JPH07240621A - Antenna device and power feeding device - Google Patents
Antenna device and power feeding deviceInfo
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- JPH07240621A JPH07240621A JP2817894A JP2817894A JPH07240621A JP H07240621 A JPH07240621 A JP H07240621A JP 2817894 A JP2817894 A JP 2817894A JP 2817894 A JP2817894 A JP 2817894A JP H07240621 A JPH07240621 A JP H07240621A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はトリプレート線路で給
電する電磁結合型のアンテナ、及びそれを用いた多層基
板構成の給電装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically coupled antenna for feeding power by a triplate line, and a power feeding device having a multilayer substrate structure using the antenna.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、P.L.Sullivan and D.H.S
chaubert: ■Analysis of an Aperture Coupled Micros
trip Antenna■, IEEE Transaction on Antenna and Pr
opagation, Vol.AP-34,No.8,pp.977-984,(Aug.1986) に
示された電磁結合型アンテナがあり、図１６は上記文献
に示された概略構成図である。図において、１は地導体
板、２は第１の誘電体基板、９はストリップ導体であ
り、上記の地導体板１、第１の誘電体基板２、及びスト
リップ導体９からマイクロストリップ線路１５を構成し
ている。４は第２の誘電体基板、７は放射導体であり、
上記の第２の誘電体基板４、放射導体７、地導体板１か
らマイクロストリップアンテナ１０を構成している。８
はスロットでありマイクロストリップアンテナ１０の放
射導体７を給電している。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, PL Sullivan and DHS
chaubert: ■ Analysis of an Aperture Coupled Micros
trip Antenna ■, IEEE Transaction on Antenna and Pr
opagation, Vol.AP-34, No.8, pp.977-984, (Aug. 1986), there is an electromagnetic coupling type antenna, and FIG. 16 is a schematic configuration diagram shown in the above document. In the figure, 1 is a ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate, 9 is a strip conductor, and a microstrip line 15 is formed from the ground conductor plate 1, the first dielectric substrate 2, and the strip conductor 9 described above. I am configuring. 4 is a second dielectric substrate, 7 is a radiation conductor,
The second dielectric substrate 4, the radiation conductor 7, and the ground conductor plate 1 constitute a microstrip antenna 10. 8
Is a slot for feeding the radiation conductor 7 of the microstrip antenna 10.
【０００３】次に動作について説明する。給電線路とし
てマイクロストリップ線路１５は結合孔（スロット）８
を介して放射導体７と電磁的に結合する。この場合、ス
ロットの中心からマイクロストリップ線路の開放端まで
の長さを１／４波長とすることにより、スロットにおい
て磁界が最大となり放射導体に強く結合する。この放射
導体は共振し給電された電波は空間に放射される。Next, the operation will be described. The microstrip line 15 serving as a power supply line has a coupling hole (slot) 8
Electromagnetically coupled to the radiation conductor 7 via. In this case, by setting the length from the center of the slot to the open end of the microstrip line to 1/4 wavelength, the magnetic field is maximized in the slot, and it is strongly coupled to the radiation conductor. This radiating conductor resonates and the supplied electric wave is radiated into space.
【０００４】また、図１７は電子情報通信学会春季全国
大会講演論文集，B-113,pp.2-113(1911)に示された従来
のトリプレート型ストリップ線路で給電する電磁結合型
のマイクロストリップアンテナを示す多層基板の断面図
である。図において、１は地導体板、２は第１の誘電体
基板、４は第２の誘電体基板、５は第２の地導体板、９
はストリップ導体である。上記の地導体板１、第１の誘
電体基板２、第２の誘電体基板４、第２の地導体板５、
ストリップ導体９からトリプレート型ストリップ線路１
２を構成している。８は地導体板上に設けられた結合用
スロットである。６は第３の誘電体基板、７は放射導体
である。第２の地導体板５とマイクロストリップアンテ
ナ１０を構成している。３４は空胴、３５はスルーホー
ルである。Further, FIG. 17 shows an electromagnetic coupling type micro-power source which is fed by a conventional triplate type strip line as shown in B-113, pp.2-113 (1911), Proceedings of the Spring National Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. It is a sectional view of a multilayer substrate showing a strip antenna. In the figure, 1 is a ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate, 4 is a second dielectric substrate, 5 is a second ground conductor plate, and 9 is a ground conductor plate.
Is a strip conductor. The ground conductor plate 1, the first dielectric substrate 2, the second dielectric substrate 4, the second ground conductor plate 5,
Strip conductor 9 to triplate strip line 1
Make up 2. Reference numeral 8 is a coupling slot provided on the ground conductor plate. 6 is a third dielectric substrate, and 7 is a radiation conductor. The second ground conductor plate 5 and the microstrip antenna 10 are configured. Reference numeral 34 is a cavity, and 35 is a through hole.
【０００５】先の図１６に示す従来のマイクロストリッ
プアンテナではマイクロストリップ線路１５を用いて給
電している。この構造は背面からピンで給電する場合と
比較して、半田付けを要さず、アンテナと給電回路が地
導体板を介して分離されているため、互いの特性に影響
しないという特徴がある。しかし、給電線路のマイクロ
ストリップ線路からの放射が大きい。そこで、裏面の給
電線路からの放射を抑圧するために、図１７はトリプレ
ート型ストリップ線路を用いて給電する例である。しか
し、通常のトリプレート型ストリップ線路で給電した場
合は、トリプレート型ストリップ線路の両地導体板を流
れている電流のうち、一方の電流だけがスロットとの結
合に寄与し、他方の電流は反射してしまう。このため整
合がとれず、結合が弱いという問題が生じる。そこで、
ストリップ線路を挟む両地導体板をスロット近傍におい
てスルーホール３５で接続する。これにより両地導体板
を流れる電流がスロットの形成された側の地導体板にだ
け流れるようになり反射の少ない広帯域な特性が得られ
る。さらに、他方の地導体板にもスロット８を設け、そ
こに１／４波長の空胴３４を設けると対称な構成とな
り、スルーホールを流れる電流が強くなり、マイクロス
トリップアンテナ１０への結合が強くなる。よって、ト
リプレート型ストリップ線路を伝播してきた電波がスロ
ットを介してマイクロストリップアンテナを励振し、空
間に電波が放射される。In the conventional microstrip antenna shown in FIG. 16, the microstrip line 15 is used for power feeding. This structure does not require soldering as compared with the case where power is fed from the back surface by a pin, and since the antenna and the power feeding circuit are separated via the ground conductor plate, they have characteristics that they do not affect each other's characteristics. However, the radiation from the microstrip line of the feed line is large. Therefore, in order to suppress the radiation from the feeding line on the back surface, FIG. 17 shows an example of feeding by using a triplate type strip line. However, when power is supplied by a normal triplate strip line, only one of the currents flowing through both ground conductor plates of the triplate strip line contributes to the coupling with the slot, and the other current It will be reflected. For this reason, there is a problem in that matching cannot be achieved and the bond is weak. Therefore,
Both ground conductor plates sandwiching the strip line are connected by a through hole 35 near the slot. As a result, the current flowing through both ground conductor plates flows only in the ground conductor plates on the side where the slots are formed, and wideband characteristics with less reflection can be obtained. Further, the other ground conductor plate is also provided with the slot 8 and the cavity 34 of the 1/4 wavelength is provided therein, so that the configuration becomes symmetrical, the current flowing through the through hole becomes strong, and the coupling to the microstrip antenna 10 becomes strong. Become. Therefore, the radio wave propagating through the triplate-type strip line excites the microstrip antenna via the slot, and the radio wave is radiated into the space.
【０００６】また、図１８は電子通信学会総合全国大会
講演論文集，656,pp.3-109(1982)に示された従来のスロ
ットアンテナを示す多層基板の断面図である。図におい
て、３５はスルーホール、３７はストリップ導体の接続
導体、３９は放射スロットである。FIG. 18 is a sectional view of a multilayer substrate showing a conventional slot antenna shown in Proceedings of the IEICE General Conference, 656, pp.3-109 (1982). In the figure, 35 is a through hole, 37 is a connection conductor of a strip conductor, and 39 is a radiation slot.
【０００７】次に動作について説明する。放射素子とし
てスロットアンテナを用い、サーキュレータ、モノパル
スコンパレータ、ミキサ、分配器などのＲＦ信号回路を
含めてトリプレート型ストリップ線路で構成し、これら
を多層基板構成にしたものである。電波はこれらのＲＦ
信号回路を経由してスロットから放射される。各基板間
は多数のスルーホールを用いて接続している。また、ス
ロットアンテナの周辺にも多数のスルーホールを形成
し、空胴を構成している。Next, the operation will be described. A slot antenna is used as a radiating element, and a triplate-type strip line including an RF signal circuit such as a circulator, a monopulse comparator, a mixer, and a distributor is formed, and these are formed into a multilayer substrate structure. Radio waves are these RF
It is radiated from the slot via the signal circuit. A large number of through holes are used to connect between the substrates. Also, a large number of through holes are formed around the slot antenna to form a cavity.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロストリ
ップアンテナとして、マイクロストリップ線路から放射
導体にスロットを介して電磁的に給電しているものは、
放射導体の裏面より同軸線路等で給電する方法に対して
半田付けを要さず製作が容易であるが、マイクロストリ
ップ線路からの放射が大きく、アンテナの利得低下が生
ずるという課題がある。これに対して、従来のトリプレ
ート型ストリップ線路から放射導体にスロットを介して
電磁的に給電しているものは、給電線路からの放射は抑
圧できるが、トリプレート型ストリップ線路のスロット
への結合が弱く、スロット近傍において両側の地導体板
をスルーホール接続するもの、または、一方の地導体板
にもスロットを設け、そこに空胴を設けて対称の構造と
しマイクロストリップアンテナへの結合を強くしている
ものがあるが、構造が複雑となり、またスルーホール接
続の加工工程も加わるという課題があった。また、アン
テナ装置の給電回路がＲＦ信号回路と一体化して、多層
基板構成をとるとき、基板間の導体接続を多く必要と
し、且つスロットアンテナの場合、平行平板モードを抑
圧するためスロット周辺にも地導体板間を接続する多数
のスルーホールを必要とするなど、給電回路の構造が複
雑になり製作が極めて困難になるという課題があった。A conventional microstrip antenna, in which a microstrip line is electromagnetically fed to a radiation conductor through a slot, is as follows.
The method of feeding power from the back side of the radiation conductor by a coaxial line or the like is easy to manufacture without requiring soldering, but there is a problem that the radiation from the microstrip line is large and the antenna gain is reduced. On the other hand, the conventional tri-plate type strip line electromagnetically feeding to the radiation conductor through the slot can suppress the radiation from the feeding line, but it can be coupled to the slot of the tri-plate type strip line. Is weak and the ground conductor plates on both sides are connected through holes in the vicinity of the slot, or one ground conductor plate is also provided with a slot and a cavity is provided in that slot to make it a symmetrical structure and strongly couple to the microstrip antenna. However, there is a problem that the structure is complicated and a processing step of through hole connection is added. Further, when the feeding circuit of the antenna device is integrated with the RF signal circuit to form a multi-layer substrate structure, a large number of conductor connections between the substrates are required, and in the case of the slot antenna, the parallel plate mode is also suppressed in the vicinity of the slot. There is a problem that the structure of the power feeding circuit becomes complicated and the manufacturing is extremely difficult because a large number of through holes for connecting the ground conductor plates are required.
【０００９】この発明はこのような課題を解消するため
になされたもので、簡単な構造で、給電線路からの放射
を抑え、また、不要平行平板モードを抑圧して放射導体
へ結合効率よく給電できるアンテナ装置を得ることを目
的とする。また、簡単な構造で、給電線路からの放射を
抑え、不要平行平板モードを抑圧して、多層基板の層間
接続をする給電装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and has a simple structure to suppress radiation from a feed line and to suppress unnecessary parallel plate modes to efficiently feed a radiation conductor. The purpose is to obtain an antenna device that can. It is another object of the present invention to obtain a power supply device which has a simple structure, suppresses radiation from a power supply line, suppresses unnecessary parallel plate modes, and connects layers of multilayer substrates.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係わる発明のアンテナ装置は、第１の
地導体板、第１の基板、給電線路をもつ共振器、第２の
基板、半波長以下の大きさの結合孔をもつ第２の地導体
板、第３の基板、及び放射導体を順に多層基板とし、上
記第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ共
振器を、有して構成する第１のマイクロストリップアン
テナを共振させ、上記共振器から第２の地導体板に設け
た上記結合孔を介して、第２の地導体板、第３の基板、
及び放射導体を、有して構成する第２のマイクロストリ
ップアンテナの放射導体に電磁的に結合させるようにし
たものである。In order to achieve the above object, an antenna device of the invention according to claim 1 is a first ground conductor plate, a first substrate, a resonator having a feed line, and a second ground conductor plate. Substrate, a second ground conductor plate having a coupling hole of a size equal to or less than a half wavelength, a third substrate, and a radiation conductor are sequentially formed into a multilayer substrate, and the first ground conductor plate, the first substrate, and the power feeding A first microstrip antenna having a resonator having a line is caused to resonate, and a second ground conductor plate, a second ground conductor plate, and a second ground conductor plate are connected from the resonator through the coupling hole provided in the second ground conductor plate. 3 substrates,
And the radiation conductor is electromagnetically coupled to the radiation conductor of the second microstrip antenna having the structure.
【００１１】また、請求項２に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項１記載のアンテナ装置の共振器または放射
導体に、もしくは共振器と放射導体にスリットを設ける
ようにしたものである。In the antenna device of the invention according to claim 2, slits are provided in the resonator or the radiation conductor of the antenna device according to claim 1, or in the resonator and the radiation conductor.
【００１２】また、請求項３に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項１記載のアンテナ装置の第２のマイクロス
トリップアンテナの放射導体に給電線路を設けて上記放
射導体を直接励振する偏波と、第１のマイクロストリッ
プアンテナの共振器から結合孔を介して上記放射導体を
励振する偏波と、を直交させたものである。The antenna device of the invention according to claim 3 is a polarized wave for directly exciting the radiation conductor by providing a feeding line on the radiation conductor of the second microstrip antenna of the antenna device according to claim 1. The polarized wave for exciting the radiation conductor from the resonator of the first microstrip antenna through the coupling hole is orthogonal to each other.
【００１３】また、請求項４に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項３記載のアンテナ装置の放射導体を長方形
とし縦横の長さを変えたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an antenna device according to the third aspect, wherein the radiating conductor of the antenna device according to the third aspect is rectangular and the length and width are changed.
【００１４】また、請求項５に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項３記載のアンテナ装置の第２のマイクロス
トリップアンテナの放射導体の上に、さらに第４の基
板、開口部を設けた第３の地導体板を順に多層基板とし
て設けたものである。An antenna device according to a fifth aspect of the present invention is the antenna device according to the third aspect, wherein the third microstrip antenna of the antenna device according to the third aspect is further provided with a fourth substrate and an opening. The ground conductor plates are sequentially provided as a multilayer substrate.
【００１５】また、請求項６に係わる発明のアンテナ装
置は、第１の地導体板、第１の基板、給電線路をもつ共
振器、第２の基板、半波長を基準とした大きさの放射ス
ロットを設けた第２の地導体板とを順に多層基板とし、
上記第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ
共振器を、有して構成する第１のマイクロストリップア
ンテナを共振させ、上記共振器から上記放射スロットへ
電磁的に結合させたものである。Further, in the antenna device of the invention according to claim 6, the first ground conductor plate, the first substrate, the resonator having the feeding line, the second substrate, and the radiation of a size based on a half wavelength are used. A second ground conductor plate provided with a slot is sequentially used as a multilayer substrate,
Resonating a first microstrip antenna having a resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and a feed line, and electromagnetically coupling the resonator to the radiation slot. It is a thing.
【００１６】また、請求項７に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項６記載のアンテナ装置の第２の地導体板に
設けた放射スロットから、基準として半波長離して１ま
たは複数個のスロットを設けたものである。Further, the antenna device of the invention according to claim 7 has one or a plurality of slots separated by a half wavelength from the radiation slot provided in the second ground conductor plate of the antenna device according to claim 6. It is provided.
【００１７】また、請求項８に係わる発明のアンテナ装
置は、請求項６記載のアンテナ装置の放射スロットを設
けた第２の地導体板の上部に、直線偏波から円偏波に変
換する偏波変換器を設けたものである。An antenna device according to an eighth aspect of the present invention is an antenna device according to the sixth aspect, in which an antenna for converting linearly polarized waves into circularly polarized waves is provided above the second ground conductor plate provided with the radiation slot. It is provided with a wave converter.
【００１８】また、請求項９に係わる発明の給電装置
は、地導体板、基板、及び給電線路をもつ共振器を、有
して構成するマイクロストリップアンテナを複数個多層
基板に設けて、上記共振器間の地導体板に設けた半波長
より小さい結合孔を介して共振器間を電磁的に結合させ
て多層基板の層間接続を行うようにしたものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a power feeding device in which a plurality of microstrip antennas each having a ground conductor plate, a substrate, and a resonator having a power feeding line are provided on a multi-layer substrate to provide the resonance. The resonators are electromagnetically coupled with each other through a coupling hole smaller than a half wavelength provided in the ground conductor plate between the resonators to perform interlayer connection of the multilayer substrate.
【００１９】また、請求項１０に係わる発明の給電装置
は、請求項９記載の給電装置の多層基板の地導体板間を
接続する接続導体を設けたものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the power feeding device according to the ninth aspect, further comprising a connecting conductor for connecting between ground conductor plates of the multilayer substrate of the power feeding device according to the ninth aspect.
【００２０】また、請求項１１に係わる発明のアンテナ
装置は、第１の地導体板、第１の基板、給電線路をもつ
共振器、第２の基板、及び開口部と上記開口部内に放射
導体を設けた第２の地導体板を順に多層基板とし、上記
第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ共振
器を、有して構成する第１のマイクロストリップアンテ
ナを共振させ、上記共振器から上記放射導体へ電磁的に
結合させたものである。The antenna device of the invention according to claim 11 is the first ground conductor plate, the first substrate, the resonator having the feed line, the second substrate, and the opening and the radiation conductor in the opening. Resonating the first microstrip antenna having the second ground conductor plate provided with the above as a multilayer substrate and having the resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and the feed line. Then, the resonator is electromagnetically coupled to the radiation conductor.
【００２１】[0021]
【作用】以上のように構成された請求項１に係わる発明
のアンテナ装置では、上記第１の地導体板、第１の基
板、及び給電線路をもつ共振器を、有して構成する第１
のマイクロストリップアンテナを共振させ、上記共振器
から第２の地導体板に設けた上記結合孔を介して、第２
の地導体板、第３の基板、及び放射導体を、有して構成
する第２のマイクロストリップアンテナの放射導体へ電
磁的に結合させることにより、簡単な構造で、給電線路
からの放射を抑え、また、不要平行平板モードを抑圧し
て、第１のマイクロストリップアンテナの共振器から第
２のマイクロストリップアンテナの放射導体へ結合効率
よく給電することができる。In the antenna device of the invention according to claim 1 configured as described above, the first ground conductor plate, the first substrate, and the resonator having the feed line are provided.
And resonates the microstrip antenna of the second antenna through the coupling hole provided in the second ground conductor plate from the resonator to the second resonator.
By electromagnetically coupling the ground conductor plate, the third substrate, and the radiation conductor of the second conductor to the radiation conductor of the second microstrip antenna, the radiation from the feeding line can be suppressed with a simple structure. Further, it is possible to suppress unnecessary parallel plate mode and to feed power efficiently from the resonator of the first microstrip antenna to the radiation conductor of the second microstrip antenna.
【００２２】また、請求項２に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項１に係わる発明の構成による作用ととも
に、共振器または放射導体に、もしくは共振器と放射導
体に、スリットを設けることにより、その共振周波数が
低下し、共振器および、または放射導体の大きさを小形
にすることができる。Further, in the antenna device of the invention according to claim 2, in addition to the function of the structure of the invention according to claim 1, by providing a slit in the resonator or the radiation conductor or in the resonator and the radiation conductor, The resonance frequency is lowered, and the size of the resonator and / or the radiation conductor can be reduced.
【００２３】また、請求項３に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項１に係わる発明の構成による作用ととも
に、第２のマイクロストリップアンテナの放射導体に給
電線路を設けて上記放射導体を直接励振する偏波と、第
１のマイクロストリップアンテナの共振器から結合孔を
介して上記放射導体を励振する偏波と、を直交させたこ
とにより、簡単な構造で直交偏波をつくることができ
る。Further, in the antenna device of the invention according to claim 3, in addition to the function of the configuration of the invention according to claim 1, a feeding line is provided in the radiation conductor of the second microstrip antenna to directly excite the radiation conductor. By orthogonalizing the polarized wave and the polarized wave that excites the radiation conductor from the resonator of the first microstrip antenna through the coupling hole, the orthogonal polarized wave can be formed with a simple structure.
【００２４】また、請求項４に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項３に係わる発明の構成による作用ととも
に、放射導体を長方形とし縦横の長さを変えることによ
り、それぞれ異なる周波数の直交偏波をつくることがで
きる。In addition, in the antenna device of the invention according to claim 4, in addition to the function of the invention of claim 3, the radiation conductor is made rectangular and the length and width are changed, so that orthogonal polarizations of different frequencies are generated. Can be created.
【００２５】また、請求項５に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項３に係わる発明の構成による作用ととも
に、第２のマイクロストリップアンテナの放射導体の上
に、さらに第４の基板、開口部をもつ第３の地導体板を
順に積層した多層基板を設けたことにより、上記放射導
体を直接励振する給電線路からの放射も抑えることがで
きる。Further, in the antenna device of the invention according to claim 5, in addition to the function of the configuration of the invention according to claim 3, a fourth substrate and an opening are further provided on the radiation conductor of the second microstrip antenna. By providing the multilayer substrate in which the third ground conductor plate having the above is sequentially laminated, it is possible to suppress the radiation from the power feeding line that directly excites the radiation conductor.
【００２６】また、請求項６に係わる発明のアンテナ装
置では、第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路を
もつ共振器を、有して構成する第１のマイクロストリッ
プアンテナを共振させ、上記共振器から第２の地導体板
に設けた放射スロットに電磁的に結合させることによ
り、簡単な構造で、給電線路からの放射を抑え、また、
不要平行平板モードを抑圧して、第１のマイクロストリ
ップアンテナの共振器から上記放射スロットへ結合効率
よく給電することができる。Further, in the antenna device of the invention according to claim 6, the first microstrip antenna having the resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and the feed line is resonated. By electromagnetically coupling the resonator to the radiation slot provided in the second ground conductor plate, the radiation from the feed line is suppressed with a simple structure, and
Unnecessary parallel plate mode can be suppressed and power can be efficiently fed from the resonator of the first microstrip antenna to the radiation slot.
【００２７】また、請求項７に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項６に係わる発明の構成による作用ととも
に、第２の地導体板に設けた放射スロットから基準とし
て半波長離して１または複数個のスロットを設けたこと
により、さらに不要平行平板モードを抑圧することがで
きる。Further, in the antenna device of the invention according to claim 7, in addition to the function of the configuration of the invention according to claim 6, one or a plurality of them are separated from the radiation slot provided on the second ground conductor plate by a half wavelength. By providing the slot of, the unnecessary parallel plate mode can be further suppressed.
【００２８】また、請求項８に係わる発明のアンテナ装
置では、請求項６に係わる発明の構成による作用ととも
に、放射スロットを設けた第２の地導体板の上部に、直
線偏波から円偏波に変換する偏波変換器を設けたことに
より、簡単な構造で特性のよい円偏波を得ることができ
る。In addition, in the antenna device of the invention according to claim 8, in addition to the function of the structure of the invention according to claim 6, the linearly polarized wave to the circularly polarized wave is provided above the second ground conductor plate provided with the radiation slot. By providing the polarization converter for converting to, it is possible to obtain circularly polarized waves with good characteristics with a simple structure.
【００２９】また、請求項９に係わる発明の給電装置で
は、地導体板、基板、及び給電線路をもつ共振器を、有
して構成するマイクロストリップアンテナを複数個多層
基板に設けて、上記共振器間の地導体板に設けた半波長
より小さい結合孔を介して共振器間を電磁的に結合させ
ることにより、簡単な構造で、給電線路からの放射を抑
え、また、不要平行平板モードを抑圧して、共振器間の
結合効率よく多層基板の層間接続を行うことができる。According to the ninth aspect of the present invention, a plurality of microstrip antennas each having a ground conductor plate, a substrate, and a resonator having a power feeding line are provided on a multi-layer substrate to provide the resonance. By electromagnetically coupling the resonators through a coupling hole that is smaller than a half wavelength provided in the ground conductor plate between the resonators, the radiation from the feed line is suppressed with a simple structure, and unnecessary parallel plate mode By suppressing, it is possible to perform interlayer connection of the multilayer substrate with good coupling efficiency between the resonators.
【００３０】また、請求項１０に係わる発明の給電装置
では、請求項９に係わる発明の構成による作用ととも
に、多層基板の地導体板間を接続する接続導体を設けた
ことにより、共振器の共振周波数がずれても不要平行平
板モードを抑圧することができる。Further, in the power feeding device of the invention according to claim 10, the resonance of the resonator is provided by providing the connecting conductor for connecting the ground conductor plates of the multi-layer substrate in addition to the operation of the structure of the invention according to claim 9. The unnecessary parallel plate mode can be suppressed even if the frequency shifts.
【００３１】また、請求項１１に係わる発明の給電装置
では、第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をも
つ共振器を、有して構成する第１のマイクロストリップ
アンテナを共振させ、第２の地導体板に設けた開口部内
の放射導体と電磁的に結合させることにより、簡単な構
造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平板
モードを抑圧して、第１のマイクロストリップアンテナ
の共振器から上記放射導体へ結合効率よく給電すること
ができる。According to the eleventh aspect of the present invention, the first microstrip antenna having the first ground conductor plate, the first substrate, and the resonator having the power feeding line is resonated. Then, by electromagnetically coupling with the radiation conductor in the opening provided in the second ground conductor plate, the radiation from the feed line is suppressed and the unnecessary parallel plate mode is suppressed with a simple structure. Power can be efficiently fed from the resonator of the microstrip antenna 1 to the radiation conductor.
【００３２】[0032]
実施例１．図１はこの発明の実施例１を示す概略構成図
である。図において、１は第１の地導体板、２は第１の
誘電体基板、３は共振器、４は第２の誘電体基板、５は
第２の地導体板、６は第３の誘電体基板、７は放射導
体、８は結合孔（スロット）、９はストリップ導体であ
る。第１の地導体板１、第１の誘電体基板２、共振器３
で第１のマイクロストリップアンテナ１０を構成してい
る。第２の地導体板５、第３の誘電体基板６、放射導体
７で、第２のマイクロストリップアンテナ１１を構成し
ている。第１の地導体板１、第１の誘電体基板２、スト
リップ導体９でトリプレート型ストリップ線路１２（以
下、トリプレート線路と呼ぶ）を構成している。本実施
例を含み以下の全ての実施例において、多層基板を構成
する基板は誘電体基板を例として説明しているが半導体
基板の場合も同様のことが言える。Example 1. First Embodiment FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a first ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate, 3 is a resonator, 4 is a second dielectric substrate, 5 is a second ground conductor plate, and 6 is a third dielectric substrate. A body substrate, 7 is a radiation conductor, 8 is a coupling hole (slot), and 9 is a strip conductor. First ground conductor plate 1, first dielectric substrate 2, resonator 3
And constitutes the first microstrip antenna 10. The second ground conductor plate 5, the third dielectric substrate 6, and the radiation conductor 7 constitute the second microstrip antenna 11. The first ground conductor plate 1, the first dielectric substrate 2, and the strip conductor 9 form a triplate type stripline 12 (hereinafter referred to as a triplate line). In all of the following examples including this example, the dielectric substrate is used as an example of the substrate forming the multilayer substrate, but the same applies to the case of a semiconductor substrate.
【００３３】マイクロストリップアンテナの動作原理に
ついて図１，２を参照して説明する。図２（ａ）はマイ
クロストリップアンテナ１素子単体が共振した場合の放
射指向性を示している。放射導体の正面方向（θ＝９０
度）に放射指向性が最大値となり、放射導体のエッジ方
向（θ＝０度）は放射指向性が無いあるいは小さくな
る。この理由は図２（ｂ）に示すように、方形マイクロ
ストリップアンテナの放射界は等価的に２つのスロット
で置き換えられる。正面方向では２つのスロットからの
放射界が同相となり指向性をもつ。しかし、このスロッ
トの素子間隔は約半波長となるため、エッジ方向では逆
相となり打ち消し合うため、エッジ方向の放射のレベル
は小さくなる。The operating principle of the microstrip antenna will be described with reference to FIGS. FIG. 2A shows the radiation directivity when one element of the microstrip antenna resonates. Front direction of radiation conductor (θ = 90
The radiation directivity has a maximum value in (1), and there is no or small radiation directivity in the edge direction (θ = 0 °) of the radiation conductor. The reason for this is that, as shown in FIG. 2B, the radiation field of the rectangular microstrip antenna is equivalently replaced by two slots. In the front direction, the radiation fields from the two slots are in phase and have directivity. However, since the element spacing of this slot is about half a wavelength, the phases are opposite in the edge direction and cancel each other, so that the level of radiation in the edge direction becomes small.
【００３４】次いで、マイクロストリップアンテナの共
振器の上方に結合孔（スロット）を設けた地導体板と、
さらにその上方にもう一つの放射導体をもつマイクロス
トリップアンテナを備えて構成した本実施例１のアンテ
ナ装置の動作について図１，２を参照して説明する。第
１のマイクロストリップアンテナ１０を共振させると共
振器として動作し、エネルギーが蓄えられる。さらに正
面方向に放射指向性が最大となり電波の大部分は結合孔
の方向に伝わり、結合孔を介して放射導体に伝わること
になる。ここで放射導体７を共振する寸法とすると、第
２のマイクロストリップアンテナが励振され、電波が放
射される。即ち、第１のマイクロストリップアンテナを
共振器として動作させると、給電線路としての役割をな
し、放射導体７を放射素子として動作させることができ
る。Next, a ground conductor plate provided with a coupling hole (slot) above the resonator of the microstrip antenna,
The operation of the antenna device according to the first embodiment, which is provided with a microstrip antenna having another radiation conductor above it, will be described with reference to FIGS. When the first microstrip antenna 10 resonates, it operates as a resonator and stores energy. Further, the radiation directivity is maximized in the front direction, and most of the radio waves are transmitted in the direction of the coupling hole, and are transmitted to the radiation conductor through the coupling hole. If the radiation conductor 7 is dimensioned to resonate, the second microstrip antenna is excited and the radio wave is radiated. That is, when the first microstrip antenna is operated as a resonator, it functions as a feed line and the radiation conductor 7 can be operated as a radiation element.
【００３５】図２（ｃ）は２つのマイクロストリップア
ンテナを組み合わせた場合の等価回路図を示す。２つの
マイクロストリップアンテナをそれぞれＲ，Ｌ，Ｃの並
列共振器で表し、スロットをＬ，Ｃの並列回路で表す。
第１のマイクロストリップアンテナからスロットを介
し、第２のマイクロストリップアンテナへ電磁的に結合
される。FIG. 2 (c) shows an equivalent circuit diagram when two microstrip antennas are combined. The two microstrip antennas are represented by R, L, and C parallel resonators, and the slots are represented by L and C parallel circuits.
The first microstrip antenna is electromagnetically coupled to the second microstrip antenna via the slot.
【００３６】この実施例１では１素子の例を示したが、
多素子アレーアンテナとしても、同様に有効であること
はいうまでもない。さらに、曲面上に構成しても同様に
有効である。Although the example of one element is shown in the first embodiment,
It goes without saying that the multi-element array antenna is similarly effective. Further, it is also effective if it is formed on a curved surface.
【００３７】また、トリプレート線路で給電する例を示
したが、サスペンディッド線路、地板付スロット線路、
地板付コプレーナ線路などの給電線路で給電してもよ
い。In addition, although an example of feeding by a triplate line has been shown, a suspended line, a slot line with a ground plane,
Power may be supplied by a power supply line such as a coplanar line with a ground plane.
【００３８】また、多層基板として誘電体基板を用いた
例を示したが、半導体基板の場合も同様である。また、
空気層としてもよい。Further, although an example in which a dielectric substrate is used as the multilayer substrate is shown, the same applies to the case of a semiconductor substrate. Also,
It may be an air layer.
【００３９】また、共振器３の形状として、円形マイク
ロストリップアンテナを用いた例を示したが、方形、楕
円、リング、もしくは多角形等の形状としてもよい。Further, as the shape of the resonator 3, an example using a circular microstrip antenna is shown, but the shape may be a square, an ellipse, a ring, a polygon, or the like.
【００４０】以上のように、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、また、不要平行平板モードを抑圧して
放射導体へ結合効率よく給電できるアンテナ装置を得る
ことができる。As described above, it is possible to obtain an antenna device having a simple structure, which suppresses radiation from the feeding line and suppresses unnecessary parallel plate mode, and can feed the radiation conductor efficiently.
【００４１】実施例２．図３はこの発明の実施例２を示
す概略構成図である。図において、１は第１の地導体
板、２は第１の誘電体基板、３は共振器、４は第２の誘
電体基板、５は第２の地導体板、６は第３の誘電体基
板、７は放射導体、９はストリップ導体である。第１の
地導体板１、第１の誘電体基板２、共振器３で第１のマ
イクロストリップアンテナ１０を構成し、第２の地導体
板５、第３の誘電体基板６、放射導体７で、第２のマイ
クロストリップアンテナ１１を構成している。第１の地
導体板１、第１の誘電体基板２、ストリップ導体９でト
リプレート線路１２を構成している。１３はダンベルス
ロットである。Example 2. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a first ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate, 3 is a resonator, 4 is a second dielectric substrate, 5 is a second ground conductor plate, and 6 is a third dielectric substrate. A body substrate, 7 is a radiation conductor, and 9 is a strip conductor. The first ground conductor plate 1, the first dielectric substrate 2, and the resonator 3 constitute the first microstrip antenna 10, and the second ground conductor plate 5, the third dielectric substrate 6, and the radiation conductor 7 are provided. Thus, the second microstrip antenna 11 is configured. The first ground conductor plate 1, the first dielectric substrate 2, and the strip conductor 9 form a triplate line 12. 13 is a dumbbell slot.
【００４２】次に、実施例２の動作原理について説明す
る。実施例１と同様な原理で、共振器３で共振した電波
はダンベルスロット１３を介して放射導体７に伝わる。
ここで放射導体を共振する寸法とすることにより放射導
体７が励振され、電波が放射される。ダンベルスロット
を用いることで、結合部としてのスロットの広帯域化が
図られ、入力インピーダンス広帯域化が図られる。ここ
ではダンベルスロットを用いた例を示したが、円形開口
などのスロット形状としてもよい。ここでは１素子の例
を示したが、多素子アレーアンテナとしても、この発明
が有効であることはいうまでもない。さらに、曲面上に
構成してもこの発明は有効である。Next, the operating principle of the second embodiment will be described. According to the same principle as that of the first embodiment, the radio wave resonated by the resonator 3 is transmitted to the radiation conductor 7 through the dumbbell slot 13.
Here, by setting the size of the radiation conductor to resonate, the radiation conductor 7 is excited and a radio wave is radiated. By using the dumbbell slot, the band of the slot as the coupling portion can be widened, and the input impedance can be widened. Although an example using a dumbbell slot is shown here, a slot shape such as a circular opening may be used. Although the example of one element is shown here, it goes without saying that the present invention is also effective for a multi-element array antenna. Furthermore, the present invention is effective even if it is formed on a curved surface.
【００４３】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平
板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電でき、
且つ入力インピーダンス広帯域化したアンテナ装置を得
ることができる。Similar to the first embodiment, the present embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feeding line, suppress the unnecessary parallel plate mode, and efficiently feed the radiation conductor.
Moreover, it is possible to obtain an antenna device having a wide input impedance band.
【００４４】実施例３．図４はこの発明の実施例３を示
す概略構成図である。図において、２１ａ，２１ｂはト
リプレート型ストリップ線路、２２はクロススロットあ
る。Example 3. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, 21a and 21b are triplate type strip lines, and 22 is a cross slot.
【００４５】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様な原理で、放射導体７を励振される。この実施例
３では共振器３に２つの給電線路２１ａ，２１ｂを設け
て、それぞれに、直交した直線偏波を、あるいは２つの
給電線路に９０度の位相差を与えることで円偏波を励振
することができる利点がある。ここでは、地導体板にク
ロススロットを設ける例について示したが、円形開口な
どの形状の開口としても同様である。ここでは１素子の
例を示したが、多素子アレーアンテナとしても、この発
明が有効であることはいうまでもない。さらに、曲面上
に構成してもこの発明は有効である。Next, the operation principle will be described. Example 1
The radiation conductor 7 is excited by the same principle as. In the third embodiment, the resonator 3 is provided with two feed lines 21a and 21b, and linear polarized waves orthogonal to each other are given to each, or a circular polarization is excited by giving a phase difference of 90 degrees to the two feed lines. There is an advantage that can be done. Here, an example in which the cross slot is provided in the ground conductor plate is shown, but the same applies to an opening having a shape such as a circular opening. Although the example of one element is shown here, it goes without saying that the present invention is also effective for a multi-element array antenna. Furthermore, the present invention is effective even if it is formed on a curved surface.
【００４６】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平
板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電でき、
且つ、円偏波用のアンテナ装置を得ることができる。Similar to the first embodiment, the present embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feeding line, suppress the unnecessary parallel plate mode, and couple the radiation conductor efficiently.
Moreover, an antenna device for circular polarization can be obtained.
【００４７】実施例４．図５はこの発明の実施例４を示
す概略構成図である。図において、３２は共振器と放射
導体板に設けたスリットである。Example 4. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 32 is a slit provided in the resonator and the radiation conductor plate.
【００４８】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様な原理で、共振器３を共振させる。スロット８を
介して放射導体７を励振する。この場合、共振器３にス
リットを設けることにより共振周波数が低下するため、
スリットがない場合に比べ共振器３の小形化を図れる。
また、放射導体にスリットを設けても同様に小形化を図
ることができる。ここでは１素子の例を示したが、多素
子アレーアンテナとしても、この発明が有効であること
はいうまでもない。さらに、曲面上に構成してもこの発
明は有効である。Next, the operation principle will be described. Example 1
Resonator 3 is made to resonate by the same principle. The radiation conductor 7 is excited through the slot 8. In this case, since the resonance frequency is lowered by providing the slit in the resonator 3,
The resonator 3 can be downsized as compared with the case where there is no slit.
Further, even if the radiation conductor is provided with a slit, the size can be similarly reduced. Although the example of one element is shown here, it goes without saying that the present invention is also effective for a multi-element array antenna. Furthermore, the present invention is effective even if it is formed on a curved surface.
【００４９】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平
板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電でき、
且つ、共振器と放射導体を、または一方を小形にしたア
ンテナ装置を得ることができる。Similar to the first embodiment, this embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feeding line and suppress the unnecessary parallel plate mode to feed the radiation conductor efficiently.
In addition, it is possible to obtain an antenna device in which the resonator and the radiation conductor or one of them is miniaturized.
【００５０】実施例５．図６はこの発明の実施例５を示
す概略構成図であ。図において、２０は円偏波を励振す
るために直交したモードの縮退を解くため放射導体７に
設けた切り欠きである。Example 5. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In the figure, 20 is a notch provided in the radiating conductor 7 for canceling degeneracy of orthogonal modes for exciting circularly polarized waves.
【００５１】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様な原理で、放射導体７が励振される。円偏波を励
振するために、放射導体７に切り欠き２０を設ける。こ
の切り欠き２０により直交したモードの縮退が解かれ、
２つの共振周波数の異なるモードに分離される。この切
り欠き２０の大きさを調整することで２つのモードの振
幅が等しく、且つ位相差が９０度となる周波数において
円偏波が励振される。この例では切り欠き２０を付けて
縮退を解く例を示したが、他の形状により縮退を解く方
法、例えば凸部あるいは凹凸あるいは放射導体内部にス
ロットを設けても同様に円偏波が励振される。ここでは
１素子の例を示したが、多素子アレーアンテナとして
も、この発明が有効であることはいうまでもない。さら
に、曲面上に構成してもこの発明は有効である。Next, the operation principle will be described. Example 1
The radiating conductor 7 is excited by the same principle as. A cutout 20 is provided in the radiation conductor 7 to excite the circularly polarized wave. This notch 20 solves the degeneracy of orthogonal modes,
The two resonant frequencies are separated into different modes. By adjusting the size of the notch 20, circularly polarized waves are excited at frequencies where the amplitudes of the two modes are equal and the phase difference is 90 degrees. In this example, the notch 20 is provided to solve the degeneracy, but a method for solving the degeneracy by another shape, for example, a circularly polarized wave is excited even when a slot is provided inside a radiating conductor or a convex or concave portion. It Although the example of one element is shown here, it goes without saying that the present invention is also effective for a multi-element array antenna. Furthermore, the present invention is effective even if it is formed on a curved surface.
【００５２】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平
板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電でき、
且つ、円偏波用のアンテナ装置を得ることができる。Similar to the first embodiment, the present embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feed line, suppress the unnecessary parallel plate mode, and couple the radiation conductor efficiently.
Moreover, an antenna device for circular polarization can be obtained.
【００５３】実施例６．図７はこの発明の実施例６を示
す概略構成図である。図において、１４は放射導体７を
直接励振する給電線路を構成するストリップ導体であ
り、第２の地導体板５と第３の誘電体基板６とでマイク
ロストリップ線路１５を構成している。２５は１／４波
長インピーダンス変換器であり、マイクロストリップ線
路１２と第１のマイクロストリップアンテナ１０とのイ
ンピーダンス整合を図るものである。Example 6. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In the figure, 14 is a strip conductor that constitutes a power supply line that directly excites the radiation conductor 7, and the second ground conductor plate 5 and the third dielectric substrate 6 constitute a microstrip line 15. Reference numeral 25 is a 1/4 wavelength impedance converter, which is for impedance matching between the microstrip line 12 and the first microstrip antenna 10.
【００５４】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様な原理で、共振器３から結合孔８を介して放射導
体７が励振される。この場合励振される偏波面はｘ−ｚ
面内である（偏波１とする）。次に、この放射導体７は
共振器３から励振される偏波方向と直交する位置からマ
イクロストリップ線路１５により直接励振される。この
場合、共振器３から励振された偏波に直交する位置にあ
る放射導体７の中心は電界が零であるので、この位置に
給電線路であるマイクロストリップ線路１５を直接接続
しても偏波１に影響を与えない。直接励振により励振さ
れる偏波はｙ−ｚ面となり（偏波２とする）、互いに直
交した偏波が励振される。スロットは半波長よりも小さ
く、且つスロットの偏波はこの偏波２に直交しているの
で（スロットの偏波は偏波１と同じ）、偏波２は偏波１
に影響を与えない。従って、偏波１と偏波２は互いに影
響を与えず、それぞれ直交した直線偏波を励振すること
ができる。Next, the operating principle will be described. Example 1
The radiating conductor 7 is excited from the resonator 3 through the coupling hole 8 on the same principle. In this case, the excited plane of polarization is xz
In-plane (polarized wave 1). Next, the radiation conductor 7 is directly excited by the microstrip line 15 from a position orthogonal to the polarization direction excited by the resonator 3. In this case, since the electric field is zero at the center of the radiating conductor 7 in the position orthogonal to the polarized wave excited from the resonator 3, even if the microstrip line 15 which is a power feeding line is directly connected to this position, the polarized wave is polarized. Does not affect 1. The polarized wave excited by the direct excitation is the yz plane (polarized wave 2), and the polarized waves orthogonal to each other are excited. Since the slot is smaller than a half wavelength and the polarization of the slot is orthogonal to the polarization 2 (the polarization of the slot is the same as the polarization 1), the polarization 2 is the polarization 1
Does not affect Therefore, the polarized waves 1 and 2 do not affect each other, and it is possible to excite the orthogonal linear polarized waves.
【００５５】ここで、放射導体７の正方形の縦横の寸法
を変えることにより、それぞれ異なる周波数の直交偏波
を得ることができる。Here, by changing the vertical and horizontal dimensions of the square of the radiation conductor 7, it is possible to obtain orthogonal polarized waves of different frequencies.
【００５６】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平行平
板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電でき、
且つ、直交偏波用のアンテナ装置を得ることができる。Similar to the first embodiment, this embodiment has a simple structure to suppress radiation from the feed line, suppress unnecessary parallel plate mode, and efficiently feed power to the radiation conductor.
Moreover, an antenna device for orthogonal polarization can be obtained.
【００５７】実施例７．図８はこの発明の実施例７を示
す概略構成図である。図において、１６は第４の誘電体
基板であり、１７は第３の地導体板、１８は第２のトリ
プレート型ストリップ線路、１９は開口部である。Example 7. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention. In the figure, 16 is a fourth dielectric substrate, 17 is a third ground conductor plate, 18 is a second triplate-type strip line, and 19 is an opening.
【００５８】次に動作原理について説明する。実施例６
と同様な原理で２つのストリップ線路１２，１８により
直交した直線偏波で励振する。放射導体７を直接励振す
る給電線路１８もトリプレート線路としたことにより、
給電線路１８からの放射も抑圧される。開口部１９の大
きさを半波長以上とすることにより放射に影響を与えな
い。Next, the operation principle will be described. Example 6
The two strip lines 12 and 18 excite with linearly polarized waves orthogonal to each other by the same principle as in. Since the feed line 18 for directly exciting the radiation conductor 7 is also a triplate line,
Radiation from the power supply line 18 is also suppressed. Radiation is not affected by setting the size of the opening 19 to be half a wavelength or more.
【００５９】本実施例では、実施例１と同様に、簡単な
構造で、給電線路からの放射を抑え、平行平板モードを
抑圧して共振器から放射導体への結合効率がよく給電で
き、且つ、交差偏波の良い直交偏波用のアンテナ装置を
得ることができる。Similar to the first embodiment, this embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feed line and suppress the parallel plate mode so that the coupling efficiency from the resonator to the radiation conductor can be improved and the power can be fed. It is possible to obtain an antenna device for orthogonal polarization with good cross polarization.
【００６０】実施例８．図９はこの発明の実施例８を示
す概略構成図である。図において、３９は放射スロット
である。Example 8. FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention. In the figure, 39 is a radiation slot.
【００６１】次に動作原理について説明する。通常、ト
リプレート線路の片面にスロットアンテナを構成した場
合、トリプレート線路は対称な構造であるが、スロット
の位置で非対称な構造となる。よって、平衡−不平衡の
アンバランスのため、スロットの位置で反射が生じるこ
とになる。そこで、スロットを給電するための線路の先
端を共振器とすることにより、エネルギーを蓄え、スロ
ットアンテナから効率良く電波を放射させるものであ
る。スロットアンテナの長さは共振させるため約半波長
にとる。Next, the operating principle will be described. Normally, when a slot antenna is formed on one side of a triplate line, the triplate line has a symmetrical structure, but has a asymmetric structure at the slot position. Therefore, reflection occurs at the position of the slot due to the unbalanced balance-unbalance. Therefore, by using a resonator at the tip of the line for feeding the slot, energy is stored and the radio wave is efficiently radiated from the slot antenna. The length of the slot antenna is about half a wavelength for resonance.
【００６２】放射スロットの形状として方形以外に楕
円、円形等の形状でも良い。また、放射スロットが１つ
の例を示したが複数個の放射スロットとしても同様の効
果が得られる。また、放射素子として１素子の例を示し
たが、アレーアンテナの場合も有効であることはいうま
でもない。The shape of the radiation slot may be an elliptical shape, a circular shape or the like other than the rectangular shape. Further, although an example in which there is one radiation slot is shown, the same effect can be obtained by using a plurality of radiation slots. Although the example of one element is shown as the radiating element, it goes without saying that it is also effective in the case of an array antenna.
【００６３】本実施例では、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、平行平板モードを抑圧して共振器から
放射導体への結合効率がよく給電できるアンテナ装置を
得ることができる。In this embodiment, it is possible to obtain an antenna device having a simple structure, which suppresses the radiation from the feed line and suppresses the parallel plate mode so that power can be fed with good coupling efficiency from the resonator to the radiation conductor.
【００６４】実施例９．図１０はこの発明の実施例９を
示す概略構成図である。図において、３９は放射スロッ
ト、２４は非励振スロットである。Example 9. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a ninth embodiment of the present invention. In the figure, 39 is a radiation slot and 24 is a non-excitation slot.
【００６５】次に動作原理について説明する。実施例８
と同様に共振器３により励振された電波は共振器３の上
方に設けたスロットアンテナを励振し放射される。ここ
で、共振からずれるに従い平衡−不平衡のアンバランス
のため、放射されず電波はスロットで反射することにな
る。この放射されない電波は不要平行平板モードとな
り、両地導体板１と５の間を伝播することになる。この
平行平板のモードは地導体板内を自由に伝播するため、
アンテナの特性を劣化させることになる。Next, the principle of operation will be described. Example 8
Similarly, the electric wave excited by the resonator 3 is radiated by exciting a slot antenna provided above the resonator 3. Here, as it deviates from resonance, it is a balanced-unbalanced imbalance, so that radio waves are not emitted and are reflected by the slots. This radio wave which is not emitted becomes an unnecessary parallel plate mode and propagates between both ground conductor plates 1 and 5. Since the mode of this parallel plate freely propagates in the ground conductor plate,
This will deteriorate the characteristics of the antenna.
【００６６】そこで、この放射スロット３９より基準と
して１／２波長離れた位置にもう１つのスロット２４を
設ける。このスロットは共振器３により直接励振されな
いため、非励振のスロットである。平行平板モードとな
り伝播した電波はこの非励振のスロットの不連続でさら
に反射を生じるが、スロットと非励振のスロットの間隔
は約１／２波長であるため、位相が逆相となり打ち消し
合い、伝播しない。従って、非励振スロットはスロット
で発生した平行平板モードを打ち消すため、不要な平行
平板モードを抑圧することができ、共振器から放射導体
への結合効率がよくなる。放射スロットの形状として、
方形を用いた例を示したが楕円、円形等の形状としても
よい。非励振のスロットは１個の例を示したが、複数個
のスロットとしても同様な効果がえられる。放射素子と
して１素子の例を示したが、アレーアンテナの場合も有
効であることはいうまでもない。また、曲面上に構成し
ても有効である。Therefore, another slot 24 is provided at a position ½ wavelength away from the radiation slot 39 as a reference. Since this slot is not directly excited by the resonator 3, it is a non-excited slot. Radio waves propagated in the parallel plate mode are further reflected due to the discontinuity of the non-excited slots, but since the interval between the slots and the non-excited slots is approximately 1/2 wavelength, the phases are opposite and cancel each other out. do not do. Therefore, since the non-excitation slot cancels the parallel plate mode generated in the slot, unnecessary parallel plate mode can be suppressed, and the coupling efficiency from the resonator to the radiation conductor is improved. As the shape of the radiation slot,
Although an example using a square is shown, the shape may be an ellipse or a circle. Although only one non-excitation slot is shown, the same effect can be obtained by using a plurality of slots. Although an example of one element is shown as the radiating element, it goes without saying that it is also effective in the case of an array antenna. Further, it is also effective to form it on a curved surface.
【００６７】本実施例では、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、実施例８に比べてさらに平行平板モー
ドを抑圧して共振器から放射導体への結合効率がよく給
電できるアンテナ装置を得ることができる。In the present embodiment, the antenna device capable of suppressing the radiation from the feed line and suppressing the parallel plate mode more than in the eighth embodiment with a simple structure to supply power with good coupling efficiency from the resonator to the radiation conductor. Can be obtained.
【００６８】実施例１０．図１１（ａ）はこの発明の実
施例１０を示す概略構成図である。図において、２６は
メアンダラインである。Example 10. FIG. 11A is a schematic configuration diagram showing a tenth embodiment of the present invention. In the figure, 26 is a meander line.
【００６９】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様な原理で、マイクロストリップアンテナ１０が励
振され、放射スロット３９を介して直線偏波の電波が放
射される。円偏波を励振するために偏波変換器（メアン
ダライン）を放射スロット３９の上部に設ける。図１１
（ｂ）にその動作原理を示す。メアンダラインに斜めに
電波が入射した場合、メアンダラインに垂直な成分と水
平な成分に分けて考えることができる。垂直な成分は容
量性（Ｃ性）、水平な成分は誘導性（Ｌ性）を示すた
め、メアンダラインを通過する際、垂直な成分と水平な
成分ではそれぞれ位相差を生じることになる。この位相
差を９０度とすることで円偏波が得られる。これは共振
器に縮退を解いて円偏波を励振する場合と同様な原理で
ある。給電線路からの不要放射がなく、容易に円偏波が
得られる。Next, the operation principle will be described. Example 1
The microstrip antenna 10 is excited by the same principle as in (1), and the linearly polarized radio wave is radiated through the radiation slot 39. A polarization converter (meaner line) is provided above the radiation slot 39 to excite circularly polarized waves. Figure 11
The operating principle is shown in (b). When a radio wave is obliquely incident on the meander line, it can be considered by dividing into a vertical component and a horizontal component. Since the vertical component is capacitive (C property) and the horizontal component is inductive (L property), a phase difference is generated between the vertical component and the horizontal component when passing through the meander line. Circularly polarized waves can be obtained by setting this phase difference to 90 degrees. This is the same principle as the case where the degeneration is released in the resonator to excite the circularly polarized wave. Circularly polarized waves can be easily obtained without unnecessary radiation from the feeder line.
【００７０】本実施例では、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、平行平板モードを抑圧して共振器から
放射導体への結合効率がよく給電でき、且つ、円偏波用
のアンテナ装置を得ることができる。In this embodiment, with a simple structure, the radiation from the feed line is suppressed, the parallel plate mode is suppressed, power can be fed with good coupling efficiency from the resonator to the radiation conductor, and an antenna for circular polarization is used. The device can be obtained.
【００７１】実施例１１．図１２はこの発明の実施例１
１を示す概略構成図である。図において、２７は第５の
誘電体基板、２８ａ，２８ｂは第２の共振器、２９は第
２の放射導体、３０は増幅器、３１は位相を変えるため
のストリップ線路もしくは移相器、３６は第２の結合用
スロットである。Example 11. FIG. 12 is a first embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram which shows 1. In the figure, 27 is a fifth dielectric substrate, 28a and 28b are second resonators, 29 is a second radiation conductor, 30 is an amplifier, 31 is a strip line or phase shifter for changing the phase, and 36 is It is a second coupling slot.
【００７２】次に動作原理について説明する。トリプレ
ート線路１２により増幅器３０を介して実施例１と同様
な原理でマイクロストリップアンテナ１０を励振する。
共振器３は結合用スロット８を介して第２の共振器２８
ａを励振する。電波は共振器２８ａに接続されたストリ
ップ線路を介して次の第２の共振器２８ｂを励振する。
ストリップ線路の長さを変え、もしくはストリップ線路
の代りに移相器を接続して位相を変えることができる。
第２の共振器２８ｂが励振されると第２の結合用スロッ
ト３６を介して、第２の放射導体２９を励振し、空間に
電波が放射される。上記の説明ではストリップ線路１２
より増幅器３０を介してマイクロストリップアンテナ１
０を励振する例を示したが、増幅器に限らずミクサ、逓
倍器等のＲＦ信号回路の場合でも同様である。Next, the operation principle will be described. The triplate line 12 excites the microstrip antenna 10 via the amplifier 30 according to the same principle as in the first embodiment.
The resonator 3 is connected to the second resonator 28 via the coupling slot 8.
Excite a. The radio wave excites the next second resonator 28b via the strip line connected to the resonator 28a.
The length of the strip line can be changed, or a phase shifter can be connected instead of the strip line to change the phase.
When the second resonator 28b is excited, the second radiation conductor 29 is excited through the second coupling slot 36, and the radio wave is radiated into the space. In the above description, the strip line 12
Microstrip antenna 1 via amplifier 30
Although an example of exciting 0 is shown, the same applies not only to an amplifier but also to an RF signal circuit such as a mixer or a multiplier.
【００７３】また、マイクロ波回路の増幅器、移相器も
多層基板上に構成できるため、小形な送受信器の構成が
可能となる。ここでは増幅器、移相器を接続する例を示
したが、これに限らずミクサ、逓倍器、コンパレータ、
サーキュレータ、アイソレータ等を接続することも可能
である。さらに、ここでは誘電体基板に増幅器等をハイ
ブリッド構成する例を示したが、半導体基板にＭＭＩＣ
化することも可能であり、小形化が容易に達成できる。
また、トリプレート線路１２で給電する例を示したが、
サスペンデッド線路、地板付スロット、地板付コプレー
ナ線路等で給電しても同様である。Further, the amplifier and the phase shifter of the microwave circuit can also be formed on the multi-layer substrate, so that a small-sized transceiver can be formed. Here, an example in which an amplifier and a phase shifter are connected has been shown, but not limited to this, a mixer, a multiplier, a comparator,
It is also possible to connect a circulator, an isolator, or the like. Further, although an example in which an amplifier or the like is hybrid-configured on the dielectric substrate is shown here, the semiconductor substrate is MMIC.
It is also possible to reduce the size and easily achieve miniaturization.
In addition, although an example in which power is fed by the triplate line 12 is shown,
The same applies when power is supplied by a suspended line, a slot with a ground plane, a coplanar line with a ground plane, or the like.
【００７４】本実施例では、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、不要平行平板モードを抑圧して、多層
基板の層間接続をする給電装置を得ることができる。In this embodiment, it is possible to obtain a power supply device having a simple structure, which suppresses the radiation from the power supply line and suppresses the unnecessary parallel plate mode to connect the multilayer substrates to each other.
【００７５】実施例１２．図１３はこの発明の実施例１
２を示す概略構成図である。図において、３８は２分配
器である。動作原理は図１２とほぼ同じであり、実施例
１と同様な原理でマイクロストリップアンテナ１０を励
振する。共振器３はスロット８を介して第２の共振器２
８ａを励振する。この第２の共振器２８ａの上部には地
導体板１７があるため外部には放射されず、この電波は
放射導体２８ａに接続されたストリップ線路からなる分
配器３８を介して、次の２つの第２の共振器２８ｂを励
振する。２つの第２の共振器２８ｂが励振されると、上
記各共振器２８ｂの上方の２つの第２のスロット３６を
介して、２つの第２の放射導体２９に給電して励振さ
れ、空間に電波が放射されるExample 12 FIG. 13 is a first embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram which shows 2. In the figure, 38 is a two-way distributor. The operating principle is almost the same as that of FIG. 12, and the microstrip antenna 10 is excited by the same principle as that of the first embodiment. The resonator 3 is connected to the second resonator 2 via the slot 8.
Excite 8a. Since the ground conductor plate 17 is located above the second resonator 28a, it is not radiated to the outside, and this radio wave is transmitted through the distributor 38, which is a strip line connected to the radiating conductor 28a, to the following two. The second resonator 28b is excited. When the two second resonators 28b are excited, the two second radiating conductors 29 are supplied with electric power to be excited via the two second slots 36 above the respective resonators 28b, and are excited in the space. Radio waves are emitted
【００７６】実施例１１では多層基板に２個のマイクロ
ストリップアンテナを共振器として形成し、多層基板の
層間接続を直列に行った給電装置の例を示しているが、
実施例１２では多層基板に３個のマイクロストリップア
ンテナを共振器として形成し、多層基板の層間接続を直
列に１個と並列に２個行った給電装置の例を示してい
る。Although the eleventh embodiment shows an example of a power feeding device in which two microstrip antennas are formed as resonators on a multilayer substrate and interlayer connection of the multilayer substrates is performed in series.
The twelfth embodiment shows an example of a power feeding device in which three microstrip antennas are formed as resonators on a multi-layer substrate and one of the multi-layer substrates is connected in series and two in parallel.
【００７７】本実施例では、実施例１１と同様に、簡単
な構造で、給電線路からの放射を抑え、不要平行平板モ
ードを抑圧して、多層基板の層間接続をする給電装置を
得ることができる。Similar to the eleventh embodiment, in this embodiment, it is possible to obtain a power supply device having a simple structure that suppresses radiation from the power supply line and suppresses the unnecessary parallel plate mode to connect the multilayer substrates. it can.
【００７８】実施例１３．図１４はこの発明の実施例１
３を示す多層基板断面図である。この図１４の多層基板
の断面図は実施例１１を示す図１２の多層基板のＡ−Ａ
断面図を基本としている。図において、３５は、地導体
板１と５、及び地導体板５と１７を相互に接続するよう
設けた接続導体である。Example 13. FIG. 14 is a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a multi-layer substrate showing FIG. 14 is a cross-sectional view of the multilayer substrate of FIG.
It is based on a cross-sectional view. In the figure, reference numeral 35 is a connection conductor provided so as to connect the ground conductor plates 1 and 5 and the ground conductor plates 5 and 17 to each other.
【００７９】次に動作原理について説明する。実施例１
１と同様に、地導体板間に接続導体がなくとも電磁的な
結合により多層基板の層間接続をすることができる。し
かし、共振器の共振周波数からずれるにしたがい、結合
が弱くなり平行平板モードの発生量が増加する。そこ
で、地導体板相互を接続導体として、例えば、スルーホ
ールにより接続することにより平行平板モードの発生を
抑圧することができる。地導体板を接続することはスト
リップ導体を接続する場合に比べ、信頼性の点で優れて
いる。ストリップ導体を接続する接続導体（スルーホー
ル）はもし切断されると、そこで反射が生じ電波伝送が
できなくなるが、上記のような地導体板を相互に接続す
る接続導体が仮に複数箇所切断されたとしても、特性に
は大きな影響を与えない。Next, the operation principle will be described. Example 1
As in the case of 1, the multi-layer substrate can be connected between layers by electromagnetic coupling even if there is no connecting conductor between the ground conductor plates. However, as the resonance frequency of the resonator deviates, the coupling weakens and the amount of parallel plate modes generated increases. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the parallel plate mode by connecting the ground conductor plates to each other as connecting conductors, for example, through holes. Connecting the ground conductor plate is superior in reliability to connecting the strip conductor. If the connection conductors (through holes) that connect the strip conductors are cut, reflection occurs and radio wave transmission becomes impossible, but the above-mentioned connection conductors that mutually connect the ground conductor plates are temporarily cut at multiple locations. However, the characteristics are not significantly affected.
【００８０】本実施例では、実施例１１と同様に、簡単
な構造で、給電線路からの放射を抑え、共振器の共振周
波数からずれても不要平行平板モードを抑圧して、多層
基板の層間接続をする給電装置を得ることができる。Similar to the eleventh embodiment, this embodiment has a simple structure to suppress the radiation from the feed line and suppress the unnecessary parallel plate mode even when the resonance frequency of the resonator is deviated, so that the interlayer of the multilayer substrate can be suppressed. A power supply device to be connected can be obtained.
【００８１】実施例１４．図１５はこの発明の実施例１
４を示す概略構成図である。図において、１は第１の地
導体板、２は第１の誘電体基板、３は共振器、４は第２
の誘電体基板、５は第２の地導体板、７は地導体板の開
口部内に設けられ放射導体である。Example 14 FIG. 15 is a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram showing FIG. In the figure, 1 is a first ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate, 3 is a resonator, and 4 is a second.
2 is a second ground conductor plate, and 7 is a radiation conductor provided in the opening of the ground conductor plate.
【００８２】次に動作原理について説明する。実施例１
と同様に第１のマイクロストリップアンテナの共振器３
で共振した電波は放射導体７に伝わる。ここで放射導体
７を共振する寸法とすることにより放射導体７が励振さ
れ、電波が放射される。放射導体は無給電素子として動
作する。第１のマイクロストリップアンテナの上方に第
２の地導体板を設けたことにより、第１のマイクロスト
リップアンテナの給電線路をトリプレート線路としたこ
とにより給電線路１２からの不要放射を抑えられ、さら
に平行平板モードも抑圧できる。放射導体として１素子
の例を示したが、アレーアンテナの場合も有効であるこ
とはいうまでもない。また、曲面上に構成しても有効で
ある。Next, the operation principle will be described. Example 1
Similarly to the first microstrip antenna resonator 3
The radio wave resonating at is transmitted to the radiation conductor 7. Here, by setting the size of the radiation conductor 7 to resonate, the radiation conductor 7 is excited and a radio wave is radiated. The radiation conductor operates as a parasitic element. Since the second ground conductor plate is provided above the first microstrip antenna, the feed line of the first microstrip antenna is a triplate line, thereby suppressing unnecessary radiation from the feed line 12. The parallel plate mode can also be suppressed. Although the example of one element is shown as the radiation conductor, it goes without saying that it is also effective in the case of an array antenna. Further, it is also effective to form it on a curved surface.
【００８３】本実施例では、簡単な構造で、給電線路か
らの放射を抑え、また、不要平行平板モードを抑圧して
放射導体へ結合効率よく給電できるアンテナ装置を得る
ことができる。In this embodiment, it is possible to obtain an antenna device having a simple structure that suppresses the radiation from the feeding line and suppresses the unnecessary parallel plate mode and can feed the radiation conductor efficiently.
【００８４】[0084]
【発明の効果】以上のように請求項１に係わる発明によ
れば、第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をも
つ共振器を、有して構成する第１のマイクロストリップ
アンテナを共振させ、上記共振器から第２の地導体板に
設けた上記結合孔を介して、第２の地導体板、第３の基
板、及び放射導体を、有して構成する第２のマイクロス
トリップアンテナの放射導体に電磁的に結合させて、簡
単な構造で、給電線路からの放射を抑え、また、不要平
行平板モードを抑圧して放射導体へ結合効率よく給電で
きるアンテナ装置を得ることができる。As described above, according to the invention of claim 1, the first microstrip including the first ground conductor plate, the first substrate, and the resonator having the feed line is formed. A second ground conductor plate, a third substrate, and a radiation conductor that resonate the antenna and through the coupling hole provided in the second ground conductor plate from the resonator. (EN) An antenna device that can be electromagnetically coupled to a radiation conductor of a microstrip antenna to suppress radiation from a feed line with a simple structure and suppress unnecessary parallel plate modes to efficiently feed power to a radiation conductor. You can
【００８５】また、請求項２に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加え、共振器または放射導
体に、もしくは共振器と放射導体に、スリットを設け
て、小形化したアンテナ装置を得ることができる。According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, a miniaturized antenna is provided with slits in the resonator or the radiation conductor or in the resonator and the radiation conductor. The device can be obtained.
【００８６】また、請求項３に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加え、第２のマイクロスト
リップアンテナの放射導体に給電線路を設けて上記放射
導体を直接励振する偏波と、第１のマイクロストリップ
アンテナの共振器から結合孔を介して上記放射導体を励
振する偏波と、を直交させて、簡単な構造で、直交偏波
用のアンテナ装置を得ることができる。According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1, a polarized wave for directly exciting the radiation conductor by providing a feeding line on the radiation conductor of the second microstrip antenna. And the polarized wave exciting the radiation conductor from the resonator of the first microstrip antenna through the coupling hole are orthogonal to each other, and the antenna device for orthogonal polarized wave can be obtained with a simple structure.
【００８７】また、請求項４に係わる発明によれば、請
求項３に係わる発明の効果に加え、放射導体を長方形と
し縦横の長さを変えて、それぞれ異なる周波数の直交偏
波用のアンテナ装置を得ることができる。According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 3, an antenna device for orthogonal polarization of different frequencies is formed by making the radiation conductor rectangular and changing the length and width. Can be obtained.
【００８８】また、請求項５に係わる発明によれば、請
求項３に係わる発明の効果に加え、第２のマイクロスト
リップアンテナの放射導体の上に、さらに第４の基板、
開口部を設けた第３の地導体板を順に多層基板として設
けて、放射導体の給電線路からの放射も抑えたアンテナ
装置を得ることができる。According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 3, a fourth substrate is further provided on the radiation conductor of the second microstrip antenna.
It is possible to obtain the antenna device in which the radiation from the feeding line of the radiation conductor is suppressed by sequentially providing the third ground conductor plate having the opening as the multilayer substrate.
【００８９】また、請求項６に係わる発明によれば、第
１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ共振器
を、有して構成する第１のマイクロストリップアンテナ
を共振させ、上記共振器から第２の地導体板に設けた放
射スロットへ電磁的に結合させて、簡単な構造で、給電
線路からの放射を抑え、また、不要平行平板モードを抑
圧して放射導体へ結合効率よく給電できるたアンテナ装
置を得ることができる。According to the invention of claim 6, the first microstrip antenna having the resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and the feed line is resonated. , Electromagnetically coupling from the resonator to the radiation slot provided in the second ground conductor plate to suppress radiation from the feed line with a simple structure and suppress unnecessary parallel plate mode to the radiation conductor. It is possible to obtain an antenna device capable of feeding power with good coupling efficiency.
【００９０】また、請求項７に係わる発明によれば、請
求項６に係わる発明の効果に加え、第２の地導体板に設
けた放射スロットから基準として半波長離して１または
複数個のスロットを設けて、さらに、不要平行平板モー
ドを抑圧したアンテナ装置を得ることができる。According to the invention of claim 7, in addition to the effect of the invention of claim 6, one or a plurality of slots are separated from the radiation slot provided in the second ground conductor plate by a half wavelength. Is provided, and an antenna device in which unnecessary parallel plate mode is suppressed can be obtained.
【００９１】また、請求項８に係わる発明によれば、請
求項６に係わる発明の効果に加え、放射スロットを設け
た第２の地導体板の上部に、直線偏波から円偏波に変換
する偏波変換器を設けて、簡単な構造で、円偏波特性の
よいアンテナ装置を得ることができる。According to the invention of claim 8, in addition to the effect of the invention of claim 6, the linear polarized wave is converted into the circular polarized wave on the upper part of the second ground conductor plate provided with the radiation slot. It is possible to obtain an antenna device having a good circular polarization characteristic with a simple structure by providing a polarization converter.
【００９２】また、請求項９に係わる発明によれば、地
導体板、基板、及び給電線路をもつ共振器を、有して構
成するマイクロストリップアンテナを複数個多層基板に
設けて、上記共振器間の地導体板に設けた半波長より小
さい結合孔を介して共振器間を電磁的に結合させて、給
電線路からの放射を抑え、また、不要平行平板モードを
抑圧して共振器間の結合効率よく、簡単な構造で、多層
基板の層間接続を行える給電装置を得ることができる。According to a ninth aspect of the present invention, a plurality of microstrip antennas each having a ground conductor plate, a substrate, and a resonator having a feed line are provided on a multilayer substrate, and the resonator is provided. The resonators are electromagnetically coupled through the coupling holes smaller than half wavelength provided in the ground conductor plate between to suppress the radiation from the feed line, and suppress the unnecessary parallel plate mode between the resonators. It is possible to obtain a power feeding device that can perform interlayer connection of the multilayer substrates with good coupling efficiency and a simple structure.
【００９３】また、請求項１０に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加え、多層基板の地導体
板間を接続する接続導体を設けて、共振器の共振周波数
がずれても不要平行平板モードを抑圧する給電装置を得
ることができる。According to the invention of claim 10,
In addition to the effect of the invention according to claim 9, it is possible to obtain a power supply device that suppresses an unnecessary parallel plate mode even if the resonance frequency of the resonator is deviated by providing a connecting conductor for connecting between ground conductor plates of the multilayer substrate. .
【００９４】また、請求項１１に係わる発明によれば、
第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ共振
器を、有して構成する第１のマイクロストリップアンテ
ナを共振させ、第２の地導体板に設けた開口部内の放射
導体に結合させて、簡単な構造で、給電線路からの放射
を抑え、また、不要平行平板モードを抑圧して放射導体
へ結合効率よく給電できるたアンテナ装置を得ることが
できる。According to the invention of claim 11,
A first microstrip antenna having a resonator having a first ground conductor plate, a first substrate, and a feed line is resonated, and a radiation conductor in an opening provided in the second ground conductor plate. It is possible to obtain an antenna device having a simple structure that suppresses radiation from the feed line, suppresses unnecessary parallel plate mode, and can feed power to the radiation conductor with good coupling efficiency.
【図１】この発明の実施例１を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例１の動作原理を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating the operating principle of the first embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例２を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施例３を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施例４を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図６】この発明の実施例５を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図７】この発明の実施例６を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図８】この発明の実施例７を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図９】この発明の実施例８を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
【図１０】この発明の実施例９を示す概略構成図であ
る。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 9 of the present invention.
【図１１】この発明の実施例１０を示す概略構成図であ
る。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 10 of the present invention.
【図１２】この発明の実施例１１を示す概略構成図であ
る。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.
【図１３】この発明の実施例１２を示す概略構成図であ
る。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 12 of the present invention.
【図１４】この発明の実施例１３を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing Embodiment 13 of the present invention.
【図１５】この発明の実施例１４を示す概略構成図であ
る。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 14 of the present invention.
【図１６】従来のアンテナ装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing a conventional antenna device.
【図１７】従来の他のアンテナ装置を示す断面図であ
る。FIG. 17 is a cross-sectional view showing another conventional antenna device.
【図１８】従来の他のアンテナ装置を示す断面図であ
る。FIG. 18 is a cross-sectional view showing another conventional antenna device.
１ 第１の地導体板 ２ 第１の誘電体基板 ３ 共振器 ４ 第２の誘電体基板 ５ 第２の地導体板 ６ 第３の誘電体基板 ７ 放射導体 ８ 結合孔（スロット） ９ ストリップ導体 １０ 第１のマイクロストリップアンテナ １１ 第２のマイクロストリップアンテナ １２ トリプレート型ストリップ線路（トリプレート線
路） １３ ダンベルスロット １４ 第２のストリップ導体 １５ マイクロストリップ線路 １６ 第４の誘電体基板 １７ 第３の地導体板 １８ 第２のトリプレート線路 １９ 開口部 ２０ 切り欠き ２１ａ，２１ｂ トリプレート線路 ２２ クロススロット ２３ 円形開口 ２４ 非励振スロット ２５ λｇ／４インピーダンス変換器 ２６ メアンダライン ２７ 第５の誘電体基板 ２８ａ，２８ｂ 第２の共振器 ２９ 第２の放射導体 ３０ 増幅器 ３１ 移相器 ３２ スリット ３３ 接続導体 ３４ 空胴 ３５ 多層基板の接続導体 ３６ 第２のスロット ３７ ストリップ導体の接続 ３８ 分配器 ３９ 放射スロット1 First Ground Conductor Plate 2 First Dielectric Substrate 3 Resonator 4 Second Dielectric Substrate 5 Second Ground Conductor Plate 6 Third Dielectric Substrate 7 Radiating Conductor 8 Coupling Hole (Slot) 9 Strip Conductor 10 First Microstrip Antenna 11 Second Microstrip Antenna 12 Triplate Type Stripline (Triplateline) 13 Dumbbell Slot 14 Second Strip Conductor 15 Microstripline 16 Fourth Dielectric Substrate 17 Third Ground Conductor plate 18 Second tri-plate line 19 Opening 20 Notches 21a, 21b Tri-plate line 22 Cross slot 23 Circular opening 24 Non-excitation slot 25 λg / 4 impedance converter 26 Meander line 27 Fifth dielectric substrate 28a, 28b 2nd resonator 29 2nd radiation conductor 30 Amplifier 31 Phase vessel 32 slit 33 connecting conductor 34 cavity 35 connected multilayer board connecting conductor 36 a second slot 37 the strip conductors 38 distributor 39 radiating slot
Claims (11)
をもつ共振器、第２の基板、半波長以下の大きさの結合
孔をもつ第２の地導体板、第３の基板、及び放射導体を
順に多層基板とし、 上記第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ
共振器を、有して構成する第１のマイクロストリップア
ンテナを共振させ、上記共振器から第２の地導体板に設
けた上記結合孔を介して、第２の地導体板、第３の基
板、及び放射導体を、有して構成する第２のマイクロス
トリップアンテナの放射導体に電磁的に結合させること
を特徴とするアンテナ装置。1. A first ground conductor plate, a first substrate, a resonator having a feed line, a second substrate, a second ground conductor plate having a coupling hole with a size of half a wavelength or less, and a third substrate. The substrate and the radiation conductor are sequentially formed into a multilayer substrate, and the first microstrip antenna configured by including the resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and the feed line is resonated, and the resonance is performed. From the container to the radiation conductor of the second microstrip antenna having the second ground conductor plate, the third substrate, and the radiation conductor through the coupling hole provided in the second ground conductor plate. An antenna device characterized by being electromagnetically coupled.
器と放射導体にスリットを設けたことを特徴とする請求
項１記載のアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1, wherein slits are provided in the resonator or the radiation conductor or in the resonator and the radiation conductor.
射導体に給電線路を設けて上記放射導体を直接励振する
偏波と、第１のマイクロストリップアンテナの共振器か
ら結合孔を介して上記放射導体を励振する偏波と、を直
交させたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装
置。3. A polarized wave for directly exciting the radiation conductor by providing a feeding line on the radiation conductor of the second microstrip antenna, and connecting the radiation conductor from the resonator of the first microstrip antenna through a coupling hole. The antenna device according to claim 1, wherein the polarized wave to be excited is orthogonal to the polarized wave to be excited.
たことを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。4. The antenna device according to claim 3, wherein the radiating conductor is rectangular and the length and width are changed.
射導体の上に、さらに第４の基板、開口部を設けた第３
の地導体板を順に多層基板として設けたことを特徴とす
る請求項３記載のアンテナ装置。5. A third substrate having a fourth substrate and an opening provided on the radiation conductor of the second microstrip antenna.
4. The antenna device according to claim 3, wherein the ground conductor plates are sequentially provided as a multilayer substrate.
をもつ共振器、第２の基板、半波長を基準とした大きさ
の放射スロットを設けた第２の地導体板とを順に多層基
板とし、上記第１の地導体板、第１の基板、及び給電線
路をもつ共振器を、有して構成する第１のマイクロスト
リップアンテナを共振させ、上記共振器から上記放射ス
ロットへ電磁的に結合させることを特徴とするアンテナ
装置。6. A first ground conductor plate, a first substrate, a resonator having a feed line, a second substrate, and a second ground conductor plate provided with a radiation slot having a size based on a half wavelength. As a multi-layered substrate in order, and a first microstrip antenna configured by including a resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and a feed line is caused to resonate. An antenna device characterized by being electromagnetically coupled to.
ら基準として半波長離して１または複数個のスロットを
設けたことを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。7. The antenna device according to claim 6, wherein one or a plurality of slots are provided at a distance of a half wavelength from a radiation slot provided on the second ground conductor plate as a reference.
上部に、直線偏波から円偏波に変換する偏波変換器を設
けたことを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。8. The antenna device according to claim 6, wherein a polarization converter for converting linearly polarized waves into circularly polarized waves is provided above the second ground conductor plate provided with the radiation slots.
振器を、有して構成するマイクロストリップアンテナを
複数個多層基板に設けて、上記共振器間の地導体板に設
けた半波長より小さい結合孔を介して共振器間を電磁的
に結合させて多層基板の層間接続を行うことを特徴とす
る給電装置。9. A half-wavelength provided on a ground conductor plate between the resonators by providing a plurality of microstrip antennas having a resonator having a ground conductor plate, a substrate, and a feed line on a multilayer substrate. A power feeding device characterized in that the resonators are electromagnetically coupled to each other through a smaller coupling hole to perform interlayer connection of the multilayer substrate.
導体を設けたことを特徴とする請求項９記載の給電装
置。10. The power feeding device according to claim 9, further comprising a connecting conductor for connecting between ground conductor plates of the multilayer substrate.
路をもつ共振器、第２の基板、及び開口部と上記開口部
内に放射導体を設けた第２の地導体板を順に多層基板と
し、 上記第１の地導体板、第１の基板、及び給電線路をもつ
共振器を、有して構成する第１のマイクロストリップア
ンテナを共振させ、上記共振器から上記放射導体へ電磁
的に結合させることを特徴とするアンテナ装置。11. A first ground conductor plate, a first substrate, a resonator having a feed line, a second substrate, and an opening and a second ground conductor plate provided with a radiation conductor in the opening in order. A first microstrip antenna, which is a multilayer substrate and has a resonator having the first ground conductor plate, the first substrate, and a feed line, is caused to resonate, and electromagnetic waves are emitted from the resonator to the radiation conductor. An antenna device characterized in that the antenna devices are coupled to each other.
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