JPH05191132A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率の高い平面アンテナを得ること。 【構成】 地導体(1)と、誘電体(2)と、誘電体(1)の面
上に形成した放射素子(4)と給電線路(5)を含むアンテナ
回路と、誘電体(21)と、スロット(3)を有する地導体(1
1)とからなる平面アンテナにおいて、誘電体(22)と、無
給電素子(6)と、給電線路(8)と、放射素子(7)を重ねた
平面アンテナ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯の送受信
に用いられるトリプレート型平面アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】平面アンテナのアンテナ効率を高める手
段として、昭和６３年電子情報通信学会全国大会予稿Ｂ
−３９「トリプレート線路で給電した窓付きマイクロス
トリップアンテナ」に示されるように、トリプレート線
路を用いて給電線路の低損失化を図る方法がある。この
アンテナの構成は、４図(a)及び(b)に示すように、地導
体１と、この地導体１の面上に誘電体２を配置し、この
誘電体１の面上に放射素子４と給電線路５を含むアンテ
ナ回路を形成し、その面上に誘電体２１を形成し、その
面上にスロット３を有する地導体１１をスロット３が放
射素子４の真上となるように配置している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示す
ような従来のアンテナでは、放射素子４から放射される
電力が、図中Ａで示すように、スロット３から空間へ放
射されるのみならず、図中Ｂで示すように、地導体１お
よび地導体１１の間を伝播し、隣接する放射素子４との
物理的な位置関係によっては、放射する電力が低下する
ことも起こる。また、伝播したＢの電力が隣接するスロ
ット３から放射され、アンテナの指向性に乱れを生じる
場合もある。

【０００４】このような問題を解決するためには、１つ
の放射素子４から放射される電力と隣接する放射素子４
から地導体１及び地導体１１の間を伝播してくる電力の
位相をあわせなければならず、そのためには、隣接する
放射素子４の間の間隔が一意的に決まってしまうことと
なる。例えば、一定の間隔の格子上に放射素子を配列し
た場合には、この間隔は使用する電波の中心周波数の自
由空間波長λ₀の約０．９倍程度である。

【０００５】しかし、アンテナの効率を高めようとする
と、放射素子４の間隔を使用する電波の中心周波数の自
由空間波長λ₀の０．７〜０．８倍にしなければなら
ず、このような従来の技術では、前述の理由によって放
射素子４の配列密度を高くすることができない。

【０００６】本発明は、指向性や放射損失を維持した上
で、効率に優れた平面アンテナを提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の平面アンテナ
は、図１(a)および(b)に示すように、地導体１と、この
地導体１の面上に誘電体２を配置し、この誘電体１の面
上に放射素子４と給電線路５を含むアンテナ回路を形成
し、その面上に誘電体２１を形成し、その面上にスロッ
ト３を有する地導体１１をスロット３が放射素子４の真
上となるように配置してなる平面アンテナにおいて、前
記放射素子４及びスロット３の放射面上に誘電体２２を
設け、さらにその面上であって前記放射素子４およびス
ロット３の真上となる位置に無給電素子６を設け、その
面上で前記放射素子４に接続された給電線路５と平行な
２方向と、その方向と直交する２方向に、給電線路８を
ほぼ１／２波長の長さで前記無給電素子６に接続し、そ
の各給電線路８に放射素子７を接続したことを特徴とす
るものである。

【０００８】また、図２(a)および(b)に示すように、前
記給電線路８を前記放射素子４に接続された給電線路５
と平行な２方向にのみ設け、その各給電線路８に放射素
子７を接続したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の構造とすることによって、放射素子４
は従来のアンテナと同じように互いに干渉しない間隔で
設けられ、本発明の特徴である無給電素子６は、従来の
平面アンテナと同様に動作し、その無給電素子６に接続
された放射素子７は、地導体１１と共に動作するアンテ
ナとすることができ、しかも、分岐や曲がりのある給電
線路４は、地導体１と地導体１１によってシールドした
ことによってそこからの不要放射を抑制することができ
る。したがって、放射素子７はその素子間隔を制限され
ず、アンテナの効率を高めるために適した設計が行え
る。また、直線偏波を使用する場合には、図２(a)およ
び(b)に示すように、給電線路４と平行な２方向にのみ
放射素子７を接続することもでき、このときには、無給
電素子６どうしの間隔は、自由に設定できるものとな
る。

【００１０】

【実施例】図１(a)および(b)にしめす構造とし、地導体
１に厚さ３mmのアルミニウム板を使用し、誘電体２に厚
さ２mmの発泡ポリエチレン(比誘電率εr≒１．１）を使
用し、放射素子４として銅箔をエッチング加工して形成
した９．６mm×≦９．６mmの方形のパッチを４つ用い、
素子間隔は４４．７２mmとし、給電線路５は前記放射素
子と同じ材質で同時にエッチング加工したものを用い
た。また、誘電体２１にも誘電体２と同じ厚さ２mmの発
泡ポリエチレン(比誘電率εr≒１．１）を使用し、地導
体１１には厚さ０．５mmのアルミニウム板を用い、１３
mm×１３mmのスロット３を４つ形成した。さらに、誘電
体２２として厚さ２mmの発泡ポリエチレン(比誘電率εr
≒１．１）を使用し、その上に１０mm×１０mmの無給電
素子を４つ形成し、その無給電素子に、１０mm×１０mm
の方形のパッチを接続して放射素子７とした。このとき
に、無給電素子と放射素子７の配列間隔は、２０mmとし
た。この実施例のアンテナは、周波数が１１．８５ＧＨ
ｚにおいて、約２１．５ｄＢの利得を示した。

【００１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、素子間隔の制限が小さくとも、不要放射や指向性の
乱れがなく効率の高いアンテナを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (a)は本発明の一実施例を示す上面図であ
り、(b)はその断面図である。

【図２】 (a)は本発明の他の実施例を示す上面図であ
り、(b)はその断面図である。

【図３】 (a)は従来例を示す上面図であり、(b)はその
断面図である。

【符号の説明】

１，１１．地導体 ２，２１，２２．
誘電体 ３．スロット ４，７．放射素子 ５，８．給電線路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 孝雄 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地導体(1)と、この地導体(1)の面上に誘
   電体(2)を配置し、この誘電体(1)の面上に放射素子(4)
   と給電線路(5)を含むアンテナ回路を形成し、その面上
   に誘電体(21)を形成し、その面上にスロット(3)を有す
   る地導体(11)をスロット(3)が放射素子(4)の真上となる
   ように配置してなる平面アンテナにおいて、前記放射素
   子(4)及びスロット(3)の放射面上に誘電体(22)を設け、
   さらにその面上であって前記放射素子(4)およびスロッ
   ト(3)の真上となる位置に無給電素子(6)を設け、その面
   上で前記放射素子(4)に接続された給電線路(5)と平行な
   ２方向と、その方向と直交する２方向に、給電線路(8)
   をほぼ１／２波長の長さで前記無給電素子(6)に接続
   し、その各給電線路(8)に放射素子(7)を接続したことを
   特徴とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】 地導体(1)と、この地導体(1)の面上に誘
   電体(2)を配置し、この誘電体(1)の面上に放射素子(4)
   と給電線路(5)を含むアンテナ回路を形成し、その面上
   に誘電体(21)を形成し、その面上にスロット(3)を有す
   る地導体(11)をスロット(3)が放射素子(4)の真上となる
   ように配置してなる平面アンテナにおいて、前記放射素
   子(4)及びスロット(3)の放射面上に誘電体(22)を設け、
   さらにその面上であって前記放射素子(4)およびスロッ
   ト(3)の真上となる位置に無給電素子(6)を設け、その面
   上で前記放射素子(4)に接続された給電線路(5)と平行な
   ２方向に、給電線路(8)をほぼ１／２波長の長さで前記
   無給電素子(6)に接続し、その各給電線路(8)に放射素子
   (7)を接続したことを特徴とする平面アンテナ。