JP3006492B2 - Array antenna - Google Patents
Array antennaInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プアレーアンテナに関し、特に衛星通信等に用いて好適
なマイクロストリップアレーアンテナの改良に関する。The present invention relates to a microstrip array antenna, and more particularly to an improvement in a microstrip array antenna suitable for use in satellite communications and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の従来技術としては、例えば特公
昭５９−３０４２号公報には、波長に比べて薄い誘電体
を挟み、対向する放射導体素子と接地導体板から構成さ
れる不平衡平面回路共振器によるマイクロストリップア
ンテナにおいて、放射面側に放射導体素子に平行な導体
板を、空気層もしくは誘電体を挟んで配置し、帯域の拡
大を図ることができるようにした構成が記載されてい
る。2. Description of the Related Art As a prior art of this kind, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 59-3042 discloses an unbalanced plane composed of a radiation conductor element and a ground conductor plate opposed to each other with a dielectric thinner than the wavelength. In a microstrip antenna using a circuit resonator, a configuration is described in which a conductor plate parallel to a radiation conductor element is arranged on the radiation surface side with an air layer or a dielectric material interposed therebetween so that the band can be expanded. I have.
【０００３】図４に、従来のマイクロストリップアレー
アンテナを分解斜視図にて示す。同図において、１は給
電パッチであり、接地導体板７を含む薄い誘電体である
板５上に形成されている。８は上に重ねて適当な距離を
保つためのスペーサであり、無給電パッチ２を形成する
誘電体板６を上に重ねて配置されている。スペーサ８の
発泡材は空気層でも構成できる。FIG. 4 shows an exploded perspective view of a conventional microstrip array antenna. In the figure, reference numeral 1 denotes a power supply patch, which is formed on a thin dielectric plate 5 including a ground conductor plate 7. Numeral 8 is a spacer which is placed on top of the dielectric plate 6 to keep an appropriate distance, and on which the dielectric plate 6 forming the parasitic patch 2 is placed. The foam material of the spacer 8 can also be constituted by an air layer.
【０００４】この従来のマイクロストリップアレーアン
テナの動作について以下に説明する。給電点４に供給さ
れた電力は、給電パッチ１を励振し、給電パッチ１より
電波が放射される。放射された電波は無給電パッチ２を
励振し、無給電パッチ２より電波が放射され、アンテナ
として機能する。The operation of the conventional microstrip array antenna will be described below. The electric power supplied to the feeding point 4 excites the feeding patch 1, and a radio wave is emitted from the feeding patch 1. The radiated radio wave excites the parasitic patch 2, which radiates the radio wave to function as an antenna.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のマイクロス
トリップアレーアンテナにおいては、励振位相を変化さ
せるには、給電ラインの長さを調整して行っていた。し
かし、この方法では、給電ラインのパターンカットや、
引き直し作業が必要となり、調整方法としては容易では
なかった。In the above-mentioned conventional microstrip array antenna, the excitation phase is changed by adjusting the length of the feed line. However, in this method, the pattern cut of the power supply line,
A reworking operation was required, and it was not easy as an adjustment method.
【０００６】従って、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、給電ラインのパターン
カットや、引き直しを必要とすることなく、従来のアン
テナの導体板をオフセットするだけで簡単に位相調整が
できるようにしたマイクロストリップアレーアンテナを
提供することにある。Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to offset a conductor plate of a conventional antenna without necessitating pattern cutting and re-drawing of a feed line. An object of the present invention is to provide a microstrip array antenna which can easily adjust the phase only by itself.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るマイクロストリップアレーアンテナ
は、無給電パッチを対応する給電パッチに対して前記無
給電パッチの中心もしくは重心がオフセットされた位置
となるように配置することにより励振位相を可変させ、
所望の放射特性を得るようにしたことを特徴とする。To achieve the above object, according to the Invention The microstrip array antenna according to the present invention, Mu said parasitic patch to the corresponding feeding patches
Center of feeding patch or position where center of gravity is offset
The excitation phase is varied by arranging
It is characterized in that a desired radiation characteristic is obtained.
【０００８】本発明に係るマイクロストリップアレーア
ンテナは、波長に比べて薄い誘電体を挟み、対向する給
電パッチと接地導体板、及び放射面側に給電パッチに平
行な無給電パッチを、空気層もしくは誘電体層を挟んで
複数個配置したマイクロストリップアレーアンテナにお
いて、複数個の給電パッチと無給電パッチとの対の中
で、給電パッチの中心もしくは重心を通り該給電パッチ
に垂直な直線から無給電パッチの中心もしくは重心がオ
フセットされた位置に配置されたことを特徴とする。In the microstrip array antenna according to the present invention, a feeding patch and a ground conductor plate facing each other with a dielectric thinner than the wavelength are sandwiched, and a parasitic patch parallel to the feeding patch on the radiation surface side are provided in the air layer or the air layer. In a plurality of microstrip array antennas arranged with a dielectric layer interposed therebetween, in a pair of a plurality of feeding patches and a non-feeding patch, no feeding is performed from a straight line passing through the center or the center of gravity of the feeding patch and perpendicular to the feeding patch. The center or the center of gravity of the patch is located at an offset position.
【０００９】本発明によれば、ラインのパターンカット
や、引き直しを必要とせず、従来のアンテナの無給電パ
ッチをオフセットするだけで、簡単に位相調整ができ
る。これは、無給電パッチをオフセットすることによ
り、給電パッチと無給電パッチの距離が変化するので、
素子アンテナの励振位相を変化させることができること
による。According to the present invention, the phase can be easily adjusted only by offsetting the parasitic patch of the conventional antenna without the need to cut or redraw the line pattern. This is because offsetting the parasitic patch changes the distance between the feeding patch and the parasitic patch,
This is because the excitation phase of the element antenna can be changed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。図１は、本発明の実施の形
態の構成を示す分解斜視図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the embodiment of the present invention.
【００１１】図１を参照すると、本発明の実施の形態
は、４素子のアレーアンテナとした場合、４つの給電パ
ッチ１に上にそれぞれ無給電パッチ２が給電パッチ１に
平行で、空気層または誘電体層８を挟んで配置されてお
り、さらに給電パッチ１の中心から無給電パッチ２がオ
フセット３された位置に配置されて形成される。Referring to FIG. 1, according to an embodiment of the present invention, when a four-element array antenna is used, a parasitic patch 2 is arranged on four feed patches 1 in parallel with the feed patch 1 and an air layer or The dielectric layer 8 is interposed therebetween, and the parasitic patch 2 is arranged at a position offset 3 from the center of the power supply patch 1.
【００１２】図１に示した本発明の実施の形態の動作に
ついて説明する。The operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
【００１３】給電点４に供給された電力は給電パッチ１
を励振し、給電パッチ１より電波が放射される。放射さ
れた電波は無給電パッチ２を励振し、無給電パッチ２よ
り電波が放射され、アンテナとして機能する。The power supplied to the feeding point 4 is
, And a radio wave is emitted from the power supply patch 1. The radiated radio wave excites the parasitic patch 2, which radiates the radio wave to function as an antenna.
【００１４】本発明の実施の形態に係るアレーアンテナ
において、無給電パッチ２が、斜め、左右又は前後にオ
フセットしているために、各素子の励振位相をずらすこ
とができ、位相調整が行える。上記した本発明の実施の
形態をより詳細に説明すべく、実施例を以下に説明す
る。In the array antenna according to the embodiment of the present invention, since the parasitic patch 2 is offset obliquely, horizontally, or back and forth, the excitation phase of each element can be shifted, and the phase can be adjusted. Examples will be described below in order to explain the above-described embodiments of the present invention in more detail.
【００１５】[0015]
【実施例】図２は、本発明の一実施例を説明するための
分解斜視図である。図２を参照して、本実施例は、９素
子のアレーアンテナとされ、９個の給電パッチ１に上に
それぞれ無給電パッチ２が給電パッチ１に平行で、空気
層または誘電体層８を挟んで配置されており、さらに給
電パッチ１の中心から無給電パッチ２がオフセット３さ
れた位置に配置されて形成されている。FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the present embodiment is a nine-element array antenna, in which a parasitic patch 2 is arranged on nine feeding patches 1 in parallel with the feeding patch 1 and an air layer or a dielectric layer 8 is formed. The feeding patch 2 is formed at a position offset 3 from the center of the feeding patch 1.
【００１６】ここで、測定方向９に対し、６個の無給電
素子を平行にオフセットする。このとき、波長をλとす
ると、給電素子径は０．３１λ、無給電素子径は０．４
０λ、誘電体板５は誘電率３．８、厚さ０．９ｍｍ、誘
電体層８は誘電率１．２５、厚さ８ｍｍ、誘電体板６は
誘電率は３程度、厚さ約５０μｍ（なお誘電体板６は厚
さは波長に比べて極めて薄い）、またフィルム給電素子
の素子間隔１０（素子形状円形の場合中心間の間隔、素
子形状が多角形の場合重心間の間隔）は０．７４λの四
角配列で、オフセット３の量は０．０３５λとされる。Here, six parasitic elements are offset in parallel with respect to the measurement direction 9. At this time, assuming that the wavelength is λ, the feed element diameter is 0.31λ, and the passive element diameter is 0.4.
0λ, the dielectric plate 5 has a dielectric constant of 3.8 and a thickness of 0.9 mm, the dielectric layer 8 has a dielectric constant of 1.25 and a thickness of 8 mm, and the dielectric plate 6 has a dielectric constant of about 3 and a thickness of about 50 μm ( The thickness of the dielectric plate 6 is extremely thin compared to the wavelength, and the element spacing 10 of the film feed element (the distance between the centers when the element shape is circular, the distance between the centers of gravity when the element shape is polygonal) is 0. In the square array of .74λ, the amount of offset 3 is 0.035λ.
【００１７】本実施例の動作を以下に説明する。The operation of this embodiment will be described below.
【００１８】図３は、本実施例の動作を説明するための
アンテナパターン図である。横軸は仰角、縦軸は絶対利
得を表している。周波数は設計中心周波数である。図
中、実線はオフセット無しの時、破線はオフセットあり
の時の特性を示しており、オフセットありの時の方が、
仰角４０°から６０°までフラットな特性となってい
る。FIG. 3 is an antenna pattern diagram for explaining the operation of the present embodiment. The horizontal axis represents the elevation angle, and the vertical axis represents the absolute gain. The frequency is the design center frequency. In the figure, the solid line shows the characteristics when there is no offset, and the dashed line shows the characteristics when there is an offset.
The characteristics are flat from an elevation angle of 40 ° to 60 °.
【００１９】このように、本実施例においては、無給電
パッチにオフセットを持たせ励振位相を変化させ、アン
テナパターンを所望のものに変化させることができた。As described above, in this embodiment, the antenna pattern can be changed to a desired one by giving an offset to the parasitic patch and changing the excitation phase.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
ストリップアレーアンテナによれば、ラインのパターン
カットや、引き直しを必要とせず、従来のアンテナの無
給電パッチをオフセットするだけで簡単に位相調整がで
きるという利点を有する。As described above, according to the microstrip array antenna of the present invention, there is no need for line pattern cutting or redrawing, and the phase can be easily adjusted simply by offsetting the parasitic patch of the conventional antenna. It has the advantage that it can be adjusted.
【図１】本発明の発明の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例に係るマイクロストリップア
レーアンテナのアンテナ指向図である。FIG. 3 is an antenna orientation diagram of the microstrip array antenna according to one embodiment of the present invention.
【図４】従来のマイクロストリップアレーアンテナを示
す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a conventional microstrip array antenna.
１ 給電パッチ ２ 無給電パッチ ３ オフセット ４ 給電点 ５ 誘電体板 ６ 誘電体板 ７ 導体接地板 ８ 誘電体層または空気層 ９ 測定方向 １０ 素子間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply patch 2 Parasitic patch 3 Offset 4 Power supply point 5 Dielectric plate 6 Dielectric plate 7 Conductor ground plate 8 Dielectric layer or air layer 9 Measurement direction 10 Element interval
Claims (2)
体層を介して対向して配置される無給電パッチとを含む
アレーアンテナにおいて、前記無給電パッチを対応する
給電パッチに対して前記無給電パッチの中心もしくは重
心がオフセットされた位置となるように配置することに
より励振位相を可変させ、所望の放射特性を得るように
したことを特徴とするマイクロストリップアレーアンテ
ナ。1. A array antenna including a parasitic patches oppose each other through the air gap or dielectric layer to the feeding patch and the power feeding patches, Mu said the parasitic patch to the corresponding feeding patches Center or weight of feeding patch
A microstrip array antenna characterized in that the excitation phase is varied by arranging the hearts at offset positions to obtain desired radiation characteristics.
給電パッチと接地導体板、及び放射面側に放射導体素子
に平行な無給電パッチを、空気層もしくは誘電体層を挟
んで複数個配置したマイクロストリップアレーアンテナ
において、 複数個の給電パッチと無給電パッチとの対の中で、給電
パッチの中心もしくは重心を通り該給電パッチに垂直な
直線から無給電パッチの中心もしくは重心がオフセット
された位置に配置されたことを特徴とするマイクロスト
リップアレーアンテナ。2. A power supply patch and a grounding conductor plate which face each other with a dielectric material thinner than the wavelength, and a parasitic patch parallel to the radiation conductor element on the radiation surface side. In a plurality of microstrip array antennas, the center or the center of gravity of the parasitic patch is offset from a straight line passing through the center or the center of gravity of the feeding patch and perpendicular to the feeding patch in a pair of the plurality of feeding patches and the parasitic patch. A microstrip array antenna, wherein the antenna is arranged at a predetermined position.
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|---|---|---|---|
| JP8142216A JP3006492B2 (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Array antenna |
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| JPH09307338A JPH09307338A (en) | 1997-11-28 |
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ID=15310111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP8142216A Expired - Fee Related JP3006492B2 (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Array antenna |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-05-13 JP JP8142216A patent/JP3006492B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09307338A (en) | 1997-11-28 |
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