JPH01297905A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH01297905A JPH01297905A JP12865388A JP12865388A JPH01297905A JP H01297905 A JPH01297905 A JP H01297905A JP 12865388 A JP12865388 A JP 12865388A JP 12865388 A JP12865388 A JP 12865388A JP H01297905 A JPH01297905 A JP H01297905A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0075—Stripline fed arrays
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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１
本発明は、通信衛星からの電波を受信する平面アンテナ
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術Ｊ
従来、通信衛星からの電波を受信する平面アンテナとし
て、クランク型に折曲されたマイクロストリップライン
にで構成されたものや、複数個のパッチ素子で共振させ
るものなどが提案されているが、いずれの場合も狭帯域
であるという問題があった。そこで、広帯域化するもの
として、特開昭５９−２０７７０６号、特開昭５９−４
９００４号のように、広帯域、電磁気的カップリングを
用いた平面アンテナが提案されている。
て、クランク型に折曲されたマイクロストリップライン
にで構成されたものや、複数個のパッチ素子で共振させ
るものなどが提案されているが、いずれの場合も狭帯域
であるという問題があった。そこで、広帯域化するもの
として、特開昭５９−２０７７０６号、特開昭５９−４
９００４号のように、広帯域、電磁気的カップリングを
用いた平面アンテナが提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述の従来例の前者（特開昭５９−２０
７７０６号）にあっては、補遺的に複雑であり、製造が
難しいという問題があり、後者（特開昭５９−４９００
４号）にあっては、カップリング部分にハニカム材を用
いて低損失化を図っているが地導体と、給電回路部分の
界面による損失が大きく、十分な受信性能が得られない
という問題があった。さらに、２方向の直線偏波を同時
受信できないという問題があった。
７７０６号）にあっては、補遺的に複雑であり、製造が
難しいという問題があり、後者（特開昭５９−４９００
４号）にあっては、カップリング部分にハニカム材を用
いて低損失化を図っているが地導体と、給電回路部分の
界面による損失が大きく、十分な受信性能が得られない
という問題があった。さらに、２方向の直線偏波を同時
受信できないという問題があった。
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、構成が簡単で製造が容易にできると
ともに、広帯域、高効率の受信性能が得られ、しかも、
２方向の直線偏波の同時受信が行える平面アンテナを提
供することにある。
的とするところは、構成が簡単で製造が容易にできると
ともに、広帯域、高効率の受信性能が得られ、しかも、
２方向の直線偏波の同時受信が行える平面アンテナを提
供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の平面アンテナは、地導体板と、ｆ５１の給電回
路板と、第１の放射回路板と、第２の給電回路板と、第
２の放射回路板とを順次所定間隔をもって積層して各給
電回路板に形成された給電パターンと各放射回路板に形
成された放射素子とを電磁気的に結合させ、第、１の放
射回路板に一対の短冊状スロットよりなる放射素子を形
成するとともに、＄２の放射回路板に正方形の開口内に
長方形のパッチ素子を配置した環状スロットよりなる放
射素子を形成し、環状スロットの下方に短冊状スロット
が位置するように両放射素子を形成したものである。
路板と、第１の放射回路板と、第２の給電回路板と、第
２の放射回路板とを順次所定間隔をもって積層して各給
電回路板に形成された給電パターンと各放射回路板に形
成された放射素子とを電磁気的に結合させ、第、１の放
射回路板に一対の短冊状スロットよりなる放射素子を形
成するとともに、＄２の放射回路板に正方形の開口内に
長方形のパッチ素子を配置した環状スロットよりなる放
射素子を形成し、環状スロットの下方に短冊状スロット
が位置するように両放射素子を形成したものである。
［作 用１
本発明は上述のように構成されており、地導体板と、第
１の給電回路板と、Ｐｔ５１の放射回路板と、ＰＩＳ２
の給電回路板と、第２の放射回路板とを順次所定間隔を
もって積層して各給電回路板に形成された給電パターン
と各放射回路板に形成された放射素子とを電磁気的に結
合させており、構成が簡単で製造が容易にできるように
なっている。また、第１の放射回路板に一対の短冊状ス
ロットよりなる放射素子を形成するとともに、第２の放
射回路板に正方形の開口内に長方形のパッチ素子を配置
した環状スロットよりなる放射素子を形成し、環状スロ
ットの下方に短冊状スロットが位置するように両放射素
子を形成しており、広帯域、高効率の受信性能が得られ
、しかも、２方向の直線偏波の同時受信が行える平面ア
ンテナを提供できるようになっている。
１の給電回路板と、Ｐｔ５１の放射回路板と、ＰＩＳ２
の給電回路板と、第２の放射回路板とを順次所定間隔を
もって積層して各給電回路板に形成された給電パターン
と各放射回路板に形成された放射素子とを電磁気的に結
合させており、構成が簡単で製造が容易にできるように
なっている。また、第１の放射回路板に一対の短冊状ス
ロットよりなる放射素子を形成するとともに、第２の放
射回路板に正方形の開口内に長方形のパッチ素子を配置
した環状スロットよりなる放射素子を形成し、環状スロ
ットの下方に短冊状スロットが位置するように両放射素
子を形成しており、広帯域、高効率の受信性能が得られ
、しかも、２方向の直線偏波の同時受信が行える平面ア
ンテナを提供できるようになっている。
［実施例１
第１図乃至第５図は本発明一実施例を示すもので、地導
体板１と、第１の給電回路板２と、第１の放射回路板３
と、第２の給電回路板４と、第２の放射回路板５とを順
次所定間隔をもって積層して各給電回路板２，４に形成
された給電パターン２ ａ、 ４ ａと各放射回路板３
，５に形成された放射素子３ ａ、 ５ ａとを電磁気
的に結合させ、第１の放射回路板３に一対の短冊状スロ
ット（ラノアルスロット）よりなる放射素子３ａを形成
するとともに、第２の放射回路板５に正方形の開口内に
長方形のパッチ素子を配置した環状スロットよりなる放
射素子５ａを形成し、環状スロットの下方に短冊状スロ
ットが位置するように両放射素子３ ａ、 ５ ａを形
成したものである。なお、実施例では、地導体板１上に
それぞれ所定間隔をもって積層される回路板２〜５間を
空気層としているが、地導体板１およ１各回路板２〜５
間に発泡合成樹脂よりなるスペーサを配置しても良いこ
とは言うまでもない。また、放射素子３ａを構成する短
冊状スロットが打ち抜き形成された金属板にで第１の放
射回路板３を構成しても良い、この場合、第１の放射回
路板３が給電回路板４の給電パターン４ａに対して十分
な地導体板としで作用することになる。
体板１と、第１の給電回路板２と、第１の放射回路板３
と、第２の給電回路板４と、第２の放射回路板５とを順
次所定間隔をもって積層して各給電回路板２，４に形成
された給電パターン２ ａ、 ４ ａと各放射回路板３
，５に形成された放射素子３ ａ、 ５ ａとを電磁気
的に結合させ、第１の放射回路板３に一対の短冊状スロ
ット（ラノアルスロット）よりなる放射素子３ａを形成
するとともに、第２の放射回路板５に正方形の開口内に
長方形のパッチ素子を配置した環状スロットよりなる放
射素子５ａを形成し、環状スロットの下方に短冊状スロ
ットが位置するように両放射素子３ ａ、 ５ ａを形
成したものである。なお、実施例では、地導体板１上に
それぞれ所定間隔をもって積層される回路板２〜５間を
空気層としているが、地導体板１およ１各回路板２〜５
間に発泡合成樹脂よりなるスペーサを配置しても良いこ
とは言うまでもない。また、放射素子３ａを構成する短
冊状スロットが打ち抜き形成された金属板にで第１の放
射回路板３を構成しても良い、この場合、第１の放射回
路板３が給電回路板４の給電パターン４ａに対して十分
な地導体板としで作用することになる。
また、実施例にあっては、第１の給電回路板２および第
１の放射回路板３にて形成される！１１アンテナと、ｔ
ｌＳ２の給電回路板４お上り第２の放射回路板５にて形
成されるｔｌＳ２アンテナとを、互いに直交する直線偏
波（例えば、水平、垂直直線偏波）を受信するように積
層配置している。また、放射素子５ａを構成する環状ス
ロット、放射素子３ａをＭ／Ｉ成する一対の短冊状スロ
ットおよび各放射素子３ａ、５ａに電磁気的に結合され
る給電パターン２ ａ、 ４ ａは第４図に示すように
配置され、給電パターン４ａは放射素子３ａを構成する
一対の短冊状スロットの中間部の上方に位置させている
。
１の放射回路板３にて形成される！１１アンテナと、ｔ
ｌＳ２の給電回路板４お上り第２の放射回路板５にて形
成されるｔｌＳ２アンテナとを、互いに直交する直線偏
波（例えば、水平、垂直直線偏波）を受信するように積
層配置している。また、放射素子５ａを構成する環状ス
ロット、放射素子３ａをＭ／Ｉ成する一対の短冊状スロ
ットおよび各放射素子３ａ、５ａに電磁気的に結合され
る給電パターン２ ａ、 ４ ａは第４図に示すように
配置され、給電パターン４ａは放射素子３ａを構成する
一対の短冊状スロットの中間部の上方に位置させている
。
さらにまた、電波受信方向から見て環状スロットを介し
て短冊状スロットが見えるように両放射素子３ ａｔ
５ ａの寸法を設定しており、２つの直線偏波を受信す
るアンテナを互いに影響することなく積層配置している
。
て短冊状スロットが見えるように両放射素子３ ａｔ
５ ａの寸法を設定しており、２つの直線偏波を受信す
るアンテナを互いに影響することなく積層配置している
。
さらにまた、放射素子３ａを構成する一対の短冊状スロ
ットの長さを略λｇ／２に設定することにより、交差偏
波特性を改善（実験的に確認）している。
ットの長さを略λｇ／２に設定することにより、交差偏
波特性を改善（実験的に確認）している。
以下、具体例について説明する。いま、第１の放射回路
板３に形成される放射素子３ａは、長さが１５＋ａａ＋
で幅が計１の短冊状スロットを１５＋ａｍ間隔で配置し
たものを１素子とし、この放射素子３ａをマトリクス状
に２５６個配置して第１の放射回路を形成している。ま
た、第２の放射回路板５に形成される放射素子５ａは、
１辺が１５＋ａｍの正方形の開口内に１０１ｆｉ１１×
４１１ａの長方形のパッチ素子を設けたものを１素子と
し、この放射索子５ａをマトリクス状に２５６個配置し
て第２の放射回路を形成している。
板３に形成される放射素子３ａは、長さが１５＋ａａ＋
で幅が計１の短冊状スロットを１５＋ａｍ間隔で配置し
たものを１素子とし、この放射素子３ａをマトリクス状
に２５６個配置して第１の放射回路を形成している。ま
た、第２の放射回路板５に形成される放射素子５ａは、
１辺が１５＋ａｍの正方形の開口内に１０１ｆｉ１１×
４１１ａの長方形のパッチ素子を設けたものを１素子と
し、この放射索子５ａをマトリクス状に２５６個配置し
て第２の放射回路を形成している。
また、給電回路板２，４に形成される給電パターン２
ａ、 ４ ａは、給電点から樹枝状に分岐して各放射回
路の放射素子３ ａ、 ５ ａに電磁気的に結合される
ように形成されている。
ａ、 ４ ａは、給電点から樹枝状に分岐して各放射回
路の放射素子３ ａ、 ５ ａに電磁気的に結合される
ように形成されている。
上述の放射回路板３，５および給電回路板２，４は、ポ
リエステルフィルムに銅箔をラミネートして形成された
プリント基板に所定の回路パターンをエツチング形成し
たものであり、厚さが２１Ｉ１１のアルミニウム板より
なる地導体板１上に、厚さが２１の発泡スチレン板より
なるスペーサを用いて順次積層配置される。
リエステルフィルムに銅箔をラミネートして形成された
プリント基板に所定の回路パターンをエツチング形成し
たものであり、厚さが２１Ｉ１１のアルミニウム板より
なる地導体板１上に、厚さが２１の発泡スチレン板より
なるスペーサを用いて順次積層配置される。
以上のようにして形成された本発明に係る平面アンテナ
のアンテナ特性を、１１．７〜１２．５ＧＨｚに亘って
評価すると、給電回路板２および放射回路板３よりなる
第１のアンテナにて受信される水平面線偏波に対して３
２．５ｄＢｉ、給電回路板４お上り放射回路板５よりな
る第２のアンテナにて受信される垂直直線偏波に対して
３２ｄＢｉ以上のゲインが得られ、それぞれの交差偏波
特性も３０ｄＢ以上のものが得られることが確認できた
。なお、発泡スチレン板よりなるスペーサを除去し、各
回路板２〜５の周囲に補強枠を取着し、空気層を介して
積層配置した場合にあっても上述の具体例と同様のアン
テナ特性が得られた。また、発泡スチレンよりなるハニ
カム状のスペーサを用いても同様のアンテナ特性が得ら
れた。
のアンテナ特性を、１１．７〜１２．５ＧＨｚに亘って
評価すると、給電回路板２および放射回路板３よりなる
第１のアンテナにて受信される水平面線偏波に対して３
２．５ｄＢｉ、給電回路板４お上り放射回路板５よりな
る第２のアンテナにて受信される垂直直線偏波に対して
３２ｄＢｉ以上のゲインが得られ、それぞれの交差偏波
特性も３０ｄＢ以上のものが得られることが確認できた
。なお、発泡スチレン板よりなるスペーサを除去し、各
回路板２〜５の周囲に補強枠を取着し、空気層を介して
積層配置した場合にあっても上述の具体例と同様のアン
テナ特性が得られた。また、発泡スチレンよりなるハニ
カム状のスペーサを用いても同様のアンテナ特性が得ら
れた。
一方、放射素子５ａを構成する環状スロットの正方形の
開口の１辺を１５ｍｍから１８１に変更すると、水平直
線偏波に対するデインが０．２ｄＢ向−ヒした。また、
長方形のパッチ素子の形状を１０ ｍａｎ Ｘ ２ ｎ
ａ＋に変更すると、交差偏波特性がさらに２ｄＢ改善で
きた。
開口の１辺を１５ｍｍから１８１に変更すると、水平直
線偏波に対するデインが０．２ｄＢ向−ヒした。また、
長方形のパッチ素子の形状を１０ ｍａｎ Ｘ ２ ｎ
ａ＋に変更すると、交差偏波特性がさらに２ｄＢ改善で
きた。
また、第１の放射回路板３として、厚さが０゜５ｍ＋＋
＋のアルミニウム板に短冊状スロットを打ち抜き形成し
たものを用いると、前述のフレキシブルプリント基板を
用いた場合に比較してゲインが０゜５ｄＢ向上した。
＋のアルミニウム板に短冊状スロットを打ち抜き形成し
たものを用いると、前述のフレキシブルプリント基板を
用いた場合に比較してゲインが０゜５ｄＢ向上した。
［発明の効果］
本発明は上述のように構成されでおり、地導体板と、第
１の給電回路板と、第１の放射回路板と、＠２の給電回
路板と、第２の放射回路板とを順次所定間隔をもって積
層して各給電回路板に形成された給電パターンと各放射
回路板に形成された放射素子とを電磁気的に結合させて
いるので、構成が簡単で製造が容易にできるという効果
がある。
１の給電回路板と、第１の放射回路板と、＠２の給電回
路板と、第２の放射回路板とを順次所定間隔をもって積
層して各給電回路板に形成された給電パターンと各放射
回路板に形成された放射素子とを電磁気的に結合させて
いるので、構成が簡単で製造が容易にできるという効果
がある。
また、第１の放射回路板に一対の短冊状スロットよりな
る放射素子を形成するとともに、第２の放射回路板に正
方形の開口内に長方形のパッチ素子を配置した環状スロ
ットよりなる放射素子を形成し、環状スロットの下方に
短冊状スロットが位置するように両放射素子を形成して
いるので１．広帯域、高効率の受信性能が得られ、しか
も、２方向の直線偏波の同時受信が行える平面アンテナ
を提供できるという効果がある。
る放射素子を形成するとともに、第２の放射回路板に正
方形の開口内に長方形のパッチ素子を配置した環状スロ
ットよりなる放射素子を形成し、環状スロットの下方に
短冊状スロットが位置するように両放射素子を形成して
いるので１．広帯域、高効率の受信性能が得られ、しか
も、２方向の直線偏波の同時受信が行える平面アンテナ
を提供できるという効果がある。
第１図は本発明一実施例の分解斜視図、第２図は同上の
要部断面図、第３図は同上の要部正面図、第４図は同上
の要部正面図、第５図は同上の要部正面図である。 １は地導体板、２，４は給電回路板、３．５は放射回路
板、２ ａ、 ４ ａは給電パターン、３ ａｔ ５
ａは放射素子である。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第２図
要部断面図、第３図は同上の要部正面図、第４図は同上
の要部正面図、第５図は同上の要部正面図である。 １は地導体板、２，４は給電回路板、３．５は放射回路
板、２ ａ、 ４ ａは給電パターン、３ ａｔ ５
ａは放射素子である。 代理人 弁理士 石 １）艮 七 第２図
Claims (5)
- （１）地導体板と、第１の給電回路板と、第１の放射回
路板と、第２の給電回路板と、第２の放射回路板とを順
次所定間隔をもって積層して各給電回路板に形成された
給電パターンと各放射回路板に形成された放射素子とを
電磁気的に結合させ、第１の放射回路板に一対の短冊状
スロットよりなる放射素子を形成するとともに、第２の
放射回路板に正方形の開口内に長方形のバッチ素子を配
置した環状スロットよりなる放射素子を形成し、環状ス
ロットの下方に短冊状スロットが位置するように両放射
素子を形成したことを特徴とする平面アンテナ。 - （２）放射素子を構成する短冊状スロットが打ち抜き形
成された金属板にて第１の放射回路板を形成したことを
特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - （３）第１の給電回路板および第１の放射回路板にて形
成される第１アンテナと、第２の給電回路板および第２
の放射回路板にて形成される第２アンテナとを互いに直
交する直線偏波を受信するように積層配置したことを特
徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - （４）電波受信方向から見て環状スロットを介して短冊
状スロットが見えるように両放射素子の寸法を設定した
ことを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - （５）短冊状スロットの長さを略λｇ／２に設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12865388A JPH01297905A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 平面アンテナ |
| GB8910771A GB2219143B (en) | 1988-05-26 | 1989-05-10 | Planar antenna |
| FR8906878A FR2632781B1 (fr) | 1988-05-26 | 1989-05-25 | Antenne plane |
| DE19893917138 DE3917138A1 (de) | 1988-05-26 | 1989-05-26 | Ebene antenne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12865388A JPH01297905A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297905A true JPH01297905A (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=14990129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12865388A Pending JPH01297905A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 平面アンテナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01297905A (ja) |
| DE (1) | DE3917138A1 (ja) |
| FR (1) | FR2632781B1 (ja) |
| GB (1) | GB2219143B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03201804A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | プリントアンテナ |
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