JPH1093336A - アレーアンテナとアンテナ装置 - Google Patents
アレーアンテナとアンテナ装置Info
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- JPH1093336A JPH1093336A JP8246541A JP24654196A JPH1093336A JP H1093336 A JPH1093336 A JP H1093336A JP 8246541 A JP8246541 A JP 8246541A JP 24654196 A JP24654196 A JP 24654196A JP H1093336 A JPH1093336 A JP H1093336A
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- antenna
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 指向性を可変できるアレーアンテナとアンテ
ナ装置を提供する。 【解決手段】 基板３の第１の面に配列された複数のパ
ッチと、各パッチに結合された給電線と、を備え、前記
パッチを用いて電波を放射または吸収するアレーアンテ
ナにおいて、前記複数のパッチは複数の第１のパッチＰ
１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチＰ
１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成さ
れており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２は
基板３の第２の面に形成されているアレーアンテナ７。
このアレーアンテナ７と送受信回路とでアンテナ装置を
構成してもよく、アレーアンテナ７を１次放射器として
アンテナ装置を構成してもよい。
ナ装置を提供する。 【解決手段】 基板３の第１の面に配列された複数のパ
ッチと、各パッチに結合された給電線と、を備え、前記
パッチを用いて電波を放射または吸収するアレーアンテ
ナにおいて、前記複数のパッチは複数の第１のパッチＰ
１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチＰ
１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成さ
れており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２は
基板３の第２の面に形成されているアレーアンテナ７。
このアレーアンテナ７と送受信回路とでアンテナ装置を
構成してもよく、アレーアンテナ７を１次放射器として
アンテナ装置を構成してもよい。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナ
と、このアレーアンテナを備えたアンテナ装置とに関す
る。
と、このアレーアンテナを備えたアンテナ装置とに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特開平５−２５１９２８号公報では、
送，受信回路がＩＣ化された基板とホーン型の１次放射
器とが一体に組み込まれたアンテナ装置が開示されてい
る。
送，受信回路がＩＣ化された基板とホーン型の１次放射
器とが一体に組み込まれたアンテナ装置が開示されてい
る。
【０００３】特開平８−９７６２０号公報では、誘電体
基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この給
電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備えた
アレーアンテナが開示されている。また、給電部と各パ
ッチとの間を接続するマイクロストリップ形式の給電線
が各パッチと共に誘電体基板上に形成された実施例が記
載されている。
基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この給
電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備えた
アレーアンテナが開示されている。また、給電部と各パ
ッチとの間を接続するマイクロストリップ形式の給電線
が各パッチと共に誘電体基板上に形成された実施例が記
載されている。
【０００４】隣接するアンテナ素子間の位相差を変えて
放射ビームの方向を変え、主ローブの方向を移動させる
のが、フェーズドアレーアンテナである。
放射ビームの方向を変え、主ローブの方向を移動させる
のが、フェーズドアレーアンテナである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】同一構造の平面アンテ
ナを配列してアレーアンテナを構成すると、位相差だけ
を変えることでフェーズドアレーアンテナとして使用で
きるが、例えば検出対象物の大きさや距離等に応じて指
向性の形を変えることが困難である、という課題があ
る。
ナを配列してアレーアンテナを構成すると、位相差だけ
を変えることでフェーズドアレーアンテナとして使用で
きるが、例えば検出対象物の大きさや距離等に応じて指
向性の形を変えることが困難である、という課題があ
る。
【０００６】また、アレーアンテナにおいて、各平面ア
ンテナのパッチとその給電線とを同一平面に形成する
と、非常に簡単な給電方式になるが、給電線からも不要
な電波が放射されるので指向性が劣化する、という課題
がある。
ンテナのパッチとその給電線とを同一平面に形成する
と、非常に簡単な給電方式になるが、給電線からも不要
な電波が放射されるので指向性が劣化する、という課題
がある。
【０００７】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、指向性
を可変できるアレーアンテナと、これを備えた小型のア
ンテナ装置とを提供することにある。
するためになされたものであって、その目的は、指向性
を可変できるアレーアンテナと、これを備えた小型のア
ンテナ装置とを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１では、基板の第
１の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合さ
れた給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収するアレーアンテナにおいて、前記複数のパ
ッチは複数の第１のパッチと複数の第２のパッチからな
り、第１のパッチに結合された給電線は基板の第１の面
に形成されており、第２のパッチに結合された給電線は
基板の第２の面に形成されていることを特徴とする。
１の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合さ
れた給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収するアレーアンテナにおいて、前記複数のパ
ッチは複数の第１のパッチと複数の第２のパッチからな
り、第１のパッチに結合された給電線は基板の第１の面
に形成されており、第２のパッチに結合された給電線は
基板の第２の面に形成されていることを特徴とする。
【０００９】第１のパッチの選択及び位相差によって時
分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構
成することができる。第２のパッチの選択及び位相差に
よって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアン
テナを構成することができる。第１，第２のパッチに結
合された給電線は各々基板の第１，第２の面に形成され
ており、第１のパッチと第２のパッチの給電線の位置お
よび結合形態が異なるので、第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構
成することができる。第２のパッチの選択及び位相差に
よって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアン
テナを構成することができる。第１，第２のパッチに結
合された給電線は各々基板の第１，第２の面に形成され
ており、第１のパッチと第２のパッチの給電線の位置お
よび結合形態が異なるので、第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
【００１０】第１のパッチと第２のパッチの給電線の位
置および結合形態が異なるので、第１の素子アンテナと
第２の素子アンテナの指向性を異なる形とすることがで
きる。従って、第１，第２のパッチを組み合わせて同時
に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指向性
とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変して作
り出すことができる。指向性を種々の形に変えることが
できるので、アダプティブアレーアンテナとして使用す
ることができる。
置および結合形態が異なるので、第１の素子アンテナと
第２の素子アンテナの指向性を異なる形とすることがで
きる。従って、第１，第２のパッチを組み合わせて同時
に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指向性
とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変して作
り出すことができる。指向性を種々の形に変えることが
できるので、アダプティブアレーアンテナとして使用す
ることができる。
【００１１】また、第１，第２のパッチの給電線を基板
の別の面に各々形成することで、第１のパッチの給電線
間隔や第２のパッチの給電線間隔を広くとることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。
の別の面に各々形成することで、第１のパッチの給電線
間隔や第２のパッチの給電線間隔を広くとることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。
【００１２】請求項２では、請求項１記載のアレーアン
テナにおいて、基板は地板とこの地板を挟んだ２枚の誘
電体基板とからなり、各給電線と地板とこれらの間にあ
る誘電体基板はマイクロストリップ線路を構成してお
り、第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板
はパッチアンテナを構成しており、第２のパッチと地板
とこれらの間にある誘電体基板は、地板にスロットを設
けることで電磁結合パッチアンテナを構成していること
を特徴とする。
テナにおいて、基板は地板とこの地板を挟んだ２枚の誘
電体基板とからなり、各給電線と地板とこれらの間にあ
る誘電体基板はマイクロストリップ線路を構成してお
り、第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板
はパッチアンテナを構成しており、第２のパッチと地板
とこれらの間にある誘電体基板は、地板にスロットを設
けることで電磁結合パッチアンテナを構成していること
を特徴とする。
【００１３】第１のパッチと地板とこれらの間にある誘
電体基板によりパッチアンテナ（マイクロストリップア
ンテナ）を構成することで、第１のパッチに結合された
給電線と地板とこれらの間にある誘電体基板により構成
されたマイクロストリップ線路との接続を容易化するこ
とができる。
電体基板によりパッチアンテナ（マイクロストリップア
ンテナ）を構成することで、第１のパッチに結合された
給電線と地板とこれらの間にある誘電体基板により構成
されたマイクロストリップ線路との接続を容易化するこ
とができる。
【００１４】第２のパッチと地板とこれらの間にある誘
電体基板は、地板にスロットを設けることで電磁結合パ
ッチアンテナを構成している。電磁界の相互誘導を利用
して第２のパッチを給電することで、第２のパッチと第
２の面の給電線とを縦方向（基板の厚さ方向）の導体線
で接続する手間を省くことができる。また、地板に切っ
たスロットを介して給電するので、インピーダンスをス
ロット寸法で調整することができる。
電体基板は、地板にスロットを設けることで電磁結合パ
ッチアンテナを構成している。電磁界の相互誘導を利用
して第２のパッチを給電することで、第２のパッチと第
２の面の給電線とを縦方向（基板の厚さ方向）の導体線
で接続する手間を省くことができる。また、地板に切っ
たスロットを介して給電するので、インピーダンスをス
ロット寸法で調整することができる。
【００１５】更に、基板は地板を挟んだ２枚の誘電体基
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
【００１６】請求項３では、請求項１〜２記載のアレー
アンテナにおいて、第１のパッチと第２のパッチとを基
板の第１の面に交互に配置したことを特徴とする。
アンテナにおいて、第１のパッチと第２のパッチとを基
板の第１の面に交互に配置したことを特徴とする。
【００１７】交互に配置することで、この配置間隔で第
１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連設した場
合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。パッチの配置は必ずしも等間隔にする必要はな
く、給電するパッチの数及び位相差によって放射特性を
制御することができる。
１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連設した場
合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。パッチの配置は必ずしも等間隔にする必要はな
く、給電するパッチの数及び位相差によって放射特性を
制御することができる。
【００１８】請求項４では、請求項１〜３記載のアレー
アンテナにおいて、基板の第２の面は誘電体基板または
地板を備えた誘電体基板で覆われていることを特徴とす
る。
アンテナにおいて、基板の第２の面は誘電体基板または
地板を備えた誘電体基板で覆われていることを特徴とす
る。
【００１９】基板の第２の面を誘電体基板で覆うこと
で、基板の第２の面に形成された給電線を保護でき、基
板を補強することができる。基板の第２の面を地板を備
えた誘電体基板で覆うことで、給電線を保護でき、基板
を補強できると共に、基板の裏側への不要輻射を低減す
ることができる。
で、基板の第２の面に形成された給電線を保護でき、基
板を補強することができる。基板の第２の面を地板を備
えた誘電体基板で覆うことで、給電線を保護でき、基板
を補強できると共に、基板の裏側への不要輻射を低減す
ることができる。
【００２０】請求項５に係るアンテナ装置は、請求項１
〜３の何れか１つに記載のアレーアンテナと、このアレ
ーアンテナが備える第１のパッチに電力を送電し、また
は、第１のパッチから電力を受電する第１の回路と、こ
のアレーアンテナが備える第２のパッチに電力を送電
し、または、第２のパッチから電力を受電する第２の回
路と、を有し、第１の回路を基板の第１の面に設け、第
２の回路を基板の第２の面に設けると共に、配列された
前記複数のパッチの片側に第１の回路と第２の回路を配
置したことを特徴とする。
〜３の何れか１つに記載のアレーアンテナと、このアレ
ーアンテナが備える第１のパッチに電力を送電し、また
は、第１のパッチから電力を受電する第１の回路と、こ
のアレーアンテナが備える第２のパッチに電力を送電
し、または、第２のパッチから電力を受電する第２の回
路と、を有し、第１の回路を基板の第１の面に設け、第
２の回路を基板の第２の面に設けると共に、配列された
前記複数のパッチの片側に第１の回路と第２の回路を配
置したことを特徴とする。
【００２１】基板の両面の有効利用によって基板を小型
化することができ、アンテナ装置を小型化することがで
きる。また、基板の片面に第１の回路のみを設けること
で、第１，第２の回路を基板の片面に設ける場合に比べ
て回路面積を縮小することができ、この点でも基板を小
型化することができる。更に、配列された前記複数のパ
ッチの片側に第１，第２の回路を配置して基板の片端に
寄せることで、外部回路から第１，第２の回路への配線
接続を短くすることができ、伝送損失を低減することが
できると共に、この配線に対する不要輻射またはこの配
線からの不要輻射の影響を低減することができる。
化することができ、アンテナ装置を小型化することがで
きる。また、基板の片面に第１の回路のみを設けること
で、第１，第２の回路を基板の片面に設ける場合に比べ
て回路面積を縮小することができ、この点でも基板を小
型化することができる。更に、配列された前記複数のパ
ッチの片側に第１，第２の回路を配置して基板の片端に
寄せることで、外部回路から第１，第２の回路への配線
接続を短くすることができ、伝送損失を低減することが
できると共に、この配線に対する不要輻射またはこの配
線からの不要輻射の影響を低減することができる。
【００２２】請求項６では、請求項５記載のアンテナ装
置において、前記第１及び第２の回路は、送電または受
電するパッチ及びその位相を任意に選択できる構成から
なることを特徴とする。
置において、前記第１及び第２の回路は、送電または受
電するパッチ及びその位相を任意に選択できる構成から
なることを特徴とする。
【００２３】第１及び第２の回路にパッチの選択、位相
の制御を行えるような機能を持たせることによって、ア
レーアンテナの指向性を任意に可変することができ、ビ
ーム成形、ビーム走査、時分割マルチビームの発生など
が可能となる。
の制御を行えるような機能を持たせることによって、ア
レーアンテナの指向性を任意に可変することができ、ビ
ーム成形、ビーム走査、時分割マルチビームの発生など
が可能となる。
【００２４】請求項７では、１次放射器と２次放射器を
備えたアンテナ装置において、１次放射器は、請求項１
〜４の何れか１つに記載のアレーアンテナまたは請求項
５〜６の何れか１つに記載のアンテナ装置からなり、２
次放射器は、反射鏡またはレンズからなることを特徴と
する。
備えたアンテナ装置において、１次放射器は、請求項１
〜４の何れか１つに記載のアレーアンテナまたは請求項
５〜６の何れか１つに記載のアンテナ装置からなり、２
次放射器は、反射鏡またはレンズからなることを特徴と
する。
【００２５】１次放射器を請求項１〜４の何れか１つに
記載のアレーアンテナとすることで、デフォーカス給電
等によるマルチビームを各パッチに対応して生成でき、
主ビームの方向を変化させてマルチビームアンテナとし
て使用できる。オフセットパラボラアンテナの１次放射
器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化されたア
ンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッキング
を除去することができると共に基板の小型化の分だけ反
射鏡を拡大することができ、アンテナ利得を向上するこ
とができる。
記載のアレーアンテナとすることで、デフォーカス給電
等によるマルチビームを各パッチに対応して生成でき、
主ビームの方向を変化させてマルチビームアンテナとし
て使用できる。オフセットパラボラアンテナの１次放射
器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化されたア
ンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッキング
を除去することができると共に基板の小型化の分だけ反
射鏡を拡大することができ、アンテナ利得を向上するこ
とができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアレーア
ンテナとアンテナ装置の説明図である。図１（Ａ）は基
板３の第１の面（表面）の側から見たときの説明図であ
り、図１（Ｂ）は基板３の第２の面（裏面）の側から見
たときの説明図である。
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアレーア
ンテナとアンテナ装置の説明図である。図１（Ａ）は基
板３の第１の面（表面）の側から見たときの説明図であ
り、図１（Ｂ）は基板３の第２の面（裏面）の側から見
たときの説明図である。
【００２７】図１のアレーアンテナ７は、基板３の第１
の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射ま
たは吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッチ
Ｐ１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチ
Ｐ１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成
されており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２
は基板３の第２の面に形成されている。
の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射ま
たは吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッチ
Ｐ１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチ
Ｐ１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成
されており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２
は基板３の第２の面に形成されている。
【００２８】基板３は地板５とこの地板５を挟んだ２枚
の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなり、第１のパッチＰ１
に結合された給電線Ｓ１と地板５とこれらの間にある誘
電体基板３Ａはマイクロストリップ線路６を構成してお
り、また、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２と
地板５とこれらの間にある誘電体基板３Ｂはマイクロス
トリップ線路６を構成している。第１のパッチＰ１と地
板５とこれらの間にある誘電体基板３Ａはパッチアンテ
ナＱを構成しており、第２のパッチＰ２と地板５とこれ
らの間にある誘電体基板３Ｂは、図５に示すように地板
５にスロット４を設けることで電磁結合パッチアンテナ
Ｄを構成している。
の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなり、第１のパッチＰ１
に結合された給電線Ｓ１と地板５とこれらの間にある誘
電体基板３Ａはマイクロストリップ線路６を構成してお
り、また、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２と
地板５とこれらの間にある誘電体基板３Ｂはマイクロス
トリップ線路６を構成している。第１のパッチＰ１と地
板５とこれらの間にある誘電体基板３Ａはパッチアンテ
ナＱを構成しており、第２のパッチＰ２と地板５とこれ
らの間にある誘電体基板３Ｂは、図５に示すように地板
５にスロット４を設けることで電磁結合パッチアンテナ
Ｄを構成している。
【００２９】第１のパッチＰ１の配列によりパッチアン
テナＱを配列し、これの選択及び位相差によって時分割
走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構成す
ることができる。また、第２のパッチＰ２の配列により
電磁結合パッチアンテナＤを配列し、これの選択及び位
相差によって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレ
ーアンテナを構成することができる。第１，第２のパッ
チＰ１，Ｐ２に結合された給電線Ｓ１，Ｓ２は各々基板
３の第１，第２の面に形成されており、パッチＰ１，Ｐ
２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位置および結合形態が異なるの
で、パッチアンテナＱと電磁結合パッチアンテナＤの指
向性を異なる形とすることができる。
テナＱを配列し、これの選択及び位相差によって時分割
走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構成す
ることができる。また、第２のパッチＰ２の配列により
電磁結合パッチアンテナＤを配列し、これの選択及び位
相差によって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレ
ーアンテナを構成することができる。第１，第２のパッ
チＰ１，Ｐ２に結合された給電線Ｓ１，Ｓ２は各々基板
３の第１，第２の面に形成されており、パッチＰ１，Ｐ
２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位置および結合形態が異なるの
で、パッチアンテナＱと電磁結合パッチアンテナＤの指
向性を異なる形とすることができる。
【００３０】パッチＰ１，Ｐ２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位
置および結合形態が異なるので、パッチアンテナＱと電
磁結合パッチアンテナＤの指向性を異なる形とすること
ができる。従って、第１，第２のパッチＰ１，Ｐ２を組
み合わせて同時に使用する（例えば同時に電波を放射す
る）ことで、パッチアンテナＱや電磁結合パッチアンテ
ナＤの指向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差
を可変して作り出すことができる。指向性を種々の形に
変えることができるので、アダプティブアレーアンテナ
として使用できる。例えば、ある方向から妨害波が到来
した時に、その方向の指向性を小さくすることができ
る。
置および結合形態が異なるので、パッチアンテナＱと電
磁結合パッチアンテナＤの指向性を異なる形とすること
ができる。従って、第１，第２のパッチＰ１，Ｐ２を組
み合わせて同時に使用する（例えば同時に電波を放射す
る）ことで、パッチアンテナＱや電磁結合パッチアンテ
ナＤの指向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差
を可変して作り出すことができる。指向性を種々の形に
変えることができるので、アダプティブアレーアンテナ
として使用できる。例えば、ある方向から妨害波が到来
した時に、その方向の指向性を小さくすることができ
る。
【００３１】また、給電線Ｓ１，Ｓ２を基板の別の面に
各々形成することで、第１のパッチＰ１の給電線Ｓ１〜
Ｓ１間隔や第２のパッチＰ２の給電線Ｓ２〜Ｓ２間隔を
広くとることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減することができる。
各々形成することで、第１のパッチＰ１の給電線Ｓ１〜
Ｓ１間隔や第２のパッチＰ２の給電線Ｓ２〜Ｓ２間隔を
広くとることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減することができる。
【００３２】給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａによ
りマイクロストリップ線路６を構成することで、伝送損
失を低減することができる。給電線Ｓ２と地板５と誘電
体基板３Ｂによりマイクロストリップ線路６を構成する
ことで、伝送損失を低減することができる。第１のパッ
チＰ１と地板５と誘電体基板３Ａによりパッチアンテナ
（マイクロストリップアンテナ）Ｑを構成することで、
給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａにより構成された
マイクロストリップ線路６との接続を容易化することが
できる。
りマイクロストリップ線路６を構成することで、伝送損
失を低減することができる。給電線Ｓ２と地板５と誘電
体基板３Ｂによりマイクロストリップ線路６を構成する
ことで、伝送損失を低減することができる。第１のパッ
チＰ１と地板５と誘電体基板３Ａによりパッチアンテナ
（マイクロストリップアンテナ）Ｑを構成することで、
給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａにより構成された
マイクロストリップ線路６との接続を容易化することが
できる。
【００３３】図１のアレーアンテナ７では、第１のパッ
チＰ１と第２のパッチＰ２とを基板３の第１の面に交互
に等間隔に配置している。
チＰ１と第２のパッチＰ２とを基板３の第１の面に交互
に等間隔に配置している。
【００３４】交互に配置することで、第１のパッチＰ１
を連設した場合や第２のパッチＰ２を連設した場合に比
べ、基板３の各面の給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間隔
を広げることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減できる。
を連設した場合や第２のパッチＰ２を連設した場合に比
べ、基板３の各面の給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間隔
を広げることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減できる。
【００３５】図１のアンテナ装置８は、アレーアンテナ
７と、このアレーアンテナ７が備える第１のパッチＰ１
に電力を送電し（信号を送り出し）、または、第１のパ
ッチＰ１から電力を受電する（受信信号を入力する）第
１の送受信回路１と、このアレーアンテナ７が備える第
２のパッチＰ２に電力を送電し（信号を送り出し）、ま
たは、第２のパッチＰ２から電力を受電する（受信信号
を入力する）第２の送受信回路２と、を有し、第１の送
受信回路１を基板３の第１の面に設け、第２の送受信回
路２を基板３の第２の面に設けると共に、配列された複
数のパッチＰ１，Ｐ２の片側に位置するように第１の送
受信回路１と第２の送受信回路２を配置している。
７と、このアレーアンテナ７が備える第１のパッチＰ１
に電力を送電し（信号を送り出し）、または、第１のパ
ッチＰ１から電力を受電する（受信信号を入力する）第
１の送受信回路１と、このアレーアンテナ７が備える第
２のパッチＰ２に電力を送電し（信号を送り出し）、ま
たは、第２のパッチＰ２から電力を受電する（受信信号
を入力する）第２の送受信回路２と、を有し、第１の送
受信回路１を基板３の第１の面に設け、第２の送受信回
路２を基板３の第２の面に設けると共に、配列された複
数のパッチＰ１，Ｐ２の片側に位置するように第１の送
受信回路１と第２の送受信回路２を配置している。
【００３６】第１，第２の送受信回路１，２を基板３の
両面に配置して基板３の実装密度を高くしている。この
ように、基板３の両面の有効利用によって基板３を小型
化でき、アンテナ装置８を小型化できる。また、基板３
の片面に第１の送受信回路１のみを設けることで、第
１，第２の送受信回路１，２を基板３の片面に設ける場
合に比べて回路面積を縮小でき、この点でも基板３を小
型化できる。更に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ２
の片側に第１，第２の送受信回路１，２を配置して基板
３の片端に寄せることで、外部回路（不図示）から第
１，第２の送受信回路１，２への配線接続を短くするこ
とができ、伝送損失を低減することができると共に、こ
の配線（不図示）に対する不要輻射またはこの配線から
の不要輻射の影響を低減できる。
両面に配置して基板３の実装密度を高くしている。この
ように、基板３の両面の有効利用によって基板３を小型
化でき、アンテナ装置８を小型化できる。また、基板３
の片面に第１の送受信回路１のみを設けることで、第
１，第２の送受信回路１，２を基板３の片面に設ける場
合に比べて回路面積を縮小でき、この点でも基板３を小
型化できる。更に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ２
の片側に第１，第２の送受信回路１，２を配置して基板
３の片端に寄せることで、外部回路（不図示）から第
１，第２の送受信回路１，２への配線接続を短くするこ
とができ、伝送損失を低減することができると共に、こ
の配線（不図示）に対する不要輻射またはこの配線から
の不要輻射の影響を低減できる。
【００３７】第１，第２の送受信回路１，２は、例え
ば、マルチビームを放射するための切換型送受信回路と
してもよい。増幅回路とサーキュレータとアンテナ切換
用ＰＩＮダイオードで構成してもよく、更にＦＭ信号発
生器や方向性結合器（カップラー）やミキサを備えても
よく、例えば、特開平８−９７６２０号公報の図３に示
されたレーダーモジュールの回路としてもよく、これら
によりパッチの選択や位相制御を行ってもよい。第１，
第２の送受信回路１，２を各々ＩＣに組み込んでもよ
い。
ば、マルチビームを放射するための切換型送受信回路と
してもよい。増幅回路とサーキュレータとアンテナ切換
用ＰＩＮダイオードで構成してもよく、更にＦＭ信号発
生器や方向性結合器（カップラー）やミキサを備えても
よく、例えば、特開平８−９７６２０号公報の図３に示
されたレーダーモジュールの回路としてもよく、これら
によりパッチの選択や位相制御を行ってもよい。第１，
第２の送受信回路１，２を各々ＩＣに組み込んでもよ
い。
【００３８】図２は本発明と対比されるアンテナ装置１
８の説明図である。アレーアンテナ１７は、基板１３の
片面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線Ｓと、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッ
チＰ１１と複数の第２のパッチ１２からなり、第１，第
２のパッチＰ１１，Ｐ１２に結合された各給電線Ｓは基
板１３の片面に形成されている。
８の説明図である。アレーアンテナ１７は、基板１３の
片面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線Ｓと、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッ
チＰ１１と複数の第２のパッチ１２からなり、第１，第
２のパッチＰ１１，Ｐ１２に結合された各給電線Ｓは基
板１３の片面に形成されている。
【００３９】アンテナ装置１８は、アレーアンテナ１７
と、このアレーアンテナ１７が備える第１のパッチＰ１
１に電力を送電し（信号を送り出し）、または、第１の
パッチＰ１１から電力を受電する（受信信号を入力す
る）第１の送受信回路１１と、このアレーアンテナ１７
が備える第２のパッチＰ１２に電力を送電し（信号を送
り出し）、または、第２のパッチＰ１２から電力を受電
する（受信信号を入力する）第２の送受信回路１２と、
を有し、第１，第２の送受信回路１１，１２を基板１３
の片面に設けると共に、配列された複数のパッチＰ１
１，Ｐ１２の片側に位置するように第１の送受信回路１
１を配置し、他の片側に第２の送受信回路１２を配置し
ている。
と、このアレーアンテナ１７が備える第１のパッチＰ１
１に電力を送電し（信号を送り出し）、または、第１の
パッチＰ１１から電力を受電する（受信信号を入力す
る）第１の送受信回路１１と、このアレーアンテナ１７
が備える第２のパッチＰ１２に電力を送電し（信号を送
り出し）、または、第２のパッチＰ１２から電力を受電
する（受信信号を入力する）第２の送受信回路１２と、
を有し、第１，第２の送受信回路１１，１２を基板１３
の片面に設けると共に、配列された複数のパッチＰ１
１，Ｐ１２の片側に位置するように第１の送受信回路１
１を配置し、他の片側に第２の送受信回路１２を配置し
ている。
【００４０】基板１３は地板１５とこの地板１５を挟ん
だ２枚の誘電体基板１３Ａ，１３Ｂとからなり、第１の
パッチＰ１１に結合された給電線Ｓと地板１５とこれら
の間にある誘電体基板１３Ａはマイクロストリップ線路
６を構成しており、第２のパッチＰ１２に結合された給
電線Ｓと地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ｂ
はマイクロストリップ線路６を構成している。第１のパ
ッチＰ１１と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１
３ＡはパッチアンテナＱを構成し、また、第２のパッチ
Ｐ１２と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ａ
はパッチアンテナＱを構成している。
だ２枚の誘電体基板１３Ａ，１３Ｂとからなり、第１の
パッチＰ１１に結合された給電線Ｓと地板１５とこれら
の間にある誘電体基板１３Ａはマイクロストリップ線路
６を構成しており、第２のパッチＰ１２に結合された給
電線Ｓと地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ｂ
はマイクロストリップ線路６を構成している。第１のパ
ッチＰ１１と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１
３ＡはパッチアンテナＱを構成し、また、第２のパッチ
Ｐ１２と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ａ
はパッチアンテナＱを構成している。
【００４１】送受信回路１１，１２は、各々図１の送受
信回路１，２と同じ構成である。パッチＰ１１，Ｐ１２
は、図１のパッチＰ１と同じ構成である。アレーアンテ
ナ１７の素子数は、図１のアレーアンテナ７の素子数と
等しい。
信回路１，２と同じ構成である。パッチＰ１１，Ｐ１２
は、図１のパッチＰ１と同じ構成である。アレーアンテ
ナ１７の素子数は、図１のアレーアンテナ７の素子数と
等しい。
【００４２】図３は、アンテナ装置１８を１次放射器と
し、放物鏡面の一部である反射鏡１９を２次放射器とし
たオフセットパラボラアンテナの説明図である。図４
は、アンテナ装置８を１次放射器とし、放物鏡面の一部
である反射鏡９を２次放射器としたオフセットパラボラ
アンテナの説明図である。反射鏡９，１９の焦点距離は
等しく、焦点の位置にアレーアンテナ７，１７のパッチ
の何れか１つが配置されている。
し、放物鏡面の一部である反射鏡１９を２次放射器とし
たオフセットパラボラアンテナの説明図である。図４
は、アンテナ装置８を１次放射器とし、放物鏡面の一部
である反射鏡９を２次放射器としたオフセットパラボラ
アンテナの説明図である。反射鏡９，１９の焦点距離は
等しく、焦点の位置にアレーアンテナ７，１７のパッチ
の何れか１つが配置されている。
【００４３】図３のオフセットパラボラアンテナでは、
反射鏡１９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が
得られる。図４のオフセットパラボラアンテナでは、反
射鏡９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が得ら
れる。第２の送受信回路２を基板３の裏面に設けたので
基板１３より基板３を小型化でき、その分だけ反射鏡９
を大きくしてパッチからのビームをより多く反射させる
ことができる。従って、図３に比べて図４のオフセット
パラボラアンテナでは、アンテナの利得を向上すること
ができ、アンテナ装置の消費電力を低減することができ
る。
反射鏡１９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が
得られる。図４のオフセットパラボラアンテナでは、反
射鏡９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が得ら
れる。第２の送受信回路２を基板３の裏面に設けたので
基板１３より基板３を小型化でき、その分だけ反射鏡９
を大きくしてパッチからのビームをより多く反射させる
ことができる。従って、図３に比べて図４のオフセット
パラボラアンテナでは、アンテナの利得を向上すること
ができ、アンテナ装置の消費電力を低減することができ
る。
【００４４】なお、図４のオフセットパラボラアンテナ
では、デフォーカス給電によるマルチビームを各パッチ
に対応して生成でき、主ビームの方向を変化させてマル
チビームアンテナとして使用してもよい。
では、デフォーカス給電によるマルチビームを各パッチ
に対応して生成でき、主ビームの方向を変化させてマル
チビームアンテナとして使用してもよい。
【００４５】図５は、電磁結合パッチアンテナの説明図
であり、図１のパッチＰ２およびその周辺の構造を説明
するものである。
であり、図１のパッチＰ２およびその周辺の構造を説明
するものである。
【００４６】給電線Ｓ２と地板５と誘電体基板３Ｂはマ
イクロストリップ線路６を構成している。第２のパッチ
Ｐ２と地板５と誘電体基板３Ａは、地板５にスロット４
を設けることで電磁結合パッチアンテナＤを構成してい
る。パッチＰ２は共振する大きさになっており、スロッ
ト４の長さは半波長より短い。
イクロストリップ線路６を構成している。第２のパッチ
Ｐ２と地板５と誘電体基板３Ａは、地板５にスロット４
を設けることで電磁結合パッチアンテナＤを構成してい
る。パッチＰ２は共振する大きさになっており、スロッ
ト４の長さは半波長より短い。
【００４７】電磁界の相互誘導を利用して第２のパッチ
Ｐ２を給電することで、第２のパッチＰ２と第２の面の
給電線Ｓ２とを縦方向（基板３の厚さ方向）の導体線で
接続する手間を省くことができる。また、地板５に切っ
た非共振長のスロット４を介してパッチＰ２を給電する
ので、インピーダンスをスロット４の寸法で調整するこ
とができる。
Ｐ２を給電することで、第２のパッチＰ２と第２の面の
給電線Ｓ２とを縦方向（基板３の厚さ方向）の導体線で
接続する手間を省くことができる。また、地板５に切っ
た非共振長のスロット４を介してパッチＰ２を給電する
ので、インピーダンスをスロット４の寸法で調整するこ
とができる。
【００４８】更に、基板３は地板５とこの地板５を挟ん
だ２枚の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなるので、第２の
パッチＰ２と給電線Ｓ２との間に地板５を介在させるこ
とができ、この給電線Ｓ２からの第１の面への不要輻射
を抑止して電磁結合パッチアンテナＤの指向性を向上さ
せることができる。
だ２枚の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなるので、第２の
パッチＰ２と給電線Ｓ２との間に地板５を介在させるこ
とができ、この給電線Ｓ２からの第１の面への不要輻射
を抑止して電磁結合パッチアンテナＤの指向性を向上さ
せることができる。
【００４９】誘電体基板３Ｂの表面、すなわち基板３の
第２の面を誘電体基板または地板を備えた誘電体基板で
覆ってもよい。
第２の面を誘電体基板または地板を備えた誘電体基板で
覆ってもよい。
【００５０】基板３の第２の面を誘電体基板で覆うこと
で、基板の第２の面に形成された給電線Ｓ２を保護で
き、基板３を補強することができる。基板３の第２の面
を地板を備えた誘電体基板で覆うことで、給電線Ｓ２を
保護でき、基板３を補強することができると共に、基板
３の裏側への不要輻射を低減することができる。特に、
基板３の裏側に回路を設けた場合に、この回路に対する
不要輻射の影響を低減することができる。地板５を厚く
して基板３を補強してもよい。
で、基板の第２の面に形成された給電線Ｓ２を保護で
き、基板３を補強することができる。基板３の第２の面
を地板を備えた誘電体基板で覆うことで、給電線Ｓ２を
保護でき、基板３を補強することができると共に、基板
３の裏側への不要輻射を低減することができる。特に、
基板３の裏側に回路を設けた場合に、この回路に対する
不要輻射の影響を低減することができる。地板５を厚く
して基板３を補強してもよい。
【００５１】なお、アンテナ装置８とレンズとを組み合
わせて使用してもよい。レンズとしては、誘電体レン
ズ、パスレングスレンズ、および、導波管形メタルレン
ズ等がある。アレーアンテナ７の素子間隔（配列間隔）
は１波長より小さくしたり、半波長以下としたり、１／
４波長程度としてもよい。アレーアンテナ７は、平面ア
ンテナを直線状に配列するリニアアレー（lineararra
y）としてもよく、平面状に配列するプラナーアレイ（p
laner array）としてもよい。第１のパッチＰ１を円形
パッチとし、第２のパッチＰ２を方形パッチとしてもよ
く、また、これらを組み合わせてもよい。方形パッチの
１辺の長さは半波長程度としてもよい。例えば、送り出
す信号（ＦＭ信号）の周波数を約６０ＧＨｚ程度とし、
方形パッチの１辺を約１．６〜約２．２ｍｍ程度とし、
方形パッチ間の間隔を約０．２〜約０．４ｍｍ程度とし
てもよい。基板３の誘電体基板３Ａ，３Ｂは同じ厚さと
してもよい。
わせて使用してもよい。レンズとしては、誘電体レン
ズ、パスレングスレンズ、および、導波管形メタルレン
ズ等がある。アレーアンテナ７の素子間隔（配列間隔）
は１波長より小さくしたり、半波長以下としたり、１／
４波長程度としてもよい。アレーアンテナ７は、平面ア
ンテナを直線状に配列するリニアアレー（lineararra
y）としてもよく、平面状に配列するプラナーアレイ（p
laner array）としてもよい。第１のパッチＰ１を円形
パッチとし、第２のパッチＰ２を方形パッチとしてもよ
く、また、これらを組み合わせてもよい。方形パッチの
１辺の長さは半波長程度としてもよい。例えば、送り出
す信号（ＦＭ信号）の周波数を約６０ＧＨｚ程度とし、
方形パッチの１辺を約１．６〜約２．２ｍｍ程度とし、
方形パッチ間の間隔を約０．２〜約０．４ｍｍ程度とし
てもよい。基板３の誘電体基板３Ａ，３Ｂは同じ厚さと
してもよい。
【００５２】本発明のアレーアンテナとアンテナ装置を
車載用レーダー装置に応用して障害物（ターゲット）の
探知に用いてもよく、室内用無線ＬＡＮに応用してもよ
い。また、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明
は上記実施形態に限定されない。
車載用レーダー装置に応用して障害物（ターゲット）の
探知に用いてもよく、室内用無線ＬＡＮに応用してもよ
い。また、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明
は上記実施形態に限定されない。
【００５３】
【発明の効果】請求項１に係るアレーアンテナによれ
ば、第１のパッチの配列によりフェーズドアレーアンテ
ナを構成でき、第２のパッチの配列によりフェーズドア
レーアンテナを構成できる。第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
ば、第１のパッチの配列によりフェーズドアレーアンテ
ナを構成でき、第２のパッチの配列によりフェーズドア
レーアンテナを構成できる。第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
【００５４】また、第１，第２のパッチを組み合わせて
同時に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指
向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変し
て作り出すことができる。指向性を種々の形に変えるこ
とができるので、時分割走査アンテナやアダプティブア
レーアンテナとして使用することができ、その用途が広
い。
同時に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指
向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変し
て作り出すことができる。指向性を種々の形に変えるこ
とができるので、時分割走査アンテナやアダプティブア
レーアンテナとして使用することができ、その用途が広
い。
【００５５】更に、第１のパッチの給電線間隔や第２の
パッチの給電線間隔を広くとることができ、給電線間の
相互輻射によるノイズを低減することができる。
パッチの給電線間隔を広くとることができ、給電線間の
相互輻射によるノイズを低減することができる。
【００５６】請求項２に係るアレーアンテナによれば、
第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板によ
りパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）を構
成することで、第１のパッチに結合された給電線と地板
とこれらの間にある誘電体基板により構成されたマイク
ロストリップ線路との接続を容易化することができる。
第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板によ
りパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）を構
成することで、第１のパッチに結合された給電線と地板
とこれらの間にある誘電体基板により構成されたマイク
ロストリップ線路との接続を容易化することができる。
【００５７】電磁結合パッチアンテナを形成し、電磁界
の相互誘導を利用して第２のパッチを給電することで、
第２のパッチと第２の面の給電線とを縦方向（基板の厚
さ方向）の導体線で接続する手間を省くことができる。
また、地板に切ったスロットを介して給電するので、イ
ンピーダンスをスロット寸法で調整することができる。
の相互誘導を利用して第２のパッチを給電することで、
第２のパッチと第２の面の給電線とを縦方向（基板の厚
さ方向）の導体線で接続する手間を省くことができる。
また、地板に切ったスロットを介して給電するので、イ
ンピーダンスをスロット寸法で調整することができる。
【００５８】更に、基板は地板を挟んだ２枚の誘電体基
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
【００５９】請求項３に係るアレーアンテナによれば、
第１，第２のパッチを交互に配置することで、この配置
間隔で第１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連
設した場合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げるこ
とができ、給電線間の相互輻射によるノイズを低減する
ことができる。素子間隔を変化させて配置することで、
アンテナの指向性を制御することもできる。
第１，第２のパッチを交互に配置することで、この配置
間隔で第１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連
設した場合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げるこ
とができ、給電線間の相互輻射によるノイズを低減する
ことができる。素子間隔を変化させて配置することで、
アンテナの指向性を制御することもできる。
【００６０】請求項４に係るアレーアンテナによれば、
基板の第２の面を誘電体基板で覆うことで、基板の第２
の面に形成された給電線を保護でき、基板を補強するこ
とができる。基板の第２の面を地板を備えた誘電体基板
で覆うことで、給電線を保護でき、基板を補強すること
ができると共に、基板の裏側への不要輻射を低減するこ
とができる。
基板の第２の面を誘電体基板で覆うことで、基板の第２
の面に形成された給電線を保護でき、基板を補強するこ
とができる。基板の第２の面を地板を備えた誘電体基板
で覆うことで、給電線を保護でき、基板を補強すること
ができると共に、基板の裏側への不要輻射を低減するこ
とができる。
【００６１】請求項５に係るアンテナ装置によれば、基
板の両面の有効利用によって基板を小型化することがで
き、アンテナ装置を小型化することができる。また、基
板の片面に第１の回路のみを設けることで、第１，第２
の回路を基板の片面に設ける場合に比べて回路面積を縮
小することができ、この点でも基板を小型化することが
でき、アンテナ装置を小型化することができる。更に、
配列された複数のパッチの片側に第１，第２の回路を配
置して基板の片端に寄せることで、外部回路から第１，
第２の回路への配線接続を短くすることができ、伝送損
失を低減することができると共に、この配線に対する不
要輻射またはこの配線からの不要輻射の影響を低減する
ことができ、アンテナ装置の信頼性を向上することがで
きる。
板の両面の有効利用によって基板を小型化することがで
き、アンテナ装置を小型化することができる。また、基
板の片面に第１の回路のみを設けることで、第１，第２
の回路を基板の片面に設ける場合に比べて回路面積を縮
小することができ、この点でも基板を小型化することが
でき、アンテナ装置を小型化することができる。更に、
配列された複数のパッチの片側に第１，第２の回路を配
置して基板の片端に寄せることで、外部回路から第１，
第２の回路への配線接続を短くすることができ、伝送損
失を低減することができると共に、この配線に対する不
要輻射またはこの配線からの不要輻射の影響を低減する
ことができ、アンテナ装置の信頼性を向上することがで
きる。
【００６２】また、第１の平面アンテナと第１の回路、
および、第２の平面アンテナと第２の回路により、シス
テムを２重化できる利点がある。
および、第２の平面アンテナと第２の回路により、シス
テムを２重化できる利点がある。
【００６３】請求項６に係るアンテナ装置によれば、第
１及び第２の回路にパッチ選択、位相制御を行う機能を
持たせることによって、アレーアンテナの指向性を任意
に可変することができ、ビーム成形、ビーム走査、時分
割マルチビームの発生などができる。
１及び第２の回路にパッチ選択、位相制御を行う機能を
持たせることによって、アレーアンテナの指向性を任意
に可変することができ、ビーム成形、ビーム走査、時分
割マルチビームの発生などができる。
【００６４】請求項７に係るアンテナ装置によれば、１
次放射器を請求項１〜４の何れか１つに記載のアレーア
ンテナとすることで、デフォーカス給電等によるマルチ
ビームを各パッチに対応して生成することができ、主ビ
ームの方向を変化させてマルチビームアンテナとして使
用することができる。オフセットパラボラアンテナの１
次放射器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化さ
れたアンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッ
キングを除去することができると共に基板の小型化の分
だけ反射鏡を拡大でき、アンテナ利得を向上させること
ができる。
次放射器を請求項１〜４の何れか１つに記載のアレーア
ンテナとすることで、デフォーカス給電等によるマルチ
ビームを各パッチに対応して生成することができ、主ビ
ームの方向を変化させてマルチビームアンテナとして使
用することができる。オフセットパラボラアンテナの１
次放射器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化さ
れたアンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッ
キングを除去することができると共に基板の小型化の分
だけ反射鏡を拡大でき、アンテナ利得を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアレーアンテナとアンテナ装置の
説明図
説明図
【図２】本発明と対比されるアンテナ装置の説明図
【図３】図２のアンテナ装置を１次放射器としたオフセ
ットパラボラアンテナの説明図
ットパラボラアンテナの説明図
【図４】図１のアンテナ装置を１次放射器としたオフセ
ットパラボラアンテナの説明図
ットパラボラアンテナの説明図
【図５】電磁結合パッチアンテナの説明図
１，１１…第１の送受信回路（第１の回路）、２，１２
…第２の送受信回路（第２の回路）、３，１３…基板、
３Ａ，３Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ…誘電体基板、４…スロッ
ト、５，１５…地板（アース板）、６…マイクロストリ
ップ線路、７，１７…アレーアンテナ、８，１８…アン
テナ装置、９，１９…反射鏡（リフレクタ）、Ｄ…電磁
結合パッチアンテナ、Ｐ１，Ｐ１１…第１のパッチ、Ｐ
２，Ｐ１２…第２のパッチ、Ｐ１’…基板３の第２の面
における第１のパッチＰ１の透視位置、Ｐ２’…基板３
の第２の面における第２のパッチＰ２の透視位置、Ｑ…
パッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）、Ｓ，
Ｓ１，Ｓ２…給電線（ストリップ導体）。
…第２の送受信回路（第２の回路）、３，１３…基板、
３Ａ，３Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ…誘電体基板、４…スロッ
ト、５，１５…地板（アース板）、６…マイクロストリ
ップ線路、７，１７…アレーアンテナ、８，１８…アン
テナ装置、９，１９…反射鏡（リフレクタ）、Ｄ…電磁
結合パッチアンテナ、Ｐ１，Ｐ１１…第１のパッチ、Ｐ
２，Ｐ１２…第２のパッチ、Ｐ１’…基板３の第２の面
における第１のパッチＰ１の透視位置、Ｐ２’…基板３
の第２の面における第２のパッチＰ２の透視位置、Ｑ…
パッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）、Ｓ，
Ｓ１，Ｓ２…給電線（ストリップ導体）。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 アレーアンテナとアンテナ装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナ
と、このアレーアンテナを備えたアンテナ装置とに関す
る。
と、このアレーアンテナを備えたアンテナ装置とに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特開平５−２５１９２８号公報では、
送，受信回路がＩＣ化された基板とホーン型の１次放射
器とが一体に組み込まれたアンテナ装置が開示されてい
る。
送，受信回路がＩＣ化された基板とホーン型の１次放射
器とが一体に組み込まれたアンテナ装置が開示されてい
る。
【０００３】特開平８−９７６２０号公報では、誘電体
基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この給
電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備えた
アレーアンテナが開示されている。また、給電部と各パ
ッチとの間を接続するマイクロストリップ形式の給電線
が各パッチと共に誘電体基板上に形成された実施例が記
載されている。
基板上に配列された複数のパッチと、給電部と、この給
電部と前記各パッチとの間を接続する給電線とを備えた
アレーアンテナが開示されている。また、給電部と各パ
ッチとの間を接続するマイクロストリップ形式の給電線
が各パッチと共に誘電体基板上に形成された実施例が記
載されている。
【０００４】隣接するアンテナ素子間の位相差を変えて
放射ビームの方向を変え、主ローブの方向を移動させる
のが、フェーズドアレーアンテナである。
放射ビームの方向を変え、主ローブの方向を移動させる
のが、フェーズドアレーアンテナである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】同一構造の平面アンテ
ナを配列してアレーアンテナを構成すると、位相差だけ
を変えることでフェーズドアレーアンテナとして使用で
きるが、例えば検出対象物の大きさや距離等に応じて指
向性の形を変えることが困難である、という課題があ
る。
ナを配列してアレーアンテナを構成すると、位相差だけ
を変えることでフェーズドアレーアンテナとして使用で
きるが、例えば検出対象物の大きさや距離等に応じて指
向性の形を変えることが困難である、という課題があ
る。
【０００６】また、アレーアンテナにおいて、各平面ア
ンテナのパッチとその給電線とを同一平面に形成する
と、非常に簡単な給電方式になるが、給電線からも不要
な電波が放射されるので指向性が劣化する、という課題
がある。
ンテナのパッチとその給電線とを同一平面に形成する
と、非常に簡単な給電方式になるが、給電線からも不要
な電波が放射されるので指向性が劣化する、という課題
がある。
【０００７】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、指向性
を可変できるアレーアンテナと、これを備えた小型のア
ンテナ装置とを提供することにある。
するためになされたものであって、その目的は、指向性
を可変できるアレーアンテナと、これを備えた小型のア
ンテナ装置とを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１では、基板の第
１の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合さ
れた給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収するアレーアンテナにおいて、前記複数のパ
ッチは複数の第１のパッチと複数の第２のパッチからな
り、第１のパッチに結合された給電線は基板の第１の面
に形成されており、第２のパッチに結合された給電線は
基板の第２の面に形成されていることを特徴とする。
１の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合さ
れた給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収するアレーアンテナにおいて、前記複数のパ
ッチは複数の第１のパッチと複数の第２のパッチからな
り、第１のパッチに結合された給電線は基板の第１の面
に形成されており、第２のパッチに結合された給電線は
基板の第２の面に形成されていることを特徴とする。
【０００９】第１のパッチの選択及び位相差によって時
分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構
成することができる。第２のパッチの選択及び位相差に
よって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアン
テナを構成することができる。第１，第２のパッチに結
合された給電線は各々基板の第１，第２の面に形成され
ており、第１のパッチと第２のパッチの給電線の位置お
よび結合形態が異なるので、第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構
成することができる。第２のパッチの選択及び位相差に
よって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレーアン
テナを構成することができる。第１，第２のパッチに結
合された給電線は各々基板の第１，第２の面に形成され
ており、第１のパッチと第２のパッチの給電線の位置お
よび結合形態が異なるので、第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
【００１０】第１のパッチと第２のパッチの給電線の位
置および結合形態が異なるので、第１の素子アンテナと
第２の素子アンテナの指向性を異なる形とすることがで
きる。従って、第１，第２のパッチを組み合わせて同時
に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指向性
とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変して作
り出すことができる。指向性を種々の形に変えることが
できるので、アダプティブアレーアンテナとして使用す
ることができる。
置および結合形態が異なるので、第１の素子アンテナと
第２の素子アンテナの指向性を異なる形とすることがで
きる。従って、第１，第２のパッチを組み合わせて同時
に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指向性
とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変して作
り出すことができる。指向性を種々の形に変えることが
できるので、アダプティブアレーアンテナとして使用す
ることができる。
【００１１】また、第１，第２のパッチの給電線を基板
の別の面に各々形成することで、第１のパッチの給電線
間隔や第２のパッチの給電線間隔を広くとることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。
の別の面に各々形成することで、第１のパッチの給電線
間隔や第２のパッチの給電線間隔を広くとることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。
【００１２】請求項２では、請求項１記載のアレーアン
テナにおいて、基板は地板とこの地板を挟んだ２枚の誘
電体基板とからなり、各給電線と地板とこれらの間にあ
る誘電体基板はマイクロストリップ線路を構成してお
り、第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板
はパッチアンテナを構成しており、第２のパッチと地板
とこれらの間にある誘電体基板は、地板にスロットを設
けることで電磁結合パッチアンテナを構成していること
を特徴とする。
テナにおいて、基板は地板とこの地板を挟んだ２枚の誘
電体基板とからなり、各給電線と地板とこれらの間にあ
る誘電体基板はマイクロストリップ線路を構成してお
り、第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板
はパッチアンテナを構成しており、第２のパッチと地板
とこれらの間にある誘電体基板は、地板にスロットを設
けることで電磁結合パッチアンテナを構成していること
を特徴とする。
【００１３】第１のパッチと地板とこれらの間にある誘
電体基板によりパッチアンテナ（マイクロストリップア
ンテナ）を構成することで、第１のパッチに結合された
給電線と地板とこれらの間にある誘電体基板により構成
されたマイクロストリップ線路との接続を容易化するこ
とができる。
電体基板によりパッチアンテナ（マイクロストリップア
ンテナ）を構成することで、第１のパッチに結合された
給電線と地板とこれらの間にある誘電体基板により構成
されたマイクロストリップ線路との接続を容易化するこ
とができる。
【００１４】第２のパッチと地板とこれらの間にある誘
電体基板は、地板にスロットを設けることで電磁結合パ
ッチアンテナを構成している。電磁界の相互誘導を利用
して第２のパッチを給電することで、第２のパッチと第
２の面の給電線とを縦方向（基板の厚さ方向）の導体線
で接続する手間を省くことができる。また、地板に切っ
たスロットを介して給電するので、インピーダンスをス
ロット寸法で調整することができる。
電体基板は、地板にスロットを設けることで電磁結合パ
ッチアンテナを構成している。電磁界の相互誘導を利用
して第２のパッチを給電することで、第２のパッチと第
２の面の給電線とを縦方向（基板の厚さ方向）の導体線
で接続する手間を省くことができる。また、地板に切っ
たスロットを介して給電するので、インピーダンスをス
ロット寸法で調整することができる。
【００１５】更に、基板は地板を挟んだ２枚の誘電体基
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
【００１６】請求項３では、請求項１〜２記載のアレー
アンテナにおいて、第１のパッチと第２のパッチとを基
板の第１の面に交互に配置したことを特徴とする。
アンテナにおいて、第１のパッチと第２のパッチとを基
板の第１の面に交互に配置したことを特徴とする。
【００１７】交互に配置することで、この配置間隔で第
１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連設した場
合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。パッチの配置は必ずしも等間隔にする必要はな
く、給電するパッチの数及び位相差によって放射特性を
制御することができる。
１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連設した場
合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げることがで
き、給電線間の相互輻射によるノイズを低減することが
できる。パッチの配置は必ずしも等間隔にする必要はな
く、給電するパッチの数及び位相差によって放射特性を
制御することができる。
【００１８】請求項４では、請求項１〜３記載のアレー
アンテナにおいて、基板の第２の面は誘電体基板または
地板を備えた誘電体基板で覆われていることを特徴とす
る。
アンテナにおいて、基板の第２の面は誘電体基板または
地板を備えた誘電体基板で覆われていることを特徴とす
る。
【００１９】基板の第２の面を誘電体基板で覆うこと
で、基板の第２の面に形成された給電線を保護でき、基
板を補強することができる。基板の第２の面を地板を備
えた誘電体基板で覆うことで、給電線を保護でき、基板
を補強できると共に、基板の裏側への不要輻射を低減す
ることができる。
で、基板の第２の面に形成された給電線を保護でき、基
板を補強することができる。基板の第２の面を地板を備
えた誘電体基板で覆うことで、給電線を保護でき、基板
を補強できると共に、基板の裏側への不要輻射を低減す
ることができる。
【００２０】請求項５に係るアンテナ装置は、請求項１
〜３の何れか１つに記載のアレーアンテナと、このアレ
ーアンテナが備える第１のパッチに信号を送り出し、ま
たは、第１のパッチから受信信号を入力する第１の回路
と、このアレーアンテナが備える第２のパッチに信号を
送り出し、または、第２のパッチから受信信号を入力す
る第２の回路と、を有し、第１の回路を基板の第１の面
に設け、第２の回路を基板の第２の面に設けると共に、
配列された前記複数のパッチの片側に第１の回路と第２
の回路を配置したことを特徴とする。
〜３の何れか１つに記載のアレーアンテナと、このアレ
ーアンテナが備える第１のパッチに信号を送り出し、ま
たは、第１のパッチから受信信号を入力する第１の回路
と、このアレーアンテナが備える第２のパッチに信号を
送り出し、または、第２のパッチから受信信号を入力す
る第２の回路と、を有し、第１の回路を基板の第１の面
に設け、第２の回路を基板の第２の面に設けると共に、
配列された前記複数のパッチの片側に第１の回路と第２
の回路を配置したことを特徴とする。
【００２１】基板の両面の有効利用によって基板を小型
化することができ、アンテナ装置を小型化することがで
きる。また、基板の片面に第１の回路のみを設けること
で、第１，第２の回路を基板の片面に設ける場合に比べ
て回路面積を縮小することができ、この点でも基板を小
型化することができる。更に、配列された前記複数のパ
ッチの片側に第１，第２の回路を配置して基板の片端に
寄せることで、外部回路から第１，第２の回路への配線
接続を短くすることができ、伝送損失を低減することが
できると共に、この配線に対する不要輻射またはこの配
線からの不要輻射の影響を低減することができる。
化することができ、アンテナ装置を小型化することがで
きる。また、基板の片面に第１の回路のみを設けること
で、第１，第２の回路を基板の片面に設ける場合に比べ
て回路面積を縮小することができ、この点でも基板を小
型化することができる。更に、配列された前記複数のパ
ッチの片側に第１，第２の回路を配置して基板の片端に
寄せることで、外部回路から第１，第２の回路への配線
接続を短くすることができ、伝送損失を低減することが
できると共に、この配線に対する不要輻射またはこの配
線からの不要輻射の影響を低減することができる。
【００２２】請求項６では、請求項５記載のアンテナ装
置において、前記第１及び第２の回路は、信号を送り出
し、または、受信信号を入力するパッチの選択及び位相
制御を行う機能を持つことを特徴とする。
置において、前記第１及び第２の回路は、信号を送り出
し、または、受信信号を入力するパッチの選択及び位相
制御を行う機能を持つことを特徴とする。
【００２３】第１及び第２の回路にパッチの選択、位相
の制御を行えるような機能を持たせることによって、ア
レーアンテナの指向性を任意に可変することができ、ビ
ーム成形、ビーム走査、時分割マルチビームの発生など
が可能となる。
の制御を行えるような機能を持たせることによって、ア
レーアンテナの指向性を任意に可変することができ、ビ
ーム成形、ビーム走査、時分割マルチビームの発生など
が可能となる。
【００２４】請求項７では、１次放射器と２次放射器を
備えたアンテナ装置において、１次放射器は、請求項１
〜４の何れか１つに記載のアレーアンテナまたは請求項
５〜６の何れか１つに記載のアンテナ装置からなり、２
次放射器は、反射鏡またはレンズからなることを特徴と
する。
備えたアンテナ装置において、１次放射器は、請求項１
〜４の何れか１つに記載のアレーアンテナまたは請求項
５〜６の何れか１つに記載のアンテナ装置からなり、２
次放射器は、反射鏡またはレンズからなることを特徴と
する。
【００２５】１次放射器を請求項１〜４の何れか１つに
記載のアレーアンテナとすることで、デフォーカス給電
等によるマルチビームを各パッチに対応して生成でき、
主ビームの方向を変化させてマルチビームアンテナとし
て使用できる。オフセットパラボラアンテナの１次放射
器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化されたア
ンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッキング
を除去することができると共に基板の小型化の分だけ反
射鏡を拡大することができ、アンテナ利得を向上するこ
とができる。
記載のアレーアンテナとすることで、デフォーカス給電
等によるマルチビームを各パッチに対応して生成でき、
主ビームの方向を変化させてマルチビームアンテナとし
て使用できる。オフセットパラボラアンテナの１次放射
器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化されたア
ンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッキング
を除去することができると共に基板の小型化の分だけ反
射鏡を拡大することができ、アンテナ利得を向上するこ
とができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアレーア
ンテナとアンテナ装置の説明図である。図１（Ａ）は基
板３の第１の面（表面）の側から見たときの説明図であ
り、図１（Ｂ）は基板３の第２の面（裏面）の側から見
たときの説明図である。
態に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアレーア
ンテナとアンテナ装置の説明図である。図１（Ａ）は基
板３の第１の面（表面）の側から見たときの説明図であ
り、図１（Ｂ）は基板３の第２の面（裏面）の側から見
たときの説明図である。
【００２７】図１のアレーアンテナ７は、基板３の第１
の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射ま
たは吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッチ
Ｐ１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチ
Ｐ１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成
されており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２
は基板３の第２の面に形成されている。
の面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線と、を備え、前記パッチを用いて電波を放射ま
たは吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッチ
Ｐ１と複数の第２のパッチＰ２からなり、第１のパッチ
Ｐ１に結合された給電線Ｓ１は基板３の第１の面に形成
されており、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２
は基板３の第２の面に形成されている。
【００２８】基板３は地板５とこの地板５を挟んだ２枚
の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなり、第１のパッチＰ１
に結合された給電線Ｓ１と地板５とこれらの間にある誘
電体基板３Ａはマイクロストリップ線路６を構成してお
り、また、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２と
地板５とこれらの間にある誘電体基板３Ｂはマイクロス
トリップ線路６を構成している。第１のパッチＰ１と地
板５とこれらの間にある誘電体基板３Ａはパッチアンテ
ナＱを構成しており、第２のパッチＰ２と地板５とこれ
らの間にある誘電体基板３Ｂは、図５に示すように地板
５にスロット４を設けることで電磁結合パッチアンテナ
Ｄを構成している。
の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなり、第１のパッチＰ１
に結合された給電線Ｓ１と地板５とこれらの間にある誘
電体基板３Ａはマイクロストリップ線路６を構成してお
り、また、第２のパッチＰ２に結合された給電線Ｓ２と
地板５とこれらの間にある誘電体基板３Ｂはマイクロス
トリップ線路６を構成している。第１のパッチＰ１と地
板５とこれらの間にある誘電体基板３Ａはパッチアンテ
ナＱを構成しており、第２のパッチＰ２と地板５とこれ
らの間にある誘電体基板３Ｂは、図５に示すように地板
５にスロット４を設けることで電磁結合パッチアンテナ
Ｄを構成している。
【００２９】第１のパッチＰ１の配列によりパッチアン
テナＱを配列し、これの選択及び位相差によって時分割
走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構成す
ることができる。また、第２のパッチＰ２の配列により
電磁結合パッチアンテナＤを配列し、これの選択及び位
相差によって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレ
ーアンテナを構成することができる。第１，第２のパッ
チＰ１，Ｐ２に結合された給電線Ｓ１，Ｓ２は各々基板
３の第１，第２の面に形成されており、パッチＰ１，Ｐ
２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位置および結合形態が異なるの
で、パッチアンテナＱと電磁結合パッチアンテナＤの指
向性を異なる形とすることができる。
テナＱを配列し、これの選択及び位相差によって時分割
走査アンテナまたはフェーズドアレーアンテナを構成す
ることができる。また、第２のパッチＰ２の配列により
電磁結合パッチアンテナＤを配列し、これの選択及び位
相差によって時分割走査アンテナまたはフェーズドアレ
ーアンテナを構成することができる。第１，第２のパッ
チＰ１，Ｐ２に結合された給電線Ｓ１，Ｓ２は各々基板
３の第１，第２の面に形成されており、パッチＰ１，Ｐ
２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位置および結合形態が異なるの
で、パッチアンテナＱと電磁結合パッチアンテナＤの指
向性を異なる形とすることができる。
【００３０】パッチＰ１，Ｐ２の給電線Ｓ１，Ｓ２の位
置および結合形態が異なるので、パッチアンテナＱと電
磁結合パッチアンテナＤの指向性を異なる形とすること
ができる。従って、第１，第２のパッチＰ１，Ｐ２を組
み合わせて同時に使用する（例えば同時に電波を放射す
る）ことで、パッチアンテナＱや電磁結合パッチアンテ
ナＤの指向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差
を可変して作り出すことができる。指向性を種々の形に
変えることができるので、アダプティブアレーアンテナ
として使用できる。例えば、ある方向から妨害波が到来
した時に、その方向の指向性を小さくすることができ
る。
置および結合形態が異なるので、パッチアンテナＱと電
磁結合パッチアンテナＤの指向性を異なる形とすること
ができる。従って、第１，第２のパッチＰ１，Ｐ２を組
み合わせて同時に使用する（例えば同時に電波を放射す
る）ことで、パッチアンテナＱや電磁結合パッチアンテ
ナＤの指向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差
を可変して作り出すことができる。指向性を種々の形に
変えることができるので、アダプティブアレーアンテナ
として使用できる。例えば、ある方向から妨害波が到来
した時に、その方向の指向性を小さくすることができ
る。
【００３１】また、給電線Ｓ１，Ｓ２を基板の別の面に
各々形成することで、第１のパッチＰ１の給電線Ｓ１〜
Ｓ１間隔や第２のパッチＰ２の給電線Ｓ２〜Ｓ２間隔を
広くとることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減することができる。
各々形成することで、第１のパッチＰ１の給電線Ｓ１〜
Ｓ１間隔や第２のパッチＰ２の給電線Ｓ２〜Ｓ２間隔を
広くとることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減することができる。
【００３２】給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａによ
りマイクロストリップ線路６を構成することで、伝送損
失を低減することができる。給電線Ｓ２と地板５と誘電
体基板３Ｂによりマイクロストリップ線路６を構成する
ことで、伝送損失を低減することができる。第１のパッ
チＰ１と地板５と誘電体基板３Ａによりパッチアンテナ
（マイクロストリップアンテナ）Ｑを構成することで、
給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａにより構成された
マイクロストリップ線路６との接続を容易化することが
できる。
りマイクロストリップ線路６を構成することで、伝送損
失を低減することができる。給電線Ｓ２と地板５と誘電
体基板３Ｂによりマイクロストリップ線路６を構成する
ことで、伝送損失を低減することができる。第１のパッ
チＰ１と地板５と誘電体基板３Ａによりパッチアンテナ
（マイクロストリップアンテナ）Ｑを構成することで、
給電線Ｓ１と地板５と誘電体基板３Ａにより構成された
マイクロストリップ線路６との接続を容易化することが
できる。
【００３３】図１のアレーアンテナ７では、第１のパッ
チＰ１と第２のパッチＰ２とを基板３の第１の面に交互
に等間隔に配置している。
チＰ１と第２のパッチＰ２とを基板３の第１の面に交互
に等間隔に配置している。
【００３４】交互に配置することで、第１のパッチＰ１
を連設した場合や第２のパッチＰ２を連設した場合に比
べ、基板３の各面の給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間隔
を広げることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減できる。
を連設した場合や第２のパッチＰ２を連設した場合に比
べ、基板３の各面の給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間隔
を広げることができ、給電線Ｓ１〜Ｓ１，Ｓ２〜Ｓ２間
の相互輻射によるノイズを低減できる。
【００３５】図１のアンテナ装置８は、アレーアンテナ
７と、このアレーアンテナ７が備える第１のパッチＰ１
に信号を送り出し、または、第１のパッチＰ１から受信
信号を入力する第１の送受信回路１と、このアレーアン
テナ７が備える第２のパッチＰ２に信号を送り出し、ま
たは、第２のパッチＰ２から受信信号を入力する第２の
送受信回路２と、を有し、第１の送受信回路１を基板３
の第１の面に設け、第２の送受信回路２を基板３の第２
の面に設けると共に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ
２の片側に位置するように第１の送受信回路１と第２の
送受信回路２を配置している。
７と、このアレーアンテナ７が備える第１のパッチＰ１
に信号を送り出し、または、第１のパッチＰ１から受信
信号を入力する第１の送受信回路１と、このアレーアン
テナ７が備える第２のパッチＰ２に信号を送り出し、ま
たは、第２のパッチＰ２から受信信号を入力する第２の
送受信回路２と、を有し、第１の送受信回路１を基板３
の第１の面に設け、第２の送受信回路２を基板３の第２
の面に設けると共に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ
２の片側に位置するように第１の送受信回路１と第２の
送受信回路２を配置している。
【００３６】第１，第２の送受信回路１，２を基板３の
両面に配置して基板３の実装密度を高くしている。この
ように、基板３の両面の有効利用によって基板３を小型
化でき、アンテナ装置８を小型化できる。また、基板３
の片面に第１の送受信回路１のみを設けることで、第
１，第２の送受信回路１，２を基板３の片面に設ける場
合に比べて回路面積を縮小でき、この点でも基板３を小
型化できる。更に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ２
の片側に第１，第２の送受信回路１，２を配置して基板
３の片端に寄せることで、外部回路（不図示）から第
１，第２の送受信回路１，２への配線接続を短くするこ
とができ、伝送損失を低減することができると共に、こ
の配線（不図示）に対する不要輻射またはこの配線から
の不要輻射の影響を低減できる。
両面に配置して基板３の実装密度を高くしている。この
ように、基板３の両面の有効利用によって基板３を小型
化でき、アンテナ装置８を小型化できる。また、基板３
の片面に第１の送受信回路１のみを設けることで、第
１，第２の送受信回路１，２を基板３の片面に設ける場
合に比べて回路面積を縮小でき、この点でも基板３を小
型化できる。更に、配列された複数のパッチＰ１，Ｐ２
の片側に第１，第２の送受信回路１，２を配置して基板
３の片端に寄せることで、外部回路（不図示）から第
１，第２の送受信回路１，２への配線接続を短くするこ
とができ、伝送損失を低減することができると共に、こ
の配線（不図示）に対する不要輻射またはこの配線から
の不要輻射の影響を低減できる。
【００３７】第１，第２の送受信回路１，２は、例え
ば、マルチビームを放射するための切換型送受信回路と
してもよい。増幅回路とサーキュレータとアンテナ切換
用ＰＩＮダイオードで構成してもよく、更にＦＭ信号発
生器や方向性結合器（カップラー）やミキサを備えても
よく、例えば、特開平８−９７６２０号公報の図３に示
されたレーダーモジュールの回路としてもよく、これら
によりパッチの選択や位相制御を行ってもよい。第１，
第２の送受信回路１，２を各々ＩＣに組み込んでもよ
い。
ば、マルチビームを放射するための切換型送受信回路と
してもよい。増幅回路とサーキュレータとアンテナ切換
用ＰＩＮダイオードで構成してもよく、更にＦＭ信号発
生器や方向性結合器（カップラー）やミキサを備えても
よく、例えば、特開平８−９７６２０号公報の図３に示
されたレーダーモジュールの回路としてもよく、これら
によりパッチの選択や位相制御を行ってもよい。第１，
第２の送受信回路１，２を各々ＩＣに組み込んでもよ
い。
【００３８】図２は本発明と対比されるアンテナ装置１
８の説明図である。アレーアンテナ１７は、基板１３の
片面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線Ｓと、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッ
チＰ１１と複数の第２のパッチ１２からなり、第１，第
２のパッチＰ１１，Ｐ１２に結合された各給電線Ｓは基
板１３の片面に形成されている。
８の説明図である。アレーアンテナ１７は、基板１３の
片面に配列された複数のパッチと、各パッチに結合され
た給電線Ｓと、を備え、前記パッチを用いて電波を放射
または吸収する。前記複数のパッチは複数の第１のパッ
チＰ１１と複数の第２のパッチ１２からなり、第１，第
２のパッチＰ１１，Ｐ１２に結合された各給電線Ｓは基
板１３の片面に形成されている。
【００３９】アンテナ装置１８は、アレーアンテナ１７
と、このアレーアンテナ１７が備える第１のパッチＰ１
１に信号を送り出し、または、第１のパッチＰ１１から
受信信号を入力する第１の送受信回路１１と、このアレ
ーアンテナ１７が備える第２のパッチＰ１２に信号を送
り出し、または、第２のパッチＰ１２から受信信号を入
力する第２の送受信回路１２と、を有し、第１，第２の
送受信回路１１，１２を基板１３の片面に設けると共
に、配列された複数のパッチＰ１１，Ｐ１２の片側に位
置するように第１の送受信回路１１を配置し、他の片側
に第２の送受信回路１２を配置している。
と、このアレーアンテナ１７が備える第１のパッチＰ１
１に信号を送り出し、または、第１のパッチＰ１１から
受信信号を入力する第１の送受信回路１１と、このアレ
ーアンテナ１７が備える第２のパッチＰ１２に信号を送
り出し、または、第２のパッチＰ１２から受信信号を入
力する第２の送受信回路１２と、を有し、第１，第２の
送受信回路１１，１２を基板１３の片面に設けると共
に、配列された複数のパッチＰ１１，Ｐ１２の片側に位
置するように第１の送受信回路１１を配置し、他の片側
に第２の送受信回路１２を配置している。
【００４０】基板１３は地板１５とこの地板１５を挟ん
だ２枚の誘電体基板１３Ａ，１３Ｂとからなり、第１の
パッチＰ１１に結合された給電線Ｓと地板１５とこれら
の間にある誘電体基板１３Ａはマイクロストリップ線路
６を構成しており、第２のパッチＰ１２に結合された給
電線Ｓと地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ｂ
はマイクロストリップ線路６を構成している。第１のパ
ッチＰ１１と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１
３ＡはパッチアンテナＱを構成し、また、第２のパッチ
Ｐ１２と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ａ
はパッチアンテナＱを構成している。
だ２枚の誘電体基板１３Ａ，１３Ｂとからなり、第１の
パッチＰ１１に結合された給電線Ｓと地板１５とこれら
の間にある誘電体基板１３Ａはマイクロストリップ線路
６を構成しており、第２のパッチＰ１２に結合された給
電線Ｓと地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ｂ
はマイクロストリップ線路６を構成している。第１のパ
ッチＰ１１と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１
３ＡはパッチアンテナＱを構成し、また、第２のパッチ
Ｐ１２と地板１５とこれらの間にある誘電体基板１３Ａ
はパッチアンテナＱを構成している。
【００４１】送受信回路１１，１２は、各々図１の送受
信回路１，２と同じ構成である。パッチＰ１１，Ｐ１２
は、図１のパッチＰ１と同じ構成である。アレーアンテ
ナ１７の素子数は、図１のアレーアンテナ７の素子数と
等しい。
信回路１，２と同じ構成である。パッチＰ１１，Ｐ１２
は、図１のパッチＰ１と同じ構成である。アレーアンテ
ナ１７の素子数は、図１のアレーアンテナ７の素子数と
等しい。
【００４２】図３は、アンテナ装置１８を１次放射器と
し、放物鏡面の一部である反射鏡１９を２次放射器とし
たオフセットパラボラアンテナの説明図である。図４
は、アンテナ装置８を１次放射器とし、放物鏡面の一部
である反射鏡９を２次放射器としたオフセットパラボラ
アンテナの説明図である。反射鏡９，１９の焦点距離は
等しく、焦点の位置にアレーアンテナ７，１７のパッチ
の何れか１つが配置されている。
し、放物鏡面の一部である反射鏡１９を２次放射器とし
たオフセットパラボラアンテナの説明図である。図４
は、アンテナ装置８を１次放射器とし、放物鏡面の一部
である反射鏡９を２次放射器としたオフセットパラボラ
アンテナの説明図である。反射鏡９，１９の焦点距離は
等しく、焦点の位置にアレーアンテナ７，１７のパッチ
の何れか１つが配置されている。
【００４３】図３のオフセットパラボラアンテナでは、
反射鏡１９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が
得られる。図４のオフセットパラボラアンテナでは、反
射鏡９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が得ら
れる。第２の送受信回路２を基板３の裏面に設けたので
基板１３より基板３を小型化でき、その分だけ反射鏡９
を大きくしてパッチからのビームをより多く反射させる
ことができる。従って、図３に比べて図４のオフセット
パラボラアンテナでは、アンテナの利得を向上すること
ができ、アンテナ装置の消費電力を低減することができ
る。
反射鏡１９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が
得られる。図４のオフセットパラボラアンテナでは、反
射鏡９の上端〜下端で反射した反射ビーム〜が得ら
れる。第２の送受信回路２を基板３の裏面に設けたので
基板１３より基板３を小型化でき、その分だけ反射鏡９
を大きくしてパッチからのビームをより多く反射させる
ことができる。従って、図３に比べて図４のオフセット
パラボラアンテナでは、アンテナの利得を向上すること
ができ、アンテナ装置の消費電力を低減することができ
る。
【００４４】なお、図４のオフセットパラボラアンテナ
では、デフォーカス給電によるマルチビームを各パッチ
に対応して生成でき、主ビームの方向を変化させてマル
チビームアンテナとして使用してもよい。
では、デフォーカス給電によるマルチビームを各パッチ
に対応して生成でき、主ビームの方向を変化させてマル
チビームアンテナとして使用してもよい。
【００４５】図５は、電磁結合パッチアンテナの説明図
であり、図１のパッチＰ２およびその周辺の構造を説明
するものである。
であり、図１のパッチＰ２およびその周辺の構造を説明
するものである。
【００４６】給電線Ｓ２と地板５と誘電体基板３Ｂはマ
イクロストリップ線路６を構成している。第２のパッチ
Ｐ２と地板５と誘電体基板３Ａは、地板５にスロット４
を設けることで電磁結合パッチアンテナＤを構成してい
る。パッチＰ２は共振する大きさになっており、スロッ
ト４の長さは半波長より短い。
イクロストリップ線路６を構成している。第２のパッチ
Ｐ２と地板５と誘電体基板３Ａは、地板５にスロット４
を設けることで電磁結合パッチアンテナＤを構成してい
る。パッチＰ２は共振する大きさになっており、スロッ
ト４の長さは半波長より短い。
【００４７】電磁界の相互誘導を利用して第２のパッチ
Ｐ２を給電することで、第２のパッチＰ２と第２の面の
給電線Ｓ２とを縦方向（基板３の厚さ方向）の導体線で
接続する手間を省くことができる。また、地板５に切っ
た非共振長のスロット４を介してパッチＰ２を給電する
ので、インピーダンスをスロット４の寸法で調整するこ
とができる。
Ｐ２を給電することで、第２のパッチＰ２と第２の面の
給電線Ｓ２とを縦方向（基板３の厚さ方向）の導体線で
接続する手間を省くことができる。また、地板５に切っ
た非共振長のスロット４を介してパッチＰ２を給電する
ので、インピーダンスをスロット４の寸法で調整するこ
とができる。
【００４８】更に、基板３は地板５とこの地板５を挟ん
だ２枚の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなるので、第２の
パッチＰ２と給電線Ｓ２との間に地板５を介在させるこ
とができ、この給電線Ｓ２からの第１の面への不要輻射
を抑止して電磁結合パッチアンテナＤの指向性を向上さ
せることができる。
だ２枚の誘電体基板３Ａ，３Ｂとからなるので、第２の
パッチＰ２と給電線Ｓ２との間に地板５を介在させるこ
とができ、この給電線Ｓ２からの第１の面への不要輻射
を抑止して電磁結合パッチアンテナＤの指向性を向上さ
せることができる。
【００４９】誘電体基板３Ｂの表面、すなわち基板３の
第２の面を誘電体基板または地板を備えた誘電体基板で
覆ってもよい。
第２の面を誘電体基板または地板を備えた誘電体基板で
覆ってもよい。
【００５０】基板３の第２の面を誘電体基板で覆うこと
で、基板の第２の面に形成された給電線Ｓ２を保護で
き、基板３を補強することができる。基板３の第２の面
を地板を備えた誘電体基板で覆うことで、給電線Ｓ２を
保護でき、基板３を補強することができると共に、基板
３の裏側への不要輻射を低減することができる。特に、
基板３の裏側に回路を設けた場合に、この回路に対する
不要輻射の影響を低減することができる。地板５を厚く
して基板３を補強してもよい。
で、基板の第２の面に形成された給電線Ｓ２を保護で
き、基板３を補強することができる。基板３の第２の面
を地板を備えた誘電体基板で覆うことで、給電線Ｓ２を
保護でき、基板３を補強することができると共に、基板
３の裏側への不要輻射を低減することができる。特に、
基板３の裏側に回路を設けた場合に、この回路に対する
不要輻射の影響を低減することができる。地板５を厚く
して基板３を補強してもよい。
【００５１】なお、アンテナ装置８とレンズとを組み合
わせて使用してもよい。レンズとしては、誘電体レン
ズ、パスレングスレンズ、および、導波管形メタルレン
ズ等がある。アレーアンテナ７の素子間隔（配列間隔）
は１波長より小さくしたり、半波長以下としたり、１／
４波長程度としてもよい。アレーアンテナ７は、平面ア
ンテナを直線状に配列するリニアアレー（lineararra
y）としてもよく、平面状に配列するプラナーアレイ（p
laner array）としてもよい。第１のパッチＰ１を円形
パッチとし、第２のパッチＰ２を方形パッチとしてもよ
く、また、これらを組み合わせてもよい。方形パッチの
１辺の長さは半波長程度としてもよい。例えば、送り出
す信号（ＦＭ信号）の周波数を約６０ＧＨｚ程度とし、
方形パッチの１辺を約１．６〜約２．２ｍｍ程度とし、
方形パッチ間の間隔を約０．２〜約０．４ｍｍ程度とし
てもよい。基板３の誘電体基板３Ａ，３Ｂは同じ厚さと
してもよい。
わせて使用してもよい。レンズとしては、誘電体レン
ズ、パスレングスレンズ、および、導波管形メタルレン
ズ等がある。アレーアンテナ７の素子間隔（配列間隔）
は１波長より小さくしたり、半波長以下としたり、１／
４波長程度としてもよい。アレーアンテナ７は、平面ア
ンテナを直線状に配列するリニアアレー（lineararra
y）としてもよく、平面状に配列するプラナーアレイ（p
laner array）としてもよい。第１のパッチＰ１を円形
パッチとし、第２のパッチＰ２を方形パッチとしてもよ
く、また、これらを組み合わせてもよい。方形パッチの
１辺の長さは半波長程度としてもよい。例えば、送り出
す信号（ＦＭ信号）の周波数を約６０ＧＨｚ程度とし、
方形パッチの１辺を約１．６〜約２．２ｍｍ程度とし、
方形パッチ間の間隔を約０．２〜約０．４ｍｍ程度とし
てもよい。基板３の誘電体基板３Ａ，３Ｂは同じ厚さと
してもよい。
【００５２】本発明のアレーアンテナとアンテナ装置を
車載用レーダー装置に応用して障害物（ターゲット）の
探知に用いてもよく、室内用無線ＬＡＮに応用してもよ
い。また、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明
は上記実施形態に限定されない。
車載用レーダー装置に応用して障害物（ターゲット）の
探知に用いてもよく、室内用無線ＬＡＮに応用してもよ
い。また、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明
は上記実施形態に限定されない。
【００５３】
【発明の効果】請求項１に係るアレーアンテナによれ
ば、第１のパッチの配列によりフェーズドアレーアンテ
ナを構成でき、第２のパッチの配列によりフェーズドア
レーアンテナを構成できる。第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
ば、第１のパッチの配列によりフェーズドアレーアンテ
ナを構成でき、第２のパッチの配列によりフェーズドア
レーアンテナを構成できる。第１のパッチを備えた第１
の素子アンテナと第２のパッチを備えた第２の素子アン
テナの指向性を異なる形とすることができる。
【００５４】また、第１，第２のパッチを組み合わせて
同時に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指
向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変し
て作り出すことができる。指向性を種々の形に変えるこ
とができるので、時分割走査アンテナやアダプティブア
レーアンテナとして使用することができ、その用途が広
い。
同時に使用することで、第１，第２の素子アンテナの指
向性とは異なる指向性をパッチの選択と位相差を可変し
て作り出すことができる。指向性を種々の形に変えるこ
とができるので、時分割走査アンテナやアダプティブア
レーアンテナとして使用することができ、その用途が広
い。
【００５５】更に、第１のパッチの給電線間隔や第２の
パッチの給電線間隔を広くとることができ、給電線間の
相互輻射によるノイズを低減することができる。
パッチの給電線間隔を広くとることができ、給電線間の
相互輻射によるノイズを低減することができる。
【００５６】請求項２に係るアレーアンテナによれば、
第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板によ
りパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）を構
成することで、第１のパッチに結合された給電線と地板
とこれらの間にある誘電体基板により構成されたマイク
ロストリップ線路との接続を容易化することができる。
第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板によ
りパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）を構
成することで、第１のパッチに結合された給電線と地板
とこれらの間にある誘電体基板により構成されたマイク
ロストリップ線路との接続を容易化することができる。
【００５７】電磁結合パッチアンテナを形成し、電磁界
の相互誘導を利用して第２のパッチを給電することで、
第２のパッチと第２の面の給電線とを縦方向（基板の厚
さ方向）の導体線で接続する手間を省くことができる。
また、地板に切ったスロットを介して給電するので、イ
ンピーダンスをスロット寸法で調整することができる。
の相互誘導を利用して第２のパッチを給電することで、
第２のパッチと第２の面の給電線とを縦方向（基板の厚
さ方向）の導体線で接続する手間を省くことができる。
また、地板に切ったスロットを介して給電するので、イ
ンピーダンスをスロット寸法で調整することができる。
【００５８】更に、基板は地板を挟んだ２枚の誘電体基
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
板からなるので、第２のパッチとこの第２のパッチに結
合された給電線との間に地板（アース板）を介在させる
ことができ、この給電線からの第１の面への不要輻射を
抑止して電磁結合パッチアンテナの指向性を向上させる
ことができる。
【００５９】請求項３に係るアレーアンテナによれば、
第１，第２のパッチを交互に配置することで、この配置
間隔で第１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連
設した場合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げるこ
とができ、給電線間の相互輻射によるノイズを低減する
ことができる。素子間隔を変化させて配置することで、
アンテナの指向性を制御することもできる。
第１，第２のパッチを交互に配置することで、この配置
間隔で第１のパッチを連設した場合や第２のパッチを連
設した場合に比べ、基板の各面の給電線間隔を広げるこ
とができ、給電線間の相互輻射によるノイズを低減する
ことができる。素子間隔を変化させて配置することで、
アンテナの指向性を制御することもできる。
【００６０】請求項４に係るアレーアンテナによれば、
基板の第２の面を誘電体基板で覆うことで、基板の第２
の面に形成された給電線を保護でき、基板を補強するこ
とができる。基板の第２の面を地板を備えた誘電体基板
で覆うことで、給電線を保護でき、基板を補強すること
ができると共に、基板の裏側への不要輻射を低減するこ
とができる。
基板の第２の面を誘電体基板で覆うことで、基板の第２
の面に形成された給電線を保護でき、基板を補強するこ
とができる。基板の第２の面を地板を備えた誘電体基板
で覆うことで、給電線を保護でき、基板を補強すること
ができると共に、基板の裏側への不要輻射を低減するこ
とができる。
【００６１】請求項５に係るアンテナ装置によれば、基
板の両面の有効利用によって基板を小型化することがで
き、アンテナ装置を小型化することができる。また、基
板の片面に第１の回路のみを設けることで、第１，第２
の回路を基板の片面に設ける場合に比べて回路面積を縮
小することができ、この点でも基板を小型化することが
でき、アンテナ装置を小型化することができる。更に、
配列された複数のパッチの片側に第１，第２の回路を配
置して基板の片端に寄せることで、外部回路から第１，
第２の回路への配線接続を短くすることができ、伝送損
失を低減することができると共に、この配線に対する不
要輻射またはこの配線からの不要輻射の影響を低減する
ことができ、アンテナ装置の信頼性を向上することがで
きる。
板の両面の有効利用によって基板を小型化することがで
き、アンテナ装置を小型化することができる。また、基
板の片面に第１の回路のみを設けることで、第１，第２
の回路を基板の片面に設ける場合に比べて回路面積を縮
小することができ、この点でも基板を小型化することが
でき、アンテナ装置を小型化することができる。更に、
配列された複数のパッチの片側に第１，第２の回路を配
置して基板の片端に寄せることで、外部回路から第１，
第２の回路への配線接続を短くすることができ、伝送損
失を低減することができると共に、この配線に対する不
要輻射またはこの配線からの不要輻射の影響を低減する
ことができ、アンテナ装置の信頼性を向上することがで
きる。
【００６２】また、第１の平面アンテナと第１の回路、
および、第２の平面アンテナと第２の回路により、シス
テムを２重化できる利点がある。
および、第２の平面アンテナと第２の回路により、シス
テムを２重化できる利点がある。
【００６３】請求項６に係るアンテナ装置によれば、第
１及び第２の回路にパッチ選択、位相制御を行う機能を
持たせることによって、アレーアンテナの指向性を任意
に可変することができ、ビーム成形、ビーム走査、時分
割マルチビームの発生などができる。
１及び第２の回路にパッチ選択、位相制御を行う機能を
持たせることによって、アレーアンテナの指向性を任意
に可変することができ、ビーム成形、ビーム走査、時分
割マルチビームの発生などができる。
【００６４】請求項７に係るアンテナ装置によれば、１
次放射器を請求項１〜４の何れか１つに記載のアレーア
ンテナとすることで、デフォーカス給電等によるマルチ
ビームを各パッチに対応して生成することができ、主ビ
ームの方向を変化させてマルチビームアンテナとして使
用することができる。オフセットパラボラアンテナの１
次放射器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化さ
れたアンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッ
キングを除去することができると共に基板の小型化の分
だけ反射鏡を拡大でき、アンテナ利得を向上させること
ができる。
次放射器を請求項１〜４の何れか１つに記載のアレーア
ンテナとすることで、デフォーカス給電等によるマルチ
ビームを各パッチに対応して生成することができ、主ビ
ームの方向を変化させてマルチビームアンテナとして使
用することができる。オフセットパラボラアンテナの１
次放射器を請求項５〜６の何れか１つに記載の小型化さ
れたアンテナ装置とすることで、基板による開口ブロッ
キングを除去することができると共に基板の小型化の分
だけ反射鏡を拡大でき、アンテナ利得を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアレーアンテナとアンテナ装置の
説明図
説明図
【図２】本発明と対比されるアンテナ装置の説明図
【図３】図２のアンテナ装置を１次放射器としたオフセ
ットパラボラアンテナの説明図
ットパラボラアンテナの説明図
【図４】図１のアンテナ装置を１次放射器としたオフセ
ットパラボラアンテナの説明図
ットパラボラアンテナの説明図
【図５】電磁結合パッチアンテナの説明図
【符号の説明】 １，１１…第１の送受信回路（第１の回路）、２，１２
…第２の送受信回路（第２の回路）、３，１３…基板、
３Ａ，３Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ…誘電体基板、４…スロッ
ト、５，１５…地板（アース板）、６…マイクロストリ
ップ線路、７，１７…アレーアンテナ、８，１８…アン
テナ装置、９，１９…反射鏡（リフレクタ）、Ｄ…電磁
結合パッチアンテナ、Ｐ１，Ｐ１１…第１のパッチ、Ｐ
２，Ｐ１２…第２のパッチ、Ｐ１’…基板３の第２の面
における第１のパッチＰ１の透視位置、Ｐ２’…基板３
の第２の面における第２のパッチＰ２の透視位置、Ｑ…
パッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）、Ｓ，
Ｓ１，Ｓ２…給電線（ストリップ導体）。
…第２の送受信回路（第２の回路）、３，１３…基板、
３Ａ，３Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ…誘電体基板、４…スロッ
ト、５，１５…地板（アース板）、６…マイクロストリ
ップ線路、７，１７…アレーアンテナ、８，１８…アン
テナ装置、９，１９…反射鏡（リフレクタ）、Ｄ…電磁
結合パッチアンテナ、Ｐ１，Ｐ１１…第１のパッチ、Ｐ
２，Ｐ１２…第２のパッチ、Ｐ１’…基板３の第２の面
における第１のパッチＰ１の透視位置、Ｐ２’…基板３
の第２の面における第２のパッチＰ２の透視位置、Ｑ…
パッチアンテナ（マイクロストリップアンテナ）、Ｓ，
Ｓ１，Ｓ２…給電線（ストリップ導体）。
Claims (7)
- 【請求項１】 基板の第１の面に配列された複数のパッ
チと、各パッチに結合された給電線と、を備え、前記パ
ッチを用いて電波を放射または吸収するアレーアンテナ
において、 前記複数のパッチは複数の第１のパッチと複数の第２の
パッチからなり、 第１のパッチに結合された給電線は基板の第１の面に形
成されており、 第２のパッチに結合された給電線は基板の第２の面に形
成されていることを特徴とするアレーアンテナ。 - 【請求項２】 基板は地板とこの地板を挟んだ２枚の誘
電体基板とからなり、 各給電線と地板とこれらの間にある誘電体基板はマイク
ロストリップ線路を構成しており、 第１のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板はパ
ッチアンテナを構成しており、 第２のパッチと地板とこれらの間にある誘電体基板は、
地板にスロットを設けることで電磁結合パッチアンテナ
を構成していることを特徴とする請求項１記載のアレー
アンテナ。 - 【請求項３】 第１のパッチと第２のパッチとを基板の
第１の面に交互に配置した請求項１〜２記載のアレーア
ンテナ。 - 【請求項４】 基板の第２の面は誘電体基板または地板
を備えた誘電体基板で覆われた請求項１〜３記載のアレ
ーアンテナ。 - 【請求項５】 請求項１〜３の何れか１つに記載のアレ
ーアンテナと、 このアレーアンテナが備える第１のパッチに電力を送電
し、または、第１のパッチから電力を受電する第１の回
路と、 このアレーアンテナが備える第２のパッチに電力を送電
し、または、第２のパッチから電力を受電する第２の回
路と、を有し、 第１の回路を基板の第１の面に設け、 第２の回路を基板の第２の面に設けると共に、配列され
た前記複数のパッチの片側に第１の回路と第２の回路を
配置してなるアンテナ装置。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の回路は、送電または
受電するパッチ及びその位相を任意に選択できる構成か
らなることを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。 - 【請求項７】 １次放射器と２次放射器を備えたアンテ
ナ装置において、 １次放射器は、請求項１〜４の何れか１つに記載のアレ
ーアンテナまたは請求項５〜６の何れか１つに記載のア
ンテナ装置からなり、 ２次放射器は、反射鏡またはレンズからなることを特徴
とするアンテナ装置。
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