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JPS59207706A - 高周波平面アンテナ - Google Patents

高周波平面アンテナ

Info

Publication number
JPS59207706A
JPS59207706A JP59079316A JP7931684A JPS59207706A JP S59207706 A JPS59207706 A JP S59207706A JP 59079316 A JP59079316 A JP 59079316A JP 7931684 A JP7931684 A JP 7931684A JP S59207706 A JPS59207706 A JP S59207706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planar antenna
frequency planar
conductive plates
central conductor
line
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.)
Pending
Application number
JP59079316A
Other languages
English (en)
Inventor
エマニユエル・ラモ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPS59207706A publication Critical patent/JPS59207706A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/18Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0075Stripline fed arrays
    • H01Q21/0081Stripline fed arrays using suspended striplines

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高周波信号用の放射素子より成る高周波平面
アンテナであって、該アンテナは、対向して配置された
空胴が設けられている少くとも2つの導電板を以って構
成されており、順次の導電板の各結合部間には、これら
導電板と相俟って懸垂基板マイクロストリップラインを
形成する同軸ラインの中央導体のアレイを有する薄肉誘
電体シー1〜が挿入されており、中央導体の端部が前記
の空胴ど対向してこれら空胴と相俟って放射素子を形成
している高周波平面アンテナに関するものである。
上述した素子のアレイを有する高周波平面アンテナは1
981年5月4日、1982年3月12日および198
2年11月8日にそれぞれ出願されたワラ221月特許
出願第8108780号、第8204252号および第
8218700号明細用に記載されている。特に、アン
テナの給電回路網を構成する伝送ラインの中央導体の位
1a決めをしうる構成が記載されているくフランス国特
許出願第8218700号の第3図)、高周波ラインの
これら回路網の各々は、基板として作用する薄肉誘電体
上に設けられ2つの金屈板或いは金属めっきされた誘電
体間に挿入されたプリント回路より成っている。各回路
網は、ラインの中央導体の端部がこれらを囲む導電板の
各々にそれぞれ形成されている空胴に対向し、これらラ
インと空胴との間を結合するように配置されている。中
央導体のこれらの回路網の位置決めは、前記の導電板の
各々に設けられこれら中央導体と相俟って“′懸垂3一 基板ライン” (SS1  : 5uspendcrl
 −5uhstrateline)型の同軸伝送ライン
を構成するスロットの対応する回路網内で行なわれてい
る。
この種類の構成のアンテナには2つの欠点がある。第1
の欠点は、スロットの製造公差や中央導体をスロット内
に位置決め配置する際の公差が極めて厳しいということ
である。第2の欠点は、ライン中の損失が一次近似でス
ロットの幅に反比例して増大するということである。
本発明の目的は、ラインの中央導体を、前述した欠点を
生じることなく位置決め配置しうるようにしたアンテナ
を提供せんとするにある。
本発明は、高周波信号用の放射素子より成る高周波甲面
アンテナであって、該アンテナは、対向1ノで配置され
た空調が設けられている少くとも2つの導電板を以って
構成されており、順次の導電板の各結合部間には、これ
ら導電板ど相俟って懸垂基板マイクロストリップライン
を形成する同軸ラインの中央導体のアレイを有でる薄肉
誘電体シートが挿入されており、中央導体の端部が前記
の4− 空胴と対向してこれら空胴と相俟って11!則素子を形
成している高周波平面アンテナにおいて、各薄肉誘電体
シートを導電板間の適所に保持させ、これら導電板と、
これら導電板の面上に設りられ当該薄肉誘電体シー1へ
の両側でそれぞれ対向して配置された位置決め用スペー
サとによってこの薄肉誘電体シートを囲み、これらスペ
ーサを薄肉誘電体シートに対し、導体が存在しない領域
であって空胴と中央導体の回路網のラインとより成るア
センブリの少くとも2つの放射素子が少くとも2つの順
次のスペーサ間に位置するように互いに離間させた領域
に配置したことを特徴とする。
本発明のアンテナにおいては、導電板の製造公差が厳し
いものでなくなり、プリン1〜回路の位置決めが臨界的
でなくなり、しかもアンテナの各高周波回路網が゛完全
懸垂基板マイクロストリップライン″の回路網として、
すなわち無限幅の空胴中に配置された“′懸垂基板マイ
クロストリップライン″の回路網として機能するという
事実の為に同軸ライン中の損失が最小となるのでアンテ
ナの効率が改善される。
本発明の第1実施例によれば、位置決め用のスペーサを
導電板と独立して製造し、これらスパー4ノーを1艶に
これら導電板上に配置する。
第1変形例によれば、位置決め用のスペーサを、プリン
1〜回路シー1〜を囲む導電板と〜体な部分とし、これ
らスペーサを導電板と同じ製造処理で製造する。
第2変形例によれば、中央導体の回路網が繰返し構造を
している為に位置決め用スペーサをXU till的に
配置するのが好ましい。
第3変形例によれば、中央導体の回路網を形成するプリ
ン1〜回路が設【jられている誘電体の厚さを、その剛
固性、[1[1ち不撓性を確保するとともに同軸ライン
中の損失〈この損失も誘電体の厚さに比例する〉を制限
するのに適した50〜toozzmとづる。
図面につき本発明を説明する。
図面は線図的なものであり、寸法は実際のものに正比例
するものではなく、明瞭とする為に断面図において厚さ
方向の寸法を可成り誇張しである。
第18および第1b図はアンテナの一例を示し、このア
ンテナは以下のように素子を有する。すなわち、 >f
の空胴11が形成されている中間層10の両側に順次に
、マイクロストリップ中央導体の回路網(22および3
2)が存在する誘電体シート(20および30)ど、前
記の空胴11と直線的に配置された他の一連の空胴(4
1および51)が形成されている仙の層(40および5
0)とが設けられている。
層10.40および50は金属材料から、或いは金属め
っきされた誘電体から造る。伝送ラインの各回路網は、
プリント配線された各中央導体の端部(シート20上の
導体の場合端部21、シート30上の導体の場合端部3
1)が空胴11に対向しこの空胴とで高周波信号の受信
或いは送信を可能とする結合が達成されるように配置す
る。
誘電体シート20および30は、層40および50にそ
れぞれ属するスペーサ45および55と対向し層10の
両側にありこの層10に属する位置決め用の一組のスペ
ーサ15および16により層10および40間と層10
7− および50間とでそれぞれ適所に保持させる。
誘電体シー1〜20および誘電体シー1〜30の一部を
それぞれ示す第2a図おJ:び第2b図から明らかなよ
うに、アンテナ回路網を繰返し構造とすることにJ:す
、スペーサーは互いに離間しているもこれらスペーサに
よりアセンブリの剛固性を確保する程度に充分多数個の
空所がプリン1〜配置された中央導体の回路網22およ
び32間に得られるようにする。
第28および2b図は実線で示す中央導体の回路網22
および32に加えて、空胴11の投影(破線)と、斜線
をイ」シたスペーサの投影どをも示す。また第28おJ
:び2b図は第18および1b図に示す断面をそれぞれ
得た線XX′およびYY’をも示す。第18および1b
図の空胴11a 、 11bおよび11Cは同じ符号で
示す第2aおよび2b図の空調に相当する。
上述した例を更に改善した変形例では、クリップ60を
設【プでスペーサ15および45を1つスペーサ16お
よび55を整列させるとともに、シート20およ8− び30上に設けた回路網をも整列させる。これらのクリ
ップは特に異なる素子が互いに偏移しないようにする。
本発明による改善点は第3および4図から更に良好に理
解しうるであろう。
第3a図の曲線は第3b図に示すように基板(誘電体シ
ート)を懸垂した(懸垂基板)マイクロストリップライ
ンに関するもので、これに対し以下の条件を満足させた
使用周波数 : F = 12.1G llz銅導体の
幅 :W=1.411111 誘電体の厚さ:e=25μm 比誘電率  :ε−3,2 損失率   : tanδ−0,02 ラインの深ざ:b=1.8部 これらの条件に対し第3a図は、ライン中の総計の減衰
率αt は中央導体におけるスロットの幅aの関数とし
て低い値に減少し、aの値が6v+llを越えるとαt
 はほぼ一定値を維持するということを示している。
また第3a図は、このように幅aが変化することにより
ラインのインピーダンス値7Qを約10オーム増大させ
るだけであるということをも示しており、この点は欠点
とならない。
第18および1b図は、本発明によるアンテナにおいて
、中央導体におけるスロットの幅aが位置決め用の2つ
のスペーサ間の間隔に等しく、従来技術によるスロット
の幅(前記のフランス国特許出願第8218700号の
第3図参照)に比べて極めて大きいということを示1ノ
でいる。従って実際に、空胴11ど中央導体の回路網の
ライン22或いは32とより成るアセンブリの少くとも
2つの素子が少くとも2つの順次のスペーサ間に配置さ
れる。これらの条件では、誘電体基板は薄肉であり、主
な誘電体は空気であり、高周波ラインは゛誘電体として
空気を有するマイクロストリップライン或いはパ完全に
懸垂された基板を有するマイクロストリップライン″と
して分類しうる。スロットの幅による損失率は最小であ
る。
一方、中央導体が設けられている誘電体基板の厚さeが
増大すると損失が増大する為(第4a図参照)、この損
失が許容限界を越えないようにする為には可成りの厚さ
の誘電体基板を用いることは推奨できない。
第4a図の曲線は第4b図に示すように完全に懸垂され
た基板を有するマイクロストリップラインの減衰率特性
を示し、この場合以下の条件を満足させた。
使用周波数 : r = 12.1G +17゜銅導体
の幅 :W=1.4mm 比誘電率  :ε−3,2 損失率   : tanδ= 0.02ラインの深さ:
b−2龍 基板の厚さeを、その剛固性を確保するのに充分な50
〜100μmとした本発明によるアンテナの場合、この
基板の厚さによる損失も最小にすることができる。
回路網を第28および2h図に示しであるアンテナにお
いては、導体の数本の分岐が互いに接近しているという
事実或いはある分岐が空胴に接近11− しているという事実により所望の結果に悪影響を及ぼさ
ず、予期した改善を減少せしめないということを81算
や測定により確かめた。実際には、この接近距離も中央
導体の幅Wに比べて大きいものである。
高周波ラインにおける総削の損失、すなわち、誘電体に
おける損失と導体における損失との合計は出来るだけ低
くされる為、本発明によるアンテナの効率は改善される
位置決め用のスペーサは層10.40および50とは別
個に設けることができ、後にこれら層上に設けることが
できる。或いはまた、これらスペーサは公差が厳しくな
い1回の機械加工処理により層と一体に形成するのがよ
り右利である。本発明によれば、導体回路間にスペーサ
が配置されている当該導体回路の構造が繰返し構造とな
っている為、スペーサも繰返し構造とすることができる
という事実に加え、このことにより本発明によるアンテ
ナを形成する構成体のT層上の生産が極めて簡単化され
る。
12− また、素子を位置決めする際の公差が厳しくないという
事実や、整列用のクリップの為に、異なる素子を互いに
装着するのも迅速に且つ容易に行なえる。
また、ライン中の損失が極めて低くなる為、アンテナの
効率を著しく低下させることなく一般的な品質の誘電体
、従って廉価な誘電体を基板として用いることができる
従って、生産および素子の装着の容易性および原材料の
廉価性が、本発明によるアンテナの価格を可成り減少せ
しめるという理由となるものである。
本発明は2つのアレイの高周波ラインを有するアンテナ
に制限されるものではないこと明らかである。一種類の
みの偏波の高周波信号を受信或いは送信する為の平面ア
ンテナを形成したい場合には、このアンテナは、前述し
たアンテナに基づいて単に中間層10を省略し、2つの
誘電体シートの一方20或いは30が給電ラインの中央
導体の回路網の一方を有するようにし、中間層10の代
りに位置決め用のスペー]Jを配置することにより得る
ことができる。
本発明はサブライトから送信される1 2 G H7,
の−テレビジョン信号を受信するのに利用されることに
限定されないこと明らかである。本発明は純粋に地上に
M’JIfBされているあらゆる種類の高周波伝送回路
網にも適用でき、また前述した例では12 G Hzの
周波数をi(択しているも、これは他の使用目的に応じ
た高周波範囲のあらゆる他の動作周波数を排除するもの
ではない。
【図面の簡単な説明】
第18および1b図は、本発明により形成した高周波ラ
インの2つの回路網を有するアンテナを示す断面図であ
り、第1a図は第28および2b図の線XX′に沿う断
面図、第1b図は第28および2b図の線YY’ に沿
う断面図、第28および2b図は、第18および1b図
に示すアンテナの高周波ラインの中央導体の2つの回路
網の部分を示す平面図、 第3a図は、基板を懸垂したマイクロストリップライン
より成る中央導体を有する同軸ラインのインピーダンス
変化を、中央導体が設けられているスロットの幅aの関
数として表わした曲線と、ラインの総計の減衰率αt 
をスロットの幅aの関数として表わした曲線とを示す線
図、 第3b図は、基板を懸垂したマイクロストリップライン
より成る中央導体を有する同軸ラインを示す断面図、 第4a図は、総計の減衰率α、を、中央導体のプリント
回路が設けられている誘電体基板の厚さeの関数として
示す線図、 第4b図は、基板を完全に懸垂したマイクロストリップ
ラインより成る中央導体を有する同軸ラインを示す断面
図である。 10・・・中間層     11.41.51・・・空
胴15.16,45.55・・・スペーサ20.30・
・・誘電体シート(基板)21.31・・・中央導体の
端部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高周波信号用の放射素子より成る高周波平面アンテ
    ナであって、該アンテナは、対向して配置された空胴が
    設けられている少くとも2つの導電板を以って構成され
    ており、順次の導電板の各結合部間には、これら導電板
    と相俟って懸垂基板マイクロストリップラインを形成す
    る同軸ラインの中央導体のアレイを有する薄肉誘電体シ
    ートが挿入されており、中央導体の端部が前記の空胴と
    対向してこれら空調と相俟って放射素子を形成している
    高周波平面アンテナにおいて、各薄肉誘電体シートを導
    電板間の適所に保持させ、これら導電板と、これら導電
    板の面上に設けられ当該薄肉誘電体シートの両側でそれ
    ぞれ対向して配置された位置決め用スペーサとによって
    この薄肉誘電体シートを囲み、これらスペーサを薄肉誘
    電体シー1〜に対し、導体が存在しな−1−rs7 い領域であって空調と中央導体の回路網のラインとより
    成るアセンブリの少くとも2つの放射素子が少くとも2
    つの順次のスペーサ間に位置するように互いにWt間さ
    せた領域に配置したことを特徴とする高周波平面アンテ
    ナ。 2、特許請求の範囲1記載の高周波平面アンテナにおい
    て、前記の位置決め用スペーサを、中央導体の回路網が
    設けられている薄肉誘電体シートを囲む導電板と一体な
    部分とし、これら位置決め用スペーサを1回の同一製造
    処理で形成したことを特徴とする高周波平面アンテナ。 3、特許請求の範囲1または2記載の高周波平面アンテ
    ナにおいて、中央導体の回路網が繰返し構造である為に
    位置決め用のスペーサを規則的に配置したことを特徴と
    する高周波平面アンテナ。 4、特許請求の範囲1〜3のいずれか1つに記載の高周
    波平面アンテナにおいて、位置決め用スペーサに連結し
    て固定用クリップを設け、2− アンテナの異なる放射素子が互いに偏移しないようにし
    たことを特徴とする高周波平面アンテナ。 5、特許請求の範囲1〜4のいずれか1つに記載の高周
    波平面アンテナにおいて、高周波ラインのプリント配線
    中央導体が設置プられている誘電体シー1への厚さを4
    0〜100μmとし、この厚さによりシートの剛固性を
    確保するとともにライン中の損失を制限するようにした
    ことを特徴とする高周波平面アンテナ。
JP59079316A 1983-04-22 1984-04-19 高周波平面アンテナ Pending JPS59207706A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8306650A FR2544920B1 (fr) 1983-04-22 1983-04-22 Antenne plane hyperfrequences a reseau de lignes a substrat completement suspendu
FR8306650 1983-04-22

Publications (1)

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JPS59207706A true JPS59207706A (ja) 1984-11-24

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ID=9288127

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JP59079316A Pending JPS59207706A (ja) 1983-04-22 1984-04-19 高周波平面アンテナ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4614947A (ja)
EP (1) EP0123350B1 (ja)
JP (1) JPS59207706A (ja)
DE (1) DE3465841D1 (ja)
FR (1) FR2544920B1 (ja)

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