JPH02224407A - ビームチルト型平面アレイアンテナ - 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、衛星放送用の受信アンテナなどとして利用さ
れるビームチルト型平面アレイアンテナに関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、衛星放送用の受信アンテナとしてはパラボラアン
テナが汎用されてきたが、最近、これに代わるものとし
て平面アレイアンテナの開発が進められている。

この平面アレイアンテナは、第３図の部分平面図に示す
ように、パッチやスロットなどのアンテナ素子群５１ａ
、５ｉｂとこれらアンテナ素子群を接続する給電線５２
ａ、５２ｂとから成るサブアレイ群がプリント基板上に
多数形成された構造となっている。

この平面アレイアンテナには、プリント基板の法線方向
から所定角度傾いた指向性を持たせることにより鉛直壁
面や支柱に直接取り付けられるようにしたビームチルト
型のものがある。このビームチルト型の平面アレイアン
テナは、第４図に示すように、各サブアレイ内の給電線
５２ａ、５２ｂの電気長によってアンテナ素子５１ａ、
５１ｂの励振位相を調整することにより、プリント基板
の法線方向から所定角度θだけ傾いた指向性を付与する
構成となっている。

（発明が解決しようとする課題） に限っても、仰角は南北方向に３４°〜４４°の範囲に
わたって変化する。このため、上述のビームチルト型子
面アレイアンテカでは、設置個所ごとに異なるビームチ
ルト角のものを作成することが必要になり、製造コスト
がかさむという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明のビームチルト型平面アレイアンテナは、アンテ
ナ素子群及びこれらアンテナ素子群に連なるマイクロ・
ストリップラインの給電線から成るサブアレイが複数形
成された輻射部と、この輻射部のアンテナ素子群に対応
する導波素子群が形成されると共にこの輻射部の上方に
配置される導波部と、輻射部及び導波部を相互の位置関
係を調整可能に組合せつつ保持する保持機構とを備え、
輻射部に対する導波部の配置を機械的に変化させること
によりビームチルト角を調整可能とするように構成され
ている。

以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例のビームチルト型平面アレ
イアンテナの分解斜視図、第２図は部分断面図であり、
１０は輻射部、２０は導波部、３０はＪ［ｌｌ３１、押
さえ板３２，３３、螺子３４ａ〜３４ｄを備えた保持機
構である。図中には、直交座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が示しで
ある。

輻射部１０は、可撓性のプリント基板と、このプリント
基板の表面にフォトエツチングの手法で形成された金属
薄膜の円形バッチによるアンテナ素子群Ａ及びこのアン
テナ素子群Ａを相互接続する給電線群Ｆとから構成され
ている。この輻射部１０は、発泡スチロールなどの誘電
体を素材とする保持機ｆｌｔ３０の裏蓋３１上に螺子止
めにより固定される。この輻射部１０の上方には、導波
部２０が配置される。導波部２０は、輻射部１０の円形
バッチアンテナ素子群Ａのそれぞれに対応して金属薄膜
の円形バッチによる導波素子群Ｇｌ、Ｇ２が形成された
可撓性のプリント基板２２．２４と、発泡スチロールな
どの誘電体から成る所定厚みのスペーサ２１．２３とか
ら構成されている。

この平面アレイアンテナの組立てに際し、上述の輻射部
１０と導波部２０とは、押さえ板３２゜３３と螺子３４
８〜３４ｄとによって裏蓋３１上に保持される。この組
立てに際し、輻射部１０のプリント基板と、導波部２０
の２枚のスペーサ２１．２３は、それぞれの四隅に形成
された開口の径がそれぞれを通過する螺子３４ａ〜３４
ｄの径よりも僅かに大きな値に設定されているため、相
互の位置関係について選択の余地を残すことなく位置決
めされる。

一方、導波部２０の２枚のプリント基板２２゜２４の一
端部においてＸ方向に延在される溝２２ａ、２４ａの長
さは、これらと押さえ仮３２の開口を通過してＮ１１３
１の螺子穴に螺合される螺子３４ａ、３４ｄの間隔より
も大きな値に設定されている。また、プリント基板２２
．２４の他端部においてＸ方向に延在される溝２２ｂ、
２４ｂの長さは、これらと押さえ板３３の開口を通過し
て裏ＩＥ３１の螺子穴に螺合される螺子３４ｂ、３４Ｃ
の間隔よりも大きな値に設定されている。このため、プ
リント基板２２．２４の輻射部１０に対する配置はＸ方
向への選択の余地を残しており、組立て時に最適のビー
ムチルト角を実現するように位置関係が決定される。

すなわち、第２図の部分断面図に示すように、輻射部ｌ
Ｏの輻射素子群Ａが形成されたプリント基板に対して、
導波素子群Ｇ１が形成さたプリント基板２２と、導波素
子群Ｇ２が形成されたプリント基板２４とをＸ方向にず
らすことにより、各素子群の中心を結ぶ直線が各プリン
ト基板の法線からθだけ傾くように調整する。この種の
円形バッチアンテナにおいて、アンテナ素子と導波素子
の中心を結ぶ方向に放射指向性が生ずることが知られて
いる。例えば、昭和６３年電子情報通信学会春季全国大
会の予稿集に講演番号Ｂ−８８として掲載された「誘電
体で固定し導波素子つき円形パンチアンテナ」と題する
江藤らによる論文を参照されたい。従って、第２図の場
合、θに等しいビームチルト角が設定される。

以上、導波素子群を２層に配置する構成を例示した。し
かしながら、指向性を高めるうえで３以上の適宜な層数
としてもよいし、逆に指向性が低くてもよければ１層だ
けとしてもよい。

また、アンテナ素子群と導波素子群を円形パッチとする
構成を例示したが、これらの素子群を環状スロットなど
他の適宜なもので構成することもできる。

さらに、−次元的にビームチルト角を調整する構成を例
示したが、二次元的な調整にも容易に拡張できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明のビームチルト型平
面アレイアンテナは、輻射部とこの輻射部のアンテナ素
子群に対応して導波素子群が形成された導波部とを両者
の配置を調整可能に組合せることにより指向性をアンテ
ナ素子群と導波素子群の中心を結ぶ直線の方向に設定す
る構成であるから、機械的な調整によりビームチルト角
を設置個所に合わせて簡単に変更できる。

この結果、設置個所ごとに異なるビームチルト角のもの
を作成する必要がなくなり、製造コストが大幅に低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるビームチルト型平面
アレイアンテナの構成を示す分解斜視図、第２図は第１
図の部分断面図、第３図と第４図は従来のビームチルト
型平面アレイアンテナの構成を示す平面図と動作原理を
示す概念図である。 Ａ・・・アンテナ素子群、Ｆ・・・給電線群、Ｇｌ、Ｇ
２・・・導波素子群、１０・・・アンテナ素子群Ａと給
電線群Ｆが形成された可撓性プリント基板から成る輻射
部、２０・・・導波部、２１．２３・・・スペーサ、２
２．２４・・・導波素子群Ｇｉ、Ｇ２が形成された可撓
性プリント基板、３０・・・裏蓋３１、押さえ板３２，
３３、螺子３４ａ〜３４ｄを備えた保持機構。 第１図 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アンテナ素子群及びこれらアンテナ素子群に連なるマイ
   クロ・ストリップラインの給電線から成るサブアレイが
   複数形成された輻射部と、 この輻射部のアンテナ素子群に対応する導波素子群が形
   成されると共にこの輻射部の上方に配置される導波部と
   、 前記輻射部及び導波部を相互の位置関係を調整可能に組
   合せつつ保持する保持機構とを備えたことを特徴とする
   ビームチルト型平面アレイアンテナ。