JPH10190347A - パッチアンテナ装置 - Google Patents
パッチアンテナ装置Info
- Publication number
- JPH10190347A JPH10190347A JP34790196A JP34790196A JPH10190347A JP H10190347 A JPH10190347 A JP H10190347A JP 34790196 A JP34790196 A JP 34790196A JP 34790196 A JP34790196 A JP 34790196A JP H10190347 A JPH10190347 A JP H10190347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- patch
- serving
- antenna
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/06—Details
- H01Q9/14—Length of element or elements adjustable
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の周波数に対応できるパッチアンテナ装
置を提供する。 【解決手段】 誘電体基板１の表面の導電部材は、基本
パッチ部３と付加パッチ部４を有する形状に加工されて
いる。パッチ部３にはＰＩＮダイオード５のアノードが
接続され、パッチ部４にはカソードが接続されている。
制御用の直流電圧をダイオード５に与えない場合、パッ
チ部３とパッチ部４は電気的に切り離された状態とな
る。ダイオード５に順方向電流が流れるように制御用の
直流電圧を与えると、パッチ部３とパッチ部４が電気的
に接続される。アンテナ素子の実効的な大きさは、直流
電圧を与えない場合の共振周波数ｆ１より低いｆ２とな
り、２つの周波数に対応することができる。
置を提供する。 【解決手段】 誘電体基板１の表面の導電部材は、基本
パッチ部３と付加パッチ部４を有する形状に加工されて
いる。パッチ部３にはＰＩＮダイオード５のアノードが
接続され、パッチ部４にはカソードが接続されている。
制御用の直流電圧をダイオード５に与えない場合、パッ
チ部３とパッチ部４は電気的に切り離された状態とな
る。ダイオード５に順方向電流が流れるように制御用の
直流電圧を与えると、パッチ部３とパッチ部４が電気的
に接続される。アンテナ素子の実効的な大きさは、直流
電圧を与えない場合の共振周波数ｆ１より低いｆ２とな
り、２つの周波数に対応することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば人工衛星か
らの電波を受信したり人工衛星に対して電波を送信する
通信システムに使われるパッチアンテナ装置に関するも
のである。
らの電波を受信したり人工衛星に対して電波を送信する
通信システムに使われるパッチアンテナ装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば人工衛星からの電波を
受信するアンテナとして、誘電体基板上に薄膜導体を配
置したパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）
が知られている。図４（ａ）は従来のパッチアンテナ装
置の鳥かん図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線断面
図である。誘電体基板１１の両面には、例えば銅からな
る導電部材が形成されており、裏面の導電部材がグラン
ド部１２となっている。また、基板１の表面の導電部材
は、アンテナ素子となる矩形のパッチ部１３の形状に加
工されている。そして、高周波を給電する給電線１７の
中心導体１８は、給電点２０でパッチ部１３と電気的に
接続され、給電線１７の外部導体１９は、グランド部１
２と電気的に接続されている。
受信するアンテナとして、誘電体基板上に薄膜導体を配
置したパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）
が知られている。図４（ａ）は従来のパッチアンテナ装
置の鳥かん図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線断面
図である。誘電体基板１１の両面には、例えば銅からな
る導電部材が形成されており、裏面の導電部材がグラン
ド部１２となっている。また、基板１の表面の導電部材
は、アンテナ素子となる矩形のパッチ部１３の形状に加
工されている。そして、高周波を給電する給電線１７の
中心導体１８は、給電点２０でパッチ部１３と電気的に
接続され、給電線１７の外部導体１９は、グランド部１
２と電気的に接続されている。
【０００３】パッチ部１３の寸法ａは、使用周波数の管
内波長λg の約１／２に設定され、放射効率を決める寸
法ｂも、ほぼλg ／２に設定される。また、平面アンテ
ナ自体の寸法ＡとＢは、電波の指向性等により決定され
る。このようにパッチアンテナ装置は、効率良く空間に
電波を放射させるために、波長に合わせた寸法で形成さ
れており、広い周波数帯を１つのアンテナでカバーする
ことは難しくなっている。
内波長λg の約１／２に設定され、放射効率を決める寸
法ｂも、ほぼλg ／２に設定される。また、平面アンテ
ナ自体の寸法ＡとＢは、電波の指向性等により決定され
る。このようにパッチアンテナ装置は、効率良く空間に
電波を放射させるために、波長に合わせた寸法で形成さ
れており、広い周波数帯を１つのアンテナでカバーする
ことは難しくなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のパ
ッチアンテナ装置は、使用する周波数に共振させるアン
テナ回路で構成されているため、特定の周波数でしか使
うことができないという問題点があった。また、複数の
周波数で使用するには、複数のアンテナを用意する必要
があり、寸法が大きくなってしまうという問題点があっ
た。本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、複数のアンテナを設けることなく、複数の周波数に
対応することのできるパッチアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。
ッチアンテナ装置は、使用する周波数に共振させるアン
テナ回路で構成されているため、特定の周波数でしか使
うことができないという問題点があった。また、複数の
周波数で使用するには、複数のアンテナを用意する必要
があり、寸法が大きくなってしまうという問題点があっ
た。本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、複数のアンテナを設けることなく、複数の周波数に
対応することのできるパッチアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載のように、誘電体基板の裏面に形成されたグランド導
体と、誘電体基板の表面に形成されたアンテナ素子とな
る第１の平面導体と、誘電体基板の表面に形成されたア
ンテナ素子となる第２の平面導体と、第１の出力端子が
第１の平面導体と接続され、第２の出力端子が第２の平
面導体と接続されたスイッチ素子と、一端が第２の平面
導体と接続され、他端がグランド導体と接続されたイン
ダクタ素子と、内部導体が第１の平面導体と接続され、
外部導体がグランド導体と接続された給電線とを有し、
スイッチ素子のオン／オフ制御により、第１の平面導体
と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続するように
したものである。このように、スイッチ素子のオン／オ
フ制御によって第１の平面導体と第２の平面導体とを電
気的に切断又は接続することにより、アンテナの実効面
積を広げたり狭めたりすることができ、第１の平面導体
の広さのアンテナと第１、第２の平面導体を合わせた広
さのアンテナを実現することができる。
載のように、誘電体基板の裏面に形成されたグランド導
体と、誘電体基板の表面に形成されたアンテナ素子とな
る第１の平面導体と、誘電体基板の表面に形成されたア
ンテナ素子となる第２の平面導体と、第１の出力端子が
第１の平面導体と接続され、第２の出力端子が第２の平
面導体と接続されたスイッチ素子と、一端が第２の平面
導体と接続され、他端がグランド導体と接続されたイン
ダクタ素子と、内部導体が第１の平面導体と接続され、
外部導体がグランド導体と接続された給電線とを有し、
スイッチ素子のオン／オフ制御により、第１の平面導体
と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続するように
したものである。このように、スイッチ素子のオン／オ
フ制御によって第１の平面導体と第２の平面導体とを電
気的に切断又は接続することにより、アンテナの実効面
積を広げたり狭めたりすることができ、第１の平面導体
の広さのアンテナと第１、第２の平面導体を合わせた広
さのアンテナを実現することができる。
【０００６】また、請求項２に記載のように、誘電体基
板の裏面に形成されたグランド導体と、誘電体基板の表
面に形成され互いに容量的に接続された、アンテナ素子
となる複数の第１の平面導体と、誘電体基板の表面に形
成されたアンテナ素子となる複数の第２の平面導体と、
第１の出力端子が第１の平面導体の１つと接続され、第
２の出力端子が第２の平面導体の１つと接続された複数
のスイッチ素子と、一端が第２の平面導体の１つと接続
され、他端がグランド導体と接続された複数のインダク
タ素子と、内部導体が第１の平面導体の１つと接続さ
れ、外部導体がグランド導体と接続された給電線とを有
し、各スイッチ素子のオン／オフ制御により、複数の第
１の平面導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接
続するようにしたものである。このように、各スイッチ
素子のオン／オフ制御によって複数の第１の平面導体と
第２の平面導体とを電気的に切断又は接続することによ
り、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりすることが
でき、複数の第１の平面導体を合わせた広さのアンテナ
と、これら第１の平面導体に第２の平面導体のうちの１
つ乃至は複数を合わせた広さのアンテナを実現すること
ができる。
板の裏面に形成されたグランド導体と、誘電体基板の表
面に形成され互いに容量的に接続された、アンテナ素子
となる複数の第１の平面導体と、誘電体基板の表面に形
成されたアンテナ素子となる複数の第２の平面導体と、
第１の出力端子が第１の平面導体の１つと接続され、第
２の出力端子が第２の平面導体の１つと接続された複数
のスイッチ素子と、一端が第２の平面導体の１つと接続
され、他端がグランド導体と接続された複数のインダク
タ素子と、内部導体が第１の平面導体の１つと接続さ
れ、外部導体がグランド導体と接続された給電線とを有
し、各スイッチ素子のオン／オフ制御により、複数の第
１の平面導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接
続するようにしたものである。このように、各スイッチ
素子のオン／オフ制御によって複数の第１の平面導体と
第２の平面導体とを電気的に切断又は接続することによ
り、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりすることが
でき、複数の第１の平面導体を合わせた広さのアンテナ
と、これら第１の平面導体に第２の平面導体のうちの１
つ乃至は複数を合わせた広さのアンテナを実現すること
ができる。
【０００７】また、請求項３に記載のように、スイッチ
素子は、第１の出力端子となるアノードと第２の出力端
子となるカソードとを有するＰＩＮダイオードである。
また、請求項４に記載のように、スイッチ素子は、一方
が第１の出力端子となり他方が第２の出力端子となるド
レイン、ソースと制御端子となるゲートとを有するＦＥ
Ｔスイッチである。
素子は、第１の出力端子となるアノードと第２の出力端
子となるカソードとを有するＰＩＮダイオードである。
また、請求項４に記載のように、スイッチ素子は、一方
が第１の出力端子となり他方が第２の出力端子となるド
レイン、ソースと制御端子となるゲートとを有するＦＥ
Ｔスイッチである。
【０００８】
実施の形態の１．次に、本発明について図面を参照して
説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態を示
すパッチアンテナ装置の鳥かん図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。セラミック等の誘電体
からなる誘電体基板１の両面には、例えば銅からなる導
電部材が形成されており、裏面の導電部材がグランド部
２となっている。
説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態を示
すパッチアンテナ装置の鳥かん図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。セラミック等の誘電体
からなる誘電体基板１の両面には、例えば銅からなる導
電部材が形成されており、裏面の導電部材がグランド部
２となっている。
【０００９】また、基板１の表面の導電部材は、フォト
エッチング等により図１（ａ）に示すように、第１の平
面導体である基本パッチ部３と第２の平面導体である付
加パッチ部４とを有するアンテナパターン形状に加工さ
れている。そして、基本パッチ部３には、ＰＩＮダイオ
ード５のアノード（第１の出力端子）が半田付けによっ
て電気的に接続されており、付加パッチ部４には、この
ダイオード５のカソード（第２の出力端子）が半田付け
によって電気的に接続されている。
エッチング等により図１（ａ）に示すように、第１の平
面導体である基本パッチ部３と第２の平面導体である付
加パッチ部４とを有するアンテナパターン形状に加工さ
れている。そして、基本パッチ部３には、ＰＩＮダイオ
ード５のアノード（第１の出力端子）が半田付けによっ
て電気的に接続されており、付加パッチ部４には、この
ダイオード５のカソード（第２の出力端子）が半田付け
によって電気的に接続されている。
【００１０】さらに、付加パッチ部４には、インダクタ
素子６の一端が半田付けによって電気的に接続され、グ
ランド部２には、インダクタ素子６の他端が半田付けに
よって電気的に接続されている。そして、給電線（同軸
ケーブル）７の内部導体８は、誘電体基板１に穿設され
た穴を通って基本パッチ部３に達し、半田付けによって
基本パッチ部３と電気的に接続され、給電線７の外部導
体９は、半田付けによってグランド部２と電気的に接続
されている。こうして、図示しない送信機から給電線７
を介して高周波が給電される。
素子６の一端が半田付けによって電気的に接続され、グ
ランド部２には、インダクタ素子６の他端が半田付けに
よって電気的に接続されている。そして、給電線（同軸
ケーブル）７の内部導体８は、誘電体基板１に穿設され
た穴を通って基本パッチ部３に達し、半田付けによって
基本パッチ部３と電気的に接続され、給電線７の外部導
体９は、半田付けによってグランド部２と電気的に接続
されている。こうして、図示しない送信機から給電線７
を介して高周波が給電される。
【００１１】なお、内部導体８が接続される基本パッチ
部３上の位置（給電点１０）は、インピーダンス整合の
ために中心からオフセットされた、インピーダンスが５
０Ωあるいは７５Ωに相当する点にある。
部３上の位置（給電点１０）は、インピーダンス整合の
ために中心からオフセットされた、インピーダンスが５
０Ωあるいは７５Ωに相当する点にある。
【００１２】以上のようなパッチアンテナ装置におい
て、制御用の直流電圧をＰＩＮダイオード５に与えない
場合、ＰＩＮダイオード５の直流抵抗は高い。よって、
基本パッチ部３と付加パッチ部４とは電気的に切り離さ
れた状態となる。この場合、アンテナ素子の実効的な大
きさは基本パッチ部３の大きさとなり、図４のパッチア
ンテナと同様の動作となる。
て、制御用の直流電圧をＰＩＮダイオード５に与えない
場合、ＰＩＮダイオード５の直流抵抗は高い。よって、
基本パッチ部３と付加パッチ部４とは電気的に切り離さ
れた状態となる。この場合、アンテナ素子の実効的な大
きさは基本パッチ部３の大きさとなり、図４のパッチア
ンテナと同様の動作となる。
【００１３】つまり、基本パッチ部３のＸ、Ｙ方向の長
さは、使用周波数ｆ１の管内波長λg の約１／２にそれ
ぞれ設定されており、パッチアンテナ装置は、この共振
周波数ｆ１でアンテナとして動作する。なお、上記管内
波長λg とは、誘電体や導体で仕切られた範囲に電波が
通過すると、伝搬速度が遅れ見掛け上の波長が短くなる
現象上の波長のことであり、自由空間における波長λに
対して約１／（εｒ1/2 ）に波長短縮される（εｒは誘
電体基板１の比誘電率）。
さは、使用周波数ｆ１の管内波長λg の約１／２にそれ
ぞれ設定されており、パッチアンテナ装置は、この共振
周波数ｆ１でアンテナとして動作する。なお、上記管内
波長λg とは、誘電体や導体で仕切られた範囲に電波が
通過すると、伝搬速度が遅れ見掛け上の波長が短くなる
現象上の波長のことであり、自由空間における波長λに
対して約１／（εｒ1/2 ）に波長短縮される（εｒは誘
電体基板１の比誘電率）。
【００１４】次に、ＰＩＮダイオード５に順方向電流が
流れるように、ダイオード５のアノードが正、カソード
が負となる制御用の直流電圧を給電線７の内部導体８に
よって給電用の高周波と同時に与えると、ＰＩＮダイオ
ード５、インダクタ素子６、グランド部２を通して給電
線７の外部導体９に直流電流が流れる。これにより、ダ
イオード５の抵抗は短絡に近い値となり、基本パッチ部
３と付加パッチ部４とが電気的に接続される。
流れるように、ダイオード５のアノードが正、カソード
が負となる制御用の直流電圧を給電線７の内部導体８に
よって給電用の高周波と同時に与えると、ＰＩＮダイオ
ード５、インダクタ素子６、グランド部２を通して給電
線７の外部導体９に直流電流が流れる。これにより、ダ
イオード５の抵抗は短絡に近い値となり、基本パッチ部
３と付加パッチ部４とが電気的に接続される。
【００１５】したがって、アンテナ素子の実効的な大き
さは、基本パッチ部３に付加パッチ部４を加えた大きさ
となり、直流電圧を与えない場合よりも広くなるので、
パッチアンテナ装置の共振周波数は、共振周波数ｆ１よ
り低いｆ２となる。ここで、制御用の直流電圧を与えた
ときの給電線７から見たアンテナのインピーダンスを図
２に示す。
さは、基本パッチ部３に付加パッチ部４を加えた大きさ
となり、直流電圧を与えない場合よりも広くなるので、
パッチアンテナ装置の共振周波数は、共振周波数ｆ１よ
り低いｆ２となる。ここで、制御用の直流電圧を与えた
ときの給電線７から見たアンテナのインピーダンスを図
２に示す。
【００１６】インダクタ素子６のインダクタンスによ
り、周波数が高くなるにつれてインピーダンスが高くな
り、さらに周波数が高くなると、アンテナ回路の共振に
よってインピーダンスが極小となる。このようにインダ
クタ素子６を設けることにより、低周波領域と高周波領
域が分離されるフィルタ効果が得られ、制御用の直流電
圧がアンテナの使用周波数に影響を与えることがなくな
る。
り、周波数が高くなるにつれてインピーダンスが高くな
り、さらに周波数が高くなると、アンテナ回路の共振に
よってインピーダンスが極小となる。このようにインダ
クタ素子６を設けることにより、低周波領域と高周波領
域が分離されるフィルタ効果が得られ、制御用の直流電
圧がアンテナの使用周波数に影響を与えることがなくな
る。
【００１７】なお、インダクタ素子６のインダクタンス
Ｌは、ωＬ（＝２×π×アンテナの共振周波数）が給電
線７のインピーダンス（５０Ω若しくは７５Ω）の５倍
以上となるように設定する。こうして、図１のパッチア
ンテナ装置は、周波数ｆ１、ｆ２の２周波のアンテナと
して動作する。
Ｌは、ωＬ（＝２×π×アンテナの共振周波数）が給電
線７のインピーダンス（５０Ω若しくは７５Ω）の５倍
以上となるように設定する。こうして、図１のパッチア
ンテナ装置は、周波数ｆ１、ｆ２の２周波のアンテナと
して動作する。
【００１８】実施の形態の２．図３は本発明の他の実施
の形態を示すパッチアンテナ装置の鳥かん図であり、図
１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の
形態では、基本パッチ部３ａは、４つに分割され、図示
しないコンデンサにより互いに静電容量的に接続されて
いる。また、各基本パッチ部４を近接させて配置するこ
とにより、静電容量的に接続してもよい。
の形態を示すパッチアンテナ装置の鳥かん図であり、図
１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の
形態では、基本パッチ部３ａは、４つに分割され、図示
しないコンデンサにより互いに静電容量的に接続されて
いる。また、各基本パッチ部４を近接させて配置するこ
とにより、静電容量的に接続してもよい。
【００１９】各付加パッチ部４とグランド部２との間に
は、実施の形態の１と同様にインダクタ素子６が設けら
れ、また基本パッチ部３ａのうちの１つに給電線７の内
部導体が接続されている。そして、図示しない４つの制
御線を介して各基本パッチ部３ａに制御用の直流電圧を
別個に与えることができるようになっている。
は、実施の形態の１と同様にインダクタ素子６が設けら
れ、また基本パッチ部３ａのうちの１つに給電線７の内
部導体が接続されている。そして、図示しない４つの制
御線を介して各基本パッチ部３ａに制御用の直流電圧を
別個に与えることができるようになっている。
【００２０】したがって、４組の基本パッチ部３ａと付
加パッチ部４の接続／切断制御を独立に行うことができ
るので、基本パッチ部３ａに対して４つの付加パッチ部
４を接続したり切断したりすることができ、４種類の広
さのアンテナ素子を実現することができ、４周波のアン
テナとして動作させることができる。また、同様の構成
をとれば、３周波のアンテナあるいは５周波以上のアン
テナを実現できることは言うまでもない。
加パッチ部４の接続／切断制御を独立に行うことができ
るので、基本パッチ部３ａに対して４つの付加パッチ部
４を接続したり切断したりすることができ、４種類の広
さのアンテナ素子を実現することができ、４周波のアン
テナとして動作させることができる。また、同様の構成
をとれば、３周波のアンテナあるいは５周波以上のアン
テナを実現できることは言うまでもない。
【００２１】なお、各基本パッチ部３ａは、静電容量的
に接続されているので、高周波では図１の基本パッチ部
３と等価となる（制御用の直流電圧を全く与えないとき
の広さは、４つの基本パッチ部３ａを合わせた広さとな
る）。よって、給電は、基本パッチ部３ａのうちの１つ
に行えばよい。
に接続されているので、高周波では図１の基本パッチ部
３と等価となる（制御用の直流電圧を全く与えないとき
の広さは、４つの基本パッチ部３ａを合わせた広さとな
る）。よって、給電は、基本パッチ部３ａのうちの１つ
に行えばよい。
【００２２】以上の実施の形態では、アンテナ素子とし
て矩形のパッチ部を用いたが、円形のパッチ部を用いて
もよい。また、スイッチ素子としてＰＩＮダイオードを
用いたが、ＦＥＴスイッチを用いてもよい。この場合
は、ＦＥＴスイッチのドレイン、ソースのうち、一方を
基本パッチ部３に接続し、他方を付加パッチ部４に接続
する。 そして、ＦＥＴスイッチのゲートに与える直流
電圧を制御して、ドレイン−ソース間のオン／オフ制御
を行えばよい。
て矩形のパッチ部を用いたが、円形のパッチ部を用いて
もよい。また、スイッチ素子としてＰＩＮダイオードを
用いたが、ＦＥＴスイッチを用いてもよい。この場合
は、ＦＥＴスイッチのドレイン、ソースのうち、一方を
基本パッチ部３に接続し、他方を付加パッチ部４に接続
する。 そして、ＦＥＴスイッチのゲートに与える直流
電圧を制御して、ドレイン−ソース間のオン／オフ制御
を行えばよい。
【００２３】また、本発明では、１００ＭＨｚ〜１０Ｇ
Ｈｚオーダーの電波を想定しているが、１０ＧＨｚオー
ダーの周波数では、パッチ部の寸法が小さくなり過ぎ
て、製作が困難となる。そこで、このような場合には、
誘電体基板１の内部を中空にすればよい。これにより、
誘電体基板１による波長短縮の効果が小さくなって、管
内波長λG が長くなるので、パッチ部の寸法も製作が容
易な大きさとなる。また、基本パッチ部３、３ａ及び付
加パッチ部４を形成した誘電体基板１の表面を誘電体で
覆ってもよい。これにより、表面を保護したり、さらな
る波長短縮の効果を利用して小型化することができる。
Ｈｚオーダーの電波を想定しているが、１０ＧＨｚオー
ダーの周波数では、パッチ部の寸法が小さくなり過ぎ
て、製作が困難となる。そこで、このような場合には、
誘電体基板１の内部を中空にすればよい。これにより、
誘電体基板１による波長短縮の効果が小さくなって、管
内波長λG が長くなるので、パッチ部の寸法も製作が容
易な大きさとなる。また、基本パッチ部３、３ａ及び付
加パッチ部４を形成した誘電体基板１の表面を誘電体で
覆ってもよい。これにより、表面を保護したり、さらな
る波長短縮の効果を利用して小型化することができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、スイッチ素子のオン／オフ制御によって第１の平面
導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続するこ
とにより、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりする
ことができ、第１の平面導体の広さのアンテナ、あるい
は第１、第２の平面導体を合わせた広さのアンテナとし
て動作させることができる。その結果、従来のように別
個のアンテナを用いることなく、２つの周波数に対応す
ることができる。
に、スイッチ素子のオン／オフ制御によって第１の平面
導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続するこ
とにより、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりする
ことができ、第１の平面導体の広さのアンテナ、あるい
は第１、第２の平面導体を合わせた広さのアンテナとし
て動作させることができる。その結果、従来のように別
個のアンテナを用いることなく、２つの周波数に対応す
ることができる。
【００２５】また、請求項２に記載のように、各スイッ
チ素子のオン／オフ制御によって複数の第１の平面導体
と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続することに
より、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりすること
ができ、複数の第１の平面導体を合わせた広さのアンテ
ナ、あるいは第１の平面導体に第２の平面導体のうちの
１つ乃至は複数を合わせた広さのアンテナとして動作さ
せることができる。その結果、従来のように別個のアン
テナを用いることなく、複数の周波数に対応することが
できる。
チ素子のオン／オフ制御によって複数の第１の平面導体
と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続することに
より、アンテナの実効面積を広げたり狭めたりすること
ができ、複数の第１の平面導体を合わせた広さのアンテ
ナ、あるいは第１の平面導体に第２の平面導体のうちの
１つ乃至は複数を合わせた広さのアンテナとして動作さ
せることができる。その結果、従来のように別個のアン
テナを用いることなく、複数の周波数に対応することが
できる。
【００２６】また、請求項３に記載のように、ＰＩＮダ
イオードを用いることにより、第１の平面導体と第２の
平面導体とを電気的に切断又は接続するスイッチ素子を
容易に実現することができる。また、請求項４に記載の
ように、ＦＥＴスイッチを用いることにより、第１の平
面導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続する
スイッチ素子を容易に実現することができる。
イオードを用いることにより、第１の平面導体と第２の
平面導体とを電気的に切断又は接続するスイッチ素子を
容易に実現することができる。また、請求項４に記載の
ように、ＦＥＴスイッチを用いることにより、第１の平
面導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続する
スイッチ素子を容易に実現することができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示すパッチアン
テナ装置の鳥かん図及び断面図である。
テナ装置の鳥かん図及び断面図である。
【図２】 給電線から見たアンテナのインピーダンスを
示す図である。
示す図である。
【図３】 本発明の他の実施の形態を示すパッチアンテ
ナ装置の鳥かん図である。
ナ装置の鳥かん図である。
【図４】 従来のパッチアンテナ装置の鳥かん図及び断
面図である。
面図である。
１…誘電体基板、２…グランド部、３、３ａ…基本パッ
チ部、４…付加パッチ部、５…ＰＩＮダイオード、６…
インダクタ素子、７…給電線、８…内部導体、９…外部
導体、１０…給電点。
チ部、４…付加パッチ部、５…ＰＩＮダイオード、６…
インダクタ素子、７…給電線、８…内部導体、９…外部
導体、１０…給電点。
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体基板の裏面に形成されたグランド
導体と、 誘電体基板の表面に形成されたアンテナ素子となる第１
の平面導体と、 誘電体基板の表面に形成されたアンテナ素子となる第２
の平面導体と、 第１の出力端子が第１の平面導体と接続され、第２の出
力端子が第２の平面導体と接続されたスイッチ素子と、 一端が第２の平面導体と接続され、他端がグランド導体
と接続されたインダクタ素子と、 内部導体が第１の平面導体と接続され、外部導体がグラ
ンド導体と接続された給電線とを有し、 スイッチ素子のオン／オフ制御により、第１の平面導体
と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続することを
特徴とするパッチアンテナ装置。 - 【請求項２】 誘電体基板の裏面に形成されたグランド
導体と、 誘電体基板の表面に形成され互いに容量的に接続され
た、アンテナ素子となる複数の第１の平面導体と、 誘電体基板の表面に形成されたアンテナ素子となる複数
の第２の平面導体と、 第１の出力端子が第１の平面導体の１つと接続され、第
２の出力端子が第２の平面導体の１つと接続された複数
のスイッチ素子と、 一端が第２の平面導体の１つと接続され、他端がグラン
ド導体と接続された複数のインダクタ素子と、 内部導体が第１の平面導体の１つと接続され、外部導体
がグランド導体と接続された給電線とを有し、 各スイッチ素子のオン／オフ制御により、複数の第１の
平面導体と第２の平面導体とを電気的に切断又は接続す
ることを特徴とするパッチアンテナ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のパッチアンテナ装
置において、 前記スイッチ素子は、第１の出力端子となるアノードと
第２の出力端子となるカソードとを有するＰＩＮダイオ
ードであることを特徴とするパッチアンテナ装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載のパッチアンテナ装
置において、 前記スイッチ素子は、一方が第１の出力端子となり他方
が第２の出力端子となるドレイン、ソースと制御端子と
なるゲートとを有するＦＥＴスイッチであることを特徴
とするパッチアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34790196A JPH10190347A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | パッチアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34790196A JPH10190347A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | パッチアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190347A true JPH10190347A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18393378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34790196A Pending JPH10190347A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | パッチアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190347A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232232A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-16 | Yokowo Co Ltd | 周波数帯切換可能な移動体通信端末用アンテナ |
| WO2005099039A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toto Ltd. | マイクロストリップアンテナ |
| US7019698B2 (en) | 2003-11-11 | 2006-03-28 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Gap feeding type antenna unit |
| JP2006109372A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Ricoh Co Ltd | 指向性制御マイクロストリップアンテナ |
| JP2006157129A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| US7081859B2 (en) | 2003-09-18 | 2006-07-25 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna unit having a wide band |
| US7084816B2 (en) | 2004-03-11 | 2006-08-01 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| JP2006211212A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Ricoh Co Ltd | 多周波対応パッチアンテナおよび該多周波対応アンテナシステム |
| US7091909B2 (en) | 2004-04-02 | 2006-08-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna unit adaptable to a wideband |
| JP2006261800A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | マイクロストリップアンテナ、無線モジュール、無線システム及びマイクロストリップアンテナの制御方法 |
| JP2006261941A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | アンテナ装置、無線モジュールおよび無線システム |
| WO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アンテナ装置 |
| JP2008131253A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両用スロットアンテナ |
| JP2008252917A (ja) * | 2001-07-13 | 2008-10-16 | Hrl Lab Llc | 低プロファイルマルチアンテナモジュール及び車両への組込み方法 |
| US7477198B2 (en) | 2006-02-15 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Antenna apparatus and radio communication apparatus |
| US7808445B2 (en) | 2004-09-13 | 2010-10-05 | Laird Technologies Ab | Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device |
| US7893881B2 (en) | 2004-02-02 | 2011-02-22 | Laird Technologies Ab | Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device |
| JP2016139965A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
| WO2018135400A1 (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アンテナ |
| WO2019038819A1 (ja) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
| CN111919335A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-11-10 | 华为技术有限公司 | 一种集成电路和终端设备 |
| EP4270659A3 (en) * | 2017-11-28 | 2023-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device comprising antenna |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34790196A patent/JPH10190347A/ja active Pending
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232232A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-16 | Yokowo Co Ltd | 周波数帯切換可能な移動体通信端末用アンテナ |
| JP2008252917A (ja) * | 2001-07-13 | 2008-10-16 | Hrl Lab Llc | 低プロファイルマルチアンテナモジュール及び車両への組込み方法 |
| US7081859B2 (en) | 2003-09-18 | 2006-07-25 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna unit having a wide band |
| US7019698B2 (en) | 2003-11-11 | 2006-03-28 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Gap feeding type antenna unit |
| US7893881B2 (en) | 2004-02-02 | 2011-02-22 | Laird Technologies Ab | Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device |
| US7202823B2 (en) | 2004-03-11 | 2007-04-10 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| US7084816B2 (en) | 2004-03-11 | 2006-08-01 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| US7319430B2 (en) | 2004-03-11 | 2008-01-15 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| US7312757B2 (en) | 2004-03-11 | 2007-12-25 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| US7193568B2 (en) | 2004-03-11 | 2007-03-20 | Fujitsu Limited | Antenna device, method and program for controlling directivity of the antenna device, and communications apparatus |
| WO2005099039A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toto Ltd. | マイクロストリップアンテナ |
| US7952534B2 (en) | 2004-03-31 | 2011-05-31 | Toto Ltd. | Microstrip antenna |
| US7091909B2 (en) | 2004-04-02 | 2006-08-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna unit adaptable to a wideband |
| US7808445B2 (en) | 2004-09-13 | 2010-10-05 | Laird Technologies Ab | Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device |
| JP4542866B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2010-09-15 | 株式会社リコー | 指向性制御マイクロストリップアンテナ |
| JP2006109372A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Ricoh Co Ltd | 指向性制御マイクロストリップアンテナ |
| JP2006157129A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP4555060B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2010-09-29 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP2006211212A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Ricoh Co Ltd | 多周波対応パッチアンテナおよび該多周波対応アンテナシステム |
| JP2006261800A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | マイクロストリップアンテナ、無線モジュール、無線システム及びマイクロストリップアンテナの制御方法 |
| JP2006261941A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | アンテナ装置、無線モジュールおよび無線システム |
| US7477198B2 (en) | 2006-02-15 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Antenna apparatus and radio communication apparatus |
| JP4527167B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2010-08-18 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JPWO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2009-08-27 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| WO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アンテナ装置 |
| JP2008131253A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両用スロットアンテナ |
| JP2016139965A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
| WO2018135400A1 (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アンテナ |
| WO2019038819A1 (ja) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
| JPWO2019038819A1 (ja) * | 2017-08-22 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
| US11133587B2 (en) | 2017-08-22 | 2021-09-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna device and array antenna device |
| EP4270659A3 (en) * | 2017-11-28 | 2023-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device comprising antenna |
| CN111919335A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-11-10 | 华为技术有限公司 | 一种集成电路和终端设备 |
| EP3817144A4 (en) * | 2018-07-17 | 2021-07-14 | Huawei Technologies Co., Ltd. | INTEGRATED CIRCUIT AND TERMINAL DEVICE |
| US11489247B2 (en) | 2018-07-17 | 2022-11-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Integrated circuit and terminal device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10190347A (ja) | パッチアンテナ装置 | |
| KR100533624B1 (ko) | 듀얼 피딩 포트를 갖는 멀티밴드 칩 안테나 및 이를사용하는 이동 통신 장치 | |
| CN1151586C (zh) | 多频微带天线和包括所述天线的装置 | |
| US20080129639A1 (en) | Multi-Band Antenna, Circuit Board And Communication Device | |
| US20130069837A1 (en) | Directive antenna with isolation feature | |
| US6603429B1 (en) | Multi-band planar antenna | |
| JP2004266311A (ja) | アンテナ | |
| JP2000332530A (ja) | アンテナ | |
| JP2000236209A (ja) | アンテナ装置 | |
| JPWO2004109857A1 (ja) | アンテナとそれを用いた電子機器 | |
| JP2005312062A (ja) | 小型アンテナ | |
| JPH10247816A (ja) | アンテナ | |
| JP4021642B2 (ja) | アンテナ構造及び無線装置 | |
| JP3139975B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| US6259416B1 (en) | Wideband slot-loop antennas for wireless communication systems | |
| JP2002524953A (ja) | アンテナ | |
| JPH08307134A (ja) | アンテナ | |
| JPH07303005A (ja) | 車両用アンテナ装置 | |
| JPH11163620A (ja) | 周波数切替式アンテナ | |
| JP2008118535A (ja) | アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置 | |
| JP2001508257A (ja) | グループ・アンテナ及びこの種のグループ・アンテナ用のマイクロストリップ分布アレイ | |
| EP1276170B1 (en) | Multi-band antenna | |
| JP2003347835A (ja) | アンテナ構造およびそれを備えた通信機 | |
| KR100688648B1 (ko) | 단락 스터브를 이용한 이동통신단말기용 다중대역 내장형안테나 | |
| KR20180123804A (ko) | 초광대역 평면 안테나 |