JPS62210703A - 平面アンテナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は衛星放送、衛星通信の地球局用アンテナ等に
用いられる平面アンテナに関するものである。

〔従来の技術〕

衛星を用いた放送２通信を行なう場合、アンテナは電波
伝播中の偏波回転を考慮すると９円偏波アンテナである
ことが必要である。また、衛星放送の場合は受信専用で
あるが、衛星通信の場合は送信、受信の２周波数帯共用
アンテナであることも要求される。

従来の平面アンテナは、昭和５９年信学会総合全国大会
７２８　ｒ　？イドルツキング円偏波マイクロストリッ
プライン平面アンテナ」に示されるようなマイクロスト
リップアンテナを素子とするアレーアンテナで構成され
ていた。５ｇ３図はこの従来の簡略化した平面アンテナ
を示し、（ａ）は平面図。

（ｂ）は側面図である。図中、（１）は放射素子の正方
形の金属パッチ、（２）および＜３）はこの金属パッチ
（１）に給電するための給電線、（４）は上記金属ノく
ツチ（１）。

給電線（２１、（３）を支持する誘電体板、（５）はこ
の誘電体板（４）の上記金属パッチ（１）のない方の片
面を覆うように密着された金属平板であり、上記給電線
（２）。

（３）と共に金属パッチ（１）に給電を行なうストリッ
プ線路を構成する。

このような構成の平面アンテナは両面銅張誘電体をエツ
チングすることによシ得られ、ストリップ線路を構成す
る給電線（２１、（３１のうち給電線（２）のみを用い
れば直線偏波アンテナとなり２図中点線で表示されてい
る給電線（３）を加えると円偏波アンテナとなるつとこ
て、給電線（３）は給電線（２）との間でそれぞれの励
振による放射電波がψの位相差をもつような巌路長差を
とっているので、金属ノくツチ（１）から放射される電
波は、直交する直線偏波成分の振幅が等しく、かつ位相
差がψである円偏波の′電波となるのである。また第４
図は第３図（ａ）同様、従来の平面アンテナの平面図で
あシ、この図に示すように、金属パッチ（１）を一部切
シ欠いた円形とし、一点給電することによっても円偏波
の電波は得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の平面アンテナは以上のように構成されていたので
２周波数がＸバンド以上などの高周波では、放射素子へ
の給電を行なうストリップ線路の誘電体損失が大きくな
るという問題点があった。

また金属パッチはあるひとつの周波数帯に共振するので
、平面アンテナの２周波数帯共用が困難であるという問
題点があった。

この発明はこれらの問題点を解消するためになされたも
ので、低損失の平面アンテナを得ることを目的とする。

また、この発明の別の発明は平面アンテナの２周波共用
化を目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段」 この発明に係る平面アンテナは金属平板と給電線の間を
空気とする構成によシ、放射素子への給電線路を逆スト
リップ線路としたものである。

また、この発明の別の発明に係る平面アンテナは、金属
平板と、放射素子を有する誘電体を離して設け、誘電体
両面に放射素子を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては放射素子への給電を逆ストリップ線
路で行なうので、給電における損失が各周波数において
少なくなシ、またＶ８ＷＲが広帯域化される。

また、この発明の別の発明においては誘電体両面に異な
る共振周波数帯の放射素子を設けたので。

平面アンテナは２周波数帯において共振する。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明による平面アンテナの一実施例を示し
、（ａ）は側面図、（ｂ）は第１図（ａ）中の切断面Ｂ
−Ｈの断面図、（Ｃ）は同じく第１図（ａｌ中の切断面
Ｃ−Ｃの断面図である。図において、　（１）　、　＋
２）　、　（４１は第３図の従来例と同様であり２片面
銅張誘電体板をエツチングすることにより得られる。（
５）は上記誘電体板（４）の金属パッチ（１）が設けで
ある側に平行に所定間隔あけて設けられた金属平板、（
６）は上記誘電体板（４）の上記金属平板（５）のある
方とは反対側に平行に所定間隔あけて設けられた誘電体
板。

（７）はこの誘電体板（６）の上記誘電体板（４）側に
エッチングにより設けられたメアンダーラインである。

メアンダーライン（７）の形状を第１図（Ｃ）に示し２
点線は金属パッチ（１）の相対的な位置を表わす。この
メアンダーラインは透過形円偏波発生器として作用する
。また上記誘電体板（４）と上記金属平板（５）。

上記誘電体板（４）と上記誘電体板（６）の間は空気で
あり、これらは固定具（８）によシ固定される。上記給
電線（２）と上記金属平板（５）とで、金属パッチ（１
）に給電する逆ス）　ＩＪツブ線路を構成する。（９）
はこの逆ス）　ＩＪツブ線路に給電する給電点で、同軸
ケーブルの中心導体をここに接続し外部導体を上記金属
平板（５）に接続するなどして給電を行なう。なお。

各金属パッチ（１）は並列とされている。

このように構成された平面アンテナにおいて。

給゛１点（９）を介して給電される電力は上記逆ス）　
ＩＪツブ線路によシ金属パッチ（１）に供給され、金属
パッチ（１）は直線偏波の電波を放射する。この電波は
上記メアンダーライン（７）を通過すると円偏波の電波
となる。直線偏波の電波がメアンダーライン（７）を通
過すると円偏波の電波となることは周知であシ、シかも
このメアンダーラインによる透過形円偏波発生器は１オ
クターブの範囲で良好な軸比になるという利点を有する
。逆ストリップ線路は誘電体を有しているス）　ＩＪツ
ブ線路に比べ、　　ＶＳＷＲが広帯域化され、誘電体損
失を小さくできる。

また、このような構成の平面アンテナを２周波数帯で共
用するためには、第２図に示すように。

誘電体板（４）の両面に異なる共振周波数帯の金属パッ
チ（１１、（１Ｇおよびそれらへ給電するための給電線
（２）、αυをそれぞれ第１図（ｂ）同様に設ければよ
い。

この部分以外は、第１図で示した実施例と同様である。

第２図において、金属パッチ（１）に対し、金属パッチ
（１１は非励振素子として働き、　　ＶＳＷＲの改善に
寄与することは周知である。金属パッチ［１への給電は
給電線Ｑυおよび金属平板（５）で構成されるストリッ
プ線路によシ行なわれる。この給電線α１と金属平板（
５）の間には誘電体板（２）、矩形金属パッチ（１３お
よび空気が存在し２間が空気のみの場合の上記逆ストリ
ップ線路に比べ、損失が若干劣化するが、誘電体板（２
）の厚さを金属パンチＣ１１の共振周波数をｆ２とした
時の波長１／ｆ２に比べて小さくすれば、逆ストリップ
線路とほぼ同様の損失とすることができる。

なお、上記実施例では送信の場合を示したが。

受信においても同様であり、また金属パッチα１への給
電をストリップ線路によシ行なったが、同軸線路による
金属平板側からの背面給電法でも同様である。さらに、
上記透過形円偏波発生器を用いずに、放射素子と給電線
を円偏波の電波が得られるものとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、放射素子への給電を
逆ストリップ線路によシ行なう構成としたので、低損失
の平面アンテナが得られる効果がある。

また、この発明の別の発明によれば、誘電体両面に放射
素子を設けたので、２周波数帯に共振する平面アンテナ
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による平面アンテナの概略
を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ切
断面からみた断面図、（Ｃ）は（ａ）中のＣ−Ｃ切断面
からみた断面図、第２図はこの発明の別の発明による平
面アンテナの側面図、第３図は従来の平面アンテナの一
例の概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、第
４図は従来の平面アンテナの別の例の概略を示す平面図
である。 図中、（１）は金属パッチ、　＋２１　、　（３）は給
電線、（４）は誘′鴫体板、（５）は金属平板、（６）
は誘電体板、（７）はメアンダーライン、（８）は固定
具、（９）は給電点、α１は金属パッチ、ａυは給電線
である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属平板と、この金属平板に平行に所定間隔あけ
   て配置されこの金属平板側表面に放射素子および給電線
   を有する誘電体板を備え、これらの間は空気であること
   を特徴とする平面アンテナ。
2. （２）放射素子および給電線を片面銅張誘電体板上に、
   エッチングにより設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の平面アンテナ。
3. （３）金属平板と、この金属平板に平行に所定間隔あけ
   て配置され、この金属平板側表面に放射素子および給電
   線、もう一方の面に上記放射素子とは異なる共振周波数
   の放射素子および給電線を有する誘電体板を備え、これ
   らの間は空気であることを特徴とする平面アンテナ。
4. （４）放射素子および給電線を両面銅張誘電体板上にエ
   ッチングにより設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の平面アンテナ。