JPS63199503A - Microstrip antenna - Google Patents
Microstrip antennaInfo
- Publication number
- JPS63199503A JPS63199503A JP3108487A JP3108487A JPS63199503A JP S63199503 A JPS63199503 A JP S63199503A JP 3108487 A JP3108487 A JP 3108487A JP 3108487 A JP3108487 A JP 3108487A JP S63199503 A JPS63199503 A JP S63199503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric plate
- patch
- parasitic
- circuit board
- printed circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 19
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241000256683 Peregrinus Species 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
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係り、特に
低損失給電可能で広帯域な構成を備えたマイクロストリ
ップアンテナに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a microstrip antenna, and more particularly to a microstrip antenna that is capable of low-loss power feeding and has a wideband configuration.
（従来の技術）
給電線からの放射損を抑えるマイクロス１１ツブアンテ
ナ技術としては、給電線をトリプレート構造（密着サン
ドウィッチ型）あるいはサスペンディト構造（中空懸垂
型）とする方法があり、例えば、Ｊ、ＲｏＪａｍｅｓ
ｅｔ ａｌ、著： Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｎｔｅｎ
ｎａＴｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ、 Ｐｅｔｅ
ｒ Ｐｅｒｅｇｒｉｎｕｓ社（英国）発行、ｐ７．１９
８１、に公知である。(Prior art) As a micros 11 tube antenna technology to suppress radiation loss from the feed line, there is a method in which the feed line has a triplate structure (tight sandwich type) or a suspended structure (hollow suspension type). , RoJames
et al, Author: Microstrip Anten
naTheory and Design, Pete
Published by Peregrinus (UK), p7.19
81, is known.
また広帯域化の技術としては、放射素子と同一面あるい
はその上部に無給電素子を形成する方法があり、例えば
Ｃ，Ｗｏｏｄ：Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ
ｏｆＭｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｕｓ
ｉｎｇ Ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ。In addition, as a technique for widening the band, there is a method of forming a parasitic element on the same surface as the radiating element or above it.
of Microstrip Antennas Us
ing Parasitic elements.
１１ＥｆＥ Ｐｒｏｃ、、Ｐａｒｔ Ｈｏ、ｐｐ、２３
１−２３４ （１９８０，８，）、に公知である。11EfE Proc, Part Ho, pp, 23
1-234 (1980, 8,).
（発明が解決しようとする問題点）
薄い低誘電率プリント基板上に、放射素子と給電線を一
体形成して構成できるマイクロス） ＩＪツブアンテナ
は、平面性、軽量性、製作の容易さなどすぐれた利点を
有しているが、給電線による損失が多く狭帯域であると
いう欠点を有している。(Problems to be solved by the invention) IJ tube antennas are flat, lightweight, and easy to manufacture. Although it has excellent advantages, it has the disadvantages of high loss due to the feeder line and narrow band.
マイクロストリップアンテナの構成中、プリント基板の
同一平面上にマイクロス） ＩＪツブ給電線とパッチタ
イプの放射素子を形成してなるアンテナは、特に製作が
容易で量産に向き安価である。しかし給電線をマイクロ
ストリップラインで構成した場合、給電線損失は銅損、
誘電体損、放射損の総和となり損失が大きくなる。In the construction of a microstrip antenna, an antenna in which a microstrip (IJ) feeder line and a patch type radiating element are formed on the same plane of a printed circuit board is particularly easy to manufacture, suitable for mass production, and inexpensive. However, when the feeder line is configured with a microstrip line, the feeder line loss is copper loss,
The loss becomes large due to the sum of dielectric loss and radiation loss.
このうち誘電体損は、使用するプリント基板の特性（ｔ
ａｎ δ）により決定される損失であり、放射損は、マ
イクロストリップライン上の二分配やトランスなど不連
続部からのスプリアス放射による損失である。特に例え
ばマイクロストリップパッチにより並列給電アレーアン
テナを構成した場合、給電線上において二分配やトラン
スが多くなり同時に放射損も多くなってしまう。さらに
アンテナの放射パターンを乱す原因にもなる。Of these, dielectric loss is the characteristic of the printed circuit board used (t
an δ), and radiation loss is loss due to spurious radiation from discontinuities such as bifurcation and transformers on the microstrip line. In particular, when a parallel feeding array antenna is configured using microstrip patches, for example, there are many two-way distributions and transformers on the feeding line, and at the same time, radiation loss also increases. Furthermore, it also causes disturbances in the radiation pattern of the antenna.
また銅損と放射損は、使用するプリント基板の厚さと線
路の特性インピーダンスにより異なる値をとることが明
らかになっている。これについては例えば、村田、王丸
：円偏波二層構造プリントアンテナの特性、電子通信学
会アンテナ伝播研究会資料ＡＰ８６−１０１（昭和６１
年１０月）、に詳述されている。さらにこの時線路の特
性インピーダンスを一定とすると、銅損は基板の厚みが
増加するに従い減少し、これに反して放射損は増加する
。また放射素子の帯域は基板厚の増加により広帯域にな
っていくことが明らかになっている。It has also been revealed that copper loss and radiation loss take different values depending on the thickness of the printed circuit board used and the characteristic impedance of the line. Regarding this, see, for example, Murata, Oumaru: Characteristics of Circularly Polarized Double-Layer Printed Antenna, IEICE Antenna Propagation Study Group Material AP86-101 (1988).
(October 2013). Further, if the characteristic impedance of the line is kept constant at this time, copper loss decreases as the thickness of the substrate increases, whereas radiation loss increases. It has also been revealed that the band of the radiating element becomes wider as the substrate thickness increases.
以上のことから一枚の同一基板上に給電線と放射素子の
両 を作成した場合、広帯域化を目的に厚いプリント基
板を選択すると放射損による給電線損失が増加し、反対
に薄いプリント基板を選択すると狭帯域なアンテナとな
ってしまう。From the above, when creating both a feed line and a radiating element on the same board, selecting a thick printed circuit board for the purpose of widening the band increases the feed line loss due to radiation loss, and conversely, choosing a thick printed circuit board for the purpose of widening the band increases feed line loss due to radiation loss. If you select this, you will end up with a narrowband antenna.
従って実用性のある効率の高いマイクロストリップアン
テナを提供するためには、給電線損失が小さくかつ広帯
域なアンテナ構成法が必要であり、しかもこの時その構
成法がマイクロストリップアンテナの利点である軽量性
、薄型、製作の容易さなどの利点を損なわないものでな
ければならない。Therefore, in order to provide a practical and highly efficient microstrip antenna, a method of constructing the antenna with low feed line loss and a wide band is required. It must not compromise its advantages such as thinness, ease of manufacture, etc.
給電線の放射損を抑える手段としては、従来技術の項に
も述べたように、給電線をトリプレート構造あるいはサ
スペンディト構造とする構成法がある。しかしトリプレ
ート構造は、放射素子を形成したプリント基板の裏面に
給電線を形成してトリプレート化した場合、放射素子と
の接続をスルーホールでおこなわなければならずここで
の損失が増加したり、サスペンディト構造は構造が複雑
になるなどの欠点があった。また広帯域化を同時に満足
することはできなかった。As a means of suppressing the radiation loss of the feeder line, as described in the section of the prior art, there is a method of structuring the feeder line in a triplate structure or a suspended structure. However, in the tri-plate structure, if the feeder line is formed on the back side of the printed circuit board on which the radiating element is formed, the connection with the radiating element must be made through a through hole, which increases loss. However, the suspended structure had drawbacks such as a complicated structure. Furthermore, it was not possible to simultaneously satisfy broadband requirements.
インピーダンスの狭帯域特性を解決する手段としては、
放射素子の同一平面上や上方に無給電素子を設置する方
法はあった。しかしこれらの方法は広帯域化のみを目的
としたものであった。As a means to solve the narrow band characteristic of impedance,
There was a method of installing a parasitic element on the same plane or above the radiating element. However, these methods were aimed only at broadbanding.
従って本発明の目的は、上述の諸欠点を除去し、製作が
容易で量産に向き、安価な低損失広帯域なマイクロスト
リップアンテナを提供せんとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide a low-loss, wide-band microstrip antenna that is easy to manufacture, suitable for mass production, and inexpensive.
（問題点を解決するための手段）
この目的を達成するため、本発明に関わるマイクロスト
リップアンテナは、放射素子と給電線とを同一平面上に
構成したプリント基板を具えたマイクロストリップアン
テナにおいて、前記プリント基板の構成面の上部に、こ
れと平行に一定の間隔を隔てて所定の厚みの誘電体板を
設け、前記放射素子に対向する真上の前記誘電体板の面
には無給電素子を形成し、さらに前記誘電体板の面の所
定の位置に接地板を形成したことを特徴とするものであ
る。(Means for solving the problem) In order to achieve this object, a microstrip antenna according to the present invention includes a printed circuit board in which a radiating element and a feed line are configured on the same plane. A dielectric plate of a predetermined thickness is provided on the top of the constituent surface of the printed circuit board in parallel with the printed circuit board at a constant interval, and a parasitic element is provided on the surface of the dielectric plate directly above the surface facing the radiating element. and a ground plate is further formed at a predetermined position on the surface of the dielectric plate.
本発明の好適な実施態様は、前記所定の位置が、前記無
給電素子の形成された前記誘電体板の而」二で、前記ｆ
！■給電米子の端部から一定の距離を隔てた部分までを
除く全面であることを特徴とする特また本発明の好適な
他の実施態様は、前記所定の位置が、前記無給電素子の
形成された面の他方の前記誘電体板の面上で、前記無給
電素子に対応する部分とその端部から一定の距離を隔て
た部分までとを除く全面、であることを特徴とする。In a preferred embodiment of the present invention, the predetermined position is located on the dielectric plate on which the parasitic element is formed, and the f
! (2) In another preferable embodiment of the present invention, the predetermined position is the entire surface of the power supply element except for a part separated by a certain distance from the end of the power supply element. It is characterized in that it covers the entire surface of the dielectric plate, which is the other surface of the dielectric plate, excluding a portion corresponding to the parasitic element and a portion separated by a certain distance from the end thereof.
（実施例）
以下添付図面を参照し実施例により本発明の詳細な説明
する。(Examples) The present invention will be described in detail below by way of examples with reference to the accompanying drawings.
本発明の代表的な第１の実施例の構成を第１図に示す。The configuration of a typical first embodiment of the present invention is shown in FIG.
同図（′ａ）、（ｂ）はそれぞれ平面図および断面図で
ある。第１図示の構成では、マイクロス） ＩＪツブパ
ッチ（放射素子）２、給電線３と基板アース８を備えた
プリント基板ｌと、無給電パッチ（無給電素子）５およ
び接地板６を備えた誘電体板４を具え、さらに接地側板
７を具えてプリント基板１と誘電体板４間には間隙９が
存在する。 ・
プリント基板１の同一平面上にはマイクロストリップパ
ッチ２と給電線３とが形成されている。Figures ('a) and (b) are a plan view and a sectional view, respectively. In the configuration shown in FIG. A body plate 4 is provided, and a ground side plate 7 is provided, and a gap 9 exists between the printed circuit board 1 and the dielectric plate 4. - A microstrip patch 2 and a power supply line 3 are formed on the same plane of the printed circuit board 1.
そしてマイクロストリップパッチ２の大きさ、すなわち
ここに例示した方形パッチの場合は、−辺の長さをＡｇ
／２ （λｇは誘電体中の伝播波長）付近に選ぶ。この
プリント基板１の裏面には基板アース８が形成されてい
る。Then, the size of the microstrip patch 2, that is, in the case of the rectangular patch illustrated here, the length of the − side is Ag
/2 (λg is the propagation wavelength in the dielectric). A board ground 8 is formed on the back surface of the printed circuit board 1.
誘電体板４はプリント基板１の上方に一定の間隔で置か
れており、マイクロストリップパッチ２、給電線３と対
向する面に無給電パッチ５、接地板６がそれぞれ形成さ
れている。無給電パッチ５の大きさはマイクロストリッ
プパッチ２の大きさと同程度か多少変えることもできる
。The dielectric plate 4 is placed above the printed circuit board 1 at regular intervals, and a parasitic patch 5 and a ground plate 6 are formed on the surface facing the microstrip patch 2 and the feeder line 3, respectively. The size of the parasitic patch 5 may be the same as the size of the microstrip patch 2 or may be slightly different.
接地側板７はプリント基板１と誘電体板４が一定間隔と
なるように支持している。この間隔は０．０８λＯ（λ
Ｏは自由空間伝播波長）程度に選ぶことが可能で、例え
ばλ０＝１２ＧＨｚの場合この間隔は２ｍｍ程度となっ
て、薄く構成可能なマイクロストリップアンテナの利点
を大幅に損なうことはない。The ground side plate 7 supports the printed circuit board 1 and the dielectric plate 4 at a constant interval. This interval is 0.08λO(λ
For example, when λ0 = 12 GHz, this spacing is about 2 mm without significantly impairing the advantage of the thin microstrip antenna.
無給電パッチ５はマイクロストリップパッチ２の真上に
あり、一定間隔を隔てて対向するように誘電体板４０対
向面に形成されている。また無給電パッチ５とマイクロ
ストリップパッチ２の形は相似の関係にある。両者はこ
こに例示した方形バ 。The parasitic patch 5 is located directly above the microstrip patch 2, and is formed on the opposing surface of the dielectric plate 40 so as to face each other at a constant interval. Furthermore, the shapes of the parasitic patch 5 and the microstrip patch 2 are similar. Both are rectangular bars exemplified here.
ッチのみならず、他の形、例えば円形バッチなどで置き
換えることも可能である。またマイクロストリップパッ
チ２の偏波はここに示した直線偏波に限らす円偏波も可
能である。It is also possible to replace not only the badge but also other shapes, such as circular badges. Further, the polarization of the microstrip patch 2 is not limited to the linear polarization shown here, but circular polarization is also possible.
誘電体板４において無給電パッチ５を形成した同一平面
上の残りの面には、無給電パッチ５の端部から一定距離
を隔てた部分までを除く全面に接地板６が形成されてい
る。この無給電パッチ５と接地板６を形成した一枚の誘
電体板４を、接地側板７にてプリント基板１との間隔が
一定となるように支持させることにより本発明の目的が
達成される。すなわち給電線により励振されたマイクロ
ストリップパッチ２はさらに無給電パッチ５を励振する
。それで無給電パッチ５を設けたことによりアンテナの
等価回路は２役の共振回路で表わすこきができるように
なり、アンテナは広帯域になる。従ってマイクロストリ
ップパッチ２と無給電パッチ５の対は広帯域な放射素子
として動作し、給電線が存在する大部分は接地板６、接
地側板７におおわれて遮蔽構造となり放射損が低域され
る。On the remaining surface of the dielectric plate 4 on the same plane on which the parasitic patch 5 is formed, a ground plate 6 is formed on the entire surface except for a portion spaced a certain distance from the end of the parasitic patch 5. The object of the present invention is achieved by supporting one dielectric plate 4 on which the parasitic patch 5 and the ground plate 6 are formed so that the distance from the printed circuit board 1 is constant on the ground side plate 7. . That is, the microstrip patch 2 excited by the feed line further excites the parasitic patch 5. Therefore, by providing the parasitic patch 5, the equivalent circuit of the antenna can be represented by a dual-role resonant circuit, and the antenna has a wide band. Therefore, the pair of microstrip patch 2 and parasitic patch 5 operates as a broadband radiating element, and most of the feeder line is covered by the ground plate 6 and the ground side plate 7, forming a shielding structure and reducing radiation loss.
以上の結果、プリント基板１の基板厚さを厚くすること
ができるので銅損も減少し、総合の給電線損失を小さぐ
することができる。さらに無給電パッチ５を付加したこ
とによりインピーダンス帯域が広帯域化され、このこと
により指向性パターンが乱されることもない。As a result of the above, since the thickness of the printed circuit board 1 can be increased, copper loss can also be reduced, and the overall power supply line loss can be reduced. Furthermore, by adding the parasitic patch 5, the impedance band is widened, and the directivity pattern is not disturbed thereby.
間隙９は例示した空隙としてのみならず、低誘電率の発
泡剤などで埋めることにより、プリント基板１と誘電体
板４の間隔を一定に保ち、さらにアンテナのゆがみを防
ぐ補強材の役割りを持たせることもできる。The gap 9 is not only used as the above-mentioned void, but also serves as a reinforcing material to keep the distance between the printed circuit board 1 and the dielectric plate 4 constant by filling it with a foaming agent with a low dielectric constant, and to prevent distortion of the antenna. You can also have it.
次に本発明をマイクロストリップアレーアンテナに適用
した第２の実施例構成の平面図、断面図を第２図（ａ）
、（ｂ）に示す。この構成図では複数個のマイクロスト
リップパッチ２と各々のバッチに接続される給電線３、
さらに基板アース８を形成したプリント基板１と、複数
個の無給電パッチ５と接地板６を形成した誘電体板４、
そして接地側板７と間隙９とからなっている。マイクロ
ストリップアレーアンテナは第２図示のように、プリン
ト基板１の同一平面上にマイクロストリップパッチ２が
多数適当な間隔で配列され構成されており、各々のパ・
ツチには給電線３が接続されている。Next, FIG. 2(a) shows a plan view and a cross-sectional view of a second embodiment configuration in which the present invention is applied to a microstrip array antenna.
, shown in (b). In this configuration diagram, there are a plurality of microstrip patches 2, a power supply line 3 connected to each batch,
Furthermore, a printed circuit board 1 on which a board ground 8 is formed, a dielectric plate 4 on which a plurality of parasitic patches 5 and a ground plate 6 are formed,
It consists of a ground side plate 7 and a gap 9. As shown in the second figure, the microstrip array antenna is composed of a large number of microstrip patches 2 arranged at appropriate intervals on the same plane of a printed circuit board 1.
A power supply line 3 is connected to the power supply.
本発明第２の実施例では、各々のパッチ２に対向する誘
電体板４の対向平面上にはそれぞれ無給電パッチ５が形
成され、さらに同一平面上の残りの部分には、無給電パ
ッチ５の端部から一定の距離を隔てた部分までを除く全
面に接地板６が形成されている。接地側板７はプリント
基板ｌと誘電体板４の間隔が一定となるようにアンテナ
端部を支持している。In the second embodiment of the present invention, parasitic patches 5 are formed on the opposing planes of the dielectric plate 4 facing each patch 2, and parasitic patches 5 are formed on the remaining portions on the same plane. A ground plate 6 is formed on the entire surface except for a portion separated by a certain distance from the end. The ground side plate 7 supports the end of the antenna so that the distance between the printed circuit board 1 and the dielectric plate 4 is constant.
ここに例示したマイクロストリップアレーアンテナの場
合も、マイクロストリップパッチ２および無給電パッチ
５の対は、ここに示した方形パッチのみならず円形パッ
チなども使用可能である。In the case of the microstrip array antenna illustrated here as well, the pair of microstrip patch 2 and parasitic patch 5 can be not only the rectangular patch illustrated here but also a circular patch or the like.
またマイクロストリップパッチ２の偏波はここに示した
直線偏波の場合に限らす円偏波の場合も可能である。Further, the polarization of the microstrip patch 2 is not limited to the linear polarization shown here, but may also be circular polarization.
第２図においてマイクロストリップパッチ２とこれに対
向する無給電パッチ５の対は、広帯域な放射素子として
も動作する。さらにプリント基板１に作成された給電線
３からのスプリアス放射は、接地板６、接地側板７によ
り遮蔽され放射損は原理的には生じない。In FIG. 2, the pair of microstrip patch 2 and parasitic patch 5 opposing it also operates as a broadband radiating element. Further, spurious radiation from the feeder line 3 formed on the printed circuit board 1 is shielded by the ground plate 6 and the ground side plate 7, so that no radiation loss occurs in principle.
第３図にはさらに無給電パッチ５を多段に立体的に積ん
だ本発明第３の実施例構成の平面図（ａ）および断面図
（ｂ）を示す。ここに示した多段構成は、第１図示の基
本構成にさらに無給電パッチのみを作成した誘電体板を
追加し構成するもので、広帯域化がさらに期待できると
とも３Ｉ！蔽構造により給電線損失は低減される。FIG. 3 further shows a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of a configuration of a third embodiment of the present invention in which parasitic patches 5 are stacked three-dimensionally in multiple stages. The multi-stage configuration shown here is constructed by adding a dielectric plate on which only parasitic patches are made to the basic configuration shown in Figure 1, and can be expected to further widen the band. The shielding structure reduces feed line loss.
最後に第４図に本発明第１の実施例を多少変更した第４
の実施例構成の断面図を示す。第４の実施例は第１の実
施例の誘電体板の面上に設ける接地板を第１の実施例と
は誘電体板で反対面に設けたのみ以外は全く第１の実施
例と同じである。すなわち第４の実施例では、無給電素
子の形成された面の他方の誘電体板の面上で、無給電素
子に対応する部分とその端部から一定の距離を隔てた部
分までとを除く全面に接地板を設けている。Finally, FIG. 4 shows a fourth embodiment in which the first embodiment of the present invention is slightly modified.
1 shows a cross-sectional view of an example configuration. The fourth embodiment is completely the same as the first embodiment except that the grounding plate provided on the surface of the dielectric plate of the first embodiment is provided on the opposite surface of the dielectric plate. It is. That is, in the fourth embodiment, on the surface of the dielectric plate other than the surface on which the parasitic element is formed, the portion corresponding to the parasitic element and the portion separated by a certain distance from the end thereof are excluded. A ground plate is provided on the entire surface.
（発明の効果）
プリント基板の同一平面上に放射素子と給電線を構成し
て成るマイクロストリップアンテナは、製作が容易で安
価ではあるが給電線損失が大きく狭帯域である。そこで
本発明では、この放射素子と給電線とを構成したプリン
ト基板の上部に、無給電素子と接地板を作成した１枚の
誘電体板を設置するだけで、マイクロストリップアンテ
ナの利点を損うことなく、これらの欠点を改善した構成
のアンテナを提供した。(Effects of the Invention) A microstrip antenna in which a radiating element and a feeding line are arranged on the same plane of a printed circuit board is easy to manufacture and inexpensive, but has a large feeding line loss and has a narrow band. Therefore, in the present invention, the advantages of the microstrip antenna are diminished by simply installing a single dielectric plate on which the parasitic element and the grounding plate are made on the printed circuit board that constitutes the radiating element and the feeder line. The present invention has provided an antenna with a configuration that improves these shortcomings.
本発明構成のアンテナによれば、給電線の大部分はその
真上に設置される誘電体板に作成された接地板により遮
蔽され、その結果マイクロス） ＩＪツブライン給電線
における３つの主要な給電線損失、すなわち銅損、誘電
体損、放射損のうち放射損が低減される。この結果プリ
ント基板の基板厚を厚くすることができるので銅損も減
少し、総和の給電線損失を小さくすることができる。ま
た放射素子と対向するように無給電素子を設けたことに
より広帯域アンテナとして動作させることができる。According to the antenna configured according to the present invention, most of the feed line is shielded by the ground plate created on the dielectric plate installed directly above it, and as a result, three main feed lines in the IJ tube line feed line (Micros) are shielded. Of wire loss, that is, copper loss, dielectric loss, and radiation loss, radiation loss is reduced. As a result, the thickness of the printed circuit board can be increased, so copper loss can be reduced, and the total power supply line loss can be reduced. Further, by providing a parasitic element to face the radiating element, it can be operated as a wideband antenna.
本発明の効果は本発明構成のアンテナをアレーアンテナ
に実施した場合さらに明確になる。アレーアンテナの場
合、放射素子の増加に伴って開口面積も大きくなり利得
も増加するが、給電線も長くなってしまう。また二分配
やトランスなど給電線中の不連続部の数も増加する。従
って高効率なアレーアンテナ実現のためには、給電線損
失の低減は設計上重要である。本発明はこのようなアレ
ーアンテナに対しても適用可能であり、低損失広帯域な
マイクロストリップアレーアンテナの実現が可能である
。すなわちアレーアンテナの場合も、一枚の誘電体板上
に放射素子と給電線に対向するようにそれぞれ無給電素
子と接地板を作成し、これを放射幸子、給電線の上部に
一定間隔を隔てて設置することによりその効果が得られ
る。The effects of the present invention become even clearer when the antenna having the structure of the present invention is implemented as an array antenna. In the case of an array antenna, as the number of radiating elements increases, the aperture area also increases and the gain increases, but the feed line also becomes longer. Furthermore, the number of discontinuities in the feeder line, such as two-way distribution and transformers, also increases. Therefore, in order to realize a highly efficient array antenna, reduction of feed line loss is important in design. The present invention is also applicable to such array antennas, and it is possible to realize a low-loss, wide-band microstrip array antenna. In other words, in the case of an array antenna, a parasitic element and a ground plate are created on a single dielectric plate so as to face the radiating element and the feeding line, respectively, and these are placed above the radiating element and the feeding line at a certain interval. The effect can be obtained by installing it.
上部設置の誘電体板の厚みは特に限定されず、例えば、
放射素子と給電線とを形成しているプリント基板と同程
度の厚みのものを使用することもできる。また無給電素
子と接地板は誘電体板に例えばエツチング技術により作
成可能であるから、軽量かつ安価に構成することができ
る。すなわち本発明構成では低損失広帯域なマイクロス
トリップアンテナおよびアレーアンテナが安価かつ容易
に実現できる。The thickness of the dielectric plate installed on the top is not particularly limited; for example,
It is also possible to use one having a thickness comparable to that of the printed circuit board forming the radiating element and the feeder line. Further, since the parasitic element and the ground plate can be formed on a dielectric plate by, for example, etching technology, they can be constructed lightweight and inexpensively. That is, with the configuration of the present invention, low-loss, wide-band microstrip antennas and array antennas can be easily realized at low cost.
また本発明によるマイクロストリップアンテナは第１図
にも示したように密閉構造とすることができる。すなわ
ち誘電体板にアンテナカバーの役割を持たせることもで
き、耐候性のある材料を選択することにより実用的で一
般使用に十分耐え得るアンテナとなる。Further, the microstrip antenna according to the present invention can have a sealed structure as shown in FIG. In other words, the dielectric plate can serve as an antenna cover, and by selecting weather-resistant materials, the antenna can be made practical and durable enough for general use.
第１図は、本発明箱１の実施例アンテナの平面図（ａ）
と断面図（ｂ）を示し、
第２図は、本発明箱２の実施例アンテナの平面図（ａ）
と断面図（ｂ）を示し、
第３図は、本発明箱３の実施例アンテナの平面図（ａ）
と断面図（ｂ）を示し、
第４図は、本発明箱４の実施例アンテナの断面図を示す
。
１・・・プリント基板
２・・・マイクロストリップパッチ
３・・・給電線 ４・・・誘電体板５・・・
無給電パッチ ６・・・接地板７・・・接地側板
訃・・基板アース９・・・間隙FIG. 1 is a plan view (a) of the embodiment antenna of the invention box 1.
2 shows a cross-sectional view (b), and FIG. 2 is a plan view (a) of the embodiment antenna of the present invention box 2.
3 shows a cross-sectional view (b), and FIG. 3 is a plan view (a) of the embodiment antenna of the present invention box 3.
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the embodiment antenna of the present invention box 4. 1... Printed circuit board 2... Microstrip patch 3... Power supply line 4... Dielectric plate 5...
Parasitic patch 6...Grounding plate 7...Grounding side plate
Death... Board ground 9... Gap
Claims (1)
ト基板を具えたマイクロストリップアンテナにおいて、
前記プリント基板の構成面の上部に、これと平行に一定
の間隔を隔てて所定の厚みの誘電体板を設け、前記放射
素子に対向する真上の前記誘電体板の面には無給電素子
を形成し、さらに前記誘電体板の面の所定の位置に接地
板を形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、前記所定の位置が、前記無給電素子の形成された前
記誘電体板の面上で、前記無給電素子の端部から一定の
距離を隔てた部分までを除く全面であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のマイクロストリップア
ンテナ。 ３、前記所定の位置が、前記無給電素子の形成された面
の他方の前記誘電体板の面上で、前記無給電素子に対応
する部分とその端部から一定の距離を隔てた部分までと
を除く全面であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のマイクロストリップアンテナ。[Claims] 1. A microstrip antenna equipped with a printed circuit board in which a radiating element and a feed line are arranged on the same plane,
A dielectric plate of a predetermined thickness is provided on the top of the component surface of the printed circuit board in parallel with the printed circuit board at a constant interval, and a parasitic element is provided on the surface of the dielectric plate directly above the surface facing the radiating element. A microstrip antenna, further comprising a ground plate formed at a predetermined position on the surface of the dielectric plate. 2. The predetermined position is the entire surface of the dielectric plate on which the parasitic element is formed, excluding a portion separated by a certain distance from the end of the parasitic element. A microstrip antenna according to claim 1. 3. The predetermined position is on the surface of the dielectric plate other than the surface on which the parasitic element is formed, to a part corresponding to the parasitic element and a part separated by a certain distance from the end thereof. Claim 1 characterized in that it is the entire surface excluding
The microstrip antenna described in section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108487A JPS63199503A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Microstrip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108487A JPS63199503A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Microstrip antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199503A true JPS63199503A (en) | 1988-08-18 |
Family
ID=12321549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108487A Pending JPS63199503A (en) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Microstrip antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199503A (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252304A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Hitachi Chem Co Ltd | Planer antenna |
| JPH0482405A (en) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Hitachi Chem Co Ltd | Triplet plane antenna |
| JPH05160627A (en) * | 1991-12-10 | 1993-06-25 | Hitachi Chem Co Ltd | Plane antenna |
| JPH06125218A (en) * | 1992-08-10 | 1994-05-06 | Nippon Mektron Ltd | Planar antenna |
| JPH09238019A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Nec Corp | Microstrip antenna |
| JPH09275317A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Nec Corp | Microstrip antenna |
| CN1080466C (en) * | 1995-10-06 | 2002-03-06 | 三菱电机株式会社 | Antenna apparatus, method of manufacturing same and method of designing same |
| JP2010182575A (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Accelerator apparatus |
| JP2018505624A (en) * | 2015-02-17 | 2018-02-22 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ANTENNA DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ANTENNA DEVICE |
| JP6401892B1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-10 | 京セラ株式会社 | Antenna, wireless communication module, and wireless communication device |
| JP2019068399A (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社デンソーウェーブ | Information reading device |
| WO2020040227A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 京セラ株式会社 | Structure, antenna, wireless communication module, and wireless communication device |
| WO2021182037A1 (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 株式会社村田製作所 | Antenna module and communication device equipped with same |
| JP2022515865A (en) * | 2018-12-28 | 2022-02-22 | 維沃移動通信有限公司 | Antenna structure and high frequency multi-frequency band wireless communication terminal |
| WO2022038925A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | 株式会社村田製作所 | Multilayer substrate, antenna module, filter, communication device, transmission line, and multilayer substrate manufacturing method |
| JP2022177662A (en) * | 2021-05-18 | 2022-12-01 | Ｒｆルーカス株式会社 | Antenna device and passage gate |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016122A (en) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | 株式会社日立製作所 | Current differential relay |
| JPS621304A (en) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | コミユニケイシヨンズ サテライト コ−ポレ−シヨン | Microstrip antenna array and manufacture thereof |
| JPS6365703A (en) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Planar antenna |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP3108487A patent/JPS63199503A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016122A (en) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | 株式会社日立製作所 | Current differential relay |
| JPS621304A (en) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | コミユニケイシヨンズ サテライト コ−ポレ−シヨン | Microstrip antenna array and manufacture thereof |
| JPS6365703A (en) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Planar antenna |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252304A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Hitachi Chem Co Ltd | Planer antenna |
| JPH0482405A (en) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Hitachi Chem Co Ltd | Triplet plane antenna |
| JPH05160627A (en) * | 1991-12-10 | 1993-06-25 | Hitachi Chem Co Ltd | Plane antenna |
| JPH06125218A (en) * | 1992-08-10 | 1994-05-06 | Nippon Mektron Ltd | Planar antenna |
| CN1080466C (en) * | 1995-10-06 | 2002-03-06 | 三菱电机株式会社 | Antenna apparatus, method of manufacturing same and method of designing same |
| JPH09238019A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Nec Corp | Microstrip antenna |
| JPH09275317A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Nec Corp | Microstrip antenna |
| JP2010182575A (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Accelerator apparatus |
| US10468764B2 (en) | 2015-02-17 | 2019-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Antenna system and method for manufacturing an antenna system |
| JP2018505624A (en) * | 2015-02-17 | 2018-02-22 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ANTENNA DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ANTENNA DEVICE |
| JP6401892B1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-10 | 京セラ株式会社 | Antenna, wireless communication module, and wireless communication device |
| JP2019068399A (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社デンソーウェーブ | Information reading device |
| WO2020040227A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 京セラ株式会社 | Structure, antenna, wireless communication module, and wireless communication device |
| JPWO2020040227A1 (en) * | 2018-08-24 | 2021-08-10 | 京セラ株式会社 | Structures, antennas, wireless communication modules, and wireless communication equipment |
| JP2022515865A (en) * | 2018-12-28 | 2022-02-22 | 維沃移動通信有限公司 | Antenna structure and high frequency multi-frequency band wireless communication terminal |
| WO2021182037A1 (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 株式会社村田製作所 | Antenna module and communication device equipped with same |
| JPWO2021182037A1 (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | ||
| WO2022038925A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | 株式会社村田製作所 | Multilayer substrate, antenna module, filter, communication device, transmission line, and multilayer substrate manufacturing method |
| JP2022177662A (en) * | 2021-05-18 | 2022-12-01 | Ｒｆルーカス株式会社 | Antenna device and passage gate |
| JP2022177776A (en) * | 2021-05-18 | 2022-12-01 | Ｒｆルーカス株式会社 | passage gate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102063222B1 (en) | Apparatus and method for reducing mutual coupling in an antenna array | |
| US4864314A (en) | Dual band antennas with microstrip array mounted atop a slot array | |
| US7446712B2 (en) | Composite right/left-handed transmission line based compact resonant antenna for RF module integration | |
| US6087989A (en) | Cavity-backed microstrip dipole antenna array | |
| CN101501934B (en) | Antenna array and unit cell using an artificial magnetic layer | |
| EP0456680B1 (en) | Antenna arrays | |
| US7307586B2 (en) | Flat microwave antenna | |
| US8830133B2 (en) | Circularly polarised array antenna | |
| JPS63199503A (en) | Microstrip antenna | |
| US7119746B2 (en) | Wideband patch antenna with meandering strip feed | |
| US20070080864A1 (en) | Broadband proximity-coupled cavity backed patch antenna | |
| US20050128148A1 (en) | Undersampled microstrip array using multilevel and space-filling shaped elements | |
| US20210159609A1 (en) | Capacitive-coupled comb-line microstrip array antenna | |
| EP0401252A1 (en) | Microstrip antenna. | |
| JP2846081B2 (en) | Triplate type planar antenna | |
| US6812893B2 (en) | Horizontally polarized endfire array | |
| US20140104135A1 (en) | Radiating element for an active array antenna consisting of elementary tiles | |
| US7307587B2 (en) | High-gain radiating element structure using multilayered metallic disk array | |
| CN110768004B (en) | Microstrip antenna array decoupling structure and method and microstrip antenna array adopting structure | |
| US5559523A (en) | Layered antenna | |
| US6577276B2 (en) | Low cross-polarization microstrip patch radiator | |
| EP0542447A1 (en) | Flat plate antenna | |
| JPH0586681B2 (en) | ||
| CN114937863B (en) | Dual-polarized magnetoelectric dipole antenna | |
| CN115799819A (en) | Millimeter wave wide beam circular polarization double-layer microstrip patch antenna |