JP2000068735A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
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- microstrip antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナの低仰角方向から入射するマルチパ
スによる影響を受けにくくしたマイクロストリップアン
テナを提供する。 【解決手段】 誘電体板1の一方の面にグランド電極
2、他方の面にパッチ電極3をそれぞれ形成してマイク
ロストリップアンテナを構成するとともに、パッチアン
テナ3の上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子5
を設ける。これにより低仰角で入射する電波の水平偏波
成分を補強して交差偏波識別度を改善し、結果的にマル
チパスによる影響を受けにくくする。
スによる影響を受けにくくしたマイクロストリップアン
テナを提供する。 【解決手段】 誘電体板1の一方の面にグランド電極
2、他方の面にパッチ電極3をそれぞれ形成してマイク
ロストリップアンテナを構成するとともに、パッチアン
テナ3の上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子5
を設ける。これにより低仰角で入射する電波の水平偏波
成分を補強して交差偏波識別度を改善し、結果的にマル
チパスによる影響を受けにくくする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、円偏波された電
波を受信または送信するマイクロストリップアンテナに
関するものである。
波を受信または送信するマイクロストリップアンテナに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】通信衛星を用いた通信システムや放送衛
星を用いた放送システムにおいては、電離層を通過する
マイクロ波帯の電波が用いられ、低仰角でも運用可能な
ようにするために、また隣接するサービスエリア間での
漏洩を防止するために円偏波が用いられている。
星を用いた放送システムにおいては、電離層を通過する
マイクロ波帯の電波が用いられ、低仰角でも運用可能な
ようにするために、また隣接するサービスエリア間での
漏洩を防止するために円偏波が用いられている。
【0003】このような円偏波された電波を受信または
送信するアンテナとして、容易に小型化できるマイクロ
ストリップアンテナが用いられている。
送信するアンテナとして、容易に小型化できるマイクロ
ストリップアンテナが用いられている。
【0004】その例を図11に示す。同図はマイクロス
トリップアンテナの斜視図であり、誘電体板1の一方の
面にグランド電極2を形成し、他方の面にパッチ電極3
を形成している。このパッチ電極3の所定の2点に90
°の位相差をもたせて給電を行うことにより、円偏波さ
れた電波を正面方向(誘電体板1に対して垂直な方向)
に送信する。逆に上記2点の給電点からの信号を90°
の位相差をもたせて合成することによって、円偏波され
た電波を受信する。
トリップアンテナの斜視図であり、誘電体板1の一方の
面にグランド電極2を形成し、他方の面にパッチ電極3
を形成している。このパッチ電極3の所定の2点に90
°の位相差をもたせて給電を行うことにより、円偏波さ
れた電波を正面方向(誘電体板1に対して垂直な方向)
に送信する。逆に上記2点の給電点からの信号を90°
の位相差をもたせて合成することによって、円偏波され
た電波を受信する。
【0005】ところで、一般に、アンテナを設計する上
で、マルチパスの影響を如何に受けないようにするかが
設計上の1つのポイントとなる。
で、マルチパスの影響を如何に受けないようにするかが
設計上の1つのポイントとなる。
【0006】図11に示したようなマイクロストリップ
アンテナ単体では、アンテナの正面方向から入射する電
波については所望の旋回方向の円偏波に対する逆方向の
円偏波の感度の差が20dBと大きいが、アンテナの背
面から入射する電波に対しては逆旋回の円偏波に対して
−10dB〜−15dBとかなり高い感度を有する。そ
のため、単体のマイクロストリップアンテナではマルチ
パスによる影響を受けやすい。
アンテナ単体では、アンテナの正面方向から入射する電
波については所望の旋回方向の円偏波に対する逆方向の
円偏波の感度の差が20dBと大きいが、アンテナの背
面から入射する電波に対しては逆旋回の円偏波に対して
−10dB〜−15dBとかなり高い感度を有する。そ
のため、単体のマイクロストリップアンテナではマルチ
パスによる影響を受けやすい。
【0007】たとえばGPS衛星から送信される1.5
GHz帯の電波を受信して、キャリア位相をもとにした
ディファレンシャルGPS測位を行う場合、マルチパス
によって測位精度が大きく影響を受けるので、マルチパ
スをなるべく受けないようにする必要がある。
GHz帯の電波を受信して、キャリア位相をもとにした
ディファレンシャルGPS測位を行う場合、マルチパス
によって測位精度が大きく影響を受けるので、マルチパ
スをなるべく受けないようにする必要がある。
【0008】そこで水平面より下の地面などからの反射
波を受けないようにするために、図13に示すようにア
ンテナの周囲に水平方向に広がるグランドプレーンを設
けたり、図14に示すようにアンテナの周囲にチョーク
リングを設けたりしている。
波を受けないようにするために、図13に示すようにア
ンテナの周囲に水平方向に広がるグランドプレーンを設
けたり、図14に示すようにアンテナの周囲にチョーク
リングを設けたりしている。
【0009】図13および図14において、(A)はア
ンテナの斜視図、(B)はアンテナの側面図である。図
13のように、アンテナの周囲に水平方向に広がる金属
板から成るグランドプレーンを設けることによって、ア
ンテナの背面から入射する電波が回り込むのを防止する
ことができる。
ンテナの斜視図、(B)はアンテナの側面図である。図
13のように、アンテナの周囲に水平方向に広がる金属
板から成るグランドプレーンを設けることによって、ア
ンテナの背面から入射する電波が回り込むのを防止する
ことができる。
【0010】また、図14に示すように、アンテナの周
囲に水平方向に広がる金属板から成るグランドプレーン
を設けるとともに、そのグランドプレーンの上面に同心
円状の導体壁によるチョークリングを設けることによ
り、アンテナの水平方向から入射する電波を阻止するこ
とができる。
囲に水平方向に広がる金属板から成るグランドプレーン
を設けるとともに、そのグランドプレーンの上面に同心
円状の導体壁によるチョークリングを設けることによ
り、アンテナの水平方向から入射する電波を阻止するこ
とができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以下に示す
ように発明者等の行った測定によれば、図13に示した
ようなグランドプレーンはそれだけでは必ずしも有効で
ないことを見いだした。
ように発明者等の行った測定によれば、図13に示した
ようなグランドプレーンはそれだけでは必ずしも有効で
ないことを見いだした。
【0012】ここでグランドプレーンを付加したマイク
ロストリップアンテナのdB表示の放射パターンの例を
図12に示す。図において円周方向が方向角、半径方向
が放射の強さである。天空を移動する衛星からの電波を
受信する場合のように、マイクロストリップアンテナの
正面を天頂方向に向けて配置した場合、図12の上部が
仰角90°(天頂方向)、左右が仰角0°(水平方
向)、下部が仰角−90°(地面方向)に対応する。図
中の実線が右旋円偏波についての放射パターン、破線が
左旋円偏波についての放射パターンであり、仰角90°
から入射する右旋円偏波に対する放射の強さを0dBと
して正規化している。アンテナ特性には可逆性が成り立
つので、この図12に示したアンテナが受信アンテナで
ある場合、上記放射の強さは受信アンテナの感度と言う
こともできる。
ロストリップアンテナのdB表示の放射パターンの例を
図12に示す。図において円周方向が方向角、半径方向
が放射の強さである。天空を移動する衛星からの電波を
受信する場合のように、マイクロストリップアンテナの
正面を天頂方向に向けて配置した場合、図12の上部が
仰角90°(天頂方向)、左右が仰角0°(水平方
向)、下部が仰角−90°(地面方向)に対応する。図
中の実線が右旋円偏波についての放射パターン、破線が
左旋円偏波についての放射パターンであり、仰角90°
から入射する右旋円偏波に対する放射の強さを0dBと
して正規化している。アンテナ特性には可逆性が成り立
つので、この図12に示したアンテナが受信アンテナで
ある場合、上記放射の強さは受信アンテナの感度と言う
こともできる。
【0013】円偏波された電波の反射波はその旋回方向
が反転するため、右旋円偏波の地面等での反射波は左旋
円偏波の電波としてアンテナの背面から入射されるが、
グランドプレーンを設ければ、アンテナの裏面側から入
射する反射波に対する感度は抑圧できる。しかし図12
に示したように、同時にアンテナの正面方向から入射す
る反射波(逆旋回円偏波)に対する感度が増大してしま
う。
が反転するため、右旋円偏波の地面等での反射波は左旋
円偏波の電波としてアンテナの背面から入射されるが、
グランドプレーンを設ければ、アンテナの裏面側から入
射する反射波に対する感度は抑圧できる。しかし図12
に示したように、同時にアンテナの正面方向から入射す
る反射波(逆旋回円偏波)に対する感度が増大してしま
う。
【0014】一方、図14に示したチョークリングを設
ける構造では直接波と反射波に関わらず、すなわち円偏
波の旋回方向に関わらず、低仰角からの入射電波をすべ
て阻止してしまうので、仰角が20°程度から低い範囲
で感度が低下するという問題があった。またチョークリ
ングの構造上全体に大型化・重量化してしまうという問
題もあった。
ける構造では直接波と反射波に関わらず、すなわち円偏
波の旋回方向に関わらず、低仰角からの入射電波をすべ
て阻止してしまうので、仰角が20°程度から低い範囲
で感度が低下するという問題があった。またチョークリ
ングの構造上全体に大型化・重量化してしまうという問
題もあった。
【0015】この発明の目的は、上述した各種問題を解
消して、マルチパスによる影響を受けにくくしたマイク
ロストリップアンテナを提供することにある。
消して、マルチパスによる影響を受けにくくしたマイク
ロストリップアンテナを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】一般に、利用する旋回方
向の円偏波の感度に対する逆旋回の円偏波の感度の比は
交差偏波識別度Xとして次のように定義される。
向の円偏波の感度に対する逆旋回の円偏波の感度の比は
交差偏波識別度Xとして次のように定義される。
【0017】 X=10Log10(PL /PR ) 〔dB〕 この例では、PR は利用する旋回方向の円偏波(ここで
は右旋円偏波)の放射電力、PL は逆旋回方向の円偏波
(左旋円偏波)の放射電力である。また、交差偏波識別
度Xから軸比ARは次のように定義される。
は右旋円偏波)の放射電力、PL は逆旋回方向の円偏波
(左旋円偏波)の放射電力である。また、交差偏波識別
度Xから軸比ARは次のように定義される。
【0018】AR=20Log10{(1+10X/20)/
(1−10X/20)} 発明者等はグランドプレーンを有するアンテナについ
て、アンテナの正面を天頂に向けた場合のアンテナに入
射する電波の仰角を変化させるとともに、軸比を測定し
たところ、仰角が低くなるほど、軸比が悪化することを
見いだした。すなわちグランドプレーンを設けることに
よるアンテナの正面方向から入射する反射波に対する感
度の増大は、低仰角における軸比の悪化に起因している
ことを究明した。
(1−10X/20)} 発明者等はグランドプレーンを有するアンテナについ
て、アンテナの正面を天頂に向けた場合のアンテナに入
射する電波の仰角を変化させるとともに、軸比を測定し
たところ、仰角が低くなるほど、軸比が悪化することを
見いだした。すなわちグランドプレーンを設けることに
よるアンテナの正面方向から入射する反射波に対する感
度の増大は、低仰角における軸比の悪化に起因している
ことを究明した。
【0019】この発明は単にグランドプレーンやチョー
クリングを設けてアンテナの指向性を変化させることに
よってマルチパス対策を行うのではなく、低仰角におけ
る軸比を改善して交差偏波識別度を高めることによって
マルチパスによる影響を受けにくくするものである。
クリングを設けてアンテナの指向性を変化させることに
よってマルチパス対策を行うのではなく、低仰角におけ
る軸比を改善して交差偏波識別度を高めることによって
マルチパスによる影響を受けにくくするものである。
【0020】この発明は、誘電体板の一方の面にグラン
ド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイ
クロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極上の
給電点に対して並列に、該パッチ電極に対して平行に延
びる、または先端へ向かう程前記パッチ電極から離れる
方向に延びる、ダイポールアンテナを設ける。
ド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイ
クロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極上の
給電点に対して並列に、該パッチ電極に対して平行に延
びる、または先端へ向かう程前記パッチ電極から離れる
方向に延びる、ダイポールアンテナを設ける。
【0021】発明者等の行った測定によると、グランド
プレーンの付加による低仰角時の軸比の悪化は、その水
平偏波成分の減少に起因していることが明らかとなっ
た。これを図示すれば図15のようになる。同図は正面
(天頂)方向の水平偏波成分と垂直偏波成分の比を表し
たものである。このように、低仰角になるほど水平偏波
成分が減少する。
プレーンの付加による低仰角時の軸比の悪化は、その水
平偏波成分の減少に起因していることが明らかとなっ
た。これを図示すれば図15のようになる。同図は正面
(天頂)方向の水平偏波成分と垂直偏波成分の比を表し
たものである。このように、低仰角になるほど水平偏波
成分が減少する。
【0022】そこで、前述のとおり、パッチ電極に対し
てダイポールアンテナを設け、そのダイポールアンテナ
で、低仰角の入射波に対してその水平偏波成分に対する
感度の補強を行う。これにより低仰角で入射する電波に
対しても交差偏波識別度が改善されて、逆旋回の円偏波
に対する感度が低下し、マルチパスによる影響が受けに
くくなる。
てダイポールアンテナを設け、そのダイポールアンテナ
で、低仰角の入射波に対してその水平偏波成分に対する
感度の補強を行う。これにより低仰角で入射する電波に
対しても交差偏波識別度が改善されて、逆旋回の円偏波
に対する感度が低下し、マルチパスによる影響が受けに
くくなる。
【0023】またこの発明は、誘電体板の一方の面にグ
ランド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成した
マイクロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極
上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子を設ける。
発明者等の行った実験によると、上記構造により、低仰
角で入射する電波の水平偏波成分に対する感度が向上し
た。これは円錐側面形状の素子が低仰角で入射する電波
の反射板として作用し、パッチ電極による水平偏波成分
に対する感度を補強した結果であるものと推察される。
ランド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成した
マイクロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極
上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子を設ける。
発明者等の行った実験によると、上記構造により、低仰
角で入射する電波の水平偏波成分に対する感度が向上し
た。これは円錐側面形状の素子が低仰角で入射する電波
の反射板として作用し、パッチ電極による水平偏波成分
に対する感度を補強した結果であるものと推察される。
【0024】またこの発明は前記パッチ電極と共に前記
円錐側面形状の素子にも給電を行う。発明者等の行った
実験によると、上記構造により、低仰角で入射する電波
の水平偏波成分に対する感度が向上した。これは円錐側
面形状の素子が前記ダイポールアンテナを水平面に沿っ
て回転させたものと等価となって、前記円錐側面形状の
素子が低仰角からの入射波に対して水平偏波成分を補強
した結果であるものと推察される。
円錐側面形状の素子にも給電を行う。発明者等の行った
実験によると、上記構造により、低仰角で入射する電波
の水平偏波成分に対する感度が向上した。これは円錐側
面形状の素子が前記ダイポールアンテナを水平面に沿っ
て回転させたものと等価となって、前記円錐側面形状の
素子が低仰角からの入射波に対して水平偏波成分を補強
した結果であるものと推察される。
【0025】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施形態に係る
マイクロストリップアンテナの構成を図1に示す。
(A)はその斜視図、(B)は側面図である。同図にお
いて1は誘電体板であり、その下面にグランド電極2を
ほぼ全面に形成していて、上面に方形のパッチ電極3を
形成している。4a,4b,4c,4dはクロスダイポ
ールアンテナの素子であり、パッチ電極3の4つの給電
点に接続している。
マイクロストリップアンテナの構成を図1に示す。
(A)はその斜視図、(B)は側面図である。同図にお
いて1は誘電体板であり、その下面にグランド電極2を
ほぼ全面に形成していて、上面に方形のパッチ電極3を
形成している。4a,4b,4c,4dはクロスダイポ
ールアンテナの素子であり、パッチ電極3の4つの給電
点に接続している。
【0026】ただし、この例では図1の(B)に示すよ
うに、ダイポールアンテナ素子4d,4cのパッチ電極
3に対する接続点にのみ90°移相給電を行っている。
すなわち同図に示すように、ダイポールアンテナ素子4
d,4cの接続点の信号を90°の位相差で合成するハ
イブリッド回路HBを介して受信回路へ導く。ダイポー
ルアンテナ素子4a,4bに対しては給電線による直接
の給電を行っていないが、パッチ電極3の中心点は0電
位であり、そこを中心として対称位置に逆位相のイメー
ジが生じるので、ダイポールアンテナ素子4aと4c間
は180°の位相差で給電され、4bと4d間も180
°の位相差で給電される。このことによって、所望の旋
回方向(右旋)の円偏波の電波を受信することができ
る。
うに、ダイポールアンテナ素子4d,4cのパッチ電極
3に対する接続点にのみ90°移相給電を行っている。
すなわち同図に示すように、ダイポールアンテナ素子4
d,4cの接続点の信号を90°の位相差で合成するハ
イブリッド回路HBを介して受信回路へ導く。ダイポー
ルアンテナ素子4a,4bに対しては給電線による直接
の給電を行っていないが、パッチ電極3の中心点は0電
位であり、そこを中心として対称位置に逆位相のイメー
ジが生じるので、ダイポールアンテナ素子4aと4c間
は180°の位相差で給電され、4bと4d間も180
°の位相差で給電される。このことによって、所望の旋
回方向(右旋)の円偏波の電波を受信することができ
る。
【0027】図1に示したマイクロストリップアンテナ
は、図13に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けることによって1つのアンテナ
装置として構成する。このようにパッチ電極3に対して
平行に延びるダイポールアンテナ素子は低仰角で入射す
る円偏波の電波の水平偏波成分に感度をもち、これによ
りアンテナ全体として低仰角における水平偏波成分が補
強される。したがって低仰角での軸比が改善され、交差
偏波識別度が改善される。円偏波された電波の反射波は
旋回方向が反転するので、上記交差偏波識別度の向上に
より、低仰角からのマルチパスによる影響が抑圧でき
る。
は、図13に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けることによって1つのアンテナ
装置として構成する。このようにパッチ電極3に対して
平行に延びるダイポールアンテナ素子は低仰角で入射す
る円偏波の電波の水平偏波成分に感度をもち、これによ
りアンテナ全体として低仰角における水平偏波成分が補
強される。したがって低仰角での軸比が改善され、交差
偏波識別度が改善される。円偏波された電波の反射波は
旋回方向が反転するので、上記交差偏波識別度の向上に
より、低仰角からのマルチパスによる影響が抑圧でき
る。
【0028】次に第2の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図2に示す。図1に示したものと
異なり、ダイポールアンテナ素子4a,4b,4c,4
dのそれぞれをパッチ電極3に対して(誘電体板1の面
に対して)、先端へ向かう程パッチ電極3から離れる方
向に所定の角度θだけ傾けて、クロスVダイポールアン
テナを構成している。このマイクロストリップアンテナ
を、図13に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けて1つのアンテナ装置を構成す
る。この構造によれば、比較的仰角の高い方向からの電
波に対してもダイポールアンテナが感度を持つことにな
るので、低仰角領域の広い範囲での軸比がより効果的に
改善される。実験結果では上記θを30°前後にするこ
とによって、最も良好な結果が得られた。なお、図2に
示した例では、パッチ電極3の給電点に対して同軸ケー
ブルの中心導体を接続するようにしたが、誘電体板1の
下面側にハイブリッド回路を設けて、全体を一体化して
もよい。
ップアンテナの構成を図2に示す。図1に示したものと
異なり、ダイポールアンテナ素子4a,4b,4c,4
dのそれぞれをパッチ電極3に対して(誘電体板1の面
に対して)、先端へ向かう程パッチ電極3から離れる方
向に所定の角度θだけ傾けて、クロスVダイポールアン
テナを構成している。このマイクロストリップアンテナ
を、図13に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けて1つのアンテナ装置を構成す
る。この構造によれば、比較的仰角の高い方向からの電
波に対してもダイポールアンテナが感度を持つことにな
るので、低仰角領域の広い範囲での軸比がより効果的に
改善される。実験結果では上記θを30°前後にするこ
とによって、最も良好な結果が得られた。なお、図2に
示した例では、パッチ電極3の給電点に対して同軸ケー
ブルの中心導体を接続するようにしたが、誘電体板1の
下面側にハイブリッド回路を設けて、全体を一体化して
もよい。
【0029】次に第3の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図3および図4を参照して説明す
る。図3の(A)はマイクロストリップアンテナの斜視
図、(B)はその側面図である。この例では、パッチ電
極3の中心部に円錐側面形状の素子5の頂部を取り付け
ている。ここで、誘電体板1は1辺が約150mmの正方
形、パッチ電極3は1辺が約50mmの正方形である。円
錐側面形状の素子5は、その母線の長さが35mm、母線
の傾斜角θが30°の直円錐の側面形状を成している。
ップアンテナの構成を図3および図4を参照して説明す
る。図3の(A)はマイクロストリップアンテナの斜視
図、(B)はその側面図である。この例では、パッチ電
極3の中心部に円錐側面形状の素子5の頂部を取り付け
ている。ここで、誘電体板1は1辺が約150mmの正方
形、パッチ電極3は1辺が約50mmの正方形である。円
錐側面形状の素子5は、その母線の長さが35mm、母線
の傾斜角θが30°の直円錐の側面形状を成している。
【0030】図4は図3に示した円錐側面形状の素子を
取り付けたマイクロストリップアンテナに直径295mm
のグランドプレーンを設けて構成したアンテナ装置の放
射パターンの測定例である。図12に示した特性と比較
すれば明らかなように、水平線から天頂にかけて右旋偏
波に対する左旋偏波の感度が小さくなっていて、交差偏
波識別度が向上しているのが分かる。
取り付けたマイクロストリップアンテナに直径295mm
のグランドプレーンを設けて構成したアンテナ装置の放
射パターンの測定例である。図12に示した特性と比較
すれば明らかなように、水平線から天頂にかけて右旋偏
波に対する左旋偏波の感度が小さくなっていて、交差偏
波識別度が向上しているのが分かる。
【0031】次に第4の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図5および図6をもとに説明す
る。図3に示した例では、パッチ電極上に単に円錐側面
形状の素子を取り付けて無給電状態で用いたが、この第
4の実施形態では、円錐側面形状の素子に対して2点給
電を行う。図5の(A)は正面図、(B)は側面図であ
る。(A)において、Pa,Pbはそれぞれ給電点、O
はパッチ電極3および円錐側面形状の素子5の中心点で
ある。
ップアンテナの構成を図5および図6をもとに説明す
る。図3に示した例では、パッチ電極上に単に円錐側面
形状の素子を取り付けて無給電状態で用いたが、この第
4の実施形態では、円錐側面形状の素子に対して2点給
電を行う。図5の(A)は正面図、(B)は側面図であ
る。(A)において、Pa,Pbはそれぞれ給電点、O
はパッチ電極3および円錐側面形状の素子5の中心点で
ある。
【0032】図6は図5に示した2つの給電点部分を通
る断面図である。このように中心点Oを中心として幾何
学的に90°を成す2点を給電点とするとともに、ハイ
ブリッド回路HBにより90°の位相差をもって信号の
合成を行うことによって、所望の旋回方向(右旋)の円
偏波の電波を受信する。なお、図5,図6に示した例で
は、同軸ケーブルの中心導体6を円錐側面形状素子5の
所定の位置に接続するようにしたが、誘電体板1の下面
側にハイブリッド回路を設けて、そのハイブリッド回路
と給電点との間を給電線で接続するようにしてもよい。
上記マイクロストリップアンテナは、図13に示したよ
うに、ケース内に収めるとともにグランドプレーンを設
けて1つのアンテナ装置として構成する。
る断面図である。このように中心点Oを中心として幾何
学的に90°を成す2点を給電点とするとともに、ハイ
ブリッド回路HBにより90°の位相差をもって信号の
合成を行うことによって、所望の旋回方向(右旋)の円
偏波の電波を受信する。なお、図5,図6に示した例で
は、同軸ケーブルの中心導体6を円錐側面形状素子5の
所定の位置に接続するようにしたが、誘電体板1の下面
側にハイブリッド回路を設けて、そのハイブリッド回路
と給電点との間を給電線で接続するようにしてもよい。
上記マイクロストリップアンテナは、図13に示したよ
うに、ケース内に収めるとともにグランドプレーンを設
けて1つのアンテナ装置として構成する。
【0033】次に第5の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図7〜図9を参照して説明する。
図7はマイクロストリップアンテナの正面図である。こ
の例ではPa,Pb,Pc,Pdの4点に給電を行う。
図8はその給電回路のブロック図である。中心点Oを中
心として幾何学的に180°を成す2点の信号をそれぞ
れ180°の位相差で合成する2つのハイブリッド回路
と、この2つのハイブリッド回路の出力を90°の位相
差で合成するハイブリッド回路とを設けている。これに
より、隣接する2点間を90°の位相差をもって合成
し、所望の旋回方向(右旋)の円偏波の電波を受信す
る。
ップアンテナの構成を図7〜図9を参照して説明する。
図7はマイクロストリップアンテナの正面図である。こ
の例ではPa,Pb,Pc,Pdの4点に給電を行う。
図8はその給電回路のブロック図である。中心点Oを中
心として幾何学的に180°を成す2点の信号をそれぞ
れ180°の位相差で合成する2つのハイブリッド回路
と、この2つのハイブリッド回路の出力を90°の位相
差で合成するハイブリッド回路とを設けている。これに
より、隣接する2点間を90°の位相差をもって合成
し、所望の旋回方向(右旋)の円偏波の電波を受信す
る。
【0034】図9は上記マイクロストリップアンテナを
ケース内に収めグランドプレーンを設けて構成したアン
テナ装置の放射パターンの測定例である。無給電の場合
の図4に比較して明らかなように、水平線から天頂にか
けて、反射波である左旋の円偏波に対する感度を非常に
低く抑えることができる。
ケース内に収めグランドプレーンを設けて構成したアン
テナ装置の放射パターンの測定例である。無給電の場合
の図4に比較して明らかなように、水平線から天頂にか
けて、反射波である左旋の円偏波に対する感度を非常に
低く抑えることができる。
【0035】なお、図4および図9に示した測定結果で
左右が非対称なのは、測定に用いたマイクロストリップ
アンテナの円錐側面形状の素子が完全な対称型になって
いないのと、パッチ電極に対する取り付け精度に起因す
るものと考えられる。従って実際の量産過程において
は、これらの寸法精度が高まって、水平面より上の全周
にわたって交差偏波識別度がさらに向上するものと予測
される。
左右が非対称なのは、測定に用いたマイクロストリップ
アンテナの円錐側面形状の素子が完全な対称型になって
いないのと、パッチ電極に対する取り付け精度に起因す
るものと考えられる。従って実際の量産過程において
は、これらの寸法精度が高まって、水平面より上の全周
にわたって交差偏波識別度がさらに向上するものと予測
される。
【0036】以上に示した実施形態では、円錐側面形状
の素子5の頂点と底面の円周上の点とを結ぶ線分(母
線)が直線である素子を用いたが、これを例えば図10
の(A)に示すように傾きの異なる複数の面を組み合わ
せた形状としてもよい。また同図の(B)に示すように
円錐の母線に相当する線を曲線とし、この曲線をパッチ
電極3の中心を通る垂線の回りに回転させてできる回転
体形状としてもよい。
の素子5の頂点と底面の円周上の点とを結ぶ線分(母
線)が直線である素子を用いたが、これを例えば図10
の(A)に示すように傾きの異なる複数の面を組み合わ
せた形状としてもよい。また同図の(B)に示すように
円錐の母線に相当する線を曲線とし、この曲線をパッチ
電極3の中心を通る垂線の回りに回転させてできる回転
体形状としてもよい。
【0037】
【発明の効果】請求項1〜3に係る発明によれば、水平
偏波成分に対する感度の補強が行われるので、特にグラ
ンドプレーンを付加したときに顕著となる、低仰角にお
ける交差偏波識別度が改善されて、低仰角で入射するマ
ルチパスによる影響を低減することができる。
偏波成分に対する感度の補強が行われるので、特にグラ
ンドプレーンを付加したときに顕著となる、低仰角にお
ける交差偏波識別度が改善されて、低仰角で入射するマ
ルチパスによる影響を低減することができる。
【図1】第1の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図2】第2の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図3】第3の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図4】同アンテナの放射パターンの例を示す図
【図5】第4の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図6】同アンテナの給電回路の例を示す図
【図7】第5の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの正面図
テナの正面図
【図8】同アンテナの給電回路の例を示す図
【図9】同アンテナの放射パターンの測定例
【図10】他の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの側面図
テナの側面図
【図11】従来のマイクロストリップアンテナの構成を
示す斜視図
示す斜視図
【図12】同アンテナの放射パターンの測定例を示す図
【図13】グランドプレーンを設けたアンテナ装置の構
成を示す図
成を示す図
【図14】従来のチョークリングを設けたアンテナ装置
の構成例を示す図
の構成例を示す図
【図15】従来のマイクロストリップアンテナの仰角に
よって変化する垂直水平偏波成分の例を示す図
よって変化する垂直水平偏波成分の例を示す図
1−誘電体板 2−グランド電極 3−パッチ電極 4a〜4d−ダイポールアンテナ素子 5−円錐側面形状素子 6−給電線(給電プローブ) Pa〜Pd−給電点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA09 AB06 BA06 CA06 DB03 FA32 HA07 JA06 5J045 AA14 CA04 DA10 EA07 HA03 JA01 JA12 NA02 5J046 AA07 AB13 JA01 TA04
Claims (3)
- 【請求項1】 誘電体板の一方の面にグランド電極、他
方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイクロストリ
ップアンテナにおいて、 前記パッチ電極に対して平行に延びる、または先端へ向
かう程前記パッチ電極から離れる方向に延びるダイポー
ルアンテナを、前記パッチ電極上の給電点に対して並列
に接続したことを特徴とするマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項2】 誘電体板の一方の面にグランド電極、他
方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイクロストリ
ップアンテナにおいて、 前記パッチ電極上に頂部を接続した円錐側面形状の素子
を設けたことを特徴とするマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項3】 前記パッチ電極上の給電点と前記円錐側
面形状の素子上の給電点とを接続したことを特徴とする
請求項2に記載のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239935A JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239935A JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000068735A true JP2000068735A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17052023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10239935A Pending JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000068735A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004260667A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ntt Docomo Inc | パッチアレーアンテナおよびその励振方法 |
JP2006179967A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | アレイアンテナ装置 |
KR100738453B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2007-07-11 | 주식회사 만도 | 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 절대 조향각 설정방법 |
JP6876190B1 (ja) * | 2020-09-29 | 2021-05-26 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
CN113097746A (zh) * | 2014-10-20 | 2021-07-09 | 株式会社村田制作所 | 无线通信模块 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10239935A patent/JP2000068735A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100738453B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2007-07-11 | 주식회사 만도 | 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 절대 조향각 설정방법 |
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JP6876190B1 (ja) * | 2020-09-29 | 2021-05-26 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
WO2022070968A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
JP2022055542A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050223 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060926 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |