JP2000209024A - Coaxial feeding type array antenna - Google Patents

Coaxial feeding type array antenna

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JP2000209024A
JP2000209024A JP453699A JP453699A JP2000209024A JP 2000209024 A JP2000209024 A JP 2000209024A JP 453699 A JP453699 A JP 453699A JP 453699 A JP453699 A JP 453699A JP 2000209024 A JP2000209024 A JP 2000209024A
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JP
Japan
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coaxial
coupling
coaxial line
array antenna
coaxial lines
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Application number
JP453699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazusuke Yanagisawa
和介 柳沢
Shozaburo Kameda
省三郎 亀田
Mitsuhiro Suzuki
光広 鈴木
Hironori Okado
広則 岡戸
Migiwa Beniya
みぎわ 紅谷
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.)
Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an array antenna which can reduce its loss with a lightweight structure and also to provide a plane antenna having the radiation elements in a plane form using the array antenna. SOLUTION: This array antenna consists of a coaxial line 1 including an inner conductor 11 and an outer conductor 13 which is formed on the outer circumference of the conductor 11 via a dielectric 12, plural coupling ropes 2 which are inserted into the dielectric 12 at one of both ends of every rope 2 from the outside of the conductor 13 in the axial direction of the line 1 and with no touch to the conductor 13, the radiation elements 3 which are unified with the ropes 2 or connected to the ropes 2 at the other end of every rope 2 and a feeding part 4 which is added to the line 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は同軸線により給電さ
れる開口面アンテナで、放射素子を直線状または平面状
に配列するアレーアンテナに関する。さらに詳しくは、
信号電波の減衰を非常に小さくし、かつ、指向性などの
アンテナ特性を高度に保つことができる小形で軽量な給
電回路を有するアレーアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aperture antenna fed by a coaxial line, and more particularly to an array antenna in which radiating elements are linearly or planarly arranged. For more information,
The present invention relates to an array antenna having a small and lightweight power supply circuit capable of extremely reducing signal radio wave attenuation and maintaining a high level of antenna characteristics such as directivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の開口面アンテナは、パラボラアン
テナに代表されるように、その表面が放物面の形状に形
成されたものが使用されている。しかし、このようなパ
ラボラアンテナは、立体的な構造となり形状が大きく、
開口率が悪いという問題があるため、このパラボラアン
テナに代る方式として、放射素子を直線状またはマトリ
クス状に並べて、直線または平面状のアレーアンテナが
近年実用化されている。
2. Description of the Related Art As a conventional aperture antenna, a parabolic antenna whose surface is formed in a parabolic shape is used, as typified by a parabolic antenna. However, such a parabolic antenna has a three-dimensional structure and a large shape,
Because of the problem that the aperture ratio is poor, a linear or planar array antenna in which radiating elements are arranged in a straight line or in a matrix has recently been put to practical use as an alternative to this parabolic antenna.

【0003】従来考えられている平面状のアレーアンテ
ナは、たとえば図10(a)〜(b)に示されるような
ストリップライン放射器や、図11(a)〜(b)に示
されるような空洞部58を形成する金属壁面に多数設け
られたスリット57から電波を放射するスロットタイプ
などが考えられている。ストリップライン放射器は、裏
面にアース板53を有する誘電体基板52上にパッチア
ンテナ51がマトリクス状に並べて設けられ、各パッチ
アンテナ51に給電のため、さらにアース板53の裏に
誘電体54を介してストリップライン55が形成され、
そのストリップライン55により結合ピン56を介して
給電される構造になっている。また、スロットタイプ
は、ラジアル導波管58に絶縁された結合ピン59によ
り給電し、その空洞部の電磁波をスリット57を介して
放射するものである。なお、図11(c)に示されるよ
うに、スリットから直接放射しないで、空洞部58内に
放射素子60の一部を挿入し、空洞部58内の電界と結
合させてエネルギーを取り出す構造のものもある。この
場合、空洞部58内の電界の強さに応じて放射素子60
の挿入深さを変えることによりその放射電力が調整され
る。
Conventionally considered planar array antennas include, for example, a strip line radiator as shown in FIGS. 10A and 10B and a strip line radiator as shown in FIGS. 11A and 11B. A slot type that radiates radio waves from a large number of slits 57 provided on a metal wall forming the cavity 58 has been considered. The strip line radiator is provided with patch antennas 51 arranged in a matrix on a dielectric substrate 52 having a ground plate 53 on the back surface. In order to supply power to each patch antenna 51, a dielectric 54 is further provided on the back of the ground plate 53. A strip line 55 is formed via
Power is supplied from the strip line 55 through the coupling pin 56. In the slot type, power is supplied to a radial waveguide 58 by a coupling pin 59 insulated, and an electromagnetic wave in the cavity is radiated through a slit 57. In addition, as shown in FIG. 11C, a structure in which a part of the radiating element 60 is inserted into the hollow portion 58 without direct radiation from the slit and coupled with an electric field in the hollow portion 58 to extract energy. There are also things. In this case, the radiating element 60 depends on the strength of the electric field in the cavity 58.
By changing the insertion depth, the radiated power is adjusted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のストリップライ
ンタイプのものは、誘電体損失があり、アンテナ特性を
劣化させるため、利得が高く高精度のアンテナが得られ
ない。また、スロット方式のものは、金属板にスリット
を形成するが、スリットからの放射電力の制御範囲が狭
く設計上の制約が多い上に、スリットの位置、長さ、幅
などにより大幅にアンテナ性能が変化するため、その設
定を行うために何回も試作を行わなければならず、最適
な設計値が得られても製造のバラツキにより、充分に最
適なアンテナ性能を得ることが困難である。
The conventional strip line type has a dielectric loss and deteriorates antenna characteristics, so that a high gain and high precision antenna cannot be obtained. In the case of the slot type, a slit is formed in the metal plate. However, the control range of the radiated power from the slit is narrow and there are many design restrictions. , Changes must be made to perform the trial production many times. Even if an optimal design value is obtained, it is difficult to obtain a sufficiently optimum antenna performance due to manufacturing variations.

【0005】さらに、空洞を使用するものでは、空洞内
での電界分布が放射素子により変動するため、放射素子
からの放射電力を簡単に必要な値に設定することができ
ない。さらに、これらの従来のアレーアンテナでは、各
放射素子のそれぞれの出力の大きさ、位相などの精密な
調整をすることができず、衛星放送受信用のアンテナの
ように、ゲインが得られれば問題にならないような用途
のアンテナとしてはよいが、たとえば高速自動車道路の
自動料金収受システムなどのように、狭い範囲で通信す
べき範囲と通信すべきでない範囲が別れているようなア
ンテナとしては、サイドローブレベルの低い放射パター
ンなどの厳しいアンテナ特性が要求され、従来のアレー
アンテナでは充分に要求を満足するアンテナが得られな
いという問題がある。
Further, in the case of using a cavity, since the electric field distribution in the cavity varies depending on the radiating element, the radiated power from the radiating element cannot be easily set to a required value. Furthermore, with these conventional array antennas, it is not possible to precisely adjust the magnitude and phase of each output of each radiating element. Although it is good as an antenna for applications that do not cause inconveniences, for example, as an antenna such as an automatic toll collection system on a highway, where an area where communication should be performed in a narrow area and an area where communication should not be performed are separated, side antennas Strict antenna characteristics such as a radiation pattern with a low lobe level are required, and there is a problem that a conventional array antenna cannot provide an antenna that sufficiently satisfies the requirements.

【0006】本発明者らは、このような問題を解決する
ため、リッジ導波管を給電回路として用いて導波管を小
形化し、その導波管と放射素子とを結合させて損失が少
なく、アンテナ特性の安定したアレーアンテナを発明
し、特願平10−124295号により開示している。
このようなリッジ導波管により給電する給電回路によれ
ば、低損失な給電回路を実現することができるが、リッ
ジ構造による小形の導波管にしても、導波管ではその重
量が重くなり、軽量化することが望まれている。
In order to solve such a problem, the present inventors use a ridge waveguide as a feed circuit to reduce the size of the waveguide, and combine the waveguide with a radiating element to reduce loss. An array antenna having stable antenna characteristics was invented and disclosed in Japanese Patent Application No. 10-124295.
According to the power supply circuit that supplies power using such a ridge waveguide, a low-loss power supply circuit can be realized. However, even with a small-sized waveguide having a ridge structure, the weight of the waveguide is heavy. It is desired to reduce the weight.

【0007】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、損失を少なくすると共に、軽量な構
造のアレーアンテナを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an array antenna having a light weight structure while reducing a loss.

【0008】本発明の他の目的は、放射素子の間隔をア
ンテナ特性に合せて調整しながら、各放射素子に確実に
電界を結合させることができるアレーアンテナを提供す
ることを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an array antenna capable of reliably coupling an electric field to each radiating element while adjusting the spacing between the radiating elements according to antenna characteristics.

【0009】本発明のさらに他の目的は、このアレーア
ンテナを用いて、平面状に放射素子を有する平面アンテ
ナを提供することにある。
It is still another object of the present invention to provide a planar antenna having a planar radiating element using the array antenna.

【0010】本発明のさらに他の目的は、たとえば右旋
円偏波と左旋円偏波、または水平偏波と垂直偏波のよう
に直交する偏波の信号を1つのアンテナで送受信するこ
とができたり、異なる周波数帯の信号を1つのアンテナ
で送受信することができる平面アレーアンテナを提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to transmit and receive orthogonally polarized signals such as right-handed and left-handed polarized waves or horizontal and vertical polarized waves with one antenna. It is another object of the present invention to provide a planar array antenna which can transmit and receive signals of different frequency bands with one antenna.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によるアレーアン
テナは、内導体およびその外周に誘電体を介して設けら
れる外導体からなる同軸線路と、該同軸線路の軸方向に
前記外導体の外側から該外導体と接触しないように前記
誘電体内に一端部が挿入される複数個の結合用プローブ
と、該結合用プローブと一体でまたは他端部に接続して
設けらる放射素子と、前記同軸線路に設けられる給電部
とからなっている。
An array antenna according to the present invention comprises: a coaxial line comprising an inner conductor and an outer conductor provided on the outer periphery thereof through a dielectric; and a coaxial line extending from the outside of the outer conductor in the axial direction of the coaxial line. A plurality of coupling probes each having one end inserted into the dielectric so as not to contact the outer conductor; a radiating element provided integrally with or connected to the other end of the coupling probe; It consists of a feeder provided on the line.

【0012】この構成にすることにより、内導体と外導
体との間に誘電体を介在させた同軸線路に結合用プロー
ブを挿入することにより構成されているため、導波管の
ような厚い金属板を使用する必要がなく、非常に軽量な
アレーアンテナを得ることができる。しかも、同軸線路
は導波管と同程度に損失が小さく、また、同軸線路内に
形成される定在波の電界の強い所で結合用プローブを結
合させることができるため、大きな結合度で非常に低損
失なアレーアンテナが得られる。
[0012] With this configuration, since the coupling probe is inserted into the coaxial line in which a dielectric is interposed between the inner conductor and the outer conductor, a thick metal such as a waveguide is used. It is not necessary to use a plate, and a very lightweight array antenna can be obtained. Moreover, the coaxial line has a loss as small as that of the waveguide, and the coupling probe can be coupled at a place where the electric field of the standing wave formed in the coaxial line is strong. Thus, a low-loss array antenna can be obtained.

【0013】前記複数個の結合用プローブが前記同軸線
路に形成される定在波の山部に位置するように設けら
れ、かつ、前記誘電体の誘電率を調整することにより前
記結合用プローブの間隔が設定されていることにより、
同軸線路内の電界の強いところで結合させながら、所望
のアンテナ特性に応じた放射素子の間隔にすることがで
きる。
[0013] The plurality of coupling probes are provided so as to be located at the peaks of the standing wave formed on the coaxial line, and the permittivity of the dielectric is adjusted to adjust the coupling probe. By setting the interval,
The distance between the radiating elements according to the desired antenna characteristics can be set while the coupling is performed at a strong electric field in the coaxial line.

【0014】前記結合用プローブの前記一端部に導電体
(導電体片)が設けられ、該導電体の大きさを調整する
ことにより結合度が調整することができる。ここに導電
体(導電体片)とは、結合用プローブの一端部に取り付
けられた導電性の円柱体やその先端部に取り付けられた
導電性の円板などを意味し、その外径を変えることによ
り結合度を調整することができる。
A conductor (conductor piece) is provided at the one end of the coupling probe, and the degree of coupling can be adjusted by adjusting the size of the conductor. Here, the conductor (conductor piece) means a conductive column attached to one end of the coupling probe or a conductive disk attached to the tip of the coupling probe, and changes its outer diameter. Thereby, the degree of coupling can be adjusted.

【0015】前記結合用プローブの一端部を前記同軸線
路の内導体に接触させることにより、送受信信号の周波
数が高くなって挿入深さなど僅かの寸法の変動により特
性が変化するような場合でも、安定した結合度を得るこ
とができる。この場合、前記給電用プローブの一端部が
接触する部分の内導体の太さが調整されることにより、
その結合度を調整することができる。
By bringing one end of the coupling probe into contact with the inner conductor of the coaxial line, the frequency of the transmission / reception signal is increased, and even if the characteristics change due to a slight dimensional change such as the insertion depth, A stable coupling degree can be obtained. In this case, by adjusting the thickness of the inner conductor at the portion where one end of the power supply probe contacts,
The degree of coupling can be adjusted.

【0016】前記同軸線路が複数本並列に並べられ、該
複数本の同軸線路の各給電部に給電するため、該並列に
並べられた複数本の同軸線路と交差する方向に延びる第
2の同軸線路が設けられ、該第2の同軸線路に設けられ
る複数の第2の結合用プローブが直接前記複数の同軸線
路の給電部とされ、または該給電部ににそれぞれ接続さ
れ、前記第2の同軸線路に外部回路と接続し得る第2の
給電部が設けられることにより、平面アンテナとするこ
とができる。
A plurality of coaxial lines are arranged in parallel, and a second coaxial line extending in a direction intersecting with the plurality of coaxial lines arranged in parallel to supply power to each feeder of the plurality of coaxial lines. A plurality of second coupling probes provided on the second coaxial line are directly provided as feed portions of the plurality of coaxial lines, or are respectively connected to the feed portions; By providing the line with the second feeder which can be connected to an external circuit, a planar antenna can be obtained.

【0017】前記複数本の同軸線路に結合される放射素
子が第1の偏波または第1の周波数帯の信号の送受信用
に形成され、該偏波と直交する偏波または第2の周波数
帯の信号を送受信し得る第2の放射素子が結合される第
3の同軸線路が複数本形成され、前記第1の同軸線路と
第3の同軸線路とが交互に配列され、該第3の同軸線路
にそれぞれ給電するための第4の同軸線路が前記複数本
の第3の同軸線路と交差する方向に延びて設けられるこ
とにより、複数の偏波の信号または複数の周波数帯の信
号を送受信し得る平面アンテナを、損失の少ない同軸線
路を用いて構成することができる。この直交する偏波と
しては、たとえば円偏波における右旋円偏波と左旋円偏
波や、直線偏波における水平偏波と垂直偏波などの組合
せとすることができる。第1および第2の周波数帯とし
ては、たとえば通信衛星小型地球局(VSAT)の送信
用(12GHz)と受信用(14GHz)や、加入者系
無線アクセスシステムの送信と受信の周波数帯が異なる
システムなどの複数の周波数帯用に構成することができ
る。
A radiating element coupled to the plurality of coaxial lines is formed for transmitting / receiving a signal of a first polarization or a first frequency band, and a polarization or a second frequency band orthogonal to the polarization. A plurality of third coaxial lines to which a second radiating element capable of transmitting and receiving the third coaxial line is coupled, the first coaxial line and the third coaxial line are alternately arranged, and the third coaxial line is arranged. Fourth coaxial lines for supplying power to the lines are provided so as to extend in a direction intersecting with the plurality of third coaxial lines, thereby transmitting and receiving signals of a plurality of polarizations or signals of a plurality of frequency bands. The resulting planar antenna can be configured using a low-loss coaxial line. The orthogonal polarization may be, for example, a combination of right-handed circular polarization and left-handed circular polarization in circular polarization, or a combination of horizontal polarization and vertical polarization in linear polarization. As the first and second frequency bands, for example, a system for transmitting (12 GHz) and receiving (14 GHz) of a communication satellite small earth station (VSAT) and a system for transmitting and receiving signals differently from a subscriber wireless access system are used. And so on.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のアレーアンテナについて説明をする。
Next, an array antenna of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0019】本発明のアレーアンテナは、図1(a)に
一列に放射素子1を並べた直線アレーアンテナの一例の
斜視説明図が、図1(b)〜(c)にそのB−B線、C
−C線の一部の断面説明図がそれぞれ示されるように、
内導体11およびその外周に誘電体12を介して外導体
13が設けられる同軸線路1と、その同軸線路1の軸方
向に外導体13の外側から外導体13と接触しないよう
に誘電体12内に一端部が挿入される複数個の結合用プ
ローブ2と、その結合用プローブ2と一体で、または他
端部に接続して設けらる放射素子3と、同軸線路1に設
けられる給電部4とからなっている。
FIG. 1A is a perspective view showing an example of a linear array antenna in which radiating elements 1 are arranged in a line, and FIGS. 1B to 1C show the BB line. , C
As shown in the sectional explanatory view of a part of the -C line,
A coaxial line 1 having an inner conductor 11 and an outer conductor 13 provided on the outer periphery thereof via a dielectric 12, and an inner conductor 11 is provided so as not to contact the outer conductor 13 from outside the outer conductor 13 in the axial direction of the coaxial line 1. , A radiating element 3 provided integrally with the coupling probe 2 or connected to the other end thereof, and a feeder 4 provided on the coaxial line 1. It consists of

【0020】同軸線路1は、通常の内導体11と外導体
13とが誘電体12を介して一定間隔で同心状に設けら
れた構造のもので、図1には、断面の外形が四角形状の
ものが示されているが、円形でも四角形より大きい多角
形状でもよい。内導体11は、たとえばアルミニウム棒
(線)や、銅棒(線)など電気伝導の良好な材料が用い
られ、その断面形状は、外形の断面形状に応じた形状の
ものが用いられる。外導体13も、アルミニウムや銅な
どの板材または被膜を用いることができる。誘電体12
は、通常の同軸線路と同様に、たとえばテフロンやポリ
エチレンなどを用いることができる。空気でもよいが、
内導体11をしっかりと動かないように保持するために
は、誘電体12を介在させる方が安定するため好まし
い。内導体11と外導体13との関係は、この同軸線路
1の特性インピーダンスZ0 に影響し、内導体11の外
寸法Cと、外導体の内寸法Bとの間には断面が円形の場
合と仮定すると、Z0 =138・(εr -1/2)・log
(B/C)の関係がある。また、高次モードの遮断周波
数fc にも関係し、遮断周波数に対応する遮断波長をλ
c 、誘電体12の比誘電率をεr とすると、B+C=λ
c /2・εr -1/2の関係が存在する。したがって、前述
の特性インピーダンスZ0 を満たすと共に、送受信する
信号の周波数fは、f<fc となるようにB+Cが定め
られる。この誘電体12の比誘電率εr (空気であれば
1.0、前述のテフロンであれば2.0)により、同軸線
路内の波長λg は、自由空間での波長をλ0 とすると、
λg =ε r -1/2・λ0 で伝送する。
The coaxial line 1 includes a normal inner conductor 11 and an outer conductor.
13 are provided concentrically at regular intervals via the dielectric 12.
Fig. 1 shows a cross section of a square shape.
Things are shown, but polygons that are circular or larger than squares
Shape may be sufficient. The inner conductor 11 is, for example, an aluminum rod.
(Wires) and materials with good electrical conductivity such as copper rods (wires)
The cross-sectional shape is determined according to the cross-sectional shape of the outer shape.
Things are used. The outer conductor 13 is also made of aluminum or copper.
Any plate or coating can be used. Dielectric 12
Is similar to ordinary coaxial lines, for example, Teflon or poly
Ethylene or the like can be used. It may be air,
In order to hold the inner conductor 11 firmly
Is preferred because the dielectric 12 is more stable.
No. The relationship between the inner conductor 11 and the outer conductor 13 is based on this coaxial line.
1 characteristic impedance Z0Affects the outside of the inner conductor 11
A circular section between dimension C and inner dimension B of the outer conductor
Assuming that0= 138 · (εr -1/2) · Log
(B / C). Also, the cutoff frequency of the higher order mode
Number fcAnd the cutoff wavelength corresponding to the cutoff frequency is λ
c, The relative permittivity of the dielectric 12rThen, B + C = λ
c/ 2 · εr -1/2Relationship exists. Therefore,
Characteristic impedance Z0And send and receive
The frequency f of the signal is f <fcB + C is determined so that
Can be Relative dielectric constant ε of this dielectric 12r(If it is air
1.0, 2.0 if Teflon mentioned above, coaxial line
Wavelength λ in roadgGives the wavelength in free space as λ0Then
λg= Ε r -1/2・ Λ0To be transmitted.

【0021】具体的な寸法としては、図1に示されるよ
うな四角形状の場合、たとえば遮断波長λc が3.9G
Hzのとき、B=21mm、C=6mmで、Z0 =49
Ω程度に形成される。また、誘電体12の比誘電率εr
は、所望の放射素子の間隔の位置が後述するように定在
波の電界高い部分になるように、同軸線路内での波長λ
g を調整できるように設定され、その誘電率になるよう
に誘電体12の材料が選定される。
As a specific dimension, in the case of a square shape as shown in FIG. 1, for example, the cutoff wavelength λ c is 3.9 G
Hz, B = 21 mm, C = 6 mm, and Z 0 = 49
Ω is formed. Also, the relative permittivity ε r of the dielectric 12
Is the wavelength λ in the coaxial line so that the position of the interval between the desired radiating elements is a portion where the electric field of the standing wave is high as described later.
The setting is made so that g can be adjusted, and the material of the dielectric 12 is selected so as to have the dielectric constant.

【0022】放射素子3は、金属によりアンテナ形状に
形成されたもので、図4(a)〜(d)にそれぞれ示さ
れるように、カール素子、スパイラル素子、ヘリカル素
子、ジグザグ素子(平面内で折り返されているアンテナ
素子)などで形成される。その形状により右旋円偏波
用、左旋円偏波用、直線偏波用などの各種の放射素子と
することができる。この放射素子3は、結合用プローブ
2と一体で、または結合用プローブ2に連結されてお
り、同軸線路1内にその一端部が挿入された結合用プロ
ーブ2を介して同軸線路1と結合している。この結合用
プローブ2はたとえばリン青銅などからなり、図2に示
されるように、同軸線路1の内部に形成される定在波S
Wの電界の強い場所に設けられ、その挿入深さAにより
結合度が変り、深く挿入するほど強く結合する。この結
合用プローブ2の間隔Lは、一方において、定在波の周
期により規制され、他方において、後述するように、ア
ンテナ特性により放射素子3の間隔が定められる。この
アンテナ特性に応じた放射素子3の間隔が得られるうに
しながら、結合用プローブ2の位置が定在波SWの電界
の強い場所に位置させる手段については後述する。
The radiating element 3 is formed of metal in an antenna shape, and as shown in FIGS. 4A to 4D, a curl element, a spiral element, a helical element, a zigzag element (in a plane). (Returned antenna element). Various radiating elements for right-handed circularly polarized light, left-handed circularly polarized light, and linearly polarized light can be obtained depending on the shape. The radiating element 3 is integrated with the coupling probe 2 or connected to the coupling probe 2 and is coupled to the coaxial line 1 via the coupling probe 2 having one end inserted into the coaxial line 1. ing. The coupling probe 2 is made of phosphor bronze, for example, and as shown in FIG.
It is provided in a place where the electric field of W is strong, and the degree of coupling changes depending on the insertion depth A. The deeper the insertion, the stronger the coupling. On the one hand, the distance L between the coupling probes 2 is regulated by the period of the standing wave, and on the other hand, as described later, the distance between the radiating elements 3 is determined by antenna characteristics. Means for positioning the coupling probe 2 at a location where the electric field of the standing wave SW is strong while obtaining the interval between the radiation elements 3 according to the antenna characteristics will be described later.

【0023】放射素子3は、前述のようにその挿入深さ
Aにより放射する電力が定まり、アンテナ特性の一要素
が定まるが、アンテナ特性を定める他の要素として、各
放射素子の初期位相を所望のアンテナ特性が得られるよ
うに調整しなければならない。たとえばこの初期位相を
すべて一致させることにより、鋭いビームが得られる。
カール素子を用いて右旋円偏波用アンテナを構成する場
合、図3に上面図が示されるように、隣接する放射素子
3の結合用プローブ2から回転し始める角度を順次変化
させることにより、初期位相を順次変化させることがで
きる。カール素子でなくても、前述のスパイラル素子、
ヘリカル素子などでも同様に最初の折返し部を順次変化
させることによりその位相を変化させることができる。
As described above, the radiation power of the radiating element 3 is determined by its insertion depth A, and one element of the antenna characteristic is determined. As another element that determines the antenna characteristic, the initial phase of each radiating element is desired. Must be adjusted to obtain the antenna characteristics of For example, by matching all of the initial phases, a sharp beam is obtained.
When a right-handed circularly polarized antenna is formed using a curl element, as shown in a top view in FIG. 3, by sequentially changing the angle at which the adjacent radiating element 3 starts to rotate from the coupling probe 2, The initial phase can be changed sequentially. Even if it is not a curl element, the aforementioned spiral element,
Similarly, in a helical element or the like, the phase can be changed by sequentially changing the first folded portion.

【0024】前述のように、アンテナ特性により放射素
子3の間隔が設定される。すなわち、たとえば狭い範囲
での通信に使用する場合などで、アンテナの放射パター
ンのサイドローブを少なくするためには放射素子3の間
隔を0.5〜0.7λ0 程度(λ0 は自由空間波長)にす
る必要がある。一方において、放射素子3に接続される
結合用プローブ2は導波管内の定在波の電界の強い場所
に挿入するのが好ましい。電界の弱いところに挿入する
と、結合用プローブ2の挿入深さを深くしなければなら
ず、同軸線路内のインピーダンスを乱すことになるため
好ましくない。前述の定在波は、同軸線路内の波長λg
の1/2で波を打ち、たとえば誘電体層12にテフロン
を使用すると、εr =2であるため、λg =0.707
λ0 となり、λg の間隔となる定在波の山2個ごとに挿
入するようにしたり、誘電体層12の比誘電率を調整す
ることにより、所望の間隔に調整をすることができる。
As described above, the interval between the radiating elements 3 is set according to the antenna characteristics. That is, for example narrow when used to communicate with such a range, approximately 0.5~0.7Ramuda 0 spacing of the radiating elements 3 in order to reduce the side lobes of the radiation pattern of the antenna (lambda 0 is the free space wavelength ). On the other hand, it is preferable that the coupling probe 2 connected to the radiating element 3 is inserted in a place where the electric field of the standing wave is strong in the waveguide. Insertion into a place where the electric field is weak is not preferable because the insertion depth of the coupling probe 2 must be increased, and the impedance in the coaxial line is disturbed. The standing wave described above has a wavelength λ g in the coaxial line.
When, for example, Teflon is used for the dielectric layer 12, since ε r = 2, λ g = 0.707
lambda 0, and the or to insert lambda g become for every two peaks of the standing wave interval, by adjusting the relative permittivity of the dielectric layer 12, can be adjusted to a desired spacing.

【0025】図1に示される例では、同軸線路1の一端
部にコネクターが設けられて給電部4とされている。こ
のコネクターの内軸が前述の内導体11と接続されるよ
うに取り付けられており、コネクターに同軸ケーブルが
接続されることにより、送信用の信号をアレーアンテナ
に供給したり、アレーアンテナにより受信した信号を処
理回路側に伝送できるようになっている。
In the example shown in FIG. 1, a connector is provided at one end of the coaxial line 1 to serve as a power supply unit 4. The inner axis of this connector is attached so as to be connected to the inner conductor 11, and a coaxial cable is connected to the connector so that a signal for transmission is supplied to the array antenna or received by the array antenna. The signal can be transmitted to the processing circuit side.

【0026】前述の図2に示される例では、結合用プロ
ーブ2を定在波の電界の強い場所に浅く挿入する例であ
った。このように電界の強い場所で浅く挿入することに
より、結合用プローブによる反射を軽減することができ
るため、電界を乱すことがなく好ましい。しかし、周波
数帯が高くなると、寸法が小さくなり、僅かの挿入深さ
のズレによっても結合度が大きく変化する。このような
問題を解決するためには、たとえば図5に結合用プロー
ブの結合方法の他の例が示されるように(図5では便宜
的に異なる結合方法を1つの同軸線路に連続して書かれ
ている)、結合用プローブの挿入側の一端部に導電性の
円板21や、導電性の円柱体22などの導電体(導電体
片)を設け、結合部の面積を大きくして電界の弱いとこ
ろで結合させるようにすると、広い面積で結合するた
め、少々の位置ズレが生じても、結合度の変化があまり
現れない。この場合、円板21の大きさ(外径)や円柱
体22の太さを変化させることにより、結合度を調整す
ることができる。
In the example shown in FIG. 2, the coupling probe 2 is inserted shallowly into a place where the electric field of the standing wave is strong. Since the reflection by the coupling probe can be reduced by such a shallow insertion in a place where the electric field is strong, the electric field is preferably not disturbed. However, as the frequency band becomes higher, the dimensions become smaller, and the degree of coupling changes greatly even with a slight deviation of the insertion depth. In order to solve such a problem, for example, as shown in FIG. 5, another example of a coupling method of a coupling probe is shown (in FIG. 5, for convenience, different coupling methods are successively written on one coaxial line). A conductor (conductor piece) such as a conductive disk 21 or a conductive cylinder 22 is provided at one end on the insertion side of the coupling probe, and the area of the coupling portion is increased to increase the electric field. If the connection is made at a weak point, the connection is made over a wide area, so that even if a slight positional shift occurs, a change in the degree of connection does not appear so much. In this case, the degree of coupling can be adjusted by changing the size (outer diameter) of the disk 21 and the thickness of the cylindrical body 22.

【0027】また、結合用プローブ2の一端部を内導体
に接触させて結合させることもできる。このように接触
させれば、挿入深さにより結合度が変化するという問題
は全然なくなる。この場合の結合度の調整方法として
は、図6に示されるように(図6では説明のため、狭い
間隔で放射素子が書かれているが、実際には所定の間隔
で設けられる)、内導体11の太さを変化させることに
より、同じ接触の状態でもその結合度を変化させること
ができる。すなわち、内導体11の太さが変化すると、
その各段での同軸線路の特性インピーダンスが変化し、
その結合度を調整することができる。このように接触さ
せることにより、結合状態を安定させることができ、周
波数帯が高くなっても非常に安定した結合度を得ること
ができる。なお、図5において、23は結合用プローブ
2と外導体13とが接触しないようにする絶縁体を示
し、図5および6において、図1に示される部分と同じ
部分には同じ符号を付してある。また、図5に示される
種々の結合方法を組み合わせて用いることもできる。
Further, one end of the coupling probe 2 may be brought into contact with the inner conductor for coupling. Such contact eliminates the problem that the degree of coupling varies depending on the insertion depth. As a method of adjusting the degree of coupling in this case, as shown in FIG. 6 (in FIG. 6, radiating elements are written at a small interval for explanation, but actually provided at a predetermined interval). By changing the thickness of the conductor 11, the degree of coupling can be changed even in the same contact state. That is, when the thickness of the inner conductor 11 changes,
The characteristic impedance of the coaxial line at each stage changes,
The degree of coupling can be adjusted. By making such contact, the coupling state can be stabilized, and a very stable coupling degree can be obtained even when the frequency band becomes higher. In FIG. 5, reference numeral 23 denotes an insulator for preventing the coupling probe 2 from contacting the outer conductor 13. In FIGS. 5 and 6, the same parts as those shown in FIG. It is. Further, various coupling methods shown in FIG. 5 can be used in combination.

【0028】つぎに、この同軸給電型のアレーアンテナ
を用いて2次元の平面アンテナを形成する例について説
明をする。図7(a)は、その一実施形態の斜視説明図
で、図7(b)はそのB−B線の断面説明図である。
Next, an example in which a two-dimensional planar antenna is formed using the coaxial feed type array antenna will be described. FIG. 7A is a perspective explanatory view of one embodiment, and FIG. 7B is a sectional explanatory view taken along the line BB.

【0029】この例は、図1に示される同軸線路を用い
た直線アレーアンテナを並列に並べたもので、ここで
は、同軸線路1の上面の外導体部分を取り除き、複数本
の同軸線路に共通の1枚の金属板15で閉塞されるよう
に、金属板15の裏面に上面の外導体が除去された第1
の同軸線路1が並列に複数本並べて取り付けられてい
る。また、金属板15の放射素子3の取付部に貫通孔が
設けられ、結合用プローブ2の一端部が同軸線路1の誘
電体層12内に挿入され、結合用プローブ2の他端部に
放射素子3が設けられている。したがって、1本の同軸
線路1に放射素子3が結合されたアレーアンテナの部分
の構造は、前述の図1に示される例と同様で、この例で
はこのアレーアンテナが複数本並列に並べられることに
より、2次元に構成されていると共に、この複数本の同
軸線路1に給電できるように、この第1の同軸線路1の
裏面側にさらに第2の同軸線路5が、たとえば第1の同
軸線路1の中心部を横断する(直交する)ように設けら
れている。そして、第2の同軸線路5の一端部にコネク
タからなる給電部4が設けられている。そして、第1お
よび第2の同軸線路1、5の誘電体層12内に連結され
るように、第2の結合用プローブ22が設けられて、第
1の同軸線路1に給電される構造になっている。
In this example, the linear array antennas using the coaxial lines shown in FIG. 1 are arranged in parallel. In this example, the outer conductor portion on the upper surface of the coaxial line 1 is removed, and the coaxial line is shared by a plurality of coaxial lines. The outer conductor on the upper surface is removed from the back surface of the metal plate 15 so as to be closed by one metal plate 15 of the first type.
A plurality of coaxial lines 1 are attached in parallel. Further, a through hole is provided in a mounting portion of the radiating element 3 of the metal plate 15, one end of the coupling probe 2 is inserted into the dielectric layer 12 of the coaxial line 1, and the other end of the coupling probe 2 is radiated. An element 3 is provided. Therefore, the structure of the part of the array antenna in which the radiating element 3 is coupled to one coaxial line 1 is the same as the example shown in FIG. 1 described above. In this example, a plurality of the array antennas are arranged in parallel. And a second coaxial line 5 on the back side of the first coaxial line 1, for example, a first coaxial line so that power can be supplied to the plurality of coaxial lines 1. 1 is provided so as to cross (orthogonalize) the central portion. The power supply unit 4 including a connector is provided at one end of the second coaxial line 5. Then, a second coupling probe 22 is provided so as to be connected to the dielectric layers 12 of the first and second coaxial lines 1 and 5, so that the power is supplied to the first coaxial line 1. Has become.

【0030】すなわち、給電部4を介して外部回路から
給電されて第2の同軸線路5に結合され、第2の同軸線
路5と複数本の第1の同軸線路1との間が複数本の第2
の結合用プローブ22によりそれぞれ結合されて、第1
の同軸線路1に給電されている。この結合の強さも、第
2の結合用プローブ22の突っ込み深さを調整すること
により、自由に設定することができる。その結果、第1
の同軸線路1のそれぞれと結合して設けられた放射素子
3から平面的に信号が放射されたり、受信することがで
きる。
That is, power is supplied from an external circuit via the power supply unit 4 and is coupled to the second coaxial line 5, and a plurality of lines are provided between the second coaxial line 5 and the plurality of first coaxial lines 1. Second
Are respectively bound by the binding probes 22 of
Is supplied to the coaxial line 1. The strength of this connection can also be freely set by adjusting the penetration depth of the second connection probe 22. As a result, the first
A signal can be radiated or received from a radiating element 3 provided in combination with each of the coaxial lines 1.

【0031】図7に示される例では、放射素子3が金属
板15の上にそれぞれ並んで設けられているが、それぞ
れの放射素子3の周囲を図示しない矩形または円形の金
属壁で覆うことによりキャビティとなって、キャビティ
内に放射素子3が存在することになり、導波管内の伝搬
モードとなり、キャビティ開口面における電磁界分布が
一様になる。すなわち、カール素子などの回転方向によ
り位相変化を利用する素子アンテナにおいては、結合用
プローブの方向からθ方向での特性が、変動するという
問題があるが、放射素子3の周囲に金属壁が設けられる
ことにより、放射素子の個々の特性が一定になり、仰角
に拘らず、個々の放射素子3の振幅や位相が一定する。
さらに、隣接する放射素子3間での相互作用もなくな
り、非常にアンテナ特性が向上する。
In the example shown in FIG. 7, the radiating elements 3 are provided side by side on the metal plate 15, but by covering the periphery of each radiating element 3 with a rectangular or circular metal wall (not shown). As a cavity, the radiating element 3 is present in the cavity, and becomes a propagation mode in the waveguide, so that the electromagnetic field distribution on the cavity opening surface becomes uniform. That is, in an element antenna utilizing a phase change depending on the rotation direction of a curl element or the like, there is a problem that the characteristics in the θ direction fluctuate from the direction of the coupling probe, but a metal wall is provided around the radiation element 3. As a result, the individual characteristics of the radiating elements become constant, and the amplitude and phase of the individual radiating elements 3 become constant regardless of the elevation angle.
Further, there is no interaction between the adjacent radiating elements 3, and the antenna characteristics are greatly improved.

【0032】なお、図7では4本の同軸線路を並置した
図が示されているが、この本数は、必要なアンテナ特性
が得られるようにn本の同軸線路を並置することができ
る。また、給電部4側に図示しない整合回路が設けられ
ることも前述と同様である。
Although FIG. 7 shows a diagram in which four coaxial lines are juxtaposed, n coaxial lines can be juxtaposed so that the required antenna characteristics can be obtained. Further, a matching circuit (not shown) is provided on the power supply unit 4 side in the same manner as described above.

【0033】放射素子への給電回路として同軸線路を用
いることにより、その内導体と外導体の関係および誘電
体の誘電率を調整すれば放射素子3の間隔を自由に設定
することができる。そのため、並べる同軸線路に設けら
れる放射素子間の間隔も所望のアンテナ特性に合わせて
自由に調整することができる。その結果、放射素子間の
間隔をアンテナ特性に応じて設定することができ、か
つ、各放射素子の電力の調整は、それぞれの結合用プロ
ーブの挿入深さを調整することにより自由に設定するこ
とができ、また、放射素子間の初期位相については、放
射素子の取付角度により調整することができる。その結
果、所望のアンテナ特性の平面アンテナを得ることがで
きる。
By using a coaxial line as a feed circuit to the radiating element, the distance between the radiating elements 3 can be freely set by adjusting the relationship between the inner conductor and the outer conductor and the permittivity of the dielectric. Therefore, the spacing between the radiating elements provided on the coaxial lines arranged side by side can be freely adjusted in accordance with desired antenna characteristics. As a result, the spacing between the radiating elements can be set according to the antenna characteristics, and the power of each radiating element can be freely set by adjusting the insertion depth of each coupling probe. The initial phase between the radiating elements can be adjusted by the mounting angle of the radiating elements. As a result, a planar antenna having desired antenna characteristics can be obtained.

【0034】図8は、平面アンテナのさらに他の実施形
態の図7(a)と同様の説明図である。この例は、たと
えば右旋円偏波と左旋円偏波の両偏波を送信または受信
することができるように異なる偏波面のアンテナが設け
られた例である。この場合、右旋円偏波が12GHz、
左旋円偏波が14GHzと異なる帯域でもよい。すなわ
ち、たとえば右旋円偏波用の放射素子3が第1の同軸線
路1に並べられて形成された右旋用アンテナアレーと、
左旋円偏波用の放射素子9が第3の同軸線路7に並べて
結合された左旋用アレーアンテナとが、1本おきに並べ
られている。そして、第1の同軸線路1に給電するため
の第2の同軸線路5および第3の同軸線路7に給電する
ための第4の同軸線路8が、それぞれ第1および第3の
同軸線路2、7と直交するように設けられている。この
第2および第4の同軸線路5、8には、図示されていな
いが、前述のようにコネクタが設けられており、外部回
路と給電することができるようになっている。
FIG. 8 is an explanatory view similar to FIG. 7A of still another embodiment of the planar antenna. This example is an example in which antennas having different polarization planes are provided so that, for example, both right-handed and left-handed polarized waves can be transmitted or received. In this case, the right-handed circularly polarized wave is 12 GHz,
The left circularly polarized wave may be in a band different from 14 GHz. That is, for example, a right-handed antenna array in which radiating elements 3 for right-handed circular polarization are arranged in the first coaxial line 1,
A left-handed array antenna in which radiating elements 9 for left-handed circular polarization are arranged and coupled to the third coaxial line 7 is arranged alternately. A second coaxial line 5 for supplying power to the first coaxial line 1 and a fourth coaxial line 8 for supplying power to the third coaxial line 7 are connected to the first and third coaxial lines 2, respectively. 7 is provided so as to be orthogonal. Although not shown, the second and fourth coaxial lines 5 and 8 are provided with connectors as described above, so that power can be supplied to an external circuit.

【0035】本発明では、同軸線路を使用しているた
め、その内導体、外導体、およびその間の誘電体層を調
整することによりカットオフ周波数や同軸線路内の波長
を調整することができる。その結果、このようにたとえ
ば左旋用と右旋用とを交互に配置しても、左旋用同士、
右旋用同士をそれぞれ独立して0.7〜0.9λ0 の間隔
で配置することができる。この構成は、とくに衛星放送
受信用のアンテナのように、サイドローブなどの特性が
余り問題にならず、ゲインのみが要求されるようなアン
テナにはその間隔を余り狭くしなくてもよいため、効果
的である。
In the present invention, since the coaxial line is used, the cutoff frequency and the wavelength in the coaxial line can be adjusted by adjusting the inner conductor, the outer conductor, and the dielectric layer therebetween. As a result, for example, even if the left-handed and right-handed are alternately arranged in this way,
It can be arranged at intervals of 0.7~0.9Ramuda 0 right旋用between each independently. In this configuration, particularly in the case of an antenna for receiving satellite broadcasts, characteristics such as side lobes do not cause much problem, and the antenna for which only gain is required does not need to be so narrow in the interval. It is effective.

【0036】図8に示される例では、右旋用の放射素子
3と、左旋用の放射素子9とがずれて配置されるように
構成されている。図8に示されるように右旋用と左旋用
とをずらせて配置することにより、放射素子間の距離が
大きくなり、相互の影響を減らすことができるため好ま
しい。そのため、給電用の第2および第4の同軸線路
5、8も図8に示されるように、並べて配置しながら第
1および第3の同軸線路1、7の中心部に給電すること
ができる。
In the example shown in FIG. 8, the right-handed radiating element 3 and the left-handed radiating element 9 are arranged so as to be shifted from each other. As shown in FIG. 8, it is preferable that the right-handed and left-handed ones are shifted from each other because the distance between the radiating elements is increased and the mutual influence can be reduced. Therefore, the second and fourth coaxial lines 5 and 8 for power supply can also supply power to the central portions of the first and third coaxial lines 1 and 7 while being arranged side by side as shown in FIG.

【0037】また、前述の例では、右旋円偏波用と左旋
円偏波用の直交する円偏波の送受信用であったが、直線
偏波の水平偏波用と垂直偏波用などの直交する偏波用の
アンテナにすることもできる。また、同じ偏波用で第1
および第3の同軸線路の放射素子3、9をそれぞれ異な
る周波帯用とすることもできる。さらに、図8に示され
る例も、放射素子3、9の周囲を金属壁で囲っていない
が、前述と同様に各放射素子を金属壁で囲うことにより
相互の放射素子の影響をなくすることができると共に、
放射素子の法線方向からの傾き角に対する放射特性の非
対称性に伴う問題を解決することができる。
In the above-described example, the transmission and reception of orthogonal circular polarizations for right-handed circular polarization and left-handed circular polarization are performed. However, for horizontal polarization and linear polarization of linear polarization, etc. Antenna for orthogonal polarization. The first for the same polarization
The radiating elements 3 and 9 of the third coaxial line can be used for different frequency bands. Further, in the example shown in FIG. 8 as well, the radiating elements 3 and 9 are not surrounded by a metal wall, but each radiating element is surrounded by a metal wall as described above to eliminate the influence of the mutual radiating elements. Can be done,
The problem associated with the asymmetry of the radiation characteristic with respect to the inclination angle of the radiating element from the normal direction can be solved.

【0038】さらに、前述の例では、第1または第3の
同軸線路1、7への給電を、それらのセンターで行った
が、センターでなくても端部など他の部分から給電する
こともできる。
Further, in the above-described example, power is supplied to the first or third coaxial lines 1 and 7 at the centers thereof. it can.

【0039】前述の各例では、放射素子3を断面が四角
形状の同軸線路の一面にのみ設けた例であったが、図9
(a)〜(b)に示されるように、たとえば四角形状の
同軸線路1の2以上の面に放射素子3を設けることもで
きる。このように各面に設けることにより、あらゆる方
向に電波を送信したり、あらゆる方向からの電波を受信
することができる。また、同軸線路の断面形状は、四角
形状に限定されることはなく、8角形など他の角形に形
成することもでき、また、円形でもよい。断面形状が円
形の場合でも、図9(c)に示されるように、円周の種
々の方向に放射素子3を設けることもできる。
In each of the above embodiments, the radiating element 3 is provided only on one surface of the coaxial line having a rectangular cross section.
As shown in (a) and (b), for example, the radiating element 3 can be provided on two or more surfaces of the rectangular coaxial line 1. By providing each surface in this manner, it is possible to transmit radio waves in all directions and receive radio waves from all directions. Also, the cross-sectional shape of the coaxial line is not limited to a square shape, but may be formed in another square shape such as an octagonal shape, or may be circular. Even when the cross-sectional shape is circular, the radiating elements 3 can be provided in various circumferential directions as shown in FIG. 9C.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、同軸線路を用いている
ため、非常に小形で軽量なアレーアンテナを構成するこ
とができる。しかも、同軸線路であるため、低損失で給
電回路を構成することができる。そのため、高特性で、
かつ、小形軽量の開口面アンテナを得ることができる。
その結果、たとえばサイドローブが小さく、高利得で指
向性のよい放射パターンのアンテナが得られ、たとえば
高速道路の自動車の無人による自動料金収受システムな
どの狭い範囲での送受信に高い信頼性で適用することが
できる。
According to the present invention, since a coaxial line is used, a very small and lightweight array antenna can be constructed. Moreover, since the transmission line is a coaxial line, the power supply circuit can be configured with low loss. Therefore, with high characteristics,
In addition, a small and lightweight aperture antenna can be obtained.
As a result, for example, an antenna having a small side lobe, a high gain, and a radiation pattern with good directivity is obtained, and is applied with high reliability to transmission and reception in a narrow range such as an automatic toll collection system by an unmanned highway car. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のアレーアンテナの一実施形態の説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of an array antenna of the present invention.

【図2】同軸線路と放射素子とを結合させる場合の結合
用プローブの挿入位置の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an insertion position of a coupling probe when coupling a coaxial line and a radiating element.

【図3】放射素子の一例のカール素子を並べるときの形
状例である。
FIG. 3 is an example of a shape when curl elements as an example of a radiation element are arranged.

【図4】放射素子の形状例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the shape of a radiating element.

【図5】結合用プローブの結合方法の他の例を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of a method of coupling a coupling probe.

【図6】結合用プローブを同軸線路の内導体に接触させ
る場合の結合度の調整方法の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of adjusting a coupling degree when a coupling probe is brought into contact with an inner conductor of a coaxial line.

【図7】図1のアレーアンテナを用いて平面アンテナを
構成する例の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example in which a planar antenna is configured using the array antenna of FIG. 1;

【図8】平面アンテナの構成の他の例を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the planar antenna.

【図9】本発明のアレーアンテナの他の実施形態の断面
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view of another embodiment of the array antenna of the present invention.

【図10】従来のパッチ素子を用いた平面状のアレーア
ンテナの例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a planar array antenna using a conventional patch element.

【図11】従来の空洞を用いた平面状のアレーアンテナ
の例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a planar array antenna using a conventional cavity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 同軸線路 2 結合用プローブ 3 放射素子 4 給電部 11 内導体 12 誘電体 13 外導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coaxial line 2 Coupling probe 3 Radiating element 4 Feeding part 11 Inner conductor 12 Dielectric 13 Outer conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 光広 東京都北区滝野川7丁目5番11号 株式会 社ヨコオ内 (72)発明者 岡戸 広則 東京都北区滝野川7丁目5番11号 株式会 社ヨコオ内 (72)発明者 紅谷 みぎわ 東京都北区滝野川7丁目5番11号 株式会 社ヨコオ内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA07 AA09 AB02 CA01 FA00 JA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mitsuhiro Suzuki 7-5-11 Takinogawa, Kita-ku, Tokyo Inside Yokoo Corporation (72) Inventor Hironori Okado 7-5-11, Takinogawa, Kita-ku, Tokyo Stock Association (72) Inventor Migiwa Beniya 7-5-11 Takinogawa, Kita-ku, Tokyo F-term (reference) 5J021 AA05 AA07 AA09 AB02 CA01 FA00 JA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内導体およびその外周に誘電体を介して
設けられる外導体からなる同軸線路と、該同軸線路の軸
方向に前記外導体の外側から該外導体と接触しないよう
に前記誘電体内に一端部が挿入される複数個の結合用プ
ローブと、該結合用プローブと一体でまたは他端部に接
続して設けらる放射素子と、前記同軸線路に設けられる
給電部とからなる同軸給電型アレーアンテナ。
1. A coaxial line comprising an inner conductor and an outer conductor provided on the outer periphery thereof with a dielectric interposed therebetween, and said coaxial line extending from the outside of said outer conductor in the axial direction of said coaxial line so as not to contact said outer conductor. Coaxial power supply comprising: a plurality of coupling probes, one ends of which are inserted into the coupling probe; a radiating element provided integrally with or connected to the other end of the coupling probe; and a power supply unit provided on the coaxial line. Type array antenna.
【請求項2】 前記複数個の結合用プローブが前記同軸
線路に形成される定在波の山部に位置するように設けら
れ、かつ、前記誘電体の誘電率を調整することにより前
記結合用プローブの間隔が設定されてなる請求項1記載
のアレーアンテナ。
2. The coupling probe according to claim 1, wherein the plurality of coupling probes are provided at a peak of a standing wave formed on the coaxial line, and the coupling is performed by adjusting a dielectric constant of the dielectric. 2. The array antenna according to claim 1, wherein an interval between the probes is set.
【請求項3】 前記結合用プローブの前記一端部に導電
体が設けられ、該導電体の大きさを調整することにより
結合度が調整されてなる請求項1または2記載のアレー
アンテナ。
3. The array antenna according to claim 1, wherein a conductor is provided at the one end of the coupling probe, and the degree of coupling is adjusted by adjusting the size of the conductor.
【請求項4】 前記結合用プローブの一端部を前記同軸
線路の内導体に接触させる請求項1または2記載の同軸
給電型アレーアンテナ。
4. The coaxial feed array antenna according to claim 1, wherein one end of the coupling probe is brought into contact with an inner conductor of the coaxial line.
【請求項5】 前記給電用プローブの一端部が接触する
部分の内導体の太さが調整されることにより、結合度が
調整されてなる請求項4記載の同軸給電型アレーアンテ
ナ。
5. The coaxial feed type array antenna according to claim 4, wherein the degree of coupling is adjusted by adjusting the thickness of the inner conductor at a portion where one end of the power supply probe contacts.
【請求項6】 前記同軸線路が複数本並列に並べられ、
該複数本の同軸線路の各給電部に給電するため、該並列
に並べられた複数本の同軸線路と交差する方向に延びる
第2の同軸線路が設けられ、該第2の同軸線路に設けら
れる複数の第2の結合用プローブが直接前記複数の同軸
線路の給電部とされ、または該給電部にそれぞれ接続さ
れ、前記第2の同軸線路に外部回路と接続し得る第2の
給電部が設けられることにより、平面アンテナとされて
なる請求項1、2、3、4または5記載のアレーアンテ
ナ。
6. A plurality of coaxial lines are arranged in parallel,
A second coaxial line extending in a direction intersecting with the plurality of coaxial lines arranged in parallel is provided to supply power to each of the power supply units of the plurality of coaxial lines, and is provided on the second coaxial line. A plurality of second coupling probes are directly provided as feed sections for the plurality of coaxial lines, or are connected to the feed sections, respectively, and the second coaxial line is provided with a second feed section which can be connected to an external circuit. The array antenna according to claim 1, wherein the array antenna is formed as a planar antenna.
【請求項7】 前記複数本の同軸線路に結合される放射
素子が第1の偏波の信号の送受信用に形成され、該偏波
と直交する偏波の信号を送受信し得る第2の放射素子が
結合される第3の同軸線路が複数本形成され、前記第1
の同軸線路と第3の同軸線路とが交互に配列され、該第
3の同軸線路にそれぞれ給電するための第4の同軸線路
が前記複数本の第3の同軸線路と交差する方向に延びて
設けられてなる請求項6記載のアレーアンテナ。
7. A radiating element coupled to the plurality of coaxial lines is formed for transmitting and receiving a signal of a first polarization, and a second radiation capable of transmitting and receiving a signal of a polarization orthogonal to the polarization. A plurality of third coaxial lines to which elements are coupled are formed,
And a third coaxial line are alternately arranged, and a fourth coaxial line for supplying power to each of the third coaxial lines extends in a direction intersecting the plurality of third coaxial lines. The array antenna according to claim 6, which is provided.
【請求項8】 前記複数本の同軸線路に結合される放射
素子が第1の周波数帯の信号の送受信用に形成され、該
第1の周波数帯と異なる第2の周波数帯の信号を送受信
し得る第2の放射素子が結合される第3の同軸線路が複
数本形成され、前記第1の同軸線路と第3の同軸線路と
が交互に配列され、該第3の同軸線路にそれぞれ給電す
るための第4の同軸線路が前記複数本の第3の同軸線路
と交差する方向に延びて設けられてなる請求項6記載の
アレーアンテナ。
8. A radiating element coupled to the plurality of coaxial lines is formed for transmitting and receiving signals in a first frequency band, and transmits and receives signals in a second frequency band different from the first frequency band. A plurality of third coaxial lines to which the obtained second radiating elements are coupled are formed, the first coaxial lines and the third coaxial lines are alternately arranged, and power is supplied to each of the third coaxial lines. 7. The array antenna according to claim 6, wherein a fourth coaxial line is provided to extend in a direction intersecting the plurality of third coaxial lines.
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