JP2000082920A - マイクロストリップアレーアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアレーアンテナInfo
- Publication number
- JP2000082920A JP2000082920A JP10250811A JP25081198A JP2000082920A JP 2000082920 A JP2000082920 A JP 2000082920A JP 10250811 A JP10250811 A JP 10250811A JP 25081198 A JP25081198 A JP 25081198A JP 2000082920 A JP2000082920 A JP 2000082920A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distribution
- array antenna
- excitation
- microstrip
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 最大ビーム方向の指向位置に制限が無い低サ
イドローブのコセカントビームを有し、これと直交する
方向に任意の対称ビームを形成する共平面給電構造のマ
イクロストリップアレーアンテナを得る。 【解決手段】 コセカントビームを第１の励振分布と第
２の励振分布で形成するようにし、直列給電回路の各分
岐で第１の励振分布を形成すると共に、上記各分岐に接
続した並列給電回路で第２の励振分布と対称ビームを得
るための第３の励振分布を形成する給電回路でマイクロ
ストリップアレーアンテナを構成する。
イドローブのコセカントビームを有し、これと直交する
方向に任意の対称ビームを形成する共平面給電構造のマ
イクロストリップアレーアンテナを得る。 【解決手段】 コセカントビームを第１の励振分布と第
２の励振分布で形成するようにし、直列給電回路の各分
岐で第１の励振分布を形成すると共に、上記各分岐に接
続した並列給電回路で第２の励振分布と対称ビームを得
るための第３の励振分布を形成する給電回路でマイクロ
ストリップアレーアンテナを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、簡易な給電回路
構成でコセカントビーム等の成形ビームを実現するマイ
クロストリップアレーアンテナに関するものである。
構成でコセカントビーム等の成形ビームを実現するマイ
クロストリップアレーアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のマイクロストリップアレー
アンテナを示す構成図であり、図８は放射素子への励振
構造を示す構成図である。これは、特開平７−１８３７
２４号公報に示された例である。
アンテナを示す構成図であり、図８は放射素子への励振
構造を示す構成図である。これは、特開平７−１８３７
２４号公報に示された例である。
【０００３】図において、３は放射素子、５ｅ〜５ｇは
マイクロストリップ線路、６ｋと６ｍは分岐、１１は上
記マイクロストリップ線路５ｅに接続される給電コネク
タ、１２は上記マイクロストリップ線路５ｇより供給さ
れる励振電力を上記放射素子３に電磁結合給電させるス
ロット、１３は対称線、１４ａと１４ｂは誘電体であ
る。
マイクロストリップ線路、６ｋと６ｍは分岐、１１は上
記マイクロストリップ線路５ｅに接続される給電コネク
タ、１２は上記マイクロストリップ線路５ｇより供給さ
れる励振電力を上記放射素子３に電磁結合給電させるス
ロット、１３は対称線、１４ａと１４ｂは誘電体であ
る。
【０００４】次に作用について説明する。給電コネクタ
１１から入力された電力はマイクロストリップ線路５ｅ
を経て分岐６ｋにて等分配される。この等分配された電
力は対称線１３を挟んで上下に構成された同一構成の給
電回路に供給される。これらの給電回路はマイクロスト
リップ線路５ｆと分岐６ｍを直列に接続した構成であ
る。励振振幅は各分岐６ｍのマイクロストリップ線路５
ｇ側と給電回路の後段側への分配比により形成され、励
振位相はマイクロストリップ線路５ｆの線路長（電気
長）によって形成される。つまり、所望のコセカントビ
ームを形成するための励振分布は、上記給電回路で実現
される。この励振分布はマイクロストリップ線路５ｇに
よりスロット１２を介して各放射素子３に給電され、所
望のコセカントビームを形成するように作用する。ま
た、この従来例では、コセカントビームの最大ビーム方
向をある角度にチルトさせることにより、複数の放射素
子３から成るアレーの対称線１３に対する上半分と下半
分とで符号が反対で且つ同一の励振位相でコセカントビ
ームを形成できることに着目し、上半分と下半分の給電
回路が同一構成となるように分岐６ｋの位置を対称線１
３からオフセットして上記励振位相を実現している。こ
のため、コセカントビームを簡易な構成の給電回路で形
成するように作用する。さらに、給電回路と放射素子３
を誘電体１４ａと１４ｂの間に置かれたスロット１２を
形成するための地導体で層を分離する多層構造であるた
め、給電線路からの不要放射の影響を地導体で回避する
ように作用する。
１１から入力された電力はマイクロストリップ線路５ｅ
を経て分岐６ｋにて等分配される。この等分配された電
力は対称線１３を挟んで上下に構成された同一構成の給
電回路に供給される。これらの給電回路はマイクロスト
リップ線路５ｆと分岐６ｍを直列に接続した構成であ
る。励振振幅は各分岐６ｍのマイクロストリップ線路５
ｇ側と給電回路の後段側への分配比により形成され、励
振位相はマイクロストリップ線路５ｆの線路長（電気
長）によって形成される。つまり、所望のコセカントビ
ームを形成するための励振分布は、上記給電回路で実現
される。この励振分布はマイクロストリップ線路５ｇに
よりスロット１２を介して各放射素子３に給電され、所
望のコセカントビームを形成するように作用する。ま
た、この従来例では、コセカントビームの最大ビーム方
向をある角度にチルトさせることにより、複数の放射素
子３から成るアレーの対称線１３に対する上半分と下半
分とで符号が反対で且つ同一の励振位相でコセカントビ
ームを形成できることに着目し、上半分と下半分の給電
回路が同一構成となるように分岐６ｋの位置を対称線１
３からオフセットして上記励振位相を実現している。こ
のため、コセカントビームを簡易な構成の給電回路で形
成するように作用する。さらに、給電回路と放射素子３
を誘電体１４ａと１４ｂの間に置かれたスロット１２を
形成するための地導体で層を分離する多層構造であるた
め、給電線路からの不要放射の影響を地導体で回避する
ように作用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロストリ
ップアレーアンテナは以上のように構成されているた
め、コセカントビームの最大ビーム方向が限定されると
共に、任意の領域におけるサイドローブレベルを低減で
きないという問題があった。このような問題を回避する
ためには、励振振幅と励振位相をアレーの中心に対し非
対称で複雑な励振分布にする必要があり、開口面アンテ
ナ等を用いなければならず、小形／薄形化に最適なマイ
クロストリップアレーアンテナの給電回路での実現性の
点で問題があった。また、従来のマイクロストリップア
レーアンテナは、給電回路からの不要放射を回避するた
めに多層構造となっており、コストや歩留りの点でも問
題があった。さらに、円偏波のコセカントビームを形成
する際には、広帯域化のためのペア素子配列（例えば、
羽石他、「マイクロストリップ円偏波ペア素子を用いる
アレーアンテナ」信学研資、Ａ・Ｐ８３−６４，１９８
３．）が困難であり、構成の点で問題があった。
ップアレーアンテナは以上のように構成されているた
め、コセカントビームの最大ビーム方向が限定されると
共に、任意の領域におけるサイドローブレベルを低減で
きないという問題があった。このような問題を回避する
ためには、励振振幅と励振位相をアレーの中心に対し非
対称で複雑な励振分布にする必要があり、開口面アンテ
ナ等を用いなければならず、小形／薄形化に最適なマイ
クロストリップアレーアンテナの給電回路での実現性の
点で問題があった。また、従来のマイクロストリップア
レーアンテナは、給電回路からの不要放射を回避するた
めに多層構造となっており、コストや歩留りの点でも問
題があった。さらに、円偏波のコセカントビームを形成
する際には、広帯域化のためのペア素子配列（例えば、
羽石他、「マイクロストリップ円偏波ペア素子を用いる
アレーアンテナ」信学研資、Ａ・Ｐ８３−６４，１９８
３．）が困難であり、構成の点で問題があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、最大ビーム方向の指向位置
に制限が無い低サイドローブのコセカントビームを有
し、且つ上記コセカントビーム形成面と直交する方向に
対称ビームを有するマイクロストリップアレーアンテナ
を得ることを目的としている。また、給電回路からの不
要放射により対称ビームの対称性を劣化させることなく
給電回路を放射素子と共平面上に実現可能な低コストで
歩留りの良いマイクロストリップアレーアンテナを得る
ことも目的としている。さらに、円偏波特性の良好なコ
セカントビームを得ることも目的としている。
ためになされたものであり、最大ビーム方向の指向位置
に制限が無い低サイドローブのコセカントビームを有
し、且つ上記コセカントビーム形成面と直交する方向に
対称ビームを有するマイクロストリップアレーアンテナ
を得ることを目的としている。また、給電回路からの不
要放射により対称ビームの対称性を劣化させることなく
給電回路を放射素子と共平面上に実現可能な低コストで
歩留りの良いマイクロストリップアレーアンテナを得る
ことも目的としている。さらに、円偏波特性の良好なコ
セカントビームを得ることも目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるマイク
ロストリップアレーアンテナは、コセカントビームを形
成する第１の方向と直交する第２の方向の概ね中心位置
に上記第１の方向に沿った直列給電回路を構成して各分
岐において第１の励振分布を段階的に形成し、次に上記
各分岐に並列給電回路を接続して上記第１の励振分布を
さらに段階的に与える第２の励振分布を形成すると共に
上記第２の方向にビーム形状が左右対称である対称ビー
ムを得るための第３の励振分布を形成することを特徴と
するものである。
ロストリップアレーアンテナは、コセカントビームを形
成する第１の方向と直交する第２の方向の概ね中心位置
に上記第１の方向に沿った直列給電回路を構成して各分
岐において第１の励振分布を段階的に形成し、次に上記
各分岐に並列給電回路を接続して上記第１の励振分布を
さらに段階的に与える第２の励振分布を形成すると共に
上記第２の方向にビーム形状が左右対称である対称ビー
ムを得るための第３の励振分布を形成することを特徴と
するものである。
【０００８】また、第２の発明によるマイクロストリッ
プアレーアンテナは、コセカントビームを形成する第１
の方向に直列給電回路を構成して各分岐において第１の
励振分布を段階的に形成すると共に上記各分岐に並列給
電回路を接続し上記第１の励振分布をさらに段階的に与
える第２の励振分布と上記第２の方向に部分的に与える
第３の励振分布を形成するサブアレーを構成し、次に上
記サブアレーを上記第１の方向と直交する第２の方向に
複数個配置してビーム形状が左右対称である対称ビーム
を得るための第４の励振分布を上記第２の方向に形成す
る給電回路を具備したことを特徴とするものである。
プアレーアンテナは、コセカントビームを形成する第１
の方向に直列給電回路を構成して各分岐において第１の
励振分布を段階的に形成すると共に上記各分岐に並列給
電回路を接続し上記第１の励振分布をさらに段階的に与
える第２の励振分布と上記第２の方向に部分的に与える
第３の励振分布を形成するサブアレーを構成し、次に上
記サブアレーを上記第１の方向と直交する第２の方向に
複数個配置してビーム形状が左右対称である対称ビーム
を得るための第４の励振分布を上記第２の方向に形成す
る給電回路を具備したことを特徴とするものである。
【０００９】また、第３の発明によるマイクロストリッ
プアレーアンテナは、放射素子として１点給電円偏波マ
イクロストリップアンテナを用い、直列給電部の各分岐
に接続した各並列給電回路の第１の方向あるいは第２の
方向における２個の放射素子を９０度回転したペア素子
配列とする構成としたことを特徴とするものである。
プアレーアンテナは、放射素子として１点給電円偏波マ
イクロストリップアンテナを用い、直列給電部の各分岐
に接続した各並列給電回路の第１の方向あるいは第２の
方向における２個の放射素子を９０度回転したペア素子
配列とする構成としたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示すマイクロストリップアレーアンテナ
の構成図、図２はこの実施の形態１におけるコセカント
ビーム（ａ）及び対称ビーム（ｂ）を示す放射パターン
図、図３はこの実施の形態１における各放射素子へのコ
セカントビーム形成用の励振振幅（ａ）と励振位相
（ｂ）及び直列給電回路の分岐における励振振幅（ｃ）
を示す分布図であり、３、５、及び６は上記従来マイク
ロストリップアレーアンテナと全く同一のものである。
実施の形態１を示すマイクロストリップアレーアンテナ
の構成図、図２はこの実施の形態１におけるコセカント
ビーム（ａ）及び対称ビーム（ｂ）を示す放射パターン
図、図３はこの実施の形態１における各放射素子へのコ
セカントビーム形成用の励振振幅（ａ）と励振位相
（ｂ）及び直列給電回路の分岐における励振振幅（ｃ）
を示す分布図であり、３、５、及び６は上記従来マイク
ロストリップアレーアンテナと全く同一のものである。
【００１１】図において、１は第１の方向、２は上記第
１の方向１と直交する第２の方向、４ａは給電点、５ａ
と５ｂはマイクロストリップ線路、６ａ〜６ｈは分岐、
７は上記給電点４ａ、上記マイクロストリップ線路５
ａ、及び上記分岐６ａ〜６ｆから成る直列給電回路、８
は上記マイクロストリップ線路５ｂと上記分岐６ｇと６
ｈから成る並列給電回路である。
１の方向１と直交する第２の方向、４ａは給電点、５ａ
と５ｂはマイクロストリップ線路、６ａ〜６ｈは分岐、
７は上記給電点４ａ、上記マイクロストリップ線路５
ａ、及び上記分岐６ａ〜６ｆから成る直列給電回路、８
は上記マイクロストリップ線路５ｂと上記分岐６ｇと６
ｈから成る並列給電回路である。
【００１２】次に、このマイクロストリップアレーアン
テナの作用について説明する。第１の方向１において図
２（ａ）に示すような低サイドローブのコセカントビー
ムを形成する場合、第１の方向１に対する各放射素子３
への相対的な励振振幅と励振位相は各々図３（ａ）と図
３（ｂ）のような複雑な励振分布となる。ここで示す励
振分布は第１の方向１に１２個の放射素子３が等間隔に
配列された場合のものである。また、第２の方向２に図
２（ｂ）に示すような対称ビームを形成する場合は、図
には示していないが第２の方向２に配列した複数個の放
射素子３への相対的な励振振幅と励振位相は共に左右対
称な励振分布となる場合がほとんどであり、ここでは第
２の方向２における励振位相を特に等位相（励振振幅は
８．５ｄＢのテーパーを形成）としている。一般に、マ
イクロストリップアレーアンテナの給電方式としてはト
ーナメント方式の並列給電が代表的であるが、図３
（ａ）と図３（ｂ）のような複雑な励振分布を並列給電
のみで形成するのは、分配回路（分岐６）の分配比や給
電回路を構成する配線スペース、さらには給電線路（マ
イクロストリップ線路５）間の結合や給電線路（マイク
ロストリップ線路５）と放射素子３間の結合による励振
分布の変化により、その実現が非常に困難である。この
ため、先ず、図３（ａ）における励振振幅と第２の方向
２における励振振幅とで構成される各放射素子３への励
振電力のうち各分岐６ａ〜６ｆの位置に応じた８個の放
射素子３分の電力を、直列給電回路７の各分岐６ａ、６
ｂ、６ｃ及び６ｄ、６ｅ、６ｆの順に順次両側の並列給
電回路８に供給するようにする。すなわち、上記分岐６
ａ〜６ｆでの第１の励振分布を図３（ｃ）に示すような
励振振幅分布で与える。次に、各並列給電回路８では、
第１の方向１での励振振幅が図３（ａ）の分布となるよ
うに分岐６ｇで不等分配（第２の励振分布）し、第２の
方向２での励振振幅が所望の分布となるように分岐６ｈ
で不等分配（第３の励振分布）して、最終的に各放射素
子３に所望の励振振幅を与える。一方、各放射素子３へ
の最終的な励振位相「図３（ｂ）参照」は直列給電回路
７と各並列給電回路８のマイクロストリップ線路５の線
路長（電気長）によって形成する。したがって、大筋の
電力分布である第１の励振分布「図３（ｃ）参照」を直
列給電回路７で形成した後、各並列給電回路８の分岐６
ｇで第２の励振分布を形成することにより第１の方向１
にコセカントビームを実現できるとともに、各並列給電
回路８の分岐６ｈで第３の励振分布を形成することによ
り第２の方向２において対称ビームを実現できるマイク
ロストリップアレーアンテナとして作用する。すなわ
ち、第１の方向１にコセカントビームを形成する各分岐
６ａ〜６ｇでの第１の方向１に関する分配比のズレは第
２の方向２への対称ビームを形成する励振分布に影響を
与えず、逆に各分岐６ａ〜６ｆと６ｈでの第２の方向２
に関する分配比のズレは第１の方向１へのコセカントビ
ームを形成する励振分布に影響を与えない給電回路を有
するマイクロストリップアレーアンテナとして作用す
る。
テナの作用について説明する。第１の方向１において図
２（ａ）に示すような低サイドローブのコセカントビー
ムを形成する場合、第１の方向１に対する各放射素子３
への相対的な励振振幅と励振位相は各々図３（ａ）と図
３（ｂ）のような複雑な励振分布となる。ここで示す励
振分布は第１の方向１に１２個の放射素子３が等間隔に
配列された場合のものである。また、第２の方向２に図
２（ｂ）に示すような対称ビームを形成する場合は、図
には示していないが第２の方向２に配列した複数個の放
射素子３への相対的な励振振幅と励振位相は共に左右対
称な励振分布となる場合がほとんどであり、ここでは第
２の方向２における励振位相を特に等位相（励振振幅は
８．５ｄＢのテーパーを形成）としている。一般に、マ
イクロストリップアレーアンテナの給電方式としてはト
ーナメント方式の並列給電が代表的であるが、図３
（ａ）と図３（ｂ）のような複雑な励振分布を並列給電
のみで形成するのは、分配回路（分岐６）の分配比や給
電回路を構成する配線スペース、さらには給電線路（マ
イクロストリップ線路５）間の結合や給電線路（マイク
ロストリップ線路５）と放射素子３間の結合による励振
分布の変化により、その実現が非常に困難である。この
ため、先ず、図３（ａ）における励振振幅と第２の方向
２における励振振幅とで構成される各放射素子３への励
振電力のうち各分岐６ａ〜６ｆの位置に応じた８個の放
射素子３分の電力を、直列給電回路７の各分岐６ａ、６
ｂ、６ｃ及び６ｄ、６ｅ、６ｆの順に順次両側の並列給
電回路８に供給するようにする。すなわち、上記分岐６
ａ〜６ｆでの第１の励振分布を図３（ｃ）に示すような
励振振幅分布で与える。次に、各並列給電回路８では、
第１の方向１での励振振幅が図３（ａ）の分布となるよ
うに分岐６ｇで不等分配（第２の励振分布）し、第２の
方向２での励振振幅が所望の分布となるように分岐６ｈ
で不等分配（第３の励振分布）して、最終的に各放射素
子３に所望の励振振幅を与える。一方、各放射素子３へ
の最終的な励振位相「図３（ｂ）参照」は直列給電回路
７と各並列給電回路８のマイクロストリップ線路５の線
路長（電気長）によって形成する。したがって、大筋の
電力分布である第１の励振分布「図３（ｃ）参照」を直
列給電回路７で形成した後、各並列給電回路８の分岐６
ｇで第２の励振分布を形成することにより第１の方向１
にコセカントビームを実現できるとともに、各並列給電
回路８の分岐６ｈで第３の励振分布を形成することによ
り第２の方向２において対称ビームを実現できるマイク
ロストリップアレーアンテナとして作用する。すなわ
ち、第１の方向１にコセカントビームを形成する各分岐
６ａ〜６ｇでの第１の方向１に関する分配比のズレは第
２の方向２への対称ビームを形成する励振分布に影響を
与えず、逆に各分岐６ａ〜６ｆと６ｈでの第２の方向２
に関する分配比のズレは第１の方向１へのコセカントビ
ームを形成する励振分布に影響を与えない給電回路を有
するマイクロストリップアレーアンテナとして作用す
る。
【００１３】図７に記載したような従来のマイクロスト
リップアレーアンテナの場合、低サイドローブを有する
コセカントビームの形成が困難であると共に最大ビーム
方向が限定されてしまう。この問題を回避するために
は、アンテナ開口の中心に対し非対称で複雑な励振分布
を実現する必要があり、開口分布の形成が容易な開口径
の大きな開口面アンテナ等を用いなければならない。こ
れに対し、この実施の形態のマイクロストリップアレー
アンテナでは、最大ビーム方向を限定することなく、分
岐の少ない対称性の良い簡易な給電回路構造で上記の励
振分布を容易に実現できる。また、コセカントビーム形
成面と直交する方向に異なる対称ビームを形成する場合
でも、給電回路の分配比を各ビームで独立に設計するこ
とができると共に、第１の方向１と第２の方向２での分
配比のズレの影響は各ビームを形成する励振分布に対し
ては独立であるため、両方のビームを正確に形成でき
る。また、直列給電回路７において３分配回路を構成す
る各分岐６ａ、６ｂ、６ｄ、及び６ｅの並列給電回路８
を接続する両端側での分配比は等分配であるため安定し
た直列給電回路７を実現できる。さらに、分岐の少ない
対称性の良い簡易な給電回路構成のため、給電回路から
の不要放射を回避するために多層構造にすることなく、
共平面給電構造で所望のビームを形成することができ
る。
リップアレーアンテナの場合、低サイドローブを有する
コセカントビームの形成が困難であると共に最大ビーム
方向が限定されてしまう。この問題を回避するために
は、アンテナ開口の中心に対し非対称で複雑な励振分布
を実現する必要があり、開口分布の形成が容易な開口径
の大きな開口面アンテナ等を用いなければならない。こ
れに対し、この実施の形態のマイクロストリップアレー
アンテナでは、最大ビーム方向を限定することなく、分
岐の少ない対称性の良い簡易な給電回路構造で上記の励
振分布を容易に実現できる。また、コセカントビーム形
成面と直交する方向に異なる対称ビームを形成する場合
でも、給電回路の分配比を各ビームで独立に設計するこ
とができると共に、第１の方向１と第２の方向２での分
配比のズレの影響は各ビームを形成する励振分布に対し
ては独立であるため、両方のビームを正確に形成でき
る。また、直列給電回路７において３分配回路を構成す
る各分岐６ａ、６ｂ、６ｄ、及び６ｅの並列給電回路８
を接続する両端側での分配比は等分配であるため安定し
た直列給電回路７を実現できる。さらに、分岐の少ない
対称性の良い簡易な給電回路構成のため、給電回路から
の不要放射を回避するために多層構造にすることなく、
共平面給電構造で所望のビームを形成することができ
る。
【００１４】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示すマイクロストリップアレーアンテナの構成図
である。この実施の形態２は、第１の方向１に直列給電
回路７を構成し各分岐６ａ〜６ｆにおいて第１の励振分
布を段階的に形成すると共に上記各分岐６ａ〜６ｆに並
列給電回路８を接続し上記第１の励振分布をさらに段階
的に与える第２の励振分布と上記第２の方向２に部分的
に与える第３の励振分布を形成するサブアレー９を構成
し、次に上記サブアレー９を上記第２の方向２に給電点
４ｂを挟んで左右対称に各々１個配置して対称ビームを
得るための第４の励振分布をマイクロストリップ線路５
ｃや給電点４ｂによって上記第２の方向２に形成する構
成とするものである。ここで、上記対称ビームを得るた
めの上記第２の方向２での励振分布は上記第３の励振分
布と上記第４の励振分布により構成される。なお、この
実施の形態２におけるコセカントビームと対称ビームは
各々図２（ａ）と図２（ｂ）と同様であり、各放射素子
３へのコセカントビーム形成用の励振振幅と励振位相及
び直列給電回路の分岐における励振振幅を示す分布図は
各々図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様である。
態２を示すマイクロストリップアレーアンテナの構成図
である。この実施の形態２は、第１の方向１に直列給電
回路７を構成し各分岐６ａ〜６ｆにおいて第１の励振分
布を段階的に形成すると共に上記各分岐６ａ〜６ｆに並
列給電回路８を接続し上記第１の励振分布をさらに段階
的に与える第２の励振分布と上記第２の方向２に部分的
に与える第３の励振分布を形成するサブアレー９を構成
し、次に上記サブアレー９を上記第２の方向２に給電点
４ｂを挟んで左右対称に各々１個配置して対称ビームを
得るための第４の励振分布をマイクロストリップ線路５
ｃや給電点４ｂによって上記第２の方向２に形成する構
成とするものである。ここで、上記対称ビームを得るた
めの上記第２の方向２での励振分布は上記第３の励振分
布と上記第４の励振分布により構成される。なお、この
実施の形態２におけるコセカントビームと対称ビームは
各々図２（ａ）と図２（ｂ）と同様であり、各放射素子
３へのコセカントビーム形成用の励振振幅と励振位相及
び直列給電回路の分岐における励振振幅を示す分布図は
各々図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様である。
【００１５】以上説明したように、この実施の形態２に
よるマイクロストリップアレーアンテナによれば、第１
の方向１にコセカントビームを有するサブアレー９を第
２の方向２に給電点４ｂを挟んで左右対称に各々１個配
列する構成のため、図１に示した実施の形態１に比べ給
電回路全体としては分岐６の数を少なくでき、給電回路
構成を簡素化できると共に分岐６による不要放射を低減
できるマイクロストリップアレーアンテナを得ることが
できる。また、複数個のサブアレー９を第２の方向２に
給電点４ｂを挟んで左右対称に各々２個以上配列するこ
とにより第２の方向２への素子数を増加させることが可
能であり、第２の方向２における励振分布の設計の自由
度を向上でき、より複雑な励振分布の形成が必要な対称
ビームを実現できるマイクロストリップアレーアンテナ
を得ることができる。
よるマイクロストリップアレーアンテナによれば、第１
の方向１にコセカントビームを有するサブアレー９を第
２の方向２に給電点４ｂを挟んで左右対称に各々１個配
列する構成のため、図１に示した実施の形態１に比べ給
電回路全体としては分岐６の数を少なくでき、給電回路
構成を簡素化できると共に分岐６による不要放射を低減
できるマイクロストリップアレーアンテナを得ることが
できる。また、複数個のサブアレー９を第２の方向２に
給電点４ｂを挟んで左右対称に各々２個以上配列するこ
とにより第２の方向２への素子数を増加させることが可
能であり、第２の方向２における励振分布の設計の自由
度を向上でき、より複雑な励振分布の形成が必要な対称
ビームを実現できるマイクロストリップアレーアンテナ
を得ることができる。
【００１６】ここで、上記実施の形態２におけるマイク
ロストリップアレーアンテナでは、第２の方向２でのサ
ブアレー９の数が２個の場合について説明しているが、
これに限らず任意の数のサブアレー９を第２の方向２に
配列しても良い。
ロストリップアレーアンテナでは、第２の方向２でのサ
ブアレー９の数が２個の場合について説明しているが、
これに限らず任意の数のサブアレー９を第２の方向２に
配列しても良い。
【００１７】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すマイクロストリップアレーアンテナの並列給
電回路の構成図である。また、図６はこの発明の実施の
形態３における１点給電円偏波マイクロストリップアン
テナを示す外観図である。この実施の形態３は、放射素
子３として１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ
１０を用い、直列給電回路７の各分岐６ａ〜６ｆに接続
した各並列給電回路８の第２の方向２における２個の１
点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１０ａと１０
ｂあるいは１０ｃと１０ｄを９０度回転したペア素子配
列とするものである。なお、この実施の形態３における
マイクロストリップアレーアンテナの構成図は図１と同
様である。
態３を示すマイクロストリップアレーアンテナの並列給
電回路の構成図である。また、図６はこの発明の実施の
形態３における１点給電円偏波マイクロストリップアン
テナを示す外観図である。この実施の形態３は、放射素
子３として１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ
１０を用い、直列給電回路７の各分岐６ａ〜６ｆに接続
した各並列給電回路８の第２の方向２における２個の１
点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１０ａと１０
ｂあるいは１０ｃと１０ｄを９０度回転したペア素子配
列とするものである。なお、この実施の形態３における
マイクロストリップアレーアンテナの構成図は図１と同
様である。
【００１８】以上説明したように、この実施の形態３に
よるマイクロストリップアレーアンテナによれば、放射
素子３を１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１
０としているため、第１の方向１に円偏波のコセカント
ビームを形成し、第２の方向２に円偏波の対称ビームを
形成できるマイクロストリップアレーアンテナを得るこ
とができる。また、各並列給電回路８の第２の方向２に
おける２個の１点給電円偏波マイクロストリップアンテ
ナ１０ａと１０ｂあるいは１０ｃと１０ｄを９０度回転
したペア素子配列とするため、１点給電円偏波マイクロ
ストリップアンテナ１０とマイクロストリップ線路５ｄ
とのインピーダンス不整合による反射係数に関係無く分
岐６ｊと６ｈさらには６ｇに戻ってくる反射波の総和を
零にすることができ、並列給電回路８における第１の方
向１及び第２の方向２での反射波に起因する励振分布の
ズレを回避することができる。このため、アレー全体と
しても上記反射波に起因する励振分布のズレを回避で
き、所望の励振分布を実現することができる。また、ペ
ア素子配列としているため、円偏波の軸比特性を広帯域
にすることができる。
よるマイクロストリップアレーアンテナによれば、放射
素子３を１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１
０としているため、第１の方向１に円偏波のコセカント
ビームを形成し、第２の方向２に円偏波の対称ビームを
形成できるマイクロストリップアレーアンテナを得るこ
とができる。また、各並列給電回路８の第２の方向２に
おける２個の１点給電円偏波マイクロストリップアンテ
ナ１０ａと１０ｂあるいは１０ｃと１０ｄを９０度回転
したペア素子配列とするため、１点給電円偏波マイクロ
ストリップアンテナ１０とマイクロストリップ線路５ｄ
とのインピーダンス不整合による反射係数に関係無く分
岐６ｊと６ｈさらには６ｇに戻ってくる反射波の総和を
零にすることができ、並列給電回路８における第１の方
向１及び第２の方向２での反射波に起因する励振分布の
ズレを回避することができる。このため、アレー全体と
しても上記反射波に起因する励振分布のズレを回避で
き、所望の励振分布を実現することができる。また、ペ
ア素子配列としているため、円偏波の軸比特性を広帯域
にすることができる。
【００１９】ここで、上記実施の形態３におけるマイク
ロストリップアレーアンテナでは、第２の方向２におけ
る２個の１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１
０をペア素子配列としているが、図４に示す上記実施の
形態２におけるマイクロストリップアレーアンテナの構
成図の場合に対応させたペア素子配列、すなわち第１の
方向１における２個の放射素子３を９０度回転させても
良い。
ロストリップアレーアンテナでは、第２の方向２におけ
る２個の１点給電円偏波マイクロストリップアンテナ１
０をペア素子配列としているが、図４に示す上記実施の
形態２におけるマイクロストリップアレーアンテナの構
成図の場合に対応させたペア素子配列、すなわち第１の
方向１における２個の放射素子３を９０度回転させても
良い。
【００２０】また、以上の上記実施の形態１〜３におけ
るマイクロストリップアレーアンテナでは、第１の方向
１での素子数が１２素子の場合について説明している
が、これに限らず任意の素子数であっても良い。
るマイクロストリップアレーアンテナでは、第１の方向
１での素子数が１２素子の場合について説明している
が、これに限らず任意の素子数であっても良い。
【００２１】また、以上の上記実施の形態１〜３におけ
るマイクロストリップアレーアンテナでは、第１の方向
１にコセカントビームを形成する場合について説明して
いるが、これに限らず任意の成形ビームであっても良
い。
るマイクロストリップアレーアンテナでは、第１の方向
１にコセカントビームを形成する場合について説明して
いるが、これに限らず任意の成形ビームであっても良
い。
【００２２】また、以上の上記実施の形態１〜３におけ
るマイクロストリップアレーアンテナでは、給電点４を
第１の方向１の概ね中心位置に配置しているが、これに
限らず第１の方向１の任意の位置から給電しても良い。
るマイクロストリップアレーアンテナでは、給電点４を
第１の方向１の概ね中心位置に配置しているが、これに
限らず第１の方向１の任意の位置から給電しても良い。
【００２３】
【発明の効果】第１の発明によれば、コセカントビーム
を形成する第１の方向と直交する第２の方向の概ね中心
位置に上記第１の方向に沿った直列給電回路を構成して
各分岐に並列給電回路を接続するため、最大ビーム方向
を限定することなく、分岐の少ない対称性の良い簡易な
構成の給電回路で直交する２方向に異なるコセカントビ
ームと対称ビームを容易に形成できる効果が得られる。
また、給電回路の分配比を各ビームで独立に設計できる
効果が得られると共に、第１の方向と第２の方向での分
配比のズレの影響は各ビームを形成する励振分布に対し
ては独立であるため、両方のビームを正確に形成できる
効果も得られる。また、分岐の少ない対称性の良い簡易
な給電回路構成のため、給電回路からの不要放射を低減
でき、多層構造にすることなく共平面給電構造で所望の
ビームを形成できる効果も得られる。
を形成する第１の方向と直交する第２の方向の概ね中心
位置に上記第１の方向に沿った直列給電回路を構成して
各分岐に並列給電回路を接続するため、最大ビーム方向
を限定することなく、分岐の少ない対称性の良い簡易な
構成の給電回路で直交する２方向に異なるコセカントビ
ームと対称ビームを容易に形成できる効果が得られる。
また、給電回路の分配比を各ビームで独立に設計できる
効果が得られると共に、第１の方向と第２の方向での分
配比のズレの影響は各ビームを形成する励振分布に対し
ては独立であるため、両方のビームを正確に形成できる
効果も得られる。また、分岐の少ない対称性の良い簡易
な給電回路構成のため、給電回路からの不要放射を低減
でき、多層構造にすることなく共平面給電構造で所望の
ビームを形成できる効果も得られる。
【００２４】また、第２の発明によれば、第１の方向に
コセカントビームを有するサブアレーを第２の方向に給
電点を挟んで左右対称に各々１個以上配列する構成のた
め、対称ビームを形成する第２の方向への素子数を増加
させることができ、第２の方向における励振分布の設計
の自由度を向上できる効果が得られると共に、より複雑
な励振分布の形成が必要な対称ビームを実現できる効果
が得られる。
コセカントビームを有するサブアレーを第２の方向に給
電点を挟んで左右対称に各々１個以上配列する構成のた
め、対称ビームを形成する第２の方向への素子数を増加
させることができ、第２の方向における励振分布の設計
の自由度を向上できる効果が得られると共に、より複雑
な励振分布の形成が必要な対称ビームを実現できる効果
が得られる。
【００２５】また、第３の発明によれば、放射素子を１
点給電円偏波マイクロストリップアンテナとし、各並列
給電回路の第１の方向あるいは第２の方向における２個
の放射素子を９０度回転したペア素子配列とするため、
放射素子のインピーダンス不整合による反射波に起因す
る各分岐での分配比のズレを回避でき、所望の励振分布
を実現できる効果が得られると共に、広帯域の軸比特性
を有し、且つ第１の方向と第２の方向に各々コセカント
ビームと対称ビームを有する円偏波のマイクロストリッ
プアレーアンテナを実現できる効果も得られる。
点給電円偏波マイクロストリップアンテナとし、各並列
給電回路の第１の方向あるいは第２の方向における２個
の放射素子を９０度回転したペア素子配列とするため、
放射素子のインピーダンス不整合による反射波に起因す
る各分岐での分配比のズレを回避でき、所望の励振分布
を実現できる効果が得られると共に、広帯域の軸比特性
を有し、且つ第１の方向と第２の方向に各々コセカント
ビームと対称ビームを有する円偏波のマイクロストリッ
プアレーアンテナを実現できる効果も得られる。
【図１】 この発明によるマイクロストリップアレーア
ンテナの実施の形態１を示す構成図である。
ンテナの実施の形態１を示す構成図である。
【図２】 コセカントビーム（ａ）及び対称ビーム
（ｂ）を示す放射パターン図である。
（ｂ）を示す放射パターン図である。
【図３】 各放射素子へのコセカントビーム形成用の励
振振幅（ａ）と励振位相（ｂ）及び直列給電回路の分岐
における励振振幅（ｃ）を示す分布図である。
振振幅（ａ）と励振位相（ｂ）及び直列給電回路の分岐
における励振振幅（ｃ）を示す分布図である。
【図４】 この発明によるマイクロストリップアレーア
ンテナの実施の形態２を示す構成図である。
ンテナの実施の形態２を示す構成図である。
【図５】 この発明によるマイクロストリップアレーア
ンテナの実施の形態３を示す並列給電回路の構成図であ
る。
ンテナの実施の形態３を示す並列給電回路の構成図であ
る。
【図６】 １点給電円偏波マイクロストリップアンテナ
を示す外観図である。
を示す外観図である。
【図７】 従来のマイクロストリップアレーアンテナを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図８】 放射素子への励振構造を示す構成図である。
１ 第１の方向、２ 第２の方向、３ 放射素子、４
給電点、５ マイクロストリップ線路、６ 分岐、７
直列給電回路、８ 並列給電回路、９ サブアレー、１
０ １点給電円偏波マイクロストリップアンテナ、１１
給電コネクタ、１２ スロット、１３ 対称線、１４
誘電体。
給電点、５ マイクロストリップ線路、６ 分岐、７
直列給電回路、８ 並列給電回路、９ サブアレー、１
０ １点給電円偏波マイクロストリップアンテナ、１１
給電コネクタ、１２ スロット、１３ 対称線、１４
誘電体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 輝雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA09 AB06 CA03 DB02 FA32 GA01 GA02 GA05 GA08 HA05 JA06 JA07 5J045 AA21 AA26 CA04 DA10 EA08 FA02 GA03 HA03 JA04 LA01 MA07 NA01
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の方向においてコセカントビームを
有し、且つ上記第１の方向と直交する第２の方向におい
てビーム形状が左右対称である対称ビームを有するマイ
クロストリップアレーアンテナにおいて、上記第２の方
向の概ね中心位置に上記第１の方向に沿った直列給電回
路を構成して各分岐において第１の励振分布を段階的に
形成し、次に上記各分岐に並列給電回路を接続して上記
第１の励振分布をさらに段階的に与える第２の励振分布
を形成すると共に上記第２の方向に上記対称ビームを得
るための第３の励振分布を形成することを特徴とするマ
イクロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項２】 第１の方向においてコセカントビームを
有し、且つ上記第１の方向と直交する第２の方向におい
てビーム形状が左右対称である対称ビームを有するマイ
クロストリップアレーアンテナにおいて、上記第１の方
向に直列給電回路を構成して各分岐において第１の励振
分布を段階的に形成すると共に上記各分岐に並列給電回
路を接続し上記第１の励振分布をさらに段階的に与える
第２の励振分布と上記第２の方向に部分的に与える第３
の励振分布を形成するサブアレーを構成し、次に上記サ
ブアレーを上記第２の方向に複数個配置して上記対称ビ
ームを得るための第４の励振分布を上記第２の方向に形
成する給電回路を具備したことを特徴とするマイクロス
トリップアレーアンテナ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のマイクロストリ
ップアレーアンテナにおいて、放射素子として１点給電
円偏波マイクロストリップアンテナを用い、直列給電回
路の各分岐に接続した各並列給電回路の第１の方向ある
いは第２の方向における２個の放射素子を９０度回転し
たペア素子配列とすることを特徴とするマイクロストリ
ップアレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25081198A JP3279264B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25081198A JP3279264B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082920A true JP2000082920A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3279264B2 JP3279264B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17213410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25081198A Expired - Fee Related JP3279264B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279264B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539298A (ja) * | 2006-06-07 | 2009-11-12 | イー．エム．ダブリュ．アンテナ カンパニー リミテッド | 配列間隔が自動的に調節されるアレイアンテナシステム |
| JP2010016704A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
| EP2991164A1 (en) | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Orange Polska Spolka Akcyjna | A method of feeding an antenna array and feeding arrangement of the antenna array |
| CN113258991A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-13 | 西北大学 | 一种散射通信系统、微带天线、阵列及通信距离提升方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI239681B (en) * | 2004-12-22 | 2005-09-11 | Tatung Co Ltd | Circularly polarized array antenna |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25081198A patent/JP3279264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539298A (ja) * | 2006-06-07 | 2009-11-12 | イー．エム．ダブリュ．アンテナ カンパニー リミテッド | 配列間隔が自動的に調節されるアレイアンテナシステム |
| JP2010016704A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
| EP2991164A1 (en) | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Orange Polska Spolka Akcyjna | A method of feeding an antenna array and feeding arrangement of the antenna array |
| CN113258991A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-13 | 西北大学 | 一种散射通信系统、微带天线、阵列及通信距离提升方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3279264B2 (ja) | 2002-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6742397B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| US5714961A (en) | Planar antenna directional in azimuth and/or elevation | |
| US8830133B2 (en) | Circularly polarised array antenna | |
| US20100271280A1 (en) | Double balun dipole | |
| US20050156802A1 (en) | Antenna arrays using long slot apertures and balanced feeds | |
| WO2008068825A1 (ja) | 同軸線路スロットアレーアンテナとその製造方法 | |
| JPS6028444B2 (ja) | マイクロ波アンテナ | |
| JP2005533446A (ja) | マルチレベルで成形された素子及び空間充填して成形された素子を使用するアンダーサンプリングされたマイクロストリップアレー | |
| JP3137260B2 (ja) | ラジアルラインスロットアンテナ | |
| JP2008005164A (ja) | アンテナ装置およびレーダ | |
| Fonseca | Design and implementation of a closed cylindrical BFN-fed circular array antenna for multiple-beam coverage in azimuth | |
| WO2018211747A1 (ja) | アレーアンテナ装置 | |
| JP2009005086A (ja) | テーパスロットアンテナおよびアンテナ装置 | |
| JP2004007034A (ja) | ２素子及び多素子アレー型スロットアンテナ | |
| JP6988278B2 (ja) | アレイアンテナ | |
| JPH03177101A (ja) | 円偏波アンテナ | |
| JP2008244520A (ja) | 平面アレーアンテナ | |
| JP2007142570A (ja) | パッチアレイアンテナ | |
| JP3279264B2 (ja) | マイクロストリップアレーアンテナ | |
| JP2003258548A (ja) | マルチビームアンテナ | |
| JP3804878B2 (ja) | 偏波共用アンテナ | |
| JP6516939B1 (ja) | アレーアンテナ装置 | |
| JP6533560B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JP2013179440A (ja) | アレーアンテナ装置 | |
| JP2002374121A (ja) | クロスパッチ平面配列アンテナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |