JP2611883B2 - 衛星通信用移動局アンテナ - Google Patents
衛星通信用移動局アンテナInfo
- Publication number
- JP2611883B2 JP2611883B2 JP3110179A JP11017991A JP2611883B2 JP 2611883 B2 JP2611883 B2 JP 2611883B2 JP 3110179 A JP3110179 A JP 3110179A JP 11017991 A JP11017991 A JP 11017991A JP 2611883 B2 JP2611883 B2 JP 2611883B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- mobile station
- satellite
- conical beam
- directivity
- 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
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は衛星通信用移動局に用
いられ、特にアンテナ指向方向の仰角を制御できる衛星
通信用移動局アンテナに関する。
いられ、特にアンテナ指向方向の仰角を制御できる衛星
通信用移動局アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体衛星通信においては、衛星方向に
移動局アンテナの主放射方向を向けることが不可欠であ
る。しかし、従来は衛星追尾機構が複雑なものとなるた
め安価な移動機の実現が困難であった。移動局アンテナ
として電波を全方向に放射するような無指向性のアンテ
ナを用いるとき衛星の追尾が不要となるものの低利得の
アンテナとなる。このため、移動体衛星通信用移動局ア
ンテナとしては衛星方向にのみ指向性をもつことが望ま
しい。例えば、高次モード励振マイクロストリップアン
テナやヘリカルアンテナなどを用いるとき、図１１に示
すように衛星方向に電波を放射する円錐ビームと呼ばれ
る放射指向性を実現でき、簡易で低価格の移動機が構成
できる。
移動局アンテナの主放射方向を向けることが不可欠であ
る。しかし、従来は衛星追尾機構が複雑なものとなるた
め安価な移動機の実現が困難であった。移動局アンテナ
として電波を全方向に放射するような無指向性のアンテ
ナを用いるとき衛星の追尾が不要となるものの低利得の
アンテナとなる。このため、移動体衛星通信用移動局ア
ンテナとしては衛星方向にのみ指向性をもつことが望ま
しい。例えば、高次モード励振マイクロストリップアン
テナやヘリカルアンテナなどを用いるとき、図１１に示
すように衛星方向に電波を放射する円錐ビームと呼ばれ
る放射指向性を実現でき、簡易で低価格の移動機が構成
できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際は移動局
の位置変化などにより衛星の仰角範囲が変化するため、
固定的な仰角をもつ円錐ビームアンテナではすべての仰
角範囲に対して一定以上の利得を満足することは困難で
あり、仰角方向においてアンテナの主放射方向を制御す
ることが望まれていた。
の位置変化などにより衛星の仰角範囲が変化するため、
固定的な仰角をもつ円錐ビームアンテナではすべての仰
角範囲に対して一定以上の利得を満足することは困難で
あり、仰角方向においてアンテナの主放射方向を制御す
ることが望まれていた。
【０００４】この発明の目的は、移動体衛星通信用移動
局のアンテナにおいて、円錐ビームを有するアンテナを
組み合わせて使用することにより、簡易に仰角方向での
アンテナ指向性を変化することができるようにすること
を目的とする。
局のアンテナにおいて、円錐ビームを有するアンテナを
組み合わせて使用することにより、簡易に仰角方向での
アンテナ指向性を変化することができるようにすること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による衛星通信
用移動局アンテナは、複数の同心円上にそれぞれ等間隔
で複数の円形マイクロストリップ導体がそれぞれ形成さ
れて構成され、同一軸心の互いに異なる頂角の円錐ビー
ム指向特性を形成する複数の円形マイクロストリップア
ンテナ素子と、これら円形マイクロストリップアンテナ
素子の１つを選択して励振するスイッチと、を具備す
る。
用移動局アンテナは、複数の同心円上にそれぞれ等間隔
で複数の円形マイクロストリップ導体がそれぞれ形成さ
れて構成され、同一軸心の互いに異なる頂角の円錐ビー
ム指向特性を形成する複数の円形マイクロストリップア
ンテナ素子と、これら円形マイクロストリップアンテナ
素子の１つを選択して励振するスイッチと、を具備す
る。
【０００６】このようにして円錐ビーム特性のアンテナ
において、従来の技術では不可能であった仰角方向にお
けるアンテナ放射指向性制御が簡易に実現でき、広い仰
角範囲において衛星追尾が可能で、しかも、無指向性の
アンテナに比して高利得のアンテナが得られる。
において、従来の技術では不可能であった仰角方向にお
けるアンテナ放射指向性制御が簡易に実現でき、広い仰
角範囲において衛星追尾が可能で、しかも、無指向性の
アンテナに比して高利得のアンテナが得られる。
【０００７】
【実施例】発明の原理 図１にこの発明のアンテナの基本構成図を示す。Ｎ個の
放射素子１のそれぞれに移相器３がそれぞれ直列に挿入
され、これら放射素子１は各移相器３を通じて電力分配
器４に接続される。図２における点線で示すものは、＃
１から＃Ｎの各放射素子１の放射指向性であり、それぞ
れ互いに仰角の異なる円錐ビーム状をしており、各放射
素子１に対する給電の振幅を電力分配器４で変化し、か
つ位相を移相器３で変化し、これら円錐ビーム特性間に
適当な振幅差及び位相差を与えて、Ｎ個の放射素子１を
適切に励振することにより例えば図２における実線の円
錐ビーム指向性を合成することができる。
放射素子１のそれぞれに移相器３がそれぞれ直列に挿入
され、これら放射素子１は各移相器３を通じて電力分配
器４に接続される。図２における点線で示すものは、＃
１から＃Ｎの各放射素子１の放射指向性であり、それぞ
れ互いに仰角の異なる円錐ビーム状をしており、各放射
素子１に対する給電の振幅を電力分配器４で変化し、か
つ位相を移相器３で変化し、これら円錐ビーム特性間に
適当な振幅差及び位相差を与えて、Ｎ個の放射素子１を
適切に励振することにより例えば図２における実線の円
錐ビーム指向性を合成することができる。
【０００８】なお、ここでは円錐ビームをもつ放射素子
１としては単指向性をもつ放射素子も意味している。図
３は、各放射素子１への電力分配比、つまり振幅制御を
１又は０とし、かつ１つの放射素子１に対してのみ１と
したものである。つまり図３に示すようにＮ個の放射素
子１はスイッチ回路２にそれぞれ直接接続される。図４
に＃１から＃Ｎの放射素子１の放射指向性を示す。＃１
から＃Ｎの放射素子１は図に示すように放射指向性とし
て異なる仰角方向に主放射方向をもつ。図３の構成で衛
星仰角の変動範囲に合わせてスイッチ回路２において衛
星仰角に対応した１つの放射素子に順次切り換えること
によりアンテナの放射指向性を変化させて、例えば実線
に示すような最適な円錐ビームをもつ放射素子１に切り
換える。この場合、給電されるのは１つの放射素子１の
みであるから位相は考慮する必要がなく、移相器３は省
略されている。
１としては単指向性をもつ放射素子も意味している。図
３は、各放射素子１への電力分配比、つまり振幅制御を
１又は０とし、かつ１つの放射素子１に対してのみ１と
したものである。つまり図３に示すようにＮ個の放射素
子１はスイッチ回路２にそれぞれ直接接続される。図４
に＃１から＃Ｎの放射素子１の放射指向性を示す。＃１
から＃Ｎの放射素子１は図に示すように放射指向性とし
て異なる仰角方向に主放射方向をもつ。図３の構成で衛
星仰角の変動範囲に合わせてスイッチ回路２において衛
星仰角に対応した１つの放射素子に順次切り換えること
によりアンテナの放射指向性を変化させて、例えば実線
に示すような最適な円錐ビームをもつ放射素子１に切り
換える。この場合、給電されるのは１つの放射素子１の
みであるから位相は考慮する必要がなく、移相器３は省
略されている。
【０００９】図５及び図６に、この発明に用いることが
できる放射素子の実施例の一構成を示す。図は励振モー
ドの異なるマイクロストリップアンテナを上下に重ねて
構成したものである。接地用導体基板１１上に誘電体層
１２が形成され、その誘電体層１２上に円形ストリップ
導体１３が形成され、円形ストリップ導体１３上に誘電
体層１４が形成され、誘電体層１４上に円形ストリップ
導体１５が形成されている。接地用導体基板１１と、ス
トリップ導体１３と１５との各中心線は同一直線上に位
置されている。ストリップ導体１３の径よりもストリッ
プ導体１５の径が小とされ、基板１１及びストリップ導
体１３により１つの円錐ビームアンテナ素子１６が構成
され、ストリップ導体１３，１５により１つの円錐ビー
ムアンテナ素子１７が構成されている。つまりストリッ
プ導体１３はストリップ導体１５に対して接地板として
作用する。またアンテナ給電回路は素子を構成している
同一誘電体層上に作成することも、背面の接地基板１１
を通して給電することもできる。
できる放射素子の実施例の一構成を示す。図は励振モー
ドの異なるマイクロストリップアンテナを上下に重ねて
構成したものである。接地用導体基板１１上に誘電体層
１２が形成され、その誘電体層１２上に円形ストリップ
導体１３が形成され、円形ストリップ導体１３上に誘電
体層１４が形成され、誘電体層１４上に円形ストリップ
導体１５が形成されている。接地用導体基板１１と、ス
トリップ導体１３と１５との各中心線は同一直線上に位
置されている。ストリップ導体１３の径よりもストリッ
プ導体１５の径が小とされ、基板１１及びストリップ導
体１３により１つの円錐ビームアンテナ素子１６が構成
され、ストリップ導体１３，１５により１つの円錐ビー
ムアンテナ素子１７が構成されている。つまりストリッ
プ導体１３はストリップ導体１５に対して接地板として
作用する。またアンテナ給電回路は素子を構成している
同一誘電体層上に作成することも、背面の接地基板１１
を通して給電することもできる。
【００１０】この実施例は、単指向性をもつ円錐ビーム
アンテナ素子１７と円錐ビームをもつアンテナ素子１６
との二つの異なる放射指向性をもつアンテナ素子を切替
えて用いる。アンテナ素子１６と１７として、それぞれ
ＴＭ31, ＴＭ11モードを励振する円形マイクロストリッ
プアンテナを用いるとき、比誘電率１の誘電体層に対す
る各々の放射指向性は図７に示すものとなる。図におい
て、実線で示すものがＴＭ11モードで励振した円形マイ
クロストリップアンテナ素子１７の指向性、点線で示す
ものがＴＭ31モードを励振した円形マイクロストリップ
アンテナ素子１６の指向性である。従って、移動局の位
置によって高い衛星仰角の場合はＴＭ11モードのアンテ
ナ素子１７を、低い衛星仰角の場合はＴＭ31モードのア
ンテナ素子１６をスイッチ２で選択することにより、広
い仰角範囲にわたって高い利得を有するアンテナを実現
できる。
アンテナ素子１７と円錐ビームをもつアンテナ素子１６
との二つの異なる放射指向性をもつアンテナ素子を切替
えて用いる。アンテナ素子１６と１７として、それぞれ
ＴＭ31, ＴＭ11モードを励振する円形マイクロストリッ
プアンテナを用いるとき、比誘電率１の誘電体層に対す
る各々の放射指向性は図７に示すものとなる。図におい
て、実線で示すものがＴＭ11モードで励振した円形マイ
クロストリップアンテナ素子１７の指向性、点線で示す
ものがＴＭ31モードを励振した円形マイクロストリップ
アンテナ素子１６の指向性である。従って、移動局の位
置によって高い衛星仰角の場合はＴＭ11モードのアンテ
ナ素子１７を、低い衛星仰角の場合はＴＭ31モードのア
ンテナ素子１６をスイッチ２で選択することにより、広
い仰角範囲にわたって高い利得を有するアンテナを実現
できる。
【００１１】振幅比と位相差を変えて励振するときも同
様に円錐ビームをもつアンテナの指向性を制御すること
ができ、一例として図５、図６と同じ構成を用いたとき
の放射指向性を図８、図９に示す。この例は、ＴＭ11，
ＴＭ31モードで励振したふたつの円形マイクロストリッ
プアンテナ素子１７，１６の励振の振幅比を変えたとき
の放射指向性を表したものであり、それぞれのモードの
振幅比（ＴＭ11モードに対するＴＭ31モードの励振振幅
比）を０．５，０．１としたときの計算値である。振幅
比を変化させることにより主放射方向を天頂方向から低
仰角方向に移すことができる。
様に円錐ビームをもつアンテナの指向性を制御すること
ができ、一例として図５、図６と同じ構成を用いたとき
の放射指向性を図８、図９に示す。この例は、ＴＭ11，
ＴＭ31モードで励振したふたつの円形マイクロストリッ
プアンテナ素子１７，１６の励振の振幅比を変えたとき
の放射指向性を表したものであり、それぞれのモードの
振幅比（ＴＭ11モードに対するＴＭ31モードの励振振幅
比）を０．５，０．１としたときの計算値である。振幅
比を変化させることにより主放射方向を天頂方向から低
仰角方向に移すことができる。
【００１２】図１０は円錐ビームアンテナ素子を同一平
面に配列した場合の構成例を示す。接地用導体基板１１
上に誘電体層１２が形成され、誘電体層１２上に、二つ
の同心円上で円形マイクロストリップ導体２１，２２が
それぞれ８個等間隔で形成されている。８個のストリッ
プ導体２１と基板１１とにより円錐ビームマイクロスト
リップアンテナ素子が構成され、同様に８個のストリッ
プ導体２２と基板１１とにより円錐ビームマイクロスト
リップアンテナ素子が構成される。これら両円錐ビーム
マイクロストリップアンテナ素子を切替え使用して仰角
方向を変更することができる。
面に配列した場合の構成例を示す。接地用導体基板１１
上に誘電体層１２が形成され、誘電体層１２上に、二つ
の同心円上で円形マイクロストリップ導体２１，２２が
それぞれ８個等間隔で形成されている。８個のストリッ
プ導体２１と基板１１とにより円錐ビームマイクロスト
リップアンテナ素子が構成され、同様に８個のストリッ
プ導体２２と基板１１とにより円錐ビームマイクロスト
リップアンテナ素子が構成される。これら両円錐ビーム
マイクロストリップアンテナ素子を切替え使用して仰角
方向を変更することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、衛星通信用移動局において円錐ビーム指向特性のア
ンテナの指向性仰角方向の放射指向性を簡単に変化させ
ることができ、広い仰角範囲で衛星追尾が可能であり、
かつ無指向性のアンテナに比して高利得のアンテナが得
られる。
ば、衛星通信用移動局において円錐ビーム指向特性のア
ンテナの指向性仰角方向の放射指向性を簡単に変化させ
ることができ、広い仰角範囲で衛星追尾が可能であり、
かつ無指向性のアンテナに比して高利得のアンテナが得
られる。
【図１】この発明の原理を示す構成図。
【図２】図１の構成の放射指向性を説明するための図。
【図３】スイッチを用いたこの発明の一態様を示す構成
図。
図。
【図４】図３の構成の放射指向性を説明するための図。
【図５】この発明に用いることができる放射素子の一実
施例を示すものでマイクロストリップアンテナ素子を上
下に配列して構成したものの斜視図。
施例を示すものでマイクロストリップアンテナ素子を上
下に配列して構成したものの斜視図。
【図６】図５の断面図。
【図７】ＴＭ11，ＴＭ31で励振された円形マイクロスト
リップアンテナ素子により作られるそれぞれの放射指向
性を示した図。
リップアンテナ素子により作られるそれぞれの放射指向
性を示した図。
【図８】励振振幅を制御して仰角方向の放射方向を変化
させた例を示す放射指向性図。
させた例を示す放射指向性図。
【図９】図８の他の例を示す図。
【図１０】この発明に用いることができる放射素子の他
の例を示し、マイクロストリップアンテナ素子を平面に
配したものの斜視図。
の例を示し、マイクロストリップアンテナ素子を平面に
配したものの斜視図。
【図１１】円錐ビームを示す図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｑ 21/20 Ｈ０１Ｑ 21/20 21/29 21/29
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の同心円上にそれぞれ等間隔で複数
の円形マイクロストリップ導体がそれぞれ形成されて構
成され、同一軸心の互いに異なる頂角の円錐ビーム指向
特性を形成する複数の円形マイクロストリップアンテナ
素子と、 これら円形マイクロストリップアンテナ素子の１つを選
択して励振するスイッチと、 を具備する衛星通信用移動局アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110179A JP2611883B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 衛星通信用移動局アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110179A JP2611883B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 衛星通信用移動局アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347911A JPH04347911A (ja) | 1992-12-03 |
| JP2611883B2 true JP2611883B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14529052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110179A Expired - Lifetime JP2611883B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 衛星通信用移動局アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611883B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2508596B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1996-06-19 | 日本電気株式会社 | アレイアンテナ |
| ES2077505B1 (es) * | 1993-09-07 | 1997-11-16 | Consejo Superior Investigacion | Radiador de bajo perfil para antenas de alta ganancia, libre de potenciales flotantes. |
| JP4826916B2 (ja) * | 2007-03-02 | 2011-11-30 | 株式会社村田製作所 | パッチアンテナ装置及び高周波モジュール |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589540A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-19 | Hitachi Ltd | 端子箱接続構造 |
| JPH0746762B2 (ja) * | 1986-01-30 | 1995-05-17 | 日本電気株式会社 | 円偏波マイクロストリツプアンテナ |
| JPS63184407A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Nec Corp | 円錐ビ−ムアンテナ |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110179A patent/JP2611883B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04347911A (ja) | 1992-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10910700B2 (en) | Omnidirectional antenna for mobile communication service | |
| US4123759A (en) | Phased array antenna | |
| US6504510B2 (en) | Antenna system for use in a wireless communication system | |
| US11990669B2 (en) | Base station antennas having arrays of radiating elements with 4 ports without usage of diplexers | |
| US20040017316A1 (en) | Antenna apparatus | |
| JP3800549B2 (ja) | アンテナ装置及びマルチビームアンテナ装置 | |
| JP3189735B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| WO1999033143A1 (en) | Multiple parasitic coupling from inner patch antenna elements to outer patch antenna elements | |
| US12272878B2 (en) | Composite antenna element design and method for beamwidth control | |
| KR100647214B1 (ko) | 안테나 장치 | |
| US7283102B2 (en) | Radial constrained lens | |
| JP4295938B2 (ja) | 信号送信及び／若しくは受信装置 | |
| JP3922969B2 (ja) | アレーアンテナ装置及びこれを用いた無線通信装置 | |
| JP4025499B2 (ja) | 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ | |
| JP2611883B2 (ja) | 衛星通信用移動局アンテナ | |
| JP2000269735A (ja) | アレーアンテナ | |
| JPH07336133A (ja) | アンテナ装置 | |
| JP2981096B2 (ja) | 多ビームアンテナ装置 | |
| US20230037629A1 (en) | Radio nodes having beam steering antenna arrays | |
| JP3280095B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JP3280088B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| JP3822607B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| US20020186173A1 (en) | Semicircular radial antenna | |
| JP2004088325A (ja) | アンテナアレイ | |
| JP3410358B2 (ja) | アンテナ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080227 Year of fee payment: 11 |