JPH01307304A - アンテナ給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアンテナ給電装置に係り、特にマイクロストリ
ップアンテナ素子を備えたアンテナとコンバータとを連
結して給電するためのアンテナ給電装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、マイクロストリップアンテナ装置では、電波を
受信するアンテナと、アンテナで受信された電波の周波
数を変換して増幅するコンバータとが個別に製造される
ため、アンテナとコンバータとを連結して一体にするた
めにアンテナ給電装置が設けられている。このアンテナ
給電装置の給電方式としては、導波管給電方式と同軸給
電方式とがある。第８図は従来の導波管給電方式の概略
を示すもので、マイクロストリップアンテナはストリッ
プ導体１０とストリップ導体１０より幅広の幅広導体１
２との間に誘電体１４を挟持して構成されたマイクロス
トリップアンテナ素子を備えている０幅広導体１２には
開口側にフランジ２２が形成された導体から成る導波管
１８が接続されている。また、ストリップ導体ｌＯには
誘電体１４を貫通して導波管１８内に突出するように給
電ライン１６がハンダ付によって接続されている。−方
、図示しないコンバータにもマイクロストリップアンテ
ナ側と同様の給電ラインと導体で構成された導波管とが
設けられている。このように構成されたマイクロストリ
ップアンテナとコンバータとは、給電ラインが対向する
ように導波管のフランジ部によって結合されてマイクロ
ストリップアンテナ装置が構成される。従って、マイク
ロストリップアンテナで受信された電波は給電ラインお
よび導波管を介してコンバータに給電されることになる
。また、第９図は従来の同軸給電方式の概略を示すもの
で、マイクロストリップアンテナを構成する幅広導体１
２にはハンダ付によって同軸コネクタ２０が接続されて
おり、またストリップ導体１０には同軸コネクタ２０内
に突出するように給電ライン１６がハンダ付によって接
続されている。この同軸コネクタ２０には給電導体が直
結されてコンバータに給電される。なお、−次放射器に
マイクロストリップアンテナ素子を使用したパラボラア
ンテナにおいても上記と同様の給電方式によって一次放
射器とコンバータとがアンテナ給電装置によって連結さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の導波管給電方式のアンテナ給電装
置では給電損失が少なく安定した性能を得ることができ
るが、導波管を用いているため給電装置が大きくなりア
ンテナ装置の小型軽量化を図ることが困難である、とい
う問題がある。また、従来の同軸給電方式の給電装置で
は使用する同軸コネクタが低伝播損失、低反射損失であ
る必要があり、この性能を満足するためにアンテナ装置
のコストが高（なる、という問題がある。従って、衛星
放送受信用のアンテナシステムで一般家庭への設置を考
えた場合、アンテナ装置の小型軽量化と低コスト化を同
時に満足することができない上記従来の給電方式では適
用が困難である。

本発明は上記問題点を解決するために成されたもので、
アンテナ装置の小型軽量化と低コスト化とを同時に行う
ことができるアンテナ給電装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、マイクロストリッ
プアンテナ素子を備えたアンテナとコンバータとをスト
リップラインを介して連結して給電するアンテナ給電装
置において、前記アンテナに接続されたストリップライ
ンのストリップ導体と前記コンバータに接続されたスト
リップラインのストリップ導体とが非接触で受信電波の
１／４波長の奇数倍を基準とした長さ重なるように配置
すると共に、前記ストリップラインを該ストリップライ
ンの延在方向に沿った導体壁で囲ったことを特徴とする
。

〔作用〕

本発明は、アンテナに接続されたストリップラインのス
トリップ導体とコンバータに接続されたストリップライ
ンのストリップ導体とを非接触で受信電波のｌ／４波長
の奇数倍を基準とした長さ重なるように配置すると共に
、ストリップラインをこのラインの延在方向に沿った導
体壁で囲ったサスペンデッドライン構造としている。ス
トリップラインの重なり部分を１／４波長の奇数倍を基
準とした長さとしており、またサスペンデッドライン構
造であるため同軸給電方式と比較して給電損失を小さく
することができる。また、重なり部分の長さを最小１／
４波長程度とすることができるため給電部を小型にする
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ストリップライン
が１／４波長の奇数倍を基準とした長さ非接触で重なる
ように配置すると共にサスペンデッドライン構造とした
ので、給電損失が少なく小型軽量でかつ低コストなアン
テナ給電装置を提供することができる、という効果が得
られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

なお、以下では、１２ＧＨｚ帯の電波を受信する衛星放
送受信用パラボラアンテナの一次放射器に、広帯域化の
成されたマイクロストリップアンテナ素子を使用し、こ
のマイクロストリップアンテナ素子とコンバータとの給
電部に本発明を適用した例について説明する。

第２図はオフセット型パラボラアンテナの概略を示すも
ので、回転放物面状のりフレフタ３０はブラケット３２
を介して回動可能に背面金具３４に支持されている。リ
フレクタ３０の焦点位置に、開口がリフレクタ３０の反
射面と対向されたホーン４２を備えた一次放射器３６が
配置されている。

第３図に示すように、ホーン４２の開口の内径ａは２〜
３波長、ホーン４２の長さｂは０．５〜２波長程度であ
るが、開口周辺の放射レベル（エツジレベル）が略−１
０ｄＢになるようにホーン形状を定めれば利得を最大に
することができる。この−次放射器３６は、出力コネク
タ４０を備えかつ基端部がフランジ５６によってリフレ
クタ３０の下部に固定されたコンバータ３８の先端部に
連結されている。このように、コンバータによって一次
放射器を支持しているため、従来必要であったコンバー
タをリフレクタに支持する支持金具が不要となり、−次
放射器とりフレフタ間の長さを短くすることができる。

なお、５５はリフレクタ３０の回動を許容する長孔で、
リフレクタ３０はこの長孔５５から突出したボルトと螺
合した蝶ねしによって固定される。

第３図は一次放射器３６の断面を示すもので、円錐状の
ホーン４２の底面部には導体の円板で構成されたパラサ
イト素子４４が配置されている。

このパラサイト素子４４と平行に位置するように導体の
円板で構成された放射素子４６が配置されており、この
放射素子４６はストリップライン４８を介して給電部に
接続されている。このストリップライン４８に代えてマ
イクロストリップラインを用いるようにしてもよい。す
なわち、放射素子４６は第４図（１）に示すように、０
．２〜０．６鵬径の９０°位相差給電部４７を介してス
ｌ−ＩＪツブライン４８に接続されている。放射素子４
６と平行となるようにリング状導体５０が配置されてお
り、このリング状導体５０の放射素子４６と反対側には
キャビティ５２が形成されている。このリング状導体５
０とキャビティ５２とはアースとして作用する。このパ
ラサイト素子４４、放射素子４６及びリング状導体５０
は、マイクロストリップアンテナ素子を構成し、パラサ
イト素子４４及びリング状導体５０によって広帯域化さ
れている。またストリップライン４８は導体壁としての
導波管壁５４によって囲まれている。なお、放射素子４
６には、第４図（２）に示すように、９０’位相差給電
部４７との接続部分を挟む位置に切欠部４５を設けて更
に整合を容易にさせるようにしてもよく、マイクロスト
リップアンテナ素子を複数個配置して広帯域化させるよ
うにしてもよい。

リフレクタ３０で集束された衛星放送の電波（１２Ｇｌ
ｌｚ帯の高周波電波）は、−次放射器３６でピックアッ
プされ、９０°位相差給電部４７の部分で円偏波から直
線偏波に変換された後給電装置を介してコンバータ３８
に給電される。コンバータ３８では１２ＧＨｚ帯の信号
をＩＧＩＩｚ帯のＢＳ−ＩＦ信号に変換してチューナに
必要な信号レベルが供給できるようにした後出力コネク
タ４０を介してチューナに供給される。

第１図（１）は給電部（給電装置）の側面図、第１図（
２）は平面図を示すものである。ストリップライン４８
は、誘電体で構成された基板６４と、基板６４の誘電体
に貼着されたストリップ導体５日とから構成されており
、このストリップ導体５８は給電ラインとして作用して
いる。なお、ストリップライン４８としてマイクロスト
リップラインを用いた場合には、基板６４は幅広導体と
誘電体とで構成されることになる。また、コンバータ側
には基板６４と同様の構成の基板６６と給電ラインとし
て作用するストリップ導体６０とから構成されたストリ
ップライン６２が接続されている。このストリップライ
ン６２についても上記と同様にマイクロストリップライ
ンを使用できる。ストリップ導体５８とストリップ導体
６０とは、その先端部が長さし、間隙Ｔおよび幅Ｗで重
ね合されて給電部を構成しており、この給電部が導波管
壁５４で囲まれて給電装置が構成されている。長さしは
１２ＧＨ２帯の波長（約２．５ｃｍ）の１／４の奇数倍
を基準にして実験により定められている。第１表は、Ｗ
＝２ｍｍ、Ｔ＝０．０５ｍｍ、Ｌ＝４．６ｍｌ１１程度
としたときの反射損失を測定したものである。

表１ （ただし、ＭＳＡはマイクロストリップアンテナ素子を
示す。） 表１から理解されるように反射損失は一２０ｄＢ前後と
非常に良好になっており、上記のような寸法にすること
で小型化が達成されている。

上記のような給電装置は、第５図に示すように、−次放
射器３６とコンバータ３８とをフランジ２４で連結した
連結部近傍に配置することができる。

なお、第５図において、６８はストリップライン６２を
固定する基板固定プレート、７０は結合ブロックである
。

第６図はキャビティを設けた給電装置の実施例を示すも
ので、導波管壁５４の一部が突出されて、ストリップ導
体５８とストリップ導体６０との重ね合わせ部に対応す
るようにキャビティ７２が形成されている。

第７図（１）、（２）は２つのキャビティを備えた給電
装置の実施例を示すもので、ストリップ導体５８とスト
リップ導体６０との重なり部分を挟持するようにキャビ
ティ７４とキャビティ７６とが配置されている。この実
施例の各寸法を、Ｗ＝４．６閣、Ｔ＝０．０５鵬、Ｌ＝
４．６閣程度とすると共にキャビティ７２．７４間の高
さＤを４＋ｗとしたときの反射損失を測定た結果は第２
表に示す通りであり、第１表と同様に反射損失が一２０
ｄＢ前後と非常に良好であった。

表２ なお上記ではパラボラアンテナに本発明を適用した例に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、複数のマイクロストリップアンテナ素子を配列し
て構成した平面アンテナにも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の一実施例の側面を示す断面図、
第１図（２）は上記実施例の平面を示す断面図、第２図
は本発明が通用されたパラボラアンテナの側面図、第３
図は第２図の一次放射器の断面図、第４図は放射素子の
接続部分の平面図、第５図は第２図の給電装置部分の断
面図、第６図は１つのキャビティを備えた給電装置の実
施例の断面図、第７図（１）は２つのキャビティを備え
た給電装置の断面図、第７図（２）は第７図（１）の平
面を示す断面図、第８図は従来の導波管給電方式の給電
装置の断面図、第９図は従来の同軸給電方式の給電装置
の断面図である。 ４８．６２・・・ストリップライン、 ５８．６０・・・ストリップ導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロストリップアンテナ素子を備えたアンテ
   ナとコンバータとをストリップラインを介して連結して
   給電するアンテナ給電装置において、前記アンテナに接
   続されたストリップラインのストリップ導体と前記コン
   バータに接続されたストリップラインのストリップ導体
   とが非接触で受信電波の１／４波長の奇数倍を基準とし
   た長さ重なるように配置すると共に、前記ストリップラ
   インを該ストリップラインの延在方向に沿った導体壁で
   囲ったことを特徴とするアンテナ給電装置。