JPH05243842A - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

Info

Publication number
JPH05243842A
JPH05243842A JP4299792A JP4299792A JPH05243842A JP H05243842 A JPH05243842 A JP H05243842A JP 4299792 A JP4299792 A JP 4299792A JP 4299792 A JP4299792 A JP 4299792A JP H05243842 A JPH05243842 A JP H05243842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feeding
circuit
radiating
probe
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4299792A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3076440B2 (ja
Inventor
Katsuya Tsukamoto
活也 塚本
Iwakuni Ujiyama
岩邦 宇治山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP04042997A priority Critical patent/JP3076440B2/ja
Publication of JPH05243842A publication Critical patent/JPH05243842A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3076440B2 publication Critical patent/JP3076440B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】利得の低下を抑えて、衛星に対する仰角方向及
び方位角方向のサイドローブの発生が極めて小さい平面
アンテナを提供するにある。 【構成】第1、第2の放射回路板3、5はアルミニウム
板からなり、アパーチャ9、7を放射素子として打抜き
形成してある。アパーチャ9、7に電磁的に結合する第
1の給電回路板2の給電回路10の給電プローブ10
a、第2の給電回路板4の給電回路8の給電プローブ8
aはアパーチャ9,7の配列方向に対して45°傾かせ
て給電回路10、8の給電線より延長形成せられ、偏波
の方向に合わせて垂直又は水平になるように回転配置さ
れる。このとき放射回路板3、5のアパチャー9、7の
配列方向は水平方向(この水平方向とは送受信すべき偏
波の方向と等しい方向か直交する方向を示す)の軸に対
して45°傾くことになって衛星の仰角、方位角方向に
対するサイドローブの発生を極めて小さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信衛星に代表される
直線偏波の電波を受信する平面アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の放送衛星受信用平面アンテナはス
トリップ線路をクランク状に折り曲げて構成したもの
や、複数のパッチ素子で構成したものが提案されてき
た。ところが、これらの平面アンテナは一般的に狭帯域
であって、300〜400MHzに亘る放送帯域全体で
は充分な性能を持つことが困難であった。更には給電回
路からの損失も大きく効率的な改善も困難であった。
【0003】そこで高効率、広帯域化のために地導体
板、給電回路板、放射回路板からなるトリプレート型平
面アンテナが開発され、パラボラアンテナと同程度の受
信性能を有するに至った。しかしながら通信衛星に対応
するためには、水平方向、垂直方向の2種類の偏波に対
応するアンテナの開発が必須であり、しかも隣接衛星か
らの干渉の防止性能も必要とされる。
【0004】更にアレーアンテナであるため、サイドロ
ーブが発生し、隣接衛星からの妨害も無視できないとい
う問題となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで従来、米国特許
第4929959号明細書に見られるように2種類の給
電回路、放射回路を順次積層して構成された平面アンテ
ナが提案されているが、回路の増加に伴い、コスト高に
なる上に性能のばらつきが大きいなどの問題があった。
【0006】更にアレーアンテナであるため、サイドロ
ーブが発生し、隣接衛星からの干渉も無視できないとい
う問題となっていた。本発明は上述の問題点に鑑みて為
されたもので、その目的とするところは利得の低下を抑
えながら、衛星に対する仰角方向、水平方向のサイドロ
ーブの発生が極めて小さい平面アンテナを提供するにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに請求項1記載の発明の平面アンテナは、地導体と、
第1の給電回路と、複数の放射素子を配列した第1の放
射回路と、第2の給電回路と、複数の放射素子を配列し
た第2の放射回路とを順次誘電体層を介して隔離積層
し、第1の給電回路と第1の放射回路とを、第2の給電
回路と第2の給電回路とに対して直交偏波を発生するよ
うに配置した平面アンテナにおいて、第1、第2の放射
回路の各放射素子の配列方向を水平方向(この水平方向
とは送受信すべき偏波の方向と等しい方向か直交する方
向を示す)の軸に対して略45°傾斜させ、夫々の放射
回路の放射素子に電磁的に結合する第1、第2の給電回
路の給電プローブを、一方の給電回路では上記水平方向
の軸に対して平行となるように形成し、他方の給電回路
では上記水平方向に対して垂直となるように形成して両
給電回路の給電プローブを直交配置したものである。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の構成に加えて、上記放射回路の放射素子を、金属板
に穿設した孔からなるアパーチャで構成する。請求項3
記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、上
記第2の給電回路の給電プローブの近傍に、導体素子を
給電プローブとは非接触に配置する。請求項4記載の発
明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、上記第1の
放射回路の各放射素子を、金属板に形成した1乃至複数
の孔でアパーチャを形成する。
【0009】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明の構成に加えて、更に上記第2の放射回路の放射素子
の投影内に、第2の給電回路の対応する給電プローブ
と、第1の放射回路の対応する放射素子と、該放射素子
に対応する第1の給電回路の給電プローブとを、第1、
第2の給電回路の給電プローブが直交するように配置s
する。
【0010】
【作用】而して本発明の平面アンテナは、第1、第2の
放射回路の放射素子の配列方向を水平方向の軸に対して
略45°傾けてあるため、放射素子の配列方向にサイド
ローブが発生しても、衛星に対する仰角方向及び方位角
方向にはサイドローブが発生せず、隣接衛星による干渉
を極めて少なくすることができ、しかも各放射素子に電
磁気的に結合する給電プローブが上記水平方向の軸に対
して平行若しくは垂直となるように第1、第2の給電回
路から延長形成してあるため、利得低下も抑えることが
でき、従来と殆ど変わらない利得を確保することができ
た。
【0011】また第1、第2の放射回路の放射素子を、
金属板に穿設した孔からなるアパーチャで構成するの
で、第1、第2の放射回路を金属板の打抜き加工で製作
することができ、そのため安価に製作することができ、
また剛性にも優れるため、各放射回路と各給電回路との
間隔の精度を向上させることができて、アンテナ性能を
安定させることができる。
【0012】更に第2の給電回路の給電プローブの近傍
に、導体素子を給電プローブとは非接触に配置すること
により、アンテナ効率をより向上させることができる。
【0013】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。 (実施例1)本実施例の平面アンテナは図1の一部省略
した分解斜視図、図2の一部省略した断面図に示すよう
に平面アンテナの各回路層を構成する地導体板1、第1
の給電回路板2、第1の放射回路板3、第2の給電回路
板4、第2の放射回路板5を順次互いに発泡プラスチッ
クシートからなる誘電体6で隔離するように積層して構
成される。なお誘電体6に空気を用いて各板1〜5間を
空間層としてもよい。
【0014】一番上部に位置する第2の放射回路板5
は、例えば0.4mm厚のアルミニウムのような金属板
からなり、放射素子として例えば直径16mmの円形の
孔からなるアパーチャ7を用い、本実施例ではこのアパ
ーチャ7を23mm間隔で16行16列に打抜き形成し
ている。第2の放射回路板5の下方に一定間隔離して配
置する第2の給電回路板4は、プラスチックフィルムか
らなる誘電体フィルムに金属導体を積層した積層板から
なり、金属導体をエッチング加工して給電回路8のパタ
ーンを形成するとともに、上記第2の放射回路板5の各
アパーチャ7に電磁気的に結合する給電プローブ8a
を、アパーチャ7の配列方向に対して45°傾斜するよ
うに給電回路8の給電線より延長形成している。
【0015】この第2の給電回路板4の下方に一定間隔
離して配置される第1の放射回路板3は例えば0.4m
m厚のアルミニウムのような金属板からなり、3mm幅
の金属部分の両側に形成され且つこの金属部分を含んで
全体で直径15mmの円を形作る一対の半円の孔からな
るアパーチャ9を放射素子として用い、このアパーチャ
9を第2の放射回路板5と同様に23mm間隔で16行
16列打抜き形成している。
【0016】この第1の放射回路板3の下方に一定間隔
離して配置される第1の給電回路板2は、第1の給電回
路板4と同様にプラスチックフィルムからなる誘電体フ
ィルムに金属導体を積層した積層板からなり、金属導体
をエッチング加工して給電回路10のパターンを形成す
るとともに、上記第1の放射回路板3の各アパーチャ9
に電磁気的に結合する給電プローブ10aを、アパーチ
ャ9の配列方向に対して45°傾斜し、且つ上記第2の
給電回路板4の給電プローブ8に対しては直交するよう
に給電回路10の給電線より延長形成している。
【0017】第1の給電回路板2の下方に一定間隔離し
て配置される地導体板1は2mm厚の市販のアルミニウ
ム板のような金属板からなる。而して上記のように地導
体板1、第1の給電回路板2、第1の放射回路板3、第
2の給電回路板4、第2の放射回路板5を誘電体4を介
して積層すると、図3に示すように第2の放射回路板5
のアパーチャ7の投影内に、下方の第2の給電回路板4
の給電プローブ8a、第1の放射回路板3のアパーチャ
9、更に第1の給電回路板2の給電プローブ10aが夫
々配置されるとともに、給電プローブ8aと給電プロー
ブ10aとが直交配置される。
【0018】このように構成されたアンテナ体を図3、
図4に示すように給電回路板4の給電プローブ8aが垂
直偏波に対応するように水平方向の軸に対して垂直に、
また給電回路板2の給電プローブ10aが水平偏波に対
応するように水平方向の軸に対して平行になるように4
5°回転配置すれば垂直偏波、水平偏波に対応するデュ
アルタイプの平面アンテナが完成するのである。このと
き第2の放射回路板3のアパーチャ7及び第1の放射回
路板5のアパーチャ9の配列方向が水平方向(この水平
方向とは送受信すべき偏波の方向と等しい方向か直交す
る方向を示す)の軸に対して45°傾くことになる。尚
アパーチャ9の中心を通る3mmの金属部分は図3に示
すように丁度第1の給電回路板2の給電プローブ10a
に対して直交する。
【0019】上述のように構成した本実施例の平面アン
テナで受信特性を測定してみたところ、水平方向及び垂
直方向の2種類の直線偏波を効率良く受信できることが
確認でき、夫々のVSWR、ゲイン、交差偏波特性を測
定してみたところ11.5〜12.5GHzの広帯域
(1GHz)に亘り、64%以上の効率と、25dB以
上の交差偏波特性が得られているのが確認できた。
【0020】またアパーチャ7、9の配列方向に対して
45°傾いたサイドローブのパターンを測定してみたと
ころ、衛星の仰角方向及び方位角方向のサイドローブが
略−25dB以下に抑えられていることが分かった。 (実施例2)本実施例は、上記実施例1の第2の給電回
路板4の給電プローブ8aの近傍に図5(a)〜(f)
に示すような形状の導体素子(パラスティックエレメン
ト)11を非接触で設けたものである。尚他の構成は実
施例1と同様な構成としている。
【0021】而して本実施例の平面アンテナでも衛星の
仰角方向及び方位角方向のサイドローブが略−25dB
以下に抑えられ、しかも水平方向及び垂直方向の2種類
の直線偏波を効率良く受信できることが確認でき、夫々
のVSWR、ゲイン、交差偏波特性を測定してみたとこ
ろ11.5〜12.2GHzの広帯域(700MHz)
に亘り、70%以上の効率と、25dB以上の交差偏波
特性が得られているのが確認できた。
【0022】(実施例3)本実施例は、上記実施例1の
第1の放射回路板3のアパーチャ9の形状の代わりに図
6(a)〜(d)に示すように、一対の円弧状の孔から
なるアパーチャ9a、或いは一つの円形の孔からなるア
パーチャ9b、中央及び上下部位の3つの孔からなり且
つ全体形状が円を形作るアパーチャ9c、更に上下二つ
の孔からなり、これら孔を挟む部分の金属の形が中央が
略円で且つ両側方向に突出部位を持つ形で、上記二つの
孔を含めた全体形状が正方形を形作るアパーチャ9d等
を用いたものである。
【0023】本実施例では何れの形状のアパーチャ9a
〜9dを用いても、実施例1と同様に衛星の仰角方向及
び方位角方向のサイドローブが略−25dB以下に抑え
られ、しかも水平方向及び垂直方向の2種類の直線偏波
を効率良く受信できることが確認でき、夫々のVSW
R、ゲイン、交差偏波特性を測定してみたところ11.
5〜12.2GHzの広帯域(700MHz)に亘り、
64%以上の効率と、25dB以上の交差偏波特性が得
られているのが確認できた。
【0024】尚上記各実施例の第1、第2の放射回路板
3、5はアルミニウム板からなり、アパーチャ9、7を
打抜き形成しているが、市販のフレキシブルプリント基
板を用いて銅箔部分をエッチング加工することによりア
パーチャ9、7を夫々形成した第1、第2放射回路板を
用いても良く、この場合も上記各実施例と同様なアンテ
ナ性能が得られる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、第1、第2の放射回路板の放
射素子の配列方向を水平方向の軸に対して略45°傾け
てあるため、放射素子の配列方向にサイドローブが発生
しても、衛星に対する仰角方向及び方位角方向にはサイ
ドローブが発生せず、そのため隣接衛星による干渉を極
めて少なくすることができ、しかも各放射素子に電磁気
的に結合する第1、第2の給電回路の給電プローブが上
記水平方向の軸に対して垂直又は水平となるように給電
回路から延長形成してあるから、利得低下を抑えること
ができ、従来と殆ど変わらない利得が得られという効果
がある。
【0026】また各放射回路の放射素子を、金属板に穿
設した孔からなるアパーチャで構成するので、放射回路
を金属板の打抜き加工で製作することができ、そのため
安価に製作することができ、また剛性にも優れるため、
各放射回路と給電回路との間隔の精度を向上させること
ができて、アンテナ性能が安定するという効果がある。
【0027】更に上記第2の給電回路の給電プローブの
近傍に、導体素子を給電プローブとは非接触に配置する
ことにより、アンテナ効率を一層高めることができると
いういう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の一部省略した分解斜視図で
ある。
【図2】本発明の実施例1の一部省略した断面図であ
る。
【図3】本発明の実施例1の一部省略した拡大上面図で
ある。
【図4】本発明の実施例1の要部の一部省略した拡大上
面図である。
【図5】本発明の実施例2の第2の給電回路板の導体素
子配置例説明図である。
【図6】本発明の実施例3の第1の放射回路板のアパー
チャの形状例説明図である。
【符号の説明】
2 第1の給電回路板 3 第1の放射回路板 4 第2の給電回路板 5 第2の放射回路板 7 アパーチャ 8 給電回路 8a 給電プローブ 9 アパーチャ 10 給電回路 10a給電プローブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地導体と、第1の給電回路と、複数の放射
    素子を配列した第1の放射回路と、第2の給電回路と、
    複数の放射素子を配列した第2の放射回路とを順次誘電
    体層を介して隔離積層し、第1の給電回路と第1の放射
    回路とを、第2の給電回路と第2の給電回路とに対して
    直交偏波を発生するように配置した平面アンテナにおい
    て、第1、第2の放射回路の各放射素子の配列方向を水
    平方向の軸に対して略45°傾斜させ、夫々の放射回路
    の放射素子に電磁的に結合する第1、第2の給電回路の
    給電プローブを、一方の給電回路では上記水平方向の軸
    に対して平行となるように形成し、他方の給電回路では
    上記水平方向に対して垂直となるように形成して両給電
    回路の給電プローブを直交配置したことを特徴とする平
    面アンテナ。
  2. 【請求項2】上記第2の放射回路の各放射素子を、金属
    板に穿設した孔からなるアパーチャで構成したことを特
    徴とする請求項1記載の平面アンテナ。
  3. 【請求項3】上記第2の給電回路の給電プローブの近傍
    に、導体素子を給電プローブとは非接触に配置したこと
    を特徴とする請求項1記載の平面アンテナ。
  4. 【請求項4】上記第1の放射回路の各放射素子を、金属
    板に形成した1乃至複数の孔でアパーチャを形成したこ
    とを特徴とする請求項1記載の平面アンテナ。
  5. 【請求項5】上記第2の放射回路の放射素子の投影内
    に、第2の給電回路の対応する給電プローブと、第1の
    放射回路の対応する放射素子と、該放射素子に対応する
    第1の給電回路の給電プローブとを、第1、第2の給電
    回路の給電プローブが直交するように配置したことを特
    徴する請求項1記載の平面アンテナ。
JP04042997A 1992-02-28 1992-02-28 平面アンテナ Expired - Fee Related JP3076440B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04042997A JP3076440B2 (ja) 1992-02-28 1992-02-28 平面アンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04042997A JP3076440B2 (ja) 1992-02-28 1992-02-28 平面アンテナ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05243842A true JPH05243842A (ja) 1993-09-21
JP3076440B2 JP3076440B2 (ja) 2000-08-14

Family

ID=12651664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04042997A Expired - Fee Related JP3076440B2 (ja) 1992-02-28 1992-02-28 平面アンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3076440B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102079811B1 (ko) * 2018-05-17 2020-04-07 인천대학교 산학협력단 간접 급전형 5g용 광대역 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
JP3076440B2 (ja) 2000-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0567912A (ja) 平面アンテナ
US6121929A (en) Antenna system
US20030137456A1 (en) Dual band coplanar microstrip interlaced array
US10978812B2 (en) Single layer shared aperture dual band antenna
JPH05167340A (ja) 平面アンテナ
JP2000278039A (ja) 偏波共用アンテナ
JP3782278B2 (ja) 偏波共用アンテナのビーム幅制御方法
JPH0456502A (ja) 平面アンテナ
JP3185406B2 (ja) 平面アンテナ
JPH05243842A (ja) 平面アンテナ
JP2002290144A (ja) 平面アレーアンテナ
JP2009005104A (ja) 高周波回路およびアンテナ
JP2976681B2 (ja) 垂直・水平偏波共用平面アンテナ
JPH0661735A (ja) 平面アンテナ
CN115458923B (zh) 一种低剖面高增益宽带双极化天线结构
JPH05259735A (ja) 平面アンテナ
CN218939995U (zh) 贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备
JP3017553B2 (ja) 平面アンテナ
JP3379969B2 (ja) 垂直・水平偏波共用平面アンテナ
JPH06296110A (ja) 無給電素子付きトリプレート型平面アンテナ
JPH05243841A (ja) 平面アンテナ
JP2582965B2 (ja) 平面アンテナ
JPH0575339A (ja) 平面アンテナ
JP3025029B2 (ja) 平面アンテナ
JPH1084221A (ja) 偏波共用平面アンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000530

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees