JPS6387806A

JPS6387806A - 円偏波マイクロストリツプアンテナ装置

Info

Publication number: JPS6387806A
Application number: JP61232991A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Murakami; 裕一村上; Seiichi Ieda; 清一家田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Current assignee: Shinsangyo Kaihatsu KK; Aisin Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-19
Also published as: US5003319A; JPH0261167B2; FR2604564A1; FR2604564B1

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は円偏波マイクロストリップアンテナ装置に関す
る。

（従来の技ｆ７）マイクロストリップアンテナは、誘電体部材、該誘電体
部材に装着されろ導体部材、および該誘電体部材の該導
体部材とは反対側の面に装着される接地導体部材よりな
る開放型平面共振回路の放＋ｔｔａを利用したアンテナ
である。このマイクロストリップアンテナは。

■　低プロフィール； ■　軽量コンパクト；および、 ■　裏作が容易；等の理由から、現在注目されているアンテナの１つであ
る。

第７図に従来の円偏波マイクロストリップアンテナの一
例を示す。

第７図を参照すると、１１０は使用波長に対して充分に
薄い誘電体板であり、おもて而には銅箔による放射導体
板１２０が装着され、裏面には同じく銅箔による接地導
体板１３０が全面に装着されて、マイクロストリップア
ンテナを構成している。

この円偏波マイクロストリップアンテナの給電部には、
前記誘電体板１１Ｏ２放射導体板１２０および接地導体
板１３０を貫通する小孔１１１が穿設されている。

接地導体板１３０には、コネクタ１４０（の外部導体）
が半田により固着されており、３コネクタ１４０の内部
導体（芯ａ）に接続されている金鍍線１４１が前記放射
導体板１２０の給電部（マイクロストリップアンテナの
給電部）１２１に半田付けされている　６７を記小孔１
１１には１図示しない絶縁材が充填されて金＠線１４１
を接地導体板１３０から絶縁している。

コネ〃り１４０には、受信装置の高周波増幅器（図示せ
ず：Ｒ，Ｆ、Ａ＋＊ｐと略記している）に接続される同
軸ケーブル１５０が接続される。

この種の円偏波マイクロストリップアンテナにおいては
、放射導体板１２０に大きさは、使用波長により与えら
れるが、接地導体板１３０の大きさは、フリンジング効
果をなくすため、理論上は無限に広いものとされて確定
的な数値が与えられていない、しかしながら、′Ａ際に
は無限に広い接地導体板１３０を得ることはできないの
で、従来は、放射導体板１２０の大きさに対して充分に
大きい接地導体板１３０１例えば１辺の比が３〜４倍の
接地導体板１３０を使用してマイクロストリップアンテ
ナを構成し、実測した放射パターンが理想パターンに近
く、かつ、実測した軸比により円偏波と見做せるときに
、実用可能であるとしていた。

円偏波マイクロストリップアンテナの理想的な放射パタ
ーンを第４図に示す、第４図において太実線で示した曲
線がそれであり、これを参照すると。

半値角（３ｄ　Ｉ３低下する点の角度）０゜は約７５１
゜サイドの落ち込みΔが約１４ｄＩ３となっている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、マイクロストリップアンテナには。

前述した■および■のような特徴があるので、限定され
たスペースに取り付けられて使用されることが多い、こ
のような場合、アンテナの実用上の特性が同じであれば
、可能な限り小型のものが要求される。しかしながら、
従来のマイクロストリップアンテナは、この種の要求に
答えるものとはなっていない、つまり、従来は、さらに
小型し得る可能性を有しているのもかかわらず１寸法的
指針が与えられていないため、それが放置されていた。

本発明は１円偏波マイクロストリップアンテナの小τ１
化に供する寸法的指針を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点をが決するための手段）上記目的を達成するため、本発明においては、誘電体板
部材；誘電体部材の一方の面に装着された放射導体板部
材；および、誘電体部材の他方の面に装着された接地導
体板部材；よりなる円偏波マイクロストリップアンテナ
装置において：放射導体板部材の幾何中心をｏ、ｏを通
る線分が放射導体板部材の実質的な周縁により区分され
る点をａ、ａａ分が接地導体板部材の実質的な周縁によ
り区分される点をす、とすると１点０点ａ間の長さと１
点０点す間の長さとの比を、少なくとも１．５とする。

（作用）これによれば、円偏波マイクロストリップアンテナの実
用に耐え得る最小限の寸法が与えられる。

例えば、放射導体板部材および接地導体板部材を。

それぞれの部材の中心を通る法線が一致した矩形　　−
とするとき、対角線の比が１．５以上であれば、これら
の部材により構成された円偏波マイクロストリップアン
テナは実用に耐え得ることになる。

したがって、限られた取り付はスペースを有効に利用す
ることができ、無駄が無くなる。

以下１図面を参照して実施例を説明する。

（実施例）第１図は、一実施例の円偏波マイクロストリップアンテ
ナの斜視図である。このアンテナの構成は前記第７図に
示したものと同じく、誘電体板２の、おもて面に放射導
体板１を、裏面に接地導体板３を装着して構成されてい
る。４は給電点である。このアンテナ装置は、第２図に
示すように、さらにレードーム６が装着されて使用され
る。なお、裏面には、コネクタ５を備える。

第１図を参照すると、放射導体板ｌは、縦Ｗ。

横りなる寸法を有する矩形であり、誘電体板２および接
地導体板３の、厚さを除く寸法は一致しており、これら
は放射導体板１と相似な矩形である。

これら、放射導体板１．誘電体板２および接地導体板３
の、それぞれの幾何中心を通る法線は同一直線となる。

以下では、放射導体板１の角Ａおよび角Ｃの長さ、すな
わち対角線の長さをＡＣ１Ｃ１接地板３の角Ｇおよび角
Ｇ′の長さ、すなわち対角線の長さをＧＧ’、ａ’Ｆｔ
体板２の厚さをｈで表わすものとする。

ＫＩＥＥＮＥ社製ＤＩ−ＣＬＡＤ５２２　（５２２Ｔ１
２５−１１５０）　を用いて１．５８４ＧＩＩｚ用円偏
波マイクロストリップアンテナＡを、３Ｍ社製ＣＵ−Ｃ
ＬＡＤ２５０　（２５０ＧＴＯ６２５−５０−１１）を
用いて１．５７１ＧＩＩｚ用円偏波マイクロストリップ
アンテナをＢを、同じ＜３Ｍ社製ＣＵ　−ＣＬＡＤ２５
０（２５０ＧＴＯ６２５−５０−１１）を用いて２．４
３３ＧＩＩｚ用円偏波マイクロストリップアンテナをＣ
をそれぞれ作成し、ＧＧ’／ＡＣを変化して、軸比、す
なわち。

放射電波の垂直偏波電界強度と水平偏波電界強度の比、
および、上記第４図に示したサイドの落ち込みΔの測定
を行なった。

まず、次の第１表に、マイクロストリップアンテナＡ、
１３．Ｃの各諸元を示す。

第　　　１　　　表第５ａ図は、各マイクロストリップアンテナＡ。

Ｂ、Ｃの、ＧＧ　’／ＡＣを変化して、各設計周波数に
おける軸比を測定したものである。これにおいて、マイ
クロストリップアンテナＡの測定結果を実Ａ！？＋ａｔ
で、測定点をｘ印で示し、マイクロストリップアンテナ
Ｂの測定結果を破線ｂ１で、測定点を０印で示し、マイ
クロストリップアンテナＣの測定結果を１点鎖線ｃ里で
、測定点をΔ印で示した０円偏波においては、軸比はＯ
ｄＢに近い方が好ましいが、第５ａ図を参照すると、ア
ンテナ八において、ＣＧ’／ＡＣの値を１．５とした場
合はこれが３ｄＢ近い値となっている。

第５ｂ図は、各マイクロストリップアンテナＡ。

Ｂ、Ｃの、ＧＧ’／ＡＣを変化して、各設計周波数にお
けるサイドの落ち込みΔを測定したものである。これに
おいて、マイクロストリップアンテナＡの測定結果を実
線ａ２で、測定点をｘ印で示し、マイクロストリップア
ンテナＢの測定結果を破線ｂ２で、測定点を０印で示し
、マイクロストリップアンテナＣの測定結果を１点鎖線
ｃ２で、測定点をΔ印で示した。第５ｂ図を参照すると
。

各アンテナＡ、Ｂ、Ｃにおいて、ＧＧ’／ＡＣの値を１
．５とした場合には、サイドの落ち込みが１０ｄＩ３前
後の値となり、はぼ前記理想値（１４ｄＩ３）となる。

ところで、ＧＧ’／ＡＣの値を変化することにより、そ
のアンテナにおける最適周波数が変化することがわかっ
た。

第６図に示したグラフｅは、アンテナＡにおける、ＧＧ
　’／ＡＣの値と、設計周波数に対する最適周波数偏差
の割合を示す（左側スケールを使用する）。

つまり、アンテナＡにおいて、ＧＧ’／ＡＣの値を１．
５とした場合には、最適周波数が設計周波数よりわずか
に下まわる。ここには、アンテナＡについてのみ示して
いるが、他のアンテナについても、これと同様の結果が
得られる。この最適周波数を使用してアンテナＡの、Ｇ
Ｇ’／ＡＣの値を変化したときの軸比を再測定すると、
第６図に示したグラフｆのようになる（右側スケールを
使用する）。

このグラフｆを参照すると、ＧＧ　’／ＡＣの値を１．
５とした場合の軸比は、０ｄＩ３近傍の値となり円偏波
性が良くなる。

マイクロストリップアンテナＡの放射パターンを第３図
に示した。太夫線で示した曲線がそれであり、半値角０
は７８°で、第４図に示した理想パターンに非常に近い
ことがわかる。

つまり、数計周波数を使用周波数よりわずかに（約０．
３２％）高くして、ＧＧ’／ＡＣが１．５以上となるよ
うに各構成素子を構成することにより、充分実用に耐え
得る円偏波マイクロストリップアンテナが得られること
がわかる。この場合、誘電体板の厚さｈは、使用波長の
１．６％以下であれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり１本発明によれば１円偏波性が良く
、放射パターンの乱れがない、実用に耐え得る最小限の
円偏波マイクロストリップアンテナを得ることができる
。

例えば、放射導体板部材および接地導体板部材を、それ
ぞれの部材の中心を通る法線が一致した矩形とするとき
、対角線の比が１．５以上であれば、これらの部材によ
り構成された円偏波マイクロストリップアンテナは実用
に耐え得ることになる。

したがって、限られた取り付はスペースを有効に利用す
ることができ、無駄が無くふる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は一実施例の円偏波マイクロストリ
ップアンテナの外観を示す斜視図および側面図である。第３図は実施例の円偏波マイクロストリップアンテナの
放射パターンを示すグラフであり、第４図は理相的な円
偏波マイクロストリップアンテナの放射パターンを示す
グラフである。第５ａ図、第５ｂ図および第６図は、実施例の円偏波マ
イクロストリップアンテナの、ＧＧ’／ＡＣの値を変化
したときの特性変化を示すグラフである。第７図は従来の円偏波マイクロストリップアンテナの構
成を示す斜視図である。１：放射導体板（放射導体板部材）２：誘電体板（誘電体板部材）３：接地導体板（接地導体板部材）４：給電点　　　　・　５：コネクタ６：レードーム　　１１０：誘電体板１１１：小孔　　　　　１２０：放射導体板１２１：給
電部　　　　１３０：接地導体板１４０：コネクタ　　
　１４１：金鍍線１５０：同軸ケーブル第５ａワエレメントとＧＮＤのＶ乙− エレメントとＧＮＤＩＩ）は二一エレメントヒＧＮＤの罠／１ｉｉｉ　７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）使用波長に対して充分に薄い誘電体板部材；誘電
体板部材の一方の面に装着された放射導体板部材；およ
び、誘電体板部材の他方の面に装着された接地導体板部
材；よりなる円偏波マイクロストリップアンテナ装置に
おいて：放射導体板部材の幾何中心をｏ、ｏを通る線分が放射導
体板部材の実質的な周縁により区分される点をａ、該線
分が接地導体板部材の実質的な周縁により区分される点
をｂ、とすると、点ｏ点ａ間の長さと、点ｏ点ｂ間の長
さとの比が、少なくとも１．５であることを特徴とする
円偏波マイクロストリップアンテナ装置。
（２）前記誘電体板部材の厚さは、使用波長の１．６％
以下である、前記特許請求の範囲第（１）項記載の円偏
波マイクロストリップアンテナ装置。
（３）放射導体板部材および接地導体板部材は、前記平
面図において、幾何中心を同じにする矩形である前記特
許請求の範囲第（１）項記載の円偏波マイクロストリッ
プアンテナ装置。