JPH02252304A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH02252304A JPH02252304A JP1074443A JP7444389A JPH02252304A JP H02252304 A JPH02252304 A JP H02252304A JP 1074443 A JP1074443 A JP 1074443A JP 7444389 A JP7444389 A JP 7444389A JP H02252304 A JPH02252304 A JP H02252304A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、直接衛星放送受信などに用いられる平面アン
テナにふいて、その給電線路からの不要放射損の抑制と
指向方向の利得に優れた構造に関する。
テナにふいて、その給電線路からの不要放射損の抑制と
指向方向の利得に優れた構造に関する。
（従来の技術）
平面アンテナは、マイクロ波帯における衛星放送や衛星
通信等の送受信用アンテナとして、パラボラアンテナに
替わるものとして開発が進められている。
通信等の送受信用アンテナとして、パラボラアンテナに
替わるものとして開発が進められている。
その構造は、第４図（ａ）に示すように、電波放射のた
めの放射素子３と給電線路４とを接地導体１と誘電体２
からなる積層体５の上に形成するものである。この放射
素子は図示した方形のもののみでなく、多角形、円形、
切欠円形、楕円等種々の形状が知られている。
めの放射素子３と給電線路４とを接地導体１と誘電体２
からなる積層体５の上に形成するものである。この放射
素子は図示した方形のもののみでなく、多角形、円形、
切欠円形、楕円等種々の形状が知られている。
これらの放射素子３を励振するための給電線路４は、放
射素子３と同一平面に、マイクロストリップ線路として
形成されることが多く、給電線路４を構成するインピー
ダンス変換部、線路屈折部及び分岐部からの不要輻射が
あり、利得を低下させるので、第４図（ｂ）及び（ｃ）
に示すように、給電線路４から０．３〜０．４λ（λ：
波長）の間隔を隔てて金属遮蔽板７を支持し、放射素子
の位置に対応する箇所に開口部εを設ける方法が、「平
面アンテナの構造設計」テレビジョン学会技術報告Ｖｏ
１．１０． Ｎｏ、 ４４．１９〜２４ｐａｇｅ （Ｊ
ａ ｎ、 １９８７）に示されている。また、給電
線路４を上下から囲むように接地導体を設ける方法も、
給電線路からの放射損を抑制する方法として知られてい
る。
射素子３と同一平面に、マイクロストリップ線路として
形成されることが多く、給電線路４を構成するインピー
ダンス変換部、線路屈折部及び分岐部からの不要輻射が
あり、利得を低下させるので、第４図（ｂ）及び（ｃ）
に示すように、給電線路４から０．３〜０．４λ（λ：
波長）の間隔を隔てて金属遮蔽板７を支持し、放射素子
の位置に対応する箇所に開口部εを設ける方法が、「平
面アンテナの構造設計」テレビジョン学会技術報告Ｖｏ
１．１０． Ｎｏ、 ４４．１９〜２４ｐａｇｅ （Ｊ
ａ ｎ、 １９８７）に示されている。また、給電
線路４を上下から囲むように接地導体を設ける方法も、
給電線路からの放射損を抑制する方法として知られてい
る。
更には、特開昭６３−１９５５０３号公報によって開示
されているように、第４図（ｄ）のように、無給電放射
素子９を金属′ａ蔽板７と同一平面に形成し、給電線路
４からの放射損を抑制するとともに、金属遮蔽板７によ
るアンテナの放射特性の乱れを少なくし、広帯域のアン
テナとしている。
されているように、第４図（ｄ）のように、無給電放射
素子９を金属′ａ蔽板７と同一平面に形成し、給電線路
４からの放射損を抑制するとともに、金属遮蔽板７によ
るアンテナの放射特性の乱れを少なくし、広帯域のアン
テナとしている。
（発明が解決しようとする課題）
従来の技術において、給電線路４からの不要輻射を抑制
するために金属遮蔽板７を用いたアンテナは、その放射
特性が変化するので、所望の指向方向での利得が低下し
てしまい、無給電放射素子９を金属遮蔽板７と同一平面
に形成したアンテナは、無給電素子９のアンテナ放射特
性を最適に決定できる位置と金属遮蔽板７による最適の
遮蔽効果を得られる位置とを同時に満足できる設計が困
難な場合がある。
するために金属遮蔽板７を用いたアンテナは、その放射
特性が変化するので、所望の指向方向での利得が低下し
てしまい、無給電放射素子９を金属遮蔽板７と同一平面
に形成したアンテナは、無給電素子９のアンテナ放射特
性を最適に決定できる位置と金属遮蔽板７による最適の
遮蔽効果を得られる位置とを同時に満足できる設計が困
難な場合がある。
本発明は、不要輻射の抑制と所望の指向方向における利
得に優れた平面アンテナを提供する。
得に優れた平面アンテナを提供する。
（課題を解決するための手段）
本発明は、放射素子を励振素子と電磁結合したアンテナ
において、給電線路と励振素子の群、放射素子の群及び
金属遮蔽板を各々異なる層に形成して、それぞれ別個に
最適な設計ができる平面アンテナである。
において、給電線路と励振素子の群、放射素子の群及び
金属遮蔽板を各々異なる層に形成して、それぞれ別個に
最適な設計ができる平面アンテナである。
すなわち、第１図に示すように、複数の誘電体層と複数
の導体層とが交互に積層されており、最下層に全面導体
である接地導体１、誘電体２からなる層、複数の給電線
路４および複数の励振素子３を構成する導体層、誘電体
８ａからなる層、他の導体と絶縁され、かつ複数の励振
素子３と対に電磁結合された複数の無給電放射素子９を
構成する導体層、誘電体８ｂからなる層、電波放射のた
めの複数の開口部６を有する金属遮蔽板７の順に重ねら
れ、かつ、各々の励振素子３、無給電放射素子９及び電
波放射のための開口部６が互いにその積層体のなす平面
での位置がほぼ一致するように重ねられた平面アンテナ
である。
の導体層とが交互に積層されており、最下層に全面導体
である接地導体１、誘電体２からなる層、複数の給電線
路４および複数の励振素子３を構成する導体層、誘電体
８ａからなる層、他の導体と絶縁され、かつ複数の励振
素子３と対に電磁結合された複数の無給電放射素子９を
構成する導体層、誘電体８ｂからなる層、電波放射のた
めの複数の開口部６を有する金属遮蔽板７の順に重ねら
れ、かつ、各々の励振素子３、無給電放射素子９及び電
波放射のための開口部６が互いにその積層体のなす平面
での位置がほぼ一致するように重ねられた平面アンテナ
である。
このときに、第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように、最
下層に全面導体である接地導体層１、誘電体２からなる
層、複数の給電線路４および複数の励振素子３を構成す
る導体層、誘電体８ａからなる層、電波放射のための複
数の開口部６を有する金属遮蔽板７、誘電体８ｂからな
る層、他の導体と絶縁され、かつ複数の励振素子３と対
に電磁結合された複数の無給電放射素子９を構成する導
体層の順に重ねられても同様の効果が期待でき、また、
開口部６の形状は、方形、円形、楕円形、切欠円形、多
角形でも使用でき、第３図（ａ）に示すようなＸ字のス
ロット形状であってもよい。
下層に全面導体である接地導体層１、誘電体２からなる
層、複数の給電線路４および複数の励振素子３を構成す
る導体層、誘電体８ａからなる層、電波放射のための複
数の開口部６を有する金属遮蔽板７、誘電体８ｂからな
る層、他の導体と絶縁され、かつ複数の励振素子３と対
に電磁結合された複数の無給電放射素子９を構成する導
体層の順に重ねられても同様の効果が期待でき、また、
開口部６の形状は、方形、円形、楕円形、切欠円形、多
角形でも使用でき、第３図（ａ）に示すようなＸ字のス
ロット形状であってもよい。
本発明に用いることのできる誘電体２の材質としては、
給電線路４の損失を小さくするために、比誘電率ａｒと
誘電正接ｔａｎδの小さいものが好ましく、例えば、ポ
リエチレン樹脂、弗素系樹脂、ポリオレフィン樹脂又は
これらの樹脂と気泡との複合体があり、厚さは波長の約
１／１０以下のものが好ましく、薄いフィルム状のもの
を使用することもできる。
給電線路４の損失を小さくするために、比誘電率ａｒと
誘電正接ｔａｎδの小さいものが好ましく、例えば、ポ
リエチレン樹脂、弗素系樹脂、ポリオレフィン樹脂又は
これらの樹脂と気泡との複合体があり、厚さは波長の約
１／１０以下のものが好ましく、薄いフィルム状のもの
を使用することもできる。
誘電体８及び８ａについても、比誘電率ｔｆと誘電正接
ｔａｎδの小さいものが好ましく、誘電体２と同質の材
料が使用でき、また、空気層を用いることもでき、その
場合には空間に給電線路４、励振素子３、金属遮蔽板７
、又は、無給電放射素子９を支持するためにスペーサを
使用し、そのスペーサはアンテナの特性に影響の無い大
きさであれば導電性の材料でも使用できる。
ｔａｎδの小さいものが好ましく、誘電体２と同質の材
料が使用でき、また、空気層を用いることもでき、その
場合には空間に給電線路４、励振素子３、金属遮蔽板７
、又は、無給電放射素子９を支持するためにスペーサを
使用し、そのスペーサはアンテナの特性に影響の無い大
きさであれば導電性の材料でも使用できる。
給電線路４、励振素子３、金属遮蔽板７、又は無給電放
射素子９に使用できる導体としては、銅やアルミニウム
が抵抗値が小さく好ましいが、他の金属でも使用できる
。また、これらの導体は、薄い箔状のものを誘電体に貼
り合わせて不要な部分をエツチング除去する方法によっ
て形成することができ、また金属板を加工して用いるこ
ともできる。
射素子９に使用できる導体としては、銅やアルミニウム
が抵抗値が小さく好ましいが、他の金属でも使用できる
。また、これらの導体は、薄い箔状のものを誘電体に貼
り合わせて不要な部分をエツチング除去する方法によっ
て形成することができ、また金属板を加工して用いるこ
ともできる。
（作用）
本発明の平面アンテナは、給電線路と励振素子の群、放
射素子の群及び金属遮蔽板を各々異なる層に形成してい
るので、金属遮蔽板は不要輻射を抑制するために独立し
て設計することができ、また、放射素子と励振素子はア
ンテナの放射特性を独立して設計でき、それぞれ別個に
最適な設計ができる。
射素子の群及び金属遮蔽板を各々異なる層に形成してい
るので、金属遮蔽板は不要輻射を抑制するために独立し
て設計することができ、また、放射素子と励振素子はア
ンテナの放射特性を独立して設計でき、それぞれ別個に
最適な設計ができる。
実施例１
使用周波数を１２ＧＨｚとし、第１図（ａ）及び（ｂ）
に示す構造とした。
に示す構造とした。
接地導体ｌとして、厚さ１ｍｍのアルミニウム板を用い
た。
た。
誘電体２は、比誘電率が１．８の発泡ポリエチレンで、
厚さ０．８ｍｍのものを用いた。
厚さ０．８ｍｍのものを用いた。
励振素子３は、その形状を一辺８．６−の正方形とし、
厚さ３５μｍの銅箔を用いた。
厚さ３５μｍの銅箔を用いた。
給電線路４は、励振素子３と同質の材料を用いた。
誘電体８ａおよび８ｂは、誘電体２と同質の材料で同一
の厚さとし、開口部６と同一形状・寸法の関口部１８ａ
及び１８ｂを開口部６とほぼ一致する位置に設けた。こ
のときに、無給電素子９を厚さ３８μｍのポリエステル
フィルム１１に３５μｍの厚さの銅箔を貼り合わせたも
のをエツチング加工して無給電素子９とした。
の厚さとし、開口部６と同一形状・寸法の関口部１８ａ
及び１８ｂを開口部６とほぼ一致する位置に設けた。こ
のときに、無給電素子９を厚さ３８μｍのポリエステル
フィルム１１に３５μｍの厚さの銅箔を貼り合わせたも
のをエツチング加工して無給電素子９とした。
開口部６は、形状を一辺１３ｍ５＋の正方形とした。
金属遮蔽板７は、厚さ０．５−のアルミニウム板を用い
た。
た。
無給電放射素子９は、直径８■の円形とした。
このようにして構成されたユニットを５１２素子同一平
面に並べた。
面に並べた。
実施例２
無給電放射素子９の形状を一辺が８ｍｍの正方形とした
以外は、実施例１と同様とした。
以外は、実施例１と同様とした。
実施例３
第２図（ａ）及び（ｂ）に示す構成とし、８ａの厚さを
１ｍｍ８ｂの厚さを７ｍｍとし材質を発泡倍率３０倍の
発泡ポリエチレンフオームとした以外は、実施例２と同
様とした。
１ｍｍ８ｂの厚さを７ｍｍとし材質を発泡倍率３０倍の
発泡ポリエチレンフオームとした以外は、実施例２と同
様とした。
実施例４
第３図（ａ）及び（ｂ）に示す構成とし、開口部６の形
状をＸ字とし、無給電素子９の形状を直径１３ｍｍの円
形とした以外は実施例３と同様とした。
状をＸ字とし、無給電素子９の形状を直径１３ｍｍの円
形とした以外は実施例３と同様とした。
このようにして作製したアンテナは、いずれも指向方向
での利得低下がなく、また不要放射損の小さいものであ
った。
での利得低下がなく、また不要放射損の小さいものであ
った。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明によって、不要放射損の
抑制と指向方向での利得に優れた平面アンテナを捷供す
ることができた。
抑制と指向方向での利得に優れた平面アンテナを捷供す
ることができた。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す上面透視図、第
１図（ｂ）は本発明の一実施例を示す断面図、第２図（
ａ）は本発明の他の実施例を示す上面透視図、第２図（
ｂ）は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図（ａ）
は本発明の他の実施例を示す上面透視図、第３図（ｂ）
は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図（ａ）は従
来例を示す斜視透視図、第４図（ｂ）は他の従来例を示
す上面透視図、第４図（Ｃ）は他の従来例を示す断面図
、第４図（ｄ）は他の従来例を示す断面図である。 符号の説明 １、接地導体 ２．誘電体 ３、励振素子 ４．給電線路 ６、開口部 ７．金属遮蔽板 ８ａ、誘電体 ８ｂ、誘電体 ９、無給電放射素子 （ａ） （ｂ） 第 図 （ｂ） 第１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 第 図 （ｂ） （ｃ）
１図（ｂ）は本発明の一実施例を示す断面図、第２図（
ａ）は本発明の他の実施例を示す上面透視図、第２図（
ｂ）は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図（ａ）
は本発明の他の実施例を示す上面透視図、第３図（ｂ）
は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図（ａ）は従
来例を示す斜視透視図、第４図（ｂ）は他の従来例を示
す上面透視図、第４図（Ｃ）は他の従来例を示す断面図
、第４図（ｄ）は他の従来例を示す断面図である。 符号の説明 １、接地導体 ２．誘電体 ３、励振素子 ４．給電線路 ６、開口部 ７．金属遮蔽板 ８ａ、誘電体 ８ｂ、誘電体 ９、無給電放射素子 （ａ） （ｂ） 第 図 （ｂ） 第１図 （ａ） （ｂ） （ａ） 第 図 （ｂ） （ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の誘電体層と複数の導体層とが交互に積層され
ており、最下層に全面導体である接地１体１、誘電体２
からなる層、複数の給電線路４および複数の励振素子３
を構成する導体層、誘電体８ａからなる層、他の導体と
絶縁され、かつ複数の励振素子３と対に電磁結合された
複数の無給電放射素子９を構成する導体層、誘電体８ｂ
からなる層、電波放射のための複数の開口部６を有する
金属遮蔽板７の順に重ねられ、かつ、各々の励振素子３
、無給電放射素子９及び電波放射のための開口部６が互
いにその積層体のなす平面での位置がほぼ一致するよう
に重ねられた平面アンテナ。 ２、複数の誘電体層と複数の導体層とが交互に積層され
ており、最下層に全面導体である接地導体１、誘電体２
からなる層、複数の給電線路４および複数の励振素子３
を構成する導体層、誘電体８ａからなる層、電波放射の
ための複数の開口部６を有する金属遮蔽板７、誘電体８
ｂからなる層、他の導体と絶縁され、かつ複数の励振素
子３と対に電磁結合された複数の無給電放射素子９を構
成する導体層の順に重ねられ、かつ、各々の励振素子３
、無給電放射素子９及び電波放射のための開口部６が互
いにその積層体のなす平面での位置がほぼ一致するよう
に重ねられた平面アンテナ。 ３、電波放射のための開口部６がＸ字形状である請求項
１または２記載の平面アンテナ。 ４、誘電体層８ａおよび／または８ｂが空気層であり、
所望の層を支持するスペーサを有する請求項１、２また
は３記載の平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074443A JP2693565B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074443A JP2693565B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252304A true JPH02252304A (ja) | 1990-10-11 |
| JP2693565B2 JP2693565B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=13547381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074443A Expired - Lifetime JP2693565B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693565B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH05166018A (ja) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | Fujitsu Ltd | 非接触ｉｃカード |
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