JP5227820B2 - レーダ装置用アンテナ - Google Patents
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Description
また、プリント基板を用いてアンテナを誘電体の放射基板に一体化構造で形成すると、放射基板の寸法が適切でないと表面波が発生して放射パターンに歪みが生じるおそれがあった。放射パターンに歪みがあると、モノパルス測角で方位測定をするためのディスクリカーブにも曖昧性が生じてしまうといった問題がある。
合成指向性=アンテナ素子の指向性×無指向性点放射源の配列の指向性
上式より、合成指向性として例えば±90度の測角覆域を実現するためには、できるだけビーム幅の広いアンテナ素子を用い、かつアンテナ素子の配列の指向性についてもワイドなものが要求される。
伝送路が導波管の場合には、帯域幅を伝播可能な周波数の上限と下限の比とすると、帯域幅が1.5程度となる。これに対し、伝送路が同軸ケーブルやマイクロストリップ線路の場合には、下限の遮断周波数が存在せず、また高次のモードが存在する。従って、放射基板420の厚さd3が大きくなると、高次のモードが現れてアンテナ特性やディスクリカーブに悪影響を与えることになる。マイクロストリップ線路の高次のモードとしてはTE表面波があり、放射基板420の表面波遮断周波数をfcとするとき、fcは次式で与えられる。
101、401 第1の地板
102、402、901 アンテナ素子
102a、4012a 放射部
102b、402b 給電部
103、203、303、403 第2の地板
104,404 伝送線路
105,405 線路基板
110、410、450、902 アンテナユニット
420 放射基板
451 反射体
501 誘電体基板
502 放射部基板
503 バイアス線路
504 マイクロストリップライン
505 第3の地板
506 パターン
507 スルーホール
Claims (12)
- 厚さd3の放射基板と、
前記放射基板の一方の面上に形成された直線状の放射部と、
前記放射基板の他方の面上に形成された第1の地板と、
前記放射基板を垂直に貫通して前記放射部と電気的に接続され前記第1の地板とは非接触に形成されたスルーホールからなる給電部と、
前記給電部と所定の間隔で平行に前記一方の面から前記第1の地板まで前記放射基板に形成された第2の地板と、を備え、
前記所定の間隔は、前記給電部と前記第2の地板とで形成される伝送線路部のインピーダンスが所定の大きさとなるように調整されており、
前記放射部が前記第1の地板と平行になるように配置されて前記放射部と前記給電部とでアンテナ素子が構成されている
ことを特徴とするレーダ装置用アンテナ。 - 前記アンテナ素子と前記第2の地板とを1単位のアンテナユニットとして、前記アンテナユニットが前記放射基板に2つ配列されており、前記2つのアンテナ素子間の距離をDとしたとき、D/λ0<0.5である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記2つのアンテナユニットの配列方向と直交する方向に、前記アンテナユニットが複数配列されてアレイ化されている
ことを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記第1の地板の前記放射基板と接する面とは反対側の面に一方の面が接合された線路基板と、
前記線路基板の他方の面に形成された伝送線路と、をさらに備え、
前記給電部のスルーホールが、さらに前記線路基板を垂直に貫通して前記放射部と前記伝送線路とを電気的に接続している
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記第2の地板は、前記放射基板の一方の面上に形成されたランドと、前記放射基板を貫通して前記ランドと前記第1の地板とを電気的に接続する複数のスルーホールからなるスルーホール列とで構成され、
前記スルーホール列は、前記給電部から前記所定の間隔だけ離して配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記第2の地板は、前記スルーホール列から前記給電部より遠方側に環状に配列したさらに別の複数のスルーホールを有している
ことを特徴とする請求項8に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記第2の地板は、前記放射基板の一方の面からさらに高さα(≧0)だけ形成されて前記第1の地板からの高さh=d3+αとなっている
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記放射基板と前記線路基板との間にさらに別の1以上の基板が積層されて層構造を形成し、前記層構造の基板にバイアス線路が形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のレーダ装置用アンテナ。 - 前記バイアス線路と前記アンテナ素子との間に簾状に形成された別のスルーホール列と、
前記バイアス線路を配置したバイアス層の上部に位置する前記放射基板の表面を覆う面状金属と、をさらに備え、
前記別のスルーホール列と前記面状金属とが電気的に接続されて、前記バイアス線路と前記アンテナ素子との間の干渉が低減されている
ことを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置用アンテナ。
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