JPS5859605A - マイクロストリツプアンテナ - Google Patents

マイクロストリツプアンテナ

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JPS5859605A
JPS5859605A JP15740981A JP15740981A JPS5859605A JP S5859605 A JPS5859605 A JP S5859605A JP 15740981 A JP15740981 A JP 15740981A JP 15740981 A JP15740981 A JP 15740981A JP S5859605 A JPS5859605 A JP S5859605A
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antenna
power
feeding
center
power feeding
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JP15740981A
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Yasuo Suzuki
康夫 鈴木
Noriaki Miyano
宮野 憲明
Taneaki Chiba
胤昭 千葉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発嘴状マイクロス)9−プアンテナKIIL。
特に広帯域にわたつて円偏波動作する際に所望のモーV
と共K11llされる不要高次モードに対して特にパラ
ン、容量性ローディング、中心ビンを必要としな−でこ
の励振を抑制する!イタロストリダブアンテナに関する
−IHCマイク費ストリ豐プアンテナの帯域幅はきわめ
て狭−〇 このため従来は、基板の厚みを増したり、誘電体の誘電
率を低くした)、4また大雪さ0異なるマイクロストリ
ップアンテナを積層状に形成した抄するなど・して該マ
イクロストリップアンテナの広帯域化を社かって−た。
ところで!イクロス)9ツブアンテナを広帯域値の高次
モードに加えてこれらドミナントモード%しく社所望の
高次モードの固有共振周波数付近に固有共振周波数を有
する不要高次モードも共に励振されてしt%/l、例え
社円偏波を得る場合KFi軸比等O特性が劣化すると−
うような不部会が生じる。
しかるに従来は、上記不要高次モードの追従励振に対す
る対策#ittとんど講じられ慶かうた。
本発明状上記実情に鑑みてなされたものであり、広帯域
にわたりて円偏波動作する際に、パラン。
中心ビン、容量性ローディングを特に段砂る必要なく軸
比等に対して特性の劣化を及埋す不要高次モードを抑制
し基板の厚さに関係なく安定した円偏波を得る!イタロ
ストリダブアンテナを提供することを目的とする。
本発明によれば、円偏波を得るために必要とする第1の
給電点ペア(パラン、容量性ローディングを必要−とし
な−)を有し、しかも基板の厚みを増した〉、誘電体の
誘電率を低くしたシして広帯域化したマイタoX)す!
プアンテナのアンテナ中心に対して上記第10給電点ペ
アと対称の位置Kmtの給電点ペアを(パラン、容量性
費−デイングを付加することなく)設け、該第2の給電
点ペアによる給電条件を上記第lの給電点ペアによる給
電条件と等振幅逆位相とする仁とkより中心ビンを*叶
ることなく上記不要高次モードを抑制する。
また、本発明によれけ、最低次のモードに対する固有共
振周波数付近で使用するマイクロストリップアンテナに
お−て、広帯域化に件−発生する不要高次モードを、給
電点Q位置と歇のみを制御する仁とkよ抄抑圧すること
ができる。
以下、本発明に係るマイク費ス)リップアンテナにう−
て添附図面の実−例を参照し、評細Eml明する。
紘じめに第1図、第2図および第3図を参照して本発明
に係るマイク田ス)す!プアンテナの原理を説明する◎ 例えば最低次モード(Illモード)を所望Oモードと
し該最低次そ−ドでマイクロストリップアンテナを動作
させた場合、この表面電流分布は第1m(g)K示す態
様となる・またこの最低次そ一ドで動作させようとした
場合、最も影響力の大亀い不要高次モード、すなわち上
記最低次モードの固有共振周波wtK最も近−固有共振
周波数を有する不要高次モード#i第2高次次モードで
あシ、この表面電流分布社第1図〜)k示す態様となる
。ただし第1図(11)およびし)にお−て、τ轄アン
テナ中心点、Plは給電点(第1給電点とする)であシ
、該第1給電点PltfTp線上の任意の位置にパラン
、容量性ローディングを付加する仁となく配設される。
次に1上述した第1給電点P1と中心点T#IC対して
対称となる位置に第2給電点P2をパラン、容量性p−
ディングを付加する仁となく配設し、しかも該第2給電
点P2における給電条件を上記#11給電点PiKお砂
る給電条件と等振幅、逆位相とした場合、上記最低次そ
一ドおよび第2高次次モードでの表面電流分布状それぞ
れ第2図(1)および第2図へ)k示す態様となる〇 ここで、第1図(#)および伽)k示した各表面電流分
布態様と第2図(11)および伽)k示した各表面電流
分布態様とを比較して明らかなように1最低次モードで
韓上記条件のもとKIN怠給電点P2を設砂ても同一の
表面電流分布となるが゛、fHz次高次モードで上記条
件のもとK11ll給電点P2を設けた場合は表面電流
分布が互いに逆となる。
したがうて、1つのマイクロスシリ彎プアンテナにつ−
て上記#!l給電点1’lと第3給電点P2とを同時に
設は同時に励振を施した場合、上述した各電流分本社そ
れぞれ第311(#)および(b)K示す態iとなる。
すなわち最低次モードで轄2恰に強め合一(第3図(I
l)参照)、第3高次次モードで轄互いに打ち消し合う
(第3図伽)参照)。
これkより、中心ピンを必要とするヒとなく不要高次モ
ードである第2高次次モー)″社原理的に完全に消滅し
、所望とする最低次モードだけが大きく励振される。
なお、上述した原理が他の偶数次0いかなる不要高次モ
ードを抑制する場合にお−ても基板の要論である。
また、館lNKお−て7M1線上KII数の給電点を毅
けたとしてもmat、た表面電流分布を示すものであり
、この場合は上記複数の給電点と中心点ikついてそれ
ぞれ対称な位置K11lkの給電点を股妙、これら各給
電点に対して上述した給電条件を一括して適用すればよ
−。
さらkこの原理を応用すれば、−ずれか一方に鯰襞歎、
他方には単一〇給電点をそれぞれ配設し、これら給電点
に加える上記給電条件のうち振幅の条件を適宜調節して
上述同様の結果を得ることもできる。
なお、上述の説明で祉便宜上第1および第2給電点PR
およびP怠の配設位置を中心点″2i″にっ−て対称と
したが、これら各給電点PRおよびP2の配設位置は必
ずしも中心点τ6c′)%+aて対称でなくともよ−。
すなわち、これら各給電点PLおよびPffiO各配設
位置が中心点τに″)−て逆方向でさえあれば上記給電
条件の適宜な配慮により十分な効果を得ることがで自る
。このことは上記給電点を賓教とする場合につ−ても同
様である。
本発明状、そO波射エレメントが8次元的な瓜が染を持
ち、かつその形状及び寸法に依存した共振周波数を有す
る!イク四スF9曽プアンテナを、その最低次の並列共
振周波数付近で広帯域に渡りて使用する場合に問題とな
る不要高次モードを抑圧するものである。
ソtv 場合Yイク田ストリψプアンテナは原則として
アンテナ自身の形状及び寸法で決まる共振周波数付近で
使用されるため、給電点の位置のみを変えることによっ
てインピーダンス整合をとることができるので特に中心
ビンや、整合用の容量性田−デイングを必要としな−。
さて、上記マイクロストリップアンテナによって円偏波
を得る場合、2つの給電点から互−に直交し、90°禮
)位相差を有する最低次モードが励振されるような給電
を行なうむと社周知oilbであや、この円偏波マイク
四スシリ豐プアンテナに上述した原理を適用して形成し
た本発明に係るマイク−ストリップアンテナの一実施例
を第4図に示す。
第411にお−て、Nodマイクロストリ啼プアンテナ
であや、アンテナ素子11、基板11A1およびこれら
アンテナ素子11と基板12との関に介在する図示しな
一誘電体によって構成される。またこのマな位置関係と
なる給電点ム、Cおよび給電点B。
004つの給電点を具えて−る。なおこのマイク窒スト
リ啼プアンテナion、上記基板l!!、の厚みを増し
た塾、上記誘電体の誘電率を低くしたシするなどの手段
がm’sれ、適宜に広帯域化されている。
また、電力分配器20韓上記各給電点ム、B、0および
I)K対して所定条件の電力を与えることによ抄!イク
ロストリダプアンテナlOを励振する装置であ)、こむ
では上記給電点人、 II 、 Oh!ヒDK対し等振
幅でそれぞれ9G’ずつの位相差を有する4つの電力を
同時に供給するものとする。すなわち給電点五に対して
社位相0°の所定振幅電力を供給し、給電点BK対して
社位相−900の所定振幅電力を供給し1給電点Cに対
して社位相−180゜の所定振幅電力を供給し、給電点
DK対して社位相−2フ0°の所定振幅電力を供給する
。この条件社右施円偏波に対するものであるが、左施円
偏波にしたい場会社位相量の正負を逆にすれば良い。
これkよりマイ、りpスシリ!プアンテナ10は、先に
説明した原理に基づき所望モードの励振強関を行なうと
ともに不要高次モードの消滅を行なう。
したがって、このマイクリスシリ嗜プアンテナlOから
a4Hc、パチン、容量性ローディング、中心ビン等を
付加することなく軸比等の精度に優れた安定した円偏波
が基板の厚さに関係なく得られることkなる〇 なお、こ0$14図に示した実施例は前記電力分配器2
0から出力される各電力を同軸線路を介してマイクロス
トリップアンテナlOへ供給する同軸給電タイプにつ−
て示したものであるが、前述した給電条件さえ満足でき
るものであれd他のいかなる給電方式を採用してもよ−
ことは勿論であり、例えば第す図に示すように電力分配
器2oかも出力される番電力をスシリ彎プライン8Lx
 、 IJLz 、BLsおよび8L4を介してマイク
ロストリ曹プアンテナlOへ供給するスジリップライン
給電タイプなども採用することができる・ また、これら第4図および第5図に示した実施例で祉円
偏披を得るための第1の給電点ペアと該第1の給電点ペ
アによって得られる円偏波の特性を改善する、ための第
2給電点−ペアとの合計4つの給電点を配設するように
説明したが、上記第2の給電点ペアのうち−ずれか一方
を削除して給電点の−を合計3つに減らしてもよ−(給
電条件の適宜な調整によ秒上妃効果と類似した効果を得
るか、また社上記1111の給電点ペアのうちいずれか
一方の給電点による励振のみを改善する)0この場合、
第4図および第5図に示した実施例にようて得られる円
偏波と比較すれば多少特性的に劣るものの、従来のマイ
クロストリップアンテナにょつて得られる円偏波より鉢
十分に安定した特性を有する円偏波を得る9とができ、
また経済的にも有利となる。
さらに、上記アンテナ素子110パターン形状は振動方
向に垂直な軸に対称であれ社よく、−実施例として第4
ml!、お、よび第5lWr−示しえ円形に隈走される
ものでは&−0 なお、本発明に係る!イクロストリ嗜プアンテナにお−
で各給電点の数位置関係および各給電条件が一義的でな
m−こと社先の原理で説明した通りであ抄、シかもこの
ことを応用すれd楕円状の偏波を得る場合にも有効に適
用で自る。
以上説明したように本発明に係るマイク讐ス)リダプア
ンテナによれ杜、−かに広帯域化しても偶数次の不要高
次モードによつて悪影響を受けること々でなく、良好な
円偏波を容易に得る仁とがで自る0
【図面の簡単な説明】
第1図・、第2図および第3図社本発明に係る!イクロ
スシリψプアンテナ0IEllを示す図、第4図および
第6図韓それぞれ本発明に係る!、イクロストリ・プア
ンテナの実−例を示す図である。 10−・eマイクレストリダブアンテナ、ll・・・ア
ンテナ素子、lJl・・・基板、go−ψ・電力分配器
、8Ll 、 8IJ 、 8L3 、8La・・−ス
トリ雫プライン。 、代理人弁理士 則近憲佑(ほか1名)第1 (0) 、。、 第2 、。、 第3 (b) 図   、6) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  円偏波にて動作するマイクロスジリープアン
    テナにお≠て、前記円偏波を得るための2つの第1の給
    電部に−えて該第10給電部とアンテナの中心に′)%
    Pて逆方向の偏倚位置ec+fkくとも1つや第2の給
    電部を設は光ことを特徴とするマイクロスジリープアン
    テナ。 (匂 前記2つの第1の給電部社前記アンテナの中心に
    つ−て互−に直角方向、かつ等距離0位11に配設され
    たものである特許請求の範111g(1)項記載のマイ
    クロスシリダブアンテナ0 (3)  前記tlKRの給電部は前記290$1の給
    電部と前記アンテナの中心に′:)−てそれぞれ対称な
    位置に設け・先8つの給電部である特許請*vwtm第
    (2)項記載のマイク田スF9豐プアンテナ。 (4)  前記第2の給電部韓前記2つの第1の給電部
    のうち−ずれか一方の給電部とアンテナの中心にテナ・ (B)前記111zおよびlI2の給電部はそれぞれ単
    一の給電点からなる特許請求の範囲第(8)項記載の!
    イク菅ストリ雫プアンテナ。 (6)  前記第1および第2の給電部はそれぞれII
    !敞の給電点からなる特許請求の範囲第(!り項記II
    O!イクリスト9誓プアンテナ・ (η 前記第1および第2の給電部のうち少なくとも一
    方の給電部社複数の給電点からなる特許請求の範囲第(
    匂項記載のマイクロスジリープアンテナ。 (8)前記第1および第2の給電部へ供給する電力線、
    互%/hに逆位相の電力である特許請求の範囲第(2)
    項記載のマイクロスシリダブアンテナ。 (@ 前記第1および第2の給電部へ供給する電力祉全
    て等振幅の電力である特許請求の範囲第(8)項記載の
    マイク田スシリ嗜プアンテナ。 (10)前記第1および第2の給1電部へ供給する電力
    社、それぞれ前記アンテナの中心に′)−て対称となる
    給電部間で互−に逆位相、かり等振幅の電力である特許
    請求の範囲第(呻項記載0!イクpストリ!プアンテナ
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