JPH06244626A - キャビテイ装着多層形スロットアンテナ - Google Patents

キャビテイ装着多層形スロットアンテナ

Info

Publication number
JPH06244626A
JPH06244626A JP4862993A JP4862993A JPH06244626A JP H06244626 A JPH06244626 A JP H06244626A JP 4862993 A JP4862993 A JP 4862993A JP 4862993 A JP4862993 A JP 4862993A JP H06244626 A JPH06244626 A JP H06244626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cavity
power supply
slots
slot
slot antenna
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.)
Pending
Application number
JP4862993A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisamatsu Nakano
久松 中野
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP4862993A priority Critical patent/JPH06244626A/ja
Publication of JPH06244626A publication Critical patent/JPH06244626A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】偏波方向を任意に変えられ、かつパラレルプレ
ートモード(PPM)の発生を抑制する。 【構成】スロット7,8の後方にキャビテイ6がある。
給電線4,5の給電端4a,5aからの一部の放射電力
は、キャビテイ6内に捕獲される。その電力は、キャビ
テイ6の奥行き側底面によりスロット7,8側に向けて
反射され、有効利用される。その結果、従来のPPMの
発生を極力抑えることができる。また、偏波方向は、2
本の給電線4,5のうちから一本の給電線を選択して、
その給電線から給電を行なうことにより変更できる。こ
のため、偏波方向を変更するにあたっては、アンテナ全
体の姿勢を変える必要が無い。さらに2本の給電線4、
5を同時に使用し、等振幅で90゜の位相差を与えるこ
とにより、円偏波を発生させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏波の方向が任意に変
えられるようにしたキャビテイ装着多層形スロットアン
テナに関する。
【0002】従来、直線偏波を送受信するトリプレート
形アンテナとして、図7(a)、(b)に示すような平
面型のものがある。この種のアンテナは、給電線20よ
りの電力が対をなす金属板21,22に沿って給電さ
れ、その給電電力が一方の金属板21に開口されたスロ
ット23より直線偏波として放射される。この直線偏波
の方向(以下、偏波方向という。)は一方向に限定され
る。例えば、偏波方向は、給電線20の向きがY軸方向
を向いている場合にはY軸方向に限定され、また給電線
20の向きがX軸方向を向いている場合にはX軸方向に
限定される。
【0003】従来のトリプレート形アンテナにおいて
は、設置姿勢が決まると、偏波方向が一義的に決まる。
従って、偏波方向を任意の方向に向けるには、アンテナ
全体を金属板21,22の中心軸(図7のZ軸に対応し
ている)のまわりに回転させる必要がある。
【0004】また、図7に示すトリプレート形アンテナ
の場合、パラレルプレートモード(PPM)の発生が問
題となる。すなわち、給電線20の給電端20aからの
電磁波の一部が、PPMモードの電磁波24として、給
電線20の延長方向及び下方の金属板22側に向けて伝
搬する。この方向に伝搬するPPMの電磁波24は、ス
ロット23から放射される電力と混在し、放射パターン
に悪影響を及ぼす。
【0005】本発明は、前記問題を解決して、直線偏波
の方向、つまり偏波方向を任意に変えられ、かつパラレ
ルプレートモード(PPM)の発生を抑制したキャビテ
イ装着多層形スロットアンテナを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るキャビテイ装着多層形スロットアンテ
ナは、3層の面状接地導体と、2本の給電線と、キャビ
テイとを有するキャビテイ装着多層形スロットアンテナ
であって、前記3層の面状接地導体は、上段,中段,下
段に互いに平行に配列して3層に設けられたものであ
り、前記上段及び中段の面状接地導体は、スロットをそ
れぞれ有し、前記2本の給電線は、1本の給電線が上段
と中段との前記面状接地導体間、残りの1本の給電線が
中段と下段の前記面状接地導体間にそれぞれ配置され
て、各給電線の給電端が、上段と中段との各面状接地導
体に設けたスロットに対向して位置し、前記2本の給電
線の向きは、互いに異なり、前記キャビテイは、前記下
段の面状接地導体に前記スロットと対向して設けられた
奥行きのある空間である。
【0007】また、前記キャビテイは、奥行き寸法がλ
/4(λ=使用波長)付近に設定されたものである。
【0008】
【作用】図1に示すように、スロット7,8の後方にキ
ャビテイ6を設け、キャビテイ6の奥行き寸法Lをλ/
4(λ=使用波長)付近に設定することにより、電磁波
9aは、キャビテイ6内に捕獲され、さらにキャビテイ
6の奥行き側底面により反射されて、スロット7,8側
に向けて伝搬する。結果として電磁波9aからパラレル
プレートモード(PPM)の電磁波9bになる割合は、
キャビテイ6の効果により小さなものとなる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図1は、本発明の一実施例に係るキャビテイ装着多
層形スロットアンテナを示す縦断面図であり、図2は、
本発明の一実施例に係るキャビテイ装着多層形スロット
アンテナを示す平面図である。以下、本発明に係るキャ
ビテイ装着多層形スロットアンテナを送信アンテナとし
て説明するが、受信アンテナとして使用できることは、
アンテナの可逆性から明かである。
【0010】図1に示す本実施例に係るキャビテイ装着
多層形スロットアンテナは、3枚の面状接地導体1,
2,3と、2本の給電線4,5と、キャビテイ6とを組
み合わせたものである。
【0011】図1に示すように3枚の面状接地導体1,
2,3は、上段,中段,下段に互いに平行に配列して3
層に設けられている。そして、上段及び中段の面状接地
導体1,2は、スロット7,8をそれぞれ有している。
【0012】図1に示すように2本の給電線4,5は、
1本の給電線4が上段と中段との面状接地導体1,2間
に、残りの1本の給電線5が中段と下段の面状接地導体
2,3間にそれぞれ配置されて、各給電線4,5の給電
端4a,5aが上段及び中段の各面状接地導体1,2に
設けたスロット7、8に対向して位置している。ここ
に、2本の給電線4、5の向きは、互いに異なる。実施
例では、2本の給電線4、5は、直交する方向に向けて
設けられている。
【0013】図1に示すようにキャビテイ6は、下段の
面状接地導体3にスロット7,8と対向して設けられた
奥行きのある空間である。そして、キャビテイ6は、奥
行き寸法Lがλ/4(λ=使用波長)付近に設定されて
いる。
【0014】次にパラレルプレートモード(PPM)の
キャビテイによる抑制法について図1、図2、図3
(a),(b)を用いて説明する。図1及び図2に示す
ように、一方の給電線5の給電端5aからの放射電磁波
は、スロット7,8を通して上段の面状接地導体1の前
方(図1では上方)に向けて放射される。
【0015】また、残りの一方の給電線4の給電端4a
からの放射電磁波は、スロット7を通して上段の面状接
地導体1の前方(図1では上方)に向けて放射される。
【0016】この場合、図3(b)に示すように給電端
5aからの一部の電磁波9aが、キャビテイ6内に捕獲
される。このため、PPMとしての電磁波9bの発生
は、きわめて少なくなる。なお、このことは、給電線4
についても同様である。
【0017】いま、図3(a)、(b)に示すように中
段と下段との面状接地導体2,3に注目して、パラレル
プレートモード(PPM)がキャビテイ6により抑制さ
れることについて実験により確証する。中段と下段との
面状接地導体2,3の周囲に吸収体10を設けた場合
と、そうでない場合との2つの場合について、放射パタ
ーンを測定し、その変化を観測する。
【0018】図4(a)にφ=0°面,図4(c)にφ
=90°面の放射パターンをそれぞれ示す。図中、実線
は吸収体10のついている場合、破線は吸収体10を取
り外した場合である。吸収体10の有無にかかわらず、
放射パターンは、ほぼ同じものが得られている。このこ
とは、PPMの電磁波9bがきわめて小さいことを意味
している。
【0019】比較のため、図4(b),(d)に、キャ
ビテイの無い従来のトリプレート構造(図7のタイプ)
における放射パターンを示す。放射パターンは、吸収体
10の有無により大きく変化している。このことは、P
PMの電磁波が多量に発生していることを意味してい
る。吸収体10がない場合、PPMの電磁波は、金属板
の外周縁で反射されてスロットに混入し、正常な放射パ
ターンを劣化させる原因になっていることがわかる。
【0020】キャビテイがPPM電磁波の発生を抑制し
ていることは、利得の観察によっても確認できる。PP
M電磁波の発生がない場合には、その分だけ放射電力が
強まるから、利得の増加が期待できる。図5に本発明に
ついての利得の周波数特性を実線で示す。比較のために
キャビテイの無い従来のトリプレート構造(図7のタイ
プ)の利得を破線で示す。本発明においては、従来より
も約3.3〜3.5(dB)の利得増加となっている。
【0021】以上のように、スロット8の後方にキャビ
テイ6を設け、キャビテイ6の奥行き寸法Lをλ/4
(λ=使用波長)付近に設定することにより、電磁波9
aは、キャビテイ6内に捕獲され、さらにキャビテイ6
の奥行き側底面により反射されて、スロット8側に向け
て伝搬する。結果として電磁波9aからPPM電磁波9
bになる割合は、キャビテイ6の効果により小さなもの
となる。このことは、図4及び図5に示す放射パターン
及び利得の測定結果により裏付けられている。なお、電
磁波9aは、給電端5aから直接スロット7,8を通し
て放射される電磁波にほぼ同位相で重畳される。
【0022】以上の説明は、残りの一方の給電端4aか
らの放射電磁波がスロット7に向けて放射される際にも
同様に適用される。
【0023】次に偏波方向の変更法について説明する。
2本の給電線4,5は、互いに直交する位置関係に設け
られている。いま、一方の給電線5から電力が供給され
ている場合について考察する。この場合、給電線5の向
きは、Y軸方向であるため、偏波方向は、Y軸方向に限
定される。
【0024】偏波方向をX軸方向に変更するには、給電
線5への給電を停止させ、給電線4への給電を行なう。
給電線4は、X軸方向を向いているため、偏波方向は、
X軸方向となる。これにより、偏波方向は、Y軸方向か
らX軸方向に切り替わる。
【0025】以上の説明から明らかなように本発明にお
いては、偏波方向の変更は、2本の給電線4,5のうち
から一本の給電線を選択することによって行なう。この
ため、偏波方向を変更するにあたっては、アンテナ全体
の姿勢を変える必要が無いこととなる。また、2本の給
電線を同時に使用し、等振幅で90゜の位相差を与える
と、円偏波を放射させることもできる。
【0026】なお、以上の実施例において、3層の面状
接地導体1,2,3は、相互間に介装した誘電体により
平行な位置関係を保って支持する。あるいは面状接地導
体1,2,3の外周縁をリング状の金属周壁に接合して
平行な位置関係を保って支持するようになっているが、
これに限られるものではなく、3層の面状接地導体1,
2,3を平行な位置関係に保って支持する構造のもので
あれば、いずれのものであってもよい。
【0027】また、面状接地導体1,2,3及びスロッ
ト7,8の形状は、矩形としたが、これに限られるもの
ではなく、円形または多角形状であってもよい。
【0028】また、図2に示す実施例では、面状接地導
体に1個のスロットを設けていたが、図6に示すように
面状接地導体に4個のスロット7(8)を設け、面状接
地導体の4個のスロット7(8)に対向して設けた4本
の給電線4(5)を並列に結線し、4本の給電線4
(5)から4個のスロット7(8)に給電を行なえば、
放射ビームの先鋭化が可能である。なお、面状接地導体
に設けるスロットの数は、1以上であれば、いずれの個
数であってもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ロット後方にキャビテイがあるため、給電端からの電磁
波の一部は、キャビテイ内に捕獲され、さらにその底面
でスロット側に向けて反射される。この電磁波は、給電
端から直接スロットを通して放射する電磁波とほぼ同位
相で重畳される。その結果、放射に有効に寄与すること
となる。つまり、キャビテイの無い従来のトリプレート
構造において問題となっていたPPMの発生を抑制する
ことができる。
【0030】さらに、偏波方向の変更は、2本の給電線
のうちから一本の給電線を選択して行なうことができ、
その際、アンテナ全体の姿勢を変える必要が無い。ま
た、2本の給電線を同時に使用し、等振幅で90゜の位
相差を与えると、円偏波を放射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図3】(a)は、本発明においてパラレルプレートモ
ード(PPM)をキャビテイによって抑制する方法を説
明するための平面図、(b)は、同縦断面図である。
【図4】(a)は、本発明の原理を実証するためのφ=
0°面での放射パターン、(b)は、キャビテイのない
従来のトリプレートアンテナにおけるφ=0°面での放
射パターン、(c)は、本発明の原理を実証するための
φ=90°面での放射パターン、(d)は、キャビテイ
のない従来のトリプレートアンテナにおけるφ=90°
面での放射パターンをそれぞれ示す図である。
【図5】利得と周波数との関係を示す図である。
【図6】本発明において面状接地導体に4個のスロット
を設けた場合に、4個のスロットと4本の給電線との関
係を示す図である。
【図7】(a)は、従来のトリプレートアンテナを示す
縦断面図、(b)は、同平面図である。
【符号の説明】
1,2,3 面状接地導体 4,5 給電線 4a,5a 給電線の給電端 6 キャビテイ 7,8 スロット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3層の面状接地導体と、2本の給電線と、
    キャビテイとを有するキャビテイ装着多層形スロットア
    ンテナであって、 前記3層の面状接地導体は、上段,中段,下段に互いに
    平行に配列して3層に設けられたものであり、 前記上段及び中段の面状接地導体は、スロットをそれぞ
    れ有し、 前記2本の給電線は、1本の給電線が上段と中段との前
    記面状接地導体間、残りの1本の給電線が中段と下段の
    前記面状接地導体間にそれぞれ配置されて、各給電線の
    給電端が、上段と中段との各面状接地導体に設けたスロ
    ットに対向して位置し、 前記2本の給電線の向きは、互いに異なり、 前記キャビテイは、前記下段の面状接地導体に前記スロ
    ットと対向して設けられた奥行きのある空間であること
    を特徴とするキャビテイ装着多層形スロットアンテナ。
  2. 【請求項2】前記キャビテイは、奥行き寸法がλ/4
    (λ=使用波長)付近に設定されたものであることを特
    徴とする請求項1に記載のキャビテイ装着多層形スロッ
    トアンテナ。
JP4862993A 1993-02-15 1993-02-15 キャビテイ装着多層形スロットアンテナ Pending JPH06244626A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4862993A JPH06244626A (ja) 1993-02-15 1993-02-15 キャビテイ装着多層形スロットアンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4862993A JPH06244626A (ja) 1993-02-15 1993-02-15 キャビテイ装着多層形スロットアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06244626A true JPH06244626A (ja) 1994-09-02

Family

ID=12808683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4862993A Pending JPH06244626A (ja) 1993-02-15 1993-02-15 キャビテイ装着多層形スロットアンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06244626A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011004346A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置
WO2017134819A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 三菱電機株式会社 アンテナ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011004346A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置
WO2017134819A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 三菱電機株式会社 アンテナ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006352871A (ja) 隔離素子を含む平板型mimoアレーアンテナ
JP2003324311A (ja) 多素子アレー型の平面アンテナ
JPH0575329A (ja) 多層アレーアンテナ装置
BG106243A (bg) Антенен елемент
US5270722A (en) Patch-type microwave antenna
JP2007243375A (ja) アレーアンテナ
JPH1028012A (ja) 平面アンテナ
JP2018186482A (ja) アンテナ装置
WO2005050785A1 (en) Planar antenna
JPH0440003A (ja) 多層化アレイアンテナ
JP2004527180A (ja) 広帯域デュアル偏波マイクロストリップアレイアンテナ
JPH04122107A (ja) マイクロストリップアンテナ
JPH07212125A (ja) 水平及び垂直偏波共用アンテナ
JPH06244626A (ja) キャビテイ装着多層形スロットアンテナ
JP2020501462A (ja) 金属ラジエータにおける高周波数ポリマー
Qiu et al. Highly efficient unidirectional twin arc-slot antennas on electrically thin substrates
JPS60217702A (ja) 円偏波円錐ビ−ムアンテナ
CN217134687U (zh) 一种双极化辐射单元、一种天线以及一种天线系统
JPH06224629A (ja) 2周波共用アレイアンテナ
WO2022097490A1 (ja) ホーンアンテナ
JPH0590803A (ja) 多層マイクロ波回路
JPH0628321B2 (ja) 円偏波アンテナ
US8040288B2 (en) Dipole for hemispherical coverage antenna
JP2011199499A (ja) アンテナ装置およびアレーアンテナ装置
US4535337A (en) Cross polarized wire grid antenna