JPH0737367Y2 - アレイアンテナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、例えばマイクロ波のレーダー等に用いられる
アレイアンテナに関する。

従来の技術 上記のアレイアンテナとして、例えば第３図に示す構成
のものが従来から知られている。これは、「S.Tanaka,
“Ceramic Rod Array Scanned with Ferrite Phase Shi
fters",Proc.IEEE vol.56 No.11,Nov.1968」にて報告さ
れたものであり、一列に配置した複数の誘電体ロッドア
ンテナ21と、一端を外部の送受信機22に接続し、途中か
ら複数に分岐して他端を複数のアンテナ21に接続した導
波管23と、この導波管23の分岐点と他端との間に設けた
複数の移相器24とを備える。

このアンテナにおいては、送受信機22から複数のアンテ
ナ21への給電位相を移相器24にて揃えることにより、第
４図（誘電体ロッドアンテナ21の配列方向側から見た
図）に示すように、誘電体ロッドアンテナ21の先端を中
心とした半割り筒状に、位相の等しい等位相面Ａを形成
できる。そして、給電位相をずらせた場合には、第３図
に示すようにアンテナ21の配列方向において、アンテナ
21の軸方向に対して角度θで傾いた湾曲した等位相面Ｂ
を形成することができ、よってビームを斜め方向に振っ
た状態での走査が可能である。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記アンテナの場合、導波管を用いてい
るために寸法が大きくなるし、また平面的には構成でき
ないという問題点があった。

本考案はかかる課題を解決すべくなされたものであり、
平面的な構成で小型化を図れるアレイアンテナを提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 本考案は、誘電体ロッドアンテナが一列若しくは複数列
に配列されたアレイアンテナであって、片面に接地電極
を形成した基板のもう一方の片面に、一端側を送信機或
いは受信機と接続するための主マイクロストリップ線路
と、この主マイクロストリップ線路の他端から複数本分
岐された分岐マイクロストリップ線路とが形成され、各
分岐マイクロストリップ線路の他端には誘電体ロッドア
ンテナが結合され、また、各分岐マイクロストリップ線
路の途中には平面回路構造の移相回路が設けられている
ことを特徴とする。

作用 本考案にあっては、このように導波管の代わりにマイク
ロストリップ線路が用いられ、また、このマイクロスト
リップ線路を形成した基板上に誘電体ロッドアンテナ及
び平面回路構造の移相回路を組込むことにより全体構成
をMIC化することができる。

実施例 第１図は本考案に係るアレイアンテナを示す外観斜視図
である。このアレイアンテナは、基板２の上に複数、例
えば４個の誘電体ロッドアンテナ１が一定ピッチで一列
に立設されている。

前記基板２は誘電体セラミック等からなり、この底面側
には全面に接地電極膜３が形成され、上面側にはマイク
ロストリップ線路４が形成されている。このマイクロス
トリップ線路４は、一端41aが送信機又は受信機に接続
される主マイクロストリップ線路41と、このストリップ
線路41の他端41bから複数本分岐された分岐マイクロス
トリップ線路42…とから成っており、各分岐マイクロス
トリップ線路42…の他端は、誘電体ロッドアンテナ１と
結合するアンテナ部５となっている。

各分岐マイクロストリップ線路42…のアンテナ部５…は
一定ピッチで一列に設けられており、その上には誘電体
ロッドアンテナ１が立設されている。誘電体ロッドアン
テナ１は誘電体セラミック等からなる断面円形状をな
し、軸方向を基板２上面と直交させて設置されており、
先細りテーパ状に形成されて、先端におけるエネルギー
の集中を抑制して指向性の向上を図っている。なお、誘
電体ロッドアンテナ１は、テーパ状とする必要は必ずし
もなく、棒状に形成してもよい。また、断面についても
方形状としてもよい。

前記各分岐マイクロストリップ線路42…の途中には、そ
れぞれ平面回路構造の移相回路６が設けられている。各
移相回路６としては、例えば平衡変調器を用いたアーム
ストロング形移相器等の無限移相器が用いられ、外部に
設けた図示しない移相制御器と接続ライン７を介して接
続されている。この移相制御器からの信号に基づき移相
回路６は、誘電体ロッドアンテナ１の給電位相を調整で
きるようになっている。例えば給電位相を一定ピッチで
ずらすことにより、誘電体ロッドアンテナ１の軸方向に
対して斜めになって湾曲した等位相面Ｂが形成できる。
なお、上記接続ライン７は、他の接続ライン７およびマ
イクロストリップ線路４と電気的に干渉しないように形
成しておく。

第２図は、上記アレイアンテナと同様のものを複数列平
行に配置した構成のアレイアンテナを示す外観斜視図で
ある。このアレイアンテナは、基板２の上に誘電体ロッ
ドアンテナ１が、例えば４個を１列として平行に４列配
置され、これら誘電体ロッドアンテナ１の下の基板２部
分には、分岐マイクロストリップ線路142…の一端のア
ンテナ部５が形成されている。基板２の上には、主マイ
クロストリップ線路141と、その他端141bから分岐され
た分岐マイクロストリップ線路142…と、更に分岐マイ
クロストリップ線路142…から枝分かれしたマイクロス
トリップ線路（以下、これも分岐マイクロストリップ線
路142…という。）が形成されている。また、各分岐マ
イクロストリップ線路142…の途中位置には、それぞれ
前記実施例と同様の平面回路構造の移相回路６が介装さ
れており、この各移相回路６にて誘電体ロッドアンテナ
１の給電位相が調整できるようになっている。

このような構成のアレイアンテナにおいては、16個の誘
電体ロッドアンテナ１の給電位相を移相回路６にて、全
て同じになるよう調整すれば、第２図にＣで示すように
平面的な等位相面を形成することができる。また、例え
ば各列のものを同じ位相にし、隣接列のものを異なった
位相となるよう調整することにより、平面状をした等位
相面を破線Ｄで示すように傾斜して形成することができ
る。

なお、ストリップ線路としては本考案で使用するマイク
ロストリップ線路の他にサスペンデッドラインやスロッ
トライン等があるが、サスペンデッドラインによる場合
には、接地電極を基板から離すことにより導体損を減少
させようとする構成であるために、構造が複雑で大型に
なる。また、スロットラインによる場合には、基板の同
じ面に形成した２つの電極間のスロットに電界を集中さ
せて電磁界を導くため、電磁界が基板中に十分集中せず
等価誘電率が周波数によって変わり易い。更に、コプレ
ナラインによる場合には、ストリップの両側が接地電極
となる構成であるため、基板上に形成するストリップア
ンテナ，移相回路等をストリップや接地電極に対して接
触・非接触とする必要性により、構造が複雑となる。

考案の効果 以上詳述した如く本考案による場合には、マイクロスト
リップ線路が用いられ、また、このマイクロストリップ
線路に平面回路構造の移相回路が設けられているため、
小型化が容易である。また、基板上に誘電体ロッドアン
テナを一列だけ配置した構造とすることにより従来と同
一走査機能が得られ、更に複数列に配置した構造とする
ことにより、従来では不可能であった、平面的な等位相
面を形成することができると共に、この等位相面をアン
テナの軸回りの任意の方向に傾けることができる。この
ように平面的な等位相面を形成した場合には、湾曲した
ものよりも10〜20dB利得が高いので、高利得のアレイア
ンテナの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る誘電体アレイアンテナと等位相面
Ｂを示す斜視図、第２図は他の構成の本考案に係る誘電
体アレイアンテナと等位相面C,Dを示す斜視図、第３図
は従来の誘電体アレイアンテナと等位相面Ｂを示す概念
図、第４図は従来の誘電体アレイアンテナと等位相面Ａ
を示す概念図である。 １……誘電体ロッドアンテナ、２……基板、３……接地
電極膜、４……マイクロストリップ線路、41,141……主
マイクロストリップ線路、42,142……分岐マイクロスト
リップ線路、５……アンテナ部、６……移相回路、７…
…接続ライン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体ロッドアンテナが一列若しくは複数
   列に配列されたアレイアンテナであって、 片面に接地電極を形成した基板のもう一方の片面に、一
   端側を送信機或いは受信機と接続するための主マイクロ
   ストリップ線路と、この主マイクロストリップ線路の他
   端から複数本分岐された分岐マイクロストリップ線路と
   が形成され、各分岐マイクロストリップ線路の他端には
   誘電体ロッドアンテナが結合され、また、各分岐マイク
   ロストリップ線路の途中には平面回路構造の移相回路が
   設けられていることを特徴とするアレイアンテナ。