JP5872001B1 - Dual-polarization Yagi antenna - Google Patents
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Abstract
【課題】各偏波における磁界面内指向性のビーム幅を電界面内指向性のビーム幅と同等にすることが可能な偏波共用八木アンテナを提供する。【解決手段】放射器(1)は、第1の偏波の偏波面に沿いかつ中心軸線(l1)を中心として所定の間隔で対向する一対の第1のダイポールアンテナ素子と、第2の偏波の偏波面に沿いかつ中心軸線(l1)を中心として所定の間隔で対向する一対の第2のダイポールアンテナ素子と、を備える。導波器(3)は、一対の第1のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第1の導波素子及び一対の第2のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第2の導波素子を備える。【選択図】図1The present invention provides a dual-polarization Yagi antenna capable of making the beam width of the in-plane directivity in each magnetic field equal to the beam width of the in-plane electric field. A radiator (1) includes a pair of first dipole antenna elements that are along a plane of polarization of a first polarization and that are opposed to each other at a predetermined interval about a central axis (l1), and a second polarization antenna. A pair of second dipole antenna elements facing each other at a predetermined interval along the plane of polarization of the wave and centering on the central axis (l1). The director (3) includes a pair of first waveguide elements opposed to the pair of first dipole antenna elements and a pair of second waveguide elements respectively opposed to the pair of second dipole antenna elements. Prepare. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、移動通信システム等において好適に使用することができる偏波共用八木アンテナに関する。 The present invention relates to a polarization sharing Yagi antenna that can be suitably used in a mobile communication system or the like.
移動通信システムの指向性アンテナとして、偏波ダイバーシチ効果を有する偏波共用八木アンテナが使用されている(例えば特許文献1参照)。
偏波共用八木アンテナは、図8にその一例を示すように、放射器100と、該放射器100より約0.25波長後方に配置された反射器200と、放射器100より約0.25波長前方に配置された導波器300とを備えている。
As a directional antenna for a mobile communication system, a dual-polarization Yagi antenna having a polarization diversity effect is used (for example, see Patent Document 1).
As shown in FIG. 8, the dual-polarization Yagi antenna includes a
放射器100は、ダイポール素子101,102をクロスさせたクロスダイポールアンテナとしての構成を有する。ダイポール素子101,102は、それぞれ垂直、水平に配置されている。従って、ダイポール素子101及びダイポール素子102は、それぞれ垂直偏波及び水平偏波に適用される。導波器300は、十字型導波素子301を所定の間隔で複数個(図示の例では3個)配列させた構成を有する。
この偏波共用八木アンテナにおいては、以下の事項が成立する。
・垂直偏波の垂直面内指向性は、放射器100のダイポール素子101の電界面内指向性である。
・水平偏波の垂直面内指向性は、放射器100のダイポール素子102の磁界面内指向性である。
・垂直偏波の水平面内指向性は、放射器100のダイポール素子101の磁界面内指向性である。
・水平偏波の水平面内指向性は、放射器100のダイポール素子102の電界面内指向性である。
The following matters hold in this polarization-shared Yagi antenna.
The vertical in-plane directivity of vertical polarization is the in-field directivity of the
The vertical in-plane directivity of horizontally polarized waves is the in-plane directivity of the
The directivity in the horizontal plane of vertical polarization is the directivity in the magnetic field of the
The horizontal polarization in the horizontal plane is the in-plane directivity of the
周知のように、ダイポールアンテナにおいては、電界面内指向性のビーム幅が磁界面内指向性のビーム幅よりも狭くなるという傾向を示す。
上記した従来の偏波共用八木アンテナ(以下、従来アンテナと略称する)も、放射器100がダイポールアンテナとしての構成を有するので、やはり上記した傾向を示すことになる。
As is well known, the dipole antenna shows a tendency that the beam width of the electric field in-plane directivity becomes narrower than the beam width of the magnetic field in-plane directivity.
The above-described conventional dual-polarization Yagi antenna (hereinafter abbreviated as a conventional antenna) also exhibits the above-described tendency because the
すなわち、図9及び図10は、従来アンテナの垂直面内指向性及び水平面内指向性をそれぞれ示す。図9から明らかなように、実線で示す垂直偏波の垂直面内指向性(電界面内指向性である)のビーム幅は、点線で示す水平偏波の垂直面内指向性(磁界面内指向性である)のビーム幅よりも狭くなる。図示の例では、垂直偏波の垂直面内指向性のビーム幅が53.86°、水平偏波の垂直面内指向性のビーム幅が64.63°である。 That is, FIG. 9 and FIG. 10 show the directivity in the vertical plane and the directivity in the horizontal plane of the conventional antenna, respectively. As is clear from FIG. 9, the beam width of the vertical polarization indicated by the solid line in the vertical plane (the electric field directivity) is the vertical polarization of the horizontal polarization indicated by the dotted line (in the magnetic field plane). The beam width is narrower). In the illustrated example, the beam width of the vertical in-plane directivity of vertical polarization is 53.86 °, and the beam width of the vertical in-plane directivity of horizontal polarization is 64.63 °.
一方、図10から明らかなように、点線で示す水平偏波の水平面内指向性(電界面内指向性である)のビーム幅は、実線で示す垂直偏波の水平面内指向性(磁界面内指向性である)のビーム幅よりも狭くなる。図示の例では、水平偏波の水平面内指向性のビーム幅が53.71°、垂直偏波の水平面内指向性のビーム幅が63.79°である。 On the other hand, as is clear from FIG. 10, the beam width of the horizontal polarization in the horizontal plane indicated by the dotted line (the electric field in-plane directivity) is the vertical polarization in the horizontal plane indicated by the solid line (in the magnetic field plane). The beam width is narrower). In the example shown in the drawing, the beam width of the horizontal polarization in the horizontal plane is 53.71 °, and the beam width of the vertical polarization in the horizontal plane is 63.79 °.
移動通信システムに適用する偏波共用八木アンテナは、各偏波において、電界面内指向性のビーム幅と磁界面内指向性のビーム幅との差をできるだけ小さくすることが望ましい。なぜなら、上記ビーム幅の差が大きいと、磁界面内指向性に基づくサービスエリアと電界面内指向性に基づくサービスエリアとが均一でなくなるという問題を生じるからである。
上記の従来アンテナは、前記したように上記ビーム幅の差が比較的大きく(約10°)、このため上記の問題を生じる。
It is desirable that the dual-polarization Yagi antenna applied to the mobile communication system minimizes the difference between the beam width of the in-plane electric field directivity and the beam width of the in-plane magnetic field directivity for each polarization. This is because if the beam width difference is large, a service area based on the in-plane directionality of the magnetic field and a service area based on the in-plane directionality of the electric field are not uniform.
As described above, the above-described conventional antenna has a relatively large difference in the beam width (about 10 °), which causes the above-described problem.
そこで、本発明の目的は、各偏波における磁界面内指向性のビーム幅を電界面内指向性のビーム幅と同等にすることが可能な偏波共用八木アンテナを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polarization-shared Yagi antenna that can make the beam width of the in-plane directionality in each polarization equal to the beam width of the in-plane directionality of the electric field.
本発明は、中心軸線に沿って配列する導波器、放射器及び反射器を用いて直交する第1、第2の偏波を共用する偏波共用八木アンテナである。
前記放射器は、前記第1の偏波の偏波面に沿いかつ前記中心軸線を中心として所定の間隔で対向する一対の第1のダイポールアンテナ素子と、前記第2の偏波の偏波面に沿いかつ前記中心軸線を中心として所定の間隔で対向する一対の第2のダイポールアンテナ素子と、を備える。また前記導波器は、前記一対の第1のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第1の導波素子及び前記一対の第2のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第2の導波素子を備える。
前記一対の第1のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって前記第1の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅を狭めるとともに、前記一対の第2のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって前記第2の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅を狭め、これによって上記の目的を達成している。
さらに、前記第1、第2のダイポールアンテナ素子は、隣接する端部相互がラップするように形成されている。そのため、放射器の小型化を図ることができる。
The present invention is a dual-polarization Yagi antenna that shares first and second orthogonal polarizations using a director, a radiator, and a reflector arranged along the central axis.
The radiator includes a pair of first dipole antenna elements facing the polarization plane of the first polarization and facing each other at a predetermined interval around the central axis, and along the polarization plane of the second polarization. And a pair of second dipole antenna elements facing each other at a predetermined interval around the central axis. The waveguide includes a pair of first waveguide elements facing the pair of first dipole antenna elements and a pair of second waveguide elements facing the pair of second dipole antenna elements, respectively. Is provided.
By combining the action of the pair of first dipole antenna elements in the direction of the magnetic field, the beam width of the in-plane directivity with respect to the first polarization is narrowed, and the magnetism of the pair of second dipole antenna elements is reduced. By combining the actions in the interface direction, the beam width of the in-plane directivity for the second polarization is narrowed, thereby achieving the above object.
Further, the first and second dipole antenna elements are formed such that adjacent end portions wrap. Therefore, the radiator can be reduced in size.
一形態として、前記第1、第2のダイポールアンテナ素子及び前記第1、第2の導波素子は、前記中心軸線を中心とする円周に沿った円弧状の外周形状を有するように形成される。
このように形成された前記第1、第2のダイポールアンテナ素子及び前記第1、第2の導波素子は、必要に応じて円筒状のカバーで覆われる。
As an embodiment, the first and second dipole antenna elements and the first and second waveguide elements are formed to have an arcuate outer peripheral shape along a circumference centered on the central axis. The
The first and second dipole antenna elements and the first and second waveguide elements formed in this way are covered with a cylindrical cover as necessary.
また、前記第1、第2のダイポールアンテナ素子は折返し構造を有するように形成することができる。 Also, the first, second dipole antenna element may be formed so as to have a folded structure.
前記反射器は一枚の金属板によって形成しても良い。この場合、この反射器によって前記円筒状のカバーを閉塞することも可能である。
前記第1の直線偏波及び第2の直線偏波は、例えば、水平偏波及び垂直偏波、または+45度偏波及び−45度偏波である。
The reflector may be formed by a single metal plate. In this case, the cylindrical cover can be closed by the reflector.
The first linear polarization and the second linear polarization are, for example, horizontal polarization and vertical polarization, or +45 degree polarization and −45 degree polarization.
本発明によれば、一対の第1のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって第1の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅が狭められ、また、一対の第2のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって第2の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅が狭められる。従って、それぞれの偏波において、磁界面内指向性のビーム幅を電界面内指向性のビーム幅と同等にすることが可能となり、これによって、磁界面内指向性に基づくサービスエリアと電界面内指向性に基づくサービスエリアとの均一化を図ることができる。
また、八木アンテナの導波素子の数量は主に必要とされる利得で決定されるが、本発明によれば、磁界面内指向性のビーム幅が狭くなることに伴う利得の増大により、同じ利得を得るために必要な導波素子の数量を少なくすることが可能となる。これはアンテナ全長の短縮化に寄与する。
According to the present invention, by combining the actions of the pair of first dipole antenna elements in the direction of the magnetic field, the beam width of the in-plane directivity for the first polarization is narrowed, and the pair of second dipole antenna elements By combining the actions in the magnetic field direction of the dipole antenna element, the beam width of the in-magnetic field directivity for the second polarization is narrowed. Therefore, in each polarization, the beam width of the in-plane directionality of the magnetic field can be made equal to the beam width of the in-plane directionality of the electric field. Uniformity with the service area based on directivity can be achieved.
In addition, the number of waveguide elements of the Yagi antenna is mainly determined by the required gain. However, according to the present invention, the same gain is obtained due to the increase in gain accompanying the narrowing of the beam width in the in-plane direction of the magnetic field. It is possible to reduce the number of waveguide elements required to obtain the gain. This contributes to shortening the total antenna length.
図1に、本発明に係る偏波共用八木アンテナの実施形態を示す。この偏波共用八木アンテナは、放射器1と、放射器1の後方に配置された反射器2と、放射器1の前方に配置された導波器3とを備えている。この偏波共用八木アンテナの中心軸線l1は、この放射器1、反射器2及び導波器3の中心を貫通している。
FIG. 1 shows an embodiment of a polarization sharing Yagi antenna according to the present invention. This dual-polarization Yagi antenna includes a
図2に放射器1を拡大して示す。この放射器1は、図1の中心軸線l1を中心とする円周に沿って円弧状ダイポールアンテナ素子11〜14を均等な間隔で配列した構成を有する。相対向するダイポールアンテナ素子11,13は、上記円周の中心点を通る基準線l2上にそれらの給電点が位置され、また、相対向するダイポールアンテナ素子12,14は、上記円周の中心点を通りかつ上記基準線l2直交する基準線l3上にそれらの給電点が位置されている。
FIG. 2 shows the
各ダイポールアンテナ素子11〜14の全長L1は、λを使用周波数帯域の中心周波数の波長とすると、約0.5λに設定される。この放射器1におけるダイポールアンテナ素子11,13(12,14)の間隔D1は、上記全長L1よりも長くなる。
放射器1のダイポールアンテナ素子11〜14は、誘電体基板上に貼着した金属箔(例えば銅箔)によって形成することができる。この金属箔からなるダイポールアンテナ素子11〜14は、いわゆる印刷配線パターンの作成手法を用いて形成することができる。
The total length L1 of each dipole antenna element 11-14 is set to about 0.5λ, where λ is the wavelength of the center frequency of the used frequency band. The distance D1 between the
反射器2は、直径が約0.7λの円形状金属板によって形成されている。
導波器3は、中心軸線l1に沿って所定の間隔で配列する複数個(図示の例では3個)の素子ユニット30を有する。
図3に拡大して示すように、素子ユニット30は、外周が円弧形状を有する4つの導波素子31〜34を図1の中心軸線l1を中心とする円周上に均等な間隔で配列した構成を有する。
導波素子31〜34の長さL2は及び導波素子31,33(32,34)間の距離D2は、該導波素子31〜34をそれぞれ図2に示す放射器1のダイポールアンテナ素子11〜14に対向させ得るように設定される。なお、導波素子31〜34は、上記ダイポールアンテナ素子11〜14と同様に、誘電体基板上に貼着された金属箔によって形成することができる。
The
The
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the
The length L2 of the waveguide elements 31-34 and the distance D2 between the
放射器1と反射器2との間隔及び放射器1と導波器3との間隔は、それぞれ例えば約0.18λに設定される。また、導波器3における各素子ユニット30の配列間隔も約0.18λに設定される。
上記構成の本実施形態の偏波共用八木アンテナは、放射器1のダイポールアンテナ素子11〜14及び導波器3の導波素子31〜34が使用周波数帯域の周波数に共振する。
ここで、図2に示すように放射器1の基準線l2が垂直に向けられているものとする。この場合、ダイポールアンテナ素子11,13は水平偏波の偏波面に沿うことになるので、水平偏波の放射素子として機能する。また、ダイポールアンテナ素子12,14は垂直偏波の偏波面に沿うことになるので、垂直偏波の放射素子として機能する。
The distance between the
In the polarization shared Yagi antenna of the present embodiment having the above-described configuration, the
Here, it is assumed that the
水平偏波用のダイポールアンテナ素子11,13は、垂直方向にスタック配置されているので、それらの磁界面方向での作用が合成される。同様に、垂直偏波用のダイポールアンテナ素子12,14は、水平方向にスタック配置されているので、それらの磁界面方向での作用が合成される。この結果、上記放射器1によれば、水平偏波についての磁界面内指向性のビーム幅及び垂直偏波についての磁界面内指向性のビーム幅が共に狭められることになる。
Since the horizontally polarized
従って、本実施形態の偏波共用八木アンテナによれば、それぞれの偏波において、磁界面内指向性のビーム幅を電界面内指向性のそれに近づけて、磁界面内指向性に基づくサービスエリアと電界面内指向性に基づくサービスエリアとの均一化を図ることが可能になる。
また、八木アンテナの導波素子の数量は主に必要とされる利得で決定されるが、本実施形態の偏波共用八木アンテナによれば、磁界面内指向性のビーム幅が狭くなるのに伴って利得が増加するので、同じ利得を得るために必要な導波素子30の数量を少なくすることが可能となる。これはアンテナ全長の短縮化に寄与する。
Therefore, according to the polarization-shared Yagi antenna of this embodiment, in each polarization, the beam width of the in-plane directionality of the magnetic field is made close to that of the in-plane directionality of the electric field, and the service area based on the in-plane directionality of the magnetic field It is possible to make the service area uniform based on the directivity within the electric field plane.
The number of waveguide elements of the Yagi antenna is mainly determined by the required gain. However, according to the polarization shared Yagi antenna of this embodiment, the beam width of the in-plane directionality of the magnetic field is narrowed. As the gain increases, the number of
ところで、放射器1及び導波器3は、屋外設置時の着水や着雪による悪影響を回避するため、カバーに収容することが望ましい。本実施形態では、放射器1のダイポールアンテナ素子11〜14及び導波器3の導波素子31〜34が円周上に位置するように配置されているので、上記カバーとして円筒形カバーを適用することができ、これはアンテナの小型化に寄与する。なお、上記カバーを使用する場合には、このカバーを閉塞するための蓋体として反射器2を利用することも可能である。
By the way, it is desirable that the
図4は、放射器の別の例を示す。この放射器10は、図2に示すダイポールアンテナ素子11〜14に代わるダイポールアンテナ素子15〜18を備えている。図示のように、ダイポールアンテナ素子15〜18は、隣接する端部相互がラップするように配置されている。すなわち、ダイポールアンテナ素子15〜18は、一端部の内周側に切欠部15a〜18aをそれぞれ形成するとともに、他端部の外周側に切欠部15b〜18bをそれぞれ形成し、これらの切欠部15a〜18a,15b〜18bを利用して隣接する端部相互を接触することなくラップさせている。例えば、ダイポールアンテナ素子15は、その内周側切欠部15aとダイポールアンテナ素子18の外周側切欠部18bとを利用してその一端部を該ダイポールアンテナ素子18にラップさせ、また、その外周側切欠部15bとダイポールアンテナ素子16の内周側切欠部16aとを利用してその他端部を該ダイポールアンテナ素子16にラップさせている。
FIG. 4 shows another example of a radiator. This
この放射器10によれば、ダイポールアンテナ素子15,17(16,18)の間隔D3が図1に示すダイポールアンテナ素子11,13(14,16)の間隔D1よりも小さくなるので、外周形状が小型化される。上記放射器10の素子間隔D3は、約0.45λに設定されている。
なお、この小型化された放射器10を適用する場合には、図3に示す導波素子ユニット30の導波素子31〜34を放射器10のダイポールアンテナ素子15〜18に対向させるために、図示の素子長L2及び素子間隔D2が例えば約0.32λ及び約0.4λにそれぞれ設定される。つまり、放射器10の形状に対応するように導波器3の形状も小型にされる。
このような放射器10及び導波器3を使用すれば、上記した円筒形カバーとしてより細径なもの(例えば、内径が約0.55λのもの)を使用することができ、これはアンテナの小型化と風荷重の軽減に寄与する。
According to this
In addition, when applying this downsized
If the
図5は、放射器の更に別の例を示す。この放射器10’は、折返しダイポールアンテナ(フォールデッドダイポールアンテナ)素子19〜22を備えている。この折返しダイポールアンテナ素子19〜22は、折返し部19c〜22cを有する点を除き図4に示すダイポールアンテナ素子15〜18と同等な形状を有する。
FIG. 5 shows yet another example of a radiator. This radiator 10 'includes folded dipole antenna (folded dipole antenna) elements 19-22. The folded
図6、図7は、上記放射器10’を用いた場合の本発明に係る偏波共用八木アンテナの垂直面内指向性及び水平面内指向性をそれぞれ示す。
図6に示すように、この偏波共用八木アンテナによれば、実線で示す垂直偏波の垂直面内指向性(電界面内指向性である)のビーム幅が54.31°となり、また、点線で示す水平偏波の垂直面内指向性(磁界面内指向性である)のビーム幅が54.53°となる。
つまり、この偏波共用八木アンテナでは、ダイポールアンテナ素子19,21の磁界面方向での作用の合成によって水平偏波についての磁界面内指向性のビーム幅が狭められる結果、該ビーム幅が垂直偏波についての垂直面内指向性のビーム幅とほぼ同等になる。
6 and 7 show the directivity in the vertical plane and the directivity in the horizontal plane of the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention when the radiator 10 'is used.
As shown in FIG. 6, according to this polarization-shared Yagi antenna, the beam width of the vertical in-plane directivity (which is in-field in-plane directivity) of the vertical polarization shown by the solid line is 54.31 °, The beam width of the vertical in-plane directivity (which is the in-plane magnetic field directivity) of the horizontal polarization indicated by the dotted line is 54.53 °.
That is, in this polarization-shared Yagi antenna, the beam width of the directivity in the magnetic field plane for the horizontal polarization is narrowed by combining the actions of the
一方、図7に示すように、この偏波共用八木アンテナによれば、点線で示す水平偏波の水平面内指向性(電界面内指向性である)のビーム幅が54.27°となり、また、実線で示す垂直偏波の水平面内指向性(磁界面内指向性である)のビーム幅が54.61°となる。
つまり、この偏波共用八木アンテナでは、ダイポールアンテナ素子20,22の磁界面方向での作用の合成によって垂直偏波についての磁界面内指向性のビーム幅が狭められる結果、該ビーム幅が垂直偏波についての水平面内指向性のビーム幅とほぼ同等になる。
この結果、上記の偏波共用八木アンテナによれば、磁界面内指向性に基づくサービスエリアと電界面内指向性に基づくサービスエリアとの均一化を図ることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, according to this polarization-shared Yagi antenna, the beam width of the horizontal polarization indicated by the dotted line in the horizontal plane directionality (that is, the electric field plane directionality) is 54.27 °. The beam width of the vertical polarization in the horizontal plane indicated by the solid line (which is the directivity in the magnetic field plane) is 54.61 °.
In other words, in this dual-polarization Yagi antenna, the beam width of the in-field directivity with respect to the vertical polarization is narrowed by synthesizing the actions of the
As a result, according to the polarization shared Yagi antenna, the service area based on the magnetic field in-plane directivity and the service area based on the electric field in-plane directivity can be made uniform.
上記の偏波共用八木アンテナは、次のような利点も有する。すなわち、前述した従来構成の偏波共用八木アンテナは、垂直偏波の指向性利得が10.75dBi程度、水平偏波の指向性利得が10.6dBi程度である。これに対して、上記の偏波共用八木アンテナによれば、磁界面内指向性のビーム幅が狭くなること(指向性がシャープになること)に伴って該磁界面内指向性の指向性利得が増加するので、垂直偏波の指向性利得が11.3dBi程度、水平偏波の指向性利得が11.24dBi程度となる。
上記のように指向性利得が増加すると、同じ利得を得るために必要な導波素子の数量を少なくすることが可能となり、これはアンテナ全長の短縮化に寄与する。すなわち、従来構成の偏波共用八木アンテナの全長が約1.02λ程度であるのに対して、上記の偏波共用八木アンテナによれば、全長を約0.91λ程度まで短縮することが可能になる。
The polarized wave Yagi antenna also has the following advantages. In other words, the above-described conventional dual-polarization Yagi antenna has a vertical polarization directivity gain of approximately 10.75 dBi and a horizontal polarization directivity gain of approximately 10.6 dBi. On the other hand, according to the above-mentioned Yagi antenna for both polarized waves, the directivity gain of the in-plane directionality of the magnetic field is reduced as the beam width of the in-plane directionality of the magnetic field becomes narrower (the directivity becomes sharper). Therefore, the directivity gain of vertical polarization becomes about 11.3 dBi and the directivity gain of horizontal polarization becomes about 11.24 dBi.
As described above, when the directivity gain increases, the number of waveguide elements necessary to obtain the same gain can be reduced, which contributes to shortening of the total antenna length. That is, the total length of the conventional dual-polarization Yagi antenna is about 1.02λ, whereas the dual-polarization Yagi antenna can reduce the total length to about 0.91λ. Become.
図2に示す放射器1や図4に示す放射器10を用いる偏波共用八木アンテナも、磁界面内指向性のビーム幅を狭めるという作用をなすので、上記放射器10’を用い偏波共用八木アンテナと同等の効果を得ることができる。
The dual-polarization Yagi antenna using the
本発明は上記実施形態に限定されず、他の種々の変形態様を含み得るものである。以下にその一例を示す。
・ 図2に示す放射器1の円弧状ダイポールアンテナ素子11〜14は、直線状のダイポールアンテナ素子に置換しても良い。その場合、図3に示す素子ユニット30の導波素子31〜34も直線状のものに置換される。
・ 図2に示す放射器1のダイポールアンテナ素子11〜14は、折返しダイポールアンテナ素子に置換しても良い。。
・ 図1に示す反射板2は円形でなくても良く、また、1枚の金属板で形成する必要もない。
・ 共用する偏波は垂直偏波と水平偏波に限定されず、+45度偏波と−45度偏波であっても良い。
・ 上記放射器1,10,10’は、誘電体基板にプリント形成されているが、適宜な厚さを有する汎用の金属板で形成しても良い。各導波器30も同様である。なお、各導波器30の内のいくつかをプリント形成し、他を汎用の金属板で形成することも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can include other various modifications. An example is shown below.
The arc-shaped
The
The reflecting
-The shared polarization is not limited to vertical polarization and horizontal polarization, and may be +45 degree polarization and -45 degree polarization.
The
1 放射器
11〜14 ダイポールアンテナ素子
10 放射器
15〜18 ダイポールアンテナ素子
15a〜18a,15b〜18b 切欠
10’ 放射器
19〜22 ダイポールアンテナ素子
19a〜22a,19b〜22b 切欠
2 反射器
3 導波器
30 素子ユニット
31〜34 導波素子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記放射器は、
前記第1の偏波の偏波面に沿いかつ前記中心軸線を中心として所定の間隔で対向する一対の第1のダイポールアンテナ素子と、
前記第2の偏波の偏波面に沿いかつ前記中心軸線を中心として所定の間隔で対向する一対の第2のダイポールアンテナ素子と、を備え、
前記導波器は、前記一対の第1のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第1の導波素子及び前記一対の第2のダイポールアンテナ素子にそれぞれ対向する一対の第2の導波素子を備え、
前記一対の第1のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって前記第1の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅を狭めるとともに、前記一対の第2のダイポールアンテナ素子の磁界面方向での作用の合成によって前記第2の偏波についての磁界面内指向性のビーム幅を狭めるようにし、
前記第1、第2のダイポールアンテナ素子は、隣接する端部相互がラップするように形成されていることを特徴とする偏波共用八木アンテナ。 A dual-polarization Yagi antenna that shares first and second polarizations orthogonal to each other by using a director, a radiator, and a reflector arranged along a central axis,
The radiator is
A pair of first dipole antenna elements facing a predetermined distance along a plane of polarization of the first polarization and centering on the central axis;
A pair of second dipole antenna elements that are disposed along a plane of polarization of the second polarization and that are opposed to each other at a predetermined interval around the central axis,
The director includes a pair of first waveguide elements facing the pair of first dipole antenna elements and a pair of second waveguide elements facing the pair of second dipole antenna elements, respectively. Prepared,
By combining the action of the pair of first dipole antenna elements in the direction of the magnetic field, the beam width of the in-plane directivity with respect to the first polarization is narrowed, and the magnetism of the pair of second dipole antenna elements is reduced. By narrowing the beam width of the in-plane directivity for the second polarization by synthesizing the action in the interface direction ,
The polarization shared Yagi antenna, wherein the first and second dipole antenna elements are formed so that adjacent end portions are overlapped with each other .
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