JP2002271131A - Planar antenna - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】平面アンテナを薄型でかつ広帯域の特性をもつ
ようにする。
【解決手段】給電線路1の一端は同軸レセプタクル6に
接続され、他端は誘電体平板15に形成されたビアホー
ル3を介して、アンテナ素子1の給電点に接続されてい
る。誘電体平板15に金属導体のアンテナ素子2及びそ
のアンテナ素子に給電するストリップ導体からなる伝送
線路1が形成されたアンテナにおいて、伝送線路1の略
同じ場所に幅が同じで長さが異なる2個のスタブ4及び
5が形成されている。少なくとも一部に伝送線路1を用
いて給電を行うアンテナにおいて、伝送線路1の略同じ
場所に形状の異なる複数のスタブ4,5を設けることを
特徴とする。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To make a planar antenna thin and have wideband characteristics. A feed line has one end connected to a coaxial receptacle, and the other end connected to a feed point of an antenna element via a via hole formed in a dielectric flat plate. In an antenna in which a transmission line 1 composed of a metal conductor antenna element 2 and a strip conductor feeding the antenna element is formed on a dielectric flat plate 15, two antennas having the same width and different lengths at substantially the same location on the transmission line 1. Stubs 4 and 5 are formed. An antenna for feeding power at least partially using the transmission line 1 is characterized in that a plurality of stubs 4 and 5 having different shapes are provided at substantially the same location on the transmission line 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は平面アンテナ、更に
詳しく言えば、誘電体平板上に金属導体のパッチ(以下
アンテナ素子とも称呼)及び、そのアンテナ素子に給電
するためのストリップ状の伝送線路が形成されたいわゆ
る平面アンテナに係り、特に無線LANや高度道路交通シ
ステム(ITS:Intelligent Transport Systems)などの
通信端末や基地局に用いられる薄型で広帯域特性をもつ
平面アンテナの構造に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat antenna, more specifically, a patch of a metal conductor (hereinafter also referred to as an antenna element) on a dielectric flat plate and a strip-shaped transmission line for feeding the antenna element. The present invention relates to a so-called planar antenna formed, and more particularly to a structure of a thin planar antenna having broadband characteristics used for a communication terminal such as a wireless LAN or an intelligent transport system (ITS) or a base station.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、無線LANやITSなど、無線を用いた
種々のサービスが検討されている。ITS応用で車に搭載
する無線装置に装備するアンテナは、美観や設置スペー
スの観点からも装置は高性能で小型であることが望まれ
る。また無線LANで使用する無線装置は、アンテナ及び
その周辺部もPCカードと同じ厚さでパッケージに収納で
きるような小型・薄型であることが望ましい。これらの
システムに用いられるアンテナにパッチアンテナすなわ
ち平面アンテナがあるが、パッチアンテナはアンテナを
構成する誘電体基板が薄いほうが帯域は狭く、また一般
に基板が薄いほうが基板単価は安い。パッチアンテナを
構成する基板を薄くして薄型化、低コスト化をはかる場
合は、帯域が狭くなるためパッチアンテナの広帯域化が
必要である。2. Description of the Related Art At present, various services using radio such as wireless LAN and ITS are being studied. It is desired that an antenna mounted on a wireless device mounted on a car for ITS application has high performance and small size from the viewpoint of aesthetics and installation space. Further, it is desirable that the wireless device used in the wireless LAN be small and thin so that the antenna and its peripheral portion can be housed in a package with the same thickness as the PC card. The antenna used in these systems includes a patch antenna, that is, a planar antenna. The band of the patch antenna is narrower when the dielectric substrate constituting the antenna is thinner, and the unit price of the substrate is generally lower when the substrate is thinner. When the thickness of the substrate constituting the patch antenna is reduced to reduce the thickness and cost, the band becomes narrower, so that the patch antenna needs to have a wider band.
【0003】この種の平面アンテナとして、図10に示
すような、誘電体平面基板上に複数のアンテナ素子を形
成し、そのそれぞれに対し、導体給電パターンの給電用
伝送線路を設ける平面アンテナが知られている(特開20
00−134028号公報)。なお、図10は、上記平面アンテ
ナの給電用伝送線路が形成された面のみを示す平面図で
あり、複数のアンテナ素子は、示されておらず、伝送線
路が形成された面と反対側の面に形成されている。As this type of planar antenna, there is known a planar antenna in which a plurality of antenna elements are formed on a dielectric flat substrate and a feed line of a conductor feed pattern is provided for each of the antenna elements as shown in FIG. (Japanese Patent Laid-Open No. 20
00-134028). FIG. 10 is a plan view showing only the surface of the planar antenna on which the feeder transmission line is formed. A plurality of antenna elements are not shown, and the plurality of antenna elements are on the opposite side of the surface on which the transmission line is formed. Formed on the surface.
【0004】すなわち、基板の一面に同軸線給電点から
複数のアンテナ素子の給電点に伸びて分岐するストリッ
プ線路による給電伝送線路を具え、ストリップ線路24a
の中間にスタブ25aが形成され、同様にストリップ線路2
4bの中間部にもスタブ25bが形成される。スタブ25a、25
bから先のストリップ線路は同軸ケーブルの給電点側よ
りも幅が広くなっている。さらに分岐された線路26a、2
6b、26c、26dも同様に中間部にスタブ27a、27b、27c、2
7dが形成され、線路の幅についても同様に変化をつけて
いる。このように給電伝送線路の中間に伝送線路の分岐
部を挟んでスタブを設けることにより、インピーダンス
整合を実現している。That is, a feed transmission line composed of a strip line extending from a coaxial feed point to a feed point of a plurality of antenna elements and branching from one side of a substrate is provided on one surface of the substrate.
A stub 25a is formed in the middle of
A stub 25b is also formed in the middle of 4b. Stubs 25a, 25
The width of the strip line beyond b is wider than the feed point side of the coaxial cable. Further branched tracks 26a, 2
6b, 26c, 26d also have stubs 27a, 27b, 27c, 2
7d is formed, and the width of the line is similarly varied. As described above, the impedance matching is realized by providing the stub with the branch part of the transmission line interposed between the feeding transmission lines.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来知られてい
る平面アンテナは、複数のアンテナ素子を配置するもの
である。従って、給電伝送線路には、複数のアンテナ素
子(パッチ)の給電点までに、分岐点を挟んで離れた位
置に2つのスタブ(例えばスタブ25aとスタブ27a)を設
けている。給電伝送線路に設けられた複数のスタブのう
ち同じ場所に設けたスタブは、インピーダンスの整合を
とるためと、電流を逆方向にして放射をキャンセルにす
ることを目的とし、そのため、伝送線路の両側に対象と
なるように形成している。The above-mentioned conventionally known planar antenna has a plurality of antenna elements arranged. Therefore, two stubs (for example, the stub 25a and the stub 27a) are provided in the feed transmission line at positions apart from the branch point up to the feed points of the plurality of antenna elements (patches). The stub provided at the same place among the plurality of stubs provided on the feed transmission line is used for impedance matching and for canceling radiation by making the current flow in the opposite direction. It is formed so as to be targeted.
【0006】更に、1つのアンテナ素子に対する複数の
スタブは、伝送線路の異なる幅の部分に設けられ、離れ
た位置に形成されている。すなわち、上記従来知られて
いるアンテナは、単一のアンテナ素子を持つアンテナの
小型化、広帯域化については、考慮されていない。[0006] Further, a plurality of stubs for one antenna element are provided at different widths of the transmission line and formed at distant positions. That is, the above-described conventionally known antenna does not consider the miniaturization and broadening of the band width of an antenna having a single antenna element.
【0007】本発明の目的は、平面型アンテナの給電に
用いる伝送線路並びにスタブの配置に要する面積を小さ
くすると同時に広帯域特性のよい平面アンテナを実現す
ることである。An object of the present invention is to reduce the area required for arranging transmission lines and stubs used for feeding a planar antenna, and to realize a planar antenna having good wideband characteristics.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の平面アンテナは、誘電体平板の一面に金属
導体のアンテナ素子及びそのアンテナ素子に給電するス
トリップ導体からなる伝送線路が形成された平面アンテ
ナにおいて、前記伝送線路の略同じ場所に形状の異なる
複数のスタブを設けて構成される。In order to achieve the above object, a planar antenna according to the present invention has a transmission line formed of a metal conductor antenna element and a strip conductor feeding the antenna element on one surface of a dielectric flat plate. In the planar antenna, a plurality of stubs having different shapes are provided at substantially the same location on the transmission line.
【0009】ここでスタブの形状が異なるとは、長さ又
は幅のいずれか少なくとも一方が異なればよい。同じ場
所とは、複数のスタブの中心線と前記伝送線路の中心線
の交わる点が略一点になることをいう。上記複数のスタ
ブは前記伝送線路の左右両側又は一方の側のみに配置し
てもよい。Here, the difference in the shape of the stub means that at least one of the length and the width is different. The same location means that a point at which the center lines of the plurality of stubs and the center line of the transmission line intersect is substantially one point. The plurality of stubs may be arranged on both left and right sides or only one side of the transmission line.
【0010】さらに、平面アンテナが2点給電による円
偏波アンテナである場合は、前記スタブを、アンテナ素
子への給電電力を2つに分配するための分岐点とアンテ
ナ素子への給電点との間をつなぐ2つの伝送線路それぞ
れの各給電点から等しく離れた伝送線路上に設ける。Further, when the planar antenna is a circularly polarized antenna with two-point feeding, the stub is provided between a branch point for dividing the feeding power to the antenna element into two and a feeding point to the antenna element. It is provided on a transmission line equally distant from each feeding point of each of the two transmission lines connecting them.
【0011】本発明の平面アンテナは、以下の実施例に
示すような単一のアンテナ素子と複数のスタブが形成さ
れるのみで、平面形状を小型にすることができると同時
に、以下の理由によって、使用帯域すなわち反射係数が一
定の範囲以下となる周波数の範囲を拡大できる。一定の
特性インピーダンスを持つ伝送線路の先端にアンテナ素
子(パッチ)を接続した場合の上記伝送線路の給電側か
ら見た反射係数は図9の(a)のスミスチャートのよう
に表される。周波数を変動すると反射係数S11は曲線16
のように変化する。この曲線16の中で、反射係数S11が
一定以下(例えば−10dB以下)となるのは、反射係
数S11を示す円17の内部(太線)の範囲であるが、スタブ
が無い場合及びスタブが一つの場合には、円の内部曲線
は単調な変化をするため、円の内部の周波数変動範囲
(周波数1ないし周波数2の範囲)は狭い。伝送線路の
途中に所定の形状を有する特性の異なる複数のスタブを
設けた場合、周波数を変えた場合の反射係数S11を示す
円17内の曲線は図9の(b)のように複雑に変化し、円
の内部の周波数変動範囲(周波数3ないし周波数4の範
囲)は拡大され、平面アンテナの帯域拡大が実現され
る。前記従来の発明では、単一のアンテナ素子を持つア
ンテナの小型化、広帯域化にたいして何ら考慮されてお
らず、また複数のスタブもその間隔をあけて配置されて
いた。これに対して、本発明は、伝送線路の略同位置に
形状の異なる複数のスタブを設けても同じ効果を得られ
ることを新たに見出すことによりなされてものである。
従って、これまでスタブの間に設けていた間隔を膜巣こ
とができ、アンテナの小型化をはかることができる。The planar antenna of the present invention can be made smaller in planar shape only by forming a single antenna element and a plurality of stubs as shown in the following embodiments, and also for the following reasons. In addition, it is possible to expand the band of use, that is, the frequency range where the reflection coefficient is equal to or less than a certain range. When an antenna element (patch) is connected to the tip of a transmission line having a constant characteristic impedance, the reflection coefficient viewed from the power supply side of the transmission line is represented as a Smith chart in FIG. When the frequency is changed, the reflection coefficient S11 becomes a curve 16
It changes like In this curve 16, the reflection coefficient S11 is below a certain value (for example, -10 dB or less) in the range of the inside of the circle 17 (thick line) indicating the reflection coefficient S11. In the two cases, since the internal curve of the circle changes monotonically, the frequency fluctuation range (range of frequency 1 or frequency 2) inside the circle is narrow. When a plurality of stubs having a predetermined shape and different characteristics are provided in the middle of the transmission line, the curve in the circle 17 showing the reflection coefficient S11 when the frequency is changed changes complicatedly as shown in FIG. Then, the frequency fluctuation range (range of frequency 3 to frequency 4) inside the circle is expanded, and the band of the planar antenna is expanded. In the above-mentioned conventional invention, no consideration is given to miniaturization and broadening of the bandwidth of an antenna having a single antenna element, and a plurality of stubs are also arranged at intervals. On the other hand, the present invention has been made by newly finding that the same effect can be obtained even when a plurality of stubs having different shapes are provided at substantially the same position on the transmission line.
Therefore, the gap previously provided between the stubs can be formed in the film nest, and the antenna can be reduced in size.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。なお、実施形態を説明するた
めの全図において、同一の機能、構成部を有するものは
同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, those having the same functions and components are denoted by the same reference numerals, and a repeated description thereof will be omitted.
【0013】図1及び図2は、それぞれ本発明による平
面アンテナの第一の実施例の構成を示す平面図及びその
断面図である。本実施例のアンテナは、断面図に示すよ
うに、誘電体平板15に金属導体のアンテナ素子2及び
そのアンテナ素子に給電するストリップ導体からなる伝
送線路1が形成されたアンテナにおいて、伝送線路1の
略同じ場所に幅が同じで長さが異なる2個のスタブ4及
び5が形成されている。給電線路1の一端は同軸レセプ
タクル6に接続され、他端は誘電体平板15に形成され
たビアホール3を介して、アンテナ素子1の給電点に接
続されている。誘電体平板15は図2の断面図に示すよ
うに、グランドを形成する導体層7の上下に形成された
第1誘電体層9及び第2誘電体層8からなり、アンテナ素
子2は、第2誘電体層8上面に形成され、伝送線路1及
び複数のスタブ4,5は第1誘電体9上に形成されてい
る。伝送線路1のアンテナ素子2への給電部は伝送線路
1の先端部から誘電体平板(8,9)及びグランド7を
かんつうして形成されたビアホール3を介して行う。本
実施例では、パッチアンテナ2の共振周波数を5.8GHz
とした。パッチ2とグランド7の間の誘電体層8の厚さ
は0.8mm、グランド7と給電線路1の間の誘電体層9
の厚さは0.2mmの厚さとした。誘電体7,8は比誘電
率が2.6、誘電正接が0.0015のテフロン(登録商標)系
基板を用いた。給電線路1は特性インピーダンスが50オ
ームであるマイクロストリップラインにより形成した。
また、オープンスタブ4及び5の幅は同じで0.58mm、
長さはそれぞれ7.0mm並びに10.4mmとした。FIGS. 1 and 2 are a plan view and a sectional view, respectively, showing the configuration of a first embodiment of the planar antenna according to the present invention. As shown in the cross-sectional view, the antenna of the present embodiment has an antenna in which a dielectric plate 15 is provided with a metal conductor antenna element 2 and a transmission line 1 composed of a strip conductor for feeding the antenna element. Two stubs 4 and 5 having the same width and different lengths are formed in substantially the same place. One end of the feed line 1 is connected to the coaxial receptacle 6, and the other end is connected to the feed point of the antenna element 1 via the via hole 3 formed in the dielectric plate 15. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the dielectric flat plate 15 includes a first dielectric layer 9 and a second dielectric layer 8 formed above and below the conductor layer 7 forming the ground. The transmission line 1 and the plurality of stubs 4 and 5 are formed on the first dielectric layer 9. A feed section of the transmission line 1 to the antenna element 2 is provided from a tip end of the transmission line 1 via a dielectric plate (8, 9) and a via hole 3 formed through a ground 7. In this embodiment, the resonance frequency of the patch antenna 2 is 5.8 GHz
And The thickness of the dielectric layer 8 between the patch 2 and the ground 7 is 0.8 mm, and the thickness of the dielectric layer 9 between the ground 7 and the feed line 1 is 0.8 mm.
Was 0.2 mm thick. The dielectrics 7 and 8 used were Teflon (registered trademark) substrates having a relative dielectric constant of 2.6 and a dielectric loss tangent of 0.0015. The feed line 1 was formed by a microstrip line having a characteristic impedance of 50 ohms.
The width of the open stubs 4 and 5 is the same, 0.58 mm,
The length was 7.0 mm and 10.4 mm, respectively.
【0014】第1の実施例では、パッチ2への給電点は
中心周波数においてインピーダンスが50オームとなる位
置とし、そこにビアホール3を設けた。オープンスタブ
4及び5は給電点から8.29mmのところが、スタブの幅
の中心となる位置に配置した。In the first embodiment, the feed point to the patch 2 is located at a position where the impedance becomes 50 ohms at the center frequency, and the via hole 3 is provided there. The open stubs 4 and 5 were located at a position 8.29 mm from the feeding point, which was the center of the width of the stub.
【0015】図3は、上記実施例による反射特性の測定
結果を示す。本測定は、図1に示すアンテナに同軸レセ
プタクル6を接続し測定した結果を点線で示す。また、
図4に示すように、図1のアンテナと同一設計で給電線
路にスタブを設けていない場合の反射特性を実線で示
す。図3に示した反射特性より、スタブ4,5がない場
合は、反射特性S11が10dB以下となる帯域が約120MHzで
あったが、スタブ4,5を設けることにより反射特性S1
1が10dB以下となる帯域が約180MHzとなり、アンテナを
広帯域化することができた。また、図4に示すようにス
タブ4,5がない場合に約180MHzの帯域を得るために
は、パッチとグランドの間の基板として1.5倍程度以上
の厚さの基板が必要である。このように本実施例によれ
ば、基板を構成する誘電体層、8を薄くするとともに、
同じ位置に小さなスタッブ4、5を付加した簡易な構成
により、アンテナの広帯域化と薄型化とを同時に実現で
きる。図5は、本発明による平面アンテナの第二の実施
例を示す平面図である。本実施例は、裏面にグランド用
の導体層が形成された1つの誘電体層の表面にアンテナ
素子(パッチ)2と、給電線路1及びスタブ4、5を形
成したものである。本実施例はアンテナ素子が比較的小
さな場合、最も簡単かつ小型に形成できる。FIG. 3 shows the measurement results of the reflection characteristics according to the above embodiment. This measurement is indicated by a dotted line, with the result obtained by connecting the coaxial receptacle 6 to the antenna shown in FIG. Also,
As shown in FIG. 4, the solid line shows the reflection characteristics when the stub is not provided on the feed line with the same design as the antenna of FIG. According to the reflection characteristics shown in FIG. 3, when the stubs 4 and 5 are not provided, the band where the reflection characteristic S11 is 10 dB or less is about 120 MHz.
The band where 1 is less than 10 dB is about 180 MHz, and the antenna can be widened. In addition, as shown in FIG. 4, in order to obtain a band of about 180 MHz without the stubs 4 and 5, a substrate having a thickness of about 1.5 times or more is required as a substrate between the patch and the ground. As described above, according to the present embodiment, the dielectric layer 8 constituting the substrate is made thinner,
With a simple configuration in which small stubs 4 and 5 are added at the same position, it is possible to realize a wider band and a thinner antenna at the same time. FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment of the planar antenna according to the present invention. In this embodiment, an antenna element (patch) 2, a feed line 1, and stubs 4 and 5 are formed on one dielectric layer having a ground conductor layer formed on the back surface. In the present embodiment, when the antenna element is relatively small, it can be formed most simply and compactly.
【0016】図6は、本発明による平面アンテナの第三
の実施例を示す平面図である。本実施例は、図1のパッ
チアンテナと同様に3つの導体層と2つの誘電体層とか
ら構成されているが、本実施例は2点給電による円偏波
アンテナを構成している。本実施例においては、2つの
給電点3に等しく電力を分配するために、同軸レセプタ
クル6とアンテナ素子2への給電点となるビアホール3
の間にウイルキンソン型の電力分配器10を設けている。
電力分配器10と2つの給電点3との間の給電線路に2つ
の形状の異なるオープンスタブ4、並びにオープンスタ
ブ5をそれぞれ配置している。スタブ4、5を設ける位
置は、アンテナ素子2への給電点3から等しく離れた位
置に設けた。FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of the planar antenna according to the present invention. This embodiment is composed of three conductor layers and two dielectric layers as in the case of the patch antenna of FIG. 1, but this embodiment constitutes a circularly polarized antenna with two-point feeding. In this embodiment, in order to distribute the power equally to the two feeding points 3, the via hole 3 serving as a feeding point to the coaxial receptacle 6 and the antenna element 2 is used.
A Wilkinson-type power distributor 10 is provided therebetween.
An open stub 4 having two different shapes and an open stub 5 having two different shapes are arranged on a feed line between the power distributor 10 and the two feed points 3. The positions where the stubs 4 and 5 are provided are provided at positions evenly separated from the feeding point 3 to the antenna element 2.
【0017】本実施例においては給電点から11.29mmの
ところに、長さが7.0mm並びに10.1mmのスタブを設け
た。これらのスタブは図6に示すように、給電線路の片
側に給電線路に対して約60度の角度を持たせて配置し
た。給電線路をこのような構造とすることによって、2
つの給電点における反射特性が10dB以下となる帯域を広
くすることができ、その結果として広帯域において軸比
特性の良い円偏波アンテナを得られた。In this embodiment, stubs having a length of 7.0 mm and a length of 10.1 mm are provided at 11.29 mm from the feeding point. These stubs were arranged on one side of the feed line at an angle of about 60 degrees with respect to the feed line as shown in FIG. With the feed line having such a structure, 2
It was possible to widen the band where the reflection characteristic at one feeding point was less than 10 dB, and as a result, a circularly polarized antenna with good axial ratio characteristics in a wide band was obtained.
【0018】図7は、本発明による平面アンテナの第四
の実施例を示す平面図である。本実施例は図6のウイル
キンソン型電力分配器10のかわりに、ブランチラインタ
イプの3dBハイブリッド11を用いたものである。本実施
例もスタブは、3dBハイブリッド11と給電点の間の給電
線路上に、給電点から等しく離れた位置にそれぞれ同じ
オープンスタブ4及び5を配置したものである。スタブ
は図示のように、給電線路の左右両側に1つづつ設けて
も、図6に示すように給電線路の片側に2つ設けてもよ
い。FIG. 7 is a plan view showing a fourth embodiment of the planar antenna according to the present invention. In this embodiment, a branch line type 3 dB hybrid 11 is used in place of the Wilkinson power divider 10 shown in FIG. Also in this embodiment, the stubs are such that the same open stubs 4 and 5 are respectively arranged at positions equally distant from the feeding point on the feeding line between the 3dB hybrid 11 and the feeding point. As shown in the figure, one stub may be provided on each of the left and right sides of the feed line, or two stubs may be provided on one side of the feed line as shown in FIG.
【0019】図8は、本発明による平面アンテナの第五
の実施例を示す平面図である。本実施例は、第一の実施
例と同様に3つの導体層と2つの誘電体層とから構成さ
れている。本実施例では、給電線路を形成した基板に高
周波回路モジュール12を搭載している。本実施例によれ
ば、従来技術に比較して広帯域化のために設けたスタ
ブ、並びに給電線路の設置に要するスペースを小さくす
ることができるため、高周波回路モジュール12や、図8
には示されていないが、ディスクリート部品を搭載する
場合に、それらの搭載できる場所を広くすることができ
る。そのため、従来技術に比較して、高周波回路モジュ
ール12、ディスクリート部品等の回路部品搭載や配線の
引き回しに、より自由度を持たせることができる。FIG. 8 is a plan view showing a fifth embodiment of the planar antenna according to the present invention. This embodiment comprises three conductor layers and two dielectric layers as in the first embodiment. In the present embodiment, the high-frequency circuit module 12 is mounted on a substrate on which a power supply line is formed. According to the present embodiment, the stub provided for widening the band and the space required for installing the feeder line can be reduced as compared with the related art, so that the high-frequency circuit module 12 and FIG.
Although not shown, when mounting discrete components, the place where they can be mounted can be widened. Therefore, as compared with the related art, the degree of freedom in mounting the circuit components such as the high-frequency circuit module 12 and the discrete components and the wiring can be increased.
【0020】以上述べた実施例においては、スタブはオ
ープンスタブを用いたが、スタブの形状をショートスタ
ブにした場合でも同様の効果が得られることは明らかで
ある。In the embodiment described above, the open stub is used as the stub, but it is apparent that the same effect can be obtained even when the shape of the stub is a short stub.
【0021】本発明によるアンテナは、広帯域化、薄型
化、小型化、低価格化を同時に実現できる。特に薄型化
の観点からはPCカードへの搭載もできる。また本発明の
アンテナを複数個並べてアレーアンテナとし、無線LAN
やITS、並びに固定無線アクセス用基地局用アンテナを
形成することもできるし、上記の端末局用アンテナとし
ても用いることができる。The antenna according to the present invention can simultaneously realize a wide band, a low profile, a small size, and a low price. In particular, it can be mounted on a PC card from the viewpoint of thinning. Also, a plurality of antennas of the present invention are arranged to form an array antenna, and a wireless LAN
ITS, an antenna for a base station for fixed wireless access, and an antenna for the terminal station described above.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、従来のアンテナ作製プ
ロセスに大きな変更を伴うことなく、また容量やスイッ
チなどの新たな部品を追加することなく、アンテナを広
帯域化することができる。またアンテナ広帯域化のため
に設けるスタブを、給電線路の略同じ場所に2つ以上設
ける構成とすることにより、従来に比べて給電線路とス
タブの配置に要する面積を小さくすることができ、回路
モジュールやディスクリート部品を搭載できる面積が広
くなり、それらの部品の設置の自由度が向上する。According to the present invention, the antenna can be broadened in bandwidth without a major change in the conventional antenna manufacturing process and without adding new components such as capacitors and switches. In addition, by providing two or more stubs provided for broadening the antenna in substantially the same place on the feed line, the area required for disposing the feed line and the stub can be reduced as compared with the conventional case, and the circuit module can be reduced. And the area on which discrete components can be mounted is increased, and the degree of freedom in installing those components is improved.
【0023】また本発明を用いれば、従来と同じ帯域を
より薄い基板で実現できるため、基板単価を安くして、
アンテナの低コスト化をはかることができる。Further, if the present invention is used, the same band as that of the related art can be realized with a thinner substrate.
The cost of the antenna can be reduced.
【0024】このように、本発明により小型、薄型、低
コスト、広帯域のアンテナを提供することができる。As described above, according to the present invention, a small, thin, low-cost, wideband antenna can be provided.
【図1】本発明による平面アンテナの第一の実施例の構
成を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a first embodiment of a planar antenna according to the present invention.
【図2】本発明による平面アンテナの第一の実施例の構
成を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the first embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図3】本発明による平面アンテナの第一の実施例の反
射特性図。FIG. 3 is a reflection characteristic diagram of the first embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図4】スタブのない平面アンテナの給電線路のパタン
を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a pattern of a feed line of a planar antenna without a stub.
【図5】本発明による平面アンテナの第二の実施例の構
成を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a second embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図6】本発明による平面アンテナの第三の実施例の示
す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図7】本発明による平面アンテナの第四の実施例の構
成を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing the configuration of a fourth embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図8】本発明による平面アンテナの第五の実施例の構
成を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing the configuration of a fifth embodiment of the planar antenna according to the present invention.
【図9】本発明による平面アンテナの動作説明のための
スミスチャート図。FIG. 9 is a Smith chart for explaining the operation of the planar antenna according to the present invention.
【図10】従来知られている平面アンテナの例を示す平面
図。FIG. 10 is a plan view showing an example of a conventionally known planar antenna.
1…給電線路、2…パッチ、3…ビアホール、4、5…
オープンスタブ、6…同軸レセプタクル、7…グラン
ド、8、9…誘電体、10…ウイルキンソン型電力分配
器、11…ブランチラインタイプの3dBハイブリッド、12
…高周波回路モジュール、15…誘電体平板、1524a、24
b、26a、26b、26c、26d…ストリップ線路、25a、25b、2
7a、27b、27c、27d…スタブ。1 ... feed line, 2 ... patch, 3 ... via hole, 4, 5 ...
Open stub, 6: Coaxial receptacle, 7: Ground, 8, 9: Dielectric, 10: Wilkinson type power divider, 11: Branch line type 3dB hybrid, 12
… High-frequency circuit module, 15… Dielectric plate, 1524a, 24
b, 26a, 26b, 26c, 26d ... strip line, 25a, 25b, 2
7a, 27b, 27c, 27d ... stub.
Claims (5)
そのアンテナ素子に給電するストリップ導体からなる伝
送線路が形成されたアンテナにおいて、前記伝送線路の
略同じ場所に形状の異なる複数のスタブが設けられたこ
とを特徴とする平面アンテナ。1. An antenna in which a transmission line composed of a metal conductor antenna element and a strip conductor for feeding the antenna element is formed on a dielectric flat plate, a plurality of stubs having different shapes are provided at substantially the same location on the transmission line. A planar antenna characterized in that:
電体平板はグランドを形成する導体層の上下に形成され
た第1誘電体層及び第2誘電体層からなり、前記アンテ
ナ素子は、前記第1誘電体層上に形成され、前記伝送線
路及びスタブは前記第2誘電体上に形成され、前記伝送
線路の前記アンテナ素子への給電部は前記伝送線路と上
記アンテナ素子との間に形成されたビアホールを介して
行うことを特徴とする平面アンテナ。2. The antenna according to claim 1, wherein said dielectric plate comprises a first dielectric layer and a second dielectric layer formed above and below a conductor layer forming a ground, and said antenna element is , Formed on the first dielectric layer, the transmission line and the stub are formed on the second dielectric, and a feeder of the transmission line to the antenna element is provided between the transmission line and the antenna element. A planar antenna formed through a via hole formed in the antenna.
ンテナ素子、前記伝送線路及び前記スタブが前記誘電体
平板の同一平面に形成されたことを特徴とする平面アン
テナ。3. The planar antenna according to claim 1, wherein said antenna element, said transmission line, and said stub are formed on the same plane of said dielectric flat plate.
って、前記アンテナ素子は2点給電による円偏波アンテ
ナ素子であり、前記伝送線路は前記2点給電を行うため
の分岐線路をもち、前記スタブはアンテナ素子への給電
点との間を繋ぐ2つの分岐伝送線路それぞれの各給電点
から等しく離れた伝送線路上に設けられたことを特徴と
する平面アンテナ。4. The antenna according to claim 1, wherein the antenna element is a two-point feeding circularly polarized antenna element, and the transmission line is a branch line for performing the two-point feeding. Wherein the stub is provided on a transmission line equally spaced from each feed point of each of two branch transmission lines connecting the feed point to the antenna element.
ンテナであって、前記誘電体平板の前記伝送線路が形成
された面に前記伝送線路に結合される高周波回路部品が
搭載されたことを特徴とする平面アンテナ。5. The antenna according to claim 1, wherein a high-frequency circuit component coupled to the transmission line is mounted on a surface of the dielectric plate on which the transmission line is formed. A planar antenna, characterized in that:
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|---|---|---|---|
| JP2001068025A JP2002271131A (en) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Planar antenna |
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|---|---|
| JP2002271131A true JP2002271131A (en) | 2002-09-20 |
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