JP2001111331A - Triplate power supply type plane antenna - Google Patents
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- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
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- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載する
レーダの送信及び受信アンテナに用いることができるス
トリップ導体を用いた平面アレーアンテナに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a planar array antenna using a strip conductor which can be used as a transmitting and receiving antenna of a radar mounted on an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ストリップ導体を用いた平面アレ
ーアンテナに関して、U.S.P4063245が知られている。そ
のアンテナは、図１８に示すように、一方の面に接地導
体層２が形成された誘電体基板１上に、直線状に平行に
伸びて一端が接続され他端が開放され列状に配置された
マイクロストリップ線路３が形成されている。各マイク
ロストリップ線路３には、それに対して横方向に枝状に
突出した複数のアンテナ素子4a〜4eが接続された直線ア
レーが構成されている。各直線アレーのマイクロストリ
ップ線路３は給電ストリップ線路５に接続され、その合
成信号は線路５の中心６から出力され、２次元のアレー
アンテナが構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, US Pat. No. 4,063,245 is known as a planar array antenna using a strip conductor. As shown in FIG. 18, the antenna is linearly extended on a dielectric substrate 1 having a ground conductor layer 2 formed on one surface thereof, and is connected in a line with one end connected and the other end opened. The formed microstrip line 3 is formed. Each microstrip line 3 is formed with a linear array to which a plurality of antenna elements 4a to 4e protruding in a branch shape in the lateral direction are connected. The microstrip line 3 of each linear array is connected to the feed strip line 5, and the combined signal is output from the center 6 of the line 5, forming a two-dimensional array antenna.
【０００３】アンテナ素子4a〜4eは設計周波数の波長λ
g（λgは設計周波数におけるマイクロストリップ線路を
伝搬する波長）の間隔で配置され、その長さ（接続点か
ら開放端までの距離）はλgの約半分すなわちλg／２に
設定されている。また、アンテナ素子4a〜4eはその幅を
変えることで各素子の励振振幅を制御することができる
ため、アンテナとして要求される指向特性、即ち、利得
やサイドローブのレベルなどを目的（仕様）に応じたも
のにすることができる。例えば本図では、アンテナ素子
4a、4e等の両端の素子ほど幅を狭くし、励振振幅を小さ
くし、アンテナ素子4cのように中央付近の素子の幅を広
くすると共に、アンテナ素子4eを開放終端７からλgの
位置に配置することにより、定在波励振を実現し、各直
線アレーにおける全体の振幅分布を中央付近程大きくな
る山形とすることができる。この振幅分布により低サイ
ドローブ特性を実現できる。The antenna elements 4a to 4e have a wavelength λ of a design frequency.
g (lambda g is the wavelength of propagating a microstrip line at the design frequency) are arranged at intervals of, (a distance from the connection point to the open end) its length is set to about half i.e. lambda g / 2 of lambda g I have. Further, since the excitation amplitude of each element can be controlled by changing the width of the antenna elements 4a to 4e, the directional characteristics required for the antenna, that is, the gain (side level) and the sidelobe level can be adjusted for the purpose (specification). Can be tailored. For example, in this figure, the antenna element
4a, 4e, etc., the width of the element at both ends is narrowed, the excitation amplitude is reduced, the width of the element near the center like the antenna element 4c is widened, and the antenna element 4e is positioned at λ g from the open end 7. By arranging them, standing wave excitation can be realized, and the overall amplitude distribution in each linear array can be formed into a mountain shape that becomes larger near the center. With this amplitude distribution, low side lobe characteristics can be realized.
【０００４】図１９は、他の従来例によるアレーアンテ
ナの構成を示した平面図である。前記従来例同様に直線
状のマイクロストリップ線路５３と、それに対して横方
向に枝状に突出した複数のアンテナ素子54a〜54tとでア
レーアンテナが構成されている。給電線路５３の一端は
入力／出力ポート５６に接続され、他端は整合終端素子
５８ａに接続され進行波励振を実現している。アンテナ
素子群54a〜54jは給電線路５３の一方の側辺に沿って波
長λg間隔で、直角方向に突出して給電線路５３に接続
されている。さらにアンテナ素子群54k〜54tは、給電線
路５３の他方の側辺に沿って波長λg間隔で、直角方向
に突出して給電線路５３に接続されている。アンテナ素
子群54a〜54jとアンテナ素子群54k〜54tのそれぞれの給
電線路５３に接続される位置はλg／２だけずれてい
る。FIG. 19 is a plan view showing a configuration of an array antenna according to another conventional example. As in the conventional example, an array antenna is constituted by a linear microstrip line 53 and a plurality of antenna elements 54a to 54t protruding in a lateral direction with respect to the microstrip line 53. One end of the feed line 53 is connected to the input / output port 56 and the other end is connected to the matching terminating element 58a to realize traveling wave excitation. Antenna element group 54a~54j the wavelength lambda g intervals along one side of the feed line 53 is connected to the feed line 53 protrudes perpendicularly. Further group of antenna elements 54k~54t is the wavelength lambda g intervals along the other side of the feed line 53 is connected to the feed line 53 protrudes perpendicularly. The positions at which the antenna element groups 54a to 54j and the antenna element groups 54k to 54t are connected to the feed lines 53 are shifted by λ g / 2.
【０００５】以上のような構成により、一定線路長内の
アンテナ素子数を増加させることができ、比較的アレー
長の短いアンテナで進行波励振した際に効率低下の原因
となっていた終端に到達する残留電力を小さくすること
ができ、比較的アレー長の短い（図１９では約１０
λg）場合でも効率の良いアンテナを実現できる。ま
た、図１８、図１９に示した従来例では、アンテナ素子
4a〜4eや54aから54tは主にその開放端から電波を放射
し、即ち、近似的に磁気ダイポール素子とみることがで
き、マイクロストリップ線路３や給電線路５３と直交す
る方向に偏波面をもつ。[0005] With the above configuration, the number of antenna elements within a certain line length can be increased, and the end of the antenna, which causes a decrease in efficiency when a traveling wave is excited by an antenna having a relatively short array length, is reached. 19 can be reduced, and the array length is relatively short (about 10 in FIG. 19).
λ g ), an efficient antenna can be realized. Also, in the conventional example shown in FIGS.
4a to 4e and 54a to 54t mainly emit radio waves from their open ends, that is, they can be approximately regarded as magnetic dipole elements, and have a plane of polarization in a direction orthogonal to the microstrip line 3 and the feed line 53. .
【０００６】又、図２０に示すようにアンテナ素子を給
電線路に対して傾斜させ、且つ、両側のアンテナ素子の
給電線路との成す角を給電線路に対して±略４５度とす
ることで、円偏波を発生させるようにしたアンテナも知
られている。アンテナ素子74aと74dは、マイクロストリ
ップ線路の中心を通る線A-Aに対して、そのアンテナ形
状が対称でかつその間隔をλg／４ずらして配置されて
いる。すなわち、アンテナ素子74aが放射するマイクロ
ストリップ線路73に対して＋45度方向の電界Ｅaと、ア
ンテナ素子74ｄが放射するマイクロストリップ線路73に
対して−45度方向の電界Ｅｄとが９０度の位相差をもっ
て合成されることによって円偏波が放射され垂直な方向
に対し主ビームをもつ。Further, as shown in FIG. 20, the antenna element is inclined with respect to the feed line, and the angle between the antenna element on both sides and the feed line is set to ± 45 degrees with respect to the feed line. An antenna configured to generate circularly polarized waves is also known. The antenna elements 74a and 74d are arranged symmetrically with respect to a line AA passing through the center of the microstrip line and at an interval of λ g / 4. That is, the electric field Ea in the +45 degree direction with respect to the microstrip line 73 radiated by the antenna element 74a and the electric field Ed in the -45 degree direction with respect to the microstrip line 73 radiated by the antenna element 74d have a phase difference of 90 degrees. And a circularly polarized wave is radiated to have a main beam in the vertical direction.
【０００７】さらに、J. P. Daniel, E. Penard, M. Ne
delec and J. P. Mutzig, "Designof Low Cost Printed
Antenna Arrays," Proc. ISAP, pp.121-124, Aug. 198
5には、図２１(a)、(b)に示す構造のアレーアンテナ１
００及び２００が記載されている。誘電体基板１０１、
２０１上には、マイクロストリップ線路１０３、２０３
に１０個の正方形のマイクロストリップアンテナ素子１
０４、２０４が角から給電されるように接続されてい
る。複数のマイクロストリップアンテナ素子１０４、２
０４の配置は、マイクロストリップ線路１０３、２０３
の中央に形成された入／出力端１０２、２０２に対して
左右線対称に配列されている。図２１(a)では、各マイ
クロストリップアンテナ素子１０４はマイクロストリッ
プ線路１０３を伝搬する波長λgの間隔でマイクロスト
リップ線路１０３の一方の側辺に接続され、各接続点の
前（入／出力端１０２に近い側）にはλg／４の長さを
持つインピーダンス変換器１０５が形成されている。ま
た、図２１(b)では、各マイクロストリップアンテナ素
子２０４はマイクロストリップ線路２０３を伝搬する波
長λgの半分の間隔で給電線路２０３の両側の側辺に交
互に接続され、各接続点の前（入／出力端２０２に近い
側）にはλg／４の長さを持つインピーダンス変換器２
０５が形成されている。Further, JP Daniel, E. Penard, M. Ne
delec and JP Mutzig, "Designof Low Cost Printed
Antenna Arrays, "Proc. ISAP, pp.121-124, Aug. 198
5 shows an array antenna 1 having the structure shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b).
00 and 200 are described. Dielectric substrate 101,
The microstrip lines 103 and 203
10 square microstrip antenna elements 1
04 and 204 are connected so that power is supplied from the corner. A plurality of microstrip antenna elements 104, 2
04 is arranged in microstrip lines 103 and 203
Are arranged symmetrically with respect to the input / output ends 102 and 202 formed at the center of the line. In FIG. 21 (a), the respective microstrip antenna element 104 is connected to one side edge of the microstrip line 103 at intervals of a wavelength lambda g propagating through the microstrip line 103, prior to each connection point (input / output On the side close to 102), an impedance converter 105 having a length of λ g / 4 is formed. Further, in FIG. 21 (b), the respective microstrip antenna element 204 is connected to the alternate sides of the sides of the microstrip line 203 feed line 203 at half the interval of the wavelength lambda g propagating a previous connection points (The side close to the input / output end 202) has an impedance converter 2 having a length of λ g / 4.
05 is formed.
【０００８】以上のような構成とすることにより、図２
１(a)では各マイクロストリップアンテナ素子１０４に
直交するTM01、TM10モードの縮退モードが励振され、合
成偏波として給電線路１０３と直角な方向に偏波した電
波を発生する。同様に、図２１(b)においても、給電線
路２０３と直角な方向に偏波した電波を発生する。ま
た、図２１(a)、(b)ではインピーダンス変換器１０５、
２０５の変換インピーダンスを調整することにより、そ
れぞれ各マイクロストリップアンテナ素子１０４、２０
４の励振振幅を制御し所望の指向性特性を得ることが可
能である。さらに、図２１(b)のような配列にすること
により、マイクロストリップアンテナ素子２０４ａと２
０４ｂの主偏波（給電線路２０３と直角方向の偏波）と
直交する偏波交差成分がそれぞれ逆相で励振され相互に
打ち消し合い、交差偏波レベルを低くすることができ
る。By adopting the above-described configuration, FIG.
In 1 (a), TM 01 and TM 10 degenerate modes orthogonal to each microstrip antenna element 104 are excited, and a radio wave polarized in a direction perpendicular to the feed line 103 as a synthetic polarization is generated. Similarly, also in FIG. 21B, a radio wave polarized in a direction perpendicular to the feed line 203 is generated. 21 (a) and (b), the impedance converter 105,
By adjusting the conversion impedance of each of the microstrip antenna elements 104, 20
4 can be controlled to obtain desired directivity characteristics. Further, by forming the arrangement as shown in FIG. 21B, the microstrip antenna elements 204a and 204a
Polarization crossing components orthogonal to the main polarization of 04b (polarization in the direction perpendicular to the feed line 203) are excited in opposite phases, and cancel each other out, so that the cross polarization level can be lowered.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述したマイクロスト
リップアレーアンテナは薄型でかつ生産性に優れている
という特徴を有しており、マイクロ波帯において多くの
システムに応用されている。また、ミリ波帯において
は、衝突防止やACC(Adaptive Cruise Control)のための
センサとしての車載レーダなどに応用される。The above-mentioned microstrip array antenna has a feature that it is thin and has excellent productivity, and is applied to many systems in a microwave band. In the millimeter wave band, it is applied to a vehicle-mounted radar or the like as a sensor for collision prevention or ACC (Adaptive Cruise Control).
【００１０】車載レーダでは、前方より走行してくるレ
ーダを搭載した対向車からの放射電波との干渉を避ける
ため、地面に対して斜め４５度方向の直線偏波を使用す
る必要がある。しかしながら、従来の構成では、定在波
励振型、進行波励振型に関わらず、アンテナ素子が給電
線路から垂直に延伸した構造であるので、マイクロスト
リップ線路と直角な方向の偏波しか発生することができ
ない。すなわち、所望の偏波方向が得られない。また、
上述したように、アンテナ素子をマイクロストリップ線
路に対して対称な角度で両側に斜め方向に配置する方法
も提案されているが、これは円偏波を発生させるもので
あり、このような配置では直線偏波を発生させることが
できない。In a vehicle-mounted radar, it is necessary to use linearly polarized waves obliquely at 45 degrees to the ground in order to avoid interference with radio waves radiated from an oncoming vehicle equipped with a radar traveling from the front. However, in the conventional configuration, regardless of the standing wave excitation type or the traveling wave excitation type, the antenna element has a structure that extends perpendicularly from the feed line, so that only polarized light in the direction perpendicular to the microstrip line is generated. Can not. That is, a desired polarization direction cannot be obtained. Also,
As described above, a method has also been proposed in which antenna elements are arranged obliquely on both sides at an angle symmetrical with respect to the microstrip line. However, this method generates circularly polarized waves. Linear polarization cannot be generated.
【００１１】また、図２１に示すマイクロストリップア
ンテナ素子を用いるものは、マイクロストリップアンテ
ナ素子の角で給電して、図２２(a)に示すように、縮退
モードを発生しており、等価的には図２２(b)に示す素
子と同じ動作となる。したがって、図１８、１９のアレ
ーアンテナと同様に給電線路に直角な方向の偏波しか発
生させることができない。また、各マイクロストリップ
アンテナ素子の励振振幅の制御をマイクロストリップ線
路に挿入されたインピーダンス変換器で行うためインピ
ーダンスが低い場合には線路幅が太くなり、マイクロス
トリップアンテナ素子配列の妨げになる。また、インピ
ーダンスが高い場合には線路幅が細くなり、製造上の限
界から製作できないなどの問題点もある。In the case of using the microstrip antenna element shown in FIG. 21, power is supplied at the corner of the microstrip antenna element to generate a degenerate mode as shown in FIG. Performs the same operation as the element shown in FIG. Therefore, like the array antennas of FIGS. 18 and 19, only polarized waves in a direction perpendicular to the feed line can be generated. In addition, since the excitation amplitude of each microstrip antenna element is controlled by an impedance converter inserted in the microstrip line, if the impedance is low, the line width becomes large, which hinders the arrangement of the microstrip antenna elements. In addition, when the impedance is high, the line width becomes narrow, and there is a problem that it cannot be manufactured due to manufacturing limitations.
【００１２】本発明は上記した課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、マイクロストリップ線
路に対して傾斜した方向の偏波を得ることを可能とする
ことである。また、他の目的は、反射特性に優れ放射効
率の良いマイクロストリップアレーアンテナを提供する
ことである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to make it possible to obtain a polarized wave in a direction inclined with respect to a microstrip line. Another object is to provide a microstrip array antenna having excellent reflection characteristics and high radiation efficiency.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の構成は、背面に導体の接地板が形成
された第１の誘電体基板と、その第１の誘電体基板上に
形成されたストリップ導体と、第１の誘電体基板上方に
平行に置かれた第２の誘電体基板と、その第２の誘電体
基板上に形成されたスロットを複数有する導体板とから
形成されたトリプレート給電型平面アンテナにおいて、
ストリップ導体は、線状に配設された給電ストリップ線
路と、給電ストリップ線路の両側辺のうち少なくとも一
方の第１側辺に沿って所定間隔で、電界放射エッジ線が
給電ストリップ線路の長さ方向に対して０度（平行）で
ない角度を成すように、その側辺から接続配列された複
数の放射アンテナ素子とから成り、各放射アンテナ素子
は、長さが予め設定された動作周波数における電波波長
の概１／２の整数倍であり、幅が所望の指向特性を提供
するように予め設定された各放射アンテナ素子の励振振
幅の位置に関する分布に対応した幅の分布を有し、一端
が給電ストリップ線路と接続され他端が開放されたスト
リップ導体で構成され、複数のスロットは各放射アンテ
ナ素子に対応して配設されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a first dielectric substrate having a conductor ground plate formed on a back surface thereof, and the first dielectric substrate. A strip conductor formed thereon, a second dielectric substrate placed in parallel above the first dielectric substrate, and a conductor plate having a plurality of slots formed on the second dielectric substrate. In the formed triplate-fed planar antenna,
The strip conductor includes a feed strip line disposed in a linear shape, and a field emission edge line extending in a length direction of the feed strip line at a predetermined interval along at least one first side of both sides of the feed strip line. And a plurality of radiating antenna elements connected and arranged from the side so as to form an angle other than 0 degree (parallel) with respect to each of the radiating antenna elements. And has a width distribution corresponding to the distribution related to the position of the excitation amplitude of each radiating antenna element, the width of which is set in advance so as to provide a desired directional characteristic, and one end is supplied with power. It is constituted by a strip conductor connected to a strip line and having the other end opened, and a plurality of slots are provided corresponding to each radiating antenna element.
【００１４】請求項２の発明は、複数のスロットは、各
々対応する放射アンテナ素子の電界放射エッジ線を第１
の誘電体基板面の上方且つ垂直に平行移動させたとき、
電界放射エッジ線がスロットを通過できるよう配設され
ていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the plurality of slots each define a field emission edge line of the corresponding radiating antenna element as the first.
When translated vertically and vertically above the surface of the dielectric substrate,
The field emission edge line is provided so as to pass through the slot.
【００１５】請求項３の発明は、複数のスロットは、第
２の誘電体基板面から離れるに従いその開口面が広がる
ようホーン形状となっていることを特徴とする。The invention according to claim 3 is characterized in that the plurality of slots have a horn shape such that the opening surface increases as the distance from the second dielectric substrate surface increases.
【００１６】請求項４の発明は、複数のスロットは矩形
形状であり、その１組の辺が対応する放射アンテナ素子
の電界放射エッジ線と平行であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the plurality of slots have a rectangular shape, and one set of sides thereof is parallel to the field emission edge line of the corresponding radiating antenna element.
【００１７】請求項５の発明は、複数のスロットは円形
であることを特徴とする。The invention of claim 5 is characterized in that the plurality of slots are circular.
【００１８】請求項６の発明は、放射アンテナ素子をそ
の幅が長さよりも小さい短冊形状としたことを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, the radiating antenna element is formed in a strip shape whose width is smaller than its length.
【００１９】請求項７の発明は、放射アンテナ素子を矩
形形状とし、その矩形形状の１つの頂角付近でのみ給電
ストリップ線路に接続したことを特徴とする。The invention according to claim 7 is characterized in that the radiating antenna element has a rectangular shape and is connected to the feed strip line only near one apex angle of the rectangular shape.
【００２０】請求項８の発明は、放射アンテナ素子は、
幅の分布において、放射アンテナ素子の幅を狭くする領
域では、根元部から同一幅で給電ストリップ線路に接続
され幅が長さよりも小さい短冊形状をした素子とし、放
射アンテナ素子の幅を広くする領域では、頂角付近での
み給電ストリップ線路に接続された矩形形状の素子とし
たことを特徴とする。According to the invention of claim 8, the radiating antenna element comprises:
In the width distribution, in the area where the width of the radiating antenna element is narrowed, the area where the width of the radiating antenna element is increased from the root portion to a strip-shaped element having the same width and connected to the feed strip line and having a width smaller than the length, Is characterized in that it is a rectangular element connected to the feed strip line only near the apex angle.
【００２１】請求項９の発明は、短冊形状の放射アンテ
ナ素子は、幅の分布において、幅が設計周波数の波長に
対して略０．０７５倍よりも小さい範囲において用いら
れ、矩形形状の放射アンテナ素子は、幅の分布におい
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以上
の範囲において用いられることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, the rectangular radiating antenna element is used in the width distribution in a range where the width is smaller than about 0.075 times the wavelength of the design frequency. The element is characterized in that the width is used in a range of about 0.075 times or more the wavelength of the design frequency in the width distribution.
【００２２】請求項１０の発明は、放射アンテナ素子の
電界放射エッジ線は、給電ストリップ線路に対して略４
５度をなすことを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, the electric field radiation edge line of the radiation antenna element is approximately 4
It is characterized by making five degrees.
【００２３】請求項１１の発明は、放射アンテナ素子を
長さと幅とが異なる矩形形状としたことを特徴とする。According to an eleventh aspect of the present invention, the radiating antenna element has a rectangular shape having different lengths and widths.
【００２４】請求項１２の発明は、放射アンテナ素子の
給電ストリップ線路に接続される頂角をなす辺を、給電
ストリップ線路と略４５度を成すようにしたことを特徴
とする。A twelfth aspect of the present invention is characterized in that the side forming the apex connected to the feed strip line of the radiation antenna element forms approximately 45 degrees with the feed strip line.
【００２５】請求項１３の発明は、放射アンテナ素子
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子と、その第１放射アンテナ素子と
同様に構成されて、それに略平行に前記給電ストリップ
線路の他方の側辺である第２側辺に沿って形成された第
２放射アンテナ素子とで構成したことを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, a radiating antenna element is constructed in the same manner as a first radiating antenna element formed along a first side of a feed strip line, and the first radiating antenna element is formed therein. And a second radiating antenna element formed substantially in parallel with a second side which is the other side of the feed strip line.
【００２６】請求項１４の発明は、放射アンテナ素子
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子が放射する電界方向と、他方の側
辺である第２側辺に沿って形成された第２放射アンテナ
素子が放射する電界方向とが略平行となるようにしたこ
とを特徴とする。According to a fourteenth aspect of the present invention, the radiating antenna element is arranged so that the direction of the electric field radiated by the first radiating antenna element formed along the first side of the feed strip line and the second side, which is the other side, are provided. The direction of the electric field radiated by the second radiating antenna element formed along the side is substantially parallel.
【００２７】請求項１５の発明は、第２放射アンテナ素
子のそれぞれは、第１放射アンテナ素子のそれぞれが給
電ストリップ線路に沿って配列されている間隔の略中点
に配置さるようにしたことを特徴とする。According to a fifteenth aspect of the present invention, each of the second radiating antenna elements is arranged at a substantially middle point of an interval in which each of the first radiating antenna elements is arranged along the feed strip line. Features.
【００２８】[0028]
【発明の作用及び効果】複数の放射アンテナ素子を給電
ストリップ線路の両側辺のうち少なくとも一方の第１側
辺に沿って所定間隔で、電界放射エッジ線が給電ストリ
ップ線路の長さ方向に対して０度（平行）でない角度を
成すようにその側辺に接続して配列したので、電界放射
エッジ線に直交する向きの電界は、給電ストリップ線路
に対して直交ではなく斜めに傾斜した方向に向いた偏波
を生成することができる。また、放射アンテナ素子の幅
を所定の励振振幅に対応させて変化せることで、所望の
指向性を持たせることができる。更に接地板、ストリッ
プ導体、スロットを有する導体板の３層構造とすること
で、低損失化することができる。尚、放射アンテナ素子
の電界放射エッジ線とは、放射アンテナ素子の輪郭線で
あって、動作周波数によって決定される輪郭素辺であっ
て放射する電界の向きを決定する辺を言う。According to the present invention, a plurality of radiating antenna elements are arranged at predetermined intervals along at least one of the first and second side edges of the feed strip line, and the electric field emission edge line extends in the longitudinal direction of the feed strip line. The electric field in the direction perpendicular to the field emission edge line is directed not obliquely to the feed strip line but obliquely to the feed strip line because the electric field is arranged so as to form an angle other than 0 degree (parallel). Can be generated. Further, by changing the width of the radiation antenna element in accordance with a predetermined excitation amplitude, desired directivity can be provided. Further, by adopting a three-layer structure of a ground plate, a strip conductor, and a conductor plate having a slot, the loss can be reduced. The electric field radiation edge line of the radiation antenna element is a contour line of the radiation antenna element, which is a contour element side determined by an operation frequency and which determines a direction of a radiated electric field.
【００２９】請求項２の発明では、放射アンテナ素子の
主放射源である電界放射エッジ線を含むようにスロット
を置くことで、効率良く電波を放射させることができ
る。According to the second aspect of the present invention, radio waves can be efficiently radiated by arranging the slots so as to include the electric field radiation edge line which is the main radiation source of the radiation antenna element.
【００３０】請求項３の発明では、各放射アンテナ素子
の上部にホーン形状のスロットを置くことで、アンテナ
の利得が上昇し、サイドローブレベルを低くすることが
できる。According to the third aspect of the present invention, a horn-shaped slot is provided above each radiating antenna element, so that the antenna gain can be increased and the side lobe level can be reduced.
【００３１】請求項４の発明では、スロットを矩形形状
にし、放射アンテナ素子の電界放射エッジ線と、スロッ
トの１組の辺が平行になるようにすることで、放射アン
テナ素子から生じた電界がスロットを効率良く励振させ
ることができる。尚、スロットの１組の辺が矩形形状の
長辺であることが望ましい。According to the fourth aspect of the present invention, the electric field generated from the radiating antenna element is formed by making the slot into a rectangular shape and making the electric field radiation edge line of the radiating antenna element parallel to one set of sides of the slot. The slot can be efficiently excited. It is desirable that one set of sides of the slot is a long side of a rectangular shape.
【００３２】請求項５の発明では、スロットを円形にす
ることで、放射アンテナ素子の向きや形状によらず、使
用することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the slot is made circular, it can be used irrespective of the direction and shape of the radiating antenna element.
【００３３】請求項６の発明では、放射アンテナ素子の
幅をその長さよりも小さい短冊形状としたことで、単一
モードの偏波を得ることができる。According to the sixth aspect of the present invention, a single-mode polarization can be obtained by making the width of the radiation antenna element smaller than the length thereof.
【００３４】請求項７の発明では、放射アンテナ素子を
矩形形状とし、その１つの頂角付近でのみ給電ストリッ
プ線路に接続した構造としたので、長さ方向の平行な両
辺の長さが略同一となり、これにより長さ方向に偏波し
た単一モードの電波を得ることができ、交差偏波レベル
の低い指向特性が得られる。よって、自動車のレーダの
アンテナとして使用した場合において、対向車からの電
波を受信することがない。また、放射アンテナ素子の幅
を給電ストリップ線路上の位置によって変化せること
で、所望の指向性を持たせることができる。According to the seventh aspect of the present invention, since the radiation antenna element has a rectangular shape and is connected to the feed strip line only near one apex angle, the lengths of both parallel sides in the length direction are substantially the same. Thus, a single-mode radio wave polarized in the length direction can be obtained, and a directional characteristic with a low cross polarization level can be obtained. Therefore, when the antenna is used as an antenna of an automobile radar, it does not receive radio waves from an oncoming vehicle. Further, by changing the width of the radiation antenna element depending on the position on the feed strip line, desired directivity can be provided.
【００３５】請求項８の発明によれば、指向性を持たせ
るために給電ストリップ線路に沿って要求される放射ア
ンテナ素子の幅が変化するが、即ち、幅は給電ストリッ
プ線路に沿った位置の関数で分布しているが、この要求
される幅に応じて放射アンテナ素子の形状と給電ストリ
ップ線路に対する接続形状とを変化させることで、各素
子での反射の小さなアレーアンテナが実現できる。よっ
て、放射効率又は受信感度の高いアレーアンテナ素子を
製造することができる。According to the eighth aspect of the present invention, the width of the radiation antenna element required along the feed strip line in order to have directivity changes, that is, the width is changed at a position along the feed strip line. Although distributed by a function, by changing the shape of the radiating antenna element and the connection shape to the feed strip line according to the required width, an array antenna with small reflection at each element can be realized. Therefore, an array antenna element having high radiation efficiency or high receiving sensitivity can be manufactured.
【００３６】請求項９の発明によれば、幅の分布におい
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍より
も小さい範囲においては短冊形状の放射アンテナ素子を
用い、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以
上の範囲においては、矩形形状の放射アンテナ素子を用
いることより、反射特性の良い放射アンテナ素子とな
り、要求される様々な指向特性を達成できかつ効率の良
いアレーアンテナを製造することができる。According to the ninth aspect of the present invention, in the width distribution, a strip-shaped radiating antenna element is used in a range where the width is smaller than about 0.075 times the wavelength of the design frequency, and the width is equal to the design frequency. In the range of about 0.075 times or more of the wavelength of, the use of a rectangular radiating antenna element results in a radiating antenna element having good reflection characteristics, achieving various required directional characteristics, and improving efficiency. An array antenna can be manufactured.
【００３７】請求項１０の発明では、放射アンテナ素子
の電界放射エッジ線を、給電ストリップ線路に対して略
４５度をなす方向としたので、給電ストリップ線路に対
して略４５度の方向を向いた偏波を生成することができ
る。これにより、給電ストリップ線路を地面に対して垂
直に配置して自動車のレーダのアンテナとして使用した
場合において、対向車からの電波を受信を最も効率良く
排除することができる。According to the tenth aspect of the present invention, since the electric field radiation edge line of the radiation antenna element is oriented at approximately 45 degrees with respect to the feed strip line, it is oriented at approximately 45 degrees with respect to the feed strip line. Polarization can be generated. Thus, when the feed strip line is disposed perpendicularly to the ground and used as an antenna of a radar of an automobile, reception of radio waves from an oncoming vehicle can be eliminated most efficiently.
【００３８】請求項１１の発明によれば、放射アンテナ
素子を長さと幅の異なる矩形形状、即ち、長方形とする
ことで、他のモードの励振をいっそう抑圧することがで
き、容易に単一モードとすることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, the radiation antenna element is formed in a rectangular shape having different lengths and widths, that is, a rectangular shape, so that the excitation of other modes can be further suppressed and the single mode can be easily realized. It can be.
【００３９】請求項１２の発明によれば、放射アンテナ
素子が給電ストリップ線路と接続する部分である頂角を
なす辺が給電ストリップ線路の長さ方向に対して略４５
度を成すようにしているので、偏波方向を略４５度とす
ることができ、請求項１０と同様な効果を奏する。According to the twelfth aspect of the present invention, the side forming the apex angle, which is the portion where the radiating antenna element is connected to the feed strip line, is approximately 45 degrees with respect to the length direction of the feed strip line.
As a result, the polarization direction can be set to approximately 45 degrees, and the same effect as that of the tenth aspect is obtained.
【００４０】請求項１３の発明によれば、給電ストリッ
プ線路の両側に、長さ方向の向きを同じとする放射アン
テナ素子が配列されているので、電波の放射能力を向上
させ、受信感度を向上させることができる。又、請求項
１４の発明においても、第１放射アンテナ素子と第２放
射アンテナ素子による電波の偏波方向が同一となるた
め、電波の放射能力と受信感度とを向上させることがで
きる。According to the thirteenth aspect, since the radiation antenna elements having the same length direction are arranged on both sides of the feed strip line, the radiation capability of radio waves is improved, and the reception sensitivity is improved. Can be done. Also in the invention of claim 14, since the polarization directions of the radio waves by the first radiation antenna element and the second radiation antenna element are the same, the radio wave radiation ability and reception sensitivity can be improved.
【００４１】請求項１５の発明によれば、両側の放射ア
ンテナ素子が給電ストリップ線路に沿って交互に等間隔
で配置されているので、効率の良い電波の放射及び受信
が可能となり、所望の指向特性を向上させることができ
る。According to the fifteenth aspect of the present invention, since the radiating antenna elements on both sides are alternately arranged at equal intervals along the feed strip line, it is possible to efficiently radiate and receive radio waves, and to obtain a desired directivity. The characteristics can be improved.
【００４２】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１は主として請求項１乃至４、
６、１０、１３乃至１５に記載する発明に関する望まし
い実施態様（第１実施例）に係るトリプレート給電型平
面アンテナ１０の構成を示す斜視図である。図２(a)は
ストリップ導体の平面図にスロットの位置を点線で示し
たもの、図２(b)は(a)のA-Aにおけるトリプレート給電
型平面アンテナ１０全体の断面図である。一方の面に接
地導体層(接地板)１１が形成された第１の誘電体基板１
２上に、直線状に延びた給電ストリップ線路１３と、そ
の線路１３から突出した１０個の放射アンテナ素子14a
〜14jとが形成されている。第１の誘電体基板１２上方
には更に第２の誘電体基板１７が積層され、その上面に
１０個のスロット18a〜18jを有する導体板１９が配設さ
れる。こうして、接地板１１、給電ストリップ線路１３
と放射アンテナ素子14a〜14jとからなるストリップ導
体、及び１０個のスロット18a〜18jを有する導体板１９
が、間に第１の誘電体基板１２、第２の誘電体基板１７
を挟んで３層構造（トリプレート構造）を形成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. FIG. 1 mainly shows claims 1 to 4,
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a triplate feed type planar antenna 10 according to a preferred embodiment (first embodiment) of the invention described in 6, 10, 13 to 15. FIG. 2A is a plan view of the strip conductor, in which the positions of the slots are indicated by dotted lines, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the entire triplate feed type planar antenna 10 in AA of FIG. First dielectric substrate 1 having ground conductor layer (ground plate) 11 formed on one surface
2, a feed strip line 13 extending linearly and ten radiating antenna elements 14 a protruding from the line 13.
To 14j. Above the first dielectric substrate 12, a second dielectric substrate 17 is further laminated, and a conductor plate 19 having ten slots 18a to 18j is provided on the upper surface thereof. Thus, the ground plate 11, the feed strip line 13
Conductor 19 having a strip conductor composed of a plurality of antennas 14a to 14j and ten slots 18a to 18j.
Are the first dielectric substrate 12 and the second dielectric substrate 17 between them.
To form a three-layer structure (triplate structure).
【００４３】給電ストリップ線路１３の一方の第１側辺
１３１には、第１の誘電体基板１２上において短冊形状
の第１放射アンテナ素子群14a〜14eが、略４５度の向き
に傾斜して突設されている。その間隔ｄは、例えば設計
周波数における給電ストリップ線路１３を伝搬する波長
λgであり、その長さ（接続点中央ｐから開放端ｑまで
の距離）は伝搬する波長λgの約半分に設定されてい
る。突設された放射アンテナ素子群14aから14eの開放端
の１辺はすべて平行であり給電ストリップ線路１３に対
して略＋４５度をなしている。さらに給電ストリップ線
路１３の他方の第２側辺１３２には、同様に、短冊形状
の第２放射アンテナ素子群14f〜14jが第１放射アンテナ
素子群14a〜14eに平行に配設され、開放端の１辺はすべ
て平行であり給電ストリップ線路１３に対して略−１３
５度をなし、第１放射素子群の開放端の１辺とは平行で
ある。第１放射アンテナ素子群14a〜14eのそれぞれと、
第２放射アンテナ素子群14f〜14jのそれぞれとは、例え
ばｄ／２だけずらして配置される。電界放射エッジ線
は、各放射素子の輪郭エッジ線の一辺であり、開放端を
形成する辺Ｋがこの電界放射エッジ線に当たる。尚、他
の辺Ｒを電界放射エッジ線とすることもできる。どちら
が電界放射エッジ線となるかは、動作周波数により異な
る。放射電波の電界方向はこの電界放射エッジ線に直交
する方向となる。On one first side 131 of the feed strip line 13, strip-shaped first radiating antenna element groups 14a to 14e on the first dielectric substrate 12 are inclined in a direction of approximately 45 degrees. It is protruding. The interval d is the wavelength lambda g propagating through the feeding strip line 13 in the example design frequency, (distance from the connection point center p to the open end q) the length of which is set to about half the wavelength lambda g propagating ing. The open ends of the projecting radiating antenna element groups 14a to 14e are all parallel and substantially at +45 degrees with respect to the feed strip line 13. Similarly, on the other second side 132 of the feed strip line 13, strip-shaped second radiating antenna element groups 14f to 14j are disposed in parallel with the first radiating antenna element groups 14a to 14e. Are all parallel and substantially -13 with respect to the feed strip line 13.
5 degrees, and is parallel to one side of the open end of the first radiating element group. Each of the first radiating antenna element groups 14a to 14e,
Each of the second radiating antenna element groups 14f to 14j is arranged to be shifted by, for example, d / 2. The field emission edge line is one side of a contour edge line of each radiating element, and a side K forming an open end corresponds to the field emission edge line. Note that the other side R may be an electric field emission edge line. Which one becomes the field emission edge line depends on the operating frequency. The direction of the electric field of the radiated radio wave is a direction orthogonal to the electric field radiation edge line.
【００４４】導体板１９のスロット18a〜18jは、各々対
応する放射アンテナ素子14a〜14j上方に矩形形状に形成
されており、その長辺ｙが対応する放射アンテナ素子14
a〜14jの開放端を形成する辺Ｋに平行に形成されてい
る。The slots 18a to 18j of the conductor plate 19 are formed in rectangular shapes above the corresponding radiating antenna elements 14a to 14j, respectively, and the long sides y of the slots 18a to 18j correspond to the corresponding radiating antenna elements 14a to 14j.
It is formed parallel to the side K forming the open end of a to 14j.
【００４５】入力端１５から入力された電力は、その一
部が突設された放射アンテナ素子14a、14f、14b…及び
スロット18a、18f、18b…に順次結合して放射され、そ
の残された電力は進行方向（図２の右方向）に伝播し徐
々に減衰し、その残留電力が終端１６に到達する。この
動作の様子を放射アンテナ素子１４単体について、模式
的にあらわしたものを図３に示す。入力端（図中の左
側）から入力された電力は、その一部がアンテナ素子１
４及びスロット１８に結合し放射され、残された電力の
大部分は出力端（図中の右側）に透過する。また、イン
ピーダンス不整合により、その一部の電力が反射され入
力端へもどる。すなわち、アンテナ素子からの放射量
は、放射量＝入力−透過量−反射量という式で表され、
放射アンテナ素子の入力に対する透過・反射量が求まれ
ば一意に求まる。なお、反射が放射や透過など比べ極め
て小さい場合は放射量≒入力−透過量となり、透過量の
みが求まれば放射量が一意に求まる。The power input from the input terminal 15 is coupled to the radiating antenna elements 14a, 14f, 14b... And the slots 18a, 18f, 18b. The power propagates in the traveling direction (the right direction in FIG. 2), gradually attenuates, and the residual power reaches the termination 16. FIG. 3 schematically shows the state of this operation for the radiation antenna element 14 alone. Part of the power input from the input terminal (left side in the figure) is the antenna element 1
4 and the slot 18 are radiated and most of the remaining power is transmitted to the output terminal (right side in the figure). Also, due to the impedance mismatch, a part of the power is reflected and returns to the input terminal. That is, the amount of radiation from the antenna element is represented by the following formula: radiation amount = input−transmission amount−reflection amount,
If the amount of transmission and reflection with respect to the input of the radiation antenna element is obtained, it can be uniquely obtained. If the reflection is extremely small compared to radiation or transmission, the amount of radiation 放射 input−transmission amount, and if only the amount of transmission is determined, the amount of radiation is uniquely determined.
【００４６】ここで、本発明による放射アンテナ素子１
４の横幅を変えたときの透過量および反射量の変化を求
めたものをそれぞれ図４および図５に示す。図４の横軸
は放射アンテナ素子１４の横幅をあらわし設計周波数に
おける波長λで規格化した値である。また縦軸は出力端
への透過量を入力に対する比で表したものである。図５
の横軸は、同様に放射アンテナ素子１４の横幅をあらわ
し設計周波数における波長λで規格化した値である。ま
た縦軸は入力端への反射量を入力に対する比で表したも
のである。また、上述の式より、放射アンテナ素子の放
射量を求めたものを図６に示す。この図を用い必要とな
る放射アンテナ素子の励振振幅（放射量）に対する、放
射アンテナ素子の幅を決定することができる。例えば放
射量１０％が必要とされるとき、放射アンテナ素子の幅
を０．１６λとすればよい。図１に示したアレーアンテ
ナの設計では、予め決定された各放射アンテナ素子の所
定の励振振幅（放射量）に応じて、各々の放射アンテナ
素子の横幅を決定することにより、所望の指向性を実現
することができる。Here, the radiation antenna element 1 according to the present invention
4 and 5 show changes in the amount of transmission and the amount of reflection when the width of No. 4 is changed, respectively. The horizontal axis in FIG. 4 represents the horizontal width of the radiation antenna element 14 and is a value normalized by the wavelength λ at the design frequency. The vertical axis indicates the amount of transmission to the output terminal as a ratio to the input. FIG.
The abscissa represents the width of the radiation antenna element 14 and is a value normalized by the wavelength λ at the design frequency. The vertical axis indicates the amount of reflection to the input terminal as a ratio to the input. FIG. 6 shows the radiation amount of the radiation antenna element obtained from the above equation. Using this figure, the width of the radiation antenna element with respect to the required excitation amplitude (radiation amount) of the radiation antenna element can be determined. For example, when a radiation amount of 10% is required, the width of the radiation antenna element may be set to 0.16λ. In the design of the array antenna shown in FIG. 1, a desired directivity is obtained by determining the width of each radiation antenna element according to a predetermined excitation amplitude (radiation amount) of each radiation antenna element determined in advance. Can be realized.
【００４７】また、図７(a)に示すように終端１６に
は、残留電力を吸収するための整合終端素子６１を設け
たり、有効に電力を放射させるために、例えばマイクロ
ストリップアンテナ素子６２などを設けても良い。尚、
マイクロストリップアンテナ素子６２を設けた場合は、
対応するスロットを導体板１９に設けても良い。As shown in FIG. 7A, a matching terminating element 61 for absorbing residual power is provided at the terminating end 16, or a microstrip antenna element 62 such as a microstrip antenna element 62 for effectively radiating power is provided. May be provided. still,
When the microstrip antenna element 62 is provided,
Corresponding slots may be provided in the conductor plate 19.
【００４８】以上のような構成により、各放射アンテナ
素子の幅を変えることで各素子の励振振幅（放射量）を
制御することができるため、アンテナとして要求される
指向特性、すなわち利得やサイドローブのレベルなどを
目的（仕様）に応じたものにすることができる。更に３
層構造（トリプレート構造）のため、ミリ波帯において
も反射特性に優れ、放射効率の良いトリプレート給電型
平面アンテナとすることができる。With the above configuration, the excitation amplitude (radiation amount) of each radiating antenna element can be controlled by changing the width of each radiating antenna element. Can be set according to the purpose (specification). 3 more
Because of the layer structure (triplate structure), a triplate-fed planar antenna having excellent reflection characteristics even in the millimeter wave band and high radiation efficiency can be obtained.
【００４９】また、放射アンテナ素子14a〜14jは主にそ
の開放端から、給電ストリップ線路１３に対し斜め４５
度の方向(図２中の矢印Ｅ方向)に偏波面をもつ電波を放
射し又は受信するため、このような直線状の給電ストリ
ップ線路１３を用いることにより斜め４５度に向いた偏
波面を有するアレーアンテナを実現できる。The radiating antenna elements 14a to 14j are mainly inclined from their open ends by 45 degrees with respect to the feed strip line 13.
In order to radiate or receive radio waves having a polarization plane in the direction of the angle (the direction of arrow E in FIG. 2), the use of such a linear feed strip line 13 has a polarization plane inclined at 45 degrees. An array antenna can be realized.
【００５０】尚、放射アンテナ素子14a〜14jの幅が広く
なった場合、図８に示すように、給電ストリップ線路１
３に沿った前後の辺の長さLl、Lrが大きく異なる場合が
ある。このような場合には、インピーダンス不整合や不
要となる高次のモードが発生すると考えられる。When the width of the radiation antenna elements 14a to 14j is increased, as shown in FIG.
The lengths Ll and Lr of the front and rear sides along 3 may greatly differ. In such a case, it is considered that an impedance mismatch or an unnecessary higher-order mode occurs.
【００５１】図５に示したごとく、横幅が広くなるにつ
れ入力端への反射量が増大し反射特性が悪化していく。
すなわち、相対的に横幅が広い放射アンテナ素子１４が
多く使用されるアレーアンテナでは、反射が大きくなる
ため個々の放射アンテナ素子が有効に動作しなくなるた
めに、全体としての放射効率が悪化するという問題があ
る。As shown in FIG. 5, as the horizontal width increases, the amount of reflection to the input end increases, and the reflection characteristics deteriorate.
That is, in an array antenna in which the radiating antenna elements 14 having a relatively wide width are often used, the reflection becomes large and the individual radiating antenna elements do not operate effectively, so that the radiation efficiency as a whole deteriorates. There is.
【００５２】また、高次のモードが発生した場合には、
交差偏波レベルの上昇、利得の低下、指向性パターンの
乱れなどのさらなる特性劣化を引き起こす可能性があ
る。When a higher-order mode occurs,
There is a possibility of causing further deterioration of characteristics such as an increase in cross polarization level, a decrease in gain, and a disturbance in directivity pattern.
【００５３】そこで、このような問題を解消するため
に、次の第２実施例の構造が有効である。図９は主とし
て請求項１乃至４、７、１０乃至１５に記載の発明に関
する望ましい実施態様（第２実施例）によるトリプレー
ト給電型平面アンテナ２０の構成を示す斜視図である。
また、図１０(a)はストリップ導体の平面図にスロット
の位置を点線で示したもの、図１０(b)は(a)のA-Aにお
けるトリプレート給電型平面アンテナ２０全体の断面
図、図１１は図１０(a)のＢ部の拡大図である。一方の
面に接地導体層（接地板）２１が形成された第１の誘電
体基板２２上に、直線状に延びた給電ストリップ線路２
３と、その線路２３から突出した１０個の放射アンテナ
素子24a〜24jとが形成されている。第１の誘電体基板２
２上方には更に第２の誘電体基板２７が積層され、その
上面に１０個のスロット28a〜28jを有する導体板２９が
配設される。こうして、接地板２１、給電ストリップ線
路２３と放射アンテナ素子24a〜24jとからなるストリッ
プ導体、及び１０個のスロット28a〜28jを有する導体板
２９が、間に第１の誘電体基板２２、第２の誘電体基板
２７を挟んで３層構造（トリプレート構造）を形成す
る。To solve such a problem, the structure of the following second embodiment is effective. FIG. 9 is a perspective view mainly showing a configuration of a triplate feed type planar antenna 20 according to a preferred embodiment (second embodiment) according to the first to fourth, seventh, and tenth to fifteenth aspects of the present invention.
FIG. 10A is a plan view of the strip conductor, in which the positions of the slots are indicated by dotted lines, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the entire triplate feed type planar antenna 20 in AA of FIG. FIG. 11 is an enlarged view of a portion B in FIG. A feed strip line 2 extending linearly on a first dielectric substrate 22 having a ground conductor layer (ground plate) 21 formed on one surface.
3 and ten radiating antenna elements 24a to 24j projecting from the line 23 are formed. First dielectric substrate 2
A second dielectric substrate 27 is further laminated on the upper side of the second dielectric substrate 2, and a conductor plate 29 having ten slots 28a to 28j is provided on the upper surface of the second dielectric substrate 27. Thus, the ground plate 21, the strip conductor composed of the feed strip line 23 and the radiating antenna elements 24a to 24j, and the conductor plate 29 having ten slots 28a to 28j are interposed between the first dielectric substrate 22, A three-layer structure (triplate structure) is formed with the dielectric substrate 27 interposed therebetween.
【００５４】給電ストリップ線路２３の一方の第１側辺
２３１には、第１の誘電体基板２２上において矩形形状
の第１放射アンテナ素子群24a〜24eが、略４５度の向き
に傾斜して突設されている。その間隔ｄは、設計周波数
における給電ストリップ線路２３を伝搬する波長λgで
あり、その長さ（接続点中央ｐから開放端ｑまでの距
離）は伝搬する波長λgの約半分に設定されている。突
設された放射素子群24aから24eの開放端の１辺はすべて
平行であり給電ストリップ線路に対して略＋４５度をな
している。さらに給電ストリップ線路２３の他方の第２
側辺２３２には、同様に、短冊形状の第２放射アンテナ
素子群24f〜24jが第１放射アンテナ素子群24a〜24eに平
行に配設されている。開放端の１辺はすべて平行であり
給電ストリップ線路に対して略−１３５度をなし、第１
放射素子群の開放端の１辺とは平行である。第１放射ア
ンテナ素子群24a〜24eのそれぞれと、第２放射アンテナ
素子群24f〜24jのそれぞれと、例えばｄ／２だけずらし
て配置される。On one first side 231 of the feed strip line 23, first radiating antenna element groups 24 a to 24 e having a rectangular shape on the first dielectric substrate 22 are inclined in a direction of approximately 45 degrees. It is protruding. The interval d is the wavelength lambda g propagating through the feeding strip line 23 at the design frequency, (distance from the connection point center p to the open end q) the length of which is set to approximately half the wavelength lambda g propagating I have. The open ends of the projecting radiating element groups 24a to 24e are all parallel and substantially at +45 degrees with respect to the feed strip line. In addition, the other second
Similarly, on the side 232, strip-shaped second radiation antenna element groups 24f to 24j are arranged in parallel with the first radiation antenna element groups 24a to 24e. One side of the open end is parallel to each other and forms approximately -135 degrees with respect to the feed strip line.
One side of the open end of the radiating element group is parallel. Each of the first radiating antenna element groups 24a to 24e and each of the second radiating antenna element groups 24f to 24j are displaced by, for example, d / 2.
【００５５】放射アンテナ素子24a〜24jは、図１１に示
すように、その１つの頂角において、矩形の放射アンテ
ナ素子の短辺の長さＷの約１／２以下の幅で、給電スト
リップ線路２３の側辺に接続されている。As shown in FIG. 11, the radiating antenna elements 24a to 24j each have, at one apex angle, a width of about 1/2 or less of the length W of the short side of the rectangular radiating antenna element and a feed strip line. 23 is connected to the side.
【００５６】導体板２９のスロット28a〜28jは、各々対
応する放射アンテナ素子24a〜24j上方に矩形形状に形成
されており、その長辺ｙが対応する放射アンテナ素子24
a〜24jの開放端を形成する辺Ｋに平行に形成されてい
る。The slots 28a to 28j of the conductor plate 29 are formed in rectangular shapes above the corresponding radiating antenna elements 24a to 24j, respectively, and the long sides y of the slots 28a to 28j correspond to the corresponding radiating antenna elements 24a to 24j.
It is formed parallel to the side K forming the open end of a to 24j.
【００５７】図１２及び図１３に、第２実施例による放
射アンテナ素子２４の横幅を変えたときの反射特性及び
放射特性を示す。前述の第１実施例による放射アンテナ
素子１４の特性も合わせて示す。ここで、横軸は放射ア
ンテナ素子１４、２４の横幅をあらわし設計周波数にお
ける波長λで規格化した値である。また縦軸は入力端へ
の反射量を入力に対する比で表したものである。図１２
のように、第２実施例の放射アンテナ素子２４では、横
幅が大きくなっても入力端への反射量が増大せず反射特
性がほとんど悪化しない。すなわち、横幅が広い放射ア
ンテナ素子２４が多く使用されるアレーアンテナにおい
ても、個々の放射アンテナ素子が有効に動作しているた
め、極めて放射効率の良いアレーアンテナを実現でき
る。FIGS. 12 and 13 show reflection characteristics and radiation characteristics when the width of the radiation antenna element 24 according to the second embodiment is changed. The characteristics of the radiation antenna element 14 according to the first embodiment are also shown. Here, the horizontal axis represents the width of the radiation antenna elements 14 and 24 and is a value normalized by the wavelength λ at the design frequency. The vertical axis indicates the amount of reflection to the input terminal as a ratio to the input. FIG.
As described above, in the radiating antenna element 24 of the second embodiment, even if the lateral width increases, the amount of reflection to the input end does not increase and the reflection characteristics hardly deteriorate. That is, even in an array antenna in which a large number of radiation antenna elements 24 having a wide width are used, an array antenna with extremely high radiation efficiency can be realized because each radiation antenna element operates effectively.
【００５８】入力端２５から入力された電力は、矩形の
放射アンテナ素子24a、24f、24b、…及び28a、28f、28
b、…に順次結合し放射され、その残された電力は進行
方向（図１０中の右方向）に伝播し徐々に減衰し、その
残留電力が終端２６に到達する。本実施例によるアレー
アンテナでは、上述の第１実施例と同様に、放射アンテ
ナ素子24a〜24jの幅を変えることにより各素子に分配さ
れる励振振幅（放射量）を制御し、所望の指向特性を得
ることができる。放射アンテナ素子の幅と放射量との関
係は、幅が大きいほど結合度が大きくなり放射量が大き
くなる（図１３）。ここで、図１１における放射アンテ
ナ素子の幅Ｗは、長さＬと一致しない寸法、すなわち幅
Ｗ＜長さＬとしなければならない。ただし、放射アンテ
ナ素子が物理的に大きくなって隣接素子に接触するなど
の悪影響を及ぼさない範囲に限って素子幅Ｗ＞長さＬで
も良い。The electric power inputted from the input terminal 25 is supplied to rectangular radiation antenna elements 24a, 24f, 24b,... And 28a, 28f, 28
b,... are sequentially coupled and radiated, and the remaining power propagates in the traveling direction (rightward in FIG. 10), gradually attenuates, and the residual power reaches the termination 26. In the array antenna according to the present embodiment, similarly to the above-described first embodiment, by changing the width of the radiation antenna elements 24a to 24j, the excitation amplitude (radiation amount) distributed to each element is controlled, and a desired directional characteristic is obtained. Can be obtained. The relationship between the width of the radiation antenna element and the amount of radiation is such that the larger the width, the greater the degree of coupling and the greater the amount of radiation (FIG. 13). Here, the width W of the radiation antenna element in FIG. 11 must be a dimension that does not match the length L, that is, the width W <the length L. However, the element width W may be longer than the length L as long as the radiating antenna element is physically large and does not adversely affect contact with an adjacent element.
【００５９】また、図１０(a)に示す終端２６には、第
１実施例と同様に図７(a)に示すように、残留電力を吸
収するための整合終端素子６１を設けたり、図７(b)に
示すように、有効に電力を放射させるためのマイクロス
トリップアンテナ素子６２などを設けても良い。As shown in FIG. 7A, a matching termination element 61 for absorbing residual power is provided at the terminal 26 shown in FIG. As shown in FIG. 7B, a microstrip antenna element 62 or the like for effectively radiating power may be provided.
【００６０】以上のような構成により、各放射アンテナ
素子の幅を変えることで各素子の励振振幅を制御するこ
とができるため、アンテナとして要求される指向特性、
すなわち利得やサイドローブのレベルなどを目的（仕
様）に応じたもにすることができる。更に３層構造（ト
リプレート構造）のため、ミリ波帯においても反射特性
に優れ、反射効率の良いトリプレート給電型平面アンテ
ナとすることができる。With the above configuration, the excitation amplitude of each radiating antenna element can be controlled by changing the width of each radiating antenna element.
That is, the gain, the level of the side lobe, and the like can be made according to the purpose (specification). Further, because of the three-layer structure (triplate structure), a triplate feed type planar antenna having excellent reflection characteristics even in a millimeter wave band and high reflection efficiency can be obtained.
【００６１】また、放射アンテナ素子24a〜24jは主にそ
の開放端から、給電ストリップ線路２３に対して斜め４
５度の方向（図１０中の矢印Ｅ方向）に偏波面を持つ電
波を放射又は受信することができる。このように、交差
偏波特性に優れ、給電ストリップ線路２３に対して斜め
４５度方向に偏波面を有するアレーアンテナを実現する
ことができる。The radiating antenna elements 24a to 24j mainly extend obliquely with respect to the feed strip line 23 from their open ends.
A radio wave having a polarization plane in the direction of 5 degrees (the direction of arrow E in FIG. 10) can be emitted or received. As described above, it is possible to realize an array antenna having excellent cross polarization characteristics and having a plane of polarization obliquely at 45 degrees to the feed strip line 23.
【００６２】図１４は主として請求項８、９、１３乃至
１５に係る発明の望ましい実施態様（第３実施例）によ
るトリプレート給電型平面アンテナ３０の構成を示す斜
視図である。また、図１５(a)はストリップ導体の平面
図にスロットの位置を点線で示したもの、図１５(b)は
(a)のA-Aにおけるトリプレート給電型平面アンテナ３０
全体の断面図である。一方の面に接地導体層(接地板)３
１が形成された第１の誘電体基板３２上に、直線状に延
びた給電ストリップ線路３３と、その線路３３から突出
した１０個の放射アンテナ素子34a〜34jとが形成されて
いる。第１の誘電体基板３２上方には更に第２の誘電体
基板３７が積層され、その上面に１０個のスロット38a
〜38jを有する導体板３９が配設される。こうして、接
地板３１、給電ストリップ線路３３と放射アンテナ素子
34a〜34jとからなるストリップ導体、及び１０個のスロ
ット38a〜38jを有する導体板３９が、間に第１の誘電体
基板３２、第２の誘電体基板３７を挟んで３層構造（ト
リプレート構造）を形成する。FIG. 14 is a perspective view mainly showing the configuration of a triplate feed type planar antenna 30 according to a preferred embodiment (third embodiment) of the invention according to claims 8, 9, 13 to 15. FIG. 15A is a plan view of the strip conductor, in which the positions of the slots are indicated by dotted lines, and FIG.
(a) Triplate-fed planar antenna 30 in AA
It is the whole sectional view. Ground conductor layer (ground plate) 3 on one side
On a first dielectric substrate 32 on which 1 is formed, a feed strip line 33 extending linearly and ten radiating antenna elements 34a to 34j protruding from the line 33 are formed. A second dielectric substrate 37 is further laminated on the first dielectric substrate 32, and ten slots 38a are formed on the upper surface of the second dielectric substrate 37.
A conductor plate 39 having .about.38j is provided. Thus, the ground plate 31, the feed strip line 33 and the radiation antenna element
A strip conductor composed of 34a to 34j and a conductor plate 39 having ten slots 38a to 38j have a three-layer structure (triplate) with a first dielectric substrate 32 and a second dielectric substrate 37 interposed therebetween. Structure).
【００６３】給電ストリップ線路３３の一方の第１側辺
３３１には、第１の誘電体基板３２上において短冊ある
いは矩形形状が混在する第１放射アンテナ素子群34a〜3
4eが、略４５度の向きに傾斜して突設されている。その
間隔ｄは、例えば設計周波数における給電ストリップ線
路３３を伝搬する波長λgであり、その長さ（接続点中
央ｐから開放端ｑまたは接続点ｐ'から開放端ｑ'までの
距離）は伝搬する波長λgの約半分に設定されている。
突設された放射素子群34aから34eの開放端の１辺はすべ
て平行であり給電ストリップ線路３３に対して略＋４５
度をなしている。さらに給電ストリップ線路３３の他方
の第２側辺３３２には、同様に、短冊あるいは矩形形状
が混在する第２放射アンテナ素子群34f〜34jが第１放射
アンテナ素子群34a〜34eに平行に配設され、開放端の１
辺はすべて平行であり給電ストリップ線路３３に対して
略−１３５度をなし、第１放射素子群の開放端の１辺と
は平行である。第１放射アンテナ素子群34a〜34eのそれ
ぞれと、第２放射アンテナ素子群34f〜34jのそれぞれと
の間隔は、例えばｄ／２である。On one first side 331 of the feed strip line 33, first radiating antenna element groups 34 a to 3, in which strips or rectangular shapes are mixed on the first dielectric substrate 32, are provided.
4e is projectingly inclined at an angle of approximately 45 degrees. The interval d is, for example, a wavelength lambda g propagating through the feeding strip line 33 at the design frequency, the length (the distance from the connection point center p to 'open end q from' open ends q or connection point p) propagation It is set to about half the wavelength λ g to.
One side of the open ends of the projecting radiating element groups 34a to 34e are all parallel and substantially +45 with respect to the feed strip line 33.
I have a degree. Similarly, on the other second side 332 of the feed strip line 33, second radiating antenna element groups 34f to 34j in which strips or rectangular shapes are mixed are arranged in parallel to the first radiating antenna element groups 34a to 34e. And open end 1
All sides are parallel to each other and form substantially -135 degrees with respect to the feed strip line 33, and are parallel to one side of the open end of the first radiating element group. The distance between each of the first radiating antenna element groups 34a to 34e and each of the second radiating antenna element groups 34f to 34j is, for example, d / 2.
【００６４】ここで、放射アンテナ素子34a〜34jの形状
は、所望の指向特性を得るために設計された各放射アン
テナ素子の励振振幅（放射量）を満たすため、それに対
応する放射アンテナ素子の幅が決定されたとき、図１２
に示した反射特性が良好な素子が選択される。すなわ
ち、幅が約０.０７５λ以下では第１の発明の放射アン
テナ素子を用い、幅が約０．０７５λ以上では第２の放
射アンテナ素子を用いる。たとえば、図１５に示した本
実施例では、C-Cがその境界線に当たり、境界線の左側
では第１実施例による放射アンテナ素子を用い、境界線
の右側では第２実施例による放射アンテナ素子を用いて
いる。Here, the shapes of the radiating antenna elements 34a to 34j satisfy the excitation amplitude (radiation amount) of each radiating antenna element designed to obtain a desired directional characteristic. Is determined, FIG.
The element having good reflection characteristics shown in (1) is selected. That is, the radiation antenna element of the first invention is used when the width is about 0.075λ or less, and the second radiation antenna element is used when the width is about 0.075λ or more. For example, in the present embodiment shown in FIG. 15, CC corresponds to the boundary line, the radiation antenna element according to the first embodiment is used on the left side of the boundary line, and the radiation antenna element according to the second embodiment is used on the right side of the boundary line. ing.
【００６５】導体板３９のスロット38a〜38jは、各々対
応する放射アンテナ素子34a〜34j上方に矩形形状に形成
されており、その長辺ｙが対応する放射アンテナ素子34
a〜34jの開放端を形成する辺Ｋに平行に形成されてい
る。The slots 38a to 38j of the conductor plate 39 are formed in a rectangular shape above the corresponding radiating antenna elements 34a to 34j, and the long sides y of the slots 38a to 38j correspond to the corresponding radiating antenna elements 34a to 34j.
It is formed parallel to the side K forming the open end of a to 34j.
【００６６】以上のような構成とすることにより、比較
的弱い結合から強い結合まで広い範囲にわたる励振振幅
（放射量）に対して反射特性の良い放射アンテナ素子を
提供することができ、要求される様々な指向特性を達成
できかつ効率の良いアレーアンテナを実現できる。更に
３層構造（トリプレート構造）のため、ミリ波帯におい
ても反射特性に優れ、反射効率の良いトリプレート給電
型平面アンテナとすることができる。With the above configuration, it is possible to provide a radiation antenna element having a good reflection characteristic with respect to a wide range of excitation amplitude (radiation amount) from relatively weak coupling to strong coupling. Various directional characteristics can be achieved, and an efficient array antenna can be realized. Further, because of the three-layer structure (triplate structure), a triplate feed type planar antenna having excellent reflection characteristics even in a millimeter wave band and high reflection efficiency can be obtained.
【００６７】図１６は主として請求項１０、１１、１３
乃至１５に係る発明の望ましい実施態様（第４実施例）
によるトリプレート給電型平面アンテナ４０の構成を示
す斜視図である。また、図１７(a)はストリップ導体の
平面図にスロットの位置を点線で示したもの、図１７
(b)は(a)のA-Aにおけるトリプレート給電型平面アンテ
ナ４０全体の断面図である。一方の面に接地導体層(接
地板)４１が形成された第１の誘電体基板４２上に、直
線状に延びた給電ストリップ線路４３と、その線路４３
から突出した１０個の放射アンテナ素子44a〜44jとが形
成されている。第１の誘電体基板４２上方には更に第２
の誘電体基板４７が積層され、その上面に１０個のスロ
ット48a〜48jを有する導体板４９が配設される。こうし
て、接地板４１、給電ストリップ線路４３と放射アンテ
ナ素子44a〜44jとからなるストリップ導体、及び１０個
のスロット48a〜48jを有する導体板４９が、間に第１の
誘電体基板４２、第２の誘電体基板４７を挟んで３層構
造（トリプレート構造）を形成する。FIG. 16 mainly shows claims 10, 11, and 13.
Preferred Embodiments of the Invention According to Claims 15 to 15 (Fourth Embodiment)
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a triplate feed type planar antenna 40 according to the first embodiment. FIG. 17A is a plan view of the strip conductor, in which the positions of the slots are indicated by dotted lines.
(b) is a cross-sectional view of the entire triplate feed type planar antenna 40 in AA of (a). A feed strip line 43 linearly extending on a first dielectric substrate 42 having a ground conductor layer (ground plate) 41 formed on one surface,
And ten radiating antenna elements 44a to 44j projecting therefrom. Above the first dielectric substrate 42, a second
And a conductor plate 49 having ten slots 48a to 48j is provided on the upper surface thereof. Thus, the ground plate 41, the strip conductor composed of the feed strip line 43 and the radiating antenna elements 44a to 44j, and the conductor plate 49 having ten slots 48a to 48j are provided between the first dielectric substrate 42 and the second dielectric substrate 42. A three-layer structure (triplate structure) is formed with the dielectric substrate 47 interposed therebetween.
【００６８】給電ストリップ線路４３の一方の第１側辺
４３１には、誘電体基板４２上において短冊あるいは矩
形形状が接触または非接触で混在する第１放射アンテナ
素子群44a〜44eが、略＋４５度の向きに傾斜して突設さ
れている。その間隔ｄは、例えば設計周波数における給
電ストリップ線路４３を伝搬する波長λgであり、その
長さ（接続点中央ｐから開放端ｑまたは接続点ｐ'から
開放端ｑ'または両開放端ｒからｓまでの距離）は伝搬
する波長λgの約半分に設定されている。突設された放
射素子群44aから44eの開放端の１辺はすべて平行であり
給電ストリップ線路４３に対して略＋４５度をなしてい
る。さらに給電ストリップ線路４３の他方の第２側辺４
３２には、同様に、短冊あるいは矩形形状が接触または
非接触で混在する第２放射アンテナ素子群44f〜44jが第
１放射アンテナ素子群44a〜44eに平行に配設され、開放
端の１辺はすべて平行であり給電ストリップ線路４３に
対して略−１３５度をなし、第１放射素子群の開放端の
１辺とは平行である。第１放射アンテナ素子群44a〜44e
のそれぞれと、第２放射アンテナ素子群44f〜44jのそれ
ぞれとの間隔は、例えばｄ／２である。On one first side 431 of the feed strip line 43, first radiating antenna element groups 44a to 44e in which strips or rectangular shapes are mixed in contact or non-contact on the dielectric substrate 42 are substantially +45 degrees. It is inclined and protruded. The interval d is, for example, a wavelength lambda g propagating through the feeding strip line 43 at the design frequency, or from open ends r 'open end q from' its length (open ends q or connection point p from the connection point center p distance to s) of is set to about half the wavelength lambda g propagating. The open ends of the projecting radiating element groups 44a to 44e are all parallel and substantially at +45 degrees with respect to the feed strip line 43. Further, the other second side 4 of the feed strip line 43
Similarly, the second radiating antenna element group 44f-44j, in which strips or rectangular shapes are in contact or non-contact, is disposed in parallel with the first radiating antenna element groups 44a-44e. Are parallel to each other and form substantially -135 degrees with respect to the feed strip line 43, and are parallel to one side of the open end of the first radiating element group. First radiation antenna element group 44a to 44e
And the distance between each of the second radiation antenna element groups 44f to 44j is, for example, d / 2.
【００６９】ここで、放射アンテナ素子44a〜44jは、所
望の指向特性を得るために設計された各放射アンテナ素
子の励振振幅（放射量）の範囲が約２％以上の場合に
は、それに対応する放射アンテナ素子の幅が決定された
とき、図１２に示した反射特性が良好な素子形状が選択
される。すなわち、幅が約０.０７５λ以下では第１実
施例の放射アンテナ素子を用い、幅が約０．０７５λ以
上では第２の発明の放射アンテナ素子を用いる。一方、
励振振幅（放射量）の範囲が約２％未満の場合には、放
射アンテナ素子形状を第２実施例である矩形形状とし、
給電ストリップ線路と非接触とし所定間隔ｇ離して配置
してある。前記間隔ｇと励振振幅（放射量）との関係は
間隔ｇが大きくなるほど放射量は減少する。また、前記
間隔が同一の場合では幅が大きくなるほど放射量は増加
する。この間隔と幅は、所要の励振振幅（放射量）を満
足していれば、製造上の寸法精度の制限などの都合に応
じて適宜自由に設定することができる。たとえば、図１
７に示した本実施例では、C-C、D-Dがその境界線に当た
り、境界線C-Cの左側では非接触の放射アンテナ素子を
用い、境界線C-CとD-Dの間では第１実施例による放射ア
ンテナ素子を用い、境界線D-Dの右側では第２実施例に
よる放射アンテナ素子を用いている。Here, the radiation antenna elements 44a to 44j correspond to the case where the range of the excitation amplitude (radiation amount) of each radiation antenna element designed to obtain a desired directional characteristic is about 2% or more. When the width of the radiating antenna element to be determined is determined, the element shape having good reflection characteristics shown in FIG. 12 is selected. That is, the radiation antenna element of the first embodiment is used when the width is about 0.075λ or less, and the radiation antenna element of the second invention is used when the width is about 0.075λ or more. on the other hand,
When the range of the excitation amplitude (radiation amount) is less than about 2%, the radiation antenna element shape is a rectangular shape according to the second embodiment,
It is not in contact with the feed strip line and is arranged at a predetermined distance g. The relationship between the distance g and the excitation amplitude (radiation amount) is such that the radiation amount decreases as the distance g increases. In addition, when the intervals are the same, the radiation amount increases as the width increases. The interval and width can be freely set as appropriate as long as the required excitation amplitude (radiation amount) is satisfied, depending on circumstances such as limitations on dimensional accuracy in manufacturing. For example, FIG.
In the present embodiment shown in FIG. 7, CC and DD correspond to the boundary line, a non-contact radiating antenna element is used on the left side of the boundary line CC, and the radiating antenna element according to the first embodiment is used between the boundary line CC and DD. The radiation antenna element according to the second embodiment is used on the right side of the boundary line DD.
【００７０】導体板４９のスロット48a〜48jは、各々対
応する放射アンテナ素子44a〜44j上方に矩形形状に形成
されており、その長辺ｙが対応する放射アンテナ素子44
a〜44jの開放端を形成する辺Ｋに平行に形成されてい
る。The slots 48a to 48j of the conductor plate 49 are formed in a rectangular shape above the corresponding radiating antenna elements 44a to 44j, and the long sides y of the slots 48a to 48j correspond to the corresponding radiating antenna elements 44a to 44j.
It is formed parallel to the side K forming the open end of a to 44j.
【００７１】以上のような構成とすることにより、極め
て小さい励振振幅（放射量）を得ることができ、比較的
素子数が多く各素子の励振振幅が小さなアレーアンテナ
や、アレー両端の励振振幅を小さく抑えた低サイドロー
ブのアレーアンテナを実現できる。更に３層構造（トリ
プレート構造）のため、ミリ波帯においても反射特性に
優れ、反射効率の良いトリプレート給電型平面アンテナ
とすることができる。With the above configuration, an extremely small excitation amplitude (radiation amount) can be obtained, and an array antenna having a relatively large number of elements and a small excitation amplitude for each element, or an excitation amplitude at both ends of the array can be used. It is possible to realize an array antenna with a low side lobe suppressed to a small size. Further, because of the three-layer structure (triplate structure), a triplate feed type planar antenna having excellent reflection characteristics even in a millimeter wave band and high reflection efficiency can be obtained.
【００７２】上記４つの実施例では同形状、同寸法の矩
形形状スロットを使用する例を示したが、本発明の３層
構造におけるスロットはこれに限定されない。対応する
放射アンテナ素子毎に形状、寸法を変えても良く、ま
た、それは第２の誘電体基板から離れるにしたがって開
口面が広がるホーン形状でも良く、また円形でも良い。In the above four embodiments, an example is shown in which rectangular slots having the same shape and the same dimensions are used, but the slots in the three-layer structure of the present invention are not limited to these. The shape and dimensions may be changed for each corresponding radiating antenna element, and the radiating antenna element may have a horn shape in which an opening surface increases as the distance from the second dielectric substrate increases, or a circular shape.
【００７３】上記いずれの実施例においても、放射アン
テナ素子は給電ストリップ線路の両側に設けたが、少な
くとも一方の側に設けたものでも良い。又、放射アンテ
ナ素子の幅、長さ、間隔は、給電ストリップ線路を伝搬
する波長λgとの関係においてアンテナの特性によって
決定されるものである。上述した長さの整数倍も使用す
ることができる。又、給電ストリップ線路に接続される
放射アンテナ素子の数は任意である。また、上記実施例
における第２の誘電体基板としては、例えば発泡フォー
ムで形成されたスペーサを用いることができる。In each of the above embodiments, the radiation antenna elements are provided on both sides of the feed strip line, but they may be provided on at least one side. The width of the radiating antenna element, length, spacing, is to be determined by the characteristics of the antenna in relation to the wavelength lambda g propagating the feeding stripline. Integer multiples of the lengths described above can also be used. Also, the number of radiating antenna elements connected to the feed stripline is arbitrary. Further, as the second dielectric substrate in the above embodiment, for example, a spacer formed of a foamed foam can be used.
【図１】本発明の第１実施例に係るトリプレート給電型
平面アンテナの構成を示した斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a triplate feed type planar antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナの平面図と断面図。FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of a triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図３】本発明のトリプレート給電型平面アンテナにお
ける放射アンテナ素子の動作を示す原理図。FIG. 3 is a principle diagram showing an operation of a radiation antenna element in the triplate feed type planar antenna of the present invention.
【図４】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナの放射アンテナ素子の特性を表す図。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a radiation antenna element of the triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図５】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナの放射アンテナ素子の特性を表す図。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a radiation antenna element of the triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図６】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナの放射アンテナ素子の特性を表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of a radiation antenna element of the triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図７】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナの給電ストリップ線路の終端部分を示した平面図。FIG. 7 is a plan view showing an end portion of a feed strip line of the triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図８】第１実施例に係るトリプレート給電型平面アン
テナにおいて問題点が発生する寸法関係の詳細を示した
平面図。FIG. 8 is a plan view showing details of a dimensional relationship in which a problem occurs in the triplate feed type planar antenna according to the first embodiment.
【図９】本発明の第２実施例に係るトリプレート給電型
平面アンテナの構成を示した斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a triplate feed type planar antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】第２実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの平面図と断面図。FIG. 10 is a plan view and a cross-sectional view of a triplate feed type planar antenna according to a second embodiment.
【図１１】第２実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの寸法関係の詳細を示した平面図。FIG. 11 is a plan view showing details of a dimensional relationship of a triplate feed type planar antenna according to a second embodiment.
【図１２】第２実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの放射アンテナ素子の特性を表す図。FIG. 12 is a diagram illustrating characteristics of a radiating antenna element of the triplate feed type planar antenna according to the second embodiment.
【図１３】第２実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの放射アンテナ素子の特性を表す図。FIG. 13 is a diagram illustrating characteristics of a radiating antenna element of the triplate feed type planar antenna according to the second embodiment.
【図１４】本発明の第３実施例に係るトリプレート給電
型平面アンテナの構成を示した斜視図。FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of a triplate feed type planar antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図１５】第３実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの平面図と断面図。FIG. 15 is a plan view and a cross-sectional view of a triplate feed type planar antenna according to a third embodiment.
【図１６】本発明の第４実施例に係るトリプレート給電
型平面アンテナの構成を示した斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a triplate feed type planar antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１７】第４実施例に係るトリプレート給電型平面ア
ンテナの平面図と断面図。FIG. 17 is a plan view and a cross-sectional view of a triplate feed type planar antenna according to a fourth embodiment.
【図１８】従来例に係るマイクロストリップアレーアン
テナの斜視図。FIG. 18 is a perspective view of a microstrip array antenna according to a conventional example.
【図１９】他の従来例に係るマイクロストリップアレー
アンテナの平面図。FIG. 19 is a plan view of a microstrip array antenna according to another conventional example.
【図２０】他の従来例に係るマイクロストリップアレー
アンテナの平面図。FIG. 20 is a plan view of a microstrip array antenna according to another conventional example.
【図２１】他の従来例に係るマイクロストリップアレー
アンテナの平面図。FIG. 21 is a plan view of a microstrip array antenna according to another conventional example.
【図２２】従来例に係るマイクロストリップアレーアン
テナの動作原理を示した説明図。FIG. 22 is an explanatory diagram showing the operation principle of a microstrip array antenna according to a conventional example.
１０、２０、３０、４０…トリプレート給電型平面アン
テナ １１、２１、３１、４１…接地導体層(接地板) １２、２２、３２、４２…第１の誘電体基板 １３、２３、３３、４３…給電ストリップ線路 １４ａ〜１４ｊ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｊ、４
４ａ〜４４ｊ…放射アンテナ素子 １７、２７、３７、４７…第２の誘電体基板 １８ａ〜１８ｊ、２８ａ〜２８ｊ、３８ａ〜３８ｊ、４
８ａ〜４８ｊ…スロット １９、２９、３９、４９…導体板10, 20, 30, 40 ... triplate feed type planar antenna 11, 21, 31, 41 ... ground conductor layer (ground plate) 12, 22, 32, 42 ... first dielectric substrate 13, 23, 33, 43 ... Feeding strip lines 14a to 14j, 24a to 24j, 34a to 34j, 4
4a to 44j: radiation antenna elements 17, 27, 37, 47: second dielectric substrates 18a to 18j, 28a to 28j, 38a to 38j, 4
8a to 48j ... slots 19, 29, 39, 49 ... conductor plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 俊明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 西川 訓利 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 佐藤 和夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA07 AB05 CA03 HA04 HA05 HA10 JA07 5J045 AA05 AB05 AB06 DA06 HA03 LA01 MA07 NA01 NA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiaki Watanabe 41-cho, Chuchu-Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun Aichi Prefecture Inside Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. No. 41, Chuchu-Yokomichi, Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Sato 41, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture, Nagatsute-machi Yokomichi 41 Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. F-term (reference) AB05 CA03 HA04 HA05 HA10 JA07 5J045 AA05 AB05 AB06 DA06 HA03 LA01 MA07 NA01 NA07
Claims (15)
誘電体基板と、その第１の誘電体基板上に形成されたス
トリップ導体と、前記第１の誘電体基板上方に平行に置
かれた第２の誘電体基板と、その第２の誘電体基板上に
形成されたスロットを複数有する導体板とから形成され
たトリプレート給電型平面アンテナにおいて、 前記ストリップ導体は、線状に配設された給電ストリッ
プ線路と、前記給電ストリップ線路の両側辺のうち少な
くとも一方の第１側辺に沿って所定間隔で、電界放射エ
ッジ線が給電ストリップ線路の長さ方向に対して０度
（平行）でない角度を成すように、その側辺から接続配
列された複数の放射アンテナ素子とから成り、 前記各放射アンテナ素子は、長さが予め設定された動作
周波数における前記給電ストリップ線路を伝搬する波長
の概１／２の整数倍であり、幅が所望の指向特性を提供
するように予め設定された各放射アンテナ素子の励振振
幅の位置に関する分布に対応した幅の分布を有し、一端
が前記給電ストリップ線路と接続され他端が開放された
ストリップ導体で構成され、 前記複数のスロットは、前記各放射アンテナ素子に対応
して配設されていることを特徴とするトリプレート給電
型平面アンテナ。A first dielectric substrate having a conductor ground plate formed on a back surface thereof; a strip conductor formed on the first dielectric substrate; and a strip conductor formed on the first dielectric substrate in parallel with the first dielectric substrate. In a triplate feed type planar antenna formed from a second dielectric substrate placed and a conductor plate having a plurality of slots formed on the second dielectric substrate, the strip conductor is formed in a linear shape. At a predetermined interval along the disposed feed strip line and at least one of the first side edges of the feed strip line, the field emission edge line is at 0 degree with respect to the length direction of the feed strip line ( A plurality of radiating antenna elements connected and arranged from the side so as to form an angle that is not parallel to each other, wherein each of the radiating antenna elements has a length at which the feed strip line at an operating frequency set in advance. Has a width distribution corresponding to the distribution related to the position of the excitation amplitude of each radiating antenna element whose width is preset to provide a desired directional characteristic. A strip conductor, one end of which is connected to the feed strip line and the other end of which is open, and wherein the plurality of slots are provided corresponding to the respective radiating antenna elements. Type planar antenna.
記放射アンテナ素子の電界放射エッジ線を前記第１の誘
電体基板面の上方且つ垂直に平行移動させたとき、前記
電界エッジ線が前記スロットを通過できるよう配設され
ていることを特徴とする請求項１に記載のトリプレート
給電型平面アンテナ。2. The slot according to claim 1, wherein said plurality of slots move said corresponding electric field emission edge line of said radiating antenna element parallel and vertically above a surface of said first dielectric substrate. The triplate feed type planar antenna according to claim 1, wherein the planar antenna is disposed so as to pass through.
体基板面から離れるに従いその開口面が広がるようホー
ン形状となっていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載のトリプレート給電型平面アンテナ。3. The bird's-eye according to claim 1, wherein the plurality of slots have a horn shape such that an opening surface of the plurality of slots increases as the distance from the second dielectric substrate surface increases. Plate-fed planar antenna.
その１組の辺が対応する前記放射アンテナ素子の前記電
界放射エッジ線と平行であることを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれか１項に記載のトリプレート給電
型平面アンテナ。4. The plurality of slots are rectangular in shape,
2. The radiating antenna element according to claim 1, wherein the set of sides is parallel to the corresponding field emission edge line of the radiating antenna element.
A triplate feed type planar antenna according to any one of claims 1 to 3.
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
載のトリプレート給電型平面アンテナ。5. The triplate feed type planar antenna according to claim 1, wherein the plurality of slots are circular.
りも小さい短冊形状であることを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれか１項に記載のトリプレート給電型
平面アンテナ。6. The triplate-fed flat antenna according to claim 1, wherein the radiating antenna element has a rectangular shape having a width smaller than its length.
り、その矩形形状の１つの頂角付近でのみ前記給電スト
リップ線路に接続されることを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれか１項に記載のトリプレート給電型平
面アンテナ。7. The radiation antenna element according to claim 1, wherein the radiation antenna element has a rectangular shape, and is connected to the feed strip line only near one apex angle of the rectangular shape. Item 6. A triplate-fed planar antenna according to Item 1.
において、前記放射アンテナ素子の前記幅を狭くする領
域では、根元部から同一幅で前記給電ストリップ線路に
接続され前記幅が前記長さよりも小さい短冊形状をした
素子とし、前記放射アンテナ素子の前記幅を広くする領
域では、頂角付近でのみ前記給電ストリップ線路に接続
された矩形形状の素子としたことを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか１項に記載のトリプレート給電
型平面アンテナ。8. The radiating antenna element is connected to the feed strip line with the same width from the root in a region where the width of the radiating antenna element is reduced in the width distribution, and the width is smaller than the length. 2. An element having a small strip shape and a rectangular element connected to the feed strip line only near a vertex angle in an area where the width of the radiation antenna element is widened.
A triplate feed type planar antenna according to any one of claims 1 to 5.
分布において、幅が設計周波数の波長に対して略０．０
７５倍よりも小さい範囲において用いられ、前記矩形形
状の放射アンテナ素子は、幅の分布において、幅が設計
周波数の波長に対して略０．０７５倍以上の範囲におい
て用いられることを特徴とする請求項８に記載のトリプ
レート給電型平面アンテナ。9. The radiating antenna element having a rectangular shape has a width in a width distribution of approximately 0.0 with respect to a wavelength of a design frequency.
The rectangular radiating antenna element is used in a range smaller than 75 times, and the width of the rectangular radiating antenna element is used in a range of about 0.075 times or more with respect to a wavelength of a design frequency in a width distribution. Item 9. A triplate-fed planar antenna according to item 8.
エッジ線は、前記給電ストリップ線路に対して略４５度
をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれ
か１項に記載のトリプレート給電型平面アンテナ。10. The trike according to claim 1, wherein the electric field radiation edge line of the radiation antenna element forms an angle of about 45 degrees with the feed strip line. Plate-fed planar antenna.
異なる矩形形状であることを特徴とする請求項７に記載
のトリプレート給電型平面アンテナ。11. The triplate feed type planar antenna according to claim 7, wherein the radiation antenna element has a rectangular shape having different lengths and widths.
リップ線路に接続される頂角をなす辺は、前記給電スト
リップ線路と略４５度を成すことを特徴とする請求項７
乃至請求項１１のいずれか１項に記載のトリプレート給
電型平面アンテナ。12. The radiating antenna element according to claim 7, wherein a side forming an apex angle connected to the feed strip line forms an angle of approximately 45 degrees with the feed strip line.
A triplate-fed planar antenna according to any one of claims 11 to 11.
トリップ線路の第１側辺に沿って形成された第１放射ア
ンテナ素子と、その第１放射アンテナ素子と同様に構成
されて、それに略平行に前記給電ストリップ線路の他方
の側辺である第２側辺に沿って形成された第２放射アン
テナ素子とから成ることを特徴とする請求項１乃至請求
項１２のいずれか１項に記載のトリプレート給電型平面
アンテナ。13. The radiating antenna element includes a first radiating antenna element formed along a first side of the feed strip line, and is configured in the same manner as the first radiating antenna element. 13. A bird according to claim 1, comprising a second radiating antenna element formed along a second side which is the other side of said feed strip line. Plate-fed planar antenna.
トリップ線路の第１側辺に沿って形成された第１放射ア
ンテナ素子が放射する電界方向と、他方の側辺である第
２側辺に沿って形成された第２放射アンテナ素子が放射
する電界方向とが略平行であることを特徴とする請求項
１３に記載のトリプレート給電型平面アンテナ。14. The radiating antenna element is arranged along a direction of an electric field radiated by the first radiating antenna element formed along a first side of the feed strip line and a second side which is the other side. 14. The triplate-fed flat antenna according to claim 13, wherein a direction of an electric field radiated by the second radiating antenna element formed is substantially parallel.
は、前記第１放射アンテナ素子のそれぞれが前記給電ス
トリップ線路に沿って配列されている間隔の略中点に配
置されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１
４に記載のトリプレート給電型平面アンテナ。15. The method according to claim 15, wherein each of the second radiating antenna elements is disposed at a substantially middle point of an interval in which each of the first radiating antenna elements is arranged along the feed strip line. Claim 13 or Claim 1
5. The triplate feed type planar antenna according to 4.
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| JP28884699A JP2001111331A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Triplate power supply type plane antenna |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001111331A (en) |
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-
1999
- 1999-10-08 JP JP28884699A patent/JP2001111331A/en active Pending
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