JPS6124308A - マイクロ波用平面アンテナ - Google Patents

マイクロ波用平面アンテナ

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Publication number
JPS6124308A
JPS6124308A JP14529184A JP14529184A JPS6124308A JP S6124308 A JPS6124308 A JP S6124308A JP 14529184 A JP14529184 A JP 14529184A JP 14529184 A JP14529184 A JP 14529184A JP S6124308 A JPS6124308 A JP S6124308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
strip line
antenna element
main beam
beam direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP14529184A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Matsuo
昌行 松尾
Toshio Abiko
安彦 利夫
Yoshiaki Ueno
植野 嘉章
Minoru Kanda
実 神田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Priority to CA000485922A priority patent/CA1250046A/en
Priority to GB08517125A priority patent/GB2161652B/en
Priority to DE19853524503 priority patent/DE3524503A1/de
Priority to FR8510706A priority patent/FR2567685B1/fr
Priority to GB08528613A priority patent/GB2167606B/en
Publication of JPS6124308A publication Critical patent/JPS6124308A/ja
Priority to US07/336,537 priority patent/US4963892A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/068Two dimensional planar arrays using parallel coplanar travelling wave or leaky wave aerial units

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野] 本発明は、放送衛星から送信された円偏波を受信するマ
イクロ波用平面アンテナに関するものである。
[背景技術1 最近、赤道上空3600Kmの静止衛星によるSHF帯
(12GHz帯)を用いた衛星放送が実用化されており
、我が国の放送衛星から送信される電波は右旋円偏波と
なっている。こや円偏波を各家庭で受信するアンテナと
してはパラボラアンテナが一般的であるが、アンテナ形
状および取イτ1構遺が複雑であるのでコストが高くな
るという1ハS題があった。特に、アンテナ形状が立体
的であるので、強風(例えば台風)に耐えるよう設置す
るにはボールなどの支持装置が大型化し、施工(例えば
ボールの埋め込み工事など)が面倒である上、アンテナ
本体よりも゛施工の工事費のほうが高くなるという問題
があった。そこで、形状が簡単で壁面に直接取付られる
平面アンテナが重要視されてきており、住宅の新築時に
南側の壁に取り付けておけば施工後のトラブルが殆どな
い施工および保守が容易なものが要求されている。しか
しながら、梢造が簡単で施工が容易な平面アンテナにあ
っても受信ゲインが低いという問題を有している。すな
わち、パラボラアンテナにあっては効率が65%である
が平面アンテナの効率は30%程度(学会発表では最大
34%のものがある)であり、平面アンテナを実用化す
るに際してゲインアップが最大の課題になっている。
ところで、従来、この種の平面アンテナとしては、第3
図および第4図に示すようにストリップ導体がクランク
状に祈り曲げられて基本素子が形成された1灯のマイク
ロスドリップライン1a、11〕よりなるアンテナエレ
メント2を複数対列設したクランク形マイクロストリッ
プラインアンテナがあり、各マイクロストリップライン
1at11+は析り曲げの周期(基本素子の形状)に基
いた周波数特性および指向性を有する進行波形1次元ア
レイアンテナを構成している。ここに、クランク形基本
素子を無限に細いものとし、これに均一な進行波電流を
流す電流源を仮定してX−Z面内での指向特性を計算し
、そのとき主ビーム方向θ鶴に円偏波を放射する条件は
、 1]、十(1−’1 cosθ+a ) 2 a−λg
11 +±T a;’(sinθ「0τ /°1−ηcosθ+n)l−・−(1)b十(1−η
CO5θm)c−λgfl+上T aJsin fl 
m−ル /1−ηCOSθm)h・−(2) で示される。但し、alb、 cは基本素子の各辺の長
さ、ηは直線状マイクロストリップラインla。
11ンの波長短縮率、λgはマイクロストリップライン
1 a、 1’bの線路波長であり、丑±の上符号は左
旋円偏波、下符号は右旋円偏波の場合を示している。
したがりて、上式(1)(2)において、主ビーム方向
θWおよび適当なしの値を与えると、aSCの値が定ま
って0m方向に円偏波を放射するクランク形基本素子の
形状が決定できることになる。また、1次元アレイアン
テナよりなる各アンテナエレメント2にはツリー状に分
岐された(トーナメントタイプの)ストリップライン3
aよりなる給電回路3にて等振幅、同位相に並列給電さ
れるようになっている。すなわち、主給電端Q。がら各
アンテナエレメント2の給電端Q1〜Qnに至るストリ
ップライン3aの長さが−・定になるようにして給電し
ていた。図中、4はターミネーション抵抗、5はマイク
ロストリップライン1 a、 1 bが上面に形成され
、下面に地導体6が全面に亘って設けられた絶縁基板(
例えば、テフロングラスファイバー基板、架橋ポリエチ
レン基板など)よりなるプリント基板である。なお、各
アンテナエレメント2を基本素子の空間位相が異なる2
本のストリップライン1.n、1.bにて構成して、い
る理由は、放射ビームのサイドローブを抑圧して指向性
を鋭くするためである。
以上のように、この種のマイクロ波用平面アンテナにお
いては、受信ゲインの大きい主ビーム方向θ+nを基本
素子の形状を変えることにより、χ−Z面内で任意に設
定できるようになっているので、第5図に示すようにマ
イクロ波用アンテナ10を家屋11の南側の壁に取着し
た場合にあっても、主ビーム方向θ珀を放送衛星12に
向けて受信ゲインを大きくすることができるようになっ
ている。なお、この放送衛星12からの放送電波の入射
角度θ。1.を緯度によって30°乃至45°の範囲で
異なっている。ところで、一般の家屋11の南側の壁の
向きは第6図(a)に示すように放送電波に対して直交
しているとは限らず、同図(b)および同図(c)に示
すように若干ずれている場合があるが、従来例のマイク
ロ波用平面アンテナにあっては、X−Y面内での主ビー
ム方向を任意に設定することができなかった(常にY軸
に対して直角になっている)ので、第6図(b)(c)
の場合には主ビーム方向に放送衛星12が存在しないこ
とになって受信利得が低下してしまうという問題があっ
た。すなわち、マイクロストリップライン1a、ibの
基本素子の形状を変更することによっでx−Z面内で主
ビーム方向θ「0を傾けて設定できるものの、X−Y面
内で主ビーム方向を傾けることができないので、指向性
を3次元的任意に設定できず、マイクロ線用平面アンテ
ナ10を家屋11の壁面に配設した場合において家屋1
1の向ト′によって十分な受信利得が1トられない場合
があるという問題があった。
[発明の目的1 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、指向性を3次元的に任意に設定でき
、家屋の壁面に配設した場合において高い受信利得が得
られるマイクロ波用平面アンテナを提供することにある
[発明の開示] (実施例1) 第1図および第2図は本発明一実施例の榴成および動作
を示すものであり、主給電端Q。から各アンテナエレメ
ントの給電端Q、〜Qnに至るストリップライン3aの
長さが順次穴なるように給電回路3を形成して主ビーム
方向θをアンテナニレメン12の長手方向と直交する面
内、すなわちX−Y面内で傾けるようにしたものである
いま、給電回路3のツリー状に分岐したストリンプライ
ン3aの各分岐ブロックは、例えば第2図に示すように
給電端Q。″が中ル・息から上方にずれて形成きれてお
り、給電端Q。”から各アンテナエレメント2の給電端
Q’、 、 Q 2至るストリップライン3aの長さが
異なっている。したがって、ストリ・ンプライン3aに
よる遅れ時間が各アンテナエレメント2に対して異なり
、給電端Q1をQ+点に移動したのと等価になり同位相
面が傾くことになるので、主ビーム方向はX−Y面内で
X柚に対してθ”領く6なお、給電iQo、Q。’も中
心点から上方にずれて形成されているので、主給電端Q
から各アンテナエレメント2の給電端Q1〜Qnに至る
ストリップライン3aの長さは順次穴なっており、全ア
ンテナエレメント2による主ビーム方向θも第2図に示
したようにX−Y面内で傾くことになる。したがって、
この給電回路3のストリップライン3aの長さの異なり
具合を適当に設定することにより、主ビーム方向θをX
7Y面内で任意に傾けることができ、第6図(1,)(
c)のように家屋の南側の壁面が放送衛星12から送信
される放送電波に対して直交していない場合にあっても
、主ビーム方向θを電波の到来方向に合致させることが
でき、高い受信利得が得られるようになっている。なお
、X −7,面内での主ビーム方向θ「0は従来例と同
様にマイクロストリップライン1a、1bの基本素子の
形状を適当に設計することにより、任意に設定できる。
したからで、本発明にあっては、指向性を3次元的に任
意に設定できることになり、任意の向きの家屋の壁面に
配設した場合においても高い受信利得が得られるマイク
ロ波用平面アンテナを提供できるわけである。
[発明の効果j 本発明は上述のように、ストリップ導体を適当な周期で
祈り曲げて基本素子が形成される進行波形1次元アレイ
アンテナよりなる複数のアンテナエレメントを裏面に地
専体を有する絶縁基板上に列設し、ツリー状に分岐した
ストリップラインにて各アンテナエレメントの一端に給
電する給電回路を絶縁基板の一側に設けたマイクロ波用
平面アンテナにおいて、主給電端から各アンテナエレメ
ントの給電端に至るストリップラインの長さが順次穴な
るように給電回路を形成して主ビーム方向をアンテナエ
レメントの長手方向と直交する面内で傾けるようにした
ものであり、基本素子の形状を適当に設定することによ
って主ビーム方向をX−2面内で傾けることができ、主
給電端から各アンテナエレメントの給電端に至るストリ
ップラインの長さを適当に異ならせることによって主ビ
ーム方向をX−Y面内で傾けることができるようになっ
ているので、指向性を3次元的に任意に任意に設定でき
、第6図(b)(c)に示すような家屋の壁面に配設し
た場合においでも高い受信利得か得られるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例の上面図、第2図は同上の動作
説明図、第3図は従来例の上面図、第4図は同上の要部
斜視図、第5図および第6図はこの種のマイクロ波用平
面アンテナの配設例を示す図である。 2はアンテナエレメント、3は給電回路、3 aはスト
リップライン、Q、は主給電端、Q、〜Qnは給電端で
ある。 第1図 第2図 手 続 補 正 書(自発) 昭和59年 9月 IF日 昭和59年特許願第145291号 2、発 明 の名称 マイクロ波用平面アンテナ 3、補正をする者 事件との関係      特許出願人 件  所  大阪府門真市大字門真1048番地名 称
 (583)松下電工株式会社 代表者小 林  郁 4、代理人 郵便番号 530 5、補正命令の日付 自発 6、補正により増加する発明の数− なし 7、補正の対象 別紙の通り 訂正書 出願番号  特願昭59−145291号1、本願明細
書第2頁3行目の[36001u−を[36000kn
lと訂正致します。 す。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 マイクロ波用平面アンテナ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住  所 大阪府門真市大字門真1048番地名 称(
583)松下電工株式会社 代表者  小  林   郁 4、代理人 郵便番号 530 5、補正命令の日付 昭和59年10月9日 6、補正の対象

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ストリップ導体を適当な周期で折り曲げて基本素
    子が形成される進行波形1次元アレイアンテナよりなる
    複数のアンテナエレメントを裏面に地導体を有する絶縁
    基板上に列設し、ツリー状に分岐したストリップライン
    にて各アンテナエレメントの一端に給電する給電回路を
    絶縁基板の一側に設けたマイクロ波用平面アンテナにお
    いて、主給電端から各アンテナエレメントの給電端に至
    るストリップラインの長さが順次異なるように給電回路
    を形成して主ビーム方向をアンテナエレメントの長手方
    向と直交する面内で傾けるようにしたことを特徴とする
    マイクロ波用平面アンテナ。
JP14529184A 1984-07-13 1984-07-13 マイクロ波用平面アンテナ Pending JPS6124308A (ja)

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JP14529184A JPS6124308A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 マイクロ波用平面アンテナ
CA000485922A CA1250046A (en) 1984-07-13 1985-06-28 Microwave plane antenna for receiving circularly polarized waves
GB08517125A GB2161652B (en) 1984-07-13 1985-07-05 Microwave plane antenna
DE19853524503 DE3524503A1 (de) 1984-07-13 1985-07-09 Ebene mikrowellenantenne
FR8510706A FR2567685B1 (fr) 1984-07-13 1985-07-12 Antenne plane pour micro-ondes
GB08528613A GB2167606B (en) 1984-07-13 1985-11-20 Microwave plane antenna
US07/336,537 US4963892A (en) 1984-07-13 1989-04-12 Microwave plane antenna with two arrays which have beams aligned in the same direction

Applications Claiming Priority (1)

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JP14529184A JPS6124308A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 マイクロ波用平面アンテナ

Publications (1)

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JPS6124308A true JPS6124308A (ja) 1986-02-03

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ID=15381742

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6448360U (ja) * 1987-09-22 1989-03-24
JPH01160705U (ja) * 1988-04-27 1989-11-08
JPH0391301A (ja) * 1989-09-01 1991-04-16 Dx Antenna Co Ltd 自動追尾用平面アンテナ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58125901A (ja) * 1981-12-07 1983-07-27 Toshio Makimoto マイクロストリツプラインアンテナ

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