JP2002261539A - パッチアレイアンテナ - Google Patents
パッチアレイアンテナInfo
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- JP2002261539A JP2002261539A JP2001054303A JP2001054303A JP2002261539A JP 2002261539 A JP2002261539 A JP 2002261539A JP 2001054303 A JP2001054303 A JP 2001054303A JP 2001054303 A JP2001054303 A JP 2001054303A JP 2002261539 A JP2002261539 A JP 2002261539A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric substrate
- antenna
- feed line
- patch
- radiating element
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- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッチアレイアンテナにおいて、アンテナ素
子間隔を調整することにより所望の指向性を得て、しか
も給電回路を変更する必要性をなくすことである。 【解決手段】 第１の誘電体基板１上に給電線路２が形
成され、その先端にスタブ３が接続されている。第２の
誘電体基板４上に放射素子５が形成され、放射素子５は
第２の誘電体基板４を介してスタブ３により給電線路２
と電磁結合していて、パッチアテンナを構成している。
このパッチアンテナをアレイ状に配置して、その間隔を
変えても給電線路に固定接続されていないので、給電線
路の構成を変更する必要がない。
子間隔を調整することにより所望の指向性を得て、しか
も給電回路を変更する必要性をなくすことである。 【解決手段】 第１の誘電体基板１上に給電線路２が形
成され、その先端にスタブ３が接続されている。第２の
誘電体基板４上に放射素子５が形成され、放射素子５は
第２の誘電体基板４を介してスタブ３により給電線路２
と電磁結合していて、パッチアテンナを構成している。
このパッチアンテナをアレイ状に配置して、その間隔を
変えても給電線路に固定接続されていないので、給電線
路の構成を変更する必要がない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパッチアレイアンテ
ナに係り、特にアンテナ素子間隔を容易に変更可能とす
ることにより所望の指向性を得ることを可能にしたパッ
チアレイアンテナの改良に関する。
ナに係り、特にアンテナ素子間隔を容易に変更可能とす
ることにより所望の指向性を得ることを可能にしたパッ
チアレイアンテナの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】パッチアンテナは薄型の構造であるの
で、壁面に貼り付けて用い得る等アンテナの設置方法に
制約が少ないメリットがあり、現在注目されている。し
かもパッチアンテナの製造にはプリント基板が利用でき
るので、大量生産に好適な特長がある。
で、壁面に貼り付けて用い得る等アンテナの設置方法に
制約が少ないメリットがあり、現在注目されている。し
かもパッチアンテナの製造にはプリント基板が利用でき
るので、大量生産に好適な特長がある。
【０００３】無線通信システムを設計する上で、任意の
場所にアンテナが設置でき、そのアンテナに任意の指向
性をもたせてサービスエリアを設計できることが望まれ
ており、上記アンテナの一つとしてパッチアンテナの使
用が考えられる。
場所にアンテナが設置でき、そのアンテナに任意の指向
性をもたせてサービスエリアを設計できることが望まれ
ており、上記アンテナの一つとしてパッチアンテナの使
用が考えられる。
【０００４】パッチアンテナの指向性を任意の角度にチ
ルトさせる従来の指向性のコントロール方法としては、
アンテナ素子をアレイ化し素子間隔を調整する方法と、
アレイ化したアンテナ素子の給電位相に給電回路や移相
器で位相差をつける方法がある。
ルトさせる従来の指向性のコントロール方法としては、
アンテナ素子をアレイ化し素子間隔を調整する方法と、
アレイ化したアンテナ素子の給電位相に給電回路や移相
器で位相差をつける方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、アンテナ素
子間隔を調整する従来の指向性のコントロール方法は、
アンテナの放射素子と給電線路が固定的に接続されてい
るため、アンテナ素子間隔を変える度に、マイクロスト
リップライン線路で構成された給電回路を変更しなけれ
ばならない。また、移相器を使う方法もあるが、給電系
の損失が増加する問題もある。従って所望のチルト角の
アンテナを得るには設計や試作製造に多大な手間と時間
及びコストがかかるので、その改良が望まれている。
子間隔を調整する従来の指向性のコントロール方法は、
アンテナの放射素子と給電線路が固定的に接続されてい
るため、アンテナ素子間隔を変える度に、マイクロスト
リップライン線路で構成された給電回路を変更しなけれ
ばならない。また、移相器を使う方法もあるが、給電系
の損失が増加する問題もある。従って所望のチルト角の
アンテナを得るには設計や試作製造に多大な手間と時間
及びコストがかかるので、その改良が望まれている。
【０００６】本発明の目的は、かかる従来の問題点を改
良するため、アンテナ素子間隔を変えても給電回路を変
更することなく所望のチルト角の指向性を有するパッチ
アレイアンテナを提供することにある。
良するため、アンテナ素子間隔を変えても給電回路を変
更することなく所望のチルト角の指向性を有するパッチ
アレイアンテナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のパッチアレイアンテナは、第１の誘電体基
板と、該第１の誘電体基板上に形成された少なくとも２
個の放射素子と、該放射素子に対し給電するために上記
第１の誘電体基板上に形成された給電線路と、を備え、
上記放射素子は電磁結合手段により上記給電線路より給
電されるように構成されたことを要旨とする。
め、本発明のパッチアレイアンテナは、第１の誘電体基
板と、該第１の誘電体基板上に形成された少なくとも２
個の放射素子と、該放射素子に対し給電するために上記
第１の誘電体基板上に形成された給電線路と、を備え、
上記放射素子は電磁結合手段により上記給電線路より給
電されるように構成されたことを要旨とする。
【０００８】また本発明において、前記放射素子は前記
第１の誘電体基板上に設けられた第２の誘電体基板上に
形成され、前記電磁結合手段は前記給電線路に接続され
たスタブと上記第２の誘電体基板を介した放射素子との
電磁結合より構成してもよい。
第１の誘電体基板上に設けられた第２の誘電体基板上に
形成され、前記電磁結合手段は前記給電線路に接続され
たスタブと上記第２の誘電体基板を介した放射素子との
電磁結合より構成してもよい。
【０００９】更に本発明において、前記スタブの前記放
射素子に対するオフセット間隔を、所望の放射ビームチ
ルト角となるように設定してもよい。
射素子に対するオフセット間隔を、所望の放射ビームチ
ルト角となるように設定してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に使用されるパッチ
アンテナの一実施例を示す。図２は該実施例の側面図で
ある。図１，２において、１は第１の誘電体基板、２は
第１の誘電体基板１上に形成されたマイクロストリップ
ラインで構成される給電線路、３は給電線路の先端に接
続されたスタブ、４は第１の誘電体基板１上に設けられ
た第２の誘電体基板、５は第２の誘電体基板４上に形成
された導電層より成る放射素子である。放射素子５は第
２の誘電体基板４を介してスタブ３により給電線路２と
電磁結合している。
アンテナの一実施例を示す。図２は該実施例の側面図で
ある。図１，２において、１は第１の誘電体基板、２は
第１の誘電体基板１上に形成されたマイクロストリップ
ラインで構成される給電線路、３は給電線路の先端に接
続されたスタブ、４は第１の誘電体基板１上に設けられ
た第２の誘電体基板、５は第２の誘電体基板４上に形成
された導電層より成る放射素子である。放射素子５は第
２の誘電体基板４を介してスタブ３により給電線路２と
電磁結合している。
【００１１】図３は本発明のパッチアレイアンテナの一
実施例で、１０及び２０は上述したように構成したパッ
チアンテナで、第１の誘電体基板１上にアレイ状に配置
され、給電線路２と夫々のスタブ３，３が接続され、例
えば、λ／４Ｔ型電力分配器から同振幅、同位相で給電
される。なお、Ｄはスタブ３の放射素子５に対するオフ
セット間隔である。
実施例で、１０及び２０は上述したように構成したパッ
チアンテナで、第１の誘電体基板１上にアレイ状に配置
され、給電線路２と夫々のスタブ３，３が接続され、例
えば、λ／４Ｔ型電力分配器から同振幅、同位相で給電
される。なお、Ｄはスタブ３の放射素子５に対するオフ
セット間隔である。
【００１２】さて、図４に示すアンテナ素子Ａ１，Ａ２
から成るアレイアンテナの指向性Ｄ（θ）は
から成るアレイアンテナの指向性Ｄ（θ）は
【００１３】
【数１】 である。ここでｆ（θ）は単素子指向性、Ｆ（θ）は２
素子アレイファクタで、
素子アレイファクタで、
【００１４】
【数２】 となる。ここでａ１は素子振幅、ｆｐは初期位置、ｄｌ
は位相差である。
は位相差である。
【００１５】上記アンテナ素子として図５に示すマイク
ロストリップアンテナであるとすると、
ロストリップアンテナであるとすると、
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】
【数５】
【００１９】
【数６】
【００２０】（２）及び（６）式から明らかなようにア
ンテナ素子の間隔ｄを変えれば、指向性（チルト角）Ｄ
（θ）を変えることができ、図６にεｒ＝１〜１０にお
ける素子間隔ｄによるチルト角の変化例を示す。
ンテナ素子の間隔ｄを変えれば、指向性（チルト角）Ｄ
（θ）を変えることができ、図６にεｒ＝１〜１０にお
ける素子間隔ｄによるチルト角の変化例を示す。
【００２１】本発明のパッチアレイアンテナは、前述の
ように、放射素子が給電線路と電磁結合する構造で、給
電線路と固定接続されていないので、前記オフセット間
隔Ｄを変えることにより素子間隔ｄの調整は容易で、し
かも素子間隔ｄを変えても給電回路の構成を変える必要
がない。従って所望のチルト角を有するアンテナの設計
や試作製造が大変簡易になり時間及びコストが従来より
節約される。
ように、放射素子が給電線路と電磁結合する構造で、給
電線路と固定接続されていないので、前記オフセット間
隔Ｄを変えることにより素子間隔ｄの調整は容易で、し
かも素子間隔ｄを変えても給電回路の構成を変える必要
がない。従って所望のチルト角を有するアンテナの設計
や試作製造が大変簡易になり時間及びコストが従来より
節約される。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ンテナ素子間隔を調整することにより容易に所望の指向
性（ビームチルト角）を得ることができ、しかも上記調
整を行っても給電回路の構成を変更することは不要であ
り、実用上の効果は多大である。
ンテナ素子間隔を調整することにより容易に所望の指向
性（ビームチルト角）を得ることができ、しかも上記調
整を行っても給電回路の構成を変更することは不要であ
り、実用上の効果は多大である。
【図１】本発明に使用されるパッチアンテナの一実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】上記実施例の他の側面図である。
【図３】本発明のパッチアレイアンテナの一実施例の概
略平面図である。
略平面図である。
【図４】アンテナアレイの指向性の説明図である。
【図５】マイクロストリップアンテナの概略図である。
【図６】アンテナ素子間隔によるチルト角の変化例を示
すグラフである。
すグラフである。
１ 第１の誘電体基板 ２ 給電線路 ３ スタブ ４ 第２の誘電体基板 ５ 放射素子 １０，２０ パッチアンテナ
フロントページの続き (71)出願人 000006633 京セラ株式会社 京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地 (72)発明者 新井 宏之 神奈川県横浜市旭区今宿東町615−11 (72)発明者 前山 利幸 東京都渋谷区神宮前６−27−８ 株式会社 京セラディーディーアイ未来通信研究所内 (72)発明者 米澤 健也 東京都渋谷区神宮前６−27−８ 株式会社 京セラディーディーアイ未来通信研究所内 Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA09 AB06 FA32 GA02 HA05 5J045 AA21 AB06 DA10 FA02 HA03 MA04
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の誘電体基板と、該第１の誘電体基
板上に形成された少なくとも２個の放射素子と、該放射
素子に対し給電するために上記第１の誘電体基板上に形
成された給電線路と、を備え、 上記放射素子は電磁結合手段により上記給電線路より給
電されるように構成されたことを特徴とするパッチアレ
イアンテナ。 - 【請求項２】 前記放射素子は前記第１の誘電体基板上
に設けられた第２の誘電体基板上に形成され、前記電磁
結合手段は前記給電線路に接続されたスタブと上記第２
の誘電体基板を介した放射素子との電磁結合より成るこ
とを特徴とする請求項１記載のパッチアレイアンテナ。 - 【請求項３】 前記スタブの前記放射素子に対するオフ
セット間隔を、所望の放射ビームチルト角となるように
設定したことを特徴とする請求項２記載のパッチアレイ
アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054303A JP2002261539A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | パッチアレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054303A JP2002261539A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | パッチアレイアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261539A true JP2002261539A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18914657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001054303A Pending JP2002261539A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | パッチアレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002261539A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004312364A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ構造およびそれを備えた通信機 |
| WO2005117210A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 円偏波用のマイクロストリップアンテナおよびそれを備えた無線通信機 |
| JP2007282033A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Tokai Rika Co Ltd | マイクロストリップアンテナ |
| WO2008035526A1 (fr) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Structure d'antenne et dispositif de communication sans fil l'employant |
| JP2019201520A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社レーザーシステム | 電子機器 |
| JP2019201518A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社レーザーシステム | 共振装置、電力伝送装置、及び電力伝送方法 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001054303A patent/JP2002261539A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004312364A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ構造およびそれを備えた通信機 |
| WO2005117210A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 円偏波用のマイクロストリップアンテナおよびそれを備えた無線通信機 |
| GB2429585A (en) * | 2004-05-27 | 2007-02-28 | Murata Manufacturing Co | Microstrip antenna for circularly polarized waves, and wireless communication device having the same |
| US7369088B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-05-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Circularly polarized microstrip antenna and radio communication apparatus including the same |
| GB2429585B (en) * | 2004-05-27 | 2008-06-18 | Murata Manufacturing Co | Circularly polarized microstrip antenna and radio communication apparatus including the same |
| JP2007282033A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Tokai Rika Co Ltd | マイクロストリップアンテナ |
| WO2008035526A1 (fr) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Structure d'antenne et dispositif de communication sans fil l'employant |
| JPWO2008035526A1 (ja) * | 2006-09-20 | 2010-01-28 | 株式会社村田製作所 | アンテナ構造およびそれを用いた無線通信装置 |
| JP2019201520A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社レーザーシステム | 電子機器 |
| JP2019201518A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社レーザーシステム | 共振装置、電力伝送装置、及び電力伝送方法 |
| JP7100844B2 (ja) | 2018-05-18 | 2022-07-14 | 株式会社レーザーシステム | 共振装置、電力伝送装置、及び電力伝送方法 |
| JP7148917B2 (ja) | 2018-05-18 | 2022-10-06 | 株式会社レーザーシステム | 電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040908 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070904 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090331 |