JPS5877306A - 円錐ビ−ムアレ−アンテナ - Google Patents
円錐ビ−ムアレ−アンテナInfo
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- JPS5877306A JPS5877306A JP17560981A JP17560981A JPS5877306A JP S5877306 A JPS5877306 A JP S5877306A JP 17560981 A JP17560981 A JP 17560981A JP 17560981 A JP17560981 A JP 17560981A JP S5877306 A JPS5877306 A JP S5877306A
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- array antenna
- circular
- center
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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
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明紘、簡易で薄形な構造を有し、円錐ビームを放射
するアンテナに関するものである。
するアンテナに関するものである。
第１図線、円錐ビームアンテナの用途を示すための図で
ある。
ある。
１は船舶、２紘アンテナ、３はアンテナの円錐ビームの
電界強度の等しい点を結んだ線、４社静止衛１．５は鉛
直軸、６社主ビーム方向を示す線である。
電界強度の等しい点を結んだ線、４社静止衛１．５は鉛
直軸、６社主ビーム方向を示す線である。
船舶と衛星の間で通信を行なう場合゛、船舶の移動や向
きにかかわらず、無追尾の状態で通信を可能にするに杜
、アンテナのビームパターン紘、その主ビームが謔１図
に示すように鉛直軸６に対し、アンテナから衛１を臨む
方向の線を母線とする円錐形に近い形をしていればよい
。
きにかかわらず、無追尾の状態で通信を可能にするに杜
、アンテナのビームパターン紘、その主ビームが謔１図
に示すように鉛直軸６に対し、アンテナから衛１を臨む
方向の線を母線とする円錐形に近い形をしていればよい
。
これを円錐ビームと呼んでいる。
従来、この円錐ビームを有する円偏波アンテナとして杜
、第２図に示すよう愈りｐスダイポー、ルアレーアンテ
ナがあった０ ３はアンテナの円錐ビームの電界強度の等しい点を結ん
だ線、５は鉛直軸、６は主ビーム方向を示す線、７はク
ロスダイポール、８は給電線である。しかし、構造が立
体的になり、アンテナ高が大きくなるとともに、給電の
ための同軸線路長が異なることから、給電が複雑となる
欠点があった０ 本発明は、これらの欠点を除去するために、マイクルス
トリップアンテナを用いて、円錐ビームを有する円形配
列アレーアンテナを構成することにより、平面的なアン
テナとし、かつマイクロストリップ線路を用いた給電回
路との整合性を東くしたもので、以下図面について詳細
に説明する。 、。
、第２図に示すよう愈りｐスダイポー、ルアレーアンテ
ナがあった０ ３はアンテナの円錐ビームの電界強度の等しい点を結ん
だ線、５は鉛直軸、６は主ビーム方向を示す線、７はク
ロスダイポール、８は給電線である。しかし、構造が立
体的になり、アンテナ高が大きくなるとともに、給電の
ための同軸線路長が異なることから、給電が複雑となる
欠点があった０ 本発明は、これらの欠点を除去するために、マイクルス
トリップアンテナを用いて、円錐ビームを有する円形配
列アレーアンテナを構成することにより、平面的なアン
テナとし、かつマイクロストリップ線路を用いた給電回
路との整合性を東くしたもので、以下図面について詳細
に説明する。 、。
第３図は本発明の一実施例であシ、６素子の１点給電円
偏波マイク−ストリップを用いた場合を示している。
偏波マイク−ストリップを用いた場合を示している。
９は放射素子を構成する金属板、１０は誘電体、１１拡
金属基板、■は中心のアースビン、１３は給電ビン、１
４はマイク四ストリップ給電線路、１５は同軸線路であ
る。
金属基板、■は中心のアースビン、１３は給電ビン、１
４はマイク四ストリップ給電線路、１５は同軸線路であ
る。
１４０マイクロストリツプ給電線路は放射素子金属板９
０円円形列の中心から各方向に分かれることにより電力
分配回路を形成している。電力分配回路には、通常放射
素子との整合性が良好な点からマイクロストリップ線路
が５用いられる。この電力分配器を簡易なものとするた
めに本実施例では、中心ビンＵと給電ビン１３と給電用
マイクレストリップ線路の向きとの相対位置関係が全く
同一の亀のが一個の円周に沿ってω度の角度間隔をおい
て配列されている。このように配列すれば、各放射素子
に対する励振は同振幅・同位相でよいので、各放射素子
に対する電力分配は円形配タリの中心から６方に延びる
等長のマイクレストリップ線路からなる電力分配器でよ
く％設計が容易な点ですぐれている。
０円円形列の中心から各方向に分かれることにより電力
分配回路を形成している。電力分配回路には、通常放射
素子との整合性が良好な点からマイクロストリップ線路
が５用いられる。この電力分配器を簡易なものとするた
めに本実施例では、中心ビンＵと給電ビン１３と給電用
マイクレストリップ線路の向きとの相対位置関係が全く
同一の亀のが一個の円周に沿ってω度の角度間隔をおい
て配列されている。このように配列すれば、各放射素子
に対する励振は同振幅・同位相でよいので、各放射素子
に対する電力分配は円形配タリの中心から６方に延びる
等長のマイクレストリップ線路からなる電力分配器でよ
く％設計が容易な点ですぐれている。
以上のような、放射素子の配列で同軸線路１５から給電
すると、互いに向い合った２個の放射素子から放射され
る電磁界の、円形配列の中心を１通る鉛直軸上でのベク
トルの向きが、互いに丁度逆向きとなるため、そこでの
電磁界は相殺されて円錐ビームが得られる０ これは、鉛直軸を社さんで向い合っている素子は、空間
に対しては丁度逆向きに並べたと同じことになり、その
ために鉛直軸上の電磁界ベクトルが逆向きになるのであ
って、あたかも同じ向きに並べた二つの放射素子を互い
に逆相励振した場合に、画素子から醇距離の点の電磁界
ベクトルが、逆向きとなって相殺されるのと同じととで
ある０ 第３図においては、１点給電で円偏波ビー゛ムが得られ
るマイクロストリップ素子（金属板９が楕円形）を用い
た例を示したが、金属板９として一円形、正方ルミ十字
形等のものを用いた場合に、円偏波を得よう゛とするに
は、ペク）ル方向が９０°異なり、励振位相が９０’シ
フトして−いる２つの電磁界の合′成が必要なため二点
給電が必要となる。
すると、互いに向い合った２個の放射素子から放射され
る電磁界の、円形配列の中心を１通る鉛直軸上でのベク
トルの向きが、互いに丁度逆向きとなるため、そこでの
電磁界は相殺されて円錐ビームが得られる０ これは、鉛直軸を社さんで向い合っている素子は、空間
に対しては丁度逆向きに並べたと同じことになり、その
ために鉛直軸上の電磁界ベクトルが逆向きになるのであ
って、あたかも同じ向きに並べた二つの放射素子を互い
に逆相励振した場合に、画素子から醇距離の点の電磁界
ベクトルが、逆向きとなって相殺されるのと同じととで
ある０ 第３図においては、１点給電で円偏波ビー゛ムが得られ
るマイクロストリップ素子（金属板９が楕円形）を用い
た例を示したが、金属板９として一円形、正方ルミ十字
形等のものを用いた場合に、円偏波を得よう゛とするに
は、ペク）ル方向が９０°異なり、励振位相が９０’シ
フトして−いる２つの電磁界の合′成が必要なため二点
給電が必要となる。
第３図の例を基にして説明すれば、中心のアースビン１
２から給電ビン１３をのぞんでそこから１０１わった位
置にもう−９の給電点を設けることによシ′電磁界ベク
トルの９０異なったものが得られ、次に第１の給電点か
ら第２の給電点に給電する回路の途中に９０°位相差回
路を設ければ、励振位相が９０異った励振ができ、結果
として一点給電の場合と同様の円偏波ビームが得られる
。
２から給電ビン１３をのぞんでそこから１０１わった位
置にもう−９の給電点を設けることによシ′電磁界ベク
トルの９０異なったものが得られ、次に第１の給電点か
ら第２の給電点に給電する回路の途中に９０°位相差回
路を設ければ、励振位相が９０異った励振ができ、結果
として一点給電の場合と同様の円偏波ビームが得られる
。
また、放射素子を構成する金属板として、第４図に示す
ような二重構造のものにすると金属板９の共振周波数と
金属板９′の共振周波数を異なった周波数に選定するこ
とができるのア、比較的近接した二周波数を選定するこ
とＫよシ、単一周波数のみの場合に比べ周波数帯域を広
帯域化することができ、また、成る程度離隔した二馬波
、数を選定することによ染、いずれの周波数でも使用で
きる二周波数共用５化が図れ、衛鳳過信における実際の
使用帯域に関する条件な満たすことができる。
ような二重構造のものにすると金属板９の共振周波数と
金属板９′の共振周波数を異なった周波数に選定するこ
とができるのア、比較的近接した二周波数を選定するこ
とＫよシ、単一周波数のみの場合に比べ周波数帯域を広
帯域化することができ、また、成る程度離隔した二馬波
、数を選定することによ染、いずれの周波数でも使用で
きる二周波数共用５化が図れ、衛鳳過信における実際の
使用帯域に関する条件な満たすことができる。
なお、円錐ビームのビーム方向および利得は円形配列の
円の半径で決まシ、また、円錐ビームの局方向の一様性
は円形配列素子の素子数で決定される。
円の半径で決まシ、また、円錐ビームの局方向の一様性
は円形配列素子の素子数で決定される。
第５図に、第３図で示した実施例を試作して得られた放
射特性の実測結果を示す０放射素子は、６素子の楕円形
！イクレストリップアンテナであり、周波数は２．６４
ＧＨｓ、円形配列の円の半径は０．４λ・ （λ・ ：
自由空間波長）である０図において円錐ビームの得られ
ていることが明らかである。
射特性の実測結果を示す０放射素子は、６素子の楕円形
！イクレストリップアンテナであり、周波数は２．６４
ＧＨｓ、円形配列の円の半径は０．４λ・ （λ・ ：
自由空間波長）である０図において円錐ビームの得られ
ていることが明らかである。
第６図は本発明特許請求の範囲第（２）項記載の一実施
例であり、１２素子の１点給電円偏波マイクロストリッ
プを用いた場合を示している０９は金属板、１０は誘電
体、１１社金属基板、１２は中心のアースピン、１３は
給電ビン、１４はマイクロストリップ給電線路、１５は
同軸線路であるＯ本ア°ンテナは、第３−に示す実施−
と同様に向い合って給電されている２個１組の金属板と
マイタロストリップ給電線路は、円形配列の中心に対し
て同一の相対的位置関係をもちながら６０度の角度間隔
で配置されている。
例であり、１２素子の１点給電円偏波マイクロストリッ
プを用いた場合を示している０９は金属板、１０は誘電
体、１１社金属基板、１２は中心のアースピン、１３は
給電ビン、１４はマイクロストリップ給電線路、１５は
同軸線路であるＯ本ア°ンテナは、第３−に示す実施−
と同様に向い合って給電されている２個１組の金属板と
マイタロストリップ給電線路は、円形配列の中心に対し
て同一の相対的位置関係をもちながら６０度の角度間隔
で配置されている。
この結果、電力分配器は、同振幅、同位相で給電すれば
よく、第３図の場合と同様に設計が容易である。また向
い合って給電されている金属板の位置関係は、両者の中
間点を中心とする点対称となるような位置関係となって
いる。
よく、第３図の場合と同様に設計が容易である。また向
い合って給電されている金属板の位置関係は、両者の中
間点を中心とする点対称となるような位置関係となって
いる。
そして、全体としては第３図の例と同様に、ブロードサ
イド方向の放射電界は相殺され円錐ビームが得られる。
イド方向の放射電界は相殺され円錐ビームが得られる。
本アンテナは、第３図の例に比べ、給電回路が多少複雑
にはなるが、素子の数が多い分だけパターン成形の自由
度が高い利点を有している０以上、円偏波で用いる場合
について説明したが、放射素子として、直線偏波を放射
する形状のもの（例えば、第３図において金属板９を円
形とすればよい）を用いれば、以上説明して来た構成で
直線偏波の円錐ビームを得ることができる。
にはなるが、素子の数が多い分だけパターン成形の自由
度が高い利点を有している０以上、円偏波で用いる場合
について説明したが、放射素子として、直線偏波を放射
する形状のもの（例えば、第３図において金属板９を円
形とすればよい）を用いれば、以上説明して来た構成で
直線偏波の円錐ビームを得ることができる。
以上説明したように、マイクロストリップアンテナを用
いて、相向いあう素子が逆相となるよ・うな円形配列ア
レーを構成することにより、マイクロストリップ線路を
用いた給電回路と整合性のよい平面的な円錐ビームアン
テナが構成できる利点がある。
いて、相向いあう素子が逆相となるよ・うな円形配列ア
レーを構成することにより、マイクロストリップ線路を
用いた給電回路と整合性のよい平面的な円錐ビームアン
テナが構成できる利点がある。
第１図は円錐ビームアンテナの用途の説明図、第２図は
従来の円錐ビームを有する円偏波アンテナの構成例、第
３図は、本発明の一実施例、第４図は本発明に用いる素
子の他の例で、伽）図は（ａ）図のＡ−Ａ′断面を示す
。第５図は試作例の実測特性、第６図は、本発明の他の
実施例をそれぞれ示す。 １・・・・・船舶、２・・・・・アンテナ、３・・−・
・アンテナの円錐ビームの電界強度の等しい点を結んだ
線、４・・・・・静止衛鳳、５・・・・・鉛直軸、６・
・・・嗜主ビーム方向を示す線、７・・・・・クロスダ
イポール、８・・・・・給電線、９ 、９’ ＠１１＠
＠−放射素子を構成する金属板、１０．１０’・・・・
φ誘電体、１１・・・・・金属基板、１２・・・・・中
心の７−スピン、１３・・−・・給電ビン、１４・・・
・・マイクロストリップ給電線路、１５・・・・・同軸
線路 代理人 弁理士 本 間 崇ｔＩ！Ｊ７
図 第２閲 手続補正書（方式） 昭和５７．３月１６日 特許庁長官 島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５６年 特 許 願第１７５６０９号２・発明０
名称円錐、−、アい一アｙｆｆ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人住所 東京
都千代田区内幸町１丁目１番６号よ ｆｓ ｌｉｔ；）
（４２”日本電信電話公社代表者 真 藤
恒 ４、代理 人 補正の内容 明細書第９頁第１１行の「・・用…他の例で、」の次に
「−）図祉その平面図であシ、」を挿入する。
従来の円錐ビームを有する円偏波アンテナの構成例、第
３図は、本発明の一実施例、第４図は本発明に用いる素
子の他の例で、伽）図は（ａ）図のＡ−Ａ′断面を示す
。第５図は試作例の実測特性、第６図は、本発明の他の
実施例をそれぞれ示す。 １・・・・・船舶、２・・・・・アンテナ、３・・−・
・アンテナの円錐ビームの電界強度の等しい点を結んだ
線、４・・・・・静止衛鳳、５・・・・・鉛直軸、６・
・・・嗜主ビーム方向を示す線、７・・・・・クロスダ
イポール、８・・・・・給電線、９ 、９’ ＠１１＠
＠−放射素子を構成する金属板、１０．１０’・・・・
φ誘電体、１１・・・・・金属基板、１２・・・・・中
心の７−スピン、１３・・−・・給電ビン、１４・・・
・・マイクロストリップ給電線路、１５・・・・・同軸
線路 代理人 弁理士 本 間 崇ｔＩ！Ｊ７
図 第２閲 手続補正書（方式） 昭和５７．３月１６日 特許庁長官 島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５６年 特 許 願第１７５６０９号２・発明０
名称円錐、−、アい一アｙｆｆ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人住所 東京
都千代田区内幸町１丁目１番６号よ ｆｓ ｌｉｔ；）
（４２”日本電信電話公社代表者 真 藤
恒 ４、代理 人 補正の内容 明細書第９頁第１１行の「・・用…他の例で、」の次に
「−）図祉その平面図であシ、」を挿入する。
Claims (2)
- （１）誘電体板と、該誘電体板の一面側に配置された金
属基板と、前記誘電体板の他面側に円形状に配置された
複数個の金属板とを備えた円形配列マイクルストリップ
アレーアンテナにおいて、円形状に配列された各金属板
が構成する各放射−子からの放射電磁界の、円形配列の
中心を通る鉛直軸上におけるベクトル合成和が極小とな
るような位相振幅関係で各放射素子に給電する励振給電
回路を有する仁とを特徴とする円錐ビームアレーアンテ
ナ。 - （２）金属板が２個に分割され、皺２個の金属板に対し
、蚊２個の金属板からの放射電磁界の、＃２個の金属板
の中間を通る鉛直軸上におけるベクトル合成和が極小と
なるよう表振幅位相関係で給電する励振給電回路を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲（１）項記載の円錐
ビー、五アレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17560981A JPS5877306A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 円錐ビ−ムアレ−アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17560981A JPS5877306A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 円錐ビ−ムアレ−アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877306A true JPS5877306A (ja) | 1983-05-10 |
| JPH0120802B2 JPH0120802B2 (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=15999080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17560981A Granted JPS5877306A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 円錐ビ−ムアレ−アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877306A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154203A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-12 | Toshiba Corp | 円偏波アレイアンテナ |
| JPS63184407A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Nec Corp | 円錐ビ−ムアンテナ |
| JPS63204926A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイバ−シチ受信方式 |
| US4853703A (en) * | 1986-03-17 | 1989-08-01 | Aisin Seiki Kabushikikaisha | Microstrip antenna with stripline and amplifier |
| US5675346A (en) * | 1995-03-23 | 1997-10-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Annular microstrip antenna element and radial line antenna system employing the same |
| JP2000188511A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Toa Corp | マイクロストリップアンテナ |
| JP2004343402A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Nippon Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
| KR100646850B1 (ko) | 2004-07-13 | 2006-11-23 | 한국전자통신연구원 | 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100854471B1 (ko) * | 2007-08-28 | 2008-09-09 | 주식회사 엠티아이 | 무선 중계기 안테나용 복합소자 및 이를 이용한 다이폴어레이 원편파 안테나 |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP17560981A patent/JPS5877306A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154203A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-12 | Toshiba Corp | 円偏波アレイアンテナ |
| US4853703A (en) * | 1986-03-17 | 1989-08-01 | Aisin Seiki Kabushikikaisha | Microstrip antenna with stripline and amplifier |
| JPS63184407A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Nec Corp | 円錐ビ−ムアンテナ |
| JPS63204926A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイバ−シチ受信方式 |
| US5675346A (en) * | 1995-03-23 | 1997-10-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Annular microstrip antenna element and radial line antenna system employing the same |
| JP2000188511A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Toa Corp | マイクロストリップアンテナ |
| JP2004343402A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Nippon Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
| KR100646850B1 (ko) | 2004-07-13 | 2006-11-23 | 한국전자통신연구원 | 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0120802B2 (ja) | 1989-04-18 |
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