JP2005303801A - Antenna device - Google Patents

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Hideo Iizuka
英男 飯塚
Toshiaki Watanabe
俊明 渡辺
Kunitoshi Nishikawa
訓利 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device capable of reducing a side lobe. <P>SOLUTION: An antenna device is configured by disposing two sub antennas 10A, 10B having the same aperture shape so as not to physically overlap with each other. The two sub antennas 10A, 10B are then disposed while deviating positions of their phase centers parallel to a plane (xy-plane) including a side lobe that is generated by the two sub antennas 10A, 10B and desired to suppress, and orthogonally to a direction (y-direction) of arraying the two sub antennas 10A, 10B. Namely, the sub antennas 10A, 10B are disposed while deviating the positions of their phase centers in an x-axis direction just for a length of a deviation amount δx. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アンテナ装置の指向性パターンのサイドローブを抑圧可能なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device capable of suppressing side lobes of a directivity pattern of the antenna device.

前方監視等を目的とした自動車用レーダでは、水平面内において、10度以上の比較的広角範囲において対象物を補足することが必要とされる。これを達成するアンテナ装置の方式としては、複数のアンテナの位相や振幅の差を検出するモノパルス方式や、アンテナの指向性を電子的あるいは機械的にスキャンさせるスキャン方式などが提案され利用されている。このうち、機械方式スキャンのようにアンテナそのものを動揺させ指向性ビームの方向を変化させる方法を除いては、単一の(配列)アンテナではなく、複数の(配列)アンテナを用いることによって、電気的に位相や振幅の情報を検出したり(モノパルス方式)、指向性をスキャンしたりする方法(電子スキャン方式)がある。また、これらの場合、用いられる複数の(配列)アンテナ(サブ(アレー)アンテナと称す)は、水平面内に広い範囲での検知能力を高めるために、その面内に広角の指向特性をもたせるのが一般的で、そのためアンテナの開口長は略2波長以下とすることが一般的である。   In an automotive radar for the purpose of forward monitoring, etc., it is necessary to supplement an object in a relatively wide angle range of 10 degrees or more in a horizontal plane. As a method of an antenna device that achieves this, a monopulse method that detects a difference in phase and amplitude of a plurality of antennas, a scanning method that electronically or mechanically scans the antenna directivity, and the like have been proposed and used. . Of these, except for the method of changing the direction of the directional beam by shaking the antenna itself as in mechanical scanning, using multiple (array) antennas instead of a single (array) antenna, In particular, there are methods for detecting phase and amplitude information (monopulse method) and scanning directivity (electronic scan method). In these cases, a plurality of (array) antennas (referred to as sub (array) antennas) used have a wide-angle directional characteristic in the plane in order to enhance detection capability in a wide range in the horizontal plane. Therefore, the aperture length of the antenna is generally set to approximately two wavelengths or less.

ここで、従来例としてマイクロストリップアンテナ素子を用いたアレーアンテナによる方法を示す。アレーアンテナの構成を図7(a)、図7(b)に示す。図7(a)、図7(b)ともに、方形の素子はマイクロストリップアンテナ素子を示し、本例では紙面上で斜め45°傾けた方向に配置されている。これはミリ波レーダ等での利用を想定し、斜め45°方向に傾いた偏波を発生させるためである。各マイクロストリップアンテナ素子に接続されている実線は給電線路であるマイクロストリップ線路を表す。図7(a)の構成と図7(b)の構成の相違は、給電線路の分岐/合成部の向きと、各アンテナ素子の励振位相とによって分類され、それぞれ最初の分類文字A・B、2番目分類文字1・2で分類される。ただし、図7(a)、図7(b)いずれの場合においても、それぞれの群は最終的には同相で合成される。すなわち図7(a)において、A1とB1は同相で、図7(b)においては、A1とA2は逆相で接続されている。また、素子配列のうち、紙面に向かって縦方向の配列は、図7(a)、図7(b)いずれの場合においても、すべてのアンテナ素子の中心が図中一点鎖線で示される直線状に配置されている。   Here, a method using an array antenna using a microstrip antenna element is shown as a conventional example. The configuration of the array antenna is shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). 7A and 7B, the square elements indicate microstrip antenna elements, and in this example, they are arranged in a direction inclined at an angle of 45 ° on the paper surface. This is for the purpose of generating polarization polarized in an oblique 45 ° direction, assuming use with a millimeter wave radar or the like. A solid line connected to each microstrip antenna element represents a microstrip line that is a feed line. The difference between the configuration of FIG. 7 (a) and the configuration of FIG. 7 (b) is classified according to the direction of the branching / combining section of the feed line and the excitation phase of each antenna element. It is classified by the second classification characters 1 and 2. However, in either case of FIG. 7 (a) or FIG. 7 (b), each group is finally synthesized in phase. That is, in FIG. 7 (a), A1 and B1 are connected in the same phase, and in FIG. 7 (b), A1 and A2 are connected in the opposite phase. Further, among the element arrangements, the arrangement in the vertical direction toward the paper surface is a straight line in which the centers of all the antenna elements are indicated by a one-dot chain line in the figure in both cases of FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b). Is arranged.

図7のごとく2列×12行の素子配列において、使用する周波数の波長をλとすると、たとえばマイクロスストリップアンテナに使用する誘電体基板の比誘電率を2.2、基板厚を0.025λ、左右方向の素子間隔dx=0.73λとしたとき無限接地板状の水平面内(紙面の左右方向を含む面内)指向性の電力半値幅は約37度、第1サイドローブレベルは約−13dBと算出される。なお、アンテナ素子にマイクロストリップアンテナ素子を用い、前記パラメタを用いた場合、左右方向の開口長Dxは略1.5λ(=dx×2)と等価である。   In the element arrangement of 2 columns × 12 rows as shown in FIG. 7, assuming that the wavelength of the frequency to be used is λ, for example, the dielectric constant of the dielectric substrate used for the microstrip antenna is 2.2, the substrate thickness is 0.025λ, and the horizontal direction When the element spacing of dx is 0.73λ, the FWHM of directivity is calculated to be approximately 37 degrees and the first sidelobe level is approximately -13 dB in the horizontal plane of the infinite ground plate (including the horizontal direction of the paper). The When a microstrip antenna element is used as the antenna element and the above parameters are used, the opening length Dx in the left-right direction is equivalent to approximately 1.5λ (= dx × 2).

なお、関連する技術としては、以下の文献がある(特許文献1参照。)。
特開平6-61737公報
As related techniques, there are the following documents (see Patent Document 1).
JP-A-6-61737

しかしながら、従来のアンテナ装置では、水平面内の素子数が少ないため、励振振幅制御によるサイドローブが困難であり、またアンテナ素子の縦方向の配列がすべて直線状に配列されているため、上記のごとく水平面内の第1サイドローブレベルが-13dB程度と比較的大きな値となり、自動車レーダ等の用途では、誤検出など要因になりやすい。   However, in the conventional antenna device, since the number of elements in the horizontal plane is small, side lobes by excitation amplitude control are difficult, and all the vertical arrangements of the antenna elements are linearly arranged. The first side lobe level in the horizontal plane is a relatively large value of about -13 dB, which is likely to cause a false detection in applications such as automobile radar.

本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、サイドローブを低減することの可能なアンテナ装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above facts, and an object thereof is to provide an antenna device capable of reducing side lobes.

上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、任意の開口形状を持つアンテナを任意の複数に分割した分割サブアンテナで構成されるアンテナ装置であって、前記分割サブアンテナを2つのグループに分類し、第1の分類群と第2の分類群のサブアンテナを、それぞれの前記サブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、前記位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、前記メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置し、前記分割サブアンテナを同相で合成したことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an antenna device configured by a divided sub-antenna obtained by dividing an antenna having an arbitrary aperture shape into an arbitrary plurality of antennas, wherein The sub-antennas of the first classification group and the second classification group are classified into groups, the axis connecting the phase center to the main lobe direction of each of the sub-antennas, the phase center and the side lobe direction to be suppressed In the plane including the axis connecting the main lobe direction, the divided sub-antennas are combined in phase with each other in a direction perpendicular to the axis connecting the main lobe direction.

すなわち、本発明のアンテナ装置は、任意の開口形状を持つアンテナを任意の複数に分割した分割サブアンテナで構成される。例えば、所定の開口形状を持つアンテナを複数に分割した分割サブアンテナで構成される。   That is, the antenna device of the present invention is configured by a divided sub-antenna obtained by dividing an antenna having an arbitrary aperture shape into an arbitrary plurality. For example, the antenna has a divided sub-antenna obtained by dividing an antenna having a predetermined aperture shape into a plurality of pieces.

ここで、アンテナ装置を、2つのサブアンテナを配列してアンテナ装置を構成すると、送受信する信号に悪影響を及ぼすサイドローブが発生する。   Here, when the antenna device is configured by arranging two sub-antennas, side lobes that adversely affect signals to be transmitted and received are generated.

そこで、本発明では、第1の分類群と第2の分類群のサブアンテナを、それぞれの前記サブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、前記位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、前記メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置している。   Therefore, in the present invention, the sub antennas of the first classification group and the second classification group are divided into axes connecting the phase center and the main lobe direction of each of the sub antennas, and the side lobe direction to be suppressed with the phase center. Are shifted in a direction perpendicular to the axis connecting the main lobe direction in a plane including the axis connecting the main lobe direction.

このように、第1の分類群と第2の分類群のサブアンテナを、それぞれの前記サブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、前記位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、前記メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置すると、サイドローブを低減するアレーファクタが発生する。よって、サイドローブを低減することができる。   As described above, the sub-antennas of the first classification group and the second classification group are divided into the axis connecting the phase center and the main lobe direction of each sub-antenna, and the phase center and the side lobe direction to be suppressed. In the plane including the connecting axis, if the arrangement is shifted in a direction orthogonal to the axis connecting the main lobe direction, an array factor for reducing the side lobe is generated. Therefore, side lobes can be reduced.

ここで、アンテナを、素子アンテナから構成される平面アレーアンテナとしてもよく、更に、平面アレーアンテナを、マイクロストリップアレーアンテナとしてもよい。   Here, the antenna may be a planar array antenna composed of element antennas, and the planar array antenna may be a microstrip array antenna.

また、2つの分類群のサブアンテナの位相中心のずれ方向の開口長を、サブアンテナの送受信する電波の波長の略2倍以下としてもよい。これにより、サイドローブを低減するアレーファクタを確実に発生させることができる。   Further, the opening length in the direction of deviation of the phase center of the sub-antennas of the two classification groups may be approximately twice or less the wavelength of the radio wave transmitted and received by the sub-antenna. Thereby, the array factor which reduces a side lobe can be generated reliably.

更に、2つの分類群のサブアンテナの位相中心のずれ量を、サブアンナナの送受信する電波の波長の略4分の3倍以下としてもよい。これにより、サイドローブを低減するアレーファクタを確実に発生させることができる。   Furthermore, the amount of shift between the phase centers of the sub-antennas of the two classification groups may be set to about three times or less the wavelength of the radio wave transmitted and received by the sub-anna. Thereby, the array factor which reduces a side lobe can be generated reliably.

以上説明したように本発明によれば、第1の分類群と第2の分類群のサブアンテナを、それぞれの前記サブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、前記位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、前記メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置して、サイドローブを低減するアレーファクタを発生させているので、サイドローブを低減することができる、という効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the sub-antennas of the first classification group and the second classification group are divided into axes connecting the phase center of each of the sub-antennas to the main lobe direction, and the phase center. In the plane including the axis connecting the side lobe direction to be suppressed, and shifted in a direction perpendicular to the axis connecting the main lobe direction, an array factor for reducing the side lobe is generated. The effect that side lobes can be reduced is obtained.

以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように本実施の形態のアンテナ装置は、任意の開口形状を持つアンテナを任意の複数(本実施の形態では2つ)に分割した分割サブアンテナで構成されるアンテナ装置であって、前記分割サブアンテナを2つのグループに分類した、第1の分類群のサブアンテナ10Aと、第2の分類群のサブアンテナ10Bと、を配列して構成されている。   As shown in FIG. 1, the antenna device according to the present embodiment is an antenna device including divided sub-antennas obtained by dividing an antenna having an arbitrary aperture shape into an arbitrary plurality (two in the present embodiment). The divided sub-antennas are classified into two groups, and a first classification group sub-antenna 10A and a second classification group sub-antenna 10B are arranged.

本実施の形態では、2つのサブアンテナ10A、10Bは、物理的に相互に重なり合わないように配置している。   In the present embodiment, the two sub-antennas 10A and 10B are arranged so as not to physically overlap each other.

2つのサブアンテナ10A、10B各々は、マイクロストリップアンテナ素子12を2列6行に配置している。なお、2列6行に限定されるものではない。2つのサブアンテナ10A、10B各々は、マイクロストリップアンテナ素子12をn列m行に構成することができる。なお、n、mは自然数である。   In each of the two sub antennas 10A and 10B, the microstrip antenna elements 12 are arranged in two columns and six rows. It is not limited to 2 columns and 6 rows. Each of the two sub-antennas 10A and 10B can configure the microstrip antenna element 12 in n columns and m rows. Note that n and m are natural numbers.

また、マイクロストリップアンテナ素子12は、xy面内においてx軸(y軸)から45°傾けた方向に配置されている。これはミリ波レーダ等での利用を想定し、斜め45°方向に傾いた偏波を発生させるためである。   The microstrip antenna element 12 is disposed in a direction inclined by 45 ° from the x axis (y axis) in the xy plane. This is for the purpose of generating polarized waves inclined in an oblique 45 ° direction, assuming use in millimeter wave radars and the like.

2つのアレーアンテナ10A、10B各々のx方向の開口長Lは、サブアンテナ10A、10Bの送受信する電波の略2倍以下、本実施の形態では、1.46波長(1.46λ)、すなわち、2dxとしている。なお、dxは、各サブアンテナ10A、10Bを構成する2列のマイクロストリップアンテナ素子12の間隔である。具体的には、dxは0.73λである。 The aperture length L in the x direction of each of the two array antennas 10A and 10B is approximately twice or less than the radio wave transmitted and received by the sub antennas 10A and 10B. In this embodiment, 1.46 wavelengths (1.46λ), that is, 2d x . Here, d x is the interval between the two rows of microstrip antenna elements 12 constituting each of the sub-antennas 10A and 10B. Specifically, d x is 0.73λ.

各マイクロストリップアンテナ素子12に接続されている実線14は給電線路であるマイクロストリップ線路を表す。通常、D部で示す分岐/合成部においては線路幅を変えてインピーダンス整合をとる手法を用いるが、本発明の本質ではないので、図1中では簡略化し同一線路幅で示している。   A solid line 14 connected to each microstrip antenna element 12 represents a microstrip line that is a feed line. Usually, the branching / combining section indicated by D section uses a technique of changing the line width to perform impedance matching, but since it is not the essence of the present invention, it is simplified and shown with the same line width in FIG.

また、入力/出力から紙面上下に分岐され最初に入力/出力されるマイクロストリップアンテナ素子12までの線路長(A1までとB1までの線路長)はともに等しく設定され、かつ第1番目の入力/出力されるアンテナ素子と第2番目の入力/出力されるアンテナ素子との線路長(A1とA2の間の線路長)は線路の伝搬波長の整数倍(通常1倍)、すなわち同位相に設定されている。   In addition, the line lengths from the input / output to the microstrip antenna element 12 branched from the top and bottom of the paper to the first input / output (line lengths up to A1 and B1) are set to be equal, and the first input / output The line length of the output antenna element and the second input / output antenna element (line length between A1 and A2) is set to an integral multiple of the propagation wavelength of the line (usually 1 time), that is, in phase. Has been.

本実施の形態におけるアンテナ装置は、2つのサブアンテナ10A、10B各々の対応するマイクロストリップアンテナ素子12では、信号を同位相で分岐/合成されている。   In the antenna device according to the present embodiment, signals are branched / combined in the same phase in the corresponding microstrip antenna elements 12 of the two sub-antennas 10A and 10B.

すなわち、信号を受信する場合には、2つのサブアンテナ各々の対応するマイクロストリップアンテナ素子12で受信された2つの信号を同位相で合成する。また、送信する場合には、同位相で分岐された信号を前記2つのサブアンテナ各々の対応するマイクロストリップアンテナ素子12から送信する。   That is, when receiving signals, the two signals received by the corresponding microstrip antenna elements 12 of the two sub-antennas are combined in the same phase. When transmitting, the signal branched in the same phase is transmitted from the corresponding microstrip antenna element 12 of each of the two sub-antennas.

これにより、本実施の形態のアンテナ装置は、ボアサイト(z面方向)に最大指向性を有するアンテナとして動作する。   Thereby, the antenna apparatus of this Embodiment operate | moves as an antenna which has the maximum directivity in a bore sight (z surface direction).

また、本実施の形態では、2つのサブアンテナ10A、10Bを、それぞれのサブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、該位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置している。すなわち、2つのサブアンテナ10A、10Bにより発生されかつ抑圧すべきサイドローブを含む面(xy平面)に平行となりかつ2つのサブアンテナ10A、10Bの配列方向(y方向)と直交する方向(x方向)にずらして配置している。サブアンテナ10A、10Bの位相中心の位置は、ずれ量δxなる長さだけ、x軸方向にずらして配置している。ここで、サブアンテナ10A、10Bの各々の位相中心の位置は、各々のアンテナ開口の物理的中心位置である。なお、本実施の形態では、サブアンテナ10A、10B各々を構成するアンテナ素子の各列の中心位置が位相中心となる。   In the present embodiment, the two sub-antennas 10A and 10B are each connected to an axis connecting the phase center of each sub-antenna to the main lobe direction, and an axis connecting the phase center and the side lobe direction to be suppressed. Are shifted in a direction orthogonal to the axis connecting the main lobe direction. That is, a direction (x direction) that is parallel to a plane (xy plane) that is generated by the two sub antennas 10A and 10B and includes a side lobe to be suppressed and that is orthogonal to the arrangement direction (y direction) of the two sub antennas 10A and 10B. ). The positions of the phase centers of the sub-antennas 10A and 10B are shifted in the x-axis direction by a length corresponding to the shift amount δx. Here, the position of the phase center of each of the sub-antennas 10A and 10B is the physical center position of each antenna opening. In the present embodiment, the center position of each column of antenna elements constituting each of sub antennas 10A and 10B is the phase center.

このように、2つのサブアンテナ10A、10Bの位相中心の位置を、2つのサブアンテナ10A、10Bにより発生されかつ抑圧すべきサイドローブを含むxy平面に平行となりかつ2つのサブアンテナ10A、10Bの配列方向(y方向)と直交するx方向にずれ量δxずらして配置している。したがって、サイドローブを低減するアレーファクタが発生する。よって、サイドローブを低減することができる。すなわち、例えば、開口長Lが2.0波長以下のサブアンテナを略0.75波長以下ずらすことにより、広角方向(略45度以上)で、1より小さなアレーファクタを発生させて、広角方向のサイドローブを抑圧することができる。   In this way, the phase center positions of the two sub-antennas 10A and 10B are parallel to the xy plane generated by the two sub-antennas 10A and 10B and including the side lobes to be suppressed, and the two sub-antennas 10A and 10B. The shift amount is shifted by δx in the x direction perpendicular to the arrangement direction (y direction). Therefore, an array factor for reducing the side lobe is generated. Therefore, side lobes can be reduced. That is, for example, by shifting a sub-antenna whose aperture length L is 2.0 wavelengths or less by approximately 0.75 wavelengths or less, an array factor smaller than 1 is generated in the wide angle direction (approximately 45 degrees or more), and the side lobes in the wide angle direction are suppressed. can do.

以下、これを更に詳細に説明する。上記サイドローブの抑圧効果は、サブアンテナ10A、10Bの指向性(開口の振幅・位相分布)とアレーファクターとに密接に関係する。例えば、図7(a)、図7(b)に示すように、略2波長程度以下の開口長をもち、等位相、等振幅で励振されたアンテナ装置においては、図2において、点線で示すように、45゜よりも広角な範囲に最も大きなサイドローブが存在する。   Hereinafter, this will be described in more detail. The sidelobe suppression effect is closely related to the directivity (amplitude / phase distribution of the aperture) of the sub-antennas 10A and 10B and the array factor. For example, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), an antenna device having an aperture length of about two wavelengths or less and excited with an equal phase and an equal amplitude is indicated by a dotted line in FIG. Thus, the largest side lobe exists in a wider angle range than 45 °.

一方、2つのサブアンテナを配列して構成されたアンテナ装置では、2つのサブアンテナの合成指向性は、2つのサブアンテナ各々のサブアレーの持つ指向性と、アレーファクターとの積となる。   On the other hand, in an antenna device configured by arranging two sub-antennas, the combined directivity of the two sub-antennas is a product of the directivity of each sub-array of the two sub-antennas and the array factor.

よって、45゜よりも広角な範囲においてアレーファクタが1よりも小さな値となればこのサイドローブを抑圧することができ、更に、その値が小さければ小さいほど、抑圧の効果が大きいことになる。   Therefore, the side lobe can be suppressed if the array factor becomes a value smaller than 1 in a wide angle range of 45 °, and the smaller the value, the greater the suppression effect.

図3には、上記ずれ量δxを種々変えたときのアレーファクタの計算値が示されている。ずれ量δxが0.75波長以下の範囲内においては、いずれの場合も、相対振幅が0より小さい、すなわち、アレーファクタが1よりも小さな値となっている。   FIG. 3 shows the calculated values of the array factor when the deviation δx is variously changed. In any case, the relative amplitude is smaller than 0, that is, the array factor is smaller than 1 when the deviation amount δx is within the range of 0.75 wavelength or less.

よって、所定の範囲内、例えば、0.35λ〜0.75λに設定すれば大きな抑圧効果を得ることができることがわかる。特に、図2においては、この所定の範囲内の値として、ずれ量δxを、dx/2、すなわち、(0.73/2)・λとした結果を実線で示している。図2に示すように、2〜8dB程度サイドローブレベルが抑圧されているのがわかる。詳細には、以下の表1に示すように、改善されている。 Therefore, it can be seen that a large suppression effect can be obtained by setting within a predetermined range, for example, 0.35λ to 0.75λ. In particular, in FIG. 2, as a value within the predetermined range, a solid line indicates a result in which the shift amount δx is d x / 2, that is, (0.73 / 2) · λ. As shown in FIG. 2, it can be seen that the side lobe level is suppressed by about 2 to 8 dB. In detail, as shown in Table 1 below, there is an improvement.

Figure 2005303801
Figure 2005303801

次に、本発明の第2の実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、図4に示すように、給電線路14の接続方法を、2つのサブアンテナ10A、10A′間で点対称と成るようにした以外は、前述した第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態にあるように、例えば、サブアンテナ10A(A郡)を左側にずらすことにより、給電線路14を含めたアンテナ全体のサイズを大きくすること無く、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail.
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the connection method of the feeder line 14 is the same as that of the first embodiment described above except that the connection method is point-symmetric between the two sub-antennas 10A and 10A ′. It is the same.
As in the present embodiment, for example, by shifting the sub-antenna 10A (A group) to the left side without increasing the size of the entire antenna including the feed line 14, the first embodiment described above Similar effects can be obtained.

なお、上記各実施の形態では、ずれ量δxを(0.73/2)・λとする例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図3に示すように、ずれ量δxを、0.75波長以下の範囲内の値とすると、相対振幅が0より小さい、すなわち、アレーファクタを1よりも小さな値とすることができ、サイドローブを低減することができる。   In each of the above embodiments, an example in which the deviation amount δx is (0.73 / 2) · λ is shown. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. When δx is a value within the range of 0.75 wavelength or less, the relative amplitude can be smaller than 0, that is, the array factor can be smaller than 1, and the side lobe can be reduced.

次に、本発明の第3の実施の形態を詳細に説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施の形態では、図5に示すように、分割サブアレーアンテナの分割数が4となり、A郡とB郡と合成出力分枝入力をさらに合成/分岐する部分が追加された以外は、前述した第1の実施の形態と同様である。本実施形態によれば、直列給電の素子数が減少したため、周波数ずれによる利得の悪化量が減少し、すなわちより広帯域にわたりフラットな利得特性を有しつつ、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the number of divisions of the divided sub-array antenna is 4 and the above-described part is added except that a part for further combining / branching the A group, the B group, and the combined output branch input is added. This is the same as in the first embodiment. According to the present embodiment, since the number of series-fed elements is reduced, the amount of gain deterioration due to frequency shift is reduced, that is, the gain characteristic is flat over a wider band, and the same as in the first embodiment described above. The effect of can be obtained.

次に、本発明の第4の実施の形態を詳細に説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施の形態は、図6に示すように、分割サブアレーアンテナをずらす方向が、y軸方向となっている以外は、前述した第1の実施の形態と同様である。本実施の形態によりれば、y軸面内において、前述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 6, the present embodiment is the same as the first embodiment described above except that the direction in which the divided sub-array antenna is shifted is the y-axis direction. According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained in the y-axis plane.

第1の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna apparatus in 1st Embodiment. 図1の構成と同様な構成のアンテナ装置における指向性パターンを示した図である。It is the figure which showed the directivity pattern in the antenna apparatus of the structure similar to the structure of FIG. ずれ量を種々変えたときのアレーファクタの計算値を示した図である。It is the figure which showed the calculated value of the array factor when changing deviation | shift amount variously. 第2の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna apparatus in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna apparatus in 3rd Embodiment. 第4の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna apparatus in 4th Embodiment. 従来技術におけるアンテナ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna apparatus in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10A、10B サブアンテナ
12 マイクロストリップアンテナ素子
14 給電線路
10A, 10B Subantenna 12 Microstrip antenna element 14 Feed line

Claims (5)

任意の開口形状を持つアンテナを任意の複数に分割した分割サブアンテナで構成されるアンテナ装置であって、
前記分割サブアンテナを2つのグループに分類し、
第1の分類群と第2の分類群のサブアンテナを、それぞれの前記サブアンテナがもつ位相中心からメインローブ方向とを結ぶ軸と、前記位相中心と抑圧したいサイドローブ方向とを結ぶ軸と、を含む面内において、前記メインローブ方向とを結ぶ軸と直交する方向にずらして配置し、
前記分割サブアンテナを同相で合成した、
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device composed of divided sub-antennas obtained by dividing an antenna having an arbitrary aperture shape into an arbitrary plurality,
Classifying the divided sub-antennas into two groups;
An axis connecting the sub-antennas of the first classification group and the second classification group from the phase center of each of the sub-antennas to the main lobe direction, and an axis connecting the phase center and the side lobe direction to be suppressed; In a plane that includes the main lobe direction and shifted in a direction perpendicular to the axis connecting the main lobe direction,
The divided sub-antennas are combined in phase,
An antenna device characterized by that.
前記アンテナが、素子アンテナから構成される平面アレーアンテナであることを特徴とする請求1記載のアンテナ装置。   2. The antenna device according to claim 1, wherein the antenna is a planar array antenna composed of element antennas. 前記平面アレーアンテナが、マイクロストリップアレーアンテナであることを特徴とする請求項1又は2記載のアンテナ装置。   3. The antenna device according to claim 1, wherein the planar array antenna is a microstrip array antenna. 前記2つの分類群のサブアンテナの前記位相中心のずれ方向の開口長が、前記サブアンテナの送受信する電波の波長の略2倍以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のアンテナ装置。   The aperture length in the direction of deviation of the phase center of the sub-antennas of the two classification groups is approximately twice or less the wavelength of the radio wave transmitted and received by the sub-antenna. The antenna device according to claim 1. 前記2つの分類群のサブアンテナの前記位相中心のずれ量が、前記サブアンナナの送受信する電波の波長の略4分の3倍以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のアンテナ装置。   5. The shift amount of the phase center of the sub antennas of the two classification groups is approximately three times or less of a wavelength of a radio wave transmitted / received by the sub-anna. 5. The antenna device according to item 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259047A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Mitsubishi Electric Corp Slotted waveguide array antenna apparatus
JP2012134904A (en) * 2010-12-24 2012-07-12 Hitachi Cable Ltd Non-directional array antenna
US8638272B2 (en) 2009-02-05 2014-01-28 Nec Corporation Array antenna and method for manufacutring array antenna
EP2846400A2 (en) * 2012-05-30 2015-03-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna array, antenna device and base station
US20150349434A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Array antenna for satellite communications and antenna
JP2016197850A (en) * 2015-02-24 2016-11-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Array Antenna Device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259047A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Mitsubishi Electric Corp Slotted waveguide array antenna apparatus
JP4602276B2 (en) * 2006-03-23 2010-12-22 三菱電機株式会社 Waveguide slot array antenna device
US8638272B2 (en) 2009-02-05 2014-01-28 Nec Corporation Array antenna and method for manufacutring array antenna
JP2012134904A (en) * 2010-12-24 2012-07-12 Hitachi Cable Ltd Non-directional array antenna
EP2846400A2 (en) * 2012-05-30 2015-03-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna array, antenna device and base station
EP2846400A4 (en) * 2012-05-30 2015-04-22 Huawei Tech Co Ltd Antenna array, antenna device and base station
JP2015521441A (en) * 2012-05-30 2015-07-27 ▲ホア▼▲ウェイ▼技術有限公司 Antenna array, antenna device, and base station
US10181657B2 (en) 2012-05-30 2019-01-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna array, antenna apparatus, and base station
US20150349434A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Array antenna for satellite communications and antenna
US10320091B2 (en) * 2014-06-03 2019-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Array antenna for satellite communications and antenna
JP2016197850A (en) * 2015-02-24 2016-11-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Array Antenna Device

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