JP3047662B2 - 反射型アレイアンテナ - Google Patents
反射型アレイアンテナInfo
- Publication number
- JP3047662B2 JP3047662B2 JP5033866A JP3386693A JP3047662B2 JP 3047662 B2 JP3047662 B2 JP 3047662B2 JP 5033866 A JP5033866 A JP 5033866A JP 3386693 A JP3386693 A JP 3386693A JP 3047662 B2 JP3047662 B2 JP 3047662B2
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- Japan
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- array antenna
- antenna
- power supply
- phase shifter
- handed
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- Expired - Lifetime
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波およびミリ
波に用いる反射型アレイアンテナに関し、特に直線偏波
および円偏波用としても共用できる反射型アレイアンテ
ナに関する。
波に用いる反射型アレイアンテナに関し、特に直線偏波
および円偏波用としても共用できる反射型アレイアンテ
ナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型アレイアンテナは図４
（ａ）の正面図、図４（ｂ）の側面図に示すように、送
信波を放射する場合に電磁波を放射する１次放射器１
と、この１次放射器１から放射された電磁波を所定の角
度で入射する複数個の素子アンテナ３Ａを配列したアレ
イアンテナ２Ａと、この各素子アンテナ３Ａで受信され
た電磁波を所定の位相だけ移相した後に、短絡素子９で
反射し、前述の所定の位相だけ再移相した後に各素子ア
ンテナ３Ａから所望の角度方向へ送信電磁波として放射
させる複数個の素子アンテナに対応する移相モジュール
４Ａとを備えている。ここでアレイアンテナ２Ａによる
送信の放射パターンＲａは図４（ｂ）に示すように１次
放射器１のビーム幅の広い低利得の放射パターンＲｐを
受け、アレイアンテナ２Ａの移相器を調整して電磁波の
位相合わせを行い所望方向にビーム幅をしぼり高利得の
放射パターンＲａが得られる。このようなアレイアンテ
ナによる受信動作も全く可逆的に行われ、アレイアンテ
ナ２Ａで受信された電磁波は１次放射器１に入力され
る。
（ａ）の正面図、図４（ｂ）の側面図に示すように、送
信波を放射する場合に電磁波を放射する１次放射器１
と、この１次放射器１から放射された電磁波を所定の角
度で入射する複数個の素子アンテナ３Ａを配列したアレ
イアンテナ２Ａと、この各素子アンテナ３Ａで受信され
た電磁波を所定の位相だけ移相した後に、短絡素子９で
反射し、前述の所定の位相だけ再移相した後に各素子ア
ンテナ３Ａから所望の角度方向へ送信電磁波として放射
させる複数個の素子アンテナに対応する移相モジュール
４Ａとを備えている。ここでアレイアンテナ２Ａによる
送信の放射パターンＲａは図４（ｂ）に示すように１次
放射器１のビーム幅の広い低利得の放射パターンＲｐを
受け、アレイアンテナ２Ａの移相器を調整して電磁波の
位相合わせを行い所望方向にビーム幅をしぼり高利得の
放射パターンＲａが得られる。このようなアレイアンテ
ナによる受信動作も全く可逆的に行われ、アレイアンテ
ナ２Ａで受信された電磁波は１次放射器１に入力され
る。
【０００３】前述した各素子アンテナ３Ａと移相モジュ
ール４Ａの構成と動作を図５（ａ）の側面から見た構成
図と図５（ｂ）の正面から見た構成図を参照して説明す
る。１次放射器１より放射された電波はアレイアンテナ
２Ａの素子アンテナ３Ａによりピックアップされ、それ
ぞれの移相器５を通って短絡素子９に送られる。短絡素
子９により完全反射された電磁波は再度移相器５を通っ
て素子アンテナ３Ａに送られ、素子アンテナ３Ａにより
再放射される。アレイ用基板１１に取り付けられた素子
アンテナ３Ａにより受信された電磁波は高周波電流とし
て給電ピン６Ａにより伝送され移相モジュール４Ａの移
相器５の移相量φｎを所定値に設定することにより、各
移相モジュールからの再放射された電磁波の合成波を所
望の方向にメインビームを向けることができる。なお移
相器５の移相量をφｎに設定した場合に、実際に素子ア
ンテナ３Ａに出力される時には入射波の２φｎだけ移相
されることになる。
ール４Ａの構成と動作を図５（ａ）の側面から見た構成
図と図５（ｂ）の正面から見た構成図を参照して説明す
る。１次放射器１より放射された電波はアレイアンテナ
２Ａの素子アンテナ３Ａによりピックアップされ、それ
ぞれの移相器５を通って短絡素子９に送られる。短絡素
子９により完全反射された電磁波は再度移相器５を通っ
て素子アンテナ３Ａに送られ、素子アンテナ３Ａにより
再放射される。アレイ用基板１１に取り付けられた素子
アンテナ３Ａにより受信された電磁波は高周波電流とし
て給電ピン６Ａにより伝送され移相モジュール４Ａの移
相器５の移相量φｎを所定値に設定することにより、各
移相モジュールからの再放射された電磁波の合成波を所
望の方向にメインビームを向けることができる。なお移
相器５の移相量をφｎに設定した場合に、実際に素子ア
ンテナ３Ａに出力される時には入射波の２φｎだけ移相
されることになる。
【０００４】尚、以上の説明は１つの偏波についてであ
るが、直交偏波共用にする場合には、直交偏波の給電点
に前述の移相モジュール４Ａをさらに追加して接続し、
一次放射器１を素子アンテナ３と平行な偏波をもつ直交
偏波共用にしなければならない。
るが、直交偏波共用にする場合には、直交偏波の給電点
に前述の移相モジュール４Ａをさらに追加して接続し、
一次放射器１を素子アンテナ３と平行な偏波をもつ直交
偏波共用にしなければならない。
【０００５】また、円偏波を放射する場合は、図６に示
すような切欠部１１を有する縮退分離型円偏波パッチア
ンテナ１０を用いるほかは直交偏波と同じ構成である。
なお、円偏波の場合には一次放射器を円偏波にしなけれ
ばならない。
すような切欠部１１を有する縮退分離型円偏波パッチア
ンテナ１０を用いるほかは直交偏波と同じ構成である。
なお、円偏波の場合には一次放射器を円偏波にしなけれ
ばならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の反射型アレ
イアンテナは、１つの偏波に対して１つの移相モジュー
ルが必要で、直交偏波共用にするためには、１つの素子
アンテナに２つの移相モジュールを接続する必要があ
り、移相器，短絡素子の数が多くなり、実装が困難であ
った。又、各偏波ごとに移相器の移相量の調整を行なわ
なければならず、調整工数が多くなるという欠点があっ
た。
イアンテナは、１つの偏波に対して１つの移相モジュー
ルが必要で、直交偏波共用にするためには、１つの素子
アンテナに２つの移相モジュールを接続する必要があ
り、移相器，短絡素子の数が多くなり、実装が困難であ
った。又、各偏波ごとに移相器の移相量の調整を行なわ
なければならず、調整工数が多くなるという欠点があっ
た。
【０００７】また、直線偏波の場合に、偏波調整をする
ために一次放射器とアレイアンテナの両方を回転しなけ
ればならないという欠点もあった。
ために一次放射器とアレイアンテナの両方を回転しなけ
ればならないという欠点もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型アレイア
ンテナは、任意の偏波角を持つ直線偏波，又は右旋又は
左旋円偏波の電磁波を放射する１次放射器と、前記１次
放射器の放射する任意の偏波角を持つ直線偏波，又は右
旋又は左旋円偏波の電磁波を受信する複数個の素子アン
テナを配列したアレイアンテナと、前記それぞれの素子
アンテナに一端を接続し受信された電磁波に対応する高
周波電流を伝達する第１の給電ピンと、この第１の給電
ピンの他端が接続される所定の範囲の移相調整を行う可
変移相器と、この可変移相器の他端に接続された第２の
給電ピンとを有し、前記第２の給電ピンの折り返された
他端部が前記素子アンテナに接続されている。
ンテナは、任意の偏波角を持つ直線偏波，又は右旋又は
左旋円偏波の電磁波を放射する１次放射器と、前記１次
放射器の放射する任意の偏波角を持つ直線偏波，又は右
旋又は左旋円偏波の電磁波を受信する複数個の素子アン
テナを配列したアレイアンテナと、前記それぞれの素子
アンテナに一端を接続し受信された電磁波に対応する高
周波電流を伝達する第１の給電ピンと、この第１の給電
ピンの他端が接続される所定の範囲の移相調整を行う可
変移相器と、この可変移相器の他端に接続された第２の
給電ピンとを有し、前記第２の給電ピンの折り返された
他端部が前記素子アンテナに接続されている。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明の一実施例の要部の素子アン
テナ、移相モジュール、給電ピンの構成図であり、図１
（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図、図２（ａ）はア
レイアンテナ全体の正面図、図２（ｂ）は側面図であ
る。図２（ａ）が図４（ａ）の従来例と相違する点は複
数個配列された素子アンテナ３のそれぞれが給電点１２
および１３の２個の給電点を介して後述する図１
（ａ），（ｂ）の給電ピン６，７にそれぞれ接続されて
いる。又、１次放射器１Ａは直交偏波共用の１次放射器
を使用している。図２（ｂ）に示す１次放射器１Ａから
の放射パターンＲｐおよびアレイアンテナ２からの放射
パターンＲａは両偏波ともに同じパターンを有してい
る。ここで素子アンテナモジュール８は素子アンテナ３
と移相モジュール４を組み合わせた全体の名称である。
テナ、移相モジュール、給電ピンの構成図であり、図１
（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図、図２（ａ）はア
レイアンテナ全体の正面図、図２（ｂ）は側面図であ
る。図２（ａ）が図４（ａ）の従来例と相違する点は複
数個配列された素子アンテナ３のそれぞれが給電点１２
および１３の２個の給電点を介して後述する図１
（ａ），（ｂ）の給電ピン６，７にそれぞれ接続されて
いる。又、１次放射器１Ａは直交偏波共用の１次放射器
を使用している。図２（ｂ）に示す１次放射器１Ａから
の放射パターンＲｐおよびアレイアンテナ２からの放射
パターンＲａは両偏波ともに同じパターンを有してい
る。ここで素子アンテナモジュール８は素子アンテナ３
と移相モジュール４を組み合わせた全体の名称である。
【００１１】次に素子アンテナモジュール８の構成と動
作を図１を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）の実
施例は素子アンテナ３と、前述した図２（ａ）給電点１
２，１３に対応する給電ピン６および７と、この給電ピ
ン７が移相器５に接続され素子アンテナの高周波電流を
移相器５に供給している。給電ピン６は移相器５に他端
を接続し、所定の位置で折り返されて素子アンテナ３に
接続されている。
作を図１を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）の実
施例は素子アンテナ３と、前述した図２（ａ）給電点１
２，１３に対応する給電ピン６および７と、この給電ピ
ン７が移相器５に接続され素子アンテナの高周波電流を
移相器５に供給している。給電ピン６は移相器５に他端
を接続し、所定の位置で折り返されて素子アンテナ３に
接続されている。
【００１２】次に本実施例の動作説明の補足を図３を参
照し、かつ、従来例と対比して説明する。図３（ａ）の
ように１次放射器１ＡがＸ軸よりθだけ傾いた偏波Ｈｐ
をもって電磁波を放射するとき、アレイアンテナから出
力される電磁波は図３（ｂ）のようにＹ軸よりθだけ傾
いた偏波Ｈａとなる。したがって、一次放射器１Ａの偏
波ＨｐをＸ軸から０°〜９０°まで変化させると、それ
にしたがいアレイアンテナの出力の偏波ＨａはＹ軸から
０°〜９０°まで変化するので、一次放射器１Ａの偏波
Ｈｐを変えることにより任意の偏波角を持つ直線偏波が
得られる。また、一次放射器１Ａより円偏波が放射され
た場合、アレイアンテナの出力は一次放射器１Ａとは逆
旋回の円偏波となる。
照し、かつ、従来例と対比して説明する。図３（ａ）の
ように１次放射器１ＡがＸ軸よりθだけ傾いた偏波Ｈｐ
をもって電磁波を放射するとき、アレイアンテナから出
力される電磁波は図３（ｂ）のようにＹ軸よりθだけ傾
いた偏波Ｈａとなる。したがって、一次放射器１Ａの偏
波ＨｐをＸ軸から０°〜９０°まで変化させると、それ
にしたがいアレイアンテナの出力の偏波ＨａはＹ軸から
０°〜９０°まで変化するので、一次放射器１Ａの偏波
Ｈｐを変えることにより任意の偏波角を持つ直線偏波が
得られる。また、一次放射器１Ａより円偏波が放射され
た場合、アレイアンテナの出力は一次放射器１Ａとは逆
旋回の円偏波となる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アレイア
ンテナを構成する複数個のアンテナ素子の放射電波の合
成パターンを生成するために、１つの移相器で位相調整
するようにしたので、移相器の数が１／２となり実装が
容易となる。また、各素子アンテナに接続された１つの
移相器を調整することにより、直交する２つの偏波に対
する位相調整ができるので工数が低減できる。
ンテナを構成する複数個のアンテナ素子の放射電波の合
成パターンを生成するために、１つの移相器で位相調整
するようにしたので、移相器の数が１／２となり実装が
容易となる。また、各素子アンテナに接続された１つの
移相器を調整することにより、直交する２つの偏波に対
する位相調整ができるので工数が低減できる。
【００１４】また、直線偏波の場合に、一次放射器の偏
波を回転するだけで偏波調整を行なうことができる。
波を回転するだけで偏波調整を行なうことができる。
【００１５】また、一次放射器を直接偏波，円偏波に変
えるだけで反射型アレイアンテナをそれぞれ直線偏波，
円偏波として機能させることができる。
えるだけで反射型アレイアンテナをそれぞれ直線偏波，
円偏波として機能させることができる。
【図１】本発明の一実施例の素子アンテナモジュールの
構成図である。
構成図である。
【図２】本実施例の反射型アレイアンテナの構成図であ
る。
る。
【図３】本実施例の説明図である。
【図４】従来の反射型アレイアンテナの構成図である。
【図５】従来の素子アンテナモジュールの構成図であ
る。
る。
【図６】別の従来例の構成図である。
１，１Ａ １次放射器 ２，２Ａ アレイアンテナ ３，３Ａ 素子アンテナ ４，４Ａ 移相モジュール ５ 移相器 ６，７ 給電ピン ８ 素子アンテナモジュール ９ 短絡素子 １０ 円偏波パッチアンテナ １１ アレイ用基板
Claims (3)
- 【請求項１】 任意の偏波角を持つ直線偏波，又は右旋
又は左旋円偏波の電磁波を放射する１次放射器と、前記
１次放射器の放射する任意の偏波角を持つ直線偏波，又
は右旋又は左旋円偏波の電磁波を受信する複数個の素子
アンテナを配列したアレイアンテナと、前記それぞれの
素子アンテナに一端を接続し受信された電磁波に対応す
る高周波電流を伝達する第１の給電ピンと、この第１の
給電ピンの他端が接続される所定の範囲の移相調整を行
う可変移相器と、この可変移相器の他端に接続された第
２の給電ピンとを有し、前記第２の給電ピンの折り返さ
れた他端部が前記素子アンテナに接続されている事を特
徴とする反射型アレイアンテナ。 - 【請求項２】 前記素子アンテナが任意の偏波角を持つ
直線偏波，および右旋又は左旋円偏波に対してすべて共
用でき少なくとも、従来の円偏波用パッチアンテナと同
等の機能を有することを特徴とすることを請求項１記載
の反射型アレイアンテナ。 - 【請求項３】 前記１次放射器の偏波角の変更又は円偏
波の回転方向を変更するのみで前記可変移相器を一度初
期調整を行った後は固定移相器として使用することを特
徴とする請求項１記載の反射型アレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033866A JP3047662B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 反射型アレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033866A JP3047662B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 反射型アレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252637A JPH06252637A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3047662B2 true JP3047662B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=12398432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5033866A Expired - Lifetime JP3047662B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 反射型アレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047662B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426722B1 (en) * | 2000-03-08 | 2002-07-30 | Hrl Laboratories, Llc | Polarization converting radio frequency reflecting surface |
| US6552696B1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-04-22 | Hrl Laboratories, Llc | Electronically tunable reflector |
| US7098854B2 (en) * | 2004-09-09 | 2006-08-29 | Raytheon Company | Reflect antenna |
| US6965340B1 (en) | 2004-11-24 | 2005-11-15 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for security inspection using microwave imaging |
| US7224314B2 (en) * | 2004-11-24 | 2007-05-29 | Agilent Technologies, Inc. | Device for reflecting electromagnetic radiation |
| US7283085B2 (en) * | 2005-03-24 | 2007-10-16 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for efficient, high-resolution microwave imaging using complementary transmit and receive beam patterns |
| US7327304B2 (en) * | 2005-03-24 | 2008-02-05 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for minimizing background noise in a microwave image using a programmable reflector array |
| US8289199B2 (en) * | 2005-03-24 | 2012-10-16 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for pattern design in microwave programmable arrays |
| US7333055B2 (en) * | 2005-03-24 | 2008-02-19 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for microwave imaging using an interleaved pattern in a programmable reflector array |
| US7746266B2 (en) * | 2008-03-20 | 2010-06-29 | The Curators Of The University Of Missouri | Microwave and millimeter wave imaging system |
| US9046605B2 (en) | 2012-11-05 | 2015-06-02 | The Curators Of The University Of Missouri | Three-dimensional holographical imaging |
| CN106329113A (zh) * | 2015-07-01 | 2017-01-11 | 宏碁股份有限公司 | 移动装置 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5033866A patent/JP3047662B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06252637A (ja) | 1994-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000222 |