JP2003188643A - アンテナ装置及びこれを用いたアレイアンテナ - Google Patents
アンテナ装置及びこれを用いたアレイアンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域のアンテナ特性をもつアンテナ装置に
おいて、放射パターンの広角での利得の落ち込みを防止
し、広帯域に亘って広いビーム幅を得る。 【解決手段】 誘電体基板に導体部が形成され、この導
体部に前記誘電体基板の端部に向かってスロット幅が広
がるテーパスロットからなるアンテナ素子、このアンテ
ナ素子に高周波信号を供給するマイクロストリップ線路
及びこのマイクロストリップ線路により供給された高周
波信号を前記テーパスロット上にモード変換して伝送す
る変換部を形成したテーパスロットアンテナ部と、前記
誘電体基板の端部が円弧状に配置されるように複数の前
記テーパスロットアンテナ部を放射状に配置し、これら
複数の前記テーパスロットアンテナ部に高周波信号を分
配して給電する分配器とを備えた。
おいて、放射パターンの広角での利得の落ち込みを防止
し、広帯域に亘って広いビーム幅を得る。 【解決手段】 誘電体基板に導体部が形成され、この導
体部に前記誘電体基板の端部に向かってスロット幅が広
がるテーパスロットからなるアンテナ素子、このアンテ
ナ素子に高周波信号を供給するマイクロストリップ線路
及びこのマイクロストリップ線路により供給された高周
波信号を前記テーパスロット上にモード変換して伝送す
る変換部を形成したテーパスロットアンテナ部と、前記
誘電体基板の端部が円弧状に配置されるように複数の前
記テーパスロットアンテナ部を放射状に配置し、これら
複数の前記テーパスロットアンテナ部に高周波信号を分
配して給電する分配器とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、通信あるいはレ
ーダシステム等において使用されるアンテナ装置及びこ
れを用いたアレイアンテナに関する。
ーダシステム等において使用されるアンテナ装置及びこ
れを用いたアレイアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、広帯域のアンテナ特性をもつアン
テナ装置としてテーパスロットアンテナと呼ばれるもの
が広く知られている。このテーパスロットアンテナは、
アンテナ基板上に基板端部の方向に向かって徐々に広が
る形状を有するテーパスロットからなるアンテナ素子を
形成している。例えば、特開２０００−１９６３４４号
公報には、このようなアンテナ素子にスロット線路およ
びコプレーナ線路を介して給電を行うアンテナ装置が記
載されている。
テナ装置としてテーパスロットアンテナと呼ばれるもの
が広く知られている。このテーパスロットアンテナは、
アンテナ基板上に基板端部の方向に向かって徐々に広が
る形状を有するテーパスロットからなるアンテナ素子を
形成している。例えば、特開２０００−１９６３４４号
公報には、このようなアンテナ素子にスロット線路およ
びコプレーナ線路を介して給電を行うアンテナ装置が記
載されている。
【０００３】また、図５は上述したようなアンテナ素子
を有する一般的なテーパスロットアンテナを示す斜視図
である。図５において、２１は誘電体基板、２２は誘電
体基板１上に形成された金属導体部、２３はこの金属導
体部２２に形成され、誘電体基板２１の端部の方向に向
かって幅が徐々に広がるテーパ部２４を有するアンテナ
素子、２５はマイクロストリップ線路、２６はマイクロ
ストリップ線路２５により供給された高周波信号をモー
ド変換してアンテナ素子３のスロット線路２７に伝送す
るマイクロストリップ−スロット変換部、２８は外部装
置等から供給された高周波信号をマイクロストリップ線
路２５に給電する同軸コネクタである。
を有する一般的なテーパスロットアンテナを示す斜視図
である。図５において、２１は誘電体基板、２２は誘電
体基板１上に形成された金属導体部、２３はこの金属導
体部２２に形成され、誘電体基板２１の端部の方向に向
かって幅が徐々に広がるテーパ部２４を有するアンテナ
素子、２５はマイクロストリップ線路、２６はマイクロ
ストリップ線路２５により供給された高周波信号をモー
ド変換してアンテナ素子３のスロット線路２７に伝送す
るマイクロストリップ−スロット変換部、２８は外部装
置等から供給された高周波信号をマイクロストリップ線
路２５に給電する同軸コネクタである。
【０００４】同軸コネクタ２８から給電された高周波信
号は、マイクロストリップ線路２５を介してマイクロス
トリップ−スロット変換器２６に供給される。マイクロ
ストリップ−スロット変換器２６に供給された高周波信
号はスロット線路２７上にモード変換され、スロット線
路２７を介してアンテナ素子２３のテーパ部２４に伝送
される。テーパ部２４は誘電体基板２１の端部の方向に
向かって幅が徐々に広がる構成となっており、アンテナ
素子２３上に誘電体基板２１の端部に向かう進行波が形
成される。
号は、マイクロストリップ線路２５を介してマイクロス
トリップ−スロット変換器２６に供給される。マイクロ
ストリップ−スロット変換器２６に供給された高周波信
号はスロット線路２７上にモード変換され、スロット線
路２７を介してアンテナ素子２３のテーパ部２４に伝送
される。テーパ部２４は誘電体基板２１の端部の方向に
向かって幅が徐々に広がる構成となっており、アンテナ
素子２３上に誘電体基板２１の端部に向かう進行波が形
成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているので、広帯域に亘ってイン
ピーダンスの整合は取れるものの、アンテナ装置単体で
広角での放射パターンが周波数高域において落ち込み、
ビーム幅が狭くなるという問題点があった。すなわち、
アンテナ装置の放射に寄与する主な部位は、誘電体基板
２１の端部におけるアンテナ素子２３の開口部Ａである
が、実際にはアンテナ素子２の開口部Ａ以外におけるテ
ーパ部２４からも電波が放射され、スロット線路７から
テーパ部２４にわたる誘電体基板２１の端部付近Ｂにお
いて波源が分布し、アンテナ装置がエンドファイアアレ
ーのような振るまいをする。そして、この現象は波長に
対してテーパ部２４の長手方向の長さが長くなる周波数
高域で顕著になり、そのため周波数高域においては、ビ
ーム幅が狭くなるという現象が発生する。
以上のように構成されているので、広帯域に亘ってイン
ピーダンスの整合は取れるものの、アンテナ装置単体で
広角での放射パターンが周波数高域において落ち込み、
ビーム幅が狭くなるという問題点があった。すなわち、
アンテナ装置の放射に寄与する主な部位は、誘電体基板
２１の端部におけるアンテナ素子２３の開口部Ａである
が、実際にはアンテナ素子２の開口部Ａ以外におけるテ
ーパ部２４からも電波が放射され、スロット線路７から
テーパ部２４にわたる誘電体基板２１の端部付近Ｂにお
いて波源が分布し、アンテナ装置がエンドファイアアレ
ーのような振るまいをする。そして、この現象は波長に
対してテーパ部２４の長手方向の長さが長くなる周波数
高域で顕著になり、そのため周波数高域においては、ビ
ーム幅が狭くなるという現象が発生する。
【０００６】図６は図５に示す従来のアンテナ装置の放
射パターンを模式的に示す放射パターン図である。図５
に示すように、アンテナ装置がエンドファイアアレーの
ような振るまいをした場合、広角での利得の落ち込みが
発生し、実際の放射パターン２９は所望の放射パターン
３０に対してビーム幅が狭く形成される。
射パターンを模式的に示す放射パターン図である。図５
に示すように、アンテナ装置がエンドファイアアレーの
ような振るまいをした場合、広角での利得の落ち込みが
発生し、実際の放射パターン２９は所望の放射パターン
３０に対してビーム幅が狭く形成される。
【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、広帯域のアンテナ特性をもつアン
テナ装置において、放射パターンの広角での利得の落ち
込みを防止し、広帯域に亘って広いビーム幅を得ること
ができる新規な構成のアンテナ装置を得ることを目的と
する。
めになされたもので、広帯域のアンテナ特性をもつアン
テナ装置において、放射パターンの広角での利得の落ち
込みを防止し、広帯域に亘って広いビーム幅を得ること
ができる新規な構成のアンテナ装置を得ることを目的と
する。
【０００８】また、このようなアンテナ装置を用い、放
射パターンへの影響が少ない新規な構成のアレーアンテ
ナを得ることを目的とする。
射パターンへの影響が少ない新規な構成のアレーアンテ
ナを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るア
ンテナ装置は、誘電体基板に導体部が形成され、この導
体部に前記誘電体基板の端部に向かって広がるテーパス
ロットからなるアンテナ素子、このアンテナ素子に高周
波信号を供給するマイクロストリップ線路及びこのマイ
クロストリップ線路により供給された高周波信号を前記
テーパスロット上にモード変換して伝送する変換部を形
成したテーパスロットアンテナ部と、前記誘電体基板の
端部が円弧状に配置されるように複数の前記テーパスロ
ットアンテナ部を放射状に配置し、これら複数の前記テ
ーパスロットアンテナ部に高周波信号を分配して給電す
る分配器とを備えたものである。
ンテナ装置は、誘電体基板に導体部が形成され、この導
体部に前記誘電体基板の端部に向かって広がるテーパス
ロットからなるアンテナ素子、このアンテナ素子に高周
波信号を供給するマイクロストリップ線路及びこのマイ
クロストリップ線路により供給された高周波信号を前記
テーパスロット上にモード変換して伝送する変換部を形
成したテーパスロットアンテナ部と、前記誘電体基板の
端部が円弧状に配置されるように複数の前記テーパスロ
ットアンテナ部を放射状に配置し、これら複数の前記テ
ーパスロットアンテナ部に高周波信号を分配して給電す
る分配器とを備えたものである。
【００１０】請求項２の発明に係るアンテナ装置は、前
記分配器が前記複数のテーパスロットアンテナ部に給電
する高周波信号を等振幅、かつ、等位相に分配するもの
である。
記分配器が前記複数のテーパスロットアンテナ部に給電
する高周波信号を等振幅、かつ、等位相に分配するもの
である。
【００１１】請求項３の発明に係るアンテナ装置は、前
記複数のテーパスロットアンテナ部が３つ以上のテーパ
スロットアンテナ部により構成したものである。
記複数のテーパスロットアンテナ部が３つ以上のテーパ
スロットアンテナ部により構成したものである。
【００１２】請求項４の発明に係るアンテナ装置は、前
記複数のテーパスロットアンテナ部の各テーパスロット
アンテナ部の間に形成される角度が４５度以内となるよ
うに配置されたものである。
記複数のテーパスロットアンテナ部の各テーパスロット
アンテナ部の間に形成される角度が４５度以内となるよ
うに配置されたものである。
【００１３】請求項５の発明に係るアンテナ装置は、円
弧部分にテーパ状切欠き部を形成した扇型のバイコニカ
ル状アンテナ部と、このバイコニカル状アンテナ部の前
記テーパ状切欠き部に連接して形成され、記円弧部分の
反対側に延びるスロット部と、このスロット部に高周波
信号を供給する給電線路と、この給電線路により供給さ
れた前記高周波信号を前記スロット部にモード変換して
伝送する変換部とを備えたものである。
弧部分にテーパ状切欠き部を形成した扇型のバイコニカ
ル状アンテナ部と、このバイコニカル状アンテナ部の前
記テーパ状切欠き部に連接して形成され、記円弧部分の
反対側に延びるスロット部と、このスロット部に高周波
信号を供給する給電線路と、この給電線路により供給さ
れた前記高周波信号を前記スロット部にモード変換して
伝送する変換部とを備えたものである。
【００１４】請求項６の発明に係るアレイアンテナは、
請求項１又は請求項５に記載のアンテナ装置をアレイ状
に配置したものである。
請求項１又は請求項５に記載のアンテナ装置をアレイ状
に配置したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について図１及び図２を用いて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示
す構成斜視図である。図１において、１は誘電体基板、
２は誘電体基板１上に形成された金属導体部、３はこの
金属導体部２に形成され、誘電体基板１の端部の方向に
向かってスロット幅が徐々に広がるテーパ部４を有する
アンテナ素子、５はマイクロストリップ線路、６はマイ
クロストリップ線路５により供給された高周波信号をモ
ード変換してアンテナ素子３のスロット線路７上に伝送
するマイクロストリップ−スロット変換器（以下、単に
変換部という。）、８は後述する分配器により高周波信
号が給電される給電部、９は入力端１０から高周波信号
が入力され、誘電体基板１、金属導体部２、アンテナ素
子３、マイクロストリップ線路５、変換器６及び給電部
からなる各テーパスロットアンテナ部１１に高周波信号
を分配して給電する分配器、１２は各テーパスロットア
ンテナ部１１の給電部８にそれぞれ接続され、分配器９
により分配された高周波信号を各テーパスロットアンテ
ナ部１１の給電部８に給電する給電線路である。
実施の形態１について図１及び図２を用いて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示
す構成斜視図である。図１において、１は誘電体基板、
２は誘電体基板１上に形成された金属導体部、３はこの
金属導体部２に形成され、誘電体基板１の端部の方向に
向かってスロット幅が徐々に広がるテーパ部４を有する
アンテナ素子、５はマイクロストリップ線路、６はマイ
クロストリップ線路５により供給された高周波信号をモ
ード変換してアンテナ素子３のスロット線路７上に伝送
するマイクロストリップ−スロット変換器（以下、単に
変換部という。）、８は後述する分配器により高周波信
号が給電される給電部、９は入力端１０から高周波信号
が入力され、誘電体基板１、金属導体部２、アンテナ素
子３、マイクロストリップ線路５、変換器６及び給電部
からなる各テーパスロットアンテナ部１１に高周波信号
を分配して給電する分配器、１２は各テーパスロットア
ンテナ部１１の給電部８にそれぞれ接続され、分配器９
により分配された高周波信号を各テーパスロットアンテ
ナ部１１の給電部８に給電する給電線路である。
【００１６】図１に示すように、各テーパスロットアン
テナ部１１はほぼ同様に構成されており、給電部８を中
心に放射状に配置され、誘電体基板１の端部、すなわち
電波が放射されるテーパスロットアンテナ部１１の開口
部１３が円弧線１４上に配置されるように設けられてい
る。また、実施の形態１によるアンテナ装置では、３つ
のテーパスロットアンテナ部１１を放射状に配置して各
テーパスロットアンテナ部１０の間に形成される角度が
それぞれ４５度前後となるように構成しているが、各テ
ーパスロットアンテナ部１１間に形成される角度（以
下、配置角度という）が４５度以下であれば２つのテー
パスロットアンテナ部１１、あるいはテーパスロットア
ンテナ部１１の数を増やすことも可能である。なお、こ
れらの配置角度は４５度以内とすることが望ましい。
テナ部１１はほぼ同様に構成されており、給電部８を中
心に放射状に配置され、誘電体基板１の端部、すなわち
電波が放射されるテーパスロットアンテナ部１１の開口
部１３が円弧線１４上に配置されるように設けられてい
る。また、実施の形態１によるアンテナ装置では、３つ
のテーパスロットアンテナ部１１を放射状に配置して各
テーパスロットアンテナ部１０の間に形成される角度が
それぞれ４５度前後となるように構成しているが、各テ
ーパスロットアンテナ部１１間に形成される角度（以
下、配置角度という）が４５度以下であれば２つのテー
パスロットアンテナ部１１、あるいはテーパスロットア
ンテナ部１１の数を増やすことも可能である。なお、こ
れらの配置角度は４５度以内とすることが望ましい。
【００１７】次に動作について図２を用いて説明する。
分配器９の入力端１０に入力された高周波信号はこの分
配器９により等振幅、等位相に分配され、給電線路１２
を介して各テーパスロットアンテナ部１１の給電部８に
それぞれ給電される。各給電部８に給電された高周波信
号はそれぞれマイクロストリップ線路５を介して変換部
６に供給され、各変換部６によりスロット線路７上にそ
れぞれモード変換される。各変換部６においてモード変
換された信号はそれぞれスロット線路７、テーパ部４を
伝送し、誘電体基板１の端部、すなわち各テーパスロッ
トアンテナ部１１の開口部１３からそれぞれ放射され
る。なお、各テーパスロットアンテナ部１１の開口部１
３においては、変換部６によりモード変換された信号が
それぞれ等位相で励振されており、またこれらのテーパ
スロットアンテナ部１１を図１に示すように放射状に配
置しているので、各テーパスロットアンテナ部１１の開
口部１３においては球面波状の波源分布が形成される。
分配器９の入力端１０に入力された高周波信号はこの分
配器９により等振幅、等位相に分配され、給電線路１２
を介して各テーパスロットアンテナ部１１の給電部８に
それぞれ給電される。各給電部８に給電された高周波信
号はそれぞれマイクロストリップ線路５を介して変換部
６に供給され、各変換部６によりスロット線路７上にそ
れぞれモード変換される。各変換部６においてモード変
換された信号はそれぞれスロット線路７、テーパ部４を
伝送し、誘電体基板１の端部、すなわち各テーパスロッ
トアンテナ部１１の開口部１３からそれぞれ放射され
る。なお、各テーパスロットアンテナ部１１の開口部１
３においては、変換部６によりモード変換された信号が
それぞれ等位相で励振されており、またこれらのテーパ
スロットアンテナ部１１を図１に示すように放射状に配
置しているので、各テーパスロットアンテナ部１１の開
口部１３においては球面波状の波源分布が形成される。
【００１８】ここで、図２は図１に示すアンテナ装置等
において発生する波源分布を説明する波源分布等説明図
である。図２（ａ）は実施の形態１によるアンテナ装置
の波源分布及びその放射パターンを示す波面分布等説明
図、図２（ｂ）は図１に示すアンテナ装置のテーパスロ
ットアンテナ部１１を平行に配置した際の波源分布及び
その放射パターンを示す波源分布等説明図である。図２
（ｂ）に示すように、テーパスロットアンテナ部１１を
平行に配置したアンテナ装置の場合には、たとえ高周波
信号を等振幅、等位相に分配して各テーパスロットアン
テナ部１１に給電したとしても各テーパスロットアンテ
ナ部１１の開口部１３において波面が揃い、狭いビーム
幅の放射パターン１５が形成されてしまう。これに対
し、実施の形態１によるアンテナ装置では、各テーパス
ロットアンテナ部１１が放射状に配置されているので、
図２（ａ）に示すようにその波面形状が円弧状となり、
テーパスロットアンテナ部１１の角度範囲内において同
心円状の波源分布となる。このような波源分布となるこ
とにより、各テーパスロットアンテナ部１１の開口部１
３から放射される電波は球面波のまま放射され、広角に
おける利得の落ち込みが防止された所望の放射パター
ン、すなわち広帯域に亘り広いビーム幅の放射パターン
１６を形成することができる。
において発生する波源分布を説明する波源分布等説明図
である。図２（ａ）は実施の形態１によるアンテナ装置
の波源分布及びその放射パターンを示す波面分布等説明
図、図２（ｂ）は図１に示すアンテナ装置のテーパスロ
ットアンテナ部１１を平行に配置した際の波源分布及び
その放射パターンを示す波源分布等説明図である。図２
（ｂ）に示すように、テーパスロットアンテナ部１１を
平行に配置したアンテナ装置の場合には、たとえ高周波
信号を等振幅、等位相に分配して各テーパスロットアン
テナ部１１に給電したとしても各テーパスロットアンテ
ナ部１１の開口部１３において波面が揃い、狭いビーム
幅の放射パターン１５が形成されてしまう。これに対
し、実施の形態１によるアンテナ装置では、各テーパス
ロットアンテナ部１１が放射状に配置されているので、
図２（ａ）に示すようにその波面形状が円弧状となり、
テーパスロットアンテナ部１１の角度範囲内において同
心円状の波源分布となる。このような波源分布となるこ
とにより、各テーパスロットアンテナ部１１の開口部１
３から放射される電波は球面波のまま放射され、広角に
おける利得の落ち込みが防止された所望の放射パター
ン、すなわち広帯域に亘り広いビーム幅の放射パターン
１６を形成することができる。
【００１９】以上のように、実施の形態１によるアンテ
ナ装置によれば、各テーパスロットアンテナ部１０の開
口部１２が円弧状に配置されるよう複数のテーパスロッ
トアンテナ部１０を放射状に配置し、これら複数のテー
パスロットアンテナ部１０に分配器９により分配された
高周波信号を供それぞれ給するので、同心円状の波源分
布が形成されて各テーパスロットアンテナ部１０の開口
部１２から球面状の電波が放射される。これにより、広
角における利得の落ち込みが防止され、広帯域に亘り広
いビーム幅の放射パターンを形成することができる。
ナ装置によれば、各テーパスロットアンテナ部１０の開
口部１２が円弧状に配置されるよう複数のテーパスロッ
トアンテナ部１０を放射状に配置し、これら複数のテー
パスロットアンテナ部１０に分配器９により分配された
高周波信号を供それぞれ給するので、同心円状の波源分
布が形成されて各テーパスロットアンテナ部１０の開口
部１２から球面状の電波が放射される。これにより、広
角における利得の落ち込みが防止され、広帯域に亘り広
いビーム幅の放射パターンを形成することができる。
【００２０】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２について図３を用いて説明する。図３はこの発明の
実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成斜視図であ
る。図３において、１７は円弧部分にテーパ状切欠き部
１８を形成した扇型のバイコニカル状アンテナ部、７ｂ
はこのバイコニカル状アンテナ部の前記テーパ状切欠き
部１７に連接して形成され、円弧部分と反対側に延びる
スロット部、５ｂは高周波信号を供給する給電線路、６
ｂこの給電線路５ｂにより供給された高周波信号をスロ
ット部７ｂ上にモード変換して伝送する変換部、８ｂは
外部装置等からの高周波信号が給電される同軸コネクタ
等の給電部である。
態２について図３を用いて説明する。図３はこの発明の
実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成斜視図であ
る。図３において、１７は円弧部分にテーパ状切欠き部
１８を形成した扇型のバイコニカル状アンテナ部、７ｂ
はこのバイコニカル状アンテナ部の前記テーパ状切欠き
部１７に連接して形成され、円弧部分と反対側に延びる
スロット部、５ｂは高周波信号を供給する給電線路、６
ｂこの給電線路５ｂにより供給された高周波信号をスロ
ット部７ｂ上にモード変換して伝送する変換部、８ｂは
外部装置等からの高周波信号が給電される同軸コネクタ
等の給電部である。
【００２１】テーパ状切欠き部１８を形成した扇型のバ
イコニカル状アンテナ部１７（以下、バイコニカル状ア
ンテナ部１７という）の給電部８ｂに給電された高周波
信号は給電線路５ｂを介して変換部６ｂに供給され、変
換部６ｂによりスロット部７ｂ上にモード変換される。
変換部６ｂにおいてモード変換された信号はスロット部
７ｂ、テーパ上切欠き部１８を伝送してテーパ上切欠き
部１８の円弧状端部、すなわちバイコニカル状アンテナ
部１７の開口部１３ｂから放射される。なお、バイコニ
カル状アンテナ部１７の開口部１３ｂが円弧状に構成さ
れているので、図１に示す実施の形態１によるアンテナ
装置と同様の同心円状の波源分布が形成される。そし
て、このような波源分布となることにより、バイコニカ
ル状アンテナ部１７の開口部１３ｂから放射される電波
は球面波のまま放射され、広角における利得の落ち込み
が防止された所望の放射パターン、すなわち広帯域に亘
り広いビーム幅の放射パターン１６を形成することがで
きる。
イコニカル状アンテナ部１７（以下、バイコニカル状ア
ンテナ部１７という）の給電部８ｂに給電された高周波
信号は給電線路５ｂを介して変換部６ｂに供給され、変
換部６ｂによりスロット部７ｂ上にモード変換される。
変換部６ｂにおいてモード変換された信号はスロット部
７ｂ、テーパ上切欠き部１８を伝送してテーパ上切欠き
部１８の円弧状端部、すなわちバイコニカル状アンテナ
部１７の開口部１３ｂから放射される。なお、バイコニ
カル状アンテナ部１７の開口部１３ｂが円弧状に構成さ
れているので、図１に示す実施の形態１によるアンテナ
装置と同様の同心円状の波源分布が形成される。そし
て、このような波源分布となることにより、バイコニカ
ル状アンテナ部１７の開口部１３ｂから放射される電波
は球面波のまま放射され、広角における利得の落ち込み
が防止された所望の放射パターン、すなわち広帯域に亘
り広いビーム幅の放射パターン１６を形成することがで
きる。
【００２２】以上のように、実施の形態２によるアンテ
ナ装置によれば、バイコニカル状アンテナ部１７の開口
部１３ｂが円弧状に形成されているので、同心円状の波
源分布が形成され、バイコニカル状アンテナ部１７の開
口部１３ｂから球面状の電波が放射される。これによ
り、広角における利得の落ち込みが防止され、実施の形
態１によるアンテナ装置と同様に広帯域に亘り広いビー
ム幅の放射パターンを形成することができる。
ナ装置によれば、バイコニカル状アンテナ部１７の開口
部１３ｂが円弧状に形成されているので、同心円状の波
源分布が形成され、バイコニカル状アンテナ部１７の開
口部１３ｂから球面状の電波が放射される。これによ
り、広角における利得の落ち込みが防止され、実施の形
態１によるアンテナ装置と同様に広帯域に亘り広いビー
ム幅の放射パターンを形成することができる。
【００２３】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３について説明する。この実施の形態３においては図
１又は図３に示すようなアンテナ装置を適用したアレー
アンテナについて説明する。実施の形態２では、扇型の
バイコニカル状アンテナ部１７の円弧部分にテーパ状切
欠き部１８を形成しているが、この型を円筒型とし、円
周全体にテーパ状切欠き部１８を形成すると一般のバイ
コニカルアンテナと同様の構成となる。このようなバイ
コニカルアンテナは水平面内無指向性を得ることができ
るのでビーム幅を広げることは可能であるが、全方位方
向に電波が放射されるので、これを平面アレーアンテナ
等に適用することは困難である。すなわち、バイコニカ
ルアンテナを平面アレーアンテナの取付面に実装した場
合、無指向性のアンテナは当然バックローブ成分も大き
く、その取付面が反射板として動作し、その反射板から
の高さに依存した特定の方向で利得が落ち込むという現
象が発生する。
態３について説明する。この実施の形態３においては図
１又は図３に示すようなアンテナ装置を適用したアレー
アンテナについて説明する。実施の形態２では、扇型の
バイコニカル状アンテナ部１７の円弧部分にテーパ状切
欠き部１８を形成しているが、この型を円筒型とし、円
周全体にテーパ状切欠き部１８を形成すると一般のバイ
コニカルアンテナと同様の構成となる。このようなバイ
コニカルアンテナは水平面内無指向性を得ることができ
るのでビーム幅を広げることは可能であるが、全方位方
向に電波が放射されるので、これを平面アレーアンテナ
等に適用することは困難である。すなわち、バイコニカ
ルアンテナを平面アレーアンテナの取付面に実装した場
合、無指向性のアンテナは当然バックローブ成分も大き
く、その取付面が反射板として動作し、その反射板から
の高さに依存した特定の方向で利得が落ち込むという現
象が発生する。
【００２４】これに対し、上述したような図１及び図２
に示す本発明に係るアンテナ装置では、複数のテーパス
ロットアンテナ部１１の角度範囲、又はバイコニカル状
アンテナ部１７の角度範囲においてのみ球面状の電波が
放射されるので、このようなアンテナ装置を平面アレー
アンテナ等に適用した場合には、これらアンテナ装置が
取り付けられるアンテナ取付面に対するバックローブの
影響を大幅に低減することができ、平面アレーアンテナ
等の覆域内において利得の落ち込みが無く、所望の覆域
をカバーできる広いビーム幅を有したアレーアンテナを
構成することができる。
に示す本発明に係るアンテナ装置では、複数のテーパス
ロットアンテナ部１１の角度範囲、又はバイコニカル状
アンテナ部１７の角度範囲においてのみ球面状の電波が
放射されるので、このようなアンテナ装置を平面アレー
アンテナ等に適用した場合には、これらアンテナ装置が
取り付けられるアンテナ取付面に対するバックローブの
影響を大幅に低減することができ、平面アレーアンテナ
等の覆域内において利得の落ち込みが無く、所望の覆域
をカバーできる広いビーム幅を有したアレーアンテナを
構成することができる。
【００２５】図４はアレーアンテナのアンテナ取付面と
これに実装されるアンテナ装置との配置関係を模式的に
示す部分構成図である。図４において、１９はアンテナ
取付面、２０はバックローブであり、例えば、バイコニ
カル状アンテナ部１７により構成される複数のアンテナ
装置がこのアンテナ取付面１９にアレイ状に取付けられ
る。なお、アンテナ装置の具体的な取付構造やアレーア
ンテアナ全体の構成については説明を省略する。図４に
示すように、アンテナ装置の開口部１３ｂはアンテナ取
付面１９と反対方向に向かって配置されるため、アンテ
ナ取付面１９に対するバックローブの影響を大幅に低減
することができ、平面アレーアンテナ等の覆域内におい
て利得の落ち込みが無く、所望の覆域内において広いビ
ーム幅を有したアレーアンテナを構成することができ
る。
これに実装されるアンテナ装置との配置関係を模式的に
示す部分構成図である。図４において、１９はアンテナ
取付面、２０はバックローブであり、例えば、バイコニ
カル状アンテナ部１７により構成される複数のアンテナ
装置がこのアンテナ取付面１９にアレイ状に取付けられ
る。なお、アンテナ装置の具体的な取付構造やアレーア
ンテアナ全体の構成については説明を省略する。図４に
示すように、アンテナ装置の開口部１３ｂはアンテナ取
付面１９と反対方向に向かって配置されるため、アンテ
ナ取付面１９に対するバックローブの影響を大幅に低減
することができ、平面アレーアンテナ等の覆域内におい
て利得の落ち込みが無く、所望の覆域内において広いビ
ーム幅を有したアレーアンテナを構成することができ
る。
【００２６】なお、具体的には、バイコニカル状アンテ
ナ部１７の円弧部分を通る線のなす角度を１８０度以内
とすることにより、アンテナ取付面１９に対するバック
ローブの影響、及び隣り合うアンテナ装置に対する影響
を大幅に低減することができる。実施の形態１によるア
ンテナ装置を適用する場合も両外側に配置されるテーパ
スロットアンテナ部のなす角度を１８０度以内とするこ
とにより、アンテナ取付面１９に対するバックローブの
影響、及び隣り合うアンテナ装置に対する影響を大幅に
低減することができる。
ナ部１７の円弧部分を通る線のなす角度を１８０度以内
とすることにより、アンテナ取付面１９に対するバック
ローブの影響、及び隣り合うアンテナ装置に対する影響
を大幅に低減することができる。実施の形態１によるア
ンテナ装置を適用する場合も両外側に配置されるテーパ
スロットアンテナ部のなす角度を１８０度以内とするこ
とにより、アンテナ取付面１９に対するバックローブの
影響、及び隣り合うアンテナ装置に対する影響を大幅に
低減することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、誘電
体基板に導体部が形成され、この導体部に前記誘電体基
板の端部に向かって広がるテーパスロットからなるアン
テナ素子、このアンテナ素子に高周波信号を供給するマ
イクロストリップ線路及びこのマイクロストリップ線路
により供給された高周波信号を前記テーパスロット上に
モード変換して伝送する変換部を形成したテーパスロッ
トアンテナ部と、前記誘電体基板の端部が円弧状に配置
されるように複数の前記テーパスロットアンテナ部を放
射状に配置し、これら複数の前記テーパスロットアンテ
ナ部に高周波信号を分配して給電する分配器とを備えた
ので、放射パターンの広角での利得の落ち込みが防止さ
れ、広帯域に亘って広いビーム幅を得ることができるア
ンテナ装置を得ることができる。
体基板に導体部が形成され、この導体部に前記誘電体基
板の端部に向かって広がるテーパスロットからなるアン
テナ素子、このアンテナ素子に高周波信号を供給するマ
イクロストリップ線路及びこのマイクロストリップ線路
により供給された高周波信号を前記テーパスロット上に
モード変換して伝送する変換部を形成したテーパスロッ
トアンテナ部と、前記誘電体基板の端部が円弧状に配置
されるように複数の前記テーパスロットアンテナ部を放
射状に配置し、これら複数の前記テーパスロットアンテ
ナ部に高周波信号を分配して給電する分配器とを備えた
ので、放射パターンの広角での利得の落ち込みが防止さ
れ、広帯域に亘って広いビーム幅を得ることができるア
ンテナ装置を得ることができる。
【００２８】また、他の発明によれば、円弧部分にテー
パ状切欠き部を形成した扇型のバイコニカル状アンテナ
部と、このバイコニカル状アンテナ部の前記テーパ状切
欠き部に連接して形成され、記円弧部分の反対側に延び
るスロット部と、このスロット部に高周波信号を供給す
る給電線路と、この給電線路により供給された前記高周
波信号を前記スロット部にモード変換して伝送する変換
部とを備えたので、放射パターンの広角での利得の落ち
込みが防止され、広帯域に亘って広いビーム幅を得るこ
とができるアンテナ装置を得ることができる。
パ状切欠き部を形成した扇型のバイコニカル状アンテナ
部と、このバイコニカル状アンテナ部の前記テーパ状切
欠き部に連接して形成され、記円弧部分の反対側に延び
るスロット部と、このスロット部に高周波信号を供給す
る給電線路と、この給電線路により供給された前記高周
波信号を前記スロット部にモード変換して伝送する変換
部とを備えたので、放射パターンの広角での利得の落ち
込みが防止され、広帯域に亘って広いビーム幅を得るこ
とができるアンテナ装置を得ることができる。
【００２９】また、他の発明によれば、前記のようなア
ンテナ装置をアレイ状に配置したので、アンテナ装置の
アンテナ取付面に対するバックローブの影響を大幅に低
減することができ、アレーアンテナの覆域内において利
得の落ち込みが少なく、所望の覆域において広いビーム
幅を有したアレーアンテナを得ることができる。
ンテナ装置をアレイ状に配置したので、アンテナ装置の
アンテナ取付面に対するバックローブの影響を大幅に低
減することができ、アレーアンテナの覆域内において利
得の落ち込みが少なく、所望の覆域において広いビーム
幅を有したアレーアンテナを得ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１によるアンテナ装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すアンテナ装置等において発生する
波源分布を説明する波源分布等説明図である。
波源分布を説明する波源分布等説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態２によるアンテナ装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態３によるアレーアンテ
ナのアンテナ取付面とこれに実装されるアンテナ装置と
の配置関係を模式的に示す部分構成図である。
ナのアンテナ取付面とこれに実装されるアンテナ装置と
の配置関係を模式的に示す部分構成図である。
【図５】 従来のアンテナ装置を示す斜視図である。
【図６】 図４に示す従来のアンテナ装置の放射パター
ンを模式的に示す放射パターン図である。
ンを模式的に示す放射パターン図である。
１ 誘電体基板、２ 金属導体部、３ アンテナ素子、
４ テーパ部、５ マイクロストリップ線路、５ｂ 給
電線路 ６，６ｂ 変換部、７，７ｂ スロット部、
８，８ｂ 給電部、９ 分配器、１１ テーパスロット
アンテナ部、１３，１３ｂ 開口部、１７ バイコニカ
ル状アンテナ部、１８ テーパ状切欠き部。
４ テーパ部、５ マイクロストリップ線路、５ｂ 給
電線路 ６，６ｂ 変換部、７，７ｂ スロット部、
８，８ｂ 給電部、９ 分配器、１１ テーパスロット
アンテナ部、１３，１３ｂ 開口部、１７ バイコニカ
ル状アンテナ部、１８ テーパ状切欠き部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J021 AA03 AA07 AA10 AA11 AB06
CA03 FA32 GA08 HA04 HA05
JA02
5J045 AA02 AA26 BA02 DA06 EA07
FA02 GA03 HA03 HA06 JA12
NA01 NA07
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体基板に導体部が形成され、この導
体部に前記誘電体基板の端部に向かってスロット幅が広
がるテーパスロットからなるアンテナ素子、このアンテ
ナ素子に高周波信号を供給するマイクロストリップ線路
及びこのマイクロストリップ線路により供給された高周
波信号を前記テーパスロット上にモード変換して伝送す
る変換部を形成したテーパスロットアンテナ部と、前記
誘電体基板の端部が円弧状に配置されるように複数の前
記テーパスロットアンテナ部を放射状に配置し、これら
複数の前記テーパスロットアンテナ部に高周波信号を分
配して給電する分配器とを備えたことを特徴とするアン
テナ装置。 - 【請求項２】 前記分配器は、前記複数のテーパスロッ
トアンテナ部に給電する高周波信号を等振幅、かつ、等
位相に分配することを特徴とする請求項１記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項３】 前記複数のテーパスロットアンテナ部
は、３つ以上のテーパスロットアンテナ部により構成し
たことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 前記複数のテーパスロットアンテナ部
は、各テーパスロットアンテナ部の間に形成される角度
が４５度以内となるように配置されたことを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアンテナ装
置。 - 【請求項５】 円弧部分にテーパ状切欠き部を形成した
扇型のバイコニカル状アンテナ部と、このバイコニカル
状アンテナ部の前記テーパ状切欠き部に連接して形成さ
れ、記円弧部分の反対側に延びるスロット部と、このス
ロット部に高周波信号を供給する給電線路と、この給電
線路により供給された前記高周波信号を前記スロット部
にモード変換して伝送する変換部とを備えたことを特徴
とするアンテナ装置。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項５に記載のアンテナ
装置をアレイ状に配置したことを特徴とするアレイアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387223A JP2003188643A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | アンテナ装置及びこれを用いたアレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387223A JP2003188643A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | アンテナ装置及びこれを用いたアレイアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003188643A true JP2003188643A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27596129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387223A Pending JP2003188643A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | アンテナ装置及びこれを用いたアレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003188643A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2909486A1 (fr) * | 2006-12-01 | 2008-06-06 | Thomson Licensing Sas | Antenne multi secteurs |
| WO2019041576A1 (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 大连港森立达木材交易中心有限公司 | 一种双向均匀辐照天馈系统 |
| CN110925249A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-03-27 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 基于多点协同算法的预制装配式地下结构拼装中控装备 |
| JP2021136536A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 幅広構造のテーパスロットアンテナ |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387223A patent/JP2003188643A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2909486A1 (fr) * | 2006-12-01 | 2008-06-06 | Thomson Licensing Sas | Antenne multi secteurs |
| WO2008065311A3 (fr) * | 2006-12-01 | 2008-07-24 | Thomson Licensing | Antenne multi secteurs |
| WO2019041576A1 (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 大连港森立达木材交易中心有限公司 | 一种双向均匀辐照天馈系统 |
| CN110925249A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-03-27 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 基于多点协同算法的预制装配式地下结构拼装中控装备 |
| CN110925249B (zh) * | 2019-11-04 | 2020-11-03 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 基于多点协同算法的预制装配式地下结构拼装中控装备 |
| JP2021136536A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 幅広構造のテーパスロットアンテナ |
| JP7487879B2 (ja) | 2020-02-26 | 2024-05-21 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 幅広構造のテーパスロットアンテナ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040709 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |