JPH03238904A - Plane high-frequency antenna for circularly polarized wave - Google Patents

Plane high-frequency antenna for circularly polarized wave

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JPH03238904A
JPH03238904A JP24413690A JP24413690A JPH03238904A JP H03238904 A JPH03238904 A JP H03238904A JP 24413690 A JP24413690 A JP 24413690A JP 24413690 A JP24413690 A JP 24413690A JP H03238904 A JPH03238904 A JP H03238904A
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line
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lines
planar antenna
point
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Marc Boguais
マール ボグエ
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    • 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
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Abstract

PURPOSE: To obtain a planar antenna that is specially simple to realize by specifying a propagation line and its length. CONSTITUTION: Each horizontal line (LH) has the length between two planes which is equal to λ/2+iλ with i=0, 1, 2,..., and each vertical line (LV) has the length that is equal to λ/2+jλ with j=0, 1, 2,.... Each line LSH has the length that is equal to λ+Kλ with K=0, 1, 2,..., and each line LSV has the length that is equal to λ+1λ with 1=0, 1, 2,.... Points H and V are advantageously selected at the same corner of a parallelogram, and then, a single line (HDGV) passes through two connecting points D and G which are positioned so that GH-GV=λ/4+mλ/2=DV-DH with m=0, 1, 2,..., and connects those points. Thereby, a simple plane antenna is acquired.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明の目的は、円偏波された高周波ウェーブ用の複数
の放射板(PPR’)を具える受信および/または送信
平面アンテナであって、上記の放射板が可能な周波数領
域から好ましい周波数に寸法を合わせかつ適応され、各
平板は方位起点(cardinalpaint)として
位置されたその周辺4点(N、  S。
TECHNICAL FIELD The object of the invention is a receiving and/or transmitting planar antenna comprising a plurality of radiation plates (PPR') for circularly polarized radio frequency waves, comprising: The radiating plates are dimensioned and adapted to the preferred frequency from the possible frequency range, each plate having four points (N, S) around it located as cardinal painting.

E、 O)を具え、上記の円偏波ウェーブは同じ振幅と
直交位相(quadrature phase)を有す
る2つの線形偏波直交ウェーブ(OHおよびOV)に等
価であり、かつその超短波信号はそれがNおよび/また
はSにあるか、あるいはEおよび/またはOにあるかど
うかにより各平板上に存在し、上記の放射板は平行四辺
形内に位置され、かつ上記の好ましい周波数の上記の超
短波信号が「λ」に等しい導波管長(waveguid
e length)で伝搬される複数の伝搬ラインによ
り相互接続されるかあるいは相互接続されないかのいず
れかである。
E, O), the above circularly polarized wave is equivalent to two linearly polarized quadrature waves (OH and OV) with the same amplitude and quadrature phase, and the very high frequency signal is and/or S or E and/or O, said radiating plate being located within a parallelogram, and said microwave signal of said preferred frequency being present on each plate; The waveguide length (waveguid
e length) or not interconnected by multiple propagation lines.

このタイプのアンテナは、TDFI、 TDF2. T
VSAT。
This type of antenna is TDFI, TDF2. T
VSAT.

・・・のような高電力衛星によるテレビジョン信号の受
信を特に意図している。
It is particularly intended for the reception of television signals by high power satellites such as...

(背景技術) このタイプのアンテナはWo 89102662  で
公開されているPCT特許出願に記載され、この従前の
技術によるアンテナは伝搬ラインを具え、かつ時計回り
と反時計回りの偏波ウェーブの同時受信を許容しない接
続モードを有している。さらに、もし満足すべき利得を
実現しようとするなら、伝搬ラインと出力接続の具体化
の困難性に遭遇するであろう。
BACKGROUND ART An antenna of this type is described in the PCT patent application published in Wo 89102662, and this prior art antenna comprises a propagation line and supports simultaneous reception of clockwise and counterclockwise polarized waves. It has a connection mode that it does not allow. Furthermore, if a satisfactory gain is to be achieved, difficulties in implementing the propagation line and output connections will be encountered.

(発明の開示) 本発明によるアンテナは、 上記の複数のラインが、 お互いに反対に位置している点Eと点Oの各々を接続す
る水平ライン(LH)の第1の組であって、各ラインが
i=o、 1.2.・・・であるλ/2+i λに等し
い長さを、有するもの、 お互いに反対に位置している点Nと点Sの各々を接続す
る垂直ライン(LV)の第2の組であって、各ラインが
i =0.1.2.・・・であるλ/2+iλに等しい
長さを有するもの、 平行四辺形(parallelogram )の同じ側
辺に位置されている点OあるいはEの各直列接続を実現
するライン(LSH)の第3の組であって、単一点(H
)においてライン(LH)の第1の組により付加された
エネルギを集めるために各ラインかに=0.1.2.・
・・であるλ+にλに等しいかそれに等価な長さを有し
、点(H)が平行四辺形の1つの隅の近傍に位置されて
いるもの、平行四辺形の同じ側辺に位置された点Nある
いはSの各直列接続を実現するライン(LSV )の第
4の組であって、単一点(V)においてライン(LV)
の上記の第2の組により付加されたエネルギを集めるた
めに各ラインがl=o、1゜2、・・・であるλ+lλ
に等しいかそれに等価な長さを有し、上記の点(V)が
上記の点(H)と同じ平行四辺形の隅の近傍に選ばれて
いるもの、上記の2つの点HとVを接続する単一ライン
(HDGV)であって、かつそれがm=0.1.2.・
・・である聞−■=λ/4+mλ/2=■−曲であり、
従って時計周りの円偏波ウェーブを有する信号が点りに
完全に存在し、かつ反時計周りの円偏波ウェーブを有す
る信号が点Gに完全に存在するように位置された2つの
接続点りおよび点Gを通るもの、 を具えることを特に特徴としている。
(Disclosure of the Invention) The antenna according to the present invention is characterized in that the plurality of lines are a first set of horizontal lines (LH) connecting each of points E and O, which are located opposite to each other, Each line is i=o, 1.2. a second set of vertical lines (LV) connecting each of the points N and S located opposite to each other, having a length equal to λ/2+i λ, Each line has i =0.1.2. ...with a length equal to λ/2+iλ, the third of the line (LSH) realizing each series connection of points O or E located on the same side of the parallelogram A set of single points (H
) in order to collect the energy added by the first set of lines (LH) at each line K = 0.1.2.・
...has a length equal to or equivalent to λ+, and the point (H) is located near one corner of the parallelogram, or is located on the same side of the parallelogram. A fourth set of lines (LSV) realizing each series connection of points N or S, where at a single point (V) a line (LV)
λ+lλ, where each line is l=o, 1°2,... to collect the energy added by the above second set of
, and the above point (V) is chosen near the same corner of the parallelogram as the above point (H), the above two points H and V a single line (HDGV) connecting, and which m=0.1.2.・
...is a song-■=λ/4+mλ/2=■-, and
Therefore, two connection points are located such that a signal with a clockwise circularly polarized wave is completely present at point G, and a signal with a counterclockwise circularly polarized wave is completely present at point G. and passing through point G.

このように、伝搬ラインとその長さの賢明な選択により
、特に実現が簡単な平面アンテナが得られる。ライン、
平板および平行四辺形の形について何らの制限は存在し
ない。
Thus, a judicious choice of the propagation line and its length results in a planar antenna that is particularly simple to realize. line,
There are no restrictions on the shapes of the plates and parallelograms.

接続点りおよび/またはGが接続されているかそうでな
いかに従って時計周りおよび/または反時計周りの円偏
波ウェーブに使用できる基本放射セルを構成するために
、 上記の平行四辺形が4つの放射板を具える正方形であり
、 その側辺が平行四辺形の側辺に平行に延びるように各平
板が配設され、 上記の第1および第2の組のラインがi=j=「0」で
ある長さλ/2の直線ラインであり、上記の別の伝搬ラ
インがk=l=m=−rOJであるような長さを有する
、 平面アンテナであることが好ましい。
In order to constitute an elementary radiating cell that can be used for clockwise and/or counterclockwise circularly polarized waves according to whether the connection point and/or G is connected or not, the above parallelogram is a square with plates, each plate arranged so that its sides extend parallel to the sides of the parallelogram, and the lines of the first and second set above are i=j='0'. Preferably, it is a planar antenna, having a straight line of length λ/2 such that the other propagation line has a length such that k=l=m=-rOJ.

このタイプの基本放射セルは最大利得を使用する最小な
面を考慮する好ましい実施例を構成している。
This type of basic radiating cell constitutes a preferred embodiment considering the minimum surface using maximum gain.

利得を増大するために、本アンテナは同一の円偏波に使
用された上記の2つの基本放射セルのグループを具え、
2つの放射セルはお互いに90°幾何学的に回転され、
かつそれらの接続点が長さがλ/4異なっている2つの
伝搬ラインにより形成された共通出力(SC)の接続に
対してお互いに反対になるように物理的に配設されるこ
とが有利である。
In order to increase the gain, the present antenna comprises groups of the above two elementary radiating cells used for the same circular polarization,
The two radiating cells are geometrically rotated 90° with respect to each other,
and their connection points are advantageously physically arranged opposite to each other with respect to the connection of the common output (SC) formed by the two propagation lines differing in length by λ/4. It is.

このようにして、利得が増大されかつ偏波の純度が改善
される。
In this way, gain is increased and polarization purity is improved.

さらに利得を増大するために、 平面アンテナは180°幾何学的に回転された上記の2
つのグループにより構成されたサブセットを具え、かつ
単一アクセスのためにその2つの共通出力が長さλ/2
の伝搬ラインにより各々接続されている。
To further increase the gain, the planar antenna was geometrically rotated by 180°.
the two common outputs are of length λ/2 for single access.
are connected to each other by propagation lines.

この配置のために、放射板の交差成分は著しく減衰され
る。
Due to this arrangement, the cross-component of the radiation plate is significantly attenuated.

最後に、反対位相で対で給電された上記の4つのサブセ
ットにより構成された組を具える平面アンテナを実現す
ることが可能である。
Finally, it is possible to realize a planar antenna comprising a set made up of the above four subsets fed in pairs in opposite phases.

このように、伝搬ラインの放射は減衰され、それは大衆
に大いに市販できるような寸法を有するアンテナが得ら
れるまで利得を増大する。
In this way, the radiation of the propagation line is attenuated, which increases the gain until an antenna is obtained with dimensions that are largely commercially available to the masses.

事実、このタイプの平板アンテナはマイクロストリップ
ライン技術により実現され、かつ以下の3つの層、すな
わち 銅ストリップエツチングによるか、あるいは導電性イン
クによるスクリーン印刷により堆積された放射面を構成
する導電層、 厚さが選択周波数帯に関係付けられた誘電体基板層、 厚さがアンテナの機械的剛性とマウンティングを保証す
るのに十分であるアース平板、を有している。
In fact, this type of flat antenna is realized by microstrip line technology and consists of three layers: a conductive layer constituting the emitting surface, deposited by copper strip etching or by screen printing with conductive ink; has a dielectric substrate layer associated with the selected frequency band; a ground plate whose thickness is sufficient to ensure mechanical rigidity and mounting of the antenna;

本発明は図面により例示された非限定的な実施例により
容易に理解されよう。
The invention can be easily understood by means of non-limiting examples illustrated in the drawings.

(実施例) 今後説明するすべての図面は導電層からなる放射面の平
板と伝搬ラインのみを表している。他の層と信号の処理
モジュールに関する接続技術は標準的である。平板の寸
法と伝搬ラインの長さの適応が種々の眉の電気特性、さ
らに特定すると誘電体層、定誘電率、損失正接等々に依
存することのみを観察すべきである。
(Example) All the drawings to be described hereinafter only show the radiation surface flat plate made of a conductive layer and the propagation line. Connection techniques for other layers and signal processing modules are standard. It should only be observed that the adaptation of the dimensions of the plate and the length of the propagation line depends on the electrical properties of the various eyebrows, more particularly on the dielectric layer, constant permittivity, loss tangent, etc.

それ故、結局「λ」で表されたマイクロスト3)ツブラ
インの波長の長さは好ましい周波数の空気中の波長の関
数として直接示すことはできない。
Therefore, the length of the wavelength of the microst 3) tube line, ultimately denoted "λ", cannot be directly expressed as a function of the wavelength in air of the preferred frequency.

これらのすべての図面において、同じ機能を有する素子
は同一と規定されている。
In all these drawings, elements having the same function are defined as being the same.

第1図において、放射板(PR)により形成された平行
四辺形(PPR)は破線で表され、平板は未決定の寸法
のアンテナを構成する伝搬ラインLV。
In FIG. 1, the parallelogram (PPR) formed by the radiating plate (PR) is represented by a dashed line, and the flat plate represents the propagation line LV, which constitutes an antenna of undetermined dimensions.

LH,・・・により接続され、平行四辺形は矩形である
必要はなく、かつその側辺は平板の数とラインの寸法に
関して等しくなくてもよく、ラインそれ自身は直線であ
る必要はない。
connected by LH, . . . , the parallelogram need not be rectangular and its sides need not be equal in terms of the number of plates and the dimensions of the line, and the line itself need not be straight.

この汎用アンテナは高周波円偏波ウェーブの受信(およ
び/または送信)を意図している。円偏波ウェーブは2
つの直線偏波した直交ウェーブに等価である。
This general purpose antenna is intended for receiving (and/or transmitting) high frequency circularly polarized waves. The circularly polarized wave is 2
equivalent to two linearly polarized orthogonal waves.

各平板(PR)は4つの方位起点(N、  S、 E。Each plate (PR) has four azimuth starting points (N, S, E.

O)を具え、ここでこれらの異なるウェーブが現れる。O), where these different waves appear.

水平ライン(LH)の第1の組により、2つの隣接平板
でお互いに反対な点EとOが接続され、かつ信号が例え
ば点H1,H2,、、、のような各ラインの端部に存在
する。同相であるべきこれらの信号に対して、各ライン
(LH)はi=o、 l、 2.・・・であるλ/2+
iλに等しい2つの平板間の長さを有することが不可欠
である。「i」とライン(LH)の可能な湾曲の選択は
平行四辺形の寸法を決定する。
A first set of horizontal lines (LH) connects mutually opposite points E and O on two adjacent plates, and a signal is applied to the ends of each line, e.g. points H1, H2, . exist. For these signals that should be in phase, each line (LH) has i=o, l, 2. ...is λ/2+
It is essential to have a length between the two plates equal to iλ. The choice of possible curvatures of "i" and line (LH) determines the dimensions of the parallelogram.

同様な態様で、垂直ライン(LV)の第2の組により、
隣接平板でお互いに反対な点NとSが接続され、かつ信
号が例えば点v1とV2.・・・で各ラインの端部に存
在する。各ライン(LV)はj=0.1゜2、・・・で
あるλ/2+jλに等しい長さを有し、rjJは「i」
に等しい必要はない。
In a similar manner, a second set of vertical lines (LV)
Points N and S, which are opposite to each other on adjacent plates, are connected, and signals are transmitted, for example, to points v1 and V2. ... exists at the end of each line. Each line (LV) has a length equal to λ/2+jλ, where j=0.1°2,..., and rjJ is "i"
does not need to be equal to .

線LSHの第3の組により、点旧、H2,・・・がお互
いに直列に接続されている。第1図において、点旧、H
2,・・・は平行四辺形の側辺に位置している平板の点
Oと同じスポットに位置している。各ラインLSIはに
=0. 1.2.・・・であるλ十にλに等しい長さを
有している。これらのラインLSHの目的は単一点(第
1図の点H)でラインLl(の端部に存在する信号を集
めることである。
A third set of lines LSH connects the points H2, . . . in series with each other. In Figure 1, point old, H
2, . . . are located at the same spot as point O on the flat plate located on the side of the parallelogram. Each line LSI is equal to 0. 1.2. ... has a length equal to λ to λ0. The purpose of these lines LSH is to collect the signals present at the ends of the lines Ll at a single point (point H in FIG. 1).

同様に、線LSVの第4の組により、ラインLVの端部
に存在する信号は点Vで集められる。各ラインLSVは
l=0.1.2.・・・であるλ+lλに等しい長さを
有している。
Similarly, with the fourth set of lines LSV, the signals present at the ends of the lines LV are collected at point V. Each line LSV is l=0.1.2. ... has a length equal to λ+lλ.

点HとVは平行四辺形の同じ隅で有利に選択され、従っ
て単一ライン(HDGV)はm=o、 1.2.−であ
る 曲−■=λ/4+mλ/2=■−鼎 のように位置された2つの接続点りとGを通ってそれら
の点を接続している。
Points H and V are advantageously chosen at the same corner of the parallelogram, so that a single line (HDGV) m=o, 1.2. - A song that is -■=λ/4+mλ/2=■- connects these points through two connecting points located like a ding and G.

このように、受信端において、時計回りの円偏波ウェー
ブは点りに存在し、かつ反時計回りの円偏波ウェーブは
点Gに存在する。標準信号プロセッサモジュール間の接
続はアース平板と、点りあるいは点G(あるいは同時に
2つ)との間で実現されている。それは時計回りあるい
は反時計回りの偏波ウェーブあるいはその双方の伝送と
同じであることは明らかである。これらすべての場合に
、接続は固定的であり、修正される必要はなく、あるい
は−時的にカットオフされる必要さえない。
Thus, at the receiving end, the clockwise circularly polarized wave exists at point G, and the counterclockwise circularly polarized wave exists at point G. The connection between standard signal processor modules is realized between the ground plate and the dot or point G (or two at the same time). It is clear that it is the same as transmitting clockwise or counterclockwise polarized waves or both. In all these cases, the connection is fixed and does not need to be modified or even cut off from time to time.

第2a、2b、2c、2d図は第1図のアンテナの変形
を表している。表現を簡単化するために、各変形は4つ
の放射板のみを具え、かつ伝搬ラインが示され、同時に
最小値、すなわち1=j=に=l=m=Oであることを
仮定しているが、しかしこれらの値は明らかに限定的で
はない。
Figures 2a, 2b, 2c and 2d represent modifications of the antenna of Figure 1. To simplify the representation, we assume that each variant comprises only four radiating plates and that the propagation lines are shown, at the same time a minimum value, i.e. 1 = j = l = m = O. However, these values are clearly not limiting.

第2a図は実際に4つの平板のみを持つ第1図と同じで
ある。
Figure 2a is actually the same as Figure 1 with only four plates.

第2b図は正方形の平板の位置についてのみ異なってい
る。従って、点N、  S、 E、 Oはもはや側辺の
中央ではなくて隅にしか見いだされず、これらすべての
場合に点N、  S、  E、 Oは方位起点として周
辺上に位置している。
Figure 2b differs only in the position of the square plate. Therefore, the points N, S, E, O are no longer found in the middle of the sides, but only in the corners, and in all these cases the points N, S, E, O are located on the periphery as azimuthal origin.

第2c図において、放射板は丸く、かつ残りは不変であ
る。
In Figure 2c, the radiation plate is round and the rest is unchanged.

第2d図において、ラインLSHとLSVの第2a図に
対する変形が導入され、従って、点HとVはもはや角の
平板の点OとSと混同されない。この位置は伝搬ライン
のエツチングの「通気(aering) Jに有利であ
る。第3および第4の組のラインを接着するために、以
下の関係 n+ −ITRO=/1=VVl−VVO等・・・が保
持されることは明らかであろう。
In FIG. 2d, a transformation of the lines LSH and LSV relative to FIG. 2a is introduced, so that points H and V are no longer confused with points O and S of the corner plate. This position favors the "aering" of the etching of the propagation lines. To glue the third and fourth sets of lines, the following relationship n+ -ITRO=/1=VVl-VVO, etc. It is clear that ・ is held.

第2a図に表されたアンテナは好ましい実施例を形成し
、それに基づいて以下の図面のアンテナが実現されるが
、しかしこれは−何らの制約を形成せず、アンテナ2a
は基本放射セルと名付けられている。
The antenna represented in FIG. 2a forms a preferred embodiment, on the basis of which the antennas of the following figures are realized; however, this - without forming any constraints, the antenna 2a
is named the elementary radiation cell.

第3図のアンテナは利得を増大する2つの基本放射セル
と放射面を具えている。各接続点D1とD2は 冗乃l−況乃2=λ/4 のような長さを有する伝搬ライン番トより共通出力SC
に接続されており、2つのセルがお互いに対して90°
゛幾何学的に回転されていることを考慮している。事実
、長すぎる伝搬ラインを避け、かつ信号出力SCにおけ
る偏波の純度を改善するために点D1とD2がお互いに
最も接近するよう2つの基本放射セルを位置することは
有利である。
The antenna of FIG. 3 comprises two elementary radiating cells and a radiating surface to increase the gain. Each connection point D1 and D2 is connected to a common output SC from a propagation line number having a length such that
connected, with the two cells at 90° to each other.
``It takes into account that it is geometrically rotated. In fact, it is advantageous to position the two elementary radiating cells so that points D1 and D2 are closest to each other in order to avoid too long propagation lines and improve the polarization purity in the signal output SC.

第4図のアンテナは2つのグループを具え、従って幾何
学的に180°回転し、かつその共通出力SCIとSC
2が長さλ/2の伝搬ラインにより接続されている第3
図の1つは単一アクセス、この場合にはSC2として表
された単一アクセスのみを有している。アンテナのこの
配列は利得を増大しながら放射板の交差成分を減衰する
ことを可能にしている。
The antenna of FIG. 4 comprises two groups, thus geometrically rotated by 180°, and whose common outputs SCI and SC
2 are connected by a propagation line of length λ/2.
One of the diagrams has only a single access, in this case designated as SC2. This arrangement of antennas makes it possible to attenuate the cross-component of the radiating plate while increasing the gain.

第5図のアンテナは第4図のアンテナのような4つのサ
ブセットを具え、その各単一アクセスACI。
The antenna of FIG. 5, like the antenna of FIG. 4, comprises four subsets, each of which has a single access ACI.

AC2,AC3,AC4は点NEXによるアンテナの接
続を実現するために配列された伝搬ラインにより逆位相
で対で供給されている。
AC2, AC3, AC4 are supplied in pairs in opposite phases by propagation lines arranged to realize the antenna connection by point NEX.

第5図のアンテナは各基本放射セルがそのD点により接
続されているという理由で時計回りの偏波ウェーブに適
している。
The antenna of FIG. 5 is suitable for clockwise polarized waves because each elementary radiating cell is connected by its D point.

第6図のアンテナは完全に等しいが、しかし今回は点G
のみが接続されているという理由で反時計回りの偏波ウ
ェーブに適している。
The antennas in Figure 6 are completely equal, but this time point G
Suitable for counterclockwise polarized waves because only the

第7図のアンテナは第5図に表されたような4つの素子
を具え、単一出力(VS)がアンテナの中心に見いださ
れる。
The antenna of FIG. 7 comprises four elements as represented in FIG. 5, with a single output (VS) found at the center of the antenna.

第8図のアンテナは第6図のアンテナに基づく同様な構
造を有している。
The antenna of FIG. 8 has a similar structure based on the antenna of FIG.

示されたように、第7図と第8図のアンテナはこれまで
説明された伝搬ラインにより出力(VS)に接続された
16x 16=256個の放射板を具えている。
As shown, the antenna of FIGS. 7 and 8 comprises 16×16=256 radiating plates connected to the output (VS) by the propagation lines described above.

非限定的数値例として、第7図のアンテナが衛星TDF
Iに適していることが試験により示されている。この衛
星は25mmの空気中の波長に対応する12GHzの周
波数で送信する。基板が1.6mmの厚さと空気に対す
る2、2の誘電率を有するアンテナにより、伝搬ライン
は19mm程度の導波管長「λ」の寸法を持ち、かつ正
方形の平板は約8mmの側辺を有し、その結果は正方形
の平板アンテナが約300mmの側辺を有することにな
る。
As a non-limiting numerical example, the antenna in Figure 7 is a satellite TDF.
Tests have shown that it is suitable for I. The satellite transmits at a frequency of 12 GHz, which corresponds to an airborne wavelength of 25 mm. For an antenna whose substrate has a thickness of 1.6 mm and a dielectric constant of 2.2 with respect to air, the propagation line has a waveguide length "λ" of about 19 mm, and the square plate has sides of about 8 mm. However, the result is a square plate antenna with sides of about 300 mm.

アンテナにより得られた画像品質はアンテナに関連した
周波数変換器の出力で測定されたC/N(搬送波/雑音
)比によりしばしば数値的に評価され、上記のアンテナ
は衛星TDFIに最良と示されており、すなわちそれに
対面しかつ1.6dB雑音指数を有する周波数変換器に
関連し、15dB付近つC/N比が晴天のフランスの中
心地で得られている。
The image quality obtained by an antenna is often evaluated numerically by the C/N (carrier/noise) ratio measured at the output of the frequency converter associated with the antenna, and the above antenna has been shown to be the best for satellite TDFI. ie, with a frequency converter facing it and having a noise figure of 1.6 dB, C/N ratios of around 15 dB have been obtained in the center of France on a sunny day.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるアンテナを表し、第2a、2b、
2c、2d図は4個の放射板を具えるアンテナの変形を
表し、 第3図は時計回りの偏波の8個の平板を有するアンテナ
を表し、 第4図は時計回りの偏波の16個の平板を有するアンテ
ナを表し、 第5図は時計回りの偏波の64個の平板を有するアンテ
ナを表し、 第6図は反時計回りの偏波の64個の平板を有するアン
テナを表し、 第7図および第8図は256個の平板を有するアンテナ
を表している。 F(G、1 FIG、 2a FIG、2c FIG、2b FIG、2d FIG、5 \t FIG、7 F(G、8
FIG. 1 represents an antenna according to the invention, and FIG. 2a, 2b,
Figures 2c and 2d represent a variant of the antenna with 4 radiating plates, Figure 3 represents an antenna with 8 plates with clockwise polarization, and Figure 4 shows a variant with 16 plates with clockwise polarization. Figure 5 represents an antenna with 64 plates with clockwise polarization; Figure 6 represents an antenna with 64 plates with counterclockwise polarization; Figures 7 and 8 represent an antenna with 256 plates. F(G, 1 FIG, 2a FIG, 2c FIG, 2b FIG, 2d FIG, 5 \t FIG, 7 F(G, 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、円偏波された高周波ウェーブ用の複数の放射板(P
PR)を具える受信および/または送信平面アンテナで
あって、上記の放射板が可能な周波数領域から好ましい
周波数に寸法を合わせかつ適応され、各平板は方位起点
として位置されたその周辺4点(N,S,E,O)を具
え、上記の円偏波ウェーブは同じ振幅と直交位相を有す
る2つの線形偏波直交ウェーブ(OHおよびOV)に等
価であり、かつその超短波信号はそれがNおよび/また
はSにあるか、あるいはEおよび/またはOにあるかど
うかにより各平板上に存在し、上記の放射板は平行四辺
形内に位置され、かつ上記の好ましい周波数の上記の超
短波信号が「λ」に等しい導波管長で伝搬される複数の
伝搬ラインにより相互接続されるかあるいは相互接続さ
れないかのいずれかにおいて、 上記の複数のラインが、 −お互いに反対に位置している点Eと点Oの各々を接続
する水平ライン(LH)の第1の組であって、各ライン
がi=0,1,2,・・・であるλ/2+iλに等しい
長さを有するもの、 −お互いに反対に位置している点Nと点Sの各々を接続
する垂直ライン(LV)の第2の組であって、各ライン
がi=0,1,2,・・・であるλ/2+iλに等しい
長さを有するもの、 −平行四辺形の同じ側辺に位置された点OあるいはEの
各直列接続を実現するライン(LSH)の第3の組であ
って、単一点(H)においてライン(LH)の第1の組
により付加されたエネルギを集めるために各ラインがk
=0,1,2,・・・であるλ+kλに等しいかそれに
等価な長さを有し、点(H)が平行四辺形の1つの隅の
近傍に位置されているもの、 −平行四辺形の同じ側辺に位置された点NあるいはSの
各直列接続を実現するライン(LSV)の第4の組であ
って、単一点(V)においてライン(LV)の上記の第
2の組により付加されたエネルギを集めるために各ライ
ンがl=0,1,2,・・・であるλ+lλに等しいか
それに等価な長さを有し、上記の点(V)が上記の点(
H)と同じ平行四辺形の隅の近傍に選ばれているもの、 −上記の2つの点HとVを接続する単一ライン(HDG
V)であって、かつそれがm=0,1,2,・・・,で
ある@GH@−@GV@=λ/4+mλ/2=@DV@
−@DH@であり、従って時計回りの円偏波ウェーブを
有する信号が点Dに完全に存在し、かつ反時計回りの円
偏波ウェーブを有する信号が点Gに完全に存在するよう
に位置された2つの接続点Dおよび点Gを通るもの、 を具えることを特徴とする平面アンテナ。 2、請求項1に記載の平面アンテナにおいて、接続点D
および/またはGが接続されているかそうでないかに従
って時計回りおよび/または反時計回りの円偏波ウェー
ブに使用できる基本放射セルを構成するために、 −上記の平行四辺形が4つの放射板を具える正方形であ
り、 −その側辺が平行四辺形の側辺に平行に延びるように各
平板が配設され、 −上記の第1および第2の組のラインがi=j=「0」
である長さλ/2の直線ラインであり、 −上記の別の伝搬ラインがk=l=m=「0」であるよ
うな長さを有すること、 を特徴とする平面アンテナ。 3、請求項2に記載の平面アンテナにおいて、同一の円
偏波に使用された上記の2つの基本放射セルのグループ
を具え、2つの放射セルはお互いに90°幾何学的に回
転され、かつそれらの接続点が長さがλ/4異なってい
る2つの伝搬ラインにより形成された共通出力(SC)
の接続に対してお互いに反対になるように物理的に配設
されることを特徴とする平面アンテナ。 4、請求項3に記載の平面アンテナにおいて、180°
幾何学的に回転された上記の2つのグループにより構成
されたサブセットを具え、かつ単一アクセスのためにそ
の2つの共通出力が長さλ/2の伝搬ラインにより各々
接続されていることを特徴とする平面アンテナ。 5、請求項4に記載の平面アンテナにおいて、反対位相
で対で給電された上記の4つのサブセットにより構成さ
れた組を具えることを特徴とする平面アンテナ。 6、請求項5に記載の4つの組を具えることを特徴とす
る平面アンテナ。 7、請求項1から6のいずれか1つに記載の平面アンテ
ナにおいて、 それがマイクロストリップライン技術により実現され、
かつ以下の3つの層、すなわち−銅ストリップエッチン
グによるか、 あるいは導電性インクによるスクリーン印刷により堆積
された放射面を構成する導電層、−厚さが選択周波数帯
に関係付けられた誘電体基板層、 −厚さがアンテナの機械的剛性とマウンティングを保証
するのに十分であるアース平 板、 を有することを特徴とする平板アンテナ。 8、12GHzの伝送周波数に適応された請求項7に記
載の平板アンテナにおいて、 −上記の基板が厚さ1.6mmと誘電率2.2を有し、 −伝搬ラインが19mm程度の上記の「λ」の寸法であ
り、 −正方形平板が約88mmの側辺を有すること、を特徴
とする平板アンテナ。
[Claims] 1. A plurality of radiation plates (P
A receiving and/or transmitting planar antenna comprising a receiving and/or transmitting planar antenna (PR), wherein said radiating plate is dimensioned and adapted to a preferred frequency from the possible frequency range, each plate having four points ( N, S, E, O), the above circularly polarized wave is equivalent to two linearly polarized orthogonal waves (OH and OV) with the same amplitude and orthogonal phase, and the very high frequency signal is and/or S or E and/or O, said radiating plate being located within a parallelogram, and said microwave signal of said preferred frequency being present on each plate; Either interconnected or not interconnected by a plurality of propagation lines propagating with a waveguide length equal to "λ", said plurality of lines - at a point E located opposite each other; and a first set of horizontal lines (LH) connecting each of the points O, each line having a length equal to λ/2+iλ with i=0, 1, 2, . . . − A second set of vertical lines (LV) connecting each of the points N and S located opposite to each other, each line having i=0, 1, 2, . - a third set of lines (LSH) realizing each series connection of points O or E located on the same side of the parallelogram, with a length equal to 2+iλ, a single point (H); In order to collect the energy added by the first set of lines (LH) at
= 0, 1, 2, ... having a length equal to or equivalent to λ + kλ, with the point (H) located near one corner of the parallelogram, - a parallelogram A fourth set of lines (LSV) realizing each series connection of points N or S located on the same side of In order to collect the added energy, each line has a length equal to or equivalent to λ+lλ, with l=0, 1, 2,... so that the above point (V) is connected to the above point (
- a single line connecting the above two points H and V (HDG
V) and m=0, 1, 2, ..., @GH@-@GV@=λ/4+mλ/2=@DV@
- @DH@, so that the signal with a clockwise circularly polarized wave is completely present at point D, and the signal with a counterclockwise circularly polarized wave is completely present at point G. A planar antenna, comprising: an antenna that passes through two connecting points D and G that are connected to each other. 2. In the planar antenna according to claim 1, the connection point D
and/or to constitute an elementary radiating cell that can be used for clockwise and/or counterclockwise circularly polarized waves according to whether G is connected or not: - the above parallelogram forms four radiating plates; - each plate is arranged such that its sides extend parallel to the sides of the parallelogram; - the lines of the first and second set are i=j='0';
A planar antenna, characterized in that it is a straight line of length λ/2 such that - said another propagation line has a length such that k=l=m='0'. 3. A planar antenna according to claim 2, comprising two groups of elementary radiating cells as described above used for the same circular polarization, the two radiating cells being geometrically rotated by 90° with respect to each other, and A common output (SC) formed by two propagation lines whose connection points differ in length by λ/4
Planar antennas characterized in that they are physically arranged opposite to each other with respect to the connections. 4. In the planar antenna according to claim 3, 180°
characterized in that it comprises a subset constituted by said two groups which are geometrically rotated, and whose two common outputs are each connected by a propagation line of length λ/2 for single access. A planar antenna. 5. A planar antenna according to claim 4, comprising a set constituted by the four subsets described above fed in pairs with opposite phases. 6. A planar antenna comprising the four sets according to claim 5. 7. The planar antenna according to any one of claims 1 to 6, which is realized by microstrip line technology,
and three layers: - a conductive layer constituting the emissive surface deposited by copper strip etching or by screen printing with conductive ink; - a dielectric substrate layer whose thickness is related to the selected frequency band; - a ground plate whose thickness is sufficient to ensure mechanical rigidity and mounting of the antenna. 8. The flat plate antenna according to claim 7, adapted to a transmission frequency of 8.12 GHz, wherein: - the substrate has a thickness of 1.6 mm and a dielectric constant of 2.2; - the propagation line is about 19 mm; A flat plate antenna, characterized in that: - the square plate has side sides of about 88 mm.
JP2244136A 1989-09-19 1990-09-17 Planar high frequency antenna for circular polarization Expired - Lifetime JP3000168B2 (en)

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FR8912264 1989-09-19

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EP0423853A1 (en) 1991-04-24
DE69024022D1 (en) 1996-01-18
FR2652204A1 (en) 1991-03-22
JP3000168B2 (en) 2000-01-17
DE69024022T2 (en) 1996-06-27

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