JP6861901B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device.
従来、いわゆる「マイクロストリップアレーアンテナ」を用いたアンテナ装置が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, an antenna device using a so-called "microstrip array antenna" has been developed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1記載の中央給電アレーアンテナ(C)は、一対のアレーアンテナ(A)間に中央給電部(5)が設けられている(特許文献1の図3等参照)。すなわち、個々のアレーアンテナ(A)が端部給電方式であるのに対して、中央給電アレーアンテナ(C)全体は中央給電方式である。
The central feeding array antenna (C) described in
特許文献1記載の中央給電アレーアンテナ(C)は、一対のアレーアンテナ(A)間に中央給電部(5)が設けられているため、いわゆる「ブロッキング」が発生する。このブロッキングにより、放射特性が低下する問題があった。具体的には、例えば、いわゆる「サイドローブ」のレベルが大きくなる問題があった。
In the central feeding array antenna (C) described in
また、特許文献1記載の中央給電アレーアンテナ(C)は、個々のアレーアンテナ(A)に位相調整用の複数個のクランク状の伝送線路が設けられている(特許文献1の図1等参照)。これらのクランク状の伝送線路により、給電損失が増加する問題があった。
Further, in the centrally fed array antenna (C) described in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、マイクロストリップアレーアンテナを用いたアンテナ装置において、ブロッキングの発生を抑制するとともに給電損失を低減することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of blocking and reduce the feeding loss in an antenna device using a microstrip array antenna.
本発明のアンテナ装置は、第1方向に配列された複数個の第1放射素子を含む第1放射素子群と、第1放射素子群における互いに隣接する第1放射素子間に電気的に接続された第1給電線路と、第1放射素子群における両端部に配置された第1放射素子を除くいずれかの第1放射素子に対して電気的に接続された第2給電線路と、第1方向に配列された複数個の第2放射素子を含む第2放射素子群と、第2放射素子群における互いに隣接する第2放射素子間に電気的に接続された第3給電線路と、第2放射素子群における両端部に配置された第2放射素子を除くいずれかの第2放射素子に対して電気的に接続された第4給電線路と、を有するマイクロストリップアレーアンテナ部を備え、マイクロストリップアレーアンテナ部において、複数個の第1放射素子及び複数個の第2放射素子が一次元アレー状に配列されており、かつ、複数個の第1放射素子と複数個の第2放射素子とが互いに軸対称に配置されており、かつ、複数個の第1給電線路と複数個の第3給電線路とが互いに軸対称に配置されており、かつ、第2給電線路と第4給電線路とが互いに軸対称に配置されているものである。 The antenna device of the present invention is electrically connected between a first radiating element group including a plurality of first radiating elements arranged in the first direction and a first radiating element adjacent to each other in the first radiating element group. The first feeding line, the second feeding line electrically connected to any first radiating element except the first radiating element arranged at both ends in the first radiating element group, and the first direction. A second radiation element group including a plurality of second radiation elements arranged in the above, a third feeding line electrically connected between the second radiation elements adjacent to each other in the second radiation element group, and a second radiation. A microstrip array having a fourth feeding line electrically connected to any second radiating element other than the second radiating element arranged at both ends of the element group, and a microstrip array. In the antenna portion, a plurality of first radiating elements and a plurality of second radiating elements are arranged in a one-dimensional array, and the plurality of first radiating elements and the plurality of second radiating elements are arranged with each other. A plurality of first feeding lines and a plurality of third feeding lines are arranged axially symmetrically with each other, and the second feeding line and the fourth feeding line are arranged with each other. They are arranged axially symmetrically .
本発明によれば、上記のように構成したので、マイクロストリップアレーアンテナを用いたアンテナ装置において、ブロッキングの発生を抑制するとともに給電損失を低減することができる。 According to the present invention, since it is configured as described above, in an antenna device using a microstrip array antenna, it is possible to suppress the occurrence of blocking and reduce the power supply loss.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るアンテナ装置の要部を示す平面図である。図1を参照して、実施の形態1のアンテナ装置100について説明する。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of the antenna device according to the first embodiment. The
図中、1は誘電体基板である。誘電体基板1の裏面部に接地導体パターン(不図示)が設けられており、誘電体基板1の表面部に一対の導体パターン2が設けられている。一対の導体パターン2のうちの一方の導体パターン21は、N個の放射素子(以下「第1放射素子」という。)3に対応する部位、M個の給電線路(以下「第1給電線路」という。)4に対応する部位、及び他の給電線路(以下「第2給電線路」という。)5に対応する部位を有している。一対の導体パターン2のうちの他方の導体パターン22は、N個の放射素子(以下「第2放射素子」という。)6に対応する部位、M個の給電線路(以下「第3給電線路」という。)7に対応する部位、及び他の給電線路(以下「第4給電線路」という。)8に対応する部位を有している。このようにして、マイクロストリップアレーアンテナ部9が構成されている。In the figure, 1 is a dielectric substrate. A ground conductor pattern (not shown) is provided on the back surface of the
以下、N個の第1放射素子3による放射素子群を「第1放射素子群」という。また、N個の第2放射素子6による放射素子群を「第2放射素子群」という。
Hereinafter, a group of radiating elements consisting of N first radiating elements 3 will be referred to as a "first radiating element group". Further, a group of radiating elements consisting of N second radiating
ここで、Nは3以上の任意の整数であり、図1に示す例においてはN=5である。すなわち、図1に示す例において、マイクロストリップアレーアンテナ部9は5個の第1放射素子31〜35及び5個の第2放射素子61〜65を有している。また、MはN−1の整数であり、図1に示す例においてはM=4である。すなわち、図1に示す例において、マイクロストリップアレーアンテナ部9は4個の第1給電線路41〜44及び4個の第3給電線路71〜74を有している。Here, N is an arbitrary integer of 3 or more, and in the example shown in FIG. 1, N = 5. That is, in the example shown in FIG. 1, a microstrip
マイクロストリップアレーアンテナ部9において、N個の第1放射素子3は一列に配置されており、N個の第2放射素子6も一列に配置されている。より具体的には、N個の第1放射素子3の配列方向とN個の第2放射素子6の配列方向とが互いに同一であり、これらの放射素子3,6が直線状に、すなわち一次元アレー状に配列されている。以下、これらの放射素子3,6の配列方向を「第1方向」という。図1に示す例において、個々の第1放射素子3は矩形状であり、個々の第2放射素子6も矩形状である。
In the microstrip
図中X軸は、第1方向に沿う仮想的な軸である。図中Y軸は、第1方向に対する直交方向であって誘電体基板1の板面と平行な方向に沿う仮想的な軸である。図中Z軸は、第1方向に対する直交方向であって誘電体基板1の板面に対する直交方向に沿う仮想的な軸である。すなわち、X軸、Y軸及びZ軸は互いに直交している。
The X-axis in the figure is a virtual axis along the first direction. In the figure, the Y-axis is a virtual axis that is orthogonal to the first direction and is parallel to the plate surface of the
以下、X軸及びZ軸に対して平行であり、かつ、個々の第1放射素子3の中心部及び個々の第2放射素子6の中心部を通る仮想的な平面を「XZ平面」という。また、Y軸及びZ軸に対して平行であり、かつ、マイクロストリップアレーアンテナ部9の中心部を通る(すなわち中心軸Aを通る)仮想的な平面を「YZ平面」という。
Hereinafter, a virtual plane that is parallel to the X-axis and the Z-axis and passes through the central portion of each first radiation element 3 and the central portion of each
個々の第1給電線路4は、互いに隣接する各2個の第1放射素子3間に設けられており、当該2個の第1放射素子3と電気的に接続されている。図1に示す例においては、第1放射素子31,32間に第1給電線路41が設けられており、第1放射素子32,33間に第1給電線路42が設けられており、第1放射素子33,34間に第1給電線路43が設けられており、第1放射素子34,35間に第1給電線路44が設けられている。個々の第1給電線路4は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。Each of the first feeding lines 4 is provided between each of the two first radiating elements 3 adjacent to each other, and is electrically connected to the two first radiating elements 3. In the example shown in FIG. 1, the first feed line 4 1 is provided, the first feed line 4 2 between the
個々の第3給電線路7は、互いに隣接する各2個の第2放射素子6間に設けられており、当該2個の第2放射素子6と電気的に接続されている。図1に示す例においては、第2放射素子61,62間に第3給電線路71が設けられており、第2放射素子62,63間に第3給電線路72が設けられており、第2放射素子63,64間に第3給電線路73が設けられており、第2放射素子64,65間に第3給電線路74が設けられている。個々の第3給電線路7は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。The individual
第2給電線路5の一端部(以下「第1端部」という。)は、第1放射素子群における両端部に配置された2個の第1放射素子3を除く1個以上の第1放射素子3のうちのいずれか1個の第1放射素子3と電気的に接続されている。図1に示す例においては、第1放射素子群における両端部に配置された2個の第1放射素子31,35を除く3個の第1放射素子32〜34のうちの1個の第1放射素子32に対して第2給電線路5の第1端部が電気的に接続されている。One end of the second feeding line 5 (hereinafter referred to as "first end") is one or more first radiations excluding the two first radiation elements 3 arranged at both ends in the first radiation element group. It is electrically connected to the first radiating element 3 of any one of the elements 3. In the example shown in FIG. 1, one of the first first radiating element 3 1 2 arranged on both ends in the radiation element group, 3 of 3 except for the 5 first radiating element 3 two or three 4 the first end of the
第2給電線路5は、第1方向に対する直交方向であって誘電体基板1の板面と平行な方向に沿う直線状の線路により構成されている。すなわち、第2給電線路5は、第2給電線路5の接続対象である1個の第1放射素子3(図1に示す例においては第1放射素子32)からY軸に沿う方向に延伸された形状を有している。図1に示す例において、第1放射素子32に対する第2給電線路5の延伸方向は−Y方向である。The
第4給電線路8の一端部(以下「第1端部」という。)は、第2放射素子群における両端部に配置された2個の第2放射素子6を除く1個以上の第2放射素子6のうちのいずれか1個の第2放射素子6と電気的に接続されている。図1に示す例においては、第2放射素子群における両端部に配置された2個の第2放射素子61,65を除く3個の第2放射素子62〜64のうちの1個の第2放射素子62に対して第4給電線路8の第1端部が電気的に接続されている。One end of the fourth feeding line 8 (hereinafter referred to as “first end”) is one or more second radiations excluding the two
第4給電線路8は、第1方向に対する直交方向であって誘電体基板1の板面と平行な方向に沿う直線状の線路により構成されている。すなわち、第4給電線路8は、第4給電線路8の接続対象である1個の第2放射素子6(図1に示す例においては第2放射素子62)からY軸に沿う方向に延伸された形状を有している。図1に示す例において、第2放射素子62に対する第4給電線路8の延伸方向は−Y方向である。The
第2給電線路5の他端部(以下「第2端部」という。)は、給電部101と電気的に接続されている。給電部101は、アンテナ装置100が送信アンテナに用いられるとき、第2給電線路5の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。給電部101による第2給電線路5の第2端部に対する給電は、例えば、RF(Radio Frequency)コネクタを用いたものである。The other end of the second feed line 5 (hereinafter referred to as "second end".) It is electrically connected to the feeding
第4給電線路8の他端部(以下「第2端部」という。)は、給電部102と電気的に接続されている。給電部102は、アンテナ装置100が送信アンテナに用いられるとき、第4給電線路8の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。給電部102による第4給電線路8の第2端部に対する給電は、例えば、RFコネクタを用いたものである。The other end of the fourth feed line 8 (hereinafter referred to as "second end".) It is electrically connected to the feeding
図1に示す例において、導体パターン21と導体パターン22とは互いに軸対称な形状を有している。すなわち、5個の第1放射素子31〜35と5個の第2放射素子61〜65とが互いに軸対称に配置されており、かつ、4個の第1給電線路41〜44と4個の第3給電線路71〜74とが互いに軸対称に配置されており、かつ、第2給電線路5と第4給電線路8とが互いに軸対称に配置されている。第1放射素子32における第2給電線路5が接続されている部位(以下「接続部」という。)は、第1放射素子32における+X側の端部(以下「右端部」という。)に配置されている。これに対して、第2放射素子62における第4給電線路8が接続されている部位(以下「接続部」という。)は、第2放射素子62における−X側の端部(以下「左端部」という。)に配置されている。図中Aは、当該軸対称の中心軸を示している。In the example shown in FIG. 1, the
このようにして、アンテナ装置100の要部が構成されている。
In this way, the main part of the
次に、アンテナ装置100の動作について説明する。より具体的には、アンテナ装置100が送信アンテナに用いられる場合において、アンテナ装置100が進行波型アンテナとして動作するときの例を中心に説明する。
Next, the operation of the
まず、給電部101が第2給電線路5の第2端部に電力を供給する。当該供給された電力は、第2給電線路5に沿うように+Y方向に伝搬して、第1放射素子32に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第1放射素子32により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路41に沿うように+X方向に伝搬して、第1放射素子31により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。さらに、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路42〜44に沿うように−X方向に伝搬して、第1放射素子33〜35により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。First, the
同様に、給電部102が第4給電線路8の第2端部に電力を供給する。当該供給された電力は、第4給電線路8に沿うように+Y方向に伝搬して、第2放射素子62に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第2放射素子62により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路71に沿うように−X方向に伝搬して、第2放射素子61により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。さらに、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路72〜74に沿うように+X方向に伝搬して、第2放射素子63〜65により電磁波としてアンテナ装置100外の空間に放射される。Similarly, supplies power to the feeding
ここで、第1放射素子32〜34の各々は、アンテナ装置100外の空間に電磁波を放射する機能を果たすものであるとともに、隣接する第1放射素子3に電力を供給する機能を果たすものである。これらの第1放射素子32〜34においては、通過位相が放射量に応じて変化することが知られている。このため、第1給電線路41〜44の各々の長さを適切な値に設定することにより、すなわち互いに隣接する各2個の第1放射素子3間の間隔を適切な値に設定することにより、第1放射素子31〜35の全てを互いに同相にて励振させることができる。Here, each of the first radiating element 3 two or three 4, together with those which function to emit electromagnetic waves to space outside the
同様に、第2放射素子62〜64の各々は、アンテナ装置100外の空間に電磁波を放射する機能を果たすものであるとともに、隣接する第2放射素子6に電力を供給する機能を果たすものである。これらの第2放射素子62〜64においては、通過位相が放射量に応じて変化することが知られている。このため、第3給電線路71〜74の各々の長さを適切な値に設定することにより、すなわち互いに隣接する各2個の第2放射素子6間の間隔を適切な値に設定することにより、第2放射素子61〜65の全てを互いに同相にて励振させることができる。Similarly, each of the
また、第1放射素子32の右端部(すなわち+X側の端部)にて発生する電界の向きと第1放射素子32の左端部(すなわち−X側の端部)にて発生する電界の向きとは互いに逆向きになることが知られている。より具体的には、一方の電界の向きが+Z方向であるとき、他方の電界の向きが−Z方向になることが知られている。同様に、第2放射素子62の右端部(すなわち+X側の端部)にて発生する電界の向きと第2放射素子62の左端部(すなわち−X側の端部)にて発生する電界の向きとは互いに逆向きになることが知られている。より具体的には、一方の電界の向きが+Z方向であるとき、他方の電界の向きが−Z方向になることが知られている。The field generated in the right end portion of the first radiating element 3 2 (i.e. + X side end) direction and the left end portion of the first radiating element 3 2 of the electric field generated by (or end of the -X side) It is known that the directions of are opposite to each other. More specifically, it is known that when the direction of one electric field is the + Z direction, the direction of the other electric field is the −Z direction. Likewise, generated by the second right end of the radiating element 6 2 (i.e. + end of X side) direction and a second left end of the radiating
上記のとおり、図1に示す例においては、第1放射素子32における第2給電線路5の接続部が第1放射素子32における右端部に配置されており、かつ、第2放射素子62における第4給電線路8の接続部が第2放射素子62における左端部に配置されている。このため、給電部101による給電と給電部102による給電とを互いに逆相に設定することにより、すなわち、これらの給電間の位相差を180°に設定することにより、第1放射素子32と第2放射素子62とを互いに同相にて励振させることができる。As described above, in the example shown in FIG. 1, the connecting portion of the
次に、アンテナ装置100の効果について説明する。
Next, the effect of the
図2は、実施の形態1のアンテナ装置100に対する比較用のアンテナ装置100’を示している。図2に示す如く、誘電体基板1’の裏面部に接地導体パターン(不図示)が設けられており、誘電体基板1’の表面部に一対の導体パターン21’,22’が設けられている。一方の導体パターン21’は、5個の第1放射素子31’〜35’に対応する部位、4個の第1給電線路41’〜44’に対応する部位、及び第2給電線路5’に対応する部位を有している。他方の導体パターン22’は、5個の第2放射素子61’〜65’に対応する部位、4個の第3給電線路71’〜74’に対応する部位、及び第4給電線路8’に対応する部位を有している。5個の第1放射素子31’〜35’により第1放射素子群が構成されており、5個の第2放射素子61’〜65’により第2放射素子群が構成されている。このようにして、マイクロストリップアレーアンテナ部9’が構成されている。図中A’は、マイクロストリップアレーアンテナ部9’における軸対称の中心軸を示している。FIG. 2 shows an antenna device 100'for comparison with the
ここで、第2給電線路5’の第1端部は第1放射素子31’と電気的に接続されており、第2給電線路5’の第2端部は給電部101’と電気的に接続されている。第4給電線路8’の第1端部は第2放射素子61’と電気的に接続されており、第4給電線路8’の第2端部は給電部102’と電気的に接続されている。第2給電線路5’及び第4給電線路8’の各々は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。これにより、給電部101’,102’が第1放射素子31’と第2放射素子61’間に配置されている。Here, the first end of the second power feeding line 5'is electrically connected to the first radiating element 3 1 ', and the second end of the second feeding line 5'is electrically connected to the feeding part 10 1 '. Is connected. The first end of the fourth feeding line 8'is electrically connected to the second radiating element 6 1 ', and the second end of the fourth feeding line 8'is electrically connected to the feeding section 10 2 '. Has been done. Each of the second feeding line 5'and the fourth feeding line 8'is composed of a linear line along the first direction. Thus, the
給電部101’は、第2給電線路5’の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。当該供給された電力は、第2給電線路5’に沿うように−X方向に伝搬して、第1放射素子31’に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第1放射素子31’により電磁波としてアンテナ装置100’外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路41’〜44’に沿うように−X方向に伝搬して、第1放射素子32’〜35’により電磁波としてアンテナ装置100’外の空間に放射される。Feeding
給電部102’は、第4給電線路8’の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。当該供給された電力は、第4給電線路8’に沿うように+X方向に伝搬して、第2放射素子61’に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第2放射素子61’により電磁波としてアンテナ装置100’外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路71’〜74’に沿うように+X方向に伝搬して、第2放射素子62’〜65’により電磁波としてアンテナ装置100’外の空間に放射される。Feeding
すなわち、アンテナ装置100’における第1放射素子群は端部給電方式であり、かつ、アンテナ装置100’における第2放射素子群も端部給電方式である。これに対して、マイクロストリップアレーアンテナ部9’全体は中央給電方式である。 That is, the first radiating element group in the antenna device 100'is the end feeding system, and the second radiating element group in the antenna device 100'is also the end feeding system. On the other hand, the entire microstrip array antenna portion 9'is a central feeding system.
ここで、実際の給電部101’,102’は、物理的な大きさを有する構造物である。このため、特に高周波数帯にて、アンテナ装置100’における第1放射素子31’の中心部と第2放射素子61’の中心部との間隔D2(図2参照)が、アンテナ装置100における第1放射素子31の中心部と第2放射素子61の中心部との間隔D1(図1参照)に比して大きくなる。アンテナ装置100’は、間隔D2が大きいことによりブロッキングが発生するため、放射特性が低下する問題があった。具体的には、例えば、サイドローブレベルが大きくなる問題があった。Here, the
これに対して、実施の形態1のアンテナ装置100は、第1放射素子群における内側に配置された1個の第1放射素子3に第2給電線路5が接続されており、当該1個の第1放射素子3に対する給電方向が第1方向に対して非平行である(図1に示す例においては、第1放射素子32に対する給電方向が+Y方向であり、当該給電方向が第1方向に対して直交している。)。また、第2放射素子群における内側に配置された1個の第2放射素子6に第4給電線路8が接続されており、当該1個の第2放射素子6に対する給電方向が第1方向に対して非平行である(図1に示す例においては、第2放射素子62に対する給電方向が+Y方向であり、当該給電方向が第1方向に対して直交している。)。以下、かかる給電方式を「側方給電方式」という。On the other hand, in the
側方給電方式を採用することにより、図1に示す如く、給電部101,102が第1放射素子31と第2放射素子61間に配置されるのを回避することができる。これにより、間隔D2に比して間隔D1を小さくすることができるため、ブロッキングの発生を抑制することができる。この結果、アンテナ装置100’に比して放射特性を向上することができる。具体的には、例えば、サイドローブレベルを小さくすることができる。By employing the lateral feeding system, as shown in FIG. 1, it is possible to prevent the
図3は、実施の形態1のアンテナ装置100に対する比較用の他のアンテナ装置100”を示している。図3に示す如く、誘電体基板1”の裏面部に接地導体パターン(不図示)が設けられており、誘電体基板1”の表面部に一対の導体パターン21”,22”が設けられている。一方の導体パターン21”は、5個の第1放射素子31”〜35”に対応する部位、4個の第1給電線路41”〜44”に対応する部位、及び第2給電線路5”に対応する部位を有している。他方の導体パターン22”は、5個の第2放射素子61”〜65”に対応する部位、4個の第3給電線路71”〜74”に対応する部位、及び第4給電線路8”に対応する部位を有している。5個の第1放射素子31”〜35”により第1放射素子群が構成されており、5個の第2放射素子61”〜65”により第2放射素子群が構成されている。このようにして、マイクロストリップアレーアンテナ部9”が構成されている。図中A”は、マイクロストリップアレーアンテナ部9”における軸対称の中心軸を示している。FIG. 3 shows another
第2給電線路5”の第1端部は第1放射素子31”と電気的に接続されており、第2給電線路5”の第2端部は給電部101”と電気的に接続されている。給電部101”は、第2給電線路5”の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。当該供給された電力は、第2給電線路5”に沿うように伝搬して、第1放射素子31”に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第1放射素子31”により電磁波としてアンテナ装置100”外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路41”〜44”に沿うように−X方向に伝搬して、第1放射素子32”〜35”により電磁波としてアンテナ装置100”外の空間に放射される。The first end of the
第4給電線路8”の第1端部は第2放射素子61”と電気的に接続されており、第4給電線路8”の第2端部は給電部102”と電気的に接続されている。給電部102”は、第4給電線路8”の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給するものである。当該供給された電力は、第4給電線路8”に沿うように伝搬して、第2放射素子61”に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第2放射素子61”により電磁波としてアンテナ装置100”外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路71”〜74”に沿うように+X方向に伝搬して、第2放射素子62”〜65”により電磁波としてアンテナ装置100”外の空間に放射される。The first end of the
ここで、アンテナ装置100”においては、第2給電線路5”及び第4給電線路8”の各々が略クランク状の線路により構成されている。すなわち、第2給電線路5”及び第4給電線路8”の各々が複数個の折り曲げ部を有している。これにより、給電部101”,102”が第1放射素子31”と第2放射素子61”間に配置されるのを回避することができるため、第1放射素子31”の中心部と第2放射素子61”の中心部との間隔D3(図3参照)を間隔D2(図2参照)に比して小さくすることができる。この結果、ブロッキングの発生を抑制することができる。Here, in the
しかしながら、一般に、マイクロストリップ線路に不連続部(折り曲げ部又は分岐部など)が設けられている場合、当該不連続部による不要な電磁波の放射が発生して、給電損失が増加することが知られている。アンテナ装置100”は、第2給電線路5”及び第4給電線路8”の各々に設けられている複数個の折り曲げ部により、給電損失が増加する問題があった。
However, it is generally known that when a microstrip line is provided with a discontinuity (bent portion, branch portion, etc.), unnecessary electromagnetic wave radiation is generated by the discontinuity portion, and the power supply loss increases. ing. The
これに対して、実施の形態1のアンテナ装置100は、上記のとおり側方給電方式を採用したものである。これにより、直線状の第2給電線路5を用いて、給電部101が第1放射素子31と第2放射素子61間に配置されるのを回避することができる。また、直線状の第4給電線路8を用いて、給電部102が第1放射素子31と第2放射素子61間に配置されるのを回避することができる。この結果、ブロッキングの発生を抑制しつつ、アンテナ装置100”に比して給電損失を低減することができる。On the other hand, the
なお、アンテナ装置100は、定在波型アンテナとして動作するものであっても良い。
The
また、アンテナ装置100は、受信アンテナに用いられるものであっても良い。
Further, the
また、第2給電線路5の接続対象である1個の第1放射素子3(図1に示す例においては第1放射素子32)における第2給電線路5の接続部が当該1個の第1放射素子3における右端部に配置されており、かつ、第4給電線路8の接続対象である1個の第2放射素子6(図1に示す例においては第2放射素子62)における第4給電線路8の接続部が当該1個の第2放射素子6における右端部に配置されているものであっても良い。または、当該1個の第1放射素子3における第2給電線路5の接続部が当該1個の第1放射素子3における左端部に配置されており、かつ、当該1個の第2放射素子6における第4給電線路8の接続部が当該1個の第2放射素子6における左端部に配置されているものであっても良い。この場合、給電部101による給電と給電部102による給電とを互いに同相に設定することにより、すなわち、これらの給電間の位相差を0°に設定することにより、当該1個の第1放射素子3と当該1個の第2放射素子6とを互いに同相にて励振させることができる。Furthermore, (in the example shown in FIG. 1 3 2 first radiating element) one first radiating element 3 which is a target for connection of the
また、アンテナ装置100は、接地導体パターンに代えて接地導体板を有するとともに、一対の導体パターン2に代えて一対の導体板を有するものであっても良い。一対の導体板のうちの一方の導体板は導体パターン21と同様の形状を有するものであり、一対の導体板のうちの他方の導体板は導体パターン22と同様の形状を有するものである。この場合、接地導体板と一対の導体板との間に、誘電体基板1に代えてスペーサが設けられているものであっても良い。Further, the
また、個々の第1放射素子3の形状は矩形状に限定されるものではない。個々の第1放射素子3は、例えば、楕円形状又は多角形状であっても良い。同様に、個々の第2放射素子6の形状は矩形状に限定されるものではない。個々の第2放射素子6は、例えば、楕円形状又は多角形状であっても良い。
Further, the shape of each first radiating element 3 is not limited to a rectangular shape. The individual first radiating elements 3 may have, for example, an elliptical shape or a polygonal shape. Similarly, the shape of each
また、個々の第1放射素子3に一対の切欠き部が設けられているとともに、個々の第2放射素子6に一対の切欠き部が設けられていることにより、アンテナ装置100が円偏波アンテナとして動作するものであっても良い。または、誘電体基板1の表面部に対してポラライザが対向配置されていることにより、アンテナ装置100が円偏波アンテナとして動作するものであっても良い。
Further, the
また、N個の第1放射素子3における励振の位相(すなわちN個の第1放射素子3に対する給電の位相)が個別に設定自在であり、かつ、N個の第2放射素子6における励振の位相(すなわちN個の第2放射素子6に対する給電の位相)が個別に設定自在なものであっても良い。これにより、アンテナ装置100が、いわゆる「フェーズドアレーアンテナ」として動作するものであっても良い。
Further, the phase of excitation in the N first radiating elements 3 (that is, the phase of feeding to the N first radiating elements 3) can be individually set, and the excitation phase in the N second radiating
以上のように、実施の形態1のアンテナ装置100は、第1方向に配列された複数個の第1放射素子3を含む第1放射素子群と、第1放射素子群における互いに隣接する第1放射素子3間に電気的に接続された第1給電線路4と、第1放射素子群における両端部に配置された第1放射素子3を除くいずれかの第1放射素子3に対して電気的に接続された第2給電線路5と、を有するマイクロストリップアレーアンテナ部9を備える。これにより、側方給電方式を実現することができる。したがって、マイクロストリップアレーアンテナ部9が第1放射素子群と同様の他の放射素子群(すなわち第2放射素子群)を有するものであるとき、第1放射素子群と第2放射素子群間に給電部101,102が配置されるのを回避することができる。この結果、ブロッキングの発生を抑制することができる。また、このとき、互いに隣接する第1放射素子3間の給電線路(すなわち第1給電線路4)における不連続部を不要とすることができ、かつ、互いに隣接する第2放射素子6間の給電線路(すなわち第3給電線路7)における不連続部を不要とすることができるのはもちろんのこと、給電部101と第1放射素子3間の給電線路(すなわち第2給電線路5)における不連続部を不要とすることができ、かつ、給電部102と第2放射素子6間の給電線路(すなわち第4給電線路8)における不連続部を不要とすることができる。この結果、給電損失を低減することができる。さらに、このとき、放射特性の向上及び給電損失の低減により、アンテナ装置100の動作利得を増加させることができる。この結果、いわゆる「ブロードサイド方向」に対して電磁波を効率良く放射することができる。As described above, the
また、マイクロストリップアレーアンテナ部9は、第1方向に配列された複数個の第2放射素子6を含む第2放射素子群と、第2放射素子群における互いに隣接する第2放射素子6間に電気的に接続された第3給電線路7と、第2放射素子群における両端部に配置された第2放射素子6を除くいずれかの第2放射素子6に対して電気的に接続された第4給電線路8と、を有し、マイクロストリップアレーアンテナ部9において、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が一次元アレー状に配列されている。これにより、図1に示す如く、いわゆる「リニアアレーアンテナ」を実現することができる。
Further, the microstrip
また、マイクロストリップアレーアンテナ部9において、複数個の第1放射素子3と複数個の第2放射素子6とが互いに軸対称に配置されており、かつ、複数個の第1給電線路4と複数個の第3給電線路7とが互いに軸対称に配置されており、かつ、第2給電線路5と第4給電線路8とが互いに軸対称に配置されている。これにより、アンテナ装置100による放射パターンの形状を略軸対称にすることができる。特に、XZ平面における放射パターンの形状を略軸対称にすることができる。
Further, in the microstrip
また、個々の第1給電線路4は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されており、個々の第3給電線路7は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。これらの給電線路が直線状であることにより、不連続部による不要な電磁波の放射が生ずるのを回避することができる。
Further, each first power feeding line 4 is composed of a linear line along the first direction, and each third
また、第2給電線路5は、第1方向に対する直交方向に沿う直線状の線路により構成されており、第4給電線路8は、第1方向に対する直交方向に沿う直線状の線路により構成されている。これらの給電線路が直線状であることにより、不連続部による不要な電磁波の放射が生ずるのを回避することができる。
Further, the
なお、本願の請求の範囲に記載された「軸対称」の用語の意義は、完全に軸対称な態様に限定されるものではなく、略軸対称な態様を包含するものである。また、本願の請求の範囲に記載された「直線状」の用語の意義は、完全に直線状な態様に限定されるものではなく、略直線状な態様を包含するものである。また、本願の請求の範囲に記載された「直交方向」の用語の意義は、完全な直交方向に限定されるものではなく、略直交方向を包含するものである。 The meaning of the term "axisymmetric" described in the claims of the present application is not limited to a completely axisymmetric mode, but includes a substantially axisymmetric mode. Further, the meaning of the term "straight line" described in the claims of the present application is not limited to a completely linear mode, but includes a substantially linear mode. Further, the meaning of the term "orthogonal direction" described in the claims of the present application is not limited to a completely orthogonal direction, but includes a substantially orthogonal direction.
実施の形態2.
図4は、実施の形態2に係るアンテナ装置の要部を示す平面図である。図4を参照して、実施の形態2のアンテナ装置100aについて説明する。なお、図4において、図1に示す構成部材等と同様の構成部材等には同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a plan view showing a main part of the antenna device according to the second embodiment. The
図4に示す如く、第1放射素子31は、第1給電線路41の接続部において第1給電線路41に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部211を有している。第1放射素子32は、第1給電線路41の接続部において第1給電線路41に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部212を有している。第1放射素子32は、第1給電線路42の接続部において第1給電線路42に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部213を有している。第1放射素子33は、第1給電線路42の接続部において第1給電線路42に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部214を有している。第1放射素子33は、第1給電線路43の接続部において第1給電線路43に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部215を有している。第1放射素子34は、第1給電線路43の接続部において第1給電線路43に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部216を有している。第1放射素子34は、第1給電線路44の接続部において第1給電線路44に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部217を有している。第1放射素子35は、第1給電線路44の接続部において第1給電線路44に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部218を有している。As shown in FIG. 4, the first radiating element 3 1, has a
同様に、第2放射素子61は、第3給電線路71の接続部において第3給電線路71に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部221を有している。第2放射素子62は、第3給電線路71の接続部において第3給電線路71に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部222を有している。第2放射素子62は、第3給電線路72の接続部において第3給電線路72に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部223を有している。第2放射素子63は、第3給電線路72の接続部において第3給電線路72に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部224を有している。第2放射素子63は、第3給電線路73の接続部において第3給電線路73に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部225を有している。第2放射素子64は、第3給電線路73の接続部において第3給電線路73に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部226を有している。第2放射素子64は、第3給電線路74の接続部において第3給電線路74に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部227を有している。第2放射素子65は、第3給電線路74の接続部において第3給電線路74に対する両側部に配置された一対の切欠き状の凹部228を有している。Similarly, the second radiating element 61 has a third feed line 71 of the recess 22 1 a pair of notch-like arranged on opposite sides with respect to the third feed line 71 at the connection portion. The
すなわち、個々の第1放射素子3における第1給電線路4の接続部に切欠き状の凹部21が形成されている。また、個々の第2放射素子6における第3給電線路7の接続部に切欠き状の凹部22が形成されている。
That is, a notch-shaped
このようにして、マイクロストリップアレーアンテナ部9aが構成されている。
In this way, the microstrip
次に、アンテナ装置100aの動作について説明する。より具体的には、アンテナ装置100aが送信アンテナに用いられる場合において、アンテナ装置100aが進行波型アンテナとして動作するときの例を中心に説明する。
Next, the operation of the
まず、給電部101が第2給電線路5の第2端部に電力を供給する。当該供給された電力は、第2給電線路5に沿うように+Y方向に伝搬して、第1放射素子32に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第1放射素子32により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路41に沿うように+X方向に伝搬して、第1放射素子31により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。さらに、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路42〜44に沿うように−X方向に伝搬して、第1放射素子33〜35により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。First, the
同様に、給電部102が第4給電線路8の第2端部に電力を供給する。当該供給された電力は、第4給電線路8に沿うように+Y方向に伝搬して、第2放射素子62に入力される。当該入力された電力のうちの一部の電力は、第2放射素子62により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。また、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路71に沿うように−X方向に伝搬して、第2放射素子61により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。さらに、当該入力された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路72〜74に沿うように+X方向に伝搬して、第2放射素子63〜65により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される。Similarly, supplies power to the feeding
ここで、仮に個々の第1放射素子3に凹部21が形成されていない場合、第1放射素子31により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されるべき電力の一部が、第1放射素子31により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されずに、第1放射素子31により反射されることがある。当該反射された電力のうちの一部の電力は、第1給電線路41、第1放射素子32及び第2給電線路5を順次通過して、給電部101に戻る(すなわち、いわゆる「反射波」が発生する。)。また、当該反射された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路41、第1放射素子32及び第1給電線路42を順次通過して、第1放射素子33〜35により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される(すなわち、いわゆる「不要放射波」が発生する。)。Here, assuming the case where the
また、仮に個々の第1放射素子3に凹部21が形成されていない場合、第1放射素子33〜35により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されるべき電力の一部が、第1放射素子33〜35により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されずに、第1放射素子33〜35により反射されることがある。当該反射された電力のうちの一部の電力は、第1給電線路42、第1放射素子32及び第2給電線路5を順次通過して、給電部101に戻る(すなわち、反射波が発生する。)。また、当該反射された電力のうちの他の一部の電力は、第1給電線路42、第1放射素子32及び第1給電線路41を順次通過して、第1放射素子31により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される(すなわち、不要放射波が発生する。)。Further, if the case where the
これに対して、個々の第1放射素子3に凹部21が形成されていることにより、第1放射素子群における反射波及び不要放射波の発生を抑制することができる。この結果、給電損失を更に低減することができるとともに、放射特性を更に向上することができる。
On the other hand, since the
同様に、仮に個々の第2放射素子6に凹部22が形成されていない場合、第2放射素子61により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されるべき電力の一部が、第2放射素子61により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されずに、第2放射素子61により反射されることがある。当該反射された電力のうちの一部の電力は、第3給電線路71、第2放射素子62及び第4給電線路8を順次通過して、給電部102に戻る(すなわち、反射波が発生する。)。また、当該反射された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路71、第2放射素子62及び第3給電線路72を順次通過して、第2放射素子63〜65により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される(すなわち、不要放射波が発生する。)。Similarly, if the case where the
また、仮に個々の第2放射素子6に凹部22が形成されていない場合、第2放射素子63〜65により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されるべき電力の一部が、第2放射素子63〜65により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射されずに、第2放射素子63〜65により反射されることがある。当該反射された電力のうちの一部の電力は、第3給電線路72、第2放射素子62及び第4給電線路8を順次通過して、給電部102に戻る(すなわち、反射波が発生する。)。また、当該反射された電力のうちの他の一部の電力は、第3給電線路72、第2放射素子62及び第3給電線路71を順次通過して、第2放射素子61により電磁波としてアンテナ装置100a外の空間に放射される(すなわち、不要放射波が発生する。)。Further, if the case where the
これに対して、個々の第2放射素子6に凹部22が形成されていることにより、第2放射素子群における反射波及び不要放射波の発生を抑制することができる。この結果、給電損失を更に低減することができるとともに、放射特性を更に向上することができる。
On the other hand, since the
次に、アンテナ装置100aの効果について説明する。
Next, the effect of the
図5は、アンテナ装置100aによる放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示している。図中IはXZ平面における主偏波に対応しており、図中IIはYZ平面における主偏波に対応している。また、図5におけるθ=0°は、図4における+Z方向に対応している。図5に示す如く、アンテナ装置100aによる放射パターンは、ブロードサイド方向に対する指向性を有しており、かつ、サイドローブレベルが小さいものである。側方給電方式のアンテナ装置100aを用いることにより、かかる良好な放射パターンを得ることができる。
FIG. 5 shows the electromagnetic field simulation result of the radiation pattern by the
なお、アンテナ装置100aは、実施の形態1にて説明したものと同様の種々の変形例、すなわちアンテナ装置100と同様の種々の変形例を採用することができる。
As the
以上のように、実施の形態2のアンテナ装置100aは、個々の第1放射素子3における第1給電線路4の接続部に切欠き状の凹部21が形成されており、個々の第2放射素子6における第3給電線路7の接続部に切欠き状の凹部22が形成されている。これにより、各放射素子群における反射波及び不要放射波の発生を抑制することができる。この結果、給電損失を更に低減することができるとともに、放射特性を更に向上することができる。
As described above, in the
実施の形態3.
図6は、実施の形態3に係るアンテナ装置の要部を示す平面図である。図6を参照して、実施の形態3のアンテナ装置100bについて説明する。なお、図6において、図1に示す構成部材等と同様の構成部材等には同一符号を付して説明を省略する。Embodiment 3.
FIG. 6 is a plan view showing a main part of the antenna device according to the third embodiment. The
図6に示す如く、誘電体基板1の裏面部に導波管31が設けられている。図6に示す例において、導波管31は方形導波管により構成されている。導波管31は、その管軸が誘電体基板1の板面に対して直交する向きに設けられている。
As shown in FIG. 6, a
接地導体パターンにおける導波管31の中央部に対応する位置に、矩形状の貫通孔(以下「結合孔」という。)32が穿たれている。また、誘電体基板1の表面部における導波管31の中央部に対応する位置に、矩形状の導体パターン33が設けられている。導波管31、結合孔32及び導体パターン33により、給電部10bが構成されている。
A rectangular through hole (hereinafter referred to as “coupling hole”) 32 is formed at a position corresponding to the central portion of the
導体パターン21は、給電部10bと第2給電線路5の第2端部との間に設けられた給電線路(以下「第5給電線路」という。)34に対応する部位を有している。すなわち、第5給電線路34の一端部(以下「第1端部」という。)は第2給電線路5の第2端部と電気的に接続されており、第5給電線路34の他端部(以下「第2端部」という。)は導体パターン33及び結合孔32を介して導波管31と電気的に接続されている。第5給電線路34は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。The
導体パターン22は、給電部10bと第4給電線路8の第2端部との間に設けられた給電線路(以下「第6給電線路」という。)35に対応する部位を有している。すなわち、第6給電線路35の一端部(以下「第1端部」という。)は第4給電線路8の第2端部と電気的に接続されており、第6給電線路35の他端部(以下「第2端部」という。)は導体パターン33及び結合孔32を介して導波管31と電気的に接続されている。第6給電線路35は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。The
このようにして、マイクロストリップアレーアンテナ部9bが構成されている。
In this way, the microstrip
図6に示す例において、給電部10bは中心軸A上に配置されている。これにより、マイクロストリップアレーアンテナ部9bにおいて、第5給電線路34と第6給電線路35とが互いに軸対称に配置されている。すなわち、導体パターン21と導体パターン22とが互いに軸対称な形状を有している。In the example shown in FIG. 6, the
導体パターン33は、導波管31及び結合孔32と第5給電線路34及び第6給電線路35との間のインピーダンス整合を取るために設けられたものである。結合孔32の寸法(より具体的にはX軸に沿う方向に対する寸法及びY軸に沿う方向に対する寸法)により、導波管31と第5給電線路34及び第6給電線路35との間の結合量を調整することができる。また、導体パターン33の寸法(より具体的にはX軸に沿う方向に対する寸法及びY軸に沿う方向に対する寸法)により、導波管31と第5給電線路34及び第6給電線路35との間の結合量を調整することができる。
The
次に、アンテナ装置100bの動作について説明する。より具体的には、アンテナ装置100bが送信アンテナに用いられる場合において、アンテナ装置100bが進行波型アンテナとして動作するときの例を中心に説明する。
Next, the operation of the
まず、給電部10bが第5給電線路34の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給する。当該供給された電力は、第5給電線路34及び第2給電線路5に沿うように伝搬して、第1放射素子32に入力される。当該入力された電力の振る舞いは実施の形態1にて説明したものと同様であるため、再度の説明は省略する。First, the
また、給電部10bが第6給電線路35の第2端部に高周波電力(より具体的には電磁波)を供給する。当該供給された電力は、第6給電線路35及び第4給電線路8に沿うように伝搬して、第2放射素子62に入力される。当該入力された電力の振る舞いは実施の形態1にて説明したものと同様であるため、再度の説明は省略する。Further, the
なお、アンテナ装置100bは、実施の形態1にて説明したものと同様の種々の変形例、すなわちアンテナ装置100と同様の種々の変形例を採用することができる。
As the
また、アンテナ装置100bにおける個々の第1放射素子3は、アンテナ装置100aにおける個々の第1放射素子3と同様の凹部21を有するものであっても良い。アンテナ装置100bにおける個々の第2放射素子6は、アンテナ装置100aにおける個々の第2放射素子6と同様の凹部22を有するものであっても良い。
Further, the individual first radiating element 3 in the
また、結合孔32の形状は矩形状に限定されるものではない。結合孔32は、例えば、楕円形状又は多角形状であっても良い。
Further, the shape of the
また、誘電体基板1の裏面部と導波管31との間に間隙が形成されている場合、漏えい電流が発生する。この場合、導波管31は、いわゆる「チョーク構造」を有するものであっても良い。これにより、漏えい電流を遮断することができる。
Further, when a gap is formed between the back surface portion of the
以上のように、実施の形態3のアンテナ装置100bは、導波管31を用いた給電部10bを備え、マイクロストリップアレーアンテナ部9bは、第2給電線路5と給電部10b間に電気的に接続された第5給電線路34と、第4給電線路8と給電部10b間に電気的に接続された第6給電線路35と、を有する。これにより、実施の形態1のアンテナ装置100と同様に、側方給電方式を実現することができる。この結果、ブロッキングの発生を抑制することができるとともに、給電損失を低減することができる。
As described above, the
また、第5給電線路34は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されており、第6給電線路35は、第1方向に沿う直線状の線路により構成されている。これらの給電線路が直線状であることにより、給電部10bと第1放射素子3間の給電線路(すなわち第2給電線路5及び第5給電線路34)における折り曲げ部の個数を1個に低減することができるとともに、給電部10bと第2放射素子6間の給電線路(すなわち第4給電線路8及び第6給電線路35)における折り曲げ部の個数を1個に低減することができる。この結果、アンテナ装置100”に比して、不連続部による不要な電磁波の放射の発生を抑制することができる。
Further, the fifth
実施の形態4.
図7は、実施の形態4に係るアンテナ装置の要部を示す平面図である。図8は、実施の形態4に係る他のアンテナ装置の要部を示す平面図である。図9は、実施の形態4に係る他のアンテナ装置の要部を示す平面図である。図7〜図9を参照して、実施の形態4のアンテナ装置100c,100d,100eについて説明する。Embodiment 4.
FIG. 7 is a plan view showing a main part of the antenna device according to the fourth embodiment. FIG. 8 is a plan view showing a main part of another antenna device according to the fourth embodiment. FIG. 9 is a plan view showing a main part of another antenna device according to the fourth embodiment. The
図7に示す如く、実施の形態4のアンテナ装置100cは、第1方向と異なる方向(以下「第2方向」という。)に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9を有するものである。個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9は、実施の形態1にて説明したものと同様である。当該複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9において、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が平面状に、すなわち二次元アレー状に配列されている。図7に示す例において、第2方向はY軸に沿う方向、すなわち第1方向に対する直交方向に設定されている。図7において、個々の導体パターン2における各部位の符号は図示を省略している。
As shown in FIG. 7, the
または、図8に示す如く、実施の形態4のアンテナ装置100dは、第2方向に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9aを有するものである。個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9aは、実施の形態2にて説明したものと同様である。当該複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9aにおいて、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が平面状に、すなわち二次元アレー状に配列されている。図8に示す例において、第2方向はY軸に沿う方向、すなわち第1方向に対する直交方向に設定されている。図8において、個々の導体パターン2における各部位の符号、個々の凹部21の符号及び個々の凹部22の符号は図示を省略している。
Alternatively, as shown in FIG. 8, the
または、図9に示す如く、実施の形態4のアンテナ装置100eは、第2方向に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9bを有するものである。個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9bは、実施の形態3にて説明したものと同様である。当該複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9bにおいて、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が平面状に、すなわち二次元アレー状に配列されている。図9に示す例において、第2方向はY軸に沿う方向、すなわち第1方向に対する直交方向に設定されている。図9において、個々の導体パターン2における各部位の符号及び個々の給電部10bにおける各部位の符号は図示を省略している。
Alternatively, as shown in FIG. 9, the
なお、第2方向は第1方向に対する直交方向に限定されるものではない。第2方向は、第1方向に対する斜めの方向であっても良い。 The second direction is not limited to the direction orthogonal to the first direction. The second direction may be an oblique direction with respect to the first direction.
また、アンテナ装置100cにおける個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9は、実施の形態1にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
Further, as the individual microstrip
また、アンテナ装置100dにおける個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9aは、実施の形態2にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
Further, as the individual microstrip
また、アンテナ装置100eにおける個々のマイクロストリップアレーアンテナ部9bは、実施の形態3にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。例えば、アンテナ装置100eにおいて、個々の第1放射素子3が凹部21を有するものであっても良く、個々の第2放射素子6が凹部22を有するものであっても良い。
Further, as the individual microstrip
また、アンテナ装置100eにおける個々の給電部10bは、実施の形態3にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
Further, as the individual
以上のように、実施の形態4のアンテナ装置100cは、第1方向と異なる第2方向に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9を備え、複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9において、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が二次元アレー状に配列されている。これにより、図7に示す如く、いわゆる「平面アレーアンテナ」を実現することができる。
As described above, the
また、実施の形態4のアンテナ装置100dは、第1方向と異なる第2方向に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9aを備え、複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9aにおいて、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が二次元アレー状に配列されている。これにより、図8に示す如く、平面アレーアンテナを実現することができる。
Further, the
また、実施の形態4のアンテナ装置100eは、第1方向と異なる第2方向に配列された複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9bを備え、複数個のマイクロストリップアレーアンテナ部9bにおいて、複数個の第1放射素子3及び複数個の第2放射素子6が二次元アレー状に配列されている。これにより、図9に示す如く、平面アレーアンテナを実現することができる。
Further, the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, it is possible to freely combine each embodiment, modify any component of each embodiment, or omit any component in each embodiment. ..
本発明のアンテナ装置は、例えば、レーダ装置に用いることができる。 The antenna device of the present invention can be used, for example, in a radar device.
1 誘電体基板、2 導体パターン、3 放射素子(第1放射素子)、4 給電線路(第1給電線路)、5 給電線路(第2給電線路)、6 放射素子(第2放射素子)、7 給電線路(第3給電線路)、8 給電線路(第4給電線路)、9,9a,9b マイクロストリップアレーアンテナ部、10,10b 給電部、21 凹部、22 凹部、31 導波管、32 結合孔、33 導体パターン、34 給電線路(第5給電線路)、35 給電線路(第6給電線路)、100,100a,100b,100c,100d,100e アンテナ装置。 1 Dielectric substrate, 2 Conductor pattern, 3 Radiating element (1st radiating element), 4 Feeding line (1st feeding line), 5 Feeding line (2nd feeding line), 6 Radiating element (2nd radiating element), 7 Feeding line (3rd feeding line), 8 feeding line (4th feeding line), 9,9a, 9b microstrip array antenna part, 10,10b feeding part, 21 recesses, 22 recesses, 31 waveguides, 32 coupling holes , 33 Conductor pattern, 34 feed line (fifth feed line), 35 feed line (sixth feed line), 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e antenna device.
Claims (7)
前記第1放射素子群における互いに隣接する前記第1放射素子間に電気的に接続された第1給電線路と、
前記第1放射素子群における両端部に配置された前記第1放射素子を除くいずれかの前記第1放射素子に対して電気的に接続された第2給電線路と、
前記第1方向に配列された複数個の第2放射素子を含む第2放射素子群と、
前記第2放射素子群における互いに隣接する前記第2放射素子間に電気的に接続された第3給電線路と、
前記第2放射素子群における両端部に配置された前記第2放射素子を除くいずれかの前記第2放射素子に対して電気的に接続された第4給電線路と、を有するマイクロストリップアレーアンテナ部を備え、
前記マイクロストリップアレーアンテナ部において、
複数個の前記第1放射素子及び複数個の前記第2放射素子が一次元アレー状に配列されており、かつ、複数個の前記第1放射素子と複数個の前記第2放射素子とが互いに軸対称に配置されており、かつ、複数個の前記第1給電線路と複数個の前記第3給電線路とが互いに軸対称に配置されており、かつ、前記第2給電線路と前記第4給電線路とが互いに軸対称に配置されている
ことを特徴とするアンテナ装置。 A group of first radiating elements including a plurality of first radiating elements arranged in the first direction,
A first feeding line electrically connected between the first radiating elements adjacent to each other in the first radiating element group, and a first feeding line.
A second feeding line electrically connected to any one of the first radiating elements except the first radiating element arranged at both ends of the first radiating element group.
A group of second radiating elements including a plurality of second radiating elements arranged in the first direction, and a group of second radiating elements.
A third feeding line electrically connected between the second radiating elements adjacent to each other in the second radiating element group, and a third feeding line.
A microstrip array antenna portion having a fourth feeding line electrically connected to any of the second radiating elements excluding the second radiating element arranged at both ends of the second radiating element group. With
In the microstrip array antenna portion
A plurality of the first radiating elements and a plurality of the second radiating elements are arranged in a one-dimensional array, and the plurality of the first radiating elements and the plurality of the second radiating elements are arranged with each other. The first feeding line and the third feeding line are arranged axisymmetrically with each other, and the second feeding line and the fourth feeding line are arranged symmetrically with each other. An antenna device characterized in that the tracks are arranged axisymmetrically with each other.
前記マイクロストリップアレーアンテナ部は、前記第2給電線路と前記給電部間に電気的に接続された第5給電線路と、前記第4給電線路と前記給電部間に電気的に接続された第6給電線路と、を有する
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 Equipped with a feeding section using a waveguide,
The microstrip array antenna unit includes a fifth power supply line electrically connected between the second power supply line and the power supply unit, and a sixth power supply line electrically connected between the fourth power supply line and the power supply unit. The antenna device according to claim 1, further comprising a feeding line.
個々の前記第3給電線路は、前記第1方向に沿う直線状の線路により構成されている
ことを特徴とする請求項2記載のアンテナ装置。 Each of the first feeding lines is composed of a linear line along the first direction.
The antenna device according to claim 2, wherein each of the third feeding lines is composed of a linear line along the first direction.
前記第4給電線路は、前記第1方向に対する直交方向に沿う直線状の線路により構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 The second feeding line is composed of a linear line along a direction orthogonal to the first direction.
The antenna device according to claim 1, wherein the fourth feeding line is composed of a linear line along a direction orthogonal to the first direction.
前記第6給電線路は、前記第1方向に沿う直線状の線路により構成されている
ことを特徴とする請求項2記載のアンテナ装置。 The fifth feeding line is composed of a linear line along the first direction.
The antenna device according to claim 2, wherein the sixth feeding line is composed of a linear line along the first direction.
個々の前記第2放射素子における前記第3給電線路の接続部に切欠き状の凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 A notch-shaped recess is formed in the connection portion of the first feeding line in each of the first radiating elements.
The antenna device according to claim 1, wherein a notch-shaped recess is formed in a connection portion of the third feeding line in each of the second radiating elements.
複数個の前記マイクロストリップアレーアンテナ部において、複数個の前記第1放射素子及び複数個の前記第2放射素子が二次元アレー状に配列されている
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のアンテナ装置。 A plurality of the microstrip array antenna portions arranged in a second direction different from the first direction are provided.
Claims 1 to 6 are characterized in that, in the plurality of microstrip array antenna portions, a plurality of the first radiating elements and a plurality of the second radiating elements are arranged in a two-dimensional array. The antenna device according to any one of the above.
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