JP2000244238A - グリッドアレイアンテナ - Google Patents

グリッドアレイアンテナ

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JP2000244238A
JP2000244238A JP11045820A JP4582099A JP2000244238A JP 2000244238 A JP2000244238 A JP 2000244238A JP 11045820 A JP11045820 A JP 11045820A JP 4582099 A JP4582099 A JP 4582099A JP 2000244238 A JP2000244238 A JP 2000244238A
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久松 中野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドローブレベルを低減した指向特性を有
するグリッドアレイアンテナを提供する。 【解決手段】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
向に多段に配置される複数個の基本素子を有するグリッ
ドアレイアンテナであって、前記複数個の基本素子が、
各段の基本素子における次段の基本素子と接触しない角
部を結ぶ線が二等辺三角形の相等しい２辺を構成するよ
うに、二等辺三角形形状、あるいは、前記複数個の基本
素子が、各段の基本素子における次段の基本素子と接触
しない角部を結ぶ線が菱形を構成するように、菱形形状
に多段に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリッドアレイア
ンテナに係わり、特に、例えば、平面形状で、低サイド
ローブ特性が要求される固定通信用または移動通信用基
地局アンテナ、あるいは、通信・放送衛星からの電波を
受信するための開口形アンテナのサブアレイ素子に適用
して有効なグリッドアレイアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来の、衛星通信受信用に使用
されているグリッドアレイアンテナの概略構成を示す斜
視図である。同図（ａ）に示すように、従来のグリッド
アレイアンテナは、誘電体基板２０上に、複数個の長方
形の基本素子１０が、基本素子１０の短辺方向に矩形形
状に多段に配置されて構成される。この場合に、各段の
基本素子１０の短辺は、次段の基本素子１０の長辺の中
心部と交差するようにされる。ここで、基本素子１０の
長方形の短辺と長辺との比を、ほぼ１：２とすることに
より、放射ビームの最大放射方向として、矩形面に対し
て垂直の方向を得ることができる。なお、図９に示すグ
リッドアレイアンテナにおいては、基本素子１０は、誘
電体基板（プリント配線板、または絶縁体シート）２０
上に、エッチング手法により作成された金属箔で構成す
るようにしたが、この基本素子１０は、例えば、金属等
の線、状、帯等の導電体で構成することもできる。基本
素子１０の周囲長は、基本素子１０の周辺の比誘電率に
よって、その最適値が変化するが、比誘電率が１の場合
には、設計周波数の自由空間波長（λｏ）の約３倍、ま
たはこれより僅かに大きい値とした時に、放射ビームの
最大放射方向として、矩形面に対して垂直の方向得るこ
とができる。
【０００３】グリッドアレイアンテナでは、通常、単一
方向にビームを放射させる目的から、基本素子１０の形
成される面（以下、グリッドアレイ面と称する。）に平
行な反射板３０が配置される。この反射板３０は、導電
体の板、または格子やパンチングメタル等で構成され
る。反射板３０とグリッドアレイ面との間隔（図９の
ｈ）は、長方形の基本素子１０の配列数によって調整
し、基本素子１０の配列数を多くして、その間隔を狭め
ることで、放射ビームの放射効率を高めることができ
る。なお、図９に示すグリッドアレイアンテナにおいて
は、誘電体基板２０により、反射面３とグリッドアレイ
面との間隔を維持するようにしているが、反射面３とグ
リッドアレイ面との間隔を維持するために、発泡させた
プラスチック樹脂を介在させるか、あるいは、局所的に
絶縁体から成る樹脂スペーサ等で支えるようにしてもよ
い。仮に、グリッドアレイ面が樹脂板上に形成されてい
る場合には、基本素子１０を形成する導体に触れること
なく樹脂板を支えることができるのであれば、金属棒な
どの導電性スペーサを使用することもできる。
【０００４】グリッドアレイアンテナへの給電は、同軸
線路のようなＴＥＭ伝送線路を用いる。
【０００５】図９（ａ）に示すグリッドアレイアンテナ
では、図９（ｂ）に示すように、グリッドアレイ面の中
心付近で、基本素子１０の交点Ｃに同軸線路３１の芯線
を電気的に接続させて給電点を形成している。この場合
に、反射板３０のＣ点に対応する位置に穴３２を設け、
当該穴３２を通して同軸線路３１の芯線を交点Ｃに電気
的に接続させ、また、同軸線路３１の外部導体を反射板
３０と電気的に接続させる。給電点Ｃに印加された励振
電力により、基本素子１０の長辺および短辺から電磁波
が放射されるが、基本素子１０の長辺からの電磁波は打
ち消されるため、基本素子１０から放射されるビーム
は、短辺から放射される電磁波に依存する。
【０００６】したがって、基本素子１０の長辺は、もっ
ぱら基本素子１０の短辺方向に多段に配置される複数の
基本素子１０に励振電力を供給するための伝送線路とし
て機能する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１０は、図９に示す
グリッドアレイアンテナの指向特性を示すグラフであ
り、同図（ａ）は、基本素子１０の長辺に平行な面（図
９のＸ−Ｚ平面）の指向特性を、同図（ｂ）は、基本素
子１０の短辺に平行な面（図９のＹ−Ｚ平面）の指向特
性を示す。この図１０のグラフから分かるように、いず
れの面においても、目立ったサイドローブが存在し、第
１サイドローブレベルは約−１３ｄＢとなっている。誘
電体基板２０上に、複数の基本素子１０が、基本素子１
０の短辺方向に矩形形状に多段に配置されて構成される
従来のグリッドアレイアンテナは、構成が簡単で、グリ
ッドアレイ面に対して直角な方向に効率の良くビームを
放射することができる。しかしながら、近年の衛星通
信、または衛星放送のように、一定の衛星軌道から送ら
れる複数の電波を受信する場合には、従来のグリッドア
レイアンテナの指向特性では、サイドローブレベルが高
いために、干渉により伝送情報が劣化してしまうという
問題点があった。本発明は、前記従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、本発明の目的は、サ
イドローブレベルを低減した指向特性を有するグリッド
アレイアンテナを提供することにある。本発明の前記な
らびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及
び添付図面によって明らかにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、各段の基本素子の
短辺が、次段の基本素子の長辺の中心部と交差するよう
に、基本素子の短辺方向に多段に配置される複数個の長
方形の基本素子を有するグリッドアレイアンテナであっ
て、前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における
次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が二等辺三角
形の相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状
に多段に配置されていることを特徴とする。また、本発
明は、各段の基本素子の短辺が、次段の基本素子の長辺
の中心部と交差するように、基本素子の短辺方向に多段
に配置される複数個の長方形の基本素子を有するグリッ
ドアレイアンテナであって、前記複数個の基本素子が、
各段の基本素子における次段の基本素子と接触しない角
部を結ぶ線が二等辺三角形の相等しい２辺を構成するよ
うに、二等辺三角形形状に多段に配置されている第１お
よび第２の基本素子群を有し、前記第１の基本素子群と
第２の基本素子群とは、第１段の基本素子同志が、互い
に向かい合って配置されていることを特徴とする。ま
た、本発明は、各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
るグリッドアレイアンテナであって、前記複数個の基本
素子が、各段の基本素子における次段の基本素子と接触
しない角部を結ぶ線が二等辺三角形の相等しい２辺を構
成するように、二等辺三角形形状に多段に配置されてい
る第１および第２の基本素子群を有し、前記第１の基本
素子群と第２の基本素子群とは、前記第１の基本素子群
の、前記各段の基本素子における次段の基本素子と接触
しない角部を結ぶ線で構成される二等辺三角形の一辺
と、前記第２の基本素子群の、前記各段の基本素子にお
ける次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成さ
れる二等辺三角形の１辺とが、互いに向かい合うように
配置されていることを特徴とする。また、本発明は、各
段の基本素子の短辺が、次段の基本素子の長辺の中心部
と交差するように、基本素子の短辺方向に多段に配置さ
れる複数個の長方形の基本素子を有するグリッドアレイ
アンテナであって、前記複数個の基本素子が、各段の基
本素子における次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ
線が二等辺三角形の相等しい２辺を構成するように、二
等辺三角形形状に多段に配置されている第１ないし第４
の基本素子群を有し、前記第１の基本素子群と第２の基
本素子群とは、第１段の基本素子同志が、互いに向かい
合って配置され、前記第３の基本素子群と第４の基本素
子群とは、第１段の基本素子同志が、互いに向かい合っ
て配置され、前記第１の基本素子群と、第３および第４
の基本素子群とは、前記第１の基本素子群の、前記各段
の基本素子における次段の基本素子と接触しない角部を
結ぶ線で構成される二等辺三角形の二辺と、前記第３お
よび第４の基本素子群の、前記各段の基本素子における
次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成される
二等辺三角形の一辺とが、互いに向かい合うように配置
されていることを特徴とする。また、本発明は、各段の
基本素子の短辺が、次段の基本素子の長辺の中心部と交
差するように、基本素子の短辺方向に多段に配置される
複数個の長方形の基本素子を有するグリッドアレイアン
テナであって、前記複数個の基本素子が、各段の基本素
子における次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が
菱形を構成するように、菱形形状に多段に配置されてい
ることを特徴とする。また、本発明は、各段の基本素子
の短辺が、次段の基本素子の長辺の中心部と交差するよ
うに、基本素子の短辺方向に多段に配置される複数個の
長方形の基本素子を有するグリッドアレイアンテナであ
って、前記複数個の基本素子が、各段の基本素子におけ
る次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が菱形を構
成するように、菱形形状に多段に配置されている第１お
よび第２の基本素子群を有し、前記第１の基本素子群と
第２の基本素子群とは、第１段の基本素子同志が、互い
に向かい合って配置されていることを特徴とする。ま
た、本発明は、各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
るグリッドアレイアンテナであって、前記複数個の基本
素子が、各段の基本素子における次段の基本素子と接触
しない角部を結ぶ線が菱形を構成するように、菱形形状
に多段に配置されている第１および第２の基本素子群を
有し、前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、
前記第１の基本素子群の、前記各段の基本素子における
次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成される
菱形の一辺と、前記第２の基本素子群の、前記各段の基
本素子における次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ
線で構成される菱形の１辺とが、互いに向かい合うよう
に配置されていることを特徴とする。また、本発明は、
各段の基本素子の短辺が、次段の基本素子の長辺の中心
部と交差するように、基本素子の短辺方向に多段に配置
される複数個の長方形の基本素子を有するグリッドアレ
イアンテナであって、前記複数個の基本素子が、各段の
基本素子における次段の基本素子と接触しない角部を結
ぶ線が菱形を構成するように、菱形形状に多段に配置さ
れている第１ないし第４の基本素子群を有し、前記第１
の基本素子群と第２の基本素子群とは、第１段の基本素
子同志が、互いに向かい合って配置され、前記第３の基
本素子群と第４の基本素子群とは、第１段の基本素子同
志が、互いに向かい合って配置され、前記第１の基本素
子群と、第３および第４の基本素子群とは、前記第１の
基本素子群の、前記各段の基本素子における次段の基本
素子と接触しない角部を結ぶ線で構成される菱形の二辺
と、前記第３および第４の基本素子群の、前記各段の基
本素子における次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ
線で構成される菱形の一辺とが、互いに向かい合うよう
に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 ［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態１のグリ
ッドアレイアンテナの基本素子の配置を説明するための
図である。同図（ａ）に示すように、本実施の形態のグ
リッドアレイアンテナでは、長方形の基本素子１０が、
各段の基本素子１０における次段の基本素子１０と接触
しない角部（１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ）を結ぶ線が、二
等辺三角形の相等しい２辺（１１ａ，１１ｂ）を構成す
るように、二等辺三角形形状に多段に配置される。この
場合に、複数個の基本素子１０は、各段の基本素子１０
の短辺が、次段の基本素子１０の長辺の中心部と交差す
るように、基本素子１０の短辺方向に多段に配置され
る。図１（ｂ）に示すように、単体の長方形の基本素子
１０は、例えば、線状の導体が長方形に形成されて構成
される。ここで、基本素子１０の長方形の短辺（Ｌ２）
と、基本素子１０の長方形の長辺（Ｌ１）との比（Ｌ
１：Ｌ２）を、ほぼ１：２とすることにより、放射ビー
ムの最大放射方向として、長方形の基本素子１０の矩形
面に対して垂直の方向を得ることができる。本実施の形
態のグリッドアレイアンテナは、図９に示すグリッドア
レイアンテナと同様、複数個の基本素子１０を、誘電体
基板（誘電体基板または誘電体シート）上に、エッチン
グ手法または導電体印刷手法を用いて形成して作成され
る。なお、金型を用いプレス機によって金属薄板を打ち
抜いて長方形の基本素子１０を形成し、当該基本素子１
０を、誘電体基板（誘電体基板または誘電体シート）上
に張り付けて、本実施の形態のグリッドアレイアンテナ
を作成するようにしてもよい。本実施の形態において
も、長方形の基本素子１０の周囲長は、図９に示すグリ
ッドアレイアンテナと同様、基本素子１０の周辺の比誘
電率によって、その最適値が変化するが、比誘電率が１
の場合には設計周波数の自由空間波長（λｏ）の約３
倍、またはこれより僅かに大きい値をした時に、放射ビ
ームの最大方向として、長方形の基本素子の矩形面に対
して垂直の方向を得ることができる。
【００１０】また、反射板と、グリッドアレイ面（基本
素子１０の形成される面）との関係は、長方形からなる
基本素子１０の配列数により調整し、基本素子１０の配
列数を多くして、その間隔を狭めることが望ましく、放
射ビームの放射効率を高めることができる。また、本実
施の形態においても、前記図９に示すグリッドアレイア
ンテナと同様、誘電体基板により、反射面とグリッドア
レイ面との間隔を維持するようにしているが、反射面と
グリッドアレイ面との間隔を維持するために、発泡させ
たプラスチック樹脂を介在させるか、あるいは、局所的
に絶縁体からなる樹脂スペーサ等で支えるようにしても
よい。仮に、グリッドアレイ面が樹脂板上に形成されて
いる場合には、基本素子１０を形成する導体に触れるこ
となく樹脂板を支えることができるのであれば、金属棒
などの導電性スペーサを使用することもできる。反射板
は、対応するグリッドアレイ面の大きさより大きいこと
が望ましく、これを構成する材料としては、反射係数の
大きなものであれば、金属のみならず炭素繊維で形成さ
れた導体面であってもよく、また、反射板の反射面は、
格子状や、反射面の一部に間隙がある所謂パンチングメ
タルを用いてもよい。
【００１１】本実施の形態においても、図９に示すグリ
ッドアレイアンテナと同様、給電には同軸線路のような
ＴＥＭ伝送線路を用いる。そして、前記二等辺三角形の
相等しい２辺（１１ａ，１１ｂ）に挟まれる角を二等分
する二等分線を表す仮想線上と、長方形の基本素子との
交点を、給電点とする。この場合に、図９に示すグリッ
ドアレイアンテナと同様、反射板の給電点に対応する位
置に穴を設け、当該穴を通して同軸線路の芯線を給電点
に電気的接続させるとともに、当該穴に同軸線路の外部
導体を電気的に接続させる。なお、給電点の一例を、図
１に黒丸で示す。この給電点に印加された励振電力によ
り、基本素子１０の長辺および短辺から電磁波が放射さ
れるが、基本素子１０の長辺からの電磁波は打ち消され
るため、基本素子１０から放射されるビームは、短辺か
ら放射される電磁波に依存する。したがって、基本素子
１０の長辺は、もっぱら基本素子１０の短辺方向に多段
に配置される複数の基本素子１０に励振電力を供給する
ための伝送線路として機能することは、図９に示すグリ
ッドアレイアンテナと同様である。
【００１２】図２は、本実施の形態のグリッドアレイア
ンテナの一例の指向特性を示すグラフであり、長方形の
基本素子１０の長辺に平行な面の指向特性を示すグラフ
である。この図２に示すグラフは、基本素子１０の短
辺、並びに頂点（ＴＯ）から基本素子１０に延びる導体
の長さを０．５４λｏ、基本素子の長辺を１．０８λｏ
に選び、反射板とグリッドアレイ面との間隔を０．０５
λｏとした時の、基本素子１０の長辺に平行な面（図９
に示すＸ−Ｚ平面）の指向特性を測定した結果を示すグ
ラフである。なお、λｏは、設計中心周波数ｆｏにおけ
る自由空間波長である。このグラフから分かるように、
本実施の形態のグリッドアレイアンテナでは、サイドロ
ーブレベルが−２０ｄＢ以下と良好な値になっている。
このように、本実施の形態では、長方形の基本素子１０
を、三角形状に配置したので、アンテナ全体としての開
口電力分布をテーパー状とすることができるので、サイ
ドローブレベルを低減することができる。
【００１３】［実施の形態２］図３は、本発明の実施の
形態２のグリッドアレイアンテナの基本素子の配置を説
明するための図である。本実施の形態のグリッドアレイ
アンテナは、前記実施の形態１のグリッドアレイアンテ
ナを２個組み合わせて、直交する二つの直線偏波を共用
する偏波共用アンテナを構成したものである。同図に示
すように、本実施の形態のグリッドアレイアンテナは、
第１の基本素子群（Ｇ１）と、第２の基本素子群（Ｇ
２）とを有する。第１および第２の基本素子群（Ｇ１，
Ｇ２）は、それぞれ、長方形の基本素子１０が、各段の
基本素子１０における次段の基本素子１０と接触しない
角部（１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ）を結ぶ線が、二等辺三
角形の相等しい２辺（１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２
ｂ）を構成するように、二等辺三角形形状に多段に配置
されて構成される。ここで、第１の基本素子群（Ｇ１）
と、第２の基本素子群（Ｇ２）とは、互いに直交するよ
うに、即ち、第１の基本素子群（Ｇ１）の、各段の基本
素子１０における次段の基本素子１０と接触しない角部
を結ぶ線で構成される二等辺三角形の一辺（１１ａ）
と、第２の基本素子群（Ｇ２）の、格段の基本素子１０
における次段の基本素子１０と接触しない角部を結ぶ線
で構成される二等辺三角形の１辺（１２ｂ）とが互いに
向かい合うように配置されている。本実施の形態のグリ
ッドアレイアンテナにおいて、図３に示す黒丸Ｈに励振
電力を供給したときに得られる放射電界の偏波面を水平
偏波としたとき、図３の黒丸Ｖに励振電力を供給したと
きに得られる放射電界の偏波面は垂直偏波となる。
【００１４】［実施の形態３］図４は、本発明の実施の
形態３のグリッドアレイアンテナの基本素子の配置を説
明するための図である。本実施の形態のグリッドアレイ
アンテナでは、高利得化のために、前記実施の形態１の
グリッドアレイアンテナを２個線対称に配置したもので
ある。即ち、同図に示すように、それぞれ、長方形の基
本素子１０が、各段の基本素子１０における次段の基本
素子１０と接触しない角部を結ぶ線が、二等辺三角形の
相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状に多
段に配置される第１の基本素子群（Ｇ１）および第２の
基本素子群（Ｇ２）とを、頂点（ＴＯ）が互いに向かい
合うように、線対称に配置したものである。給電点は、
図１で説明した条件下であれば、任意の場所を選ぶこと
ができるが、対称軸に対して対称に配置し、各々の給電
点の位相が逆相となるようにすることで、グリッドアレ
イアンテナが作る面に対して直角方向に交叉偏波成分の
少ない最大放射がなされる。なお、本実施の形態におい
ても、前記実施の形態２に同様に、本実施の形態のグリ
ッドアレイアンテナを組み合わせて、直交する二つの直
線偏波を共用する偏波共用アンテナを実現することもで
きる。
【００１５】［実施の形態４］図５は、本発明の実施の
形態４のグリッドアレイアンテナの基本素子の配置を説
明するための図である。本実施の形態のグリッドアレイ
アンテナは、長方形の基本素子を菱形形状に配置した点
で、前記実施の形態１のグリッドアレイアンテナと相違
する。即ち、同図に示すように、本実施の形態のグリッ
ドアレイアンテナでは、長方形の基本素子１０が、各段
の基本素子１０における次段の基本素子１０と接触しな
い角部（１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ，５ｃ〜９ｃ，５ｄ〜
９ｄ）を結ぶ線が、菱形を構成するように、菱形形状に
多段に配置される。図６は、本実施の形態の菱形形状グ
リッドアレイの一例の指向特性を示すグラフである。こ
の図６に示すグラフは、長方形の基本素子１０が菱形形
状に配置されている以外は、前記図２と同様、長方形の
基本素子１０の短辺、並びに頂点（ＴＯ）から長方形の
基本素子１０に延びる導体の長さを０．５４λｏ、長方
形の基本素子１０の長辺を１．０８λｏに選び、反射板
とグリッドアレイ面との間隔を０．０５λｏとした時の
指向特性を測定した結果を示すグラフである。同図
（ａ）は、長方形の基本素子１０の長辺に平行な面（図
９のＸ−Ｚ平面）の指向特性を、同図（ｂ）は、長方形
の基本素子１０の短辺に平行な面（図９のＹ−Ｚ平面）
の指向特性を示している。この図６のグラフから分かる
ように、いずれの面においても、サイドローブレベルが
−２０ｄＢ以下と良好な値になっている。これは、ビー
ムの放射に寄与する長方形の基本素子１０の短辺の数の
分布が、中心付近で最大となるテーパー状となっている
ためであり、図中のＸ軸、Ｙ軸いずれの方向に対しても
良好な低サイドローブ特性となる。図７は、本発明の実
施の形態４のグリッドアレイの一例の、アンテナ面に垂
直な方向における利得の周波数特性を示すグラフであ
る。なお、この図７に示すグラフは、図６の指向特性測
定と同じ条件で、アンテナ面に垂直な方向における利得
の周波数特性を、設計中心周波数ｆｏで正規化して示す
グラフである。この図７から分かるように、本実施の形
態のグリッドアレイは、比較的広い周波数にわたって、
アンテナ面に垂直な方向に２０ｄＢｉ以上の利得を有し
ている。なお、本実施の形態においても、前記実施の形
態３と同様、頂点（ＴＯ）が互いに向かい合うように、
二つの菱形形状グリッドアレイアンテナを線対称に配置
することにより、高利得化を達成することができる。
【００１６】［実施の形態５］図８は、本発明の実施の
形態５のグリッドアレイアンテナの基本素子の配置を説
明するための図である。本実施の形態のグリッドアレイ
アンテナは、前記実施の形態４のグリッドアレイアンテ
ナを２個組み合わせて、直交する二つの直線偏波を共用
する偏波共用アンテナを構成したものである。同図に示
すように、本実施の形態のグリッドアレイアンテナは、
第１の基本素子群（Ｇ１）と、第２の基本素子群（Ｇ
２）とを有する。第１および第２の基本素子群（Ｇ１，
Ｇ２）は、それぞれ、長方形の基本素子１０が、各段の
基本素子１０における次段の基本素子１０と接触しない
角部（１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ，５ｃ〜９ｃ，５ｄ〜９
ｄ）を結ぶ線が、菱形を構成するように、菱形形状に多
段に配置されて構成される。ここで、第１の基本素子群
（Ｇ１）と、第２の基本素子群（Ｇ２）とは、互いに直
交するように、即ち、第１の基本素子群（Ｇ１）の、各
段の基本素子１０における次段の基本素子１０と接触し
ない角部を結ぶ線で構成される菱型の一辺（１３）と、
第２の基本素子群（Ｇ２）の、各段の基本素子１０にお
ける次段の基本素子１０と接触しない角部を結ぶ線で構
成される菱型の一辺（１４）とが互いに向かい合うよう
に配置されている。図８に示す黒丸Ｈに励振電力を供給
したときに得られる放射電界の偏波面を水平偏波とした
とき、図３の黒丸Ｖに励振電力を供給したときに得られ
る放射電界の偏波面は垂直偏波となる。以上、本発明者
によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範図において種
々変更可能であることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、指向特性におけるサイドローブ
レベルを低減することができるので、過密な無線回線の
干渉を軽減することが可能となる。 （２）本発明によれば、長方形の各基本素子に励振電力
を給電するための給電点の設定に自由度があり、また、
長方形の各基本素子に損失なく励振電力を供給するため
の伝送線路を別途設ける必要がないので、簡単な構造
で、平面形状のアンテナを安価に作成することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のグリッドアレイアンテ
ナの基本素子の配置を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１のグリッドアレイアンテ
ナの一例の指向特性を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態２のグリッドアレイアンテ
ナの基本素子の配置を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態３のグリッドアレイアンテ
ナの基本素子の配置を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態４のグリッドアレイアンテ
ナの基本素子の配置を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態４のグリッドアレイの一例
の指向特性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態４のグリッドアレイの一例
の、アンテナ面に垂直な方向における利得の周波数特性
を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態５のグリッドアレイアンテ
ナの基本素子の配置を説明するための図である。
【図９】従来の、衛星通信受信用に使用されているグリ
ッドアレイアンテナの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示すグリッドアレイアンテナの指向特
性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ，５ｃ〜９ｃ，５ｄ〜９ｄ…基
本素子の角部、１０…長方形の基本素子、１１ａ，１１
ｂ，１２ａ，１２ｂ…二等辺三角形の相等しい２辺、１
３，１４…菱形の２辺、２０…誘電体基板、３０…反射
板、３１…同軸線路、３２…穴、ＴＯ…頂点、Ｇ１，Ｇ
２…基本素子群。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA09 AA11 AB04 CA03 DB03 FA05 FA32 GA05 HA05 HA10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子は、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が二等辺三角形の
    相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状に多
    段に配置されていることを特徴とするグリッドアレイア
    ンテナ。
  2. 【請求項２】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が二等辺三角形の
    相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状に多
    段に配置されている第１および第２の基本素子群を有
    し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置されている
    ことを特徴とするグリッドアレイアンテナ。
  3. 【請求項３】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が二等辺三角形の
    相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状に多
    段に配置されている第１および第２の基本素子群を有
    し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、前記第
    １の基本素子群の、前記各段の基本素子における次段の
    基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成される二等辺
    三角形の一辺と、前記第２の基本素子群の、前記各段の
    基本素子における次段の基本素子と接触しない角部を結
    ぶ線で構成される二等辺三角形の１辺とが、互いに向か
    い合うように配置されていることを特徴とするグリッド
    アレイアンテナ。
  4. 【請求項４】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が二等辺三角形の
    相等しい２辺を構成するように、二等辺三角形形状に多
    段に配置されている第１ないし第４の基本素子群を有
    し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置され、 前記第３の基本素子群と第４の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置され、 前記第１の基本素子群と、第３および第４の基本素子群
    とは、前記第１の基本素子群の、前記各段の基本素子に
    おける次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成
    される二等辺三角形の二辺と、前記第３および第４の基
    本素子群の、前記各段の基本素子における次段の基本素
    子と接触しない角部を結ぶ線で構成される二等辺三角形
    の一辺とが、互いに向かい合うように配置されているこ
    とを特徴とするグリッドアレイアンテナ。
  5. 【請求項５】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子は、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が菱形を構成する
    ように、菱形形状に多段に配置されていることを特徴と
    するグリッドアレイアンテナ。
  6. 【請求項６】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が菱形を構成する
    ように、菱形形状に多段に配置されている第１および第
    ２の基本素子群を有し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置されている
    ことを特徴とするグリッドアレイアンテナ。
  7. 【請求項７】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が菱形を構成する
    ように、菱形形状に多段に配置されている第１および第
    ２の基本素子群を有し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、前記第
    １の基本素子群の、前記各段の基本素子における次段の
    基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成される菱形の
    一辺と、前記第２の基本素子群の、前記各段の基本素子
    における次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構
    成される菱形の１辺とが、互いに向かい合うように配置
    されていることを特徴とするグリッドアレイアンテナ。
  8. 【請求項８】 各段の基本素子の短辺が、次段の基本素
    子の長辺の中心部と交差するように、基本素子の短辺方
    向に多段に配置される複数個の長方形の基本素子を有す
    るグリッドアレイアンテナであって、 前記複数個の基本素子が、各段の基本素子における次段
    の基本素子と接触しない角部を結ぶ線が菱形を構成する
    ように、菱形形状に多段に配置されている第１ないし第
    ４の基本素子群を有し、 前記第１の基本素子群と第２の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置され、 前記第３の基本素子群と第４の基本素子群とは、第１段
    の基本素子同志が、互いに向かい合って配置され、 前記第１の基本素子群と、第３および第４の基本素子群
    とは、前記第１の基本素子群の、前記各段の基本素子に
    おける次段の基本素子と接触しない角部を結ぶ線で構成
    される菱形の二辺と、前記第３および第４の基本素子群
    の、前記各段の基本素子における次段の基本素子と接触
    しない角部を結ぶ線で構成される菱形の一辺とが、互い
    に向かい合うように配置されていることを特徴とするグ
    リッドアレイアンテナ。
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