JPS63128804A - アンテナ装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は球面を多面体により近似し、その各々の面に
１個の放射素子を配列した立体プレイアンテナの構成方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭５１−１１４０５３号公報に示さ
れた従来の球面配列アレイアンテナ全体を示す斜視図で
ある。図において（１１は球面配列プレイアンテナ、（
２Ｉはこれを構成する面モジュールである。球面配列ア
レイアンテナ（ｌｓｔｌｊ上半分の部分についてのみ示
している。第４図は第３図の面上ジュール（２）につい
て示す図である。囚において（２）は面モジエールであ
り、（３警は面モジュール上に三角配列された円偏波素
子である。第５図は球面配列アレイアンテナ（１１０基
となる正二十面体を示す図である。図において（４）は
正二十面体、（５）は正二十面体管構成する正三角形で
ある。第６図は正三角形（５）の分割方法を説明するた
めの図であシ、（６１゜（７）、　（８）は正三角形（
５）を構成する３個の頂点であシ。

（９）、　（１（１，（９ｍ）　、　（９ｂ）　、　（
１０ａ）　、　（１０ｂ）は正三角形（５）の３つの辺
の３等分点であり、（ＩＩ）は上記等分点を結んで得ら
れる小正三角形である。

次に球面アレイアンテナ（１）の構成方法について説明
する。第３図は正二十面体を基にして１８０個の面を有
する多面体（１８０面体）を構成しこの多面体の面に円
偏波アレイアンテナ（図示せず）を配列した球面配列ア
レイアンテナ（１）の上半分について示した例である。

上記多面体は第５図に示す正二十面体（４）管構成する
正三角形（５）を第６図に示す様に９等分し得られる小
正三角形Ｉの頂点と正二十面体（４）の外接球の中心と
を結ぶ直線を逆に正二十面体の外接球の球面まで延長し
て求まる球との交点と正二十面体（４１の頂点を結んで
構成される１８０個の三角形により構成される。

円偏波素子（３）は１８０個の三角形の各々に第４図に
示す様にプレイ状に三角配列されている。

〔発明が解決し上りとする問題点〕

従来の球面配列アンテナ（１１は以上の様に構成されて
いるので隣シ合う面モジュール（２：が、境界に位置す
る円偏波素子（３１ｉ共有することになるので面モジュ
ール（２１単体を分離しにくいという問題を有していた
。その様子を第１図に示す。図において（２ｍ）　、　
（２ｂ）は２つの隣接する面モジュール。

（ｋ）　−（３ｂ）　−（ｋ）　−（５ｄ）　ｅ　（’
ｅ）　ｒｉ面モジュール（２ｍ）　。

（２ｂ）が共有する円偏波素子（３）である。図から明
らかな様に各々の面モジュール（２ａ）　、　（２ｂ）
　＋分離するためには共有する円偏波素子（３ａ）〜（
３ｅ）を振り分ける必要が出てきて面モジュール（２）
同士を容易に分離で色なくなる。

また面モジュール（２）は平面で上に複数個の円偏波素
子（３）を有するため各円偏波素子（３１の特性の均一
性という面から考えると好ましくない。

□この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、各々の面モジュール（２）を容易に分離で
きるとともに複数個の面モジュール（２）をブロック単
位で交換が可能であり９個々の円偏波素子（３）の特性
をよシ均一にで色１球面配列アンテナ（１１の方向依存
性を大幅に低減できる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ装置は２円偏波素子（３）を面
モジュール（２）の中心付近に１個のみ配置したもので
ある。

〔作用〕

この発明における面モジュール（２）は円偏波素子（３
１ｔ−その中心部に１個所有することによシ面モジエー
ル（２）単位及び隣接する複数個の面モジュール（２１
単位で容易に取シ外しが可能となシ、多面体の面の数を
増やしてよシ球に近い位置に円偏波素子（３）ヲより均
一に配列で自球面配列プレイアンテナの方向依存性を低
減できる。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明による２　０　Ｘ　ｎ２　　の面を持つ
多面体の１つの面モジュール（３１を示す図である。図
において＋２１ｔｆｉ面モジュール、（３）は円偏波素
子である。

従来の球面配列アレイアンテナ（１）との大きな違いは
面モジュール（２）がその中心に１個の円偏波素子＋３
１　＠有しているという点である。この発明によれば面
モジュール（２１の総数は円偏波素子（３）の総数と同
じであり０円偏波素子（３）の概略使用総数をＮとした
場合Ｎ／２０の値と２０　面体（４：管構成する正三角
形（５）の分割数ｎ（ｎ：２，３．４・・・・・・）の
２乗を比較して最も近いｎｆ選び決定される。

また面モジュール（２＋の形状は正二十面体（４）ｔ−
構成する正三角形１５１　ｆ　ｎ　　等分してその格子
点を同心球上に投影して得られる点を結んで得られる。

従って１個あたシの面キジュールの寸法は従来のものと
比較して小さくなる。

上記理由によシ円偏波素子（３１が面モジュール（２）
間の境界に存在しないため面モジュール１２１単位での
取シ外しが容易である。□第２図に正二十面体（４）を
構成する正三角形（５）上に面モジュール（２）及び円
偏波素子（３）を投影した場合の図を示す。正三角形（
５）ａ　１６分割されている。因から容易に判断できる
様に１面モジュール＋２１は複数個単位及び個別に織シ
外したり１個別にまた任意の複数個単位で製作できる。

また隣接する正三角形（５）にまたがった状態でもブロ
ック化可能である。

また１分割数を増加すれば、最終形状の面モジュール（
２１はほぼ等しい面積となり形状は球に近づくので球面
配列プレイアンテナ（１）の方向依頼性を大幅に低減で
色る。

なお、上記実施例では放射素子として円偏波素子の場合
について説明したが、他の偏波含有する放射素子でも良
い。また、前記実施例では多面体を構成する面を平面と
したが曲面三角形を使用しても良い。また前記実施例で
は正三角形（５１ｉ　９等分、１６等分したが　、２　
　等分（ｎ　＝　５．６．・・・・・−）Ｌ、た場合に
ついても適用可能である。

まｙｔ−Ｒ面配列プレイアンテナ（りの外形としては全
球及び球の一部を除去した構造にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば９面モジュール（２）
全個別またはブロック単位で取り外し可能であるため、
放射素子が故障した場合に容易に単体及びブロックで交
換できる。また分割数を上げればほぼ同じ面積の三角形
で球を近似できるため全方向に対して従来のものに比較
してよシ均一な特性が得られる。また製造面を考えると
面モジュール（２）を最小単位としてブロック単位でア
ンテナを任意に分割できるため設計の自由度が大きくな
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による球面配列アレイアン
テナの面モジュールの構成を示す図、第２図は正二十面
体を構成する正三角形上に面モジュール及び円偏波素子
全投影したｖｈ会の図、第３図は、従来の球面配列アレ
イアンテナの上半分の外観図、第４図は従来の円偏波素
子を三角配列した面モジュールの構成図、第５図は従来
の正二十面体の外観図、第６図は従来の正三角形の等分
割法全説明するための図、第７図は従来の隣接する２つ
の面モジュール上の円側ａ、素子の配［’を説明するた
めの図である。 ０）は球面配列プレイアンテナ、　（２１，（２ａ）、
　（２ｂ）は面モジュール、　＋３１．　　（３ａ）　
、　（３ｂ）　、　（３Ｃ）　、　（ｓａ）　＊　（ｓ
ｅ）は円偏波素子、（４）は正二十面体、（５）は正三
角形。 ＋６１．　（７）、　（８１Ｈ頂点、　（９１，αａ、
　　（９ａ）、（９ｂ）−（１ｏａ）−（１ｏｂ）は三
等分点、住υは小正三角形である。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正２０面体の各面を構成する正三角形を各辺に平行なｎ
   −１本（ｎ＝２、３、４、……）の直線でｎ＾２等分し
   新しくできた小三角形の各頂点と正２０面体に外接する
   球の中心とを結ぶ直線を逆に正２０面体の外接球の球面
   まで延長して球面との交点を求めこれを三角形で構成さ
   れた多面体の頂点として定義される２０×ｎ＾２面体に
   おいて、２０×ｎ＾２多面体を構成する２０×ｎ＾２の
   三角形の各々がその重心付近に１つの放射素子を有する
   ことを特徴とするアンテナ装置。