JPH04358405A - 導波管スロットアレーアンテナ - Google Patents
導波管スロットアレーアンテナInfo
- Publication number
- JPH04358405A JPH04358405A JP13435291A JP13435291A JPH04358405A JP H04358405 A JPH04358405 A JP H04358405A JP 13435291 A JP13435291 A JP 13435291A JP 13435291 A JP13435291 A JP 13435291A JP H04358405 A JPH04358405 A JP H04358405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- slot
- radiation
- waveguides
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 55
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 30
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 30
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 30
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical group FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に衛星放送受信用ア
ンテナなどのマイクロ波帯アンテナの構造に関し、詳し
くは、放射用のスロットが設けられた導波管を複数本並
べてアレー化した、導波管スロットアレーアンテナに関
するものである。
ンテナなどのマイクロ波帯アンテナの構造に関し、詳し
くは、放射用のスロットが設けられた導波管を複数本並
べてアレー化した、導波管スロットアレーアンテナに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波帯などの比較的高い周波数の
電波を高効率で送受信するアンテナとして導波管スロッ
トアレーアンテナが知られており、このようなアンテナ
の1つに漏洩波型の導波管スロットアレーアンテナがあ
る。
電波を高効率で送受信するアンテナとして導波管スロッ
トアレーアンテナが知られており、このようなアンテナ
の1つに漏洩波型の導波管スロットアレーアンテナがあ
る。
【0003】かかる漏洩波型の導波管スロットアレーア
ンテナとして、例えば、W.J.GETSINGERに
よる文献、“Elliptically Polar
ized Leaky−Wave Array”,
IRE TRANSACTIONSON ANTE
NAS AND PROPAGATION,pp1
65−172,March,1962に開示されたもの
が知られている。このアンテナは1本の一様断面を有す
る矩形導波管の幅広面(H面)の管軸中心線からずれた
位置に、十字型のスロットを長手方向に所定の間隔で多
数形成し、矩形導波管の一端から導波管アダプタを介し
て高周波を投入するようにしたもので、他端を無反射終
端構造とした、円偏波用1次元アレーアンテナである。
ンテナとして、例えば、W.J.GETSINGERに
よる文献、“Elliptically Polar
ized Leaky−Wave Array”,
IRE TRANSACTIONSON ANTE
NAS AND PROPAGATION,pp1
65−172,March,1962に開示されたもの
が知られている。このアンテナは1本の一様断面を有す
る矩形導波管の幅広面(H面)の管軸中心線からずれた
位置に、十字型のスロットを長手方向に所定の間隔で多
数形成し、矩形導波管の一端から導波管アダプタを介し
て高周波を投入するようにしたもので、他端を無反射終
端構造とした、円偏波用1次元アレーアンテナである。
【0004】このアンテナは基本的にはビームチルト型
となるもので、また、逐次給電型でありながら帯域幅も
比較的広くとれるという特徴を持っており、これを平面
状(2次元)にアレー化することによって、例えば衛星
放送受信用の高性能かつ高機能の開口面アンテナとする
ことができる。
となるもので、また、逐次給電型でありながら帯域幅も
比較的広くとれるという特徴を持っており、これを平面
状(2次元)にアレー化することによって、例えば衛星
放送受信用の高性能かつ高機能の開口面アンテナとする
ことができる。
【0005】すなわち漏洩波型の導波管スロットアレー
アンテナは、導波管構造を有するため給電損失が小さく
、従ってアンテナ全体を小型化でき、またビームのチル
ト角を適切に設定することによって、静止衛星放送の電
波を受信するに際して垂直あるいは水平に設置すること
が可能となる。更にまた、家屋等においては壁に沿って
設置できる外車両等への搭載の場合は、屋根に水平に設
置して背を低くできるので外観や風の抵抗などの面で大
きな利点がある。
アンテナは、導波管構造を有するため給電損失が小さく
、従ってアンテナ全体を小型化でき、またビームのチル
ト角を適切に設定することによって、静止衛星放送の電
波を受信するに際して垂直あるいは水平に設置すること
が可能となる。更にまた、家屋等においては壁に沿って
設置できる外車両等への搭載の場合は、屋根に水平に設
置して背を低くできるので外観や風の抵抗などの面で大
きな利点がある。
【0006】ところで、かかる漏洩波型の導波管スロッ
トアレーアンテナを2次元化する場合の重要な課題とし
て給電構造をいかに構成するかがある。発明者はその好
適な構造の一つとして先にマイクロストリップ線路を用
いた回路を提案した(特開平2−58906号参照)。
トアレーアンテナを2次元化する場合の重要な課題とし
て給電構造をいかに構成するかがある。発明者はその好
適な構造の一つとして先にマイクロストリップ線路を用
いた回路を提案した(特開平2−58906号参照)。
【0007】この方式は、帯域特性が比較的良好である
上、サスペンデッドライン構造を採用することによって
給電損失をもかなり小さくすることが可能であり、特に
大量生産時の製造コストを安くできるという最大の利点
がある。しかし、例えば列車に搭載するアンテナのよう
な業務用途などでは、いかに給電損失を低く押さえ、ア
ンテナ全体の大きさを小さくし、あるいは軽くするかと
いったことがコストに優先する場合があり、このような
場合には給電回路に、より損失の小さい導波管を用いる
方が有利であると考えられる。
上、サスペンデッドライン構造を採用することによって
給電損失をもかなり小さくすることが可能であり、特に
大量生産時の製造コストを安くできるという最大の利点
がある。しかし、例えば列車に搭載するアンテナのよう
な業務用途などでは、いかに給電損失を低く押さえ、ア
ンテナ全体の大きさを小さくし、あるいは軽くするかと
いったことがコストに優先する場合があり、このような
場合には給電回路に、より損失の小さい導波管を用いる
方が有利であると考えられる。
【0008】発明者はかかる構造のものをすでに提案し
ており、これを図5および図6に示す。図5において1
は、放射用の導波管であり、本例では8本のかかる導波
管1がそれぞれその幅広面(H面)の一方を表にし、幅
狭面1Dに相互に接して並べられており、その表の面で
ある放射面1Aに放射用のスロット1Cが多数設けられ
、これによって放射部が形成されている。また、2本の
導波管1を一組として、その導波管1同士が接する幅狭
面1Dが管端から所定の長さにわたり切除されて連通窓
7が形成されており、管端は短絡板2によって閉塞され
ている。図6は裏面の構造を示す。図6において、導波
管分岐回路6は、給電管6Aから分岐部6Bで第1分岐
管6Cに分岐され、さらにここから分岐部6Dで第2分
岐管6Eに分岐されるまでがすべて矩形の導波管で構成
されており、その幅広面が前記放射用の導波管1の背面
(裏面1B)に密接して設けられている。また、分岐さ
れたこれら第2分岐管6Eの両端は短絡板6Fで閉塞さ
れており、この短絡板6Fの近傍にあたる連通窓7の所
定の位置に、導波管1および第2分岐管6Eの幅広面を
貫ぬいて貫通孔3が設けられ、ここに誘導体スリーブ5
を介して給電プローブ4が上下双方の導波管に突出する
ように固定されている。
ており、これを図5および図6に示す。図5において1
は、放射用の導波管であり、本例では8本のかかる導波
管1がそれぞれその幅広面(H面)の一方を表にし、幅
狭面1Dに相互に接して並べられており、その表の面で
ある放射面1Aに放射用のスロット1Cが多数設けられ
、これによって放射部が形成されている。また、2本の
導波管1を一組として、その導波管1同士が接する幅狭
面1Dが管端から所定の長さにわたり切除されて連通窓
7が形成されており、管端は短絡板2によって閉塞され
ている。図6は裏面の構造を示す。図6において、導波
管分岐回路6は、給電管6Aから分岐部6Bで第1分岐
管6Cに分岐され、さらにここから分岐部6Dで第2分
岐管6Eに分岐されるまでがすべて矩形の導波管で構成
されており、その幅広面が前記放射用の導波管1の背面
(裏面1B)に密接して設けられている。また、分岐さ
れたこれら第2分岐管6Eの両端は短絡板6Fで閉塞さ
れており、この短絡板6Fの近傍にあたる連通窓7の所
定の位置に、導波管1および第2分岐管6Eの幅広面を
貫ぬいて貫通孔3が設けられ、ここに誘導体スリーブ5
を介して給電プローブ4が上下双方の導波管に突出する
ように固定されている。
【0009】そこで、このように構成されたスロットア
レーアンテナにおいては、給電管6Aから高周波電力を
投入すると、この電力は先ず分岐部6Bで等位相、等振
幅の2つの電力に分けられ、そのそれぞれが分岐部6D
で再度等位相、等振幅の2つの電力に分けられて、結局
導波管分岐回路6において4つの等しい電力に分けられ
る。そしてこれらの電力は、給電プローブ4を経てそれ
ぞれ8本の放射用導波管1に導かれ、これらの放射用導
波管1が等しい電力で励振されるのでこの電力が放射用
のスロット1Cから放射され、所定の開口面アンテナと
して作用する。
レーアンテナにおいては、給電管6Aから高周波電力を
投入すると、この電力は先ず分岐部6Bで等位相、等振
幅の2つの電力に分けられ、そのそれぞれが分岐部6D
で再度等位相、等振幅の2つの電力に分けられて、結局
導波管分岐回路6において4つの等しい電力に分けられ
る。そしてこれらの電力は、給電プローブ4を経てそれ
ぞれ8本の放射用導波管1に導かれ、これらの放射用導
波管1が等しい電力で励振されるのでこの電力が放射用
のスロット1Cから放射され、所定の開口面アンテナと
して作用する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構成による導波管スロットアレーアンテナにおいて
は、給電回路として2段の分岐部と、4本の給電プロー
ブによって8本の放射用導波管を励振できるという有利
な特色があるものの、実際の作製にあたっていくつかの
点で難しさがあった。
うな構成による導波管スロットアレーアンテナにおいて
は、給電回路として2段の分岐部と、4本の給電プロー
ブによって8本の放射用導波管を励振できるという有利
な特色があるものの、実際の作製にあたっていくつかの
点で難しさがあった。
【0011】第1は、対の導波管1同士間に設けられる
連通窓7を形成するための加工、すなわち導波管1の幅
狭面1Dを切除する加工が、特定の形態のものから行な
うとすると非常に難しかったり、手順によっては時に不
可能な場合があるという問題があった。例えば、個別に
形成された導波管を並べて一体の導波管を構成する場合
は、まず個々の導波管1の端部における幅狭面1Dの一
部を切除した上で並べれば良く、この場合の切除加工は
比較的容易である。しかし、アンテナの構造剛性あるい
は強度を増すために、スロット1Cが形成される放射部
を例えば8本の導波管の配列による一体のものの構造体
(以下連管と呼ぶ)として構成することが考えられるが
、かかる場合には、先の幅狭面の切除のためには切削刃
物を前記連管の端部側から挿入しなければならず、特定
の工作機械が必要になる。あるいは、上述のアンテナを
縦に2台連結し、しかもアンテナ全体の剛性を保持する
ために、構造上は先に述べたような連管をアンテナ単体
として使用した上、機能上は中間に短絡板を設置して独
立した2台のアンテナとして使用するというケース(詳
細は省略するが、帯域の劣化を避けながら、利得を倍増
するための手段)では、先の連管の長手方向においてそ
の中ほどの位置の幅狭面を切除しなければならず、実際
上不可能である。
連通窓7を形成するための加工、すなわち導波管1の幅
狭面1Dを切除する加工が、特定の形態のものから行な
うとすると非常に難しかったり、手順によっては時に不
可能な場合があるという問題があった。例えば、個別に
形成された導波管を並べて一体の導波管を構成する場合
は、まず個々の導波管1の端部における幅狭面1Dの一
部を切除した上で並べれば良く、この場合の切除加工は
比較的容易である。しかし、アンテナの構造剛性あるい
は強度を増すために、スロット1Cが形成される放射部
を例えば8本の導波管の配列による一体のものの構造体
(以下連管と呼ぶ)として構成することが考えられるが
、かかる場合には、先の幅狭面の切除のためには切削刃
物を前記連管の端部側から挿入しなければならず、特定
の工作機械が必要になる。あるいは、上述のアンテナを
縦に2台連結し、しかもアンテナ全体の剛性を保持する
ために、構造上は先に述べたような連管をアンテナ単体
として使用した上、機能上は中間に短絡板を設置して独
立した2台のアンテナとして使用するというケース(詳
細は省略するが、帯域の劣化を避けながら、利得を倍増
するための手段)では、先の連管の長手方向においてそ
の中ほどの位置の幅狭面を切除しなければならず、実際
上不可能である。
【0012】第2の問題は、給電プローブ4の固定作業
についてである。前述のごとく、給電プローブ4は誘電
体スリーブ5を介して貫通孔3に固定され、2つの導波
管1の双方にまたがって中途まで突出する構造となって
おり、この結合部が好ましい性能(低反射)であるため
には、これら双方への突出量を精度良く保たなければな
らないが、これが加工、組み立てをきわめて難しくして
いる。また給電プローブ4を支える誘電体スリーブ5の
材質は剛性の低いプラスチック材料(シフッ化エチレン
樹脂(PTFE)など)であるため、かかるアンテナを
列車などのように強い振動を受ける用途に使用するとき
の不安点として指摘されてきた。
についてである。前述のごとく、給電プローブ4は誘電
体スリーブ5を介して貫通孔3に固定され、2つの導波
管1の双方にまたがって中途まで突出する構造となって
おり、この結合部が好ましい性能(低反射)であるため
には、これら双方への突出量を精度良く保たなければな
らないが、これが加工、組み立てをきわめて難しくして
いる。また給電プローブ4を支える誘電体スリーブ5の
材質は剛性の低いプラスチック材料(シフッ化エチレン
樹脂(PTFE)など)であるため、かかるアンテナを
列車などのように強い振動を受ける用途に使用するとき
の不安点として指摘されてきた。
【0013】また、以上に示したような、放射管の一端
側から電力を投入する構造のアンテナにおいては一般的
に、電力を投入する構造部分そのものがなるべくコンパ
クトであることが要求される。すなわち、放射管におい
て実質的にアンテナとして作用する部分はスロットが設
けられる放射部の範囲であり、またスロットはその導波
管の安定なモード(矩形導波管では、TE01モード)
を生じている領域に形成するべきであって、これまでに
述べてきた従来の電力を投入する構造部分は一般にこの
ような条件を十分に満足しているとはいえない。特にこ
の部分はアンテナの実効面積として算入できない領域で
あり、この部分をいかに小さく(一本の放射管でいえば
、いかに短く)できるかはこの種のアンテナで高い開口
効率を実現する上での共通した課題であった。
側から電力を投入する構造のアンテナにおいては一般的
に、電力を投入する構造部分そのものがなるべくコンパ
クトであることが要求される。すなわち、放射管におい
て実質的にアンテナとして作用する部分はスロットが設
けられる放射部の範囲であり、またスロットはその導波
管の安定なモード(矩形導波管では、TE01モード)
を生じている領域に形成するべきであって、これまでに
述べてきた従来の電力を投入する構造部分は一般にこの
ような条件を十分に満足しているとはいえない。特にこ
の部分はアンテナの実効面積として算入できない領域で
あり、この部分をいかに小さく(一本の放射管でいえば
、いかに短く)できるかはこの種のアンテナで高い開口
効率を実現する上での共通した課題であった。
【0014】本発明の目的は、上述したような従来の問
題点に着目し、その解決を図るべく、作製および組立が
容易で特に給電部から放射部に高周波電力を導くための
給電プローブに代えて、導波管端部の短絡板近傍にスロ
ットを設けるようになして、コンパクトでしかも十分な
剛性が保証される導波管スロットアレーアンテナを提供
することにある。
題点に着目し、その解決を図るべく、作製および組立が
容易で特に給電部から放射部に高周波電力を導くための
給電プローブに代えて、導波管端部の短絡板近傍にスロ
ットを設けるようになして、コンパクトでしかも十分な
剛性が保証される導波管スロットアレーアンテナを提供
することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、一方の幅広面に複数の放射用スロット
が形成され、少なくとも一端が短絡板で閉塞された矩形
断面の導波管の複数を前記放射用スロットが同一面側に
配列されるように並列させて一体に形成した導波管体と
、該導波管体の前記放射用スロットが形成されていない
他方の面に接合され、更に上板との重ね合わせにより、
前記導波管の幅広面に平行して1対1で対応して形成さ
れた複数の給電用導波路を有し、該導波路の一端がそれ
ぞれ短絡板により前記導波管にならって閉塞された給電
回路体と、前記短絡板で閉塞された端部近傍の前記導波
管と該導波管に対応する前記給電用導波路の閉塞された
端部近傍との間の接合面を貫通して設けられ、前記導波
管および前記給電用導波路の管軸方向の寸法が該管軸方
向とは直角の方向の寸法より短い結合スロットとを具備
したことを特徴とする。
めに、本発明は、一方の幅広面に複数の放射用スロット
が形成され、少なくとも一端が短絡板で閉塞された矩形
断面の導波管の複数を前記放射用スロットが同一面側に
配列されるように並列させて一体に形成した導波管体と
、該導波管体の前記放射用スロットが形成されていない
他方の面に接合され、更に上板との重ね合わせにより、
前記導波管の幅広面に平行して1対1で対応して形成さ
れた複数の給電用導波路を有し、該導波路の一端がそれ
ぞれ短絡板により前記導波管にならって閉塞された給電
回路体と、前記短絡板で閉塞された端部近傍の前記導波
管と該導波管に対応する前記給電用導波路の閉塞された
端部近傍との間の接合面を貫通して設けられ、前記導波
管および前記給電用導波路の管軸方向の寸法が該管軸方
向とは直角の方向の寸法より短い結合スロットとを具備
したことを特徴とする。
【0016】
【作用】本発明によれば、一体に形成した導波管体とそ
の放射用スロットが形成されない面に接合される給電回
路体とを重ね合わせた状態で、閉塞された側の端部近傍
に容易に給電用の結合スロットを穿設することができる
ので、そのあと上板を重ねるようにして、給電回路体に
給電用導波路を形成することができ、信頼性の高い作業
により安定した製品が得られる。
の放射用スロットが形成されない面に接合される給電回
路体とを重ね合わせた状態で、閉塞された側の端部近傍
に容易に給電用の結合スロットを穿設することができる
ので、そのあと上板を重ねるようにして、給電回路体に
給電用導波路を形成することができ、信頼性の高い作業
により安定した製品が得られる。
【0017】
【実施例】以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【0018】図1は本発明の1実施例を示す。ここで、
放射管体10は矩形の導波管を幅狭面(E面)が隣接す
るように8本並べた形態のものを1体に形成したもので
、通常の押出し成形によって容易に得ることができる。 なお、以下でこの放射管体10の放射スロット1Cが設
けられる側の面を放射面10Aと呼び、他方の面を裏面
10Bと呼ぶことにし、形成されている各導波管構造部
分を放射管1と呼ぶこととする。そしてこの放射面10
Aには、各放射管1に沿って所定の放射スロット1Cが
多数配設されている。
放射管体10は矩形の導波管を幅狭面(E面)が隣接す
るように8本並べた形態のものを1体に形成したもので
、通常の押出し成形によって容易に得ることができる。 なお、以下でこの放射管体10の放射スロット1Cが設
けられる側の面を放射面10Aと呼び、他方の面を裏面
10Bと呼ぶことにし、形成されている各導波管構造部
分を放射管1と呼ぶこととする。そしてこの放射面10
Aには、各放射管1に沿って所定の放射スロット1Cが
多数配設されている。
【0019】11は板状の金属で形成された給電回路体
であり、給電回路体11には深さに比して幅の方が広い
矩形状の溝12が形成されていて、このような給電回路
体11を放射管体10の裏面10B側に密着接合した上
、更にその外側にこれも金属製の上板13を密着接合し
てその間に上記溝12による給電回路が形成される。 すなわち、上板13上に固定されるフランジ14には給
電口15が設けられていて、ここから給電された電力は
E曲りにより下方の給電回路の溝12に導かれ、更に第
1の分岐路12A,第2の分岐路12Bおよび第3の分
岐路12Cを経て、8本のそれぞれ独立した分岐回路1
2Dに分配されるもので、これによって給電回路では実
質線路長が等しく保たれる。
であり、給電回路体11には深さに比して幅の方が広い
矩形状の溝12が形成されていて、このような給電回路
体11を放射管体10の裏面10B側に密着接合した上
、更にその外側にこれも金属製の上板13を密着接合し
てその間に上記溝12による給電回路が形成される。 すなわち、上板13上に固定されるフランジ14には給
電口15が設けられていて、ここから給電された電力は
E曲りにより下方の給電回路の溝12に導かれ、更に第
1の分岐路12A,第2の分岐路12Bおよび第3の分
岐路12Cを経て、8本のそれぞれ独立した分岐回路1
2Dに分配されるもので、これによって給電回路では実
質線路長が等しく保たれる。
【0020】なお、これら8本の分岐回路12Dはその
端部12Eが閉塞されており、図2に示すように放射管
体10の短絡板16が設けられる側の端部と給電回路体
11の回路12Dが閉塞された端部12Eとが重ね合わ
された状態で固定ねじ17によって締結される。18は
各分岐回路12Dの端部12Eに穿設され、更に、放射
管体10の裏面10Bを貫通させる形で設けられた結合
スロットである。
端部12Eが閉塞されており、図2に示すように放射管
体10の短絡板16が設けられる側の端部と給電回路体
11の回路12Dが閉塞された端部12Eとが重ね合わ
された状態で固定ねじ17によって締結される。18は
各分岐回路12Dの端部12Eに穿設され、更に、放射
管体10の裏面10Bを貫通させる形で設けられた結合
スロットである。
【0021】そこで、これらの結合スロット18を介し
て各分岐回路12Dに導かれた電力を放射管体10の各
導波管1に導いた上各放射スロット10Cを介して放射
させることができ、また、放射スロット10Cからの受
信電波を各放射管1を介して短絡板16で閉塞されたそ
の端部に導き、更に結合スロット18を介して給電回路
12により給電口15に導いて、電力として取出す送受
信用アンテナとして機能させることができる。
て各分岐回路12Dに導かれた電力を放射管体10の各
導波管1に導いた上各放射スロット10Cを介して放射
させることができ、また、放射スロット10Cからの受
信電波を各放射管1を介して短絡板16で閉塞されたそ
の端部に導き、更に結合スロット18を介して給電回路
12により給電口15に導いて、電力として取出す送受
信用アンテナとして機能させることができる。
【0022】ついで、本発明にかかる上述の結合スロッ
ト18について、詳述する。
ト18について、詳述する。
【0023】かかる結合スロット18を高周波電力がス
ムーズ(反射無く)に通過するためには、その大きさお
よび位置を、放射管1ならびにこの結合スロット18近
傍の給電回路12(給電用導波管)のサイズに応じて適
切に設定する必要がある。
ムーズ(反射無く)に通過するためには、その大きさお
よび位置を、放射管1ならびにこの結合スロット18近
傍の給電回路12(給電用導波管)のサイズに応じて適
切に設定する必要がある。
【0024】具体的には、まず放射管1と結合スロット
18近傍の給電用分岐回路12Dとにおける相対特性イ
ンピーダンス(数1参照)を比べる。
18近傍の給電用分岐回路12Dとにおける相対特性イ
ンピーダンス(数1参照)を比べる。
【0025】
【数1】
Zr=(b/a)/{1−(λ/2a)}1/2ただし
、Zr:導波管の相対特性インピーダンスλ:空間波長 a:導波管の幅(幅広面) b:導波管の高さ(幅狭面) そして、ここで、双方の相対特性インピーダンスZrが
等しい場合には結合スロット18のサイズを以下のよう
に設定する。つまり、結合スロット18は、分岐回路1
2Dの幅方向に相当する長さ(長辺)と、これに対する
幅(短辺)とからなる長方形の孔(加工を容易にするた
めに角部に丸みを付けることは可能である)であって、
この長さと幅をそれぞれ式数1における導波管の幅a、
および導波管の高さbに見立て、その相対特性インピー
ダンスが、放射管1あるいは結合スロット18近傍の分
岐回路12Dのそれに等しくなるように、あるいは、そ
れらの中間の値になるように、前記長さと幅を設定する
。ただし、これは概略の値であって精度良い寸法は実験
的に求めればよい。
、Zr:導波管の相対特性インピーダンスλ:空間波長 a:導波管の幅(幅広面) b:導波管の高さ(幅狭面) そして、ここで、双方の相対特性インピーダンスZrが
等しい場合には結合スロット18のサイズを以下のよう
に設定する。つまり、結合スロット18は、分岐回路1
2Dの幅方向に相当する長さ(長辺)と、これに対する
幅(短辺)とからなる長方形の孔(加工を容易にするた
めに角部に丸みを付けることは可能である)であって、
この長さと幅をそれぞれ式数1における導波管の幅a、
および導波管の高さbに見立て、その相対特性インピー
ダンスが、放射管1あるいは結合スロット18近傍の分
岐回路12Dのそれに等しくなるように、あるいは、そ
れらの中間の値になるように、前記長さと幅を設定する
。ただし、これは概略の値であって精度良い寸法は実験
的に求めればよい。
【0026】次に、前記結合スロット18の位置として
は、まずその一方の長辺が、短絡板として作用している
溝端12Eにほぼ接するようにし、他方の放射管1側で
は短絡板16の一部が図2に示すように結合スロット1
8にやや重なるような位置とする。発明者の検討ではこ
の重なり量が、結合スロット18の幅の概ね半分程度の
ときに、極めて良好な透過特性を得た。
は、まずその一方の長辺が、短絡板として作用している
溝端12Eにほぼ接するようにし、他方の放射管1側で
は短絡板16の一部が図2に示すように結合スロット1
8にやや重なるような位置とする。発明者の検討ではこ
の重なり量が、結合スロット18の幅の概ね半分程度の
ときに、極めて良好な透過特性を得た。
【0027】次に、放射管1と結合スロット18近傍の
分岐回路12Dとの相対特性インピーダンスが異なる場
合、例えば、放射管1の方の相対特性インピーダンスが
分岐回路12Dのそれよりも大きい場合には、結合スロ
ット18の長さと幅とを、相対特性インピーダンスが先
に述べたように分岐回路12Dのそれと等しくなるよう
に定める。かくして、図3に示すように、短絡板16に
隣接して絞り部19を設けることにより、前記結合スロ
ット18の位置は前述と同様に保つことで良好な透過特
性が得られる。なおこのときの絞り部19は、それによ
って狭められた放射管1の方の相対特性インピーダンス
が、結合スロット18近傍の分岐回路12Dのそれと、
放射管1の方のそれとの相乗平均となるようにその厚さ
を設定し、長さの方はその部分の管内波長のほぼ1/4
となるように設定する。
分岐回路12Dとの相対特性インピーダンスが異なる場
合、例えば、放射管1の方の相対特性インピーダンスが
分岐回路12Dのそれよりも大きい場合には、結合スロ
ット18の長さと幅とを、相対特性インピーダンスが先
に述べたように分岐回路12Dのそれと等しくなるよう
に定める。かくして、図3に示すように、短絡板16に
隣接して絞り部19を設けることにより、前記結合スロ
ット18の位置は前述と同様に保つことで良好な透過特
性が得られる。なおこのときの絞り部19は、それによ
って狭められた放射管1の方の相対特性インピーダンス
が、結合スロット18近傍の分岐回路12Dのそれと、
放射管1の方のそれとの相乗平均となるようにその厚さ
を設定し、長さの方はその部分の管内波長のほぼ1/4
となるように設定する。
【0028】また逆に、放射管1の方の相対特性インピ
ーダンスが結合スロット18近傍の分岐回路12Dのそ
れよりも小さい場合には、前述の逆の構造とする。つま
り図示はしないが、この場合は絞り部19に相当するも
のを分岐回路12Dの側に設けるようにする。
ーダンスが結合スロット18近傍の分岐回路12Dのそ
れよりも小さい場合には、前述の逆の構造とする。つま
り図示はしないが、この場合は絞り部19に相当するも
のを分岐回路12Dの側に設けるようにする。
【0029】以上の構造から分かるように、本発明によ
るスロットアレーアンテナは、第1に加工が容易であり
従って安定した精度の製品を得ることができる。具体的
に云うと、先の結合スロット18の加工には、給電回路
体11と放射管体10との双方に設けなければならずそ
れらを精度良く一致させることは一見難しく見えるが、
実際にはNCフライス盤などの数値制御の加工機械によ
って十分な精度で加工できるため、両者を別々に加工し
組立てても十分満足な製品を得られる。また、図4の(
A)に示すようにして、給電回路体11と前記放射管体
10とをねじ17によって予め仮組立てしておき、双方
を一体の状態とした上で結合スロット18を切削、形成
する(一般に共加工と呼ぶ)ことによってより安定な精
度が確保できるほか、仮に給電回路体11と放射管体1
0との間にわずかな隙間があったとしても、加工時の切
削屑あるいはわずかな変形がこの隙間を埋め、より好ま
しい通路を形成することができる。なおこの場合は、同
図に示したように、短絡板16に設けた、ねじ孔16A
を、ねじ17の外径よりやや大きめかあるいは長孔にし
ておき、短絡板16を、結合スロット18の切削加工時
に一緒に削られない位置にずらしておき、加工後、図4
の(B)に示すように所定の位置に設定し直すようにし
てもよい。なお、結合スロット18を切削加工する際に
、短絡板16の代わりに適当なスペーサを挿入し、加工
後、所定の短絡板16を挿入し直すようにすることもで
きる。
るスロットアレーアンテナは、第1に加工が容易であり
従って安定した精度の製品を得ることができる。具体的
に云うと、先の結合スロット18の加工には、給電回路
体11と放射管体10との双方に設けなければならずそ
れらを精度良く一致させることは一見難しく見えるが、
実際にはNCフライス盤などの数値制御の加工機械によ
って十分な精度で加工できるため、両者を別々に加工し
組立てても十分満足な製品を得られる。また、図4の(
A)に示すようにして、給電回路体11と前記放射管体
10とをねじ17によって予め仮組立てしておき、双方
を一体の状態とした上で結合スロット18を切削、形成
する(一般に共加工と呼ぶ)ことによってより安定な精
度が確保できるほか、仮に給電回路体11と放射管体1
0との間にわずかな隙間があったとしても、加工時の切
削屑あるいはわずかな変形がこの隙間を埋め、より好ま
しい通路を形成することができる。なおこの場合は、同
図に示したように、短絡板16に設けた、ねじ孔16A
を、ねじ17の外径よりやや大きめかあるいは長孔にし
ておき、短絡板16を、結合スロット18の切削加工時
に一緒に削られない位置にずらしておき、加工後、図4
の(B)に示すように所定の位置に設定し直すようにし
てもよい。なお、結合スロット18を切削加工する際に
、短絡板16の代わりに適当なスペーサを挿入し、加工
後、所定の短絡板16を挿入し直すようにすることもで
きる。
【0030】第2に、本発明になるアンテナは強固であ
り、強い振動を受けるような用途において特に有効であ
る。すなわち、本発明では一般に柔らかいとされるプラ
スチック製の誘電体を必ずしも使用する必要がないこと
、そして付加的な部品を組合わせる必要のない単純な構
造であるために、振動でずれを生じるなどの問題が起こ
りにくく、強い振動の中で初期の性能を安定に維持する
ことができる。特に本アンテナの放射管1を形成してい
る部分には構造剛性の高い(断面2次モーメントの大き
い)矩形管を使用しており、アンテナ全体として要求さ
れる振動に強い構造に答えて、本発明はその特性を十分
に活かしたものといえる。
り、強い振動を受けるような用途において特に有効であ
る。すなわち、本発明では一般に柔らかいとされるプラ
スチック製の誘電体を必ずしも使用する必要がないこと
、そして付加的な部品を組合わせる必要のない単純な構
造であるために、振動でずれを生じるなどの問題が起こ
りにくく、強い振動の中で初期の性能を安定に維持する
ことができる。特に本アンテナの放射管1を形成してい
る部分には構造剛性の高い(断面2次モーメントの大き
い)矩形管を使用しており、アンテナ全体として要求さ
れる振動に強い構造に答えて、本発明はその特性を十分
に活かしたものといえる。
【0031】第3に、結合スロット18およびこれに付
帯する構造が占有するスペースがわずかですみ、有効な
放射面積をほとんど減じることがない。因みに、結合ス
ロット18の幅は1/10波長(放射管1の管内波長)
程度であり、また短絡板16および溝端2Eが、結合ス
ロット18に密接していることにより良好な透過特性が
得られるため、実際に短絡板16の厚さ等を加えたこの
結合構造の占める長さは、高々1/4波長程度にしかな
らず、開口効率の高いアンテナを実現することができる
。
帯する構造が占有するスペースがわずかですみ、有効な
放射面積をほとんど減じることがない。因みに、結合ス
ロット18の幅は1/10波長(放射管1の管内波長)
程度であり、また短絡板16および溝端2Eが、結合ス
ロット18に密接していることにより良好な透過特性が
得られるため、実際に短絡板16の厚さ等を加えたこの
結合構造の占める長さは、高々1/4波長程度にしかな
らず、開口効率の高いアンテナを実現することができる
。
【0032】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
、一方の幅広面に複数の放射用スロットが形成され、少
なくとも一端が短絡板で閉塞された矩形断面の導波管の
複数を前記放射用スロットが同一面側に配列されるよう
に並列させて一体に形成した導波管体と、該導波管体の
前記放射用スロットが形成されていない他方の面に接合
され、更に上板との重ね合わせにより、前記導波管の幅
広面に平行して1対1で対応して形成された複数の給電
用導波路を有し、該導波路の一端がそれぞれ短絡板によ
り前記導波管にならって閉塞された給電回路体と、前記
短絡板で閉塞された端部近傍の前記導波管と該導波管に
対応する前記給電用導波路の閉塞された端部近傍との間
の接合面を貫通して設けられ、前記導波管および前記給
電用導波路の管軸方向の寸法が該管軸方向とは直角の方
向の寸法より短い結合スロットとを具備したことにより
開口効率が高く、しかも振動などに強いアンテナを安定
した製法および精度を保って製造できるため、特にもと
もと車載用途に適した性能的あるいは構造的特徴を持っ
ている漏洩波型導波管スロットアレーアンテナの同用途
への活用の道をより一層大きく開くことに貢献できる。
、一方の幅広面に複数の放射用スロットが形成され、少
なくとも一端が短絡板で閉塞された矩形断面の導波管の
複数を前記放射用スロットが同一面側に配列されるよう
に並列させて一体に形成した導波管体と、該導波管体の
前記放射用スロットが形成されていない他方の面に接合
され、更に上板との重ね合わせにより、前記導波管の幅
広面に平行して1対1で対応して形成された複数の給電
用導波路を有し、該導波路の一端がそれぞれ短絡板によ
り前記導波管にならって閉塞された給電回路体と、前記
短絡板で閉塞された端部近傍の前記導波管と該導波管に
対応する前記給電用導波路の閉塞された端部近傍との間
の接合面を貫通して設けられ、前記導波管および前記給
電用導波路の管軸方向の寸法が該管軸方向とは直角の方
向の寸法より短い結合スロットとを具備したことにより
開口効率が高く、しかも振動などに強いアンテナを安定
した製法および精度を保って製造できるため、特にもと
もと車載用途に適した性能的あるいは構造的特徴を持っ
ている漏洩波型導波管スロットアレーアンテナの同用途
への活用の道をより一層大きく開くことに貢献できる。
【図1】本発明の構成の一例を一部破砕して裏面側から
見て示す斜視図である。
見て示す斜視図である。
【図2】図1のX−X´線断面図である。
【図3】本発明の他の一例を示す部分断面図である。
【図4】本発明になるアンテナの製造工程の一例を断面
で示す説明図である。
で示す説明図である。
【図5】従来例の構成を一部破砕して示す斜視図である
。
。
【図6】図5に示す従来例を裏面側から見て示す斜視図
である。
である。
1 導波管
1C スロット
10 放射管体
10A 放射面
10B 裏面
10C 放射スロット
11 給電回路体
12 溝(給電回路)
12A 第1分岐路
12B 第2分岐路
12C 第3分岐路
12D 分岐回路
13 上板
15 給電口
16 短絡板
16A ねじ孔
17 ねじ
18 結合スロット
19 絞り部
Claims (1)
- 【請求項1】 一方の幅広面に複数の放射用スロット
が形成され、少なくとも一端が短絡板で閉塞された矩形
断面の導波管の複数を前記放射用スロットが同一面側に
配列されるように並列させて一体に形成した導波管体と
、該導波管体の前記放射用スロットが形成されていない
他方の面に接合され、更に上板との重ね合わせにより、
前記導波管の幅広面に平行して1対1で対応して形成さ
れた複数の給電用導波路を有し、該導波路の一端がそれ
ぞれ短絡板により前記導波管にならって閉塞された給電
回路体と、前記短絡板で閉塞された端部近傍の前記導波
管と該導波管に対応する前記給電用導波路の閉塞された
端部近傍との間の接合面を貫通して設けられ、前記導波
管および前記給電用導波路の管軸方向の寸法が該管軸方
向とは直角の方向の寸法より短い結合スロットとを具備
したことを特徴とする導波管スロットアレーアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13435291A JPH04358405A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 導波管スロットアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13435291A JPH04358405A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 導波管スロットアレーアンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04358405A true JPH04358405A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15126358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13435291A Withdrawn JPH04358405A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 導波管スロットアレーアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04358405A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000307334A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及びそれを用いたレーダ装置 |
WO2001018911A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Distribution network and antenna arrangement comprising such a distribution network |
JP2002033612A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | ビーム走査アンテナ |
JP2002515662A (ja) * | 1998-05-12 | 2002-05-28 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) | アンテナ構造を製作する方法と前記方法に従って製作されたアンテナ構造 |
JP2003318643A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-07 | Japan Radio Co Ltd | 導波管スロットアレーアンテナ |
JP2004526368A (ja) * | 2001-03-21 | 2004-08-26 | マイクロフェース カンパニー リミテッド | 導波管スロットアンテナ及び製造方法 |
JP2008067051A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線装置および無線装置のアンテナ調節方法 |
JP2013519281A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | テールズ | 車載指向性平板アンテナ、かかるアンテナを含む車両、およびかかる車両を含む衛星通信システム |
JP2015226159A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 三菱電機株式会社 | 導波管スロットアンテナ、送受信器、導波管スロットアンテナの製造方法及び送受信器の製造方法 |
JP6140872B1 (ja) * | 2016-08-26 | 2017-05-31 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
JP6190932B1 (ja) * | 2016-08-26 | 2017-08-30 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
WO2019008852A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | 株式会社フジクラ | 導波路型スロットアレイアンテナ |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP13435291A patent/JPH04358405A/ja not_active Withdrawn
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002515662A (ja) * | 1998-05-12 | 2002-05-28 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) | アンテナ構造を製作する方法と前記方法に従って製作されたアンテナ構造 |
JP2000307334A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及びそれを用いたレーダ装置 |
WO2001018911A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Distribution network and antenna arrangement comprising such a distribution network |
US6727860B1 (en) | 1999-09-08 | 2004-04-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Distribution network with overlapping branches and antenna arrangement comprising such a distribution network |
JP2002033612A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | ビーム走査アンテナ |
JP2004526368A (ja) * | 2001-03-21 | 2004-08-26 | マイクロフェース カンパニー リミテッド | 導波管スロットアンテナ及び製造方法 |
JP2003318643A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-07 | Japan Radio Co Ltd | 導波管スロットアレーアンテナ |
JP2008067051A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線装置および無線装置のアンテナ調節方法 |
JP4704985B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-06-22 | 株式会社日立国際電気 | 無線装置および無線装置のアンテナ調節方法 |
JP2013519281A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | テールズ | 車載指向性平板アンテナ、かかるアンテナを含む車両、およびかかる車両を含む衛星通信システム |
JP2015226159A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 三菱電機株式会社 | 導波管スロットアンテナ、送受信器、導波管スロットアンテナの製造方法及び送受信器の製造方法 |
JP6140872B1 (ja) * | 2016-08-26 | 2017-05-31 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
JP6190932B1 (ja) * | 2016-08-26 | 2017-08-30 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
JP2018033091A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
WO2018037911A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
WO2018038018A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
JP2018033090A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
JPWO2018038018A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2019-07-18 | 株式会社フジクラ | 伝送線路 |
US10992015B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-04-27 | Fujikura Ltd. | Coupling comprising a guide member embedded within a blind via of a post-wall waveguide and extending into a hollow tube waveguide |
US11011814B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-05-18 | Fujikura Ltd. | Coupling comprising a conductive wire embedded in a post-wall waveguide and extending into a hollow tube waveguide |
WO2019008852A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | 株式会社フジクラ | 導波路型スロットアレイアンテナ |
JPWO2019008852A1 (ja) * | 2017-07-06 | 2020-03-19 | 株式会社フジクラ | 導波路型スロットアレイアンテナ |
EP3651271A4 (en) * | 2017-07-06 | 2021-03-17 | Fujikura Ltd. | WAVEGUIDE TYPE SLOTTED NETWORK ANTENNA |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4822262B2 (ja) | 円形導波管アンテナ及び円形導波管アレーアンテナ | |
EP2822095B1 (en) | Antenna with fifty percent overlapped subarrays | |
US7161555B2 (en) | Dielectric antenna and radio device using the same | |
EP1398848B1 (en) | Laminated aperture antenna and multi-layered wiring board comprising the same | |
JP4021150B2 (ja) | スロットアレーアンテナ | |
US6225960B1 (en) | Microwave antennas | |
US8244287B2 (en) | Radio and antenna system and dual-mode microwave coupler | |
US10205213B2 (en) | Antenna formed from plates and methods useful in conjunction therewith | |
KR20090083458A (ko) | 동축 선로 슬롯 어레이 안테나와 그 제조 방법 | |
CA2011475C (en) | Low cross-polarization radiator of circularly polarized radiation | |
JP2001094340A (ja) | キャビティ付きスロットアレーアンテナ | |
JPH04358405A (ja) | 導波管スロットアレーアンテナ | |
JP2008533813A (ja) | Ctsアレイ用の真時間遅延フィードネットワーク | |
EP1509971B1 (en) | Hollow waveguide sector antenna | |
JPH1093336A (ja) | アレーアンテナとアンテナ装置 | |
EP0944933B1 (en) | Dual polarized electronically scanned antenna | |
US6426726B1 (en) | Polarized phased array antenna | |
JP3364829B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JPH053405A (ja) | 導波管結合構造 | |
US5049893A (en) | Microwave energy distributor capable of radiating directly | |
JP2684902B2 (ja) | アンテナ装置および給電部 | |
EP4254663A1 (en) | Antenna assembly including feed line having air-strip structure, and antenna device using same | |
JPS60217703A (ja) | 円偏波アンテナ | |
US6100854A (en) | Antenna with one-way circular polarization | |
JP4937273B2 (ja) | 同軸線路スロットアレーアンテナとその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |