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JP3259098B2 - Linear polarized antenna device - Google Patents
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JP3259098B2 - Linear polarized antenna device - Google Patents

Linear polarized antenna device

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JP3259098B2
JP3259098B2 JP27851391A JP27851391A JP3259098B2 JP 3259098 B2 JP3259098 B2 JP 3259098B2 JP 27851391 A JP27851391 A JP 27851391A JP 27851391 A JP27851391 A JP 27851391A JP 3259098 B2 JP3259098 B2 JP 3259098B2
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polarized antenna
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直線偏波アンテナ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linearly polarized antenna device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の直線偏波アンテナ装置と
しては、パラボラ導体を備えたパラボラ型のものが存在
していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of linearly polarized antenna device, there has been a parabolic antenna device having a parabolic conductor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パラボ
ラ型直線偏波アンテナ装置では、放物線状の反射鏡面を
もつパラボラ導体から前方に向けて一次放射器が突き出
ており、薄型化及び小型化するには、限界があった。
However, in the parabolic linearly polarized antenna device, the primary radiator protrudes forward from a parabolic conductor having a parabolic reflecting mirror surface. There was a limit.

【0004】他方、対をなす金属板間に伝送空間を形成
した円偏波アンテナ装置が存在しており、このものを直
線偏波の受信用アンテナ装置として利用することが考え
られる。
On the other hand, there is a circularly polarized antenna device in which a transmission space is formed between a pair of metal plates, and this can be used as a linearly polarized receiving antenna device.

【0005】しかし、この場合には直線偏波を円偏波ア
ンテナ装置で受信するため、受信電力が50%以下とな
り、直線偏波の受信用として転用することは不利であっ
た。
However, in this case, since the linearly polarized wave is received by the circularly polarized antenna device, the received power is reduced to 50% or less, and it is disadvantageous to divert it to receive linearly polarized wave.

【0006】このことから、直線偏波の送受信に用いて
最適な薄型化及び小型化された専用の直線偏波アンテナ
装置の開発が望まれている。
For this reason, there is a demand for the development of a thin and compact dedicated linearly polarized antenna device which is optimally used for transmitting and receiving linearly polarized waves.

【0007】本発明の目的は、薄型化及び小型化された
専用の直線偏波アンテナ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a thin and small dedicated linearly polarized antenna device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る直線偏波アンテナ装置は、少なくとも
伝送導波管と、電力入出力部と、直線偏波アンテナ素子
とを有する直線偏波アンテナ装置であって、前記伝送導
波管は、互いに向き合わせて配置された第1及び第2の
金属板の対と、該金属板の外周縁間を閉塞する外周壁と
を含み、前記金属板の対と外周壁とで形成された伝送空
間を有しており、前記電力入出力部は、送信時には前記
伝送空間内に電力を供給する機能と、受信時には前記伝
送空間内の電力を収集する機能とをもつものであり、前
記直線偏波アンテナ素子は、直線偏波の電力を送受信す
るもので、前記第1の金属板に設けた小孔に誘電体を介
して支持された同軸結合部と、該同軸結合部と一体をな
し前記伝送空間内に挿入された同軸結合端子と、該同軸
結合部と一体をなし前記第1の金属板より前方に突き出
て設けられた電力放射部とを含むものであることを特徴
とする直線偏波アンテナ装置。
In order to achieve the above object, a linearly polarized antenna device according to the present invention comprises a linearly polarized antenna having at least a transmission waveguide, a power input / output section, and a linearly polarized antenna element. A wave antenna device, wherein the transmission waveguide includes a pair of first and second metal plates arranged to face each other, and an outer peripheral wall that closes between outer peripheral edges of the metal plates, It has a transmission space formed by a pair of metal plates and an outer peripheral wall, the power input / output unit has a function of supplying power to the transmission space at the time of transmission, and a power at the transmission space at the time of reception. The linearly polarized antenna element transmits and receives linearly polarized power, and is coaxially supported via a dielectric in a small hole provided in the first metal plate. A coupling part, and an integral part of the coaxial coupling part in the transmission space. Coaxial coupling terminal that is input, linearly polarized antenna apparatus which is characterized in that those comprising a power radiating portion provided projecting forwardly from said integrated with the coaxial coupling portion the first metal plate.

【0009】また前記電力入出力部は、同軸給電線の外
部導体が前記第2の金属板に結合され内部導体が該第2
の金属板に設けた透孔を通して伝送空間内に挿入された
同軸給電構造として構成されたものである。また前記電
力入出力部は、前記第2の金属板の裏面に誘電体を介し
て敷設されたマイクロストリップラインを有し該マイク
ロストリップラインの先端に設けた端子が前記第2の金
属板に設けた透孔を通して前記伝送空間内に挿入された
マイクロストリップ給電構造として構成されたものであ
る。また前記電力入出力部は、前記第2の金属板の裏面
に誘電体を介して敷設されたマイクロストリップライン
を有し該マイクロストリップラインの先端に設けた端子
が前記第2の金属板に設けた透孔を通して前記伝送空間
内に挿入され、前記マイクロストリップラインを誘電体
を介して金属板で被覆してなるトリプレート給電構造と
して構成されたものである。
[0009] The power output section, the inner conductor an outer conductor of the coaxial feed line is coupled to the second metal plate is the second
This is configured as a coaxial power supply structure inserted into the transmission space through a through hole provided in the metal plate. In addition,
The force input / output unit is provided on the back surface of the second metal plate via a dielectric.
Microphone having a microstrip line laid down
The terminal provided at the end of the strip line is the second gold
Inserted into the transmission space through a through hole provided in the metal plate
It is configured as a microstrip feed structure.
You. The power input / output unit is provided on a back surface of the second metal plate.
Microstrip line laid through a dielectric
A terminal provided at the tip of the microstrip line
Is formed in the transmission space through a through hole provided in the second metal plate.
Insert the microstrip line into the dielectric
And a triplate feed structure covered with a metal plate through
It is configured as follows.

【0010】また前記同軸給電構造をなす同軸給電線の
内部導体,前記マイクロストリップ給電構造及び前記
リプレート給電構造のマイクロストリップラインに接続
した端子のうち前記伝送空間内に挿入された部分は、
円錐形状,円柱形状又は多角形状、球形状、カール形状
のいずれかの形状として構成し、又は誘電体を取り付
け、又は太くすることにより、インピーダンスを整合し
て広帯域特性を得る構成としたものである。
[0010] inserted into the coaxial inner conductor of the coaxial feeder which forms the feed structure, the microstrip feed structures and the transmission space of the bets <br/> terminal connected to the microstrip line of the replated feed structure Part is reversed
Conical, cylindrical or polygonal, spherical, curled
Either of the above shapes or attach a dielectric
Only, or by thick, it is obtained by the configuration obtaining broadband characteristics and impedance matching.

【0011】また前記直線偏波アンテナ素子の同軸結合
端子は、円錐形状,円柱形状又は多角形状、球形状、カ
ール形状のいずれかの形状として構成し、又は誘電体を
取り付け、又は太くすることにより、インピーダンスを
整合して広帯域特性を得る構成としたものである。
[0011] Coaxial coupling terminal of said linearly polarized antenna elements, conical, cylindrical or polygonal shape, spherical shape, mosquitoes
Or a dielectric material.
Mounting, or by thick, it is obtained by the configuration obtaining broadband characteristics and impedance matching.

【0012】また前記直線偏波アンテナ素子を第1の金
属板に複数取付けた場合に、複数の直線偏波アンテナ素
子群のうち最外縁側に配置した直線偏波アンテナ素子
は、外周壁で反射された電波が電力入出力部に向かう伝
送路上に配設したものである。
When a plurality of linearly polarized antenna elements are mounted on the first metal plate, the linearly polarized antenna element disposed on the outermost edge side of the plurality of linearly polarized antenna element groups is reflected by an outer peripheral wall. The transmitted radio waves are disposed on a transmission path leading to a power input / output unit.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、対をなす第1及び第2の金属板と
外周壁との間に伝送空間を形成し、該伝送空間と直線偏
波アンテナ素子とを組み合わせることにより、直線偏波
の送受信に適切な直線偏波アンテナ装置を構築し、しか
もアンテナ利得を向上するようにしたものである。
According to the present invention, a transmission space is formed between a pair of first and second metal plates and an outer peripheral wall, and the transmission space and a linearly polarized antenna element are combined to form a linearly polarized antenna. A linearly polarized antenna device suitable for transmission and reception is constructed, and the antenna gain is improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1(a)は、本発明において直線偏波ア
ンテナ素子としてモノポールアンテナ素子を用いた実施
例を示す斜視図、図1(b)は、同平面図、図2(a)
は、図1(b)のA−A′線断面図、図2(b)は、図
2(a)のX部拡大図である。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment in which a monopole antenna element is used as a linearly polarized antenna element in the present invention, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1B, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion X in FIG. 2A.

【0016】本実施例に係る直線偏波アンテナ装置は、
図1(a),(b)、図2(a),(b)に示す伝送導
波管1と直線偏波アンテナ素子と、図2(a)に示す電
力入出力部6とを有するものである。
The linearly polarized antenna device according to this embodiment is
The one having the transmission waveguide 1 and the linearly polarized antenna element shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B, and the power input / output unit 6 shown in FIG. 2A. It is.

【0017】伝送導波管1は図1(a)、図2(a)に
示すように、互いに向き合わせて配置された第1及び第
2の金属板1a,1bの対と、金属板1a,1bの外周
縁間を閉塞するリング状の外周壁1cとを含む。
As shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a), the transmission waveguide 1 includes a pair of first and second metal plates 1a and 1b arranged facing each other, and a metal plate 1a. , 1b in the form of a ring.

【0018】第1及び第2の金属板1a,1bは図2
(a)に示すように、送受信電波の波長に比べて狭い隙
間寸法Sをもって向き合わせに配置されており、対をな
す第1及び第2の金属板1a,1bと外周壁1cとの間
に伝送空間1dが形成されている。
The first and second metal plates 1a and 1b are shown in FIG.
As shown in (a), they are arranged facing each other with a clearance dimension S smaller than the wavelength of the transmission / reception radio wave, and are provided between the pair of first and second metal plates 1a, 1b and the outer peripheral wall 1c. A transmission space 1d is formed.

【0019】尚、金属板1a,1bは図1(a),
(b)の場合、12角形状としたが、これに限るもので
はなく、これ以外の多角形状のものでもよく、さらには
円形形状のものでもよい。或いは、任意の形状のもので
あってもよい。また、リング状外周壁1cの内径側に
は、図2(a)に示すように必要に応じて電波吸収体3
を設けてもよい。
The metal plates 1a and 1b are shown in FIG.
In the case of (b), the shape is a dodecagon, but the shape is not limited to this, and it may be a polygonal shape other than this, or a circular shape. Alternatively, it may be of any shape. As shown in FIG. 2A, a radio wave absorber 3 is provided on the inner diameter side of the ring-shaped outer peripheral wall 1c as necessary.
May be provided.

【0020】第1の金属板1aには、図2(a),
(b)に示すように電力放射が極めて小さな口径をもつ
1個以上の小孔4,4…が設けられ、第2の金属板1b
の中央には透孔1fが設けられている。尚、透孔1fは
必要に応じて第2の金属板1bの中心からずれた位置に
設けてもよい。
The first metal plate 1a has a structure shown in FIG.
As shown in (b), one or more small holes 4, 4...
Is provided with a through hole 1f in the center. In addition, the through hole 1f may be provided at a position shifted from the center of the second metal plate 1b as necessary.

【0021】図1(a),(b)、図2(a),(b)
に示す直線偏波アンテナ素子は直線偏波の電力を送受信
するものである。図1(a),(b)、図2(a),
(b)に示す直線偏波アンテナ素子としては、モノポー
ルアンテナ素子5を用いている。図2(a),(b)に
示すモノポールアンテナ素子5は同軸結合部5bと同軸
結合端子5aと電力放射部5cとを有している。ここ
に、同軸結合部5bは図2(b)に示すように、第1の
金属板1aの表面1aaと裏面1abとの間の長さL1
をもち、かつ小孔4内に存在する部分として定義する。
また、同軸結合端子5aは、伝送空間1d内に差し込ま
れた部分として定義する。電力放射部5cは、第1の金
属板1aの表面1aaから先端5ccまでの部分として
定義する。
FIGS. 1 (a) and 1 (b), FIGS. 2 (a) and 2 (b)
The linearly polarized antenna element shown in (1) transmits and receives linearly polarized power. 1 (a), (b), FIG. 2 (a),
The monopole antenna element 5 is used as the linearly polarized antenna element shown in FIG. The monopole antenna element 5 shown in FIGS. 2A and 2B has a coaxial coupling section 5b, a coaxial coupling terminal 5a, and a power radiating section 5c. Here, as shown in FIG. 2B, the coaxial coupling portion 5b has a length L 1 between the front surface 1aa and the back surface 1ab of the first metal plate 1a.
And is defined as a portion existing in the small hole 4.
Further, the coaxial coupling terminal 5a is defined as a portion inserted into the transmission space 1d. The power radiating portion 5c is defined as a portion from the surface 1aa of the first metal plate 1a to the tip 5cc.

【0022】モノポールアンテナ素子5の同軸結合部5
bは図2(a),(b)に示すように、直線状に形成さ
れ第1の金属板1aの小孔4内に誘電体1eにより支持
されている。同軸結合端子5aは図2(a),(b)に
示すように、同軸結合部5bと一体をなし伝送空間1d
内に差込まれている。電力放射部5cは、図2(a),
(b)に示すように直線状に形成され、同軸結合部5b
と一体をなし第1の金属板1aの表面1aaより前方に
突き出て設けられている。
Coaxial coupling part 5 of monopole antenna element 5
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), b is linearly formed and is supported by the dielectric 1e in the small hole 4 of the first metal plate 1a. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the coaxial coupling terminal 5a is integrated with the coaxial coupling section 5b to form the transmission space 1d.
Is inserted inside. The power radiating unit 5c is configured as shown in FIG.
As shown in (b), the coaxial coupling portion 5b
And is provided so as to protrude forward from the surface 1aa of the first metal plate 1a.

【0023】モノポールアンテナ素子5の同軸結合端子
5aは、円錐状に形成されている。ここに、同軸結合端
子5aは、円錐状に形成することにより、インピーダン
スを整合して広帯域特性を得るように構成してある。
The coaxial coupling terminal 5a of the monopole antenna element 5 is formed in a conical shape. Here, the coaxial coupling terminal 5a is formed in a conical shape so as to match impedance and obtain broadband characteristics.

【0024】図1(a),(b)に示すように第1の金
属板1aに複数のモノポールアンテナ素子5,5…を取
付けた場合に、2点鎖線R上に位置する最外縁側のモノ
ポールアンテナ素子5,5…は、外周壁1cで反射され
た電波が後述の電力入出力部6に向かう1点鎖線で示す
伝送路2上に配設されている。このことは、後述する各
種の直線偏波アンテナ素子を複数並べた場合についても
同様である。
When a plurality of monopole antenna elements 5, 5... Are mounted on the first metal plate 1a as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the outermost edge located on the two-dot chain line R Are arranged on a transmission line 2 indicated by a dashed line toward the power input / output unit 6 in which radio waves reflected by the outer peripheral wall 1c are described. The same applies to a case where a plurality of linearly polarized antenna elements of various types described later are arranged.

【0025】金属板1aの外形形状が多角形形状の場合
には、最外縁側に配置した直線偏波アンテナ素子5,
5,5…は図1(a),(b)に示すように、多角形の
辺1acの垂直2等分線で、かつ電力入出力部6に向う
線上に配設されることとなる。
When the outer shape of the metal plate 1a is polygonal, the linearly polarized antenna elements 5, 5 arranged on the outermost edge side
.. Are arranged on a vertical bisector of the side 1ac of the polygon and on a line toward the power input / output unit 6, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

【0026】電力入出力部6は図2(a)に示すように
第2の金属板1b側に設けられている。図2(a)に示
す電力入出力部6は、同軸給電構造のものである。すな
わち、同軸給電線7の外部導体7aが第2の金属板1b
に結合され、内部導体7bが金属板1bの透孔1fを通
して伝送空間1d内に挿入されている。
The power input / output unit 6 is provided on the side of the second metal plate 1b as shown in FIG. The power input / output unit 6 shown in FIG. 2A has a coaxial power supply structure. That is, the outer conductor 7a of the coaxial feeder 7 is connected to the second metal plate 1b.
And the internal conductor 7b is inserted into the transmission space 1d through the through hole 1f of the metal plate 1b.

【0027】内部導体7bのうち伝送空間1d内に挿入
された部分7bbは、逆円錐状に形成されている。ここ
に、内部導体7bは、逆円錐状に形成されることによ
り、インピーダンスを整合して広帯域特性を得るように
構成してある。
The portion 7bb of the inner conductor 7b inserted into the transmission space 1d is formed in an inverted conical shape. Here, the inner conductor 7b is formed in an inverted conical shape so as to match impedance and obtain broadband characteristics.

【0028】電力入出力部6は、送信時に電力を伝送空
間1d内に供給する機能と、受信時に伝送空間1d内の
電力を収集する機能とを有している。
The power input / output unit 6 has a function of supplying power to the transmission space 1d during transmission and a function of collecting power in the transmission space 1d during reception.

【0029】図1(a),(b)、図2(a),(b)
に示すアンテナ装置において、送信時には電力入出力部
6からの電波が複数のモノポールアンテナ素子5,5…
に伝送空間1dを通して供給される。受信時には、複数
のモノポールアンテナ素子5,5…からの電波が伝送空
間1dを通して電力入出力部6に収集される。このこと
は、後述する各種の直線偏波アンテナ素子の場合につい
ても言える。
FIGS. 1 (a) and 1 (b), FIGS. 2 (a) and 2 (b)
In the antenna device shown in FIG. 1, the radio wave from the power input / output unit 6 transmits a plurality of monopole antenna elements 5, 5,.
Through the transmission space 1d. During reception, radio waves from the plurality of monopole antenna elements 5, 5,... Are collected in the power input / output unit 6 through the transmission space 1d. This is also true for various linearly polarized antenna elements described below.

【0030】また、図2(b)に示すように、同軸結合
部5b及び誘電体1e並びに金属板1aからなる組合せ
部(図2(a)のX部)は同軸構造をなしているため、
金属板1aの板厚に相当する長さL1を適当な長さに設
定することにより、インピーダンス整合を計ることが可
能となる。
As shown in FIG. 2 (b), the combination portion (X portion in FIG. 2 (a)) composed of the coaxial coupling portion 5b, the dielectric 1e and the metal plate 1a has a coaxial structure.
By setting the length L 1 corresponding to the thickness of the metal plate 1a to length, it is possible to measure the impedance matching.

【0031】直線偏波アンテナ素子としては、図1
(a),(b)、図2(a),(b)に示すモノポール
アンテナ素子5に限るものではない。図3(a)に示す
直線偏波アンテナ素子は、折曲げ型アンテナ素子8を用
いた場合を示すものである。図3(a)に示す折曲げ型
アンテナ素子8は、同軸結合部8bと同軸結合端子8a
と電力放射部8cとを有し、電力放射部8cは、その途
中から横方向に折曲げて成形されている。
As the linearly polarized antenna element, FIG.
The present invention is not limited to the monopole antenna element 5 shown in (a), (b) and FIGS. 2 (a), (b). The linearly polarized antenna element shown in FIG. 3A shows a case where a bent antenna element 8 is used. The bent antenna element 8 shown in FIG. 3A has a coaxial coupling portion 8b and a coaxial coupling terminal 8a.
And a power radiating portion 8c. The power radiating portion 8c is formed by being bent laterally from the middle thereof.

【0032】図3(b)に示す直線偏波アンテナ素子
は、逆F型アンテナ素子9を用いた場合を示すものであ
る。図3(b)に示す逆F型アンテナ素子9は、同軸結
合部9bと同軸結合端子9aと電力放射部9cとを有
し、電力放射部9cは、その途中から横方向に折曲げて
成形され、かつインピーダンス整合部9dを備えてい
る。
The linearly polarized antenna element shown in FIG. 3B shows a case where an inverted F-type antenna element 9 is used. The inverted F-type antenna element 9 shown in FIG. 3B has a coaxial coupling portion 9b, a coaxial coupling terminal 9a, and a power radiating portion 9c, and the power radiating portion 9c is formed by being bent in the lateral direction from the middle thereof. And an impedance matching section 9d.

【0033】図3(c)に示す直線偏波アンテナ素子
は、ジグザグ型アンテナ素子10を用いた場合を示すも
のである。図3(c)に示すジグザグ型アンテナ素子1
0は同軸結合部10bと同軸結合端子10aと電力放射
部10cとを有し、電力放射部10cはジグザグ状に折
曲げて成形されている。
The linearly polarized antenna element shown in FIG. 3C shows a case where a zigzag antenna element 10 is used. Zigzag type antenna element 1 shown in FIG.
Numeral 0 has a coaxial coupling portion 10b, a coaxial coupling terminal 10a, and a power radiating portion 10c, and the power radiating portion 10c is formed by being bent in a zigzag shape.

【0034】図3(d),(e)は、直線偏波アンテナ
素子としてのパッチ型アンテナ素子を示すものである。
図3(d)は平面図、図3(e)は、図3(d)のB−
B′線断面図である。図3(d),(e)に示すパッチ
型アンテナ素子11は、同軸結合部11bと同軸結合端
子11aと電力放射部11cとを有している。電力放射
部11cは直線部11ccとパッチ部11cdとからな
り、この図では直線部11ccがパッチ部11cdの中
心部に取付けられている。目的に応じて直線部11cc
はパッチ部11cdの中心部からずらした位置に取付け
てもよい。また、この図ではパッチ部11cdは円形と
したが、正方形,長方形でもよい。
FIGS. 3D and 3E show a patch antenna element as a linearly polarized antenna element.
FIG. 3D is a plan view, and FIG.
It is B 'line sectional drawing. The patch-type antenna element 11 shown in FIGS. 3D and 3E has a coaxial coupling section 11b, a coaxial coupling terminal 11a, and a power radiating section 11c. The power radiating portion 11c includes a straight portion 11cc and a patch portion 11cd. In this figure, the straight portion 11cc is attached to the center of the patch portion 11cd. 11cc straight section according to purpose
May be attached to a position shifted from the center of the patch portion 11cd. Further, in this figure, the patch portion 11cd is circular, but may be square or rectangular.

【0035】尚、直線偏波アンテナ素子は、以上の図示
したものに限るものでなく、その他の直線偏波アンテナ
素子にも同様に適用できる。
It should be noted that the linearly polarized antenna element is not limited to the illustrated one, but can be similarly applied to other linearly polarized antenna elements.

【0036】図4に示す電力入出力部6はマイクロスト
リップ給電構造のものである。マイクロストリップ給電
構造は、第2の金属板1bの裏面に誘電体12を介して
マイクロストリップライン13を敷設している。マイク
ロストリップライン13の先端と伝送空間1d内の端子
14とは、第2の金属板1bの透孔1fに挿通した直線
状素子14aで結合されている。給電は、第2の金属板
1bとマイクロストリップライン13との間に行う。
The power input / output unit 6 shown in FIG. 4 has a microstrip power supply structure. In the microstrip power supply structure, a microstrip line 13 is laid on the back surface of the second metal plate 1b via a dielectric 12. The tip of the microstrip line 13 and the terminal 14 in the transmission space 1d are connected by a linear element 14a inserted into the through hole 1f of the second metal plate 1b. Power is supplied between the second metal plate 1b and the microstrip line 13.

【0037】図5に示す電力入出力部6はトリプレート
給電構造のものである。トリプレート給電構造は、図4
に示すマイクロストリップライン13に誘電体15を介
して金属板16を裏打ちし、誘電体12と15との間に
マイクロストリップライン13を設けたものである。給
電は、金属板1b及び金属板16とマイクロストリップ
ライン13との間に行う。
The power input / output unit 6 shown in FIG. 5 has a triplate power supply structure. Fig. 4
The metal plate 16 is lined with a microstrip line 13 shown in FIG. 1 via a dielectric 15, and the microstrip line 13 is provided between the dielectrics 12 and 15. Power is supplied between the metal plate 1 b and the metal plate 16 and the microstrip line 13.

【0038】向き合わせに配置した金属板1a,1bの
対としては、下部金属板1bの電力入出力部6が設けら
れる付近が下方に突き出た凸型錐状(図6(a))、下
部金属板1bの電力入出力部6が設けられる付近が上方
に突き出た凹型錐状(図6(b))、上部金属板1aの
うち下部金属板1bの電力入出力部6に対向する部分が
下方にへこんだ凹型錐状(図6(c))、さらに図6
(a),(b),(c)に示す錐状部を曲面形の錐状部
に置き換えたもの、さらに平面,曲面のものを適宜組合
せて用いることができる。図6(d)は、この考え方に
基づいて図6(b)の下部金属板1bを曲面1hにした
場合を示す。
The pair of metal plates 1a and 1b arranged facing each other includes a convex conical shape (FIG. 6 (a)) in which the vicinity of the lower metal plate 1b where the power input / output unit 6 is provided projects downward. The vicinity of the metal plate 1b where the power input / output unit 6 is provided is a concave conical shape protruding upward (FIG. 6B), and the part of the upper metal plate 1a facing the power input / output unit 6 of the lower metal plate 1b is FIG. 6 (c) shows a concave conical shape depressed downward.
The conical portions shown in (a), (b), and (c) can be replaced with curved conical portions, and the flat and curved conical portions can be appropriately combined and used. FIG. 6D shows a case where the lower metal plate 1b of FIG. 6B is formed into a curved surface 1h based on this concept.

【0039】また、図7(a),(b),(d)のよう
に、下部金属板1bの錐状部のうち電力入出力部6が設
けられる部分に水平部1jを設け、あるいは図7(c)
のように上部金属板1aの錐状部のうち電力入出力部6
が設けられる部分に水平部1jを設けてもよい。
As shown in FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (d), a horizontal portion 1j is provided at a portion of the conical portion of the lower metal plate 1b where the power input / output portion 6 is provided. 7 (c)
Of the upper metal plate 1a as shown in FIG.
May be provided with the horizontal portion 1j.

【0040】上述した各種直線偏波アンテナ素子の同軸
結合端子5a(8a,9a,10a,11aを含む、以
下同じ)は円錐形状としたが、図8(a)に示す円柱形
状(又は多角柱形状)5a、図8(b)に示す球形状5
a、図8(c)に示すカール形状5aとしてもよい。
The coaxial coupling terminals 5a (including 8a, 9a, 10a, 11a, the same applies hereinafter) of the above-mentioned various linearly polarized antenna elements have a conical shape, but have a cylindrical (or polygonal) shape shown in FIG. Shape) 5a, spherical shape 5 shown in FIG.
a, the curl shape 5a shown in FIG.

【0041】さらには図8(d)のように同軸結合端子
5aに誘電体17を取付けて広帯域特性を得るようにし
てもよい。また、図8(e)に示すように同軸結合部5
bと同軸結合端子5aとを太くして、同軸結合端子5a
を伝送空間内に差込むことにより、広帯域特性を得るよ
うにしてもよい。これ以外の形状のものでもよい。
Further, as shown in FIG. 8D, a dielectric 17 may be attached to the coaxial coupling terminal 5a to obtain a wide band characteristic. Also, as shown in FIG.
b and the coaxial coupling terminal 5a are made thicker so that the coaxial coupling terminal 5a
May be inserted into the transmission space to obtain broadband characteristics. Other shapes may be used.

【0042】また、上述した同軸結合端子の形状は、図
2(a)に示す内部導体7bのうち伝送空間1dに挿入
された部分7bb、あるいは図4,図5に示すマイクロ
ストリップライン13に直線状素子14aを介して接続
された端子14に適用してもよい。
The shape of the above-mentioned coaxial coupling terminal is such that the portion of the inner conductor 7b shown in FIG. 2A inserted into the transmission space 1bb or the microstrip line 13 shown in FIGS. The present invention may be applied to the terminal 14 connected via the element 14a.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
をなす金属板間に伝送空間を形成し、該伝送空間と直線
偏波アンテナ素子とを組合せることにより、直線偏波の
送受信に最適なアンテナ装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, a transmission space is formed between a pair of metal plates, and the transmission space is combined with a linearly polarized antenna element to transmit and receive linearly polarized waves. The most suitable antenna device can be provided.

【0044】対をなす金属板相互の間隔が送受信電波の
波長に比べて狭くすることができ、薄型化及び小型化を
実現できる。
The distance between the pair of metal plates can be made narrower than the wavelength of the transmission / reception radio wave, and the thickness and the size can be reduced.

【0045】さらに複数の直線偏波アンテナ素子を配列
することによりアンテナ利得を向上できる。
Further, by arranging a plurality of linearly polarized antenna elements, the antenna gain can be improved.

【0046】さらに、伝送空間に挿入されたアンテナ素
子の同軸結合端子及び電力入出力部の給電構造が工夫さ
れ、広帯域特性を容易に実現できる。
Furthermore, the coaxial coupling terminal of the antenna element inserted into the transmission space and the power supply structure of the power input / output unit are devised, so that wideband characteristics can be easily realized.

【0047】さらにマイクロストリップ給電構造及びト
リプレート給電構造の場合、コンバータ,移相器,抵抗
等の電子機器を一体に組み込むことができ、アンテナ装
置を小型化できる。
Further, in the case of the microstrip power supply structure and the triplate power supply structure, electronic devices such as a converter, a phase shifter, and a resistor can be integrated, and the antenna device can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は、本発明において直線偏波アンテナ素
子としてモノポールアンテナ素子を用いた実施例を示す
斜視図、(b)は、同平面図である。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment in which a monopole antenna element is used as a linearly polarized antenna element in the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof.

【図2】(a)は、図1(b)のA−A′線断面図、
(b)は、図2(a)のX部拡大図である。
2A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
FIG. 2B is an enlarged view of a part X in FIG.

【図3】(a)は折曲げ型アンテナ素子を示す図、
(b)は逆F型アンテナ素子を示す図、(c)はジグザ
グ型アンテナ素子を示す図、(d)はパッチ型アンテナ
素子を示す図、(e)は(d)のB−B′線断面図であ
る。
FIG. 3A is a diagram showing a bent antenna element;
(B) is a diagram illustrating an inverted-F antenna element, (c) is a diagram illustrating a zigzag antenna element, (d) is a diagram illustrating a patch antenna element, and (e) is a BB ′ line of (d). It is sectional drawing.

【図4】マイクロストリップ給電構造を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing a microstrip power supply structure.

【図5】トリプレート給電構造を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a triplate power supply structure.

【図6】対をなす金属板の構造を示す図である。FIG. 6 is a view showing a structure of a pair of metal plates.

【図7】水平部をもった対をなす金属板の構造を示す図
である。
FIG. 7 is a view showing a structure of a pair of metal plates having a horizontal portion.

【図8】広帯域特性を得る同軸結合端子の形状を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a shape of a coaxial coupling terminal for obtaining a broadband characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 伝送導波管 1a 第1の金属板 1b 第2の金属板 1c 外周壁 1d 伝送空間 1e 同軸結合部支持用誘電体 1f 透孔 2 反射電波伝送路 3 電波吸収体 4 小孔 5 モノポールアンテナ素子 5a モノポールアンテナ素子の同軸結合端子 5b モノポールアンテナ素子の同軸結合部 5c モノポールアンテナ素子の電力放射部 6 電力入出力部 7 同軸給電線 7a 同軸給電線の外部導体 7b 同軸給電線の内部導体 8 折曲げアンテナ素子 8a 折曲げアンテナ素子の同軸結合端子 8b 折曲げアンテナ素子の同軸結合部 8c 折曲げアンテナ素子の電力放射部 9 逆F型アンテナ素子 9a 逆F型アンテナ素子の同軸結合端子 9b 逆F型アンテナ素子の同軸結合部 9c 逆F型アンテナ素子の電力放射部 10 ジグザグ型アンテナ素子 10a ジグザグ型アンテナ素子の同軸結合端子 10b ジグザグ型アンテナ素子の同軸結合部 10c ジグザグ型アンテナ素子の電力放射部 11 パッチ型アンテナ素子 11a パッチ型アンテナ素子の同軸結合端子 11b パッチ型アンテナ素子の同軸結合部 11c パッチ型アンテナ素子の電力放射部 12,15 マイクロストリップライン支持用誘電体 13 マイクロストリップライン 14 端子 14a 直線状素子 16 金属板 17 同軸結合端子誘電体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission waveguide 1a 1st metal plate 1b 2nd metal plate 1c Outer wall 1d Transmission space 1e Dielectric for supporting a coaxial coupling part 1f Through hole 2 Reflected radio wave transmission path 3 Radio wave absorber 4 Small hole 5 Monopole antenna Element 5a Coaxial coupling terminal of monopole antenna element 5b Coaxial coupling section of monopole antenna element 5c Power radiating section of monopole antenna element 6 Power input / output section 7 Coaxial feed line 7a Outer conductor of coaxial feed line 7b Inside coaxial feed line Conductor 8 Folded antenna element 8a Coaxial coupling terminal of folded antenna element 8b Coaxial coupling part of folded antenna element 8c Power radiating part of folded antenna element 9 Inverted F antenna element 9a Coaxial coupling terminal of inverted F antenna element 9b Coaxial coupling part of inverted-F antenna element 9c Power radiating part of inverted-F antenna element 10 Zigzag antenna element 10a Di Coaxial coupling terminal of zigzag antenna element 10b Coaxial coupling section of zigzag antenna element 10c Power radiating section of zigzag antenna element 11 Patch antenna element 11a Coaxial coupling terminal of patch antenna element 11b Coaxial coupling section of patch antenna element 11c Power radiating portion of patch antenna element 12, 15 Microstrip line supporting dielectric 13 Microstrip line 14 Terminal 14a Linear element 16 Metal plate 17 Coaxial coupling terminal dielectric

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 13/08 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 21/00-21/30 H01Q 13/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも伝送導波管と、電力入出力部
と、直線偏波アンテナ素子とを有する直線偏波アンテナ
装置であって、 前記伝送導波管は、互いに向き合わせて配置された第1
及び第2の金属板の対と、該金属板の外周縁間を閉塞す
る外周壁とを含み、前記金属板の対と外周壁とで形成さ
れた伝送空間を有しており、 前記電力入出力部は、送信時には前記伝送空間内に電力
を供給する機能と、受信時には前記伝送空間内の電力を
収集する機能とをもつものであり、 前記直線偏波アンテナ素子は、直線偏波の電力を送受信
するもので、前記第1の金属板に設けた小孔に誘電体を
介して支持された同軸結合部と、該同軸結合部と一体を
なし前記伝送空間内に挿入された同軸結合端子と、該同
軸結合部と一体をなし前記第1の金属板より前方に突き
出て設けられた電力放射部とを含むものであることを特
徴とする直線偏波アンテナ装置。
1. A linearly polarized antenna device having at least a transmission waveguide, a power input / output unit, and a linearly polarized antenna element, wherein the transmission waveguides are arranged so as to face each other. 1
And a pair of second metal plates, and an outer peripheral wall closing an outer peripheral edge of the metal plate, and having a transmission space formed by the pair of metal plates and the outer peripheral wall. The output unit has a function of supplying power in the transmission space at the time of transmission, and a function of collecting power in the transmission space at the time of reception.The linearly polarized antenna element has a linearly polarized power. A coaxial coupling portion supported via a dielectric in a small hole provided in the first metal plate, and a coaxial coupling terminal integrated with the coaxial coupling portion and inserted into the transmission space. And a power radiating portion formed integrally with the coaxial coupling portion and protruding forward from the first metal plate.
【請求項2】 前記電力入出力部は、同軸給電線の外部
導体が前記第2の金属板に結合され内部導体が該第2の
金属板に設けた透孔を通して伝送空間内に挿入された同
軸給電構造として構成されたものであることを特徴とす
る請求項1に記載の直線偏波アンテナ装置。
Wherein said power output section, the inner conductor is coupled outer conductor to the second metal plate of the coaxial feed line is inserted into the transmission space through hole provided on the metal plate of the second linearly polarized antenna device according to claim 1, characterized in that configured as a coaxial feed structure.
【請求項3】 前記電力入出力部は、前記第2の金属板3. The power input / output unit includes the second metal plate.
の裏面に誘電体を介して敷設されたマイクロストリップMicrostrip laid on the back of the body via a dielectric
ラインを有し該マイクロストリップラインの先端に設けLine at the end of the microstrip line
た端子が前記第2の金属板に設けた透孔を通して前記伝Through the through hole provided in the second metal plate.
送空間内に挿入されたマイクロストリップ給電構造としMicrostrip feed structure inserted in the transmission space
て構成されたものであることを特徴とする請求項1に記2. The method according to claim 1, wherein
載の直線偏波アンテナ装置。On-board linearly polarized antenna device.
【請求項4】 前記電力入出力部は、前記第2の金属板4. The power input / output unit includes the second metal plate.
の裏面に誘電体を介して敷設されたマイクロストリップMicrostrip laid on the back of the body via a dielectric
ラインを有し該マイクロストリップラインの先端に設けLine at the end of the microstrip line
た端子が前記第2の金属板に設けた透孔を通して前記伝Through the through hole provided in the second metal plate.
送空間内に挿入され、前記マイクロストリップラインをAnd inserted into the transfer space,
誘電体を介して金属板で被覆してなるトリプレート給電Triplate power feeding covered with metal plate via dielectric
構造として構成されたものであることを特徴とする請求Claims characterized by being structured as a structure
項1に記載の直線偏波アンテナ装置。Item 2. A linearly polarized antenna device according to item 1.
【請求項5】 前記同軸給電構造をなす同軸給電線の内
部導体,前記マイクロストリップ給電構造及び前記トリ
プレート給電構造のマイクロストリップラインに接続し
た端子のうち前記伝送空間内に挿入された部分は、逆円
錐形状,円柱形状又は多角形状、球形状、カール形状の
いずれかの形状として構成し、又は誘電体を取り付け、
又は太くすることにより、インピーダンスを整合して広
帯域特性を得る構成としたものであることを特徴とする
請求項2、3又は4に記載の直線偏波アンテナ装置。
5. The inner conductor of the coaxial feeder which forms the coaxial feed structure, the injected part in the transmission space of the microstrip feed structure and the terminal connected to the microstrip line of the triplate feed structure, Inverted circle
Cone, cylinder or polygon, sphere, curl
Configure as any shape, or attach a dielectric,
Or by thick, linearly polarized antenna device according to claim 2, 3 or 4, characterized in that is obtained by the configuration obtaining broadband characteristics and impedance matching.
【請求項6】 前記直線偏波アンテナ素子の同軸結合端
子は、円錐形状,円柱形状又は多角形状、球形状、カー
ル形状のいずれかの形状として構成し、又は誘電体を取
り付け、又は太くすることにより、インピーダンスを整
合して広帯域特性を得る構成としたものであることを特
徴とする請求項1に記載の直線偏波アンテナ装置。
6. The coaxial coupling terminal of the linearly polarized antenna element has a conical shape, a cylindrical shape or a polygonal shape, a spherical shape,
Or a dielectric material.
2. The linearly polarized antenna device according to claim 1, wherein the configuration is such that the impedance is matched to obtain broadband characteristics by attaching or thickening .
【請求項7】 前記直線偏波アンテナ素子を第1の金属
板に複数取付けた場合に、複数の直線偏波アンテナ素子
群のうち最外縁側に配置した直線偏波アンテナ素子は、
外周壁で反射された電波が電力入出力部に向かう伝送路
上に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の
直線偏波アンテナ装置。
7. When a plurality of linearly polarized antenna elements are mounted on the first metal plate, the linearly polarized antenna element disposed on the outermost edge side of the plurality of linearly polarized antenna element groups is:
The linearly polarized antenna device according to claim 1, wherein the radio wave reflected by the outer peripheral wall is disposed on a transmission path toward the power input / output unit.
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