JPH0522029A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 衛星通信に使用する垂直偏波と水平偏波或い
は右旋円偏波と左旋円偏波を同一アンテナで送受信可能
とするアンテナを提供する。 【構成】 マイクロストリップライン方式の平面アンテ
ナにおいて、垂直偏波送受信パターン３及び水平偏波送
受信パターン７を設け、または、右旋円偏波送受信パタ
ーン及び左旋円偏波送受信パターンを設けて、これらの
パターンを一層又は二層構造として、平面アンテナの給
電部に、ポーラライザー２６またはＯＭＴ２８または偏
波切換機能を有するローノイズブロックダウンコンバー
タ１６’を接続したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップライ
ン方式の平面アンテナにより衛星放送や衛星通信に利用
されている垂直偏波と水平偏波、または右旋円偏波と左
旋円偏波の両偏波を送受信可能とし、この両偏波のいず
れか一方の偏波から他方の偏波に選択的に受信或いは送
信できる平面アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から衛星通信や衛星放送等を送・受
信するために平面アンテナを用いることは公知となって
いるのである。例えば、特開昭６４−４６３０５号公報
や特開平１−２０５６０６号公報の技術である。前者の
平面アンテナは受信面に線状のスロットを二つ一組とし
てスロットペアとし、該スロットペアを多数同心円状に
一定間隔をおいて配置した、ラジアルスロットライン型
の平面アンテナであり、直線偏波を受信できるように構
成したものである。後者のアンテナは受信面に多数の略
円形穴を設けて、該穴にプローブを設けたサスペンデッ
トライン型のアンテナで円偏波を受信できるように構成
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年では日本を含むア
ジアやアメリカ、ヨーロッパ等で衛星通信や衛星放送が
行われており、一般でも衛星放送や衛星通信を受信でき
るようになってきたのである。これら衛星放送や衛星通
信に利用される周波数はギガヘルツ帯であり、直線偏波
或いは円偏波が利用され、直線偏波は垂直方向の垂直偏
波と水平方向の水平偏波が使用されており、円偏波（楕
円も含む）は右旋円偏波と左旋円偏波が使用されている
のである。従来の平面アンテナではこれらのうちいずれ
か一つのみ、送・受信可能であり、他の偏波を受信する
ためにはその偏波用のアンテナを購入する必要があり、
或いは、アンテナを９０度回転させる必要があったので
ある。このように両偏波を切り換えることは簡単にはで
きず、また、今後衛星通信や衛星放送のための衛星は増
加することは確実であり、それに伴ってチャンネル数も
増加することになるので、両方向偏波を選択して受信で
きることが望まれるのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような点に
鑑み両偏波を送・受信できるように、マイクロストリッ
プライン方式の平面アンテナにおいて、垂直偏波送受信
パターン及び水平偏波送受信パターンを設け、または、
右旋円偏波送受信パターン及び左旋円偏波送受信パター
ンを設けて、これらのパターンを一層または二層構造と
して、平面アンテナの給電部に、ポーラライザーまたは
ＯＭＴまたは偏波切換機能を有するローノイズブロック
ダウンコンバータを接続したものである。

【０００５】

【作用】衛星通信の受信の場合には、衛星の送信アンテ
ナから送信された偏波は本発明の平面アンテナにて受信
され、直線偏波の場合には垂直偏波受信パターン又は水
平偏波受信パターンにて受信され、円偏波の場合には右
旋円偏波受信パターン又は左旋円偏波受信パターンにて
受信され、偏波信号は該アンテナ中央に設けた給電部か
らポーラライザー（偏波変換器）またはＯＭＴ（導波管
型偏波分波器）を介してローノイズブロックコンバータ
（ＬＮＢ）に受信され、又は偏波切換機能を有するロー
ノイズブロックダウンコンバータに受信され、ローノイ
ズブロックコンバータにて増幅及び周波数変換されて同
軸ケーブルから検波器や周波数変換器や増幅器を経て映
像信号や音声信号となるのである。

【０００６】

【実施例】本発明が解決しようとする課題及び解決する
ための手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示し
た一実施例の構成を説明すると、図１は本発明の平面ア
ンテナ組立斜視図、図２は平面アンテナの正面断面図、
図３は直線偏波用パターンを示す一部平面図、図４は円
偏波用パターンを示す一部平面図、図５はＬＮＢのプロ
ーブを示す図、図６は衛星通信の受信ブロック図であ
る。本発明の平面アンテナは衛星通信や衛星放送の送受
信を可能とするものであるが、衛星放送を受信する場合
について説明すると、地上局の送信アンテナから衛星の
受信機に信号が送られ、該衛星内で周波数変換、増幅が
行われて、図６に示すように衛星の送信アンテナ１７よ
りＧＨｚ帯（マイクロ波）の偏波信号が送られる。この
偏波信号は直線偏波或いは円偏波からなり、地上に設置
される本発明の平面アンテナＡにて受信してコンバータ
１２にて周波数変換されて増幅され、同軸ケーブル１３
を介してチューナー１４にて検波されてチャンネルを選
択して受像機１５にて映し出されスピーカーから音声が
発せられるのである。

【０００７】前記平面アンテナＡの構成は図１、図２に
示すように、アルミ等の成形性が良く導電性に優れた金
属製のケース１が略四角形（円形等その他の形状は限定
しない）で上方を開放して形成され、該ケース１内にス
ペーサ２、垂直偏波受信パターン３、スペーサ４、規制
板５、スペーサ６、水平偏波受信パターン７、スペーサ
８、規制板９、保持材１０と順次収納して、それぞれの
中心部は円形に空洞化して導波管２１にてケース１に固
定され、該導波管２１内を給電部Ｂとして、カバー１１
にて蓋されている。

【０００８】前記スペーサ２・４・６・８はポリエチレ
ンフォームやポリプロピレンフォーム等の合成樹脂製の
発泡材よりなり、前記ケース１と垂直偏波受信パターン
３や垂直偏波受信パターン３と規制板５等のそれぞれ上
下の部材との間の隙間の適正化を図り、受信時の誘電率
やインピーダンス等の値が変化しないようにしているの
である。

【０００９】前記垂直偏波受信パターン３は水平偏波受
信パターン７と同一部材で構成され、同一パターンに形
成されているが、一方を９０度回転させて方向を変えて
配置している。但し、配置は上下逆であってもよいもの
である。そして、垂直偏波受信パターン３の場合には図
３に示すように合成樹脂よりなるフィルム上に受信プロ
ーブ３ａと配線３ｂと送信プロープ３ｃのパターンをエ
ッチング或いは印刷処理して貼設されており、受信プロ
ーブ３ａは水平偏波受信パターン７の受信プローブ７ａ
と平面視で互いに重ならず直角方向に位置し、該受信プ
ローブ３ａ・７ａは規制板５・９の開口部５ａ・９ａ内
に位置させているのである。そして、送信プローブ３ｃ
・７ｃもそれぞれ直交して導波管２１内の給電部Ｂに位
置させて重ならないように配置している。

【００１０】但し、垂直偏波受信パターン３と水平偏波
受信パターン７は直線偏波を受信するためのものであ
り、垂直偏波受信パターン３と水平偏波受信パターン７
の代わりに右旋偏波受信パターンと左旋偏波受信パター
ン（逆でもよい）をそれぞれ置き換えて配置し、円偏波
を受信することも可能である。即ち、図４に示す円偏波
受信パターン２２は右旋円偏波受信パターンと左旋円偏
波受信パターンと同一であり、スペーサとスペーサの間
にそれぞれ挿入され、右旋或いは左旋円偏波パターンの
一方を９０度回転させて、右旋・左旋偏波の両円偏波を
受信できるようにしているのである。そして、受信プロ
ーブ２２ａも前記直線偏波受信パターンと同様に規制板
５・９の開口部５ａ・９ａに臨ませて配置し、送信プロ
ーブ２２ｃもそれぞれ直交して導波管２１内の給電部Ｂ
に位置させているのである。

【００１１】前記規制板５・９は同一部材、同一形状で
あり、アルミニュウム等の金属板の打ち抜き、或いは導
電性のフィルム板をラミネートフィルムに貼設してエッ
チング処理して、形は限定しないが例えば角型或いは円
形の格子状又は放射状に開口部５ａ・９ａ・・・を一定
間隔をおいて開口しているのである。そして、いずれの
位置の受信プローブ３ａ・７ａ（２２ａ）においても入
射電力が一様になるように規制しているのである。尚、
本実施例の平面アンテナではスペーサと受信パターンと
規制板を一組として二層構造としているが、多層回路基
板の如く受信パターンを表裏に形成して、構造の簡素化
及びコスト低減化を図ることも可能である。

【００１２】前記保持材１０は発泡スチロール等よりな
り、スペーサや規制板や受信パターン等がガタつかない
ように押さえて保持するためのものであり、カバー１１
はＡＢＳやＡＥＳ等よりなり、耐候性があり、電波を反
射しない材質よりできており、内部をカバーしている。
前記ケース１中央裏面には前記導波管２１の給電部Ｂと
連通する開口部１ａが設けられ、図２に示すように、該
開口部１ａにポーラライザー（偏波変換器）２６を介し
てローノイズブロックコンバータ１６が接続されてい
る。該ポーラライザー２６は送信プローブ３ｃまたは７
ｃ（２２ｃ）から発信した垂直偏波信号または水平偏波
信号（右旋偏波信号または左旋偏波信号を変換した直線
偏波信号）とローノイズブロックコンバータ１６の受信
プローブ１６ａの受信方向を合わせるためのものであ
り、該プローブ１６ａは一方向しか受信できないので、
もう一方の偏波を受信する場合にはポーラライザー２６
の切換装置２５に電流を流して偏波の方向を切り換える
のである。但し、該ポーラライザー２６は電磁式であっ
ても機械式であってもその方法は問わない。

【００１３】また、コンバーター１２は図１に示すよう
に、ポーラライザー２６をなくして、ローノイズブロッ
クコンバータ１６のプローブ部に二つのプローブを設け
た偏波切換機能を有するローノイズブロックダウンコン
バータ１６’としてもよく、図５に示すようにプローブ
２３・２４を直角方向に配置して両方向の偏波を受信で
きるようにし、切換装置２５により選択して一方の偏波
を受信するようにしているのである。また、前記ポーラ
ライザー２６の代わりに、ＯＭＴ（導波管型偏波分波
器）２８を用いて両方向の偏波を別々にローノイズブロ
ックコンバータ１６・１６にて受信することも可能であ
る。

【００１４】

【発明の効果】以上のように構成したので、一つの平面
アンテナで垂直偏波及び水平偏波、または右旋円偏波及
び左旋円偏波を受信できるようになり、一つの通信衛星
からの電波だけでなく他の通信衛星からの電波も受信で
きるようになり、受信チャネル数を増加できるようにな
り、新たにアンテナを購入する必要がなく、受信の選択
が大幅にアップすることができるようになったのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面アンテナ組立斜視図である。

【図２】平面アンテナの正面断面図である。

【図３】直線偏波用パターンを示す一部平面図である。

【図４】円偏波用パターンを示す一部平面図である。

【図５】ＬＮＢのプローブを示す図である。

【図６】衛星通信の受信ブロック図である。

【符号の説明】 Ａ 平面アンテナ Ｂ 給電部 ３ 垂直偏波送受信パターン ７ 水平偏波送受信パターン １６ ローノイズブロックコンバータ（ＬＮＢ） １６’ 偏波切換機能を有するローノイズブロックダウ
ンコンバータ ２２ 円偏波送受信パターン ２６ ポーラライザー ２８ ＯＭＴ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線偏波を送受信するマイクロストリッ
   プライン方式の平面アンテナにおいて、垂直偏波送受信
   パターン及び水平偏波送受信パターンを有する平面アン
   テナ。
2. 【請求項２】 円偏波を送受信するマイクロストリップ
   ライン方式の平面アンテナにおいて、右旋円偏波送受信
   パターン及び左旋円偏波送受信パターンを有する平面ア
   ンテナ。
3. 【請求項３】 平面アンテナの給電部に、ポーラライザ
   ーまたはＯＭＴまたは偏波切換機能を有するローノイズ
   ブロックダウンコンバータを接続したことを特徴とする
   請求項１または請求項２記載の平面アンテナ。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の平面アン
   テナにおいて、垂直偏波送受信パターンと水平偏波送受
   信パターン、または、右旋円偏波送受信パターンと左旋
   円偏波送受信パターンを二層構造としたことを特徴とす
   る平面アンテナ。
5. 【請求項５】 請求項４記載の平面アンテナの給電部
   に、ポーラライザーまたはＯＭＴまたは偏波切換機能を
   有するローノイズブロックダウンコンバータを接続した
   ことを特徴とする平面アンテナ。