JP2014138281A - Polarizer - Google Patents
Polarizer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014138281A JP2014138281A JP2013006002A JP2013006002A JP2014138281A JP 2014138281 A JP2014138281 A JP 2014138281A JP 2013006002 A JP2013006002 A JP 2013006002A JP 2013006002 A JP2013006002 A JP 2013006002A JP 2014138281 A JP2014138281 A JP 2014138281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarizer
- radome
- antenna
- truncated cone
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
この発明は、アンテナの周囲に配置されて電磁波の偏波面の傾きを変えるポラライザに関する。 The present invention relates to a polarizer that is arranged around an antenna and changes the inclination of the polarization plane of an electromagnetic wave.
平板または円筒状の誘電体レドームにワイヤグリッドを形成したポラライザが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A polarizer in which a wire grid is formed on a flat plate or cylindrical dielectric radome is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1には、水平偏波、及び垂直偏波の偏波損の差を必要な水平面角度範囲内において最も小さくできるポラライザが記載されている。特許文献1のポラライザは、アンテナ素子から最も離れた位置に配置される面上のワイヤグリッドの、アンテナ素子の放射する電磁波の偏波面に対する傾きを、アンテナ素子正面から左右ψ(°)の水平面角度範囲内における水平および垂直偏波の偏波損の差が最も小さくなる傾きとする。 Patent Document 1 describes a polarizer that can minimize the difference in polarization loss between horizontal polarization and vertical polarization within a necessary horizontal plane angle range. In the polarizer of Patent Document 1, the inclination of the wire grid on the surface arranged farthest from the antenna element with respect to the polarization plane of the electromagnetic wave radiated from the antenna element is expressed as a horizontal plane angle ψ (°) from the front of the antenna element. The slope is such that the difference between the polarization losses of horizontal and vertical polarization within the range is the smallest.
ポラライザの背面にはアンテナが備えられる。ポラライザを通過する電磁波の偏波面はワイヤグリッドの伸張方向に対して直交する方向が主偏波に、ワイヤグリッドの伸張方向に沿った方向が交差偏波になる。 An antenna is provided on the back of the polarizer. The polarization plane of the electromagnetic wave passing through the polarizer is the main polarization in the direction orthogonal to the extension direction of the wire grid, and the cross polarization is in the direction along the extension direction of the wire grid.
特許文献2には、レドームの前後、あるいは上下の電気機器を接続する配線によって、空中線の回転の邪魔になったり、また電波特性に影響を与えたりしないようにする電気配線内蔵レドームが記載されている。特許文献2の電気配線内蔵レドームは、レドーム本体の前後、あるいは上下の電気機器を互いに電気接続を行う際に、レドーム本体内部の電波偏波用の導体(ポラライザグリッド)を接続配線として使用する。また、配線をコネクタを介して電気機器と接続する。特許文献2の電気配線内蔵レドームでは、円筒状のポラライザが用いられている。 Patent Document 2 describes a radome with a built-in electric wiring that prevents the antenna from rotating and does not affect the radio wave characteristics by connecting the electric devices before and after the radome or above and below the radome. Yes. The radome with built-in electric wiring in Patent Document 2 uses a radio wave polarization conductor (polarizer grid) inside the radome main body as connection wiring when the electric devices before and after the radome main body or the upper and lower electric devices are connected to each other. In addition, the wiring is connected to an electrical device via a connector. In the radome with built-in electric wiring of Patent Document 2, a cylindrical polarizer is used.
上述のポラライザを備えるアンテナを受信アンテナとして考えた場合、到来する電波のポラライザにおける交差偏波はほぼ全反射となる。特許文献1または2のように、レーダのビーム走査面に直交する平板または円筒面のポラライザでは、到来する電波のポラライザにおける交差偏波は、電波の到来方向と同じ方向に反射する。ゆえに、当該偏波に対するモノスタティックレーダ反射断面積(モノスタティックRCS)が大きく、他のレーダ装置に検出されやすいという課題があった。 When an antenna including the above-described polarizer is considered as a receiving antenna, the cross polarization in the polarizer of the incoming radio wave is almost totally reflected. As in Patent Document 1 or 2, in a flat plate or cylindrical polarizer that is orthogonal to the beam scanning plane of a radar, the cross polarization of the incoming radio wave is reflected in the same direction as the arrival direction of the radio wave. Therefore, there is a problem that the monostatic radar reflection cross section (monostatic RCS) with respect to the polarized wave is large and is easily detected by other radar devices.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、アンテナのビーム走査面のモノスタティックレーダ反射断面積を低減するポラライザを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a polarizer that reduces a monostatic radar reflection cross-sectional area of a beam scanning surface of an antenna.
上記目的を達成するため本発明の観点に係るポラライザは、アンテナの放射方向に対向し、アンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾斜して垂線に交わる面で構成され、誘電体から形成されたレドームと、レドームの表面に形成された導体からなる複数の導線と、を備える。 In order to achieve the above object, a polarizer according to an aspect of the present invention is formed of a dielectric that is opposed to a radiation direction of an antenna, is inclined with respect to a perpendicular perpendicular to the beam scanning plane of the antenna, and intersects the perpendicular. And a plurality of conducting wires made of conductors formed on the surface of the radome.
本発明によれば、アンテナのビーム走査面のモノスタティックレーダ反射断面積を低減するポラライザを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polarizer which reduces the monostatic radar reflective cross section of the beam scanning surface of an antenna can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、図中、同一または同等の部分に同じ符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part in a figure.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るポラライザを模式的に示す斜視図である。ポラライザ100は、円錐台状のレドーム101と、レドーム101の表面に形成されたワイヤグリッド102から構成される。レドーム101は、円錐台状の誘電体から形成されている。ワイヤグリッド102は、定めた間隔で配置された導体からなる複数の導線から構成される。レドーム101の内部空間にアンテナ(図示せず)が配置される。レドーム101は、アンテナの放射方向に対向している。
Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view schematically showing a polarizer according to Embodiment 1 of the present invention. The
レドーム101の円錐台の中心軸をz軸とし、中心軸に直交する円錐台の上底および下底の平面をx−y平面とする。通常、アンテナのビーム走査面は、x−y平面である。実施の形態では、アンテナのビーム走査面が水平に配置され、レドーム101の円錐台の中心軸(z軸)が、鉛直方向に設置されることを想定する。レドーム101の上底と下底のうち小径の面が鉛直上方になるように設置されると仮定して説明する。
The central axis of the truncated cone of the
レドーム101のワイヤグリッド102が形成された面は、z軸方向すなわちアンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾いていて、垂線に交わる。ワイヤグリッド102の各導線は、レドーム101の上底から下底まで連続し、円錐台の母線に対して傾斜している。ポラライザ100を通過する電磁波の偏波面はワイヤグリッド102の伸張方向に対して直交する方向が主偏波に、ワイヤグリッド102の伸張方向に沿った方向が交差偏波になる。
The surface of the
水平面(x−y平面)から到来した電波の内、ポラライザ100の交差偏波に相当する成分は円錐台状のポラライザ100の表面でほぼ全反射となる。このとき、ポラライザ100の面が鉛直線に対して斜めに傾斜しているので、反射波は斜め上方に反射し、水平方向には戻らない。ゆえに、水平面のモノスタティックレーダ反射断面積(モノスタティックRCS)を低減することができる。
Among the radio waves arriving from the horizontal plane (xy plane), the component corresponding to the cross polarization of the
水平面から到来した電波の内、ポラライザ100の主偏波に相当する成分は、ポラライザ100を通過し、内部に備えられたアンテナで受信される。ポラライザ100を通過したエネルギのほとんどは内部のアンテナの給電点で消費されるため、主偏波に対するRCSは元から小さい。
Among the radio waves arriving from the horizontal plane, a component corresponding to the main polarization of the
ポラライザ100の面は、円錐台の側面には限らない。ポラライザの面は、アンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾斜して垂線に交わる面から構成されていればよい。
The surface of the
以上説明したように、実施の形態1のポラライザ100は、アンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾斜して前記垂線に交わる面から構成されるので、ポラライザの水平面のモノスタティックレーダ反射断面積を低減することができる。
As described above, the
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2に係るポラライザを模式的に示す側面展開図である。図2は、ポラライザ100の展開図の一部を示す。前述と同様のものについては、同一符号を付して記述を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a side development view schematically showing a polarizer according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 2 shows a part of a development view of the
ポラライザの側面103は、レドーム101の円錐台の周方向に、分割線104で等間隔に区切られる。分割線104は、円錐台の母線に沿っている。側面103はさらに、母線方向には不等間隔に、分割円弧105で複数段に区切られる。分割線104と分割円弧105によって、ポラライザの側面103は複数の概台形の領域に区分される。
The
ワイヤグリッド102の導線は、分割線104と分割円弧105によって区分された概台形の領域の対角を繋ぐように直線状に形成される。対角に位置する2つの概台形の領域の導線は、その対角に位置する2つの領域が接する頂点(分割線104と分割円弧105の交点)で互いに接続する。ワイヤグリッド102の各導線は、円錐台の側面の1つの縁から他の縁まで折れ線を描くように連続に繋がっている。実際のポラライザ100は、図2の扇形の左右の半径方向の辺同士が接続されて円錐台になり、導線は接続した辺で連続する。
The conducting wires of the
分割線104と分割円弧105によって区分された概台形の領域を、ポラライザ100を使用する対象の周波数の波長に比較して十分細かくすれば、その周波数に対してはほぼ滑らかに繋がっているように見える。これにより、ポラライザ100を通過する電磁波の偏波面の傾きを区分的に一定にすることができる。
If the approximate trapezoidal area divided by the
さらに、区分された概台形の領域の上面側の円弧に対して一定の傾き角θで傾斜するようにワイヤグリッド102の各導線を形成してもよい。
Furthermore, the respective conductors of the
実施の形態3.
実施の形態3では、複数のポラライザ層を積層して、1つのポラライザとする。図3は、本発明の実施の形態3に係るポラライザ層を模式的に示す側面展開図である。図3は、ポラライザ層116の展開図の一部を表す。図2と同様に、ポラライザ層116の側面113は、レドーム層111の円錐台の周方向に、分割線114で等間隔に区切られる。分割線114は、円錐台の母線に沿っている。側面113はさらに、母線方向には不等間隔に、分割円弧115で複数段に区切られる。分割線114と分割円弧115によって、ポラライザの側面113は複数の概台形の領域に区分される。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiment 3, a plurality of polarizer layers are stacked to form one polarizer. FIG. 3 is a side development view schematically showing a polarizer layer according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 3 shows a part of a development view of the
ワイヤグリッド112の導線は、分割線114と分割円弧115によって区分された概台形の領域の対角を繋ぐように直線状に形成される。対角に位置する2つの概台形の領域の導線は、その対角に位置する2つの領域が接する頂点(分割線114と分割円弧115の交点)で互いに接続する。ワイヤグリッド112の各導線は、円錐台の側面の1つの縁から他の縁まで折れ線を描くように連続に繋がっている。
The conducting wires of the
分割円弧115を図2の分割円弧105とは異なるように、間隔を狭く(または広く)すると、ワイヤグリッド112導線の傾き角θ'も図2の傾き角θとは異なるようになる。なお、図3の分割線114は図2の分割線104と同じになるように描いているが、これを異なるように(中心角を小さくまたは大きく)してもよい。
When the divided
図2のポラライザ100と図3のポラライザ層116をそれぞれ独立した層とし、各層を所定の間隔で積層して新たなポラライザ110とすれば、ポラライザ110を通過する電磁波の偏波面の向きを徐々に変化させることができる。
If the
図4は、実施の形態3に係るポラライザを模式的に示す斜視図である。図4は、ポラライザ100およびポラライザ層116を積層して、ポラライザ110を構成した様子を示す。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a polarizer according to the third embodiment. FIG. 4 shows a state in which the
例えば、垂直偏波(偏波面を0度とする)のアンテナの周囲に、θ'=22.5度、θ=45度となるポラライザ層を順に配置すれば、電磁波の偏波面の向きを0度から45度に徐々に変化させることができるようになり、偏波面の回転の不連続性を低く押さえることで、偏波変換を滑らかに行うことができる。実施の形態3でも、各ポラライザ層の面は、アンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾斜して垂線に交わる面から構成されているので、各ポラライザ層の反射波は斜め上方に反射し、水平方向には戻らない。ゆえに、水平面のモノスタティックレーダ反射断面積(モノスタティックRCS)を低減することができる。 For example, if a polarizer layer with θ ′ = 22.5 degrees and θ = 45 degrees is sequentially arranged around an antenna of vertical polarization (polarization plane is 0 degree), the direction of the polarization plane of the electromagnetic wave is 0. The angle can be gradually changed from 45 degrees to 45 degrees, and polarization conversion can be smoothly performed by suppressing the discontinuity of rotation of the polarization plane to a low level. Also in the third embodiment, the surface of each polarizer layer is composed of a surface that is inclined with respect to the perpendicular perpendicular to the beam scanning plane of the antenna and intersects the perpendicular, so that the reflected wave of each polarizer layer is reflected obliquely upward. However, it does not return in the horizontal direction. Therefore, the monostatic radar reflection cross section (monostatic RCS) in the horizontal plane can be reduced.
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4に係るポラライザを模式的に示す斜視図である。図5において、ポラライザ120は、円錐台が中心軸(アンテナのビーム走査面に直交する垂線)に平行な面で分割された形状を有する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a polarizer according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 5, the
ポラライザ120は、レドーム121と、レドーム121の表面に形成されたワイヤグリッド122から構成される。レドーム121は、円錐台が分割された形状の誘電体から形成されている。ワイヤグリッド122は、等間隔に配置された導体からなる複数の導線から構成される。レドーム121の内部空間にアンテナ(図示せず)が配置される。通常、アンテナのビーム走査面は、x−y平面である。
The
実施の形態1から3では、内部に含むアンテナを無指向性(または、全周ビーム走査)として考えてきたが、アンテナは無指向性に限らず単方向性(または限定角度ビーム走査)のものであってもよい。このとき、ポラライザ120はアンテナの指向方向以外は不要になるため、x−y面の断面で見たときにそれが必ずしも円形である必要はなく、図5のように一部が欠けていてもよい。
In the first to third embodiments, the antenna included therein is considered to be omnidirectional (or all-round beam scanning), but the antenna is not limited to omnidirectional but is unidirectional (or limited angle beam scanning). It may be. At this time, the
図5に示す、円錐台を中心軸を通る平面で半分に分割した場合、すなわちx−y面の断面の内角が180°の場合は一例である。レドーム121の断面の内角は必ずしも180°である必要はなく、鋭角または鈍角となるように、円錐台を分割してもよい。
FIG. 5 shows an example in which the truncated cone is divided in half by a plane passing through the central axis, that is, the internal angle of the cross section of the xy plane is 180 °. The internal angle of the cross section of the
実施の形態4のポラライザ120でも、アンテナのビーム走査面に直交する垂線に対して傾斜して垂線に交わる面から構成されているので、ポラライザ120の反射波は斜め上方に反射し、水平方向には戻らない。ゆえに、水平面のモノスタティックレーダ反射断面積(モノスタティックRCS)を低減することができる。
The
実施の形態5.
図6は、本発明の実施の形態5に係るポラライザを模式的に示す斜視図である。実施の形態5では、実施の形態4のポラライザの円錐台を分割する垂線に平行な面に接する導体板を備える。図6に示すように、実施の形態4のポラライザ120の、円錐台を分割した面に金属板200が備えられる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a polarizer according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment, a conductor plate is provided in contact with a plane parallel to the perpendicular dividing the truncated cone of the polarizer of the fourth embodiment. As shown in FIG. 6, a
単方向性アンテナの指向方向以外の箇所に金属板200を設置することで、アンテナの指向方向以外の方向への不要放射を抑圧することができる。また、金属板200を反射板として用いることで、単方向性アンテナの指向方向の電波を強めることができるようになる。
By installing the
100 ポラライザ、101 レドーム、102 ワイヤグリッド、103 側面、104 分割線、105 分割円弧、110 ポラライザ、111 レドーム層、112 ワイヤグリッド、113 側面、114 分割線、115 分割円弧、116 ポラライザ層、120 ポラライザ、121 レドーム、122 ワイヤグリッド、200 金属板。 100 Polarizer, 101 Radome, 102 Wire Grid, 103 Side, 104 Split Line, 105 Split Arc, 110 Polarizer, 111 Radome Layer, 112 Wire Grid, 113 Side, 114 Split Line, 115 Split Arc, 116 Polarizer Layer, 120 Polarizer, 121 radome, 122 wire grid, 200 metal plate.
Claims (7)
前記レドームの表面に形成された導体からなる複数の導線と、
を備えるポラライザ。 A radome formed of a dielectric material that is opposed to a radiation direction of the antenna and that is inclined with respect to a perpendicular perpendicular to the beam scanning plane of the antenna and intersects the perpendicular;
A plurality of conductive wires made of conductors formed on the surface of the radome;
Polarizer equipped with.
前記領域の対角に位置する2つの概台形の領域の導線は、前記対角に位置する2つの領域が接する頂点で互いに接続し、前記導線は、前記円錐台の側面の1つの縁から他の縁まで折れ線を描くように連続に繋がっている、
請求項2に記載のポラライザ。 The conducting wire is formed in a straight line connecting diagonals of regions of a substantially trapezoidal shape in which the side surface of the truncated cone is equally spaced in the circumferential direction and unequally spaced in the generatrix direction,
The conductors of the two trapezoidal regions located at the opposite corners of the region are connected to each other at the apex where the two regions located at the opposite corners contact each other. It is connected continuously so as to draw a broken line to the edge of
The polarizer according to claim 2.
前記レドームの層はそれぞれ表面に、異なる前記傾き角の導線が形成されている、
請求項4に記載のポラライザ。 The radome includes a plurality of layers stacked in a radiation direction of the antenna,
The radome layers are each formed with conductive wires having different inclination angles on the surface,
The polarizer according to claim 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013006002A JP5955234B2 (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Polarizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013006002A JP5955234B2 (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Polarizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014138281A true JP2014138281A (en) | 2014-07-28 |
JP5955234B2 JP5955234B2 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=51415576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013006002A Expired - Fee Related JP5955234B2 (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Polarizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5955234B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4437099A (en) * | 1980-06-24 | 1984-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Polarization converter for electromagnetic waves |
JPH04280503A (en) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Polarizer |
US20090110265A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Raytheon Company | System for Forming Patterns on a Multi-Curved Surface |
-
2013
- 2013-01-17 JP JP2013006002A patent/JP5955234B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4437099A (en) * | 1980-06-24 | 1984-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Polarization converter for electromagnetic waves |
JPH04280503A (en) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Polarizer |
US20090110265A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Raytheon Company | System for Forming Patterns on a Multi-Curved Surface |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5955234B2 (en) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10490346B2 (en) | Antenna structures having planar inverted F-antenna that surrounds an artificial magnetic conductor cell | |
US11355831B2 (en) | Antenna system and mobile terminal | |
CN107078404B (en) | Triple polarized antenna element for signals | |
JP6528748B2 (en) | Antenna device | |
EP2887456A1 (en) | Antenna unit, antenna assembly, multi-antenna assembly, and wireless connection device | |
JP5745582B2 (en) | Antenna and sector antenna | |
WO2014034490A1 (en) | Antenna | |
CN106340711B (en) | Dual-polarized antenna | |
CN104300209A (en) | Vertical polarization ceiling omni antenna | |
WO2016127893A1 (en) | Radiation unit and bipolar antenna | |
US7554489B2 (en) | Inclined antenna | |
JP5413103B2 (en) | Antenna device | |
JP5609772B2 (en) | Wide angle directional antenna | |
JP5955234B2 (en) | Polarizer | |
JP5247779B2 (en) | Antenna device and array antenna | |
US9692138B2 (en) | Antenna device | |
CN105633562B (en) | Dual band antenna | |
JP6589815B2 (en) | Antenna device | |
CN104466355A (en) | Microstrip antenna and network bridge antenna | |
EP3211717B1 (en) | Planar antenna | |
JP5050084B2 (en) | antenna | |
JP6952940B2 (en) | Antenna device | |
JP2013197664A (en) | Antenna and base station antenna | |
JP7424672B1 (en) | Cavity for radiating element, radiating element unit and radio wave radiation method | |
JP2012114550A (en) | Directivity characteristics modification method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160408 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5955234 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |