JP2010200263A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】PINダイオード30のインピーダンスだけでなく、PINダイオード30の周辺に設置されたスタブ32−1,32−2等の配線パターンを考慮して、パッチ31の入力インピーダンスZantennaを決定し、これによって設計したパッチ31をアンテナ素子として用いる。また、ミリ波帯信号が制御回路38へ侵入することを防ぐためのチョーク回路39を、パッチ31の直下の誘電体基板33−1〜33−3に形成する。これにより、PINダイオード30のON及びOFF時に、180°の位相変化を精度高く得ることができると共に、チョーク回路のために必要な新たな面積を反射素子3に設ける必要がない。
【選択図】図3
Description
Zantenna*=√(ZonZoff) ・・・(1)
ここで、*は複素共役を示す。この式は、信号源インピーダンスと負荷インピーダンスとの間の複素反射係数に関する式から導かれたものである。すなわち、アンテナを信号源、スイッチングデバイスを負荷とした場合に、スイッチングデバイスがONのときの複素反射係数とOFFのときの複素反射係数とが、符号が反対で絶対値が等しいときに、式(1)が得られる。具体的に説明すると以下のようになる。スイッチングデバイスがONのときの複素反射係数Γonは、以下の式で表される。
Γon=(Zon−Zantenna*)/(Zon+Zantenna*) ・・・(2)
同様に、スイッチングデバイスがOFFのときの複素反射係数Γoffは、以下の式で表される。
Γoff=(Zoff−Zantenna*)/(Zoff+Zantenna*) ・・・(3)
ここで、複素反射係数の関係が以下の式を満たす場合は、反射位相が180°異なることになる。
Γon=−Γoff ・・・(4)
これを整理すると、式(1)が得られる。
Zantenna*=√(Zon_totalZoff_total) ・・・(5)
ここで、Zon_total,Zoff_totalは、スイッチングデバイスがON,OFFしたときのスイッチングデバイス及びその周辺の配線パターンを考慮した総合的な入力インピーダンスである。このようにして決定された入力インピーダンスをもつアンテナ素子を用いることにより、スイッチングデバイスのON及びOFF時に、所定の位相変化を精度高く得ることができる。
図3は、本発明の実施形態によるリフレクトアレーアンテナ1に用いる反射素子3の層構成を示す横立面図である。この反射素子3は、PINダイオード30、パッチ31、スタブ(短絡スタブ)32−1,32−2、誘電体基板33−1〜33−3、ヴィア34−1,34−2、金属体35−1,35−2,36,37−1,37−2を備えて構成される。また、反射素子3は、金属体37−1,37−2を介して制御回路38に接続されている。PINダイオード30は、2端子素子のスイッチングデバイスであり、アノードがスタブ32−1に接続され、カソードがスタブ32−2に接続されている。パッチ31はアンテナ素子であり、マイクロストリップパッチ素子が用いられる。制御回路38は、PINダイオード30をON/OFF制御するためのバイアス回路であり、制御電圧を印加する。
図3に示した反射素子3のパッチ31は、アンテナ素子として、その入力インピーダンスZantenna(図4(1)を参照)が以下の式を満たすように設計される。
Zantenna*=√(Zon_stubZoff_stub) ・・・(6)
ここで、Zon_stub,Zoff_stubは、スタブ32−1がパッチ31に接続されているところからみた、PINダイオード30がON,OFFしたときのPINダイオード30を含むスタブ32(32−1,32−2)の入力インピーダンスである。この式(6)は、前述した式(1)と同様に、信号源インピーダンスと負荷インピーダンスとの間の複素反射係数に関する式から導かれたものである。この式を満たすパッチ31を用いることにより、PINダイオード30がON及びOFFすることによって、反射素子3は、反射位相が180°変化し、180°の位相変化を得ることができる。つまり、1ビットで反射位相を量子化可能な反射素子3を構成することができる。
ところで、図3〜図5に示した反射素子3においては、PINダイオード30をON/OFF制御する制御回路38へミリ波帯信号が侵入しないようにするためのチョーク回路が必要である。一次放射器4からのミリ波帯信号がパッチ31で受信され、パッチ31、スタブ32、PINダイオード30、レイヤ2の金属体35にミリ波帯信号が流れている。チョーク回路は、このミリ波帯信号が制御回路38へ侵入しないようにするため、PINダイオード30のアノード側に設けられている。
2 反射素子アレー
3 反射素子
4 一次放射器
30 PINダイオード
31 パッチ
32 スタブ
33 誘電体基板
34 ヴィア
35,36,37 金属体
38 制御回路
39 チョーク回路
Claims (3)
- 複数の反射素子が電磁波を所定の位相で反射するアンテナ装置において、
前記反射素子は、複数の誘電体基板を積層して構成され、
第1の層に、アンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続された第1のスタブと、第2のスタブと、前記第1のスタブと第2のスタブとの間に実装された2端子素子のスイッチングデバイスとが形成され、他の層に、前記アンテナ素子に接続されたチョーク回路が形成され、
前記アンテナ素子の入力インピーダンスを、前記スイッチングデバイスが実装された第1のスタブ及び第2のスタブにおける、前記スイッチングデバイスがONのときの入力インピーダンスと、前記スイッチングデバイスがOFFのときの入力インピーダンスとに基づいて設定されたインピーダンスとする、ことを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記チョーク回路は、前記第1の層に形成されたアンテナ素子に接続され、前記他の層を貫通するヴィアと、前記ヴィアに接続され、前記他の層に形成された金属体とを有し、
前記金属体が形成された他の層には、前記金属体との間を所定のギャップによって隔離し、かつ接地された他の金属体が形成されている、ことを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項2に記載のアンテナ装置において、
前記ヴィアは、前記アンテナ素子の略中心に接続され、前記第1の層に対して前記他の層を垂直に貫通しており、
前記他の層に形成された金属体は、前記ヴィアを中心にして対称性のある円盤状をなし、
前記ギャップは、前記ヴィアを中心にして対称性のあるリング状をなしている、ことを特徴とするアンテナ装置。
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Cited By (3)
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JP2016536931A (ja) * | 2013-09-18 | 2016-11-24 | サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− | 波整形デバイス、電子デバイス及びシステム |
KR20180087095A (ko) * | 2017-01-23 | 2018-08-01 | 삼성전기주식회사 | 안테나 통합형 rf 모듈 |
CN113782976A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-10 | 北京理工大学 | 一种可重构透射单元及宽带可重构涡旋波透射阵列系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6229212A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | Nec Corp | マイクロ波トランジスタバイアス回路 |
JPH04323901A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-13 | Sony Corp | 高周波処理装置 |
JP2001284945A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-10-12 | Thales | 電子的に操縦される走査アンテナに対するアクティブマイクロ波リフレクタ |
JP2004508738A (ja) * | 1999-11-26 | 2004-03-18 | タレス | 電子スキャニングを有する動的マイクロ波リフレクタ |
JP2004128600A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Toko Inc | 指向性可変型誘電体アンテナ |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6229212A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | Nec Corp | マイクロ波トランジスタバイアス回路 |
JPH04323901A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-13 | Sony Corp | 高周波処理装置 |
JP2004508738A (ja) * | 1999-11-26 | 2004-03-18 | タレス | 電子スキャニングを有する動的マイクロ波リフレクタ |
JP2001284945A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-10-12 | Thales | 電子的に操縦される走査アンテナに対するアクティブマイクロ波リフレクタ |
JP2004128600A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Toko Inc | 指向性可変型誘電体アンテナ |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016536931A (ja) * | 2013-09-18 | 2016-11-24 | サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− | 波整形デバイス、電子デバイス及びシステム |
KR20180087095A (ko) * | 2017-01-23 | 2018-08-01 | 삼성전기주식회사 | 안테나 통합형 rf 모듈 |
KR101952870B1 (ko) | 2017-01-23 | 2019-02-28 | 삼성전기주식회사 | 안테나 통합형 rf 모듈 |
CN113782976A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-10 | 北京理工大学 | 一种可重构透射单元及宽带可重构涡旋波透射阵列系统 |
CN113782976B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-11-25 | 北京理工大学 | 一种可重构透射单元及宽带可重构涡旋波透射阵列系统 |
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