JP2008042375A - ストリップライン給電回路及びこの給電回路を有するトリプレート型平面セクタビームアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】ストリップラインの引き回しスペースが限定されていても、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能なストリップライン給電回路及びトリプレート型平面セクタビームアンテナを提供する。
【解決手段】アンテナ素子１４ａ、１４ｄに基準出力電力を供給する出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄと分配用インピーダンス変換器２２ａとを直接接続し、アンテナ素子１４ｂ、１４ｃ、１４ｅ、１４ｆに他の出力電力を供給する出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆをメアンダ形状線路２０を介して他の分配用インピーダンス変換器２２ｂ、２２ｄにそれぞれ接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部から供給された入力電力を並列給電方式により複数の出力電力に分配して外部に供給するストリップライン給電回路及びこの給電回路を有するトリプレート型平面セクタビームアンテナに関し、より詳細には、マイクロ波帯、ミリ波帯のストリップラインから構成される電力分配器やセクタビームアンテナの給電回路として好適なストリップライン給電回路及びトリプレート型平面セクタビームアンテナに関する。

従来のトリプレート型平面セクタビームアンテナ（以下、セクタビームアンテナともいう。）では、垂直方向に沿ってビーム放射面を配置し、直列給電方式又は並列給電方式のいずれかの方式により複数のアンテナ素子に給電すると、前記ビーム放射面に配置された前記各アンテナ素子から水平方向（水平面内）にセクタビームが放射される。この場合、広帯域用のセクタビームアンテナでは、周波数特性の少ない並列給電方式が採用される。

並列給電方式によるセクタビームアンテナ１０は、図５に示すように、金属製（例えば、アルミニウム）の第１地導体板１１と、空気に近い誘電率を有する誘電体板（例えば、ポリエステル製の発泡シート）から構成される第１誘電体板１２ａと、ポリ４フッ化エチレンやポリイミド等の誘電体板から構成されるプリント基板１５と、第１誘電体板１２ａと同じ誘電体板から構成される第２誘電体板１２ｂと、複数のスロット１７が形成された金属製（例えば、アルミニウム）の第２地導体板１６との順に積層された構成であり、プリント基板１５上には、図５及び図６に示すように、複数のアンテナ素子１４（図６では６つのアンテナ素子１４ａ〜１４ｆ）と、各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆへの給電を行うストリップライン給電回路３０、３２とがそれぞれ形成されている。この場合、積層方向（図５に示す上下方向）に沿って第２地導体板１６を視たときに、各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆは、スロット１７内に納まるように配置され、ストリップライン給電回路３０、３２は、各スロット１７間に概ね納まるように配置されている。

ここで、ストリップライン給電回路３０は、図６及び図７に示すように、プリント基板１５（図５参照）上に形成されたストリップラインにて構成され、入力電力が供給される入力ポート２１を備える給電線路１３と、アンテナ素子１４ａ〜１４ｃに出力電力を供給する出力ポートである出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｃとを有する（非特許文献１〜５参照）。

また、ストリップライン給電回路３０では、給電線路１３から分配用インピーダンス変換器２２ｃ、２２ｄがＴ分岐し、この分配用インピーダンス変換器２２ｃから分配用インピーダンス変換器２２ａ、２２ｂがさらにＴ分岐している。すなわち、給電線路１３に対して分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄは、Ｔ分岐によりトーナメント状に接続された並列給電線路を構成している。

そして、分配用インピーダンス変換器２２ａは、インピーダンス整合用の定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ａを介してアンテナ素子１４ａと接続され、分配用インピーダンス変換器２２ｂは、メアンダ形状線路２０、定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ｂを介してアンテナ素子１４ｂと接続され、分配用インピーダンス変換器２２ｄは、定インピーダンス線路２４、メアンダ形状線路２０及び出力インピーダンス変換器２３ｃを介してアンテナ素子１４ｃと接続されている。

一方、ストリップライン給電回路３２も、ストリップライン給電回路３０と同様に、給電線路１３と出力インピーダンス変換器２３ｄ〜２３ｆとを有し、該ストリップライン給電回路３２内の分配用インピーダンス変換器２２ａは、定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ｄを介してアンテナ素子１４ｄと接続され、分配用インピーダンス変換器２２ｂは、メアンダ形状線路２０、定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ｅを介してアンテナ素子１４ｅと接続され、分配用インピーダンス変換器２２ｄは、定インピーダンス線路２４、メアンダ形状線路２０及び出力インピーダンス変換器２３ｆを介してアンテナ素子１４ｆと接続されている。

なお、給電線路１３、分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄ、メアンダ形状線路２０、定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆのインピーダンスは、各ストリップラインの線路幅と、第１地導体板１１と前記各ストリップラインとの間隔（第１誘電体板１２ａ及びプリント基板１５の厚み）と、第２地導体板１６と前記各ストリップラインとの間隔（第２誘電体板１２ｂの厚み）とによって決まり、ストリップライン給電回路３０、３２の仕様に応じて適宜設定される。

ここで、外部からストリップライン給電回路３０、３２の各入力ポート２１に入力電力を供給すると、各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄは、所定の分配比により前記入力電力を分配し、所望の振幅を有する複数の出力電力を生成する。各メアンダ形状線路２０は、その線路長を調整することにより前記各出力電力の位相を所望の位相に調整する。各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆは、所望の振幅及び位相に調整された出力電力をアンテナ素子１４ａ〜１４ｆに供給する。この結果、セクタビームアンテナ１０が垂直に配置されていれば、アンテナ素子１４ａ〜１４ｆからスロット１７を介してセクタビームを水平面内に放射することが可能となる。

Ｋａｉ Ｆｏｎｇ Ｌｅｅ、Ｗｅｉ Ｃｈｅｎ、"Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ａｎｄ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａｓ"、（米国）、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９７年、ｐ．１４４−１４７ 羽石著、「最新平面アンテナ技術」、総合技術センター、１９９３年、ｐ．２９７−３０９ Ａ． Ｂａｌａｎｉｓ著、"Ａｎｔｅｎｎａ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ"、（米国）、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９７年、ｐ．７７２−７７４ Ｒ． Ｊ． Ｍａｉｌｌｏｕｘ、Ｊ． Ｆ． Ｍｃｌｌｖｅｎｎａ、Ｎ． Ｐ． Ｋｅｒｎｗｅｉｓ、"Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｒｒａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ"、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｐｒｏｐａｇａｔ．、（米国）、１９８１年１月、Ｖｏｌ．ＡＰ−２９、Ｎｏ．１、ｐ．２５−２７ ＪＲ Ｊａｍｅｓ、ＰＳ Ｈａｌｌ著、"Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｎｔｅｎｎａｓ"、ＩＥＥ、１９８９年、ｐ．８５０−８５２

上記の並列給電方式では、入力電力を分配して出力電力を生成し、この出力電力を所望の位相に調整する必要があるので、給電線路であるストリップラインを引き回すためのスペースをある程度確保しておく必要がある。

しかしながら、図５〜図７に示すセクタビームアンテナ１０では、下記の（１）〜（３）の理由により、このような引き回しスペースを各スロット１７の間で確保することが困難である。

（１）アンテナ素子１４ａ〜１４ｆの間隔を垂直方向（図６及び図７の上下方向）に変化させると、スロット１７から放射されるセクタビームの垂直方向（垂直面内）の指向性が変化するので、アンテナ素子１４ａ〜１４ｆの前記垂直方向の間隔を広げて、前記引き回しスペースを該垂直方向に拡大することは困難である。

（２）スロット１７における前記垂直方向の寸法を小さくすると、前記セクタビームの開口効率が低下すると共に交差偏波も増大するので、該セクタビームの特性が劣化する。従って、スロット１７の前記垂直方向の寸法を小さくして、前記引き回しスペースを前記垂直方向に拡大することは困難である。

（３）給電線路１３がスロット１７にはみ出すと、該給電線路１３から不要な放射が発生して、前記セクタビームの指向性パターンが乱れるので、アンテナ素子１４ａ〜１４ｆ間でのインピーダンスのずれが発生する。従って、ストリップライン給電回路３０、３２をスロット１７にはみ出すように、前記引き回しスペースを前記垂直方向に拡大することは困難である。

さらに、前記引き回しスペースが限定されることにより、下記の（４）に示す不都合が懸念される。

（４）分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄの間隔が互いに狭い場合や、分配用インピーダンス変換器２２ａと給電線路１３との間隔が狭い場合には、これらの間にカップリングが発生するので、出力電力の振幅や位相にずれが発生する。また、前記引き回しスペースが限定されている場合でも、出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆの線路長と分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄの線路長とは、所定の周波数における管内波長に換算して１／４波長の長さにする必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、並列給電方式において、給電線路であるストリップラインの引き回しスペースが限定されていても、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能なストリップライン給電回路及びこのストリップライン給電回路を有するトリプレート型平面セクタビームアンテナを提供することを目的とする。

この項目では、理解の容易化のために添付図面中の参照符号を付けて説明する。従って、この項目に記載した内容がその参照符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。

本発明に係るストリップライン給電回路４０、４２は、１つの入力ポート２１と、該入力ポート２１に対してＴ分岐によりトーナメント状に接続された複数の分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄと、メアンダ形状線路２０と、複数の出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆとを有し、外部から前記入力ポート２１に供給された入力電力を前記各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄにて複数の出力電力に分配し、前記メアンダ形状線路２０にて前記各出力電力の位相を調整し、前記各出力電力を前記各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆから外部に供給するストリップライン給電回路４０、４２において、前記各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆのうち１の出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄは、前記各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄのうち１の分配用インピーダンス変換器２２ａと直接接続されると共に、他の出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆは、前記メアンダ形状線路２０を介して他の分配用インピーダンス変換器２２ｂ、２２ｄにそれぞれ接続され、前記１の出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄには、前記各出力電力の基準となる基準出力電力が出力されると共に、前記メアンダ形状線路２０は、前記基準出力電力と同相となるように他の出力電力の位相を調整し、前記各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄは、前記基準出力電力と同一振幅となるように前記他の出力電力の振幅を調整することを特徴とする。

この構成によれば、前記基準出力電力を出力する出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄと分配用インピーダンス変換器２２ａとを直接接続し、他の出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆは、前記メアンダ形状線路２０を介して他の分配用インピーダンス変換器２２ｂ、２２ｄにそれぞれ接続される。

これにより、従来のストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）中にあった定インピーダンス線路２４が不要となり、入力ポート２１から出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆまでのストリップラインの線路長が短縮されると共に、該ストリップライン中の不連続箇所（前記ストリップライン中の接続箇所）が減少する。この結果、ストリップラインの引き回しスペースに余裕ができて、ストリップライン間のカップリングが抑制されるので、前記出力電力の振幅及び位相のずれを低減することが可能となる。

従って、本発明によれば、ストリップラインの引き回しスペースが限定されていても、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能となる。また、前記出力電力の振幅や位相のずれが低減されるので、前記各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆに同一振幅及び同相の出力電力を確実に出力することが可能となる。

また、本発明に係るトリプレート型平面セクタビームアンテナ５０は、第１地導体板１１と、第１誘電体板１２ａと、上記したストリップライン給電回路４０、４２及び該ストリップライン給電回路４０、４２の各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆにそれぞれ接続された複数のアンテナ素子１４、１４ａ〜１４ｆが配置されているプリント基板１５と、第２誘電体板１２ｂと、複数のスロット１７が形成された第２地導体板１６との順に積層され、積層方向に沿って前記第２地導体板１６を視たときに、前記各スロット１７内に前記各アンテナ素子１４、１４ａ〜１４ｆが配置されていると共に、前記各スロット１７間に前記ストリップライン給電回路４０、４２の入力ポート２１、各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄ、メアンダ形状線路２０及び前記各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆの一部が配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記各スロット１７間のようなストリップラインの引き回しスペースが限定されている箇所でも、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能となる。また、前述したように、出力電力の振幅や位相のずれが低減されるので、前記各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆに同一振幅及び同相の出力電力を確実に出力し、前記各アンテナ素子１４、１４ａ〜１４ｆから前記スロット１７を介して外部に放射されるセクタビームの指向性パターンの周波数による変動を抑制することができる。

本発明によれば、基準出力電力を出力する出力インピーダンス変換器と分配用インピーダンス変換器とを直接接続し、他の出力インピーダンス変換器は、メアンダ形状線路を介して他の分配用インピーダンス変換器にそれぞれ接続するようにしたので、従来のストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）中にあった定インピーダンス線路２４が不要となり、入力ポートから出力インピーダンス変換器までのストリップラインの線路長が短縮されると共に、該ストリップライン中の不連続箇所が減少する。この結果、ストリップラインの引き回しスペースに余裕ができて、ストリップライン間のカップリングが抑制されるので、前記出力電力の振幅及び位相のずれを低減することが可能となる。従って、本発明では、ストリップラインの引き回しスペースが限定されていても、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能となる。

本発明に係るストリップライン給電回路及びこのストリップライン給電回路を有するトリプレート型平面セクタビームアンテナの好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下に説明する。

なお、本実施形態に係るストリップライン給電回路４０、４２及びトリプレート型平面セクタビームアンテナ（以下、セクタビームアンテナともいう。）５０を図１〜図４を参照しながら説明する際に、ストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）及びセクタビームアンテナ１０（図５参照）と同じ構成要素については、同一の参照符号を付けて説明する。

本実施形態に係るストリップライン給電回路４０は、図１及び図２に示すように、分配用インピーダンス変換器２２ａと出力インピーダンス変換器２３ａとを直接接続し、分配用インピーダンス変換器２２ｂをメアンダ形状線路２０を介して出力インピーダンス変換器２３ｂと接続し、分配用インピーダンス変換器２２ｄをメアンダ形状線路２０を介して出力インピーダンス変換器２３ｃと接続している点で、従来技術に係るストリップライン給電回路３０（図６及び図７参照）とは異なる。

また、本実施形態に係るストリップライン給電回路４２は、分配用インピーダンス変換器２２ａと出力インピーダンス変換器２３ｄとを直接接続し、分配用インピーダンス変換器２２ｂをメアンダ形状線路２０を介して出力インピーダンス変換器２３ｅと接続し、分配用インピーダンス変換器２２ｄをメアンダ形状線路２０を介して出力インピーダンス変換器２３ｆと接続している点で、従来技術に係るストリップライン給電回路３２（図６及び図７参照）とは異なる。

すなわち、ストリップライン給電回路４０、４２では、１の出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄが１の分配用インピーダンス変換器２２ａとそれぞれ直接接続され、他の出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆは、メアンダ形状線路２０を介して他の分配用インピーダンス変換器２２ｂ、２２ｄと接続されており、ストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）を構成する定インピーダンス線路２４を省略した構成となっている。この場合、ストリップライン給電回路４０、４２では、出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆ及び分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄを構成するストリップラインの線路幅を互いに適宜設定することにより、変換器間のインピーダンス整合を取って、定インピーダンス線路２４を省略するようにしている。

さらに、本実施形態に係るセクタビームアンテナ５０は、ストリップライン給電回路３０、３２に代えてストリップライン給電回路４０、４２を有する点で、従来技術に係るセクタビームアンテナ１０（図５参照）とは異なる。

次に、本実施形態に係るストリップライン給電回路４０、４２及びセクタビームアンテナ５０の動作及び効果について、図１〜図４を参照しながら説明する。

先ず、垂直にセクタビームアンテナ５０を配置した状態｛第２地導体板１６（図５参照）の表面が垂直方向に沿うようにセクタビームアンテナ５０を立設した状態｝で、ストリップライン給電回路４０、４２の各入力ポート２１にそれぞれ入力電力を供給する。

ストリップライン給電回路４０、４２内の分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄでは、給電線路１３の入力ポート２１に供給された入力電力を所定の振幅を有する複数の出力電力に分配する。

この場合、ストリップライン給電回路４０、４２では、分配用インピーダンス変換器２２ａに直接接続された出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄからアンテナ素子１４ａ、１４ｄに供給される出力電力（基準出力電力）を、他の出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆからアンテナ素子１４ｂ、１４ｃ、１４ｅ、１４ｆに供給される出力電力（他の出力電力）の基準となる電力とし、この基準出力電力と他の出力電力とが同一振幅及び同相となるように、分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄ及びメアンダ形状線路２０を用いて前記他の出力電力の振幅及び位相を調整する。

すなわち、各分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄは、出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄにおける基準出力電力と、出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆにおける他の出力電力とが同一振幅となるように、所定の分配比により前記他の出力電力の振幅を調整する。一方、各メアンダ形状線路２０は、その線路長を調整することで、出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄにおける基準出力電力と、出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆにおける他の出力電力とが同相となるように、該他の出力電力の位相を調整する。

これにより、各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆから各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆに同一振幅及び同相の出力電力がそれぞれ供給され、この結果、各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆからスロット１７を介して水平方向（水平面内）にセクタビームが放射される。

図３Ａは、従来技術に係るセクタビームアンテナ１０（図５参照）から放射されるセクタビームの水平面内の指向性パターンを示すグラフ（比較例）であり、図３Ｂは、本実施形態に係るセクタビームアンテナ５０から放射されるセクタビームの水平面内の指向性パターンを示すグラフ（実施例）である。

なお、横軸の角度は、スロット１７の中心軸２８（図１及び図６参照）からアンテナ素子１４ｂ、１４ｅに向かう角度（アジマス角）を示している。また、ｆ／ｆｃは、前記セクタビームの中心周波数ｆｃと任意の周波数ｆとの比を示している。さらに、図３Ａ及び図３Ｂ中の破線の特性は、ＥＴＳＩ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）にて規定されているセクタビームの指向性パターンの上限を示している。

図３Ａ及び図３Ｂにおいて、スロット１７から放射されるセクタビームの使用可能範囲を−３［ｄＢ］以上で且つ−４５［°］〜＋４５［°］のアジマス角の範囲とすれば、図３Ａの比較例では、ｆ／ｆｃを変化するとアジマス角の範囲が変動する。これは、各スロット１７の間の限られたスペース内でストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）を構成するストリップライン（給電線路１３、分配用インピーダンス変換器２２ａ〜２２ｄ、メアンダ形状線路２０、定インピーダンス線路２４及び出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆ）を引き回すことにより、各ストリップライン間にカップリングが発生して出力電力の振幅や位相にずれが生じ、この結果、セクタビームの指向性パターンが乱れるからである。

これに対して、図３Ｂの実施例では、ｆ／ｆｃを変化してもセクタビームの指向性パターンにおけるアジマス角の範囲はほとんど変動しない。これは、本実施形態に係るストリップライン給電回路４０、４２（図１及び図２参照）では、定インピーダンス線路２４（図６及び図７参照）を省略した構成であるので、入力ポート２１から出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｄまでのストリップラインの線路長が短縮されて該ストリップラインの引き回しスペースに余裕ができると共に、前記ストリップラインの不連続箇所が減少するためである。すなわち、前記引き回しスペースに余裕を持たせ且つ前記不連続箇所を減少させることにより、各ストリップライン間に発生するカップリングを抑制することが可能となって、各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆに同一振幅及び同相の出力電力を確実に供給することができ、この結果、所望の指向性パターンを有するセクタビームをスロット１７から水平面内に放射することが可能となる。

図４は、比較例及び実施例におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）とｆ／ｆｃとの関係を示すグラフである。ＶＳＷＲの値が１．５５以下の領域を使用帯域とすれば、本実施例は、比較例よりも広帯域であることが諒解される。

このように、本実施形態によれば、基準出力電力を出力する出力インピーダンス変換器２３ａ、２３ｄと分配用インピーダンス変換器２２ａとを直接接続し、他の出力インピーダンス変換器２３ｂ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆは、メアンダ形状線路２０を介して他の分配用インピーダンス変換器２２ｂ、２２ｄにそれぞれ接続される。

この結果、従来のストリップライン給電回路３０、３２（図６及び図７参照）中にあった定インピーダンス線路２４が不要になって、入力ポート２１から出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｄまでのストリップラインの線路長が短縮されると共に、該ストリップライン中の不連続箇所（ストリップラインの接続箇所）が減少する。これにより、ストリップラインの引き回しスペースに余裕ができて、該ストリップライン間のカップリングが抑制されるので、出力電力の振幅及び位相のずれを低減することが可能となる。

従って、本実施形態によれば、ストリップラインの引き回しスペースが限定されていても、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能となる。また、出力電力の振幅や位相のずれが低減されるので、各出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆに同一振幅及び同相の出力電力を確実に出力することが可能となる。

さらに、各スロット１７間のようなストリップラインの引き回しスペースが限定されている箇所でも、該ストリップラインを確実に引き回すことが可能となる。さらに、出力電力の振幅や位相のずれが低減されるので、出力インピーダンス変換器２３ａ〜２３ｆから各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆに同一振幅及び同相の出力電力を供給すれば、各アンテナ素子１４ａ〜１４ｆからスロット１７を介して水平面内に放射されるセクタビームにおける指向性パターンの周波数による変動を抑制することができる。

上記の説明では、ストリップライン給電回路４０、４２をセクタビームアンテナ５０に適用した実施形態について説明したが、該ストリップライン給電回路４０、４２をマイクロ波帯、ミリ波帯の電力分配器に適用しても上述した効果が得られることは勿論である。

本発明に係るストリップライン給電回路及びこの給電回路を有するトリプレート型平面セクタビームアンテナは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

本実施形態に係るセクタビームアンテナの一部分としてのストリップライン給電回路の平面図である。 図１のストリップライン給電回路の一部分を拡大した平面図である。 図３Ａは、比較例のセクタビームの指向性パターンを示すグラフであり、図３Ｂは、実施例のセクタビームの指向性パターンを示すグラフである。 実施例及び比較例のＶＳＷＲとｆ／ｆｃとの関係を示すグラフである。 従来技術に係るセクタビームアンテナの分解斜視図である。 図５のセクタビームアンテナの一部分としてのストリップライン給電回路の平面図である。 図６のストリップライン給電回路の一部分を拡大した平面図である。

符号の説明

１０、５０…セクタビームアンテナ １１…第１地導体板
１２ａ…第１誘電体板 １２ｂ…第２誘電体板
１３…給電線路 １４、１４ａ〜１４ｆ…アンテナ素子
１５…プリント基板 １６…第２地導体板
１７…スロット ２０…メアンダ形状線路
２１…入力ポート
２２ａ〜２２ｄ…分配用インピーダンス変換器
２３ａ〜２３ｆ…出力インピーダンス変換器
２４…定インピーダンス線路 ２８…中心軸
３０、３２、４０、４２…ストリップライン給電回路

Claims (2)

1. １つの入力ポートと、該入力ポートに対してＴ分岐によりトーナメント状に接続された複数の分配用インピーダンス変換器と、メアンダ形状線路と、複数の出力インピーダンス変換器とを有し、外部から前記入力ポートに供給された入力電力を前記各分配用インピーダンス変換器にて複数の出力電力に分配し、前記メアンダ形状線路にて前記各出力電力の位相を調整し、前記各出力電力を前記各出力インピーダンス変換器から外部に供給するストリップライン給電回路において、
   前記各出力インピーダンス変換器のうち１の出力インピーダンス変換器は、前記各分配用インピーダンス変換器のうち１の分配用インピーダンス変換器と直接接続されると共に、他の出力インピーダンス変換器は、前記メアンダ形状線路を介して他の分配用インピーダンス変換器にそれぞれ接続され、
   前記１の出力インピーダンス変換器には、前記各出力電力の基準となる基準出力電力が出力されると共に、前記メアンダ形状線路は、前記基準出力電力と同相となるように他の出力電力の位相を調整し、
   前記各分配用インピーダンス変換器は、前記基準出力電力と同一振幅となるように前記他の出力電力の振幅を調整する
   ことを特徴とするストリップライン給電回路。
2. 第１地導体板と、第１誘電体板と、請求項１記載のストリップライン給電回路及び該ストリップライン給電回路の各出力インピーダンス変換器にそれぞれ接続された複数のアンテナ素子が配置されているプリント基板と、第２誘電体板と、複数のスロットが形成された第２地導体板との順に積層され、
   積層方向に沿って前記第２地導体板を視たときに、前記各スロット内に前記各アンテナ素子が配置されていると共に、前記各スロット間に前記ストリップライン給電回路の入力ポート、各分配用インピーダンス変換器、メアンダ形状線路及び前記各出力インピーダンス変換器の一部が配置されている
   ことを特徴とするトリプレート型平面セクタビームアンテナ。

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