JP2000138527A - 偏波変換板及びそれを用いたアンテナ装置及びレーダ装置 - Google Patents
偏波変換板及びそれを用いたアンテナ装置及びレーダ装置Info
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- JP2000138527A JP2000138527A JP10322943A JP32294398A JP2000138527A JP 2000138527 A JP2000138527 A JP 2000138527A JP 10322943 A JP10322943 A JP 10322943A JP 32294398 A JP32294398 A JP 32294398A JP 2000138527 A JP2000138527 A JP 2000138527A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電波の偏波を自由に変換でき、薄型でかつ構
成が簡単な偏波変換板を提供する。 【解決手段】 金属ストリップアレイ２及び３を誘電体
シート１の両面にエッチングされたパターンで形成す
る。金属ストリップアレイ２及び３は、ストリップの幅
をｗ１及びｗ２、ストリップの間隔をｓ１及びｓ２とし
て格子状に形成する。金属ストリップアレイ２と金属ス
トリップアレイ３は角度差θ１の傾きをもって誘電体シ
ート１の両面に形成する。
成が簡単な偏波変換板を提供する。 【解決手段】 金属ストリップアレイ２及び３を誘電体
シート１の両面にエッチングされたパターンで形成す
る。金属ストリップアレイ２及び３は、ストリップの幅
をｗ１及びｗ２、ストリップの間隔をｓ１及びｓ２とし
て格子状に形成する。金属ストリップアレイ２と金属ス
トリップアレイ３は角度差θ１の傾きをもって誘電体シ
ート１の両面に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に車載レーダ装
置及び道路上に設置するレーダ装置用アンテナ装置や衛
星放送及び衛星通信用アンテナ装置に用いられる偏波変
換板に関し、特に電波の偏波を所望の角度だけ回転した
り、直線偏波と円偏波間の変換を薄型でかつ簡単な構成
で提供できるようにしたものである。
置及び道路上に設置するレーダ装置用アンテナ装置や衛
星放送及び衛星通信用アンテナ装置に用いられる偏波変
換板に関し、特に電波の偏波を所望の角度だけ回転した
り、直線偏波と円偏波間の変換を薄型でかつ簡単な構成
で提供できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、60GHz帯又は77GHz帯等の電波を用
いる車載レーダ装置及び道路上に設置するレーダ装置に
おいては、対向車が搭載するレーダ装置からの干渉波妨
害を低減するために、45度斜め直線偏波が用いられてい
る。
いる車載レーダ装置及び道路上に設置するレーダ装置に
おいては、対向車が搭載するレーダ装置からの干渉波妨
害を低減するために、45度斜め直線偏波が用いられてい
る。
【０００３】この種の車載レーダ装置に使用されるアン
テナは、45度斜め直線偏波を得るために平面アンテナの
放射素子を45度傾けて配置する構成を採るのが一般的で
あった。
テナは、45度斜め直線偏波を得るために平面アンテナの
放射素子を45度傾けて配置する構成を採るのが一般的で
あった。
【０００４】また、レーダ装置において偏波を制御する
方法としては、例えば、特開平8-194055号公報、特開平
7-84042号公報、特開平6-230109号公報に示されるよう
な大規模なシステムが知られていた。
方法としては、例えば、特開平8-194055号公報、特開平
7-84042号公報、特開平6-230109号公報に示されるよう
な大規模なシステムが知られていた。
【０００５】また、衛星放送や衛星通信システムでは、
円偏波と直線偏波及びそれらの組み合わせが用いられて
いる。
円偏波と直線偏波及びそれらの組み合わせが用いられて
いる。
【０００６】一方、円偏波発生用の偏波変換板として
は、例えば、特開平2-130006号公報、実開平2-51411号
公報に示されるようなものが知られている。この種の偏
波変換板としては、メアンダーラインアレイをエッチン
グした誘電体シートをλ／４間隔で３層又は４層構造に
構成したものが知られていた。
は、例えば、特開平2-130006号公報、実開平2-51411号
公報に示されるようなものが知られている。この種の偏
波変換板としては、メアンダーラインアレイをエッチン
グした誘電体シートをλ／４間隔で３層又は４層構造に
構成したものが知られていた。
【０００７】また、円偏波発生用の偏波変換板の他の例
としては、例えば、特開平6-291538号公報に示されるよ
うに、ダイポールアレイを配列したものが知られてい
る。
としては、例えば、特開平6-291538号公報に示されるよ
うに、ダイポールアレイを配列したものが知られてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の車載レーダ
装置に使用されるアンテナでは、給電系の電磁界分布が
乱れるという課題があった。また、水平方向のビーム走
査機能を実現する場合においては、その方法が限定さ
れ、例えば、アンテナ全体の向きを機械的に変える機構
が必要になるという課題があった。
装置に使用されるアンテナでは、給電系の電磁界分布が
乱れるという課題があった。また、水平方向のビーム走
査機能を実現する場合においては、その方法が限定さ
れ、例えば、アンテナ全体の向きを機械的に変える機構
が必要になるという課題があった。
【０００９】また、上記従来のレーダ装置における偏波
制御方法は、構成が複雑でかつ大規模であり、車載には
不向きであるという課題があった。
制御方法は、構成が複雑でかつ大規模であり、車載には
不向きであるという課題があった。
【００１０】また、上記従来の偏波変換板は、板厚が厚
いという課題があった。また、偏波変換機能が限定され
ているという課題もあった。
いという課題があった。また、偏波変換機能が限定され
ているという課題もあった。
【００１１】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、電波の偏波を自由に変換でき、薄型でか
つ構成が簡単な偏波変換板を提供することを目的とする
ものである。
るものであり、電波の偏波を自由に変換でき、薄型でか
つ構成が簡単な偏波変換板を提供することを目的とする
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の偏波変
換板では、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列し
た第１のグレーティング板と第２のグレーティング板を
一定の間隔を隔てて平行に配置し、ストリップを一定角
度の傾斜をもって配置するように構成している。
換板では、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列し
た第１のグレーティング板と第２のグレーティング板を
一定の間隔を隔てて平行に配置し、ストリップを一定角
度の傾斜をもって配置するように構成している。
【００１３】また、本発明の偏波変換板では、上記した
第１及び第２のグレーティング板を誘電体シートの両面
にエッチングしたパターンで形成するように構成してい
る。
第１及び第２のグレーティング板を誘電体シートの両面
にエッチングしたパターンで形成するように構成してい
る。
【００１４】また、本発明の偏波変換板では、上記した
偏波変換板を積層した構成を備えるように構成してい
る。
偏波変換板を積層した構成を備えるように構成してい
る。
【００１５】また、本発明の偏波変換板では、上記した
グレーティング板の金属ストリップの傾斜角度又は間隔
を偏波変換特性に応じて変化させるように構成してい
る。
グレーティング板の金属ストリップの傾斜角度又は間隔
を偏波変換特性に応じて変化させるように構成してい
る。
【００１６】また、本発明のアンテナ装置では、アンテ
ナから一定の間隔を隔てて上記した偏波変換板を配置す
るように構成している。
ナから一定の間隔を隔てて上記した偏波変換板を配置す
るように構成している。
【００１７】また、本発明のレーダ装置では、上記した
アンテナ装置を備えるように構成している。
アンテナ装置を備えるように構成している。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列した第１
のグレーティング板と第２のグレーティング板を備え、
前記第１及び第２のグレーティング板を一定の間隔を隔
てて平行に配置し、前記第１及び第２のグレーティング
板のストリップを一定角度の傾斜をもって配置したこと
を特徴とする偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
は、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列した第１
のグレーティング板と第２のグレーティング板を備え、
前記第１及び第２のグレーティング板を一定の間隔を隔
てて平行に配置し、前記第１及び第２のグレーティング
板のストリップを一定角度の傾斜をもって配置したこと
を特徴とする偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
【００１９】本発明の請求項２に記載の発明は、前記第
１及び第２のグレーティング板を誘電体シートの両面に
エッチングしたパターンで形成することを特徴とする請
求項１記載の偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
１及び第２のグレーティング板を誘電体シートの両面に
エッチングしたパターンで形成することを特徴とする請
求項１記載の偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２記載の偏波変換板を積層した構成を備えること
を特徴とする偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
１又は２記載の偏波変換板を積層した構成を備えること
を特徴とする偏波変換板であり、電波の偏波を変換で
き、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供すること
ができるという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項４に記載の発明は、前記グ
レーティング板の金属ストリップの傾斜角度又は間隔を
偏波変換特性に応じて変化させるようにしたことを特徴
とする請求項１乃至３記載の偏波変換板であり、電波の
偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を
提供することができるという作用を有する。
レーティング板の金属ストリップの傾斜角度又は間隔を
偏波変換特性に応じて変化させるようにしたことを特徴
とする請求項１乃至３記載の偏波変換板であり、電波の
偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を
提供することができるという作用を有する。
【００２２】本発明の請求項５に記載の発明は、アンテ
ナから一定の間隔を隔てて請求項１乃至４記載の偏波変
換板を配置したことを特徴とするアンテナ装置であり、
電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単なアンテ
ナ装置を提供することができるという作用を有する。
ナから一定の間隔を隔てて請求項１乃至４記載の偏波変
換板を配置したことを特徴とするアンテナ装置であり、
電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単なアンテ
ナ装置を提供することができるという作用を有する。
【００２３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
５記載のアンテナ装置を備えたことを特徴とするレーダ
装置であり、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が
簡単なレーダ装置を提供することができるという作用を
有する。
５記載のアンテナ装置を備えたことを特徴とするレーダ
装置であり、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が
簡単なレーダ装置を提供することができるという作用を
有する。
【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１０を用いて説明する。
から図１０を用いて説明する。
【００２５】（第１の実施の形態）第１の実施形態の偏
波変換板は、図１に示すように、誘電体シート１と、金
属ストリップアレイ２及び３を備えている。
波変換板は、図１に示すように、誘電体シート１と、金
属ストリップアレイ２及び３を備えている。
【００２６】図１に示す偏波変換板においては、誘電体
シート１は、例えば、厚さｄ１のテフロン基板が用いら
れる。金属ストリップアレイ２及び３は、誘電体シート
１の両面にエッチングされたパターンで形成される。金
属ストリップアレイ２及び３は、ストリップの幅をｗ１
及びｗ２、ストリップの間隔をｓ１及びｓ２として格子
状に形成される。
シート１は、例えば、厚さｄ１のテフロン基板が用いら
れる。金属ストリップアレイ２及び３は、誘電体シート
１の両面にエッチングされたパターンで形成される。金
属ストリップアレイ２及び３は、ストリップの幅をｗ１
及びｗ２、ストリップの間隔をｓ１及びｓ２として格子
状に形成される。
【００２７】金属ストリップアレイ２と金属ストリップ
アレイ３は角度差θ１の傾きをもって誘電体シート１の
両面に形成される。
アレイ３は角度差θ１の傾きをもって誘電体シート１の
両面に形成される。
【００２８】図１においては、金属ストリップアレイ２
をＸ方向に対して平行に配置しており、金属ストリップ
アレイ３をＸＺ面内においてＸ方向に対して角度θ１だ
け傾きをもって配置している。
をＸ方向に対して平行に配置しており、金属ストリップ
アレイ３をＸＺ面内においてＸ方向に対して角度θ１だ
け傾きをもって配置している。
【００２９】以上のように構成された偏波変換板におい
ては、金属ストリップアレイ２側から電波を入射し、金
属ストリップアレイ３側から透過させる場合について説
明する。ストリップの幅ｗ１及びｗ２とストリップの間
隔ｓ１及びｓ２が十分小さいとすれば、金属ストリップ
アレイ２及び３は、ストリップに平行に偏波した電波を
完全に反射し、垂直に偏波した電波を透過するように動
作する。
ては、金属ストリップアレイ２側から電波を入射し、金
属ストリップアレイ３側から透過させる場合について説
明する。ストリップの幅ｗ１及びｗ２とストリップの間
隔ｓ１及びｓ２が十分小さいとすれば、金属ストリップ
アレイ２及び３は、ストリップに平行に偏波した電波を
完全に反射し、垂直に偏波した電波を透過するように動
作する。
【００３０】したがって、金属ストリップアレイ２側か
らＺ方向に偏波（垂直偏波）した電波を入射すると、ほ
とんど反射せずに誘電体シート１に入り、金属ストリッ
プアレイ３側からＸ方向に対して角度θ１傾いた方向へ
偏波した電波となって出射する。このように傾斜角度を
変化させることで偏波変換角度を変更することができ
る。
らＺ方向に偏波（垂直偏波）した電波を入射すると、ほ
とんど反射せずに誘電体シート１に入り、金属ストリッ
プアレイ３側からＸ方向に対して角度θ１傾いた方向へ
偏波した電波となって出射する。このように傾斜角度を
変化させることで偏波変換角度を変更することができ
る。
【００３１】この動作を理論的に計算した結果を図２に
示す。図２において、縦軸は電力透過係数であり、横軸
は誘電体シート１の厚さｄ１を誘電体シート中の波長λ
で正規化したものである。また、二つの金属ストリップ
２及び３のなす角度θ１を45度とし、誘電体シート１の
比誘電率εrを1.0、2.04、2.56及び9.8としている。
示す。図２において、縦軸は電力透過係数であり、横軸
は誘電体シート１の厚さｄ１を誘電体シート中の波長λ
で正規化したものである。また、二つの金属ストリップ
２及び３のなす角度θ１を45度とし、誘電体シート１の
比誘電率εrを1.0、2.04、2.56及び9.8としている。
【００３２】図２から明らかなように、広範な誘電体シ
ート１の厚さｄ１に対して、電力透過係数はほぼ０dBと
なり、電波は45度だけ偏波が回転し、ほとんど損失なく
誘電体シート１を透過することがわかる。特に誘電体シ
ート１の比誘電率εrが大きい場合は、電力透過係数は
ｄ１がλ／８近傍で最大となる。これは従来知られてい
なかった現象である。
ート１の厚さｄ１に対して、電力透過係数はほぼ０dBと
なり、電波は45度だけ偏波が回転し、ほとんど損失なく
誘電体シート１を透過することがわかる。特に誘電体シ
ート１の比誘電率εrが大きい場合は、電力透過係数は
ｄ１がλ／８近傍で最大となる。これは従来知られてい
なかった現象である。
【００３３】以下、図１において、例えば、動作周波数
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。
【００３４】ここで、金属ストリップアレイ２及び３の
ストリップの幅ｗ１及びｗ２、ストリップの間隔ｓ１及
びｓ２をすべて0.6mmとし、また、角度θ１を45度に設
定する。このとき、金属ストリップアレイ２側からＺ方
向に偏波した（垂直偏波）電波を入射し、金属ストリッ
プアレイ３側に透過する角度θ１（45度）だけ傾斜偏波
した電波の透過特性を図３及び図４に示す。
ストリップの幅ｗ１及びｗ２、ストリップの間隔ｓ１及
びｓ２をすべて0.6mmとし、また、角度θ１を45度に設
定する。このとき、金属ストリップアレイ２側からＺ方
向に偏波した（垂直偏波）電波を入射し、金属ストリッ
プアレイ３側に透過する角度θ１（45度）だけ傾斜偏波
した電波の透過特性を図３及び図４に示す。
【００３５】図３においては、誘電体シート１の厚さｄ
１を60GHz帯でλ／４となるように0.86mmとしている。
この場合、10GHz以上の帯域にわたって損失なく45度の
偏波変換が得られることがわかる。
１を60GHz帯でλ／４となるように0.86mmとしている。
この場合、10GHz以上の帯域にわたって損失なく45度の
偏波変換が得られることがわかる。
【００３６】一方、図４においては、ｄ１を1.83mmとし
ており、この場合は透過特性に大きな損失が見られる。
このように、誘電体シート１の厚さｄ１が重要なパラメ
ータであり、その値がλ／２になると損失が急増する。
ており、この場合は透過特性に大きな損失が見られる。
このように、誘電体シート１の厚さｄ１が重要なパラメ
ータであり、その値がλ／２になると損失が急増する。
【００３７】また、誘電体シート１の厚さｄ１を0.2mm
（λ／16）とした場合の透過特性を図５に示す。図５か
ら、透過損失は１dB以下であり、このような薄型の偏波
変換板であっても十分実用になることがわかる。
（λ／16）とした場合の透過特性を図５に示す。図５か
ら、透過損失は１dB以下であり、このような薄型の偏波
変換板であっても十分実用になることがわかる。
【００３８】このように、第１の実施形態の偏波変換板
では、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単な
偏波変換板を提供することができる。
では、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡単な
偏波変換板を提供することができる。
【００３９】なお、本実施形態においては、誘電体シー
トとしてテフロンを用いているが、これに限るものでは
なく、他の材質の基板又はシートや空隙においても、同
様な効果が得られる。また、金属ストリップをエッチン
グされたパターンで形成しているが、これに限るもので
はなく、格子状の導体で同様な寸法に形成されたもので
あれば、同様な効果が得られる。
トとしてテフロンを用いているが、これに限るものでは
なく、他の材質の基板又はシートや空隙においても、同
様な効果が得られる。また、金属ストリップをエッチン
グされたパターンで形成しているが、これに限るもので
はなく、格子状の導体で同様な寸法に形成されたもので
あれば、同様な効果が得られる。
【００４０】（第２の実施の形態）第２の実施形態の偏
波変換板は、図６に示すように、誘電体シート４及び５
と、金属ストリップアレイ６、７及び８を備えている。
波変換板は、図６に示すように、誘電体シート４及び５
と、金属ストリップアレイ６、７及び８を備えている。
【００４１】図６に示す偏波変換板においては、誘電体
シート４及び５は、例えば、テフロン基板が用いられ
る。誘電体シート４及び５と金属ストリップアレイ６、
７及び８は、厚さｄ２の３層基板を構成する。金属スト
リップアレイ６及び８は、誘電体シート４及び５の表層
にエッチングされたパターンで形成される。金属ストリ
ップアレイ７は、誘電体シート４及び５の内層にエッチ
ングされたパターンで形成される。
シート４及び５は、例えば、テフロン基板が用いられ
る。誘電体シート４及び５と金属ストリップアレイ６、
７及び８は、厚さｄ２の３層基板を構成する。金属スト
リップアレイ６及び８は、誘電体シート４及び５の表層
にエッチングされたパターンで形成される。金属ストリ
ップアレイ７は、誘電体シート４及び５の内層にエッチ
ングされたパターンで形成される。
【００４２】金属ストリップアレイ６、７及び８は、ス
トリップの幅をｗ３、ｗ４及びｗ５、ストリップの間隔
ｓ３、ｓ４及びｓ５として格子状に形成される。金属ス
トリップアレイ６と金属ストリップアレイ７は角度差θ
２の傾きを持ち、金属ストリップアレイ７と金属ストリ
ップアレイ８は角度差θ３の傾きを持つように形成され
る。
トリップの幅をｗ３、ｗ４及びｗ５、ストリップの間隔
ｓ３、ｓ４及びｓ５として格子状に形成される。金属ス
トリップアレイ６と金属ストリップアレイ７は角度差θ
２の傾きを持ち、金属ストリップアレイ７と金属ストリ
ップアレイ８は角度差θ３の傾きを持つように形成され
る。
【００４３】図６においては、金属ストリップアレイ６
をＸ方向に対して平行に配置しており、金属ストリップ
アレイ７をＸＺ面内においてＸ方向に対して角度θ２だ
け傾きをもって配置している。また、金属ストリップア
レイ８をＺ方向に対して平行に配置している。
をＸ方向に対して平行に配置しており、金属ストリップ
アレイ７をＸＺ面内においてＸ方向に対して角度θ２だ
け傾きをもって配置している。また、金属ストリップア
レイ８をＺ方向に対して平行に配置している。
【００４４】以上のように構成された偏波変換板におい
ては、金属ストリップアレイ６側から電波が入射し、金
属ストリップアレイ８側から透過させる場合について説
明する。ストリップの幅ｗ３、ｗ４及びｗ５とストリッ
プの間隔ｓ３、ｓ４及びｓ５が十分小さいとすれば、図
１に示す偏波変換板の動作と同様に、金属ストリップア
レイ６側からＺ方向に偏波（垂直偏波）した電波を入射
すると、ほとんど反射せずに誘電体シート４に入り、金
属ストリップアレイ７側からＸ方向に対して角度θ２傾
いた方向へ偏波した電波となって誘電体シート５に入射
する。さらに、金属ストリップアレイ８側から角度θ３
傾いた方向へ偏波した電波となって出射する。
ては、金属ストリップアレイ６側から電波が入射し、金
属ストリップアレイ８側から透過させる場合について説
明する。ストリップの幅ｗ３、ｗ４及びｗ５とストリッ
プの間隔ｓ３、ｓ４及びｓ５が十分小さいとすれば、図
１に示す偏波変換板の動作と同様に、金属ストリップア
レイ６側からＺ方向に偏波（垂直偏波）した電波を入射
すると、ほとんど反射せずに誘電体シート４に入り、金
属ストリップアレイ７側からＸ方向に対して角度θ２傾
いた方向へ偏波した電波となって誘電体シート５に入射
する。さらに、金属ストリップアレイ８側から角度θ３
傾いた方向へ偏波した電波となって出射する。
【００４５】以下、図６において、例えば、動作周波数
を60GHzに設定し場合の動作について説明する。
を60GHzに設定し場合の動作について説明する。
【００４６】ここで、金属ストリップアレイ６、７及び
８のストリップの幅ｗ３、ｗ４及びｗ５、ストリップの
間隔ｓ３、ｓ４及びｓ５をすべて0.6mmとし、また角度
θ２及びθ３を45度に設定する。
８のストリップの幅ｗ３、ｗ４及びｗ５、ストリップの
間隔ｓ３、ｓ４及びｓ５をすべて0.6mmとし、また角度
θ２及びθ３を45度に設定する。
【００４７】また、誘電体シート４及び５の厚さｄ２を
1.86mmとする。この場合、図６に示す偏波変換板は、90
度偏波変換板として動作する。このとき、金属ストリッ
プアレイ６側からＺ方向に偏波した（垂直偏波）電波を
入射し、金属ストリップアレイ８側に透過する90度偏波
が変換された電波（水平偏波）の透過特性を図７に示
す。図７に示す結果から、10GHz以上の帯域にわたって
損失なく90度の偏波変換特性が得られることがわかる。
1.86mmとする。この場合、図６に示す偏波変換板は、90
度偏波変換板として動作する。このとき、金属ストリッ
プアレイ６側からＺ方向に偏波した（垂直偏波）電波を
入射し、金属ストリップアレイ８側に透過する90度偏波
が変換された電波（水平偏波）の透過特性を図７に示
す。図７に示す結果から、10GHz以上の帯域にわたって
損失なく90度の偏波変換特性が得られることがわかる。
【００４８】このように、第２の実施形態の偏波変換板
では、電波の偏波を変換でき、特に90度偏波変換が可能
であり、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供する
ことができる。
では、電波の偏波を変換でき、特に90度偏波変換が可能
であり、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供する
ことができる。
【００４９】なお、本実施形態においては、誘電体シー
トとしてテフロンを用いているが、これに限るものでは
なく、他の材質の基板又はシートや空隙においても、同
様な効果が得られる。また、金属ストリップをエッチン
グされたパターンで形成しているが、これに限るもので
はなく、格子状の導体で同様な寸法に形成されたもので
あれば、同様な効果が得られる。
トとしてテフロンを用いているが、これに限るものでは
なく、他の材質の基板又はシートや空隙においても、同
様な効果が得られる。また、金属ストリップをエッチン
グされたパターンで形成しているが、これに限るもので
はなく、格子状の導体で同様な寸法に形成されたもので
あれば、同様な効果が得られる。
【００５０】（第３の実施の形態）第３の実施形態の偏
波変換板は、図１に示す偏波変換板において、円偏波変
換板を実現するものである。
波変換板は、図１に示す偏波変換板において、円偏波変
換板を実現するものである。
【００５１】以下、図１において、例えば、動作周波数
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。
【００５２】ここで、金属ストリップアレイ２及び３の
ストリップ幅ｗ１及びｗ２を0.6mmに設定し、ストリッ
プの間隔ｓ１及びｓ２を1.4mmとし、また角度θ１を45
度に設定する。また、誘電体シート１の比誘電率εrを
2.6とし、厚さｄ１を0.8mmに設定する。
ストリップ幅ｗ１及びｗ２を0.6mmに設定し、ストリッ
プの間隔ｓ１及びｓ２を1.4mmとし、また角度θ１を45
度に設定する。また、誘電体シート１の比誘電率εrを
2.6とし、厚さｄ１を0.8mmに設定する。
【００５３】このとき、金属ストリップアレイ２側から
Ｚ方向に偏波した（垂直偏波）電波を入射し、金属スト
リップアレイ３側に透過する電波の各偏波角度における
透過特性を図８に示す。図８において、横軸は偏波角度
であり、縦軸は電力透過係数である。図８に示す結果か
ら、2.0dB程度の透過損失はあるものの、軸比が0.3dBと
極めて優れた円偏波が得られている。すなわち、ストリ
ップ間隔を変更することで直線偏波を円偏波に変換する
ことができる。
Ｚ方向に偏波した（垂直偏波）電波を入射し、金属スト
リップアレイ３側に透過する電波の各偏波角度における
透過特性を図８に示す。図８において、横軸は偏波角度
であり、縦軸は電力透過係数である。図８に示す結果か
ら、2.0dB程度の透過損失はあるものの、軸比が0.3dBと
極めて優れた円偏波が得られている。すなわち、ストリ
ップ間隔を変更することで直線偏波を円偏波に変換する
ことができる。
【００５４】このように、第３の実施形態の偏波変換板
では、電波の偏波を変換でき、特に円偏波変換が可能で
あり、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供するこ
とができる。従って、本実施形態の偏波変換板を利用す
ることにより衛星放送及び衛星通信用アンテナ装置が比
較的容易に製作可能となる。
では、電波の偏波を変換でき、特に円偏波変換が可能で
あり、薄型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供するこ
とができる。従って、本実施形態の偏波変換板を利用す
ることにより衛星放送及び衛星通信用アンテナ装置が比
較的容易に製作可能となる。
【００５５】（第４の実施の形態）第４の実施形態のア
ンテナ装置は、図９に示すように、垂直偏波平面アンテ
ナ９と、偏波変換板10を備えている。
ンテナ装置は、図９に示すように、垂直偏波平面アンテ
ナ９と、偏波変換板10を備えている。
【００５６】図９において、垂直偏波平面アンテナ９
は、例えば、利得30dB以上の高利得アンテナであり、偏
波変換板10は、図１に示す本発明の第１の実施形態の偏
波変換板である。偏波変換板10は、垂直偏波平面アンテ
ナ９の放射面から間隔ｈを隔てて装着される。
は、例えば、利得30dB以上の高利得アンテナであり、偏
波変換板10は、図１に示す本発明の第１の実施形態の偏
波変換板である。偏波変換板10は、垂直偏波平面アンテ
ナ９の放射面から間隔ｈを隔てて装着される。
【００５７】以下、図９において、例えば、動作周波数
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。ここ
で、間隔ｈを3.0mmに設定する。この場合における水平
面（ＸＹ面）放射パターンを垂直偏波平面アンテナ９単
体の放射パターンと比較して図１０に示す。
を60GHzに設定した場合の動作について説明する。ここ
で、間隔ｈを3.0mmに設定する。この場合における水平
面（ＸＹ面）放射パターンを垂直偏波平面アンテナ９単
体の放射パターンと比較して図１０に示す。
【００５８】図１０においては、横軸は水平面（ＸＹ
面）のＹ方向を０度とした角度であり、縦軸は相対振幅
である。また、実線が偏波変換板10がある場合において
は45度傾斜偏波を測定した放射パターンであり、点線が
偏波変換板10が無い場合における垂直偏波の放射パター
ンを示している。
面）のＹ方向を０度とした角度であり、縦軸は相対振幅
である。また、実線が偏波変換板10がある場合において
は45度傾斜偏波を測定した放射パターンであり、点線が
偏波変換板10が無い場合における垂直偏波の放射パター
ンを示している。
【００５９】図１０の結果から、偏波変換板10の有無に
よってほとんど差異が見られず、偏波変換板はアンテナ
装置の放射パターンに影響を与えずに偏波だけ変換して
いることがわかる。
よってほとんど差異が見られず、偏波変換板はアンテナ
装置の放射パターンに影響を与えずに偏波だけ変換して
いることがわかる。
【００６０】このように、第４の実施形態のアンテナ装
置は、電波の偏波を自由に変換でき、薄型でかつ構成が
簡単なアンテナ装置を提供することができる。
置は、電波の偏波を自由に変換でき、薄型でかつ構成が
簡単なアンテナ装置を提供することができる。
【００６１】なお、本実施形態においては、アンテナを
垂直偏波の高利得アンテナとしているが、他の形式のア
ンテナにおいても本発明における偏波変換板を装着する
ことでアンテナ装置として同様な効果が得られる。
垂直偏波の高利得アンテナとしているが、他の形式のア
ンテナにおいても本発明における偏波変換板を装着する
ことでアンテナ装置として同様な効果が得られる。
【００６２】また、本実施形態のアンテナ装置をレーダ
装置に備えることで、45度傾斜偏波を実現した薄型でか
つ構成が簡単なレーダ装置を提供することができる。
装置に備えることで、45度傾斜偏波を実現した薄型でか
つ構成が簡単なレーダ装置を提供することができる。
【００６３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡
単な偏波変換板を提供することができる。
によれば、電波の偏波を変換でき、薄型でかつ構成が簡
単な偏波変換板を提供することができる。
【００６４】また、特に90度偏波変換が可能であり、薄
型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供することができ
る。
型でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供することができ
る。
【００６５】また、特に円偏波変換が可能であり、薄型
でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供することができ
る。
でかつ構成が簡単な偏波変換板を提供することができ
る。
【００６６】また、アンテナ特性を損なうことなく電波
の偏波を自由に変換でき、薄型でかつ構成が簡単なアン
テナ装置を提供することができる。
の偏波を自由に変換でき、薄型でかつ構成が簡単なアン
テナ装置を提供することができる。
【００６７】また、電波の偏波を自由に変換することが
できる薄型でかつ構成が簡単なレーダ装置を提供するこ
とができる。
できる薄型でかつ構成が簡単なレーダ装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における偏波変換板
の構成を示す図、
の構成を示す図、
【図２】本発明の第１の実施の形態における偏波変換板
の理論計算による透過特性を示す図、
の理論計算による透過特性を示す図、
【図３】本発明の第１の実施の形態における偏波変換板
の透過特性を示す図、
の透過特性を示す図、
【図４】本発明の第１の実施の形態における偏波変換板
の別の透過特性を示す図、
の別の透過特性を示す図、
【図５】本発明の第１の実施の形態における偏波変換板
の更に別の透過特性を示す図、
の更に別の透過特性を示す図、
【図６】本発明の第２の実施の形態における偏波変換板
の構成を示す図、
の構成を示す図、
【図７】本発明の第２の実施の形態における偏波変換板
の透過特性を示す図、
の透過特性を示す図、
【図８】本発明の第３の実施の形態における偏波変換板
の透過特性を示す図、
の透過特性を示す図、
【図９】本発明の第４の実施の形態におけるアンテナ装
置の構成を示す図、
置の構成を示す図、
【図１０】本発明の第４の実施の形態におけるアンテナ
装置の放射パターンを示す図である。
装置の放射パターンを示す図である。
１、４、５ 誘電体シート ２、３、６、７、８ 金属ストリップ ９ 垂直偏波平面アンテナ 10 偏波変換板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 博之 石川県金沢市彦三町二丁目１番45号 株式 会社松下通信金沢研究所内 (72)発明者 岡田 毅 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA07 BD03 CA04 CA05 DA06
Claims (6)
- 【請求項１】 金属ストリップを一定の間隔で平行に配
列した第１のグレーティング板と第２のグレーティング
板を備え、前記第１及び第２のグレーティング板を一定
の間隔を隔てて平行に配置し、前記第１及び第２のグレ
ーティング板のストリップを一定角度の傾斜をもって配
置したことを特徴とする偏波変換板。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のグレーティング板を
誘電体シートの両面にエッチングしたパターンで形成す
ることを特徴とする請求項１記載の偏波変換板。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の偏波変換板を積層
した構成を備えることを特徴とする偏波変換板。 - 【請求項４】 前記グレーティング板の金属ストリップ
の傾斜角度又は間隔を偏波変換特性に応じて変化させる
ようにしたことを特徴とする請求項１乃至３記載の偏波
変換板。 - 【請求項５】 アンテナから一定の間隔を隔てて請求項
１乃至４記載の偏波変換板を配置したことを特徴とする
アンテナ装置。 - 【請求項６】 請求項５記載のアンテナ装置を備えたこ
とを特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322943A JP2000138527A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 偏波変換板及びそれを用いたアンテナ装置及びレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322943A JP2000138527A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 偏波変換板及びそれを用いたアンテナ装置及びレーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138527A true JP2000138527A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18149377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10322943A Pending JP2000138527A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 偏波変換板及びそれを用いたアンテナ装置及びレーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000138527A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429684B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-05-04 | (주)하이게인텔레콤 | 편파 선택형 평면 안테나 |
| KR101823365B1 (ko) * | 2016-10-21 | 2018-03-14 | 연세대학교 산학협력단 | 폴디드 리플렉트어레이 안테나 및 편파 격자 기판 |
| CN109980358A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 核工业西南物理研究院 | 一种双频极化光栅的设计方法 |
| CN113708082A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 西安电子科技大学 | 具有极化选择特性的3d打印宽带线-圆极化转换器 |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP10322943A patent/JP2000138527A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429684B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-05-04 | (주)하이게인텔레콤 | 편파 선택형 평면 안테나 |
| KR101823365B1 (ko) * | 2016-10-21 | 2018-03-14 | 연세대학교 산학협력단 | 폴디드 리플렉트어레이 안테나 및 편파 격자 기판 |
| CN109980358A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 核工业西南物理研究院 | 一种双频极化光栅的设计方法 |
| CN109980358B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-07-20 | 核工业西南物理研究院 | 一种双频极化光栅的设计方法 |
| CN113708082A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 西安电子科技大学 | 具有极化选择特性的3d打印宽带线-圆极化转换器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041228 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050203 |