JPH02179008A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH02179008A JPH02179008A JP33379388A JP33379388A JPH02179008A JP H02179008 A JPH02179008 A JP H02179008A JP 33379388 A JP33379388 A JP 33379388A JP 33379388 A JP33379388 A JP 33379388A JP H02179008 A JPH02179008 A JP H02179008A
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- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、マイクロウェーブ用の指向性平面アンテナ
、特に衛星放送受信用の2点給電型バッチアレイを用い
たマイクロストリップアンテナに関する。
、特に衛星放送受信用の2点給電型バッチアレイを用い
たマイクロストリップアンテナに関する。
〈従来の技術〉
平面誘電体基板上に多数のパッチアンテナ素子を設け、
各素子の出力を綜合したマイクロストリップアンテナが
知られている。
各素子の出力を綜合したマイクロストリップアンテナが
知られている。
これに用いるパッチアンテナ素子としては、1点給電型
と2点給電型とがある。
と2点給電型とがある。
2点給電型のアンテナ素子は、第3図に示すように、素
子31に、互に直交する方向に給電点32及び33を設
けたもので、給電点32は矢印32a方向の誘起電流を
取出し、給電点33は矢印33a方向の誘起電流を取出
す、これら給電点32.33は、それぞれ線路34.3
5によって共通の出力点36に接続されているが、線路
35は線路34に較べて4分の1波長(入/4)だけ長
し)。
子31に、互に直交する方向に給電点32及び33を設
けたもので、給電点32は矢印32a方向の誘起電流を
取出し、給電点33は矢印33a方向の誘起電流を取出
す、これら給電点32.33は、それぞれ線路34.3
5によって共通の出力点36に接続されているが、線路
35は線路34に較べて4分の1波長(入/4)だけ長
し)。
このような2点給電型アンテナ素子31は、第4図に示
すように、1点給゛1シη!アンデナ素子37及び38
で構成されるベアと等価である。即ち、素f−37及び
38は物理的姿勢を90″異にし、かつ出力点36に至
る線路34及び35は長ざを4分の1波長たけ異にする
。その結果、出力点36ては軸が直交する2つの直線偏
波が合成されて、円偏波を生ずることになる。
すように、1点給゛1シη!アンデナ素子37及び38
で構成されるベアと等価である。即ち、素f−37及び
38は物理的姿勢を90″異にし、かつ出力点36に至
る線路34及び35は長ざを4分の1波長たけ異にする
。その結果、出力点36ては軸が直交する2つの直線偏
波が合成されて、円偏波を生ずることになる。
基板−Lの多数の2点給電型アンテナ素子の出力は、例
えば第5図に示すようにして綜合される。
えば第5図に示すようにして綜合される。
4個の素子51A、51B、51C1510は、正方形
状に配列されて、サツアレ、イ52Aを構成する。相隣
る素子51Aと51Bとは矢印て示す物理的姿勢を90
″異にし、素子51Aに隣る素f51 Cは5iAと同
姿勢であり、素子SIBに隣る素子51Dは51Bと同
姿勢である。これらの素子の姿勢を示す矢印は、第3図
にお番」る矢印31aに相当する6素子51A及び51
Bの出力点53A及び53Bは、それぞれ線路54A及
び54Bを経”C点55に結合され、素子51C及び5
1Dの出力点53C及び53Dはそれぞれ線路54C及
び54Dを経て点56に結合されており、線路54A及
び54Cは線路54B及び54Dよりも4分の1波長た
け長い。そし゛C1点55及び56は、それぞれ等長の
線路57及び58によっC、サブアレイの出力点59A
に結合されている。
状に配列されて、サツアレ、イ52Aを構成する。相隣
る素子51Aと51Bとは矢印て示す物理的姿勢を90
″異にし、素子51Aに隣る素f51 Cは5iAと同
姿勢であり、素子SIBに隣る素子51Dは51Bと同
姿勢である。これらの素子の姿勢を示す矢印は、第3図
にお番」る矢印31aに相当する6素子51A及び51
Bの出力点53A及び53Bは、それぞれ線路54A及
び54Bを経”C点55に結合され、素子51C及び5
1Dの出力点53C及び53Dはそれぞれ線路54C及
び54Dを経て点56に結合されており、線路54A及
び54Cは線路54B及び54Dよりも4分の1波長た
け長い。そし゛C1点55及び56は、それぞれ等長の
線路57及び58によっC、サブアレイの出力点59A
に結合されている。
1−述のサブアレイ52Aと全く同構造で同姿勢のサブ
アレイ52B、、 52C,52Dは、サブアレイ52
Aと共に正方形状に配列されて、16素子アレイを構成
する。サブアレイS2A及び52Bの出力点59A及び
59Bは、それぞれ等長の線路60A及び60Bによっ
て点61に結合され、サブアレイ52C及び52Dの出
力点59C及び59Dは、それぞれ等長の線路60C及
び60Dによって点62に結合される。点61と62と
は、それぞれ等長の線路63及び64によってアレイ出
力点65に結合される。
アレイ52B、、 52C,52Dは、サブアレイ52
Aと共に正方形状に配列されて、16素子アレイを構成
する。サブアレイS2A及び52Bの出力点59A及び
59Bは、それぞれ等長の線路60A及び60Bによっ
て点61に結合され、サブアレイ52C及び52Dの出
力点59C及び59Dは、それぞれ等長の線路60C及
び60Dによって点62に結合される。点61と62と
は、それぞれ等長の線路63及び64によってアレイ出
力点65に結合される。
更に5図示されていないが、−1−記と全く回様な16
素子アレイ4個か綜合され゛r64素rアレイを構成し
、64素子アレイ4個が綜合されて256素子アレイを
構成し、最終的には全部のアンテナ素子の出力か1点に
集められる。
素子アレイ4個か綜合され゛r64素rアレイを構成し
、64素子アレイ4個が綜合されて256素子アレイを
構成し、最終的には全部のアンテナ素子の出力か1点に
集められる。
〈発明か解決しようとする課題〉
第3図に示した2点給電型アンテナ素子か完全な円偏波
て動作1゛るのは、周波数か特定の周波数f、のときに
限られ、周波数f。から遠ざかるに従って、楕円偏波で
動作するようになるため、軸比特性か悪い。
て動作1゛るのは、周波数か特定の周波数f、のときに
限られ、周波数f。から遠ざかるに従って、楕円偏波で
動作するようになるため、軸比特性か悪い。
ザブアレイ内て、素′f−51AとSIBの出力を綜合
し、同様に素子51Cと51Dの出力を綜合する段階′
C1軸比特性か多少若干改善てきるか、素子51A、5
1. Bのベアと素子51C151Dのベアの出力を綜
合する段階では、双方のベアが全く同姿勢であるために
軸比特性のt!I善は行われない。更に、4個のサブア
レイで16素子アレイを構成する段階、4個の167子
アレ・イで64素子アレイを構成する段階、4個の64
素子アレイで256素子アレイを構成する段階などでも
、すべてのサブアレイ、アレーイか同構造、同姿勢であ
るために、軸比特性を改善することかできない。
し、同様に素子51Cと51Dの出力を綜合する段階′
C1軸比特性か多少若干改善てきるか、素子51A、5
1. Bのベアと素子51C151Dのベアの出力を綜
合する段階では、双方のベアが全く同姿勢であるために
軸比特性のt!I善は行われない。更に、4個のサブア
レイで16素子アレイを構成する段階、4個の167子
アレ・イで64素子アレイを構成する段階、4個の64
素子アレイで256素子アレイを構成する段階などでも
、すべてのサブアレイ、アレーイか同構造、同姿勢であ
るために、軸比特性を改善することかできない。
従って、アンテナか円偏波で動作する範囲か限られるた
めに、受信帯域幅か狭い欠点かあった。
めに、受信帯域幅か狭い欠点かあった。
く課題を解決するための手段〉
この発明は、平面誘電体基板にに配設した多数の2点給
電型パッチアンテナ素子を、4素子づつまとめてサブア
レイを構成させるに際し、各アンテナ素子の物理的姿勢
を90°づつ異ならせると共に、共通のサブアレイ出力
点に至る線路の長さを順に4分の1波長づつ異ならせた
ものである。
電型パッチアンテナ素子を、4素子づつまとめてサブア
レイを構成させるに際し、各アンテナ素子の物理的姿勢
を90°づつ異ならせると共に、共通のサブアレイ出力
点に至る線路の長さを順に4分の1波長づつ異ならせた
ものである。
更に、4個づつサブアレイをまとめて16素子アレイを
構成させる際にも、各サブアレイの物理的姿勢を90°
づつ異ならせ、かつ共通のアレイ出力点に至る線路の長
さを順に4分の1波長づつ異ならせたものである。
構成させる際にも、各サブアレイの物理的姿勢を90°
づつ異ならせ、かつ共通のアレイ出力点に至る線路の長
さを順に4分の1波長づつ異ならせたものである。
く作 用〉
この発明においては、第5図を借りて説明すれば、アン
テナ素子51Aと51B及びStCと51. Dの各ベ
ア内たけでなく、隣接するアンテナ素子51Aと5IC
及び51Bと51Dとの間でも、アンテナ素子の物理的
姿勢が90°異なり、かつ出力点に至る線路長か4分の
1波長異なるため、軸比特性の改善か行われ、サブアレ
イの軸比特性が格段と良好になる。
テナ素子51Aと51B及びStCと51. Dの各ベ
ア内たけでなく、隣接するアンテナ素子51Aと5IC
及び51Bと51Dとの間でも、アンテナ素子の物理的
姿勢が90°異なり、かつ出力点に至る線路長か4分の
1波長異なるため、軸比特性の改善か行われ、サブアレ
イの軸比特性が格段と良好になる。
更に、4個のサブアレイにより16素子アレイを構成さ
せる際の、各サブアレイの物理的姿勢並びに各サブアレ
イからアレイ出力点に至る線路長を工夫するときは、−
層、軸比特性か改善される6〈実施例〉 第1図において、2点給電型のパッチアンテナ素子IA
、IB、IC,IDは矢印2A、2B、2G、2Dで示
すように、物理的姿勢を順に90゜づつ異にする。アン
テナ素子IA及びIBの各出力点3A及び3Bは、それ
ぞれ線路4A及び4Bによって、結合点5に接続され、
アンテナ素子lC及びIDの各出力点3C及び3Dは、
それぞれ線路4C及び4Dによって、結合点6に接続さ
れている。更に結合点5及び6は、それぞれ線路7及び
8によってサブアレイ出力点10Aに接続されている。
せる際の、各サブアレイの物理的姿勢並びに各サブアレ
イからアレイ出力点に至る線路長を工夫するときは、−
層、軸比特性か改善される6〈実施例〉 第1図において、2点給電型のパッチアンテナ素子IA
、IB、IC,IDは矢印2A、2B、2G、2Dで示
すように、物理的姿勢を順に90゜づつ異にする。アン
テナ素子IA及びIBの各出力点3A及び3Bは、それ
ぞれ線路4A及び4Bによって、結合点5に接続され、
アンテナ素子lC及びIDの各出力点3C及び3Dは、
それぞれ線路4C及び4Dによって、結合点6に接続さ
れている。更に結合点5及び6は、それぞれ線路7及び
8によってサブアレイ出力点10Aに接続されている。
ここて、線路4Aと4Cとは等長てあり、線路4Bと4
Dも等長でかつ線路4A、4Cよりも4分の1波長だけ
長い。また、線路8は線路7に較べて2分の1波長たけ
長い。その結果、各アンテナ素子の出力点3A、3B、
3C13Dからサブアレイ出力点10Aに至る線路長は
、順に4分の1波長づつ長くなる。
Dも等長でかつ線路4A、4Cよりも4分の1波長だけ
長い。また、線路8は線路7に較べて2分の1波長たけ
長い。その結果、各アンテナ素子の出力点3A、3B、
3C13Dからサブアレイ出力点10Aに至る線路長は
、順に4分の1波長づつ長くなる。
11Aは、上述のようにアンテナ素子IA、IB、IC
,IDによって構成されたサブアレイを示し、矢印12
Aはその物理的姿勢を示す。JIB、】Ic、 IID
はIIAと全く同構成のサブアレイであり、矢印12B
、 12C,12Dによって示すように、サブアレイI
IAと較べて、物理的姿勢を順に90゜づつ異にする。
,IDによって構成されたサブアレイを示し、矢印12
Aはその物理的姿勢を示す。JIB、】Ic、 IID
はIIAと全く同構成のサブアレイであり、矢印12B
、 12C,12Dによって示すように、サブアレイI
IAと較べて、物理的姿勢を順に90゜づつ異にする。
サブアレイIIA及びIIBの出力点10A及びIOB
は、それデれ線路13A及び13Bによって、結合点1
4に接続され、サブアレイIIC及びlIDの出力点1
0C及びIODは、それぞれ線路13C及び13Dによ
って、結合点15に接続されている。
は、それデれ線路13A及び13Bによって、結合点1
4に接続され、サブアレイIIC及びlIDの出力点1
0C及びIODは、それぞれ線路13C及び13Dによ
って、結合点15に接続されている。
更に、結合点14及び15は、それぞれ線路16及び1
7によってアレイ出力点18に接続されて、16素子ア
レイを構成する。
7によってアレイ出力点18に接続されて、16素子ア
レイを構成する。
ここで、線路13Aと13Cとは等長てあり、線路13
Bと13Dとは等長でかつ線路13A、 13Cよりも
4分の1波長だけ長い、また、線路17は線路16より
も2分の1波長だけ長い。その結果、各サブアレイの出
力点+OA、IOB、IOC,IODからアレイの出力
点18に至る線路長は、順に4分の1波長づつ長くなる
。
Bと13Dとは等長でかつ線路13A、 13Cよりも
4分の1波長だけ長い、また、線路17は線路16より
も2分の1波長だけ長い。その結果、各サブアレイの出
力点+OA、IOB、IOC,IODからアレイの出力
点18に至る線路長は、順に4分の1波長づつ長くなる
。
上述のような16素子アレイを基板の全面にわたって設
けてなる平面アンテナの軸比−周波数特性及び交差偏波
保護比−周波数特性を、それぞれ第6図及び第7図に実
線て示し、対比のために第5図に示した従来の16素子
アレイを使用した平面アンテナの軸比−周波数特性及び
交差偏波保護比−周波数特性を、それぞれ第6図及び第
7図に点線で示す。これらの図面上で、軸比1dB及び
交差偏波保護比25dBのレベルで比較を行うと、従来
の平面アンテナは3.05%の帯域幅しか持たないのに
対し、上記実施例では実に7,9%の帯域幅を持つこと
がわかる。
けてなる平面アンテナの軸比−周波数特性及び交差偏波
保護比−周波数特性を、それぞれ第6図及び第7図に実
線て示し、対比のために第5図に示した従来の16素子
アレイを使用した平面アンテナの軸比−周波数特性及び
交差偏波保護比−周波数特性を、それぞれ第6図及び第
7図に点線で示す。これらの図面上で、軸比1dB及び
交差偏波保護比25dBのレベルで比較を行うと、従来
の平面アンテナは3.05%の帯域幅しか持たないのに
対し、上記実施例では実に7,9%の帯域幅を持つこと
がわかる。
第2図は、第1図と全く同じ構成のサブアレイ11A、
IIB、tic、1 ]、 Dを用いた16素子アレ
イの別の実施例を示す、矢印12A、12B、 12C
,12Dによって明らかなように、サブアレイIIAと
JIBとは物理的姿勢を180°異にし、サブアレイI
IAとILDは同姿勢、サブアレイIIBとIICとは
同姿勢である。サブアレイIIA及びJIBの出力点1
0A及びJOBから結合点14に至る線路13Aの方か
13Bよりもλ/2長く、サブアレイIIC及びIID
の出力点10C及びIODから結合点15に至る線路−
与13Dの方か13Cよりもλ/2長い、また、結合点
14及び】5からアレイ出力点18に至る線路16と1
7は等長である。
IIB、tic、1 ]、 Dを用いた16素子アレ
イの別の実施例を示す、矢印12A、12B、 12C
,12Dによって明らかなように、サブアレイIIAと
JIBとは物理的姿勢を180°異にし、サブアレイI
IAとILDは同姿勢、サブアレイIIBとIICとは
同姿勢である。サブアレイIIA及びJIBの出力点1
0A及びJOBから結合点14に至る線路13Aの方か
13Bよりもλ/2長く、サブアレイIIC及びIID
の出力点10C及びIODから結合点15に至る線路−
与13Dの方か13Cよりもλ/2長い、また、結合点
14及び】5からアレイ出力点18に至る線路16と1
7は等長である。
第2図示の15素子アレイを用いた平面アンテナは、4
個のサブアレイを綜合する際に軸比特性の改善がないの
で、受信帯域幅は第1図示の実施例よりは狭い、しかし
、アンテナ素子LAとIBとからなるベアと、アンテナ
素子ICとIDとからなるベアとを綜合する段階て、軸
比特性の改善か行われるため、第5図示の16素子アレ
イを用いた従来の平面アンテナよりは、格段と優れてい
る。
個のサブアレイを綜合する際に軸比特性の改善がないの
で、受信帯域幅は第1図示の実施例よりは狭い、しかし
、アンテナ素子LAとIBとからなるベアと、アンテナ
素子ICとIDとからなるベアとを綜合する段階て、軸
比特性の改善か行われるため、第5図示の16素子アレ
イを用いた従来の平面アンテナよりは、格段と優れてい
る。
〈発明の効果〉
以上のように、この発明によるときは、2点給電型パッ
チアンテナ素子を用いた平面アンテナの軸比特性を改善
し、受信帯域幅を大きく改善することかできる。
チアンテナ素子を用いた平面アンテナの軸比特性を改善
し、受信帯域幅を大きく改善することかできる。
第1図はこの発明を実施した16素子アレイの平面IA
、第2図はこの発明による16素子アレイの他の実施例
の平面図、第3図は2点給電型パッチアンテナ素子の説
明図、第4図は2点給電型パッチアンテナ素子の動作解
析図、第5図は従来の16素子アレイのモ面図、第6図
は第1図示の実施例及び第5図示の従来例の軸比−周波
数特性線図、第71Aは第1図示の実施例及び第5図示
の従来例の交差偏波保護比−周波数特性線図である。 IA〜ID・・・・2点給電型パッチアンテナ素子、2
A〜2D・・・・物理的姿勢、1.0A〜IOD・・・
・サブアレイ出力点、 IIA〜m +、 D・・・・
サブアレイ。 18・・・・アレイ出力点。 特許出願人 デイエックスアンテナ株式会社代 理
人 清 木 哲 ばか2名第2 配 !lll3[sり 第1 第4 第5
、第2図はこの発明による16素子アレイの他の実施例
の平面図、第3図は2点給電型パッチアンテナ素子の説
明図、第4図は2点給電型パッチアンテナ素子の動作解
析図、第5図は従来の16素子アレイのモ面図、第6図
は第1図示の実施例及び第5図示の従来例の軸比−周波
数特性線図、第71Aは第1図示の実施例及び第5図示
の従来例の交差偏波保護比−周波数特性線図である。 IA〜ID・・・・2点給電型パッチアンテナ素子、2
A〜2D・・・・物理的姿勢、1.0A〜IOD・・・
・サブアレイ出力点、 IIA〜m +、 D・・・・
サブアレイ。 18・・・・アレイ出力点。 特許出願人 デイエックスアンテナ株式会社代 理
人 清 木 哲 ばか2名第2 配 !lll3[sり 第1 第4 第5
Claims (2)
- (1)平面誘電体基板上に配設した多数の2点給電型パ
ッチアンテナ素子を、4素子づつ共通の出力点に結合し
てサブアレイを形成させてなり、各サブアレイ内におい
ては、各アンテナ素子は物理的姿勢を順に90°づつ異
にしており、各アンテナ素子から上記共通出力点に至る
線路長は順に4分の1波長づつ異なっていることを特長
とする平面アンテナ。 - (2)上記サブアレイは、4組づつ共通のアレイ出力点
に結合されて16素子アレイを形成しており、各16素
子アレイ内においては、各サブアレイは物理的姿勢を順
に90°づつ異にしており、各サブアレイから上記アレ
イ出力点に至る線路長は順に4分の1波長づつ異ってい
ることを特長とする特許請求の範囲第1項記載の平面ア
ンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33379388A JPH02179008A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33379388A JPH02179008A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 平面アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02179008A true JPH02179008A (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=18270019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33379388A Pending JPH02179008A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02179008A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04354403A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-08 | Toshiba Corp | アレイアンテナ |
JPH06112726A (ja) * | 1991-09-16 | 1994-04-22 | Gold Star Co Ltd | 平面アンテナ |
KR100552086B1 (ko) * | 2000-09-19 | 2006-02-20 | 진경수 | 삼각형 격자를 갖는 위성방송수신용 마이크로스트립부배열 안테나 |
JP2007193766A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-08-02 | Rcs:Kk | 移動体あるいは歩行者の移動を支援するための情報発信装置 |
WO2018179870A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Nec Corporation | Antenna, configuration method of antenna and wireless communication device |
Citations (4)
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