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公開番号2024130071
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023039575
出願日2023-03-14
発明の名称アレーアンテナ
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01Q 21/06 20060101AFI20240920BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、複数のサブアレーを備えるアレーアンテナにおいて、サブアレー同士の各々の隙間によるグレーティングローブを抑圧することを目的とする。
【解決手段】本開示は、複数のアンテナ素子を備えるサブアレーS1、S2を複数備えるアレーアンテナAであって、サブアレーS1、S2同士の間に、各々の隙間δが設けられ、アンテナ素子同士の間に、各々のチョーク構造C1、C2が設けられ、アンテナ素子同士の間の各々のチョーク構造C1、C2は、サブアレーS1、S2同士の間の各々の隙間δとともに、各々のアンテナ素子に対する各々の二次放射源となり、各々のアンテナ素子の配列方向に沿った、二次放射源同士の間の各々の間隔dは、各々のアンテナ素子の励振波長λより狭いことを特徴とするアレーアンテナAである。
【選択図】図8

特許請求の範囲【請求項１】
複数のアンテナ素子を備えるサブアレーを複数備えるアレーアンテナであって、
前記サブアレー同士の間に、各々の隙間が設けられ、
前記アンテナ素子同士の間に、各々のチョーク構造が設けられ、
前記アンテナ素子同士の間の各々のチョーク構造は、前記サブアレー同士の間の各々の隙間とともに、各々の前記アンテナ素子に対する各々の二次放射源となり、
各々の前記アンテナ素子の配列方向に沿った、前記二次放射源同士の間の各々の間隔は、各々の前記アンテナ素子の励振波長より狭いことを特徴とするアレーアンテナ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
各々の前記アンテナ素子の偏波方向（直交方向のうちの一方向又は両方向）に沿った、前記二次放射源同士の間の各々の間隔は、各々の前記アンテナ素子の励振波長より狭い
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレーアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ素子同士の間の各々のチョーク構造の放射電力は、前記サブアレー同士の間の各々の隙間の放射電力と比べて等しいオーダーであり、各々の前記二次放射源の放射電力は、各々の前記アンテナ素子の放射電力と比べて低いオーダーであり、
前記アンテナ素子同士の間の各々のチョーク構造の放射パターンは、前記サブアレー同士の間の各々の隙間の放射パターンと比べてほぼ等しい形状である
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレーアンテナ。
【請求項４】
各々の前記サブアレーの端部にも、各々のチョーク構造が設けられる
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレーアンテナ。
【請求項５】
各々の前記アンテナ素子は、多層基板に形成されるパッチアンテナ素子であり、
前記アンテナ素子同士の間の各々のチョーク構造は、前記多層基板内部に形成される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレーアンテナ。
【請求項６】
各々の前記アンテナ素子の励振位相を設定する各々の移相器をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレーアンテナ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のサブアレーを備えるアレーアンテナに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のサブアレーを備えるアレーアンテナが、特許文献１～３等に開示されている。アレーアンテナは、理想的には、複数のサブアレーに分割されない全体アレーを備えたいが、製作の都合等により、複数のサブアレーに分割される全体アレーを備えている。
【０００３】
第１従来技術（特許文献１、２）のアレーアンテナの構成を図１に示す。アレーアンテナＡは、複数のアンテナ素子を備えるサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を備える。アンテナ素子同士の各々の間隔ｄは、各々のアンテナ素子の励振波長λより狭い。サブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４同士の各々の隙間ｄ’は、電波望遠鏡等におけるパラボラアンテナ等のように、各々のアンテナ素子の励振波長λの１倍のオーダーである。
【０００４】
すると、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、各々に１素子とみなされる。そして、みなし１素子同士の各々の間隔Ｄは、各々のアンテナ素子の励振波長λより広くなる。よって、アレーアンテナＡは、グレーティングローブを発生させてしまう。そこで、特許文献１では、サブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４同士の各々の隙間において、電磁波的結合素子を備える。そして、特許文献２では、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４において、グレーティングローブの発生角度でのヌル点を生じさせる。
【０００５】
第２従来技術（特許文献３）のアレーアンテナの構成を図２に示す。アレーアンテナＡは、複数のアンテナ素子を備えるサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の励振位相を設定する各々の移相器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、を備える。アンテナ素子同士の各々の間隔ｄは、各々のアンテナ素子の励振波長λより狭い。サブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４同士の各々の隙間は、ほぼ空いていない。
【０００６】
アレーアンテナＡは、理想的には、各々のアンテナ素子の励振位相を設定する各々の移相器を備えたいが、部品の削減等により、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の励振位相を設定する各々の移相器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を備えている。
【０００７】
すると、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、各々に１素子とみなされる。そして、みなし１素子同士の各々の間隔Ｄ’は、各々のアンテナ素子の励振波長λより広くなる。よって、アレーアンテナＡは、グレーティングローブを発生させてしまう。そこで、特許文献３では、各々のサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を非周期的に配置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平０９－２６０９３７号公報
特開２００３－１６８９１２号公報
特開２００８－０６６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決課題のアレーアンテナの構成を図３に示す。図３に示した解決課題では、図１、２に示した第１、２従来技術（特許文献１～３）を踏まえ、以下の構成を考える。
【００１０】
図３の左欄では、アレーアンテナＡは、複数のアンテナ素子を備えるサブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と、各々のアンテナ素子の励振位相を設定する各々の移相器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、を備える。アンテナ素子同士の各々の間隔ｄは、各々のアンテナ素子の励振波長λより狭い。サブアレーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４同士の各々の隙間は、ほぼ空いていない。つまり、図３の左欄は、後述する図３の右欄と同等であると考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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