JPS6216602A - Waveguide excitation printed dipole array antenna - Google Patents

Waveguide excitation printed dipole array antenna

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JPS6216602A
JPS6216602A JP15502585A JP15502585A JPS6216602A JP S6216602 A JPS6216602 A JP S6216602A JP 15502585 A JP15502585 A JP 15502585A JP 15502585 A JP15502585 A JP 15502585A JP S6216602 A JPS6216602 A JP S6216602A
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JP
Japan
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waveguide
dipole
dielectric substrate
wavelength
printed
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JP15502585A
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Japanese (ja)
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Mitsuhiro Kusano
草野 光裕
Hajime Seki
一 関
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a low loss antenna by coupling successively each dipole element which has been printed, to a magnetic field surface side of a rectangular waveguide at a guide half-wavelength interval. CONSTITUTION:Dipoles 5, 5' which have been printed are fed successively at every guide half-wavelength from a magnetic field surface side of a rectangular waveguide 10 through a microstrip line 3. An earth conductor of the microstrip line 3 is grounded to a magnetic field surface outer wall of the rectangular waveguide through fixing metallic fittings 13. On the other hand, the center conductor is inserted into the inside of the rectangular waveguide 10 from a coupling hole 11 which has been provided in the center of the magnetic field surface and coupled with an electric field. In this way, since the waveguide 10 is used for a feeding line, the loss of a feeding circuit is reduced, and especially, in case of a semi-millimeter wave band, the rectangular waveguide 10 itself becomes small in size, therefore, a small size and a light weight are not deteriorated as a whole and a low loss array antenna can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無線通信に用いられるアレイアンテナに関し
、特に、アレイアンテナの放射素子が誘電体基板上にプ
リント化された半波長ダイポールアンテナとその給電回
路とにより構成されるプリンテッドダイポールアレイア
ンテナに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an array antenna used for wireless communication, and in particular to a half-wave dipole antenna in which the radiating elements of the array antenna are printed on a dielectric substrate, and its use. The present invention relates to a printed dipole array antenna configured with a feeding circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

通常、アレイアンテナではアレイを構成する各放射素子
を目的に応じた電力比と位相により給電するだめの給電
回路が必要である。第14図に従来のプリンテッドダイ
ポールアレイアンテナの平面図を、第15図及び第16
図に従来のプリンテッドダイポールアレイアンテナの断
面図を示す。
Typically, an array antenna requires a power feeding circuit that feeds power to each radiating element constituting the array at a power ratio and phase appropriate for the purpose. Fig. 14 shows a plan view of a conventional printed dipole array antenna, and Figs. 15 and 16 show a plan view of a conventional printed dipole array antenna.
The figure shows a cross-sectional view of a conventional printed dipole array antenna.

第14図、第15図、及び第16図を参照して。With reference to FIGS. 14, 15, and 16.

プリンテッドダイポールアレイアンテナは放射素子であ
る半波長グイポールアレイ5,5′と給電回路であるマ
イクロストリップ線路3.3′及び平行 。
The printed dipole array antenna consists of half-wavelength Goupole arrays 5 and 5' which are radiating elements, microstrip lines 3 and 3' which are feeding circuits, and are parallel to each other.

線路4.4′が1つの誘電体基板1上にプリント化され
て構成される。従って、小形、軽量を目的として一般的
に用いられる。なお1図中、3′はマイクロストリップ
線路の中心導体3に対する地導体。
A line 4.4' is printed on one dielectric substrate 1. Therefore, it is generally used for the purpose of being small and lightweight. In Figure 1, 3' is a ground conductor for the center conductor 3 of the microstrip line.

20は金属反射板、21は給電用コネクタであり。20 is a metal reflection plate, and 21 is a power supply connector.

反射板20は一般に半波長グイポールアレイ5゜5′よ
り導波管側に約1/4波長離れた位置に設置される。
The reflecting plate 20 is generally placed at a position about 1/4 wavelength away from the half-wavelength Goupole array 5° 5' toward the waveguide.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のプリンテッドダイポールアレイアンテナ
は、各半波長グイ1−ルアンテナ5.5′に電力を供給
するだめの給電回路として、第15図に示すようにマイ
クロストリップ線路3,3′と半波長ダイポール5.5
′を直接励振する平行線路4.4′とから構成された給
電回路を有している。
The above-mentioned conventional printed dipole array antenna uses microstrip lines 3, 3' and half-wavelength wires as a feeder circuit for supplying power to each half-wavelength antenna 5.5', as shown in FIG. dipole 5.5
It has a power supply circuit composed of parallel lines 4 and 4' that directly excite the power.

このように、給電回路がマイクロス) IJツブ線路3
.3′と平行線路4.4′とから構成されているため、
同軸コネクタ21から各半波長ダイポールまでの線路長
、特にマイクロストリップ線路部3゜3′の長さが長く
なシ、その結果、給電回路での損失が増大するという問
題点がある。この損失は主としてマイクロストリップ線
路を構成している誘電体基板の誘電体損に起因し1周波
数が高くなる程、単位長当シの損失が増大し1例えば第
14図及び第15図に示すように各ダイポールアンテナ
が同一誘電体基板上にほぼ直線状に長く配列されたアレ
イアンテナを高周波で実現しようとする場合には、損失
が大きな問題点である。
In this way, the power supply circuit is micros) IJ tube line 3
.. 3' and parallel line 4.4',
There is a problem that the line length from the coaxial connector 21 to each half-wavelength dipole, especially the length of the microstrip line section 3.degree. 3', is long, and as a result, loss in the power supply circuit increases. This loss is mainly caused by the dielectric loss of the dielectric substrate constituting the microstrip line, and the higher the frequency, the greater the loss per unit length.1For example, as shown in Figures 14 and 15, When attempting to realize an array antenna in which dipole antennas are long and substantially linearly arranged on the same dielectric substrate at high frequencies, loss is a major problem.

本発明は上述の問題点を除去することを目的とし、低損
失高周波伝送路として用いられる矩形導波管を用いて各
半波長ダイポールアンテナを励振し、低損失なプリンテ
ッドダイポールアレイアンテナを実現し、あわせて1例
えば周波数が10GHz以上の高周波では矩形導波管そ
のものが小形化する特徴を利用して、従来形式のアンテ
ナと比較しても小形、軽量化の面でも大差のない構造を
実現しようとするものである。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned problems by exciting each half-wavelength dipole antenna using a rectangular waveguide used as a low-loss high-frequency transmission line, and realizing a low-loss printed dipole array antenna. For example, by taking advantage of the characteristic that rectangular waveguides themselves become smaller at high frequencies of 10 GHz or higher, we will realize a structure that is no different from conventional antennas in terms of size and weight. That is.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明は半波長グイポールアンテナとその給電回路とが
誘電体基板の両面を用いてプリント化されて構成された
ダイポール素子が前記誘電体基板上に複数個配列されて
なるプリンテッドダイポールアレイアンテナと、前記各
ダイポール素子に逐次給電するだめの矩形導波管とを備
えた導波管励振プリンテッドダイポールアレイアンテナ
であって、前記矩形導波管の磁界面には前記アレイアン
テナの素子数と同数の結合孔が該磁界面の中心線上に沿
って約恥管内波長間隔で設けられ、一方。
The present invention relates to a printed dipole array antenna in which a plurality of dipole elements, each consisting of a half-wavelength Goupole antenna and its feeding circuit printed on both sides of a dielectric substrate, are arranged on the dielectric substrate. , a waveguide-excited printed dipole array antenna comprising a rectangular waveguide for sequentially feeding power to each of the dipole elements, the magnetic interface of the rectangular waveguide having the same number of elements as the array antenna. The coupling holes are provided along the center line of the magnetic surface at intervals of approximately intracanal wavelengths;

前記各ダイポール素子の給電回路は前記誘電体基板の両
面にプリント化されてなる平行線路と、該平行線路に接
続されたマイクロス) IJツブ線路と。
The feeding circuit for each of the dipole elements includes parallel lines printed on both sides of the dielectric substrate, and a microscopy IJ tube line connected to the parallel lines.

該マイクロストリップ線路の中心導体のみが前記誘導体
基板上で直線的に延長された結合部を有し。
Only the center conductor of the microstrip line has a coupling portion extending linearly on the dielectric substrate.

さらに前記半波長グイポールアンテナは前記平行線路を
前記誘電体基板の両面でおのおの反対方向に約1/4波
長の長さで約90度折り曲げることにより構成され、前
記誘電体基板は前記矩形導波管の磁界面外壁上に該導波
管の管軸とほぼ平行に。
Furthermore, the half-wavelength Goupole antenna is constructed by bending the parallel line by about 90 degrees to a length of about 1/4 wavelength in opposite directions on both sides of the dielectric substrate; on the magnetic interface outer wall of the tube approximately parallel to the tube axis of the waveguide.

かつ前記磁界面にほぼ垂直に固定され、前記結合部は前
記結合孔より前記矩形導波管内部に挿入されて、該導波
管内の電界と結合して前記マイクロストリップ線路に給
電し、前記マイクロストリップ線路の地導体は前記矩形
導波管の磁界面外壁に接地されていることを特徴とする
導波管励振プリンテッドダイポールアンテナである。
and is fixed substantially perpendicularly to the magnetic surface, and the coupling portion is inserted into the rectangular waveguide through the coupling hole, couples with the electric field within the waveguide to supply power to the microstrip line, and The present invention is a waveguide-excited printed dipole antenna characterized in that the ground conductor of the strip line is grounded to the magnetic interface outer wall of the rectangular waveguide.

〔実施例〕〔Example〕

Jユ下本発明について実施例によって説明する。 The present invention will be explained by way of examples.

第1図、第2図および第3図はそれぞれ本発明の一実施
例を示す平面図及び断面図である。
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 are a plan view and a sectional view, respectively, showing one embodiment of the present invention.

第1図、第2図及び第3図を参照して、10は19を管
軸とする矩形導波管であり、11は導波管の磁界面外壁
18の中心線上にほぼA管内波長間隔でアレイの素子数
と同数設けられた結合孔である。結合孔11は結合孔自
体から導波管内の電力が漏洩しないように、磁界面のほ
ぼ中心線上の波長に比較して十分小さな穴か、あるいは
中心線上で管軸方向に長手方向を有するスリットにより
構成される。一方、アレイアンテナの構成要素であるダ
イポール素子は半波長ダイポール5 、5’。
Referring to FIGS. 1, 2, and 3, 10 is a rectangular waveguide with 19 as the tube axis, and 11 is approximately A wavelength interval on the center line of the magnetic interface outer wall 18 of the waveguide. The number of coupling holes provided is the same as the number of elements in the array. The coupling hole 11 is formed by a hole sufficiently small compared to the wavelength approximately on the center line of the magnetic interface, or a slit having a longitudinal direction in the tube axis direction on the center line, so that the power in the waveguide does not leak from the coupling hole itself. configured. On the other hand, the dipole elements that are the constituent elements of the array antenna are half-wavelength dipoles 5 and 5'.

平行線路4,4′マイクロストリップ線路3,3′及び
結合部2が誘電体基板1の両面にプリントされて構成さ
れる。即ち、誘電体基板1の第1の面には半波長ダイポ
ール5.マイクロストリップ線路の中心導体3.平行給
電線4が、第2の面には半波長ダイポール5′、マイク
ロストリップ線路の地導体3.平行給電線4′がプリン
トされている。マイクロス) IJツブ線路の中心導体
3は誘電体基板1の第1の面上で直線的に下方に延在し
ており。
Parallel lines 4, 4', microstrip lines 3, 3', and coupling portions 2 are printed on both sides of the dielectric substrate 1. That is, on the first surface of the dielectric substrate 1, a half-wavelength dipole 5. Center conductor of microstrip line 3. A parallel feed line 4 is connected to a half-wave dipole 5' on the second surface, and a ground conductor 3 of a microstrip line. A parallel feed line 4' is printed. The center conductor 3 of the IJ tube line extends linearly downward on the first surface of the dielectric substrate 1.

この延在部によって結合部2が形成される。また。The connecting portion 2 is formed by this extending portion. Also.

半波長ダイポール5,5′はそれぞれ平行線路4゜4′
をおのおの反対方向に約1/4波長の長さで約90度折
υ曲げることによって構成される。
The half-wave dipoles 5 and 5' each have parallel lines 4°4'
It is constructed by bending the wavelengths by approximately 90 degrees in opposite directions to a length of approximately 1/4 wavelength.

ダイポール素子を示す第4図、第5図及び第6図も参照
して、マイクロストリップ線路の地導体3′は導波管の
磁界面上で結合孔に近接し、管軸19と平行に配置され
た固定金具13を介して給電導波管10の磁界面外壁に
接地される。この際。
Referring also to FIGS. 4, 5, and 6 showing dipole elements, the ground conductor 3' of the microstrip line is located close to the coupling hole on the magnetic interface of the waveguide and parallel to the tube axis 19. It is grounded to the magnetic interface outer wall of the power feeding waveguide 10 via the fixed fitting 13 . On this occasion.

結合部2はおのおの結合孔11より導波管10の内部に
挿入され、導波管lo内の電界と結合してマイクロスト
リップ線路3,3′を給電する。給電の振幅は主として
第4図に示す結合部2の長さtによる。一方、導波管1
0内を伝播する電波は。
The coupling portions 2 are each inserted into the waveguide 10 through the coupling holes 11, and are coupled with the electric field within the waveguide lo to feed power to the microstrip lines 3, 3'. The amplitude of the power supply mainly depends on the length t of the coupling portion 2 shown in FIG. On the other hand, waveguide 1
Radio waves propagating within 0.

その管内波長(λg)の長さを伝播する間に1位相が3
60度変化するから、励振位相は主に結合孔11の間隔
により調整される。
While propagating the length of the tube wavelength (λg), 1 phase is 3
Since it changes by 60 degrees, the excitation phase is mainly adjusted by the spacing between the coupling holes 11.

マイクロストリップ線路3,3′に給電された電波は結
合部2での励振振幅及び位相に準じて平行線路4.4′
を経て半波長ダイポール5,5′に給電される。即ち、
導波管lo内を伝播する電波は逐次結合部2より半波長
ダイポール5,5′を励振し。
The radio waves fed to the microstrip lines 3 and 3' are transferred to parallel lines 4 and 4' according to the excitation amplitude and phase at the coupling section 2.
Power is supplied to the half-wavelength dipoles 5, 5' through the . That is,
The radio wave propagating in the waveguide lo excites the half-wavelength dipoles 5 and 5' from the successive coupling section 2.

その結果、誘電体基板1上のプリンテッドダイポールア
レイアンテナ全体を給電することになる。
As a result, the entire printed dipole array antenna on the dielectric substrate 1 is fed with power.

この場合、各半波長グイ?−ル5,5′を給電するため
の給電系の損失は導波管の伝播損失、マイクロス) I
Jツブ線路3.3′及び平行線路4,4′の損失が加わ
ったものとなるが1例えば10 GHz帯近辺では導波
管の単位長当勺の損失はマイクロストリップ線路3,3
′及び平行線路4,4′の単位長γ当りの損失と比較し
て1./100〜1/70と低損失である。壕だマイク
ロストリップ線路3,3′及び平行線路4.4′につい
ては本発明の構成上その線路長が短いため、全体として
低損失となる。なお。
In this case, each half wavelength Gui? - The loss in the power supply system for feeding the cables 5 and 5' is waveguide propagation loss, micros) I
For example, in the vicinity of the 10 GHz band, the loss of the unit length of the waveguide is the same as the loss of the microstrip line 3, 3' and the parallel line 4, 4'.
' and the loss per unit length γ of the parallel lines 4, 4'. The loss is as low as /100 to 1/70. Since the trenched microstrip lines 3, 3' and the parallel lines 4, 4' have short line lengths due to the structure of the present invention, the overall loss is low. In addition.

第1図〜第3図で示す20はグイポールアレイよ勺約1
/4波長導波管側に離れた位置に設置された金属反射板
であり、アレイアンテナの放射特性に対する給電導波管
及び給電回路の影響を除去し。
20 shown in Figures 1 to 3 is a Guipole array, approximately 1.
/4 This is a metal reflection plate installed at a distance on the waveguide side, and eliminates the influence of the feeding waveguide and feeding circuit on the radiation characteristics of the array antenna.

かつグイポールアレイのイメージ板として用いられてい
る。
It is also used as an image board for the Guipole array.

前述したように、各半波長ダイポール5,5′の励振位
相は主に結合孔11の間隔によって調整される。一方、
プレイアンテナの放射特性の制御。
As described above, the excitation phase of each half-wavelength dipole 5, 5' is adjusted mainly by the spacing between the coupling holes 11. on the other hand,
Control of radiation characteristics of play antenna.

即ち、指向性合成上の不要放射低減(所謂ダレ−ティン
グローブ抑圧)の点から各半波長ダイポール5,5′の
間隔は大きく取れず、一般に使用電波のμ波長程度を限
度とするのが無顛tである。
That is, from the point of view of reducing unnecessary radiation in directivity synthesis (so-called dalating lobe suppression), it is difficult to maintain a large spacing between the half-wavelength dipoles 5 and 5', and it is generally ineffective to limit the spacing to about the μ wavelength of the radio waves used. The date is T.

ところで、第1図から明らかなように各半波長ダイポー
ル5,5′の間隔をあまシ小さくすると。
By the way, as is clear from FIG. 1, if the distance between the half-wavelength dipoles 5 and 5' is made slightly smaller.

半波長グイポール自体を同一誘電体基板上にプリントで
きなくなりプリントするためにはグイ醪−ル長短縮のた
めの工夫を必要とする。このグイポール長短縮のだめの
工夫自体は本発明と矛盾するものでは無いが、ここでは
導波管の管内波長が自由空間のそれより大きくなること
も考慮して、結合孔の間隔は約〃管内波長近辺で調整す
るものとする。従って、隣シ合う半波長ダイポール5,
5′は結合部11ではお互いにほぼ逆相で励振されるこ
とになる。
It is no longer possible to print the half-wavelength guipole itself on the same dielectric substrate, and in order to print it, it is necessary to devise ways to shorten the guipole length. This device to shorten the Guypole length is not inconsistent with the present invention, but considering that the wavelength in the waveguide is larger than that in free space, the spacing between the coupling holes is set to approximately the wavelength in the guide. Adjustments will be made in the near future. Therefore, adjacent half-wavelength dipoles 5,
5' are excited in substantially opposite phases to each other in the coupling portion 11.

上述の逆相励振を補償するため、第3図に示すように互
いに隣接する半波長グイ?−ル6,5′を同一方向でな
(,180度反対方向に延在させて。
In order to compensate for the above-mentioned out-of-phase excitation, adjacent half-wavelength guides are used as shown in FIG. - the wheels 6, 5' in the same direction (extending 180 degrees in opposite directions);

この半波長ダイポール5,5′で位相反転させている。The phase is inverted using these half-wavelength dipoles 5 and 5'.

従って互い隣辺する半波長ダイポール5,5′を同相で
給電するととが可能である。第1図において、各半波長
ダイポール5,5′の最大放射方向を紙面の裏から表へ
向う方向に揃えたい場合には。
Therefore, it is possible to feed the half-wavelength dipoles 5, 5' adjacent to each other in the same phase. In FIG. 1, when it is desired that the maximum radiation direction of each half-wavelength dipole 5, 5' be aligned from the back to the front of the page.

各半波長ダイポール5,5′は総て同相で給電する必要
がある。従って前述の方法はこのような場合に有効であ
る。
Each half-wavelength dipole 5, 5' must be fed with power in the same phase. Therefore, the method described above is effective in such cases.

第7図に示す実施例は上述と同様の位相反転効果を給電
回路のマイクロス) IJツブ線路で行ったものである
。半波長ダイポール5は同一方向(右方向)にプリント
されており、半波長ダイポール5′も同一方向(左方向
)にプリントされている。
In the embodiment shown in FIG. 7, a phase inversion effect similar to that described above is achieved using a microscoil (IJ) tube line of a power supply circuit. The half-wave dipoles 5 are printed in the same direction (to the right), and the half-wave dipoles 5' are also printed in the same direction (to the left).

そして、マイクロストリップ線路3,3′の線路長を一
方のマイクロストリップ線路3のみ折り曲げ部7を形成
し、これによって、伝播波長の半分だけマイクロストリ
ップ線路3を長くして位相を反転させている。
Then, the line length of the microstrip lines 3, 3' is bent by forming a bending part 7 on only one of the microstrip lines 3, thereby lengthening the microstrip line 3 by half the propagation wavelength and inverting the phase.

第8図、第9図及び第10図にそれぞれ本発明の他の実
施例を示す。第8図及び第9図の実施例では導波管10
の結合孔11よりの不要放射あるいはマイクロストリッ
プ線路3.3′の不要放射等を低減し、結合部2より効
率よく電力をマイクロストリップ線路3.3′へ供給す
ることを目的としく13) ている。第8図の実施例では第2図に示した構成の導波
管10の磁界面外壁に磁界面と平行方向に約1/4波長
の溝深さを有するコの字形溝付金属体14を付加したも
のである。そして、溝付金属体14は管軸方向に連続し
て≠4いる。溝付金属体14は所謂チョーク機能を利用
したものであシ。
Other embodiments of the present invention are shown in FIGS. 8, 9 and 10, respectively. In the embodiments of FIGS. 8 and 9, the waveguide 10
The purpose is to reduce unnecessary radiation from the coupling hole 11 of the microstrip line 3.3' or unnecessary radiation from the microstrip line 3.3', and to efficiently supply power from the coupling part 2 to the microstrip line 3.3'13). There is. In the embodiment shown in FIG. 8, a U-shaped grooved metal body 14 having a groove depth of about 1/4 wavelength in a direction parallel to the magnetic interface is provided on the outer wall of the magnetic interface of the waveguide 10 having the configuration shown in FIG. It was added. The number of grooved metal bodies 14 is ≠4 consecutively in the tube axis direction. The grooved metal body 14 utilizes a so-called choke function.

溝付金属体14は結合孔11より導波管の外壁に不要電
流が流れて不要放射するのを防ぐ機能を有する。
The grooved metal body 14 has a function of preventing unnecessary current from flowing from the coupling hole 11 to the outer wall of the waveguide and unnecessary radiation.

第9図の実施例では給電回路のマイクロス) IJツブ
線路3の側にマイクロス) IJツブ線路3に密着させ
て、新たに金属板3”付誘電体板1′を固定金具13′
を用いて設けて、所謂トリプレート形(3層構造)とし
たものである。このトリプレート形によってマイクロス
トリップ線路自体からの誘電体板1と直交する方向への
不要放射を低減させたものである。
In the embodiment shown in FIG. 9, a micro wire (micro wire) of the feeder circuit is attached to the side of the IJ tube line 3), and a new dielectric plate 1' with a metal plate 3'' is attached to the fixing metal fitting 13'.
It is provided using a so-called triplate type (three-layer structure). This triplate shape reduces unnecessary radiation from the microstrip line itself in a direction perpendicular to the dielectric plate 1.

第10図に示す実施例ではマイクロストリップ線路3,
3′から平行線路4,4′への伝送を効率良く行ない、
マイクロストリップ線路3.3′及び平行腺路4,4′
からの不要放射を低減させることを[」的としており、
導波管の磁界外壁面に導波管の磁界面と垂直方向に延び
る約1/4波長の溝深さを有するコ字形状の溝付金属体
15がプリント板の両側に配設されている。一方の溝付
金属体15はマイクロス) IJツブ線路の地導体3′
に密着j〜でおり、一方、他方の溝付金属体15d:そ
の下端が結合孔11の外縁と一致するように配設されて
いる。
In the embodiment shown in FIG. 10, the microstrip line 3,
3' to the parallel lines 4, 4' efficiently.
Microstrip lines 3, 3' and parallel glands 4, 4'
The aim is to reduce unnecessary radiation from
A U-shaped grooved metal body 15 having a groove depth of approximately 1/4 wavelength and extending perpendicularly to the magnetic interface of the waveguide is disposed on both sides of the printed board on the magnetic field outer wall surface of the waveguide. . One grooved metal body 15 is micros) Ground conductor 3' of IJ tube line
On the other hand, the other grooved metal body 15d is disposed such that its lower end coincides with the outer edge of the coupling hole 11.

そしてこれら溝付金属体15は管軸方向に連続している
。この溝付金属体15によってマイクロストリップ線路
3,3′と平行線路4,4′との交換部分(連結部)に
チョーク機能が伺加される。
These grooved metal bodies 15 are continuous in the tube axis direction. This grooved metal body 15 adds a choke function to the exchange portion (connection portion) between the microstrip lines 3, 3' and the parallel lines 4, 4'.

第11図に第1図〜第3図の実施例で用いた金属反射板
の他の構成例を示す。
FIG. 11 shows another example of the configuration of the metal reflecting plate used in the embodiments shown in FIGS. 1 to 3.

この金属反射板22は誘電体基板1を挿入することがで
きる管軸方向に延びるスリット23をその中央部に備え
ている。金属反射板22は断面路コ字形に折り曲げられ
ている。I211ち、スリット23が形成された第1の
板面22aの長辺端から上方に延びる第1及び第2の壁
板面22b+22cが形成されておシ、この金属反射板
22は管軸方向に延在している。この金属反射板22を
用いると、誘電体基板1と直交する面内で金属反射板2
2の第1及び第2の壁板面22b 、22cによって、
半波長ダイポールから見て第1及び第2の壁板面22b
 、22cにより遮蔽される方向への放射を抑圧すると
ともに、正面方向にエネルギーを反射して、この反射波
と半波長ダイポールからの直接波を合成してビームを成
形する。即ち、金属反射板22によって誘電体基板1と
直交する面内の放射特性を成形する。
This metal reflecting plate 22 has a slit 23 in the center thereof extending in the tube axis direction into which the dielectric substrate 1 can be inserted. The metal reflecting plate 22 is bent to have a U-shaped cross section. I211, first and second wall plate surfaces 22b+22c are formed that extend upward from the long side end of the first plate surface 22a in which the slit 23 is formed, and this metal reflecting plate 22 extends in the tube axis direction. Extending. When this metal reflection plate 22 is used, the metal reflection plate 2
By the first and second wall plate surfaces 22b and 22c of 2,
The first and second wall surfaces 22b viewed from the half-wavelength dipole
, 22c, and reflects the energy in the front direction. This reflected wave and the direct wave from the half-wavelength dipole are combined to form a beam. That is, the radiation characteristics in a plane orthogonal to the dielectric substrate 1 are shaped by the metal reflecting plate 22 .

1/ I 6 a 6’は折り返しダイポールであって
、この折り返しダイポール6.6′はスルーホール8を
介して連結され、折り返しダイポールアンテナが構成さ
れる。
1/I 6 a 6' is a folded dipole, and the folded dipoles 6.6' are connected via a through hole 8 to form a folded dipole antenna.

なお1以上の実施例では、結合部2.マイクロストリッ
プ線路の中心導体3.平行線路4,4′及び半波長ダイ
ポール5,5′の線幅、及び平行線路4.4′の線間隔
については総て一定としたが、インピーダンス整合のた
め、これらをノ9ラメータとしてステップ状あるいはチ
ー・ぐ状に変化させてもよい。
Note that in one or more embodiments, coupling portion 2. Center conductor of microstrip line 3. The line widths of the parallel lines 4, 4' and half-wave dipoles 5, 5', and the line spacing of the parallel lines 4, 4' were all constant, but for impedance matching, they were set in a step shape with 9 rammeters. Alternatively, it may be changed into a chi-g shape.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

μ上説明したように2本発明によるプリンテッドダイポ
ールアレイアンテナでは導波管を用りてプリンテッドダ
イポールアレイアンテナを給電することにより、低損失
なプリンテッドダイポールアンテナを実現でき、損失が
より顕著に表われる準ミリ波帯の周波数に適用すれば、
 f IJンテッドアレイアンテナの本来の特徴である
小形、軽量化の面でもその特徴をそこなわない構造のア
ンテナが実現できる。
As explained above, in the printed dipole array antenna according to the present invention, a printed dipole antenna with low loss can be realized by feeding the printed dipole array antenna using a waveguide, and the loss is more significant. If applied to the frequency of the sub-millimeter wave band that appears,
It is possible to realize an antenna with a structure that does not impair the original characteristics of an f IJ integrated array antenna, such as small size and light weight.

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

第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2図及び第
3図は第1図に示す実施例の断面図、第4図、第5図、
及び第6図はそれぞれ第1図に示す実施例のプリント板
の一部を示す前面図、側面、図、及び背面図、第7図は
本発明の他の実施例を示す図、第8図、第9図、及び第
10図はそれぞれ本発明に用すられるプリント板の給電
回路を示す図、第11図は本発明に用いられる反射板の
他の実施例を示す図、第12図及び第13図はそれぞれ
本発明に用いられるゾリンテッドダイポールの他の実施
例を示す正面図及び背面図、第14図は従来のプリンテ
ッドダイポールアレイアンテナの一例を示す平面図、第
15図及び第16図は第14図に示すプリンテッドダイ
ポールアレイアンテナの断面図である。 1.1′・・・誘電体基板、2・・・結合部、3・・・
マイクロストリップ線路の中心導体、 3’、 3“・
・・マイクロス) IJツブ線路の地導体r 4 + 
4’・・・平行線路、5゜5′・・・半波長ダイポール
、 6 、6’・・・折り返しダイポール、7・・・折
F)曲1/f部、8・・・スルーホール、10・・・導
波管、11・・・結合孔# 13113’・・・固定金
具。 14.15・・・コの字形溝付金属体、18・・・導波
管の磁界面外壁、19・・・導波管の管軸、 20 、
22/IQ’1 ・・・反射板、21・・・同軸コネクタ、23・・・ス
リット。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are sectional views of the embodiment shown in FIG. 1, FIGS. 4 and 5,
and FIG. 6 are a front view, side view, and rear view showing a part of the printed board of the embodiment shown in FIG. 1, respectively, FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. , FIG. 9, and FIG. 10 are diagrams showing a power supply circuit of a printed board used in the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of a reflector plate used in the present invention, and FIG. FIG. 13 is a front view and a rear view showing other embodiments of the printed dipole used in the present invention, FIG. 14 is a plan view showing an example of a conventional printed dipole array antenna, and FIGS. 15 and 16. The figure is a sectional view of the printed dipole array antenna shown in FIG. 14. 1.1'...dielectric substrate, 2...coupling part, 3...
Center conductor of microstrip line, 3', 3"・
...Micros) Ground conductor of IJ Tsubu line r 4 +
4'...Parallel line, 5゜5'...Half wavelength dipole, 6, 6'...Folded dipole, 7...Folded F) bent 1/f section, 8...Through hole, 10 ...Waveguide, 11...Coupling hole #13113'...Fixing metal fittings. 14.15... U-shaped grooved metal body, 18... Magnetic interface outer wall of waveguide, 19... Tube axis of waveguide, 20,
22/IQ'1...Reflector, 21...Coaxial connector, 23...Slit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半波長ダイポールアンテナとその給電回路とが誘
電体基板の両面を用いてプリント化されて構成されたダ
イポール素子が前記誘電体基板上に複数個配列されてな
るプリンテッドダイポールアレイアンテナと、前記各ダ
イポール素子に逐次給電するための矩形導波管とを備え
た導波管励振プリンテッドダイポールアレイアンテナで
あって、前記矩形導波管の磁界面には前記アレイアンテ
ナの素子数と同数の結合孔が該磁界面の中心線上に沿っ
て約1/2管内波長間隔で設けられ、一方、前記各ダイ
ポール素子の給電回路は前記誘電体基板の両面にプリン
ト化されてなる平行線路と、該平行線路に接続されたマ
イクロストリップ線路と、該マイクロストリップ線路の
中心導体のみが前記誘導体基板上で直線的に延長された
結合部を有し、さらに前記半波長ダイポールアンテナは
前記平行線路を前記誘電体基板の両面でおのおの反対方
向に約1/4波長の長さで約90度折り曲げることによ
り構成され、前記誘電体基板は前記矩形導波管の磁界面
外壁上に該導波管の管軸とほぼ平行に、かつ前記磁界面
にほぼ垂直に固定され、前記結合部は前記結合孔より前
記矩形導波管内部に挿入されて、該導波管内の電界と結
合して前記マイクロストリップ線路に給電し、前記マイ
クロストリップ線路の地導体は前記矩形導波管の磁界面
外壁に接地されていることを特徴とする導波管励振プリ
ンテッドダイポールアンテナ。
(1) A printed dipole array antenna in which a plurality of dipole elements are arranged on the dielectric substrate, each of which has a half-wavelength dipole antenna and its feeding circuit printed on both sides of a dielectric substrate; A waveguide-excited printed dipole array antenna comprising a rectangular waveguide for sequentially feeding power to each of the dipole elements, wherein a magnetic surface of the rectangular waveguide has the same number of elements as the array antenna. Coupling holes are provided along the center line of the magnetic interface at approximately 1/2 tube wavelength intervals, while the feeding circuit for each of the dipole elements includes parallel lines printed on both sides of the dielectric substrate; A microstrip line connected to the parallel line, and only the center conductor of the microstrip line has a coupling portion extending linearly on the dielectric substrate, and the half-wavelength dipole antenna connects the parallel line to the dielectric substrate. The dielectric substrate is bent by about 90 degrees to a length of about 1/4 wavelength in opposite directions on both sides of the dielectric substrate. The coupling portion is inserted into the rectangular waveguide through the coupling hole, and is coupled with the electric field within the waveguide to connect to the microstrip line. A waveguide-excited printed dipole antenna for feeding power, wherein a ground conductor of the microstrip line is grounded to an outer wall of the magnetic interface of the rectangular waveguide.
(2)特許請求の範囲第(1)項の記載において、前記
誘電体基板の一面から見て、前記半波長ダイポールアン
テナの折り曲げ方向が総てが同一方向でなく、反対方向
に折り曲げてなる半波長ダイポールアンテナが混在して
いることを特徴とする導波管励振プリンテッドダイポー
ルアレイアンテナ。
(2) In the statement of claim (1), when viewed from one side of the dielectric substrate, the half-wavelength dipole antennas are bent not in the same direction but in opposite directions. A waveguide-excited printed dipole array antenna characterized by a mixture of wavelength dipole antennas.
(3)特許請求の範囲第(1)項の記載において、前記
矩形導波管の結合孔に近接し、前記マイクロストリップ
線路の中心導体の側に前記誘電体基板に沿って前記導波
管の磁界面に対して平行な約1/4波長の深さの溝を備
えたコの字形溝付金属体を前記導波管の磁界面の外壁に
取付けたことを特徴とする導波管励振プリンテッドダイ
ポールアレイアンテナ。
(3) In the description of claim (1), the waveguide is disposed adjacent to the coupling hole of the rectangular waveguide and along the dielectric substrate on the side of the center conductor of the microstrip line. A waveguide excitation printer characterized in that a U-shaped grooved metal body having a groove with a depth of about 1/4 wavelength parallel to the magnetic interface is attached to the outer wall of the magnetic interface of the waveguide. Ted dipole array antenna.
(4)特許請求の範囲第(1)項の記載において、前記
誘電体基板に沿って前記誘電体基板の両側に導波管の磁
界面に対して直角方向に約1/4波長の深さの溝を有す
るコの字形溝付金属体が前記導波管の磁界面の外壁に取
付けられていることを特徴とする導波管励振プリンテッ
ドダイポールアレイアンテナ。
(4) In the description of claim (1), there is a depth of about 1/4 wavelength on both sides of the dielectric substrate along the dielectric substrate in a direction perpendicular to the magnetic interface of the waveguide. A waveguide-excited printed dipole array antenna, characterized in that a U-shaped grooved metal body having a groove is attached to the outer wall of the magnetic interface of the waveguide.
(5)特許請求の範囲第1項の記載において、前記半波
長ダイポールアンテナと前記導波管の磁界面外壁との間
に、前記誘電体基板に対して垂直方向に延びるとともに
、端部が前記誘電体基板と対向するように折り曲げられ
た反射板が設けられていることを特徴とする導波管励振
プリンテッドダイポールアレイアンテナ。
(5) In the description of claim 1, a space between the half-wavelength dipole antenna and the magnetic interface outer wall of the waveguide extends in a direction perpendicular to the dielectric substrate, and an end portion A waveguide-excited printed dipole array antenna characterized by being provided with a reflective plate bent to face a dielectric substrate.
(6)特許請求の範囲第(1)項の記載において、前記
ダイポール素子は折り返しダイポールアンテナと給電回
路とによって構成されていることを特徴とする導波管励
振プリンテッドダイポールアンテナ。
(6) The waveguide-excited printed dipole antenna according to claim (1), wherein the dipole element is constituted by a folded dipole antenna and a feeding circuit.
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Cited By (4)

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JP2007247313A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Dow Kakoh Kk Termite-proof structure and termite-proof construction method for building
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