JPS5949004A - マイクロストリツプアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、下側の接地面又は基準面から”Ａｏ波長（所
期のアンテナ動作周波数における）以下に配置した１個
又は複数個の共振寸法の放射器構造により形成したマイ
クロストリップアンテナ装置に関する。ことに本発明は
、共振寸法の放射器構造に非導電性結合した給電伝送線
路を持つ前記のようなマイクロストリップアンテナ装置
に関する。

下側の接地面又は基準面から約Ａ。波長以下に通常配置
した共振寸法の導電性区域をｆｅｌｔ　５マイクロスト
リツプアンテナ装置は従来よく知られている。たとえば
本願と同様にボール・コーポレインヨン（Ｂａ１ｌ　Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）　’１７発明者とする次の米
国特許明細書が参照できる。

米国特許番号　　　発　１男　者　　　　　　　　特許
年３．７１３，１６２　　　？ンスン（Ｍｕｎｓｏｎ）
等　　　　　　　１９７６３．８１０，１８３　　　ク
ラットシンガー（Ｋｒｕｔｓｉｎｇｅｒ）等　　１９７
４３．８１１，１２８　　　マンスン　　　　　　　　
　　　　　　　　１９７４３．９２１．１７７　　　マ
ンスン　　　　　　　　　　　　　　　　　１９７５３
．９３８，１６１　　　サンフォード（Ｓａｎｆｏｒｄ
）　　　　　　　１９７６３．９７１，０３２　　　マ
ンスン等　　　　　　　　　　　　　　　１９７６Ｒθ
、２９，２９６　　　クラットシンガー等　　　　　　
　　　　１９７７４．０１２，７４１　　　ジョンスン
Ｄｏｈｎｓ’ｏｎ）　　　　　　　　１９７７４．０５
１，４７７　　７−フイ（Ｍｕｒｐｈｙ）等　　　　　
　　　１９７７４．０７０．６７６　　　サンフォード
　　　　　　　　　　　　　１９７８４．１ろ１，８９
４　　　シャイアボーン（Ｓｃｈｉａｖｏｎｅ）　　　
　　１９７８Ｒθ　２９，９１１　　　マンスン　　　
　　　　　　　　　　　　１９７９４．１８０，８１７
　　　サンフォード　　　　　　　　　　　　　　１９
７９４．２６ろ、６０７　　サンフォード等　　　　　
　　　　　　　　１９８０４．２５９，６７０　　　シ
ャイアボーン　　　　　　　　　　　　　１９８１４．
５２０，４０１　　　ンヤイアボーン　　　　　　　　
　　　　１９８２前記した従来の米国特許間Ｊｌ−１に
はすべて、マイクロストリップアンテナ装置構造に共振
寸法の放射器構造に導電性接続した（たとえば一体接続
のマイクロストリップライン又は同軸の給電線に対する
はんだ伺けり給電ビン等により）給電線構造を利用した
実施［９１１を記載しである。前記の共振寸法の放射’
；Ａ＋　、、＋、￥、；・と・１ま下側の接地面と協働
して１個又は複数個の放射みそ穴乞周縁部のまわりに持
つ共振空洞を仕切る。しかしマンスンによる米国特許第
３，８１１，１２８号明細書の説明には、給電線構造に
直列のキャパンタンスを備え線路の選択的区分？流通す
る特殊直流電流に対し隔離するようにしである。さらに
サンフォードによる米国特許第４，０７０，６７６号明
細書の説明では、互に異る寸法及び積層の各放射器構造
の間に、各放射器構造に対し導電性の給電線接続を必ず
しも行う必要のないような形の電磁結合について記載し
である。

従来のその他のアンテナでは又給電線構造及び放射器構
造の間に種種の形式の非導電性結合を利用して℃・る。

たとえば従来の米国特許明細書の次の各側がある。

米国！特許番号　　　　発　明　者　　　　　　　特許
年５．０１６，５５６　　　ツユ−ビニ（Ｆｕｂｉｎｉ
）　　　　　　　　　１９６２３．５７３，８３１　　
　フオーブズ（Ｆｏｒｂｅｅ）　　　　　　　　　１９
７１ろ、７５７．ろ４２　　ジエイシツク（Ｊａｓｊ−
ｋ）等　　　　　　　１９７ろろ、９７８，４８７　　
　ケイロイ（Ｋａｌｏｉ）　　　　　　　　　　　１９
７６４．０５４，８７４　　　オルトマン、ジュニア（
Ｏｌｔｍａｎ、Ｊｒ）　　　　１９７７フユービニの特
許明細書には、外部の放射器をそれぞれの最も近い隣接
体にこれ等の間に短いギヤツブ化分して容量結合した同
−直約ス）　ＩＪツブラインアンテナ配列について記載
しである。ギャップは動作周伎数で１Ａ波長より実質的
に小さいが、全部の放射体を接地面の上方に１／４波長
の付近に配置しである。

フオーブズのＩ特許明細書にはその近接ヒユーズマイク
ロストリップアンテナとしてのアンテナを記載しである
。しかしこのアンテナは実際」二、各端部に無線周波数
開路を持つ半波長マイクロストリップ伝送線路のすぐ上
方に配置され無線周波数発振器に１対の結線を設けた中
間部で分割した幅の極めて狭い（たとえはワイヤ状の）
共振長さくたとえば’／２波長）素子から成っている。

マイクロストリップラインは又接地面又は基準面から極
めて密接な間隔（０，０１波長の程度）欠隔てている）
。

ジエイシソクの特許明細用には、幅の広い又幅の狭いマ
イクロス）　ＩＪツブ伝送線路の交互の半波１を長さの
区分を備えた同−直線形配列について記載しである。２
条のこのような伝送線路構造は互に上下に配置され接地
面の」二方で相対的に縦方向に片寄せ上部伝送線路の広
い部分が中間伝送線路の狭い部分に重なり又その反対に
なるようにしである。放射線は、上部及び中間部の線路
の互い違し・の広い各区間の端部間に形成したギャップ
から生ずる。対の線路は、波長による特定の寸法は明示
してないが、接地面の上方にかなりの距離に配置しであ
るようである。

ケイロイの特許明Ｊｌｌ］書には、共通の平面内で共振
放射器構造の近（に位置させたマイクロストリップカッ
プラを持つ非導電性給電マイクロストリップアンテナに
ついて記載しである。

オルトマンの特許明細書には、同様に共通の接地面の上
方に配置した中間のマイクロスｌ−ＩＪツゾ伝送線路に
非導電性結合したマイクロス）　ＩＪツブダイポールア
ンテナ素子又はその配列或：よ、これ等の両方について
記載しである。オルトマンの場合には、一定幅の伝送線
路（この幅がダイポール放射器の非共振幅より実質的に
大きい場合）、又はダイポール素子の非共振幅とほぼ同
じ幅寸法を持つ結合点の近くに舌状片端子を持つ協働１
１η造の線路ｖ　’ｆ’Ｊ川Ｊ−用、１．うて゛ある。

これ等の従来の方法に関係なく最も一般的な形式のマイ
クロストリップアンテナ構造は通常、共振寸法の放射体
・＼の直接導電性接続により給電を受は続けろ。この場
合とくに２次元の導電性放射器区域を使う形式のマイク
ロストリップアンテナ乞参照する。これ等の放射体区域
は、それぞれ所期の動作周波数で約１乙波長の共振寸法
を持ち、又実質的な横寸法を持ち導電性区域と密接な間
隔（すなわち］／／１０波長以下）７隔てた下側の導電
性接地面又は基準面との間に位置する容積内の１個又は
複数１同の放射器開口により共振空洞を仕切るようにし
である。伺等かの理由（たとえば電気共振空洞を中断す
るおそれ）によってこれ等の形式の一フィクロストリッ
プアンテナ構造は、適当な寸法の放射体への直接導電性
接続により給電ヲ受続ける。マイクロストリップ伝送線
路給電回路網は、共振寸法の放射語構造乞形成し７／こ
導電注材旧がら成る同じ層にホトエツチング処理により
一体に形成する。このようなマイクロストリッフ０伝送
線路装置自体は回転ケーブル又は平衡不平衡変成器構造
又は類似物の中心導線へのはんだ伺は接続により給電を
受ける。マイクロストリップ放射器は又同軸ケーブルの
中心導線等へのはんだ付はビン接続により直接給電を受
ける。

若干の特殊な用途（たとえば受信配列が共通の導電性茨
面の別個の伝送配列（Ｃ極めて密接な間隔を隔てる場合
の放射体高度計アンテナ配列）に対しては、マイクロス
トリップ伝送線路構造から又は共振放射器構造と同じ平
面内の突出はんだ伺はビン接続又は類似物から或はこれ
等の両方から直接生ずるスプリアス放射によりきびしい
設計上の制限を受ける。このようなアンプノーを多量に
安価に作らなければならなくて、又極めて高い温度（ｌ
コとえは少くとも１５　ｍｉｎだけ４１７°Ｆ）に而１
えこれと同時１足きびしいアンテナ隔離の要求（たとえ
ば単一の航空機に必要な各対の無線高度計アンテナの間
）に適応するように作らなければなｌっないＪａ合込−
は、許通の導電性接続の給電線法は実際−」二克服でき
ない電気的又は機械的或はこれ等の両方の設計上の制限
がある。

しかし本発明者は研究：′ｌ゛）結果、）暫ｉ’：：ｌ
　’−）心電性給電接続を使うときに伴う設計上の多く
の制限ケ実質的になくし又は緩和し或はこれ等の両方の
できる前記１７たような非導電性結合・フィクロストリ
ップ放射器構造に対する新規な方法ケ発見した。

たとえばこの新規な非導電性給電法を使うと、給電線構
造は共振寸法の放射器構造、ｌ：り接地平面にはるかに
近接して配Ｒ￥ろことかできろ。このようにして給電線
構造からのスプリアス放射がはるかに少くなる（たとえ
ば同じ又は近い周波数で動作する近いアンテナ構造に対
１−て）。これと同時に給電線構造（及び任意の協働−
１−ろはんだ付は接続）は温度のような有害な外的環境
要因からかなり免かれろ。

給′這線構造は実際上放射器構造とは全（異る面に形成
づ−るから給電ンスアム内に付加的回路（たとえは位相
変換器等）に対１−利用できる一層多くの区域がある。

接地面上方に同様な距離に配置した同様なマイクロスト
リップ放射器構造と比較するときはこの新規な方法と共
に向上した帯域幅を使うことにより９０％をかなり越え
ろ全アンテナ放射効率ｈ′ニー得られろ。

本発明により形成したマイクロストリップアンテナ装置
は、放射器構造がほぼ！／／２波長の共振寸法を持つ少
（とも１つの導電的に隔渾ｌ１ｌ−だ２次元の導電性区
域を備える場合に一導電性接地基準面の」ニガにＺ工０
波長以内に配置した導電性マイクロス）　ＩＪツブ放射
器構造から成る層を備える形式のものである。次で導電
性マイクロストリッツ０給電線構造から成る層を基準面
及び放射器構造の層の中間に配置する。給電線構造は下
側の基準に対する有効無線周波数短絡から１４波長の奇
数の整数倍に位置でＩ−ろ少くとも１つの所定の結合場
所を備えている。有効無線周波数短絡は所定の結合場所
における電磁界の濃度を確実にする。この結合場所は又
放射器構造の所定の対応給電点領域の伺近に配置され、
結合場所における集中電磁界が放射器構造に又これから
そして給電線イ１り造から又これに高周波エネルギーを
非導電性結合する動作ケするようにしである。

この実施例では給電線構造は下側の接地面に対して異る
幅従って異る無線周波数インピーダンスを持つス）　Ｉ
Ｊツブ伝送線路区分を備えている。結合場所は、放射器
構造の対応する給電点領域に合致したインピーダンス条
件を生ずるのに十分な幅寸法を持つ広げた従って低］丁
した無線周波数インピーダンス結合舌状片線路１区分に
配置するのかよい。しかし前記の幅寸法は放射器構造の
横寸法より実質的に小さい。このような結・ａ舌状片区
分の縦方向軸線は互に重なる放射器構造の共振寸法に平
行に配置するのがよい。しかしこの装置は、結合場所及
び給電点領域（、こ整合したインピーダンス条件に対応
する限りは直交する舌状片又はその他の任意の舌状片で
動作する。結合場所は放射器構造のすぐ１：側でなくて
もよいが、これ等の場所は結合場所における集中電磁界
を適当な寸法の放射器構造の所望の給電点に確実に強く
結合するのに十分にこれ等の構造に近くなければならな
い。

給電線構造内の有効な無線周波数短絡は、下側の基準面
への導電性接続により１、又はこの基準面から’／４波
長の距離に位置させた無線周波数開路末端により直接得
られる。前者の場合に結合舌状片区分は’／４波長の長
さを持つのがよいが、後者の例では結合舌状片区分は約
％波長の長さを持つのがよい。

接地面又は基準面と給電線構造とは第１の誘電体シート
の金属被覆した互に対向する側部に形成する。このシー
トの一方の側はホトエツチングを行い所要の給電線構造
を形成する・ようにする。放射器構造は同様に一層２の
誘電体シートの金属被覆した側にホトエツチング７行う
ことにより得られる。１実施例では２枚のこのようなシ
ート”ｒ膨張１−だ誘電体構造（たとえば〕・ニカム形
に１−だ）により互に間隔を隔てる。給電線及び基準面
の間の距離は、放射器構造及び基準面間の距離の７４の
程度である。

以下本発明によろマ・イクロストリップアンテナ装置の
実施例を添伺図面について詳細に説明する。

第１図、第２図及び第６図には接地面１０２又は基準面
の上方に弘。波長以下の距離に配置した単一の共振寸法
のマイクロストリップ放射器構苛物（以下単に放射器構
造と呼ぶ）１００を示しである。放射器構造１００は所
期のアンテナ動作周波数で７２波長の共振寸法と０．６
ないし０．８波長の程度の横寸法と馨持つ。横非共振寸
法は、公知のマイクロストリップアンテナ設計の原理に
従って種種の用途に対し変えてもよい。又は共振；」゛
１去マイクロストＩＪツブ放射器構造１００の全形状は
公知のマイクロストリップアンテナ構造の実際に従って
第１図ないし第３図に示した長方形形状から実質的に変
えてもよい。或は前記の両方の変更を一緒に行ってもよ
い。どの場合にも放射器構造１００は、共振寸法を持ち
放射器構造１００及び接地面１０２０間に位置−ｆる容
積内に共振空洞を形成する。放射器構造１００　（１）
１つ又は複数の縁部は、高周波エネルギー７伝送し又受
は取る下側の接地面１０２に対して放射みぞ穴を形成す
る。

第１図ないし第６図の実施例では１対のこのようなみぞ
穴を、ｌ乙波長共振寸法に対し横方向の放射器構造１０
０の互いに平行に対向する縁部により形成する。

接地面１０２の」一方に配置した放射器構造１０００層
のほかに第１図ないし第５図の実施例は一接地面１０２
の上方になお一層密接１〜て配置したマイクロス）　Ｉ
Ｊツブ給電線構造（以下単に給電線構造）１０４の層乞
備えている。対称ではあるが互に対向して配置し７た伝
送線路１区分１０４　ａ、　１０４１）は給電線構造１
０４の中央で普通の平衡不平衡変成器（ｂａｌｕｎ　）
給電線により給電される。各伝送線路１７分１０４ａ、
１０４ｂの末端は無線周波数開路に終っている。各丁字
形部分の各水平腕は所期のアンテナ動作周波数で／４波
長であるから、各丁字形部分は点１０８及び真１１０で
有効高周波短絡部になる。各丁字形部分の竪方向脚も又
所期の動作周波数で長さがン□波長である。従って給電
線構造１０４の中央付近で所定の結合場所１１２．１１
４に近接して′電磁界の比較的高い集中が生ずる。第１
図ないし第６図の実施例ではこのような結合場所は又、
放射器構造１００の中火部分のすぐ下方に配置され、こ
の中火部分に、給電線構造１０４から放射器構造１００
への強い電磁結合を生ずるのに十分なだけ近接している
。

第１図ないし第６図による実施例は４．６ＧＨｚの中心
動作周波数で構成しである。（本願を通じて所期のアン
テナ動作周波数を引用するときは、アンテナ構造に対し
中心設計周波数を引用し又実際上アンテナはこの中心周
波数の付近の動作周波数の有限の帯域幅を持つのはもち
ろんである。）この特定の実施例では放射器構へ１００
は接地面１０２の上方約０．０４５波長に配置したが、
給電線構造１０４は接地面１０２の上方にわずかに約０
．０１１波長（￥なわち１／３２ｉｎ　）に配置した。

給電線構造１０４は誘電体基板（たとえば相対誘電率が
２．５のテフロン／繊維ガラス）の銅被覆側からホトエ
ツチングを行う。波長による給電線構造の関連寸法は誘
電体基板１１６内の電気波長乞基準にする。又接地面１
０２は、所望により誘電体基板１１６の銅被覆対向面に
より形成してもよい。

第１図ないし第６図の放射器構造１００は、別の誘電体
基板１１８（たとえば２．１７の１目対誘電率乞持つテ
フロン／繊維ガラス）の銅被覆面にホトエツチング７行
なうことにより形成する。放射器構造１００の関連寸法
は当業者には明らかなように誘電体基板１１８又は自由
空間或はこれ等の両方内の電気波長により表わす。第１
図ないし第３図の実施例では誘電体基板１１６，１１８
とその協働するホトエツチング処理をした銅被覆面とは
膨張した誘電体構造１２０（たとえば空気又は自由空間
にほぼ等しい相対誘電率を持つ）・ニカム形構′造）に
より所望の隔離間隔に保つ。

各結合場所１１２，１１４を配置したマイクロストリッ
プ伝送線路区分の幅Ｗは、重なる放射器構造１００に対
する実質的に合ったインピーダンス結合が得られるよう
に選定する。この寸法はたとえば、給電伝送システム内
の測定される電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を最小にするこ
とにより端的に定められる。第１図ないし第６図の実施
例では前記した相対寸法による４、６ＧＨｚの動作では
、最適の幅は、下側の接地面１０２に対して約２０Ωの
高周波インピーダンスを持つマイクロストリップ伝送線
路区分を形成する約０．６５　ｉｎとして選定しである
。第６図の丁字形伝送線路区分の水平に延びる各腕は短
絡点ＩＱ８，１１０で並列にパ有効に接続しであるから
、これ等の腕は比軟的高い高周波インピーダンスに対応
する一層狭い幅を持つ。

このインピーダンスは、接合部で並列に加えたときに、
所定の結合場所１１２，１１４を位置させた竪方向脚の
一層低いインピーダンスに実質的に整合する。

第４図は第１図ないし第６図の実施例と同様な１対の実
質的に対称形の丁字形マイクロストリップ伝送線路区分
４０２，４０４により給電する単一の放射器構造４００
を示す。しかしこの伝送線路は、給電点４０６で不つり
あい給電線（たとえばじゃへいを接地面構造に接続した
同軸ケーブルの中心導線）に接続され、従ってストリッ
プ伝送線路の２つの丁字形部分間の半波長線路区分４０
８を備えている。又第１図ないし第６図について前記し
た理由で丁字形ストリップ線路区分の開路末端は各点４
１０．４１２から１４波長隔てた短絡部になる。各点４
１０，４１２は、放射器構造４００の中心（＝ｊ近の所
定の対応する整合したインピーダンス給電点領域に近接
して配置した所定の結合場所４１４，４１６を定める。

このようにして結合場所４１４，４１６に生ずる電磁界
の比較的強い集中により重なる適当な寸法の放射器構造
４００に対する強い整合したインピーダンスの非導電性
結合が得られる。

第５図には第１図ないし第６図及び第４図の各実施例に
比べて、単一の丁字形回送線路構造だけを使い（第４図
では不つりあい給電点と共に）重なる放射器構造５０４
の所定の給電点領域に近接して単一の結合場所５０２だ
けを仕切るようにしたことを除いて同様ななお別の実施
例を示しである。当業者には明らかなように２重スロッ
トマイクロストリップ は、その非共振寸法が１波長より実質的に小さい（たと
えば約０．８波長を越えない）限りは十分である。

第６図及び第７図の多重放射器（すなわち配列）のアン
テナ装置は前記した第１図ないし第５図の各実施例から
実質的に明らかである。たとえば第６図では平衡不平衡
変成器給電部６００により、第１図ないし第６図につい
て前記したのと同様な１対のＴ字形伝送線路構造に給電
する。しかし２つの仕切った結合場所６０２，６０４を
同じ放射器構造の互に異る部分に近接して位置させない
で、第６図では給電線構造のこのような各結合場所はそ
れぞれ対応する互に異る放射器構造６０６。

６０８の合致した給電点領域に近接して位置させる。

第７図では不つりあい入力給電部（たとえは同軸ケーブ
ルの中心導線）は協働する構造のマイクロス）　ＩＪツ
ゾ伝送線路の点７００に給電するのに使う。この協働す
る構造の伝送線路はこの場合第７図に示すようにそれぞ
れ対応する放射器構造７１０．７１２，７１４，７１６
に近接して各別に配置した４つの互に異る各丁字形給電
線部分（前記した各給電線路部分と同様）７０２，７０
４゜７０６．７０８に互に等し２い位相、互に等しい振
幅で給電する。従って第７図には第５図の実施例の４つ
の配列を示すだけであり、この場合各丁字形給゛電線部
分に協働する構造の給電線路から給電する。

第４図ないし第７図に示した各実施例はこれ等の図を線
図的に示しただけであるが−これ等の各実施例がマイク
ロストリップ給電線構造及びマイクロストリップ放射器
構造の各別の層を第１図ないし第６図に示したのと同様
に配置しであるのはもちろんである。これ等の給電線構
造及び放射器構造はすべて、第１図ないし第６図につい
て詳しく述べたように誘電体基板の銅被覆面のホトエツ
チング処理により形成しである。第８図、第９図。

第１０図、第１１図、第１２図及び第１６図に示した残
りの各実施例はずべて、４．３　ＧＨｚの中心周波数で
動作するように作られ、第１図ないし第６図について前
記したような大体同じ構造で接地面構造に対し同様な竪
方向相対間隔を持つ。

第８図に示す実施例は各対の伸長した長さの長方形マイ
クロストリップ放射２斤の横方向非共振寸法に清い複数
の結合場所を設けである。当業者には明らかなようにこ
のような放射器の横非共据寸法が１波長に近いが又はこ
れを越えるときは、通常このような各放射器の横寸法に
沿い（１波長を越えない間隔を隔てて）同様な位相の多
重給電点を形成するのがよい。第８図の実施例では各放
射器構造は約２．５　ｉｎの横寸法を持つ。４．５　Ｇ
Ｈ２における波長は空気中又は自由空間内では約２．８
　ｉｎであるから−このような放射器の最適の動作のた
めには少くとも２つの給電点を設けなければならないこ
とになる。この実施例では放射器構造８００．８０２を
形成した上部誘電体シートは２．１７の相対誘電率を持
つから、この媒体では半波長の共振寸法は約１　ｉｎで
ある。実際上この放射体に認められる有効誘゛亀率は（
ｉ１２．１７の誘電率のカバー月料と（１１）ハニカム
と（ｉｉｉ）給電回路板との組合わせである。又給電伝
送線路構造を形成した下部誘電体シートは約２．５の相
対誘電率（この実施例で）を持つから−この媒体の半波
長は幾分短い。

このことは給電線システムの半波長結合舌状片部分８０
４，８０６，８０８，８１０が異る物理的寸法を持つ理
由になる。これ等の各舌状片部分の電気的寸法は第８図
に示したのと同じ半波長である。

第８図に示したマイクロストリップ伝送線路構造は、下
側の接地面に対して互に異る４種の幅従って臣に異る４
種の高周波インピーダンスを持つ各区分を備えている〔
これ等の区分に対し給電線構造は同軸ケーブルの中心導
線の点８１２のような不つりあい給電点により給電され
る〕。第８図の実施例の最も狭い伝、送線路区分は約０
．０２０　ｉｎの幅（約１００Ωの高周波インピーダン
ス）ヲ持つ。次に一層広い伝送線路区分は約０．０５０
　ｉｎの幅（約７０Ωのインピーダンス）を持つ。次に
一層広い伝送線路区分は約０．０８８　ｉｎの幅（約５
００のインピーダンス）を持つが、この給電線システム
の最も広い部分は約０．６５０　ｉｎＱ幅（下側の接地
面に対し２ｏΩの高周波インピーダンス）を持つ半波長
結合舌状片部分を備えている。

第８図に示すように２条の１００Ωの線路区分は、給電
点８１２で並列に接続され−これに接続した同軸ケーブ
ル又は類似物に整合した公称５０Ｑの入力インピーダン
スを持つようにする。給電点から第８図の右方に１　Ｄ
ｏΩの線路部分を経て進むと、次に７０Ωの変換線路部
分に出会い伝送線路のインピーダンスが竪向きの直角接
合部で１０ＯΩがら５ｏΩになる。この接合部は次で、
約２０Ωのインピーダンスを持つ結合舌状片部分〔たと
えば舌状片部分８ｏ６〕に接続する。普通の場合と同様
に５０Ω線路区分及び２０Ω線路区分の間にはテーパ付
き変換領域を設けである。結合舌状片部分８０６０基部
には第８図に示すように別の５０Ωの線路１７分（適正
な整相ができるようにし、／＆長の長さを持つ）を並列
に接続し下側の反対の向きの結・ａ舌状片部分８１０に
給電するようにしである。正確に同じような給電システ
ムが第８図に示すように給電点８１２の左方に延びてい
る。

第８図に示した伝送線路の各結合舌状片部分は無線周波
数開路部に終っている。無線周波数開路部はこれから７
４波長の有効高周波短絡部に変換する。有効無線周波数
短絡点から別に１乙波長の位置に第８図に星印により示
した所定の結合場所８１４．８１６，８１８，８２０を
立置させである。父型なる放射器構造８００，８０２の
重なり破線により示すようにこれ等の所定の結合場所は
各放射器構造８００，８０２の対応する所定の給電点領
域に近接して配置され、これ等の結合場所に生ずると考
えられる強く集中した電磁界により給電線システム及び
放射器構造の間に有効な非導電性電磁結合が生ずるよう
にしである。前記したように結合舌状片部分の高周波イ
ンビルダンスは、放射器構造の給電点領域に対する実質
的に整合したインピーダンス結合が得られるように選定
する。

このような整合したインピーダンス結合条件は一結合舌
状片部分に対し互に異る幅を使いこれ等の互に異る幅に
対し給電線システムに生ずる電圧定在波比を指示する実
験的決定法により得られる。

最適な幅（すなわち合致したインピ−ダンス条件）は最
小の被測定電圧定在波比に対応する。

これ等の実施例について前記した各寸法は、これ等の実
施例の特定の幾何学的形状及び動作周波数に対してだけ
ほぼ最適のものとして定めである。

第９図に示した実施例は第８図（（示した実施例とほぼ
同様である。しかし第９図では結合舌状片部分９００，
９０２，９０４，９０６はそれぞれ縦方向寸法が第８図
の場合の１／２波長でなく−（ス波長にすぎない。第９
図では実際の導電性無線周波数短絡部は所定の結合場所
９０８，９１０゜９１２．９１４からし、波長の点に設
けである。

これ等の無線周波数短絡部はたとえは、下側の誘電体基
板の切断スロットを経て導電性テープを通しこの導電性
テープな各結合舌状片部分の端部に又下側の接地面には
んだ伺けするような任意普ｊＭの方法を使って得られる
。或は普通の導電性メッキを施したスルーホール又は導
電性リベットを使い有効な無線周波数短絡部を形成する
。この後者の方法を使う場合にはこのようなホール又は
リベット或はこれ等の両方は約１／１ｏ波長又はそれ以
下の寸法ごとに設ける。この実施例では各結合舌状片部
分９００，９０２，９０４，９０６の末端に沿い互に間
隔を隔てた場所に６個の導電性リベットを設ける。

第９図の実施例は第８図の実施例より向」ニした第２次
高調波抑制を示し、Ｌこ。第２次高調波のこのようなす
ぐれた抑制がないと、若干の応用例に対しては第８図の
実施例の入力給電点８１２がら気波長を隔てて旬加的な
無線周波数短絡部を設ける必要がある。これ等を設ける
とこれ等は所期のアンテナ動作周波数の第２次高調波で
無線周波数短絡部（すなわち入力点から１４波長）とし
て作用する。

第９図に示すように放射器構造の横向きの縁部の形状は
臨界的ではない。この場合これ等の端部は丸みを・Ｎけ
である。第９図では２つの放射器を示し動作を第８図の
実施例の場合とほぼ同様なものとして説明できるように
しであるが、単一の同様な放射器構造を第８図又は第９
図に示した４個所の結合場所の上方に配置してこの単一
放射器構造の対応する４つの給電点領域（この放射器構
造の横向きの各縁部に２つずつ）Ｋ結合するようにして
もよい。

第１０図の実施例は、２つの舌状片部分１ｏｏｏ。

１００２だけを設けたこのような単一の放射器構造に係
わる。この場合にも父子っりあい給電点１００４を約５
ｏΩの線路の短（・１７分に接続しである。この区分は
一結合舌状片部分１００２に給電するように接続した互
に平行な２条の半波長１００Ω線路区分に給電する。結
合古状片部分１０００は第１０図に示すように直接給電
される。

又第１０図に示すように各結合舌状片部分１０００゜１
００２はそれぞれ長さが１乙波長で接地面に対する無線
周波数短絡部に終っている。このようにして放射器構造
１０１０の所定の対応する給電点領域に近接して配置し
た所定の結合場所１００６゜１００８を定める。

第１１図の実施例は、結合舌状片部分は長さＺ波長まで
延び無線周波数開路部に終ることを除いて第１０図の実
施例とほぼ同じである。前記したようにこのような無線
周波数開路部はＶ□波長の位置で有効無線周波′数短絡
部になる。さらに１／４波昆の距離に所定の結合場所が
定まるのは明らかである。

第１２図の実施例は、結合舌状片部分が第１図ないし第
７図の各１６施例の場合と同様に丁字形部分内に延びて
いることを除いて第１１図の実施例とほぼ同じである。

図示のようにこの構造は、重なる放射器構造１２０４の
対応する給電点領域に近接して配置した点１２００．１
２０２に結合場前記の各実施例はすべて、所望により第
１６図に展開して示したような構造により形成できる。

放射器構造基板１３０２（下側にホトエツチング処理し
た共振寸法の放射器構造を持つ）と膨張した誘電体スペ
ーザ１３０４（たとえば）・ニカム形誘亀体構潰）とマ
イクロストリップ伝送給電線路構造基板１３０６（上面
にホトエツチング処理したマイクロストリップ伝送線路
構造を持つ）と金属質アンチナノ・ウジング１３０８（
この例では又導電性の基準面又は接地面構造としても作
用する）との間には接着フィルム１３００を設けである
。

給電線路構造基板１３０６はめつきしたスルーホールを
備え、中心導線コネクタビン１３１０の上端部を給電線
構造に容易（Ｃはんだ付けできるようにしである。ビン
１３１０の他端部は標準の同軸ケーブルコネクタ１３１
２の一部を構成する。所望により第１６図に示ずように
Ｏ学理１３１４を設は同軸ケーブルコネクタ及びアンチ
ナノ・ウジングの間に気密な密封部を形成するようにし
である。

件のようにしてこのアンテナ構造の内部は十分に減圧に
し又は任意所望のガス状充てん剤等を充てんする。第１
６図に展開ｌ−て示した構造を実際上組立てるときは、
放射器構造基板１３０２の外縁部は接着フィルム１３０
０を介し金属質アンテナハウジング１３０８の外縁部に
接着し全部の活性アンテナ要素を十分に密封づ−る。

前記した全部の実施例では（１）所定の結合場所を移動
さぜ又は（１１）結合舌状片の幅を調節し或は（１）及
び（１１）を実施することによりインピーダンス整合を
調節することができる。各実施例で広くした結合舌状片
を使ったが、若干の実施例では比較的狭（した結合舌状
片を必要とする。重要ｌ譚ことは整合したインピーダン
ス結合のできることである。

以」二本発明をその実施例について詳細に説明Ｉ。

だが本発明はなおその精神を逸脱しないで植種の変化変
型を行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は平衡不平衡変成器により給電する本発明マイク
ロストリップアンテナ装置の１実施例を切欠いて示す斜
視図、第２図及び第６図は第１図のそれぞれ拡大横断面
図及び縮小平面図である。 第４図及び第５図は第１図ないし第６図の実施例で単一
放射体を使ったそれぞれ異る実施例の平面図、第６図は
第１図ないし第３図の実施例と同様であるがバランスに
より給電され２重放射器を使った実施例の平面図、第７
図は第１図ないし第６図の実施例と同様であるが不つり
あい線路により給電する交互配列の実施例の平面図であ
る。第８図は第１図ないし第６図と同様であるが細長い
２重マイクロストリップ放射器配列を持つ実施例の平面
図、第９図は第８図の別の実施例の平面図、第１０図は
第１図ないし第６図の実施例と同様な単一マイクロスト
リップ放射器パッチを持つ実施例のＳｌ１面（閃、第１
１図は第１０図の別の実施例の平面図である。第１２図
は第１図ないし第６図の実施例と同様であるが平衡不平
衡変成器でなくて不つりあい給電線により給電する実施
例の平面図、第１６図は第１図ないし第１２図の各実施
り・りの構造に含まれる機械的部品の展開横断１ｎ１（
ン１てある。 １０〇−放射器構造、１０２・・接地面（基準面）、１
０４・・・給電線構造、１０８，１１０・・・無線周波
数短絡点−１１２，１１４・・・結合場所、１１６゜１
１８・・誘電体基板。 Ｆｌ６．４　　　　　　　Ｆｌに、５ ＦＩ６．６　　　　　　　　Ｆｌに、７ＦＩＧ、θ □□■ ＦｌＧ、／３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　導電性の基準面と、所期のアンテナ動作周波
   数で釣］／２波長の共振寸法を持つ少くとも１個所の導
   送的に隔離した２次元の導電性区域を備え前記基準面の
   上方に前記動作周波数て／、。波艮以下の第１の所定の
   距離だけ隔てて配置した導電性マイクロス（・リップ放
   射器構造から成る層と、この放射器構造の層及び前記基
   準面の中間に配置した導電性マイクロストリップ給電線
   構造かも成る層とを備え、この給電線構造に、−Ｆ側の
   前記基準面に対する有効な無線周波数ケ）１絡から１／
   ４波長の奇数の整数倍の位置に位置させた少くとも１個
   所の所定の結合場所７設げて、電磁界の集中乞前記放射
   器構造の所定の対応づ−ろ給電点領域に近接して配置し
   た前記結合場所に生じさせ集中した電磁界が無線周波数
   エイ・ルギーを前記放射器構造に又この放射器構造から
   、それぞれ前記給電線構造から又この給電線構造に非導
   電性結合する作用をするようにしたマイクロストリップ
   −アンテナ装置Ｕ。 （２）給電線構造に互に異る幅従って互に異る無線周波
   数インピーダンスを持つス）　ＩＪツブ伝送線路区分を
   設け、結合場所を、対応する給電点領域で整合したイン
   ピーダンス条件を生ずるのに十分なだけ広げた幅寸法を
   持つがしかし共振寸法の横方向で放射器構造の寸法より
   実質的に狭い幅寸法を持つ船路の広げた低下した無線周
   波数インピーダンス結合舌状片区分に配置した特許請求
   の範囲第（１）項記載のマイクロストリップアンテナ装
   置。 （３）　　前記結合舌状用区分の縦方向軸ｍを重なる放
   射器構造の共振寸法に対してほぼ平行に配置した特許請
   求の範囲第（２）項記載のマイクロストリップアンテナ
   装置。 （４）　前記有効無線周波数短絡を下側の基準面に対す
   る導電性接続部により構成した特許請求の範囲第（］）
   項、第（２）項又は第（３）項記載のマイクロス）　ｌ
   ）ツノアンテナ装置。 （５）　　前記有効無線周波数短絡をこれから給電線構
   造に沿い所期のアンテナ動作周波数で１乙波長に位置さ
   せた無線周波数開路成端により構成した特許請求の範囲
   第（１）項、第（２）項又は第（３）項記載のマイクロ
   ストリップアンテナ装置。 （６）　　前記結合舌状用区分が所期のアンテナ動作周
   波数で約１／′４波長の長さを持ち基準面に対、する導
   電性無線周波数短絡に終るようにした特許請求の範囲第
   （２）項又は第（３）項記載のマイクロストリップアン
   テナ装置。 （７）　前記結合舌状用区分が所期のアンテナ動作周波
   数で約１／２波長の長さを搗も無線周波数開路に終るよ
   うにした特許請求の範囲第（２）項又は第（３）項記載
   のマイクロストリップアンテナ装置。 （８）　　前記基準面及び給電線構造を第１の誘電体シ
   ートの金属＄、覆した互に対向する側部により構成し、
   前記放射器構造を第２の誘電体シートの金属被覆した側
   部により構成した特許請求の範囲第（１）項−第（２）
   項又は第（３）項記載のマイクロストリップアンテナ装
   置。 （９）　　前記第１及び第２の誘電体シートの間に配置
   した膨張した誘電体構造を備えた特許請求の範囲第（８
   ）項記載のマ・ｆクロストリップアンテナ装置。 ００）　　導電性基準面と、それぞれ所期のアンテナ動
   作周波数で約］Ａ波長の共振寸法を持゛つ導電的に隔離
   （〜互に接続してない２次元形状の隊数の導電性区域を
   持ち前記基準面の上方に前記動作周波数・で”Ａｏ波長
   以内に配置した導電性マイクロストリップ放射器構造か
   ら成る層と、他の給電線描へ区分に比べて低下した無線
   周波数インピーダンスを持つ複数の広げた結合舌状用区
   分を備えそれぞれ下１則の前記基準面に対する有効無線
   周波数短絡からＩＡ波長の位置に位置−ｒる少くとも１
   個所の所定の結合場所乞形成し、これ等の各結合場所を
   前記放射器構造の対応する所定の給電点領域に近接して
   位置さぜこのような給電点領域ど前記の２次元形状の各
   導電性区域に少（とも１個所ずつ設け、前記の基準面及
   び放射器構造の層の間（厄装置した導電性マイクロスト
   リック０給電線構造から成る層と、前記の互に組合う結
   合場所及び給電点領域を介し前記放射器構造に又この放
   射器構造から非導電性結合する無線周波数信号を前記基
   準面に対して給電線構造に又この給電線描°造がら結合
   するように接続Ｉ−だ無線周波数入出力手段と７包含づ
   −るマイクロストリップアンテナ装置。 （印　前記結合舌状用区分が共振寸法の横方向におけろ
   前記放射器構造の２次元形状の導電性区域の寸法より実
   質的に狭い幅手法を持つように（た特許請求の範囲第０
   ０）項記載のマイクロス）　ＩＪツブアンテナ装置。 （Ｉ２）前記各結合舌状用区分の縦方向軸線を対応する
   上側に重なる前記放射器構造導電性区域の共振寸法にほ
   ぼ平行に配置１−だ特許請求の範囲第（１０）項記載、
   のマイクロストリップアンテナ装置。 ０３）＠記有効無線周波数短絡を下側の基準面への導電
   性接続部により構成した特許請求の範囲第００）項、第
   ０１）項又は第（［２１項記載のマイクロストリップア
   ンチツー装置。 （１４）前記有効無線周波数短絡を、この短絡から給電
   線構造に沿い所期のアンテナ動作周波数で１Ａ波長に位
   置させた無線周波開路により構成した特許請求の範囲第
   ００）項、第（ｌＪｌ　：ｌＪ又は第（１２）項記載の
   マイクロストリップ“アンテナ装置。 （１５）導電性の基準面と、この基準面の上方に第１の
   所定の距離に配置され所期のアンテナ動作周波数に対し
   て所定の結合場所で比較的強い電磁界の領域ケ生ずるよ
   うに寸法を定めた導電性マイクロス）　ＩＪシッフ給電
   線構造から成る薄い層と、前記の給電線構造及び基準面
   に接続されこの基準面に対（−で前記給電線構造に又こ
   の給電線構造から前記の所期のアンテナ動作周波数で無
   線周波数信号ヶ送給する無線周波数給電手段と、前記基
   準面の上方に前記第１所定距離よりは長いが又所期のア
   ンテナ動作周波数で約Ａ。波長よりは短い第２の所定距
   離に配置され、前記アンテナ動作周波数で約ｌ波長の共
   振寸法とこのアンテナ動作周波数“で少くとも１／２波
   受の横寸法とを持ち放射器構へ横方向縁部に清い放射み
   そ穴を形成するようにした導電性マイクロストリップ放
   射（Ｇ構造から成′Ｚ）薄い層とを備え、この放射器構
   造に下ＧＩＩＪの前記給市線構造の前記結合場所の」二
   方にこれ等の場所に近接して位置（７前記給電線構造に
   無線周波数インピーダンスが実質的に整合する所定の給
   電点領域を設は前記放射器構造に前記給電線構造から又
   この給電線構造に前記放射器構造から無線周波数信号を
   有効に電磁結合するようにしたマイクロストリップアン
   テナ装置。 （ＩＧ）　　給電線構造に、結合場所から所期のアンテ
   ナ動作周波数でン、波長の整数倍の位置に位置させた無
   線周波数開路端部部分ケ設けた特許請求の範囲第（＋５
   ）項記載のマイクロストリップアンテナ装置。 （１７）　　前記給電線構造に、所期のアンテナ動作周
   波数で結分場所からＩＡ波長の奇数の整数倍の位置に前
   記基準面に対する導電性無線周波数短絡を設けた特許請
   求の範囲、第（１■項記載のマイクロス・トリップアン
   テナ装置。 ０８）　　前記給電線構造に相対的に一層狭い給電線部
   分に清い互に間隔馨隔てた場所から延びる結合舌状片部
   分を設け、これ等の結合舌状片部分乞所期のアンテナ動
   作周波数で約１４波長の長さにし無線周波数開路にとる
   ようにした特許請求の範囲第（１５）項記載のマイクロ
   ストリッツ０アンテナ装置。 α９）前記給電線構造に相対的に一層狭い給電線部分に
   沼い互に間隔を隔てた場所から延びる結合舌状片部分を
   設け、これ等の結合舌状片部分ケ所期のアンテナ動作周
   波数で約コ／４波長の長さにし基準面に対づ−る導電性
   態、１泉周波数短絡に終るようにした特許請求の範囲第
   （［５）項記載のマイクロストリップアンテナ装置。 （２０）　　前記谷結合場所を、上（ｌ（ｌｌ　Ｋ重な
   る前記放射器構造の共振寸法に平行に延びる比較的広く
   したｎＩＩＩ（い結合舌状片部分により形成した特許請
   求の範囲、第（１５）項、第（＋８）項又は第（Ｉ坤項
   記載のマイクロストリップアンテナ装置。 （２（）　　前記給電線構造７第１の誘電体シートの金
   属被覆した側部により構成し、前記放射器構造７第２の
   誘電体／−Ｔトの金属被覆したＩｌ’ｉ＋１部圧より構
   成した特許請求の範囲第（１５）項、第（１Ｂ）項、第
   ０７１項、第（＋８）ＪｊＬ　（＋９）項のいずれかに
   記載のマイクロストリップアンテナ装置。 （２２）前記第１及び第２の誘電体シートの間に配置し
   た膨張した誘電体構造を備えた特許請求の範囲第（２１
   ）項記載のマイクロストリップアンテナ装置。 （２３）前記無線周波数給電手段を、対称形給電線構造
   に又この給電線構造からつりあった給電を行なう平衡不
   平衡変成器手段より構成した特許請求の範囲第（１５）
   項記載のマイクロストリップアンテナ装置。