JP2001189623A - Shared array antenna for two frequency bands - Google Patents

Shared array antenna for two frequency bands

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JP2001189623A
JP2001189623A JP37535999A JP37535999A JP2001189623A JP 2001189623 A JP2001189623 A JP 2001189623A JP 37535999 A JP37535999 A JP 37535999A JP 37535999 A JP37535999 A JP 37535999A JP 2001189623 A JP2001189623 A JP 2001189623A
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antenna
frequency band
frequency
array
antennas
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Inventor
Shigeru Makino
滋 牧野
Hiroyuki Omine
裕幸 大嶺
Kazufumi Nishizawa
一史 西澤
Yoshio Inasawa
良夫 稲沢
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shared array antenna for two frequency bands, with which a grating lobe does not occur in both the frequency bands, mutual coupling between element antennas or influence caused by blocking upon a radiation pattern is settled within an allowable range and the element antennas are not physically interfered. SOLUTION: This array antenna is provided with basic array arrangement, with which an interval between the element antenna to operate in the low frequency band and the element antenna to operate in the high frequency band is made at least equivalent to or more than the half of an element antenna interval in the high frequency band, and real location is determined by thinning the element antenna, of which influence caused by blocking upon the radiation pattern exceeds the allowable range, or which physically interferes from this basic arrangement.

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】この発明は、2倍程度以上離
れた2つの周波数帯域で使用される2周波数帯共用アレ
ーアンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual frequency band shared array antenna used in two frequency bands separated by about twice or more.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17、図18は例えば後藤尚久、神山
一公、「2周波共用アレイアンテナの素子配列法と利
得」(信学技報AP81−40、電子情報通信学会発
行、1981年6月26日)に示された従来の2周波数
帯共用アレーアンテナを示す配置図であり、図におい
て、1は低周波数帯域FL と高周波数帯域FH とで動作
する2周波数帯共用素子アンテナの配置位置、2は低周
波数帯域FL で動作する素子アンテナの配置位置、3は
高周波数帯域FH で動作する素子アンテナの配置位置で
ある。
2. Description of the Related Art FIGS. 17 and 18 show, for example, Naohisa Goto and Kazuko Kamiyama, "Element Arrangement Method and Gain of Dual-Frequency Array Antenna" (Technical Report AP81-40, published by IEICE, June 1981). a layout view showing a conventional two-frequency band array antenna shown in month 26), in FIG., 1 is the second frequency band sharing device antenna operating in a low frequency band F L and a high frequency band F H The arrangement position 2 is the arrangement position of the element antenna operating in the low frequency band F L , and the reference numeral 3 is the arrangement position of the element antenna operating in the high frequency band F H.

【0003】次に動作について説明する。図17に示し
た2周波数帯共用アレーアンテナでは、素子アンテナと
して2周波数帯共用素子アンテナを周期的に配置してお
り、素子アンテナ間隔を、高周波数帯域でグレーティン
グローブが出ないように素子間隔を決めることにより、
同一開口で2周波数帯を共用している。また、図18に
示した2周波数帯共用アレーアンテナでは、素子アンテ
ナを低周波数帯域FL で動作する素子アンテナと高周波
数帯域FH で動作する素子アンテナとで分離し、それぞ
れを交互に配置することにより、同一開口で2周波数帯
域を共用している。
Next, the operation will be described. In the dual frequency band shared array antenna shown in FIG. 17, a dual frequency band shared element antenna is periodically arranged as an element antenna, and the element antenna spacing is set so that grating lobes do not appear in a high frequency band. By deciding,
The same aperture shares two frequency bands. In the two-frequency band shared array antenna shown in FIG. 18, the element antennas are separated into an element antenna operating in the low frequency band F L and an element antenna operating in the high frequency band F H , and are arranged alternately. Thus, the same aperture shares two frequency bands.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の2周波数帯共用
アレーアンテナは以上のように構成されているので、2
倍程度以上離れた2つの周波数帯域で共用する場合、次
のような課題があった。 (1)図17に示した2周波数帯共用アレーアンテナで
は、高周波数帯域FH でグレーティングローブが出ない
ように素子アンテナ間隔を決めると、低周波数帯域FL
においては素子アンテナ間隔が波長に比べて極めて小さ
くなるために素子アンテナ間の相互結合が強くなり、ア
レー状態における素子パターンが乱れるという課題があ
った。 (2)図18に示した2周波数帯共用アレーアンテナで
は、高周波数帯域FH でグレーティングローブが出ない
ように素子アンテナ間隔を決めると、低周波数帯域FL
においては素子アンテナ間隔が波長に比べて極めて小さ
くなるために素子アンテナ間の相互結合が強くなり、ア
レー状態における素子パターンが乱れるという課題や、
逆に、低周波数帯域FL でグレーティングローブが出な
いように素子アンテナ間隔を決めると、高周波数帯域F
H においては素子アンテナ間隔が波長よりも大きくなる
ために、グレーティングローブが発生するという課題が
あった。また、ダイポールアンテナやノッチアンテナな
どのように使用する周波数帯域によって地板からアンテ
ナ上端部までの高さが異なるアンテナを素子アンテナと
して用いる場合、低周波数帯域FL で動作する素子アン
テナの近傍に配置された高周波数帯域FH で動作する素
子アンテナは、素子アンテナよりアンテナの大きさの違
いからくるブロッキングの影響を受け、素子パターンが
乱れるという課題があった。さらに、パッチアンテナの
ように素子アンテナが同一平面内に配列される平面アレ
ーの場合、両周波数帯域の素子アンテナが物理的に干渉
するという課題もあった。
Since the conventional dual frequency band shared array antenna is configured as described above,
When sharing in two frequency bands separated by about twice or more, there were the following problems. (1) In the two-frequency band shared array antenna shown in FIG. 17, when the element antenna interval is determined so that no grating lobe appears in the high frequency band F H , the low frequency band F L
In, there is a problem that the mutual coupling between the element antennas becomes strong because the interval between the element antennas is extremely small as compared with the wavelength, and the element pattern in the array state is disturbed. (2) In the two-frequency band shared array antenna shown in FIG. 18, if the element antenna spacing is determined so that no grating lobe appears in the high frequency band F H , the low frequency band F L
In the case, the mutual coupling between the element antennas becomes stronger because the element antenna interval becomes extremely smaller than the wavelength, and the problem that the element pattern in the array state is disturbed,
Conversely, when determining the antenna element spacing so as not to have grating lobes in the low frequency band F L, the high frequency band F
In H , there is a problem that a grating lobe occurs because the element antenna interval is larger than the wavelength. In the case of using a height different antennas to the antenna upper part from the base plate by the frequency band used, such as a dipole antenna or a notch antenna as the antenna element, is disposed in the vicinity of the antenna elements operating at a low frequency band F L the element antenna operating in high frequency band F H is affected by the blocking coming from difference in size of the antenna from the antenna elements, there is a problem that the element pattern is disturbed. Furthermore, in the case of a planar array in which element antennas are arranged in the same plane like a patch antenna, there is another problem that element antennas in both frequency bands physically interfere with each other.

【0005】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、両周波数帯域においてグレーティ
ングローブが発生せず、また、素子アンテナ間の相互結
合やブロッキングによる放射パターンへの影響が許容範
囲内となり、また、素子アンテナが物理的に干渉しない
周波数帯共用アレーアンテナを得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and does not generate grating lobes in both frequency bands, and allows mutual coupling between element antennas and blocking to affect the radiation pattern. It is an object of the present invention to obtain a frequency band shared array antenna that falls within the range and does not physically interfere with the element antenna.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る2周波数
帯共用アレーアンテナは、周波数帯域FH の素子アンテ
ナの配置可能な位置を表すベクトルPH *を、 PH *=mH H11 *+nH H22 * 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置を表す
ベクトルPL *を、 PL *=mL L11 *+nL L22 *または、 PL *=mL L11 *+(nL L2+dH2/2)v2 *また
は、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+nL L22 *また
は、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+(nL L2+dH2
/2)v2 * とし、かつ、2つの周波数帯域の素子アンテナ間隔dH1
とdL1、dH2とdL2の関係を、 dL1=k1 H1/2 (ここで、k1 は3以上の整数) dL2=k2 H2/2 (ここで、k2 は3以上の整数) とし、かつ、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能
な位置PL *と、その近傍の1個または複数個の周波数帯
域FH の素子アンテナの配置可能な位置PH *との間に、
これらの位置に実際に素子アンテナを配置するための条
件を付加した上で、上記2つの周波数帯域における素子
アンテナの配置可能な位置から間引いて素子アンテナを
配列したものである。
According to the present invention, there are provided two frequencies.
The band shared array antenna has frequency band FHElement antenna
Vector P representing the position where theH *To PH *= MHdH1v1 *+ NHdH2vTwo * Frequency band FLRepresents the possible positions of the element antennas
Vector PL *To PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *Or PL *= MLdL1v1 *+ (NLdL2+ DH2/ 2) vTwo *Also
Is PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ NLdL2vTwo *Also
Is PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ (NLdL2+ DH2
/ 2) vTwo *  And the distance d between the element antennas of the two frequency bandsH1
And dL1, DH2And dL2The relationship dL1= K1dH1/ 2 (where k1Is an integer of 3 or more) dL2= KTwodH2/ 2 (where kTwoIs an integer of 3 or more) and the frequency band FLElement antennas can be arranged
Position PL *And one or more frequency bands in the vicinity
Area FHPosition P at which element antennas can be arrangedH *Between
Conditions for actually arranging element antennas at these positions
After adding the matter, the element in the above two frequency bands
Remove the element antenna by thinning it from the position where the antenna can be placed.
They are arranged.

【0007】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、素子アンテナ間隔dH1とd L1、dH2とdL2の関
係を表すパラメータであるk1 ,k2 を、所望のビーム
走査範囲内でグレーティングローブを発生しない条件を
満足するうちで最も大きい3以上の整数としたものであ
る。
[0007] Dual frequency band shared array antenna according to the present invention
Tena is the element antenna spacing dH1And d L1, DH2And dL2Noseki
K which is a parameter representing the relationship1, KTwoThe desired beam
Conditions that do not generate grating lobes within the scanning range
The largest integer of 3 or more that satisfies
You.

【0008】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位
置PL *と、その近傍のN個の周波数帯域FH の素子アン
テナの配置可能な位置PHi * との間の、これらの位置に
実際に素子アンテナを配置するために付加した条件を、
位置PL *の内、PL *=PH *となる位置には周波数帯域F
L の素子アンテナを配置するか、周波数帯域FH と周波
数帯域FL の両周波数帯域で使用できる2周波数共用素
子アンテナを配置するか、または、素子アンテナを配置
しないかのいずれかであり、かつ、位置PL *の内、PL *
≠PH *となる位置には周波数帯域FL の素子アンテナを
配置するか、または、素子アンテナを配置しないかのい
ずれかであり、かつ、位置PL *に周波数帯域FL の素子
アンテナまたは2周波数共用素子アンテナを配置する場
合には、位置PHi * は周波数帯域FH の素子アンテナの
配置可能な位置から除くという条件としたものである。
[0008] second frequency band array antenna according to the present invention, the frequency band F disposed possible positions of L antenna elements P L *, deployable position of the antenna elements of the N frequency bands F H in the vicinity thereof The conditions added between P Hi * to actually place the element antenna at these positions are as follows:
Of the positions P L *, a frequency band F is located at a position where P L * = P H *.
Or placing L of antenna elements, or arranging two frequency sharing antenna elements can be used in both frequency bands of the frequency band F H and the frequency band F L, or is either or not arranged antenna elements, and , Of the position P L * , P L *
≠ P H * and happens in a position to place the antenna elements of the frequency band F L, or is either or not arranged antenna elements, and elements of the frequency band F L at the position P L * antenna or In the case where the dual-frequency element antenna is arranged, the condition that the position P Hi * is excluded from the position where the element antenna in the frequency band F H can be arranged.

【0009】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位
置を表すベクトルPL *が、 PL *=mL L11 *+nL L22 * で、かつ、k1 とk2 とがいずれも偶数であり、周波数
帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置PL *と、その
近傍のN個の周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能
な位置PHi * との間の、これらの位置に実際に素子アン
テナを配置するために付加した条件を、位置PL *には周
波数帯域FH と周波数帯域FL の両周波数帯域で使用で
きる2周波数共用素子アンテナを配置するか、または、
素子アンテナを配置しないかのいずれかであり、かつ、
位置PL *に2周波数共用素子アンテナを配置する場合に
は、位置PHi * は周波数帯域FH の素子アンテナの配置
可能な位置から除くという条件としたものである。
[0009] A dual frequency band shared array antenna according to the present invention.
Tena has frequency band FLPossible position of element antenna
Vector PL *But PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *  And k1And kTwoAre even numbers, and the frequency
Band FLPosition P at which element antennas can be arrangedL *And its
N frequency bands F in the vicinityHElement antennas can be arranged
Position PHi *Between these positions,
The condition added to place the tena is determined by the position PL *In the lap
Wavenumber band FHAnd frequency band FLCan be used in both frequency bands
Place a two-frequency dual-element antenna, or
Either the element antenna is not arranged, and
Position PL *When a dual frequency element antenna is placed in
Is the position PHi *Is the frequency band FHElement antenna arrangement
It is a condition that it is excluded from possible positions.

【0010】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位
置PL *と、その近傍のN個の周波数帯域FH の素子アン
テナの配置可能な位置PHi * との間の、これらの位置に
実際に素子アンテナを配置するために付加した条件を、
位置PL *には周波数帯域FL の素子アンテナを配置する
か、または、素子アンテナを配置しないかのいずれかで
あり、かつ、位置PL *に周波数帯域FL の素子アンテナ
を配置する場合には、位置PHi * は周波数帯域FH の素
子アンテナの配置可能な位置から除くという条件とした
ものである。
[0010] second frequency band array antenna according to the present invention, the frequency band F disposed possible positions of L antenna elements P L *, deployable position of the antenna elements of the N frequency bands F H in the vicinity thereof The conditions added between P Hi * to actually place the element antenna at these positions are as follows:
Position P L * or to place antenna elements frequency band F L is the, or is either or not arranged antenna elements, and, when arranging the antenna elements of the frequency band F L at the position P L * The condition is that the position P Hi * is excluded from the positions where the element antennas of the frequency band F H can be arranged.

【0011】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FH のアレーアンテナの素子アンテ
ナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アンテナと
がそれぞれ異なる平面内に配列されるアレーであり、実
際に素子アンテナを配置するために付加した条件を、配
置した素子アンテナが互いに相互結合の影響が許容範囲
内になるという条件としたものである。
[0011] second frequency band array antenna according to the invention is an array of the element antennas of the array antenna in the frequency band F element antenna and the frequency band of the antenna array H F L are arranged in different planes, respectively, The condition added for actually arranging the element antennas is a condition that the effects of mutual coupling of the arranged element antennas are within an allowable range.

【0012】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FH のアレーアンテナの素子アンテ
ナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アンテナと
がいずれも同一平面を地板とするダイポールアンテナで
あり、2周波数共用素子アンテナが上記平面と同一平面
を地板とする対数周期アンテナであるようにしたもので
ある。
[0012] second frequency band array antenna according to the present invention, both the antenna elements of the array antenna in the frequency band F antenna element of the array antenna and the frequency band of the H F L is located in the dipole antenna and the ground plane the same plane The dual frequency element antenna is a log-periodic antenna having the same plane as the plane as a ground plane.

【0013】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FH のアレーアンテナと周波数帯域
L のアレーアンテナとが、いずれもそれらの素子アン
テナが同一平面内に配列される平面アレーであり、実際
に素子アンテナを配置するために付加した条件を、配置
した素子アンテナが互いに物理的に干渉しないという条
件としたものである。
[0013] second frequency band array antenna according to the present invention, the array antenna of the array antenna and the frequency band F L frequency band F H is either a plane array those element antennas are arranged in the same plane In addition, the condition added to actually arrange the element antennas is a condition that the arranged element antennas do not physically interfere with each other.

【0014】この発明に係る2周波数帯共用アレーアン
テナは、周波数帯域FH のアレーアンテナの素子アンテ
ナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アンテナと
がいずれもパッチアンテナであり、2周波数共用素子ア
ンテナが円環パッチアンテナであるようにしたものであ
る。
[0014] The second frequency band array antenna according to the invention, both the antenna elements of the array antenna in the frequency band F antenna element of the array antenna and the frequency band of the H F L is a patch antenna, 2 frequency sharing element antennas Is an annular patch antenna.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1から図9はこ
の発明の実施の形態1による2周波数帯共用アレーアン
テナの配置可能な位置を示す配置図であり、図におい
て、◎で示した11は低周波数帯域FL で動作する素子
アンテナと高周波数帯域FH で動作する素子アンテナの
いずれもが配置可能な位置、×で示した12は低周波数
帯域FL で動作する素子アンテナのみが配置可能な位
置、○で示した13は高周波数帯域FH で動作する素子
アンテナのみが配置可能な位置である。ここで、高周波
数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置13を表す
ベクトルPH *は一般に、 PH *=mH H11 *+nH H22 * と表すことができる。ここで、mH ,nH は任意の整
数、v1 *,v2 *は素子アンテナ配列の方向を表す単位ベ
クトル、dH1,dH2はそれぞれv1 *,v2 *方向の素子ア
ンテナ間隔である。なお、v1 *とv2 *とを適当に選ぶこ
とにより、四角形配列や三角形配列など、任意の配列を
定義することができるが、以下、説明を簡単にするため
に、v1 *とv2 *とを互いに直交する単位ベクトルに選ん
だ四角形配列について説明する。これに対して、低周波
数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置12を表す
ベクトルPL *を、 PL *=mL L11 *+nL L22 * または、 PL *=mL L11 *+(nL L2+dH2/2)v2 * または、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+nL L22 * または、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+(nL L2+dH2
/2)v2 * ここで、mL ,nL は任意の整数、dL1,dL2はそれぞ
れv1 *,v2 *方向の素子アンテナ間隔とし、かつ、2つ
の周波数帯域の素子アンテナ間隔dH1とdL1、dH2とd
L2の関係を、 dL1=k1 H1/2 (ここで、k1 は3以上の整数) dL2=k2 H2/2 (ここで、k2 は3以上の整数) としている。すなわち、素子アンテナ配列の方向を表す
単位ベクトルv1 *,v2 *を高周波数帯域FH の場合と同
じとし、かつ、上記の条件で低周波数帯域FL の素子ア
ンテナの配置可能な位置12を決めることにより、PL *
=PH *となる素子アンテナの配置可能な位置11を除く
と、低周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置
12と高周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位
置13との最小素子アンテナ間隔を高周波数帯域FH
素子アンテナの素子アンテナ間隔d H1,dH2の2分の1
以上に大きくできるため、素子アンテナ間の相互結合を
小さくできる。具体的には、PL *を上記4つの条件のい
ずれを選ぶか、またk1 ,k 2 がそれぞれ偶数か奇数か
で、図1から図9に示すような9種類の基本配列が考え
られる。k1 ,k2 の値は、素子アンテナ間隔dH1,d
H2と同様、実際には、低周波数帯域FL の設計周波数と
高周波数帯域FH の設計周波数との比やビーム走査角度
範囲により、いずれの周波数帯域においてもグレーティ
ングローブを発生しない条件を満足するよう決定すべき
値であるが、説明を簡単にするため、図には、k1 ,k
2 が偶数の場合は4、奇数の場合は3としたときの例を
示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 1 to 9
2 frequency band shared array antenna according to Embodiment 1 of the present invention
FIG. 4 is a layout diagram showing positions where teners can be arranged, and
11 indicated by ◎ is the low frequency band FLElement that works with
Antenna and high frequency band FHOf the element antenna that works with
Position where all can be arranged, 12 indicated by X is low frequency
Band FLWhere only element antennas that operate on
13 indicates a high frequency band FHElement that works with
This is the position where only the antenna can be placed. Where high frequency
Several bands FHRepresents the position 13 at which the element antenna can be arranged.
Vector PH *Is generally PH *= MHdH1v1 *+ NHdH2vTwo *  It can be expressed as. Where mH, NHIs any integer
Number, v1 *, VTwo *Is a unit vector representing the direction of the element antenna array.
Kutor, dH1, DH2Is v1 *, VTwo *Element
This is the antenna interval. Note that v1 *And vTwo *And choose
Allows arbitrary arrays, such as square arrays and triangle arrays,
Can be defined, but for simplicity,
And v1 *And vTwo *And are chosen as unit vectors orthogonal to each other
The square array will be described. In contrast, low frequency
Several bands FLRepresents a position 12 at which the element antenna can be arranged.
Vector PL *To PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *  Or PL *= MLdL1v1 *+ (NLdL2+ DH2/ 2) vTwo *  Or PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ NLdL2vTwo *  Or PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ (NLdL2+ DH2
/ 2) vTwo *  Where mL, NLIs any integer, dL1, DL2Each
Rev1 *, VTwo *Element antenna spacing in the direction, and two
Element antenna spacing d in the frequency band ofH1And dL1, DH2And d
L2The relationship dL1= K1dH1/ 2 (where k1Is an integer of 3 or more) dL2= KTwodH2/ 2 (where kTwoIs an integer of 3 or more). That is, it indicates the direction of the element antenna array
Unit vector v1 *, VTwo *To the high frequency band FHSame as
And the low frequency band F under the above conditionsLElement A
By determining the position 12 where the antenna can be placed, PL *
= PH *Excluding position 11 where element antennas that can be placed
And the low frequency band FLWhere the element antennas can be placed
12 and high frequency band FHPossible position of element antenna
The minimum element antenna spacing with the device 13 is set to the high frequency band FHof
Element antenna spacing d of element antennas H1, DH21/2 of
Because it can be larger than this, mutual coupling between element antennas
Can be smaller. Specifically, PL *Of the above four conditions
Choose a shift or k1, K TwoIs even or odd respectively
Then, nine types of basic arrangements as shown in FIGS. 1 to 9 are considered.
Can be k1, KTwoIs the element antenna spacing dH1, D
H2Similarly, the low frequency band FLDesign frequency and
High frequency band FHRatio to design frequency and beam scanning angle
Depending on the range, the gray
Should be determined so as to satisfy the conditions that do not cause gloves
It is a value, but for the sake of simplicity, the figure shows k1, K
TwoIs 4 when the number is even and 3 when the number is odd.
Is shown.

【0016】図10は図1に示した基本配列において実
際に素子アンテナを配列した場合を示す構成図であり、
図10(a)はその平面図、図10(b)はその断面図
である。図において、22は低周波数帯域FL で動作す
る素子アンテナと高周波数帯域FH で動作する素子アン
テナのいずれもが配置可能な位置11に置かれた低周波
数帯域FL の素子アンテナ、23は高周波数帯域FH
素子アンテナの配置可能な位置13に置かれた高周波数
帯域FH の素子アンテナ、24は地板である。このまま
素子アンテナを配置すると、図10(a)に示すよう
に、低周波数帯域FL の素子アンテナ22が高周波数帯
域FH の素子アンテナ23a,23b,23cと物理的
に干渉したり、図10(b)に示すように、それぞれの
素子アンテナをダイポールアンテナで構成した場合に
は、素子アンテナ22の近傍に配置された高周波数帯域
H で動作する素子アンテナ23a,23b,23c
は、素子アンテナ22によりアンテナの大きさの違いか
らくるブロッキングの影響を受けることになる。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a case where element antennas are actually arranged in the basic arrangement shown in FIG.
FIG. 10A is a plan view thereof, and FIG. 10B is a sectional view thereof. In the figure, 22 is the element antenna and the high frequency band F low frequency band either the element antennas operating is placed in position 11 can be arranged at H F L of antenna elements operating at a low frequency band F L, 23 high frequency band F H antenna elements placed in the high frequency band F H of the element placement possible positions of the antennas 13, 24 is a base plate. Placing this state element antenna, as shown in FIG. 10 (a), the antenna elements 22 of the low frequency band F L is a high frequency band F H of the antenna elements 23a, 23b, or physically interfere with 23c, FIG. 10 As shown in (b), when each element antenna is formed by a dipole antenna, the element antennas 23a, 23b, and 23c arranged near the element antenna 22 and operating in the high frequency band F H.
Is affected by blocking caused by a difference in antenna size due to the element antenna 22.

【0017】図11から図13はこの発明の実施の形態
1による2周波数帯共用アレーアンテナの配置位置を示
す配置図であり、図において、◎で示した31は低周波
数帯域FL と高周波数帯域FH とで動作する2周波数共
用素子アンテナ21を配置した位置、×で示した32は
低周波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配置し
た位置、○で示した33は高周波数帯域FH で動作する
素子アンテナ23を配置した位置、・で示した34は素
子アンテナ配置可能な位置11,12,13から間引い
た位置である。これらの素子アンテナの配列は、図10
に示した素子アンテナの配列における物理的な干渉やブ
ロッキングの課題を避けるために、図1における低周波
数帯域FL で動作する素子アンテナと高周波数帯域FH
で動作する素子アンテナのいずれもが配置可能な位置1
1に、2周波数共用素子アンテナか低周波数帯域FL
動作する素子アンテナ22を配置する場合には、図10
に示した素子アンテナ23a,23b,23cに対応し
た位置には高周波数帯域FH で動作する素子アンテナを
配置しないという条件を付加した上で、2つの周波数帯
域における素子アンテナの配置可能な位置から間引いて
素子アンテナを配列したものである。
FIGS. 11 to 13 are layout diagrams showing the layout positions of the dual-frequency band array antenna according to the first embodiment of the present invention. In the drawings, 31 indicated by ◎ indicates a low frequency band FL and a high frequency band. band F H and arranging the 2-frequency sharing element antenna 21 operating at a position, 32 shown in × position of arranging the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L, 33 is a high frequency band F shown in ○ The position at which the element antenna 23 operating in H is arranged, and 34 indicated by the symbol are positions thinned out from the positions 11, 12, and 13 where element antennas can be arranged. The arrangement of these element antennas is shown in FIG.
In order to avoid the problem of physical interference or blocking in the sequence of the antenna elements shown, the low frequency band F elements operating in L antenna and the high frequency band F H in FIG. 1
Position 1 where any of the element antennas operating on
1, when arranging the antenna elements 22 to operate at or two frequency sharing element antenna low frequency band F L is 10
The condition that the element antenna operating in the high frequency band F H is not arranged at the position corresponding to the element antennas 23a, 23b, and 23c shown in FIG. This is one in which element antennas are arranged by thinning.

【0018】具体的には、図11は図1における低周波
数帯域FL で動作する素子アンテナと高周波数帯域FH
で動作する素子アンテナのいずれもが配置可能な位置1
1には、2周波数共用素子アンテナを配置するか、低周
波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配置する
か、高周波数帯域FH で動作する素子アンテナ23を配
置するか、あるいは、いずれの素子アンテナも配置しな
いかのいずれかであり、また、高周波数帯域FH で動作
する素子アンテナのみが配置可能な位置13には、高周
波数帯域FH で動作する素子アンテナ23を配置するか
配置しないかのいずれかであり、また、位置11に2周
波数共用素子アンテナか低周波数帯域用素子アンテナ2
2を配置する場合には、図10の素子アンテナ22の位
置に対する素子アンテナ23a,23b,23cに対応
する位置には高周波数帯域用素子アンテナ23を配置し
ないという条件で、実際の素子アンテナ配列を決定した
ものである。このとき、実際の素子アンテナ配列は、こ
のアレーアンテナにおける低周波数帯域FL および高周
波数帯域FH におけるサイドローブ特性などの性能が所
望の性能を満足するよう、例えば、遺伝的アルゴリズム
を用いた間引き法等で決定できる。そのための設計手順
としては、まず、低周波数帯域FL で動作する素子アン
テナと高周波数帯域FH で動作する素子アンテナのいず
れもが配置可能な位置11に低周波数帯域FL で動作す
る素子アンテナを置くか否かを、低周波数帯域FLで所
望の性能を満足するよう遺伝的アルゴリズムを用いた通
常の間引き法で決定し、その後、高周波数帯域FH で動
作する素子アンテナのみが配置可能な位置13から図1
0に示した素子アンテナ23a,23cに対応した位置
を除き、高周波数帯域FH で動作する素子アンテナを置
くか否かを、高周波数帯域FH で所望の性能を満足する
よう遺伝的アルゴリズムを用いた間引き法で決定し、素
子アンテナ23bに対応した位置に低周波数帯域FL
動作する素子アンテナと高周波数帯域FH で動作する素
子アンテナとの両方を配置する場合には、この位置に2
周波数共用素子アンテナを配置する方法が考えられる
し、また、最初から、以上に述べた条件を満足するよう
に、低周波数帯域FL と高周波数帯域FH の両方の周波
数帯域で所望の性能を満足するよう、遺伝的アルゴリズ
ムを用いて2周波数で同時に間引くという方法も考えら
れる。
[0018] Specifically, FIG 11 is a low frequency band F elements operating in L antenna and the high frequency band F H in FIG. 1
Position 1 where any of the element antennas operating on
The 1, or to place the 2 frequency sharing element antenna, or to place the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L, or to place the element antenna 23 operating at high frequency band F H, or any is either or not be the element antennas arranged, also located either in the high frequency band F element operating at H antenna only the possible positions 13, to place the element antenna 23 operating at high frequency band F H Or at position 11 the dual-frequency element antenna or the low-frequency band element antenna 2
2, the actual element antenna array is arranged on the condition that the high-frequency band element antenna 23 is not arranged at a position corresponding to the element antennas 23a, 23b and 23c with respect to the position of the element antenna 22 in FIG. It has been decided. In this case, the actual antenna element array, so that the performance of such side-lobe characteristics in the low frequency band F L, and the high frequency band F H in the array antenna satisfies the desired performance, for example, thinning Using Genetic Algorithms It can be determined by law. The design procedure for that purpose, first, the element operates at a low frequency band F L in position 11 either a possible arrangement of the element antennas operating in the element antenna and the high frequency band F H operating at a low frequency band F L antenna whether put, determined by conventional thinning method using a genetic algorithm so as to satisfy the desired performance at low frequency band F L, then only the antenna elements operating at high frequency band F H is locatable From position 13
0 to indicate the element antenna 23a, except positions corresponding to 23c, whether placing element antenna operating in a high frequency band F H, the genetic algorithm so as to satisfy the desired performance in the high frequency band F H When the element antenna operating in the low frequency band F L and the element antenna operating in the high frequency band F H are both arranged at a position corresponding to the element antenna 23b, which is determined by the thinning method used, the position is determined in this position. 2
It method of arranging frequency sharing element antennas is considered, also, from the start, so as to satisfy the conditions described above, the desired performance in the frequency band of both the low frequency band F L and a high frequency band F H In order to satisfy, a method of simultaneously thinning out at two frequencies using a genetic algorithm is also conceivable.

【0019】図12は低周波数帯域FL で動作する素子
アンテナと高周波数帯域FH で動作する素子アンテナの
いずれもが配置可能な位置11には、2周波数共用素子
アンテナを配置するか、高周波数帯域FH で動作する素
子アンテナ23を配置するか、あるいは、いずれの素子
アンテナも配置しないかのいずれかという条件にした場
合であり、その他の条件は図11と同じである。図13
は低周波数帯域FL で動作する素子アンテナと高周波数
帯域FH で動作する素子アンテナのいずれもが配置可能
な位置11には、低周波数帯域FL で動作する素子アン
テナ22を配置するか、高周波数帯域FH で動作する素
子アンテナ23を配置するか、あるいは、いずれの素子
アンテナも配置しないかのいずれかという条件にした場
合であり、その他の条件は図11と同じである。これら
についても、図11と同様な手順で実際の素子アンテナ
の配列を決定できる。
[0019] FIG 12 is either in position 11 either a possible arrangement of the element antennas operating in the element antenna and the high frequency band F H operating at a low frequency band F L is arranged a 2 frequency sharing element antennas, high or arranging the antenna elements 23 that operate in the frequency band F H, or a case where the condition that one of either not be disposed either antenna elements, other conditions are the same as FIG. 11. FIG.
Does the position 11 either a possible arrangement of the element antennas operating in the element antenna and the high frequency band F H operating at a low frequency band F L may place the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L, This is the case where either the element antenna 23 operating in the high frequency band F H is arranged or no element antenna is arranged, and the other conditions are the same as those in FIG. In these cases, the actual arrangement of the element antennas can be determined in the same procedure as in FIG.

【0020】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、低周波数帯域FL の素子アンテナ配列の方向を表す
単位ベクトルv1 *,v2 *を高周波数帯域FH の場合と同
じとし、かつ、PL *=PH *となる素子アンテナの配置可
能な位置11を除くと、低周波数帯域FL の素子アンテ
ナの配置可能な位置12と高周波数帯域FH の素子アン
テナの配置可能な位置13との最小素子アンテナ間隔を
高周波数帯域FH の素子アンテナの素子アンテナ間隔d
H1,dH2の2分の1以上にするようにしたため、アレー
状態における素子パターンの乱れを小さくでき、また、
素子アンテナ間で物理的な干渉やブロッキングの課題を
避ける条件を考慮して素子アンテナを間引いているの
で、2つの周波数帯においてもサイドローブ特性などに
おいて良好な性能を実現することができる効果がある。
[0020] As described above, according to the first embodiment, the unit represents the direction of the element antenna array of the low frequency band F L vector v 1 *, v 2 * the same city as that of the high frequency band F H and, P L * = P H * become excluding deployable position 11 antenna elements, the antenna elements of the low frequency band F deployable position of L antenna elements 12 and the high frequency band F H deployable element antenna spacing d of the antenna elements of the smallest element of antenna spacing high frequency band F H with Do position 13
Since H1 and dH2 are set to be equal to or more than half, disturbance of the element pattern in the array state can be reduced.
Since the element antennas are thinned in consideration of the conditions for avoiding the problem of physical interference and blocking between the element antennas, there is an effect that good performance can be achieved in the side lobe characteristics and the like even in two frequency bands. .

【0021】実施の形態2.上記実施の形態1では、図
1に示した基本配列において実現できる素子アンテナ配
列を示したものであるが、次に図9の配列でk1 =k2
=5の場合における実施の形態を示す。図14はこの発
明の実施の形態2による2周波数帯共用アレーアンテナ
の図9に示した基本配列において実際に素子アンテナを
配列した場合を示す構成図であり、図14(a)はその
平面図、図14(b)はその断面図である。図におい
て、22a,22bは低周波数帯域FL で動作する素子
アンテナが配置可能な位置11,12に置かれた低周波
数帯域FL の素子アンテナ、23a〜23eは高周波数
帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置13に置かれ
た高周波数帯域FHの素子アンテナ、24は地板であ
る。このまま素子アンテナを配置すると、図14(a)
に示すように、低周波数帯域FL の素子アンテナ22a
および22bがそれぞれ高周波数帯域FH の素子アンテ
ナ23a,23b,23cおよび23d,23eと物理
的に干渉したり、図14(b)に示すように、それぞれ
の素子アンテナをダイポールアンテナで構成した場合に
は、素子アンテナ22aおよび22bがそれぞれの近傍
に配置された高周波数帯域FH で動作する素子アンテナ
23a,23b,23cおよび23d,23eは、それ
ぞれ素子アンテナ22aおよび22bによりアンテナの
大きさの違いからくるブロッキングの影響を受けること
になる。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the element antenna arrangement which can be realized in the basic arrangement shown in FIG. 1 is shown. Next, in the arrangement shown in FIG. 9, k 1 = k 2
An embodiment in the case of = 5 is shown. FIG. 14 is a configuration diagram showing a case where element antennas are actually arranged in the basic arrangement shown in FIG. 9 of the two-frequency band shared array antenna according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 14B is a cross-sectional view thereof. In FIG., 22a, 22b is the low frequency band F L of antenna elements antenna elements operating at a low frequency band F L is placed in position 11 and 12 can be placed, 23 a - 23 e are antenna elements of the high frequency band F H The element antenna 24 of the high frequency band F H placed at the position 13 where the antenna can be arranged is a ground plane. When the element antenna is arranged as it is, FIG.
As shown in, the low frequency band F L antenna elements 22a
And 22b physically interfere with the element antennas 23a, 23b, 23c and 23d, 23e of the high frequency band F H , respectively, or as shown in FIG. The element antennas 23a, 23b, 23c and 23d, 23e operating in the high-frequency band F H in which the element antennas 22a and 22b are arranged in the vicinity of the element antennas 22a and 22b respectively differ in antenna size due to the element antennas 22a and 22b. You will be affected by blocking.

【0022】図15および図16はこの発明の実施の形
態2による2周波数帯共用アレーアンテナの配置位置を
示す配置図であり、図において、◎で示した31は低周
波数帯域FL と高周波数帯域FH とで動作する2周波数
共用素子アンテナを配置した位置、×で示した32は低
周波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配置した
位置、○で示した33は高周波数帯域FH で動作する素
子アンテナ23を配置した位置、・で示した34は素子
アンテナの配置可能な位置11,12,13から間引い
た位置である。これらの素子アンテナ配列は、図14に
示した素子アンテナ配列における物理的な干渉やブロッ
キングの課題を避けるために、図9における低周波数帯
域FLで動作する素子アンテナと高周波数帯域FH で動
作する素子アンテナのいずれもが配置可能な位置11
に、2周波数共用素子アンテナか低周波数帯域FL で動
作する素子アンテナ22を配置する場合、および、低周
波数帯域FL で動作する素子アンテナ22が配置可能な
位置12に、低周波数帯域FL で動作する素子アンテナ
22を配置する場合には、図14の素子アンテナ22a
に対する素子アンテナ23a,23b,23cに対応し
た位置、および、素子アンテナ22bに対する素子アン
テナ23d,23eに対応した位置には高周波数帯域F
H で動作する素子アンテナを配置しないという条件を付
加した上で、2つの周波数帯域FH ,FL における素子
アンテナの配置可能な位置から間引いて素子アンテナを
配列したものである。
FIGS. 15 and 16 are arrangement diagrams showing the arrangement positions of the dual-frequency band shared array antenna according to the second embodiment of the present invention. In the drawings, 31 indicated by ◎ indicates a low frequency band FL and a high frequency band. band F H and arranging the 2-frequency sharing device antenna operating in position, 32 is arranged element antenna 22 operating at a low frequency band F L position indicated by ×, 33 shown in ○ high frequency band F H Is a position where the element antenna 23 operating is arranged, and 34 is a position thinned out from positions 11, 12, and 13 where the element antenna can be arranged. These antenna elements array, in order to avoid physical interference or blocking problems in the element antenna array shown in FIG. 14, operating at a low frequency band F elements operating in L antenna and the high frequency band F H in FIG. 9 11 where all of the element antennas can be placed
In the case of placing the antenna elements 22 to operate at or two frequency sharing element antenna low frequency band F L, and the antenna elements 22 is locatable positions 12 operating at a low frequency band F L, the low frequency band F L In the case where the element antenna 22 that operates in the configuration shown in FIG.
Are located at positions corresponding to the element antennas 23a, 23b, and 23c with respect to the element antenna 23b, and at positions corresponding to the element antennas 23d and 23e with respect to the element antenna 22b.
After adding the condition that the element antennas operating in H are not arranged, the element antennas are arranged by thinning out the positions where the element antennas can be arranged in the two frequency bands F H and F L.

【0023】具体的には、図15は図9における低周波
数帯域FL で動作する素子アンテナと高周波数帯域FH
で動作する素子アンテナのいずれもが配置可能な位置1
1には、2周波数共用素子アンテナを配置するか、低周
波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配置する
か、高周波数帯域FH で動作する素子アンテナ23を配
置するか、あるいは、いずれの素子アンテナも配置しな
いかのいずれかであり、また、低周波数帯域FL で動作
する素子アンテナのみが配置可能な位置12には、低周
波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配置するか
配置しないかのいずれかであり、また、高周波数帯域F
H で動作する素子アンテナのみが配置可能な位置13に
は、高周波数帯域FH で動作する素子アンテナ23を配
置するか配置しないかのいずれかであり、また、位置1
1に2周波数共用素子アンテナか低周波数帯域用素子ア
ンテナ22を配置する場合および位置12に低周波数帯
域用素子アンテナ22を配置する場合には、図14の素
子アンテナ22aの位置に対する素子アンテナ23a,
23b,23cの位置、および、素子アンテナ22bの
位置に対する素子アンテナ23d,23eの位置に対応
する位置には高周波数帯域用素子アンテナ23を配置し
ないという条件で、実際の素子アンテナ配列を決定した
ものである。このとき、実際の素子アンテナ配列は、図
11と同様な手順で決定できる。図16は低周波数帯域
L で動作する素子アンテナと高周波数帯域FH で動作
する素子アンテナのいずれもが配置可能な位置11に
は、低周波数帯域FL で動作する素子アンテナ22を配
置するか、高周波数帯域FH で動作する素子アンテナ2
3を配置するか、あるいは、いずれの素子アンテナも配
置しないかのいずれかという条件にした場合であり、そ
の他の条件は図15と同じである.
[0023] Specifically, FIG 15 is a low frequency band F elements operating in L antenna and the high frequency band F H in FIG. 9
Position 1 where any of the element antennas operating on
The 1, or to place the 2 frequency sharing element antenna, or to place the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L, or to place the element antenna 23 operating at high frequency band F H, or any is either or not be the element antennas arranged, also located either in the element antenna only the possible positions 12 operating at a low frequency band F L may place the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L The high frequency band F
In the position 13 where only the element antenna operating in H can be arranged, the element antenna 23 operating in the high frequency band F H is either arranged or not arranged.
In the case where the dual-frequency element antenna or the low-frequency band element antenna 22 is disposed at 1 and the low-frequency band element antenna 22 is disposed at the position 12, the element antennas 23a, 23a,
The actual element antenna arrangement is determined on the condition that the high-frequency band element antenna 23 is not arranged at the positions corresponding to the positions of the element antennas 23d and 23e with respect to the positions of the element antennas 23b and 23c and the position of the element antenna 22b. It is. At this time, the actual element antenna arrangement can be determined in the same procedure as in FIG. Figure 16 is a position 11 either a possible arrangement of the element antennas operating in the element antenna and the high frequency band F H operating at a low frequency band F L may place the antenna elements 22 that operate in the low frequency band F L Or element antenna 2 operating in high frequency band F H
No. 3 or no element antenna is provided, and the other conditions are the same as those in FIG.

【0024】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、k1=k2=5の場合においても、実施の形態1と同
様な効果が得られる。
As described above, according to the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained even when k 1 = k 2 = 5.

【0025】また、上記実施の形態において、k1,k2
を,所望のビーム走査範囲内でグレーティングローブを
発生しない条件を満足するうちで最も大きい整数とすれ
ば、2つの周波数帯域FL ,FH においてグレーティン
グローブが発生しないため、低サイドローブレベルの放
射パターンを実現することができると共に、周波数帯域
L の素子アンテナの間隔を大きくできるため相互結合
の影響を小さくできる。
In the above embodiment, k 1 , k 2
Is the largest integer that satisfies the condition that grating lobes are not generated within the desired beam scanning range, since grating lobes do not occur in the two frequency bands F L and F H , radiation of low side lobe level is obtained. it is possible to realize a pattern, it is possible to reduce the effect of mutual coupling for possible to increase the distance between the antenna elements of the frequency band F L.

【0026】さらに、上記実施の形態において、周波数
帯域FH のアレーアンテナの素子アンテナと周波数帯域
L のアレーアンテナの素子アンテナとがいずれも同一
平面を地板24とするダイポールアンテナであり、2周
波数共用素子アンテナが上記平面と同一平面を地板24
とする対数周期アンテナであるようにすれば、2周波数
共用素子アンテナの大きさを周波数帯域FL で用いる素
子アンテナの大きさと同等にできるため、素子アンテナ
を配列するための条件を考える場合に、この2種類の素
子アンテナを同じ条件で考えればよいため、設計が容易
になる。また、同一周波数帯域におけるダイポールアン
テナと対数周期アンテナとの放射特性をほぼ同じにでき
るため、1つの周波数帯域に対して2種類の素子アンテ
ナを用いることによるグレーティングローブの発生を小
さくできるため、低サイドローブレベルの放射パターン
を実現できる。
Furthermore, in the above embodiment, a dipole antenna for the frequency band F element of the array antenna of H antenna and the frequency band F ground plane 24 the same plane as the antenna element of the array antenna none is L, 2 Frequency The common element antenna is placed on the ground plane 24
If As is log-periodic antennas with, since it equivalent to the size of the antenna elements using the magnitude of the second frequency sharing element antennas in the frequency band F L, when considering the conditions for arranging the antenna elements, Since the two types of element antennas can be considered under the same conditions, the design becomes easy. Also, since the radiation characteristics of the dipole antenna and the log-periodic antenna in the same frequency band can be made substantially the same, the generation of grating lobes due to the use of two types of element antennas in one frequency band can be reduced. A lobe-level radiation pattern can be realized.

【0027】さらに、上記実施の形態において、周波数
帯域FH のアレーアンテナの素子アンテナと周波数帯域
L のアレーアンテナの素子アンテナとがいずれもパッ
チアンテナであり、2周波数共用素子アンテナが円環パ
ッチアンテナであるようにすれば、2周波数共用素子ア
ンテナの大きさを周波数帯域FL で用いる素子アンテナ
の大きさと同等にできるため、素子アンテナを配列する
ための条件を考える場合に、この2種類の素子アンテナ
を同じ条件で考えればよいため、設計が容易になる。ま
た、同一周波数帯域におけるパッチアンテナと円環パッ
チアンテナとの放射特性をほぼ同じにできるため、1つ
の周波数帯域に対して2種類の素子アンテナを用いるこ
とによるグレーティングローブの発生を小さくできるた
め、低サイドローブレベルの放射パターンを実現でき
る。
Furthermore, in the above embodiment, both the antenna elements of the array antenna in the frequency band F element antenna and the frequency band of the antenna array H F L is a patch antenna, 2 frequency sharing element antenna circular patch If as is the antenna, since it equivalent to the size of the antenna elements using the magnitude of the second frequency sharing element antennas in the frequency band F L, when considering the conditions for arranging the antenna elements, the two Since the element antenna can be considered under the same conditions, the design becomes easy. Further, since the radiation characteristics of the patch antenna and the ring patch antenna in the same frequency band can be made substantially the same, the generation of grating lobes due to the use of two types of element antennas in one frequency band can be reduced. A radiation pattern at a side lobe level can be realized.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、周波
数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置を表すベク
トルPH *を、 PH *=mH H11 *+nH H22 * 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置を表す
ベクトルPL *を、 PL *=mL L11 *+nL L22 *または、 PL *=mL L11 *+(nL L2+dH2/2)v2 *また
は、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+nL L22 *また
は、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+(nL L2+dH2
/2)v2 * とし、かつ、2つの周波数帯域の素子アンテナ間隔dH1
とdL1、dH2とdL2の関係を、 dL1=k1 H1/2 (ここで、k1 は3以上の整数) dL2=k2 H2/2 (ここで、k2 は3以上の整数) とし、かつ、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能
な位置PL *と、その近傍の1個または複数個の周波数帯
域FH の素子アンテナの配置可能な位置PH *との間に、
これらの位置に実際に素子アンテナを配置するための条
件を付加した上で、上記2つの周波数帯域における素子
アンテナの配置可能な位置から間引いて素子アンテナを
配列するように構成したので、周波数帯域FH で用いる
素子アンテナと周波数帯域FL で用いる素子アンテナと
の間隔を、周波数帯域FH で用いる素子アンテナ間隔の
2分の1以上離すように実際の素子アンテナの配列を制
限しているため、相互結合による放射パターンへの影響
を低減することができる。また、2つの周波数帯域
L ,FH の素子アンテナを同時に間引くことにより、
2つの周波数帯域FL ,FH で低サイドローブレベルな
どの放射特性を実現することができる効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the frequency
Several bands FHVector that represents the position where the
Tor PH *To PH *= MHdH1v1 *+ NHdH2vTwo * Frequency band FLRepresents the possible positions of the element antennas
Vector PL *To PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *Or PL *= MLdL1v1 *+ (NLdL2+ DH2/ 2) vTwo *Also
Is PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ NLdL2vTwo *Also
Is PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ (NLdL2+ DH2
/ 2) vTwo *  And the distance d between the element antennas of the two frequency bandsH1
And dL1, DH2And dL2The relationship dL1= K1dH1/ 2 (where k1Is an integer of 3 or more) dL2= KTwodH2/ 2 (where kTwoIs an integer of 3 or more) and the frequency band FLElement antennas can be arranged
Position PL *And one or more frequency bands in the vicinity
Area FHPosition P at which element antennas can be arrangedH *Between
Conditions for actually arranging element antennas at these positions
After adding the matter, the element in the above two frequency bands
Remove the element antenna by thinning it from the position where the antenna can be placed.
The frequency band FHUsed in
Element antenna and frequency band FLThe element antenna used in
Of the frequency band FHOf the element antenna spacing used in
Control the actual array of element antennas so that they are separated by more than half.
Effect on radiation pattern due to mutual coupling
Can be reduced. Also, two frequency bands
FL, FHBy simultaneously thinning out the element antennas of
Two frequency bands FL, FHAnd low side lobe level
Any radiation characteristics can be obtained.

【0029】この発明によれば、素子アンテナ間隔dH1
とdL1、dH2とdL2の関係を表すパラメータである
1 ,k2 を、所望のビーム走査範囲内でグレーティン
グローブを発生しない条件を満足するうちで最も大きい
3以上の整数とするように構成したので、2つの周波数
帯域FL ,FH においてグレーティングローブが発生し
ないため、低サイドローブレベルの放射パターンを実現
できる効果が得られると共に、周波数帯域FL の素子ア
ンテナの間隔を大きくできるため相互結合の影響を小さ
くできる効果が得られる。
According to the present invention, the element antenna spacing d H1
K 1 and k 2 , which are the parameters representing the relationships between d 1 and d L1 , d H2 and d L2 , are set to the largest integer of 3 or more as long as the condition that no grating lobe is generated within the desired beam scanning range is satisfied. since it is configured in two frequency bands F L, since no grating lobes are generated in F H, an effect that can realize a radiation pattern with low side-lobe level is obtained, it can be increased the distance between the antenna elements of the frequency band F L Therefore, the effect of reducing the influence of mutual coupling can be obtained.

【0030】この発明によれば、周波数帯域FL の素子
アンテナの配置可能な位置PL *と、その近傍のN個の周
波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置PHi *
の間の、これらの位置に実際に素子アンテナを配置する
ために付加した条件を、位置PL *の内、PL *=PH *とな
る位置には周波数帯域FL の素子アンテナを配置する
か、周波数帯域FH と周波数帯域FL の両周波数帯域で
使用できる2周波数共用素子アンテナを配置するか、ま
たは、素子アンテナを配置しないかのいずれかであり、
かつ、位置PL *の内、PL *≠PH *となる位置には周波数
帯域FL の素子アンテナを配置するか、または、素子ア
ンテナを配置しないかのいずれかであり、かつ、位置P
L *に周波数帯域FL の素子アンテナまたは2周波数共用
素子アンテナを配置する場合には、位置PHi * は周波数
帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置から除くとい
う条件とするように構成したので、周波数帯域FH で用
いる素子アンテナと、周波数帯域FL で用いる素子アン
テナと、2つの周波数帯域F L ,FH で用いる素子アン
テナとの3種類の素子アンテナを用いるため、素子アン
テナの配列の制限による放射特性の劣化を小さくするこ
とができる。さらに、素子アンテナの配列を制限するこ
とにより、相互結合による放射パターンへの影響を低減
することができると共に、ブロッキングによる放射パタ
ーンへの影響が許容範囲を越えたり、物理的に干渉した
りしないような素子アンテナの配列を実現することがで
きる効果が得られる。
According to the present invention, the frequency band FLElement
Position P where antenna can be arrangedL *And N neighbors
Wavenumber band FHPosition P at which element antennas can be arrangedHi *When
Actually place the element antennas at these locations during
The condition added for the position PL *Of which, PL *= PH *Tona
Frequency band FLPlace element antennas
Or frequency band FHAnd frequency band FLIn both frequency bands
Place a usable dual-frequency element antenna, or
Or not to place an element antenna,
And the position PL *Of which, PL *≠ PH *Frequency
Band FLPlace an element antenna or
Either the antenna is not placed, and the position P
L *Frequency band FLElement antenna or dual frequency
When the element antenna is arranged, the position PHi *Is the frequency
Band FHFrom the position where the element antenna of
Frequency band FHFor
Element antenna and frequency band FLElement used in
Tena and two frequency bands F L, FHElement used in
Since three types of element antennas are used with the antenna,
Minimizing deterioration of radiation characteristics due to restriction of tena arrangement
Can be. In addition, restrict the arrangement of element antennas.
Reduces the effect of mutual coupling on the radiation pattern
Radiation pattern due to blocking
Out of tolerance or physically interfered
It is possible to realize an array of element antennas
A clear effect can be obtained.

【0031】この発明によれば、周波数帯域FL の素子
アンテナの配置可能な位置を表すベクトルPL *が、 PL *=mL L11 *+nL L22 * で、かつ、k1とk2とがいずれも偶数であり、周波数帯
域FL の素子アンテナの配置可能な位置PL *と、その近
傍のN個の周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な
位置PHi * との間の、これらの位置に実際に素子アンテ
ナを配置するために付加した条件を、位置PL *には周波
数帯域FH と周波数帯域FL の両周波数帯域で使用でき
る2周波数共用素子アンテナを配置するか、または、素
子アンテナを配置しないかのいずれかであり、かつ、位
置PL *に2周波数共用素子アンテナを配置する場合に
は、位置PHi * は周波数帯域FH の素子アンテナの配置
可能な位置から除くという条件とするように構成したの
で、周波数帯域FH で用いる素子アンテナと、2つの周
波数帯域FL ,FH で用いる素子アンテナとの2種類の
素子アンテナを用いるため、素子アンテナの配列の制限
による放射特性の劣化を小さくすることができると共
に、低コスト化が可能である。さらに、素子アンテナの
配列を制限することにより、相互結合による放射パター
ンへの影響を低減することができると共に、ブロッキン
グによる放射パターンへの影響が許容範囲を越えたり、
物理的に干渉したりしないような素子アンテナの配列を
実現することができる効果が得られる。
According to the present invention, the frequency band FLElement
A vector P representing the position where the antenna can be arrangedL *But PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *  And k1And kTwoAre even numbers, and the frequency band
Area FLPosition P at which element antennas can be arrangedL *And near
N frequency bands F nearbyHElement antenna can be arranged
Position PHi *Between these positions,
The conditions added to place theL *Frequency
Several bands FHAnd frequency band FLCan be used in both frequency bands
A dual-frequency element antenna
Child antenna is not placed, and
Place PL *When a dual frequency element antenna is placed in
Is the position PHi *Is the frequency band FHElement antenna arrangement
It was configured to be excluded from possible positions
And the frequency band FHElement antenna used in
Wavenumber band FL, FHAnd two types of element antennas
Because of the use of element antennas, restrictions on the arrangement of element antennas
Degradation of radiation characteristics due to
Furthermore, cost reduction is possible. In addition, the element antenna
By limiting the sequence, the radiation pattern
And reduce the effect on
Impact on the radiation pattern due to
An array of element antennas that does not physically interfere
An effect that can be realized is obtained.

【0032】この発明によれば、周波数帯域FL の素子
アンテナの配置可能な位置PL *と、その近傍のN個の周
波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置PHi *
の間の、これらの位置に実際に素子アンテナを配置する
ために付加した条件を、位置PL *には周波数帯域FL
素子アンテナを配置するか、または、素子アンテナを配
置しないかのいずれかであり、かつ、位置PL *に周波数
帯域FL の素子アンテナを配置する場合には、位置PHi
* は周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置か
ら除くという条件とするように構成したので、周波数帯
域FH で用いる素子アンテナと周波数帯域FL で用いる
素子アンテナとの2種類の素子アンテナを用いるため、
低コスト化が可能であると共に、2つの周波数帯域
L ,FH の比によっては実現の困難な2周波数共用素
子アンテナを使わない構成を実現することができる。さ
らに、素子アンテナの配列を制限することにより、相互
結合による放射パターンへの影響をより低減することが
できると共に、ブロッキングによる放射パターンへの影
響が許容範囲を越えたり、物理的に干渉したりしないよ
うな素子アンテナの配列を実現することができる効果が
得られる。
According to the present invention, between the position P L * where the element antenna of the frequency band F L can be arranged and the position P Hi * where the element antennas of the N frequency bands F H in the vicinity can be arranged. of these actually conditions added to place the antenna elements in position, or to place the antenna elements of the frequency band F L is the position P L *, or either or not arranged antenna elements There, and in the case of arranging the antenna elements of the frequency band F L at the position P L *, the position P Hi
Since * is constructed as a condition that excluded from placeable position antenna elements of the frequency band F H, 2 kinds of element antennas with antenna elements used in the antenna elements and the frequency band F L used in the frequency band F H To use
It is possible to reduce the cost and realize a configuration that does not use a dual-frequency element antenna, which is difficult to realize depending on the ratio between the two frequency bands F L and F H. Furthermore, by limiting the arrangement of the element antennas, the influence on the radiation pattern due to mutual coupling can be further reduced, and the influence on the radiation pattern due to blocking does not exceed an allowable range or does not physically interfere. The effect of realizing such an arrangement of element antennas is obtained.

【0033】この発明によれば、周波数帯域FH のアレ
ーアンテナの素子アンテナと周波数帯域FL のアレーア
ンテナの素子アンテナとがそれぞれ異なる平面内に配列
されるアレーであり、実際に素子アンテナを配置するた
めに付加した条件を、配置した素子アンテナが互いに相
互結合の影響が許容範囲内になるという条件とするよう
に構成したので、周波数帯域FL で用いる素子アンテナ
による周波数帯域FHで用いる素子アンテナへのブロッ
キングによる放射パターンへの影響が許容範囲内になる
ため、放射パターンへの影響を低減することができる効
果が得られる。
According to the invention, an array of the element antennas of the array antenna in the frequency band F element antenna and the frequency band of the antenna array H F L are arranged in different planes, respectively, actually place the element antennas the additional criteria for, since the placed element antenna effect of mutual coupling with each other and adapted to the condition that falls within the allowable range, the element used in the frequency band F H by element antenna used in a frequency band F L Since the effect on the radiation pattern due to the blocking on the antenna falls within the allowable range, the effect of reducing the influence on the radiation pattern can be obtained.

【0034】この発明によれば、周波数帯域FH のアレ
ーアンテナの素子アンテナと周波数帯域FL のアレーア
ンテナの素子アンテナとがいずれも同一平面を地板とす
るダイポールアンテナであり、2周波数共用素子アンテ
ナが上記平面と同一平面を地板とする対数周期アンテナ
であるように構成したので、2周波数共用素子アンテナ
の大きさを周波数帯域FL で用いる素子アンテナの大き
さと同等にできるため、素子アンテナを配列するための
条件を考える場合に、この2種類の素子アンテナを同じ
条件で考えればよいため、設計が容易になる。また、同
一周波数におけるダイポールアンテナと対数周期アンテ
ナとの放射特性をほぼ同じにできるため、1つの周波数
帯域に対して2種類の素子アンテナを用いることによる
グレーティングローブの発生を小さくできるため、低サ
イドローブレベルの放射パターンを実現できる効果が得
られる。
According to this invention, any and antenna elements of the array antenna in the frequency band F antenna element of the array antenna and the frequency band of the H F L is a dipole antenna to the ground plane the same plane, 2 frequency sharing element antennas since there was configured to be a log-periodic antenna for a ground plane of the planar and coplanar, since it equivalent to the size of the antenna elements using the magnitude of the second frequency sharing element antennas in the frequency band F L, arranged antenna elements When considering the conditions for performing these operations, the two types of element antennas may be considered under the same conditions, which facilitates the design. In addition, since the radiation characteristics of the dipole antenna and the logarithmic periodic antenna at the same frequency can be made substantially the same, the generation of grating lobes due to the use of two types of element antennas for one frequency band can be reduced. The effect that a radiation pattern of a level can be realized is obtained.

【0035】この発明によれば、周波数帯域FH のアレ
ーアンテナと周波数帯域FL のアレーアンテナとが、い
ずれもそれらの素子アンテナが同一平面内に配列される
平面アレーであり、実際に素子アンテナを配置するため
に付加した条件を、配置した素子アンテナが互いに物理
的に干渉しないという条件とするように構成したので、
周波数帯域FH で用いる素子アンテナと周波数帯域FL
で用いる素子アンテナとを同一平面上に配置する場合に
は、2つの周波数帯域FH ,FL で用いる素子アンテナ
が物理的な干渉によって配置できないことが問題となる
が、これにより、干渉しないような素子アンテナの配列
を実現することができる効果が得られる。
According to this invention, the array antenna of the array antenna and the frequency band F L frequency band F H is both a planar array of these antenna elements are arranged in the same plane, actually the element antenna Since the conditions added for arranging are arranged so that the arranged element antennas do not physically interfere with each other,
Frequency band F element used in H antenna and the frequency band F L
When arranged on the same plane and an element antenna to be used, the two frequency bands F H, but the antenna elements used in F L can not be placed by physical interference is a problem, thereby, so as not to interfere The effect that the arrangement | sequence of a simple element antenna can be implement | achieved is acquired.

【0036】この発明によれば、周波数帯域FH のアレ
ーアンテナの素子アンテナと周波数帯域FL のアレーア
ンテナの素子アンテナとがいずれもパッチアンテナであ
り、2周波数共用素子アンテナが円環パッチアンテナで
あるように構成したので、2周波数共用素子アンテナの
大きさを周波数帯域FL で用いる素子アンテナの大きさ
と同等にできるため、素子アンテナを配列するための条
件を考える場合に、この2種類の素子アンテナを同じ条
件で考えればよいため、設計が容易になる。また、同一
周波数帯域におけるパッチアンテナと円環パッチアンテ
ナとの放射特性をほぼ同じにできるため、1つの周波数
帯域に対して2種類の素子アンテナを用いることによる
グレーティングローブの発生を小さくできるため、低サ
イドローブレベルの放射パターンを実現できる効果が得
られる。
According to this invention, any and antenna elements of the array antenna in the frequency band F element antenna and the frequency band of the antenna array H F L is a patch antenna, 2 frequency sharing element antenna with circular patch antenna Having constructed is so, since it equivalent to the size of the antenna elements using the magnitude of the second frequency sharing element antennas in the frequency band F L, when considering the conditions for arranging the antenna elements, the two elements Since the antenna may be considered under the same conditions, the design becomes easy. Further, since the radiation characteristics of the patch antenna and the ring patch antenna in the same frequency band can be made substantially the same, the generation of grating lobes due to the use of two types of element antennas in one frequency band can be reduced. The effect of realizing the radiation pattern at the side lobe level is obtained.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 1 is a layout diagram showing positions where a dual-frequency-band shared array antenna according to a first embodiment of the present invention can be arranged.

【図2】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 2 is a layout diagram showing positions where a dual-frequency band array antenna according to Embodiment 1 of the present invention can be arranged.

【図3】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 3 is a layout diagram showing positions where a dual-frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図4】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 4 is a layout diagram showing positions where a dual-frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図5】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 5 is a layout diagram showing a position where a dual-frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図6】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 6 is a layout diagram showing a position where a two-frequency-band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図7】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 7 is a layout diagram showing a position where a two-frequency-band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図8】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 8 is a layout diagram showing a position where a dual-frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図9】 この発明の実施の形態1による2周波数帯共
用アレーアンテナの配置可能な位置を示す配置図であ
る。
FIG. 9 is a layout diagram showing positions where a dual-frequency band array antenna according to the first embodiment of the present invention can be arranged.

【図10】 図1に示した基本配列において実際に素子
アンテナを配列した場合を示す構成図である。
10 is a configuration diagram showing a case where element antennas are actually arranged in the basic arrangement shown in FIG. 1;

【図11】 この発明の実施の形態1による2周波数帯
共用アレーアンテナの配置位置を示す配置図である。
FIG. 11 is a layout diagram showing a layout position of a dual frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態1による2周波数帯
共用アレーアンテナの配置位置を示す配置図である。
FIG. 12 is a layout diagram showing a layout position of a two-frequency-band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態1による2周波数帯
共用アレーアンテナの配置位置を示す配置図である。
FIG. 13 is a layout diagram showing a layout position of a dual frequency band shared array antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態2による2周波数帯
共用アレーアンテナの図1に示した基本配列において実
際に素子アンテナを配列した場合を示す構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a case where element antennas are actually arranged in the basic arrangement shown in FIG. 1 of the dual-frequency band array antenna according to the second embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態2による2周波数帯
共用アレーアンテナの配置位置を示す配置図である。
FIG. 15 is a layout diagram showing a layout position of a dual frequency band shared array antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図16】 この発明の実施の形態2による2周波数帯
共用アレーアンテナの配置位置を示す配置図である。
FIG. 16 is a layout diagram showing a layout position of a dual frequency band shared array antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図17】 従来の2周波数帯共用アレーアンテナを示
す配置図である。
FIG. 17 is a layout diagram showing a conventional two-frequency-band shared array antenna.

【図18】 従来の2周波数帯共用アレーアンテナを示
す配置図である。
FIG. 18 is a layout diagram showing a conventional two-frequency-band shared array antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 低周波数帯域で動作する素子アンテナと高周波数
帯域で動作する素子アンテナのいずれもが配置可能な位
置、12 低周波数帯域で動作する素子アンテナのみが
配置可能な位置、13 高周波数帯域で動作する素子ア
ンテナのみが配置可能な位置、22,22a,22b
低周波数帯域の素子アンテナ、23,23a,23b,
23c,23d,23e 高周波数帯域の素子アンテ
ナ、24地板、31 低周波数帯域と高周波数帯域とで
動作する2周波数共用素子アンテナを配置した位置、3
2 低周波数帯域で動作する素子アンテナを配置した位
置、33 高周波数帯域で動作する素子アンテナを配置
した位置、34 素子アンテナ配置可能な位置から間引
いた位置。
11 A position where both an element antenna operating in a low frequency band and an element antenna operating in a high frequency band can be arranged, 12 A position where only an element antenna operating in a low frequency band can be arranged, 13 An operation in a high frequency band Positions where only element antennas can be placed, 22, 22a, 22b
Low frequency band element antennas, 23, 23a, 23b,
23c, 23d, 23e High frequency band element antenna, 24 ground plane, 31 Position where dual frequency shared element antenna operating in low frequency band and high frequency band is arranged, 3
2 Positions where element antennas operating in the low frequency band are arranged, 33 Positions where element antennas operating in the high frequency band are arranged, and 34 positions thinned out from positions where element antennas can be arranged.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 一史 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 (72)発明者 稲沢 良夫 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 AA13 AB01 GA05 JA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kazufumi Nishizawa, 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Yoshio Inazawa 2-3-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 5J021 AA05 AA09 AA13 AB01 GA05 JA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 FH ,FL (FH >FL )の2つの周波
数帯域で開口を共用する2周波数帯共用アレーアンテナ
において、 周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置を表す
ベクトルPH *を、 PH *=mHH11 *+nH H22 * ここで、mH ,nH は任意の整数、v1 *,v2 *は素子ア
ンテナ配列の方向を表す単位ベクトル、dH1,dH2はそ
れぞれv1 *,v2 *方向の素子アンテナ間隔としたとき、 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置を表す
ベクトルPL *を、 PL *=mL L11 *+nL L22 * または、 PL *=mL L11 *+(nL L2+dH2/2)v2 * または、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+nL L22 * または、 PL *=(mL L1+dH1/2)v1 *+(nL L2+dH2
/2)v2 * ここで、mL ,nL は任意の整数、dL1,dL2はそれぞ
れv1 *,v2 *方向の素子アンテナ間隔とし、 かつ、2つの周波数帯域の素子アンテナ間隔dH1
L1、dH2とdL2の関係を、 dL1=k1 H1/2 (ここで、k1 は3以上の整数) dL2=k2H2 /2 (ここで、k2 は3以上の整
数) とし、かつ、周波数帯域FL の素子アンテナの配置可能
な位置PL *と、その近傍の1個または複数個の周波数帯
域FH の素子アンテナの配置可能な位置PH *との間に、
これらの位置に実際に素子アンテナを配置するための条
件を付加した上で、上記2つの周波数帯域における素子
アンテナの配置可能な位置から間引いて素子アンテナを
配列したことを特徴とする2周波数帯共用アレーアンテ
ナ。
1. FH, FL(FH> FLTwo frequencies
Dual frequency band shared array antenna that shares aperture in several bands
In the frequency band FHRepresents the possible positions of the element antennas
Vector PH *To PH *= MH dH1v1 *+ NHdH2vTwo * Where mH, NHIs any integer, v1 *, VTwo *Is the element
A unit vector representing the direction of the antenna array, dH1, DH2Haso
Each v1 *, VTwo *Frequency element FLRepresents the possible positions of the element antennas
Vector PL *To PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo *  Or PL *= MLdL1v1 *+ (NLdL2+ DH2/ 2) vTwo *  Or PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ NLdL2vTwo *  Or PL *= (MLdL1+ DH1/ 2) v1 *+ (NLdL2+ DH2
/ 2) vTwo *  Where mL, NLIs any integer, dL1, DL2Each
Rev1 *, VTwo *And the element antenna spacing d in two frequency bandsH1When
dL1, DH2And dL2The relationship dL1= K1dH1/ 2 (where k1Is an integer of 3 or more) dL2= KTwo dH2/ 2 (where kTwoIs more than 3
Number) and the frequency band FLElement antennas can be arranged
Position PL *And one or more frequency bands in the vicinity
Area FHPosition P at which element antennas can be arrangedH *Between
Conditions for actually arranging element antennas at these positions
After adding the matter, the element in the above two frequency bands
Remove the element antenna by thinning it from the position where the antenna can be placed.
Array antenna for two frequency bands characterized by being arranged
Na.
【請求項2】 素子アンテナ間隔dH1とdL1、dH2とd
L2の関係を表すパラメータであるk1 ,k2 を、所望の
ビーム走査範囲内でグレーティングローブを発生しない
条件を満足するうちで最も大きい3以上の整数としたこ
とを特徴とする請求項1記載の2周波数帯共用アレーア
ンテナ。
2. The element antenna spacing d H1 and d L1 , d H2 and d L
The k 1, k 2 is a parameter indicating the relationship L2, according to claim 1, characterized in that the largest integer of 3 or more among satisfying the condition which does not generate grating lobes within the desired beam scanning range 2 frequency band shared array antenna.
【請求項3】 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可
能な位置PL *と、その近傍のN個(Nは1以上の整数)
の周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置PHi
* (i=1〜N)との間の、これらの位置に実際に素子
アンテナを配置するために付加した条件が、位置PL *
内、PL *=PH *となる位置には周波数帯域FL の素子ア
ンテナを配置するか、周波数帯域FH と周波数帯域FL
の両周波数帯域で使用できる2周波数共用素子アンテナ
を配置するか、または、素子アンテナを配置しないかの
いずれかであり、かつ、位置PL *の内、PL *≠PH *とな
る位置には周波数帯域FL の素子アンテナを配置する
か、または、素子アンテナを配置しないかのいずれかで
あり、かつ、位置PL *に周波数帯域FL の素子アンテナ
または2周波数共用素子アンテナを配置する場合には、
位置PHi * (i=1〜N)は周波数帯域FH の素子アン
テナの配置可能な位置から除くという条件であることを
特徴とする請求項1記載の2周波数帯共用アレーアンテ
ナ。
Wherein the frequency band F disposed possible positions of the antenna elements of the L P L *, N pieces of the near (N is an integer of 1 or more)
Where the element antenna of the frequency band F H can be arranged P Hi
* (I = 1 to N), the conditions added for actually arranging the element antennas at these positions are frequency positions at positions where P L * = P H * among the positions P L *. or placing the antenna elements of the band F L, the frequency band F H and the frequency band F L
Both frequency bands 2 frequency sharing device or to place an antenna that can be used in the, or it is either or not arranged antenna elements, and, among the positions P L *, a position to be P L * ≠ P H * placing element antenna frequency band F L is the or, is either or not arranged antenna elements, and arranging the antenna elements or frequency sharing element antenna frequency band F L at the position P L * If you do
2. The dual frequency band shared array antenna according to claim 1, wherein the position P Hi * (i = 1 to N) is a condition that the position P Hi * (i = 1 to N) is excluded from a position where the element antenna of the frequency band F H can be arranged.
【請求項4】 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可
能な位置を表すベクトルPL *が、 PL *=mL L11 *+nL L22 * で、かつ、k1 とk2 とがいずれも偶数であり、周波数
帯域FL の素子アンテナの配置可能な位置PL *と、その
近傍のN個(Nは1以上の整数)の周波数帯域F H の素
子アンテナの配置可能な位置PHi * (i=1〜N)との
間の、これらの位置に実際に素子アンテナを配置するた
めに付加した条件が、位置PL *には周波数帯域FH と周
波数帯域FL の両周波数帯域で使用できる2周波数共用
素子アンテナを配置するか、または、素子アンテナを配
置しないかのいずれかであり、かつ、位置PL *に2周波
数共用素子アンテナを配置する場合には、位置P
Hi * (i=1〜N)は周波数帯域FH の素子アンテナの
配置可能な位置から除くという条件であることを特徴と
する請求項1記載の2周波数帯共用アレーアンテナ。
4. Frequency band FLElement antennas can be arranged
Vector P representing the effective positionL *But PL *= MLdL1v1 *+ NLdL2vTwo * And k1And kTwoAre even numbers, and the frequency
Band FLPosition P at which element antennas can be arrangedL *And its
N (N is an integer of 1 or more) frequency bands F in the vicinity HElement
Position P where child antenna can be arrangedHi *(I = 1 to N)
In between these positions, it is necessary to actually place the element antenna at these positions.
The condition added for the position PL *Has a frequency band FHAnd Zhou
Wavenumber band FLFrequency sharing that can be used in both frequency bands
Arrange an element antenna or arrange an element antenna.
Is not placed, and the position PL *2 frequency
When arranging multiple-element antennas, position P
Hi *(I = 1 to N) is the frequency band FHElement antenna
It is a condition that it is removed from the position where it can be placed
The dual-frequency band shared array antenna according to claim 1.
【請求項5】 周波数帯域FL の素子アンテナの配置可
能な位置PL *と、その近傍のN個(Nは1以上の整数)
の周波数帯域FH の素子アンテナの配置可能な位置PHi
* (i=1〜N)との間の、これらの位置に実際に素子
アンテナを配置するために付加した条件が、位置PL *
は周波数帯域FL の素子アンテナを配置するか、また
は、素子アンテナを配置しないかのいずれかであり、か
つ、位置PL *に周波数帯域FL の素子アンテナを配置す
る場合には、位置PHi * (i=1〜N)は周波数帯域F
H の素子アンテナの配置可能な位置から除くという条件
であることを特徴とする請求項1記載の2周波数帯共用
アレーアンテナ。
5. A frequency band F disposed possible positions of the antenna elements of the L P L *, N pieces of the near (N is an integer of 1 or more)
Where the element antenna of the frequency band F H can be arranged P Hi
* Between (i = 1 to N), these actual conditions added to place the antenna elements in position, or the position P L * to place antenna elements frequency band F L, or , is either or not arranged antenna elements, and, in case of arranging the antenna elements of the frequency band F L at the position P L * is located P Hi * (i = 1~N) frequency band F
2. The dual-frequency band shared array antenna according to claim 1, wherein the condition is that the element antenna of H is removed from a position where it can be arranged.
【請求項6】 周波数帯域FH のアレーアンテナの素子
アンテナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アン
テナとがそれぞれ異なる平面内に配列されるアレーであ
り、実際に素子アンテナを配置するために付加した条件
が、配置した素子アンテナが互いに相互結合の影響が許
容範囲内になるという条件であることを特徴とする請求
項1記載の2周波数帯共用アレーアンテナ。
6. a array and the frequency band F H of the array antenna of the antenna element and the frequency band F L of the array antenna of the antenna elements are arranged in different planes, respectively, added to actually place the element antennas 2. The two-frequency band shared array antenna according to claim 1, wherein the condition set is that the arranged element antennas have mutual coupling effects within an allowable range.
【請求項7】 周波数帯域FH のアレーアンテナの素子
アンテナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アン
テナとがいずれも同一平面を地板とするダイポールアン
テナであり、2周波数共用素子アンテナが上記平面と同
一平面を地板とする対数周期アンテナであることを特徴
とする請求項6記載の2周波数帯共用アレーアンテナ。
7. Both the antenna elements of the array antenna in the frequency band F element H of the array antenna the antenna and the frequency band F L is a dipole antenna to the ground plane the same plane, 2 frequency sharing element antenna and the planar 7. The dual frequency band shared array antenna according to claim 6, wherein the antenna is a log-periodic antenna having a ground plane on the same plane.
【請求項8】 周波数帯域FH のアレーアンテナと周波
数帯域FL のアレーアンテナとが、いずれもそれらの素
子アンテナが同一平面内に配列される平面アレーであ
り、実際に素子アンテナを配置するために付加した条件
が、配置した素子アンテナが互いに物理的に干渉しない
という条件であることを特徴とする請求項1記載の2周
波数帯共用アレーアンテナ。
8. A array antenna in the frequency band F array antenna and the frequency band of the H F L are both a planar array of these antenna elements are arranged in the same plane, in order to actually place the element antennas The dual-band shared array antenna according to claim 1, wherein the condition added to (1) is a condition that the arranged element antennas do not physically interfere with each other.
【請求項9】 周波数帯域FH のアレーアンテナの素子
アンテナと周波数帯域FL のアレーアンテナの素子アン
テナとがいずれもパッチアンテナであり、2周波数共用
素子アンテナが円環パッチアンテナであることを特徴と
する請求項8記載の2周波数帯共用アレーアンテナ。
9. Both the antenna elements of the array antenna in the frequency band F element H of the array antenna the antenna and the frequency band F L is a patch antenna, wherein the 2 frequency sharing element antennas are circular patch antenna 9. The dual frequency band shared array antenna according to claim 8, wherein
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