JP5864226B2 - 複合アンテナ - Google Patents
複合アンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5864226B2 JP5864226B2 JP2011252365A JP2011252365A JP5864226B2 JP 5864226 B2 JP5864226 B2 JP 5864226B2 JP 2011252365 A JP2011252365 A JP 2011252365A JP 2011252365 A JP2011252365 A JP 2011252365A JP 5864226 B2 JP5864226 B2 JP 5864226B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- radiation
- antenna
- holes
- slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
図10に示すように、誘電体導波管スロットアンテナ19は、表面の導電膜の一部に誘電体が露出するスロット39を具えた誘電体導波管29と、
スロット39に対向する位置に、スロット39と略同形状のビアホール59が形成された基板49と、
ビアホール59に対向する位置に、ビアホール50と略同形状の放射孔79と、
放射孔79の近傍に一対の不連続反射89、89とを具えた導体板29とからなり、
ビアホール59の長手方向の長さは、スロット39の長手方向の長さより長く、
放射孔の79の長手方向の長さは、ビアホール59の長手方向の長さより長く、
不連続反射部89の長手方向の長さは、放射孔79の長手方向の長さの略1.4倍であり、
不連続反射部89、89は、
放射孔79の中心点に対して点対称かつ、
放射方向から見て放射孔79の長手方向に対して右回りに略45°回転して配置され、
誘電体導波管29と基板49と導体板69とは、
スロット39、ビアホール59および放射孔79の位置を合わせて接合されている。
誘電体導波管スロットアンテナ19は、左旋円偏波を放射する。
2つのアンテナ素子の周波数帯域が異なる場合には、一方のアンテナ素子の周波数帯域では他方のアンテナへの影響が小さく、他方のアンテナ素子の周波数帯域では一方のアンテナ素子への影響が小さいことを利用して、アンテナ素子間のアイソレーションを確保する。
所定の距離離れて配置された第1の誘電体導波管と第2の誘電体導波管と、前記第1の誘電体導波管と第2の誘電体導波管とが配置された基板と、前記基板と接合された導体板からなる複合アンテナであって、
前記第1の誘電体導波管は、表面の導体膜の一部に誘電体が露出した第1のスロットを具え、
前記第2の誘電体導波管は、表面の導体膜の一部に誘電体が露出した第2のスロットを具え、
前記基板は、前記第1のスロットと対向する位置に、前記第1のスロットと略同一形状の第1のビアホールと、前記第2のスロットと対向する位置に、前記第2のスロットと略同一形状の第2のビアホールとを具え、
前記導体板は、前記第1のビアホールと対向する位置に、前記第1のビアホールと略同一形状の第1の放射孔と、前記第2のビアホールと対向する位置に、前記第2のビアホールと略同一形状の第2の放射孔と、前記第1の放射孔の近傍に、前記第1の放射孔の中心点に対して点対称に設けられた長穴形状の一対の第1の貫通孔と、前記第2の放射孔の近傍に、前記第2の放射孔の中心点に対して点対称に設けられた長穴形状の一対の第2の貫通孔とを具え、
前記第1の貫通孔は、前記第1の放射孔の長手方向から、略45°回転して配置され、
前記第2の貫通孔は、前記第2の放射孔の長手方向から、略45°回転して配置され、
前記第1のスロット、前記第1のビアホール、および前記第1の放射孔と、前記第2のスロット、前記第2のビアホール、および前記第2の放射孔とは、それぞれの放射孔の長手方向の延長線上に、他の放射孔の中心がないように回転して配置された
ことを特徴とする。
図1は、本発明の複合アンテナの一実施例を、放射方向を上方に示した分解斜視図である。
以後、後述の導体板と基板と誘電体導波管の積層方向をZ軸方向、導体板を平面視して、誘電体導波管の管軸方向と直交する方向をX軸方向、誘電体導波管の管軸方向をY軸方向と定義する。
図2は、図1を詳しく説明するために、導体板、基板、誘電体導波管をそれぞれ放射面から見た平面図である。
図2(b)において、点線は、誘電体導波管40a、40bの実装される位置を示す。
スロット30aは、放射面から見て、誘電体導波管20aの管軸方向と直交する方向から右回りにθ0回転して配置され、
スロット30bは、放射面から見て、誘電体導波管20bの管軸方向と直交する方向から左回りにθ0回転して配置されている。
ビアホール50a、50bは、それぞれが対向するスロット30a、30bと回転角が等しくなるように配置されている。
放射孔70a、70bは、それぞれが対向するビアホール50a、50bと回転角が等しくなるように配置され、
不連続反射部80a、80aは、放射孔70aの中心点に対して点対称かつ貫通孔70aの長手方向から放射面から見て左回りにθ1回転して配置され、
不連続反射部80b、80bは、放射孔70bの中心点に対して点対称かつ貫通孔70bの長手方向から放射面から見て右回りにθ1回転して配置されている。
放射孔70aの中心から不連続反射部80aの中心までの距離rおよび放射孔70bの中心から不連続反射部80bの中心までの距離rは、2分の1波長以下が望ましい。
放射孔70a、70bの長手方向の長さL3は、ビアホール50a、50bの長手方向の長さL2と略同じであり、
不連続反射部80a、80bの長手方向の長さL4は、放射孔70a、70bの長手方向の長さL3の略1.4倍である。
回転角θ1は、略45°である。
誘電体導波管20aと、ビアホール50aと、放射孔70aと、不連続反射部80a、80aとからなるアンテナ素子を第1のアンテナ素子、
誘電体導波管20bと、ビアホール50bと、放射孔70bと、不連続反射部80b、80bとからなるアンテナ素子を第2のアンテナ素子、と呼称すると、
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子は、基板と、導体板を共有し、
第1のアンテナ素子は左旋円偏波(RHCP)を放射し、
第2のアンテナ素子は右旋円偏波(LHCP)を放射する。
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子の周波数帯域は等しい。
図3は、図1〜2に示した複合アンテナにおいて、第1のスロットと第2のスロットの回転角θ0を、0〜30°変化させた場合の、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子の間のアイソレーション値の変化を示す。図3において、横軸はθ0[°]、縦軸はアイソレーション[dB]を示す。
その他の条件は以下の通りである。
誘電体材料の比誘電率εr=4.5、
誘電体導波管は、幅1.8mm×高さ1mm、
導体板は、縦15mm×横7.5mm×厚さ1.42mm、
プリント基板は、縦15mm×横7.5mm×厚さ0.17mm、
スロットの位置は、誘電体導波管の端部から1.31mm、
スロットは、L1×W1=1.6mm×0.7mm、
ビアホールは、L2×W2=3mm×0.7mm
放射孔は、L2×W2=3mm×0.7mm、
不連続反射部は、L2×W2=3.81mm×1.5mm、
不連続反射部の回転角θ1=45°、
放射孔の中心と不連続反射部の中心の距離rは、2.16mm、
第1の放射孔と第2の放射孔の間の距離dは、7.2mm、
周波数は61GHz
図4は、実験1において、θ0=15°とし、第1のアンテナ素子を励振されたときの導体板上の電流分布のシミュレーション結果である。その他の条件は実験1の場合と同様である。図において、左側が第1のアンテナ素子、右側が第2のアンテナ素子を示す。
図より、アンテナ素子の間の距離が近いにも関わらず、第2のアンテナ素子の中心付近には電流がほとんど流れていないことがわかる。このために、アイソレーションが非常に高くなったと考えられる。
図5は、実験1においてθ0=15°とし、第1のアンテナ素子を励振されたときの放射特性のシミュレーション結果である。その他の条件は、実験1の場合と同様である。
図5(a)は、XZ平面における右旋円偏波(RHCP)と左旋円偏波(LHCP)であり、点線は左旋円偏波を示し、実線は右旋円偏波を示す。
図5(b)は、YZ平面における右旋円偏波(RHCP)と左旋円偏波(LHCP)であり、点線は左旋円偏波を示し、実線は左旋円偏波を示す。
図より、第1のアンテナ素子を励振された時は、正面方向に左旋円偏波が放射されていることがわかる。
図6は、実験1においてθ0=15°とし、第2のアンテナ素子を励振されたときの放射特性のシミュレーション結果である。その他の条件は、実験1の場合と同様である。
図6(a)は、XZ平面における右旋円偏波(RHCP)と左旋円偏波(LHCP)を示し、点線は左旋円偏波を示し、実線は右旋円偏波を示す。
図6(b)は、YZ平面における右旋円偏波(RHCP)と左旋円偏波(LHCP)を示し、点線は左旋円偏波を示し、実線は右旋円偏波を示す。
図より、第2のアンテナ素子を励振された時は、正面方向に右旋円偏波が放射されていることがわかる。
第1の放射孔と第2の放射孔の回転角(θ0)は、同じ角度である必要性はないが、第1の放射孔と第2の放射孔とは、互いに逆方向に回転していなければならない。
一方のアンテナのみが回転している場合には、回転していない他方のアンテナは、一方のアンテナからの影響を受け、アンテナ間のアイソレーションが低下する。
第1のアンテナ素子と、第2のアンテナ素子の偏波の旋回方向は同じでもよい。
図7は、本発明第2の実施例を示す分解斜視図である。
図7に示すように、複合アンテナ11は、誘電体導波管21a、21aと、誘電体導波管21a、21bが管軸方向を並行に実装される基板41と、基板41に積み重ねられる導体板61とからなる。
ビアホール51a、51bは、それぞれが対向するスロット31a、31bと回転角が等しくなるように配置されている。
放射孔71a、71bは、それぞれが対向するビアホール51a、51bと回転角が等しくなるように配置され、
不連続反射部81a、81bは、それぞれ、放射孔71a、71bの中心点に対して点対称、かつ、放射面から見て、貫通孔71a、71bの長手方向から右回りに略45°回転して配置されている。
誘電体導波管21aと、ビアホール51aと、放射孔71aと、不連続反射部81a、81aとからなるアンテナ素子を第1のアンテナ素子、
誘電体導波管21bと、ビアホール51bと、放射孔71bと、不連続反射部81b、81bとからなるアンテナ素子を第2のアンテナ素子、と呼称すると、
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子は、基板と、導体板を共有しており、
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子は、共に左旋円偏波(RHCP)を放射する。
このように、本発明の複合アンテナは、偏波の旋回方向が同じであってもアンテナ素子間のアイソレーションを高めることができる。
図8は、本発明第3の実施例を示す分解斜視図である。
図8に示すように、複合アンテナ12は、誘電体導波管22a、22b、22cと、誘電体導波管22a、22b、22cが管軸方向を並行に実装される基板42と、基板42に積み重ねられる導体板62とからなる。
スロット32bは、放射面から見て、誘電体導波管22cの管軸方向と直交する方向から右回りにθ0回転して配置されている。
ビアホール52a、52b、52cは、それぞれが対向するスロット32a、32b、32cと回転角が等しくなるように配置されている。
不連続反射部82bは、放射孔72bの中心点に対して点対称、かつ、放射面から見て、貫通孔72a、72cの長手方向から右回りに略45°回転して配置されている。
誘電体導波管22aと、ビアホール52aと、放射孔72aと、不連続反射部82a、82aとからなるアンテナ素子を第1のアンテナ素子、
誘電体導波管22bと、ビアホール52bと、放射孔72bと、不連続反射部82b、82bとからなるアンテナ素子を第2のアンテナ素子、
誘電体導波管22cと、ビアホール52cと、放射孔72cと、不連続反射部82c、82cとからなるアンテナ素子を第3のアンテナ素子、と呼称すると、
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子と第3のアンテナ素子は、基板と、導体板を共有しており、
第1のアンテナ素子と第3のアンテナ素子は、共に左旋円偏波(RHCP)を放射し、第2のアンテナ素子は、右旋円偏波(LHCP)を放射する。
図9は、図1の複合アンテナに突起物を追加した場合を示す分解斜視図である。
図9に示すように、放射孔70aと70bの間に突起物90が配置されている。
このように、貫通孔の間に突起物を配置することにより、アンテナ素子の間の干渉を低く抑え、アイソレーションをさらに高めることができる。
円偏波を放射する誘電体導波管アンテナを複数並べ、それぞれの誘電体導波管スロットアンテナの放射孔、ビアホール、放射孔、並びに、不連続反射部を、それぞれのアンテナ素子の放射孔の長手方向の延長線上が、他のアンテナ素子の放射孔の中心を通らないように、回転角して配置することにより、アンテナ素子間のアイソレーションを高かめることができる。また、それぞれのアンテナ素子は導体板と基板を共有することができる。その結果、複合アンテナを小型軽量化することができる。
19 誘電体導波管スロットアンテナ
20a、20b、21a、21b、22a、22b、22c、29 誘電体導波管
30a、30b、31a、31b、32a、32b、32c、39 スロット
40、41、42、49 基板
50、51、52、59 ビアホール
60、61、62、69 導体板
70、71、72、79 放射孔
80a、80b、81a、81b、81a、82b、83c、89 不連続反射部
90 突起物
Claims (9)
- 所定の距離離れて配置された第1の誘電体導波管と第2の誘電体導波管と、前記第1の誘電体導波管と前記第2の誘電体導波管とが配置された基板と、前記基板と接合された導体板からなる複合アンテナであって、
前記第1の誘電体導波管は、表面の導体膜の一部に誘電体が露出した第1のスロットを具え、
前記第2の誘電体導波管は、表面の導体膜の一部に誘電体が露出した第2のスロットを具え、
前記基板は、前記第1のスロットと対向する位置に、前記第1のスロットと略同一形状の第1のビアホールと、前記第2のスロットと対向する位置に、前記第2のスロットと略同一形状の第2のビアホールとを具え、
前記導体板は、前記第1のビアホールと対向する位置に、前記第1のビアホールと略同一形状の第1の放射孔と、前記第2のビアホールと対向する位置に、前記第2のビアホールと略同一形状の第2の放射孔と、前記第1の放射孔の近傍に、前記第1の放射孔の中心点に対して点対称に設けられた長穴形状の一対の第1の貫通孔と、前記第2の放射孔の近傍に、前記第2の放射孔の中心点に対して点対称に設けられた長穴形状の一対の第2の貫通孔とを具え、
前記第1の貫通孔は、前記第1の放射孔の長手方向から、略45°回転して配置され、
前記第2の貫通孔は、前記第2の放射孔の長手方向から、略45°回転して配置され、
前記第1のスロット、前記第1のビアホール、および前記第1の放射孔と、前記第2のスロット、前記第2のビアホール、および前記第2の放射孔とは、それぞれの放射孔の長手方向の延長線上に、他の放射孔の中心がないように回転して配置されたことを特徴とする複合アンテナ。 - 前記一対の第1の貫通孔の回転方向と、前記一対の第2の貫通孔の回転方向とは、互いに逆方向に回転して配置された請求項1に記載の複合アンテナ。
- 前記第1の誘電体導波管と、前記第1のスロットと、前記第1のビアホールと、前記第1の放射孔と、前記一対の第1の貫通孔とからなる第1のアンテナ素子は、受信用アンテナであり、
前記第2の誘電体導波管と、前記第2のスロットと、前記第2のビアホールと、前記第2の放射孔と、前記一対の第2の貫通孔とからなる第2のアンテナ素子は、送信用アンテナである請求項1または請求項2に記載の複合アンテナ。 - 前記第1のアンテナ素子の周波数帯域と、前記第2のアンテナ素子の周波数帯域は、略等しい請求項3に記載の複合アンテナ。
- 前記第1の放射孔と前記第2の放射孔の長手方向の長さは、前記第1のスロットと前記第2のスロットの長手方向の長さより長い請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の複合アンテナ。
- 前記第1の放射孔の中心と前記第1の貫通孔の中心との間の距離と、
前記第2の放射孔の中心と前記第2の貫通孔の中心との間の距離とは、
使用する周波数の半波長より短い請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の複合アンテナ。 - 前記第1の貫通孔の長手方向の長さは、前記第1の放射孔の長手方向の長さの略1.4倍であり、
前記第2の貫通孔の長手方向の長さは、前記第2の放射孔の長手方向の長さの略1.4倍である請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の複合アンテナ。 - 前記第1の放射孔と前記第2の放射孔との間に、突起物を配置した請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の複合アンテナ。
- 前記受信用アンテナは、複数の前記第1のアンテナ素子で構成され、または、および
前記送信用アンテナは、複数の前記第2のアンテナ素子で構成された
請求項3または請求項4に記載の複合アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011252365A JP5864226B2 (ja) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 複合アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011252365A JP5864226B2 (ja) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 複合アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013110494A JP2013110494A (ja) | 2013-06-06 |
JP5864226B2 true JP5864226B2 (ja) | 2016-02-17 |
Family
ID=48706879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011252365A Active JP5864226B2 (ja) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 複合アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5864226B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109687103A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-26 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种圆极化波导裂缝天线单元及天线阵 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018021316A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日立金属株式会社 | 平面アレイアンテナおよび準ミリ波・ミリ波無線通信モジュール |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5030965A (en) * | 1989-11-15 | 1991-07-09 | Hughes Aircraft Company | Slot antenna having controllable polarization |
JPH05175272A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 半導体素子用のPd極細線及びそのボール形成方法 |
WO1999056346A1 (fr) * | 1998-04-27 | 1999-11-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenne a fentes |
JP2005217865A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Toko Inc | 誘電体導波管スロットアンテナ |
US7233297B1 (en) * | 2004-07-13 | 2007-06-19 | Hrl Laboratories, Llc | Steerable radial line slot antenna |
-
2011
- 2011-11-18 JP JP2011252365A patent/JP5864226B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109687103A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-26 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种圆极化波导裂缝天线单元及天线阵 |
CN109687103B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-07-24 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种圆极化波导裂缝天线单元及天线阵 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013110494A (ja) | 2013-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102483161B1 (ko) | 이중편파 안테나 및 이를 포함하는 이중편파 안테나 조립체 | |
JP5606238B2 (ja) | 誘電体導波管スロットアンテナ | |
KR101080459B1 (ko) | 섹터 안테나 | |
KR100624049B1 (ko) | 원편파 수신용 정방 격자 혼 배열 안테나 | |
JP5983760B2 (ja) | アレーアンテナ | |
KR102425825B1 (ko) | 다중 공진 안테나 장치 | |
JP5518985B2 (ja) | 円偏波アンテナ | |
JP6470930B2 (ja) | 分配器及び平面アンテナ | |
US9806419B2 (en) | Array antenna device | |
US10530060B2 (en) | Single-layered end-fire circularly polarized substrate integrated waveguide horn antenna | |
JP6606871B2 (ja) | アンテナおよび無線通信機 | |
WO2018225537A1 (ja) | アンテナ | |
JP6775016B2 (ja) | 偏波共用平面超広帯域アンテナ | |
JP2019220952A (ja) | スロットアレイアンテナ | |
JP6195080B2 (ja) | アンテナ装置 | |
EP3529860A1 (en) | Compact dual-band mimo antenna | |
JPWO2019220536A1 (ja) | アレーアンテナ装置及び通信機器 | |
JP2008258852A (ja) | 平面アレーアンテナ | |
JP2006258762A (ja) | レーダ装置 | |
JP2008244520A (ja) | 平面アレーアンテナ | |
JP2009089217A (ja) | アレーアンテナ装置 | |
JP5864226B2 (ja) | 複合アンテナ | |
JP5609772B2 (ja) | 広角指向性アンテナ | |
JP2009044207A (ja) | 広帯域アンテナ | |
JP2012049991A (ja) | 進行波励振アンテナ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140723 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150622 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150811 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5864226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |