JPH0770911B2 - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
- Publication number
- JPH0770911B2 JPH0770911B2 JP62006375A JP637587A JPH0770911B2 JP H0770911 B2 JPH0770911 B2 JP H0770911B2 JP 62006375 A JP62006375 A JP 62006375A JP 637587 A JP637587 A JP 637587A JP H0770911 B2 JPH0770911 B2 JP H0770911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- polarization
- unnecessary
- reception signal
- antenna unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、放送衛星や通信衛生からの電波を地上局で受
信する際に用いる平面アンテナに関するものである。
信する際に用いる平面アンテナに関するものである。
［背景技術］ 近年、赤道上空36000Kmに静止する静止衛星を用いたSHF
帯（12GHz帯）の衛星放送や、多目的通信衛星を用いた
衛星通信が実用化されている。これらの人工衛星を用い
た通信における地上局での受信アンテナとしてはパラボ
ラアンテナが一般的であるが、アンテナが大形でありま
た形状が複雑であり、しかも風圧を受けやすい形状であ
るから基礎等の施工が面倒でコストが高いという問題が
ある。この問題を解消するものとして屋根や壁に容易に
取り付けでき、保守も容易な平面アンテナが注目されて
いる。
帯（12GHz帯）の衛星放送や、多目的通信衛星を用いた
衛星通信が実用化されている。これらの人工衛星を用い
た通信における地上局での受信アンテナとしてはパラボ
ラアンテナが一般的であるが、アンテナが大形でありま
た形状が複雑であり、しかも風圧を受けやすい形状であ
るから基礎等の施工が面倒でコストが高いという問題が
ある。この問題を解消するものとして屋根や壁に容易に
取り付けでき、保守も容易な平面アンテナが注目されて
いる。
ところで、水平偏波と垂直偏波あるいは左旋円偏波と右
旋円偏波のように互いに、逆偏波関係を有する２種の偏
波を用いれば、同一周波数の電波を利用して各偏波ごと
に異なる情報を送ることが可能であるから電波の利用効
率が高めることができる。しかしながら、平面アンテナ
は、第８図に示すように、たとえば11.0〜12.0GHzでは
主偏波成分（第８図上部に示す）に対する逆偏波成分
（第８図下部に示す）が−９〜−20dB程度であって、不
要な偏波成分の抑制が十分に行なわれないという問題が
ある。
旋円偏波のように互いに、逆偏波関係を有する２種の偏
波を用いれば、同一周波数の電波を利用して各偏波ごと
に異なる情報を送ることが可能であるから電波の利用効
率が高めることができる。しかしながら、平面アンテナ
は、第８図に示すように、たとえば11.0〜12.0GHzでは
主偏波成分（第８図上部に示す）に対する逆偏波成分
（第８図下部に示す）が−９〜−20dB程度であって、不
要な偏波成分の抑制が十分に行なわれないという問題が
ある。
［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
目的とするところは、交差偏波特性を改善した平面アン
テナを提供することにある。
目的とするところは、交差偏波特性を改善した平面アン
テナを提供することにある。
［発明の開示］ （構成） 本発明に係る平面アンテナは、垂直偏波と水平偏波ある
いは左旋円偏波と右旋円偏波のように互いに逆偏波関係
となる偏波を主偏波とする２つのアンテナ部が１つのア
ンテナ面上に形成され、一方のアンテナ部の受信信号に
含まれる不要な逆偏波成分を他方のアンテナ部の受信信
号の主偏波成分により相殺する不要偏波除去手段が設け
られて成るものであり、一方のアンテナ部の受信信号の
うち不要な逆偏波成分を他方のアンテナの受信信号の主
偏波成分が相殺することにより、不要な偏波成分を除去
することを前提構成とし、不要波除去手段に、受信周波
数領域において上記他方のアンテナ部の受信信号の主偏
波成分の周波数特性を変化させて上記一方のアンテナ部
の受信信号に含まれる不要な逆偏波成分の周波数特性に
合致させるフィルタ回路と、上記一方のアンテナ部の受
信信号とフィルタ回路の出力信号とを合成する合成器と
を設けたことを特徴とする。
いは左旋円偏波と右旋円偏波のように互いに逆偏波関係
となる偏波を主偏波とする２つのアンテナ部が１つのア
ンテナ面上に形成され、一方のアンテナ部の受信信号に
含まれる不要な逆偏波成分を他方のアンテナ部の受信信
号の主偏波成分により相殺する不要偏波除去手段が設け
られて成るものであり、一方のアンテナ部の受信信号の
うち不要な逆偏波成分を他方のアンテナの受信信号の主
偏波成分が相殺することにより、不要な偏波成分を除去
することを前提構成とし、不要波除去手段に、受信周波
数領域において上記他方のアンテナ部の受信信号の主偏
波成分の周波数特性を変化させて上記一方のアンテナ部
の受信信号に含まれる不要な逆偏波成分の周波数特性に
合致させるフィルタ回路と、上記一方のアンテナ部の受
信信号とフィルタ回路の出力信号とを合成する合成器と
を設けたことを特徴とする。
すなわち、上述のようなフィルタ回路を設けることによ
って、広い周波数帯域に亙って不要成分を除去すること
ができ、衛星放送電波を受信する場合のように広帯域
（たとえば、11.0〜12.0GHz）に用いる場合でも、周波
数に応じた調整を必要とせずに不要成分を除去すること
ができる。
って、広い周波数帯域に亙って不要成分を除去すること
ができ、衛星放送電波を受信する場合のように広帯域
（たとえば、11.0〜12.0GHz）に用いる場合でも、周波
数に応じた調整を必要とせずに不要成分を除去すること
ができる。
（原理） 本発明の原理を第１図ないし第３図に基づいて説明す
る。第２図に示すように１つのアンテナ面１に２つのア
ンテナ部1a,1bが形成される。両アンテナ部1a,1bは垂直
偏波と水平偏波あるいは左旋円偏波と右旋円偏波のよう
に互いに逆偏波関係を有する偏波を主偏波成分とするよ
うに形成されている。たとえば、パッチアンテナでは、
一方のアンテナ部1aに第３図（ａ）のような水平偏波用
のアンテナパターン2aを形成し、他方のアンテナ部1bに
第３図（ｂ）のような垂直偏波用のアンテナパターン2b
を形成したり、一方のアンテナ部1aに第３図（ｃ）のよ
うな左旋円偏波用のアンテナパターン2cを形成し、他方
のアンテナ部1bに第３図（ｄ）のような右旋偏波用のア
ンテナパターン2dを形成する。両アンテナ部1a,1bがア
ンテナ面１を占有する面積は異なり、たとえば、第２図
（ａ）に示すように、アンテナ面１を横に分割したり、
あるいはまた第２図（ｂ）に示すように、一方のアンテ
ナ部1aで他方のアンテナ部1bを囲むようにすればよい。
第１図に示すように、面積の大きいほうのアンテナ部1a
で受信された受信信号はローノイズアンプである前置増
幅回路３で増幅され、合成器７（ウィルキンソン型合成
器）に入力される。また面積の小さいほうのアンテナ部
1bで受信された受信信号はローノイズアンプである前置
増幅回路４で増幅された後、位相を反転する位相器５、
減衰量の調節が可能な減衰器６を介して合成器７に入力
される。すなわち、合成器７では両アンテナ部1a,1bの
受信信号が合成され、互いに逆位相の信号が相殺され
る。合成器７の出力はローノイズコンバータ８に入力さ
れてより低い周波数に周波数変換される。
る。第２図に示すように１つのアンテナ面１に２つのア
ンテナ部1a,1bが形成される。両アンテナ部1a,1bは垂直
偏波と水平偏波あるいは左旋円偏波と右旋円偏波のよう
に互いに逆偏波関係を有する偏波を主偏波成分とするよ
うに形成されている。たとえば、パッチアンテナでは、
一方のアンテナ部1aに第３図（ａ）のような水平偏波用
のアンテナパターン2aを形成し、他方のアンテナ部1bに
第３図（ｂ）のような垂直偏波用のアンテナパターン2b
を形成したり、一方のアンテナ部1aに第３図（ｃ）のよ
うな左旋円偏波用のアンテナパターン2cを形成し、他方
のアンテナ部1bに第３図（ｄ）のような右旋偏波用のア
ンテナパターン2dを形成する。両アンテナ部1a,1bがア
ンテナ面１を占有する面積は異なり、たとえば、第２図
（ａ）に示すように、アンテナ面１を横に分割したり、
あるいはまた第２図（ｂ）に示すように、一方のアンテ
ナ部1aで他方のアンテナ部1bを囲むようにすればよい。
第１図に示すように、面積の大きいほうのアンテナ部1a
で受信された受信信号はローノイズアンプである前置増
幅回路３で増幅され、合成器７（ウィルキンソン型合成
器）に入力される。また面積の小さいほうのアンテナ部
1bで受信された受信信号はローノイズアンプである前置
増幅回路４で増幅された後、位相を反転する位相器５、
減衰量の調節が可能な減衰器６を介して合成器７に入力
される。すなわち、合成器７では両アンテナ部1a,1bの
受信信号が合成され、互いに逆位相の信号が相殺され
る。合成器７の出力はローノイズコンバータ８に入力さ
れてより低い周波数に周波数変換される。
ここに、面積の大きいほうの第１のアンテナ部1aは水平
偏波を主偏波成分として受信し、面積が小さいほうの第
２のアンテナ部1bは垂直偏波を主偏波成分として受信す
るように設定されているとする。この場合、第１のアン
テナ部1aでは水平偏波成分に対する垂直偏波成分がたと
えば99対１となり、また、第２のアンテナ部1bでは垂直
偏波成分に対する水平偏波成分がとたえば99対１とな
る。しかるに、減衰器６を調節して、第２のアンテナ部
1bの受信信号の垂直偏波成分を第１のアンテナ部1aの受
信信号の垂直偏波成分の略同レベルとなるようにし、合
成器７で合成すれば、垂直偏波成分はほぼ相殺され、一
方、第１のアンテナ部1aの受信信号のうち水平偏波成分
はほとんど影響されないから、非常に高い交差偏波特性
が得られるのである。また、両アンテナ部1a,1bの面積
を変え、垂直偏波成分を主偏波成分として受信するアン
テナ部1bの面積を小さくしているから、減衰器６からは
水平偏波成分がほとんど出力されず、第１のアンテナ部
1aの受信信号のうちの水平偏波成分は第２のアンテナ部
1bの受信信号による影響をほとんど受けることがないの
である。以上の手法は円偏波において利用しても同等の
効果を得ることができる。
偏波を主偏波成分として受信し、面積が小さいほうの第
２のアンテナ部1bは垂直偏波を主偏波成分として受信す
るように設定されているとする。この場合、第１のアン
テナ部1aでは水平偏波成分に対する垂直偏波成分がたと
えば99対１となり、また、第２のアンテナ部1bでは垂直
偏波成分に対する水平偏波成分がとたえば99対１とな
る。しかるに、減衰器６を調節して、第２のアンテナ部
1bの受信信号の垂直偏波成分を第１のアンテナ部1aの受
信信号の垂直偏波成分の略同レベルとなるようにし、合
成器７で合成すれば、垂直偏波成分はほぼ相殺され、一
方、第１のアンテナ部1aの受信信号のうち水平偏波成分
はほとんど影響されないから、非常に高い交差偏波特性
が得られるのである。また、両アンテナ部1a,1bの面積
を変え、垂直偏波成分を主偏波成分として受信するアン
テナ部1bの面積を小さくしているから、減衰器６からは
水平偏波成分がほとんど出力されず、第１のアンテナ部
1aの受信信号のうちの水平偏波成分は第２のアンテナ部
1bの受信信号による影響をほとんど受けることがないの
である。以上の手法は円偏波において利用しても同等の
効果を得ることができる。
（実施例１） 本実施例は、第４図に示すように、第２のアンテナ部1b
の出力を前置増幅回路４で増幅した後、位相器５に入力
する前にフィルタ回路９に通すようにしたものである。
フィルタ回路９の特性を第５図に示すような第１のアン
テナ部1aの逆偏波成分（第５図中下方の曲線。第５図中
上方の曲線は主偏波成分を示す）の周波数特性に合わせ
て適宜設定する。すなわち、第２のアンテナ部1bの主偏
波成分に対応するフィルタ回路９の出力レベルを第１の
アンテナ部1aの受信信号の逆偏波成分と同じ周波数特性
に設定する。こうすれば、受信周波数とは無関係に減衰
器６の減衰量を一定値として全受信周波数領域で逆偏差
成分を略完全に相殺することができるのである。本実施
例のように、フィルタ回路９を設けて、第２のアンテナ
部1bの受信信号の主偏波成分に対応したフィルタ回路８
の出力レベルを第１のアンテナ部1aの受信信号の逆偏波
成分の周波数特性に合致させると、広い周波数帯域に亙
って第１のアンテナ部1aの受信信号から不要な逆偏波成
分を除去することができることになる。つまり、衛星放
送電波を受信する場合のように平面アンテナを広帯域に
用いる場合でも、周波数に応じた調整を必要とせずに不
要成分を除去することができるのである。
の出力を前置増幅回路４で増幅した後、位相器５に入力
する前にフィルタ回路９に通すようにしたものである。
フィルタ回路９の特性を第５図に示すような第１のアン
テナ部1aの逆偏波成分（第５図中下方の曲線。第５図中
上方の曲線は主偏波成分を示す）の周波数特性に合わせ
て適宜設定する。すなわち、第２のアンテナ部1bの主偏
波成分に対応するフィルタ回路９の出力レベルを第１の
アンテナ部1aの受信信号の逆偏波成分と同じ周波数特性
に設定する。こうすれば、受信周波数とは無関係に減衰
器６の減衰量を一定値として全受信周波数領域で逆偏差
成分を略完全に相殺することができるのである。本実施
例のように、フィルタ回路９を設けて、第２のアンテナ
部1bの受信信号の主偏波成分に対応したフィルタ回路８
の出力レベルを第１のアンテナ部1aの受信信号の逆偏波
成分の周波数特性に合致させると、広い周波数帯域に亙
って第１のアンテナ部1aの受信信号から不要な逆偏波成
分を除去することができることになる。つまり、衛星放
送電波を受信する場合のように平面アンテナを広帯域に
用いる場合でも、周波数に応じた調整を必要とせずに不
要成分を除去することができるのである。
（実施例２） 上記実施例では互いに逆偏波関係となる２種の偏波成分
のうちの一方のみを取り出すようにしていたが、本実施
例では両偏波成分を同時に取り出すことができるように
したものである。すなわち、実施例２の構成を両アンテ
ナ部1a,1bに対称に設けたものであって、第６図に示す
ように、各アンテナ部1a,1bの受信信号は前置増幅回路
3,4で増幅された後、それぞれフィルタ回路9a,9b、位相
器5a,5b、減衰器6a,6bを通して合成器7a,7bに入力さ
れ、他方のアンテナ部1a,1bの受信信号と合成されるよ
うになっている。ここで、回路部とともにアンテナ部1
a,1bについても、第７図に示すように、両アンテナ部1
a,1bの面積が略等しくなるように分割される。この構成
によれば、同時に異なる２種の偏波成分を取り出すこと
ができ、しかも両出力には不要な逆偏波成分が含まれな
いのである。
のうちの一方のみを取り出すようにしていたが、本実施
例では両偏波成分を同時に取り出すことができるように
したものである。すなわち、実施例２の構成を両アンテ
ナ部1a,1bに対称に設けたものであって、第６図に示す
ように、各アンテナ部1a,1bの受信信号は前置増幅回路
3,4で増幅された後、それぞれフィルタ回路9a,9b、位相
器5a,5b、減衰器6a,6bを通して合成器7a,7bに入力さ
れ、他方のアンテナ部1a,1bの受信信号と合成されるよ
うになっている。ここで、回路部とともにアンテナ部1
a,1bについても、第７図に示すように、両アンテナ部1
a,1bの面積が略等しくなるように分割される。この構成
によれば、同時に異なる２種の偏波成分を取り出すこと
ができ、しかも両出力には不要な逆偏波成分が含まれな
いのである。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、垂直偏波と水平偏波あるいは左
旋円偏波と右旋円偏波のように互いに逆偏波関係となる
偏波を主偏波とする２つのアンテナ部が１つのアンテナ
面上に形成され、一方のアンテナ部の受信信号に含まれ
る不要な逆偏波成分を他方のアンテナ部の受信信号の主
偏波成分により相殺する不要偏波除去手段が設けられて
成るものであり、不要な偏波成分を積極的に除去するこ
とができ、交差偏波特性が非常に向上するという利点を
有するのである。とくに、不要波除去手段に、受信周波
数領域において上記他方のアンテナ部の受信信号の主偏
波成分の周波数特性を変化させて上記一方のアンテナ部
の受信信号に含まれる不要な逆偏波成分の周波数特性に
合致させるフィルタ回路と、上記一方のアンテナ部の受
信信号とフィルタ回路の出力信号とを合成する合成器と
を設けているから、広い周波数帯域に亙って不要成分を
除去することができ、衛星放送電波を受信する場合のよ
うに広帯域（たとえば、11.0〜12.0GHz）に用いる場合
でも、周波数に応じた調整を必要とせずに不要成分を除
去することができるという効果を奏するのである。
旋円偏波と右旋円偏波のように互いに逆偏波関係となる
偏波を主偏波とする２つのアンテナ部が１つのアンテナ
面上に形成され、一方のアンテナ部の受信信号に含まれ
る不要な逆偏波成分を他方のアンテナ部の受信信号の主
偏波成分により相殺する不要偏波除去手段が設けられて
成るものであり、不要な偏波成分を積極的に除去するこ
とができ、交差偏波特性が非常に向上するという利点を
有するのである。とくに、不要波除去手段に、受信周波
数領域において上記他方のアンテナ部の受信信号の主偏
波成分の周波数特性を変化させて上記一方のアンテナ部
の受信信号に含まれる不要な逆偏波成分の周波数特性に
合致させるフィルタ回路と、上記一方のアンテナ部の受
信信号とフィルタ回路の出力信号とを合成する合成器と
を設けているから、広い周波数帯域に亙って不要成分を
除去することができ、衛星放送電波を受信する場合のよ
うに広帯域（たとえば、11.0〜12.0GHz）に用いる場合
でも、周波数に応じた調整を必要とせずに不要成分を除
去することができるという効果を奏するのである。
第１図は本発明の原理説明用の基本構成を示す概略構成
図、第２図は同上に用いるアンテナ部の構成例を示す正
面図、第３図は同上に用いるアンテナパターンの例を示
す正面図、第４図は本発明の実施例１を示す概略構成
図、第５図は同上の動作説明図、第６図は本発明の実施
例２を示す概略構成図、第７図は同上のアンテナ部の構
成例を示す正面図、第８図は従来例の動作説明図であ
る。 １はアンテナ面、1a,1bはアンテナ部、3,4は前置増幅回
路、５は位相器、６は減衰器、７は合成器、８はローノ
イズコンバータ、９はフィルタである。
図、第２図は同上に用いるアンテナ部の構成例を示す正
面図、第３図は同上に用いるアンテナパターンの例を示
す正面図、第４図は本発明の実施例１を示す概略構成
図、第５図は同上の動作説明図、第６図は本発明の実施
例２を示す概略構成図、第７図は同上のアンテナ部の構
成例を示す正面図、第８図は従来例の動作説明図であ
る。 １はアンテナ面、1a,1bはアンテナ部、3,4は前置増幅回
路、５は位相器、６は減衰器、７は合成器、８はローノ
イズコンバータ、９はフィルタである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 博夫 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 宮地 伸明 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−24248（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】垂直偏波と水平偏波あるいは左旋円偏波と
右旋円偏波のように互いに逆偏波関係となる偏波を主偏
波とする２つのアンテナ部が１つのアンテナ面上に形成
され、一方のアンテナ部の受信信号に含まれる不要な逆
偏波成分を他方のアンテナ部の受信信号の主偏波成分に
より相殺する不要偏波除去手段を備えた平面アンテナに
おいて、不要偏波除去手段は、受信周波数領域において
上記他方のアンテナ部の受信信号の主偏波成分の周波数
特性を変化させて上記一方のアンテナ部の受信信号に含
まれる不要な逆偏波成分の周波数特性に合致させるフィ
ルタ回路と、上記一方のアンテナ部の受信信号とフィル
タ回路の出力信号とを合成する合成器とを備えることを
特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】上記不要偏波除去手段が一対設けられ、互
いに他のアンテナ部の受信信号のうちの不要な逆偏波成
分を除去して、各アンテナ部の主偏波成分をそれぞれ取
り出して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006375A JPH0770911B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006375A JPH0770911B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174413A JPS63174413A (ja) | 1988-07-18 |
| JPH0770911B2 true JPH0770911B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=11636632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62006375A Expired - Lifetime JPH0770911B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770911B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07112130B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-11-29 | 山武ハネウエル株式会社 | 左旋と右旋の２円偏波用アンテナ装置 |
| US10910731B2 (en) | 2016-09-08 | 2021-02-02 | Commscope Technologies Llc | High performance flat panel antennas for dual band, wide band and dual polarity operation |
| WO2026048271A1 (ja) * | 2024-08-30 | 2026-03-05 | 三菱電機株式会社 | 受信装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824248A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-14 | Radio Res Lab | フェ−ジング消去アンテナ装置及び方法 |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62006375A patent/JPH0770911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174413A (ja) | 1988-07-18 |
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