JPS5839401B2 - 円形アレイアンテナ - Google Patents
円形アレイアンテナInfo
- Publication number
- JPS5839401B2 JPS5839401B2 JP8332676A JP8332676A JPS5839401B2 JP S5839401 B2 JPS5839401 B2 JP S5839401B2 JP 8332676 A JP8332676 A JP 8332676A JP 8332676 A JP8332676 A JP 8332676A JP S5839401 B2 JPS5839401 B2 JP S5839401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- circularly polarized
- circular array
- array antenna
- antennas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数個の円偏波アンテナを円周上に配列して
成る円形アレイアンテナに関するものである。
成る円形アレイアンテナに関するものである。
従来のこの種アレイアンテナにおいては、上記円偏波ア
ンテナの基準励振方向を上記各円偏波アンテナにおいて
すべて同一としていた。
ンテナの基準励振方向を上記各円偏波アンテナにおいて
すべて同一としていた。
ここで、この従来の円形アレイアンテナを第１図を用い
て説明する。
て説明する。
第１図において１２個のターンスタイルアンテナ（Ｔｕ
ｒｎｓｔｉｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）１が円周２の上に等
間隔に、すなわち３０°の間隔で配列され、円形アレイ
アンテナ３を構成している。
ｒｎｓｔｉｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）１が円周２の上に等
間隔に、すなわち３０°の間隔で配列され、円形アレイ
アンテナ３を構成している。
各ターンスタイルアンテナ１は９００の位相差をもつ２
個のダイポールアンテナ４，５から成る。
個のダイポールアンテナ４，５から成る。
ここで一方のダイポールアンテナ、たとえばダイポール
アンテナ４の方向を各ターンスタイルアンテナ１の基準
励振方向とすれば、第１図に示すように基準励振方向は
すべてＸ軸方向に一致している。
アンテナ４の方向を各ターンスタイルアンテナ１の基準
励振方向とすれば、第１図に示すように基準励振方向は
すべてＸ軸方向に一致している。
従来の円形アレイアンテナ３は以上のように構成されて
いるために、まず、上記各ターンスタイルアンテナ１が
給電のアンバランスなどによって楕円偏波、すなわち、
円偏波の軸比（ａｘｉａｌｒａｔｉｏ ）が悪い場合に
は円形アレイアンテナ３全体としての円偏波の軸比の悪
さはそのまま保存される。
いるために、まず、上記各ターンスタイルアンテナ１が
給電のアンバランスなどによって楕円偏波、すなわち、
円偏波の軸比（ａｘｉａｌｒａｔｉｏ ）が悪い場合に
は円形アレイアンテナ３全体としての円偏波の軸比の悪
さはそのまま保存される。
これは円形アレイアンテナ３の軸方向（第１図で紙面に
垂直なＺ軸方向）で見た場合に明らかであるが、一方各
ターンスタイルアンテナ１が純円偏波としてもこれ以外
の斜めの方向で見た場合には楕円偏波となるが、この場
合観測方向をＺ軸方向からの角度を一定にして、円周方
向に回すとすれば明らかに９０°の周期で軸比が変動す
る。
垂直なＺ軸方向）で見た場合に明らかであるが、一方各
ターンスタイルアンテナ１が純円偏波としてもこれ以外
の斜めの方向で見た場合には楕円偏波となるが、この場
合観測方向をＺ軸方向からの角度を一定にして、円周方
向に回すとすれば明らかに９０°の周期で軸比が変動す
る。
これは、この円形アレイアンテナ３を同心円状に多段様
重ね、かつ電子的にビーム走査するいわゆるフェイズド
アレイアンテナ（Ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙａｎｔｅｎ
ｎａ）に応用した場合に円周方向のビーム走査時の軸比
の変動を生む結果にもなる。
重ね、かつ電子的にビーム走査するいわゆるフェイズド
アレイアンテナ（Ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙａｎｔｅｎ
ｎａ）に応用した場合に円周方向のビーム走査時の軸比
の変動を生む結果にもなる。
以上のように従来の円形アレイアンテナ３では一般に軸
比の劣下および変動が大きいという欠点を有していた。
比の劣下および変動が大きいという欠点を有していた。
この発明は、これら従来の欠点を除くために各円偏波ア
ンテナとしてのターンスタイルアンテナの基準励振方向
を空間的に順に回転させて設置し、かつ、この空間的回
転角に相当する位相量を各ターンスタイルアンテナへの
給電位相で補償するようにしたもので、この結果、偏波
特性の優れた円形アレイアンテナを提供する。
ンテナとしてのターンスタイルアンテナの基準励振方向
を空間的に順に回転させて設置し、かつ、この空間的回
転角に相当する位相量を各ターンスタイルアンテナへの
給電位相で補償するようにしたもので、この結果、偏波
特性の優れた円形アレイアンテナを提供する。
以下、この発明をその実施例を示す図によって説明する
。
。
第２図において、１２個のターンスタイルアンテナ１ａ
ｊ１ｂｊｌＣｊ・・・は同じく３００の角度間隔で円周
２に沿って配列され、円形アレイアンテナ６を構成して
いる。
ｊ１ｂｊｌＣｊ・・・は同じく３００の角度間隔で円周
２に沿って配列され、円形アレイアンテナ６を構成して
いる。
上記各ターンスタイルアンテナを構成する２個の直交す
るダイポールアンテナ４，５においてダイポールアンテ
ナ５はダイポールアンテナ４に対して９０°位相が遅れ
ており、したがって、電波の伝搬方向をＺ軸方向（第２
図で紙面の手前側垂直方向）とするとき、各ターンスタ
イルアンテナは右旋、すなわち第２図で反時計方向の円
偏波を放射する。
るダイポールアンテナ４，５においてダイポールアンテ
ナ５はダイポールアンテナ４に対して９０°位相が遅れ
ており、したがって、電波の伝搬方向をＺ軸方向（第２
図で紙面の手前側垂直方向）とするとき、各ターンスタ
イルアンテナは右旋、すなわち第２図で反時計方向の円
偏波を放射する。
上記各ターンスタイルアンテナの基準励振方向、すなわ
ちダイポールアンテナ４は第２図に示すように空間的に
順に反時計方向に３０°ずつ回転しており、かつ、各タ
ーンスタイルアンテナにはこの空間的回転角に相当する
位相量、すなわち、０°、−３００゜−６００・・・が
それぞれ給電位相として与えられている。
ちダイポールアンテナ４は第２図に示すように空間的に
順に反時計方向に３０°ずつ回転しており、かつ、各タ
ーンスタイルアンテナにはこの空間的回転角に相当する
位相量、すなわち、０°、−３００゜−６００・・・が
それぞれ給電位相として与えられている。
この発明は、以上のように構成されているために給電の
アンバランスなどにより各ターンスタイルアンテナｌａ
、ｉｂ、ｉｃ、・・・が楕円偏波である場合にも、右旋
円偏波成分に対しては偏波面の空間的回転を給電位相で
補償しているために何の影響も受けないが、不要な左旋
円偏波成分に対しては明らかに等価的に偏波回転角が６
００ずつずれたものが全周にわたって合成されるために
相殺され、結局、全体として所望の右旋円偏波のみが発
生し、各円偏波アンテナｉａ、ｉｂ、ｌｃ、・・・の有
する軸比の悪さが改善される。
アンバランスなどにより各ターンスタイルアンテナｌａ
、ｉｂ、ｉｃ、・・・が楕円偏波である場合にも、右旋
円偏波成分に対しては偏波面の空間的回転を給電位相で
補償しているために何の影響も受けないが、不要な左旋
円偏波成分に対しては明らかに等価的に偏波回転角が６
００ずつずれたものが全周にわたって合成されるために
相殺され、結局、全体として所望の右旋円偏波のみが発
生し、各円偏波アンテナｉａ、ｉｂ、ｌｃ、・・・の有
する軸比の悪さが改善される。
また、Ｚ軸方向以外の方向で観測した場合には一般に楕
円偏波になることは否めないが、しかし、この場合でも
観測方向をＺ軸方向からの角度を一定にして円周方向に
まわしても軸比が変動することがないため、フェイズド
アレイアンテナなどに応用した場合にも円周方向のビー
ム走査に対して一定の偏波特性を実現することができる
。
円偏波になることは否めないが、しかし、この場合でも
観測方向をＺ軸方向からの角度を一定にして円周方向に
まわしても軸比が変動することがないため、フェイズド
アレイアンテナなどに応用した場合にも円周方向のビー
ム走査に対して一定の偏波特性を実現することができる
。
第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、第２図に
示したターンスタイルアンテナｌａ。
示したターンスタイルアンテナｌａ。
１ｂ、１ｃ、・・・のかわりに、ヘリカルアンテナ７ａ
ｔ７ｂｔ７Ｃｊ・・・を用い、円形アレイアンテナ８を
構成したものである。
ｔ７ｂｔ７Ｃｊ・・・を用い、円形アレイアンテナ８を
構成したものである。
ヘリカルアンテナ７ａにおいてその基準励振方向をたと
えばＸ軸方向とすれば、上記各ヘリカルアンテナの基準
励振方向は第３図に示すように順に反時計方向に３０゜
ずつ回転しており、かつ、この回転角に相当する位相量
が給電位相として与えられている。
えばＸ軸方向とすれば、上記各ヘリカルアンテナの基準
励振方向は第３図に示すように順に反時計方向に３０゜
ずつ回転しており、かつ、この回転角に相当する位相量
が給電位相として与えられている。
Ｍ４図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、円
偏波アンテナとして円形開口アンテナ９ａ、９ｂ、９ｃ
、・・・を用い、円形アレイアンテナ１０を構成したも
のである。
偏波アンテナとして円形開口アンテナ９ａ、９ｂ、９ｃ
、・・・を用い、円形アレイアンテナ１０を構成したも
のである。
上記各円形開口アンテナは円形導波管１１に誘電体板１
２が装入された構造のもので円偏波を発生する。
２が装入された構造のもので円偏波を発生する。
円形開口アンテナの基準励振方向をたとえば第４図の紙
面内の誘電体板１２の方向とすれば、上記各円形開口ア
ンテナの基準励振方向は明らかに反時計方向に順に３０
０ずつ回転して配置されている。
面内の誘電体板１２の方向とすれば、上記各円形開口ア
ンテナの基準励振方向は明らかに反時計方向に順に３０
０ずつ回転して配置されている。
なお、以上は右旋偏波の場合について説明したが、この
発明はこれに限らず左旋偏波の場合にも同様に実施でき
る。
発明はこれに限らず左旋偏波の場合にも同様に実施でき
る。
また送信に限らず受信に本発明を用いても構わない。
さらに円偏波アンテナとしては実施例のものに限らず、
スパイラルアンテナ、円偏波ホーンアンテナ、十字スロ
ットアンテナなどすべての円偏波アンテナを用いて同様
に実施できる。
スパイラルアンテナ、円偏波ホーンアンテナ、十字スロ
ットアンテナなどすべての円偏波アンテナを用いて同様
に実施できる。
また、配列する円偏波アンテナの数は１２個に限定され
ることなく、任意でよい。
ることなく、任意でよい。
さらに、この発明による円形アレイアンテナを平面上あ
るいは曲面上に同心円状に多段積重ねて構成して実施す
ることもできる。
るいは曲面上に同心円状に多段積重ねて構成して実施す
ることもできる。
以上のように、この発明では円周上に配列した各円偏波
アンテナの基準励振方向を順に回転させて設置し、かつ
、この空間的回転角を給電位相で補償することにより、
偏波特性の優れた円形アレイアンテナを提供するため、
これを通信用アンテナあるいはレーダ用アンテナなどに
応用した場合にその効果は著しく太きい。
アンテナの基準励振方向を順に回転させて設置し、かつ
、この空間的回転角を給電位相で補償することにより、
偏波特性の優れた円形アレイアンテナを提供するため、
これを通信用アンテナあるいはレーダ用アンテナなどに
応用した場合にその効果は著しく太きい。
第１図は従来の円形アレイアンテナの概略構成図、第２
図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はこ
の発明の他の一実施例を示す概略構成図、第４図はこの
発明のさらに他の一実施例を示す概略構成図である。 図中、１，１ａ。１ ｂ ＋ １ ｃ ＋・・・はター
ンスタイルアンチ去３は円形アレイアンテナ、４，５は
それぞれダイポールアンテナ、７ａ ｙ ７ｔ） ＋
７Ｃ＋・・・はへりヵルアンテナ％ ９ａ＋９ｂｔ９ｃ
ｔ・・・は円形開口アンテナ、１１は円形導波管、１２
は誘電体板である。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。
図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はこ
の発明の他の一実施例を示す概略構成図、第４図はこの
発明のさらに他の一実施例を示す概略構成図である。 図中、１，１ａ。１ ｂ ＋ １ ｃ ＋・・・はター
ンスタイルアンチ去３は円形アレイアンテナ、４，５は
それぞれダイポールアンテナ、７ａ ｙ ７ｔ） ＋
７Ｃ＋・・・はへりヵルアンテナ％ ９ａ＋９ｂｔ９ｃ
ｔ・・・は円形開口アンテナ、１１は円形導波管、１２
は誘電体板である。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。
Claims (1)
- １ 複数個の円偏波アンテナを円周に沿って配列して成
る円形アレイアンテナにおいて、上記各円偏波アンテナ
の基準励振方向を順に回転させ、かつ、上記各円偏波ア
ンテナをその空間的回転角に対応した給電位相で励振す
ることによって、不要な逆流円偏波の発生を抑圧したこ
とを特徴とする円形アレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332676A JPS5839401B2 (ja) | 1976-07-13 | 1976-07-13 | 円形アレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332676A JPS5839401B2 (ja) | 1976-07-13 | 1976-07-13 | 円形アレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS538546A JPS538546A (en) | 1978-01-26 |
| JPS5839401B2 true JPS5839401B2 (ja) | 1983-08-30 |
Family
ID=13799293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8332676A Expired JPS5839401B2 (ja) | 1976-07-13 | 1976-07-13 | 円形アレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839401B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523482A (en) * | 1978-08-08 | 1980-02-19 | Nec Corp | Azimuth detection unit |
| JPS56160104A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Toshiba Corp | Circular polarized wave type array antenna |
| JPS5859607A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-08 | Toshiba Corp | マイクロストリツプアンテナ |
| JPS59178002A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Radio Res Lab | 円偏波アンテナ |
| JPH06169219A (ja) * | 1991-05-27 | 1994-06-14 | Yuseisho Tsushin Sogo Kenkyusho | 多点給電円偏波アンテナ |
| GB2410130A (en) * | 2004-01-19 | 2005-07-20 | Roke Manor Research | Planar phased array radio antenna for orbital angular momentum (OAM) vortex modes |
| JP2015207799A (ja) | 2014-04-17 | 2015-11-19 | ソニー株式会社 | 無線通信装置並びに無線通信システム |
-
1976
- 1976-07-13 JP JP8332676A patent/JPS5839401B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS538546A (en) | 1978-01-26 |
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