JPS63212204A - Printed dipole antenna - Google Patents

Printed dipole antenna

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JPS63212204A
JPS63212204A JP4583887A JP4583887A JPS63212204A JP S63212204 A JPS63212204 A JP S63212204A JP 4583887 A JP4583887 A JP 4583887A JP 4583887 A JP4583887 A JP 4583887A JP S63212204 A JPS63212204 A JP S63212204A
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split
dipole
dipole antenna
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正 沼崎
Isamu Chiba
勇 千葉
Seiji Mano
真野 清司
Tsutomu Hashimoto
勉 橋本
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Abstract

PURPOSE:To suppress the level reduction at a wide angle by providing a metallic piece to the rear face of a split gap of a split non-exciting element and connecting two split non-exciting elements electrically through a capacitance formed depending on the thickness of the dielectric. CONSTITUTION:Plate dipoles 2a, 2b are provided to both faces of a dielectric plate 1 as a printed radiation part, a split non-exciting element 10 is provided as elements 10a, 10b at an interval (d) with two split to the radiation side from one dipole of the dielectric plate, and a printed metallic piece 11 is provided to the rear face of the gap of the split non-exciting element. The interval of the split non-exciting elements 10a, 10b is connected electrically via a capacitance to obtain the effect of low coupling to obtain the printed dipole antenna suitable for wide beam scanning.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は素子アンテナ間の相互結合を小さくするため
に非励振素子を付加したプリント化ダイポールアンテナ
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a printed dipole antenna to which a parasitic element is added in order to reduce mutual coupling between element antennas.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は例えば電子通信学会編、アンテナ工学ハンドブ
ック、オーム社(昭55−10 ) 、  p、42に
示された従来のプリント化ダイポールアンテナの構造図
であり、図において、1は誘電体板、2a。
Figure 5 is a structural diagram of a conventional printed dipole antenna, as shown in, for example, Antenna Engineering Handbook, edited by the Institute of Electronics and Communication Engineers, Ohmsha (1980-10), p. 42. In the figure, 1 is a dielectric plate. , 2a.

2bはダイポール、3a、3bは平行2線であり、ダイ
ポール2a、2b及び平行2線3.3bは誘電体を挾ん
で誘電体板1の両面にエツチングによりプリント化され
ている。4は片面放射とするための反射板である。第6
図は第5図で示したプリント化ダイポールアンテナ5を
複数個配列して構成したグイボールアレーの構造の一例
を示す図で、簡単のために間隙りで4個のプリント化ダ
イポールアンテナを配列した場合を示している。ここで
、放射ビームを走査する面はZX面(φ=O°)とする
2b is a dipole, 3a and 3b are two parallel wires, and the dipoles 2a and 2b and the two parallel wires 3 and 3b are printed on both sides of the dielectric plate 1 by etching, sandwiching the dielectric. 4 is a reflection plate for single-sided radiation. 6th
The figure shows an example of the structure of a Guiball array constructed by arranging a plurality of printed dipole antennas 5 shown in Fig. 5. For simplicity, four printed dipole antennas are arranged with gaps. It shows the case. Here, the plane on which the radiation beam is scanned is the ZX plane (φ=O°).

第7図は第6図に示した4素子グイボールアレ−の給電
回路の構成を示す図で、5はプリント化ダイポールアン
テナ、6は移相器、7は電力分配器、8は信号発生器で
ある。
Figure 7 is a diagram showing the configuration of the feeder circuit for the four-element Guibor array shown in Figure 6, where 5 is a printed dipole antenna, 6 is a phase shifter, 7 is a power divider, and 8 is a signal generator. .

第7図において、ZX面内のθ0の方向に放射ビームを
向けるためには、信号発生器8からの電波を電力分配器
7で4分配し、各プリント化ダイポール5の相対位置の
ずれによるθ0方向での位相差を補正して同相で平面波
が合成されるように各位相器6の移相量を設定すればよ
い。
In FIG. 7, in order to direct the radiation beam in the direction of θ0 in the ZX plane, the radio waves from the signal generator 8 are divided into four by the power divider 7, and the difference in θ0 due to the deviation in the relative position of each printed dipole 5 is The amount of phase shift of each phase shifter 6 may be set so that the phase difference in the direction is corrected and plane waves are synthesized in the same phase.

素子間隔りとビーム走査角度θ0の関係はグレーティン
グローブの発生を防ぐため、R,C,ハンセン(R,C
,)lansen)著、「マイクロウェーブスキャニン
グ アンテナJ  (Microwave Scann
ingAntennas  VolumeI[、Acs
demic  Press  (1966)  )p、
17に示されるように、 が成り立つように選ばれる。ここでλは電波の波長であ
る0例えば60°までビームを走査する場合には D< 0.536λ            ・・・(
2)とする必要がある。
The relationship between the element spacing and the beam scanning angle θ0 is based on R, C, Hansen (R, C
, ) lansen), “Microwave Scanning Antenna J”
ingAntennas Volume I [, Acs
demic Press (1966)) p.
As shown in 17, it is chosen so that the following holds true. Here, λ is the wavelength of the radio wave. For example, when scanning the beam up to 60°, D< 0.536λ...(
2).

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

第(2)式で示したように、広い角度までビームを走査
する場合には素子間隔りを約0.5波長まで狭くする必
要がある。しかるに、この程度の素子間隔の場合にはダ
イポールアンテナ間の相互結合量が大きく、即ち他の素
子から入射する電波が大きくなり、ビーム走査に伴って
プリント化ダイポールアンテナ5の動作時のインピーダ
ンスが大きく変化して、所望のビーム形状、サイドロー
ブレベルの放射パターンが得られないという問題点があ
った。
As shown in equation (2), when scanning the beam over a wide angle, it is necessary to narrow the element spacing to about 0.5 wavelength. However, in the case of such an element spacing, the amount of mutual coupling between the dipole antennas is large, that is, the radio waves incident from other elements become large, and the impedance during operation of the printed dipole antenna 5 increases as the beam scans. There was a problem that the radiation pattern with the desired beam shape and side lobe level could not be obtained due to the change in the radiation pattern.

そこで、相互結合量を小さくする目的で第8図に示すよ
うにダイポール2a、2bの前方に非励振素子9を付加
する手段もあるが、これによれば、ダイポールアンテナ
の素子パターンのビーム幅が狭くなり、広角までビーム
を走査する際にアレーアンテナの主ビームのレベルが低
下するという問題点があった。さらにこのレベル低下を
防ぐために、第9図のように間隔dで分割した分割非励
振素子10a、10bを付加する手段もあるが、所望の
低結合化の効果が得られ難いという問題点があった。
Therefore, in order to reduce the amount of mutual coupling, there is a method of adding a parasitic element 9 in front of the dipoles 2a and 2b as shown in FIG. 8, but according to this, the beam width of the element pattern of the dipole antenna is There was a problem in that the level of the main beam of the array antenna decreased when scanning the beam to a wide angle. Furthermore, in order to prevent this level drop, there is a method of adding divided parasitic elements 10a and 10b divided at an interval d as shown in FIG. 9, but there is a problem that it is difficult to obtain the desired effect of reducing coupling. Ta.

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、簡単な金属片を付加することにより低結合化
の効果が得られ、かつ広角ビーム走査に適したプリント
化ダイポールアンテナを提供することを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a printed dipole antenna that can reduce coupling by adding a simple metal piece and is suitable for wide-angle beam scanning. The purpose is to

〔間−照点を解決するための手段〕[Means for resolving the gap-lighting point]

この発明に係るプリント化ダイポールアンテナは、分割
非励振素子の分割間隙の裏面に金属片を設け、誘電体の
厚みにより形成されるキャパシタンスを通して、分割し
た2つの非励振素子を電気的に接続したものである。
In the printed dipole antenna according to the present invention, a metal piece is provided on the back side of the dividing gap of the divided parasitic elements, and the two divided parasitic elements are electrically connected through the capacitance formed by the thickness of the dielectric. It is.

〔作用〕[Effect]

この発明における金属片付の分割非励振素子を付加した
ダイポールは、分割非励振素子だけを付加した場合より
も、電気的に11本の非励振素子を付加した場合に近い
状態が得られるから、相互結合量が小さくなる。
The dipole according to the present invention to which split parasitic elements with metal pieces are added can achieve a state that is electrically closer to that when 11 parasitic elements are added than when only split parasitic elements are added. The amount of mutual coupling becomes smaller.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を説明する。第1図において
、1は誘電体板、2a、2bは誘電体板1の両面にプリ
ント化された放射部としての板状グイポール、3aは給
電部である平行2線、lOa、10bは誘電体板の一方
の面のダイポールより放射側に設けられた分割非励振素
子であり、これは間隔dで2分割して設けられている。
An embodiment of this invention will be described below. In Fig. 1, 1 is a dielectric plate, 2a and 2b are plate-shaped gui poles as a radiation part printed on both sides of the dielectric plate 1, 3a is two parallel wires that are a power feeding part, and lOa and 10b are dielectrics. This is a split parasitic element provided on the radiation side of the dipole on one side of the plate, and is divided into two parts with an interval d.

11は分割非励振素子の間隔部分の裏面にプリント化さ
れた金属片である。このように、本実施例では金属片1
1を設けることにより、分割非励振素子10a、10b
の間隔をキャパシタンスを介して電気的に接続している
。第2図はこのプリント化ダイポールアンテナを裏面か
ら見た図である。第3図は非励振素子の裏面に誘起され
る電流の分布形状を示す図、第4図はプリント化ダイポ
ールアンテナの放射パターンを示す図である。
Reference numeral 11 denotes a metal piece printed on the back surface of the spaced portion of the divided parasitic elements. In this way, in this embodiment, the metal piece 1
1, the divided parasitic elements 10a, 10b
are electrically connected via capacitance. FIG. 2 is a diagram of this printed dipole antenna seen from the back side. FIG. 3 is a diagram showing the distribution shape of the current induced on the back surface of the parasitic element, and FIG. 4 is a diagram showing the radiation pattern of the printed dipole antenna.

次に作用効果について説明する。Next, the effects will be explained.

第1図、第2図に示したプリント化ダイボールアンテナ
の分割非励振素子toa、10b上の電流分布は第3図
(a)の21で示した形状となる。この電流分布21は
、第3図(b)に示したモードA1即ち1本の非励振素
子9の電流分布22と第3図(C)に示したモードB、
即ち分割非励振素子10a。
The current distribution on the divided parasitic elements toa and 10b of the printed die-ball antenna shown in FIGS. 1 and 2 has the shape shown at 21 in FIG. 3(a). This current distribution 21 is composed of a mode A1 shown in FIG. 3(b), that is, a current distribution 22 of one parasitic element 9, and a mode B shown in FIG. 3(C).
That is, the divided parasitic element 10a.

10bだけの場合の電流分布23とを重畳した分布であ
る。
This is a distribution obtained by superimposing the current distribution 23 in the case of only 10b.

第4図は各電流分布に対するH面(ZX面)の放射パタ
ーンで、30は非励振素子がない場合の放射パターンで
ある。1本の非励振素子9を付加した場合には32のよ
うに放射パターンが狭くなり、分割非励振相10a、1
0bを付加した場合には非励振素子がない場合に近い放
射パターン形状33となる。一方、この発明によるプリ
ント化ダイポールアンテナの放射パターンはパターン3
1のように32と33の中間の形状となり、電気的に1
本の非励振素子9を付加した場合の特性に近づく、従っ
て、このプリント化ダイポールアンテナを複数個配列し
て第6図の従来例で示したようなグイポールアレーとし
た場合には、1本の非励振素子9を付加したグイポール
アレーに近い低結合化の効果が得られる。また、広角ビ
ーム走査時のレベル低下量は、1本の非励振素子9のと
きに比べて小さく抑えることができる。
FIG. 4 shows the radiation pattern in the H plane (ZX plane) for each current distribution, and 30 is the radiation pattern when there is no parasitic element. When one parasitic element 9 is added, the radiation pattern becomes narrower as shown in 32, and the divided parasitic phases 10a, 1
When 0b is added, the radiation pattern shape 33 becomes close to that without the parasitic element. On the other hand, the radiation pattern of the printed dipole antenna according to the present invention is pattern 3.
1, the shape is between 32 and 33, and electrically 1
The characteristics approach the case where the parasitic element 9 of the book is added. Therefore, if a plurality of printed dipole antennas are arranged to form a Goupole array as shown in the conventional example in FIG. A low coupling effect similar to that of a Guypole array with the addition of the parasitic element 9 can be obtained. Further, the amount of level decrease during wide-angle beam scanning can be suppressed to be smaller than when using one parasitic element 9.

なお、以上はダイポール及び平行2線を誘電体板の両面
を利用して形成した場合について説明したが、この発明
はこれに限定されるものではなく、誘電体の一方の面に
ダイポール及び平行2線を形成した場合についても全(
同様にして実施できる。
In addition, although the case where the dipole and two parallel wires are formed using both sides of the dielectric plate has been described above, the present invention is not limited to this, and the dipole and two parallel wires are formed on one surface of the dielectric. All (
It can be implemented in the same way.

また、グイポールアレーは4素子の直線状配列の場合に
ついて説明したが、平面状配列や曲面状配列とした場合
についても全く同様の効果が得られる。
Moreover, although the case where the Guipole array is a linear arrangement of four elements has been described, the same effect can be obtained even when a planar arrangement or a curved arrangement is used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明のように、この発明によれば、分割非励振素子
の分割間隙の裏面に金属片を設け、誘電体の厚みにより
形成されるキャパシタンスを通して、分割した2つの非
励振素子を電気的に接続するようにしたので、相互結合
量を小さくすることができるとともに、広角でのレベル
低下量を小さく抑えることができ、グイポールアレー用
の素子アンテナとして大きな効果がある。
As described above, according to the present invention, a metal piece is provided on the back side of the dividing gap of the divided parasitic elements, and the two divided parasitic elements are electrically connected through the capacitance formed by the thickness of the dielectric. As a result, the amount of mutual coupling can be reduced, and the amount of level drop at a wide angle can be suppressed to a small level, which is highly effective as an element antenna for a guipole array.

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

第1図及び第2図はそれぞれ本発明の一実施例によるプ
リント化ダイポールアンテナの構造図、第3図は非励振
ダイポール上の電流分布図、第4図は放射パターン図、
第5図は従来のプリント化ダイポールアンテナの構造図
、第6図はグイポールアレーの構造図、第7図はグイポ
ールアレーの構成図、第8図及び第9図は従来のプリン
ト化ダンボールアンテナの構造図である。 l・・・誘電体板、2a、2b・・・ダイポール、3a
。 3b・・・平行2線、5・・・プリント化ダイポールア
ンテナ、6・・・移相器、10a、10b・・・分割非
励振素子、11・・・金属片。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
1 and 2 are structural diagrams of a printed dipole antenna according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a current distribution diagram on a parasitic dipole, and FIG. 4 is a radiation pattern diagram.
Figure 5 is a structural diagram of a conventional printed dipole antenna, Figure 6 is a structural diagram of a Guipole array, Figure 7 is a configuration diagram of a Guipole array, and Figures 8 and 9 are conventional printed cardboard antennas. FIG. l...Dielectric plate, 2a, 2b...Dipole, 3a
. 3b... Parallel two wires, 5... Printed dipole antenna, 6... Phase shifter, 10a, 10b... Division parasitic element, 11... Metal piece. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)誘電体板体の両方または一方の面に、給電部であ
る平行2線とそれに続く放射部である板状ダイポールと
をプリント化したプリント化ダイポールアンテナにおい
て、 上記板状ダイポールに対して放射側にある上記誘電体板
の一方の面に、上記板状ダイポールと平行に所定の間隙
で2分割した分割非励振素子がプリント化して設けられ
、 上記誘電体の他方の面の、上記間隙部分の裏面に相当す
る部分に金属片がプリント化して設けられ、 上記分割非励振素子の間隙をキャパシタンスを介して電
気的に接続したことを特徴とするプリント化ダイポール
アンテナ。
(1) In a printed dipole antenna in which two parallel wires as a feeding part and a plate-shaped dipole as a radiating part are printed on both or one side of a dielectric plate, with respect to the plate-shaped dipole described above. On one surface of the dielectric plate on the radiation side, a divided parasitic element is printed and provided parallel to the plate dipole and divided into two with a predetermined gap, and on the other side of the dielectric, A printed dipole antenna characterized in that a printed metal piece is provided on a portion corresponding to the back surface of the portion, and the gap between the divided parasitic elements is electrically connected via a capacitance.
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