JPH11312909A - 導波管／マイクロストリップライン変換器およびそれを有するマイクロストリップアレイアンテナ - Google Patents
導波管／マイクロストリップライン変換器およびそれを有するマイクロストリップアレイアンテナInfo
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- JPH11312909A JPH11312909A JP11940498A JP11940498A JPH11312909A JP H11312909 A JPH11312909 A JP H11312909A JP 11940498 A JP11940498 A JP 11940498A JP 11940498 A JP11940498 A JP 11940498A JP H11312909 A JPH11312909 A JP H11312909A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上のアンテナ素子の取り除きを避けるよ
うに、実質的に導波管の径を大きくすることなく、しか
も、アンテナプローブからの給電を分配する機能も兼ね
備えたマイクロストリップライン変換器およびそれを有
するマイクロストリップアレイアンテナを提供する。 【解決手段】 導波管の開口部に対向してアンテナプロ
ーブを位置するようにマイクロストリップラインを設け
た基板を、前記導波管の開口部に対応するキャップとベ
ース部材との間に挟持する導波管／マイクロストリップ
ライン変換器において、前記アンテナプローブが、その
両端に前記マイクロストリップラインが接続された構成
で、前記基板に取り付けられており、この変換器を平面
アンテナ給電部に装備するマイクロストリップアレイア
ンテナにおいて、前記変換器を基板の中央部に配置し、
各マイクロストリップラインを経由して、基板上の各ア
ンテナ素子に、相互に逆位相で給電する。
うに、実質的に導波管の径を大きくすることなく、しか
も、アンテナプローブからの給電を分配する機能も兼ね
備えたマイクロストリップライン変換器およびそれを有
するマイクロストリップアレイアンテナを提供する。 【解決手段】 導波管の開口部に対向してアンテナプロ
ーブを位置するようにマイクロストリップラインを設け
た基板を、前記導波管の開口部に対応するキャップとベ
ース部材との間に挟持する導波管／マイクロストリップ
ライン変換器において、前記アンテナプローブが、その
両端に前記マイクロストリップラインが接続された構成
で、前記基板に取り付けられており、この変換器を平面
アンテナ給電部に装備するマイクロストリップアレイア
ンテナにおいて、前記変換器を基板の中央部に配置し、
各マイクロストリップラインを経由して、基板上の各ア
ンテナ素子に、相互に逆位相で給電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波管／マイクロ
ストリップライン変換器およびそれを有するマイクロス
トリップアレイアンテナに関し、特に、導波管インター
フェイスを持ったマイクロストリップアレイアンテナの
平面アンテナ給電部分に用いる、導波管／マイクロスト
リップライン変換器の改良に関するものである。
ストリップライン変換器およびそれを有するマイクロス
トリップアレイアンテナに関し、特に、導波管インター
フェイスを持ったマイクロストリップアレイアンテナの
平面アンテナ給電部分に用いる、導波管／マイクロスト
リップライン変換器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロストリップアレイアンテナにお
いて、マイクロストリップライン（給電線路）による損
失は、その特性上、無視できるものではなく、アンテナ
の効率に大きく影響する。通常、マイクロストリップラ
イン変換器は、マイクロストリップアレイアンテナの基
板の外側に配置するが、その場合、変換部分からマイク
ロストリップアレイアンテナの基板の中心部分までの給
電損失があり、利得が低下する。この損失を少なくする
ためには、アレイの中心部分で給電することが望まれ
る。
いて、マイクロストリップライン（給電線路）による損
失は、その特性上、無視できるものではなく、アンテナ
の効率に大きく影響する。通常、マイクロストリップラ
イン変換器は、マイクロストリップアレイアンテナの基
板の外側に配置するが、その場合、変換部分からマイク
ロストリップアレイアンテナの基板の中心部分までの給
電損失があり、利得が低下する。この損失を少なくする
ためには、アレイの中心部分で給電することが望まれ
る。
【０００３】そこで、アンテナ給電部を基板の中央部に
設けることにより、マイクロストリップラインの長さを
最小にすることが、例えば、特開平９−１７２３２３号
公報などに開示されているように、種々、提唱されてい
る。
設けることにより、マイクロストリップラインの長さを
最小にすることが、例えば、特開平９−１７２３２３号
公報などに開示されているように、種々、提唱されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、マイクロストリップライン変換器が大きいと、その
分、基板中央部のアンテナ素子を取り除かなければなら
ない。
は、マイクロストリップライン変換器が大きいと、その
分、基板中央部のアンテナ素子を取り除かなければなら
ない。
【０００５】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、基板上のアンテナ素子
の取り除きをできるだけ少なくするために、アンテナプ
ローブからの給電を分配する機能も兼ね備えたマイクロ
ストリップライン変換器およびそれを有するマイクロス
トリップアレイアンテナを提供するにある。
ので、その目的とするところは、基板上のアンテナ素子
の取り除きをできるだけ少なくするために、アンテナプ
ローブからの給電を分配する機能も兼ね備えたマイクロ
ストリップライン変換器およびそれを有するマイクロス
トリップアレイアンテナを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
導波管の開口部に対向してアンテナプローブを位置する
ようにマイクロストリップラインを設けた基板を、前記
導波管の開口部に対応するキャップとベース部材との間
に挟持する導波管／マイクロストリップライン変換器に
おいて、前記アンテナプローブは、その両端に前記マイ
クロストリップラインが接続された構成で、前記基板に
取り付けられていることを特徴とする。
導波管の開口部に対向してアンテナプローブを位置する
ようにマイクロストリップラインを設けた基板を、前記
導波管の開口部に対応するキャップとベース部材との間
に挟持する導波管／マイクロストリップライン変換器に
おいて、前記アンテナプローブは、その両端に前記マイ
クロストリップラインが接続された構成で、前記基板に
取り付けられていることを特徴とする。
【０００７】また、この変換器を用いたマイクロストリ
ップアレイアンテナにおいて、その導波管／マイクロス
トリップアレイ変換器が基板の中央部に配置され、各マ
イクロストリップラインを経由して、基板上の各アンテ
ナ素子に、相互に逆位相で給電することを特徴とするも
のであり、更には、各マイクロストリップラインを経由
して、基板上の各アンテナ素子に給電される前記変換器
の出力が、上記マイクロストリップラインについて、相
互に逆位相であると共に、それぞれについてのアンテナ
素子への給電方向が反対であることを特徴とする。
ップアレイアンテナにおいて、その導波管／マイクロス
トリップアレイ変換器が基板の中央部に配置され、各マ
イクロストリップラインを経由して、基板上の各アンテ
ナ素子に、相互に逆位相で給電することを特徴とするも
のであり、更には、各マイクロストリップラインを経由
して、基板上の各アンテナ素子に給電される前記変換器
の出力が、上記マイクロストリップラインについて、相
互に逆位相であると共に、それぞれについてのアンテナ
素子への給電方向が反対であることを特徴とする。
【０００８】従って、１つのアンテナプローブから複数
の比較的短いマイクロストリップラインを介して、各ア
ンテナ素子へ給電できるという分配機能を発揮できる。
このため、高いアンテナ効率を維持し、しかも、アンテ
ナ素子の集積化を阻害しない。
の比較的短いマイクロストリップラインを介して、各ア
ンテナ素子へ給電できるという分配機能を発揮できる。
このため、高いアンテナ効率を維持し、しかも、アンテ
ナ素子の集積化を阻害しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態を、図１および図２を参照して、
具体的に説明する。ここでは管軸がベース板１に垂直な
導波管２の上部に、プリント基板３上にエッチングされ
たマイクロストリップライン５およびその先端にあるア
ンテナプローブ４が位置される配置の構成で、導波管２
の開口部にアンテナプローブ４を向けて配置されたプリ
ント基板３を、導波管２の開口部に対応するキャップ６
とベース部材１との間に挟持している。また、この実施
の形態では、キャップ６のキャビティ７は、これに対向
する垂直な導波管２の開口に対応しており、その深さ
が、導波管２のλ／４波長延長したものに相当するもの
である。
明の第１の実施の形態を、図１および図２を参照して、
具体的に説明する。ここでは管軸がベース板１に垂直な
導波管２の上部に、プリント基板３上にエッチングされ
たマイクロストリップライン５およびその先端にあるア
ンテナプローブ４が位置される配置の構成で、導波管２
の開口部にアンテナプローブ４を向けて配置されたプリ
ント基板３を、導波管２の開口部に対応するキャップ６
とベース部材１との間に挟持している。また、この実施
の形態では、キャップ６のキャビティ７は、これに対向
する垂直な導波管２の開口に対応しており、その深さ
が、導波管２のλ／４波長延長したものに相当するもの
である。
【００１０】このような導波管／マイクロストリップラ
イン変換器において、本発明では、マイクロストリップ
ライン５が、それぞれ、符号５ａ、５ｂで示すように、
アンテナプローブ４の両端に接続された構成になってい
る。このため、これらマイクロストリップライン５ａ、
５ｂを経由して、マイクロストリップアレイアンテナの
各マイクロ素子９ａ、９ｂ（それぞれ、複数素子の群で
示される）に給電される出力は、各マイクロ素子につい
て、相互に逆位相となる。なお、本発明の実施の形態に
おいて、符号８ａ、８ｂは、プリント基板３に平行なポ
ートの部分を示している。
イン変換器において、本発明では、マイクロストリップ
ライン５が、それぞれ、符号５ａ、５ｂで示すように、
アンテナプローブ４の両端に接続された構成になってい
る。このため、これらマイクロストリップライン５ａ、
５ｂを経由して、マイクロストリップアレイアンテナの
各マイクロ素子９ａ、９ｂ（それぞれ、複数素子の群で
示される）に給電される出力は、各マイクロ素子につい
て、相互に逆位相となる。なお、本発明の実施の形態に
おいて、符号８ａ、８ｂは、プリント基板３に平行なポ
ートの部分を示している。
【００１１】しかして、導波管２からアンテナプローブ
４を経由してマイクロストリップライン５ａ、５ｂに入
力された信号は、それぞれ、等振幅で逆位相の信号とし
て、基板Ｂ上の給電ラインを介して各アンテナ素子９
ａ、９ｂに出力される。
４を経由してマイクロストリップライン５ａ、５ｂに入
力された信号は、それぞれ、等振幅で逆位相の信号とし
て、基板Ｂ上の給電ラインを介して各アンテナ素子９
ａ、９ｂに出力される。
【００１２】図２には、このような構成の導波管／マイ
クロストリップライン変換器Ａを、マイクロストリップ
アレイアンテナの基板Ｂの中央部に装備した状態が平面
的に示されている。
クロストリップライン変換器Ａを、マイクロストリップ
アレイアンテナの基板Ｂの中央部に装備した状態が平面
的に示されている。
【００１３】従って、導波管／マイクロストリップライ
ン変換器と分配器を一体化することにより、前記変換器
と分配構造に費やすスペースを減らすことができる。通
常、変換器はアレーの外側に配置するが、その場合、変
換部分からアレーの中心部までの給電損失があり、利得
が低下する。この損失を少なくするため、図２のように
アレーの中心部分で給電することが臨まれるが、その際
に、変換器に割かれるスペースが小さければ、アレーの
素子数をあまり減らさずに済み、これにより、アンテナ
放射パターンの劣化を軽減させることができる。
ン変換器と分配器を一体化することにより、前記変換器
と分配構造に費やすスペースを減らすことができる。通
常、変換器はアレーの外側に配置するが、その場合、変
換部分からアレーの中心部までの給電損失があり、利得
が低下する。この損失を少なくするため、図２のように
アレーの中心部分で給電することが臨まれるが、その際
に、変換器に割かれるスペースが小さければ、アレーの
素子数をあまり減らさずに済み、これにより、アンテナ
放射パターンの劣化を軽減させることができる。
【００１４】図２のアレーアンテナは、変換器に対して
アンテナの方向が左右で逆になっているが、これは変換
器の２つの出力ポートの位相が反転するのを、アンテナ
の向きを逆にする、即ち、物理的に位相を反転させるこ
とにより、相殺している。これにより、変換器に対して
完全に対称な回路が実現でき、良好な放射パターンが得
られ、かつＣＡＤ設計の省力化が図れる。反転した位相
を電気的にλｇ／２、ずらして調整すると、周波数によ
って放射パターンに影響がある。
アンテナの方向が左右で逆になっているが、これは変換
器の２つの出力ポートの位相が反転するのを、アンテナ
の向きを逆にする、即ち、物理的に位相を反転させるこ
とにより、相殺している。これにより、変換器に対して
完全に対称な回路が実現でき、良好な放射パターンが得
られ、かつＣＡＤ設計の省力化が図れる。反転した位相
を電気的にλｇ／２、ずらして調整すると、周波数によ
って放射パターンに影響がある。
【００１５】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。先述の説明では、本発
明の変換器をアレーアンテナの中央部に設けたが、これ
以外に適用するものとして次のような場合がある。導波
管から分配された２本のマイクロストリップラインの位
相は逆位相であるが、このことと、図３のようにアンテ
ナ素子への給電方向を反対にすることを組み合わせるこ
とにより、ポートによる位相の反転を相殺することがで
きる。
の実施の形態について説明する。先述の説明では、本発
明の変換器をアレーアンテナの中央部に設けたが、これ
以外に適用するものとして次のような場合がある。導波
管から分配された２本のマイクロストリップラインの位
相は逆位相であるが、このことと、図３のようにアンテ
ナ素子への給電方向を反対にすることを組み合わせるこ
とにより、ポートによる位相の反転を相殺することがで
きる。
【００１６】なお、本発明のような分配構造を持たない
通常の変換器（符号Ａ’で示す）を用いた場合、図４の
ようにアンテナへの給電方向を全素子同じ（ルートａと
ルートｂとの線路長は同じ）にすると、あるいは、図５
のようにアンテナへの給電方向を左右で対称にして、線
路長で位相を反転する（ルートａとルートｂとの線路長
は、前者が後者に比べてλｇ／２だけ長い）ことによる
方法が考えられるが、何れにせよ、レイアウトがし難
く、あるいは、周波数特性を持つという欠点がある。
通常の変換器（符号Ａ’で示す）を用いた場合、図４の
ようにアンテナへの給電方向を全素子同じ（ルートａと
ルートｂとの線路長は同じ）にすると、あるいは、図５
のようにアンテナへの給電方向を左右で対称にして、線
路長で位相を反転する（ルートａとルートｂとの線路長
は、前者が後者に比べてλｇ／２だけ長い）ことによる
方法が考えられるが、何れにせよ、レイアウトがし難
く、あるいは、周波数特性を持つという欠点がある。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、導
波管の開口部に対向してアンテナプローブを位置するよ
うにマイクロストリップラインを設けた基板を、前記導
波管の開口部に対応するキャップとベース部材との間に
挟持する導波管／マイクロストリップライン変換器にお
いて、前記アンテナプローブは、その両端に前記マイク
ロストリップラインが接続された構成で、前記基板に取
り付けられている。
波管の開口部に対向してアンテナプローブを位置するよ
うにマイクロストリップラインを設けた基板を、前記導
波管の開口部に対応するキャップとベース部材との間に
挟持する導波管／マイクロストリップライン変換器にお
いて、前記アンテナプローブは、その両端に前記マイク
ロストリップラインが接続された構成で、前記基板に取
り付けられている。
【００１８】また、この変換器を用いたマイクロストリ
ップアレイアンテナにおいて、その導波管／マイクロス
トリップアレイ変換器が基板の中央部に配置され、各マ
イクロストリップラインを経由して、基板上の各アンテ
ナ素子に、相互に逆位相で給電することにより、更に
は、各マイクロストリップラインを経由して、基板上の
各アンテナ素子に給電される前記変換器の出力が、上記
マイクロストリップラインについて、相互に逆位相であ
ると共に、それぞれについてのアンテナ素子への給電方
向が反対である変換器と分配器を一体化することによ
り、マイクロストリップアレイアンテナの基板上での前
記変換器の取付スペースとアンテナ素子への分配構造に
費やすスペースを減らすことができ、アンテナ放射パタ
ーンの劣化を軽減できる。このため、高いアンテナ効率
を維持し、しかも、アンテナ素子の集積化を阻害しな
い。
ップアレイアンテナにおいて、その導波管／マイクロス
トリップアレイ変換器が基板の中央部に配置され、各マ
イクロストリップラインを経由して、基板上の各アンテ
ナ素子に、相互に逆位相で給電することにより、更に
は、各マイクロストリップラインを経由して、基板上の
各アンテナ素子に給電される前記変換器の出力が、上記
マイクロストリップラインについて、相互に逆位相であ
ると共に、それぞれについてのアンテナ素子への給電方
向が反対である変換器と分配器を一体化することによ
り、マイクロストリップアレイアンテナの基板上での前
記変換器の取付スペースとアンテナ素子への分配構造に
費やすスペースを減らすことができ、アンテナ放射パタ
ーンの劣化を軽減できる。このため、高いアンテナ効率
を維持し、しかも、アンテナ素子の集積化を阻害しな
い。
【図１】本発明の実施の形態を（ａ）〜（ｃ）で、それ
ぞれ、示すキャップの底面図、変換器全体の縦断側面図
および縦断端面図である。
ぞれ、示すキャップの底面図、変換器全体の縦断側面図
および縦断端面図である。
【図２】本発明に係わる変換器をマイクロストリップア
レイアンテナに適用した事例を示す模式的な概略平面図
である。
レイアンテナに適用した事例を示す模式的な概略平面図
である。
【図３】同じく変形例の模式平面図である。
【図４】本発明との比較のための、従来例を示す模式平
面図である。
面図である。
【図５】同じく、従来例を示す模式平面図である。
１ ベース部材 ２ 導波管 ３ プリント基板 ４ アンテナプローブ ５（５ａ、５ｂ） マイクロストリップライン ６ キャップ ７ キャビティ ８ａ、８ｂ ポート ９ａ、９ｂ アンテナ素子 Ａ 導波管／マイクロストリップライン変換器 Ｂ マイクロストリップアレイアンテナの基板 ａ、ｂ 給電ライン
Claims (3)
- 【請求項１】 導波管の開口部に対向してアンテナプロ
ーブを位置するようにマイクロストリップラインを設け
た基板を、前記導波管の開口部に対応するキャップとベ
ース部材との間に挟持する導波管／マイクロストリップ
ライン変換器において、前記アンテナプローブは、その
両端に前記マイクロストリップラインが接続された構成
で、前記基板に取り付けられていることを特徴とする導
波管／マイクロストリップライン変換器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の、前記導波管／マイク
ロストリップライン変換器を平面アンテナ給電部に装備
するマイクロストリップアレイアンテナであって、前記
変換器は基板の中央部に配置され、各マイクロストリッ
プラインを経由して、基板上の各アンテナ素子に、相互
に逆位相で給電することを特徴とするマイクロストリッ
プアレイアンテナ。 - 【請求項３】 各マイクロストリップラインを経由し
て、基板上の各アンテナ素子に給電される前記変換器の
出力が、上記マイクロストリップラインについて、相互
に逆位相であると共に、それぞれについてのアンテナ素
子への給電方向が反対であることを特徴とする請求項２
に記載のマイクロストリップアレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11940498A JP3308895B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 導波管／マイクロストリップライン変換器を有するマイクロストリップアレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11940498A JP3308895B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 導波管／マイクロストリップライン変換器を有するマイクロストリップアレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312909A true JPH11312909A (ja) | 1999-11-09 |
| JP3308895B2 JP3308895B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=14760652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11940498A Expired - Fee Related JP3308895B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 導波管／マイクロストリップライン変換器を有するマイクロストリップアレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308895B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7095384B2 (en) | 2004-05-24 | 2006-08-22 | Furuno Electric Company Limited | Array antenna |
| JP2011229107A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | トリプレート線路層間接続器及び平面アレーアンテナ |
| WO2014203682A1 (ja) | 2013-06-18 | 2014-12-24 | 日本無線株式会社 | ２ポートトリプレート線路－導波管変換器 |
| JP2015046798A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 新日本無線株式会社 | 円偏波パッチアレーアンテナ装置 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP11940498A patent/JP3308895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7095384B2 (en) | 2004-05-24 | 2006-08-22 | Furuno Electric Company Limited | Array antenna |
| JP2011229107A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | トリプレート線路層間接続器及び平面アレーアンテナ |
| WO2014203682A1 (ja) | 2013-06-18 | 2014-12-24 | 日本無線株式会社 | ２ポートトリプレート線路－導波管変換器 |
| US10003117B2 (en) | 2013-06-18 | 2018-06-19 | Japan Radio Co., Ltd. | Two-port triplate-line/waveguide converter having two probes with tips extending in different directions |
| JP2015046798A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 新日本無線株式会社 | 円偏波パッチアレーアンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3308895B2 (ja) | 2002-07-29 |
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