JPH06169219A - 多点給電円偏波アンテナ - Google Patents
多点給電円偏波アンテナInfo
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- JPH06169219A JPH06169219A JP22376291A JP22376291A JPH06169219A JP H06169219 A JPH06169219 A JP H06169219A JP 22376291 A JP22376291 A JP 22376291A JP 22376291 A JP22376291 A JP 22376291A JP H06169219 A JPH06169219 A JP H06169219A
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- antenna
- polarized wave
- circularly polarized
- feeding
- radians
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 数ｄＢから２０数ｄＢの中程度の利得と優れ
た円偏波特性を単一のアンテナで広帯域にわたり実現す
る円偏波アンテナを提供することにある。 【構成】 回転対称性または回転周期性を有する平面形
アンテナまたは線状アンテナに、Ｎ個（Ｎ≧３）の給電
点を順次π／Ｎラジアンまたは２π／Ｎラジアンずつボ
アサイト軸の回りに回転して設け、かつその回転に応じ
た位相偏移を与えて給電することにより、広帯域で偏波
純度の高い円偏波アンテナを得るものである。
た円偏波特性を単一のアンテナで広帯域にわたり実現す
る円偏波アンテナを提供することにある。 【構成】 回転対称性または回転周期性を有する平面形
アンテナまたは線状アンテナに、Ｎ個（Ｎ≧３）の給電
点を順次π／Ｎラジアンまたは２π／Ｎラジアンずつボ
アサイト軸の回りに回転して設け、かつその回転に応じ
た位相偏移を与えて給電することにより、広帯域で偏波
純度の高い円偏波アンテナを得るものである。
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は１０〜２０ｄＢの中程度の利得と優れた円偏波
特性を単一のアンテナで実現する円偏波アンテナに関す
るものである。船舶、航空機、自動車、列車等を対象と
する移動体衛星通信では、利得が１０数ｄＢ程度の円偏
波アンテナが求められている。通常よく用いられるクロ
スダイポールや円偏波のマイクロストリップアンテナ単
体では利得が低すぎるので、一般にはこれらを多数配列
し、アレーアンテナとして用いることが多い。高利得を
得るにはアレーアンテナは適していると言えるが、中利
得の場合には構造が複雑であり、コスト高になるという
欠点がある。単体で必要な利得を確保し、かつ、円偏波
特性のよいアンテナを簡易に実現できればその利用価値
は高いと考えられる。本発明は、複数個のアンテナ素子
を一定角度で回転して配置し、かつ、回転に応じた位相
偏移を与えることにより、ボアサイト方向に完全な円偏
波を放射させる、いわゆるシーケンシャルアレーの原理
を単体のアンテナに適用したもので、中程度の利得を持
つ簡易な円偏波アンテナを実現することができる。以
下、実施例によって、詳細に説明する。第１図（ａ），
（ｂ）は、本発明の第１の実施例で、アンテナが回転対
称な場合である。この実施例におけるアンテナはマイク
ロストリップ円板パッチアンテナを背面から４点給電し
た場合である。第１図（ａ）は円板パッチアンテナを電
波が放射される側から見た図であり、また、同図（ｂ）
は給電回路の構成を示したもので、１はパッチアンテ
ナ、Ｏはその中心、２はアンテナ基板、Ｆ−１，・・，
Ｆ−４は給電点、３−１，・・，３−４は給電線路、４
は電力分配器、５は入・出力端子である。この例では、
Ｆ−１，・・，Ｆ−４は順次π／４ラジアンずつ中心Ｏ
の回りに回転した位置にあり、かつ、給電線３−１，・
・３−４の相対位相は順にπ／４ラジアンずつ偏移する
ようになっているので、このアンテナからボアサイト方
向には完全な円偏波（図では左旋円偏波）が放射され
る。このアンテナは１点給電や２点給電のパッチアンテ
ナに比べ、軸比、インピーダンス特性ともはるかに広帯
域となる。次に第２の実施例につき説明する。これは次
の第３の実施例と同様、アンテナ構造がボアサイト軸の
回りの回転に対して周期性がある場合の例である。第２
図はマイクロストリップアンテナで構成した例で、アン
テナは６０°周期の花びら状の形状をしている。この場
合に、各給電点の位相は６０°ずつ偏移するように設定
される。このような構成にすると、シーケンシャルアレ
ーの原理によって円偏波アンテナが得られるが、アンテ
ナは放射効率の点からあまり大きくできないので利得に
は限界があり、通常アンテナの周囲長は数波長程度であ
る。この図には給電系の構成は特に示していないが、通
常は、第１図（ｂ）のような給電系をマイクロストリッ
プ線路によってアンテナの背面に形成する。以上は、マ
イクロストリップアンテナのような板状アンテナの実施
例であるが、本発明は線状アンテナにも適用できる。第
３図は正六角形の線状アンテナを多点給電したときの一
実施例で、この図で６は導体棒で構成した正六角形のア
ンテナである。一辺の長さは半波長〜数波長である。Ｂ
−１，・・・Ｂ−６は同軸給電線と各放射導体との平衡
−不平衡モード変換を行うためのバランである。給電線
３−１、・・３−６は６０°ずつの位相偏移を与えるよ
うにその長さが調節されている。この場合にも、シーケ
ンシャルアレーの原理よって円偏波アンテナを得ること
ができる。なお、この例では形状が正六角形であるが、
他の正多角形でもこのようなアンテナを実現できること
は言うまでもない。
特性を単一のアンテナで実現する円偏波アンテナに関す
るものである。船舶、航空機、自動車、列車等を対象と
する移動体衛星通信では、利得が１０数ｄＢ程度の円偏
波アンテナが求められている。通常よく用いられるクロ
スダイポールや円偏波のマイクロストリップアンテナ単
体では利得が低すぎるので、一般にはこれらを多数配列
し、アレーアンテナとして用いることが多い。高利得を
得るにはアレーアンテナは適していると言えるが、中利
得の場合には構造が複雑であり、コスト高になるという
欠点がある。単体で必要な利得を確保し、かつ、円偏波
特性のよいアンテナを簡易に実現できればその利用価値
は高いと考えられる。本発明は、複数個のアンテナ素子
を一定角度で回転して配置し、かつ、回転に応じた位相
偏移を与えることにより、ボアサイト方向に完全な円偏
波を放射させる、いわゆるシーケンシャルアレーの原理
を単体のアンテナに適用したもので、中程度の利得を持
つ簡易な円偏波アンテナを実現することができる。以
下、実施例によって、詳細に説明する。第１図（ａ），
（ｂ）は、本発明の第１の実施例で、アンテナが回転対
称な場合である。この実施例におけるアンテナはマイク
ロストリップ円板パッチアンテナを背面から４点給電し
た場合である。第１図（ａ）は円板パッチアンテナを電
波が放射される側から見た図であり、また、同図（ｂ）
は給電回路の構成を示したもので、１はパッチアンテ
ナ、Ｏはその中心、２はアンテナ基板、Ｆ−１，・・，
Ｆ−４は給電点、３−１，・・，３−４は給電線路、４
は電力分配器、５は入・出力端子である。この例では、
Ｆ−１，・・，Ｆ−４は順次π／４ラジアンずつ中心Ｏ
の回りに回転した位置にあり、かつ、給電線３−１，・
・３−４の相対位相は順にπ／４ラジアンずつ偏移する
ようになっているので、このアンテナからボアサイト方
向には完全な円偏波（図では左旋円偏波）が放射され
る。このアンテナは１点給電や２点給電のパッチアンテ
ナに比べ、軸比、インピーダンス特性ともはるかに広帯
域となる。次に第２の実施例につき説明する。これは次
の第３の実施例と同様、アンテナ構造がボアサイト軸の
回りの回転に対して周期性がある場合の例である。第２
図はマイクロストリップアンテナで構成した例で、アン
テナは６０°周期の花びら状の形状をしている。この場
合に、各給電点の位相は６０°ずつ偏移するように設定
される。このような構成にすると、シーケンシャルアレ
ーの原理によって円偏波アンテナが得られるが、アンテ
ナは放射効率の点からあまり大きくできないので利得に
は限界があり、通常アンテナの周囲長は数波長程度であ
る。この図には給電系の構成は特に示していないが、通
常は、第１図（ｂ）のような給電系をマイクロストリッ
プ線路によってアンテナの背面に形成する。以上は、マ
イクロストリップアンテナのような板状アンテナの実施
例であるが、本発明は線状アンテナにも適用できる。第
３図は正六角形の線状アンテナを多点給電したときの一
実施例で、この図で６は導体棒で構成した正六角形のア
ンテナである。一辺の長さは半波長〜数波長である。Ｂ
−１，・・・Ｂ−６は同軸給電線と各放射導体との平衡
−不平衡モード変換を行うためのバランである。給電線
３−１、・・３−６は６０°ずつの位相偏移を与えるよ
うにその長さが調節されている。この場合にも、シーケ
ンシャルアレーの原理よって円偏波アンテナを得ること
ができる。なお、この例では形状が正六角形であるが、
他の正多角形でもこのようなアンテナを実現できること
は言うまでもない。
第１図は、本発明の第１の実施例である回転対称形状の
多点給電アンテナを示す図で、（ａ）は放射部の斜視
図、（ｂ）は給電部の構成を示す図、第２図は周期性の
ある形状のアンテナのうち、板状アンテナの実施例を示
す正面図、第３図は周期性のあるアンテナのうち、線状
アンテナの実施例を示す図である。 １・・・・放射素子、２・・・・アンテナ基板、３−
１，・・・３−６・・・・給電線、４・・・・電力分配
器、５・・・・入・出力端子、６・・・・線状アンテ
ナ、Ｆ−１，・・・Ｆ−６・・・・給電点、Ｂ−１，・
・・Ｂ−６・・・・バラン。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。
多点給電アンテナを示す図で、（ａ）は放射部の斜視
図、（ｂ）は給電部の構成を示す図、第２図は周期性の
ある形状のアンテナのうち、板状アンテナの実施例を示
す正面図、第３図は周期性のあるアンテナのうち、線状
アンテナの実施例を示す図である。 １・・・・放射素子、２・・・・アンテナ基板、３−
１，・・・３−６・・・・給電線、４・・・・電力分配
器、５・・・・入・出力端子、６・・・・線状アンテ
ナ、Ｆ−１，・・・Ｆ−６・・・・給電点、Ｂ−１，・
・・Ｂ−６・・・・バラン。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。
Claims (1)
- ボアサイト軸の回りに回転対称性または２π／Ｎラジア
ン（Ｎ≧３の整数）の周期性を有する形状の板状または
線状のアンテナにおいて、これにＮ個の給電点を設け、
それらを順次π／Ｎラジアンまたは２π／Ｎラジアンず
つボアサイト軸の回りに回転して配置し、かつ、それら
の位相を給電点の回転角に応じて、それぞれπ／Ｎラジ
アンまたは２π／Ｎラジアンずつ偏移させて給電するこ
とを特徴とする円偏波アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376291A JPH06169219A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 多点給電円偏波アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376291A JPH06169219A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 多点給電円偏波アンテナ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051498A Division JPS59178002A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 円偏波アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06169219A true JPH06169219A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=16803317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22376291A Pending JPH06169219A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 多点給電円偏波アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06169219A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032355A1 (fr) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif d'antenne pour vehicules |
| US6078294A (en) * | 1996-03-01 | 2000-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Antenna device for vehicles |
| CN101807748A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-08-18 | 湖南大学 | 一种宽带圆极化微带贴片天线 |
| CN106654536A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种原点对称结构双频段高增益定向天线 |
| CN106654561A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种原点对称结构高增益超宽带定向天线 |
| WO2021140738A1 (ja) * | 2020-01-06 | 2021-07-15 | 原田工業株式会社 | 円偏波アンテナ用給電回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538546A (en) * | 1976-07-13 | 1978-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Circular array antenna |
| JPS59178002A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Radio Res Lab | 円偏波アンテナ |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP22376291A patent/JPH06169219A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538546A (en) * | 1976-07-13 | 1978-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Circular array antenna |
| JPS59178002A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Radio Res Lab | 円偏波アンテナ |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032355A1 (fr) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif d'antenne pour vehicules |
| US6078294A (en) * | 1996-03-01 | 2000-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Antenna device for vehicles |
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| CN106654536A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种原点对称结构双频段高增益定向天线 |
| CN106654561A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种原点对称结构高增益超宽带定向天线 |
| CN106654536B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-07-16 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种圆心对称结构双频段高增益定向天线 |
| CN106654561B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-07-16 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种圆心对称结构高增益超宽带定向天线 |
| WO2021140738A1 (ja) * | 2020-01-06 | 2021-07-15 | 原田工業株式会社 | 円偏波アンテナ用給電回路 |
| JP2021111813A (ja) * | 2020-01-06 | 2021-08-02 | 原田工業株式会社 | 円偏波アンテナ用給電回路 |
| CN115023857A (zh) * | 2020-01-06 | 2022-09-06 | 原田工业株式会社 | 圆极化天线用的馈电电路 |
| US12218394B2 (en) | 2020-01-06 | 2025-02-04 | Harada Industry Co., Ltd. | Power feed circuit comprising a synthesizing-distributing unit and a phase shifting unit configured for feeding a two point or a four point circularly polarized antenna |
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