JP3366283B2 - Ｎｒｄガイドモード変換器及び放射器及びアンテナ装置 - Google Patents
Ｎｒｄガイドモード変換器及び放射器及びアンテナ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＲＤガイド（非
放射性誘電体線路）を用いたミリ波／マイクロ波回路に
おいて、ＮＲＤガイド回路からアンテナに給電する場合
に用いるモード変換器及び放射器に関し、特に簡単な構
成で低損失なモード変換器を提供するものである。
放射性誘電体線路）を用いたミリ波／マイクロ波回路に
おいて、ＮＲＤガイド回路からアンテナに給電する場合
に用いるモード変換器及び放射器に関し、特に簡単な構
成で低損失なモード変換器を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ミリ波／マイクロ波回路において
ＮＲＤガイド（Nonradiative Dielectric Wave Guide：
非放射性誘電体線路）が用いられている。
ＮＲＤガイド（Nonradiative Dielectric Wave Guide：
非放射性誘電体線路）が用いられている。
【０００３】ＮＲＤガイド回路からアンテナに給電する
場合において、平行平板内でＬＳＭモードからＴＥモー
ドへ変換する必要がある。このＬＳＭ−ＴＥモード変換
器の透過損失はアンテナ給電損失となるため極力小さい
ことが望まれる。また、回路の小型化のためにモード変
換器自体の小型化が求められる。
場合において、平行平板内でＬＳＭモードからＴＥモー
ドへ変換する必要がある。このＬＳＭ−ＴＥモード変換
器の透過損失はアンテナ給電損失となるため極力小さい
ことが望まれる。また、回路の小型化のためにモード変
換器自体の小型化が求められる。
【０００４】図１１にＮＲＤガイドのＬＳＭモードとＴ
Ｅモードの電界成分を示す。図１１（ａ）がＬＳＭモー
ド、図１１（ｂ）がＴＥモードを示す。図１１におい
て、４は誘電体線路、５及び６は導体板を示す。誘電体
線路４は、例えば、テフロン（比誘電率εｒ＝2.04）が
用いられ、導体板５及び６は、例えば、アルミ板が用い
られる。
Ｅモードの電界成分を示す。図１１（ａ）がＬＳＭモー
ド、図１１（ｂ）がＴＥモードを示す。図１１におい
て、４は誘電体線路、５及び６は導体板を示す。誘電体
線路４は、例えば、テフロン（比誘電率εｒ＝2.04）が
用いられ、導体板５及び６は、例えば、アルミ板が用い
られる。
【０００５】以下、例えば、動作周波数を60GHzに設定
した場合について説明する。誘電体線路４の高さａを2.
25ｍｍ、幅ｂを2.5ｍｍに設定すると、誘電体線路４は
低損失なＮＲＤガイドとして動作する。
した場合について説明する。誘電体線路４の高さａを2.
25ｍｍ、幅ｂを2.5ｍｍに設定すると、誘電体線路４は
低損失なＮＲＤガイドとして動作する。
【０００６】図１１（ａ）に示すＬＳＭモードにおい
て、電界成分は矢印のように導体板５及び６に平行とな
り、非放射性となる。一方、図１１（ｂ）に示すＴＥモ
ードの電界成分は矢印のように導体板５及び６に垂直に
なり、放射性となる。ＴＥモードはアンテナの給電に必
要なモードである。
て、電界成分は矢印のように導体板５及び６に平行とな
り、非放射性となる。一方、図１１（ｂ）に示すＴＥモ
ードの電界成分は矢印のように導体板５及び６に垂直に
なり、放射性となる。ＴＥモードはアンテナの給電に必
要なモードである。
【０００７】ＮＲＤガイド回路のＬＳＭモードとＬＳＥ
モード間の変換を行なうＬＳＭ−ＬＳＥモード変換器と
して、例えば、特開平9-83216号、特開平10-173412号に
示されるようなものが提案されていた。この種のＬＳＭ
−ＬＳＥモード変換器はＮＲＤガイドにモード変換素子
を挿入し、その前後にモード抑圧素子（モードサプレ
サ）を配置する構成である。
モード間の変換を行なうＬＳＭ−ＬＳＥモード変換器と
して、例えば、特開平9-83216号、特開平10-173412号に
示されるようなものが提案されていた。この種のＬＳＭ
−ＬＳＥモード変換器はＮＲＤガイドにモード変換素子
を挿入し、その前後にモード抑圧素子（モードサプレ
サ）を配置する構成である。
【０００８】一方、ミリ波電波の偏波を変換するものと
して、電子情報通信学会論文誌Ｃ−I，Vol.J82-C-I，N
o.1，pp.26-27に示されるような偏波変換板が知られて
いた。この偏波変換板は、複数のストリップアレーを一
定の間隔をもって平行に配置し、ストリップアレーのな
す角度を45度等に設定したもので、45度や90度偏波変
換、直線偏波と円偏波の変換が可能なものである。
して、電子情報通信学会論文誌Ｃ−I，Vol.J82-C-I，N
o.1，pp.26-27に示されるような偏波変換板が知られて
いた。この偏波変換板は、複数のストリップアレーを一
定の間隔をもって平行に配置し、ストリップアレーのな
す角度を45度等に設定したもので、45度や90度偏波変
換、直線偏波と円偏波の変換が可能なものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＬＳＭ−ＬＳＥモード変換器では、アンテナ給電に
必要なＬＳＭからＴＥモードへの変換ができないという
課題があった。
来のＬＳＭ−ＬＳＥモード変換器では、アンテナ給電に
必要なＬＳＭからＴＥモードへの変換ができないという
課題があった。
【００１０】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、ＮＲＤガイド回路をアンテナに給電する
場合に用いるものであって、簡単な構成で低損失なＮＲ
Ｄガイドモード変換器及び放射器を提供することを目的
とする。
るものであり、ＮＲＤガイド回路をアンテナに給電する
場合に用いるものであって、簡単な構成で低損失なＮＲ
Ｄガイドモード変換器及び放射器を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のＮＲＤ
ガイドモード変換器では、上記従来の偏波変換板の原理
をＮＲＤガイドに応用し、金属ストリップを一定の間隔
で平行に配列した第１、第２及び第３のストリップアレ
ーをＮＲＤガイドの誘電体線路中に所定の間隔を隔てて
平行に挿入し、第１のストリップアレーと第２のストリ
ップアレーとの間隔をＴＥモードの略４分の１波長に設
定し、第２のストリップアレーと第３のストリップアレ
ーとの間隔をＬＳＭモードの略４分の１波長に設定し、
第１のストリップアレーと第２のストリップアレーのス
トリップのなす角度を４５度に、第１のストリップアレ
ーと第３のストリップアレーのストリップのなす角度を
９０度に設定することで、ＬＳＭモードの電界成分を９
０度変換しＴＥモードに変換するように構成する。
ガイドモード変換器では、上記従来の偏波変換板の原理
をＮＲＤガイドに応用し、金属ストリップを一定の間隔
で平行に配列した第１、第２及び第３のストリップアレ
ーをＮＲＤガイドの誘電体線路中に所定の間隔を隔てて
平行に挿入し、第１のストリップアレーと第２のストリ
ップアレーとの間隔をＴＥモードの略４分の１波長に設
定し、第２のストリップアレーと第３のストリップアレ
ーとの間隔をＬＳＭモードの略４分の１波長に設定し、
第１のストリップアレーと第２のストリップアレーのス
トリップのなす角度を４５度に、第１のストリップアレ
ーと第３のストリップアレーのストリップのなす角度を
９０度に設定することで、ＬＳＭモードの電界成分を９
０度変換しＴＥモードに変換するように構成する。
【００１２】また、本発明のＮＲＤガイドモード変換器
では、上記の第１、第２及び第３のストリップアレーの
近傍に導体壁を配置することで、ＴＥモードの放射を低
減するように構成する。
では、上記の第１、第２及び第３のストリップアレーの
近傍に導体壁を配置することで、ＴＥモードの放射を低
減するように構成する。
【００１３】また、本発明の放射器では、上記のモード
変換器をＮＲＤガイドの誘電体線路の先端に接続するよ
うに構成する。
変換器をＮＲＤガイドの誘電体線路の先端に接続するよ
うに構成する。
【００１４】また、本発明の放射器では、上記の放射器
の先端に誘電体チップを接続するように構成する。
の先端に誘電体チップを接続するように構成する。
【００１５】また、本発明の放射器では、上記の放射器
の先端にテーパ型誘電体を接続するように構成する。
の先端にテーパ型誘電体を接続するように構成する。
【００１６】また、本発明のアンテナ装置では、上記の
放射器を用いてＮＲＤガイド回路から給電することで、
給電にともなう損失を低減し高効率なアンテナを構成す
る。
放射器を用いてＮＲＤガイド回路から給電することで、
給電にともなう損失を低減し高効率なアンテナを構成す
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列した第
１、第２及び第３のストリップアレーを備え、ＮＲＤガ
イドの誘電体線路中に前記第１、第２及び第３のストリ
ップアレーを所定の間隔を隔てて平行に挿入し、前記第
１のストリップアレーと前記第２のストリップアレーと
の間隔をＴＥモードの略４分の１波長に設定し、前記第
２のストリップアレーと前記第３のストリップアレーと
の間隔をＬＳＭモードの略４分の１波長に設定し、前記
第１のストリップアレーと前記第２のストリップアレー
のストリップのなす角度を４５度に、前記第１のストリ
ップアレーと前記第３のストリップアレーのストリップ
のなす角度を９０度に設定することを特徴とするＮＲＤ
ガイドモード変換器であり、低損失なＬＳＭ−ＴＥモー
ド変換器を簡単な構成で提供することができるという作
用を有する。
は、金属ストリップを一定の間隔で平行に配列した第
１、第２及び第３のストリップアレーを備え、ＮＲＤガ
イドの誘電体線路中に前記第１、第２及び第３のストリ
ップアレーを所定の間隔を隔てて平行に挿入し、前記第
１のストリップアレーと前記第２のストリップアレーと
の間隔をＴＥモードの略４分の１波長に設定し、前記第
２のストリップアレーと前記第３のストリップアレーと
の間隔をＬＳＭモードの略４分の１波長に設定し、前記
第１のストリップアレーと前記第２のストリップアレー
のストリップのなす角度を４５度に、前記第１のストリ
ップアレーと前記第３のストリップアレーのストリップ
のなす角度を９０度に設定することを特徴とするＮＲＤ
ガイドモード変換器であり、低損失なＬＳＭ−ＴＥモー
ド変換器を簡単な構成で提供することができるという作
用を有する。
【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、前記第
１、第２及び第３のストリップアレーの近傍に導体壁を
配置することを特徴とする請求項１記載のＮＲＤガイド
モード変換器であり、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換
器を簡単な構成で提供することができるという作用を有
する。
１、第２及び第３のストリップアレーの近傍に導体壁を
配置することを特徴とする請求項１記載のＮＲＤガイド
モード変換器であり、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換
器を簡単な構成で提供することができるという作用を有
する。
【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載のモード変換器をＮＲＤガイドの誘電体線路の先
端に接続することを特徴とする放射器であり、半値角が
広く低損失なＮＲＤガイド用放射器を簡単な構成で提供
することができるという作用を有する。
１記載のモード変換器をＮＲＤガイドの誘電体線路の先
端に接続することを特徴とする放射器であり、半値角が
広く低損失なＮＲＤガイド用放射器を簡単な構成で提供
することができるという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３記載の放射器の先端に誘電体チップを接続することを
特徴とする放射器であり、半値角が比較的狭く低損失な
ＮＲＤガイド用放射器を簡単な構成で提供することがで
きるという作用を有する。
３記載の放射器の先端に誘電体チップを接続することを
特徴とする放射器であり、半値角が比較的狭く低損失な
ＮＲＤガイド用放射器を簡単な構成で提供することがで
きるという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
３記載の放射器の先端にテーパ型誘電体を接続すること
を特徴とする放射器であり、半値角が狭く低損失なＮＲ
Ｄガイド用放射器を簡単な構成で提供することができる
という作用を有する。
３記載の放射器の先端にテーパ型誘電体を接続すること
を特徴とする放射器であり、半値角が狭く低損失なＮＲ
Ｄガイド用放射器を簡単な構成で提供することができる
という作用を有する。
【００２２】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
３乃至請求項５記載の放射器によりＮＲＤガイド回路か
ら給電を行なうことを特徴とするアンテナ装置であり、
放射パターンが適正化された高効率アンテナを簡単な構
成で提供することができるという作用を有する。以下、
本発明の実施の形態について、図１から図１０を用いて
説明する。
３乃至請求項５記載の放射器によりＮＲＤガイド回路か
ら給電を行なうことを特徴とするアンテナ装置であり、
放射パターンが適正化された高効率アンテナを簡単な構
成で提供することができるという作用を有する。以下、
本発明の実施の形態について、図１から図１０を用いて
説明する。
【００２３】（第１の実施の形態）第１の実施形態のＮ
ＲＤガイドモード変換器の基本的構成を図１及び図２に
示す。図１及び図２において、１乃至３はストリップア
レー、４は誘電体線路、５及び６は導体板を示す。図１
は導体板５及び６を取り去った状態の斜視図を示してお
り、図２は横方向から見た断面図を示している。
ＲＤガイドモード変換器の基本的構成を図１及び図２に
示す。図１及び図２において、１乃至３はストリップア
レー、４は誘電体線路、５及び６は導体板を示す。図１
は導体板５及び６を取り去った状態の斜視図を示してお
り、図２は横方向から見た断面図を示している。
【００２４】図１及び図２において、例えば、動作周波
数を60GHzに設定した場合について説明する。ストリッ
プアレー１乃至３は、例えば、テフロン（比誘電率εｒ
＝2.04）シート上に印刷又は蒸着された銅箔パターンで
構成される。誘電体線路４は、例えば、テフロン（比誘
電率εｒ＝2.04）が用いられ、導体板５及び６は、例え
ば、アルミ板が用いられる。誘電体線路４は導体板５及
び６によって上下を挟まれており、誘電体線路４の高さ
ａを2.25ｍｍ、幅ｂを2.5ｍｍに設定すると、誘電体線
路４は低損失なＮＲＤガイドとして動作する。
数を60GHzに設定した場合について説明する。ストリッ
プアレー１乃至３は、例えば、テフロン（比誘電率εｒ
＝2.04）シート上に印刷又は蒸着された銅箔パターンで
構成される。誘電体線路４は、例えば、テフロン（比誘
電率εｒ＝2.04）が用いられ、導体板５及び６は、例え
ば、アルミ板が用いられる。誘電体線路４は導体板５及
び６によって上下を挟まれており、誘電体線路４の高さ
ａを2.25ｍｍ、幅ｂを2.5ｍｍに設定すると、誘電体線
路４は低損失なＮＲＤガイドとして動作する。
【００２５】ストリップアレー１乃至３は、誘電体線路
４と同一の断面寸法を有し、誘電体線路４の伝送方向に
垂直に挿入される。また、ストリップアレー１及び２の
間隔がｇ１、ストリップアレー２及び３の間隔がｇ２に
なるように配置される。
４と同一の断面寸法を有し、誘電体線路４の伝送方向に
垂直に挿入される。また、ストリップアレー１及び２の
間隔がｇ１、ストリップアレー２及び３の間隔がｇ２に
なるように配置される。
【００２６】図３に、ストリップアレー１乃至３の詳細
な構成を示す。図３（ａ）がストリップアレー１を示
し、ストリップは縦方向に配列されている。図３（ｂ）
がストリップアレー２を示し、ストリップは45度の傾き
をもって配列されている。図３（ｃ）がストリップアレ
ー３を示し、ストリップは横方向に配列されている。
な構成を示す。図３（ａ）がストリップアレー１を示
し、ストリップは縦方向に配列されている。図３（ｂ）
がストリップアレー２を示し、ストリップは45度の傾き
をもって配列されている。図３（ｃ）がストリップアレ
ー３を示し、ストリップは横方向に配列されている。
【００２７】ここで、ストリップアレー１乃至３のスト
リップ幅ｗ及びストリップ間隔ｓを0.15ｍｍに設定し、
ストリップアレーの間隔ｇ１及びｇ２をそれぞれ0.8ｍ
ｍ（ＴＥモードの４分の１波長）及び2.4ｍｍ（ＬＳＭ
モードの４分の１波長）に設定する。このように設定す
ると、誘電体線路４を伝送してストリップアレー１に入
射したＬＳＭモード波は、ストリップアレー３側からＴ
Ｅモードとして出射する。60GHzにおいて、この変換に
ともなう透過損失は約0.7dBである。このように、全長
が3.2ｍｍである小型で低損失なモード変換器を実現で
きる。
リップ幅ｗ及びストリップ間隔ｓを0.15ｍｍに設定し、
ストリップアレーの間隔ｇ１及びｇ２をそれぞれ0.8ｍ
ｍ（ＴＥモードの４分の１波長）及び2.4ｍｍ（ＬＳＭ
モードの４分の１波長）に設定する。このように設定す
ると、誘電体線路４を伝送してストリップアレー１に入
射したＬＳＭモード波は、ストリップアレー３側からＴ
Ｅモードとして出射する。60GHzにおいて、この変換に
ともなう透過損失は約0.7dBである。このように、全長
が3.2ｍｍである小型で低損失なモード変換器を実現で
きる。
【００２８】上記の説明においては、ＬＳＭモードから
ＴＥモードへの変換として説明しているが、ストリップ
アレー３側からＴＥモードを入射しストリップアレー１
側からＬＳＭモードを出射させることもできる。
ＴＥモードへの変換として説明しているが、ストリップ
アレー３側からＴＥモードを入射しストリップアレー１
側からＬＳＭモードを出射させることもできる。
【００２９】上記の説明のように本発明の特徴は、偏波
変換板の原理をＮＲＤガイドモード変換器に応用し、誘
電体線路中にストリップアレーで構成した45度偏波変換
素子を２段重ねて配置し90度偏波変換を行なうことで、
ＬＳＭ−ＴＥモード変換機能を実現する点である。
変換板の原理をＮＲＤガイドモード変換器に応用し、誘
電体線路中にストリップアレーで構成した45度偏波変換
素子を２段重ねて配置し90度偏波変換を行なうことで、
ＬＳＭ−ＴＥモード変換機能を実現する点である。
【００３０】このように、第１の実施形態のＮＲＤガイ
ドモード変換器では、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換
器を簡単な構成で提供することができる。
ドモード変換器では、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換
器を簡単な構成で提供することができる。
【００３１】なお、ストリップアレーの各寸法や間隔は
本実施形態に示す値に限るものではなく、必要な変換性
能が得られる値であれば同様な効果が得られる。
本実施形態に示す値に限るものではなく、必要な変換性
能が得られる値であれば同様な効果が得られる。
【００３２】また、ストリップアレーを銅箔パターンで
形成しているが、これに限るものではなく、格子状の導
体で同様な寸法に形成されたものであれば、同様な効果
が得られる。
形成しているが、これに限るものではなく、格子状の導
体で同様な寸法に形成されたものであれば、同様な効果
が得られる。
【００３３】（第２の実施の形態）第２の実施形態のＮ
ＲＤガイドモード変換器の基本的構成を図４に示す。図
４において、図１乃至３と同一の符号を付すものは同一
の動作を行ない、７及び８は導体壁を示す。図４（ａ）
は導体板５を取り去り上から見た図を示しており、図４
（ｂ）は横方向から見た図を示している。
ＲＤガイドモード変換器の基本的構成を図４に示す。図
４において、図１乃至３と同一の符号を付すものは同一
の動作を行ない、７及び８は導体壁を示す。図４（ａ）
は導体板５を取り去り上から見た図を示しており、図４
（ｂ）は横方向から見た図を示している。
【００３４】図４において、例えば、動作周波数を60GH
zに設定した場合について説明する。導体壁７及び８
は、例えば、アルミ板で構成され、高さａが2.25ｍｍ、
長さＬが20ｍｍに設定される。導体壁７及び８は、ＮＲ
Ｄガイドモード変換器を構成するストリップアレー１乃
至３の近傍に、誘電体線路４から間隔ｇ３が１ｍｍにな
るように配置される。
zに設定した場合について説明する。導体壁７及び８
は、例えば、アルミ板で構成され、高さａが2.25ｍｍ、
長さＬが20ｍｍに設定される。導体壁７及び８は、ＮＲ
Ｄガイドモード変換器を構成するストリップアレー１乃
至３の近傍に、誘電体線路４から間隔ｇ３が１ｍｍにな
るように配置される。
【００３５】このように構成することで、ストリップア
レー１乃至３近傍から放射されるＴＥモードの放射を抑
えることができる。この場合、60GHzにおける透過損失
は約0.5dBとなる。
レー１乃至３近傍から放射されるＴＥモードの放射を抑
えることができる。この場合、60GHzにおける透過損失
は約0.5dBとなる。
【００３６】上記の説明のように本発明の特徴は、ＮＲ
Ｄガイドモード変換器近傍に導体壁を配置することで、
ＴＥモードの放射を抑えてモード変換にともなう透過損
失をさらに低減する点である。
Ｄガイドモード変換器近傍に導体壁を配置することで、
ＴＥモードの放射を抑えてモード変換にともなう透過損
失をさらに低減する点である。
【００３７】このように、第２の実施形態のＮＲＤガイ
ドモード変換器では、極めて低損失なＬＳＭ−ＴＥモー
ド変換器を簡単な構成で提供することができる。
ドモード変換器では、極めて低損失なＬＳＭ−ＴＥモー
ド変換器を簡単な構成で提供することができる。
【００３８】なお、導体壁の寸法や間隔は本実施形態に
示す値に限るものではなく、必要な変換性能が得られる
値であれば同様な効果が得られる。
示す値に限るものではなく、必要な変換性能が得られる
値であれば同様な効果が得られる。
【００３９】（第３の実施の形態）第３の実施形態の放
射器の基本的構成を図５乃至図７に示す。図５乃至図７
において、９は誘電体チップ、10はテーパ型誘電体を示
す。図５乃至図７は導体板５及び６を取り去った状態の
斜視図を示しており、図１及び図２と同一の符号を付す
ものは同一の構成であり同様な動作を行なう。
射器の基本的構成を図５乃至図７に示す。図５乃至図７
において、９は誘電体チップ、10はテーパ型誘電体を示
す。図５乃至図７は導体板５及び６を取り去った状態の
斜視図を示しており、図１及び図２と同一の符号を付す
ものは同一の構成であり同様な動作を行なう。
【００４０】図５乃至図７において、例えば、動作周波
数を60GHzに設定した場合について説明する。図５はス
トリップアレー３からＴＥモードを放射するように構成
した放射器である。この場合のＨ面放射特性を図８に示
す。図８に示すように半値角が約55度の放射特性が得ら
れる。
数を60GHzに設定した場合について説明する。図５はス
トリップアレー３からＴＥモードを放射するように構成
した放射器である。この場合のＨ面放射特性を図８に示
す。図８に示すように半値角が約55度の放射特性が得ら
れる。
【００４１】図６は、ストリップアレー３の先に誘電体
チップ９を配置した放射器を示し、誘電体チップ９から
ＴＥモードが放射される。誘電体チップ９はテフロン
（比誘電率εｒ＝2.04）が用いられその長さｃは1.5ｍ
ｍに設定される。この場合のＨ面放射特性を図９に示
す。図９に示すように半値角が約38度の放射特性が得ら
れる。
チップ９を配置した放射器を示し、誘電体チップ９から
ＴＥモードが放射される。誘電体チップ９はテフロン
（比誘電率εｒ＝2.04）が用いられその長さｃは1.5ｍ
ｍに設定される。この場合のＨ面放射特性を図９に示
す。図９に示すように半値角が約38度の放射特性が得ら
れる。
【００４２】図７は、ストリップアレー３の先にテーパ
型誘電体10を配置した放射器を示し、テーパ型誘電体10
からＴＥモードが放射される。テーパ型誘電体10はテフ
ロン（比誘電率εｒ＝2.04）が用いられその長さｄは10
ｍｍに設定される。この場合のＨ面放射特性を図１０に
示す。図１０に示すように半値角が約27度の放射特性が
得られる。
型誘電体10を配置した放射器を示し、テーパ型誘電体10
からＴＥモードが放射される。テーパ型誘電体10はテフ
ロン（比誘電率εｒ＝2.04）が用いられその長さｄは10
ｍｍに設定される。この場合のＨ面放射特性を図１０に
示す。図１０に示すように半値角が約27度の放射特性が
得られる。
【００４３】また、上記の放射器のモード変換にともな
う損失もまた非常に少ない。
う損失もまた非常に少ない。
【００４４】このような様々な放射特性を有する低損失
な放射器をＮＲＤガイド回路からアンテナへの給電部に
用いることで、アンテナの放射パターンを適正化して、
給電系の損失を低減することができる。
な放射器をＮＲＤガイド回路からアンテナへの給電部に
用いることで、アンテナの放射パターンを適正化して、
給電系の損失を低減することができる。
【００４５】上記の説明のように本発明の特徴の一つ
は、モード変換器から直接ＴＥモードを放射させるか又
はモード変換器の放射側に誘電体チップ又はテーパ型誘
電体を接続することで、様々な半値角を有する放射器を
実現する点である。
は、モード変換器から直接ＴＥモードを放射させるか又
はモード変換器の放射側に誘電体チップ又はテーパ型誘
電体を接続することで、様々な半値角を有する放射器を
実現する点である。
【００４６】また、本発明の他の特徴は、上記の放射器
をアンテナの給電部に用いることで、放射パターンが適
正化された高効率アンテナを実現する点である。
をアンテナの給電部に用いることで、放射パターンが適
正化された高効率アンテナを実現する点である。
【００４７】このように、第３の実施形態の放射器で
は、様々な放射特性を有するＮＲＤガイド用放射器を簡
単な構成で提供することができる。
は、様々な放射特性を有するＮＲＤガイド用放射器を簡
単な構成で提供することができる。
【００４８】なお、誘電体チップやテーパ型誘電体の寸
法は本実施形態に示す値に限るものではなく、必要な放
射性能が得られる値であれば同様な効果が得られる。
法は本実施形態に示す値に限るものではなく、必要な放
射性能が得られる値であれば同様な効果が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換器を簡単な
構成で提供することができる。
によれば、低損失なＬＳＭ−ＴＥモード変換器を簡単な
構成で提供することができる。
【００５０】また、様々な放射特性を有し低損失なＮＲ
Ｄガイド用放射器を簡単な構成で提供することができ
る。
Ｄガイド用放射器を簡単な構成で提供することができ
る。
【００５１】また、放射パターンが適正化された高効率
アンテナを構成することができる。
アンテナを構成することができる。
【図１】第１の実施形態におけるＮＲＤガイドモード変
換器の斜視図、
換器の斜視図、
【図２】第１の実施形態におけるＮＲＤガイドモード変
換器の断面図、
換器の断面図、
【図３】第１の実施形態におけるＮＲＤガイドモード変
換器のストリップアレーの詳細図、
換器のストリップアレーの詳細図、
【図４】第２の実施形態におけるＮＲＤガイドモード変
換器の構成を示す図、
換器の構成を示す図、
【図５】第３の実施形態における放射器の第１の斜視
図、
図、
【図６】第３の実施形態における放射器の第２の斜視
図、
図、
【図７】第３の実施形態における放射器の第３の斜視
図、
図、
【図８】第３の実施形態における放射器の第１の放射特
性を示す図、
性を示す図、
【図９】第３の実施形態における放射器の第２の放射特
性を示す図、
性を示す図、
【図１０】第３の実施形態における放射器の第３の放射
特性を示す図、
特性を示す図、
【図１１】ＮＲＤガイドのＬＳＭ、ＴＥ各モードの電界
成分を示す図である。
成分を示す図である。
１、２、３ ストリップアレー
４ 誘電体線路
５、６ 導体板
７、８ 導体壁
９ 誘電体チップ
10 テーパ型誘電体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宇野 博之
石川県金沢市彦三町二丁目１番45号 株
式会社松下通信金沢研究所内
(72)発明者 岡田 毅
神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番
１号 松下通信工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−83216（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−265007（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−7320（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−244630（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−65004（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−216502（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 1/16
H01P 3/16
H01P 5/08
H01Q 13/24
Claims (6)
- 【請求項１】金属ストリップを一定の間隔で平行に配列
した第１、第２及び第３のストリップアレーを備え、Ｎ
ＲＤガイドの誘電体線路中に前記第１、第２及び第３の
ストリップアレーを所定の間隔を隔てて平行に挿入し、
前記第１のストリップアレーと前記第２のストリップア
レーとの間隔をＴＥモードの略４分の１波長に設定し、
前記第２のストリップアレーと前記第３のストリップア
レーとの間隔をＬＳＭモードの略４分の１波長に設定
し、前記第１のストリップアレーと前記第２のストリッ
プアレーのストリップのなす角度を４５度に、前記第１
のストリップアレーと前記第３のストリップアレーのス
トリップのなす角度を９０度に設定することを特徴とす
るＮＲＤガイドモード変換器。 - 【請求項２】 前記第１、第２及び第３のストリップア
レーの近傍に導体壁を配置することを特徴とする請求項
１記載のＮＲＤガイドモード変換器。 - 【請求項３】 請求項１記載のモード変換器をＮＲＤガ
イドの誘電体線路の先端に接続することを特徴とする放
射器。 - 【請求項４】 請求項３記載の放射器の先端に誘電体チ
ップを接続することを特徴とする放射器。 - 【請求項５】 請求項３記載の放射器の先端にテーパ型
誘電体を接続することを特徴とする放射器。 - 【請求項６】 請求項３乃至請求項５記載の放射器によ
りＮＲＤガイド回路から給電を行なうことを特徴とする
アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15035299A JP3366283B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Ｎｒｄガイドモード変換器及び放射器及びアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15035299A JP3366283B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Ｎｒｄガイドモード変換器及び放射器及びアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341003A JP2000341003A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3366283B2 true JP3366283B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=15495122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15035299A Expired - Fee Related JP3366283B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Ｎｒｄガイドモード変換器及び放射器及びアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366283B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP15035299A patent/JP3366283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000341003A (ja) | 2000-12-08 |
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