JPS6266703A - 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
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- JPS6266703A JPS6266703A JP20616985A JP20616985A JPS6266703A JP S6266703 A JPS6266703 A JP S6266703A JP 20616985 A JP20616985 A JP 20616985A JP 20616985 A JP20616985 A JP 20616985A JP S6266703 A JPS6266703 A JP S6266703A
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- Japan
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- conductor plate
- dielectric substrate
- conductor element
- radiation
- microstrip antenna
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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１面線側波動作するマイクロストリップアン
テナに関し、特にインピーダンス特性の周波数特性に対
して、導体板を装荷することによって広帯域化を図るマ
イクロストリップアンテナに関する。
テナに関し、特にインピーダンス特性の周波数特性に対
して、導体板を装荷することによって広帯域化を図るマ
イクロストリップアンテナに関する。
不平衡平面回路共振器を利用したマイクロストリップア
ンテナは、一般に小型・軽量で、かつ低姿勢である等、
多くの利点を有してｂる反面、インピーダンス特性等で
、その周波数特性が狭いと論う難点を有している。
ンテナは、一般に小型・軽量で、かつ低姿勢である等、
多くの利点を有してｂる反面、インピーダンス特性等で
、その周波数特性が狭いと論う難点を有している。
そのうち、第５図（ａ）及び（ｂ）は、従来の矩形マイ
クロストリップアンテナの一例を示す図であり。
クロストリップアンテナの一例を示す図であり。
第５図（ａ）は平面図、第５図（ｂ）は断面図である。
図中、（１）は辺長ａ、 ｂの矩形の開放形平面回路
による放射導体素子、（２）は波長に比べて十分薄い誘
電体基板（比誘電率εｒ、厚さｈ）であり、（３）は接
地導体板であす、＋４）は入力端子の同軸線路（５）よ
り給電線（６）を介して放射導体素子（１）を給１こす
る給電点である。
による放射導体素子、（２）は波長に比べて十分薄い誘
電体基板（比誘電率εｒ、厚さｈ）であり、（３）は接
地導体板であす、＋４）は入力端子の同軸線路（５）よ
り給電線（６）を介して放射導体素子（１）を給１こす
る給電点である。
次に動作について説明する。給電点（４）より給電する
と、開放周辺端（７）より電波が放射され、第５図（ａ
）及び世）に示す一例では直線偏波として動作する。
と、開放周辺端（７）より電波が放射され、第５図（ａ
）及び世）に示す一例では直線偏波として動作する。
この共振器の基本モードの共振周波数ｆｒは。
ｆｒ ： Ｃ！／２ａ Ｆ （０は光速３ Ｘ １０
８ｍ／５ｅｃ）と近似でき、マイクロストリップアンテ
ナの帯域ＢＹは、一般に。
８ｍ／５ｅｃ）と近似でき、マイクロストリップアンテ
ナの帯域ＢＹは、一般に。
ＢＷ＝（Ｓ−１）／ＱＪ （Ｓは定′在波比）として
与えられ、Ｑ値により帯域ＢＹが決定される。
与えられ、Ｑ値により帯域ＢＹが決定される。
ここで、マイクロストリップアンテナのＱ値は。
で与えられ、Ｑｒは放射損に対応するＱファクタ。
Ｑ、ｄは誘電体損に対応するｑファクタ、Ｑｃは導体損
に対応するＱファクタであり。
に対応するＱファクタであり。
地導体板の表皮深さ）
（Ｋｏは、自由空間の伝搬定数、Ｇｒは放射損失を表わ
す等価コンダクタンス） として近似できるから、マイクロストリップアンテナの
Ｑ値は、誘電体基板（２）のｔｌ−に比例し、その基板
厚さｈに反比例する。
す等価コンダクタンス） として近似できるから、マイクロストリップアンテナの
Ｑ値は、誘電体基板（２）のｔｌ−に比例し、その基板
厚さｈに反比例する。
誘電体基板（２）の誘電率εｒが高くなるとエネルギー
が方、形マイクロストリップアンテナの内部にトラップ
され、Ｑ値が高くなり、放射効率が低下する。したがっ
て、放射効率を高め、帯域を広くするためには、低誘電
率基板を用い、かつ基板厚さを厚くすることが仰られて
いる。
が方、形マイクロストリップアンテナの内部にトラップ
され、Ｑ値が高くなり、放射効率が低下する。したがっ
て、放射効率を高め、帯域を広くするためには、低誘電
率基板を用い、かつ基板厚さを厚くすることが仰られて
いる。
ところで、公衆通信等においては、双方向通信が一般的
であり、所要帯域は通常８％〜１５％必要とされている
。
であり、所要帯域は通常８％〜１５％必要とされている
。
（εｒ＝′Ｌ２程度）等が甲いちれているが、マイクロ
ストリップアンテナのＱ、（ＩＥとしては数十〜１００
のオーダの値であり、基板の厚さを厚くしても所要帯域
１）％以上にわたり定在波比が１．５以下になる特性は
得られていない。ζらに、ハニカム基板等を戸いて等価
な比誘電率を下げてその等価誘電率を１．１〜１．３と
低ぐしてかつ、基板の厚さを厚くして広帯域化を図った
場合でも所要帯域８％以上にわたって定在波比が１．５
以下になる特性は得られてｂな層。
ストリップアンテナのＱ、（ＩＥとしては数十〜１００
のオーダの値であり、基板の厚さを厚くしても所要帯域
１）％以上にわたり定在波比が１．５以下になる特性は
得られていない。ζらに、ハニカム基板等を戸いて等価
な比誘電率を下げてその等価誘電率を１．１〜１．３と
低ぐしてかつ、基板の厚さを厚くして広帯域化を図った
場合でも所要帯域８％以上にわたって定在波比が１．５
以下になる特性は得られてｂな層。
従来のマイクロストリップアンテナは１以上のように構
成ばれているので公衆通信等のような所望帯域が８％以
上にわたって直線偏波動作するアンテナとして甲いるに
は、インピーダンス特性の周波数特性の点で実甲上９反
射特性が劣化するなどの問題点があった。
成ばれているので公衆通信等のような所望帯域が８％以
上にわたって直線偏波動作するアンテナとして甲いるに
は、インピーダンス特性の周波数特性の点で実甲上９反
射特性が劣化するなどの問題点があった。
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、所望帯域が８チ以上にわたつＣも反射特性
を低くすることができる直線偏波動作のマイクロストリ
ップアンテナを得ることを目的とする。
れたもので、所望帯域が８チ以上にわたつＣも反射特性
を低くすることができる直線偏波動作のマイクロストリ
ップアンテナを得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。
放射導体素子と接地導体板の間に放射導体素子に平行な
導体板を配置するとともに、給電線を導体板と放射導体
素子に接続して構成し、放射導体素子の背面から給電し
たものである。
導体板を配置するとともに、給電線を導体板と放射導体
素子に接続して構成し、放射導体素子の背面から給電し
たものである。
この発明に係るマイクロストリップアンテナは。
導体板を給電線に接続して装荷し、放射導体素子の背面
から給電することにより、導体板無装荷のマイクロスト
リップアンテナの入力インピーダンス特性に、リアクタ
ンス補償回路素子として導体板が作甲し、所望帯域が８
チ以上でも反射特性を低くすることができ、マイクロス
トリップアンテナの広帯域化が図れる。
から給電することにより、導体板無装荷のマイクロスト
リップアンテナの入力インピーダンス特性に、リアクタ
ンス補償回路素子として導体板が作甲し、所望帯域が８
チ以上でも反射特性を低くすることができ、マイクロス
トリップアンテナの広帯域化が図れる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）及び（１））はこの発明の一実施例を示す図で
あり、第１図（ａ）は平面図、第１図（１））は断面図
を示す。図中、 ｆｉｌ、 ＋３１及び（５１〜＋７１
は第５図（ａ）及び（ｂ）の従来の矩形マイクロストリ
ップアンテナの一例と全く同じものであり、α０は、波
長に比べて十分薄い第一の誘電体基板（比誘電率εｒ１
． 厚さｈｌ ）で１辺長ａ、 ｂの矩形の開放形
平面回路にヨル放射導体素子（１）がエツチング等によ
り構成されており、対向する面には辺長Ａ１の正方形の
導体板αのが同様にエツチング等によ多構成されている
。αりは波長に比べて十分薄い第２の一誘電体基板（比
誘電率εｒ２．厚ｉ ｈ２）であり、−面に接地導体板
（３）が設けられている。■は入力端子の同軸線路（５
）より給電線（６）を導体板（Ｉｚと放射導体素子（１
）に接続して給電する給電点である。
図（ａ）及び（１））はこの発明の一実施例を示す図で
あり、第１図（ａ）は平面図、第１図（１））は断面図
を示す。図中、 ｆｉｌ、 ＋３１及び（５１〜＋７１
は第５図（ａ）及び（ｂ）の従来の矩形マイクロストリ
ップアンテナの一例と全く同じものであり、α０は、波
長に比べて十分薄い第一の誘電体基板（比誘電率εｒ１
． 厚さｈｌ ）で１辺長ａ、 ｂの矩形の開放形
平面回路にヨル放射導体素子（１）がエツチング等によ
り構成されており、対向する面には辺長Ａ１の正方形の
導体板αのが同様にエツチング等によ多構成されている
。αりは波長に比べて十分薄い第２の一誘電体基板（比
誘電率εｒ２．厚ｉ ｈ２）であり、−面に接地導体板
（３）が設けられている。■は入力端子の同軸線路（５
）より給電線（６）を導体板（Ｉｚと放射導体素子（１
）に接続して給電する給電点である。
第一の誘電体基板αＢと第２の誘電体基板Ｑ３は適当な
手段により接層されており、一実施例では比誘電率εｒ
１． ｔｒ２は２．２として設定し又、厚さはｈ１＋ｈ
２″：”０．０７λ０（λ０は中心周波数における自由
空間波長）として設定して用いた例１を示している。
手段により接層されており、一実施例では比誘電率εｒ
１． ｔｒ２は２．２として設定し又、厚さはｈ１＋ｈ
２″：”０．０７λ０（λ０は中心周波数における自由
空間波長）として設定して用いた例１を示している。
上記のように構成されたこの発明によるマイクロス）
ＩＪツブアンテナの一実施例の動作について説明する。
ＩＪツブアンテナの一実施例の動作について説明する。
第２図は、この発明によるマイクロストリップアンテナ
の動作を説明するための図であり、第１図（ａ）及び（
ｂ）に示すこの発明によるマイクロストリップアンテナ
の一例を示す図において、４体板α２を装荷しない場合
の入力端子の同軸線路（５）より入力したときに、接地
導体板（３）に相当する位置を位相基準とし、給電点α
心を、放射導体素子（１）の開放周辺端（７）から直線
偏波の動径方向にオフセットした距離ｄの効果をスミス
チャート上に示したものである。
の動作を説明するための図であり、第１図（ａ）及び（
ｂ）に示すこの発明によるマイクロストリップアンテナ
の一例を示す図において、４体板α２を装荷しない場合
の入力端子の同軸線路（５）より入力したときに、接地
導体板（３）に相当する位置を位相基準とし、給電点α
心を、放射導体素子（１）の開放周辺端（７）から直線
偏波の動径方向にオフセットした距離ｄの効果をスミス
チャート上に示したものである。
上記距離ｄを放射導体素子（１）の中心方向に近づける
に従ってインピーダンス特性の周波数特性は少〈なり、
第１の誘電体基板０１）と第２の誘電体基板（１３の厚
さを適宜設定する。はぼ純誘導性サセプタンスとして作
用することが実験的にわかった。
に従ってインピーダンス特性の周波数特性は少〈なり、
第１の誘電体基板０１）と第２の誘電体基板（１３の厚
さを適宜設定する。はぼ純誘導性サセプタンスとして作
用することが実験的にわかった。
笛３図は、この発明によるマイクロストリップアンテナ
の動作を説明するだめの図であり、第１図（ａ）および
（ｂ） Ｋ示すこの発明の一実施例１を示す。
の動作を説明するだめの図であり、第１図（ａ）および
（ｂ） Ｋ示すこの発明の一実施例１を示す。
図にお−で、給電点α鴫を距離ｄが０．０８λ０になる
よう設定し、入力端子の同軸線路（５）より入力した場
合に、接地導体板（３）に相当する位置を位相基準とし
、導体板（ｌの効果をスミスチャート上に示したもので
ある。（イ）は導体板α２を装荷しないマイクロストリ
ップアンテナの特性、（ロ）は導体板Ｑ３を装荷したマ
イクロストリップアンテナの特性を示している。
よう設定し、入力端子の同軸線路（５）より入力した場
合に、接地導体板（３）に相当する位置を位相基準とし
、導体板（ｌの効果をスミスチャート上に示したもので
ある。（イ）は導体板α２を装荷しないマイクロストリ
ップアンテナの特性、（ロ）は導体板Ｑ３を装荷したマ
イクロストリップアンテナの特性を示している。
これらを比較すれば、明らかに導体板αりを給電線（６
）を介して放射導体素子（１）に接続して給電すること
により、導体板０りの無筆荷のマイクロストリップアン
テナの入力インピーダンス特性に、りアクタンス補償回
路素子として導体板ａ７Ｊが作手し。
）を介して放射導体素子（１）に接続して給電すること
により、導体板０りの無筆荷のマイクロストリップアン
テナの入力インピーダンス特性に、りアクタンス補償回
路素子として導体板ａ７Ｊが作手し。
マイクロストリップアンテナの広帯域化を図ることがで
きるものである。
きるものである。
第４図にこの発明によるマイクロストリップアンテナの
周波数特性と、従来のマイクロストリップアンテナの周
波数特性例を示す、５ （ハ））は従来のマイクロストリップアンテナの特性。
周波数特性と、従来のマイクロストリップアンテナの周
波数特性例を示す、５ （ハ））は従来のマイクロストリップアンテナの特性。
（Ｂ）はこの発明によるマイクロストリーツブアンテナ
の特性を示している。
の特性を示している。
これらを比較すると、明らかに、この発明によるマイク
ロストリップアンテナの帯域幅が従来のものと比べて拡
大されていることがわかり、帯域１３％にわたり定在波
比１．５（反射減衰１−１５ｄＢ以」二）以下が得られ
ている。
ロストリップアンテナの帯域幅が従来のものと比べて拡
大されていることがわかり、帯域１３％にわたり定在波
比１．５（反射減衰１−１５ｄＢ以」二）以下が得られ
ている。
なお、上記実施例では、４体板α２に正方形ｆ甲いると
して示したが、４５に、正号形の導体板に限定するもの
ではなく、方形又は円形あるいは任意形状でも、りアク
タンス補償回路素子として作用すれば同様の効果が得ち
れ、る。
して示したが、４５に、正号形の導体板に限定するもの
ではなく、方形又は円形あるいは任意形状でも、りアク
タンス補償回路素子として作用すれば同様の効果が得ち
れ、る。
また、上記実施例では、放射導体素子（１）にモ行な導
体板αｚｆｍ１個と【、で説明したが、放射、−５体素
子（１）と接地導体板（３）の間に複数個の誘電体基板
又は空気層を挾んで、適当ｉ間隔で平行に復敬（固装荷
してもよく、上記実＠ ＋？ｌｌ ／７”１効来が更に
改善−きれることが推測さねる。
体板αｚｆｍ１個と【、で説明したが、放射、−５体素
子（１）と接地導体板（３）の間に複数個の誘電体基板
又は空気層を挾んで、適当ｉ間隔で平行に復敬（固装荷
してもよく、上記実＠ ＋？ｌｌ ／７”１効来が更に
改善−きれることが推測さねる。
１だ、上記実Ｍｉｉ例では、誘電体の厚でをｏ、ｏｙλ
０．比誘電率を２．２と１−たが、特に限定さｐ、 、
Ｅ〉ものではなく、誘電体基板、トーて・・−ｔカム茎
根で≠を甲いても同様の効果が得られる。
０．比誘電率を２．２と１−たが、特に限定さｐ、 、
Ｅ〉ものではなく、誘電体基板、トーて・・−ｔカム茎
根で≠を甲いても同様の効果が得られる。
さらに、上記実施例では、矩形の放射導体素子の場合に
っｂて説明したが、正方形の放射導体素子でも同様の効
果が得られる。
っｂて説明したが、正方形の放射導体素子でも同様の効
果が得られる。
以上のように、この発明によれば導体板を放射導体素子
と接地導体板の間に平行に配置し、給電線を導体板と放
射導体素子に接続して構成したので、小型・怪量、かつ
低姿勢であると１／１う利点を損なうこと々〈、帯域の
拡大を図ることができるので１反射特性のすぐれた直線
偏波動作の矩形又は正方形のマイクロストリップアンテ
ナが得られると１八う効果がある。
と接地導体板の間に平行に配置し、給電線を導体板と放
射導体素子に接続して構成したので、小型・怪量、かつ
低姿勢であると１／１う利点を損なうこと々〈、帯域の
拡大を図ることができるので１反射特性のすぐれた直線
偏波動作の矩形又は正方形のマイクロストリップアンテ
ナが得られると１八う効果がある。
第１図（ａ）及び（ｂ）はこの発明の一実施り１を示す
図。 第２図と第３図はこの発明の一実施例の動作をスミスチ
ャートで説明するための図、第４図はこの発明の一実施
例の共振周波数特性と従来の一例の共振周波数特性の実
験データの比較を示す図、第５図（ａ）及び（ｂ）は従
来の矩形マイクロストリップアンテナの一例を示す図で
ある。 図において、（１）は放射導体素子、（３）は接地導体
板、（５）は同軸線路、（６）は給電線、（７）は開放
周辺端。 ａｌｌは第１の誘電体基板、 ＱＸ５は導体板、ａりは
第２の誘電体基板、（Ｉ４は給電点である。 ｆ！お、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図。 第２図と第３図はこの発明の一実施例の動作をスミスチ
ャートで説明するための図、第４図はこの発明の一実施
例の共振周波数特性と従来の一例の共振周波数特性の実
験データの比較を示す図、第５図（ａ）及び（ｂ）は従
来の矩形マイクロストリップアンテナの一例を示す図で
ある。 図において、（１）は放射導体素子、（３）は接地導体
板、（５）は同軸線路、（６）は給電線、（７）は開放
周辺端。 ａｌｌは第１の誘電体基板、 ＱＸ５は導体板、ａりは
第２の誘電体基板、（Ｉ４は給電点である。 ｆ！お、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）波長に比べて薄い誘電体基板上に、矩形又は正方
形の開放形平面回路による放射導体素子を設け、対向す
る接地導体板の背面から、給電線を放射導体素子に接続
して構成されるマイクロストリップアンテナにおいて、
放射導体素子と接地導体板の間に、放射導体素子に平行
な導体板を配置し、給電線を導体板と放射導体素子に接
続して構成したことを特徴とするマイクロストリップア
ンテナ。 - （２）前記放射導体素子に平行な導体板は、単一個ある
いは複数個の空気層もしくは誘電体層を挾んで、量一個
あるいは複数個配設されたもの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 (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20616985A JPS6266703A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロストリツプアンテナ |
| US06/906,179 US4835540A (en) | 1985-09-18 | 1986-09-11 | Microstrip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20616985A JPS6266703A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロストリツプアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266703A true JPS6266703A (ja) | 1987-03-26 |
Family
ID=16518949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20616985A Pending JPS6266703A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | マイクロストリツプアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266703A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109404A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロストリツプアンテナ |
| US6262682B1 (en) | 1999-02-17 | 2001-07-17 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Micro-strip antenna |
| WO2006064547A1 (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Fujitsu Limited | アンテナ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56715A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna for automobile |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP20616985A patent/JPS6266703A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56715A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna for automobile |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109404A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロストリツプアンテナ |
| US6262682B1 (en) | 1999-02-17 | 2001-07-17 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Micro-strip antenna |
| WO2006064547A1 (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Fujitsu Limited | アンテナ |
| US7595767B2 (en) | 2004-12-14 | 2009-09-29 | Fujitsu Limited | Antenna |
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