JP3307070B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はアンテナ装置の改良に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an antenna device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来のアンテナ装置の構成図であ
る。図において１は誘電体基板、２は誘電体基板１の一
方の面に構成された地導体、３は誘電体基板１の他方の
面に構成されたパッチアンテナ、４はパッチアンテナ３
にマイクロ波を供給するための給電ライン、５はパッチ
アンテナ３と給電ライン４が接合しているパッチアンテ
ナ３の給電点である。2. Description of the Related Art FIG . 3 is a configuration diagram of a conventional antenna device. In the figure, 1 is a dielectric substrate, 2 is a ground conductor formed on one surface of the dielectric substrate 1, 3 is a patch antenna formed on the other surface of the dielectric substrate 1, 4 is a patch antenna 3
And 5, a feed point of the patch antenna 3 where the patch antenna 3 and the feed line 4 are joined.
【０００３】次に動作について説明する。図において給
電ライン４を伝搬してきたマイクロ波は給電点５を通り
パッチアンテナ３上やその周辺において、電流成分、あ
るいは磁流成分を形成する。この電流あるいは磁流成分
を電流源あるいは磁流源として電磁波が放射される。こ
こで、パッチアンテナ３上やその周囲における電流分布
や磁流分布は、パッチアンテナ３の寸法が約半波長とな
る周波数の定在波分布となり、これによりアンテナの動
作帯域は狭帯域となる。Next, the operation will be described. In the figure, the microwave propagating through the feed line 4 passes through the feed point 5 and forms a current component or a magnetic current component on and around the patch antenna 3. Electromagnetic waves are radiated using the current or the magnetic current component as a current source or a magnetic current source. Here, the current distribution and the magnetic current distribution on and around the patch antenna 3 become a standing wave distribution at a frequency at which the size of the patch antenna 3 becomes about half a wavelength, and thereby the operating band of the antenna becomes narrow.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナは以上
のように構成されているので、単一周波数帯でしか使用
できないという課題があった。そのため、２周波帯の電
波を使用するには各周波数帯のアンテナをそれぞれ用意
する必要があり、また、飛しょう体や移動体等に搭載す
る場合には、アンテナの占有面積が大きくなりすぎて搭
載できないという問題も生じていた。Since the conventional antenna is configured as described above, there is a problem that it can be used only in a single frequency band. Therefore, it is necessary to prepare antennas for each frequency band in order to use radio waves of two frequency bands, and when mounted on a flying object or moving object, the occupied area of the antenna becomes too large. There was also a problem that it could not be mounted.
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので２周波帯で使用できるアンテナ装置
を得ることを目的とする。[0005] The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain an antenna device that can be used in two frequency bands.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係わるアンテ
ナ装置は誘電体基板に中央短絡及び縮退分離素子を装荷
したパッチアンテナを形成し、そのパッチアンテナの上
部に２線巻スパイラルアンテナを形成し、パッチアンテ
ナの短絡部に２線巻スパイラルアンテナ給電用の同軸線
を通し、２線巻スパイラルアンテナと同軸線との整合を
とるためバランを同軸線の先端に形成し、また、パッチ
アンテナ上に電波吸収体を形成する構造としたものであ
る。 An antenna device according to the present invention has a dielectric substrate and a center short-circuit and a degenerate separation element.
Form a patch antenna that is
A two-wire spiral antenna is formed in the
Coaxial cable for feeding a two-wire spiral antenna to the short circuit
Through to match the 2-wire spiral antenna with the coaxial cable.
A balun is formed at the end of the coaxial cable to remove
It has a structure in which a radio wave absorber is formed on the antenna.
You.
【０００７】また、中央短絡及び縮退分離素子を装荷し
たパッチアンテナを形成し、そのパッチアンテナの上部
に２線巻バックファイアヘリカルアンテナを形成し、パ
ッチアンテナの短絡部に２線巻バックファイアヘリカル
アンテナ給電用の同軸線を通し、２線巻バックファイア
ヘリカルアンテナと同軸線との整合をとるためのバラン
を同軸線の先端に形成し、また、パッチアンテナ上に電
波吸収体を形成する構造としたものである。 In addition, a center short circuit and a degenerate separation element are loaded.
Formed patch antenna, and the top of the patch antenna
A two-wire backfire helical antenna is formed in
2-wire wound backfire helical on the short-circuit part of the switch antenna
Pass through coaxial cable for antenna power supply, 2-wire backfire
Balun for matching helical antenna and coaxial cable
Is formed at the end of the coaxial cable, and the
This is a structure that forms a wave absorber.
【０００８】[0008]
【作用】この発明におけるアンテナ装置では、中央短絡
及び縮退分離素子を装荷したパッチアンテナと、そのパ
ッチアンテナの上部に形成された２線巻スパイラルアン
テナがそれぞれ異なる周波数帯の電磁波を放射する。ま
た、パッチアンテナの短絡部に通した同軸線で２線巻ス
パイラルアンテナを給電する構造としたため、２線巻ス
パイラルアンテナの給電線がパッチアンテナの動作に影
響を及ぼさず、同軸線の先端に形成したバランにより２
線巻スパイラルアンテナと同軸線とのインピーダンス整
合が容易にできる。また、パッチアンテナ上の電波吸収
体により２線巻スパイラルアンテナの不要反射が抑えら
れ、楕円偏波率が良化する。 In the antenna device according to the present invention, the center short-circuit is provided.
And a patch antenna loaded with degenerate separation elements
Two-wire spiral antenna formed on the top of the switch antenna
Each tena emits electromagnetic waves in different frequency bands. Ma
In addition, a two-wire winding with a coaxial line
Because the structure is designed to feed a spiral antenna, two-wire winding
The feed line of the spiral antenna affects the operation of the patch antenna
It does not affect the sound.
Impedance adjustment between wire wound spiral antenna and coaxial cable
Can be easily done. Also, radio wave absorption on the patch antenna
Unnecessary reflection of 2-wire spiral antenna is suppressed by the body
As a result, the elliptical polarization ratio is improved.
【０００９】また、中央短絡及び縮退分離素子を装荷し
たパッチアンテナとそのパッチアンテナの上部に形成さ
れた２線巻バックファイアヘリカルアンテナがそれぞれ
異なる周波数帯の電磁波を放射する。また、パッチアン
テナの短絡部に通した同軸線で２線巻バックファイアヘ
リカルアンテナを給電する構造としたため、２線巻バ ッ
クファイアヘリカルアンテナの給電線がパッチアンテナ
の動作に影響を及ぼさず、同軸線の先端に形成したバラ
ンにより２線巻バックファイアアンテナと同軸線とのイ
ンピーダンス整合が容易にできる。また、パッチアンテ
ナ上の電波吸収体により２線巻バックファイアアンテナ
の不要反射が抑えられ、楕円偏波率が良化する。 Also, a center short circuit and a degenerate separation element are loaded.
Patch antenna and the top of the patch antenna
Two-wire backfire helical antenna
Emit electromagnetic waves in different frequency bands. Also, Patch An
Coaxial cable passed through the short-circuited part of the tena to the 2-wire backfire
Since the structure for feeding a helical antenna, 2 Senmakiba Tsu
The feeder of the qufire helical antenna is a patch antenna
The rose formed at the end of the coaxial line does not affect the operation of
Between the two-wire backfire antenna and the coaxial line.
Impedance matching can be easily performed. Patch Ant
2 wire wound back fire antenna
Unnecessary reflection is suppressed, and the elliptical polarization ratio is improved.
【００１０】[0010]
【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
は構成図である。図において１は誘電体基板、２は地導
体であり、誘電体基板１の上に低い周波数帯のパッチア
ンテナ３が設けられ、パッチアンテナ３の上部に高い周
波数帯の２線巻スパイラルアンテナ１０が設けられてい
る。８及び９はそれぞれパッチアンテナ３に装荷された
凸形縮退分離素子及び凹形縮退分離素子である。４はパ
ッチアンテナ３の給電ラインである。５はパッチアンテ
ナ３の給電点である。６は２線巻スパイラルアンテナ１
０に給電する同軸給電ラインであり、７は同軸給電ライ
ン６と２線巻スパイラルアンテナ１０の整合をとるため
のバランである。同軸給電ライン６の外導体によりパッ
チアンテナ３を地導体２に短絡している。１１は２線巻
スパイラルアンテナ１０の不要反射を抑えるための電波
吸収体である。 [Embodiment 1 ] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
Is a block diagram. In the figure, 1 is a dielectric substrate, 2 is ground conductor
And a low frequency band patch over the dielectric substrate 1.
An antenna 3 is provided, and a high
A two-wire spiral antenna 10 in the wavenumber band is provided.
You. 8 and 9 were respectively loaded on the patch antenna 3
A convex degenerate separation element and a concave degenerate separation element. 4 is pa
This is a feed line for the switch antenna 3. 5 is a patch antenna
This is the feeding point of the power supply 3. 6 is a two-wire spiral antenna 1
0 is a coaxial feed line, and 7 is a coaxial feed line.
To match the coil 6 and the two-wire spiral antenna 10
It is a balun. The outer conductor of the coaxial feed line 6
H antenna 3 is short-circuited to ground conductor 2. 11 is a two-wire winding
Radio waves for suppressing unnecessary reflection of the spiral antenna 10
It is an absorber.
【００１１】この構成によるアンテナ装置では、給電ラ
イン４を伝搬してきたマイクロ波は、給電点５を通りパ
ッチアンテナ３上やその周辺において、電流成分、ある
いは磁流成分を形成する。この電流あるいは磁流成分を
電流源あるいは磁流源として電磁波が放射されが、凸形
縮退分離素子８及び凹形縮退分離素子９によって偏波は
円偏波となる。また同軸給電ライン６を伝搬してきたマ
イクロ波はバラン７により平衡・不平衡変換され、２線
巻スパイラルアンテナ１０の２本の導体上を進行波とな
って伝搬して空間に円偏波で放射される。アンテナ軸下
方に放射された電波はパッチアンテナ３の上の電波吸収
体１１により吸収され、不要な反射が抑えられて２線巻
スパイラルアンテナ１０の楕円偏波率が良化する。 In the antenna device having this configuration, the feed line
The microwave propagating through the feed-in point 4 passes through the feed point 5 and
Current component on and around the switch antenna 3
Or a magnetic current component. This current or magnetic current component
Electromagnetic waves are radiated as a current source or magnetic current source.
The polarization is reduced by the degenerate separation element 8 and the concave degenerate separation element 9.
It becomes circularly polarized. In addition, the
Microwave is balanced / unbalanced converted by balun 7 and 2 wires
A traveling wave is formed on the two conductors of the spiral antenna 10.
And is radiated to the space by circularly polarized waves. Below antenna axis
The radio wave radiated to the front is absorbed by the radio wave above the patch antenna 3.
Absorbed by the body 11, unnecessary reflection is suppressed and two-wire winding
The elliptical polarization of the spiral antenna 10 is improved.
【００１２】実施例２． 次に、中央短絡及び縮退分離素子を装荷したパッチアン
テナの上部に２線巻バックファイアヘリカルアンテナを
形成し、さらにパッチアンテナの上に電波吸収体を形成
した場合について説明する。図２は構成図である。図に
おいて１は誘電体基板、２は地導体であり、誘電体基板
１の上に低い周波数帯のパッチアンテナ３が設けられ、
パッチアンテナ３の上部に高い周波数帯の２線巻バック
ファイアヘリカルアンテナ１２が設けられている。８及
び９はそれぞれパッチアンテナ３に装荷された凸形縮退
分離素子及び凹形縮退分離素子である。４はパッチアン
テナ３の給電ラインである。５はパッチアンテナ３の給
電点である。６は２線巻バックファイアヘリカルアンテ
ナ１２に給電する同軸給電ラインであり、７は同軸給電
ライン６と２線巻バックファイアヘリカルアンテナ１２
の整合をとるためのバランである。同軸給電ライン６の
外導体によりパッチアンテナ３を地導体２に短絡してい
る。１１は２線巻バックファイアヘリカルアンテナ１２
の不要反射を抑えるための電波吸収体である。 Embodiment 2 FIG . Next, the patch amplifier loaded with the central short circuit and the degenerate separation element
A two-wire backfire helical antenna above the tena
Form, and form a radio wave absorber on the patch antenna
A description will be given of the case in which this is done. FIG. 2 is a configuration diagram. In the figure
1 is a dielectric substrate, 2 is a ground conductor, and a dielectric substrate
1 is provided with a patch antenna 3 of a low frequency band,
High frequency band 2-wire winding back on top of patch antenna 3
A fire helical antenna 12 is provided. Eight
And 9 are the convex degeneracy loaded on the patch antenna 3, respectively.
A separation element and a concave degenerate separation element. 4 is Patch An
This is the feeder line for the tenor 3. 5 is the supply of the patch antenna 3
Electric point. 6 is a 2-wire backfire helical antenna
And a coaxial power supply line 7 for supplying power to the
Line 6 and 2-wire wound backfire helical antenna 12
It is a balun for matching. Of the coaxial feed line 6
The patch antenna 3 is short-circuited to the ground conductor 2 by the outer conductor.
You. 11 is a two-wire wound backfire helical antenna 12
It is a radio wave absorber for suppressing unnecessary reflection of light.
【００１３】この構成によるアンテナ装置では、給電ラ
イン４を伝搬してきたマイクロ波は、給電点５を通りパ
ッチアンテナ３上やその周辺において、電流成分、ある
いは磁流成分を形成する。この電流あるいは磁流成分を
電流源あるいは磁流源として電磁波が放射されが、凸形
縮退分離素子８及び凹形縮退分離素子９によって偏波は
円偏波となる。また同軸給電ライン６を伝搬してきたマ
イクロ波はバラン７により平衡・不平衡変換され、２線
巻バックファイアヘリカルアンテナ１２の２本の導体上
を進行波となって伝搬して空間に円偏波で放射される。
アンテナ軸下方に放射された電波はパッチアンテナ３の
上の電波吸収体１１により吸収され、不要な反射が抑え
られて２線巻バックファイアヘリカルアンテナ１２の楕
円偏波率が良化する。 In the antenna device having this configuration, the feed line
The microwave propagating through the feed-in point 4 passes through the feed point 5 and
Current component on and around the switch antenna 3
Or a magnetic current component. This current or magnetic current component
Electromagnetic waves are radiated as a current source or magnetic current source.
The polarization is reduced by the degenerate separation element 8 and the concave degenerate separation element 9.
It becomes circularly polarized. In addition, the
Microwave is balanced / unbalanced converted by balun 7 and 2 wires
On the two conductors of the wound backfire helical antenna 12
Is propagated as a traveling wave and is radiated to the space as a circularly polarized wave.
The radio wave radiated below the antenna axis
Absorbed by the upper radio wave absorber 11 to suppress unnecessary reflection
Oval of the two-wire backfire helical antenna 12
The circular polarization rate is improved.
【００１４】[0014]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。 The present invention is configured as described above.
Therefore, the following effects can be obtained.
【００１５】パッチアンテナ３と２線巻スパイラルアン
テナ１０によってそれぞれ異なる周波数帯の電磁波を放
射でき、２周波帯で使用できる。また、２線巻スパイラ
ルアンテナ１０をパッチアンテナ３の上部に配置してい
るため、機器に搭載する場合に占有面積が大きくなるこ
とはない。さらに電波吸収体１１が２線巻スパイラルア
ンテナ１０の不要反射を抑えるため２線巻スパイラルア
ンテナ１０の楕円偏波率が良化する。 A patch antenna 3 and a two-wire spiral antenna
The antenna 10 emits electromagnetic waves in different frequency bands.
And can be used in two bands. In addition, two-wire spiral
Antenna 10 is located above the patch antenna 3.
As a result, when mounted on equipment,
And not. Further, the radio wave absorber 11 is a two-wire spiral
Spiral wire with two wires to suppress unnecessary reflection of antenna 10
The elliptical polarization of the antenna 10 is improved.
【００１６】また、パッチアンテナ３と２線巻バックフ
ァイアヘリカルアンテナ１２によってそれぞれ異なる周
波数帯の電磁波を放射でき、２周波帯で使用できる。ま
た、２線巻バックファイアヘリカルアンテナ１２をパッ
チアンテナ３の上部に配置しているため、機器に搭載す
る場合に占有面積が大きくなることはない。さらに電波
吸収体１１が２線巻バックファイアヘリカルアンテナ１
２の不要反射を抑えるため２線巻バックファイアヘリカ
ルアンテナ１２の楕円偏波率が良化する。 Further , the patch antenna 3 and the two-wire back
Different circumferences are used for the respective helical antennas 12.
It can emit electromagnetic waves in the wavenumber band and can be used in two frequency bands. Ma
The two-wire backfire helical antenna 12 is
The antenna is located above the antenna 3 so that it can be mounted on equipment.
In this case, the occupied area does not increase. Further radio waves
Absorber 11 is 2-wire backfire helical antenna 1
2 wire backfire helica to suppress unnecessary reflection of 2
The elliptical polarization of the antenna 12 is improved.
【図１】 この発明の実施例１におけるアンテナ装置の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an antenna device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例２におけるアンテナ装置の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an antenna device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 従来のアンテナ装置の構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional antenna device.
１ 誘電体基板 ２ 地導体 ３ パッチアンテナ ４ 給電ライン ５ 給電点 ６ 同軸給電ライン ７ バラン ８ 凸形縮退分離素子 ９ 凹形縮退分離素子１０ ２線巻スパイラルアンテナ １１ 電波吸収体 １２ ２線巻バックファイアヘリカルアンテナ REFERENCE SIGNS LIST 1 dielectric substrate 2 ground conductor 3 patch antenna 4 feed line 5 feed point 6 coaxial feed line 7 balun 8 convex degenerate separation element 9 concave degenerate separation element 10 two-wire spiral antenna 11 radio wave absorber 12 two-wire backfire Helical antenna
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 5/00 - 11/20 H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 25/04 H01Q 13/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 5/00-11/20 H01Q 3/00-3/46 H01Q 21/00-25/04 H01Q 13 / 08
Claims (2)
誘電体基板に、中央短絡及び縮退分離素子を装荷したパ
ッチアンテナを形成し、そのパッチアンテナの上部に２
線巻スパイラルアンテナを形成し、パッチアンテナの短
絡部に２線巻スパイラルアンテナ給電用の同軸線を通
し、２線巻スパイラルアンテナと同軸線との整合をとる
ためのバランを同軸線の先端に形成し、また、パッチア
ンテナ上に電波吸収体を形成する構成としたことを特徴
とするアンテナ装置。 1. An antenna device for radiating radio waves,
A package with a center short circuit and a degenerate separation element loaded on a dielectric substrate.
Patch antenna, and two patch antennas
A wire wound spiral antenna is formed, and a short
Pass the two-wire spiral antenna coaxial cable through the
And match the two-wire spiral antenna with the coaxial cable
A balun at the end of the coaxial cable, and
The feature is that the radio wave absorber is formed on the antenna
Antenna device.
誘電体基板に、中央短絡及び縮退分離素子を装荷したパ
ッチアンテナを形成し、そのパッチアンテナの上部に２
線巻バックファイアヘリカルアンテナを形成し、パッチ
アンテナの短絡部に２線巻バックファイアヘリカルアン
テナ給電用の同軸線を通し、２線巻バックファイアヘリ
カルアンテナと同軸線との整合をとるためのバランを同
軸線の先端に形成し、また、パッチアンテナ上に電波吸
収体を形成する構成としたことを特徴とするアンテナ装
置。 2. An antenna device for radiating radio waves,
A package with a center short circuit and a degenerate separation element loaded on a dielectric substrate.
Patch antenna, and two patch antennas
Wire wound backfire helical antenna to form a patch
Two-wire wound backfire helical ann at the short circuit of the antenna
Pass through the coaxial cable for feeding the tena, 2-wire backfire helicopter
A balun for matching the
It is formed at the tip of the axis and absorbs radio waves on the patch antenna.
An antenna device characterized in that it is configured to form a collecting body.
Place.
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|---|---|---|---|
| JP07884594A JP3307070B2 (en) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Antenna device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07884594A JP3307070B2 (en) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Antenna device |
Publications (2)
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- 1994-04-18 JP JP07884594A patent/JP3307070B2/en not_active Expired - Fee Related
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