JPS59103406A - Transmission/reception element for orthogonal deflecting high frequency signal and planar antenna having aligning array of same elements - Google Patents

Transmission/reception element for orthogonal deflecting high frequency signal and planar antenna having aligning array of same elements

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Publication number
JPS59103406A
JPS59103406A JP20844983A JP20844983A JPS59103406A JP S59103406 A JPS59103406 A JP S59103406A JP 20844983 A JP20844983 A JP 20844983A JP 20844983 A JP20844983 A JP 20844983A JP S59103406 A JPS59103406 A JP S59103406A
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JP
Japan
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cavity
transmission line
receiving
antenna
high frequency
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Application number
JP20844983A
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Japanese (ja)
Inventor
エマヌエル・ラモ
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPS59103406A publication Critical patent/JPS59103406A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/18Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、端部が励振プローブを形成する第1高周波伝
送線路の両側に誘電体層を具える直交偏向高周波信号用
の受信素子、又はアンテナの可逆原理に従う放射素子に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a receiving element for orthogonally polarized high-frequency signals, comprising dielectric layers on both sides of a first high-frequency transmission line whose ends form excitation probes, or a radiating element according to the reversible principle of an antenna. It is related to.

特に本発明はかかる種類の素子を並置したアレイを具え
、人工衛星により伝送された1 2 GH2のテレビジ
ョン信号を受信する場合に特に用いられるブレーナアン
テナに関するものである。
In particular, the present invention relates to a Brehner antenna comprising a side-by-side array of elements of this type and used in particular for receiving 1 2 GH2 television signals transmitted by satellites.

アンテナの可逆原理に従って、受信素子(又は受信素子
のアレイにより構成されるアンテナ)が特性を何等変更
することなく放射素子(放射アンテナ)として作用し得
ることは明らかである。従って以下の記載中、受信、受
信する、及び受信機は、送信、送信する及び放射と置換
し得ることは勿論である。
It is clear that, in accordance with the reversibility principle of antennas, a receiving element (or an antenna constituted by an array of receiving elements) can act as a radiating element (radiating antenna) without any modification of its properties. Therefore, in the following description, receiving, receiving, and receiver may of course be replaced with transmitting, transmitting, and radiating.

かかる受信又は放射素子を具えるブレーナアンテナはべ
りオデイカルエレクトロニクスレターズ第18巻第6号
、1982年8月18日発行の第252及び258頁に
イー・ラモスが発表した論文[12GH2人工衛星テレ
ビジョン用の広帯域高利得ストリップラインブレーナア
レイにューワイドパンド ハイ−ゲイン ストリップ−
ライン ブレーナ アレイ フォー 12 GHzサテ
ライトTV)Jに記載されている。このアンテナは、特
性が助長される代りに効率は完全に満足するものとはな
らない。
A Brehner antenna comprising such a receiving or radiating element is included in the paper published by E. Ramos in Odaiical Electronics Letters, Vol. 18, No. 6, August 18, 1982, pages 252 and 258 [12GH2 Satellite Television Wideband high-gain stripline brainer array for wideband high-gain strips
Line Brainer Array for 12 GHz Satellite TV) J. Although the characteristics of this antenna are improved, the efficiency is not completely satisfactory.

本発明の目的は効率を改善し得る受信又は放射素子及び
これら素子のアレイより成るアンテナを提供せんとする
にある。
It is an object of the invention to provide an antenna consisting of receiving or radiating elements and arrays of these elements with improved efficiency.

本発明は端部が励振プローブを形成する第1高周波伝送
線路の両側に誘電体層を具える直交偏向高周波信号用の
受信又は放射素子において、第2伝送線路及び第8誘電
体層を具え、これら伝送線路及び誘電体層を適宜配列し
て受信又は放射素子が、第1空所の形成される第1誘電
体層の両側に2つの直交軸に従って配置された第1及び
第2高周波伝送線路を夫々有するようにし、且つ1方の
伝送線路の他側に前記第1空所に対向する第2空所を有
する第2誘電体層を位置させると共に他方の伝送線路の
他側に前記第1及び第2空所に対向する第8空所を有す
る第3誘電体層を位置させ、該第8空所がその厚さより
も短い前記能の伝送線路からの距離の位置で短絡されて
反射面を形成するようにし、前記第1及び第2伝送線路
は隣接する誘電体層に対称に形成されたスロットと導電
細条とで構成すると共にこれら伝送線路の2等分面に設
け、その端部を前記直交軸に沿って前記空所内に突出さ
せて伝搬媒体と相俟って高周波信号の受信又は放射を行
う結合機能を呈する励振プローブを形成し得るようにし
、励振プローブを形成するこれら端部の長さを相違させ
ると共しこ適宜選定して前記第1誘電体層の任意の所定
厚さに対し1対の値即ちプローブの端部の長さ/プロー
ブの単一反射面までの距離が、これらプローブの各々と
前記空所内に含まれる伝搬媒体との間の実験的最大値又
はほぼ最大値と一致するようにしたことを特徴とする。
The present invention provides a receiving or radiating element for orthogonally polarized high-frequency signals, comprising dielectric layers on both sides of a first high-frequency transmission line whose ends form excitation probes, comprising a second transmission line and an eighth dielectric layer; These transmission lines and dielectric layers are arranged appropriately, and receiving or radiating elements are arranged along two orthogonal axes on both sides of the first dielectric layer in which the first void is formed. and a second dielectric layer having a second cavity opposite to the first cavity is located on the other side of one transmission line, and the second dielectric layer has a second cavity opposite to the first cavity on the other side of the other transmission line. and a third dielectric layer having an eighth cavity opposite to the second cavity, and the eighth cavity is short-circuited at a position at a distance from the transmission line of the above-mentioned type that is shorter than the thickness of the third dielectric layer to form a reflective surface. The first and second transmission lines are composed of slots and conductive strips symmetrically formed in adjacent dielectric layers, and are provided on bisecting planes of these transmission lines, and the ends thereof projecting into the cavity along the orthogonal axis to form an excitation probe exhibiting a coupling function for receiving or emitting high-frequency signals in conjunction with a propagation medium, the ends of which form the excitation probe; For any given thickness of the first dielectric layer, a pair of values, i.e. length of the end of the probe/distance to a single reflective surface of the probe, can be set as appropriate. is characterized in that it coincides with an experimental maximum value or approximately a maximum value between each of these probes and the propagation medium contained within the cavity.

かように構成することにより、懸垂基板伝送線路を用い
、かかる使用により主として生ずる励振プローブ間の距
離に応じてその長さを種々に選定することにより励振プ
ローブを整合し、これによって放射特性を著しく向上さ
せることができる。
With this configuration, the excitation probes can be matched by using a suspended substrate transmission line and having various lengths selected depending on the distance between the excitation probes that mainly occurs due to such use, thereby significantly improving the radiation characteristics. can be improved.

又、かように構成することにより、機械的な組立てを極
めて簡単とすることができ、しかも2個の励振プローブ
が位置する面間のスペースを充分広くして、導体と相俟
って伝送線路を形成するスロットを誘電体層に設けるこ
とができ、これに・より空気中に案内され、損失を大き
くすることなく、高周波特性に関する一次特性の誘電体
を用いることができる。
In addition, by configuring it in this way, mechanical assembly can be made extremely simple, and the space between the surfaces where the two excitation probes are located is sufficiently wide, so that the transmission line can be easily assembled together with the conductor. Slots can be provided in the dielectric layer to form a dielectric layer, which allows the dielectric to be guided through the air and to use a dielectric with first-order properties with respect to high-frequency properties without increasing losses.

又、本発明はかかる素子の全体のアレイから組立てられ
、同様の特性を有する高周波プレーナアンテナに関する
ものである。
The present invention also relates to a high frequency planar antenna constructed from an entire array of such elements and having similar characteristics.

図面につき本発明の詳細な説明する。The invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図に示す本発明受信素子は次に示すように構成する
。即ち内側表面が金属鍍金された第1空所11(本例で
は円形空所)を有する第1層10の両側に第1伝送線路
20及び第2伝送線路80を設け、これら伝送線路をス
ロット22及び82の二等分面に配置された導電細条2
1及び81と、これら細条を機械的に支持する薄い誘電
体シート28及び38とによって夫々構成する。これら
高周波懸垂ス) IJツブ伝送線路の中心導体の端部2
4及び84は2つの直交軸に沿って空所内に突出させて
2個の励振プローブを構成し、これらプローブは伝搬媒
体と相俟って高周波信号を受信する結合部を形成する。
The receiving element of the present invention shown in FIG. 1 is constructed as follows. That is, the first transmission line 20 and the second transmission line 80 are provided on both sides of the first layer 10 having the first cavity 11 (circular cavity in this example) whose inner surface is metal-plated, and these transmission lines are connected to the slot 22. and conductive strips 2 arranged on the bisector of 82
1 and 81 and thin dielectric sheets 28 and 38, respectively, which mechanically support these strips. End 2 of the center conductor of the IJ tube transmission line
4 and 84 project into the cavity along two orthogonal axes and constitute two excitation probes, which together with the propagation medium form a coupling for receiving the high-frequency signal.

これら端部は上述したよう(7) に空所内に異る長さに亘って突出させるようにする。各
伝送線路の他端は受信を行う際出力端子を構成する。
These ends are made to project different lengths into the cavity as described above (7). The other end of each transmission line constitutes an output terminal when performing reception.

伝送線路20の他側には第2層40を設け、この第2層
にも内側表面が金属鍍金され且つ前記第1空所11と対
向する第2空所41を設け、同様に伝送線路80の他側
に第8層50を設け、この第8層(こけ内側表面が金属
鍍金され且つ第1及び第2空所と対向する第8空所51
を設ける。この第8空所51はこれら層の表面に平行な
面で第8層50の幅よりも短い伝送線路80からの距離
の個所で短絡して受信した高周波信号の単一反射面を形
成し得るようにする。かかる素子は導波管の軸線が伝送
線路の面と直交する導波管対懸垂基板伝送線路の遷移部
として用いる。
A second layer 40 is provided on the other side of the transmission line 20, and this second layer is also provided with a second cavity 41 whose inner surface is plated with metal and which faces the first cavity 11. An eighth layer 50 is provided on the other side, and the eighth layer (the inner surface of the moss is plated with metal and has an eighth cavity 51 facing the first and second cavities)
will be established. This eighth cavity 51 can be short-circuited at a distance from the transmission line 80 that is shorter than the width of the eighth layer 50 in a plane parallel to the surfaces of these layers to form a single reflective surface for the received high-frequency signal. Do it like this. Such devices are used as transitions in waveguide-to-suspended substrate transmission lines where the axis of the waveguide is perpendicular to the plane of the transmission line.

第1、第2及び第8層10.40及び50は金属鍍金す
るか又はこれら層を貫通する空所11゜41及び51の
壁部が金属鍍金された誘電体材料の形態とする。又、空
所の直径は高周波信号の周波数に関連する波長に対して
充分短かくして不断(8) 望な高次のモードが発生するのを防止するか又はかかる
モードが伝搬するのを減衰し得るようにする必要がある
と共に関連する通過帯域で主モードが伝搬し得るに充分
な大きさとする必要がある。
The first, second and eighth layers 10, 40 and 50 are metal plated or are in the form of a dielectric material in which the walls of the cavities 11, 41 and 51 passing through these layers are metal plated. Also, the diameter of the cavity should be sufficiently short relative to the wavelength associated with the frequency of the high-frequency signal (8) to prevent the generation of desired higher-order modes or to attenuate the propagation of such modes. It needs to be large enough to allow the main mode to propagate in the relevant passband.

第2空所41はポリウレタンスクリーンで被覆された切
頭円錐形状の拡開部61で終端させると共にこれら配置
によって利得を増大し且つ放射特性を改善し得るように
する。
The second cavity 41 terminates in a frusto-conical widening 61 covered with a polyurethane screen, making it possible to increase the gain and improve the radiation properties by these arrangements.

上述した構体を有する受信素子に対し実験を行い、得ら
れた結果から、整列された空所11゜41.51GC有
効に対向して位置する伝送線路20及び80の端部の長
さの影響を考察した。これらの実験的な測定は、伝送線
路20及び80のこれら端部間の結合及び伝搬媒体即ち
整列空所の組立体により構成される空所に主として関連
し、この測定によって前記2つの端部即ち励振プローブ
の長さが異る場合かかる結合が最適となることを確かめ
た。一方の励振プローブを所定の長さとした場合に更に
正確な測定を行って、このプローブの第8層50の底部
により形成する単一反射面までの距離が関連する周波数
帯域(本例ではほぼ11.7〜12.5 GHz )で
満足となり、最大整合を呈することを確かめた。第2図
は長さが異る2個のプローブの配置の例を示す。
Experiments were conducted on a receiving element having the structure described above, and from the results obtained, it was determined that the effect of the length of the end portions of the transmission lines 20 and 80, which are located effectively facing each other in the aligned void space 11°41.51GC, was evaluated. I considered it. These experimental measurements relate primarily to the coupling between these ends of the transmission lines 20 and 80 and the cavity constituted by the propagation medium, i.e. the assembly of aligned cavities; It was confirmed that such coupling is optimal when the lengths of the excitation probes are different. A more accurate measurement is made when one of the excitation probes is of a given length, and the distance to the single reflective surface formed by the bottom of the eighth layer 50 of this probe is determined in the relevant frequency band (approximately 11 .7 to 12.5 GHz), it was confirmed that the maximum matching was achieved. FIG. 2 shows an example of the arrangement of two probes of different lengths.

これがため、最良の整合を行うプローブの長さ及び反射
器までの距離間の一致を示す表を得ることができる。そ
の後、プローブ間の距離を電気機械的な必要性Gこより
選定された第1層10の厚さに固定する。即ち層10及
び40内及び層10及び50内に伝送線路20及び80
のスロットを形成し、この層の機械的な形成等の電気機
械的な必要性、従って単一反射面までの距離の関連する
値が層lOの厚さの値だけ互に相違する長さに関する2
つの値を上記表から見出すことができる。
This allows a table to be obtained showing the correspondence between the length of the probe and the distance to the reflector that provides the best match. Thereafter, the distance between the probes is fixed at the thickness of the first layer 10 selected based on electromechanical requirements G. That is, transmission lines 20 and 80 within layers 10 and 40 and within layers 10 and 50.
electromechanical requirements such as the mechanical formation of this layer, and therefore the associated values of the distance to the single reflective surface relate to lengths that differ from each other by the value of the thickness of the layer lO. 2
One value can be found from the table above.

頂部を丸めた正方形受信素子に対して行った実験のフレ
ームワーク内で中央媒体の端部が励振プローブを構成す
る伝送線路の端部において次に示す状態で0.25 d
B以下の伝送損失Gこ相当する1、6以下の定在波比を
得ることができる。
Within the framework of the experiment carried out on a square receiver element with rounded top, the end of the central medium forms the excitation probe at the end of the transmission line with the following conditions: 0.25 d
A standing wave ratio of 1.6 or less, which corresponds to a transmission loss G of B or less, can be obtained.

○正方形の1辺が0.81λシ、即ち、本例では(11
) 15酩(この波長入りは受信素子の案内部分の波長であ
る)とし、丸め頂部の曲率半径を3關とする。
○One side of the square is 0.81λ, that is, in this example (11
) 15 mm (this wavelength is the wavelength of the guiding part of the receiving element), and the radius of curvature of the rounded top is 3 mm.

○伝送線路20のプローブと反射面との間の距離を0゜
27入りとする。
○The distance between the probe of the transmission line 20 and the reflecting surface is set to 0°27.

○伝送線路80のプローブと反射面との間の距離を0.
17入りとする。
○The distance between the probe of the transmission line 80 and the reflecting surface is set to 0.
There will be 17 entries.

O空所内(こ突出する伝送線路20のプローブ端の長さ
を0.12λ)とする。
It is assumed that the length of the probe end of the transmission line 20 protruding from this space is 0.12λ.

○空所内に突出する伝送線路80のプローブ端の長さを
0.lOλQとする。
○The length of the probe end of the transmission line 80 protruding into the void is set to 0. Let it be lOλQ.

Oこれら2個のプローブ間の垂直方向距離を0.10λ
ノとする(即ち、12 GH2”C” 5 ++uaと
し、この値は伝送線路20及び80を機械加工により形
成する(こ充分な値である)。
o Set the vertical distance between these two probes to 0.10λ
(i.e., 12 GH2"C" 5 ++ua, which is a sufficient value to form the transmission lines 20 and 80 by machining).

上述したように頂部を丸めた方形素子の例に相当するこ
れらの値によって約700の線路インピーダンスに対し
2.5 X 1 、f3 w+xのスロット内の中央導
体の幅を’1.4tm4こすることができる。
With these values corresponding to the example of a rectangular element with rounded tops as described above, for a line impedance of about 700, the width of the central conductor in the slot of 2.5 I can do it.

層IO及び40間及び層10及び50間に伝送(12) 線路20及び30を位置させるために上述したスロット
を長方形とすることは、例えば1971年6 月2.2
日に発行され、ROAコーポレーションに譲渡された米
国特許第8587110号明細書の第5図から明らかで
ある。この第5図の原理は本発明の第8図に示すと共に
°′ペリオデイカルマイクロウエーブス”1977年5
月第188頁及び第1図に記載されている論文゛テアフ
ルMIOデザイン プリベンツ ウェーブガイド モー
ドl′にも示されている。又、これら伝送線路20及び
80の出力側には右回り円偏向及び左回り円偏向で信号
を再生するために、ハイブリッド8 dBカプラを設け
その2個の入力端子を伝送線路20及び80の各出力端
子に接続し、その2個の出力端子から右回り又は左回り
円偏向の信号を発生するようにしている。このハイブリ
ッドカプラの代りに受信素子の前段にデポラライジング
(復偏向)構体を設けることもできる。かかるハイブリ
ッドカブラ及びデボラライジング構体を用いない場合(
こは2つの直交直線偏向の信号が得られるようになる。
The rectangular shape of the slots mentioned above for locating the transmission lines 20 and 30 (12) between layers IO and 40 and between layers 10 and 50 is, for example, 2.2 June 1971.
This is evident from FIG. 5 of US Pat. The principle of FIG. 5 is shown in FIG. 8 of the present invention and also
This is also shown in the article ``Tearful MIO Design Prevents Waveguide Mode I'', which is published on page 188 of this month and in FIG. Further, a hybrid 8 dB coupler is provided on the output side of these transmission lines 20 and 80 in order to reproduce signals with clockwise circular polarization and counterclockwise circular polarization, and its two input terminals are connected to each of the transmission lines 20 and 80. The two output terminals are connected to output terminals, and clockwise or counterclockwise circular deflection signals are generated from the two output terminals. Instead of this hybrid coupler, a depolarizing structure may be provided upstream of the receiving element. If such a hybrid cabra and deborahizing structure is not used (
This allows two orthogonal linear polarization signals to be obtained.

本発明は上述した受信又は放射素子に限定されるもので
はなく、要旨を変更しない範囲内で種々の変形を加える
ことができる。特Gこ本発明はかかる受信素子のアレイ
全体により構成される高周波ブレーナアンテナに関する
ものであり、この場合には空所の直径に関する上述した
条件のほかに、素子を満足に並置するためにかかる空所
の直径を、高周波信号の周波数に関連する空所の波長に
対し充分に短かくしてこれら素子間の距離が上記波長よ
りも短かくなるようにする条件を追加する必要がある。
The present invention is not limited to the receiving or radiating elements described above, and various modifications can be made without departing from the gist. The present invention relates to a high frequency Brehner antenna constituted by an entire array of such receiving elements, in which case, in addition to the above-mentioned conditions regarding the diameter of the cavity, the requirements for satisfactory juxtaposition of the elements must be met. It is necessary to add the condition that the diameter of the cavity is sufficiently short relative to the wavelength of the cavity, which is related to the frequency of the high-frequency signal, so that the distance between these elements is shorter than said wavelength.

実際にこの追加の条件によってアレイロープとして知ら
れている不所望なサイドロープが発生するのを防止する
ことができる。
In fact, this additional condition can prevent the formation of undesired side ropes, known as array ropes.

この放射又は受信アンテナの構成は全ての点で上記放射
又は受信素子の構成と同一とすると共にこれら素子につ
き説明した全ての条件はアンテナ及び伝送線路をこあて
はまるものとする。実際上このアンテナは、受信素子か
ら2個の出力接続部までの2個の伝送線路のほかに高周
波伝送線路の2つのアレイを具え、これらアレイを伝送
線路20及び80の場合と同様に電気的に独立させると
共にこれをこよりアンテナの外部電気回路に受信した高
周波信号を伝送し得るようにする。この場合にはこれら
高周波伝送線路アレイの出力側にハイブリッド8 (i
Bカブラを配置するか又はこのカプラの代りにアンテナ
構体の前段にデボラライジング構体を設けて右回り又は
左回り円偏向の信号を再生し得るようにする。
The configuration of this radiating or receiving antenna shall be identical in all respects to the configuration of the radiating or receiving elements described above, and all conditions described for these elements shall apply to the antenna and the transmission line. In practice, this antenna comprises, in addition to the two transmission lines from the receiving element to the two output connections, two arrays of high-frequency transmission lines, which are connected electrically as in the case of transmission lines 20 and 80. This makes it possible to transmit the received high frequency signal to the external electric circuit of the antenna. In this case, the hybrid 8 (i
A B coupler is arranged, or instead of this coupler, a Deborizing structure is provided upstream of the antenna structure so that clockwise or counterclockwise circularly polarized signals can be regenerated.

これらアレイは順次の組合せ段により通常のようGこ形
成することができる(特にフランス国特許第70114
49号明細書の第1図に示されるアレイの構体を参照)
。このアンテナがn個の受信素子を具える場合には各ア
レイのn個の第1端部は、単一受信素子(こつきずで(
こ説明したように、受信すべき信号の伝搬スペースへの
結合として作用し、2個のアレイの各々の反対端、即ち
全ての伝送線路が順次の組合せ段を経て集中する点をア
ンテナの外部の受信回路に接続し、且つ例えばハイブリ
ッド8 dBカブラの2個の入力端子の双方昏こ先ず最
初接続し、これにより右回り及び左回り円偏向の信号を
再生し得るようにする。
These arrays can be formed in the conventional manner by successive combination stages (particularly in French Patent No. 70114).
(See the structure of the array shown in FIG. 1 of the specification of No. 49)
. If the antenna comprises n receiving elements, then the n first ends of each array have a single receiving element.
As explained above, the opposite end of each of the two arrays, the point where all the transmission lines converge through successive combination stages, acts as a coupling into the propagation space of the signal to be received, and is located outside the antenna. For example, the two input terminals of a hybrid 8 dB coupler are first connected to the receiving circuit, so that signals with clockwise and counterclockwise circular polarization can be reproduced.

かように構成したアンテナは、受信素子のサブアセンブ
リを形成する単位ブロックを適当数用いてこれらを結合
し良好に定めた寸法、利得及び指向性ダイアダラムを有
するアンテナ、例えば正方形状の対称アンテナ、又は2
つの直交面で異る放射ダイアダラムを有する特に長方形
状の非対称アンテナを形成する低価格モジュラ−構体G
こ特に好適である。この最後に記載された特性は人工衛
星により伝送された1 2 GHzのテレビジョン信号
を受信するアンテナに特に有利である。その理由はこの
場合8 dBで2°以下の開口が、赤道面で2個のパリ
モート”人工衛星からの信号をこの面で8゜だけ分離す
るために必要とするだけであるからで1ある( 0. 
O,1,Rリコメンデイションズ、ジュネーブ、197
7年参照)0 モジュラ−形の他の例では、デボラライジング構体を保
持しながら直線偏向又は円偏向の何れかの信号以外の高
周波信号を受信又は送信しないよ(15) うにしたブ【/−ナアンテナを構成する場合には中央層
10と2つの伝送線路アレイ20又は30の一方とを省
略することによって前述したアンテナからかかるアンテ
ナを形成することができる。
An antenna thus constructed can be an antenna with well defined dimensions, gain and directivity diaphragm, for example a square symmetrical antenna, by combining a suitable number of unit blocks forming a subassembly of receiving elements, or 2
Low-cost modular structure G for forming a particularly rectangular asymmetric antenna with different radiating diaphragms in two orthogonal planes
This is particularly suitable. This last-mentioned property is particularly advantageous for antennas that receive 12 GHz television signals transmitted by satellites. The reason for this is that in this case an aperture of less than 2° at 8 dB is needed to separate the signals from the two Palomote satellites in the equatorial plane by 8° in this plane. 0.
O,1,R Recommendations, Geneva, 197
7) Another example of a modular type is a block that retains a devolaizing structure but does not receive or transmit high frequency signals other than either linear or circular polarization signals (15). When constructing an antenna, such an antenna can be formed from the antenna described above by omitting the central layer 10 and one of the two transmission line arrays 20 or 30.

上述したアンテナは、12 GHzのテレビジョン信号
tこ対する1個又は数個の受信フロント端への結合につ
いて主として説明したが、本発明は、人工衛星により伝
送された1 2 GHzのテレビジョン信号を受信する
ことに限定されるものではない(これら受信フロント端
の例は、ベリオデイカル°′ロンド エレクトリック”
第62巻第8号、1982年8月発行、第89及び40
頁参照)。
Although the above-described antenna has been primarily described for coupling a 12 GHz television signal to one or more receiving front ends, the present invention also describes the coupling of a 12 GHz television signal transmitted by a satellite to one or more receiving front ends. They are not limited to receiving (examples of these receiving front ends include Veriodical°'rondo electric'
Volume 62, No. 8, Published August 1982, No. 89 and 40
(see page).

更に本発明は純粋な高周波伝送子レイにも適用でき、且
つ周波数も12 GHz以外の高周波数帯域の他の周波
数とすることができる。
Further, the present invention can be applied to pure high frequency transmitter rays, and the frequency can be other than 12 GHz in the high frequency band.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明受信素子の1例を示す断面図、第2図は
受信素子により高利得を得ることができる励振プローブ
の配置を示す平面図、第8図は第1図のA−A線上を断
面とし、懸垂(16) 基板として既知の構体による伝送線路の配置を示す断面
図である。 lO・・・第1層     11・・・第1空所20、
30・・・伝送線路   21.81・・・導電細条2
2、 H・・・スロット   28.88・・・誘11
E体シー)24、84・・・高周波懸垂ス) IJツブ
伝送線路40・・・第2層      41・・・第2
空所50・・・第8層     51・・・第8空所6
1・・・切頭円錐状拡開部。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the receiving element of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of an excitation probe that can obtain a high gain with the receiving element, and FIG. 8 is a line A-A in FIG. FIG. 2 is a sectional view showing the arrangement of a transmission line using a structure known as a suspended (16) board, with the cross section taken along the line. lO...first layer 11...first void 20,
30... Transmission line 21.81... Conductive strip 2
2, H...Slot 28.88...Tab 11
E body sea) 24, 84...high frequency suspension) IJ tube transmission line 40...2nd layer 41...2nd layer
Vacancy 50...8th layer 51...8th void 6
1...Truncated conical expansion part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 L 端部が励振プローブを形成する第1高周波伝送線路
の両側に誘電体層を具える直交偏向高周波信号用の受信
又は放射素子において、第2伝送線路及び第8誘電体層
を具え、これら伝送線路及び誘電体層を適宜配列して受
信又は放射素子が、第1空所の形成される第1誘電体層
の両側に2つの直交軸に従って配置された第1及び第2
高周波伝送線路を夫々有するようにし、且つ1方の伝送
線路の他側に前記第1空所に対向する第2空所を有する
第2誘電体層を位置させると共に他方の伝送線路の他側
に前記第1及び第2空所に対向する第8空所を有する第
8誘電体層を位置させ、該第8空所がその厚さよりも短
い前記他の伝送線路からの距離の位置で短絡されて反射
面を形成するようにし、前記第1及び第2伝送線路は隣
接する誘電体層に対称に形成されたスリットと導電細条
とで構成すると共にこれら伝送線路の2等分面に設け、
その端部を前記直交軸に沿って前記空所内に突出させて
伝搬媒体と相俟って高周波信号の受信又は放射を行う結
合機能を呈する励振プローブを形成し得るようにし、励
振プローブを形成するこれら端部の長さを相違させると
共に適宜選定して前記第1誘電体層の任意の所定厚さに
対し1対の値即ちプローブの端部の長さ/プロー7’の
単一反射面までの距離が、これらプローブの各々と前記
空所内に含まれる伝搬媒体との間の実験的最大値又はほ
ぼ最大値と一致するようにしたことを特徴とする直交偏
向高周波信号用の受信又は放射素子。 λ 特許請求の範囲第1項記載の受信又は放射素子の全
アレイからアンテナを構成し、該素子を並置し且つ適宜
配列して該アンテナが、第1空所の設けられている第1
層の両側に高周波伝送線路の第1及び第2アレイを具え
、これら両アレイは順次の組合せ段によりその各々に対
し受信又は放射素子と単一出力接続部に関連する素子と
の間の接続を行い、更に前記アンテナが、一方の伝送線
路の他側に前記第1空所に対向して第2空所を形成する
第2層を具えると共に他方の伝送線路の他側に、第1及
び第2空所に対向し厚さよりも短い前記他方の伝送線路
回路網からの距離の位置で短絡されて各素子内に反射面
を形成する第8空所が設けられる第8層を具えるように
し、前記空所の直径を特に高周波信号の周波数に関連す
る波長に対し充分短かくして素子間の距離が前記波長よ
りも短かくなるようにしたことを特徴とする直交偏向高
周波信号を受信又は送信するブレーナ高周波アンテナ。 8、 第1、第2及び第8層を誘電体材料で造り空所の
金属鍍金壁がこれら層を貫通するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第2項記載のブレーナ高周波アン
テナ。 表 第1、第2及び第8層を金属鍍金したことを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のブレーナ高周波アンテ
ナ。 五 受信又は放射素子のサブアセンブリを形成し、且つ
適宜数のこれらサブアセンブリを結・合して予定寸法、
利得及び指向性ダイアダラムを有するアンテナを形成す
る単位ブロックを具え、特にアンテナ構体を非対称にし
て所望の面に応じ種々の異る放射ダイアグラムを呈する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2乃至4
項の何れかに記載のブレーナ高周波アンテナ。
[Claims] L A receiving or radiating element for orthogonally polarized high frequency signals, comprising dielectric layers on both sides of a first high frequency transmission line whose ends form excitation probes, the second transmission line and an eighth dielectric layer. The transmission line and the dielectric layer are arranged in a suitable manner so that the receiving or radiating element is arranged according to two orthogonal axes on either side of the first dielectric layer in which the first cavity is formed. 2
each having a high frequency transmission line, and a second dielectric layer having a second cavity opposite to the first cavity is located on the other side of one of the transmission lines, and on the other side of the other transmission line. an eighth dielectric layer having an eighth cavity facing the first and second cavities, and the eighth dielectric layer is short-circuited at a distance from the other transmission line that is shorter than the thickness of the eighth dielectric layer; the first and second transmission lines are formed of slits and conductive strips symmetrically formed in adjacent dielectric layers, and are provided on bisecting planes of these transmission lines,
The excitation probe is formed by having its end protrude into the cavity along the orthogonal axis to form an excitation probe exhibiting a coupling function of receiving or radiating a high frequency signal in conjunction with a propagation medium. The lengths of these end portions are different and are appropriately selected to provide a pair of values for any predetermined thickness of the first dielectric layer, that is, length of the end portion of the probe/single reflective surface of the probe 7′. a receiving or radiating element for orthogonally polarized high-frequency signals, characterized in that the distance between each of these probes and the propagation medium contained in the cavity corresponds to an experimental maximum value or approximately the maximum value. . λ An antenna is constructed from the entire array of receiving or radiating elements according to claim 1, and the elements are juxtaposed and suitably arranged so that the antenna is arranged in a first space provided with a first cavity.
A first and a second array of high frequency transmission lines are provided on opposite sides of the layer, both arrays providing connections between the receiving or radiating element and the element associated with a single output connection for each of them by means of successive combinational stages. the antenna further includes a second layer forming a second cavity opposite the first cavity on the other side of one transmission line; an eighth layer that is provided with an eighth void that faces the second void and is short-circuited at a distance from the other transmission line network that is shorter than the thickness thereof to form a reflective surface within each element; receiving or transmitting an orthogonally polarized high-frequency signal, characterized in that the diameter of the cavity is sufficiently short, especially with respect to a wavelength related to the frequency of the high-frequency signal, so that the distance between the elements is shorter than the wavelength. Brenna high frequency antenna. 8. The Brainer high frequency antenna according to claim 2, wherein the first, second and eighth layers are made of a dielectric material so that the metal plated wall of the cavity passes through these layers. Table 2. The Brenna high frequency antenna according to claim 2, wherein the first, second and eighth layers are plated with metal. (5) Form a subassembly of the receiving or radiating element, and connect and combine an appropriate number of these subassemblies to obtain the planned dimensions,
Claim 2 characterized in that it comprises a unit block forming an antenna with a gain and a directional diaphragm, in particular the antenna structure being asymmetrical so as to exhibit different radiation diagrams depending on the desired plane. to 4
The Brenna high-frequency antenna according to any of paragraphs.
JP20844983A 1982-11-08 1983-11-08 Transmission/reception element for orthogonal deflecting high frequency signal and planar antenna having aligning array of same elements Pending JPS59103406A (en)

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FR8218700 1982-11-08
FR8307109 1983-04-29

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JPH02270406A (en) * 1988-08-03 1990-11-05 Agence Spatiale Europ Planar line antenna

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