JP5219794B2 - 誘電体アンテナ - Google Patents
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Description
以下に、本発明の実施の形態1による誘電体アンテナについて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による誘電体アンテナの構造を示す断面図である。
図1に示すように本発明の実施の形態1による誘電体アンテナは、アンテナ素子1と、アンテナケース2と、複数の誘電体層3とからなる。なお、ここでは複数の誘電体層3が配置された領域を誘電体領域4とよぶ。
図3は図4に示すシミュレーションで比較した誘電体アンテナの構成を説明するための概念図である。図3(a)は本発明の実施の形態1による誘電体アンテナを示し、図3(b)は従来の誘電体アンテナを示す。
図5は図6に示すシミュレーションで比較した誘電体アンテナの構成を説明するための概念図である。図5(a)、図5(b)、図5(c)は、何れも略同一の誘電体領域4に誘電率5の誘電体層3を配置したものであり、誘電体領域4における各誘電体層3の間隔をそれぞれ、アンテナ素子1から放射される電波の0.16λ、1/4λ、1/3λにしている。なお、誘電体層の厚みは、前述の数1及び数2に基づいて誘電体領域4の実効的な誘電率が略同一になるようにしている。
次に、本発明の実施の形態2による誘電体アンテナについて説明する。
図9は、本発明の実施の形態2による誘電体アンテナを示す断面図である。なお、本発明の実施の形態2による誘電体アンテナは、前述した本発明の実施の形態1の複数の誘電体層3に代えて、メアンダ形状の誘電体7を配置した点において、前述した本発明の実施の形態1による誘電体アンテナと相違する。そのため、前述した本発明の実施の形態1による誘電体アンテナと同一の構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
例えば、メアンダ形状の誘電体7の固定用として、図10(a)に示すように、メアンダ形状の誘電体7の上下方向からメアンダ形状の誘電体7を支える支持部材5を配置するようにしてもよい。この支持部材5はアンテナ素子1から放射される電波の指向特性に影響を与えない誘電率を有する材料のものであればよく、空気に近い低誘電率の誘電体材料を選択すればよい。
図11は図12に示すシミュレーションで比較した誘電体アンテナの構成を説明するための概念図である。
表1は図11に示すシミュレーション結果の主要特性を纏めたものである。
次に、本発明の実施の形態3による誘電体アンテナについて説明する。
図13は本発明の実施の形態3による誘電体アンテナの構造を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態3による誘電体アンテナは、前述した本発明の実施の形態2による誘電体アンテナに突起部10を設けた点において、前述した本発明の実施の形態2による誘電体アンテナと相違する。そのため、前述した本発明の実施の形態2による誘電体アンテナと同一の構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
なお、誘電体アンテナの構成は図11(a)で説明した誘電体アンテナと同様のものを用い、さらにアンテナ素子1前方のアンテナケース2上に厚さ0.5mm、長さ50mmの突起部5を設けたものである。突起部5の材質はアンテナケース2と同じAES樹脂を用いた。
表2は図13に示すシミュレーション結果の主要特性を纏めたものである。
このように、突起部10を設けることにより、アンテナの指向特性をより改善することが可能になる。
次に、本発明の実施の形態4による誘電体アンテナについて説明する。
図15は本発明の実施の形態4による誘電体アンテナの構造を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態4による誘電体アンテナは、前述した本発明の実施の形態3による誘電体アンテナのアンテナケース2を2重開口にした点において、前述した本発明の実施の形態3による誘電体アンテナと相違する。そのため、前述した本発明の実施の形態3による誘電体アンテナと同一の構成要素については同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
一方で、本発明の実施の形態4による誘電体アンテナは、誘電体板11を設けたことにより、誘電体板11での反射波とアンテナケース2での反射波とが互いに打ち消しあい、バックローブを大幅に低減することが可能になる。
2 アンテナケース
3 誘電体層
7、7a、7b、7c 誘電体
4 誘電体領域
5、72 支持部材
発泡誘電体
10 突起部
71 層状誘電体
Claims (8)
- 所定の方向に所定の周波数の電波を放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子から放射される電波の電波放射面前方に設けられ、電波の放射方向に対して垂直な方向に延在する誘電体層を複数有し、
前記複数の誘電体層は、前記電波の放射方向に対して前記アンテナ素子から放射される電波の1/4波長以下の間隔を有するよう配置されていることを特徴とする誘電体アンテナ。 - 請求項1に記載の誘電体アンテナにおいて、
前記誘電体層は、板状の誘電体であることを特徴とする誘電体アンテナ。 - 所定の方向に所定の周波数の電波を放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子から放射される電波の電波放射面前方に設けられ、前記電波の放射方向に延びるメアンダ形状の誘電体とを有し、
前記メアンダ形状の誘電体は、電波の放射方向に対して垂直な方向に延在する複数の誘電体層の、隣り合う誘電体層同士が互いに接続されたものであり、
前記複数の誘電体層は、電波の放射方向に対して所定の間隔を有するよう配置されていることを特徴とする誘電体アンテナ。 - 請求項1から3の何れかに記載の誘電体アンテナにおいて、
誘電体材料で形成されたアンテナケースをさらに備え、
前記複数の誘電体層と前記アンテナケースとにより、前記アンテナ素子から放射される電波のビームフォーミングを行うことを特徴とする誘電体アンテナ。 - 請求項4に記載の誘電体アンテナにおいて、
前記アンテナケースの、電波の放射方向に略平行な面に突起を設けたことを特徴とする誘電体アンテナ。 - 請求項4に記載の誘電体アンテナにおいて、
前記アンテナケースの内側であって、前記アンテナ素子から放射された電波が垂直に交わる前記アンテナケースの面と略平行で、且つ該アンテナケースの面と略1/4波長離れた位置に、誘電体板を設けたことを特徴とする誘電体アンテナ。 - 請求項1から6の何れかに記載の誘電体アンテナにおいて、
前記複数の誘電体層を支持する支持部材を備えることを特徴とする誘電体アンテナ。 - 所定の方向に所定の周波数の電波を放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の電波放射面前方に誘電体を配置した誘電体領域とからなり、
前記誘電体は、前記アンテナ素子から放射される電波の1/4波長以下の間隔で配置されており、
前記アンテナから放射される電波に対して作用する、前記誘電体領域の実効的な誘電率は、前記誘電体領域に配置された誘電体の誘電率と前記誘電体領域における誘電体の体積に基づいて決定されることを特徴とする誘電体アンテナ。
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