JP4307324B2 - アレイアンテナ - Google Patents
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Description
図6は、アンテナエレメントを直線状に配列形成した従来のアレイアンテナの概略構成を示す平面図である。
図6に示すように、アレイアンテナは、平面視した形状が長方形状の基板1と、該基板1の表面に形成されたアンテナエレメント2a〜2iと、該アンテナエレメント2a〜2iにそれぞれ接続する子給電ライン3a〜3iと、子給電ライン3a〜3iに接続する親給電ライン4と、該親給電ライン4に接続するとともに図示しない外部回路に接続する接続用ライン5とから構成される。そして、基板1は誘電体材料により形成されており、アンテナエレメント2a〜2i、子給電ライン3a〜3i、親給電ライン4、接続用ライン5は基板1表面に形成された導体により形成されている。
図1は、本実施形態に係るアレイアンテナの概略構成を示す平面図である。
図1に示すように、アレイアンテナは、平面視した形状が長方形状の基板1と、該基板1の表面に配列形成された、複数のアンテナエレメント2a〜2tと、基板1の表面にそれぞれ形成された子給電ライン3a〜3t、親給電ライン4、接続用ライン5、位相反転分配器6とを備える。そして、基板1は誘電体材料により形成されており、アンテナエレメント2a〜2t、子給電ライン3a〜3t、親給電ライン4、接続用ライン5は基板1表面に形成された電極により形成されている。位相反転分配器6は親給電ライン4と接続用ライン5と接続部に所定パターンで形成された導体により構成されており、例えば、信号分配回路と位相反転回路とからなる。
親給電ライン4は、位相反転分配器6からアンテナエレメント2a〜2tの配列方向、すなわち基板1の長辺方向に延びる形状に形成されており、アンテナエレメント2a〜2i側に延びる第1親給電ライン部4aとアンテナエレメント2j〜2t側に延びる第2親給電ライン部4bとからなる。
この結果、位相反転分配器6を通りアンテナエレメント2a〜2tの配列方向に垂直な基準線(図1中の1点鎖線)に対して対称な位置に配置されたアンテナエレメント同士から放射される電波の相殺が防止されて、アレイアンテナから所定の指向性を有する電波が放射される。
また、子給電ライン3a〜3tは、表2に示すように、それぞれ所定の減衰量が得られるように、子給電ライン3a〜3t毎に異なるインピーダンスを有する。これを実現するため、子給電ライン3a〜3tはそれぞれ所定の厚みや幅で電極が形成されていたり、子給電ラインの途中に抵抗器等のインピーダンス素子を直列接続している。
図3は本実施形態のアレイアンテナにおける、アレイアンテナの長辺方向の放射特性を示す図である。
図3に示すように、本実施形態の構造、すなわち、位相反転分配器6に近接するアンテナエレメント2i、2j間の間隔Lijのみを他のアンテナエレメントの間隔Lab〜Lhi,Ljk〜Lstと異ならせて、且つ位相反転分配器6から各アンテナエレメント2a〜2tまでの給電ラインの減衰量を所定値に設定することで、長辺方向の中心付近でのみ強く電波が放射するアレイアンテナを単純な構造で形成することができる。
本実施形態に示すアレイアンテナは、アンテナエレメント2a〜2tの配列間隔を異ならせるとともに、各子給電ライン3a〜3tによる減衰量を異ならせた点を除き、第1の実施形態に示したアレイアンテナ(図1参照)と同じである。
図4は本実施形態のアレイアンテナにおける、アレイアンテナの長辺方向の放射特性を示す図である。
また、前述の各実施形態では、位相反転分配器をアンテナエレメントの配列方向の中心に対応する位置に形成したが、位相反転分配器の形成位置は所望とする放射特性に応じて前記配列方向に沿って任意に設定することができる。
2a〜2t−アンテナエレメント
3a〜3t−子給電ライン
4−親給電ライン
4a−第1親給電ライン部
4b−第2親給電ライン部
5−接続用ライン
6−位相反転分配器
Claims (5)
- 基板表面に、略一直線状に配列形成された複数のアンテナエレメントと、
該複数のアンテナエレメントに、配列方向に対して垂直な辺からそれぞれ接続する複数の子給電ラインと、該複数の子給電ラインを並列的に接続する親給電ラインとを備えたアレイアンテナにおいて、
前記親給電ラインの途中点に位相反転分配器を接続するとともに、
前記複数のアンテナエレメントのそれぞれの子給電ライン接続点が各アンテナエレメントの前記配列方向の中央側となる前記位相反転分配器側であり、
前記複数のアンテナエレメントは、前記位相反転分配器の略中央を通り前記配列方向に垂直な基準線に対して線対称に配列され、且つアンテナエレメントの配列間隔の全ては均一でないことを特徴とするアレイアンテナ。 - 前記親給電ラインおよび前記子給電ラインは、前記基準線に対して線対称に配置されている請求項1に記載のアレイアンテナ。
- 前記位相反転分配器は、前記基準線に垂直で且つ前記アンテナエレメントの前記基準線に平行な辺の中点を通る第2基準線と前記基準線との交点に配置され、
前記親給電ラインおよび前記子給電ラインは、前記交点に体して点対称に配置されている請求項1に記載のアレイアンテナ。 - 前記位相反転分配器と前記基準線の片側に存在する各アンテナエレメントとの間の給電ラインはそれぞれ異なるインピーダンスで形成されている請求項1〜請求項3のいずれかに記載のアレイアンテナ。
- 前記アンテナエレメントの配列間隔は、前記位相反転分配器に近接するアンテナエレメント間の間隔のみ他のアンテナエレメント間の間隔と異なる請求項1〜請求項4のいずれかに記載のアレイアンテナ。
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