(57)【要約】【課題】従来、逆相給電回路が必要とされる高周波回路において、出力高周波信号間の位相差の１８０度からの変化は、高周波信号の伝送品質の劣化を招くという課題があった。【解決手段】誘電体基板１ａの表面に形成されたリング状ストリップ導体パターン２と、リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する接続部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と、接続部Ｐ１から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第１の入力側ストリップ導体パターン３ａと、接続部Ｐ２から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第１の出力側ストリップ導体パターン４ａと、接続部Ｐ３から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第２の出力側ストリップ導体パターン４ｂと、前記誘電体基板の裏面に形成された接地導体７とを備え、前記第１及び第２の出力側ストリップ導体パターンの長さを等しくした。【効果】広い周波数帯域に渡り出力信号間の位相差が逆相を維持することができる。【選択図】　　　　図１
2004032046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状伝送線路と、
前記リング状伝送線路の周上に位置する第１の接続部と、
前記第１の接続部から前記リング状伝送線路に沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、
前記第２の接続部から前記リング状伝送線路に沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、
前記第１の接続部に接続された入力側伝送線路と、
前記第２の接続部に接続された第１の出力側伝送線路と、
前記第３の接続部に接続された第２の出力側伝送線路と
を備え、
前記第１の出力側伝送線路と前記第２の出力側伝送線路の長さを等しくした
ことを特徴とする逆相給電回路。
【請求項２】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、
前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、
前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、
前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、
前記第１の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、
前記第２の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第１の出力側ストリップ導体パターンと、
前記第３の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第２の出力側ストリップ導体パターンと、
前記誘電体基板の裏面に形成された接地導体と
を備え、
前記第１の出力側ストリップ導体パターンと前記第２の出力側ストリップ導体パターンの長さを等しくした
ことを特徴とする逆相給電回路。
【請求項３】
第１の誘電体基板と、
前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、
前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、
前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、
前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、
前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、
前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、
前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、
前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、
互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、
前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、
前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段と
を備え、
前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくした
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
第１の誘電体基板と、
前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、
前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、
前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、
前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、
前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第１の入力側ストリップ導体パターンと、
一端に開放端を有するとともに他端が前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第２の入力側ストリップ導体パターンと、
前記第２の入力側ストリップ導体パターンの開放端に位置する第４の接続部と、
前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、
前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、
前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、
互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、
前記第５及び第６の接続部を結ぶ線分の中点と直交する直線上の前記平面導体パターン上に位置する第７の接続部と、
前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、
前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段と、
前記第４の接続部及び前記第７の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第３の接続手段と
を備え、
前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくした
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
前記平面導体パターンは、正方形である
ことを特徴とする請求項３又は４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記平面導体パターンは、円形である
ことを特徴とする請求項３又は４記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてマイクロ波及びミリ波帯における逆相給電回路及びこれを用いたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の逆相給電回路について図面を参照しながら説明する。図６は、例えば『Ｒ．Ｅ．Ｃｏｌｌｉｎ“Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ＭｉｃｒｏｗａｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”、Ｓｅｃｏｎｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ　Ｉｎｃ．、ｐｐ．４３７？４４２、１９９２』に示された従来の逆相給電回路の構成を示す図である。
【０００３】
図６において、１４はリング状線路、１５は入力側線路、１６ａは第１の出力側線路、１６ｂは第２の出力側線路、１７はアイソレーション線路である。
【０００４】
また、同図において、１８は入力端子、１９ａは第１の出力端子、１９ｂは第２の出力端子、２０はアイソレーション端子である。
【０００５】
さらに、同図において、Ｑ１は入力側線路１５とリング状線路１４の接続部、Ｑ２は第１の出力側線路１６ａとリング状線路１４の接続部、Ｑ３は第２の出力側線路１６ｂとリング状線路１４の接続部、Ｑ４はアイソレーション線路１７とリング状線路１４の接続部を表す。
【０００６】
入力側線路１５の端部に入力端子１８、第１の出力側線路１６ａの端部に第１の出力端子１９ａ、第２の出力側線路１６ｂの端部に第２の出力端子１９ｂ、アイソレーション線路１７の端部にアイソレーション端子２０が配設されている。
【０００７】
以下、所定の高周波信号が有する周波数帯域の中心周波数をｆ０、中心周波数ｆ０における伝搬波長をλ０とする。
【０００８】
リング状線路１４の周長は、伝搬波長λ０の３／２に設定され、リング状線路１４に位置する接続部Ｑ１とＱ２、Ｑ２とＱ４、Ｑ４とＱ３それぞれの周に沿った長さは、伝搬波長λ０の１／４に設定され、接続部Ｑ１とＱ３のリング状線路１４の周に沿った長さは、伝搬波長λ０の３／４に設定されている。
【０００９】
入力側線路１５、第１及び第２の出力側線路１６ａ、１６ｂ及びアイソレーション線路１７の特性インピーダンスはＺ０、リング状線路１４の特性インピーダンスＺｒは、Ｚ０に２の平方根を乗じたもので与えられ、入力端子１８、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂ、及びアイソレーション端子２０は、インピーダンスＺ０の負荷により終端されている。
【００１０】
以上のように構成される逆相給電回路は、ハイブリッドリング又はラットレースという名称で知られている。
【００１１】
つぎに、従来の逆相給電回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図７は、従来の逆相給電回路の伝送特性を示す図である。
【００１３】
入力端子１８に入力された高周波信号は、入力側線路１５を伝送し、接続部Ｑ１において２分配される。分配された２つの高周波信号は、それぞれ接続部Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に伝送される。この時、接続部Ｑ２に達する２つの高周波信号は、中心周波数ｆ０において同相となるため、第１の出力側線路１６ａを伝送し、第１の出力端子１９ａに出力される。
【００１４】
また、接続部Ｑ３に達する２つの高周波信号は、中心周波数ｆ０において同相となるため、第２の出力側線路１６ｂを伝送し、第２の出力端子１９ｂに出力される。これら第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂに出力される両高周波信号の振幅は等しい。
【００１５】
一方、接続部Ｑ４に達する２つの高周波信号は、中心周波数ｆ０において逆相となる。そのため、アイソレーション端子２０に高周波信号は伝送されない。
【００１６】
第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂに出力された両高周波信号は、中心周波数ｆ０において、接続部Ｑ１からＱ２までの長さと、接続部Ｑ１からＱ３までの長さの差である伝搬波長λ０の１／２、即ち１８０度の位相差が生じる。つまり、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂに出力される両高周波信号は、等振幅で且つ逆相となり、従って、逆相給電回路として動作する。
【００１７】
尚、図６に示したＥＥ’線に対して回路は対称になることから、第２の出力端子１９ｂに高周波信号を入力した場合は、入力端子１８、アイソレーション端子２０から高周波信号が出力され、上述した場合と同様な動作をする。
【００１８】
図７は、例えば、入力側線路１５、第１及び第２の出力側線路１６ａ、１６ｂ、及びアイソレーション線路１７の特性インピーダンスＺ０を５０Ω、リング状線路１４の特性インピーダンスＺｒを７０．７１Ω（＝Ｚ０×（２の平方根））とした時の逆相給電回路の伝送特性を表す。入力端子１８、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂ、及びアイソレーション端子２０は、インピーダンスＺ０の負荷、即ち５０Ωの負荷により終端している。
【００１９】
図７において、（ａ）は第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂから出力される高周波信号の位相差、（ｂ）は第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂから出力される高周波信号の振幅、（ｃ）は入力端子１８における高周波信号の反射振幅を表す。（ａ）から（ｃ）までのそれぞれの図において、横軸は周波数を表す。
【００２０】
図７（ａ）、及び（ｂ）に示すように、所定の高周波信号が有する周波数帯域の中心周波数ｆ０において、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂから出力される高周波信号は、等振幅で且つ逆位相となり、逆相給電回路として動作する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の逆相給電回路では、所定の高周波信号が有する周波数帯域の中心周波数ｆ０では、出力される２つの高周波信号は逆相となる。しかし、中心周波数ｆ０と異なる周波数では伝搬波長が変化するため、リング状線路１４の周長が伝搬波長λ０の３／２から変化する。このことから、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂに出力される高周波信号の位相差は、１８０度からずれる。
【００２２】
図７（ａ）に示したように、例えば、０．９５ｆ０〜１．０５ｆ０の周波数帯域、即ち比帯域１０％の周波数帯域において、第１及び第２の出力端子１９ａ、１９ｂに出力される高周波信号の位相差は、１８０度から±３．２度変化する。
【００２３】
一般に高周波通信では、少なからず周波数帯域幅を有する高周波信号が用いられている。ダイポールアンテナやバランスドミクサ、プッシュプル増幅器など、逆相給電回路が必要とされる高周波回路において、上述したような出力高周波信号間の位相差の１８０度からの変化は、高周波信号の伝送品質の劣化を招くという問題点があった。
【００２４】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、広い周波数に渡り、出力高周波信号間の位相差を１８０度に維持することができる逆相給電回路及びアンテナ装置を得ることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る逆相給電回路は、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状伝送線路と、前記リング状伝送線路の周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状伝送線路に沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状伝送線路に沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部に接続された入力側伝送線路と、前記第２の接続部に接続された第１の出力側伝送線路と、前記第３の接続部に接続された第２の出力側伝送線路とを備え、前記第１の出力側伝送線路と前記第２の出力側伝送線路の長さを等しくしたものである。
【００２６】
この発明の請求項２に係る逆相給電回路は、誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、前記第２の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第１の出力側ストリップ導体パターンと、前記第３の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第２の出力側ストリップ導体パターンと、前記誘電体基板の裏面に形成された接地導体とを備え、前記第１の出力側ストリップ導体パターンと前記第２の出力側ストリップ導体パターンの長さを等しくしたものである。
【００２７】
この発明の請求項３に係るアンテナ装置は、第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段とを備え、前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくしたものである。
【００２８】
この発明の請求項４に係るアンテナ装置は、第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第１の入力側ストリップ導体パターンと、一端に開放端を有するとともに他端が前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第２の入力側ストリップ導体パターンと、前記第２の入力側ストリップ導体パターンの開放端に位置する第４の接続部と、前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、前記第５及び第６の接続部を結ぶ線分の中点と直交する直線上の前記平面導体パターン上に位置する第７の接続部と、前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段と、前記第４の接続部及び前記第７の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第３の接続手段とを備え、前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくしたものである。
【００２９】
この発明の請求項５に係るアンテナ装置は、前記平面導体パターンを、正方形としたものである。
【００３０】
この発明の請求項６に係るアンテナ装置は、前記平面導体パターンを、円形としたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る逆相給電回路について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る逆相給電回路の構成を示す図であり、（ａ）は逆相給電回路の表面を示し、（ｂ）は（ａ）のＡＡ’断面を示す。また、図２は、図１に示した逆相給電回路の等価回路を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
以下、所定の高周波信号が有する周波数帯域の中心周波数をｆ０、中心周波数ｆ０における伝搬波長をλ０とする。
【００３３】
図１において、１ａは第１の誘電体基板、２は真円の形を有するリング状ストリップ導体パターン、３ａは第１の入力側ストリップ導体パターン、４ａは第１の出力側ストリップ導体パターン、４ｂは第２の出力側ストリップ導体パターンである。
【００３４】
また、同図において、５ａは第１の入力端子、６ａは第１の出力端子、６ｂは第２の出力端子、７は接地導体である。
【００３５】
Ｐ１はリング状ストリップ導体パターン２と第１の入力側ストリップ導体パターン３ａの接続部、Ｐ２はリング状ストリップ導体パターン２と第１の出力側ストリップ導体パターン４ａの接続部、Ｐ３はリング状ストリップ導体パターン２と第２の出力側ストリップ導体パターン４ｂの接続部である。
【００３６】
第１の入力側ストリップ導体パターン３ａと第１及び第２の出力側ストリップ導体パターン４ａ、４ｂの導体幅及び厚さは同一である。また、第１及び第２の出力側ストリップ導体パターン４ａ、４ｂの長さは同一である。
【００３７】
図２において、８はリング状ストリップ線路、９ａは第１の入力側ストリップ線路、１０ａは第１の出力側ストリップ線路、１０ｂは第２の出力側ストリップ線路である。
【００３８】
図１に示すように、第１の誘電体基板１ａの表面に、リング状ストリップ導体パターン２と、第１の入力側ストリップ導体パターン３ａと、第１及び第２の出力側ストリップ導体パターン４ａ、４ｂが形成され、裏面に接地導体７が形成されている。
【００３９】
リング状ストリップ導体パターン２と第１の入力側ストリップ導体パターン３ａは、接続部Ｐ１において接続され、リング状ストリップ導体パターン２と第１の出力側ストリップ導体パターン４ａは、接続部Ｐ２において接続され、リング状ストリップ導体パターン２と第２の出力側ストリップ導体パターン４ｂは、接続部Ｐ３において接続されている。
【００４０】
また、第１の入力側ストリップ導体パターン３ａ、第１の出力側ストリップ導体パターン４ａ及び第２の出力側ストリップ導体パターン４ｂが延在する第１の誘電体基板１ａの端部に、それぞれ、第１の入力端子５ａ、第２の出力端子６ａ及び第３の出力端子６ｂが配設されている。
【００４１】
第１の誘電体基板１ａ、リング状ストリップ導体パターン２及び接地導体７によって、リング状ストリップ線路８が形成されている。また、第１の誘電体基板１ａ、第１の入力側ストリップ導体パターン３ａ及び接地導体７によって、第１の入力側ストリップ線路９ａが形成されている。更に、第１の誘電体基板１ａ、第１及び第２の出力側ストリップ導体パターン４ａ、４ｂ並びに接地導体７によって、第１及び第２の出力側ストリップ線路１０ａ、１０ｂが形成されている。
【００４２】
リング状ストリップ線路８を伝送する高周波信号の中心周波数ｆ０における伝搬波長λ０は、第１の誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、リング状ストリップ導体パターン２の幅と厚さで決まる。リング状ストリップ導体パターン２の周長は、伝搬波長λ０の３／２の長さを有している。接続部Ｐ１とＰ２は、リング状ストリップ導体パターン２に沿って伝搬波長λ０の１／４離れており、接続部Ｐ２とＰ３は、リング状ストリップ導体パターン２に沿って伝搬波長λ０の１／２離れており、接続部Ｐ１とＰ３は、リング状ストリップ導体パターン２に沿って伝搬波長λ０の３／４離れている。
【００４３】
上述したリング状ストリップ線路８、第１の入力側ストリップ線路９ａ、第１及び第２の出力側ストリップ線路１０ａ、１０ｂの特性インピーダンスは、第１の誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、それぞれの線路を構成するストリップ導体パターンの幅と厚さで決まる。ここでは、同一のストリップ導体パターン幅を有する第１の入力側ストリップ線路９ａと第１及び第２の出力側ストリップ線路１０ａ、１０ｂの特性インピーダンスをＺ０、リング状ストリップ線路８の特性インピーダンスをＺｒとし、従来の逆相給電回路と同様に、ＺｒはＺ０に２の平方根を乗じた値とする。
【００４４】
つぎに、この実施の形態１に係る逆相給電回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図３は、図２に示した等価回路に基づく逆相給電回路の伝送特性の一例を示す図である。
【００４６】
図３において、（ａ）は第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂから出力される高周波信号の位相差、（ｂ）は第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂから出力される高周波信号の振幅、（ｃ）は第１の入力端子５ａにおける高周波信号の反射振幅を表す。（ａ）から（ｃ）までのそれぞれの図において、横軸は周波数を表す。
【００４７】
第１の入力端子５ａに入力された高周波信号は、第１の入力側ストリップ線路９ａを伝送し、接続部Ｐ１において２分配される。分配された２つの高周波信号は、それぞれ接続部Ｐ２、Ｐ３に伝送される。この時、接続部Ｐ２に達する２つの高周波信号は、中心周波数ｆ０において同相となるため、第１の出力側線路１０ａを伝送し、第１の出力端子６ａに出力される。
【００４８】
また、接続部Ｐ３に達する２つの高周波信号は、中心周波数ｆ０において同相となるため、第２の出力側線路１０ｂを伝送し、第２の出力端子６ｂに出力される。これら第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂに出力される両高周波信号の振幅は等しい。
【００４９】
第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂに出力された両高周波信号は、中心周波数ｆ０において、接続部Ｐ１からＰ２までの長さと、接続部Ｐ１からＰ３までの長さの差である伝搬波長λ０の１／２、即ち１８０度の位相差が生じる。つまり、第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂに出力される両高周波信号は、等振幅で且つ逆相となり、従って、逆相給電回路として動作する。
【００５０】
図３は、図２に示した等価回路において、例えば、Ｚ０を５０Ω、Ｚｒを７０．７１Ω（＝Ｚ０×（２の平方根））とした時の逆相給電回路の伝送特性を表す。ここでは、第１の入力端子５ａ、第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂにおいて、第１の入力側ストリップ線路９ａ、第１及び第２の出力側ストリップ線路１０ａ、１０ｂの特性インピーダンスＺ０と同一のインピーダンスである５０Ωの負荷により終端している。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、中心周波数ｆ０において、第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂから出力される高周波信号の位相差は逆相となる。また、中心周波数ｆ０から外れた周波数においても１８０度からの変化は小さい。例えば、０．９５ｆ０〜１．０５ｆ０の周波数範囲、即ち比帯域１０％の周波数範囲において、第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂに出力される高周波信号の位相差は、１８０±０．１度以内となる。
【００５２】
また、図３（ｂ）に示した第１及び第２の出力端子６ａ、６ｂに出力される高周波信号の振幅、及び図３（ｃ）に示した第１の入力端子５ａにおける反射振幅は、図７（ｂ）、及び（ｃ）に示した従来の逆相給電回路とほぼ同等の特性が得られている。
【００５３】
このように、良好な入力反射特性と出力分配特性を有し、広い周波数帯域に渡り、出力信号間の位相差が逆相を維持する逆相給電回路を得ることができる。
【００５４】
本実施の形態１によれば、良好な入力反射特性と出力分配特性を有し、広い周波数帯域に渡り出力信号間の位相差が逆相を維持することができるとともに、平面回路で構成することができる逆相給電回路を実現することができる効果がある。
【００５５】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置について図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。図４の（ａ）は表面を示し、（ｂ）は裏面を示す。また、図５の（ａ）は図４（ａ）のＢＢ’断面を示し、（ｂ）は図４（ａ）のＣＣ’断面を示す。なお、図１及び図２に示した例と同一部分には同一、又は相当の符号を付している。
【００５６】
図４及び図５において、１１は上記実施の形態１に示した逆相給電回路、１ｂは第２の誘電体基板、３ｂは第２の入力側ストリップ導体パターン、５ｂは第２の入力端子、９ｂは第２の入力側ストリップ線路、１２は正方形導体パターン、１３は金属で形成された接続手段である。
【００５７】
また、同図において、Ｐ４は第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂと接続手段１３の接続部、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７は正方形導体パターン１２と接続手段１３の接続部である。
【００５８】
第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂの導体幅及び厚さは、逆相給電回路１１の構成要素である第１の入力側ストリップ導体パターン３ａの導体幅及び厚さと同一である。
【００５９】
逆相給電回路１１が形成される第１の誘電体基板１ａの表面に、第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂが形成され、第１の誘電体基板１ａの裏面に接地導体７が形成されている。接地導体７の裏面に第２の誘電体基板１ｂが配置され、第２の誘電体基板１ｂの裏面に、正方形導体パターン１２が形成されている。
【００６０】
第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂは、一端に開放端を有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に延在するように形成され、その端部に第２の入力端子５ｂが配設されている。
【００６１】
接続手段１３は、第１の誘電体基板１ａの表面に形成された導体パターンと、第１及び第２の誘電体基板１ａ、１ｂを貫通する金属導体で構成される。接地導体７には、導体がパターンニングされていない部分（図４において、丸い破線で示した内部）を設け、接続手段１３の金属導体は接地導体７と接触させずに、導体がパターンニングされていない部分を貫通するように配置されている。尚、それぞれの接続手段１３は、同一の長さを有するなど、同一の構造である。
【００６２】
接続手段１３を介して、接続部Ｐ２とＰ５、Ｐ３とＰ６、Ｐ４とＰ７が接続されている。接続部Ｐ５とＰ６は、正方形導体パターン１２の一辺の中央部に、互いに対向する位置に設けられている。また、接続部Ｐ７は、接続部Ｐ５とＰ６が位置する辺と異なる、正方形導体パターン１２の一辺の中央部に配置されている。
【００６３】
第１の誘電体基板１ａ、第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂ及び接地導体７によって、第２の入力側ストリップ線路９ｂが形成されている。この第２の入力側ストリップ線路９ｂの特性インピーダンスは、第１の誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂの導体幅と厚さで決まり、上述したように、第２の入力側ストリップ導体パターン３ｂの導体幅及び厚さは、逆相給電回路１１の構成要素である第１の入力側ストリップ導体パターン３ａの導体幅及び厚さと同一としているので、第２の入力側ストリップ線路９ｂの特性インピーダンスはＺ０となる。
【００６４】
一方、第２の誘電体基板１ｂ、正方形導体パターン１２及び接地導体７によって、ストリップアンテナが形成されている。正方形導体パターン１２の一辺は、ストリップアンテナとして動作させるため、第２の誘電体基板１ｂの誘電率と所定の周波数によって決まる伝搬波長λｓの半分の長さになるように設定されている。
【００６５】
正方形導体パターン１２に配置された接続部Ｐ５、Ｐ６及びＰ７は、上記ストリップアンテナに所定の高周波信号を給電するための給電部となる。
【００６６】
尚、第２の入力端子５ｂに入力される高周波信号は、第１の入力端子５ａに入力される高周波信号と同一の周波数帯域を有する。
【００６７】
つぎに、この実施の形態２に係るアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６８】
第１の入力端子５ａに入力された高周波信号は、上記実施の形態１に示した逆相給電回路１１を介して、接続部Ｐ２及びＰ３に出力される。これら接続部Ｐ２、Ｐ３に出力されたそれぞれの高周波信号は、中心周波数ｆ０において、同じ振幅で且つ逆相となる。これら両高周波信号は、接続手段１３を介して接続部Ｐ５、Ｐ６に達し、ストリップアンテナに電力が給電され、電波が放射される。以上を動作（１）とする。
【００６９】
一方、第２の入力端子５ｂに入力された高周波信号は、第２の入力側ストリップ線路９ｂを伝送し、接続部Ｐ４から接続手段１３を介して接続部Ｐ７に達し、ストリップアンテナに電力が給電され、電波が放射される。以上を動作（２）とする。
【００７０】
上記の動作（１）において、接続部Ｐ５とＰ６に給電される高周波信号は、中心周波数ｆ０において逆相となるため、ストリップアンテナに仮想的な接地面（図４（ｂ）のＤＤ’断面）が形成される。接続部Ｐ７は、上記仮想的な接地面上に位置するため、接続部Ｐ５、Ｐ６と電気的に結合せずに動作する。
【００７１】
また、上記の動作（２）において、接続部Ｐ７に給電される高周波信号は、接続部Ｐ５とＰ６と電気的な結合が生じる。この結合により生じる高周波信号は、接続部Ｐ５とＰ６において同相となる。この結合による両信号の一部は、接続手段１３を介して逆相給電回路１１に伝送される。しかし、接続部Ｐ１において、両信号は同振幅で逆相となるため打ち消しとなり、第１の入力端子５ａに戻ることはない。また、この結合による両信号のもう一部は、ストリップアンテナ上に電流を誘起する。しかし、この電流はＤＤ’断面に対して互いに反対向きとなるため、この電流による不要な電波は、ほとんど放射されない。
【００７２】
このように、動作（１）と動作（２）において、所定の高周波信号が給電される一方の接続部と他方の接続部は、電気的にほとんど影響せずに動作する。そのため、接続部Ｐ５、Ｐ６に給電される高周波信号によって放射される電波の偏波と、接続部Ｐ７に給電される高周波信号によって放射される電波の偏波は、互いにほぼ直交する。
【００７３】
第１及び第２の入力端子５ａ、５ｂに同時に高周波信号を入力させた場合、ストリップアンテナから放射される電波は、上述した動作（１）と動作（２）により放射される電波の重ね合わせとなる。上述したように、高周波信号が給電される一方の接続部と他方の接続部は、電気的にほとんど影響せずに動作するため、互いに直交した偏波を有する電波がストリップアンテナから放射される。
【００７４】
また、所定の高周波信号が有する周波数帯域の中心周波数ｆ０から外れた周波数においても、上記実施の形態１に示した通り、逆相給電回路１１の接続部Ｐ２とＰ３を伝送する両高周波信号の位相差は、ほぼ逆相に維持されるため、互いに直交した偏波を有する電波がストリップアンテナから放射される。
【００７５】
本実施の形態２によれば、実施の形態１に示した逆相給電回路を用いることで、広い周波数範囲に渡り、直交した偏波を有する電波を放射することができるアンテナ装置を構成することができる効果がある。
なお、この例では導体パターン１２が正方形の場合の構成について説明したが、長方形や円形など接続部Ｐ５、Ｐ６を結ぶ線分に対称な導体パターンとして、接続部Ｐ５、Ｐ６を結ぶ線分の中点と直交する直線上の導体パターン１２上に接続部Ｐ７を設けた構成としても良い。
【００７６】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る逆相給電回路は、以上説明したとおり、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状伝送線路と、前記リング状伝送線路の周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状伝送線路に沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状伝送線路に沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部に接続された入力側伝送線路と、前記第２の接続部に接続された第１の出力側伝送線路と、前記第３の接続部に接続された第２の出力側伝送線路とを備え、前記第１の出力側伝送線路と前記第２の出力側伝送線路の長さを等しくしたので、良好な入力反射特性と出力分配特性を有し、広い周波数帯域に渡り出力信号間の位相差が逆相を維持することができるとともに、平面回路で構成することができるという効果を奏する。
【００７７】
この発明の請求項２に係る逆相給電回路は、以上説明したとおり、誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、前記第２の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第１の出力側ストリップ導体パターンと、前記第３の接続部から前記誘電体基板の端部に向かって延在する第２の出力側ストリップ導体パターンと、前記誘電体基板の裏面に形成された接地導体とを備え、前記第１の出力側ストリップ導体パターンと前記第２の出力側ストリップ導体パターンの長さを等しくしたので、良好な入力反射特性と出力分配特性を有し、広い周波数帯域に渡り出力信号間の位相差が逆相を維持することができるとともに、平面回路で構成することができるという効果を奏する。
【００７８】
この発明の請求項３に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する入力側ストリップ導体パターンと、前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段とを備え、前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくしたので、広い周波数範囲に渡り、安定した電波を放射することができるという効果を奏する。
【００７９】
この発明の請求項４に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の表面に形成され、周長が所定の伝搬波長の３／２のリング状ストリップ導体パターンと、前記リング状ストリップ導体パターンの周上に位置する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って所定の伝搬波長の１／４離れた周上に位置する第２の接続部と、前記第２の接続部から前記リング状ストリップ導体パターンに沿って、前記第１の接続部から遠ざかる向きに、所定の伝搬波長の１／２離れた周上に位置する第３の接続部と、前記第１の接続部から前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第１の入力側ストリップ導体パターンと、一端に開放端を有するとともに他端が前記第１の誘電体基板の端部に向かって延在する第２の入力側ストリップ導体パターンと、前記第２の入力側ストリップ導体パターンの開放端に位置する第４の接続部と、前記第１の誘電体基板の裏面に形成された接地導体と、前記接地導体の裏面に形成された第２の誘電基板と、前記第２の誘電体基板の裏面に形成された平面導体パターンと、互いに対向して前記平面導体パターン上に位置する第５及び第６の接続部と、前記第５及び第６の接続部を結ぶ線分の中点と直交する直線上の前記平面導体パターン上に位置する第７の接続部と、前記第２の接続部及び前記第５の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第１の接続手段と、前記第３の接続部及び前記第６の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第２の接続手段と、前記第４の接続部及び前記第７の接続部を前記接地導体と接触させずに接続する第３の接続手段とを備え、前記第１の接続手段と前記第２の接続手段の長さを等しくしたので、広い周波数範囲に渡り、直交した偏波を有する電波を放射することができるという効果を奏する。
【００８０】
この発明の請求項５に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、前記平面導体パターンを、正方形としたので、広い周波数範囲に渡り、安定した電波を放射することができるという効果を奏する。
【００８１】
この発明の請求項６に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、前記平面導体パターンを、円形としたので、広い周波数範囲に渡り、安定した電波を放射することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る逆相給電回路の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る逆相給電回路の等価回路の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る逆相給電回路の伝送特性を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の断面構成を示す図である。
【図６】従来の逆相給電回路の構成を示す図である。
【図７】従来の逆相給電回路の伝送特性を示す図である。
【符号の説明】
１ａ　第１の誘電体基板、１ｂ　第２の誘電体基板、２　リング状ストリップ導体パターン、３ａ　第１の入力側ストリップ導体パターン、３ｂ　第２の入力側ストリップ導体パターン、４ａ　第１の出力側ストリップ導体パターン、４ｂ第２の出力側ストリップ導体パターン、５ａ　第１の入力端子、５ｂ　第２の入力端子、６ａ　第１の出力端子、６ｂ　第２の出力端子、７　接地導体、８　リング状ストリップ線路、９ａ　第１の入力側ストリップ線路、９ｂ　第２の入力側ストリップ線路、１０ａ　第１の出力側ストリップ線路、１０ｂ　第２の出力側ストリップ線路、１１　逆相給電回路、１２　正方形導体パターン、１３　接続手段、Ｐ１　接続部、Ｐ２　接続部、Ｐ３　接続部、Ｐ４　接続部、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７　接続部。
【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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