JP3846663B2

JP3846663B2 - Aperture antenna and array antenna

Info

Publication number: JP3846663B2
Application number: JP05162998A
Authority: JP
Inventors: 久松中野; 智洋海野; 徹松岡
Original assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Current assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH11251831A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口形アンテナおよびアレイアンテナに係わり、特に、平面形状で高効率特性が要求される、固定通信用または移動通信用基地局アンテナや、通信・放送衛星からの電波を受信するための開口形アンテナおよびアレイアンテナに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来から使用されているトリプレート給電開口形アンテナを示す図であり、図８（ａ）は、トリプレート給電開口形アンテナの正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す断面図である。
図８において、１１は開口導電体、１１APは開口部分、１２はトリプレート線路、１３は絶縁体、１４はキャビティー板、１４ｃはキャビティー穴である。
開口部を形成するための開口導電体１１は、矩形または円形からなる開口部分１１APの導電体を適宜取り除くことにより形成され、この開口導電体１１とキャビティー板１４との間には、絶縁体１３を介してトリプレート線路１２が設けられる。
パラレルプレートモードを抑制させるためのキャビティー板１４には、開口部分１１APに対応した部分に矩形または円形からなり、その深さがλｏ／４（λｏは、使用中心周波数に対する自由空間波長）程度のキャビティー穴１４ｃが形成される。
【０００３】
このキャビティー穴１４ｃを形成せずに、トリプレート線路１２だけで開口部分１１APを励振させようとすると、開口部分１１APおよびトリプレート線路１２の端部等の不連続部分でＴＥＭモード以外の伝送モードであるパラレルプレートモードが励振されてしまい、伝送損失の劣化や、放射電磁界に交差偏波成分を含む要因となる他、このように構成されたアンテナを多数並べるアレイアンテナでは、励振電流に影響を与え、所望の指向性や利得が得られない。
キャビティー穴１４ｃは、トリプレート線路１２によって導波管モードからなる電磁界分布をその内部に形成するため、問題となるようなＴＥＭモード以外の伝送モードであるパラレルプレートモードが励振されないため、効率良く電波を放射させることができる他、アレイアンテナのアンテナ素子としても有用である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した如く、図８に示すトリプレート給電開口形アンテナは、効率良く電波を放射させることができる他、アレイアンテナのアンテナ素子としても有用である。
しかしながら、キャビティー穴１４ｃを形成したキャビティー板１４を設ける必要があり、構造が複雑な上、質量が増大し、さらにコストが上昇するという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、開口形アンテナにおいて、簡単な構成でパラレルプレートモードを抑圧し、効率が良く、交差偏波放射の少ない放射を実現することが可能となる技術を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、アレイアンテナにおいて、簡単な構成でパラレルプレートモードを抑圧し、効率が良く、交差偏波放射の少ない放射を実現することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、放射開口用の開口を有し、所定の間隔を保って配置される一対の導電体と、前記一対の導電体を接地導体とし前記放射開口を励振するトリプレート線路から成る給電手段と、前記一対の導電体の一方の導電体と所定の間隔を保って配置される反射板と、前記一対の導電体の一方の導電体と前記反射板とに接続される導電体から成る一対の電磁壁とを有する開口形アンテナであって、前記一対の電磁壁は、前記放射開口内に配置される前記トリプレート線路の延長方向と交差する方向に配置されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記一対の電磁壁が、前記放射開口の前記一対の電磁壁と対向する端部から所定距離離れて配置されることを特徴とする。
また、本発明は、前記開口形アンテナを、アレイ状に配置したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【０００９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナを示す図であり、図１（ａ）は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナの正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す断面図である。
図１において、１は前面開口導電体、１APは開口部分、２はトリプレート線路、３は絶縁体、４は裏面開口導電体、５１，５２は電磁壁、６は反射板である。
開口部を形成するための前面開口導電体１は、下記（イ）または（ロ）等の方法を用いて、矩形または円形からなる開口部分１APの導電体を適宜取り除くことにより形成される。
（イ）金属等の導電体からなり、その厚さが、λｏ（λｏは、使用中心周波数に対する自由空間波長）に比べて充分に薄い板を用意し、所謂プレス手法を用いて開口部分１APの形状に対応した部分を取り除く。
（ロ）λｏに比べて充分に薄いプリント配線板にエッチングを施し、開口部分１APの形状に対応した部分を取り除く。
前面開口導電体１に形成された開口部分１APの大きさは、開口部分１APの形状を矩形とした場合には、いずれかの一辺がλｏ／２以上とすることで、効率良く電波を放射することができる。
【００１０】
トリプレート線路２は、下記（ハ）ないし（ホ）等の方法により形成される。
（ハ）金属等の導電体からなり、その厚さが、λｏに比べて充分に薄い板をプレス手法により打ち抜いて形成する。
（ニ）金属箔を貼り付けたフィルム、または、金属膜が蒸着されたフィルムにエッチングを施して形成する。
（ホ）銅・銀・パラジウム等の導電体を印刷手法によりフィルム等に転写して形成する。
【００１１】
このトリプレート線路２を面状に維持するために、絶縁体３を介在させる。
この絶縁体３として、高周波伝送の損失低減の理由から、発砲プラスチック（発泡ポリエチレン、発泡テフロン、発泡ウレタン）を使用すると効率の良いアンテナを実現することができる。
裏面開口導電体４は、前面開口導電体１と同一形状、同一材質からなり、この前面開口導電体１と裏面開口導電体４とは、図１（ｂ）に示すように略平行に配置される。
反射板６は、裏面開口導電体４の下側に、裏面開口導電体４に略平行になるように配置される。
反射板６と裏面開口導電体４との間隔は、トリプレート線路２との整合状態が改善されるように調整されるが、一般的な値としては、λｏ／４を選択して調整する。
この反射板６は、導電性のあるものであればよいが、導電性の良い金属、または金属体を被着せしめたものであることが望ましい。
電磁壁（５１，５２）は、パラレルプレートモードを抑制させるために使用され、この電磁壁（５１，５２）は、トリプレート線路２の開口部分１AP付近の端部の向きと直交する方向（開口部分１APから放射される電波の磁界面方向）に配置され、開口部分１APのトリプレート線路２による励振端およびこれに対向する端部付近にそれぞれ配置される。
【００１２】
図２（ａ）は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナにおける、裏面開口導電体４と反射板６との間に発生するポインチング電力を開口部分１AP（図２の破線部分）を中心として示す図である。
同図（ａ）に示すように、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナでは、ポインチング電力（パラレルプレートモード）は、電磁壁（５１，５２）に挟まれた開口部分１APに集中しており、トリプレート線路２の延長上には拡散していない。
同図（ｂ）は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナにおいて、電磁壁（５１，５２）を取り除いた場合に、裏面開口導電体４と反射板６との間に発生するポインチング電力を開口部分１AP（図２の破線部分）を中心として示す図である。
同図（ｂ）に示すように、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナにおいて、電磁壁（５１，５２）を取り除いた場合には、ポインチング電力（パラレルプレートモード）が、トリプレート線路２の周辺と、この延長上に拡散していることが分かる。
【００１３】
図３は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナの一例の最大放射方向における利得の周波数特性を使用中心周波数に対する比周波数で示すグラフである。
図３に示す実線（２０）は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナにおいて、開口部分１APを、一辺が０．５１λｏとなる大きさの正方形とし、トリプレート線路２の開口部分１APへの突き出しの長さを０．２６λｏ、前面開口導電体１と裏面開口導電体４との間隔を０．０８λｏ、裏面開口導電体４と反射板６との間隔を０．２５λｏとしたときの、最大放射方向における利得の周波数特性を使用中心周波数に対する比周波数で示すグラフである。
また、図３に示す破線（２１）は、前記と同様な条件下で、電磁壁（５１，５２）を取り除いた場合に、最大放射方向における利得の周波数特性を使用中心周波数に対する比周波数で示すグラフである。
この図３から分かるように、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナでは、電磁壁（５１，５２）がない場合に比して１．５ｄＢ程度利得が改善されている。
【００１４】
図４は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナの一例のＸーＺ面（磁界面）の指向特性を示すグラフであり、図４の実線（２２）はその電界成分を、図４の破線（２３）は磁界成分を示す。
なお、図４は、前記同様、開口部分１APを、一辺が０．５１λｏとなる大きさの正方形とし、トリプレート線路２の開口部分１APへの突き出しの長さを０．２６λｏ、前面開口導電体１と裏面開口導電体４との間隔を０．０８λｏ、裏面開口導電体４と反射板６との間隔を０．２５λｏとしたときの、Ｘ−Ｚ面（磁界面）の指向特性を示すグラフである。
この図４から分かるように、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナでは、交差偏波成分の放射が小さく、不要なモードの発生が抑えられている。
このように、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナによれば、電磁壁（５１，５２）を設けてパラレルプレートモードを抑圧するようにしたので、簡単な構成で、効率が良く、交差偏波放射の少ない放射を実現することが可能となる。
【００１５】
なお、本実施の形態において、電磁壁（５１，５２）は、開口部分１APから放射される電波の磁界面と必ずしも平行に配置する必要はなく、トリプレート給電開口形アンテナの指向特性、および利得特性が、その設計仕様を満足する場合であれば、電磁壁（５１，５２）を、開口部分１APから放射される電波の磁界面に対して傾けて配置することも可能である。
また、電磁壁（５１，５２）で挟まれた部分には、誘電体を充填することも可能である。
【００１６】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２のトリプレート給電開口形アンテナを示す図であり、図５（ａ）は、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す断面図である。
本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナは、電磁壁（５１，５２）を、開口部分１APの前記一対の電磁壁（５１，５２）と対向する端部から所定距離離れた位置に設けるようにした点で、前記実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナと相違する。
このように電磁壁（５１，５２）を開口部分１APから離すことにより、等化的に裏面開口導電体４と反射板６との間隔を広げる効果がある。
その結果として、本実施の形態のトリプレート給電開口形アンテナでは、アンテナの高さ（図５（ｂ）に示すｈ）を低くすることができ、低姿勢化を図ることが可能となる。
【００１７】
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３のアレイアンテナを示す図であり、図６（ａ）は、本実施の形態のアレイアンテナの正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す断面図である。
図６において、１AP1，１AP2，１AP3，１AP4は開口部分、５１，５２，５３，５４は電磁壁であり、その他の符号は、図１と同様である。
本実施の形態のアレイアンテナは、アンテナ素子として前記実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナを使用するアレイアンテナである。
電磁壁は、各アンテナ素子間の結合に変化を与えることがないため、図５（ａ）に示すように、電磁壁（５１〜５４）を２つのアンテナ素子に対して共通に作用させることができ、構造を簡略化することができる。
【００１８】
［実施の形態４］
図７は、本発明の実施の形態４のアレイアンテナを示す図であり、図７（ａ）は、アレイアンテナの正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す断面図である。
本実施の形態のアレイアンテナは、アンテナ素子として前記実施の形態２のトリプレート給電開口形アンテナを使用し、隣接するトリプレート給電開口形アンテナの間に配置される電磁壁（図６に示す５２、５３）を、１つの電磁壁（図７に示す５２）で共用したアレイアンテナである。
本実施の形態のアレイアンテナは、前記実施の形態３のアレイアンテナに比して電磁壁の数を少なくすることができ、また、裏面開口導電体４と反射板６との間隔を狭くすることができるので、アレイアンテナの低姿勢化を図ることが可能となる。
【００１９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明によれば、電磁壁を設けてパラレルプレートモードを抑圧するようにしたので、構成を簡略化でき、また、効率を向上させ、交差偏波放射を少なくすることが可能となる。
（２）本発明によれば、電磁癖を開口部分から所定距離離れて配置するようにしたので、開口形アンテナの低姿勢化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナを示す図である。
【図２】本実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナにおける、裏面開口導電体と反射板との間に発生するポインチング電力を開口部分を中心として示す図である。
【図３】本実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナの一例の最大放射方向における利得の周波数特性を使用中心周波数に対する比周波数で示すグラフである。
【図４】本実施の形態１のトリプレート給電開口形アンテナの一例のＸ−Ｚ面（磁界面）の指向特性を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態２のトリプレート給電開口形アンテナを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３のアレイアンテナを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４のアレイアンテナを示す図である。
【図８】従来から使用されているトリプレート給電開口形アンテナを示す図である。
【符号の説明】
１…前面開口導電体、１AP，１AP1，１AP2，１AP3，１AP4，１１AP…開口部分、２，１２…トリプレート線路、３，１３…絶縁体、４…裏面開口導電体、５１，５２，５３，５４…電磁壁、６…反射板、１１…開口導電体、１４…キャビティー板、１４ｃ…キャビティー穴。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aperture antenna and an array antenna, and in particular, for receiving radio waves from a base station antenna for fixed communication or mobile communication and a communication / broadcasting satellite that are required to have high efficiency characteristics in a planar shape. The present invention relates to a technique effective when applied to an aperture antenna and an array antenna.
[0002]
[Prior art]
8A and 8B are diagrams showing a conventional triplate feed aperture antenna. FIG. 8A is a front view of the triplate feed aperture antenna, and FIG. It is sectional drawing which shows the cross section cut | disconnected by the AA 'line shown to).
In FIG. 8, 11 is an opening conductor, 11AP is an opening portion, 12 is a triplate line, 13 is an insulator, 14 is a cavity plate, and 14c is a cavity hole.
The opening conductor 11 for forming the opening is formed by appropriately removing the conductor of the opening portion 11AP having a rectangular or circular shape, and an insulator is provided between the opening conductor 11 and the cavity plate 14. A triplate line 12 is provided via 13.
The cavity plate 14 for suppressing the parallel plate mode is rectangular or circular in the portion corresponding to the opening portion 11AP, and the depth is about λo / 4 (λo is a free space wavelength with respect to the used center frequency). A cavity hole 14c is formed.
[0003]
If the opening portion 11AP is excited only by the triplate line 12 without forming the cavity hole 14c, a transmission mode other than the TEM mode is formed at the discontinuous portion such as the opening portion 11AP and the end portion of the triplate line 12. The parallel plate mode is excited, causing transmission loss degradation and a factor that includes a cross-polarized component in the radiated electromagnetic field. In addition, an array antenna with a large number of antennas arranged in this way affects the excitation current. The desired directivity and gain cannot be obtained.
Since the cavity hole 14c forms an electromagnetic field distribution consisting of a waveguide mode by the triplate line 12 in the cavity hole 14c, a parallel plate mode which is a transmission mode other than the problematic TEM mode is not excited. Besides being able to radiate radio waves well, it is also useful as an antenna element of an array antenna.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the triplate feed aperture antenna shown in FIG. 8 can radiate radio waves efficiently and is also useful as an antenna element of an array antenna.
However, it is necessary to provide the cavity plate 14 in which the cavity hole 14c is formed, and there are problems that the structure is complicated, the mass is increased, and the cost is further increased.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to suppress the parallel plate mode with a simple configuration in an aperture antenna and to improve the efficiency and cross polarization. An object of the present invention is to provide a technique that can realize radiation with less radiation.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the parallel plate mode with a simple configuration, realizing efficient radiation with less cross polarization radiation in an array antenna. is there.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
That is, the present invention includes a pair of conductors having openings for radiation openings and arranged at predetermined intervals, and a triplate line that excites the radiation openings by using the pair of conductors as ground conductors. From a power supply means, a reflector disposed at a predetermined distance from one conductor of the pair of conductors, and a conductor connected to the one conductor of the pair of conductors and the reflector An opening antenna having a pair of electromagnetic walls, wherein the pair of electromagnetic walls are arranged in a direction intersecting with an extension direction of the triplate line arranged in the radiation opening . .
[0007]
Further, the present invention is characterized in that the pair of electromagnetic walls are arranged at a predetermined distance from the end portions of the radiation opening facing the pair of electromagnetic walls.
Further, the present invention is characterized in that the aperture antennas are arranged in an array.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
[0009]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a triplate feed aperture antenna according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A is a front view of the triplate feed aperture antenna according to this embodiment, and FIG. ) Is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA ′ shown in FIG.
In FIG. 1, 1 is a front opening conductor, 1AP is an opening portion, 2 is a triplate line, 3 is an insulator, 4 is a back opening conductor, 51 and 52 are electromagnetic walls, and 6 is a reflector.
The front opening conductor 1 for forming the opening is formed by appropriately removing the conductor of the opening portion 1AP having a rectangular or circular shape by using the following method (A) or (B).
(A) A plate made of a conductor such as metal and having a thickness that is sufficiently thinner than λo (λo is a free space wavelength with respect to the center frequency of use) is prepared. Remove the part corresponding to the shape.
(B) Etching is performed on a printed wiring board that is sufficiently thinner than λo, and a portion corresponding to the shape of the opening 1AP is removed.
The size of the opening portion 1AP formed in the front opening conductor 1 is such that, when the shape of the opening portion 1AP is a rectangle, one of the sides is set to λo / 2 or more, so that radio waves are efficiently radiated. be able to.
[0010]
The triplate line 2 is formed by the following methods (c) to (e).
(C) A plate made of a conductor such as metal and having a thickness sufficiently thinner than λo is punched out by a pressing method.
(D) Etching is performed on a film to which a metal foil is attached or a film on which a metal film is deposited.
(E) A conductor such as copper, silver, or palladium is formed on a film or the like by printing.
[0011]
In order to maintain the triplate line 2 in a planar shape, an insulator 3 is interposed.
An efficient antenna can be realized by using foamed plastic (foamed polyethylene, foamed Teflon, foamed urethane) as the insulator 3 for the reason of reducing the loss of high-frequency transmission.
The back surface opening conductor 4 is made of the same shape and the same material as the front surface opening conductor 1, and the front surface opening conductor 1 and the back surface opening conductor 4 are arranged substantially in parallel as shown in FIG. The
The reflector 6 is disposed below the back surface opening conductor 4 so as to be substantially parallel to the back surface opening conductor 4.
The interval between the reflector 6 and the back surface opening conductor 4 is adjusted so that the matching state with the triplate line 2 is improved, but as a general value, λo / 4 is selected and adjusted.
The reflection plate 6 may be any conductive material, but it is desirable that the reflective plate 6 is a metal having a good electrical conductivity or a metal body deposited thereon.
The electromagnetic walls (51, 52) are used to suppress the parallel plate mode, and the electromagnetic walls (51, 52) are perpendicular to the direction of the end portion near the opening portion 1AP of the triplate line 2 (opening). Are disposed in the vicinity of the excitation end of the opening portion 1AP by the triplate line 2 and the end opposite to the end portion 1AP.
[0012]
FIG. 2A shows the pointing power generated between the back surface opening conductor 4 and the reflector 6 in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment centered on the aperture portion 1AP (the broken line portion in FIG. 2). It is a figure shown as.
As shown in FIG. 5A, in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the pointing power (parallel plate mode) is concentrated on the aperture 1AP sandwiched between the electromagnetic walls (51, 52). Therefore, it is not diffused on the extension of the triplate line 2.
FIG. 6B shows the pointing power generated between the back surface opening conductor 4 and the reflector 6 when the electromagnetic walls (51, 52) are removed in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment. FIG. 3 is a view showing an opening portion 1AP (a broken line portion in FIG. 2) as a center.
As shown in FIG. 6B, when the electromagnetic walls (51, 52) are removed in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the pointing power (parallel plate mode) is generated by the triplate line 2 It can be seen that it spreads around and around this extension.
[0013]
FIG. 3 is a graph showing the frequency characteristics of the gain in the maximum radiation direction of an example of the triplate-fed aperture antenna according to the present embodiment as a specific frequency with respect to the use center frequency.
A solid line (20) shown in FIG. 3 indicates that the opening portion 1AP is a square having a side of 0.51λo in the triplate-fed aperture antenna of the present embodiment, and the opening portion 1AP of the triplate line 2 is connected. When the protrusion length is 0.26λo, the distance between the front opening conductor 1 and the back opening conductor 4 is 0.08λo, and the distance between the back opening conductor 4 and the reflector 6 is 0.25λo, It is a graph which shows the frequency characteristic of the gain in the maximum radiation | emission direction with the specific frequency with respect to a use center frequency.
Also, the broken line (21) shown in FIG. 3 shows the frequency characteristic of the gain in the maximum radiation direction as a specific frequency with respect to the use center frequency when the electromagnetic walls (51, 52) are removed under the same conditions as described above. It is a graph.
As can be seen from FIG. 3, in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the gain is improved by about 1.5 dB compared to the case where there is no electromagnetic wall (51, 52).
[0014]
FIG. 4 is a graph showing the directivity characteristics of the X-Z plane (magnetic field plane) of an example of the triplate feed aperture antenna according to the present embodiment. The solid line (22) in FIG. The broken line (23) indicates a magnetic field component.
In FIG. 4, the opening portion 1AP has a square shape with a side of 0.51λo, the length of the protrusion of the triplate line 2 to the opening portion 1AP is 0.26λo, and the front opening conductor is similar to the above. 1 is a graph showing the directional characteristics of the XZ plane (magnetic field plane) when the distance between 1 and the back surface opening conductor 4 is 0.08λo and the distance between the back surface opening conductor 4 and the reflector 6 is 0.25λo. It is.
As can be seen from FIG. 4, in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the radiation of the cross polarization component is small, and the occurrence of unnecessary modes is suppressed.
As described above, according to the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the electromagnetic wall (51, 52) is provided to suppress the parallel plate mode. It is possible to realize radiation with little polarization radiation.
[0015]
In the present embodiment, the electromagnetic walls (51, 52) are not necessarily arranged in parallel with the magnetic field surface of the radio wave radiated from the opening 1AP, and the directivity characteristics and gain of the triplate-fed aperture antenna If the characteristics satisfy the design specifications, the electromagnetic walls (51, 52) can be arranged to be inclined with respect to the magnetic field surface of the radio wave radiated from the opening 1AP.
Moreover, it is also possible to fill a portion sandwiched between the electromagnetic walls (51, 52) with a dielectric.
[0016]
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a diagram showing a triplate feed aperture antenna according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5A is a front view of the triplate feed aperture antenna according to this embodiment, and FIG. ) Is a cross-sectional view showing a cross section cut along the line AA ′ shown in FIG.
In the triplate feed aperture antenna according to the present embodiment, the electromagnetic walls (51, 52) are provided at a position away from the end portions of the opening portion 1AP facing the pair of electromagnetic walls (51, 52) by a predetermined distance. This is different from the triplate feed aperture antenna of the first embodiment.
Thus, by separating the electromagnetic walls (51, 52) from the opening portion 1AP, there is an effect that the gap between the back surface opening conductor 4 and the reflecting plate 6 is equalized.
As a result, in the triplate feed aperture antenna of the present embodiment, the height of the antenna (h shown in FIG. 5B) can be lowered, and the posture can be lowered.
[0017]
[Embodiment 3]
6A and 6B are diagrams showing an array antenna according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6A is a front view of the array antenna according to the present embodiment, and FIG. 6B is FIG. It is sectional drawing which shows the cross section cut | disconnected by the AA 'line shown in FIG.
In FIG. 6, 1AP1, 1AP2, 1AP3, and 1AP4 are openings, 51, 52, 53, and 54 are electromagnetic walls, and the other symbols are the same as those in FIG.
The array antenna of the present embodiment is an array antenna that uses the triplate feed aperture antenna of the first embodiment as an antenna element.
Since the electromagnetic wall does not change the coupling between the antenna elements, as shown in FIG. 5A, the electromagnetic walls (51 to 54) can act on the two antenna elements in common. And the structure can be simplified.
[0018]
[Embodiment 4]
7 is a diagram showing an array antenna according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 (a) is a front view of the array antenna, and FIG. 7 (b) is an A-A diagram shown in FIG. 7 (a). It is sectional drawing which shows the cross section cut | disconnected by the line.
The array antenna of the present embodiment uses the triplate feed aperture antenna of the second embodiment as an antenna element, and an electromagnetic wall (52 shown in FIG. 6) disposed between adjacent triplate feed aperture antennas. 53) is an array antenna sharing one electromagnetic wall (52 shown in FIG. 7).
The array antenna according to the present embodiment can reduce the number of electromagnetic walls as compared with the array antenna according to the third embodiment, and can reduce the distance between the back surface opening conductor 4 and the reflector 6. Therefore, the attitude of the array antenna can be lowered.
[0019]
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
[0020]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) According to the present invention, since the parallel plate mode is suppressed by providing the electromagnetic wall, the configuration can be simplified, the efficiency can be improved, and the cross-polarized radiation can be reduced. .
(2) According to the present invention, since the electromagnetic rod is arranged at a predetermined distance from the opening portion, it is possible to reduce the posture of the opening antenna.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a triplate feed aperture antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the pointing power generated between the back surface opening conductor and the reflector in the triplate feed aperture antenna according to the first embodiment, with the aperture portion as the center.
FIG. 3 is a graph showing a frequency characteristic of a gain in a maximum radiation direction of an example of the triplate-fed aperture antenna according to the first embodiment as a specific frequency with respect to a use center frequency.
FIG. 4 is a graph showing directivity characteristics on the XZ plane (magnetic field plane) of an example of the triplate feed aperture antenna according to the first embodiment;
FIG. 5 is a diagram showing a triplate feed aperture antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an array antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an array antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional triplate feed aperture antenna.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front opening conductor, 1AP, 1AP1, 1AP2, 1AP3, 1AP4, 11AP ... Opening part, 2, 12 ... Triplate line, 3, 13 ... Insulator, 4 ... Back opening conductor, 51, 52, 53, 54 ... Electromagnetic wall, 6 ... Reflector, 11 ... Opening conductor, 14 ... Cavity plate, 14c ... Cavity hole.

Claims

A pair of conductors having openings for radiation openings and arranged at predetermined intervals;
A power feeding means composed of a triplate line for exciting the radiation opening with the pair of conductors as ground conductors;
A reflector disposed at a predetermined distance from one of the pair of conductors;
An aperture antenna having a pair of electromagnetic walls made of a conductor connected to one conductor of the pair of conductors and the reflector,
The pair of electromagnetic walls are arranged in a direction intersecting with an extending direction of the triplate line arranged in the radiation opening.

2. The aperture antenna according to claim 1, wherein the pair of electromagnetic walls is disposed at a predetermined distance from an end portion of the radiation opening facing the pair of electromagnetic walls.

An aperture antenna according to claim 1 or 2 is arranged in an array.

The array antenna according to claim 3, wherein the electromagnetic walls disposed between adjacent aperture antennas are shared by one electromagnetic wall.