[go: up one dir, main page]

JPH0736485B2 - 平面アレイアンテナ - Google Patents

平面アレイアンテナ

Info

Publication number
JPH0736485B2
JPH0736485B2 JP13093786A JP13093786A JPH0736485B2 JP H0736485 B2 JPH0736485 B2 JP H0736485B2 JP 13093786 A JP13093786 A JP 13093786A JP 13093786 A JP13093786 A JP 13093786A JP H0736485 B2 JPH0736485 B2 JP H0736485B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
line
plastic plate
pair
metallized plastic
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 - Lifetime
Application number
JP13093786A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62286301A (ja
Inventor
恵司 福沢
文寛 伊藤
忍 鶴丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP13093786A priority Critical patent/JPH0736485B2/ja
Priority to AU73696/87A priority patent/AU603103B2/en
Priority to US07/058,286 priority patent/US4827276A/en
Priority to EP87108204A priority patent/EP0253128B1/en
Priority to KR1019870005703A priority patent/KR950013143B1/ko
Priority to CN 87104687 priority patent/CN1011009B/zh
Priority to DE87108204T priority patent/DE3784569T2/de
Publication of JPS62286301A publication Critical patent/JPS62286301A/ja
Priority to AU61088/90A priority patent/AU634568B2/en
Publication of JPH0736485B2 publication Critical patent/JPH0736485B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば衛生放送を受信する場合等に用いて
好適な平面アレイアンテナに関する。
〔発明の概要〕
この発明は、サスペンデッドライン給電形平面アンテナ
において、放射素子の一部を形成する多数の穴に夫々対
応して互いに直交する一対の励振プローブを共通の平面
上に形成し、一対の励振プローブへの給電信号をサスペ
ンデッドライン内で位相合成するようになす際にサスペ
ンデッドラインが単独で配置される部分のライン幅を幅
広とすることにより、サスペンデッドラインにおける伝
送損失を低減し、アンテナ利得を向上するようにしたも
のである。
〔従来の技術〕
放射素子の一部を形成する多数の穴を有する金属又はメ
タライズプラスチックで基板を挟み込むサスペンデッド
ライン給電形平面アンテナにおいて、多数の穴に夫々対
応して互いに直交する一対の励振プローブを共通の平面
上に形成し、一対の励振プローブへの給電信号をサスペ
ンデッドライン内で位相合成するようにした円偏波平面
アレイアンテナが先に本出願人より提案された(特願昭
60−162650号)。
このアレイアンテナによれば、薄形化が可能となり、機
械的構成も簡略化でき、また、安価で一般的に入手出来
る基板を高周波用に使用しても高価なマイクロストリッ
プライン用基板を用いたものと同等以上のアンテナ利得
が得られる。
そのために具体的には明記されてないが、放射素子間隔
を0.9〜0.95λo(λo:自由空間波長、22.5〜23.6mm)
にとり、サスペンデッドラインのライン幅すなわち空洞
部の幅を1.75mm、放射素子の径すなわち第1及び第2の
金属板に形成される穴の径を16.35mmφとしていた。
そこで、更にサスペンデッドラインの伝送損失を小さく
することが考えられるが、そのためには動作周波数(衛
生放送の場合11.7〜12.7GHzで、割当て帯域は国により
異なる)近傍の12GHz用を考慮するとライン幅を2mm以上
にする必要がある。すると放射素子部の径を小さくする
必要があり、16.35mmφから例えば15.6mmφ程度にする
必要がある。
ところがこの放射素子部の径を15.6mmφ程度と小さくす
ると、この径の導波管主モード(TE11モード)のカット
オフ周波数は約11.263MHzとなるため動作周波数が近い
場合、励振素子(空洞部)と励振プローブの整合がとり
にくくなり、しかも狭帯域となる。この結果反射損失の
特性が変化し、動作周波数(11.7〜12.7GHz)付近の反
射損失が劣化してしまう。
そこで、本出願人は、放射素子の一部を形成する多数の
穴を有する金属又はメタライズドプラスチックで基板を
挟み込むサスペンデッドライン給電形平面アンテナにお
いて、多数の穴に夫々対応して互いに直交する一対の励
振プローブを共通の平面上に形成し、一対の励振プロー
ブへの給電信号をサスペンデッドライン内で位相合成す
るようになすと共に一対の励振プローブに対向した位置
に夫々整合調整用の金属片を設けるように構成する平面
アレイアンテナを提案した(特願昭61−63177号)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、衛生放送受信用等12GHz帯以上にて使用する
各種平面アレイアンテナにおいて、特にストリップライ
ン等の給電方式としてライン(線路)を用いる場合は、
給電線による損失が、アンテナ利得(動作利得)を決定
する主たる要因となっている。特に30dB以上の利得を得
る場合に問題となる。
従ってより低損失の給電線が実現できれば上述の問題を
ある程度解決できるわけである。ところが、上述の如く
円偏波受信のための給電回路網を等位相で給電した場
合、アレイ放射素子間隔として0.9〜0.95λoを最大利
得を得るために設定したとすると、サンスペンデッドラ
インを構成する溝幅は12GHzの場合約2mm程度しかとれ
ず、伝送損失が大きかった。
すなわち、従来は高利得を得る素子間隔や円偏波合成部
等のためライン幅一定でしかも細く、給電損失(伝送損
失)を最適なまで最小化は出来なかった。また、素子間
隔は一定のまゝ放射素子径を小さくして給電線幅を可能
な限り拡げていたが限界があった。
この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、サスペンデ
ッドラインの伝送損失を低減することができる平面アレ
イアンテナを提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明による平面アレイアンテナは放射素子の一部を
構成する凹部状の穴(4)及び透孔(5)を有する第1
及び第2の金属板又はメタライズドプラスチック板
(1)及び(2)と、この金属板又はメタライズドプラ
スチック板(1)及び(2)間に挟着され、穴(4)及
び透孔(5)で構成される円の中心方向に略90゜の角度
差を持つ所定長突出された一対の励振プローブ(8)及
び(9)と、この一対の励振プローブ(8)及び(9)
に対向した位置に穴(4)及び透孔(5)で構成される
円の中心方向に所定長突出された整合調整用の金属片
(12)及び(13)と、一対の励振プローブ(8)及び
(9)に連通する導体箔(7)(7′)からなる薄膜の
基板(3)と、この薄膜の基板(3)に被着した導体箔
(7)(7′)を囲繞する様に上記金属板又はメタライ
ズドプラスチック板(1)及び(2)の穴(4)及び透
孔(5)に連通する空洞部(6)が形成されたサスペン
デッドラインとを有する放射素子とを具備し、金属板又
はメタライズドプラスチック板(1)及び(2)並びに
薄膜の基板(3)に放射素子を多数並設してサスペンデ
ッドライン給電形平面アンテナを構成すると共に、多数
並設した放射素子の裏面に設けた給電部(14)と各々の
放射素子間をサスペンデッドラインを構成する導体箔
(7′)により等間隔となる様に相互接続した上記空洞
部(6)及び/又は導体箔(7)としてのラインの横方
向の長さを幅広として伝送損失を低減させて成るもので
ある。
〔作用〕
多数の穴(4)及び透孔(5)に夫々対応して互いに直
交する一対の励振プローブ(8),(9)を共通の平面
上に形成する。そして、一対の励振プローブへの給電信
号をサスペンデッドライン内で位相合成する。また、一
対の励振プローブ(8),(9)に対向した位置に夫々
整合調整用の金属片(12),(13)を設ける。そしてサ
スペンデッドライン(6),(7)が単独で配置される
部分のライン幅を幅広とする。このライン幅を部分的に
幅広とすることによりサスペンデッドラインの伝送損失
が低減され、アンテナ利得が向上する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を円偏波平面アレイアンテナ
に適用した場合を例にとり、第1図〜第5図に基づいて
詳しく説明する。
第3図は本発明で使用される円偏波放射素子の構成を示
すもので、第3図Aはその上面図、第3図Bは第3図A
における線I−Iで切断して示す断面図である。第3図
において、(1)は第1の金属板(又はメタライズドプ
ラスチック板)、(2)は第2の金属板(又はメタライ
ズドプラスチック板)、(3)は第1及び第2の金属板
(1),(2)で挟持される薄膜の基板(フィルム状の
フレキシブル基板)である。第1の金属板(1)は凹部
状の穴(4)を有し、第2の金属板(2)は穴(4)と
同じ径で上下に貫通し、且つ上側が円錐状とされた透孔
(5)を有する。第1及び第2の金属板(1),(2)
で基板(3)を挟持するときに穴(4)と透孔(5)が
一致するように位置決めされる。また、第1及び第2の
金属板(1),(2)で基板(3)を挟持した際に穴
(4)及び透孔(5)に連通する空洞部(6)が形成さ
れるようになされる。
(7)は基板(3)に被着された導体箔であって、この
導体箔(7)は空洞部(6)を介して連結され、サスペ
ンデッドラインを構成する。また、この導体箔(7)は
基板(3)の共通の平面上で、穴(4)及び透孔(5)
の中心方向に直交するように所定長突出され、一対の励
振プローブ(8),(9)を構成する。斯る構成によ
り、円偏波は互いに直交する直線偏波を位相をπ/2ずら
して合成したものであるから、夫々の直線偏波成分に対
応する励振プローブが配されたことになる。
また、(12),(13)は一対の励振プローブ(8),
(9)に夫々対向して基板(3)上に形成された整合調
整用の金属片であって容量性を有する。また、これ等金
属片の一側は金属板(2)に直流的に接触している。こ
れにより等価的にカットオフ周波数を下げることがで
き、サスペンデッドラインから導波管モードへの変換
(励振)プローブにおける反射損失(VSWR)を良くする
ことができる。勿論この構成においても直交する2つの
励振プローブ(8),(9)間のアイソレーションは20
dB以上とれており、円偏波受信(送信)に対して問題は
ない。
第4図は平面アレイを給電するサスペンデッドラインの
構成を示すもので、第3図Bにおいて線II−IIで切断し
た状態を示している。ここでは例えば25〜100μm程度
のプリント基板(3)をエッチングして形成された導体
箔(7)が第1及び第2の金属板(1),(2)で囲ま
れ、中空同軸線路を構成している。この場合、基板
(3)は薄く支持部材としてのみ働くので、低損失基板
でなくても伝送損失の少ない給電線路となる。
第5図は円偏波を合成する具体回路を示すもので、一対
の励振プローブ(8),(9)は基板(3)の同一平面
上でサスペンデッドラインを構成する導体箔(7)で結
合されるが、その際にπ/2の位相に相当するλg/4(λ
g:中心周波数における線路波長)の線路(10)が進相し
ている片側に挿入されて合成部(11)で同相になるよう
にしている。このようにλg/4の線路(10)を挿入する
方向を変えることにより、右旋又は左旋の円偏波に対応
することができる。因に第5図は、右旋円偏波を受信す
る場合で、電波が図面上表より裏に向かっているものと
すると、電界は時計方向に回転しながら進むので、先ず
励振プローブ(9)が受信し、π/2(90゜)遅れて励振
プローブ(8)が受信することになり、結果として合成
部(11)では同相となることがわかる。
第1図は第3図に示すような円偏波放射素子を複数個サ
スペンデッドラインで共相給電する回路構成を示すもの
で、これによりアレイを構成することになる。なお、実
際には一例として12GHzのとき縦16個、横16個の合計256
個の放射素子からなるアレイとされ、その形状は約40cm
×40cmの正方形である。この際に第1及び第2の金属板
(1),(2)には放射素子に対応して複数個の穴
(4)及び透孔(5)が夫々設けられ、各放射素子の励
振プローブ(8),(9)がサスペンデッドラインを構
成する導体箔(7)により給電点(14)に対して等距離
となるように相互接続される。このような構成におい
て、給電位相や電力分配比を線路で変えることにより各
種の指向特性を得ることができる。つまり、励振プロー
ブ(8),(9)に対する給電点(14)からの距離を変
えることにより位相が変化し、また、サスペンデッドラ
インの分岐している所で線を細くしたり、或いは太くし
たりしてインピーダンスの比率を変えることにより振幅
が変わり、これによって指向特性を任意に変えることが
できる。
また、こゝでは中央部分の放射素子1個を取り除き、こ
ゝに給電導波管変換器(15)を設け、この変換器(15)
を介して給電点(14)と図示せずも導波管を接続する。
また放射素子を取り除いたことにより残った端部(16)
は給電線の特性インピーダンスと同じ抵抗で終端するよ
うにする。これにより給電線の長さが従来より短くな
り、給電線の損失に伴う利得の低下が改善される。
また、本実施例ではサスペンデッドラインが単独で配置
される部分のライン幅を幅広とする。すなわちサスペン
デッドラインは空洞部(6)と導体箔(7)で構成され
るが、これ等が放射素子の間を単独で配置される場合に
はその幅を幅広とする。第1図では符号(7′)で示す
導体箔は放射素子の間に単独で配置されており、従って
その幅を他の部分より幅広とされている。勿論図示せず
もこの導体箔(7′)が通る空洞部(6)の幅もそれに
伴って広くしてもよい。
第4図において、基板(3)の厚さをt、空洞部(6)
の幅をL、高さをd、導体箔(7)の幅をWとすると、
従来は例えばt=25μm,d=1.4mm,L=2mm,W=1mmで使用
しており、このときの周波数f=12GHzにおける伝送損
失は第2図に破線aで示すように、1m当り約3dBであっ
た。一方、本実施では、一例としてtとdを同じとして
L=4mm,W=2mmとしたが、このときの周波数f=12GHz
における伝送損失は第2図に実線bで示すように1m当り
約1.8dBとなった。従って例えばライン幅拡張可能な部
分が50cmであれば、従来例と比較して約0.6dBアンテナ
利得が向上することになる。
これによりサスペンデッドラインのライン幅すなわち空
洞部(6)の幅と導体箔(7)の幅を従来より幅広にす
れば伝送損失が良くなることがわかる。なお、空洞部
(6)の幅と導体箔(7)の幅を広くするのを同時に行
うか個別に行うかは第2図の特性を勘案して任意に設定
してやればよい。
なお、上述の実施例は円偏波平面アレイアンテナに適用
した場合であるが、これに限定されずその他の平面アレ
イアンテナにも同様に適用可能である。また、サスペン
デッドラインの場合だけでなくストリップラインの場合
にも同様に適用可能である。
〔発明の効果〕
上述の如くこの発明によれば、サスペンデッドラインの
如き給電線の線路幅(ライン幅)を部分的に拡げるよう
にしたので、給電線損失(伝送損失)が低減され、アン
テナ利得が向上される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す配置図、第2図はこ
の発明の説明に供するための特性図、第3図は円偏波放
射素子の上面図及び断面図、第4図はサスペンデッドラ
インの断面図、第5図は円偏波合成器の構成図である。 (1)は第1の金属板(又はメタライズドプラスチック
板)、(2)は第2の金属板(又はメタライズドプラス
チック板)、(3)は基板、(4),(5)は穴及び透
孔、(6)は空洞部、(7)は導体箔、(8),(9)
は励振プローブ、(20),(21)は整合調整用の金属片
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−207706(JP,A) 特開 昭54−75972(JP,A) 小西「マイクロ波集積回路」産報(昭 48.12.10)P.21−42

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射素子の一部を構成する凹部状の穴及び
    透孔を有する金属板又はメタライズドプラスチック板
    と、 上記金属板又はメタライズドプラスチック板間に挟着さ
    れ、上記穴及び透孔で構成される円の中心方向に略90゜
    の角度差を持つ所定長突出された一対の励振プローブ
    と、 上記一対の励振プローブに対向した位置に上記穴及び透
    孔で構成される円の中心方向に所定長突出された整合調
    整用の金属片と、 該一対の励振プローブに連通する導体箔からなる薄膜の
    基板と、 上記薄膜の基板に被着した導体箔を囲繞する様に上記金
    属板又はメタライズドプラスチック板の穴及び透孔に連
    通する空洞部が形成されたサスペンデッドラインとを有
    する放射素子とを具備し、 上記金属板又はメタライズドプラスチック板並びに薄膜
    の基板に上記放射素子を多数並設してサスペンデッドラ
    イン給電形平面アンテナを構成すると共に、多数並設し
    た放射素子の裏面に設けた給電部と上記各々の放射素子
    間を上記サスペンデッドラインを構成する導体箔により
    等間隔となる様に相互接続した、上記空洞部及び/又は
    導体箔としてのラインの横方向の長さを幅広として伝送
    損失を低減させて成ることを特徴とする平面アレイアン
    テナ。
JP13093786A 1986-06-05 1986-06-05 平面アレイアンテナ Expired - Lifetime JPH0736485B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13093786A JPH0736485B2 (ja) 1986-06-05 1986-06-05 平面アレイアンテナ
AU73696/87A AU603103B2 (en) 1986-06-05 1987-06-01 Microwave antenna
US07/058,286 US4827276A (en) 1986-06-05 1987-06-04 Microwave antenna
CN 87104687 CN1011009B (zh) 1986-06-05 1987-06-05 微波天线
KR1019870005703A KR950013143B1 (ko) 1986-06-05 1987-06-05 마이크로파 안테나
EP87108204A EP0253128B1 (en) 1986-06-05 1987-06-05 Microwave antenna
DE87108204T DE3784569T2 (de) 1986-06-05 1987-06-05 Mikrowellenantenne.
AU61088/90A AU634568B2 (en) 1986-06-05 1990-08-17 Microwave antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13093786A JPH0736485B2 (ja) 1986-06-05 1986-06-05 平面アレイアンテナ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62286301A JPS62286301A (ja) 1987-12-12
JPH0736485B2 true JPH0736485B2 (ja) 1995-04-19

Family

ID=15046178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13093786A Expired - Lifetime JPH0736485B2 (ja) 1986-06-05 1986-06-05 平面アレイアンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0736485B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595339B2 (ja) * 1988-12-23 1997-04-02 松下電工株式会社 平面アンテナ
JPH0456502A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Matsushita Electric Works Ltd 平面アンテナ
JPH05114811A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小西「マイクロ波集積回路」産報(昭48.12.10)P.21−42

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62286301A (ja) 1987-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940001607B1 (ko) 마이크로웨이브 안테나
US5786793A (en) Compact antenna for circular polarization
KR950013143B1 (ko) 마이크로파 안테나
US4843400A (en) Aperture coupled circular polarization antenna
US6133878A (en) Microstrip array antenna
US3971032A (en) Dual frequency microstrip antenna structure
US5187490A (en) Stripline patch antenna with slot plate
EP0685900B1 (en) Antennae
JP4856078B2 (ja) 反射アンテナ
US6765542B2 (en) Multiband antenna
US6252556B1 (en) Microwave planar array antenna
US4528568A (en) Slotted dipole with three layer transmission line feed
JPH0736485B2 (ja) 平面アレイアンテナ
JP3782278B2 (ja) 偏波共用アンテナのビーム幅制御方法
JPH0682971B2 (ja) 円偏波平面アレイアンテナ
JPS6223209A (ja) 円偏波平面アレイアンテナ
JP2785825B2 (ja) 平面アンテナ
JP2570216B2 (ja) 平面アレイアンテナ
JP2526419B2 (ja) 平面アレイアンテナ
KR0142567B1 (ko) 슬롯판을 가지는 스트립라인 패치형 안테나
JPH09172323A (ja) 平面アンテナ
JPS62222702A (ja) 平面アレイアンテナ
JPS62289002A (ja) 円偏波平面アレイアンテナ
JPH05114818A (ja) アレイアンテナ
JPH02156707A (ja) 平面アンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term