JPH06224628A - 多周波共用アレー・アンテナ - Google Patents
多周波共用アレー・アンテナInfo
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- JPH06224628A JPH06224628A JP858593A JP858593A JPH06224628A JP H06224628 A JPH06224628 A JP H06224628A JP 858593 A JP858593 A JP 858593A JP 858593 A JP858593 A JP 858593A JP H06224628 A JPH06224628 A JP H06224628A
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- radiating elements
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多周波を共用する場合でも高い周波数帯での
グレーティングローブの発生を抑え、利得を落とすこと
なく回線容量を大幅に増やせるようにする。 【構成】 各周波数帯域ごとに異なる放射素子を各周波
数ごとに間隔を変えて配列し、各放射素子に接続されて
いる給電線路の長さを調節して、所望の周波数で所望の
放射素子だけ励振されるようにし、各周波数の素子が１
波長を越えない間隔で設定する。
グレーティングローブの発生を抑え、利得を落とすこと
なく回線容量を大幅に増やせるようにする。 【構成】 各周波数帯域ごとに異なる放射素子を各周波
数ごとに間隔を変えて配列し、各放射素子に接続されて
いる給電線路の長さを調節して、所望の周波数で所望の
放射素子だけ励振されるようにし、各周波数の素子が１
波長を越えない間隔で設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固定無線通信方式また
は移動無線通信方式による無線通信のアンテナに利用す
る。本発明は、多周波数帯域で共用することができるア
レー・アンテナに関する。
は移動無線通信方式による無線通信のアンテナに利用す
る。本発明は、多周波数帯域で共用することができるア
レー・アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】固定無線通信や移動通信などの無線通信
においては、利得を高くするために放射素子を多数配列
したアレー・アンテナが用いられている。最近では、回
線容量拡大のため、使用する周波数帯域が拡がる傾向に
ある。特に、複数の周波数帯が離れて存在する場合に
は、各周波数帯域ごとに別々のアレー・アンテナを設置
しなければならず、鉄塔への搭載が困難になっている。
においては、利得を高くするために放射素子を多数配列
したアレー・アンテナが用いられている。最近では、回
線容量拡大のため、使用する周波数帯域が拡がる傾向に
ある。特に、複数の周波数帯が離れて存在する場合に
は、各周波数帯域ごとに別々のアレー・アンテナを設置
しなければならず、鉄塔への搭載が困難になっている。
【０００３】そこで、図１０に示すように、多周波で共
振する放射素子を配列したアレー・アンテナが提案され
ている。
振する放射素子を配列したアレー・アンテナが提案され
ている。
【０００４】図１０中、Ｅは離れた複数の周波数帯域で
共振する放射素子、３は給電線路、６は電力分配器、７
は位相調節器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入力端
子、Ｐは給電回路の出力端子である。出力端子Ｐは放射
素子Ｅの素子数と同数だけ配置される。放射素子Ｅは、
相互結合の影響をできるだけ低減するために、素子間隔
ｄが０．５波長以上となるように一定間隔で配列されて
いる。電力分配器６は広帯域で動作するものを使用して
いる。この方法を用いると、ひとつのアレー・アンテナ
を複数の離れた周波数帯で使用できるために、設置する
アンテナ数を減らすことができる。
共振する放射素子、３は給電線路、６は電力分配器、７
は位相調節器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入力端
子、Ｐは給電回路の出力端子である。出力端子Ｐは放射
素子Ｅの素子数と同数だけ配置される。放射素子Ｅは、
相互結合の影響をできるだけ低減するために、素子間隔
ｄが０．５波長以上となるように一定間隔で配列されて
いる。電力分配器６は広帯域で動作するものを使用して
いる。この方法を用いると、ひとつのアレー・アンテナ
を複数の離れた周波数帯で使用できるために、設置する
アンテナ数を減らすことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１３は２倍以上離れ
た周波数帯域で使用する場合の放射パターンの例を示し
たものである。ここでは、放射素子上に均一の励振振
幅、励振位相が供給されるようにしている。同図（ａ）
は周波数が１ＧＨｚの場合の放射パターン、同図（ｂ）
は２ＧＨｚの場合の放射パターンである。放射パターン
は、いずれも０°方向で０ｄＢとなるように正規化して
いる。ここで、素子数は２０に設定され、また、素子間
隔ｄは周波数が１ＧＨｚの場合に対して０．７波長とな
る長さに設定されている。この場合、２ＧＨｚに対して
は素子間隔の波長比が１．４波長となる。そのため同図
（ｂ）に示すように、約４５°方向でグレーティングロ
ーブが発生している。このように、図１２に示すような
アレー・アンテナを２倍以上離れた周波数帯域で使用す
る場合には、高い周波数帯においてｄが１波長以上とな
るため、グレーティングローブが発生し、利得を大幅に
低下させるという問題が生じる。
た周波数帯域で使用する場合の放射パターンの例を示し
たものである。ここでは、放射素子上に均一の励振振
幅、励振位相が供給されるようにしている。同図（ａ）
は周波数が１ＧＨｚの場合の放射パターン、同図（ｂ）
は２ＧＨｚの場合の放射パターンである。放射パターン
は、いずれも０°方向で０ｄＢとなるように正規化して
いる。ここで、素子数は２０に設定され、また、素子間
隔ｄは周波数が１ＧＨｚの場合に対して０．７波長とな
る長さに設定されている。この場合、２ＧＨｚに対して
は素子間隔の波長比が１．４波長となる。そのため同図
（ｂ）に示すように、約４５°方向でグレーティングロ
ーブが発生している。このように、図１２に示すような
アレー・アンテナを２倍以上離れた周波数帯域で使用す
る場合には、高い周波数帯においてｄが１波長以上とな
るため、グレーティングローブが発生し、利得を大幅に
低下させるという問題が生じる。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、多周波数帯域で使用してもグレーティングローブの
発生を抑えることができ、利得の低下を防ぐことができ
る多周波共用アレー・アンテナを提供することを目的と
する。
で、多周波数帯域で使用してもグレーティングローブの
発生を抑えることができ、利得の低下を防ぐことができ
る多周波共用アレー・アンテナを提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、周波数
ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿
って間隔ｄで配列され、周波数ｆ2 （＞ｆ1 ）で共振す
る２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直線Ｌ1 の近傍であって
その直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2 に沿って間隔ｄ／２で
配列され、Ｎ個のうちの１番目からＮ番目までの放射素
子Ｅ1 と、その近傍に配置された２個の放射素子Ｅ2 と
の給電線路をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）
に接続する給電手段を設け、さらに、その結合点Ｃｎ
（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路
を備え、その給電線路には、実効線路長を調節する位相
調節器を備え、その位相調節器は、前記結合点から前記
各放射素子（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子
の二つの共振周波数（ｆ1 ，ｆ2 ）の一方の共振周波数
で他方の共振周波数に共振する放射素子についてインピ
ーダンスがほぼ開放状態になるように調節されたことを
特徴とする。
ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿
って間隔ｄで配列され、周波数ｆ2 （＞ｆ1 ）で共振す
る２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直線Ｌ1 の近傍であって
その直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2 に沿って間隔ｄ／２で
配列され、Ｎ個のうちの１番目からＮ番目までの放射素
子Ｅ1 と、その近傍に配置された２個の放射素子Ｅ2 と
の給電線路をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）
に接続する給電手段を設け、さらに、その結合点Ｃｎ
（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路
を備え、その給電線路には、実効線路長を調節する位相
調節器を備え、その位相調節器は、前記結合点から前記
各放射素子（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子
の二つの共振周波数（ｆ1 ，ｆ2 ）の一方の共振周波数
で他方の共振周波数に共振する放射素子についてインピ
ーダンスがほぼ開放状態になるように調節されたことを
特徴とする。
【０００８】本発明の第二は、放射素子の数を多くする
場合であって、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、周波数ｆ3 （＞ｆ2）
で共振する４Ｎ個の放射素子Ｅ3 が直線Ｌ1 の近傍であ
って前記直線Ｌ2 の反対側で前記直線Ｌ1 に平行する直
線Ｌ3 に沿って間隔ｄ／４で配列され、Ｎ個のうちの１
番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置
された２個の放射素子Ｅ2 と、同じくその近傍に配置さ
れた４個の放射素子Ｅ3 との給電線路をそれぞれ一つの
結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する給電手段を設け、
さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端
子Ｓに接続する給電線路を備え、その給電線路には、実
効線路長を調節する位相調節器を備え、その位相調節器
は、前記結合点から前記各放射素子（Ｅ）を見たインピ
ーダンスがその放射素子の一つの共振周波数でその共振
する放射素子以外の放射素子の少なくとも一つについて
インピーダンスがほぼ開放状態になるように調節された
ことを特徴とする。
場合であって、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、周波数ｆ3 （＞ｆ2）
で共振する４Ｎ個の放射素子Ｅ3 が直線Ｌ1 の近傍であ
って前記直線Ｌ2 の反対側で前記直線Ｌ1 に平行する直
線Ｌ3 に沿って間隔ｄ／４で配列され、Ｎ個のうちの１
番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置
された２個の放射素子Ｅ2 と、同じくその近傍に配置さ
れた４個の放射素子Ｅ3 との給電線路をそれぞれ一つの
結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する給電手段を設け、
さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端
子Ｓに接続する給電線路を備え、その給電線路には、実
効線路長を調節する位相調節器を備え、その位相調節器
は、前記結合点から前記各放射素子（Ｅ）を見たインピ
ーダンスがその放射素子の一つの共振周波数でその共振
する放射素子以外の放射素子の少なくとも一つについて
インピーダンスがほぼ開放状態になるように調節された
ことを特徴とする。
【０００９】本発明の第三は、放射素子の数を多く設け
る場合の一般表現であり、周波数ｆk （ｋ＝１，２，
３，４，………，ｍ）で共振する複数２K-1 Ｎ個の放射
素子Ｅk が互いに平行する直線Ｌk に沿ってそれぞれ間
隔ｄ／２K-1 で配列され、Ｎ個のうちの１番目からＮ番
目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置されたそれぞ
れ２K-1 Ｎ個の放射素子Ｅ2 〜Ｅｍの給電線路をそれぞ
れ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する給電手段
を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つ
の給電端子Ｓに接続する給電線路を備え、その給電線路
には、それぞれ実効線路長を調節する位相調節器を備
え、その位相調節器は、前記結合点から前記各放射素子
（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子の一つの共
振周波数でその共振する放射素子以外の放射素子の少な
くとも一つについてインピーダンスがほぼ開放状態にな
るように調節されたことを特徴とする。
る場合の一般表現であり、周波数ｆk （ｋ＝１，２，
３，４，………，ｍ）で共振する複数２K-1 Ｎ個の放射
素子Ｅk が互いに平行する直線Ｌk に沿ってそれぞれ間
隔ｄ／２K-1 で配列され、Ｎ個のうちの１番目からＮ番
目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置されたそれぞ
れ２K-1 Ｎ個の放射素子Ｅ2 〜Ｅｍの給電線路をそれぞ
れ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する給電手段
を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つ
の給電端子Ｓに接続する給電線路を備え、その給電線路
には、それぞれ実効線路長を調節する位相調節器を備
え、その位相調節器は、前記結合点から前記各放射素子
（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子の一つの共
振周波数でその共振する放射素子以外の放射素子の少な
くとも一つについてインピーダンスがほぼ開放状態にな
るように調節されたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】低い周波数帯用の放射素子の両側に、それより
高い周波数帯で動作する放射素子を二つずつ配置し、高
い周波数帯の素子の間隔が低い周波数帯の間隔の半分と
なるように設定し、さらに、結合点から各放射素子方向
を見たときの入力インピーダンスが使用する帯域以外の
周波数帯で無限大となるように給電線路の長さを設定す
る。
高い周波数帯で動作する放射素子を二つずつ配置し、高
い周波数帯の素子の間隔が低い周波数帯の間隔の半分と
なるように設定し、さらに、結合点から各放射素子方向
を見たときの入力インピーダンスが使用する帯域以外の
周波数帯で無限大となるように給電線路の長さを設定す
る。
【００１１】すなわち一つの共振周波数で、他の素子の
一つについて開放インピーダンスになるように等価長を
調節すると、インピーダンスが開放状態になった素子に
ついて無関係になる。
一つについて開放インピーダンスになるように等価長を
調節すると、インピーダンスが開放状態になった素子に
ついて無関係になる。
【００１２】このような構成により、各周波数帯ごとに
異なる放射素子が励振され、低い周波数帯の放射素子と
高い周波数帯の放射素子の間隔を両方とも１波長より小
さく設定することができ、そのために、高い周波数帯で
発生するグレーティングローブを抑えることができ、利
得が低下することを防ぐことができる。各周波数で共振
する放射素子は１波長を越えない間隔で設定できる。
異なる放射素子が励振され、低い周波数帯の放射素子と
高い周波数帯の放射素子の間隔を両方とも１波長より小
さく設定することができ、そのために、高い周波数帯で
発生するグレーティングローブを抑えることができ、利
得が低下することを防ぐことができる。各周波数で共振
する放射素子は１波長を越えない間隔で設定できる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。 （第一実施例）図１は本発明第一実施例の構成を示す斜
視図、図２は本発明実施例の回路構成を示す図である。
図１は四つの誘電体基板により構成された例を示したも
のである。
る。 （第一実施例）図１は本発明第一実施例の構成を示す斜
視図、図２は本発明実施例の回路構成を示す図である。
図１は四つの誘電体基板により構成された例を示したも
のである。
【００１４】本発明第一実施例は、複数の誘電体基板１
のそれぞれに、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、Ｎ個のうちの１番目か
らＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置された
２個の放射素子Ｅ2 との給電線路をそれぞれ一つの結合
点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する電力分配器６を含む給
電回路８を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦
Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路３を備え、
その給電線路３には、実効線路長を調節する位相調節器
７を備え、その位相調節器７は、結合点Ｃｎから各放射
素子Ｅ1 およびＥ2 を見たインピーダンスがその放射素
子Ｅ1 およびＥ2 の二つの共振周波数ｆ1 ，ｆ2 の一方
の共振周波数で他方の共振周波数に共振する放射素子に
ついてインピーダンスがほぼ開放状態になるように調節
されるように構成される。
のそれぞれに、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、Ｎ個のうちの１番目か
らＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置された
２個の放射素子Ｅ2 との給電線路をそれぞれ一つの結合
点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する電力分配器６を含む給
電回路８を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦
Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路３を備え、
その給電線路３には、実効線路長を調節する位相調節器
７を備え、その位相調節器７は、結合点Ｃｎから各放射
素子Ｅ1 およびＥ2 を見たインピーダンスがその放射素
子Ｅ1 およびＥ2 の二つの共振周波数ｆ1 ，ｆ2 の一方
の共振周波数で他方の共振周波数に共振する放射素子に
ついてインピーダンスがほぼ開放状態になるように調節
されるように構成される。
【００１５】図１および図２中、Ｅ1 は低い周波数帯域
ｆ1 で共振する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で
共振する放射素子である。放射素子としては、ダイポー
ルアンテナやパッチアンテナ、スロットアンテナなどの
平面アンテナなどが用いられる。３は接続用の給電線
路、４−１、４−２は放射素子に給電する線路である。
Ｃ1 〜ＣN は結合点であり、この結合点Ｃ1 〜ＣN にお
いて各周波数帯ごとに電波が分離される。６は電力分配
器、７は位相調節器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入
力端子、Ｐは給電回路の出力端子である。放射素子Ｅ1
は一定間隔ｄで配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1
を挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ2 との
間隔はｄ／２で配列される。放射素子Ｅ1 は放射素子Ｅ
2 の放射を乱さないような位置に配置される。
ｆ1 で共振する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で
共振する放射素子である。放射素子としては、ダイポー
ルアンテナやパッチアンテナ、スロットアンテナなどの
平面アンテナなどが用いられる。３は接続用の給電線
路、４−１、４−２は放射素子に給電する線路である。
Ｃ1 〜ＣN は結合点であり、この結合点Ｃ1 〜ＣN にお
いて各周波数帯ごとに電波が分離される。６は電力分配
器、７は位相調節器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入
力端子、Ｐは給電回路の出力端子である。放射素子Ｅ1
は一定間隔ｄで配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1
を挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ2 との
間隔はｄ／２で配列される。放射素子Ｅ1 は放射素子Ｅ
2 の放射を乱さないような位置に配置される。
【００１６】ここで、給電線路４−１、４−２の長さを
調節して、低い周波数帯では放射素子Ｅ1 だけが、また
高い周波数帯では放射素子Ｅ2 だけがそれぞれ励振する
ようにした場合の各放射素子Ｅ1 、Ｅ2 の素子間隔を波
長比で表すと、次式のように表せる。
調節して、低い周波数帯では放射素子Ｅ1 だけが、また
高い周波数帯では放射素子Ｅ2 だけがそれぞれ励振する
ようにした場合の各放射素子Ｅ1 、Ｅ2 の素子間隔を波
長比で表すと、次式のように表せる。
【００１７】
【数１】 周波数ｆ1C、ｆ2Cは周波数帯ｆ1 、ｆ2 のそれぞれの中
心周波数である。λ1C、λ2Cはそれぞれ周波数ｆ1C、ｆ
2Cの波長であり、Ｄ1 、Ｄ2 はそれぞれ波長ｆ1C、ｆ2C
に対する比である。式（１）、（２）より、一般的に、
２つの周波数ｆ1Cとｆ2Cの比が１：ｎ（ｎ＞１）の場合
には、
心周波数である。λ1C、λ2Cはそれぞれ周波数ｆ1C、ｆ
2Cの波長であり、Ｄ1 、Ｄ2 はそれぞれ波長ｆ1C、ｆ2C
に対する比である。式（１）、（２）より、一般的に、
２つの周波数ｆ1Cとｆ2Cの比が１：ｎ（ｎ＞１）の場合
には、
【００１８】
【数２】 の条件を満たす素子間隔ｄを設定することにより、周波
数帯ｆ1 とｆ2 の両方においてグレーティングローブが
発生しなくなる。例えば、二つの周波数帯ｆ1 とｆ2 の
各中心周波数同士の比が１：２の場合には、Ｄ1 とＤ2
は等しくなるので、Ｄ1 を１波長未満となるように設定
すれば、Ｄ2 も１波長未満となる。
数帯ｆ1 とｆ2 の両方においてグレーティングローブが
発生しなくなる。例えば、二つの周波数帯ｆ1 とｆ2 の
各中心周波数同士の比が１：２の場合には、Ｄ1 とＤ2
は等しくなるので、Ｄ1 を１波長未満となるように設定
すれば、Ｄ2 も１波長未満となる。
【００１９】つぎに、図３を用いて、周波数帯毎に異な
る放射素子Ｅ1 、Ｅ2 を励振させる原理について説明す
る。同図（ａ）は給電回路の構成例である。結合点Ｃ1
では３種類の給電線路４−１、４−２および３がまとめ
られ、ここで、給電線路３と４−１とは特性インピーダ
ンス５０Ωになるように調節される。また、給電線路４
−２は、ｆ2Cに対して０．２５波長の長さで特性インピ
ーダンスが７１Ωとなる整合線路１１−１、１１−２を
介して特性インピーダンス５０Ωの給電線路に接続され
る。放射素子単体の入力端子側からみた反射減衰量の例
を同図（ｂ）に示す。ここで実線は放射素子Ｅ1 の特
性、破線は放射素子Ｅ2 の特性である。放射素子Ｅ1 が
共振する周波数帯ｆ1 では、放射素子Ｅ2 は共振しない
ために、入力端子でほとんど反射される。従って、給電
線路Ｌ2 の長さを調節すると、ある長さにおいて同図
（ａ）の結合点Ｃ1 の（Ｂ）、（Ｂ′）方向から見て開
放となる。
る放射素子Ｅ1 、Ｅ2 を励振させる原理について説明す
る。同図（ａ）は給電回路の構成例である。結合点Ｃ1
では３種類の給電線路４−１、４−２および３がまとめ
られ、ここで、給電線路３と４−１とは特性インピーダ
ンス５０Ωになるように調節される。また、給電線路４
−２は、ｆ2Cに対して０．２５波長の長さで特性インピ
ーダンスが７１Ωとなる整合線路１１−１、１１−２を
介して特性インピーダンス５０Ωの給電線路に接続され
る。放射素子単体の入力端子側からみた反射減衰量の例
を同図（ｂ）に示す。ここで実線は放射素子Ｅ1 の特
性、破線は放射素子Ｅ2 の特性である。放射素子Ｅ1 が
共振する周波数帯ｆ1 では、放射素子Ｅ2 は共振しない
ために、入力端子でほとんど反射される。従って、給電
線路Ｌ2 の長さを調節すると、ある長さにおいて同図
（ａ）の結合点Ｃ1 の（Ｂ）、（Ｂ′）方向から見て開
放となる。
【００２０】この場合、同図（ｃ）に示すように、周波
数帯ｆ1 では等価的に給電線路４−１だけが存在するこ
とになるので、給電線路３と給電線路４−１の特性イン
ピーダンスを同じにしておけば、放射素子Ｅ1 に電力が
無損失で供給される。同様に、周波数帯ｆ2 において結
合点Ｃ1 の（Ａ）方向から見て開放となるように給電線
路４−１の長さを調節しておけば、同図（ｄ）に示すよ
うに、ｆ2 では給電線路４−２だけが存在することと等
価になる。ここでは、整合線路１１−１、１１−２共に
特性インピーダンスを７１Ωとしてあるので、供給され
た電力は二つの放射素子Ｅ2 に等分配される。この場
合、整合線路１１−１、１１−２の特性インピーダンス
の比を変えることにより、電力分配比を変えることもで
きる。
数帯ｆ1 では等価的に給電線路４−１だけが存在するこ
とになるので、給電線路３と給電線路４−１の特性イン
ピーダンスを同じにしておけば、放射素子Ｅ1 に電力が
無損失で供給される。同様に、周波数帯ｆ2 において結
合点Ｃ1 の（Ａ）方向から見て開放となるように給電線
路４−１の長さを調節しておけば、同図（ｄ）に示すよ
うに、ｆ2 では給電線路４−２だけが存在することと等
価になる。ここでは、整合線路１１−１、１１−２共に
特性インピーダンスを７１Ωとしてあるので、供給され
た電力は二つの放射素子Ｅ2 に等分配される。この場
合、整合線路１１−１、１１−２の特性インピーダンス
の比を変えることにより、電力分配比を変えることもで
きる。
【００２１】実際に給電線路長を調節する方法を図４を
用いて説明する。同図（ａ）は放射素子Ｅ1 に特性イン
ピーダンスＺ0 の給電線路を接続した場合の等価回路、
同図（ｂ）は周波数ｆ2Cで使用した場合の等価回路であ
る。いま、周波数帯ｆ1 の放射素子Ｅ1 を接続している
とすると、その放射素子Ｅ1 は、同図（ａ）に示すよう
に放射抵抗ＲL となる抵抗器１３に電気長φ（ｆ）の線
路１２を接続した回路で近似できる。この放射素子を周
波数ｆ2Cで使用した場合に殆ど反射するものとすると、
同図（ｂ）に示すように終端を短絡した形で表すことが
できる。このときの、放射素子Ｅ1 の等価回路の電気長
をφ（ｆ2C）とする。このφ（ｆ2C）を求めるには、放
射素子Ｅ1 単体をネットワークアナライザなどを用いて
測定した反射位相量から逆算する。放射素子Ｅ1 に接続
されている給電線路の電気長をＬ1 とすると、Ｌ1 が次
式の条件を満足するとき、Ｚinは無限大となり開放状態
となる。
用いて説明する。同図（ａ）は放射素子Ｅ1 に特性イン
ピーダンスＺ0 の給電線路を接続した場合の等価回路、
同図（ｂ）は周波数ｆ2Cで使用した場合の等価回路であ
る。いま、周波数帯ｆ1 の放射素子Ｅ1 を接続している
とすると、その放射素子Ｅ1 は、同図（ａ）に示すよう
に放射抵抗ＲL となる抵抗器１３に電気長φ（ｆ）の線
路１２を接続した回路で近似できる。この放射素子を周
波数ｆ2Cで使用した場合に殆ど反射するものとすると、
同図（ｂ）に示すように終端を短絡した形で表すことが
できる。このときの、放射素子Ｅ1 の等価回路の電気長
をφ（ｆ2C）とする。このφ（ｆ2C）を求めるには、放
射素子Ｅ1 単体をネットワークアナライザなどを用いて
測定した反射位相量から逆算する。放射素子Ｅ1 に接続
されている給電線路の電気長をＬ1 とすると、Ｌ1 が次
式の条件を満足するとき、Ｚinは無限大となり開放状態
となる。
【００２２】
【数３】 ここで、λ2Cはｆ2Cにおける波長である。図４（ｂ）に
示す例では、端子の位置Ｏおよびそこから半波長ずれた
点Ｏ′の点では定在波電流が０となるので開放となる。
このような条件を満足するＬ1 は複数あるが、そのうち
できるだけ短い線路を選ぶと、線路の周波数特性による
入力インピーダンスＺinの変動が小さくなり、広い帯域
で開放状態となる。
示す例では、端子の位置Ｏおよびそこから半波長ずれた
点Ｏ′の点では定在波電流が０となるので開放となる。
このような条件を満足するＬ1 は複数あるが、そのうち
できるだけ短い線路を選ぶと、線路の周波数特性による
入力インピーダンスＺinの変動が小さくなり、広い帯域
で開放状態となる。
【００２３】このように本発明のアンテナでは、放射素
子が周波数を分離する特性を利用して、各周波数帯ごと
に異なる放射素子に給電することができる。さらに、高
い周波数帯の放射素子の間隔が低い周波数帯の素子の間
隔の半分となるように配置して、高い周波数帯における
素子間隔の波長比が広くなりすぎないようにすることに
より、グレーティングローブが発生しないようにするこ
とができる。
子が周波数を分離する特性を利用して、各周波数帯ごと
に異なる放射素子に給電することができる。さらに、高
い周波数帯の放射素子の間隔が低い周波数帯の素子の間
隔の半分となるように配置して、高い周波数帯における
素子間隔の波長比が広くなりすぎないようにすることに
より、グレーティングローブが発生しないようにするこ
とができる。
【００２４】（第二実施例）図５は本発明第二実施例の
回路構成を示す図である。本発明第二実施例は、第一実
施例におけるそれぞれ二つの放射素子Ｅ2 を結合点Ｃ1
〜ＣN から別の給電線路４−２を経て電力分配器６−１
から分岐させたものである。
回路構成を示す図である。本発明第二実施例は、第一実
施例におけるそれぞれ二つの放射素子Ｅ2 を結合点Ｃ1
〜ＣN から別の給電線路４−２を経て電力分配器６−１
から分岐させたものである。
【００２５】図５中、Ｅ1 は低い周波数帯域ｆ1 で共振
する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で共振する放
射素子である。３は接続用の給電線路、４−１、４−２
は放射素子Ｅ1 、Ｅ2 に給電する線路である。Ｃ1 〜Ｃ
N は結合点、６、６−１は電力分配器、７は位相調節
器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電
回路の出力端子である。
する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で共振する放
射素子である。３は接続用の給電線路、４−１、４−２
は放射素子Ｅ1 、Ｅ2 に給電する線路である。Ｃ1 〜Ｃ
N は結合点、６、６−１は電力分配器、７は位相調節
器、８は給電回路、Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電
回路の出力端子である。
【００２６】この例でも図２に示す場合と同様に、低い
周波数用の放射素子Ｅ1 は一定間隔ｄで配列され、放射
素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むように配置され、隣
り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２となっている。放
射素子Ｅ1 、Ｅ2 の接続部分は、まず結合点Ｃ1 〜ＣN
で二つに分岐されて一方が放射素子Ｅ1 に直接接続さ
れ、もう一方は電力分配器６−１に接続される。電力分
配器６−１を調節して任意の励振分配比となるように二
つの放射素子Ｅ2 に給電している。
周波数用の放射素子Ｅ1 は一定間隔ｄで配列され、放射
素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むように配置され、隣
り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２となっている。放
射素子Ｅ1 、Ｅ2 の接続部分は、まず結合点Ｃ1 〜ＣN
で二つに分岐されて一方が放射素子Ｅ1 に直接接続さ
れ、もう一方は電力分配器６−１に接続される。電力分
配器６−１を調節して任意の励振分配比となるように二
つの放射素子Ｅ2 に給電している。
【００２７】ここで、低い周波数帯ｆ1 において結合点
Ｃ1 〜ＣN の（Ｂ）の方向から見て開放となるように給
電線路４−２の長さや電力分配器６、６−１の特性イン
ピーダンスを調節し、さらに高い周波数帯ｆ2 において
結合点Ｃ1 〜ＣN の（Ａ）の方向から見て開放となるよ
うに給電線路４−１の長さを調節しておけば、第一実施
例と同じ原理でグレーティングローブを発生させずに離
れた周波数帯で共用することができる。
Ｃ1 〜ＣN の（Ｂ）の方向から見て開放となるように給
電線路４−２の長さや電力分配器６、６−１の特性イン
ピーダンスを調節し、さらに高い周波数帯ｆ2 において
結合点Ｃ1 〜ＣN の（Ａ）の方向から見て開放となるよ
うに給電線路４−１の長さを調節しておけば、第一実施
例と同じ原理でグレーティングローブを発生させずに離
れた周波数帯で共用することができる。
【００２８】（第三実施例）図６は本発明第三実施例の
回路構成を示す図である。本発明第三実施例は、第一実
施例における放射素子Ｅ2 をδｄだけずらして配置した
ものである。
回路構成を示す図である。本発明第三実施例は、第一実
施例における放射素子Ｅ2 をδｄだけずらして配置した
ものである。
【００２９】図６中、Ｅ1 は低い周波数帯域ｆ1 で共振
する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で共振する放
射素子である。３は接続用の給電線路、４−１、４−２
は放射素子に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合
点、６は電力分配器、７は位相調節器、８は給電回路、
Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電回路の出力端子であ
る。
する放射素子、Ｅ2 は高い周波数帯域ｆ2 で共振する放
射素子である。３は接続用の給電線路、４−１、４−２
は放射素子に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合
点、６は電力分配器、７は位相調節器、８は給電回路、
Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電回路の出力端子であ
る。
【００３０】本第三実施例も第一実施例と同様に、低い
周波数帯用の放射素子は一定間隔ｄで配列されており、
放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むように配置され
る。ただし、前述したように放射素子Ｅ2 の位置をδｄ
だけずらして放射素子Ｅ2 と放射素子Ｅ1 との間隔が不
均一となるように配置されている。このようにすること
で、二つの放射素子Ｅ2 に対する放射素子Ｅ1 からの放
射波による影響を分散することができ、給電線路４−
１、４−２の決定については第一実施例と同様に行われ
る。
周波数帯用の放射素子は一定間隔ｄで配列されており、
放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むように配置され
る。ただし、前述したように放射素子Ｅ2 の位置をδｄ
だけずらして放射素子Ｅ2 と放射素子Ｅ1 との間隔が不
均一となるように配置されている。このようにすること
で、二つの放射素子Ｅ2 に対する放射素子Ｅ1 からの放
射波による影響を分散することができ、給電線路４−
１、４−２の決定については第一実施例と同様に行われ
る。
【００３１】（第四実施例）図７は本発明第四実施例の
構成を示す斜視図、図８は本発明第四実施例の回路構成
を示す図である。図７は四つの誘電体基板により構成さ
れた例を示したものである。
構成を示す斜視図、図８は本発明第四実施例の回路構成
を示す図である。図７は四つの誘電体基板により構成さ
れた例を示したものである。
【００３２】本発明第四実施例は、複数の誘電体基板１
のそれぞれに、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、周波数ｆ3 （＞ｆ2）
で共振する４Ｎ個の放射素子Ｅ3 が直線Ｌ1 の近傍であ
って前記直線Ｌ2 の反対側で前記直線Ｌ1 に平行する直
線Ｌ3 に沿って間隔ｄ／４で配列され、Ｎ個のうちの１
番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置
された２個の放射素子Ｅ2 と、同じくその近傍に配置さ
れた４個の放射素子Ｅ3 との給電線路をそれぞれ一つの
結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する電力分配器６を含
む給電回路８を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ
≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路３を備
え、その給電線路３には、実効線路長を調節する位相調
節器７を備え、その位相調節器７は、結合点Ｃ1 〜Ｃn
から各放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、およびＥ3 を見たインピー
ダンスがその放射素子の一つの共振周波数でその共振す
る放射素子以外の放射素子の少なくとも一つについてイ
ンピーダンスがほぼ開放状態になるように調節される。
のそれぞれに、周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、周波数ｆ
2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2 が前記直
線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ2
に沿って間隔ｄ／２で配列され、周波数ｆ3 （＞ｆ2）
で共振する４Ｎ個の放射素子Ｅ3 が直線Ｌ1 の近傍であ
って前記直線Ｌ2 の反対側で前記直線Ｌ1 に平行する直
線Ｌ3 に沿って間隔ｄ／４で配列され、Ｎ個のうちの１
番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、その近傍に配置
された２個の放射素子Ｅ2 と、同じくその近傍に配置さ
れた４個の放射素子Ｅ3 との給電線路をそれぞれ一つの
結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する電力分配器６を含
む給電回路８を設け、さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ
≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給電線路３を備
え、その給電線路３には、実効線路長を調節する位相調
節器７を備え、その位相調節器７は、結合点Ｃ1 〜Ｃn
から各放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、およびＥ3 を見たインピー
ダンスがその放射素子の一つの共振周波数でその共振す
る放射素子以外の放射素子の少なくとも一つについてイ
ンピーダンスがほぼ開放状態になるように調節される。
【００３３】図７および図８中、Ｅ1 は周波数帯域ｆ1
で共振する放射素子、Ｅ2 は周波数帯域ｆ2 で共振する
放射素子、Ｅ3 は周波数帯域ｆ3 で共振する放射素子で
あり、ここではｆ1 ＜ｆ2 ＜ｆ3 とする。３は接続用の
給電線路、４−１、４−２、４−３は放射素子Ｅ1 〜Ｅ
3 に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合点、６は給
電手段を構成する電力分配器、７は位相調節器、８は給
電回路、Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電回路８の出
力端子である。
で共振する放射素子、Ｅ2 は周波数帯域ｆ2 で共振する
放射素子、Ｅ3 は周波数帯域ｆ3 で共振する放射素子で
あり、ここではｆ1 ＜ｆ2 ＜ｆ3 とする。３は接続用の
給電線路、４−１、４−２、４−３は放射素子Ｅ1 〜Ｅ
3 に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合点、６は給
電手段を構成する電力分配器、７は位相調節器、８は給
電回路、Ｓは給電回路の入力端子、Ｐは給電回路８の出
力端子である。
【００３４】ここでｆ1 用の放射素子Ｅ1 は一定間隔ｄ
で配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むよ
うに配置され隣り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２で
ある。さらに、放射素子Ｅ3 はそれぞれ放射素子Ｅ2 を
挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ3 との間
隔はｄ／４である。
で配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むよ
うに配置され隣り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２で
ある。さらに、放射素子Ｅ3 はそれぞれ放射素子Ｅ2 を
挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ3 との間
隔はｄ／４である。
【００３５】各放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 の接続部分は
結合点Ｃ1 〜ＣN で三つに分岐され、そのひとつが放射
素子Ｅ1 に直接接続される。このとき、給電線路４−１
の特性インピーダンスは給電線路３の特性インピーダン
スと同じになるように構成され、他の二つの分岐は、図
３（ｂ）に示すように整合線路などを用いて、任意の励
振振幅比となるように分配される。これらの分岐はそれ
ぞれ結合点Ｃ1 〜ＣNでさらに三つに分岐され、そのひ
とつが放射素子Ｅ2 に、他の二つが放射素子Ｅ3 に接続
される。給電線路４−３の分岐も整合線路のインピーダ
ンスを調節して任意の励振振幅比となるように分配され
る。
結合点Ｃ1 〜ＣN で三つに分岐され、そのひとつが放射
素子Ｅ1 に直接接続される。このとき、給電線路４−１
の特性インピーダンスは給電線路３の特性インピーダン
スと同じになるように構成され、他の二つの分岐は、図
３（ｂ）に示すように整合線路などを用いて、任意の励
振振幅比となるように分配される。これらの分岐はそれ
ぞれ結合点Ｃ1 〜ＣNでさらに三つに分岐され、そのひ
とつが放射素子Ｅ2 に、他の二つが放射素子Ｅ3 に接続
される。給電線路４−３の分岐も整合線路のインピーダ
ンスを調節して任意の励振振幅比となるように分配され
る。
【００３６】それぞれ結合点Ｃ1 〜ＣN からみた場合
に、所望の周波数以外でできるだけ開放状態に近くなる
ように給電線路４−１〜４−３の長さを設定する必要が
ある。図９を用いて最適な線路長の求め方を説明する。
ここでは周波数はｆ1 ＝１ＧＨｚ、ｆ2 ＝２．３３ＧＨ
ｚ、ｆ3 ＝３ＧＨｚを中心としてある帯域で共振するも
のとする。また、問題を簡略化するため、すべての周波
数ｆについてφ（ｆ）は０であり一定であるものとす
る。ｆ1 〜ｆ3 の周波数の波長をλ1 、λ2 、λ3とす
ると、λ1 ＝３λ3 、λ2 ＝１．２９λ3 となる。
に、所望の周波数以外でできるだけ開放状態に近くなる
ように給電線路４−１〜４−３の長さを設定する必要が
ある。図９を用いて最適な線路長の求め方を説明する。
ここでは周波数はｆ1 ＝１ＧＨｚ、ｆ2 ＝２．３３ＧＨ
ｚ、ｆ3 ＝３ＧＨｚを中心としてある帯域で共振するも
のとする。また、問題を簡略化するため、すべての周波
数ｆについてφ（ｆ）は０であり一定であるものとす
る。ｆ1 〜ｆ3 の周波数の波長をλ1 、λ2 、λ3とす
ると、λ1 ＝３λ3 、λ2 ＝１．２９λ3 となる。
【００３７】給電線路４−３が図９（ａ）に示すような
等価回路で表される場合について、周波数ｆ1 、ｆ2 に
おいて端子（Ｃ）、（Ｃ′）から見て開放となるような
長さＬ3 を求める。同図（ａ）の例では、Ｌ3 ＝２．２
５λ3 に設定すると、ｆ1 について０．７５波長、ｆ2
について約１．７５波長となるので、ｆ1 、ｆ2 につい
て結合点の（Ｃ）、（Ｃ′）方向からみてほぼ開放状態
となる。同様にして、ｆ1 、ｆ3 において（Ｂ）、
（Ｂ′）方向から見て開放となるようにする場合も、同
図（ｂ）に示すように給電線路４−２の長さＬ2 を２．
２５λ3 に設定すればよい。さらに、ｆ2 、ｆ3 におい
て（Ａ）方向から見て開放となるようにする場合も同図
（ｃ）に示すように給電線路４−１の長さＬ1 を２．２
５λ3 に設定すればよい。このようにして、周波数の比
によっては、所望の周波数帯以外において放射素子
Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 が開放に見えるようにそれぞれの給電
線路長を調節することができる。
等価回路で表される場合について、周波数ｆ1 、ｆ2 に
おいて端子（Ｃ）、（Ｃ′）から見て開放となるような
長さＬ3 を求める。同図（ａ）の例では、Ｌ3 ＝２．２
５λ3 に設定すると、ｆ1 について０．７５波長、ｆ2
について約１．７５波長となるので、ｆ1 、ｆ2 につい
て結合点の（Ｃ）、（Ｃ′）方向からみてほぼ開放状態
となる。同様にして、ｆ1 、ｆ3 において（Ｂ）、
（Ｂ′）方向から見て開放となるようにする場合も、同
図（ｂ）に示すように給電線路４−２の長さＬ2 を２．
２５λ3 に設定すればよい。さらに、ｆ2 、ｆ3 におい
て（Ａ）方向から見て開放となるようにする場合も同図
（ｃ）に示すように給電線路４−１の長さＬ1 を２．２
５λ3 に設定すればよい。このようにして、周波数の比
によっては、所望の周波数帯以外において放射素子
Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 が開放に見えるようにそれぞれの給電
線路長を調節することができる。
【００３８】（第五実施例）図１０は本発明第五実施例
の回路構成を示す図である。本発明第五実施例は、第四
実施例におけるそれぞれ二つの放射素子Ｅ3 を結合点Ｃ
1 〜ＣN から別の給電線路４−３を経て電力分配器６−
２から分岐させたものである。
の回路構成を示す図である。本発明第五実施例は、第四
実施例におけるそれぞれ二つの放射素子Ｅ3 を結合点Ｃ
1 〜ＣN から別の給電線路４−３を経て電力分配器６−
２から分岐させたものである。
【００３９】図１０中、Ｅ1 は周波数帯域ｆ1 で共振す
る放射素子、Ｅ2 は周波数帯域ｆ2で共振する放射素
子、Ｅ3 は周波数帯域ｆ3 で共振する放射素子であり、
ここではｆ1 ＜ｆ2 ＜ｆ3 とする。３は接続用の給電線
路、４−１、４−２、４−３は放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ
3 に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合点、６、６
−２は電力分配器、７は位相調節器、８は給電回路、Ｓ
は給電回路の入力端子、Ｐは給電回路の出力端子であ
る。
る放射素子、Ｅ2 は周波数帯域ｆ2で共振する放射素
子、Ｅ3 は周波数帯域ｆ3 で共振する放射素子であり、
ここではｆ1 ＜ｆ2 ＜ｆ3 とする。３は接続用の給電線
路、４−１、４−２、４−３は放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ
3 に給電する線路である。Ｃ1 〜ＣN は結合点、６、６
−２は電力分配器、７は位相調節器、８は給電回路、Ｓ
は給電回路の入力端子、Ｐは給電回路の出力端子であ
る。
【００４０】ここでｆ1 用の放射素子Ｅ1 は一定間隔ｄ
で配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むよ
うに配置され、隣り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２
である。さらに、放射素子Ｅ3 はそれぞれ放射素子Ｅ2
を挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ3 との
間隔はｄ／４である。
で配列され、放射素子Ｅ2 は放射素子Ｅ1 を挟み込むよ
うに配置され、隣り合う放射素子Ｅ2 との間隔はｄ／２
である。さらに、放射素子Ｅ3 はそれぞれ放射素子Ｅ2
を挟み込むように配置され、隣り合う放射素子Ｅ3 との
間隔はｄ／４である。
【００４１】放射素子Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 との接続部分
は、まず結合点Ｃ1 〜ＣN で五つに分岐され、そのひと
つが放射素子Ｅ1 に直接接続される。このとき、給電線
路４−１の特性インピーダンスは給電線路３の特性イン
ピーダンスと同じになるように構成される。他の四つの
分岐は二つの分岐ごとに、任意の励振振幅比となるよう
に２分配される。一対の２分岐はそれぞれ放射素子Ｅ2
に接続され、もう一対の２分岐は、それぞれの分岐の先
端において電力分配器６−２でさらに２分配される。
は、まず結合点Ｃ1 〜ＣN で五つに分岐され、そのひと
つが放射素子Ｅ1 に直接接続される。このとき、給電線
路４−１の特性インピーダンスは給電線路３の特性イン
ピーダンスと同じになるように構成される。他の四つの
分岐は二つの分岐ごとに、任意の励振振幅比となるよう
に２分配される。一対の２分岐はそれぞれ放射素子Ｅ2
に接続され、もう一対の２分岐は、それぞれの分岐の先
端において電力分配器６−２でさらに２分配される。
【００４２】このような構成でも第四実施例同様に、そ
れぞれ結合点Ｃ1 〜ＣN からみて所望の周波数以外でで
きるだけ開放状態に近くなるように、給電線路４−１〜
４−３の長さを設定することができる。
れぞれ結合点Ｃ1 〜ＣN からみて所望の周波数以外でで
きるだけ開放状態に近くなるように、給電線路４−１〜
４−３の長さを設定することができる。
【００４３】（第六実施例）図１１は本発明第六実施例
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【００４４】本発明第六実施例は、周波数ｆk （ｋ＝
１，２，３，４，………，ｍ）で共振する複数２K-1 Ｎ
個の放射素子Ｅk が互いに平行する直線Ｌk に沿ってそ
れぞれ間隔ｄ／２K-1 で配列され、Ｎ個のうちの１番目
からＮ番目までの放射素子Ｅ1と、その近傍に配置され
たそれぞれ２K-1 Ｎ個の放射素子Ｅ2 〜Ｅｍの給電線路
をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する
電力分配器６を含む給電手段を設け、さらに、その結合
点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給
電線路３を備え、その給電線路３には、それぞれ実効線
路長を調節する位相調節器７を備え、その位相調節器７
は、結合点Ｃ1 〜Ｃn から各放射素子Ｅ1〜Ｅm を見た
インピーダンスがその放射素子の一つの共振周波数でそ
の共振する放射素子以外の放射素子の少なくとも一つに
ついてインピーダンスがほぼ開放状態になるように調節
される。
１，２，３，４，………，ｍ）で共振する複数２K-1 Ｎ
個の放射素子Ｅk が互いに平行する直線Ｌk に沿ってそ
れぞれ間隔ｄ／２K-1 で配列され、Ｎ個のうちの１番目
からＮ番目までの放射素子Ｅ1と、その近傍に配置され
たそれぞれ２K-1 Ｎ個の放射素子Ｅ2 〜Ｅｍの給電線路
をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する
電力分配器６を含む給電手段を設け、さらに、その結合
点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端子Ｓに接続する給
電線路３を備え、その給電線路３には、それぞれ実効線
路長を調節する位相調節器７を備え、その位相調節器７
は、結合点Ｃ1 〜Ｃn から各放射素子Ｅ1〜Ｅm を見た
インピーダンスがその放射素子の一つの共振周波数でそ
の共振する放射素子以外の放射素子の少なくとも一つに
ついてインピーダンスがほぼ開放状態になるように調節
される。
【００４５】このような構成でも第五実施例同様の効果
を得ることができる。
を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
周波を共用する場合でも高い周波数帯でのグレーティン
グローブの発生を抑えることができ、利得を落とすこと
なく回線容量を大幅に増やすことができる。また、給電
回路は各放射素子毎に設ける必要はなく、まとめて設置
すればよいから、アンテナ重量は軽量化され鉄塔への搭
載が容易であるなどの効果がある。
周波を共用する場合でも高い周波数帯でのグレーティン
グローブの発生を抑えることができ、利得を落とすこと
なく回線容量を大幅に増やすことができる。また、給電
回路は各放射素子毎に設ける必要はなく、まとめて設置
すればよいから、アンテナ重量は軽量化され鉄塔への搭
載が容易であるなどの効果がある。
【図１】本発明第一実施例の構成を示す斜視図。
【図２】本発明第一実施例の回路構成を示す図。
【図３】（ａ）は本発明第一実施例におけるアンテナの
動作原理を説明するための給電回路の構成例示す図、
（ｂ）は放射素子単体の入力端子側からみた反射減衰量
の例を示す図、（ｃ）は周波数帯ｆ1 のときの等価回路
を示す図、（ｄ）は周波数帯ｆ2 のときの等価回路を示
す図。
動作原理を説明するための給電回路の構成例示す図、
（ｂ）は放射素子単体の入力端子側からみた反射減衰量
の例を示す図、（ｃ）は周波数帯ｆ1 のときの等価回路
を示す図、（ｄ）は周波数帯ｆ2 のときの等価回路を示
す図。
【図４】（ａ）は本発明第一実施例における線路長を調
節することで終端において開放となる理由を説明するた
めの任意の周波数ｆの場合の放射素子と給電線路の等価
回路を示す図、（ｂ）は周波数ｆ2cの場合の等価回路を
示す図。
節することで終端において開放となる理由を説明するた
めの任意の周波数ｆの場合の放射素子と給電線路の等価
回路を示す図、（ｂ）は周波数ｆ2cの場合の等価回路を
示す図。
【図５】本発明第二実施例の回路構成を示す図。
【図６】本発明第三実施例の回路構成を示す図。
【図７】本発明第四実施例の構成を示す斜視図。
【図８】本発明第四実施例の回路構成を示す図。
【図９】（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、本発明第一
実施例における三つの周波数帯で共用する場合について
所望の周波数以外の２周波数帯（ｆ1 ＝１ＧＨｚとｆ2
＝２．３３ＧＨｚ、ｆ1 ＝１ＧＨｚとｆ3 ＝３ＧＨｚ、
およびｆ2 ＝２．３３ＧＨｚとｆ3 ＝３ＧＨｚ）で開放
状態としたときの定在波電流の状態を示す図。
実施例における三つの周波数帯で共用する場合について
所望の周波数以外の２周波数帯（ｆ1 ＝１ＧＨｚとｆ2
＝２．３３ＧＨｚ、ｆ1 ＝１ＧＨｚとｆ3 ＝３ＧＨｚ、
およびｆ2 ＝２．３３ＧＨｚとｆ3 ＝３ＧＨｚ）で開放
状態としたときの定在波電流の状態を示す図。
【図１０】本発明第五実施例の回路構成を示す図。
【図１１】本発明第六実施例の構成を示す斜視図。
【図１２】従来例の回路構成を示す図。
【図１３】（ａ）は従来例における２倍以上離れた周波
数帯域で使用する場合の放射パターンの例を示す図、
（ｂ）は中心周波数が２ＧＨｚの場合の放射パターンを
示す図。
数帯域で使用する場合の放射パターンの例を示す図、
（ｂ）は中心周波数が２ＧＨｚの場合の放射パターンを
示す図。
１ 誘電体基板 ３、４−１、４−２、４−３ 給電線路 ６、６−１、６−２ 電力分配器 ７ 位相調節器 ８ 給電回路 １１−１、１１−２ 整合線路 １２ 線路 １３ 抵抗器 Ｒ1 〜Ｒ5 放射素子 Ｃ1 〜ＣN 結合点 Ｓ 入力端子 Ｐ 出力端子
Claims (3)
- 【請求項１】 周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、 周波数ｆ2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2
が前記直線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する
直線Ｌ2 に沿って間隔ｄ／２で配列され、 Ｎ個のうちの１番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、
その近傍に配置された２個の放射素子Ｅ2 との給電線路
をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する
給電手段を設け、 さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端
子Ｓに接続する給電線路を備え、 その給電線路には、実効線路長を調節する位相調節器を
備え、 その位相調節器は、前記結合点から前記各放射素子
（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子の二つの共
振周波数（ｆ1 ，ｆ2 ）の一方の共振周波数で他方の共
振周波数に共振する放射素子についてインピーダンスが
ほぼ開放状態になるように調節されたことを特徴とする
多周波共用アレー・アンテナ。 - 【請求項２】 周波数ｆ1 で共振する複数Ｎ個の放射素
子Ｅ1 が直線Ｌ1 に沿って間隔ｄで配列され、 周波数ｆ2 （＞ｆ1 ）で共振する２Ｎ個の放射素子Ｅ2
が前記直線Ｌ1 の近傍であってその直線Ｌ1 に平行する
直線Ｌ2 に沿って間隔ｄ／２で配列され、 周波数ｆ3 （＞ｆ2 ）で共振する４Ｎ個の放射素子Ｅ3
が直線Ｌ1 の近傍であって前記直線Ｌ2 の反対側で前記
直線Ｌ1 に平行する直線Ｌ3 に沿って間隔ｄ／４で配列
され、 Ｎ個のうちの１番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、
その近傍に配置された２個の放射素子Ｅ2 と、同じくそ
の近傍に配置された４個の放射素子Ｅ3 との給電線路を
それぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に接続する給
電手段を設け、 さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端
子Ｓに接続する給電線路を備え、 その給電線路には、実効線路長を調節する位相調節器を
備え、 その位相調節器は、前記結合点から前記各放射素子
（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子の一つの共
振周波数でその共振する放射素子以外の放射素子の少な
くとも一つについてインピーダンスがほぼ開放状態にな
るように調節されたことを特徴とする多周波共用アレー
・アンテナ。 - 【請求項３】 周波数ｆk （ｋ＝１，２，３，４，……
…，ｍ）で共振する複数２k-1 Ｎ個の放射素子Ｅk が互
いに平行する直線Ｌk に沿ってそれぞれ間隔ｄ／２k-1
で配列され、 Ｎ個のうちの１番目からＮ番目までの放射素子Ｅ1 と、
その近傍に配置されたそれぞれ２k-1 Ｎ個の放射素子Ｅ
2 〜Ｅｍの給電線路をそれぞれ一つの結合点Ｃｎ（１≦
ｎ≦Ｎ）に接続する給電手段を設け、 さらに、その結合点Ｃｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を一つの給電端
子Ｓに接続する給電線路を備え、 その給電線路には、それぞれ実効線路長を調節する位相
調節器を備え、 その位相調節器は、前記結合点から前記各放射素子
（Ｅ）を見たインピーダンスがその放射素子の一つの共
振周波数でその共振する放射素子以外の放射素子の少な
くとも一つについてインピーダンスがほぼ開放状態にな
るように調節されたことを特徴とする多周波共用アレー
・アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP858593A JPH06224628A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 多周波共用アレー・アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP858593A JPH06224628A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 多周波共用アレー・アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224628A true JPH06224628A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11697082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP858593A Pending JPH06224628A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 多周波共用アレー・アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224628A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09139625A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Yokowo Co Ltd | 複合アンテナ |
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-
1993
- 1993-01-21 JP JP858593A patent/JPH06224628A/ja active Pending
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| JPWO2021033447A1 (ja) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | ||
| WO2021033447A1 (ja) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置及び通信装置 |
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