JP4500968B2

JP4500968B2 - Communication antenna

Info

Publication number: JP4500968B2
Application number: JP2007513555A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　　公一; スマンティヨヨサファットテトォコスリ
Original assignee: 国立大学法人千葉大学
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2027-01-29
Also published as: JPWO2007088799A1; WO2007088799A1

Description

本発明は、通信用アンテナに関する。 The present invention relates to a communication antenna.

近年，グローバルな移動通信の需要がますます増加し、医療、災害対策などの点から小型、低価格、堅牢な通信への要求が高まって、いつでも、何処でも、誰でも通信可能な移動体衛星通信の実現が求められている． In recent years, the demand for global mobile communications has increased, and the demand for compact, low-priced, robust communications has increased from the viewpoint of medical care and disaster countermeasures. Mobile satellites that anyone can communicate anytime, anywhere Realization of communication is required.

これに用いられる通信用アンテナは一般に、ダイポールアンテナや、四角形状、円形状、三角形状等のマイクロストリップ、グランドとしての導電膜、誘電体基板と、を有して構成されている。また、アンテナの中でも、スロットとマイクロストリップラインもよく使用されている。この中でも通信用アンテナは、円偏波の利得と軸比の起動または電流分布に大きく影響するため、マイクロストリップラインの構造（形）、各素子の配置、スイッチング法、その他形の素子との組合せ、多偏波共用、多周波共用など、様々な問題を検討する必要がある。 A communication antenna used for this is generally configured to include a dipole antenna, a microstrip having a square shape, a circular shape, or a triangular shape, a conductive film as a ground, and a dielectric substrate. Of the antennas, slots and microstrip lines are also often used. Among them, the communication antenna has a great influence on the circular polarization gain and axial ratio start-up or current distribution. Therefore, the microstrip line structure (shape), the arrangement of each element, the switching method, and combinations with other forms of elements It is necessary to consider various problems such as multi-polarization and multi-frequency.

上記のうち、通信用アンテナの設計により、円偏波および多偏波共用などの技術として、スタック型、背面給電方式のマイクロラインストリップ平面アンテナの共振モードの利用、平面アンテナとヘリカルアンテナまたは平面アンテナとロッドアンテナを用いる技術が例えば下記特許文献１〜４に掲載されている。 Among the above, depending on the design of the communication antenna, the use of the resonance mode of the stack-type, back-fed microline strip planar antenna, the planar antenna and the helical antenna, or the planar antenna For example, the following Patent Documents 1 to 4 disclose techniques using a rod antenna.

特開２００１−２４４７２６号公報JP 2001-244726 A 特開平９−２３２８４９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-232849 特開平９−９８０１８号公報JP-A-9-98018 特許公開平９−９８０１７号公報Japanese Patent Publication No. 9-98017

しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の技術では、仰角及び水平方法におけるマルチビームにおいて課題を残し、また多偏波共用、多周波共用、利得と軸比の向上についても未だ課題が残っている。 However, in the techniques described in Patent Documents 1 to 4, problems remain in the multi-beams in the elevation angle and horizontal methods, and problems still remain regarding multi-polarization sharing, multi-frequency sharing, and gain and axial ratio improvement. .

そこで、本発明の目的は上記課題を解決し、より高性能な通信用アンテナを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a communication antenna with higher performance.

上記課題を解決するための一手段に係る通信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板の一方の面側に、ギャップ部を有して周回するよう形成されるストリップラインと、誘電体基板のストリップラインが形成される面とは反対の面に形成された導電膜と、ストリップラインと前記導電膜とを電気的に接続する給電手段と、を有することを特徴とする。 A communication antenna according to one means for solving the above problems includes a dielectric substrate, a strip line formed to circulate with a gap portion on one surface side of the dielectric substrate, and the dielectric substrate. A conductive film formed on a surface opposite to the surface on which the stripline is formed, and a power feeding means for electrically connecting the stripline and the conductive film.

また、この手段において、ストリップラインは多角形状であることが望ましく、より望ましくは三角形状である。またこの場合において、ギャップ部は多角形状又は三角形状である場合に、これの少なくともいずれか一辺に設けられてなることも望ましく、更に、給電手段はギャップ部が形成された辺の両脇の頂点部分の少なくとも何れか一方に形成されてなることも望ましい。 In this means, the strip line is preferably polygonal, and more preferably triangular. In this case, when the gap portion is a polygonal shape or a triangular shape, it is also preferable that the gap portion is provided on at least one side thereof. Further, the power feeding means has apexes on both sides of the side where the gap portion is formed. It is also desirable to be formed on at least one of the portions.

また、本手段において、ギャップ部に形成されるアクティブ素子を有することも望ましい。 In this means, it is also desirable to have an active element formed in the gap portion.

以上、本発明によって、より高性能な通信用アンテナを提供することができる。 As described above, the present invention can provide a communication antenna with higher performance.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書においては同一又は同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes and is not limited to the embodiments shown below. Note that in this specification, portions having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.

（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る通信用アンテナ（以下「本アンテナ」という。）の概略斜視図である。本アンテナは、誘電体基板３と、この誘電体基板の一方の面側に、ギャップ部を有して周回するよう形成されるストリップライン２と、誘電体基板３のストリップライン２が形成される面とは反対の面に形成された導電膜４と、ストリップラインと前記導電膜とを電気的に接続する給電手段１と、を有していることを特徴の一つとする。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a communication antenna (hereinafter referred to as “the present antenna”) according to the present embodiment. In this antenna, a dielectric substrate 3, a strip line 2 formed so as to go around with a gap portion on one surface side of the dielectric substrate, and a strip line 2 of the dielectric substrate 3 are formed. One of the characteristics is that it has a conductive film 4 formed on a surface opposite to the surface, and a power feeding means 1 for electrically connecting the strip line and the conductive film.

ストリップライン２は、誘電体基板３の上に形成されるものであって、ギャップ部を有して周回するよう形成される。ストリップライン２は、ギャップ部を有して周回する限りにおいて特段の制限はないが、例えば形状としては、多角形状であることが望ましく、三角形状であることがより望ましい。多角形状、特に三角形状とすることは、複数の通信アンテナを一の誘電体基板３上に形成する場合に特に有利であるためである。またギャップ部は、多角形状の場合、この多角形状の何れか一辺にすくなくとも一つ形成されていることが望ましい。なお、本実施形態においてストリップライン２は、三角形状に形成され、その一辺にギャップ部が形成されている。また誘電体基板３としては、後述する導電膜とストリップライン２との間の絶縁を図ることができる限りにおいて特段に制限はなく、周知のものを採用することができる。また、ストリップライン２の材質としては、導電性を有する限りにおいて特段に制限されることはないが、例えば銅やアルミニウム等の金属及びそれらの合金などを好適に用いることができる。 The strip line 2 is formed on the dielectric substrate 3 and is formed so as to go around with a gap portion. The stripline 2 is not particularly limited as long as it has a gap portion and circulates. For example, the stripline 2 is preferably a polygonal shape and more preferably a triangular shape. This is because the polygonal shape, particularly the triangular shape, is particularly advantageous when a plurality of communication antennas are formed on one dielectric substrate 3. In the case of a polygonal shape, it is desirable that at least one gap is formed on any one side of the polygonal shape. In the present embodiment, the strip line 2 is formed in a triangular shape, and a gap portion is formed on one side thereof. The dielectric substrate 3 is not particularly limited as long as insulation between the conductive film and the strip line 2 described later can be achieved, and a known substrate can be employed. Moreover, as long as it has electroconductivity, it does not restrict | limit especially as a material of the stripline 2, For example, metals, such as copper and aluminum, and those alloys can be used suitably.

導電膜４は、グランド用、又はストリップライン２に電位を供給するための入力用として用いられるものであり、本実施形態では誘電体基板３のストリップラインが形成された面とは反対の面側に配置される。材質としては導電性である限りにおいて特段に制限はなく、ストリップライン２と同様の材質により構成することができる。 The conductive film 4 is used for grounding or as an input for supplying a potential to the stripline 2. In this embodiment, the surface of the dielectric substrate 3 opposite to the surface on which the stripline is formed. Placed in. The material is not particularly limited as long as it is conductive, and can be made of the same material as the strip line 2.

給電手段１は、導電膜４とストリップライン２とを電気的に接続するための手段であり、電気的に接続することができる限りにおいて特段に制限されるものではないが、例えば誘電体基板３にスルーホールを形成し、このスルーホールに導電性の材料を充填することによっても形成できる。また、本実施形態に係る給電手段１は、ギャップ部が形成された辺の両脇の頂点部分のうちの一方に設けられていることも態様として望ましい。特に本実施形態では、マイクロストリップライン２と導電膜４とを誘電体基板３の面それぞれに配置し、基板を貫通させる供給手段を用いているため、小型化かつ薄型化な円偏波アンテナを実現することができる。 The power feeding means 1 is a means for electrically connecting the conductive film 4 and the strip line 2 and is not particularly limited as long as it can be electrically connected. For example, the dielectric substrate 3 It is also possible to form the through hole by filling the through hole with a conductive material. It is also desirable as an aspect that the power supply unit 1 according to the present embodiment is provided at one of the apex portions on both sides of the side where the gap portion is formed. In particular, in the present embodiment, since the microstrip line 2 and the conductive film 4 are arranged on each surface of the dielectric substrate 3 and supply means for penetrating the substrate is used, a miniaturized and thin circularly polarized antenna is provided. Can be realized.

本アンテナは、このような構成を採用することにより、仰角及び水平方法におけるマルチビーム、多偏波共用、多周波共用、利得と軸比の向上を図ることができる。ここで、図２を用いて、本アンテナによる動作について説明する。 By adopting such a configuration, this antenna can improve multi-beam, multi-polarization, multi-frequency, and gain and axial ratio in the elevation angle and horizontal methods. Here, the operation of this antenna will be described with reference to FIG.

図２は、本アンテナによる動作の説明を行うための図であって、例えば本アンテナで左旋円偏波を受信する場合の説明を行うための図である。マイクロストリップライン２を誘電体基板上面から見た場合の上面図である。本図の場合、左旋円偏波を受信する場合の説明図であって、図２（ａ）は、この波の位相が０の場合を、図２（ｂ）は位相がπ／２の場合を、図２（ｃ）は位相がπの場合を、図２（ｄ）は位相が３π／２の場合をそれぞれ示す。 FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the antenna, and is a diagram for explaining a case where, for example, a left-handed circularly polarized wave is received by the antenna. It is a top view at the time of seeing the microstrip line 2 from the top surface of the dielectric substrate. In the case of this figure, it is explanatory drawing in the case of receiving a left-handed circularly polarized wave, Comprising: Fig.2 (a) is a case where the phase of this wave is 0, FIG.2 (b) is a case where a phase is (pi) / 2. 2 (c) shows the case where the phase is π, and FIG. 2 (d) shows the case where the phase is 3π / 2.

図２（ａ）の場合、即ち位相０の場合、このマイクロストリップラインの周回の中心からギャップ部の方向に対して総合電流分布が起こる。そしてこれに基づきマイクロストリップライン表面上に電流分布が発生する。これは図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように左旋円偏波の位相変化とともに変化する。これを導電膜４を介して検知することで受信が可能となる。特に本アンテナはギャップ部を有しているため、仰角及び水平方法におけるマルチビームを実現することもできる。 In the case of FIG. 2A, that is, in the case of phase 0, a total current distribution occurs from the center of the circumference of the microstrip line toward the gap portion. Based on this, a current distribution is generated on the surface of the microstrip line. This changes with the phase change of the left-handed circularly polarized wave as shown in FIGS. 2B, 2C, and 2D. By detecting this via the conductive film 4, reception becomes possible. In particular, since this antenna has a gap portion, it is possible to realize multi-beams in the elevation angle and horizontal methods.

なお、本実施形態においては、左旋円偏波の受信についての説明を行ったが、反対に送信についても用いることができることは言うまでもない。また、本アンテナは、ギャップ部の位置を変えることによりほぼ同様の原理により右旋円偏波についても実現が可能である。この例を図３に示しておく。 In this embodiment, the reception of the left-handed circularly polarized wave has been described, but it goes without saying that it can also be used for transmission. In addition, this antenna can be realized for right-handed circularly polarized waves by substantially the same principle by changing the position of the gap portion. An example of this is shown in FIG.

（実施形態２）
本実施形態は、ほぼ実施形態１と同様であるが、マイクロストリップラインのギャップ部にアクティブ素子５を形成している点が異なる。図４に本実施形態に係る通信用アンテナの概略斜視図を示す。(Embodiment 2)
This embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the active element 5 is formed in the gap portion of the microstrip line. FIG. 4 is a schematic perspective view of the communication antenna according to the present embodiment.

アクティブ素子５としては、例えばダイオード、キャパシタ、リアクタンス、インダクタンス等を好適に用いることができる。本アンテナはギャップ部にこのようにアクティブ素子を有することで、ギャップ部の電気的環境を調整することが可能となり、これに基づき発生する電流分布も異ならせることができる。即ち本アンテナによると実施形態１の効果に加え、多周波共用、利得と軸比の向上等をも図ることができるようになる。 As the active element 5, for example, a diode, a capacitor, a reactance, an inductance, or the like can be suitably used. Since this antenna has such an active element in the gap portion, the electrical environment of the gap portion can be adjusted, and the current distribution generated based on this can be varied. That is, according to the present antenna, in addition to the effects of the first embodiment, multi-frequency sharing, gain and axial ratio improvement, and the like can be achieved.

なお、本実施形態においても、図１と図３の関係と同様、ギャップ部の位置を変えることによって他偏波への応用が可能である。図５に右旋円偏波の例を示しておく。 In the present embodiment as well, application to other polarized waves is possible by changing the position of the gap portion as in the relationship between FIG. 1 and FIG. FIG. 5 shows an example of right-handed circular polarization.

（実施形態３）
本実施形態は、ほぼ実施形態２と同様であるが、マイクロストリップラインのギャップ部が複数存在し、そのそれぞれにアクティブ素子５が形成されている点が異なる。図６に本実施形態に係る通信用アンテナの概略斜視図を示す。なお、本実施形態においては、給電手段１が形成された頂点部分に接続する二辺にギャップ部が形成されている。(Embodiment 3)
The present embodiment is substantially the same as the second embodiment, except that there are a plurality of microstrip line gap portions, each of which has an active element 5 formed. FIG. 6 is a schematic perspective view of the communication antenna according to the present embodiment. In the present embodiment, gap portions are formed on two sides connected to the apex portion where the power feeding means 1 is formed.

本実施形態においては、アクティブ素子としてトランジスタ、ダイオード、キャパシタ、リアクタンス、インダクタンス等を好適に用いることができる。これらにより、例えばトランジスタを用いて一方のギャップ部を導通させ、上記実施形態の効果に加え、右左偏波共用とすることが可能となる。 In the present embodiment, a transistor, diode, capacitor, reactance, inductance, or the like can be suitably used as the active element. Accordingly, for example, a transistor is used to conduct one gap portion, and in addition to the effects of the above-described embodiment, it is possible to share right and left polarized waves.

なお、ギャップの数や位置、給電手段の数や位置については適宜調整が可能であり限定はされず、例えばこれらの例について、例えば図７、図８に示しておく。 Note that the number and positions of the gaps and the number and positions of the power feeding means can be appropriately adjusted and are not limited. For example, these examples are illustrated in FIGS.

（実施形態４）
本実施形態は、ほぼ実施形態１と同じであるが、マイクロストリップラインにおける頂点部分が曲線により形成されている点が異なる。図９及び図１０にこのマイクロストリップラインの例を示す。この曲線により第２の素子の表面における電流が均一的な分布を持ち、角による定在波を減少させることができ、実施形態１における効果に加え、より高感度なアンテナとすることができるようになる。(Embodiment 4)
The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that the apex portion of the microstrip line is formed by a curve. 9 and 10 show examples of the microstrip line. With this curve, the current on the surface of the second element has a uniform distribution, and standing waves due to corners can be reduced. In addition to the effects of the first embodiment, a more sensitive antenna can be obtained. become.

（実施形態５）
本実施形態は、ほぼ実施形態２と同じであるが、マイクロストリップラインにおける頂点部分が曲線により形成されている点が異なる。図１１及び図１２にこのマイクロストリップラインの例を示す。本アンテナにより頂点部分における電気的損失が低減され、実施形態１における効果に加え、より高感度なアンテナとすることができるようになる。(Embodiment 5)
The present embodiment is almost the same as the second embodiment, except that the apex portion of the microstrip line is formed by a curve. An example of this microstrip line is shown in FIGS. With this antenna, the electrical loss at the apex portion is reduced, and in addition to the effects of the first embodiment, a more sensitive antenna can be obtained.

（実施形態６）
本実施形態は、ほぼ実施形態１と同じであるが、マイクロストリップラインにおける頂点部分が曲線により形成されている点が異なる。図１３乃至図１５にこのマイクロストリップラインの例を示す。本アンテナにより頂点部分における電気的損失が低減され、実施形態１における効果に加え、より高感度なアンテナとすることができるようになる。(Embodiment 6)
The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that the apex portion of the microstrip line is formed by a curve. An example of this microstrip line is shown in FIGS. With this antenna, the electrical loss at the apex portion is reduced, and in addition to the effects of the first embodiment, a more sensitive antenna can be obtained.

（実施形態７）
本実施形態は、ほぼ実施形態１と同じであるが、マイクロストリップラインと給電手段の接続関係が異なる。図１６にこのアンテナにおけるマイクロストリップラインの上面図を示す。図１６が示すとおり、本給電手段は、マイクロストリップラインに接続される給電用マイクロストリップラインと、４分の１波長マイクロストリップラインコンバーターに接続されており、アンテナを簡単に設計、試作できる。特に、本実施形態では給電手段とマイクロストリップラインとの間にマイクロストリップラインコンバーターを有しているためアンテナの入力インピーダンスを簡単にマッチングすることができる。また、図１７に、実施形態１と同様、本アンテナの他の一例について示しておく。(Embodiment 7)
This embodiment is almost the same as the first embodiment, but the connection relationship between the microstrip line and the power feeding means is different. FIG. 16 shows a top view of the microstrip line in this antenna. As shown in FIG. 16, this power feeding means is connected to a power feeding microstrip line connected to the microstrip line and a quarter-wavelength microstrip line converter, so that an antenna can be designed and prototyped easily. In particular, in this embodiment, since the microstrip line converter is provided between the power feeding means and the microstrip line, the antenna input impedance can be easily matched. FIG. 17 shows another example of the antenna as in the first embodiment.

（実施形態８）
本実施形態は、ほぼ実施形態３と同じであるが、マイクロストリップラインと給電手段１の接続関係が異なる。図１８にこのアンテナにおけるマイクロストリップラインの上面図を示す。図１８が示すとおり、本給電手段１は、マイクロストリップラインに接続される給電用マイクロストリップライン７と、４分の１波長マイクロストリップラインコンバーター６に接続されており、アンテナを簡単に設計、試作できる。特に、本実施形態では給電手段とマイクロストリップラインとの間にマイクロストリップラインコンバーターを有しているためアンテナの入力インピーダンスを簡単にマッチングすることができる。(Embodiment 8)
This embodiment is substantially the same as the third embodiment, but the connection relationship between the microstrip line and the power feeding means 1 is different. FIG. 18 shows a top view of the microstrip line in this antenna. As shown in FIG. 18, the power feeding means 1 is connected to a power feeding microstrip line 7 connected to the microstrip line and a quarter-wavelength microstrip line converter 6. it can. In particular, in this embodiment, since the microstrip line converter is provided between the feeding means and the microstrip line, the input impedance of the antenna can be easily matched.

（実施形態９）
本実施形態は、ほぼ実施形態４と同じであるが、マイクロストリップラインと給電手段１の接続関係が異なる。図１９にこのアンテナにおけるマイクロストリップラインの上面図を示す。図１９が示すとおり、本給電手段１は、マイクロストリップラインに接続される給電用マイクロストリップライン７と、４分の１波長マイクロストリップラインコンバーター６に接続されており、アンテナを簡単に設計、試作できる。特に、本実施形態では給電手段とマイクロストリップラインとの間にマイクロストリップラインコンバーターを有しているためアンテナの入力インピーダンスを簡単にマッチングすることができる。また、図２０に、実施形態４と同様、本アンテナの他の一例について示しておく。(Embodiment 9)
The present embodiment is substantially the same as the fourth embodiment, but the connection relationship between the microstrip line and the power feeding means 1 is different. FIG. 19 shows a top view of the microstrip line in this antenna. As shown in FIG. 19, the power feeding means 1 is connected to a power feeding microstrip line 7 connected to the microstrip line and a quarter-wavelength microstrip line converter 6, and the antenna can be easily designed and prototyped. it can. In particular, in this embodiment, since the microstrip line converter is provided between the feeding means and the microstrip line, the input impedance of the antenna can be easily matched. FIG. 20 shows another example of the antenna as in the fourth embodiment.

（実施形態１０）
本実施形態は、ほぼ実施形態６と同じであるが、マイクロストリップラインと給電手段１の接続関係が異なる。図２１にこのアンテナにおけるマイクロストリップラインの上面図を示す。図２１が示すとおり、本給電手段１は、マイクロストリップラインに接続される給電用マイクロストリップライン７と、４分の１波長マイクロストリップラインコンバーター６に接続されており、アンテナを簡単に設計、試作できる。特に、本実施形態では給電手段とマイクロストリップとの間にマイクロストリップラインコンバーターを有しているためアンテナの入力インピーダンスを簡単にマッチングすることができる。(Embodiment 10)
The present embodiment is almost the same as the sixth embodiment, but the connection relationship between the microstrip line and the power feeding means 1 is different. FIG. 21 shows a top view of the microstrip line in this antenna. As shown in FIG. 21, the power feeding means 1 is connected to a power feeding microstrip line 7 connected to a microstrip line and a quarter-wavelength microstrip line converter 6, and an antenna can be easily designed and prototyped. it can. In particular, in this embodiment, since the microstrip line converter is provided between the power feeding means and the microstrip, the antenna input impedance can be easily matched.

（実施形態１１）
本実施形態は、ほぼ実施形態７と同じであるが、マイクロストリップラインと給電手段の接続関係が異なる。図２２にこのアンテナの斜視図を、図２３にこのアンテナにおけるマイクロストリップラインの上面図を示す。図２３が示すとおり、本アンテナは、誘電基板の中に一層別の層を設け、給電用マイクロストラップライン７、４分の１波長マイクロストリップラインコンバーター６、及び給電手段１と、を設けている。これにより、アンテナを簡単に設計、試作できる。特に、本実施形態では給電手段とマイクロストリップとの間にマイクロストリップラインコンバーターを有しているためアンテナの入力インピーダンスを簡単にマッチングすることができる。更に、給電手段とマイクロストリップラインの間におけるカップリングを減少させることができる。そして、アンテナを部分的にメンテナンスできるという利点も有する。(Embodiment 11)
The present embodiment is substantially the same as the seventh embodiment, but the connection relationship between the microstrip line and the power feeding means is different. FIG. 22 is a perspective view of the antenna, and FIG. 23 is a top view of the microstrip line in the antenna. As shown in FIG. 23, this antenna is provided with another layer in a dielectric substrate, and is provided with a feeding microstrap line 7, a quarter-wavelength microstrip line converter 6, and a feeding unit 1. . This makes it possible to easily design and prototype an antenna. In particular, in this embodiment, since the microstrip line converter is provided between the power feeding means and the microstrip, the antenna input impedance can be easily matched. Furthermore, the coupling between the power supply means and the microstrip line can be reduced. And it also has an advantage that the antenna can be partially maintained.

（実施形態１２）
本実施形態は、実施形態１に記載の通信用アンテナを複数配置した点に特徴がある。図２４に本実施形態に係る通信用アンテナアレイ（以下「本通信用アンテナアレイ」という。）を示す。図２４が示すとおり、本通信用アンテナアレイは、複数の通信用アンテナが同軸状に設置されており、複数のビームの数を一の基板上に設定でき、ビームを自由に形成させ、高利得を得ることができる。なお、本実施形態の通信用アンテナアレイの他の一例について、図２５に示しておく。Embodiment 12
This embodiment is characterized in that a plurality of communication antennas described in the first embodiment are arranged. FIG. 24 shows a communication antenna array (hereinafter referred to as “the present communication antenna array”) according to the present embodiment. As shown in FIG. 24, in this communication antenna array, a plurality of communication antennas are installed coaxially, the number of the plurality of beams can be set on one substrate, the beams can be freely formed, and the high gain is achieved. Can be obtained. Another example of the communication antenna array of the present embodiment is shown in FIG.

（実施形態１３）
本実施形態は、実施形態４に記載の通信用アンテナを複数配置した点に特徴がある。図２６に本実施形態に係る通信用アンテナアレイ（以下「本通信用アンテナアレイ」という。）を示す。図２６が示すとおり、本通信用アンテナアレイは、複数の通信用アンテナが同軸状に設置されており、複数のビームの数を一の基板上に設定できる。(Embodiment 13)
The present embodiment is characterized in that a plurality of communication antennas described in the fourth embodiment are arranged. FIG. 26 shows a communication antenna array according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present communication antenna array”). As shown in FIG. 26, in this communication antenna array, a plurality of communication antennas are coaxially installed, and the number of a plurality of beams can be set on one substrate.

（実施形態１４）
本実施形態は、実施形態７に記載の通信用アンテナを複数配置した点に特徴がある。図２７に本実施形態に係る通信用アンテナアレイ（以下「本通信用アンテナアレイ」という。）を示す。図２７が示すとおり、本通信用アンテナアレイは、複数の通信用アンテナが同軸状に設置されており、複数のビームの数を一の基板上に設定できる。(Embodiment 14)
This embodiment is characterized in that a plurality of communication antennas described in the seventh embodiment are arranged. FIG. 27 shows a communication antenna array according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present communication antenna array”). As shown in FIG. 27, in this communication antenna array, a plurality of communication antennas are coaxially installed, and the number of a plurality of beams can be set on one substrate.

（実施形態１５）
本実施形態は、実施形態９に記載の通信用アンテナを複数配置した点に特徴がある。図２８に本実施形態に係る通信用アンテナアレイ（以下「本通信用アンテナアレイ」という。）を示す。図２８が示すとおり、本通信用アンテナアレイは、複数の通信用アンテナが同軸状に設置されており、複数のビームの数を一の基板上に設定できる。(Embodiment 15)
The present embodiment is characterized in that a plurality of communication antennas described in the ninth embodiment are arranged. FIG. 28 shows a communication antenna array (hereinafter referred to as “the present communication antenna array”) according to the present embodiment. As shown in FIG. 28, in this communication antenna array, a plurality of communication antennas are coaxially installed, and the number of a plurality of beams can be set on one substrate.

（実施形態１６）
本実施形態は、実施形態１に記載の通信用アンテナと三角形パッチを有する通信用アンテナとを複数配置した点に特徴がある。図２９に本実施形態に係る通信用アンテナアレイ（以下「本通信用アンテナアレイ」という。）を示す。図２９が示すとおり、本通信用アンテナアレイは、複数の実施形態１に係る通信用アンテナと複数の三角形パッチを有する通信用アンテナが一軸を中心に周方向交互に設置されている。この組合せにより、各素子間におけるカップリングを減少させる。または、この組合せにより、各素子間におけるアイソレーションを向上させることができる。(Embodiment 16)
This embodiment is characterized in that a plurality of communication antennas described in the first embodiment and communication antennas having triangular patches are arranged. FIG. 29 shows a communication antenna array according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present communication antenna array”). As shown in FIG. 29, in this communication antenna array, a plurality of communication antennas according to Embodiment 1 and a communication antenna having a plurality of triangular patches are alternately arranged in the circumferential direction around one axis. This combination reduces coupling between elements. Alternatively, this combination can improve isolation between the elements.

（実施形態１７）
本実施形態は、実施形態１に記載の通信用アンテナに、同心的に別サイズのマイクロストラップラインを設けていることを特徴とする。この通信用アンテナの上面図を図３０に示す。別サイズの２つまたはそれ以上のマイクロストラップラインを構成することによって、高利得かつ広帯域な周波数を実現することができる。(Embodiment 17)
The present embodiment is characterized in that the communication antenna described in the first embodiment is provided with concentrically different size microstrap lines. A top view of this communication antenna is shown in FIG. By configuring two or more microstrap lines of different sizes, a high gain and wideband frequency can be realized.

（実施形態１８）
本実施形態は、実施形態１に記載の通信用アンテナに、同心的に別サイズのマイクロストラップラインを設けていることを特徴とする。この通信用アンテナの上面図を図３１に示す。別サイズの２つまたはそれ以上のマイクロストラップラインを構成することによって、高利得かつ広帯域な周波数を実現することができる。特に、本通信用アンテナは、各マイクロストラップラインに給電手段を有しており、独立して機能することができ、２周波共用の通信アンテナを実現することができる。なお、設けるマイクロストラップラインの数は２つに限られず、３つ、それ以上可能である。なお、３つの例を図３２に示し、また、ギャップ部の向く方向を異ならせた例を図３３に示す。(Embodiment 18)
The present embodiment is characterized in that the communication antenna described in the first embodiment is provided with concentrically different size microstrap lines. A top view of this communication antenna is shown in FIG. By configuring two or more microstrap lines of different sizes, a high gain and wideband frequency can be realized. In particular, this communication antenna has a feeding means in each micro strap line, can function independently, and can realize a communication antenna for two frequencies. Note that the number of microstrap lines to be provided is not limited to two and can be three or more. FIG. 32 shows three examples, and FIG. 33 shows an example in which the direction in which the gap portion faces is different.

なお、本実施形態に係る通信用アンテナの中心部には、三角パッチを配置することも可能であり、この例を図３４乃至図３６に示す。 Note that a triangular patch can be arranged at the center of the communication antenna according to the present embodiment, and examples thereof are shown in FIGS.

以上のとおり、本発明の通信用アンテナにより、より高性能な通信用アンテナを提供することができる。より具体的な実施形態によると、仰角及び水平方法におけるマルチビームが可能となり、また多偏波共用、多周波共用、利得と軸比の向上も実現できる。更に、小型化、薄型化も可能である。 As described above, a communication antenna with higher performance can be provided by the communication antenna of the present invention. According to a more specific embodiment, multi-beams in an elevation angle and horizontal method are possible, and multi-polarization sharing, multi-frequency sharing, and gain and axial ratio can be improved. Furthermore, it can be reduced in size and thickness.

本発明は、薄型、軽量、堅牢な構造をもち、簡単に設計、試作できるので、自動車、航空機、船舶（ボート）、電車などの屋根に搭載することによって、固定基地局や人工衛星通信などからの音声、画像などのマルチメディア情報を送受信することができる。またこのアンテナにより、いつでも、何処でも、誰でも通信可能な移動体（衛星）通信を実現できる。 Since the present invention has a thin, light, and robust structure and can be easily designed and prototyped, it can be mounted on the roof of automobiles, aircraft, ships (boats), trains, etc. from fixed base stations, satellite communications, etc. Multimedia information such as voice and images can be transmitted and received. In addition, this antenna enables mobile (satellite) communication that anyone can communicate anytime, anywhere.

また、本発明に係る通信用アンテナは、移動体衛星通信などに応用でき、遠隔医療マネジメント，危険物質の運搬追跡，遠隔教育，放送サービス，防災支援対策など，幅広い分野に応用できる。 The communication antenna according to the present invention can be applied to mobile satellite communications and the like, and can be applied to a wide range of fields such as remote medical management, transport and tracking of dangerous substances, remote education, broadcasting services, and disaster prevention support measures.

また、本発明に係る通信用アンテナを用いることにより救急医療システムを実現でき、ＩＣタグまたはＲＦＩＤ技術を統合して、地震、津波などによる自然災害による多被害者の支援をすることができる。これによって、医療分野における経済的な効果をもたらす。 In addition, an emergency medical system can be realized by using the communication antenna according to the present invention, and IC tags or RFID technology can be integrated to support many victims due to natural disasters such as earthquakes and tsunamis. This has an economic effect in the medical field.

また本発明に係る通信用アンテナは、移動体衛星通信、医療，災害対策など数多くのアプリケーションに使用できる。このアンテナにより、可搬型端末による音声を中心とした移動体衛星通信や，動画を含む移動体衛星放送サービスも実施でき、乗用車などに装備し，インターネットなども利用可能である。 The communication antenna according to the present invention can be used for many applications such as mobile satellite communication, medical care, and disaster countermeasures. With this antenna, mobile satellite communications centered on audio from portable terminals and mobile satellite broadcasting services including moving images can be implemented, and equipped with passenger cars and the Internet can be used.

実施形態１に係る通信用アンテナの概略斜視図。1 is a schematic perspective view of a communication antenna according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る通信用アンテナの動作を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the communication antenna according to the first embodiment. 実施形態１に係る通信用アンテナの他の一例の概略斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view of another example of the communication antenna according to the first embodiment. 実施形態２に係る通信用アンテナの概略斜視図。FIG. 4 is a schematic perspective view of a communication antenna according to a second embodiment. 実施形態２に係る通信用アンテナの他の一例の概略斜視図。FIG. 6 is a schematic perspective view of another example of the communication antenna according to the second embodiment. 実施形態３に係る通信用アンテナの概略斜視図。FIG. 5 is a schematic perspective view of a communication antenna according to a third embodiment. 実施形態３に係る通信用アンテナの他の一例の概略斜視図。FIG. 10 is a schematic perspective view of another example of the communication antenna according to the third embodiment. 実施形態３に係る通信用アンテナの他の一例の概略斜視図。FIG. 10 is a schematic perspective view of another example of the communication antenna according to the third embodiment. 実施形態４に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 6 is a top view of a communication antenna according to a fourth embodiment. 実施形態４に係る通信用アンテナの他の一例の上面図。FIG. 10 is a top view of another example of the communication antenna according to the fourth embodiment. 実施形態５に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 6 is a top view of a communication antenna according to a fifth embodiment. 実施形態５に係る通信用アンテナの他の一例の上面図。FIG. 10 is a top view of another example of the communication antenna according to the fifth embodiment. 実施形態６に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 10 is a top view of a communication antenna according to a sixth embodiment. 実施形態６に係る通信用アンテナの他の一例の上面図。FIG. 10 is a top view of another example of the communication antenna according to the sixth embodiment. 実施形態６に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 10 is a top view of a communication antenna according to a sixth embodiment. 実施形態７に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 10 is a top view of a communication antenna according to a seventh embodiment. 実施形態７に係る通信用アンテナの他の一例の上面図。FIG. 10 is a top view of another example of the communication antenna according to the seventh embodiment. 実施形態８に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 10 is a top view of a communication antenna according to an eighth embodiment. 実施形態９に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 10 is a top view of a communication antenna according to a ninth embodiment. 実施形態９に係る通信用アンテナの他の一例の上面図。FIG. 10 is a top view of another example of a communication antenna according to the ninth embodiment. 実施形態１０に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 12 is a top view of a communication antenna according to a tenth embodiment. 実施形態１１に係る通信用アンテナの概略斜視図。FIG. 14 is a schematic perspective view of a communication antenna according to an eleventh embodiment. 実施形態１１に係る通信用アンテナの上面図。FIG. 14 is a top view of a communication antenna according to an eleventh embodiment. 実施形態１２に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 18 is a top view of a communication antenna array according to a twelfth embodiment. 実施形態１２に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 18 is a top view of another example of the communication antenna array according to the twelfth embodiment. 実施形態１３に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 18 is a top view of a communication antenna array according to a thirteenth embodiment. 実施形態１４に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 16 is a top view of a communication antenna array according to a fourteenth embodiment. 実施形態１５に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 16 is a top view of a communication antenna array according to a fifteenth embodiment. 実施形態１６に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 18 is a top view of a communication antenna array according to a sixteenth embodiment. 実施形態１６に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 18 is a top view of a communication antenna array according to a sixteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの上面図。FIG. 19 is a top view of a communication antenna array according to an eighteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 26 is a top view of another example of the communication antenna array according to the eighteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 26 is a top view of another example of the communication antenna array according to the eighteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 26 is a top view of another example of the communication antenna array according to the eighteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 26 is a top view of another example of the communication antenna array according to the eighteenth embodiment. 実施形態１８に係る通信用アンテナアレイの他の一例の上面図。FIG. 26 is a top view of another example of the communication antenna array according to the eighteenth embodiment.

Explanation of symbols

１…給電手段、２…マイクロストリップライン、３…誘電体基板、４…導電膜、５…アクティブ素子、６…４分の１波長マイクロストリップラインコンバーター、７…給電用マイクロストリップライン、８…正三角形パッチ、９…三角形パッチ給電用マイクロストリップライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Feeding means, 2 ... Microstrip line, 3 ... Dielectric substrate, 4 ... Conductive film, 5 ... Active element, 6 ... Quarter wavelength microstrip line converter, 7 ... Microstrip line for feeding, 8 ... Positive Triangular patch, 9 ... Microstrip line for feeding triangular patch

Claims

A dielectric substrate;
A triangular strip line formed on one surface side of the dielectric substrate with a gap portion on one side and formed to circulate;
A conductive film formed on a surface of the dielectric substrate opposite to a surface on which the triangular strip line is formed;
A communication antenna , comprising: a feeding unit that feeds power to the strip line formed at at least one of the apex portions on both sides of the side where the gap portion of the triangular strip line is formed .

Communication antenna 請 Motomeko 1 wherein that having a active element formed in the gap portion.

The communication antenna according to claim 2, wherein a transistor is used as the active element.

The communication antenna according to claim 1, wherein a vertex portion of the triangular strip line is formed by a curve.