JPS6350203A - 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】 ［技術分野］ 本発明は、環状スロットを有する平面アンテナに関する
ものである。

［背景技術１ 従来、環状スロットを有するこの種の平面アンテナは、
円偏波を受信する場合において軸比が優れた円偏波放射
パターンを得ることが難しいという問題があった。すな
わち、環状スロット型の平面アンテナにおいては、給電
線のカップリング方向（Ｅ方向）の偏波は容易に送信、
受信可能であるが、給電線のカップリング方向と直交方
向（Ｈ方向）の偏波の送信、受信は非常に困難である。

ところが、円偏波受信には、Ｅ方向、１１方向の受信性
能が共に必要であり、現状の平面アンテナでは不可能で
あった。なお、軸比はＥ方向の受信ゲインからＨ方向の
受信ゲインを減じた値であり、円偏波を最適に受信する
（こは、この軸比が０ｃＩ３となることが望ましい。

［発明の目的１ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、円偏波の受信性能が良好な平面アン
テナを提供することにある。

［発明の開示］ （実施例） 第１図および第２図は本発明一実施例を示すもので、地
導体板１と、給電線２が形成された給電回路板３と、環
状スロット４が形成された放射回路板５とを誘電体層６
　ａ、　６　ｂを介して積層配置し、給電線２を誘電体
６ｂを介して環状スロット４に電気的にカップリングし
て環状スロット４を励振させるようにした平面アンテナ
において、環状スロット４内に長方形のパッチ索子７を
形成し、該パッチ素子７の対角方向で且つパッチ素子７
に重なるように給電線２を配置したものである。ここに
、実施例にあっては、給電回路損失を少なくし、アンテ
ナ効率を向上させるために誘電体Ｎ６ａ、６ｂを空気層
とし、この空気層の厚みは０．５〜３ｍｍ１：設定され
ている。なお、空気層の厚みが０゜５ｆｆｌ＋ｓ以下の
場合には、給電損失が増大するとともに、アンテナ効率
が低下し、空気層の厚みが３１１１１０１以上の場合に
は、給電＃ｉ２と環状スロット４との間のカップリング
損失が増加してアンテナ効率が低下することになる。ま
た、パッチ素子７と給電＃ｉ１２との重なり艮αは本実
施例では５０％程度に設定されているが、ｔｔＳ３図実
施例に示すように５％に設定しても良く、また、第４図
災施例【二示すように１００％（対角線の全長に亘って
給電線２が重なる）に設定しても良い。（すなわち、ｔ
／Ｌ≧０．０５に設定） いま、上述のように給電線２を長方形のパッチ索子４の
対角方向に重なるように配置し耕め方向にカップリング
させることによって、Ｅ方向、Ｈ方向の両方の偏波が送
信、受信可能になるので、良好な軸比が得られることに
なり、円偏波の受信性能が向上する。

以下、具体例の作製手順および受信性能を二ついて説明
する。

面プリント基板の銅箔面に環状スロット４をエツチング
形成して放射回路板５を作製する。この場合、環状スロ
ット４は外側寸法を１６ｍｓ＋Ｘ　１６ＩＩ１ｍとし、
環状スロット１内に形成される長方形のパッチ索子７の
寸法を６ｆｆｌＩＩＩＸ８Ｌｌｆｆｌとする。

２）０．３ｍｍ厚のテフロン樹脂基板を用いた片面プリ
ント基板の銅箔面に長方形のパッチ索子マの対角線に対
応する位置に２ｎ＋ｍ巾の給電線２をエツチング形成し
て給電回路板３を作製する。この場合、給電線２は、長
方形のパッチ素子７の中心部分にまｃ達する（１／２対
角線長だけオーバラップする）！Ｊ、さとする。

３）２ｍｕＪｑ−のアルミニラム板よりなる地導体板１
の上に、格子状に加工した発泡ボー１’（１，５ｍｍＦ
！￥）よりなる誘電体ｆｆｊ　６　ａを介して給？！回
路板３を設置し、更にその上に上記発泡ボードよりなる
誘電体Ｊ２６　ｂを介して放射回路板５を設置する。

但し、この場合、パッチ索子７の対角線に対応して給電
線２を正しく配置する必要がある。

ここに、上述のようにして作製された７面アンテナを評
価（１１Ｇ　Ｈｚ−１２Ｇ　Ｈｚ）したｉころ、１素子
のもので、約７ｄＢのアンテナディンが得られ、１ｄＢ
程度の軸比が得られていることが確認できた。

艮胚渭」− １）前記具体例１と同様の片面プリント基板の（箔面に
前記環状スロット４を約１０ａ＋ｍ間隔で１６×１６個
配置して２５６素子の放射回路板５を作製する。

２）同様にして給電線２をエツチング形成して各素子の
パッチ素子７の対角線にそれぞれ給電線を対応させた給
電回路板３を作製する。

３）他の構成および組み立ては具体例１と同様とする。

このようにして作製された平面アンテナを評価したとこ
ろ、約３０ｄＢのアンテナゲインが得られ、０．５ｄＢ
の軸比が得られた。

現木涯１ １）市販のポリエステルフィルム（１００／）ｆｆ＋７
’７）の片面に既存の方法で３５μＩＦ！、の銅箔を接
着してプリント基板を形成し、このプリント基板の消箔
面に環状スロット４を１６個（４Ｘ　４　）エツチング
形成して放射回路板５を作製する。この場合、環状スロ
ット４の外側寸法を１０１×１０１１１＋６、パッチ素
子７の寸法を４　ｍｍＸ　６　ｍｍ、スロット間隔を８
１１ＩａＩとする。

２）市販のポリエステルフィルムを用いたプリント基板
に給電線２をエツチング形成して給電回路板３を作製す
る。

３）上述のようにして形成された放射回路板５を鉄製−
＆属枠（厚み２ＩＤＩ１１、枠中２０ｍｍ）に接着する
。

この場合、金属枠の寸法は、外側の環状スロット４から
１０＋１ｍ以上離れるように設定する。

４）同様にして給電回路板３を鉄製ｌｋ属粋に接着する
。

５）アルミニウム板よりなる地導体１上に、金属枠に接
Ｎされた給電回路板３および放射回路板５を順次設置し
、２ｍ＋＊の空間／１（空気ＷＩ）よりなる誘電体層６
　ａｔ　６　ｂを有するサスペンデッド構成の平面アン
テナを作製する。

このようにして作９Ｊ１された平面アンテナを評価した
ところ、アンテナディンが約２０．ＪＢ、軸比が０．７
ｄＢであることが確認された。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、地導体板と、給電線が形成され
た給電回路板と、環状スロットが形成された放射回路板
とを誘電体層を介して積層配置し、給’ｉｉｍを誘電体
を介して環状スロットに電気的にカップリングして環状
スロットを励振させるようにした平面アンテナにおいて
、環状スロット内に長方形のパッチ素子を形成し、訊パ
ッチ素子の対角方向で且つパッチ素子に重なるように給
電線を配置したので、良好な軸比が得られることになっ
て円偏波の受（Ｎ性能が良い平面アンテナが得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部上面図、第２図は同上の
要部断面図、第３図は他の実施例の要部上面図、第４図
はさらに他の実施例の上面図である。 １は地導体板、２は給電線、３は給電回路板、４は環状
スロット、５は放射回路板、６　ａ、　６　ｂは誘電体
層、７はパッチ素子である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）地導体板と、給電線が形成された給電回路板と、
   環状スロットが形成された放射回路板とを誘電体層を介
   して積層配置し、給電線を誘電体を介して環状スロット
   に電気的にカップリングして環状スロットを励振させる
   ようにした平面アンテナにおいて、環状スロット内に長
   方形のパッチ素子を形成し、該パッチ素子の対角方向で
   且つパッチ素子に重なるように給電線を配置したことを
   特徴とする平面アンテナ。
2. （２）誘電体層を空気層とし、該空気層の厚みを０．５
   〜３ｍｍに設定し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）パッチ素子と給電線との重なり長をパッチ素子の
   対角長の５％以上に設定し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。