本発明は衛星通信や移動通信等に用いられるアンテナに関し、特に、それ自体でアンテナとして用いられる他、アレーアンテナの放射素子として用いられる広帯域特性を有するプリントアンテナおよびパッチアンテナ等の広帯域平面アンテナの構造に係る。art]プリントおよびパッチ等の平面アンテナで広帯域化を図るための構成として、給電素子の前方に複数枚の無給電素子を多層に積み上げた多層構造のものと、同一平面内に給電素子と多数の無給電素子を有する1層構造のものとがある。BallCorp.社出願の「広帯域マイクロストリップアンテナ及びその製法」(特開昭63−189002)がある。このアンテナは同図(a)に示すように、給電素子の前方に無給電素子を2層重ねた3層構造を採っている。FIG.51は金属板、52は誘電体板、53は放射素子、54は給電点、55および56は広帯域化のための無給電素子、57および58は無給電素子の支持板である。element.広帯域化は、増幅器等で周知技術であるスタガ同調の概念と同じである。同図(b)に示すように、給電素子と直上の無給電素子の周波数を目標の帯域の両端に位置するように選定し、最上面の無給電素子の周波数が帯域中央に配置することにより、広い帯域で良好な整合を得ることができる。VSWR<1.5となる帯域幅が17%となる極めて広帯域な特性が得られている。1985)などの文献に記されたものがある。as.第7図に示すAanandanの例では、同図(a)のように給電点64を有する短冊形の給電素子63に並列に5素子の長さの等しい短冊形無給電素子65〜69を配列している。ing.このアンテナの帯域特性を(b)に示す。ここで、70はアンテナ入力インピーダンスの周波数変化の軌跡を表しており、同図の円はスミスチャートである。同図の小円71の内側がVSWR<2となる範囲を示している。この例ではVSWR<2で6%の帯域幅が示されている。Solve]上述したような広帯域平面アンテナの内、第6図に示す多層構造のものにおいては、第1層と第2の層を極めて近接して配置する必要があり、高い精度の組み立て技術が必要となり、また、誘電体板を3枚重ねてアンテナを組み上げる必要があることから、量産性を損ねるとともに、重量の増大を伴うという欠点があった。アンテナとしては比帯域10%程度が要求されており、6%という値は広帯域性能としては不十分であった。(a),周波数により英字符Eで示すようにビーム方向が変化するという不都合も生ずる。changes.更に、第8図のGuptaの例では、同図(a)に示すように給電点74を有する矩形の給電素子73に並列に2個の矩形無給電素子75,76を配列している。このアンテナの帯域特性は同図(b)に示すようになる。<277は15%強の性能が得られている。帯域幅は改善されたものの、3層構造の1/2程度が達成されたのみで、広帯域性としては未だ十分で無い。同図(a)の放射特性に見られるように、周波数により英字符Fで示すようにビーム方向が変化するという不都合も生ずる。frequency.本発明はこのような従来の問題点に鑑み、給電素子の前方に1層の無給電素子を配置する簡単な2層構造によって、これまで3層構造で達成されたと同程度の広帯域性能を得ることの可能な平面アンテナを実現することを目的としている。Problems]本発明によれば、上述の目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成される。(C)の各共振周波数のうち最高周波数と最低周波数の間に設定した広帯域平面アンテナである。work]比帯域15%以上の広帯域特性を達成するためには、最低限3つの共振周波数が必要となるが、本発明においては、給電素子と同一面内に複数個の無給電素子を配置することにより、給電素子の周波数に加えて無給電素子の種類に応じた数の共振周波数を、一つの層で得ることができるようにしている。layer.すなわち、本発明においては、第1層の給電素子および無給電素子の周波数を目標帯域の両端に設定し、これらの素子の真上に当たる位置に、目標帯域の中心付近の共振周波数を有する無給電素子を配置し、これら複数の周波数の合成により、簡単な2層構造により広帯域化を達成している。(a)は構造図を示している。0.1波長程度の間隔を保って配置し、さらに必要に応じて支持板8を有するように構成されている。necessary.同図(b)は動作原理図である。給電素子の共振周波数をf0、両側の同寸法の無給電素子の共振周波数をf2として、各々を帯域の上下端に位置するように各素子寸法を選定する。給電素子上方の無給電素子7は、共振周波数f1がf0とf2の中間に位置するように素子寸法を選定する。ここで、f0とf2は薄い誘電体板2を介した共振であるため狭帯域であるが、f1はアース板1と無給電素子7の広い間隔を挟んだ共振であるため広帯域である。f1の有する広帯域性に対し、f0とf2を合わせる方法は、3層構造による広帯域化と同様の原理に基づくもので、3層と同程度の広帯域特性を実現できる。embodiment,(a)は反射量と周波数の関係を示しており、(b)はインピーダンスの周波数特性を示している。-14dB以下(VSWR<1.5)となる帯域で見ると、中心周波数のfcに対し0.9fcから1.07fcまで即ち0.17fcの17%の帯域を有しており、第6図に示した3層から成る構造の平面アンテナと等価な広帯域特性が実現されていることがわかる。10mm、長さ91mmであり、給電素子との間隔は5mmである。mm.また上方の無給電素子は幅40mm、長さ126mmで誘電体面から30mmの間隔で係着してある。900MHzであればWは110mm程度となるから、無給電素子75の外側から無給電素子76の外側までの寸法は330mm以上という非常に大きなものとなっていた。645mmであり、本発明によれば、前記従来のものに比べて非常に小形に広帯域平面アンテナを構成できることが分かる。art.第3図には、本アンテナの磁界面内の放射特性を示す。アース板の幅は150mmとしている。全帯域に亘りアンテナの正面方向を中心とした対称性の良いビームが実現されており、第7図、第8図の構造で問題となっていたビームシフトは解消されている。f3の共振周波数を有する短冊形の金属板9,10を添着せしめたものである。of.本実施例の平面アンテナでは同図(b)に示すように、f3をf2に近接して帯域の外側に来るように設定することにより、先の実施例に較べ、一層の広帯域化が可能となる。Become.以上の実施例では、無給電素子の形状を総て短冊形のものを示しているが、これらは短冊形に限定されるものではなく例えば、第5図(a),(b)の11〜14に示すような形状のものでも良く、所定の周波数を満足し得るものであれば、如何なる形状のものであっても良い。以上述べたように、本発明によれば、給電素子と同一面に複数個の無給電素子を配置することにより2層分の共振特性を実現でき、2層構造の平面アンテナにも拘わらず3層構造に匹敵する広帯域特性を達成できる利点がある。DRAWINGS第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は実施例の電気的特性を示す図、第3図は実施例の広帯域平面アンテナの磁界面内の放射特性を示す図、第4図は本発明の他の実施例を示す図、第5図は無給電素子の形状を短冊形以外のものとした例を示す図、第6図は従来の3層構造の広帯域平面アンテナの例を示す図、第7図は従来の1層構造の広帯域平面アンテナの例を示す図、第8図は従来の1層構造の広帯域平面アンテナの他の例を示す図である。(a)及び前記金属平板(C)の各共振周波数のうち最高周波数と最低周波数の間に設定したことを特徴とする、広帯域平面アンテナ。