JPH021601A - ドップラ レーダ等用板形マイクロ波アンテナ - Google Patents
ドップラ レーダ等用板形マイクロ波アンテナInfo
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- JPH021601A JPH021601A JP63226312A JP22631288A JPH021601A JP H021601 A JPH021601 A JP H021601A JP 63226312 A JP63226312 A JP 63226312A JP 22631288 A JP22631288 A JP 22631288A JP H021601 A JPH021601 A JP H021601A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/004—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two or four symmetrical beams for Janus application
Landscapes
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、板形マイクロ波アンチノーに関し、より具
体的にはトラクタなどの自動車の実前進速度を測定する
ドツプラ レーダ アンテナに関する。
体的にはトラクタなどの自動車の実前進速度を測定する
ドツプラ レーダ アンテナに関する。
地面を基準として農m用トラクタ実前進速度を測定する
ことにはいくつかのメリットがある。1つあるいは複数
の車輪の回転数を基準にして農耕用トラクタの前進速度
を測定すると大きな誤差を生じる。すむわら、農耕用ト
ラクタの車輪は、地盤、荷重、実行すべき仕事などの条
件にしたがってスリップする可能性があり、25%とい
うスリップ率も確認されている。燃料消費料などの運転
条件を最適化するための1つの方法どしてスリップ率を
たとえば約10%に抑える。スリップ間は実移動速度と
少なくとも1つの車輪の回転数とを比較することによっ
てしか求めることができない。また、トラクタの実移動
速度を基準にして種、肥料。
ことにはいくつかのメリットがある。1つあるいは複数
の車輪の回転数を基準にして農耕用トラクタの前進速度
を測定すると大きな誤差を生じる。すむわら、農耕用ト
ラクタの車輪は、地盤、荷重、実行すべき仕事などの条
件にしたがってスリップする可能性があり、25%とい
うスリップ率も確認されている。燃料消費料などの運転
条件を最適化するための1つの方法どしてスリップ率を
たとえば約10%に抑える。スリップ間は実移動速度と
少なくとも1つの車輪の回転数とを比較することによっ
てしか求めることができない。また、トラクタの実移動
速度を基準にして種、肥料。
除草剤などの物質の投与器を制御し、単位面積当りのこ
れらの物質の正確な散布けを求めたい場合もある。また
、トラクタの移動距離を測定することによって耕作面積
を求めたい場合もある。実移動速度を測定し、積分すれ
ば正確なM1作面積を求めることができる。
れらの物質の正確な散布けを求めたい場合もある。また
、トラクタの移動距離を測定することによって耕作面積
を求めたい場合もある。実移動速度を測定し、積分すれ
ば正確なM1作面積を求めることができる。
このタイプのドツプラ レーダは、列車の速度測定、建
設機器の速度測定、さらには自動車の速度測定になどに
も適用できる。
設機器の速度測定、さらには自動車の速度測定になどに
も適用できる。
自動車の実速度を車載測定器によって測定する方法とし
て、ドツプラ レーダを用い、その発q4ビームを地面
で反射させて測定する方法が既知である。自動車の実速
度を測定するドツプラ レーダはマイクロ波式または超
音波式とすることができる。フランス特許F R−A2
554599には超音波式測定器が開示されているが、
同測定器は精度に乏しいように思われる。それ数本発明
においてはマイクロ波ドツプラ レーダを用いる。マイ
クロ波ドツプラ レーダの現在の技術水準は次の諸特許
によって知ることができる:US−A4354149、
U S −A −4316713、US−A−4527
160、U S −A −3997900、US−A4
517566、U K −A −2076610、EP
−A0123870、 IJ K −A −21208
59、UK−A−2172462、EP−△−0095
300゜上に引用した特許の中最初の7つの特許はホー
ン アンテナ付きドツプラ レーダに関するものであり
、その次の2つは印刷アンテナ(−1きレーダに関する
ものであり、最後の特許はJanus法を用いたレーダ
に関Jるものである。
て、ドツプラ レーダを用い、その発q4ビームを地面
で反射させて測定する方法が既知である。自動車の実速
度を測定するドツプラ レーダはマイクロ波式または超
音波式とすることができる。フランス特許F R−A2
554599には超音波式測定器が開示されているが、
同測定器は精度に乏しいように思われる。それ数本発明
においてはマイクロ波ドツプラ レーダを用いる。マイ
クロ波ドツプラ レーダの現在の技術水準は次の諸特許
によって知ることができる:US−A4354149、
U S −A −4316713、US−A−4527
160、U S −A −3997900、US−A4
517566、U K −A −2076610、EP
−A0123870、 IJ K −A −21208
59、UK−A−2172462、EP−△−0095
300゜上に引用した特許の中最初の7つの特許はホー
ン アンテナ付きドツプラ レーダに関するものであり
、その次の2つは印刷アンテナ(−1きレーダに関する
ものであり、最後の特許はJanus法を用いたレーダ
に関Jるものである。
ホーン アンテナ付きレーダには次のような動点がある
:占イ1スペースが人さ−い;自動中の下側に突出させ
、前方あるいは後方に向って約351α傾斜したビーム
を発(トIJるように傾斜さける(UKA−20766
10,EP−A−0123870の添附間参照);モの
ため脆弱であり、据(=l 【J台の傾斜の変化によっ
て影響を受ける。
:占イ1スペースが人さ−い;自動中の下側に突出させ
、前方あるいは後方に向って約351α傾斜したビーム
を発(トIJるように傾斜さける(UKA−20766
10,EP−A−0123870の添附間参照);モの
ため脆弱であり、据(=l 【J台の傾斜の変化によっ
て影響を受ける。
tJ K −A −2120859、UK−Δ−217
2462には、i載印刷アンテナ付ぎレーダが開示され
ている。
2462には、i載印刷アンテナ付ぎレーダが開示され
ている。
印刷アンテナは、「ガンマ」型ビームを発し、発射する
ビーl\と同じだ(〕の数のアクヒス点があり、給電点
が逐次的に付勢され、それに応じてビームも逐次的に発
生する。給電点の切替えが厄介である。まlこ、自動中
レーダの場合は4本あるいは6本のビーlいを発生ずる
ことは無用である。
ビーl\と同じだ(〕の数のアクヒス点があり、給電点
が逐次的に付勢され、それに応じてビームも逐次的に発
生する。給電点の切替えが厄介である。まlこ、自動中
レーダの場合は4本あるいは6本のビーlいを発生ずる
ことは無用である。
E P−A −0095300には、航空機用ドツプラ
自動位置測定器として常用されているJanus方式を
用いた自動小川レーダが開示されている。前方に向うビ
ームと後方に向うビームを各々別々のアンテナで発射す
る。
自動位置測定器として常用されているJanus方式を
用いた自動小川レーダが開示されている。前方に向うビ
ームと後方に向うビームを各々別々のアンテナで発射す
る。
本発明は、アクセスが1つである1つの印刷アンテナを
備えているJanus型ドツプラ レーダを提供するこ
とである。
備えているJanus型ドツプラ レーダを提供するこ
とである。
本発明のドツプラ レーダの1つの特徴としては、印刷
アンテプが複数の同−平(j対称線形リブネットワーク
で構成されており、該サブネットワークの対称中心が該
リブネットワークの縦方向に対しC垂直なね上に一直線
に並んでおり、該λ・j称中心に同相給電され、各1ノ
ブネツトワークが等間隔の偶数個のビーム元口1体で構
成されており、隣合っているビーム発射体のビーム発射
場が180度だけ隔たっており、リブネッ1−ワークの
ピップが、ビーム発射体を印刷した印刷回路のU板にお
ける尋波長に等しく、アンテナの使用周波数に対応して
いる。
アンテプが複数の同−平(j対称線形リブネットワーク
で構成されており、該サブネットワークの対称中心が該
リブネットワークの縦方向に対しC垂直なね上に一直線
に並んでおり、該λ・j称中心に同相給電され、各1ノ
ブネツトワークが等間隔の偶数個のビーム元口1体で構
成されており、隣合っているビーム発射体のビーム発射
場が180度だけ隔たっており、リブネッ1−ワークの
ピップが、ビーム発射体を印刷した印刷回路のU板にお
ける尋波長に等しく、アンテナの使用周波数に対応して
いる。
本発明のドツプラ レーダの別の特徴としては、各ザブ
ネットワークのビーム発射体の給電を加重平均(pOn
dorat 1on) Llで二次ローブ(5econ
darylobe)を低減する。
ネットワークのビーム発射体の給電を加重平均(pOn
dorat 1on) Llで二次ローブ(5econ
darylobe)を低減する。
本発明のドツプラ レーダのまた別の特徴としては、1
ノブネツトワークの数が1つの1ノブネツトワーク内の
ビーム発Q=1体の数に等しいかまたは等しくなく、1
つの主印刷給電線が一ナブネッ1〜ワークの対称中心に
1列給電する。
ノブネツトワークの数が1つの1ノブネツトワーク内の
ビーム発Q=1体の数に等しいかまたは等しくなく、1
つの主印刷給電線が一ナブネッ1〜ワークの対称中心に
1列給電する。
本発明のまた別の特徴としては、ビーム発!844が、
サブネットワークの対称中心にa3いて給電される副給
電線の左右に交万に配LITされているparchであ
る。
サブネットワークの対称中心にa3いて給電される副給
電線の左右に交万に配LITされているparchであ
る。
本発明のドツプラ レーダのまた別の5r3徴としては
、各ビーム発介1体が、正り形導電面であり、その1辺
が府波長の1/2に等しく、その1隅がK11l給電線
に電気的に接続されており、この電気接触点を通る該正
方形の対角線がサブネットワークの縦方向に対して垂直
である。
、各ビーム発介1体が、正り形導電面であり、その1辺
が府波長の1/2に等しく、その1隅がK11l給電線
に電気的に接続されており、この電気接触点を通る該正
方形の対角線がサブネットワークの縦方向に対して垂直
である。
本発明のドツプラ レーダのまた別の¥1徴どしては、
サブネットワークの対称中心の給電し加重平均する。
サブネットワークの対称中心の給電し加重平均する。
本発明のドツプラ レーダのまた別の特徴としては、主
給電線の加重平均が副路電線の加重平均と同じであるか
または同じでない。
給電線の加重平均が副路電線の加重平均と同じであるか
または同じでない。
本発明のドツプラ レーダのまた別の特徴としては、加
重平均を四分の一波良変成器で行う。
重平均を四分の一波良変成器で行う。
本発明のドツプラ レーダの前記以外の特徴は、添11
t、1図を参照しながら以下に展開するところの本発明
の1つの実tM態様の詳述を通して明らかにされる。
t、1図を参照しながら以下に展開するところの本発明
の1つの実tM態様の詳述を通して明らかにされる。
第1図のアンテナは、14列のビーム発射体(al)、
(a6)、(a5)、(a4)、(a3)、(a2)、
(al)、(a”1)、(a’ 2)、(a’ 3)、
(a’ 4)、(a’ 5)、(Fl’6)、(a’
7)で構成されている。ビーム発射体列(al)〜(a
’ 7)は同一で、平行である;ビーム発射体列(al
)〜(a’ 7)はビーム発射体列の方向に対して垂直
テする線<c>に沿って一直線に並んでいる中心(b7
)〜(1)’7)を挟んで対称になっている。
(a6)、(a5)、(a4)、(a3)、(a2)、
(al)、(a”1)、(a’ 2)、(a’ 3)、
(a’ 4)、(a’ 5)、(Fl’6)、(a’
7)で構成されている。ビーム発射体列(al)〜(a
’ 7)は同一で、平行である;ビーム発射体列(al
)〜(a’ 7)はビーム発射体列の方向に対して垂直
テする線<c>に沿って一直線に並んでいる中心(b7
)〜(1)’7)を挟んで対称になっている。
中心(b7)、(b6)、(b5)、(b4)、(b3
)、 (b2)、 (bl)、 (b’1) 、(b
’ 2) 、 (b″ 3)、 (b’ 4)
、(b’ 5)、(b’ 6)、(b’ 7)は等間
隔であり、点(d)を中心にして対称に4に7でいる。
)、 (b2)、 (bl)、 (b’1) 、(b
’ 2) 、 (b″ 3)、 (b’ 4)
、(b’ 5)、(b’ 6)、(b’ 7)は等間
隔であり、点(d)を中心にして対称に4に7でいる。
第2図に示すビーム発射体列(al)は14のビーム発
)1体(c7)、(c6)、(e 5 ) 、。
)1体(c7)、(c6)、(e 5 ) 、。
(c4)、(c3)、(c2)、(el)、(e’l)
、(e’ 2)、(e’ 3)、(g’4) 、
(c’ 5) 、 (e’ 6) 、 (
e’7)r:構成されでいる。各ビーム発射体(e)(
第、′3図に拡大図を承り)は導電正方膨面であり、そ
の一方の対角線(、f)は、ビーム発射体列の方向に向
いでJ3す、他方の対角線(g)は、線(c)の方向に
向いでいる。各IF方形ビーム発射体にJ3いて、対角
線(a)によって結ばれている2つの頂点(i)、(j
)の中の一方の頂点(i)が線(h ) lに位置して
いる。各ビーム発)1体(c7)、(c5)、(c3)
(el)、(e’ 2>、(e’4.)、(c’ 6)
において対角線(g)の他方の頂点(j>は、FA(h
)の−方の側にあり、これに対してビーム発射体(c6
)、(c4)、(c2)、(e’1)、(e’ 3)、
(e’ 5)、(e’ 7)の頂点(j>は線(h)の
他方の側にある。ビーム発射体(c7)〜(1−3’
7)の■!′1点(17)〜(i’ 7)は等間隔であ
り、対応ビーム発射体列の中心(bl)〜(b’ 7)
を挟んで対称になっている。
、(e’ 2)、(e’ 3)、(g’4) 、
(c’ 5) 、 (e’ 6) 、 (
e’7)r:構成されでいる。各ビーム発射体(e)(
第、′3図に拡大図を承り)は導電正方膨面であり、そ
の一方の対角線(、f)は、ビーム発射体列の方向に向
いでJ3す、他方の対角線(g)は、線(c)の方向に
向いでいる。各IF方形ビーム発射体にJ3いて、対角
線(a)によって結ばれている2つの頂点(i)、(j
)の中の一方の頂点(i)が線(h ) lに位置して
いる。各ビーム発)1体(c7)、(c5)、(c3)
(el)、(e’ 2>、(e’4.)、(c’ 6)
において対角線(g)の他方の頂点(j>は、FA(h
)の−方の側にあり、これに対してビーム発射体(c6
)、(c4)、(c2)、(e’1)、(e’ 3)、
(e’ 5)、(e’ 7)の頂点(j>は線(h)の
他方の側にある。ビーム発射体(c7)〜(1−3’
7)の■!′1点(17)〜(i’ 7)は等間隔であ
り、対応ビーム発射体列の中心(bl)〜(b’ 7)
を挟んで対称になっている。
第2図を参照して、ビーム発射体列(al)のビーム発
射体(c7)〜((!1)は中心(bl)を挟んrビー
ム発射体(e’1)〜(e’ 7)ど対称である。各ビ
ーム発射体列(a 7 )(a’ 7>は1つ上の列を
平行移動するだけで(Hられ点(d)を中心にして対称
になっていない。
射体(c7)〜((!1)は中心(bl)を挟んrビー
ム発射体(e’1)〜(e’ 7)ど対称である。各ビ
ーム発射体列(a 7 )(a’ 7>は1つ上の列を
平行移動するだけで(Hられ点(d)を中心にして対称
になっていない。
中心(bl)・〜(b’ 7)は1木の給電線(c)に
よって接続されてJ3す、給電82 (c)は中心点(
d )において給電される(第4図参照)。
よって接続されてJ3す、給電82 (c)は中心点(
d )において給電される(第4図参照)。
各ビーム発射体列においC1点(1)は一方の給電線(
h)によって接続されており、給電線(h)は、線(c
)に接続されている点くbl)から給電されろく第2図
参照)。
h)によって接続されており、給電線(h)は、線(c
)に接続されている点くbl)から給電されろく第2図
参照)。
中心(bl)〜(b’ 7)の間隔ならびに頂点(17
)〜(i’ 7)の間隔は下に定義するところの波長λ
Qに等しい。
)〜(i’ 7)の間隔は下に定義するところの波長λ
Qに等しい。
ビーム発射角がθである等間隔アンテナ線形シスデムに
おいては、各アンチ太に、1つ前のアンチ犬に対してΔ
φだけ位相がずれて給電される:Δφ−2πユsinθ λO λ。は真空中の波長。
おいては、各アンチ太に、1つ前のアンチ犬に対してΔ
φだけ位相がずれて給電される:Δφ−2πユsinθ λO λ。は真空中の波長。
本発明のアンテナのビーム発射体間隔は、アンjすの基
板における導波長λ0に等しい。したがって常用テフロ
ン ガラス(verre teflon)基板の場合は
λQ=0,75λ0である。また、各ビーム発射体列に
おいて1つのビーム発(ト)体と次のビーム発射体との
間で方向が交番することによっでΔ0=180度の位相
ずれを生じる: sin O=1/2 / ’ 、’ λ。 3 すなわちθ=418度 先jホのとおり、各ビーム発射体列(たとえば(al)
)は、中心(b)を挟んで対称である2つのビーム発射
体群で構成されている(第1図参照)。それ故方向図は
線(c)に沿ってネットワークに対して垂直な面を挟ん
で対称であり、2つの主ローブの一方の傾斜角は+41
.8度であり、他方の傾斜角は−41,8度である。
板における導波長λ0に等しい。したがって常用テフロ
ン ガラス(verre teflon)基板の場合は
λQ=0,75λ0である。また、各ビーム発射体列に
おいて1つのビーム発(ト)体と次のビーム発射体との
間で方向が交番することによっでΔ0=180度の位相
ずれを生じる: sin O=1/2 / ’ 、’ λ。 3 すなわちθ=418度 先jホのとおり、各ビーム発射体列(たとえば(al)
)は、中心(b)を挟んで対称である2つのビーム発射
体群で構成されている(第1図参照)。それ故方向図は
線(c)に沿ってネットワークに対して垂直な面を挟ん
で対称であり、2つの主ローブの一方の傾斜角は+41
.8度であり、他方の傾斜角は−41,8度である。
同アンテナの副ローブは、各ビーム発射体列において、
ビーム発射体の点(i)に印加される励起信号の振幅を
加重平均することによって1qられる。1辺が(λa/
2−誘電体の厚み)に等しい正方形ビーム発射体の加重
平均係数 (cocHicient de ponderatio
n)を次表に示り:表 ビーム発%1体 振 a7 0 aG O a5 0 a4 0 a3 0 幅 1162 0’ 4617 0’ 6870 180” a 2 0.8844
0゜a 1 1
180’a’1 1
0”a’ 2 0.8
844 180’a’ 3
0.6870 0@a’ 4
0.4617 180’a’
5 02609
0”a’ 6 01162
180’a’ 7 00!11
7 0@第1図のアンテナの、−例と
して第2図のビーム発射体列にお゛いてこの加重平均係
数を確保すべく、給電線(h)に沿って各ビーム発射体
(c7)、(c6)、(c5)、(c4)、(c3)、
(c2)、(el)、(e’1)、(e’ 2)、(e
’ 3)、(e’4)、(e’ 5)、(e’ 6)、
(e’ 7)の上手に各々四分の一波長変成器(t7)
、(t6)、(t 5) 、 (t 4 ) 、 (し
3) 、 (t 2 ) 、(tl)、(t’1)、
(t’ 2)、(t’ 3)、(t’ 4)、(t’
5)、(t’ 6)、(t’ 7)を設ける。
ビーム発射体の点(i)に印加される励起信号の振幅を
加重平均することによって1qられる。1辺が(λa/
2−誘電体の厚み)に等しい正方形ビーム発射体の加重
平均係数 (cocHicient de ponderatio
n)を次表に示り:表 ビーム発%1体 振 a7 0 aG O a5 0 a4 0 a3 0 幅 1162 0’ 4617 0’ 6870 180” a 2 0.8844
0゜a 1 1
180’a’1 1
0”a’ 2 0.8
844 180’a’ 3
0.6870 0@a’ 4
0.4617 180’a’
5 02609
0”a’ 6 01162
180’a’ 7 00!11
7 0@第1図のアンテナの、−例と
して第2図のビーム発射体列にお゛いてこの加重平均係
数を確保すべく、給電線(h)に沿って各ビーム発射体
(c7)、(c6)、(c5)、(c4)、(c3)、
(c2)、(el)、(e’1)、(e’ 2)、(e
’ 3)、(e’4)、(e’ 5)、(e’ 6)、
(e’ 7)の上手に各々四分の一波長変成器(t7)
、(t6)、(t 5) 、 (t 4 ) 、 (し
3) 、 (t 2 ) 、(tl)、(t’1)、
(t’ 2)、(t’ 3)、(t’ 4)、(t’
5)、(t’ 6)、(t’ 7)を設ける。
この四分の一波長変成器は、下記の文献に紹介されてい
る計p式で求めることがきる量だけ給電線の幅を大きく
することによって作ることができるニ ーT、C,エドワーズ(T、C,Edwards )
[vイクロストリップ回路設計の基礎J 「Foun
dationfor Hicrostrip C1rc
uit Design ) 、ジョン W。
る計p式で求めることがきる量だけ給電線の幅を大きく
することによって作ることができるニ ーT、C,エドワーズ(T、C,Edwards )
[vイクロストリップ回路設計の基礎J 「Foun
dationfor Hicrostrip C1rc
uit Design ) 、ジョン W。
ライリー アンド ソンネL (John W、 R1
1ey andSon )刊、1981年 1、J、バール(1,J、Bahl) p、パルチア(
PBhartia )共著「マイクロストリップアンテ
ナ」(Hicrostrip Antenna) 、ア
ーチツク ハウス(^rtech House)刊、1
980年−J、R,ジx−ムズ(J、R,James
) 、 P、 S。
1ey andSon )刊、1981年 1、J、バール(1,J、Bahl) p、パルチア(
PBhartia )共著「マイクロストリップアンテ
ナ」(Hicrostrip Antenna) 、ア
ーチツク ハウス(^rtech House)刊、1
980年−J、R,ジx−ムズ(J、R,James
) 、 P、 S。
ボール(P、S、1Iall) 、C,ウッド共著[マ
イクロストリップアンテナの理論と設計J (Hic
rostr+pAntenna −Theory an
d Design) 、ベータ ペレグリヌス社(Pe
ter Peregrimus Ltd)刊、1981
年ビーム発射体列の中心に給電する線(c)に冶っても
やはり前記と同じ加重平均係数を確保する四分の一変成
器を設ける;前記の表において(al)を(bl)とし
、(a2)を(b2)とし・・・(a’ 7)を(b’
7)とするだけでよい。
イクロストリップアンテナの理論と設計J (Hic
rostr+pAntenna −Theory an
d Design) 、ベータ ペレグリヌス社(Pe
ter Peregrimus Ltd)刊、1981
年ビーム発射体列の中心に給電する線(c)に冶っても
やはり前記と同じ加重平均係数を確保する四分の一変成
器を設ける;前記の表において(al)を(bl)とし
、(a2)を(b2)とし・・・(a’ 7)を(b’
7)とするだけでよい。
第2図を参照して、変成器(tl)、(M 2>は線の
非対称拡幅によって作られており、他の変成器は対称拡
幅によって作られている。変成器の機能に関してはこの
ことは余り重要な意味を持たないが、ビーム発射体(e
l)、(e’ 2>に非常に接近せざるを得ない変成器
(tl)、(t’ 1)については、ビーム発射体(e
l)、(e’1)の形状を他のビーム発射体と同じにす
るために非対称拡幅とすることが望ましい。
非対称拡幅によって作られており、他の変成器は対称拡
幅によって作られている。変成器の機能に関してはこの
ことは余り重要な意味を持たないが、ビーム発射体(e
l)、(e’ 2>に非常に接近せざるを得ない変成器
(tl)、(t’ 1)については、ビーム発射体(e
l)、(e’1)の形状を他のビーム発射体と同じにす
るために非対称拡幅とすることが望ましい。
第4図を参照して、アンテナの基板(1)は3つの層(
2)〜(4)で構成されている。層(2)〜(4)の素
材は一例として、アンテナの使用周波数(24GH7)
に対する誘電率εγが約2.2であり、損失角の正接t
gδが10−3であるポリプロピレンとする。FA(2
)〜(4)の厚みは好ましくは0.4〜0,8Mとする
。層(3)は、アルミなどの金属良導体とし、厚みは好
ましくは2〜4IIuRとする。ビーム発射体、給電線
(d)、(h)ならびに四分゛の一波長変成器は層(2
)に印刷した印刷回路とする。線(c)の点(d)は、
層(2)〜(4)を貫通している導線(5)によって層
(4)の下面に接続されている。層(3)に穿設されて
いる導線貫通穴は、導線(5)を絶縁できるだけの直径
を有している。層(4)の下において導線(5)は印刷
導線(6)に接続されており、印刷導線(6)はドツプ
ラ送発信器(7)に接続されている。
2)〜(4)で構成されている。層(2)〜(4)の素
材は一例として、アンテナの使用周波数(24GH7)
に対する誘電率εγが約2.2であり、損失角の正接t
gδが10−3であるポリプロピレンとする。FA(2
)〜(4)の厚みは好ましくは0.4〜0,8Mとする
。層(3)は、アルミなどの金属良導体とし、厚みは好
ましくは2〜4IIuRとする。ビーム発射体、給電線
(d)、(h)ならびに四分゛の一波長変成器は層(2
)に印刷した印刷回路とする。線(c)の点(d)は、
層(2)〜(4)を貫通している導線(5)によって層
(4)の下面に接続されている。層(3)に穿設されて
いる導線貫通穴は、導線(5)を絶縁できるだけの直径
を有している。層(4)の下において導線(5)は印刷
導線(6)に接続されており、印刷導線(6)はドツプ
ラ送発信器(7)に接続されている。
ドツプラ送発信器の構成要素として、たとえばGUNN
ダイオードをベースとするマイクロ波発振器と、単一ダ
イオード混合器があり、仝休が線(6)と同様に層(4
)に印刷されている。別法として、混合回路は、2本の
ビームから発する信号を分離し、方向弁別を行う2つの
ダイオードで構成することもできる。
ダイオードをベースとするマイクロ波発振器と、単一ダ
イオード混合器があり、仝休が線(6)と同様に層(4
)に印刷されている。別法として、混合回路は、2本の
ビームから発する信号を分離し、方向弁別を行う2つの
ダイオードで構成することもできる。
23.5〜24.5 G HZのいろいろな周波数に
ついてSn+ith線図(第5図)をプロットした。本
アンテナは、24.i GH2の使用周波数(Pl)
にぴったりであることが分る。(P2)は23.8G
l−1z 1(P 3 )は24.4 GH2である
。同線図から、24.I G)(Zを中心とする定常
波比が良好であることが分る。この周波数で第1図はア
ンテナをスケール(1)で示しである。
ついてSn+ith線図(第5図)をプロットした。本
アンテナは、24.i GH2の使用周波数(Pl)
にぴったりであることが分る。(P2)は23.8G
l−1z 1(P 3 )は24.4 GH2である
。同線図から、24.I G)(Zを中心とする定常
波比が良好であることが分る。この周波数で第1図はア
ンテナをスケール(1)で示しである。
241 0H2の周波数についてブ【コツl−した第6
図の方向図は、口・−ブの幅が10度以下であることを
示し−Cいる。同じ<、24.I G)−1zの周波
数についてプロットした第7図の方向図は1.3 (j
B ”(”の幅が約20度である2つの位相ヂれ[コー
プ(−40度、+41度)を示している。二次ローブは
30渕以下であり、このことは非常に興味深い。
図の方向図は、口・−ブの幅が10度以下であることを
示し−Cいる。同じ<、24.I G)−1zの周波
数についてプロットした第7図の方向図は1.3 (j
B ”(”の幅が約20度である2つの位相ヂれ[コー
プ(−40度、+41度)を示している。二次ローブは
30渕以下であり、このことは非常に興味深い。
上に紹介した実施例においては、各ビーム発射体は正方
膨面である(第3図参照)。ビーム発射体は、正方形と
するのが理想的であるが、必ずそうづる必要はなく、線
(c)に平行な方向を中心にして対称であるならば円形
、三角形、五角形その他の任愈の形とすることができる
。
膨面である(第3図参照)。ビーム発射体は、正方形と
するのが理想的であるが、必ずそうづる必要はなく、線
(c)に平行な方向を中心にして対称であるならば円形
、三角形、五角形その他の任愈の形とすることができる
。
要素アンテナの頂点が給電線に接続されている正方形、
三角形あるいは五角形のアンテナは給電条件の再現性が
良好である。
三角形あるいは五角形のアンテナは給電条件の再現性が
良好である。
円形アンテナは、円形分極(poIarisation
circulairc)とすることができるが、給電再
環性を確保するためには非常に高い製作精成を要求され
る。五角形アンテナには前記のいろいろなメリットが集
約されている。
circulairc)とすることができるが、給電再
環性を確保するためには非常に高い製作精成を要求され
る。五角形アンテナには前記のいろいろなメリットが集
約されている。
上に紹介した実施例においてはビーム発射体列の数が、
1つの列のビーム発射体の数に等しいが、必ずぞうフる
必要はない。ビーム発射体列の数の1つの列のビーム発
射体の数とが等しくない場合は、線(c)の加重平均と
各ビーム発射体列の加重平均が同じでないことは当然で
ある。
1つの列のビーム発射体の数に等しいが、必ずぞうフる
必要はない。ビーム発射体列の数の1つの列のビーム発
射体の数とが等しくない場合は、線(c)の加重平均と
各ビーム発射体列の加重平均が同じでないことは当然で
ある。
第1図のアンテナの前にポリプロピレン製平面レドーム
を平行に置いて測定を行った結果、レドームによってア
ンテナの性能がほんのわずかしか劣化しないことが確認
した。
を平行に置いて測定を行った結果、レドームによってア
ンテナの性能がほんのわずかしか劣化しないことが確認
した。
また、アンテナを使用周波数が24.I Ql−1z
の送信器と受信器に係合させ、レーダの精麿を調べた。
の送信器と受信器に係合させ、レーダの精麿を調べた。
ベルト コンベヤ付きシュミレータで測定を行った。ベ
ルト コンペA7に対するアンテナの傾斜角度を変えな
がら測定を行い、本レーダのアンテナの傾斜角度の変化
に対する鋭敏性が単ビーム式レーダのそれに比べて著し
く低いことを確認しlこ 。
ルト コンペA7に対するアンテナの傾斜角度を変えな
がら測定を行い、本レーダのアンテナの傾斜角度の変化
に対する鋭敏性が単ビーム式レーダのそれに比べて著し
く低いことを確認しlこ 。
第1図は、本発明のアンテナの平面図である。
第2図は、第1図のアンテナの1つのビーム発C14体
列の拡大平面図である。 第3図は、1つのビーム発射体の拡大図である。 第4図は、第1図のアンテナの1v−iv矢視部分横断
面図である。 第5図は、第1図のインピーダンス変化を示JSmit
h 図である。 第6図は、第1図のアンテナの面[内にお(プる指向図
である。 第7図は、第1図のアンテリの面1」内における指向図
である。 部材名称 ビーム発射体列:a′1、a6、a5、a4、a3、a
2、a′1、a’ ′1、a’ 2、a’3、a’
4、a’ 5、a’ (3、a’ 7 −ビーム発射
体列対称中心:b′1、b6、b5、b4、b3、b2
、b′1、b’ 1、b’ 2、b’3、b’
4、b’ 5、b’ 6、b’ 7 −線二C−点:d
ビーム発射体:e′1、e6、e5、e4、e3、e2
、e′1、e’ i 、e’ 2、e’3、e’4
、e l 5、e’ 5、e’ 7 一対角線:flg
−頂点:i、j −線:h −給電線:C−給電線:
h −アンテナ基板:1−層:2〜4導線=5−印刷導
線二〇
列の拡大平面図である。 第3図は、1つのビーム発射体の拡大図である。 第4図は、第1図のアンテナの1v−iv矢視部分横断
面図である。 第5図は、第1図のインピーダンス変化を示JSmit
h 図である。 第6図は、第1図のアンテナの面[内にお(プる指向図
である。 第7図は、第1図のアンテリの面1」内における指向図
である。 部材名称 ビーム発射体列:a′1、a6、a5、a4、a3、a
2、a′1、a’ ′1、a’ 2、a’3、a’
4、a’ 5、a’ (3、a’ 7 −ビーム発射
体列対称中心:b′1、b6、b5、b4、b3、b2
、b′1、b’ 1、b’ 2、b’3、b’
4、b’ 5、b’ 6、b’ 7 −線二C−点:d
ビーム発射体:e′1、e6、e5、e4、e3、e2
、e′1、e’ i 、e’ 2、e’3、e’4
、e l 5、e’ 5、e’ 7 一対角線:flg
−頂点:i、j −線:h −給電線:C−給電線:
h −アンテナ基板:1−層:2〜4導線=5−印刷導
線二〇
Claims (12)
- (1)複数の同一平行対称線形サブネットワーク(a7
、a6、・・・、a1、a′1、a′2、・・・、a′
7)で構成されている、Janus型ドップラレーダ等
用板形マイクロ波アンテナにて、該サブネットワークの
対称中心(b7、b6、・・・、b1、b′1、b′2
、・・・、b′7)が該サブネットワークの縦方向に対
して垂直な線(c)上に一直線に並んでおり、該対称中
心に同相給電され、各サブネットワークが等間隔の偶数
個のビーム発射体(e7、e6、・・・、e1、e′1
、e′2、・・・、e′7)で構成されており、隣合つ
ているビーム発射体のビーム発射場が180度だけ隔た
つており、サブネットワークのピッチが、ビーム発射体
を印刷した印刷回路の基板(2)における導波長に等し
く、アンテナの使用周波数に対応していることを特徴と
するアンテナ。 - (2)ビーム発射体が、サブネットワークの対称中心の
該線(c)の1つの方向と他方の方向とに方向が交番し
ているpatch(e7〜e′7)であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項に記載のアンテナ。 - (3)各サブネットワークのビーム発射体の給電を加重
平均して二次ローブを低減することを特徴とする特許請
求の範囲第(1)項または第(2)項に記載のアンテナ
。 - (4)サブネットワークの数が1つのサブネットワーク
内のビーム発射体の数に等しく、1つの主印刷給電線が
サブネットワークの対称中心に直列給電することを特徴
とする特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれかに
記載のアンテナ。 - (5)サブネットワークの数と1つのサブネットワーク
内のビーム発射体の数とが等しくなく、1つの主印刷給
電線がサブネットワークの対称中心に直列給電すること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいず
れかに記載のアンテナ。 - (6)ビーム発射体が、サブネットワークの対称中心に
おいて給電される副給電線(h)の左右に交互に配置さ
れているpatch(e7〜e′7)であることを特徴
とする特許請求の範囲第(1)〜(5)項のいずれかに
記載のアンテナ。 - (7)各ビーム発射体が正方形導電面であり、その1辺
が(導波長1/2−基板の厚み)に等しく、その1隅(
i)が副給電線(h)に電気的に接続されており、この
電気接触点を通る該正方形の対角線(g)がサブネット
ワークの縦方向に対して垂直であることを特徴とする特
許請求の範囲第(6)項に記載のアンテナ。 - (8)ネットワークの対称中心の給電も加重平均するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜(7)項のい
ずれかに記載のアンテナ。 - (9)加重平均を四分の一波長変成器(t7、t6、・
・・、t1、t′1、t′2、・・・、t′7)で行う
ことを特徴とする特許請求の範囲(4)〜(8)項のい
ずれかに記載のアンテナ。 - (10)平面レドームが正面に平行に設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜(9)項のい
ずれかに記載のアンテナ。 - (11)特許請求の範囲第(1)〜(10)項のいずれ
かに記載したとおりのレーダと、マイクロ波発振器と単
一ダイオード混合器とで構成されているドップラ送発信
器(7)とで構成されていることを特徴とするドップラ
レーダ。 - (12)特許請求の範囲第(1)〜(10)項のいずれ
かに記載したとおりのレーダと、マイクロ波発振器と、
アンテナの2つのビームから発する信号を分離する2つ
のダイオードを備えている混合器とで構成されているド
ップラ送発信器(7)とで構成されていることを特徴と
するドップラレーダ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8712579A FR2622055B1 (fr) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Antenne plaque microonde, notamment pour radar doppler |
FR8712579 | 1987-09-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH021601A true JPH021601A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=9354786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63226312A Pending JPH021601A (ja) | 1987-09-09 | 1988-09-09 | ドップラ レーダ等用板形マイクロ波アンテナ |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4899163A (ja) |
EP (1) | EP0307338B1 (ja) |
JP (1) | JPH021601A (ja) |
AT (1) | ATE96947T1 (ja) |
AU (1) | AU613086B2 (ja) |
CA (1) | CA1309491C (ja) |
DE (1) | DE3885397T2 (ja) |
DK (1) | DK495988A (ja) |
FI (1) | FI884133A (ja) |
FR (1) | FR2622055B1 (ja) |
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FR2675637B1 (fr) * | 1991-04-16 | 1993-07-09 | Bretagne Critt | Transition ligne microruban/guide d'ondes. |
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KR102108834B1 (ko) * | 2014-04-28 | 2020-05-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 레이더 시스템의 안테나 장치 |
KR101971548B1 (ko) * | 2015-04-14 | 2019-04-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 레이더 시스템의 안테나 장치 |
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WO2023169652A1 (en) | 2022-03-07 | 2023-09-14 | Volvo Truck Corporation | Radar systems for determining vehicle speed over ground |
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