JPH0720014B2 - Planar array antenna - Google Patents
Planar array antennaInfo
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- JPH0720014B2 JPH0720014B2 JP62042706A JP4270687A JPH0720014B2 JP H0720014 B2 JPH0720014 B2 JP H0720014B2 JP 62042706 A JP62042706 A JP 62042706A JP 4270687 A JP4270687 A JP 4270687A JP H0720014 B2 JPH0720014 B2 JP H0720014B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、直交偏波・2周波数共用のアンテナとして使
用することのできる平面アレイアンテナに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a planar array antenna that can be used as an antenna for dual orthogonal polarization and dual frequency sharing.
[従来の技術] 従来、この種の平面形のアンテナとしては、第3図に示
すような、プリント板にマイクロストリップパッチアン
テナを配列したアレイアンテナがある。すなわち、この
アレイアンテナは、マイクロストリップパッチアンテナ
11を、導体よりなるグランド板12上の誘電体13の層の上
面に、平面状に配列するとともに、各マイクロストリッ
プパッチアンテナ11には、所望の方向に鋭いビームを形
成するように、所定の励振振幅および位相を与えるため
のマイクロストリップライン14を接触した構成としてあ
る。[Prior Art] Conventionally, as a planar antenna of this type, there is an array antenna in which microstrip patch antennas are arranged on a printed board as shown in FIG. That is, this array antenna is a microstrip patch antenna.
11 are arranged in a plane on the upper surface of the layer of the dielectric 13 on the ground plate 12 made of a conductor, and each microstrip patch antenna 11 has a predetermined beam so as to form a sharp beam in a desired direction. The microstrip line 14 for giving the excitation amplitude and the phase is in contact with each other.
[発明が解決しようとする問題点] しかし、上述した従来のアンテナは、一点給電のマイク
ロストリップパッチアンテナをアレイ化したもので、次
のような問題点を有している。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described conventional antenna is an array of microstrip patch antennas for single-point feeding, and has the following problems.
直交2偏波を送信または、受信することができな
い。Two orthogonal polarizations cannot be transmitted or received.
放射素子として用いているマイクロストリップパッ
チアンテナは、周波数帯域幅が非常に狭い。The microstrip patch antenna used as a radiating element has a very narrow frequency bandwidth.
上記とより、離れた2周波数での直交偏波の通
信ができない。From the above, communication of orthogonal polarized waves at two frequencies apart from each other cannot be performed.
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、ア
ンテナ一つ分の大きさで直交偏波・2周波数共用のアン
テナとして使用できる平面アレイアンテナの提供を目的
とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a planar array antenna that has a size of one antenna and can be used as an antenna for dual polarization and two frequencies.
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため本発明の平面アレイアンテナ
は、中間導体板を上部誘電板と下部誘電板ではさみ、さ
らに上部誘電板の上面に上部導体面、下部誘電板の下面
に下部導体面を設けてトリ・プレート基板を形成し、こ
のトリ・プレート基板の中間導体板に、共振周波数の異
なる長孔状の第一スロット及び第二スロットを、90度異
なった方向で、かつ接触しない独立した状態でそれぞれ
複数個配列するとともに、上部導体面上に、上記第一ス
ロットに給電して励振させるための第一マイクロストリ
ップラインを、上記第一スロットの長手方向と90度異な
った方向に直線状に設け、また、下部導体面上に、上記
第二スロットに給電して励振させるための第二マイクロ
ストリップラインを、上記第二スロットの長手方向と90
度異なった方向に直線状に設け、さらに、上記第一マイ
クロストリップラインと上記第二マイクロストリップラ
インが90度異なった方向を向くように配置した構成とし
てある。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a planar array antenna according to the present invention is configured such that an intermediate conductor plate is sandwiched between an upper dielectric plate and a lower dielectric plate, and an upper conductor surface and a lower part are provided on an upper surface of the upper dielectric plate. A lower conductor surface is provided on the lower surface of the dielectric plate to form a tri-plate substrate, and the first conductor and the second slot, which have different resonant frequencies, are formed in the middle conductor plate of the tri-plate substrate by 90 degrees. A plurality of microstrip lines are arranged on the upper conductor surface in independent directions without contact with each other, and a first microstrip line for supplying electric power to the first slot to excite the first slot is provided in the longitudinal direction of the first slot. And a second microstrip line for exciting the second slot by feeding power to the second slot on the lower conductor surface. Hand direction and 90
The first microstrip line and the second microstrip line are arranged linearly in different directions, and are arranged so as to face different directions by 90 degrees.
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a)は本発明一実施例の全体斜視図、第1図
(b)は第1図(a)の要部拡大一部截断図である。FIG. 1 (a) is an overall perspective view of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is an enlarged partial cutaway view of a main part of FIG. 1 (a).
これら図面において、1は中間導体板であり、上部誘電
板4と下部誘電板5にはさまれている。また、上部誘電
板4の上面と下部誘電板5の下面には、図示してないが
それぞれ薄い上部導体面と下部導体面が形成してある。
そして、これら中間導体板1、上部誘電板4,下部誘電板
5、及び上面導体面,下面導体面で三層の導体面を有す
るトリ・プレート基板を構成している。In these drawings, 1 is an intermediate conductor plate, which is sandwiched between an upper dielectric plate 4 and a lower dielectric plate 5. Although not shown, thin upper conductor surfaces and lower conductor surfaces are formed on the upper surface of the upper dielectric plate 4 and the lower surface of the lower dielectric plate 5, respectively.
The intermediate conductor plate 1, the upper dielectric plate 4, the lower dielectric plate 5, and the upper conductor surface and the lower conductor surface constitute a tri-plate substrate having three conductor surfaces.
トリ・プレート基板の中間導体板1には、共振周波数の
異なる長孔状の第一スロット2および第二スロット3
が、互いの角度が90度異った状態で、しかもそれぞれが
接触しない独立した状態で複数個配列してある。The intermediate conductor plate 1 of the tri-plate substrate has a slotted first slot 2 and a second slot 3 having different resonance frequencies.
However, a plurality of them are arranged so that their angles are different from each other by 90 degrees and that they do not contact each other.
また、上部誘電板4の上部導体面には、第一スロット2
の長手方向と90度異なった方向に直線状に第一マイクロ
ストリップライン6が設けてあり、第一スロット2と電
磁気的に結合をしている。さらに、下部誘電板5の下部
導体面にも、第一スロット3の長手方向と90度異なった
方向に直線状に第二マイクロストリップライン7が設け
てあり、第二スロット3と電磁気的に結合をしている。In addition, the first slot 2 is formed on the upper conductor surface of the upper dielectric plate 4.
A first microstrip line 6 is provided linearly in a direction different from the longitudinal direction of the first slot 2 by 90 degrees and is electromagnetically coupled to the first slot 2. Further, a second microstrip line 7 is linearly provided on the lower conductor surface of the lower dielectric plate 5 in a direction different from the longitudinal direction of the first slot 3 by 90 degrees, and is electromagnetically coupled to the second slot 3. Are doing
さらにまた、上記第一マイクロストリップライン6と第
二マイクロストリップライン7は、90度異なった方向を
向くように配置してある。Furthermore, the first microstrip line 6 and the second microstrip line 7 are arranged so as to face different directions by 90 degrees.
したがって、第一マイクロストリップライン6は第一ス
ロット2を、第二マイクロストリップライン7は第二ス
ロット3を、それぞれ所望の周波数で励振させる給電線
として作用する。Therefore, the first microstrip line 6 acts as a feeder for exciting the first slot 2 and the second microstrip line 7 excites the second slot 3 at a desired frequency.
このように、上記実施例のアンテナは、第一マイクロス
トリップライン6および第二マイクロストリップライン
7を給電線とし、中間導体板1の上の第一スロット列2
および第二スロット列3を、表面と裏面から別々に励振
して、異なる周波数の直交する偏波の電波を放射する平
面アンテナとして動作する。このとき、二つの周波数の
給電線は、中間導体板1の表と裏に別れているため、給
電線どうしの電気的結合はほとんどなく、無視すること
ができる。As described above, in the antenna of the above-described embodiment, the first microstrip line 6 and the second microstrip line 7 are used as the power supply lines, and the first slot row 2 on the intermediate conductor plate 1 is used.
Also, the second slot row 3 is separately excited from the front surface and the back surface, and operates as a planar antenna that radiates radio waves of orthogonal polarized waves of different frequencies. At this time, since the power supply lines of the two frequencies are separated into the front and back of the intermediate conductor plate 1, there is almost no electrical coupling between the power supply lines and it can be ignored.
8は反射板であり、下部誘電板5の下方に中間導体板1
と平行に配置してある。反射板8は、第一および第二ス
ロットから放射される電波のうち、下方に放射される成
分を、反射させ、上方に再放射させる。この反射板8の
存在により、本アンテナの利得は約2倍となる。なお、
反射板8と導体板1との距離は、使用周波数のおよそ1/
4波長もしくは、その奇数倍としたときに、利得がほぼ
最大となる。Reference numeral 8 denotes a reflector, which is located below the lower dielectric plate 5 and which is the intermediate conductor plate 1.
It is arranged in parallel with. The reflector 8 reflects downwardly radiated components of the radio waves radiated from the first and second slots and re-radiates upwardly. Due to the presence of the reflector 8, the gain of the present antenna is approximately doubled. In addition,
The distance between the reflection plate 8 and the conductor plate 1 is about 1 / the operating frequency.
At four wavelengths or an odd multiple of that, the gain is almost maximum.
第2図に、上記実施例における実測データの一例を示
す。実測条件は次のとうりである。FIG. 2 shows an example of actual measurement data in the above embodiment. The actual measurement conditions are as follows.
上側の第一ストリップライン5に給電される第一ス
ロット2: 共振周波数11.95GHz 素子数8列×12素子=96素子 下側の第二ストリップライン6に給電される第二ス
ロット3: 共振周波数14.25GHz 素子数10列×11素子=110素子 第2図(a)は、11.95GHzの放射パターン、同図(b)
は、14.25GHzの放射パターン、同図(C)は、二つの給
電線間の結合量を示し、14GHz帯の端子に13.8GHz〜14.6
GHzの高周波電圧を加え、12GHz帯の端子にどのぐらいの
量が生じるかを観測したものであり、−40dB前後の低い
結合度であることがわかる。First slot 2 fed to upper first stripline 5: resonance frequency 11.95 GHz Number of elements 8 rows x 12 elements = 96 elements Second slot 3 fed to second lower stripline 6 3: resonance frequency 14.25 Number of GHz elements 10 rows x 11 elements = 110 elements Fig. 2 (a) shows the radiation pattern at 11.95 GHz, and Fig. 2 (b).
Shows the radiation pattern at 14.25 GHz, and the same figure (C) shows the amount of coupling between the two power supply lines. The terminals in the 14 GHz band range from 13.8 GHz to 14.6 GHz.
It was observed by applying a high frequency voltage of GHz and how much was generated at the terminals in the 12 GHz band, and it can be seen that the coupling degree is low around -40 dB.
また、本アンテナは、次のような設計ができる。すなわ
ち、あらかじめ通信の相手方の本アンテナの設置場所が
わかっている場合は、設計時に、本アンテナのビーム方
向を、通信の相手方向に向くようにビームチルト設計す
ることができる。このビームチルトは、ビームを傾けた
い方向で各スロットへの給電電界位相がそろうように、
第一と第二のマイクロストリップラインの間隔または第
一と第二のスロットの間隔を設定すればよい。Further, the present antenna can be designed as follows. That is, when the installation location of the main antenna of the communication partner is known in advance, the beam tilt design can be performed so that the beam direction of the main antenna faces the communication partner direction at the time of designing. This beam tilt is so that the feeding electric field phase to each slot is aligned in the direction you want to tilt the beam,
The distance between the first and second microstrip lines or the distance between the first and second slots may be set.
このように、上述した平面アレイアンテナは、トリ・プ
レート基板の三層の導体層のうち、中間導体板に二種類
の異なる共振周波数を有する第一および第二のスロット
を直角かつ非接触の状態で独立して設け、かつ第一およ
び第二の導体面上に、第一および第二のマイクロストリ
ップラインを、対応する第一および第二のスロットに対
してそれぞれ直角かつ直線状に設け、さらに第一および
第二のマイクロストリップラインどうしを直角に配置す
ることにより、周波数が異なり、偏波の直交する2つの
アンテナの機能を、アンテナ一つ分の大きさの一枚の平
面におさめることができる。As described above, in the planar array antenna described above, of the three conductor layers of the tri-plate substrate, the first and second slots having two different resonance frequencies are perpendicular to and non-contact with the intermediate conductor plate. Independently, and on the first and second conductor surfaces, the first and second microstrip lines are provided at right angles and linearly with respect to the corresponding first and second slots, respectively, and By arranging the first and second microstrip lines at right angles, the functions of two antennas having different frequencies and orthogonal polarizations can be contained in one plane of the size of one antenna. it can.
これにより、アンテナの重量も、パラボラアンテナ等と
比べると非常に軽いものとなる。また、ビームチルト設
計も容易に行なうことができる。As a result, the weight of the antenna becomes extremely light as compared with a parabolic antenna or the like. Further, the beam tilt design can be easily performed.
[発明の効果] 以上のように本発明の平面アレイアンテナによれば、ア
ンテナ一つ分の大きさで、相互結合の少ない直交偏波・
2周波数共用の平面アンテナを得られるといった効果が
ある。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the planar array antenna of the present invention, the size of one antenna and the orthogonal polarization
There is an effect that a plane antenna for two frequencies can be obtained.
第1図(a)は本発明一実施例の全体斜視図、第1図
(b)は第1図(a)の要部拡大一部截断図、第2図
(a)ないし(c)は実施例のものの実測データ例、第
3図は従来例の全体斜視図を示す。 1:中間導体板 2:第一スロット 3:第二スロット 4:上部誘電板 5:下部誘電板 6:第一マイクロストリップライン 7:第二マイクロストリップライン 8:反射板FIG. 1 (a) is an overall perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 1 (b) is an enlarged partial cutaway view of an essential part of FIG. 1 (a), and FIGS. 2 (a) to (c) are FIG. 3 shows an example of actual measurement data of the embodiment, and an overall perspective view of the conventional example. 1: Intermediate conductor plate 2: First slot 3: Second slot 4: Upper dielectric plate 5: Lower dielectric plate 6: First microstrip line 7: Second microstrip line 8: Reflector plate
Claims (1)
さみ、さらに上部誘電板の上面に上部導体面、下部誘電
板の下面に下部導体面を設けてトリ・プレート基板を形
成し、 このトリ・プレート基板の中間導体板に、共振周波数の
異なる長孔状の第一スロット及び第二スロットを、90度
異なった方向で、かつ接触しない独立した状態でそれぞ
れ複数個配列するとともに、 上部導体面上に、上記第一スロットに給電して励振させ
るための第一マイクロストリップラインを、上記第一ス
ロットの長手方向と90度異なった方向に直線状に設け、 また、下部導体面上に、上記第二スロットに給電して励
振させるための第二マイクロストリップラインを、上記
第二スロットの長手方向と90度異なった方向に直線状に
設け、 さらに、上記第一マイクロストリップラインと上記第二
マイクロストリップラインが90度異なった方向を向くよ
うに配置した構成とした ことを特徴とする平面アレイアンテナ。1. A tri-plate substrate is formed by sandwiching an intermediate conductor plate between an upper dielectric plate and a lower dielectric plate, further providing an upper conductor surface on the upper surface of the upper dielectric plate and a lower conductor surface on the lower surface of the lower dielectric plate, On the intermediate conductor plate of this tri-plate substrate, a plurality of slot-shaped first slots and second slots having different resonance frequencies are arranged in different directions by 90 degrees and in an independent state without contacting each other. On the conductor surface, a first microstrip line for feeding and exciting the first slot is provided linearly in a direction different from the longitudinal direction of the first slot by 90 degrees, and on the lower conductor surface. A second microstrip line for feeding and exciting the second slot is provided linearly in a direction different from the longitudinal direction of the second slot by 90 degrees; A planar array antenna characterized in that the lip line and the second microstrip line are arranged so as to face in directions different by 90 degrees.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62042706A JPH0720014B2 (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Planar array antenna |
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---|---|---|---|
JP62042706A JPH0720014B2 (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Planar array antenna |
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---|---|
JPS63211804A JPS63211804A (en) | 1988-09-02 |
JPH0720014B2 true JPH0720014B2 (en) | 1995-03-06 |
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ID=12643511
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62042706A Expired - Lifetime JPH0720014B2 (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Planar array antenna |
Country Status (1)
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Families Citing this family (5)
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JP3969854B2 (en) * | 1998-07-09 | 2007-09-05 | 三井造船株式会社 | Array antenna for two-dimensional video equipment using microwaves. |
US9806419B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-10-31 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Array antenna device |
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EP3879630B1 (en) * | 2018-11-09 | 2023-06-07 | Sony Group Corporation | Antenna device |
Family Cites Families (4)
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JPS5481756A (en) * | 1977-12-13 | 1979-06-29 | Matsumoto Tadashi | Flat type slot antenna |
JPS554147A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | Generator for circular polarized wave |
US4364050A (en) * | 1981-02-09 | 1982-12-14 | Hazeltine Corporation | Microstrip antenna |
JPH0685484B2 (en) * | 1985-06-29 | 1994-10-26 | 日本電装株式会社 | Antenna device |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62042706A patent/JPH0720014B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPS63211804A (en) | 1988-09-02 |
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