JPS61281704A - Shf帯平面アンテナ - Google Patents
Shf帯平面アンテナInfo
- Publication number
- JPS61281704A JPS61281704A JP60122763A JP12276385A JPS61281704A JP S61281704 A JPS61281704 A JP S61281704A JP 60122763 A JP60122763 A JP 60122763A JP 12276385 A JP12276385 A JP 12276385A JP S61281704 A JPS61281704 A JP S61281704A
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- Japan
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- antenna
- insulator
- printed circuit
- circuit board
- board
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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】
[発明の技術分野]
本発明は衛星放送の受信に用いられるSHFHF間アン
テナに関する。
テナに関する。
[従来技術とその欠点]
SHFHF間アンテナは、約3〜30G HZの高い周
波数帯に於いて用いられるもので、多くは両面プリント
基板が用いられている。すなわち、両面プリント基板の
片面に放射素子を印刷形成し、片面の導電体板を反射素
子として使用するものである。
波数帯に於いて用いられるもので、多くは両面プリント
基板が用いられている。すなわち、両面プリント基板の
片面に放射素子を印刷形成し、片面の導電体板を反射素
子として使用するものである。
ところで、従来の平面アンテナに於いて、放射素子と反
射素子で挟まれた絶縁板は、テフロンやポリエチレン等
とグラスファイバーを積層した材料が使用されているた
め、その比誘電率は2〜3と大きかった。このため、厚
い絶縁板を使用すると、導電体板とプリント基板との間
に高調波モードを発生しやすく、線路損失が大きくなる
ので、この間隔を狭くし、基本のモードで伝送しなけれ
ばならなかった。高調波モードは、放射素子やアンテナ
間を結ぶ接続線路で発生しやすい。
射素子で挟まれた絶縁板は、テフロンやポリエチレン等
とグラスファイバーを積層した材料が使用されているた
め、その比誘電率は2〜3と大きかった。このため、厚
い絶縁板を使用すると、導電体板とプリント基板との間
に高調波モードを発生しやすく、線路損失が大きくなる
ので、この間隔を狭くし、基本のモードで伝送しなけれ
ばならなかった。高調波モードは、放射素子やアンテナ
間を結ぶ接続線路で発生しやすい。
接続線路の特性インピーダンスを50Ωとすると、導電
体板とプリント板との間隔は約0.6跡、接続線路の太
さは約0.8麺となり、この給電線路の損失は約6dB
/mであった。
体板とプリント板との間隔は約0.6跡、接続線路の太
さは約0.8麺となり、この給電線路の損失は約6dB
/mであった。
したがって、従来構造の平面アンテナにあっては、アン
テナ素子を多数個積重ねて利得を上げようとしても、利
得の上昇と共に接続線路の損失が増加し、動作別1qを
30dB以上とすることができなかった。また、ボアサ
イトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数特性は狭か
った。
テナ素子を多数個積重ねて利得を上げようとしても、利
得の上昇と共に接続線路の損失が増加し、動作別1qを
30dB以上とすることができなかった。また、ボアサ
イトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数特性は狭か
った。
[発明の目的]
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、接続線路等の損失を減少させ、放射素子を多数接続し
ても、その損失を小さく押えることができ、アンテナ利
得を向上させることのできるSHF帯平面アンテナを提
供することにある。
、接続線路等の損失を減少させ、放射素子を多数接続し
ても、その損失を小さく押えることができ、アンテナ利
得を向上させることのできるSHF帯平面アンテナを提
供することにある。
[発明の要点]
本発明に係るS l−I F帯平面アンテナは、片面プ
リント基板の銅箔面に放射素子を印刷形成し、他の面の
絶縁体板側にさらにこの絶縁体板より低誘電率の絶縁体
板を積層した後、反射素子を構成する導電体板を積層さ
せるもので、絶縁体板を多層構造としてその合成誘電率
を小さくするものである。
リント基板の銅箔面に放射素子を印刷形成し、他の面の
絶縁体板側にさらにこの絶縁体板より低誘電率の絶縁体
板を積層した後、反射素子を構成する導電体板を積層さ
せるもので、絶縁体板を多層構造としてその合成誘電率
を小さくするものである。
このような構成により、接続線路等の損失が減少し、放
射素子を多数接続してもその損失を小さく押えることが
でき、アンテナ効率が向上する。
射素子を多数接続してもその損失を小さく押えることが
でき、アンテナ効率が向上する。
[発明の実施例]
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
1図は衛星放送受信用の円偏波平面アンテナユニット上
を示すものである。この平面アンテナユニット上は、片
面プリント基板11の銅箔面に放射素子12及び接続線
路13、他面側に反射素子14を配設したものである。
1図は衛星放送受信用の円偏波平面アンテナユニット上
を示すものである。この平面アンテナユニット上は、片
面プリント基板11の銅箔面に放射素子12及び接続線
路13、他面側に反射素子14を配設したものである。
接続線路13の特性インピーダンスは50Ωであるが、
整合用には25Ω。
整合用には25Ω。
100Ωも用いられる。接続線路13の切込み部12a
。
。
12aは円偏波発生用である。
第2図は上記アンテナユニット上を用いた円偏波平面ア
ンテナ・サブアレーユニット(4素子)を示すものであ
る。すなわち、4個のアンテナユニット上を同一の平面
基板2上でπ/2だけ空間的に回転配列し、しかもその
給電位相をπ/2だけ制御する。このベアユニットをλ
Q/4インピーダンス変成器(λQニストリップ線路の
伝搬波長)Ta、Tb、Tc等により0点にて合成し、
4素子を接続線路M1と整合をとる。11.1〜12G
Hzの衛星放送受信用に設計した諸元を第2図に示す。
ンテナ・サブアレーユニット(4素子)を示すものであ
る。すなわち、4個のアンテナユニット上を同一の平面
基板2上でπ/2だけ空間的に回転配列し、しかもその
給電位相をπ/2だけ制御する。このベアユニットをλ
Q/4インピーダンス変成器(λQニストリップ線路の
伝搬波長)Ta、Tb、Tc等により0点にて合成し、
4素子を接続線路M1と整合をとる。11.1〜12G
Hzの衛星放送受信用に設計した諸元を第2図に示す。
利得は、第1図のアンテナユニット上で7〜8d3i、
第2図のベアユニットで約13dBiであり、さらに利
得を上げるには第2図のベアユニットを並列に並べて2
56 、512 、1024素子とする。
第2図のベアユニットで約13dBiであり、さらに利
得を上げるには第2図のベアユニットを並列に並べて2
56 、512 、1024素子とする。
本発明は、このような放射素子の形成される上記プリン
ト基板11の絶縁部を多層構造としてその合成誘電率を
小さくするものである。
ト基板11の絶縁部を多層構造としてその合成誘電率を
小さくするものである。
すなわち、第3図に示すように片面プリント基板1.1
の銅箔側に放射素子12を印刷形成し、一方このプリン
ト基板11の絶縁体板15側には低誘電率の絶縁体板1
6を積層し、さらにこの絶縁体板16に導電体板で形成
された反射素子14を積層するものである。
の銅箔側に放射素子12を印刷形成し、一方このプリン
ト基板11の絶縁体板15側には低誘電率の絶縁体板1
6を積層し、さらにこの絶縁体板16に導電体板で形成
された反射素子14を積層するものである。
ここで、平面アンテナの放射素子12と反射素子14と
の間の絶縁層が一層の絶縁体板で形成されている場合、
接続線路13と反射素子14間の静電容量Crは、その
誘電率をεr1厚さをhとし、また接続線路13の面積
をSとすると、次のように表わされる。
の間の絶縁層が一層の絶縁体板で形成されている場合、
接続線路13と反射素子14間の静電容量Crは、その
誘電率をεr1厚さをhとし、また接続線路13の面積
をSとすると、次のように表わされる。
1/Cr= (4π/S) ・(h/ar) −(1
)次に、第3図に示したように絶縁層が絶縁体板15及
び絶縁体板1Gによる2層構造で形成された場合の静電
容ICtは、絶縁体板15及び絶縁体板16の各誘電率
を81.ε2、厚さをhl 、h2とし、接続線路13
の面積をSとすると、 1/Ct−(4π/S) ・(ht /6s +h2152 > ・・・(2と
表わされる。
)次に、第3図に示したように絶縁層が絶縁体板15及
び絶縁体板1Gによる2層構造で形成された場合の静電
容ICtは、絶縁体板15及び絶縁体板16の各誘電率
を81.ε2、厚さをhl 、h2とし、接続線路13
の面積をSとすると、 1/Ct−(4π/S) ・(ht /6s +h2152 > ・・・(2と
表わされる。
(1)、2式にεr=ε1− 2.55.’ε2=1.
2゜hl−h2−0.3amを代入して比をとると、C
t/Cr−1,56・(3) 従って、第3図に於いて、2枚の絶縁体板15゜16に
よる等価誘電率はε寓εr/ 1.56− 1.63と
なる。また、接続線路13が同一の静電容量を形成する
ためには、接続線路13を0.8 履X 1.63−
1.31Mと太くする必要がある。このため、同一特性
を得るには、線路の構造を大きくすれば、損失を約30
%減少させることができる。
2゜hl−h2−0.3amを代入して比をとると、C
t/Cr−1,56・(3) 従って、第3図に於いて、2枚の絶縁体板15゜16に
よる等価誘電率はε寓εr/ 1.56− 1.63と
なる。また、接続線路13が同一の静電容量を形成する
ためには、接続線路13を0.8 履X 1.63−
1.31Mと太くする必要がある。このため、同一特性
を得るには、線路の構造を大きくすれば、損失を約30
%減少させることができる。
このように、プリント基板11の絶縁体板を積層構造と
しその誘電率を低くすることにより、放射素子も大きく
なる。したがって、平面アンテナ全体の大きさは大きく
なるが、従来アンテナに比べて同一素子数にて約2dB
の利得が上昇する。
しその誘電率を低くすることにより、放射素子も大きく
なる。したがって、平面アンテナ全体の大きさは大きく
なるが、従来アンテナに比べて同一素子数にて約2dB
の利得が上昇する。
上記絶縁体板15としては放射素子12の接着性及び高
周波特性を良くするため、グラスファイバー入りのテフ
ロンやポリエチレンが用いられる。また、絶縁体板16
は低誘電率の例えば発泡ポリエチレンが用いられる。発
泡ポリエチレンの厚さが薄い場合には、発泡度を下げた
材料で構成する必要がある。
周波特性を良くするため、グラスファイバー入りのテフ
ロンやポリエチレンが用いられる。また、絶縁体板16
は低誘電率の例えば発泡ポリエチレンが用いられる。発
泡ポリエチレンの厚さが薄い場合には、発泡度を下げた
材料で構成する必要がある。
2式に於いては、絶縁体板15の厚さhlをさらに薄く
することにより、等価間隔hi +h2を小さくできる
。また、絶縁体板15の誘電率ε2を小さくすることに
より等1iIi誘電率を小さくすることができる。また
、絶縁体板15と絶縁体板16とは接着しておけば便利
である。
することにより、等価間隔hi +h2を小さくできる
。また、絶縁体板15の誘電率ε2を小さくすることに
より等1iIi誘電率を小さくすることができる。また
、絶縁体板15と絶縁体板16とは接着しておけば便利
である。
このように本発明にあっては、プリント基板11を構成
する絶縁体板を積層構造として等価誘電率を小さくする
ものであり、これにより接続線路等の損失が減少する。
する絶縁体板を積層構造として等価誘電率を小さくする
ものであり、これにより接続線路等の損失が減少する。
このため、アンテナ効率が向上し、入力インピーダンス
及びボアサイトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数
特性が向上するものである。
及びボアサイトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数
特性が向上するものである。
第4図は上記複数の放射素子を形成したSHF帯平面ア
ンテナの具体的取付例を示すものである。
ンテナの具体的取付例を示すものである。
同図に於いて、平面アンテナ21はカバー22により雨
、雪等から保護されている。カバー22と平面アンテナ
21との間に発泡ポリエチレン23が介在されており、
この発泡ポリエチレン23により両者の間に曲りや空間
が生じないように保持している。また、平面アンテナ2
1を構成する反射素子14と、放射素子12.絶縁体板
15、絶縁体板16は発泡ポリエチレン23を介してカ
バー22により強く押えられている。
、雪等から保護されている。カバー22と平面アンテナ
21との間に発泡ポリエチレン23が介在されており、
この発泡ポリエチレン23により両者の間に曲りや空間
が生じないように保持している。また、平面アンテナ2
1を構成する反射素子14と、放射素子12.絶縁体板
15、絶縁体板16は発泡ポリエチレン23を介してカ
バー22により強く押えられている。
上記反射素子14は反射素子支持板24により支持され
ており、この反射素子支持板24を介して平面アンテナ
21が取付金具25に強固に固定されている。
ており、この反射素子支持板24を介して平面アンテナ
21が取付金具25に強固に固定されている。
そして、この取付金具25を介して平面アンテナ21が
例えば家の手すり26に取付けられている。取付金具2
5は方位角調整機構25aと仰角調整機構25bを備え
ており、正確に放送wI星の方向に向くようになってい
る。なお、平面アンテナ21で受信されたSHF波は、
反射素子支持板24の背面に取付けられたコンバータ2
γによりLIHF波に変換されるようになっている。
例えば家の手すり26に取付けられている。取付金具2
5は方位角調整機構25aと仰角調整機構25bを備え
ており、正確に放送wI星の方向に向くようになってい
る。なお、平面アンテナ21で受信されたSHF波は、
反射素子支持板24の背面に取付けられたコンバータ2
γによりLIHF波に変換されるようになっている。
本発明はSHF帯の高い周波数帯に於いて、プリント配
線により放射特性を有する素子を構成した回路で、高周
波特性を著しく損うのを防止することができるものであ
り、プリント基板11の絶縁体板15は薄く、他方の絶
縁体板16は厚くし、また反射素子14は金属体で、機
構的にも強固なものとすることにより、極めて有用な平
面アンテナとなる。
線により放射特性を有する素子を構成した回路で、高周
波特性を著しく損うのを防止することができるものであ
り、プリント基板11の絶縁体板15は薄く、他方の絶
縁体板16は厚くし、また反射素子14は金属体で、機
構的にも強固なものとすることにより、極めて有用な平
面アンテナとなる。
尚、上記実施例に於いては、放射素子12は丸いパッチ
アンテナを例にとって説明したが、その他例えばダイポ
ール、スロットアンテナ等にも適用できることは勿論で
ある。
アンテナを例にとって説明したが、その他例えばダイポ
ール、スロットアンテナ等にも適用できることは勿論で
ある。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、プリント基板を構成する
絶縁体板の等価誘電率を小さくすることにより、接続線
路等の損失を減少させることができ、アンテナ効率が向
上し、入力インピーダンス及びボアサイトにおける軸比
の周波数特性の良好な5)IF帯平面アンテナを提供で
きる。
絶縁体板の等価誘電率を小さくすることにより、接続線
路等の損失を減少させることができ、アンテナ効率が向
上し、入力インピーダンス及びボアサイトにおける軸比
の周波数特性の良好な5)IF帯平面アンテナを提供で
きる。
第1図は本発明の一実施例に係る平面アンテナユニット
を示す斜視図、第2図は同じく平面アンテナ・サブアレ
ーユニットを示す平面図、第3図は第1図のユニットの
断面構造を示す一部断面図、第4図は本発明に係るアン
テナの具体的な取付例を示す斜視図である。 1 ・・・平面アンテナユニット、11・・・片面プリ
ント基板、12・・・放射素子、13・・・接続線路、
14・・・反射素子、15.16・・・絶縁体板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図
を示す斜視図、第2図は同じく平面アンテナ・サブアレ
ーユニットを示す平面図、第3図は第1図のユニットの
断面構造を示す一部断面図、第4図は本発明に係るアン
テナの具体的な取付例を示す斜視図である。 1 ・・・平面アンテナユニット、11・・・片面プリ
ント基板、12・・・放射素子、13・・・接続線路、
14・・・反射素子、15.16・・・絶縁体板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 第1の絶縁体板と、この第1の絶縁体板の片面に印刷
形成された導電体層からなる放射素子と、前記第1の絶
縁体板の他面側に積層された同第1の絶縁体板より低誘
電率の第2の絶縁体板と、この第2の絶縁体板に積層さ
れた導電体板からなる反射素子とを具備したことを特徴
とするSHF帯平面アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60122763A JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Shf帯平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60122763A JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Shf帯平面アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61281704A true JPS61281704A (ja) | 1986-12-12 |
Family
ID=14844009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60122763A Pending JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Shf帯平面アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61281704A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63258102A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 平面アンテナ |
JPH02107003A (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Matsushita Electric Works Ltd | アンテナ装置 |
JPH0329403A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | マイクロストリップアレーアンテナ |
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US5243353A (en) * | 1989-10-31 | 1993-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Circularly polarized broadband microstrip antenna |
JP2007208473A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Victor Co Of Japan Ltd | プリント基板における信号ラインの設計方法及びこの設計方法を用いて製造されたプリント基板 |
WO2011024607A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | ミツミ電機株式会社 | 円偏波アンテナ |
JP2013089995A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Nippon Valqua Ind Ltd | 平面アンテナ |
US8716603B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-05-06 | Nokia Corporation | Printed wiring board with dielectric material sections having different dissipation factors |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52135243A (en) * | 1976-03-12 | 1977-11-12 | Ball Corp | Radio frequency antenna device |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122763A patent/JPS61281704A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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