JP6988278B2 - Array antenna - Google Patents
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Description
本発明は、アレイアンテナに関し、特にアレイアンテナを構成する放射素子に給電する給電回路を備えたアレイアンテナに関する。 The present invention relates to an array antenna, and more particularly to an array antenna provided with a feeding circuit for feeding power to a radiating element constituting the array antenna.
アレイアンテナは複数の放射素子を直線状、平面状、曲面状などに配列し、その全部または一部を励振し、励振電流(電圧)と位相を制御して所望の放射指向性(放射パターン)を得るアンテナである。 An array antenna arranges multiple radiation elements in a linear, planar, curved shape, etc., excites all or part of them, and controls the excitation current (voltage) and phase to achieve the desired radiation directivity (radiation pattern). Is an antenna to get.
アレイアンテナから電波を放射させる場合、給電回路を用いて、アレイアンテナを構成する個々の放射素子を励振する。放射素子はプリント基板等の上に配列させ、個々の放射素子を給電線路で給電回路に接続する。基板が矩形であれば、通常は基板の一つの辺に、給電線路と給電回路の接続部を設け、そこから放射素子に給電する。 When radiating radio waves from an array antenna, a feeding circuit is used to excite individual radiating elements that make up the array antenna. Radiating elements are arranged on a printed circuit board or the like, and individual radiating elements are connected to a feeding circuit by a feeding line. If the board is rectangular, normally, a connection portion between a power supply line and a power supply circuit is provided on one side of the board, and power is supplied to the radiating element from there.
特許文献1のアレイアンテナ装置は、第1の給電点を備える第1の基板と、その下部に積層され第2の給電点を備える第2の基板を備えている。 The array antenna device of Patent Document 1 includes a first substrate provided with a first feeding point, and a second substrate laminated below the first feeding point and provided with a second feeding point.
第1の基板には複数の第1の放射素子をアレイ状に配置した第1の放射素子アレイが形成される。第2の基板には複数の第2の放射素子をアレイ状に配置した第2の放射素子アレイが形成される。第1の基板には第1の放射素子アレイへ給電する第1の給電線路が形成されている。第1の給電線路は、複数の第1の放射素子が第1の偏波方向に直線偏波を形成するように、第1の給電点と複数の第1の放射素子それぞれを等長のパターン配線で接続する。 A first radiation element array in which a plurality of first radiation elements are arranged in an array is formed on the first substrate. A second radiating element array in which a plurality of second radiating elements are arranged in an array is formed on the second substrate. A first feeding line for feeding power to the first radiating element array is formed on the first substrate. The first feeding line has a pattern of equal length for each of the first feeding point and the plurality of first radiating elements so that the plurality of first radiating elements form linearly polarized waves in the first polarization direction. Connect with wiring.
また第2の基板には第2の放射素子アレイへ給電する第2の給電線路が形成されている。第2の給電線路は、複数の第2の放射素子が第1の偏波方向と直交する第2の偏波方向に直線偏波を形成するように、第2の給電点と複数の第2の放射素子それぞれを等長のパターン配線で接続する。送信機側のポートから無線信号が180度ハイブリッド回路に出力され、第1、第2の給電点には180度の位相差で給電する。 Further, a second feeding line for feeding power to the second radiating element array is formed on the second substrate. The second feeding line has a second feeding point and a plurality of second feeding points so that the plurality of second radiating elements form a linear polarization in the second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Connect each of the radiation elements of the above with a pattern wiring of the same length. A wireless signal is output to the 180-degree hybrid circuit from the port on the transmitter side, and power is supplied to the first and second feeding points with a phase difference of 180 degrees.
このようにすると給電線路を蛇行させることなく、サイドローブを抑制しつつ、直線偏波を所定の角度で形成できる、としている。(段落(0006)、(0028)、図2)
また特許文献2の平面アンテナでは、導波管にて並列に給電する構成の平面アンテナにおいて、合成部にマジックTを構成し、各導波管回路をブロックにて構成して積層している。図1,2の実施例では、金属板にアパーチャを形成することにより、アンテナ回路基板2に4素子のアンテナ素子1を形成してアンテナブロックBを構成している。このアンテナブロックBの底面には、給電用導波管開口3が形成されており、給電用導波管開口3は同相合成給電ブロックB0に構成されたL型コーナ4を介して同相合成導波管5に出力される。水平方向に隣接する4素子アレイの出力は同相合成導波管5を介して第1T分岐T1で同相合成され、さらに、垂直方向に隣接するアンテナ素子の合成出力と第2T分岐T2で合成され、結局、合計16素子の同相合成電力、すなわち、モノパルスの和パターンが同相合成出力Σとして得られる(段落(0007)、図1、図2)。
By doing so, it is possible to form linearly polarized waves at a predetermined angle while suppressing side lobes without meandering the feeding line. (Paragraphs (0006), (0028), FIG. 2)
Further, in the planar antenna of
しかし特許文献1ではその図2から明らかなように、一つの基板1または基板2上に配置された複数の放射素子101、201または102、202に対して全て同じ方向から給電している。つまり基板1上の放射素子101,201では、給電線が個々の放射素子に接続される接続点が全て放射素子の奥側にあり、図2の奥から手前へ向かう方向に給電されている。同様に基板2上の放射素子102、202に対する給電方向は、全て図の手前から奥へ向かう方向である。特許文献1では他の図1,3,4でも同様である。
However, in Patent Document 1, as is clear from FIG. 2, the power is supplied from the same direction to the plurality of
放射素子に給電線路が接続されている影響等で、個々の放射素子の放射特性は非対称になる。アレイアンテナ放射パターンは、放射素子の放射パターンにアレイファクタ(放射素子の配置で決まる指向性)を掛けたものであるため、放射素子の放射パターンが非対称だと、アレイアンテナの放射パターンも非対称になる。つまりサイドローブが非対称になる。特許文献1ではこの点についての解決策は示されていない。 Due to the influence of the feeding line connected to the radiating element, the radiating characteristics of each radiating element become asymmetric. Since the array antenna radiation pattern is the radiation pattern of the radiation element multiplied by the array factor (directivity determined by the arrangement of the radiation element), if the radiation pattern of the radiation element is asymmetric, the radiation pattern of the array antenna will also be asymmetric. Become. That is, the side lobes become asymmetric. Patent Document 1 does not provide a solution to this point.
グランド面に対して、給電線路を放射素子と同じ側に構成しなければいけない場合、放射素子に対して給電する方向を中心軸に対して対称にするとサイドローブの抑制には効果がある。しかしアレイの半分が逆相になってしまうという難点があった。これを半波長遅延させる遅延回路を使って電気的に位相を合わせることはでき、使用帯域が狭い場合はその手法で位相を合わせることができる。しかし帯域が広い場合は、帯域のエッジにおいて位相が揃わず、サイドローブが劣化する。 When the feeding line must be configured on the same side as the radiating element with respect to the ground surface, it is effective to suppress the side lobes if the direction of feeding the radiating element is symmetrical with respect to the central axis. However, there was a drawback that half of the array was out of phase. It is possible to electrically match the phase using a delay circuit that delays this by half a wavelength, and if the band used is narrow, the phase can be matched by that method. However, when the band is wide, the phases are not aligned at the edges of the band, and the side lobes deteriorate.
また特許文献2では、励振源からマジックTのHポート(狭壁面)にΣ信号を入力してアンテナに給電するので、サイドローブの劣化を抑制することは難しい。
Further, in
本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できるアレイアンテナを提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an array antenna capable of suppressing deterioration of side lobes even when used in a wide band.
本発明は、複数の放射素子を含む第1のサブアレイと複数の放射素子を含む第2のサブアレイが基板上に配置され、前記放射素子に給電する給電線路を備えたアレイアンテナであって、
励振源から前記第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックTを備え、前記マジックTのEポートに前記励振源からの信号が入力され、入力された信号は前記マジックTのHポート以外の他の2つのポートから出力され、前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナ、である。
The present invention is an array antenna in which a first sub-array containing a plurality of radiating elements and a second sub-array containing a plurality of radiating elements are arranged on a substrate and provided with a feeding line for feeding the radiating elements.
A magic T is provided in the middle of the feeding line from the excitation source to the first and second sub-arrays, a signal from the excitation source is input to the E port of the magic T, and the input signal is the H of the magic T. Output from two ports other than the port, power is supplied from the first direction to the plurality of radiating elements included in the first sub-array, and the plurality of radiating elements included in the second sub-array are the first. It is an array antenna, characterized in that power is supplied from a second direction opposite to the direction.
また本発明は、複数の放射素子を含む第1のサブアレイと複数の放射素子を含む第2のサブアレイが基板上に配置され、前記放射素子に給電する給電線路を備えたアレイアンテナであって、
励振源からの信号をラットレース回路に入力し、前記信号を入力した端子に隣接する端子を前記第1のサブアレイに接続し、前記隣接する端子に対して逆相になる端子を前記第2のサブアレイに接続し、
前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子は前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナである。
Further, the present invention is an array antenna in which a first sub-array including a plurality of radiating elements and a second sub-array including a plurality of radiating elements are arranged on a substrate and provided with a feeding line for feeding the radiating elements.
The signal from the excitation source is input to the rat race circuit, the terminal adjacent to the terminal to which the signal is input is connected to the first subarray, and the terminal having the opposite phase to the adjacent terminal is the second terminal. Connect to the subarray and
The plurality of radiating elements included in the first sub-array are fed from the first direction, and the plurality of radiating elements included in the second sub-array are fed from the second direction opposite to the first direction. It is an array antenna characterized by this.
本発明のアレイアンテナによれば、広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できる。 According to the array antenna of the present invention, deterioration of side lobes can be suppressed even when used in a wide band.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態のアレイアンテナ100を説明する模式図である。プリント基板110上には第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132が線対称に配置されている。また第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132は逆方向に給電されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an
第1のサブアレイ131について述べる。プリント基板110上に放射素子101を4つ配置して2つの4素子アレイ121、122を構成している。なお4素子にしたこと自体に意味はなく、「4素子アレイ」は便宜上の呼称である。放射素子101は、矩形の導体パターンで形成したパッチアンテナであり、導体パターンの一か所で給電線路102に接続されている。給電線路102はマイクロストリップ線路である。4素子アレイ121と同様の構成の4素子アレイ122がプリント基板110上に隣接して配置され、4素子アレイ121と122で第1のサブアレイ131を構成する。第1のサブアレイ131を構成する8素子は全て図1の左側から給電されている。
The
プリント基板110の端に給電点である第1の信号入出力ポート141を設け、4素子アレイ121と122の間に給電線路151を通してトーナメント型のレイアウトで第1のサブアレイ131の8つの放射素子101まで等長に配線して給電する。第1のサブアレイ131には第1の信号入出力ポート141から各放射素子101に並列給電する。また第2のサブアレイ133には第2の信号入出力ポート142から各放射素子101’に並列給電する。
A first signal input /
次に第2のサブアレイ132について述べる。プリント基板110上に放射素子101’を4つ配置して2つの4素子アレイ123,124を構成している。放射素子101’は、矩形の導体パターンで形成したパッチアンテナであり、導体パターンの一か所で給電線路103に接続されている。給電線路103はマイクロストリップ線路である。4素子アレイ123と同様の構成の4素子アレイ124がプリント基板110上に隣接して配置され、4素子アレイ123と124で第2のサブアレイ132を構成する。第2のサブアレイ132を構成する8素子は全て図1の右側から給電されている。
Next, the
このように、第1のサブアレイ131では給電線路102は各放射素子101の左側で接続され、第2のサブアレイ132では給電線路102は各放射素子101’の右側で接続され、接続点が互いに反対側に位置している。
As described above, in the
プリント基板110の、第1の信号入出力ポート141とは反対側の端に、給電点である第2の信号入出力ポート142を設け、4素子アレイ123,124の間に給電線路152を通してトーナメント型のレイアウトで第2のサブアレイ132の8つの放射素子101’まで等長に配線して給電する。
A second signal input /
第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132は、給電線路102、103も含め、第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132の中間にある直線140(一点鎖線)を対称軸にして線対称に配置されている。なお直線140は第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を結ぶ線に直交した線であり、実際にプリント基板110上に形成されているのではなく、説明のために想定した直線である。
The
励振源160つまり送信機からの送信信号を導波管(不図示)で導き、導波管をマジックT170のEポート171(広壁面)に接続する。Eポート171から入力した送信信号はマジックT内で分配され、Eポート、Hポート以外の他の2つのポート172,173に逆相で出力される。
The
マジックT170のポート172、173はそれぞれ導波管(不図示)に接続され、片方の導波管は第1の信号入出力ポート141に接続され、もう一方の導波管は第2の信号入出力ポート142に接続される。給電線路151または給電線路152を経由して放射素子101に給電される。
The
第1のサブアレイ131の放射素子101と第2のサブアレイ132の放射素子101’では、給電される向きが正反対である。図1ではそれを「同相」、「逆相」と表現している。
In the
一方マジックT170から第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142に伝わる送信信号は前述のように位相が互いに逆相になる。放射素子に給電される向きが反対であることによって放射素子101と放射素子101’は反対方向に励振され、放射素子の放射パターンの非対称性を相殺することができる。これだけでは2つのサブアレイ間が互いに逆相で励振されてしまうが、本実施形態では、更に、2つのサブアレイに入力される送信信号が互いに逆相である。そのため逆相×逆相となり最終的には放射素子101と放射素子101’は同相で励振されることになる。つまり放射素子の放射パターンの非対称性を相殺しつつ2つのサブアレイを同相で励振できることになる。
On the other hand, the transmission signals transmitted from the magic T170 to the first signal input /
なお通常とは異なり、EポートはΣポート、HポートはΔポートとして用いる。通常のマジックTは、EポートをΔポート、HポートをΣポートとして用いるが、本実施形態では逆に用いている。それによって広帯域に渡って位相反転をおこなうことができ、その結果広帯域でサイドローブの劣化を抑制できる。 Unlike usual, the E port is used as the Σ port and the H port is used as the Δ port. In the normal magic T, the E port is used as the Δ port and the H port is used as the Σ port, but in the present embodiment, they are used in reverse. As a result, phase inversion can be performed over a wide band, and as a result, deterioration of side lobes can be suppressed over a wide band.
またマジックTは位相の周波数特性が小さく、周波数によって特性があまり変わらない。そのため広帯域の用途に適している。 Further, the magic T has a small phase frequency characteristic, and the characteristic does not change much depending on the frequency. Therefore, it is suitable for wideband applications.
以上は送信時の動作であるが、アレイアンテナ100が信号を受信すると、受信信号は送信とは給電線路を逆方向に伝播してマジックTの2つのポート172,173に入力される。受信機(不図示)はHポート174と接続されている。
The above is the operation at the time of transmission, but when the
図1のように2つのサブアレイ間で放射素子の給電方向を反対にし、第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を逆相で足し合わせると、図2に方位角方向の放射パターンのシミュレーション結果を示すように、左右で対称な放射パターンとなり、低サイドローブ化が実現できることがわかる。
As shown in FIG. 1, when the feeding directions of the radiating elements are reversed between the two subarrays and the first signal input /
ここで図3のように、図1の第1のサブアレイ131’と第2のサブアレイ132’の各放射素子に対して、全て同じ方向つまり図の左方向から給電する配置を取ったアレイアンテナ350を考える。図3ではそれを「同相」、「同相」と表現している。第1の信号入出力ポート141’、第2の信号入出力ポート142’は図1と同じく第1、第2のサブアレイ131’、132’を挟んで向かい合う位置にある。このような配置にした場合のアレイアンテナの方位角方向の放射パターンのシミュレーション結果は図4のようになり、左右が非対称な形状になる。
Here, as shown in FIG. 3, the
次に中心周波数からずれた周波数における放射パターンについて述べる。図5は図1のアレイアンテナ100について、中心周波数から4%ずれた周波数における放射パターンのシミュレーション結果である。一方図6は、同じく図1のアレイアンテナ100で、マジックTを用いない場合の、同じく中心周波数から4%ずれた周波数における放射パターンのシミュレーション結果である。
Next, the radiation pattern at a frequency deviated from the center frequency will be described. FIG. 5 is a simulation result of the radiation pattern of the
図6は具体的には、励振源から第1の信号入出力ポート141の間の給電線路、または、励振源から第2の信号入出力ポート142の間の給電線路のうちの片方にだけ、λ/2(半波長)遅延させる遅延回路を挿入して、第1の信号入出力ポート141と第2の信号入出力ポート142を逆相にしたものである。なおλは使用する周波数帯の中心周波数に対応する波長である。サブアレイ自体は図1と同じである。
Specifically, FIG. 6 shows only one of the power supply lines between the excitation source and the first signal input /
図5の放射パターンは帯域が広い場合に中心周波数がずれても放射パターンのサイドローブが左右で等しいことが分かる。図6の放射パターンでも中心周波数であれば逆相の信号は遅延回路で完全に同相になる。しかし帯域が広く、中心周波数から離れるに連れて、左半分のサブアレイと右半分のサブアレイの位相差は大きくなり、放射パターンのサイドローブの凸凹が目立っている。 It can be seen that in the radiation pattern of FIG. 5, when the band is wide, the side lobes of the radiation pattern are equal on the left and right even if the center frequency shifts. Even in the radiation pattern of FIG. 6, if the center frequency is used, the signals having opposite phases are completely in phase in the delay circuit. However, as the band is wide and the distance from the center frequency increases, the phase difference between the left half sub-array and the right half sub-array becomes large, and the unevenness of the side lobes of the radiation pattern becomes conspicuous.
以上述べたように、本実施形態では一方のサブアレイの放射素子にある方向(第1方向)から給電したら、他方のサブアレイにはその逆の方向(第2方向)から給電する。それに加えて2つのサブアレイに対して互いに逆相で給電する。それらによってアレイアンテナの放射パターンを対称とし、低サイドローブ化が実現できる。 As described above, in the present embodiment, when power is supplied to the radiating element of one sub-array from a direction (first direction), power is supplied to the other sub-array from the opposite direction (second direction). In addition, the two subarrays are fed in opposite phase to each other. By doing so, the radiation pattern of the array antenna can be made symmetrical and low side lobes can be realized.
なお本実施形態では、第1のサブアレイ131と第2のサブアレイ132の境界線の直線140を対称軸にして線対称に配置した。しかし線対称に配置することは必須ではなく、放射素子101が第1方向から給電され、放射素子101’がその反対の第2方向から給電されていればよい。また本実施形態では、第2の信号入出力ポート142は、プリント基板110上で第1、第2のサブアレイを挟んで第1の信号入出力ポート141の反対側に設けた。しかし同様の理由でこのような位置関係にする必要はなく、例えばプリント基板上で90度の位置関係に設けてもよい。
(第2の実施形態)
図7は本発明の第2の実施形態のアレイアンテナ400を示す模式的平面図である。このアレイアンテナ400では図1で述べたアレイアンテナ100をプリント基板上に2つ配置する。これをアレイアンテナ200、アレイアンテナ300とする。アレイアンテナ200に備わる第1のマジックT301とアレイアンテナ300に備わる第2のマジックT302に対して給電する。第1の実施形態と同じく、EポートをΣポートとして、HポートをΔポートとして用いる。第1、第2のマジックT301、302のそれぞれのEポート171,171’に入力した送信信号は2つのマジックT301、302内でそれぞれ分配され、各マジックTの持つ2つのポートに逆相で出力される。この2つのポートはそれぞれ導波管に接続され、片方の導波管は第1の信号入出力ポートに接続され、もう一方の導波管は第2の信号入出力ポートに接続される。そこからはプリント基板上の給電線路を経由して各放射素子に給電される。
In this embodiment, the
(Second embodiment)
FIG. 7 is a schematic plan view showing the
励振源960との間に第3のマジックT303を置き、そこから第1、第2のマジックT301、302に給電する。第3のマジックT303は通常の使い方と同じく、EポートをΔポート、HポートをΣポートとして用いる。つまり励振源960からの送信信号を第3のマジックT303のHポート974に入力させる。入力した信号は第3のマジックT303の2つのポート972,973から同相の信号として出力させ、2つのマジックT301、302のそれぞれのEポート171、171’に互いに同相で入力させる。
A third magic T303 is placed between the
本実施形態のアレイアンテナを用いると、飛翔体等に対して横方向のモノパルス追尾が可能となる。
(第3の実施形態)
第1、第2の実施形態ではマジックTを用いたが、ラットレース回路501も用いることができる。ラットレース回路は、図8に示すように、1/4波長伝送線路3本と3/4波長伝送線路をリング状に接続したものであり、マジックTと同様に入力端子の選択により同相分配と逆相分配を行うことができる。ラットレース回路501は1/4波長伝送線路と3/4波長伝送線路は同軸線路で構成する。図8の端子502と端子503の間、端子503と端子504の間、端子504と端子505の間はすべて1/4波長伝送線路で接続し、端子5050と端子502の間は3/4波長伝送線路で接続する。2つのサブアレイアンテナは第1、第2の実施形態と同じである。
When the array antenna of the present embodiment is used, lateral monopulse tracking with respect to a flying object or the like becomes possible.
(Third embodiment)
Although the magic T is used in the first and second embodiments, a
端子502から入力された信号は端子503,505に逆相分配され、端子504からは出力されない。また端子503から入力された信号は端子502,504に同相分配され、端子505からは出力されない。
The signal input from the terminal 502 is distributed in reverse phase to the
図9は本実施形態のラットレース回路を用いたアレイアンテナの模式図である。図9に示すように、励振源160からの送信信号を、ラットレース回路501の端子502に入力する。端子502に隣接する端子503を給電線路151に接続し、給電線路151を第1のサブアレイ131の第1の信号入出力ポート141と接続する。一方ラットレース回路501の、端子503と逆相になる端子505を給電線路152に接続し、給電線路152を第2のサブアレイ132の第2の信号入出力ポート142と接続する。
FIG. 9 is a schematic diagram of an array antenna using the rat race circuit of the present embodiment. As shown in FIG. 9, the transmission signal from the
このようにすれば第1、第2のサブアレイの給電点に互いに逆相の信号を入力できる。その結果、第1のサブアレイ131が含む複数の放射素子101は第1の方向から給電され、第2のサブアレイ132が含む複数の放射素子101’は第1の方向と逆方向の第2の方向から給電される。なお逆相出力の端子503、505は受信機にも接続する。
In this way, signals having opposite phases can be input to the feeding points of the first and second subarrays. As a result, the plurality of radiating
励振源160からの信号は端子505に入力してもよく、その場合は端子505に隣接する端子504を給電線路151に接続し、端子504に対して逆相となる端子502を給電線路152に接続すればよい。
(第4の実施形態)
図10は本発明の第4の実施形態のアレイアンテナを説明するための模式的平面図である。複数の放射素子601を含む第1のサブアレイ610と、複数の放射素子602を含む第2のサブアレイ620が配置され、各放射素子に給電する給電線路631,632を備えている。励振源680から第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックT670を備え、マジックT670のEポート671に励振源680からの信号が入力され、入力された信号はマジックT670のHポート674以外の他の2つのポート672,673から互いに逆位相で出力される。
The signal from the
(Fourth Embodiment)
FIG. 10 is a schematic plan view for explaining the array antenna of the fourth embodiment of the present invention. A
なお図9では、第1、第2の給電点に近い場所だけ給電線路631,632を表示し、各放射素子に近い場所では表示を省略している。
In FIG. 9, the
第1のサブアレイ610の放射素子601と第2のサブアレイ620の放射素子602では、給電される向きが反対である。またマジックT670によって第1の給電点650と第2の給電点660に伝わる送信信号は位相が互いに逆相になる。その結果放射素子601と602は同相で励振されることになる。つまり給電される向きが反対であることによって放射素子601と放射素子602は反対方向に励振されるが、2つの給電点に入力される送信信号が逆相であるので、逆相×逆相となり最終的には放射素子601と放射素子602は同相で励振されることになる。そのため広帯域で使用する場合でもサイドローブの劣化を抑制できる。
(他の実施形態)
第1、第2の実施形態ではアレイアンテナはすべて二次元アレイであるが、本発明はリニアアレイにも適用できる。
In the
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the array antennas are all two-dimensional arrays, but the present invention can also be applied to linear arrays.
本発明は、以下のようなアンテナやレーダに用いることができる。
・入力電力が大きく、放電回避のために導波管回路を用いる必要があるようなアンテナ、あるいはレーダ。
・広帯域に渡って低サイドローブ化が必要とされるアンテナ、あるいはレーダ。
・左右円偏波、直交直線偏波など、偏波共用アンテナで、給電線路からの不要放射が放射パターンに影響されるようなアンテナ、あるいはレーダ。
The present invention can be used for the following antennas and radars.
-Antennas or radars that have a large input power and require the use of a waveguide circuit to avoid discharge.
-Antennas or radars that require low sidelobes over a wide band.
-An antenna or radar that is a polarized wave shared antenna such as left-right circularly polarized wave and orthogonal linearly polarized wave, and unnecessary radiation from the feeding line is affected by the radiation pattern.
100,200、300、400,600 アレイアンテナ
101、101’、601,602 放射素子
102、103,151,152 給電線路
110,710 プリント基板
121、122、123,124 4素子アレイ
131,131’ 第1のサブアレイ
132、132’620 第2のサブアレイ
140,140’ 直線
141 第1の信号入出力ポート
142 第2の信号入出力ポート
160,680 励振源
170、670 マジックT
171,671 Eポート
172,173,672、673 ポート
301 第1のマジックT
302 第2のマジックT
303 第3のマジックT
501 ラットレース回路
502、503、504 端子
610 第1のサブアレイ
620 第2のサブアレイ
631,632 給電線路
650 第1の給電点
660 第2の給電点
100,200,300,400,600
171,671 E port 172,173,672,673
302 Second Magic T
303 Third Magic T
501
Claims (7)
励振源から前記第1、第2のサブアレイへの給電線路の途中にマジックTを備え、前記マジックTのEポートに前記励振源からの信号が入力され、入力された信号は前記マジックTのHポート以外の他の2つのポートから出力され、前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子を構成する辺に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子を構成する辺に対して前記第1の方向と逆方向の第2の方向から、前記第1のサブアレイへの給電とは逆相で給電することを特徴とするアレイアンテナ。 An array antenna in which a first sub-array containing a plurality of radiating elements and a second sub-array containing a plurality of radiating elements are arranged on a substrate and a feeding line for feeding the radiating elements is provided.
A magic T is provided in the middle of the feeding line from the excitation source to the first and second sub-arrays, a signal from the excitation source is input to the E port of the magic T, and the input signal is the H of the magic T. is output from the other two ports other than port, power is supplied from a first direction relative to the sides of the plurality of radiating elements the first sub-array includes a plurality of radiating elements the second sub-array includes array antenna for the second direction before Symbol first direction and the opposite direction to the sides of, the power supply to the first sub-array, characterized in that the feeding in opposite phase.
前記励振源からの信号は前記第3のマジックTのEポート、Hポート以外の2つのポートに同相の信号として入力し、前記入力された信号は前記第3のマジックTのHポートから出力して前記第1のマジックTと前記第2のマジックTに入力されるアレイアンテナ。 The first magic T of the first array antenna and the first magic T of the first array antenna are arranged by arranging at least two of the array antennas according to any one of claims 1 to 4 as a first array antenna and a second array antenna. It is an array antenna that supplies power from the third magic T to the second magic T of the second array antenna.
The signal from the excitation source is input as an in-phase signal to two ports other than the E port and the H port of the third magic T, and the input signal is output from the H port of the third magic T. An array antenna input to the first magic T and the second magic T.
励振源からの信号をラットレース回路に入力し、前記ラットレース回路の、前記信号を入力した端子に隣接する端子を前記第1のサブアレイに接続し、前記隣接する端子に対して逆相になる端子を前記第2のサブアレイに接続し、
前記第1のサブアレイが含む複数の放射素子を構成する辺に対して第1の方向から給電し、前記第2のサブアレイが含む複数の放射素子を構成する辺に対して前記第1の方向と逆方向の第2の方向から給電することを特徴とするアレイアンテナ。 An array antenna in which a first sub-array containing a plurality of radiating elements and a second sub-array containing a plurality of radiating elements are arranged on a substrate and a feeding line for feeding the radiating elements is provided.
The signal from the excitation source is input to the rat race circuit, the terminal of the rat race circuit adjacent to the terminal to which the signal is input is connected to the first subarray, and the phase is reversed with respect to the adjacent terminal. Connect the terminals to the second subarray and
Power is supplied from the first direction to the sides constituting the plurality of radiating elements included in the first sub-array, and the first direction with respect to the sides constituting the plurality of radiating elements included in the second sub-array. An array antenna characterized in that power is supplied from a second direction in the opposite direction.
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