JP4629641B2 - Array antenna device - Google Patents
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Description
この発明は、平面アンテナをアンテナ素子とするアレーアンテナ装置であって、主に通信、レーダ等に使用するマイクロ波送受信用のアレーアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to an array antenna apparatus using a planar antenna as an antenna element, and relates to an array antenna apparatus for microwave transmission / reception mainly used for communication, radar and the like.
図8は、例としてパッチアンテナ(平面アンテナ)をアンテナ素子とする従来のアレーアンテナ装置の構成を示す平面図である。図8において、従来のアレーアンテナ装置は、励振アンテナ素子(網掛)1と、励振アンテナ素子1に隣接した励振アンテナ素子2とが設けられている。また、励振アンテナ素子1に影響を与える周囲の複数(8個)の励振アンテナ素子2からの電力3が図示されている。なお、アンテナ素子1、2中の黒点は、給電点を表す。
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a conventional array antenna apparatus using a patch antenna (planar antenna) as an antenna element as an example. In FIG. 8, the conventional array antenna apparatus is provided with an excitation antenna element (shaded) 1 and an
一般に、アレーアンテナ装置において、隣接するアンテナ素子2から放射される電力3の影響を受ける相互結合量の増加は、励振アンテナ素子1のアクティブインピーダンスの劣化と、励振アンテナ素子1の後段の増幅器等の機器に負荷を与える。このため、アレーアンテナ装置の所望の電気特性を得る為に、相互結合量の低減は、アレーアンテナ装置の課題となる。
In general, in an array antenna apparatus, an increase in the mutual coupling amount affected by the power 3 radiated from the
図9は、別の従来のアレーアンテナ装置の構成を示す図である(例えば、非特許文献1参照)。図9において、(a)は斜視図、(b)は概略断面をそれぞれ示し、(a)と(b)はスケールが異なる。別の従来のアレーアンテナ装置は、励振アンテナ素子4と、4列のEBG(Electromagnetic Band−Gap)5と、誘電体基板6と、地板6aとが設けられている。図9に示すように、相互結合を低減する技術の例として、EBG5を配列し、高インピーダンス面を形成している。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of another conventional array antenna apparatus (see, for example, Non-Patent Document 1). 9A is a perspective view, FIG. 9B is a schematic cross section, and FIGS. 9A and 9B are different in scale. Another conventional array antenna device includes an excitation antenna element 4, four rows of EBGs (Electromagnetic Band-Gap) 5, a
次に、相互結合の低減の動作を説明する。図10は、EBG容量性成分とEBG誘導性成分から成るEBGの等価回路を示す図である。図10において、等価回路は、EBGパッチ部分をEBG容量性成分7として等価回路化したものと、EBGスルーホール部分をEBG誘導性成分8として等価回路化したものとを並列接続している。
Next, the operation of reducing mutual coupling will be described. FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of an EBG composed of an EBG capacitive component and an EBG inductive component. In FIG. 10, the equivalent circuit has an EBG patch portion converted into an equivalent circuit as an EBG capacitive component 7 and an EBG through hole portion converted into an equivalent circuit as an EBG
ここで、図10に示す等価回路のインピーダンスZは、次の式(1)のように表される。 Here, the impedance Z of the equivalent circuit shown in FIG. 10 is expressed by the following equation (1).
Z=jωL/(1−ω2LC) 式(1) Z = jωL / (1-ω 2 LC) Formula (1)
式(1)から、ω2=1/√LCを満足する周波数frのとき、インピーダンスZ=∞(無限大)となり、EBG5部において高インピーダンス面を形成する。 From equation (1), at the frequency f r that satisfies ω 2 = 1 / √LC, the impedance Z = ∞ (infinity), and to form a high impedance surface at EBG5 parts.
図11は、図9に示すEBGの動作を説明するための図である。図11において、地板6aに垂直な電界成分9aと、EBG5を伝搬し、減衰した電界成分9bとが図示されている。EBG5は、前述の周波数frにおいて、高インピーダンス面を形成する。このとき、例えば、電界成分9aがEBG5を通過するとき、EBG5は周波数frにおいてのみ電界を減衰させ、電界成分9bとなる効果を得る。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the EBG shown in FIG. In FIG. 11, an
上述したような別の従来のアレーアンテナ装置では、前述のEBGを、アンテナ素子間に配置し、アンテナ素子間の相互結合量の低減を目的にすると、アンテナ素子間にEBGを複数列配置する必要がある。しかしながら、アレーアンテナ装置の覆域を確保するために、アンテナ素子間隔を狭める必要があるという問題点があった。さらに、製造の容易さを考え、アンテナ素子とEBGを同一の誘電体基板に構成しようとする場合、アンテナ素子間に対し、EBGの寸法が大きくなり、アンテナ素子間にEBGを配列できないという問題点があった。 In another conventional array antenna apparatus as described above, in order to reduce the amount of mutual coupling between the antenna elements, it is necessary to arrange the EBGs in a plurality of rows between the antenna elements. There is. However, there is a problem in that it is necessary to narrow the antenna element interval in order to ensure the coverage of the array antenna device. Furthermore, in consideration of ease of manufacturing, when an antenna element and an EBG are to be configured on the same dielectric substrate, the size of the EBG becomes larger between the antenna elements, and the EBG cannot be arranged between the antenna elements. was there.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、より簡易な誘電体基板構成で製造性及びコスト低減を図ることができるとともに、広角でのビーム走査時における相互結合量を低下することができるアレーアンテナ装置を得るものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to reduce manufacturability and cost with a simpler dielectric substrate configuration, and at the time of beam scanning at a wide angle. An array antenna apparatus capable of reducing the amount of mutual coupling is obtained.
この発明に係るアレーアンテナ装置は、平面アンテナをアンテナ素子とするアレーアンテナ装置であって、第1のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子に隣接した第2のアンテナ素子と、前記第1及び第2のアンテナ素子が上部に装荷され、第1の比誘電率を持つ第1の誘電体基板と、前記第1の誘電体基板の下部に装荷され、前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に、前記第1及び第2のアンテナ素子間で表面電流が伝搬しない間隔のスリットを設けた第1の地板と、前記第1の地板の下部に装荷され、第2の比誘電率を持つ第2の誘電体基板と、前記第2の誘電体基板の下部に装荷された第2の地板と、前記第2の誘電体基板の内部で前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に装荷され、前記第1及び第2の地板を電気的に接続し、前記第1及び第2のアンテナ素子間を伝搬する表面電流の波長に対して狭い間隔で、前記スリットに対応する部分の両側に前記スリットと平行にそれぞれ1列に複数配置されたスルーホールとを設けたものである。 An array antenna apparatus according to the present invention is an array antenna apparatus having a planar antenna as an antenna element, the first antenna element, a second antenna element adjacent to the first antenna element, the first and A second antenna element is loaded on the top, a first dielectric substrate having a first dielectric constant, and a lower portion of the first dielectric substrate are loaded, and the first and second antenna elements are A first ground plane provided with slits at intervals between which the surface current does not propagate between the first and second antenna elements, and a lower part of the first ground plane, and a second relative dielectric constant. A second dielectric substrate having a second dielectric substrate, a second ground plane loaded below the second dielectric substrate, and the first and second antenna elements facing each other inside the second dielectric substrate. The first and second ground plates are loaded on the parts to be A plurality of electrical connections that are narrowly spaced with respect to the wavelength of the surface current propagating between the first and second antenna elements and arranged in a row parallel to the slits on both sides of the portion corresponding to the slits Through-holes are provided.
この発明に係るアレーアンテナ装置は、より簡易な誘電体基板構成で製造性及びコスト低減を図ることができるとともに、広角でのビーム走査時における相互結合量を低下することができるという効果を奏する。 The array antenna device according to the present invention has an effect that it is possible to reduce manufacturability and cost with a simpler dielectric substrate configuration and to reduce the mutual coupling amount at the time of beam scanning at a wide angle.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナ装置について図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナ装置の構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
An array antenna apparatus according to
図1において、(a)は平面、(b)は(a)におけるA−A’線の断面をそれぞれ示す。この実施の形態1に係るアレーアンテナ装置は、アレーアンテナ装置を構成する励振アンテナ素子(平面アンテナ)(金属板)10aと、励振アンテナ素子10aに隣接した励振アンテナ素子(平面アンテナ)(金属板)10bと、第1の比誘電率を持つ誘電体基板(材料)11と、第2の比誘電率を持つ誘電体基板(材料)12と、スリットS1が設けられた地板(金属板)13と、地板(金属板)14と、地板13及び地板14と導通し、遮断したい表面電流の波長に対して十分狭い間隔で1列に複数配置したスルーホール15とが設けられている。なお、平面図の励振アンテナ素子10a、10b中の黒点は、給電点を表し、断面図の励振アンテナ素子10a、10bの裏面に接続された電源から給電される。
1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. The array antenna apparatus according to the first embodiment includes an excitation antenna element (planar antenna) (metal plate) 10a constituting the array antenna apparatus, and an excitation antenna element (planar antenna) (metal plate) adjacent to the
本実施の形態1は、平面アンテナをアンテナ素子とするアレーアンテナ装置のアンテナ素子10a、10bの下層に、誘電体基板(第1の誘電体基板)11と、遮断したい表面電流の波長に対して伝搬しない間隔のスリットS1を設けたアンテナ素子10a、10bの地板(第1の地板)13と、地板(第2の地板)14と、地板13、14と導通を持つスルーホール15を装荷した誘電体基板(第2の誘電体基板)12を配置し、アンテナ素子間を伝搬する表面電流を遮断し、相互結合量を低減させるものである。
In the first embodiment, a dielectric substrate (first dielectric substrate) 11 is disposed below the
つぎに、この実施の形態1に係るアレーアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図2は、この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナ装置の励振アンテナ素子が励振する際の放射の様子を示す断面図である。
Next, the operation of the array antenna apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of radiation when the excitation antenna element of the array antenna apparatus according to
まず、励振アンテナ素子10aが励振する際の放射の様子を示す図2は、図1(b)と同様である。図2において、空間への放射16と、隣接したアンテナ素子10bへの空間結合17と、励振アンテナ素子10aから発生し、地板13に垂直な電界(表面波)18と、この電界18に直交し、励振アンテナ素子10a側の地板13→励振アンテナ素子10a側のスルーホール15→地板14→励振アンテナ素子10b側のスルーホール15→励振アンテナ素子10b側の地板13という経路を流れる表面電流(破線の矢印)19とが図示されている。この中で、本実施の形態1による相互結合量の低減で効果を得られるのは表面電流19であるため、ここでは表面電流19に着目し説明する。
First, FIG. 2 showing the state of radiation when the
図2において、表面電流19は、電界(表面波)18に直交し、地板13を励振アンテナ素子10bに向かって伝搬する。また、地板13は、表面電流19が伝搬しない程度の間隔のスリットS1が設けられているとき、スリットS1は開放状態(インピーダンスが無限大(∞))に見える。
In FIG. 2, the
ここで、図2の表面電流(破線の矢印)19が辿る誘電体基板11及び誘電体基板12の波長短縮を考慮した伝搬経路長が表面電流19の位相量をN・λ/2(Nは奇数、λは伝搬する表面電流19の波長)ずらす距離であった場合、表面電流19は、図2で破線の矢印で示すような経路で伝搬する。この結果、表面電流19の位相が反転し、励振アンテナ素子10bに伝搬しなくなり、アンテナ素子間の結合量が低下する効果を有する。
Here, the propagation path length considering the wavelength shortening of the
また、誘電体基板12、地板13、14、スルーホール15を基板で構成することにより、アレー状態において、誘電体基板12、地板13、14、スルーホール15部分の交換のみで特性を変更でき、構造の簡素化及び製造コストを低減できる効果を有する。
In addition, by configuring the
また、誘電体基板12の比誘電率及び厚み、スルーホール15の配置及び配列数を変化させることにより、所望の周波数に対して相互結合量を低減できる効果を有する。
Further, by changing the relative permittivity and thickness of the
なお、本実施の形態1における地板13、14の形状(スリットS1の長さ、厚み等)、誘電体基板11、12の形状(誘電体の分断の有無、比誘電率等)、スルーホール15の形状(長さ、太さ、材質等)は、図1及び図2の形状に限定されない。
It should be noted that the shape of the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係るアレーアンテナ装置について図3から図5までを参照しながら説明する。図3は、この発明の実施の形態2に係るアレーアンテナ装置の構成を示す図である。
An array antenna apparatus according to
図3において、(a)は平面、(b)は(a)におけるB−B’線の断面をそれぞれ示す。この実施の形態2に係るアレーアンテナ装置は、アレーアンテナ装置を構成する励振アンテナ素子(平面アンテナ)(金属板)10aと、励振アンテナ素子10aに隣接した励振アンテナ素子(平面アンテナ)(金属板)10bと、第1の比誘電率を持つ誘電体基板(材料)(第1の誘電体基板)11と、第2の比誘電率を持つ誘電体基板(材料)(第2の誘電体基板)12と、スリット(第1のスリット)S1が設けられた地板(金属板)(第1の地板)13と、スリット(第2のスリット)S2が設けられた地板(金属板)(第2の地板)14と、地板13及び地板14と導通し、遮断したい表面電流の波長に対して十分狭い間隔で1列に複数配置したスルーホール(第1のスルーホール)15と、第3の比誘電率を持つ誘電体基板(材料)(第3の誘電体基板)20と、地板(金属板)(第3の地板)21と、地板14及び地板21と導通し、遮断したい表面電流の波長に対して十分狭い間隔で1列に複数配置したスルーホール(第2のスルーホール)22とが設けられている。なお、平面図の励振アンテナ素子10a、10b中の黒点は、給電点を表し、断面図の励振アンテナ素子10a、10bの裏面に接続された電源から給電される。
3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. The array antenna apparatus according to the second embodiment includes an excitation antenna element (planar antenna) (metal plate) 10a constituting the array antenna apparatus, and an excitation antenna element (planar antenna) (metal plate) adjacent to the
つぎに、この実施の形態2に係るアレーアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図4は、この発明の実施の形態2に係るアレーアンテナ装置の励振アンテナ素子が励振する際の放射の様子を示す断面図である。また、図5は、図4のC部(中央部)を拡大した断面図である。
Next, the operation of the array antenna apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of radiation when the excitation antenna element of the array antenna apparatus according to
まず、励振アンテナ素子10aが励振する際に放射する様子を図4及び図5に示す。図4及び図5において、電界18に直交し、励振アンテナ素子10a側の地板13→励振アンテナ素子10a側のスルーホール15→励振アンテナ素子10a側の地板14→スリットS2→励振アンテナ素子10b側の地板14→励振アンテナ素子10b側のスルーホール15→励振アンテナ素子10b側の地板13という経路を流れる表面電流(破線の矢印)23が図示されている。
First, FIG. 4 and FIG. 5 show how the
また、電界18を直交し、励振アンテナ素子10a側の地板13→励振アンテナ素子10a側のスルーホール15→励振アンテナ素子10a側の地板14→励振アンテナ素子10a側のスルーホール22→地板21→励振アンテナ素子10b側のスルーホール22→励振アンテナ素子10b側の地板14→励振アンテナ素子10b側のスルーホール15→励振アンテナ素子10b側の地板13という経路を流れ、上記の表面電流23よりも波長の短い表面電流(白線の矢印)24が図示されている。
Further, the
上記の実施の形態1と同様に、表面電流23は、励振アンテナ素子10aから放射される電界18に直交し、励振アンテナ素子10bに向かって伝搬する。また、地板13は表面電流23が伝搬できない程度の間隔のスリットS1が設けられている。そして、地板14にも、表面電流23の波長より十分狭い間隔のスリットS2(<S1)が設けられている。このとき、スリットS2は開放状態(インピーダンスが無限大(∞))に見える。
Similar to the first embodiment, the surface current 23 is orthogonal to the
ここで、図5の表面電流(破線の矢印)23が辿る誘電体基板11及び誘電体基板12の波長短縮を考慮した伝搬経路長が表面電流23の位相量をN・λ/2(Nは奇数、λは伝搬する表面電流23の波長)ずらす距離であった場合、表面電流23は、図5で破線の矢印で示すような経路で伝搬する。
Here, the propagation path length considering the wavelength shortening of the
また、上述したように、地板14の下層に第3の比誘電率を持つ誘電体基板20と、地板21と、地板14及び地板21と導通し、遮断したい表面電流の波長に対して十分狭い間隔で1列に複数配置したスルーホール22を装荷する。
Further, as described above, the
ここで、表面電流(白線の矢印)24は、上述したように、地板14までは表面電流23と同じ経路を伝搬するが、地板14に設けられたスリットS2も開放状態に見える。このとき、表面電流24が辿る誘電体基板11、誘電体基板12及び誘電体基板20の波長短縮を考慮した伝搬経路長が表面電流24の位相量をN・λ/2(Nは奇数、λは伝搬する表面電流24の波長)ずらす距離であった場合、表面電流24は、図5で白線の矢印で示すような経路で伝搬する。この結果、表面電流23及び表面電流24の位相が反転し、励振アンテナ素子10bに伝搬しなくなり、複数の周波数において素子間結合量が低下する効果を有する。
Here, as described above, the surface current (white line arrow) 24 propagates to the
また、誘電体基板12、20、地板13、14、21、スルーホール15、22を基板で構成することにより、アレー状態において、誘電体基板12、20、地板13、14、21、スルーホール15、22部分の交換のみで特性を変更でき、構造の簡素化及び製造コストを低減できる効果を有する。
Further, the
また、誘電体基板12、20の比誘電率及び厚み、スルーホール15、20の配置及び配列数を変化させることにより、複数の所望の周波数に対して相互結合量を低減できる効果を有する。
Further, by changing the relative permittivity and thickness of the
なお、本実施の形態2における地板13、14、21の形状(スリットS1、S2の長さ、厚み等)、誘電体基板11、12、20の形状(誘電体の分断の有無、比誘電率等)、スルーホール15、22の形状(長さ、太さ、材質等)は、図3、図4及び図5の形状に限定されない。
In addition, the shape of the ground planes 13, 14, and 21 (the length and thickness of the slits S1 and S2) in the second embodiment, the shape of the
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係るアレーアンテナ装置について図6を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態3に係るアレーアンテナ装置の構成を示す平面図である。
Embodiment 3 FIG.
An array antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the array antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図6において、この実施の形態3に係るアレーアンテナ装置は、上記の実施の形態1と同様のスリットS1とスルーホール15を、励振アンテナ素子10a及び励振アンテナ素子10bの周囲を囲むように配置し、スリットS1とスルーホール15で囲まれた励振アンテナ素子を2次元配列したものである。その結果、励振アンテナ素子10a及び励振アンテナ素子10bだけでなく、各励振アンテナ素子の周囲の素子間結合を低減できる効果を有する。なお、その他の構成は上記の実施の形態1と同様である。また、平面図の励振アンテナ素子10a、10b中の黒点は、給電点を表し、励振アンテナ素子10a、10bの裏面に接続された電源(図示せず)から給電される。
In FIG. 6, the array antenna device according to the third embodiment is arranged with slits S1 and through
また、誘電体基板12、地板13、14、スルーホール15を基板で構成することにより、アレー状態において、誘電体基板12、地板13、14、スルーホール15部分の交換のみで特性を変更でき、構造の簡素化及び製造コストを低減できる効果を有する。
In addition, by configuring the
また、誘電体基板12の比誘電率及び厚み、スルーホール15の配置及び配列数を変化させることにより、所望の周波数に対して相互結合量を低減できる効果を有する。
Further, by changing the relative permittivity and thickness of the
なお、本実施の形態3における地板13、14の形状(スリットS1の長さ、厚み等)、誘電体基板11、12の形状(誘電体の分断の有無、比誘電率等)、スルーホール15の形状(長さ、太さ、材質等)は、図1、図2及び図6の形状に限定されない。
It should be noted that the shape of the ground planes 13 and 14 (the length and thickness of the slit S1), the shape of the
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係るアレーアンテナ装置について図7を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態4に係るアレーアンテナ装置の構成を示す平面図である。
Embodiment 4 FIG.
An array antenna apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a plan view showing a configuration of an array antenna apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
図7において、この実施の形態4に係るアレーアンテナ装置は、上記の実施の形態2と同様のスリットS1とスルーホール15に加え、スリットS2とスルーホール22を、励振アンテナ素子10a及び励振アンテナ素子10bの周囲を囲むように配置し、スリットS1、S2とスルーホール15、22で囲まれた励振アンテナ素子を2次元配列したものである。その結果、励振アンテナ素子10a及び励振アンテナ素子10bだけでなく、各励振アンテナ素子の周囲の素子間結合を低減できる効果を有する。なお、その他の構成は上記の実施の形態2と同様である。また、平面図の励振アンテナ素子10a、10b中の黒点は、給電点を表し、励振アンテナ素子10a、10bの裏面に接続された電源(図示せず)から給電される。
In FIG. 7, the array antenna device according to the fourth embodiment includes a slit S2 and a through
また、誘電体基板12、20、地板13、14、21、スルーホール15、22を基板で構成することにより、アレー状態において、誘電体基板12、20、地板13、14、21、スルーホール15、22部分の交換のみで特性を変更でき、構造の簡素化及び製造コストを低減できる効果を有する。
Further, the
また、誘電体基板12、20の比誘電率及び厚み、スルーホール15、20の配置及び配列数を変化させることにより、所望の周波数ならびに周波数帯域に対して相互結合量を低減できる効果を有する。
Further, by changing the relative dielectric constant and thickness of the
なお、本実施の形態4における地板13、14、21の形状(スリットS1、S2の長さ、厚み等)、誘電体基板11、12、20の形状(誘電体の分断の有無、比誘電率等)、スルーホール15、22の形状(長さ、太さ、材質等)は、図3、図4、図5及び図7の形状に限定されない。
In addition, the shape of
10a 励振アンテナ素子、10b 励振アンテナ素子、11 誘電体基板、12 誘電体基板、13 地板、14 地板、15 スルーホール、20 誘電体基板、21 地板、22 スルーホール、S1 スリット、S2 スリット。 10a excitation antenna element, 10b excitation antenna element, 11 dielectric substrate, 12 dielectric substrate, 13 ground plane, 14 ground plane, 15 through hole, 20 dielectric substrate, 21 ground plane, 22 through hole, S1 slit, S2 slit.
Claims (4)
第1のアンテナ素子と、
前記第1のアンテナ素子に隣接した第2のアンテナ素子と、
前記第1及び第2のアンテナ素子が上部に装荷され、第1の比誘電率を持つ第1の誘電体基板と、
前記第1の誘電体基板の下部に装荷され、前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に、前記第1及び第2のアンテナ素子間で表面電流が伝搬しない間隔のスリットを設けた第1の地板と、
前記第1の地板の下部に装荷され、第2の比誘電率を持つ第2の誘電体基板と、
前記第2の誘電体基板の下部に装荷された第2の地板と、
前記第2の誘電体基板の内部で前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に装荷され、前記第1及び第2の地板を電気的に接続し、前記第1及び第2のアンテナ素子間を伝搬する表面電流の波長に対して狭い間隔で、前記スリットに対応する部分の両側に前記スリットと平行にそれぞれ1列に複数配置されたスルーホールと
を備えたことを特徴とするアレーアンテナ装置。 An array antenna device having a planar antenna as an antenna element,
A first antenna element;
A second antenna element adjacent to the first antenna element;
A first dielectric substrate having the first and second antenna elements loaded thereon and having a first relative dielectric constant;
A slit that is loaded at the lower portion of the first dielectric substrate and has an interval between which the surface current does not propagate between the first and second antenna elements is provided in a portion where the first and second antenna elements face each other. A first ground plane;
A second dielectric substrate loaded at a lower portion of the first ground plane and having a second relative dielectric constant;
A second ground plane loaded under the second dielectric substrate;
The first and second antenna elements are loaded inside the second dielectric substrate so that the first and second antenna elements are opposed to each other, electrically connecting the first and second ground planes, and the first and second antennas. An array comprising a plurality of through-holes arranged in a row in parallel with the slits on both sides of the portion corresponding to the slits at a narrow interval with respect to the wavelength of the surface current propagating between the elements. Antenna device.
第1のアンテナ素子と、
前記第1のアンテナ素子に隣接した第2のアンテナ素子と、
前記第1及び第2のアンテナ素子が上部に装荷され、第1の比誘電率を持つ第1の誘電体基板と、
前記第1の誘電体基板の下部に装荷され、前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に、前記第1及び第2のアンテナ素子間で表面電流が伝搬しない間隔の第1のスリットを設けた第1の地板と、
前記第1の地板の下部に装荷され、第2の比誘電率を持つ第2の誘電体基板と、
前記第2の誘電体基板の下部に装荷され、前記第1のスリットの下部に平行して、前記第1のスリットよりも狭い間隔の第2のスリットを設けた第2の地板と、
前記第2の誘電体基板の内部で前記第1及び第2のアンテナ素子が対向する部分に装荷され、前記第1及び第2の地板を電気的に接続し、前記第1及び第2のアンテナ素子間を伝搬する表面電流の波長に対して狭い間隔で、前記第1のスリットに対応する部分の両側に前記第1のスリットと平行にそれぞれ1列に複数配置された第1のスルーホールと、
前記第2の地板の下部に装荷され、第3の比誘電率を持つ第3の誘電体基板と、
前記第3の誘電体基板の下部に装荷された第3の地板と、
前記第3の誘電体基板の内部で2列の前記第1のスルーホールの下部かつ内側に装荷され、前記第2及び第3の地板を電気的に接続し、前記第1及び第2のアンテナ素子間を伝搬する表面電流の波長に対して狭い間隔で、前記第2のスリットに対応する部分の両側に前記第2のスリットと平行にそれぞれ1列に複数配置された第2のスルーホールと
を備えたことを特徴とするアレーアンテナ装置。 An array antenna device having a planar antenna as an antenna element,
A first antenna element;
A second antenna element adjacent to the first antenna element;
A first dielectric substrate having the first and second antenna elements loaded thereon and having a first relative dielectric constant;
A first slit loaded in a lower portion of the first dielectric substrate and having an interval at which a surface current does not propagate between the first and second antenna elements, at a portion where the first and second antenna elements face each other. A first ground plane provided with
A second dielectric substrate loaded at a lower portion of the first ground plane and having a second relative dielectric constant;
A second ground plane loaded in a lower portion of the second dielectric substrate, provided with second slits in parallel with the lower portion of the first slit and having a smaller interval than the first slit;
The first and second antenna elements are loaded inside the second dielectric substrate so that the first and second antenna elements are opposed to each other, electrically connecting the first and second ground planes, and the first and second antennas. A plurality of first through-holes arranged in a row in parallel with the first slit on both sides of the portion corresponding to the first slit at a narrow interval with respect to the wavelength of the surface current propagating between the elements. ,
A third dielectric substrate loaded at a lower portion of the second ground plane and having a third dielectric constant;
A third ground plane loaded under the third dielectric substrate;
The first and second antennas are loaded inside and below the first through-holes in two rows inside the third dielectric substrate, electrically connecting the second and third ground planes. A plurality of second through-holes arranged in a row in parallel with the second slit on both sides of the portion corresponding to the second slit at a narrow interval with respect to the wavelength of the surface current propagating between the elements. An array antenna apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ装置。 The array antenna device according to claim 1, wherein the antenna elements surrounded by the slits and the through holes are two-dimensionally arranged.
ことを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ装置。 The array antenna apparatus according to claim 2, wherein the antenna elements surrounded by the first and second slits and the first and second through holes are two-dimensionally arranged.
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