JPH0342722B2 - - Google Patents

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JPH0342722B2
JPH0342722B2 JP58037572A JP3757283A JPH0342722B2 JP H0342722 B2 JPH0342722 B2 JP H0342722B2 JP 58037572 A JP58037572 A JP 58037572A JP 3757283 A JP3757283 A JP 3757283A JP H0342722 B2 JPH0342722 B2 JP H0342722B2
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  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アンテナ装置の可逆原理に従つて右
回り及び左回り円偏波信号を送受信する高周波信
号用の平面状アンテナ装置であつて、並列配置し
た放射素子を有すると共に少なくとも１個のプリ
ントライン回路を有し、プリントライン回路の回
路ラインが互いに等しい長さを有すると共にフア
ン状パターンとして配置され、前記プリントライ
ン回路により放射素子に共通の接続点から同相で
給電される高周波信号用の平面状アンテナ装置に
関するものである。
本発明は、衛星から再伝送される12GHzのテレ
ビジヨン信号を受信する通信分野で用いられる。
このような平面状の高周波信号用アンテナ装置
は米国特許第3587110号明細書から既知である。
上記特許公報には、厚い誘電体材料層を有し、
この誘電体層上にダイポールアンテナに接続され
ている給電線を有するプリント回路網が形成され
ている平面状アンテナが開示されている。
各ダイポールはアンテナ装置の放射素子（送波
素子又は受波素子）を形成し、これらダイポール
は扇状をなし対向面上に配置されている２個の平
面状接点片により構成される。厚い誘電体層の面
の各々は、その上に配置した各ダイポールの半分
を有している。
ダイポールの給電線は、“３層技術”として一
般的に称されている技術により実現される。この
３層技術において、給電線は厚い誘電体層の第１
面上に形成した第１の細条状導電部から成る第１
層により構成され、第２層は厚い誘電体層自身に
より構成され、第３層は誘電体層の第２面上に形
成した第２の細条状導体部により構成されてい
る。
各ダイポールの半部は、誘電体層の同一表面上
に形成されているラインを形成する２個の細条状
導体部の一方の導体部に接続されている。給電回
路網は“平行（parallel）”と一般的に称せられ
ている型式のもので構成されているので、ダイポ
ールへ同相で供給されると共にダイポールへの給
電通路は互いに等しい長さにされている。この給
電回路網は、従来“フアン状”と称されている型
式のものである。
ダイポール及び給電回路網を支持する厚い誘電
体層は、両側において気泡層により保護されてい
る。このように構成されるアンテナの一方の表面
は誘電体層により保護され、他方の表面には反射
性金属プレート面（すなわち、接地面）が形成さ
れる。
しかしながら、上述した従来のアンテナ装置は
円偏波信号を受信するのに適当でなく、しかもダ
イポールを積層構造に形成することができなかつ
た。
従つて、本発明の目的は、円偏波信号を正確に
受信できると共に、ダイポールをアレイ状に集積
化でき低プロフアイルで積層構造化できるアンテ
ナ装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明によるアンテ
ナ装置は (a) 方形断面を有すると共に表面が金属プレート
状にされている複数の小形ホーンが２次元的に
配置されている比較的厚い第１の絶縁層と、 (b) 第１の型式の直線偏波信号を送受信する基板
型の第１の給電回路網であつて、この第１給電
回路網は、誘電体フイルムの一方の表面上に形
成されている第１の細条ライン回路を有し、こ
の第１の細条ライン回路の同一に構成されてい
る細条ラインの端部が４個の小形ホーンから成
る第１グループに結合され、この第１給電回路
網はさらに前記誘電体フイルムの他方の表面上
に形成されている第２の細条ライン回路を有
し、この第２細条ライン回路の同一に構成され
ている細条ラインの端部が、前記第１グループ
の小形ホーン間に配置されている４個の小形ホ
ーンから成る第２のグループに結合され、これ
ら第１及び第２の細条ライン回路の共通の接続
点が結合されて前記給電回路網の単一の接続点
を構成し、第１及び第２の細条ライン回路のラ
イン部分が互いに平行に配列されると共に前記
第１絶縁層に形成した溝中に延在する第１の給
電回路網と、 (c) 前記第１の給電回路網の側から見た場合前記
小型ホーンと同一の方形断面を有すると共に他
方の端部側において矩形断面を有し、内側表面
が金属化壁となるように構成されている複数の
小型導波管３１が形成されている第２の比較的
厚い絶縁層と、 (d) 前記第１の給電回路網が伝達する信号の偏波
方向と直交する方向に直線偏波した信号を送受
信する基板型の第２の給電回路網であつて、こ
の第２の給電回路網は前記第１の給電回路網と
同一の回路網とされると共に同一に構成されて
いる２個の回路のラインの端部が第１の給電回
路網のラインの端部に対して直交するように配
置され、この回路網のラインが前記第２絶縁層
に形成されている金属化壁に溝内の配設されて
いる第２の給電回路網と、 (e) 前記第２の給電回路網から見て前記小型導波
管と同一の矩形断面を有する複数の小型導波管
が形成されている第３の比較的厚い絶縁層であ
つて、前記小型導波管が金属化、壁の内表面及
び金属化された底部を有し、その底部の深さが
第３絶縁層の厚さよりも小さく設定されている
第３の絶縁層５０とを順次重ね合せて構成され
ていることを特徴とする。
このような構造によれば、提案したようなアン
テナは、給電回路を二つの別個のレベルに分布さ
せて設けることによつてこれらを単一面に設ける
場合よりも複雑とならないので、構成が可成簡単
となり効果を良好に維持し、かつ受波素子間の絶
縁を確実に満足する状態となし得る。
以下図面に基いて本発明を詳細に説明する。
第１図に示す実施例のアンテナ構造は次のよう
な順次の層構造を有している： 先ず、小型ホーンアレイ１１ａ〜１１ｎを有す
る。これらホーンの各々は正方形断面ａ×ａと金
属化壁をもつたフレアー状の開口部を有し、第一
絶縁層１０内に並置される。これら小型ホーンの
最も断面の大きい側でアンテナに供給される左回
り又は右回り円偏波高周波信号を確実に案内す
る。これらホーンを互いに出来るだけ接近させて
位置決めすること、すなわちこれらホーンを分離
する壁を出来るだけ薄くすることが必要である。
その理由は、表面積を最大にして最大利用を得る
ためであり、二つの隣接する小型ホーン間での相
互結合を防ぐためであり、さらに反射源となる受
動的な表面を減らすことによつて整合性を改善す
るためである。
さらに薄い誘電体フイルム１９を有する。この
フイルムは絶縁層１０に対し小型ホーンの断面ａ
×ａが最小となる側に位置し、第一給電回路網２
０の導電性伝送ラインを支持する。この第一給電
回路網をこれら小型ホーンを形成する導波管に結
合してこれらホーンの各々から所定の直線偏波の
高周波信号を取り出す。
さらに第二絶縁層３０を有する。この第二絶縁
層も金属化壁を有する小型導波管３１ａ〜３１ｎ
から成る第２のアレイを具えている。そして、こ
れら導波管３１ａ〜３１ｎの断面構造を以下のよ
うに適切に選択して直交直線偏波を確実に案内で
きるように構成する。すなわち、これら導波管の
上側から底部に向つてλg／４の深さの位置まで
において（λg：導波管中の信号の波長）、小型ホ
ーン１１ａ〜１１ｎの最小方形断面と同一の方形
断面ａ×ａを有するように設定し、この位置より
底部側においては矩形状の幅狭断面ａ×ｂを有す
るように設定する。このような断面形状とするこ
とにより直交直線偏波を案内させることは既知で
あり、例えば、1965年５月発行の定期刊行物
「IEEE Transactions on Microwave Theory
and techiques」の第３巻第３号第379頁の第１図
又は1954年９月号に発行された定期刊行物
〔Electronics〕の第162頁第２欄43〜48行に記載
されている。小型ホーン１１ａ〜１１ｎに対向し
て配置した小型導波管３１ａ〜３１ｎの目的は第
一給電回路網２０から取り出した信号の偏波方向
に対し直交する直線偏波した高周波信号を確実に
案内することにある。
さらに第二誘電体フイルム３９を有する。この
第二誘電体フイルム第二絶縁層３０に対し、小型
導波管３１ａ〜３１ｎの幅狭の矩形断面側に被着
されており、第二給電回路網４０の導電ラインを
支持する。この第二給電回路網は第一給電回路網
と同一であるが、これとは90°回転した位置にあ
つて小型導波管３１ａ〜３１ｎに対し結合されて
これら導波管の各々から第一給電回路網２０から
取り出された信号の偏波方向とは直交する直線偏
波の高周波信号を取り出す。
最後に第三絶縁層５０を有する。この第三絶縁
層５０は小型導波管５１ａ〜５１ｎの第三アレイ
を具え、これら導波管はメツキされた壁と底部と
を有し且その断面は小型導波管３１ａ〜３１ｎの
幅狭の矩形断面ａ×ｂに等しい。これら小型導波
管５１ａ〜５１ｎの深さをλg／４とし、この小
型導波管の底部は給電回路網２０及び４０から最
適の距離だけ離れた位置に対応する数の反射面を
形成する。
これら二個の給電回路網の各々は、第１図に示
すような通常の幾何学的な配置構成に基き、各受
波素子によつて受信された信号を結合する一連の
順次の結合で形成する。すなわち、第１給電回路
網２０及び第２給電回路網４０は、それぞれ第１
及び第２の誘電体層１９及び３９の表面側及び裏
面側にそれぞれ形成されたプリントライン回路か
ら成る第１及び第２の細条ライン回路を有してい
る。これら細条ライン回路は、第１図に示すよう
に各ラインが互いに平行に且つ同一となるように
構成する。そして、細条ラインの各端部を小型ホ
ーン又は導波管に結合する。さらに第１及び第２
細条ライン回路の共通の端部を接続してそれぞれ
第１及び第２給電回路２０及び４０の単一の接続
点を形成する。
第２図に示すように、給電回路網の面に隣接す
る絶縁層の表面側及び裏面側に空胴設け、２個の
回路網の各細条ライン回路の各ラインをこの空洞
中に延在させ、これらラインを給電回路網の第一
出力部に接続する。このようにして、受信した信
号を各結合段を通過させる。
右回り及び左回り円偏波信号を再生するため
に、これら二つの給電回路網の出力端子に3dBの
ハイブリツド・カプラーを設け、これら回路網の
うちの一方の回路網の単一の出力接続部をこのカ
プラーの入力端子に接続すると共に他方の回路網
の単一の出力接続部をこのカプラーの他方の入力
部に接続する。これらカプラーの二つの出力端子
に右回り又は左回り円偏波信号を生ずる（第３ａ
図の回路参照）。
本発明は上述した図示の実施例にのみ限定され
るものではなく、これらを基本として本発明の範
囲を逸脱することなく他の変形をなし得ること明
らかである。特に、右回り又は左回り円偏波信号
は、アンテナの後段である給電回路の出力端子に
3dBハイブリツド・カプラーを使用するだけでな
く、第３ｂ図の回路図に示すようにアンテナの前
段に配置された、例えば既知の曲折型の円偏波−
直線面波変換器を設けることによつても得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による受信素子の配列を具える
高周波プレーナ・アンテナの一例を示す斜視図、
第２図は給電回路網の配置構成を示す断面図、第
３ａ図及び第３ｂ図は左右円偏波信号を得るため
の偏波器の部分を示す回路を夫々示す回路図であ
る。 １０……第一絶縁層、１１ａ〜１１ｎ……小型
ホーン、１９……誘電体フイルム、２０……第一
給電回路網、３０……第二絶縁層、３１ａ〜３１
ｎ……小型導波管、３９……第二誘電体フイル
ム、４０……第二給電回路網、５０……第三絶縁
層、５１ａ〜５１ｎ……小型導波管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ アンテナ装置の可逆原理に従つて右回り及び
    左回り円偏波信号を送受信する高周波信号用の平
    面状アンテナ装置であつて、並列配置した放射素
    子を有すると共に少なくとも１個のプリントライ
    ン回路を有し、プリントライン回路の回路ライン
    が互いに等しい流さを有すると共にフアン状パタ
    ーンとして配置され、前記プリントライン回路に
    より放射素子に共通の接続点から同相で給電され
    る高周波信号用の平面状アンテナ装置において、 (a) 方形断面を有すると共に表面が金属プレート
    状にされている複数の小形ホーンが２次元的に
    配置されている比較的厚い第１の絶縁層と、 (b) 第１の型式の直線偏波信号を送受信する基板
    型の第１の給電回路網２０であつて、この第１
    給電回路網は、誘電体フイルム１９の一方の表
    面上に形成されている第１の細条ライン回路を
    有し、この第１の細条ライン回路の同一に構成
    されている細条ラインの端部が４個の小型ホー
    ンから成る第１グループに結合され、この第１
    給電回路網はさらに前記誘電体フイルム１９の
    他方の表面上に形成されている第２の細条ライ
    ン回路を有し、この第２細条ライン回路の同一
    に構成されている細条ラインの端部が、前記第
    １グループの小形ホーン間に配置されている４
    個の小形ホーンから成る第２のグループに結合
    され、これら第１及び第２の細条ライン回路の
    共通の接続点が結合されて前記給電回路網２０
    の単一の接続点を構成し、第１及び第２の細条
    ライン回路のライン部分が互いに平行に配列さ
    れると共に前記第１絶縁層１０に形成した溝中
    に延在する第１の給電回路網２０と、 (c) 前記第１の給電回路網２０の側から見た場合
    前記小型ホーンと同一の方形断面を有すると共
    に他方の端部側において矩形断面を有し、内側
    表面が金属化壁となるように構成されている複
    数の小型導波管３１が形成されている第２の比
    較的厚い絶縁層３０と、 (d) 前記第１の給電回路網２０が伝達する信号の
    偏波方向と直交する方向に直線偏波した信号を
    送受信する基板型の第２の給電回路網４０であ
    つて、この第２の給電回路網は前記第１の給電
    回路網と同一の回路網とされると共に、同一に
    構成されている２個の回路のラインの端部が第
    １の給電回路網２０のラインの端部に対して直
    交するように配置され、この給電回路網４０の
    ラインが前記第２絶縁層３０に形成されている
    金属化壁の溝内に配設されている第２の給電回
    路網４０と、 (e) 前記第２の給電回路網４０の側から見て前記
    小型導波管３１と同一の矩形断面を有する複数
    の小型導波管５１が形成されている第３の比較
    的厚い絶縁層５０であつて、前記小型導波管５
    １が金属化壁の内表面及び金属化された底部を
    有し、その底部の深さが第３絶縁層の厚さより
    も小さく設定されている第３の絶縁層５０とを
    順次重ね合せて構成されていることを特徴とす
    る 高周波信号用の平面アンテナ装置。
JP58037572A 1982-03-12 1983-03-09 高周波信号用の平面状アンテナ装置 Granted JPS58168304A (ja)

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FR8204252A FR2523376A1 (fr) 1982-03-12 1982-03-12 Element rayonnant ou recepteur de signaux hyperfrequences a polarisations circulaires gauche et droite et antenne plane comprenant un reseau de tels elements juxtaposes
FR8204252 1982-03-12

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JPS58168304A JPS58168304A (ja) 1983-10-04
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JP58037572A Granted JPS58168304A (ja) 1982-03-12 1983-03-09 高周波信号用の平面状アンテナ装置

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EP (1) EP0089084B1 (ja)
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AU (1) AU556994B2 (ja)
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