JPS6313404A - マイクロストリツプ円偏波アンテナ - Google Patents
マイクロストリツプ円偏波アンテナInfo
- Publication number
- JPS6313404A JPS6313404A JP15754286A JP15754286A JPS6313404A JP S6313404 A JPS6313404 A JP S6313404A JP 15754286 A JP15754286 A JP 15754286A JP 15754286 A JP15754286 A JP 15754286A JP S6313404 A JPS6313404 A JP S6313404A
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- JP
- Japan
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- strip line
- microstrip
- radiating element
- dielectric substrate
- circularly polarized
- Prior art date
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- Granted
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N diammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(C(=O)O)CC([O-])=O YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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円偏波アンテナに関し、
特に、接地された誘電体基板の表面上に形成されたマイ
クロストップ放射素子を、電磁界的結合を利用して基板
中を通るストリップ線路で励振するようなマイクロスト
リップ円偏波アナテナに関する。
特に、接地された誘電体基板の表面上に形成されたマイ
クロストップ放射素子を、電磁界的結合を利用して基板
中を通るストリップ線路で励振するようなマイクロスト
リップ円偏波アナテナに関する。
[従来の技術]
最近の電子機器の小型化、軽二化、薄型化に伴、って、
薄型で平面構造を有する平面アンテナに関する研究が盛
んに進められている。平面アンテナの典型例として、マ
イクロストリップアンテナがある。このようなマイクロ
ストリップアンテナとしては、テレビジョン学界誌Vo
証、38.No。
薄型で平面構造を有する平面アンテナに関する研究が盛
んに進められている。平面アンテナの典型例として、マ
イクロストリップアンテナがある。このようなマイクロ
ストリップアンテナとしては、テレビジョン学界誌Vo
証、38.No。
11(1984年11月号)およびIEEE VQL
、AP−29No、1 (1981年1月号)などにお
いて発表されている。
、AP−29No、1 (1981年1月号)などにお
いて発表されている。
第3図は従来の円偏波を発生する2点給電方式のマイク
ロストリップアンテナを示す図であり、特に、第3図(
a)は円形放射器を用いた例の平面図であり、第3図(
b)は方形の放射器を用いた一例を示す平面図であり、
第3図(C)は断面図である。
ロストリップアンテナを示す図であり、特に、第3図(
a)は円形放射器を用いた例の平面図であり、第3図(
b)は方形の放射器を用いた一例を示す平面図であり、
第3図(C)は断面図である。
まず、第3図を参照して、従来のマイクロストリップア
ンテナについて説明する。誘電体基板1上には、第3図
(a)に示すような円形放射器2または第3図(b)に
示すような方形放射器3と3dBハイブリツド4とが形
成されている。これらの放射器2または3と3dBハイ
ブリツド4は、それぞれ放射器2または3の外周上の直
交した2つの給電点6a、6bで接続されている。3d
Bハイブリツド4の1つの端子には整合負荷5が接続さ
れ、他の端子7から信号が入力される。また、誘電体基
板1の他方面には接地導体8が形成されている。
ンテナについて説明する。誘電体基板1上には、第3図
(a)に示すような円形放射器2または第3図(b)に
示すような方形放射器3と3dBハイブリツド4とが形
成されている。これらの放射器2または3と3dBハイ
ブリツド4は、それぞれ放射器2または3の外周上の直
交した2つの給電点6a、6bで接続されている。3d
Bハイブリツド4の1つの端子には整合負荷5が接続さ
れ、他の端子7から信号が入力される。また、誘電体基
板1の他方面には接地導体8が形成されている。
上述のごとく構成されたマイクロストリップアンテナに
おいて、端子7から入力された信号は3dBハイブリツ
ド4によってそれぞれの位相差が90”の等振幅信号に
分けられ、給電点6a、6bから円形放射器2または方
形放射器3に与えられる。これらの信号により、円形放
射器2または方形放射器3上には、位相差90’の2つ
の直交モード電流が発生し、クロスダイポールなどの線
状アンテナと同じ動作原理に基づき、円偏波を放射する
。
おいて、端子7から入力された信号は3dBハイブリツ
ド4によってそれぞれの位相差が90”の等振幅信号に
分けられ、給電点6a、6bから円形放射器2または方
形放射器3に与えられる。これらの信号により、円形放
射器2または方形放射器3上には、位相差90’の2つ
の直交モード電流が発生し、クロスダイポールなどの線
状アンテナと同じ動作原理に基づき、円偏波を放射する
。
[発明が解決しようとする問題点コ
ところで、上述のごとく構成されたマイクロストリップ
アンテナでは、比較的広範囲な周波数領域において良好
な軸比を与えるが、円偏波を発生するために不可避的に
位相調整回路が必要となる。
アンテナでは、比較的広範囲な周波数領域において良好
な軸比を与えるが、円偏波を発生するために不可避的に
位相調整回路が必要となる。
このため、その給電系の構成が複雑になりかつ給電損失
なども問題となる。また、給電回路と円形放射器2また
は方形放射器3が同一平面上にあるため、アレイを設計
する際に円形放射器2または方形放射器3の設計位置に
大きな制約を受けるという製作上の難点もあった。
なども問題となる。また、給電回路と円形放射器2また
は方形放射器3が同一平面上にあるため、アレイを設計
する際に円形放射器2または方形放射器3の設計位置に
大きな制約を受けるという製作上の難点もあった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、従来の3dBハ
イブリツドなどの位相調整回路を用いた2点給電方式に
代えて、給電線と放射素子間の電磁界的結合を利用して
、放射素子上に位相差90°の直交モードを発生させる
ことができ、小型でアレイ化に適したマイクロストリッ
プ円偏波アンテナを提供することである。
イブリツドなどの位相調整回路を用いた2点給電方式に
代えて、給電線と放射素子間の電磁界的結合を利用して
、放射素子上に位相差90°の直交モードを発生させる
ことができ、小型でアレイ化に適したマイクロストリッ
プ円偏波アンテナを提供することである。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係るマイクロストリップ円偏波アンテナは、
第1および第2の誘電体基板を積層し、第1の誘電体基
板上には円形または方形のループ状あるいはパッチ状マ
イクロストリップ放射素子を形成し、第2の誘電体基板
の一方側の第1の誘電体基板に対向する面にはストリッ
プ線路を形成し、その終端に整合負荷を接続し、第2の
誘電体基板の他方面側に接地導体を形成して構成したも
のである。
第1および第2の誘電体基板を積層し、第1の誘電体基
板上には円形または方形のループ状あるいはパッチ状マ
イクロストリップ放射素子を形成し、第2の誘電体基板
の一方側の第1の誘電体基板に対向する面にはストリッ
プ線路を形成し、その終端に整合負荷を接続し、第2の
誘電体基板の他方面側に接地導体を形成して構成したも
のである。
[作用]
この発明に係るマイクロストリップ円偏波アンテナは、
ストリップ線路とマイクロストリップ放射素子とを電磁
界的に結合させ、ストリップ線路上の進行波電流の行路
差を利用してマイクロストリップ放射素子に位相差90
’の直交モードを発生させる。したがって、従来のよう
な3dBハイブリツドや分岐回路などを必要としないた
め、構造が極めて簡単で電気的損失が少なく小型化でき
る。
ストリップ線路とマイクロストリップ放射素子とを電磁
界的に結合させ、ストリップ線路上の進行波電流の行路
差を利用してマイクロストリップ放射素子に位相差90
’の直交モードを発生させる。したがって、従来のよう
な3dBハイブリツドや分岐回路などを必要としないた
め、構造が極めて簡単で電気的損失が少なく小型化でき
る。
[発明の実施例]
第1図はこの発明の一実施例を示す図であり、特に、第
1図(a)は円形ループ状放射素子を形成した例の平面
図であり、第1図(b)は方形のループ状放射素子を形
成した例の平面図であり、第1図(c)は断面図である
。
1図(a)は円形ループ状放射素子を形成した例の平面
図であり、第1図(b)は方形のループ状放射素子を形
成した例の平面図であり、第1図(c)は断面図である
。
まず、第1図を参照して、この発明の一実施例の構成に
ついて説明する。2枚の誘電体基板10゜11がそれぞ
れ積み重ねられ、一方の誘電体基板10の表面には、第
1図(a)に示すような幅の狭い円形のループ状放射素
子12または第1図(b)に示すような幅の狭い方形の
ループ状放射素子13が形成される。他方の誘電体基板
11の誘電体基板10に対向する面には、ストリップ線
路14が形成され、このストリップ線路14の一端が給
電点17とされ、他端は線路の特性インピーダンスに等
しい整合負荷16によって終端される。ストリップ線路
14と円形ループ状放射素子12または方形ループ状放
射素子13は、各放射素子12または13の中心から見
てそれぞれが90°の角度をなす2本の線分とそれぞれ
の放射索子12または13とが交わる交点15a、15
bで交差するように配置される。なお、円形ループ状放
射素子12または方形ループ状放射素子13は、それぞ
れ動作周波数において周囲長が1波長の基本モードで共
振するようにその寸法が決められる。なお、誘電体基板
11の他方面には接地導体18が形成される。
ついて説明する。2枚の誘電体基板10゜11がそれぞ
れ積み重ねられ、一方の誘電体基板10の表面には、第
1図(a)に示すような幅の狭い円形のループ状放射素
子12または第1図(b)に示すような幅の狭い方形の
ループ状放射素子13が形成される。他方の誘電体基板
11の誘電体基板10に対向する面には、ストリップ線
路14が形成され、このストリップ線路14の一端が給
電点17とされ、他端は線路の特性インピーダンスに等
しい整合負荷16によって終端される。ストリップ線路
14と円形ループ状放射素子12または方形ループ状放
射素子13は、各放射素子12または13の中心から見
てそれぞれが90°の角度をなす2本の線分とそれぞれ
の放射索子12または13とが交わる交点15a、15
bで交差するように配置される。なお、円形ループ状放
射素子12または方形ループ状放射素子13は、それぞ
れ動作周波数において周囲長が1波長の基本モードで共
振するようにその寸法が決められる。なお、誘電体基板
11の他方面には接地導体18が形成される。
次に、第1図に示したマイクロストリップ円偏波アンテ
ナの動作について説明する。ストリップ線路14」二を
流れる励振電流の波長λSおよび円形ループ状放射素子
12または方形ループ状放射素子13上に電磁界的結合
によって誘起される電流の波長λaは、誘電体基板10
および11の存在によって自由空間中の波長λ0より短
縮され、この第1図に示したアンテナの構造では、λ0
〉λa〉λSの関係にある。したがって、円形ループ状
放射索子12または方形ループ状放射素子13の周囲を
1波長λaに選べば、2つの交点15a、15bの長さ
はストリップ線路14上の波長λSのほぼ1/4となり
、電気的には約90°の位相差をもっことになる。
ナの動作について説明する。ストリップ線路14」二を
流れる励振電流の波長λSおよび円形ループ状放射素子
12または方形ループ状放射素子13上に電磁界的結合
によって誘起される電流の波長λaは、誘電体基板10
および11の存在によって自由空間中の波長λ0より短
縮され、この第1図に示したアンテナの構造では、λ0
〉λa〉λSの関係にある。したがって、円形ループ状
放射索子12または方形ループ状放射素子13の周囲を
1波長λaに選べば、2つの交点15a、15bの長さ
はストリップ線路14上の波長λSのほぼ1/4となり
、電気的には約90°の位相差をもっことになる。
誘電体基板10の厚さが一般に使用される1150波長
(λ0)程度であって、ストリップ線路14やループ状
放射素子12.13の幅が比較的狭い場合、ループ状放
射素子12.13上に誘起される電流は、交点15a、
15b付近を流れる給電線上の電流に比例すると考えら
れる。したがって、ループ状放射素子12.13上には
等振幅で90”の位相差をもつ2つの直交モードの電流
が発生することになり、従来のクロスダイポールと同じ
動作原理により円偏波を発生する。
(λ0)程度であって、ストリップ線路14やループ状
放射素子12.13の幅が比較的狭い場合、ループ状放
射素子12.13上に誘起される電流は、交点15a、
15b付近を流れる給電線上の電流に比例すると考えら
れる。したがって、ループ状放射素子12.13上には
等振幅で90”の位相差をもつ2つの直交モードの電流
が発生することになり、従来のクロスダイポールと同じ
動作原理により円偏波を発生する。
なお、この発明は、上述の第1図に示した例に限ること
なく、ループ状放射素子を種々変形して実施することも
可能である。たとえば、動作周波数で基本モードが共振
するように寸法を選べば、円形ループ状放射素子12あ
るいは方形ループ状放射素子13の導体幅を増加させて
もよい。その場合、各放射素子とストリップ線路14の
交点の位置は、放射素子の中心から見て90°よりも大
きくなる方向に移動させて、2つの直交基本モードが誘
起されるように補正する。
なく、ループ状放射素子を種々変形して実施することも
可能である。たとえば、動作周波数で基本モードが共振
するように寸法を選べば、円形ループ状放射素子12あ
るいは方形ループ状放射素子13の導体幅を増加させて
もよい。その場合、各放射素子とストリップ線路14の
交点の位置は、放射素子の中心から見て90°よりも大
きくなる方向に移動させて、2つの直交基本モードが誘
起されるように補正する。
第2図はこの発明の他の実施例を示す図であり、特に、
第2図(a)誘電体基板上に円形パッチを形成した例を
示す平面図であり、第2図(b)は方形パッチを形成し
た例を示す図であり、第2図(c)は断面図である。
第2図(a)誘電体基板上に円形パッチを形成した例を
示す平面図であり、第2図(b)は方形パッチを形成し
た例を示す図であり、第2図(c)は断面図である。
この第2図に示した例は、前述の第1図に示した円形ル
ープ状放射素子12および方形ループ状放射索子13に
代えて、円板状の円形パッチ19または方形状の方形パ
ッチ20を形成したものであって、前述の第1図と同じ
動作原理に基づいて、円偏波アンテナとして動作させる
ことができる。
ープ状放射素子12および方形ループ状放射索子13に
代えて、円板状の円形パッチ19または方形状の方形パ
ッチ20を形成したものであって、前述の第1図と同じ
動作原理に基づいて、円偏波アンテナとして動作させる
ことができる。
なお、この発明をアレイアンテナに適用する場合には、
終端が整合したストリップ線路14の上部に、複数個の
放射素子を電磁界の放射方向に応じて適当な間隔で配列
すればよい。たとえば、アンテナ面と垂直な方向に放射
する場合は、ストリップ線路14の誘電率を考慮した波
長λSの間隔で、またそれから傾ける場合は、放射方向
で各アレイ素子からの電磁界の位相が希望方向で一致す
るように間隔を調整して配列すればよい。
終端が整合したストリップ線路14の上部に、複数個の
放射素子を電磁界の放射方向に応じて適当な間隔で配列
すればよい。たとえば、アンテナ面と垂直な方向に放射
する場合は、ストリップ線路14の誘電率を考慮した波
長λSの間隔で、またそれから傾ける場合は、放射方向
で各アレイ素子からの電磁界の位相が希望方向で一致す
るように間隔を調整して配列すればよい。
[発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、第1および第2の誘
電体基板を積層し、第1の誘電体基板上に円形または方
形のループ状あるいはパッチ状のマイクロストリップ放
射素子を形成し、第2の誘電体基板の一方側に、その終
端に整合負荷を接続したストリップ線路を形成し、第2
の誘電体基板の他方面側に接地導体を形成し、ストリッ
プ線路とマイクロストリップ放射素子とを電磁界的に結
合させて、ストリップ線路上の進行波電流の行路差を利
用してマイクロストリップ放射素子に位相差90”の直
交モードを発生させるようにしたので、従来のような3
dBハイブリツドや分岐回路などを必要とせず、構造が
極めて簡単になる。しかも、電気的損失が少なく小型化
を図ることができる。さらに、アレイ化する場合におい
ては、給電線と放射素子が二重構造で上下に分離されて
いるため、放射素子の位置設計に対する自由度が大きく
、複数個の放射素子に対して整合負荷は1つでよく、製
作上有利となる。
電体基板を積層し、第1の誘電体基板上に円形または方
形のループ状あるいはパッチ状のマイクロストリップ放
射素子を形成し、第2の誘電体基板の一方側に、その終
端に整合負荷を接続したストリップ線路を形成し、第2
の誘電体基板の他方面側に接地導体を形成し、ストリッ
プ線路とマイクロストリップ放射素子とを電磁界的に結
合させて、ストリップ線路上の進行波電流の行路差を利
用してマイクロストリップ放射素子に位相差90”の直
交モードを発生させるようにしたので、従来のような3
dBハイブリツドや分岐回路などを必要とせず、構造が
極めて簡単になる。しかも、電気的損失が少なく小型化
を図ることができる。さらに、アレイ化する場合におい
ては、給電線と放射素子が二重構造で上下に分離されて
いるため、放射素子の位置設計に対する自由度が大きく
、複数個の放射素子に対して整合負荷は1つでよく、製
作上有利となる。
第1図はこの発明の一実施例を示す図である。
第2図はこの発明の他の実施例を示す図である。
第3図は従来の2点給電方式のマイクロストリップ円偏
波アンテナを示す図である。 図において、10.11は誘電体基板、12は円形ルー
プ状放射素子、13は方形ループ状放射素子、14はス
トリップ線路、15a、15bは交点、16は整合負荷
、17は端子、18は接地導体、19は円形バッチ、2
0は方形パッチを示す。 ′ 第1図 第2図
波アンテナを示す図である。 図において、10.11は誘電体基板、12は円形ルー
プ状放射素子、13は方形ループ状放射素子、14はス
トリップ線路、15a、15bは交点、16は整合負荷
、17は端子、18は接地導体、19は円形バッチ、2
0は方形パッチを示す。 ′ 第1図 第2図
Claims (2)
- (1)それぞれが積層される第1および第2の誘電体基
板と、 前記第1の誘電体基板上に形成される円形または方形の
ループ状あるいはパッチ状マイクロストリップ放射素子
と、 前記第2の誘電体基板の一方側の前記第1の誘電体基板
に対向する面に形成されかつその終端に整合負荷が接続
されたストリップ線路と、 前記第2の誘電体基板の他方面側に配置されかつ接地さ
れる接地導体とを含み、 前記ストリップ線路と前記マイクロストリップ放射素子
とを電磁界的に結合させ、該ストリップ線路上の進行波
電流の行路差を利用して、該マイクロストリップ放射素
子に位相差90°の直交モードを発生させることを特徴
とする、マイクロストリップ円偏波アンテナ。 - (2)前記円形または方形のループ状マイクロストリッ
プ放射素子と前記ストリップ線路は、該マイクロストリ
ップ放射素子の中心から見て、それぞれが90°の角度
をなす2本の線分と該マイクロストリップ放射素子とが
交わる点で交差するようにしたことを特徴とする、特許
請求の範囲第1項記載のマイクロストリップ円偏波アナ
テナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15754286A JPS6313404A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | マイクロストリツプ円偏波アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15754286A JPS6313404A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | マイクロストリツプ円偏波アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6313404A true JPS6313404A (ja) | 1988-01-20 |
JPH0325961B2 JPH0325961B2 (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=15651953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15754286A Granted JPS6313404A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | マイクロストリツプ円偏波アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6313404A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01216603A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 平板アンテナ |
JPH0644219U (ja) * | 1993-05-20 | 1994-06-10 | 日本電業工作株式会社 | スロット形双スパイラルアンテナ |
JPWO2007088799A1 (ja) * | 2006-01-31 | 2009-06-25 | 国立大学法人 千葉大学 | 通信用アンテナ |
JP2012518370A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | ハリス コーポレイション | 多重偏光機能を有する平面アンテナ及び関連する方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55132107A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-14 | Naoki Inagaki | Microstrip antenna for circular polarized wave |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15754286A patent/JPS6313404A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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JP2012518370A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | ハリス コーポレイション | 多重偏光機能を有する平面アンテナ及び関連する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0325961B2 (ja) | 1991-04-09 |
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