JP2501809B2 - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JP2501809B2 JP2501809B2 JP62006374A JP637487A JP2501809B2 JP 2501809 B2 JP2501809 B2 JP 2501809B2 JP 62006374 A JP62006374 A JP 62006374A JP 637487 A JP637487 A JP 637487A JP 2501809 B2 JP2501809 B2 JP 2501809B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静止衛星からの電波を受信する環状スロッ
トを有する平面アンテナに関するものである。
トを有する平面アンテナに関するものである。
［従来の技術］ 従来、赤道上空の静止衛星（放送衛星、通信衛星）か
らの電波を受信するこの種の平面アンテナとしては、プ
リント基板の表面にクランク状に屈曲されたストリップ
ラインや、パッチ素子を形成し、プリント基板の裏面に
地導体を形成したものがあった。
らの電波を受信するこの種の平面アンテナとしては、プ
リント基板の表面にクランク状に屈曲されたストリップ
ラインや、パッチ素子を形成し、プリント基板の裏面に
地導体を形成したものがあった。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来例にあっては、プリント基
板としてフッ素樹脂製の高価なものを使用する必要があ
る上、周波数帯域が狭くなるとともに、給電線損失が大
きくなって高いアンテナ効率が得られないという問題が
あった。
板としてフッ素樹脂製の高価なものを使用する必要があ
る上、周波数帯域が狭くなるとともに、給電線損失が大
きくなって高いアンテナ効率が得られないという問題が
あった。
そこで、周波数帯域が広く、高いアンテナ効率が得ら
れる平面アンテナとしてトリプレート・サスペンデッド
型の平面アンテナが考えられている。すなわち、第５図
および第６図に示すように、地導体板１と、給電ライン
２が形成された給電回路板３と、放射回路パターン４が
形成された放射回路板５とを空気層よりなる誘電体層6
a,6bを介して積層したものであり、放射回路パターン４
は、導電体に設けた正方形の開口窓７内に正方形のパッ
チ素子８を設けた環状スロット９にて形成されており、
放射回路パターン４の環状スロット９と給電ライン２と
は静電誘導結合されている。ところで、この種の平面ア
ンテナを家屋の壁面に取着して静止衛星からの電波を受
信する場合において、その壁面が静止衛星方向い向いて
いない場合には、平面アンテナのビーム指向性を静止衛
星方向に傾ける所謂ビームチルトを行う必要がある。そ
こで、一方向に列設された環状スロット９に適当な位相
差をもって給電し、アレイファクターのピークを任意の
角度に傾斜（チルト）させ、このアレイファクターと１
個の環状スロット９の放射パターンとの積で所定のビー
ムチルトが付与された放射パターンを得るようになって
いた。しかしながら、このような平面アンテナにおい
て、多数の環状スロット９をマトリクス状に配置し、ビ
ームチルトを付与するために各環状スロット９に適当な
位相差をもって給電する場合、環状スロット９（放射素
子）に順次適当な位相差を与えるために、各環状スロッ
ト９に対応する給電ライン２の長さを位相差に相当する
長さ分だけ順次長くすることにより行っており、給電ラ
イン２の長さは一方向の環状スロット９の数に比例して
長くなって給電損失が大きくなる上、スペース的に環状
スロット９を等間隔で配置することが不可能になってし
まうという問題があった。
れる平面アンテナとしてトリプレート・サスペンデッド
型の平面アンテナが考えられている。すなわち、第５図
および第６図に示すように、地導体板１と、給電ライン
２が形成された給電回路板３と、放射回路パターン４が
形成された放射回路板５とを空気層よりなる誘電体層6
a,6bを介して積層したものであり、放射回路パターン４
は、導電体に設けた正方形の開口窓７内に正方形のパッ
チ素子８を設けた環状スロット９にて形成されており、
放射回路パターン４の環状スロット９と給電ライン２と
は静電誘導結合されている。ところで、この種の平面ア
ンテナを家屋の壁面に取着して静止衛星からの電波を受
信する場合において、その壁面が静止衛星方向い向いて
いない場合には、平面アンテナのビーム指向性を静止衛
星方向に傾ける所謂ビームチルトを行う必要がある。そ
こで、一方向に列設された環状スロット９に適当な位相
差をもって給電し、アレイファクターのピークを任意の
角度に傾斜（チルト）させ、このアレイファクターと１
個の環状スロット９の放射パターンとの積で所定のビー
ムチルトが付与された放射パターンを得るようになって
いた。しかしながら、このような平面アンテナにおい
て、多数の環状スロット９をマトリクス状に配置し、ビ
ームチルトを付与するために各環状スロット９に適当な
位相差をもって給電する場合、環状スロット９（放射素
子）に順次適当な位相差を与えるために、各環状スロッ
ト９に対応する給電ライン２の長さを位相差に相当する
長さ分だけ順次長くすることにより行っており、給電ラ
イン２の長さは一方向の環状スロット９の数に比例して
長くなって給電損失が大きくなる上、スペース的に環状
スロット９を等間隔で配置することが不可能になってし
まうという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、広い周波数帯域が得られる上、高
いアンテナ効率が得られ、しかも、環状スロットに適当
な位相差をもって給電することによりビームチルトを付
与するようにした場合における給電ラインを短くして給
電損失を少なくするとともに、環状スロットを等間隔に
配置できる平面アンテナを提供することにある。
目的とするところは、広い周波数帯域が得られる上、高
いアンテナ効率が得られ、しかも、環状スロットに適当
な位相差をもって給電することによりビームチルトを付
与するようにした場合における給電ラインを短くして給
電損失を少なくするとともに、環状スロットを等間隔に
配置できる平面アンテナを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の平面アンテナは、地導体板と、給電ラインが
形成された給電回路板と、放射回路パターンが形成され
た放射回路板とを誘電体層を介して積層し、適当な間隔
をもってマトリクス状に配列された多数の環状スロット
にて放射回路パターンを形成し、一方向に列設された環
状スロットに適当な位相差をもって給電することにより
所定のビームチルトを付与するようにした平面アンテナ
であって、放射回路を４×４個の環状スロット毎に分割
してサブアンテナブロックとし、各サブアンテナブロッ
クの一方向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜
の位相差を持って給電する給電ラインからなる給電回路
を各サブアンテナブロック毎に設けるとともに、各サブ
アンテナブロックの給電回路に同一長さの別の給電ライ
ンで同位相給電するようにしたものである。
形成された給電回路板と、放射回路パターンが形成され
た放射回路板とを誘電体層を介して積層し、適当な間隔
をもってマトリクス状に配列された多数の環状スロット
にて放射回路パターンを形成し、一方向に列設された環
状スロットに適当な位相差をもって給電することにより
所定のビームチルトを付与するようにした平面アンテナ
であって、放射回路を４×４個の環状スロット毎に分割
してサブアンテナブロックとし、各サブアンテナブロッ
クの一方向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜
の位相差を持って給電する給電ラインからなる給電回路
を各サブアンテナブロック毎に設けるとともに、各サブ
アンテナブロックの給電回路に同一長さの別の給電ライ
ンで同位相給電するようにしたものである。
［作 用］ 本発明は上述のように構成されており、地導体板と、
給電ラインが形成された給電回路板と、放射回路パター
ンが形成された放射回路板とを誘電体層を介して積層
し、適当な間隔をもってマトリクス状に配列された多数
の環状スロットにて放射回路パターンを形成し、一方向
に列設された環状スロットに適当な位相差をもって給電
することにより所定のビームチルトを付与するようにし
た平面アンテナであるので、広い周波数帯域が得られる
上、高いアンテナ効率が得られるようになっている。ま
た放射回路を４×４個の環状スロット毎に分割してサブ
アンテナブロックとし、各サブアンテナブロックの一方
向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜の位相差
をもって給電する給電ラインからなる給電回路を各サブ
アンテナブロック毎に設けるとともに、各サブアンテナ
ブロックの給電回路に同一長さの別の給電ラインで同位
相給電するようにしたので、環状スロットに適当な位相
差をもって給電することによりビームチルトを付与する
ようにした場合における給電ラインを短くして給電損失
を少なくするとともに、環状スロットを等間隔に配置で
きるようになっている。
給電ラインが形成された給電回路板と、放射回路パター
ンが形成された放射回路板とを誘電体層を介して積層
し、適当な間隔をもってマトリクス状に配列された多数
の環状スロットにて放射回路パターンを形成し、一方向
に列設された環状スロットに適当な位相差をもって給電
することにより所定のビームチルトを付与するようにし
た平面アンテナであるので、広い周波数帯域が得られる
上、高いアンテナ効率が得られるようになっている。ま
た放射回路を４×４個の環状スロット毎に分割してサブ
アンテナブロックとし、各サブアンテナブロックの一方
向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜の位相差
をもって給電する給電ラインからなる給電回路を各サブ
アンテナブロック毎に設けるとともに、各サブアンテナ
ブロックの給電回路に同一長さの別の給電ラインで同位
相給電するようにしたので、環状スロットに適当な位相
差をもって給電することによりビームチルトを付与する
ようにした場合における給電ラインを短くして給電損失
を少なくするとともに、環状スロットを等間隔に配置で
きるようになっている。
［実施例］ 第１図乃至第４図は本発明一実施例を示すもので、地
導体板１と、給電ライン２が形成された給電回路板３
と、放射回路パターン４が形成された放射回路板５とを
誘電体層6a,6bを介して積層し、適当な間隔をもってマ
トリクス状に配列された多数の環状スロット９にて放射
回路パターン４を形成し、一方向に列設された環状スロ
ット９に適当な位相差をもって給電することにより所定
のビームチルトを付与するようにした従来例と同様の平
面アンテナにおいて、放射回路を４×４個の環状スロッ
ト９毎に分割してサブアンテナブロックＸとし、各サブ
アンテナブロックＸの一方向の環状スロット９に対して
それぞれ90゜の位相差をもって給電する給電ライン２か
らなる給電回路を各サブアンテナブロックＸ毎に設ける
とともに、各サブアンテナブロックＸの給電回路に同一
長さの別の給電ライン２で同位相給電するようにしたも
のである。また、実施例にあっては、環状スロット９の
開口窓７を長方形（長辺と短辺との差が1mm以上）と
し、開口窓７の短辺方向を位相差をもって給電される環
状スロット９の列設方向とするとともに、開口窓７の長
辺側のスロット幅が短辺側のスロット幅よりも狭くなる
ようにパッチ素子８を形成している。なお、パッチ素子
８の形状としては、第３図（ａ）〜（ｆ）に示すよう
に、正方形、長方形、円形、多角形のもの、および正方
形のパッチ素子８の対角方向の角をカットしたものや、
突起を設けたもの、円形のパッチ素子８の直径方向にく
ぼみや、突起を設けたものなどが考えられる。また、実
施例では、誘電体層6a,6bを空気層とし、Ｑ値が小さく
広帯域で、しかも給電損失が少なく高効率の平面アンテ
ナが得られるようにしているが、誘電体層6a,6bとして
誘電率が1.5以下の発泡合成樹脂を使用しても良い。ま
た、長辺方向の環状スロット間隔Ａは0.8〜1.0λｇ、短
辺方向の環状スロット間隔Ｂは0.5〜0.8λｇに設定する
ことが望ましく、環状スロット間隔が1.0λｇを越える
と、グレーテイングローブが発生するという問題があ
る。さらに、サブアンテナブロックの環状スロット数を
４×４以上に設定すると、所定の位相差を持たせるため
の給電ライン２の長さの差が大きくなって設計が困難に
なる。一方、環状スロット数を４×４よりも少なくする
と、これらを同位相で配置する場合のアレイファクター
のグレーテイングローブが放射パターンの０゜（平面ア
ンテナの正面方向）付近に発生するため、ビームチルト
が付与できないという問題がある。
導体板１と、給電ライン２が形成された給電回路板３
と、放射回路パターン４が形成された放射回路板５とを
誘電体層6a,6bを介して積層し、適当な間隔をもってマ
トリクス状に配列された多数の環状スロット９にて放射
回路パターン４を形成し、一方向に列設された環状スロ
ット９に適当な位相差をもって給電することにより所定
のビームチルトを付与するようにした従来例と同様の平
面アンテナにおいて、放射回路を４×４個の環状スロッ
ト９毎に分割してサブアンテナブロックＸとし、各サブ
アンテナブロックＸの一方向の環状スロット９に対して
それぞれ90゜の位相差をもって給電する給電ライン２か
らなる給電回路を各サブアンテナブロックＸ毎に設ける
とともに、各サブアンテナブロックＸの給電回路に同一
長さの別の給電ライン２で同位相給電するようにしたも
のである。また、実施例にあっては、環状スロット９の
開口窓７を長方形（長辺と短辺との差が1mm以上）と
し、開口窓７の短辺方向を位相差をもって給電される環
状スロット９の列設方向とするとともに、開口窓７の長
辺側のスロット幅が短辺側のスロット幅よりも狭くなる
ようにパッチ素子８を形成している。なお、パッチ素子
８の形状としては、第３図（ａ）〜（ｆ）に示すよう
に、正方形、長方形、円形、多角形のもの、および正方
形のパッチ素子８の対角方向の角をカットしたものや、
突起を設けたもの、円形のパッチ素子８の直径方向にく
ぼみや、突起を設けたものなどが考えられる。また、実
施例では、誘電体層6a,6bを空気層とし、Ｑ値が小さく
広帯域で、しかも給電損失が少なく高効率の平面アンテ
ナが得られるようにしているが、誘電体層6a,6bとして
誘電率が1.5以下の発泡合成樹脂を使用しても良い。ま
た、長辺方向の環状スロット間隔Ａは0.8〜1.0λｇ、短
辺方向の環状スロット間隔Ｂは0.5〜0.8λｇに設定する
ことが望ましく、環状スロット間隔が1.0λｇを越える
と、グレーテイングローブが発生するという問題があ
る。さらに、サブアンテナブロックの環状スロット数を
４×４以上に設定すると、所定の位相差を持たせるため
の給電ライン２の長さの差が大きくなって設計が困難に
なる。一方、環状スロット数を４×４よりも少なくする
と、これらを同位相で配置する場合のアレイファクター
のグレーテイングローブが放射パターンの０゜（平面ア
ンテナの正面方向）付近に発生するため、ビームチルト
が付与できないという問題がある。
以下、実施例の動作について説明する。いま、各サブ
アンテナブロックＸ内において、開口窓７の短辺方向に
列設された環状スロット９には、適当な位相差をもって
給電されており、ビームチルト角をθ、短辺方向の環状
スロット間隔をＢ、給電回路内の波長をλｇとすれば、
位相差をもって給電するための給電ライン２の長さの差
ａ−ｂ（Ｑ部分）、ｃ−ｄ（Ｐ部分）は、 ａ−ｂ＝（２πB/λｇ）sinθ ｃ−ｄ＝（４πB/λｇ）sinθ となっており、上式に基いて所定のビームチルトが得ら
れるように各環状スロット９に対する給電ライン２の長
さ（位相差）が設定される。なお、開口窓７の長辺方向
に列設された環状スロット９に対してはそれぞれ同位相
で給電で給電されていることは言うまでもない。ところ
で、このように環状スロット９に適当な位相差をもって
給電することによりビームチルトを付与するようにした
場合における給電ライン２は、環状スロット数が４×４
個以上になると、所定の位相差を設けるために給電ライ
ン２の長さが長くなって環状スロット９を等間隔に配置
することができず、スペース的に設計が困難になってし
まうが、本発明では、各サブアンテナブロックＸを４×
４個の環状スロット９にて構成し、複数個のサブアンテ
ナブロックＸを組み合わせて平面アンテナを形成してい
るので、給電ライン２を必要以上に長くすることなく所
定の位相差をもって短辺方向の環状スロット９に給電す
ることができ、給電損失を少なくすることができるとと
もに、環状スロット９を等間隔に配置できるようになっ
ている。
アンテナブロックＸ内において、開口窓７の短辺方向に
列設された環状スロット９には、適当な位相差をもって
給電されており、ビームチルト角をθ、短辺方向の環状
スロット間隔をＢ、給電回路内の波長をλｇとすれば、
位相差をもって給電するための給電ライン２の長さの差
ａ−ｂ（Ｑ部分）、ｃ−ｄ（Ｐ部分）は、 ａ−ｂ＝（２πB/λｇ）sinθ ｃ−ｄ＝（４πB/λｇ）sinθ となっており、上式に基いて所定のビームチルトが得ら
れるように各環状スロット９に対する給電ライン２の長
さ（位相差）が設定される。なお、開口窓７の長辺方向
に列設された環状スロット９に対してはそれぞれ同位相
で給電で給電されていることは言うまでもない。ところ
で、このように環状スロット９に適当な位相差をもって
給電することによりビームチルトを付与するようにした
場合における給電ライン２は、環状スロット数が４×４
個以上になると、所定の位相差を設けるために給電ライ
ン２の長さが長くなって環状スロット９を等間隔に配置
することができず、スペース的に設計が困難になってし
まうが、本発明では、各サブアンテナブロックＸを４×
４個の環状スロット９にて構成し、複数個のサブアンテ
ナブロックＸを組み合わせて平面アンテナを形成してい
るので、給電ライン２を必要以上に長くすることなく所
定の位相差をもって短辺方向の環状スロット９に給電す
ることができ、給電損失を少なくすることができるとと
もに、環状スロット９を等間隔に配置できるようになっ
ている。
また、実施例では、長方形に形成された開口窓７の短
辺方向を位相差をもって給電される環状スロット９の列
設方向としており、位相差給電が行なわれる短辺方向の
環状スロット間隔Ｂを短くしているので、グレーテング
グローブが発生してアンテナ効率が低下することなく、
所望のビームチルトを実現できるようになっている。ま
た、長方形に形成された開口窓７の長辺側のスロット幅
が短辺側のスロット幅よりも狭くなるようにパッチ素子
８を形成しており、一般にアンテナ利得はスロット幅が
広くなるにしたがって高くなるので、両スロットta,tb
（但し、taは長辺側のスロット幅、tbは短辺側のスロッ
ト幅）を適当に設定することにより、アンテナ利得を低
下させることなくビームチルトを行えるようになってい
る。すなわち、位相差給電ラインを短くするために、開
口窓７を縦方向に圧縮すると、開口部分の面積が小さく
なって利得が低下してしまうことになるが、これをカバ
ーするために横方向に伸長し、ta＜tbとして利得の低下
を防止しているわけである。
辺方向を位相差をもって給電される環状スロット９の列
設方向としており、位相差給電が行なわれる短辺方向の
環状スロット間隔Ｂを短くしているので、グレーテング
グローブが発生してアンテナ効率が低下することなく、
所望のビームチルトを実現できるようになっている。ま
た、長方形に形成された開口窓７の長辺側のスロット幅
が短辺側のスロット幅よりも狭くなるようにパッチ素子
８を形成しており、一般にアンテナ利得はスロット幅が
広くなるにしたがって高くなるので、両スロットta,tb
（但し、taは長辺側のスロット幅、tbは短辺側のスロッ
ト幅）を適当に設定することにより、アンテナ利得を低
下させることなくビームチルトを行えるようになってい
る。すなわち、位相差給電ラインを短くするために、開
口窓７を縦方向に圧縮すると、開口部分の面積が小さく
なって利得が低下してしまうことになるが、これをカバ
ーするために横方向に伸長し、ta＜tbとして利得の低下
を防止しているわけである。
（具体例１） 以下に、ビールチルト角が約20゜の平面アンテナの作
製手順について詳述する。いま、放射回路板５を構成す
るプリント基板は、市販の厚さ50μｍのポリエステルフ
ィルムに、市販の35μｍの銅箔を既存の方法でラミネー
トして形成され、このプリント基板に放射回路パターン
４がエッチング形成される。なお、第２図および第３図
において、導電体部分を明示するために斜線を付してい
る。ここに、放射回路パターン４の環状スロット９は、
長辺が16mm、短辺が13mmの開口窓７内に、一辺が7mmの
正方形のパッチ素子８を配置して形成され、パッチ素子
８の対角方向の一対の角を3mmに亘ってカットしてい
る。また、環状スロット９の長辺方向の環状スロット間
隔Ａを20mm、短辺方向の環状スロット間隔Ｂを17mmと
し、16×16個（256個）の環状スロット９をマトリクス
状に配列して16個のサブアンテナブロックＸを構成する
環状スロット９を一括形成する。
製手順について詳述する。いま、放射回路板５を構成す
るプリント基板は、市販の厚さ50μｍのポリエステルフ
ィルムに、市販の35μｍの銅箔を既存の方法でラミネー
トして形成され、このプリント基板に放射回路パターン
４がエッチング形成される。なお、第２図および第３図
において、導電体部分を明示するために斜線を付してい
る。ここに、放射回路パターン４の環状スロット９は、
長辺が16mm、短辺が13mmの開口窓７内に、一辺が7mmの
正方形のパッチ素子８を配置して形成され、パッチ素子
８の対角方向の一対の角を3mmに亘ってカットしてい
る。また、環状スロット９の長辺方向の環状スロット間
隔Ａを20mm、短辺方向の環状スロット間隔Ｂを17mmと
し、16×16個（256個）の環状スロット９をマトリクス
状に配列して16個のサブアンテナブロックＸを構成する
環状スロット９を一括形成する。
また、環状スロット９に給電する給電ライン２が形成
される給電回路板３は、上述のプリント基板をエッチン
グして各環状スロット９に給電する給電ライン２が形成
される。すなわち、４×４個の環状スロット９よりなる
サブアンテナブロックＸ毎に、短辺方向に列設された環
状スロット９へ順次給電する位相差が90゜になるように
給電ライン２の長さを設定してこれら給電ライン２によ
り構成される給電回路を設け、16個のサブアンテナブロ
ックＸに対応する各給電回路をマトリクス状に対称配置
し、各給電回路に同位相で給電するように給電ライン２
を形成している。
される給電回路板３は、上述のプリント基板をエッチン
グして各環状スロット９に給電する給電ライン２が形成
される。すなわち、４×４個の環状スロット９よりなる
サブアンテナブロックＸ毎に、短辺方向に列設された環
状スロット９へ順次給電する位相差が90゜になるように
給電ライン２の長さを設定してこれら給電ライン２によ
り構成される給電回路を設け、16個のサブアンテナブロ
ックＸに対応する各給電回路をマトリクス状に対称配置
し、各給電回路に同位相で給電するように給電ライン２
を形成している。
また、枠幅30mmのスペーサ枠10は、厚さが2mmの鉄板
にて形成され、内寸が給電回路板３、放射回路板５の回
路寸法よりも大きくなるように形成され、このスペーサ
枠10に給電回路板３および放射回路板５を接着剤を用い
て接着する。なお、接着剤としては、酢酸ビニルを変性
したポリエチレンシートを用い、140゜〜160゜Ｃに加熱
して圧力２〜4Kg/cm2でプレスすることによりプレス接
着している。
にて形成され、内寸が給電回路板３、放射回路板５の回
路寸法よりも大きくなるように形成され、このスペーサ
枠10に給電回路板３および放射回路板５を接着剤を用い
て接着する。なお、接着剤としては、酢酸ビニルを変性
したポリエチレンシートを用い、140゜〜160゜Ｃに加熱
して圧力２〜4Kg/cm2でプレスすることによりプレス接
着している。
一方、地導体板１は、2mmのアルミ板にて形成され、
この地導体板１上にスペーサ枠10に取着された給電回路
板３および放射回路板５を載置してスペース枠10部分を
固定（例えば、ねじ固定）し、給電ライン２の給電点に
給電端子Ｔを設けることにより平面アンテナが完成す
る。
この地導体板１上にスペーサ枠10に取着された給電回路
板３および放射回路板５を載置してスペース枠10部分を
固定（例えば、ねじ固定）し、給電ライン２の給電点に
給電端子Ｔを設けることにより平面アンテナが完成す
る。
上述のようにして形成された平面アンテナのアンテナ
特性を、測定周波数11.7〜12.2GHzで評価したことろ、2
1゜のビールチルト（短辺方向）が得られ、かつアンテ
ナ利得が29.2〜30.0dBi、軸比≦１〜2dBの円偏波用の平
面アンテナが得られることが確認できた。
特性を、測定周波数11.7〜12.2GHzで評価したことろ、2
1゜のビールチルト（短辺方向）が得られ、かつアンテ
ナ利得が29.2〜30.0dBi、軸比≦１〜2dBの円偏波用の平
面アンテナが得られることが確認できた。
（具体例２） 具体例１のパッチ素子８に代えて、一辺が7mmの正方
形のパッチ素子８として環状スロット９を形成し、この
平面アンテナのアンテナ特性を測定周波数11.7〜12.2GH
zで評価したところ、21゜のビームチルトが得られ、か
つアンテナ利得が29.5〜30.2dBi、交差偏波特性≦−25d
Bの直線偏波用の平面アンテナが得られることが確認で
きた。
形のパッチ素子８として環状スロット９を形成し、この
平面アンテナのアンテナ特性を測定周波数11.7〜12.2GH
zで評価したところ、21゜のビームチルトが得られ、か
つアンテナ利得が29.5〜30.2dBi、交差偏波特性≦−25d
Bの直線偏波用の平面アンテナが得られることが確認で
きた。
（具体例３） 具体例1,2のスペーサ枠10に代えて、格子状に加工し
た発泡ポリエチレンボード（発泡倍率30倍、誘電率1.
1）をスペーサとして用いた場合にあっても、上述の具
体例1,2と同様のアンテナ特性が得られることが確認で
きた。
た発泡ポリエチレンボード（発泡倍率30倍、誘電率1.
1）をスペーサとして用いた場合にあっても、上述の具
体例1,2と同様のアンテナ特性が得られることが確認で
きた。
［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、地導体板と、
給電ラインが形成された給電回路板と、放射回路パター
ンが形成された放射回路板とを誘電体層を積層し、適当
な間隔をもってマトリクス状態に配列された多数の環状
スロットにて放射回路パターンを形成し、一方向に列設
された環状スロットに適当な位相差をもって給電するこ
とにより所定のビームチルトを付与するようにした平面
アンテナであるので、広い周波数帯域が得られる上、高
いアンテナ効率が得られるという効果がある。
給電ラインが形成された給電回路板と、放射回路パター
ンが形成された放射回路板とを誘電体層を積層し、適当
な間隔をもってマトリクス状態に配列された多数の環状
スロットにて放射回路パターンを形成し、一方向に列設
された環状スロットに適当な位相差をもって給電するこ
とにより所定のビームチルトを付与するようにした平面
アンテナであるので、広い周波数帯域が得られる上、高
いアンテナ効率が得られるという効果がある。
また放射回路を４×４個の環状スロット毎に分割して
サブアンテナブロックとし、各サブアンテナブロックの
一方向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜の位
相差を持って給電する給電ラインからなる給電回路を各
サブアンテナブロック毎に設けるとともに、各サブアン
テナブロックの給電回路に同一長さの別の給電ラインで
同位相給電するようにしたので、全体として給電ライン
を短くして給電損失を少なくすることができるととも
に、環状スロットを等間隔に配置できるという効果があ
る。
サブアンテナブロックとし、各サブアンテナブロックの
一方向の４個の環状スロットに対してそれぞれ90゜の位
相差を持って給電する給電ラインからなる給電回路を各
サブアンテナブロック毎に設けるとともに、各サブアン
テナブロックの給電回路に同一長さの別の給電ラインで
同位相給電するようにしたので、全体として給電ライン
を短くして給電損失を少なくすることができるととも
に、環状スロットを等間隔に配置できるという効果があ
る。
つまり、本発明では、サブアンテナブロックの１方向
の４個の環状スロットにそれぞれ90゜ずつ位相差給電し
ているだけであり、このような位相差給電を実施する
と、０゜,90゜,180゜,270゜の位相差給電が行われ、次
のサブアンテナブロックの最初の環状スロットに対する
位相差給電は270゜＋90゜＝360゜（０゜）の位相差であ
れば良いことに着目したものであり、第７図に示すよう
に、サブアンテナブロックの繰り返しにより各環状スロ
ットに90゜づつ位相差をもって位相差給電され、従来例
のように各環状スロットに対する給電ラインの長さを順
次長くすることなく、ビームチルト機能を有する平面ア
ンテナが実現でき、給電損失を少なくし、素子の等間隔
配置ができることになる。
の４個の環状スロットにそれぞれ90゜ずつ位相差給電し
ているだけであり、このような位相差給電を実施する
と、０゜,90゜,180゜,270゜の位相差給電が行われ、次
のサブアンテナブロックの最初の環状スロットに対する
位相差給電は270゜＋90゜＝360゜（０゜）の位相差であ
れば良いことに着目したものであり、第７図に示すよう
に、サブアンテナブロックの繰り返しにより各環状スロ
ットに90゜づつ位相差をもって位相差給電され、従来例
のように各環状スロットに対する給電ラインの長さを順
次長くすることなく、ビームチルト機能を有する平面ア
ンテナが実現でき、給電損失を少なくし、素子の等間隔
配置ができることになる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明一実施例の要部構成を示
す図、第２図は同上の要部正面図、第３図（ａ）〜
（ｆ）は同上の環状スロットの具体例を示す図、第４図
は同上の概略構成図、第５図は従来例の要部正面図、第
６図は同上の要部断面図、第７図は本発明一実施例の動
作説明図である。 １は地導体板、２は給電ライン、３は給電回路板、４は
放射回路パターン、５は放射回路板、6a,6bは誘電体
層、７は開口窓、８はパッチ素子、９は環状スロット、
Ｘはサブアンテナブロックである。
す図、第２図は同上の要部正面図、第３図（ａ）〜
（ｆ）は同上の環状スロットの具体例を示す図、第４図
は同上の概略構成図、第５図は従来例の要部正面図、第
６図は同上の要部断面図、第７図は本発明一実施例の動
作説明図である。 １は地導体板、２は給電ライン、３は給電回路板、４は
放射回路パターン、５は放射回路板、6a,6bは誘電体
層、７は開口窓、８はパッチ素子、９は環状スロット、
Ｘはサブアンテナブロックである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 和久 門真市大字門真1048番地 松下電工株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭57−184303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−200603（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−89821（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】地導体板と、給電ラインが形成された給電
回路板と、放射回路パターンが形成された放射回路板と
を誘電体層を積層し、適当な間隔をもってマトリクス状
態に配列された多数の環状スロットにて放射回路パター
ンを形成し、一方向に列設された環状スロットに適当な
位相差をもって給電することにより所定のビームチルト
を付与するようにした平面アンテナであって、放射回路
を４×４個の環状スロット毎に分割してサブアンテナブ
ロックとし、各サブアンテナブロックの一方向の４個の
環状スロットに対してそれぞれ90゜の位相差をもって給
電する給電ラインからなる給電回路を各サブアンテナブ
ロック毎に設けるとともに、各サブアンテナブロックの
給電回路に同一長さの別の給電ラインで同位相給電する
ようにしたことを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】環状スロットを導体面に形成された長方形
の開口窓と、該開口窓内に配置されたパッチ素子とで形
成し、開口窓の短辺方向に列設された環状スロットにそ
れぞれ90゜の位相差をもって給電するようにちあことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面アンテナ。 - 【請求項３】長辺方向の環状スロット間隔を0.5〜0.8λ
ｇとし、短辺方向の環状スロット間隔を0.8〜1.0λｇと
したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の平面
アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006374A JP2501809B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006374A JP2501809B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174411A JPS63174411A (ja) | 1988-07-18 |
| JP2501809B2 true JP2501809B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=11636602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62006374A Expired - Lifetime JP2501809B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2831325A1 (en) | 2012-12-18 | 2014-06-18 | Panasonic Avionics Corporation | Antenna system calibration |
| CA2838861A1 (en) | 2013-02-12 | 2014-08-12 | Panasonic Avionics Corporation | Optimization of low profile antenna(s) for equatorial operation |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57184303A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Phased array antenna for travelling object |
| US5005019A (en) * | 1986-11-13 | 1991-04-02 | Communications Satellite Corporation | Electromagnetically coupled printed-circuit antennas having patches or slots capacitively coupled to feedlines |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62006374A patent/JP2501809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174411A (ja) | 1988-07-18 |
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