JP2019047238A - Array antenna - Google Patents
Array antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019047238A JP2019047238A JP2017166563A JP2017166563A JP2019047238A JP 2019047238 A JP2019047238 A JP 2019047238A JP 2017166563 A JP2017166563 A JP 2017166563A JP 2017166563 A JP2017166563 A JP 2017166563A JP 2019047238 A JP2019047238 A JP 2019047238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- array
- magic
- array antenna
- port
- radiation
- 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
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
本発明は、アレイアンテナに関し、特にアレイアンテナを構成する放射素子に給電する給電回路を備えたアレイアンテナに関する。 The present invention relates to an array antenna, and more particularly to an array antenna provided with a feeding circuit for feeding radiation elements constituting the array antenna.
アレイアンテナは複数の放射素子を直線状、平面状、曲面状などに配列し、その全部または一部を励振し、励振電流(電圧)と位相を制御して所望の放射指向性(放射パターン)を得るアンテナである。 The array antenna has a plurality of radiating elements arranged in a straight line, a plane, a curved face, etc., and excites all or part of them, and controls the excitation current (voltage) and the phase to obtain desired radiation directivity (radiation pattern) Is an antenna to obtain
アレイアンテナから電波を放射させる場合、給電回路を用いて、アレイアンテナを構成する個々の放射素子を励振する。放射素子はプリント基板等の上に配列させ、個々の放射素子を給電線路で給電回路に接続する。基板が矩形であれば、通常は基板の一つの辺に、給電線路と給電回路の接続部を設け、そこから放射素子に給電する。 When radio waves are emitted from the array antenna, a feed circuit is used to excite individual radiation elements constituting the array antenna. The radiation elements are arranged on a printed circuit board or the like, and the individual radiation elements are connected to the feed circuit by feed lines. If the substrate is rectangular, a connection between the feed line and the feed circuit is usually provided on one side of the substrate, from which the radiation element is fed.
特許文献1のアレイアンテナ装置は、第1の給電点を備える第1の基板と、その下部に積層され第2の給電点を備える第2の基板を備えている。 The array antenna apparatus of patent document 1 is provided with the 1st board | substrate provided with a 1st feeding point, and the 2nd board | substrate laminated | stacked on the lower part and provided with a 2nd feeding point.
第1の基板には複数の第1の放射素子をアレイ状に配置した第1の放射素子アレイが形成される。第2の基板には複数の第2の放射素子をアレイ状に配置した第2の放射素子アレイが形成される。第1の基板には第1の放射素子アレイへ給電する第1の給電線路が形成されている。第1の給電線路は、複数の第1の放射素子が第1の偏波方向に直線偏波を形成するように、第1の給電点と複数の第1の放射素子それぞれを等長のパターン配線で接続する。 A first radiation element array in which a plurality of first radiation elements are arranged in an array is formed on the first substrate. A second radiation element array in which a plurality of second radiation elements are arranged in an array is formed on the second substrate. A first feed line is formed on the first substrate for feeding the first radiation element array. The first feed line has an equal-length pattern of each of the first feed point and the plurality of first radiation elements such that the plurality of first radiation elements form linear polarization in the first polarization direction. Connect by wiring.
また第2の基板には第2の放射素子アレイへ給電する第2の給電線路が形成されている。第2の給電線路は、複数の第2の放射素子が第1の偏波方向と直交する第2の偏波方向に直線偏波を形成するように、第2の給電点と複数の第2の放射素子それぞれを等長のパターン配線で接続する。送信機側のポートから無線信号が180度ハイブリッド回路に出力され、第1、第2の給電点には180度の位相差で給電する。 Further, a second feed line for feeding power to the second radiation element array is formed on the second substrate. The second feed line includes a second feed point and a plurality of second feed points such that the plurality of second radiation elements form linear polarization in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Each of the radiating elements of the above is connected by pattern wiring of equal length. A wireless signal is output from the port on the transmitter side to the 180 degree hybrid circuit, and the first and second feeding points are fed with a phase difference of 180 degrees.
このようにすると給電線路を蛇行させることなく、サイドローブを抑制しつつ、直線偏波を所定の角度で形成できる、としている。(段落(0006)、(0028)、図2)
また特許文献2の平面アンテナでは、導波管にて並列に給電する構成の平面アンテナにおいて、合成部にマジックTを構成し、各導波管回路をブロックにて構成して積層している。図1,2の実施例では、金属板にアパーチャを形成することにより、アンテナ回路基板2に4素子のアンテナ素子1を形成してアンテナブロックBを構成している。このアンテナブロックBの底面には、給電用導波管開口3が形成されており、給電用導波管開口3は同相合成給電ブロックB0に構成されたL型コーナ4を介して同相合成導波管5に出力される。水平方向に隣接する4素子アレイの出力は同相合成導波管5を介して第1T分岐T1で同相合成され、さらに、垂直方向に隣接するアンテナ素子の合成出力と第2T分岐T2で合成され、結局、合計16素子の同相合成電力、すなわち、モノパルスの和パターンが同相合成出力Σとして得られる(段落(0007)、図1、図2)。
By doing so, it is possible to form linear polarization at a predetermined angle while suppressing the side lobes without making the feed line meander. (Paragraphs (0006), (0028), FIG. 2)
Moreover, in the planar antenna of patent document 2, magic T is comprised to a synthetic | combination part and it comprises each waveguide circuit in a block, and is laminated | stacked by the planar antenna of the structure electrically fed in parallel by a waveguide. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the antenna block B is configured by forming the four antenna elements 1 on the antenna circuit board 2 by forming the apertures in the metal plate. A feed waveguide opening 3 is formed on the bottom surface of the antenna block B, and the feed waveguide opening 3 is coupled to the in-phase synthetic waveguide through the L-shaped corner 4 formed in the in-phase synthesis feed block B0. It is output to the
しかし特許文献1ではその図2から明らかなように、一つの基板1または基板2上に配置された複数の放射素子101、201または102、202に対して全て同じ方向から給電している。つまり基板1上の放射素子101,201では、給電線が個々の放射素子に接続される接続点が全て放射素子の奥側にあり、図2の奥から手前へ向かう方向に給電されている。同様に基板2上の放射素子102、202に対する給電方向は、全て図の手前から奥へ向かう方向である。特許文献1では他の図1,3,4でも同様である。
However, as is apparent from FIG. 2 of Patent Document 1, power is supplied from the same direction to a plurality of
放射素子に給電線路が接続されている影響等で、個々の放射素子の放射特性は非対称になる。アレイアンテナ放射パターンは、放射素子の放射パターンにアレイファクタ(放射素子の配置で決まる指向性)を掛けたものであるため、放射素子の放射パターンが非対称だと、アレイアンテナの放射パターンも非対称になる。つまりサイドローブが非対称になる。特許文献1ではこの点についての解決策は示されていない。 The radiation characteristics of the individual radiation elements become asymmetric due, for example, to the effect that the feed line is connected to the radiation elements. Since the radiation pattern of the array antenna is obtained by multiplying the radiation pattern of the radiation element by the array factor (the directivity determined by the arrangement of the radiation element), the radiation pattern of the array antenna is also asymmetric when the radiation pattern of the radiation element is asymmetric. Become. In other words, the side lobes become asymmetric. Patent Document 1 does not show a solution for this point.
グランド面に対して、給電線路を放射素子と同じ側に構成しなければいけない場合、放射素子に対して給電する方向を中心軸に対して対称にするとサイドローブの抑制には効果がある。しかしアレイの半分が逆相になってしまうという難点があった。これを半波長遅延させる遅延回路を使って電気的に位相を合わせることはでき、使用帯域が狭い場合はその手法で位相を合わせることができる。しかし帯域が広い場合は、帯域のエッジにおいて位相が揃わず、サイドローブが劣化する。 When the feed line must be configured on the same side as the radiation element with respect to the ground plane, it is effective to suppress side lobes by making the feeding direction of the radiation element symmetrical with respect to the central axis. However, there is a disadvantage that half of the array is in reverse phase. It is possible to electrically adjust the phase using a delay circuit that delays this by half a wavelength, and when the used band is narrow, the phase can be adjusted by that method. However, when the band is wide, the phase is not aligned at the edge of the band and the side lobes are degraded.
また特許文献2では、励振源からマジックTのHポート(狭壁面)にΣ信号を入力してアンテナに給電するので、サイドローブの劣化を抑制することは難しい。 Further, in Patent Document 2, since the Σ signal is input from the excitation source to the H port (narrow wall surface) of the magic T to feed the antenna, it is difficult to suppress the side lobe deterioration.
本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できるアレイアンテナを提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an array antenna capable of suppressing side lobe deterioration even when used in a wide band.
本発明は、複数の放射素子を含む第1のサブアレイと複数の放射素子を含む第2のサブアレイが基板上に配置され、前記放射素子に給電する給電線路を備えたアレイアンテナであって、
励振源から前記第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックTを備え、前記マジックTのEポートに前記励振源からの信号が入力され、入力された信号は前記マジックTのHポート以外の他の2つのポートから出力され、前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナ、である。
The present invention is an array antenna comprising: a first sub-array including a plurality of radiating elements; and a second sub-array including a plurality of radiating elements disposed on a substrate, and a feed line feeding the radiating elements.
A magic T is provided in the middle of the feed line from the excitation source to the first and second subarrays, and a signal from the excitation source is input to the E port of the magic T, and the input signal is H of the magic T A plurality of radiation elements, which are output from two other ports than the port, are fed from a first direction to a plurality of radiation elements included in the first subarray, and a plurality of radiation elements included in the second subarray are the first It is an array antenna characterized by feeding from a second direction opposite to the direction.
また本発明は、複数の放射素子を含む第1のサブアレイと複数の放射素子を含む第2のサブアレイが基板上に配置され、前記放射素子に給電する給電線路を備えたアレイアンテナであって、
励振源からの信号をラットレース回路に入力し、前記信号を入力した端子に隣接する端子を前記第1のサブアレイに接続し、前記隣接する端子に対して逆相になる端子を前記第2のサブアレイに接続し、
前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナである。
Further, according to the present invention, there is provided an array antenna comprising: a first sub-array including a plurality of radiating elements; and a second sub-array including a plurality of radiating elements disposed on a substrate, and a feed line feeding the radiating elements.
A signal from an excitation source is input to a rat race circuit, a terminal adjacent to a terminal to which the signal is input is connected to the first subarray, and a terminal in reverse phase to the adjacent terminal is the second one. Connect to the sub array,
The plurality of radiating elements included in the first sub-array is fed from a first direction, and the plurality of radiating elements included in the second sub-array is fed from a second direction opposite to the first direction It is an array antenna characterized by the above.
本発明のアレイアンテナによれば、広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できる。 According to the array antenna of the present invention, it is possible to suppress the side lobe deterioration even when used in a wide band.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態のアレイアンテナ100を説明する模式図である。プリント基板110上には第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132が線対称に配置されている。また第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132は逆方向に給電されている。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view illustrating an
第1のサブアレイ131について述べる。プリント基板110上に放射素子101を4つ配置して2つの4素子アレイ121、122を構成している。なお4素子にしたこと自体に意味はなく、「4素子アレイ」は便宜上の呼称である。放射素子101は、矩形の導体パターンで形成したパッチアンテナであり、導体パターンの一か所で給電線路102に接続されている。給電線路102はマイクロストリップ線路である。4素子アレイ121と同様の構成の4素子アレイ122がプリント基板110上に隣接して配置され、4素子アレイ121と122で第1のサブアレイ131を構成する。第1のサブアレイ131を構成する8素子は全て図1の左側から給電されている。
The
プリント基板110の端に給電点である第1の信号入出力ポート141を設け、4素子アレイ121と122の間に給電線路151を通してトーナメント型のレイアウトで第1のサブアレイ131の8つの放射素子101まで等長に配線して給電する。第1のサブアレイ131には第1の信号入出力ポート141から各放射素子101に並列給電する。また第2のサブアレイ133には第2の信号入出力ポート142から各放射素子101’に並列給電する。
A first signal input /
次に第2のサブアレイ132について述べる。プリント基板110上に放射素子101’を4つ配置して2つの4素子アレイ123,124を構成している。放射素子101’は、矩形の導体パターンで形成したパッチアンテナであり、導体パターンの一か所で給電線路103に接続されている。給電線路103はマイクロストリップ線路である。4素子アレイ123と同様の構成の4素子アレイ124がプリント基板110上に隣接して配置され、4素子アレイ123と124で第2のサブアレイ132を構成する。第2のサブアレイ132を構成する8素子は全て図1の右側から給電されている。
The
このように、第1のサブアレイ131では給電線路102は各放射素子101の左側で接続され、第2のサブアレイ132では給電線路102は各放射素子101’の右側で接続され、接続点が互いに反対側に位置している。
Thus, in the
プリント基板110の、第1の信号入出力ポート141とは反対側の端に、給電点である第2の信号入出力ポート142を設け、4素子アレイ123,124の間に給電線路152を通してトーナメント型のレイアウトで第2のサブアレイ132の8つの放射素子101’まで等長に配線して給電する。
A second signal input /
第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132は、給電線路102、103も含め、第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132の中間にある直線140(一点鎖線)を対称軸にして線対称に配置されている。なお直線140は第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を結ぶ線に直交した線であり、実際にプリント基板110上に形成されているのではなく、説明のために想定した直線である。
The
励振源160つまり送信機からの送信信号を導波管(不図示)で導き、導波管をマジックT170のEポート171(広壁面)に接続する。Eポート171から入力した送信信号はマジックT内で分配され、Eポート、Hポート以外の他の2つのポート172,173に逆相で出力される。
The transmission source from the
マジックT170のポート172、173はそれぞれ導波管(不図示)に接続され、片方の導波管は第1の信号入出力ポート141に接続され、もう一方の導波管は第2の信号入出力ポート142に接続される。給電線路151または給電線路152を経由して放射素子101に給電される。
The
第1のサブアレイ131の放射素子101と第2のサブアレイ132の放射素子101’では、給電される向きが正反対である。図1ではそれを「同相」、「逆相」と表現している。
In the
一方マジックT170から第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142に伝わる送信信号は前述のように位相が互いに逆相になる。放射素子に給電される向きが反対であることによって放射素子101と放射素子101’は反対方向に励振され、放射素子の放射パターンの非対称性を相殺することができる。これだけでは2つのサブアレイ間が互いに逆相で励振されてしまうが、本実施形態では、更に、2つのサブアレイに入力される送信信号が互いに逆相である。そのため逆相×逆相となり最終的には放射素子101と放射素子101’は同相で励振されることになる。つまり放射素子の放射パターンの非対称性を相殺しつつ2つのサブアレイを同相で励振できることになる。
On the other hand, the transmission signals transmitted from the
なお通常とは異なり、EポートはΣポート、HポートはΔポートとして用いる。通常のマジックTは、EポートをΔポート、HポートをΣポートとして用いるが、本実施形態では逆に用いている。それによって広帯域に渡って位相反転をおこなうことができ、その結果広帯域でサイドローブの劣化を抑制できる。 Note that, unlike the usual case, the E port is used as a Σ port, and the H port is used as a Δ port. The usual magic T uses the E port as the Δ port and the H port as the Σ port, but in the present embodiment, the reverse is used. As a result, phase inversion can be performed over a wide band, and as a result, the side lobe degradation can be suppressed in a wide band.
またマジックTは位相の周波数特性が小さく、周波数によって特性があまり変わらない。そのため広帯域の用途に適している。 Also, the magic T has a small phase frequency characteristic, and the characteristic does not change much depending on the frequency. Therefore, it is suitable for broadband applications.
以上は送信時の動作であるが、アレイアンテナ100が信号を受信すると、受信信号は送信とは給電線路を逆方向に伝播してマジックTの2つのポート172,173に入力される。受信機(不図示)はHポート174と接続されている。
The above is the operation at the time of transmission, but when the
図1のように2つのサブアレイ間で放射素子の給電方向を反対にし、第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を逆相で足し合わせると、図2に方位角方向の放射パターンのシミュレーション結果を示すように、左右で対称な放射パターンとなり、低サイドローブ化が実現できることがわかる。
If the feed direction of the radiation element is reversed between two subarrays as shown in FIG. 1, and the first signal input /
ここで図3のように、図1の第1のサブアレイ131’と第2のサブアレイ132’の各放射素子に対して、全て同じ方向つまり図の左方向から給電する配置を取ったアレイアンテナ350を考える。図3ではそれを「同相」、「同相」と表現している。第1の信号入出力ポート141’、第2の信号入出力ポート142’は図1と同じく第1、第2のサブアレイ131’、132’を挟んで向かい合う位置にある。このような配置にした場合のアレイアンテナの方位角方向の放射パターンのシミュレーション結果は図4のようになり、左右が非対称な形状になる。
Here, as shown in FIG. 3, an
次に中心周波数からずれた周波数における放射パターンについて述べる。図5は図1のアレイアンテナ100について、中心周波数から4%ずれた周波数における放射パターンのシミュレーション結果である。一方図6は、同じく図1のアレイアンテナ100で、マジックTを用いない場合の、同じく中心周波数から4%ずれた周波数における放射パターンのシミュレーション結果である。
Next, radiation patterns at frequencies shifted from the center frequency will be described. FIG. 5 is a simulation result of a radiation pattern at a frequency shifted 4% from the center frequency for the
図6は具体的には、励振源から第1の信号入出力ポート141の間の給電線路、または、励振源から第2の信号入出力ポート142の間の給電線路のうちの片方にだけ、λ/2(半波長)遅延させる遅延回路を挿入して、第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を逆相にしたものである。なおλは使用する周波数帯の中心周波数に対応する波長である。サブアレイ自体は図1と同じである。
Specifically, FIG. 6 shows that only one of the feed lines from the excitation source to the first signal input /
図5の放射パターンは帯域が広い場合に中心周波数がずれても放射パターンのサイドローブが左右で等しいことが分かる。図6の放射パターンでも中心周波数であれば逆相の信号は遅延回路で完全に同相になる。しかし帯域が広く、中心周波数から離れるに連れて、左半分のサブアレイと右半分のサブアレイの位相差は大きくなり、放射パターンのサイドローブの凸凹が目立っている。 In the radiation pattern of FIG. 5, it can be seen that the side lobes of the radiation pattern are equal at the left and right even when the center frequency is shifted when the band is wide. In the radiation pattern of FIG. 6 as well, if the center frequency, the signals of the opposite phase are completely in phase by the delay circuit. However, as the bandwidth is wider and the distance from the center frequency increases, the phase difference between the left half sub-array and the right half sub-array increases, and the side lobes of the radiation pattern become noticeable.
以上述べたように、本実施形態では一方のサブアレイの放射素子にある方向(第1方向)から給電したら、他方のサブアレイにはその逆の方向(第2方向)から給電する。それに加えて2つのサブアレイに対して互いに逆相で給電する。それらによってアレイアンテナの放射パターンを対称とし、低サイドローブ化が実現できる。 As described above, in the present embodiment, when power is supplied from one direction (first direction) to the radiation elements of one sub array, the other sub array is supplied power from the opposite direction (second direction). In addition, power is supplied to the two subarrays in opposite phases. As a result, the radiation pattern of the array antenna can be made symmetrical and low side lobe can be realized.
なお本実施形態では、第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132の境界線の直線140を対称軸にして線対称に配置した。しかし線対称に配置することは必須ではなく、放射素子101が第1方向から給電され、放射素子101’がその反対の第2方向から給電されていればよい。また本実施形態では、第2の信号入出力ポート142は、プリント基板110上で第1、第2のサブアレイを挟んで第1の信号入出力ポート141の反対側に設けた。しかし同様の理由でこのような位置関係にする必要はなく、例えばプリント基板上で90度の位置関係に設けてもよい。
(第2の実施形態)
図7は本発明の第2の実施形態のアレイアンテナ400を示す模式的平面図である。このアレイアンテナ400では図1で述べたアレイアンテナ100をプリント基板上に2つ配置する。これをアレイアンテナ200、アレイアンテナ300とする。アレイアンテナ200に備わる第1のマジックT301とアレイアンテナ300に備わる第2のマジックT302に対して給電する。第1の実施形態と同じく、EポートをΣポートとして、HポートをΔポートとして用いる。第1、第2のマジックT301、302のそれぞれのEポート171,171’に入力した送信信号は2つのマジックT301、302内でそれぞれ分配され、各マジックTの持つ2つのポートに逆相で出力される。この2つのポートはそれぞれ導波管に接続され、片方の導波管は第1の信号入出力ポートに接続され、もう一方の導波管は第2の信号入出力ポートに接続される。そこからはプリント基板上の給電線路を経由して各放射素子に給電される。
In the present embodiment, the
Second Embodiment
FIG. 7 is a schematic plan view showing an
励振源960との間に第3のマジックT303を置き、そこから第1、第2のマジックT301、302に給電する。第3のマジックT303は通常の使い方と同じく、EポートをΔポート、HポートをΣポートとして用いる。つまり励振源960からの送信信号を第3のマジックT303のHポート974に入力させる。入力した信号は第3のマジックT303の2つのポート972,973から同相の信号として出力させ、2つのマジックT301、302のそれぞれのEポート171、171’に互いに同相で入力させる。
The third
本実施形態のアレイアンテナを用いると、飛翔体等に対して横方向のモノパルス追尾が可能となる。
(第3の実施形態)
第1、第2の実施形態ではマジックTを用いたが、ラットレース回路501も用いることができる。ラットレース回路は、図8に示すように、1/4波長伝送線路3本と3/4波長伝送線路をリング状に接続したものであり、マジックTと同様に入力端子の選択により同相分配と逆相分配を行うことができる。ラットレース回路501は1/4波長伝送線路と3/4波長伝送線路は同軸線路で構成する。図8の端子502と端子503の間、端子503と端子504の間、端子504と端子505の間はすべて1/4波長伝送線路で接続し、端子5050と端子502の間は3/4波長伝送線路で接続する。2つのサブアレイアンテナは第1、第2の実施形態と同じである。
When the array antenna of this embodiment is used, it is possible to perform monopulse tracking in the lateral direction with respect to the flying object or the like.
Third Embodiment
Although the magic T is used in the first and second embodiments, a
端子502から入力された信号は端子503,505に逆相分配され、端子504からは出力されない。また端子503から入力された信号は端子502,504に同相分配され、端子505からは出力されない。
The signal input from the terminal 502 is reverse-phase distributed to the
図9は本実施形態のラットレース回路を用いたアレイアンテナの模式図である。図9に示すように、励振源160からの送信信号を、ラットレース回路501の端子502に入力する。端子502に隣接する端子503を給電線路151に接続し、給電線路151を第1のサブアレイ131の第1の信号入出力ポート141と接続する。一方ラットレース回路501の、端子503と逆相になる端子505を給電線路152に接続し、給電線路152を第2のサブアレイ132の第2の信号入出力ポート142と接続する。
FIG. 9 is a schematic view of an array antenna using the rat race circuit of this embodiment. As shown in FIG. 9, the transmission signal from the
このようにすれば第1、第2のサブアレイの給電点に互いに逆相の信号を入力できる。その結果、第1のサブアレイ131が含む複数の放射素子101は第1の方向から給電され、第2のサブアレイ132が含む複数の放射素子101’は第1の方向と逆方向の第2の方向から給電される。なお逆相出力の端子503、505は受信機にも接続する。
In this way, signals of opposite phases can be input to the feed points of the first and second subarrays. As a result, the plurality of
励振源160からの信号は端子505に入力してもよく、その場合は端子505に隣接する端子504を給電線路151に接続し、端子504に対して逆相となる端子502を給電線路152に接続すればよい。
(第4の実施形態)
図10は本発明の第4の実施形態のアレイアンテナを説明するための模式的平面図である。複数の放射素子601を含む第1のサブアレイ610と、複数の放射素子602を含む第2のサブアレイ620が配置され、各放射素子に給電する給電線路631,632を備えている。励振源680から第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックT670を備え、マジックT670のEポート671に励振源680からの信号が入力され、入力された信号はマジックT670のHポート674以外の他の2つのポート672,673から互いに逆位相で出力される。
The signal from the
Fourth Embodiment
FIG. 10 is a schematic plan view for explaining an array antenna according to a fourth embodiment of the present invention. A
なお図9では、第1、第2の給電点に近い場所だけ給電線路631,632を表示し、各放射素子に近い場所では表示を省略している。
In FIG. 9, the
第1のサブアレイ610の放射素子601と第2のサブアレイ620の放射素子602では、給電される向きが反対である。またマジックT670によって第1の給電点650と第2の給電点660に伝わる送信信号は位相が互いに逆相になる。その結果放射素子601と602は同相で励振されることになる。つまり給電される向きが反対であることによって放射素子601と放射素子602は反対方向に励振されるが、2つの給電点に入力される送信信号が逆相であるので、逆相×逆相となり最終的には放射素子601と放射素子602は同相で励振されることになる。そのため広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できる。
(他の実施形態)
第1、第2の実施形態ではアレイアンテナはすべて二次元アレイであるが、本発明はリニアアレイにも適用できる。
The radiating
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the array antennas are all two-dimensional arrays, but the present invention is also applicable to linear arrays.
本発明は、以下のようなアンテナやレーダに用いることができる。
・入力電力が大きく、放電回避のために導波管回路を用いる必要があるようなアンテナ、あるいはレーダ。
・広帯域に渡って低サイドローブ化が必要とされるアンテナ、あるいはレーダ。
・左右円偏波、直交直線偏波など、偏波共用アンテナで、給電線路からの不要放射が放射パターンに影響されるようなアンテナ、あるいはレーダ。
The present invention can be used for the following antennas and radars.
Antennas or radars where the input power is high and it is necessary to use a waveguide circuit to avoid discharge.
An antenna or radar that requires low side lobes over a wide band.
An antenna or radar in which unnecessary radiation from the feed line is affected by the radiation pattern with a polarization sharing antenna such as left / right circular polarization, orthogonal linear polarization, etc.
100,200、300、400,600 アレイアンテナ
101、101’、601,602 放射素子
102、103,151,152 給電線路
110,710 プリント基板
121、122、123,124 4素子アレイ
131,131’ 第1のサブアレイ
132、132’620 第2のサブアレイ
140,140’ 直線
141 第1の信号入出力ポート
142 第2の信号入出力ポート
160,680 励振源
170、670 マジックT
171,671 Eポート
172,173,672、673 ポート
301 第1のマジックT
302 第2のマジックT
303 第3のマジックT
501 ラットレース回路
502、503、504 端子
610 第1のサブアレイ
620 第2のサブアレイ
631,632 給電線路
650 第1の給電点
660 第2の給電点
100, 200, 300, 400, 600
171,671 E port 172,173,672,673
302 Second Magic T
303 Third Magic T
501
Claims (7)
励振源から前記第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックTを備え、前記マジックTのEポートに前記励振源からの信号が入力され、入力された信号は前記マジックTのHポート以外の他の2つのポートから出力され、前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナ。 An array antenna comprising: a first sub-array including a plurality of radiating elements; and a second sub-array including a plurality of radiating elements disposed on a substrate and comprising a feed line for feeding the radiating elements,
A magic T is provided in the middle of the feed line from the excitation source to the first and second subarrays, and a signal from the excitation source is input to the E port of the magic T, and the input signal is H of the magic T A plurality of radiation elements, which are output from two other ports than the port, are fed from a first direction to a plurality of radiation elements included in the first subarray, and a plurality of radiation elements included in the second subarray are the first An array antenna characterized in that power is fed from a second direction opposite to the direction.
前記励振源からの信号は前記第3のマジックTのEポート、Hポート以外の2つのポートに同相の信号として入力し、前記入力された信号は前記第3のマジックTのHポートから出力して前記第1のマジックTと前記第2のマジックTに入力されるアレイアンテナ。 A first magic T of the first array antenna and the first array antenna, wherein at least two array antennas according to any one of claims 1 to 4 are arranged as a first array antenna and a second array antenna. An array antenna fed from a third magic T to a second magic T of the two array antennas,
The signal from the excitation source is input as an in-phase signal to two ports other than the E port and the H port of the third magic T, and the input signal is output from the H port of the third magic T Array antenna input to the first magic T and the second magic T;
励振源からの信号をラットレース回路に入力し、前記ラットレース回路の、前記信号を入力した端子に隣接する端子を前記第1のサブアレイに接続し、前記隣接する端子に対して逆相になる端子を前記第2のサブアレイに接続し、
前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナ。 An array antenna comprising: a first sub-array including a plurality of radiating elements; and a second sub-array including a plurality of radiating elements disposed on a substrate and comprising a feed line for feeding the radiating elements,
A signal from an excitation source is input to a rat race circuit, and a terminal of the rat race circuit adjacent to a terminal to which the signal is input is connected to the first subarray and is in reverse phase to the adjacent terminal. Connect a terminal to the second subarray,
The plurality of radiating elements included in the first sub-array is fed from a first direction, and the plurality of radiating elements included in the second sub-array is fed from a second direction opposite to the first direction Array antenna characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017166563A JP6988278B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017166563A JP6988278B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Array antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019047238A true JP2019047238A (en) | 2019-03-22 |
JP6988278B2 JP6988278B2 (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=65813373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017166563A Active JP6988278B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6988278B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110085980A (en) * | 2019-05-10 | 2019-08-02 | 电子科技大学 | Low section broadband feed antenna for the pulse reflector antenna that feedovers |
US11355867B2 (en) | 2019-06-26 | 2022-06-07 | Nec Corporation | Polarized wave shared array antenna and method for manufacturing the same |
US11469524B2 (en) | 2019-09-26 | 2022-10-11 | Nec Corporation | Polarized wave shared array antenna and method for manufacturing the same |
CN115428262A (en) * | 2020-04-07 | 2022-12-02 | 华为技术有限公司 | Microstrip antenna device with center feed antenna array |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758843A (en) * | 1986-06-13 | 1988-07-19 | General Electric Company | Printed, low sidelobe, monopulse array antenna |
JPH06252638A (en) * | 1993-02-23 | 1994-09-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Planar antenna |
JP2015092665A (en) * | 2013-11-04 | 2015-05-14 | タレス | Power splitter including t coupler in e plane, radiation array, and antenna equipped with the radiation array |
WO2015129089A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 株式会社 東芝 | Array antenna device |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017166563A patent/JP6988278B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758843A (en) * | 1986-06-13 | 1988-07-19 | General Electric Company | Printed, low sidelobe, monopulse array antenna |
JPH06252638A (en) * | 1993-02-23 | 1994-09-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Planar antenna |
JP2015092665A (en) * | 2013-11-04 | 2015-05-14 | タレス | Power splitter including t coupler in e plane, radiation array, and antenna equipped with the radiation array |
WO2015129089A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 株式会社 東芝 | Array antenna device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110085980A (en) * | 2019-05-10 | 2019-08-02 | 电子科技大学 | Low section broadband feed antenna for the pulse reflector antenna that feedovers |
US11355867B2 (en) | 2019-06-26 | 2022-06-07 | Nec Corporation | Polarized wave shared array antenna and method for manufacturing the same |
US11469524B2 (en) | 2019-09-26 | 2022-10-11 | Nec Corporation | Polarized wave shared array antenna and method for manufacturing the same |
CN115428262A (en) * | 2020-04-07 | 2022-12-02 | 华为技术有限公司 | Microstrip antenna device with center feed antenna array |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6988278B2 (en) | 2022-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8063832B1 (en) | Dual-feed series microstrip patch array | |
US7724200B2 (en) | Antenna device, array antenna, multi-sector antenna, high-frequency wave transceiver | |
JP6318392B2 (en) | 2-port triplate line-waveguide converter | |
JP2001044752A (en) | Microstrip array antenna | |
JP2019047238A (en) | Array antenna | |
KR20160056262A (en) | Waveguide slotted array antenna | |
JP2018074240A (en) | Antenna device | |
US20080144689A1 (en) | Power combining and energy radiating system and method | |
JP2008005164A (en) | Antenna device and radar | |
JP6536688B2 (en) | Feeding circuit and antenna device | |
JP2008244520A (en) | Planar array antenna | |
Marin et al. | Millimeter-wave low-loss multifeed superstrate-based antenna | |
JPH08186436A (en) | Microstrip array antenna | |
JP6100075B2 (en) | Array antenna and wireless communication device | |
Yadav | A Four Element Antenna Array For Amateur Radio Applications | |
JP4862833B2 (en) | Microstrip array antenna | |
US10680307B2 (en) | Waveguide to strip line transducer including a waveguide wall forming substrate having an end surface bonded to a second conductor, and a power feed circuit formed therefrom | |
JP2005203841A (en) | Antenna apparatus | |
KR101776850B1 (en) | Hybrid Synthetic Antenna with High Gain for 180 degree radiation Pattern | |
JP2002217639A (en) | Phased array antenna and transmitter/receiver using the same | |
JPH08116211A (en) | Plane antenna system | |
US20230299504A1 (en) | Array antenna substrate and apparatus antenna apparatus | |
JP5089509B2 (en) | Array antenna | |
JP2008042375A (en) | Strip line feed circuit and triplate type plane sector beam antenna provided with the feed circuit | |
US20220166140A1 (en) | Periodic linear array with uniformly distributed antennas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200715 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210608 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210721 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20211021 |
|
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: 20211102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6988278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |