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JPH01157603A - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

Info

Publication number
JPH01157603A
JPH01157603A JP62316684A JP31668487A JPH01157603A JP H01157603 A JPH01157603 A JP H01157603A JP 62316684 A JP62316684 A JP 62316684A JP 31668487 A JP31668487 A JP 31668487A JP H01157603 A JPH01157603 A JP H01157603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
branch
additional
circuit pattern
planar antenna
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP62316684A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuya Tsukamoto
塚本　活也
Toshio Abiko
安彦　利夫
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP62316684A priority Critical patent/JPH01157603A/ja
Priority to US07/282,069 priority patent/US4977406A/en
Priority to FR888816468A priority patent/FR2625616B1/fr
Publication of JPH01157603A publication Critical patent/JPH01157603A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18569—Arrangements for system physical machines management, i.e. for construction operations control, administration, maintenance
    • H04B7/18571—Arrangements for system physical machines management, i.e. for construction operations control, administration, maintenance for satellites; for fixed or mobile stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0075—Stripline fed arrays
    • H01Q21/0081—Stripline fed arrays using suspended striplines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、衛星放送を受信する平面アンテナに関するも
のである。
［背景技術］ 従来、衛星放送を受信するこの種の平面アンテナとして
は、第４図乃至第６図に示すように、接地導体板１と、
給電点から順次２分岐された樹枝状の給電回路パターン
２を具備した給電回路板３と、給電回路パターン２の各
分岐枝２１１に対応した放射回路索子４ａよりなる放射
回路パターン４を具備した放射回路板５とを適宜間隔６
　ａ、　６　ｂをもっで積層して形成された所謂サスペ
ンデッドトリプレート型のものがあった。なお、図示例
では、放射回路素子４ａは、環状スロット１２内に一方
の対角がカットされたバッチ素子１３を配置して形成さ
れており、この放射回路素子４ａに給電回路パターン２
の分岐枝２ａが電磁カップリングされている。また、地
導体板１、給電回路板３、放射回路板５の間に誘電体よ
りなるスペーサを介装して間隔６ａ、６ｂを一定に保持
するようにしても良く、スペーサとして、発泡合成樹脂
シート、あるいは発泡合成樹脂シートをハニカム状に加
工したものを用いれば、アンテナ効率が高く、しかも実
効誘電率が小さく広帯域化が可能な平面アンテナが得ら
れる。
ところで、このような並列給電方式の従来例において、
放射回路素子４ａ数が、２’ｎ個（但し、口は正の整数
）のものしが設計できないので、アンテナ寸法およびア
ンテナ性能（特にゲイン）を任意に設計することができ
ず、衛星放送電波の電界強度に応じた最適設計（最適ゲ
イン、最小寸法）ができないという問題があった。例え
ば、２８（＝２５６）素子のものではゲインが不足する
が、２９（＝５１２）素子のものでは、デインが過剰に
なってしまい、しかもアンテナ寸法が大きすぎるといっ
た問題が生じる場合があった。なお、平面アンテナに競
合するパラボラアンテナは、反射板の間口径を変える（
４５ｃ＋ｎφ、５０ｃ＋ｎφ、６０ｃｍφ・・・・・・
）ことにより、寸法およびゲインを任意に設計でき、衛
星放送電波の電界強度に応じた最適設計が容易に行える
ので、」二連の問題は平面アンテナを実用化する上で大
きな障害となる。
［発明の目的］ 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、衛星放送電波の電界強度に応じた最
適設計（最適ゲイン、最小寸法）が容易に行える平面ア
ンテナを提供することにある。
［発明の開示］ （構　成） 本発明は、接地導体板と、給電点から順次２分岐された
樹枝状の給電回路パターンを具備した給電回路板と、給
電回路パターンの各分岐枝に対応した放射回路素子より
なる放射回路パターンを具備した放射回路板とを適宜間
隔をもって積層して成るサスペンデッドトリプレート型
の平面アンテナにおいて、給電回路パターンの任意の分
岐枝に送受信電波の波長λｇの整数倍の位相差をもった
付加枝を付加するとともに、該付加枝に対応する付加放
射回路素子を放射回路パターンに設けることにより、衛
星放送電波の電界強度に応じた最適設計（最適ゲイン、
最小寸法）が容易に行える平面アンテナを提供するもの
である。
（実施例１） １１図は本発明一実施例を示すもので、接地導体板１と
、給電点から順次２分岐された樹枝状の給電回路パター
ン２を貝・備した給電回路板３と、給電回路パターン２
の各分岐枝２ａに対応した放射回路素子４ａよりなる放
射回路パターン４を具備した放射回路板５とを適宜間隔
６１１，６ｂをもって８￥層して成る従来例と同様のサ
スペンデッドト−４＝ リブレート型の平面アンテナにおいて、給電回路パター
ン４の任意の分岐枝４ａに送受信電波の波長λｇの整数
倍の位相差をもった付加枝７を付加するとともに、該付
加枝７に対応する付加放射回路素子８を放射回路パター
ン４に設けたものである。ここに、実施例にあっては、
付加枝７が送受信電波の波長λｇの位相差をもって形成
され、１個の放射回路素子８を付加するものであり、λ
ｇ／４トランス７オー７９を用いて付加枝７が形成され
ている。さらに、付加放射回路素子８を付加したことに
よる電力のアンバランスを回避するために２：１パワー
デバイダ−にて形成される非等分分岐回路１０を給電回
路パターン２の分岐部に適宜設けている。なお、図示実
施例においては、１６個（＝２’）の放射回路素子４ａ
に８個の付加放射回路素子８を付加して２４素子のアン
テナユニットを形成した例を示しており、このアンテナ
ユニットを１２８個並設して各アンテナユニットの給電
点に同相で給電することにより、３８４素子の平面アン
テナが得られることになる。
（具体例１） 上述の平面アンテナの具体例として、３８４個の放射回
路素子４ａを、−辺の長さがそれぞれ１５１．１３１の
環状スロット」１の中に、−辺が７ｍ＋＋＋の正方形の
一方の対角を２ｍｍ残して切り取ったパッチ素子１２を
設けたものとし、給電回路パターン２および放射回路パ
ターン４を７レキシブルプリント基板にエツチング形成
した給電回路板３および放射回路板５を発泡ポリエチレ
ンシート（発泡倍率２０倍、厚さ１．５ｎｕｎ）よりな
るスペーサを介してアルミニウム製の地導体板１」二に
積層した平面アンテナを試作して衛星放送（１２ＧＨｚ
）の受信性能を評価した。その結果、アンテナ効率が６
０％となり、ゲイン的には、従来例の２５６素子型の平
面アンテナと５１２素子型の平面アンテナの中間の受信
性能が得られた。この場合、衛星放送の電界強度に応じ
て放射回路素子４ａの個数が２’ｎ個以外のものを任意
に設計できるので、衛星放送電波の電界強度に応じた最
適ゲインを有し、しかも最小寸法の平面アンテナを容易
に設計できることになる。
（具体例２） 具体例１と同様の平面アンテナにおいて、地導体板１、
給電回路板３、放射回路板５の間に挿入される間隔６　
ａ、　６　ｂ形成用のスペーサとして、上記発泡ポリエ
チレンシートをハニカム状に加工したものを用いた平面
アンテナを試作したところ、アンテナ効率が６２％に向
上し、帯域も２００ＭＨｚ程度広くなった。
（具体例３） 具体例１と同様の平面アンテナにおいて、送受信電波の
波長λｇづつ位相差をもって直列に結合された２素子分
の付加枝７を設けるとともに、各付加枝７に対応してそ
れぞれ放射回路素子８を設け、さらにλＢの位相差をも
った１素子分の付加枝７を設けて２５素子のアンテナユ
ニットを形成し、１６個のアンテナユニットに同相で給
電し、４００素子型の平面アンテナを試作したところ、
アンテナ効率５６％となり、この場合にも、アンテナゲ
インは、従来例の２５６素子型、５１２素子型の平面ア
ンテナの中間的な値が得られた。なお、付加放射回路素
子８を設けたことによる電力のアンバランスを回避する
ために給電回路パターン２の分岐部に設けられるパワー
デバイダ−として、１素子分の付加枝７に対応して１：
２のものが用いられ、２素子分の付加枝７に対応して２
：３のものが用いられる。
（実施例２） 第２図は他の実施例を示すもので、分岐枝２ａと付加枝
７とを電磁カップリング部にて電磁カップリング結合し
たものである。また、第３図は、電磁カップリング結合
によって付加放射回路素子８を多段に付加し、８素子型
のアンテナユニットを１８素子型のアンテナユニットに
した例を示すものである。
いま、本実施例において、電磁カップリング部１１のカ
ップリング長さを約６　ｎｕｎ、ギャップを０゜２ｍｌ
１１とした平面アンテナの受信性能を評価すると、帯域
内（１１，７−１２，ＩＧＨｚ）におけるアンテナ効率
が５８％となり、従来例の２５６素子型、５１２索子型
の平面アンテナの中間のゲインが得られることが確認で
きた。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、接地導体板と、給電点−から順
次２分岐された樹枝状の給電回路パターンを具備した給
電回路板と、給電回路パターンの各分岐枝に対応した放
射回路素子よりなる放射回路パターンを具備した放射回
路板とを適宜間隔をもって積層して成るサスペンデッド
トリプレート型の平面アンテナにおいで、給電回路パタ
ーンの任意の分岐枝に送受信電波の波長λ８の整数倍の
位相差をもった付加枝を付加するとともに、該付加枝に
対応する付加放射回路素子を放射回路パターンに設けた
ものであり、放射回路素子数が２’ｎ個以外のものを設
計できるので、衛星放送電波の電界強度に応じた最適ゲ
インを有し、しかも最小寸法の平面アンテナを容易に設
計でき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要部正面図、第２図は他の実
施例の要部正面図、第３図はさらに他の実施例の要部正
面図、第４図は従来例の要部正面図、第５図は同上の要
部断面図、第６図は同上の要部拡大正面図である。 １は接地導体板、２は給電回路パターン、２ａは分岐枝
、３は給電回路板、４ａは放射回路素子、４は放射回路
パターン、５は放射回路板、６ａ、６ｂは間隔、７は付
属枝、８は付加放射回路素子である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 瞭　　　ゼ１〜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）接地導体板と、給電点から順次２分岐された樹枝
    状の給電回路パターンを具備した給電回路板と、給電回
    路パターンの各分岐枝に対応した放射回路素子よりなる
    放射回路パターンを具備した放射回路板とを適宜間隔を
    もって積層して成るサスペンデッドトリプレート型の平
    面アンテナにおいて、給電回路パターンの任意の分岐部
    に送受信電波の波長λｇの整数倍の位相差をもった付加
    枝を付加するとともに、該付加枝に対応する付加放射回
    路素子を放射回路パターンに設けたことを特徴とする平
    面アンテナ。
  2. （２）付加枝が送受信電波の波長λｇの位相差をもって
    形成され、１個の放射回路素子を付加するものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面アンテ
    ナ。
  3. （３）λｇ／４トランスフオーマを用いて付加枝を付加
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面
    アンテナ。
  4. （４）放射回路素子の付加による電力のアンバランスを
    回避するために非等分分岐回路を給電回路パターンの分
    岐部に適宜設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の平面アンテナ。
  5. （５）分岐枝と付加枝とを電磁カップリング部にて電磁
    カップリング結合したことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の平面アンテナ。
JP62316684A 1987-12-15 1987-12-15 平面アンテナ Withdrawn JPH01157603A (ja)

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