JP2000036711A - 導波管スロットアンテナ - Google Patents
導波管スロットアンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 狭管壁面を接して複数並べた導波管広管壁ス
ロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配列を１／２
波長間隔以下にし、更に、広管壁に設けたスロツトの位
置を工夫し、水平偏波、垂直偏波、円偏波及び斜め偏波
を発生することを目的とする。 【解決手段】導波管１１〜１３を有し、各導波管は、複
数のスロットＡを有している。導波管１１〜１３には、
誘電体が充填されており、スロットＡの管軸上の距離
は、λｇ’／２に設定され、水平方向の距離は、λ’／
２に設定されている。誘電体により、等価的に、素子間
隔が、１／２波長に設定されている。なお、スロットＡ
を横切る矢印は、壁面を流れる電流である。
ロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配列を１／２
波長間隔以下にし、更に、広管壁に設けたスロツトの位
置を工夫し、水平偏波、垂直偏波、円偏波及び斜め偏波
を発生することを目的とする。 【解決手段】導波管１１〜１３を有し、各導波管は、複
数のスロットＡを有している。導波管１１〜１３には、
誘電体が充填されており、スロットＡの管軸上の距離
は、λｇ’／２に設定され、水平方向の距離は、λ’／
２に設定されている。誘電体により、等価的に、素子間
隔が、１／２波長に設定されている。なお、スロットＡ
を横切る矢印は、壁面を流れる電流である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波管スロットア
ンテナに係り、特にアダプティブ（適応形の）アレーア
ンテナ使用する導波管スロットアンテナに関する。
ンテナに係り、特にアダプティブ（適応形の）アレーア
ンテナ使用する導波管スロットアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信における基地局において、移動
局の移動に伴いアンテナのビームを追尾したり、干渉局
からの電波を抑圧するためにアダプティブアレーアンテ
ナが使用されている。一般に、アンテナの利得を向上さ
せるために、素子を複数並ベてアレー化している。ま
た、アレーアンテナにおいてビーム制御を行う場合、走
査範囲を広くし、かつグレーティングローブを抑えるた
めに、素子間隔を１／２波長程度に設定する必要があ
る。
局の移動に伴いアンテナのビームを追尾したり、干渉局
からの電波を抑圧するためにアダプティブアレーアンテ
ナが使用されている。一般に、アンテナの利得を向上さ
せるために、素子を複数並ベてアレー化している。ま
た、アレーアンテナにおいてビーム制御を行う場合、走
査範囲を広くし、かつグレーティングローブを抑えるた
めに、素子間隔を１／２波長程度に設定する必要があ
る。
【０００３】ところで、導波管においては、ある特定の
周波数よりも低い周波数は、伝搬できない。この伝送領
域と減衰領域の境の周波数を遮断周波数という。導波管
の幅がａ、厚さがｂ（ａ＞ｂ）の方形導波管基本モード
（ＴＥ10）の場合、遮断周波数ｆｃは、次式で表され
る。 ｆｃ＝１／（２ａ√（ε、μ） −−−−（１） 但し、ε：導波管内の誘電率 μ：導波管内の透磁率 ａ：導波管の幅 このときの、自由空間波長λ0 は、次式で表される。
周波数よりも低い周波数は、伝搬できない。この伝送領
域と減衰領域の境の周波数を遮断周波数という。導波管
の幅がａ、厚さがｂ（ａ＞ｂ）の方形導波管基本モード
（ＴＥ10）の場合、遮断周波数ｆｃは、次式で表され
る。 ｆｃ＝１／（２ａ√（ε、μ） −−−−（１） 但し、ε：導波管内の誘電率 μ：導波管内の透磁率 ａ：導波管の幅 このときの、自由空間波長λ0 は、次式で表される。
【０００４】 λ0 ＝ｃ／ｆｃ＝２ｃａ√（ε、μ） −−−−（２） 但し、ｃ：空気中での速度 ところで、空気中での速度ｃは、次式で表される。 ｃ＝１／√（ε0 、μ0 ） −−−−（３） 但し、ε0 ：空気中での誘電率 μ0 ：空気中での透磁率 また、導波管内は、ε＝ε0 、μ＝μ0 であるから、 λ0 ＝２ａ −−−−（４） となる。
【０００５】従って、管軸に垂直な断面の横幅ａ＝λ 0
／２である。ａ＜λ 0／２なる周波数は導波管内を伝送
できない。なお、図１に示すように、導波管の伝送損失
を考慮し、通常ａは波長程度の大きさで使用されてい
る。これまでは、例えば、図２に示すような導波管スロ
ツトアンテナが広く使用されてきた。すなわち、導波管
の狭管壁（Ｅ面）にスロツトを切り、それを並ベてアレ
ー化し、各スロットからの放射量を制御して所望の特性
を実現していた。この場合、並ベる方向（管軸方向）に
対し、素子問隔を１／２波長とすることは実現可能であ
る。
／２である。ａ＜λ 0／２なる周波数は導波管内を伝送
できない。なお、図１に示すように、導波管の伝送損失
を考慮し、通常ａは波長程度の大きさで使用されてい
る。これまでは、例えば、図２に示すような導波管スロ
ツトアンテナが広く使用されてきた。すなわち、導波管
の狭管壁（Ｅ面）にスロツトを切り、それを並ベてアレ
ー化し、各スロットからの放射量を制御して所望の特性
を実現していた。この場合、並ベる方向（管軸方向）に
対し、素子問隔を１／２波長とすることは実現可能であ
る。
【０００６】ところが、図３のように導波管の広管壁
（Ｈ面）にスロツトを切り、それを並べてアレー化した
アンテナの場合には、伝送損失を考慮せずａ＝１／２波
長の遮断周波数ｆｃにしたとしても、さらに導波管壁の
導体厚みである２ｔ分だけ広がってしまい、素子間隔
は、（λ 0／２＋２ｔ）となり、１／２波長が実現しな
い。逆に図４のように素子間隔を１／２波長以下にする
ためにａを短くすると、その周波数は遮断周波数ｆｃ以
下となり、伝送できなくなる。
（Ｈ面）にスロツトを切り、それを並べてアレー化した
アンテナの場合には、伝送損失を考慮せずａ＝１／２波
長の遮断周波数ｆｃにしたとしても、さらに導波管壁の
導体厚みである２ｔ分だけ広がってしまい、素子間隔
は、（λ 0／２＋２ｔ）となり、１／２波長が実現しな
い。逆に図４のように素子間隔を１／２波長以下にする
ためにａを短くすると、その周波数は遮断周波数ｆｃ以
下となり、伝送できなくなる。
【０００７】なお、以下の説明において、管軸上の距離
とは、管軸に投影したときの、管軸上での距離をいう。
図３では、スロット＃１とスロット＃２の管軸上の距離
は、λｇ／２である。
とは、管軸に投影したときの、管軸上での距離をいう。
図３では、スロット＃１とスロット＃２の管軸上の距離
は、λｇ／２である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みなされたものであり、狭管壁面を接して複数並べた
導波管広管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管
の配列を等価的に１／２波長間隔以下にし、更に、広管
壁に設けたスロツトの位置を工夫し、水平偏波、垂直偏
波、円偏波及び斜め偏波を発生することを目的とするも
のである。
鑑みなされたものであり、狭管壁面を接して複数並べた
導波管広管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管
の配列を等価的に１／２波長間隔以下にし、更に、広管
壁に設けたスロツトの位置を工夫し、水平偏波、垂直偏
波、円偏波及び斜め偏波を発生することを目的とするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、同一のスロット配置を有する導波管１１〜１３
を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べ
た誘電体が充填された導波管スロットアンテナにおい
て、前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロ
ットＡを広管壁に有し、前記各スロットの長さ方向を、
管軸と平行とし、同一導波管上で隣接する各スロット
は、管軸上、相互に所定の距離λｇ’／２を有し、かつ
導波管の中心線を挟んで千鳥状に設けることを特徴とす
る導波管スロットアンテナである。
明は、同一のスロット配置を有する導波管１１〜１３
を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べ
た誘電体が充填された導波管スロットアンテナにおい
て、前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロ
ットＡを広管壁に有し、前記各スロットの長さ方向を、
管軸と平行とし、同一導波管上で隣接する各スロット
は、管軸上、相互に所定の距離λｇ’／２を有し、かつ
導波管の中心線を挟んで千鳥状に設けることを特徴とす
る導波管スロットアンテナである。
【００１０】請求項２に記載された発明は、同一のスロ
ット配置を有する導波管２１〜２３を、狭管壁面を接し
て、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘電体が充填され
た導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管は、
ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＢを広管壁に有
し、前記各スロットを、管軸と角度α（０、π／２を除
く）又は角度π−αを有して、導波管の中心に設け、同
一導波管上で隣接する各スロットは、管軸上、相互に所
定の距離λｇ’／２を有し、かつ前記隣接する各スロッ
トの長さ方向は異なるように設けることを特徴とする導
波管スロットアンテナである。
ット配置を有する導波管２１〜２３を、狭管壁面を接し
て、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘電体が充填され
た導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管は、
ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＢを広管壁に有
し、前記各スロットを、管軸と角度α（０、π／２を除
く）又は角度π−αを有して、導波管の中心に設け、同
一導波管上で隣接する各スロットは、管軸上、相互に所
定の距離λｇ’／２を有し、かつ前記隣接する各スロッ
トの長さ方向は異なるように設けることを特徴とする導
波管スロットアンテナである。
【００１１】請求項３に記載された発明は、同一のスロ
ット配置を有する導波管３１〜３３を、狭管壁面を接し
て、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘電体が充填され
た導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管は、
ｍ（ｍは４以上の整数）個のスロットＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇを
広管壁に有し、前記スロットＥ、Ｆの一対は、スロット
の長さ方向が管軸と角度α（０、π／２を除く）及び角
度π−αを有し、導波管の中心線より同一方向に等距離
偏倚し、かつ管壁電流と直交するように設け、さらに、
前記一対のスロットに対して導波管の中心線の反対の位
置に別の一対のスロットＧ、Ｄを設け、該別の一対のス
ロットは、スロットの長さ方向が管軸と角度π−α
（０、π／２を除く）及び角度αを有し、導波管の中心
線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電流と直交す
るように設け、前記一対のスロットと前記別の一対のス
ロットは、それぞれのスロットの隣接するスロットは同
一線上又は平行に設け、それぞれのスロットの隣接しな
いスロットは平行して設け、前記一対のスロットと前記
別の一対のスロットとは、管軸上、相互に所定の間隔λ
ｇ’／２を保持して設けることを特徴とする導波管スロ
ットアンテナである。
ット配置を有する導波管３１〜３３を、狭管壁面を接し
て、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘電体が充填され
た導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管は、
ｍ（ｍは４以上の整数）個のスロットＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇを
広管壁に有し、前記スロットＥ、Ｆの一対は、スロット
の長さ方向が管軸と角度α（０、π／２を除く）及び角
度π−αを有し、導波管の中心線より同一方向に等距離
偏倚し、かつ管壁電流と直交するように設け、さらに、
前記一対のスロットに対して導波管の中心線の反対の位
置に別の一対のスロットＧ、Ｄを設け、該別の一対のス
ロットは、スロットの長さ方向が管軸と角度π−α
（０、π／２を除く）及び角度αを有し、導波管の中心
線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電流と直交す
るように設け、前記一対のスロットと前記別の一対のス
ロットは、それぞれのスロットの隣接するスロットは同
一線上又は平行に設け、それぞれのスロットの隣接しな
いスロットは平行して設け、前記一対のスロットと前記
別の一対のスロットとは、管軸上、相互に所定の間隔λ
ｇ’／２を保持して設けることを特徴とする導波管スロ
ットアンテナである。
【００１２】請求項４に記載された発明は、請求項１な
いし３いずれか一項記載の導波管スロットアンテナにお
いて、前記導波管スロットアンテナは、水平偏波を発生
することを特徴とする。請求項１〜４記載の発明によれ
ば、狭管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツト
アレーアンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間
隔以下にし、水平偏波を発生することができる。
いし３いずれか一項記載の導波管スロットアンテナにお
いて、前記導波管スロットアンテナは、水平偏波を発生
することを特徴とする。請求項１〜４記載の発明によれ
ば、狭管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツト
アレーアンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間
隔以下にし、水平偏波を発生することができる。
【００１３】請求項５に記載された発明は、同一のスロ
ット配置を有する導波管を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎ
は２以上の整数）個並べた誘電体が充填された導波管ス
ロットアンテナにおいて、該導波管スロットアンテナ
は、垂直偏波を発生することを特徴とする導波管スロッ
トアンテナである。請求項６に記載された発明は、請求
項５記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導
波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＨを広管
壁に有し、前記各スロットの長さ方向を、管軸と直交し
て設け、かつ前記各スロットを、管軸上、所定の距離λ
ｇ’を保持して設けることを特徴とする。
ット配置を有する導波管を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎ
は２以上の整数）個並べた誘電体が充填された導波管ス
ロットアンテナにおいて、該導波管スロットアンテナ
は、垂直偏波を発生することを特徴とする導波管スロッ
トアンテナである。請求項６に記載された発明は、請求
項５記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導
波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＨを広管
壁に有し、前記各スロットの長さ方向を、管軸と直交し
て設け、かつ前記各スロットを、管軸上、所定の距離λ
ｇ’を保持して設けることを特徴とする。
【００１４】請求項７に記載された発明は、請求項５記
載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管
は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＩ、Ｊを広管
壁に有し、前記各スロットは、導波管の中心線より同一
方向に偏倚し、かつ、第１のスロットＩ及び第２のスロ
ットＪよりなり、該第１のスロットは、一のスロットか
ら、管軸上、所定の間隔λｇ’毎に設け、前記第２のス
ロットは、該第１のスロットから前記所定の間隔の１／
４（λｇ’／４）だけ、管軸の一方の方向に離れた位置
に設けたことを特徴とする。
載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導波管
は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＩ、Ｊを広管
壁に有し、前記各スロットは、導波管の中心線より同一
方向に偏倚し、かつ、第１のスロットＩ及び第２のスロ
ットＪよりなり、該第１のスロットは、一のスロットか
ら、管軸上、所定の間隔λｇ’毎に設け、前記第２のス
ロットは、該第１のスロットから前記所定の間隔の１／
４（λｇ’／４）だけ、管軸の一方の方向に離れた位置
に設けたことを特徴とする。
【００１５】請求項８に記載された発明は、請求項７記
載の導波管スロットアンテナにおいて、導波管の中心線
に対して一方の側にスロットを設ける代わりに、導波管
の中心線に対して両方の側の位置にスロットを設けたこ
とを特徴とする。請求項５〜８記載の発明によれば、狭
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、垂直偏波を発生することができる。
載の導波管スロットアンテナにおいて、導波管の中心線
に対して一方の側にスロットを設ける代わりに、導波管
の中心線に対して両方の側の位置にスロットを設けたこ
とを特徴とする。請求項５〜８記載の発明によれば、狭
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、垂直偏波を発生することができる。
【００１６】請求項９に記載された発明は、同一のスロ
ット配置を有する導波管を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎ
は２以上の整数）個並べた誘電体が充填された導波管ス
ロットアンテナにおいて、該導波管スロットアンテナ
は、円偏波を発生することを特徴とする導波管スロット
アンテナである。請求項１０に記載された発明は、請求
項９記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導
波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロット（Ｋ、
Ｌ）（Ｍ、Ｎ）を広管壁に有し、前記スロット（Ｋ、
Ｌ）（Ｍ、Ｎ）の一対は、管軸とπ／４の角度及び−π
／４の角度を有し、導波管の中心線より同一方向に、等
距離、偏倚し、かつ管壁電流と直交するように設け、同
一導波管上で隣接する前記一対のスロットは、管軸上、
相互に所定の距離λｇ’を保持して設けることを特徴と
する。
ット配置を有する導波管を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎ
は２以上の整数）個並べた誘電体が充填された導波管ス
ロットアンテナにおいて、該導波管スロットアンテナ
は、円偏波を発生することを特徴とする導波管スロット
アンテナである。請求項１０に記載された発明は、請求
項９記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記各導
波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロット（Ｋ、
Ｌ）（Ｍ、Ｎ）を広管壁に有し、前記スロット（Ｋ、
Ｌ）（Ｍ、Ｎ）の一対は、管軸とπ／４の角度及び−π
／４の角度を有し、導波管の中心線より同一方向に、等
距離、偏倚し、かつ管壁電流と直交するように設け、同
一導波管上で隣接する前記一対のスロットは、管軸上、
相互に所定の距離λｇ’を保持して設けることを特徴と
する。
【００１７】請求項９〜１０記載の発明によれば、狭管
壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレーア
ンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下に
し、円偏波を発生することができる。請求項１１に記載
された発明は、同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、該
導波管スロットアンテナは、斜め偏波を発生することを
特徴とする導波管スロットアンテナである。
壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレーア
ンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下に
し、円偏波を発生することができる。請求項１１に記載
された発明は、同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、該
導波管スロットアンテナは、斜め偏波を発生することを
特徴とする導波管スロットアンテナである。
【００１８】請求項１２に記載された発明は、請求項１
１記載の導波管スロットアンテにおいて、前記各導波管
は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＯ、Ｐを広管
壁に有し、前記各スロットの長さ方向を導波管と所定角
度（除く、０、π／２）を有して設け、かつ前記各スロ
ットを、管軸上、相互に所定の距離λｇ’を保持して設
けることを特徴とする。
１記載の導波管スロットアンテにおいて、前記各導波管
は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロットＯ、Ｐを広管
壁に有し、前記各スロットの長さ方向を導波管と所定角
度（除く、０、π／２）を有して設け、かつ前記各スロ
ットを、管軸上、相互に所定の距離λｇ’を保持して設
けることを特徴とする。
【００１９】請求項１１〜１２記載の発明によれば、狭
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、斜め偏波を発生することができる。
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、斜め偏波を発生することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。誘電体装荷導波管広管壁スロッ
トアレーアンテナは、アンテナの利得を向上させるため
にｍ×ｎ素子のスロットを設置している。また、導波管
内部の基本モードの遮断周波数を等価的に低下させて、
スロツト問隔を１／２波長以下にするために、誘電体が
充填される。
て図面と共に説明する。誘電体装荷導波管広管壁スロッ
トアレーアンテナは、アンテナの利得を向上させるため
にｍ×ｎ素子のスロットを設置している。また、導波管
内部の基本モードの遮断周波数を等価的に低下させて、
スロツト問隔を１／２波長以下にするために、誘電体が
充填される。
【００２１】ここで、誘電体を充填したときの、導波管
内の管内波長を説明する。誘電体充填導波管の管内波長
λｇ’は、次式で表せられる。 λｇ’＝λ’／√（１−（λ’／２ａ）2 ）−−−−（５） 但し、λ’＝λ 0／√εr −−−−（６） εr ＝比誘電率 λ 0＝自由空間波長 これらの式より、（６）式で定義される波長λ’は、誘
電体の比誘電率のルートに反比例し、その分だけ、波長
が短縮する。また、管内波長λｇ’も、その結果、
（５）式に従って短くなる。 （第１の実施の形態）図５を参照して本発明の実施の形
態を説明する。導波管１１〜１３を有し、各導波管は、
複数のスロットＡを有している。
内の管内波長を説明する。誘電体充填導波管の管内波長
λｇ’は、次式で表せられる。 λｇ’＝λ’／√（１−（λ’／２ａ）2 ）−−−−（５） 但し、λ’＝λ 0／√εr −−−−（６） εr ＝比誘電率 λ 0＝自由空間波長 これらの式より、（６）式で定義される波長λ’は、誘
電体の比誘電率のルートに反比例し、その分だけ、波長
が短縮する。また、管内波長λｇ’も、その結果、
（５）式に従って短くなる。 （第１の実施の形態）図５を参照して本発明の実施の形
態を説明する。導波管１１〜１３を有し、各導波管は、
複数のスロットＡを有している。
【００２２】この実施の形態は、同一のスロット配置を
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管１１〜１３は、広管壁の中央から距離ｄだけ離れた
位置に管軸と平行に長さＬのスロットＡを配置し、さら
に、隣接する各スロットは、所定の距離λｇ’／２有
し、かつ導波管の中心線を挟んで千鳥状に設けることに
より、各スロツトＡは水平偏波が発生するように設定さ
れている。
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管１１〜１３は、広管壁の中央から距離ｄだけ離れた
位置に管軸と平行に長さＬのスロットＡを配置し、さら
に、隣接する各スロットは、所定の距離λｇ’／２有
し、かつ導波管の中心線を挟んで千鳥状に設けることに
より、各スロツトＡは水平偏波が発生するように設定さ
れている。
【００２３】導波管１１〜１３には、誘電体が充填され
ており、スロットＡの管軸上の距離は、λｇ’／２に設
定され、水平方向の距離は、λ’／２に設定されてい
る。なお、スロットＡを横切る矢印は、スロットを切る
前の、壁面を流れる電流である。図５では、左向きの電
流の部分にスロットＡを切っているが、右向きの電流の
部分にスロットＡを切っても、水平偏波を得ることがで
きる。距離ｄを変えることにより、電波の強さを調整す
ることができる。 （第２の実施の形態）図６を参照して本発明の第２実施
の形態を説明する。導波管２１〜２３を有を有してい
る。各導波管２１〜２３は、複数のスロットＢ及びスロ
ットＣを有している。図５と異なったスロツト配置で水
平偏波が発生するように設定したアンテナである。
ており、スロットＡの管軸上の距離は、λｇ’／２に設
定され、水平方向の距離は、λ’／２に設定されてい
る。なお、スロットＡを横切る矢印は、スロットを切る
前の、壁面を流れる電流である。図５では、左向きの電
流の部分にスロットＡを切っているが、右向きの電流の
部分にスロットＡを切っても、水平偏波を得ることがで
きる。距離ｄを変えることにより、電波の強さを調整す
ることができる。 （第２の実施の形態）図６を参照して本発明の第２実施
の形態を説明する。導波管２１〜２３を有を有してい
る。各導波管２１〜２３は、複数のスロットＢ及びスロ
ットＣを有している。図５と異なったスロツト配置で水
平偏波が発生するように設定したアンテナである。
【００２４】この実施の形態は、同一のスロット配置を
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管２１〜２３は、複数のスロットＢ、Ｃを広管壁に有
し、各スロットを、管軸と角度α（０、π／２を除く）
又は角度π−αを有して、導波管の中心に設け、隣接す
る各スロットは、管軸上、相互に所定の距離λｇ’／２
を有し、かつ同一導波管上で隣接する各スロットの長さ
方向は異なるように設けた導波管スロットアンテナであ
る。
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管２１〜２３は、複数のスロットＢ、Ｃを広管壁に有
し、各スロットを、管軸と角度α（０、π／２を除く）
又は角度π−αを有して、導波管の中心に設け、隣接す
る各スロットは、管軸上、相互に所定の距離λｇ’／２
を有し、かつ同一導波管上で隣接する各スロットの長さ
方向は異なるように設けた導波管スロットアンテナであ
る。
【００２５】スロットＢは、壁面電流が下方に流れる位
置で、管軸と角度αを持って、配置されている。また、
スロットＣは、壁面電流が上方に流れる位置で、管軸と
角度π−αを持って、配置されている。スロットＢとス
ロットＣは、管軸上、所定の距離λｇ’／２離れて配置
されている。図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、ス
ロットＢのＺ方向の電界ＢＺに基づく電波は、スロット
ＣのＺ方向の電界ＣＺに基づく電波と打ち消しあって、
電波として、伝搬されない。スロットＢとスロットＣの
Ｘ方向の電界ＢＸ、ＣＸに基づく電波が伝搬される。そ
の結果、スロットＢとスロットＣは、水平偏波をＸ方向
に放射する。 （第３の実施の形態）図７を参照して本発明の第３実施
の形態を説明する。導波管３１〜３３を有している。各
導波管３１〜３３は、複数のスロットＤ、スロットＥ、
スロットＦ及びスロットＧを有している。図５、図６と
異なったスロツト配置で水平偏波が発生するように設定
したアンテナである。
置で、管軸と角度αを持って、配置されている。また、
スロットＣは、壁面電流が上方に流れる位置で、管軸と
角度π−αを持って、配置されている。スロットＢとス
ロットＣは、管軸上、所定の距離λｇ’／２離れて配置
されている。図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、ス
ロットＢのＺ方向の電界ＢＺに基づく電波は、スロット
ＣのＺ方向の電界ＣＺに基づく電波と打ち消しあって、
電波として、伝搬されない。スロットＢとスロットＣの
Ｘ方向の電界ＢＸ、ＣＸに基づく電波が伝搬される。そ
の結果、スロットＢとスロットＣは、水平偏波をＸ方向
に放射する。 （第３の実施の形態）図７を参照して本発明の第３実施
の形態を説明する。導波管３１〜３３を有している。各
導波管３１〜３３は、複数のスロットＤ、スロットＥ、
スロットＦ及びスロットＧを有している。図５、図６と
異なったスロツト配置で水平偏波が発生するように設定
したアンテナである。
【００２６】この実施の形態は、同一のスロット配置を
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管３１〜３３は、、複数のスロットＤ〜Ｆを広管壁に
有し、スロットＥ、スロットＦの一対は、スロットの長
さ方向が管軸と角度α（０、π／２を除く）及び角度π
−αを有し、導波管の中心線より同一方向に等距離偏倚
し、かつ管壁電流と直交するように設け、さらに、この
一対のスロットに対して導波管の中心線の反対の位置に
別の一対のスロット（スロットＧ及びスロットＤ）を設
け、該一対のスロットは、スロットの長さ方向が管軸と
角度π−α（０、π／２を除く）及び角度αを有し、導
波管の中心線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電
流と直交するように設け、前記一対のスロットＥ、Ｆと
前記別の一対のスロットＧ、Ｄは、それぞれのスロット
の隣接するスロットＦ、Ｇは同一線上又は平行に設け、
それぞれのスロットの隣接しないスロットＤ、Ｅは平行
して設け、一対のスロットと別の一対のスロットとは、
管軸上、相互に所定の間隔λｇ’／２を保持して設けら
れている。
有し、狭管壁面で接する複数の導波管であって、誘電体
が充填された導波管のスロットアンテナにおいて、各導
波管３１〜３３は、、複数のスロットＤ〜Ｆを広管壁に
有し、スロットＥ、スロットＦの一対は、スロットの長
さ方向が管軸と角度α（０、π／２を除く）及び角度π
−αを有し、導波管の中心線より同一方向に等距離偏倚
し、かつ管壁電流と直交するように設け、さらに、この
一対のスロットに対して導波管の中心線の反対の位置に
別の一対のスロット（スロットＧ及びスロットＤ）を設
け、該一対のスロットは、スロットの長さ方向が管軸と
角度π−α（０、π／２を除く）及び角度αを有し、導
波管の中心線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電
流と直交するように設け、前記一対のスロットＥ、Ｆと
前記別の一対のスロットＧ、Ｄは、それぞれのスロット
の隣接するスロットＦ、Ｇは同一線上又は平行に設け、
それぞれのスロットの隣接しないスロットＤ、Ｅは平行
して設け、一対のスロットと別の一対のスロットとは、
管軸上、相互に所定の間隔λｇ’／２を保持して設けら
れている。
【００２７】スロットＥのＺ方向（管軸方向）の電波
は、スロットＧのＺ方向の電波と打ち消し合い、スロッ
トＦのＺ方向の電波は、スロットＤのＺ方向の電波と打
ち消しって、電波として、伝搬されない。スロットＥの
Ｘ方向の電波、スロットＧのＸ方向の電波、スロットＦ
のＸ方向の電波及びスロットＤのＸ方向の電波が伝搬さ
れる。その結果、スロットＤ〜スロットＧは、水平偏波
をＸ方向に放射する。 （第４の実施の形態）図８を参照して本発明の第４実施
の形態を説明する。導波管４１〜４３を有し、各導波管
は、複数のスロットＨを有している。垂直偏波が発生す
るように設定したアンテナである。
は、スロットＧのＺ方向の電波と打ち消し合い、スロッ
トＦのＺ方向の電波は、スロットＤのＺ方向の電波と打
ち消しって、電波として、伝搬されない。スロットＥの
Ｘ方向の電波、スロットＧのＸ方向の電波、スロットＦ
のＸ方向の電波及びスロットＤのＸ方向の電波が伝搬さ
れる。その結果、スロットＤ〜スロットＧは、水平偏波
をＸ方向に放射する。 （第４の実施の形態）図８を参照して本発明の第４実施
の形態を説明する。導波管４１〜４３を有し、各導波管
は、複数のスロットＨを有している。垂直偏波が発生す
るように設定したアンテナである。
【００２８】この実施の形態は、導波管の狭管壁面を密
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、導波管４１〜４３の広管壁の中央に管軸と直角
にスロットＨを配置し、さらに、隣接する各スロット
は、管軸上、所定の距離λｇ’離れて配置されている。
これにより、各スロツトＨは、垂直偏波が発生するよう
に設定されている。 （第５の実施の形態）図９を参照して本発明の第５実施
の形態を説明する。導波管５１〜５３を有し、各導波管
は、複数のスロットＩ及びスロットＪを有している。垂
直偏波が発生するように設定したアンテナである。
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、導波管４１〜４３の広管壁の中央に管軸と直角
にスロットＨを配置し、さらに、隣接する各スロット
は、管軸上、所定の距離λｇ’離れて配置されている。
これにより、各スロツトＨは、垂直偏波が発生するよう
に設定されている。 （第５の実施の形態）図９を参照して本発明の第５実施
の形態を説明する。導波管５１〜５３を有し、各導波管
は、複数のスロットＩ及びスロットＪを有している。垂
直偏波が発生するように設定したアンテナである。
【００２９】この実施の形態は、導波管の狭管壁面を密
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、各スロットは、導波管の中心線より同一方向に
偏倚されたスロットＩ及びスロットＪよりなり、スロッ
トＩは、一のスロット（基準となるスロット）から、管
軸上の間隔λｇ’毎に設け、スロットＪは、スロットＩ
から間隔λｇ’／４だけ、管軸の上方に設けている。こ
れにより、各スロツトＨは、垂直偏波が発生するように
設定されている。
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、各スロットは、導波管の中心線より同一方向に
偏倚されたスロットＩ及びスロットＪよりなり、スロッ
トＩは、一のスロット（基準となるスロット）から、管
軸上の間隔λｇ’毎に設け、スロットＪは、スロットＩ
から間隔λｇ’／４だけ、管軸の上方に設けている。こ
れにより、各スロツトＨは、垂直偏波が発生するように
設定されている。
【００３０】なお、スロットＪを、スロットＩから、間
隔のλｇ’／４だけ、管軸の下方に設けてもよい。ま
た、導波管の右側に、スロットを設けても良いし、導波
管の中心線の両側に設けてもよい。 （第６の実施の形態）図１０を参照して本発明の第６実
施の形態を説明する。導波管６１〜６３を有し、各導波
管は、複数のスロットＫ及びスロットＬを有している。
円偏波が発生するように設定したアンテナである。
隔のλｇ’／４だけ、管軸の下方に設けてもよい。ま
た、導波管の右側に、スロットを設けても良いし、導波
管の中心線の両側に設けてもよい。 （第６の実施の形態）図１０を参照して本発明の第６実
施の形態を説明する。導波管６１〜６３を有し、各導波
管は、複数のスロットＫ及びスロットＬを有している。
円偏波が発生するように設定したアンテナである。
【００３１】この実施の形態は、導波管の狭管壁面を密
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、各スロットは、導波管の中心線より同一方向
に、等距離、偏倚されたスロットＫ及びスロットＬより
なり、スロットＫは、管軸とπ／４の角度を有して設け
られ、スロットＬは、管軸と−π／４の角度を有して設
けられ、かつ管壁電流と直交するように設け、同一導波
管上で隣接するスロットＫ同士及びスロットＬ同士は、
管軸上、相互に所定の距離λｇ’を有するように設定さ
れている。
着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレーアンテナに
おいて、各スロットは、導波管の中心線より同一方向
に、等距離、偏倚されたスロットＫ及びスロットＬより
なり、スロットＫは、管軸とπ／４の角度を有して設け
られ、スロットＬは、管軸と−π／４の角度を有して設
けられ、かつ管壁電流と直交するように設け、同一導波
管上で隣接するスロットＫ同士及びスロットＬ同士は、
管軸上、相互に所定の距離λｇ’を有するように設定さ
れている。
【００３２】図１１は、スロットＭ及びスロットＮを有
する円偏波を発生するアンテナである。基本的には、図
１０と同じであるので、説明は省略する。 （第７の実施の形態）図１２を参照して本発明の第７実
施の形態を説明する。導波管８１〜８３を有し、各導波
管は、複数のスロットＯを有している。斜め偏波が発生
するように設定したアンテナである。
する円偏波を発生するアンテナである。基本的には、図
１０と同じであるので、説明は省略する。 （第７の実施の形態）図１２を参照して本発明の第７実
施の形態を説明する。導波管８１〜８３を有し、各導波
管は、複数のスロットＯを有している。斜め偏波が発生
するように設定したアンテナである。
【００３３】この実施の形態は、導波管８１〜８３の狭
管壁面を密着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の広管壁の中央に管軸とスロ
ットＯの長さ方向と所定角度（除く、０、π／２）を有
して設け、かつスロットＯを、管軸上、相互に所定の距
離λｇ’を離して設けるように設定されている。図１３
は、スロットＰを有する斜め偏波を発生するアンテナで
ある。基本的には、図１２と同じであるので、説明は省
略する。
管壁面を密着させて並ベた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の広管壁の中央に管軸とスロ
ットＯの長さ方向と所定角度（除く、０、π／２）を有
して設け、かつスロットＯを、管軸上、相互に所定の距
離λｇ’を離して設けるように設定されている。図１３
は、スロットＰを有する斜め偏波を発生するアンテナで
ある。基本的には、図１２と同じであるので、説明は省
略する。
【００３４】以上述ベたように、本発明の実施の形態で
は、導波管の広管壁にスロツトをもつアレーアンテナの
水平面内の素子間隔を狭くすることにより、グレーティ
ングローブか発生しない広範囲追尾可能なアダプティブ
制御のためのアレーアンテナを実現することができる。
は、導波管の広管壁にスロツトをもつアレーアンテナの
水平面内の素子間隔を狭くすることにより、グレーティ
ングローブか発生しない広範囲追尾可能なアダプティブ
制御のためのアレーアンテナを実現することができる。
【００３５】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。請求項１〜４記載
の発明によれば、狭管壁面を接して複数並べた導波管広
管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配列を
１／２波長間隔以下にし、水平偏波を発生することがで
きる。
種々の効果を実現することができる。請求項１〜４記載
の発明によれば、狭管壁面を接して複数並べた導波管広
管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配列を
１／２波長間隔以下にし、水平偏波を発生することがで
きる。
【００３６】請求項５〜８記載の発明によれば、狭管壁
面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレーアン
テナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下に
し、垂直偏波を発生することができる。請求項９〜１０
記載の発明によれば、狭管壁面を接して複数並べた導波
管広管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配
列を１／２波長間隔以下にし、円偏波を発生することが
できる。
面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレーアン
テナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下に
し、垂直偏波を発生することができる。請求項９〜１０
記載の発明によれば、狭管壁面を接して複数並べた導波
管広管壁スロツトアレーアンテナにおいて、導波管の配
列を１／２波長間隔以下にし、円偏波を発生することが
できる。
【００３７】請求項１１〜１２記載の発明によれば、狭
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、斜め偏波を発生することができる。
管壁面を接して複数並べた導波管広管壁スロツトアレー
アンテナにおいて、導波管の配列を１／２波長間隔以下
にし、斜め偏波を発生することができる。
【図１】導波管の減衰率と周波数の関係を示す図であ
る。
る。
【図２】導波管狭管璧スロツトアレーアンテナの原理的
な斜視図である。
な斜視図である。
【図３】導波管広管璧スロツトアレーアンテナの原理的
な斜視図である。
な斜視図である。
【図４】素子間隔１／２波長の導波管広管璧スロツトア
レーアンテナの原理的な斜視図である。
レーアンテナの原理的な斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態（その１）を説明
するための図である。
するための図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態（その２）を説明
するための図である。
するための図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態（その１）を説明
するための図である。
するための図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態（その２）を説明
するための図である。
するための図である。
１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３、４１〜４３、５
１〜５３、６１〜６３、７１〜７３、８１〜８３、９１
〜９３ 導波管
１〜５３、６１〜６３、７１〜７３、８１〜８３、９１
〜９３ 導波管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA09 AA11 AB05 CA02 GA02 GA05 GA06 HA01 HA05 HA10 JA05 JA06 5J045 AA12 AA13 AA26 AB05 CA02 CA03 CA04 DA04 FA04 HA01 LA01 MA04 NA03 NA04
Claims (12)
- 【請求項１】 同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロット
を広管壁に有し、 前記各スロットの長さ方向を、管軸と平行とし、 同一導波管上で隣接する各スロットは、管軸上、相互に
所定の距離を有し、かつ導波管の中心線を挟んで千鳥状
に設けることを特徴とする導波管スロットアンテナ。 - 【請求項２】 同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスロット
を広管壁に有し、 前記各スロットを、管軸と角度α（０、π／２を除く）
又は角度π−αを有して、導波管の中心に設け、 同一導波管上で隣接する各スロットは、管軸上、相互に
所定の距離を有し、かつ前記隣接する各スロットの長さ
方向は異なるように設けることを特徴とする導波管スロ
ットアンテナ。 - 【請求項３】 同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、 前記各導波管は、ｍ（ｍは４以上の整数）個のスロット
を広管壁に有し、 前記スロットの一対は、スロットの長さ方向が管軸と角
度α（０、π／２を除く）及び角度π−αを有し、導波
管の中心線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電流
と直交するように設け、 さらに、前記一対のスロットに対して導波管の中心線の
反対の位置に別の一対のスロットを設け、 該別の一対のスロットは、スロットの長さ方向が管軸と
角度π−α（０、π／２を除く）及び角度αを有し、導
波管の中心線より同一方向に等距離偏倚し、かつ管壁電
流と直交するように設け、 前記一対のスロットと前記別の一対のスロットは、それ
ぞれのスロットの隣接するスロットは同一線上又は平行
に設け、それぞれのスロットの隣接しないスロットは平
行して設け、 前記一対のスロットと前記別の一対のスロットとは、管
軸上、相互に所定の間隔を保持して設けることを特徴と
する導波管スロットアンテナ。 - 【請求項４】 前記導波管スロットアンテナは、水平偏
波を発生することを特徴とする請求項１ないし３いずれ
か一項記載の導波管スロットアンテナ。 - 【請求項５】 同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、 該導波管スロットアンテナは、垂直偏波を発生すること
を特徴とする導波管スロットアンテナ。 - 【請求項６】 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整
数）個のスロットを広管壁に有し、 前記各スロットの長さ方向を、管軸と直交して設け、か
つ前記各スロットを、管軸上、所定の距離を保持して設
けることを特徴とする請求項５記載の導波管スロットア
ンテナ。 - 【請求項７】 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整
数）個のスロットを広管壁に有し、 前記各スロットは、導波管の中心線より同一方向に偏倚
し、かつ、第１のスロット及び第２のスロットよりな
り、 該第１のスロットは、一のスロットから、管軸上、所定
の間隔毎に設け、前記第２のスロットは、該第１のスロ
ットから前記所定の間隔の１／４だけ、管軸の一方の方
向に離れた位置に設けたことを特徴とする請求項５記載
の導波管スロットアンテナ。 - 【請求項８】 導波管の中心線に対して一方の側にスロ
ットを設ける代わりに、導波管の中心線に対して両方の
側の位置にスロットを設けたことを特徴とする請求項７
記載の導波管スロットアンテナ。 - 【請求項９】 同一のスロット配置を有する導波管を、
狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べた誘
電体が充填された導波管スロットアンテナにおいて、 該導波管スロットアンテナは、円偏波を発生することを
特徴とする導波管スロットアンテナ。 - 【請求項１０】 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整
数）個のスロットを広管壁に有し、 前記スロットの一対は、管軸とπ／４の角度及び−π／
４の角度を有し、導波管の中心線より同一方向に、等距
離、偏倚し、かつ管壁電流と直交するように設け、 同一導波管上で隣接する前記一対のスロットは、管軸
上、相互に所定の距離を保持して設けることを特徴とす
る請求項９記載の導波管スロットアンテナ。 - 【請求項１１】 同一のスロット配置を有する導波管
を、狭管壁面を接して、ｎ（ｎは２以上の整数）個並べ
た誘電体が充填された導波管スロットアンテナにおい
て、 該導波管スロットアンテナは、斜め偏波を発生すること
を特徴とする導波管スロットアンテナ。 - 【請求項１２】 前記各導波管は、ｍ（ｍは２以上の整
数）個のスロットを広管壁に有し、 前記各スロットの長さ方向を導波管と所定角度（除く、
０、π／２）を有して設け、かつ前記各スロットを、管
軸上、相互に所定の距離を保持して設けることを特徴と
する請求項１１記載の導波管スロットアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20359398A JP2000036711A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 導波管スロットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20359398A JP2000036711A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 導波管スロットアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000036711A true JP2000036711A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16476646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20359398A Pending JP2000036711A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 導波管スロットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000036711A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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