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偏波可変フェーズドアレーアンテナ

国内特許コード P000000845
掲載日 2001年11月26日
出願番号 特願平10-046193
公開番号 特開平11-234037
登録番号 特許第3010208号
出願日 平成10年2月12日(1998.2.12)
公開日 平成11年8月27日(1999.8.27)
登録日 平成11年12月10日(1999.12.10)
発明者
  • 田中 正人
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 偏波可変フェーズドアレーアンテナ
発明の概要 【課題】スイッチの能動デバイスやもう1セットの移相器・合成器を付加することなく左旋円偏波と右旋円偏波の両方のビームを走査でき、また、偏波を所望の楕円偏波にしたビームを走査できるフェーズドアレーアンテナを提案する。
【解決手段】直線偏波の素子アンテナを用いたアレーアンテナで各素子アンテナをボアサイト軸の回りにp(n-1)π/Nラジアンの回転(Nは全素子数、nは素子番号、pは1≦p≦N-1の整数)を与えて配置し、各素子アンテナに移相器を取り付けて、フェーズドアレーアンテナの基本構成とする。
従来技術、競合技術の概要


左右両円偏波による周波数再利用システムで、左旋円偏波区域と右旋円偏波区域の間を移動した場合、両偏波に対応する2組のフェーズドアレーを必要とする。例えば、マルチビーム衛星による移動体通信システムで、左右両円偏波による周波数再利用が図られたシステムにおいて、左右両円偏波に対応したフェーズドアレーを移動体局に使用することでどのビーム領域においても通信可能となる。
現に、日本と韓国の衛星放送は同じ周波数を使用しているが、アイソレーションを取るためにアンテナビームによる空間分割とともに逆旋円偏波が用いられている。日本と韓国の間を行き来する移動体局(船舶や航空機)で左右両円偏波に対応したフェーズドアレーを使用することにより、両国の衛星放送の受信が可能となる。
また、リモートセンシング用のレーダで、左右両偏波を利用するポーラメトリックレーダがあるが、左旋円偏波用と右旋円偏波用のアンテナは別々のアンテナを用いている。
ミリ波構内通信システムでは親局から子局に直接到達した電波を使用するが、親局と子局の間に人などが入り込んで直接波が遮断されたときに、壁などで反射された電波を使用することも考えられる。
しかしながら、円偏波が壁などにぶつかって反射された場合、一般に逆旋の楕円偏波となり、楕円偏波率は壁の材質や電波の入射角に依存する。そして、壁などで反射された電波を利用しようとすると楕円偏波に適合するアンテナが必要になるが従来のアンテナではこれを容易に受信することができなかった。

産業上の利用分野


本発明は左右両円偏波を送受信でき、例えば左旋円偏波区域と右旋円偏波区域の間を移動しても両偏波に対応できるフェーズドアレーアンテナに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数の直線偏波の素子アンテナからなるアレーアンテナであって、上記各素子アンテナをボアサイト軸の周りにp(n-1)π/Nラジアンの回転(Nは全素子数,nは素子番号,Pは1≦P≦N-1の整数)を与えて配置し、更に上記各素子アンテナはそれぞれ移相器を介して電力分配器と結合すると共に、給電位相を変えるだけで右旋円偏波と左旋円偏波のビーム走査可能なこと、および給電位相を変えるだけで右旋円偏波に対するNull(放射電界がゼロになるところ)と左旋円偏波に対するNullをビーム走査可能なことを特徴とする偏波可変フェーズドアレーアンテナ。

【請求項2】
複数の直線偏波の素子アンテナからなるアレーアンテナであって、上記各素子アンテナをボアサイト軸の周りにp(n-1)π/Nラジアンの回転(Nは全素子数,nは素子番号,Pは1≦P≦N-1の整数)を与えて配置し、更に上記各素子アンテナはそれぞれ移相器を介して電力分配器と結合すると共に、給電位相を変えるだけで所望の楕円偏波のビームを走査可能なことを特徴とする偏波可変フェーズドアレーアンテナ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1998046193thum.jpg
出願権利状態 登録
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