JP3344802B2 - Planar antenna - Google Patents

Planar antenna

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JP3344802B2
JP3344802B2 JP35258493A JP35258493A JP3344802B2 JP 3344802 B2 JP3344802 B2 JP 3344802B2 JP 35258493 A JP35258493 A JP 35258493A JP 35258493 A JP35258493 A JP 35258493A JP 3344802 B2 JP3344802 B2 JP 3344802B2
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利夫 牧本
嘉彦 杉尾
哲雄 津川
デイエツクスアンテナ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、平面アンテナに関し、
特に導波管を利用した平面アンテナに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna,
In particular, the present invention relates to a planar antenna using a waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、導波管を利用したアンテナとして
は、例えば図9に示すようなスロットアレーアンテナが
ある。これは、1本の矩形給電導波管2の横方向に多数
の矩形放射導波管4を並べ、各矩形放射導波管4には、
電波を放射するための多数のスロット6が形成されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an antenna using a waveguide, for example, there is a slot array antenna as shown in FIG. This is because a large number of rectangular radiation waveguides 4 are arranged in the lateral direction of one rectangular feed waveguide 2, and each rectangular radiation waveguide 4 has:
A number of slots 6 for emitting radio waves are formed.

【0003】給電導波管2から各放射導波管4に伝送さ
れた電波は、直列に並んだスロット6、6・・・から次
々に放射されるが、各スロット6から放射された電波の
位相関係は、導波管の管内波長とスロット6間の間隔と
によって決定され、この位相関係に従って指向性が決定
される。
Radio waves transmitted from the feeding waveguide 2 to the radiation waveguides 4 are sequentially radiated from the slots 6, 6,... Arranged in series. The phase relationship is determined by the guide wavelength in the waveguide and the interval between the slots 6, and the directivity is determined according to the phase relationship.

【0004】従って、周波数が変化すれば、指向性が傾
くことになり、これにより定点との通信においては、利
得の低下に繋がり、周波数帯域幅を広くとることができ
ない。利得を高くしようとすると、ビーム幅が狭くなる
ので、その傾向は更に強くなる。このようなアンテナの
利得対周波数特性図を図10に示す。これでは、35d
Bi付近で1dBダウンの周波数帯域幅は、約190M
Hzであり、非常に狭くなっている。
Therefore, if the frequency changes, the directivity is inclined, which leads to a decrease in gain in communication with a fixed point, and it is not possible to widen the frequency bandwidth. If an attempt is made to increase the gain, the tendency is further increased because the beam width is reduced. FIG. 10 shows a gain-frequency characteristic diagram of such an antenna. In this case, 35d
The frequency bandwidth of 1dB down near Bi is about 190M
Hz, which is very narrow.

【0005】この他に図11に示すようなラジアルライ
ン方式のアンテナもある。これは、2枚の平行な円形導
体板8a、8bを上下方向に間隔をおいて配置し、下側
の導体板8bの中央から同軸ケーブル10を介して軸対
称に給電したもので、上側導体板8aには、スロット1
2が形成されている。
[0005] In addition, there is a radial line type antenna as shown in FIG. This is a configuration in which two parallel circular conductor plates 8a and 8b are arranged at an interval in the vertical direction, and power is supplied axially symmetrically from the center of the lower conductor plate 8b via a coaxial cable 10. The plate 1a has a slot 1
2 are formed.

【0006】このラジアルライン方式のアンテナでは、
円周方向のスロット12については、それぞれ並列に給
電されるが、ラジアル方向には直列に給電されることに
なる。従って、この方式も周波数帯域幅を大きくとれな
い。
[0006] In this radial line type antenna,
The slots 12 in the circumferential direction are fed in parallel, but are fed in series in the radial direction. Therefore, this method cannot increase the frequency bandwidth.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近い将来、利用周波数
を高くした21GHz帯の衛星放送、衛星通信が計画さ
れている。このような放送や通信を受信するためには、
例えば利得が37dBi、周波数帯域幅が600MHz
のアンテナが必要になる。しかし、上述したようなスロ
ットアレーアンテナやラジアルラインアンテナでは、周
波数帯域幅が狭く、上述したような21GHz帯の衛星
放送、衛星通信には、到底対応することができない。
In the near future, satellite broadcasting and satellite communication in the 21 GHz band with a higher use frequency are planned. In order to receive such broadcasts and communications,
For example, the gain is 37 dBi and the frequency bandwidth is 600 MHz
Antenna is required. However, the slot array antenna and the radial line antenna as described above have a narrow frequency bandwidth, and cannot be used at all for the 21 GHz band satellite broadcasting and satellite communication as described above.

【0008】一般に衛星放送や衛星通信受信用の平面ア
ンテナは、マイクロストリップラインアンテナやトリプ
レート型のアンテナから、伝送損失の少ない導波管を給
電回路とするアンテナに移りつつある。このような導波
管を給電回路とするアンテナでは、周波数帯域を広くす
るためには、導波管で複数の放射素子を並列給電するこ
とが望ましい。しかし、その場合、放射素子の間隔を1
波長以下にしなければならないが、これは構造上ほとん
ど不可能である。その結果、指向特性にグレーティング
ローブが発生し、このグレーティングローブで電力が送
信される分だけ、利得が低下し、低効率になり、周波数
帯域幅も狭くなっている。
In general, flat antennas for satellite broadcasting and satellite communication reception are shifting from microstrip line antennas and triplate-type antennas to antennas using a waveguide with a small transmission loss as a feed circuit. In such an antenna using a waveguide as a feeding circuit, it is desirable to feed a plurality of radiating elements in parallel by the waveguide in order to widen the frequency band. However, in that case, the spacing between the radiating elements should be 1
It must be below the wavelength, which is almost impossible by construction. As a result, a grating lobe is generated in the directivity characteristic, and the power is transmitted by the grating lobe, so that the gain is reduced, the efficiency is reduced, and the frequency bandwidth is narrowed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するためになされたもので、給電用の導波管部
と、この給電用導波管部の両側にそれぞれ配置され
端が放射開口とされた少なくとも1対の放射用導波管部
と、上記給電用の導波管部と上記放射用導波管部との
間にこれらを電気的に接続する状態にそれぞれ設けら
れ、上記各放射用導波管部側に一端が、上記給電用の導
波管側に他端が位置し、両端がプローブとされた少なく
とも1対のサスペンデッドトリプレート線路と、上記各
放射用導波管部の上記放射開口上に装荷された誘電体と
を、具備するものである。また、このような平面アンテ
ナを、上記の放射用導波管部より放射される電波の管内
波長よりも大きな間隔を隔てて、複数配置することもで
きる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and comprises a power supply waveguide section and a power supply waveguide section disposed on both sides of the power supply waveguide section . at least one pair radiating waveguide portion of the one end of which is a radiating aperture, between the waveguide section and the respective radiating waveguide portion for the feed, they state that electrically connects respectively provided, one end to the respective radiating waveguide portion, guide for the feeding
The other end is positioned in the wave tube side, less both ends are a probe
Each of the radiating waveguide sections includes a pair of suspended triplate lines, and a dielectric loaded on the radiation aperture of each of the radiation waveguide sections. Also, a plurality of such planar antennas can be arranged at intervals larger than the guide wavelength of the radio wave radiated from the radiation waveguide section.

【0010】[0010]

【作用】一般に導波管回路のみで放射素子を1波長以下
の素子間隔で並列給電することは難しい。これを行うに
は、導波管の分岐が不可欠であり、分岐方向を含む面に
おける専有面積の比較的小さいE分岐でT形に分岐する
と、2つに分岐された双方向の位相差は逆相となるた
め、この両端に放射素子としての導波管を、この導波管
の側面から接続すると、放射電界の方向は、この接続部
における電界の方向になるので、双方の放射電界は逆相
になる。分岐された2つの導波管を一旦平行になるよう
に並べて等距離で給電すれば簡単であるが、素子を多数
平面状に並べて同相の放射電界を得る導波管回路は得難
い。そこで、本発明では、給電用導波管の端部から1/
4導波管内波長の部分にサスペンデッドトリプレート線
路の端をプローブとして、電界方向に沿ってその側壁の
両側から挿入してT形分岐を形成し、少なくとも1対の
放射用導波管に分岐された方向、または反対側からその
側壁に挿入して給電する。このようにすれば、逆相で分
岐されたことになるが、放射用導波管からの放射電界の
方向は、サスペンデッドトリプレート線路の方向となる
ために、双方の放射電界は同相となるので、放射用導波
管部の間隔は小さくできる。しかし、これでも指向特性
にグレーティングローブが発生し、高利得、高効率、
周波数帯域幅が阻害されていた。そこで、放射開口に誘
電体を設けることによって、グレーティングローブを押
さえて、高利得、高能率、広周波数帯域幅を図ってい
る。
In general, it is difficult to feed a radiating element in parallel with an element spacing of one wavelength or less by using only a waveguide circuit. To do this, the branching of the waveguide is indispensable. If the branching into a T-shape is made by an E branch having a relatively small occupied area in the plane including the branching direction, the two-way bidirectional phase difference is opposite since the phase, the waveguides as radiating elements in both ends, connecting the side surface of the waveguide, the direction of the radiation electric field, since the direction of the electric field in the connecting portion, both of the radiation field is reversed Become a phase. It is easy to arrange the two branched waveguides once so as to be parallel and feed them at the same distance. However, it is difficult to obtain a waveguide circuit in which a large number of elements are arranged in a plane to obtain an in-phase radiation electric field. Therefore, in the present invention, 1 / from the end of the feeding waveguide.
Using the end of the suspended triplate line as a probe at the wavelength inside the four waveguides, insert it from both sides of the side wall along the direction of the electric field to form a T-shaped branch and branch into at least one pair of radiation waveguides. Power is inserted into the side wall from the opposite direction or from the opposite side. In this case, the signals are branched in opposite phases. However, since the direction of the radiated electric field from the radiation waveguide is in the direction of the suspended triplate line, both radiated electric fields have the same phase. The distance between the radiation waveguide portions can be reduced. However, even in this case, grating lobes occur in the directional characteristics, and high gain, high efficiency, and wide
The frequency bandwidth was disturbed. Therefore, by providing a dielectric material in the radiation aperture, the grating lobe is suppressed to achieve high gain , high efficiency, and a wide frequency bandwidth.

【0011】[0011]

【実施例】第1の実施例を図1乃至図5に示す。この実
施例は、図1に示すように、上下に重ねて配置される導
体板14、16を有している。導体板14には、上部が
開口した矩形の溝18aが形成されており、溝18aに
対応する導体板16の位置には、下部が開口した矩形の
溝18bが形成されている。導体板14、16を重合わ
せた状態で、溝18a、18bによって矩形の給電導波
管部18が形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment is shown in FIGS. This embodiment has, as shown in FIG. 1, conductor plates 14 and 16 which are arranged one above the other. A rectangular groove 18a having an open upper portion is formed in the conductive plate 14, and a rectangular groove 18b having an open lower portion is formed at a position of the conductive plate 16 corresponding to the groove 18a. In a state where the conductor plates 14 and 16 are overlapped, the rectangular feeding waveguide portion 18 is formed by the grooves 18a and 18b.

【0012】導体板14において溝18aの両側には、
間隔をおいて上部が開口した円形の穴20a、20aが
形成されている。穴20a、20aに対応する導体板1
6の位置には、上下が開口した円形の20b、20b
が形成されている。導体板14、16を重ね合わせた状
態で、20a、20a、20b、20bによって放
射用の円形導波管20、20が形成される。
On both sides of the groove 18a in the conductor plate 14,
Circular holes 20a, 20a whose upper parts are open at intervals are formed. Conductor plate 1 corresponding to holes 20a, 20a
In the position of No. 6, circular holes 20b, 20b opened up and down
Is formed. Superposed state in the conductive plates 14 and 16, holes 20a, 20a, hole 20b, the circular waveguide 20, 20 for the radiation are formed by 20b.

【0013】溝18aと穴20aとの間には、これらの
間を繋ぐように、溝18aよりも浅い溝22a、22a
が形成されている。導体板16にも、溝22a、22a
に対応する位置に、溝18bと20bとを繋ぐよう
に、浅い溝22bが形成されている。導体板14、16
が重ね合わされた状態で、これら溝22a、22bによ
ってトリプレート給電回路を形成するための空間22が
形成される。
The grooves 22a, 22a shallower than the groove 18a are provided between the groove 18a and the hole 20a so as to connect them.
Is formed. The conductor plate 16 also has grooves 22a, 22a
A shallow groove 22b is formed at a position corresponding to the groove so as to connect the groove 18b and the hole 20b. Conductor plates 14, 16
Are overlapped with each other, a space 22 for forming a triplate feeding circuit is formed by the grooves 22a and 22b.

【0014】導体板14、16を重ね合わせた状態で、
これらの間に穴20a、20bを跨ぐように薄いフィル
ム基板24が間挿されている。このフィルム基板24に
は、一端部が溝18a側に位置し、中途が溝22aを通
り、他端部が穴20a側に位置するように導体プレート
26、26が形成されている。これら導体プレート26
と空間22によってサスペンデッドトリプレート給電回
路が形成されている。なお、上記のそれぞれのサスペン
デッドトリプレート回路の両端部は、給電導波管内、放
射導波管内に約1/4線路波長分が挿入されてプローブ
28として機能する。このプローブ28の形状として
は、例えば図3(a)乃至(d)に示したような種々の
ものが使用される。このサスペンデッドトリプレート給
電回路によって、放射用導波管20、20は、並列同相
給電されている。
With the conductor plates 14 and 16 superposed,
A thin film substrate 24 is inserted between these so as to straddle the holes 20a and 20b. Conductive plates 26, 26 are formed on the film substrate 24 such that one end is located on the groove 18a side, the halfway passes through the groove 22a, and the other end is located on the hole 20a side. These conductor plates 26
And a space 22 form a suspended triplate feed circuit. Note that each of the above suspenders
Both ends of the dead triplate circuit are placed inside the feed waveguide,
Probe with approximately 1/4 line wavelength inserted into launching waveguide
Functions as 28. Various shapes as shown in FIGS. 3A to 3D are used as the shape of the probe 28, for example. The radiating waveguides 20, 20 are fed in parallel in-phase by the suspended triplate feed circuit.

【0015】図4(a)は、このような平面アンテナに
おいて、放射用導波管20の管径を17mmとし、これ
らをE面方向に1.375管内波長間隔(1波長は24
mm)、即ち放射用導波管20の中心間の距離を33m
mとした場合のE面方向の指向特性図を表しており、
50度の方向に大きなグレーティングローブ30が発生
している。これは、放射用導波管20の間隔が1管内波
長よりも大きいからである。そのため、この平面アンテ
ナの利得対周波数特性は、図5に符号32で示すような
ものとなり、最大利得もわずかに10dBi程度であ
り、1dBダウンの周波数帯域幅も狭いものとなってい
る。
FIG. 4 (a) shows such a planar antenna, in which the diameter of the radiation waveguide 20 is 17 mm, and these are spaced apart in the direction of the E plane by a 1.375 in-tube wavelength interval (one wavelength is 24 wavelengths).
mm), that is, the distance between the centers of the radiation waveguides 20 is 33 m.
It represents a directivity characteristic diagram of E-plane direction in the case of a m, about
A large grating lobe 30 occurs in the direction of 50 degrees . This is because the interval between the radiation waveguides 20 is larger than one guide wavelength. Therefore, the gain versus frequency characteristic of this planar antenna is as shown by reference numeral 32 in FIG. 5, the maximum gain is only about 10 dBi, and the frequency bandwidth of 1 dB down is narrow.

【0016】そこで、この実施例では、放射用導波管2
0の開口面の上方に、損失が少なくて誘電率の低い円柱
状の誘電体34、34を装荷している。この誘電体34
としては例えば直径が28mm、高さが26mmのもの
を使用している。この誘電体34は、放射用導波管20
の開口面上に直接に配置することもできるし、空間をあ
けて、或いは発泡材のような低誘電率のスペーサ36を
介して配置されている。なお、スペーサ36を設ける代
わりに、誘電体34の下面の外周囲に脚を設けてもよ
い。
Therefore, in this embodiment, the radiation waveguide 2
Above the 0-opening surface, columnar dielectrics 34, 34 having a small loss and a low dielectric constant are loaded. This dielectric 34
For example, one having a diameter of 28 mm and a height of 26 mm is used. This dielectric 34 is used for the radiation waveguide 20.
Can be arranged directly on the opening surface of the substrate, or can be arranged with a space or through a spacer 36 having a low dielectric constant such as a foam material. Instead of providing the spacer 36, a leg may be provided on the outer periphery of the lower surface of the dielectric 34.

【0017】このように誘電体34を相加した平面アン
テナのE面方向の指向特性図を図4(b)に示す。これ
から明らかなように約50度の方向のグレーティングロ
ーブは誘電体34を装荷したことにより消失しており、
約30度の方向にグレーティングローブ37が残ってい
るが、これは素子間隔が小さい場合もできるサイドロー
ブの大きさと変わらず、図4(a)、(b)のグレーテ
ィングローブ30、37の比較から明らかなように、非
常に小さなものである。従って、誘電体34を装荷した
場合の利得対周波数特性は、図5に符号38で示すよう
なものとなり、最大利得が17.4dBiとなり。図5
に符号40で示すのは、誘電体34を装荷した場合の1
dBダウンのレベルであり、その周波数帯域幅は、約1
1.9GHzから約13.05GHzまでの約1.15
GHzもある。
FIG. 4B shows a directional pattern of the plane antenna in which the dielectric material 34 is added in the E-plane direction. As is clear from this, the grating lobe in the direction of about 50 degrees has disappeared due to the loading of the dielectric 34,
The grating lobe 37 remains in the direction of about 30 degrees.
However , this is the same as the size of the side lobe that can be obtained even when the element spacing is small, and is very small as is clear from the comparison of the grating lobes 30 and 37 in FIGS. Accordingly, the gain versus frequency characteristic when the dielectric 34 is loaded is as shown by reference numeral 38 in FIG. 5, and the maximum gain is 17.4 dBi. FIG.
Reference numeral 40 designates 1 when the dielectric 34 is loaded.
It is a level of dB down, and its frequency bandwidth is about 1
About 1.15 from 1.9 GHz to about 13.05 GHz
There is also GHz.

【0018】アンテナの面積を2つの放射用導波管の
の自乗の2倍として計算すると、開口効率は最高で1
20%を超える。同じ利得の電磁ホーンの開口効率は約
80%であるから、この平面アンテナが非常に高効率で
あることが判る。9GHzから約13.05GHzまで
の約1.15GHzもある。
The area of the antenna must be between the two radiating waveguides.
When calculated as twice the square of the interval , the aperture efficiency is up to 1
Over 20%. Since the aperture efficiency of the electromagnetic horn having the same gain is about 80%, it can be seen that this planar antenna has a very high efficiency. There is also about 1.15 GHz from 9 GHz to about 13.05 GHz.

【0019】図6(a)、(b)に第2の実施例を示
す。この実施例は、4個の放射用導波管20に同相給電
するためのもので、給電用導波管18の両側に設けたト
リプレート給電回路の一部をなすトリプレート線路26
1が給電用導波管18の近傍で2分岐して、放射用の導
波管20に給電する。221は、サスペンデッドトリプ
レート給電回路を構成するための空間、281は、トリ
プレート線路261の先端に設けたプローブ、241は
トリプレート線路261が形成された薄いフィルム基板
で、同図では厚さをかなり誇張して描いてある。他の部
分は、第1の実施例と同一である。なお、図から明らか
なように、給電用導波管18、放射用導波管20、サス
ペンデッドトリプレート給電回路構成用の空間221
は、上下に分割形成されている。また同図(a)に示す
矢印は、電界の方向を示している。
FIGS. 6A and 6B show a second embodiment. This embodiment is for supplying in-phase power to four radiation waveguides 20, and a triplate line 26 which forms a part of a triplate power supply circuit provided on both sides of the power supply waveguide 18.
1 splits into two near the feeding waveguide 18 and feeds the radiation waveguide 20. Reference numeral 221 denotes a space for forming a suspended triplate feed circuit, 281 denotes a probe provided at the tip of the triplate line 261, and 241 denotes a thin film substrate on which the triplate line 261 is formed. It is exaggerated. Other parts are the same as those of the first embodiment. As is clear from the drawing, the power supply waveguide 18, the radiation waveguide 20, and the space 221 for the suspended triplate power supply circuit configuration.
Are divided into upper and lower parts. Arrows shown in FIG. 3A indicate the direction of the electric field.

【0020】図7(a)、(b)に第3の実施例を示
す。この実施例も、4個の放射用導波管20に同相給電
するためのもので、給電用導波管18の両側に設けたト
リプレート給電回路の一部をなすトリプレート線路26
2が給電用導波管18から離れた位置で分岐して、放射
用の導波管20に、第2の実施例とは丁度反対側から給
電する。222は、サスペンデッドトリプレート給電回
路を構成するための空間、282は、トリプレート線路
262の先端に設けたプローブ、242はトリプレート
線路262が形成された薄いフィルム基板で、同図では
厚さをかなり誇張して描いてある。他の部分は、第1の
実施例と同一である。なお、図から明らかなように、給
電用導波管18、放射用導波管20、サスペンデッドト
リプレート給電回路構成用の空間222は、上下に分割
形成されている。また同図(a)でも矢印は、電界の方
向を示している。
FIGS. 7A and 7B show a third embodiment. This embodiment is also for supplying in-phase power to the four radiation waveguides 20, and a triplate line 26 which is a part of a triplate power supply circuit provided on both sides of the power supply waveguide 18 is provided.
2 branches off at a position distant from the feeding waveguide 18, and feeds the radiation waveguide 20 from the opposite side of the second embodiment. Reference numeral 222 denotes a space for forming a suspended triplate feed circuit; 282, a probe provided at the tip of the triplate line 262; 242, a thin film substrate on which the triplate line 262 is formed; It is exaggerated. Other parts are the same as those of the first embodiment. As is clear from the figure, the power supply waveguide 18, the radiation waveguide 20, and the space 222 for forming the suspended triplate power supply circuit are formed vertically. Also in FIG. 3A, the arrows indicate the direction of the electric field.

【0021】図8に第4の実施例を示す。この実施例
は、放射用導波管20を4個で1組として、4組、合計
16個用いたもので、各放射用導波管20の中心間の距
離は、同一組内においても、隣接する組の放射用導波管
20間でも、それぞれ1.5管内波長(1管内波長は例
えば24mm)とされている。
FIG. 8 shows a fourth embodiment. In this embodiment, four radiation waveguides 20 are used as one set, and four sets, that is, a total of 16 waveguides are used. Even between adjacent sets of radiation waveguides 20, each has a 1.5 guide wavelength (one guide wavelength is, for example, 24 mm).

【0022】同一組内の4個の導波管20に給電する給
電用導波管18は、4個の放射用導波管20のほぼ中央
で上側の導波管部181と下側の導波管部182とに2
分岐されており、図における上側の導波管部181と下
側の導波管部182とでは、その長さが1/2管内波長
だけ異なっている。
The feeding waveguide 18 for feeding the four waveguides 20 in the same set includes an upper waveguide portion 181 and a lower waveguide at almost the center of the four radiation waveguides 20. 2 in the wave tube section 182
The upper waveguide 181 and the lower waveguide 182 in FIG.
Only different.

【0023】これは、下側の放射用導波管20に給電さ
れる電界と、上側の放射用導波管20に給電される電界
との位相差を180度とし、導波管分岐によって逆相に
なるのを同相とし、直線偏波を放射するためである。他
の構成は、第1の実施例と同様であるので、同等部分に
は同一符号を付して、説明を省略する。
The phase difference between the electric field supplied to the lower radiation waveguide 20 and the electric field supplied to the upper radiation waveguide 20 is set to 180 degrees, and the phase difference is inverted by the waveguide branch. This is because the phases become in-phase and linearly polarized waves are radiated. The other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and the description is omitted.

【0024】このような誘電体装荷平面アンテナは、単
体の場合には誘電体34の大きさによって利得が17d
Bi付近で、開口効率を200%位にできるので、放射
用導波管20の間隔を、1.5波長以上としても、グレ
ーティングローブを消すことができる。従って、この実
施例のように放射用導波管20の間隔を1.5管内波長
としても、充分に広周波数帯域幅、高効率、高利得にす
ることができる。
Such a dielectric-loaded planar antenna has a gain of 17d depending on the size of the dielectric 34 when used alone.
Since the aperture efficiency can be set to about 200% near Bi, the grating lobe can be eliminated even if the interval between the radiation waveguides 20 is set to 1.5 wavelength or more. Accordingly, even if the interval between the radiation waveguides 20 is set to 1.5 in-wavelength as in this embodiment, a sufficiently wide frequency bandwidth, high efficiency, and high gain can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、サスペ
ンデッドトリプレート線路を用いて、放射用導波管部の
距離をできるだけ1波長に近くなるように縮めた上に、
誘電体を装荷することによって、グレーティングローブ
を抑圧し、グレーティングローブに消費されていた電力
を主面方向に向けることにより、利得を向上させ、高効
率として、さらに広い周波数帯域幅を実現している。特
に、この効果は、このような平面アンテナを複数組、管
内波長以上の間隔をおいて複数組、配列した場合に顕著
である。従って、将来実現される21GHz帯の衛星放
送や衛星通信の受信等に最適なアンテナを実現すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the distance of the radiating waveguide portion is reduced to be as close to one wavelength as possible by using the suspended triplate line,
By loading the dielectric, the grating lobes are suppressed, and the power consumed by the grating lobes is directed toward the main surface, thereby improving the gain and achieving higher efficiency and wider frequency bandwidth. . In particular, this effect is remarkable when a plurality of such planar antennas are arranged and arranged at intervals equal to or longer than the guide wavelength. Therefore, it is possible to realize an antenna optimal for receiving 21 GHz band satellite broadcasting and satellite communication to be realized in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による平面アンテナの第1の実施例の分
解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of a planar antenna according to the present invention.

【図2】同第1の実施例の平面図及び部分破断正面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view and a partially broken front view of the first embodiment.

【図3】同第1の実施例において使用する様々な導体プ
レートの平面図である。
FIG. 3 is a plan view of various conductor plates used in the first embodiment.

【図4】同第1の実施例とこれから誘電体を除去した状
態との指向特性図である。
FIG. 4 is a directional characteristic diagram of the first embodiment and a state where a dielectric is removed therefrom.

【図5】同第1の実施例とこれから誘電体を除去した状
態との利得対周波数特性図である。
FIG. 5 is a gain-frequency characteristic diagram of the first embodiment and a state where a dielectric is removed therefrom.

【図6】同第2の実施例の平面図及び同平面図のA−A
線に沿う断面図である。
FIG. 6 is a plan view of the second embodiment and AA in the plan view.
It is sectional drawing which follows a line.

【図7】同第3の実施例の平面図及び同平面図のB−B
線に沿う断面図である。
FIG. 7 is a plan view of the third embodiment and BB of the plan view.
It is sectional drawing which follows a line.

【図8】同第4の実施例の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the fourth embodiment.

【図9】従来のスロットアレーアンテナの斜視図であ
る。
FIG. 9 is a perspective view of a conventional slot array antenna.

【図10】図7のスロットアレーアンテナの利得対周波
数特性図である。
10 is a gain-frequency characteristic diagram of the slot array antenna of FIG. 7;

【図11】従来のラジアルラインアンテナの平面図及び
縦断正面図である。
FIG. 11 is a plan view and a vertical sectional front view of a conventional radial line antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18 給電用導波管 20 放射用導波管 22 トリプレート用空間 26 導体プレート(サスペンデッドトリプレート用線
路) 34 誘電体
18 Feeding Waveguide 20 Radiating Waveguide 22 Space for Triplate 26 Conductor Plate (Suspended Triplate Line) 34 Dielectric

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧本 利夫 大阪府豊中市新千里西町2丁目15番3号 (72)発明者 杉尾 嘉彦 大阪府高槻市奥天神町3丁目3番9号 (72)発明者 津川 哲雄 京都府八幡市男山指月13番1号 (72)発明者 真角 俊一 兵庫県神戸市兵庫区浜崎通2番15号 デ イエツクスアンテナ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−58706(JP,A) 特開 昭62−36905(JP,A) 特表 平6−503930(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 13/02 H01Q 21/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Makimoto 2-15-3 Shinsenri Nishimachi, Toyonaka City, Osaka (72) Inventor Yoshihiko Sugio 3-3-9, Okutenjincho, Takatsuki City, Osaka Prefecture (72) Inventor Tetsuo Tsugawa 13-1 Otsuki Yamato, Yawata-shi, Kyoto (72) Inventor Shunichi Makaku 2-15, Hamasaki-dori, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Inside of Die-Tux antenna, Inc. 62-58706 (JP, A) JP-A-62-36905 (JP, A) JP-A-6-503930 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 13/02 H01Q 21/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 給電用の導波管部と、 この給電用導波管部の両側にそれぞれ配置され、一端が
放射開口とされた少なくとも1対の放射用導波管部と、 上記給電用の導波管部と上記放射用導波管部との間
これらを電気的に接続する状態にそれぞれ設けら
れ、上記各放射用導波管部側に一端が、上記給電用の導
波管側に他端が位置し、両端がプローブとされた少なく
とも1対のサスペンデッドトリプレート線路と、 上記各放射用導波管部の上記放射開口上に装荷された誘
電体とを、 具備する平面アンテナ。
1. A power feeding waveguide portion, at least one pair of radiation waveguide portions respectively disposed on both sides of the power feeding waveguide portion and having one end provided with a radiation opening, between the waveguide portion and each radiating waveguide section, these are provided respectively in a state of electrically connecting one end to the respective radiating waveguide portion side guide for the feeding
The other end is positioned in the wave tube side, less both ends are a probe
A planar antenna comprising : a pair of suspended triplate lines; and a dielectric loaded on the radiation aperture of each of the radiation waveguide sections.
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