JPH02174304A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH02174304A JPH02174304A JP33049188A JP33049188A JPH02174304A JP H02174304 A JPH02174304 A JP H02174304A JP 33049188 A JP33049188 A JP 33049188A JP 33049188 A JP33049188 A JP 33049188A JP H02174304 A JPH02174304 A JP H02174304A
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- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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〉
この発明は、マイクロウェーブ用の指向性平面アンテナ
、特に衛星放送受信用の円偏波マイクロストリップバッ
チアンテナに関する。
、特に衛星放送受信用の円偏波マイクロストリップバッ
チアンテナに関する。
〈従来の技術〉
第３図に示すような各種の形状の一点給電円偏波バッチ
アンテナ素子の多数を、平面誘電体基板上に配列した平
面アンテナが、マイクロストリップバッチアンテナとし
て知られている。
アンテナ素子の多数を、平面誘電体基板上に配列した平
面アンテナが、マイクロストリップバッチアンテナとし
て知られている。
第４図に示すように、これらのバッチアンテナ素子ｌ、
２．３．４は、４個づつ入出力線路５に適当な結合線路
６によって結合されて、サブアレイ７を形成する。矢印
８は、サブアレイの物理的姿勢を示す、第５図に示すよ
うに、このようなサブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄは
更に４個づつ入出力線路９に接続されて、アレイを形成
する。
２．３．４は、４個づつ入出力線路５に適当な結合線路
６によって結合されて、サブアレイ７を形成する。矢印
８は、サブアレイの物理的姿勢を示す、第５図に示すよ
うに、このようなサブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄは
更に４個づつ入出力線路９に接続されて、アレイを形成
する。
第５図（ａ）においては、サブアレイ７Ｂ、 ７Ｇ、７
Ｄはサブアレイ７Ａと同姿勢である。入出力線路９は、
Ｐ点、Ｒ点及び８点を経て、サブアレイ７Ａの入出力点
Ａに接続され、サブアレイ７Ｄの出力点り八 にはＰ点、Ｒ点及びＴ点を経て接続されているが、線路
？Ｓ＋ＳＡヒＲＴ＋ＴＤとは等長であるためにサブアレ
イ７Ａと７Ｄとは同位相で励振される。更に、入出力線
路９は、Ｐ点、Ｑ点及び０点を経て、すツアレイ７Ｂの
入出力点Ｂに、サブアレイ７Ｃの入出力点Ｃには、Ｐ点
、Ｑ点及び７点を経てそれぞれ接続されており、線路Ｑ
Ｕ＋ＵＢ及びｑｖ＋ｖｃは共に線路Ｒ３＋ＳＡ、 ＲＴ
＋ＴＤと等長である。従ってサブアレイ７Ｂ及び７Ｃは
、サブアレイ７八及び７Ｄと同位相て励振される。その
結果、各サブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｇ、 ７Ｄの電波は
、Ｐ点てはすべて同相で合成される。
Ｄはサブアレイ７Ａと同姿勢である。入出力線路９は、
Ｐ点、Ｒ点及び８点を経て、サブアレイ７Ａの入出力点
Ａに接続され、サブアレイ７Ｄの出力点り八 にはＰ点、Ｒ点及びＴ点を経て接続されているが、線路
？Ｓ＋ＳＡヒＲＴ＋ＴＤとは等長であるためにサブアレ
イ７Ａと７Ｄとは同位相で励振される。更に、入出力線
路９は、Ｐ点、Ｑ点及び０点を経て、すツアレイ７Ｂの
入出力点Ｂに、サブアレイ７Ｃの入出力点Ｃには、Ｐ点
、Ｑ点及び７点を経てそれぞれ接続されており、線路Ｑ
Ｕ＋ＵＢ及びｑｖ＋ｖｃは共に線路Ｒ３＋ＳＡ、 ＲＴ
＋ＴＤと等長である。従ってサブアレイ７Ｂ及び７Ｃは
、サブアレイ７八及び７Ｄと同位相て励振される。その
結果、各サブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｇ、 ７Ｄの電波は
、Ｐ点てはすべて同相で合成される。
また、第５図（ｂ）においては、サブアレイ７Ｂ及び７
Ｃはサブアレイ７Ａに対して １８０°回転されており
、サブアレイ７Ｄはサブアレイ７Ａと同姿勢であり、入
出力線路９においては、線路ＰＱとＰＲとは等長である
か、線路ＱＡ及びＲＤは線路ＱＢ及びＲＣに較べて共に
λｇ／２だけ長い。従って、サブアレイ７Ａ及び７Ｄは
、サブアレイ７Ｂ及び７Ｃとπたけ異なる位相で励振さ
れる。その結果、各サブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄ
の電波は、Ｐ点ではすべて同相で合成される。
Ｃはサブアレイ７Ａに対して １８０°回転されており
、サブアレイ７Ｄはサブアレイ７Ａと同姿勢であり、入
出力線路９においては、線路ＰＱとＰＲとは等長である
か、線路ＱＡ及びＲＤは線路ＱＢ及びＲＣに較べて共に
λｇ／２だけ長い。従って、サブアレイ７Ａ及び７Ｄは
、サブアレイ７Ｂ及び７Ｃとπたけ異なる位相で励振さ
れる。その結果、各サブアレイ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄ
の電波は、Ｐ点ではすべて同相で合成される。
〈発明が解決しようとする課題〉
各サブアレイは、バッチアンテナ素子１及び４に現われ
る楕円偏波と、バッチアンテナ素子２及び３に現われる
楕円偏波とか、位相を９０″異にすることによって、入
出力線路５上に円偏波を生ずるように構成されている。
る楕円偏波と、バッチアンテナ素子２及び３に現われる
楕円偏波とか、位相を９０″異にすることによって、入
出力線路５上に円偏波を生ずるように構成されている。
しかし、この条件か充たされるのは成る特定の中心周波
数ｆｏの場合に限られ、動作周波数が中心周波数ｆｏか
ら遠ざかると、入出力線路５上で円偏波が合成されなく
なり、軸比特性が悪くなる。
数ｆｏの場合に限られ、動作周波数が中心周波数ｆｏか
ら遠ざかると、入出力線路５上で円偏波が合成されなく
なり、軸比特性が悪くなる。
第５図示の従来のアレイでは、動作周波数か中心周波数
ｆｏから外れた場合、第６図に示すように各サブアレイ
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄの入出力線路５に生じた楕円偏
波か同相で合成される結果、その入出力線路９上にも楕
円偏波１０が現われる。即ち、各サブアレイの電波を合
成しても、その軸比特性は一向に改善されない。
ｆｏから外れた場合、第６図に示すように各サブアレイ
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄの入出力線路５に生じた楕円偏
波か同相で合成される結果、その入出力線路９上にも楕
円偏波１０が現われる。即ち、各サブアレイの電波を合
成しても、その軸比特性は一向に改善されない。
また、第５図（ａ）においては、Ｐ点から出てＲ点を通
り、３点またはＴ点を通ってＡ点または０点で反射して
Ｐ点へ戻る反射波と、Ｐ点から出てＱ点を通りＵ点また
は７点を通ってＢ点または０点で反射してＰ点へ戻る反
射波とが同相で合成され、第５図（ｂ）においては、Ｑ
点から出てＡ点及びＢ点でそれぞれ反射してＱ点へ戻る
反射波同士が同相で合成され、同様にＲ点から出て０点
及び０点でそれぞれ反射してＲ点へ戻る反射波同士が同
相で合成されるために、アンテナの定在波比が悪くなる
。
り、３点またはＴ点を通ってＡ点または０点で反射して
Ｐ点へ戻る反射波と、Ｐ点から出てＱ点を通りＵ点また
は７点を通ってＢ点または０点で反射してＰ点へ戻る反
射波とが同相で合成され、第５図（ｂ）においては、Ｑ
点から出てＡ点及びＢ点でそれぞれ反射してＱ点へ戻る
反射波同士が同相で合成され、同様にＲ点から出て０点
及び０点でそれぞれ反射してＲ点へ戻る反射波同士が同
相で合成されるために、アンテナの定在波比が悪くなる
。
従って、第５図（ａ）及び（ｂ）の何れにおいても、良
好な円偏波特性が得られる周波数帯域が狭く、かつ定在
波比も悪くなる欠点があった。
好な円偏波特性が得られる周波数帯域が狭く、かつ定在
波比も悪くなる欠点があった。
〈課題を解決するための手段〉
この発明は、平面誘電体基板上に配設した一点給電円偏
波パウチアンテナ素子を４個づつまとめて形成したサブ
アレイの４個を更に、まとめてアレイを形成させるに際
し、各アレイ内では、４個のサブアレイをアレイの合成
点の周りに等角度で配置すると共に、各サブアレイの物
理的姿勢を順にπ／２づつ回転させ、これらのサブアレ
イを順に合成点からλｇ／４（λｔは波長）づつ線路長
を異にする線路によって当該アレイの信号入出力端に接
続し、この信号入出力端において各サブアレイの人出力
を合成するようにしたものである。
波パウチアンテナ素子を４個づつまとめて形成したサブ
アレイの４個を更に、まとめてアレイを形成させるに際
し、各アレイ内では、４個のサブアレイをアレイの合成
点の周りに等角度で配置すると共に、各サブアレイの物
理的姿勢を順にπ／２づつ回転させ、これらのサブアレ
イを順に合成点からλｇ／４（λｔは波長）づつ線路長
を異にする線路によって当該アレイの信号入出力端に接
続し、この信号入出力端において各サブアレイの人出力
を合成するようにしたものである。
従って、サブアレイ数が４個であるので、各サブアレイ
はアレイ中心の周りに９０″ごとに配こされ、物理的姿
勢か順に９０°づつ回転する。
はアレイ中心の周りに９０″ごとに配こされ、物理的姿
勢か順に９０°づつ回転する。
そして、各サブアレイは信号入出力端に、順にλｇ／４
づつ線路長を異にする線路によって結合される。
づつ線路長を異にする線路によって結合される。
〈作 用〉
電波の受信に際し、各サブアレイの入来電波か中心周波
数「０から外れることによって楕円偏波になっても、各
サブアレイが順にπ／２づつ姿勢を異にし、かつその受
信電波は順にλｇ／４づつ線路長を異にする線路を経て
合成されるために、合成点において各サブアレイから来
た電波は、順にπ／２づつ楕円偏波の姿勢を異にする。
数「０から外れることによって楕円偏波になっても、各
サブアレイが順にπ／２づつ姿勢を異にし、かつその受
信電波は順にλｇ／４づつ線路長を異にする線路を経て
合成されるために、合成点において各サブアレイから来
た電波は、順にπ／２づつ楕円偏波の姿勢を異にする。
従って、これらの姿勢を異にする楕円偏波が合成される
結果、完全な円偏波になる。
結果、完全な円偏波になる。
また、相隣るサブアレイから合成点へ至る線路長の差は
λｇ／今であるため、合成点から出て各サブアレイの入
出力点で反転し、合成点へ戻った反射波は、位相を互い
に２πづつ異にし逆相（０″に対して １８０’ ）
Ｌ／ているために互いに打消し合う。
λｇ／今であるため、合成点から出て各サブアレイの入
出力点で反転し、合成点へ戻った反射波は、位相を互い
に２πづつ異にし逆相（０″に対して １８０’ ）
Ｌ／ているために互いに打消し合う。
その結果、円偏波特性が得られる周波数帯域幅か大きく
拡がると共に、定在波比も向上する。
拡がると共に、定在波比も向上する。
なお、このアンテナにより送信する場合にも、動作か可
逆的に行なわれるために、同様な優れた広帯域特性を得
ることができる。
逆的に行なわれるために、同様な優れた広帯域特性を得
ることができる。
く実 施 例〉
第１図において、７Ａ、７８．７Ｇ及び７Ｄはそれぞれ
サブアレイを示す。各サブアレイは、第３図に示されて
いるような一点給電円偏波バッチアンテナ素子の任意の
もの４個を、例えば第４図に示すような形に接続したも
ので、矢印符号は第４図における矢印８と同様に、各サ
ブアレイの物理的姿勢を示している。図からＩＮ′］ら
かなように、各サブアレイは、正方形の４隅に相当する
位近に配置され、物理的姿勢が順に９０°づつ回転して
いる。
サブアレイを示す。各サブアレイは、第３図に示されて
いるような一点給電円偏波バッチアンテナ素子の任意の
もの４個を、例えば第４図に示すような形に接続したも
ので、矢印符号は第４図における矢印８と同様に、各サ
ブアレイの物理的姿勢を示している。図からＩＮ′］ら
かなように、各サブアレイは、正方形の４隅に相当する
位近に配置され、物理的姿勢が順に９０°づつ回転して
いる。
共通の入出力線路１１は、Ｐ点において線路１２と１３
とに分岐する。線路１２は、Ｑ点においで更に線１！８
１１１と１５とに分岐し、線路１４はサブアレイフへの
入ＩＩ力点Ａに至り、線路１５はサブアレイ７Ｂの入出
力点Ｂに至る。また、線路１３はＲ点において更に線路
１６と１７とに分岐し、線路１６はサブアレイ７Ｃの入
出力点Ｃに至り、線路１７はサブアレイ７Ｄの入出力点
りに至っている。
とに分岐する。線路１２は、Ｑ点においで更に線１！８
１１１と１５とに分岐し、線路１４はサブアレイフへの
入ＩＩ力点Ａに至り、線路１５はサブアレイ７Ｂの入出
力点Ｂに至る。また、線路１３はＲ点において更に線路
１６と１７とに分岐し、線路１６はサブアレイ７Ｃの入
出力点Ｃに至り、線路１７はサブアレイ７Ｄの入出力点
りに至っている。
ここで、線路１２の長さＰＱを交、とじ、線路１４の長
さＱＡを交２としたとき、各線路の長さは次のような関
係になるように定められている。
さＱＡを交２としたとき、各線路の長さは次のような関
係になるように定められている。
線路１２ ＰＱ＝交。
線路１４ ＱＡ＝見２
線路１６ ＲＣ＝見。
となり、Ｐ点から各サブアレイの入出力点までの線路長
は順にλｇ／４づつ異ることになる。
は順にλｇ／４づつ異ることになる。
Ｌ述のように、各サブアレイか順に９０°づつ姿勢を異
にし、かつ共通の入出力点Ｐからの線路長か順に入ｇ／
４づつ変化している結果、第２図に示すように、点Ｐに
おいては姿勢か９０″づつ異なる楕円偏波か総合されて
、円偏波１８が合成される。
にし、かつ共通の入出力点Ｐからの線路長か順に入ｇ／
４づつ変化している結果、第２図に示すように、点Ｐに
おいては姿勢か９０″づつ異なる楕円偏波か総合されて
、円偏波１８が合成される。
また、Ｑ点から出てＡ点及び８点で反射してＱ点へ戻る
反射波は、位相が１８０°異なるために互いに打消し合
い、同様にＲ点から出て０点及び０点で反射してＲ点に
戻った反射波も１位相か１８０＠異なるために互いに打
消し合う。そのために、良好な定在波比を維持すること
かできる。
反射波は、位相が１８０°異なるために互いに打消し合
い、同様にＲ点から出て０点及び０点で反射してＲ点に
戻った反射波も１位相か１８０＠異なるために互いに打
消し合う。そのために、良好な定在波比を維持すること
かできる。
第７図は、上記実施例（実線）及び第５図（ｂ）に示し
た従来例（点線）の軸比−周波数特性を示し、軸比１ｄ
Ｂのレベルで比較すると、従来例では±１％未満の帯域
しか得られないのに対し、上記実施例では実に±３％以
上の帯域幅を得ることができる。
た従来例（点線）の軸比−周波数特性を示し、軸比１ｄ
Ｂのレベルで比較すると、従来例では±１％未満の帯域
しか得られないのに対し、上記実施例では実に±３％以
上の帯域幅を得ることができる。
第８図は、上記実施例（実線）及び第５図（ｂ）に示し
た従来例（点線）の交差偏波保護比−周波数特性を示し
、 ２５ｄＢのレベルで比較すると、従来例では１．９
８％の帯域幅しか得られないのに対し、上記実施例では
実に６．５５％の帯域幅を得ることかできる。
た従来例（点線）の交差偏波保護比−周波数特性を示し
、 ２５ｄＢのレベルで比較すると、従来例では１．９
８％の帯域幅しか得られないのに対し、上記実施例では
実に６．５５％の帯域幅を得ることかできる。
〈発明の効果〉
以上の実施例によって明らかなように、この発明による
ときは、マイクロストリップバッチアンテナが円偏波で
動作する帯域幅を大幅に拡大すると共に、線路上の定在
波比を大きく改善することができる。
ときは、マイクロストリップバッチアンテナが円偏波で
動作する帯域幅を大幅に拡大すると共に、線路上の定在
波比を大きく改善することができる。
第１図はこの発明を実施したアレイの構成図、第２図は
同アレイの動作説明図、第３図は従来の各種のバッチア
ンテナ素子の平面図、第４図は従来のサブアレイの一例
の平面図、第５図は従来のアレイの構成図、第６図は第
５図示のアレイの動作説明図、第７図は上記実施例及び
従来例の軸比−周波数特性線図、第８図は上記実施例及
び従来例の交差偏波保護比−周波数特性線図である。 ７Ａ〜７Ｄ・・・ サブアレ化 １２〜１７・・・ 線路、 アレイの信号入出力端。
同アレイの動作説明図、第３図は従来の各種のバッチア
ンテナ素子の平面図、第４図は従来のサブアレイの一例
の平面図、第５図は従来のアレイの構成図、第６図は第
５図示のアレイの動作説明図、第７図は上記実施例及び
従来例の軸比−周波数特性線図、第８図は上記実施例及
び従来例の交差偏波保護比−周波数特性線図である。 ７Ａ〜７Ｄ・・・ サブアレ化 １２〜１７・・・ 線路、 アレイの信号入出力端。
Claims (1)
- （１）平面誘電体基板上に配設したバッチアンテナ素子
を一定個数づつまとめてサブアレイを形成させ、更にこ
れらサブアレイを４個づつまとめてアレイを形成させた
円偏波平面アンテナにおいて、各アレイ内のサブアレイ
は、当該アレイの合成点の周りに９０°間隔で配置され
、かつその物理的姿勢が順にπ／２づつ回転しており、
更にこれらのサブアレイは、順にλｇ／４（λｇは線路
波長）づつ線路長を異にする線路によって当該アレイの
信号入出力端にそれぞれ接続されていることを特徴とす
る平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33049188A JPH02174304A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33049188A JPH02174304A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174304A true JPH02174304A (ja) | 1990-07-05 |
Family
ID=18233219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33049188A Pending JPH02174304A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02174304A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04156701A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-29 | Nec Corp | 円偏波マイクロストリップアンテナ |
| JPH0927710A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Nec Corp | ヘリカルアンテナ |
| JP2009055613A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mti Co Ltd | 無線中継機アンテナ用複合素子及びこれを利用したダイポールアレイ円偏波アンテナ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621304A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | コミユニケイシヨンズ サテライト コ−ポレ−シヨン | マイクロストリップアンテナおよびその製造方法 |
| JPS6434002A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-03 | Sony Corp | Plane antenna |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP33049188A patent/JPH02174304A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621304A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | コミユニケイシヨンズ サテライト コ−ポレ−シヨン | マイクロストリップアンテナおよびその製造方法 |
| JPS6434002A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-03 | Sony Corp | Plane antenna |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04156701A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-29 | Nec Corp | 円偏波マイクロストリップアンテナ |
| JPH0927710A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Nec Corp | ヘリカルアンテナ |
| JP2009055613A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Mti Co Ltd | 無線中継機アンテナ用複合素子及びこれを利用したダイポールアレイ円偏波アンテナ |
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