JP6434816B2 - ANTENNA DEVICE, RECEPTION DEVICE, AND REFLECTOR ANTENNA DEVICE - Google Patents

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本発明は、右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置、このアンテナ装置を備えた受信装置、及びこのアンテナ装置を給電素子とした反射鏡アンテナ装置に関する。   The present invention relates to a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, a receiving device provided with the antenna device, and a reflector antenna device using the antenna device as a feed element.

従来、円偏波の送受信を可能とする平面型のアンテナ装置が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a planar antenna device that can transmit and receive circularly polarized waves is known (see, for example, Non-Patent Document 1).

非特許文献1の技法では、併設する円状の2枚の導体平板のうち片方の導体平板上にハの字型スロットが複数個所に設けられ、各ハの字型スロットは、円状の導体平板の径方向に対して、導体平板の中心に近い方からそれぞれ異なる向きに45°の角度を為す第1スロットと第2スロットが形成され、これにより第2スロットが第1スロットに対して90°の位相差を持つよう径方向にシフトさせた配置となっている。   In the technique of Non-Patent Document 1, a plurality of C-shaped slots are provided on one conductor flat plate of two circular conductor flat plates provided side by side, and each C-shaped slot is a circular conductor. A first slot and a second slot are formed at an angle of 45 ° in different directions from the side closer to the center of the conductive plate with respect to the radial direction of the flat plate, whereby the second slot is 90 ° with respect to the first slot. The arrangement is shifted in the radial direction so as to have a phase difference of °.

そして、導体平板の径方向に電流が流れることにより、各ハの字型スロットは、空間的及び時間的に直交する電波を放射可能となり、その合成波は一旋回方向の円偏波となる。そして、1つのハの字型スロットを1つの放射素子とみなして各放射素子が互いに同相となるよう複数配置することで平面アレイを構成し、一旋回方向の円偏波の送受信を可能とする平面型のアンテナ装置を構成している。   Then, when a current flows in the radial direction of the conductor flat plate, each C-shaped slot can radiate radio waves that are spatially and temporally orthogonal, and the combined wave becomes a circularly polarized wave in one turning direction. A planar array is configured by regarding one C-shaped slot as one radiating element and arranging a plurality of radiating elements in phase with each other, thereby enabling transmission and reception of circularly polarized waves in one turning direction. A planar antenna device is configured.

また、例えば人工衛星のように太陽電池とアンテナ装置の両方を取り付ける必要がある場合、アンテナ装置において太陽電池セルを併設する技法が知られている。   For example, when it is necessary to attach both a solar battery and an antenna device as in an artificial satellite, a technique of providing a solar battery cell in the antenna device is known.

例えば、太陽電池による電力発生とアンテナ装置による電波放射を可能とするために、円偏波用のクロススロットを有する太陽電池モジュールを形成したアンテナ装置(例えば、非特許文献2参照)や、正方形状のマイクロストリップパッチの外周縁部に沿う有効電波放射領域を除くアンテナ表面上とマイクロストリップパッチの縁からわずかに距離をおいて位置する誘電体基板上に、太陽電池セルを貼り付けて形成するアンテナ装置(例えば、特許文献1参照)が開示されている。   For example, an antenna device (see, for example, Non-Patent Document 2) in which a solar cell module having a circularly polarized cross slot is formed in order to enable power generation by a solar cell and radio wave radiation by the antenna device, or a square shape. An antenna formed by affixing solar cells on the antenna surface excluding the effective radio wave radiation area along the outer peripheral edge of the microstrip patch and on a dielectric substrate located at a slight distance from the edge of the microstrip patch An apparatus (see, for example, Patent Document 1) is disclosed.

尚、本願明細書中、太陽電池の基本単位となる太陽電池素子そのものを「太陽電池セル」と称し、太陽電池セルを所定数配列してパッケージ化したものを「太陽電池モジュール」と称し、太陽電池モジュールを所定数並べて接続したものを「太陽電池アレイ」と称し、これらを区別なく総括して述べるときは単に「太陽電池」と称することとする。   In the present specification, a solar cell element itself that is a basic unit of a solar cell is referred to as a “solar cell”, and a predetermined number of solar cells arranged and packaged is referred to as a “solar cell module”. A battery module in which a predetermined number of battery modules are arranged and connected is referred to as a “solar battery array”, and when these are collectively described without distinction, they are simply referred to as “solar batteries”.

ところで、近年においては、通信・放送などの用途において大容量の情報を伝送するために、1つのアンテナ装置において、右旋と左旋偏波を共用することが求められている。   Incidentally, in recent years, in order to transmit a large amount of information in applications such as communication / broadcasting, it is required that one antenna device share right-handed and left-handed polarized waves.

特開平7−15230号公報JP-A-7-15230

後藤、山本、“ラジアル線路を用いた円偏波スロットアンテナ”、信学技報、AP80-57,pp.43-48,Aug. 1980Goto, Yamamoto, “Circularly Polarized Slot Antenna Using Radial Lines”, IEICE Technical Report, AP80-57, pp.43-48, Aug. 1980 S. Vaccaro, J.R. Mosig and P. de Maagt, “Two Advanced Solar Antenna “SOLANT” Designs for Satellite and Terrestrial Communications”, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 51, NO. 8, AUGUST 2003S. Vaccaro, J.R.Mosig and P. de Maagt, “Two Advanced Solar Antenna“ SOLANT ”Designs for Satellite and Terrestrial Communications”, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 51, NO. 8, AUGUST 2003

前述したように、近年においては、通信・放送などの用途において大容量の情報を伝送するために、1つのアンテナ装置において、右旋と左旋偏波を共用することが求められている。   As described above, in recent years, in order to transmit a large amount of information in applications such as communication / broadcasting, it is required that one antenna device share right-handed and left-handed polarized waves.

また、円偏波のアンテナ装置を通信・放送などの受信装置に適用する際に、非常災害などによる停電時においても、太陽電池により発電した電力を用いることができるよう構成し、通信・放送によるサービスを継続して利用できるようにする技法が望まれる。   In addition, when applying a circularly polarized antenna device to a receiving device such as communication / broadcasting, the power generated by the solar cell can be used even during a power outage due to an emergency disaster, etc. A technique that enables continuous use of the service is desired.

しかしながら、従来技術の非特許文献1による技法では、ハの字型スロットを同相となるよう複数配置することで平面アレイを構成しているため、円偏波を発生することは可能であるが右旋と左旋円偏波を共用することはできない。   However, in the technique according to Non-Patent Document 1 of the prior art, since a planar array is configured by arranging a plurality of C-shaped slots so as to be in phase, it is possible to generate circularly polarized waves. Rotation and left-hand circular polarization cannot be shared.

また、従来技術の非特許文献2による技法においても、太陽電池モジュールに設けたクロススロットに対してマイクロストリップ線路により給電し、平面アレイを構成しており、円偏波を発生することは可能であるが右旋と左旋円偏波を共用することはできない。   Also in the technique according to Non-Patent Document 2 of the prior art, a cross-slot provided in a solar cell module is fed by a microstrip line to form a planar array, and it is possible to generate circularly polarized waves. However, it is not possible to share right-handed and left-handed circularly polarized waves.

また、従来技術の特許文献1による技法では、円偏波を発生することが可能な形態を例示しているが、アレイ状に配列して1つのアンテナ装置を構成する際に、右旋と左旋偏波を共用可能とする工夫について開示されていない。   Further, the technique according to Patent Document 1 of the prior art exemplifies a form capable of generating circularly polarized waves. However, when one antenna device is configured by arranging in an array, a right-handed rotation and a left-handed rotation are provided. There is no disclosure of a device that can share polarization.

従って、従来技術により、右旋と左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置を構成するのは困難である。   Therefore, it is difficult to construct a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves according to the prior art.

特に、特許文献1による技法では、正方形状のマイクロストリップパッチを構成するため、太陽電池セルを配置する際に、誘電体基板上のマイクロストリップパッチの外周縁部に沿う有効電波放射領域を除く必要がある。このため、例えば非特許文献1,2のスロット構造のアンテナ装置に比べ太陽電池を配置する面積が小さくなり、アレイ状に配列するときの発電効率に関して改善すべき課題が生じる。   In particular, in the technique according to Patent Document 1, since a square microstrip patch is configured, it is necessary to remove an effective radio wave radiation area along the outer peripheral edge of the microstrip patch on the dielectric substrate when arranging the solar cells. There is. For this reason, compared with the antenna device of the slot structure of a nonpatent literature 1, 2, for example, the area which arrange | positions a solar cell becomes small, and the subject which should be improved regarding the electric power generation efficiency when arranging in an array form arises.

また、従来技術の特許文献1及び非特許文献2による技法では、太陽電池による電力発生と円偏波による電波放射を可能とするアンテナ装置を構成する点は開示されているが、例えば人工衛星のように太陽電池とアンテナ装置の両方を取り付ける必要性に鑑みて為されている。しかしながら、非常災害などによる停電時においても、太陽電池により発電した電力を用いることができるよう円偏波のアンテナ装置を適用して受信装置を構成することや、反射鏡アンテナ装置の給電素子に円偏波の平面型のアンテナ装置を適用する点について示唆する記載はない。   In addition, in the techniques according to Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 of the prior art, it is disclosed that an antenna device that enables power generation by a solar cell and radio wave radiation by circular polarization is configured. Thus, it is made in view of the necessity to attach both a solar cell and an antenna device. However, even in the event of a power failure due to an emergency disaster or the like, a receiving device can be configured by applying a circularly polarized antenna device so that the power generated by the solar cell can be used, or the power feeding element of the reflector antenna device can be There is no suggestion about applying the planar antenna device of polarization.

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置、このアンテナ装置を備えた受信装置、及びこのアンテナ装置を給電素子とした反射鏡アンテナ装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, a receiving device provided with the antenna device, and feeding the antenna device. An object of the present invention is to provide a reflector antenna device as an element.

本発明では、1つのアンテナ装置において、右旋と左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ単素子のクロススロットアンテナを構成し、好適には効率よくアレイ状に配置する。そして、本発明では、右旋円偏波用と左旋円偏波用の各単素子のクロススロットアンテナの配列を、それぞれ90度の回転対称で規則的な構造とする。これにより、広い帯域において、良好な円偏波を発生することができるアンテナ装置とする。   In the present invention, a single element cross-slot antenna having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves is formed in one antenna device, and is preferably arranged in an array efficiently. In the present invention, the arrangement of single-slot cross-slot antennas for right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves has a regular structure with rotational symmetry of 90 degrees. As a result, an antenna device capable of generating good circular polarization in a wide band is obtained.

更に、単素子のクロススロットアンテナを塞がないよう、且つ複数の単素子のクロススロットアンテナ間に設置効率よく太陽電池セルを配列する。これにより太陽電池モジュール又は太陽電池アレイを構成し、効率よく発電することができる機能を持つアンテナ装置とする。   Further, the solar cells are arranged efficiently between the plurality of single-element cross-slot antennas so as not to block the single-element cross-slot antennas. Thus, a solar cell module or a solar cell array is configured, and an antenna device having a function capable of generating power efficiently is obtained.

また、本発明の受信装置は、本発明に係るアンテナ装置を備え、太陽電池で発電した電力を用いて付設した受信機や通信装置などに給電する機能を具備する。これにより、非常災害などによる停電時においても、受信装置は、太陽電池により発電した電力を用いることができるようになる。   In addition, the receiving device of the present invention includes the antenna device according to the present invention, and has a function of feeding power to a receiver, a communication device, or the like attached using power generated by a solar battery. Thereby, even in the event of a power failure due to an emergency disaster or the like, the receiving device can use the power generated by the solar battery.

また、本発明の反射鏡アンテナ装置は、本発明に係るアンテナ装置を反射鏡に対する給電素子として構成する。これにより、反射鏡アンテナ装置を構成することができる。   Moreover, the reflector antenna device of the present invention comprises the antenna device according to the present invention as a feeding element for the reflector. Thereby, a reflector antenna device can be constituted.

即ち、本発明の反射鏡アンテナ装置は、右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置であって、クロススロットを形成した導体板を一面側に有し、互いに対向する一対のマイクロストリップ線路を設けた誘電体基板を他面側に有し、前記誘電体基板上に前記クロススロットを囲む範囲でキャビティが設置された単素子のクロススロットアンテナを備え、前記一対のマイクロストリップ線路の各々が前記クロススロットに対して2箇所で給電する2つの給電部と2つのポートとを接続するハイブリッド回路を有し、該2つのポートのいずれか一方からの給電により前記2つの給電部の各給電位相として90度の位相差が生じるよう構成したことを特徴とする。   That is, the reflector antenna device of the present invention is a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, and has a conductor plate formed with a cross slot on one side, A dielectric substrate provided with a pair of microstrip lines facing each other on the other surface side, and comprising a single-element cross-slot antenna in which a cavity is installed on the dielectric substrate in a range surrounding the cross-slot, Each of the pair of microstrip lines has a hybrid circuit that connects two power supply portions that supply power to the cross slot at two locations and two ports, and the power is supplied from either one of the two ports. It is characterized in that a phase difference of 90 degrees is generated as each feeding phase of the two feeding units.

また、本発明の反射鏡アンテナ装置において、前記単素子のクロススロットアンテナを、当該一対のマイクロストリップ線路の向きが交互に直交するよう規則的に複数配列し、隣接する当該単素子のクロススロットアンテナにおける対向するマイクロストリップ線路の2つのポートのうち一方のポートをそれぞれ位相差給電回路により接続して給電位相として90度の位相差がつくよう構成したことを特徴とする。   In the reflector antenna device of the present invention, a plurality of the single-element cross-slot antennas are regularly arranged so that the directions of the pair of microstrip lines are alternately orthogonal, and adjacent single-element cross-slot antennas are arranged. One of the two ports of the opposing microstrip line in FIG. 1 is connected by a phase difference feeding circuit, so that a phase difference of 90 degrees is obtained as a feeding phase.

また、本発明の反射鏡アンテナ装置において、前記単素子のクロススロットアンテナが縦横に90度の回転対称で規則的に複数配列され、前記位相差給電回路に対する給電ポートにおける給電位相が、同一偏波の隣り合う単素子のクロススロットアンテナの給電ポート間の位相差を180度とし、交互に0度と180度を繰り返すよう構成されていることを特徴とする。   In the reflector antenna device of the present invention, the single-element cross slot antennas are regularly arranged in a rotational symmetry of 90 degrees vertically and horizontally, and the feeding phase at the feeding port for the phase difference feeding circuit is the same polarization. The phase difference between the feeding ports of the adjacent single-slot cross slot antennas is 180 degrees, and the structure is configured to alternately repeat 0 degrees and 180 degrees.

また、本発明の反射鏡アンテナ装置において、前記複数配列される単素子のクロススロットアンテナの各クロススロット間で前記導体板上に太陽電池セルが設けられていることを特徴とする。   In the reflector antenna device of the present invention, a solar battery cell is provided on the conductor plate between the cross slots of the plurality of single-element cross slot antennas arranged.

更に、本発明の受信装置は、本発明のアンテナ装置と、前記太陽電池セルにより発電した電力を給電可能に構成し、前記アンテナ装置を介して得られる右旋、又は左旋、或いは右旋と左旋の円偏波で伝送された無線周波信号を受信してデジタル信号を生成する受信機と、を備えることを特徴とする。   Further, the receiving device of the present invention is configured to be able to feed the power generated by the antenna device of the present invention and the solar battery cell, and the right-handed or left-handed or the right-handed and left-handed obtained through the antenna device. And a receiver that generates a digital signal by receiving a radio frequency signal transmitted in a circularly polarized wave.

また、本発明の受信装置において、前記太陽電池セルにより発電した電力を給電可能に構成し、所定の通信網を経て前記デジタル信号を通信可能とする通信装置を更に備えることを特徴とする。   Further, the receiving device of the present invention is characterized by further comprising a communication device configured to be able to supply power generated by the solar battery cell and capable of communicating the digital signal via a predetermined communication network.

また、本発明の受信装置において、前記通信装置は、前記所定の通信網に接続される他の地点に設置された別の当該受信装置に対して当該受信して生成したデジタル信号に関する欠損部分をリクエストする機能と、当該リクエストした別の受信装置から当該欠損部分に関するデジタルデータを受信し、当該受信したデジタル信号に対して補完する機能とを有することを特徴とする。   In the receiving device of the present invention, the communication device may be configured to detect a missing portion related to a digital signal generated by receiving the other receiving device installed at another point connected to the predetermined communication network. It has a function of making a request, and a function of receiving digital data related to the missing portion from the other receiving device that made the request, and complementing the received digital signal.

更に、本発明の反射鏡アンテナ装置は、本発明のアンテナ装置を反射鏡の給電素子として構成したことを特徴とする。   Furthermore, the reflecting mirror antenna device of the present invention is characterized in that the antenna device of the present invention is configured as a feeding element of the reflecting mirror.

本発明によれば、右旋と左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置を構成することができ、広い帯域において、良好な円偏波を発生することができる。また、本発明によれば、効率よく発電することができる機能を持つアンテナ装置を構成することができる。   According to the present invention, a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves can be configured, and good circularly polarized waves can be generated in a wide band. Moreover, according to the present invention, an antenna device having a function capable of generating power efficiently can be configured.

更に、本発明の受信装置によれば、具備する太陽電池により発電した電力を用いて、非常災害などにより停電した場合でも、通信や放送などの受信機や通信装置に給電し、サービスを継続して利用することが可能となる。また、本発明の受信装置を例えば遠隔地で複数設置することで、降雨減衰等の影響により、衛星放送が受信できない場合には、他の地点に設置された別の受信装置に欠損部分のリクエストを行って取得し、欠損部分を補完することができる。   Furthermore, according to the receiving device of the present invention, even when a power failure occurs due to an emergency disaster, etc., using the power generated by the solar cell provided, the receiver or communication device for communication or broadcasting is powered and the service is continued. Can be used. In addition, when a plurality of receiving devices of the present invention are installed at a remote location, for example, due to rain attenuation, etc., satellite broadcasting cannot be received, a request for a defective portion is sent to another receiving device installed at another point. To obtain the missing part.

更に、本発明の反射鏡アンテナ装置によれば、本発明のアンテナ装置で給電素子を構成することができる。   Furthermore, according to the reflector antenna device of the present invention, a feed element can be configured with the antenna device of the present invention.

(A),(B)は、それぞれ本発明による一実施形態のアンテナ装置における単素子のクロススロットアンテナについて前面及び背面から見た際の概略構成を示す斜視図である。(A), (B) is a perspective view which shows schematic structure at the time of seeing from the front and the back about the single element cross slot antenna in the antenna apparatus of one Embodiment by this invention, respectively. 本発明による一実施形態のアンテナ装置における単素子のクロススロットアンテナの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the single element cross slot antenna in the antenna apparatus of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のアンテナ装置における単素子のクロススロットアンテナの給電構造を示す平面図である。It is a top view which shows the electric power feeding structure of the single element cross slot antenna in the antenna device of one Embodiment by this invention. (A),(B)は、それぞれ本発明による一実施形態のアンテナ装置として、単素子のクロススロットアンテナを縦横8×8の個数で配列して構成し、前面及び背面から見た際の概略構成を示す平面図である。(A) and (B) are each an antenna device according to an embodiment of the present invention, in which single-element cross slot antennas are arranged in the number of 8 × 8 in length and width, and are schematically viewed from the front and back. It is a top view which shows a structure. 本発明による一実施形態のアンテナ装置における隣接する4つの単素子のクロススロットアンテナの一対のマイクロストリップ線路の一方に給電する位相差給電回路を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the phase difference electric power feeding circuit which feeds to one of a pair of microstrip line | wires of the cross slot antenna of four adjacent single elements in the antenna apparatus of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のアンテナ装置として、単素子のクロススロットアンテナを縦横3×3の個数で配列して構成し、背面から見た際の概略構成を示す平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration when a single element cross-slot antenna is arranged in a number of 3 × 3 in length and width as an antenna device according to an embodiment of the present invention when viewed from the back side. (A),(B)は、それぞれ本発明による一実施形態のアンテナ装置として、単素子のクロススロットアンテナを縦横3×3の個数で配列して構成し、異なる給電ポートで給電する際の、右旋円偏波時と左旋円偏波時の放射パターン(アンテナパターン)を示す特性図である。(A) and (B) are each configured as an antenna device according to an embodiment of the present invention in which single-element cross-slot antennas are arranged in a number of 3 × 3 in length and width, and when power is supplied through different power supply ports, It is a characteristic view which shows the radiation pattern (antenna pattern) at the time of right-handed circular polarization and left-handed circular polarization. 本発明による一実施形態の受信装置の構成と、この受信装置を複数設置した際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of installing the structure of the receiver of one Embodiment by this invention, and this receiver. 本発明による一実施形態の反射鏡アンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a reflector antenna device of one embodiment by the present invention.

以下、図面を参照して、本発明による一実施形態のアンテナ装置、受信装置、及び反射鏡アンテナ装置についてそれぞれ説明する。   Hereinafter, an antenna device, a receiving device, and a reflector antenna device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔アンテナ装置〕
図1乃至図7を参照して詳細に説明するが、本発明による一実施形態のアンテナ装置10は、右旋と左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ単素子のクロススロットアンテナ1を備えるよう構成される。そして、本発明による一実施形態のアンテナ装置10は、単素子のクロススロットアンテナ1を複数配列して構成することができ、単素子のクロススロットアンテナ1の導体板2の表面に太陽電池セル7が設けられる。
[Antenna device]
As will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7, an antenna device 10 according to an embodiment of the present invention is a single-element cross slot antenna 1 having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves. It is comprised so that it may comprise. The antenna device 10 according to an embodiment of the present invention can be configured by arranging a plurality of single-element cross-slot antennas 1, and solar cells 7 are formed on the surface of the conductor plate 2 of the single-element cross-slot antenna 1. Is provided.

まず、図1及び図2を参照して、基本となる単素子のクロススロットアンテナ1の構造を説明する。図1(A),(B)は、それぞれ本発明による一実施形態のアンテナ装置10における単素子のクロススロットアンテナ1について前面及び背面から見た際の概略構成を示す斜視図である。図2は、単素子のクロススロットアンテナ1の側面断面図である。   First, the structure of a basic single-element cross slot antenna 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1A and 1B are perspective views showing a schematic configuration of a single-element cross slot antenna 1 in an antenna device 10 according to an embodiment of the present invention when viewed from the front and the back, respectively. FIG. 2 is a side sectional view of the single-element cross slot antenna 1.

図1及び図2に示すように、単素子のクロススロットアンテナ1は、クロススロット3が形成される前面の導体板(グランド板)2、誘電体基板4、及び背面のマイクロストリップ線路5の3層と、背面側への電波放射を防ぐためのキャビティ6により構成されている。金属製の導体板2の表面に形成されるクロススロット3は、約1/2波長の長さの2つのスロットをその中心で90度回転させた状態に設けられている。そして、キャビティ6はクロススロット3を囲む範囲で、マイクロストリップ線路5が形成された誘電体基板4上に設けられ、マイクロストリップ線路5とキャビティ6が接触しないように、キャビティ6とマイクロストリップ線路5との間には空隙6aが設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the single-slot cross-slot antenna 1 includes a front conductor plate (ground plate) 2 on which a cross slot 3 is formed, a dielectric substrate 4, and a back microstrip line 5. A layer and a cavity 6 for preventing radio wave radiation to the back side. The cross slot 3 formed on the surface of the metal conductor plate 2 is provided in a state in which two slots having a length of about ½ wavelength are rotated by 90 degrees at the center. The cavity 6 is provided on the dielectric substrate 4 on which the microstrip line 5 is formed so as to surround the cross slot 3, and the cavity 6 and the microstrip line 5 are prevented from contacting the microstrip line 5 and the cavity 6. A gap 6a is provided between the two.

次に、図3を参照して、基本となる単素子のクロススロットアンテナ1の給電部の構造を説明する。図3は、単素子のクロススロットアンテナ1の給電部5b‐1,5b‐2,5b‐3,5b‐4の給電構造を示す平面図である。単素子のクロススロットアンテナ1における誘電体基板4上には、互いに対向するように一対のマイクロストリップ線路5が形成される。図示下方に示すマイクロストリップ線路5は、2つの給電部5b‐1,5b‐2と、2つのポート5a‐1,5a‐2と、これらの給電部5b‐1,5b‐2、及びポート5a‐1,5a‐2を接続するハイブリッド回路5cとを有するよう構成されている。同様に、図示上方に示すマイクロストリップ線路5は、2つの給電部5b‐3,5b‐4と、2つのポート5a‐3,5a‐4と、これらの給電部5b‐3,5b‐4、及びポート5a‐3,5a‐4を接続するハイブリッド回路5cとを有するよう構成されている。   Next, with reference to FIG. 3, the structure of the power feeding part of the basic single-element cross slot antenna 1 will be described. FIG. 3 is a plan view showing a power feeding structure of the power feeding portions 5b-1, 5b-2, 5b-3, and 5b-4 of the single element cross slot antenna 1. FIG. A pair of microstrip lines 5 are formed on the dielectric substrate 4 in the single-element cross slot antenna 1 so as to face each other. The microstrip line 5 shown in the lower part of the figure includes two power feeding parts 5b-1, 5b-2, two ports 5a-1, 5a-2, these power feeding parts 5b-1, 5b-2, and a port 5a. -1 and 5a-2 are connected to each other. Similarly, the microstrip line 5 shown in the upper part of the drawing includes two power feeding portions 5b-3 and 5b-4, two ports 5a-3 and 5a-4, and these power feeding portions 5b-3 and 5b-4. And a hybrid circuit 5c connecting the ports 5a-3 and 5a-4.

このように、マイクロストリップ線路5にはクロススロット3を構成する2つのスロットに給電用の各ポート5a‐1,5a‐2,5a‐3,5a‐4を介して給電するための線路(給電部5b‐1,5b‐2,5b‐3,5b‐4)が設けられる。後述するが、太陽電池セル7は導体板2上の前面に、クロススロット3を塞がないように配置される。太陽電池セル7は、シリコン系(単結晶、多結晶、アモルファスシリコンなど)と化合物系(GaAs等)など、多くの種類があるが、いずれも数百μmm程度の薄膜状であり、クロススロット3を塞がないように配置すれば電気性能に与える影響を小さくして利用可能である。従って、薄膜状の太陽電池であれば任意の種類を利用でき、クロススロット3を塞がないように配置すれば、導体板2上の表面の面積を有効に活用して発電効率を向上させることができる。   In this way, the microstrip line 5 is a line for feeding power to the two slots constituting the cross slot 3 via the power feeding ports 5a-1, 5a-2, 5a-3, 5a-4 (feeding). Parts 5b-1, 5b-2, 5b-3, 5b-4) are provided. As will be described later, the solar battery cell 7 is arranged on the front surface of the conductor plate 2 so as not to block the cross slot 3. There are many types of solar cells 7 such as silicon (single crystal, polycrystal, amorphous silicon, etc.) and compound (GaAs, etc.), all of which are in the form of a thin film of about several hundred μm. If it is arranged so as not to block, it can be used with reduced influence on electrical performance. Accordingly, any type of solar cell can be used as long as it is a thin-film solar cell, and if the cross slot 3 is arranged so as not to be blocked, the surface area on the conductor plate 2 can be effectively utilized to improve power generation efficiency. Can do.

また、ハイブリッド回路5cにより、例えば第1ポート(図示5a‐1)から給電した場合には、第1ポート(図示5a‐1)に近いクロススロット3のスロット(給電部5b‐1)への給電位相を0度とすると、第1ポート(図示5a‐1)から遠いスロット(給電部5b‐2)には90度遅れた位相で給電することができる。このため、左旋円偏波を発生させることができる。   Further, when power is supplied from the first port (illustrated 5a-1) by the hybrid circuit 5c, for example, power is supplied to the slot (feeding unit 5b-1) of the cross slot 3 close to the first port (illustrated 5a-1). When the phase is 0 degree, power can be supplied to the slot (power supply unit 5b-2) far from the first port (illustrated 5a-1) with a phase delayed by 90 degrees. For this reason, a left-handed circularly polarized wave can be generated.

一方、ハイブリッド回路5cにより、第3ポート(図示5a‐3)に近いクロススロット3のスロット(給電部5b‐3)への給電位相を0度として給電すると、第3ポート(図示5a‐3)から遠いスロット(給電部5b‐4)には90度遅れた位相で給電することができる。このため、右旋円偏波を発生させることができる。   On the other hand, when the power is supplied to the slot (power supply unit 5b-3) of the cross slot 3 close to the third port (illustrated 5a-3) by the hybrid circuit 5c at 0 degree, the third port (illustrated 5a-3) It is possible to feed power to the slot (feeding section 5b-4) far from the center with a phase delayed by 90 degrees. For this reason, right-handed circularly polarized wave can be generated.

即ち、一対のマイクロストリップ線路5において、それぞれのハイブリッド回路5cに接続される各ポートを介して給電する給電位相を反転することで、左旋円偏波と右旋円偏波を共用に発生させることができる。   That is, in the pair of microstrip lines 5, the left-handed circularly polarized wave and the right-handed circularly polarized wave are generated in common by inverting the feeding phase of feeding power through each port connected to each hybrid circuit 5 c. Can do.

また、第1ポート(図示5a‐1)を0度とし、第3ポート(図示5a‐3)を180度となるように位相を反転させて給電すると、放射される円偏波の対称性が向上し、放射パターンなどの電気特性を向上させることができる。尚、各給電部5b‐1,5b‐2,5b‐3,5b‐4と、各ハイブリッド回路5cを整合させるため、スタブ5dを設けて電気特性(即ち、インピーダンスマッチング)の調整を実施するのが好適である。   In addition, if the first port (5a-1 in the figure) is set to 0 degrees and the third port (5a-3 in the figure) is supplied with the phase reversed so that it is 180 degrees, the symmetry of the radiated circular polarization is improved. The electrical characteristics such as the radiation pattern can be improved. In addition, in order to match each power feeding part 5b-1, 5b-2, 5b-3, 5b-4 with each hybrid circuit 5c, a stub 5d is provided to adjust the electrical characteristics (that is, impedance matching). Is preferred.

次に、図4を参照して、単素子のクロススロットアンテナを縦横8×8の個数で配列しアンテナ装置10を構成する例を説明する。図4(A),(B)は、それぞれ本発明による一実施形態のアンテナ装置10として、単素子のクロススロットアンテナ1を縦横8×8の個数で配列し前面及び背面から見た際の概略構成を示す平面図である。   Next, with reference to FIG. 4, an example in which the antenna device 10 is configured by arranging single-element cross-slot antennas in the number of 8 × 8 in the vertical and horizontal directions will be described. FIGS. 4A and 4B are schematic views of a single element cross-slot antenna 1 arranged in a number of 8 × 8 in the form of an antenna device 10 according to an embodiment of the present invention, as viewed from the front and the back. It is a top view which shows a structure.

図4(A)に示すように、前面の導体板2にはクロススロット3が設けられており、クロススロット3を塞がないように太陽電池セル7がほぼ隙間なく配置されている。背面から見ると、図4(B)に示すように、同一構造の単素子のクロススロットアンテナ1を交互に90度回転させて配置してある。このように配置することで、各単素子のクロススロットアンテナ1を連続的に配置することができ、隣接する4つの単素子のクロススロットアンテナ1の間には、90度ずつの位相差となるように4つの単素子のクロススロットアンテナ1におけるマイクロストリップ線路5の給電部に給電するための位相差給電回路5eが設けられている。   As shown in FIG. 4A, the front conductor plate 2 is provided with a cross slot 3, and the solar cells 7 are arranged with almost no gap so as not to block the cross slot 3. When viewed from the back, as shown in FIG. 4B, single-element cross-slot antennas 1 having the same structure are alternately rotated by 90 degrees. By arranging in this way, the single-element cross-slot antennas 1 can be arranged continuously, and there is a phase difference of 90 degrees between the four adjacent single-element cross-slot antennas 1. Thus, a phase difference feeding circuit 5e for feeding power to the feeding portion of the microstrip line 5 in the four single-element cross slot antennas 1 is provided.

このように単素子のクロススロットアンテナ1を一対のマイクロストリップ線路5の向きが交互に直交するよう縦横に90度の回転対称で規則的に配置することにより、右旋円偏波ポート(右旋円偏波の給電ポート)と左旋円偏波ポート(左旋円偏波の給電ポート)を一列に並べて配置することができる。このとき、同一偏波の隣り合う単素子のクロススロットアンテナ1の給電ポート間の位相差は位相差給電回路5eにより180度となり、交互に0度と180度を繰り返すよう単素子のクロススロットアンテナ1が規則的に配列されている。この位相差給電回路5eの詳細を図5に示している。図5は、隣接する4つの単素子のクロススロットアンテナ1の一対のマイクロストリップ線路5の一方に給電する位相差給電回路5eの部分拡大図である。   In this way, the single-slot cross-slot antenna 1 is regularly arranged with a rotational symmetry of 90 degrees in the vertical and horizontal directions so that the directions of the pair of microstrip lines 5 are alternately orthogonal to each other. The circularly polarized power supply port) and the left-handed circularly polarized port (left-handed circularly polarized power supply port) can be arranged in a line. At this time, the phase difference between the feeding ports of adjacent single-element cross-slot antennas 1 of the same polarization becomes 180 degrees by the phase-difference feeding circuit 5e, and the single-element cross-slot antenna repeats 0 degrees and 180 degrees alternately. 1 are regularly arranged. Details of the phase difference feeding circuit 5e are shown in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of a phase difference feeding circuit 5e that feeds one of a pair of microstrip lines 5 of four adjacent single-element cross slot antennas 1. FIG.

図5に示す位相差給電回路5eは、右旋円偏波用であり、背面側から見て反時計回りに90度ずつ位相差がつくように、1つの給電ポート5gから、隣接する各単素子のクロススロットアンテナ1における対向するマイクロストリップ線路5の2つのポートのうち一方のポート5f‐1〜5f‐4にそれぞれ給電できるようになっている。左旋円偏波の位相差給電回路5eは、図5に示す例に対して鏡像の関係となるので、反時計回りに位相差がつくことになる。図5に示すポート5f‐1〜5f‐4は、それぞれ隣接する4つの単素子のクロススロットアンテナ1の各々について、図3に示すポート5a‐2,5a‐4,5a‐4,5a‐2に対応する。   The phase difference feeding circuit 5e shown in FIG. 5 is for right-handed circularly polarized waves, and is connected to each adjacent unit from one feeding port 5g so that the phase difference is 90 degrees counterclockwise when viewed from the back side. Each of the two ports of the microstrip line 5 facing each other in the cross slot antenna 1 of the element can supply power to one of the ports 5f-1 to 5f-4. Since the left-handed circularly polarized phase difference feeding circuit 5e has a mirror image relationship with the example shown in FIG. 5, the phase difference is counterclockwise. Ports 5f-1 to 5f-4 shown in FIG. 5 are respectively connected to the four single-element cross-slot antennas 1 adjacent to each other, for ports 5a-2, 5a-4, 5a-4, and 5a-2 shown in FIG. Corresponding to

より具体的には、例えば図5に示すように各単素子のクロススロットアンテナ1の一対のマイクロストリップ線路5のうち一方を四方に隣接させ、隣接するマイクロストリップ線路5のポート5f‐1〜5f‐4を位相差給電回路5eにより接続し、1つのポート5gから各ポート5f‐1〜5f‐4の位相を90度ずつ遅らせて給電することが可能となる。図5に示す例では、位相差給電回路5eを中心に点対称で配置される接続ポート間(5f‐1,5f‐3間又は5f‐2,5f‐4間)の位相値を180度とし、右旋円偏波用に右旋回で90度ずつ位相差がつくようにしている。尚、各ポート5f‐1〜5f‐4では、等振幅で電力を分配するよう点対称で配置されるポート(5f‐1と5f‐3、或いは5f‐2と5f‐4)に対して同一構造のマッチング線路(破線で囲む凸状線路)が形成されている。また、スタブ5dを設けて電気特性(即ち、インピーダンスマッチング)の調整を実施するのが好適である。   More specifically, for example, as shown in FIG. 5, one of a pair of microstrip lines 5 of each single-element cross slot antenna 1 is adjacent in four directions, and ports 5f-1 to 5f of the adjacent microstrip lines 5 are provided. -4 is connected by the phase difference power supply circuit 5e, and power can be supplied by delaying the phase of each port 5f-1 to 5f-4 by 90 degrees from one port 5g. In the example shown in FIG. 5, the phase value between connection ports (between 5f-1, 5f-3 or 5f-2, 5f-4) arranged symmetrically with respect to the phase difference feeding circuit 5e is 180 degrees. For right-handed circularly polarized waves, a phase difference of 90 degrees is made by turning right. Each of the ports 5f-1 to 5f-4 is the same as the ports (5f-1 and 5f-3, or 5f-2 and 5f-4) arranged symmetrically to distribute power with equal amplitude. A matching line having a structure (a convex line surrounded by a broken line) is formed. It is also preferable to adjust the electrical characteristics (that is, impedance matching) by providing the stub 5d.

本発明の理解を高めるために、縦横3×3の個数で単素子のクロススロットアンテナ1を配列して構成したアンテナ装置10を図6に示す。図6は、本発明による一実施形態のアンテナ装置10として、単素子のクロススロットアンテナ1を縦横3×3の個数で配列して構成し、背面から見た際の概略構成を示す平面図である。端部に位置する単素子のクロススロットアンテナ1のうち給電を必要としないマイクロストリップ線路5の形成は無くしている。これは、電気性能に悪い影響を与えるのを防止するためであり、図4に示す例でも同様である。   In order to enhance the understanding of the present invention, FIG. 6 shows an antenna apparatus 10 configured by arranging single-element cross slot antennas 1 in the number of 3 × 3 in length and width. FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration when the single-element cross-slot antennas 1 are arranged in the number of 3 × 3 in the vertical and horizontal directions as the antenna device 10 of one embodiment according to the present invention, as viewed from the back. is there. In the single-slot cross-slot antenna 1 located at the end, the microstrip line 5 that does not require feeding is not formed. This is to prevent the electrical performance from being adversely affected, and the same applies to the example shown in FIG.

図6に示すアンテナ装置10は、図示するように、右旋円偏波の位相差給電部5eと左旋円偏波の位相差給電部5eは鏡像の関係となっている。そして、各位相差給電部5eに対して4つの給電ポート5g‐1〜5g‐4が設けられている。このアンテナ装置10の放射パターン(アンテナパターン)を図7に示す。   In the antenna device 10 shown in FIG. 6, the right-handed circularly polarized phase difference feeding unit 5e and the left-handed circularly polarized phase difference feeding unit 5e have a mirror image relationship. Four power supply ports 5g-1 to 5g-4 are provided for each phase difference power supply unit 5e. A radiation pattern (antenna pattern) of the antenna device 10 is shown in FIG.

図7(A),(B)は、それぞれ図6に示すアンテナ装置10にて異なる給電ポートで給電する際の右旋円偏波(RHC)と左旋円偏波(LHC)の放射パターン(アンテナパターン)を示す特性図である。図7(A),(B)において、横軸は方位角を示し、縦軸は電力振幅を示している。   FIGS. 7A and 7B show radiation patterns (antennas) of right-handed circularly polarized waves (RHC) and left-handed circularly polarized waves (LHC) when power is supplied from different feeding ports in the antenna device 10 shown in FIG. FIG. 7A and 7B, the horizontal axis indicates the azimuth angle, and the vertical axis indicates the power amplitude.

図7(A)に示すように、図6に示した第1給電ポート5g‐1と第3給電ポート5g‐3に位相差が180度となるように同振幅で給電すると右旋円偏波が発生し、図7(B)に示すように、図6に示した第2給電ポート5g‐2と第4給電ポート5g‐4に位相差が180度となるように同振幅で給電すると、左旋円偏波が発生する。   As shown in FIG. 7A, when the first power supply port 5g-1 and the third power supply port 5g-3 shown in FIG. 6 are fed with the same amplitude so that the phase difference is 180 degrees, right-handed circular polarization As shown in FIG. 7B, when the second power feeding port 5g-2 and the fourth power feeding port 5g-4 shown in FIG. 6 are fed with the same amplitude so that the phase difference is 180 degrees, Left-handed circular polarization occurs.

従って、本発明に係るアンテナ装置10によれば、右旋と左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置を構成することができ、広い帯域において、良好な円偏波を発生することができる。   Therefore, according to the antenna device 10 of the present invention, it is possible to configure a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, and excellent circular polarization in a wide band. Can be generated.

また、単素子のクロススロットアンテナを塞がないよう、且つ複数の単素子のクロススロットアンテナ間に設置効率よく薄膜状の太陽電池セル7を配列するため、効率よく発電することができる機能を持つアンテナ装置を構成することができる。   In addition, since the thin-film solar cells 7 are arranged efficiently between a plurality of single-element cross-slot antennas so as not to block the single-element cross-slot antenna, it has a function of efficiently generating power. An antenna device can be configured.

〔受信装置〕
次に、図8を参照して、本発明による一実施形態の受信装置20の構成を説明する。図8は、本発明による一実施形態の受信装置20の構成と、この受信装置20を複数設置した際の説明図である。説明の便宜のため、同一構造の個々の受信装置20について、その参照番号を20-1〜20-N(Nは2以上の整数)とする。
[Receiver]
Next, with reference to FIG. 8, the structure of the receiver 20 of one Embodiment by this invention is demonstrated. FIG. 8 is an explanatory diagram when a configuration of the receiving device 20 according to an embodiment of the present invention and a plurality of receiving devices 20 are installed. For convenience of explanation, reference numbers 20-1 to 20-N (N is an integer equal to or greater than 2) are used for individual receiving apparatuses 20 having the same structure.

複数の受信装置20-1〜20-Nの各々は、それぞれ本発明に係るアンテナ装置10と、充電池11と、受信機12と、通信装置13とを備えている。   Each of the plurality of receiving devices 20-1 to 20-N includes an antenna device 10, a rechargeable battery 11, a receiver 12, and a communication device 13 according to the present invention.

アンテナ装置10は、前述した図4及び図6に示すように、右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つよう構成され、このアンテナ装置10の表面に太陽電池セル7が設けられ、各太陽電池セル7を所定数配列して太陽電池モジュール又は太陽電池アレイが構成される。そして、この太陽電池モジュール又は太陽電池アレイで発電した電力を充電池11に蓄電可能に構成されている。   As shown in FIG. 4 and FIG. 6 described above, the antenna device 10 is configured to have a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, and solar cells 7 are provided on the surface of the antenna device 10. A predetermined number of solar cells 7 are arranged to form a solar cell module or a solar cell array. And it is comprised so that the electric power generated by this solar cell module or solar cell array can be stored in the rechargeable battery 11.

充電池11に蓄電された電力は、受信機12及び通信装置13に給電可能に構成される。   The power stored in the rechargeable battery 11 is configured to be able to supply power to the receiver 12 and the communication device 13.

アンテナ装置10は、右旋又は左旋、或いは右旋偏波と左旋偏波を共用して伝送される無線周波信号(RF信号)を受信して、給電ポート5aを経て受信機12に出力する。   The antenna device 10 receives a radio frequency signal (RF signal) transmitted in a right-handed or left-handed manner or a right-handed polarization and a left-handed polarized wave, and outputs the radio frequency signal (RF signal) to the receiver 12 through the power feeding port 5a.

受信機12は充電池11から給電可能に構成され、具備する復調器及び復号器により、所定の符号化変調方式に基づいて復調・復号して伝送されるデジタル信号を復元し、通信装置13に出力する。   The receiver 12 is configured to be able to supply power from the rechargeable battery 11, and restores a digital signal transmitted by demodulating / decoding based on a predetermined coded modulation method by the demodulator and decoder provided therein, Output.

通信装置13は充電池11から給電可能に構成され、デジタル信号を例えば屋内の受像機へと出力する機能と、所定の通信形式(例えばTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)形式)で有線又は無線で通信網(例えば、インターネット等)と接続し、例えば遠隔地に設置される他の受信装置20との通信機能を有する。   The communication device 13 is configured to be able to supply power from the rechargeable battery 11, and is wired with a function of outputting a digital signal to, for example, an indoor receiver and a predetermined communication format (for example, TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) format). Or it connects with a communication network (for example, the internet etc.) by radio | wireless, For example, it has a communication function with the other receiver 20 installed in a remote place.

通信装置13と受像機との通信は、例えば上記のTCP/IP形式のパケットで通信するよう構成してもよいし、USB(Universal Serial Bus)などを用いた専用通信で通信するよう構成してもよい。   The communication between the communication device 13 and the receiver may be configured to communicate with, for example, the above-mentioned TCP / IP format packet, or configured to communicate with dedicated communication using a USB (Universal Serial Bus) or the like. Also good.

そして、このような受信装置20は、アンテナ装置10をスマートフォン等の携帯端末に具備させることで構成することもできる。即ち、アンテナ装置10を介してスマートフォン等の携帯端末の充電に利用することや、通信網を介して受信したデジタル信号の送信を行うことができるようになる。これにより、非常災害等により停電した場合でもアンテナ装置10の表面に具備される太陽電池により発電した電力を用いて動作することができ、例えば衛星放送による情報の取得・送信を行うことが可能となる。   And such a receiver 20 can also be comprised by comprising the antenna device 10 in portable terminals, such as a smart phone. In other words, it can be used for charging a mobile terminal such as a smartphone via the antenna device 10 and can transmit a digital signal received via a communication network. As a result, even when a power failure occurs due to an emergency disaster or the like, it is possible to operate using the power generated by the solar battery provided on the surface of the antenna device 10, and for example, it is possible to acquire and transmit information by satellite broadcasting. Become.

また、通信装置13における他の受信装置20との通信機能は、他の地点に設置された別の受信装置20に対して、当該受信したデジタル信号に関する欠損部分をリクエストする機能と、当該リクエスト対象の受信装置20から当該欠損部分に関するデジタルデータを受信し、欠損していたデジタル信号に対して補完する機能とを有する。そして、通信装置13における他の受信装置20との通信機能は、他の地点に設置された別の受信装置20からの当該欠損部分に関するリクエストを受け付け、蓄積保持しているか否かを探索して判別し、蓄積保持していれば当該リクエストに対するレスポンスとして当該欠損部分に関するデジタルデータを返信し、蓄積保持していなければ当該リクエストに対するレスポンスとして当該欠損部分に関するデジタルデータを保持していない旨を返信する機能を有する。本例に係るデジタル信号は、通信可能な任意の信号形式で構成することができるが、例えばMPEG−2 TS(Motion Pictures Expert Group 2 Transport Stream)上で予め定めたサイズのTSパケットに分割して扱うことができ、所定の通信網で通信するときは、TSパケットをIPパケットに収納することができる。TSパケットは、TSヘッダと、コンテンツの映像データ・音声データなどを格納するための本体部とを含む。TSヘッダには、タイムラインのうち先頭(コンテンツの開始)から何番目のパケットであるかを特定し、且つ、各TSパケットの本体部のデータを同期再生するために参照される基準時刻情報が含まれている。このため、このTSヘッダの記載を基に当該欠損部分に関するリクエスト(或いはレスポンス)を形成することで当該欠損部分を特定することができる。   In addition, the communication function of the communication device 13 with the other receiving device 20 includes a function of requesting another receiving device 20 installed at another point for a missing portion related to the received digital signal, and the request target. The receiving apparatus 20 has a function of receiving digital data related to the missing portion and complementing the missing digital signal. And the communication function with the other receiver 20 in the communication apparatus 13 receives the request regarding the said defect | deletion part from another receiver 20 installed in the other point, and searches whether it is accumulate | stored and hold | maintained. If it is determined and stored and held, the digital data related to the missing portion is returned as a response to the request, and if not stored and held, the digital data related to the missing portion is returned as a response to the request. It has a function. The digital signal according to this example can be configured in any signal format that can be communicated. For example, the digital signal is divided into TS packets of a predetermined size on MPEG-2 TS (Motion Pictures Expert Group 2 Transport Stream). The TS packet can be stored in the IP packet when communicating with a predetermined communication network. The TS packet includes a TS header and a main body for storing video data / audio data of content. In the TS header, reference time information that is used to identify the number of the packet from the beginning (start of content) in the timeline and to synchronously reproduce the data of the main part of each TS packet is included. include. For this reason, the deficient portion can be specified by forming a request (or response) regarding the deficient portion based on the description of the TS header.

これにより、例えば通信又は放送の衛星からのRF信号を受信するよう受信装置20を構成した際に、降雨減衰等の影響により、衛星からのRF信号が受信できずデジタル信号に欠損部分がある状態で復元される場合に、他の地点に設置された別の受信装置20に対して当該欠損部分に関するリクエストを行い、この他の地点に設置された別のアンテナ装置20が同じデジタル信号を受信し蓄積していれば、このリクエスト対象の受信装置20から欠損部分に関するデジタルデータを取得して補完することができる。   Thus, for example, when the receiving device 20 is configured to receive an RF signal from a communication or broadcast satellite, the RF signal from the satellite cannot be received due to the influence of rain attenuation or the like, and the digital signal has a missing portion. In the case of restoration by the above, a request for the missing portion is made to another receiving device 20 installed at another point, and another antenna device 20 installed at this other point receives the same digital signal. If accumulated, digital data related to the missing portion can be acquired from the receiving device 20 that is the request target and complemented.

〔反射鏡アンテナ装置〕
次に、図9を参照して、本発明による一実施形態の反射鏡アンテナ装置30を説明する。図9は、本発明による一実施形態の反射鏡アンテナ装置30の概略構成を示す斜視図である。反射鏡アンテナ装置30は、本発明に係るアンテナ装置10と、反射鏡15を備える。反射鏡15は、例えば通信又は放送の衛星からの電波を受信してアンテナ装置10に給電放射するよう構成され、アンテナ装置10はその給電素子として構成される。この給電素子には、増幅器や通信インターフェース等の機能部を具備させることができる。
[Reflector antenna device]
Next, referring to FIG. 9, a reflector antenna device 30 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the reflector antenna device 30 according to the embodiment of the present invention. The reflector antenna device 30 includes the antenna device 10 according to the present invention and the reflector 15. The reflecting mirror 15 is configured to receive a radio wave from, for example, a communication or broadcast satellite and feed and radiate the antenna device 10, and the antenna device 10 is configured as a feeding element thereof. This power feeding element can be provided with functional units such as an amplifier and a communication interface.

以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述の例では、特定個数の単素子のクロススロットアンテナ1を縦横にアレイ状に配列した例を説明したが、単素子のクロススロットアンテナ1の1つのみでアンテナ装置10を構成してもよいし、用途によってその個数を適宜定めて一列のアレイ状に配列した構成とすることもできる。また、アンテナ装置10を略四角形状で構成する例を説明したが、円形などの他の形状でもよい。   The present invention has been described above by taking examples of specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, in the above-described example, an example in which a specific number of single-slot cross-slot antennas 1 are arrayed vertically and horizontally has been described. However, the antenna device 10 is configured by only one single-slot cross-slot antenna 1. Alternatively, the number may be appropriately determined depending on the application, and the structure may be arranged in a single-row array. Moreover, although the example which comprises the antenna apparatus 10 by substantially square shape was demonstrated, other shapes, such as circular, may be sufficient.

本発明によれば、右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置を構成できるので、右旋及び左旋円偏波の両方を送信、又は受信する用途に有用である。   According to the present invention, it is possible to configure a planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves, which is useful for applications that transmit or receive both right-handed and left-handed circularly polarized waves. It is.

1 単素子のクロススロットアンテナ
2 導体板(グランド板)
3 クロススロット
4 誘電体基板
5 マイクロストリップ線路
5a-1,5a-2,5a-3,5a-4 ポート
5b-1,5b-2,5b-3,5b-4 給電部
5c ハイブリッド回路
5d スタブ
5e 位相差給電回路
5f-1,5f-2,5f-3,5f-4 ポート
5g,5g-1,5g-2,5g-3,5g-4 給電ポート
6 キャビティ
6a 空隙
10 アンテナ装置
11 充電池
12 受信機
13 通信装置
15 反射鏡
20,20-1,20-1,20-N 受信装置
1 Single element cross slot antenna 2 Conductor plate (ground plate)
3 Cross Slot 4 Dielectric Substrate 5 Microstrip Line 5a-1, 5a-2, 5a-3, 5a-4 Port 5b-1, 5b-2, 5b-3, 5b-4 Feed Portion 5c Hybrid Circuit 5d Stub 5e Phase difference feeding circuit 5f-1, 5f-2, 5f-3, 5f-4 Port 5g, 5g-1, 5g-2, 5g-3, 5g-4 Feeding port 6 Cavity 6a Air gap 10 Antenna device 11 Rechargeable battery 12 Receiver 13 Communication device 15 Reflector 20, 20-1, 20-1, 20-N Receiver

Claims (8)

右旋及び左旋円偏波の両方を送受信可能な構造を持つ平面型のアンテナ装置であって、
クロススロットを形成した導体板を一面側に有し、互いに対向する一対のマイクロストリップ線路を設けた誘電体基板を他面側に有し、前記誘電体基板上に前記クロススロットを囲む範囲でキャビティが設置された単素子のクロススロットアンテナを備え、
前記一対のマイクロストリップ線路の各々が前記クロススロットに対して2箇所で給電する2つの給電部と2つのポートとを接続するハイブリッド回路を有し、該2つのポートのいずれか一方からの給電により前記2つの給電部の各給電位相として90度の位相差が生じるよう構成したことを特徴とするアンテナ装置。
A planar antenna device having a structure capable of transmitting and receiving both right-handed and left-handed circularly polarized waves,
A conductor plate having a cross slot is provided on one side, a dielectric substrate provided with a pair of microstrip lines facing each other is provided on the other side, and a cavity is formed on the dielectric substrate so as to surround the cross slot. Equipped with a single-element cross-slot antenna with
Each of the pair of microstrip lines has a hybrid circuit that connects two power supply portions that supply power to the cross slot at two locations and two ports, and power is supplied from one of the two ports. An antenna device characterized in that a phase difference of 90 degrees is generated as each feeding phase of the two feeding units.
前記単素子のクロススロットアンテナを、当該一対のマイクロストリップ線路の向きが交互に直交するよう規則的に複数配列し、隣接する当該単素子のクロススロットアンテナにおける対向するマイクロストリップ線路の2つのポートのうち一方のポートをそれぞれ位相差給電回路により接続して給電位相として90度の位相差がつくよう構成したことを特徴とする、請求項1に記載のアンテナ装置。   A plurality of the single-element cross-slot antennas are regularly arranged so that the directions of the pair of micro-strip lines are alternately orthogonal to each other. The antenna device according to claim 1, wherein one of the ports is connected by a phase difference feeding circuit so that a phase difference of 90 degrees is provided as a feeding phase. 前記単素子のクロススロットアンテナが縦横に90度の回転対称で規則的に複数配列され、前記位相差給電回路に対する給電ポートにおける給電位相が、同一偏波の隣り合う単素子のクロススロットアンテナの給電ポート間の位相差を180度とし、交互に0度と180度を繰り返すよう構成されていることを特徴とする、請求項2に記載のアンテナ装置。   A plurality of the single-element cross-slot antennas are regularly arranged in a rotational symmetry of 90 degrees vertically and horizontally, and the feeding phases at the feeding ports with respect to the phase difference feeding circuit are the feedings of adjacent single-element cross-slot antennas having the same polarization. The antenna device according to claim 2, wherein the phase difference between the ports is 180 degrees and is configured to alternately repeat 0 degrees and 180 degrees. 前記複数配列される単素子のクロススロットアンテナの各クロススロット間で前記導体板上に太陽電池セルが設けられていることを特徴とする、請求項3に記載のアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 3, wherein solar cells are provided on the conductor plate between the cross slots of the plurality of single-element cross-slot antennas arranged in a plurality. 請求項4に記載のアンテナ装置と、
前記太陽電池セルにより発電した電力を給電可能に構成し、前記アンテナ装置を介して得られる右旋、又は左旋、或いは右旋と左旋の円偏波で伝送された無線周波信号を受信してデジタル信号を生成する受信機と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
An antenna device according to claim 4,
The power generated by the solar cell is configured to be able to be fed, and the radio frequency signal transmitted through the antenna device is transmitted in a right-handed or left-handed manner or a right-handed and left-handed circularly polarized wave and digitally received. A receiver for generating a signal;
A receiving apparatus comprising:
前記太陽電池セルにより発電した電力を給電可能に構成し、所定の通信網を経て前記デジタル信号を通信可能とする通信装置を更に備えることを特徴とする、請求項5に記載の受信装置。   The receiving device according to claim 5, further comprising a communication device configured to be able to supply power generated by the solar battery cell and capable of communicating the digital signal via a predetermined communication network. 前記通信装置は、前記所定の通信網に接続される他の地点に設置された別の当該受信装置に対して当該受信して生成したデジタル信号に関する欠損部分をリクエストする機能と、当該リクエストした別の受信装置から当該欠損部分に関するデジタルデータを受信し、当該受信したデジタル信号に対して補完する機能とを有することを特徴とする、請求項6に記載の受信装置。   The communication device has a function of requesting a missing portion related to the received and generated digital signal to another receiving device installed at another point connected to the predetermined communication network, and the requested another The receiving apparatus according to claim 6, wherein the receiving apparatus has a function of receiving digital data related to the missing portion from the receiving apparatus and complementing the received digital signal. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のアンテナ装置を反射鏡の給電素子として構成したことを特徴とする反射鏡アンテナ装置。   A reflector antenna device comprising the antenna device according to claim 1 as a feeding element of a reflector.
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