JPS62165406A - Plane array antenna consisting of 16 element cross slots - Google Patents
Plane array antenna consisting of 16 element cross slotsInfo
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- JPS62165406A JPS62165406A JP702086A JP702086A JPS62165406A JP S62165406 A JPS62165406 A JP S62165406A JP 702086 A JP702086 A JP 702086A JP 702086 A JP702086 A JP 702086A JP S62165406 A JPS62165406 A JP S62165406A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(従来技術とその問題点)
クロススロットアンテナは円偏波アンテナとして用いら
れるとともに、その背面に空胴共振器を付加した空胴付
クロススロットアンテナは航空機や自動車等の埋込み型
アンテナとして広く用いられている。[Detailed description of the invention] (Prior art and its problems) A cross-slot antenna is used as a circularly polarized antenna, and a cross-slot antenna with a cavity in which a cavity resonator is added to the back side is used in aircraft, automobiles, etc. Widely used as an embedded antenna.
このような空胴付クロススロットアンテナは、スロット
アンテナの空胴共振器に対する配置方向により、2種類
に大別される。第1図(alはスロットアンテナのスロ
ットが空胴共振器の対角線方向に配置された構成(以下
、X型クロススロットアンテナと呼ぶ)であり、第1図
(blはスロットアンテナのスロットが空胴共振器の側
面に平行に配置された構成(以下、十型クロススロット
アンテナと呼ぶ)を示している。同図において、1はX
型クロススロットアンテナ、2は十型クロススロットア
ンテナ、3は空胴共振器である。Such cavity-equipped cross-slot antennas are roughly divided into two types depending on the arrangement direction of the slot antenna with respect to the cavity resonator. Figure 1 (al) shows a configuration in which the slots of the slot antenna are arranged in the diagonal direction of the cavity resonator (hereinafter referred to as an X-type cross slot antenna); This figure shows a configuration in which the antenna is arranged parallel to the side surface of the resonator (hereinafter referred to as a ten-shaped cross slot antenna).
2 is a ten-shaped cross slot antenna, and 3 is a cavity resonator.
ここで、これらのクロススロットアンテナを素子アンテ
ナとする16素子平面アレイアンテナのアンテナ配列は
第2図に示すような4×4の正方形配列が一般的である
。図において、(alはX型クロススロットアンテナ1
を用いた構成、(hlは十型クロススロットアンテナ2
を用いた構成である。Here, the antenna arrangement of a 16-element planar array antenna using these cross slot antennas as element antennas is generally a 4×4 square arrangement as shown in FIG. In the figure, (al is the X-type cross slot antenna 1
(hl is a ten-shaped cross slot antenna 2
This is a configuration using
第2図に示すアレイアンテナを用いて電子ビーム走査を
行う場合、主ビーム方向とは異なる方向に発生する大き
なビームいわゆるグレーティングローブが問題となり、
それを抑えるためには、素子間隔を使用周波数における
半波長程度以下に設定する必要がある。この場合、物理
的に配列できる範囲内で同一のスロット長のスロットア
ンテナを素子アンテナとすると、X型クロススロットア
ンテナの方が十型クロススロットアンテナよりもアンテ
ナを密に配列でき、より広い範囲でビーム走査を行える
という利点がある。そこで、以下X型クロススロットア
ンテナを用いたアレイアンテナについて述べることとす
る。When performing electron beam scanning using the array antenna shown in Fig. 2, a large beam generated in a direction different from the main beam direction, so-called grating lobes, becomes a problem.
In order to suppress this, it is necessary to set the element spacing to about half a wavelength or less at the frequency used. In this case, if slot antennas with the same slot length are used as element antennas within the range that can be physically arranged, the X-shaped cross slot antenna can be arranged more densely than the ten-shaped cross slot antenna, and can be arranged over a wider range. It has the advantage of being able to perform beam scanning. Therefore, an array antenna using an X-shaped cross slot antenna will be described below.
第3図は第2図(alに示した座標系において、X型ク
ロススロットアンテナ1を用いたアレイアンテナの放射
特性例を示している。なお、素子間隔lは0.55波長
を仮定し、第3図(a)はθ−45″、φ=0″の方向
、第3回出)はθ−45°1φ=45’の方向にビーム
が走査されている場合における、φ−〇°及びφ=45
°而内の各々の特性例である。FIG. 3 shows an example of the radiation characteristics of an array antenna using the X-shaped cross slot antenna 1 in the coordinate system shown in FIG. Figure 3(a) shows the direction of θ-45'', φ=0'', and the third example shows the direction of φ-〇° and φ=0'' when the beam is scanned in the direction of θ-45°1φ=45'. φ=45
Here are examples of the characteristics of each of these.
同図から明らかなように、(alに示すφ−0″面内で
はサイドローブレベルの低い良好な特性が得られるが、
(blに示すφ=45”面内において、θ−−75°方
向にかなりレベルの高いグレーティングローブが発生し
ている。これは第2図の平面アレイ構成において、φ=
Oa面内では、等価的に素子間隔がl/f2の7素子直
線アレイアンテナ、φ=45°面内では、素子間隔がl
の4素子直線アレイアンテナとみなすことができ、後者
は前者に比べて素子間隔が広く、素子数も少ないことに
起因するものであり、X型クロススロットアンテナ1を
用いた正方形配列の欠点である。As is clear from the figure, good characteristics with low sidelobe levels can be obtained in the φ-0'' plane shown in (al);
(In the φ=45” plane shown in bl, a fairly high-level grating lobe is generated in the θ−-75° direction. This is due to the fact that in the planar array configuration shown in FIG.
In the Oa plane, the 7-element linear array antenna has an equivalent element spacing of l/f2, and in the φ=45° plane, the element spacing is l
The latter is due to the fact that the element spacing is wider and the number of elements is smaller than the former, which is a drawback of the square array using the X-shaped cross slot antenna 1. .
(発明の目的)
本発明は、上記欠点を改良して放射特性の偏りを軽減し
た16素子クロススロツト千面アレイアンテナを実現す
るものである。(Object of the Invention) The present invention is to improve the above-mentioned drawbacks and realize a 16-element cross-slot thousand-sided array antenna that reduces the bias in radiation characteristics.
(発明の構成と作用)
以下、図面により本発明の詳細な説明する。第4図はX
型クロススロットアンテナ1を用いた本発明による16
素子アレイアンテナの構成例を示している。図において
、各X型クロススロットアンテナ1の中央は図のxy座
標面でそれぞれ(1/a、O)、 (−g/ff、O
)、 (0,l/a> 。(Structure and operation of the invention) Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. Figure 4 is X
16 according to the invention using type cross slot antenna 1
An example of the configuration of an element array antenna is shown. In the figure, the center of each X-shaped cross slot antenna 1 is (1/a, O), (-g/ff, O
), (0,l/a>.
(0,−1/JK)、 (v’Nx、J/ff)、
(dz。(0, -1/JK), (v'Nx, J/ff),
(dz.
−1!/M)、 (−ME、l/a)、、 (−J
’i(1,−A/ff) 、 (E/J’i、 Ji
g> 、 (−1!/i、 2/f1>、 <1
/Jf、−RE>、 (−1/6.−di(5f/2
/f、5β/2ff)、 (51/2i、−5β/2
ff) 、 (−51/2a、 511/28)及び(
−5A/2&、−!M!/2りにある。ここで、βは、
空胴共振器の大きさ以上の任意の値である。-1! /M), (-ME, l/a), (-J
'i(1,-A/ff), (E/J'i, Ji
g>, (-1!/i, 2/f1>, <1
/Jf, -RE>, (-1/6.-di(5f/2
/f, 5β/2ff), (51/2i, -5β/2
ff), (-51/2a, 511/28) and (
-5A/2&,-! M! It's on /2ri. Here, β is
It is any value greater than or equal to the size of the cavity resonator.
第5図は第4図に示したアレイアンテナのθ方向の放射
特性例をφ=θ″及び456面内について示したもので
あり、(al及び(blはそれぞれビームがθ=45°
、φ=09及びθ=45’、 φ=45’方向に走査
されている場合の例である。第5図(al (blと第
3図(al (blを比較して明らかなように、本発明
のアレイアンテナでは、正方形配列に比べてφ=0゜面
内の特性の劣化は少な(、φ=45°面内において、グ
レーティングローブの発生しているθ=−906方向で
約3dBの改善が得られる。これは、本発明のアレイ配
列において、φ−〇°面内では等価的に素子間隔がβ/
Eの5素子直線アレイアンテナとみなすことができ、β
=0.55波長程度ではグレーティングローブは発生し
ないためであり、一方、φ=45°面内では、依然とし
て素子間隔は主として!であるが、素子数が等価的に7
素子となるため、グレーティングローブは鋭く、かつ、
素子間隔も不均一であるので、θ−45°の走査角にお
いても、θ=−90”方向の放射レベルが低下すること
に起因する。なお、本発明のアレイ構成において、φ=
00面内のサイドローブレベルは正方形配列のそれに比
べて高くなるが、素子間隔や励振位相のわずかな調整に
より、本発明のプレイ配列においてもサイドローブレベ
ルは容易に下げることができるものである。FIG. 5 shows an example of the radiation characteristics of the array antenna shown in FIG. 4 in the θ direction for φ=θ'' and within the 456 plane.
, φ=09 and θ=45', which is an example of scanning in the φ=45' direction. As is clear from comparing Figure 5 (al (bl) and Figure 3 (al (bl), in the array antenna of the present invention, there is less deterioration of the characteristics in the φ = 0° plane than in the square array (, In the φ=45° plane, an improvement of about 3 dB can be obtained in the θ=−906 direction where the grating lobe is generated. The interval is β/
It can be considered as a 5-element linear array antenna of E, and β
This is because grating lobes do not occur at about =0.55 wavelength, while on the other hand, within the φ=45° plane, the element spacing is still the main factor! However, the number of elements is equivalently 7
The grating lobes are sharp and
Since the element spacing is also non-uniform, the radiation level in the θ=-90" direction decreases even at a scan angle of θ-45°. Note that in the array configuration of the present invention, when φ=
Although the sidelobe level in the 00 plane is higher than that in the square arrangement, the sidelobe level can be easily lowered even in the play arrangement of the present invention by slight adjustment of the element spacing and excitation phase.
第6図と第7図は本発明に用いる各スロットアンテナの
給電の1例を示すものであり、12は合成器、13は給
電線、14はスロットアンテナ、15は906ハイブリ
ツド回路、16は誘電体基板である。A。6 and 7 show an example of power feeding for each slot antenna used in the present invention, 12 is a combiner, 13 is a feed line, 14 is a slot antenna, 15 is a 906 hybrid circuit, and 16 is a dielectric It is the body substrate. A.
Bが給電点であり、A、Bはスロットの中央0から等し
い距離にある。給電点A、Bを同相、同振幅でwJ振す
るように構成されている。B is the feeding point, and A and B are at equal distances from the center 0 of the slot. The power supply points A and B are configured to oscillate wJ in the same phase and with the same amplitude.
(発明の効果)
以上述べたように、本発明はX型クロススロットアンテ
ナ1を素子アンテナとする16素子平面アレイアンテナ
において、正方形配列では放射特性に偏りがあるという
欠点を改善するものであり、広角ビーム走査を行う場合
に良好な特性を得るアレイアンテナを実現できる。(Effects of the Invention) As described above, the present invention improves the disadvantage that the radiation characteristics are biased in a square arrangement in a 16-element planar array antenna using the X-shaped cross slot antenna 1 as an element antenna. It is possible to realize an array antenna that obtains good characteristics when performing wide-angle beam scanning.
第1図(a) (blはクロススロットアンテナの構成
例を示す斜視図、第2図(a) (blは16素子正方
形配列アレイアンテナの構成例を示す斜視図、第3図(
al (blは正方形配列アレイアンテナの放射特性別
図、第4図は本発明による16素子アレイアンテナの構
成例を示す斜視図、第5図(al (blは本発明によ
るアレイアンテナの放射特性別図、第6図(a)(b)
は本発明に用いるスロットアンテナの給電の1例を示す
斜視図である。
I・・・X型クロススロットアンテナ、2・・・十型ク
ロススロットアンテナ、3・・・空胴共振器、12・・
・合成器、13・・・給電線、14・・・スロットアン
テナ、15・・・90″ハイブリッド回路、16・・・
誘電体基板。Figure 1 (a) (bl is a perspective view showing an example of the configuration of a cross slot antenna, Figure 2 (a) (bl is a perspective view showing an example of the configuration of a 16-element square array antenna, Figure 3 (
al (bl is a diagram showing the radiation characteristics of the square array antenna, FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of the 16-element array antenna according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the radiation characteristics of the array antenna according to the present invention. Figure 6(a)(b)
FIG. 2 is a perspective view showing an example of power feeding of a slot antenna used in the present invention. I...X type cross slot antenna, 2...Ten type cross slot antenna, 3...Cavity resonator, 12...
・Synthesizer, 13... Feed line, 14... Slot antenna, 15... 90'' hybrid circuit, 16...
dielectric substrate.
Claims (1)
に配置されているクロススロットアンテナを平面内に複
数配置したクロススロット平面アレイアンテナにおいて
、空胴共振器の底辺の長さ以上の任意のlに対しxy座
標平面内で、クロススロットアンテナの中央の座標がそ
れぞれ(l/√2、0)、(−l/√2、0)、(0、
l/√2)、(0、−l/√2)、(√2l、l/√2
)、(√2l、−l/√2)、(−√2l、l/√2)
、(−√2l、−l/√2)、(l/√2、√2l)、
(−l/√2、2√2l)、(l/√2、−√2l)、
(−l/√2、−√2l)、(5l/2√2、5l/2
√2)、(5l/2√2、−5l/2√2)、(−5l
/2√2、5l/2√2)及び(−5l/2√2、−5
l/2√2)になるように構成されていることを特徴と
する16素子クロススロット平面アレイアンテナ。In a cross-slot planar array antenna in which a plurality of cross-slot antennas are arranged in a plane in which the slots of the slot antennas are arranged in the diagonal direction of the cavity resonator, for any l that is longer than the length of the base of the cavity resonator, In the xy coordinate plane, the coordinates of the center of the cross-slot antenna are (l/√2, 0), (-l/√2, 0), (0,
l/√2), (0, -l/√2), (√2l, l/√2
), (√2l, -l/√2), (-√2l, l/√2)
, (-√2l, -l/√2), (l/√2, √2l),
(-l/√2, 2√2l), (l/√2, -√2l),
(-l/√2, -√2l), (5l/2√2, 5l/2
√2), (5l/2√2, -5l/2√2), (-5l
/2√2, 5l/2√2) and (-5l/2√2, -5
1/2√2) A 16-element cross-slot planar array antenna.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP702086A JPS62165406A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Plane array antenna consisting of 16 element cross slots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP702086A JPS62165406A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Plane array antenna consisting of 16 element cross slots |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165406A true JPS62165406A (en) | 1987-07-22 |
| JPH0577203B2 JPH0577203B2 (en) | 1993-10-26 |
Family
ID=11654354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP702086A Granted JPS62165406A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Plane array antenna consisting of 16 element cross slots |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62165406A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012100205A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | Transmission antenna |
| JP2016139850A (en) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 日本放送協会 | ANTENNA DEVICE, RECEPTION DEVICE, AND REFLECTOR ANTENNA DEVICE |
| WO2023025177A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 维沃移动通信有限公司 | Wireless charging method and apparatus, and wireless charging device |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP702086A patent/JPS62165406A/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012100205A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | Transmission antenna |
| JP2016139850A (en) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 日本放送協会 | ANTENNA DEVICE, RECEPTION DEVICE, AND REFLECTOR ANTENNA DEVICE |
| WO2023025177A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 维沃移动通信有限公司 | Wireless charging method and apparatus, and wireless charging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577203B2 (en) | 1993-10-26 |
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