JPH0548325A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH0548325A JPH0548325A JP20805291A JP20805291A JPH0548325A JP H0548325 A JPH0548325 A JP H0548325A JP 20805291 A JP20805291 A JP 20805291A JP 20805291 A JP20805291 A JP 20805291A JP H0548325 A JPH0548325 A JP H0548325A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
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Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】給電回路の簡素化が可能で、しかも不要な相互
結合の低減により、高効率と、交差偏波特性の改善が図
れる平面アンテナを提供するにある。 【構成】放射回路板１は金属板に円偏波型のアパーチャ
４を複数個、縦横に等間隔で９０度ずつ回転配置して打
ち抜いて形成される。給電回路板１は放射回路板１の各
アパーチャ４に電磁気的に結合が可能で、９０度ずつ位
相差を持った直列給電プローブ６を付加した給電回路５
を形成している。
結合の低減により、高効率と、交差偏波特性の改善が図
れる平面アンテナを提供するにある。 【構成】放射回路板１は金属板に円偏波型のアパーチャ
４を複数個、縦横に等間隔で９０度ずつ回転配置して打
ち抜いて形成される。給電回路板１は放射回路板１の各
アパーチャ４に電磁気的に結合が可能で、９０度ずつ位
相差を持った直列給電プローブ６を付加した給電回路５
を形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面アンテナに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の平面アンテナはストリップ線路を
クランク状に折り曲げて構成したものや、複数のパッチ
素子で構成するものが提案されてきた。ところが、これ
らは一般的に狭帯域のためで３００〜４００ＭＨｚに亘
る放送帯域で充分な性能を持つことが困難であった。更
には給電線路からの損失も大きく効率的な改善も困難で
あった。
クランク状に折り曲げて構成したものや、複数のパッチ
素子で構成するものが提案されてきた。ところが、これ
らは一般的に狭帯域のためで３００〜４００ＭＨｚに亘
る放送帯域で充分な性能を持つことが困難であった。更
には給電線路からの損失も大きく効率的な改善も困難で
あった。
【０００３】そこで高効率、広帯域化の為に地導体板、
給電回路板、放射回路板からなるトリプレート型平面ア
ンテナが開発され、パラポラアンテナと同程度の受信性
能を有するに至った。更には、広帯域に亘る交差偏波特
性の確保のために、上記アンテナ構成で位相差を持った
２つの素子（ペア素子）をサブアレイとし、これらを複
数個組み合わせてアンテナを構成する方策も提案されて
いる。
給電回路板、放射回路板からなるトリプレート型平面ア
ンテナが開発され、パラポラアンテナと同程度の受信性
能を有するに至った。更には、広帯域に亘る交差偏波特
性の確保のために、上記アンテナ構成で位相差を持った
２つの素子（ペア素子）をサブアレイとし、これらを複
数個組み合わせてアンテナを構成する方策も提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ながら平面ア
ンテナにおいて、高効率かつ高交差偏波特性を有する技
術開発は従来までは不十分であった。本発明は上述の問
題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは
給電回路の簡素化が可能で、しかも不要な相互結合の低
減により、高効率と、交差偏波特性の改善が図れる平面
アンテナを提供するにある。
ンテナにおいて、高効率かつ高交差偏波特性を有する技
術開発は従来までは不十分であった。本発明は上述の問
題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは
給電回路の簡素化が可能で、しかも不要な相互結合の低
減により、高効率と、交差偏波特性の改善が図れる平面
アンテナを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、地導体板、給電回路板、放
射回路板からなり、放射回路板の放射素子と、給電回路
板の給電線路に付加した給電プローブとを電磁気的に結
合させる平面アンテナにおいて、部分的に直列に配置し
た複数の給電プローブが３６０度／（給電プローブの配
置数）の位相差を持ち且つこれらの給電プローブと電磁
気的に結合させる放射素子を３６０度／（給電プローブ
の配置数）づつ回転配置したものである。
めに請求項１記載の発明は、地導体板、給電回路板、放
射回路板からなり、放射回路板の放射素子と、給電回路
板の給電線路に付加した給電プローブとを電磁気的に結
合させる平面アンテナにおいて、部分的に直列に配置し
た複数の給電プローブが３６０度／（給電プローブの配
置数）の位相差を持ち且つこれらの給電プローブと電磁
気的に結合させる放射素子を３６０度／（給電プローブ
の配置数）づつ回転配置したものである。
【０００６】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、放射素子をアパーチャで形成し、その
アパーチャの形状を円形若しくは正多角形とするととも
に、その形状の中心を通り４５度傾斜した直径方向に形
状内に突出する突起若しくは形状外に連設する切欠を形
成したものである。請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、部分的に直列に配置するグループの
給電プローブの個数を４個としたものである。
の発明において、放射素子をアパーチャで形成し、その
アパーチャの形状を円形若しくは正多角形とするととも
に、その形状の中心を通り４５度傾斜した直径方向に形
状内に突出する突起若しくは形状外に連設する切欠を形
成したものである。請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、部分的に直列に配置するグループの
給電プローブの個数を４個としたものである。
【０００７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、給電プローブの近傍に、給電プローブとは
非接触で、導電素子を配置したものである。
明において、給電プローブの近傍に、給電プローブとは
非接触で、導電素子を配置したものである。
【０００８】
【作用】而して、請求項１記載の発明の平面アンテナに
よれば、部分的に直列に配置した複数の給電プローブが
３６０度／（給電プローブの配置数）の位相差を持ち且
つこれらの給電プローブと電磁気的に結合させる放射素
子を３６０度／（給電プローブの配置数）づつ回転配置
したものであるから、給電プローブを直列給電すること
ができて、給電回路の簡素化が可能となり、従来から問
題になっていた不要な相互結合による効率の低下が極小
化でき、高効率化が実現できるとともに、放射素子の回
転配置により交差偏波の改善も図れる。
よれば、部分的に直列に配置した複数の給電プローブが
３６０度／（給電プローブの配置数）の位相差を持ち且
つこれらの給電プローブと電磁気的に結合させる放射素
子を３６０度／（給電プローブの配置数）づつ回転配置
したものであるから、給電プローブを直列給電すること
ができて、給電回路の簡素化が可能となり、従来から問
題になっていた不要な相互結合による効率の低下が極小
化でき、高効率化が実現できるとともに、放射素子の回
転配置により交差偏波の改善も図れる。
【０００９】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、放射素子をアパーチャで形成したか
ら、製作が容易で且つ安価に製作できる金属板の打ち抜
き加工を放射回路板の製作に採用でき、従来のエッチン
グプロセスに比べて大幅なコストの低減が可能となる。
更にそのアパーチャの形状を円形若しくは正多角形とす
るとともに、その形状の中心を通り４５度傾斜した直径
方向に形状内に突出する突起若しくは形状外に連設する
切欠を形成したものであるから、円偏波性能の改善が図
れ、極めて広帯域に亘り、高効率で且つ高交差偏波特性
が満足できる円偏波受信の平面アンテナが得られる。
の発明において、放射素子をアパーチャで形成したか
ら、製作が容易で且つ安価に製作できる金属板の打ち抜
き加工を放射回路板の製作に採用でき、従来のエッチン
グプロセスに比べて大幅なコストの低減が可能となる。
更にそのアパーチャの形状を円形若しくは正多角形とす
るとともに、その形状の中心を通り４５度傾斜した直径
方向に形状内に突出する突起若しくは形状外に連設する
切欠を形成したものであるから、円偏波性能の改善が図
れ、極めて広帯域に亘り、高効率で且つ高交差偏波特性
が満足できる円偏波受信の平面アンテナが得られる。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、部分的に直列に配置するグループの給電プ
ローブの個数を４個としたものであるから、９０度の位
相差を持つ位相給電と、放射素子の９０度の回転配置の
平面アンテナが実現できた。請求項４記載の発明は、請
求項１記載の発明において、給電プローブの近傍に、給
電プローブとは非接触で、導電素子を配置したものであ
るから、導電素子により高いゲインを持つ平面アンテナ
を実現することができた。
明において、部分的に直列に配置するグループの給電プ
ローブの個数を４個としたものであるから、９０度の位
相差を持つ位相給電と、放射素子の９０度の回転配置の
平面アンテナが実現できた。請求項４記載の発明は、請
求項１記載の発明において、給電プローブの近傍に、給
電プローブとは非接触で、導電素子を配置したものであ
るから、導電素子により高いゲインを持つ平面アンテナ
を実現することができた。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。 （実施例１）図１は本実施例１の一部を省略した分解斜
視図を示しており、この実施例では例えば０．４mm厚の
アルミニウムのような金属板に円偏波型のアパーチャ４
を複数個、縦横に等間隔で９０度ずつ回転配置して打ち
抜いて、放射回路板１を形成し、この放射回路板１の各
アパーチャ４に電磁気的に結合が可能で、９０度ずつ位
相差を持った直列給電プローブ６を付加した給電回路５
をエッチングにより形成した給電回路板２を放射回路板
１の下方に一定間隔だけ隔離して配置し、更にこの給電
回路板２の下方に市販のアルミニウム板のような金属板
からなる地導体板３を一定間隔だけ隔離して配置してあ
る。
視図を示しており、この実施例では例えば０．４mm厚の
アルミニウムのような金属板に円偏波型のアパーチャ４
を複数個、縦横に等間隔で９０度ずつ回転配置して打ち
抜いて、放射回路板１を形成し、この放射回路板１の各
アパーチャ４に電磁気的に結合が可能で、９０度ずつ位
相差を持った直列給電プローブ６を付加した給電回路５
をエッチングにより形成した給電回路板２を放射回路板
１の下方に一定間隔だけ隔離して配置し、更にこの給電
回路板２の下方に市販のアルミニウム板のような金属板
からなる地導体板３を一定間隔だけ隔離して配置してあ
る。
【００１２】夫々の回路板は図２に示すように空間層或
いは誘電体層７で隔離してある。放射回路板１に形成し
たアパーチャ４は図３に示すように直径が１３mmの円形
の孔に４５度傾いた直径の両端に位置する孔の内縁より
内部方向に突起を突出させた形の孔により形成されたも
ので、本実施例１の放射回路板１では２０mm間隔で１６
行１６列に打ち抜いてある。
いは誘電体層７で隔離してある。放射回路板１に形成し
たアパーチャ４は図３に示すように直径が１３mmの円形
の孔に４５度傾いた直径の両端に位置する孔の内縁より
内部方向に突起を突出させた形の孔により形成されたも
ので、本実施例１の放射回路板１では２０mm間隔で１６
行１６列に打ち抜いてある。
【００１３】給電回路板２は本実施例ではプリント基板
を用いてエッチングにより給電回路５を形成したもの
で、給電線路パータンの先端には給電プローブ６を結合
しており、給電プローブ６は直列に９０度ずつ位相差を
持っており、これに対応するように回転配置したアパー
チャ４に給電可能なように形成している。これらの位置
関係は図４に示すようになり、またサブアレーは図５に
示すように構成する。
を用いてエッチングにより給電回路５を形成したもの
で、給電線路パータンの先端には給電プローブ６を結合
しており、給電プローブ６は直列に９０度ずつ位相差を
持っており、これに対応するように回転配置したアパー
チャ４に給電可能なように形成している。これらの位置
関係は図４に示すようになり、またサブアレーは図５に
示すように構成する。
【００１４】地導体板３は例えば２mm厚の市販のアルミ
ニウム板のような金属板を用いて形成されるものであ
る。ここで放射回路板１と給電回路板２との間、給電回
路板２と地導体板３との間の誘電体７は、空気層或いは
スペーサとしての機能をもたせた発泡プラスチックシー
トからなる誘電体とる。
ニウム板のような金属板を用いて形成されるものであ
る。ここで放射回路板１と給電回路板２との間、給電回
路板２と地導体板３との間の誘電体７は、空気層或いは
スペーサとしての機能をもたせた発泡プラスチックシー
トからなる誘電体とる。
【００１５】上述のように構成して得られた本実施例１
の平面アンテナのゲイン、交差偏波特性を測定したとこ
ろ１１．５〜１２．５ＧＨｚの広帯域（１ＧＨｚ）に亘
り、６４％以上の効率と、２５ｄＢ以上の交差偏波特性
が得られているのが確認できた。 （実施例２）本実施例２の平面アンテナは上記実施例１
の給電プローブ６に、給電プローブ６とは非接触で導体
素子８を近接配置したもので、本実施例のサブアレーの
例を図６に示す。
の平面アンテナのゲイン、交差偏波特性を測定したとこ
ろ１１．５〜１２．５ＧＨｚの広帯域（１ＧＨｚ）に亘
り、６４％以上の効率と、２５ｄＢ以上の交差偏波特性
が得られているのが確認できた。 （実施例２）本実施例２の平面アンテナは上記実施例１
の給電プローブ６に、給電プローブ６とは非接触で導体
素子８を近接配置したもので、本実施例のサブアレーの
例を図６に示す。
【００１６】本実施例２の場合のアンテナ性能は、実施
例１よりも更に改善され、約１０％の広帯域に亘り、実
施例１と同等以上の性能が確認できた。 （実施例３）本実施例３は上記実施例１のアパーチャ形
状の代わりに図７に示すようにアパーチャ４の形状を円
形の孔に４５度傾いた直径の両端に位置する孔の内縁に
連設するように切欠を設けた形の孔としている。本実施
例の場合も実施例１と同等の効果が確認できた。
例１よりも更に改善され、約１０％の広帯域に亘り、実
施例１と同等以上の性能が確認できた。 （実施例３）本実施例３は上記実施例１のアパーチャ形
状の代わりに図７に示すようにアパーチャ４の形状を円
形の孔に４５度傾いた直径の両端に位置する孔の内縁に
連設するように切欠を設けた形の孔としている。本実施
例の場合も実施例１と同等の効果が確認できた。
【００１７】（実施例４）上記実施例２のアパーチャ形
状の基本形を円形としているが、正方形としても良く、
本実施例４では図８に示すように正方形の一対の対角部
位に連設するように切欠を設けた形の孔によりアパーチ
ャ４を形成している。 （実施例５）上記各実施例では放射回路板１をアルミニ
ウム板からなる金属板にて形成したが、本実施例５は市
販のフレキシブルプリント基板の銅箔部分を導電板とし
て用いてアパーチャ４の形状をエッチング加工により形
成したもので、エッチングプロセスを必要とするが、ア
ンテナの性能は上記実施例と同等の効果が確認できた。
状の基本形を円形としているが、正方形としても良く、
本実施例４では図８に示すように正方形の一対の対角部
位に連設するように切欠を設けた形の孔によりアパーチ
ャ４を形成している。 （実施例５）上記各実施例では放射回路板１をアルミニ
ウム板からなる金属板にて形成したが、本実施例５は市
販のフレキシブルプリント基板の銅箔部分を導電板とし
て用いてアパーチャ４の形状をエッチング加工により形
成したもので、エッチングプロセスを必要とするが、ア
ンテナの性能は上記実施例と同等の効果が確認できた。
【００１８】
【発明の効果】請求項１記載の発明の平面アンテナは、
部分的に直列に配置した複数の給電プローブが３６０度
／（給電プローブの配置数）の位相差を持ち且つこれら
の給電プローブと電磁気的に結合させる放射素子を３６
０度／（給電プローブの配置数）づつ回転配置したもの
であるから、給電プローブを直列給電することができ
て、給電回路の簡素化が可能となり、従来から問題にな
っていた不要な相互結合による効率の低下が極小化で
き、その結果高効率化が実現できるとともに、放射素子
の回転配置により交差偏波の改善も図れるという効果が
ある。
部分的に直列に配置した複数の給電プローブが３６０度
／（給電プローブの配置数）の位相差を持ち且つこれら
の給電プローブと電磁気的に結合させる放射素子を３６
０度／（給電プローブの配置数）づつ回転配置したもの
であるから、給電プローブを直列給電することができ
て、給電回路の簡素化が可能となり、従来から問題にな
っていた不要な相互結合による効率の低下が極小化で
き、その結果高効率化が実現できるとともに、放射素子
の回転配置により交差偏波の改善も図れるという効果が
ある。
【００１９】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、放射素子をアパーチャで形成したか
ら、製作が容易で且つ安価に製作できる金属板の打ち抜
き加工を放射回路板の製作に採用でき、従来のエッチン
グプロセスに比べて大幅なコストの低減が可能となると
いう効果があり、更にそのアパーチャの形状を円形若し
くは正多角形とするとともに、その形状の中心を通り４
５度傾斜した直径方向に形状内に突出する突起若しくは
形状外に連設する切欠を形成したものであるから、円偏
波性能の改善が図れ、極めて広帯域に亘り、高効率で且
つ高交差偏波特性が満足できる円偏波受信の平面アンテ
ナが得られるものである。
の発明において、放射素子をアパーチャで形成したか
ら、製作が容易で且つ安価に製作できる金属板の打ち抜
き加工を放射回路板の製作に採用でき、従来のエッチン
グプロセスに比べて大幅なコストの低減が可能となると
いう効果があり、更にそのアパーチャの形状を円形若し
くは正多角形とするとともに、その形状の中心を通り４
５度傾斜した直径方向に形状内に突出する突起若しくは
形状外に連設する切欠を形成したものであるから、円偏
波性能の改善が図れ、極めて広帯域に亘り、高効率で且
つ高交差偏波特性が満足できる円偏波受信の平面アンテ
ナが得られるものである。
【００２０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、部分的に直列に配置するグループの給電プ
ローブの個数を４個としたものであるから、９０度の位
相差を持つ位相給電と、放射素子の９０度の回転配置の
平面アンテナが実現できるものである。請求項４記載の
発明は、請求項１記載の発明において、給電プローブの
近傍に、給電プローブとは非接触で、導電素子を配置し
たものであるから、導電素子により高いゲインを持つ平
面アンテナを実現することができるという効果がある。
明において、部分的に直列に配置するグループの給電プ
ローブの個数を４個としたものであるから、９０度の位
相差を持つ位相給電と、放射素子の９０度の回転配置の
平面アンテナが実現できるものである。請求項４記載の
発明は、請求項１記載の発明において、給電プローブの
近傍に、給電プローブとは非接触で、導電素子を配置し
たものであるから、導電素子により高いゲインを持つ平
面アンテナを実現することができるという効果がある。
【図１】本発明の実施例１の一部省略した分解斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例１の断面図である。
【図３】本発明の実施例１のアパーチャの形状説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施例１のアパーチャと給電プローブ
の位置関係説明図である。
の位置関係説明図である。
【図５】本発明の実施例１のサブアレイの構成説明図で
ある。
ある。
【図６】本発明の実施例２のサブアレイの構成説明図で
ある。
ある。
【図７】本発明の実施例３のアパーチャの形状説明図で
ある。
ある。
【図８】本発明の実施例４のアパーチャの形状説明図で
ある。
ある。
１ 放射回路板 ２ 給電回路板 ３ 地導体板 ４ アパーチャ ５ 給電回路 ６ 給電プローブ
Claims (4)
- 【請求項１】地導体板、給電回路板、放射回路板からな
り、放射回路板の放射素子と、給電回路板の給電線路に
付加した給電プローブとを電磁気的に結合させる平面ア
ンテナにおいて、部分的に直列に配置した複数の給電プ
ローブが３６０度／（給電プローブの配置数）の位相差
を持ち且つこれらの給電プローブと電磁気的に結合させ
る放射素子を３６０度／（給電プローブの配置数）づつ
回転配置したことを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】放射素子をアパーチャで形成し、そのアパ
ーチャの形状を円形若しくは正多角形とするとともに、
その形状の中心を通り４５度傾斜した直径方向に形状内
に突出する突起若しくは形状外に連設する切欠を形成し
たことを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - 【請求項３】部分的に直列に配置するグループの給電プ
ローブの個数を４個としたことを特徴とする請求項１記
載の平面アンテナ。 - 【請求項４】給電プローブの近傍に、給電プローブとは
非接触で、導電素子を配置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 |
|---|---|---|---|
| JP20805291A JPH0548325A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20805291A JPH0548325A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548325A true JPH0548325A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16549849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20805291A Withdrawn JPH0548325A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114518493A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-20 | 中信科移动通信技术股份有限公司 | 基站天线极化方式的检测装置 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20805291A patent/JPH0548325A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114518493A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-20 | 中信科移动通信技术股份有限公司 | 基站天线极化方式的检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |