JPS61281704A - Ｓｈｆ帯平面アンテナ - Google Patents
Ｓｈｆ帯平面アンテナInfo
- Publication number
- JPS61281704A JPS61281704A JP60122763A JP12276385A JPS61281704A JP S61281704 A JPS61281704 A JP S61281704A JP 60122763 A JP60122763 A JP 60122763A JP 12276385 A JP12276385 A JP 12276385A JP S61281704 A JPS61281704 A JP S61281704A
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- JP
- Japan
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- insulator plate
- planar antenna
- antenna
- plate
- dielectric constant
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は衛星放送の受信に用いられるＳＨＦＨＦ間アン
テナに関する。
テナに関する。
［従来技術とその欠点］
ＳＨＦＨＦ間アンテナは、約３〜３０Ｇ ＨＺの高い周
波数帯に於いて用いられるもので、多くは両面プリント
基板が用いられている。すなわち、両面プリント基板の
片面に放射素子を印刷形成し、片面の導電体板を反射素
子として使用するものである。
波数帯に於いて用いられるもので、多くは両面プリント
基板が用いられている。すなわち、両面プリント基板の
片面に放射素子を印刷形成し、片面の導電体板を反射素
子として使用するものである。
ところで、従来の平面アンテナに於いて、放射素子と反
射素子で挟まれた絶縁板は、テフロンやポリエチレン等
とグラスファイバーを積層した材料が使用されているた
め、その比誘電率は２〜３と大きかった。このため、厚
い絶縁板を使用すると、導電体板とプリント基板との間
に高調波モードを発生しやすく、線路損失が大きくなる
ので、この間隔を狭くし、基本のモードで伝送しなけれ
ばならなかった。高調波モードは、放射素子やアンテナ
間を結ぶ接続線路で発生しやすい。
射素子で挟まれた絶縁板は、テフロンやポリエチレン等
とグラスファイバーを積層した材料が使用されているた
め、その比誘電率は２〜３と大きかった。このため、厚
い絶縁板を使用すると、導電体板とプリント基板との間
に高調波モードを発生しやすく、線路損失が大きくなる
ので、この間隔を狭くし、基本のモードで伝送しなけれ
ばならなかった。高調波モードは、放射素子やアンテナ
間を結ぶ接続線路で発生しやすい。
接続線路の特性インピーダンスを５０Ωとすると、導電
体板とプリント板との間隔は約０．６跡、接続線路の太
さは約０．８麺となり、この給電線路の損失は約６ｄＢ
／ｍであった。
体板とプリント板との間隔は約０．６跡、接続線路の太
さは約０．８麺となり、この給電線路の損失は約６ｄＢ
／ｍであった。
したがって、従来構造の平面アンテナにあっては、アン
テナ素子を多数個積重ねて利得を上げようとしても、利
得の上昇と共に接続線路の損失が増加し、動作別１ｑを
３０ｄＢ以上とすることができなかった。また、ボアサ
イトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数特性は狭か
った。
テナ素子を多数個積重ねて利得を上げようとしても、利
得の上昇と共に接続線路の損失が増加し、動作別１ｑを
３０ｄＢ以上とすることができなかった。また、ボアサ
イトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数特性は狭か
った。
［発明の目的］
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、接続線路等の損失を減少させ、放射素子を多数接続し
ても、その損失を小さく押えることができ、アンテナ利
得を向上させることのできるＳＨＦ帯平面アンテナを提
供することにある。
、接続線路等の損失を減少させ、放射素子を多数接続し
ても、その損失を小さく押えることができ、アンテナ利
得を向上させることのできるＳＨＦ帯平面アンテナを提
供することにある。
［発明の要点］
本発明に係るＳ ｌ−Ｉ Ｆ帯平面アンテナは、片面プ
リント基板の銅箔面に放射素子を印刷形成し、他の面の
絶縁体板側にさらにこの絶縁体板より低誘電率の絶縁体
板を積層した後、反射素子を構成する導電体板を積層さ
せるもので、絶縁体板を多層構造としてその合成誘電率
を小さくするものである。
リント基板の銅箔面に放射素子を印刷形成し、他の面の
絶縁体板側にさらにこの絶縁体板より低誘電率の絶縁体
板を積層した後、反射素子を構成する導電体板を積層さ
せるもので、絶縁体板を多層構造としてその合成誘電率
を小さくするものである。
このような構成により、接続線路等の損失が減少し、放
射素子を多数接続してもその損失を小さく押えることが
でき、アンテナ効率が向上する。
射素子を多数接続してもその損失を小さく押えることが
でき、アンテナ効率が向上する。
［発明の実施例］
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は衛星放送受信用の円偏波平面アンテナユニット上
を示すものである。この平面アンテナユニット上は、片
面プリント基板１１の銅箔面に放射素子１２及び接続線
路１３、他面側に反射素子１４を配設したものである。
１図は衛星放送受信用の円偏波平面アンテナユニット上
を示すものである。この平面アンテナユニット上は、片
面プリント基板１１の銅箔面に放射素子１２及び接続線
路１３、他面側に反射素子１４を配設したものである。
接続線路１３の特性インピーダンスは５０Ωであるが、
整合用には２５Ω。
整合用には２５Ω。
１００Ωも用いられる。接続線路１３の切込み部１２ａ
。
。
１２ａは円偏波発生用である。
第２図は上記アンテナユニット上を用いた円偏波平面ア
ンテナ・サブアレーユニット（４素子）を示すものであ
る。すなわち、４個のアンテナユニット上を同一の平面
基板２上でπ／２だけ空間的に回転配列し、しかもその
給電位相をπ／２だけ制御する。このベアユニットをλ
Ｑ／４インピーダンス変成器（λＱニストリップ線路の
伝搬波長）Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ等により０点にて合成し、
４素子を接続線路Ｍ１と整合をとる。１１．１〜１２Ｇ
Ｈｚの衛星放送受信用に設計した諸元を第２図に示す。
ンテナ・サブアレーユニット（４素子）を示すものであ
る。すなわち、４個のアンテナユニット上を同一の平面
基板２上でπ／２だけ空間的に回転配列し、しかもその
給電位相をπ／２だけ制御する。このベアユニットをλ
Ｑ／４インピーダンス変成器（λＱニストリップ線路の
伝搬波長）Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ等により０点にて合成し、
４素子を接続線路Ｍ１と整合をとる。１１．１〜１２Ｇ
Ｈｚの衛星放送受信用に設計した諸元を第２図に示す。
利得は、第１図のアンテナユニット上で７〜８ｄ３ｉ、
第２図のベアユニットで約１３ｄＢｉであり、さらに利
得を上げるには第２図のベアユニットを並列に並べて２
５６ 、５１２ 、１０２４素子とする。
第２図のベアユニットで約１３ｄＢｉであり、さらに利
得を上げるには第２図のベアユニットを並列に並べて２
５６ 、５１２ 、１０２４素子とする。
本発明は、このような放射素子の形成される上記プリン
ト基板１１の絶縁部を多層構造としてその合成誘電率を
小さくするものである。
ト基板１１の絶縁部を多層構造としてその合成誘電率を
小さくするものである。
すなわち、第３図に示すように片面プリント基板１．１
の銅箔側に放射素子１２を印刷形成し、一方このプリン
ト基板１１の絶縁体板１５側には低誘電率の絶縁体板１
６を積層し、さらにこの絶縁体板１６に導電体板で形成
された反射素子１４を積層するものである。
の銅箔側に放射素子１２を印刷形成し、一方このプリン
ト基板１１の絶縁体板１５側には低誘電率の絶縁体板１
６を積層し、さらにこの絶縁体板１６に導電体板で形成
された反射素子１４を積層するものである。
ここで、平面アンテナの放射素子１２と反射素子１４と
の間の絶縁層が一層の絶縁体板で形成されている場合、
接続線路１３と反射素子１４間の静電容量Ｃｒは、その
誘電率をεｒ１厚さをｈとし、また接続線路１３の面積
をＳとすると、次のように表わされる。
の間の絶縁層が一層の絶縁体板で形成されている場合、
接続線路１３と反射素子１４間の静電容量Ｃｒは、その
誘電率をεｒ１厚さをｈとし、また接続線路１３の面積
をＳとすると、次のように表わされる。
１／Ｃｒ＝ （４π／Ｓ） ・（ｈ／ａｒ） −（１
）次に、第３図に示したように絶縁層が絶縁体板１５及
び絶縁体板１Ｇによる２層構造で形成された場合の静電
容ＩＣｔは、絶縁体板１５及び絶縁体板１６の各誘電率
を８１．ε２、厚さをｈｌ 、ｈ２とし、接続線路１３
の面積をＳとすると、 １／Ｃｔ−（４π／Ｓ） ・（ｈｔ ／６ｓ ＋ｈ２１５２ ＞ ・・・（２と
表わされる。
）次に、第３図に示したように絶縁層が絶縁体板１５及
び絶縁体板１Ｇによる２層構造で形成された場合の静電
容ＩＣｔは、絶縁体板１５及び絶縁体板１６の各誘電率
を８１．ε２、厚さをｈｌ 、ｈ２とし、接続線路１３
の面積をＳとすると、 １／Ｃｔ−（４π／Ｓ） ・（ｈｔ ／６ｓ ＋ｈ２１５２ ＞ ・・・（２と
表わされる。
（１）、２式にεｒ＝ε１− ２．５５．’ε２＝１．
２゜ｈｌ−ｈ２−０．３ａｍを代入して比をとると、Ｃ
ｔ／Ｃｒ−１，５６・（３） 従って、第３図に於いて、２枚の絶縁体板１５゜１６に
よる等価誘電率はε寓εｒ／ １．５６− １．６３と
なる。また、接続線路１３が同一の静電容量を形成する
ためには、接続線路１３を０．８ 履Ｘ １．６３−
１．３１Ｍと太くする必要がある。このため、同一特性
を得るには、線路の構造を大きくすれば、損失を約３０
％減少させることができる。
２゜ｈｌ−ｈ２−０．３ａｍを代入して比をとると、Ｃ
ｔ／Ｃｒ−１，５６・（３） 従って、第３図に於いて、２枚の絶縁体板１５゜１６に
よる等価誘電率はε寓εｒ／ １．５６− １．６３と
なる。また、接続線路１３が同一の静電容量を形成する
ためには、接続線路１３を０．８ 履Ｘ １．６３−
１．３１Ｍと太くする必要がある。このため、同一特性
を得るには、線路の構造を大きくすれば、損失を約３０
％減少させることができる。
このように、プリント基板１１の絶縁体板を積層構造と
しその誘電率を低くすることにより、放射素子も大きく
なる。したがって、平面アンテナ全体の大きさは大きく
なるが、従来アンテナに比べて同一素子数にて約２ｄＢ
の利得が上昇する。
しその誘電率を低くすることにより、放射素子も大きく
なる。したがって、平面アンテナ全体の大きさは大きく
なるが、従来アンテナに比べて同一素子数にて約２ｄＢ
の利得が上昇する。
上記絶縁体板１５としては放射素子１２の接着性及び高
周波特性を良くするため、グラスファイバー入りのテフ
ロンやポリエチレンが用いられる。また、絶縁体板１６
は低誘電率の例えば発泡ポリエチレンが用いられる。発
泡ポリエチレンの厚さが薄い場合には、発泡度を下げた
材料で構成する必要がある。
周波特性を良くするため、グラスファイバー入りのテフ
ロンやポリエチレンが用いられる。また、絶縁体板１６
は低誘電率の例えば発泡ポリエチレンが用いられる。発
泡ポリエチレンの厚さが薄い場合には、発泡度を下げた
材料で構成する必要がある。
２式に於いては、絶縁体板１５の厚さｈｌをさらに薄く
することにより、等価間隔ｈｉ ＋ｈ２を小さくできる
。また、絶縁体板１５の誘電率ε２を小さくすることに
より等１ｉＩｉ誘電率を小さくすることができる。また
、絶縁体板１５と絶縁体板１６とは接着しておけば便利
である。
することにより、等価間隔ｈｉ ＋ｈ２を小さくできる
。また、絶縁体板１５の誘電率ε２を小さくすることに
より等１ｉＩｉ誘電率を小さくすることができる。また
、絶縁体板１５と絶縁体板１６とは接着しておけば便利
である。
このように本発明にあっては、プリント基板１１を構成
する絶縁体板を積層構造として等価誘電率を小さくする
ものであり、これにより接続線路等の損失が減少する。
する絶縁体板を積層構造として等価誘電率を小さくする
ものであり、これにより接続線路等の損失が減少する。
このため、アンテナ効率が向上し、入力インピーダンス
及びボアサイトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数
特性が向上するものである。
及びボアサイトに於ける軸比及び入力定在波比の周波数
特性が向上するものである。
第４図は上記複数の放射素子を形成したＳＨＦ帯平面ア
ンテナの具体的取付例を示すものである。
ンテナの具体的取付例を示すものである。
同図に於いて、平面アンテナ２１はカバー２２により雨
、雪等から保護されている。カバー２２と平面アンテナ
２１との間に発泡ポリエチレン２３が介在されており、
この発泡ポリエチレン２３により両者の間に曲りや空間
が生じないように保持している。また、平面アンテナ２
１を構成する反射素子１４と、放射素子１２．絶縁体板
１５、絶縁体板１６は発泡ポリエチレン２３を介してカ
バー２２により強く押えられている。
、雪等から保護されている。カバー２２と平面アンテナ
２１との間に発泡ポリエチレン２３が介在されており、
この発泡ポリエチレン２３により両者の間に曲りや空間
が生じないように保持している。また、平面アンテナ２
１を構成する反射素子１４と、放射素子１２．絶縁体板
１５、絶縁体板１６は発泡ポリエチレン２３を介してカ
バー２２により強く押えられている。
上記反射素子１４は反射素子支持板２４により支持され
ており、この反射素子支持板２４を介して平面アンテナ
２１が取付金具２５に強固に固定されている。
ており、この反射素子支持板２４を介して平面アンテナ
２１が取付金具２５に強固に固定されている。
そして、この取付金具２５を介して平面アンテナ２１が
例えば家の手すり２６に取付けられている。取付金具２
５は方位角調整機構２５ａと仰角調整機構２５ｂを備え
ており、正確に放送ｗＩ星の方向に向くようになってい
る。なお、平面アンテナ２１で受信されたＳＨＦ波は、
反射素子支持板２４の背面に取付けられたコンバータ２
γによりＬＩＨＦ波に変換されるようになっている。
例えば家の手すり２６に取付けられている。取付金具２
５は方位角調整機構２５ａと仰角調整機構２５ｂを備え
ており、正確に放送ｗＩ星の方向に向くようになってい
る。なお、平面アンテナ２１で受信されたＳＨＦ波は、
反射素子支持板２４の背面に取付けられたコンバータ２
γによりＬＩＨＦ波に変換されるようになっている。
本発明はＳＨＦ帯の高い周波数帯に於いて、プリント配
線により放射特性を有する素子を構成した回路で、高周
波特性を著しく損うのを防止することができるものであ
り、プリント基板１１の絶縁体板１５は薄く、他方の絶
縁体板１６は厚くし、また反射素子１４は金属体で、機
構的にも強固なものとすることにより、極めて有用な平
面アンテナとなる。
線により放射特性を有する素子を構成した回路で、高周
波特性を著しく損うのを防止することができるものであ
り、プリント基板１１の絶縁体板１５は薄く、他方の絶
縁体板１６は厚くし、また反射素子１４は金属体で、機
構的にも強固なものとすることにより、極めて有用な平
面アンテナとなる。
尚、上記実施例に於いては、放射素子１２は丸いパッチ
アンテナを例にとって説明したが、その他例えばダイポ
ール、スロットアンテナ等にも適用できることは勿論で
ある。
アンテナを例にとって説明したが、その他例えばダイポ
ール、スロットアンテナ等にも適用できることは勿論で
ある。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、プリント基板を構成する
絶縁体板の等価誘電率を小さくすることにより、接続線
路等の損失を減少させることができ、アンテナ効率が向
上し、入力インピーダンス及びボアサイトにおける軸比
の周波数特性の良好な５）ＩＦ帯平面アンテナを提供で
きる。
絶縁体板の等価誘電率を小さくすることにより、接続線
路等の損失を減少させることができ、アンテナ効率が向
上し、入力インピーダンス及びボアサイトにおける軸比
の周波数特性の良好な５）ＩＦ帯平面アンテナを提供で
きる。
第１図は本発明の一実施例に係る平面アンテナユニット
を示す斜視図、第２図は同じく平面アンテナ・サブアレ
ーユニットを示す平面図、第３図は第１図のユニットの
断面構造を示す一部断面図、第４図は本発明に係るアン
テナの具体的な取付例を示す斜視図である。 １ ・・・平面アンテナユニット、１１・・・片面プリ
ント基板、１２・・・放射素子、１３・・・接続線路、
１４・・・反射素子、１５．１６・・・絶縁体板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図
を示す斜視図、第２図は同じく平面アンテナ・サブアレ
ーユニットを示す平面図、第３図は第１図のユニットの
断面構造を示す一部断面図、第４図は本発明に係るアン
テナの具体的な取付例を示す斜視図である。 １ ・・・平面アンテナユニット、１１・・・片面プリ
ント基板、１２・・・放射素子、１３・・・接続線路、
１４・・・反射素子、１５．１６・・・絶縁体板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 第１の絶縁体板と、この第１の絶縁体板の片面に印刷
形成された導電体層からなる放射素子と、前記第１の絶
縁体板の他面側に積層された同第１の絶縁体板より低誘
電率の第２の絶縁体板と、この第２の絶縁体板に積層さ
れた導電体板からなる反射素子とを具備したことを特徴
とするＳＨＦ帯平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122763A JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Ｓｈｆ帯平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122763A JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Ｓｈｆ帯平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281704A true JPS61281704A (ja) | 1986-12-12 |
Family
ID=14844009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122763A Pending JPS61281704A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Ｓｈｆ帯平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61281704A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63258102A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 平面アンテナ |
| JPH02107003A (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Matsushita Electric Works Ltd | アンテナ装置 |
| JPH0329403A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | マイクロストリップアレーアンテナ |
| JPH05191132A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-07-30 | Hitachi Chem Co Ltd | 平面アンテナ |
| US5243353A (en) * | 1989-10-31 | 1993-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Circularly polarized broadband microstrip antenna |
| JP2007208473A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Victor Co Of Japan Ltd | プリント基板における信号ラインの設計方法及びこの設計方法を用いて製造されたプリント基板 |
| WO2011024607A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | ミツミ電機株式会社 | 円偏波アンテナ |
| JP2013089995A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Nippon Valqua Ind Ltd | 平面アンテナ |
| US8716603B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-05-06 | Nokia Corporation | Printed wiring board with dielectric material sections having different dissipation factors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52135243A (en) * | 1976-03-12 | 1977-11-12 | Ball Corp | Radio frequency antenna device |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122763A patent/JPS61281704A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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