(57)【要約】【課題】  第１の周波数を独立した形で決定することができ、多周波化を容易にする。【解決手段】  絶縁体を介して導電体薄板で積層形成された３つの層で複数の電波を送受信する３層構造を成して、その最上層には最上層円形パッチ210が形成され、その中間層には最上層円形パッチ210と中心点が重なる中間層円形導体板310と、この中間層円形導体板310の外側に、その外縁との間に一定幅の中間層スロットリング330を有して形成された中間層外側導体板320とを備え、その最下層には給電用マイクロストリップ線路400が形成され、この給電用マイクロストリップ線路400と最上層円形パッチ210との間には給電用スルーホール450が形成されている。そして、最上層円形パッチ210で第１の周波数電波と中間層で第２，第３の電波を送受信する。【選択図】        図１
2006060266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電波を送受信するマルチバンドアンテナであって、絶縁体を介して導電体薄板により積層形成された３つの層で前記複数の電波を送受信する３層積層構造を成し、前記３つの層のうちの、最上層には、円形状の最上層円形パッチが形成され、中間層には、前記最上層円形パッチに対し、これと直交しかつその中心点を通る中心軸を中心点とする円形状の中間層円形導体板と、この中間層円形導体板の外側に、この中間層円形導体板の外縁との間に一定間隔を有するようにくり抜かれた部分を含み、このくり抜かれた部分の縁と前記中間層円形導体板の外縁との間を中間層スロットリングとする中間層外側導体板と、が形成され、
最下層には、給電用のマイクロストリップ線路が形成されて、このマイクロストリップ線路と前記最上層円形パッチとの間にはこの最上層円形パッチへの給電用の導電路が形成されて、前記マイクロストリップ線路に第１の周波数の信号を供給することにより、前記最上層円形パッチから第１の周波数の電波を放射させ、前記マイクロストリップ線路に第２の周波数の信号を供給することにより、前記中間層円形導体板から第２の周波数の電波を放射させ、前記マイクロストリップ線路に第３の周波数の信号を供給することにより、前記中間層スロットリングから第３の周波数の電波を放射させる構造、構成を有して、前記第１の周波数を独立して決定することができることを特徴とするマルチバンドアンテナ。
【請求項２】
前記最上層円形状パッチの直径が、前記中間層円形導体板の直径より小さくなるようにした構造である、請求項１記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項３】
前記最上層円形パッチへの給電用の導電路が、スルーホール型構造又は導体細線で形成された構造である、請求項１記載のマルチバンドアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチバンドアンテナに関し、特に複数の電波を送受信することができるマルチバンドアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電波を送受信することができるマルチバンドアンテナの、従来例の１つとして、図３に示されたような構造のものがある。
このマルチバンドアンテナは、予め定められた大きさ、厚さ、及び誘電率を有する誘電体基板１００ｘと、この誘電体基板１００ｘの表側の面に、導電体薄板で円形状に形成、配置された円形パッチ２５０ｘと、この円形パッチ２５０ｘの外側に配置、形成されて、この円形パッチ２５０ｘと同一の中心点を有して円形状にくり抜かれた部分を含み、このくり抜かれた部分の縁と円形パッチ２５０ｘの外縁との間を幅が一定のスロットリング３６０ｘとする外側導体板３５０ｘと、を備え、また、誘電体基板１００ｘの裏面側には、給電用マイクロストリップ線路４００ｘを備えた構造となっており、給電用マイクロストリップ線路４００ｘに、第１の周波数の信号を供給することにより、円形パッチ２５０ｘから第１の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００ｘに、第２の周波数の信号を供給することにより、スロットリング３６０ｘから第２の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００ｘから円形パッチ２５０ｘ及びスロットリング３６０ｘを、上記第１，第２の周波数と対応する周波数の高調波の信号で励振することにより、これら高調波による第３，第４の周波数の電波を発生させる、構成となっている。
【０００３】
この例のマルチバンドアンテナでは、第１の周波数は円形パッチ２５０ｘの直径寸法等により決定することができ、また第２周波数は、スロットリング３６０ｘの各部寸法により決定することができるが、第３，第４の周波数は、上記第１，第２の周波数と対応する周波数の高調波となるため、独立して決定することはできない。
また、第２の周波数も、スロットリング３６０ｘの各部寸法のうちに円形パッチ２５０ｘの寸法も含むため、完全に独立して決定することができるとは言い難い。
【０００４】
なお、この例では、図４（ａ）に示すように、給電用マイクロストリップ線路４００ｙの長さを変えることにより、第３の周波数を制御するように試みているが、図４（ｂ）に示すように、その周波数の制御範囲は極めてわずかであり、この給電用マイクロストリップ線路４００ｙの長さで、第３の周波数の制御ができる、とは考え難い（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】Hooman Tehrani,Kai Chang,”MultifrequencyOperation of Microstrip-Fed Slot-Ring Antennas on Thin Low-DielectricPermittivity Substrates”,IEEE Transaction on Antennas andPropagation,Vol.50,No.9,pp.1299-1308,September.2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した背景技術におけるマルチバンドアンテナは、誘電体基板１００ｘの表側の面に、円形パッチ２５０ｘと、この円形パッチ２５０ｘの外側に、スロットリング３６０ｘを介して外側導体板３５０ｘとを形成、配置し、誘電体基板１００ｘの裏側の面には、給電用マイクロストリップ線路４００ｘを形成、配置して、この給電用マイクロストリップ線路４００ｘに、第１の周波数の信号を供給して円形パッチ２５０ｘから第１の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００ｘに第２の周波数の信号を供給して、スロットリング３６０ｘから第２の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００ｘから円形パッチ２５０ｘ及びスロットリング３６０ｘを高調波信号で励振することにより、これら高調波による第３，第４の周波数の電波を放射させる、構成となっており、第１の周波数は円形パッチ２５０ｘの直径寸法等で制御することができ、第２の周波数はスロットの各寸法等で制御することができるものの、第３，第４の周波数は円形パッチ２５０ｘ，スロットリング３６０ｘの寸法に左右される、上記第１の周波数と対応する周波数の高調波であるため、独立した形で決定することができない、という問題点があり、また上記第２の周波数も、スロットリング３６０ｘの各部寸法のうちに、第１の周波数を決定するための円形パッチ２５０ｘの寸法も含まれるため、完全に独立した形で、その周波数を決定することができない、という問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記背景技術における問題点に鑑みて第１の周波数を、完全に独立した形で決定することができて、多周波化が容易で多周波化における周波数の決定が容易となるマルチバンドアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のマルチバンドアンテナは、
複数の電波を送受信するマルチバンドアンテナであって、絶縁体を介して導電体薄板により積層形成された３つの層で前記複数の電波を送受信する３層積層構造を成し、前記３つの層のうちの、最上層には、円形状の最上層円形パッチが形成され、中間層には、前記最上層円形パッチに対し、これと直交しかつその中心点を通る中心軸を中心点とする円形状の中間層円形導体板と、この中間層円形導体板の外側に、この中間層円形導体板の外縁との間に一定間隔を有するようにくり抜かれた部分を含み、このくり抜かれた部分の縁と前記中間層円形導体板の外縁との間を中間層スロットリングとする中間層外側導体板と、が形成され、
最下層には、給電用のマイクロストリップ線路が形成されて、このマイクロストリップ線路と前記最上層円形パッチとの間にはこの最上層円形パッチへの給電用の導電路が形成されて、前記マイクロストリップ線路に第１の周波数の信号を供給することにより、前記最上層円形パッチから第１の周波数の電波を放射させ、前記マイクロストリップ線路に第２の周波数の信号を供給することにより、前記中間層円形導体板から第２の周波数の電波を放射させ、前記マイクロストリップ線路に第３の周波数の信号を供給することにより、前記中間層スロットリングから第３の周波数の電波を放射させる構造、構成を有して、前記第１の周波数を独立して決定することができることを特徴とする。
【０００８】
また、前記最上層円形状パッチの直径が、前記中間層円形導体板の直径より小さくなるようにした構造である、前記マルチバンドアンテナである。
【０００９】
更にまた、前記最上層円形パッチへの給電用の導電路が、スルーホール型構造又は導体細線で形成された構造である、前記マルチバンドアンテナである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマルチバンドアンテナは、絶縁体を介して導電体薄板により積層形成された３つの層で複数の電波を送受信する３層積層構造を成して、その最上層には最上層円形パッチが形成され、その中間層には、最上層円形パッチと中心点が重なる中間層円形導体板と、この中間層円形導体板外側に、その外縁との間に一定幅のスロットリングを有する中間層外側導体板とが形成され、その最下層には給電用マイクロストリップ線路が形成された構造を有して、給電用マイクロストリップ線路に、第１の周波数の信号を供給して最上層円形パッチから第１の周波数の電波を放射させ、第２の周波数の信号を供給して中間層円形導体板から第２の周波数の電波を放射させ、第３の周波数の信号を供給して中間層スロットリングから第３の周波数の電波を放射させる、構成となっているので、第１の周波数を、最上層円形パッチの寸法及び中間層円形導体板の寸法により、それぞれ独立して決定、制御することができて、多周波化の周波数制御が容易になる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の実施の形態は、
複数の電波を送受信するマルチバンドアンテナであって、絶縁体を介して導電体薄板により積層形成された３つの層で上記複数の電波を送受信する３層積層構造を成し、上記３つの層のうちの、最上層には、円形状の最上層円形パッチが形成され、中間層には、上記最上層円形パッチに対し、これと直交しかつその中心点を通る中心軸を中心点とする円形状の中間層円形導体板と、この中間層円形導体板の外側に、この中間層円形導体板の外縁との間に一定間隔を有するようにくり抜かれた部分を含み、このくり抜かれた部分の縁と上記中間層円形導体板の外縁との間を中間層スロットリングとする中間層外側導体板と、が形成され、
最下層には、給電用のマイクロストリップ線路が形成されて、このマイクロストリップ線路と上記最上層円形パッチとの間にはこの最上層円形パッチへの給電用の導電路が形成されて、上記マイクロストリップ線路に第１の周波数の信号を供給することにより、上記最上層円形パッチから第１の周波数の電波を放射させ、上記マイクロストリップ線路に第２の周波数の信号を供給することにより、上記中間層円形導体板から第２の周波数の電波を放射させ、上記マイクロストリップ線路に第３の周波数の信号を供給することにより、上記中間層スロットリングから第３の周波数の電波を放射させる構造、構成を有して、上記第１の周波数を独立して決定することができることを特徴とする。
【００１２】
そして、上記最上層円形パッチの直径が、上記中間層円形導体板の直径より小さくなるようにした構造であり、また、上記最上層円形パッチへの給電用の導波路が、スルーホール型構造又は導体細線で形成された構造である、構成を有している。
【実施例１】
【００１３】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例を示すマルチバンドアンテナの平面図、及び２方向それぞれから見た側面断面図である。
この実施例のマルチバンドアンテナは、
絶縁体である上層側誘電体１１０及び下層側誘電体１２０を介して導電体薄板により積層形成された３つの層で複数の電波を送受信する３層構造を成し、これら３つの層のうちの最上層は、上層側誘電体１１０の上表面に円形状の最上層円形パッチ２１０が形成され、その中間層は、上層側誘電体１１０と下層側誘電体１２０との間に積層されて、最上層円形パッチ２１０の直径より大きい直径を有して、この最上層円形パッチ２１０の中心点を通り、このパッチ（２１０）と直交する中心軸上に中心点を有する円形状の中間層円形導体板３１０と、この中間層円形導体板３１０の外側に、この中間円形導体板３１０の外縁との間に一定間隔を隔ててくり抜かれた部分を含み、このくり抜かれた部分の縁と中間円形導体板３１０の外縁との間を中間層スロットリング３３０とする中間層外側導体板３２０と、が形成され、その最下層は、下層側誘電体１２０の下表面に給電用マイクロストリップ線路４００が形成され、更に、このマイクロストリップ線路４００と最上層円形パッチ２１０との間には、このマイクロストリップ線路４００から最上層円形パッチ２１０への給電用の導電路である給電用スルーホール４５０が形成された構造を有している。なお、給電用スルーホール４５０は、単なる金属細線であってもよい。
【００１４】
そして、給電用マイクロストリップ線路４００に、第１の周波数の信号を供給することにより、最上層円形パッチ２１０から第１の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００に第２の周波数の信号を供給することにより、中間層円形導体板３１０から第２の周波数の電波を放射させ、給電用マイクロストリップ線路４００に第３の周波数の信号を供給することにより、中間層スロットリング３３０から第３の周波数の電波を放射させる、構成となっている。
【００１５】
そして、第１の周波数は最上層円形パッチ２１０の直径寸法により、また、第２の周波数は中間層円形導体板３１０の直径寸法により、それぞれ独立して決定することができる。なお、第３の周波数は中間層円形スロットリング３３０の各部の寸法で決まるが、これは中間層スロットリング３３０の寸法とも関わるので、第３の周波数は、第２の周波数を優先して決定することにより、従属的となる。
【００１６】
図２は、この実施例における周波数に対するリターンロスの変化を示す特性図である。この特性図において、周波数ｆ１，ｆ２又はｆ３を最上層円形パッチ２１０、中間層円形導体板３１０又は中間層スロットリング３３０の寸法により、独立的に変化、決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例を示すマルチバンドアンテナの平面図、及び２方向それぞれから見た側面断面図である。
【図２】図１に示されたマルチバンドアンテナの、周波数に対するリターンロス特性を示す特性図である。
【図３】従来のマルチバンドアンテナの一例を示す平面図、及び２方向それぞれから見た側面断面図である。
【図４】従来のマルチバンドアンテナにおける、給電用マイクロストリップ線路の長さを長くしたときの例を示す平面図、及び給電用マイクロストリップ線路の長さを変えたときの周波数に対するリターンロス特性の変化を示す特性図である。
【符号の説明】
【００１８】
１００ｘ  誘電体基板
１１０  上層側誘電体
１２０  下層側誘電体
２１０  最上層円形パッチ
２５０ｘ，２５０ｙ  円形パッチ
３１０  中間層円形導体板
３２０  中間層外側導体板
３３０  中間層スロットリング
３５０ｘ，３５０ｙ  外側導体板
３６０ｘ，３６０ｙ  スロットリング
４００，４００ｘ，４００ｙ  給電用マイクロストリップ線路
４５０  給電用スルーホール
【図１】
2006060266.tif 000003
【図２】
2006060266.tif 000004
【図３】
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【図４】
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