JPH0818332A - Array antenna device - Google Patents
Array antenna deviceInfo
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- JPH0818332A JPH0818332A JP14454694A JP14454694A JPH0818332A JP H0818332 A JPH0818332 A JP H0818332A JP 14454694 A JP14454694 A JP 14454694A JP 14454694 A JP14454694 A JP 14454694A JP H0818332 A JPH0818332 A JP H0818332A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置10の高さを低くして薄形化・小形化を
図ることができ、装置10を移動体に搭載した場合にお
ける空気抵抗の影響を軽減するとともに、反射板21を
静止衛星S方向に常時対向させることができ、信号電波
の送受信効率を常時高めることができるアレイアンテナ
装置を提供すること。
【構成】 複数個のアンテナ素子13が直線上に配列さ
れたアンテナ素子列14a、14b、…が配設され、ア
ンテナ素子列14a、14b、…に所定の傾斜角αを有
する反射板21が配設されているアレイアンテナ装置。
(57) [Abstract] [Purpose] The height of the device 10 can be reduced to be thin and compact, and the influence of air resistance when the device 10 is mounted on a moving body is reduced, and reflection is achieved. (EN) Provided is an array antenna device in which the plate 21 can be always opposed to the direction of the geostationary satellite S, and the transmission / reception efficiency of signal radio waves can be constantly improved. A plurality of antenna elements 13 are arranged in a straight line to form antenna element rows 14a, 14b, ..., And a reflector plate 21 having a predetermined inclination angle α is arranged in the antenna element rows 14a, 14b ,. Array antenna device installed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアレイアンテナ装置に関
し、より詳細には、例えばTV等における衛星放送やM
CA(Multi Channel Access)システム等におけるデータ
通信のような、静止衛星を用いて信号電波を送受信する
際に使用されるアレイアンテナ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna device, and more particularly, to satellite broadcasting or M broadcasting on a TV or the like.
The present invention relates to an array antenna device used when transmitting and receiving a signal wave using a geostationary satellite such as data communication in a CA (Multi Channel Access) system.
【0002】[0002]
【従来の技術】静止衛星と送受信機との間で信号電波を
送受信する際に従来用いられているパラボラアンテナ装
置は、比較的大形の椀形状をしており、設置容積が比較
的大きくなり、邪魔になり易く、取り付けが面倒である
という問題があった。またこれを自動車、列車等の移動
体に搭載する場合は、積載容積や高さが制限されるた
め、取り付けが一層面倒になり、走行中の空気抵抗が大
きく、移動体速度に悪影響を及ぼすとともに、見栄えも
よくないという問題があった。2. Description of the Related Art Parabolic antenna devices conventionally used for transmitting and receiving signal radio waves between a geostationary satellite and a transceiver have a relatively large bowl shape and a relatively large installation volume. However, there was a problem that it was easy to get in the way and installation was troublesome. When it is mounted on a moving body such as an automobile or a train, the loading volume and height are limited, so the mounting becomes more troublesome, the air resistance during running is large, and the moving body speed is adversely affected. There was a problem that it didn't look good.
【0003】これらの問題に対処するため、アンテナ装
置の小形化、薄形化が図られている。図5は従来のこの
種薄形化が図られたアレイアンテナ装置を摸式的に示し
た斜視図であり、図中51は略平板形状の基台を示して
いる。基台51上には例えば略円形状の複数個のアンテ
ナ素子52a、52b、…が配設され、各アンテナ素子
52a、52b、…間は給電線(図示せず)によりそれ
ぞれ接続され、この給電線の他端部側は基台51の裏面
側に配設されたコンバータ(図示せず)を介す等して送
受信機(図示せず)側に接続されており、これらアンテ
ナ素子52a、52b、…、基台51等を含んでアレイ
アンテナ装置50が構成されている。In order to deal with these problems, the antenna device has been downsized and thinned. FIG. 5 is a perspective view schematically showing a conventional array antenna device of this type, which is thinned. Reference numeral 51 in the drawing denotes a substantially flat base. A plurality of substantially circular antenna elements 52a, 52b, ... Are arranged on the base 51, and the antenna elements 52a, 52b, ... Are connected by feeder lines (not shown). The other end of the electric wire is connected to a transceiver (not shown) side through a converter (not shown) arranged on the back side of the base 51, and these antenna elements 52a, 52b are connected. The array antenna device 50 is configured to include the base 51 and the like.
【0004】ところで図6(a)(b)のアンテナ素子
断面図に示したように、アンテナ素子52b上に形成さ
れるビーム53a、53bの最大強度は、通常アンテナ
素子52b面に関する法線上近傍に分布しており、また
1個のアンテナ素子52bによる場合(a)の利得g1
に対し、例えば3個のアンテナ素子52a〜52cによ
る場合(b)の利得g2 は通常略3倍に増大する。By the way, as shown in the antenna element cross-sectional views of FIGS. 6A and 6B, the maximum intensity of the beams 53a and 53b formed on the antenna element 52b is usually close to the normal to the plane of the antenna element 52b. And the gain g 1 in the case (a) with one antenna element 52b is distributed.
On the other hand, for example, the gain g 2 in the case of (b) using three antenna elements 52a to 52c usually increases to about 3 times.
【0005】したがって、一般的にアレイアンテナ装置
50においては、基台51上にアンテナ素子52a、5
2b、…が多数配設されるとともに、アンテナ素子52
a、52b、…の各上面が衛星Sに対向するよう、基台
51が水平面に対して所定角度αを有して配設されてい
る。Therefore, generally, in the array antenna device 50, the antenna elements 52a,
A large number of 2b, ... Are arranged and the antenna element 52 is provided.
The base 51 is arranged at a predetermined angle α with respect to the horizontal plane so that the upper surfaces of a, 52b, ...
【0006】このように構成されたアレイアンテナ装置
50を用い、衛星Sに信号電波を送信する場合、アンテ
ナ素子52a、52b、…面を衛星Sに対向させた後、
前記送信機から信号を出力する。するとこの信号が前記
コンバータにより所定周波数に変換され、前記給電線を
介してアンテナ素子52a、52b、…より衛星Sに向
けて直接信号電波が送信される。また信号電波を受信す
る場合、衛星Sからの信号電波が直接アンテナ素子52
a、52b、…に入力され、前記給電線を通って前記コ
ンバータで所定周波数に変換され、さらに別の給電線を
通って前記受信機に受信される。When transmitting a signal radio wave to the satellite S by using the array antenna device 50 configured as described above, after the antenna elements 52a, 52b, ... Face the satellite S,
A signal is output from the transmitter. Then, this signal is converted to a predetermined frequency by the converter, and a signal radio wave is directly transmitted from the antenna elements 52a, 52b, ... To the satellite S via the feeder line. Further, when receiving the signal radio wave, the signal radio wave from the satellite S is directly transmitted to the antenna element 52.
a, 52b, ..., Converted to a predetermined frequency by the converter through the power supply line, and received by the receiver through another power supply line.
【0007】図7は従来の別のアレイアンテナ装置(特
開平5−199028号公報)を概略的に示した斜視図
であり、(a)は全体構造、(b)は下部構造を示して
いる。架台62にはモータ63aが添設され、モータ6
3aには小形歯車63bを介して大形歯車63cが接続
され、大形歯車63c上には中空軸63d及び連結体6
3fが固定されており、また中空軸63d上にはテーブ
ル63eが固定されている(a)。これらモータ63
a、歯車63b、63c、テーブル63e等を含んでタ
ーンテーブル63が構成されている。さらにターンテー
ブル63には衛星S及びアレイアンテナ装置の水平角度
を検出する回転角検出手段(図示せず)が接続されてお
り、該回転角検出手段により検出された水平角度データ
に基づき、モータ63aを回転させると、歯車63b、
63c、中空軸63dを介してテーブル63e及び反射
板66が所定角度、所定方向に回転するようになってい
る。またテーブル63e上には基台64が搭載され、基
台64上の所定箇所には略円板形状の複数個のアンテナ
素子65が配設され、アンテナ素子65は給電線(図示
せず)にそれぞれ接続されている。また該給電線の他端
部側は中空軸63d内に配設されたコンバータ、ロータ
リージョイント(ともに図示せず)等を介して送受信機
(図示せず)側に接続されている。FIG. 7 is a perspective view schematically showing another conventional array antenna device (Japanese Patent Laid-Open No. 5-199028), in which (a) shows the entire structure and (b) shows the lower structure. . A motor 63a is attached to the frame 62, and the motor 6a
A large gear 63c is connected to 3a via a small gear 63b, and a hollow shaft 63d and a connecting body 6 are provided on the large gear 63c.
3f is fixed, and a table 63e is fixed on the hollow shaft 63d (a). These motors 63
The turntable 63 includes a, gears 63b and 63c, a table 63e, and the like. Further, a rotation angle detection means (not shown) for detecting the horizontal angle of the satellite S and the array antenna device is connected to the turntable 63, and the motor 63a is based on the horizontal angle data detected by the rotation angle detection means. When is rotated, the gear 63b,
The table 63e and the reflection plate 66 are configured to rotate in a predetermined angle and in a predetermined direction via the 63c and the hollow shaft 63d. A base 64 is mounted on the table 63e, and a plurality of substantially disk-shaped antenna elements 65 are arranged at predetermined locations on the base 64. The antenna elements 65 are connected to a power supply line (not shown). Each is connected. The other end of the power supply line is connected to a transmitter / receiver (not shown) side via a converter, a rotary joint (not shown), etc. arranged in the hollow shaft 63d.
【0008】一方、アンテナ素子65上方には略円板形
状の反射板66が配設されており、反射板66は連結体
63fの一端部に回動可能に枢支され、反射板66下端
部からは歯部67aが延設されている。また歯部67a
には小形歯車67bを介してモータ(図示せず)が接続
されており、これら歯部67a、小形歯車67b、モー
タ等を含んで駆動手段67が構成されている。さらに駆
動手段67には衛星S方向及び反射板66の傾斜角αを
検出するための反射角検出手段(図示せず)が接続され
ており、該反射角検出手段で検出された角度データに基
づいて駆動手段67が駆動されて反射板66の傾斜角α
が調整され、衛星Sからの信号電波が反射板66で反射
されてアンテナ素子65面に垂直に入射するようになっ
ている。あるいはアンテナ素子65面から垂直上方に放
射された信号電波が反射板66で反射され、衛星Sに向
けて伝送されるようになっており、これらアンテナ素子
65、反射板66、回転手段63、駆動手段67等を含
んでアレイアンテナ装置60が構成されている。On the other hand, a substantially disc-shaped reflector 66 is disposed above the antenna element 65. The reflector 66 is rotatably supported at one end of the connecting member 63f, and the lower end of the reflector 66 is provided. A tooth portion 67a is extended from. In addition, the tooth portion 67a
A motor (not shown) is connected to the motor through a small gear 67b, and the drive means 67 is configured to include the tooth portion 67a, the small gear 67b, the motor, and the like. Further, the drive means 67 is connected with a reflection angle detection means (not shown) for detecting the satellite S direction and the inclination angle α of the reflection plate 66, and based on the angle data detected by the reflection angle detection means. Driving means 67 is driven to tilt angle α of reflector 66.
Is adjusted so that the signal radio wave from the satellite S is reflected by the reflection plate 66 and is vertically incident on the surface of the antenna element 65. Alternatively, signal radio waves radiated vertically upward from the surface of the antenna element 65 are reflected by the reflection plate 66 and transmitted toward the satellite S. The antenna element 65, the reflection plate 66, the rotation means 63, and the drive unit. The array antenna device 60 is configured to include the means 67 and the like.
【0009】このように構成されたアレイアンテナ装置
60を用いて衛星Sに信号電波を送信する場合、ターン
テーブル63、駆動手段67により反射板66を衛星S
に対して所定傾斜角αを有して対向させた後、前記送信
機から信号を出力する。するとこの信号が前記コンバー
タにより所定周波数に変換され、アンテナ素子65から
放射された信号電波が反射板66で反射され、衛星Sに
向けて送信される。また信号電波を受信する場合、ター
ンテーブル63、駆動手段67により反射板66を衛星
Sに対して所定傾斜角αを有して対向させた後、前記受
信機をオンする。すると衛星Sからの信号電波が反射板
66、アンテナ素子65を介して前記コンバータに入力
され、該コンバータにより所定周波数に変換され、前記
ロータリージョイント等を介して前記受信機に受信され
る。When transmitting a signal radio wave to the satellite S by using the array antenna device 60 thus constructed, the turntable 63 and the driving means 67 cause the reflector 66 to move to the satellite S.
After facing each other with a predetermined inclination angle α, a signal is output from the transmitter. Then, this signal is converted into a predetermined frequency by the converter, the signal radio wave radiated from the antenna element 65 is reflected by the reflector 66, and is transmitted toward the satellite S. When receiving a signal radio wave, the turntable 63 and the drive means 67 cause the reflector 66 to face the satellite S with a predetermined inclination angle α, and then the receiver is turned on. Then, a signal radio wave from the satellite S is input to the converter via the reflector 66 and the antenna element 65, converted into a predetermined frequency by the converter, and received by the receiver via the rotary joint or the like.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】アレイアンテナ装置5
0が自動車等の移動体上に搭載されている場合、走行方
向が変わると衛星Sに対向しなくなり、あるいは南北方
向に長距離移動したり坂道等を走行すると装置に対する
衛星Sの仰角が相対的に変化する。しかし上記したアレ
イアンテナ装置50は固定されており、走行により相対
的に衛星S方向が変動すると、アンテナ素子52a、5
2b、…を常時衛星Sに対向させることが難しく、信号
電波の送受信効率が低下し易いという課題があった。ま
た基台51が移動体に対して所定角度αを有して配設さ
れており、基台51の高さHが高くなり易く、アレイア
ンテナ装置50の小形化を図ることが困難であるという
課題があった。Array antenna device 5
When 0 is mounted on a moving body such as an automobile, when the traveling direction changes, the satellite S does not face the satellite S, or when the vehicle travels a long distance in the north-south direction or travels on a slope or the like, the elevation angle of the satellite S relative to the device is relatively large. Changes to. However, the array antenna device 50 described above is fixed, and when the satellite S direction relatively changes due to traveling, the antenna elements 52 a, 5
There is a problem that it is difficult to always face the satellites 2b, ... To the satellite S, and the transmission / reception efficiency of signal radio waves is likely to decrease. Further, since the base 51 is arranged at a predetermined angle α with respect to the moving body, the height H of the base 51 tends to be high, and it is difficult to reduce the size of the array antenna device 50. There were challenges.
【0011】また衛星S方向に対して信号電波を同相で
送受信し、ビーム53cを衛星Sに向けて形成する技術
(図6(c))はすでに開発されているが、このものの
場合の利得g3 は図6(b)で示したものの場合に比べ
て低下するという課題があった。A technique for transmitting and receiving signal radio waves in the same phase with respect to the direction of the satellite S and forming the beam 53c toward the satellite S (FIG. 6 (c)) has already been developed. In this case, the gain g 3 has a problem that it is lower than that of the case shown in FIG. 6 (b).
【0012】また上記したアレイアンテナ装置60にお
いては、反射板66の高さHが基台64の直径D程度も
しくはこれ以上に高くなり易く、アレイアンテナ装置6
0の薄形化・小形化を図ることが困難であるという課題
があった。In the array antenna device 60 described above, the height H of the reflection plate 66 is likely to be higher than the diameter D of the base 64 or higher, so that the array antenna device 6
There was a problem that it was difficult to make the product thinner and smaller.
【0013】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、装置の高さを低くして薄形化・小形化を図る
ことができ、装置を移動体に搭載した場合における空気
抵抗の影響を軽減するとともに、反射板を静止衛星方向
に常時対向させることができ、信号電波の送受信効率を
常時高めることができるアレイアンテナ装置を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce the height of the device to make it thin and compact, and to reduce the air resistance when the device is mounted on a moving body. An object of the present invention is to provide an array antenna device that can reduce the influence and can always face the reflector in the direction of the geostationary satellite, and constantly improve the transmission and reception efficiency of signal radio waves.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るアレイアンテナ装置は、複数個のアンテ
ナ素子が直線上に配列されたアンテナ素子列が複数列配
設され、前記アンテナ素子列の所定素子列ごとに所定の
傾斜角を有する反射板が配設されていることを特徴とし
ている(1)。In order to achieve the above object, an array antenna device according to the present invention comprises a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line. It is characterized in that a reflector having a predetermined inclination angle is arranged for each predetermined element row of the row (1).
【0015】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテナ素
子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定素子
列ごとに反射板が配設され、該反射板に該反射板を回動
させるための駆動装置が添設されていることを特徴とし
ている(2)。The array antenna device according to the present invention is
A plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, a reflecting plate is arranged for each predetermined element row of the antenna element row, and the reflecting plate is rotated by the reflecting plate. It is characterized in that a driving device for the is attached (2).
【0016】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテナ素
子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定素子
列ごとに反射板が配設され、該反射板の各支持点が異な
る所定高さに設定されるとともに、前記反射板に該反射
板を回動させるための駆動装置が添設されていることを
特徴としている(3)。The array antenna device according to the present invention is
A plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, a reflecting plate is arranged for each predetermined element row of the antenna element row, and each supporting point of the reflecting plate has a different predetermined height. And a drive device for rotating the reflector is attached to the reflector (3).
【0017】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
上記(1)〜(3)のいずれかの項に記載のアンテナ素
子列及び反射板がターンテーブル上に配設されているこ
とを特徴としている(4)。The array antenna device according to the present invention is
The antenna element array and the reflector according to any one of the above items (1) to (3) are arranged on a turntable (4).
【0018】[0018]
【作用】上記構成のアレイアンテナ装置(1)によれ
ば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテ
ナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定
素子列ごとに所定傾斜角を有する反射板が配設されてい
るので、前記各アンテナ素子列により形成される各ビー
ムの利得を増大させ得ることとなり、また前記各反射板
の高さを低くして装置の薄形化・小形化を図り得ること
となり、装置の設置、取り付けを容易にし得るととも
に、移動体に搭載した場合における空気抵抗の影響を軽
減し得ることとなる。According to the array antenna device (1) having the above construction, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, and a predetermined inclination is provided for each predetermined element row of the antenna element row. Since the reflectors having the corners are arranged, the gain of each beam formed by each antenna element array can be increased, and the height of each reflector is reduced to make the device thinner. -The size of the device can be reduced, the installation and installation of the device can be facilitated, and the influence of air resistance when mounted on a moving body can be reduced.
【0019】また上記構成のアレイアンテナ装置(2)
によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列された
アンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列
の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板に該反
射板を回動させるための駆動装置が添設されているの
で、上記したアレイアンテナ装置(1)と同様の作用が
得られるとともに、静止衛星の装置に対する相対的仰角
が変動しても前記各反射板の傾斜角を調整することによ
り、電波の送受信方向を前記仰角に合わせることが可能
であり、常時移動する移動体に搭載された場合における
信号電波の送受信効率を高め得ることとなる。The array antenna device (2) having the above structure
According to this, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, a reflector is arranged for each predetermined element row of the antenna element rows, and the reflector is attached to the reflector. Since a drive device for rotating the antenna is additionally provided, the same operation as that of the array antenna device (1) described above can be obtained, and even if the relative elevation angle of the geostationary satellite with respect to the device fluctuates, each of the reflection plates is By adjusting the inclination angle of the radio wave, it is possible to match the radio wave transmission / reception direction with the elevation angle, and it is possible to enhance the transmission / reception efficiency of the signal radio wave when the radio wave is mounted on a constantly moving mobile body.
【0020】また上記構成のアレイアンテナ装置(3)
によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列された
アンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列
の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板の各支
持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前記反射
板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設されて
いるので、上記したアレイアンテナ装置(2)と同様の
作用が得られるとともに、信号電波が前記各反射板で反
射する位置の相対高さをそれぞれ変え得ることとなり、
静止衛星の装置に対する相対的仰角が変動し、前記各ア
ンテナ素子と衛星Sとの間の経路長差が変化しても、前
記各反射板と前記アンテナ素子との間の経路長差の変化
により略補い得ることとなり、したがって信号電波を同
相で送受信し得ることとなる。The array antenna device (3) having the above structure
According to this, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, and a reflecting plate is arranged for each predetermined element row of the antenna element rows, and each supporting point of the reflecting plate is arranged. Are set to different predetermined heights, and a drive device for rotating the reflector is attached to the reflector, so that the same operation as the array antenna device (2) can be obtained. , The relative height of the position where the signal wave is reflected by each of the reflectors can be changed,
Even if the relative angle of elevation of the geostationary satellite with respect to the device fluctuates and the path length difference between the antenna elements and the satellite S changes, the path length difference between the reflectors and the antenna element changes. It is possible to make up for it substantially, and therefore it is possible to transmit and receive signal radio waves in the same phase.
【0021】また上記(1)〜(3)のいずれかの項に
記載のアンテナ素子及び反射板がターンテーブル上に配
設されている場合には、上記したアレイアンテナ装置
(1)〜(3)のいずれかの作用が得られるとともに、
前記反射板を静止衛星側に確実、簡単に対向させ得るこ
ととなり、移動体に搭載した場合における信号電波の送
受信効率をより一層高め得ることとなる。When the antenna element and the reflecting plate according to any one of the above items (1) to (3) are arranged on the turntable, the above array antenna devices (1) to (3) are provided. ) Is obtained, and
Since the reflector can be reliably and easily opposed to the geostationary satellite side, the transmission / reception efficiency of signal radio waves when mounted on a moving body can be further enhanced.
【0022】[0022]
【実施例】以下、本発明に係るアレイアンテナ装置の実
施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係るア
レイアンテナ装置の実施例(1)を模式的に示した断面
図であり、また図2は図1に示した装置の平面アンテナ
部分を拡大して模式的に示した斜視図であり、図中11
は金属導体板を示している。金属導体板11上にはテフ
ロン、発泡ポリエチレン等により形成された誘電体板1
2が配設されており、誘電体板12上の所定箇所には例
えば直径または一辺が約5〜10mm、厚さが約20〜
40μmを有する略円形または略方形形状のアンテナ素
子13が形成されている。アンテナ素子13が直線上に
複数個配列されてアンテナ素子列14aが構成されてお
り、さらにアンテナ素子列14aと略平行に、かつ所定
間隔を有して複数列のアンテナ素子列14b、14c、
…が配設されている。アンテナ素子13には給電回路1
5の一端部側が接続され、給電回路15の他端部側はパ
ッチ型平面アンテナ16の所定箇所16aに導かれてお
り、誘電体板12に形成された例えば銅またはアルミニ
ウム膜の所定箇所にエッチング処理等を施すことによ
り、アンテナ素子13と遅延回路を含む給電回路15と
が一体的に形成されている。これら金属導体板11、誘
電体板12、アンテナ素子列14a、14b、…、給電
回路15等を含んでパッチ型平面アンテナ16が構成さ
れている。またパッチ型平面アンテナ16上におけるア
ンテナ素子列14a、14b、…近傍の所定箇所には、
各アンテナ素子列14a、14b、…と略平行に略直方
体形状の反射板21がそれぞれ配設されている。そして
パッチ型平面アンテナ16面に対する反射板21の傾斜
角はそれぞれ所定角度αに設定されており、衛星Sから
の信号電波が反射板21表面で反射され、アンテナ素子
列14a、14b、…における各アンテナ素子13面に
略垂直に入射するようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an array antenna device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment (1) of an array antenna device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged schematic view of a planar antenna portion of the device shown in FIG. FIG. 11 is a perspective view, in which 11
Indicates a metal conductor plate. Dielectric plate 1 made of Teflon, polyethylene foam, etc. on metal conductor plate 11
2 is arranged, and the diameter or one side is about 5 to 10 mm, and the thickness is about 20 to 10 at a predetermined position on the dielectric plate 12.
A substantially circular or substantially rectangular antenna element 13 having a size of 40 μm is formed. A plurality of antenna elements 13 are arranged on a straight line to form an antenna element row 14a. Further, a plurality of antenna element rows 14b, 14c, which are substantially parallel to the antenna element row 14a and have a predetermined interval,
... is provided. The antenna element 13 has a feeding circuit 1
One end side of 5 is connected, and the other end side of the feeding circuit 15 is guided to a predetermined location 16a of the patch type planar antenna 16, and is etched at a predetermined location of, for example, a copper or aluminum film formed on the dielectric plate 12. By performing processing and the like, the antenna element 13 and the power feeding circuit 15 including the delay circuit are integrally formed. A patch type planar antenna 16 is configured by including the metal conductor plate 11, the dielectric plate 12, the antenna element arrays 14a, 14b, ... Further, on the patch type planar antenna 16, at predetermined locations near the antenna element rows 14a, 14b, ...
A substantially rectangular parallelepiped reflection plate 21 is arranged substantially parallel to the antenna element arrays 14a, 14b, .... The inclination angle of the reflection plate 21 with respect to the surface of the patch type planar antenna 16 is set to a predetermined angle α, and the signal radio wave from the satellite S is reflected on the surface of the reflection plate 21 and each of the antenna element arrays 14a, 14b, ... The light is incident on the surface of the antenna element 13 substantially vertically.
【0023】金属導体板11の所定箇所には開口部11
aが形成され、開口部11a近傍下面にはコンバータ1
7が接続されており、コンバータ17はロータリージョ
イント17a等を介して外部の送受信機(図示せず)側
に接続されている。一方、パッチ型平面アンテナ16下
面には略中空円板形状のテーブル18aを挟んで略リン
グ形状の大形歯車18bが取り付けられ、大形歯車18
bの内側には小形歯車18cが配設され、小形歯車18
cにはモータ18dが接続されている。他方、大形歯車
18bの周囲には筐体19が配設され、筐体19外周部
上面には複数個のローラー18e、18fが配設され、
ローラー18e、18fによりテーブル18aが一定中
心で回動可能に支持されている。さらにモータ18dに
は衛星Sに対するパッチ型平面アンテナ16の相対水平
角度を検出する角度検出手段(図示せず)が接続されて
おり、これらテーブル18a、大形歯車18b、小形歯
車18c、モータ18d、ローラー18e、18f等を
含んでターンテーブル18が構成されている。そして前
記角度検出手段により検出された水平角度データに基づ
き、モータ18dを所定量及び所定方向に回転させる
と、大形歯車18b、小形歯車18c、テーブル18a
を介してパッチ型平面アンテナ16の向きが調整される
ようになっている。これらパッチ型平面アンテナ16、
反射板21、ターンテーブル18等を含んでアレイアン
テナ装置10が構成されている。An opening 11 is provided at a predetermined position of the metal conductor plate 11.
a is formed, and the converter 1 is formed on the lower surface near the opening 11a.
7 is connected, and the converter 17 is connected to an external transceiver (not shown) side via a rotary joint 17a or the like. On the other hand, a large ring-shaped large gear 18b is attached to the lower surface of the patch type planar antenna 16 with a substantially hollow disk-shaped table 18a interposed therebetween.
A small gear 18c is arranged inside the b.
A motor 18d is connected to c. On the other hand, a casing 19 is arranged around the large gear 18b, and a plurality of rollers 18e and 18f are arranged on the upper surface of the outer peripheral portion of the casing 19,
The table 18a is supported by rollers 18e and 18f so as to be rotatable around a fixed center. Further, an angle detecting means (not shown) for detecting the relative horizontal angle of the patch type planar antenna 16 with respect to the satellite S is connected to the motor 18d, and these table 18a, large gear 18b, small gear 18c, motor 18d, The turntable 18 is configured to include rollers 18e and 18f. Then, when the motor 18d is rotated in a predetermined amount and in a predetermined direction based on the horizontal angle data detected by the angle detecting means, a large gear 18b, a small gear 18c, and a table 18a.
The orientation of the patch type planar antenna 16 is adjusted via the. These patch type planar antennas 16,
The array antenna device 10 is configured to include the reflection plate 21, the turntable 18, and the like.
【0024】このように構成された実施例(1)に係る
装置を用いて静止衛星に信号電波を送信する場合、まず
ターンテーブル18を駆動・回転させ、反射板21を衛
星Sに対向させた後、前記送信機から信号を出力する。
するとこの信号がコンバータ17により所定周波数に変
換され、給電回路15で伝送経路長差がなくなるように
調整された信号電波が各アンテナ素子列14a、14
b、…から放射されて反射板21で反射され、衛星Sに
向けて送信される。また信号電波を受信する場合、衛星
Sからの信号電波が反射板21で反射されてアンテナ素
子列14a、14b、…に入射され、給電回路15で伝
送経路長差がなくなるように調整されてコンバータ17
に入力される。するとこの信号はコンバータ17により
所定周波数に変換され、ロータリージョイント17a等
を介して前記受信機に受信される。When transmitting a signal radio wave to a geostationary satellite using the apparatus according to the embodiment (1) thus constructed, first, the turntable 18 is driven and rotated so that the reflector 21 faces the satellite S. Then, a signal is output from the transmitter.
Then, this signal is converted to a predetermined frequency by the converter 17, and the signal radio waves adjusted by the power feeding circuit 15 so as to eliminate the transmission path length difference are transmitted to the antenna element arrays 14a and 14a.
is emitted from b, ..., Reflected by the reflector 21, and transmitted toward the satellite S. Further, when receiving the signal radio wave, the signal radio wave from the satellite S is reflected by the reflector 21 and is incident on the antenna element arrays 14a, 14b, ... And adjusted by the power feeding circuit 15 so that the transmission path length difference is eliminated and the converter. 17
Is input to Then, this signal is converted into a predetermined frequency by the converter 17, and is received by the receiver via the rotary joint 17a or the like.
【0025】上記説明から明らかなように、実施例
(1)に係るアレイアンテナ装置10では、複数個のア
ンテナ素子13が直線上に配設されたアンテナ素子列1
4a、14b、…が複数列配設され、アンテナ素子列1
4a、14b、…ごとに所定傾斜角αを有する反射板2
1が配設されているので、各アンテナ素子列14a、1
4b、…により形成される各ビーム21aの利得gを増
大させることができ、また各反射板21の高さを低くし
て装置10の薄形化・小形化を図ることができ、装置1
0の設置、取り付けを容易にすることができるとととも
に、移動体に搭載した場合における空気抵抗の影響を軽
減することができる。As is clear from the above description, in the array antenna device 10 according to the embodiment (1), the antenna element array 1 in which a plurality of antenna elements 13 are linearly arranged
A plurality of rows 4a, 14b, ... Are arranged to form the antenna element row 1
Reflector 2 having a predetermined inclination angle α for each of 4a, 14b, ...
1 is provided, each antenna element array 14a, 1
The gain g of each beam 21a formed by 4b, ... Can be increased, and the height of each reflection plate 21 can be lowered to reduce the thickness and size of the device 10, thereby reducing the device 1 size.
It is possible to facilitate the installation and installation of 0, and reduce the influence of air resistance when mounted on a moving body.
【0026】また実施例(1)に係るアレイアンテナ装
置10では、アンテナ素子列14a、14b、…及び反
射板21がターンテーブル18上に配設されているの
で、反射板21を衛星S側に確実、簡単に対向させるこ
とができ、移動体に搭載した場合における信号電波の送
受信効率をより一層高めることができる。またコンバー
タ17がパッチ型平面アンテナ16の所定箇所16a下
面に接続されるとともに、構造上大形歯車18b内側の
比較的広いスペースにロータリージョイント17aを配
設することができるため、ロータリジョイント17aと
回転するコンバータ17との電気的接続を容易に行なう
ことができる。Further, in the array antenna device 10 according to the embodiment (1), since the antenna element arrays 14a, 14b, ... And the reflecting plate 21 are arranged on the turntable 18, the reflecting plate 21 is placed on the satellite S side. It is possible to reliably and easily face each other, and it is possible to further improve the transmission / reception efficiency of signal radio waves when mounted on a moving body. Further, since the converter 17 is connected to the lower surface of the predetermined location 16a of the patch type planar antenna 16 and the rotary joint 17a can be arranged in a relatively wide space inside the large gear 18b structurally, the rotary joint 17a and the rotary joint 17a can be rotated. The electrical connection with the converter 17 can be easily performed.
【0027】なお、実施例(1)に係るアレイアンテナ
装置10ではパッチ型平面アンテナ16を用いたが、別
の実施例では図3で示したスロット板付き平面アンテナ
38や螺旋導体が配設されたヘリカル型アンテナ(図示
せず)を用いてもよい。Although the patch type planar antenna 16 is used in the array antenna apparatus 10 according to the embodiment (1), in another embodiment, the planar antenna with slot plate 38 and the spiral conductor shown in FIG. 3 are arranged. A helical antenna (not shown) may be used.
【0028】また、パッチ型平面アンテナ16がターン
テーブル18上に配設された場合について説明したが、
ターンテーブル18は省略されてもよい。The case where the patch type planar antenna 16 is arranged on the turntable 18 has been described.
The turntable 18 may be omitted.
【0029】図3は実施例(2)に係るアレイアンテナ
装置のスロット板付き平面アンテナ近傍を模式的に示し
た断面図であり、図中31は金属導体板を示している。
金属導体板31上には発泡ポリエチレン等により形成さ
れた誘電体板32が配設されている。誘電体板32上の
所定箇所には、給電回路33と、直径または一辺が約5
〜10mmを有する略円形または略方形形状のアンテナ
素子36が直線上に複数個配列されたアンテナ素子列3
7の複数列とが配設されており、これらは銅またはアル
ミニウム膜付きのポリイミドフィルム等にエッチング処
理等を施すことにより一体的に形成されている。さらに
アンテナ素子列37及び給電回路33上には誘電体板3
2と同様の誘電体板34が配設され、誘電体板34上に
は金属導体板31と同様の金属導体板35が配設されて
おり、アンテナ素子36上方の金属導体板35にはアン
テナ素子36に比べて3〜8mm程度大きい形状のスロ
ット36aがそれぞれ形成されている。給電回路33の
他端部側はスロット型平面アンテナ38の所定箇所38
aに導かれており、これら金属導体板31、35、誘電
体板32、34、アンテナ素子列37、給電回路33等
を含んでスロット板付き平面アンテナ38が構成されて
いる。FIG. 3 is a sectional view schematically showing the vicinity of a plane antenna with a slot plate of the array antenna device according to the embodiment (2), and 31 in the figure shows a metal conductor plate.
A dielectric plate 32 made of expanded polyethylene or the like is arranged on the metal conductor plate 31. At a predetermined position on the dielectric plate 32, the power feeding circuit 33 and the diameter or one side is about 5
Antenna element array 3 in which a plurality of substantially circular or substantially rectangular antenna elements 36 each having a size of 10 mm are arranged on a straight line
A plurality of rows of 7 are provided, and these are integrally formed by subjecting a polyimide film with a copper or aluminum film to etching treatment or the like. Further, the dielectric plate 3 is provided on the antenna element array 37 and the feeding circuit 33.
A dielectric plate 34 similar to that of FIG. 2 is arranged, a metal conductor plate 35 similar to the metal conductor plate 31 is arranged on the dielectric plate 34, and an antenna is provided on the metal conductor plate 35 above the antenna element 36. Slots 36a each having a shape larger than the element 36 by about 3 to 8 mm are formed. The other end of the feeding circuit 33 is provided at a predetermined position 38 of the slot type planar antenna 38.
A planar antenna 38 with a slot plate is constructed by including the metal conductor plates 31, 35, the dielectric plates 32, 34, the antenna element array 37, the feeding circuit 33, and the like.
【0030】スロット板付き平面アンテナ38上におけ
るアンテナ素子列37近傍の所定箇所には、各アンテナ
素子列37と略平行に略直方体形状の反射板22がそれ
ぞれ配設されており、各反射板22は所定の一定高さ
(支持点B)で回動可能に支持されている。一方、テー
ブル18a上面の所定箇所には支柱23aが立設され、
支柱23aの所定箇所にはスライド軸23bが矢印A方
向へ摺動可能に支持されており、スライド軸23bの一
端部側には例えば油圧シリンダ23dが接続されてい
る。スライド軸23bの所定箇所には突起部23cが形
成され、突起部23cは反射板22の一側面に形成され
た長孔23eに摺動可能に係合されている。そして油圧
シリンダ23dを矢印A方向に駆動させると、スライド
軸23bの突起部23cにより反射板22が矢印A方向
に押し進められ、各反射板22が支持点Bを回転中心
に、同時に時計方向または反時計方向へ同一角度回転す
るようになっている。さらに油圧シリンダ23dには衛
星Sの仰角β及び反射板22の傾斜角度αを検出するた
めの傾斜角検出手段(図示せず)が接続されており、こ
れら油圧シリンダ23d、スライド軸23b等を含んで
駆動装置23が構成されている。その他の構成は図1に
示したものと略同様であるため、ここではその詳細な説
明は省略する。At a predetermined position near the antenna element array 37 on the planar antenna 38 with slot plates, substantially rectangular parallelepiped reflecting plates 22 are arranged substantially parallel to the antenna element arrays 37, respectively. Is rotatably supported at a predetermined constant height (support point B). On the other hand, a column 23a is erected at a predetermined position on the upper surface of the table 18a,
A slide shaft 23b is slidably supported in a predetermined position of the support column 23a in the direction of arrow A, and a hydraulic cylinder 23d, for example, is connected to one end of the slide shaft 23b. A protrusion 23c is formed at a predetermined position on the slide shaft 23b, and the protrusion 23c is slidably engaged with an elongated hole 23e formed on one side surface of the reflection plate 22. Then, when the hydraulic cylinder 23d is driven in the direction of arrow A, the projections 23c of the slide shaft 23b push the reflection plate 22 in the direction of arrow A, and each reflection plate 22 rotates about the support point B as a center of rotation at the same time or counterclockwise. It is designed to rotate clockwise by the same angle. Further, an inclination angle detection means (not shown) for detecting the elevation angle β of the satellite S and the inclination angle α of the reflection plate 22 is connected to the hydraulic cylinder 23d, which includes the hydraulic cylinder 23d, the slide shaft 23b, and the like. The drive device 23 is constituted by. Since the other configurations are substantially the same as those shown in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted here.
【0031】このように構成された実施例(2)に係る
装置を用いて静止衛星に信号電波を送信する場合、まず
ターンテーブル18(図1)を駆動・回転させるととも
に、前記傾斜角検出手段により検出された衛星Sの装置
に対する相対的仰角に基づいて駆動装置23を駆動さ
せ、反射板22の傾斜角αを調整した後、前記送信機か
ら信号を出力する。するとこの信号がコンバータ17に
より所定周波数に変換され、給電回路33で伝送経路長
差が少なく調整された信号電波が各アンテナ素子列37
から放射され、反射板22を介して衛星Sに向けて送信
される。また信号電波を受信する場合、衛星Sからの信
号電波が反射板22で反射されて各アンテナ素子列37
に入射され、給電回路33で伝送経路長差が少なく調整
され、コンバータ17に入力される。するとこの信号は
コンバータ17により所定周波数に変換され、ロータリ
ージョイント17a等を介して前記受信機に受信され
る。When transmitting a signal radio wave to a geostationary satellite using the apparatus according to the embodiment (2) thus constructed, first, the turntable 18 (FIG. 1) is driven and rotated, and the tilt angle detecting means is used. The drive device 23 is driven based on the relative elevation angle of the satellite S detected by the device to adjust the tilt angle α of the reflector 22 and then a signal is output from the transmitter. Then, this signal is converted to a predetermined frequency by the converter 17, and the signal radio wave adjusted by the feeding circuit 33 to have a small difference in transmission path length is sent to each antenna element array 37.
And is emitted toward the satellite S via the reflector 22. When receiving a signal radio wave, the signal radio wave from the satellite S is reflected by the reflection plate 22 so that each antenna element array 37
Is input to the converter 17 after being adjusted to have a small difference in transmission path length by the power supply circuit 33. Then, this signal is converted into a predetermined frequency by the converter 17, and is received by the receiver via the rotary joint 17a or the like.
【0032】上記説明から明らかなように、実施例
(2)に係るアレイアンテナ装置では、複数個のアンテ
ナ素子36が直線上に配列されたアンテナ素子列37が
複数列配設され、アンテナ素子列37の所定素子列ごと
に反射板22が配設され、反射板22にこれらを回動さ
せるための駆動装置23が添設されているので、実施例
(1)のものと同様の効果を得ることができるととも
に、衛星Sの装置に対する相対的仰角βが変動しても各
反射板22の傾斜角αを調整することにより、電波の送
受信方向を仰角βに合わせることができ、常時移動する
移動体に搭載された場合における信号電波の送受信効率
を高めることができる。As is apparent from the above description, in the array antenna device according to the embodiment (2), a plurality of antenna element rows 37 in which a plurality of antenna elements 36 are linearly arranged are arranged, The reflecting plate 22 is provided for each row of 37 predetermined elements, and the driving device 23 for rotating these is attached to the reflecting plate 22, so that the same effect as that of the embodiment (1) is obtained. Further, even if the relative elevation angle β of the satellite S with respect to the device changes, the transmission / reception direction of the radio wave can be adjusted to the elevation angle β by adjusting the inclination angle α of each reflection plate 22, and the movement is always moving. The transmission and reception efficiency of signal radio waves when mounted on the body can be improved.
【0033】なお、実施例(2)に係るアレイアンテナ
装置ではスロット板付き平面アンテナ38を用いたが、
別の実施例では図1で示したパッチ型平面アンテナ16
や上記したヘリカル型アンテナを用いてもよい。Although the planar antenna 38 with the slot plate is used in the array antenna apparatus according to the embodiment (2),
In another embodiment, the patch type planar antenna 16 shown in FIG.
Alternatively, the helical antenna described above may be used.
【0034】また、駆動装置23の駆動源に油圧シリン
ダ23dを用いたが、別の実施例ではエアーシリンダを
用い、あるいはラックとピニオンとを組み合わせてモー
タ等で駆動してもよい。Although the hydraulic cylinder 23d is used as the drive source of the drive device 23, in another embodiment, an air cylinder may be used, or a rack and a pinion may be combined and driven by a motor or the like.
【0035】また、スロット板付き平面アンテナ38が
ターンテーブル18上に配設された場合について説明し
たが、ターンテーブル18は省略してもよい。Although the case where the planar antenna 38 with the slot plate is arranged on the turntable 18 has been described, the turntable 18 may be omitted.
【0036】図4は実施例(3)に係るアレイアンテナ
装置の反射板を説明するために示した模式的断面図であ
り、(a)は反射板における支持点と傾斜角との関係を
示し、(b)は(a)における反射板の傾斜角が比較的
小程度の場合の電波経路長差を示し、(c)は(a)に
おける反射板の傾斜角が中の場合の電波経路長差を示
し、(d)は(a)における反射板の傾斜角が大の場合
の電波経路長差を示している。パッチ型平面アンテナ1
6は図1に示したものと同様に形成されており、パッチ
型平面アンテナ16上の所定箇所には、平面視各アンテ
ナ素子列14a、14bと略平行に略直方体形状の反射
板24、25が配設されている。反射板24、25はそ
れぞれ支持点240、250で回動可能に支持されてお
り、支持点240、250はそれぞれ異なる所定の高さ
に設定されている。また反射板24、25には図3で示
したものと略同様の駆動装置(図示せず)が接続され、
この駆動装置における各突起部の位置は支持点240、
250から略同一距離に設定されており、前記駆動装置
を駆動すると、反射板24、25が同一方向及び同一速
度で回転するようになっている(a)。その他の構成は
図1に示したものと同様であるので、ここではその詳細
な説明は省略する。FIG. 4 is a schematic sectional view for explaining the reflector of the array antenna device according to the embodiment (3), and FIG. 4 (a) shows the relationship between the supporting point and the inclination angle of the reflector. , (B) show the radio wave path length difference when the inclination angle of the reflector in (a) is relatively small, and (c) shows the radio wave path length when the inclination angle of the reflector is medium in (a). The difference is shown, and (d) shows the radio path length difference when the inclination angle of the reflector in (a) is large. Patch type planar antenna 1
Reference numeral 6 is formed in the same manner as that shown in FIG. 1, and at a predetermined position on the patch type planar antenna 16, reflection plates 24 and 25 each having a substantially rectangular parallelepiped shape are substantially parallel to the antenna element arrays 14a and 14b in plan view. Is provided. The reflectors 24 and 25 are rotatably supported by support points 240 and 250, respectively, and the support points 240 and 250 are set to different predetermined heights. A drive device (not shown) similar to that shown in FIG. 3 is connected to the reflectors 24 and 25,
The position of each protrusion in this drive device is the support point 240,
The distance is set to approximately the same distance from 250, and when the driving device is driven, the reflectors 24 and 25 rotate in the same direction and at the same speed (a). Other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and therefore detailed description thereof will be omitted here.
【0037】以下、実施例(3)に係るアレイアンテナ
装置を用い、仰角が変動する静止衛星からの例えば信号
電波を受信する場合、反射板24、25をそれぞれ図4
(b)(c)(d)に示した反射板24a、25a、反
射板24b、25b、反射板24c、25cの位置に設
定した際における受信電波の経路長差について説明す
る。衛星Sの仰角がβ1 の場合、上記した傾斜角検出手
段により検出された傾斜角度データに基づいて反射板2
4a、25aの傾斜角をα1 に設定する。すると反射板
24aに反射されてアンテナ素子列14aに入射される
受信電波26aと、反射板25aに反射されてアンテナ
素子列14bに入射される受信電波26bとの経路長差
はL1 になる(b)。また衛星Sの仰角がβ1 より大き
いβ2 の場合、反射板24b、25bの傾斜角をα2 に
設定する。すると反射板25bに入射されるまでの経路
長差部分L2 は前記経路長差L1 より短くなる一方、反
射板25bから反射された経路長差部分L3 が新たに形
成され、傾斜角α2 における経路長差(L2 +L3 )と
傾斜角α1 における経路長差L1 とは近似する(c)。
また衛星Sの仰角がβ1 よりさらに大きいβ3 の場合、
反射板24c、25cの傾斜角をα3 に設定する。する
と反射板25cに入射されるまでの経路長差部分L4 は
前記経路長差L1 よりさらに短くなる一方、反射板25
cから反射された経路長差部分L5 がさらに長く形成さ
れ、傾斜角α3 における経路長差(L4 +L5 )と傾斜
角α1 における経路長差L1 とは近似する(d)。In the following, when the array antenna device according to the embodiment (3) is used to receive, for example, a signal radio wave from a geostationary satellite whose elevation angle varies, the reflectors 24 and 25 are respectively arranged as shown in FIG.
The path length difference of the received radio waves when the reflectors 24a and 25a, the reflectors 24b and 25b, and the reflectors 24c and 25c shown in FIGS. When the elevation angle of the satellite S is β 1 , the reflector 2 is based on the tilt angle data detected by the tilt angle detecting means described above.
The inclination angles of 4a and 25a are set to α 1 . Then the received radio wave 26a which is reflected on the reflecting plate 24a is incident on the antenna element arrays 14a, the path length difference between the received radio wave 26b incident on the reflected an antenna element column 14b in the reflector 25a becomes L 1 ( b). Further, when the elevation angle of the satellite S is β 2 which is larger than β 1 , the inclination angles of the reflectors 24b and 25b are set to α 2 . Then, the path length difference portion L 2 before being incident on the reflection plate 25b becomes shorter than the path length difference L 1 , while the path length difference portion L 3 reflected from the reflection plate 25b is newly formed, and the inclination angle α the path length difference in the 2 (L 2 + L 3) and approximates the path length difference L 1 in the inclination angle α 1 (c).
In addition, if the elevation angle of satellite S is β 3 which is larger than β 1 ,
The inclination angles of the reflectors 24c and 25c are set to α 3 . Then, the path length difference portion L 4 until it enters the reflection plate 25c becomes shorter than the path length difference L 1 while the reflection plate 25
path length difference portion L 5 reflected from c is formed longer, it approximates the path length difference L 1 path length difference in the inclination angle alpha 3 and (L 4 + L 5) in the inclination angle α 1 (d).
【0038】上記説明から明らかなように、実施例
(3)に係るアレイアンテナ装置では、複数個のアンテ
ナ素子13が直線上に配列されたアンテナ素子列14
a、14bが配設され、アンテナ素子列14a、14b
ごとに反射板24、25が配設され、反射板24、25
の各支持点240、250が異なる所定高さに設定され
るとともに、反射板24、25にこれらを回動させるた
めの駆動装置が添設されているので、実施例(1)及び
実施例(2)の装置の場合と略同様の効果を得ることが
できるとともに、信号電波が反射板24、25で反射す
る位置の相対高さを変えることができ、衛星Sの装置に
対する相対的仰角がβ1 、β2 、β3 に変動し、アンテ
ナ素子13と衛星Sとの間の経路長差がL1 、L2 、L
4 に変化しても、反射板24、25とアンテナ素子13
との間の経路長差の変化L3 、L5 により略補うことが
でき、したがって信号電波を略同相で送受信することが
できる。As is apparent from the above description, in the array antenna device according to the embodiment (3), the antenna element array 14 in which a plurality of antenna elements 13 are arranged in a straight line is provided.
a, 14b are arranged, and the antenna element rows 14a, 14b
Reflector plates 24 and 25 are provided for each
Since the respective support points 240 and 250 are set to different predetermined heights, and the reflecting plates 24 and 25 are provided with a drive device for rotating them, the embodiment (1) and the embodiment ( It is possible to obtain substantially the same effect as in the case of the device 2), and it is possible to change the relative height of the position where the signal wave is reflected by the reflectors 24 and 25, and the relative elevation angle of the satellite S with respect to the device is β. 1 , β 2 , β 3 , and the path length difference between the antenna element 13 and the satellite S is L 1 , L 2 , L 3.
Even if it changes to 4 , the reflectors 24 and 25 and the antenna element 13
The changes in the path length difference between L and L can be substantially compensated by the changes in L 3 and L 5 , so that signal radio waves can be transmitted and received in substantially the same phase.
【0039】なお、実施例(3)では反射板24、25
が2個の場合について説明したが、複数個のものが配設
されている場合でも、各支持点を異なる所定高さに設定
することにより略同様の効果を得ることができる。In the embodiment (3), the reflectors 24 and 25 are used.
Although the case where the number of the support points is two has been described, substantially the same effect can be obtained by setting the respective support points at different predetermined heights even when a plurality of points are provided.
【0040】また、実施例(3)ではパッチ型平面アン
テナ16を用いたが、別の実施例ではスロット板付き平
面アンテナ38または上記したヘリカル型アンテナを用
いてもよい。Further, although the patch type planar antenna 16 is used in the embodiment (3), the planar antenna 38 with the slot plate or the helical antenna described above may be used in another embodiment.
【0041】また、駆動装置23の駆動源に油圧シリン
ダ23dを用いたが、別の実施例ではエアーシリンダを
用い、あるいはラックとピニオンとを組み合わせてモー
タで駆動してもよい。Although the hydraulic cylinder 23d is used as the drive source of the drive unit 23, in another embodiment, an air cylinder may be used, or a rack and a pinion may be combined and driven by a motor.
【0042】また、パッチ型平面アンテナ16がターン
テーブル18上に配設された場合について説明したが、
ターンテーブル18は省略されてもよい。The case where the patch type planar antenna 16 is arranged on the turntable 18 has been described.
The turntable 18 may be omitted.
【0043】また、上記実施例のアレイアンテナ装置は
いずれも送受信に使用する場合について説明したが、送
信専用または受信専用として使用してもよい。Although the array antenna devices of the above embodiments are used for both transmission and reception, they may be used for transmission only or reception only.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るアレイ
アンテナ装置(1)にあっては、複数個のアンテナ素子
が直線上に配列されたアンテナ素子列が複数列配設さ
れ、前記アンテナ素子列の所定素子列ごとに所定傾斜角
を有する反射板が配設されているので、前記各アンテナ
素子列により形成される各ビームの利得を増大させるこ
とができ、また前記各反射板の高さを低くして装置の薄
形化・小形化を図ることができ、装置の設置、取り付け
を容易にすることができるととともに、移動体に搭載し
た場合における空気抵抗の影響を軽減することができ
る。As described in detail above, in the array antenna device (1) according to the present invention, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, Since the reflector having the predetermined inclination angle is arranged for each predetermined element row of the element rows, the gain of each beam formed by each antenna element row can be increased, and the height of each reflector plate can be increased. It is possible to make the device thinner and downsized by reducing the height, to facilitate the installation and installation of the device, and to reduce the influence of air resistance when mounted on a moving body. it can.
【0045】また本発明に係るアレイアンテナ装置
(2)にあっては、複数個のアンテナ素子が直線上に配
列されたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテ
ナ素子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射
板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設されて
いるので、上記したアレイアンテナ装置(1)と同様の
効果を得ることができるとともに、静止衛星の装置に対
する相対的仰角が変動しても前記各反射板の傾斜角を調
整することにより、電波の送受信方向を前記仰角に合わ
せることができ、常時移動する移動体に搭載された場合
における信号電波の送受信効率を高めることができる。Further, in the array antenna device (2) according to the present invention, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are linearly arranged are arranged, and each predetermined element row of the antenna element row is arranged. Since the reflection plate is provided in and the drive device for rotating the reflection plate is attached to the reflection plate, it is possible to obtain the same effect as that of the array antenna device (1) described above. Even when the relative elevation angle of the geostationary satellite with respect to the device changes, by adjusting the inclination angle of each of the reflectors, the transmitting and receiving directions of the radio waves can be adjusted to the elevation angle, and when mounted on a moving body that moves constantly. The transmission / reception efficiency of signal radio waves can be improved.
【0046】また本発明に係るアレイアンテナ装置
(3)によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列
されたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ
素子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板
の各支持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前
記反射板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設
されているので、上記したアレイアンテナ装置(2)と
同様の効果を得ることができるとともに、信号電波が前
記各反射板で反射する位置の相対高さをそれぞれ変える
ことができ、静止衛星の装置に対する相対的仰角が変動
し、前記各アンテナ素子と衛星Sとの間の経路長差が変
化しても、前記各反射板と前記アンテナ素子との間の経
路長差の変化により略補うことができ、したがって信号
電波を同相で送受信することができる。According to the array antenna device (3) of the present invention, a plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, and each predetermined element row of the antenna element rows is arranged. Since the reflecting plate is provided, the supporting points of the reflecting plate are set to different predetermined heights, and the driving device for rotating the reflecting plate is attached to the reflecting plate, The same effect as that of the array antenna device (2) can be obtained, and the relative height of the position where the signal wave is reflected by each of the reflectors can be changed, so that the relative elevation angle of the geostationary satellite with respect to the device changes. Even if the path length difference between each of the antenna elements and the satellite S changes, it can be substantially compensated by the change of the path length difference between each of the reflectors and the antenna element. Send and receive with It is possible.
【0047】また上記(1)〜(3)のいずれかに記載
のアンテナ素子列及び反射板がターンテーブル上に配設
されている場合には、上記したアレイアンテナ装置
(1)〜(3)のいずれかの効果を得ることができると
ともに、前記反射板を静止衛星側に確実、簡単に対向さ
せることができ、移動体に搭載した場合における信号電
波の送受信効率をより一層高めることができる。Further, when the antenna element array and the reflecting plate according to any one of the above (1) to (3) are arranged on the turntable, the above array antenna devices (1) to (3) are provided. In addition to the above effect, the reflector can be reliably and easily opposed to the geostationary satellite side, and the transmission and reception efficiency of signal radio waves when mounted on a moving body can be further enhanced.
【図1】本発明に係るアレイアンテナ装置の実施例
(1)を模式的に示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment (1) of an array antenna device according to the present invention.
【図2】実施例(1)に係るアレイアンテナ装置の平面
アンテナ部分を拡大して模式的に示した斜視図である。FIG. 2 is an enlarged schematic perspective view of a planar antenna portion of the array antenna device according to the embodiment (1).
【図3】実施例(2)に係るアレイアンテナ装置の平面
アンテナ近傍を模式的に示した断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing the vicinity of a plane antenna of an array antenna device according to an embodiment (2).
【図4】実施例(3)に係るアレイアンテナ装置の反射
板を説明するために示した模式的断面図であり、(a)
は反射板における支持点と傾斜角との関係を示し、
(b)は(a)における反射板の傾斜角が比較的小程度
の場合の電波経路長差を示し、(c)は(a)における
反射板の傾斜角が中の場合の電波経路長差を示し、
(d)は(a)における反射板の傾斜角が大の場合の電
波経路長差を示している。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view shown for explaining a reflector of an array antenna device according to an embodiment (3), (a)
Indicates the relationship between the support point and the tilt angle on the reflector,
(B) shows the radio wave path length difference in the case where the reflector's inclination angle is relatively small in (a), and (c) shows the radio wave path length difference in the case where the reflector's inclination angle is medium in (a). Indicates
(D) shows the radio wave path length difference when the inclination angle of the reflector in (a) is large.
【図5】従来のアレイアンテナ装置を摸式的に示した斜
視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of a conventional array antenna device.
【図6】アンテナ素子上における放射電磁界の強度分布
と利得とを示した模式図であり、(a)はアンテナ素子
が1個の場合、(b)はアンテナ素子が3個の場合、
(c)はビームを静止衛星に向けて形成させ、この静止
衛星方向に対して信号電波を同相で送受信させた場合を
示している。6A and 6B are schematic diagrams showing intensity distribution and gain of a radiated electromagnetic field on an antenna element, where FIG. 6A is a case where there is one antenna element, FIG. 6B is a case where there are three antenna elements,
(C) shows a case where a beam is formed toward a geostationary satellite and signal radio waves are transmitted and received in the same phase with respect to the geostationary satellite direction.
【図7】従来の別のアレイアンテナ装置を概略的に示し
た斜視図であり、(a)は全体構造、(b)は下部構造
を示している。FIG. 7 is a perspective view schematically showing another conventional array antenna device, in which (a) shows the overall structure and (b) shows the lower structure.
10 アレイアンテナ装置 13 アンテナ素子 14a、14b、… アンテナ素子列 21 反射板 10 array antenna device 13 antenna elements 14a, 14b, ... Antenna element array 21 reflector
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年6月27日[Submission date] June 27, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0023】金属導体板11の所定箇所には開口部11
aが形成され、開口部11a近傍下面にはコンバータ1
7が接続されており、コンバータ17とロータリージョ
イント17aとはケーブル17bで接続され、コンバー
タ17はケーブル17b及びロータリージョイント17
a等を介して外部の送受信機(図示せず)側に接続され
ている。一方、パッチ型平面アンテナ16下面には略中
空円板形状のテーブル18aを挟んで略リング形状の大
形歯車18bが取り付けられ、大形歯車18bの内側に
は小形歯車18cが配設され、小形歯車18cにはモー
タ18dが接続されている。他方、大形歯車18bの周
囲には筐体19が配設され、筐体19外周部上面には複
数個のローラー18e、18fが配設され、ローラー1
8e、18fによりテーブル18aが一定中心で回動可
能に支持されている。さらにモータ18dには衛星Sに
対するパッチ型平面アンテナ16の相対水平角度を検出
する角度検出手段(図示せず)が接続されており、これ
らテーブル18a、大形歯車18b、小形歯車18c、
モータ18d、ローラー18e、18f等を含んでター
ンテーブル18が構成されている。そして前記角度検出
手段により検出された水平角度データに基づき、モータ
18dを所定量及び所定方向に回転させると、大形歯車
18b、小形歯車18c、テーブル18aを介してパッ
チ型平面アンテナ16の向きが調整されるようになって
いる。これらパッチ型平面アンテナ16、反射板21、
ターンテーブル18等を含んでアレイアンテナ装置10
が構成されている。An opening 11 is provided at a predetermined position of the metal conductor plate 11.
a is formed, and the converter 1 is formed on the lower surface near the opening 11a.
7 is connected to the converter 17 and the rotary joint.
The Into 17a is connected by a cable 17b, the converter 17 cable 17b and the rotary joint 17
It is connected to an external transceiver (not shown) side via a or the like. On the other hand, a substantially ring-shaped large gear 18b is attached to the lower surface of the patch type planar antenna 16 with a substantially hollow disk-shaped table 18a interposed therebetween, and a small gear 18c is arranged inside the large gear 18b. A motor 18d is connected to the gear 18c. On the other hand, a casing 19 is arranged around the large gear 18b, and a plurality of rollers 18e and 18f are arranged on the upper surface of the outer peripheral portion of the casing 19 so that the roller 1
The table 18a is rotatably supported by 8e and 18f at a fixed center. Further, an angle detecting means (not shown) for detecting a relative horizontal angle of the patch type planar antenna 16 with respect to the satellite S is connected to the motor 18d, and these table 18a, large gear 18b, small gear 18c,
The turntable 18 is configured to include a motor 18d, rollers 18e, 18f, and the like. When the motor 18d is rotated in a predetermined amount and in a predetermined direction based on the horizontal angle data detected by the angle detection means, the orientation of the patch type planar antenna 16 is changed via the large gear 18b, the small gear 18c and the table 18a. It is supposed to be adjusted. These patch type planar antenna 16, reflector 21,
Array antenna device 10 including a turntable 18 and the like
Is configured.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 FIG.
Claims (4)
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに所定の傾斜角を有する反射板が
配設されていることを特徴とするアレイアンテナ装置。1. A plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are provided, and a reflector having a predetermined inclination angle is provided for each predetermined element row of the antenna element rows. An array antenna device characterized in that
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板に
該反射板を回動させるための駆動装置が添設されている
ことを特徴とするアレイアンテナ装置。2. A plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, a reflecting plate is arranged for each predetermined element row of the antenna element rows, and the reflecting plate An array antenna device characterized in that a drive device for rotating the plate is additionally provided.
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板の
各支持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前記
反射板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設さ
れていることを特徴とするアレイアンテナ装置。3. A plurality of antenna element rows in which a plurality of antenna elements are arranged in a straight line are arranged, and a reflector is arranged for each predetermined element row of the antenna element rows, and each support of the reflector is provided. An array antenna device, wherein points are set to different predetermined heights, and a driving device for rotating the reflector is attached to the reflector.
に記載のアンテナ素子列及び反射板がターンテーブル上
に配設されていることを特徴とするアレイアンテナ装
置。4. An array antenna device, wherein the antenna element array and the reflection plate according to any one of claims 1 to 3 are arranged on a turntable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14454694A JPH0818332A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Array antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14454694A JPH0818332A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Array antenna device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0818332A true JPH0818332A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=15364817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14454694A Withdrawn JPH0818332A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Array antenna device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818332A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11225013A (en) * | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Denso Corp | Sector antenna device |
| JP2017011354A (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 日本電信電話株式会社 | Distributed array antenna device |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP14454694A patent/JPH0818332A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11225013A (en) * | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Denso Corp | Sector antenna device |
| JP2017011354A (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 日本電信電話株式会社 | Distributed array antenna device |
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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: 20010904 |