JPH04207605A - Plane array antenna - Google Patents

Plane array antenna

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JPH04207605A
JPH04207605A JP33755690A JP33755690A JPH04207605A JP H04207605 A JPH04207605 A JP H04207605A JP 33755690 A JP33755690 A JP 33755690A JP 33755690 A JP33755690 A JP 33755690A JP H04207605 A JPH04207605 A JP H04207605A
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JP
Japan
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slot
dielectric
dielectric line
ground conductor
line
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Application number
JP33755690A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Kawabata
一也 川端
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce a feeding loss of a feeder and to miniaturize and lighten the weight by forming plural slots or plural slot pairs to a ground conductor plate at prescribed intervals along the lengthwise direction of a dielectric line while being in crossing with the dielectric line. CONSTITUTION:Plural slot pairs 20 comprising a couple of rectangular slots 20a, 20b penetrating through a ground conductor plate 11 in the broadwise direction along the lengthwise direction of a dielectric line L1 are formed to the ground conductor plate 11 so that a circularly polarized electromagnetic wave radiates almost in the same phase from each slot pair 20 when a microwave propagates through the dielectric line L1 at a prescribed interval. Then a rectangular slot antenna is constructed respectively of each slot pair 20 on the dielectric line L1 used for the feeder and when a microwave is made incident in one terminal of the dielectric line L1, the microwave radiates from the other side of the ground dielectric plate 11 via each of the slots 20a, 20b and each slot pair 20. Thus, the loss of the feeder in the antenna is considerably reduced and the entire weight is made light.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、平面アレイアンテナに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a planar array antenna.

[従来の技術] 第7図は従来例の直線偏波平面アレイアンテナの斜視図
である。
[Prior Art] FIG. 7 is a perspective view of a conventional linearly polarized planar array antenna.

第7図において、裏面全面に接地導体61が形成された
誘電体基板60上に、矩形形状のマイクロストリップバ
ッチ導体71.72が、互いにその長手方向が平行とな
るように形成され、さらに、送受信機(図示せず。)に
接続される給電線路用マイクロストリップ導体80.8
1.82が形成される。上記マイクロストリップバッチ
導体71の一端はマイクロストリップ導体81を介して
マイクロストリップ導体80に電気的に接続され、また
、上記マイクロストリップバッチ導体72の一端はマイ
クロストリップ導体82を介してマイクロストリップ導
体80に電気的に接続される。
In FIG. 7, rectangular microstrip batch conductors 71 and 72 are formed on a dielectric substrate 60 on which a ground conductor 61 is formed on the entire back surface, with their longitudinal directions parallel to each other. Microstrip conductor 80.8 for power supply line connected to machine (not shown)
1.82 is formed. One end of the microstrip batch conductor 71 is electrically connected to the microstrip conductor 80 via a microstrip conductor 81, and one end of the microstrip batch conductor 72 is electrically connected to the microstrip conductor 80 via a microstrip conductor 82. electrically connected.

ここで、マイクロストリップ導体80と接地導体61、
マイクロストリップ導体81と接地導体61、並びにマ
イクロストリップ導体82と接地導体61によってそれ
ぞれ、マイクロストリップ給電線路を構成している。
Here, the microstrip conductor 80 and the ground conductor 61,
The microstrip conductor 81 and the ground conductor 61, and the microstrip conductor 82 and the ground conductor 61 each constitute a microstrip feed line.

[発明が解決しようとする課題] 上述した従来例の平面アレイアンテナにおいては、給電
線路としてマイクロストリップ線路を用いているために
、給電線路における損失が大きく、そのため、当該アン
テナの開口効率が低下するという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional planar array antenna described above, since a microstrip line is used as the feed line, the loss in the feed line is large, and as a result, the aperture efficiency of the antenna is reduced. There was a problem.

この問題点を解決するため、給電線路としてトリプレー
ト線路を用いて構成し、アンテナの開口効率を改善した
平面アンテナが提案されている(例えば、特開昭63−
98202公報参照)。
In order to solve this problem, a planar antenna has been proposed that uses a triplate line as a feed line and improves the aperture efficiency of the antenna (for example,
(See Publication No. 98202).

しかしながら、この平面アンテナにおいても、依然給電
線路の損失が比較的大きく、アンテナの開口効率が低い
という問題点があった。
However, even in this planar antenna, there are still problems in that the loss in the feed line is relatively large and the aperture efficiency of the antenna is low.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来例に比較し
給電線路の給電損失が小さく、しかも小型・軽量化する
ことができる平面アレイアンテナを提供することにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a planar array antenna that has a smaller feeding loss in a feeding line and can be made smaller and lighter than the conventional example.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る請求項1記載の平面アレイアンテナは、接
地導体板の一面に平面状の誘電体が形成され、上記平面
状の誘電体の他面に螺旋形状で給電線路用誘電体線路が
形成され、上記接地導体板に複数のスロット又は複数の
スロット対を、それぞれ少な(とも上記誘電体線路と交
さし上記誘電体線路の長手方向に沿って所定の間隔で形
成して、上記誘電体線路の一端にマイクロ波を入射した
ときに上記各スロット又は上記各スロット対を介して上
記接地導体板の他方の面から放射されることを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] A planar array antenna according to claim 1 of the present invention has a planar dielectric formed on one surface of a ground conductor plate, and a spiral shape formed on the other surface of the planar dielectric. A dielectric line for a feed line is formed, and a plurality of slots or a plurality of slot pairs are formed in the ground conductor plate, each with a predetermined number of slots (both of which intersect with the dielectric line and along the longitudinal direction of the dielectric line). They are formed at intervals, so that when a microwave is incident on one end of the dielectric line, it is radiated from the other surface of the ground conductor plate via each slot or each pair of slots.

また、請求項2記載の平面アレイアンテナは、上記請求
項1記載の平面アレイアンテナにおいて、上記接地導体
板に矩形形状の複数のスロット対が形成され、上記各ス
ロット対の2つのスロットは、それらの各長手方向が上
記誘電体線路の長手方向に対して互いに異なる角度で上
記誘電体線路と交さするように形成されたことを特徴と
する。
The planar array antenna according to claim 2 is the planar array antenna according to claim 1, wherein a plurality of rectangular slot pairs are formed in the ground conductor plate, and two slots of each slot pair are Each of the longitudinal directions of the dielectric line is formed so as to intersect the dielectric line at different angles with respect to the longitudinal direction of the dielectric line.

さらに、請求項3記載の平面アレイアンテナは、上記請
求項1記載の平面アレイアンテナにおいて、上記接地導
体板に矩形形状の複数のスロットが形成され、上記各ス
ロットは、その長手方向が互いに平行となるように形成
されたことを特徴とする。
Furthermore, the planar array antenna according to claim 3 is the planar array antenna according to claim 1, wherein a plurality of rectangular slots are formed in the ground conductor plate, and the longitudinal directions of the slots are parallel to each other. It is characterized by being formed as follows.

[作用] 請求項2記載の平面アレイアンテナのように、上記接地
導体板に矩形形状の複数のスロット対が形成され、上記
各スロット対の2つのスロットは、それらの各長手方向
が上記誘電体線路の長手方向に対して互いに異なる角度
で上記誘電体線路と交さするように形成された場合、上
記各スロット対はそれぞれ円偏波スロットアンテナを構
成する。
[Function] As in the planar array antenna according to claim 2, a plurality of rectangular slot pairs are formed in the ground conductor plate, and two slots of each slot pair have their respective longitudinal directions aligned with the dielectric material. When formed so as to intersect with the dielectric line at mutually different angles with respect to the longitudinal direction of the line, each of the slot pairs constitutes a circularly polarized slot antenna.

ここで、上記誘電体線路の一端にマイクロ波を例えば公
知の通り矩形導波管からホーンを介して入射したとき、
当該マイクロ波は、上記誘電体線路を伝搬し、上記誘電
体線路を伝搬中のマイクロ波の電磁波は、それぞれスロ
ット対で構成される各円偏波スロットアンテナから、上
記接地導体板の面に対して垂直な方向で円偏波で放射さ
れる。
Here, when a microwave is incident on one end of the dielectric line, for example, from a rectangular waveguide as is known through a horn,
The microwave propagates through the dielectric line, and the microwave electromagnetic waves propagating through the dielectric line are transmitted from each circularly polarized slot antenna composed of a slot pair to the surface of the ground conductor plate. It is radiated with circular polarization in the perpendicular direction.

すなわち、マイクロ波が上記誘電体線路を伝搬するとき
、その電力の一部に対応する各電磁波がそれぞれ各円偏
波スロットアンテナから放射され、当該平面アレイアン
テナ全体で見た場合、各スロットの間隔を適当に選択す
れば、複数の円偏波スロットアンテナから放射される各
円偏波の電磁波は、実質的に同相で合成されて放射され
る。
In other words, when the microwave propagates through the dielectric line, each electromagnetic wave corresponding to a portion of its power is radiated from each circularly polarized slot antenna, and when the entire planar array antenna is viewed, the interval between each slot is If selected appropriately, the circularly polarized electromagnetic waves radiated from the plurality of circularly polarized slot antennas are combined and radiated with substantially the same phase.

また、請求項3記載の平面アレイアンテナのように、上
記接地導体板に矩形形状の複数のスロットが形成され、
上記各スロットは、その長手方向が互いに平行となるよ
うに形成された場合、上記各スロットはそれぞれ直線偏
波スロットアンテナを構成する。
Further, as in the planar array antenna according to claim 3, a plurality of rectangular slots are formed in the ground conductor plate,
When the respective slots are formed so that their longitudinal directions are parallel to each other, each of the slots constitutes a linearly polarized slot antenna.

ここで、上記誘電体線路の一端にマイクロ波を例えば公
知の通り矩形導波管からホーンを介して入射したとき、
当該マイクロ波は、上記誘電体線路を伝搬し、上記誘電
体線路を伝搬中のマイクロ波の電磁波は、それぞれスロ
ットで構成される各直線偏波スロットアンテナから、上
記接地導体板の面に対して垂直な方向で直線偏波で放射
される。
Here, when a microwave is incident on one end of the dielectric line, for example, from a rectangular waveguide as is known through a horn,
The microwave propagates through the dielectric line, and the microwave electromagnetic waves propagating through the dielectric line are transmitted from each linearly polarized slot antenna composed of slots to the surface of the ground conductor plate. It is radiated with linear polarization in the vertical direction.

すなわち、マイクロ波が上記誘電体線路を伝搬するとき
、その電力の一部に対応する各電磁波がそれぞれ各直線
偏波スロットアンテナから放射され、当該平面アレイア
ンテナ全体で見た場合、各スロットの間隔を適当に選択
すれば、複数の直線偏波スロットアンテナから放射され
る各直線偏波の電磁波は実質的に同相で合成されて放射
される。
In other words, when the microwave propagates through the dielectric line, each electromagnetic wave corresponding to a portion of its power is radiated from each linearly polarized slot antenna, and when the entire planar array antenna is viewed, the interval between each slot is If is appropriately selected, the linearly polarized electromagnetic waves radiated from the plurality of linearly polarized slot antennas are combined and radiated in substantially the same phase.

上記請求項1.2又は3記載の平面アレイアンテナにお
いては、各スロットアンテナへマイクロ波を給電するた
めの給電線路用誘電体線路を各スロットアンテナの直下
に形成し、上記マイクロ波を上記誘電体線路に伝搬させ
ながらその電磁波を上記各スロットアンテナから放射さ
せているので、当該アンテナにおける給電線路の損失を
従来例に比較して大幅に軽減させることができ、これに
よって、当該平面アレイアンテナの開口効率を大幅に改
善し、その利得を高くすることができる。
In the planar array antenna according to claim 1, 2 or 3, a dielectric line for feeding line for feeding microwaves to each slot antenna is formed directly under each slot antenna, and the microwave is transmitted to the dielectric line. Since the electromagnetic waves are radiated from each slot antenna while being propagated through the line, the loss of the feed line in the antenna can be significantly reduced compared to the conventional example, and this allows the aperture of the planar array antenna to be reduced. The efficiency can be significantly improved and the gain can be high.

また、上記複数のスロット又は複数のスロット対を形成
する接地導体板を、平面状の誘電体上に形成しているの
で、メツキ法とフォトリングラフィ法などによって薄く
作ることができ、当該平面アレイアンテナの軽量化がは
かれる。
In addition, since the ground conductor plate forming the plurality of slots or the plurality of slot pairs is formed on a planar dielectric material, it can be made thin by plating method and photolithography method, and the planar array The weight of the antenna can be reduced.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明による実施例について説明
する。
[Example] Hereinafter, an example according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1の実施例 第1図、第2図及び第3図に、本発明に係る第1の実施
例である円偏波平面アレイアンテナを示す。
First Embodiment FIGS. 1, 2 and 3 show a circularly polarized plane array antenna which is a first embodiment of the present invention.

この第1の実施例の平面アレイアンテナは、それぞれ2
個のスロット20a、20bのスロット対20から構成
される複数の円偏波スロットアンテナが、円形の螺旋形
状で形成された誘電体給電線路Ll上に形成されたこと
を特徴としている。
The planar array antenna of this first embodiment has two
The present invention is characterized in that a plurality of circularly polarized slot antennas constituted by slot pairs 20 of slots 20a and 20b are formed on a dielectric feed line Ll formed in a circular spiral shape.

第2図及び第3図に示すように、円板形状の接地導体板
11の裏面に、所定の厚さt、を有する基底部10bと
、上記基底部10bよりも大きい厚さt2と所定の幅W
を有するリッジ部10aとから構成され、例えば誘電体
セラミックスにてなる誘電体lOが形成される。ここで
、リッジ部10aは、第1図に示すように、接地導体板
11の外周縁端部に位置する誘電体線路L1の入力端部
T1を除いて円形の螺旋形状で形成され、上記入力端部
T1と、接地導体板11の中心近傍に位置する終端部T
2とを有するリッジ型誘電体線路L1を形成している。
As shown in FIGS. 2 and 3, a base portion 10b having a predetermined thickness t and a predetermined thickness t2 larger than the base portion 10b are provided on the back surface of the disc-shaped ground conductor plate 11. Width W
A dielectric IO made of dielectric ceramics, for example, is formed. Here, as shown in FIG. 1, the ridge portion 10a is formed in a circular spiral shape except for the input end T1 of the dielectric line L1 located at the outer peripheral edge of the ground conductor plate 11, and an end portion T1 and a termination portion T located near the center of the ground conductor plate 11;
A ridge-type dielectric line L1 having 2 is formed.

また、リッジ部10aは、上記入力端T1にマイクロ波
を入射したときに当該マイクロ波かりッジ部10aのみ
を伝搬するように、基底部10bの厚さtlよりも十分
に大きい厚さt2を有するように形成される。なお、第
1図において誘電体10のリッジ部10aで構成される
リッジ型誘電体線路L1の部分を便宜上点線で図示し、
以下の第4図乃至第6図においても、リッジ型誘電体線
路L1又はL2の部分を点線で図示している。
Furthermore, the ridge portion 10a has a thickness t2 that is sufficiently larger than the thickness tl of the base portion 10b so that when a microwave is incident on the input end T1, the microwave propagates only through the ridge portion 10a. It is formed to have. Note that in FIG. 1, a portion of the ridge-type dielectric line L1 constituted by the ridge portion 10a of the dielectric 10 is shown by a dotted line for convenience.
Also in FIGS. 4 to 6 below, the portion of the ridge-type dielectric line L1 or L2 is illustrated by a dotted line.

また、誘電体10の直下に当該誘電体10に対向して、
円板形状の接地導体板12が形成され、さらに、接地導
体板11.12の外周縁端部であって両液地導体板11
.12が対向する内側に、接地導体板11.12を所定
の9間隔で対向して保持するための円筒形状の接地導体
板13が、例えばハンダ付けされて連結される。なお、
接地導体板11.12.13は好ましくはCuにてなる
Further, directly below the dielectric 10 and facing the dielectric 10,
A disk-shaped ground conductor plate 12 is formed, and furthermore, both liquid ground conductor plates 11 are located at the outer peripheral edge of the ground conductor plate 11.12.
.. A cylindrical ground conductor plate 13 for holding the ground conductor plates 11 and 12 facing each other at a predetermined interval of nine is connected to the inner side of the ground conductor plates 12 by, for example, soldering. In addition,
The ground conductor plates 11, 12, 13 are preferably made of Cu.

上記接地導体板11に、誘電体線路L1の長手方向に沿
って、それぞれ接地導体板11を厚さ方向に貫通する1
対の矩形形状のスロット20a。
Each of the ground conductor plates 11 is provided with a line extending through the ground conductor plate 11 in the thickness direction along the longitudinal direction of the dielectric line L1.
A pair of rectangular slots 20a.

2Qbからなる複数のスロット対20が、所定の間隔で
かつ、誘電体線路L1にマイクロ波が伝搬するときに当
該各スロット対20から円偏波の電磁波が概ね実質的に
同相で放射されるように形成される。すなわち、各スロ
ット対20において、スロット20aとスロット20b
は互いに近接して形成され、スロット20aは、その長
手方向の辺が第1図において送信マイクロ波進行方向に
向かって見たときの誘電体線路L1の幅方向の左側の縁
端部(以下、誘電体線路L1の一方の縁端部という。)
と交さするとともに、スロット20aの長手方向が誘電
体線路L1の一方の縁端部のラインの接線から、当該平
面アレイアンテナの上方から見て右回りに所定の鋭角の
角度θ、だけ回転された方向となるように形成され、ま
た、スロ、。
A plurality of slot pairs 20 consisting of 2Qb are arranged at predetermined intervals, and circularly polarized electromagnetic waves are radiated from each slot pair 20 in substantially the same phase when the microwave propagates to the dielectric line L1. is formed. That is, in each slot pair 20, slot 20a and slot 20b
are formed close to each other, and the longitudinal side of the slot 20a is the left edge of the dielectric line L1 in the width direction (hereinafter referred to as (referred to as one edge of the dielectric line L1)
At the same time, the longitudinal direction of the slot 20a is rotated by a predetermined acute angle θ clockwise from the tangent to the line at one edge of the dielectric line L1 when viewed from above the planar array antenna. It is formed in such a way that it is oriented in the same direction as the slot.

ト20bは、その長手方向の辺が第1図において送信マ
イクロ波進行方向に向かって見たと者の誘電体線路L1
の幅方向の右側の縁端部(以下、誘電体線路L1の他方
の縁端部という。)と交さするとともに、スロット20
bの長手方向が誘電体線路L1の他方の縁端部のライン
の接線から、当該平面アレイアンテナの上方から見て左
回りに所定の鋭角の角度θ2だけ回転された方向となる
ように形成される。
The longitudinal side of the line 20b is the dielectric line L1 when viewed in the direction of propagation of the transmitting microwave in FIG.
The slot 20 intersects with the right edge in the width direction (hereinafter referred to as the other edge of the dielectric line L1).
The longitudinal direction of b is a direction rotated counterclockwise by a predetermined acute angle θ2 from the tangent to the line at the other edge of the dielectric line L1 when viewed from above the planar array antenna. Ru.

なお、本発明者の実験によれば、上記スロット対20の
間隔は、好ましくは0.3λgからλgまでの範囲で設
定され、ここで、λは当該平面アレイアンテナの誘電体
線路L1を伝搬するマイクロ波の管内波長である。
According to the inventor's experiments, the spacing between the slot pairs 20 is preferably set in the range from 0.3λg to λg, where λ is the distance between the slot pairs 20 and λg, where λ is the distance between the slot pairs 20 and λg. This is the internal wavelength of microwaves.

さらに、誘電体線路L1の終端部T2の近傍であって接
地導体板11の概ね中心部に、接地導体板11を厚さ方
向に貫通する十字形状のスロット21が形成される。
Furthermore, a cross-shaped slot 21 passing through the ground conductor plate 11 in the thickness direction is formed in the vicinity of the terminal end T2 of the dielectric line L1 and approximately at the center of the ground conductor plate 11.

以上のように構成された第1の実施例の円偏波平面アレ
イアンテナにおいては、給電線路として用いる誘電体線
路L1上に、当該誘電体線路L1の長手方向に沿って形
成された各スロット対20によってそれぞれ矩形スロッ
トアンテナを構成しており、上記複数の矩形スロットア
ンテナにより矩形スロットアレイアンテナを構成してい
る。
In the circularly polarized planar array antenna of the first embodiment configured as described above, each slot pair is formed on the dielectric line L1 used as a feed line along the longitudinal direction of the dielectric line L1. 20 constitute a rectangular slot antenna, and the plurality of rectangular slot antennas constitute a rectangular slot array antenna.

当該平面アレイアンテナの誘電体線路L1の入力端部T
1に、例えば公知の通り矩形導波管からホーンを介して
マイクロ波を入射したとき、当該マイクロ波は、誘電体
10のリッジ部10aで構成される誘電体線路L1を伝
搬し終端部T2まで達する。この誘電体線路L1を伝搬
中のマイクロ波の電磁波は、それぞれスロット対20で
構成される各矩形スロットアンテナから、接地導体板1
1の面に対して垂直である、第1図及び第2図において
矢印Aoで示される方向で、円偏波で放射される。すな
わち、マイクロ波が誘電体線路L1を伝搬するとき、そ
の電力の一部に対応する各電磁波がそれぞれ各矩形スロ
ットアンテナから放射され、当該平面アレイアンテナ全
体で見た場合、複数の矩形スロットアンテナから放射さ
れる円偏波の電磁波は実質的に同相で合成されて矢印A
Input end T of dielectric line L1 of the planar array antenna
1, for example, when a microwave is incident from a rectangular waveguide through a horn as is well known, the microwave propagates through a dielectric line L1 constituted by a ridge portion 10a of a dielectric 10 and reaches a terminal portion T2. reach Microwave electromagnetic waves propagating through this dielectric line L1 are transmitted from each rectangular slot antenna constituted by a pair of slots 20 to a ground conductor plate 1.
It is radiated with circular polarization in the direction indicated by the arrow Ao in FIGS. 1 and 2, which is perpendicular to the plane of FIG. That is, when a microwave propagates through the dielectric line L1, each electromagnetic wave corresponding to a part of its power is radiated from each rectangular slot antenna. The emitted circularly polarized electromagnetic waves are synthesized in substantially the same phase as shown by arrow A.
.

の方向で放射される。radiated in the direction of

以上のように構成された第1の実施例の円偏波平面アレ
イアンテナにおいては、各矩形スロットアンテナへマイ
クロ波を給電するための誘電体線路L1を各矩形スロッ
トアンテナの直下に形成し、上記マイクロ波を誘電体線
路L1に伝搬させながらその電磁波を上記各矩形スロッ
トアンテナから放射させているので、当該アンテナにお
ける給電線路の損失を従来例に比較して大幅に軽減させ
ることができ、これによって、当該平面アレイアンテナ
の開口効率を大幅に改善し、その利得を高(することが
できる。また、スロットを形成する接地導体板を、平面
状の誘電体上に形成しているので、メツキ法とフォトリ
ソグラフィ法などによって薄く作ることができるため、
当該平面アレイアンテナ全体の軽量化がはかれる。
In the circularly polarized planar array antenna of the first embodiment configured as described above, a dielectric line L1 for feeding microwaves to each rectangular slot antenna is formed directly under each rectangular slot antenna, and Since the microwave is propagated through the dielectric line L1 and the electromagnetic waves are radiated from each of the rectangular slot antennas, the loss of the feed line in the antenna can be significantly reduced compared to the conventional example. , it is possible to significantly improve the aperture efficiency of the planar array antenna and increase its gain.Also, since the ground conductor plate forming the slot is formed on a planar dielectric material, the plating method Because it can be made thin using photolithography methods,
The overall weight of the planar array antenna can be reduced.

上記第1の実施例においては、誘電体線路L1を円形の
螺旋形状で形成しているが、本発明はこれに限らず、第
5図に示すように、入力端部T11と終端部T12を有
する誘電体線路L2を矩形の螺旋形状で形成してもよい
。第5図の変形例においては、矩形板形状の接地導体板
11aに、誘電体線路L2の長手方向に沿って、1対の
矩形形状のスロット40a、40bからなる複数のスロ
ット対40が、所定の間隔でかつ、誘電体線路L2にマ
イクロ波が伝搬するときに当該各スロット対40から電
磁波が概ね実質的に同相で放射されるように形成され、
さらに、誘電体線路L2の終端部T12の近傍であって
接地導体板11aの概ね中心部に、接地導体板11aを
十字形状のスロット41が形成される。
In the first embodiment, the dielectric line L1 is formed in a circular spiral shape, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. The dielectric line L2 may be formed in a rectangular spiral shape. In the modification shown in FIG. 5, a plurality of slot pairs 40 consisting of a pair of rectangular slots 40a and 40b are formed in a rectangular plate-shaped ground conductor plate 11a along the longitudinal direction of the dielectric line L2. and are formed so that when the microwave propagates in the dielectric line L2, the electromagnetic waves are radiated from each slot pair 40 in substantially the same phase,
Further, a cross-shaped slot 41 is formed in the ground conductor plate 11a in the vicinity of the terminal end T12 of the dielectric line L2 and approximately at the center of the ground conductor plate 11a.

第2の実施例 第4図は本発明に係る第2の実施例である直線偏波平面
アレイアンテナの平面図であり、第4図において第1図
と同様のものについては同一の符号を付している。
Second Embodiment FIG. 4 is a plan view of a linearly polarized planar array antenna according to a second embodiment of the present invention. Components in FIG. 4 that are similar to those in FIG. are doing.

この第2の実施例の平面アレイアンテナは、それぞれ1
個のスロット30から構成される複数の直線偏波スロッ
トアンテナが、円形の螺旋形状で形成された誘電体給電
線路L1上に形成されたことを特徴としている。以下、
第1の実施例との相違点について説明する。
The planar array antenna of this second embodiment has one
The present invention is characterized in that a plurality of linearly polarized slot antennas constituted by slots 30 are formed on a dielectric feed line L1 formed in a circular spiral shape. below,
Differences from the first embodiment will be explained.

第4図において、接地導体板11に、誘電体線路L1の
長手方向に沿って、複数の矩形形状のスロット30が、
所定の間隔でかつ、誘電体線路L1にマイクロ波が伝搬
するときに当該各スロ・ント30から直線偏波の電磁波
が概ね実質的に同相で放射されるように形成される。す
なわち、各スロット30は、その長手方向の辺が誘電体
線路L1の一方又は他方の縁端部と交さするとともに、
上記各スロット30の長手方向の辺が互いに平行となる
ように形成される。なお、本発明者の実験によれば、上
記スロット30の間隔は、好ましくは0゜3λgからλ
gまでの範囲で設定される。
In FIG. 4, a plurality of rectangular slots 30 are formed in the ground conductor plate 11 along the longitudinal direction of the dielectric line L1.
They are formed at predetermined intervals so that when the microwave propagates through the dielectric line L1, linearly polarized electromagnetic waves are radiated from each slot 30 in substantially the same phase. That is, each slot 30 has its longitudinal side intersecting one or the other edge of the dielectric line L1, and
The longitudinal sides of each slot 30 are parallel to each other. According to the inventor's experiments, the interval between the slots 30 is preferably 0°3λg to λ
It is set in the range up to g.

さらに、誘電体線路L1の終端部T2の近傍であって接
地導体板11の概ね中心部に、接地導体板11を厚さ方
向に貫通する直方形状のスロット31が、その対向する
2つの辺がスロット30の長手方向と平行となるように
形成される。
Furthermore, in the vicinity of the terminal end T2 of the dielectric line L1 and approximately at the center of the ground conductor plate 11, there is a rectangular slot 31 that penetrates the ground conductor plate 11 in the thickness direction. It is formed parallel to the longitudinal direction of the slot 30.

以上のように構成された第2の実施例の直線偏波平面ア
レイアンテナにおいては、給電線路として用いる誘電体
線路L1上に、当該誘電体線路L1の長手方向に沿って
形成された各スロット20によってそれぞれ矩形スロッ
トアンテナを構成しており、上記複数の矩形スロットア
ンテナにより矩形スロットアレイアンテナを構成してい
る。
In the linearly polarized planar array antenna of the second embodiment configured as described above, each slot 20 is formed on the dielectric line L1 used as a feed line along the longitudinal direction of the dielectric line L1. Each of these rectangular slot antennas constitutes a rectangular slot antenna, and the plurality of rectangular slot antennas constitute a rectangular slot array antenna.

当該平面アレイアンテナの誘電体線路L1の入力端部T
1に、例えば公知の通り矩形導波管からホーンを介して
マイクロ波を入射したとき、当該マイクロ波は、誘電体
10のリッジ部10aで構成される誘電体線路L1を伝
搬し終端部T2まで達する。この誘電体線路L1を伝搬
中のマイクロ波の電磁波は、それぞれスロット30で構
成される各矩形スロットアンテナから、接地導体板11
の面に対して垂直である、第4図において矢印A。で示
される方向で、直線偏波で放射される。すなわち、マイ
クロ波が誘電体線路L1を伝搬するとき、その電力の一
部に対応する各電磁波がそれぞれ各矩形スロットアンテ
ナから放射され、当該平面アレイアンテナ全体で見た場
合、複数の矩形スロットアンテナから放射される直線偏
波の電磁波は実質的に同相で合成されて矢印A、の方向
で放射される。
Input end T of dielectric line L1 of the planar array antenna
1, for example, when a microwave is incident from a rectangular waveguide through a horn as is well known, the microwave propagates through a dielectric line L1 constituted by a ridge portion 10a of a dielectric 10 and reaches a terminal portion T2. reach Microwave electromagnetic waves propagating through this dielectric line L1 are transmitted from each rectangular slot antenna formed of slots 30 to a ground conductor plate 11.
4, perpendicular to the plane of arrow A in FIG. It is radiated with linear polarization in the direction shown by . That is, when a microwave propagates through the dielectric line L1, each electromagnetic wave corresponding to a part of its power is radiated from each rectangular slot antenna. The radiated linearly polarized electromagnetic waves are combined in substantially the same phase and radiated in the direction of arrow A.

以上のように構成された第2の実施例の直線偏波平面ア
レイアンテナにおいては、第1の実施例と同様に、各矩
形スロットアンテナへマイクロ波を給電するための誘電
体線路L1を各矩形スロットアンテナの直下に形成し、
上記マイクロ波を誘電体線路L1に伝搬させながらその
電磁波を上記各矩形スロットアンテナから放射させてい
るので、当該アンテナにおける給電線路の損失を従来例
に比較して大幅に軽減させることができ、これによって
、当該平面アレイアンテナの開口効率を大幅に改善し、
その利得を高くすることができる。また、また、スロッ
トを形成する接地導体板を、平面状の誘電体上に形成し
ているので、メツキ法とフォトリソグラフィ法などによ
って薄く作ることができ、当該平面アレイアンテナ全体
の軽量化がはかれる。
In the linearly polarized planar array antenna of the second embodiment configured as described above, similarly to the first embodiment, the dielectric line L1 for feeding microwaves to each rectangular slot antenna is connected to each rectangular slot antenna. Formed directly under the slot antenna,
Since the microwave is propagated through the dielectric line L1 and the electromagnetic waves are radiated from each of the rectangular slot antennas, the loss of the feed line in the antenna can be significantly reduced compared to the conventional example. This greatly improves the aperture efficiency of the planar array antenna,
The gain can be increased. Furthermore, since the ground conductor plate that forms the slot is formed on a planar dielectric material, it can be made thinner by plating and photolithography methods, reducing the overall weight of the planar array antenna. .

上記第2の実施例においては、誘電体線路L1を円形の
螺旋形状で形成しているが、本発明はこれに限らず、第
6図に示すように、入力端部T11と終端部T12を有
する誘電体線路L2を矩形の螺旋形状で形成してもよい
。第6図の変形例においては、矩形板形状の接地導体板
11aに、誘電体線路L2の長手方向に沿って、複数の
スロット50が、所定の間隔でかつ、誘電体線路L2に
マイクロ波が伝搬するときに当該各スロット50から電
磁波が概ね実質的に同相で放射されるように形成され、
さらに、誘電体線路L2の終端部T12の近傍であって
接地導体板11aの概ね中心部に、接地導体板11aを
正方形状のスロット51が、その対向する2つの辺がス
ロット50の長手方向と平行となるように形成される。
In the second embodiment, the dielectric line L1 is formed in a circular spiral shape, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. The dielectric line L2 may be formed in a rectangular spiral shape. In the modified example shown in FIG. 6, a plurality of slots 50 are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the dielectric line L2 in the rectangular plate-shaped ground conductor plate 11a, and the microwave The electromagnetic waves are formed so as to be radiated from each slot 50 in substantially the same phase when propagating,
Further, in the vicinity of the terminal end T12 of the dielectric line L2 and approximately at the center of the ground conductor plate 11a, a square slot 51 is formed in the ground conductor plate 11a, and the two opposing sides thereof correspond to the longitudinal direction of the slot 50. They are formed parallel to each other.

他の実施例 以上の各実施例においては、給電線路として同一の誘電
体で形成されるリッジ型誘電体線路L1又はL2を用い
ているが、第8図に示すようにリッン部10aと基底部
10bが、互いに異なる比誘電率ε1.ε2を有する異
なる誘電体で形成してもよい。
Other Embodiments In each of the above embodiments, the ridge-type dielectric line L1 or L2 formed of the same dielectric material is used as the feed line, but as shown in FIG. 10b have mutually different relative dielectric constants ε1. It may be formed of a different dielectric material having ε2.

[発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、接地導体板の一面
に平面状の誘電体が形成され、上記平面状の誘電体の他
面に螺旋形状で給電線路用誘電体線路が形成され、上記
接地導体板に複数のスロット又は複数のスロット対を、
それぞれ少なくとも上記誘電体線路と交さし上記誘電体
線路の長手方向に沿って所定の間隔で形成して、上記誘
電体線路の一端にマイクロ波を入射したときに上記各ス
ロット又は上記各スロット対を介して上記接地導体板の
他方の面から放射されることを特徴としている。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, a planar dielectric is formed on one surface of the ground conductor plate, and a feed line dielectric is formed in a spiral shape on the other surface of the planar dielectric. A track is formed, a plurality of slots or a plurality of slot pairs in the ground conductor plate,
Each of the slots or each pair of slots are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the dielectric line so as to intersect at least the dielectric line, and when microwaves are incident on one end of the dielectric line, It is characterized in that the radiation is radiated from the other surface of the ground conductor plate via the ground conductor plate.

従って、上記各スロット又は各スロット対で構成される
各スロットアンテナへマイクロ波を給電するための給電
線路用誘電体線路を各スロットアンテナの直下に形成し
、上記マイクロ波を上記誘電体線路に伝搬させながらそ
の電磁波を上記各スロットアンテナから放射させている
ので、当該アンテナにおける給電線路の損失を従来例に
比較して大幅に軽減させることができ、これによって、
当該平面アレイアンテナの開口効率を大幅に改善し、そ
の利得を高くすることができるという利点がある。
Therefore, a feed line dielectric line for feeding microwaves to each slot antenna constituted by each slot or each slot pair is formed directly under each slot antenna, and the microwave is propagated to the dielectric line. Since the electromagnetic waves are radiated from each of the above-mentioned slot antennas, the loss of the feed line in the antenna can be significantly reduced compared to the conventional example.
There is an advantage that the aperture efficiency of the planar array antenna can be greatly improved and its gain can be increased.

また、複数のスロット又は複数のスロット対を形成する
接地導体板を、平面状の誘電体上に形成しているので、
メツキ法とフォトリングラフィ法などによって薄く作る
ことができ、当該平面アレイアンテナ全体の軽量化がは
かれるという利点がある。
Furthermore, since the ground conductor plate forming the plurality of slots or the plurality of slot pairs is formed on the planar dielectric material,
It has the advantage that it can be made thinner by using the plating method, photolithography method, etc., and the weight of the entire planar array antenna can be reduced.

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

第1図は本発明に係る第1の実施例である円偏波平面ア
レイアンテナの平面図、 第2図は第1図のn−n’線についての縦断面図、 第3図は第1図の■〜■°線についての縦断面図、 第4図は本発明に係る第2の実施例である直線偏波平面
アレイアンテナの平面図、 第5図は本発明に係る第1の実施例の変形例である円偏
波平面アレイアンテナの平面図、第6図は本発明に係る
第2の実施例の変形例である直線偏波平面アレイアンテ
ナの平面図、第7図は従来例の直線偏波平面アレイアン
テナの斜視図、 第8図は上記第1の実施例の変形例である円偏波平面ア
レイアンテナの断面図である。 10・・・誘電体、 11、Ila、12・・・接地導体板、20a、20b
、30,40a、40b、50・・・スロット、 20.40・・・スロット対、 Ll、 L2・・・誘電体給電線路。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 青白 葆はか1名 第4図 −一ノーー) 第7図 第8図
FIG. 1 is a plan view of a circularly polarized planar array antenna according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along line nn' in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view of a linearly polarized plane array antenna according to a second embodiment of the present invention; FIG. FIG. 6 is a plan view of a linearly polarized planar array antenna which is a modification of the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a conventional example. FIG. 8 is a sectional view of a circularly polarized planar array antenna which is a modification of the first embodiment. 10... Dielectric, 11, Ila, 12... Ground conductor plate, 20a, 20b
, 30, 40a, 40b, 50...Slot, 20.40...Slot pair, Ll, L2...Dielectric feed line. Patent applicant: Murata Manufacturing Co., Ltd. Representative: Patent attorney: 1 person, Ao-Haku, Ao-Haka (Fig. 4-1 No) Fig. 7 Fig. 8

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)接地導体板の一面に平面状の誘電体が形成され、
上記平面状の誘電体の他面に螺旋形状で給電線路用誘電
体線路が形成され、上記接地導体板に複数のスロット又
は複数のスロット対を、それぞれ少なくとも上記誘電体
線路と交さし上記誘電体線路の長手方向に沿って所定の
間隔で形成して、上記誘電体線路の一端にマイクロ波を
入射したときに上記各スロット又は上記各スロット対を
介して上記接地導体板の他方の面から放射されることを
特徴とする平面アレイアンテナ。
(1) A planar dielectric is formed on one side of the ground conductor plate,
A dielectric line for a feed line is formed in a spiral shape on the other surface of the planar dielectric, and a plurality of slots or a plurality of slot pairs are formed in the ground conductor plate, each intersecting at least the dielectric line, and Formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the body line, when microwaves are incident on one end of the dielectric line, from the other surface of the ground conductor plate through each of the slots or each pair of slots. A planar array antenna characterized by radiation.
(2)上記接地導体板に矩形形状の複数のスロット対が
形成され、上記各スロット対の2つのスロットは、それ
らの各長手方向が上記誘電体線路の長手方向に対して互
いに異なる角度で上記誘電体線路と交さするように形成
されたことを特徴とする請求項1記載の平面アレイアン
テナ。
(2) A plurality of rectangular slot pairs are formed in the ground conductor plate, and the two slots of each slot pair are arranged such that their respective longitudinal directions are at mutually different angles with respect to the longitudinal direction of the dielectric line. 2. The planar array antenna according to claim 1, wherein the antenna is formed to intersect with the dielectric line.
(3)上記接地導体板に矩形形状の複数のスロットが形
成され、上記各スロットは、その長手方向が互いに平行
となるように形成されたことを特徴とする請求項1記載
の平面アレイアンテナ。
(3) The planar array antenna according to claim 1, wherein a plurality of rectangular slots are formed in the ground conductor plate, and each of the slots is formed so that its longitudinal direction is parallel to each other.
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