JPH0812973B2 - アレイアンテナ装置 - Google Patents

アレイアンテナ装置

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JPH0812973B2
JPH0812973B2 JP5076866A JP7686693A JPH0812973B2 JP H0812973 B2 JPH0812973 B2 JP H0812973B2 JP 5076866 A JP5076866 A JP 5076866A JP 7686693 A JP7686693 A JP 7686693A JP H0812973 B2 JPH0812973 B2 JP H0812973B2
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Japan
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antenna device
power supply
substrate
array antenna
supply circuit
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崇 真山
鈴木  茂
政昭 菅野
大平 中田
憲明 宮野
淳 田中
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば任意形状の素
子配列基板に複数のアンテナ素子を配列したアレイアン
テナ装置に係り、特に各アンテナ素子への給電構造の改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、アレイアンテナ装置にあっては、
平面型のみならず、その目的に応じて放射部を任意の曲
面形状とするようになってきている。このようなアレイ
アンテナの構造を図4に示す。
【0003】図4において、1は放射部であり、この放
射部1は曲面形状の素子配列基板(図では一部のみ示し
ている)11に複数のアンテナ素子12を配列して構成
される。また、2は給電部であり、この給電部2は平面
状の電力分配合成回路(以下、給電回路と略す)基板2
1と遮蔽板22を重ね合わせて構成される。放射部1と
給電部2は形状が異なるため、各アンテナ素子12と給
電回路基板21との接続には同軸ケーブル3が用いられ
る。
【0004】しかしながら、上記のような従来の任意形
状によるアレイアンテナ装置では、各アンテナ素子毎に
同軸ケーブルを用いて給電するため、各同軸ケーブルに
極めて正確に電気的特性を満足する製作長が要求され、
その製造、装着が困難かつ繁雑である。
【0005】特に、この同軸ケーブルの存在は給電部の
損失増大及び位相誤差の増加につながる。このことは、
特に送受信信号の周波数の高い場合や放射部が大型化さ
れた場合等で無視できなくなり、直接アンテナ装置全体
の劣化につながるため、大きな問題となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の任意形状によるアレイアンテナ装置では、放射部と給
電部との接続に同軸ケーブルを用いる必要があるため、
この同軸ケーブルの存在が給電部の損失増大及び位相誤
差の増加につながり、送受信信号の周波数の高い場合や
放射部が大型化された場合等で無視できなくなって、直
接アンテナ装置全体が劣化することになる。
【0007】この発明は上記の問題を解決するためにな
されたもので、任意形状であっても同軸ケーブルを用い
ずに放射部と給電部とを直接的に接続することができ、
給電部の損失及び位相誤差を低減し、送受信信号の高周
波化、放射部の大型化に寄与することのできるアレイア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るアレイアンテナ装置は、複数のアンテ
ナ素子を配列してなる素子配列基板に対して、前記複数
のアンテナ素子への給電回路パターンが形成される給電
回路基板を遮蔽板を介して積層させ、前記遮蔽板には前
記複数のアンテナをそれぞれ前記給電回路パターンに接
続する複数のスルーホールを形成するようにしたことを
特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成によるアレイアンテナ装置では、素子
配列基板、遮蔽板、給電回路基板をそれぞれ積層し、ア
ンテナ素子と給電回路パターンとをスルーホールを通じ
て電気的にあるは電磁的に接続するようにして、同軸ケ
ーブルを用いることなく放射部と給電部とを直接的に接
続する。
【0010】
【実施例】以下、図1を参照してこの発明の一実施例を
説明する。
【0011】図1は第1の実施例の構成を示すもので、
同図(a)は分解斜視図、同図(b)は(a)図の一部
断面図であるが、図ではアンテナ全体の一部分のみを示
している。4は放射部である。この放射部4は、任意曲
面形状にした誘電体による素子配列基板41の表面に、
複数のアンテナ素子42を装着して構成される。
【0012】5は給電部である。この給電部5は誘電体
による給電回路基板51及び遮蔽板52で構成される。
各基板51,52は共に素子配列基板41と同一の曲面
形状に整形される。
【0013】給電回路基板51の表面には給電回路パタ
ーン53が形成される。また、裏面にはシールド用の銅
箔54が一部分を除いて一面に装着される。その一部分
には表面側の給電回路パターン53と接続される入出力
用コネクタ55が装着される。
【0014】遮蔽板52の表面にはシールド用の銅箔5
7が素子配列基板41の給電端と対向する部分を除いて
一面に装着され、さらにその対向部分には表裏を貫通す
るスルーホール56が形成されている。
【0015】すなわち、図1のアレイアンテナ装置は、
上記素子配列基板41、遮蔽板52及び給電回路基板5
1を重ね合わせて貼りつけ、多層化して構成したもので
ある。その多層化に際し、素子配列基板41の複数のア
ンテナ素子は素子配列基板41及び遮蔽板52のスルー
ホール43,56を通じて給電回路基板51の給電回路
パターン53に直接接続される。
【0016】したがって、上記構成のアレイアンテナ装
置は、従来では必然的に用いていた同軸ケーブルが不要
となり、放射部4と給電部5とを直接的に接続すること
ができる。このため、給電部5の損失及び位相誤差を低
減することができ、送受信信号の高周波化、放射部4の
大型化に寄与することができる。
【0017】尚、給電回路パターン53は給電回路基板
51の裏面に装着した銅箔54と遮蔽板52の表面に装
着した銅箔57との間に介在されるため、極めて良好に
外来ノイズから保護することができる。
【0018】ところで、放射部4を大型化する、あるい
は曲面の曲率を増大する場合、一枚の素子配列基板41
で形成することが困難になる。このことは他の基板5
1,52についても同様である。このような場合には、
上記各基板を例えば図2に示すように分割形成するとよ
い。
【0019】尚、図2において、図1と同一部分には同
一符号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に説明
する。また、図2(a)は分解斜視図、図2(b)は
(a)図の一部断面図であるが、図ではアンテナ全体の
一部分のみを示している。
【0020】図2はこの発明に係る第2の実施例を示す
もので、放射部4の曲面上に整形された素子配列基板4
1は(a)図中縦方向に分割され、各分割基板表面に複
数のアンテナ素子42を装着して構成される。
【0021】給電部5の給電回路基板51は給電回路パ
ターンに応じて第1、第2の基板51a,51bに分け
られる。各基板51a,51bは、それぞれ全体で素子
配列基板41と同じ曲面形状をなす。さらに、それぞれ
の回路パターン53a,53bに沿って、第1の給電回
路基板51aは(a)図中縦横方向に、第2の給電回路
基板51bは(a)図中横方向に分割形成される。尚、
第2の給電回路基板51bの裏面には銅箔54が貼り付
けられ、中央に取り付けられる入出力用コネクタ55に
接続される。
【0022】また、遮蔽板52も第1、第2の遮蔽板5
2a,52bに分けられる。第1の遮蔽板52aは
(a)図中横方向に、第2の遮蔽板52bは(a)図中
縦方向に分割形成され、全体で素子配列基板41と同じ
曲面形状をなす。
【0023】各遮蔽板52a,52bには、素子配列基
板41の各アンテナ素子42と第1、第2の給電回路基
板51a,51bの各パターンとを電磁的に接続するた
めのスルーホール56a,56bが形成される。その表
面にはそれぞれスルーホール56a,56bの端部を除
いて銅箔57a,57bが貼り付けられる。
【0024】第1の遮蔽板52aは素子配列基板41と
第1の給電回路基板51aとの間に介在される。第2の
遮蔽板52bは第1、第2の給電回路基板51a,51
b間に介在される。
【0025】すなわち、上記素子配列基板41の裏面側
には、基板52a,51a,52b,51bが順に積層
される。このとき、素子配列基板41の各アンテナ素子
42はそれぞれ第1の遮蔽板52aのスルーホール56
aを介して第1の給電回路基板51aの対応するパター
ン53aに電磁的に接続される。もちろん、図1(b)
と同様に、各アンテナ素子42とスルーホール56aと
を素子配列基板41に設けたスルーホールで直接接続し
てもよい。また、第1の給電回路基板51aの各パター
ン53aは、それぞれ第2の遮蔽板51bのスルーホー
ル56bを介して、第2の給電回路基板51bの対応す
るパターン53bに接続される。
【0026】上記構成によれば、各基板41,51a,
51b,52a,52bは、それぞれ任意の大きさ、任
意の曲率を有する基板を組み合わせることによって実現
でき、アンテナの大きさ、形状を自在に設定することが
できる。しかも、各基板の分割方向が隣接基板とは異な
るため、十分な強度が得られる。ところで、上記各実施
例では曲面アレイアンテナ装置の場合について説明した
が、図3に示すように平面アレイアンテナ装置にも利用
可能である。
【0027】尚、図3において、図2と対応する部分に
は同一符号を付して示し、ここでは部分的な説明を省略
する。図3(a)は分解斜視図、図3(b)は(a)図
の一部断面図であるが、図ではアンテナ全体の一部分の
みを示している。
【0028】図3はこの発明に係る第3の実施例を示す
もので、放射部4の素子配列基板41、給電部5の給電
回路基板51a,51b、遮蔽板52a,52bは、い
ずれも平板であり、各構成及び分割方向は図2の場合と
全く同様である。
【0029】上記構成によれば、各基板41,51a,
51b,52a,52bは、それぞれ任意の大きさを有
する平面基板を組み合わせることによって実現でき、ア
ンテナの大きさを自在に設定することができる。しか
も、各基板の分割方向が隣接基板とは異なるため、十分
な強度が得られる。
【0030】尚、上記のように給電回路パターンを複数
基板に分割形成する手法は、アンテナ素子を密集配置す
るような場合にも利用できる。その他、この発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形しても実施可能なことはい
うまでもない。
【0031】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、任意形
状であっても同軸ケーブルを用いずに放射部と給電部と
を直接的に接続することができ、給電部の損失及び位相
誤差を低減し、送受信信号の高周波化、放射部の大型化
に寄与することのできるアレイアンテナ装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るアレイアンテナ装置の第1の一
実施例を示す構成図。
【図2】この発明に係る第2の実施例を示す構成図。
【図3】この発明に係る第3の実施例を示す構成図。
【図4】従来のアレイアンテナ装置の構成を示す構成
図。
【符号の説明】
1,4…放射部、2,5…給電部、3…同軸ケーブル、
11,41…素子配列基板、12,42…アンテナ素
子、21,51,51a,51b…給電回路基板、2
2,52,52a,52b…遮蔽板、53,53a,5
3b…給電回路パターン、54,57,57a,57b
…銅箔、55…入出力用コネクタ、43,56,56
a,56b…スルーホール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 大平 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝小向工場内 (72)発明者 宮野 憲明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝小向工場内 (72)発明者 田中 淳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 平4−40003(JP,A) 特開 昭63−125004(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に複数のアンテナ素子を配列し、裏
    面に各アンテナ素子の給電点を形成してなる素子配列基
    板と、この素子配列基板の裏面に積層され、前記給電点
    と対向する位置にそれぞれスルーホールを形成してなる
    遮蔽板と、この遮蔽板の裏面に積層され、前記スルーホ
    ールを通じて前記複数のアンテナ素子の給電点と接続さ
    れる給電回路パターンを形成してなる給電回路基板とを
    具備することを特徴とするアレイアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 前記素子配列基板、給電回路基板及び遮
    蔽板のうち少なくとも一つを分割形成するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載のアレイアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 前記素子配列基板、給電回路基板及び遮
    蔽板のうち少なくとも隣り合う基板同士を分割形成し、
    かつ各分割方向は隣接板間で互いに異なるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載のアレイアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 前記給電回路基板を、前記給電回路パタ
    ーンに沿って分割形成するようにしたことを特徴とする
    請求項1記載のアレイアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 前記給電回路基板は、互いに異なる給電
    回路パターンが形成された複数枚の基板を遮蔽板を介し
    て積層して構成され、前記遮蔽板には隣接基板間の給電
    回路パターンを接続するスルーホールを形成するように
    したことを特徴とする請求項1記載のアレイアンテナ装
    置。
  6. 【請求項6】 前記複数の基板はそれぞれ給電回路パタ
    ーンに沿って分割形成し、その基板間に介在される遮蔽
    板は隣接基板とは異なる方向に分割形成するようにした
    ことを特徴とする請求項5記載のアレイアンテナ装置。
JP5076866A 1993-04-02 1993-04-02 アレイアンテナ装置 Expired - Lifetime JPH0812973B2 (ja)

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