JP2003060430A - 不要放射低減アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要放射低減アンテナに関し、必要な周波数
の電波のみ透過し、不要な周波数の電波を減衰させる。 【解決手段】 アレイアンテナ２０の前面に周波数選択
性板材１を配設する。周波数選択性板材１は誘電体板材
１２に多数の穴を配列して明け、金属片１１を嵌め込
む。アレイアンテナ２０へ入力される信号Ｓ₀ のうち利
用周波数の電波Ｓ₁は誘電体板材１２を透過して放射
し、放射パターンＳ₁ として放射し、不要な高周波等の
周波数の電波は多数の金属片１１で反射又は吸収して減
衰させ、従来の放射Ｓ₂ よりも大幅に低減した放射パタ
ーンＳ₃ となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は不要放射低減アンテ
ナに関し、所望の信号以外の不要な信号の放射を低減さ
せ必要な信号の電波のみを効果的に放射することができ
る構造としたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の各種アンテナは使用帯域におい
て、入力された信号はそのままアンテナから放射されて
おり、有効な信号と不必要な信号も含んで放射されるの
で送信効率が低下してしまった。図５は従来のアンテナ
から電波を放射する場合の一例を示す斜視図であり、ア
レイアンテナの例である。図において、アレイアンテナ
２０は多数のアンテナ素子２１が配置されており、入力
信号Ｓ₀ が入力された場合、利用信号に加えて、高周波
信号のような不要な信号成分が入力されると、これらを
そのままアレイアンテナ２０から放射してしまい、アレ
イアンテナ２０の放射面からは利用信号放射パターンＳ
₁ と不要信号放射パターンＳ₂ を出力していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
アンテナにおいては、アンテナ素子自体は入力された信
号をそのまま放射するので不要な信号の放射パターンを
含んでおり、不要放射を抑える特性は持たず、入力端よ
り高周波信号のような不要信号が混入すると、そのまま
不要放射ビームとして出力してしまい、アンテナの放射
効率の面で問題があった。

【０００４】そこで本発明はアンテナにＦＳＳ（Freque
ncy Selective Surface ）技術を適用し、アンテナに不
要信号放射又は入力を抑制する特性を持たせた構成とし
て不要な周波数の信号を吸収して透過させないようにし
た不要放射低減アンテナを提供することを課題としてな
されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために次の手段を提供する。

【０００６】（１）電波を透過する誘電体板材と、同誘
電体板材には全面に複数の穴を配列して穿設し、同複数
の穴に嵌め込まれ電波を反射又は吸収する複数の金属片
とを備えて周波数選択性板材を構成し、同周波数選択性
板材をアンテナの前面を覆って配設したことを特徴とす
る不要放射低減アンテナ。

【０００７】（２）電波を反射又は吸収する金属板材
と、同金属板材には全面に複数の穴を配列して穿設し、
同複数の穴に嵌め込まれ電波を透過する複数の誘電体片
とを備えて周波数選択性板材を構成し、同周波数選択性
板材をアンテナの前面を覆って配設したことを特徴とす
る不要放射低減アンテナ。

【０００８】本発明の（１）においては、アンテナの前
面は周波数選択性板材で覆われており、アンテナから電
波を放射する場合、利用周波数帯のほとんどの電波は誘
電体板材を透過してアンテナ前面に放射され、それ以外
の不要な高周波等の周波数の電波は配列した複数の金属
片により反射又は吸収されてアンテナの前面へ放射さ
れ、又はアンテナへ入力される電波が著しく低減され
る。従ってアンテナ自体に不要信号放射抑圧特性を持た
せることができる。このように、アンテナから電波を放
射する送信アンテナのみならず、電波を受信する受信ア
ンテナにも適用され同様に不要な電波を金属片で反射又
は吸収させ、不要周波数の電波を減衰させて利用周波数
の電波を受信することができる。

【０００９】本発明の（２）においては、周波数選択性
板材は金属板材に複数の誘電体片を配列して設けた構成
であり、アンテナから電波を放射する場合、利用周波数
帯のほとんどの電波は配列した複数の誘電体片を透過し
てアンテナ前面に放射され、それ以外の不要な高周波等
の周波数の電波は金属板材により反射又は吸収されてア
ンテナの前面へ放射され、又はアンテナへ入力される電
波が著しく低減される。従ってアンテナ自体に不要信号
放射抑圧特性を持たせることができる。このように、ア
ンテナから電波を放射する送信アンテナのみならず、電
波を受信する受信アンテナにも適用され同様に不要な電
波を金属板材で反射又は吸収させ、不要周波数の電波を
減衰させて利用周波数の電波を受信することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施
の第１形態に係る不要放射低減アンテナの斜視図であ
り、アレイアンテナの例を示している。図において、ア
レイアンテナ２０の前面には所定の隙間を持ってＦＳＳ
（Frequency Selective Surface ）技術を応用した周波
数選択性板材１が配設されている。この周波数選択性板
材１は平板状で、アンテナ前面を覆った構造である。
又、この周波数選択性板材１はアンテナ２０とは、アン
テナの形状によって密着できる形状であれば密着しても
良いものである。

【００１１】周波数選択性板材１は誘電体板材１２に多
数の小穴を配列して穿設し、その各穴内へ金属片１１を
嵌め込んだ構造であり、後述するように特定の必要な周
波数は誘電体板材１２を透過し、特定の周波数以外の不
必要な電波は金属片１１で吸収又は乱反射させてアンテ
ナ放射面からの放射量を減少させるようにする。図示の
例では、入力信号Ｓ₀ がアンテナに入力すると、従来は
利用信号放射パターンＳ₁ に加えて、不要な信号放射パ
ターンＳ₂ も放射していたが、本発明では不要信号放射
パターンはＳ₃ となり、Ｓ₂ を大幅に低減した放射とな
っている。

【００１２】図２は上記に説明の金属片１１の形状を示
す図であり、金属片１１としては（ａ）のように線状の
もの（ｂ），（ｃ）のように３本の金属片を放射状に組
合せた形状のもの、（ｄ），（ｅ）のように十字形で先
端に細工をした形状のもの、（ｆ）のように単純な十字
形状のもの、（ｇ）のように楕円形状のもの、（ｈ）の
円形状、（ｉ）のように正方形状、（ｊ）のように６角
形状、等、他にも種々な形状が適用できるが、吸収又は
乱反射させる不要な信号の周波数に応じて、例えばその
周波数の１／２、１／３波長、等に共振するような寸法
を選択し、その周波数の電波を外部へ放射しないで反射
又は吸収するのに最も効率の良い形状を選択して使用す
る。

【００１３】周波数選択性板材１は、前述のように特定
の周波数、つまり利用信号の周波数の電波は透過させ、
それ以外の周波数、即ち、不要信号周波数の電波はほと
んど透過しない特性を有し、図３にその特性を示してい
る。即ち、周波数ｆ₁ 〜ｆ₂の利用信号の周波数帯の電
波は透過度が大きく、それ以外の周波数、即ち不要信号
の周波数の電波は反射又は吸収されて透過度が減衰して
しまう特性を有している。

【００１４】上記のように、周波数選択性板材１は誘電
体板材１２に不要な周波数帯の波長に応じて各種形状の
金属片１１を選択し、多数の金属片１１を配列して嵌め
込むことにより、必要な信号の周波数帯ｆ₁ 〜ｆ₂ の電
波は誘電体板材１２を透過させ、その他の不要な周波数
帯の電波は金属片１１で吸収又は乱反射させて減衰させ
ることができアンテナ２０に不要信号放射抑圧特性を持
たせることができる。

【００１５】図４は本発明の実施の第２形態に係る不要
放射低減アンテナを示す平面図であり、（ａ）は実施の
第１形態の構造を対比するために示し、（ｂ）は実施の
第２形態の周波数選択性板材１ａを示している。本実施
の第２形態においては、誘電体板材と金属片とを実施の
第１形態の（ａ）に示すものとは逆に配置し、誘電体片
と金属板材とを用いた構成であり、その他の構成は図１
に示す実施の第１形態のものと同じである。

【００１６】即ち、（ｂ）において、周波数選択性板材
１ａの平板状の金属板材１４には多数の穴を配列して穿
設し、これらの穴に誘電体片１３を嵌め込んだ構成であ
る。このような構造としても利用する周波数の電波を多
数の誘電体片１３を透過して取出し、不要な周波数の電
波は多数の誘電体片１３で形成される周囲のメッシュ状
の金属板材１４で反射又は吸収させて放射面からの放射
を低減させることができる。なお、本実施の第２形態に
おいては誘電体片１３の形状は図２に示す各種形状がそ
のまま適用され、又電波の透過度も図３に示す特性を有
するものである。

【００１７】上記の実施の第２形態においては、必要な
利用周波数の電波を透過する多数の誘電体片１３は利用
周波数帯の波長を考慮し、この周波数帯が減衰しないよ
うな寸法、形状のものを用いる必要があり、全体の電波
の透過量のうち、透過する電波がほとんどであるので、
図２に示した形状のうち、比較的単純な形状の例えは
（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ）等の形状が有利とな
る。

【００１８】上記の実施の第２形態においても、利用周
波数帯の電波は多数の誘電体片１３を透過し、それ以外
の周波数の不要な周波数の電波は金属板材１４でほとん
ど反射又は吸収するので実施の第１形態と同じくアンテ
ナに不要信号放射抑圧特性を持たせることができる。

【００１９】なお、上記の実施の第１，第２形態におい
てはアレイアンテナ２０の例で説明したが、アレイアン
テナ２０のみならず、その他のどのような種類のアンテ
ナにも適用でき、周波数選択性板材１、又は１ａをアン
テナに密着し、又密着できない形状のアンテナでは所定
の隙間を保って配置し構成することができる。又、前述
のように、アンテナは電波を放射する送信アンテナの例
で説明したが、電波を受信する受信アンテナにも適用
し、不必要な電波をカットし、必要な電波のみを受信す
るアンテナとしても利用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の不要放射低減アンテナは、
（１）電波を透過する誘電体板材と、同誘電体板材には
全面に複数の穴を配列して穿設し、同複数の穴に嵌め込
まれ電波を反射又は吸収する複数の金属片とを備えて周
波数選択性板材を構成し、同周波数選択性板材をアンテ
ナの前面を覆って配設したことを特徴としている。

【００２１】上記構成により、アンテナから電波を放射
する場合、利用周波数帯のほとんどの電波は誘電体板材
を透過してアンテナ前面に放射され、それ以外の不要な
高周波等の周波数の電波は配列した複数の金属片により
反射又は吸収されてアンテナの前面へ放射され、又はア
ンテナへ入力される電波が著しく低減される。従ってア
ンテナ自体に不要信号放射抑圧特性を持たせることがで
きる。このように、アンテナから電波を放射する送信ア
ンテナのみならず、電波を受信する受信アンテナにも適
用され同様に不要な電波を金属片で反射又は吸収させ、
不要周波数の電波を減衰させて利用周波数の電波のみを
受信することができる。

【００２２】本発明の（２）は、電波を反射又は吸収す
る金属板材と、同金属板材には全面に複数の穴を配列し
て穿設し、同複数の穴に嵌め込まれ電波を透過する複数
の誘電体片とを備えて周波数選択性板材を構成し、同周
波数選択性板材をアンテナの前面を覆って配設したこと
を特徴としている。

【００２３】上記構成により、アンテナから電波を放射
する場合、利用周波数帯のほとんどの電波は配列した複
数の誘電体片を透過してアンテナ前面に放射され、それ
以外の不要な高周波等の周波数の電波は誘電体板材によ
り反射又は吸収されてアンテナの前面へ放射され、又は
アンテナへ入力される電波が著しく低減される。従って
アンテナ自体に不要信号放射抑圧特性を持たせることが
できる。このように、アンテナから電波を放射する送信
アンテナのみならず、電波を受信する受信アンテナにも
適用され同様に不要な電波を金属板材で反射又は吸収さ
せ、不要周波数の電波を減衰させて利用周波数の電波の
みを受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る不要放射低減ア
ンテナの構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の第１形態に係る不要放射低減ア
ンテナに適用する金属片の形状を示す図で、（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），
（ｈ），（ｉ），（ｊ）はそれぞれ異なる形状を示す。

【図３】本発明の実施の第１，第２形態に係る不要放射
低減アンテナの電波透過特性を示す図である。

【図４】本発明の実施の第１，第２形態に係る不要放射
低減アンテナの対比を示す平面図である。（ａ）は実施
の第１形態、（ｂ）は実施の第２形態の構造を、それぞ
れ示す。

【図５】従来のアレイアンテナでの電波の放射状態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１，１ａ 周波数選択性板材 １１ 金属片 １２ 誘電体板材 １３ 誘電体片 １４ 金属板材 ２０ アレイアンテナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波を透過する誘電体板材と、同誘電体
   板材には全面に複数の穴を配列して穿設し、同複数の穴
   に嵌め込まれ電波を反射又は吸収する複数の金属片とを
   備えて周波数選択性板材を構成し、同周波数選択性板材
   をアンテナの前面を覆って配設したことを特徴とする不
   要放射低減アンテナ。
2. 【請求項２】 電波を反射又は吸収する金属板材と、同
   金属板材には全面に複数の穴を配列して穿設し、同複数
   の穴に嵌め込まれ電波を透過する複数の誘電体片とを備
   えて周波数選択性板材を構成し、同周波数選択性板材を
   アンテナの前面を覆って配設したことを特徴とする不要
   放射低減アンテナ。