JPH0720015B2 - 平面アレイアンテナ - Google Patents
平面アレイアンテナInfo
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- JPH0720015B2 JPH0720015B2 JP62331034A JP33103487A JPH0720015B2 JP H0720015 B2 JPH0720015 B2 JP H0720015B2 JP 62331034 A JP62331034 A JP 62331034A JP 33103487 A JP33103487 A JP 33103487A JP H0720015 B2 JPH0720015 B2 JP H0720015B2
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- radiating
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0075—Stripline fed arrays
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願は、マイクロストリップを放射素子とする平面アレ
イアンテナに関するもので、対地速度を検出するドップ
ラレーダ等に用いて好適なものである。
イアンテナに関するもので、対地速度を検出するドップ
ラレーダ等に用いて好適なものである。
第13図は従来の平面アレイアンテナの指向特性を示すも
のでメインローブML以外に好ましくないサイドローブSL
が存在することがある。そこで、従来は第12図に示すよ
うに連続な給電線６の中心と放射素子81〜85の中心との
距離d1，d2，……，dM，……，dNをそれぞれ適当に選ぶ
事によって、振幅分布を希望の分布に設計し、サイドロ
ーブを希望レベルに設定するものである。なお、第12図
において９は誘電体基板、20は信号源となる発信機、21
は整合負荷である。
のでメインローブML以外に好ましくないサイドローブSL
が存在することがある。そこで、従来は第12図に示すよ
うに連続な給電線６の中心と放射素子81〜85の中心との
距離d1，d2，……，dM，……，dNをそれぞれ適当に選ぶ
事によって、振幅分布を希望の分布に設計し、サイドロ
ーブを希望レベルに設定するものである。なお、第12図
において９は誘電体基板、20は信号源となる発信機、21
は整合負荷である。
しかしながら、前記構造では電力結合率（入力電力のう
ち空中へ電波として放射された電力の割合）が０〜0.4
程度と小さいため、放射素子の数が少ない場合や低いサ
イドローブのアレイアンテナを設計する場合、どうして
も整合負荷において電力を一部消費させてやる必要があ
り、効率低下をまぬがれない。
ち空中へ電波として放射された電力の割合）が０〜0.4
程度と小さいため、放射素子の数が少ない場合や低いサ
イドローブのアレイアンテナを設計する場合、どうして
も整合負荷において電力を一部消費させてやる必要があ
り、効率低下をまぬがれない。
また、電力結合率を0.2〜0.4と大きくすると、給電線と
放射素子との整合性を悪化させ、アンテナ設計を複雑な
作業にしてしまう。
放射素子との整合性を悪化させ、アンテナ設計を複雑な
作業にしてしまう。
そこで本発明は、放射素子の数が少ない場合や低いサイ
ドローブの場合でも、多くの電力を空中へ放射し、効率
の良いアレイアンテナ構造を提供しようとするものであ
る。
ドローブの場合でも、多くの電力を空中へ放射し、効率
の良いアレイアンテナ構造を提供しようとするものであ
る。
かかる問題点の解決にあたり、本発明は給電線の一部に
放射素子の下で入力用給電線と出力用給電線に分断され
た部分、すなわち、第２給電部を設け、放射素子に放射
以外の役割として入力用給電線から出力用給電線への電
力伝達の役割も担わせて、電力結合率の大きい部分を給
電線に形成したものである。
放射素子の下で入力用給電線と出力用給電線に分断され
た部分、すなわち、第２給電部を設け、放射素子に放射
以外の役割として入力用給電線から出力用給電線への電
力伝達の役割も担わせて、電力結合率の大きい部分を給
電線に形成したものである。
すなわち、本発明は、 給電線に伝わる電力を複数の平面状に配置された放射素
子から放射する平面アレイアンテナであって、 平板状の接地導体（５）、 前記接地導体（５）を一方の面に配設した平板状の第１
誘電体基板（７）、 前記第１誘電体基板（７）の他方の面に配設され一端か
ら他端に長く伸びた前記給電線（６）、 前記給電線（６）および前記第１誘電基板（７）の他方
の面に隣接して配設された平板状の第２誘電体基板
（９）、および 前記第２誘電体基板（９）を間に挟んで前記給電線
（６）と対向するように前記第２誘電体基板（９）の上
側に多数並べられ、マイクロストリップからなる放射素
子を有し、 前記給電線（６）は前記放射素子の１つの外郭から前記
第２誘電体基板（９）の平面方向に所定寸法離れて配線
された第１給電部と、前記放射素子の他の１つの外郭の
幅内に配設され、該放射素子の直下で寸断されている端
部を有する第２給電部とを有しており、前記第１給電部
と該第１給電部に最も隣接した放射素子との間の電力結
合率よりも前記第２給電部と、該第２給電部に最も隣接
した放射素子との間の電極結合率の方を大きくしたもの
である。
子から放射する平面アレイアンテナであって、 平板状の接地導体（５）、 前記接地導体（５）を一方の面に配設した平板状の第１
誘電体基板（７）、 前記第１誘電体基板（７）の他方の面に配設され一端か
ら他端に長く伸びた前記給電線（６）、 前記給電線（６）および前記第１誘電基板（７）の他方
の面に隣接して配設された平板状の第２誘電体基板
（９）、および 前記第２誘電体基板（９）を間に挟んで前記給電線
（６）と対向するように前記第２誘電体基板（９）の上
側に多数並べられ、マイクロストリップからなる放射素
子を有し、 前記給電線（６）は前記放射素子の１つの外郭から前記
第２誘電体基板（９）の平面方向に所定寸法離れて配線
された第１給電部と、前記放射素子の他の１つの外郭の
幅内に配設され、該放射素子の直下で寸断されている端
部を有する第２給電部とを有しており、前記第１給電部
と該第１給電部に最も隣接した放射素子との間の電力結
合率よりも前記第２給電部と、該第２給電部に最も隣接
した放射素子との間の電極結合率の方を大きくしたもの
である。
本発明の構成を用いると、一部の電力結合率を大きくと
る事ができ、放射素子の数が少ない場合や低いサイドロ
ーブの場合でも、多くの電力を空中へ放射し、効率の良
い平面アレイアンテナが可能となる。
る事ができ、放射素子の数が少ない場合や低いサイドロ
ーブの場合でも、多くの電力を空中へ放射し、効率の良
い平面アレイアンテナが可能となる。
この理由を以下に述べる。サイドローブを所望の値にす
る場合には、給電線の上に配列された放射素子から放射
される電力の割合、すなわち電力分布（または電力強度
比）を所定の比になるようにしなければならないことが
発生する。
る場合には、給電線の上に配列された放射素子から放射
される電力の割合、すなわち電力分布（または電力強度
比）を所定の比になるようにしなければならないことが
発生する。
ところが、この電力分布が所定の比になるように電力結
合率を割り振ろうとしても、電力結合率が低く、かつそ
の選択の自由度も少ない場合（例えば電力結合率が最大
でも0.2〜0.4程度の場合）は、その電力分布を所定の比
率に並べるために極端に低い電力結合率としなければな
らない放射素子もあり、この結果、全放射素子から放射
される電力も少ないものとなるのである。
合率を割り振ろうとしても、電力結合率が低く、かつそ
の選択の自由度も少ない場合（例えば電力結合率が最大
でも0.2〜0.4程度の場合）は、その電力分布を所定の比
率に並べるために極端に低い電力結合率としなければな
らない放射素子もあり、この結果、全放射素子から放射
される電力も少ないものとなるのである。
しかし、本発明の如くすれば、電力結合率が今まで以上
に特別大きい部分と小さい部分とを組合せることによ
り、相隣り合う放射素子の電力分布の相対的割合つま
り、前述の電力強度比を所定割合に配列しつつ、かつ放
射素子全体から放射された電力を増加させ得る。
に特別大きい部分と小さい部分とを組合せることによ
り、相隣り合う放射素子の電力分布の相対的割合つま
り、前述の電力強度比を所定割合に配列しつつ、かつ放
射素子全体から放射された電力を増加させ得る。
本発明において、給電線に送りこんだ電力の多くを放射
素子から放射することができる。なお、給電線の入力端
と反対側にインピーダンスマッチングのための整合負荷
を設け、より効率良く放射素子から電力が放射されるよ
うにしたアンテナが公知であり、このものにおいては放
射された電力の残余の電力が熱として消費されるが、本
発明ではこの無駄に捨てられる熱を少なくできる。
素子から放射することができる。なお、給電線の入力端
と反対側にインピーダンスマッチングのための整合負荷
を設け、より効率良く放射素子から電力が放射されるよ
うにしたアンテナが公知であり、このものにおいては放
射された電力の残余の電力が熱として消費されるが、本
発明ではこの無駄に捨てられる熱を少なくできる。
本発明の実施例を説明する前に第１給電部と第２給電部
の具体的相違について説明する。まず、第１給電部を第
１図に示す。片面に接地導体５を有するとともに、もう
一方の面に給電線６が形成された第１誘電体基板７と、
片面だけに所定の間隔で形成された矩形状の放射素子８
を有する第２誘電体基板９とから構成されている。ま
た、該２つの基板7,9は接着用フィルム（図示せず）に
よって熱圧着される。所定の指向特性を得るための各放
射素子６と給電線６との電力結合率を決定するために、
各放射素子８と給電線６との位置関係を決定する。電力
結合率が、所定値より低い時には、第２図に示すよう
に、電力結合率に応じて給電線６と放射素子８との距離
ｄを定める。第２図においてｌは放射素子の外郭の幅で
あり、第２図の給電線６は前記外郭の幅内から離れて存
在し、その結果放射素子８の外郭から第２誘電体基板９
の平面方向に所定寸法ｄだけ離れている。よって第２図
の給電線６は第１給電部6aを構成している。
の具体的相違について説明する。まず、第１給電部を第
１図に示す。片面に接地導体５を有するとともに、もう
一方の面に給電線６が形成された第１誘電体基板７と、
片面だけに所定の間隔で形成された矩形状の放射素子８
を有する第２誘電体基板９とから構成されている。ま
た、該２つの基板7,9は接着用フィルム（図示せず）に
よって熱圧着される。所定の指向特性を得るための各放
射素子６と給電線６との電力結合率を決定するために、
各放射素子８と給電線６との位置関係を決定する。電力
結合率が、所定値より低い時には、第２図に示すよう
に、電力結合率に応じて給電線６と放射素子８との距離
ｄを定める。第２図においてｌは放射素子の外郭の幅で
あり、第２図の給電線６は前記外郭の幅内から離れて存
在し、その結果放射素子８の外郭から第２誘電体基板９
の平面方向に所定寸法ｄだけ離れている。よって第２図
の給電線６は第１給電部6aを構成している。
また、電力結合率として、所定値以上が必要な時には、
第３図及び第４図に示すように、放射素子８の中心が給
電線６の中心軸CL上に重なるように放射素子８を配置す
る。そして、給電線６は、２つの部分、即ち入力側給電
線60と出力側給電線61に分離して配設し、入力側給電線
60の端部11と放射素子８の外郭との距離L1は、入力側給
電線60に沿って伝送されてきた電力のほとんどすべて
が、放射素子８に給電される値に設定される。さらに、
出力側給電線61の端部12と放射素子８の外郭との距離L2
は、放射素子８に給電された電力のうち所定量の電力を
出力側給電線61に伝送するような値に定められる。
第３図及び第４図に示すように、放射素子８の中心が給
電線６の中心軸CL上に重なるように放射素子８を配置す
る。そして、給電線６は、２つの部分、即ち入力側給電
線60と出力側給電線61に分離して配設し、入力側給電線
60の端部11と放射素子８の外郭との距離L1は、入力側給
電線60に沿って伝送されてきた電力のほとんどすべて
が、放射素子８に給電される値に設定される。さらに、
出力側給電線61の端部12と放射素子８の外郭との距離L2
は、放射素子８に給電された電力のうち所定量の電力を
出力側給電線61に伝送するような値に定められる。
すなわち、給電線６のうち第３図の入力側給電線60と出
力側給電線61とは、放射素子８の外郭の幅Ｗ内から離れ
ないでその幅内に配設され、該放射素子８の直下で寸断
された相対向する端部11,12を有している。そして、そ
の対向寸法は放射素子８の給電線方向の長さｌよりも小
さくなるように、距離L1とL2とが定められている。そし
て、上記端部11,12を含む第３図の放射素子８に隣接す
る部分で第２給電部6bを形成している。
力側給電線61とは、放射素子８の外郭の幅Ｗ内から離れ
ないでその幅内に配設され、該放射素子８の直下で寸断
された相対向する端部11,12を有している。そして、そ
の対向寸法は放射素子８の給電線方向の長さｌよりも小
さくなるように、距離L1とL2とが定められている。そし
て、上記端部11,12を含む第３図の放射素子８に隣接す
る部分で第２給電部6bを形成している。
以上の構成からなる２つの給電部すなわち、第1,第２給
電部6a,6bの作動を以下に説明する。上記の構成では、
従来のもののように、放射素子８と給電線６とが同一面
上に形成されておらず、給電線６は、前記第１の基板７
上に、放射素子８は、第２の基板９上に別々別個に形成
されており、放射素子８は給電線６に接触することはな
いため、第２図に示す給電線６と放射素子８の外郭との
間の所定寸法ｄを０以下の値を取ることができ、第３図
及び第４図の如く第２給電部6bを構成することができ
る。第５図の実測値は第２図の第１給電部6aの場合であ
り、電力結合率ηは最大0.4まで、第２図の所定寸法ｄ
により可変できる。また第３図及び第４図に示す第２給
電部6bによれば、入力側給電線60に沿って伝送された電
力Piは、入力側給電線60の端部11で一部の電力Prが反射
される。しかし、残りの電力Ps（Ps＝Pi−Pr）は、入力
側給電線60と放射素子８との電磁結合により、放射素子
８に伝わる。この時、入力側給電線60の端部11と放射素
子８の外郭との距離L1を変化させると、前記反射電力Pr
が変わり、距離L1を所定の値に設定することにより反射
電力Prを極めて小さくでき、入力側給電線60からの電力
のほとんど全てが放射素子８に伝わる。同様に電磁結合
により放射素子８に伝送された電力Psの一部Poが出力側
給電線61に伝わり、残りの電力Ptが空間へ放射される
（Pt＝Ps−Po）。従って、前記電力結合率ηは（３）式
で表される。
電部6a,6bの作動を以下に説明する。上記の構成では、
従来のもののように、放射素子８と給電線６とが同一面
上に形成されておらず、給電線６は、前記第１の基板７
上に、放射素子８は、第２の基板９上に別々別個に形成
されており、放射素子８は給電線６に接触することはな
いため、第２図に示す給電線６と放射素子８の外郭との
間の所定寸法ｄを０以下の値を取ることができ、第３図
及び第４図の如く第２給電部6bを構成することができ
る。第５図の実測値は第２図の第１給電部6aの場合であ
り、電力結合率ηは最大0.4まで、第２図の所定寸法ｄ
により可変できる。また第３図及び第４図に示す第２給
電部6bによれば、入力側給電線60に沿って伝送された電
力Piは、入力側給電線60の端部11で一部の電力Prが反射
される。しかし、残りの電力Ps（Ps＝Pi−Pr）は、入力
側給電線60と放射素子８との電磁結合により、放射素子
８に伝わる。この時、入力側給電線60の端部11と放射素
子８の外郭との距離L1を変化させると、前記反射電力Pr
が変わり、距離L1を所定の値に設定することにより反射
電力Prを極めて小さくでき、入力側給電線60からの電力
のほとんど全てが放射素子８に伝わる。同様に電磁結合
により放射素子８に伝送された電力Psの一部Poが出力側
給電線61に伝わり、残りの電力Ptが空間へ放射される
（Pt＝Ps−Po）。従って、前記電力結合率ηは（３）式
で表される。
η＝Pt／Pi ＝（Ps−Po）／Pi ……（３） 第３図の距離L1を所定の値とし、前記反射電力Prを最小
にした時Ps≒Piであるから（３）式は（４）式に書きか
えることができる。
にした時Ps≒Piであるから（３）式は（４）式に書きか
えることができる。
η＝１−（Po／Pi） ……（４） （４）式からわかるように電力結合率ηは出力側給電線
61に伝送される電力Poの大きさによって変わり該電力Po
は、出力側給電線61の端部12と放射素子８の端部との距
離L2で変化させることができる。距離L2と電力結合率η
との関係の実測値を第６図に示す。第６図より電力結合
率ηを非常に大きな値とする事が可能になることが判明
する。
61に伝送される電力Poの大きさによって変わり該電力Po
は、出力側給電線61の端部12と放射素子８の端部との距
離L2で変化させることができる。距離L2と電力結合率η
との関係の実測値を第６図に示す。第６図より電力結合
率ηを非常に大きな値とする事が可能になることが判明
する。
次に本発明を対地速度センサ用アンテナに適用した第１
実施例について説明する。このアンテナは、第７図に示
すように自動車13の車体下部へ装着される。この時アン
テナには、第７図に示すようにビームの中心が自動車の
移動方向に対して所定の角度φだけ傾き、かつ、サイド
ローブが小さい指向性を要求される。
実施例について説明する。このアンテナは、第７図に示
すように自動車13の車体下部へ装着される。この時アン
テナには、第７図に示すようにビームの中心が自動車の
移動方向に対して所定の角度φだけ傾き、かつ、サイド
ローブが小さい指向性を要求される。
さて、一般的に第８図に示すように放射素子80を間隔Ｓ
で配列し、各放射素子の励振強度A1，A2，A3，……Anと
し、位相を順次σづつずらせて、各放射素子を励振した
時、アンテナの指向性Ｄ（θ）は、（５）式で与えらえ
る。
で配列し、各放射素子の励振強度A1，A2，A3，……Anと
し、位相を順次σづつずらせて、各放射素子を励振した
時、アンテナの指向性Ｄ（θ）は、（５）式で与えらえ
る。
なお、（５）式において、 Anは振幅強度比 ｅは指数関数 ｊは虚数 σは位相〔rad〕 λ′は空気中での波長〔ｍ〕 Ｓは間隔〔ｍ〕 θは配列方向からの角度〔rad〕である。
（５）式より、第７図のビームの傾きを角度φは放射素
子の間隔Ｓ及び位相σにより変わり、サイドローブの大
きさと、半値角とは、各放射素子の励振強度により変化
する。
子の間隔Ｓ及び位相σにより変わり、サイドローブの大
きさと、半値角とは、各放射素子の励振強度により変化
する。
なお、半値角とは放射電力のピーク値から1/2電力に減
衰するまでのビームの幅に相当する角〔rad〕である。
衰するまでのビームの幅に相当する角〔rad〕である。
第９図に第１実施例をなす対地速度センサ用アンテナの
平面構成を示す。該アンテナはケース（図示せず）に収
納され自動車の車体下部に装着される。
平面構成を示す。該アンテナはケース（図示せず）に収
納され自動車の車体下部に装着される。
前記ビーム角度ψ＝25°、半値角ψH＝27°、サイドロ
ーブとメインローブの比Ｒ＝20dB以上を得ようとした場
合、（５）式により放射素子数ｎ＝５、放射素子間隔Ｓ
＝0.484λ（λ：自由空間波長）、位相δ＝−84°、各
放射素子81乃至85の励振強度比は、（６）式で与えられ
る。
ーブとメインローブの比Ｒ＝20dB以上を得ようとした場
合、（５）式により放射素子数ｎ＝５、放射素子間隔Ｓ
＝0.484λ（λ：自由空間波長）、位相δ＝−84°、各
放射素子81乃至85の励振強度比は、（６）式で与えられ
る。
A1：A2：A3：A4：A5＝1:1.75:2.1:1.71:1 ……（６） なお、このようにサイドローブとメインローブの比Ｒを
所定以上を得ようとした場合には各放射素子81乃至85の
励振強度比は所定の比にしなければならないという制約
が本発明を必要とする理由の出発点になっている。
所定以上を得ようとした場合には各放射素子81乃至85の
励振強度比は所定の比にしなければならないという制約
が本発明を必要とする理由の出発点になっている。
入力聖俗部14から入力された高周波信号電力は、給電栓
６に沿って、放射素子81乃至85に順次給電しつつ伝わっ
ていく。この結果、入力接続部14に近い方からＮ番目の
放射素子に給電される電力PNは（７）式で与えられる。
６に沿って、放射素子81乃至85に順次給電しつつ伝わっ
ていく。この結果、入力接続部14に近い方からＮ番目の
放射素子に給電される電力PNは（７）式で与えられる。
PN＝Pin（１−η1）・（１−η2）……（１−ηN-1）・
ηN ……（７） （ここでηNは給電線からＮ番目放射素子への電力結合
率を表す。） （６）式及び（７）式より、所定の励振強度比を得るた
めの電力結合度ηは以下のように求まる。
ηN ……（７） （ここでηNは給電線からＮ番目放射素子への電力結合
率を表す。） （６）式及び（７）式より、所定の励振強度比を得るた
めの電力結合度ηは以下のように求まる。
η1＝0.078,η2＝0.26,η3＝0.51,η4＝0.74,η5＝0.98 これら電力結合度ηと第５図，第６図を比較すると判明
するようにη1とη2とは第５図の特性が合致し、η3〜
η5は第６図の特性が合致する。つまり、放射素子81,82
は、第２図に示す第１給電部を利用した給電となり、放
射素子83,84及び85は第３図に示す第２給電部を利用し
たものが選ばれ、各々の前記距離ｄ及びL2は第５図、及
び第６図の関係より各々電力結合率ηに応じた値になる
よう、前記第２の誘電体基板９上に放射素子81乃至85が
形成される。この時放射素子81乃至85の長さはｌ≒λg/
2（λg:誘電体基板上の波長）とする。放射素子83,84、
及び85へ電力を給電する給電線６は、第９図に示すよう
にクランク状に屈曲しており、これは、第２図に示すタ
イプの給電方法では、放射素子81,82には給電線62に垂
直な電流が発生するのに対して、第３図に示すもので
は、給電線62に平行な軸方向の電流が発生するためであ
り、該屈曲した給電線62の長さは、放射素子83,84、及
び85が順次δの位相ずれで励振されるよう設定され、第
１の誘電体基板７上に給電線６が形成される。
するようにη1とη2とは第５図の特性が合致し、η3〜
η5は第６図の特性が合致する。つまり、放射素子81,82
は、第２図に示す第１給電部を利用した給電となり、放
射素子83,84及び85は第３図に示す第２給電部を利用し
たものが選ばれ、各々の前記距離ｄ及びL2は第５図、及
び第６図の関係より各々電力結合率ηに応じた値になる
よう、前記第２の誘電体基板９上に放射素子81乃至85が
形成される。この時放射素子81乃至85の長さはｌ≒λg/
2（λg:誘電体基板上の波長）とする。放射素子83,84、
及び85へ電力を給電する給電線６は、第９図に示すよう
にクランク状に屈曲しており、これは、第２図に示すタ
イプの給電方法では、放射素子81,82には給電線62に垂
直な電流が発生するのに対して、第３図に示すもので
は、給電線62に平行な軸方向の電流が発生するためであ
り、該屈曲した給電線62の長さは、放射素子83,84、及
び85が順次δの位相ずれで励振されるよう設定され、第
１の誘電体基板７上に給電線６が形成される。
この構成のアンテナの指向性の実測値を第10図に示す。
ここで使用した各パラメータを下に示す。
ここで使用した各パラメータを下に示す。
第1,第２の誘電体基板の厚さ h1，h2＝0.792mm 両基板の比誘電率 εr＝2.5 周波数 ｆ＝10.4GHz 放射素子寸法 ｌ＝9.3mm,W＝6mm 第10図に示すように、該構成により所望の指向性が得ら
れている。このように本願によれば、給電線６から放射
素子81乃至85への電力結合度を極めて広範囲に可変でき
る。仮に、第２図の第１給電部しか利用しないで平面ア
ンテナを製作すると寸法ｄを変化するしかないので、電
力結合度の可変範囲がせまくなり、サイドローブとメイ
ンローブの比Ｒを所定以上を得ようとした場合には、励
振強度比を所定の比にしなければならないという制約が
あるため、特別に前述の電力結合度η1，η2の値をきわ
めて低い値にせざるを得ず、これでは、第９図の入力接
続部14から入力された高周波信号電力の多くを放射素子
81乃至85から放射することができなくなる。その結果
は、従来周知の整合負荷（給電線の入力接続部14と反対
側の末端部に接続されるインピーダンスマッチングのた
めの負荷）にて無駄に電力が熱となってしまう。
れている。このように本願によれば、給電線６から放射
素子81乃至85への電力結合度を極めて広範囲に可変でき
る。仮に、第２図の第１給電部しか利用しないで平面ア
ンテナを製作すると寸法ｄを変化するしかないので、電
力結合度の可変範囲がせまくなり、サイドローブとメイ
ンローブの比Ｒを所定以上を得ようとした場合には、励
振強度比を所定の比にしなければならないという制約が
あるため、特別に前述の電力結合度η1，η2の値をきわ
めて低い値にせざるを得ず、これでは、第９図の入力接
続部14から入力された高周波信号電力の多くを放射素子
81乃至85から放射することができなくなる。その結果
は、従来周知の整合負荷（給電線の入力接続部14と反対
側の末端部に接続されるインピーダンスマッチングのた
めの負荷）にて無駄に電力が熱となってしまう。
よって、本発明によれば整合負荷の省略が可能となり、
あるいは整合負荷での熱損失を低く設定できるため、放
射効率を余り低下させずにサイドローブ低減等の任意の
指向性の合成を実現することかできる。
あるいは整合負荷での熱損失を低く設定できるため、放
射効率を余り低下させずにサイドローブ低減等の任意の
指向性の合成を実現することかできる。
前記一実施例では、放射素子８に矩形のマイクロストリ
ップ導体を用いたが、円形等の他の形状でも同様の効果
が得られる。
ップ導体を用いたが、円形等の他の形状でも同様の効果
が得られる。
また、前記一実施例では、第２図に示す給電方法の場
合、放射素子には給電線と垂直な方向に励振電流が発生
するが、第11図の他の実施例の如く、放射素子14の幅Ｗ
を約λg/2とし（λｇは誘電体基板上の波長）、長さｌ
＜＜λg/2とすれば、給電線６と平行な軸方向に電流が
発生し、この結果、電力の伝送方向に平行な電界を発生
させることができる。
合、放射素子には給電線と垂直な方向に励振電流が発生
するが、第11図の他の実施例の如く、放射素子14の幅Ｗ
を約λg/2とし（λｇは誘電体基板上の波長）、長さｌ
＜＜λg/2とすれば、給電線６と平行な軸方向に電流が
発生し、この結果、電力の伝送方向に平行な電界を発生
させることができる。
第１図ないし第６図は本発明に用いる第１給電部と第２
給電部を説明するものであり、第１図は第１給電部を持
つ平面アレイアンテナの斜視図、第２図は第１図の一部
平面図、第３図は第２給電部を持つ平面アレイアンテナ
の一部平面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う部分断
面図、第５図は第２図で示した第１給電部の寸法と電力
結合率との関係を示すグラフ、第６図は第３図で示した
第２給電部の寸法と電力結合率との関係を示すグラフ、
第７図は本発明の一実施例となる平面アレイアンテナを
自動車に実装した状態を示す模式図、第８図は上記一実
施例における放射素子とアンテナの指向性との関係を説
明するための説明図、第９図は上記一実施例の平面図、
第10図は上記一実施例の指向特性図、第11図は本発明の
他の実施例を示す一部平面図、第12図は従来アンテナの
平面図、第13図は別の従来アンテナのサイドローブの大
きい指向特性の例を示す特性図である。 ６……給電線,8……放射素子,5……接地導体,7……第１
誘電体基板,9……第２誘電体基板,6a……第１給電部,6b
……第２給電部,20……信号源,21……整合負荷,11,12…
…第２給電部の端部。
給電部を説明するものであり、第１図は第１給電部を持
つ平面アレイアンテナの斜視図、第２図は第１図の一部
平面図、第３図は第２給電部を持つ平面アレイアンテナ
の一部平面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う部分断
面図、第５図は第２図で示した第１給電部の寸法と電力
結合率との関係を示すグラフ、第６図は第３図で示した
第２給電部の寸法と電力結合率との関係を示すグラフ、
第７図は本発明の一実施例となる平面アレイアンテナを
自動車に実装した状態を示す模式図、第８図は上記一実
施例における放射素子とアンテナの指向性との関係を説
明するための説明図、第９図は上記一実施例の平面図、
第10図は上記一実施例の指向特性図、第11図は本発明の
他の実施例を示す一部平面図、第12図は従来アンテナの
平面図、第13図は別の従来アンテナのサイドローブの大
きい指向特性の例を示す特性図である。 ６……給電線,8……放射素子,5……接地導体,7……第１
誘電体基板,9……第２誘電体基板,6a……第１給電部,6b
……第２給電部,20……信号源,21……整合負荷,11,12…
…第２給電部の端部。
Claims (1)
- 【請求項１】給電線に伝わる電力を複数の平面状に配置
された放射素子から放射する平面アレイアンテナであっ
て、 平板状の接地導体（５）、 前記接地導体（５）を一方の面に配設した平板状の第１
誘電体基板（７）、 前記第１誘電体基板（７）の他方の面に配設され一端か
ら他端に長く伸びた前記給電線（６）、 前記給電線（６）および前記第１誘電基板（７）の他方
の面に隣接して配設された平板状の第２誘電体基板
（９）、および 前記第２誘電体基板（９）を間に挟んで前記給電線
（６）と対向するように前記第２誘電体基板（９）の上
側に多数並べられ、マイクロストリップからなる放射素
子を有し、 前記給電線（６）は前記放射素子の１つの外郭から前記
第２誘電体基板（９）の平面方向に所定寸法離れて配線
された第１給電部と、前記放射素子の他の１つの外郭の
幅内に配設され、該放射素子の直下で寸断されている端
部を有する第２給電部とを有しており、前記第１給電部
と該第１給電部に最も隣接した放射素子との間の電力結
合率よりも前記第２給電部と、該第２給電部に最も隣接
した放射素子との間の電力結合率の方を大きくしたこと
を特徴とする平面アレイアンテナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331034A JPH0720015B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 平面アレイアンテナ |
| US07/284,730 US4893129A (en) | 1987-12-26 | 1988-12-15 | Planar array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331034A JPH0720015B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 平面アレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173907A JPH01173907A (ja) | 1989-07-10 |
| JPH0720015B2 true JPH0720015B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=18239088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331034A Expired - Lifetime JPH0720015B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 平面アレイアンテナ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4893129A (ja) |
| JP (1) | JPH0720015B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0787013B2 (ja) * | 1988-10-26 | 1995-09-20 | ティアツク株式会社 | ドロップアウト検出回路 |
| JP2862265B2 (ja) * | 1989-03-30 | 1999-03-03 | デイエツクスアンテナ株式会社 | 平面アンテナ |
| US5400040A (en) * | 1993-04-28 | 1995-03-21 | Raytheon Company | Microstrip patch antenna |
| CA2117223A1 (en) * | 1993-06-25 | 1994-12-26 | Peter Mailandt | Microstrip patch antenna array |
| RU2122263C1 (ru) * | 1994-03-16 | 1998-11-20 | Марийский политехнический институт им.А.М.Горького | Широкополосная микрополосковая антенна |
| US5841401A (en) * | 1996-08-16 | 1998-11-24 | Raytheon Company | Printed circuit antenna |
| US5963168A (en) * | 1997-01-22 | 1999-10-05 | Radio Frequency Systems, Inc. | Antenna having double-sided printed circuit board with collinear, alternating and opposing radiating elements and microstrip transmission lines |
| US6002368A (en) * | 1997-06-24 | 1999-12-14 | Motorola, Inc. | Multi-mode pass-band planar antenna |
| US6211823B1 (en) * | 1998-04-27 | 2001-04-03 | Atx Research, Inc. | Left-hand circular polarized antenna for use with GPS systems |
| JP3833601B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2006-10-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 高周波マイクロストリップ線路 |
| JP4134751B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2008-08-20 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 侵入センサ用アンテナ |
| US20070004363A1 (en) * | 2003-05-12 | 2007-01-04 | Takuya Kusaka | Radio lan antenna |
| US7492259B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-02-17 | Accu-Sort Systems, Inc. | RFID conveyor system and method |
| US8854212B2 (en) * | 2009-03-30 | 2014-10-07 | Datalogic Automation, Inc. | Radio frequency identification tag identification system |
| JP6035673B2 (ja) * | 2012-10-30 | 2016-11-30 | 日立化成株式会社 | 電磁結合構造を有する多層伝送線路板及びアンテナモジュール |
| CN103401075B (zh) * | 2013-08-02 | 2015-03-25 | 广州杰赛科技股份有限公司 | 低剖面板状定向天线 |
| CN104377449A (zh) * | 2013-08-15 | 2015-02-25 | 同方威视技术股份有限公司 | 宽带微带天线和天线阵列 |
| JP6507048B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2019-04-24 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両制御システム |
| JP6042045B1 (ja) * | 2016-03-02 | 2016-12-14 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置及びアンテナ励振方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52147048A (en) * | 1976-06-02 | 1977-12-07 | Matsumoto Tadashi | Printing slot array antenna |
| FR2471679A1 (fr) * | 1979-12-14 | 1981-06-19 | Labo Electronique Physique | Antenne hyperfrequence a elements rayonnants ou recepteurs repartis sur un support dielectrique |
| US4603332A (en) * | 1984-09-14 | 1986-07-29 | The Singer Company | Interleaved microstrip planar array |
| JPH0682974B2 (ja) * | 1985-04-17 | 1994-10-19 | 日本電装株式会社 | 携帯型受信アンテナ装置 |
| JPH0685484B2 (ja) * | 1985-06-29 | 1994-10-26 | 日本電装株式会社 | アンテナ装置 |
| JPH06224961A (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-12 | Fujitsu Ltd | 振幅位相変調における多重化および分離方式 |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP62331034A patent/JPH0720015B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-15 US US07/284,730 patent/US4893129A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01173907A (ja) | 1989-07-10 |
| US4893129A (en) | 1990-01-09 |
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