JP3055467B2 - アンテナ - Google Patents
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- JP3055467B2 JP3055467B2 JP8172506A JP17250696A JP3055467B2 JP 3055467 B2 JP3055467 B2 JP 3055467B2 JP 8172506 A JP8172506 A JP 8172506A JP 17250696 A JP17250696 A JP 17250696A JP 3055467 B2 JP3055467 B2 JP 3055467B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/28—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave comprising elements constituting electric discontinuities and spaced in direction of wave propagation, e.g. dielectric elements or conductive elements forming artificial dielectric
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
- H01Q21/0068—Dielectric waveguide fed arrays
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関し、
詳しくは、自動車の衝突防止装置等に用いられるミリ波
帯のＮＲＤガイド（非放射性誘電体線路）アンテナに関
するものである。
詳しくは、自動車の衝突防止装置等に用いられるミリ波
帯のＮＲＤガイド（非放射性誘電体線路）アンテナに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のミリ波帯のＮＲＤガイドで用いら
れるアンテナを図８及び図９に示す。図８において、７
１，７２は面状の導体であり、導体７１，７２の間に、
誘電体ストリップ７３を挟み込んでＮＲＤガイドを構成
している。そして、ＮＲＤガイドの一端を送受信回路
（図示せず）と接続し、他端で誘電体ストリップ７３を
導体７１，７２の間より突出させることにより、アンテ
ナ７４が構成されている。このように構成されたアンテ
ナ７４は、誘電体ストリップ７３の長手方向に電磁波を
放射するものである。
れるアンテナを図８及び図９に示す。図８において、７
１，７２は面状の導体であり、導体７１，７２の間に、
誘電体ストリップ７３を挟み込んでＮＲＤガイドを構成
している。そして、ＮＲＤガイドの一端を送受信回路
（図示せず）と接続し、他端で誘電体ストリップ７３を
導体７１，７２の間より突出させることにより、アンテ
ナ７４が構成されている。このように構成されたアンテ
ナ７４は、誘電体ストリップ７３の長手方向に電磁波を
放射するものである。
【０００３】また、図９において、８１は誘電体ストリ
ップであり、誘電体ストリップ８１の上下面には面状の
導体８３，８４が取り付けられＮＲＤガイド構造をな
し、誘電体ストリップ８１の水平方向（図９におけるＸ
軸方向）に、電磁波を放射するためのノッチ８１ａが形
成され、誘電体ストリップ８１の一端部側面には給電す
るための同軸線路８２が取り付けられている。また、上
面の導体８３には、誘電体ストリップ８１の長手方向
（図９におけるＹ軸方向）と平行に複数の開口部８５が
形成されて、平面アンテナ８６が構成されている。
ップであり、誘電体ストリップ８１の上下面には面状の
導体８３，８４が取り付けられＮＲＤガイド構造をな
し、誘電体ストリップ８１の水平方向（図９におけるＸ
軸方向）に、電磁波を放射するためのノッチ８１ａが形
成され、誘電体ストリップ８１の一端部側面には給電す
るための同軸線路８２が取り付けられている。また、上
面の導体８３には、誘電体ストリップ８１の長手方向
（図９におけるＹ軸方向）と平行に複数の開口部８５が
形成されて、平面アンテナ８６が構成されている。
【０００４】このように構成された平面アンテナ８６
は、誘電体ストリップ８１から水平方向（図９における
Ｘ軸方向）に電磁波が放射され、その１波長間隔で導体
８３に開口部８５が形成された場合に、開口部８５を介
して平面アンテナ８６の垂直方向（図９におけるＺ軸方
向）に電磁波を放射するものである。
は、誘電体ストリップ８１から水平方向（図９における
Ｘ軸方向）に電磁波が放射され、その１波長間隔で導体
８３に開口部８５が形成された場合に、開口部８５を介
して平面アンテナ８６の垂直方向（図９におけるＺ軸方
向）に電磁波を放射するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
アンテナ７４においては、電磁波の放射方向が誘電体ス
トリップ７３の長手方向のみとなるため、自動車の衝突
防止装置に用いて、自動車の進行方向に電磁波の放射方
向が向くようにアンテナ７４を取り付けると、アンテナ
７４が自動車の進行方向と平行に配置されることにな
り、アンテナ７４の導体７１，７２の側面が例えばエン
ジンルーム内に出っ張り、アンテナ７４の取付位置に制
約が生じていた。
アンテナ７４においては、電磁波の放射方向が誘電体ス
トリップ７３の長手方向のみとなるため、自動車の衝突
防止装置に用いて、自動車の進行方向に電磁波の放射方
向が向くようにアンテナ７４を取り付けると、アンテナ
７４が自動車の進行方向と平行に配置されることにな
り、アンテナ７４の導体７１，７２の側面が例えばエン
ジンルーム内に出っ張り、アンテナ７４の取付位置に制
約が生じていた。
【０００６】また、平面アンテナ８６は、ミリ波帯で使
用されるため、誘電体ストリップ８１に形成されるノッ
チ８１ａや、導体８３の開口部８５の加工に高精度が要
求される。また、複数の開口部８５を必要とするため、
導体８３，８４の表面積が広くなり、導体８３，８４の
強度不足により導体８３，８４が撓みアンテナ特性にバ
ラツキが生じていた。
用されるため、誘電体ストリップ８１に形成されるノッ
チ８１ａや、導体８３の開口部８５の加工に高精度が要
求される。また、複数の開口部８５を必要とするため、
導体８３，８４の表面積が広くなり、導体８３，８４の
強度不足により導体８３，８４が撓みアンテナ特性にバ
ラツキが生じていた。
【０００７】さらに、アンテナ７４の利得は誘電体スト
リップ７３の長さに依存し、誘電体ストリップ７３での
損失分を考慮すると、アンテナ効率としては２０％から
５０％しか得ることができない。平面アンテナ８６にお
いて利得を上げようとすると、その形状が大きくなって
しまっていた。
リップ７３の長さに依存し、誘電体ストリップ７３での
損失分を考慮すると、アンテナ効率としては２０％から
５０％しか得ることができない。平面アンテナ８６にお
いて利得を上げようとすると、その形状が大きくなって
しまっていた。
【０００８】本発明は、このような問題を解決するため
に為されたものであり、高利得で、小型化され、電磁波
の放射方向を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安
定して電磁波が放射されるアンテナを提供することを目
的とするものである。
に為されたものであり、高利得で、小型化され、電磁波
の放射方向を所望の方向に設定が可能となり、かつ、安
定して電磁波が放射されるアンテナを提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアンテナにおいては、第１の面状の導体
と、該第１の面状の導体上に配置した誘電体ストリップ
と、該誘電体ストリップの延長軸上で、前記第１の面状
の導体上に配置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器
の側面を、間隔を持って包囲する位置で、前記第１の面
状の導体上に配置した包囲部材と、前記誘電体ストリッ
プ、前記誘電体共振器、および、前記包囲部材を覆い、
かつ、前記誘電体共振器上に位置する部分及びその近傍
に開口部を有する第２の面状の導体と、からなることを
特徴としている。
に、本発明のアンテナにおいては、第１の面状の導体
と、該第１の面状の導体上に配置した誘電体ストリップ
と、該誘電体ストリップの延長軸上で、前記第１の面状
の導体上に配置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器
の側面を、間隔を持って包囲する位置で、前記第１の面
状の導体上に配置した包囲部材と、前記誘電体ストリッ
プ、前記誘電体共振器、および、前記包囲部材を覆い、
かつ、前記誘電体共振器上に位置する部分及びその近傍
に開口部を有する第２の面状の導体と、からなることを
特徴としている。
【００１０】また、前記誘電体共振器から放射される電
磁波の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電
体共振器の側面に対し、前記誘電体ストリップの配置さ
れた方向とほぼ直交する方向においては、ほぼ｛（２ｎ
＋１）／４｝×λの間隔をもって前記第１の面状の導体
上に配置されたことを特徴としている。
磁波の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電
体共振器の側面に対し、前記誘電体ストリップの配置さ
れた方向とほぼ直交する方向においては、ほぼ｛（２ｎ
＋１）／４｝×λの間隔をもって前記第１の面状の導体
上に配置されたことを特徴としている。
【００１１】さらに、前記第２の面状の導体の開口部の
上部に誘電体レンズを配置したことを特徴としている。
上部に誘電体レンズを配置したことを特徴としている。
【００１２】上記の構成によれば、誘電体ストリップに
伝送された電磁波が、誘電体ストリップの延長軸上に配
置された誘電体共振器に電磁結合して、誘電体共振器が
共振することにより、誘電体共振器からアンテナの主に
垂直方向に電磁波が放射される。
伝送された電磁波が、誘電体ストリップの延長軸上に配
置された誘電体共振器に電磁結合して、誘電体共振器が
共振することにより、誘電体共振器からアンテナの主に
垂直方向に電磁波が放射される。
【００１３】このとき、誘電体共振器の内部では、第１
の面状の導体および第２の面状の導体に平行な電界成分
を主成分にもつ上下対称な電磁界が存在するが、第２の
面状の導体に配置された開口部の影響でこの電磁界の上
下対称性が崩れ、第１の面状の導体および第２の面状の
導体に対して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混
在するようになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の
存在により、誘電体共振器の側面から誘電体ストリップ
の配置された方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
の面状の導体および第２の面状の導体に平行な電界成分
を主成分にもつ上下対称な電磁界が存在するが、第２の
面状の導体に配置された開口部の影響でこの電磁界の上
下対称性が崩れ、第１の面状の導体および第２の面状の
導体に対して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混
在するようになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の
存在により、誘電体共振器の側面から誘電体ストリップ
の配置された方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
【００１４】この微量な電磁波がアンテナの外部に漏洩
すると外部の他の電子部品等に影響を及ぼす可能性があ
るが、誘電体共振器の側面を包囲する包囲部材により、
微量な電磁波が外部へ漏洩することがなくなり、外部の
他の電子部品等に電磁波の漏洩による影響が及ぶことが
ない。
すると外部の他の電子部品等に影響を及ぼす可能性があ
るが、誘電体共振器の側面を包囲する包囲部材により、
微量な電磁波が外部へ漏洩することがなくなり、外部の
他の電子部品等に電磁波の漏洩による影響が及ぶことが
ない。
【００１５】また、誘電体共振器と包囲部材との距離
が、｛（２ｎ＋１）／４｝×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から放射
される微量な電磁波が包囲部材により反射されて、誘電
体共振器上の開口部から放射されている電磁波と結合
し、より強く放射される電磁波が得られる。
が、｛（２ｎ＋１）／４｝×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から放射
される微量な電磁波が包囲部材により反射されて、誘電
体共振器上の開口部から放射されている電磁波と結合
し、より強く放射される電磁波が得られる。
【００１６】さらに、誘電体レンズを第２の面状の導体
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナを得ることができる。
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１および図２に、本発明
の第１の実施に形態としてのアンテナ１０を示す。な
お、図１（ａ）はアンテナ１０の平面図であり、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２は分
解斜視図である。１は平板状のアルミニウム等からなる
第１の面状の導体であり、第１の面状の導体１の上面に
は、一端が導波管や伝送回路（図示せず）と接続され、
他端が後述する開口部４ａの位置に達しない開放端であ
る棒状の誘電体ストリップ２が配置される。誘電体スト
リップ２の開放端は端面が平面状をなし、その延長軸上
の開放端側に円柱状の誘電体共振器３が配置される。誘
電体共振器３の側面の周囲には、ある間隔をもって囲む
ように包囲部材６ａが設けられる。そして、誘電体スト
リップ２、誘電体共振器３、および、包囲部材６ａの上
面を覆うように、第２の面状の導体４が配置される。第
２の面状の導体４は平板状のアルミニウム等からなり、
誘電体共振器３上に長方形状である開口部４ａを２本、
誘電体ストリップ２の長さ方向の延長軸に対してそれぞ
れ平行かつ線対称に有する。以上のようにアンテナ１０
が構成される。
を参照して詳細に説明する。図１および図２に、本発明
の第１の実施に形態としてのアンテナ１０を示す。な
お、図１（ａ）はアンテナ１０の平面図であり、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２は分
解斜視図である。１は平板状のアルミニウム等からなる
第１の面状の導体であり、第１の面状の導体１の上面に
は、一端が導波管や伝送回路（図示せず）と接続され、
他端が後述する開口部４ａの位置に達しない開放端であ
る棒状の誘電体ストリップ２が配置される。誘電体スト
リップ２の開放端は端面が平面状をなし、その延長軸上
の開放端側に円柱状の誘電体共振器３が配置される。誘
電体共振器３の側面の周囲には、ある間隔をもって囲む
ように包囲部材６ａが設けられる。そして、誘電体スト
リップ２、誘電体共振器３、および、包囲部材６ａの上
面を覆うように、第２の面状の導体４が配置される。第
２の面状の導体４は平板状のアルミニウム等からなり、
誘電体共振器３上に長方形状である開口部４ａを２本、
誘電体ストリップ２の長さ方向の延長軸に対してそれぞ
れ平行かつ線対称に有する。以上のようにアンテナ１０
が構成される。
【００１８】このように構成されたアンテナ１０は、第
１の面状の導体１，第２の面状の導体４と誘電体ストリ
ップ２とでＮＲＤガイド構造を成しており、導波管や伝
送回路（図示せず）から誘電体ストリップ２に伝送され
た電磁波は、図３に示すように、誘電体ストリップ２内
を誘電体ストリップ２の長手方向（図１，図３における
Ｘ軸方向）と直角で第１の面状の導体１および第２の面
状の導体４と水平方向（図１，図３におけるＹ軸方向）
の成分を持つ電界Ｅ1 と、第２の面状の導体４に垂直方
向の成分をもつ磁界Ｈ1 とが生じるＬＳＭモードで伝搬
する。そして、誘電体ストリップ２と誘電体共振器３と
が電磁結合し、誘電体共振器３内に、誘電体ストリップ
２の電界Ｅ1 と同一方向の成分を持つ電界Ｅ2 をもつＨ
Ｅ111 モードが発生する。そして、誘電体共振器３より
開口部４ａを介して、第２の面状の導体４の主表面の垂
直方向（図１，図３におけるＺ軸方向）に電磁波が放射
される。したがって、アンテナ５を例えば、自動車に搭
載する場合は、開口部４ａを自動車の進行方向に向けて
設置する。
１の面状の導体１，第２の面状の導体４と誘電体ストリ
ップ２とでＮＲＤガイド構造を成しており、導波管や伝
送回路（図示せず）から誘電体ストリップ２に伝送され
た電磁波は、図３に示すように、誘電体ストリップ２内
を誘電体ストリップ２の長手方向（図１，図３における
Ｘ軸方向）と直角で第１の面状の導体１および第２の面
状の導体４と水平方向（図１，図３におけるＹ軸方向）
の成分を持つ電界Ｅ1 と、第２の面状の導体４に垂直方
向の成分をもつ磁界Ｈ1 とが生じるＬＳＭモードで伝搬
する。そして、誘電体ストリップ２と誘電体共振器３と
が電磁結合し、誘電体共振器３内に、誘電体ストリップ
２の電界Ｅ1 と同一方向の成分を持つ電界Ｅ2 をもつＨ
Ｅ111 モードが発生する。そして、誘電体共振器３より
開口部４ａを介して、第２の面状の導体４の主表面の垂
直方向（図１，図３におけるＺ軸方向）に電磁波が放射
される。したがって、アンテナ５を例えば、自動車に搭
載する場合は、開口部４ａを自動車の進行方向に向けて
設置する。
【００１９】このアンテナ１０において、誘電体ストリ
ップ２に伝送された電磁波は、誘電体ストリップ２の延
長軸上に配置された誘電体共振器３に電磁結合して、誘
電体共振器３が共振することにより、誘電体共振器３か
ら開口部４ａを介してアンテナ１０の主に垂直方向に電
磁波が放射される。
ップ２に伝送された電磁波は、誘電体ストリップ２の延
長軸上に配置された誘電体共振器３に電磁結合して、誘
電体共振器３が共振することにより、誘電体共振器３か
ら開口部４ａを介してアンテナ１０の主に垂直方向に電
磁波が放射される。
【００２０】このとき、先に説明したように、誘電体共
振器３の内部では、第１の面状の導体１および第２の面
状の導体４に平行な電界成分Ｅ1 を主成分にもつ上下対
称な電磁界が存在するが、第２の面状の導体４に配置さ
れた開口部４ａの影響でこの電磁界の上下対称性が崩
れ、第１の面状の導体１および第２の面状の導体４に対
して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混在するよ
うになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の存在によ
り、誘電体共振器３の側面から誘電体ストリップ２の配
置された長手方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
振器３の内部では、第１の面状の導体１および第２の面
状の導体４に平行な電界成分Ｅ1 を主成分にもつ上下対
称な電磁界が存在するが、第２の面状の導体４に配置さ
れた開口部４ａの影響でこの電磁界の上下対称性が崩
れ、第１の面状の導体１および第２の面状の導体４に対
して垂直な電界成分を主成分にもつ電磁界が混在するよ
うになる。この垂直な電界成分を持つ電磁界の存在によ
り、誘電体共振器３の側面から誘電体ストリップ２の配
置された長手方向とほぼ直交する方向に向かって微量な
電磁波が放射されている。
【００２１】この微量の電磁波をアンテナ１０の外部へ
漏洩することを防止する手段として、誘電体共振器３の
周囲に包囲部材６ａが設けられている。
漏洩することを防止する手段として、誘電体共振器３の
周囲に包囲部材６ａが設けられている。
【００２２】図４は、図１（ａ）に示すアンテナ１０の
Ｂ−Ｂ線断面図であり、この図４を用いて、誘電体共振
器３の側面から誘電体ストリップ２の配置された長手方
向とほぼ直交する方向に向かって放射される微量な電磁
波と包囲部材６ａとの関係を説明する。
Ｂ−Ｂ線断面図であり、この図４を用いて、誘電体共振
器３の側面から誘電体ストリップ２の配置された長手方
向とほぼ直交する方向に向かって放射される微量な電磁
波と包囲部材６ａとの関係を説明する。
【００２３】包囲部材６ａと誘電体共振器３の中心部と
の間隔をＬとし、誘電体共振器３から放射される電磁波
の波長をλとしたとき、 Ｌ＝｛（２ｎ＋１）／４｝×λ ・・・ （ｎは０
以上の整数） で表される式が成り立つように包囲部材６ａを配置す
る。すると、包囲部材６ａは、誘電体共振器３の側面か
ら放射される微量の電磁波がアンテナ１０の外部へ漏洩
することを防止するだけでなく、微量の電磁波を誘電体
共振器３の方へ反射し、この反射された電磁波と誘電体
共振器３の側面から放射される微量の電磁波とが干渉し
図４に示すような定在波Ｗを発生する。図４では、包囲
部材６ａと誘電体共振器３の中心部との間隔Ｌが、式
において例えばｎ＝２を代入した５／４λの場合を示し
ており、誘電体共振器３が配置されている部分で定在波
Ｗの電界強度が極大となる。この定在波Ｗが、誘電体共
振器３の上面から開口部４ａを介して放射される電磁波
と結合し、より強い電磁波となって放射される。
の間隔をＬとし、誘電体共振器３から放射される電磁波
の波長をλとしたとき、 Ｌ＝｛（２ｎ＋１）／４｝×λ ・・・ （ｎは０
以上の整数） で表される式が成り立つように包囲部材６ａを配置す
る。すると、包囲部材６ａは、誘電体共振器３の側面か
ら放射される微量の電磁波がアンテナ１０の外部へ漏洩
することを防止するだけでなく、微量の電磁波を誘電体
共振器３の方へ反射し、この反射された電磁波と誘電体
共振器３の側面から放射される微量の電磁波とが干渉し
図４に示すような定在波Ｗを発生する。図４では、包囲
部材６ａと誘電体共振器３の中心部との間隔Ｌが、式
において例えばｎ＝２を代入した５／４λの場合を示し
ており、誘電体共振器３が配置されている部分で定在波
Ｗの電界強度が極大となる。この定在波Ｗが、誘電体共
振器３の上面から開口部４ａを介して放射される電磁波
と結合し、より強い電磁波となって放射される。
【００２４】これにより、誘電体ストリップ２に伝送さ
れる電磁波を、効率よくアンテナ１０から放射させるこ
とができる。
れる電磁波を、効率よくアンテナ１０から放射させるこ
とができる。
【００２５】上記アンテナ１０では、図２に示すように
包囲部材６ａが誘電体共振器３の周囲で円形状にくりぬ
かれているため、誘電体共振器３の中心部と包囲部材６
ａの任意の点との距離は、上記式が常に成り立つ。と
ころで、誘電体共振器３の側面から放射される微量の電
磁波は、誘電体共振器３の中心部に対し、誘電体ストリ
ップ２の配置された方向とほぼ直交する方向に伝播する
ため、上記式は、包囲部材６ａの全ての位置で成り立
つ必要はなく、誘電体共振器３の中心部に対し、誘電体
ストリップ２の配置された方向とほぼ直交する方向に位
置する包囲部材６ａとの距離について式が成り立てば
よい。
包囲部材６ａが誘電体共振器３の周囲で円形状にくりぬ
かれているため、誘電体共振器３の中心部と包囲部材６
ａの任意の点との距離は、上記式が常に成り立つ。と
ころで、誘電体共振器３の側面から放射される微量の電
磁波は、誘電体共振器３の中心部に対し、誘電体ストリ
ップ２の配置された方向とほぼ直交する方向に伝播する
ため、上記式は、包囲部材６ａの全ての位置で成り立
つ必要はなく、誘電体共振器３の中心部に対し、誘電体
ストリップ２の配置された方向とほぼ直交する方向に位
置する包囲部材６ａとの距離について式が成り立てば
よい。
【００２６】そこで、包囲部材の別形状の例を、第２の
実施の形態および第３の実施の形態としてそれぞれ図５
および図６に示す。第２および第３の実施の形態で示す
アンテナは、第１の実施の形態で示すアンテナ１０に対
し、包囲部材の形状が異なるのみであるため、包囲部材
以外の構成については、第１の実施の形態と同一番号を
付しその説明を省略する。
実施の形態および第３の実施の形態としてそれぞれ図５
および図６に示す。第２および第３の実施の形態で示す
アンテナは、第１の実施の形態で示すアンテナ１０に対
し、包囲部材の形状が異なるのみであるため、包囲部材
以外の構成については、第１の実施の形態と同一番号を
付しその説明を省略する。
【００２７】図５に示すように、第２の実施の形態とし
てのアンテナ１０には、誘電体共振器３の側面の周囲に
間隔をもって配置される包囲部材として、アルミニウム
等の金属からなる板を四角形状にくりぬいた包囲部材６
ｂが配置される。また、板状のものに限らず、図６に示
す第３の実施の形態のアンテナ１０のように、枠状に加
工されたアルミニウム等の金属棒からなる包囲部材６ｃ
が、誘電体共振器３の側面の周囲に間隔をもって配置さ
れる。このように、包囲部材は誘電体共振器３の側面か
ら放射される微量の電磁波が外部に漏洩せずにその微量
の電磁波が反射して誘電体共振器３の方向に戻るような
構造であること、つまり、包囲部材の厚みが誘電体スト
リップ２や誘電体共振器３の厚みと等しく、漏洩する電
磁波を反射する反射面が平面であり且つその反射面が第
１の面状の導体１および第２の面状の導体４に対して垂
直である構造であれば、特に包囲部材の形状は上記実施
の形態に示した形状に限定されるものではない。
てのアンテナ１０には、誘電体共振器３の側面の周囲に
間隔をもって配置される包囲部材として、アルミニウム
等の金属からなる板を四角形状にくりぬいた包囲部材６
ｂが配置される。また、板状のものに限らず、図６に示
す第３の実施の形態のアンテナ１０のように、枠状に加
工されたアルミニウム等の金属棒からなる包囲部材６ｃ
が、誘電体共振器３の側面の周囲に間隔をもって配置さ
れる。このように、包囲部材は誘電体共振器３の側面か
ら放射される微量の電磁波が外部に漏洩せずにその微量
の電磁波が反射して誘電体共振器３の方向に戻るような
構造であること、つまり、包囲部材の厚みが誘電体スト
リップ２や誘電体共振器３の厚みと等しく、漏洩する電
磁波を反射する反射面が平面であり且つその反射面が第
１の面状の導体１および第２の面状の導体４に対して垂
直である構造であれば、特に包囲部材の形状は上記実施
の形態に示した形状に限定されるものではない。
【００２８】また、上記実施の形態で用いられた包囲部
材６ａ，６ｂ，６ｃの材質と、第１の面状の導体１の材
質が同一のものである場合は、第１の面状の導体１と包
囲部材６ａ，６ｂ，６ｃは一体成形して形成されてもよ
い。
材６ａ，６ｂ，６ｃの材質と、第１の面状の導体１の材
質が同一のものである場合は、第１の面状の導体１と包
囲部材６ａ，６ｂ，６ｃは一体成形して形成されてもよ
い。
【００２９】また、包囲部材６ａ，６ｂ，６ｃの材質と
しては、上記実施の形態ではアルミニウムなどの金属が
示されており、このように金属により包囲部材を構成す
れば、電磁波を反射する上で有効である。
しては、上記実施の形態ではアルミニウムなどの金属が
示されており、このように金属により包囲部材を構成す
れば、電磁波を反射する上で有効である。
【００３０】また、上記実施の形態では、第２の面状の
導体中の開口部として、長方形状のものを２本、平行か
つ線対称に設けて構成したが、長方形状の開口部を誘電
体共振器上に一本設けて構成してもよく、また、開口部
の形状も長方形状に限らず、円形状でもよく、アンテナ
の使用目的に応じて種々変更できるものである。
導体中の開口部として、長方形状のものを２本、平行か
つ線対称に設けて構成したが、長方形状の開口部を誘電
体共振器上に一本設けて構成してもよく、また、開口部
の形状も長方形状に限らず、円形状でもよく、アンテナ
の使用目的に応じて種々変更できるものである。
【００３１】また、図示はしないが、誘電体ストリップ
と誘電体共振器との間に、さらに別の誘電体共振器を配
置して構成されるアンテナは、２つの誘電体共振器で２
つの共振を引き起こすため、送信時における２次高調波
などのスプリアスに対するフィルタ効果が得られる。さ
らに、誘電体共振器を誘電体ストリップの延長軸上に複
数個設けることにより、フィルタ効果が高まると共にア
ンテナの広帯域化が図られることになる。
と誘電体共振器との間に、さらに別の誘電体共振器を配
置して構成されるアンテナは、２つの誘電体共振器で２
つの共振を引き起こすため、送信時における２次高調波
などのスプリアスに対するフィルタ効果が得られる。さ
らに、誘電体共振器を誘電体ストリップの延長軸上に複
数個設けることにより、フィルタ効果が高まると共にア
ンテナの広帯域化が図られることになる。
【００３２】以上説明した第１乃至第３の実施の形態に
おいて、誘電体共振器３は円柱状のものが示されている
が、誘電体共振器の形状は、円柱状以外に角柱状を用い
ることができる。
おいて、誘電体共振器３は円柱状のものが示されている
が、誘電体共振器の形状は、円柱状以外に角柱状を用い
ることができる。
【００３３】なお、包囲部材６ａ，６ｂ，６ｃは、誘電
体ストリップ２や誘電体共振器３と接触して配置される
と、誘電体ストリップ２から電磁波が伝送されなかった
り、誘電体共振器３から放射される電磁波の周波数が所
望の周波数から大きくずれたりするため、誘電体ストリ
ップ２や誘電体共振器３と間隔をもって配置されてい
る。
体ストリップ２や誘電体共振器３と接触して配置される
と、誘電体ストリップ２から電磁波が伝送されなかった
り、誘電体共振器３から放射される電磁波の周波数が所
望の周波数から大きくずれたりするため、誘電体ストリ
ップ２や誘電体共振器３と間隔をもって配置されてい
る。
【００３４】次に、図７に本発明の第４の実施の形態に
よるアンテナ５０を示す。図７に示すように、図１乃至
図６に示す構造のアンテナ１０における第２の面状の導
体４の上面に、開口部４ａに対応して電磁波が集まる焦
点距離の間隔を持って誘電体レンズ５１が配置される。
誘電体レンズ５１は、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素系樹脂などの誘電体材料によって形成さ
れており、例えば、図６に示すような固定部材５２を用
いてねじ止めなどの固定方法によって第２の面状の導体
４の上面に固定される。
よるアンテナ５０を示す。図７に示すように、図１乃至
図６に示す構造のアンテナ１０における第２の面状の導
体４の上面に、開口部４ａに対応して電磁波が集まる焦
点距離の間隔を持って誘電体レンズ５１が配置される。
誘電体レンズ５１は、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素系樹脂などの誘電体材料によって形成さ
れており、例えば、図６に示すような固定部材５２を用
いてねじ止めなどの固定方法によって第２の面状の導体
４の上面に固定される。
【００３５】誘電体レンズ５１は、開口径，焦点距離，
誘電材料の誘電率などから、あらかじめ所定の形状に設
計されているものである。例えば、開口径の直径８０ｍ
ｍに対して焦点距離と開口径との比を０．３とすると、
焦点距離は２４ｍｍとなる。ここで焦点距離とは誘電体
レンズ５１の平坦な面とアンテナ１０との距離を指す。
この焦点距離の位置では、誘電体レンズ５１の凸面（球
面部表面）から入射した電磁波がレンズ効果により集中
する。この集中する位置、つまり焦点にアンテナ１０を
配置することにより、より高利得のアンテナ５０を容易
に構成することができる。
誘電材料の誘電率などから、あらかじめ所定の形状に設
計されているものである。例えば、開口径の直径８０ｍ
ｍに対して焦点距離と開口径との比を０．３とすると、
焦点距離は２４ｍｍとなる。ここで焦点距離とは誘電体
レンズ５１の平坦な面とアンテナ１０との距離を指す。
この焦点距離の位置では、誘電体レンズ５１の凸面（球
面部表面）から入射した電磁波がレンズ効果により集中
する。この集中する位置、つまり焦点にアンテナ１０を
配置することにより、より高利得のアンテナ５０を容易
に構成することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかるアンテナ
によれば、誘電体ストリップに伝送された電磁波が、誘
電体ストリップの延長軸上に配置された誘電体共振器に
電磁結合し、誘電体共振器が共振することにより、誘電
体共振器からアンテナの垂直方向に電磁波が放射され
る。このとき、誘電体共振器の側面から漏洩する電磁波
は、誘電体共振器の側面の包囲する包囲部材により、外
部へ漏れることがなくなり、外部の他の電子部品等に電
磁波による悪影響が及ぶことがない。
によれば、誘電体ストリップに伝送された電磁波が、誘
電体ストリップの延長軸上に配置された誘電体共振器に
電磁結合し、誘電体共振器が共振することにより、誘電
体共振器からアンテナの垂直方向に電磁波が放射され
る。このとき、誘電体共振器の側面から漏洩する電磁波
は、誘電体共振器の側面の包囲する包囲部材により、外
部へ漏れることがなくなり、外部の他の電子部品等に電
磁波による悪影響が及ぶことがない。
【００３７】また、誘電体共振器と包囲部材との距離
が、｛（２ｎ＋１）／４｝×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から漏洩
する電磁波が包囲部材により反射されて、誘電体共振器
上の開口部から放射されている電磁波と結合し、より強
く放射される電磁波が得られる。
が、｛（２ｎ＋１）／４｝×λで表される式を満たすよ
うに配置することにより、誘電体共振器の側面から漏洩
する電磁波が包囲部材により反射されて、誘電体共振器
上の開口部から放射されている電磁波と結合し、より強
く放射される電磁波が得られる。
【００３８】さらに、誘電体レンズを第２の面状の導体
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナが得られる。
に設けられた開口部の上部に配置することによって、よ
り高利得のアンテナが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す、（ａ）平面図であり、（ｂ）Ａ−Ａ線断面図
である。
造を示す、（ａ）平面図であり、（ｂ）Ａ−Ａ線断面図
である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナにお
ける、電界および磁界を示す説明図である。
ける、電界および磁界を示す説明図である。
【図４】図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す分解斜視図である。
造を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの構
造を示す斜視図である。
造を示す斜視図である。
【図８】従来のアンテナの構造を示す斜視図である。
【図９】他の従来のアンテナの構造を示す斜視図であ
る。
る。
１ 第１の面状の導体 ２ 誘電体ストリップ ３，誘電体共振器 ４ 第２の面状の導体 ４ａ 開口部 ６，６ａ，６ｂ，６ｃ 包囲部材 １０，５０ アンテナ ５１ 誘電体レンズ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｑ 19/06 Ｈ０１Ｑ 19/06
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の面状の導体と、該第１の面状の導
体上に配置した誘電体ストリップと、該誘電体ストリッ
プの延長軸上で、前記第１の面状の導体上に一つ以上配
置した誘電体共振器と、前記誘電体共振器の側面を、間
隔を持って包囲する位置で、前記第１の面状の導体上に
配置した包囲部材と、前記誘電体ストリップ、前記誘電
体共振器、および、前記包囲部材を覆い、かつ、前記誘
電体共振器のうち一つの誘電体共振器上に位置する部分
及びその近傍に開口部を有する、第２の面状の導体と、
からなることを特徴とするアンテナ。 - 【請求項２】 前記誘電体共振器から放射される電磁波
の波長をλとするとき、前記包囲部材は、前記誘電体共
振器の中心部に対し、前記誘電体ストリップの配置され
た方向とほぼ直交する方向において、ほぼ｛（２ｎ＋
１）／４｝×λの間隔をもって前記第１の面状の導体上
に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテ
ナ。 - 【請求項３】 前記第２の面状の導体の開口部の上部に
誘電体レンズを配置したことを特徴とする請求項１乃至
請求項２のいずれかに記載のアンテナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172506A JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
| US08/815,278 US5874922A (en) | 1996-07-02 | 1997-03-10 | Antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172506A JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022726A JPH1022726A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3055467B2 true JP3055467B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=15943236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8172506A Expired - Fee Related JP3055467B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アンテナ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5874922A (ja) |
| JP (1) | JP3055467B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6081239A (en) | 1998-10-23 | 2000-06-27 | Gradient Technologies, Llc | Planar antenna including a superstrate lens having an effective dielectric constant |
| JP2000307334A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及びそれを用いたレーダ装置 |
| JP4076791B2 (ja) * | 2002-05-14 | 2008-04-16 | 大日本印刷株式会社 | 表示・入力装置及び透明電極板 |
| US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
| US7705694B2 (en) * | 2006-01-12 | 2010-04-27 | Cobham Defense Electronic Systems Corporation | Rotatable elliptical dielectric resonators and circuits with such dielectric resonators |
| US8779995B2 (en) * | 2008-10-29 | 2014-07-15 | Panasonic Corporation | High-frequency waveguide and phase shifter using same, radiator, electronic device which uses this phase shifter and radiator, antenna device, and electronic device equipped with same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08181510A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | Ｎｒｄガイド回路の組立方法およびｎｒｄガイド回路 |
| JP3045046B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2000-05-22 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路装置 |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP8172506A patent/JP3055467B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-10 US US08/815,278 patent/US5874922A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1022726A (ja) | 1998-01-23 |
| US5874922A (en) | 1999-02-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |