[发明专利]阵列天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射电波的阵列天线装置。

背景技术

作为无线通信或无线定位所使用的具有微带构造的现有阵列天线装置，例如已知有贴片阵列天线。图19（A）是表示在电介质基板501的平面上配置有四个贴片元件502a、502b、502c、502d和供电电路的现有贴片阵列天线的结构的平面图。图19（B）是电介质基板501的剖面图。

在图19（A）及（B）所示的贴片阵列天线中，在电介质基板501的一面配置有各贴片元件502a、502b、502c、502d作为辐射元件，在电介质基板501的另一面配置有接地导体503。各贴片元件502a、502b、502c、502d经由作为微带线路形成的支路电路504而被供电。图19（A）及（B）所示的贴片阵列天线可通过薄型构造实现高增益的辐射特性。

另外，作为现有的阵列天线装置，已知有非专利文献1所示的环形天线。图20是表示作为现有阵列天线装置的环形阵列天线的结构的立体图。图20所示的环形阵列天线在电介质基板601上形成微带线路602时，包括作为每隔一定间隔形成的环形辐射元件的辐射单元603a、603b、603c、603d、603e、603f、603g、603h。

各辐射单元603a、603b、603c、603d、603e、603f、603g、603h的周长为辐射电波的约1波长，相邻的辐射单元与辐射单元的间隔也分别为辐射电波的约1波长。图20所示的环形阵列天线可以通过简单的供电构造减少辐射单元的数量，能够辐射良好的圆偏振波。

非专利文献1：电子信息通信学会论文杂志B、VoI.J85-B、No.9、2002年9月

本发明人等对辐射电波的阵列天线装置进行了研究。但是，在图19（A）所示的贴片阵列天线中，需要用于向贴片元件供电的支路电路，供电电路自身变得复杂。因此，作为阵列天线装置需要较大的安装面积，存在阵列天线装置大型化的课题。

另外，在非专利文献1的阵列天线装置中，构造上难以广泛控制来自各辐射元件的辐射量（例如电波的信号振幅），因此难以抑制相对于从整个阵列天线装置辐射的电波的主波束的旁瓣。

发明内容

本发明为了解决上述现有课题，目的在于提供一种抑制相对于主波束的旁瓣并通过简单的构成实现高增益辐射的阵列天线装置。

本发明的阵列天线装置，具备：基板；形成于所述基板的一表面的带状导体；形成于所述基板的一表面的多个环形元件；形成于所述基板的另一表面的导体板，各所述环形元件具有相当于辐射电波的约1波长的周长，并且配置在与所述带状导体电磁耦合的位置，沿所述带状导体每隔所述1波长的间隔而排列。

根据本发明，能够抑制相对于主波束的旁瓣，实现高增益的辐射。

附图说明

图1是表示第一实施方式的平面阵列天线的构成的立体图，（A）是表示平面阵列天线的外观的立体图，（B）是平面阵列天线的平面图，（C）是平面阵列天线的剖面图；

图2是说明来自环形元件的电波辐射原理的图；

图3是表示平面阵列天线的辐射模式的图，（A）是图1所示的X－Z平面的辐射模式，（B）是图1所示的Y－Z平面的辐射模式；

图4是表示相对于带状导体与环形元件的间隔S的、辐射电能、透射电能及反射电能的各变化的曲线图；

图5是表示使用连接元件直接（物理上）连接带状导体和环形元件时的环形元件附近的平面图；

图6是表示在图5的环形元件中，辐射电能相对于带状导体与环形元件的间隔S的变化的曲线图；

图7是表示在图2的环形元件中，使环形元件的元件宽度W变化时的辐射电能的变化的曲线图；

图8是表示矩形的环形元件24附近的平面图；

图9是表示改变了缺口位置的环形元件34附近的平面图；

图10是表示设有微扰元件91的情况下的环形元件44附近的平面图；

图11是表示第二实施方式的平面阵列天线的构成的立体图；

图12是表示第二实施方式的平面阵列天线的环形元件附近的平面图；

图13是表示辐射电能及反射电能相对于带状导体与环形元件的间隔S的曲线图；

图14是表示第三实施方式的平面阵列天线的结构的立体图；

图15是表示使用可得到圆偏振波特性的环形元件的平面阵列天线的构成的立体图；

图16（A）是表示对各环形元件进行同样激振的平面阵列天线的构成的平面图，（B）是表示每个环形元件的辐射电力比不同的平面阵列天线的构成的图；