JPH0770904B2 - 円偏波アレイアンテナ - Google Patents
円偏波アレイアンテナInfo
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- JPH0770904B2 JPH0770904B2 JP59273407A JP27340784A JPH0770904B2 JP H0770904 B2 JPH0770904 B2 JP H0770904B2 JP 59273407 A JP59273407 A JP 59273407A JP 27340784 A JP27340784 A JP 27340784A JP H0770904 B2 JPH0770904 B2 JP H0770904B2
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- JP
- Japan
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- circularly polarized
- array antenna
- circular polarization
- phase
- polarized array
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は円偏波成形ビームを放射する円偏波アレイア
ンテナに関する。
ンテナに関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 従来のアレイタイプの成形ビームアンテナにあっては、
所望の指向性を合成するために必要な各エレメント素子
への励振分布の内の位相分布については、各素子への給
電線路の長さを変えることによって実現している。
所望の指向性を合成するために必要な各エレメント素子
への励振分布の内の位相分布については、各素子への給
電線路の長さを変えることによって実現している。
例えば、電力分配（合成）器のアンテナ素子側の出力端
（入力端）に各給電線路を介してｎ個のアンテナエレメ
ントa1〜ａnを設けた円偏波アレイアンテナでは、エレ
メントamへの給電位相φmをa1の給電位相φｌに対して
（φｍ−φ１）＞０としたい場合、エレメントamへの給
電線路の長さ1mをa1への給電線路の長さ1lより ｜Δm|＝|1m−1l| ＝｜φｍ−φl|λ/360 …（１） だけ短くすることによって実現している。但し、φm,φ
ｌは度を表した位相角とする。また、λは使用波長であ
る。
（入力端）に各給電線路を介してｎ個のアンテナエレメ
ントa1〜ａnを設けた円偏波アレイアンテナでは、エレ
メントamへの給電位相φmをa1の給電位相φｌに対して
（φｍ−φ１）＞０としたい場合、エレメントamへの給
電線路の長さ1mをa1への給電線路の長さ1lより ｜Δm|＝|1m−1l| ＝｜φｍ−φl|λ/360 …（１） だけ短くすることによって実現している。但し、φm,φ
ｌは度を表した位相角とする。また、λは使用波長であ
る。
このように、従来の円偏波アレイアンテナでは、給電位
相の調整によって所望の励振位相分布を得ているが、波
長λが周波数の関数であり、その位相差Δｍが周波数に
よって変化してしまうため、広帯域化が困難であった。
相の調整によって所望の励振位相分布を得ているが、波
長λが周波数の関数であり、その位相差Δｍが周波数に
よって変化してしまうため、広帯域化が困難であった。
［発明の目的］ この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
で、円偏波の場合には素子の機械的回転が電気的な位相
回転に一対一に対応していることに着目し、励振位相分
布が周波数に依存せず、広帯域な円偏波成形ビームを実
現できる円偏波アレイアンテナを提供することを目的と
する。
で、円偏波の場合には素子の機械的回転が電気的な位相
回転に一対一に対応していることに着目し、励振位相分
布が周波数に依存せず、広帯域な円偏波成形ビームを実
現できる円偏波アレイアンテナを提供することを目的と
する。
［発明の概要］ すなわち、この発明は、複数の円偏波エレメント素子を
アレイ状に配列してなる円偏波アレイアンテナにおい
て、前記複数の円偏波エレメント素子をそれぞれ互いに
励振位相分布に応じた位相差相当の回転角を持って配置
するようにしたことを特徴とするものである。
アレイ状に配列してなる円偏波アレイアンテナにおい
て、前記複数の円偏波エレメント素子をそれぞれ互いに
励振位相分布に応じた位相差相当の回転角を持って配置
するようにしたことを特徴とするものである。
［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。
する。
第２図はこの発明が適用される円偏波アレイアンテナの
構成を示すもので、図中11は電力分配（合成）器、a1〜
anはエレメント素子で、電力分配器11と各エレメント素
子a1〜an間の給電線路長は1l〜1nに設定されている。
構成を示すもので、図中11は電力分配（合成）器、a1〜
anはエレメント素子で、電力分配器11と各エレメント素
子a1〜an間の給電線路長は1l〜1nに設定されている。
このような円偏波アレイアンテナにおいて、以下、第１
図を参照してこの発明による所望の給電位相分布の実現
手段について説明する。
図を参照してこの発明による所望の給電位相分布の実現
手段について説明する。
第１図（ａ），（ｂ）はそれぞれ上記手段による円偏波
エレメント素子a1,a2の電界ベクトルを示すもので、こ
こでは説明を簡単にするために第１及び第２のエレメン
ト素子a1,a2のみを取り上げて示している。
エレメント素子a1,a2の電界ベクトルを示すもので、こ
こでは説明を簡単にするために第１及び第２のエレメン
ト素子a1,a2のみを取り上げて示している。
すなわち、第１のエレメント素子a1のボアサイズ方向
（ｚ軸方向）に対する放射電界E1を基準にとり、 E1＝A1（＋ｊ）（左旋） E1＝A1（−ｊ）（右旋） …（２） で表わす時、第２のエレメント素子a2のボアサイト方向
（ｚ軸方向）に対する放射電界E2は、 E2＝A2（cosα−j sinα）＋A2（sinα＋j cosα） ＝A2e−ｊα＋jA2e−ｊα ＝A2（＋ｊ）ｅ−ｊα（左旋） E2＝A2（cosα＋j sinα）＋A2（sinα−j cosα） ＝A2e＋ｊα−jA2e＋ｊα A2（−ｊ）ｅ＋ｊα（右旋） …（３） と表わせる。
（ｚ軸方向）に対する放射電界E1を基準にとり、 E1＝A1（＋ｊ）（左旋） E1＝A1（−ｊ）（右旋） …（２） で表わす時、第２のエレメント素子a2のボアサイト方向
（ｚ軸方向）に対する放射電界E2は、 E2＝A2（cosα−j sinα）＋A2（sinα＋j cosα） ＝A2e−ｊα＋jA2e−ｊα ＝A2（＋ｊ）ｅ−ｊα（左旋） E2＝A2（cosα＋j sinα）＋A2（sinα−j cosα） ＝A2e＋ｊα−jA2e＋ｊα A2（−ｊ）ｅ＋ｊα（右旋） …（３） と表わせる。
したがって、（２）式及び（３）式より、第２のエレメ
ント素子a2の位相は、第１のエレメント素子a1の位相に
較べて、右旋円偏波の場合はα度だけ進んでおり、左旋
円偏波の場合はα度だけ遅れていることがわかる。
ント素子a2の位相は、第１のエレメント素子a1の位相に
較べて、右旋円偏波の場合はα度だけ進んでおり、左旋
円偏波の場合はα度だけ遅れていることがわかる。
このことから、右旋円偏波の場合、φｍ−φ１の位相差
を得るには、第ｍのエレメント素子amを第１のエメレン
ト素子a1に対して am＝φｍ−φ１ …（４） だけ回転させて配列すればよいことがわかる。同様に、
差旋円偏波の場合、φｍ−φ１の位相差を得るには、同
様に第ｍのエレメント素子amを第１のエレメント素子a1
に対して am＝−（φｍ−φ１） …（５） だけ回転させて配列すればよいことがわかる。
を得るには、第ｍのエレメント素子amを第１のエメレン
ト素子a1に対して am＝φｍ−φ１ …（４） だけ回転させて配列すればよいことがわかる。同様に、
差旋円偏波の場合、φｍ−φ１の位相差を得るには、同
様に第ｍのエレメント素子amを第１のエレメント素子a1
に対して am＝−（φｍ−φ１） …（５） だけ回転させて配列すればよいことがわかる。
すなわち、右旋円偏波の場合、α（α＞０）度の位相差
は第２のエレメント素子a2の第１のエレメント素子a1に
対してα度だけ正（＋）の向きに回転させて配列するこ
とにより実現でき、左旋円偏波の場合は、第２のエレメ
ント素子a2を第１のエレメント素子a1に対してα度だけ
負（−）の向きに回転させて配列することにより実現で
きる。
は第２のエレメント素子a2の第１のエレメント素子a1に
対してα度だけ正（＋）の向きに回転させて配列するこ
とにより実現でき、左旋円偏波の場合は、第２のエレメ
ント素子a2を第１のエレメント素子a1に対してα度だけ
負（−）の向きに回転させて配列することにより実現で
きる。
このように、円偏波励振された各エレメント素子はその
配列面内で機械的に回転することのみによって所望の位
相差を得ることができる。この場合、（４）式及び
（５）式からわかるように、得られた位相差は周波数に
全く依存していない。
配列面内で機械的に回転することのみによって所望の位
相差を得ることができる。この場合、（４）式及び
（５）式からわかるように、得られた位相差は周波数に
全く依存していない。
したがって、上記の手法を用いて、所望の励振位相分布
に応じた位相差を持つように、個々のエレメント素子を
回転させて配置すれば、各エレメント素子への励振位相
が周波数に依存しないので、広帯域な円偏波成形ビーム
を実現することができる。
に応じた位相差を持つように、個々のエレメント素子を
回転させて配置すれば、各エレメント素子への励振位相
が周波数に依存しないので、広帯域な円偏波成形ビーム
を実現することができる。
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、励振位相分布ぐ
周波数に依存せず、広帯域な円偏波成形ビームを実現す
ることのできる円偏波アレイアンテナを提供することが
できる。
周波数に依存せず、広帯域な円偏波成形ビームを実現す
ることのできる円偏波アレイアンテナを提供することが
できる。
第１図はこの発明に係る円偏波アレイアンテナの一実施
例を説明するためのベクトル図、第２図はこの発明が適
用される円偏波アレイアンテナの構成を示すブロック回
路図である。 11……電力分配（合成）器、a1〜an……エレメント素
子。
例を説明するためのベクトル図、第２図はこの発明が適
用される円偏波アレイアンテナの構成を示すブロック回
路図である。 11……電力分配（合成）器、a1〜an……エレメント素
子。
Claims (1)
- 【請求項１】互いに励振位相分布に応じた位相差相当の
回転角を持ってアレイ状に配列される複数の円偏波エレ
メント素子を備える円偏波アレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273407A JPH0770904B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 円偏波アレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273407A JPH0770904B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 円偏波アレイアンテナ |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7005187A Division JP2591597B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 円偏波アレイアンテナ |
| JP27294997A Division JP2875240B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 円偏波アレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61154203A JPS61154203A (ja) | 1986-07-12 |
| JPH0770904B2 true JPH0770904B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17527456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59273407A Expired - Lifetime JPH0770904B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 円偏波アレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770904B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11128053B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101811B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1995-11-01 | 八木アンテナ株式会社 | ビームチルト平面アンテナ |
| EP4218089A1 (en) * | 2020-09-25 | 2023-08-02 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Antenna |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877306A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 円錐ビ−ムアレ−アンテナ |
| JPS59135904A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | 電子走査アンテナ |
| JPS59178002A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Radio Res Lab | 円偏波アンテナ |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59273407A patent/JPH0770904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11128053B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61154203A (ja) | 1986-07-12 |
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