JPH02226805A - 二重偏波用マイクロストリツプアレイアンテナ - Google Patents

二重偏波用マイクロストリツプアレイアンテナ

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JPH02226805A
JPH02226805A JP1338054A JP33805489A JPH02226805A JP H02226805 A JPH02226805 A JP H02226805A JP 1338054 A JP1338054 A JP 1338054A JP 33805489 A JP33805489 A JP 33805489A JP H02226805 A JPH02226805 A JP H02226805A
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antenna
microstrip
array
batch
wave
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JP1338054A
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Adrian W Alden
アドリアン ウイリアム アルデン
Tom T Ohno
トム ツヨシ オウノ
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Canadian Patents and Development Ltd
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Canadian Patents and Development Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/248Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set provided with an AC/DC converting device, e.g. rectennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/001Crossed polarisation dual antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • H01Q9/0435Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電波の送信または受信に用いるアンテナに関
し、特に、性能の改善のために対称的に配置された複数
のアンテナを有するマイクロストリップアレイアンテナ
に関する。
〔従来の技術1 マイクロ波アンテナは、通信、電波人文学、無線遠隔測
定、レーダなどに広く用いられている。
また、電波を離れた二位置聞におりるエネルギ伝達に用
いることも広く提案されかつ実験されてきた。電波出力
を受信して、これを直流出力に変換するための費用効率
の高い¥Aiaで、その受信/変換5AV!1が段目さ
れる可動プラットホームにもつと適する¥Klが要求さ
れている。整流アンテナは、通常レクテナ(rectQ
nna)と呼ばれ、アンテナ素子と、それらに直接接続
されて直流出力を発生する整流器とを含む。この必要が
起こるレクテナの応用例は、軽量の電力式航空機に対づ
る30KWまたはそれ以上の推進および通信ペイロード
電力の供給である。動作に際しては、そのような航空機
は、1回に数週間または数箇月の連続期間の間に生じる
2、4ないし2.5GIIZのマイクロ波18M帯域内
の出力と、離れた位置間のリレー通信信号とを送信する
固定地表アンテナ上を旋回する。
もちろん、電波の形式で遠隔位置の局へエネルギを供給
し、それによって物理的接続、例えば、電線、管を不必
要にし、その局の移動を可能ならしめることが所望され
る応用は他にも多数ある。
また、さまざまな偏りを有するマイクロ波に対し良好な
動作を同様に行ないつるアンテナを用いると有利である
さまざまなマイクロストリップアレイアンテナが、マイ
クロ波用として提案された。LareZari外による
米国特許第4.464,663号明細書(1984年8
月70)には、二重幅波用マイクロストリップアンデナ
が開示されている。このアンテナは、間隔をもった一対
の共振マイクロストリップ放射器と、特別に設計された
X給W!線およびy給電線であって、それぞれの−波を
実現しかつxL13よびy入力/出力ボート間の望まし
くない無線周波結合を最小化する咳Xおよびy給電線と
を有する。通信、レーダなどの分野においては、偏波の
分離をよくすることは重要な考慮lth墳であるが、マ
イクロ波アンテナによる電力受信は、偏波に関係なく最
適の感度を必要とする。
ounsonによる米国特許明細書第Re:29.91
1号には、その実施例においてプリント回路根技術によ
って作られる高利得整相アレイアンテナが数示されてい
る。1ISS波および/または円偏波放射を放射しうる
ように説明されているが、給電線の設計は、そのアンテ
ナがX偏波およびyt+波に対し等しい感度をもたない
ことを示している。
本発明の発明者を共同発明者とする係托中の1987年
11月23日出願の米国特許出願第07/124.15
9M (最近許可された)には、二ff1ii波出力の
受信および変換装置が開示されている。この装置は、特
定の形式および素子@隔を有する直線偏波用簿膜レクテ
ナの2つの直交アレイから成る。このアンテナは、極め
て有効で、また広い角範囲の受信が町旭であることがわ
かっている。しかし、このアンテナは、その製造、機械
的組立て、および出力処理能力に関し、欠点をもってい
る。2つのレクテナ前面は、それぞれ、導体被覆された
vk誘電体シート両面の導体をエツチングし、後部回路
要素と前部回路要素との間に要求される精密な合致が実
現されるように、その導体被覆された誘電体シートから
!l還される。これら4つのエツチング段階は、装置の
周波数が増大するのに伴って、しだいに問題性を増ザ。
さらに、自由空間内における電磁エネルギの波長をλ。
とすると、必要とされる装置の厚さは約λ。/4または
それ以上となる。このため、マイクロ波の周波数が小さ
くなると、@置の厚さが真の同形適用を妨げるようにな
る。すなわち、レクテナ構造は、移動プラットホームの
表皮および支持構造の双方と機械的に一体化されなくて
はならず、前面と反銅器との間には容スされた誘電体の
みが配欧されつる。機械的組立ては、また、アンテナ前
面間の絶縁の要求により複雑化される。第3に、この従
来技術のvl置の出力処理能力は、それぞれの偏波に対
して1つの整流ユニットに限られており、出力損失は露
出された前面の放射および対流冷却のみに限定される。
HetCher外による米tlEl特許明細書第4.0
79゜268号(1978年3月14日)には、別の出
ノJ変換#Artが開示されている。この設計は、上述
の114造、設置および出力処理に関する問題を解決し
ているが、円偏波送信装置に対してのみ適用可能である
。直交する偏波の正しい整相を要するこの装置は、直線
偏波または二重−波送信菰四より乙かなり′a雑で高価
なものとなり、かつ、非偏波化による性能の劣化を起こ
しやすい。
[発明の要約と目的] 詳細に後述されるように、従来技術のレクテナおよびア
ンテナの前述の欠点は、本発明により顕著に改善される
。簡単に述べると、本発明は、電波出力の受信または送
信を行なうための二!ii幅波用マイクロストリップア
レイアンデナを提供する。
このアンテナは、対称的に配列されたれ複数の同じアン
テナユニットを有する。それぞれの7ンテナユニットは
、1辺が11のバッチアンテナ素子と、複数の同じ給電
線であってそれぞれが該バッチアンテナ素子に取付けら
れており且つ同じマイクロストリップフィルタを有する
前記複数の給電線と、アンテナ給電用端子と、伝送線波
を基本波および第211波について短絡するための同じ
マイクロストリップ整合スタブとを含む、このアレイア
ンテナは、さらに、所定の厚さの誘電体層を有し、その
一方の面上には、複数の同じアンテナユニットが、隣接
するアンテナユニットの適切な給電線を直流接続するこ
とにより、アレイをなして対称的に配置されており、ま
たこの誘電体層の他方の面上には、共通の接地面が備え
られている。
本発明の目的は、二重偏波用の、高度の対称性を有する
改良されたマイクロストリップアレイアンテナを提供す
ることである。
本発明のもう1つの目的は、製造が容易なマイクロスト
リップアレイアンテナを提供することである。
本発明のもう1つの目的は、改善された出力処理能力特
性を有するマイクロストリップアレイアンテナを提供す
ることである。
本発明のさらにもう1つの目的は、受信@置と送信装置
との閤の相対運動を許容する広い受信角範囲を特徴とす
るマイクロストリップアレイアンテナを提供することで
ある。
本発明のその他の開目的、諸特徴および諸利点は、添付
図面を参照しつつ行なわれる以下の説明において明らか
にされる。
[実施例] 以下の説明は、主として正方形アレイ内の正方形バッチ
アンテナ素子に圓して行なわれるが、本技術分野に精通
した者にとっては、高度の対称性は有するが正方形の形
式はもたないアレイアンテナを類堆し、かつ構成するこ
とは容易なはずである。以下の説明は、付加的回路要素
をちった、またはもたないマイクロストリップアンテナ
アレイの動作を容易に概念化し、それによって出力の受
信または送信効率を最適化するために適した技術に関す
る。正方形以外の形式の場合にも同じ議論を容易に適用
することができる。
第1図は、本発明の申−アンテナユニット1を示し、図
示されているこのユニットの平面(x。
y)に垂直な2方向に送信される電磁ビームの一部を遮
るように配置される。遠隔位置にある送信アンテナは、
二重偏波、すなわち、振幅および位相が等しくないこと
もありうる2つの直交方向を有する偏波を発t14vる
。入射ビームのこれら2つの社交界成分は、正方形バッ
チアンテナ素子3のU(長さ1.>に平行な二方向Xお
よびyのそれぞれ、に沿プた成分に分解されうる。バッ
チアンテナ素子および給電位置の対称性により、X方向
を有する2つの給電線5および7は、X方向を有する送
信電波の異成分を選択的に受信することができ、同様に
して、y方向を有する2つの給電119および11は、
送信電波の他の社交界成分を選択的に受信する。アンテ
ナユニット1は、辺の中央に4つの給電線を有し、−辺
の流さがオ、の正方形バッチアンテナ素子3から成る。
これらの給電線は、それぞれ、フィルタ13、ダイオー
ド整流器端子15および伝送線路波を基本波および第2
調波について短絡するための整合スタブ17を含む。ア
ンテナ素子、フィルタおよびスタブなどのマイクロスト
リップ回路素子は、接地面21としての働きをもつ寸法
a g)stanシートによって裏打ちされた、通常0
.02λ0ないし0.09λ0の厚さをもつ誘電材料1
!419上の導体パターンから成る。
第2図は、第1図のアンテナユニットのアレイの部分平
面図であり、それぞれのユニットは、隣接する4つのユ
ニットに適切な給電線によって直流接続されている。従
って、この実施例においては、整流後の全てのアンテナ
直流電源は並列に接続される。アンテナ配列の対称性に
より、y方向に沿った入tJ4tl界成分に対して、A
A’線を通る平面内に理想的な電気的壁が配置され、ま
た、これに対応して図示のBB′線を通る理想的な磁気
的壁が配置される。アンテナ素子の前に広がるこれらの
壁は、(前述の同時係属出願筒07/124.159号
に類似した様式で)アレイのそれぞれの素子を包囲する
同じ正方形伝送線路セルを画定する。これらの壁がいっ
たん形成されると、セルの外側の界は完全に無視でき、
アレイの動作は、yll″mに対し斜線部分23で示さ
れているような単一伝送線セルの動作から決定される。
隣接素子による相互結合は、本発明の配列によって自動
的に考慮される。xfa波を考える場合も、同様のセル
を構成することができる。マイクロストリップフィルタ
および整合スタブは図中に示されており、ダイオード整
81器に対する端子もXによって図示されている。
第3図は、y1g波成分に対する伝送線路セル25の斜
視図であり、そこでは、わかりやすくするために本質的
でない細部、例えば、給ms*のフィルタは省略されて
いる。入射ビームの方向から見ると、伝送線路セルは、
理想的な電気的および磁気的壁を有する平行板線路(頂
部板27および底部板29)として見える。標準的な伝
送線路理論によると、セルの司法aは、この平行板線路
を流れ下る高次モードを阻止するためにλ。より小さく
作られていなくてはならない。平行板線路は、容量性ダ
イアフラム(2つのアンチi手部分31および33)で
終る。このダイアフラムは、電界のy成分をバッチアン
テナの上部導体と接地面との門の等しくかつ逆向きの異
成分に、1なわち、マイクロストリップ給電線の端部、
アンテナの半部分およびそれらの負荷に結合せしめる。
フィルタおよび整合スタブの対称的構成により、大綱電
力は、これらの素子によりX給Saには結合せしめられ
ない(また、入射ビームのX方向成分のためのX給電線
から、これらの素子によって電力が放射されることもな
い)。このことは、長方形バッチアンテナがバッチの中
心へ給電された時、側面における放射が観測されないこ
とに相当する。
その時、X給電線の整合スタブおよびフィルタ素子は、
平行板all!!簡の容量性素子としての働きを示し、
−・方、¥Iam線は、ダイアフラムの二棄子園の誘導
結合を行なう。ダイオード整1.sはX印の付せられた
位置に接続される。この図においては、yl&電線に接
続された整流器のみが出力を発生する。
第4図は、伝送線路の不連続性に対する標準的等価回路
に基づいた、第3図の伝送線セルの等価回路を示す。こ
の図においては、以下の記号が使用されるゆ C0−平行板1!IIJの容量性ダイアプラム(アンテ
ナ) Cx−x給電線のフィルタおよびスタブ素子り、−ダイ
アフラム(アンテナ)の半部分間のyWAsIgの誘導
結合 C5−アンテナ端縁部における電界のひずみをモデル化
したりアクタンス C,−yl&t!mとアンテナとの接合による不連続性 Z 、λ 、a−平行板線路の特性インビーダンス、波
長および寸法(自由空間で の相当値) 2 、λ 、II/2−それぞれのバラチアンテナの半
部分を含むマイクロストリ ップ伝送線路の特性インピーダンス、 波長および良さ R−バッチアンテナのそれぞれの端縁から見たアンテナ
変換回路の負伺、例えば、 整流器などで2゜/2に等しい。
第2図および第3図から、2つのアンテナ半部分の「I
j!l放」端子における境界条件は整合していなくては
ならないことは明らかである。すなわら、ボートIJ5
よび2は接続されている。
その時、椋準的回路解析技犠によれば、バッチアンテナ
の寸法を ど−一−N−−−) となるように選択すると、入射平面波を受けた時のアン
テナおよび回路素子の効果を記述するさまざまなりアク
タンスが「同調」せしめられ、電波はアン・アtの負荷
2R,例えば、整流器などに整合せしめられる。給′r
RIiIおよび諸素子間の相互結合の効果は補償され、
高効率の電力受信が達成される。X偏波成分に対しても
同じ議論が成立する。
上記方程式において、fは入射波の周波数である。
実際には、上記方程式の右辺はオ、およびaの関数であ
り、これらの寸法は方程式を満たすように選択される。
代表的な寸法は、比誘電率が12、8 (Jl板として
用いられる可能性の高い材料を代表する値)で、厚さが
0.02λ0のマイクロストリップ基板に対して、a−
0,5λ 。
オ、−0,4λ、−0,12λ。である。
2、45GHz 17)ISIvlvイク[1波出力周
波数においては、ス。−12,21である。
以上の説明においては、アレイ上へ垂直に入射するビー
ムの場合を考察したが、この補償方法は、任意の特定の
入射角に対しても、伝送線路セル(パラメータZ 、λ
0)を、路壁がもはや電気的および磁気的なもの(理想
的な平行板線路)ではなくビームの入射角によるセルに
改変すれば、適用可能である。上記方程式の諸リアクタ
ンスは、また、伝送線路セルの形式の関数である。この
角は、通常、ビーム入射の動作範囲内においてアンテナ
をその出力変換回路に整合せしめるために鏝も望ましい
ように選択され、それは(偏波方向ではないが)全エネ
ルギの吸収のために必要なインピーダンスの安定性を保
持するために、しばしば厳密に11310されることが
ある。Zoおよびさまさまなリアクタンス(特にCd)
の双方は、ビームの入射角の関数であるため、アンテナ
の負荷インピーダンス2Rと入射波インピーダンスZ0
との間の不整合は、ビームの入t14範囲が注意深く制
限されえない場合には、cdの補償変動によって減少さ
れる。
さらに、いったん二重−波尾装置が本発明の配列によっ
て第4図の回路網の形式に表わされると、この装置に対
する変更または改変は、碗述の回路網モデルに従って定
損化されまた補償される。例えば、装置の環境保護のた
めアンテナ面の1口部に直接誘電体レードームを配置す
ると、アンテナアレイ上のセルの小領域において波長お
よび特性インピーダンスの変化が起こる。
接地面が直接熱消費諒(ダイオード整流器)に接続され
かつ変換回路と良好な熱接触状態にあれば、接地面から
放射によって、または対流冷却液への伝達によって熱放
散が行なわれる可能性がある。必要とされるものは、ア
ンテナ素子および給電線の単一層であるから、その製造
は簡単な1回のホトエツチング工程のみで十分に行いつ
る。精密な後面対前面の合致要求がないので、本発明の
設計は、マイクロ波領域のみならず、ミリメートル領域
および赤外領域におけるアンテナまたはレクテナにも適
している。さらに、マイクロストリップ素子に用いられ
る単一の薄い導体被覆誘電体においては、電波の174
波長の整数倍の位置に反射面の必要がないので、プラッ
トホームの構造上の要求とレクテナの1!磁的機能とが
別個のものとなり、さまざまな目的の設計が15Jfl
:になることにも注意すべきである。
さらにまた、以上の説明においては平面的なアレイのみ
を考察したが、この解析は回転対称性を有する非平面的
アレイに対しても適用できる。このような表面装置の例
としては、航空機またはミサイルの円筒形胴体の全部ま
たは一部上のアンテブアレイおよびマイクロ波出力集中
器の焦点付近の円筒形レクテナアレイがある。
相隣接する辺の中央に給電線を有する正方形パッチアン
テナのアレイの使用は、本技術分野において公知である
。しかし、これら従来の装置は、入射角の広い範囲内に
おいて電力送信を受信するために使用されると、厳しい
制限を受けることになる。その理由は、そのようなアレ
イの指向性が波長のアレイ寸法に対する比に比例するか
らである。一方、レクテナアレイにおいて、それぞれの
アレイ素子の出力が非コヒーレント的に加算される場合
は、アレイの指向性はアレイのそれぞれの素子の指向性
によって与えられるので、電力送信電波界は入射角の広
い範囲にわたって受信可能になる。さらに、本技術分野
に精通する者にとっては11らかなように、アンテナ素
子の開隔および伝送線路の配置を考慮しないと(例えば
、米国特許明I1m第4.079.268号におけるよ
うに)、入射波と相互作用するアンテナおよび伝送線路
のシステムとの間の不整合による受信効率の低下が起こ
る。また、自白空間とフィルタおよびスタブの開放端部
との間の結合効果を考慮しないと、これらの望ましくな
い相互作用によって受信および変換の効率が劣化する。
本発明は、レクテナの形式および寸法の特定の選択によ
り、他のマイクロストリップ装置の上述の困難を除去し
、従って全体的な二重偏波出力変換効率を増大させる。
なお、本発明の実施例として下記を含む。
(1)  電波出力を受信または送信するための二重輻
波用マイクロストリップアレイアンテナであって、該ア
ンテナが、 アレイをなして二方向へ対称的に配列された複数の同じ
アンテナユニットを含み、 それぞれの該アンテナユニットがパッチアンテナ素子と
複数の給電線とを有し、それぞれの該給T1線が該パッ
チアンテナ素子に対称的に取付けられかつ同じマイクロ
ストリップフィルタと、アンテナ給電用端子と、伝送線
路波を基本波および第2−波について短絡するための同
じマイクロストリップ整合スタブとを備えており、 前記アンテナが、さらに、 所定の厚さを有する誘電体層であって、その一方の面上
に前記複数の同じアンテナユニットが、%jl廣するア
ンテナユニットの適切な給電線を直流接続することによ
りアレイをなして対称的に配列されている前記誘電体層
と、 該誘電体層の倍力の面上に備えられた共通接地面と、 を含む二頂偏波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(2)  前記第1項において、前記複数の同じアン−
1ブユニツトが正方形アレイをなして前記二方向へ対称
的に配列されている二重煽波用マイクロストリップアレ
イアンテナ。
(3)  前記第2墳において、それぞれの前記アンテ
ナユニットが正方形パッチアンテナ素子と4つの向し給
電線とを有し、それぞれの該給電線が該正方形パップア
ンテナ素子の前記二方向におけるそれぞれの辺の中央に
対称的に取付けられている二II 1m mm )1マ
イクロストリツプアレイアンテナ。
(4)  前記第3項において、前記それぞれのアンテ
ナユニットの前記4つの同じ給電線が直交する二方向へ
配置されている二重−波尾マイクロス1〜リップアレイ
アンテナ。
(5)  館記第4項において、それぞれの前記同じ給
電線の前記マイクロストリップフィルタが前記正方形パ
ッチアンテナ素子に接続され、前記マイクロストリップ
整合スタブが該マイクロストリップフィルタに接続され
、前記端子が該フィルタと類スタブとのtmの前記給r
RI!上に位置している二重餡波用マイクロストリッ1
アレイアンテナ。
(6)  前記第5項において、前記正方形バッチアン
テナ素子の辺の長さオ、が次の方程式によって決定され
る二II波用マイクロストリップアレイアンテナ。
2−−一一一−−\ ただし、 f−電波の周波数 cd−平行板纏路闇の容量性ダイアフラム(アンテナ Cx−x給電線のフィルタおよびスタブ素子し −ダイ
アフラム(アンテナ)の半部分間のy給電線の誘1結合 C8−アンテナ端縁部における電界のひずみをモデル化
したりアクタンス cl−y給電線とアンテナとの接合による不連続性 Z 、λ 、1 /2−それぞれのバッチアン霞   
     −― テナの手部分を含むマイクロストリップ伝送線路の特性
インピーダンス、波長 および長さ−。
(7)  前記第2項において、前記バッチアンテナ素
子と前記給電線とが相互にご体をなしている二重偏波用
マイクロストリップアレイアンテナ。
(8)  前記第3項において、前記正方形バッチアン
テナ素子と前記給電線とが相互に一体をなしている二重
偏波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(9)  前記第4墳において、前記正方形バッチアン
テナ素子と前記給電線とが相互に一体をなしている二重
偏波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(10)前記第5項において、前記正方形バッチアンテ
ナ素子と前記給電線とが相互に一体をなしている二重偏
波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(11)前記第6項において、lyJ記正方正方形バッ
チアンテナ素子記給電線とが相互に一体をなしている二
am波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(12)前記第7項において、前記誘電体層が湾曲して
いる二重傷波用マイクロストリップアレイアンテナ。
(13)  lii記第8項において、前記誘電体層が
湾曲している二重偏波用マイクロストリップ7レイアン
テナ。
4゜ (14)前記第9項において、前記誘電体層が湾曲して
いる二重−波尾マイクロストリップアレイアンテナ。
(15)  @2第10項において、前記誘電体層が湾
曲している二iam波尾マイクロストリップア9イアン
テナ。
(16)前記第11項において、前記誘電体Itfi湾
曲している二!偏波用マイクロストリップアレイアンテ
ナ。
【図面の簡単な説明】
第1図は正方形バッチアンテナ素子のそれぞれの辺の中
央に4つの同じ給電線の1つを接続された本発明のアン
テナユニットの斜視図、第2図は本発明により対称的に
配列されたアンテナユニットを示すアレイアンテナの一
部の平面図、第3図はアンテナアレイの動作を視覚化し
解析する手段としての概念である独立した伝送線路セル
の斜視図、第4図は電力受信の最大効率条件を得るため
の第3図の伝送線路セルの電気的等価11!1図である
。 符号の説明 1・・・アンテナユニット、3・・・正方形バッチアン
テナ素子、5.7・・・X方向給電纏、9.11・・・
y方向給−纏、13・・・フィルタ、15・・・ダイオ
ード整流器端子、17・・・整合スタブ、19・・・誘
電材料層、21−・・接地向、27−IIW板、29−
1!部板、31.33・・・アンテナ半部分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電波出力を受信または送信するための二重偏波用
    マイクロストリップアレイアンテナであつて、該アンテ
    ナが、 正方形アレイをなして二方向へ対称的に配列された複数
    の同じアンテナユニットを含み、 それぞれの該アンテナユニットがバッチアンテナ素子と
    複数の給電線とを有し、それぞれの該給電線が該バッチ
    アンテナ素子に対称的にかつ一体的に取付けられ、かつ
    同じマイクロストリップフィルタと、アンテナ給電用端
    子と、伝送線路波を基本波および第2調波について短絡
    するための同じマイクロストリップ整合スタブとを備え
    ており、前記アンテナがさらに、 所定の厚さを有する誘電体層であって、その一方の面上
    に前記複数の同じアンテナユニットが、隣接するアンテ
    ナユニットの適切な給電線を直流接続することにより、
    アレイをなして対称的に配列されている前記誘電体層と
    、 該誘電体層の他方の面上に備えられた共通接地面と、 を含む二重偏波用マイクロストリップアレイアンテナ。
  2. (2)電波出力を受信または送信するための二重偏波用
    マイクロストリップアレイアンテナであつて、該アンテ
    ナが、 正方形アレイをなして直交する二方向へ対称的に配列さ
    れた複数の同じアンテナユニットを含み、それぞれの該
    アンテナユニットが正方形バッチアンテナ素子と4つの
    同じ給電線とを有し、それぞれの該給電線が該正方形バ
    ッチアンテナ素子の前記直交する二方向におけるそれぞ
    れの辺の中央に一体的にかつ対称的に取付けられ、かつ
    同じマイクロストリップフィルタと、アンテナ給電用端
    子と、伝送線路波を基本波および第2調波について短絡
    するための同じマイクロストリップ整合スタブとを備え
    ており、 前記アンテナがさらに、 所定の厚さを有する誘電体層であって、その一方の面上
    に前記複数の同じアンテナユニットが、隣接するアンテ
    ナユニットの適切な給電線を直流接続することにより、
    アレイをなして対称的に配列されている前記誘電体層と
    、 該誘電体層の他方の面上に備えられた共通接地面と、 を含み、前記正方形バッチアンテナ素子の辺の長さl_
    mが次の方程式によって決定される、二重偏波用マイク
    ロストリップアレイアンテナ。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、 f−電波の周波数 C_d−平行板線路間の容量性ダイアフラム(アンテナ
    ) C_x−x給電線のフィルタおよびスタブ素子L_y−
    ダイアフラム(アンテナ)の半部分間のy給電線の誘導
    結合 C_s−アンテナ端縁部における電界のひずみをモデル
    化したリアクタンス C_m−y給電線とアンテナとの接合による不連続性 Z_m、λ_m、l_m/2−それぞれのバッチアンテ
    ナの半部分を含むマイクロストリップ 伝送線路の特性インピーダンス、波長、 および長さ。
  3. (3)請求項1または2において、前記誘電体層が湾曲
    している二重偏波用マイクロストリップアレイアンテナ
JP1338054A 1988-12-28 1989-12-26 二重偏波用マイクロストリツプアレイアンテナ Pending JPH02226805A (ja)

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