JP5699305B2

JP5699305B2 - antenna

Info

Publication number: JP5699305B2
Application number: JP2011108550A
Authority: JP
Inventors: 成洋中本; 北沢　祥一; 祥一北沢; 智広岡; 伴　弘司; 弘司伴; 上羽　正純; 正純上羽
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: JP2012239144A

Description

本発明は、平面アンテナに関する。 The present invention relates to a planar antenna.

従来、平面アンテナとして広く用いられているマイクロストリップアンテナを背面から給電する場合には、給電プローブを背面から挿入する背面同軸給電法が用いられているが、プローブに流れる電流によって生じる誘導性リアクタンスにより狭帯域な反射特性となる問題がある。 Conventionally, when feeding a microstrip antenna widely used as a planar antenna from the back side, a back coaxial feed method in which a feed probe is inserted from the back side is used, but due to inductive reactance caused by current flowing through the probe There is a problem of narrow band reflection characteristics.

一方、マイクロストリップアンテナの反射特性の広帯域化（以下、広帯域及び広帯域化とは反射特性に関するものを言う）を得る従来の給電方法として、Ｌ字状のプローブや、Ｔ字状のプローブを用いて電磁結合によってマイクロストリップアンテナを給電する方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。 On the other hand, as a conventional power feeding method for obtaining a wide band of reflection characteristics of the microstrip antenna (hereinafter, “broadband and broadband” are related to reflection characteristics), an L-shaped probe or a T-shaped probe is used. There is a method of feeding a microstrip antenna by electromagnetic coupling (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平８−２５０９２４号公報JP-A-8-250924 特開２００１−１７７３１４号公報JP 2001-177314 A

上述した従来のマイクロストリップアンテナの広帯域化を得る給電方法は、グランド導体と放射導体との間隔が広い場合（使用周波数における波長の１／１０程度以上の場合）においては、広帯域化に非常に有効であることが分かっている。しかしながら、グランド導体と放射導体との間隔が１／２０波長以下のより狭い場合には、プローブの高さが低くなることによって入力抵抗が低下するため、広帯域な整合設計が困難となり、結果として、従来の背面同軸給電と同程度の帯域となってしまい、広帯域化が実現できないという問題があった。
一般的に言えば、グランド導体と放射導体との間隔が１／２０波長以下である平面アンテナにおいて、従来の方法では、広帯域化を実現できないという問題があった。 The above-mentioned feeding method for obtaining a broad band of the conventional microstrip antenna is very effective in widening the band when the distance between the ground conductor and the radiation conductor is wide (when the wavelength is about 1/10 or more of the wavelength at the operating frequency). I know that. However, when the distance between the ground conductor and the radiating conductor is narrower than 1/20 wavelength or less, the input resistance is lowered due to the height of the probe being lowered, so that a broadband matching design becomes difficult. There is a problem that the bandwidth becomes almost the same as that of the conventional rear coaxial feed, and it is impossible to realize a wide band.
Generally speaking, in a planar antenna in which the distance between the ground conductor and the radiating conductor is 1/20 wavelength or less, the conventional method has a problem that it is not possible to realize a wide band.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、グランド導体と放射導体との間隔が狭い場合においても、従来の背面同軸給電に比べて広帯域特性を有するアンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an antenna having a wide band characteristic as compared with the conventional rear coaxial feed even when the distance between the ground conductor and the radiation conductor is narrow. Objective.

上記目的を達成するため、本発明によるアンテナは、板状のグランド導体と、グランド導体に対して略平行に配置される放射導体と、グランド導体と放射導体との間に配置される折り返しＴ字プローブと、を備え、折り返しＴ字プローブは、縦辺部と、縦辺部の第一の端部に接続される横辺部とを有するＴ字状の第一のＴ字導体と、縦辺部と、縦辺部の第一の端部に接続された横辺部とを有し、第一のＴ字導体と略同一形状であり、かつ第一のＴ字導体に対して略平行に配置される少なくとも一つの第二のＴ字導体と、第一のＴ字導体及び第二のＴ字導体の有する横辺部の各々の第一の端部を接続する第一の端部接続導体と、第一のＴ字導体及び第二のＴ字導体の有する横辺部の各々の第二の端部を接続する第二の端部接続導体と、を有し、第一のＴ字導体の有する縦辺部の第二の端部は、グランド導体を介して給電回路に接続され、第二のＴ字導体の有する縦辺部の第二の端部は、グランド導体に接続され、折り返しＴ字プローブによって放射導体を電磁結合によって給電する、ものである。
このような構成により、グランド導体と放射導体との間隔が短い場合であっても、従来のアンテナに比べて広帯域特性を有するようにすることができる。 In order to achieve the above object, an antenna according to the present invention includes a plate-shaped ground conductor, a radiation conductor disposed substantially parallel to the ground conductor, and a folded T-shape disposed between the ground conductor and the radiation conductor. A folded T-shaped probe, the first T-shaped conductor having a vertical side and a horizontal side connected to the first end of the vertical side, and the vertical side And a horizontal side portion connected to the first end of the vertical side portion, substantially the same shape as the first T-shaped conductor, and substantially parallel to the first T-shaped conductor A first end connection conductor connecting at least one second T-shaped conductor to be disposed and a first end of each of the lateral sides of the first T-shaped conductor and the second T-shaped conductor. And a second end connection conductor connecting the second ends of the lateral sides of the first T-shaped conductor and the second T-shaped conductor, The second end portion of the vertical side portion of the one T-shaped conductor is connected to the power feeding circuit via the ground conductor, and the second end portion of the vertical side portion of the second T-shaped conductor is the ground conductor. The radiating conductor is fed by electromagnetic coupling with a folded T-shaped probe.
With such a configuration, even when the distance between the ground conductor and the radiating conductor is short, the broadband characteristics can be obtained as compared with the conventional antenna.

また、本発明によるアンテナでは、放射導体は、長方形もしくは正方形であり、長方形もしくは正方形の放射導体の一辺の一部または全体と、グランド導体とを短絡させる短絡導体をさらに備えてもよい。
このような構成により、アンテナを小型化することが可能となる。 In the antenna according to the present invention, the radiation conductor may be a rectangle or a square, and may further include a short-circuit conductor that short-circuits a part or all of one side of the rectangular or square radiation conductor and the ground conductor.
With such a configuration, the antenna can be reduced in size.

また、本発明によるアンテナでは、第一の面上にグランド導体が設けられ、第一の面と反対側の面である第二の面上に放射導体が設けられた誘電体基板をさらに備え、折り返しＴ字プローブの縦辺部は、誘電体基板のスルーホールで形成され、折り返しＴ字プローブの横辺部並びに第一及び第二の端部接続導体は、誘電体基板のストリップラインで形成されてもよい。
このような構成により、より容易に製造することができるようになる。 The antenna according to the present invention further includes a dielectric substrate in which a ground conductor is provided on the first surface and a radiation conductor is provided on the second surface that is the surface opposite to the first surface, The vertical side portion of the folded T-shaped probe is formed by a through hole of the dielectric substrate, and the horizontal side portion of the folded T-shaped probe and the first and second end connection conductors are formed by strip lines of the dielectric substrate. May be.
Such a configuration makes it possible to manufacture more easily.

また、本発明によるアンテナでは、第一の面上にグランド導体が設けられ、第一の面と反対側の面である第二の面上に放射導体が設けられた誘電体基板をさらに備え、折り返しＴ字プローブの縦辺部は、誘電体基板のスルーホールで形成され、折り返しＴ字プローブの横辺部並びに第一及び第二の端部接続導体は、誘電体基板のストリップラインで形成され、短絡導体が、誘電体基板の一または複数のスルーホールによって形成されてもよい。
このような構成により、より容易に製造することができるようになる。 The antenna according to the present invention further includes a dielectric substrate in which a ground conductor is provided on the first surface and a radiation conductor is provided on the second surface that is the surface opposite to the first surface, The vertical side portion of the folded T-shaped probe is formed by a through hole of the dielectric substrate, and the horizontal side portion of the folded T-shaped probe and the first and second end connection conductors are formed by strip lines of the dielectric substrate. The short-circuit conductor may be formed by one or more through holes of the dielectric substrate.
Such a configuration makes it possible to manufacture more easily.

また、本発明によるアンテナでは、放射導体が長方形または正方形であってもよい。
また、本発明によるアンテナでは、長方形または正方形の放射導体において、少なくとも一対の対向する角が面取りされていてもよい。 In the antenna according to the present invention, the radiation conductor may be rectangular or square.
In the antenna according to the present invention, at least a pair of opposing corners may be chamfered in a rectangular or square radiation conductor.

また、本発明によるアンテナでは、放射導体が円形（円板形状）であってもよい。
また、本発明によるアンテナでは、円形の放射導体において、その円形の中心に対する対象な位置に対向して切り欠きが設けられていてもよい。 In the antenna according to the present invention, the radiation conductor may be circular (disc shape).
In the antenna according to the present invention, the circular radiating conductor may be provided with a notch facing a target position with respect to the circular center.

本発明によるアンテナによれば、Ｔ字プローブを折り返し構造とすることで、従来のＴ字プローブに比べて入力抵抗が大きくなり、広帯域な整合設計が可能となる。その結果、従来の背面同軸給電に比べて広帯域特性を有するアンテナを実現することができる。 According to the antenna of the present invention, the T-shaped probe has a folded structure, so that the input resistance is increased as compared with the conventional T-shaped probe, and a broadband matching design is possible. As a result, it is possible to realize an antenna having a broadband characteristic as compared with the conventional back coaxial feed.

本発明の実施の形態１によるアンテナを示す斜視図The perspective view which shows the antenna by Embodiment 1 of this invention 同実施の形態によるアンテナの側面図Side view of antenna according to the embodiment 同実施の形態によるアンテナの上面透視図Top perspective view of an antenna according to the same embodiment 同実施の形態によるアンテナの給電点から見たインピーダンス特性のスミスチャートSmith chart of impedance characteristics viewed from the feeding point of the antenna according to the embodiment 同実施の形態によるアンテナのＶＳＷＲ特性を示す図The figure which shows the VSWR characteristic of the antenna by the same embodiment 同実施の形態における放射導体の他の一例を示す上面斜視図Top perspective view showing another example of the radiation conductor in the same embodiment 同実施の形態における放射導体の他の一例を示す上面斜視図Top perspective view showing another example of the radiation conductor in the same embodiment 同実施の形態における放射導体の他の一例を示す上面斜視図Top perspective view showing another example of the radiation conductor in the same embodiment 同実施の形態における放射導体の他の一例を示す上面斜視図Top perspective view showing another example of the radiation conductor in the same embodiment 同実施の形態における折り返しＴ字プローブの一例を示す斜視図The perspective view which shows an example of the return | turnback T-shaped probe in the embodiment 同実施の形態における放射導体と折り返しＴ字プローブとの位置関係の一例を示す図The figure which shows an example of the positional relationship of the radiation conductor and the return | turnback T-shaped probe in the embodiment 同実施の形態における折り返しＴ字プローブの他の一例を示す斜視図The perspective view which shows another example of the return | turnback T-shaped probe in the same embodiment 本発明の実施の形態２によるアンテナを示す斜視図The perspective view which shows the antenna by Embodiment 2 of this invention 同実施の形態によるアンテナの上面透視図Top perspective view of an antenna according to the same embodiment 同実施の形態における短絡導体の他の一例を示す斜視図The perspective view which shows another example of the short circuit conductor in the same embodiment 本発明の実施の形態３によるアンテナを示す上面透視図Top surface perspective view showing an antenna according to Embodiment 3 of the present invention. 同実施の形態によるアンテナの側面透視図Side perspective view of an antenna according to the embodiment 同実施の形態によるアンテナの側面透視図Side perspective view of an antenna according to the embodiment 本発明の実施の形態４によるアンテナを示す上面透視図The top perspective view which shows the antenna by Embodiment 4 of this invention 同実施の形態によるアンテナの側面透視図Side perspective view of an antenna according to the embodiment 同実施の形態によるアンテナの他の一例を示す上面透視図Top perspective view showing another example of the antenna according to the embodiment

以下、本発明によるアンテナについて、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, an antenna according to the present invention will be described using embodiments. Note that, in the following embodiments, the components given the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１によるアンテナについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるアンテナは、折り返しＴ字プローブを有するアンテナである。 (Embodiment 1)
An antenna according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. The antenna according to the present embodiment is an antenna having a folded T-shaped probe.

図１は、本実施の形態によるアンテナ２０を示す斜視図である。図２は、本実施の形態によるアンテナ２０を示す側面図である。図３は、本実施の形態によるアンテナ２０を上面から見た透視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an antenna 20 according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view showing the antenna 20 according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from above.

図１〜図３において、本実施の形態によるアンテナ２０は、板状のグランド導体１と、放射導体２と、折り返しＴ字プローブ３とを備える。グランド導体１や放射導体２は、導体によって構成される。放射導体２は、グランド導体１に対向する位置に、グランド導体１と所定の間隔をおいて配置される。その放射導体２は、グランド導体１に対して略平行に配置されている。本実施の形態及び以下の実施の形態において、略平行とは、厳密に平行であってもよく、あるいは、製造誤差や使用時の経年変化に応じた誤差等の程度だけ平行でなくなってもよいという意味である。なお、グランド導体１の面積は、放射導体２の面積以上であることが好適である。また、グランド導体１や放射導体２の法線方向の遠方から両者を見た場合に、放射導体２がグランド導体１に含まれていることが好適である。すなわち、放射導体２のグランド導体１を含む平面上への正射影が、グランド導体１に含まれていることが好適である。図１，図３では、グランド導体１が円板形状である場合について示しているが、そうでなくてもよい。グランド導体１の形状は問わない。このように、グランド導体１の形状が限定されないことは、他の実施の形態においても同様である。また、図１，図３では、放射導体２が正方形である場合について示しているが、後述するように放射導体２の形状は正方形以外であってもよい。放射導体２の大きさは、所望の共振周波数に応じた大きさにあらかじめ設定されている。そして、放射導体２は、折り返しＴ字プローブ３との電磁結合によって電気的に接続され、励振される。
1 to 3, the antenna 20 according to the present embodiment includes a plate-like ground conductor 1, a radiating conductor 2, and a folded T-shaped probe 3. The ground conductor 1 and the radiation conductor 2 are composed of conductors. The radiation conductor 2 is arranged at a position facing the ground conductor 1 with a predetermined distance from the ground conductor 1. The radiation conductor 2 is disposed substantially parallel to the ground conductor 1. In this embodiment and the following embodiments, “ substantially parallel” may be strictly parallel, or may not be parallel to the extent of a manufacturing error or an error corresponding to a secular change during use. It means that . Contact name area of the ground conductor 1 is preferably not less than the area of the radiation conductor 2. Further, when both are viewed from a distance in the normal direction of the ground conductor 1 and the radiation conductor 2, it is preferable that the radiation conductor 2 is included in the ground conductor 1. That is, it is preferable that the ground conductor 1 includes an orthogonal projection of the radiation conductor 2 on the plane including the ground conductor 1. 1 and 3 show the case where the ground conductor 1 has a disk shape, this need not be the case. The shape of the ground conductor 1 does not matter. In this manner, the shape of the ground conductor 1 is not limited in the same manner in other embodiments. 1 and 3 show the case where the radiation conductor 2 is a square, the shape of the radiation conductor 2 may be other than a square as will be described later. The size of the radiation conductor 2 is set in advance to a size corresponding to a desired resonance frequency. The radiation conductor 2 is electrically connected and excited by electromagnetic coupling with the folded T-shaped probe 3.

折り返しＴ字プローブ３は、グランド導体１と放射導体２との間に配置され、第一のＴ字導体４と、少なくとも一つの第二のＴ字導体５と、第一の端部接続導体６ａと、第二の端部接続導体６ｂとを有する。なお、折り返しＴ字プローブ３がグランド導体１と放射導体２との間に配置されるとは、グランド導体１と放射導体２によって挟まれる空間内に配置されることであってもよく、あるいは、図１１（ｃ）の上面図で示されるように、グランド導体１と放射導体２によって挟まれる空間の近傍に配置されることであってもよい。なお、後者の場合（図１１（ｃ）の場合）であっても、折り返しＴ字プローブ３との電磁結合によって放射導体２が給電されることになるため、その給電を実現可能な程度に両者が近づいている必要がある。 The folded T-shaped probe 3 is disposed between the ground conductor 1 and the radiation conductor 2, and includes a first T-shaped conductor 4, at least one second T-shaped conductor 5, and a first end connection conductor 6a. And a second end connection conductor 6b. The folded T-shaped probe 3 being disposed between the ground conductor 1 and the radiation conductor 2 may be disposed in a space between the ground conductor 1 and the radiation conductor 2, or As shown in the top view of FIG. 11 (c), it may be arranged in the vicinity of a space sandwiched between the ground conductor 1 and the radiation conductor 2. Even in the latter case (in the case of FIG. 11C), since the radiation conductor 2 is fed by electromagnetic coupling with the folded T-shaped probe 3, both of them can be fed to the extent that the feeding can be realized. Needs to be approaching.

折り返しＴ字プローブ３の第一のＴ字導体４は、横辺部４ａと、縦辺部４ｂとを有するＴ字状である。横辺部４ａは、縦辺部４ｂの第一の端部（放射導体２に近い方の端部）に接続される。その横辺部４ａと縦辺部４ｂの第一の端部との接続位置は、横辺部４ａの長さ方向の中央であってもよく、あるいは、そうでなくてもよい。第一のＴ字導体４の有する縦辺部４ｂの第二の端部（第一の端部と反対側の端部であり、放射導体２から遠い方の端部）は、グランド導体１を介して給電回路７に接続される。なお、縦辺部４ｂの第二の端部がグランド導体１を介して給電回路７に接続されるとは、例えば、図１で示されるように、縦辺部４ｂの第二の端部がグランド導体１の有する孔２２を介してグランド導体１の裏面側に存在する給電回路７に接続されることであってもよい。 The first T-shaped conductor 4 of the folded T-shaped probe 3 has a T shape having a horizontal side portion 4a and a vertical side portion 4b. The horizontal side 4a is connected to the first end (the end closer to the radiation conductor 2) of the vertical side 4b. The connection position between the horizontal side portion 4a and the first end of the vertical side portion 4b may or may not be the center in the length direction of the horizontal side portion 4a. The second end portion of the vertical side portion 4b of the first T-shaped conductor 4 (the end portion opposite to the first end portion and the end portion far from the radiation conductor 2) is connected to the ground conductor 1. To the power supply circuit 7. Note that the second end of the vertical side 4b is connected to the power supply circuit 7 via the ground conductor 1, for example, as shown in FIG. 1, the second end of the vertical side 4b is It may be connected to the feeder circuit 7 existing on the back side of the ground conductor 1 through the hole 22 of the ground conductor 1.

折り返しＴ字プローブ３の第二のＴ字導体５は、横辺部５ａと、縦辺部５ｂとを有する、第一のＴ字導体４と略同一形状である。略同一形状とは、厳密に同一形状であってもよく、あるいは、製造誤差や使用時の経年変化に応じた誤差等の程度だけ同一形状でなくなってもよいという意味である。第二のＴ字導体５は、第一のＴ字導体４に対して略平行に配置される。横辺部５ａは、縦辺部５ｂの第一の端部（放射導体２に近い方の端部）に接続される。その横辺部５ａと縦辺部５ｂの第一の端部との接続位置は、横辺部５ａの長さ方向の中央であってもよく、あるいは、そうでなくてもよい。但し、前述のように、第二のＴ字導体５は、第一のＴ字導体４と略同一形状であるため、横辺部４ａと縦辺部４ｂの第一の端部との接続位置が、横辺部４ａの長さ方向の中央である場合には、横辺部５ａと縦辺部５ｂの第一の端部との接続位置も、横辺部５ａの長さ方向の中央である必要があり、横辺部４ａと縦辺部４ｂの第一の端部との接続位置が、横辺部４ａの長さ方向の中央でない場合には、横辺部５ａと縦辺部５ｂの第一の端部との接続位置も、横辺部５ａの長さ方向の中央でなく、第一のＴ字導体４における接続位置と同程度、中央からずれている必要がある。第二のＴ字導体５の有する縦辺部５ｂの第二の端部（第一の端部と反対側の端部であり、放射導体２から遠い方の端部）は、グランド導体１に接続される。 The second T-shaped conductor 5 of the folded T-shaped probe 3 has substantially the same shape as the first T-shaped conductor 4 having a horizontal side portion 5a and a vertical side portion 5b. “Substantially the same shape” means that the shape may be exactly the same, or it may not be the same shape to the extent of a manufacturing error or an error corresponding to a secular change during use. The second T-shaped conductor 5 is disposed substantially parallel to the first T-shaped conductor 4. The horizontal side 5a is connected to the first end (the end closer to the radiation conductor 2) of the vertical side 5b. The connection position between the horizontal side portion 5a and the first end of the vertical side portion 5b may be the center in the length direction of the horizontal side portion 5a or not. However, since the second T-shaped conductor 5 has substantially the same shape as the first T-shaped conductor 4 as described above, the connection position between the horizontal side 4a and the first end of the vertical side 4b. Is the center in the length direction of the horizontal side portion 4a, the connecting position of the horizontal side portion 5a and the first end of the vertical side portion 5b is also the center in the length direction of the horizontal side portion 5a. If the connection position between the horizontal side 4a and the first end of the vertical side 4b is not the center in the length direction of the horizontal side 4a, the horizontal side 5a and the vertical side 5b are required. Also, the connection position with the first end portion of the first side portion 5a is not the center in the length direction of the horizontal side portion 5a, but needs to be shifted from the center as much as the connection position in the first T-shaped conductor 4. The second end of the vertical side portion 5b of the second T-shaped conductor 5 (the end opposite to the first end and far from the radiating conductor 2) is connected to the ground conductor 1. Connected.

折り返しＴ字プローブ３の第一の端部接続導体６ａは、第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５の有する横辺部４ａ，５ａの各々の第一の端部を接続する。また、折り返しＴ字プローブ３の第二の端部接続導体６ｂは、第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５の有する横辺部４ａ，５ａの各々の第二の端部を接続する。なお、横辺部４ａ，５ａの第一の端部や、横辺部４ａ，５ａの第二の端部は、同じ側の端部である。同じ側の端部とは、近い方の端部であると考えてもよい。このように、第一の端部接続導体６ａ及び第二の端部接続導体６ｂによって横辺部４ａ，５ａの端部がそれぞれ接続されることによって、図１，図３で示されるように、第一の端部接続導体６ａと第二の端部接続導体６ｂと横辺部４ａ，５ａとによって、矩形の回路が形成されることになる。なお、横辺部４ａ，５ａの第一の端部や第二の端部は、横辺部４ａ，５ａの厳密な端点であってもよく、あるいは、横辺部４ａ，５ａの端点付近であってもよい。 The first end connection conductor 6 a of the folded T-shaped probe 3 connects the first ends of the lateral sides 4 a and 5 a of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductor 5. . Further, the second end connecting conductor 6b of the folded T-shaped probe 3 has a second end of each of the lateral sides 4a, 5a of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductor 5. Connecting. The first ends of the lateral sides 4a and 5a and the second ends of the lateral sides 4a and 5a are end portions on the same side. The end on the same side may be considered as the end on the near side. Thus, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, the end portions of the lateral sides 4a and 5a are connected by the first end connection conductor 6a and the second end connection conductor 6b, respectively. A rectangular circuit is formed by the first end connection conductor 6a, the second end connection conductor 6b, and the lateral sides 4a and 5a. The first end and the second end of the lateral sides 4a and 5a may be exact end points of the lateral sides 4a and 5a, or near the end points of the lateral sides 4a and 5a. There may be.

また、折り返しＴ字プローブ３の各構成、すなわち、横辺部４ａ，５ａや、縦辺部４ｂ，５ｂ、第一及び第二の端部接続導体６ａ，６ｂは、それぞれ導体である。また、横辺部４ａ，５ａや、第一及び第二の端部接続導体６ａ，６ｂは、グランド導体１や放射導体２に略平行に設けられる。また、縦辺部４ｂ，５ｂは、グランド導体１や放射導体２に略垂直に設けられる。略垂直とは、厳密に垂直であってもよく、あるいは、製造誤差や使用時の経年変化に応じた誤差等の程度だけ垂直でなくなってもよいという意味である。他の２個のものが略垂直である場合にも同様であるとする。また、折り返しＴ字プローブ３の各構成は、線状（棒状）の部材で構成されてもよく、帯状の部材で構成されてもよい。また、折り返しＴ字プローブ３の各構成は、中空部材で構成されてもよく、あるいは、中実部材で構成されてもよい。
また、アンテナ２０は、グランド導体１や放射導体２、折り返しＴ字プローブ３等の相対的な位置決めをしたり、支持したりするための誘電体等をさらに備えてもよい。なお、アンテナ２０を、誘電体基板を用いて構成する場合については、実施の形態３，４を用いて後述する。 Further, each configuration of the folded T-shaped probe 3, that is, the horizontal side portions 4a and 5a, the vertical side portions 4b and 5b, and the first and second end connection conductors 6a and 6b are conductors. Further, the lateral sides 4a and 5a and the first and second end connection conductors 6a and 6b are provided substantially parallel to the ground conductor 1 and the radiation conductor 2. Further, the vertical sides 4b and 5b are provided substantially perpendicular to the ground conductor 1 and the radiation conductor 2. The term “substantially vertical” means that it may be strictly vertical, or it may not be vertical to the extent of a manufacturing error or an error corresponding to a secular change during use. The same applies when the other two are substantially vertical. Each configuration of the folded T-shaped probe 3 may be configured by a linear (bar-shaped) member or a band-shaped member. Each configuration of the folded T-shaped probe 3 may be formed of a hollow member or a solid member.
The antenna 20 may further include a dielectric or the like for relatively positioning or supporting the ground conductor 1, the radiation conductor 2, the folded T-shaped probe 3, or the like. Note that the case where the antenna 20 is configured using a dielectric substrate will be described later using Embodiments 3 and 4.

次に、本実施の形態によるアンテナ２０の動作原理について説明する。ここでは、本実施の形態によるアンテナ２０を送信用アンテナとして用いた場合について説明するが、受信用アンテナとして用いた場合においても同様である。 Next, the operation principle of the antenna 20 according to this embodiment will be described. Here, the case where the antenna 20 according to the present embodiment is used as a transmitting antenna will be described, but the same applies to the case where the antenna 20 is used as a receiving antenna.

給電回路７からの信号は、折り返しＴ字プローブ３を介して、電磁結合によって放射導体２に伝わる。このとき、給電点（縦辺部４ｂの第二の端部）から見たアンテナ２０の入力インピーダンスは、折り返しアンテナと同様の原理によって、従来のＴ字プローブの場合に比べて高い入力インピーダンスを得ることができる。従来のＴ字プローブの場合、グランド導体１と放射導体２間の間隔が、使用周波数における波長の１／２０程度以下と狭い場合においては、アンテナの入力抵抗が小さくなるため、その分、Ｔ字プローブの高さ（縦辺部４ｂ，５ｂの長さに相当）を高くする必要がある。Ｔ字プローブの高さを高くすると、それに伴い入力インピーダンスの周波数変化が大きくなり、その結果、従来の背面同軸給電の場合と同程度の特性となってしまう。一方、折り返しＴ字プローブ３を用いると、従来のＴ字プローブに比べて、上述のように高い入力インピーダンスが得られるため、折り返しＴ字プローブ３の高さは従来のＴ字プローブに比べて低くすることができ、それにより入力インピーダンスの周波数変化が従来のＴ字プローブに比べて抑えられる。その結果、折り返しＴ字プローブ３を用いることにより、従来の背面同軸給電の場合やＴ字プローブの場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。 A signal from the power feeding circuit 7 is transmitted to the radiation conductor 2 by electromagnetic coupling via the folded T-shaped probe 3. At this time, the input impedance of the antenna 20 viewed from the feeding point (second end portion of the vertical side portion 4b) obtains a higher input impedance than the conventional T-shaped probe by the same principle as that of the folded antenna. be able to. In the case of the conventional T-shaped probe, when the distance between the ground conductor 1 and the radiating conductor 2 is as narrow as about 1/20 or less of the wavelength at the used frequency, the antenna input resistance becomes small. It is necessary to increase the height of the probe (corresponding to the length of the vertical sides 4b and 5b). When the height of the T-shaped probe is increased, the frequency change of the input impedance is increased accordingly, and as a result, characteristics similar to those in the case of the conventional rear coaxial feed are obtained. On the other hand, when the folded T-shaped probe 3 is used, a high input impedance is obtained as described above as compared with the conventional T-shaped probe. Therefore, the height of the folded T-shaped probe 3 is lower than that of the conventional T-shaped probe. Thus, the frequency change of the input impedance is suppressed as compared with the conventional T-shaped probe. As a result, by using the folded T-shaped probe 3, it is possible to obtain a wide band characteristic as compared with the case of the conventional back coaxial feed or the T-shaped probe.

図４は、本実施の形態によるアンテナ２０について、給電点から見たインピーダンス特性を示すスミスチャートである。なお、図４は、グランド導体１と放射導体２間の間隔が、使用周波数における波長の１／５０の場合の特性を示している。図４のスミスチャートにおいて、インピーダンス特性３０は、従来の背面同軸給電の場合のインピーダンス特性を示し、インピーダンス特性３１は、従来のＴ字プローブの場合のインピーダンス特性を示している。また、インピーダンス特性３２は、本実施の形態によるアンテナ２０のインピーダンス特性を示している。 FIG. 4 is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 20 according to the present embodiment viewed from the feeding point. FIG. 4 shows characteristics when the distance between the ground conductor 1 and the radiation conductor 2 is 1/50 of the wavelength at the used frequency. In the Smith chart of FIG. 4, an impedance characteristic 30 indicates an impedance characteristic in the case of a conventional back coaxial feed, and an impedance characteristic 31 indicates an impedance characteristic in the case of a conventional T-shaped probe. Moreover, the impedance characteristic 32 has shown the impedance characteristic of the antenna 20 by this Embodiment.

図４において、本実施の形態によるインピーダンス特性３２では、スミスチャートの中心付近でループが形成されている。一方、従来の背面同軸給電の場合のインピーダンス特性３０及び従来のＴ字プローブの場合のインピーダンス特性３１では、上述のように入力インピーダンスの周波数変化が大きくなり、その結果、本実施の形態におけるインピーダンス特性３２のようなループが形成されないことが分かる。 In FIG. 4, in the impedance characteristic 32 according to the present embodiment, a loop is formed near the center of the Smith chart. On the other hand, in the impedance characteristic 30 in the case of the conventional back coaxial feed and the impedance characteristic 31 in the case of the conventional T-shaped probe, the frequency change of the input impedance becomes large as described above. As a result, the impedance characteristic in the present embodiment It can be seen that a loop like 32 is not formed.

図５は、本実施の形態によるアンテナ２０のＶＳＷＲ（ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ：電圧定在波比）特性について、横軸を規格化周波数として示した図である。図５において、ＶＳＷＲ特性４０は、従来の背面同軸給電の場合のＶＳＷＲ特性を示し、ＶＳＷＲ特性４１は、従来のＴ字プローブの場合のＶＳＷＲ特性を示している。一方、ＶＳＷＲ特性４２は、本実施の形態におけるＶＳＷＲ特性を示している。なお、規格化周波数は、ＶＳＷＲ特性４１においてＶＳＷＲ＝１となる周波数で規格化している。図５において、本実施の形態におけるＶＳＷＲ特性４２と、従来の背面同軸給電の場合のＶＳＷＲ特性４０及び従来のＴ字プローブの場合のＶＳＷＲ特性４１では、ＶＳＷＲの最良値はどれも１程度と同程度であるが、その帯域幅については、本実施の形態の方が従来の背面同軸給電及びＴ字プローブの場合に比べて広帯域となっていることが分かる。 FIG. 5 is a diagram illustrating the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) characteristics of the antenna 20 according to the present embodiment with the horizontal axis as the normalized frequency. In FIG. 5, a VSWR characteristic 40 indicates a VSWR characteristic in the case of a conventional back coaxial feed, and a VSWR characteristic 41 indicates a VSWR characteristic in the case of a conventional T-shaped probe. On the other hand, the VSWR characteristic 42 indicates the VSWR characteristic in the present embodiment. Note that the normalized frequency is normalized at a frequency at which VSWR = 1 in the VSWR characteristic 41. In FIG. 5, in the VSWR characteristic 42 in the present embodiment, the VSWR characteristic 40 in the case of the conventional back coaxial feed, and the VSWR characteristic 41 in the case of the conventional T-shaped probe, the best value of VSWR is the same as about 1. However, it can be seen that the bandwidth of the present embodiment is wider than that of the conventional rear coaxial feed and the T-shaped probe.

以上のように、本実施の形態によるアンテナ２０によれば、折り返しＴ字プローブ３を備えたことにより、インピーダンス特性がスミスチャート上で、従来の背面同軸給電及びＴ字プローブの場合には見られないループを形成することになる。その結果、従来の背面同軸給電等の場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。 As described above, according to the antenna 20 according to the present embodiment, since the folded T-shaped probe 3 is provided, the impedance characteristic is seen on the Smith chart in the case of the conventional rear coaxial feed and the T-shaped probe. Will form no loop. As a result, a wide band characteristic can be obtained as compared with the case of the conventional back coaxial feed.

なお、本実施の形態における図１〜図３では、正方形の放射導体２の場合について説明したが、前述のように、放射導体２の形状は正方形に限られるものではない。例えば、図６で示されるように、放射導体２は長方形であってもよく、図７で示されるように、放射導体２は円形（円板形状）であってもよく、放射導体２は多角形状や中心に孔を有する円形、あるいは、その他の形状であってもよい。それらの場合においても動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。放射導体２が長方形であってもよいことは、後述する各実施の形態においても同様であり、放射導体２が円形や多角形状、中心に孔を有する円形、あるいは、その他の形状であってもよいことは、後述する実施の形態３においても同様である。 1 to 3 in the present embodiment, the case of the square radiating conductor 2 has been described. However, as described above, the shape of the radiating conductor 2 is not limited to a square. For example, as shown in FIG. 6, the radiation conductor 2 may be rectangular, as shown in FIG. 7, the radiation conductor 2 may be circular (disc shape), and the radiation conductor 2 is polygonal. It may be a shape, a circle having a hole in the center, or other shapes. In these cases, the operating principle does not change, and the same effect can be obtained. The radiation conductor 2 may be rectangular in each embodiment described later. The radiation conductor 2 may be circular or polygonal, circular with a hole in the center, or other shapes. The same is true for the third embodiment described later.

また、円偏波放射特性を得るために、放射導体２として、図８に示すように、長方形または正方形の少なくとも一対の対向する角を面取り部１６ａ及び１６ｂのように面取りしたものを用いてもよく、図９に示すように、円形の中心に対して対称な位置に対向して切り欠き部１７ａ及び１７ｂを設けたものを用いてもよい。なお、放射導体２が円形である場合においても、対向する切り欠き部は、二対以上存在してもよい。それらの場合においても動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。これらのことは、後述する実施の形態３においても同様である。 Further, in order to obtain circularly polarized radiation characteristics, as the radiation conductor 2, as shown in FIG. 8, at least a pair of opposite corners of a rectangle or a square chamfered as chamfered portions 16a and 16b may be used. Alternatively, as shown in FIG. 9, a configuration in which cutout portions 17a and 17b are provided so as to face a symmetrical position with respect to a circular center may be used. Even when the radiating conductor 2 is circular, two or more pairs of notches facing each other may exist. In these cases, the operating principle does not change, and the same effect can be obtained. These also apply to Embodiment 3 described later.

また、折り返しＴ字プローブ３の第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５における縦辺部４ｂ，５ｂは、図１０（ａ）で示されるように、横辺部４ａ，５ａの中心に接続されてもよく、あるいは、図１０（ｂ）で示されるように、横辺部４ａ，５ａの中心以外の位置に接続されてもよい。なお、前述のように、縦辺部４ｂ，５ｂが横辺部４ａ，５ａの中心以外の位置に接続される場合であっても、縦辺部４ｂ，５ｂは、同じ方向に同じ程度だけずれることが好適である。すなわち、第一のＴ字導体４を含む平面への第二のＴ字導体５の正射影が、第一のＴ字導体４と重なるようになることが好適である。このことは、後述する各実施の形態においても同様である。 Further, the vertical sides 4b and 5b of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductor 5 of the folded T-shaped probe 3 are formed on the horizontal sides 4a and 5a as shown in FIG. It may be connected to the center or may be connected to a position other than the center of the lateral sides 4a and 5a as shown in FIG. As described above, even when the vertical sides 4b and 5b are connected to positions other than the center of the horizontal sides 4a and 5a, the vertical sides 4b and 5b are shifted by the same degree in the same direction. Is preferred. That is, it is preferable that the orthogonal projection of the second T-shaped conductor 5 onto the plane including the first T-shaped conductor 4 overlaps the first T-shaped conductor 4. The same applies to each embodiment described later.

また、横辺部４ａ，５ａと、第一の端部接続導体６ａと、第二の端部接続導体６ｂとは、図１０（ａ）で示されるように、その端点同士が接続されてもよく、あるいは、その端点以外の位置で接続されてもよい。後者のように、横辺部４ａ，５ａと、第一の端部接続導体６ａと、第二の端部接続導体６ｂとが、その端点付近で接続されている場合であっても、第一の端部接続導体６ａは、横辺部４ａ，５ａの第一の端部を接続し、第二の端部接続導体６ｂは、横辺部４ａ，５ａの第二の端部を接続していると言うことができる。このことは、後述する各実施の形態においても同様である。 Further, as shown in FIG. 10A, the lateral sides 4a, 5a, the first end connection conductor 6a, and the second end connection conductor 6b are connected to each other at their end points. Alternatively, it may be connected at a position other than the end point. Even if the lateral sides 4a, 5a, the first end connection conductor 6a, and the second end connection conductor 6b are connected in the vicinity of the end points as in the latter, The end connection conductor 6a connects the first ends of the lateral sides 4a and 5a, and the second end connection conductor 6b connects the second ends of the lateral sides 4a and 5a. I can say. The same applies to each embodiment described later.

また、本実施の形態では、第一のＴ字導体４の給電点が、正方形の放射導体２の端部に位置する場合、すなわち、放射導体２の一辺の中心の直下に位置する場合について説明したが、そうでなくてもよい。すなわち、放射導体２に対する折り返しＴ字プローブ３の位置は問わない。例えば、図１１で示されるように、放射導体２の中心付近に折り返しＴ字プローブ３が設けられてもよい。また、正方形の放射導体２のいずれの辺とも平行でないように折り返しＴ字プローブ３が設けられてもよく、あるいは、グランド導体１と放射導体２とによって挟まれる空間の近傍に折り返しＴ字プローブ３が設けられてもよい。このことは、後述する各実施の形態においても同様である。 In the present embodiment, the case where the feeding point of the first T-shaped conductor 4 is located at the end of the square radiating conductor 2, that is, the case where it is located immediately below the center of one side of the radiating conductor 2 is described. But it doesn't have to be. That is, the position of the folded T-shaped probe 3 with respect to the radiation conductor 2 does not matter. For example, as shown in FIG. 11, the folded T-shaped probe 3 may be provided near the center of the radiation conductor 2. Further, the folded T-shaped probe 3 may be provided so as not to be parallel to any side of the square radiating conductor 2, or the folded T-shaped probe 3 is provided in the vicinity of the space between the ground conductor 1 and the radiating conductor 2. May be provided. The same applies to each embodiment described later.

また、本実施の形態における図１〜図３では、折り返しＴ字プローブ３として、第二のＴ字導体５が一つである場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、図１２で示されるように、折り返しＴ字プローブ３は、２個の第二のＴ字導体５，２１を有してもよい。その場合にも、第二のＴ字導体２１は、横辺部２１ａと、縦辺部２１ｂとを有しており、第一のＴ字導体４と略同一形状である。また、第二のＴ字導体２１は、第一のＴ字導体４に対して略平行に配置される。また、横辺部２１ａは、縦辺部２１ｂの第一の端部に接続される。そして、第一の端部接続導体６ａは、第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５，２１の有する横辺部４ａ，５ａ，２１ａの各々の第一の端部を接続し、第二の端部接続導体６ｂは、第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５，２１の有する横辺部４ａ，５ａ，２１ａの各々の第二の端部を接続する。その結果、第一の端部接続導体６ａと第二の端部接続導体６ｂと横辺部４ａ，５ａ，２１ａとによって、２個の矩形が並んだ形状の回路が形成されることになる。なお、折り返しＴ字プローブ３が２個の第二のＴ字導体５，２１を有する場合に、第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５，２１の各横辺部４ａ，５ａ，２１ａは、均等な間隔となることが好適であるが、そうでなくてもよい。折り返しＴ字プローブ３が３個以上の第二のＴ字導体を有する場合にも同様である。また、折り返しＴ字プローブ３が２個以上の第二のＴ字導体を有する場合に、第一のＴ字導体４の位置は問わない。例えば、図１２で示されるように、第一のＴ字導体４が最も外側に位置してもよく、あるいは、第一のＴ字導体４が２個以上の第二のＴ字導体で挟まれるところに位置してもよい。このように、折り返しＴ字プローブ３が２個以上の第二のＴ字導体を有する場合であっても、動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。このように、折り返しＴ字プローブ３が２個以上の第二のＴ字導体を有してもよいことは、後述する各実施の形態においても同様である。 1 to 3 in the present embodiment, the case where there is one second T-shaped conductor 5 as the folded T-shaped probe 3 has been described, but this need not be the case. For example, as shown in FIG. 12, the folded T-shaped probe 3 may have two second T-shaped conductors 5 and 21. Also in that case, the second T-shaped conductor 21 has a horizontal side portion 21 a and a vertical side portion 21 b, and has substantially the same shape as the first T-shaped conductor 4. The second T-shaped conductor 21 is disposed substantially parallel to the first T-shaped conductor 4. Moreover, the horizontal side part 21a is connected to the 1st end part of the vertical side part 21b. The first end connection conductor 6a connects the first ends of the lateral sides 4a, 5a, 21a of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductors 5, 21. The second end connection conductor 6b connects the second ends of the lateral sides 4a, 5a, and 21a of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductors 5 and 21, respectively. As a result, a circuit having a shape in which two rectangles are arranged is formed by the first end connection conductor 6a, the second end connection conductor 6b, and the lateral sides 4a, 5a, and 21a. When the folded T-shaped probe 3 has two second T-shaped conductors 5 and 21, the lateral sides 4 a and 5 a of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductors 5 and 21. , 21a are preferably evenly spaced, but this need not be the case. The same applies when the folded T-shaped probe 3 has three or more second T-shaped conductors. Further, when the folded T-shaped probe 3 has two or more second T-shaped conductors, the position of the first T-shaped conductor 4 does not matter. For example, as shown in FIG. 12, the first T-shaped conductor 4 may be located on the outermost side, or the first T-shaped conductor 4 is sandwiched between two or more second T-shaped conductors. It may be located there. As described above, even when the folded T-shaped probe 3 has two or more second T-shaped conductors, the operation principle does not change, and the same effect can be obtained. As described above, the folded T-shaped probe 3 may have two or more second T-shaped conductors as well in each of the embodiments described later.

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２によるアンテナについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるアンテナは、放射導体とグランド導体とを短絡させる短絡導体をさらに備えたものである。 (Embodiment 2)
An antenna according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. The antenna according to the present embodiment further includes a short-circuit conductor that short-circuits the radiation conductor and the ground conductor.

図１３は、本実施の形態によるアンテナ２０を示す斜視図である。図１４は、本実施の形態によるアンテナ２０を上面から見た透視図である。 FIG. 13 is a perspective view showing the antenna 20 according to the present embodiment. FIG. 14 is a perspective view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from above.

図１３，図１４において、本実施の形態によるアンテナ２０は、グランド導体１と、長方形または正方形の放射導体２と、折り返しＴ字プローブ３と、短絡導体８とを備える。短絡導体８以外の構成は、放射導体２が長方形である以外、実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、放射導体２が長方形である場合について説明するが、放射導体２は正方形であってもよい。また、放射導体２が長方形である場合に、その長方形は正方形を含むと考えてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。 13 and 14, the antenna 20 according to the present embodiment includes a ground conductor 1, a rectangular or square radiation conductor 2, a folded T-shaped probe 3, and a short-circuit conductor 8. The configuration other than the short-circuit conductor 8 is the same as that of the first embodiment except that the radiation conductor 2 is rectangular, and the description thereof is omitted. In the present embodiment, the case where the radiation conductor 2 is rectangular will be described, but the radiation conductor 2 may be square. Moreover, when the radiation conductor 2 is a rectangle, the rectangle may be considered to include a square, or may not be.

短絡導体８は、放射導体２とグランド導体１とを短絡させる。すなわち、短絡導体８は、長方形または正方形の放射導体２の一辺の全体と、グランド導体１とを短絡させる。短絡導体８は、グランド導体１や放射導体２に略垂直に設けられる。また、本実施の形態による短絡導体８は、通常、矩形の形状である。 The short-circuit conductor 8 short-circuits the radiation conductor 2 and the ground conductor 1. That is, the short-circuit conductor 8 short-circuits the entire one side of the rectangular or square radiation conductor 2 and the ground conductor 1. The short-circuit conductor 8 is provided substantially perpendicular to the ground conductor 1 and the radiation conductor 2. Moreover, the short-circuit conductor 8 according to the present embodiment is usually rectangular.

次に、本実施の形態によるアンテナ２０の動作原理について説明する。ここでは、本実施の形態によるアンテナ２０を送信用アンテナとして用いた場合について説明するが、受信用として用いた場合においても同様である。 Next, the operation principle of the antenna 20 according to this embodiment will be described. Here, a case where the antenna 20 according to the present embodiment is used as a transmission antenna will be described, but the same applies to the case where the antenna 20 is used for reception.

給電回路７からの信号は、折り返しＴ字プローブ３を介して、電磁結合によって放射導体２に伝わる。そして、実施の形態１の場合の動作原理と同様に、給電点から見たアンテナ２０の入力インピーダンスは、折り返しアンテナと同様の原理によって、従来のＴ字プローブの場合に比べて高い入力インピーダンスを得ることができる。その結果、折り返しＴ字プローブ３を用いることにより、従来の背面同軸給電の場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。 A signal from the power feeding circuit 7 is transmitted to the radiation conductor 2 by electromagnetic coupling via the folded T-shaped probe 3. Similar to the operation principle in the first embodiment, the input impedance of the antenna 20 viewed from the feeding point is higher than that of the conventional T-shaped probe by the same principle as that of the folded antenna. be able to. As a result, by using the folded T-shaped probe 3, it is possible to obtain a wide band characteristic as compared with the case of the conventional back coaxial feed.

以上のように、本実施の形態によるアンテナ２０を、いわゆる片側短絡型の平面アンテナとした場合においても、従来の背面同軸給電やＴ字プローブの場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。また、いわゆる片側短絡型の平面アンテナとすることにより、アンテナ２０を小型化することができる。 As described above, even when the antenna 20 according to the present embodiment is a so-called one-sided short-circuit type planar antenna, a wide band characteristic can be obtained as compared with the case of a conventional back coaxial feed or a T-shaped probe. Moreover, the antenna 20 can be reduced in size by using a so-called one-side short-circuited planar antenna.

なお、本実施の形態では、放射導体２が長方形の場合について説明したが、前述のように、放射導体２は正方形であってもよい。その場合であっても、動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。このことは、後述する実施の形態４においても同様である。 In the present embodiment, the case where the radiation conductor 2 is rectangular has been described. However, as described above, the radiation conductor 2 may be square. Even in this case, the operating principle remains the same, and the same effect can be obtained. The same applies to the fourth embodiment described later.

また、本実施の形態では、短絡導体８が、放射導体２の一辺の全体と、グランド導体１とを短絡させる場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、図１５に示すように、短絡導体８は、放射導体２の一辺の一部と、グランド導体１とを短絡させてもよい。その場合においても、その動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。ここで、短絡導体８が、放射導体２の一辺の一部と、グランド導体１とを短絡させる場合に、その短絡させる箇所は１箇所であってもよく、２箇所以上であってもよい。後者の場合でも、その２箇所以上の短絡箇所は、放射導体２の一辺に含まれていなくてはならない。これらのことは、後述する実施の形態４においても同様である。また、短絡導体８は、図１３，図１５で示されるように、面状の導体であってもよく、あるいは、線状の導体であってもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the short-circuit conductor 8 short-circuits the entire one side of the radiation conductor 2 and the ground conductor 1 is described, but this need not be the case. For example, as shown in FIG. 15, the short-circuit conductor 8 may short-circuit a part of one side of the radiation conductor 2 and the ground conductor 1. Even in that case, the same principle can be obtained because the operating principle does not change. Here, when the short-circuit conductor 8 short-circuits a part of one side of the radiation conductor 2 and the ground conductor 1, the short-circuit portion may be one location or two or more locations. Even in the latter case, the two or more short-circuited portions must be included in one side of the radiation conductor 2. The same applies to the fourth embodiment described later. Further, the short-circuit conductor 8 may be a planar conductor as shown in FIGS. 13 and 15, or may be a linear conductor.

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３によるアンテナについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるアンテナは、誘電体基板を用いて構成されるマイクロストリップアンテナである。 (Embodiment 3)
An antenna according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. The antenna according to the present embodiment is a microstrip antenna configured using a dielectric substrate.

図１６は、本実施の形態によるアンテナ２０を上面から見た透視図である。図１７は、本実施の形態によるアンテナ２０を第一のＴ字導体４側から見た透視側面図である。図１８は、本実施の形態によるアンテナ２０を第二の端部接続導体６ｂ側から見た透視側面図である。 FIG. 16 is a perspective view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 17 is a see-through side view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from the first T-shaped conductor 4 side. FIG. 18 is a perspective side view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from the second end connection conductor 6b side.

図１６〜図１８において、本実施の形態によるアンテナ２０は、グランド導体１と、放射導体２と、折り返しＴ字プローブ３と、誘電体基板９とを備える。なお、折り返しＴ字プローブ３及び誘電体基板９以外の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。 16 to 18, the antenna 20 according to the present embodiment includes a ground conductor 1, a radiation conductor 2, a folded T-shaped probe 3, and a dielectric substrate 9. The configuration other than the folded T probe 3 and the dielectric substrate 9 is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

誘電体基板９は、いわゆる回路基板と同様のものであり、誘電体の基板である。その誘電体は、例えば、樹脂であってもよく、セラミックであってもよく、あるいは、その他の誘電体であってもよい。その誘電体基板９の第一の面上の一部または全面にグランド導体１が設けられている。また、誘電体基板９の第一の面と反対側の面である第二の面上に放射導体２が設けられている。前述のように、放射導体２は、グランド導体１よりも小さければよく、その形状は問わない。また、折り返しＴ字プローブ３の第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５の横辺部は、それぞれ誘電体基板９に設けられたストリップライン１４ａ，１５ａで形成されている。また、折り返しＴ字プローブ３の第一の端部接続導体６ａ及び第二の端部接続導体６ｂも、誘電体基板９に設けられたストリップラインで形成されている。また、折り返しＴ字プローブ３の第一のＴ字導体４及び第二のＴ字導体５の縦辺部は、それぞれ誘電体基板９に設けられたスルーホール１４ｂ，１５ｂによって形成されている。したがって、第一のＴ字導体４は、ストリップライン１４ａである横辺部と、スルーホール１４ｂである縦辺部とを有することになる。また、第二のＴ字導体５は、ストリップライン１５ａである横辺部と、スルーホール１５ｂである縦辺部とを有することになる。なお、実施の形態１で説明したように、第一のＴ字導体４の縦辺部の一端は、グランド導体１を介して給電回路７に接続され、他端は横辺部に接続される。すなわち、スルーホール１４ｂのグランド導体１側の端部は、給電回路７に接続され、他の端部は、ストリップライン１４ａに接続される。したがって、スルーホール１４ｂのグランド導体１側の端部の位置には、実施の形態１と同様に、グランド導体１に孔２２が設けられており、スルーホール１４ｂとグランド導体１とが短絡していないものとする。一方、第二のＴ字導体５の縦辺部の一端はグランド導体１と接続され、他端は横辺部に接続される。すなわち、スルーホール１５ｂのグランド導体１側の端部は、グランド導体１と接続され、他の端部は、ストリップライン１５ａに接続される。 The dielectric substrate 9 is the same as a so-called circuit substrate and is a dielectric substrate. The dielectric may be, for example, a resin, a ceramic, or another dielectric. The ground conductor 1 is provided on a part or the whole of the first surface of the dielectric substrate 9. Further, the radiation conductor 2 is provided on the second surface which is the surface opposite to the first surface of the dielectric substrate 9. As described above, the radiation conductor 2 only needs to be smaller than the ground conductor 1, and the shape thereof does not matter. Further, the lateral sides of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductor 5 of the folded T-shaped probe 3 are formed by strip lines 14 a and 15 a provided on the dielectric substrate 9, respectively. Further, the first end connection conductor 6 a and the second end connection conductor 6 b of the folded T-shaped probe 3 are also formed by strip lines provided on the dielectric substrate 9. Further, the vertical sides of the first T-shaped conductor 4 and the second T-shaped conductor 5 of the folded T-shaped probe 3 are formed by through holes 14b and 15b provided in the dielectric substrate 9, respectively. Therefore, the first T-shaped conductor 4 has a horizontal side portion that is the strip line 14a and a vertical side portion that is the through hole 14b. Further, the second T-shaped conductor 5 has a horizontal side portion that is the strip line 15a and a vertical side portion that is the through hole 15b. As described in the first embodiment, one end of the vertical side portion of the first T-shaped conductor 4 is connected to the power feeding circuit 7 via the ground conductor 1, and the other end is connected to the horizontal side portion. . That is, the end of the through hole 14b on the side of the ground conductor 1 is connected to the power feeding circuit 7, and the other end is connected to the strip line 14a. Therefore, a hole 22 is provided in the ground conductor 1 at the position of the end portion of the through hole 14b on the ground conductor 1 side, as in the first embodiment, and the through hole 14b and the ground conductor 1 are short-circuited. Make it not exist. On the other hand, one end of the vertical side portion of the second T-shaped conductor 5 is connected to the ground conductor 1 and the other end is connected to the horizontal side portion. That is, the end of the through hole 15b on the ground conductor 1 side is connected to the ground conductor 1, and the other end is connected to the strip line 15a.

本実施の形態によるアンテナ２０は、マイクロストリップアンテナによって実施の形態１と同様のアンテナを実現したものであり、その動作原理は、実施の形態１と同様である。また、本実施の形態によるアンテナ２０の製造方法も、Ｔ字プローブが折り返し形状となった以外は、従来のマイクロストリップアンテナと同様であり、その説明を省略する。 The antenna 20 according to the present embodiment realizes the same antenna as that of the first embodiment by a microstrip antenna, and the operation principle thereof is the same as that of the first embodiment. The manufacturing method of the antenna 20 according to the present embodiment is the same as that of the conventional microstrip antenna except that the T-shaped probe has a folded shape, and the description thereof is omitted.

以上のように、本実施の形態によるアンテナ２０によれば、いわゆるマイクロストリップアンテナとしてアンテナ２０を構成することができ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。したがって、従来の背面同軸給電やＴ字プローブの場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。また、アンテナ２０をマイクロストリップアンテナとして実現できるため、容易に製造することができるようになる。 As described above, according to the antenna 20 of the present embodiment, the antenna 20 can be configured as a so-called microstrip antenna, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Therefore, a wide band characteristic can be obtained as compared with the case of a conventional back coaxial feed or a T-shaped probe. Further, since the antenna 20 can be realized as a microstrip antenna, it can be easily manufactured.

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４によるアンテナについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるアンテナは、グランド導体と放射導体とが短絡された、誘電体基板を用いて構成されるマイクロストリップアンテナである。 (Embodiment 4)
An antenna according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. The antenna according to the present embodiment is a microstrip antenna configured using a dielectric substrate in which a ground conductor and a radiation conductor are short-circuited.

図１９は、本実施の形態によるアンテナ２０を上面から見た透視図である。図２０は、本実施の形態によるアンテナ２０を第二の端部接続導体６ｂ側から見た透視側面図である。 FIG. 19 is a perspective view of the antenna 20 according to the present embodiment as seen from above. FIG. 20 is a transparent side view of the antenna 20 according to the present embodiment as viewed from the second end connection conductor 6b side.

図１９，図２０において、本実施の形態によるアンテナ２０は、グランド導体１と、放射導体２と、折り返しＴ字プローブ３と、誘電体基板９と、グランド導体１と放射導体２とを短絡させる短絡導体であるスルーホール１８とを備える。なお、グランド導体１、放射導体２、折り返しＴ字プローブ３、誘電体基板９の構成は、実施の形態３と同様である。すなわち、誘電体基板９の第一の面上にグランド導体１が設けられ、第一の面と反対側の面である第二の面上に放射導体２が設けられている。また、折り返しＴ字プローブ３の縦辺部が誘電体基板９に設けられたスルーホール１４ｂ，１５ｂで形成され、折り返しＴ字プローブ３の横辺部、並びに、第一及び第二の端部接続導体６ａ，６ｂが誘電体基板９に配設されたストリップライン１５ａ，１５ｂ等で形成されている。また、実施の形態２と同様に、短絡導体によってグランド導体１と放射導体２とが短絡されている。それらについては上述の各実施の形態で説明したため、詳細な説明を省略する。 19 and 20, the antenna 20 according to the present embodiment short-circuits the ground conductor 1, the radiation conductor 2, the folded T-shaped probe 3, the dielectric substrate 9, the ground conductor 1 and the radiation conductor 2. And a through hole 18 which is a short-circuit conductor. The configurations of the ground conductor 1, the radiation conductor 2, the folded T-shaped probe 3, and the dielectric substrate 9 are the same as those in the third embodiment. That is, the ground conductor 1 is provided on the first surface of the dielectric substrate 9, and the radiation conductor 2 is provided on the second surface that is the surface opposite to the first surface. Further, the vertical side portion of the folded T-shaped probe 3 is formed by through holes 14b and 15b provided in the dielectric substrate 9, and the lateral side portion of the folded T-shaped probe 3 and the first and second end connection The conductors 6a and 6b are formed by strip lines 15a and 15b disposed on the dielectric substrate 9. Similarly to the second embodiment, the ground conductor 1 and the radiation conductor 2 are short-circuited by the short-circuit conductor. Since they have been described in the above embodiments, detailed description thereof will be omitted.

なお、本実施の形態では、グランド導体１と放射導体２とを短絡させる短絡導体が、略等間隔に配置された複数のスルーホール１８で形成されている。そして、その複数のスルーホール１８は、長方形の放射導体２の一辺の全体と、グランド導体１とを短絡させる。なお、略等間隔とは、厳密に等間隔であってもよく、あるいは、製造誤差等に応じた誤差等の程度だけ等間隔でなくてもよいという意味である。各スルーホール１８の一端はグランド導体１に接続され、他端は放射導体２の一辺の付近に接続されている。その結果、放射導体２の一辺がグランド導体１に短絡されることになる。このように、本実施の形態によるアンテナ２０は、マイクロストリップアンテナによって実施の形態２の片側短絡型の平面アンテナを実現したものであり、その動作原理は、実施の形態２と同様である。 In the present embodiment, the short-circuit conductor for short-circuiting the ground conductor 1 and the radiation conductor 2 is formed by a plurality of through holes 18 arranged at substantially equal intervals. The plurality of through holes 18 short-circuit the entire one side of the rectangular radiation conductor 2 and the ground conductor 1. Note that “substantially equally spaced” may mean that the intervals may be strictly equal, or that the intervals may not be equal to the extent of errors according to manufacturing errors. One end of each through hole 18 is connected to the ground conductor 1, and the other end is connected to the vicinity of one side of the radiation conductor 2. As a result, one side of the radiation conductor 2 is short-circuited to the ground conductor 1. Thus, the antenna 20 according to the present embodiment realizes the one-sided short-circuited planar antenna of the second embodiment by a microstrip antenna, and the operation principle thereof is the same as that of the second embodiment.

以上のように、本実施の形態によるアンテナ２０は、片側短絡型マイクロストリップアンテナとしてアンテナ２０を構成することができ、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。したがって、従来の背面同軸給電やＴ字プローブの場合に比べて広帯域な特性を得ることができる。また、アンテナ２０をマイクロストリップアンテナとして実現できるため、容易に製造することができるようになる。 As described above, the antenna 20 according to the present embodiment can constitute the antenna 20 as a one-side short-circuited microstrip antenna, and can obtain the same effects as those of the second embodiment. Therefore, a wide band characteristic can be obtained as compared with the case of a conventional back coaxial feed or a T-shaped probe. Further, since the antenna 20 can be realized as a microstrip antenna, it can be easily manufactured.

なお、本実施の形態では、短絡導体である複数のスルーホール１８が、放射導体２の一辺の全体と、グランド導体１とを短絡させる場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、図２１に示すように、短絡導体である略等間隔で配置された複数個のスルーホール１８は、放射導体２の一辺の一部と、グランド導体１とを短絡させてもよい。その場合においても、その動作原理は変わらないため、同様の効果が得られる。なお、短絡導体であるスルーホール１８の個数は１個であってもよい。ここで、短絡導体であるスルーホール１８が、放射導体２の一辺の一部と、グランド導体１とを短絡させる場合に、その短絡させる箇所は１箇所であってもよく、２箇所以上であってもよい。後者の場合でも、その２箇所以上の短絡箇所は、放射導体２の一辺に含まれていなくてはならない。また、短絡導体が３以上のスルーホール１８で形成されている場合に、３以上のスルーホール１８は、前述のように略等間隔で配置されてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。 In the present embodiment, the case where the plurality of through holes 18 that are short-circuit conductors short-circuit the entire one side of the radiation conductor 2 and the ground conductor 1 is described, but this need not be the case. For example, as shown in FIG. 21, a plurality of through holes 18 that are short-circuit conductors arranged at substantially equal intervals may short-circuit a part of one side of the radiation conductor 2 and the ground conductor 1. Even in that case, the same principle can be obtained because the operating principle does not change. The number of through holes 18 that are short-circuit conductors may be one. Here, when the through-hole 18 that is a short-circuit conductor short-circuits a part of one side of the radiating conductor 2 and the ground conductor 1, the short-circuit portion may be one location or two or more locations. May be. Even in the latter case, the two or more short-circuited portions must be included in one side of the radiation conductor 2. When the short-circuit conductor is formed of three or more through holes 18, the three or more through holes 18 may be arranged at substantially equal intervals as described above, or may not be so.

また、実施の形態３，４では、グランド導体１及び放射導体２が誘電体基板９の表面に存在する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、グランド導体１の上にさらに別の誘電体の層が存在してもよい。そのような場合には、実施の形態３，４において、グランド導体１から放射導体２までの層について説明したと考えてもよい。 Moreover, although Embodiment 3 and 4 demonstrated the case where the ground conductor 1 and the radiation conductor 2 existed on the surface of the dielectric substrate 9, it may not be so. For example, another dielectric layer may be present on the ground conductor 1. In such a case, it may be considered that the layers from the ground conductor 1 to the radiation conductor 2 have been described in the third and fourth embodiments.

また、上記各実施の形態において、グランド導体１と放射導体２との間隔が、使用周波数における１／２０波長以下のより狭い場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。グランド導体１と放射導体２との間隔が１／２０波長より大きい場合であっても、従来のＬ字状のプローブやＴ字状のプローブを用いたアンテナと同程度の帯域を有することになる。 Moreover, in each said embodiment, although the case where the space | interval of the ground conductor 1 and the radiation | emission conductor 2 was narrower than 1/20 wavelength or less in a use frequency was demonstrated mainly, it may not be so. Even when the distance between the ground conductor 1 and the radiating conductor 2 is greater than 1/20 wavelength, it has a band comparable to that of an antenna using a conventional L-shaped probe or T-shaped probe. .

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.

以上より、本発明によるアンテナによれば、Ｔ字プローブを折り返し構造とした折り返しＴ字プローブによって平面アンテナを構成したため、従来例に対して広帯域化を実現することができ、例えば、マイクロストリップアンテナ等として有用である。 As described above, according to the antenna of the present invention, since the planar antenna is configured by the folded T-shaped probe having the folded structure of the T-shaped probe, it is possible to realize a wide band compared to the conventional example, for example, a microstrip antenna or the like Useful as.

１グランド導体
２放射導体
３折り返しＴ字プローブ
４第一のＴ字導体
４ａ、５ａ、２１ａ横辺部
４ｂ、５ｂ、２１ｂ縦辺部
５、２１第二のＴ字導体
６ａ第一の端部接続導体
６ｂ第二の端部接続導体
７給電回路
８短絡導体
９誘電体基板
１４ａ、１５ａストリップライン
１４ｂ、１５ｂ、１８スルーホール
１６ａ、１６ｂ面取り部
１７ａ、１７ｂ切り欠き部
２０アンテナ
２２孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground conductor 2 Radiation conductor 3 Folded T-shaped probe 4 First T-shaped conductor 4a, 5a, 21a Horizontal side 4b, 5b, 21b Vertical side 5, 21 Second T-shaped conductor 6a First end connection Conductor 6b Second end connection conductor 7 Feed circuit 8 Short-circuit conductor 9 Dielectric substrate 14a, 15a Strip line 14b, 15b, 18 Through hole 16a, 16b Chamfered portion 17a, 17b Notched portion 20 Antenna 22 Hole

Claims

A plate-like ground conductor;
A radiation conductor disposed substantially parallel to the ground conductor;
A folded T-shaped probe disposed between the ground conductor and the radiation conductor,
The folded T-shaped probe is
A T-shaped first T-shaped conductor having a vertical side and a horizontal side connected to the first end of the vertical side;
A vertical side portion and a horizontal side portion connected to the first end of the vertical side portion, substantially the same shape as the first T-shaped conductor, and the first T-shaped conductor At least one second T-shaped conductor disposed substantially parallel to the surface;
A first end connection conductor connecting the first ends of the lateral sides of the first T-shaped conductor and the second T-shaped conductor;
A second end connecting conductor connecting the second ends of the lateral sides of the first T-shaped conductor and the second T-shaped conductor,
The second end of the vertical side portion of the first T-shaped conductor is connected to the power feeding circuit via the ground conductor,
The second end of the vertical side portion of the second T-shaped conductor is connected to the ground conductor,
An antenna that feeds the radiation conductor by electromagnetic coupling by the folded T-shaped probe.

The radiation conductor is rectangular or square,
The antenna according to claim 1, further comprising a short-circuit conductor that short-circuits a part or all of one side of the rectangular or square radiation conductor and the ground conductor.

Further comprising a dielectric substrate provided with the ground conductor on the first surface, and provided with the radiation conductor on a second surface which is a surface opposite to the first surface;
A vertical side portion of the folded T-shaped probe is formed by a through hole of the dielectric substrate,
The antenna according to claim 1, wherein a lateral side portion and first and second end connection conductors of the folded T-shaped probe are formed by strip lines of the dielectric substrate.

Further comprising a dielectric substrate provided with the ground conductor on the first surface, and provided with the radiation conductor on a second surface which is a surface opposite to the first surface;
A vertical side portion of the folded T-shaped probe is formed by a through hole of the dielectric substrate,
The lateral sides of the folded T probe and the first and second end connection conductors are formed by strip lines of the dielectric substrate,
The antenna according to claim 2, wherein the short-circuit conductor is formed by one or more through holes of the dielectric substrate.