JP6885359B2 - アレーアンテナ - Google Patents
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Description
第1実施形態に係るアレーアンテナについて図1及び図2を参照して説明する。
第1実施形態に係るアレーアンテナの概要について図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。尚、誘電体基板及び地板については図示を省略している。図3、4、6、7及び9についても同様。
例えば特許文献1に記載されているようなタイプのアレーアンテナは、誘電体基板上に形成された、直線状に延びる給電線路と、該給電線路に直接接続されて枝状に突出した複数の放射素子部とにより構成される。アレーアンテナのビーム幅は、アレーアンテナの左右の放射素子部間の幅(例えば、給電線路の一方の側に突出した放射素子部の中心と、給電線路の一方の側とは反対側に突出した放射素子部の中心との間の距離)によって変化する。具体的には、上記放射素子部間の幅が広くなるほど、ビーム幅が絞られる(即ち、指向性が向上する)。他方、上記放射素子部間の幅が狭くなるほど、ビーム幅は広くなる(即ち、指向性が低下する)。
次に、アレーアンテナ1の特性について図2を参照して説明する。図2は、第1実施形態に係るアレーアンテナの特性の一例を示す特性図である。図2の実線は、アレーアンテナ1の特性(ここでは、水平面指向性)を示している。図2の点線は、給電線路が分岐線路部を有していない比較例に係るアレーアンテナ(例えば特許文献1に記載されたタイプのアレーアンテナ)の特性を示している。
アレーアンテナ1によれば、分岐線路部12a及び12b間の距離を変更することにより、放射素子部13a乃至13lのサイズを変更することなく、所望のビーム幅や指向性を実現することができる。
上述した第1実施形態に係るアレーアンテナ1の変形例について図3を参照して説明する。図3は、第1実施形態の変形例に係るアレーアンテナを示す平面図である。
アレーアンテナに係る第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。第2実施形態では、アレーアンテナの形状が一部異なる以外は、上述した第1実施形態と同様である。よって、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図4及び図5を参照して説明する。
第2実施形態に係るアレーアンテナの概要について図4を参照して説明する。図4は、第2実施形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。
次に、アレーアンテナ2の特性について図5を参照して説明する。図5は、第2実施形態に係るアレーアンテナの特性の一例を示す特性図である。図5の実線は、アレーアンテナ2の特性(ここでは、水平面指向性)を示している。図5の点線は、アレーアンテナ1の特性を示している。
アレーアンテナ2においても、分岐線路部12a及び12b間の距離を変更することにより(言い換えれば、分岐線路部12a及び12b並びに接続線路部15により形成される長円形の扁平度を変更することにより)、放射素子部13a乃至13lのサイズを変更することなく、所望のビーム幅や指向性を実現することができる。
アレーアンテナに係る第3実施形態について、図6を参照して説明する。第3実施形態では、アレーアンテナの形状が一部異なる以外は、上述した第2実施形態と同様である。よって、第3実施形態について、第2実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図6を参照して説明する。
第3実施形態に係るアレーアンテナの概要について図6を参照して説明する。図6は、第3実施形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。
接続線路部15等の給電線路の屈曲部では、電力の不要な放射が生じやすい。この電力の不要な放射は、屈曲部の曲率半径が小さいほど顕著になり、指向性を乱す原因になる。アレーアンテナ3によれば、スタブ16を接続線路部15に接続することにより、接続線路部15からの電力の不要な放射を抑制することができる。
アレーアンテナに係る第4実施形態について、図7及び図8を参照して説明する。第4実施形態では、アレーアンテナの形状が一部異なる以外は、上述した第3実施形態と同様である。よって、第4実施形態について、第3実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図7及び図8を参照して説明する。
第4実施形態に係るアレーアンテナの概要について図7を参照して説明する。図7は、第4実施形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。
アレーアンテナ2、3及び4各々の環状線路部(12a、12b、15)によるアレーアンテナへの影響について図8を参照して説明する。図8は、第2乃至第4実施形態各々に係るアレーアンテナの特性の一例を示す特性図である。図8の上段は、スミスチャートである。図8の下段は、周波数とリターンロス(反射係数)との関係を示すグラフである。図8(a)は、第2実施形態に係るアレーアンテナ2のスミスチャート、及び、周波数とリターンロスとの関係を示すグラフである。図8(b)は、第3実施形態に係るアレーアンテナ3のスミスチャート、及び、周波数とリターンロスとの関係を示すグラフである。図8(c)は、第4実施形態に係るアレーアンテナ4のスミスチャート、及び、周波数とリターンロスとの関係を示すグラフである。
アレーアンテナに係る第5実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。第5実施形態では、アレーアンテナの形状が一部異なる以外は、上述した第1実施形態と同様である。よって、第5実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図9及び図10を参照して説明する。
第5実施形態に係るアレーアンテナの概要について図9を参照して説明する。図9は、第5実施形態に係るアレーアンテナを示す平面図である。
次に、アレーアンテナ5の特性について図10を参照して説明する。図10は、第5実施形態に係るアレーアンテナの特性の一例を示す特性図である。図10の実線は、アレーアンテナ5の特性(ここでは、水平面指向性)を示している。図10の点線は、給電線路が分岐線路部を有していない比較例に係るアレーアンテナ(例えば特許文献1に記載されたタイプのアレーアンテナ)の特性を示している。
アレーアンテナ5及び5´によれば、分岐線路部12a及び12b間の距離を変更することにより、放射素子部のサイズを変更することなく、所望のビーム幅や指向性を実現することができる。
Claims (4)
- 互いに隣接し、夫々一の方向に沿って延びるとともに、夫々複数の放射素子部を有する第1分岐線路部及び第2分岐線路部と、前記第1分岐線路部及び前記第2分岐線路部を結合する結合線路部と、を有する給電線路を備え、
前記第1分岐線路部が有する複数の放射素子部の全ては、前記第1分岐線路部の一方の側に配置されており、
前記第2分岐線路部が有する複数の放射素子部の全ては、前記第2分岐線路部の前記一方の側とは反対側に配置されており、
前記第1分岐線路部及び前記第2分岐線路部と前記結合線路部との結合部から、前記第1分岐線路部が有する複数の放射素子部のうち前記結合部に最も近い放射素子部までの距離が、前記結合部から、前記第2分岐線路部が有する複数の放射素子部のうち前記結合部に最も近い放射素子部までの距離よりも、電気的長さで(2n−1)λ/2長い(λは波長、nは自然数)
ことを特徴とするアレーアンテナ。 - 前記第1分岐線路部及び前記第2分岐線路部各々の前記結合部とは反対側を互いに接続する接続部を備えることを特徴とする請求項1に記載のアレーアンテナ。
- 前記接続部にλ/4短絡スタブと同等の機能を有するスタブを備えることを特徴とする請求項2に記載のアレーアンテナ。
- 前記結合線路部は、インピーダンス整合用のスタブを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のアレーアンテナ。
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