JP2994134B2 - 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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- JP2994134B2 JP2994134B2 JP4083906A JP8390692A JP2994134B2 JP 2994134 B2 JP2994134 B2 JP 2994134B2 JP 4083906 A JP4083906 A JP 4083906A JP 8390692 A JP8390692 A JP 8390692A JP 2994134 B2 JP2994134 B2 JP 2994134B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は準マイクロ波，マイクロ
波帯等で使用されるマイクロストリップアンテナに係
り、特に共振周波数の調整が容易なマイクロストリップ
アンテナに関するものである。
波帯等で使用されるマイクロストリップアンテナに係
り、特に共振周波数の調整が容易な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】近年、準マイクロ波帯や、マイクロ波帯
等の周波数を用いた無線通信システムの実用化が進んで
おり、かかる通信システムのアンテナとしてマイクロス
トリップアンテナが広く利用されるようになって来た。
マイクロストリップアンテナは薄型であるが周波数特性
が一般に狭帯域であり、その周波数整法としては特開平
３−８０６０３号に開示されるような手法が公知であ
る。
等の周波数を用いた無線通信システムの実用化が進んで
おり、かかる通信システムのアンテナとしてマイクロス
トリップアンテナが広く利用されるようになって来た。
マイクロストリップアンテナは薄型であるが周波数特性
が一般に狭帯域であり、その周波数整法としては特開平
３−８０６０３号に開示されるような手法が公知であ
る。
【０００３】従来のマイクロストリップアンテナの例を
図５に示す。図５において、１４は誘電体基板、１５は
放射素子導体、１６は上記放射素子導体１５の周縁部に
形成した微小突起、１７は放射素子導体１５の中心、１
８は給電点である。
図５に示す。図５において、１４は誘電体基板、１５は
放射素子導体、１６は上記放射素子導体１５の周縁部に
形成した微小突起、１７は放射素子導体１５の中心、１
８は給電点である。
【０００４】誘電体基板１４は裏面に接地導体（図示せ
ず）が形成され、該誘電体基板１４上に設けられた放射
素子導体１５の中心１７から径方向にずれた位置に給電
点１８が設けられる。給電点１８からはマイクロ波信号
が給電される。このマイクロストリップアンテナの共振
周波数は上記微小突起１６の径方向の長さを変化させる
ことにより調整することができる。微小突起１６の長さ
が短い場合はマイクロストリップアンテナの共振周波数
が高くなる。
ず）が形成され、該誘電体基板１４上に設けられた放射
素子導体１５の中心１７から径方向にずれた位置に給電
点１８が設けられる。給電点１８からはマイクロ波信号
が給電される。このマイクロストリップアンテナの共振
周波数は上記微小突起１６の径方向の長さを変化させる
ことにより調整することができる。微小突起１６の長さ
が短い場合はマイクロストリップアンテナの共振周波数
が高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術によるマイクロストリップアンテナの場合、微小突
起１６の切断によって得られる共振周波数の変化は周波
数が高くなる変化のみで、共振周波数を低くすることは
できない。即ち、エッチングによる微小突起１６のパタ
ーン形成後、該微小突起１６を長くすることは困難であ
るため、上記パターン形成後に共振周波数を低く調整す
ることができないという問題があった。
技術によるマイクロストリップアンテナの場合、微小突
起１６の切断によって得られる共振周波数の変化は周波
数が高くなる変化のみで、共振周波数を低くすることは
できない。即ち、エッチングによる微小突起１６のパタ
ーン形成後、該微小突起１６を長くすることは困難であ
るため、上記パターン形成後に共振周波数を低く調整す
ることができないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため本発明では、誘電体を挟んで放射素子導体と地導体
を設け、放射素子導体の中心から変位して設けられた給
電点を有する円偏波マイクロストリップアンテナにおい
て、前記放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素
子導体の中心への変位方向に第１の微小突起のみを設
け、該第１の微小突起に対向するエッジに微小スロット
のみを設け、前記放射素子導体のエッジに給電点から前
記放射素子導体の中心への変位方向に対して直交方向に
第２の微小突起のみを設け、該第２の微小突起に対向す
るエッジに第２の微小スロットのみを設け、前記微小ス
ロットに隣接する放射素子導体の一部或いは上記微小突
起を取り除くことによりアンテナの共振周波数を低く或
いは高く調整し得るようにしている。また、本発明で
は、誘電体を挟んで放射素子導体と地導体を設け、放射
素子導体の中心から変位して設けられた給電点を有する
直線偏波マイクロストリップアンテナにおいて、前記放
射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導体の中
心への変位方向に対して概略＋４５°の方向に第１の微
小突起のみを設け、該第１の微小突起に対向するエッジ
に第１の微小スロットのみを設け、前記放射素子導体の
エッジに給電点から前記放射素子導体の中心への変位方
向に対して概略−４５°の方向に第２の微小突起のみを
設け、該第２の微小突起に対向するエッジに第２の微小
スロットのみを設け、前記微小スロットに隣接する放射
素子導体の一部或いは上記微小突起を取り除くことによ
りアンテナの共振周波数を低く或いは高く調整し得るよ
うにしている。
ため本発明では、誘電体を挟んで放射素子導体と地導体
を設け、放射素子導体の中心から変位して設けられた給
電点を有する円偏波マイクロストリップアンテナにおい
て、前記放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素
子導体の中心への変位方向に第１の微小突起のみを設
け、該第１の微小突起に対向するエッジに微小スロット
のみを設け、前記放射素子導体のエッジに給電点から前
記放射素子導体の中心への変位方向に対して直交方向に
第２の微小突起のみを設け、該第２の微小突起に対向す
るエッジに第２の微小スロットのみを設け、前記微小ス
ロットに隣接する放射素子導体の一部或いは上記微小突
起を取り除くことによりアンテナの共振周波数を低く或
いは高く調整し得るようにしている。また、本発明で
は、誘電体を挟んで放射素子導体と地導体を設け、放射
素子導体の中心から変位して設けられた給電点を有する
直線偏波マイクロストリップアンテナにおいて、前記放
射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導体の中
心への変位方向に対して概略＋４５°の方向に第１の微
小突起のみを設け、該第１の微小突起に対向するエッジ
に第１の微小スロットのみを設け、前記放射素子導体の
エッジに給電点から前記放射素子導体の中心への変位方
向に対して概略−４５°の方向に第２の微小突起のみを
設け、該第２の微小突起に対向するエッジに第２の微小
スロットのみを設け、前記微小スロットに隣接する放射
素子導体の一部或いは上記微小突起を取り除くことによ
りアンテナの共振周波数を低く或いは高く調整し得るよ
うにしている。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、放射素子導体に形成した
微小突起の一部又は全部を取り除くことにより、アンテ
ナの共振周波数を高く調整することができると共に、微
小スロットを形作る放射素子導体の一部を取り除くこと
により共振周波数を低く調整することもできる。即ち、
同じ共振モードに対して微小スロットと微小突起を配置
することにより、アンテナの共振周波数調整時に微小突
起又は微小スロットに隣接する放射素子導体の一部を取
り除くことにより、エッチングによるパターン形成後に
おいても共振周波数を高くしたり低くしたりすることが
可能になる。
微小突起の一部又は全部を取り除くことにより、アンテ
ナの共振周波数を高く調整することができると共に、微
小スロットを形作る放射素子導体の一部を取り除くこと
により共振周波数を低く調整することもできる。即ち、
同じ共振モードに対して微小スロットと微小突起を配置
することにより、アンテナの共振周波数調整時に微小突
起又は微小スロットに隣接する放射素子導体の一部を取
り除くことにより、エッチングによるパターン形成後に
おいても共振周波数を高くしたり低くしたりすることが
可能になる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の１実施例の斜視図である。図
１において、１は誘電体基板、２は上記誘電体基板１の
裏面に形成した地導体、３は上記誘電体基板１の表面に
形成したほぼ正方形状の放射素子導体、４は上記放射素
子導体３の中心８よりやや片寄った位置に形成した給電
点、５は上記放射素子導体３のエッヂにおいて、該放射
素子導体３より外方に突出するように形成した微小突
起、６は上記微小突起６に対向した位置で上記放射素子
導体３のエッヂに形成した微小スロット、７は放射素子
導体３の中央部に形成したスロット、９，１０，１１，
１２は放射素子導体３のエッヂである。放射素子導体３
等は誘電体基板１上にエッチング技術により設けられ
る。
１において、１は誘電体基板、２は上記誘電体基板１の
裏面に形成した地導体、３は上記誘電体基板１の表面に
形成したほぼ正方形状の放射素子導体、４は上記放射素
子導体３の中心８よりやや片寄った位置に形成した給電
点、５は上記放射素子導体３のエッヂにおいて、該放射
素子導体３より外方に突出するように形成した微小突
起、６は上記微小突起６に対向した位置で上記放射素子
導体３のエッヂに形成した微小スロット、７は放射素子
導体３の中央部に形成したスロット、９，１０，１１，
１２は放射素子導体３のエッヂである。放射素子導体３
等は誘電体基板１上にエッチング技術により設けられ
る。
【０００９】放射素子導体３の中心８よりずらせた位置
に形成した給電点４に背面からピン等により給電すると
放射素子導体３と他導体２と誘電体基板１で形成される
マイクロストリップアンテナ回路は方形マイクロストリ
ップアンテナとして動作する。放射素子導体３の中央部
に形成したスロット７は円偏波を発生させるために中心
８を含む位置に設けられ、該中心８と給電点４を結ぶ線
上に対して４５°傾いた放射素子導体３上に長手方向を
持つように形成される。
に形成した給電点４に背面からピン等により給電すると
放射素子導体３と他導体２と誘電体基板１で形成される
マイクロストリップアンテナ回路は方形マイクロストリ
ップアンテナとして動作する。放射素子導体３の中央部
に形成したスロット７は円偏波を発生させるために中心
８を含む位置に設けられ、該中心８と給電点４を結ぶ線
上に対して４５°傾いた放射素子導体３上に長手方向を
持つように形成される。
【００１０】このようにスロット７を形成することによ
り方形パッチの共振モードの縮退をとき、直交する２つ
の共振モードを９０°の位相差をもって励振することが
できる。上記微小突起５は放射素子導体３の２つのエッ
ヂ９，１０上に複数個設けられ、また上記微小スロット
６は放射素子導体３の２つのエッヂ１１，１２の近傍に
複数個設けられる。微小突起５及び微小スロット６はエ
ッチング技術により放射素子導体３とともに形成され
る。２つのエッヂ９，１０に設けた微小突起５の２つを
取り除くことにより、２つの共振モードに対してキャパ
シタンス成分を変化させて共振周波数を同時に高くする
ことができる。
り方形パッチの共振モードの縮退をとき、直交する２つ
の共振モードを９０°の位相差をもって励振することが
できる。上記微小突起５は放射素子導体３の２つのエッ
ヂ９，１０上に複数個設けられ、また上記微小スロット
６は放射素子導体３の２つのエッヂ１１，１２の近傍に
複数個設けられる。微小突起５及び微小スロット６はエ
ッチング技術により放射素子導体３とともに形成され
る。２つのエッヂ９，１０に設けた微小突起５の２つを
取り除くことにより、２つの共振モードに対してキャパ
シタンス成分を変化させて共振周波数を同時に高くする
ことができる。
【００１１】図２は上記微小スロット６部を拡大して示
した図である。同図中、ハッチング部１３は放射素子導
体３の一部分で微小スロット６を形成するスロット形成
部を表す。エッヂ１１，１２の近傍に設けた２つの微小
スロット６のハッチング部１３を取り除くことにより、
放射素子導体３の２つの共振モードに対して電流分布を
変化させることができ、共振周波数を同時に低くするこ
とができる。
した図である。同図中、ハッチング部１３は放射素子導
体３の一部分で微小スロット６を形成するスロット形成
部を表す。エッヂ１１，１２の近傍に設けた２つの微小
スロット６のハッチング部１３を取り除くことにより、
放射素子導体３の２つの共振モードに対して電流分布を
変化させることができ、共振周波数を同時に低くするこ
とができる。
【００１２】ここで、１つの微小突起５又は１つの微小
スロット６のハッチング部１３を取り除く方法は、給電
点４からアンテナ側をみたアドミッタンスのサセプタン
ス分に変化が生じるので好ましくない。そのため上記の
ように２個の微小突起及び２個の微小スロットにより調
整する。
スロット６のハッチング部１３を取り除く方法は、給電
点４からアンテナ側をみたアドミッタンスのサセプタン
ス分に変化が生じるので好ましくない。そのため上記の
ように２個の微小突起及び２個の微小スロットにより調
整する。
【００１３】又、エッヂ９，１０に各１ヶの大きな突起
を設け、エッヂ１１，１２にも各１ヶの大きなスロット
を設け、これらの突起及びスロットの大きさを変化させ
て周波数を変化させても良いが、長さの調整に誤差が生
じ易く微妙な周波数調整が困難になる。
を設け、エッヂ１１，１２にも各１ヶの大きなスロット
を設け、これらの突起及びスロットの大きさを変化させ
て周波数を変化させても良いが、長さの調整に誤差が生
じ易く微妙な周波数調整が困難になる。
【００１４】そこで、微小突起５及び微小スロット６を
複数個設けて１ヶの微小スロット５に隣接する放射素子
導体３の一部（上記ハンチング部１３）を取り除いて周
波数調整を行うことにより、調整の再現性，信頼性を向
上させている。
複数個設けて１ヶの微小スロット５に隣接する放射素子
導体３の一部（上記ハンチング部１３）を取り除いて周
波数調整を行うことにより、調整の再現性，信頼性を向
上させている。
【００１５】微小突起５及び微小スロット６等、個々の
大きさは小さいので放射素子導体３から放射する電波の
指向性を与える影響は小さい。放射素子導体３の一部の
除去は、放射素子導体３の該当部をカッター等で切断
し、微小突起５又は上記ハンチング部１３にハンダごて
等で熱を加え、パターン裏面の接着剤を軟化させること
により容易に実現できるが、単にカッターで切断して電
気的導通を断つだけでも同様の効果がある。
大きさは小さいので放射素子導体３から放射する電波の
指向性を与える影響は小さい。放射素子導体３の一部の
除去は、放射素子導体３の該当部をカッター等で切断
し、微小突起５又は上記ハンチング部１３にハンダごて
等で熱を加え、パターン裏面の接着剤を軟化させること
により容易に実現できるが、単にカッターで切断して電
気的導通を断つだけでも同様の効果がある。
【００１６】図３は本発明の実施例において、アンテナ
共振周波数を調整した場合の実験結果を示すものであ
る。実験は１．５ＧＨｚ帯で行い、誘電体基板１として
ＢＴレンジを用い、放射素子導体３及び微小突起５，微
小スロット６は厚さ１．６ｍｍの銅張積層板を用いて遠
方界での電波の主放射方向における軸比の周波数特性を
測定した。この実験では、エッジ９，１０，１１，１２
にそれぞれ微小突起５及び微小スロット６を１１個ずつ
設けた。図３のグラフの縦軸にとる軸比最小周波数は放
射素子導体３の共振周波数の変化に比例して変化する。
共振周波数を調整した場合の実験結果を示すものであ
る。実験は１．５ＧＨｚ帯で行い、誘電体基板１として
ＢＴレンジを用い、放射素子導体３及び微小突起５，微
小スロット６は厚さ１．６ｍｍの銅張積層板を用いて遠
方界での電波の主放射方向における軸比の周波数特性を
測定した。この実験では、エッジ９，１０，１１，１２
にそれぞれ微小突起５及び微小スロット６を１１個ずつ
設けた。図３のグラフの縦軸にとる軸比最小周波数は放
射素子導体３の共振周波数の変化に比例して変化する。
【００１７】図３から明らかなように突起５を取り除く
と、軸比最小周波数は次第に高くなり、微小スロット６
に隣接する放射素子導体３の一部（ハッチング部１３）
を取り除くと、軸比最小周波数は次第に低くなる。又、
実験を通じて軸比の値は１．４ｄＢ〜３．９ｄＢで大き
な変化はなく、２つの共振モードに対応する２つの共振
周波数が共に同じような変化をしていることがわかる。
と、軸比最小周波数は次第に高くなり、微小スロット６
に隣接する放射素子導体３の一部（ハッチング部１３）
を取り除くと、軸比最小周波数は次第に低くなる。又、
実験を通じて軸比の値は１．４ｄＢ〜３．９ｄＢで大き
な変化はなく、２つの共振モードに対応する２つの共振
周波数が共に同じような変化をしていることがわかる。
【００１８】以上説明した本発明実施例は種々の変形が
可能である。図４の（ｃ）に示すものは本発明の他の実
施例における放射素子導体３の導体パターンであり、上
記図１に示す第１の実施例に対応する部分は同一符号を
示す。この実施例は放射素子導体３が円形パッチとなっ
ている。図４（ｄ）は本発明を直線偏波アンテナに対し
て応用した実施例であり、励振モードの方向に対して約
４５°傾いた位置に微小突起５及び微小スロット６を設
けたものである。この場合も偏波面が異なるのみで、上
記第１の実施例の場合と同様な作用効果を奏する。
可能である。図４の（ｃ）に示すものは本発明の他の実
施例における放射素子導体３の導体パターンであり、上
記図１に示す第１の実施例に対応する部分は同一符号を
示す。この実施例は放射素子導体３が円形パッチとなっ
ている。図４（ｄ）は本発明を直線偏波アンテナに対し
て応用した実施例であり、励振モードの方向に対して約
４５°傾いた位置に微小突起５及び微小スロット６を設
けたものである。この場合も偏波面が異なるのみで、上
記第１の実施例の場合と同様な作用効果を奏する。
【００１９】以上述べたように本発明の実施例によれ
ば、エッチングによる放射素子導体３のパターン形成を
行った後であっても、容易な方法によりマイクロストリ
ップアンテナの共振周波数の調整を行うことができ、特
に高い周波数への調整のみならず、低い周波数への調整
も簡単に行うことができる。
ば、エッチングによる放射素子導体３のパターン形成を
行った後であっても、容易な方法によりマイクロストリ
ップアンテナの共振周波数の調整を行うことができ、特
に高い周波数への調整のみならず、低い周波数への調整
も簡単に行うことができる。
【００２０】従って、基板厚のばらつきによる共振周波
数の変化に対して周波数調整を行う場合等には、平均基
板厚の場合に設計周波数になるようにアンテナ特性をあ
わせておくと、ほとんどの基板に対しては周波数調整を
行う必要がなく、基板厚がばらついて周波数特性が上下
にずれた場合にのみ必要に応じて上述する周波数調整操
作を行えば良いから、調整時間が短くなり生産性を向上
することができる。なお、上記の実施例は本発明の効果
を失わない範囲で種々の変形を行うことが可能であり、
放射素子導体３，微小突起５，微小スロット６，スロッ
ト７等の形状，寸法，数等は適宜必要に応じて選定すれ
ば良い。
数の変化に対して周波数調整を行う場合等には、平均基
板厚の場合に設計周波数になるようにアンテナ特性をあ
わせておくと、ほとんどの基板に対しては周波数調整を
行う必要がなく、基板厚がばらついて周波数特性が上下
にずれた場合にのみ必要に応じて上述する周波数調整操
作を行えば良いから、調整時間が短くなり生産性を向上
することができる。なお、上記の実施例は本発明の効果
を失わない範囲で種々の変形を行うことが可能であり、
放射素子導体３，微小突起５，微小スロット６，スロッ
ト７等の形状，寸法，数等は適宜必要に応じて選定すれ
ば良い。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上のような構成であるので、
アンテナの共振周波数を放射素子導体を形成した後であ
っても高くしたり低くしたり自由に調整することができ
るので、アンテナ設計の自由度が増すと共に周波数調整
操作が容易で生産性に優れたマイクロストリップアンテ
ナを提供することができる。
アンテナの共振周波数を放射素子導体を形成した後であ
っても高くしたり低くしたり自由に調整することができ
るので、アンテナ設計の自由度が増すと共に周波数調整
操作が容易で生産性に優れたマイクロストリップアンテ
ナを提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例の構成図。
【図２】 図１の要部拡大図。
【図３】 本発明の動作説明図。
【図４】 本発明の種々の他の実施例を説明するための
図であり、放射素子導体の種々の平面パターンを示す
図。
図であり、放射素子導体の種々の平面パターンを示す
図。
【図５】 従来例の平面図。
１ 誘電体基板 ２ 地導体 ３ 放射素子導体 ５ 微小突起 ６ 微小スロット １３ ハッチング部
フロントページの続き (72)発明者 太田 智三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャ−プ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−37227（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259603（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−80603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−141006（ＪＰ，Ａ) 米国特許4379296（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01Q 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】誘電体を挟んで放射素子導体と地導体を設
け、放射素子導体の中心から変位して設けられた給電点
を有する円偏波マイクロストリップアンテナにおいて、前記 放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導
体の中心への変位方向に第１の微小突起のみを設け、該
第１の微小突起に対向するエッジに微小スロットのみを
設け、 前記放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導
体の中心への変位方向に対して直交方向に第２の微小突
起のみを設け、該第２の微小突起に対向するエッジに第
２の微小スロットのみを設け、 前記微小スロットに隣接する放射素子導体の一部或いは
上記微小突起を取り除くことによりアンテナの共振周波
数を低く或いは高く調整し得るようにしたことを特徴と
する円偏波 マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項２】誘電体を挟んで放射素子導体と地導体を設
け、放射素子導体の中心から変位して設けられた給電点
を有する直線偏波マイクロストリップアンテナにおい
て、 前記放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導
体の中心への変位方向に対して概略＋４５°の方向に第
１の微小突起のみを設け、該第１の微小突起に対向する
エッジに第１の微小スロットのみを設け、 前記放射素子導体のエッジに給電点から前記放射素子導
体の中心への変位方向に対して概略−４５°の方向に第
２の微小突起のみを設け、該第２の微小突起に対向する
エッジに第２の微小スロットのみを設け、 前記微小スロットに隣接する放射素子導体の一部或いは
上記微小突起を取り除くことによりアンテナの共振周波
数を低く或いは高く調整し得るようにしたことを特徴と
する直線偏波マイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083906A JP2994134B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083906A JP2994134B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283927A JPH05283927A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2994134B2 true JP2994134B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13815667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083906A Expired - Fee Related JP2994134B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994134B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4083906A patent/JP2994134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05283927A (ja) | 1993-10-29 |
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