反射阵列制造技术

技术编号:7313362 阅读:179 留言:0更新日期:2012-05-03 16:39
本发明专利技术提供一种反射阵列。本发明专利技术的课题是能够扩展反射系数的相位范围,并且在不改变构成反射阵列的元件的尺寸的情况下改变相位差。作为解决手段的反射阵列具有基板;以及多个贴片,它们形成于将该基板上的一个主面分割为多个区域的各个区域,多个贴片经由预定的间隙而形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反射阵列
技术介绍
在移动通信中,当电波的路径中存在建筑物等障碍物时,接收水平会降低。因此, 存在以下技术在与该建筑物相同高度以上的位置设置反射板(反射体(reflector)),将反射波发送到电波难以到达的场所。当通过反射板反射电波时,在垂直面内的电波的入射角较小的情况下,反射板难以向期望方向反射电波。通常,这是由于电波的入射角与反射角相等的缘故。为了应对这个问题,考虑使反射板倾斜使其朝向地面。这样,能够增大相对于反射板的入射角以及反射角,能够使入射波朝向期望方向。但是,从安全性的观点出发,在地面侧倾斜地设置与遮挡电波的建筑物相同高度的场所的反射板并不是优选。基于这样的观点,期望有一种反射体,其即使在电波的入射角较小时也能将反射波反射到期望方向。作为这样的反射体,公知有反射阵列的应用。(例如,参见非专利文献1、2)介绍了如下技术通过使反射波的相位差一致使得波束朝向期望方向来设计反射阵列的如图1所示的使用短截线(Stub)的方法、改变尺寸的方法等技术(例如,参见非专利文献3)。非专利文献__专禾Il文献 1 :L. Li et al. ,"Microstrip reflectarray using crossed-dipole withfrequency selective surface of loops, " ISAP2008, TP-C05,1645278.非专禾丨J 文献 2 :T. Maruyama, Τ. Furuno, and S. Uebayashi, "Experiment and analysis ofrefIect beam direction control using a reflector having periodic tapered mushroom-likestructure,,,ISAP2008, M0-IS1,1644929,p. 9.非专利文献 3 :J. Huang and J. A. Encinar, Reflectarrayantennas. Piscataway, N. J. Hoboken :IEEE Press ;ffiley-Interscience,2008.
技术实现思路
但是,在如图1(a)所示的现有的使用短截线的方法中,存在因短截线导致的损失或来自短截线的不需要的辐射的问题,此外,在图1(b)的改变贴片尺寸的方法中,存在为了产生相位差而变化贴片尺寸的问题。因此,尺寸不同的贴片存在不仅使相位差变化、而且对辐射也有影响的问题。而且,这些方法通常存在反射相位的变化范围小于360度的问题。图2示出现有反射阵列的一例。该反射阵列1将微带天线设为阵列元件10,将地板20设为金属平板。图2示出阵列元件10是方形的例子。阵列元件10的尺寸a、b由相位差决定。为了实现利用多个元件将电波朝向期望方向的反射阵列,需要对赋予预定的反射系数的相位(反射相位)的元件进行排列。理想情况是,针对如贴片大小一样的任何结构参数的预定范围,希望反射相位能涵盖大于2 π弧度的范围(2 π弧度=360度)。但是,当利用微带天线构成阵列元件时,存在给予的频率中的反射系数的相位并没有涵盖较宽范围的问题。因此,本专利技术是鉴于上述问题点而做出的,其目的在于提供一种反射阵列,该反射阵列能扩展反射系数的相位范围,并且能在不改变构成反射阵列的元件的尺寸的情况下改变相位差。本反射阵列具有基板;以及多个贴片,它们形成于将该基板上的一个主面分割为多个区域的各个区域,上述多个贴片经由预定的间隙而形成。根据公开的反射阵列,能够扩展反射系数的相位范围。而且,根据公开的反射阵列,能够在不改变构成反射阵列的元件的尺寸的情况下改变相位差,能够防止辐射的恶化。附图说明图1是示出现有问题点的图。图2是示出现有的微带反射阵列的图。图3是示出根据本实施例的反射阵列的示意图。图4是示出根据本实施例的阵列元件的示意图(其1)。图5是示出根据本实施例的阵列元件的示意图(其2)。图6是示出根据本实施例的阵列元件的尺寸的一例(24GHz)的图。图7A是示出根据本实施例的阵列元件的尺寸的一例(12GHz)的图。图7B是示出根据本实施例的阵列元件的尺寸的一例(3GHz)的图。图8是示出根据本实施例的阵列元件的反射系数的相位特性(其1) (24GHz)的特性图。图9是示出根据本实施例的阵列元件的反射系数的相位特性(其1) (3GHz)的特性图。图10是示出根据本实施例的阵列元件的反射系数的相位特性(其1) (12GHz)的特性图。图11是示出根据本实施例的阵列元件的反射系数的相位特性(其2)的特性图。图12是示出根据本实施例的阵列元件的反射系数的相位特性(其3) (24GHz)的特性图。图13是示出根据本实施例的反射阵列(其1)的示意图。图14是示出根据本实施例的反射阵列(其1)的尺寸的一例的图。图15是示出根据本实施例的反射阵列(其1)的辐射方向图的一例的图。图16是示出根据本实施例的反射阵列(其2)的示意图。图17是示出根据本实施例的反射阵列(其2)的尺寸的一例的图。图18是示出根据本实施例的反射阵列(其3)的示意图。图19是示出根据本实施例的反射阵列(其3)的尺寸的一例的图。图20是示出根据本实施例的反射阵列(其3)的辐射方向图的一例的图。图21是示出根据本变形例的阵列元件的示意图。图22是示出根据本变形例的阵列元件的示意图。4图23是示出根据本变形例的阵列元件的示意图。图24是示出根据本实施例的阵列元件(未设置反射板的例子)的示意图。标号说明1反射阵列10阵列元件20地板100反射阵列200元件区202 基板 204a、204b、204c 贴片 205(205r2056)间隙206金属反射板207a、207b、207c、207d、207e、207f、207g、207f、207i、207j 梳齿形的齿部分具体实施例方式接着,参照附图根据以下实施例说明本专利技术的具体实施方式。另外,在用于说明实施例的全部附图中,具有相同功能的部分使用相同符号,并省略重复说明。<实施例>下面,使用图3和图4说明本专利技术的第一实施例。图3示出反射阵列的整体构造, 图4示出构成反射阵列的阵列元件。<反射阵列>说明根据本实施例的反射阵列。图3示出根据本实施例的反射阵列100。在该反射阵列100中,在将基板上的一个主面分割为多个区域的各区域中形成有阵列元件。该阵列元件由多个贴片构成。阵列元件的多个贴片隔开预定间隔地进行配置。下面,将形成有阵列元件的基板上的各区域称为元件区(element cell) 200。该元件区200也称为周期区(periodic cell)。各阵列元件的尺寸(即图4的It^Pwd)是完全相同的值。在图3所示的反射阵列100中,示出了以二维的方式配置成X方向7个阵列元件、 Y方向4个阵列元件的例子,也可以以一维的方式进行配置。此外,配置的阵列元件的数目不限,可以配置任意数量。详细情况将在后面说明。<元件区>说明根据本实施例的元件区200。图4表示根据本实施例的元件区200。图4(a)表示上表面图(从Z方向观察的图),图4(b)表示剖面图(从A方向观察图4(a)的单点划线部分的剖面)。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:丸山珠美大矢智之古野辰男泽谷邦男陈强李建峰屈世伟袁巧微
申请(专利权)人:株式会社NTT都科摩国立大学法人东北大学
类型:发明
国别省市:

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