JPS62118607A - マイクロストリツプアンテナ - Google Patents
マイクロストリツプアンテナInfo
- Publication number
- JPS62118607A JPS62118607A JP25922685A JP25922685A JPS62118607A JP S62118607 A JPS62118607 A JP S62118607A JP 25922685 A JP25922685 A JP 25922685A JP 25922685 A JP25922685 A JP 25922685A JP S62118607 A JPS62118607 A JP S62118607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feeding
- microstrip antenna
- feeding points
- antenna
- power
- Prior art date
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はマイクロストリップアンテナに関し。
特に広帯域にわたって円偏波動作する際に所望のモード
と共に励振される不要高次モードに対してとｏ励振’ｔ
’抑制するマイクロストリップアンテナに関するもので
ある。
と共に励振される不要高次モードに対してとｏ励振’ｔ
’抑制するマイクロストリップアンテナに関するもので
ある。
一般ニマイクロストリップアンテナの帯域幅は狭い。こ
のため従来は、基板の厚みを増したり。
のため従来は、基板の厚みを増したり。
誘電体の誘電率を低くしたりするなどしてマイクロスト
リップアンテナの広帯域化をはかつている。
リップアンテナの広帯域化をはかつている。
ところで、マイクロストリップアンテナを広帯域化して
いく場合、所望の最低次モードと不要高次モードが共に
励振され２円偏波として動作する場合は軸比等の電気特
性が劣化するという不都合が生じていた。
いく場合、所望の最低次モードと不要高次モードが共に
励振され２円偏波として動作する場合は軸比等の電気特
性が劣化するという不都合が生じていた。
第５図および第６図は従来のマイクロストリップアンテ
ナの動作原理図である。図において、（１）は正方形状
の放射素子、（２）は波長に比べて十分薄い誘電体基板
であり、ｃａ＋は地板導体である。δは放射素子（１）
の中心点、（４）は第１の給電点、（５）はマイクロス
トリップライン、（６）は第２の給電点であシ、上記第
１の給電点（４）は放射素子（１）の中心点６を通る中
心線上の位置に設けられており、上記第１の給電点（４
）と中心点δに対して直角となる位置に第２の給電点（
６）が設けられている。
ナの動作原理図である。図において、（１）は正方形状
の放射素子、（２）は波長に比べて十分薄い誘電体基板
であり、ｃａ＋は地板導体である。δは放射素子（１）
の中心点、（４）は第１の給電点、（５）はマイクロス
トリップライン、（６）は第２の給電点であシ、上記第
１の給電点（４）は放射素子（１）の中心点６を通る中
心線上の位置に設けられており、上記第１の給電点（４
）と中心点δに対して直角となる位置に第２の給電点（
６）が設けられている。
はじめに、第５図および第６図により従来のマイクロス
トリップアンテナの動作について説明する。
トリップアンテナの動作について説明する。
たとえば、最低次モードを所望のモードとし。
第５ 図ｆ＆）のマイクロストリップライン（５）を介
して第１の給電点（４）より給電し上記最低次モードで
マイクロストリップアンテナを直線偏波で動作するとし
て説明する。第５図（ｂ）はマイクロストリップアンテ
ナの第５図（ａ）に示す大人断面における放射素子（１
）の最低次モード電界分布と表面電流を示す図であシ、
第５図（Ｃ）はマイクロストリップアンテナの第５図（
ａ）に示すＢＢ断面におけるマイクロストリップライン
（５）における電界分布を示す図である。
して第１の給電点（４）より給電し上記最低次モードで
マイクロストリップアンテナを直線偏波で動作するとし
て説明する。第５図（ｂ）はマイクロストリップアンテ
ナの第５図（ａ）に示す大人断面における放射素子（１
）の最低次モード電界分布と表面電流を示す図であシ、
第５図（Ｃ）はマイクロストリップアンテナの第５図（
ａ）に示すＢＢ断面におけるマイクロストリップライン
（５）における電界分布を示す図である。
マイクロストリップライン（５）を伝搬するモードは第
５図（Ｃ）に示す電界分布を有する直流から伝搬可能な
ＴＥＭモードであシ、ストリップ導体に伝送方向電流が
存在するものである。
５図（Ｃ）に示す電界分布を有する直流から伝搬可能な
ＴＥＭモードであシ、ストリップ導体に伝送方向電流が
存在するものである。
第１の給電点（４）から給電すると放射素子（１）に第
５図（ａ）に示す電流が流れ、第５図（ｂ）の電界分布
および第６図（−）に示す表面電流分布を有する最低次
モードが励振され放射素子（１）の周辺端から電波が放
射される。しかし、 ＴＥＭモードを利用して放射素子
（１）に給電しているため、第１の給電点（４）の部分
での不連続部において不要高次モードが励振され易く、
特に最も影響力の大きい不要高次モードすなわち最低次
モードの固有共振周波数に最も近い固有共振周波数を有
する不要高次モードである第６図（ｂ）に示す表面電流
分布を有する第２次高次モードが励振される。このため
、マイクロストリップアンテナの基板を厚くする遅どに
より広帯域化したのでは、上記第２次高次モードの発生
量がさらに問題となる。
５図（ａ）に示す電流が流れ、第５図（ｂ）の電界分布
および第６図（−）に示す表面電流分布を有する最低次
モードが励振され放射素子（１）の周辺端から電波が放
射される。しかし、 ＴＥＭモードを利用して放射素子
（１）に給電しているため、第１の給電点（４）の部分
での不連続部において不要高次モードが励振され易く、
特に最も影響力の大きい不要高次モードすなわち最低次
モードの固有共振周波数に最も近い固有共振周波数を有
する不要高次モードである第６図（ｂ）に示す表面電流
分布を有する第２次高次モードが励振される。このため
、マイクロストリップアンテナの基板を厚くする遅どに
より広帯域化したのでは、上記第２次高次モードの発生
量がさらに問題となる。
また、第１の給電点（４）より放射素子（１）をみた入
力インピーダンスは１通常、数百オームと高く。
力インピーダンスは１通常、数百オームと高く。
マイクロストリップライン（５）もインピーダンスの整
合をとるべく線路幅を狭くするか、インピーダンス変成
器を設けている。
合をとるべく線路幅を狭くするか、インピーダンス変成
器を設けている。
さて、上記従来のマイクロストリップアンテナによって
円偏波を得る場合、第１の給電点（４）と第２の給電点
（６）を互いに直交して設け、マイクロストリップライ
ン（５）を介して９０度位相差を有する２つの偏波の最
低次モードが励振されるように給電を行うことは周知の
通りであるが、上述した不要高次モードが励振されるた
め、軸比等の特性が劣化するというような不都合が生じ
る。
円偏波を得る場合、第１の給電点（４）と第２の給電点
（６）を互いに直交して設け、マイクロストリップライ
ン（５）を介して９０度位相差を有する２つの偏波の最
低次モードが励振されるように給電を行うことは周知の
通りであるが、上述した不要高次モードが励振されるた
め、軸比等の特性が劣化するというような不都合が生じ
る。
上記のように従来のマイクロストリップアンテナでは、
上記不要高次モードの発生によυ円偏波として動作する
場合、軸比等の電気特性が劣化し。
上記不要高次モードの発生によυ円偏波として動作する
場合、軸比等の電気特性が劣化し。
実用上で問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、広帯域にわたって円偏波動作する際に、バラン、容
量性ローディングを特に設ける必要がなく軸比等に対し
て電気特性の劣化を及ぼす不要高次モードを抑制し基板
の厚さに関係なく安定した円偏波を得るマイクロストリ
ップアンテナを提供することを目的とする。
で、広帯域にわたって円偏波動作する際に、バラン、容
量性ローディングを特に設ける必要がなく軸比等に対し
て電気特性の劣化を及ぼす不要高次モードを抑制し基板
の厚さに関係なく安定した円偏波を得るマイクロストリ
ップアンテナを提供することを目的とする。
この発明に係るマイクロストリップアンテナは。
円偏波を得るために必要とする２つの第１の給電点およ
び、上記第１の給電点とアンテナ中心に対して直角方向
に２つの第２の給電点を設けて、上記第１の給電点と第
２の給電点の２つの給電点へ等振幅、逆位相の電力を給
電するように構成したものである。
び、上記第１の給電点とアンテナ中心に対して直角方向
に２つの第２の給電点を設けて、上記第１の給電点と第
２の給電点の２つの給電点へ等振幅、逆位相の電力を給
電するように構成したものである。
この発明においては、基板の厚みを増したシ。
誘電体の誘電率を低くしたりして広帯域化したマイクロ
ストリップアンテナにおいて発生する不要高次モードを
、給電点の位置と数および給電する電力のみを制御する
ことにより抑圧することができるから安定した円偏波を
得ることができる。
ストリップアンテナにおいて発生する不要高次モードを
、給電点の位置と数および給電する電力のみを制御する
ことにより抑圧することができるから安定した円偏波を
得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であシ。
（１）〜（３Ｆは上記従来のマイクロストリップアンテ
ナと全く同一のものである。（１００）はマイクロスト
リップアンテナであシ、誘電体基板（２）の厚みを増し
たシ、誘電率を低くしたシするなどの手段がなされ、適
宜に広帯域化されている。また、このマイクロストリッ
プアンテナ（１００）は、第１の給電部として第１の給
電点Ｂ（７）と第１の給電黒人（８）が放射素子（１）
の中心点δを通る中心線上に対して等間隔で互いに対称
に設けられておシ、上記第１の給電部と中心点６に対し
て直角方向に第２の給電部として第２の給電黒人（９）
と第２の給電点Ｂ（１Ｇが放射素子（１）の中心点Ｏを
通る中心線上に対して等間隔で互いに対称に設けられて
いる。また、 （２００）は電力分配器であシ、上記各
給電点（７）、 （８）、 （９）、 （ＩＩに対して
所定条件の電力を給電することによシ。
ナと全く同一のものである。（１００）はマイクロスト
リップアンテナであシ、誘電体基板（２）の厚みを増し
たシ、誘電率を低くしたシするなどの手段がなされ、適
宜に広帯域化されている。また、このマイクロストリッ
プアンテナ（１００）は、第１の給電部として第１の給
電点Ｂ（７）と第１の給電黒人（８）が放射素子（１）
の中心点δを通る中心線上に対して等間隔で互いに対称
に設けられておシ、上記第１の給電部と中心点６に対し
て直角方向に第２の給電部として第２の給電黒人（９）
と第２の給電点Ｂ（１Ｇが放射素子（１）の中心点Ｏを
通る中心線上に対して等間隔で互いに対称に設けられて
いる。また、 （２００）は電力分配器であシ、上記各
給電点（７）、 （８）、 （９）、 （ＩＩに対して
所定条件の電力を給電することによシ。
マイクロストリップアンテナ（１００）を励振する装置
である。また、ここでは電力分配器（２００）から出力
される各電力をマイクロストリップライン（５）を介し
てマイクロストリップアンテナ（１００）へ給電スルマ
イクロストリップライン給電方式として示している。
である。また、ここでは電力分配器（２００）から出力
される各電力をマイクロストリップライン（５）を介し
てマイクロストリップアンテナ（１００）へ給電スルマ
イクロストリップライン給電方式として示している。
上記のように構成されたマイクロストリップアンテナの
動作について説明する。
動作について説明する。
第３図および第４図はこの発明のマイクロストリップア
ンテナの動作原理図である。
ンテナの動作原理図である。
いま、最低次モードを所望のモードとし、第３図（ａ）
のマイクロストリップライン（５）を介して第１の給電
黒人（８）よシ給電した場合、放射素子（１）に第４図
（ａ）に示す表面電流分布１１を有する最低次モードが
励振される。また、この最低次モードで動作させようと
した場合、最も影響力の大きい不要高次モードは第２次
高次モードであシ、第４図（ｂ）に示す表面電流分布を
有する不要高次モードが発生する。この場合、第１の給
電黒人（８）は放射素子（１）の中心点δを通る中心線
上から偏移して給電しているので、第４図（ａ）に示す
表面電流分布■２を有する最低次モードも励振される。
のマイクロストリップライン（５）を介して第１の給電
黒人（８）よシ給電した場合、放射素子（１）に第４図
（ａ）に示す表面電流分布１１を有する最低次モードが
励振される。また、この最低次モードで動作させようと
した場合、最も影響力の大きい不要高次モードは第２次
高次モードであシ、第４図（ｂ）に示す表面電流分布を
有する不要高次モードが発生する。この場合、第１の給
電黒人（８）は放射素子（１）の中心点δを通る中心線
上から偏移して給電しているので、第４図（ａ）に示す
表面電流分布■２を有する最低次モードも励振される。
次に、上記の第１の給電黒人（８）と中心点６を通る中
心線上に対して等間隔で互いに対称となる位置に第１の
給電点Ｂ（７）を設け、しかも第１の給電点Ｂ（７）の
給電条件を上記第１の給電黒人（８）の給電条件と等振
幅、逆位相とした場合、上記最低次モードおよび第２次
高次モードでの表面電流分布は第４図（Ｃ）および第４
図（ｄ）に示すようになる。
心線上に対して等間隔で互いに対称となる位置に第１の
給電点Ｂ（７）を設け、しかも第１の給電点Ｂ（７）の
給電条件を上記第１の給電黒人（８）の給電条件と等振
幅、逆位相とした場合、上記最低次モードおよび第２次
高次モードでの表面電流分布は第４図（Ｃ）および第４
図（ｄ）に示すようになる。
ここで、最低次モードの表面電流分布は、第４図（、）
および（Ｃ）に示した各表面電流分布とのベクトル和と
なるから最低次モードでは、第４図（、）に示すように
１１方向成分は打ち消し合いＸ２方向成分の表面電流分
布となる。
および（Ｃ）に示した各表面電流分布とのベクトル和と
なるから最低次モードでは、第４図（、）に示すように
１１方向成分は打ち消し合いＸ２方向成分の表面電流分
布となる。
第２次高次モードの表面電流分布は、第４図（ｂ）およ
びＣｄ）に示した各表面電流分布とのベクトル和となる
から第２次高次モードでは、互いに打ち消し合い原理的
に完全に発生することなく、最低次モードだけが大きく
励振される。
びＣｄ）に示した各表面電流分布とのベクトル和となる
から第２次高次モードでは、互いに打ち消し合い原理的
に完全に発生することなく、最低次モードだけが大きく
励振される。
第３図（ｂ）はマイクロストリップアンテナ（１００）
の第３図（ａ）に示す断面λ入断面における上記の給電
条件における最低次モードの電界分布と表面電流を示す
図であシ、第３図（Ｃ）は第３図（ａ）に示すＢＢ断面
におけるマイクロストリップライン（５１（Ｄ ｔ 界
分布を示す図である。第３図ｆｂ）および第３図（ｃ）
の電界分布は近似した状態にあるから、第１の給電部か
ら放射素子（１）へ不要高次モードが励振され難く、最
低次モードが大きく励振されるともいえる。
の第３図（ａ）に示す断面λ入断面における上記の給電
条件における最低次モードの電界分布と表面電流を示す
図であシ、第３図（Ｃ）は第３図（ａ）に示すＢＢ断面
におけるマイクロストリップライン（５１（Ｄ ｔ 界
分布を示す図である。第３図ｆｂ）および第３図（ｃ）
の電界分布は近似した状態にあるから、第１の給電部か
ら放射素子（１）へ不要高次モードが励振され難く、最
低次モードが大きく励振されるともいえる。
また、上述したように、第１の給電部の給電方向に対し
て直交した偏波の最低次モードが励振され、第１の給電
黒人（８）および第１の給電点Ｂ（７）の給電位置を第
３図（−）のＹ方向に移動するととくより、入力インピ
ーダンスは零に近い低いインピーダンスから数百オーム
までの範囲で選択できる。
て直交した偏波の最低次モードが励振され、第１の給電
黒人（８）および第１の給電点Ｂ（７）の給電位置を第
３図（−）のＹ方向に移動するととくより、入力インピ
ーダンスは零に近い低いインピーダンスから数百オーム
までの範囲で選択できる。
従って、整合をとるべく給電点を設定することができ、
マイクロストリップライン（５）は通常使用される５０
オーム線路として構成でき、線路幅を従来のように狭く
することなく、またインピーダンス変成器を設けなくて
もよいから、構成が簡単で低損失なマイクロストリップ
ライン給電方式の実、現が可能である。
マイクロストリップライン（５）は通常使用される５０
オーム線路として構成でき、線路幅を従来のように狭く
することなく、またインピーダンス変成器を設けなくて
もよいから、構成が簡単で低損失なマイクロストリップ
ライン給電方式の実、現が可能である。
さて、上記マイクロストリップアンテナによって円偏波
を得る場合、２つの給電部から互いに直交し、９０度位
相差を有する最低次モードが励振されるような給電を行
なうことは周知の通シであシ、第１図に示すこの発明の
一実施例は上述した動作原理によシ円偏波を得るもので
ある。
を得る場合、２つの給電部から互いに直交し、９０度位
相差を有する最低次モードが励振されるような給電を行
なうことは周知の通シであシ、第１図に示すこの発明の
一実施例は上述した動作原理によシ円偏波を得るもので
ある。
ここでは、上記第２の給電点Ａ（９）に対しては位相０
°の所定電力を供給し、第２の給電点Ｂ（１（Ｉに対し
ては位相−１８０’の所定電力を供給し、第１の給電点
Ａ（８）に対しては位相−９０°の所定電力を供給し、
第１の給電点Ｂ（７）に対しては位相−２７０゜の所定
電力を供給する。この条件は右旋円偏波に対するもので
あるが、左旋円偏波にする場合は位相量の正負を逆にす
れば良い。
°の所定電力を供給し、第２の給電点Ｂ（１（Ｉに対し
ては位相−１８０’の所定電力を供給し、第１の給電点
Ａ（８）に対しては位相−９０°の所定電力を供給し、
第１の給電点Ｂ（７）に対しては位相−２７０゜の所定
電力を供給する。この条件は右旋円偏波に対するもので
あるが、左旋円偏波にする場合は位相量の正負を逆にす
れば良い。
これによシ、マイクロストリップアンテナ（１００）は
先に説明した原理によシネ要高次モードの発生を抑制し
最低次モード励振によシ軸比等の電気特性に優れた安定
した円偏波が基板の厚さ等に関係なく得られることにな
る。
先に説明した原理によシネ要高次モードの発生を抑制し
最低次モード励振によシ軸比等の電気特性に優れた安定
した円偏波が基板の厚さ等に関係なく得られることにな
る。
なお、この発明に係る第１図に示した実施例では、上記
電力分配器（２００）から出力される各電力をマイクロ
ストリップライン（５）を介してマイクロストリップア
ンテナ（１００）へ供給するものとして示したが、上述
の給電条件を満足できるものであれば他の給電方式を採
用してもよいことは当然であシ２例えば第２図に示すよ
うに電力分配器（２００）から出力される各電力を同軸
線路を介してマイクロストリップアンテナ（１００）へ
供給する同軸給電方式なども使用できる。
電力分配器（２００）から出力される各電力をマイクロ
ストリップライン（５）を介してマイクロストリップア
ンテナ（１００）へ供給するものとして示したが、上述
の給電条件を満足できるものであれば他の給電方式を採
用してもよいことは当然であシ２例えば第２図に示すよ
うに電力分配器（２００）から出力される各電力を同軸
線路を介してマイクロストリップアンテナ（１００）へ
供給する同軸給電方式なども使用できる。
さらに、上記放射素子（１）の形状は正方形に限定され
るものではない。
るものではない。
この発明は以上説明したように、この発明に係るマイク
ロストリップアンテナによれば、広帯域化しても、不要
高次モードによって軸比等の電気特性が悪影響を受ける
ことがなく、良好な円偏波を容易に得ることができる効
果がある。
ロストリップアンテナによれば、広帯域化しても、不要
高次モードによって軸比等の電気特性が悪影響を受ける
ことがなく、良好な円偏波を容易に得ることができる効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの発
明の他の実施例を示す図、第３図および第４図はこの発
明のマイクロストリップアンテナの動作原理を示す図、
第５図、第６図は従来のマイクロストリップアンテナの
動作原理を示す図である。 図において、 （１００）はマイクロストリップアン
テナ、 （２００）は電力分配器、（７）は第１の給
電点Ｂ。 （８）は第１の給電点Ａｔ （９）は第２の給電黒人、
α１は第２の給電点Ｂである。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
明の他の実施例を示す図、第３図および第４図はこの発
明のマイクロストリップアンテナの動作原理を示す図、
第５図、第６図は従来のマイクロストリップアンテナの
動作原理を示す図である。 図において、 （１００）はマイクロストリップアン
テナ、 （２００）は電力分配器、（７）は第１の給
電点Ｂ。 （８）は第１の給電点Ａｔ （９）は第２の給電黒人、
α１は第２の給電点Ｂである。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）円偏波にて動作するマイクロストリップアンテナ
において、上記円偏波を得るために２つの第１の給電点
を有する第１の給電部、上記第１の給電部とアンテナの
中心について直角方向に設けた２つの第２の給電点を有
する第２の給電部を設けたことを特徴とするマイクロス
トリップアンテナ。 - （２）上記２つの第１の給電点は、上記アンテナの中心
線に対して互いに対称又は対称に近く、かつ中心から等
距離の位置に設けられ、上記２つの第１の給電点へ供給
する電力は互いに等振幅で逆位相の電力である特許請求
の範囲第（１）項記載のマイクロストリップアンテナ。 - （３）上記２つの第２の給電点は、上記アンテナの中心
線に対して互いに対称又は対称に近く、かつ中心から等
距離の位置に設けられ、上記２つの第２の給電点へ供給
する電力は互いに等振幅で逆位相の電力である特許請求
の範囲第（１）項記載のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922685A JPS62118607A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | マイクロストリツプアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922685A JPS62118607A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | マイクロストリツプアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118607A true JPS62118607A (ja) | 1987-05-30 |
Family
ID=17331153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25922685A Pending JPS62118607A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | マイクロストリツプアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009194904A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-27 | Bouygues Telecom | デュアルビーム放射図を有する印刷アンテナ |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP25922685A patent/JPS62118607A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009194904A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-27 | Bouygues Telecom | デュアルビーム放射図を有する印刷アンテナ |
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