JP7255893B2 - tapered slot antenna - Google Patents
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Description
本開示は、テーパスロットアンテナに関し、特に、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a tapered slot antenna, and more particularly to a tapered slot antenna that is resistant to vibration/shock, changes in air pressure, and changes in temperature, and that can have high reliability.
広い周波数帯域特性を有し、かつ、直線偏波を有するアンテナとして、テーパスロットアンテナが知られている。テーパスロットアンテナは、端部同士を短い距離で対向させた２つのエレメントにおいて、対向する２つのエレメント間の距離がエレメントの先端に行く程、徐々に拡がる形状を有するアンテナである。テーパスロットアンテナの給電方法として、テーパスロットアンテナのスロット線路部に同軸ケーブルを半田付けする給電方法が知られている。一般的に、半田付けは、機械的強度をあまり必要としない場合に用いられるため、強い振動・衝撃、気圧変化に弱い。また、同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱い。 A tapered slot antenna is known as an antenna having wide frequency band characteristics and linear polarization. A tapered slot antenna is an antenna having two elements whose ends face each other at a short distance, and which has a shape in which the distance between the two opposing elements gradually widens toward the tip of the element. As a method of supplying power to a tapered slot antenna, a method of soldering a coaxial cable to a slot line portion of the tapered slot antenna is known. Generally, soldering is used when mechanical strength is not required, so it is vulnerable to strong vibrations, shocks, and pressure changes. In addition, since the coaxial cable insulator is made of fluororesin, it has a poor coefficient of expansion and is vulnerable to temperature changes over a wide range from high to low.
特許文献１の００２２段落並びに図１には、「同軸線路の外周導体は、導体板に短絡され、同軸線路の心線は、別の導体板に短絡されている。」と記載されている。このようにして同軸線路を導体板に短絡させる場合、半田付けが用いられると考えられ、強い振動・衝撃、気圧変化に弱いことが知られている。 Paragraph 0022 and FIG. 1 of Patent Document 1 state that "the peripheral conductor of the coaxial line is short-circuited to a conductor plate, and the core wire of the coaxial line is short-circuited to another conductor plate." When the coaxial line is short-circuited to the conductor plate in this way, soldering is considered to be used, and it is known that it is vulnerable to strong vibrations, shocks, and atmospheric pressure changes.
特許文献２の００３２段落並びに図１には、「第１の同軸コネクタは、角錐ホーンの開口面の長手方向に平行な偏波面を有する直線偏波の電波を、角錐ホーンの中心軸方向に放射させる給電ポートとして機能する。」記載されている。これにより、同軸ケーブルを第１の同軸コネクタに接続することで角錐ホーン（アンテナ）に給電することが理解される。同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いことが知られている。
In paragraph 0032 of
上記のとおり、特許文献１及び特許文献２に開示の技術はいずれも、アンテナの給電に同軸ケーブルを用いており、テーパスロットアンテナのスロット線路部に同軸ケーブルを接続する際の半田付けは、強い振動・衝撃、気圧変化に弱いという課題があった。また、同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いという課題があった。このため、特に、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナが望まれている。
As described above, the techniques disclosed in
本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決するテーパスロットアンテナを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a tapered slot antenna that solves any of the above problems.
本開示に係るテーパスロットアンテナについて、後述する図１を用いて説明する。
前記テーパスロットアンテナは、
導体の平板状のグランド板と、
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第１エレメントと、第２エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第１エレメントと前記第２エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第１エレメントと前記第２エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って２つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第１エレメントと前記第２エレメントに対して水平に配置され、前記第１エレメントと前記第２エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第１エレメントまたは前記第２エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される。
A tapered slot antenna according to the present disclosure will be described with reference to FIG. 1, which will be described later.
The tapered slot antenna is
a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and It is connected to either the first element or the second element through the power supply block.
本開示によれば、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes, and that can have high reliability.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals are given to the same or corresponding elements, and redundant description will be omitted as necessary for clarity of description.
［実施の形態１］
＜テーパスロットアンテナ構造＞
図１は、実施の形態１に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図１に示すＺ方向を第１方向と称し、Ｙ方向を第２方向と称し、Ｘ方向を第３方向と称することもある。
[Embodiment 1]
<Taper slot antenna structure>
FIG. 1 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 1. FIG.
The Z direction shown in FIG. 1 may be called the first direction, the Y direction may be called the second direction, and the X direction may be called the third direction.
図１に示すように、実施の形態１に係るテーパスロットアンテナ１０は、グランド板１３と第１エレメント１１と第２エレメント１２と給電ブロック１４と給電ライン１５とを備える。グランド板１３は、第１面１３ｓを有する。
As shown in FIG. 1, the
第１エレメント１１は、第１面１３ｓの第１部分１３ｐ１から第１面１３ｓと垂直なＺ方向に伸び、Ｚ方向に行く程にＺ方向と垂直なＹ方向の長さが短くなるテーパ形状を有する。第１エレメント１１のＹ方向の長さは、Ｚ方向に行く程に短くなる。第１エレメント１１の先端部分１１ｐ１のＹ方向の長さは、第１エレメント１１のグランド板１３の第１部分１３ｐ１と接続する第１エレメント１１の末端部分１１ｐ２におけるＹ方向の長さよりも短い。
The
第２エレメント１２は、第１部分１３ｐ１のＹ方向の逆方向にある第２部分１３ｐ２からＺ方向に伸び、Ｚ方向に行く程にＹ方向の長さが短くなるテーパ形状を有する。第２エレメント１２のＹ方向の長さは、Ｚ方向に行く程に短くなる。第２エレメント１２は、第１エレメント１１との間にスロット線路Ｓｔを有する。第２エレメント１２の先端部分１２ｐ１のＹ方向の長さは、第２エレメント１２のグランド板１３の第２部分１３ｐ２と接続する第２エレメント１２の末端部分１２ｐ２におけるＹ方向の長さよりも短い。スロット線路ＳｔのＹ方向の長さは、Ｚ方向に行く程に長くなる。スロット線路をスリットと称することもある。
The
給電ブロック１４は、第１エレメント１１のスロット線路Ｓｔに近い部分１１ｐｎと接続し、第１面１３ｓのスロット線路Ｓｔに近い第３部分１３ｐ３に接続する。給電ブロック１４の形状は、例えば、直方体である。給電ブロック１４は、第１エレメント１１の末端部分１１ｐ２のスロット線路Ｓｔに近い部分１１ｐｎと接続している。これにより、第１エレメント１１を補強している。また、給電ブロック１４は、第１面１３ｓのスロット線路Ｓｔに近い第３部分１３ｐ３にも接続している。これにより、Ｘ方向の強度を強化している。尚、Ｘ方向とは、Ｚ方向及びＹ方向に垂直な方向のことである。
The
給電ライン１５は、給電ブロック１４からＹ方向の逆方向に伸び、第２エレメント１２との間に所定の間隔ｄを有する。所定の間隔ｄは、テーパスロットアンテナ１０で使用する無線周波数に基づいて決定される。給電ライン１５のＹ方向の長さは、第２エレメント１２のＹ方向の長さよりも長い。テーパスロットアンテナ１０は、給電ライン１５のＹ方向の逆方向にある先端部分１５ｐ１から給電される。
The
実施の形態１に係るテーパスロットアンテナ１０は、以下の様な構成ともいえる。
導体の平板状のグランド板１３と、グランド板１３上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第１エレメント１１と、第２エレメント１２と、細長い導体板状の給電ライン１５と、直方体の導体より成る給電ブロック１４と、を備える。第１エレメント１１と第２エレメント１２は幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置される。第１エレメント１１と第２エレメント１２が対抗して配置される幅狭な面について、幅狭な面はグランド板１３に近いところでは狭い間隔で配置され、グランド板１３から離れるに従って２つのエレメント（第１エレメント１１と第２エレメント１２）の幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有する。細長い導体板状の給電ライン１５は第１エレメント１１と第２エレメント１２に対して水平に配置され、第１エレメント１１と第２エレメント１２が対面する幅狭な面のギャップを跨いで、第１エレメント１１または第２エレメント１２のいずれか一方と給電ブロック１４を介して接続される。
The
A conductor plate-
第１エレメント１１と第２エレメント１２と給電ブロック１４と給電ライン１５のそれぞれは、アルミニウム、黄銅、及びステンレスなどの金属である。給電ライン１５は、同軸ケーブルではなく金属プレートであるので、高温から低温までの広範囲の温度変化にも耐えられる。
Each of the
実施の形態１に係るテーパスロットアンテナ１０の給電ブロック１４は、第１エレメント１１のスロット線路Ｓｔに近い部分１１ｐｎと接続し、第１面１３ｓのスロット線路Ｓｔに近い第３部分１３ｐ３に接続している。給電ブロック１４が１つの面で第１エレメント１１と接続し、別の１つの面でグランド板１３と接続する。このように、給電ブロック１４は、２つの面で、且つ、広い面積で第１エレメント１１やグランド板１３と接続することができる。これにより、例えば、半田付けで同軸ケーブルを接続する場合と比べて、強い振動・衝撃、気圧変化に耐えることができる。また、給電ライン１５は、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いとされるフッ素樹脂のような絶縁体を使用せず、金属を使用している。これにより、高温から低温の広範囲の温度変化に強い。
The
その結果、実施の形態１によれば、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することができる。 As a result, according to Embodiment 1, it is possible to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes, and that can have high reliability.
尚、第１エレメント１１のＺ方向の端である第１端１１ｔ１から第１エレメント１１のスロット線路Ｓｔに近い端であってグランド板１３と接続する端である第２端１１ｔ２までの線分１１ｎｅの形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであってもよい。同様に、第２エレメント１２のＺ方向の端である第１端１２ｔ１から第２エレメント１２のスロット線路Ｓｔに近い端であってグランド板１３と接続する端である第２端１２ｔ２までの線分１２ｎｅの形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであってもよい。曲線は、例えば、対数曲線である。
A line segment 11ne from a first end 11t1 of the
＜テーパスロットアンテナの特性＞
図２は、実施の形態１に係るテーパスロットアンテナの動作を例示する斜視図である。
<Characteristics of tapered slot antenna>
2 is a perspective view illustrating the operation of the tapered slot antenna according to Embodiment 1. FIG.
図２に示すように、テーパスロットアンテナ１０は、進行波のみを伝送するアンテナであり、アンテナの開口方向、この例ではＺ方向に電磁波を放射する。テーパスロットアンテナ１０のスロット線路Ｓｔは、Ｚ方向に行くに従ってテーパ状に徐々に広がる。また、テーパスロットアンテナ１０は、アンテナから放射する電磁波の放射パターンがＥ面とＨ面がほぼ対称な形状となる。
As shown in FIG. 2, the tapered
［比較例］
図３は、実施の形態１の比較例に係るテーパスロットアンテナの動作を例示する斜視図である。
[Comparative example]
3 is a perspective view illustrating the operation of the tapered slot antenna according to the comparative example of the first embodiment; FIG.
図３に示すように、比較例によれば、同軸ケーブル９９の中心導体９９１を第１エレメント９１に半田付けし、同軸ケーブル９９の外部導体９９２を第２エレメント９２に半田付けすることにより、テーパスロットアンテナ９０に給電する。半田付けは、強い振動・衝撃、気圧変化に弱く、また、同軸ケーブル９９の絶縁体９９３はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱い。
As shown in FIG. 3, according to the comparative example, by soldering the
その結果、比較例では、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することは難しい。 As a result, in the comparative example, it is difficult to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes and that can have high reliability.
［実施の形態２］
図４は、実施の形態２に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to
図４に示すように、実施の形態２に係るテーパスロットアンテナ２０は、実施の形態１に係るテーパスロットアンテナ１０と比べて、主に、第１反射板１３１と第２反射板１３２とが設けられている点が異なる。
As shown in FIG. 4, the tapered
テーパスロットアンテナ２０の第１反射板１３１は、第１エレメント１１のＹ方向の側面１１ｓと接続し、グランド板１３と接続する。第２反射板１３２は、第２エレメント１２のＹ方向の側面１２ｓと接続し、グランド板１３と接続し、穴１２ｈを有する。
The
グランド板１３と第１反射板１３１との成す第１角度θ１は、９０度よりも大きい。グランド板１３と第２反射板１３２との成す第２角度θ２は、９０度よりも大きい。給電ライン１５は、第２反射板１３２と接続せずに穴１２ｈを貫通する。
A first angle θ1 between the
テーパスロットアンテナ２０では、第１角度θ１を９０度よりも大きくするように第１反射板１３１が斜めに設置され、第２角度θ２を９０度よりも大きくするように第２反射板１３２が斜めに設置されている。これにより、テーパスロットアンテナ２０のＥ面でのビーム幅を細くすることができる。細いビーム幅で電波（電磁波）を放射できるので、Ｅ面でのアンテナ利得を向上させることができる。
In the tapered
［実施の形態３］
図５は、実施の形態３に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 3. FIG.
図５に示すように、実施の形態３に係るテーパスロットアンテナ３０は、フィードホーン１６に実施の形態２に係るテーパスロットアンテナ２０が埋め込まれる。フィードホーン１６は、テーパスロットアンテナ２０が放射する電波の主ビーム方向以外の方向を導体の壁で覆うためのものである。テーパスロットアンテナ３０は、テーパスロットアンテナ１０のグランド板１３から立ち上がり、第１エレメント１１及び第２エレメント１２を囲むように構成された垂直又は錐状の導体壁面をさらに備える。テーパスロットアンテナ３０は、埋込式アンテナと称されることもある。
As shown in FIG. 5, the tapered
テーパスロットアンテナ３０は、強い振動・衝撃、気圧変化、及び、高温から低温の広範囲の温度変化にも耐え、激しい環境でも動作する信頼性の高いアンテナである。このため、テーパスロットアンテナ３０は、航空機等に搭載され、航空機の高度を測定するための電波高度計用アンテナとして使用することができる。
The tapered
［実施の形態４］
図６は、実施の形態４に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 4. FIG.
図６に示すように、実施の形態４に係るテーパスロットアンテナ４０は、実施の形態２に係るテーパスロットアンテナ２０と比べて、第３反射板１３３と第４反射板１３４とが設けられている点が異なる。図６において、Ｚ方向及びＹ方向に垂直な方向をＸ方向とする。
As shown in FIG. 6, the tapered
テーパスロットアンテナ４０の第３反射板１３３は、グランド板１３のＸ方向の側面１３ｓ１と接続し、第１反射板１３１のＸ方向の側面１３１ｓ１と接続し、第２反射板１３２のＸ方向の側面１３２ｓ１と接続する。テーパスロットアンテナ４０の第４反射板１３４は、グランド板１３のＸ方向の逆方向の側面１３ｓ２と接続し、第１反射板１３１のＸ方向の逆方向の側面１３１ｓ２と接続し、第２反射板１３２のＸ方向の逆方向の側面１３２ｓ２と接続する。
The
テーパスロットアンテナ４０は、第１反射板１３１と第２反射板１３２だけでなく、第３反射板１３３と第４反射板１３４を追加したことにより、テーパスロットアンテナ４０のＥ面とＨ面ともにビーム幅を細くすることができる。Ｅ面とＨ面ともに細いビーム幅で電波（電磁波）を放射できるので、Ｅ面及びＨ面でのアンテナ利得を向上させることができる。
The tapered
［実施の形態５］
図７は、実施の形態５に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図８は、実施の形態４に係るテーパスロットアンテナと実施の形態５に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図８に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図８の点線はテーパスロットアンテナ４０のＨ面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ５０のＨ面の相対利得を示す。
[Embodiment 5]
FIG. 7 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to
FIG. 8 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to the fourth embodiment and the tapered slot antenna according to the fifth embodiment.
The horizontal axis shown in FIG. 8 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 8 indicates the relative gain of the H plane of the tapered
図７に示すように、実施の形態５に係るテーパスロットアンテナ５０は、実施の形態４に係るテーパスロットアンテナ４０と比べて、第３反射板１３３の代わりに曲面を有する第３反射曲面板１３３ａと、第４反射板１３４の代わりに曲面を有する第４反射曲面板１３４ａと、を備える点が異なる。
As shown in FIG. 7, the tapered
図８に示すように、テーパスロットアンテナ５０の相対利得が０デシベルにおけるビーム幅は、テーパスロットアンテナ４０の相対利得が０デシベルにおけるビーム幅よりも狭い（細い）。テーパスロットアンテナ５０では、第３反射曲面板１３３ａと第４反射曲面板１３４ａのそれぞれが曲面を有することにより、図８に示すように、Ｈ面のビーム幅をテーパスロットアンテナ４０のビーム幅と比べて細くすることができる。これにより、Ｈ面のアンテナ利得（相対利得）をさらに向上させることができる。
As shown in FIG. 8, the beam width when the relative gain of the tapered
［実施の形態６］
図９は、実施の形態６に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図１０は、実施の形態５に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図１０に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図１０の点線はテーパスロットアンテナ５０のＨ面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ５０のＥ面の相対利得を示す。
図１１は、実施の形態６に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図１０に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図１１の点線はテーパスロットアンテナ６０のＨ面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ６０のＥ面の相対利得を示す。
[Embodiment 6]
FIG. 9 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 6. FIG.
10 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to
The horizontal axis shown in FIG. 10 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 10 indicates the relative gain of the H-plane of the tapered
11 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to Embodiment 6. FIG.
The horizontal axis shown in FIG. 10 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 11 indicates the relative gain of the H-plane of the tapered
図９に示すように、実施の形態６に係るテーパスロットアンテナ６０は、第１反射板１３１のＹ方向の外面１３１ｒｓと、第２反射板１３２のＹ方向の逆方向の外面１３２ｒｓと、に接するようにチョークフランジ１７をさらに備える。テーパスロットアンテナ６０は、第１エレメント１１と第２エレメント１２を有する第１導体壁面の外側に、さらに１つの空間を有するように構成された第２導体壁面を有する。
As shown in FIG. 9, the tapered
図１０と図１１とを比較すると、チョークフランジ１７が設けられたテーパスロットアンテナ６０のバックローブは、チョークフランジ１７が設けられていないテーパスロットアンテナ５０のバックローブよりも低い。サイドローブも同様である。テーパスロットアンテナ６０は、第１反射板１３１の外面１３１ｒｓと、第２反射板１３２の外面１３２ｒｓにチョークフランジ１７を設けることにより、図１１に示すように、バックローブ及びサイドローブを抑制することができる。
10 and 11, the back lobe of tapered
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
導体の平板状のグランド板と、
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第１エレメントと、第２エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第１エレメントと前記第２エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第１エレメントと前記第２エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って２つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第１エレメントと前記第２エレメントに対して水平に配置され、前記第１エレメントと前記第２エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第１エレメントまたは前記第２エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される、
テーパスロットアンテナ。
（付記２）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１方向に垂直な方向を第２方向とし、
自テーパスロットアンテナは、前記給電ラインの前記第２方向の逆方向にある先端部分から給電される、
付記１に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記３）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１方向に垂直な方向を第２方向とし、
前記第１エレメントの前記第２方向の長さは、前記第１方向に行く程に短くなり、
前記第２エレメントの前記第２方向の長さは、前記第１方向に行く程に短くなる、
付記１又は２に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記４）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１方向に垂直な方向を第２方向とし、
前記第１エレメントの先端部分の前記第２方向の長さは、前記第１エレメントの前記グランド板の前記第１部分と接続する前記第１エレメントの末端部分における前記第２方向の長さよりも短く、
前記第２エレメントの先端部分の前記第２方向の長さは、前記第２エレメントが前記グランド板の前記第２部分と接続する前記第２エレメントの末端部分における前記第２方向の長さよりも短く、
前記第１部分は、前記グランド板の第１面の部分であり、
前記第２部分は、前記グランド板の前記第１面の前記第１部分の前記第２方向の逆方向にあり、前記第１部分とは別の部分である、
付記１から３のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記５）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１エレメントと前記第２エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記スロット線路は、前記第１方向に行くに従ってテーパ状に徐々に広がる、
付記１から４のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記６）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１方向に垂直な方向を第２方向とし、
前記第１エレメントと前記第２エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記スロット線路の前記第２方向の長さは、前記第１方向に行く程に長くなる、
付記１から５のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記７）
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１方向に垂直な方向を第２方向とし、
前記給電ラインの前記第２方向の長さは、前記第２エレメントの前記第２方向の長さよりも長い、
付記１から６のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記８）
前記第１エレメントと前記第２エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１エレメントの前記第１方向の端である第１端から前記第１エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第２端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであり、
前記第２エレメントの前記第１方向の端である第１端から前記第２エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第２端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせである、
付記１から７のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記９）
前記曲線は、対数曲線である、
付記８に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１０）
前記所定の間隔は、自テーパスロットアンテナで使用する無線周波数に基づいて決定される、
付記１から９のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１１）
前記第１エレメントと前記第２エレメントと前記給電ブロックと前記給電ラインのそれぞれは、アルミニウム、黄銅、及びステンレスなどの金属を含む、
付記１から１０のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１２）
前記第１エレメントの前記第２方向の側面と接続し、前記グランド板と接続する第１反射板と、
前記第２エレメントの前記第２方向の逆方向の側面と接続し、前記グランド板と接続し、穴を有する第２反射板と、
をさらに備え、
第１方向は、前記グランド板上に垂直な方向であり、
前記第２方向は、前記第１方向に垂直な方向であり、
前記グランド板と前記第１反射板との成す第１角度は、９０度よりも大きく、
前記グランド板と前記第２反射板との成す第２角度は、９０度よりも大きく、
前記給電ラインは、前記第２反射板と接続せずに前記穴を貫通する、
付記１から１１のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１３）
前記グランド板から立ち上がり、前記第１エレメント及び前記第２エレメントを囲むように構成された垂直又は錐状の導体壁面をさらに備える、
付記１２に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１４）
前記第１方向及び前記第２方向に垂直な方向を第３方向とし、
前記グランド板の前記第３方向の側面と接続し、前記第１反射板の前記第３方向の側面と接続し、前記第２反射板の前記第３方向の側面と接続する第３反射板と、
前記グランド板の前記第３方向の逆方向の側面と接続し、前記第１反射板の前記第３方向の逆方向の側面と接続し、前記第２反射板の前記第３方向の逆方向の側面と接続する第４反射板と、
をさらに備える、
付記１２に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１５）
前記第３反射板の代わりに曲面を有する第３反射曲面板と、
前記第４反射板の代わりに曲面を有する第４反射曲面板と、
を備える、
付記１４に記載のテーパスロットアンテナ。
（付記１６）
前記第１エレメントと前記第２エレメントを有する第１導体壁面の外側に、さらに１つの空間を有するように構成された第２導体壁面を有する、
付記１５に記載のテーパスロットアンテナ。
Some or all of the above-described embodiments can also be described in the following supplementary remarks, but are not limited to the following.
(Appendix 1)
a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and connected to either the first element or the second element via the power supply block;
tapered slot antenna.
(Appendix 2)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
The self-tapered slot antenna is fed from a tip portion of the feed line in a direction opposite to the second direction,
The tapered slot antenna according to appendix 1.
(Appendix 3)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
the length of the first element in the second direction becomes shorter in the first direction,
the length of the second element in the second direction becomes shorter toward the first direction;
3. The tapered slot antenna according to
(Appendix 4)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
The length of the distal end portion of the first element in the second direction is shorter than the length of the distal end portion of the first element connected to the first portion of the ground plate of the first element in the second direction. ,
The length of the distal portion of the second element in the second direction is shorter than the length of the distal portion of the second element where the second element is connected to the second portion of the ground plate in the second direction. ,
The first portion is a portion of the first surface of the ground plate,
The second portion is located in a direction opposite to the second direction of the first portion of the first surface of the ground plate and is a portion different from the first portion.
4. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 3.
(Appendix 5)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A slot line is provided between the first element and the second element,
the slot line gradually widens in a tapered shape as it goes in the first direction;
5. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 4.
(Appendix 6)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
A slot line is provided between the first element and the second element,
the length of the slot line in the second direction increases toward the first direction;
6. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 5.
(Appendix 7)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
the length of the power supply line in the second direction is longer than the length of the second element in the second direction,
7. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 6.
(Appendix 8)
A slot line is provided between the first element and the second element,
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the first element in the first direction, to the second end, which is the end of the first element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of a plurality of straight lines, a combination of a curve and a straight line, or a combination of a curve and a plurality of curves,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the second element in the first direction, to the second end, which is the end of the second element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of straight lines, a combination of curves and straight lines, or a combination of curves and curves,
8. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 7.
(Appendix 9)
wherein the curve is a logarithmic curve
The tapered slot antenna according to appendix 8.
(Appendix 10)
The predetermined interval is determined based on the radio frequency used by the tapered slot antenna,
10. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 9.
(Appendix 11)
Each of the first element, the second element, the power supply block, and the power supply line contains metal such as aluminum, brass, and stainless steel,
11. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 10.
(Appendix 12)
a first reflector connected to the side surface of the first element in the second direction and connected to the ground plate;
a second reflector connected to the side surface of the second element opposite to the second direction, connected to the ground plate, and having a hole;
further comprising
the first direction is a direction perpendicular to the ground plate;
The second direction is a direction perpendicular to the first direction,
a first angle formed by the ground plate and the first reflector is greater than 90 degrees;
a second angle formed by the ground plate and the second reflector is greater than 90 degrees,
the feed line passes through the hole without being connected to the second reflector;
12. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 11.
(Appendix 13)
Further comprising a vertical or conical conductor wall surface configured to rise from the ground plate and surround the first element and the second element,
The tapered slot antenna according to
(Appendix 14)
A third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction,
a third reflector connected to the side surface of the ground plate in the third direction, the side surface of the first reflector plate in the third direction, and the side surface of the second reflector plate in the third direction; ,
connected to a side surface of the ground plate opposite to the third direction, connected to a side surface of the first reflector opposite to the third direction, and connected to a side surface opposite to the third direction of the second reflector; a fourth reflector connected to the side;
further comprising
The tapered slot antenna according to
(Appendix 15)
a third curved reflecting plate having a curved surface instead of the third reflecting plate;
a fourth curved reflecting plate having a curved surface instead of the fourth reflecting plate;
comprising
15. The tapered slot antenna according to
(Appendix 16)
A second conductor wall surface configured to have a further space outside the first conductor wall surface having the first element and the second element,
16. The tapered slot antenna according to
１０、９０…テーパスロットアンテナ
１１、９１…第１エレメント
１１ｐ１…先端部分
１１ｐ２…末端部分
１１ｐｎ…近い部分
１１ｔ１…第１端
１１ｔ２…第２端
１１ｓ…側面
１１ｎｅ…線分
１２、９２…第２エレメント
１２ｐ１…先端部分
１２ｐ２…末端部分
１２ｔ１…第１端
１２ｔ２…第２端
１２ｓ…側面
１２ｈ…穴
１２ｎｅ…線分
１３…グランド板
１３ｓ…第１面
１３ｓ１…側面
１３ｓ２…側面
１３ｐ１…第１部分
１３ｐ２…第２部分
１３ｐ３…第３部分
１３１…第１反射板
１３１ｓ１…側面
１３１ｓ２…側面
１３１ｒｓ…外面
１３２…第２反射板
１３２ｓ１…側面
１３２ｓ２…側面
１３２ｒｓ…外面
１３３…第３反射板
１３３ａ…第３反射曲面板
１３４…第４反射板
１３４ａ…第４反射曲面板
１４…給電ブロック
１５…給電ライン
１５ｐ１…先端部分
１６…フィードホーン
１７…チョークフランジ
９９…同軸ケーブル
９９１…中心導体
９９２…外部導体
９９３…絶縁体
ｄ…所定の間隔
Ｓｔ…スロット線路
Ｘ、Ｙ、Ｚ…方向
θ１…第１角度
θ２…第２角度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第１エレメントと、第２エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第１エレメントと前記第２エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第１エレメントと前記第２エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って２つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第１エレメントと前記第２エレメントに対して水平に配置され、前記第１エレメントと前記第２エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第１エレメントまたは前記第２エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される、
テーパスロットアンテナ。 a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and connected to either the first element or the second element via the power supply block;
tapered slot antenna.
前記グランド板上に垂直な方向を第１方向とし、
前記第１エレメントの前記第１方向の端である第１端から前記第１エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第２端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであり、
前記第２エレメントの前記第１方向の端である第１端から前記第２エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第２端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせである、
請求項１に記載のテーパスロットアンテナ。 A slot line is provided between the first element and the second element,
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the first element in the first direction, to the second end, which is the end of the first element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of a plurality of straight lines, a combination of a curve and a straight line, or a combination of a curve and a plurality of curves,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the second element in the first direction, to the second end, which is the end of the second element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of straight lines, a combination of curves and straight lines, or a combination of curves and curves,
The tapered slot antenna according to claim 1.
請求項２に記載のテーパスロットアンテナ。 wherein the curve is a logarithmic curve
The tapered slot antenna according to claim 2.
前記第２エレメントの前記第２方向の逆方向の側面と接続し、前記グランド板と接続し、穴を有する第２反射板と、
をさらに備え、
第１方向は、前記グランド板上に垂直な方向であり、
前記第２方向は、前記第１方向に垂直な方向であり、
前記グランド板と前記第１反射板との成す第１角度は、９０度よりも大きく、
前記グランド板と前記第２反射板との成す第２角度は、９０度よりも大きく、
前記給電ラインは、前記第２反射板と接続せずに前記穴を貫通する、
請求項１から３のいずれか１つに記載のテーパスロットアンテナ。 a first reflector connected to the side surface of the first element in the second direction and connected to the ground plate;
a second reflector connected to the side surface of the second element opposite to the second direction, connected to the ground plate, and having a hole;
further comprising
the first direction is a direction perpendicular to the ground plate;
The second direction is a direction perpendicular to the first direction,
a first angle formed by the ground plate and the first reflector is greater than 90 degrees;
a second angle formed by the ground plate and the second reflector is greater than 90 degrees,
the feed line passes through the hole without being connected to the second reflector;
The tapered slot antenna according to any one of claims 1 to 3.
請求項４に記載のテーパスロットアンテナ。 further comprising a vertical or conical conductor wall surface configured to rise from the ground plate and surround the first element and the second element;
The tapered slot antenna according to claim 4.
前記グランド板の前記第３方向の側面と接続し、前記第１反射板の前記第３方向の側面と接続し、前記第２反射板の前記第３方向の側面と接続する第３反射板と、
前記グランド板の前記第３方向の逆方向の側面と接続し、前記第１反射板の前記第３方向の逆方向の側面と接続し、前記第２反射板の前記第３方向の逆方向の側面と接続する第４反射板と、
をさらに備える、
請求項４に記載のテーパスロットアンテナ。 A third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction,
a third reflector connected to the side surface of the ground plate in the third direction, the side surface of the first reflector plate in the third direction, and the side surface of the second reflector plate in the third direction; ,
connected to a side surface of the ground plate opposite to the third direction, connected to a side surface of the first reflector opposite to the third direction, and connected to a side surface opposite to the third direction of the second reflector; a fourth reflector connected to the side;
further comprising
The tapered slot antenna according to claim 4.
前記第４反射板の代わりに曲面を有する第４反射曲面板と、
を備える、
請求項６に記載のテーパスロットアンテナ。 a third curved reflecting plate having a curved surface instead of the third reflecting plate;
a fourth curved reflecting plate having a curved surface instead of the fourth reflecting plate;
comprising
The tapered slot antenna according to claim 6.
請求項７に記載のテーパスロットアンテナ。 A second conductor wall surface configured to have a further space outside the first conductor wall surface having the first element and the second element,
The tapered slot antenna according to claim 7.
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