JPH02141105A - Planar array antenna - Google Patents
Planar array antennaInfo
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- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、放射損失の抑制および周波数帯域幅の拡大を
、同時かつ容易に行うことができる衛星放送受信用など
の平面アレイアンテナに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a planar array antenna for satellite broadcast reception, etc., which can simultaneously and easily suppress radiation loss and expand frequency bandwidth.
(従来の技術)
周知のように、アンテナの特性項目の1つとして利得の
問題があり、また他の1つに周波数帯域幅の問題がある
。(Prior Art) As is well known, one of the characteristics of an antenna is the problem of gain, and another is the problem of frequency bandwidth.
しかして、高性能のアンテナとして高利得のアンテナで
あるとともに、広い周波数帯域幅を有するアンテナが望
まれている。Therefore, as a high-performance antenna, an antenna with a high gain and a wide frequency bandwidth is desired.
従来より、例えば給電線に導体を用いたアンテナの放射
損失として、次表のような測定データが知られており、
この測定データからも明らかなように、この種のアンテ
ナにおいて高利得化を行うためには、給電回路をサスペ
ンデッドラインとすることが最適とされている。Conventionally, the measurement data shown in the table below has been known as the radiation loss of an antenna that uses a conductor for the feed line, for example.
As is clear from this measurement data, in order to achieve high gain in this type of antenna, it is considered optimal to use a suspended line feeding circuit.
給電線損失
を構成する平面アレイアンテナとしては、第6図に示す
ように、金属またはメタライズドプラスチックで形成さ
れた上下接地板1,2が空洞5内においてマイクロスト
リップライン3を形成するアンテナ基板4を挾み混み、
マイクロストリップライン3の給電線からの放射損を抑
制するよう構成される。As shown in FIG. 6, the planar array antenna constituting the feed line loss has an antenna substrate 4 in which upper and lower ground plates 1 and 2 formed of metal or metallized plastic form a microstrip line 3 in a cavity 5. crowded,
It is configured to suppress radiation loss from the feeder line of the microstrip line 3.
一方、周波数帯域幅の拡大を行う方法、例えば11.7
GIIzから12.0GIIzの周波数帯を受信するの
に望ましい特性であるV、S、W、R1,3以下で充分
カバーできるだけの周波数帯域幅を保有する方法として
、第7図に示すように、接地導体7上に誘電体8を設け
るとともに、マイクロス!・リップライン9を設け、マ
イクロストリップライン9で構成したアンテナの放射素
子9aの同心上で距離りを隔てた位置に、誘電体10に
設けた導体パッチ上の無給電素子11を設けるものが知
られている。On the other hand, a method of expanding the frequency bandwidth, for example 11.7
As shown in Figure 7, a grounding A dielectric 8 is provided on the conductor 7, and Micros! - It is known that a rip line 9 is provided and a parasitic element 11 is provided on a conductor patch provided on a dielectric 10 at a position spaced apart from the center of the radiating element 9a of an antenna configured with a microstrip line 9. It is being
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記測定データからも明らかなように、
現在知られている基板月料ではサスペンデッドラインに
よる以上の放射損失効果を期待することはできず、アン
テナのより高利得化を図るのは困難とされている。(Problem to be solved by the invention) However, as is clear from the above measurement data,
With the currently known substrate monthly charges, it is not possible to expect any radiation loss effect beyond that of the suspended line, and it is considered difficult to achieve higher antenna gain.
また、サスペンデッドライン構造においては、アンテナ
基板に用いる材料および回路の特性等により、距離dは
、最も放射損を抑制するために最適な値として設定され
ており、この状態で衛星放送に使用される11.7GI
Izから12. 0GIIzの周波数を、望ましい特性
であるV、S、W、R1,3以下で充分カバーできるだ
けの周波数帯域幅を有する平面アレイアンテナを構成す
ることは非常に困難とされている。In addition, in the suspended line structure, the distance d is set as the optimal value to suppress radiation loss, depending on the characteristics of the material and circuit used for the antenna board, and in this state, it is used for satellite broadcasting. 11.7GI
12 from Iz. It is considered to be extremely difficult to construct a planar array antenna having a frequency bandwidth sufficient to cover the frequency of 0 GIIz with the desired characteristics of V, S, W, R1,3 or less.
このため、現在はアンテナの高利得化と周波数帯域幅の
拡大とは、各々独立した方法または独立した構成により
対処されているが、本発明は、放射損を抑制し高利得化
を図ることと、周波数帯域幅の拡大を同時にしかも容易
に行うことのできる平面アレイアンテナの提供を目的と
するものである。For this reason, currently, increasing the gain of the antenna and expanding the frequency bandwidth are dealt with by independent methods or independent configurations, but the present invention aims to increase the gain by suppressing radiation loss. The object of the present invention is to provide a planar array antenna that can simultaneously and easily expand the frequency bandwidth.
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記のような目的を達成するために、金属ま
たはメタライズドプラスチックにより形成された上下接
地板間に、平面アレイアンテナの給電線を空中に浮かせ
た状態で挾持するサスペンデッドライン給電型平面アレ
イアンテナにおいて、上記給電線の端部に形成される放
射素子と、主接地板に形成された穴内に配置された無給
電素子とを所定間隔を隔てて対向配置し、上下接地板と
給電線との間隔を調整することにより放射損失の抑ml
Jを図り、かつ主接地板の穴内への無給電素子の配置深
度を調整することにより放射素子および無給電素子との
対向間隔を調整して周波数帯域幅の拡大を図ったことを
特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above objects, the present invention provides a system in which the feeder line of a planar array antenna is suspended in the air between upper and lower ground plates formed of metal or metallized plastic. In a suspended line-fed planar array antenna that is held between Radiation loss can be suppressed by adjusting the distance between the upper and lower grounding plates and the feeder line.
J, and by adjusting the placement depth of the parasitic element in the hole of the main ground plate, the spacing between the radiating element and the parasitic element is adjusted, and the frequency bandwidth is expanded. .
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は本発明に係わる平面アレイアンテナの構造を示
す斜視断面図、第2図は第1図中の要部を示す拡大断面
図、第3図Ca)(b)は無給電素子および無給電素子
と主接地板との取付状態を示す斜視図、第4図は本発明
に係わる下接地板の要部を示す斜視断面図、第5図は本
発明に係わる主接地板の要部を示す斜視断面図である。Fig. 1 is a perspective sectional view showing the structure of a planar array antenna according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged sectional view showing the main parts in Fig. 1, and Fig. 3 Ca) and (b) show parasitic elements and FIG. 4 is a perspective sectional view showing the main parts of the lower ground plate according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing the main parts of the main ground plate according to the present invention. FIG.
図中12はアンテナ基板であり、このアンテナ基板12
は、薄いPETもしくはポリイミド等の薄いフィルム1
2a上に銅もしくはアルミニウム箔を接着もしくは蒸着
し、かつエツチング加工を施して放射素子13と給電線
15を形成したフィルム基板12bを設け、その後上面
に銅フィルム12cを張り合わせて構成されている。12 in the figure is an antenna board, and this antenna board 12
is a thin film such as thin PET or polyimide 1
A film substrate 12b is provided on which copper or aluminum foil is bonded or vapor-deposited and etched to form a radiation element 13 and a power supply line 15, and then a copper film 12c is laminated on the upper surface.
14は無給電素子であり、この無給電素子14は、上記
アンテナ基板12と同様にPETもしくはポリイミド等
の薄いフィルム上に銅もしくはアルミニウム箔を接着も
しくは蒸着し、かつエツチング加工を施すことにより外
周にフィルム部14aが張り出された所望の形状の無給
電素子14として形成されている。14 is a parasitic element, and this parasitic element 14 is made by adhering or vapor depositing copper or aluminum foil on a thin film such as PET or polyimide, and etching the outer periphery in the same manner as the antenna substrate 12. A parasitic element 14 having a desired shape with a projecting film portion 14a is formed.
一方、上下接地板10.11は、金属またはABS等の
メツキ可能なメタライズドプラスチックスにより形成さ
れ、かつ上下接地板10.11間に給電線15を非接触
状態(空中に浮いた状態)で挾み込む、いわゆるサスペ
ンデッド構造として配置されている。そして、上下接地
板10.11は、放射損を最も抑制できるようなサスペ
ンデッド構造とすべく、主接地板10の下面10aおよ
び下接地板11の上面に設けられた段部11aとにより
、間隔!を有する空洞18が形成されサスペンデッドラ
イン給電回路部を構成する。On the other hand, the upper and lower grounding plates 10.11 are made of metal or metallized plastic such as ABS, and the power supply line 15 is sandwiched between the upper and lower grounding plates 10.11 in a non-contact state (floating in the air). It is arranged in a so-called suspended structure. The upper and lower ground plates 10.11 are spaced apart by a stepped portion 11a provided on the lower surface 10a of the main ground plate 10 and the upper surface of the lower ground plate 11 in order to have a suspended structure that can suppress radiation loss to the maximum. A cavity 18 is formed to constitute a suspended line power supply circuit section.
また、」1記給電線15の端部に形成された放射素子1
3に対向する」二接地板10にはフィルム部14aを係
り止めして無給電素子14を埋設できるような穴17が
形成されている。In addition, the radiation element 1 formed at the end of the feeder line 15
A hole 17 is formed in the second ground plate 10 facing the second ground plate 10 so that the parasitic element 14 can be buried therein by locking the film portion 14a.
無給電素子14を支持するフィルム部14aは、上記穴
17内の台座部16によって支持され、従って台座部1
6の高さFにより無給電素子14と放射素子13との対
向距離が決定され、これにより周波数帯域幅を最も広く
できるような距離Fが選択される。The film portion 14a supporting the parasitic element 14 is supported by the pedestal portion 16 in the hole 17, and therefore the pedestal portion 1
The facing distance between the parasitic element 14 and the radiating element 13 is determined by the height F of 6, and the distance F that allows the frequency bandwidth to be widest is selected.
さらに、上下接地板10.11は全体もしくは少なくと
もアンテナ基板12に対向する面側に銅等のメツキが施
されている。Furthermore, the upper and lower grounding plates 10.11 are plated with copper or the like in their entirety or at least on the side facing the antenna board 12.
次に、第2図を参照しつつ組立$1η造について説明す
る。Next, referring to FIG. 2, the assembly process for $1η will be explained.
主接地板10に形成された穴17内に外周にフィルム部
14aが設けられた無給電素子14を挿入する。A parasitic element 14 provided with a film portion 14a on its outer periphery is inserted into a hole 17 formed in the main grounding plate 10.
この際、放射素子13と無給電素子14は同心上に距離
Fを隔てて対向配置され、また、フィルム部14aは穴
17内の台座部16に接着剤を介して固定される。(P
>0)(第2図参照)。At this time, the radiating element 13 and the parasitic element 14 are arranged concentrically and facing each other at a distance F, and the film part 14a is fixed to the pedestal part 16 in the hole 17 with an adhesive. (P
>0) (see Figure 2).
次に、無給電素子14を設けた主接地板1oと、下接地
板11とを対向配置し、アンテナ基板12を空洞18内
に挾み込むとともに、主接地板1゜と下接地板11とを
アンテナ基板12の回路パターン(図示路)に傷を付け
ないような位置でボルト等を介して固定し所望の平面ア
レイアンテナを形成する。Next, the main grounding plate 1o provided with the parasitic element 14 and the lower grounding plate 11 are arranged to face each other, the antenna board 12 is inserted into the cavity 18, and the main grounding plate 1o and the lower grounding plate 11 are are fixed via bolts or the like at a position that does not damage the circuit pattern (path shown) on the antenna board 12 to form a desired planar array antenna.
すなわち、この発明は、最も放射損を抑制することがで
きる寸法の方形空洞18となるように主接地板10の下
面10aを、また下接地板11の段部11aを形成する
。そして、空洞18内に挾み込まれた給電アンテナ基板
12の放射素子13と対応する位置には、最も広い周波
数帯域幅を保有できる距離Fを隔てて無給電素子を配設
している。That is, in the present invention, the lower surface 10a of the main grounding plate 10 and the stepped portion 11a of the lower grounding plate 11 are formed so as to form the rectangular cavity 18 with dimensions that can suppress radiation loss to the maximum extent. A parasitic element is disposed at a position corresponding to the radiating element 13 of the feeding antenna substrate 12 inserted in the cavity 18, separated by a distance F that allows the widest frequency bandwidth to be maintained.
従って、放射損失の少ないサスペンデッド給電回路構造
とこのサスペンデッド給電回路の放射素子に対して、広
い周波数帯域幅を得ることができるよう無給電素子を対
向配置し、それぞれ最適な条件下で一体的に構成するこ
とができる。Therefore, a suspended power supply circuit structure with low radiation loss and a parasitic element are arranged opposite to the radiating element of this suspended power supply circuit in order to obtain a wide frequency bandwidth, and each is configured integrally under optimal conditions. can do.
また、本発明に係る平面アレイアンテナの」二接地板1
0と下接地板11は、アルミダイカストや金属の切削等
により製作することができる。さらに、無給電素子14
は、主接地板10に最初から一体成形により形成し、主
接地板10をメツキすると同時に形成することができる
。Moreover, the second ground plate 1 of the planar array antenna according to the present invention
0 and the lower ground plate 11 can be manufactured by aluminum die casting, metal cutting, etc. Furthermore, parasitic element 14
can be formed by integral molding on the main ground plate 10 from the beginning, and can be formed at the same time as the main ground plate 10 is plated.
ただし、その場合にはメツキ可能な樹脂が、放射電力を
減衰させないように無給電素子14を設ける部分の厚さ
を選択すること、および放射電力を減衰させないような
材料を選択することと同時に、無給電素子14の外周に
張り出したフィルム部14a (P>0)の部分がメツ
キされないようにメツキマスキング等を施す工夫が必要
である。However, in that case, the thickness of the part where the parasitic element 14 is provided should be selected so that the resin that can be plated does not attenuate the radiated power, and at the same time, the material that can be plated should be selected so as not to attenuate the radiated power. It is necessary to take measures such as plating masking to prevent the part of the film portion 14a (P>0) extending from the outer periphery of the parasitic element 14 from being plated.
(発明の効果)
以上のように、本発明に係る平面アレイアンテナは、ア
ンテナ基板が」1下接地板により挾み込まれるサスペン
デッドライン給電回路構造と、無給電素子を」二接地板
の穴内に配設するように構成することで、放射損をより
多く抑制することができるとともに、放射素子と無給電
素子との対向距離を調整可能な構造とし周波数帯域幅を
より拡大することが同時にかつ容易に行うことができる
。(Effects of the Invention) As described above, the planar array antenna according to the present invention has a suspended line feeding circuit structure in which the antenna substrate is sandwiched between the lower ground plate and the parasitic element is inserted into the hole in the ground plate. By configuring it so that it is arranged in such a way, it is possible to suppress radiation loss to a greater extent, and at the same time, it is easy to expand the frequency bandwidth by having a structure in which the facing distance between the radiating element and the parasitic element can be adjusted. can be done.
第1図は本発明に係わる平面アレイアンテナの構造を示
す斜視断面図、第2図は第1図中の要部を示す拡大断面
図、第3図(a)(b)は無給電素子および無給電素子
と主接地板との取付状態を示す斜視図、第4図は本発明
に係わる下接地板の要部を示す斜視断面図、第5図は本
発明に係わる」二接地板の要部を示す斜視断面図、第6
図は従来のサスペンデッドライン構造を示す断面図、第
7図は従来のアンテナにおける無給電素子および放射素
子の配置を示す分解斜視図である。
14・・・無給電素子
15・・・給電線
18・・・空洞
10・・・主接地板
11・・・下接地板
12・・・アンテナ基板
13・・・放射素子
(a)
第3図
第1図
第4図
第2図
第5図Fig. 1 is a perspective sectional view showing the structure of a planar array antenna according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged sectional view showing the main parts in Fig. 1, and Fig. 3 (a) and (b) are the parasitic elements and FIG. 4 is a perspective sectional view showing the main parts of the lower ground plate according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing the main parts of the second ground plate according to the present invention. A perspective sectional view showing the part, No. 6
The figure is a sectional view showing a conventional suspended line structure, and FIG. 7 is an exploded perspective view showing the arrangement of parasitic elements and radiating elements in a conventional antenna. 14... Parasitic element 15... Feed line 18... Cavity 10... Main ground plate 11... Lower ground plate 12... Antenna board 13... Radiation element (a) Fig. 3 Figure 1 Figure 4 Figure 2 Figure 5
Claims (1)
れた上下接地板間に、平面アレイアンテナの給電線を空
中に浮かせた状態で挾持するサスペンデッドライン給電
型平面アレイアンテナにおいて、 上記給電線の端部に形成される放射素子と、上接地板に
形成された穴内に配置された無給電素子とを所定間隔を
隔てて対向配置し、上下接地板と給電線との間隔を調整
することにより放射損失の抑制を図り、かつ上接地板の
穴内への無給電素子の配置深度を調整することにより放
射素子および無給電素子との対向間隔を調整して周波数
帯域幅の拡大を図ったことを特徴とする平面アレイアン
テナ。[Claims] 1. In a suspended line-fed planar array antenna in which a feeder line of a planar array antenna is held between upper and lower ground plates formed of metal or metallized plastic in a suspended state, the feeder line is By arranging the radiating element formed at the end and the parasitic element placed in the hole formed in the upper ground plate to face each other at a predetermined interval, and adjusting the interval between the upper and lower ground plates and the feeder line. In addition to suppressing radiation loss, the frequency bandwidth was expanded by adjusting the distance between the radiating element and the parasitic element by adjusting the placement depth of the parasitic element in the hole in the upper ground plate. Features a flat array antenna.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29573688A JPH02141105A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Planar array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29573688A JPH02141105A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Planar array antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02141105A true JPH02141105A (en) | 1990-05-30 |
Family
ID=17824508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29573688A Pending JPH02141105A (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Planar array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02141105A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088883A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29573688A patent/JPH02141105A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088883A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
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