JPH08274539A - マイクロストリップアレーアンテナ装置 - Google Patents

マイクロストリップアレーアンテナ装置

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Publication number
JPH08274539A
JPH08274539A JP7263395A JP7263395A JPH08274539A JP H08274539 A JPH08274539 A JP H08274539A JP 7263395 A JP7263395 A JP 7263395A JP 7263395 A JP7263395 A JP 7263395A JP H08274539 A JPH08274539 A JP H08274539A
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JP
Japan
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grid
element antenna
antenna
polarization
dielectric plate
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Pending
Application number
JP7263395A
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English (en)
Inventor
Takashi Ishii
隆司 石井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7263395A priority Critical patent/JPH08274539A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 交叉偏波レベルの小さなマイクロストリップ
アレーアンテナを得る。 【構成】 複数個の素子アンテナ1を配列し、給電回路
4にて給電されるマイクロストリップアレーアンテナの
素子アンテナ1の前方に、グリッド5を有する誘電体板
6を配置して構成される。 【効果】 グリッドを有する誘電体板により交叉偏波を
反射するので、交叉偏波のレベルの低い放射パターンを
得る効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複数の素子アンテナ
を有するマイクロストリップアレーアンテナ装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のマイクロストリップアレーアンテ
ナ装置について説明する。図11は従来のマイクロスト
リップアレーアンテナ装置を示す図であり、1は素子ア
ンテナ、2は素子アンテナ1を構成する誘電体基板、3
は素子アンテナに給電する同軸ピン、4は給電回路であ
る。
【0003】つぎに動作について説明する。アンテナは
送受信可逆であるのでアンテナが送信の場合について説
明する。給電回路4に入力された信号は給電回路4にて
素子数分分配され、同軸ピン3により各素子アンテナ1
に給電され、各素子アンテナ1より空間に放射される。
【0004】空間に放射された電磁波は、空間にて合成
されアレー放射パターンを形成する。
【0005】ここで素子アンテナ1はマイクロストリッ
プアンテナであるが、マイクロストリップアンテナにお
いて広い周波数帯域にて動作させる場合、マイクロスト
リップアンテナを構成する誘電体基板2の厚みを大きく
する方法が用いられる。
【0006】この場合、素子アンテナに給電している同
軸ピン3からの放射が発生する。この放射は、偏波方向
であるE面では素子アンテナ1から放射される電磁波と
同軸ピン3からの放射の偏波が一致するため放射パター
ンのリップルとして現われ、偏波と直交するH面では素
子アンテナ1から放射される電磁波の偏波と同軸ピン3
から放射される電磁波の偏波が直交するため交叉偏波レ
ベルの上昇となって現われる。
【0007】ここで、アレーアンテナにおいては、各素
子アンテナ1から放射された電磁波は空間にて合成され
るが、その際、所望の偏波の電磁波については各素子ア
ンテナ1の励振振幅位相を予め決定し所望のアンテナ利
得およびサイドローブレベルとなるようにしている。
【0008】一方、所望の偏波と直交する交叉偏波成分
の電磁波については、その励振振幅位相が不明であるの
で、そのアレーアンテナとしての特性を設計することは
できないとともに、所望の偏波の電磁波とは異なった振
幅位相分布を付けることはできないので、交差偏波のレ
ベルの高い放射パターンとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロストリ
ップアレーアンテナ装置は、以上説明したように広い周
波数帯域にて動作させる場合、誘電体基板の厚みを大き
くするため交叉偏波のレベルが大きくなるという問題点
があった。
【0010】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、広帯域で動作し交叉偏波のレ
ベルが低いマイクロストリップアレーアンテナ装置を得
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例1によ
るマイクロストリップアレーアンテナ装置は、素子アン
テナの前方に素子アンテナから放射される電磁波の不要
な偏波を反射するグリッドを有する誘電体板を配置した
ものである。
【0012】また、この発明の実施例2によるマイクロ
ストリップアレーアンテナ装置は、直交する2種類の偏
波を持つ2種類の素子アンテナを交互に配置し、スイッ
チにて切り換えるとともに、素子アンテナの前方に素子
アンテナから放射される電磁波の不要な偏波を反射する
グリッドを有する誘電体板を配置し、スイッチにて選択
された素子アンテナより放射される電磁波の偏波を透過
し交叉偏波を反射するように誘電体板をローラにて回転
させるようにしたものである。
【0013】また、この発明の実施例3によるマイクロ
ストリップアレーアンテナ装置は、円偏波にて励振され
た素子アンテナと、素子アンテナの前方に素子アンテナ
から放射される電磁波の不要な偏波を反射するグリッド
を有する誘電体板を配置し、誘電体板をローラにて回転
させることにより通過した電磁波を直線偏波の電磁波に
変化させるようにしたものである。
【0014】また、この発明の実施例4によるマイクロ
ストリップアレーアンテナ装置は、素子アンテナの前方
に素子アンテナから放射される電磁波の不要な偏波を反
射するグリッドを有する誘電体板を配置し、誘電体板上
のすべてのグリッドの端部を接続して接地するようにし
たものである。
【0015】
【作用】この発明の実施例1によれば、素子アンテナの
前方に素子アンテナから放射される電磁波の不要な偏波
を反射するグリッドを有する誘電体板を配置するよう構
成したので、放射される交叉偏波を抑えることができ
る。
【0016】また、この発明の実施例2によれば、直交
する2種類の偏波を持つ2種類の素子アンテナを交互に
配置し、スイッチにて切り換えるとともに、素子アンテ
ナの前方に素子アンテナから放射される電磁波の不要な
偏波を反射するグリッドを有する誘電体板を配置し、ス
イッチにて選択された素子アンテナより放射される電磁
波の偏波を透過し交叉偏波を反射するように誘電体板を
ローラにて回転させるようにしたので、放射される交叉
偏波を抑え、直交する2種類の偏波を切り換えられるこ
とができる。
【0017】また、この発明の実施例3によれば、円偏
波にて励振された素子アンテナと、素子アンテナの前方
に素子アンテナから放射される電磁波の不要な偏波を反
射するグリッドを有する誘電体板を配置し、誘電体板を
ローラにて回転させることにより通過した電磁波を直線
偏波の電磁波に変化させるようにしたので、放射される
電波の偏波を切り換えるとともに交叉偏波を抑えること
ができる。
【0018】また、この発明の実施例4によれば、素子
アンテナの前方に素子アンテナから放射される電磁波の
不要な偏波を反射するグリッドを有する誘電体板を配置
し、誘電体板上のすべてのグリッドの端部を接続して接
地するようにしたので、放射される交叉偏波を抑えると
ともに耐雷ストリップとして働くので耐雷性が向上でき
る。
【0019】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の実施例1の構成を示す図、
図2はこの発明の各機器の接続関係を示す図である。
【0020】図において、1は素子アンテナ、2は素子
アンテナを構成する誘電体基板、3は素子アンテナに給
電する給電ピン、4は給電回路、6は素子アンテナの前
方に配置された誘電体板、5は素子アンテナの前方に配
置された誘電体板6上に配置されたグリッドである。
【0021】次に動作について説明する。給電回路4に
入力された電磁波は、給電回路4にて各素子アンテナに
分配され給電ピン3を介して素子アンテナ1より空間に
放射される。なお、図1において、素子アンテナ1上の
矢印は偏波の方向を示している。
【0022】空間に放射される電磁波は、素子アンテナ
1により所望の偏波にて励振されるが、広い周波数帯域
にて使用する場合、同軸ピン3からの放射により交叉偏
波が発生する。この交叉偏波は、励振された電磁波と直
交する偏波を持つ。
【0023】空間に放射された電磁波はグリッド5を有
する誘電体6に入射する。
【0024】図3にグリッド5を有する誘電体板6の断
面図を示す。tは誘電体板6の厚み、εrは誘電体板6
の比誘電率、Wはグリッド5の幅、Sはグリッドのピッ
チを示す。
【0025】ここで、誘電体板6の厚みtは使用する波
長λにより“数1”にて演算することにより求められ
る。
【0026】
【数1】
【0027】一方、グリッド5によるグリッド5に平行
な偏波の電磁波の透過係数は“数2”により、また、グ
リッド5に垂直な偏波の電磁波の透過係数は“数3”に
より求められる。
【0028】
【数2】
【0029】
【数3】
【0030】“数2”および“数3”より、グリッド5
に平行な偏波の電磁波の透過係数を小さくし、また、グ
リッド5に垂直な偏波の電磁波の透過係数を大きくなる
ような、グリッド5の幅Wおよび間隔Sを適当に選ぶこ
とにより、グリッド5に平行な偏波の電磁波を反射し、
グリッド5に垂直な偏波の電磁波を透過するよう構成で
きる。
【0031】図4に、グリッド5を有する誘電体板6を
透過する電磁波の様子を示す。図において、7はグリッ
ド5に入射するグリッド5に垂直な偏波をもつ電磁波、
8はグリッド5に入射するグリッド5に平行な偏波をも
つ電磁波、9はグリッド5を透過したグリッド5に垂直
な偏波をもつ電磁波、10はグリッド5を透過したグリ
ッド5に平行な偏波をもつ電磁波を示す。
【0032】図4において、グリッド5を透過したグリ
ッドに垂直な電磁波はほとんど減少することなく、ま
た、グリッドに平行な電磁波はほとんど透過しなくな
る。
【0033】よって、図1のごとく、グリッド5を有す
る誘電体板6と素子アンテナ1の方向を合わせるように
配置することにより、素子アンテナ1にて発生する交叉
偏波のレベルを抑えることができる。
【0034】実施例2.図5はこの発明の実施例2の構
成を示す図、図6はこの発明の各機器の接続関係を示す
図である。
【0035】図において、11は誘電体板6を回転させ
るローラ、12はローラを駆動するモータ、14は交互
に配置された直交する2種類の偏波を持つ2種類の素子
アンテナ1a1bを切り換えるスイッチ、14は、スイ
ッチ13およびモータ12を制御する制御装置である。
【0036】次に動作について説明する。給電回路4に
て分配された電磁波はスイッチ13に入力され、制御装
置14によりスイッチ13は直交する偏波を持つ交互に
配置された素子アンテナ1aまたは1bのどちらかを選
択する。
【0037】これにより、電磁波は、素子アンテナ1a
または1bのどちらかの素子アンテナから空間に放射さ
れる。
【0038】一方、制御装置14は、スイッチ13の制
御に対応して、ローラ11を駆動するためのモータ12
を制御し、スイッチ13にて選択された素子アンテナの
励振されている偏波と直交する向きがグリッド5の向き
となるように誘電体板6を回転させる。
【0039】よって、スイッチ13およびモータ12を
制御することにより、直交する2つの偏波を切り換えて
使用できるとともに、常に放射される電磁波の偏波に垂
直な方向にグリッド5が配置されるため、これと直交す
る交叉偏波は常に抑圧される。
【0040】実施例3.図7はこの発明の実施例3の構
成を示す図、図8はこの発明の各機器の接続関係を示す
図である。図において、16は円偏波にて励振された素
子アンテナである。
【0041】次に動作について説明する。給電回路4に
て分配された電磁波は、円偏波にて励振された素子アン
テナ16より空間に放射される。
【0042】円偏波は直交する2つの偏波の位相を90
度変えることによって発生させる方法が取られる。よっ
て、どちらか一方の偏波の成分を除去することにより直
線偏波となる。
【0043】円偏波にて放射された電磁波はグリッド5
を有する誘電体板6へ入射するが、グリッド5により、
グリッド5に平行な偏波の電磁波は反射し、グリッド5
に垂直な偏波の電磁波は透過するので、誘電体板6を透
過した電磁波は、円偏波の片方が無くなったものとする
ため直線偏波となる。
【0044】よって、制御装置14によりモータ12を
制御しグリッド5の向きを変化させることにより、直線
偏波の向きが可変となる。
【0045】実施例4.図9はこの発明の実施例4の構
成を示す図、図10はこの発明の各機器の接続関係を示
す図である。図において、16はグリッド5の端部を接
続し接地するための線である。
【0046】次に動作について説明する。この実施例に
おけるグリッド5は実施例1の場合と同様に交叉偏波を
抑圧する働きを持つ。
【0047】一方、線16にてグリッド5の各ラインは
接続され接地されている。このため、このグリッド上に
流れる電流はすべてグランドに落ちる。
【0048】このため、アンテナに落雷した場合、雷の
電流はすべてグリッド5上を流れ線16を介してグラン
ドに誘導され内部のアンテナは保護される。
【0049】
【発明の効果】この発明の実施例1によれば、この発明
に係るマイクロストリップアレーアンテナ装置は、素子
アンテナの前方に素子アンテナから放射される電磁波の
不要な偏波を反射するグリッドを有する誘電体板を配置
したので、交叉偏波のレベルを抑圧できるという効果が
ある。
【0050】この発明の実施例2によれば、直交する2
種類の偏波を持つ2種類の素子アンテナを交互に配置
し、スイッチにて切り換えるとともに、素子アンテナの
前方に素子アンテナから放射される電磁波の不要な偏波
を反射するグリッドを有する誘電体板を配置し、スイッ
チにて選択された素子アンテナより放射される電磁波の
偏波を透過し交叉偏波を反射するように誘電体板をロー
ラにて回転させるようにしたので、偏波が切り換えられ
るとともに交叉偏波のレベルを抑圧できるという効果が
ある。
【0051】この発明の実施例3によれば、円偏波にて
励振された素子アンテナと、素子アンテナの前方に素子
アンテナから放射される電磁波の不要な偏波を反射する
グリッドを有する誘電体板を配置し、誘電体層をローラ
にて回転させることにより通過した電磁波を直線偏波の
電磁波に変化させるようにしたので、偏波の方向を連続
に変えられるアンテナが得られるという効果がある。
【0052】この発明の実施例4によれば、素子アンテ
ナの前方に素子アンテナから放射される電磁波の不要な
偏波を反射するグリッドを有する誘電体板を配置し、誘
電体層上のすべてのグリッドの端部を接続して接地する
ようにしたので、交叉偏波のレベルを抑圧できるととも
に、落雷に対してアンテナを保護できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1によるマイクロストリッ
プアレーアンテナ装置の構成を示す図である。
【図2】 この発明の実施例1の接続関係を示す図であ
る。
【図3】 グリッドを有する誘電体板の断面図である。
【図4】 グリッドを透過する電磁波の様子を示す図で
ある。
【図5】 この発明の実施例2の構成を示す図である。
【図6】 この発明の実施例2の接続関係を示す図であ
る。
【図7】 この発明の実施例3の構成を示す図である。
【図8】 この発明の実施例3の接続関係を示す図であ
る。
【図9】 この発明の実施例4の構成を示す図である。
【図10】 この発明の実施例4の接続関係を示す図で
ある。
【図11】 従来のマイクロストリップアレーアンテナ
装置の接続関係を示す図である。
【符号の説明】
1 素子アンテナ、2 誘電体基板、3 同軸ピン、4
給電回路、5 グリッド、6 誘電体板、7 グリッ
ドに入射するグリッド5に垂直な偏波を持つ電磁波、8
グリッドに入射するグリッド5に平行な偏波を持つ電
磁波、9 グリッドを透過するグリッド5に垂直な偏波
を持つ電磁波、10 グリッドを透過するグリッド5に
平行な偏波を持つ電磁波、11 ローラ、12 モー
タ、13スイッチ、14 制御装置、15 円偏波で励
振される素子アンテナ、16 グリッドを接続し接地す
る線。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の素子アンテナと、上記素子アン
    テナに給電する給電回路と、上記素子アンテナの前方に
    配置され、素子アンテナから放射される電磁波のうち不
    要な偏波を反射するグリッドを有する誘電体板とを備え
    たマイクロストリップアレーアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 互いに直交する偏波にて励振され、互い
    に隣りあうように配置された第1および第2の素子アン
    テナ群と、上記第1および第2の素子アンテナ群の中の
    隣りあう1対の素子アンテナに接続されたスイッチと、
    上記スイッチを介して第1または第2の素子アンテナに
    給電する給電回路と、上記第1および第2の素子アンテ
    ナの前方に配置され、特定の偏波の電磁波のみを通過す
    るグリッドを有する誘電体板と、上記スイッチにより選
    択された上記第1または第2の素子アンテナの励振され
    る偏波に合わせて上記誘電体板を回転させるローラと、
    上記ローラを駆動するモータと、上記スイッチと上記モ
    ータを制御する制御装置とを備えたマイクロストリップ
    アレーアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 円偏波にて励振された複数個の素子アン
    テナと、上記素子アンテナに給電する給電回路と、上記
    素子アンテナの前方に配置され、特定の偏波の電磁波の
    みを通過するグリッドを有する誘電体板と、上記誘電体
    板を通過する電磁波を任意の直線偏波成分のみとなるよ
    うに上記誘電体層を回転させるローラと、上記ローラを
    駆動するモータと、上記モータを制御する制御装置とを
    備えたマイクロストリップアレーアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 複数個の素子アンテナと、上記素子アン
    テナに給電する給電回路と、上記素子アンテナの前方に
    配置され、上記素子アンテナから放射される電磁波の不
    要な偏波を反射するグリッドを有し、かつ、上記グリッ
    ドの端部を接続して接地した誘電体板とを備えたマイク
    ロストリップアレーアンテナ装置。
JP7263395A 1995-03-30 1995-03-30 マイクロストリップアレーアンテナ装置 Pending JPH08274539A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005501452A (ja) * 2001-08-23 2005-01-13 レイセオン・カンパニー 準光学的可変ビームスプリッタ
JP2010050698A (ja) * 2008-08-21 2010-03-04 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
JP2011142514A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Japan Radio Co Ltd トリプレート型平面アンテナ
JP2011527552A (ja) * 2008-07-07 2011-10-27 シエラ・ネバダ・コーポレイション アンテナ用途のための金属グリッドを備えた平面誘電体導波管
JP2012231286A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Electronic Navigation Research Institute 直線偏波の制御方法及びその装置。

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