JPS62279704A - Microstrip antenna - Google Patents
Microstrip antennaInfo
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- JPS62279704A JPS62279704A JP61124073A JP12407386A JPS62279704A JP S62279704 A JPS62279704 A JP S62279704A JP 61124073 A JP61124073 A JP 61124073A JP 12407386 A JP12407386 A JP 12407386A JP S62279704 A JPS62279704 A JP S62279704A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロストリップアンテナに関し。[Detailed description of the invention] 3. Detailed description of the invention [Industrial application field] The present invention relates to a microstrip antenna.
特に二つの周波数で共用できるマイクロストリップアン
テナに関する。In particular, it relates to a microstrip antenna that can be used in two frequencies.
地導体板およびこの地導体板に誘電体層または空気層を
介して平行に配置した放射導体板からなるマイクロスト
リップで放射素子を構成したマイクロストリップアンテ
ナは、放射素子が平板状になるので、航空機・人工衛星
等の外表面に放射素子を張付けて使用するのに適してい
る。In a microstrip antenna, the radiating element is composed of a microstrip consisting of a ground conductor plate and a radiating conductor plate arranged parallel to the ground conductor plate via a dielectric layer or an air layer. - Suitable for use with radiating elements attached to the outer surface of artificial satellites, etc.
従来のマイクロス） Ｉ）ツブアンテナは、Ｑが高く帯
域幅が狭いので、例えば無線通信機の送信周波数と受信
周波数とのような二つの周波数で共用することができな
いという欠点がある。Conventional Micros) I) Since the tube antenna has a high Q and a narrow bandwidth, it has the disadvantage that it cannot be used in common at two frequencies, such as the transmitting frequency and receiving frequency of a wireless communication device.
本発明の目的は、上記欠点を解決して二つの周波数で共
用できるマイクロストリップアンテナを提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and provide a microstrip antenna that can be used in two frequencies.
本発明のマイクロストリップアンテナは、地導体板と、
この地導体板に対して平行に配置した放射導体板とを備
える放射素子と、この放射素子の給電端に第一の端が接
続され、第二の端から前記放射素子側を見たアドミタン
スの、コンダクタンス成分があらかじめ定めた二つの周
波数において等しくな９．サセプタンス成分が前記二つ
の周波数のうち低い方の周波数において高い方の周波数
におけるよシ大きくなる長さの第一の伝送線路と、一方
の端が開放または短絡され、他方の端が前記第一の伝送
線路の前記第二の端に並列に接続され、この並列接続点
から、開放または短絡されている前記端側を見たサセプ
タンスと、前記放射素子側を見た前記アドミタンスとの
合成アドミタンスが前記二つの周波数において等しくな
る長さの第二の伝送線路とを具備してｓ収される。The microstrip antenna of the present invention includes a ground conductor plate,
A radiating element comprising a radiating conductor plate arranged parallel to the ground conductor plate; a first end connected to the feeding end of the radiating element; 9. The conductance components are equal at two predetermined frequencies. A first transmission line having a length such that the susceptance component is greater at the lower frequency than at the higher frequency of the two frequencies, one end of which is open or short-circuited, and the other end of the first transmission line is The composite admittance of the susceptance, which is connected in parallel to the second end of the transmission line and is viewed from the open or short-circuited end side, and the admittance, which is viewed from the radiating element side, is the and a second transmission line of equal length at the two frequencies.
以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。The present invention will be described in detail below with reference to drawings showing embodiments.
第１図は、本発明のマイクロストリップアンテナの第一
の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the microstrip antenna of the present invention.
第１図に示す実施例は、放射素子１と、同軸線路２と、
同調回路３とを具備して構成されている。The embodiment shown in FIG. 1 includes a radiating element 1, a coaxial line 2,
It is configured to include a tuning circuit 3.
放射素子１は、誘電体板１１と、誘電体板１１０両面に
張付けられた地導体板１２および放射導体板１３とを備
えるマイクロストリップとして構成されている。The radiating element 1 is configured as a microstrip including a dielectric plate 11, a ground conductor plate 12 and a radiation conductor plate 13 attached to both sides of the dielectric plate 110.
同軸線路２は、一端にコネクタ２１を備え、他端が放射
素子１の給電端１４に接続されている。The coaxial line 2 includes a connector 21 at one end and is connected to the feeding end 14 of the radiating element 1 at the other end.
同調回路３は、誘１体板３１と、誘１体板３１の一方の
面に張付けられた地導体板３２と、誘電体板３１の他方
の面に張付けられた線路導体３３・線路導体３４・イン
ピーダンス変換器３５・スタブ３６とを有するマイクロ
ストリップと、コネクタ３７・３８とを備えて構成され
ている。線路導体３３の一端はコネクタ３７に接続され
、他端（以下この端を接続点人という）はインピーダン
ス変換器３５およびスタブ３６の一端に接続されている
。インピーダンス変換器３５の他端は線路導体３４を介
してコネクタ３８に接続され、スタブ３６の他端は開放
されている。同調回路３と同軸線路２とはコネクタ３７
・２１によって接続されている。同調回路３のコネクタ
３８は給電線（図示せず）に接続される。The tuned circuit 3 includes a dielectric plate 31, a ground conductor plate 32 attached to one side of the dielectric plate 31, and a line conductor 33/line conductor 34 attached to the other side of the dielectric plate 31. - It is configured to include a microstrip having an impedance converter 35 and a stub 36, and connectors 37 and 38. One end of the line conductor 33 is connected to a connector 37, and the other end (hereinafter referred to as a connection point) is connected to an impedance converter 35 and one end of a stub 36. The other end of the impedance converter 35 is connected to the connector 38 via the line conductor 34, and the other end of the stub 36 is open. The tuned circuit 3 and coaxial line 2 are connected to the connector 37
・Connected by 21. The connector 38 of the tuned circuit 3 is connected to a power supply line (not shown).
第２図および第３図は、第１図に示す実施例の動作を説
明するためのスミス図（Ｓｍｉｔｈ ｃｈａｒｔ ）で
ある。図中曲線ａ−ｃ−ｄおよび円弧すは、給電線の特
性アトずタンスで正規化した各部のアドミタンスの、周
波数をパラメータとする軌跡である。2 and 3 are Smith charts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1. FIG. Curves a-c-d and arcs in the figure are loci of the admittance of each part normalized by the characteristic attotance of the feed line, with frequency as a parameter.
第】図に示す実施例が使用される二つの周波数をｆｌ・
／２（／１＜７２）とする。放射素子１が周波数ｆ１・
ｆ２のほぼ中央の周波数で共振するように放射素子１の
各部寸法を設定する。この設定にょυ、放射素子１け給
電端１４から見てこの共振周波数で共蛋した並列共振回
路と見做せるようになる。FIG.
/2 (/1<72). The radiating element 1 has a frequency f1.
The dimensions of each part of the radiating element 1 are set so that it resonates at a frequency approximately at the center of f2. With this setting, the single radiating element can be regarded as a parallel resonant circuit that resonates at this resonant frequency when viewed from the feed end 14.
線路導体３３・３４による伝送線路および同軸線路２の
特性アドミタンスを給電線の特性アドミタンスに等しく
する。接続点人から放射素子１側を見たアドミタンスが
第２図式図示する曲線ａの如くなるように、すなわち、
周波数ｆ１においてＧ＋ｊＢ、周波数ｆ２においてＧ−
ｊＢ、（ただし、Ｂ１＞−１ｈ） になるように、給
電端１４から接続点人までの距離１１を設定する。The characteristic admittance of the transmission line and the coaxial line 2 formed by the line conductors 33 and 34 is made equal to the characteristic admittance of the feed line. The admittance when looking at the radiating element 1 side from the connection point is as shown in the curve a shown in the second diagram, that is,
G+jB at frequency f1, G- at frequency f2
The distance 11 from the power feeding end 14 to the connection point is set so that jB, (B1>-1h).
スタブ３６を接続点人から見たアドミタンスが第２図に
図示する円弧すの如くなるように、すなわち、周波数ｆ
１において−ｊＢｘ、周波数ｆ２においてｊＢｚになる
ように、スタブ３６の長さ１２およびスタブ３６の伝送
線路としての特性アドミタンスを設定する。The admittance of the stub 36 as viewed from the connecting point is like the arc shown in FIG. 2, that is, the frequency f
The length 12 of the stub 36 and the characteristic admittance of the stub 36 as a transmission line are set such that -jBx at frequency f2 and jBz at frequency f2.
共振素子１の各部寸法、同軸線路２および線路導体３３
の長さくすなわち距離１１）ならびにスタブ３６の長さ
！！２および特性アドミタンスを上記のように設定する
ことによシ、接続点Ａから共振素子１側およびスタブ３
６をそれぞれ見たアドミタンスの合成アドミタンスは第
３図に図示する曲−〇の如くになシ、周波数ｆ１・ｆ２
において同じ値Ｇになる。Dimensions of each part of the resonant element 1, coaxial line 2 and line conductor 33
i.e. distance 11) as well as the length of stub 36! ! By setting 2 and the characteristic admittance as above, it is possible to connect the connection point A to the resonant element 1 side and the stub 3.
The composite admittance of the admittances of 6 is as shown in Figure 3.
The same value G is obtained at
インピーダンス変換器３５は、周知のλ／４インピーダ
ンス変換器であシ、曲線Ｃのアドミタンス軌跡を曲線ｄ
のアドミタンス軌跡に変換する。The impedance converter 35 is a well-known λ/4 impedance converter, and converts the admittance locus of curve C into curve d.
Convert to admittance locus.
この変換の結果、コネクタ３８から内側を見たアドミタ
ンスが周波数ｆ１・ｆ２において１になるので、第１図
に示す実施例は使用周波数ｆ１・ｆ２において給電線に
整合される。As a result of this conversion, the admittance looking inward from the connector 38 becomes 1 at the frequencies f1 and f2, so that the embodiment shown in FIG. 1 is matched to the feed line at the operating frequencies f1 and f2.
なお、先端を地導体板３２に短絡したスタブを、そのア
ドミタンス軌跡が第２図に図示する円弧すに一致するよ
うにその長さおよび特性アトばタンスを設定して、スタ
ブ３６のかわりに用いゐこともできる。また、同調回路
３はマイクロストリップとして構成されているが、これ
と同じ機能の同調回路を同軸線路の組合せくよって構成
することもできる。Note that a stub whose tip end is short-circuited to the ground conductor plate 32 can be used in place of the stub 36 by setting its length and characteristic attance so that its admittance locus matches the arc shown in FIG. You can also do that. Further, although the tuning circuit 3 is constructed as a microstrip, a tuning circuit having the same function as this can be constructed by combining coaxial lines.
第１図に示す実施例において、接続点λにおける合成ア
ドミタンス（第３図の曲線Ｃ）が周波数／１・ｆ２にお
いてコンダクタンスＧになシ、サセプタンス成分はＯに
なっているが、両周波数において合成アドミタンスが等
しくなることが本発明にとって本質的に重要であシ、サ
セプタンス成分が無くなることは必ずしも必要ではない
。両周波数において合成アドミタンスが等しくなる限υ
、ｘ１７’３６の長さや特性アドミタンスを前記しりも
のと変えてもよい。このように合成アドミタンスのサセ
プタンス成分が残る場合は、接続点へとインピーダンス
変換器３５との間にある長さの線路導体を挿入すること
によって、この線路導体を介して接続点Ａ＠を見たアド
ミタンスが両周波数において等しく、シかもそのサセプ
タンス成分がＯになるようにすることができる。合成ア
ドミタンスが給電線の特性アドミタンスに等しい場合。In the example shown in Fig. 1, the composite admittance at the connection point λ (curve C in Fig. 3) is the conductance G at frequency/1·f2, and the susceptance component is O, but the composite admittance at both frequencies is It is essential to the invention that the admittances be equal; it is not necessarily necessary that the susceptance component be eliminated. The limit where the composite admittance is equal at both frequencies υ
, x17'36 and the characteristic admittance may be different from those described above. If the susceptance component of the composite admittance remains in this way, by inserting a line conductor of a certain length between the connection point and the impedance converter 35, it is possible to view the connection point A@ through this line conductor. It can be made such that the admittance is equal at both frequencies and the susceptance component of both frequencies is O. If the resultant admittance is equal to the characteristic admittance of the feeder.
インピーダンス変換器３５が不要であることはいうまで
もない。It goes without saying that the impedance converter 35 is unnecessary.
第４図は、本発明のマイクロストリップアンテナの第二
の実施例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the microstrip antenna of the present invention.
第４図に示す実施例は、地導体板４と、地導体板４の両
面に張付けられたｕｉｒ２体板５・６と％誘電体板５・
６の外側面に張付けられた放射導体板７・回路導体８と
、放射導体板７および回路導体８を接続する中心導体９
と、回路導体８に接続されたコネクタ１０とを備えて構
成されている、地導体板４・防電体板５・放射導体板７
からなるマイクロストリップが放射素子を構成する。こ
の放射素子の給電端に中心導体９の一端を接続する。The embodiment shown in FIG.
A center conductor 9 connects the radiation conductor plate 7 and the circuit conductor 8 attached to the outer surface of the radiation conductor plate 7 and the circuit conductor 8.
and a connector 10 connected to the circuit conductor 8.
A microstrip consisting of a radiating element constitutes a radiating element. One end of the center conductor 9 is connected to the feeding end of this radiating element.
回路導体８は、第１図に示す冥加例における同軸線路２
・線路導体３３・線路導体３４・インピーダンス変換器
３５・スタブ３６にそれぞれ対応する部分を有している
。地導体板４・防宿体板６・回路導体８からなるマイク
ロストリップは、中心導体９により放射導体板７に接続
され％第１図に示す実施例において同軸線路２・同調回
路３が行うと同じ動作分行い、コネクタ１０によシ給電
線（図示せず）に接続される。第４図に示す実施例が二
つの使用周波数において給電線に整合されるのは第１図
に示す実施例におけると同じである。The circuit conductor 8 is the coaxial line 2 in the additional example shown in FIG.
- It has portions corresponding to the line conductor 33, line conductor 34, impedance converter 35, and stub 36, respectively. A microstrip consisting of a ground conductor plate 4, an insulation board 6, and a circuit conductor 8 is connected to a radiation conductor plate 7 by a center conductor 9, and in the embodiment shown in FIG. The same operation is performed and the connector 10 is connected to a power supply line (not shown). It is the same as in the embodiment shown in FIG. 1 that the embodiment shown in FIG. 4 is matched to the feeder line at the two operating frequencies.
以上詳細に説明したように本発明のマイクロストリップ
アンテナは、マイクロストリップで構成した放射素子と
、第二〇伝、送線路と、これら放射素子および第二の伝
送線路の間に挿入した第一の伝送線路とを具備しておシ
、これら第一・第二の伝送線路の長さを設定してこれら
第一・第二の伝送線路の並列接続点における合成アドミ
タンスを二つの使用周波数において等しくすることによ
シ、これら二つの使用周波数で給電線に整合することが
できるので、これら二つの使用周波数で共用できるとい
う効果があυ、集中定数素子を用いることなくマイクロ
ストリップや同軸線路で構成できるので、マイクロスト
リップアンテナが使用されるような高い周波数において
も整合がと夛やずいという効果があり、また小型軽量に
構成できるという効果がある。As explained in detail above, the microstrip antenna of the present invention includes a radiating element composed of a microstrip, a transmission line, and a first antenna inserted between these radiating elements and the second transmission line. and a transmission line, and set the lengths of these first and second transmission lines so that the combined admittance at the parallel connection point of these first and second transmission lines is equal at the two frequencies used. In particular, since it can be matched to the feed line at these two operating frequencies, it has the effect of being able to be shared by these two operating frequencies, and it can be configured with microstrip or coaxial lines without using lumped constant elements. Therefore, there is an effect that matching is easy even at high frequencies where a microstrip antenna is used, and the structure can be made small and lightweight.
第１図は、本発明のマイクロストリップアンテナの第一
の実施例を示す斜視図。
第２図および第３図は、第１図に示す実施例の動作を説
明するためのスミス図、
第４図は、本発明のマイクロストリップアンテナの第二
の実施例を示す縦断面図である。
１・・・・・・放射素子、２・・・・・・同軸線路、３
・・・・・・同調回路、１１・３１・・・・・・誘電体
板、１２・３２・・・・・・地導体板、１３・・・・・
・放射導体板、１４・・・・・・給電端、３３・・・・
・・線路導体、３６・・・・・・スタブ、Ａ・・・・・
・接続点。
代理人 弁理士 内 原 晋
パ−。
た１図
１）８ たψ旧FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the microstrip antenna of the present invention. 2 and 3 are Smith diagrams for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the microstrip antenna of the present invention. . 1... Radiation element, 2... Coaxial line, 3
・・・・・・Tuned circuit, 11・31・・・Dielectric plate, 12・32・・・Ground conductor plate, 13・・・・
・Radiation conductor plate, 14...Feeding end, 33...
...Line conductor, 36...Stub, A...
・Connection point. Agent Susumu Uchihara, patent attorney. ta1 figure 1) 8 taψold
Claims (1)
射導体板とを備える放射素子と、 この放射素子の給電端に第一の端が接続され、第二の端
から前記放射素子側を見たアドミタンスの、コンダクタ
ンス成分があらかじめ定めた二つの周波数において等し
くなり、サセプタンス成分が前記二つの周波数のうち低
い方の周波数において高い方の周波数におけるより大き
くなる長さの第一の伝送線路と、 一方の端が開放または短絡され、他方の端が前記第一の
伝送線路の前記第二の端に並列に接続され、この並列接
続点から、開放または短絡されている前記端側を見たサ
セプタンスと、前記放射素子側を見た前記アドミタンス
との合成アドミタンスが前記二つの周波数において等し
くなる長さの第二の伝送線路と を具備することを特徴とするマイクロストリップアンテ
ナ。[Claims] A radiating element comprising a ground conductor plate and a radiation conductor plate disposed parallel to the ground conductor plate, a first end of which is connected to a feeding end of the radiator element, and a second The conductance component of the admittance when looking at the radiating element side from the end is equal at two predetermined frequencies, and the susceptance component is greater at the lower frequency than at the higher frequency of the two frequencies. a first transmission line; one end is open or short-circuited, the other end is connected in parallel to the second end of the first transmission line, and the parallel connection point is open or short-circuited; A microstrip antenna comprising a second transmission line having a length such that a composite admittance of the susceptance viewed from the end side and the admittance viewed from the radiating element side is equal at the two frequencies. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124073A JPH0770888B2 (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Micro strip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124073A JPH0770888B2 (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Micro strip antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279704A true JPS62279704A (en) | 1987-12-04 |
| JPH0770888B2 JPH0770888B2 (en) | 1995-07-31 |
Family
ID=14876267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124073A Expired - Lifetime JPH0770888B2 (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Micro strip antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770888B2 (en) |
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- 1986-05-28 JP JP61124073A patent/JPH0770888B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH0770888B2 (en) | 1995-07-31 |
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