JPH06188621A - 平面形アレーアンテナ - Google Patents
平面形アレーアンテナInfo
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- JPH06188621A JPH06188621A JP33827892A JP33827892A JPH06188621A JP H06188621 A JPH06188621 A JP H06188621A JP 33827892 A JP33827892 A JP 33827892A JP 33827892 A JP33827892 A JP 33827892A JP H06188621 A JPH06188621 A JP H06188621A
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- ferrite phase
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンテナビームの方向を電気回路を使用して
変化させることにより、衛星を自動追尾できるようにし
て、安定性と耐久性を向上させ、円偏波も、また任意の
角度で入射された水平偏波及び垂直偏波も受信できるよ
うにする。 【構成】 平面形アンテナに設けられた複数のホーンア
ンテナ素子の各々の導波管部２の中心に終端面３に向か
って離して設けた第１フェライト移相器（フェライト棒
５及び励磁コイル６）と、第２フェライト移相器（フェ
ライト棒12及び励磁コイル13）と、同両フェライト移相
器間に設けた円偏波・直線偏波変換器と、第２フェライ
ト移相器と終端面３間に設けた、導波管部２を伝播する
電磁波のＴＥ11モードの水平偏波と垂直偏波に各々結合
可能としたプローブ（７及び８）と、同両プローブから
取り出した位相の異なる信号を各々伝送し、信号の位相
を合致させて合成する伝送路と、同伝送路の一方に設け
た開閉器とで構成している。
変化させることにより、衛星を自動追尾できるようにし
て、安定性と耐久性を向上させ、円偏波も、また任意の
角度で入射された水平偏波及び垂直偏波も受信できるよ
うにする。 【構成】 平面形アンテナに設けられた複数のホーンア
ンテナ素子の各々の導波管部２の中心に終端面３に向か
って離して設けた第１フェライト移相器（フェライト棒
５及び励磁コイル６）と、第２フェライト移相器（フェ
ライト棒12及び励磁コイル13）と、同両フェライト移相
器間に設けた円偏波・直線偏波変換器と、第２フェライ
ト移相器と終端面３間に設けた、導波管部２を伝播する
電磁波のＴＥ11モードの水平偏波と垂直偏波に各々結合
可能としたプローブ（７及び８）と、同両プローブから
取り出した位相の異なる信号を各々伝送し、信号の位相
を合致させて合成する伝送路と、同伝送路の一方に設け
た開閉器とで構成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面形アレーアンテナ
に関し、特に移動体等に搭載して使用するのに適したも
のに関する。
に関し、特に移動体等に搭載して使用するのに適したも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車載用の衛星自動追尾アンテナに
おいては、アクチュエータ等を使用して機械的にアンテ
ナを回転させて、受信する衛星の方向に向けるようにし
て追尾していた。あるいは、アンテナビームを空間の任
意の方向に走査できるアンテナとして、複数のアンテナ
素子を配列し、各アンテナ素子での励振位相を変化させ
るようにしたフェーズドアレーアンテナが用いられてい
た。
おいては、アクチュエータ等を使用して機械的にアンテ
ナを回転させて、受信する衛星の方向に向けるようにし
て追尾していた。あるいは、アンテナビームを空間の任
意の方向に走査できるアンテナとして、複数のアンテナ
素子を配列し、各アンテナ素子での励振位相を変化させ
るようにしたフェーズドアレーアンテナが用いられてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが機械的に追尾
する方式では、追尾するのに時間がかかるのと、機械的
な回転機構を用いているため摩耗等が生じやすく、従っ
て、安定性と耐久性が劣るといった問題点があった。ま
た、従来のフェーズドアレーアンテナでは、アンテナビ
ームの方向を電気的に変えることができるが、フェーズ
ドアレーアンテナに入射される電磁波の水平偏波及び垂
直偏波の電界の向きと、フェーズドアレーアンテナに設
定されている水平方向と垂直方向の基準面とを合致させ
る必要があり、水平偏波及び垂直偏波が任意の角度で入
射された場合は受信が不可能となるため、移動体の搭載
用としては用いることが困難であった。本発明は、平面
形アレーアンテナのアンテナビームの方向を電気回路を
使用して変化させることにより、衛星を自動追尾できる
ようにして、追尾に要する時間を省くと共に、安定性と
耐久性を向上させ、円偏波も、また任意の角度で入射さ
れた水平偏波及び垂直偏波も受信できるようにすること
を目的とする。
する方式では、追尾するのに時間がかかるのと、機械的
な回転機構を用いているため摩耗等が生じやすく、従っ
て、安定性と耐久性が劣るといった問題点があった。ま
た、従来のフェーズドアレーアンテナでは、アンテナビ
ームの方向を電気的に変えることができるが、フェーズ
ドアレーアンテナに入射される電磁波の水平偏波及び垂
直偏波の電界の向きと、フェーズドアレーアンテナに設
定されている水平方向と垂直方向の基準面とを合致させ
る必要があり、水平偏波及び垂直偏波が任意の角度で入
射された場合は受信が不可能となるため、移動体の搭載
用としては用いることが困難であった。本発明は、平面
形アレーアンテナのアンテナビームの方向を電気回路を
使用して変化させることにより、衛星を自動追尾できる
ようにして、追尾に要する時間を省くと共に、安定性と
耐久性を向上させ、円偏波も、また任意の角度で入射さ
れた水平偏波及び垂直偏波も受信できるようにすること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図１に示すように、複数
のホーンアンテナ素子を備えた平面形アレーアンテナに
おいて、前記各ホーンアンテナ素子の導波管部２の中心
に終端面３に向かって離して設けた第１フェライト移相
器（フェライト棒５及び励磁コイル６）と、第２フェラ
イト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）
と、前記両フェライト移相器間に設けた円偏波・直線偏
波変換器（誘電体板１０）と、終端面３側に配置した第
２フェライト移相器と前記終端面３の間に設けた、同導
波管部２を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの水平偏波
と垂直偏波に各々結合可能としたプローブ（７及び８）
と、前記両プローブから取り出した位相の異なる信号を
各々伝送し、両信号の位相を合致させて合成する伝送路
と、同伝送路の一方に設けた開閉器とからなるものであ
る。
のホーンアンテナ素子を備えた平面形アレーアンテナに
おいて、前記各ホーンアンテナ素子の導波管部２の中心
に終端面３に向かって離して設けた第１フェライト移相
器（フェライト棒５及び励磁コイル６）と、第２フェラ
イト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）
と、前記両フェライト移相器間に設けた円偏波・直線偏
波変換器（誘電体板１０）と、終端面３側に配置した第
２フェライト移相器と前記終端面３の間に設けた、同導
波管部２を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの水平偏波
と垂直偏波に各々結合可能としたプローブ（７及び８）
と、前記両プローブから取り出した位相の異なる信号を
各々伝送し、両信号の位相を合致させて合成する伝送路
と、同伝送路の一方に設けた開閉器とからなるものであ
る。
【０００５】
【作用】本発明では、図１の如く、複数のホーンアンテ
ナ素子に設けたフェライト移相器（フェライト棒５及び
励磁コイル６）の励磁コイル６に流す電流を変化させ
て、直線偏波（水平偏波及び垂直偏波）の受信時はポラ
ライザとして用いて、直線偏波の電界の向きが円偏波・
直線偏波変換器として使用されている誘電体板１０に対
して４５度の角度になるように回転させて円偏波・直線
偏波変換器に出力し、円偏波・直線偏波変換器で円偏波
に変換し、フェライト移相器（フェライト棒１２及び励
磁コイル１３）に入力する。励磁コイル１３に流す電流
を変化させて、フェライト棒１２で変化させる移相量を
調整することにより、アンテナビームの向きを変えて衛
星を自動追尾できるようにし、フェライト棒１２を通過
した円偏波の水平偏波と垂直偏波を各々プローブ（７又
は８）を結合させ、前記両プローブから取り出した位相
の異なる信号を各々伝送路で伝送し、信号の位相を合致
させて合成し、直線偏波を受信するようにしている。従
って、ホーンアンテナ素子に任意の角度で直線偏波が入
射された場合でも、励磁コイル６に流す電流を変化させ
て、直線偏波の電界の向きを調整することができるた
め、受信が可能となる。
ナ素子に設けたフェライト移相器（フェライト棒５及び
励磁コイル６）の励磁コイル６に流す電流を変化させ
て、直線偏波（水平偏波及び垂直偏波）の受信時はポラ
ライザとして用いて、直線偏波の電界の向きが円偏波・
直線偏波変換器として使用されている誘電体板１０に対
して４５度の角度になるように回転させて円偏波・直線
偏波変換器に出力し、円偏波・直線偏波変換器で円偏波
に変換し、フェライト移相器（フェライト棒１２及び励
磁コイル１３）に入力する。励磁コイル１３に流す電流
を変化させて、フェライト棒１２で変化させる移相量を
調整することにより、アンテナビームの向きを変えて衛
星を自動追尾できるようにし、フェライト棒１２を通過
した円偏波の水平偏波と垂直偏波を各々プローブ（７又
は８）を結合させ、前記両プローブから取り出した位相
の異なる信号を各々伝送路で伝送し、信号の位相を合致
させて合成し、直線偏波を受信するようにしている。従
って、ホーンアンテナ素子に任意の角度で直線偏波が入
射された場合でも、励磁コイル６に流す電流を変化させ
て、直線偏波の電界の向きを調整することができるた
め、受信が可能となる。
【０００６】円偏波の受信時は、フェライト移相器（フ
ェライト棒５及び励磁コイル６）の励磁コイル６に流す
電流を変化させて、フェライト棒５で変化させる移相量
を調整することにより、アンテナビームの向きを変えて
衛星を自動追尾できるようにし、フェライト棒５を通過
した円偏波を円偏波・直線偏波変換器に入力し、円偏波
・直線偏波変換器で円偏波を直線偏波に変換し、フェラ
イト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）を
前記直線偏波がパススルーして通過するようにし、導波
管部２の開口部１側からみたプローブ（７及び８）の挿
入角度が、誘電体板１０に対して４５度の角度を成すよ
うに、導波管部２に挿入されたプローブ（７及び８）の
一方に前記直線偏波を結合させて電気信号に変換し、同
電気信号を伝送路より伝送し、円偏波が受信できるよう
にしている。従って、円偏波も、また任意の角度で入射
された水平偏波及び垂直偏波も受信でき、アンテナビー
ムの方向を電気回路を使用して変化させることにより、
衛星を自動追尾することが可能となり、移動体に搭載し
て使用するのに適した平面形アレーアンテナとなる。
ェライト棒５及び励磁コイル６）の励磁コイル６に流す
電流を変化させて、フェライト棒５で変化させる移相量
を調整することにより、アンテナビームの向きを変えて
衛星を自動追尾できるようにし、フェライト棒５を通過
した円偏波を円偏波・直線偏波変換器に入力し、円偏波
・直線偏波変換器で円偏波を直線偏波に変換し、フェラ
イト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）を
前記直線偏波がパススルーして通過するようにし、導波
管部２の開口部１側からみたプローブ（７及び８）の挿
入角度が、誘電体板１０に対して４５度の角度を成すよ
うに、導波管部２に挿入されたプローブ（７及び８）の
一方に前記直線偏波を結合させて電気信号に変換し、同
電気信号を伝送路より伝送し、円偏波が受信できるよう
にしている。従って、円偏波も、また任意の角度で入射
された水平偏波及び垂直偏波も受信でき、アンテナビー
ムの方向を電気回路を使用して変化させることにより、
衛星を自動追尾することが可能となり、移動体に搭載し
て使用するのに適した平面形アレーアンテナとなる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す、ホーンア
ンテナ素子の拡大図である。２は導波管部であり、例え
ば円形導波管でＴＥ１１モードの電磁波を伝播できる形
状のものを使用し、一端に電磁波を効率良く導入できる
ようにホーン形状に形成した開口部１を設け、中間に細
管部４と細管部１１を離して設け、他端に終端面３を設
けている。細管部４及び細管部１１にはフェライト移相
器が設けられており、細管部４のフェライト移相器は、
フェライト棒５及び励磁コイル６で構成されており、細
管部４の内壁でフェライト棒５の長手方向が導波管部２
の管軸方向と平行になるようにして、導波管部２の中心
に固定し、励磁コイル６は細管部４の外側に巻きつけ
て、引き出し線９に直流電流を流すことにより、フェラ
イト棒５に直流磁界をかけることができるようにし、細
管部１１のフェライト移相器も同様に、フェライト棒１
２及び励磁コイル１３で構成し、細管部１１の内壁でフ
ェライト棒１２の長手方向が導波管部２の管軸方向と平
行になるようにして、導波管部２の中心に固定し、励磁
コイル１３は細管部１１の外側に巻きつけて、引き出し
線１４に直流電流を流すことにより、フェライト棒１２
に直流磁界をかけることができるようにしている。
ンテナ素子の拡大図である。２は導波管部であり、例え
ば円形導波管でＴＥ１１モードの電磁波を伝播できる形
状のものを使用し、一端に電磁波を効率良く導入できる
ようにホーン形状に形成した開口部１を設け、中間に細
管部４と細管部１１を離して設け、他端に終端面３を設
けている。細管部４及び細管部１１にはフェライト移相
器が設けられており、細管部４のフェライト移相器は、
フェライト棒５及び励磁コイル６で構成されており、細
管部４の内壁でフェライト棒５の長手方向が導波管部２
の管軸方向と平行になるようにして、導波管部２の中心
に固定し、励磁コイル６は細管部４の外側に巻きつけ
て、引き出し線９に直流電流を流すことにより、フェラ
イト棒５に直流磁界をかけることができるようにし、細
管部１１のフェライト移相器も同様に、フェライト棒１
２及び励磁コイル１３で構成し、細管部１１の内壁でフ
ェライト棒１２の長手方向が導波管部２の管軸方向と平
行になるようにして、導波管部２の中心に固定し、励磁
コイル１３は細管部１１の外側に巻きつけて、引き出し
線１４に直流電流を流すことにより、フェライト棒１２
に直流磁界をかけることができるようにしている。
【０００８】１０は誘電体板であり、円偏波・直線偏波
変換器として使用されており、フェライト棒５を通り抜
けた円偏波は、ＴＥ１１モードの水平偏波成分と垂直偏
波成分とを有する伝播モードで円偏波・直線偏波変換器
に入射され、誘電体板１０は、誘電体板１０と平行な向
きに伝播する偏波成分を、誘電体板１０と直交する向き
に伝播する偏波成分に対して位相を遅らすことができ、
誘電体板１０を通り抜けた所で両方の偏波成分の位相が
合致するように、誘電体板１０の導波管部２の管軸方向
に沿った長さを調整すれば円偏波を直線偏波に変換する
ことができる。また、フェライト棒５で直線偏波の電界
の向きが誘電体板１０に対して４５度の角度になるよう
にして直線偏波を出力した場合、誘電体板１０で円偏波
に変換することも可能となる。円偏波を直線偏波に変換
する変換器として、本例では誘電体板１０を使用するよ
うにしているが、一般的に円偏波を直線偏波に変換する
変換器として使用される他の構造物、例えば、金属板を
使用した変換器等を用いても良い。
変換器として使用されており、フェライト棒５を通り抜
けた円偏波は、ＴＥ１１モードの水平偏波成分と垂直偏
波成分とを有する伝播モードで円偏波・直線偏波変換器
に入射され、誘電体板１０は、誘電体板１０と平行な向
きに伝播する偏波成分を、誘電体板１０と直交する向き
に伝播する偏波成分に対して位相を遅らすことができ、
誘電体板１０を通り抜けた所で両方の偏波成分の位相が
合致するように、誘電体板１０の導波管部２の管軸方向
に沿った長さを調整すれば円偏波を直線偏波に変換する
ことができる。また、フェライト棒５で直線偏波の電界
の向きが誘電体板１０に対して４５度の角度になるよう
にして直線偏波を出力した場合、誘電体板１０で円偏波
に変換することも可能となる。円偏波を直線偏波に変換
する変換器として、本例では誘電体板１０を使用するよ
うにしているが、一般的に円偏波を直線偏波に変換する
変換器として使用される他の構造物、例えば、金属板を
使用した変換器等を用いても良い。
【０００９】前記フェライト移相器（フェライト棒１２
及び励磁コイル１３）と終端面３との間に、相互に直角
となる向きにしてプローブ７及び８を導波管部２の外部
から内部に挿入して、導波管部２を伝播する電磁波のＴ
Ｅ１１モードの水平偏波と垂直偏波を結合さすことがで
きるようにしている。フェライト棒５の直径は、ＴＥ１
１モードの電磁波を伝播できるものを選択して使用し、
フェライト棒５並びにプローブ７及び８の導波管部２の
管軸方向に沿った配置は、開口部１に導入された電磁波
を効率良くプローブ７及び８に結合させることができる
ように配置する。
及び励磁コイル１３）と終端面３との間に、相互に直角
となる向きにしてプローブ７及び８を導波管部２の外部
から内部に挿入して、導波管部２を伝播する電磁波のＴ
Ｅ１１モードの水平偏波と垂直偏波を結合さすことがで
きるようにしている。フェライト棒５の直径は、ＴＥ１
１モードの電磁波を伝播できるものを選択して使用し、
フェライト棒５並びにプローブ７及び８の導波管部２の
管軸方向に沿った配置は、開口部１に導入された電磁波
を効率良くプローブ７及び８に結合させることができる
ように配置する。
【００１０】図２は図１の切断線Ａ−Ａからみた断面図
である。プローブ７及び８は、誘電体板１０に対して約
４５度の角度になるようにして、導波管部２の両側面の
外部から内部に挿入するようにし、挿入の深さは、電磁
波を効率良く結合させることができるように調整して決
定する。プローブ７及び８で各々結合させた電磁波を電
気信号に変換し、平面アンテナ１７に設けたマイクロス
トリップ線路１５で各々の電気信号を伝送し、例えば、
プローブ８からの伝送路に開閉器１６を設けて、プロー
ブ７の伝送路と合成回路Ｂ点で合成し、プローブ８から
合成回路Ｂ点迄の伝送路を長くして、前記両電気信号の
伝送路の長さの差が、伝播する電気信号の波長λg の
（ｎ＋１／４）倍、但しｎは０か整数とし、前記両電気
信号の位相が合成回路Ｂ点で合致するようにして合成し
ている。
である。プローブ７及び８は、誘電体板１０に対して約
４５度の角度になるようにして、導波管部２の両側面の
外部から内部に挿入するようにし、挿入の深さは、電磁
波を効率良く結合させることができるように調整して決
定する。プローブ７及び８で各々結合させた電磁波を電
気信号に変換し、平面アンテナ１７に設けたマイクロス
トリップ線路１５で各々の電気信号を伝送し、例えば、
プローブ８からの伝送路に開閉器１６を設けて、プロー
ブ７の伝送路と合成回路Ｂ点で合成し、プローブ８から
合成回路Ｂ点迄の伝送路を長くして、前記両電気信号の
伝送路の長さの差が、伝播する電気信号の波長λg の
（ｎ＋１／４）倍、但しｎは０か整数とし、前記両電気
信号の位相が合成回路Ｂ点で合致するようにして合成し
ている。
【００１１】以下、図１及び図２を参照して、作用につ
いて説明する。直線偏波（水平偏波及び垂直偏波）の受
信時は、フェライト移相器（フェライト棒５及び励磁コ
イル６）をポラライザとして用いて、直線偏波の電界の
向きが円偏波・直線偏波変換器として使用されている誘
電体板１０に対して４５度の角度になるように回転させ
て円偏波・直線偏波変換器に出力し、円偏波・直線偏波
変換器で円偏波に変換し、フェライト移相器（フェライ
ト棒１２及び励磁コイル１３）に入力する。励磁コイル
１３に流す電流を変化させて、フェライト棒１２で変化
させる移相量を調整することにより、アンテナビームの
向きを変えて衛星を自動追尾できるようにし、フェライ
ト棒１２を通過した円偏波の水平偏波成分と垂直偏波成
分に対して、誘電体板１０で位相を遅延させた方の偏波
成分をプローブ７に結合させ、位相の進んでいる偏波成
分をプローブ８に結合させ、前記両プローブから取り出
した位相の異なる信号を各々マイクロストリップ線路１
５で伝送し、信号の位相を合致させて合成し、直線偏波
を受信するようにしている。従って、ホーンアンテナ素
子に任意の角度で直線偏波が入射された場合でも、励磁
コイル６に流す電流を変化させて、直線偏波の電界の向
きを調整することができるため、受信が可能となる。
いて説明する。直線偏波（水平偏波及び垂直偏波）の受
信時は、フェライト移相器（フェライト棒５及び励磁コ
イル６）をポラライザとして用いて、直線偏波の電界の
向きが円偏波・直線偏波変換器として使用されている誘
電体板１０に対して４５度の角度になるように回転させ
て円偏波・直線偏波変換器に出力し、円偏波・直線偏波
変換器で円偏波に変換し、フェライト移相器（フェライ
ト棒１２及び励磁コイル１３）に入力する。励磁コイル
１３に流す電流を変化させて、フェライト棒１２で変化
させる移相量を調整することにより、アンテナビームの
向きを変えて衛星を自動追尾できるようにし、フェライ
ト棒１２を通過した円偏波の水平偏波成分と垂直偏波成
分に対して、誘電体板１０で位相を遅延させた方の偏波
成分をプローブ７に結合させ、位相の進んでいる偏波成
分をプローブ８に結合させ、前記両プローブから取り出
した位相の異なる信号を各々マイクロストリップ線路１
５で伝送し、信号の位相を合致させて合成し、直線偏波
を受信するようにしている。従って、ホーンアンテナ素
子に任意の角度で直線偏波が入射された場合でも、励磁
コイル６に流す電流を変化させて、直線偏波の電界の向
きを調整することができるため、受信が可能となる。
【００１２】円偏波の受信時は、フェライト移相器（フ
ェライト棒５及び励磁コイル６）の励磁コイル６に流す
電流を変化させて、フェライト棒５で変化させる移相量
を調整することにより、アンテナビームの向きを変えて
衛星を自動追尾できるようにし、フェライト棒５を通過
した円偏波を円偏波・直線偏波変換器に入力し、円偏波
・直線偏波変換器で円偏波を直線偏波に変換する。同直
線偏波の電界の向きは、誘電体板１０に対して４５度の
角度を成す直線偏波として伝播し、フェライト移相器
（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）の励磁コイル
１３に電流を流さないようにして、フェライト棒１２に
磁界が加わらないようにし、前記直線偏波をパススルー
させて通過するようにし、導波管部２の開口部１側から
みた挿入角度が誘電体板１０に対して４５度の角度を成
すプローブ７に結合させて電気信号に変換し、同電気信
号をマイクロストリップ線路１５で伝送し、円偏波が受
信できるようにしている。この時に、プローブ８からの
ノイズが混入しないように、開閉器１６を開状態とす
る。前記と逆旋回の円偏波を受信する時には、フェライ
ト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）ポラ
ライザとして用いて、誘電体板１０で変換された直線偏
波の電界の向きを回転させて、プローブ７に結合させる
ことができるようにする。あるいは、直線偏波に変換さ
れた電磁波をプローブ８に結合させるようにし、開閉器
１６をプローブ７側の伝送路に移動させ、プローブ７か
らのノイズが混入しないようにして、信号を取り出して
逆旋回の円偏波が受信できるようにしても良い。従っ
て、円偏波（右旋及び左旋）も、また任意の角度で入射
された水平偏波及び垂直偏波も受信でき、アンテナビー
ムの方向を電気回路を使用して変化させることにより、
衛星を自動追尾することが可能となる。
ェライト棒５及び励磁コイル６）の励磁コイル６に流す
電流を変化させて、フェライト棒５で変化させる移相量
を調整することにより、アンテナビームの向きを変えて
衛星を自動追尾できるようにし、フェライト棒５を通過
した円偏波を円偏波・直線偏波変換器に入力し、円偏波
・直線偏波変換器で円偏波を直線偏波に変換する。同直
線偏波の電界の向きは、誘電体板１０に対して４５度の
角度を成す直線偏波として伝播し、フェライト移相器
（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）の励磁コイル
１３に電流を流さないようにして、フェライト棒１２に
磁界が加わらないようにし、前記直線偏波をパススルー
させて通過するようにし、導波管部２の開口部１側から
みた挿入角度が誘電体板１０に対して４５度の角度を成
すプローブ７に結合させて電気信号に変換し、同電気信
号をマイクロストリップ線路１５で伝送し、円偏波が受
信できるようにしている。この時に、プローブ８からの
ノイズが混入しないように、開閉器１６を開状態とす
る。前記と逆旋回の円偏波を受信する時には、フェライ
ト移相器（フェライト棒１２及び励磁コイル１３）ポラ
ライザとして用いて、誘電体板１０で変換された直線偏
波の電界の向きを回転させて、プローブ７に結合させる
ことができるようにする。あるいは、直線偏波に変換さ
れた電磁波をプローブ８に結合させるようにし、開閉器
１６をプローブ７側の伝送路に移動させ、プローブ７か
らのノイズが混入しないようにして、信号を取り出して
逆旋回の円偏波が受信できるようにしても良い。従っ
て、円偏波（右旋及び左旋）も、また任意の角度で入射
された水平偏波及び垂直偏波も受信でき、アンテナビー
ムの方向を電気回路を使用して変化させることにより、
衛星を自動追尾することが可能となる。
【００１３】図３（Ａ）は本発明の一実施例を示す、平
面形アレーアンテナの外観図であり、（Ｂ）はアンテナ
ビームの説明図である。平面アンテナ１７には図１で説
明したホーンアンテナ素子１８が複数個並べて配置され
ており、各ホーンアンテナ素子１８から取り出した信号
は、マイクロストリップ線路１５で位相が合致するよう
にして合成し給電点１９に集めて、給電点１９から信号
が取り出せるようにしている。通常は、図３（Ｂ）に示
すように平面アンテナ１７の指向性は、平面アンテナ１
７の中心部に対して垂直な向きに主ビームを有する形と
なるが、各々のホーンアンテナ素子１８に設けられたフ
ェライト移相器（フェライト棒５及び励磁コイル６）、
あるいはフェライト移相器（フェライト棒１２及び励磁
コイル１３）のフェライト棒５、又はフェライト棒１２
にかける直流磁界を変化させた場合、各フェライト棒５
及び１２を通過して開口部１から放射される電磁波の位
相を各々変化させることができ、主ビームの向きを空間
の所定の方向に向けることが可能となり、フェーズドア
レーアンテナとして使用することができる。従って、各
ホーンアンテナ素子１８の引き出し線９及び１４を各々
直流電源と接続して、各ホーンアンテナ素子１８のフェ
ライト棒５及び１２にかける直流磁界を変化させてずら
すことにより、平面アンテナ１７のアンテナの主ビーム
の方向を図３（Ｂ）に示すように、平面アンテナ１７の
垂直方向から傾斜させてビーム走査を行うことができ
る。
面形アレーアンテナの外観図であり、（Ｂ）はアンテナ
ビームの説明図である。平面アンテナ１７には図１で説
明したホーンアンテナ素子１８が複数個並べて配置され
ており、各ホーンアンテナ素子１８から取り出した信号
は、マイクロストリップ線路１５で位相が合致するよう
にして合成し給電点１９に集めて、給電点１９から信号
が取り出せるようにしている。通常は、図３（Ｂ）に示
すように平面アンテナ１７の指向性は、平面アンテナ１
７の中心部に対して垂直な向きに主ビームを有する形と
なるが、各々のホーンアンテナ素子１８に設けられたフ
ェライト移相器（フェライト棒５及び励磁コイル６）、
あるいはフェライト移相器（フェライト棒１２及び励磁
コイル１３）のフェライト棒５、又はフェライト棒１２
にかける直流磁界を変化させた場合、各フェライト棒５
及び１２を通過して開口部１から放射される電磁波の位
相を各々変化させることができ、主ビームの向きを空間
の所定の方向に向けることが可能となり、フェーズドア
レーアンテナとして使用することができる。従って、各
ホーンアンテナ素子１８の引き出し線９及び１４を各々
直流電源と接続して、各ホーンアンテナ素子１８のフェ
ライト棒５及び１２にかける直流磁界を変化させてずら
すことにより、平面アンテナ１７のアンテナの主ビーム
の方向を図３（Ｂ）に示すように、平面アンテナ１７の
垂直方向から傾斜させてビーム走査を行うことができ
る。
【００１４】図４は、フェライト移相器の励磁コイル６
及び１３に流す電流を制御するための電気回路ブロック
図である。２１は制御回路であり、例えばマイコン等を
使用し、平面アンテナ１７に使用されているホーンアン
テナ素子１８の数の２倍の数の制御信号出力を有するも
のを用い、各々の出力をＤ／Ａ変換器２２及び増幅器２
３で信号処理して、ホーンアンテナ素子１８の各励磁コ
イルに直流電流を流せるようにしている。制御回路２１
から出力される制御信号をＤ／Ａ変換器２２でアナログ
信号に変換して出力し増幅器２３に入力している。増幅
器２３としては、オペアンプ等を使用し、入力されたア
ナログ信号に応じた直流電圧が出力されるようにし、増
幅器２３の出力をホーンアンテナ素子１８の励磁コイル
６に入力して、励磁コイル６に直流電流を流して、フェ
ライト棒５に直流磁界をかけるようにし、以下同様に、
制御回路２１からの制御信号をＤ／Ａ変換器２２及び増
幅器２３を介して、各ホーンアンテナ素子１８の励磁コ
イルに入力して、励磁コイルに直流電流を流して、フェ
ライト棒に直流磁界をかけるようにし、各ホーンアンテ
ナ素子１８の励磁コイル６及び励磁コイル１３に流す直
流電流を制御する。図３（Ａ）の給電点１９に出力され
る信号に基づき、検出器２０で受信信号のレベルを検出
して制御回路２１に入力し、制御回路２１に入力される
受信信号のレベルが最大となるように、制御回路２１か
ら出力される制御信号を変えていけば、衛星を自動追尾
することが可能となり、従来の機械式を使用したものよ
り追尾に要する時間を短くし、機械的な可動部を用いて
いないため、安定性と耐久性を備えたアンテナとするこ
とができる。
及び１３に流す電流を制御するための電気回路ブロック
図である。２１は制御回路であり、例えばマイコン等を
使用し、平面アンテナ１７に使用されているホーンアン
テナ素子１８の数の２倍の数の制御信号出力を有するも
のを用い、各々の出力をＤ／Ａ変換器２２及び増幅器２
３で信号処理して、ホーンアンテナ素子１８の各励磁コ
イルに直流電流を流せるようにしている。制御回路２１
から出力される制御信号をＤ／Ａ変換器２２でアナログ
信号に変換して出力し増幅器２３に入力している。増幅
器２３としては、オペアンプ等を使用し、入力されたア
ナログ信号に応じた直流電圧が出力されるようにし、増
幅器２３の出力をホーンアンテナ素子１８の励磁コイル
６に入力して、励磁コイル６に直流電流を流して、フェ
ライト棒５に直流磁界をかけるようにし、以下同様に、
制御回路２１からの制御信号をＤ／Ａ変換器２２及び増
幅器２３を介して、各ホーンアンテナ素子１８の励磁コ
イルに入力して、励磁コイルに直流電流を流して、フェ
ライト棒に直流磁界をかけるようにし、各ホーンアンテ
ナ素子１８の励磁コイル６及び励磁コイル１３に流す直
流電流を制御する。図３（Ａ）の給電点１９に出力され
る信号に基づき、検出器２０で受信信号のレベルを検出
して制御回路２１に入力し、制御回路２１に入力される
受信信号のレベルが最大となるように、制御回路２１か
ら出力される制御信号を変えていけば、衛星を自動追尾
することが可能となり、従来の機械式を使用したものよ
り追尾に要する時間を短くし、機械的な可動部を用いて
いないため、安定性と耐久性を備えたアンテナとするこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平面形アレーアンテナのアンテナビームの方向を電気回
路を使用して変化させることができ、移動体に搭載して
使用すれば、衛星を自動追尾できるようになり、従来の
機械式を使用したものより追尾に要する時間を短くし、
機械的な可動部を用いていないため、安定性と耐久性を
備え、また、円偏波（右旋及び左旋）も、任意の角度で
入射された水平偏波及び垂直偏波も受信可能な平面形ア
レーアンテナを提供することができる。
平面形アレーアンテナのアンテナビームの方向を電気回
路を使用して変化させることができ、移動体に搭載して
使用すれば、衛星を自動追尾できるようになり、従来の
機械式を使用したものより追尾に要する時間を短くし、
機械的な可動部を用いていないため、安定性と耐久性を
備え、また、円偏波（右旋及び左旋）も、任意の角度で
入射された水平偏波及び垂直偏波も受信可能な平面形ア
レーアンテナを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す、ホーンアンテナ素子
の拡大図である。
の拡大図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａからみた断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の一実施例を示す、平面形アレ
ーアンテナの外観図であり、（Ｂ）はアンテナビームの
説明図である。
ーアンテナの外観図であり、（Ｂ）はアンテナビームの
説明図である。
【図４】フェライト移相器の励磁コイルに流す電流を制
御するための電気回路ブロック図である。
御するための電気回路ブロック図である。
１ 開口部 ２ 導波管部 ３ 終端面 ４ 細管部 ５ フェライト棒 ６ 励磁コイル ７ プローブ ８ プローブ ９ 引き出し線 １０ 誘電体板 １１ 細管部 １２ フェライト棒 １３ 励磁コイル １４ 引き出し線 １５ マイクロストリップ線路 １６ 開閉器 １７ 平面形アレーアンテナ １８ ホーンアンテナ素子 １９ 給電点 ２０ 検出器 ２１ マイコン ２２ Ｄ／Ａ変換器 ２３ 増幅器
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のホーンアンテナ素子を備えた平面
形アレーアンテナにおいて、前記各ホーンアンテナ素子
の導波管部の中心に終端面に向かって離して設けた第１
フェライト移相器と第２フェライト移相器と、前記両フ
ェライト移相器間に設けた円偏波・直線偏波変換器と、
終端面側に配置した第２フェライト移相器と前記終端面
の間に設けた、同導波管部を伝播する電磁波のＴＥ１１
モードの水平偏波と垂直偏波に各々結合可能としたプロ
ーブと、前記両プローブから取り出した位相の異なる信
号を各々伝送し、両信号の位相を合致させて合成する伝
送路と、同伝送路の一方に設けた開閉器とからなること
を特徴とする平面形アレーアンテナ。 - 【請求項２】 前記ホーンアンテナ素子に設けられた第
１及び第２フェライト移相器が、各々前記円形導波管部
の中心に配置したフェライト棒と、同フェライト棒の周
囲に配置し、同フェライト棒に直流磁界を加える各々の
励磁コイルとからなり、同励磁コイルの各々に流す電流
を制御する制御手段を設け、同制御手段により前記第１
及び第２フェライト移相器の励磁コイルに流す電流を変
化させて、直線偏波受信時は、前記第１フェライト移相
器をポラライザとして使用して、前記円偏波・直線偏波
変換器に対する直線偏波の電界の入射角度を制御し、前
記第２フェライト移相器で変化させる移相量を変えて、
アンテナビームの向きを制御することを特徴とする請求
項１記載の平面形アレーアンテナ。 - 【請求項３】 前記ホーンアンテナ素子に設けられた第
１及び第２フェライト移相器が、各々前記円形導波管部
の中心に配置したフェライト棒と、同フェライト棒の周
囲に配置し、同フェライト棒に直流磁界を加える各々の
励磁コイルとからなり、同励磁コイルの各々に流す電流
を制御する制御手段を設け、同制御手段により前記第１
及び第２フェライト移相器の励磁コイルに流す電流を変
化させて、円偏波受信時は、前記第１フェライト移相器
で変化させる移相量を変えて、アンテナビームの向きを
制御し、前記第２フェライト移相器を電磁波がパススル
ーするように制御することを特徴とする請求項１記載の
平面形アレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33827892A JPH06188621A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 平面形アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33827892A JPH06188621A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 平面形アレーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188621A true JPH06188621A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18316623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33827892A Pending JPH06188621A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 平面形アレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06188621A (ja) |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33827892A patent/JPH06188621A/ja active Pending
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