(57)【要約】【課題】  軸比の補正が安価かつ簡便に行えて汎用性に富む２点給電方式の円偏波アンテナ装置を提供すること。【解決手段】  給電線路４の信号分配部４ａから第１および第２の分岐給電線路５，６が二股状に分岐して放射導体３の給電点Ｐ１，Ｐ２に接続されている２点給電方式の円偏波アンテナ装置１において、９０度位相差回路を構成する一方の第１の分岐給電線路５に所定間隔を存して対向する一対の補正部品搭載部５ｂを予め形成しておき、放射導体３から放射される円偏波の軸比を補正する際に、この補正部品搭載部５ｂを半田ランドとしてチップインダクタ１０を第１の分岐給電線路５に並列に接続して電気長を変更するようにした。また、軸比の補正が不要な場合には、分岐給電線路５にチップインダクタを付設することなく使用する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体に所定間隔を存して面対向された放射導体と、給電線路の信号分配部から二股に分岐して延出する第１および第２の分岐給電線路とを備え、これら第１および第２の分岐給電線路を９０度の位相差が生じるように互いに異なる電気長に設定して前記放射導体の異なる給電点に接続すると共に、電気長が長い方の前記第１の分岐給電線路に所定間隔を存して対向する一対の補正部品搭載部を形成し、これら補正部品搭載部を半田ランドとしてチップインダクタを前記第１の分岐給電線路に並列に接続して電気長を変更するようにしたことを特徴とする円偏波アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第１の分岐給電線路が略平行に延びるパターンを有し、これらパターンに前記補正部品搭載部を突出形成したことを特徴とする円偏波アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２点給電方式の円偏波アンテナ装置に係り、特に、軸比の補正に好適な円偏波アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２点給電方式の円偏波アンテナ装置は、電気長が異なる２本の分岐給電線路を介して放射導体の異なる給電点に給電することにより、空間的に直交して位相が９０度ずれた二つのモードを励振させるというものであり、放射導体からは各モードに対応する直線偏波が放射されるため、実質的に円偏波の放射と見なすことができる。ここで、電気長が異なる２本の分岐給電線路は９０度位相差回路を構成しており、使用周波数の波長をλとしたとき、一方の分岐給電線路の電気長を他方の分岐給電線路の電気長よりもλ／４だけ長く設定しておけば、これら２本の分岐給電線路の結合部（信号分配部）に供給された同相の給電信号に９０度の位相差を生じさせて各給電点に給電することが可能となる。
【０００３】
このような２点給電方式の円偏波アンテナ装置においては、正方形状や円形状の放射導体を接地導体に対して略平行に配置すると共に、この放射導体の２箇所の給電点に接続された２本の分岐給電線路をマイクロストリップラインによって形成することが多い。また、放射導体から放射される円偏波の軸比を向上させるために、分岐給電線路のパターン形状を変更するなどしてインピーダンスを調整することにより電気長の修正を行うという技術が、従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、９０度位相差回路を構成する分岐給電線路のパターン幅や長さを変えたり、分岐給電線路に遅延線路を追加したり、分岐給電線路にチップ部品を直列に接続して給電点との間の容量値を変化させることによって、最適な軸比が得られるように分岐給電線路の電気長を修正することができる。
【特許文献１】特開２００３−２９８３４２号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の円偏波アンテナ装置を車両等に装着する際には専用の取付金具（ブラケット）が用いられるが、こうしたブラケットはアンテナのグラウンドとして動作するので、ブラケットの大きさや形状が円偏波の軸比に影響を及ぼしやすい。そのため、適用されるブラケットの種類に応じて予め軸比の補正を行っておかないと、円偏波アンテナ装置を装着した段階で軸比特性が劣化してしまう虞がある。また、この種の円偏波アンテナ装置において、軸比を補正するために放射導体のパターン形状を変更しようとすると、極めて煩雑な作業を余儀なくされてしまうので、９０度位相差回路を構成する分岐給電線路の電気長を修正して軸比補正を行ったほうがコスト面で有利である。しかしながら、前述した従来技術では、分岐給電線路の電気長を修正するために、そのパターン幅や長さを変えたり、遅延線路を追加したパターン形状に変更したり、あるいはチップ部品が直列接続できるようにパターン形状を変更していたので、いずれの手法を選択しても印刷用のマスクを別途作製して分岐給電線路を作り直さなければならない。つまり、分岐給電線路の電気長を修正するためにパターン形状の変更を行うと、必然的に相応の費用が嵩むため、必ずしも安価かつ簡便に軸比の補正が行えるわけではなかった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、軸比の補正が安価かつ簡便に行えて汎用性に富む２点給電方式の円偏波アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の円偏波アンテナ装置では、接地導体に所定間隔を存して面対向された放射導体と、給電線路の信号分配部から二股に分岐して延出する第１および第２の分岐給電線路とを備え、これら第１および第２の分岐給電線路を９０度の位相差が生じるように互いに異なる電気長に設定して前記放射導体の異なる給電点に接続すると共に、電気長が長い方の前記第１の分岐給電線路に所定間隔を存して対向する一対の補正部品搭載部を形成し、これら補正部品搭載部を半田ランドとしてチップインダクタを前記第１の分岐給電線路に並列に接続して電気長を変更するようにした。
【０００７】
このように構成された円偏波アンテナ装置は、９０度位相差回路を構成する第１および第２の分岐給電線路の電気長を修正することによって円偏波の軸比補正が行えるが、電気長が相対的に長い第１の分岐給電線路に所定間隔を存して対向する一対の補正部品搭載部を予め形成しておき、円偏波の軸比を補正するために第１の分岐給電線路の電気長を若干量延ばす必要が生じた場合には、補正部品搭載部を半田ランドとして第１の分岐給電線路に適宜インダクタンスのチップインダクタを並列に接続すれば、簡単に第１の分岐給電線路の電気長を修正して軸比を補正することができる。また、軸比の補正が不要な場合には、第１の分岐給電線路にチップインダクタを付設することなくそのまま使用すればよいので、結局、いずれの場合にも分岐給電線路のパターン形状を変更しなくて済む。したがって、この円偏波アンテナ装置は、取付金具（ブラケット）の大きさや形状に応じて、安価かつ簡便に軸比を補正することができる。
【０００８】
上記の構成において、チップインダクタの両端部（電極部）が搭載可能な補正部品搭載部は第１の分岐給電線路の任意位置に形成できるが、電気長が相対的に長い第１の分岐給電線路には略平行に延びるパターンを形成しやすいため、これらパターンに記補正部品搭載部を突出形成することが好ましい。
【０００９】
なお、電気長が相対的に短い方の第２の分岐給電線路にも同様の補正部品搭載部を形成しておけば、円偏波の軸比を補正するために第２の分岐給電線路の電気長を若干量延ばす必要が生じた場合にも、簡単に第２の分岐給電線路の電気長を修正して軸比を補正することができる。したがって、９０度位相差回路を構成する第１および第２の分岐給電線路のいずれの電気長でも修正できるようになって軸比の補正方法が多様になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の円偏波アンテナ装置は、９０度位相差回路を構成する一対の分岐給電線路のうち、電気長が長い方の分岐給電線路に予め所定間隔を存して対向する一対の補正部品搭載部が形成されており、これら補正部品搭載部を半田ランドとして適宜インダクタンスのチップインダクタを該分岐給電線路に並列に接続すれば円偏波の軸比が補正可能であると共に、軸比の補正が不要な場合には該分岐給電線路にチップインダクタを追加することなくそのまま使用することができるので、いずれの場合にも分岐給電線路のパターン形状を変更しなくて済む。したがって、取付金具（ブラケット）の大きさや形状に応じて安価かつ簡便に軸比を補正することが可能となり、汎用性に富む円偏波アンテナ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の平面図、図２は該アンテナ装置にチップインダクタを付設して軸比補正を行った場合の平面図である。
【００１２】
図１に示す円偏波アンテナ装置１は、誘電体基板２の上面に放射導体３と給電線路４，５，６とを設け、かつ、誘電体基板２の下面のほぼ全面に図示せぬ接地導体を設けて概略構成される２点給電方式の円偏波パッチアンテナである。放射導体３は正方形状に形成されており、その隣接する２辺の中央がそれぞれ給電点Ｐ１，Ｐ２となっている。給電線路４は図示せぬ電子回路部から導出されたマイクロストリップラインであって、この給電線路４の信号分配部４ａから第１および第２の分岐給電線路５，６が二股状に分岐して放射導体３の給電点Ｐ１，Ｐ２まで延出している。これら第１および第２の分岐給電線路５，６は９０度位相差回路を構成しており、給電点Ｐ１に接続されている第１の分岐給電線路５の電気長が、給電点Ｐ２に接続されている第２の分岐給電線路６の電気長よりも約λ／４（ただしλは使用周波数の波長）だけ長くなるように設定されている。したがって、給電線路４の信号分配部４ａに供給された同相の給電信号は、第１および第２の分岐給電線路５，６に分配されて９０度の位相差を生じたうえで各給電点Ｐ１，Ｐ２に給電されることになる。つまり、給電点Ｐ１には給電点Ｐ２よりも位相が９０度遅れた給電信号が供給されることになるので、空間的に直交して位相が９０度ずれた二つのモードに対応する直線偏波を放射導体３から放射させて円偏波アンテナとして動作させることができる。
【００１３】
この円偏波アンテナ装置１の第１および第２の分岐給電線路５，６のうち、電気長が相対的に長い第１の分岐給電線路５の一部はＵ字状に引き回されたパターン形状となっており、このＵ字状パターン５ａの略平行な部分にそれぞれ、チップインダクタ用の半田ランドとして使用可能な補正部品搭載部５ｂが形成されている。図２に示すように、これら一対の補正部品搭載部５ｂはチップインダクタ１０の両端部（電極部）が搭載できるように所定の間隔を存して対向しており、第１の分岐給電線路５の電気長を若干量延ばす必要が生じた場合には、一対の補正部品搭載部５ｂ上にチップインダクタ１０の両端部を半田付けするだけで、このチップインダクタ１０が第１の分岐給電線路５に並列接続されるため、給電信号の位相を遅らせることができる。
【００１４】
上記の如くに構成される円偏波アンテナ装置１は、必要に応じて適宜インダクタンスのチップインダクタ１０が第１の分岐給電線路５に並列接続できるようになっているので、このアンテナ装置１を車両等に装着する際に用いられる取付金具（ブラケット）の種類に応じて、円偏波の軸比を容易に補正することができる。すなわち、適用される見込みが最も高いブラケットＡを想定して第１および第２の分岐給電線路５，６のパターン形状が設計されており、このブラケットＡを用いてアンテナ装置１が装着される場合には、図１に示すように、第１の分岐給電線路５にチップインダクタを付設しない状態で使用することにより、最適な軸比が得られるようになっている。また、ブラケットＡとは大きさや形状が異なる別のブラケットＢを用いてアンテナ装置１が装着される場合には、図２に示すように、チップインダクタ１０を第１の分岐給電線路５に付設した状態で使用することにより、第１の分岐給電線路５の電気長を修正して最適な軸比に補正できるようになっている。同様に、両ブラケットＡ，Ｂと大きさや形状が異なるさらに別のブラケットを用いてアンテナ装置１が装着される場合には、第１の分岐給電線路５に付設するチップインダクタ１０のインダクタンスを適宜選択することによって最適な軸比に補正することが可能である。
【００１５】
このように本実施形態例に係る２点給電方式の円偏波アンテナ装置１は、大きさや形状が異なる複数種類のブラケットに応じて円偏波の軸比補正を行うにあたって、９０度位相差回路を構成する第１および第２の分岐給電線路５，６のうち、電気長が相対的に長い方の第１の分岐給電線路５の電気長を延ばす必要が生じた際に、補正部品搭載部５ｂ上に適宜インダクタンスのチップインダクタ１０を半田付けするだけで対応でき、この第１の分岐給電線路５のパターン形状を何ら変更する必要がない。つまり、安価かつ簡便に軸比を補正することができると共に、第１の分岐給電線路５にチップインダクタを付設しない状態でも使用できるため、この円偏波アンテナ装置１は複数種類のブラケットに容易に対応できる汎用性を備えている。なお、電気長が比較的長い第１の分岐給電線路５は、その一部に略平行に延びるパターンが形成しやすいため、所定の間隔を存して対向する補正部品搭載部５ｂを容易に形成することができ、補正部品搭載部５ｂによって第１の分岐給電線路５のパターン形状が複雑化することはない。
【００１６】
図３は本発明の第２実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の平面図であり、図１と対応する部分には同一符号が付してあるため重複する説明は省略する。
【００１７】
図３に示す円偏波アンテナ装置１１は、９０度位相差回路を構成する一方の第１の分岐給電線路５に補正部品搭載部５ｂを形成するだけでなく、他方の第２の分岐給電線路６にも同様の補正部品搭載部６ｂを形成した点が、前述した第１実施形態例と大きく異なっている。この補正部品搭載部６ｂは、第２の分岐給電線路６のＵ字状パターン６ａの略平行な部分にそれぞれチップインダクタ用の半田ランドとして形成されており、円偏波の軸比を補正するために第２の分岐給電線路６の電気長を若干量延ばす必要が生じた際には、補正部品搭載部６ｂ上に適宜インダクタンスのチップインダクタ１０を半田付けするだけで対応できるので、第２の分岐給電線路６のパターン形状を変更する必要がなくなる。この第２実施形態例においては、第１実施形態例に比べて第２の分岐給電線路６のパターン形状が複雑化してしまうが、９０度位相差回路を構成する第１および第２の分岐給電線路５，６のいずれの電気長でも修正できるため、軸比の補正方法が多様になって極めて汎用性に富む円偏波アンテナ装置１１が得られる。
【００１８】
図４は本発明の第３実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の要部底面図であり、図１と対応する部分には同一符号が付してあるため重複する説明は省略する。
【００１９】
図４に示す円偏波アンテナ装置２１は、９０度位相差回路を構成する第１および第２の分岐給電線路５，６を低雑音増幅回路等を有する回路基板７に形成し、この回路基板７のスルーホール８，９を介して第１および第２の分岐給電線路５，６を図示せぬ放射導体の対応する給電点に接続している点が、前述した第１実施形態例と大きく異なっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の平面図である。
【図２】該アンテナ装置にチップインダクタを付設して軸比補正を行った場合の平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態例に係る円偏波アンテナ装置の要部底面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１，１１，２１  円偏波アンテナ装置
２  誘電体基板
３  放射導体
４  給電線路
４ａ  信号分配部
５  第１の分岐給電線路
６  第２の分岐給電線路
５ａ，６ａ  Ｕ字状パターン
５ｂ，６ｂ  補正部品搭載部
７  回路基板
８，９  スルーホール
１０  チップインダクタ
Ｐ１，Ｐ２  給電点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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