JPH09172318A - Circularly polarized wave micro strip line antenna - Google Patents

Circularly polarized wave micro strip line antenna

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Publication number
JPH09172318A
JPH09172318A JP7330710A JP33071095A JPH09172318A JP H09172318 A JPH09172318 A JP H09172318A JP 7330710 A JP7330710 A JP 7330710A JP 33071095 A JP33071095 A JP 33071095A JP H09172318 A JPH09172318 A JP H09172318A
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JP
Japan
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circularly polarized
microstrip line
substrate
electric field
axis
Prior art date
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Application number
JP7330710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisamatsu Nakano
久松 中野
Kazuo Kobayashi
一夫 小林
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Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circularly polarized wave whose directivity is high as mush as possible and in which an axial ratio is approximated to 0dB as much as possible on a correlation between the lengths of respective upper edges, side edges and bottom edges, which constitute the square wave shapes of micro strip lines in a circularly polarized wave micro strip line antenna and line wavelength. SOLUTION: A substrate 1 is constituted by a flexible film 2 on an upper stage, a dielectric sheet 3 in a middle stage and a metallic base 4 on a lower stage. The dielectric rates of the flexible film 2 and the dielectric sheet 3 are approximated to '1' as much as possible. The microstrip lines 5 are formed on the face of the flexible film 2. The sets of length 2a, (b) and (c) of the upper edges 22, the side edges 24 and the base edges 23, which constitute the square waveform shapes of the micro strip lines 5, become 2a≈0.90λg, b≈0.35λg, c≈0.40λg with respect to the line wavelength λg.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は円偏波マイクロス
トリップラインアンテナに関するものであり、特に、衛
星放送及び衛星通信の送受信に用いられる円偏波マイク
ロストリップラインアンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circular polarized microstrip line antenna, and more particularly to a circular polarized microstrip line antenna used for transmitting and receiving satellite broadcasting and satellite communication.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】此種円
偏波マイクロストリップラインアンテナは、基板表面に
複数本のマイクロストリップラインが形成されており、
基板裏面は全面グランドプレーンとして利用されてい
る。個々のマイクロストリップラインは基板の左右両端
を橋絡するとともに、方形波形状に折曲されている。こ
の方形波形状を構成する各上辺、側辺及び底辺の長さ
は、マイクロストリップライン上を伝播する進行波の線
路波長λgに対して一定の相関関係を有しており、その
結果として該円偏波マイクロストリップラインアンテナ
は所定周波数帯域の円偏波を送受信することができる。
2. Description of the Related Art This type of circularly polarized microstrip line antenna has a plurality of microstrip lines formed on the surface of a substrate.
The back side of the board is used as a whole ground plane. Each microstrip line bridges the left and right ends of the substrate and is bent in a square wave shape. The length of each of the upper side, the side and the bottom which form this square wave shape has a certain correlation with the line wavelength λg of the traveling wave propagating on the microstrip line, and as a result, the circle The polarized microstrip line antenna can transmit and receive circularly polarized waves in a predetermined frequency band.

【0003】ここで前記「一定の相関関係」は線路波長
λgに対して一義的ではなく、従来から種々の関係式が
提案されている(例えば特公昭61−45401、特公
昭63−50882等)。これらの提案が目標とする所
は円偏波の指向性を高め、究極的には完全円偏波(長軸
と短軸の軸比が0dBである円偏波)を作り出すことで
あるが、未だ満足し得る所には至っていない。
Here, the "certain correlation" is not unique to the line wavelength λg, and various relational expressions have been conventionally proposed (for example, Japanese Examined Patent Publication No. 61-45401, Japanese Examined Patent Publication No. 63-50882, etc.). . The goal of these proposals is to enhance the directivity of circularly polarized waves and ultimately to create perfect circularly polarized waves (circularly polarized waves with an axial ratio of the long axis and the short axis of 0 dB). I have not reached the point where I can be satisfied.

【0004】また、1個の円偏波マイクロストリップラ
インアンテナにて、1個の衛星から送信される左旋円偏
波と右旋円偏波とを共に受信しようとする場合には、当
該円偏波マイクロストリップラインアンテナの指向性を
可及的に高める必要があり、現在提案されている数値で
は不十分である。
Further, when it is attempted to receive both left-handed circularly polarized wave and right-handed circularly polarized wave transmitted from one satellite by one circularly polarized wave microstrip line antenna, the circularly polarized wave It is necessary to increase the directivity of the microwave microstrip line antenna as much as possible, and the numerical values currently proposed are not sufficient.

【0005】そこで、マイクロストリップラインの方形
波形状を構成する各上辺、側辺及び底辺の長さと線路波
長との相関関係について、指向性が可及的に高く、且
つ、軸比が可及的に0dBに近い円偏波を実現できるも
のにするために解決すべき技術的課題が生じてくるので
あり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
Therefore, the directivity is as high as possible and the axial ratio is as high as possible with respect to the correlation between the length of each upper side, side and bottom forming the square wave shape of the microstrip line and the line wavelength. Further, there is a technical problem to be solved in order to realize circular polarization close to 0 dB, and the present invention aims to solve the problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたものであり、基板表面に方形波形
状のマイクロストリップラインを形成し、且つ、基板裏
面にグランドプレーンを形成することにより、円偏波を
送受信できるようにした円偏波マイクロストリップライ
ンアンテナに於いて、前記方形波形状を構成する各上
辺、側辺及び底辺の長さを夫々線路波長の略0.90
倍、略0.35倍及び略0.40倍とした円偏波マイク
ロストリップラインアンテナ、並びに基板表面に方形波
形状のマイクロストリップラインを形成し、且つ、基板
裏面にグランドプレーンを形成することにより、円偏波
を送受信できるようにした円偏波マイクロストリップラ
インアンテナに於いて、前記方形波形状を構成する各上
辺、側辺及び底辺の長さを夫々自由空間波長の略0.9
0γ倍、略0.35γ倍及び略0.40γ倍(ここで、
γは補正因子)とした円偏波マイクロストリップライン
アンテナ、及び前記基板の誘電率が可及的に1に近いと
き、前記γの値を1.042±5%とする円偏波マイク
ロストリップラインアンテナを提供するものである。
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and a square wave-shaped microstrip line is formed on the front surface of a substrate, and a ground plane is formed on the back surface of the substrate. As a result, in a circularly polarized microstrip line antenna capable of transmitting and receiving circularly polarized waves, the length of each of the upper side, the side and the bottom forming the square wave shape is approximately 0.90 of the line wavelength.
Double, approximately 0.35 times and approximately 0.40 times the circularly polarized microstrip line antenna, and by forming a square wave microstrip line on the substrate surface and forming a ground plane on the substrate back surface. In a circularly polarized microstrip line antenna capable of transmitting and receiving circularly polarized waves, the length of each of the upper side, side, and bottom of the square wave shape is approximately 0.9 of the free space wavelength.
0 γ times, about 0.35 γ times and about 0.40 γ times (where
γ is a correction factor) and a circularly polarized microstrip line whose value of γ is 1.042 ± 5% when the dielectric constant of the substrate is as close to 1 as possible. It provides an antenna.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図1及び図2に於いて、符号1は円
偏波マイクロストリップラインアンテナを構成する基板
であり、該基板1は上からフレキシブルフィルム2、誘
電シート3、金属ベース4の三層より成っている。フレ
キシブルフィルム2は誘電率が1に極めて近い材質の合
成樹脂で可撓性薄板状に形成されており、その表面には
マイクロストリップライン5が導電箔のエッチング処理
や導電ペーストのスクリーン印刷にてパターニングされ
ている。また、誘電シート3は発泡スポンジ等、誘電率
が1に極めて近い誘電体で形成されている。更に、金属
ベース4は基板1の裏面全面を被覆するグランドプレー
ンとしての機能に併せて、前記フレキシブルフィルム2
及び誘電シート3が極めて軟質であるのでそれを補強し
て平面状に保持するという支持部材としての役割をも有
している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a substrate that constitutes a circularly polarized microstrip line antenna, and the substrate 1 is composed of three layers of a flexible film 2, a dielectric sheet 3 and a metal base 4 from above. . The flexible film 2 is made of a synthetic resin whose material has a dielectric constant extremely close to 1, and is formed in a flexible thin plate shape. On its surface, microstrip lines 5 are patterned by etching a conductive foil or screen-printing a conductive paste. Has been done. The dielectric sheet 3 is made of a dielectric material having a permittivity extremely close to 1, such as foamed sponge. Further, the metal base 4 has a function as a ground plane that covers the entire back surface of the substrate 1, and the flexible film 2
Also, since the dielectric sheet 3 is extremely soft, it also has a role as a supporting member for reinforcing it and holding it in a planar shape.

【0008】また、前記マイクロストリップライン5は
一本一本がフレキシブルフィルム2の左右方向に沿って
形成されており、これらがフレキシブルフィルム2の前
後方向に10本所定間隔毎に並設されることにより、ア
ンテナアレーを構成している。更に、個々のマイクロス
トリップライン5は二本のアーム6,7にて構成され、
これらのアーム6,7は互いに同一の方形波形状に折曲
されているとともに、アーム6に対してアーム7は18
0度位相がずれた位置関係になるように形成されてい
る。
Further, each of the microstrip lines 5 is formed along the left-right direction of the flexible film 2, and these 10 lines are arranged side by side at predetermined intervals in the front-back direction of the flexible film 2. To form an antenna array. Furthermore, each microstrip line 5 is composed of two arms 6 and 7,
The arms 6 and 7 are bent in the same square wave shape, and the arm 7 is 18 times larger than the arm 6.
It is formed so that the phase relationship is shifted by 0 degrees.

【0009】また、基板1の左右両端下方には前後方向
に矩形導波管8,8が配設されている。尚、本発明の実
施の形態ではこの矩形導波管8,8としてTE10基本モ
ードを伝送するWRJ−120(日本電子機械工業会規
格)型の規格品を用いている。該矩形導波管8,8の上
面には夫々左右中間位置に管軸方向に沿って一定間隔毎
に10個の孔9,9…が開穿されるとともに、これらの
孔9,9…は夫々前記マイクロストリップライン5の左
右端と一対一に対峙するように形成されている。
Further, rectangular waveguides 8 are disposed below the left and right ends of the substrate 1 in the front-rear direction. In the embodiment of the present invention, as the rectangular waveguides 8 and 8, standard products of the WRJ-120 (Japan Electronic Machinery Manufacturers Association standard) type for transmitting the TE 10 fundamental mode are used. On the upper surface of the rectangular waveguides 8, 8, ten holes 9, 9, ... Are opened at regular intervals along the tube axis direction at the left and right intermediate positions, and these holes 9, 9 ,. They are formed so as to face the left and right ends of the microstrip lines 5 in a one-to-one relationship.

【0010】また、前記金属ベース4に於けるこれらの
孔9,9…に対峙する位置には、同様に孔10,10…
が開穿されている。そして、これらの孔9,9…及び孔
10,10…には夫々逆L字形の給電ピン11の垂直部
分12が挿通されている。この逆L字形の給電ピン11
は前記金属ベース4上に前記誘電シート3を敷設した後
であって、該誘電シート3上に前記フレキシブルフィル
ム2を敷設する前に該誘電シート3上面から前記孔9,
9…及び孔10,10…に挿通する。この時、誘電シー
ト3は前述した如く発泡スポンジ等で形成されているの
で、別途孔を開穿しなくても前記給電ピン11を貫通さ
せることができる。また、前記給電ピン11の水平部分
13は基板1の左右内側を向くようにする。斯くして、
前記フレキシブルフィルム2を敷設すれば、その表面の
マイクロストリップライン5の端部5aと前記水平部分
13とが誘電体であるフレキシブルフィルム2を介して
平行に対向することになる。また、前記給電ピン11と
前記孔9及び10との空隙には誘電体スペーサ14が装
填される。
Further, at positions facing the holes 9, 9 ... In the metal base 4, holes 10, 10 ...
Has been perforated. The vertical portions 12 of the inverted L-shaped power supply pins 11 are inserted into the holes 9, 9, ... And the holes 10, 10 ,. This inverted L-shaped power supply pin 11
After laying the dielectric sheet 3 on the metal base 4 and before laying the flexible film 2 on the dielectric sheet 3, from the top surface of the dielectric sheet 3 to the holes 9,
9 ... and holes 10, 10 ... At this time, since the dielectric sheet 3 is made of foam sponge or the like as described above, the power feeding pin 11 can be penetrated without separately opening a hole. Further, the horizontal portion 13 of the power supply pin 11 is directed to the inside of the left and right of the substrate 1. Thus,
When the flexible film 2 is laid, the end portion 5a of the microstrip line 5 on the surface thereof and the horizontal portion 13 are opposed to each other in parallel via the flexible film 2 which is a dielectric. Further, a dielectric spacer 14 is loaded in the space between the power feeding pin 11 and the holes 9 and 10.

【0011】ここで、前記マイクロストリップライン5
の端部5a及び前記給電ピン11の水平部分13の長さ
1 は、送受信しようとする電波に対して両者が相互に
電磁結合できるように設定されている。具体的には、送
受信しようとする電波が前記マイクロストリップライン
5を伝播する時の線路波長λgに対して、L1 =λg/
4とするのが好ましい。尚、本発明の実施の形態に於い
ては、基板1の誘電率が1に極めて近くなるため、送受
信しようとする電波の自由空間波長をλ0 とすれば、λ
g≒λ0 となり、従ってL1 ≒λ0 /4となる。
Here, the microstrip line 5
The end portion 5a and the length L 1 of the horizontal portion 13 of the power supply pin 11 are set so that they can be electromagnetically coupled to each other with respect to the radio wave to be transmitted and received. Specifically, with respect to the line wavelength λg when the radio wave to be transmitted / received propagates through the microstrip line 5, L 1 = λg /
4 is preferable. In the embodiment of the present invention, since the dielectric constant of the substrate 1 is extremely close to 1, if the free space wavelength of the radio wave to be transmitted / received is λ 0 , then λ
g ≒ lambda 0, and the thus the L 1 ≒ λ 0/4.

【0012】また、前記矩形導波管8の下面中央には孔
15が開穿されるとともに、該孔15には送信機16
(又は受信機17)から延出された同軸ケーブル18の
外管導体19が嵌着され、該同軸ケーブル18の中心導
体20が前記矩形導波管8の内腔へ突出することによ
り、プローブ21を形成している。斯くして、矩形導波
管8を介して前記給電ピン11とプローブ21とが電磁
的に橋絡し、給電装置が構成される。
A hole 15 is formed in the center of the lower surface of the rectangular waveguide 8 and a transmitter 16 is provided in the hole 15.
(Or the outer tube conductor 19 of the coaxial cable 18 extended from the receiver 17 is fitted, and the center conductor 20 of the coaxial cable 18 projects into the inner cavity of the rectangular waveguide 8 so that the probe 21 Is formed. In this way, the feeding pin 11 and the probe 21 are electromagnetically bridged via the rectangular waveguide 8 to form a feeding device.

【0013】尚、具体的図示は省略するが、前記給電ピ
ン11の垂直部分12のうち、前記矩形導波管8の内腔
上面から垂下されている部分12aの長さL2 は、矩形
導波管8の中心近くに配設されたものほど短く、前後端
部へ至るにしたがって長くなっている。この理由を送信
の場合で説明すれば、前記プローブ21から前記矩形導
波管8内腔に放射された電波は、該内腔を前後端部へ向
かって伝播するにしたがって減衰していくため、全ての
給電ピン11の垂下部分12aの長さL2 を同一にして
しまうと、前記プローブ21から遠方にある給電ピン1
1ほど受け取るエネルギーが小さくなる。これでは前記
マイクロストリップライン5へ供給される電流の振幅
が、基板1の前後中央に近いものほど大きく、基板1の
前後端へ至るほど小さくなり、アンテナアレーの特性が
悪くなる。そこで、全ての給電ピン11について受け取
るエネルギーを一致させるように、垂下部分12aの長
さL 2 を前述の如く調節し矩形導波管8の伝送損失を補
っているのである。
Although not specifically shown, the power supply pin
Of the vertical portion 12 of the rectangular waveguide 8
Length L of the portion 12a depending from the upper surfaceTwoIs a rectangle
The closer to the center of the waveguide 8, the shorter the front and rear ends.
It is getting longer as you reach the club. Send this reason
In the case of, the rectangular guide from the probe 21 is used.
The electric wave radiated to the inner lumen of the wave tube 8 is directed toward the front and rear ends of the inner lumen.
Once it is attenuated as it propagates, all
Length L of the hanging portion 12a of the power supply pin 11TwoTo be the same
Then, the power supply pin 1 located far from the probe 21.
The energy received by 1 becomes smaller. This is the above
Amplitude of current supplied to microstrip line 5
However, the closer to the center of the substrate 1, the larger the
It becomes smaller toward the front and back edges, and the characteristics of the antenna array
Deteriorate. Therefore, receive all the power supply pins 11.
The length of the drooping part 12a
L TwoIs adjusted as described above to compensate for the transmission loss of the rectangular waveguide 8.
It is.

【0014】また、前記給電ピン11の隣接するもの同
士の間隔L3 即ち、前記マイクロストリップライン5の
隣接するもの同士の間隔は、前記矩形導波管8に於ける
管内波長λg1 に等しくなるように設定されている。こ
れは給電ピン11が配設された位置の管内位相を全ての
給電ピン11について一致させる必要があるからであ
る。これにより全ての給電ピン11が同一位相同一振幅
の電流をマイクロストリップライン5へ供給することが
できる。
The distance L 3 between adjacent ones of the feed pins 11, that is, the distance between adjacent microstrip lines 5 is equal to the guide wavelength λg 1 in the rectangular waveguide 8. Is set. This is because it is necessary to match the in-tube phase at the position where the power supply pins 11 are arranged for all the power supply pins 11. As a result, all the power supply pins 11 can supply currents having the same phase and the same amplitude to the microstrip line 5.

【0015】而して、前記送信機16(又は受信機1
7)には、左右の同軸ケーブル18のうち何れか一方を
選択して導通し、他方を切離する機能が搭載されてい
る。従って送信の場合であれば、送信機16により左側
の同軸ケーブル18が選択されたとすると、該送信機1
6から発振した高周波電流はこの左側の同軸ケーブル1
8を介してその先端のプローブ21に導入され、これに
より左側の矩形導波管8が励振し、そのエネルギーは該
矩形導波管8上面の給電ピン11、即ち、基板1の左端
に沿って配設された給電ピン11へ伝播する。更にこの
エネルギーは電磁結合によって該給電ピン11の水平部
分13からその直上のマイクロストリップライン5に於
ける左側の端部5aへ伝播する。斯くして、この左側の
端部5aからマイクロストリップライン5へ高周波電流
が供給される。このように左側の給電ピン11が給電点
として作用する場合を以下「左側給電点」と呼ぶことに
する。
Thus, the transmitter 16 (or the receiver 1)
7) has a function of selecting one of the left and right coaxial cables 18 to conduct electricity and disconnect the other. Therefore, in the case of transmission, if the left coaxial cable 18 is selected by the transmitter 16, the transmitter 1
The high frequency current oscillated from 6 is the coaxial cable 1 on the left side.
8 is introduced into the probe 21 at the tip of the rectangular waveguide 8, and the rectangular waveguide 8 on the left side is excited by this, and its energy is fed along the feeding pin 11 on the upper surface of the rectangular waveguide 8, that is, the left end of the substrate 1. It propagates to the power supply pin 11 provided. Further, this energy propagates from the horizontal portion 13 of the power supply pin 11 to the left end 5a of the microstrip line 5 immediately above the power supply pin 11 by electromagnetic coupling. Thus, the high frequency current is supplied from the left end 5a to the microstrip line 5. Such a case where the left power feeding pin 11 acts as a power feeding point is hereinafter referred to as a "left power feeding point".

【0016】而して、斯かる左側給電点の場合には、前
記高周波電流の時間的空間的正弦波とマイクロストリッ
プライン5の空間的方形波形状との相互作用により右旋
円偏波が放射されることになる。この右旋円偏波放射の
過程を図3及び図4に従って概説する。
In the case of such a left feeding point, the right-handed circularly polarized wave is radiated by the interaction between the temporal and spatial sine wave of the high frequency current and the spatial square wave shape of the microstrip line 5. Will be done. The process of the right-handed circularly polarized radiation will be outlined with reference to FIGS.

【0017】図3(a)に示す如く、基板1表面を原点
とし該基板1の法線方向にZ軸(紙面手前方向をプラス
方向とする)をとり、また、該基板1の左右方向にX軸
(右方向をプラス方向とする)、前後方向にY軸(前方
向(紙面上方向)をプラス方向とする)をとる。従っ
て、マイクロストリップライン5のアーム6,7の方形
波形状を構成する上辺22と底辺23とはX軸に平行で
あり、側辺24はY軸に平行になる。そして、前記高周
波電流はこのアーム6,7に乗って流れるので、該高周
波電流の向きにはX軸のプラス及びマイナス方向とY軸
のプラス及びマイナス方向とがあることになる。
As shown in FIG. 3A, the surface of the substrate 1 is taken as the origin and the Z-axis is taken in the direction of the normal line of the substrate 1 (the front side of the drawing is the plus direction), and the horizontal direction of the substrate 1 is taken. The X axis (the right direction is the plus direction) and the Y axis (the front direction (the direction on the paper surface) is the plus direction) are taken in the front-rear direction. Therefore, the upper side 22 and the bottom side 23 forming the square wave shape of the arms 6 and 7 of the microstrip line 5 are parallel to the X axis, and the side 24 is parallel to the Y axis. Since the high-frequency current flows on the arms 6 and 7, the directions of the high-frequency current are X-axis plus and minus directions and Y-axis plus and minus directions.

【0018】ところで、此種のマイクロストリップライ
ンアンテナに於いては、マイクロストリップライン上の
高周波電流の向きを同じ向きで、且つ該高周波電流の大
きさに比例した大きさの電界を有する電磁波が、基板表
面の法線方向へ放射される。故に、前記基板1から放射
される電磁波の電界EはX軸方向へ振動する成分EX
Y軸方向へ振動する成分EY とを有し、Z軸のプラス方
向へ伝播していく。また電界成分EX は前記上辺22及
び底辺23を流れる高周波電流に起因するものであり、
電界成分EY は側辺24を流れる高周波電流に起因する
ものである。
By the way, in this type of microstrip line antenna, an electromagnetic wave having the same direction of the high frequency current on the microstrip line and an electric field having a magnitude proportional to the magnitude of the high frequency current is generated. It is emitted in the direction normal to the substrate surface. Therefore, the electric field E of the electromagnetic wave emitted from the substrate 1 has a component E X vibrating in the X-axis direction and a component E Y vibrating in the Y-axis direction, and propagates in the positive direction of the Z-axis. The electric field component E X is caused by the high frequency current flowing through the top side 22 and the bottom side 23,
The electric field component E Y is due to the high frequency current flowing through the side edge 24.

【0019】而して、前記上辺22、底辺23及び側辺
24の長さを夫々2a,c,bとすると、これらの具体
的寸法は後述する如く、線路波長λgに対して一定の相
関関係を有している。そして、この「一定の相関関係」
の結果として、上辺22及び底辺23を流れる高周波電
流の作用によりZ軸(プラス方向)上の任意の点に作ら
れる電界成分EX は、ある時刻をゼロとして図3(b)
に示す振動波形を描き、且つ、側辺24を流れる高周波
電流の作用により前記任意の点に作られる電界成分EY
は、前記ある時刻と同時刻をゼロとして同図(c)に示
す振動波形を描くことになる。これらの図面からわかる
通り、両電界成分EX ,EY は共に前記高周波電流と同
周期の正弦波であり、且つ、電界成分EY の方が電界成
分EX よりも4分の1周期(90度)だけ早い位相で振
動するように構成されている。尚、同図(b)及び
(c)に於いて、電界成分EX 又はEY がプラス側にあ
る時は該電界成分EX 又はEY の向きがX軸のプラス方
向又はY軸のプラス方向であることを示し、マイナス側
にある時は該電界成分EX 又はEY の向きがX軸のマイ
ナス方向又はY軸のマイナス方向であることを示してい
る。
Assuming that the lengths of the upper side 22, the bottom side 23, and the side side 24 are 2a, c, and b, respectively, their specific dimensions have a constant correlation with the line wavelength λg, as will be described later. have. And this "certain correlation"
As a result, the electric field component E X created at an arbitrary point on the Z axis (plus direction) by the action of the high-frequency current flowing through the top side 22 and the bottom side 23 is zero at a certain time, as shown in FIG.
, And the electric field component E Y created at the arbitrary point by the action of the high frequency current flowing through the side 24.
Will draw the vibration waveform shown in FIG. 7C with the same time as zero. As can be seen from these figures, both the electric field component E X, E Y are both sine wave of the high frequency current and the same cycle, and one cycle of 4 minutes towards the electric field component E Y is than the electric field component E X ( It is configured to vibrate in an early phase by 90 degrees). In FIGS. 7B and 7C, when the electric field component E X or E Y is on the plus side, the direction of the electric field component E X or E Y is the plus direction of the X axis or the plus direction of the Y axis. When it is on the negative side, it indicates that the direction of the electric field component E X or E Y is the negative direction of the X axis or the negative direction of the Y axis.

【0020】そして、図4は図3(b)及び(c)に基
づいて、前記Z軸上の任意の点に於ける電界成分EX
びEY (図中中段の列)並びにそれらを合成した電界E
(図中右端の列)の大きさをその向きも考慮しつつ8分
の1周期毎にベクトルで示したものである。これからわ
かるように、電界Eは紙面方向(Z軸のマイナス方向、
即ち、電磁波の進行方向と逆方向)に向かって左回りに
前記高周波電流と同一周期で回転している。円偏波が右
旋円偏波であるか左旋円偏波であるかはその進行方向
(Z軸のプラス方向)を向かった時の電磁界の回転方向
により決定されるので、この電磁波は右旋円偏波であ
る。
FIG. 4 is based on FIGS. 3 (b) and 3 (c), and electric field components E X and E Y (middle row in the figure) at the arbitrary points on the Z axis and combining them. Electric field E
The size of (the rightmost column in the figure) is shown as a vector for each ⅛ cycle while also considering its direction. As can be seen from this, the electric field E is in the paper surface direction (negative direction of the Z axis,
That is, it rotates counterclockwise in the same cycle as the high frequency current in the direction opposite to the traveling direction of the electromagnetic wave. Whether the circularly polarized wave is a right-handed circularly polarized wave or a left-handed circularly polarized wave is determined by the direction of rotation of the electromagnetic field when traveling in the traveling direction (plus direction of the Z axis). It is a circularly polarized wave.

【0021】このように左側給電点の場合には右旋円偏
波が放射される。それでは次に給電点を基板1の右端に
配設された給電ピン11に変更して右側給電点とした場
合について概説することとする。
As described above, in the case of the left feeding point, the right-handed circularly polarized wave is radiated. Then, the case where the feeding point is changed to the feeding pin 11 arranged at the right end of the substrate 1 to serve as the right feeding point will be outlined next.

【0022】右端の給電ピン11を給電点にするには前
記送信機16を右側の同軸ケーブル18に接続する。こ
れにより右側の矩形導波管8が励振し、前記右端の給電
ピン11を介してマイクロストリップライン5の右側の
端部5aから高周波電流が供給されることになる。即
ち、前述した左側給電点の場合に比べるとこの右側給電
点の場合にはX軸方向に関して電流の向きが180度反
転する。この事は、右側給電点にすれば図3(b)にて
示した電界成分EX が180度反転することを意味し、
その結果は図5(a)に示す振動波形となる。
The transmitter 16 is connected to the coaxial cable 18 on the right side in order to use the power supply pin 11 on the right end as a power supply point. As a result, the rectangular waveguide 8 on the right side is excited, and a high frequency current is supplied from the end portion 5a on the right side of the microstrip line 5 via the feeding pin 11 on the right end. That is, in the case of this right side feeding point, the direction of the current is reversed by 180 degrees with respect to the X-axis direction as compared with the case of the left side feeding point described above. This means that the electric field component E X shown in FIG. 3B is inverted by 180 degrees at the right feeding point,
The result is the vibration waveform shown in FIG.

【0023】一方、Y軸方向に関しては前記マイクロス
トリップライン5の側辺24,24…のうち、プラス方
向への流れを形成していた側辺24(往路)とマイナス
方向への流れを形成していた側辺24(復路)とが入れ
替わるだけであるので、これらの側辺24が全体として
作り出す電界成分EY は左側給電点の場合と同一であ
り、その振動波形を図5(b)に示す。この図5(a)
及び(b)からわかる通り、右側給電点の場合は前述し
た左側給電点の場合とは反対に、電界成分EY は電界成
分EX よりも4分の1周期(90度)だけ遅い位相で振
動している。
On the other hand, in the Y-axis direction, of the side edges 24, 24 ... Of the microstrip line 5, the edge edge 24 (outgoing path) which has formed the positive flow and the negative edge flow. Since the side edge 24 (return path) that had been used is only replaced, the electric field component E Y produced by these side edges 24 as a whole is the same as that at the left feeding point, and its vibration waveform is shown in FIG. Show. This FIG.
As can be seen from (b) and (b), in the case of the right side feeding point, in contrast to the case of the left side feeding point described above, the electric field component E Y has a phase that is a quarter cycle (90 degrees) later than the electric field component E X. Vibrating.

【0024】そして図6はこの図5に基づいて右側給電
点の場合の8分の1周期毎の電界ベクトル変化を図示し
たものであり、前述した左側給電点の場合に於ける図4
に相当するものである。この図6右端の列に示す通り、
右側給電点の場合にはZ軸上の任意の点に於ける電界E
は紙面方向(Z軸のマイナス方向)に向かって右回りに
高周波電流と同一周期で回転している。従って、この電
磁波は左旋円偏波である。
FIG. 6 shows the electric field vector change for each ⅛ cycle in the case of the right side feeding point based on FIG. 5, and FIG. 4 in the case of the left side feeding point described above.
Is equivalent to As shown in the rightmost column of FIG. 6,
In the case of the right feeding point, the electric field E at any point on the Z axis
Rotates clockwise in the same direction as the high-frequency current in the paper surface direction (negative direction of the Z axis). Therefore, this electromagnetic wave is left-handed circularly polarized wave.

【0025】斯くして、一枚の基板1に於いて左側給電
点にした場合には右旋円偏波が放射され、右側給電点に
した場合には左旋円偏波が放射される。また、前記送信
機16を受信機17に変更すれば、送信の時に放射され
た円偏波と同一特性の円偏波を受信することができるの
で、前記一枚の基板1にて左側給電点の場合には右旋円
偏波を受信することができ、右側給電点の場合には左旋
円偏波を受信することができる。
In this way, in one substrate 1, right-handed circularly polarized waves are radiated when the left feeding point is set, and left-handed circular polarized waves are radiated when the right feeding point is set. Further, if the transmitter 16 is replaced with a receiver 17, circular polarized waves having the same characteristics as the circular polarized waves radiated at the time of transmission can be received. In the case of, the right-hand circular polarization can be received, and in the case of the right feeding point, the left-hand circular polarization can be received.

【0026】このように左旋右旋両円偏波を送受信する
ことができる円偏波マイクロストリップラインアンテナ
に於いては、指向性を可及的に向上させることが求めら
れる。即ち、指向性が悪い場合には、片方の円偏波でア
ンテナの方角を合わせると他方の円偏波に切り替えた時
角度のずれが倍増してしまうため、再度方角を合わせな
ければならず、両方の円偏波を送受信できるようにした
メリットが減殺されるからである。また、従来此種円偏
波マイクロストリップラインアンテナのアンテナ特性を
高めるべく、方形波形状を構成する各辺の長さと線路波
長λgとの相関関係式について種々の提案がなされてい
るが、完璧と言えるものは未だ無く、特に、前述した左
旋右旋両円偏波を送受信する円偏波マイクロストリップ
ラインアンテナに対しては不適であった。
As described above, in the circularly polarized microstrip line antenna capable of transmitting and receiving the left-handed and right-handed circularly polarized waves, it is required to improve the directivity as much as possible. That is, when the directivity is bad, if the direction of the antenna is matched with one circular polarized wave, the angle shift will double when switched to the other circular polarized wave, so the direction must be adjusted again. This is because the merit of being able to send and receive both circular polarized waves is diminished. In addition, various proposals have been made on the correlation equation between the length of each side forming a square wave shape and the line wavelength λg in order to improve the antenna characteristics of this type of circularly polarized microstrip line antenna, but they are not perfect. There is still nothing to say, and it was not suitable especially for the above-mentioned circularly polarized microstrip line antenna that transmits and receives left-handed and right-handed circularly polarized waves.

【0027】ところで、方形波形状を構成する上辺、側
辺及び底辺のうち、円偏波の特性に対して重要な働きを
するのは側辺であり、側辺の長さが特定されれば上辺及
び底辺の長さは経験的に算出することができる。また、
上辺、側辺、底辺を夫々一個づつ合計した長さ(図1及
び図3(b)に於ける2a+b+c)は線路波長λgの
2倍とすることも経験的に認められた条件である。
By the way, of the upper side, the side and the bottom which form the square wave shape, it is the side that plays an important role for the characteristics of circular polarization, and if the length of the side is specified. The lengths of the top side and the bottom side can be calculated empirically. Also,
It is an empirically recognized condition that the total length (2a + b + c in FIGS. 1 and 3 (b)) of each of the upper side, the side, and the bottom is twice the line wavelength λg.

【0028】そこで、本願出願人は図1及び図2に於い
て述べた構成の円偏波マイクロストリップラインアンテ
ナを用いて、2a+b+c=2λgの条件の下でb/λ
gの値を種々変更することにより、アンテナから放射さ
れる円偏波の長軸と短軸との軸比を測定することとし
た。その結果を図7に示す。同図に示す如く、およそb
/λg=0.35の時、軸比はdB単位で最小となるこ
とがわかった。また、長軸の長さと短軸の長さとが一致
するいわゆる完全円偏波の軸比は0dBであり、円偏波
アンテナとして良好な特性を得ることのできる軸比は3
dB以内であるが、本実験ではおよそb/λg=0.3
5の時、軸比は約1.5dBを示しており、優れた特性
を奏することが判明した。
Therefore, the applicant of the present application uses the circularly polarized microstrip line antenna having the structure described in FIGS. 1 and 2 under the condition of 2a + b + c = 2λg.
By changing the value of g variously, the axial ratio between the long axis and the short axis of the circularly polarized wave radiated from the antenna was measured. FIG. 7 shows the result. As shown in the figure, approximately b
It was found that when /λg=0.35, the axial ratio was minimum in dB. The axial ratio of so-called perfect circular polarization in which the length of the major axis and the length of the minor axis match is 0 dB, and the axial ratio with which good characteristics as a circularly polarized antenna can be obtained is 3.
Although it is within dB, in this experiment, it is approximately b / λg = 0.3.
At 5, the axial ratio was about 1.5 dB, which proved to have excellent characteristics.

【0029】斯くして、前記側辺24の長さbは線路波
長λgの略0.35倍とすべきことが決定され、これに
基き前記上辺22の長さ2aは線路波長λgの略0.9
0倍(即ち、aは線路波長λgの略0.45倍)とし、
且つ、前記底辺23の長さcは線路波長λgの略0.4
0倍とすべきことが決定されたのである。
Thus, it is determined that the length b of the side edge 24 should be approximately 0.35 times the line wavelength λg. Based on this, the length 2a of the upper edge 22 is approximately 0 of the line wavelength λg. .9
0 times (that is, a is approximately 0.45 times the line wavelength λg),
In addition, the length c of the base 23 is approximately 0.4 of the line wavelength λg.
It was decided that it should be 0 times.

【0030】また、前述した如く、基板1の誘電率は1
とみなすことができ、λg≒λ0 であるので、上の結果
は、a≒0.45λ0 、b≒0.35λ0 、c≒0.4
0λ 0 と表すことができる。しかし乍ら基板1の誘電率
を全く無視することはできないので、a,b,cを自由
空間波長λ0 にて表す場合にはこの基板1の誘電率を考
慮した補正因子γを用いて、a=0.45γλ0 、b=
0.35γλ0 、c=0.40γλ0 となる。
As described above, the dielectric constant of the substrate 1 is 1
Can be regarded as0So the above result
Is a≈0.45λ0, B≈0.35λ0, C≈0.4
0It can be expressed as. However, the dielectric constant of substrate 1
Can not be ignored at all, so free a, b, c
Spatial wavelength λ0In case of, consider the dielectric constant of this substrate 1.
Using the correction factor γ considered, a = 0.45γλ0, B =
0.35γλ0, C = 0.40γλ0Becomes

【0031】而して、本願出願人は前記補正因子γの値
を特定すべく、先ずa=0.45λ 0 、b=0.35λ
0 、c=0.40λ0 とした円偏波マイクロストリップ
ラインアンテナを用いて、その指向性を左側給電点とし
た場合と右側給電点とした場合との双方について測定す
ることとした。その結果を図8に示す。同図(a)は左
側給電点の場合であり、同図(b)は右側給電点の場合
である。これからわかる通り、左側給電点、即ち、右旋
円偏波の指向性は左方へ角度θ(約4度)だけ傾き、右
側給電点、即ち、左旋円偏波の指向性は右方へ角度θ
(約4度)だけ傾いている。この角度θより、方形波形
状の一周期分の長さ(2a+b+c)に対応する進行波
の角度は約691度であることになり、これを720度
にするためには前記a,b,cを夫々約1.042倍す
れば良いことが判明した。依って、補正因子γの値はγ
=1.042±5%(ここで±5%は誤差を考慮したも
のである。)となるのである。
Therefore, the applicant of the present application has found that the value of the correction factor γ
First, a = 0.45λ 0, B = 0.35λ
0, C = 0.40λ0Circular polarized microstrip
Use a line antenna and set its directivity to the left feeding point.
Measured both for the case of
I decided to do it. The result is shown in FIG. Figure (a) is left
This is the case of the side feeding point, and the figure (b) is for the right side feeding point.
It is. As you can see, the left feeding point, that is, the right turn
Circular polarization directionality is tilted to the left by the angle θ (about 4 degrees) and to the right
Side feeding point, that is, the directivity of left-handed circularly polarized wave is angle θ to the right
It is only tilted (about 4 degrees). From this angle θ, a square waveform
Traveling wave corresponding to the length of one cycle (2a + b + c)
Is about 691 degrees, which is 720 degrees
In order to achieve the above, multiply a, b, and c by approximately 1.042, respectively.
It turned out to be good. Therefore, the value of the correction factor γ is γ
= 1.042 ± 5% (here ± 5% also considers the error
It is. ).

【0032】そして、本願出願人はこのγの値を実際に
前述した式a=0.45γλ0 、b=0.35γλ0
c=0.40γλ0 に適用して再度実験を行った結果、
図9に示す如く、左側給電点による右旋円偏波に於いて
も(同図(a)、右側給電点による左旋円偏波に於いて
も(同図(b))、位相ずれが解消して優れた指向性を
示すようになった。
The applicant of the present invention has calculated the value of γ by using the above equations a = 0.45γλ 0 , b = 0.35γλ 0 ,
As a result of performing the experiment again by applying to c = 0.40γλ 0 ,
As shown in FIG. 9, the phase shift is eliminated both in the right-handed circularly polarized wave by the left feeding point (FIG. 9A) and in the left-handed circular polarized wave by the right feeding point (FIG. 9B). Then, it started to show excellent directivity.

【0033】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to the modified ones.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はマイクロ
ストリップラインの方形波形状を構成する各上辺、側辺
及び底辺の長さを夫々線路波長の略0.90倍、略0.
35倍及び略0.40倍、又は夫々自由空間波長の略
0.90γ倍、略0.35γ倍及び略0.40γ倍とす
ることにより、軸比を可及的に0dBにして理想円偏波
に近づけることができ、指向性を向上させることができ
る。また、基板の誘電率が可及的に1に近いときは、前
記γの値を1.042±5%とすることにより、位相ず
れを完全に解消して優れた指向性を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the length of each of the upper side, the side and the bottom forming the square wave shape of the microstrip line are approximately 0.90 times the line wavelength and approximately 0.
35 times and about 0.40 times, or about 0.90 γ times, about 0.35 γ times and about 0.40 γ times the free space wavelength, respectively, so that the axial ratio is set to 0 dB as much as possible and the ideal circular deviation is set. It can approach waves and improve directivity. Further, when the dielectric constant of the substrate is as close to 1 as possible, the value of γ is set to 1.042 ± 5% to completely eliminate the phase shift and obtain excellent directivity. .

【0035】斯くして、1個の円偏波マイクロストリッ
プラインアンテナにて、左旋右旋両円偏波を送受信でき
るように構成した場合でも、十分に満足し得るアンテナ
特性を発揮することができる。
As described above, even when the circularly polarized microstrip line antenna is configured to be capable of transmitting and receiving both left-handed and right-handed circularly polarized waves, sufficiently satisfactory antenna characteristics can be exhibited. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示し、その平面図。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に於いて、その一部切欠正面図。FIG. 2 is a partially cutaway front view of FIG.

【図3】(a)基板上に設定したXYZ空間座標を示す
解説平面図。 (b)Z軸上の任意の点に於いて、ある時刻をゼロとし
た電界成分EX の時間変化を示したグラフであり、左側
給電の場合のグラフ。 (c)上記(b)の条件下に於ける電界成分EY の時間
変化を示したグラフ。
FIG. 3A is an explanatory plan view showing XYZ space coordinates set on a substrate. (B) at any point on the Z axis, a graph showing the time variation of the electric field component E X where the certain time zero, the graph in the case of the left feed. (C) A graph showing the change over time of the electric field component E Y under the condition of (b) above.

【図4】図3(b)(c)に基づいて電界成分EX 及び
Y 並びにそれを合成した電界Eの8分の1周期毎の向
き及び大きさをベクトルにて表した解説図。
4A and 4B are explanatory diagrams in which directions and magnitudes of electric field components E X and E Y , and electric field E obtained by combining the electric field components E X and E 8 in each cycle are represented by vectors based on FIGS. 3B and 3C.

【図5】(a)Z軸上の任意の点に於いてある時刻をゼ
ロとした電界成分EX の時間変化を示したグラフであ
り、右側給電の場合のグラフ。 (b)上記(b)の条件下に於ける電界成分EY の時間
変化を示したグラフ。
5 (a) is a graph of time that is at the arbitrary point shows temporal changes in the electric field components E X was zero on the Z-axis, the graph in the case of the right feed. (B) A graph showing the time change of the electric field component E Y under the condition of (b) above.

【図6】図5(a)(b)に基づいて、電界成分EX
びEY 並びにそれを合成した電界Eの8分の1周期毎の
向き及び大きさをベクトルにて表した解説図。
6A and 6B are explanatory diagrams showing, based on FIGS. 5A and 5B, electric field components E X and E Y and directions and magnitudes of electric fields E synthesized by the electric field E for each ⅛ cycle in vectors. .

【図7】b/λgに対する円偏波の軸比の関係を測定し
た実験結果のグラフ。
FIG. 7 is a graph of experimental results obtained by measuring the relationship between the axial ratio of circularly polarized waves and b / λg.

【図8】a=0.45λ0 、b=0.35λ0 、c=
0.40λ0 とした円偏波マイクロストリップラインア
ンテナの指向性の実験結果を示す解説図であり、(a)
は右旋円偏波の指向性を示し、(b)は左旋円偏波の指
向性を示す。
FIG. 8 a = 0.45λ 0 , b = 0.35λ 0 , c =
It is explanatory drawing which shows the experimental result of the directivity of the circular polarization microstrip line antenna set to 0.40 (lambda) 0 , (a).
Shows the directivity of right-handed circular polarization, and (b) shows the directivity of left-handed circular polarization.

【図9】a=0.45γλ0 、b=0.35γλ0 、c
=0.40γλ0 (但し、γ=1.042)とした円偏
波マイクロストリップラインアンテナの指向性の実験結
果を示す解説図であり、(a)は右旋円偏波の指向性を
示し、(b)は左旋円偏波の指向性を示す。
FIG. 9 a = 0.45γλ 0 , b = 0.35γλ 0 , c
= 0.40 γλ 0 (where γ = 1.042) is an explanatory diagram showing the experimental results of the directivity of the circularly polarized microstrip line antenna, and (a) shows the directivity of the right-handed circularly polarized wave. , (B) show the directivity of left-handed circularly polarized waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 フレキシブルフィルム 3 誘電シート 4 金属ベース 5 マイクロストリップライン 6,7 アーム 22 上辺 23 底辺 24 側辺 1 substrate 2 flexible film 3 dielectric sheet 4 metal base 5 microstrip line 6, 7 arm 22 top side 23 bottom side 24 side

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月22日[Submission date] November 22, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】ところで、此種のマイクロストリップライ
ンアンテナに於いては、マイクロストリップライン上の
高周波電流の向き同じ向きで、且つ該高周波電流の大
きさに比例した大きさの電界を有する電磁波が、基板表
面の法線方向へ放射される。故に、前記基板1から放射
される電磁波の電界EはX軸方向へ振動する成分EX
Y軸方向へ振動する成分EY とを有し、Z軸のプラス方
向へ伝播していく。また電界成分EX は前記上辺22及
び底辺23を流れる高周波電流に起因するものであり、
電界成分EY は側辺24を流れる高周波電流に起因する
ものである。
By the way, the In microstrip line antenna此種, in the same direction as the direction of the high-frequency current on a microstrip line, electromagnetic waves and having an electric field having a magnitude proportional to the magnitude of the high frequency current, It is emitted in the direction normal to the substrate surface. Therefore, the electric field E of the electromagnetic wave emitted from the substrate 1 has a component E X vibrating in the X-axis direction and a component E Y vibrating in the Y-axis direction, and propagates in the positive direction of the Z-axis. The electric field component E X is caused by the high frequency current flowing through the top side 22 and the bottom side 23,
The electric field component E Y is due to the high frequency current flowing through the side edge 24.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】而して、前記上辺22、底辺23及び側辺
24の長さを夫々2a,c,bとすると、これらの具体
的寸法は後述する如く、線路波長λgに対して一定の相
関関係を有している。そして、この「一定の相関関係」
の結果として、上辺22及び底辺23を流れる高周波電
流の作用によりZ軸(プラス方向)上の任意の点に作ら
れる電界成分EX は、ある時刻をゼロとして図3(b)
に示す振動波形を描き、且つ、側辺24を流れる高周波
電流の作用により前記任意の点に作られる電界成分EY
は、前記ある時刻と同時刻をゼロとして同図(c)に示
す振動波形を描くことになる。これらの図面からわかる
通り、両電界成分EX ,EY は共に前記高周波電流と同
周期の正弦波であり、且つ、電界成分EY の方が電界成
分EX よりも4分の1周期(90度)だけい位相で振
動するように構成されている。尚、同図(b)及び
(c)に於いて、電界成分EX 又はEY がプラス側にあ
る時は該電界成分EX 又はEY の向きがX軸のプラス方
向又はY軸のプラス方向であることを示し、マイナス側
にある時は該電界成分EX 又はEY の向きがX軸のマイ
ナス方向又はY軸のマイナス方向であることを示してい
る。
Assuming that the lengths of the upper side 22, the bottom side 23, and the side side 24 are 2a, c, and b, respectively, their specific dimensions have a constant correlation with the line wavelength λg, as will be described later. have. And this "certain correlation"
As a result, the electric field component E X created at an arbitrary point on the Z axis (plus direction) by the action of the high-frequency current flowing through the top side 22 and the bottom side 23 is zero at a certain time, as shown in FIG.
, And the electric field component E Y created at the arbitrary point by the action of the high frequency current flowing through the side 24.
Will draw the vibration waveform shown in FIG. 7C with the same time as zero. As can be seen from these figures, both the electric field component E X, E Y are both sine wave of the high frequency current and the same cycle, and one cycle of 4 minutes towards the electric field component E Y is than the electric field component E X ( and is configured to vibrate at 90 degrees) only slow it has phase. In FIGS. 7B and 7C, when the electric field component E X or E Y is on the plus side, the direction of the electric field component E X or E Y is the plus direction of the X axis or the plus direction of the Y axis. When it is on the negative side, it indicates that the direction of the electric field component E X or E Y is the negative direction of the X axis or the negative direction of the Y axis.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0023】一方、Y軸方向に関しては前記マイクロス
トリップライン5の側辺24,24…のうち、プラス方
向への流れを形成していた側辺24(往路)とマイナス
方向への流れを形成していた側辺24(復路)とが入れ
替わるだけであるので、これらの側辺24が全体として
作り出す電界成分EY は左側給電点の場合と同一であ
り、その振動波形を図5(b)に示す。この図5(a)
及び(b)からわかる通り、右側給電点の場合は前述し
た左側給電点の場合とは反対に、電界成分EY は電界成
分EX よりも4分の1周期(90度)だけい位相で振
動している。
On the other hand, in the Y-axis direction, of the side edges 24, 24 ... Of the microstrip line 5, the edge edge 24 (outgoing path) which has formed the positive flow and the negative edge flow. Since the side edge 24 (return path) that had been used is only replaced, the electric field component E Y produced by these side edges 24 as a whole is the same as that at the left feeding point, and its vibration waveform is shown in FIG. Show. This FIG.
And as seen from (b), contrary to the case of the left feed point described above in the case of the right feed point, the electric field component E Y is one cycle (90 degrees) of the quarter than the electric field component E X only have early phase Is vibrating at.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Correction target item name] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0032】そして、本願出願人はこのγの値を実際に
前述した式a=0.45γλ0 、b=0.35γλ0
c=0.40γλ0 に適用して再度実験を行った結果、
図9に示す如く、左側給電点による右旋円偏波に於いて
も(同図(a)、右側給電点による左旋円偏波に於い
ても(同図(b))、位相ずれが解消して優れた指向性
を示すようになった。
The applicant of the present invention has calculated the value of γ by using the above equations a = 0.45γλ 0 , b = 0.35γλ 0 ,
As a result of performing the experiment again by applying to c = 0.40γλ 0 ,
As shown in FIG. 9, there is a phase shift both in the right-handed circularly polarized wave by the left feeding point (FIG. 9A ) and in the left-handed circular polarized wave by the right feeding point (FIG. 9B). It has been resolved to show excellent directivity.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】(a)Z軸上の任意の点に於いてある時刻をゼ
ロとした電界成分EX の時間変化を示したグラフであ
り、右側給電の場合のグラフ。 (b)上記()の条件下に於ける電界成分EY の時間
変化を示したグラフ。
5 (a) is a graph of time that is at the arbitrary point shows temporal changes in the electric field components E X was zero on the Z-axis, the graph in the case of the right feed. (B) A graph showing the change over time of the electric field component E Y under the condition ( a ).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板表面に方形波形状のマイクロストリ
ップラインを形成し、且つ、基板裏面にグランドプレー
ンを形成することにより、円偏波を送受信できるように
した円偏波マイクロストリップラインアンテナに於い
て、前記方形波形状を構成する各上辺、側辺及び底辺の
長さを夫々線路波長の略0.90倍、略0.35倍及び
略0.40倍としたことを特徴とする円偏波マイクロス
トリップラインアンテナ。
1. A circularly polarized microstrip line antenna in which a circularly polarized microstrip line is formed on the front surface of a substrate and a ground plane is formed on the rear surface of the substrate so that circularly polarized waves can be transmitted and received. The length of each of the upper side, the side and the bottom forming the square wave shape is approximately 0.90 times, approximately 0.35 times and approximately 0.40 times the line wavelength, respectively. Wave microstrip line antenna.
【請求項2】 基板表面に方形波形状のマイクロストリ
ップラインを形成し、且つ、基板裏面にグランドプレー
ンを形成することにより、円偏波を送受信できるように
した円偏波マイクロストリップラインアンテナに於い
て、前記方形波形状を構成する各上辺、側辺及び底辺の
長さを夫々自由空間波長の略0.90γ倍、略0.35
γ倍及び略0.40γ倍(ここで、γは補正因子)とし
たことを特徴とする円偏波マイクロストリップラインア
ンテナ。
2. A circularly polarized microstrip line antenna, wherein a square wave-shaped microstrip line is formed on the front surface of a substrate and a ground plane is formed on the back surface of the substrate so that circularly polarized waves can be transmitted and received. The length of each of the upper side, the side and the bottom forming the square wave shape is approximately 0.90γ times the free space wavelength and approximately 0.35.
A circularly polarized microstrip line antenna characterized by being γ times and approximately 0.40 γ times (where γ is a correction factor).
【請求項3】 前記基板の誘電率が可及的に1に近いと
き、前記γの値を1.042±5%とする請求項2記載
の円偏波マイクロストリップラインアンテナ。
3. The circularly polarized microstrip line antenna according to claim 2, wherein the value of γ is 1.042 ± 5% when the dielectric constant of the substrate is as close to 1 as possible.
JP7330710A 1995-12-19 1995-12-19 Circularly polarized wave micro strip line antenna Pending JPH09172318A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7839240B2 (en) 2006-10-05 2010-11-23 Fujikura Ltd. Reflection-type banpass filter
US7852173B2 (en) 2006-10-05 2010-12-14 Fujikura Ltd. Reflection-type bandpass filter
US7855622B2 (en) 2006-10-05 2010-12-21 Fujikura Ltd. Reflection-type bandpass filter
US7855621B2 (en) 2006-10-05 2010-12-21 Fujikura Ltd. Reflection-type bandpass filter
US7859366B2 (en) 2006-10-05 2010-12-28 Fujikura Ltd. Reflection-type bandpass filter

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US7859366B2 (en) 2006-10-05 2010-12-28 Fujikura Ltd. Reflection-type bandpass filter

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Effective date: 20040511