JPH1022726A - アンテナ - Google Patents
アンテナInfo
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- JPH1022726A JPH1022726A JP8172506A JP17250696A JPH1022726A JP H1022726 A JPH1022726 A JP H1022726A JP 8172506 A JP8172506 A JP 8172506A JP 17250696 A JP17250696 A JP 17250696A JP H1022726 A JPH1022726 A JP H1022726A
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- Japan
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- dielectric
- antenna
- dielectric resonator
- planar conductor
- strip
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/28—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave comprising elements constituting electric discontinuities and spaced in direction of wave propagation, e.g. dielectric elements or conductive elements forming artificial dielectric
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
- H01Q21/0068—Dielectric waveguide fed arrays
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高利得で、小型化され、電磁波の放射方向
を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安定して電磁
波が放射されるアンテナを提供する。 【解決手段】 1は平板状の第1の面状の導体であり、
第1の面状の導体1の上面には、一端が導波管や伝送回
路と接続され、他端が後述する開口部4aの位置に達し
ない開放端である棒状の誘電体ストリップ2が配置され
る。誘電体ストリップ2の開放端は端面が平面状をな
し、その延長軸上の開放端側に円柱状の誘電体共振器3
が配置される。誘電体共振器3の側面の周囲には、ある
間隔をもって囲むように包囲部材6aが設けられる。そ
して、誘電体ストリップ2、誘電体共振器3、および、
包囲部材6aの上面を覆うように、第2の面状の導体4
が配置される。第2の面状の導体4は、誘電体共振器3
上に長方形状である開口部4aを2本、誘電体ストリッ
プ2の長さ方向の延長軸に対してそれぞれ平行かつ線対
称に有し、以上のようにアンテナ10が構成される。
を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安定して電磁
波が放射されるアンテナを提供する。 【解決手段】 1は平板状の第1の面状の導体であり、
第1の面状の導体1の上面には、一端が導波管や伝送回
路と接続され、他端が後述する開口部4aの位置に達し
ない開放端である棒状の誘電体ストリップ2が配置され
る。誘電体ストリップ2の開放端は端面が平面状をな
し、その延長軸上の開放端側に円柱状の誘電体共振器3
が配置される。誘電体共振器3の側面の周囲には、ある
間隔をもって囲むように包囲部材6aが設けられる。そ
して、誘電体ストリップ2、誘電体共振器3、および、
包囲部材6aの上面を覆うように、第2の面状の導体4
が配置される。第2の面状の導体4は、誘電体共振器3
上に長方形状である開口部4aを2本、誘電体ストリッ
プ2の長さ方向の延長軸に対してそれぞれ平行かつ線対
称に有し、以上のようにアンテナ10が構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関し、
詳しくは、自動車の衝突防止装置等に用いられるミリ波
帯のNRDガイド(非放射性誘電体線路)アンテナに関
するものである。
詳しくは、自動車の衝突防止装置等に用いられるミリ波
帯のNRDガイド(非放射性誘電体線路)アンテナに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のミリ波帯のNRDガイドで用いら
れるアンテナを図8及び図9に示す。図8において、7
1,72は面状の導体であり、導体71,72の間に、
誘電体ストリップ73を挟み込んでNRDガイドを構成
している。そして、NRDガイドの一端を送受信回路
(図示せず)と接続し、他端で誘電体ストリップ73を
導体71,72の間より突出させることにより、アンテ
ナ74が構成されている。このように構成されたアンテ
ナ74は、誘電体ストリップ73の長手方向に電磁波を
放射するものである。
れるアンテナを図8及び図9に示す。図8において、7
1,72は面状の導体であり、導体71,72の間に、
誘電体ストリップ73を挟み込んでNRDガイドを構成
している。そして、NRDガイドの一端を送受信回路
(図示せず)と接続し、他端で誘電体ストリップ73を
導体71,72の間より突出させることにより、アンテ
ナ74が構成されている。このように構成されたアンテ
ナ74は、誘電体ストリップ73の長手方向に電磁波を
放射するものである。
【0003】また、図9において、81は誘電体ストリ
ップであり、誘電体ストリップ81の上下面には面状の
導体83,84が取り付けられNRDガイド構造をな
し、誘電体ストリップ81の水平方向(図9におけるX
軸方向)に、電磁波を放射するためのノッチ81aが形
成され、誘電体ストリップ81の一端部側面には給電す
るための同軸線路82が取り付けられている。また、上
面の導体83には、誘電体ストリップ81の長手方向
(図9におけるY軸方向)と平行に複数の開口部85が
形成されて、平面アンテナ86が構成されている。
ップであり、誘電体ストリップ81の上下面には面状の
導体83,84が取り付けられNRDガイド構造をな
し、誘電体ストリップ81の水平方向(図9におけるX
軸方向)に、電磁波を放射するためのノッチ81aが形
成され、誘電体ストリップ81の一端部側面には給電す
るための同軸線路82が取り付けられている。また、上
面の導体83には、誘電体ストリップ81の長手方向
(図9におけるY軸方向)と平行に複数の開口部85が
形成されて、平面アンテナ86が構成されている。
【0004】このように構成された平面アンテナ86
は、誘電体ストリップ81から水平方向(図9における
X軸方向)に電磁波が放射され、その1波長間隔で導体
83に開口部85が形成された場合に、開口部85を介
して平面アンテナ86の垂直方向(図9におけるZ軸方
向)に電磁波を放射するものである。
は、誘電体ストリップ81から水平方向(図9における
X軸方向)に電磁波が放射され、その1波長間隔で導体
83に開口部85が形成された場合に、開口部85を介
して平面アンテナ86の垂直方向(図9におけるZ軸方
向)に電磁波を放射するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
アンテナ74においては、電磁波の放射方向が誘電体ス
トリップ73の長手方向のみとなるため、自動車の衝突
防止装置に用いて、自動車の進行方向に電磁波の放射方
向が向くようにアンテナ74を取り付けると、アンテナ
74が自動車の進行方向と平行に配置されることにな
り、アンテナ74の導体71,72の側面が例えばエン
ジンルーム内に出っ張り、アンテナ74の取付位置に制
約が生じていた。
アンテナ74においては、電磁波の放射方向が誘電体ス
トリップ73の長手方向のみとなるため、自動車の衝突
防止装置に用いて、自動車の進行方向に電磁波の放射方
向が向くようにアンテナ74を取り付けると、アンテナ
74が自動車の進行方向と平行に配置されることにな
り、アンテナ74の導体71,72の側面が例えばエン
ジンルーム内に出っ張り、アンテナ74の取付位置に制
約が生じていた。
【0006】また、平面アンテナ86は、ミリ波帯で使
用されるため、誘電体ストリップ81に形成されるノッ
チ81aや、導体83の開口部85の加工に高精度が要
求される。また、複数の開口部85を必要とするため、
導体83,84の表面積が広くなり、導体83,84の
強度不足により導体83,84が撓みアンテナ特性にバ
ラツキが生じていた。
用されるため、誘電体ストリップ81に形成されるノッ
チ81aや、導体83の開口部85の加工に高精度が要
求される。また、複数の開口部85を必要とするため、
導体83,84の表面積が広くなり、導体83,84の
強度不足により導体83,84が撓みアンテナ特性にバ
ラツキが生じていた。
【0007】さらに、アンテナ74の利得は誘電体スト
リップ73の長さに依存し、誘電体ストリップ73での
損失分を考慮すると、アンテナ効率としては20%から
50%しか得ることができない。平面アンテナ86にお
いて利得を上げようとすると、その形状が大きくなって
しまっていた。
リップ73の長さに依存し、誘電体ストリップ73での
損失分を考慮すると、アンテナ効率としては20%から
50%しか得ることができない。平面アンテナ86にお
いて利得を上げようとすると、その形状が大きくなって
しまっていた。
【0008】本発明は、このような問題を解決するため
に為されたものであり、高利得で、小型化され、電磁波
の放射方向を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安
定して電磁波が放射されるアンテナを提供することを目
的とするものである。
に為されたものであり、高利得で、小型化され、電磁波
の放射方向を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安
定して電磁波が放射されるアンテナを提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアンテナにおいては、第1の面状の導体
と、該第1の面状の導体上に配置した誘電体ストリップ
と、該誘電体ストリップの延長軸上で、前記第1の面状
の導体上に配置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器
の側面を、間隔を持って包囲する位置で、前記第1の面
状の導体上に配置した包囲部材と、前記誘電体ストリッ
プ、前記誘電体共振器、および、前記包囲部材を覆い、
かつ、前記誘電体共振器上に位置する部分及びその近傍
に開口部を有する第2の面状の導体と、からなることを
特徴としている。
に、本発明のアンテナにおいては、第1の面状の導体
と、該第1の面状の導体上に配置した誘電体ストリップ
と、該誘電体ストリップの延長軸上で、前記第1の面状
の導体上に配置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器
の側面を、間隔を持って包囲する位置で、前記第1の面
状の導体上に配置した包囲部材と、前記誘電体ストリッ
プ、前記誘電体共振器、および、前記包囲部材を覆い、
かつ、前記誘電体共振器上に位置する部分及びその近傍
に開口部を有する第2の面状の導体と、からなることを
特徴としている。
【0010】また、前記誘電体共振器から放射される電
磁波の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電
体共振器の側面に対し、前記誘電体ストリップの配置さ
れた方向とほぼ直交する方向においては、ほぼ{(2n
+1)/4}×λの間隔をもって前記第1の面状の導体
上に配置されたことを特徴としている。
磁波の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電
体共振器の側面に対し、前記誘電体ストリップの配置さ
れた方向とほぼ直交する方向においては、ほぼ{(2n
+1)/4}×λの間隔をもって前記第1の面状の導体
上に配置されたことを特徴としている。
【0011】さらに、前記第2の面状の導体の開口部の
上部に誘電体レンズを配置したことを特徴としている。
上部に誘電体レンズを配置したことを特徴としている。
【0012】上記の構成によれば、誘電体ストリップに
伝送された電磁波が、誘電体ストリップの延長軸上に配
置された誘電体共振器に電磁結合して、誘電体共振器が
共振することにより、誘電体共振器からアンテナの主に
垂直方向に電磁波が放射される。
伝送された電磁波が、誘電体ストリップの延長軸上に配
置された誘電体共振器に電磁結合して、誘電体共振器が
共振することにより、誘電体共振器からアンテナの主に
垂直方向に電磁波が放射される。
【0013】このとき、誘電体共振器の内部では、第1
の面状の導体および第2の面状の導体に平行な電界成分
を主成分にもつ上下対称な電磁界が存在するが、第2の
面状の導体に配置された開口部の影響でこの電磁界の上
下対称性が崩れ、第1の面状の導体および第2の面状の
導体に対して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混
在するようになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の
存在により、誘電体共振器の側面から誘電体ストリップ
の配置された方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
の面状の導体および第2の面状の導体に平行な電界成分
を主成分にもつ上下対称な電磁界が存在するが、第2の
面状の導体に配置された開口部の影響でこの電磁界の上
下対称性が崩れ、第1の面状の導体および第2の面状の
導体に対して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混
在するようになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の
存在により、誘電体共振器の側面から誘電体ストリップ
の配置された方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
【0014】この微量な電磁波がアンテナの外部に漏洩
すると外部の他の電子部品等に影響を及ぼす可能性があ
るが、誘電体共振器の側面を包囲する包囲部材により、
微量な電磁波が外部へ漏洩することがなくなり、外部の
他の電子部品等に電磁波の漏洩による影響が及ぶことが
ない。
すると外部の他の電子部品等に影響を及ぼす可能性があ
るが、誘電体共振器の側面を包囲する包囲部材により、
微量な電磁波が外部へ漏洩することがなくなり、外部の
他の電子部品等に電磁波の漏洩による影響が及ぶことが
ない。
【0015】また、誘電体共振器と包囲部材との距離
が、{(2n+1)/4}×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から放射
される微量な電磁波が包囲部材により反射されて、誘電
体共振器上の開口部から放射されている電磁波と結合
し、より強く放射される電磁波が得られる。
が、{(2n+1)/4}×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から放射
される微量な電磁波が包囲部材により反射されて、誘電
体共振器上の開口部から放射されている電磁波と結合
し、より強く放射される電磁波が得られる。
【0016】さらに、誘電体レンズを第2の面状の導体
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナを得ることができる。
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナを得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1および図2に、本発明
の第1の実施に形態としてのアンテナ10を示す。な
お、図1(a)はアンテナ10の平面図であり、図1
(b)は図1(a)のA−A線断面図であり、図2は分
解斜視図である。1は平板状のアルミニウム等からなる
第1の面状の導体であり、第1の面状の導体1の上面に
は、一端が導波管や伝送回路(図示せず)と接続され、
他端が後述する開口部4aの位置に達しない開放端であ
る棒状の誘電体ストリップ2が配置される。誘電体スト
リップ2の開放端は端面が平面状をなし、その延長軸上
の開放端側に円柱状の誘電体共振器3が配置される。誘
電体共振器3の側面の周囲には、ある間隔をもって囲む
ように包囲部材6aが設けられる。そして、誘電体スト
リップ2、誘電体共振器3、および、包囲部材6aの上
面を覆うように、第2の面状の導体4が配置される。第
2の面状の導体4は平板状のアルミニウム等からなり、
誘電体共振器3上に長方形状である開口部4aを2本、
誘電体ストリップ2の長さ方向の延長軸に対してそれぞ
れ平行かつ線対称に有する。以上のようにアンテナ10
が構成される。
を参照して詳細に説明する。図1および図2に、本発明
の第1の実施に形態としてのアンテナ10を示す。な
お、図1(a)はアンテナ10の平面図であり、図1
(b)は図1(a)のA−A線断面図であり、図2は分
解斜視図である。1は平板状のアルミニウム等からなる
第1の面状の導体であり、第1の面状の導体1の上面に
は、一端が導波管や伝送回路(図示せず)と接続され、
他端が後述する開口部4aの位置に達しない開放端であ
る棒状の誘電体ストリップ2が配置される。誘電体スト
リップ2の開放端は端面が平面状をなし、その延長軸上
の開放端側に円柱状の誘電体共振器3が配置される。誘
電体共振器3の側面の周囲には、ある間隔をもって囲む
ように包囲部材6aが設けられる。そして、誘電体スト
リップ2、誘電体共振器3、および、包囲部材6aの上
面を覆うように、第2の面状の導体4が配置される。第
2の面状の導体4は平板状のアルミニウム等からなり、
誘電体共振器3上に長方形状である開口部4aを2本、
誘電体ストリップ2の長さ方向の延長軸に対してそれぞ
れ平行かつ線対称に有する。以上のようにアンテナ10
が構成される。
【0018】このように構成されたアンテナ10は、第
1の面状の導体1,第2の面状の導体4と誘電体ストリ
ップ2とでNRDガイド構造を成しており、導波管や伝
送回路(図示せず)から誘電体ストリップ2に伝送され
た電磁波は、図3に示すように、誘電体ストリップ2内
を誘電体ストリップ2の長手方向(図1,図3における
X軸方向)と直角で第1の面状の導体1および第2の面
状の導体4と水平方向(図1,図3におけるY軸方向)
の成分を持つ電界E1 と、第2の面状の導体4に垂直方
向の成分をもつ磁界H1 とが生じるLSMモードで伝搬
する。そして、誘電体ストリップ2と誘電体共振器3と
が電磁結合し、誘電体共振器3内に、誘電体ストリップ
2の電界E1 と同一方向の成分を持つ電界E2 をもつH
E111 モードが発生する。そして、誘電体共振器3より
開口部4aを介して、第2の面状の導体4の主表面の垂
直方向(図1,図3におけるZ軸方向)に電磁波が放射
される。したがって、アンテナ5を例えば、自動車に搭
載する場合は、開口部4aを自動車の進行方向に向けて
設置する。
1の面状の導体1,第2の面状の導体4と誘電体ストリ
ップ2とでNRDガイド構造を成しており、導波管や伝
送回路(図示せず)から誘電体ストリップ2に伝送され
た電磁波は、図3に示すように、誘電体ストリップ2内
を誘電体ストリップ2の長手方向(図1,図3における
X軸方向)と直角で第1の面状の導体1および第2の面
状の導体4と水平方向(図1,図3におけるY軸方向)
の成分を持つ電界E1 と、第2の面状の導体4に垂直方
向の成分をもつ磁界H1 とが生じるLSMモードで伝搬
する。そして、誘電体ストリップ2と誘電体共振器3と
が電磁結合し、誘電体共振器3内に、誘電体ストリップ
2の電界E1 と同一方向の成分を持つ電界E2 をもつH
E111 モードが発生する。そして、誘電体共振器3より
開口部4aを介して、第2の面状の導体4の主表面の垂
直方向(図1,図3におけるZ軸方向)に電磁波が放射
される。したがって、アンテナ5を例えば、自動車に搭
載する場合は、開口部4aを自動車の進行方向に向けて
設置する。
【0019】このアンテナ10において、誘電体ストリ
ップ2に伝送された電磁波は、誘電体ストリップ2の延
長軸上に配置された誘電体共振器3に電磁結合して、誘
電体共振器3が共振することにより、誘電体共振器3か
ら開口部4aを介してアンテナ10の主に垂直方向に電
磁波が放射される。
ップ2に伝送された電磁波は、誘電体ストリップ2の延
長軸上に配置された誘電体共振器3に電磁結合して、誘
電体共振器3が共振することにより、誘電体共振器3か
ら開口部4aを介してアンテナ10の主に垂直方向に電
磁波が放射される。
【0020】このとき、先に説明したように、誘電体共
振器3の内部では、第1の面状の導体1および第2の面
状の導体4に平行な電界成分E1 を主成分にもつ上下対
称な電磁界が存在するが、第2の面状の導体4に配置さ
れた開口部4aの影響でこの電磁界の上下対称性が崩
れ、第1の面状の導体1および第2の面状の導体4に対
して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混在するよ
うになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の存在によ
り、誘電体共振器3の側面から誘電体ストリップ2の配
置された長手方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
振器3の内部では、第1の面状の導体1および第2の面
状の導体4に平行な電界成分E1 を主成分にもつ上下対
称な電磁界が存在するが、第2の面状の導体4に配置さ
れた開口部4aの影響でこの電磁界の上下対称性が崩
れ、第1の面状の導体1および第2の面状の導体4に対
して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混在するよ
うになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の存在によ
り、誘電体共振器3の側面から誘電体ストリップ2の配
置された長手方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
【0021】この微量の電磁波をアンテナ10の外部へ
漏洩することを防止する手段として、誘電体共振器3の
周囲に包囲部材6aが設けられている。
漏洩することを防止する手段として、誘電体共振器3の
周囲に包囲部材6aが設けられている。
【0022】図4は、図1(a)に示すアンテナ10の
B−B線断面図であり、この図4を用いて、誘電体共振
器3の側面から誘電体ストリップ2の配置された長手方
向とほぼ直交する方向に向かって放射される微量な電磁
波と包囲部材6aとの関係を説明する。
B−B線断面図であり、この図4を用いて、誘電体共振
器3の側面から誘電体ストリップ2の配置された長手方
向とほぼ直交する方向に向かって放射される微量な電磁
波と包囲部材6aとの関係を説明する。
【0023】包囲部材6aと誘電体共振器3の中心部と
の間隔をLとし、誘電体共振器3から放射される電磁波
の波長をλとしたとき、 L={(2n+1)/4}×λ ・・・ (nは0
以上の整数) で表される式が成り立つように包囲部材6aを配置す
る。すると、包囲部材6aは、誘電体共振器3の側面か
ら放射される微量の電磁波がアンテナ10の外部へ漏洩
することを防止するだけでなく、微量の電磁波を誘電体
共振器3の方へ反射し、この反射された電磁波と誘電体
共振器3の側面から放射される微量の電磁波とが干渉し
図4に示すような定在波Wを発生する。図4では、包囲
部材6aと誘電体共振器3の中心部との間隔Lが、式
において例えばn=2を代入した5/4λの場合を示し
ており、誘電体共振器3が配置されている部分で定在波
Wの電界強度が極大となる。この定在波Wが、誘電体共
振器3の上面から開口部4aを介して放射される電磁波
と結合し、より強い電磁波となって放射される。
の間隔をLとし、誘電体共振器3から放射される電磁波
の波長をλとしたとき、 L={(2n+1)/4}×λ ・・・ (nは0
以上の整数) で表される式が成り立つように包囲部材6aを配置す
る。すると、包囲部材6aは、誘電体共振器3の側面か
ら放射される微量の電磁波がアンテナ10の外部へ漏洩
することを防止するだけでなく、微量の電磁波を誘電体
共振器3の方へ反射し、この反射された電磁波と誘電体
共振器3の側面から放射される微量の電磁波とが干渉し
図4に示すような定在波Wを発生する。図4では、包囲
部材6aと誘電体共振器3の中心部との間隔Lが、式
において例えばn=2を代入した5/4λの場合を示し
ており、誘電体共振器3が配置されている部分で定在波
Wの電界強度が極大となる。この定在波Wが、誘電体共
振器3の上面から開口部4aを介して放射される電磁波
と結合し、より強い電磁波となって放射される。
【0024】これにより、誘電体ストリップ2に伝送さ
れる電磁波を、効率よくアンテナ10から放射させるこ
とができる。
れる電磁波を、効率よくアンテナ10から放射させるこ
とができる。
【0025】上記アンテナ10では、図2に示すように
包囲部材6aが誘電体共振器3の周囲で円形状にくりぬ
かれているため、誘電体共振器3の中心部と包囲部材6
aの任意の点との距離は、上記式が常に成り立つ。と
ころで、誘電体共振器3の側面から放射される微量の電
磁波は、誘電体共振器3の中心部に対し、誘電体ストリ
ップ2の配置された方向とほぼ直交する方向に伝播する
ため、上記式は、包囲部材6aの全ての位置で成り立
つ必要はなく、誘電体共振器3の中心部に対し、誘電体
ストリップ2の配置された方向とほぼ直交する方向に位
置する包囲部材6aとの距離について式が成り立てば
よい。
包囲部材6aが誘電体共振器3の周囲で円形状にくりぬ
かれているため、誘電体共振器3の中心部と包囲部材6
aの任意の点との距離は、上記式が常に成り立つ。と
ころで、誘電体共振器3の側面から放射される微量の電
磁波は、誘電体共振器3の中心部に対し、誘電体ストリ
ップ2の配置された方向とほぼ直交する方向に伝播する
ため、上記式は、包囲部材6aの全ての位置で成り立
つ必要はなく、誘電体共振器3の中心部に対し、誘電体
ストリップ2の配置された方向とほぼ直交する方向に位
置する包囲部材6aとの距離について式が成り立てば
よい。
【0026】そこで、包囲部材の別形状の例を、第2の
実施の形態および第3の実施の形態としてそれぞれ図5
および図6に示す。第2および第3の実施の形態で示す
アンテナは、第1の実施の形態で示すアンテナ10に対
し、包囲部材の形状が異なるのみであるため、包囲部材
以外の構成については、第1の実施の形態と同一番号を
付しその説明を省略する。
実施の形態および第3の実施の形態としてそれぞれ図5
および図6に示す。第2および第3の実施の形態で示す
アンテナは、第1の実施の形態で示すアンテナ10に対
し、包囲部材の形状が異なるのみであるため、包囲部材
以外の構成については、第1の実施の形態と同一番号を
付しその説明を省略する。
【0027】図5に示すように、第2の実施の形態とし
てのアンテナ10には、誘電体共振器3の側面の周囲に
間隔をもって配置される包囲部材として、アルミニウム
等の金属からなる板を四角形状にくりぬいた包囲部材6
bが配置される。また、板状のものに限らず、図6に示
す第3の実施の形態のアンテナ10のように、枠状に加
工されたアルミニウム等の金属棒からなる包囲部材6c
が、誘電体共振器3の側面の周囲に間隔をもって配置さ
れる。このように、包囲部材は誘電体共振器3の側面か
ら放射される微量の電磁波が外部に漏洩せずにその微量
の電磁波が反射して誘電体共振器3の方向に戻るような
構造であること、つまり、包囲部材の厚みが誘電体スト
リップ2や誘電体共振器3の厚みと等しく、漏洩する電
磁波を反射する反射面が平面であり且つその反射面が第
1の面状の導体1および第2の面状の導体4に対して垂
直である構造であれば、特に包囲部材の形状は上記実施
の形態に示した形状に限定されるものではない。
てのアンテナ10には、誘電体共振器3の側面の周囲に
間隔をもって配置される包囲部材として、アルミニウム
等の金属からなる板を四角形状にくりぬいた包囲部材6
bが配置される。また、板状のものに限らず、図6に示
す第3の実施の形態のアンテナ10のように、枠状に加
工されたアルミニウム等の金属棒からなる包囲部材6c
が、誘電体共振器3の側面の周囲に間隔をもって配置さ
れる。このように、包囲部材は誘電体共振器3の側面か
ら放射される微量の電磁波が外部に漏洩せずにその微量
の電磁波が反射して誘電体共振器3の方向に戻るような
構造であること、つまり、包囲部材の厚みが誘電体スト
リップ2や誘電体共振器3の厚みと等しく、漏洩する電
磁波を反射する反射面が平面であり且つその反射面が第
1の面状の導体1および第2の面状の導体4に対して垂
直である構造であれば、特に包囲部材の形状は上記実施
の形態に示した形状に限定されるものではない。
【0028】また、上記実施の形態で用いられた包囲部
材6a,6b,6cの材質と、第1の面状の導体1の材
質が同一のものである場合は、第1の面状の導体1と包
囲部材6a,6b,6cは一体成形して形成されてもよ
い。
材6a,6b,6cの材質と、第1の面状の導体1の材
質が同一のものである場合は、第1の面状の導体1と包
囲部材6a,6b,6cは一体成形して形成されてもよ
い。
【0029】また、包囲部材6a,6b,6cの材質と
しては、上記実施の形態ではアルミニウムなどの金属が
示されており、このように金属により包囲部材を構成す
れば、電磁波を反射する上で有効である。
しては、上記実施の形態ではアルミニウムなどの金属が
示されており、このように金属により包囲部材を構成す
れば、電磁波を反射する上で有効である。
【0030】また、上記実施の形態では、第2の面状の
導体中の開口部として、長方形状のものを2本、平行か
つ線対称に設けて構成したが、長方形状の開口部を誘電
体共振器上に一本設けて構成してもよく、また、開口部
の形状も長方形状に限らず、円形状でもよく、アンテナ
の使用目的に応じて種々変更できるものである。
導体中の開口部として、長方形状のものを2本、平行か
つ線対称に設けて構成したが、長方形状の開口部を誘電
体共振器上に一本設けて構成してもよく、また、開口部
の形状も長方形状に限らず、円形状でもよく、アンテナ
の使用目的に応じて種々変更できるものである。
【0031】また、図示はしないが、誘電体ストリップ
と誘電体共振器との間に、さらに別の誘電体共振器を配
置して構成されるアンテナは、2つの誘電体共振器で2
つの共振を引き起こすため、送信時における2次高調波
などのスプリアスに対するフィルタ効果が得られる。さ
らに、誘電体共振器を誘電体ストリップの延長軸上に複
数個設けることにより、フィルタ効果が高まると共にア
ンテナの広帯域化が図られることになる。
と誘電体共振器との間に、さらに別の誘電体共振器を配
置して構成されるアンテナは、2つの誘電体共振器で2
つの共振を引き起こすため、送信時における2次高調波
などのスプリアスに対するフィルタ効果が得られる。さ
らに、誘電体共振器を誘電体ストリップの延長軸上に複
数個設けることにより、フィルタ効果が高まると共にア
ンテナの広帯域化が図られることになる。
【0032】以上説明した第1乃至第3の実施の形態に
おいて、誘電体共振器3は円柱状のものが示されている
が、誘電体共振器の形状は、円柱状以外に角柱状を用い
ることができる。
おいて、誘電体共振器3は円柱状のものが示されている
が、誘電体共振器の形状は、円柱状以外に角柱状を用い
ることができる。
【0033】なお、包囲部材6a,6b,6cは、誘電
体ストリップ2や誘電体共振器3と接触して配置される
と、誘電体ストリップ2から電磁波が伝送されなかった
り、誘電体共振器3から放射される電磁波の周波数が所
望の周波数から大きくずれたりするため、誘電体ストリ
ップ2や誘電体共振器3と間隔をもって配置されてい
る。
体ストリップ2や誘電体共振器3と接触して配置される
と、誘電体ストリップ2から電磁波が伝送されなかった
り、誘電体共振器3から放射される電磁波の周波数が所
望の周波数から大きくずれたりするため、誘電体ストリ
ップ2や誘電体共振器3と間隔をもって配置されてい
る。
【0034】次に、図7に本発明の第4の実施の形態に
よるアンテナ50を示す。図7に示すように、図1乃至
図6に示す構造のアンテナ10における第2の面状の導
体4の上面に、開口部4aに対応して電磁波が集まる焦
点距離の間隔を持って誘電体レンズ51が配置される。
誘電体レンズ51は、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素系樹脂などの誘電体材料によって形成さ
れており、例えば、図6に示すような固定部材52を用
いてねじ止めなどの固定方法によって第2の面状の導体
4の上面に固定される。
よるアンテナ50を示す。図7に示すように、図1乃至
図6に示す構造のアンテナ10における第2の面状の導
体4の上面に、開口部4aに対応して電磁波が集まる焦
点距離の間隔を持って誘電体レンズ51が配置される。
誘電体レンズ51は、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素系樹脂などの誘電体材料によって形成さ
れており、例えば、図6に示すような固定部材52を用
いてねじ止めなどの固定方法によって第2の面状の導体
4の上面に固定される。
【0035】誘電体レンズ51は、開口径,焦点距離,
誘電材料の誘電率などから、あらかじめ所定の形状に設
計されているものである。例えば、開口径の直径80m
mに対して焦点距離と開口径との比を0.3とすると、
焦点距離は24mmとなる。ここで焦点距離とは誘電体
レンズ51の平坦な面とアンテナ10との距離を指す。
この焦点距離の位置では、誘電体レンズ51の凸面(球
面部表面)から入射した電磁波がレンズ効果により集中
する。この集中する位置、つまり焦点にアンテナ10を
配置することにより、より高利得のアンテナ50を容易
に構成することができる。
誘電材料の誘電率などから、あらかじめ所定の形状に設
計されているものである。例えば、開口径の直径80m
mに対して焦点距離と開口径との比を0.3とすると、
焦点距離は24mmとなる。ここで焦点距離とは誘電体
レンズ51の平坦な面とアンテナ10との距離を指す。
この焦点距離の位置では、誘電体レンズ51の凸面(球
面部表面)から入射した電磁波がレンズ効果により集中
する。この集中する位置、つまり焦点にアンテナ10を
配置することにより、より高利得のアンテナ50を容易
に構成することができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかるアンテナ
によれば、誘電体ストリップに伝送された電磁波が、誘
電体ストリップの延長軸上に配置された誘電体共振器に
電磁結合し、誘電体共振器が共振することにより、誘電
体共振器からアンテナの垂直方向に電磁波が放射され
る。このとき、誘電体共振器の側面から漏洩する電磁波
は、誘電体共振器の側面の包囲する包囲部材により、外
部へ漏れることがなくなり、外部の他の電子部品等に電
磁波による悪影響が及ぶことがない。
によれば、誘電体ストリップに伝送された電磁波が、誘
電体ストリップの延長軸上に配置された誘電体共振器に
電磁結合し、誘電体共振器が共振することにより、誘電
体共振器からアンテナの垂直方向に電磁波が放射され
る。このとき、誘電体共振器の側面から漏洩する電磁波
は、誘電体共振器の側面の包囲する包囲部材により、外
部へ漏れることがなくなり、外部の他の電子部品等に電
磁波による悪影響が及ぶことがない。
【0037】また、誘電体共振器と包囲部材との距離
が、{(2n+1)/4}×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から漏洩
する電磁波が包囲部材により反射されて、誘電体共振器
上の開口部から放射されている電磁波と結合し、より強
く放射される電磁波が得られる。
が、{(2n+1)/4}×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から漏洩
する電磁波が包囲部材により反射されて、誘電体共振器
上の開口部から放射されている電磁波と結合し、より強
く放射される電磁波が得られる。
【0038】さらに、誘電体レンズを第2の面状の導体
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナが得られる。
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナが得られる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す、(a)平面図であり、(b)A−A線断面図
である。
造を示す、(a)平面図であり、(b)A−A線断面図
である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るアンテナにお
ける、電界および磁界を示す説明図である。
ける、電界および磁界を示す説明図である。
【図4】図1(a)におけるB−B線断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す斜視図である。
造を示す斜視図である。
【図8】従来のアンテナの構造を示す斜視図である。
【図9】他の従来のアンテナの構造を示す斜視図であ
る。
る。
1 第1の面状の導体 2 誘電体ストリップ 3,誘電体共振器 4 第2の面状の導体 4a 開口部 6,6a,6b,6c 包囲部材 10,50 アンテナ 51 誘電体レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01Q 13/08 H01Q 13/08 15/08 15/08
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の面状の導体と、該第1の面状の導
体上に配置した誘電体ストリップと、該誘電体ストリッ
プの延長軸上で、前記第1の面状の導体上に一つ以上配
置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器の側面を、間
隔を持って包囲する位置で、前記第1の面状の導体上に
配置した包囲部材と、前記誘電体ストリップ、前記誘電
体共振器、および、前記包囲部材を覆い、かつ、前記誘
電体共振器のうち一つの誘電体共振器上に位置する部分
及びその近傍に開口部を有する、第2の面状の導体と、
からなることを特徴とするアンテナ。 - 【請求項2】 前記誘電体共振器から放射される電磁波
の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電体共
振器の中心部に対し、前記誘電体ストリップの配置され
た方向とほぼ直交する方向において、ほぼ{(2n+
1)/4}×λの間隔をもって前記第1の面状の導体上
に配置されたことを特徴とする請求項1に記載のアンテ
ナ。 - 【請求項3】 前記第2の面状の導体の開口部の上部に
誘電体レンズを配置したことを特徴とする請求項1乃至
請求項2のいずれかに記載のアンテナ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8172506A JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
US08/815,278 US5874922A (en) | 1996-07-02 | 1997-03-10 | Antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8172506A JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1022726A true JPH1022726A (ja) | 1998-01-23 |
JP3055467B2 JP3055467B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=15943236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8172506A Expired - Fee Related JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5874922A (ja) |
JP (1) | JP3055467B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000307334A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及びそれを用いたレーダ装置 |
JP2003331212A (ja) * | 2002-05-14 | 2003-11-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示・入力装置及び透明電極板 |
US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10341108A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-12-22 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ装置およびレーダモジュール |
US6081239A (en) | 1998-10-23 | 2000-06-27 | Gradient Technologies, Llc | Planar antenna including a superstrate lens having an effective dielectric constant |
US7705694B2 (en) * | 2006-01-12 | 2010-04-27 | Cobham Defense Electronic Systems Corporation | Rotatable elliptical dielectric resonators and circuits with such dielectric resonators |
WO2010050122A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | パナソニック株式会社 | 高周波導波路およびそれを用いた移相器、放射器、この移相器および放射器を用いた電子機器、アンテナ装置およびこれを備えた電子機器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08181510A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | Nrdガイド回路の組立方法およびnrdガイド回路 |
JP3045046B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2000-05-22 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路装置 |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP8172506A patent/JP3055467B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-10 US US08/815,278 patent/US5874922A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000307334A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及びそれを用いたレーダ装置 |
JP2003331212A (ja) * | 2002-05-14 | 2003-11-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示・入力装置及び透明電極板 |
US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3055467B2 (ja) | 2000-06-26 |
US5874922A (en) | 1999-02-23 |
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