JPH0139242B2 - - Google Patents
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- JPH0139242B2 JPH0139242B2 JP56114526A JP11452681A JPH0139242B2 JP H0139242 B2 JPH0139242 B2 JP H0139242B2 JP 56114526 A JP56114526 A JP 56114526A JP 11452681 A JP11452681 A JP 11452681A JP H0139242 B2 JPH0139242 B2 JP H0139242B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/06—Details
- H01Q9/065—Microstrip dipole antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
本発明は、極めて高い周波数で働くプリント配
線された金属導体よりなる平板に折り返されたダ
ブレツトアンテナに関する。 フランス国特許第2311422号明細書には、下記
のダブレツトアンテナについて記述している。
（以下ダブレツトアンテナをダブレツトと略称す
る。） この公知の発明は１個の溝により対称的に分離
された２個の半平板を有する。また長く連続した
平板は半平板の隣接した側においてある間隔をお
いて分離せられ、該半平板は給電用の導線を構成
し、かつ長く連続した平板は折り返し導電面を構
成するが、前記２個の半平板の共通する幅は長く
連続した平板の幅よりもはるかに大であり、この
長く連続した平板の端部はそれぞれ半平板の外端
部と結合している。 ダブレツトに給電する給電線は溝部の近傍に給
電しておりかつ半平板の対称軸の方向に向いてお
り、さらに電磁波の反射面はその寸法がダブレツ
トに比しはるかに大であるが、反射面とダブレツ
トとの間の距離は波長λに比して小であり、かつ
ダブレツトの長さは0.5λに等しいか又は小であ
り、ダブレツトの幅は0.25λより小であること。 実際上、半平板は、近接した隅縁が切り取られ
た矩形状である。長い連続した平板も長方形をな
している。 その上に、この周知のダブレツトにおいては、
給電線は帯状の形をした導線であり、ここにアー
スをする平板は先ず第１に長く連続した平板に垂
直な平板により、次いで長く連続した平板によ
り、又次に長く連続した平板が２個の半平板のう
ちの１個と連続する面とにより、かつ最後にこの
半平板自身によつて構成せられるが、該帯状の形
をした導線はその端部を半平板と半田付するか溶
接して連結する。この半平板は溝部の近傍におい
てアースの平板の作用をしていないし、“帯状の
細線ー同軸線”の通路となつている。 前記フランス国特許第2311422号中に記述して
ある実施例中においては、周波数を5GHz迄上げ
て考究した。 本発明者はこのフランス特許第2311422号明細
書中に記載せられたダブレツトの使用法を更に探
究し、その周波数を12GHz迄上昇せしめた。これ
は、理論的に全寸法を縮小することを得せしめ、
印刷回路板の厚さを薄くすることをも含むもので
ある。この厚さを薄くすることは、給電部の帯状
の細線の過大になることを防ぐ。もしダブレツト
の効率を減少しないようにする為に印刷回路板の
厚さを保ちつつ寸法を減少するときは、給電線に
よる放射を生じ、その寸法は、波長に関して決し
て無視できないことが判つた。その上、この条件
の下では、より低い周波数の下で動作させるとき
ダブレツトは直交成分の利得の減少をもたらす。
その理由は、ダブレツトはもはや直線偏波として
動作しないからである。 本発明の１つの目的は、上記の不都合さを避け
んが為に、特に給電線における電波の放射と直交
成分を減少せしめる為に、折り返し平板を設置し
たダブレツトアンテナを提供することにある。 本発明の特徴とするところは、下記に示すダブ
レツトアンテナについて一層明となるであろう。 即ち本発明は１個の溝部により上下対称に分離
された２個の金属板よりなる半平板を有するこ
と。 第１及び第２の長い連続した平板がある間隔を
おいて半平板に隣接した側面において分離せら
れ、この半平板は給電面としても作用し、かつ第
１の長い連続した平板は折り返し領域を形成し、
第２の長い連続した平板は半平板の長手方向対称
軸により第１のものに対し対称をなし、２個の半
平板の共通の幅は、長い連続した平板のそれに比
し大であり、長い連続した平板の端部はそれぞれ
半平板の外側端に結合している。 第３の平板は細長い帯状の金属線で前記溝部に
近接してダブレツトに給電し、かつその端部は半
平板の対称軸の方向に向けられている。 レフレクター即ち電波の反射面は大面積を有す
る平板により構成されるが、この平板は前述した
第３の平板のアース面である。 本発明のこの外の特徴とするところによれば、
２個の長い連続した平板に直角に、ある間隔で向
かい合つた中央領域４，９中には、比較的大であ
る対称をなした導電面を有し、第３の平板の細線
のアース面として作用することである。 この他の特徴とするところは、大型の平板が対
称する平板に一体に接続せられ、その内部は大き
く切り抜かれ、その端部はダブレツトの半平板か
ら比較的遠方にあることである。 上記に記載したように、フランス特許第
2311422号中に記載せられた周知のダブレツトは、
帯状の細線の端部は半平板に接合されるが、半平
板は溝部の近傍においてアースの平板の作用はし
ていない。この接合点は印刷回路に達する通路に
より、給電線を半平板に溶接することで実現され
る。しかし極めて多数のダブレツト素子を有する
ネツトワークを使用する時は、溶接の数を少くす
ることが好ましい。本発明の目的はダブレツトに
金属板よりなる平板を使用し、その中で給電部の
電磁的連結に対し全く溶接を必要としないように
したことである。 この外の特徴とするところは、ダブレツトに平
板を使用し、その中において給電のための線状の
第３の平板の中心導線は１個の半平板の下を通
り、次に溝部の下をくぐり次いで第２の半平板の
下を通過して、溝部の長さの四分の一の所でとど
まるようにしたことである。 本発明は又その他の特徴としてダブレツトアン
テナのネツトワークを構成し、その構造はダブレ
ツトはカツプル群により組合わされ、ダブレツト
の１個のカツプルの中央導線は対称的になつたカ
ツプルのダブレツトに関して、カツプルの対称軸
上に並べられ、カツプルは一対をなす如く組合わ
せられ、その中において第２のカツプルは第１の
ものが、カツプルのダブレツトの溝の中央点間の
距離と相等しいだけ前述の対称軸に平行に移しか
えたものと考えることができ、一対のカツプルの
中心は給電用の導線の一部により結合せられ又そ
の中央は一対部分の中心をなし、カツプルの2n×
2n対でネツトワークを形成し、一対部の中心は水
平方向も垂直方向も同じピツチを有するマトリツ
クスを形成し、給電部の導線はネツトワークの中
心に、Ｔ型の給電線が正逆交互に整列して給電線
の本幹をなすものである。 上述した本発明の特徴とするところについて
は、その他の事においても同様であるが、実施例
を以て解説すると一層明瞭になると考えられるの
で、前記の記述を添付した図面を参照して説明す
る。 第１図中に設置されたダブレツトは、溝部３に
より分離された２個の半平板１及び２と、１個の
長く連続した平板４及び２個の対称をなした部分
５，６の形をなし印刷回路板上の金属板よりなり
その一部は１と４に、他の部分は２と４とにそれ
ぞれ連結する。厳格な構造的見地よりすれば、
各々の半平板１又は２は真実な長方形をなした平
板であり、その長さは大体においてダブレツトの
長さの半分であるが、しかしそのラジオ電気工学
的機能は厳格にその長さにより限定される。 平板４はその中央部分において、４に垂直をな
し、かつダブレツトの対称軸に対し対称となるア
ース平板７に連結している。 中央給電線８は、第１図において波線で示す
が、次々に金属板７，４，５及び１の下を通過
し、この７，４，５及び１の表面は８の給電線の
アース面を構成する。特に半平板１の下側では、
給電線８は１の側面とほぼ等しい距離を有する。 その上、第１図中のダブレツトには、第２の長
い連続した平板９を有し、これは２個の半平板１
及び２の対称軸１０に対して平板４と対称をな
し、かつ対称をなす２個の部分１１及び１２は、
それぞれ、一方側では１及び９と、他方側では２
及び９と連結する。部分１１及び１２は、それぞ
れ部分５及び６と対称軸１０により対称をなして
いる。 平板９はその中央部において１個の平板１３と
連結し、これは９と垂直になりかつ対称軸１０に
対して平板７と対称をなしている。平板７及び１
３は、事実上１個の大型平板１４の一部をなしダ
ブレツトを適切に取りかこみ、空虚部１５及び１
６は平板１４のダブレツトを豆状をなして分離し
ている。もとより、空虚部１５及び１６は対称軸
１０に垂直なダブレツトの対称軸により対称であ
り、かつ又同様にして軸１０に対称である。 平板９は、その部分１１及び１２と、平板１３
とを以て軸１０に対して折り返しダブレツトアン
テナの完全な対称性を形成し、これで電波の直交
成分の著しい減少をもたらしている。 第２図中の断面中に記載してあるように、中央
給電線８はその給電作用の一部を平板７により形
成し、他の一部をアースとなる平板１７により形
成して第３の平板の給電線を構成する。事実上、
金属素子１，２，４，５，６，７，９，１１，１
２，１３及び１４は第１の印刷回路板１８の一面
に形成されるが、中央導線８は印刷回路板の他の
面に形成される。印刷回路板１８の導線８を保有
する面の反対面は、第２の印刷回路１９の為には
使用することを得ず、１９の他の面には金属の平
板１７が全面的に印刷されている。印刷回路板１
８及び１９の絶縁性は大体において同等であり、
例えばその比透電率εrは2.32に相等しい。２個の
回路板は同じ厚さを有する。全面印刷された金属
平板１７は給電線である第３の平板に対しアース
の平板となり、かつ同時にダブレツトの放射部１
及び２に対し反射面の作用もする。 空虚部１５及び１６は、放射を行なうダブレツ
トと給電線即ち第３の平板８のアース平板１４と
が干渉しないようにするに充分な大きさを有す
る。 平板７の下から、給電線８は次々に延びてゆ
き、平板７の半分（部分５の方に）の下を、次い
で部分５の下を通り、その次に半平板１の下を対
称軸１０に沿つて通り、かつ最後に溝部３の下を
通つた後、半平板２の一部の下を通る。 第１図において給電線８の先端２０と溝部３の
中央との距離は波長の四分の一、即ちλ/4であ
り、ここにλは印刷回路１８，１９の絶縁部の中
央の長さにより定められ、 λ＝Ｃ／ｆ εr である。但し、Ｃは真空中の電磁波の速度であ
る。 同様にして、半平板２の下の四分の一波長の給
電線は開放端を構成するが、これは半平板の縁部
の下側を電気的に短絡したことになる。かくして
四分の一波長の線は、印刷回路板１８を貫通して
アース面を構成する平板４と９の接合点に半田又
は溶接する必要がないことになる。 第１図より第３図にいたる図に示したダブレツ
トは、ネツトワークの放射源として使用できるこ
とは明らかである。第４図においては、第１図の
ダブレツトアンテナから、いかにしてこのような
ネツトワークを創造することができるかを示して
いる。第４図に示したネツトワークの部分にはダ
ブレツト２１から３２を含んでいるが、これは第
１図に示したダブレツトと全く同一のものであ
る。ダブレツト２１は第１図と同様の形に置か
れ、即ち中央給電線８21は、図を見ると、軸１０
21の左側にある。これに反し、ダブレツト２２
は、これと対称的に位置し、即ち中央給電線８22
は軸１０22の右側にある。２個のダブレツト２１
及び２２中には、半平板１21及び１22は３３を通
る軸上にある。他の表現をすれば、ダブレツト２
１と２２とは、ダブレツトの軸１０に平行な線３
３に対し対称をなしている。中央給電線８21及び
８22は点３４において遭遇する如く整合せられ、
かつ給電を行う導線３５により点３４の線の下方
に伸びてゆく。 ダブレツト２３及び２４の位置は、ダブレツト
２１及び２２から推定し得るが、点３４の方向に
移動し、かつその大きさは中心間の距離と等し
く、即ち２１及び２２の溝部の中心間に等しい。
中央給電線８23及び８24は点３６において遭遇し
かつ給電線３７により点３４の下に延びてゆく。
給電のための導線３５及び３７は点３８において
遭遇し、かつ導線３９により左側に延びてゆく。
ダブレツト２９と３０とは、波線３３に平行な波
線４０によつて、４個のダブレツト２１から２４
のグループと対称をなす４個のダブレツトのグル
ープの部分をなすものである。ダブレツト２２と
２９の中心間の距離は、ダブレツト２１及び２２
の中心間にあるものと相等しい。ダブレツト２９
と３０とを含むグループは、２１から２４に給電
する導線に対称な中央導線により給電される。同
様にして導線３９に類似する導線４１があり、こ
れは波線４０上で３９と点４２で遭遇する。ここ
で、中心導線は下方に向かう導線の部分４３によ
り延びてゆく。 ダブレツト２５から２８は、ダブレツト２１か
ら２４により位置を決定できるが、下方に移動し
ており、その距離は２個の隣接したダブレツトの
中心間の距離の２倍に等しい。中央給電線８25と
８26とは点４４において遭遇し、これが３５と同
じである中心導線４５に達する。中央給電線８27
と８28とは、点４６において遭遇し、これが導線
３７と同じである導線の部分４７に対する。導線
４５と４７とは点４８において遭遇し、これが３
９と同じである中心導線４９に達する。 ダブレツト３１と３２とは、４個のダブレツト
の群と、線４０により対称をなす４個のダブレツ
ト群の一部を形成する。この群は、ダブレツト２
５から２８に給電する導線と対称をなす中心導線
により供給される。同様にして、導線５０が存在
し、導線４９と、線４０上で点５１に遭遇する。
ここに中心導線は導線５２上に延長し、これが下
降する導線４３と点５３において遭遇し、又これ
が主給電線５４に達する。 以上の記述により、専門家にとつては、２個の
ダブレツトを組合わせた後、４個を組合わせ、つ
いで16個を以てネツトワークを形成し、ここにダ
ブレツトの中心は、正方形をしたマトリツクスの
水平線と垂直線の交点と一致することが判るであ
ろう。ここで点５３から各々のダブレツトの中央
給電線８1迄が流れる道程そのものであることが
理解できる。水平方向においては、2pダブレツト
の群の次のダブレツトに対する通路は、対称にな
るが、垂直方向においては、2p個のダブレツトの
群の次のダブレツトに対する通路は、まさにダブ
レツトの移動と、その給電線に関する対称とによ
つてなされる。この注目すべき事実が専門家に、
どのようにして24のダブレツトのネツトワーク
が、25、56と拡げられるかを了解せしめるもので
ある。 ダブレツトに対する指標として、本発明によれ
ば、11から12.4GHzの周波数帯域において機能
し、ダブレツトの長さは8.5mmであり、ほぼλ/2に
相等しい。ここにλは帯域中の平均周波数の誘導
体の波長である。印刷回路板１８及び１９に対し
て、誘電体としてεrの値が2.32になるように選択
をすればよい。半平板１及び２の幅は３mmであ
り、かつダブレツトの反射面１７にいたる距離は
3.2mmであり、およそ0.19λである。給電線８の幅
は0.5mmである。空虚部１５と１６とは長さが16
mmの程度で、その最大の幅は6.5mmの程度である。
溝部３の幅は0.35mmに等しい。７と１３の部分の
幅は３mmの程度である。４と９の間隔及び半平板
１と２の間隔は0.5mmである。４又は９の幅は１
mmであり、部分５，６，１１及び１２の幅も同様
である。印刷回路板１８及び１９の厚味は1.6mm
である。 このダブレツトを周波数を以て即ちR.O.S（定
常波長比）を以て作用させて測定したラジオ電気
工学的特性の表は、入力インピーダンスを50オー
ムとして、Ｅ及びＨ面中の開口QE及びQHと、ダ
ブレツトの放射主軸中の合成レベルＮ（dB）の直
線等方性ゲーン値GMを与えている。ダブレツト
の効率は測定した利得により計算し、かつ７種の
周波数によるダイヤグラムから積分して得た方向
性は平均して91％であり、損失は0.4dBである。
線された金属導体よりなる平板に折り返されたダ
ブレツトアンテナに関する。 フランス国特許第2311422号明細書には、下記
のダブレツトアンテナについて記述している。
（以下ダブレツトアンテナをダブレツトと略称す
る。） この公知の発明は１個の溝により対称的に分離
された２個の半平板を有する。また長く連続した
平板は半平板の隣接した側においてある間隔をお
いて分離せられ、該半平板は給電用の導線を構成
し、かつ長く連続した平板は折り返し導電面を構
成するが、前記２個の半平板の共通する幅は長く
連続した平板の幅よりもはるかに大であり、この
長く連続した平板の端部はそれぞれ半平板の外端
部と結合している。 ダブレツトに給電する給電線は溝部の近傍に給
電しておりかつ半平板の対称軸の方向に向いてお
り、さらに電磁波の反射面はその寸法がダブレツ
トに比しはるかに大であるが、反射面とダブレツ
トとの間の距離は波長λに比して小であり、かつ
ダブレツトの長さは0.5λに等しいか又は小であ
り、ダブレツトの幅は0.25λより小であること。 実際上、半平板は、近接した隅縁が切り取られ
た矩形状である。長い連続した平板も長方形をな
している。 その上に、この周知のダブレツトにおいては、
給電線は帯状の形をした導線であり、ここにアー
スをする平板は先ず第１に長く連続した平板に垂
直な平板により、次いで長く連続した平板によ
り、又次に長く連続した平板が２個の半平板のう
ちの１個と連続する面とにより、かつ最後にこの
半平板自身によつて構成せられるが、該帯状の形
をした導線はその端部を半平板と半田付するか溶
接して連結する。この半平板は溝部の近傍におい
てアースの平板の作用をしていないし、“帯状の
細線ー同軸線”の通路となつている。 前記フランス国特許第2311422号中に記述して
ある実施例中においては、周波数を5GHz迄上げ
て考究した。 本発明者はこのフランス特許第2311422号明細
書中に記載せられたダブレツトの使用法を更に探
究し、その周波数を12GHz迄上昇せしめた。これ
は、理論的に全寸法を縮小することを得せしめ、
印刷回路板の厚さを薄くすることをも含むもので
ある。この厚さを薄くすることは、給電部の帯状
の細線の過大になることを防ぐ。もしダブレツト
の効率を減少しないようにする為に印刷回路板の
厚さを保ちつつ寸法を減少するときは、給電線に
よる放射を生じ、その寸法は、波長に関して決し
て無視できないことが判つた。その上、この条件
の下では、より低い周波数の下で動作させるとき
ダブレツトは直交成分の利得の減少をもたらす。
その理由は、ダブレツトはもはや直線偏波として
動作しないからである。 本発明の１つの目的は、上記の不都合さを避け
んが為に、特に給電線における電波の放射と直交
成分を減少せしめる為に、折り返し平板を設置し
たダブレツトアンテナを提供することにある。 本発明の特徴とするところは、下記に示すダブ
レツトアンテナについて一層明となるであろう。 即ち本発明は１個の溝部により上下対称に分離
された２個の金属板よりなる半平板を有するこ
と。 第１及び第２の長い連続した平板がある間隔を
おいて半平板に隣接した側面において分離せら
れ、この半平板は給電面としても作用し、かつ第
１の長い連続した平板は折り返し領域を形成し、
第２の長い連続した平板は半平板の長手方向対称
軸により第１のものに対し対称をなし、２個の半
平板の共通の幅は、長い連続した平板のそれに比
し大であり、長い連続した平板の端部はそれぞれ
半平板の外側端に結合している。 第３の平板は細長い帯状の金属線で前記溝部に
近接してダブレツトに給電し、かつその端部は半
平板の対称軸の方向に向けられている。 レフレクター即ち電波の反射面は大面積を有す
る平板により構成されるが、この平板は前述した
第３の平板のアース面である。 本発明のこの外の特徴とするところによれば、
２個の長い連続した平板に直角に、ある間隔で向
かい合つた中央領域４，９中には、比較的大であ
る対称をなした導電面を有し、第３の平板の細線
のアース面として作用することである。 この他の特徴とするところは、大型の平板が対
称する平板に一体に接続せられ、その内部は大き
く切り抜かれ、その端部はダブレツトの半平板か
ら比較的遠方にあることである。 上記に記載したように、フランス特許第
2311422号中に記載せられた周知のダブレツトは、
帯状の細線の端部は半平板に接合されるが、半平
板は溝部の近傍においてアースの平板の作用はし
ていない。この接合点は印刷回路に達する通路に
より、給電線を半平板に溶接することで実現され
る。しかし極めて多数のダブレツト素子を有する
ネツトワークを使用する時は、溶接の数を少くす
ることが好ましい。本発明の目的はダブレツトに
金属板よりなる平板を使用し、その中で給電部の
電磁的連結に対し全く溶接を必要としないように
したことである。 この外の特徴とするところは、ダブレツトに平
板を使用し、その中において給電のための線状の
第３の平板の中心導線は１個の半平板の下を通
り、次に溝部の下をくぐり次いで第２の半平板の
下を通過して、溝部の長さの四分の一の所でとど
まるようにしたことである。 本発明は又その他の特徴としてダブレツトアン
テナのネツトワークを構成し、その構造はダブレ
ツトはカツプル群により組合わされ、ダブレツト
の１個のカツプルの中央導線は対称的になつたカ
ツプルのダブレツトに関して、カツプルの対称軸
上に並べられ、カツプルは一対をなす如く組合わ
せられ、その中において第２のカツプルは第１の
ものが、カツプルのダブレツトの溝の中央点間の
距離と相等しいだけ前述の対称軸に平行に移しか
えたものと考えることができ、一対のカツプルの
中心は給電用の導線の一部により結合せられ又そ
の中央は一対部分の中心をなし、カツプルの2n×
2n対でネツトワークを形成し、一対部の中心は水
平方向も垂直方向も同じピツチを有するマトリツ
クスを形成し、給電部の導線はネツトワークの中
心に、Ｔ型の給電線が正逆交互に整列して給電線
の本幹をなすものである。 上述した本発明の特徴とするところについて
は、その他の事においても同様であるが、実施例
を以て解説すると一層明瞭になると考えられるの
で、前記の記述を添付した図面を参照して説明す
る。 第１図中に設置されたダブレツトは、溝部３に
より分離された２個の半平板１及び２と、１個の
長く連続した平板４及び２個の対称をなした部分
５，６の形をなし印刷回路板上の金属板よりなり
その一部は１と４に、他の部分は２と４とにそれ
ぞれ連結する。厳格な構造的見地よりすれば、
各々の半平板１又は２は真実な長方形をなした平
板であり、その長さは大体においてダブレツトの
長さの半分であるが、しかしそのラジオ電気工学
的機能は厳格にその長さにより限定される。 平板４はその中央部分において、４に垂直をな
し、かつダブレツトの対称軸に対し対称となるア
ース平板７に連結している。 中央給電線８は、第１図において波線で示す
が、次々に金属板７，４，５及び１の下を通過
し、この７，４，５及び１の表面は８の給電線の
アース面を構成する。特に半平板１の下側では、
給電線８は１の側面とほぼ等しい距離を有する。 その上、第１図中のダブレツトには、第２の長
い連続した平板９を有し、これは２個の半平板１
及び２の対称軸１０に対して平板４と対称をな
し、かつ対称をなす２個の部分１１及び１２は、
それぞれ、一方側では１及び９と、他方側では２
及び９と連結する。部分１１及び１２は、それぞ
れ部分５及び６と対称軸１０により対称をなして
いる。 平板９はその中央部において１個の平板１３と
連結し、これは９と垂直になりかつ対称軸１０に
対して平板７と対称をなしている。平板７及び１
３は、事実上１個の大型平板１４の一部をなしダ
ブレツトを適切に取りかこみ、空虚部１５及び１
６は平板１４のダブレツトを豆状をなして分離し
ている。もとより、空虚部１５及び１６は対称軸
１０に垂直なダブレツトの対称軸により対称であ
り、かつ又同様にして軸１０に対称である。 平板９は、その部分１１及び１２と、平板１３
とを以て軸１０に対して折り返しダブレツトアン
テナの完全な対称性を形成し、これで電波の直交
成分の著しい減少をもたらしている。 第２図中の断面中に記載してあるように、中央
給電線８はその給電作用の一部を平板７により形
成し、他の一部をアースとなる平板１７により形
成して第３の平板の給電線を構成する。事実上、
金属素子１，２，４，５，６，７，９，１１，１
２，１３及び１４は第１の印刷回路板１８の一面
に形成されるが、中央導線８は印刷回路板の他の
面に形成される。印刷回路板１８の導線８を保有
する面の反対面は、第２の印刷回路１９の為には
使用することを得ず、１９の他の面には金属の平
板１７が全面的に印刷されている。印刷回路板１
８及び１９の絶縁性は大体において同等であり、
例えばその比透電率εrは2.32に相等しい。２個の
回路板は同じ厚さを有する。全面印刷された金属
平板１７は給電線である第３の平板に対しアース
の平板となり、かつ同時にダブレツトの放射部１
及び２に対し反射面の作用もする。 空虚部１５及び１６は、放射を行なうダブレツ
トと給電線即ち第３の平板８のアース平板１４と
が干渉しないようにするに充分な大きさを有す
る。 平板７の下から、給電線８は次々に延びてゆ
き、平板７の半分（部分５の方に）の下を、次い
で部分５の下を通り、その次に半平板１の下を対
称軸１０に沿つて通り、かつ最後に溝部３の下を
通つた後、半平板２の一部の下を通る。 第１図において給電線８の先端２０と溝部３の
中央との距離は波長の四分の一、即ちλ/4であ
り、ここにλは印刷回路１８，１９の絶縁部の中
央の長さにより定められ、 λ＝Ｃ／ｆ εr である。但し、Ｃは真空中の電磁波の速度であ
る。 同様にして、半平板２の下の四分の一波長の給
電線は開放端を構成するが、これは半平板の縁部
の下側を電気的に短絡したことになる。かくして
四分の一波長の線は、印刷回路板１８を貫通して
アース面を構成する平板４と９の接合点に半田又
は溶接する必要がないことになる。 第１図より第３図にいたる図に示したダブレツ
トは、ネツトワークの放射源として使用できるこ
とは明らかである。第４図においては、第１図の
ダブレツトアンテナから、いかにしてこのような
ネツトワークを創造することができるかを示して
いる。第４図に示したネツトワークの部分にはダ
ブレツト２１から３２を含んでいるが、これは第
１図に示したダブレツトと全く同一のものであ
る。ダブレツト２１は第１図と同様の形に置か
れ、即ち中央給電線８21は、図を見ると、軸１０
21の左側にある。これに反し、ダブレツト２２
は、これと対称的に位置し、即ち中央給電線８22
は軸１０22の右側にある。２個のダブレツト２１
及び２２中には、半平板１21及び１22は３３を通
る軸上にある。他の表現をすれば、ダブレツト２
１と２２とは、ダブレツトの軸１０に平行な線３
３に対し対称をなしている。中央給電線８21及び
８22は点３４において遭遇する如く整合せられ、
かつ給電を行う導線３５により点３４の線の下方
に伸びてゆく。 ダブレツト２３及び２４の位置は、ダブレツト
２１及び２２から推定し得るが、点３４の方向に
移動し、かつその大きさは中心間の距離と等し
く、即ち２１及び２２の溝部の中心間に等しい。
中央給電線８23及び８24は点３６において遭遇し
かつ給電線３７により点３４の下に延びてゆく。
給電のための導線３５及び３７は点３８において
遭遇し、かつ導線３９により左側に延びてゆく。
ダブレツト２９と３０とは、波線３３に平行な波
線４０によつて、４個のダブレツト２１から２４
のグループと対称をなす４個のダブレツトのグル
ープの部分をなすものである。ダブレツト２２と
２９の中心間の距離は、ダブレツト２１及び２２
の中心間にあるものと相等しい。ダブレツト２９
と３０とを含むグループは、２１から２４に給電
する導線に対称な中央導線により給電される。同
様にして導線３９に類似する導線４１があり、こ
れは波線４０上で３９と点４２で遭遇する。ここ
で、中心導線は下方に向かう導線の部分４３によ
り延びてゆく。 ダブレツト２５から２８は、ダブレツト２１か
ら２４により位置を決定できるが、下方に移動し
ており、その距離は２個の隣接したダブレツトの
中心間の距離の２倍に等しい。中央給電線８25と
８26とは点４４において遭遇し、これが３５と同
じである中心導線４５に達する。中央給電線８27
と８28とは、点４６において遭遇し、これが導線
３７と同じである導線の部分４７に対する。導線
４５と４７とは点４８において遭遇し、これが３
９と同じである中心導線４９に達する。 ダブレツト３１と３２とは、４個のダブレツト
の群と、線４０により対称をなす４個のダブレツ
ト群の一部を形成する。この群は、ダブレツト２
５から２８に給電する導線と対称をなす中心導線
により供給される。同様にして、導線５０が存在
し、導線４９と、線４０上で点５１に遭遇する。
ここに中心導線は導線５２上に延長し、これが下
降する導線４３と点５３において遭遇し、又これ
が主給電線５４に達する。 以上の記述により、専門家にとつては、２個の
ダブレツトを組合わせた後、４個を組合わせ、つ
いで16個を以てネツトワークを形成し、ここにダ
ブレツトの中心は、正方形をしたマトリツクスの
水平線と垂直線の交点と一致することが判るであ
ろう。ここで点５３から各々のダブレツトの中央
給電線８1迄が流れる道程そのものであることが
理解できる。水平方向においては、2pダブレツト
の群の次のダブレツトに対する通路は、対称にな
るが、垂直方向においては、2p個のダブレツトの
群の次のダブレツトに対する通路は、まさにダブ
レツトの移動と、その給電線に関する対称とによ
つてなされる。この注目すべき事実が専門家に、
どのようにして24のダブレツトのネツトワーク
が、25、56と拡げられるかを了解せしめるもので
ある。 ダブレツトに対する指標として、本発明によれ
ば、11から12.4GHzの周波数帯域において機能
し、ダブレツトの長さは8.5mmであり、ほぼλ/2に
相等しい。ここにλは帯域中の平均周波数の誘導
体の波長である。印刷回路板１８及び１９に対し
て、誘電体としてεrの値が2.32になるように選択
をすればよい。半平板１及び２の幅は３mmであ
り、かつダブレツトの反射面１７にいたる距離は
3.2mmであり、およそ0.19λである。給電線８の幅
は0.5mmである。空虚部１５と１６とは長さが16
mmの程度で、その最大の幅は6.5mmの程度である。
溝部３の幅は0.35mmに等しい。７と１３の部分の
幅は３mmの程度である。４と９の間隔及び半平板
１と２の間隔は0.5mmである。４又は９の幅は１
mmであり、部分５，６，１１及び１２の幅も同様
である。印刷回路板１８及び１９の厚味は1.6mm
である。 このダブレツトを周波数を以て即ちR.O.S（定
常波長比）を以て作用させて測定したラジオ電気
工学的特性の表は、入力インピーダンスを50オー
ムとして、Ｅ及びＨ面中の開口QE及びQHと、ダ
ブレツトの放射主軸中の合成レベルＮ（dB）の直
線等方性ゲーン値GMを与えている。ダブレツト
の効率は測定した利得により計算し、かつ７種の
周波数によるダイヤグラムから積分して得た方向
性は平均して91％であり、損失は0.4dBである。
【表】
【表】
第４図のネツトワーク中で、ダブレツトの中心
間隔は22mmであり、給電用の導体３５，３７，４
５，４７，３９，４１，４９，５０，４３及び５
２の幅は1.1mmであるように選び、かつ給電線の
母線導体５４の幅は2.3mmである。2.3mm、1.1mm及
び0.5mmの導体のインピーダンスはそれぞれ50オ
ーム、75オーム及び102.5オームである。
間隔は22mmであり、給電用の導体３５，３７，４
５，４７，３９，４１，４９，５０，４３及び５
２の幅は1.1mmであるように選び、かつ給電線の
母線導体５４の幅は2.3mmである。2.3mm、1.1mm及
び0.5mmの導体のインピーダンスはそれぞれ50オ
ーム、75オーム及び102.5オームである。
第１図は、本発明による折り返しダブレツトア
ンテナを示すための平面図。第２図は第１図のダ
ブレツトを線ーに沿つて切断した断面図。第
３図は第１図のダブレツトを線ーに沿つて切
断した断面図。第４図は、第１図によるダブレツ
トの２種の形状によるネツトワークの平面図の部
分を示す図。 図において １，２……半平板、３……溝部、
４，５，６，９……平板、７，１３……アース平
板、８……給電線、１０……対称軸、１１，１２
……平板部分、１４……大型平板、１５，１６…
…空虚部、１８，１９……印刷回路板、２１，２
２，２３，２４から３２迄……ダブレツトアンテ
ナ、３３，４０……波線、３５，３７，４３，５
２……導線、５４……主導線、３４，３６，３
８，４２，５１，５３……交叉点。
ンテナを示すための平面図。第２図は第１図のダ
ブレツトを線ーに沿つて切断した断面図。第
３図は第１図のダブレツトを線ーに沿つて切
断した断面図。第４図は、第１図によるダブレツ
トの２種の形状によるネツトワークの平面図の部
分を示す図。 図において １，２……半平板、３……溝部、
４，５，６，９……平板、７，１３……アース平
板、８……給電線、１０……対称軸、１１，１２
……平板部分、１４……大型平板、１５，１６…
…空虚部、１８，１９……印刷回路板、２１，２
２，２３，２４から３２迄……ダブレツトアンテ
ナ、３３，４０……波線、３５，３７，４３，５
２……導線、５４……主導線、３４，３６，３
８，４２，５１，５３……交叉点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁のための溝部３によつて上下に分離され
た２枚の対称をなす半平板１，２の形を有する給
電手段と、前記２枚の対称をなす半平板は対称を
なす長手方向の軸１０に関して対称的に位置決め
され、且つ前記半平板１，２に隣接し間隔をおい
て配置されている第１の連続した長い平板４と、
第２の連続した長い平板９とは折り返し手段を構
成し、前記溝部３に近接し、前記半平板１，２の
長手方向の対称軸１０に沿つて延伸し端部が開放
されているダブレツトアンテナに給電する帯状の
第３の導電板と、該第３の導電板の接地板を構成
する連続した大面積の導電板とよりなり、前記２
枚の半平板１，２の共通の幅は前記連続した長い
平板４，９の幅より大であることを特徴とする折
り返しダブレツトアンテナ。 ２ ２個の長い連続した平板４，９に垂直に、間
〓に向かい合う中央部分において、比較的大であ
る対称をなした導線部７，１３を有し、これが帯
状の第３の平板８のアース面となる特許請求の範
囲第１項に記載の折り返しダブレツトアンテナ。 ３ 前記導電部である幅広の平板７，１３は、対
称をなす平板１４に夫々接合されているが、この
対称をなす平板１４中には導電板を切り抜かれた
空虚部１５，１６を有し、その縁部はダブレツト
の半平板１，２より比較的遠隔にある特許請求の
範囲第２項に記載の折り返しダブレツトアンテ
ナ。 ４ 給電部の帯状をした第３の平板８の中央導線
は第１の半平板１の下を通り、次に溝部３の下
を、又次に第２の平板２の下を通つて、溝部３の
波長のほぼ四分の一の所で終る特許請求の範囲第
１項より第３項の何れかの項に記載の折り返しダ
ブレツトアンテナ。 ５ 前記ダブレツトアンテナは少くとも１枚の印
刷配線板上に導電板を有する特許請求の範囲第１
項乃至第４項の何れかの項に記載の折り返しダブ
レツトアンテナ。 ６ 印刷配線された２枚の左右対称をなす半平板
１，２は切り込み溝部３によつて上下に絶縁分離
されると共に前記半平板１，２の隣接した側面に
おいて間隔をおいて分離された第１および第２の
連続した長い平板４，９よりなる折り返し手段
と、前記溝部３に近接し、前記半平板１，２の長
手方向の対称軸１０の方向に沿つて延伸し、端部
が開放されている帯状の細長い給電線と、この給
電線に対する接地板を構成する印刷配線された接
地板よりなる折り返しダブレツトアンテナの組合
せであつて、このダブレツトアンテナはカツプル
群２１，２２；２３，２４と、このアンテナ群に
給電する中央導線８21，８22；８23，８24により
組立てられ、前記ダブレツトアンテナのカツプル
（１対）は対称をなすカツプルのダブレツトアン
テナによりカツプルの対称軸３３上に並べられ、
該カツプルの中心点３４；３６等においては、カ
ツプルは一対の形に組合わせられ、その中心にお
いて第２のカツプル２３，２４は第１のカツプル
２１，２２が前記軸３３に平行に、且つ一組のカ
ツプルのダブレツトアンテナの溝部の中心点間の
距離に等しい距離だけずらすことにより位置が決
められ、又一対のカツプルの中心３４，３６；４
４，４６は導線の部分３５，３７；４５，４７に
より結合せられ、これはその中心部３８，４８に
おいて一対部分の中心を形成し、2n×2n対のカツ
プルを以つてネツトワークを形成し、一対部の中
心３８，４８はそのピツチが水平方向にも垂直方
向にも等しいマトリツクスに配列され、給電部の
導線はネツトワークの中心３８，４８に、各ダブ
レツトアンテナに給電する前記中央給電線８21，
８22，８23，８24への給電をＴ形正逆交互に整列
される給電線群により行うことを特徴とする折り
返しダブレツトアンテナ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8016620A FR2487588A1 (fr) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Doublets replies en plaques pour tres haute frequence et reseaux de tels doublets |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5787206A JPS5787206A (en) | 1982-05-31 |
| JPH0139242B2 true JPH0139242B2 (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=9244607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114526A Granted JPS5787206A (en) | 1980-07-23 | 1981-07-23 | Doublet |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4426649A (ja) |
| EP (1) | EP0044779B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5787206A (ja) |
| DE (1) | DE3172900D1 (ja) |
| FR (1) | FR2487588A1 (ja) |
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