JP2018182433A - Triplate planar antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波帯・ミリ波帯の送受信に用いられるトリプレート型平面アンテナの高利得化に関する。 The present invention relates to increasing the gain of a triplate planar antenna used for transmission and reception in the microwave band and millimeter wave band.
１０ＧＨｚ帯以上のマイクロ波帯やミリ波帯において無線伝送が行われる衛星通信、地上通信およびＦＷＡ(Fixed Wireless Access System)では、多数のパッチアンテナのアレイからなる平面アンテナが多く採用されている。これらのパッチアンテナに対する給電路は、構造が単純であって低コストで精度よく並列給電の実現が可能であり、しかも、利得および効率が高く確保可能なトリプレート線路として形成される。このような平面アンテナの一例としては、フレキシブル基板を発泡材とアルミ板で挟んだ構造のトリプレート（給電）線路を用いたトリプレート型平面アンテナがあり、偏波専用アンテナと偏波共用アンテナとがある。 In satellite communication, ground communication and FWA (Fixed Wireless Access System) in which wireless transmission is performed in a microwave band or a millimeter wave band of 10 GHz band or more, many planar antennas including an array of a large number of patch antennas are adopted. The feed paths for these patch antennas are formed as triplate lines which are simple in structure and can realize parallel feed with low cost and accuracy with high gain and high efficiency. As an example of such a planar antenna, there is a triplate type planar antenna using a triplate (feeding) line having a structure in which a flexible substrate is sandwiched between a foam material and an aluminum plate, and a polarization dedicated antenna and a polarization shared antenna There is.
図５は、偏波専用アンテナとして構成された従来におけるトリプレート型平面アンテナの一例を示す図である。このようなトリプレート型平面アンテナは、グランド板４１、発泡シート（誘電体）４２−1、フレキシブル基板４３、発泡シート４２−２およびスロット板４４から構成される。フレキシブル基板４３には、格子状に配置された矩形のパッチアンテナ４３Ａ１，１〜４３Ａｍ，ｎのアレイに併せて、これらのパッチアンテナに対するトーナメント給電を実現する給電路４３Ｆが回路パターンとして形成される。
スロット板４４は、上記パッチアンテナ４３Ａ１，１〜４３Ａｍ，ｎに個別に対応する部位において格子状のスロット開口４４Ｓ１，１〜４４Ｓｍ，ｎが形成され、これらの部位以外の全面にはプレーンアースパターンが形成される。
FIG. 5 is a view showing an example of a conventional triplate type planar antenna configured as a polarization dedicated antenna. Such a triplate type planar antenna comprises a ground plate 41, a foam sheet (dielectric) 42-1, a flexible substrate 43, a foam sheet 42-2 and a slot plate 44. On the flexible substrate 43, along with an array of rectangular patch antennas 43A1 , 1 to 43Am , n arranged in a grid, a feed path 43F for realizing tournament feeding to these patch antennas is formed as a circuit pattern Ru.
In the slot plate 44, lattice-like slot openings 44S1, 1 to 44S m, n are formed in portions corresponding to the patch antennas 43A1 , 1 to 43Am , n individually, and the entire surface other than these portions is formed. A plain ground pattern is formed.
図６は、図５に示すトリプレート型平面アンテナのフレキシブル基板４３を平面視した場合の図である。このような１枚のフレキシブル基板４３上において、上記パッチアンテナ４３Ａ１，１〜４３Ａｍ，ｎで囲まれた所定の部位に、トリプレート線路−導波管変換器（１ポートトリプレート線路−導波管変換器、以下、単に「変換器」という。）４３Ｃが配置される。さらに、フレキシブル基板４３上には、上記変換器４３Ｃを構成する導波管４３ＣＷＣの側壁から管内に挿入されたプローブ４３ＣＰに一端が連なり、かつ既述のトーナメント給電を実現する給電路４３Ｆの母線４３ＦＭに他端が連なる幹線路４３Ｂが形成される。プローブ４３ＣＰは、図示されない送信機によって出力され、かつ導波管４３ＣＷＣの管内を伝搬する基本モードの電磁界として引き渡された送信波を「トリプレート線路の電磁界」に変換する。 FIG. 6 is a plan view of the flexible substrate 43 of the tri-plate type planar antenna shown in FIG. On such a single flexible substrate 43, a triplate line-waveguide converter (1-port triplate line-conductive) is provided at a predetermined portion surrounded by the patch antennas 43A1, 1 to 43Am , n. A wave tube converter, hereinafter simply referred to as "converter" 43C is disposed. Further, on the flexible substrate 43, the generatrix of the feed line 43F one end probe 43CP inserted into the tube from the side wall of the waveguide 43C WC constituting the transducer 43C is contiguous, and to realize the above-described tournament power supply A main line 43B whose other end is connected to 43FM is formed. The probe 43CP converts a transmission wave output by a transmitter (not shown) and delivered as a fundamental mode electromagnetic field propagating in the waveguide 43C WC into a "triplate electromagnetic field".
このようにしてトリプレート型平面アンテナにおいて最終的に合成された給電路の端部（プローブ）と送信機側の信号処理回路とが接続される。 In this way, the end (probe) of the feed path finally synthesized in the triplate type planar antenna is connected to the signal processing circuit on the transmitter side.
図７は、偏波共用アンテナとして構成された従来におけるトリプレート型平面アンテナの一例を示す図である。このようなトリプレート型平面アンテナは、下面側から上面側に向かう順に、グランド板５１、発泡シート５２、フレキシブル基板５３、発泡シート６２、スロット板６３、発泡シート７２、フレキシブル基板７３、発泡シート８２、スロット板８３が重ね合わされて構成される。
フレキシブル基板５３には、給電路５３Ｆに接続される複数のパッチアンテナ５３Ａ１，１〜５３Ａｍ，ｎが設けられる。フレキシブル基板５３には、格子状に配置された矩形のパッチアンテナ５３Ａ１，１〜５３Ａｍ，ｎのアレイに併せて、これらのパッチアンテナに対するトーナメント給電を実現する給電路５３Ｆが回路パターンとして形成される。
スロット板６３は、上記パッチアンテナ５３Ａ１，１〜５３Ａｍ，ｎに個別に対応する部位において、２つの矩形が１組として構成されたスロット開口６３Ｓ１，１〜６３Ｓｍ，ｎが形成され、これらの部位以外の全面にはプレーンアースパターンが形成される。
FIG. 7 is a view showing an example of a conventional tri-plate type planar antenna configured as a polarization sharing antenna. Such a tri-plate type planar antenna includes a ground plate 51, a foam sheet 52, a flexible substrate 53, a foam sheet 62, a slot plate 63, a foam sheet 72, a flexible substrate 73, and a foam sheet 82 in order from the lower surface to the upper surface. , And the slot plate 83 is configured to be overlapped.
The flexible substrate 53 is provided with a plurality of patch antennas 53A1 , 1 to 53Am , n connected to the feed path 53F. On the flexible substrate 53, along with an array of rectangular patch antennas 53A1 , 1 to 53Am , n arranged in a grid, a feed path 53F for realizing tournament feeding to these patch antennas is formed as a circuit pattern Ru.
Slot plate 63, the patch antenna 53A 1,1 ~53A m, at a site corresponding individually to n, slot two rectangles are configured as a set opening 63S 1,1 ~63S m, n are formed, A plain ground pattern is formed on the entire surface other than these parts.
フレキシブル基板７３には、格子状に配置された矩形のパッチアンテナ７３Ａ１，１〜７３Ａｍ，ｎのアレイに併せて、これらのパッチアンテナに対するトーナメント給電を実現する給電路７３Ｆが回路パターンとして形成される。
スロット板８３は、上記パッチアンテナ７３Ａ１，１〜７３Ａｍ，ｎに個別に対応する部位において格子状のスロット開口８３Ｓ１，１〜８３Ｓｍ，ｎが形成され、これらの部位以外の全面にはプレーンアースパターンが形成される。
On the flexible substrate 73, along with an array of rectangular patch antennas 73A1 , 1 to 73Am , n arranged in a grid, a feed path 73F for realizing tournament feeding to these patch antennas is formed as a circuit pattern Ru.
In the slot plate 83, lattice-like slot openings 83S1, 1 to 83S m, n are formed in portions corresponding to the patch antennas 73A1 , 1 to 73Am , n individually, and the entire surface other than these portions is formed. A plain ground pattern is formed.
このようなトリプレート型平面アンテナとしては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されたものがある。
また、このような構造のトリプレート型平面アンテナにおけるトリプレート線路は、通常のリジッド基板を用いたマイクロストリップ線路に比べ大幅に線路損失が小さいため、アンテナ面積を大きくしてもアンテナ効率低下が少ないというメリットを持つ。そのため、アンテナ面積を大きくすることにより高利得の平面アンテナが実現できる可能性がある。
As such a triplate type | mold planar antenna, there exist some which were described in patent document 1, patent document 2, and patent document 3, for example.
In addition, since the triplate line in the triplate type planar antenna with such a structure has a line loss significantly smaller than that of a microstrip line using a normal rigid substrate, the decrease in antenna efficiency is small even if the antenna area is increased. It has the merit of Therefore, there is a possibility that a high gain flat antenna can be realized by increasing the antenna area.
しかしながら、平面アンテナのアンテナ面積を大きくする場合、ボトルネックとなるのは、フレキシブル基板材料の幅である。フレキシブル基板材料は、通常ロール形状で生産されており、そのロールの幅は概ね５００ｍｍが最大である。そのため、５００ｍｍを大幅に超える幅のフレキシブル基板材料の生産をしようとすると、生産設備を含め大幅な設計変更が必要であるため困難である。 However, when increasing the antenna area of the planar antenna, the bottleneck is the width of the flexible substrate material. Flexible substrate materials are usually produced in the form of rolls, the width of the rolls being up to approximately 500 mm. Therefore, it is difficult to produce a flexible substrate material having a width significantly exceeding 500 mm, since it is necessary to make major design changes including production facilities.
また、平面アンテナの給電回路は、例えば図６に示すように、フレキシブル基板の銅箔がアンテナ給電点である変換器４３Ｃから放射状に伸びており、その銅箔部分の途中で切断することができない。そのため、複数枚のフレキシブル基板を並べて直接接合する加工を行なうことが困難であるため、複数枚を合成して面積を拡大することは難しい。 Further, in the feeding circuit of the flat antenna, for example, as shown in FIG. 6, the copper foil of the flexible substrate radially extends from the converter 43C which is the antenna feeding point, and can not be cut in the middle of the copper foil portion . Therefore, it is difficult to align and directly bond a plurality of flexible substrates, and therefore, it is difficult to combine a plurality of sheets to expand the area.
そこで、複数枚のフレキシブル基板を並べて合成する従来方法として、例えば、図８に示すように、２つのフレキシブル基板を並べ、それぞれを合成したトリプレート型平面アンテナがある。
このようなトリプレート型平面アンテナは、２枚のフレキシブル基板（フレキシブル基板９３−１、フレキシブル基板９３−２）が並べられて配置される。フレキシブル基板９３−１の面上において、複数のパッチアンテナが並べられた領域の外側であって、フレキシブル基板９３−２に隣接する辺に対向する辺の近傍には、フレキシブル基板のアンテナ給電点である変換器(トリプレート線路−導波管変換器）９３Ｃａが設けられる。一方、フレキシブル基板９３−２の面上において、複数のパッチアンテナが並べられた領域の外側であって、フレキシブル基板９３−１に隣接する辺に対向する辺の近傍には、フレキシブル基板のアンテナ給電点である変換器(トリプレート線路−導波管変換器）９３Ｃｂが設けられる。そして、これらの変換器９３Ｃａ、変換器９３Ｃｂは、導波管分配器９３−５によって接続される。
Therefore, as a conventional method for arranging and synthesizing a plurality of flexible substrates, for example, as shown in FIG. 8, there is a triplate type planar antenna in which two flexible substrates are arranged and each is synthesized.
In such a triplate type planar antenna, two flexible substrates (a flexible substrate 93-1 and a flexible substrate 93-2) are arranged side by side. On the surface of the flexible substrate 93-1, outside the region where the plurality of patch antennas are arranged, in the vicinity of the side facing the side adjacent to the flexible substrate 93-2, the antenna feeding point of the flexible substrate A converter (triplate line-waveguide converter) 93C a is provided. On the other hand, on the surface of the flexible substrate 93-2, the antenna feeding of the flexible substrate is outside the region where the plurality of patch antennas are arranged and in the vicinity of the side facing the side adjacent to the flexible substrate 93-1. in view of converters (triplate line - waveguide converter) 93C b is provided. And these converter 93C a and converter 93C b are connected by the waveguide distributor 93-5.
しかしながら、導波管分配器は、導波管の複数の経路に応じた形状となるように設計し、その設計に合せてアルミ材を形成して、導波管どうしをロウ付けする必要があるため、高コストであり、また、導波管分配器を設けることからアンテナ全体の重量が増加してしまい、また、厚みも増大してしまう問題がある。
そのためトリプレート型平面アンテナにおいて、複数の給電点間を導波管接続することなしに、従来より大きな面積の平面アンテナを実現すること、つまり従来より高利得の平面アンテナを実現することが課題である。
However, it is necessary to design the waveguide distributor to be shaped according to the multiple paths of the waveguide, form an aluminum material in accordance with the design, and braze the waveguides together. Therefore, the cost is high, and the weight of the entire antenna increases due to the provision of the waveguide distributor, and the thickness also increases.
Therefore, in a triplate type planar antenna, it is an issue to realize a planar antenna with a larger area than before, that is, to realize a planar antenna with higher gain than before, without connecting a plurality of feed points with a waveguide. is there.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の給電点間を導波管接続することなく、高利得のトリプレート型平面アンテナを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a high-gain triplate planar antenna without waveguide connection between a plurality of feed points.
上述した課題を解決するために、本発明は、複数のパッチアンテナが給電路で接続された複数のフレキシブル基板のうちの１のフレキシブル基板である第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板とは異なる前記フレキシブル基板であり、前記第１フレキシブル基板に並べて配置される第２フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第１プローブと前記第２フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第２プローブとを内周側に含むようにして、前記第１フレキシブル基板と前記第２フレキシブル基板とに取り付けられた導波管とを有する。 In order to solve the problems described above, according to the present invention, a first flexible substrate, which is one flexible substrate of a plurality of flexible substrates in which a plurality of patch antennas are connected by a feed path, and the first flexible substrate are A second flexible substrate different from the first flexible substrate, the second flexible substrate provided in the first flexible substrate, and a first probe provided on the first flexible substrate and connected to the feeding path and provided on the second flexible substrate It has a waveguide attached to the first flexible substrate and the second flexible substrate so as to include the second probe connected to the feed path on the inner circumferential side.
また、本発明は、上述のトリプレート型平面アンテナにおいて、前記第１フレキシブル基板と前記第２フレキシブル基板は、所定の間隔を開けて配置されている。 Further, according to the present invention, in the above-described triplate type planar antenna, the first flexible substrate and the second flexible substrate are disposed at a predetermined interval.
また、本発明は、上述のトリプレート型平面アンテナにおいて、前記第１プローブと前記第２プローブは、互いに対向する位置となるように前記フレキシブル基板の端部近傍に配置される。 Further, according to the present invention, in the above-described triplate type planar antenna, the first probe and the second probe are disposed in the vicinity of the end of the flexible substrate so as to be opposed to each other.
また、本発明は、上述のトリプレート型平面アンテナにおいて、前記第１フレキシブル基板と前記第２フレキシブル基板は、互いに線対称の関係となるように配置されており、前記第１プローブと前記第２プローブの形状は、前記線対称の軸を基準として線対称の関係である。 Further, according to the present invention, in the above-described tri-plate type planar antenna, the first flexible substrate and the second flexible substrate are arranged to be in line-symmetrical relation with each other, and the first probe and the second flexible substrate are arranged. The shape of the probe is axisymmetrical with respect to the axisymmetric axis.
また、本発明は、上述のトリプレート型平面アンテナにおいて、前記複数のフレキシブル基板のうち、前記第１フレキシブル基板及び前記第２フレキシブル基板とは異なる第３フレキシブル基板と前記第３フレキシブル基板とは異なる第４フレキシブル基板とを有し、前記第１フレキシブル基板、前記第２フレキシブル基板、第３フレキシブル基板、及び前記第４フレキシブル基板は、縦方向に２つ、横方向に２つとなるように並べられており、前記導波管は、前記第１プローブ、前記第２プローブ、前記第３フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第３プローブ、および前記第４フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第４プローブ、を内周側に含むように前記第１フレキシブル基板、前記第２フレキシブル基板、第３フレキシブル基板及び前記第４フレキシブル基板に取り付けられる。 Further, according to the present invention, in the above-described triplate type planar antenna, among the plurality of flexible substrates, a third flexible substrate different from the first flexible substrate and the second flexible substrate is different from the third flexible substrate. And a fourth flexible substrate, wherein the first flexible substrate, the second flexible substrate, the third flexible substrate, and the fourth flexible substrate are arranged in two in the longitudinal direction and two in the lateral direction. The waveguide includes the first probe, the second probe, a third probe provided on the third flexible substrate and connected to the feed path, and the feed path provided on the fourth flexible substrate The first flexible substrate, the second flexible substrate so as to include the fourth probe connected to the inner circumferential side It is attached to the third flexible substrate and the fourth flexible substrate.
以上説明したように、この発明によれば、複数のフレキシブル基板のそれぞれのプローブが並べられ、同じ導波管の内周側に収容されるので、導波管の分配管を用いることなく、複数のフレキシブル基板を並べて配置し合成することができる。これにより、コストアップや、重量アップを抑えて、平面アンテナの幅を拡大することができ、また、平面アンテ全体としての面積を従来に比べて拡大することができ、アンテナとしての利得を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, since the probes of the plurality of flexible substrates are arranged side by side and accommodated on the inner peripheral side of the same waveguide, the plurality of waveguides is not used. The flexible substrates of can be arranged side by side and synthesized. As a result, it is possible to expand the width of the planar antenna while suppressing cost and weight increases, and the area of the planar antenna as a whole can be expanded compared to the conventional case, and the gain as the antenna can be improved. be able to.
以下、本発明の第１実施形態によるトリプレート型平面アンテナについて図面を参照して説明する。第１実施形態におけるトリプレート型平面アンテナは、上りリンクと下りリンクとで共通の偏波で無線伝送とを形成する偏波専用タイプであるトリプレート型平面アンテナを一例として説明する。
図１は、この発明の一実施形態によるトリプレート型平面アンテナのフレキシブル基板の構成を示す概略構成図である。トリプレート型平面アンテナには、フレキシブル基板４ａ（例えば第１フレキシブル基板）とフレキシブル基板４ｂ（例えば第２フレキシブル基板）とを含んで構成され、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂは、並べられて配置される。このフレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂの形状は、それぞれ、長尺状の矩形状である。フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂは、それぞれ長手方向において略平行となるように並べられており、対向する辺どうしは、間隔が距離Ｌであるギャップ１３を有するように配置される。またフレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂは、線対称の関係となる位置に配置される。
Hereinafter, a triplate type planar antenna according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The triplate planar antenna according to the first embodiment will be described by way of example of a triplate planar antenna which is a polarization dedicated type that forms radio transmission with a common polarization in uplink and downlink.
FIG. 1 is a schematic configuration view showing a configuration of a flexible substrate of a triplate type planar antenna according to an embodiment of the present invention. The triplate flat antenna includes a flexible substrate 4a (for example, a first flexible substrate) and a flexible substrate 4b (for example, a second flexible substrate), and the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are arranged side by side. Ru. The shapes of the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are respectively long rectangular shapes. The flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are arranged so as to be substantially parallel in the longitudinal direction, respectively, and the opposing sides are arranged to have a gap 13 with a distance L between them. The flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are disposed at positions in line symmetry relationship.
ここで、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとについて、長手方向は、フレキシブル基板材料の長さ方向に対応しており、短手方向はフレキシブル基板の幅方向に対応している。そのため、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとについて、幅方向に２つ並ぶように配置して合成（詳細は後述する）することで、フレキシブル基板材料の幅を変更せずに、幅方向のサイズを拡大し、アンテナ全体としてサイズを拡大することができる。 Here, with respect to the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b, the longitudinal direction corresponds to the length direction of the flexible substrate material, and the short direction corresponds to the width direction of the flexible substrate. Therefore, by arranging and combining two flexible substrates 4a and 4b in the width direction (to be described in detail later), the size in the width direction can be changed without changing the width of the flexible substrate material. It can be expanded to enlarge the size of the entire antenna.
フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとは、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとの間の軸を基準として、互いに線対称の関係となるような形状及びサイズとされ、配置されている。
なお、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂは、長手方向に沿って平行となるように配置される場合について図示されているが、短手方向に沿って平行となるように配置されていてもよい。
The flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are shaped and arranged in line symmetry with each other with respect to the axis between the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b.
The flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are illustrated as being arranged parallel to the longitudinal direction, but may be arranged parallel to the lateral direction.
フレキシブル基板４ａには、矩形のパッチアンテナ６ａが略格子状となるように複数配置されており、それぞれのパッチアンテナ６ａのアレイに併せて、これらのパッチアンテナ６ａに対するトーナメント給電を実現するように各パッチアンテナ６ａに接続される給電路５ａが回路パターンとして形成される。
フレキシブル基板４ｂには、矩形のパッチアンテナ６ｂが略格子状となるように複数配置されており、それぞれのパッチアンテナ６ｂのアレイに併せて、これらのパッチアンテナ６ｂに対するトーナメント給電を実現するように各パッチアンテナ６ｂに接続される給電路５ｂが回路パターンとして形成される。
フレキシブル基板４ａのパッチアンテナ６ａとフレキシブル基板４ｂのパッチアンテナ６ｂ、フレキシブル基板４ａの給電路５ａとフレキシブル基板４ｂの給電路５ｂについても、それぞれ、線対称の関係となるように配置または形成されている。
２ポートトリプレート線路−導波管変換器（以下、単に「変換器」という。）１０は、フレキシブル基板４ａのプローブとフレキシブル基板４ｂのプローブとが内周側に収まるようにされつつ、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂに対して跨がるようにして設けられる。変換器１０が配置される位置の周辺を含む領域（符号Ａ）については、図３を用いて後に説明する。
A plurality of rectangular patch antennas 6a are arranged on the flexible substrate 4a in a substantially lattice shape, and each of the patch antennas 6a is combined with an array so as to realize tournament feeding to the patch antennas 6a. A feed line 5a connected to the patch antenna 6a is formed as a circuit pattern.
A plurality of rectangular patch antennas 6b are arranged on the flexible substrate 4b so as to form a substantially grid shape, and each of the arrays of the patch antennas 6b is arranged to realize tournament feeding to the patch antennas 6b. A feed line 5b connected to the patch antenna 6b is formed as a circuit pattern.
The patch antenna 6a of the flexible board 4a and the patch antenna 6b of the flexible board 4b, and the feed path 5a of the flexible board 4a and the feed path 5b of the flexible board 4b are also arranged or formed in line symmetry. .
The 2-port triplate line-waveguide converter (hereinafter simply referred to as "converter") 10 is a flexible substrate while the probes of the flexible substrate 4a and the probes of the flexible substrate 4b are accommodated on the inner peripheral side. It is provided so as to straddle the flexible substrate 4b and the flexible substrate 4b. A region (symbol A) including the periphery of the position where the converter 10 is disposed will be described later with reference to FIG.
図２は、トリプレート型平面アンテナ１００の斜視分解図である。
この図において、トリプレート型平面アンテナ１００は、グランド板１、発泡シート２Ａ、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂ）、発泡シート２Ｂおよびスロット板３が積層され、オフセット板１７、ショート板１８、第１スペーサ部材２２ａ１，２２ｂ１、第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２、及び導波管フランジ２０を含んで構成される。
グランド板１には、その上面側における対応する位置に、プレーンアースに相当するパターンとしてスロット板３が配置される。このグランド板１は、いわゆる地導体として機能するものであり、軽量かつ安価であることから、例えばアルミの板が用いられる。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the tri-plate type planar antenna 100. FIG.
In this figure, in a triplate type planar antenna 100, a ground plate 1, a foam sheet 2A, a flexible substrate (a flexible substrate 4a and a flexible substrate 4b), a foam sheet 2B and a slot plate 3 are laminated, and an offset plate 17 and a short plate 18 are provided. , A first spacer member 22a1, 22b1, a second spacer member 22a2, 22b2, and a waveguide flange 20.
In the ground plate 1, the slot plate 3 is disposed at a corresponding position on the upper surface side thereof as a pattern corresponding to a plain ground. The ground plate 1 functions as a so-called ground conductor, and is light in weight and inexpensive. For example, an aluminum plate is used.
発泡シート２Ａ、２Ｂは、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａ及びフレキシブル基板４ｂ）をその両面（上面側及び下面側）から挟むように配置され、クッション材、断熱材および誘電体として機能する。
発泡シート２Ａ、２Ｂのオフセット板１７に対応する位置には、オフセット板１７の外周の形状と同じ形状の開口部１Ａ、３Ａがそれぞれ設けられる。それらの開口には、それぞれ、スペーサ部材が挿嵌される。より具体的に、発泡シート２Ａの開口部には、第１スペーサ部材２２ａ１と第２スペーサ部材２２ａ２が挿嵌される。この第１スペーサ部材２２ａ１と第２スペーサ部材２２ａ２の厚みは、発泡シート２Ａと同じ厚みである。したがって、第１スペーサ部材２２ａ１と第２スペーサ部材２２ａ２を発泡シート２Ａに挿嵌しても、発泡シート２Ａの第１主面、第２主面（例えば表面、裏面）よりも厚み方向において外側に第１スペーサ部材２２ａ１と第２スペーサ部材２２ａ２とがはみ出ないようになっている。
また、発泡シート２Ｂの開口部には、第１スペーサ部材２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ｂ２が挿嵌される。この第１スペーサ部材２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ｂ２の厚みは、発泡シート２Ｂと同じ厚みである。したがって、第１スペーサ部材２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ｂ２を発泡シート２Ｂに挿嵌しても、発泡シート２Ｂの１第１主面、第２主面（例えば表面、裏面）よりも厚み方向において外側に第１スペーサ部材２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ｂ２とがはみ出ないようになっている。
The foam sheets 2A and 2B are disposed so as to sandwich the flexible substrate (the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b) from both surfaces (upper surface side and lower surface side), and function as a cushioning material, a heat insulating material and a dielectric.
Openings 1A and 3A having the same shape as the outer periphery of the offset plate 17 are provided at positions corresponding to the offset plate 17 of the foam sheets 2A and 2B. A spacer member is inserted into each of the openings. More specifically, the first spacer member 22a1 and the second spacer member 22a2 are inserted into the opening of the foam sheet 2A. The thicknesses of the first spacer member 22a1 and the second spacer member 22a2 are the same as those of the foam sheet 2A. Therefore, even if the first spacer member 22a1 and the second spacer member 22a2 are inserted into the foam sheet 2A, the first main surface of the foam sheet 2A and the second main surface (for example, the front surface and the rear surface) are outside in the thickness direction. The first spacer member 22a1 and the second spacer member 22a2 do not protrude.
Further, the first spacer member 22b1 and the second spacer member 22b2 are inserted into the opening of the foam sheet 2B. The thickness of the first spacer member 22b1 and the second spacer member 22b2 is the same as that of the foam sheet 2B. Therefore, even if the first spacer member 22b1 and the second spacer member 22b2 are inserted into the foam sheet 2B, the first main surface and the second main surface (for example, the front and back surfaces) of the foam sheet 2B are outside in the thickness direction The first spacer member 22b1 and the second spacer member 22b2 do not protrude.
フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂは、図１と同様に、同一平面上においてギャップ１３を有するように所定の間隔で離間して並べられ、上述のように、一方の主面側（例えば上面側）に発泡シート２Ｂ、他方の主面側（例えば下面側）に発泡シート２Ａが接するようにして上面側と下面側とから挟まれる。また、フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂには、それぞれ、パッチアンテナ（例えばここではパッチアンテナ６ｂ）、給電路（例えばここでは給電路５ｂ）、プローブ、銅箔パターン等が形成される。 Similar to FIG. 1, the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are spaced apart at predetermined intervals so as to have the gap 13 on the same plane, and one main surface side (for example, the upper surface side) as described above The foamed sheet 2B is sandwiched from the upper surface side and the lower surface side so that the foamed sheet 2A is in contact with the other main surface side (for example, the lower surface side). In addition, a patch antenna (for example, patch antenna 6b here), a feed path (for example, feed path 5b here), a probe, a copper foil pattern, etc. are formed on the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b, respectively.
スロット板３は、その頂面の内、上記パッチアンテナに個別に対応する部位には格子状のスロット開口７がそれぞれ形成されるとともに、フレキシブル基板４ａ及びフレキシブル基板４ｂのそれぞれの銅箔パターンを含むようにした１つの領域に対応する部位に開口部３Ａが形成され、これらの部位以外の全面にプレーンアースパターンが形成される。開口部３Ａは、オフセット板１７、ショート板１８、導波管フランジ２０等の取り付けが行なわれた際に、オフセット板１７の開口部の位置と導波管フランジ２０の開口部の位置とが概ね一致するようになっている。すなわち、開口部３Ａの形状は、オフセット板１７の開口部の形状に対応した形状となっており、トリプレート型平面アンテナ１００として組立てられたときに、導波管形状を構成する一部となる。 The slot plate 3 is formed with grid-like slot openings 7 at portions corresponding to the patch antenna individually in the top surface, and includes respective copper foil patterns of the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b. The openings 3A are formed in the portions corresponding to the one region as described above, and a plain ground pattern is formed on the entire surface other than these portions. In the opening 3A, when the offset plate 17, the short plate 18, the waveguide flange 20, etc. are attached, the position of the opening of the offset plate 17 and the position of the opening of the waveguide flange 20 are approximately It is supposed to match. That is, the shape of the opening 3A is a shape corresponding to the shape of the opening of the offset plate 17, and when assembled as a triplate type planar antenna 100, it becomes a part constituting the shape of a waveguide. .
オフセット板１７は、内周側に導波管の内周の形状と略同一形状（略矩形状）の開口部が設けられ、外周の形状は、銅箔パターン１６ａ１、１６ｂ１、１６ａ２、１６ｂ２の外周側をつなぐようにした形状（例えば八角形）となっている。オフセット板１７は、例えば、アルミが用いられる。
ショート板１８は、外周側がオフセット板１７の外周の形状と略同一の形状となっており、オフセット板１７の上面側に取り付けられる。ショート板１８、オフセット板１７には、ねじ孔が設けられており（図示略）、ショート板１８の上面側からねじを挿入することで、ショート板１８と導波管フランジ２０との間に、各部材を挟持するようになっている。このショート板１８は、例えばアルミが用いられる。
導波管フランジ２０は、他端が図示されない無線機に接続される矩形状の導波管の一端に形成される。この導波管フランジ２０は、導波管の一部として形成されていてもよいし、導波管とトリプレート型平面アンテナ１００との間に設けられる別の部材として構成されていてもよい。この導波管フランジ２０は、例えばアルミが用いられる。また、導波管フランジ２０には、複数のガイドピン２１が設けられている。このガイドピン２１は、グランド板１、発泡シート２Ａ、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂ）、発泡シート２Ｂ、スロット板３、オフセット板１７、ショート板１８、第１スペーサ部材２２ａ１,２２ｂ１、第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２にそれぞれ設けられた複数のガイドピン孔に対応して挿入される。これにより、各部位のそれぞれについて、位置決めすることができる。また、ここでは図示されていないが、ガイドピン２１と同様に、各部のガイドピン孔近傍には、ねじ孔が設けられており、ねじが、ショート板１８の上面側から各部位のねじ孔に挿通されて導波管フランジ２０に対して螺合される。
The offset plate 17 is provided on the inner peripheral side with an opening having substantially the same shape (substantially rectangular shape) as the shape of the inner periphery of the waveguide, and the outer peripheral shape is the outer periphery of the copper foil patterns 16a1, 16b1, 16a2, 16b2. It has a shape (for example, an octagon) that connects the sides. For example, aluminum is used for the offset plate 17.
The shorting plate 18 has an outer peripheral side substantially the same as the outer peripheral shape of the offset plate 17, and is attached to the upper surface side of the offset plate 17. Screw holes are provided in the shorting plate 18 and the offset plate 17 (not shown), and a screw is inserted from the upper surface side of the shorting plate 18 to form a space between the shorting plate 18 and the waveguide flange 20 It is adapted to hold each member. For example, aluminum is used for the shorting plate 18.
The waveguide flange 20 is formed at one end of a rectangular waveguide whose other end is connected to a radio not shown. The waveguide flange 20 may be formed as a part of the waveguide, or may be configured as another member provided between the waveguide and the triplate planar antenna 100. For example, aluminum is used for the waveguide flange 20. Further, the waveguide flange 20 is provided with a plurality of guide pins 21. The guide pin 21 includes a ground plate 1, a foam sheet 2A, a flexible substrate (flexible substrate 4a and a flexible substrate 4b), a foam sheet 2B, a slot plate 3, an offset plate 17, a short plate 18, first spacer members 22a1 and 22b1, The second spacer members 22a2 and 22b2 are inserted corresponding to the plurality of guide pin holes respectively provided. Thereby, it can position about each of each part. Further, although not shown here, screw holes are provided in the vicinity of the guide pin holes of the respective parts as in the guide pins 21, and screws are inserted from the upper surface side of the shorting plate 18 into the screw holes of each portion. It is inserted and screwed into the waveguide flange 20.
図３は、図１におけるフレキシブル基板４ａの一部とフレキシブル基板４ｂの一部とを含む領域であって符号Ａに示す領域における構成を説明するための拡大図である。図３（ａ）は、トリプレート型平面アンテナ１００の一部を平面視した場合を表す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における線Ａ−Ａ’で示す位置の断面であって、導波管フランジ２０等が取り付けられた場合を示す断面図である。図３（ａ）、図３（ｂ）において、図１に対応する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 3 is an enlarged view for explaining a configuration in a region including a part of the flexible substrate 4a and a part of the flexible substrate 4b in FIG. FIG. 3 (a) is a plan view showing a part of the tri-plate type planar antenna 100 in plan view, and FIG. 3 (b) is a position shown by line AA 'in FIG. 3 (a). It is a cross section, and is a sectional view showing the case where waveguide flange 20 grade is attached. In FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), the parts corresponding to FIG. 1 are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図３（ａ）において、フレキシブル基板４ａの給電路５ａとフレキシブル基板４ｂの給電路５ｂは、同一直線上に沿うようにして配置され、それぞれ、対向する位置に向かうように配置されている。給電路５ａの端部には、プローブ５ａ１が設けられる。このプローブ５ａ１は、略短冊状に形成され、その長手方向がフレキシブル基板４ａの端部のうちギャップ１３構成する端部と平行方向に沿うように配置され、給電路５ａに接続される。ここでは、一例として、プローブ５ａ１は、その長手方向における略中央の位置において、フレキシブル基板４ａの短手方向に延びるように配置された給電路５ａに対して互いに直交するようにして接続されている。プローブ５ａ１の端部から給電路５ａまでの距離はＬ２であり、プローブ５ａ１の給電路５ａに接続される側部（長手方向における一辺）と、この側部に対向する銅箔パターンまでの距離はＬ１である。そして、Ｌ１とＬ２とを合せた長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、λ／４であることが好ましい。 In FIG. 3A, the feed path 5a of the flexible substrate 4a and the feed path 5b of the flexible substrate 4b are disposed along the same straight line, and are disposed to face to opposite positions. A probe 5a1 is provided at the end of the feed line 5a. The probe 5a1 is formed in a substantially strip shape, and the longitudinal direction of the probe 5a1 is disposed parallel to the end portion of the flexible substrate 4a which is included in the gap 13, and is connected to the feed path 5a. Here, as an example, the probe 5a1 is connected to be orthogonal to each other at the substantially central position in the longitudinal direction with respect to the feeding path 5a disposed so as to extend in the lateral direction of the flexible substrate 4a. . The distance from the end of the probe 5a1 to the feeding path 5a is L2, and the distance between the side (one side in the longitudinal direction) connected to the feeding path 5a of the probe 5a1 and the copper foil pattern facing this side is It is L1. And it is preferable that the length L (= L1 + L2) which added L1 and L2 is (lambda) / 4.
フレキシブル基板４ｂは、フレキシブル基板４ａに対し、直線Ｂに示す軸を基準として線対称の関係となるようにして、給電路５ｂとプローブ５ｂ１が配置される。直線Ｂは、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとの間にある仮想的な直線である。すなわち、フレキシブル基板４ｂにおけるプローブ５ｂ１については、プローブ５ａ１と略同一の形状で形成されており、フレキシブル基板４ａのギャップ１３に向かう端部からプローブ５ａ１までの距離と、フレキシブル基板４ｂのギャップ１３に向かう端部からプローブ５ｂ１までの距離とが同一となるような位置に配置されており、プローブ５ｂ１の上端部及び下端部は、プローブ５ａ１の上端部及び下端部との位置がそれぞれ一致するような配置となっている。プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１は、長手方向において平行となる位置であり、お互いに対向する位置となるように配置されている。また、プローブ５ｂ１は、その長手方向における略中央の位置において、フレキシブル基板４ｂの短手方向に延びるように配置された給電路５ｂに対して互いに直交するようにして接続されている。
プローブ５ａ１、プローブ５ｂ１は、それぞれ、Ｔ型のアンテナとして機能するように、先端部が給電路（５ａまたは５ｂ）に対してＴ字状に分岐している。このプローブ５ａ１、プローブ５ｂ１は、Ｔ型ではなく、Ｌ型、または３つ以上に分岐していてもよい。このように、プローブ５ａ１、プローブ５ｂ１の形状をＬ型、３つ以上に分岐する形状に構成した場合には、Ｔ型の形状にした場合と同様に、直線Ｂに示す軸を基準として線対称の関係となるように構成される。
In the flexible substrate 4b, the feed path 5b and the probe 5b1 are disposed so as to be in line symmetry with respect to the flexible substrate 4a with respect to the axis shown by the straight line B. The straight line B is an imaginary straight line between the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b. That is, the probe 5b1 of the flexible substrate 4b is formed to have substantially the same shape as the probe 5a1, and the distance from the end portion of the flexible substrate 4a toward the gap 13 to the probe 5a1 and the gap 13 of the flexible substrate 4b is The probe 5b1 is disposed at the same position as the distance from the end to the probe 5b1, and the upper and lower ends of the probe 5b1 are arranged such that the positions of the upper and lower ends of the probe 5a1 coincide with each other. It has become. The probe 5a1 and the probe 5b1 are parallel to each other in the longitudinal direction, and are arranged to be opposed to each other. Further, the probe 5b1 is connected to the feed path 5b, which is disposed to extend in the short direction of the flexible substrate 4b, so as to be orthogonal to each other, at a substantially central position in the longitudinal direction.
The tips of the probes 5a1 and 5b1 are branched in a T-shape with respect to the feed path (5a or 5b) so as to function as a T-shaped antenna. The probe 5a1 and the probe 5b1 may be branched into an L shape or three or more, instead of the T shape. As described above, when the shapes of the probe 5a1 and the probe 5b1 are L-shaped and branched into three or more, as in the case of T-shaped, the line symmetry is based on the axis indicated by the straight line B. Configured to be
そして、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂの長手方向に沿う軸であってフレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとの間の位置にある軸Ｂを基準とした場合には、フレキシブル基板４ａ及びフレキシブル基板４ｂ、プローブ５ａ１及びプローブ５ｂ１、給電路５ａ及び給電路５ｂが線対称の関係となるように配置されている。これにより、矩形状の導波管と２つのトリプレート線路との間における位相が逆相の信号の引き渡しが、プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１とに対して並行して実現される。また、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとで線対称となるように構成されているため、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとの間において、お互いに位相差や引き渡される信号強度の誤差を低減することができる。 The flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are based on the axis B along the longitudinal direction of the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b and at the position between the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b. The probe 5a1, the probe 5b1, the feed path 5a, and the feed path 5b are arranged in line symmetry. Thereby, the delivery of the signal of the opposite phase between the rectangular waveguide and the two triplate lines is realized in parallel to the probe 5a1 and the probe 5b1. Further, since the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are configured to be line-symmetrical, it is possible to reduce the phase difference and the error in the signal strength delivered between the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b. Can.
変換器１０は、フレキシブル基板４ａ及びフレキシブル基板４ｂの面上において、これらフレキシブル基板に設けられた各パッチアンテナで囲まれるような所定の部位に配置される。この変換器１０は、導波管と、プローブ５ａ１及びプローブ５ｂ１との間において、電磁波と電気エネルギーとの変換を行なうことで、導波管とプローブとを接続する。このプローブ５ａ１、プローブ５ｂ１は、同一の導波管の側壁から管内に挿入されるようにして配置されており、導波管からの電磁界を電気エネルギーに変換して給電路５ａ、給電路５ｂに伝達する。すなわち、変換器１０は、２つのポート（プローブ５ａ１、プローブ５ｂ１）を収容する。このように、変換器１０が２つのポートを収容することで、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとを１つの平面アンテナとして合成することができる。 The transducer 10 is disposed on a surface of the flexible substrate 4 a and the flexible substrate 4 b at a predetermined portion surrounded by the patch antennas provided on the flexible substrate. The converter 10 connects the waveguide and the probe by converting an electromagnetic wave and electrical energy between the waveguide and the probe 5a1 and the probe 5b1. The probe 5a1 and the probe 5b1 are disposed so as to be inserted into the tube from the side wall of the same waveguide, convert the electromagnetic field from the waveguide into electrical energy, and supply the feeding path 5a and the feeding path 5b. To communicate. That is, the transducer 10 accommodates two ports (probe 5 a 1, probe 5 b 1). Thus, the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b can be combined as one planar antenna by the converter 10 accommodating two ports.
また、フレキシブル基板４ａにおいて、ギャップ１３に向かう端部近傍には、給電路５ａを一方側と他方側から挟むように、銅箔パターン１６ａ１と銅箔パターン１６ａ２が配置される。フレキシブル基板４ｂにおいて、ギャップ１３に向かう端部近傍には、給電路５ｂを一方側と他方側から挟むように、銅箔パターン１６ｂ１と銅箔パターン１６ｂ２が配置される。これら銅箔パターン１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２は、給電路５ａ及び給電路５ｂには接しない形状であって、フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂに接続される導波管の接続面に対応した形状となるように構成される。
この銅箔パターン１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２は、電気的な特性としては寄与しないが、設けておくことで、導波管とフレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂとの接触面において破損しないように補強することができる。また、銅箔パターンとして形成するため、フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂに、給電路５ａ、給電路５ｂのパターンを形成する工程と同じ工程で形成することができる。
Further, in the flexible substrate 4a, near the end facing the gap 13, the copper foil pattern 16a1 and the copper foil pattern 16a2 are disposed so as to sandwich the feed path 5a from one side and the other side. In the flexible substrate 4b, near the end facing the gap 13, the copper foil pattern 16b1 and the copper foil pattern 16b2 are disposed so as to sandwich the feed path 5b from one side and the other side. These copper foil patterns 16a1, 16a2, 16b1 and 16b2 have a shape not in contact with the feeding path 5a and the feeding path 5b, and a shape corresponding to the connecting surface of the flexible board 4a and the waveguide connected to the flexible board 4b. Configured to be
The copper foil patterns 16a1, 16a2, 16b1 and 16b2 do not contribute as electrical characteristics, but by providing them, they are reinforced so as not to be damaged at the contact surface between the waveguide and the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b. can do. Moreover, since it forms as a copper foil pattern, it can form in the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b at the same process as the process of forming the pattern of the electric power feeding path 5a and the electric power feeding path 5b.
また、この銅箔パターン１６ａ１において、一端側は給電路５ａの近傍まで延びるように形成され、他端側は、フレキシブル基板４ａにおけるギャップ１３に向かう端部まで延びるように形成され、これにより、略Ｌ字状に形成される。また銅箔パターン１６ａ１は、一端側近傍にねじ孔１４ａ１が設けられ、他端側近傍にねじ孔１４ａ２が設けられ、中央側にはガイドピン孔１５ａ１が設けられる。 Further, in the copper foil pattern 16a1, one end side is formed to extend to the vicinity of the feeding path 5a, and the other end side is formed to extend to an end portion toward the gap 13 in the flexible substrate 4a. It is formed in an L shape. The copper foil pattern 16a1 is provided with a screw hole 14a1 near one end, a screw hole 14a2 near the other end, and a guide pin hole 15a1 at the center.
ねじ孔１４ａ１は、ギャップ１３に対向する銅箔パターン１６ａ１の端部から一定距離を離れた位置に設けられる。これにより、ねじ孔１４ａ１の全周において銅箔パターン１６ａ１が存在するように設けることができるので、ねじ孔１４ａ１の近傍においてもフレキシブル基板４ａの強度を高めることができ、フレキシブル基板４ａにねじ孔１４ａ１が設けられていたとしても、また、オフセット板１７や導波管フランジ２０等で挟持される場合であっても、フレキシブル基板４ａが破損してしまうことを低減させることができる。
ねじ孔１４ａ２は、給電路５ａに端部から一定距離を離れた位置に設けられる。
The screw hole 14 a 1 is provided at a position away from the end of the copper foil pattern 16 a 1 facing the gap 13 by a predetermined distance. Thus, the copper foil pattern 16a1 can be provided along the entire circumference of the screw hole 14a1, so that the strength of the flexible substrate 4a can be enhanced in the vicinity of the screw hole 14a1, and the screw hole 14a1 can be formed in the flexible substrate 4a. Even in the case where the flexible board 4a is provided or when the flexible board 4a is held by the offset plate 17 or the waveguide flange 20, the flexible board 4a can be reduced.
The screw hole 14a2 is provided at a position away from the end of the feed path 5a by a predetermined distance.
ガイドピン孔１５ａ１は、ガイドピンが挿通される。このガイドピンは、例えば図２に示すように導波管フランジ２０から延びるように設けられており、トリプレート型平面アンテナ１００として組立てられたときに、このガイドピン孔１５ａ１に挿通される。
また、ねじ孔１４ａ２、ガイドピン孔１５ａ１においても、ねじ孔１４ａ１と同様に、その孔の外周側の全周において銅箔パターン１６ａ１が存在するように設けられているため、孔による強度低下を防止することができる。
The guide pin is inserted through the guide pin hole 15a1. The guide pin is provided so as to extend from the waveguide flange 20 as shown in FIG. 2, for example, and is inserted into the guide pin hole 15 a 1 when assembled as the tri-plate type planar antenna 100.
Further, also in the screw holes 14a2 and the guide pin holes 15a1, similarly to the screw holes 14a1, the copper foil pattern 16a1 is provided on the entire periphery of the outer periphery of the holes, so that the strength reduction due to the holes is prevented can do.
銅箔パターン１６ａ２は、給電路５ａの長手方向に沿った軸を基準として線対称の関係となるような形状で形成される。また、銅箔パターン１６ｂ１、銅箔パターン１６ｂ２は、直線Ｂを基準として銅箔パターン１６ａ１、銅箔パターン１６ａ２と線対称の関係となるような形状で形成される。そのため、銅箔パターン１６ａ２、銅箔パターン１６ｂ１、銅箔パターン１６ｂ２においては、銅箔パターン１６ａ１と同様に２つのねじ孔と１つのガイドピン孔が設けられる。 The copper foil pattern 16a2 is formed in such a shape as to be in line symmetry with respect to an axis along the longitudinal direction of the feed path 5a. The copper foil pattern 16b1 and the copper foil pattern 16b2 are formed in such a shape as to be in line symmetry with the copper foil pattern 16a1 and the copper foil pattern 16a2 with reference to the straight line B. Therefore, in the copper foil pattern 16a2, the copper foil pattern 16b1, and the copper foil pattern 16b2, as in the copper foil pattern 16a1, two screw holes and one guide pin hole are provided.
図３（ｂ）において、変換器１０の構成要素の内、導波管１２は、以下の要素から構成される。
導波管フランジ２０は、導波管に連結され、導波管フランジ２０の開口部は、その導波管の管内に連なっており、この開口部がグランド板１の該当する部位（プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１とを内周側に収容する位置）に接触する状態で配置される。
グランド板１の上面（導波管フランジ２０が接触する面とは反対側の主面）には、発泡シート２Ａが重ねて配置され、発泡シート２Ａには、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂが重ねて配置され、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂには、発泡シート２Ｂ、スロット板３が重ねて配置される。
In FIG. 3B, of the components of the transducer 10, the waveguide 12 is composed of the following elements.
The waveguide flange 20 is connected to the waveguide, and the opening of the waveguide flange 20 is connected to the inside of the waveguide tube, and this opening corresponds to the corresponding portion of the ground plate 1 (the probe 5a1 and It arrange | positions in the state which contacts the probe 5b1 with the position accommodated in an inner peripheral side.
The foam sheet 2A is stacked on the upper surface of the ground plate 1 (the main surface opposite to the surface in contact with the waveguide flange 20), and the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b are stacked on the foam sheet 2A. The foam sheet 2B and the slot plate 3 are disposed so as to overlap on the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b.
ここで、図３には図示されていないが、第１スペーサ部材２２ａ１，２２ｂ１、第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２が設けられる。第１スペーサ部材２２ａ１，２２ｂ１は、銅箔パターン１６ａ１と銅箔パターン１６ｂ１の形状に対応する領域であって、かつ、銅箔パターン１６ａ１と銅箔パターン１６ｂ１との間のギャップ１３に相当する位置において連なるように形成される。この第１スペーサ部材２２ａ１は、発泡シート２Ａの貫通部の貫通口に挿嵌され、グランド板１とフレキシブル基板４とに挟まれるようにして設けられる。第１スペーサ部材２２ｂ１は、発泡シート２Ｂの貫通部の貫通口に挿嵌され、フレキシブル基板４とスロット板３とに挟まれるようにして設けられる。
第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２は、銅箔パターン１６ａ２と銅箔パターン１６ｂ２の形状に対応する領域であって、かつ、銅箔パターン１６ａ１と銅箔パターン１６ｂ１との間のギャップ１３に相当する位置において連なるように形成される。この第２スペーサ部材２２ａ２は、発泡シート２Ａの貫通部の貫通口に挿嵌され、グランド板１とフレキシブル基板４とに挟まれるようにして設けられる。この第２スペーサ部材２２ｂ２は、発泡シート２Ｂの貫通部の貫通口に挿嵌され、フレキシブル基板４とスロット板３とに挟まれるようにして設けられる。
この第１スペーサ部材２２ａ１，２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２としては、例えばアルミが用いられる。このようにすることで、第１スペーサ部材２２ａ１，２２ｂ１と第２スペーサ部材２２ａ２,２２ｂ２との間において、プローブ５ａ１が導波管１２内に挿入されるとともに、プローブ５ｂ１が導波管１２内に挿入される。このようにして、２つのフレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂであっても、同じ導波管から給電を受けることができる。また、プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１は、線対称の関係となるように配置されており、また、プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１が線対称の関係となる軸を基準として線対称となるように導波管も配置されるため、導波管から給電を受けるエネルギーとしては、ほぼ同一のエネルギーがプローブ５ａ１とプローブ５ｂ１とに供給される。
Here, although not shown in FIG. 3, first spacer members 22a1 and 22b1 and second spacer members 22a2 and 22b2 are provided. The first spacer members 22a1 and 22b1 are regions corresponding to the shapes of the copper foil patterns 16a1 and the copper foil patterns 16b1, and at positions corresponding to the gaps 13 between the copper foil patterns 16a1 and the copper foil patterns 16b1. It is formed to be continuous. The first spacer member 22a1 is inserted into the through hole of the through portion of the foam sheet 2A and provided so as to be sandwiched between the ground plate 1 and the flexible substrate 4. The first spacer member 22b1 is inserted into the through hole of the through portion of the foam sheet 2B, and is provided so as to be sandwiched between the flexible substrate 4 and the slot plate 3.
The second spacer members 22a2 and 22b2 are regions corresponding to the shapes of the copper foil pattern 16a2 and the copper foil pattern 16b2, and at a position corresponding to the gap 13 between the copper foil pattern 16a1 and the copper foil pattern 16b1. It is formed to be continuous. The second spacer member 22a2 is inserted into the through hole of the through portion of the foam sheet 2A, and is provided so as to be sandwiched between the ground plate 1 and the flexible substrate 4. The second spacer member 22b2 is inserted into the through hole of the through portion of the foam sheet 2B, and is provided so as to be sandwiched between the flexible substrate 4 and the slot plate 3.
For example, aluminum is used as the first spacer members 22a1 and 22b1 and the second spacer members 22a2 and 22b2. By doing this, the probe 5a1 is inserted into the waveguide 12 and the probe 5b1 is inserted into the waveguide 12 between the first spacer members 22a1 and 22b1 and the second spacer members 22a2 and 22b2. Be inserted. In this way, even with the two flexible substrates 4a and 4b, power can be received from the same waveguide. Further, the probe 5a1 and the probe 5b1 are arranged in a line-symmetrical relationship, and the waveguides are also line-symmetrical so that the probe 5a1 and the probe 5b1 are in a line-symmetrical relationship. As the energy supplied from the waveguide, substantially the same energy is supplied to the probe 5a1 and the probe 5b1.
オフセット板１７は、スロット板３の開口部と略同一の形状の開口部を有し、このスロット板３の開口部に対応する位置にオフセット板１７の開口部が配置されるように、スロット板３に重ねられる。これにより、導波管フランジ２０の開口部の内周側がオフセット板１７の開口部まで連なるように形成されることで、導波管の管内がオフセット板１７まで延長される。 The offset plate 17 has an opening having substantially the same shape as the opening of the slot plate 3, and the opening of the offset plate 17 is disposed at a position corresponding to the opening of the slot plate 3. Stacked on three. As a result, the inner peripheral side of the opening of the waveguide flange 20 is formed continuously to the opening of the offset plate 17, whereby the inside of the waveguide is extended to the offset plate 17.
ショート板１８は、オフセット板１７の上面（スロット板３に接する面とは反対側の主面）に配置され、複数のねじ１９によってオフセット板１７に取り付けられる。また、ショート板１８には、ガイドピン孔が設けられており、ガイドピンがショート板１８、オフセット板１７、スロット板３、発泡シート２Ｂ、スペーサ部材（第１スペーサ部材、第２スペーサ部材）、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂ）、発泡シート２Ａを貫通して導波管フランジ２０に到達するようにして取り付けられる。 The shorting plate 18 is disposed on the upper surface (a main surface opposite to the surface in contact with the slot plate 3) of the offset plate 17, and is attached to the offset plate 17 by a plurality of screws 19. In addition, a guide pin hole is provided in the shorting plate 18, and the guide pin is the shorting plate 18, the offset plate 17, the slot plate 3, the foam sheet 2B, a spacer member (first spacer member, second spacer member), The flexible substrate (flexible substrate 4a, flexible substrate 4b) and the foam sheet 2A are penetrated and attached so as to reach the waveguide flange 20.
ここで、グランド板１、スペーサ部材（第１スペーサ部材、第２スペーサ部材）、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂ）、スロット板３、オフセット板１７、ショート板１８には、ねじ１９が挿通し、ねじ１９の側壁に安定に接触する寸法および形状の（内壁を有する）孔が予め設けられている。 Here, a screw 19 is provided to the ground plate 1, the spacer member (first spacer member, second spacer member), the flexible substrate (flexible substrate 4 a, the flexible substrate 4 b), the slot plate 3, the offset plate 17, and the shorting plate 18. A hole (having an inner wall) of a size and shape that allows insertion and stable contact with the side wall of the screw 19 is provided in advance.
ねじ１９は、導波管フランジ２０に形成されたねじ孔に螺合することにより、その導波管フランジ２０とショート板１８との間に、グランド板１、スペーサ部材（第１スペーサ部材、第２スペーサ部材）、フレキシブル基板（フレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂ）、スロット板３およびオフセット板１７を挟持する。 The screw 19 is screwed into a screw hole formed in the waveguide flange 20 so that the ground plate 1, the spacer member (first spacer member, the first spacer member, and the (2 Spacer member), flexible substrate (flexible substrate 4a, flexible substrate 4b), slot plate 3 and offset plate 17 are held.
上述のように構成されることで、導波管１２は、導波管フランジ２０の内周側、グランド板１の開口部の内周側の側面、第１スペーサ部材及び第２スペーサ部材の内周側の側面、オフセット板１７の内周側の側面、ショート板１８の導波管に向かう面のうちオフセット板１７の内周側の側面の内部側に該当する領域、が一体として導波管の内周側を構成する。すなわち、導波管フランジ２０に対して送信機側に接続される導波管がショート板１８側に対して導波路として延長されている。このようにして導波管１２は、プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１とを内周側に含むようにして、フレキシブル基板４ａとフレキシブル基板４ｂとに対して、グランド板１、発泡シート２Ａ、を介して取り付けられる。 With the configuration as described above, the waveguide 12 includes the inner peripheral side of the waveguide flange 20, the side surface on the inner peripheral side of the opening of the ground plate 1, the inside of the first spacer member and the second spacer member. The side surface on the peripheral side, the side surface on the inner peripheral side of the offset plate 17, and the region corresponding to the inner side of the side surface on the inner peripheral side of the offset plate 17 among the surfaces of the shorting plate 18 toward the waveguide Configure the inner side of the That is, the waveguide connected to the transmitter side with respect to the waveguide flange 20 is extended as a waveguide with respect to the short plate 18 side. Thus, the waveguide 12 is attached to the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b via the ground plate 1 and the foam sheet 2A so as to include the probe 5a1 and the probe 5b1 on the inner peripheral side.
変換器１０は、プローブ５ａ１とプローブ５ｂ１との２つのポートを内周側に含むように収容しており、導波管からの電磁界を電気エネルギーに変換して給電路５ａ、給電路５ｂのそれぞれに伝達する。ここでは、変換器１０は、プローブ５ａ１がフレキシブル基板４ａに設けられ、プローブ５ｂ１がフレキシブル基板４ｂに設けられているため、異なる複数のフレキシブル基板であっても、それぞれのフレキシブル基板のプローブを収容することで、別のフレキシブル基板において１つの変換器１０を共有することで、全体として１つのトリプレート型平面アンテナを構成することができる。これにより、１つのフレキシブル基板のサイズ（例えば幅方向にサイズ）を変更することなく、従来のフレキシブル基板を利用し、トリプレート型平面アンテナの全体としてのサイズを拡大することができる。 The converter 10 is accommodated so as to include the two ports of the probe 5a1 and the probe 5b1 on the inner peripheral side, converts the electromagnetic field from the waveguide into electrical energy, and converts the electric field into electric energy. I will communicate to each. Here, since the probe 5a1 is provided on the flexible substrate 4a and the probe 5b1 is provided on the flexible substrate 4b, the converter 10 accommodates the probes of the respective flexible substrates even if they are a plurality of different flexible substrates. Thus, by sharing one transducer 10 in another flexible substrate, it is possible to configure one triplate planar antenna as a whole. This makes it possible to expand the overall size of the triplate planar antenna using a conventional flexible substrate without changing the size (for example, the size in the width direction) of one flexible substrate.
本実施形態では、図３に示すとおり、変換器１０を用い、その変換器１０の中央でフレキシブル基板（４ａ、４ｂ）の間にギャップ１３を設けることにより、図１のようにトリプレート型平面アンテナ１００の幅方向における中央の線を基準としてフレキシブル基板２枚を合成することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, by using the converter 10 and providing the gap 13 between the flexible substrates (4a, 4b) at the center of the converter 10, a triplate flat as shown in FIG. Two flexible substrates can be combined on the basis of a central line in the width direction of the antenna 100.
このように、本実施形態におけるトリプレート型平面アンテナにおいて、例えば、幅が500mmであるフレキシブル基板を用いる場合、給電点間を導波管によって接続することなく２枚のフレキシブル基板を並べて配置し、変換器（２ポートトリプレート線路−導波管変換器）を用いて合成することができるので、導波管分配器等を用いる必要がなくなり、従来からの大幅なコストアップ、重量アップをすることなく、平面アンテナの幅を従来の500mmから２倍の1000mmまで拡大することができる。つまり従来の約２倍の面積の平面アンテナを実現でき、利得を約3dB増大することができる。 Thus, in the case of using, for example, a flexible substrate having a width of 500 mm in the triplate type planar antenna in the present embodiment, two flexible substrates are arranged side by side without connecting between feeding points by a waveguide, Since it can be synthesized using a converter (2-port triplate line-waveguide converter), it is not necessary to use a waveguide distributor or the like, and the conventional cost increase and weight increase are realized. Instead, the width of the planar antenna can be expanded from the conventional 500 mm to 1000 mm, which is twice as large. That is, it is possible to realize a planar antenna of about twice the area of the conventional one, and to increase the gain by about 3 dB.
次に、第２実施形態について説明する。
図１から図３の第１実施形態では、偏波専用タイプのトリプレート型平面アンテナ１００について説明したが、第２実施形態では、上層、下層それぞれ別々の２個の２ポートトリプレート線路−導波管変換器を用いて、それぞれ２枚のフレキシブル基板をアンテナ中央付近で接続し合成する場合について説明する。
図４は、第２実施形態におけるトリプレート型平面アンテナ１５０の斜視分解図である。第２実施形態におけるトリプレート型平面アンテナ１５０は、上りリンクと下りリンクとで互いに直交する偏波で形成する偏波共用タイプであるトリプレート型平面アンテナ１５０である場合について説明する。この図において、図２に対応する部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described.
In the first embodiment of FIGS. 1 to 3, the polarization dedicated triplate planar antenna 100 has been described, but in the second embodiment, two separate two-port triplate lines for the upper and lower layers are used. The case where two flexible substrates are connected and synthesized near the center of the antenna by using a wave tube converter will be described.
FIG. 4 is a perspective exploded view of the tri-plate type planar antenna 150 in the second embodiment. A case will be described where the triplate planar antenna 150 in the second embodiment is a triplate planar antenna 150 which is a polarization sharing type formed with polarizations orthogonal to each other in uplink and downlink. In this figure, the parts corresponding to FIG.
第１の偏波に対応するアンテナを形成するフレキシブル基板（４ａ１、４ｂ１）は、第２の偏波に対応するアンテナを形成するフレキシブル基板（４ａ２、４ｂ２）に対してスロット板３２、発泡シート２Ａ,２Ｃを挟むようにして重ねて配置される。
フレキシブル基板４ａ１、フレキシブル基板４ｂ１は、第１実施形態におけるフレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂと機能的には同等であるが、フレキシブル基板４ａ２、フレキシブル基板４ｂ２と重ねられた場合における、フレキシブル基板４ａ２とフレキシブル基板４ｂ２の変換器１０２に対応する領域については切り欠きが設けられており、これら切り欠きが対向するように設けられていることで、１つの開口部４ｃ１を形成している。
The flexible substrates (4a1, 4b1) forming the antenna corresponding to the first polarization are the slot plate 32, the foam sheet 2A with respect to the flexible substrates (4a2, 4b2) forming the antenna corresponding to the second polarization. , 2C so as to sandwich the two layers.
The flexible substrate 4a1 and the flexible substrate 4b1 are functionally equivalent to the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b in the first embodiment, but the flexible substrate 4a2 and the flexible substrate 4a2 in the case of being overlapped with the flexible substrate 4a2 and the flexible substrate 4b2 Notches are provided in a region of the substrate 4b2 corresponding to the converter 102, and these notches are provided to face each other to form one opening 4c1.
フレキシブル基板４ａ２、フレキシブル基板４ｂ２は、第１実施形態におけるフレキシブル基板４ａ、フレキシブル基板４ｂと機能的には同等であるが、フレキシブル基板４ａ１、フレキシブル基板４ｂ１と重ねられた場合における、フレキシブル基板４ａ１とフレキシブル基板４ｂ１の変換器１０１に対応する領域については切り欠きが設けられており、これら切り欠きが対向するように設けられていることで、１つの開口部４ｃ２を形成している。 The flexible substrate 4a2 and the flexible substrate 4b2 are functionally equivalent to the flexible substrate 4a and the flexible substrate 4b in the first embodiment, but the flexible substrate 4a1 and the flexible substrate 4b1 in the case of being overlapped with the flexible substrate 4a1 and the flexible substrate 4b1 Notches are provided in a region of the substrate 4b1 corresponding to the converter 101, and these notches are provided to face each other to form one opening 4c2.
スロット板３１は、第１実施形態におけるスロット板３に対して更に開口部３１Ｂが設けられている。この開口部３１Ｂは、ギャップ１３が設けられる軸（例えば図３（ａ）の軸Ｂ）上であって開口部３１Ａには重ならない位置に設けられる。例えば、開口部３１Ｂは、ギャップ１３が設けられる軸（例えば図３（ａ）の軸Ｂ）において長手方向における中心の位置において、当該軸に直交する軸を基準として開口部３１Ａに対してお互いに線対称となるように配置される。
また、スロット板３２は、上述のスロット板３１と同様に、開口部３２Ａに加えて、開口部３２Ｂが設けられている。また、スロット板３２は、スロット板３１のスロット開口７に対応する位置にスロット開口３２Ｃが設けられている。このスロット開口３２Ｃは、スロット開口７をフレキシブル基板の長手方向に沿う方向に２つ並ぶように分割された領域となっている。
また、グランド板１１は、第１実施形態におけるグランド板１に対応する開口部１１Ａに対して更に開口部１１Ｂが設けられている。この開口部１１Ｂは、ギャップ１３が設けられる軸（例えば図３（ａ）の軸Ｂ）上であって開口部１１Ａには重ならない位置に設けられる。例えば、開口部１１Ｂは、ギャップ１３が設けられる軸（例えば図３（ａ）の軸Ｂ）において長手方向における中心の位置において、当該軸に直交する軸を基準として開口部１１Ａに対してお互いに線対称となるように配置される。
The slot plate 31 is further provided with an opening 31 B with respect to the slot plate 3 in the first embodiment. The opening 31B is provided on the axis (for example, the axis B in FIG. 3A) on which the gap 13 is provided and at a position not overlapping the opening 31A. For example, the openings 31B are located at the center in the longitudinal direction of the axis on which the gap 13 is provided (for example, the axis B in FIG. 3A), relative to the openings 31A relative to the axis orthogonal to the axis They are arranged in line symmetry.
Further, the slot plate 32 is provided with an opening 32B in addition to the opening 32A, similarly to the above-described slot plate 31. The slot plate 32 is provided with a slot opening 32 C at a position corresponding to the slot opening 7 of the slot plate 31. The slot openings 32C are divided into two so as to align the slot openings 7 in the direction along the longitudinal direction of the flexible substrate.
The ground plate 11 is further provided with an opening 11B with respect to the opening 11A corresponding to the ground plate 1 in the first embodiment. The opening 11B is provided on the axis (for example, the axis B in FIG. 3A) on which the gap 13 is provided and at a position not overlapping the opening 11A. For example, the openings 11B are located at the center in the longitudinal direction of the axis on which the gap 13 is provided (for example, the axis B in FIG. 3A), relative to the openings 11A with respect to the axis orthogonal to the axis. They are arranged in line symmetry.
これにより、フレキシブル基板４ａ１のプローブとフレキシブル基板４ｂ１のプローブとが導波管の内周側に含まれるようにして、スロット板３１の開口部３１Ａに対応する位置において、ショート板１８と導波管フランジ２０とによって、オフセット板１７、スロット板３１、第１スペーサ部材２２ｂ１、第２スペーサ部材ｂ２、フレキシブル基板４ａ１、フレキシブル基板４ｂ１、第１スペーサ部材２２ａ１、第２スペーサ部材ａ２、スロット板３２、内部スペーサ部材２３ａ、グランド板１１が挟持されるように、ねじ（図示せず）によって取り付けられる。
また、同様に、フレキシブル基板４ａ２のプローブとフレキシブル基板４ｂ２のプローブとが導波管の内周側に含まれるようにして、スロット板３２の開口部３２Ｂに対応する位置において、ショート板１８と導波管フランジ２０とによって、オフセット板１７、スロット板３１、内部スペーサ部材２３ｂ、スロット板３２、第１スペーサ部材２２ｃ１、第２スペーサ部材２２ｃ２、フレキシブル基板４ａ２、フレキシブル基板４ｂ２、第１スペーサ部材２２ｄ１、第２スペーサ部材２２ｄ２、グランド板１１が挟持されるように、ねじ（図示せず）によって取り付けられる。
As a result, the probe of the flexible substrate 4a1 and the probe of the flexible substrate 4b1 are included on the inner peripheral side of the waveguide, and the shorting plate 18 and the waveguide are located at the position corresponding to the opening 31A of the slot plate 31. With the flange 20, the offset plate 17, the slot plate 31, the first spacer member 22b1, the second spacer member b2, the flexible substrate 4a1, the flexible substrate 4b1, the first spacer member 22a1, the second spacer member a2, the slot plate 32, the inside The spacer member 23a and the ground plate 11 are attached by screws (not shown) so as to be held therebetween.
Similarly, the probe of the flexible substrate 4a2 and the probe of the flexible substrate 4b2 are included on the inner peripheral side of the waveguide, and the shorting plate 18 and the conductive plate are conducted at the position corresponding to the opening 32B of the slot plate 32. The offset plate 17, the slot plate 31, the internal spacer member 23 b, the slot plate 32, the first spacer member 22 c 1, the second spacer member 22 c 2, the flexible substrate 4 a 2, the flexible substrate 4 b 2, the first spacer member 22 d 1 The second spacer member 22d2 and the ground plate 11 are attached by screws (not shown) so as to be held therebetween.
これにより、第２実施形態においては、偏波共用タイプであるトリプレート型平面アンテナ１５０においても、従来と同じ幅のフレキシブル基板を用いたとしても、トリプレート型平面アンテナ１５０全体として幅方向のサイズを拡大することができ、給電点間を導波管接続することなく、高利得のトリプレート型平面アンテナを提供することができる。 Thereby, in the second embodiment, even in the triplate flat antenna 150 of the polarization sharing type, the size in the width direction as a whole of the triplate flat antenna 150 even if the flexible substrate having the same width as the conventional one is used. Thus, it is possible to provide a high-gain triplate planar antenna without connecting waveguides between feed points.
次に、第３実施形態について説明する。第１実施形態、第２実施形態において、１つの導波管の内周側に２つのプローブを収容する場合について説明したが、第３実施形態においては、４つのプローブを導波管の内周側に収容するようにしてもよい。この場合、第１から第４のフレキシブル基板を同一平面上に縦方向２列、横方向２列となるようにし、かつ、お互いのフレキシブル基板の間にギャップを有するように配置する。そして、導波管は、第１フレキシブル基板に設けられた第１プローブ、第２フレキシブル基板に設けられた第２プローブ、第３フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第３プローブ、第４フレキシブル基板に設けられ給電路に接続された第４プローブ、の４つのプローブを内周側に含むようにして、第１フレキシブル基板、第２フレキシブル基板、第３フレキシブル基板、第４フレキシブル基板の４つのフレキシブル基板に跨がるように取り付けられる。 Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment and the second embodiment, the case where two probes are accommodated on the inner circumferential side of one waveguide has been described, but in the third embodiment, four probes are provided at the inner periphery of the waveguide. It may be accommodated on the side. In this case, the first to fourth flexible substrates are arranged in two rows in the longitudinal direction and two rows in the lateral direction on the same plane, and are arranged to have a gap between the flexible substrates. The waveguide is formed of a first probe provided on the first flexible substrate, a second probe provided on the second flexible substrate, a third probe provided on the third flexible substrate and connected to the feed path, and As four probes provided on the four flexible substrates and connected to the feed path are included on the inner circumferential side, four of the first flexible substrate, the second flexible substrate, the third flexible substrate, and the fourth flexible substrate are included. It is attached so as to straddle the flexible substrate.
これにより、縦方向（長さ方向）及び横方向（幅方向）の両方について１つのフレキシブル基板のサイズを拡大しない場合であっても、トリプレート型平面アンテナ全体としての面積を拡大することができ、複数の給電点間を導波管接続することなく、高利得のトリプレート型平面アンテナを得ることができる。 As a result, even if the size of one flexible substrate is not enlarged in both the longitudinal direction (longitudinal direction) and the lateral direction (width direction), the area of the triplate planar antenna as a whole can be enlarged. A high-gain triplate planar antenna can be obtained without waveguide connection between a plurality of feed points.
以上説明した実施形態において、同一平面上に並べられたフレキシブル基板どうしについて、ギャップを設けるようにして配置するようにしたので、フレキシブル基板どうしについて少なくとも一部が重なった状態で導波管が取り付けられることを防止することができる。これにより、複数枚のフレキシブル基板を平面上に並べるようにしても、異なるフレキシブル基板におけるそれぞれのプローブについて、高さ方向に対する配置誤差がなくなるため、配置誤差に基づくアンテナの利得が低下してしまうことを防止することができる。 In the embodiment described above, since the flexible substrates arranged on the same plane are disposed in such a way as to provide a gap, the waveguide can be attached in a state where at least a part of the flexible substrates overlap. Can be prevented. As a result, even if a plurality of flexible substrates are arranged on a plane, there is no placement error in the height direction for each probe on different flexible substrates, and the gain of the antenna based on the placement error is reduced. Can be prevented.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within the scope of the present invention.
１，１１，４１，５１ グランド板
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，４２−１,４２−２，５２，６２，７２，８２ 発泡シート
３，３１，３２，４４，６３，８３ スロット板
１Ａ，３Ａ，１１Ａ，１１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ 開口部
４ａ，４ｂ，４ａ１，４ｂ１，４ａ２，４ｂ２，４３，５３，７３，９３−１，９３−２ フレキシブル基板
５，５ａ，５ｂ，４３Ｆ，５３Ｆ，７３Ｆ 給電路
６，６ａ，６ｂ，４３Ａ１，１〜４３Ａｍ，ｎ，５３Ａ１，１〜５３Ａｍ，ｎ，７３Ａ１，１〜７３Ａｍ，ｎ パッチアンテナ
７，３２Ｃ，４４Ｓ１，１〜４４Ｓｍ，ｎ，６３Ｓ１，１〜６３Ｓｍ，ｎ，８３Ｓ１，１〜８３Ｓｍ，ｎ スロット開口
９３−５ 導波管分配器
４３Ｃ，９３Ｃａ，９３Ｃｂ 変換器（１ポートトリプレート線路−導波管変換器）
１０，１０１，１０２ 変換器（２ポートトリプレート線路−導波管変換器）
１２，４３ＣＷＣ 導波管
１３ ギャップ
１４，１４ａ１，１４ａ２ ねじ孔
１５ａ１ ガイドピン孔
１６ａ１,１６ｂ１,１６ａ２,１６ｂ２ 銅箔パターン
１７ オフセット板
１８ ショート板
１９ ねじ
２０ 導波管フランジ
２１ ガイドピン
２２ａ１，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１ 第１スペーサ部材
２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２，２２ｄ２ 第２スペーサ部材
２３ａ，２３ｂ 内部スペーサ部材
４３Ｂ 幹線路
４３ＣＰ，５ａ１，５ｂ１ プローブ
４３ＦＭ 母線
1, 11, 41, 51 Ground plate 2A, 2B, 2C, 2D, 42-1, 42-2, 52, 62, 72, 82 Foam sheet 3, 31, 32, 44, 63, 83 Slot plate 1A, 3A , 11A, 11B, 31A, 31B, 32A, 32B Openings 4a, 4b, 4a, 4b 1, 4a 2, 4b 2, 43, 53, 93-1, 93-2 flexible substrates 5, 5a, 5b, 43F, 53F , 73F feedline 6,6a, 6b, 43A 1,1 ~43A m , n, 53A 1,1 ~53A m, n, 73A 1,1 ~73A m, n patch antenna 7,32C, 44S 1,1 ~ 44S m, n , 63S 1 , 1 to 63S m, n, 83S 1 , 1 to 83S m, n slot opening 93-5 waveguide distributor 43C, 93Ca, 93Cb converter (1-port triplate line -Waveguide converter)
10, 101, 102 converter (2-port triplate line-waveguide converter)
12, 43C WC waveguide 13 gap 14, 14a1, 14a2 screw hole 15a1 guide pin hole 16a1, 16b1, 16a2, 16b2 copper foil pattern 17 offset plate 18 short plate 19 screw 20 waveguide flange 21 guide pin 22a1, 22b1, 22c1, 22d1 first spacer members 22a2, 22b2, 22c2, 22d2 second spacer members 23a, 23b internal spacer members 43B main line 43CP, 5a1, 5b1 probe 43FM busbar
Claims (5)
前記第１フレキシブル基板とは異なる前記フレキシブル基板であり、前記第１フレキシブル基板に並べて配置される第２フレキシブル基板と、
前記第１フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第１プローブと前記第２フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第２プローブとを内周側に含むようにして、前記第１フレキシブル基板と前記第２フレキシブル基板とに取り付けられた導波管と
を有するトリプレート型平面アンテナ。 A first flexible substrate which is a flexible substrate of one of a plurality of flexible substrates in which a plurality of patch antennas are connected by a feed path;
A second flexible substrate which is different from the first flexible substrate and is arranged side by side with the first flexible substrate;
The first flexible substrate includes a first probe provided on the first flexible substrate and connected to the feed path and a second probe provided on the second flexible substrate and connected to the feed path on the inner peripheral side. A triplate planar antenna, comprising: a substrate; and a waveguide attached to the second flexible substrate.
請求項１記載のトリプレート型平面アンテナ。 The triplate type | mold flat antenna of Claim 1. The said 1st flexible substrate and the said 2nd flexible substrate open the predetermined space | interval, and are arrange | positioned.
請求項１または請求項２記載のトリプレート型平面アンテナ。 The triplate type planar antenna according to claim 1 or 2, wherein the first probe and the second probe are disposed in the vicinity of an end portion of the flexible substrate so as to be opposed to each other.
請求項３記載のトリプレート型平面アンテナ。 The first flexible substrate and the second flexible substrate are arranged in line symmetry with each other, and the shapes of the first probe and the second probe are line symmetrical with respect to the axis of line symmetry. The tri-plate type planar antenna according to claim 3, wherein
前記第１フレキシブル基板、前記第２フレキシブル基板、第３フレキシブル基板、及び前記第４フレキシブル基板は、縦方向に２つ、横方向に２つとなるように並べられており、
前記導波管は、前記第１プローブ、前記第２プローブ、前記第３フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第３プローブ、および前記第４フレキシブル基板に設けられ前記給電路に接続された第４プローブ、を内周側に含むように前記第１フレキシブル基板、前記第２フレキシブル基板、第３フレキシブル基板及び前記第４フレキシブル基板に取り付けられる
請求項１記載のトリプレート型平面アンテナ。 And a third flexible substrate different from the first flexible substrate and the second flexible substrate among the plurality of flexible substrates, and a fourth flexible substrate different from the third flexible substrate.
The first flexible substrate, the second flexible substrate, the third flexible substrate, and the fourth flexible substrate are arranged so that two in the longitudinal direction and two in the lateral direction.
The waveguide is provided on the first probe, the second probe, a third probe provided on the third flexible substrate and connected to the feed path, and provided on the fourth flexible substrate and connected to the feed path. The triplate type | mold flat antenna of Claim 1 attached to a said 1st flexible substrate, a said 2nd flexible substrate, a 3rd flexible substrate, and a said 4th flexible substrate so that the 4th probe may be included in an inner peripheral side.
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