JPH02171004A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
- Publication number
- JPH02171004A JPH02171004A JP63326946A JP32694688A JPH02171004A JP H02171004 A JPH02171004 A JP H02171004A JP 63326946 A JP63326946 A JP 63326946A JP 32694688 A JP32694688 A JP 32694688A JP H02171004 A JPH02171004 A JP H02171004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- feeding
- antenna
- feeding circuit
- loss
- Prior art date
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- Pending
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- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は、衛星放送等に用いられろマイクロ波帯用の平
面アンテナに関するものである。
面アンテナに関するものである。
【従来の技術ｊ
例えば、従来の平面アンテナにおいては、ストリップラ
インの両側にグランド面を設けた、所謂トリプレートス
トリップラインで給電回路を構成し、片側に放射素子を
設け、各放射素子に給電回路で給電を行なっている。第
５図に従来の平面アンテナを示す。給電回路３の両側に
はグランド面２，４が設けられ、一方のグランド面２に
は環状のスロワ）１＋ｃにて形成した放射素子１が多数
整列して設けられている。
インの両側にグランド面を設けた、所謂トリプレートス
トリップラインで給電回路を構成し、片側に放射素子を
設け、各放射素子に給電回路で給電を行なっている。第
５図に従来の平面アンテナを示す。給電回路３の両側に
はグランド面２，４が設けられ、一方のグランド面２に
は環状のスロワ）１＋ｃにて形成した放射素子１が多数
整列して設けられている。
平面アンテナにおいて、最も重要な性能の１つである感
度は、平面アンテナに配置された給電回路損失を低減さ
せることにより上がり、この損失の低減化が大変重要と
なっていた。第５図に示した従来例で考えると、放射索
子１と給電回路３の線路３ａをある程度近付けて（例え
ば、１〜２ｍ＋ｅ）、非接触でカップリングさせ、アン
テナとして動作させているため、放射素子１と線路３ａ
の間隔を自由に広げることができなかった。また、給電
回路３は１つの平面内に形成されているが、アンテナと
して動作するためには、放射素子１の間隔及び放射素子
１の大きさ等がおおよそ決まり、給電回路３の線路３ａ
もそれに合った給電回路３を設計しているために、給電
回路３の線路３ａの幅にも自ずと制約がつき、広い線幅
の回路は用いることはできなくなる。
度は、平面アンテナに配置された給電回路損失を低減さ
せることにより上がり、この損失の低減化が大変重要と
なっていた。第５図に示した従来例で考えると、放射索
子１と給電回路３の線路３ａをある程度近付けて（例え
ば、１〜２ｍ＋ｅ）、非接触でカップリングさせ、アン
テナとして動作させているため、放射素子１と線路３ａ
の間隔を自由に広げることができなかった。また、給電
回路３は１つの平面内に形成されているが、アンテナと
して動作するためには、放射素子１の間隔及び放射素子
１の大きさ等がおおよそ決まり、給電回路３の線路３ａ
もそれに合った給電回路３を設計しているために、給電
回路３の線路３ａの幅にも自ずと制約がつき、広い線幅
の回路は用いることはできなくなる。
このように、現状の構成では、グランド面２と給電回路
３の間隔や、給電回路３の線路３ａの幅におおよその制
約がつき、回路損失の低減化が充分でない給電回路３し
か平面アンテナは構成されていない。
３の間隔や、給電回路３の線路３ａの幅におおよその制
約がつき、回路損失の低減化が充分でない給電回路３し
か平面アンテナは構成されていない。
また、給電回路損失の面からみれば、マイクロ波用導波
管が最も損失の少ない線路として知られており、それを
Ｈ型に組み合わせたようなものも構成されている。第６
図はこの場合を示し、４つのサブアレイアンテナ５をＨ
型の導波管６で接続し、その給電点に同軸−導波管変換
器７にて各サブ７レイアンテナ５の給電回路３に給電を
しでいる。かかる構成により、給電回路損失としては、
少ないものが構成し得るが、コスト面、重量面、更には
、最適な給電回路となるためのマツチングの微調整等を
考えると実用的でない息が多い。
管が最も損失の少ない線路として知られており、それを
Ｈ型に組み合わせたようなものも構成されている。第６
図はこの場合を示し、４つのサブアレイアンテナ５をＨ
型の導波管６で接続し、その給電点に同軸−導波管変換
器７にて各サブ７レイアンテナ５の給電回路３に給電を
しでいる。かかる構成により、給電回路損失としては、
少ないものが構成し得るが、コスト面、重量面、更には
、最適な給電回路となるためのマツチングの微調整等を
考えると実用的でない息が多い。
［発明が解決しようとする課題］
上述のように平面アンテナに用いられる給電回路の損失
が、その構成上からの制約を受けるために、より低損失
の線路でのアンテナ構成が不可能となっている。
が、その構成上からの制約を受けるために、より低損失
の線路でのアンテナ構成が不可能となっている。
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、ト
リプレートストリップラインの損失から見て、より低損
失な線路が構成でき、且つそれがアンテナの給電回路と
して動作できる構成とし、より給電回路損失の少ない（
感度の良い）平面アンテナを提供することを目的とした
ものである。
リプレートストリップラインの損失から見て、より低損
失な線路が構成でき、且つそれがアンテナの給電回路と
して動作できる構成とし、より給電回路損失の少ない（
感度の良い）平面アンテナを提供することを目的とした
ものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、サブアレイアンテナに形成した放射素子に給
電する第１の給電回路を設け、上記第１の給電回路に給
電を行なう１２の給電回路を上記サブアレイアンテナの
裏面に配置したものである。
電する第１の給電回路を設け、上記第１の給電回路に給
電を行なう１２の給電回路を上記サブアレイアンテナの
裏面に配置したものである。
また、第２の給電回路を第１の給電回路の構成に比べて
、空気層の厚みを大きくし、線路幅を広げたサスペンデ
ッドストリップライン構成している。
、空気層の厚みを大きくし、線路幅を広げたサスペンデ
ッドストリップライン構成している。
１作 用］
しかして、本発明は、放射素子が形成されていない第２
の給電回路側で、放射素子に制約を受けずに第２−の給
電回路を自由に設計できるようにしている。
の給電回路側で、放射素子に制約を受けずに第２−の給
電回路を自由に設計できるようにしている。
また、請求項２においては、第２の給電回路を第１の給
電回路の構成に比べて、空気層の厚みを大きくし、線路
幅を広げて、第２の給電回路の損失を導波管に近付ける
ようにしている。
電回路の構成に比べて、空気層の厚みを大きくし、線路
幅を広げて、第２の給電回路の損失を導波管に近付ける
ようにしている。
［実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。平面
アンテナに用いられる給電回路のう九、前述のトリプレ
ートストリップライン（以下、ＴＳＬと称す）や、片側
だけにグランド面を有するマイクロストリップライン（
以下、ＭＳＬと称す）等がある。これらの線路損失には
、放射損失、誘電体損失、導体損失がある。
アンテナに用いられる給電回路のう九、前述のトリプレ
ートストリップライン（以下、ＴＳＬと称す）や、片側
だけにグランド面を有するマイクロストリップライン（
以下、ＭＳＬと称す）等がある。これらの線路損失には
、放射損失、誘電体損失、導体損失がある。
一般的にＭＳＬは、ＴＳＬに比べ放射損失が大きいため
、トータルの線路損失ではＴＳＬより少なくならない。
、トータルの線路損失ではＴＳＬより少なくならない。
よって、ＴＳＬ’？！電体損失や導体損失が最小となる
ように考えると、２つのグランド面の開は空気層（発泡
体で発泡倍率が１０倍程度以上のものなら空気と同等と
みなせる）で構成されており、更に、導体損失を考える
と、グランド面の間隔の広いもので、中心導体（ストリ
ップライン）の線路幅を広くしたもので構成されること
が必要である。例えば、ＴＳＬの損失の計算結果例を用
いると、従来品はストリップライン幅が約２１、上下の
グランド面の間隔が約４＋ａＪ中心導体はグランド面の
中心にある）で、空気層が形成されているとすると、約
１ 、８ ｄ Ｂ ／ ｍの損失となる。ところが、ス
トリップライン幅を約８ ｍ＋＋＋。
ように考えると、２つのグランド面の開は空気層（発泡
体で発泡倍率が１０倍程度以上のものなら空気と同等と
みなせる）で構成されており、更に、導体損失を考える
と、グランド面の間隔の広いもので、中心導体（ストリ
ップライン）の線路幅を広くしたもので構成されること
が必要である。例えば、ＴＳＬの損失の計算結果例を用
いると、従来品はストリップライン幅が約２１、上下の
グランド面の間隔が約４＋ａＪ中心導体はグランド面の
中心にある）で、空気層が形成されているとすると、約
１ 、８ ｄ Ｂ ／ ｍの損失となる。ところが、ス
トリップライン幅を約８ ｍ＋＋＋。
上下のグランド面の間隔が約２０ｍｍで、空気層で構成
されているとすると、約０．６ｄＢ／ｍの損失となり、
はは導波管の損失（０，３ｄＢ／ｍ）に近付けることが
判っている。
されているとすると、約０．６ｄＢ／ｍの損失となり、
はは導波管の損失（０，３ｄＢ／ｍ）に近付けることが
判っている。
そこで、例えば、この線路幅が８１１Ｉｆｆｌ、グラン
ド面の間隔が２０ｕ＋ｒａからなる損失の少ないス）
１７ップラインを平面アンテナに用いるために、サブ７
レイアンテナ内に第１の給電回路を配置し、更に、この
第１の給電回路に給電を行なうための第２の給電回路を
サブアレイアンテナの裏面に配置し、両給電回路は同一
平面には配置しないようにしたのが本発明の特徴である
。
ド面の間隔が２０ｕ＋ｒａからなる損失の少ないス）
１７ップラインを平面アンテナに用いるために、サブ７
レイアンテナ内に第１の給電回路を配置し、更に、この
第１の給電回路に給電を行なうための第２の給電回路を
サブアレイアンテナの裏面に配置し、両給電回路は同一
平面には配置しないようにしたのが本発明の特徴である
。
以下、具体的に説明する。第１図に示すように、所謂ト
リプレートストリップラインで構成されている給電回路
３の上側のグランド面２には放射素子１が多く配列され
ており、その放射素子１を数個〜数十個の群をサブアレ
イアンテナ５とし、このサブアレイアンテナ５に給電回
路３で給電を行なうようになっている。この給電回路３
は、グランド面２と８で挾まれており、グランド面２ｇ
８の間隔は狭く形成されている。アンテナの裏面、つま
り、グランド面８の下に、上記給電回路３に給電するた
めの給電回路９を、グランド面８と４とに挾まれるよう
にして形成しである。この給電回路９は、サブアレイア
ンテナ５”の給電回路３と比べて給電損失の少ない構成
としており、給電回路９の方が上述の数値の如く線路幅
を広く、グランド面４．８の間隔も大きくとっている。
リプレートストリップラインで構成されている給電回路
３の上側のグランド面２には放射素子１が多く配列され
ており、その放射素子１を数個〜数十個の群をサブアレ
イアンテナ５とし、このサブアレイアンテナ５に給電回
路３で給電を行なうようになっている。この給電回路３
は、グランド面２と８で挾まれており、グランド面２ｇ
８の間隔は狭く形成されている。アンテナの裏面、つま
り、グランド面８の下に、上記給電回路３に給電するた
めの給電回路９を、グランド面８と４とに挾まれるよう
にして形成しである。この給電回路９は、サブアレイア
ンテナ５”の給電回路３と比べて給電損失の少ない構成
としており、給電回路９の方が上述の数値の如く線路幅
を広く、グランド面４．８の間隔も大きくとっている。
また、給電回路９も薄いフィルムに−に属箔を張ったも
のに、回路形状にエツチング等で形成したものを用いて
いる。給電回路９は、空気層とみなせるような発泡体等
で挾んで固定している。
のに、回路形状にエツチング等で形成したものを用いて
いる。給電回路９は、空気層とみなせるような発泡体等
で挾んで固定している。
第１図に示す実施例では、給電回路３と９との接続を同
軸のコネクタ形状の同軸線路１０で行なっている場合を
示しでいる。同軸線路１０の芯１１０ａと給電回路３，
９を各々直接半田付けで接続したり、また、芯線１０ａ
に金属板（給電回路：（。
軸のコネクタ形状の同軸線路１０で行なっている場合を
示しでいる。同軸線路１０の芯１１０ａと給電回路３，
９を各々直接半田付けで接続したり、また、芯線１０ａ
に金属板（給電回路：（。
９とマツチングがとれるような形状）半田付けして、そ
の金属板が接触または非接触で給電量ｌ１８３ 。
の金属板が接触または非接触で給電量ｌ１８３ 。
９と接続するようにしている。
ｔｊｆＪ２図に示す実施例２では、各給電回路：３゜９
の一端がそれらを接続するためにアンテナに垂直に設け
られた導波管１１のプローブとして働くように設置され
て、導波管１１を介して給電回路３．９を接続している
。
の一端がそれらを接続するためにアンテナに垂直に設け
られた導波管１１のプローブとして働くように設置され
て、導波管１１を介して給電回路３．９を接続している
。
第３図及び第４図に示す実施例３では、グランド面８に
スロット１２が開口してあり、そのスロット１２の上下
に給電回路３，９の一端が配置されており、そのスロッ
ト１２を介して給電回路３．９を接続するようにしてい
る。
スロット１２が開口してあり、そのスロット１２の上下
に給電回路３，９の一端が配置されており、そのスロッ
ト１２を介して給電回路３．９を接続するようにしてい
る。
尚、第１図（ａ）に示す１３は給電、直を示し、第４図
の１２は上記のスロット、若しくは第２図で用いている
導波管１１の開口を示している。
の１２は上記のスロット、若しくは第２図で用いている
導波管１１の開口を示している。
このように、サブアレイアンテナ５をアンテナとして動
作し得るためには、給電回路３と放射素子１が非接触カ
ップリングを行なうために給電回路３にはグランド面２
，８の間隔の狭いものを用いるが、それ以外のサブアレ
イアンテナ５に給電するための給電回路９には、グラン
ド面８，４の広いストリップラインを用いる（第１図（
ｂ）、第２図、第３図）。これら各図から判るように従
来の場合は、グランド面が２つであったのが、本発明で
は、グランド面２，４．８が３つになっており、図中の
上側が給電回路３、図中の下側が給電回路９となってい
る。そして、上述のように両給電回路３，９はカップリ
ングにより接続されている。
作し得るためには、給電回路３と放射素子１が非接触カ
ップリングを行なうために給電回路３にはグランド面２
，８の間隔の狭いものを用いるが、それ以外のサブアレ
イアンテナ５に給電するための給電回路９には、グラン
ド面８，４の広いストリップラインを用いる（第１図（
ｂ）、第２図、第３図）。これら各図から判るように従
来の場合は、グランド面が２つであったのが、本発明で
は、グランド面２，４．８が３つになっており、図中の
上側が給電回路３、図中の下側が給電回路９となってい
る。そして、上述のように両給電回路３，９はカップリ
ングにより接続されている。
このようにして構成された各給電回路３．９は、中央の
グランド面８が共通のグランド面として働いている。給
電回路っけグランド面４，８で挾、吃れており、この２
つのグランド面４，８には、グランド面２とは異なり放
射素子１が形成されていないため、自由に給電回路３の
パターン設計を行なうことができる。これは、給電回路
３の場合は、グランド面２に放射素子１が形成されてい
るため、基本的には放射素子１同士の闇に存在するグラ
ンド面の下方にしか、給電回路３を配置することができ
ないからである。
グランド面８が共通のグランド面として働いている。給
電回路っけグランド面４，８で挾、吃れており、この２
つのグランド面４，８には、グランド面２とは異なり放
射素子１が形成されていないため、自由に給電回路３の
パターン設計を行なうことができる。これは、給電回路
３の場合は、グランド面２に放射素子１が形成されてい
るため、基本的には放射素子１同士の闇に存在するグラ
ンド面の下方にしか、給電回路３を配置することができ
ないからである。
このように、給電回路３の線路長を短＜シ（つまり、１
つのサブアレイアンテナ５の素子数を少なくする）、サ
ブアレイアンテナ５に給電する給電回路９の線路長を長
くするように設計し、アンテナ全体で見た時の給電回路
損失を抑え、感度の高い平面アンテナを得ることができ
る。この給電回路損失を抑えるということは、アンテナ
の感度、つまり、アンテナ利得を上げるだけでなく、ア
ンテナ内部で発生する雑音、つまりアンテナ雑音温度を
下げることにつながり、アンテナの性能を決める指数、
所謂アンテナ性能指数Ｇ／Ｔを大きく改善することにな
る。
つのサブアレイアンテナ５の素子数を少なくする）、サ
ブアレイアンテナ５に給電する給電回路９の線路長を長
くするように設計し、アンテナ全体で見た時の給電回路
損失を抑え、感度の高い平面アンテナを得ることができ
る。この給電回路損失を抑えるということは、アンテナ
の感度、つまり、アンテナ利得を上げるだけでなく、ア
ンテナ内部で発生する雑音、つまりアンテナ雑音温度を
下げることにつながり、アンテナの性能を決める指数、
所謂アンテナ性能指数Ｇ／Ｔを大きく改善することにな
る。
［発明の効果１
本発明は上述のように、サブアレイアンテナに形成した
放射素子に給電するｖＪｌの給電回路を設け、上記第１
の給電回路に給電を行なう第２の給電回路を上記サブア
レイアンテナの裏面に配置したものであるから、放射素
子等がアンテナとしての動作を確保することがらくる制
約を大幅に減少させ、回路設計の自由度を高めて設計を
し易くすると共に、サブアレイアンテナ以外の給電回路
の形状（線路幅）や構造が自由に設計でき、アンテナの
性能を高めることができる効果を奏するものである。
放射素子に給電するｖＪｌの給電回路を設け、上記第１
の給電回路に給電を行なう第２の給電回路を上記サブア
レイアンテナの裏面に配置したものであるから、放射素
子等がアンテナとしての動作を確保することがらくる制
約を大幅に減少させ、回路設計の自由度を高めて設計を
し易くすると共に、サブアレイアンテナ以外の給電回路
の形状（線路幅）や構造が自由に設計でき、アンテナの
性能を高めることができる効果を奏するものである。
また、第２の給電回路を第１の給電回路の構成に比べて
、空気層の厚みを大きくし、線路幅を広げたサスペンデ
ッドストリップライン構成していることから、第２の給
電回路の損失を導波管に近付けることがでト、そのため
、損失の少ない第２の給電回路から第１の給電回路に給
電することで、給電損失の少ない平面アンテナを構成で
きるものである。
、空気層の厚みを大きくし、線路幅を広げたサスペンデ
ッドストリップライン構成していることから、第２の給
電回路の損失を導波管に近付けることがでト、そのため
、損失の少ない第２の給電回路から第１の給電回路に給
電することで、給電損失の少ない平面アンテナを構成で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）（ｔ＋）は本発明の実施例の平面図及び断
面図、第２図は同上の実施例２の断面図、第３図は同上
の実施例３の断面図、第４図は同上の平面図、第５図（
、）（ｂ）は従来例の平面図及び断面図、第６図（ａ）
（ｂ）は他の従来例の底面図及び断面図である。 １は放射素子、２はグランド面、３は第１の給電回路、
４はグランド面、５はサブアレイアンテナ、８はグラン
ド面、９は第２の給電回路である。 代理人 弁理士 石 １）長 七
面図、第２図は同上の実施例２の断面図、第３図は同上
の実施例３の断面図、第４図は同上の平面図、第５図（
、）（ｂ）は従来例の平面図及び断面図、第６図（ａ）
（ｂ）は他の従来例の底面図及び断面図である。 １は放射素子、２はグランド面、３は第１の給電回路、
４はグランド面、５はサブアレイアンテナ、８はグラン
ド面、９は第２の給電回路である。 代理人 弁理士 石 １）長 七
Claims (2)
- （１）衛星放送等に用いられるマイクロ波帯用の平面ア
ンテナにおいて、サブアレイアンテナに形成した放射素
子に給電する第１の給電回路を設け、上記第１の給電回
路に給電を行なう第２の給電回路を上記サブアレイアン
テナの裏面に配置したことを特徴とする平面アンテナ。 - （２）第２の給電回路を第１の給電回路の構成に比べて
、空気層の厚みを大きくし、線路幅を広げたサスペンデ
ッドストリップライン構成としたことを特徴とする請求
項１記載の平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326946A JPH02171004A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326946A JPH02171004A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171004A true JPH02171004A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18193538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326946A Pending JPH02171004A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02171004A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017170394A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本電気株式会社 | 構造体、構造体の積層構造およびアンテナ構造 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63326946A patent/JPH02171004A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017170394A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本電気株式会社 | 構造体、構造体の積層構造およびアンテナ構造 |
| US10930989B2 (en) | 2016-03-31 | 2021-02-23 | Nec Corporation | Structural body, laminated structure of structural body, and antenna structure |
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