JP2002135043A - Plane antenna - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板等を
使用した平面アンテナに関し、特に該平面アンテナの支
持及びサイドローブ抑圧技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna using a printed circuit board or the like, and more particularly to a technique for supporting the planar antenna and suppressing sidelobes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】平面アレーアンテナは、誘電体基板ある
いはプリント基板上に、複数の放射素子を配列した構成
となっており、アンテナ放射素子としては、パッチアン
テナ、スロットアンテナ、マイクロストリップアンテ
ナ、あるいは誘電体チップアンテナ等が用いられている
（特開昭６３−２５８１０２号公報、実開平４−５９６
０８公報、特開２０００−１６５１３８号公報等参
照）。2. Description of the Related Art A planar array antenna has a structure in which a plurality of radiating elements are arranged on a dielectric substrate or a printed circuit board. The antenna radiating elements include a patch antenna, a slot antenna, a microstrip antenna, and a dielectric antenna. (Japanese Patent Laid-Open No. 63-258102, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 4-596).
08, JP-A-2000-165138 and the like).
【０００３】この平面アレーアンテナにおいて、低仰角
のサイドローブによる横方向からの電磁波を抑圧する手
段として、従来は、基板上の適宜の位置に電波吸収体等
を貼り付けることにより横方向からの電磁波を吸収する
方法が採用されている。[0003] In this planar array antenna, as a means for suppressing the electromagnetic waves from the lateral direction due to the side lobes with a low elevation angle, the electromagnetic wave from the lateral direction is conventionally attached by attaching a radio wave absorber or the like to an appropriate position on a substrate. Absorption method is adopted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記電波吸収体をアン
テナ基板上の適宜の位置に貼り付けることにより、平面
アレーアンテナの低仰角のサイドローブによる横方向か
らの電磁波を抑圧できるが、電波吸収体は耐用年数が短
く、また、電波吸収体の貼り付けには接着剤での固着が
主でビス止めなどが出来ないため、取り扱いが難しいと
いう欠点があった。By attaching the above-described radio wave absorber to an appropriate position on the antenna substrate, the electromagnetic wave from the lateral direction due to the low elevation angle side lobe of the planar array antenna can be suppressed. Has a drawback that it has a short service life and is difficult to handle because it is mainly fixed with an adhesive and cannot be screwed or the like.
【０００５】また、平面アレーアンテナの放射平面は、
通常適当な距離を隔ててレドームにより覆われるが、こ
のレドームは風圧等によるたわみに対抗するためにその
厚みを厚くしたり、リブ等を入れて強化したり、あるい
は堅いＦＲＰなどの材料を用いなければならないので、
高価になるという問題があった。The radiation plane of the planar array antenna is
Usually, the radome is covered by a radome at an appropriate distance, but this radome must be thickened to prevent deflection due to wind pressure, etc., reinforced with ribs, etc., or made of a material such as rigid FRP. Must be
There was a problem that it became expensive.
【０００６】本発明の目的は、平面アレーアンテナにお
ける低仰角のサイドローブによる横方向からの電磁波を
抑圧する新規な手段を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel means for suppressing a lateral electromagnetic wave due to a low elevation angle side lobe in a planar array antenna.
【０００７】本発明の他の目的は、平面アレーアンテナ
の放射平面を覆うレドームとして、従来よりも強度の低
いレドームの使用を可能にする手段を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to provide means for enabling use of a radome having a lower strength than the conventional one as a radome for covering a radiation plane of a planar array antenna.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、放射平面上に
複数の放射素子が配列されたアンテナ基板と、該アンテ
ナ基板を支持するベース基板を有する平面アンテナにお
いて、前記アンテナ基板のエッジ部および放射平面上の
アンテナ放射素子が構成されていない位置に、一定の高
さを有し低仰角サイドローブに対してシールド機能を有
するフレアーおよびサポートを配置したことを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a planar antenna having an antenna substrate on which a plurality of radiating elements are arranged on a radiation plane, and a base substrate supporting the antenna substrate. A flare and a support having a certain height and a shielding function against low elevation angle side lobes are arranged at positions on the radiation plane where the antenna radiation elements are not formed.
【０００９】本発明によるフレアーおよびサポートは、
アンテナ放射平面上のアンテナ放射素子が構成されてい
ない位置に一定の高さで配置されるため、サイドローブ
を抑制し、横方向からの電磁波を抑圧することができ
る。[0009] The flare and support according to the present invention include:
Since the antenna radiating element on the antenna radiating plane is arranged at a fixed height at a position where the antenna radiating element is not configured, side lobes can be suppressed and electromagnetic waves from the lateral direction can be suppressed.
【００１０】また、本発明の平面アンテナにレドームを
設けた場合、本発明のフレアーおよびサポートがアンテ
ナ放射平面とレドームの内面との間に介在しているの
で、風圧等によりレドームが撓んだ場合に、レドームの
内面が上記フレアーおよびサポートと当接してレドーム
のたわみに対するクッションの役割を果たし、レドーム
のたわみを抑制するので、結果としてレドームの耐風速
強度を向上することが出来る。When the radome is provided on the planar antenna of the present invention, the flare and the support of the present invention are interposed between the antenna radiating plane and the inner surface of the radome. In addition, the inner surface of the radome comes into contact with the flare and the support to serve as a cushion against the flexure of the radome, thereby suppressing the flexure of the radome. As a result, the wind resistance of the radome can be improved.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す斜視図である。また図２は、図１の実施形態に対して
レドームを装着した状態の断面図を示している。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a radome is attached to the embodiment of FIG.
【００１２】図１〜図２において、アンテナ基板を構成
するプリント基板（以下、ＰＷＢ）３は、３層のプリン
ト基板からなり、第１層には放射素子パッチ４が構成さ
れ、第２層目はグランド、第３層はフィードで構成され
ている。そして、ＰＷＢ３上のパッチ４が構成されない
部分にサポート６を設置し、ＰＷＢ３のエッジ部にＬ型
のフレアー５を設置する。In FIG. 1 and FIG. 2, a printed circuit board (hereinafter, PWB) 3 constituting an antenna board is composed of a three-layer printed circuit board, a radiating element patch 4 is formed on a first layer, and a second layer is formed. Is a ground, and the third layer is a feed. Then, the support 6 is installed on a portion of the PWB 3 where the patch 4 is not formed, and the L-shaped flare 5 is installed on the edge of the PWB 3.
【００１３】ＰＷＢ３のベース板１への取り付けは、サ
ポート２を介して空中に浮かした状態で取り付けられて
いる。これは第３層のフィードがベース板１に接触して
ショートしないようにするためである。フレアー５はビ
ス５１でサポート２に固定され、サポート６もＰＷＢ３
を挟み別のサポート２にビスで固定される。The PWB 3 is mounted on the base plate 1 in a state of being suspended in the air via the support 2. This is for preventing the feed of the third layer from coming into contact with the base plate 1 and causing a short circuit. Flare 5 is fixed to support 2 with screws 51, and support 6 is also PWB3.
Is fixed to another support 2 with screws.
【００１４】この平面アレーアンテナに凹型のレドーム
１０を装着することにより、図２に断面図で示す平面ア
ンテナが構成される。By mounting a concave radome 10 on this planar array antenna, a planar antenna shown in a sectional view in FIG. 2 is formed.
【００１５】フレアー５、サポート６の上面とレドーム
１０の内面との間には、フレアー５あるいはサポート６
がレドーム１０の内面と頻繁に接触することによりレド
ーム１０内面に傷が付くことを防止するため一定のクリ
アランスを設けている。しかし、フレアー５及びサポー
ト６としてレドーム１０内面に傷が付きにくい形状ある
いは材質のものが用いられている場合には、フレアー
５、サポート６の上面とレドーム１０の内面とを常時接
触した状態となるように構成してもよい。The flare 5 or the support 6 is provided between the upper surface of the flare 5 and the support 6 and the inner surface of the radome 10.
Is provided with a certain clearance to prevent the inner surface of the radome 10 from being scratched due to frequent contact with the inner surface of the radome 10. However, when the flare 5 and the support 6 are made of a material or a shape that does not easily damage the inner surface of the radome 10, the upper surfaces of the flare 5 and the support 6 always contact the inner surface of the radome 10. It may be configured as follows.
【００１６】本実施の形態では、ＰＷＢ３上のパッチ４
が構成されない部分にサポート６、エッジにＬ型のフレ
アー５が設置されているので、このサポート６、及びフ
レアー５が横方向からの電磁波をシールドする事にな
り、低仰角のビームを抑制でき、サイドローブを抑制す
ることが出来る。In this embodiment, the patch 4 on the PWB 3
Since the support 6 and the L-shaped flare 5 are installed on the edge where the is not formed, the support 6 and the flare 5 shield the electromagnetic waves from the lateral direction, and can suppress the beam at a low elevation angle. Side lobes can be suppressed.
【００１７】また、直接波だけでなく横方向からの電磁
波により、レドーム１０に表面波が生じる場合がある
が、その抑制にも有効な手段となる。フレアー５及びサ
ポート６の高さを適宜に設定することにより、５〜１０
ｄＢ程度の抑制効果を得ることができる。A surface wave may be generated on the radome 10 not only by a direct wave but also by an electromagnetic wave from a lateral direction. By appropriately setting the heights of the flare 5 and the support 6, 5 to 10
A suppression effect of about dB can be obtained.
【００１８】さらに、サポート６及びフレアー５は、レ
ドーム１０の内面近傍まで延在しているので、レドーム
１０の耐風速の向上にも有効である。Furthermore, since the support 6 and the flare 5 extend to the vicinity of the inner surface of the radome 10, it is effective for improving the wind resistance of the radome 10.
【００１９】即ち、レドーム１０は風を受けたときに内
側にたわむが、風速が上がるにつれて風圧が上がりレド
ーム１０のたわみ量が大きくなり、フレアー５及びサポ
ート６の上面がレドーム１０の内側と接触するようにな
るが、接触することによりサポート６及びフレアー５が
クッションとして働き、レドーム１０のたわむ力を分散
させることができ、その結果、レドーム１０の耐風速が
向上する。That is, the radome 10 bends inward when it receives wind, but as the wind speed increases, the wind pressure increases and the amount of deflection of the radome 10 increases, and the upper surfaces of the flare 5 and the support 6 come into contact with the inside of the radome 10. However, by contact, the support 6 and the flare 5 function as a cushion, and the bending force of the radome 10 can be dispersed, and as a result, the wind resistance of the radome 10 is improved.
【００２０】なお、上記実施の形態では、ＰＷＢ３に３
層板を用いた場合について説明したが、ＰＷＢ３とし
て、両面板あるいは３層より多い多層板を用いた場合に
も応用できる。両面板の場合、裏面がグランドの場合は
ベース板１に直付けすることができ、サポート２は不要
となる。このときフレアー５はベース板１に直接ネジ止
めされる。In the above embodiment, the PWB 3 has 3
Although the case where the laminated plate is used has been described, the present invention can be applied to a case where a double-sided plate or a multilayer plate having more than three layers is used as the PWB 3. In the case of a double-sided plate, if the back surface is ground, it can be directly attached to the base plate 1, and the support 2 is not required. At this time, the flare 5 is directly screwed to the base plate 1.
【００２１】また、アンテナの種類も上記実施の形態で
説明したパッチアンテナに限定されるものではなく、ス
ロットアンテナ、マイクロストリップラインアンテナ、
あるいは誘電体アンテナ等にも応用できる。さらに、Ｐ
ＷＢ３の形状も上記実施の形態に示した矩形板に限ら
ず、円形、多角形等適宜の形状のものに対して本発明を
適用することができる。The type of antenna is not limited to the patch antenna described in the above embodiment, but may be a slot antenna, a microstrip line antenna,
Alternatively, it can be applied to a dielectric antenna or the like. Furthermore, P
The shape of the WB 3 is not limited to the rectangular plate described in the above embodiment, and the present invention can be applied to any appropriate shape such as a circle and a polygon.
【００２２】また、上記実施の形態では、サポート６と
して直方体にものを用いているが、サポート６は直方体
でなくてもよい。例えば、図３（ａ）のように円筒形あ
るいは図３（ｂ）のようにかまぼこ型でも可能であり、
さらにＰＷＢ３の形状に応じて適宜その形状を変更可能
である。In the above embodiment, the support 6 is a rectangular parallelepiped, but the support 6 may not be a rectangular parallelepiped. For example, a cylindrical shape as shown in FIG. 3A or a kamaboko type as shown in FIG.
Further, the shape of the PWB 3 can be appropriately changed according to the shape.
【００２３】また、フレアー５もＬ字型に限らず、例え
ば図４（ａ）のような逆Ｌ型、図４（ｂ）のようなＩ型
でもよい。また曲げ角度も９０度でなく例えば図４
（ｃ）のような角度でもよい。取り付ける向きに関して
も、ＰＷＢ３のエッジに対し平行でなくてもよい。また
縦横方向だけでなく斜めでも可能である。The flare 5 is not limited to the L-shape, but may be an inverted L-shape as shown in FIG. 4A or an I-shape as shown in FIG. 4B. In addition, the bending angle is not 90 degrees, for example, FIG.
The angle as shown in FIG. The mounting direction may not be parallel to the edge of the PWB 3. Further, it is possible not only vertically and horizontally but also diagonally.
【００２４】また、上記実施の形態では、サポート６を
２カ所、フレアー５を２カ所に設置したが、これらは何
カ所設けてもよく、また分割して設けてもよい。材質に
関しても、金属だけに限らず、誘電体等を用いてもサイ
ドローブ抑圧効果を得ることができる。レドームも凹型
に限らず平板の場合にも応用できる。In the above embodiment, the support 6 is provided at two places and the flare 5 is provided at two places. However, these may be provided at any number of places or may be provided separately. The material is not limited to metal, and a side lobe suppression effect can be obtained by using a dielectric or the like. The radome is not limited to the concave type, and can be applied to a flat plate.
【００２５】また、上記実施の形態では、フレアー５と
サポート６を両方設置しているが、必ずしも両方設ける
必要はなく、フレアー５あるいはサポート６のいずれか
一方のみを設置した場合でも、サイドローブ抑圧効果を
奏することができる。In the above embodiment, both the flare 5 and the support 6 are provided. However, it is not always necessary to provide both, and even when only one of the flare 5 and the support 6 is provided, the side lobe suppression is performed. The effect can be achieved.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は、アンテナ基板上のアンテナ素
子が構成されない部分にサポートを設置し、エッジ部に
フレアーを設置したので、このサポート及びフレアーが
アンテナ放射平面上に位置してサイドローブ抑制用のシ
ールドとして機能し、横方向からの電磁波を抑圧するこ
とができる。According to the present invention, the support is installed on the portion of the antenna substrate where the antenna element is not formed, and the flare is installed on the edge, so that the support and the flare are located on the antenna radiation plane and the side lobe is suppressed. Function and can suppress electromagnetic waves from the lateral direction.
【００２７】また、上記サイドローブの抑圧の影響を受
けてメインローブの形状も多少変えることができるの
で、メインローブの微調整としても有効である。Further, the shape of the main lobe can be slightly changed under the influence of the suppression of the side lobe, so that it is effective as a fine adjustment of the main lobe.
【００２８】さらに、本発明のフレアーおよびサポート
は、アンテナ放射平面とレドームの内面との間に介在し
ているので、風圧等によりレドームが撓んだ場合に、レ
ドームの内面が本発明のフレアーおよびサポートと当接
してレドームの風圧に対するクッションの役割を果た
し、それ以上レドームを撓ませないので、結果としてレ
ドームの耐風速強度を向上することが出来る。Further, since the flare and the support of the present invention are interposed between the antenna radiation plane and the inner surface of the radome, when the radome is bent by wind pressure or the like, the inner surface of the radome and the flare of the present invention are changed. Since it serves as a cushion against the wind pressure of the radome in contact with the support and does not flex the radome any more, the wind resistance of the radome can be improved as a result.
【００２９】また、本発明によれば、従来よりもその耐
風強度の低いレドームの使用が可能となり、レドームを
薄くしたり、または特殊な素材を使わなくても良くなる
ので、低コスト化を図ることができる。Further, according to the present invention, it is possible to use a radome whose wind resistance is lower than that of the conventional one, and it is not necessary to make the radome thinner or use a special material. be able to.
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
【図３】本発明におけるサポートの他の実施形態を示す
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of a support according to the present invention.
【図４】本発明におけるフレアーの他の実施形態を示す
構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the flare according to the present invention.
１ ベース板 ２、６ サポート ３ ＰＷＢ ４ パッチ ５ フレアー １０ レドーム ５１ ビス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base plate 2, 6 Support 3 PWB 4 Patch 5 Flare 10 Radome 51 Screw
Claims (7)
たアンテナ基板と、該アンテナ基板を支持するベース基
板を有する平面アンテナにおいて、 前記アンテナ基板のエッジ部に、一定の高さを有し低仰
角サイドローブを抑圧する機能を有するフレアーを配置
したことを特徴とする平面アンテナ。1. A planar antenna having an antenna substrate on which a plurality of radiating elements are arranged on a radiation plane and a base substrate supporting the antenna substrate, wherein an edge of the antenna substrate has a constant height. A planar antenna having a flare having a function of suppressing low elevation sidelobes.
たアンテナ基板と、該アンテナ基板を支持するベース基
板を有する平面アンテナにおいて、 前記アンテナ基板の放射平面上のアンテナ放射素子が構
成されていない位置に、一定の高さを有し低仰角サイド
ローブを抑圧する機能を有するサポートを配置したこと
を特徴とする平面アンテナ。2. A planar antenna having an antenna substrate on which a plurality of radiating elements are arranged on a radiation plane and a base substrate supporting the antenna substrate, wherein the antenna radiating element on the radiation plane of the antenna substrate is configured. A planar antenna, wherein a support having a fixed height and a function of suppressing a low elevation angle side lobe is arranged at a position where there is no elevation.
たアンテナ基板と、該アンテナ基板を支持するベース基
板を有する平面アンテナにおいて、 前記アンテナ基板のエッジ部および放射平面上のアンテ
ナ放射素子が構成されていない位置に、一定の高さを有
し低仰角サイドローブを抑圧する機能を有するフレアー
及びサポートを配置したことを特徴とする平面アンテ
ナ。3. A planar antenna having an antenna substrate on which a plurality of radiating elements are arranged on a radiation plane and a base substrate supporting the antenna substrate, wherein the edge portion of the antenna substrate and the antenna radiating element on the radiation plane are A planar antenna, wherein a flare and a support having a fixed height and a function of suppressing a low elevation side lobe are arranged at a position not configured.
配置されていることを特徴とする請求項２または３記載
の平面アンテナ。4. The planar antenna according to claim 2, wherein a plurality of the supports are arranged on the radiation plane.
る第２のサポートを介して前記ベース基板に支持されて
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
平面アンテナ。5. The planar antenna according to claim 1, wherein the antenna substrate is supported by the base substrate via a second support having a fixed height.
ームを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいず
れかに記載の平面アンテナ。6. The planar antenna according to claim 1, further comprising a radome that covers a radiation plane of the antenna substrate.
は前記サポートとの間には、クリアランスが設けられて
いることを特徴とする請求項６記載の平面アンテナ。7. The planar antenna according to claim 6, wherein a clearance is provided between an inner surface of the radome and the flare or the support.
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|---|---|---|---|
| JP2000326011A JP3585115B2 (en) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | Planar antenna |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP3585115B2 (en) | 2004-11-04 |
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