JPH04286407A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH04286407A JPH04286407A JP5002991A JP5002991A JPH04286407A JP H04286407 A JPH04286407 A JP H04286407A JP 5002991 A JP5002991 A JP 5002991A JP 5002991 A JP5002991 A JP 5002991A JP H04286407 A JPH04286407 A JP H04286407A
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- Japan
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- circuit board
- radiating elements
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- planar antenna
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射素子の間隔が方向
に応じて異なる平面アンテナに関するものである。
に応じて異なる平面アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】平面アンテナとしては、高効率化及び広
帯域化を図るために、複数の放射素子が形成された放射
回路板と、上記放射素子と電磁気的にカップリングして
給電を行う給電線が形成された給電回路板とを夫々誘電
体層を介して地導体板上に積層して形成された所謂トリ
プレート構造の平面アンテナが開発されており、最近に
おいてはパラボラアンテナと同程度の受信性能が得られ
るまでに至っている。
帯域化を図るために、複数の放射素子が形成された放射
回路板と、上記放射素子と電磁気的にカップリングして
給電を行う給電線が形成された給電回路板とを夫々誘電
体層を介して地導体板上に積層して形成された所謂トリ
プレート構造の平面アンテナが開発されており、最近に
おいてはパラボラアンテナと同程度の受信性能が得られ
るまでに至っている。
【０００３】この種のトリプレート構造の平面アンテナ
としては、放射素子として環状スロット型のものを用い
、さらに放射素子に位相差給電を行うことにより、指向
方向を傾ける所謂ビームチルト機能を付加したものが開
発されている。ところで、この種の平面アンテナの場合
には環状スロット型の放射素子をエッチングにより形成
するのが一般的である。しかし、この放射素子を形成す
るエッチングプロセスはコストが高く、安定した性能を
確保することが難しい。
としては、放射素子として環状スロット型のものを用い
、さらに放射素子に位相差給電を行うことにより、指向
方向を傾ける所謂ビームチルト機能を付加したものが開
発されている。ところで、この種の平面アンテナの場合
には環状スロット型の放射素子をエッチングにより形成
するのが一般的である。しかし、この放射素子を形成す
るエッチングプロセスはコストが高く、安定した性能を
確保することが難しい。
【０００４】そこで、コストの低減及び性能の安定性を
図るために、放射回路板としてアルミニウム等の金属板
を用い、この放射回路板に放射素子としてのアパーチャ
（孔）を打抜き加工により形成した平面アンテナが開発
されている。
図るために、放射回路板としてアルミニウム等の金属板
を用い、この放射回路板に放射素子としてのアパーチャ
（孔）を打抜き加工により形成した平面アンテナが開発
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の平面
アンテナがビームチルト機能を有していないものである
場合、放射素子の間隔は全て同一に形成され、給電線の
幅は給電回路板全体において同一に形成される。しかし
、例えばビームチルト機能を有する平面アンテナの場合
には、指向方向を傾ける方向（ビームをチルトさせる方
向）においてはグレーティングローブを抑える必要があ
り、このため上記方向における放射素子の間隔を小さく
する必要がある。
アンテナがビームチルト機能を有していないものである
場合、放射素子の間隔は全て同一に形成され、給電線の
幅は給電回路板全体において同一に形成される。しかし
、例えばビームチルト機能を有する平面アンテナの場合
には、指向方向を傾ける方向（ビームをチルトさせる方
向）においてはグレーティングローブを抑える必要があ
り、このため上記方向における放射素子の間隔を小さく
する必要がある。
【０００６】この種の平面アンテナにおいて、上述のビ
ームチルト機能を有していない平面アンテナと同様に、
給電線幅を同一に形成すると、給電線の一部にトリプレ
ート構造が形成されなくなり、インピーダンスが変化し
たり、２次放射等でロスが発生し、必要な性能が得られ
ないことが起こる。そして、さらに問題となるのは、給
電線と放射素子との不要な相互結合（ミューチュアルカ
ップリング）が発生し、特性が悪化することである。
ームチルト機能を有していない平面アンテナと同様に、
給電線幅を同一に形成すると、給電線の一部にトリプレ
ート構造が形成されなくなり、インピーダンスが変化し
たり、２次放射等でロスが発生し、必要な性能が得られ
ないことが起こる。そして、さらに問題となるのは、給
電線と放射素子との不要な相互結合（ミューチュアルカ
ップリング）が発生し、特性が悪化することである。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、ビームチルト機能を備
える平面アンテナのように放射素子の間隔が方向により
異なる平面アンテナにおいて、良好なアンテナ特性を得
ることにある。
あり、その目的とするところは、ビームチルト機能を備
える平面アンテナのように放射素子の間隔が方向により
異なる平面アンテナにおいて、良好なアンテナ特性を得
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、放射素子の間隔に応じて給電線の幅を
変化させている。具体的には、上記放射素子の間隔が狭
い方向における給電線の幅を、放射素子の間隔が広い方
向における給電線の幅よりも狭く形成すればよい。
達成するために、放射素子の間隔に応じて給電線の幅を
変化させている。具体的には、上記放射素子の間隔が狭
い方向における給電線の幅を、放射素子の間隔が広い方
向における給電線の幅よりも狭く形成すればよい。
【０００９】なお、上記平面アンテナのコストの低減及
び特性の安定化を図る場合、上記放射回路板として金属
板を用い、放射素子として打ち抜き形成されたアパーチ
ャを用いるとよい。また、上記間隔を狭くした方向にお
ける放射素子に逐次位相差を持って給電すると、平面ア
ンテナにビームチルト機能を持たせることができる。
び特性の安定化を図る場合、上記放射回路板として金属
板を用い、放射素子として打ち抜き形成されたアパーチ
ャを用いるとよい。また、上記間隔を狭くした方向にお
ける放射素子に逐次位相差を持って給電すると、平面ア
ンテナにビームチルト機能を持たせることができる。
【００１０】
【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
放射素子の間隔が方向により異なる平面アンテナにおい
て、最もアンテナ特性に影響を及ぼす不要な相互結合を
低減させて、アンテナ特性を改善するようにしたもので
ある。
放射素子の間隔が方向により異なる平面アンテナにおい
て、最もアンテナ特性に影響を及ぼす不要な相互結合を
低減させて、アンテナ特性を改善するようにしたもので
ある。
【００１１】
【実施例】図１乃至図３に本発明の一実施例を示す。本
実施例の平面アンテナは、図１に示すように、複数の放
射素子５が形成された放射回路板１と、上記放射素子５
と電磁気的にカップリングして給電を行う給電回路板２
とを夫々誘電体層４（空間層を含む）を介して地導体板
３上に積層して形成されている。そして、本実施例の平
面アンテナは１２度のビームチルト機能を持たせてある
。
実施例の平面アンテナは、図１に示すように、複数の放
射素子５が形成された放射回路板１と、上記放射素子５
と電磁気的にカップリングして給電を行う給電回路板２
とを夫々誘電体層４（空間層を含む）を介して地導体板
３上に積層して形成されている。そして、本実施例の平
面アンテナは１２度のビームチルト機能を持たせてある
。
【００１２】放射回路板１は例えば０．４ｍｍ厚のアル
ミニウム等の金属板で形成され、この放射回路板１に縦
横に夫々１６個の放射素子５であるアパーチャを打ち抜
き形成してある。ここで、放射素子５は、例えば１辺の
寸法がａの正方形スロットと、長辺の寸法が√２ａ（但
し、√２は２の平方根を示す）で、短辺の寸法が約ａ／
√２とした長方形スロットとを、夫々の中心を一致させ
、且つ長方形スロットの中心線に対して正方形スロット
の対角線を一致させた形状（長方形スロットが正方形ス
ロットに対して４５度回転した形でクロスする形状）に
形成してある。そして、夫々の放射素子５は指向方向を
傾ける方向においては、２０．３ｍｍの間隔で形成する
と共に、この方向に垂直な方向には２２．５ｍｍの間隔
として形成してある。このように本実施例では放射素子
５をアパーチャで形成することにより、環状スロット型
の放射素子５のようにエッチングプロセスが複雑になら
ず、コストが安くなり、性能が安定する。
ミニウム等の金属板で形成され、この放射回路板１に縦
横に夫々１６個の放射素子５であるアパーチャを打ち抜
き形成してある。ここで、放射素子５は、例えば１辺の
寸法がａの正方形スロットと、長辺の寸法が√２ａ（但
し、√２は２の平方根を示す）で、短辺の寸法が約ａ／
√２とした長方形スロットとを、夫々の中心を一致させ
、且つ長方形スロットの中心線に対して正方形スロット
の対角線を一致させた形状（長方形スロットが正方形ス
ロットに対して４５度回転した形でクロスする形状）に
形成してある。そして、夫々の放射素子５は指向方向を
傾ける方向においては、２０．３ｍｍの間隔で形成する
と共に、この方向に垂直な方向には２２．５ｍｍの間隔
として形成してある。このように本実施例では放射素子
５をアパーチャで形成することにより、環状スロット型
の放射素子５のようにエッチングプロセスが複雑になら
ず、コストが安くなり、性能が安定する。
【００１３】給電回路板２はプリント基板を用いて形成
され、放射素子５にプローブを電磁気的にカップリング
させる形で給電線６をエッチング等による加工で形成し
てある。地導体板３は例えば２ｍｍ厚の市販のアルミニ
ウム等の金属板を用いて形成してあり、この地導体板３
上に一定間隔を置いて給電回路板２を配置し、さらに給
電回路板２上に一定間隔を置いて放射回路板１を配置し
てある。ここで、地導体板３と給電回路板２、及び給電
回路板２と放射回路板１の間は誘電体層４として機能す
る空気層としてある。なお、誘電体層４はエアキャップ
シートなどからなる誘電体を介装して形成してもよい。
され、放射素子５にプローブを電磁気的にカップリング
させる形で給電線６をエッチング等による加工で形成し
てある。地導体板３は例えば２ｍｍ厚の市販のアルミニ
ウム等の金属板を用いて形成してあり、この地導体板３
上に一定間隔を置いて給電回路板２を配置し、さらに給
電回路板２上に一定間隔を置いて放射回路板１を配置し
てある。ここで、地導体板３と給電回路板２、及び給電
回路板２と放射回路板１の間は誘電体層４として機能す
る空気層としてある。なお、誘電体層４はエアキャップ
シートなどからなる誘電体を介装して形成してもよい。
【００１４】ところで、本実施例の平面アンテナの放射
回路板１においては、指向方向を傾ける方向においては
放射素子５の間隔を狭くし、この方向に垂直な方向では
放射素子５の間隔を広くしてある。そこで、この放射回
路板１に対応して給電回路板２の給電線２ａも形成して
ある。この場合の給電回路板２の一例を図２に示す。こ
の給電回路板２の場合、縦方向が指向方向を傾ける方向
としてあり、この方向における給電線２ａの幅（例えば
、図中にＷ２ で示す）を広く形成し、この方向に直交
する方向における給電線２ａの幅（例えば、図中にＷ１
で示す）を狭く形成してある。
回路板１においては、指向方向を傾ける方向においては
放射素子５の間隔を狭くし、この方向に垂直な方向では
放射素子５の間隔を広くしてある。そこで、この放射回
路板１に対応して給電回路板２の給電線２ａも形成して
ある。この場合の給電回路板２の一例を図２に示す。こ
の給電回路板２の場合、縦方向が指向方向を傾ける方向
としてあり、この方向における給電線２ａの幅（例えば
、図中にＷ２ で示す）を広く形成し、この方向に直交
する方向における給電線２ａの幅（例えば、図中にＷ１
で示す）を狭く形成してある。
【００１５】このように放射素子５の間隔に応じて給電
線２ａの幅を変化させたビームチルト機能を有する平面
アンテナにおいて、ゲインの周波数特性を測定した場合
、図３中に破線イで示す結果が得られた。なお、同図中
の実線ロは給電線２ａの幅を一様にした場合の特性を示
す。この測定結果から明らかなように、本実施例の構造
とすれば、１１．７〜１２．５ＧＨｚの広帯域（約８０
０ＭＨｚ）にわたり高効率化を実現できた。この結果か
ら推定して、従来では給電線２ａの幅を縮小すると、ロ
スが増大し、その結果効率が低下すると考えられていた
が、上述のように放射素子５の間隔に応じて給電線２ａ
の幅を変化させると、給電線２ａのロスの増大よりも相
互結合の低減の効果によるロスの低減効果の方が大きく
、ゲイン特性を大幅に改善できたものと考えられる。
線２ａの幅を変化させたビームチルト機能を有する平面
アンテナにおいて、ゲインの周波数特性を測定した場合
、図３中に破線イで示す結果が得られた。なお、同図中
の実線ロは給電線２ａの幅を一様にした場合の特性を示
す。この測定結果から明らかなように、本実施例の構造
とすれば、１１．７〜１２．５ＧＨｚの広帯域（約８０
０ＭＨｚ）にわたり高効率化を実現できた。この結果か
ら推定して、従来では給電線２ａの幅を縮小すると、ロ
スが増大し、その結果効率が低下すると考えられていた
が、上述のように放射素子５の間隔に応じて給電線２ａ
の幅を変化させると、給電線２ａのロスの増大よりも相
互結合の低減の効果によるロスの低減効果の方が大きく
、ゲイン特性を大幅に改善できたものと考えられる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上述のように、放射素子の間隔
に応じて給電線の幅を変化させているので、放射素子の
間隔が方向により異なる平面アンテナにおいて、最もア
ンテナ特性に影響を及ぼす不要な相互結合を低減させて
、アンテナ特性を改善することができる。
に応じて給電線の幅を変化させているので、放射素子の
間隔が方向により異なる平面アンテナにおいて、最もア
ンテナ特性に影響を及ぼす不要な相互結合を低減させて
、アンテナ特性を改善することができる。
【００１７】具体的には、上記放射素子の間隔が狭い方
向における給電線の幅を、放射素子の間隔が広い方向に
おける給電線の幅よりも狭く形成すると、相互結合を低
減できる。上記平面アンテナにおいて、上記放射回路板
として金属板を用い、放射素子として打ち抜き形成され
たアパーチャを用いると、コストの低減及び特性の安定
化を図ることができる。
向における給電線の幅を、放射素子の間隔が広い方向に
おける給電線の幅よりも狭く形成すると、相互結合を低
減できる。上記平面アンテナにおいて、上記放射回路板
として金属板を用い、放射素子として打ち抜き形成され
たアパーチャを用いると、コストの低減及び特性の安定
化を図ることができる。
【００１８】また、上記間隔を狭くした方向における放
射素子に逐次位相差を持って給電すると、平面アンテナ
にビームチルト機能を持たせることができる。
射素子に逐次位相差を持って給電すると、平面アンテナ
にビームチルト機能を持たせることができる。
【図１】本発明の一実施例の部分斜視図である。
【図２】同上の給電回路の一部を示す平面図である。
【図３】同上のアンテナ特性の説明図である。
１ 放射回路板
２ 給電回路板
３ 地導体板
４ 誘電体層
５ 放射素子
２ａ 給電線
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の放射素子が形成された放射回路
板と、上記放射素子と電磁気的にカップリングして給電
を行う給電線が形成された給電回路板とを夫々誘電体層
を介して地導体板上に積層して形成され、放射素子の間
隔が方向に応じて異なる平面アンテナにおいて、上記放
射素子の間隔に応じて給電線の幅を変化させて成ること
を特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】 上記放射素子の間隔が狭い方向におけ
る給電線の幅を、放射素子の間隔が広い方向における給
電線の幅よりも狭く形成して成る請求項１記載の平面ア
ンテナ。 - 【請求項３】 上記放射回路板として金属板を用い、
放射素子として打ち抜き形成されたアパーチャを用いて
成ることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - 【請求項４】 上記間隔を狭くした方向における放射
素子に逐次位相差を持って給電することを特徴とする請
求項１記載の平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002991A JPH04286407A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002991A JPH04286407A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286407A true JPH04286407A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12847575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5002991A Pending JPH04286407A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198458B1 (en) | 1994-11-04 | 2001-03-06 | Deltec Telesystems International Limited | Antenna control system |
| US6573875B2 (en) | 2001-02-19 | 2003-06-03 | Andrew Corporation | Antenna system |
| US6677896B2 (en) | 1999-06-30 | 2004-01-13 | Radio Frequency Systems, Inc. | Remote tilt antenna system |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP5002991A patent/JPH04286407A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198458B1 (en) | 1994-11-04 | 2001-03-06 | Deltec Telesystems International Limited | Antenna control system |
| US6346924B1 (en) | 1994-11-04 | 2002-02-12 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6538619B2 (en) | 1994-11-04 | 2003-03-25 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6567051B2 (en) | 1994-11-04 | 2003-05-20 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6590546B2 (en) | 1994-11-04 | 2003-07-08 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6600457B2 (en) | 1994-11-04 | 2003-07-29 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6603436B2 (en) | 1994-11-04 | 2003-08-05 | Andrew Corporation | Antenna control system |
| US6677896B2 (en) | 1999-06-30 | 2004-01-13 | Radio Frequency Systems, Inc. | Remote tilt antenna system |
| US6573875B2 (en) | 2001-02-19 | 2003-06-03 | Andrew Corporation | Antenna system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001128 |