JP2001284912A - Folded waveguide - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波〜ミリ
波帯において使用される折返し導波管及び平面アレーア
ンテナに関する。The present invention relates to a folded waveguide and a planar array antenna used in a microwave to millimeter wave band.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にマイクロ波〜ミリ波帯において
は、低損失伝送路である導波管が多用されており、複数
の導波管を並列に並べて平面アレーアンテナを構成して
いる。2. Description of the Related Art In the microwave to millimeter wave bands, waveguides, which are low-loss transmission lines, are frequently used, and a plurality of waveguides are arranged in parallel to form a planar array antenna.
【０００３】図１３（ａ），（ｂ）は、従来の平面アレ
ーアンテナの構成例を示したものである。FIGS. 13A and 13B show a configuration example of a conventional planar array antenna.
【０００４】図１３（ａ）に示す平面アレーアンテナ
は、Ｈ面電磁ホーン１にオーバーサイズ導波管２を結合
したものである。Ｈ面電磁ホーン１は、一端に給電部３
を有すると共に、中央部に整合板４を備え、オーバーサ
イズ導波管２は、上面に複数の放射スロット５を形成し
ている。そして、上記給電部３より供給される電磁波
は、Ｈ面電磁ホーン１を介してオーバーサイズ導波管２
に伝送され、複数の放射スロット５より外部に放射され
る。[0004] The planar array antenna shown in FIG. 13A has an H-plane electromagnetic horn 1 and an oversized waveguide 2 coupled thereto. The H-plane electromagnetic horn 1 has a feeder 3 at one end.
, And a matching plate 4 is provided at the center, and the oversized waveguide 2 has a plurality of radiation slots 5 formed on the upper surface. The electromagnetic wave supplied from the power supply unit 3 is transmitted to the oversized waveguide 2 via the H-plane electromagnetic horn 1.
And radiated to the outside from the plurality of radiation slots 5.
【０００５】また、図１３（ｂ）に示す平面アレーアン
テナは、上記Ｈ面電磁ホーン１に代えて導波管分岐回路
６を使用したものである。この導波管分岐回路６は、給
電部３より供給される電磁波を複数に分岐してオーバー
サイズ導波管２に伝送する。[0005] The planar array antenna shown in FIG. 13B uses a waveguide branch circuit 6 instead of the H-plane electromagnetic horn 1. The waveguide branch circuit 6 branches the electromagnetic wave supplied from the power supply unit 3 into a plurality of portions and transmits the plurality of electromagnetic waves to the oversized waveguide 2.
【０００６】上記図１３（ａ）に示す平面アレーアンテ
ナに使用されるＨ面電磁ホーン１は、所定の特性を得る
ために緩やかなテーパ状とする必要があり、このため全
長が長くなり、製造コスト高はもとより、取扱いにおい
ても大形になるので非常に不便であった。The H-plane electromagnetic horn 1 used in the planar array antenna shown in FIG. 13 (a) needs to have a gently tapered shape in order to obtain predetermined characteristics. This was very inconvenient because of the large size in handling as well as the high cost.
【０００７】また、上記Ｈ面電磁ホーン１に代えて導波
管分岐回路６を使用した図１３（ｂ）に示す平面アレー
アンテナは、導波管分岐回路６の構造が非常に複雑にな
り、その製造に多大な時間がかかり、きわめてコスト高
となる問題があった。Further, in the planar array antenna shown in FIG. 13B using the waveguide branch circuit 6 instead of the H-plane electromagnetic horn 1, the structure of the waveguide branch circuit 6 becomes very complicated. There is a problem that it takes a lot of time to manufacture it and the cost becomes extremely high.
【０００８】このような問題を解決するため、最近では
図１４に示すような折返し導波管１０を使用して平面ア
レーアンテナを小形化したものが考えられている。この
折返し導波管１０は、方形の下側導波管１１ａ及び上側
導波管１１ｂを積層配置し、その一方の端部を１８０°
の折返し部１２により結合している。この折返し部１２
は、上側端及び下側端に４５°カットの反射面１３を形
成し、この反射面１３に反射波打消し用の調整ネジ１４
を装着している。そして、下側導波管１１ａと上側導波
管１１ｂとの間に位置している導体板１５の先端と折返
し部１２の端面との間隔ｈを各導波管１１ａ，１１ｂの
狭壁面幅（高さ）ｂに一致させている。In order to solve such a problem, a miniaturized planar array antenna using a folded waveguide 10 as shown in FIG. 14 has recently been considered. In this folded waveguide 10, a rectangular lower waveguide 11a and an upper waveguide 11b are stacked and arranged, and one end thereof is set at 180 °.
Are connected by the folded portion 12. This folded part 12
Is formed with a reflection surface 13 cut at 45 ° at the upper end and the lower end, and an adjustment screw 14 for canceling a reflected wave is formed on the reflection surface 13.
Is installed. The distance h between the end of the conductor plate 15 located between the lower waveguide 11a and the upper waveguide 11b and the end face of the folded portion 12 is determined by the narrow wall width of each of the waveguides 11a and 11b ( Height) b.
【０００９】上記折返し導波管１０によれば、入力側の
下側導波管１１ａにより伝送されてきた電磁波を折返し
部１２で１８０°反射させて出力側の上側導波管１１ｂ
に導くことができる。According to the above-mentioned folded waveguide 10, the electromagnetic wave transmitted by the lower waveguide 11a on the input side is reflected by the folded portion 12 by 180 °, and the upper waveguide 11b on the output side is reflected.
Can be led to.
【００１０】上記のように折返し導波管１０を使用し、
方形導波管を１８０°折返して平面アレーアンテナを構
成することにより、アンテナを小型化することができ
る。[0010] Using the folded waveguide 10 as described above,
By folding the rectangular waveguide by 180 ° to form a planar array antenna, the antenna can be reduced in size.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の折返し
導波管１０は、折返し端１２の上部及び下部に４５°カ
ットの反射面１３を形成しなければならず、しかも、こ
の反射面１３に反射波打消し用の調整ネジ１４を装着す
る必要があるので、構成が複雑であると共に、高い寸法
精度が要求され、高コストで量産に適さないという問題
があった。また、導波管１１ａ，１１ｂと折返し部１２
との整合は、調整ネジ１４からの反射波と折返し部から
の反射波を打ち消すことにより行なっているので、周波
数特性が狭帯域であり、かつ１台１台毎に調整作業を必
要としている。However, in the conventional folded waveguide 10, a reflecting surface 13 cut at 45 ° must be formed on the upper and lower portions of the folded end 12, and the reflecting surface 13 is formed on the reflecting surface 13. Since it is necessary to mount the adjusting screw 14 for canceling the reflected wave, the configuration is complicated, high dimensional accuracy is required, and there is a problem that it is not suitable for mass production at high cost. Further, the waveguides 11a and 11b and the folded portion 12
Is adjusted by canceling the reflected wave from the adjusting screw 14 and the reflected wave from the folded portion, so that the frequency characteristic is narrow and the adjustment operation is required for each unit.
【００１２】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、構成が簡単で、特別な寸法精度を要求せ
ず、無調整で安定した性能を得ることができ、しかも、
低コストの折返し導波管及びこの折返し導波管を使用し
た平面アレーアンテナを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a simple structure, does not require special dimensional accuracy, can obtain stable performance without adjustment, and
It is an object of the present invention to provide a low-cost folded waveguide and a planar array antenna using the folded waveguide.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、電波伝搬
入力側の導波管と電波伝搬出力側の導波管とこれらを結
合する折返し部からなる折返し導波管において、基本伝
搬モードと高次伝搬モードの高周波電力が互いに打ち消
し合うように折返し部の寸法を定め、前記電波伝搬入力
側の導波管と前記電波伝搬出力側の導波管の鏡像側とに
おける基本伝搬モードと高次伝搬モードの各位相をほぼ
同相とすることを特徴とする折返し導波管である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a folded waveguide comprising a waveguide on a radio wave propagation input side, a waveguide on a radio wave propagation output side, and a folded portion connecting the waveguides. The dimensions of the folded portion are determined so that the high-frequency power of the higher-order propagation mode and the high-frequency power of the higher-order propagation mode cancel each other. The folded waveguide is characterized in that each phase of the next propagation mode is substantially the same.
【００１４】第２の発明は、電波伝搬入力側の導波管と
電波伝搬出力側の導波管とこれらを結合する折返し部か
らなる折返し導波管において、前記折返し部は基本伝搬
モードと高次伝搬モードの高周波電力が互いに打ち消し
合うように誘電体を充填すると共に寸法を定め、前記電
波伝搬入力側の導波管と前記電波伝搬出力側の導波管の
鏡像側とにおける基本伝搬モードと高次伝搬モードの各
位相をほぼ同相とすることを特徴とする折返し導波管で
ある。According to a second aspect of the present invention, there is provided a folded waveguide comprising a waveguide on a radio wave propagation input side, a waveguide on a radio wave propagation output side, and a folded portion for coupling the waveguides. Fill the dielectric so that the high-frequency power of the next propagation mode cancels each other and determine the dimensions, and the fundamental propagation mode in the waveguide on the radio wave propagation input side and the mirror image side of the waveguide on the radio wave propagation output side. The folded waveguide is characterized in that the phases of the higher-order propagation modes are substantially the same.
【００１５】第３の発明は、Ｈ面電磁ホーンの放射開口
部のサイズのオーバーサイズ導波管に、前記第１の発明
または第２の発明の折返し導波管を介して、Ｈ面電磁ホ
ーンの片面側にオーバーサイズ導波管を展張し、該オー
バーサイズ導波管のＨ面電磁ホーンと反対側の面に電磁
放射用スロットを設けて構成したことを特徴とする平面
アレーアンテナである。According to a third aspect of the present invention, an H-plane electromagnetic horn is provided on the oversized waveguide having the size of the radiation opening of the H-plane electromagnetic horn via the folded waveguide of the first or second aspect. A planar array antenna characterized in that an oversized waveguide is extended on one side of the antenna and an electromagnetic radiation slot is provided on a surface of the oversized waveguide opposite to the H-plane electromagnetic horn.
【００１６】第４の発明は、Ｈ面電磁ホーンの放射開口
部のサイズのオーバーサイズ導波管に、前記第１の発明
または第２の発明の折返し導波管を介して、Ｈ面電磁ホ
ーンの片面側にオーバーサイズ導波管を展張し、該オー
バーサイズ導波管のＨ面電磁ホーンと反対側の面に結合
孔を介して複数個の放射素子を設けて構成した平面アレ
ーアンテナである。According to a fourth aspect of the present invention, an H-plane electromagnetic horn is provided on an oversized waveguide having the size of the radiation opening of the H-plane electromagnetic horn via the folded waveguide of the first or second aspect. Is a planar array antenna formed by extending an oversized waveguide on one side of the antenna and providing a plurality of radiating elements via coupling holes on a surface of the oversized waveguide opposite to the H-plane electromagnetic horn. .
【００１７】第５の発明は、方形導波管の広壁面が次第
に広がるＨ面電磁ホーンを前記第１の発明または第２の
発明の折返し導波管を用いた構成としたことを特徴とす
る折返し扇形ホーンである。A fifth aspect of the present invention is characterized in that the H-plane electromagnetic horn in which the wide wall surface of the rectangular waveguide gradually widens is configured using the folded waveguide of the first or second aspect. A folded fan horn.
【００１８】第６の発明は、第５の発明の扇形ホーンの
折返し部の上面形状を直線状としたことを特徴とする円
筒波−発散円筒波変換器である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cylindrical-divergent cylindrical wave converter characterized in that the folded portion of the fan-shaped horn according to the fifth aspect has a straight upper surface.
【００１９】第７の発明は、前記第５の発明の扇形ホー
ンの折返し部の上面形状を円形状としたことを特徴とす
る円筒波−収束円筒波変換器である。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a cylindrical-wave-to-convergent-cylindrical-wave converter according to the fifth aspect of the present invention, wherein the fan-shaped horn has a circular upper surface at the folded portion.
【００２０】第８の発明は、前記第５の発明の扇形ホー
ンの折返し部の上面形状を放物線状としたことを特徴と
する円筒波−平面波変換器である。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a cylindrical wave-plane wave converter, wherein the fan-shaped horn according to the fifth aspect has a parabolic upper surface.
【００２１】第９の発明は、前記第５の発明の扇形ホー
ンの折返し部の上面形状を楕円形状としたことを特徴と
する円筒波−収束円筒波変換器である。A ninth invention is a cylindrical wave-convergent cylindrical wave converter characterized in that the folded portion of the fan-shaped horn according to the fifth invention has an elliptical upper surface.
【００２２】第１０の発明は、前記第５の発明の折返し
扇形ホーン、あるいは電波レンズ付き扇形ホーンの開口
部に前記第１の発明または第２の発明の折返し導波管を
用いて給電し、前記扇形ホーンの上面に複数の放射素子
を形成したことを特徴とする平面アレーアンテナであ
る。According to a tenth aspect, power is supplied to the opening of the folded fan-shaped horn of the fifth invention or the fan-shaped horn with a radio wave lens by using the folded waveguide of the first or second invention. A planar array antenna, wherein a plurality of radiating elements are formed on an upper surface of the fan-shaped horn.
【００２３】第１１の発明は、前記第３の発明におい
て、電磁放射スロットを始端側では小さく、終端側に行
くに従って段々大きくなるように形成したことを特徴と
する平面アレーアンテナである。An eleventh aspect of the present invention is the planar array antenna according to the third aspect, wherein the electromagnetic radiation slot is formed so as to be small on the start end side and gradually increase toward the end end side.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
折返し導波管２０の概略構成を示すもので、同図（ａ）
は斜視図、同図（ｂ）は側断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a folded waveguide 20 according to a first embodiment of the present invention.
1 is a perspective view, and FIG. 1B is a side sectional view.
【００２５】この折返し導波管２０は、広壁面幅（横
幅）がａ，狭壁面幅（高さ）がｂの方形導波管を広壁面
にてほぼ１８０°折返して構成したもので、積層状態に
ある下側導波管２１ａ及び上側導波管２１ｂと、この両
者を結合する折返し部２２からなっている。この折返し
部２２は、方形状に形成され、導波管２１ａ，２１ｂに
対向する面に反射板２３が形成されている。また、折返
し部２２は、導波管２１ａ，２１ｂの積層高さと同じ高
さ、つまり、「２×ｂ」の高さとし、導波管２１ａ，２
１ｂを分離する導体板２４の先端と反射板２３との間隔
をｈに設定する。従って、折返し部２２における導波管
２１ａ，２１ｂに対する開口窓の寸法は、ａ×ｈとな
る。このｈの値は、 ｈ＝（π／２）／（β1 −β2 ） β1 ＝｛（２π／λ）2 −（π／ａ）2 ｝1/2 β2 ＝｛（２π／λ）2 −（π／ａ）2 −（π／２ｂ）
2 ｝1/2 但し、β1 ：ａ×２ｂ方形導波管のＴＥ10モードにおけ
る伝搬定数 β2 ：ａ×２ｂ方形導波管のＴＭ11モードにおける伝搬
定数 ２ｂ＞λ0 ／２，λ0 ：自由空間波長 なる関係式から求める。The folded waveguide 20 is formed by folding a rectangular waveguide having a wide wall width (width) a and a narrow wall width (height) b approximately 180 ° on a wide wall surface. It comprises a lower waveguide 21a and an upper waveguide 21b in a state, and a folded portion 22 connecting both of them. The folded portion 22 is formed in a square shape, and a reflection plate 23 is formed on a surface facing the waveguides 21a and 21b. The folded portion 22 has the same height as the laminated height of the waveguides 21a and 21b, that is, the height of “2 × b”.
The distance between the front end of the conductor plate 24 separating 1b and the reflection plate 23 is set to h. Therefore, the size of the opening window for the waveguides 21a and 21b in the folded portion 22 is a × h. The value of h is: h = (π / 2) / (β1−β2) β1 = ｛(2π / λ) 2- (π / a) 2 ｝ 1 / 2β2 = ｛(2π / λ) 2- ( π / a) 2- (π / 2b)
2 ｝ 1/2 where β1 is the propagation constant in the TE10 mode of the a × 2b rectangular waveguide β2 is the propagation constant in the TM11 mode of the a × 2b rectangular waveguide 2b> λ0 / 2, λ0: free-space wavelength Obtain from the formula.
【００２６】次に上記のように構成された折返し導波管
２０の動作原理を図２を参照して説明する。Next, the operation principle of the folded waveguide 20 configured as described above will be described with reference to FIG.
【００２７】図２（ａ）は折返し導波管２０の寸法関係
を示し、図２（ｂ）は折返し導波管２０の反射面（反射
板２３）に対して対称な位置に鏡像の原理に基づいた影
像を示し、結合伝送線路による高周波電力の入力端子Ａ
から出力端子Ｂ′への移行の様子を示している。FIG. 2A shows a dimensional relationship of the folded waveguide 20, and FIG. 2B shows a mirror image at a position symmetrical with respect to the reflecting surface (reflecting plate 23) of the folded waveguide 20. FIG. 4 shows an image based on the input terminal A of the high-frequency power by the coupled transmission line.
From the terminal to the output terminal B '.
【００２８】図２（ｂ）において、入力Ａからの基本伝
搬モードＴＥ10の電界ｅ，ｅは、幅２ｈの結合部では、
ＴＥ10モードの電界「ｅ＋ｅ＝２ｅ」と高次伝搬モード
ＴＭ11の電界「−ｅm ＋ｅm ＝０」が存在している。こ
の電界ｅとｅm は、その絶対値が等しいので、出力端子
Ｂへは、図示したように「ｅ−ｅm ＝０」となる。In FIG. 2B, the electric fields e and e of the fundamental propagation mode TE10 from the input A are:
An electric field "e + e = 2e" in the TE10 mode and an electric field "-em + em = 0" in the higher-order propagation mode TM11 exist. Since the absolute values of the electric fields e and em are equal to each other, "e-em = 0" is output to the output terminal B as shown.
【００２９】一方、出力端子Ａ′及びＢ′へは、結合部
の寸法２ｈを適度に定めることにより、出力端子Ａ′に
おいて「ｅ−ｅm ＝０」、出力端子Ｂ′において「ｅ＋
ｅm」となり、入力端子Ａからの入力電力は、全部出力
端子Ｂ′に結合させることができる。On the other hand, the output terminals A 'and B' are provided with "e-em = 0" at the output terminal A 'and "e +
em ", and all the input power from the input terminal A can be coupled to the output terminal B '.
【００３０】すなわち、図２（ｂ）で、入力端子Ａへの
反射を零にすることは、影像による端子Ａ′への透過を
零にすることであり、これは端子Ａ，Ｂ，Ａ′，Ｂ′な
る４端子の結合部の導波管サイズ「ａ×２ｂ」における
基本伝搬モードＴＥ10と高次伝搬モードＴＭ11の各位相
定数をそれぞれβ1 ，β2 とした場合、「β1 ・２ｈ−
β2 ・２ｈ＝π」となる条件を満たすように寸法ｈを定
めると、両モードの高周波電力が互いに打ち消して、端
子Ａ′への出力は原理上零となる。That is, in FIG. 2B, to make the reflection to the input terminal A zero is to make the transmission to the terminal A 'by the image zero, which means that the terminals A, B, A'. , B ', when the phase constants of the fundamental propagation mode TE10 and the higher-order propagation mode TM11 in the waveguide size "a.times.2b" of the coupling portion of the four terminals are .beta.1 and .beta.2, respectively, ".beta.1.2h-
If the dimension h is determined so as to satisfy the condition of β2 · 2h = π, the high-frequency powers of both modes cancel each other, and the output to the terminal A 'becomes zero in principle.
【００３１】一方、端子Ｂ′への透過電力は、ＴＭ11モ
ードの極性が端子Ａと１８０°重なっているため、端子
Ａ→端子Ｂ′へは「β1 ・２ｈ−β2 ・２ｈ＝２π」と
なり、両モードの位相が同相となり、全電力は端子Ｂへ
伝搬する。On the other hand, the transmitted power to the terminal B 'is 180.degree. From the terminal A to the terminal B' because the polarity of the TM11 mode overlaps with the terminal A by 180.degree. The phases of both modes are in phase, and all power propagates to terminal B.
【００３２】従って、図２（ａ）において、端子Ａから
入力した電力は、反射することなく端子Ｂに伝送され
る。Therefore, in FIG. 2A, the power input from the terminal A is transmitted to the terminal B without reflection.
【００３３】上記のことを確認するため、周波数ｆ＝２
４ＧＨｚにおけるａ＝１７０ｍｍ、ｂ＝５．５ｍｍなる
オーバーサイズ導波管について確認した。前式の関係よ
り、ｈ＝１８ｍｍを求め、実測した結果、図３に示すよ
うに、ｈ＝１８ｍｍ近傍において、ＶＳＷＲがほぼ１．
１程度の良好な結果が得られた。図３は、導体板２４の
先端と反射板２３との間隔ｈを０ｍｍから６０ｍｍまで
変化させたときのＶＳＷＲの値を測定して示したもので
ある。To confirm the above, the frequency f = 2
An oversized waveguide having a = 170 mm and b = 5.5 mm at 4 GHz was confirmed. From the relationship of the preceding equation, h = 18 mm was obtained and measured, and as a result, as shown in FIG.
Good results of about 1 were obtained. FIG. 3 shows measured values of VSWR when the distance h between the tip of the conductor plate 24 and the reflection plate 23 is changed from 0 mm to 60 mm.
【００３４】また、図４は、上記実験結果のｈ＝１８ｍ
ｍとした時の周波数（２２〜２６ＧＨｚ）に対するＶＳ
ＷＲの値を測定して示したものである。この図より、広
帯域に亘って反射波の少ないことが判る。FIG. 4 shows the result of the above experiment, h = 18 m
VS for frequency (22 to 26 GHz) when m
It is shown by measuring the value of WR. From this figure, it can be seen that there are few reflected waves over a wide band.
【００３５】上記のように本発明の折返し導波管によれ
ば、通常の公差で加工するのみで、調整することなく、
図３及び図４の実測結果に示す特性を得ることができ
る。As described above, according to the folded waveguide of the present invention, processing is performed only with a normal tolerance, without adjustment.
The characteristics shown in the measurement results of FIGS. 3 and 4 can be obtained.
【００３６】（第２実施形態）図５は、上記折返し導波
管２０に誘電体を充填した場合の実施形態例を示したも
のである。(Second Embodiment) FIG. 5 shows an embodiment in which the folded waveguide 20 is filled with a dielectric.
【００３７】図５（ａ）は、折返し導波管２０に対して
全体に比誘電率εr の誘電体２５を充填した場合の例を
示したものである。FIG. 5 (a) shows an example in which the folded waveguide 20 is entirely filled with a dielectric 25 having a relative dielectric constant εr.
【００３８】上記のように誘電体２５を充填した場合、
折返し部２２におけるｈの値を 「（π／２）／（β1 −β2 ）」 但し、β1 ：ａ×２ｂ方形導波管のＴＥ10モードにおけ
る伝搬定数 β2 ：ａ×２ｂ方形導波管のＴＭ11モードにおける伝搬
定数 ２ｂ＞λｇ／２，λｇ＝λ0 ／√（εr ） λ0 ：自由空間波長、λｇ：誘電体内伝搬波長 の値にほぼ等しくなるように設定する。When the dielectric 25 is filled as described above,
The value of h in the folded portion 22 is "(π / 2) / (β1 -β2)" where β1 is the propagation constant in the TE10 mode of the a × 2b rectangular waveguide β2 is the TM11 mode of the a × 2b rectangular waveguide 2b> λg / 2, λg = λ0 / √ (εr) λ0: free space wavelength, λg: propagation wavelength in dielectric material
【００３９】このように誘電体２５を充填することによ
り、導波管の寸法を１／√（εr ）に縮小することがで
き、全体を小型化することができる。By filling the dielectric 25 in this manner, the size of the waveguide can be reduced to 1 / √ (εr), and the whole can be downsized.
【００４０】図５（ｂ）は、折返し部２２にのみ誘電体
２５を充填したもので、誘電体２５の先端にテーパ部２
６を形成している。この場合、誘電体２５のテーパ部２
６は、下側導波管２１ａ及び上側導波管２１ｂの端部に
位置するようにしている。上記のように誘電体２５の先
端をテーパ状に形成したのは、インピーダンスを整合す
るためである。このような構成とすることにより、導波
管２１ａ，２１ｂの寸法ｂ（高さ）を小さく（薄く）し
て小形化しても、折返し部２２の透過寸法は√（εr ）
倍されるため、インピーダンス整合を無理なく行なうこ
とができる。FIG. 5B shows a state where only the folded portion 22 is filled with the dielectric 25, and the tip of the dielectric 25 has a tapered portion 2.
6 are formed. In this case, the tapered portion 2 of the dielectric 25
6 is located at the end of the lower waveguide 21a and the upper waveguide 21b. The tip of the dielectric 25 is formed in a tapered shape as described above in order to match impedance. With this configuration, even if the size b (height) of the waveguides 21a and 21b is reduced (thinned) to be small, the transmission size of the folded portion 22 is √ (εr).
Therefore, impedance matching can be performed without difficulty.
【００４１】図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示したように
誘電体２５の先端にテーパ部２６を形成する代わりに、
誘電体２５とは異なる比誘電率εr ′の誘電体２７をイ
ンピーダンス整合用として設けたものである。この場
合、誘電体２７は、その厚さをλｇ／４とし、比誘電率
εr ′が例えば誘電体２５の比誘電率εr より大きいも
のを使用する。なお、λｇは、誘電体２７内の伝搬波長
である。FIG. 5C shows an alternative to forming the tapered portion 26 at the tip of the dielectric 25 as shown in FIG.
A dielectric 27 having a relative permittivity εr ′ different from that of the dielectric 25 is provided for impedance matching. In this case, the dielectric 27 has a thickness of λg / 4 and has a relative dielectric constant εr ′ larger than the relative dielectric constant εr of the dielectric 25, for example. Note that λg is the propagation wavelength in the dielectric 27.
【００４２】上記のように誘電体２５の端部に、この誘
電体２５とは異なる比誘電率εr ′の誘電体２７を設け
ることにより、図５（ｂ）のように誘電体２５の先端に
テーパ部２６を形成した場合と同様にインピーダンス整
合を行なわせることができる。By providing the dielectric 27 having a relative permittivity εr 'different from that of the dielectric 25 at the end of the dielectric 25 as described above, the tip of the dielectric 25 is provided as shown in FIG. Impedance matching can be performed as in the case where the tapered portion 26 is formed.
【００４３】（第３実施形態）次に本発明の第３実施形
態について、図６及び図７を参照して説明する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００４４】この第３実施形態は、図６に示す扇形ホー
ン３０に対して上記第１実施形態と同様にして折返しを
行なった場合の例を示したものである。図７の（ａ）は
この第２実施形態における折返し扇形ホーン３１の斜視
図、（ｂ）は（ａ）の中心線上の断面図である。The third embodiment shows an example in which the fan-shaped horn 30 shown in FIG. 6 is folded in the same manner as in the first embodiment. FIG. 7A is a perspective view of the folded fan-shaped horn 31 according to the second embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the center line of FIG.
【００４５】一般にこの種の扇形ホーン３０は、性能向
上のため、緩やかなテーパ状として長く形成し、始端よ
り給電して終端の開口部より出力している。図７は、上
記扇形ホーン３０に対し、２つの折返し部３２を設けて
折返し扇形ホーン３１を構成し、その全長を１／３にし
ている。この折返し扇形ホーン３１においても、折返し
部３２は前記第１実施形態と同様に構成されるものであ
り、その詳細については省略する。Generally, this type of sector horn 30 is formed as a long tapered shape in order to improve the performance, and the power is supplied from the start end and output from the end opening. FIG. 7 shows a folded fan-shaped horn 31 provided with two folded portions 32 with respect to the fan-shaped horn 30, and the total length thereof is reduced to 1/3. Also in the folded fan-shaped horn 31, the folded portion 32 is configured in the same manner as in the first embodiment, and the details thereof are omitted.
【００４６】（第４実施形態）上記図７に示したような
折返し扇形ホーン３１は、各種の形態のホーンにも適用
することができる。(Fourth Embodiment) The folded fan-shaped horn 31 as shown in FIG. 7 can be applied to horns of various forms.
【００４７】すなわち、折返し導波管の出力波は、その
原理から入射波の位相に等しく、進行方向が反対であ
る。この動作は、反射板の入射波と反射波の関係と同じ
である。従って、折返し扇形ホーン３１における折返し
部３２の形状を変えることにより、種々の波面の出力波
を得ることができる。That is, the output wave of the folded waveguide is equal in phase to the incident wave, and travels in the opposite direction, according to its principle. This operation is the same as the relationship between the incident wave and the reflected wave of the reflector. Therefore, by changing the shape of the folded portion 32 in the folded fan-shaped horn 31, output waves with various wavefronts can be obtained.
【００４８】図８は、１つの折返し部３２を有する折返
し扇形ホーン３１に対する実施形態例を示したものであ
る。図８（ａ）は、（ｂ）〜（ｄ）に示した折返し扇形
ホーン３１の中心線上の断面図であり、各折返し部３２
の状態を示している。図８（ｂ）は、折返し部（反射板
部）３２を直線状としたもので、折返し部３２からの放
射は発散円筒波となる。これは給電電磁波が円筒波であ
るので、円筒波−発散円筒波変換器を形成する。FIG. 8 shows an embodiment of the folded fan-shaped horn 31 having one folded portion 32. FIG. 8A is a cross-sectional view on the center line of the folded fan-shaped horn 31 shown in FIGS.
The state of is shown. FIG. 8B shows a case where the folded portion (reflecting plate portion) 32 is linear, and the radiation from the folded portion 32 is a divergent cylindrical wave. This forms a cylindrical-to-divergent cylindrical-wave converter, since the feeding electromagnetic wave is a cylindrical wave.
【００４９】図８（ｃ）は、折返し部３２を円形状に形
成したものである。これは折返し部３２からの電磁波の
放射は、同図に示すように一点に収束するので、円筒波
−収束円筒波変換器を形成する。このように折返し部３
２を円形状に形成した折返し扇形ホーン３１は、電波レ
ンズとして応用することができる。FIG. 8C shows the folded portion 32 formed in a circular shape. This is because the radiation of the electromagnetic wave from the folded portion 32 converges to one point as shown in FIG. Thus, the folded part 3
The folded fan-shaped horn 31 in which 2 is formed in a circular shape can be applied as a radio wave lens.
【００５０】図８（ｄ）は、折返し部３２を放物面状に
形成したもので、折返し部３２からの電磁波の放射は平
行となり、平行円筒波、すなわち平面波となる。従っ
て、この場合には、円筒波−平面波変換器を形成する。
このように折返し部３２を放物面状に形成した折返し扇
形ホーン３１は、平面アレーアンテナの給電に給電に用
いられる。FIG. 8D shows that the folded portion 32 is formed in a parabolic shape. The radiation of the electromagnetic wave from the folded portion 32 becomes parallel and becomes a parallel cylindrical wave, that is, a plane wave. Therefore, in this case, a cylindrical wave-plane wave converter is formed.
The folded fan-shaped horn 31 in which the folded portion 32 is formed in a parabolic shape is used for feeding power to the planar array antenna.
【００５１】更に、その他の応用として折返し部３２を
楕円形状に形成したものも考えられる。Further, as another application, the folded portion 32 may be formed in an elliptical shape.
【００５２】（第５実施形態）次に本発明に係る折返し
導波管を平面アレーアンテナに応用した実施形態につい
て説明する。(Fifth Embodiment) Next, an embodiment in which the folded waveguide according to the present invention is applied to a planar array antenna will be described.
【００５３】図９は、前記第１実施形態に示した折返し
導波管２０を平面アレーアンテナ４０に応用した場合の
例を示したものである。この図９に示す平面アレーアン
テナ４０は、折返し導波管２０を複数個連結して構成し
たものである。すなわち、８個の方形導波管４１を広壁
面が密接するように平行配置すると共に、その各端部を
上記折返し部２２により連結し、始端側の方形導波管４
１に給電部４２を設け、上記連結した方形導波管４１の
一方のＨ面（狭い面）に複数の放射用スロット４３を形
成して平面アレーアンテナ４０を構成している。上記放
射用スロット４３は、例えば始端側では小さく、終端側
に行くに従って段々大きくなるように形成され、各放射
用スロット４３から平均した電波が放射されるようにし
ている。FIG. 9 shows an example in which the folded waveguide 20 shown in the first embodiment is applied to a planar array antenna 40. The planar array antenna 40 shown in FIG. 9 is configured by connecting a plurality of folded waveguides 20 together. That is, the eight rectangular waveguides 41 are arranged in parallel so that the wide wall surfaces are in close contact with each other, and their respective ends are connected by the folded portion 22, and the rectangular waveguides 4 on the starting end side
1, a feeder 42 is provided, and a plurality of radiation slots 43 are formed on one H surface (narrow surface) of the connected rectangular waveguide 41 to constitute a planar array antenna 40. The radiation slots 43 are formed, for example, so as to be small on the start end side and become gradually larger toward the end side, so that an average radio wave is emitted from each radiation slot 43.
【００５４】上記のように構成された平面アレーアンテ
ナ４０は、給電部４２より方形導波管４１に供給された
電磁波は、各折返し部２２を介して各方形導波管４１内
を伝送され、放射用スロット４３から外部に放射され
る。In the planar array antenna 40 configured as described above, the electromagnetic wave supplied from the feeder 42 to the rectangular waveguide 41 is transmitted through each folded portion 22 in each rectangular waveguide 41. The radiation is radiated from the radiation slot 43 to the outside.
【００５５】（第６実施形態）図１０（ａ），（ｂ）
は、扇形ホーンを用いて平面アレーアンテナ５０を形成
した場合の実施形態を示したものである。同図（ａ）は
平面アレーアンテナ５０の上面側の斜視図、同図（ｂ）
は裏面側の斜視図である。この平面アレーアンテナ５０
は、扇形ホーンからなるＨ面電磁ホーン５１を折返し、
その折返し部５２から先を単にオーバーサイズ（幅広）
の導波管５３とし、このオーバーサイズ導波管５３の上
面に複数の放射スロット（非共振スロット）５４を設
け、また、上記Ｈ面電磁ホーン５１の始端部に給電コネ
クタ５５を設けたものである。上記折返し部５２は、前
記第１実施形態と同様に構成される。(Sixth Embodiment) FIGS. 10A and 10B
Shows an embodiment in which the planar array antenna 50 is formed using a fan-shaped horn. FIG. 3A is a perspective view of the upper surface side of the planar array antenna 50, and FIG.
Is a perspective view of the back side. This planar array antenna 50
Turns back the H-plane electromagnetic horn 51 consisting of a sector horn,
The end beyond the folded portion 52 is simply oversized (wide).
A plurality of radiation slots (non-resonant slots) 54 are provided on the upper surface of the oversized waveguide 53, and a power supply connector 55 is provided at the start end of the H-plane electromagnetic horn 51. is there. The folded portion 52 is configured in the same manner as in the first embodiment.
【００５６】上記放射スロット５４としては、図示した
直線状のものの他に、例えば円形孔、十字状スロット
等、種々の形状のものが考えられる。また、その他、放
射スロット５４に代えて円形の結合用孔を設け、この孔
にコイルとプローブで形成されたヘリカル放射素子や、
パッチ状放射素子をプローブで結合するもの等、種々の
放射素子を使用することができる。The radiation slot 54 may have various shapes such as a circular hole and a cross-shaped slot, in addition to the linear one shown in the figure. In addition, a circular coupling hole is provided in place of the radiation slot 54, and a helical radiation element formed by a coil and a probe in this hole,
Various radiating elements can be used, such as those that connect patch-like radiating elements with probes.
【００５７】（第７実施形態）図１１（ａ），（ｂ）
は、図１０の場合と同様に折返し扇形ホーンを用いて構
成した平面アレーアンテナ５０において、Ｈ面電磁ホー
ン５１の折返し直前に電波レンズ、例えば半円状の誘電
体レンズ５６を装荷したものである。図１１（ａ）は平
面アレーアンテナ５０の斜視図、同図（ｂ）は（ａ）の
中心線断面図である。(Seventh Embodiment) FIGS. 11A and 11B
Is a flat array antenna 50 formed by using a folded fan-shaped horn as in the case of FIG. 10, and a radio wave lens, for example, a semicircular dielectric lens 56 is loaded just before the H-plane electromagnetic horn 51 is folded. . FIG. 11A is a perspective view of the planar array antenna 50, and FIG. 11B is a sectional view taken along the center line of FIG.
【００５８】上記のように誘電体レンズ５６を装荷する
ことにより、折返し後の電磁波を平面波としてオーバー
サイズ導波管５３に導かれ、このオーバーサイズ導波管
５３の上面に形成された放射スロット５４から外部に放
射される。By loading the dielectric lens 56 as described above, the folded electromagnetic wave is guided to the oversized waveguide 53 as a plane wave, and the radiation slot 54 formed on the upper surface of the oversized waveguide 53 is formed. Radiated to the outside.
【００５９】（第８実施形態）図１２は、折返しラジア
ル導波路（円形導波路）を用いて平面アレーアンテナ６
０を構成した場合の実施形態を示したものである。同図
において、折返しラジアル導波路６１は、３枚の円形導
体板６２ａ〜６２ｃと最外郭の側面金属板６３により、
下側及び上側の上下２層のラジアル導波路６１ａ，６１
ｂを形成し、中間に位置する円形導体板６２ｂの半径を
外側の円形導体板６２ａ，６２ｃより小さくし、ラジア
ル導波路６１ａ，６１ｂ間の周縁に開放部を形成して折
返し導波管６４としている。そして、下側ラジアル導波
路６１ａに対して給電用の同軸線路６５を結合し、上側
ラジアル導波路６１ｂの上面に放射スロット（または放
射素子）６６を形成している。(Eighth Embodiment) FIG. 12 shows a planar array antenna 6 using a folded radial waveguide (circular waveguide).
It shows an embodiment in which 0 is configured. In the figure, the folded radial waveguide 61 is formed by three circular conductor plates 62a to 62c and an outermost side metal plate 63.
Lower and upper two upper and lower radial waveguides 61a, 61
b, the radius of the circular conductor plate 62b located in the middle is made smaller than that of the outer circular conductor plates 62a and 62c, and an open portion is formed at the peripheral edge between the radial waveguides 61a and 61b to form the folded waveguide 64. I have. Then, a coaxial line 65 for feeding is coupled to the lower radial waveguide 61a, and a radiation slot (or radiation element) 66 is formed on the upper surface of the upper radial waveguide 61b.
【００６０】上記折返しラジアル導波路６１において、
側面金属板６３から中間の円形導体板６２ｂの縁端部ま
での寸法ｈ、及びラジアル導波路６１ａ，６１ｂの全体
の高さ２ｂは、前記第１実施形態で説明した通りである
が、広壁面幅ａに相当するものとして２πｒを使用す
る。このｒの値は、ラジアル導波路６１の中心から折返
し導波管６４の開口部の中心位置までの距離である。In the folded radial waveguide 61,
The dimension h from the side metal plate 63 to the edge of the intermediate circular conductor plate 62b and the overall height 2b of the radial waveguides 61a and 61b are the same as described in the first embodiment. 2πr is used as equivalent to the width a. The value of r is the distance from the center of the radial waveguide 61 to the center of the opening of the folded waveguide 64.
【００６１】そして、上記円形導体板６２ｂの半径が波
長に比して大きい場合は、上記ｈの値を 「（π／２）／（β1 −β2 ）」 但し、β1 ：間隔２ｂの平行平板導波路におけるＴＭ0
モード（基本伝搬モード）の伝搬定数 β2 ：間隔２ｂの平行平板導波路におけるＴＭ1 モード
（高次伝搬モードの伝搬定数 ２ｂ＞λ0 ／２，λ0 ：自由空間波長 の値にほぼ等しくなるように設定する。If the radius of the circular conductor plate 62b is larger than the wavelength, the value of h is set to "(π / 2) / (β1 -β2)", where β1 is a parallel plate conductor having an interval of 2b. TM0 in the wave path
Mode (basic propagation mode) propagation constant β2: TM1 mode (parallel plate waveguide of higher order propagation mode 2b> λ0 / 2, λ0: free space wavelength) in parallel-plate waveguide with spacing of 2b .
【００６２】上記折返しラジアル導波路６１を用いた平
面アレーアンテナ６０の動作は、前記図８（ｃ）に示し
た円形折返し導波管の場合に相当し、下側ラジアル導波
路６１ａを伝送する発散円筒波が上側ラジアル導波路６
１ｂを伝送する収束円筒波に変換される。The operation of the planar array antenna 60 using the folded radial waveguide 61 corresponds to the case of the circular folded waveguide shown in FIG. 8C, and the divergence transmitted through the lower radial waveguide 61a. Cylindrical wave is upper radial waveguide 6
1b is converted into a convergent cylindrical wave.
【００６３】上記折返しラジアル導波路６１は、構造が
簡単で、低損失かつ広帯域で動作するので、実用的で高
能率な平面アレーアンテナ６０を実現することができ
る。Since the folded radial waveguide 61 has a simple structure, operates with low loss, and operates in a wide band, a practical and highly efficient planar array antenna 60 can be realized.
【００６４】なお、前記図５に示した実施形態では、折
返し導波管２０に対して誘電体を設けた場合について説
明したが、その他、図７、図８に示した折返し扇形ホー
ンに対しても誘電体を充填して小形化を図ることができ
る。更に、図９ないし図１２に示した平面アレーアンテ
ナにおいても、図５と同様にして誘電体を充填して小形
化を図ることができる。In the embodiment shown in FIG. 5, a case where a dielectric is provided for the folded waveguide 20 has been described. In addition, the folded fan-shaped horn shown in FIGS. Also, the size can be reduced by filling a dielectric material. Further, the planar array antenna shown in FIGS. 9 to 12 can be miniaturized by filling a dielectric material in the same manner as in FIG.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、方
形導波管の広壁面をほぼ１８０°折曲げて構成した折返
し導波管において、上記折返し部の開口窓の寸法をａ×
ｈとし、ｈの寸法をほぼ「（π／２）／（β1 −β2
）」の値となるように設定することにより、構成が簡
単で、特別な寸法精度を要求せず、無調整で安定した性
能を得ることができ、しかも、コストの低下を図ること
ができる。また、上記折返し導波管を利用することによ
り、小形で安定した性能の平面アレーアンテナを構成す
ることができる。As described above in detail, according to the present invention, in the folded waveguide formed by bending the wide wall surface of the rectangular waveguide by approximately 180 °, the dimension of the opening window of the folded portion is a ×
h, and the dimension of h is approximately “(π / 2) / (β 1 −β 2
)), The configuration is simple, no special dimensional accuracy is required, stable performance can be obtained without adjustment, and the cost can be reduced. Further, by using the folded waveguide, a small-sized planar array antenna having stable performance can be formed.
【図１】本発明の第１実施形態に係る折返し導波管の概
略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a folded waveguide according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態における折返し導波管の動作原理を
説明するための図。FIG. 2 is an exemplary view for explaining the operation principle of the folded waveguide in the embodiment.
【図３】同実施形態における折返し導波管の定在波比特
性を示す図。FIG. 3 is a view showing a standing wave ratio characteristic of the folded waveguide in the embodiment.
【図４】同実施形態における折返し導波管の周波数特性
を示す図。FIG. 4 is a view showing frequency characteristics of the folded waveguide in the embodiment.
【図５】本発明に第２実施形態に係る折返し導波管の概
略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a folded waveguide according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の対象とする扇形ホーンの構成を示す斜
視図。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a fan-shaped horn according to the present invention.
【図７】本発明の第３実施形態に係る折返し扇形ホーン
の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a folded fan-shaped horn according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４実施形態に係る折返し扇形ホーン
の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a folded fan-shaped horn according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第５実施形態に係る折返し導波管を用
いた平面アレーアンテナの構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a planar array antenna using a folded waveguide according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第６実施形態に係る折返し扇形ホー
ンを用いた平面アレーアンテナの構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of a planar array antenna using a folded fan-shaped horn according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第７実施形態に係る折返し扇形ホー
ンを用いた平面アレーアンテナの構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of a planar array antenna using a folded fan-shaped horn according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第８実施形態に係るラジアル導波路
を用いた平面アレーアンテナの構成図。FIG. 12 is a configuration diagram of a planar array antenna using a radial waveguide according to an eighth embodiment of the present invention.
【図１３】従来の平面アレーアンテナの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional planar array antenna.
【図１４】従来の折返し導波管の概略構成図。FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a conventional folded waveguide.
２０ 折返し導波管 ２１ａ 下側導波管 ２１ｂ 上側導波管 ２２ 折返し部 ２３ 反射板 ２４ 導体板 ２５，２７ 誘電体 ３０ 扇形ホーン ３１ 折返し扇形ホーン ３２ 折返し部 ４０ 平面アレーアンテナ ４１ 方形導波管 ４２ 給電部 ４３ 放射用スロット ５０ 平面アレーアンテナ ５１ Ｈ面電磁ホーン ５２ 折返し部 ５３ オーバーサイズ導波管 ５４ 放射スロット ５５ 給電コネクタ ５６ 誘電体レンズ ６０ 平面アレーアンテナ ６１ 折返しラジアル導波路 ６２ａ〜６２ｃ 円形導体板 ６３ 側面金属板 ６４ 折返し導波管 ６５ 同軸線路 ６６ 放射スロット DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Folded waveguide 21a Lower waveguide 21b Upper waveguide 22 Folded part 23 Reflector 24 Conductor plate 25, 27 Dielectric 30 Sector-shaped horn 31 Folded sector-shaped horn 32 Folded part 40 Flat array antenna 41 Square waveguide 42 Feeding part 43 Radiation slot 50 Planar array antenna 51 H-plane electromagnetic horn 52 Folding part 53 Oversize waveguide 54 Radiation slot 55 Feeding connector 56 Dielectric lens 60 Planar array antenna 61 Folded radial waveguide 62a to 62c Circular conductor plate 63 Side metal plate 64 Folded waveguide 65 Coaxial line 66 Radiation slot
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 皆瀬 淳 埼玉県大宮市蓮沼1406番地 八木アンテナ 株式会社大宮工場内 (72)発明者 米山 務 宮城県仙台市太白区袋原字小平12−17 (72)発明者 我妻 寿彦 宮城県仙台市泉区鶴が丘４丁目16−20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Atsushi Minase, Inventor 1406 Hasunuma, Omiya City, Saitama Prefecture Yagi Antenna Inside Omiya Plant Co., Ltd. Inventor Toshihiko Agatsuma 4-16-20 Tsurugaoka, Izumi-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture
Claims (11)
側の導波管とこれらを結合する折返し部からなる折返し
導波管において、 基本伝搬モードと高次伝搬モードの高周波電力が互いに
打ち消し合うように折返し部の寸法を定め、前記電波伝
搬入力側の導波管と前記電波伝搬出力側の導波管の鏡像
側とにおける基本伝搬モードと高次伝搬モードの各位相
をほぼ同相とすること、を特徴とする折返し導波管。In a folded waveguide composed of a waveguide on the radio wave propagation input side, a waveguide on the radio wave propagation output side, and a folded part connecting these, the high-frequency powers of the fundamental propagation mode and the higher-order propagation mode are mutually different. The dimensions of the folded portion are determined so as to cancel each other, and the phases of the fundamental propagation mode and the higher-order propagation mode in the waveguide on the radio wave propagation input side and the mirror image side of the waveguide on the radio wave propagation output side are substantially the same. A folded waveguide.
側の導波管とこれらを結合する折返し部からなる折返し
導波管において、 前記折返し部は基本伝搬モードと高次伝搬モードの高周
波電力が互いに打ち消し合うように誘電体を充填すると
共に寸法を定め、前記電波伝搬入力側の導波管と前記電
波伝搬出力側の導波管の鏡像側とにおける基本伝搬モー
ドと高次伝搬モードの各位相をほぼ同相とすること、を
特徴とする折返し導波管。2. A folded waveguide comprising a waveguide on a radio wave propagation input side, a waveguide on a radio wave propagation output side, and a folded portion for coupling the waveguides, wherein the folded portion has a fundamental propagation mode and a higher order propagation mode. The dielectric material is filled and the dimensions are determined so that the high-frequency powers cancel each other, and the fundamental propagation mode and the higher-order propagation mode in the waveguide on the radio wave propagation input side and the mirror image side of the waveguide on the radio wave propagation output side are set. Wherein the respective phases are substantially the same.
オーバーサイズ導波管に、請求項１または請求項２記載
の折返し導波管を介して、Ｈ面電磁ホーンの片面側にオ
ーバーサイズ導波管を展張し、該オーバーサイズ導波管
のＨ面電磁ホーンと反対側の面に電磁放射用スロットを
設けて構成したことを特徴とする平面アレーアンテナ。3. An oversized waveguide having the size of the radiation opening of the H-plane electromagnetic horn, and an oversize on one side of the H-plane electromagnetic horn via the folded waveguide according to claim 1 or 2. A planar array antenna comprising a waveguide extended and an electromagnetic radiation slot provided on a surface of the oversized waveguide opposite to the H-plane electromagnetic horn.
オーバーサイズ導波管に、請求項１または請求項２記載
の折返し導波管を介して、Ｈ面電磁ホーンの片面側にオ
ーバーサイズ導波管を展張し、該オーバーサイズ導波管
のＨ面電磁ホーンと反対側の面に結合孔を介して複数個
の放射素子を設けて構成したことを特徴とする平面アレ
ーアンテナ。4. An oversized waveguide having the size of the radiation opening of the H-plane electromagnetic horn, and a folded waveguide according to claim 1 or 2 oversized on one side of the H-plane electromagnetic horn. A planar array antenna comprising a waveguide extended and a plurality of radiating elements provided through coupling holes on a surface of the oversized waveguide opposite to the H-plane electromagnetic horn.
電磁ホーンを請求項１または請求項２記載の折返し導波
管を用いた構成としたことを特徴とする折返し扇形ホー
ン。5. A folded fan-shaped horn characterized in that the H-plane electromagnetic horn in which the wide wall surface of the rectangular waveguide gradually widens is constituted by using the folded waveguide according to claim 1 or 2.
上面形状を直線状としたことを特徴とする円筒波−発散
円筒波変換器。6. A cylindrical wave-divergent cylindrical wave converter, wherein the fan-shaped horn according to claim 5 has a straight top surface in the folded portion.
上面形状を円形状としたことを特徴とする円筒波−収束
円筒波変換器。7. A cylindrical wave-to-convergent cylindrical wave converter, wherein the folded portion of the fan-shaped horn according to claim 5 has a circular upper surface.
上面形状を放物線状としたことを特徴とする円筒波−平
面波変換器。8. A cylindrical wave to plane wave converter, wherein the fan-shaped horn according to claim 5 has a parabolic top surface.
上面形状を楕円形状としたことを特徴とする円筒波−収
束円筒波変換器。9. A cylindrical wave-to-convergent cylindrical wave converter, wherein the folded portion of the fan-shaped horn according to claim 5 has an elliptical upper surface.
るいは電波レンズ付き扇形ホーンの開口部に請求項１ま
たは請求項２記載の折返し導波管を用いて給電し、 前記扇形ホーンの上面に複数の放射素子を形成したこと
を特徴とする平面アレーアンテナ。10. A folded fan-shaped horn according to claim 5, or an opening of the fan-shaped horn with a radio wave lens is supplied with power using the folded waveguide according to claim 1 or 2, and a plurality of electric waves are provided on an upper surface of the fan-shaped horn. A planar array antenna characterized by forming the radiating element of (1).
始端側では小さく、終端側に行くに従って段々大きくな
るように形成されたことを特徴とする請求項３記載の平
面アレーアンテナ。11. The electromagnetic radiation slot according to claim 3,
4. The planar array antenna according to claim 3, wherein the planar array antenna is formed so as to be small on the start end side and gradually increase toward the end side.
Priority Applications (1)
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