JP2002135047A - 2周波共用アレイアンテナ - Google Patents
2周波共用アレイアンテナInfo
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Abstract
バーシティ機能を有する2周波共用アレイアンテナを提
供する。 【解決手段】 共振周波数の異なるアンテナ素子3−1
〜3−4、5−1〜5−4、7−1〜7−4を異なる間
隔でほぼ同一平面上に配置したことにより、互いに干渉
することなく、直交する偏波ダイバーシティ機能を有す
る2周波共用アレイアンテナ1を実現することができ
る。
Description
アンテナに関する。
アンテナを構成するため、アンテナ素子を同一平面上に
配置する場合、2共振(二つの共振周波数を有する)ア
ンテナ素子を使用する方法と、異なる周波数で共振する
半波長ダイポールアンテナ素子を使用する方法とが知ら
れている。
テナ素子の場合、共振する二つの周波数帯でのアイソレ
ーションが十分とれないことが多い。したがって十分な
アイソレーションをとるためには、フィルタを使用して
二つの周波数帯域間のアイソレーションを取らなければ
ならない。また、この場合、アンテナ素子の給電点が共
通のため、給電回路も共通に使用しなければならず、異
なる放射軸角度(電気チルト)が必要なアレイアンテナ
を構成する素子としては不向きである。
子(例えば半波長ダイポールアンテナ)を使用する場合
でも、偏波ダイバーシティ機能を有し、かつ2周波数で
共用できるアレイアンテナとするためには、アンテナ素
子を密集して配置する必要があり、隣接するアンテナ素
子同士が干渉するため、電気的特性が劣化するという問
題があった。
し、互いに干渉することなく、直交する偏波ダイバーシ
ティ機能を有する2周波共用アレイアンテナを提供する
ことにある。
に本発明の2周波共用アレイアンテナは、直交する偏波
を輻射すると共に共振周波数の異なるアンテナ素子をほ
ぼ同一平面上に異なる間隔で配置したものである。
交する偏波を輻射するスロット共振型アンテナ素子と、
スロット共振型アンテナ素子と共振周波数が異なり、ス
ロット共振型アンテナ素子の共通グランド板上に異なる
間隔で配置されたダイポールアンテナ素子とを備えたも
のである。
交する偏波を輻射すると共に共通グランド板の一方の面
上に一定の間隔d0 で配置されたスロット共振アンテナ
素子と、共通グランド板の一方の面上の各スロット共振
アンテナ素子の一方のスロットと平行で、d1 、d
2 (d1 <d0 <d2 )の間隔で交互にスロット共振ア
ンテナ素子列に配置された第一のダイポールアンテナ素
子と、共通グランド板の他方の面上にスロット共振アン
テナ素子の他方のスロットと平行で、d2 、d1 の間隔
で交互に第一のダイポールアンテナ素子の近傍に配置さ
れた第二のダイポールアンテナ素子とを備えたものであ
る。
アンテナは、スロット共振型アンテナ素子の共振周波数
が2GHz帯であり、ダイポールアンテナ素子の共振周
波数が1.5GHz帯であるのが好ましい。
テナ素子を異なる間隔でほぼ同一平面上に配置したこと
により、互いに干渉することなく、直交する偏波ダイバ
ーシティ機能を有する2周波共用アレイアンテナを実現
することができる。
図面に基づいて詳述する。
の一実施の形態を示す平面図である。図2は図1の部分
拡大図である。
は、共通グランド板2の一方の面(表面)上に一定の間
隔d0 を隔てて絶縁体(図示せず。)を介して設けられ
直交する偏波を輻射する複数(図では8つ)のスロット
共振型アンテナ素子3−1〜3−4と、共通グランド板
2の一方の面上の各スロット共振アンテナ素子3−1〜
3−4の一方のスロット4−1〜4−4と平行で、
d1 、d2 (d1 <d0 <d2 )の間隔で交互にスロッ
ト共振アンテナ素子3−1〜3−4の列に配置された第
一のダイポールアンテナ素子5−1〜5−4と、共通グ
ランド板2の他方の面(裏面)上にスロット共振アンテ
ナ素子3−1〜3−4の他方のスロット6−1〜6−4
と平行で、交互に第一のダイポールアンテナ素子5−1
〜5−4の近傍に交互に配置された第二のダイポールア
ンテナ素子7−1〜7−4とで構成されたものである。
−4は共通グランド板2の表側に絶縁体(図示せず。)
を介して形成され、第二のダイポールアンテナ素子7−
1〜7−4は共通グランド板2の裏側に絶縁体(図示せ
ず)を介して形成されている。尚、8−1〜8−4はス
ロット共振アンテナ素子3−1〜3−4の無給電素子を
示す。
子5−1〜5−4、7−1〜7−4の形状に合せ、機械
的干渉のない範囲で極力d0 に近づけることが望まし
い。また、ダイポールアンテナ素子5−1〜5−4、7
−1〜7−4への給電は、配置間隔の違いを補正するた
め、給電位相を調整する必要がある。
素子3−1〜3−4とアンテナ素子5−1〜5−4、7
−1〜7−4を異なる間隔でほぼ同一平面上に配置した
ことにより、互いに干渉することなく、直交する偏波ダ
イバーシティ機能を有する2周波共用アレイアンテナ1
を実現することができる。
素子からなるアンテナ素子を用いた場合で説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロスト
リップアンテナを用いてもよい。
テナを用い、ダイポールアンテナ素子5−1〜5−4、
7−1〜7−4を1.5GHz帯で共振する半波長ダイ
ポールアンテナ素子とし、スロット共振アンテナ素子3
−1〜3−4を2GHz帯で共振するスロット4−1〜
4−4、6−1〜6−4及びスロット4−1〜4−4、
6−1〜6−4によって励振される無給電素子8−1〜
8−4からなるスロットアンテナとする。
2GHz帯の波長をλ2Gとすると、1.5GHz帯半波
長ダイポールアンテナ素子5−1〜5−4、7−1〜7
−4の長さは約100mm(約λ1.5G/2)となり、2
GHz帯スロットアンテナ3−1〜3−4の無給電素子
8−1〜8−4の対角線の長さは約70mm(約λ2G/
2)となる。スロット共振アンテナ素子3−1〜3−4
を一方(図では上方)のスロット4−1〜4−4が0.
85λ2G(127.5mm)間隔になるように配置し、
半波長ダイポールアンテナ素子5−1〜5−4、7−1
〜7−4を間隔d1 、d2 で交互に配置する。
−4と半波長ダイポールアンテナ素子7−1〜7−4と
は互いに直交するため、偏波ダイバーシティアンテナと
して機能するのに必要な偏波間のアイソレーションを取
ることが可能である。同様に、2GHz帯として共振す
るスロット4−1〜4−4とスロット6−1〜6−4と
を直交して配置することにより、無給電素子8−1〜8
−4を共有しても十分な偏波間アイソレーションを取る
ことが可能である。
い。)のスロット共振型アンテナ素子3−1〜3−4か
らなるアレイアンテナにおける各スロット共振型アンテ
ナ素子3−1〜3−4の配置間隔は、サイドローブを抑
制する場合、1波長以下に抑える必要がある。
4−1より輻射された+45°偏波は、偏波方向(矢印
9−1方向)が同一の半波長ダイポールアンテナ素子7
−1、7−2の影響を受ける。しかし、無給電素子8−
1から見て半波長ダイポールアンテナ素子7−1、7−
2は等間隔に配置されているため、半波長ダイポールア
ンテナ素子7−1、7−2で反射した電波は正面方向に
輻射され、主ビームの方向が曲がることはない。また、
他方のスロット6−1から輻射された−45°偏波は偏
波方向(矢印9−2)が半波長ダイポールアンテナ素子
7−1、7−2と直交するため、電気的な影響を受けな
い。
する偏波ダイバーシティ機能を有する2周波共用アレイ
アンテナの提供を実現することができる。
ナの比較例を示す平面図であり、図4は図3の部分拡大
図である。
は、直交する偏波を輻射すると共に共通グランド板11
の一方の面上に一定の間隔d0 で配置されたスロット共
振アンテナ素子12−1〜12−4と、共通グランド板
11の一方の面(表面)上の各スロット共振アンテナ素
子12−1〜12−4と交互で各スロット共振アンテナ
素子12−1〜12−4の一方のスロット13−1〜1
3−4と平行かつ、一定の間隔d0 で配置された半波長
の第一のダイポールアンテナ素子14−1〜14−4
と、共通グランド板11の他方の面(裏面)上にスロッ
ト共振アンテナ素子12−1〜12−4と交互で各スロ
ット共振アンテナ素子12−1〜12−4の他方のスロ
ット15−1〜15−4と平行かつ、一定の間隔d0 で
配置された半波長の第二のダイポールアンテナ素子16
−1〜16−4とで構成されている。尚、17−1〜1
7−4は無給電素子を示す。
−4を一方のスロット13−1〜13−4が0.85λ
2G(127.5mm)間隔となるように配置し、各ダイ
ポールアンテナ素子14−1〜14−4、16−1〜1
6−4を同一間隔d0 で配置すると、0.61λ
1.5G(122mm)間隔となり、サイドローブ抑制の条
件となる1波長での配置が可能となる。
(図では右側)にのみダイポールアンテナ素子14−
2、16−2が近接することになる。図4に示すよう
に、一方のスロット13−1より輻射された+45°偏
波は、偏波方向18−1が同一の半波長ダイポールアン
テナ素子16−1の影響を受け、この半波長ダイポール
アンテナ素子16−1が反射器として作用し、主ビーム
方向が曲がってしまう。同様に他方のスロット15−1
から輻射された−45°偏波は、偏波方向18−2が同
一のダイポールアンテナ素子14−2の影響を受けてし
まう。したがって、互いに干渉することなく、直交する
偏波ダイバーシティ機能を有する2周波共用アレイアン
テナの実現ができない。
な優れた効果を発揮する。
イバーシティ機能を有する2周波共用アレイアンテナの
提供を実現することができる。
形態を示す平面図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 直交する偏波を輻射すると共に共振周波
数の異なるアンテナ素子をほぼ同一平面上に異なる間隔
で配置したことを特徴とする2周波共用アレイアンテ
ナ。 - 【請求項2】 直交する偏波を輻射するスロット共振型
アンテナ素子と、該スロット共振型アンテナ素子と共振
周波数が異なり、上記スロット共振型アンテナ素子の共
通グランド板上に異なる間隔で配置されたダイポールア
ンテナ素子とを備えたことを特徴とする2周波共用アレ
イアンテナ。 - 【請求項3】 直交する偏波を輻射すると共に共通グラ
ンド板の一方の面上に一定の間隔d0 で配置されたスロ
ット共振アンテナ素子と、上記共通グランド板の一方の
面上の各スロット共振アンテナ素子の一方のスロットと
平行で、d1、d2 (d1 <d0 <d2 )の間隔で交互
に上記スロット共振アンテナ素子列に配置された第一の
ダイポールアンテナ素子と、上記共通グランド板の他方
の面上に上記スロット共振アンテナ素子の他方のスロッ
トと平行で、d2 、d1 の間隔で交互に第一のダイポー
ルアンテナ素子の近傍に配置された第二のダイポールア
ンテナ素子とを備えたことを特徴とする2周波共用アレ
イアンテナ。 - 【請求項4】 上記スロット共振型アンテナ素子の共振
周波数が2GHz帯であり、上記ダイポールアンテナ素
子の共振周波数が1.5GHz帯である請求項2または
3に記載の2周波共用アレイアンテナ。
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JP2000332152A JP4161530B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 2周波共用アレイアンテナ |
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