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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Family Applications (1)
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JP07884594A Expired - Fee Related JP3307070B2 (en) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Antenna device |
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