JPH082007B2 - ２周波共用平面アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車などの移
動体に搭載可能であって衛星通信用移動体アンテナとし
て好適な２周波共用平面アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８及び図９に、実開平２−３５５１４
号公報に開示された従来例の多点給電型円偏波２周波共
用円環アンテナを示す。

【０００３】図８及び図９に示すように、裏面に接地導
体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の放射
導体２が形成され、ここで、誘電体基板１０内に形成さ
れ放射導体２の内径に等しい直径を有する円筒形状の連
結導体３によって上記放射導体２の内周縁端部の全周と
接地導体１１とが電気的に接続される。また、上記放射
導体２及び誘電体基板１０上に誘電体基板１２が形成さ
れ、この誘電体基板１２上に放射導体２と同軸で円形状
の放射導体１が形成される。さらに、給電用同軸ケーブ
ル２０の中心導体２１が、誘電体基板１０と誘電体基板
１２を貫通する給電線２３を介して放射導体１の中心Ｏ
から放射方向にずれた位置の放射導体１に電気的に接続
され、同軸ケーブル２０の接地導体２２が接地導体１１
に電気的に接続される。また、給電用同軸ケーブル３０
の中心導体３１が、誘電体基板１０を貫通する給電線３
３を介して放射導体２に電気的に接続され、同軸ケーブ
ル３０の接地導体３２が接地導体１１に電気的に接続さ
れる。

【０００４】以上のように形成することによって、放射
導体１と放射導体２によって円形パッチアンテナを形成
し、放射導体２と接地導体１１によって円環パッチアン
テナを形成することができる。ここで、同軸ケーブル２
０を介して給電することにより円形パッチアンテナを励
振することができ、また、同軸ケーブル３０を介して給
電することによって円環パッチアンテナを励振すること
ができる。この従来例の２周波共用円環アンテナにおい
て、放射導体１の半径と誘電体基板１２の誘電率と厚さ
によって決定される円形パッチアンテナの共振周波数
と、放射導体２の外径と内径と誘電体基板１０の誘電率
と厚さによって決定される円環パッチアンテナの共振周
波数とを異ならせることによって、上記円環アンテナを
２周波共用円環アンテナとして用いることができる。こ
こで、上記２つの共振周波数を送信周波数と受信周波数
とすることによって、上記円環アンテナを２周波送受信
共用円環アンテナとして用いることができる。また、こ
の２周波送受信共用アンテナにおいて、送信アンテナの
円偏波と受信アンテナの円偏波を、一般に放射偏波を基
準として定義される、例えば右旋円偏波又は左旋円偏波
などの、互いに同一の旋回方向の円偏波とすることによ
って、当該送信アンテナと受信アンテナとの間で例えば
３０ｄＢ程度のアイソレーションを確立することができ
る。以下、本明細書において、円偏波の旋回方向を放射
偏波を基準にして定義することにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の２周波共用円環アンテナを衛星通信用の移動体
アンテナとして使用する場合には、送信アンテナと受信
アンテナとの間のアイソレーションが９０ｄＢ程度以上
必要であり、送信アンテナと受信アンテナとのアイソレ
ーションを十分に確保することができないという問題点
があった。

【０００６】本発明の目的は以上の問題点を解決し、互
いに異なる共振周波数を有する２つのアンテナ間で、従
来例に比較して大きなアイソレーションを有する２周波
共用平面アンテナを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の２周波共用平面アンテナは、互いに異なる共振周波
数を有する２つの平面アンテナが誘電体基板上に形成さ
れてなる２周波共用平面アンテナであって、上記２つの
平面アンテナは送信用円偏波アンテナと受信用円偏波ア
ンテナであり、上記２つの平面アンテナの各円偏波の放
射時の旋回方向は互いに同一であり、上記２つの平面ア
ンテナ間で所定のアイソレーションが得られるように、
上記２つの平面アンテナが互いに所定の間隔だけ離れか
つ上記誘電体基板の平面上で互いに相対的に所定の角度
だけ回転されて設けられたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の２周波共用平面アン
テナは、請求項１記載の２周波共用平面アンテナにおい
て、上記２つの平面アンテナは、上記誘電体基板の平面
に対して垂直な方向で重ねられて設けられたことを特徴
とする。

【０００９】さらに、請求項３記載の２周波共用平面ア
ンテナは、請求項２記載の２周波共用平面アンテナにお
いて、上記２つの平面アンテナのうちの一方の平面アン
テナは円形パッチアンテナであり、他方の平面アンテナ
は円環パッチアンテナであることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記請求項１記載の２周波共用平面アンテナに
おいて、上記２つの平面アンテナにそれぞれ各高周波信
号を入力して励振したとき、上記誘電体基板に垂直な方
向で、上記２つの平面アンテナから上記各高周波信号に
対応する電磁波が自由空間に向けて放射される。ここ
で、上記２つの平面アンテナ間で所定のアイソレーショ
ンが得られるように、上記２つの平面アンテナが互いに
所定の間隔だけ離れかつ上記誘電体基板の平面上で互い
に相対的に所定の角度だけ回転されて設けられている。
従って、上記２つの平面アンテナを電磁気的に分離する
ことができ、かつ、上記誘電体基板の平面上で互いに相
対的に所定の角度だけ回転されることにより、例えば図
７に示すように、上記２つの平面アンテナの間の電気的
な相互結合量、すなわちアイソレーションを変化するこ
とができる。また、上記２つの平面アンテナは送信用円
偏波アンテナと受信用円偏波アンテナであり、上記２つ
の平面アンテナの各円偏波の放射時の旋回方向は互いに
同一であるので、上記送信用円偏波アンテナから上記受
信用円偏波アンテナに回り込む円偏波の旋回方向と、上
記受信用円偏波アンテナに受信される円偏波の旋回方向
は異なるので、上記２つの平面アンテナ間で、従来例に
比較してより大きなアイソレーションを得ることができ
る。従って、従来例に比較して大きくかつ所望のアイソ
レーションを得ることができる。

【００１１】また、請求項２記載の２周波共用平面アン
テナにおいては、好ましくは、上記２つの平面アンテナ
は、上記誘電体基板の平面に対して垂直な方向で重ねら
れて設けられる。これによって、当該２周波共用平面ア
ンテナをさらに小型化することができる。

【００１２】さらに、請求項３記載の２周波共用平面ア
ンテナにおいては、好ましくは、上記２つの平面アンテ
ナのうちの一方の平面アンテナは円形パッチアンテナで
あり、他方の平面アンテナは円環パッチアンテナである
ことを特徴とする。これにより、円環パッチアンテナの
円環の内側部分に給電ケーブルを配置することができ、
２周波共用平面アンテナを容易にかつ小型化して構成す
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する。

【００１４】＜第１の実施例＞図１は、本発明に係る第
１の実施例の２周波送受信共用直線偏波円形パッチアン
テナの平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図である。

【００１５】この第１の実施例の２周波送受信共用直線
偏波円形パッチアンテナは、互いに異なる共振周波数を
有し、送信用と受信用の２つの円形パッチアンテナ（以
下、第１と第２の円形パッチアンテナという。）が互い
に所定の間隔だけ離れて、かつ上記第１と第２の円形パ
ッチアンテナの各給電点Ｑ１１，Ｑ１２が上記各円形パ
ッチアンテナの中心Ｏ，Ｐを中心として互いに相対的に
所定の角度θｐだけ回転された位置にあるように、設け
られたこととを特徴とする。

【００１６】図１及び図２に示すように、裏面全面に接
地導体１１が形成された誘電体基板４０上に、互いに直
径が異なる２つの円形パッチ形状の放射導体４１，４２
が形成される。ここで、各放射導体４１，４２の円形パ
ッチの各中心はそれぞれ上記各円形パッチアンテナの各
中心Ｏ，Ｐである。第１の円形パッチアンテナの給電点
Ｑ１１はその中心Ｏから所定距離だけ離れた上記放射導
体４１上に位置し、第２の円形パッチアンテナの給電点
Ｑ１２はその中心Ｐから所定距離だけ離れた上記放射導
体４２上に位置し、中心Ｏ，Ｐと給電点Ｑ１２が同一直
線上にある。ここで、角度∠ＰＯＱ１１は、第１と第２
の円形パッチアンテナの互いに相対的に回転された角度
（以下、相対角度という。）θｐであり、第１の円形パ
ッチアンテナは、第１と第２の円形パッチアンテナの各
放射方向に対して垂直である誘電体基板４０の平面上で
第２の円形パッチアンテナに対して相対的に上記相対角
度θｐだけ右回り方向で回転されて形成されている。

【００１７】さらに、図２に示すように、第２の円形パ
ッチアンテナの給電用同軸ケーブル３０の中心導体３１
が誘電体基板４０を貫通する給電線５２を介して上記給
電点Ｑ１２の位置の放射導体４２に電気的に接続され、
また同様に、第１の円形パッチアンテナの給電用同軸ケ
ーブル（図示せず。）の中心導体が誘電体基板４０を貫
通する給電線（図示せず。）を介して上記給電点Ｑ１１
の位置の放射導体４１に電気的に接続される。

【００１８】以上のように構成された２周波送受信共用
直線偏波円形パッチアンテナにおいて、第１と第２の円
形パッチアンテナはそれぞれ互いに直径が異なる円形パ
ッチ形状の放射導体４１，４２を備えているので、それ
らの共振周波数は互いに異なり、異なる周波数で用いる
ことができる。ここで、例えば第１の円形パッチアンテ
ナを送信アンテナとして用い、第２の円形パッチアンテ
ナを受信アンテナとして用いることができる。

【００１９】第１の円形パッチアンテナは、第２の円形
パッチアンテナに対して相対的に上記相対角度θｐだけ
右回り方向で回転されて形成され、ここで、上記相対角
度θｐを変化することにより、第１と第２の円形パッチ
アンテナとの間の電気的な相互結合量、すなわちアイソ
レーションを変化することができる。従って、上記相対
角度θｐを、上記アイソレーションがより大きな値とな
るように調整することにより、より良好なアイソレーシ
ョンを得ることができる。

【００２０】さらに、放射導体４１，４２の所定の位置
に公知の通り切欠部を形成して、第１と第２の円形パッ
チアンテナをそれぞれ、互いに同一の旋回方向を有する
円偏波アンテナとして構成することによって、上記送信
アンテナから上記受信アンテナに回り込む円偏波の旋回
方向と、上記受信アンテナに受信される円偏波の旋回方
向とを異ならせるようにすることができ、これによっ
て、上述の直線偏波円形パッチアンテナの場合に比較し
てより大きなアイソレーションを得ることができる。

【００２１】＜第２の実施例＞図３は、本発明に係る第
２の実施例である２周波送受信共用円偏波平面クロスダ
イポールの平面図である。

【００２２】この第２の実施例の２周波送受信共用円偏
波平面クロスダイポールは、図３に示すように、互いに
異なる共振周波数を有し、送信用と受信用の２つのクロ
スダイポールアンテナ（以下、第１と第２のクロスダイ
ポールアンテナという。）が互いに所定の間隔だけ離れ
て、かつ上記第１と第２のクロスダイポールアンテナの
各矩形形状の放射導体が上記各クロスダイポールアンテ
ナの中心Ｏ，Ｐを中心として互いに相対的に所定の角度
θｑだけ回転された位置にあるように、設けられたこと
とを特徴とする。ここで、各中心Ｏ，Ｐは、上記各クロ
スダイポールアンテナの各放射導体が互いに交差しない
ように、所定の間隔だけ離れて形成される。

【００２３】図３に示すように、誘電体基板１００上の
左側に第１のクロスダイポールアンテナが形成され、そ
の右側に第２のクロスダイポールアンテナが形成され
る。

【００２４】第１のクロスダイポールアンテナは、各放
射導体１０１ａ，１０１ｂの矩形の長手方向の辺が１直
線上に位置しかつ互いに中心Ｏを挟んで所定間隔だけ離
れて設けられた矩形形状の放射導体１０１ａ，１０１ｂ
からなる第１のダイポールアンテナと、各放射導体１０
２ａ，１０２ｂの矩形の長手方向の辺が１直線上に位置
しかつ互いに中心Ｏを挟んで所定間隔だけ離れて設けら
れた矩形形状の放射導体１０２ａ，１０２ｂからなり各
放射導体１０２ａ，１０２ｂが第１のダイポールアンテ
ナのそれらから９０度だけ右回り方向に回転した位置に
設けられた第２のダイポールアンテナとから構成され
る。

【００２５】ここで、第１のクロスダイポールアンテナ
の各放射導体１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ
はそれぞれ互いに同一の長手方向の長さを有するととも
に、互いに同一の幅を有する。放射導体１０１ａが上記
放射導体１０１ａの幅よりも小さい所定の幅で中心Ｏ方
向に延在し、上記放射導体１０１ａと中心Ｏとの間の上
記延在する終端位置に給電点Ｑ２１ａが形成され、放射
導体１０１ｂが上記放射導体１０１ｂの幅よりも小さい
所定の幅で中心Ｏ方向に延在し、上記放射導体１０１ｂ
と中心Ｏとの間の上記延在する終端位置に給電点Ｑ２１
ｂが形成される。ここで、給電点Ｑ２１ａ，Ｑ２１ｂに
第１のダイポールアンテナのための給電用ケーブルが接
続される。放射導体１０２ａが上記放射導体１０２ａの
幅よりも小さい所定の幅で中心Ｏ方向に延在し、上記放
射導体１０２ａと中心Ｏとの間の上記延在する終端位置
に給電点Ｑ２２ａが形成され、放射導体１０２ｂが上記
放射導体１０２ｂの幅よりも小さい所定の幅で中心Ｏ方
向に延在し、上記放射導体１０２ｂと中心Ｏとの間の上
記延在する終端位置に給電点Ｑ２２ｂが形成される。こ
こで、給電点Ｑ２２ａ，Ｑ２２ｂに第２のダイポールア
ンテナのための給電用ケーブルが接続される。上記第１
と第２のダイポールアンテナに給電される各信号は互い
に９０度の位相差を有する。

【００２６】第２のクロスダイポールアンテナは、放射
導体１０３ａ，１０３ｂとからなる第３のダイポールア
ンテナと、放射導体１０４ａ，１０４ｂとからなる第４
のダイポールアンテナとから構成され、各放射導体１０
３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂの長手方向の長さ
が第１のクロスダイポールアンテナの各放射導体１０１
ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂのそれらよりも長い
ことを除いて、第１のクロスダイポールアンテナと同様
に構成される。ここで、放射導体１０３ａが上記放射導
体１０３ａの幅よりも小さい所定の幅で中心Ｐ方向に延
在し、上記放射導体１０３ａと中心Ｐとの間の上記延在
する終端位置に給電点Ｑ２３ａが形成され、放射導体１
０３ｂが上記放射導体１０３ｂの幅よりも小さい所定の
幅で中心Ｐ方向に延在し、上記放射導体１０３ｂと中心
Ｐとの間の上記延在する終端位置に給電点Ｑ２３ｂが形
成される。ここで、給電点Ｑ２３ａ，Ｑ２３ｂに第３の
ダイポールアンテナのための給電用ケーブルが接続され
る。放射導体１０４ａが上記放射導体１０４ａの幅より
も小さい所定の幅で中心Ｐ方向に延在し、上記放射導体
１０４ａと中心Ｐとの間の上記延在する終端位置に給電
点Ｑ２４ａが形成され、放射導体１０４ｂが上記放射導
体１０４ｂの幅よりも小さい所定の幅で中心Ｐ方向に延
在し、上記放射導体１０４ｂと中心Ｐとの間の上記延在
する終端位置に給電点Ｑ２４ｂが形成される。ここで、
給電点Ｑ２４ａ，Ｑ２４ｂに第４のダイポールアンテナ
のための給電用ケーブルが接続される。上記第３と第４
のダイポールアンテナに給電される各信号は互いに９０
度の位相差を有する。

【００２７】当該第２の実施例において、第１のクロス
ダイポールアンテナの放射導体１０１ａ，１０１ｂの矩
形の長手方向を有しかつ当該矩形の幅の中心位置に位置
する中心線を延在させた直線（以下、基準直線とい
う。）上に、第２のクロスダイポールアンテナの中心Ｐ
が位置し、放射導体１０３ａの矩形の長手方向を有しか
つ当該矩形の幅の中心位置に位置する中心線（以下、放
射導体１０３ａの中心線という。）と上記基準直線との
交点は上記中心Ｐとなる。ここで、放射導体１０３ａの
中心線と上記基準直線がなす角度が相対角度θｑであ
り、すなわち、第２のクロスダイポールアンテナは、誘
電体基板１００の平面上で第１のクロスダイポールアン
テナに対して所定間隔だけ離れかつ相対的に右回り方向
に相対角度θｑだけ回転されて形成されている。

【００２８】以上のように構成された２周波送受信共用
円偏波平面クロスダイポールアンテナにおいて、第１の
クロスダイポールアンテナの各放射導体１０１ａ，１０
１ｂ，１０２ａ，１０２ｂの長手方向の長さは、第２の
クロスダイポールアンテナの各放射導体１０３ａ，１０
３ｂ，１０４ａ，１０４ｂのそれと異なるので、第１と
第２のクロスダイポールアンテナの各共振周波数は互い
に異なり、上記第１と第２のクロスダイポールアンテナ
を異なる周波数で用いることができる。

【００２９】第２のクロスダイポールアンテナは、第１
のクロスダイポールアンテナに対して相対的に上記相対
角度θｑだけ右回り方向で回転されて形成され、ここ
で、上記相対角度θｑを変化することにより、第１と第
２のクロスダイポールアンテナとの間の電気的な相互結
合量、すなわちアイソレーションを変化することができ
る。従って、上記相対角度θｑを、上記アイソレーショ
ンがより大きな値となるように調整することによりより
良好なアイソレーションを得ることができる。さらに、
第１と第２のクロスダイポールアンテナをそれぞれ、互
いに同一の旋回方向を有する円偏波アンテナとして励振
することによって、送信用の第１のクロスダイポールア
ンテナから受信用の第２のクロスダイポールアンテナに
回り込む円偏波の旋回方向と、上記第２のクロスダイポ
ールアンテナに受信される円偏波の旋回方向とを異なら
せることができ、より大きなアイソレーションを得るこ
とができる。

【００３０】＜第３の実施例＞図４は、本発明に係る第
３の実施例である２周波送受信共用円偏波平面クロスス
ロットアンテナの平面図である。

【００３１】この第３の実施例である２周波送受信共用
円偏波平面クロススロットアンテナは、図４に示すよう
に、互いに異なる共振周波数を有し、送信用と受信用の
２つのクロススロットアンテナ（以下、第１と第２のク
ロススロットアンテナという。）が互いに所定の間隔だ
け離れて、かつ上記第１と第２のクロススロットアンテ
ナの各クロススロット２０１，２０２が上記各クロスス
ロットアンテナの中心Ｏ，Ｐを中心として互いに相対的
に所定の角度θｓだけ回転された位置にあるように、設
けられたこととを特徴とする。ここで、各中心Ｏ，Ｐ
は、上記各クロススロットアンテナの各クロススロット
２０１，２０２が互いに交差しないように、所定の間隔
だけ離れる。

【００３２】図４に示すように、誘電体基板２１０上に
接地導体２００が形成され、当該接地導体２００の図上
左側に、２つの矩形が互いに９０度の角度で交差した十
字形状を有し接地導体２００の厚さ方向に貫通して第１
のクロススロットアンテナのためのクロススロット２０
１が形成され、一方、当該接地導体２００の図上右側
に、クロススロット２０１と同様の十字形状を有し各矩
形の長手方向の長さがクロススロット２０１のそれより
も長く形成され接地導体２００の厚さ方向に貫通して第
２のクロススロットアンテナのためのクロススロット２
０２が形成される。ここで、第１のクロススロットアン
テナのための給電用同軸ケーブル３４，３５，３６は各
ケーブル３４，３５，３６の接地導体が接地導体２００
に接続されて接地導体２００上に形成され、また、第２
のクロススロットアンテナのための給電用同軸ケーブル
３７，３８，３９が各ケーブル３７，３８，３９の接地
導体が接地導体２００に接続されて接地導体２００上に
形成される。

【００３３】クロススロット２０１の第１の矩形を幅方
向に横切るように給電ピン３５ａが誘電体基板２１０上
に形成され、給電ピン３５ａの一端は給電用同軸ケーブ
ル３５の中心導体に接続され、給電ピン３５ａの他端は
上記クロススロット２０１の第１の矩形を幅方向に横切
った位置３５ｔの接地導体２００に接続されて終端され
る。また、上記給電ピン３５ａが形成されたクロススロ
ット２０１の第１の矩形から第１のクロススロットアン
テナの中心Ｏを中心として左回り方向に９０度だけ回転
された位置にあるクロススロット２０１の第２の矩形を
幅方向に横切るように給電ピン３６ａが誘電体基板２１
０上に形成され、給電ピン３６ａの一端は給電用同軸ケ
ーブル３６の中心導体に接続され、給電ピン３６ａの他
端は上記クロススロット２０１の第２の矩形を幅方向に
横切った位置３６ｔの接地導体２００に接続される。こ
こで、給電ピン３５ａ，３６ａの各給電点における各送
信信号が互いに９０度の位相差を有するように、給電用
同軸ケーブル３４，３５，３６を介して第１のクロスス
ロットアンテナに給電される。

【００３４】クロススロット２０２の第１の矩形を幅方
向に横切るように給電ピン３８ａが誘電体基板２１０上
に形成され、給電ピン３８ａの一端は給電用同軸ケーブ
ル３８の中心導体に接続され、給電ピン３８ａの他端は
上記クロススロット２０２の第１の矩形を幅方向に横切
った位置３８ｔの接地導体２００に接続されて終端され
る。また、上記給電ピン３８ａが形成されたクロススロ
ット２０２の第１の矩形から第２のクロススロットアン
テナの中心Ｐを中心として左回り方向に９０度だけ回転
された位置にあるクロススロット２０２の第２の矩形を
幅方向に横切るように給電ピン３９ａが誘電体基板２１
０上に形成され、給電ピン３９ａの一端は給電用同軸ケ
ーブル３９の中心導体に接続され、給電ピン３９ａの他
端は上記クロススロット２０２の第２の矩形を幅方向に
横切った位置３９ｔの接地導体２００に接続される。こ
こで、給電ピン３８ａ，３９ａの各給電点における各受
信信号が互いに９０度の位相差を有するように、第２の
クロススロットアンテナから給電用同軸ケーブル３８，
３９，３７を介して受信される。

【００３５】当該第３の実施例において、第１のクロス
スロットアンテナのクロススロット２０１の上記第１の
矩形の長手方向を有しかつ当該矩形の幅の中心位置に位
置する中心線を延在させた直線（以下、基準直線とい
う。）上に、第２のクロススロットアンテナの中心Ｐが
位置し、第２のクロススロットアンテナのクロススロッ
ト２０２の上記第２の矩形の長手方向を有しかつ当該矩
形の幅の中心位置に位置する中心線（以下、第２の矩形
中心線という。）と上記基準直線との交点は上記中心Ｐ
となる。ここで、第２の矩形中心線と上記基準直線がな
す角度が相対角度θｓであり、すなわち、第２のクロス
ダイポールアンテナは、第１と第２のクロススロットア
ンテナの各放射方向に対して垂直な誘電体基板２１０の
平面上で第１のクロスダイポールアンテナに対して所定
間隔だけ離れかつ相対的に右回り方向に相対角度θｓだ
け回転されて形成されている。

【００３６】以上のように構成された２周波送受信共用
円偏波平面クロススロットアンテナにおいて、第１のク
ロススロットアンテナのクロススロット２０１の各矩形
の長手方向の長さは、第２のクロススロットアンテナの
クロススロット２０２の各矩形のそれと異なるので、第
１と第２のクロススロットアンテナの各共振周波数は互
いに異なり、上記第１と第２のクロススロットアンテナ
を異なる周波数で用いることができる。

【００３７】第２のクロススロットアンテナは、第１の
クロススロットアンテナに対して相対的に上記相対角度
θｓだけ右回り方向で回転されて形成され、ここで、上
記相対角度θｓを変化することにより、第１と第２のク
ロススロットアンテナとの間の電気的な相互結合量、す
なわちアイソレーションを変化することができる。従っ
て、上記相対角度θｓを、上記アイソレーションがより
大きな値となるように調整することによりより良好なア
イソレーションを得ることができる。さらに、第１と第
２のクロススロットアンテナをそれぞれ、互いに同一の
旋回方向を有する円偏波アンテナとして励振することに
よって、送信用の第１のクロススロットアンテナから受
信用の第２のクロススロットアンテナに回り込む円偏波
の旋回方向と、上記第２のクロススロットアンテナに受
信される円偏波の旋回方向とを異ならせることができ、
より大きなアイソレーションを得ることができる。

【００３８】＜第４の実施例＞図５は、本発明に係る第
４の実施例の２周波送受信共用円偏波円環アンテナの平
面図であり、図６は、図５のＢ−Ｂ’線についての縦断
面図である。図５及び図６において、図８及び図９にお
いて図示したものと同様のものについては同一の符号を
付している。

【００３９】第４の実施例の２周波送受信共用円偏波円
環アンテナは、図８及び図９に図示した従来例と同様に
円形パッチアンテナと円環パッチアンテナとを備え、上
記従来例と比較して、円形パッチアンテナの給電点Ｑ１
を、各パッチアンテナの放射方向に対して垂直な誘電体
基板１２の平面上で、図８の位置から当該アンテナの中
心Ｏを中心として左回り方向に角度θｒだけ回転された
位置に設けたことを特徴とする。その他の構成は従来例
と同様である。

【００４０】従って、円形パッチアンテナは、円環パッ
チアンテナに対して相対的に上記相対角度θｒだけ左回
り方向で回転されて形成され、ここで、上記相対角度θ
ｒを変化することにより、円形パッチアンテナと円環パ
ッチアンテナとの間の電気的な相互結合量、すなわちア
イソレーションを変化することができる。従って、上記
相対角度θｒを、上記アイソレーションがより大きな値
となるように調整することにより、より良好なアイソレ
ーションを得ることができる。さらに、円形パッチアン
テナと円環パッチアンテナをそれぞれ、互いに同一の旋
回方向を有する円偏波アンテナとして公知の通り励振す
ることによって、第２及び第３の実施例と同様に、より
大きなアイソレーションを得ることができる。

【００４１】上記第４の実施例の２周波送受信共用円偏
波円環アンテナの電気的特性を計算するため、シミュレ
ーションを行った。当該シミュレーションにおける各パ
ラメータは以下の通りである。すなわち、放射導体１の
半径は３０．２ｍｍであり、放射導体２の外径は３８．
５ｍｍであって、その内径は１２．２ｍｍである。ま
た、中心Ｏから給電点Ｑ１までの距離は９．０ｍｍであ
って、中心Ｏから給電点Ｑ２までの距離は１７．２ｍｍ
である。さらに、誘電体基板１０，１２の厚さは３．２
ｍｍであり、それらの各誘電率は２．６である。

【００４２】図７は、第４の実施例における円形パッチ
アンテナと円環パッチアンテナとを中心Ｏを中心として
互いに相対的に回転させたときのシミュレーションによ
って得られた、各アンテナ間のアイソレーションの周波
数特性を示すグラフである。

【００４３】図７に図示したアイソレーションの周波数
特性から明らかなように、２つのアンテナの相対角度θ
ｒが０度であるときのアイソレーションは約４０ｄＢで
あるが、相対角度θｒを変化することによってアイソレ
ーションが変化し、例えば相対角度θｒが約１１０度で
あるときアイソレーションが５５ｄＢ以上となり、相対
角度θｒが約２８５度であるとき５０ｄＢ以上のアイソ
レーションを得ることができる。すなわち、２つのアン
テナの相対角度θｒを変化することによって、アイソレ
ーション特性を大幅に改善させることができることがわ
かる。

【００４４】＜他の実施例＞以上の実施例において、円
形パッチアンテナ、平面クロスダイポールアンテナ、平
面クロススロットアンテナ、円環アンテナについて説明
しているが、本発明はこれに限らず、その他の種類の平
面アンテナに適用することができる。以上の実施例にお
いて、２周波送受信共用平面アンテナについて述べてい
るが、本発明はこれに限らず、３つ以上の周波数を共用
できる多周波送受信共用平面アンテナを容易に実現する
ことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の２周波共用平面アンテナによれば、互いに異な
る共振周波数を有する２つの平面アンテナが誘電体基板
上に形成されてなる２周波共用平面アンテナであって、
上記２つの平面アンテナは送信用円偏波アンテナと受信
用円偏波アンテナであり、上記２つの平面アンテナの各
円偏波の放射時の旋回方向は互いに同一であり、上記２
つの平面アンテナ間で所定のアイソレーションが得られ
るように、上記２つの平面アンテナが互いに所定の間隔
だけ離れかつ上記誘電体基板の平面上で互いに相対的に
所定の角度だけ回転されて設けられている。ここで、上
記２つの平面アンテナ間で所定のアイソレーションが得
られるように、上記２つの平面アンテナが互いに所定の
間隔だけ離れかつ上記誘電体基板の平面上で互いに相対
的に所定の角度だけ回転されて設けられているので、上
記２つの平面アンテナを電磁気的に分離することがで
き、かつ、上記誘電体基板の平面上で互いに相対的に所
定の角度だけ回転されることにより、例えば図７に示す
ように、上記２つの平面アンテナの間の電気的な相互結
合量、すなわちアイソレーションを変化することができ
る。また、上記送信用偏波アンテナから送信される送信
信号が上記受信用円偏波アンテナへの回り込みを抑圧す
ることができるので、送受信の分離用のデユプレクサの
帯域通過フィルタの仕様を緩和しより簡易なものを使用
でき、アンテナ給電系のコストを低下させることができ
る。

【００４６】また、請求項２記載の２周波共用平面アン
テナにおいては、請求項１記載の２周波共用平面アンテ
ナにおいて、上記２つの平面アンテナは、上記誘電体基
板の平面に対して垂直な方向で重ねられて設けられる。
従って、当該２周波共用平面アンテナをさらに小型化す
ることができる。

【００４７】さらに、請求項３記載の２周波共用平面ア
ンテナにおいては、請求項２記載の２周波共用平面アン
テナにおいて、上記２つの平面アンテナのうちの一方の
平面アンテナは円形パッチアンテナであり、他方の平面
アンテナは円環パッチアンテナである。これにより、円
環パッチアンテナの円環の内側部分に給電ケーブルを配
置することができ、２周波共用平面アンテナを容易にか
つ小型化して構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施例の２周波送受信共
用直線偏波円形パッチアンテナの平面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図であ
る。

【図３】 本発明に係る第２の実施例の２周波送受信共
用円偏波平面クロスダイポールの平面図である。

【図４】 本発明に係る第３の実施例の２周波送受信共
用円偏波平面クロススロットアンテナの平面図である。

【図５】 本発明に係る第４の実施例の２周波送受信共
用円偏波円環アンテナの平面図である。

【図６】 図５のＢ−Ｂ’線についての縦断面図であ
る。

【図７】 図５及び図６に図示した第２の実施例の２周
波送受信共用円偏波円環アンテナの各送受信アンテナ間
のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。

【図８】 実開平２−３５５１４号公報に開示された従
来例の多点給電型円偏波２周波共用円環アンテナの平面
図である。

【図９】 図８のＣ−Ｃ’線についての縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２，４１，４２，１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，
１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂ…
放射導体、 ３…連結導体、 １０，１２，４０，１００，２１０…誘電体基板、 １１，２００…接地導体、 ２０１，２０２…クロススロット、 ３５ａ，３６ａ，３８ａ，３９ａ…給電ピン、 ３５ｔ，３６ｔ，３８ｔ，３９ｔ…給電終端部、 Ｏ，Ｐ…アンテナの中心、 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１ａ，Ｑ２１ｂ，Ｑ
２２ａ，Ｑ２２ｂ，Ｑ２３ａ，Ｑ２３ｂ，Ｑ２４ａ，Ｑ
２４ｂ…給電点、 θｐ，θｑ，θｓ，θｒ…相対角度。

フロントページの続き (72)発明者 中野 雅之 神奈川県川崎市川崎区京町２丁目24番 セ ソール川崎京町ハイライズ５−805 (72)発明者 新井 宏之 東京都文京区小石川４丁目10番10号 アカ デミーハイツ301 (72)発明者 後藤 尚久 神奈川県川崎市宮前区土橋６丁目15番地１ 宮前平パークハウスＡ−514 (56)参考文献 実開 平５−41211（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる共振周波数を有する２つの
   平面アンテナが誘電体基板上に形成されてなる２周波共
   用平面アンテナであって、 上記２つの平面アンテナは送信用円偏波アンテナと受信
   用円偏波アンテナであり、上記２つの平面アンテナの各
   円偏波の放射時の旋回方向は互いに同一であり、上記２
   つの平面アンテナ間で所定のアイソレーションが得られ
   るように、上記２つの平面アンテナが互いに所定の間隔
   だけ離れかつ上記誘電体基板の平面上で互いに相対的に
   所定の角度だけ回転されて設けられたことを特徴とする
   ２周波共用平面アンテナ。
2. 【請求項２】 上記２つの平面アンテナは、上記誘電体
   基板の平面に対して垂直な方向で重ねられて設けられた
   ことを特徴とする請求項１記載の２周波共用平面アンテ
   ナ。
3. 【請求項３】 上記２つの平面アンテナのうちの一方の
   平面アンテナは円形パッチアンテナであり、他方の平面
   アンテナは円環パッチアンテナであることを特徴とする
   請求項２記載の２周波共用平面アンテナ。