JP2022024435A - アレイアンテナ - Google Patents
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Abstract
Description
地導体、膜状の放射導体及び前記放射導体に接続された給電導体を有する複数のパッチアンテナを備え、前記複数のパッチアンテナが、電波の放射側を同一方向に向け、かつ、前記放射導体の膜面に沿った一軸方向又は二軸方向に配列されたアレイアンテナであって、
前記複数のパッチアンテナのうち隣り合う2つのパッチアンテナの間に位置し、前記地導体と非導通にされた長尺導体を備え、
前記長尺導体は、長手方向が、前記膜面に沿った方向で、かつ、前記隣り合う2つのパッチアンテナの配列方向と交差する方向を向き、前記配列方向から透視したときに、前記地導体から前記放射側の範囲内に位置する。
図1は、本開示の実施形態1に係るアレイアンテナを示す斜視図(A)、平面図(B)及び側面図(C)である。図1では、誘電体基板11が透明であるものとして各部を描いている。図9(C)及び図11(A)、(B)を除いて、以下の図において同様である。
図2は、実施形態1のアレイアンテナの放射特性を示すグラフである。図2のグラフは、実施形態1のアレイアンテナ1のシミュレーション結果であり、XZ面の放射パターンとYZ面の放射パターンとを示す。角度0°はZ方向に相当する。
図4(A)から図4(C)は、長尺導体の変形例4~6を示すアレイアンテナの平面図である。アレイアンテナ1は、X方向に隣り合う2つのアンテナ素子10の間の長尺導体31に加えて、Y方向に隣り合う2つのアンテナ素子10の間にも長尺導体32を有してもよい。
図5実施形態2のアレイアンテナを示す斜視図(A)、平面図(B)及び側面図(C)である。実施形態2のアレイアンテナ1Aは、アンテナ素子10Aに、無給電放射導体22とエアキャビティ15とが加わっている点が、実施形態1と異なる。さらに、長尺導体31のZ方向(高さ方向)の位置について実施形態1から拡張されている。その他の要素は、実施形態1と同様である。
図6(A)及び図6(B)は長尺導体の変形例7、8を示すアレイアンテナの平面図である。変形例7、8は長尺導体32が追加されており、その他の構成要素は、図5の実施形態2のアレイアンテナ1Aと同様である。長尺導体32は、高さ方向の配置条件が異なる他は、実施形態1の変形例4、5、6の長尺導体32と同様である。長尺導体32は、Y方向(長尺導体32を挟んで隣り合う2つのアンテナ素子10Aの配列方向)から透視したとき、地導体23から無給電放射導体22までの範囲内の高さに位置する。
図7は、長尺導体の変形例9を示すアレイアンテナの側面図(A)及び斜視図(B)である。変形例9では、長尺導体31Jが、Z方向に間隔を開けて積層された複数の膜状導体31aを有し、長尺導体32Jが、Z方向に間隔を開けて積層された複数の膜状導体32aを有する。複数の膜状導体31a、32aが積層された長尺導体31J、32Jの配置及び長さの条件は、変形例7、8の長尺導体31、32の条件と同一である。その他の構成要素は、図5のアレイアンテナ1Aと同様である。
図9は、長尺導体の変形例11を示すアレイアンテナの斜視図(A)、平面図(B)及びC-C線における断面図(C)である。変形例11の長尺導体31L、32Lは、Z方向に厚みを有し、下端が地導体23の高さに位置する。地導体23は、長尺導体31L、32Lを避けるスリット23aを有し、長尺導体31L、32Lと導通しない。長尺導体31K、32Kの配置及び長さの条件は、変形例7、8の長尺導体31、32の条件と同一である。その他の構成要素は、図5のアレイアンテナ1Aと同様である。
図11は、実施形態3のアレイアンテナを示す斜視図(A)及びB-B線における断面図(B)である。実施形態3のアレイアンテナ1Bは、地導体23の裏側の信号線120を有する。信号線120は、地導体23の貫通孔23hを介して給電導体24と繋がる。誘電体基板11において、地導体23、放射導体21、エアキャビティ15及び無給電放射導体22が位置する層と、信号線120が位置する層とは、同一の素材であり、一体化されている。信号線120の他端は、半田等の接合材130を介して、送信信号又は受信信号を入出力する集積回路200に接続される。
10、10A アンテナ素子
11 誘電体基板
15 エアキャビティ
21 放射導体
22 無給電放射導体
23 地導体
23h 貫通孔
23a スリット
24 給電導体
31、31J~31M 長尺導体
31a 膜状導体
32、32J~32M 長尺導体
32a 膜状導体
120 信号線
200 集積回路
Claims (9)
- 地導体、膜状の放射導体及び前記放射導体に接続された給電導体を有する複数のパッチアンテナを備え、前記複数のパッチアンテナが、電波の放射側を同一方向に向け、かつ、前記放射導体の膜面に沿った一軸方向又は二軸方向に配列されたアレイアンテナであって、
前記複数のパッチアンテナのうち隣り合う2つのパッチアンテナの間に位置し、前記地導体と非導通にされた長尺導体を備え、
前記長尺導体は、長手方向が、前記膜面に沿った方向で、かつ、前記隣り合う2つのパッチアンテナの配列方向と交差する方向を向き、前記配列方向から透視したときに、前記地導体から前記放射側の範囲内に位置する、
アレイアンテナ。 - 前記隣り合う2つのパッチアンテナは、前記給電導体の接続点が、前記放射導体の中央よりも、前記長尺導体の長手方向に偏心している、
請求項1記載のアレイアンテナ。 - 前記地導体は、前記隣り合う2つのパッチアンテナの間にスリットを有し、
前記長尺導体の少なくとも一部が前記スリットに位置する、
請求項1又は請求項2に記載のアレイアンテナ。 - 前記放射導体の厚み方向において前記長尺導体の寸法が前記放射導体の厚みよりも大きい、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアレイアンテナ。 - 前記長尺導体は、前記放射導体の膜面に垂直な方向に、間隔を開けて積層された複数の膜状導体を有する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアレイアンテナ。 - 前記隣り合う2つのパッチアンテナの各々は、前記放射導体を挟んで前記地導体の反対側に位置する無給電放射導体と、前記放射導体と前記無給電放射導体との間に位置するエアキャビティとを有し、
前記長尺導体は、前記配列方向から透視したときに、前記地導体から前記無給電放射導体までの範囲内に位置する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアレイアンテナ。 - 前記長尺導体は、前記配列方向から透視したときに、前記地導体、前記放射導体及び前記エアキャビティに重なる、
請求項6記載のアレイアンテナ。 - 前記複数のパッチアンテナは、前記放射側から見て、2行2列に配列された4つのパッチアンテナを含み、
前記4つのパッチアンテナのうち、行方向に隣り合う2つのパッチアンテナの間と、列方向に隣り合う2つのパッチアンテナの間とに、それぞれ位置する複数の前記長尺導体を備える、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のアレイアンテナ。 - 前記複数の長尺導体は、前記4つのパッチアンテナの2つの行及び2つの列にそれぞれ位置する4つの長尺導体を有し、
前記4つの長尺導体が連結している、
請求項8記載のアレイアンテナ。
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