JPH06152235A - Plane array antenna - Google Patents

Plane array antenna

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JPH06152235A
JPH06152235A JP19341792A JP19341792A JPH06152235A JP H06152235 A JPH06152235 A JP H06152235A JP 19341792 A JP19341792 A JP 19341792A JP 19341792 A JP19341792 A JP 19341792A JP H06152235 A JPH06152235 A JP H06152235A
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JP
Japan
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conductor layer
ground conductor
array antenna
planar array
group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19341792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Arai
宏之 新井
Masahiro Uematsu
正博 植松
Takashi Oshima
孝 尾島
Takushi Okita
拓士 沖田
Motonobu Moriya
元伸 守谷
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the plane array antenna for two orthogonal polarized waves with simple structure by forming an antenna element group being an aperture group to a ground conductor layer and forming the antenna elements with open holes of a simple shape such as a circle. CONSTITUTION:Tips of strip conductor layers 2, 3 are arranged orthogonal to each other to extract one linearly polarized wave component in two orthogonal polarized waves included in a received wave externally via a 1st feeder. Then the other linearly polarized wave component is extracted externally via a 2nd feeder. As to other apertures 1b, 1c... and tips 2b, 2c..., 3b, 3c... of the tips of the strip conductors, the tips of the strip conductor layers 2, 3 corresponding to each other are almost overlapped in the vertical direction in the center of the relevant apertures. Then the tips of the strip conductor layers 2, 3 corresponding to each other are arranged to be orthogonal within a horizontal plane, then the selectivity of each of the two orthogonal polarized wave components is secured. Thus, the broad band two orthogonal polarized wave antenna with high compatibility with each layer is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送や通信衛星用
の受信アンテナなどとして利用される平面アレーアンテ
ナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar array antenna used as a receiving antenna for satellite broadcasting and communication satellites.

【0002】[0002]

【従来の技術】衛星放送や衛星通信用の受信アンテナと
しては、その簡易化・低廉化を図るために、従来のパラ
ボラアンテナに代えて平面アレーアンテナが開発中であ
る。また、通信衛星から送信される電波としては、周波
数の利用効率を2倍に高めるため、直交する二つの直線
偏波が組合わされる。
2. Description of the Related Art As a receiving antenna for satellite broadcasting or satellite communication, a planar array antenna is under development in place of the conventional parabolic antenna in order to simplify and reduce the cost. Further, as radio waves transmitted from the communication satellite, two linearly polarized waves orthogonal to each other are combined in order to double the frequency utilization efficiency.

【0003】上記通信衛星から送信される電波の水平・
垂直偏波を受信するための平面アレーアンテナの一例が
1992年電子情報通信学会春季大会の予稿集に掲載さ
れたBー123「通信衛星受信用2偏波型平面アレーア
ンテナ」と題する塚本氏らの予稿に記載されている。こ
の平面アレーアンテナは、図11に示すように、アパー
チャ素子が形成された第1層61、上部給電線とその先
端部分に導体素子(電磁結合素子)が形成された第2層
62、電磁結合用のスロット素子が形成された第3層6
3、下部給電線が形成された第4層64が接地電圧に保
たれる下部導体板65上に適宜な厚みの絶縁層を介在さ
せながら積層された構造となっている。
Horizontal of the radio wave transmitted from the communication satellite
An example of a planar array antenna for receiving vertically polarized waves is B-123, "Two-polarization planar array antenna for receiving communication satellites," published in the proceedings of the 1992 IEICE Spring Conference. It is described in the draft. As shown in FIG. 11, this planar array antenna includes a first layer 61 on which an aperture element is formed, an upper feeder line and a second layer 62 on which a conductor element (electromagnetic coupling element) is formed at the tip portion, and an electromagnetic coupling. Layer 6 having slot elements formed therein
3. The structure is such that the fourth layer 64 on which the lower power supply line is formed is laminated on the lower conductor plate 65, which is kept at the ground voltage, with an insulating layer of an appropriate thickness interposed.

【0004】上記通信衛星から送信される水平・垂直偏
波を受信するための平面アレーアンテナの他の一例が1
992年電子情報通信学会春季大会の予稿集に掲載され
たBー62「偏波共用トリプレート給電型平面アンテナ
の放射特性」と題する太田氏らの予稿に記載されてい
る。この平面アレーアンテナは、図12に示すように、
矩形状のスロット群が形成された上層スロット板71、
一方の偏波の信号を受信するパッチ群と給電線が形成さ
れた上層フィルム基板72、矩形状のスロット群が形成
された下層スロット板73、他方の偏波の信号を受信す
るパッチ群と給電線が形成された下層フィルム基板74
が接地電圧に保たれる下部導体板75上に積層された構
造となっている。
Another example of a planar array antenna for receiving horizontal / vertical polarized waves transmitted from the communication satellite is
It is described in a draft by B. Ota et al. Entitled "Radiation characteristics of a dual-polarized triplate-fed planar antenna for polarization" published in the proceedings of IEICE Spring Conference 1992. This planar array antenna, as shown in FIG.
An upper layer slot plate 71 in which a rectangular slot group is formed,
A patch group for receiving signals of one polarization and an upper layer film substrate 72 on which a feeder line is formed, a lower layer slot plate 73 on which rectangular slots are formed, and a patch group for receiving signals of the other polarization. Lower layer film substrate 74 on which electric wires are formed
Is laminated on the lower conductor plate 75 which is kept at the ground voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図11に示した先行技
術の平面アレーアンテナでは、各層に形成するアパーチ
ャやパッチなどの形状がそれぞれ異なるため、加工に手
間と時間がかかると共に、各層の互換性を欠くことから
コスト高になると共に製造の歩留りが低下するおそれが
ある。
In the prior art planar array antenna shown in FIG. 11, the shapes of the apertures and patches formed in each layer are different, so it takes time and labor to process and the compatibility of each layer is high. However, there is a risk that the cost will increase and the manufacturing yield will decrease due to the lack of

【0006】また、図12に示した先行技術の平面アレ
ーアンテナでは、給電線の先端にアンテナ素子として機
能するパッチを配列した上層と下層のフィルム基板7
2,74を使用しているため、各フィルム基板の構造が
複雑になるという問題がある。さらに、図12のアンテ
ナは給電線とパッチとを共通の基板上に形成しているた
め、WILEY-INTERSCIENCE 社発行の「HANDBOOK OF MICR
OWAVE AND OPTICAL COM-PONENTS Volume 1」の pp 841
に記載されているように、設計上の融通性が低下し、ミ
リ波帯では放射特性の劣化を招くという問題がある。ま
た、アンテナ素子としてパッチを使用しているため、給
電用のマイクロストリップ線路やトリプレート線路を構
成する地導体層が別途必要になり、層数の増加を招き構
造が複雑になるという問題もある。
In the prior art planar array antenna shown in FIG. 12, the upper and lower film substrates 7 in which patches functioning as antenna elements are arranged at the tip of the feeder line.
Since 2, 74 are used, there is a problem that the structure of each film substrate becomes complicated. Further, since the antenna of FIG. 12 has the feed line and the patch formed on a common substrate, the "HANDBOOK OF MICR" issued by WILEY-INTERSCIENCE
OWAVE AND OPTICAL COM-PONENTS Volume 1 "pp 841
As described in (1), there is a problem that the flexibility in design is reduced and the radiation characteristics are deteriorated in the millimeter wave band. In addition, since the patch is used as the antenna element, a ground conductor layer that constitutes a feeding microstrip line or a triplate line is separately required, which causes an increase in the number of layers and a problem that the structure becomes complicated. .

【0007】従って、本発明の一つの目的は、簡易な構
造の直交2偏波用平面アレーアンテナを提供することに
ある。本発明の他の目的は、各層どうしの互換性の高い
直交2偏波用平面アレーアンテナを提供することにあ
る。本発明の更に他の目的は、アンテナ素子と給電線と
を異なる層に形成した設計上の融通性の高い直交2偏波
用平面アレーアンテナを提供することにある。本発明の
更に他の目的は、広帯域の直交2偏波用平面アレーアン
テナを提供することにある。
Therefore, one object of the present invention is to provide a planar array antenna for orthogonal two polarizations having a simple structure. Another object of the present invention is to provide a plane array antenna for orthogonal two polarizations with high compatibility between layers. Still another object of the present invention is to provide a planar array antenna for orthogonal two polarizations, which is highly flexible in design, in which an antenna element and a feed line are formed in different layers. Yet another object of the present invention is to provide a wideband orthogonal dual polarized plane array antenna.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の平面アレーアン
テナは、地導体層に形成された開口群を有するアンテナ
素子群と、これらアンテナ素子群の近傍において分岐し
た複数の先端部分をほぼ直交させながら前記地導体層の
上下にかつこの地導体層と平行に延長される第1,第2
のストリップ導体層を有する第1,第2の給電線とを備
えている。
In a planar array antenna of the present invention, an antenna element group having an opening group formed in a ground conductor layer and a plurality of tip portions branched near these antenna element groups are made substantially orthogonal to each other. While extending above and below the ground conductor layer and parallel to this ground conductor layer, first and second
And the first and second feeder lines having the strip conductor layer of.

【0009】[0009]

【作用】本発明の平面アレーアンテナによれば、地導体
層に形成された開口群を有するンテナ素子群に到来する
2偏波の各成分が、先端部分をほぼ直交させて配置され
る2系統の給電線のそれぞれに選択的に受信され、外部
に導き出される。各系統の給電線は、アンテナ素子群を
構成する開口群が形成された地導体層を挟んで平行に配
置される第1,第2のストリップ導体層を有するマイク
ロストリップ線路やトリプレート線路の形態で形成され
る。
According to the planar array antenna of the present invention, the two systems in which the respective components of the two polarizations arriving at the antenna element group having the aperture group formed in the ground conductor layer are arranged with their tip portions substantially orthogonal to each other Is selectively received by each of the power supply lines and is led to the outside. The feed line of each system is in the form of a microstrip line or a triplate line having first and second strip conductor layers arranged in parallel with each other with a ground conductor layer having an opening group forming an antenna element group interposed therebetween. Is formed by.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の平面アレーアン
テナの一部を示す分解斜視図であり、1は地導体層、2
は第1のストリップ導体層、3は第2のストリップ導体
層、4は第2の下部地導体層である。
1 is an exploded perspective view showing a part of a planar array antenna according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a ground conductor layer and 2 is a ground conductor layer.
Is a first strip conductor layer, 3 is a second strip conductor layer, and 4 is a second lower ground conductor layer.

【0011】地導体層1と、その上方に一定の間隔を保
って配置される第1のストリップ導体層2とによってマ
イクロストリップ線路形式の第1の給電線(フィーダ)
が形成される。また、地導体1と、その下方に一定の間
隔を保って配置される第2のストリップ導体層3と、更
にその下方に配列される下部地導体層4とによってトリ
プレート線路形式の第2の給電線(フィーダ)が形成さ
れる。第1,第2のストリップ導体層2,3は、地導体
層1の上下において分岐を繰り返しながら複数の先端部
分まで延長されると共に、それぞれの根元側が同軸線路
や導波管線路などの適宜な形式の線路を経て受信機に接
続される。
The ground conductor layer 1 and the first strip conductor layer 2 which is arranged above the ground conductor layer 1 with a constant space therebetween provide a microstrip line type first feeder line (feeder).
Is formed. In addition, the ground conductor 1, the second strip conductor layer 3 arranged below the ground conductor 1 with a constant space, and the lower ground conductor layer 4 arranged further below the ground conductor 1 form a second triplate line type second conductor. A feeder line (feeder) is formed. The first and second strip conductor layers 2 and 3 are extended up and down to a plurality of tip portions while repeating branching above and below the ground conductor layer 1, and the root sides of the strip conductor layers 2 and 3 are appropriately arranged such as coaxial lines and waveguide lines. It is connected to the receiver via a model line.

【0012】地導体層1上の第1,第2の給電線の先端
部分に対向する箇所には、円形のスリットやスロットあ
るいはアパーチァなどと称される開口群1a,1b,1
c・・・から成るアンテナ素子群が形成されている。地
導体層1に形成された開口1aと、ストリップ導体層
2,3に形成されたストリップ導体の先端部分2a,3
aは、図4の平面図と図5の断面図に示すように、スト
リップ導体の先端部分2a,3aが開口1aの中心にお
いて垂直方向(Z軸方向)にほぼ重なり合うと共に、ス
トリップ導体の先端部分2aと3aが水平面(XーY
面)内で互いに直交するように配置されている。下部地
導体層4は、放射電波を上方にのみ伝播せしめる反射板
として機能する。
At a location on the ground conductor layer 1 facing the tip portions of the first and second power supply lines, a group of openings 1a, 1b, 1 called circular slits, slots or apertures.
An antenna element group consisting of c ... Is formed. Openings 1a formed in the ground conductor layer 1 and tip portions 2a, 3 of the strip conductors formed in the strip conductor layers 2, 3
As shown in the plan view of FIG. 4 and the cross-sectional view of FIG. 5, a indicates that the tip portions 2a and 3a of the strip conductor substantially overlap with each other in the vertical direction (Z-axis direction) at the center of the opening 1a, and 2a and 3a are horizontal planes (XY
Are arranged so as to be orthogonal to each other in the plane. The lower ground conductor layer 4 functions as a reflection plate that propagates a radiated radio wave upward only.

【0013】上述のように、ストリップ導体層2,3の
先端部分を互いに直交させて配置することにより、受信
波に含まれる直交2偏波のうち一方の直線偏波成分が第
1の給電線を経て外部に取り出され、他方の直線偏波成
分が第2の給電線を経て外部に取り出される。他の開口
1b,1c・・・と、ストリップ導体の先端部分2b,
2c・・・,3b,3c・・・についても同様に、スト
リップ導体層2,3の対応の先端部分が対応の開口の中
心において垂直方向にほぼ重なり合うと共に、ストリッ
プ導体層2,3の対応の先端部分が水平面内で直交する
ように配置されることにより、直交2偏波成分のそれぞ
れに対する選択性が確保される。
As described above, by arranging the tip portions of the strip conductor layers 2 and 3 so as to be orthogonal to each other, one linear polarization component of the two orthogonal polarizations included in the received wave is the first feed line. And the other linearly polarized wave component is extracted to the outside via the second power supply line. Other openings 1b, 1c ... And the tip portion 2b of the strip conductor,
2c ..., 3b, 3c ... Similarly, the corresponding tip portions of the strip conductor layers 2 and 3 substantially vertically overlap at the centers of the corresponding openings, and the strip conductor layers 2 and 3 correspond to each other. By arranging the tip portions so as to be orthogonal to each other in the horizontal plane, the selectivity with respect to each of the two orthogonal polarization components is secured.

【0014】開口1a,1b,1c・・・の直径は、周
波数帯域11GHz〜12GHzの放送衛星や通信衛星
からの電波の受信を想定して、受信電波のほぼ半波長に
該当する13mmφ程度の値に設定される。また、地導
体層1と第1のストリップ導体層2との間隔は、マイク
ロストリップ線路のインピーダンスを考慮した適宜な値
に設定される。この間隔は、受信電波の波長に比べて小
さな値、例えば2mm程度の値に設定される。
The diameter of the openings 1a, 1b, 1c, ... Is a value of about 13 mmφ, which corresponds to almost a half wavelength of the received radio waves, assuming reception of radio waves from broadcasting satellites or communication satellites in the frequency band of 11 GHz to 12 GHz. Is set to. The distance between the ground conductor layer 1 and the first strip conductor layer 2 is set to an appropriate value in consideration of the impedance of the microstrip line. This interval is set to a value smaller than the wavelength of the received radio wave, for example, a value of about 2 mm.

【0015】第2のストリップ導体層とその上下の地導
体層1,下部地導体層4の間隔は、トリプレート線路の
インピーダンスと、開口群1a,1b,1c・・・・と
反射板間の距離を考慮した適宜な値に設定される。各層
1,2,3,4間の間隔を設定するために、各層間に
1.1程度の低比誘電率の発砲スチロールなどの誘電体
層を介在させたり、各層の四隅などの適宜な箇所に柱状
のスペーサなどが設置される。また、ストリップ導体の
各先端部分の幅は、線路のインピーダンスを考慮した適
宜な値、例えば3mm程度の値に設定される。
The distance between the second strip conductor layer and the ground conductor layers 1 and 4 above and below it are between the impedance of the triplate line and the aperture groups 1a, 1b, 1c. It is set to an appropriate value considering the distance. In order to set the intervals between the layers 1, 2, 3, and 4, a dielectric layer such as expanded polystyrene having a low relative dielectric constant of about 1.1 is interposed between the layers, or an appropriate place such as four corners of each layer. A columnar spacer or the like is installed in. The width of each tip of the strip conductor is set to an appropriate value in consideration of the impedance of the line, for example, a value of about 3 mm.

【0016】図2は、本発明の他の実施例の平面アレー
アンテナの一部を示す分解斜視図であり、1は地導体
層、2は第1のストリップ導体層、3は第2のストリッ
プ導体層、4は下部地導体層、5は上部地導体層であ
る。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of a planar array antenna according to another embodiment of the present invention, in which 1 is a ground conductor layer, 2 is a first strip conductor layer, and 3 is a second strip. The conductor layers 4, 4 are lower ground conductor layers, and 5 are upper ground conductor layers.

【0017】図2の平面アレーアンテナは、図1の平面
アレーアンテナを構成する各アンテナ素子に上部地導体
層5に形成された第2の開口を付加したものである。各
地導体層に形成された開口群は、図6の断面図に示すよ
うに、互いに等しい直径を有すると共にそれぞれの中心
が垂直方向に重なり合うように配置される。すなわち、
この実施例によれば、各アンテナ素子が地導体層1に形
成された開口群1a,1b,1c・・・と、その下方に
配置される下部地導体層4による反射板と、上部地導体
層5に形成された開口群5a,5b,5c・・・とから
構成される。
The planar array antenna shown in FIG. 2 is obtained by adding a second opening formed in the upper ground conductor layer 5 to each antenna element forming the planar array antenna shown in FIG. As shown in the cross-sectional view of FIG. 6, the opening groups formed in the respective conductor layers have the same diameter and are arranged so that their centers overlap in the vertical direction. That is,
According to this embodiment, each antenna element has a group of openings 1a, 1b, 1c, ... Formed in the ground conductor layer 1, a reflection plate formed by the lower ground conductor layer 4 disposed thereunder, and an upper ground conductor. .., which are formed in the layer 5.

【0018】このように、各アンテナ素子を構成する開
口群を垂直方向に重ね合わされて配置された等しい寸法
の開口群から構成することにより、第1,第2の給電線
をいずれも上下に地導体層を配置したトリプレート線路
の形式に統一できると共に、以下で説明するように周波
数特性の広帯域化を実現できる。
As described above, by forming the opening groups constituting each antenna element from the opening groups of equal size which are vertically overlapped with each other, both the first and second feeder lines are vertically ground. The form of the triplate line in which the conductor layers are arranged can be unified, and the frequency characteristic can be broadened as described below.

【0019】図8は、図2に示した構造の平面アレーア
ンテナの周波数特性を示す実験データであり、横軸は
9.5GHzから13.0GHzまでの掃引周波数であり、各
周波数における縦軸はリターンロス(dB)である。図
中の円内は着目する周波数領域であり、この周波数領域
内の10.8 GHzの点と11. 1 GHzの点にリターンロ
スの分離した谷が出現している。これらの谷は、異なる
地導体層に形成された開口群のそれぞれで生じる2重共
振に伴って出現するものと考えられる。この2重共振特
性によって受信周波数帯域の拡大が図られている。
FIG. 8 is experimental data showing the frequency characteristics of the planar array antenna having the structure shown in FIG.
The sweep frequency is from 9.5 GHz to 13.0 GHz, and the vertical axis at each frequency is the return loss (dB). The circle in the figure is the frequency region of interest, and the valleys at which the return loss is separated appear at points of 10.8 GHz and 11.1 GHz in this frequency region. It is considered that these valleys appear due to the double resonance occurring in each of the openings formed in the different ground conductor layers. Due to this double resonance characteristic, the reception frequency band is expanded.

【0020】上記2重共振の現象を確認するために、図
2の構造から第1のストリップ導体層2と更にその上方
の上部地導体層5とを除去した構造について、リターン
ロスの実測を行った。その実験データを図9に示す。図
9において、横軸と縦軸のそれぞれは、図8と同様 9.5
GHzから13.0GHzまでの掃引周波数と各周波数にお
けるリターンロス(dB)である。この構造によれば、
リターンロスの谷が単一化されると共に、この単一の谷
が高域側の11.268 GHzの点に推移している。
In order to confirm the phenomenon of the double resonance, the return loss was measured for the structure in which the first strip conductor layer 2 and the upper ground conductor layer 5 above the first strip conductor layer 2 were removed from the structure of FIG. It was The experimental data is shown in FIG. In FIG. 9, the horizontal axis and the vertical axis are the same as in FIG.
It is the sweep frequency from GHz to 13.0 GHz and the return loss (dB) at each frequency. According to this structure,
The valley of the return loss is unified and this single valley moves to the point of 11.268 GHz on the high frequency side.

【0021】このように、アンテナ素子群として、同一
直径の開口群を垂直方向に重ね合わせて2系統形成する
ことにより、垂直方向への配置のずれに伴ってわずかに
ずれた2重共振を発生させてアンテナの広帯域化が図ら
れる。各開口群の直径を多少異ならせることにより、2
個の共振点を更に大きくずらし、一層の広帯域化を図る
構成としてもよい。
In this way, as the antenna element group, two groups of apertures having the same diameter are vertically overlapped to form two systems, so that a double resonance slightly generated due to the misalignment in the vertical direction is generated. As a result, the band of the antenna can be widened. By making the diameter of each opening group slightly different, 2
The individual resonance points may be further shifted to further widen the band.

【0022】図3は、本発明の更に他の実施例の平面ア
レーアンテナの一部を示す分解斜視図であり、1は第1
の地導体層、2は第1のストリップ導体層、3は第2の
ストリップ導体層、4は下部地導体層、6は第2の地導
体層である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a part of a planar array antenna according to still another embodiment of the present invention, where 1 is the first.
Ground conductor layer, 2 is a first strip conductor layer, 3 is a second strip conductor layer, 4 is a lower ground conductor layer, and 6 is a second ground conductor layer.

【0023】図3の平面アレーアンテナは、図2の平面
アレーアンテナの第1のストリップ導体層2と、上部地
導体層5とを上下方向に入れ換えたものであるとも見る
ことができ、図2のものと同様に、高さ方向にずらして
配置した2系統の開口群のそれぞれによって、2重共振
による広帯域化が図られる。
The planar array antenna of FIG. 3 can be seen as a vertical array antenna in which the first strip conductor layer 2 and the upper ground conductor layer 5 of the planar array antenna of FIG. 2 are interchanged in the vertical direction. Similarly to the above-mentioned one, each of the two groups of apertures arranged so as to be displaced in the height direction achieves a wide band due to double resonance.

【0024】上記図1,図2及び図3に示した各実施例
では、第1,第2のストリップ導体の先端部分2a,3
aを開口1aの中心において交差させるように配置する
構成を例示した。しかしながら、特性の調整の点で必要
な場合には、各ストリップ導体の先端部分2a,3aを
図10(A)に例示するように開口1aの中心で重なり
合うように、あるいは図10(B)に例示するように、
開口1aの中心から偏心した位置で重なり合うように配
置する構成とすることもできる。
In each of the embodiments shown in FIGS. 1, 2 and 3, the tip portions 2a, 3 of the first and second strip conductors are used.
The configuration in which a is arranged so as to intersect at the center of the opening 1a has been illustrated. However, when it is necessary to adjust the characteristics, the tip portions 2a and 3a of the strip conductors may be overlapped with each other at the center of the opening 1a as illustrated in FIG. 10A, or as illustrated in FIG. As illustrated,
Alternatively, the openings 1a may be arranged so as to overlap each other at a position decentered from the center.

【0025】また、アンテナ素子を構成する開口を円形
とする場合について本発明を説明した。しかしながら、
必要に応じて、この開口を正方形など円形以外の形状と
することもできる。
Further, the present invention has been described in the case where the opening forming the antenna element is circular. However,
If desired, the opening may have a shape other than a circle, such as a square.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の平
面アレーアンテナは、アンテナ素子が円などの単純な形
状の開口から構成されているため、極めて簡易な構造の
二重偏波用平面アレーアンテナが実現される。
As described above in detail, in the planar array antenna of the present invention, since the antenna element is composed of an aperture having a simple shape such as a circle, the plane for dual polarization having an extremely simple structure is provided. Array antenna is realized.

【0027】また、本発明の平面アレーアンテナは、図
2や図3の実施例から明らかなように、各層どうしの互
換性が高いことから製造の歩留りも向上し、製造費用が
低減されるという利点もある。
Further, in the planar array antenna of the present invention, as is clear from the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, since the compatibility of each layer is high, the manufacturing yield is improved and the manufacturing cost is reduced. There are also advantages.

【0028】更に、本発明の平面アレーアンテナは、ア
ンテナ素子である開口と給電線とを異なる層に形成する
構成であるから、設計上の融通性が高まり、高性能の特
性を実現できるという利点もある。
Further, since the planar array antenna of the present invention has a structure in which the aperture as the antenna element and the feed line are formed in different layers, the flexibility in design is increased and high performance characteristics can be realized. There is also.

【0029】また、本発明の一実施例によれば、簡易な
構造と高い互換性のもとに2重共振を利用した広帯域の
特性を実現できるという利点もある。
Further, according to one embodiment of the present invention, there is also an advantage that a wide band characteristic utilizing double resonance can be realized with a simple structure and high compatibility.

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

【図1】本発明の一実施例に係わる平面アレーアンテナ
の一部分の構成を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of part of a planar array antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例に係わる平面アレーアンテ
ナの一部分の構成を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a partial configuration of a planar array antenna according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の更に他の実施例に係わる平面アレーア
ンテナの一部分の構成を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a partial configuration of a planar array antenna according to still another embodiment of the present invention.

【図4】図1の各アンテナ素子の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a structure of each antenna element of FIG.

【図5】図1の各アンテナ素子の構造を示す断面図であ
る。
5 is a cross-sectional view showing the structure of each antenna element of FIG.

【図6】図2の各アンテナ素子の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of each antenna element of FIG.

【図7】図3の各アンテナ素子の構造を示す断面図であ
る。
7 is a cross-sectional view showing the structure of each antenna element of FIG.

【図8】図2の平面アレーアンテナの特性を示す実験デ
ータである。
8 is experimental data showing characteristics of the planar array antenna of FIG.

【図9】図8の実験データと比較するための他の実験デ
ータである。
FIG. 9 is another experimental data set for comparison with the experimental data set in FIG.

【図10】図1,図2及び図3の各アンテナ素子の他の
構造を示す平面図である。
10 is a plan view showing another structure of each antenna element of FIGS. 1, 2 and 3. FIG.

【図11】従来の平面アレーアンテナの一例の構成を示
す分解斜視図である。
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a configuration of an example of a conventional planar array antenna.

【図12】従来の平面アレーアンテナの他の一例の構成
を示す分解斜視図である。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of another example of the conventional planar array antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 地導体層(第1の地導体層) 1a〜1d 地導体層1に形成された開口群 2 第1のストリップ導体層 2a〜2d 第1のストリップ導体層の先端部分 3 第2のストリップ導体層 3a〜3d 第2のストリップ導体層の先端部分 4 アンテナ素子群の反射板を構成する下部地導
体層 5 上部地導体層 5a〜5d 開口群 6 第2の地導体層 6a〜6d 開口群
1 Ground conductor layer (first ground conductor layer) 1a to 1d Opening group formed in ground conductor layer 1 First strip conductor layer 2a to 2d Tip part of first strip conductor layer 3 Second strip conductor Layers 3a to 3d Tip part of second strip conductor layer 4 Lower ground conductor layer 5 constituting reflector of antenna element group 5 Upper ground conductor layer 5a to 5d Opening group 6 Second ground conductor layer 6a to 6d Opening group

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 拓士 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 守谷 元伸 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 新 日本製鐵株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takushi Okita 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Steel Corporation (72) Innovator Motonobu Moriya 2-6-Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3 within Nippon Steel Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直交2偏波を含む電波を送受信するための
平面アレーアンテナであって、 地導体層に形成された開口群を有するアンテナ素子群
と、 分岐した複数の先端部分を前記アンテナ素子群の近傍に
おいてほぼ直交させながら前記地導体層の上方及び下方
のそれぞれにかつこの地導体層と平行に延長される第
1,第2のストリップ導体層を有する第1,第2の給電
線とを備えたことを特徴とする平面アレーアンテナ。
1. A planar array antenna for transmitting and receiving radio waves including two orthogonal polarized waves, comprising: an antenna element group having an opening group formed in a ground conductor layer; and a plurality of branched tip portions of the antenna element. First and second feeder lines having first and second strip conductor layers extending above and below the ground conductor layer and in parallel with the ground conductor layer while being substantially orthogonal to each other in the vicinity of the group, A planar array antenna characterized by having.
【請求項2】 請求項1において、 前記アンテナ素子は、第2のストリップ導体層の下方に
配置された下部地導体層から成る反射板を有することを
特徴とする平面アレーアンテナ。
2. The planar array antenna according to claim 1, wherein the antenna element has a reflection plate composed of a lower ground conductor layer arranged below the second strip conductor layer.
【請求項3】 請求項2において、 前記アンテナ素子群を形成する開口は、前記第1のスト
リップ導体層の上方に配置された上部地導体層に形成さ
れた開口群を含むことを特徴とする平面アレーアンテ
ナ。
3. The opening according to claim 2, wherein the opening forming the antenna element group includes an opening group formed in an upper ground conductor layer arranged above the first strip conductor layer. Planar array antenna.
【請求項4】 請求項1において、 前記地導体層は、上下に対向して配置される2個の地導
体層から成り、前記開口群はこれらの地導体層のそれぞ
れに対向して形成され2系統の開口群から成ることを特
徴とする平面アレーアンテナ。
4. The ground conductor layer according to claim 1, wherein the ground conductor layer is composed of two ground conductor layers that are vertically opposed to each other, and the opening group is formed to face each of these ground conductor layers. A planar array antenna comprising two groups of aperture groups.
【請求項5】 請求項1又は2において、 前記アンテナ素子群を形成する開口群は円形であること
を特徴とする平面アレーアンテナ。
5. The planar array antenna according to claim 1, wherein the group of apertures forming the group of antenna elements is circular.
【請求項6】 請求項3又は4において、 前記異なる地導体層に形成された開口群は、等しい直径
の円形であることを特徴とする平面アレーアンテナ。
6. The planar array antenna according to claim 3, wherein the aperture groups formed in the different ground conductor layers are circular with the same diameter.
【請求項7】 請求項3又は4において、 前記異なる地導体に形成された開口群は、異なる直径の
円形であることを特徴とする平面アレーアンテナ。
7. The planar array antenna according to claim 3, wherein the aperture groups formed in the different ground conductors are circular with different diameters.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015129089A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 株式会社 東芝 Array antenna device

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