JP2010193052A - Array antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の素子アンテナから構成されたアレーアンテナ装置に関し、特に、主ビーム方向をブロードサイド方向から傾斜(以下、「ビームチルト」と称する)可能なアレーアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an array antenna apparatus including a plurality of element antennas, and more particularly to an array antenna apparatus capable of tilting a main beam direction from a broadside direction (hereinafter referred to as “beam tilt”).
図8は、一般的なアレーアンテナ装置を示す構成図である。
図8において、このアレーアンテナ装置は、直線上に等間隔dで配列された8個の素子アンテナ51a〜51hを備えている。また、素子アンテナ51a〜51hの配列方向に沿った軸をx軸とし、アレーアンテナ装置のブロードサイド方向(x軸に垂直な方向)をz軸とする。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a general array antenna apparatus.
In FIG. 8, this array antenna apparatus includes eight
ここで、アレーアンテナ装置の主ビーム方向をz軸方向(ブロードサイド方向)からx軸方向に所定角度θ0だけビームチルトさせる場合には、隣接する各素子アンテナ51a〜51h間に、次式(1)で表される位相差ΔPを与えるように給電する必要がある。なお、式(1)において、kはアレーアンテナ装置を動作させる周波数の波数(k=2π/λ)を示している。 Here, in the case where the main beam direction of the array antenna apparatus is beam tilted by a predetermined angle θ 0 from the z-axis direction (broadside direction) to the x-axis direction, the following formula ( It is necessary to supply power so as to give the phase difference ΔP expressed by 1). In equation (1), k represents the wave number (k = 2π / λ) of the frequency at which the array antenna apparatus is operated.
ΔP=k×d×sinθ0 (1) ΔP = k × d × sin θ 0 (1)
隣接する各素子アンテナ51a〜51h間に位相差ΔPを与えるためには、各素子アンテナ51a〜51hの給電回路に移相器を接続すればよい。しかしながら、一般的に、移相器は高価であり、また、制御回路を必要とすること等から、アレーアンテナ装置の構成が複雑になるとともに、製造コストが上昇するという問題があった。
In order to give the phase difference ΔP between the
そこで、従来のアレーアンテナ装置では、移相器を用いることなく、RFスイッチの切り替えによって、主ビーム方向を特定の4方向にビームチルトさせている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in the conventional array antenna apparatus, the main beam direction is tilted in four specific directions by switching the RF switch without using a phase shifter (see, for example, Patent Document 1).
また、主ビーム方向のビームチルト角が特定の角度に固定されているような場合には、給電線路の一部に位相遅延線路を挿入することにより、移相器を用いることなく、上述した位相差ΔPを実現することができる。
図9は、位相遅延線路を用いて主ビーム方向をビームチルトさせるアレーアンテナ装置を示す構成図である。
In addition, when the beam tilt angle in the main beam direction is fixed to a specific angle, a phase delay line is inserted into a part of the feed line, so that the above-described level can be achieved without using a phase shifter. A phase difference ΔP can be realized.
FIG. 9 is a block diagram showing an array antenna apparatus that beam tilts the main beam direction using a phase delay line.
図9において、このアレーアンテナ装置は、直線上に配列された8個の素子アンテナ51a〜51hを備えている。また、素子アンテナ51a〜51hには、各素子アンテナ51a〜51hに給電を行う給電線路52が接続されている。また、各素子アンテナ51b〜51hと給電線路52との間には、互いに種類の異なる位相遅延線路53a〜53gがそれぞれ挿入されている。そして、給電線路52と位相遅延線路53a〜53gとで、アレーアンテナ装置の給電回路が構成されている。
In FIG. 9, the array antenna apparatus includes eight
ここで、位相遅延線路53aは、位相差ΔPを与え、位相遅延線路53bは、位相差2ΔPを与え、以下、位相遅延線路53c、53d、53e、53f、53gは、それぞれ位相差3ΔP、4ΔP、5ΔP、6ΔP、7ΔPを与える。
これにより、隣接する各素子アンテナ51a〜51h間に位相差ΔPを与えることができ、移相器を用いることなく、アレーアンテナ装置の主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
Here, the
Thereby, a phase difference ΔP can be given between the
しかしながら、図9のアレーアンテナ装置では、主ビーム方向をビームチルトさせるための構造を、比較的低コスト、かつ簡素な構成で実現することができるものの、多種類(ここでは、7種類)の位相遅延線路を用意する必要があるという問題があった。 However, in the array antenna apparatus of FIG. 9, although the structure for tilting the main beam direction can be realized with a relatively low cost and simple configuration, there are many types (here, seven types) of phases. There was a problem that it was necessary to prepare a delay line.
そこで、上記の問題を解決するものとして、図10に示すようなアレーアンテナ装置が提案されている。
図10は、位相遅延線路を用いて主ビーム方向をビームチルトさせるアレーアンテナ装置を示す別の構成図である。
In order to solve the above problems, an array antenna apparatus as shown in FIG. 10 has been proposed.
FIG. 10 is another configuration diagram showing an array antenna apparatus that beam tilts the main beam direction using a phase delay line.
図10において、このアレーアンテナ装置は、直線上に配列された8個の素子アンテナ51a〜51hを備えている。また、素子アンテナ51a〜51hには、各素子アンテナ51a〜51hに給電を行う給電線路52が接続されている。なお、給電線路52は、3段階でそれぞれ2つの線路に分岐して素子アンテナ51a〜51hに接続されている。
In FIG. 10, the array antenna apparatus includes eight
ここで、給電線路52の1段階目の分岐箇所で分岐した一方の線路には、位相差4ΔPを与える位相遅延線路53dが挿入されている。また、給電線路52の2段階目の分岐箇所で分岐した一方の線路には、それぞれ位相差2ΔPを与える位相遅延線路53bが挿入されている。また、給電線路52の3段階目の分岐箇所で分岐した一方の線路には、それぞれ位相差ΔPを与える位相遅延線路53aが挿入されている。
Here, a
そして、給電線路52と位相遅延線路53a、53b、53dとで、アレーアンテナ装置の給電回路が構成されている。
これにより、隣接する各素子アンテナ51a〜51h間に位相差ΔPを与えることができ、移相器を用いることなく、アレーアンテナ装置の主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
The
Thereby, a phase difference ΔP can be given between the
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
図10のアレーアンテナ装置では、使用する位相遅延線路の種類を低減することができるものの、給電線路を多段に構成するとともに、分岐した段階毎に位相遅延線路を挿入する必要がある。そのため、給電線路の全長が長くなって構成が複雑になるという問題があった。
However, the prior art has the following problems.
In the array antenna apparatus of FIG. 10, although the type of phase delay line to be used can be reduced, it is necessary to configure the feed line in multiple stages and to insert a phase delay line at every branched stage. For this reason, there is a problem that the length of the feeder line becomes longer and the configuration becomes complicated.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、使用する位相遅延線路の種類を低減するとともに、簡素な構成で主ビーム方向をビームチルトさせることができるアレーアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an array antenna apparatus capable of reducing the types of phase delay lines to be used and beam tilting the main beam direction with a simple configuration. The purpose is to obtain.
この発明に係るアレーアンテナ装置は、直線上に等間隔で配列された複数の素子アンテナを備え、主ビーム方向をブロードサイド方向から所望の角度だけ傾斜可能なアレーアンテナ装置であって、X個(Xは3以上の整数)の素子アンテナを1単位として、1単位中の素子アンテナのうち2個目からX個目までの素子アンテナには、素子アンテナに供給される電力の位相を遅延させて出力する位相遅延線路が接続され、位相遅延線路は、隣接する素子アンテナとの位相差が、2πY/X(Yは1以上の整数、Y/Xは1/2の整数倍以外の数)となるように位相を遅延させるものである。 An array antenna apparatus according to the present invention is an array antenna apparatus that includes a plurality of element antennas arranged at equal intervals on a straight line, and is capable of tilting the main beam direction from the broadside direction by a desired angle. X is an integer of 3 or more), and the second to Xth element antennas in one unit are delayed by the phase of power supplied to the element antenna. An output phase delay line is connected, and the phase delay line has a phase difference of 2πY / X (Y is an integer of 1 or more and Y / X is a number other than an integral multiple of 1/2). Thus, the phase is delayed.
この発明に係るアレーアンテナ装置によれば、X個(Xは3以上の整数)1単位の素子アンテナのうち2個目からX個目までの素子アンテナには、位相遅延線路が接続され、位相遅延線路は、隣接する素子アンテナとの位相差が、2πY/X(Yは1以上の整数、Y/Xは1/2の整数倍以外の数)となるように位相を遅延させる。
これにより、同一の位相遅延線路を周期的に繰り返し使用することができるようになり、使用する位相遅延線路の種類を低減するとともに、簡素な構成で主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
According to the array antenna apparatus according to the present invention, the phase delay line is connected to the second to Xth element antennas of the X element antennas (X is an integer of 3 or more) and one unit, and the phase The delay line delays the phase so that the phase difference between adjacent element antennas is 2πY / X (Y is an integer equal to or greater than 1 and Y / X is a number other than an integer multiple of 1/2).
As a result, the same phase delay line can be used periodically and repeatedly, the types of phase delay lines to be used can be reduced, and the main beam direction can be tilted with a simple configuration.
以下、この発明のアレーアンテナ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the array antenna apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
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を示す構成図である。
図1において、このアレーアンテナ装置は、直線上に等間隔dで配列された8個の素子アンテナ1a〜1hを備えている。また、素子アンテナ1a〜1hの配列方向に沿った軸をx軸とし、アレーアンテナ装置のブロードサイド方向(x軸に垂直な方向)をz軸とする。ここでは、アレーアンテナ装置の主ビーム方向をz軸方向(ブロードサイド方向)からx軸方向に所定角度θ0だけビームチルトさせるとする。
1 is a block diagram showing an array antenna apparatus according to
In FIG. 1, the array antenna apparatus includes eight
また、素子アンテナ1a〜1hには、各素子アンテナ1a〜1hに給電を行う給電線路2が接続されている。
また、素子アンテナ1b、1fと給電線路2との間には、位相差ΔPを与える位相遅延線路3aがそれぞれ挿入されている。また、素子アンテナ1c、1gと給電線路2との間には、位相差2ΔPを与える位相遅延線路3bがそれぞれ挿入されている。また、素子アンテナ1d、1hと給電線路2との間には、位相差3ΔPを与える位相遅延線路3cがそれぞれ挿入されている。
The
In addition, a
すなわち、位相遅延線路3a〜3cは、それぞれ4個の素子アンテナ1a〜1dおよび素子アンテナ1e〜1hを1単位として、1単位中の素子アンテナのうち、2個目から4個目までの素子アンテナにそれぞれ接続されている。また、位相遅延線路3a〜3cは、素子アンテナ1a〜1hのすぐ背面に挿入されている。そして、給電線路2と位相遅延線路3a〜3cとで、アレーアンテナ装置の給電回路が構成されている。
ここで、位相遅延線路3a〜3cは、次式(2)を満たすように位相差ΔP(2ΔP、3ΔP)を与える。
That is, each of the
Here, the
ΔP=2π/N (2) ΔP = 2π / N (2)
式(2)において、Nは、上記1単位中の素子アンテナの数であり、図1のアレーアンテナ装置では、N=4である。
このとき、位相遅延線路3aはπ/2の位相差を与え、位相遅延線路3bはπの位相差を与え、位相遅延線路3cは3π/2の位相差を与えることとなる。したがって、隣接する各素子アンテナ1a〜1h間に与えられる位相差ΔPは、π/2となり、主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
また、素子アンテナ1aから素子アンテナ1eまでの間に、1周期分の位相差が発生していることが分かる。これにより、同一の位相遅延線路3a〜3cを周期的に繰り返し使用することができるようになる。
In Equation (2), N is the number of element antennas in the unit, and N = 4 in the array antenna apparatus of FIG.
At this time, the
Moreover, it turns out that the phase difference for 1 period has generate | occur | produced from the
なお、上記式(2)において、N=1とした場合には、素子アンテナ1a〜1hを全て同相で励振し、また、N=2とした場合には、隣接する素子アンテナ1a〜1hを逆相(0およびπ)で励振することになる。そのため、両者とも主ビーム方向をビームチルトすることができないので、Nは3以上の整数とする。
また、素子アンテナ全体の数および1単位中の素子アンテナの数Nは、それぞれ8および4に限定されず、素子アンテナ全体の数が1単位中の素子アンテナの数Nよりも多く、1単位中の素子アンテナの数Nが3以上の整数であれば、別の値であってもよい。
In the above formula (2), when N = 1, all the
Further, the total number of element antennas and the number N of element antennas in one unit are not limited to 8 and 4, respectively, and the total number of element antennas is larger than the number N of element antennas in one unit, If the number N of element antennas is an integer of 3 or more, another value may be used.
ここで、主ビーム方向のビームチルト角θ0は、上記式(1)および式(2)から、次式(3)のように表される。なお、式(3)において、λは、アレーアンテナ装置を動作させる周波数の波長を示している。 Here, the beam tilt angle θ 0 in the main beam direction is expressed by the following equation (3) from the above equations (1) and (2). In equation (3), λ represents the wavelength of the frequency at which the array antenna apparatus is operated.
θ0=sin−1(λ/(N×d)) (3) θ 0 = sin −1 (λ / (N × d)) (3)
式(3)より、上記1単位中の素子アンテナの数Nの選択に加えて、隣接する素子アンテナとの間隔dを調整することにより、所望のビームチルト角θ0を実現することができる。 From Equation (3), in addition to the selection of the number N of element antennas in one unit, a desired beam tilt angle θ 0 can be realized by adjusting the distance d between adjacent element antennas.
以上のように、実施の形態1によれば、N個(Nは3以上の整数)1単位の素子アンテナのうち2個目からN個目までの素子アンテナには、位相遅延線路が接続され、位相遅延線路は、隣接する素子アンテナとの位相差が、2π/Nとなるように位相を遅延させる。
これにより、同一の位相遅延線路を周期的に繰り返し使用することができるようになり、使用する位相遅延線路の種類を低減するとともに、簡素な構成で主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
また、位相遅延線路および給電線路からなる給電回路が、複数の素子アンテナが配列される面に対して、主ビーム方向の反対側に形成されているので、平面積の小さなアレーアンテナ装置を得ることができる。そのため、取り付け箇所の平面積が小さい場合でも、取り付けを容易に行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the phase delay line is connected to the second to N-th element antennas among the N element antennas (N is an integer of 3 or more). The phase delay line delays the phase so that the phase difference between the adjacent element antennas is 2π / N.
As a result, the same phase delay line can be used periodically and repeatedly, the types of phase delay lines to be used can be reduced, and the main beam direction can be tilted with a simple configuration.
In addition, since the feeding circuit composed of the phase delay line and the feeding line is formed on the opposite side of the main beam direction with respect to the surface on which the plurality of element antennas are arranged, an array antenna device having a small plane area can be obtained. Can do. Therefore, even when the flat area of the attachment location is small, the attachment can be easily performed.
なお、上記実施の形態1では、給電線路2の電力分配構成を並列接続としたが、これに限定されず、図2に示すように、トーナメント状(多段)に形成してもよい。
ここで、給電線路2の電力分配構成を並列接続とした場合には、給電線路2の段数および線路長を減らすことができるので、給電線路2の損失を低減してアレーアンテナ装置の利得の低下を防止することができる。
In the first embodiment, the power distribution configuration of the
Here, when the power distribution configuration of the
一方、給電線路2の電力分配構成をトーナメント状にした場合には、素子アンテナ1a〜1hに供給される電力の分配比を、特別な設計なしに全て等しくすることができるので、設計手順を簡略化することができる。
また、並列接続の電力分配構成とトーナメント状の電力分配構成とを組み合わせて給電線路を構成してもよい。
On the other hand, when the power distribution configuration of the
Also, the power feed line may be configured by combining a parallel-connected power distribution configuration and a tournament-shaped power distribution configuration.
また、上記実施の形態1では、上記式(2)において、Nを3以上の整数としたが、これに限定されない。位相遅延線路は、隣接する各素子アンテナ間に、次式(4)を満たすように位相差ΔPを与えてもよい。なお、式(4)において、Kは、1以上の整数であり、Lは、2K+1以上で、かつ素子アンテナ全体の数よりも小さな整数である。 In the first embodiment, in the above formula (2), N is an integer of 3 or more, but is not limited to this. The phase delay line may give a phase difference ΔP so as to satisfy the following expression (4) between adjacent element antennas. In Equation (4), K is an integer greater than or equal to 1, and L is an integer greater than or equal to 2K + 1 and smaller than the total number of element antennas.
ΔP=2πK/L (4) ΔP = 2πK / L (4)
以下、K=2とし、L=5とした場合について、具体的に説明する。
このとき、位相遅延線路によって与えられる位相差(ΔP、2ΔP、・・・)は、4π/5、8π/5、12π/5(=2π/5)、16π/5(=6π/5)、20π/5(=0)、24π/5(=4π/5)、28π/5(=8π/5)・・・と変化する。この結果より、5個の位相遅延線路を1単位として、同じ位相差が周期的に繰り返されることが分かる。
したがって、この場合には、位相遅延器によって与えられる位相差ΔPの選択肢が増えるので、設計の自由度を高めることができる。
Hereinafter, the case where K = 2 and L = 5 will be described in detail.
At this time, the phase differences (ΔP, 2ΔP,...) Given by the phase delay line are 4π / 5, 8π / 5, 12π / 5 (= 2π / 5), 16π / 5 (= 6π / 5), 20π / 5 (= 0), 24π / 5 (= 4π / 5), 28π / 5 (= 8π / 5)... From this result, it can be seen that the same phase difference is periodically repeated with five phase delay lines as one unit.
Therefore, in this case, the number of choices of the phase difference ΔP given by the phase delay device increases, so that the degree of design freedom can be increased.
なお、上述したもの以外にも、X個(Xは3以上の整数)1単位の素子アンテナのうち2個目からX個目までの素子アンテナに位相遅延線路を接続し、隣接する素子アンテナとの位相差が、2πY/X(Yは1以上の整数、Y/Xは1/2の整数倍以外の数)となるように位相遅延線路が位相を遅延させることにより、同一の位相遅延線路を周期的に繰り返し使用することができるようになり、使用する位相遅延線路の種類を低減するとともに、簡素な構成で主ビーム方向をビームチルトさせることができる。 In addition to the above-described elements, a phase delay line is connected to the second to Xth element antennas among X (X is an integer of 3 or more) one unit element antenna, The phase delay line delays the phase so that the phase difference is 2πY / X (Y is an integer equal to or greater than 1 and Y / X is a number other than an integer multiple of 1/2), so that the same phase delay line Can be used periodically and repeatedly, the number of types of phase delay lines to be used can be reduced, and the main beam direction can be tilted with a simple configuration.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、複数個の素子アンテナを直線上に1次元状に配列したが、素子アンテナは、平面上に2次元状に配列されてもよい。
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を示す構成図である。なお、上述した実施の形態1と同様の構成については、説明を省略する。
図3において、上述したx軸およびz軸に対して直交する方向をy軸とする。
In the first embodiment, the plurality of element antennas are arranged one-dimensionally on a straight line. However, the element antennas may be arranged two-dimensionally on a plane.
FIG. 3 is a block diagram showing an array antenna apparatus according to
In FIG. 3, a direction orthogonal to the above-described x-axis and z-axis is defined as a y-axis.
また、図3において、このアレーアンテナ装置は、各素子アンテナ1a〜1hがそれぞれ4個ずつy軸方向に配列されて形成されたサブアレー4a〜4hを備えている。また、サブアレー4a〜4hには、各サブアレー4a〜4hに給電を行う給電線路2が接続されている。また、サブアレー4a、4f、サブアレー4c、4gおよびサブアレー4d、4hと給電線路2との間には、位相遅延線路3a、位相遅延線路3bおよび位相遅延線路3cがそれぞれ挿入されている。
In FIG. 3, the array antenna apparatus includes
以上のように、実施の形態2によれば、複数の素子アンテナの配列方向およびブロードサイド方向に対して直交する方向に素子アンテナを配列し、サブアレーを形成することにより、2次元状のアレーを形成することができ、任意の開口径を有するアレーアンテナ装置を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, the two-dimensional array is formed by arranging the element antennas in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of element antennas and the broadside direction and forming the subarray. Thus, an array antenna apparatus having an arbitrary opening diameter can be obtained.
なお、上記実施の形態2では、サブアレー4a〜4h内の給電線路の電力分配構成をトーナメント状(多段)に形成しているが、これに限定されず、並列接続としてもよい。
この場合も、上述したものと同様に、給電線路の電力分配構成を並列接続とした場合には、アレーアンテナ装置の利得の低下を防止することができ、給電線路の電力分配構成をトーナメント状にした場合には、設計手順を簡略化することができる。
また、並列接続の電力分配構成とトーナメント状の電力分配構成とを組み合わせて給電線路を構成してもよい。
In the second embodiment, the power distribution configuration of the feeder lines in the
In this case as well, as described above, when the power distribution configuration of the feed line is connected in parallel, a decrease in the gain of the array antenna device can be prevented, and the power distribution configuration of the feed line is formed in a tournament shape. In this case, the design procedure can be simplified.
Also, the power feed line may be configured by combining a parallel-connected power distribution configuration and a tournament-shaped power distribution configuration.
また、上記実施の形態2において、各サブアレー4a〜4h内の各素子アンテナ1a〜1hには、全て同位相の電力が給電されているが、これに限定されない。サブアレー4a〜4h内に位相遅延線路を挿入することにより、アレーアンテナ装置の主ビーム方向をz軸方向からy軸方向にもビームチルトさせてもよい。
この場合には、2次元の方向でアレーアンテナ装置の主ビーム方向をビームチルトさせることができる。
In the second embodiment, power of the same phase is supplied to each of the
In this case, the main beam direction of the array antenna apparatus can be tilted in a two-dimensional direction.
実施の形態3.
上記実施の形態1、2では、給電線路2および位相遅延線路3a〜3cからなる給電回路が、素子アンテナ1a〜1hのすぐ背面(z軸負側方向)に形成されていたが、給電回路は、素子アンテナ1a〜1hおよびサブアレー4a〜4hが形成されるxy平面上に形成されてもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the power feeding circuit including the
図4は、この発明の実施の形態3に係るアレーアンテナ装置を示す構成図である。なお、上述した実施の形態1、2と同様の構成については、説明を省略する。
図4において、給電線路2および位相遅延線路3a〜3cからなる給電回路は、素子アンテナ1a〜1hおよびサブアレー4a〜4hが形成されるxy平面上であって、素子アンテナ1a〜1hの配列方向(x軸方向)に対して直交する方向(y軸方向)に伸張するように形成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing an array antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The description of the same configuration as in the first and second embodiments is omitted.
In FIG. 4, a feeding circuit composed of the
このようなアレーアンテナ装置の具体例としては、図5に示す共平面マイクロストリップアレーアンテナが挙げられる。
図5において、この共平面マイクロストリップアレーアンテナは、マイクロストリップアンテナ5と、マイクロストリップ給電線路6と、互いに種類の異なる位相遅延線路7a〜7cとを備えている。
ここで、位相遅延線路7a〜7cは、マイクロストリップ給電線路6の一部を蛇行して実現されている。
A specific example of such an array antenna device is a coplanar microstrip array antenna shown in FIG.
In FIG. 5, the coplanar microstrip array antenna includes a microstrip antenna 5, a microstrip feed line 6, and different types of
Here, the
また、このようなアレーアンテナ装置の別の具体例として、図6に示す一層構造導波管スロットアレーアンテナが挙げられる。
図6において、この一層構造導波管スロットアレーアンテナは、導波管8によって形成されている。また、導波管8の広壁面には、放射スロット9が設けられている。また、互いに種類の異なる位相遅延線路10a〜10cは、導波管8の幅広面の幅の一部を変更することによって実現されている。
Another specific example of such an array antenna apparatus is a single-layer waveguide slot array antenna shown in FIG.
In FIG. 6, the single-layer waveguide slot array antenna is formed by a waveguide 8. A
以上のように、実施の形態3によれば、位相遅延線路および給電線路からなる給電回路が、複数の素子アンテナが配列される面と同じ面上であって、複数の素子アンテナの配列方向に対して直交する方向に形成されているので、低姿勢なアレーアンテナ装置を得ることができる。 As described above, according to the third embodiment, the feeding circuit including the phase delay line and the feeding line is on the same plane as the plane on which the plurality of element antennas are arranged, and is arranged in the arrangement direction of the plurality of element antennas. Since it is formed in a direction orthogonal to the array antenna device, a low-profile array antenna device can be obtained.
なお、実施の形態3(図4〜6)では、給電回路が全て素子アンテナ1a〜1hから見て一方側のみに形成されているが、これに限定されない。給電回路は、図7に示すように、給電線路の一部が素子アンテナ1a〜1hの一方側(y軸負側方向)に形成され、給電回路の残りの部分が素子アンテナ1a〜1hの他方側(y軸正側方向)に形成されて、給電回路が素子アンテナ1a〜1hを挟み込むように配置されてもよい。
In the third embodiment (FIGS. 4 to 6), all the power feeding circuits are formed only on one side when viewed from the
例えば、導波管のような立体的な構造を給電回路として用いる場合には、給電線路および位相遅延線路を素子アンテナの一方側のみに密に配置することが困難で、アレーアンテナ装置の製造性が悪化する恐れがある。
このような場合に、給電回路を素子アンテナの両側に分解して配置することにより、給電回路の実装を容易にすることができる。
また、図7では、給電回路への給電口が2箇所に分かれているが、アンテナを多層化し、アンテナの背面に2箇所の給電口を合成する回路を設けることにより、1箇所の給電点から給電回路に電力を供給することができる。
For example, when a three-dimensional structure such as a waveguide is used as a power feeding circuit, it is difficult to densely arrange the power feeding line and the phase delay line only on one side of the element antenna. May get worse.
In such a case, the power feeding circuit can be easily mounted by disassembling and arranging the power feeding circuit on both sides of the element antenna.
In FIG. 7, the power feeding port to the power feeding circuit is divided into two locations. However, by providing a circuit that multiplexes the antenna and synthesizes two power feeding ports on the back surface of the antenna, Power can be supplied to the power feeding circuit.
1a〜1h 素子アンテナ、2 給電線路、3a〜3c 位相遅延線路、4a〜4h サブアレー。 1a to 1h Element antenna, 2 Feed line, 3a to 3c Phase delay line, 4a to 4h Subarray.
Claims (8)
X個(Xは3以上の整数)の素子アンテナを1単位として、1単位中の素子アンテナのうち2個目からX個目までの素子アンテナには、素子アンテナに供給される電力の位相を遅延させて出力する位相遅延線路が接続され、
前記位相遅延線路は、隣接する素子アンテナとの位相差が、2πY/X(Yは1以上の整数、Y/Xは1/2の整数倍以外の数)となるように位相を遅延させることを特徴とするアレーアンテナ装置。 An array antenna apparatus comprising a plurality of element antennas arranged at equal intervals on a straight line, and capable of tilting a main beam direction by a desired angle from a broadside direction,
With X element antennas (X being an integer of 3 or more) as a unit, the second to X of the element antennas in one unit have the phase of power supplied to the element antennas. A phase delay line that outputs with delay is connected,
The phase delay line delays a phase so that a phase difference between adjacent element antennas is 2πY / X (Y is an integer of 1 or more, and Y / X is a number other than an integer multiple of 1/2). An array antenna device.
Xは2Y+1以上の整数であることを特徴とするアレーアンテナ装置。 The array antenna apparatus according to claim 1,
X is an integer greater than or equal to 2Y + 1.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014100008A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | Commscope, Inc. Of North Carolina | Feed network and electromagnetic radiation source |
WO2015174723A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | 삼성전자주식회사 | Signal radiation device in transmission device |
KR20150129628A (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for radiating signal in transmitting device |
WO2019146042A1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 三菱電機株式会社 | Antenna device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106252886A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | The multiple submatrixes antenna beam changing method of minimum deviation is pointed to based on antenna beam |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60102001A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Nec Corp | Array antenna device |
JPH07202548A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Toshiba Corp | Beam scanning antenna |
JPH07321536A (en) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Toshiba Corp | Phased array antenna |
JPH09159751A (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-20 | Denso Corp | Plane array antenna and phase monopulse radar equipment |
JPH1098324A (en) * | 1996-04-23 | 1998-04-14 | Trw Inc | Antenna system for controlling and re-directing communication beam |
JP2000091831A (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Ntt Kansai Personal Tsushinmo Kk | Antenna device |
JP2000114868A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Tilt beam planar antenna |
JP2000174537A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | Phased array antenna |
JP2002057520A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-22 | Lucent Technol Inc | Feed and modular feed for antenna |
JP2003168912A (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna assembly |
WO2008056127A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Quintel Technology Limited | Phased array antenna system with electrical tilt control |
-
2009
- 2009-02-17 JP JP2009033844A patent/JP5289092B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60102001A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Nec Corp | Array antenna device |
JPH07202548A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Toshiba Corp | Beam scanning antenna |
JPH07321536A (en) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Toshiba Corp | Phased array antenna |
JPH09159751A (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-20 | Denso Corp | Plane array antenna and phase monopulse radar equipment |
JPH1098324A (en) * | 1996-04-23 | 1998-04-14 | Trw Inc | Antenna system for controlling and re-directing communication beam |
JP2000091831A (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Ntt Kansai Personal Tsushinmo Kk | Antenna device |
JP2000114868A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Tilt beam planar antenna |
JP2000174537A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | Phased array antenna |
JP2002057520A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-22 | Lucent Technol Inc | Feed and modular feed for antenna |
JP2003168912A (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna assembly |
WO2008056127A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Quintel Technology Limited | Phased array antenna system with electrical tilt control |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014100008A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | Commscope, Inc. Of North Carolina | Feed network and electromagnetic radiation source |
US9548536B2 (en) | 2012-12-18 | 2017-01-17 | Commscope Inc. Of North Carolina | Feed network and electromagnetic radiation source |
WO2015174723A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | 삼성전자주식회사 | Signal radiation device in transmission device |
KR20150129628A (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for radiating signal in transmitting device |
US10199728B2 (en) | 2014-05-12 | 2019-02-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for signal radiation in transmission device |
KR102301055B1 (en) | 2014-05-12 | 2021-09-14 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for radiating signal in transmitting device |
WO2019146042A1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 三菱電機株式会社 | Antenna device |
JPWO2019146042A1 (en) * | 2018-01-25 | 2020-04-02 | 三菱電機株式会社 | Antenna device |
US11289822B2 (en) | 2018-01-25 | 2022-03-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5289092B2 (en) | 2013-09-11 |
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