JP2002118420A - 偏波共用平面アンテナ - Google Patents
偏波共用平面アンテナInfo
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- JP2002118420A JP2002118420A JP2000309186A JP2000309186A JP2002118420A JP 2002118420 A JP2002118420 A JP 2002118420A JP 2000309186 A JP2000309186 A JP 2000309186A JP 2000309186 A JP2000309186 A JP 2000309186A JP 2002118420 A JP2002118420 A JP 2002118420A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直交偏波間のアイソレーションの劣化を防ぐ
ことを目的とする。 【解決手段】 偏波共用平面アンテナにおいて、第１の
スロットアンテナ素子を有する第１の平面アンテナと、
第２のスロットアンテナ素子を有する第２の平面アンテ
ナとを、第１の平面アンテナを上層とし第２の平面アン
テナを下層として各平面アンテナの偏波面が互いに直交
するように積層し、第１のスロットアンテナ素子が設け
られた導体面に第２のスロットアンテナ素子から放射さ
れる電磁波を通過させる無給電スロットを設ける。
ことを目的とする。 【解決手段】 偏波共用平面アンテナにおいて、第１の
スロットアンテナ素子を有する第１の平面アンテナと、
第２のスロットアンテナ素子を有する第２の平面アンテ
ナとを、第１の平面アンテナを上層とし第２の平面アン
テナを下層として各平面アンテナの偏波面が互いに直交
するように積層し、第１のスロットアンテナ素子が設け
られた導体面に第２のスロットアンテナ素子から放射さ
れる電磁波を通過させる無給電スロットを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波帯の衛星
放送、衛星通信や地上通信に用いる偏波共用アンテナに
関する。
放送、衛星通信や地上通信に用いる偏波共用アンテナに
関する。
【０００２】
【従来の技術】スロットアンテナはパッチアンテナ等に
比べて広い周波数帯域幅が得られ、またスロットアンテ
ナを誘電体基板の接地面に形成することができるため、
アンテナと給電線路の間で良好なアイソレーションが得
られることが知られている。このスロットアンテナを偏
波共用アンテナに用いた従来例として、例えば図３に示
す特開平８−８４０２１に記載されている偏波共用アン
テナが挙げられる。
比べて広い周波数帯域幅が得られ、またスロットアンテ
ナを誘電体基板の接地面に形成することができるため、
アンテナと給電線路の間で良好なアイソレーションが得
られることが知られている。このスロットアンテナを偏
波共用アンテナに用いた従来例として、例えば図３に示
す特開平８−８４０２１に記載されている偏波共用アン
テナが挙げられる。
【０００３】図３に示すように、この従来例は誘電体基
板上の同一導体面上１９に直交する偏波の送受信を行う
スロットアンテナ素子１７、１８を配置し、基板裏側の
マイクロストリップ線路２０、２１で給電している。こ
のように同一基板上に直交する偏波に対応するアンテナ
素子を配置することで一つのアンテナで二つの偏波を同
時に受信あるいは送信することが可能となり、直交偏波
を利用した周波数共用無線通信に使用されている。
板上の同一導体面上１９に直交する偏波の送受信を行う
スロットアンテナ素子１７、１８を配置し、基板裏側の
マイクロストリップ線路２０、２１で給電している。こ
のように同一基板上に直交する偏波に対応するアンテナ
素子を配置することで一つのアンテナで二つの偏波を同
時に受信あるいは送信することが可能となり、直交偏波
を利用した周波数共用無線通信に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における構成とした場合、アンテナ素子間、及び給
電線路間の相互結合により、直交する偏波間のアイソレ
ーションが十分にとれない。特に、給電線に能動素子を
接続したアクティブアンテナを構成した場合、増幅素子
の入力側に他方の偏波の信号が結合すると偏波間のアイ
ソレーションが更に劣化することになる。
来例における構成とした場合、アンテナ素子間、及び給
電線路間の相互結合により、直交する偏波間のアイソレ
ーションが十分にとれない。特に、給電線に能動素子を
接続したアクティブアンテナを構成した場合、増幅素子
の入力側に他方の偏波の信号が結合すると偏波間のアイ
ソレーションが更に劣化することになる。
【０００５】また、スロットアンテナは比較的広い周波
数帯域が得られるものの、例えば１２ＧＨｚ帯のＢＳ
（放送衛星）及びＣＳ（通信衛星）による放送を同一の
アンテナで受信する場合１１．７〜１２．７５ＧＨｚの
周波数帯域が必要となり、上記の構成ではこのような広
い周波数帯域に対応できないという問題があった。
数帯域が得られるものの、例えば１２ＧＨｚ帯のＢＳ
（放送衛星）及びＣＳ（通信衛星）による放送を同一の
アンテナで受信する場合１１．７〜１２．７５ＧＨｚの
周波数帯域が必要となり、上記の構成ではこのような広
い周波数帯域に対応できないという問題があった。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、直交偏波間のアイソレーションの劣化を
防ぎ、また、広い周波数帯域に対応することができる偏
波共用平面アンテナを提供することを目的とする。
たものであり、直交偏波間のアイソレーションの劣化を
防ぎ、また、広い周波数帯域に対応することができる偏
波共用平面アンテナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成することができる。
めに、本発明は次のように構成することができる。
【０００８】請求項１に記載の発明による偏波共用平面
アンテナは、第１のスロットアンテナ素子を有する第１
の平面アンテナと、第２のスロットアンテナ素子を有す
る第２の平面アンテナとを、第１の平面アンテナを上層
とし第２の平面アンテナを下層として各平面アンテナの
偏波面が互いに直交するように積層し、第１のスロット
アンテナ素子が設けられた導体面に第２のスロットアン
テナ素子から放射される電磁波を通過させる無給電スロ
ットを設けるようにする。
アンテナは、第１のスロットアンテナ素子を有する第１
の平面アンテナと、第２のスロットアンテナ素子を有す
る第２の平面アンテナとを、第１の平面アンテナを上層
とし第２の平面アンテナを下層として各平面アンテナの
偏波面が互いに直交するように積層し、第１のスロット
アンテナ素子が設けられた導体面に第２のスロットアン
テナ素子から放射される電磁波を通過させる無給電スロ
ットを設けるようにする。
【０００９】本発明によれば、上層の平面アンテナに下
層の平面アンテナの偏波を放射するための無給電スロッ
トを配置して上層と下層の平面アンテナを積層したの
で、直交する偏波に対応するスロットアンテナ素子及び
給電線を構成する各基板を分離でき、直交偏波間のアイ
ソレーションの劣化を防ぐことが可能となる。
層の平面アンテナの偏波を放射するための無給電スロッ
トを配置して上層と下層の平面アンテナを積層したの
で、直交する偏波に対応するスロットアンテナ素子及び
給電線を構成する各基板を分離でき、直交偏波間のアイ
ソレーションの劣化を防ぐことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例における偏波共用平
面アンテナの分解斜視図であり、図２は同偏波共用平面
アンテナの平面図である。
面アンテナの分解斜視図であり、図２は同偏波共用平面
アンテナの平面図である。
【００１２】図１に示すように、本発明の実施例におけ
る偏波共用平面アンテナは、その前面から順に、平行に
配置した自己共振周波数が異なる２つのスロットアンテ
ナ素子２、２’及び平行に配置した２つの無給電スロッ
ト１、１’を含む導体板３、誘電体４、給電線路５を形
成した給電基板６、誘電体７、自己共振周波数が異なる
２つのスロットアンテナ素子８、８’を含む導体板９、
誘電体１０、給電線路１１を形成した給電基板１２、誘
電体１６、地導体１３が積層した構成をとる。また、図
２に示すように、上記の無給電スロット１、１’はスロ
ットアンテナ素子８、８’の上部に配置される。
る偏波共用平面アンテナは、その前面から順に、平行に
配置した自己共振周波数が異なる２つのスロットアンテ
ナ素子２、２’及び平行に配置した２つの無給電スロッ
ト１、１’を含む導体板３、誘電体４、給電線路５を形
成した給電基板６、誘電体７、自己共振周波数が異なる
２つのスロットアンテナ素子８、８’を含む導体板９、
誘電体１０、給電線路１１を形成した給電基板１２、誘
電体１６、地導体１３が積層した構成をとる。また、図
２に示すように、上記の無給電スロット１、１’はスロ
ットアンテナ素子８、８’の上部に配置される。
【００１３】このように、本発明の実施例における偏波
共用平面アンテナは、トリプレート線路で給電するスロ
ットアンテナを２段積層した構造になっている。
共用平面アンテナは、トリプレート線路で給電するスロ
ットアンテナを２段積層した構造になっている。
【００１４】上記の構成において、給電線路５、１１の
長さは、自己共振周波数が異なる２つのスロットアンテ
ナ素子２、２’及び、自己共振周波数が異なる２つのス
ロットアンテナ素子８、８’がそれぞれ同位相で励振さ
れるように設定される。
長さは、自己共振周波数が異なる２つのスロットアンテ
ナ素子２、２’及び、自己共振周波数が異なる２つのス
ロットアンテナ素子８、８’がそれぞれ同位相で励振さ
れるように設定される。
【００１５】また、上記の構成において、スロットアン
テナ素子２、２’はトリプレート構造の給電線路５と電
磁界結合される。スロットアンテナ素子２、２’から放
射される電磁波は、地導体９が反射板として動作するた
め、アンテナの前方のみに放射される。また、給電線路
１１と結合しているスロットアンテナ素子８、８’から
放射される電磁波は、地導体１３が反射板として動作
し、かつ無給電スロット１を励振することで地導体３を
通過して前方に放射される。このように放射される電磁
波はスロットアンテナ素子２、２’とスロットアンテナ
素子８、８’が直角に配置されていることにより互いに
直交する。
テナ素子２、２’はトリプレート構造の給電線路５と電
磁界結合される。スロットアンテナ素子２、２’から放
射される電磁波は、地導体９が反射板として動作するた
め、アンテナの前方のみに放射される。また、給電線路
１１と結合しているスロットアンテナ素子８、８’から
放射される電磁波は、地導体１３が反射板として動作
し、かつ無給電スロット１を励振することで地導体３を
通過して前方に放射される。このように放射される電磁
波はスロットアンテナ素子２、２’とスロットアンテナ
素子８、８’が直角に配置されていることにより互いに
直交する。
【００１６】上記の構成としたことにより、給電線路５
と給電線路１１は地導体９を挟んで分離されるため、給
電線路間の相互結合による直交偏波間のアイソレーショ
ンの劣化を抑えることができる。また、それぞれの偏波
に対して自己共振周波数の異なる２つのスロットアンテ
ナ素子を同位相で給電することで、周波数帯域を広げる
ことが可能となる。
と給電線路１１は地導体９を挟んで分離されるため、給
電線路間の相互結合による直交偏波間のアイソレーショ
ンの劣化を抑えることができる。また、それぞれの偏波
に対して自己共振周波数の異なる２つのスロットアンテ
ナ素子を同位相で給電することで、周波数帯域を広げる
ことが可能となる。
【００１７】上記の偏波共用平面アンテナの給電端子１
４、１５から得られる直交する２偏波の信号を適当に合
成することで、右旋、左旋の各円偏波及び任意の偏波角
の直線偏波の電波の送受信が可能となる。
４、１５から得られる直交する２偏波の信号を適当に合
成することで、右旋、左旋の各円偏波及び任意の偏波角
の直線偏波の電波の送受信が可能となる。
【００１８】本発明は、上記の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲内で種々変更・応用が可能であ
る。
なく、特許請求の範囲内で種々変更・応用が可能であ
る。
【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏波共用
平面アンテナによれば、直交する２つの偏波の給電線路
を構成する基板を分離したので良好な偏波間アイソレー
ション特性を得ることができる。
平面アンテナによれば、直交する２つの偏波の給電線路
を構成する基板を分離したので良好な偏波間アイソレー
ション特性を得ることができる。
【００１９】また、各偏波に対して自己共振周波数の異
なる２つのスロットアンテナ素子を同位相で給電するよ
うにしたので広い周波数帯域を得ることができる。
なる２つのスロットアンテナ素子を同位相で給電するよ
うにしたので広い周波数帯域を得ることができる。
【００２０】
【図１】本発明の実施例における偏波共用平面アンテナ
の構成を示す分解斜視図である。
の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例における偏波共用平面アンテナ
の平面図である。
の平面図である。
【図３】従来技術における偏波共用アンテナの平面図で
ある。
ある。
１、１’ 無給電スロット ２、２’、８、８’ スロットアンテナ素子 ３、９、１３ 地導体 ４、７、１０、１６ 誘電体板 ５、１１ 給電線路 ６、１２ 給電基板 １４、１５ 給電端子 １７、１８ スロットアンテナ素子 １９ 地導体 ２０、２１ 給電線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AB05 GA08 HA05 HA10 JA05 5J045 AA14 AB05 CA02 CA03 DA06 EA07 FA01 HA03 NA01
Claims (1)
- 【請求項１】 第１のスロットアンテナ素子を有する第
１の平面アンテナと、第２のスロットアンテナ素子を有
する第２の平面アンテナとを、第１の平面アンテナを上
層とし第２の平面アンテナを下層として各平面アンテナ
の偏波面が互いに直交するように積層し、 第１のスロットアンテナ素子が設けられた導体面に第２
のスロットアンテナ素子から放射される電磁波を通過さ
せる無給電スロットを設けたことを特徴とする偏波共用
平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309186A JP4081228B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 偏波共用平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309186A JP4081228B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 偏波共用平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002118420A true JP2002118420A (ja) | 2002-04-19 |
| JP4081228B2 JP4081228B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=18789393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000309186A Expired - Fee Related JP4081228B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 偏波共用平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4081228B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006148930A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Agilent Technol Inc | 広帯域二相フェーズド・アンテナ |
| JP2010534435A (ja) * | 2007-07-24 | 2010-11-04 | ペッパール ウント フュフス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | スロットアンテナ及びｒｆｉｄ方法 |
| CN103311653A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-18 | 华南理工大学 | 采用差分馈电和多层贴片结构小型化高隔离宽频带的天线 |
| US8552920B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-10-08 | Hyundai Motor Company | Patch antenna synchronously generating linearly polarized wave and circularly polarized wave and generating method thereof |
| JP2016516372A (ja) * | 2013-04-15 | 2016-06-02 | チャイナ テレコム コーポレイション リミテッド | ロング・ターム・エボリューション多入力多出力通信システム用マルチアンテナ・アレイ |
| JP2020159957A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 部分放電計測装置 |
| JP2021506201A (ja) * | 2017-12-19 | 2021-02-18 | ケイエムダブリュ インコーポレーテッドＫｍｗ Ｉｎｃ． | 二重偏波アンテナ及びこれを含む二重偏波アンテナアセンブリ |
| CN112467339A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-09 | 维沃移动通信有限公司 | 天线及电子设备 |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000309186A patent/JP4081228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8723727B2 (en) | 2007-07-24 | 2014-05-13 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Slot antenna and RFID method |
| US8552920B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-10-08 | Hyundai Motor Company | Patch antenna synchronously generating linearly polarized wave and circularly polarized wave and generating method thereof |
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| US10014590B2 (en) | 2013-04-15 | 2018-07-03 | China Telecom Corporation Limited | Multi-antenna array for long term evolution multi-input multi-output communication system |
| CN103311653A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-18 | 华南理工大学 | 采用差分馈电和多层贴片结构小型化高隔离宽频带的天线 |
| JP2021506201A (ja) * | 2017-12-19 | 2021-02-18 | ケイエムダブリュ インコーポレーテッドＫｍｗ Ｉｎｃ． | 二重偏波アンテナ及びこれを含む二重偏波アンテナアセンブリ |
| JP7083401B2 (ja) | 2017-12-19 | 2022-06-10 | ケイエムダブリュ インコーポレーテッド | 二重偏波アンテナ及びこれを含む二重偏波アンテナアセンブリ |
| JP2020159957A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 部分放電計測装置 |
| CN112467339A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-09 | 维沃移动通信有限公司 | 天线及电子设备 |
| CN112467339B (zh) * | 2020-11-23 | 2023-12-01 | 维沃移动通信有限公司 | 天线及电子设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4081228B2 (ja) | 2008-04-23 |
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