JP5616167B2 - 進行波励振アンテナ - Google Patents
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Description
図1〜図4は、本発明の実施の形態1による進行波励振アンテナの一構成例を示した図であり、MSアンテナ100が示されている。図1には外観図、図2には展開斜視図、図3には平面図、図4には図3のA−A切断線による断面図が示されている。このMSアンテナ100は、誘電体基板1及び導波管ブロック2によって構成される。
誘電体基板1には、給電点となる2つの変換器3a,3bが形成されている。また、誘電体基板1の前面には、アンテナパターン5が形成され、背面には接地板10が設けられ、アンテナパターン5は、誘電体基板1を挟んで、接地板10と対向している。アンテナパターン5及び接地板10は、熱圧着法、スパッタリング法、蒸着法などにより、銅などの導電性薄膜を誘電体基板1の全面に形成した後、フォトエッチング法により上記導電性薄膜をパターニングすることによって形成される。
アンテナパターン5は、2つの変換器3a,3bを結ぶように延設された給電線路50と、この給電線路50に沿って配置された複数の放射素子51n,51mからなる。
変換器3aは、出力導波管23a及び給電線路50の伝送電力を相互に変換する導波管・平面線路変換器である。同様にして、変換器3bは、出力導波管23b及び給電線路50の伝送電力を相互に変換する導波管・平面線路変換器である。これらの変換器3a,3bは、導波管ブロック2の出力開口部25a,25bを閉鎖する誘電体基板1の閉鎖領域30、共振素子31、短絡板32及びスルーホール33により構成される。なお、共振素子31及び短絡板32は、誘電体基板1上の導電性薄膜をパターニングすることにより、アンテナパターン5又は接地板10と同時に形成される。
導波管ブロック2は、1つの入力開口部20を2つの出力開口部25a,25bと連通する導波管を形成している。つまり、入力開口部20に入力された進行波は、導波管ブロック2内で分岐され、分岐後の進行波が2つの出力開口部25a,25bへ伝送される。
給電線路50を逆方向に伝搬する2つの進行波は、任意の放射素子51において同位相となるように構成される。2つの進行波の位相差は、分岐部22から変換器3a,3bを経由して着目している放射素子51に至る経路長を調整することにより制御することができる。
図5は、本実施の形態と比較すべきMSアンテナ202を示した平面図である。このMSアンテナ202は、2つの変換器3a,3bと、2つの片側給電のアンテナパターン5a,5bとを備えている。
図9は、本発明の実施の形態2による進行波励振アンテナの一構成例を示した断面図であり、図3のA−A切断面の他の例として、MSアンテナ101の断面が示されている。このMSアンテナ101は、図1〜図4のMSアンテナ100と比較すれば、導波管ブロック2が分岐部22を有していない点で異なる。
図10は、本発明の実施の形態3による進行波励振アンテナの一構成例を示した平面図であり、MSアンテナ102が示されている。このMSアンテナ102は、図3に示したMSアンテナ100のアンテナパターン5の両側に、片側給電のアンテナパターン5c,5dが追加されている。
図12は、本発明の実施の形態4による進行波励振アンテナの一構成例を示した平面図であり、MSアンテナ103が示されている。このMSアンテナ103は、4つ変換器3a〜3dを有する誘電体基板1上に、3つの両端給電のアンテナパターン5と、2つの片側給電のアンテナパターン5c,5dが形成され、これらのアンテナパターン5,5c及び5dが、全体として1つのアンテナパターンを形成している。
図13は、本発明の実施の形態5による進行波励振アンテナの一構成例を示した斜視図であり、導波管スロットアンテナ104(以下、WGアンテナと呼ぶ)が示されている。このWGアンテナ104は、導波管26に複数のスロット27が形成されている。スロット27は、偏波面の一致する電磁波を放出する放射素子であり、互いに同位相で励振されるように配置されている。例えば、導波管26の管内波長λgに相当する間隔で配置され、導波管26を一方向に伝搬する上記波長の進行波により、互いに同位相で励振される。また、スロット27は、延伸方向が互いに平行になるように配置され、全てのスロット26からの放射波は、いずれも自由空間において同位相で偏波面の揃った電磁波となる。
2 導波管ブロック
3,3a〜3d 変換器
5,5a〜5d アンテナパターン
10 接地板
20,20a,20b 入力開口部
21,21a,21b 入力導波管
22 分岐部
23a,23b 出力導波管
24a,24b 給電点
25a,25b 出力開口部
26 導波管
27 スロット
30 閉鎖領域
31 共振素子
32 短絡板
33 スルーホール
50,50a〜50d 給電線路
51,51n,51m 放射素子
52,52a〜,52d 終端素子
100〜103 MSアンテナ
104,105 WGアンテナ
λg 導波管の管内波長
λs ストリップ線路の管内波長
Claims (2)
- 2つの給電点を有する誘電体基板と、
上記誘電体基板上に形成され、2つの上記給電点を結ぶ直線形状のストリップ線路と、
上記ストリップ線路に沿って上記誘電体基板上に形成され、上記ストリップ線路を一方向に伝搬する進行波により同位相で励振される2以上の放射素子と、
上記給電点に対し、上記ストリップ線路を互いに逆方向に伝搬し、上記放射素子を互いに同位相で励振する進行波をそれぞれ供給する給電手段とを備え、
上記ストリップ線路の中央付近に素子幅が最大の上記放射素子が形成され、上記ストリップ線路の両端に近づくほど素子幅が小さい上記放射素子が形成されることを特徴とする進行波励振アンテナ。 - 上記給電手段が、入力された進行波を分岐し、分岐された進行波を2つの上記給電点にそれぞれ供給する導波管からなり、
上記給電点が、導波管・ストリップ線路変換器からなることを特徴とする請求項1に記載の進行波励振アンテナ。
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