JPH0630406B2 - 移動体搭載用アンテナ装置 - Google Patents
移動体搭載用アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH0630406B2 JPH0630406B2 JP60254075A JP25407585A JPH0630406B2 JP H0630406 B2 JPH0630406 B2 JP H0630406B2 JP 60254075 A JP60254075 A JP 60254075A JP 25407585 A JP25407585 A JP 25407585A JP H0630406 B2 JPH0630406 B2 JP H0630406B2
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- JP
- Japan
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- conductor plate
- antenna device
- antenna
- ground conductor
- switches
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Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 33
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数個の素子アンテナを配列し、小型で、
かつ複数の方向に放射ビームの方向を切り換えることが
できる移動体搭載用アンテナ装置に関するものである。
かつ複数の方向に放射ビームの方向を切り換えることが
できる移動体搭載用アンテナ装置に関するものである。
従来この種の移動体搭載用アンテナ装置は、例えば列車
無線に用いられる列車用アンテナ装置として知られてい
る。第4図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図であ
る。図に示す様に、図示されない列車の屋根の上面(水
平面)上に、4台のユニットアンテナ1,2,3,4が
並べて配設され、全体としてアンテナ装置5を構成して
いる。各ユニットアンテナ1〜4は、モノポールアンテ
ナを素子アンテナとする八木アンテナ構成のアンテナで
あり、各ユニットアンテナ1〜4間で、八木アンテナ構
成素子である図示されない反射器素子を一部共有してい
るが、個々にほぼ独立した4台のアンテナから成ってい
る。各ユニットアンテナ1〜4にはそれぞれ入出力端子
1a,2a,3a,4aが設けられている。アンテナ装
置5に電力を入出力する給電回路には、図示されないス
イッチが設けられ、各入出力端子1a〜4aを選択的に
切り換える様にしている。各ユニットアンテナ1〜4の
放射ビームの方向は、それぞれ第4図に矢印で示す様
に、前方向,後方向,左方向及び右方向である。したが
って、上記したユニット(図示しない)により、各ユニ
ットアンテナ1〜4を選択的に切り換え、これにより、
アンテナ装置5の放射ビームの方向を前方向,後方向及
び左右方向に切り換えることができる。ただし、左方向
及び右方向については、運用上、左右方向は同時に放射
ビームを出射するために、各入出力端子3aと4aには
常に同時に励起電力が与えられる様になっている。すな
わち、アンテナ装置5の放射ビームとしては、前方向,
後方向及び左右方向の三つに切り換えられる。
無線に用いられる列車用アンテナ装置として知られてい
る。第4図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図であ
る。図に示す様に、図示されない列車の屋根の上面(水
平面)上に、4台のユニットアンテナ1,2,3,4が
並べて配設され、全体としてアンテナ装置5を構成して
いる。各ユニットアンテナ1〜4は、モノポールアンテ
ナを素子アンテナとする八木アンテナ構成のアンテナで
あり、各ユニットアンテナ1〜4間で、八木アンテナ構
成素子である図示されない反射器素子を一部共有してい
るが、個々にほぼ独立した4台のアンテナから成ってい
る。各ユニットアンテナ1〜4にはそれぞれ入出力端子
1a,2a,3a,4aが設けられている。アンテナ装
置5に電力を入出力する給電回路には、図示されないス
イッチが設けられ、各入出力端子1a〜4aを選択的に
切り換える様にしている。各ユニットアンテナ1〜4の
放射ビームの方向は、それぞれ第4図に矢印で示す様
に、前方向,後方向,左方向及び右方向である。したが
って、上記したユニット(図示しない)により、各ユニ
ットアンテナ1〜4を選択的に切り換え、これにより、
アンテナ装置5の放射ビームの方向を前方向,後方向及
び左右方向に切り換えることができる。ただし、左方向
及び右方向については、運用上、左右方向は同時に放射
ビームを出射するために、各入出力端子3aと4aには
常に同時に励起電力が与えられる様になっている。すな
わち、アンテナ装置5の放射ビームとしては、前方向,
後方向及び左右方向の三つに切り換えられる。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のような従来の移動体搭載用アンテナ装置では、ユ
ニットアンテナそれぞれが八木アンテナ構成のアンテナ
であり、構造上、アンテナ装置全体の占有面積が大きく
重くなるという問題点があった。
ニットアンテナそれぞれが八木アンテナ構成のアンテナ
であり、構造上、アンテナ装置全体の占有面積が大きく
重くなるという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、誘電体で導体板を保持した複数個のキャパシタア
ンテナでアンテナ装置を構成することにより、軽量で、
効率の良い移動体搭載用アンテナ装置を得ることを目的
とするものである。
ので、誘電体で導体板を保持した複数個のキャパシタア
ンテナでアンテナ装置を構成することにより、軽量で、
効率の良い移動体搭載用アンテナ装置を得ることを目的
とするものである。
[問題点を解決するための手段] この発明に係る移動体搭載用アンテナ装置は、地導体板
に取り付けられ導体板を保持する誘電体と、前記地導体
板に取り付けられた同軸接栓座を備え、前記同軸接栓座
の内導体が前記誘電体の内部を貫通して前記導体板に接
続されたものである。
に取り付けられ導体板を保持する誘電体と、前記地導体
板に取り付けられた同軸接栓座を備え、前記同軸接栓座
の内導体が前記誘電体の内部を貫通して前記導体板に接
続されたものである。
[作用] この発明の移動体搭載用アンテナ装置においては、誘電
体が導体板を保持するとともに、同軸接栓座の内導体を
保護・絶縁することにより、移動体搭載用アンテナ装置
を軽量にし、かつ効率を向上することができる。
体が導体板を保持するとともに、同軸接栓座の内導体を
保護・絶縁することにより、移動体搭載用アンテナ装置
を軽量にし、かつ効率を向上することができる。
第1図はこの発明の一実施例であるアンテナ装置を示す
概略構成図である。図に示す様に、6個の素子アンテナ
61,62,63,64,65,66が、例えば列車の屋根などの水平面
上に3行2列の形で配列されており、全体としてアレー
アンテナ(2×3素子アレーアンテナ)を成すアンテナ
装置7を構成している。各素子アンテナ61〜66の配列間
隔d1,d2は、各放射ビーム(前方向,後方向及び左右方
向)に必要なアンテナ特性、ビーム幅及び放射パターン
の前後比から決定される。第1図に示すものでは、間隔
d1λ/2,d2λ/3である。ただし、λは波長であ
る。
概略構成図である。図に示す様に、6個の素子アンテナ
61,62,63,64,65,66が、例えば列車の屋根などの水平面
上に3行2列の形で配列されており、全体としてアレー
アンテナ(2×3素子アレーアンテナ)を成すアンテナ
装置7を構成している。各素子アンテナ61〜66の配列間
隔d1,d2は、各放射ビーム(前方向,後方向及び左右方
向)に必要なアンテナ特性、ビーム幅及び放射パターン
の前後比から決定される。第1図に示すものでは、間隔
d1λ/2,d2λ/3である。ただし、λは波長であ
る。
第2図は、第1図のアンテナ装置に用いられる各素子ア
ンテナを示す概略断面構成図である。図に示す様に、2
枚の誘電体スキン8間にコア9をはさんで構成される誘
電体平面基板、いわゆるハネカム基板の裏面には、地導
体板10が設けられ、一方、表面には円形の放射導体板11
がエッチング加工などによって設けられている。また、
12は同軸接栓座であり、この同軸接栓座12は地導体板10
に取り付けられ、同軸接栓座12の内導体13は、ハネカム
基板のコア9内を貫通して伸び、終端は放射導体板11に
接続されている。第2図に示す様な素子アンテナは、内
導体13の方向を垂直軸と考える時、水平面内でほぼ無指
向性の放射特性を有し、キャパシタアンテナと呼ばれる
アンテナである。
ンテナを示す概略断面構成図である。図に示す様に、2
枚の誘電体スキン8間にコア9をはさんで構成される誘
電体平面基板、いわゆるハネカム基板の裏面には、地導
体板10が設けられ、一方、表面には円形の放射導体板11
がエッチング加工などによって設けられている。また、
12は同軸接栓座であり、この同軸接栓座12は地導体板10
に取り付けられ、同軸接栓座12の内導体13は、ハネカム
基板のコア9内を貫通して伸び、終端は放射導体板11に
接続されている。第2図に示す様な素子アンテナは、内
導体13の方向を垂直軸と考える時、水平面内でほぼ無指
向性の放射特性を有し、キャパシタアンテナと呼ばれる
アンテナである。
第3図は、第1図のアンテナ装置に用いられる給電回路
を示す概略構成図である。図において、SW1〜SW12
はそれぞれ単極双投形のスイッチであり、電圧制御によ
り機械的に動作する同軸スイッチを用いている。P1〜
P6はそれぞれ固定移相器であり、各々は長さの異なる
同軸ケーブルを用いている。14は2分配器、15は3分配
器、16は入出力端子、61〜66はそれぞれ第1図と同様な
素子アンテナ、A,Bは端子である。第1図に示す様に
各素子アンテナ61〜66の配列間隔が決められた時、各放
射ビームを形成するために、第3図に示す各素子アンテ
ナ61〜66に与えるべき励振位相量が決まるから、この必
要な励振位相量から、上記各固定移相器P1〜P6のそ
れぞれに必要な位相変化量は容易に決定される。すなわ
ち、各固定移相器P1〜P6のそれぞれの同軸ケーブル
長が決まる。第3図に示す給電回路では、各スイッチS
W1とSW2,SW3とSW4及びSW5とSW6は、
いずれも各端子AとBに切り換えと、0°と180°の位
相差に切り換わる。また、各スイッチSW7とSW8と
で−120°と120°の位相差に、各スイッチSW9とSW
10とで0°と−120°の位相差に、各スイッチSW11と
SW12とで120°と−120°の位相差にそれぞれ切り換え
られる様になっている。
を示す概略構成図である。図において、SW1〜SW12
はそれぞれ単極双投形のスイッチであり、電圧制御によ
り機械的に動作する同軸スイッチを用いている。P1〜
P6はそれぞれ固定移相器であり、各々は長さの異なる
同軸ケーブルを用いている。14は2分配器、15は3分配
器、16は入出力端子、61〜66はそれぞれ第1図と同様な
素子アンテナ、A,Bは端子である。第1図に示す様に
各素子アンテナ61〜66の配列間隔が決められた時、各放
射ビームを形成するために、第3図に示す各素子アンテ
ナ61〜66に与えるべき励振位相量が決まるから、この必
要な励振位相量から、上記各固定移相器P1〜P6のそ
れぞれに必要な位相変化量は容易に決定される。すなわ
ち、各固定移相器P1〜P6のそれぞれの同軸ケーブル
長が決まる。第3図に示す給電回路では、各スイッチS
W1とSW2,SW3とSW4及びSW5とSW6は、
いずれも各端子AとBに切り換えと、0°と180°の位
相差に切り換わる。また、各スイッチSW7とSW8と
で−120°と120°の位相差に、各スイッチSW9とSW
10とで0°と−120°の位相差に、各スイッチSW11と
SW12とで120°と−120°の位相差にそれぞれ切り換え
られる様になっている。
この発明のアンテナ装置7では、以上の様な構成を有し
ているから、各スイッチSW1〜SW12の接続切り換え
による各端子AとBの切り換えの組み合わせを適当に選
ぶことによって、放射ビームの方向を、第1図に示す様
に前方向,後方向あるいは左右方向に切り換えることが
できる。例えば各スイッチSW1〜SW6の切り換え端
子をすべて端子A側とした上で、各スイッチSW7〜S
W12の端子をすべて端子A側にすれば、前方向の放射ビ
ームを形成させることでき、また、各スイッチSW7と
SW8を端子Bに、各スイッチSW9とSW10を端子A
に、各スイッチSW11とSW12を端子Bにそれぞれ切り
換えれば、後方向の放射ビームを形成させることができ
る。また、各スイッチSW1〜SW6をすべて端子B側
に切り換え、かつ各スイッチSW7とSW8を端子A
に、各スイッチSW9とSW10を端子Bに、各スイッチ
SW11とSW12を端子Bにそれぞれ切り換えれば、左右
方向の放射ビームを形成させることができる。
ているから、各スイッチSW1〜SW12の接続切り換え
による各端子AとBの切り換えの組み合わせを適当に選
ぶことによって、放射ビームの方向を、第1図に示す様
に前方向,後方向あるいは左右方向に切り換えることが
できる。例えば各スイッチSW1〜SW6の切り換え端
子をすべて端子A側とした上で、各スイッチSW7〜S
W12の端子をすべて端子A側にすれば、前方向の放射ビ
ームを形成させることでき、また、各スイッチSW7と
SW8を端子Bに、各スイッチSW9とSW10を端子A
に、各スイッチSW11とSW12を端子Bにそれぞれ切り
換えれば、後方向の放射ビームを形成させることができ
る。また、各スイッチSW1〜SW6をすべて端子B側
に切り換え、かつ各スイッチSW7とSW8を端子A
に、各スイッチSW9とSW10を端子Bに、各スイッチ
SW11とSW12を端子Bにそれぞれ切り換えれば、左右
方向の放射ビームを形成させることができる。
上述した説明から明らかな様に、第1図に示す6個の素
子アンテナ61〜66は、どの様な状態でも常にすべての各
素子アンテナ61〜66が有効に動作している。さらに、第
1図に示すアンテナ装置7は、第4図に示す従来のアン
テナ装置5と比べる時、各放射ビームに必要な利得とか
ビーム幅の条件が同一であるために、第1図に示すアン
テナ装置7のアンテナ開口面積は、第4図に示す各ユニ
ットアンテナ1〜4の1台分のみに相当し、これにより
明らかに、アンテナの占有面積は従来装置に比べて基本
的には1/4になる。第4図に示すアンテナ装置5が各ユ
ニットアンテナ1〜4間で無給電の反射器素子(図示し
ない)を共有している点を考えても、第1図に示すアン
テナ装置7のアンテナの占有面積は従来装置の1/2程度
に小さくなる。
子アンテナ61〜66は、どの様な状態でも常にすべての各
素子アンテナ61〜66が有効に動作している。さらに、第
1図に示すアンテナ装置7は、第4図に示す従来のアン
テナ装置5と比べる時、各放射ビームに必要な利得とか
ビーム幅の条件が同一であるために、第1図に示すアン
テナ装置7のアンテナ開口面積は、第4図に示す各ユニ
ットアンテナ1〜4の1台分のみに相当し、これにより
明らかに、アンテナの占有面積は従来装置に比べて基本
的には1/4になる。第4図に示すアンテナ装置5が各ユ
ニットアンテナ1〜4間で無給電の反射器素子(図示し
ない)を共有している点を考えても、第1図に示すアン
テナ装置7のアンテナの占有面積は従来装置の1/2程度
に小さくなる。
なお、上記実施例では、各スイッチSW1〜SW12とし
ては、電圧制御により機械的に動作する同軸スイッチを
用いて説明したが、電気的スイッチとして、例えばダイ
オードスイッチなどを用いても良い。
ては、電圧制御により機械的に動作する同軸スイッチを
用いて説明したが、電気的スイッチとして、例えばダイ
オードスイッチなどを用いても良い。
また、上記実施例において、2分配器14,3分配器15な
どの分配器としては、寸法,重量の軽減の点から、プリ
ント基板に構成したストリップ線路で構成されるラット
レス回路,ブランチライン形カプラあるいはウイルキン
ソン形分配器などのいわゆるハイブリッド形分配回路を
用いることもでき、さらには、このハイブリッド形分配
回路の代わりにティー分岐の様なリアクティブ形分配回
路を用いることもできる。
どの分配器としては、寸法,重量の軽減の点から、プリ
ント基板に構成したストリップ線路で構成されるラット
レス回路,ブランチライン形カプラあるいはウイルキン
ソン形分配器などのいわゆるハイブリッド形分配回路を
用いることもでき、さらには、このハイブリッド形分配
回路の代わりにティー分岐の様なリアクティブ形分配回
路を用いることもできる。
また、上記実施例において、各素子アンテナ61〜66の配
列面の上方に、この配列面と適当な間隔をおいて誘電体
レドームを設け、アンテナ装置7を保護する様にしても
良い。
列面の上方に、この配列面と適当な間隔をおいて誘電体
レドームを設け、アンテナ装置7を保護する様にしても
良い。
また、上記実施例において、各素子アンテナ61〜66とし
て、高さの条件がゆるい時は、モノポールアンテナなど
の水平面内での無指向性アンテナを用いることもでき
る。さらに、上記実施例で用いた2×3素子アレーアン
テナの代わりに、必要な利得やビーム幅などの要求条件
に応じて、素子アンテナの数や配列形状を変えることも
可能である。
て、高さの条件がゆるい時は、モノポールアンテナなど
の水平面内での無指向性アンテナを用いることもでき
る。さらに、上記実施例で用いた2×3素子アレーアン
テナの代わりに、必要な利得やビーム幅などの要求条件
に応じて、素子アンテナの数や配列形状を変えることも
可能である。
[発明の効果] この発明は、誘電体が導体板を保持し、同軸接栓座の内
導体を保護・絶縁することにより、同軸接栓座の内導体
が外部に露出することなく導体板に接続され、軽量で、
内導体の絶縁が確保されるとともに、損傷を受けること
が少なく、かつ効率の良い移動体搭載用アンテナ装置が
得られるという効果を奏するものである。
導体を保護・絶縁することにより、同軸接栓座の内導体
が外部に露出することなく導体板に接続され、軽量で、
内導体の絶縁が確保されるとともに、損傷を受けること
が少なく、かつ効率の良い移動体搭載用アンテナ装置が
得られるという効果を奏するものである。
第1図はこの発明の一実施例であるアンテナ装置を示す
概略構成図、第2図は、第1図のアンテナ装置に用いら
れる各素子アンテナを示す概略断面構成図、第3図は、
第1図のアンテナ装置に用いられる給電回路を示す概略
構成図、第4図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図
である。 図において、7……アンテナ装置、10……地導体板、11
……放射導体板、12……同軸接栓座、13……内導体、14
……2分配器、15……3分配器、16……入出力端子、61
〜66……素子アンテナ、SW1〜SW12……スイッチ、
P1〜P6……固定移相器である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
概略構成図、第2図は、第1図のアンテナ装置に用いら
れる各素子アンテナを示す概略断面構成図、第3図は、
第1図のアンテナ装置に用いられる給電回路を示す概略
構成図、第4図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図
である。 図において、7……アンテナ装置、10……地導体板、11
……放射導体板、12……同軸接栓座、13……内導体、14
……2分配器、15……3分配器、16……入出力端子、61
〜66……素子アンテナ、SW1〜SW12……スイッチ、
P1〜P6……固定移相器である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼崎 正 神奈川県鎌倉市大船5丁目1番1号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 古野 孝允 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 茶谷 嘉之 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−171203(JP,A) 実開 昭59−52708(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】複数個の素子アンテナを配列して成るアン
テナ装置において、前記素子アンテナとして、地導体板
と、この地導体板に平行に設けられた導体板から成り、
前記地導体板に平行な平面内でほぼ無指向性の放射特性
を有するキャパシタアンテナを用い、かつ複数個の前記
導体板を同一平面上に配列構成し、前記各素子アンテナ
に給電する給電回路に、複数個の固定位相器とスイッチ
と分配器を設けることによって、常に前記各素子アンテ
ナのすべてを動作させると共に、前記地導体板に平行な
平面内で複数の方向の放射ビームの方向を切り換える移
動体に搭載されるアンテナ装置であって、前記地導体板
に取り付けられ前記導体板を保持する誘電体と、前記地
導体板に取り付けられた同軸接栓座を備え、前記同軸接
栓座の内導体が前記誘電体の内部を貫通して前記導体板
に接続されたことを特徴とする移動体搭載用アンテナ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254075A JPH0630406B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 移動体搭載用アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60254075A JPH0630406B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 移動体搭載用アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114304A JPS62114304A (ja) | 1987-05-26 |
| JPH0630406B2 true JPH0630406B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17259870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60254075A Expired - Lifetime JPH0630406B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 移動体搭載用アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630406B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02290306A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-30 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 衛星放送受信用平面アンテナ |
| JP2004328717A (ja) | 2003-04-11 | 2004-11-18 | Taiyo Yuden Co Ltd | ダイバーシティアンテナ装置 |
| JP4405514B2 (ja) | 2003-09-15 | 2010-01-27 | エルジー テレコム, リミテッド | 移動通信端末のビームスイッチングアンテナシステム及びその制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5952708U (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | 宇宙開発事業団 | マイクロストリツプアンテナ |
| JP2561648B2 (ja) * | 1985-01-25 | 1996-12-11 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP60254075A patent/JPH0630406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62114304A (ja) | 1987-05-26 |
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