JPH11234031A - ログペリオディックアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給電線路と同軸線路との接続が安定した高品
質のログペリアンテナを得る。 【解決手段】 誘電体基板１の表裏にログペリオディッ
クアンテナパターン２３を形成し、このログペリオディ
ックアンテナパターン２３の給電線路２ａをグランドと
して共用したマイクロストリップ線路１０を誘電体基板
１に積層された誘電体基板９上に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は通信、レーダ等に
使用されるログペリオディックアンテナに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の誘電体基板上に形成された
ダイポール素子アレイのログペリオディックアンテナ
(以下、ログペリアンテナという)を示すもので、(ａ)は
斜視図、(ｂ)は透視側面図である。

【０００３】図において、１は誘電体基板、２３は誘電
体基板１にストリップ線路で構成したログペリオディッ
クアンテナパターン(以下、ログペリアンテナパターン
という)で給電線路２ａ、２ｂとダイポール素子アレイ
３ａ、３ｂを含む。４は同軸ケーブルで４ａは中心導
体、４ｂは内部誘電体、４ｃは外導体、７は中心導体４
ａと給電線路２ｂを接続する給電線、８は給電線路２ａ
と同軸ケーブル４の外導体４ｃを接続する半田である。

【０００４】誘電体基板１上に構成されたログペリアン
テナパターン２３の給電方法は一般的には、ログペリア
ンテナパターン２３の給電線路２ａ上に同軸ケーブル４
の外導体４ｃを半田８により半田付けにより電気的に接
続する。また、同軸ケーブル４の中心導体４ａを誘電体
基板１裏面の給電線路２ｂに給電線７で接続して給電を
行っている。

【０００５】上記のような給電構造をとると、同軸ケー
ブルから給電線路である平行２線線路へ接続する場合、
特別なバラン回路を必要とせずに平衡一不平衡変換を簡
易に行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の誘電体基板上に
構成されたログペリアンテナは以上のように構成されて
いたので、同軸ケーブルすなわち同軸線路と給電線路の
接触面積が小さく、互いの接続が電気的にも機械的にも
不安定になり易い。その結果、強度の低下、アンテナの
反射特性の劣化等を招いていた。

【０００７】さらに、給電線路幅が同軸線路の直径に対
して十分に広くなければ半田寸け等の工作も困難であ
る。これを改善するために同軸線路を細くすることは給
電損失の増加を招き、また給電線路幅を広くすると給電
線路の特性インピーダンスが変化し、アンテナの反射特
性が劣化するなどの問題があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、給電線路と同軸線路の接続が
安定した高品質のログペリアンテナを得ることを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、第１の誘電体基板の表裏にストリップ線路で構
成された給電線路およびダイポール素子アレイからなる
ログペリオディックアンテナパターンがそれぞれ形成さ
れたアンテナ部と、上記ログペリオディックアンテナパ
ターンの給電線路をグランドとして共用したマイクロス
トリップ線路を含み、受信信号を外部に送ると共に外部
からの送信信号を上記アンテナ部のログペリオディック
アンテナパターン先端に供給するための上記アンテナ部
と積層された給電部と、からなることを特徴とするログ
ペリオディックアンテナにある。

【００１０】またこの発明は、上記給電部が、上記アン
テナ部に積層された第２の誘電体基板と、これのアンテ
ナ部と反対側に形成された上記マイクロストリップ線路
からなることを特徴とするログペリオディックアンテナ
にある。

【００１１】またこの発明は、上記第１の誘電体基板と
第２の誘電体基板の間の上記ログペリオディックアンテ
ナパターンに外部からの同軸ケーブルの外導体が直接接
続可能なように、上記第１の誘電体基板の該当部分に切
り欠き部が設けられていることを特徴とするログペリオ
ディックアンテナにある。

【００１２】またこの発明は、上記第１の誘電体基板の
表裏のダイポール素子アレイの実行長と物理長が同じに
なるように、上記第１の誘電体基板の上記第２の誘電体
基板と反対側に第３の誘電体基板を積層したことを特徴
とするログペリオディックアンテナにある。

【００１３】またこの発明は、上記給電部が、中心導体
としての上記マイクロストリップ線路と、このマイクロ
ストリップ線路の上下に設けられた上側誘電体基板およ
び下側誘電体基板と、この下側誘電体基板の上記マイク
ロストリップ線路と反対側に設けられたグランド板と、
上記上側誘電体基板と下側誘電体基板を介して上記グラ
ンド板と上記第１の誘電体基板の給電部側の上記ログペ
リオディックアンテナパターンとを電気的に接続する導
電部材と、で構成される矩形同軸線路からなることを特
徴とするログペリオディックアンテナにある。

【００１４】またこの発明は、上記給電部が、上記マイ
クロストリップ線路の上下に第２の誘電体基板それぞれ
設け、これらの外側にそれぞれ上記アンテナ部を設けた
ことを特徴とするログペリオディックアンテナにある。

【００１５】またこの発明は、上記アンテナ部の第１の
誘電体基板が上下２枚に分割された基板からなり、これ
らの２枚の基板の間に上記給電部を構成する平行２線線
路を形成する２本のマイクロストリップ線路が設けら
れ、上記２本のマイクロストリップ線路の一方が上記第
１の誘電体基板上の一方のログペリオディックアンテナ
パターン、他方が他方のログペリオディックアンテナパ
ターンのそれぞれ給電線路に電気的に接続されているこ
とを特徴とするログペリオディックアンテナにある。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
一実施の形態によるログペリアンテナの構成を示すもの
で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。図におい
て、１は第１の誘電体基板、２３はログペリアンテナパ
ターンで、給電線路２ａ、２ｂとダイポール素子アレイ
３ａ、３ｂを含む。９は第２の誘電体基板であり誘電体
基板１と誘電体基板９は積層されている。

【００１７】１０は誘電体基板９上に構成されグランド
部を給電線路２ｂと共用するマイクロストリップ線路で
あり、１１および１２はマイクロストリップ線路１０か
ら給電線路２ａに給電するためのスルーホールである。
なお、スルーホール１１および１２は給電線路２ｂと電
気的に絶縁されている。１３はこのログペリアンテナに
外部から接続する同軸ケーブルである。図中に表示して
いないが同軸ケーブル１３の先には送信機、受信機等が
接続される。

【００１８】同軸ケーブル１３の外導体は給電線路２ｂ
に接続され中心導体はマイクロストリップ線路１０に接
続されている。また、第１の誘電体基板１およびログペ
リアンテナパターン２３がアンテナ部を構成し、第２の
誘電体基板９およびマイクロストリップ線路１０が給電
部を構成する。

【００１９】上記のように構成されたログペリアンテナ
は、給電線路２ａへ接続するケーブルを給電線路２ｂへ
半田付けする必要がない。さらに誘電体基板が積層され
ているため工作性が良く、構造上強度が不足することも
ない電気的に安定したログペリアンテナが得られる。

【００２０】実施の形態２．図２はこの発明の別の実施
の形態によるログペリアンテナの構成を示すもので、
(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。この実施の形
態では、上記実施の形態１において、第１の誘電体基板
１に切り欠き部５を設け、同軸ケーブル１３の外導体が
直接、給電線路２ｂに接続できるようにしている。な
お、給電線路２ｂおよびダイポール素子アレイ３ｂを第
２の誘電体基板９側に形成してもよい。これによりログ
ペリアンテナと同軸ケーブル１３の接続を図２に示すよ
うに簡単な構造とすることができる。

【００２１】実施の形態３．図３はこの発明のさらに別
の実施の形態によるログペリアンテナの構成を示すもの
で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。この実施
の形態では、例えば上記実施の形態１において、ダイポ
ール素子アレイ３ａと３ｂの実効長と物理長が同一にな
るように第３の誘電体基板１４を第２の誘電体基板９と
反対側に積層した。

【００２２】これにより、ダイポール素子アレイ３ａ、
３ｂの実効長および物理長が同一になるので設計が容易
となる。

【００２３】実施の形態４．図４はこの発明のさらに別
の実施の形態によるログペリアンテナの構成を示すもの
で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。この実施
の形態では、上記実施の形態２において、第２の誘電体
基板９を上側誘電体基板とし、さらに下側誘電体基板１
５、この誘電体基板１５上のグランド板１６、スルーホ
ール１７(導電部材)を設け、さらにマイクロストリップ
線路１０を中心導体１８とすることで、これらによって
給電線路２ａへ接続する線路を矩形同軸線路として構成
している。

【００２４】この実施の形態によれば、給電線路２ａへ
接続する線路は、中心導体１８と給電線路２ｂ、グラン
ド板１６およびスルーホール１７で外導体を形成する矩
形同軸線路となり、外来波の影響を受けにくい構造とな
る。

【００２５】実施の形態５．図５はこの発明のさらに別
の実施の形態によるログペリアンテナの構成を示すもの
で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。上記実施
の形態１においては第１の誘電体基板１およびこれの表
裏のログペリアンテナパターン２３からなる１つのアン
テナ部に給電するためのものであるが、図示のようにマ
イクロストリップ線路１０の上下に第２の誘電体基板９
を介してそれぞれ第１の誘電体基板１およびこれの表裏
のログペリアンテナパターン２３からなるアンテナ部を
積層することにより、２つアンテナ部に同時に給電する
ことも可能である。

【００２６】この実施の形態によれば給電線路２ａへ接
続するマイクロストリップ線路１０は給電線路２ｂをグ
ランドとしてトリプレート線路を構成する。

【００２７】実施の形態６．図６はこの発明のさらに別
の実施の形態によるログペリアンテナの構成を示すもの
で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図である。この実施
の形態では上記実施の形態１における給電線路２ａへ接
続する線路を平行２線線路で構成した。

【００２８】すなわち、図示のように第１の誘電体基板
１を上下２枚に分割された基板１ａ、１ｂからなるもの
とし、これらの２枚の基板１ａ、１ｂの間に給電部を構
成する上記マイクロストリップ線路１０に相当する平行
２線線路を形成する２本のマイクロストリップ線路２０
を設け、一方を上側、他方を下側のログペリアンテナパ
ターン２３の給電線路２ａ、２ｂにそれぞれ給電線７で
電気的に接続するようにしている。これにより、ログペ
リアンテナ全体の厚みを薄くできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、第１の誘電
体基板の表裏にストリップ線路で構成された給電線路お
よびダイポール素子アレイからなるログペリオディック
アンテナパターンがそれぞれ形成されたアンテナ部と、
上記ログペリオディックアンテナパターンの給電線路を
グランドとして共用したマイクロストリップ線路を含
み、受信信号を外部に送ると共に外部からの送信信号を
上記アンテナ部のログペリオディックアンテナパターン
先端に供給するための上記アンテナ部と積層された給電
部と、からなるログペリオディックアンテナとしたの
で、電気的にも機械的にも安定したログペリアンテナが
得られる効果がある。。

【００３０】またこの発明では、上記給電部を、上記ア
ンテナ部に積層された第２の誘電体基板と、これのアン
テナ部と反対側に形成された上記マイクロストリップ線
路からなるようにしたので、電気的にも機械的にも安定
したログペリアンテナが得られる効果がある。

【００３１】またこの発明では、上記第１の誘電体基板
と第２の誘電体基板の間の上記ログペリオディックアン
テナパターンに外部からの同軸ケーブルの外導体が直接
接続可能なように、上記第１の誘電体基板の該当部分に
切り欠き部を設けたので、ログペリアンテナと同軸ケー
ブルの接続を簡単な構造とすることができる。

【００３２】またこの発明では、上記第１の誘電体基板
の表裏のダイポール素子アレイの実行長と物理長が同じ
になるように、上記第１の誘電体基板の上記第２の誘電
体基板と反対側に第３の誘電体基板を積層したので、設
計が容易となる。

【００３３】またこの発明では、上記給電部が、中心導
体としての上記マイクロストリップ線路と、このマイク
ロストリップ線路の上下に設けられた上側誘電体基板お
よび下側誘電体基板と、この下側誘電体基板の上記マイ
クロストリップ線路と反対側に設けられたグランド板
と、上記上側誘電体基板と下側誘電体基板を介して上記
グランド板と上記第１の誘電体基板の給電部側の上記ロ
グペリオディックアンテナパターンとを電気的に接続す
る導電部材と、で構成される矩形同軸線路からなるよう
にしたので、外来波の影響を受けにくい構造となる。

【００３４】またこの発明では、上記給電部が、上記マ
イクロストリップ線路の上下に第２の誘電体基板それぞ
れ設け、これらの外側にそれぞれ上記アンテナ部を設け
たので、２つアンテナ部に同時に給電することが可能で
ある。

【００３５】またこの発明では、上記アンテナ部の第１
の誘電体基板が上下２枚に分割された基板からなり、こ
れらの２枚の基板の間に上記給電部を構成する平行２線
線路を形成する２本のマイクロストリップ線路が設けら
れ、上記２本のマイクロストリップ線路の一方が上記第
１の誘電体基板上の一方のログペリオディックアンテナ
パターン、他方が他方のログペリオディックアンテナパ
ターンのそれぞれ給電線路に電気的に接続されるように
したので、ログペリアンテナ全体の厚みを薄くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態によるログペリアン
テナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図であ
る。

【図２】 この発明の別の実施の形態によるログペリア
ンテナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側面図で
ある。

【図３】 この発明のさらに別の実施の形態によるログ
ペリアンテナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側
面図である。

【図４】 この発明のさらに別の実施の形態によるログ
ペリアンテナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側
面図である。

【図５】 この発明のさらに別の実施の形態によるログ
ペリアンテナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側
面図である。

【図６】 この発明のさらに別の実施の形態によるログ
ペリアンテナの構成を示す(ａ)は斜視図、(ｂ)は透視側
面図である。

【図７】 従来のログペリアンテナの構成を示す(ａ)は
斜視図、(ｂ)は透視側面図である。

【符号の説明】

１ 第１の誘電体基板、２ａ，２ｂ 給電線路、３ａ，
３ｂ ダイポール素子アレイ、５ 切り欠き部、７ 給
電線、９ 第２の誘電体基板(上側誘電体基板)、１０，
２０ マイクロストリップ線路、１１，１２，１７ ス
ルーホール、１３ 同軸ケーブル、１４ 第３の誘電体
基板、１５ 下側誘電体基板、１６ グランド板、２３
ログペリオディックアンテナパターン。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の誘電体基板の表裏にストリップ線
   路で構成された給電線路およびダイポール素子アレイか
   らなるログペリオディックアンテナパターンがそれぞれ
   形成されたアンテナ部と、 上記ログペリオディックアンテナパターンの給電線路を
   グランドとして共用したマイクロストリップ線路を含
   み、受信信号を外部に送ると共に外部からの送信信号を
   上記アンテナ部のログペリオディックアンテナパターン
   先端に供給するための上記アンテナ部と積層された給電
   部と、 からなることを特徴とするログペリオディックアンテ
   ナ。
2. 【請求項２】 上記給電部が、上記アンテナ部に積層さ
   れた第２の誘電体基板と、これのアンテナ部と反対側に
   形成された上記マイクロストリップ線路からなることを
   特徴とする請求項１に記載のログペリオディックアンテ
   ナ。
3. 【請求項３】 上記第１の誘電体基板と第２の誘電体基
   板の間の上記ログペリオディックアンテナパターンに外
   部からの同軸ケーブルの外導体が直接接続可能なよう
   に、上記第１の誘電体基板の該当部分に切り欠き部が設
   けられていることを特徴とする請求項２に記載のログペ
   リオディックアンテナ。
4. 【請求項４】 上記第１の誘電体基板の表裏のダイポー
   ル素子アレイの実行長と物理長が同じになるように、上
   記第１の誘電体基板の上記第２の誘電体基板と反対側に
   第３の誘電体基板を積層したことを特徴とする請求項２
   または３に記載のログペリオディックアンテナ。
5. 【請求項５】 上記給電部が、中心導体としての上記マ
   イクロストリップ線路と、このマイクロストリップ線路
   の上下に設けられた上側誘電体基板および下側誘電体基
   板と、この下側誘電体基板の上記マイクロストリップ線
   路と反対側に設けられたグランド板と、上記上側誘電体
   基板と下側誘電体基板を介して上記グランド板と上記第
   １の誘電体基板の給電部側の上記ログペリオディックア
   ンテナパターンとを電気的に接続する導電部材と、で構
   成される矩形同軸線路からなることを特徴とする請求項
   ２ないし４のいずれかに記載のログペリオディックアン
   テナ。
6. 【請求項６】 上記給電部が、上記マイクロストリップ
   線路の上下に第２の誘電体基板それぞれ設け、これらの
   外側にそれぞれ上記アンテナ部を設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載のログペリオディックアンテナ。
7. 【請求項７】 上記アンテナ部の第１の誘電体基板が上
   下２枚に分割された基板からなり、これらの２枚の基板
   の間に上記給電部を構成する平行２線線路を形成する２
   本のマイクロストリップ線路が設けられ、上記２本のマ
   イクロストリップ線路の一方が上記第１の誘電体基板上
   の一方のログペリオディックアンテナパターン、他方が
   他方のログペリオディックアンテナパターンのそれぞれ
   給電線路に電気的に接続されていることを特徴とする請
   求項１に記載のログペリオディックアンテナ。