JPS6242525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、誘電体基板上に導体膜からなる給
電用マイクロストリツプラインおよびこれと分布
結合する放射素子を形成して平板状に構成したア
ンテナに関する。

この種のアンテナは一般に第１図に示すよう
に、裏面に接地導体膜２が被着形成された誘電体
基板１上に導体膜からなる給電用マイクロストリ
ツプライン３および放射素子４を形成した構成と
なつている。放射素子４は長方形状に形成され、
その一方の長辺がマイクロストリツプライン３と
対向近接し、マイクロストリツプライン３と分布
結合している。また、マイクロストリツプライン
３の先端部は無反射終端器５に接続されている。
この場合、マイクロストリツプライン３と放射素
子４との結合度は両者間の間隔Ｓおよび放射素子
４の短辺の寸法Ｗにより決定される。しかし結合
度を上げるべく、Ｗを余り大きくすると、放射素
子４には第１図中に示すように、マイクロストリ
ツプライン３に平行な方向の電流１１以外に、マ
イクロストリツプライン３に直角の方向の電流１
２が流れ、その結果として放射素子４の放射波の
交叉偏波成分が大きくなるという問題があつた。

この問題を解決するために、第２図に示すよう
な構成のアンテナが提案されている。これは裏面
に接地導体膜２２が被着された誘電体基板２１上
に２本の給電用マイクロストリツプライン２３
_１，２３_２を平行に形成してその間に１つの放射
素子２４を形成し、各々のマイクロストリツプラ
イン２３_１，２３_２との間隔が等しくなるように
形成したもので、マイクロストリツプライン２３
_１，２３_２の一端は２分配器２７を介して給電端
２６に接続され、先端部は無反射終端器２５_１，
２５_２に接続されている。

この方式のアンテナでは、放射素子２４を流れ
る電流のうちストリツプライン２３_１，２３_２に
平行な方向の電流は、ストリツプライン２３_１，
２３_２に同振幅の進行波電流が流れていれば、マ
イクロストリツプライン２３_１，２３_２のそれぞ
れから結合された電流成分が加算される形とな
る。一方、マイクロストツプライン２３_１，２３
_２に直角方向の電流は、マイクロストリツプライ
ン２３_１，２３_２のそれぞれから結合される電流
成分が同振幅、逆相となつて打ち消される。従つ
て、放射素子２４の幅を大きくしても交叉偏波成
分は小さく抑えられる。

しかしながら第２図の構成では、２分配器２７
の製作誤差等により給電端２６からの電流がスト
リツプライン２３_１，２３_２に対し同振幅、同相
で分配されず、いわゆる分配誤差があると、放射
素子２４にマイクロストリツプライン２３_１，２
３_２のそれぞれから結合される電流が同振幅、逆
相でなくなるため、マイクロストリツプライン２
３_１，２３_２に直角の方向の電流が完全には打ち
消されなくなつて交叉偏波成分が増加し、特性劣
化の原因になる。この場合、２分配器２７の分配
誤差をなくすことは非常に困難である。またアレ
イアンテナを構成すべく放射素子２４をマイクロ
ストリツプ２３_１，２３_２間にマイクロストリツ
プライン２３_１，２３_２の長さ方向に沿つて複数
個配列した場合、２分配器２７の分配誤差が全て
の放射素子に影響を及ぼす結果になる。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は交叉偏波成分の発生を効果的に
抑圧でき、アレイアンテナとしても適した構造の
アンテナを提供することにある。

この発明は、給電用マイクロストリツプライン
の両側に同一寸法の放射素子を対称的に配置する
ことにより、交叉偏波成分を打ち消すことを特徴
としている。この発明によれば、給電用マイクロ
ストリツプラインの両側に配置される各々の放射
素子の寸法を等しくし、かつマイクロストリツプ
ラインとの間の間隔を等しくするだけで交叉偏波
成分の発生を防ぐことができ、従来のように２分
配器の分配誤差等によつて交叉偏波成分が増加す
ることはなく、容易に交叉偏波成分を抑圧するこ
とが可能である。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。

第３図にこの発明の一実施例のアンテナの構成
を示す。第３図において３１は誘電体基板であ
り、その裏面には接地導体膜３２が一様に被着さ
れている。この誘電体基板３１上には、導体膜か
らなる１本の給電用マイクロストリツプライン３
３および２個の放射素子３４_１，３４_２が形成さ
れており、ストリツプライン３３の先端部３３ｂ
は無反射終端器３５に接続されている。放射素子
３４_１，３４_２は同一寸法に形成されマイクロス
トリツプライン３３の両側にマイクロストリツプ
ライン３３に近接して対称的に配置され、各々マ
イクロストリツプライン３３と分布結合する。そ
して、マイクロストリツプライン３３の−端３３
ａは例えば高周波信号源にされている。なお、放
射素子３４_１，３４_２のマイクロストリツプライ
ン３３に平行な辺の長さＬは、誘導体基板３１に
よる波長短縮率を考慮した波長をλｇとしてλ
ｇ／２近辺に選ばれ、またその幅つまりマイクロ
ストリツプライン３３に直交した辺の長さＷは実
用上λｇ／２以下に選ばれる。

このような構成でストリツプライン３３の一端
３３ａから電力を供給すると、ストリツプライン
３３と放射素子３４_１，３４_２との分布結合によ
つて放射素子３４_１，３４_２に励振電流が流れ
る。この場合、放射素子３４_１，３４_２は同一寸
法で、かつストリツプライン３３に対称的に配置
され、ストリツプライン３３との結合度が相等し
いから、放射素子３４_１，３４_２を各々流れる電
流のうちマイクロストリツプライン３３に平行な
方向に流れる電流４１_１，４１_２は同相、同振幅
となつて、空間的に加算される。一方、マイクロ
ストリツプライン３３と直交する方向に流れる電
流４２_１，４２_２は逆相、同振幅となるため、空
間的には打ち消される。この結果、マイクロスト
リツプライン３３と放射素子３４_１，３４_２との
結合度、つまりアンテナの放射効率を上げるべく
放射素子３４_１，３４_２の幅Ｗを広くしても、放
射波の交叉偏波成分は小さく抑えられる。

そして、特にこの発明によれば、第２図の従来
のアンテナにおけるような２分配器が不要で、そ
の分配誤差によつて交叉偏波成分の抑圧効果が損
なわれることがないため、交叉偏波成分を容易
に、より確実に抑制することができる。また、こ
の発明では放射素子を進行波励振する場合に必要
な無反射終端器が、従来のアンテナでは最低２個
必要となるのに対し、１個でよいからコスト的に
も有利となる。勿論、放射素子を定在波励振する
場合は、マイクロストリツプラインの先端を開放
にして用いるため、無反射終端器は不要となる。

第４図はこの発明をアレイアンテナに適用した
実施例を示したもので、給電用マイクロストリツ
プライン３３を複数本平行に配列するとともに、
各々のマイクロストリツプライン３３の両側に放
射素子３４_１，３４_２をマイクロストリツプライ
ン３３の長さ方向に沿つて配列している。これに
よつてサイドローブの低いアンテナを容易に実現
することができる。この場合、マイクロストリツ
プアンテナと平行の方向およびこれと直交する方
向において隣接する放射素子の中心間距離Ａ，Ｂ
はいずれもほぼλｇ程度が適当である。

なお、この発明のアンテナは送信アンテナとし
てのみならず、受信アンテナまたは送受信アンテ
ナとしても用いることができるのはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のアンテナの構成を
示す斜視図、第３図はこの発明の一実施例に係る
アンテナの構成を示す斜視図、第４図はこの発明
をアレイアンテナに適用した実施例を示す平面図
である。 ３１…誘導体基板、３２…接地導体膜、３３…
給電用マイクロストリツプライン、３４_１，３４
_２…放射素子、３５…無反射終端器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体基板上に導体膜からなる給電用マイク
   ロストリツプラインおよびこれと分布結合する放
   射素子を形成してなるアンテナにおいて、前記給
   電用マイクロストリツプラインの両側に同一寸法
   の前記放射素子を対称的に配置したことを特徴と
   するアンテナ。