(57)【要約】【課題】複数の周波数帯において単一周波数用のマイクロストリップアンテナと同等の特性が得られる、多周波マイクロストリップアンテナを提供する。【解決手段】アース板上に複数の誘電体基板を搭載してなる多周波マイクロストリップアンテナにおいて、アース板に搭載する第１の誘電体基板の表面に第１の放射電極を具え、第１の誘電体基板の表面に搭載する第２の誘電体基板の表面に、積層方向において第１の放射電極の周囲に位置する環状の第２の放射電極を具える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アース板上に複数の誘電体基板を搭載してなる多周波マイクロストリップアンテナにおいて、
アース板に搭載する第１の誘電体基板の表面に第１の放射電極を具え、
第１の誘電体基板の表面に搭載する第２の誘電体基板の表面に、積層方向において第１の放射電極の周囲に位置する環状の第２の放射電極を具えたことを特徴とする多周波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２】
複数の誘電体基板を積層してなる多周波マイクロストリップアンテナにおいて、
第１の誘電体基板の裏面のほぼ全面にアース電極を具えるとともに表面に第１の放射電極を具え、
第１の誘電体基板の表面に積層する第２の誘電体基板の表面に、積層方向において第１の放射電極の周囲に位置する環状の第２の放射電極を具えたことを特徴とする多周波マイクロストリップアンテナ。
【請求項３】
それぞれの誘電体基板に形成された貫通孔を介して給電ピンによって放射電極に給電される請求項１または請求項２記載の多周波マイクロストリップアンテナ。
【請求項４】
それぞれの誘電体基板に形成された放射電極に電磁結合によって給電される請求項１または請求項２記載の多周波マイクロストリップアンテナ。
【請求項５】
第３の誘電体基板が積層され、その表面に積層方向において第２の放射電極の周囲に位置する第３の放射電極を具えた請求項１または請求項２記載の多周波マイクロストリップアンテナ。
【請求項６】
第２の誘電体基板の第２の放射電極の周囲に環状の第３の放射電極を具えた請求項１または請求項２記載の多周波マイクロストリップアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の周波数帯を利用する無線機器用の多周波マイクロストリップアンテナに係るもので、ＩＴＳ（ＧＰＳ、ＶＩＣＳ、ＥＴＣ）や無線ＬＡＮ等のシステムに利用できる多周波マイクロストリップアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開２００１−６０８２３号公報
【特許文献】特開２００１−１２７５２９号公報
【０００３】
マイクロストリップアンテナを多周波で利用しようとする場合、従来は図８（Ａ）に示したように、同じ誘電体基板の表面に同心状に各周波数に対応するパッチ（放射電極）を形成している。
【０００４】
通常マイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ）の厚み（高さ）は、周波数に対応した最適な厚みが選定される。しかし、上記の構造では各パッチの高さは同じとなるので、すべてのパッチについて最適な高さを維持することができない。
【０００５】
そのため、円偏波のときの軸比特性や周波数帯域幅などは単一周波数のパッチアンテナに比べて劣化してしまうことが避けられない。無線ＬＡＮのような広い周波数帯域を必要とする場合には、複数の周波数帯において同時に満足できる特性を得ることが困難となる場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、複数の周波数帯において単一周波数用のマイクロストリップアンテナと同等の特性が得られる、多周波マイクロストリップアンテナを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘電体基板を多層化して、高さの異なる位置に放射電極を形成することによって上記の課題を解決するものである。
【０００８】
すなわち、アース板上に複数の誘電体基板を搭載してなる多周波マイクロストリップアンテナにおいて、アース板に搭載する第１の誘電体基板に第１の放射電極を具え、第１の誘電体基板の表面に搭載する第２の誘電体基板の表面に、積層方向において第１の放射電極の周囲に位置する環状の第２の放射電極を具えたことに特徴を有するものである。
【０００９】
あるいは、複数の誘電体基板を積層してなる多周波マイクロストリップアンテナにおいて、第１の誘電体基板の裏面のほぼ全面にアース電極を具えるとともに表面に第１の放射電極を具え、第１の誘電体基板の表面に積層する第２の誘電体基板の表面に、積層方向において第１の放射電極の周囲に位置する環状の第２の放射電極を具えたことに特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
２周波数帯に使用する場合、以下のものが構成要素となる。
▲１▼高い周波数帯用の第１の放射電極を表面に形成した第１の誘電体基板。
▲２▼低い周波数帯用の環状の第２の放射電極を表面に形成し、第１の誘電体基板の表面に積層する第２の誘電体基板。
▲３▼第１の誘電体基板の裏面側に位置するアース電極。
３周波数帯に使用する場合には、第３の放射電極を具えた第３の誘電体基板をさらに重ねる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示すＲＦ−ＬＡＮ用アンテナ（２．４５ＧＨｚ／５．２ＧＨｚ）の分解斜視図で、アース板１７の上に第１の誘電体基板１１と第２の誘電体基板１２を重ねて構成したものである。アース板１７は３０×３０ｍｍの金属板で給電点に対応した位置にスルーホールが形成されている。
【００１２】
誘電体基板１１、１２はいずれも誘電率が７．９で２１×２１ｍｍのサイズで厚さは３ｍｍとした。第１の誘電体基板１１の表面の中央には７×７ｍｍの正方形の第１の放射電極１４を形成した。この場合、電極の中心線上のインピーダンス整合点２箇所に給電するために、その位置に形成された貫通孔を介して給電ピンで給電される。
【００１３】
第２の誘電体基板１２の表面には第２の放射電極１５が形成されている。この第２の放射電極は内側の１辺が１２ｍｍ、外側の１辺が１９ｍｍとなるように、第１の放射電極１４と積層方向で重ならないように形成されている。電極の中心から７．５ｍｍの２点に貫通孔を設け、その位置に対応する第１の誘電体基板にも貫通孔を設ける。放射電極１５にはその貫通孔を介して給電ピンによって給電される。
【００１４】
上記の誘電体基板１１、１２とアース板が接合されてマイクロストリップアンテナが構成され、プリント配線基板に搭載されて使用される。このように構成された２層構造の２周波円偏波マイクロストリップアンテナ（２．４５ＧＨｚ／５．２ＧＨｚ）の特性を図２〜図５に示す。図２は２．４ＧＨｚ帯での利得−周波数特性を示すもので、図３は指向性を示したものである。図４は同様に５．２ＧＨｚ帯での利得−周波数を示すもので、図５指向性を示したものである。これらの結果は、本発明による構造を採用することによって、単一周波数用のアンテナと同様な特性が得られることを示している。
【００１５】
図９は、放射電極９４をオフセット配置したもので、前記の実施例と同様に構成できる。また、図１０は放射電極１０４と放射電極１０５との間隔を変えて構成したものである。図６は本発明の他の実施例を示す分解斜視図で、第１の誘電体基板６１、第２の誘電体基板６２に第３の誘電体基板６３を重ねたものである。第３の誘電体基板６３の表面には、第２の放射電極６５の外側に位置する第３の放射電極６６が形成される。給電の構造は前期の例と同様である。この構造は、ＩＴＳ用のアンテナとして、１．５ＧＨｚ帯円偏波のＧＰＳ用、２．５ＧＨｚ帯直線偏波のＶＩＣＳ用、５．８ＧＨｚ帯円偏波のＥＴＣ用などのアンテナを一体に構成することが可能となる。
【００１６】
図７は第２の放射電極７５と第３の放射電極７６を第２の誘電体基板７２の表面に形成したもので、図６と同じ用途のアンテナを実現できる。なお、放射電極（パッチ）は円形であっても同様に構成できる。また、アース板を第１の誘電体基板の裏面の全面電極によるアース電極としてもよい。給電構造としては給電ピンだけでなく、容量結合によるものなど、電磁結合手段を任意に選択できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、同心状に放射電極を配置することにより、最も低周波帯のアンテナの寸法と同じ寸法で小型の多周波マイクロストリップアンテナを構成できる。それぞれのアンテナ未最適な厚みを選択することができるので、各周波数帯で必要な周波数帯域幅を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す分解斜視図
【図２】その特性の説明図
【図３】その特性の説明図
【図４】その特性の説明図
【図５】その特性の説明図
【図６】本発明の他の実施例を示す分解斜視図
【図７】本発明の他の実施例を示す分解斜視図
【図８】従来の多周波マイクロストリップアンテナの（Ａ）平面図、（Ｂ）底面図
【図９】本発明の他の実施例を示す平面図
【図１０】本発明の他の実施例を示す平面図
【符号の説明】
１１、６１：第１の誘電体基板
１２、６２、７２：第２の誘電体基板
６３：第３の誘電体基板
１４、９４、１０４：第１のパッチ（放射電極）
１５、７５、１０５：第２のパッチ（放射電極）
６６、７６：第３のパッチ（放射電極）
１７：アース板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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