JP3000168B2 - 円偏波用平面高周波アンテナ - Google Patents
円偏波用平面高周波アンテナInfo
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- JP3000168B2 JP3000168B2 JP2244136A JP24413690A JP3000168B2 JP 3000168 B2 JP3000168 B2 JP 3000168B2 JP 2244136 A JP2244136 A JP 2244136A JP 24413690 A JP24413690 A JP 24413690A JP 3000168 B2 JP3000168 B2 JP 3000168B2
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- antenna
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明の目的は、円偏波された高周波ウエーブ用の複
数の放射板（PPR）を具える受信および／または送信平
面アンテナであって、上記の放射板が可能な周波数領域
から好ましい周波数に寸法を合わせかつ適応され、各平
板は方位起点（cardinal point）として位置されたその
周辺４点（N,S,E,O）を具え、上記の円偏波ウエーブは
同じ振幅と直交位相（quadrature phase）を有する２つ
の線形偏波直交ウエーブ（OHおよびOV）に等価であり、
かつその超短波信号はそれがＮおよび／またはＳにある
か、あるいはＥおよび／またはＯにあるかどうかにより
各平板上に存在し、上記の放射板は平行四辺形内に位置
され、かつ上記の好ましい周波数の上記の超短波信号が
「λ」に等しい導波管長（waveguide length）で伝搬さ
れる複数の伝搬ラインにより相互接続されるかあるいは
相互接続されないかのいずれかである。
数の放射板（PPR）を具える受信および／または送信平
面アンテナであって、上記の放射板が可能な周波数領域
から好ましい周波数に寸法を合わせかつ適応され、各平
板は方位起点（cardinal point）として位置されたその
周辺４点（N,S,E,O）を具え、上記の円偏波ウエーブは
同じ振幅と直交位相（quadrature phase）を有する２つ
の線形偏波直交ウエーブ（OHおよびOV）に等価であり、
かつその超短波信号はそれがＮおよび／またはＳにある
か、あるいはＥおよび／またはＯにあるかどうかにより
各平板上に存在し、上記の放射板は平行四辺形内に位置
され、かつ上記の好ましい周波数の上記の超短波信号が
「λ」に等しい導波管長（waveguide length）で伝搬さ
れる複数の伝搬ラインにより相互接続されるかあるいは
相互接続されないかのいずれかである。
このタイプのアンテナは、TDF1,TDF2,TVSAT,…のよう
な高電力衛星によるテレビジョン信号の受信を特に意図
している。
な高電力衛星によるテレビジョン信号の受信を特に意図
している。
（背景技術） このタイプのアンテナはWo 89/02662で公開されてい
るPCT特許出願に記載され、この従前の技術によるアン
テナは伝搬ラインを具え、かつ時計回りと反時計回りの
偏波ウエーブの同時受信を許容しない接続モードを有し
ている。さらに、もし満足すべき利得を実現しようとす
るなら、伝搬ラインと出力接続の具体化の困難性に遭遇
するであろう。
るPCT特許出願に記載され、この従前の技術によるアン
テナは伝搬ラインを具え、かつ時計回りと反時計回りの
偏波ウエーブの同時受信を許容しない接続モードを有し
ている。さらに、もし満足すべき利得を実現しようとす
るなら、伝搬ラインと出力接続の具体化の困難性に遭遇
するであろう。
（発明の開示） 本発明によるアンテナは、 上記の複数のラインが、 − お互いに反対に位置している点Ｅと点Ｏの各々を接
続する水平ライン（LH）の第１の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − お互いに反対に位置している点Ｎと点Ｓの各々を接
続する垂直ライン（LV）の第２の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − 平行四辺形（parallelogram）の同じ側辺に位置さ
れている点ＯあるいはＥの各直列接続を実現するライン
（LSH）の第３の組であって、単一点（Ｈ）においてラ
イン（LH）の第１の組により付加されたエネルギを集め
るために各ラインがｋ＝0,1,2,…であるλ＋ｋλに等し
いかそれに等価な長さを有し、点（Ｈ）が平行四辺形の
１つの隅の近傍に位置されているもの、 − 平行四辺形の同じ側辺に位置された点ＮあるいはＳ
の各直列接続を実現するライン（LSV）の第４の組であ
って、単一点（Ｖ）においてライン（LV）の上記の第２
の組により付加されたエネルギを集めるために各ライン
がｌ＝0,1,2,…であるλ＋１λに等しいかそれに等価な
長さを有し、上記の点（Ｖ）が上記の点（Ｈ）と同じ平
行四辺形の隅の近傍に選ばれているもの、 − 上記の２つの点ＨとＶを接続する単一ライン（HDG
V）であって、かつそれがｍ＝0,1,2,…，である▲
▼−▲▼＝λ/4＋ｍλ/2＝▲▼−▲▼であ
り、従って時計周りの円偏波ウエーブを有する信号が点
Ｄに完全に存在し、かつ反時計周りの円偏波ウエーブを
有する信号が点Ｇに完全に存在するように位置された２
つの接続点Ｄおよび点Ｇを通るもの、 を具えることを特に特徴としている。
続する水平ライン（LH）の第１の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − お互いに反対に位置している点Ｎと点Ｓの各々を接
続する垂直ライン（LV）の第２の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − 平行四辺形（parallelogram）の同じ側辺に位置さ
れている点ＯあるいはＥの各直列接続を実現するライン
（LSH）の第３の組であって、単一点（Ｈ）においてラ
イン（LH）の第１の組により付加されたエネルギを集め
るために各ラインがｋ＝0,1,2,…であるλ＋ｋλに等し
いかそれに等価な長さを有し、点（Ｈ）が平行四辺形の
１つの隅の近傍に位置されているもの、 − 平行四辺形の同じ側辺に位置された点ＮあるいはＳ
の各直列接続を実現するライン（LSV）の第４の組であ
って、単一点（Ｖ）においてライン（LV）の上記の第２
の組により付加されたエネルギを集めるために各ライン
がｌ＝0,1,2,…であるλ＋１λに等しいかそれに等価な
長さを有し、上記の点（Ｖ）が上記の点（Ｈ）と同じ平
行四辺形の隅の近傍に選ばれているもの、 − 上記の２つの点ＨとＶを接続する単一ライン（HDG
V）であって、かつそれがｍ＝0,1,2,…，である▲
▼−▲▼＝λ/4＋ｍλ/2＝▲▼−▲▼であ
り、従って時計周りの円偏波ウエーブを有する信号が点
Ｄに完全に存在し、かつ反時計周りの円偏波ウエーブを
有する信号が点Ｇに完全に存在するように位置された２
つの接続点Ｄおよび点Ｇを通るもの、 を具えることを特に特徴としている。
このように、伝搬ラインとその長さの賢明な選択によ
り、特に実現が簡単な平面アンテナが得られる。ライ
ン、平板および平行四辺形の形について何らの制限は存
在しない。
り、特に実現が簡単な平面アンテナが得られる。ライ
ン、平板および平行四辺形の形について何らの制限は存
在しない。
接続点Ｄおよび／またはＧが接続されているかそうで
ないかに従って時計周りおよび／または反時計周りの円
偏波ウエーブに使用できる基本放射セルを構成するため
に、 − 上記の平行四辺形が４つの放射板を具える正方形で
あり、 − その側辺が平行四辺形の側辺に平行に延びるように
各平板が配設され、 − 上記の第１および第２の組のラインがｉ＝ｊ＝
「０」である長さλ/2の直線ラインであり、 − 上記の別の伝搬ラインがｋ＝ｌ＝ｍ＝「０」である
ような長さを有する、 平面アンテナであることが好ましい。
ないかに従って時計周りおよび／または反時計周りの円
偏波ウエーブに使用できる基本放射セルを構成するため
に、 − 上記の平行四辺形が４つの放射板を具える正方形で
あり、 − その側辺が平行四辺形の側辺に平行に延びるように
各平板が配設され、 − 上記の第１および第２の組のラインがｉ＝ｊ＝
「０」である長さλ/2の直線ラインであり、 − 上記の別の伝搬ラインがｋ＝ｌ＝ｍ＝「０」である
ような長さを有する、 平面アンテナであることが好ましい。
このタイプの基本放射セルは最大利得を使用する最小
な面を考慮する好ましい実施例を構成している。
な面を考慮する好ましい実施例を構成している。
利得を増大するために、本アンテナは同一の円偏波に
使用された上記の２つの基本放射セルのグループを具
え、２つの放射セルはお互いに90゜幾何学的に回転さ
れ、かつそれらの接続点が長さがλ/4異なっている２つ
の伝搬ラインにより形成された共通出力（SC）の接続に
対してお互いに反対になるように物理的に配設されるこ
とが有利である。
使用された上記の２つの基本放射セルのグループを具
え、２つの放射セルはお互いに90゜幾何学的に回転さ
れ、かつそれらの接続点が長さがλ/4異なっている２つ
の伝搬ラインにより形成された共通出力（SC）の接続に
対してお互いに反対になるように物理的に配設されるこ
とが有利である。
このようにして、利得が増大されかつ偏波の純度が改
善される。
善される。
さらに利得を増大するために、 平面アンテナは180゜幾何学的に回転された上記の２つ
のグループにより構成されたサブセットを具え、かつ単
一アクセスのためにその２つの共通出力が長さλ/2の伝
搬ラインにより各々接続されている。
のグループにより構成されたサブセットを具え、かつ単
一アクセスのためにその２つの共通出力が長さλ/2の伝
搬ラインにより各々接続されている。
この配置のために、放射板の交差成分は著しく減衰さ
れる。
れる。
最後に、反対位相で対で給電された上記の４つのサブ
セットにより構成された組を具える平面アンテナを実現
することが可能である。
セットにより構成された組を具える平面アンテナを実現
することが可能である。
このように、伝搬ラインの放射は減衰され、それは大
衆に大いに市販できるような寸法を有するアンテナが得
られるまで利得を増大する。
衆に大いに市販できるような寸法を有するアンテナが得
られるまで利得を増大する。
事実、このタイプの平板アンテナはマイクロストリッ
プライン技術により実現され、かつ以下の３つの層、す
なわち − 銅ストリップエッチングによるか、あるいは導電性
インクによるスクリーン印刷により堆積された放射面を
構成する導電層、 − 厚さが選択周波数帯に関係付けられた誘電体基板
層、 − 厚さがアンテナの機械的剛性とマウンティングを保
証するのに十分であるアース平板、 を有している。
プライン技術により実現され、かつ以下の３つの層、す
なわち − 銅ストリップエッチングによるか、あるいは導電性
インクによるスクリーン印刷により堆積された放射面を
構成する導電層、 − 厚さが選択周波数帯に関係付けられた誘電体基板
層、 − 厚さがアンテナの機械的剛性とマウンティングを保
証するのに十分であるアース平板、 を有している。
本発明は図面により例示された非限定的な実施例によ
り容易に理解されよう。
り容易に理解されよう。
（実施例） 今後説明するすべての図面は導電層からなる放射面の
平板と伝搬ラインのみを表している。他の層と信号の処
理モジュールに関する接続技術は標準的である。平板の
寸法と伝搬ラインの長さの適応が種々の層の電気特性、
さらに特定すると誘電体層、定誘電率、損失正接等々に
依存することのみを観察すべきである。
平板と伝搬ラインのみを表している。他の層と信号の処
理モジュールに関する接続技術は標準的である。平板の
寸法と伝搬ラインの長さの適応が種々の層の電気特性、
さらに特定すると誘電体層、定誘電率、損失正接等々に
依存することのみを観察すべきである。
それ故、結局「λ」で表されたマイクロストリップラ
インの波長の長さは好ましい周波数の空気中の波長の関
数として直接示すことはできない。
インの波長の長さは好ましい周波数の空気中の波長の関
数として直接示すことはできない。
これらのすべての図面において、同じ機能を有する素
子は同一と規定されている。
子は同一と規定されている。
第１図において、放射板（PR）により形成された平行
四辺形（PPR）は破線で表され、平板は未決定の寸法の
アンテナを構成する伝搬ラインLV,LH,…により接続さ
れ、平行四辺形は矩形である必要はなく、かつその側辺
は平板の数とラインの寸法に関して等しくなくてもよ
く、ラインそれ自身は直線である必要はない。
四辺形（PPR）は破線で表され、平板は未決定の寸法の
アンテナを構成する伝搬ラインLV,LH,…により接続さ
れ、平行四辺形は矩形である必要はなく、かつその側辺
は平板の数とラインの寸法に関して等しくなくてもよ
く、ラインそれ自身は直線である必要はない。
この汎用アンテナは高周波円偏波ウエーブの受信（お
よび／または送信）を意図している。円偏波ウエーブは
２つの直線偏波した直交ウエーブに等価である。
よび／または送信）を意図している。円偏波ウエーブは
２つの直線偏波した直交ウエーブに等価である。
各平板（PR）は４つの方位起点（N,S,E,O）を具え、
ここでこれらの異なるウエーブが現れる。
ここでこれらの異なるウエーブが現れる。
水平ライン（LH）の第１の組により、２つの隣接平板
でお互いに反対な点ＥとＯが接続され、かつ信号が例え
ば点H1,H2,…のような各ラインの端部に存在する。同相
であるべきこれらの信号に対して、各ライン（LH）はｉ
＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい２つの平板間の長
さを有することが不可欠である。「ｉ」とライン（LH）
の可能な湾曲の選択は平行四辺形の寸法を決定する。
でお互いに反対な点ＥとＯが接続され、かつ信号が例え
ば点H1,H2,…のような各ラインの端部に存在する。同相
であるべきこれらの信号に対して、各ライン（LH）はｉ
＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい２つの平板間の長
さを有することが不可欠である。「ｉ」とライン（LH）
の可能な湾曲の選択は平行四辺形の寸法を決定する。
同様な態様で、垂直ライン（LV）の第２の組により、
隣接平板でお互いに反対な点ＮとＳが接続され、かつ信
号が例えば点V1とV2,…で各ラインの端部に存在する。
各ライン（LV）はｊ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｊλに等し
い長さを有し、「ｊ」は「ｉ」に等しい必要はない。
隣接平板でお互いに反対な点ＮとＳが接続され、かつ信
号が例えば点V1とV2,…で各ラインの端部に存在する。
各ライン（LV）はｊ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｊλに等し
い長さを有し、「ｊ」は「ｉ」に等しい必要はない。
線LSHの第３の組により、点H1,H2,…がお互いに直列
に接続されている。第１図において、点H1,H2,…は平行
四辺形の側辺に位置している平板の点Ｏと同じスポット
に位置している。各ラインLSHはｋ＝0,1,2,…であるλ
＋ｋλに等しい長さを有している。これらのラインLSH
の目的は単一点（第１図の点Ｈ）でラインLHの端部に存
在する信号を集めることである。
に接続されている。第１図において、点H1,H2,…は平行
四辺形の側辺に位置している平板の点Ｏと同じスポット
に位置している。各ラインLSHはｋ＝0,1,2,…であるλ
＋ｋλに等しい長さを有している。これらのラインLSH
の目的は単一点（第１図の点Ｈ）でラインLHの端部に存
在する信号を集めることである。
同様に、線LSVの第４の組により、ラインLVの端部に
存在する信号は点Ｖで集められる。各ラインLSVはｌ＝
0,1,2,…であるλ＋１λに等しい長さを有している。
存在する信号は点Ｖで集められる。各ラインLSVはｌ＝
0,1,2,…であるλ＋１λに等しい長さを有している。
点ＨとＶは平行四辺形の同じ隅で有利に選択され、従
って単一ライン（HDGV）はｍ＝0,1,2,…である ▲▼−▲▼＝λ/4＋ｍλ/2＝▲▼−▲
▼ のように位置された２つの接続点ＤとＧを通ってそれら
の点を接続している。
って単一ライン（HDGV）はｍ＝0,1,2,…である ▲▼−▲▼＝λ/4＋ｍλ/2＝▲▼−▲
▼ のように位置された２つの接続点ＤとＧを通ってそれら
の点を接続している。
このように、受信端において、時計回りの円偏波ウエ
ーブは点Ｄに存在し、かつ反時計回りの円偏波ウエーブ
は点Ｇに存在する。標準信号プロセッサモジュール間の
接続はアース平板と、点Ｄあるいは点Ｇ（あるいは同時
に２つ）との間で実現されている。それは時計回りある
いは反時計回りの偏波ウエーブあるいはその双方の伝送
と同じであることは明らかである。これらすべての場合
に、接続は固定的であり、修正される必要はなく、ある
いは一時的にカットオフされる必要さえない。
ーブは点Ｄに存在し、かつ反時計回りの円偏波ウエーブ
は点Ｇに存在する。標準信号プロセッサモジュール間の
接続はアース平板と、点Ｄあるいは点Ｇ（あるいは同時
に２つ）との間で実現されている。それは時計回りある
いは反時計回りの偏波ウエーブあるいはその双方の伝送
と同じであることは明らかである。これらすべての場合
に、接続は固定的であり、修正される必要はなく、ある
いは一時的にカットオフされる必要さえない。
第2a,2b,2c,2d図は第１図のアンテナの変形を表して
いる。表現を簡単化するために、各変形は４つの放射板
のみを具え、かつ伝搬ラインが示され、同時に最小値、
すなわちｉ＝ｊ＝ｋ＝ｌ＝ｍ＝０であることを仮定して
いるが、しかしこれらの値は明らかに限定的ではない。
いる。表現を簡単化するために、各変形は４つの放射板
のみを具え、かつ伝搬ラインが示され、同時に最小値、
すなわちｉ＝ｊ＝ｋ＝ｌ＝ｍ＝０であることを仮定して
いるが、しかしこれらの値は明らかに限定的ではない。
第2a図は実際に４つの平板のみを持つ第１図と同じで
ある。
ある。
第2b図は正方形の平板の位置についてのみ異なってい
る。従って、点N,S,E,Oはもはや側辺の中央ではなくて
隅にしか見いだされず、これらすべての場合に点N,S,E,
Oは方位起点として周辺上に位置している。
る。従って、点N,S,E,Oはもはや側辺の中央ではなくて
隅にしか見いだされず、これらすべての場合に点N,S,E,
Oは方位起点として周辺上に位置している。
第2c図において、放射板は丸く、かつ残りは不変であ
る。
る。
第2d図において、ラインLSHとLSVの第2a図に対する変
形が導入され、従って、点ＨとＶはもはや角の平板の点
ＯとＳと混同されない。この位置は伝搬ラインのエッチ
ングの「通気（aering）」に有利である。第３および第
４の組のラインを接着するために、以下の関係 ▲▼１−▲▼０＝λ＝▲▼１−▲▼
０等… が保持されることは明らかであろう。
形が導入され、従って、点ＨとＶはもはや角の平板の点
ＯとＳと混同されない。この位置は伝搬ラインのエッチ
ングの「通気（aering）」に有利である。第３および第
４の組のラインを接着するために、以下の関係 ▲▼１−▲▼０＝λ＝▲▼１−▲▼
０等… が保持されることは明らかであろう。
第2a図に表されたアンテナは好ましい実施例を形成
し、それに基づいて以下の図面のアンテナが実現される
が、しかしこれは何らの制約を形成せず、アンテナ2aは
基本放射セルと名付けられている。
し、それに基づいて以下の図面のアンテナが実現される
が、しかしこれは何らの制約を形成せず、アンテナ2aは
基本放射セルと名付けられている。
第３図のアンテナは利得を増大する２つの基本放射セ
ルと放射面を具えている。各接続点D1とD2は ▲▼▲▼１−▲▼▲▼２＝λ/4 のような長さを有する伝搬ラインにより共通出力SCに接
続されており、２つのセルがお互いに対して90゜幾何学
的に回転されていることを考慮している。事実、長すぎ
る伝搬ラインを避け、かつ信号出力SCにおける偏波の純
度を改善するために点D1とD2がお互いに最も接近するよ
う２つの基本放射セルを位置することは有利である。
ルと放射面を具えている。各接続点D1とD2は ▲▼▲▼１−▲▼▲▼２＝λ/4 のような長さを有する伝搬ラインにより共通出力SCに接
続されており、２つのセルがお互いに対して90゜幾何学
的に回転されていることを考慮している。事実、長すぎ
る伝搬ラインを避け、かつ信号出力SCにおける偏波の純
度を改善するために点D1とD2がお互いに最も接近するよ
う２つの基本放射セルを位置することは有利である。
第４図のアンテナは２つのグループを具え、従って幾
何学的に180゜回転し、かつその共通出力SC1とSC2が長
さλ/2の伝搬ラインにより接続されている第３図の１つ
は単一アクセス、この場合にはSC2として表された単一
アクセスのみを有している。アンテナのこの配列は利得
を増大しながら放射板の交差成分を減衰することを可能
にしている。
何学的に180゜回転し、かつその共通出力SC1とSC2が長
さλ/2の伝搬ラインにより接続されている第３図の１つ
は単一アクセス、この場合にはSC2として表された単一
アクセスのみを有している。アンテナのこの配列は利得
を増大しながら放射板の交差成分を減衰することを可能
にしている。
第５図のアンテナは第４図のアンテナのような４つの
サブセットを具え、その各単一アクセスAC1,AC2,AC3,AC
4は点NEXによるアンテナの接続を実現するために配列さ
れた伝搬ラインにより逆位相で対で供給されている。
サブセットを具え、その各単一アクセスAC1,AC2,AC3,AC
4は点NEXによるアンテナの接続を実現するために配列さ
れた伝搬ラインにより逆位相で対で供給されている。
第５図のアンテナは各基本放射セルがそのＤ点により
接続されているという理由で時計回りの偏波ウエーブに
適している。
接続されているという理由で時計回りの偏波ウエーブに
適している。
第６図のアンテナは完全に等しいが、しかし今回は点
Ｇのみが接続されているという理由で反時計回りの偏波
ウエーブに適している。
Ｇのみが接続されているという理由で反時計回りの偏波
ウエーブに適している。
第７図のアンテナは第５図に表されたような４つの素
子を具え、単一出力（VS）がアンテナの中心に見いださ
れる。
子を具え、単一出力（VS）がアンテナの中心に見いださ
れる。
第８図のアンテナは第６図のアンテナに基づく同様な
構造を有している。
構造を有している。
示されたように、第７図と第８図のアンテナはこれま
で説明された伝搬ラインにより出力（VS）に接続された
16×16＝256個の放射板を具えている。
で説明された伝搬ラインにより出力（VS）に接続された
16×16＝256個の放射板を具えている。
非限定的数値例として、第７図のアンテナが衛星TDF1
に適していることが試験により示されている。この衛星
は25mmの空気中の波長に対応する12GHzの周波数で送信
する。基板が1.6mmの厚さと空気に対する2.2の誘電率を
有するアンテナにより、伝搬ラインは19mm程度の導波管
長「λ」の寸法を持ち、かつ正方形の平板は約8mmの側
辺を有し、その結果は正方形の平板アンテナが約300mm
の側辺を有することになる。
に適していることが試験により示されている。この衛星
は25mmの空気中の波長に対応する12GHzの周波数で送信
する。基板が1.6mmの厚さと空気に対する2.2の誘電率を
有するアンテナにより、伝搬ラインは19mm程度の導波管
長「λ」の寸法を持ち、かつ正方形の平板は約8mmの側
辺を有し、その結果は正方形の平板アンテナが約300mm
の側辺を有することになる。
アンテナにより得られた画像品質はアンテナに関連し
た周波数変換器の出力で測定されたC/N（搬送波／雑
音）比によりしばしば数値的に評価され、上記のアンテ
ナは衛星TDF1に最良と示されており、すなわちそれに対
面しかつ1.6dB雑音指数を有する周波数変換器に関連
し、15dB付近のC/N比が晴天のフランスの中心地で得ら
れている。
た周波数変換器の出力で測定されたC/N（搬送波／雑
音）比によりしばしば数値的に評価され、上記のアンテ
ナは衛星TDF1に最良と示されており、すなわちそれに対
面しかつ1.6dB雑音指数を有する周波数変換器に関連
し、15dB付近のC/N比が晴天のフランスの中心地で得ら
れている。
第１図は本発明によるアンテナを表し、 第2a,2b,2c,2d図は４個の放射板を具えるアンテナの変
形を表し、 第３図は時計回りの偏波の８個の平板を有するアンテナ
を表し、 第４図は時計回りの偏波の16個の平板を有するアンテナ
を表し、 第５図は時計回りの偏波の64個の平板を有するアンテナ
を表し、 第６図は反時計回りの偏波の64個の平板を有するアンテ
ナを表し、 第７図および第８図は256個の平板を有するアンテナを
表している。
形を表し、 第３図は時計回りの偏波の８個の平板を有するアンテナ
を表し、 第４図は時計回りの偏波の16個の平板を有するアンテナ
を表し、 第５図は時計回りの偏波の64個の平板を有するアンテナ
を表し、 第６図は反時計回りの偏波の64個の平板を有するアンテ
ナを表し、 第７図および第８図は256個の平板を有するアンテナを
表している。
Claims (8)
- 【請求項１】円偏波された高周波ウエーブ用の複数の放
射板（PPR）を具える受信および／または送信平面アン
テナであって、上記の放射板が可能な周波数領域から好
ましい周波数に寸法を合わせかつ適応され、各平板は方
位起点として位置されたその周辺４点（N,S,E,O）を具
え、上記の円偏波ウエーブは同じ振幅と直交位相を有す
る２つの線形偏波直交ウエーブ（OHおよびOV）に等価で
あり、かつその超単波信号はそれがＮおよび／またはＳ
にあるか、あるいはＥおよび／またはＯにあるかどうか
により各平板上に存在し、上記の放射板は平行四辺形内
に位置され、かつ上記の好ましい周波数の上記の超短波
信号が「λ」に等しい導波管長で伝搬される複数の伝搬
ラインにより相互接続されるかあるいは相互接続されな
いかのいずれかにおいて、 上記の複数のラインが、 − お互いに反対に位置している点Ｅと点Ｏの各々を接
続する水平ライン（LH）の第１の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − お互いに反対に位置している点Ｎと点Ｓの各々を接
続する垂直ライン（LV）の第２の組であって、各ライン
がｉ＝0,1,2,…であるλ/2＋ｉλに等しい長さを有する
もの、 − 平行四辺形の同じ側辺に位置された点ＯあるいはＥ
の各直列接続を実現するライン（LSH）の第３の組であ
って、単一点（Ｈ）においてライン（LH）の第１の組に
より付加されたエネルギを集めるために各ラインがｋ＝
0,1,2,…であるλ＋ｋλに等しいかそれに等価な長さを
有し、点（Ｈ）が平行四辺形の１つの隅の近傍た位置さ
れているもの、 − 平行四辺形の同じ側辺に位置された点ＮあるいはＳ
の各直列接続を実現するライン（LSV）の第４の組であ
って、単一点（Ｖ）においてライン（LV）の上記の第２
の組により付加されたエネルギを集めるために各ライン
が１＝0,1,2,…であるλ＋１λに等しいかそれに等価な
長さを有し、上記の点（Ｖ）が上記の点（Ｈ）と同じ平
行四辺形の隅の近傍に選ばれているもの、 − 上記の２つの点ＨとＶを接続する単一ライン（HDG
V）であって、かつそれがｍ＝0,1,2,…，である▲
▼−▲▼＝λ/4＋ｍλ/2＝▲▼−▲▼であ
り、従って時計回りの円偏波ウエーブを有する信号が点
Ｄに完全に存在し、かつ反時計回りの円偏波ウエーブを
有する信号が点Ｇに完全に存在するように位置された２
つの接続点Ｄおよび点Ｇを通るもの、 を具えることを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】請求項１に記載の平面アンテナにおいて、
接続点Ｄおよび／またはＧが接続されているかそうでな
いかに従って時計回りおよび／または反時計回りの円偏
波ウエーブに使用できる基本放射セルを構成するため
に、 − 上記の平行四辺形が４つの放射板を具える正方形で
あり、 − その側辺が平行四辺形の側辺に平行に延びるように
各平板が配設され、 − 上記の第１および第２の組のラインがｉ＝ｊ＝
「０」である長さλ/2の直線ラインであり、 − 上記の別の伝搬ラインがｋ＝ｌ＝ｍ＝「０」である
ような長さを有すること、 を特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項３】請求項２に記載の平面アンテナにおいて、
同一の円偏波に使用された上記の２つの基本放射セルの
グループを具え、２つの放射セルはお互いに90゜幾何学
的に回転され、かつそれらの接続点が長さがλ/4異なっ
ている２つの伝搬ラインにより形成された共通出力（S
C）の接続に対してお互いに反対になるように物理的に
配設されることを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項４】請求項３に記載の平面アンテナにおいて、
180゜幾何学的に回転された上記の２つのグループによ
り構成されたサブセットを具え、かつ単一アクセスのた
めにその２つの共通出力が長さλ/2の伝搬ラインにより
各々接続されていることを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項５】請求項４に記載の平面アンテナにおいて、
反対位相で対で給電された上記の４つのサブセットによ
り構成された組を具えることを特徴とする平面アンテ
ナ。 - 【請求項６】請求項５に記載の４つの組を具えることを
特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項７】請求項１から６のいずれか１つに記載の平
面アンテナにおいて、 それがマイクロストリップライン技術により実現され、
かつ以下の３つの層、すなわち − 銅ストリップエッチングによるか、あるいは導電性
インクによるスクリーン印刷により堆積された放射面を
構成する導電層、 − 厚さが選択周波数帯に関係付けられた誘電体基板
層、 − 厚さがアンテナの機械的剛性とマウンティングを保
証するのに十分であるアース平板、 を有することを特徴とする平板アンテナ。 - 【請求項８】12GHzの伝送周波数に適応された請求項７
に記載の平板アンテナにおいて、 − 上記の基板が厚さ1.6mmと誘電率2.2を有し、 − 伝搬ラインが19mm程度の上記の「λ」の寸法であ
り、 − 正方形平板が約88mmの側辺を有すること、 を特徴とする平板アンテナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8912264A FR2652204A1 (fr) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Antenne plane haute frequence pour polarisation circulaire. |
| FR8912264 | 1989-09-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238904A JPH03238904A (ja) | 1991-10-24 |
| JP3000168B2 true JP3000168B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=9385628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2244136A Expired - Lifetime JP3000168B2 (ja) | 1989-09-19 | 1990-09-17 | 円偏波用平面高周波アンテナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3000168B2 (ja) |
| DE (1) | DE69024022T2 (ja) |
| FR (1) | FR2652204A1 (ja) |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US4623893A (en) * | 1983-12-06 | 1986-11-18 | State Of Israel, Ministry Of Defense, Rafael Armament & Development Authority | Microstrip antenna and antenna array |
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| GB2189080B (en) * | 1986-04-02 | 1989-11-29 | Thorn Emi Electronics Ltd | Microstrip antenna |
| US4937585A (en) * | 1987-09-09 | 1990-06-26 | Phasar Corporation | Microwave circuit module, such as an antenna, and method of making same |
-
1989
- 1989-09-19 FR FR8912264A patent/FR2652204A1/fr not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-09-14 DE DE1990624022 patent/DE69024022T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-14 EP EP19900202438 patent/EP0423853B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-17 JP JP2244136A patent/JP3000168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0423853A1 (fr) | 1991-04-24 |
| FR2652204A1 (fr) | 1991-03-22 |
| DE69024022T2 (de) | 1996-06-27 |
| JPH03238904A (ja) | 1991-10-24 |
| DE69024022D1 (de) | 1996-01-18 |
| EP0423853B1 (fr) | 1995-12-06 |
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