JPH05308223A - ２周波共用アンテナ - Google Patents
２周波共用アンテナInfo
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- JPH05308223A JPH05308223A JP4109914A JP10991492A JPH05308223A JP H05308223 A JPH05308223 A JP H05308223A JP 4109914 A JP4109914 A JP 4109914A JP 10991492 A JP10991492 A JP 10991492A JP H05308223 A JPH05308223 A JP H05308223A
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- Japan
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- antenna
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- microstrip
- frequency band
- microstrip antenna
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Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】制約された場所に、利得、ビーム幅を犠牲にす
ることなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能な２周
波共用アンテナを提供する。 【構成】誘電体基板上に金属箔を所定の形状、寸法で形
成してなり、第１の周波数帯で動作する第１のマイクロ
ストリップアンテナ３１と、前記誘電体基板の同一面上
に、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯でビーム
走査した場合に不要ローブが発生しない間隔で、金属箔
を所定の形状、寸法で形成してなる第２のマイクロスト
リップアンテナ３２とを具備して構成される。
ることなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能な２周
波共用アンテナを提供する。 【構成】誘電体基板上に金属箔を所定の形状、寸法で形
成してなり、第１の周波数帯で動作する第１のマイクロ
ストリップアンテナ３１と、前記誘電体基板の同一面上
に、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯でビーム
走査した場合に不要ローブが発生しない間隔で、金属箔
を所定の形状、寸法で形成してなる第２のマイクロスト
リップアンテナ３２とを具備して構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、制約された場所に同
時に２つの帯域のアレイアンテナを収納した２周波共用
アンテナに関する。
時に２つの帯域のアレイアンテナを収納した２周波共用
アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２周波共用アンテナを実現する場
合、図３に示す反射鏡方式と、図４に示す電子走査式が
ある。
合、図３に示す反射鏡方式と、図４に示す電子走査式が
ある。
【０００３】図３の反射鏡式は、反射鏡１１に対して超
広帯域の一次放射器１２を取付け、ケーブル１３を通じ
て駆動部１４から一次放射器１２へ２周波の電力給電を
行うようにしたものである。
広帯域の一次放射器１２を取付け、ケーブル１３を通じ
て駆動部１４から一次放射器１２へ２周波の電力給電を
行うようにしたものである。
【０００４】図４の電子走査式は、ダイポールまたはパ
ッチによる２種のアンテナ素子２１，２２をそれぞれ反
射板２３上で異なる領域に格子状に配置し、移相器２
４，２５でそれぞれのアンテナ素子２１，２２に位相給
電するようにしたものである。
ッチによる２種のアンテナ素子２１，２２をそれぞれ反
射板２３上で異なる領域に格子状に配置し、移相器２
４，２５でそれぞれのアンテナ素子２１，２２に位相給
電するようにしたものである。
【０００５】しかしながら、反射鏡方式では高速走査が
できず、また周波数によって利得、ビーム幅が変化して
しまう等の問題があり、電子走査式では限られた収納場
所、例えば飛翔体内では実現できないといった問題があ
る。
できず、また周波数によって利得、ビーム幅が変化して
しまう等の問題があり、電子走査式では限られた収納場
所、例えば飛翔体内では実現できないといった問題があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
では、制約された場所に、利得、ビーム幅を犠牲にする
ことなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能なアンテ
ナを収納することは実現困難であった。
では、制約された場所に、利得、ビーム幅を犠牲にする
ことなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能なアンテ
ナを収納することは実現困難であった。
【０００７】この発明は上記の問題を解決するためにな
されたもので、制約された場所に、利得、ビーム幅を犠
牲にすることなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能
な２周波共用アンテナを提供することを目的とする。
されたもので、制約された場所に、利得、ビーム幅を犠
牲にすることなく、同時に２つの帯域の高速走査が可能
な２周波共用アンテナを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係る２周波共用アンテナは、誘電体基板上
に金属箔を所定の形状、寸法で形成してなり、第１の周
波数帯で動作する第１のマイクロストリップアンテナ
と、前記誘電体基板の同一面上に、前記第１の周波数帯
とは異なる第２の周波数帯でビーム走査した場合に不要
ローブが発生しない間隔で、金属箔を所定の形状、寸法
で形成してなる第２のマイクロストリップアンテナとを
具備して構成される。
にこの発明に係る２周波共用アンテナは、誘電体基板上
に金属箔を所定の形状、寸法で形成してなり、第１の周
波数帯で動作する第１のマイクロストリップアンテナ
と、前記誘電体基板の同一面上に、前記第１の周波数帯
とは異なる第２の周波数帯でビーム走査した場合に不要
ローブが発生しない間隔で、金属箔を所定の形状、寸法
で形成してなる第２のマイクロストリップアンテナとを
具備して構成される。
【０００９】
【作用】上記構成による２周波共用アンテナでは、同一
基板上に２つのマイクロストリップアンテナが形成さ
れ、各アンテナの素子間隔がそれぞれの周波数帯でビー
ム走査した場合に不要ローブが発生しないように配置さ
れる。
基板上に２つのマイクロストリップアンテナが形成さ
れ、各アンテナの素子間隔がそれぞれの周波数帯でビー
ム走査した場合に不要ローブが発生しないように配置さ
れる。
【００１０】
【実施例】以下、図１及び図２を参照してこの発明の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００１１】図１はその構成を示すもので、３１は低周
波帯のマイクロストリップアンテナを形成する第１のア
ンテナ素子で、地導体板を反射板とする誘電体基板Ａ上
に、金属箔を横方向Ｄ1 、縦方向Ｄ2 の間隔で格子状に
取着して構成される。また、３２は高周波帯のマイクロ
ストリップアンテナを形成する第２のアンテナ素子で、
低周波帯のアンテナ素子３１の間に、その同一面上に、
金属箔を横方向ｄ1 、縦方向ｄ2 の間隔で格子状に取着
して構成される。
波帯のマイクロストリップアンテナを形成する第１のア
ンテナ素子で、地導体板を反射板とする誘電体基板Ａ上
に、金属箔を横方向Ｄ1 、縦方向Ｄ2 の間隔で格子状に
取着して構成される。また、３２は高周波帯のマイクロ
ストリップアンテナを形成する第２のアンテナ素子で、
低周波帯のアンテナ素子３１の間に、その同一面上に、
金属箔を横方向ｄ1 、縦方向ｄ2 の間隔で格子状に取着
して構成される。
【００１２】上記アンテナ素子３１，３２によるマイク
ロストリップアンテナは、一般にパッチアンテナと称さ
れる。このパッチアンテナにおいて、図２に示す誘電体
基板Ａ上の金属箔Ｂの幅（Ｗ）及び長さ（Ｌ）の寸法
は、使用周波数をＦ、基板材料の比誘電率をεr 、その
厚さをｈとすると、 Ｗ＝ｆ（Ｆ，εr ，ｈ） …(1) Ｌ＝ｇ（Ｆ，εr ，ｈ） …(2) で与えられる。一方、周波数ｆで設計されたパッチアン
テナで電子走査を行う場合、グレーティングローブが生
じない条件は、下式で与えられる素子間隔ｄが必要とな
る。 ｄ≦λ／（１＋ sin｜θm ｜） …(3)
ロストリップアンテナは、一般にパッチアンテナと称さ
れる。このパッチアンテナにおいて、図２に示す誘電体
基板Ａ上の金属箔Ｂの幅（Ｗ）及び長さ（Ｌ）の寸法
は、使用周波数をＦ、基板材料の比誘電率をεr 、その
厚さをｈとすると、 Ｗ＝ｆ（Ｆ，εr ，ｈ） …(1) Ｌ＝ｇ（Ｆ，εr ，ｈ） …(2) で与えられる。一方、周波数ｆで設計されたパッチアン
テナで電子走査を行う場合、グレーティングローブが生
じない条件は、下式で与えられる素子間隔ｄが必要とな
る。 ｄ≦λ／（１＋ sin｜θm ｜） …(3)
【００１３】尚、θm は最大走査角、λは使用電波の波
長を表している。以上のようにして与えられた周波数
Ｆ、基板材料の比誘電率εr 、厚さｈ、最大走査角θm
によって、パッチアンテナの寸法Ｗ，Ｌ、素子間隔ｄが
決まる。そこで、図１における各周波数帯のアンテナ素
子３１，３２を設計するに際し、２つの周波数帯域の関
係によって、次のように場合分けすることができる。 (a) 高い周波数が低い周波数の２倍以下の場合
長を表している。以上のようにして与えられた周波数
Ｆ、基板材料の比誘電率εr 、厚さｈ、最大走査角θm
によって、パッチアンテナの寸法Ｗ，Ｌ、素子間隔ｄが
決まる。そこで、図１における各周波数帯のアンテナ素
子３１，３２を設計するに際し、２つの周波数帯域の関
係によって、次のように場合分けすることができる。 (a) 高い周波数が低い周波数の２倍以下の場合
【００１４】まず、第１のアンテナ素子３１における低
い周波数での素子諸元を (1)， (2)， (3)式によって決
定する。次に、第２のアンテナ素子３２の高い周波数で
の寸法を (1)， (2)式によって決定する。第２のアンテ
ナ素子３２の素子間隔ｄ1 ，ｄ2 は、縦横とも第１のア
ンテナ素子３１の１／２の間隔で配置すれば、 (3)式が
必然的に満足されることになり、グレーティングローブ
は生じない。 (b) 高い周波数が低い周波数の２倍以上の場合
い周波数での素子諸元を (1)， (2)， (3)式によって決
定する。次に、第２のアンテナ素子３２の高い周波数で
の寸法を (1)， (2)式によって決定する。第２のアンテ
ナ素子３２の素子間隔ｄ1 ，ｄ2 は、縦横とも第１のア
ンテナ素子３１の１／２の間隔で配置すれば、 (3)式が
必然的に満足されることになり、グレーティングローブ
は生じない。 (b) 高い周波数が低い周波数の２倍以上の場合
【００１５】まず、第２のアンテナ素子３２における高
い周波数での素子諸元を (1)， (2)， (3)式によって決
定する。次に、第１のアンテナ素子３１の低い周波数で
の寸法を (1)， (2)式によって決定する。第１のアンテ
ナ素子３１の素子間隔Ｄ1 ，Ｄ2 は、縦横とも第１のア
ンテナ素子３１の２倍の間隔で配置すれば、 (3)式が必
然的に満足されることになり、グレーティングローブは
生じない。
い周波数での素子諸元を (1)， (2)， (3)式によって決
定する。次に、第１のアンテナ素子３１の低い周波数で
の寸法を (1)， (2)式によって決定する。第１のアンテ
ナ素子３１の素子間隔Ｄ1 ，Ｄ2 は、縦横とも第１のア
ンテナ素子３１の２倍の間隔で配置すれば、 (3)式が必
然的に満足されることになり、グレーティングローブは
生じない。
【００１６】いずれの場合も基板Ａの比誘電率εr 、厚
さｈを適切に選択することにより、素子３１，３２の干
渉を避けることが可能である。また、上記の配置構成に
よれば、高い周波数での成形ビームが細くなりすぎる場
合に、高い周波数の素子３２の存在する範囲を狭める、
または素子３２の動作領域を狭めることで、容易に所望
のビーム幅を得ることができる。
さｈを適切に選択することにより、素子３１，３２の干
渉を避けることが可能である。また、上記の配置構成に
よれば、高い周波数での成形ビームが細くなりすぎる場
合に、高い周波数の素子３２の存在する範囲を狭める、
または素子３２の動作領域を狭めることで、容易に所望
のビーム幅を得ることができる。
【００１７】尚、上記実施例では矩形のパッチアンテナ
で構成した場合を示したが、円形、楕円形、他の多角
形、さらにスロットアンテナでも実現可能である。さら
に、２周波の偏波は垂直、水平、４５°等の直線偏波、
円偏波いずれも可能であり、それぞれの周波数帯を同一
偏波、直交偏波とすることも可能である。但し、両周波
数帯の干渉を軽減するためには直交させた方が有利であ
る。
で構成した場合を示したが、円形、楕円形、他の多角
形、さらにスロットアンテナでも実現可能である。さら
に、２周波の偏波は垂直、水平、４５°等の直線偏波、
円偏波いずれも可能であり、それぞれの周波数帯を同一
偏波、直交偏波とすることも可能である。但し、両周波
数帯の干渉を軽減するためには直交させた方が有利であ
る。
【００１８】この発明がデジタルビームフォーミング、
コンフォーマルアレイと複合可能であることはいうまで
もない。その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形しても、同様に実施可能である。
コンフォーマルアレイと複合可能であることはいうまで
もない。その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形しても、同様に実施可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、制約さ
れた場所に、利得、ビーム幅を犠牲にすることなく、同
時に２つの帯域の高速走査が可能な２周波共用アンテナ
を提供することができる。
れた場所に、利得、ビーム幅を犠牲にすることなく、同
時に２つの帯域の高速走査が可能な２周波共用アンテナ
を提供することができる。
【図１】この発明に係る２周波共用アンテナの一実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図２】同実施例に用いるパッチアンテナの設計条件を
説明するための斜視図。
説明するための斜視図。
【図３】従来の反射鏡式２周波数共用アンテナを示す構
成図。
成図。
【図４】従来の電子走査式２周波数共用アンテナを示す
構成図。
構成図。
１１…反射鏡、１２…一次放射器、１３…ケーブル、１
４…駆動部、２１，２２…アンテナ素子、２３…反射
板、２４…移相器、３１…第１のアンテナ素子、３２…
第２のアンテナ素子、Ａ…誘電体基板、Ｂ…金属箔。
４…駆動部、２１，２２…アンテナ素子、２３…反射
板、２４…移相器、３１…第１のアンテナ素子、３２…
第２のアンテナ素子、Ａ…誘電体基板、Ｂ…金属箔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 典明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝小向工場内 (72)発明者 田中 亨 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝小向工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体基板上に金属箔を所定の形状、寸
法で格子状に形成してなり、第１の周波数帯で動作する
第１のマイクロストリップアンテナと、 前記誘電体基板の同一面上に、前記第１の周波数帯とは
異なる第２の周波数帯でビーム走査した場合に不要ロー
ブが発生しない間隔で、金属箔を所定の形状、寸法で格
子状に形成してなる第２のマイクロストリップアンテナ
とを具備する２周波共用アンテナ。 - 【請求項２】 前記第１、第２のマイクロストリップア
ンテナは、互いに直交した偏波面となるように形成する
ことを特徴とする請求項１記載の２周波共用アンテナ。 - 【請求項３】 前記第１のマイクロストリップアンテナ
が受け持つ周波数が第２のマイクロストリップアンテナ
が受け持つ周波数の２倍以下の場合、第２のマイクロス
トリップアンテナの素子間隔を、縦横とも第１のマイク
ロストリップアンテナの素子間隔の１／２の間隔で配置
することを特徴とする請求項１記載の２周波共用アンテ
ナ。 - 【請求項４】 前記第１のマイクロストリップアンテナ
が受け持つ周波数が第２のマイクロストリップアンテナ
が受け持つ周波数の２倍以上の場合、第１のマイクロス
トリップアンテナの素子間隔を、縦横とも第２のマイク
ロストリップアンテナの素子間隔の２倍の間隔で配置す
ることを特徴とする請求項１記載の２周波共用アンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109914A JPH05308223A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ２周波共用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109914A JPH05308223A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ２周波共用アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308223A true JPH05308223A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14522346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109914A Pending JPH05308223A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ２周波共用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308223A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9099773B2 (en) | 2006-07-18 | 2015-08-04 | Fractus, S.A. | Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices |
| JP2015532811A (ja) * | 2012-09-04 | 2015-11-12 | バヤール イメージング リミテッド | 異種アンテナアレイを有する広帯域レーダ |
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| US9362617B2 (en) | 1999-09-20 | 2016-06-07 | Fractus, S.A. | Multilevel antennae |
| US9755314B2 (en) | 2001-10-16 | 2017-09-05 | Fractus S.A. | Loaded antenna |
| CN117913531A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 成都华兴大地科技有限公司 | 一种Ku和Ka频段同极化共口径一维扫描相控阵天线 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4109914A patent/JPH05308223A/ja active Pending
Cited By (24)
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| CN117913531A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 成都华兴大地科技有限公司 | 一种Ku和Ka频段同极化共口径一维扫描相控阵天线 |
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