JP2002033612A - ビーム走査アンテナ - Google Patents
ビーム走査アンテナInfo
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- JP2002033612A JP2002033612A JP2000214324A JP2000214324A JP2002033612A JP 2002033612 A JP2002033612 A JP 2002033612A JP 2000214324 A JP2000214324 A JP 2000214324A JP 2000214324 A JP2000214324 A JP 2000214324A JP 2002033612 A JP2002033612 A JP 2002033612A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的な駆動を用いることなくアンテナのビ
ーム走査を実現することを目的としている。また、同一
開口で複数方向のビームの同時発生を実現させることも
目的としている。 【解決手段】 第１の導波管部に設けたロットマンレン
ズの各アレー給電ポートに対応した複数個の結合孔によ
り第２の導波管部に形成した複数個のスロットを励振す
る。
ーム走査を実現することを目的としている。また、同一
開口で複数方向のビームの同時発生を実現させることも
目的としている。 【解決手段】 第１の導波管部に設けたロットマンレン
ズの各アレー給電ポートに対応した複数個の結合孔によ
り第２の導波管部に形成した複数個のスロットを励振す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、無線信号の送信
方向もしくは到来波の受信方向を、機械的な駆動装置を
用いることなく電気的に変化させることが可能なビーム
走査アンテナに関するものである。
方向もしくは到来波の受信方向を、機械的な駆動装置を
用いることなく電気的に変化させることが可能なビーム
走査アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来のビーム走査アンテナを示
す外観図であり、図１２は従来のビーム走査アンテナの
動作原理を説明する外観図である。これらは特開平８−
３２１７１０号公報に記載された例である。
す外観図であり、図１２は従来のビーム走査アンテナの
動作原理を説明する外観図である。これらは特開平８−
３２１７１０号公報に記載された例である。
【０００３】図１１ 及び図１２において、２６は放物
線形反射器、２７は回動可能なミラー、２８は放射器、
２９は下部板、３０は上部板、３１は上記下部板２９と
上記上部板３０とで構成される平行平板導波管、３２は
上記放物線形反射器２６の焦点、３３は上記平行平板導
波管３１の内部で上記焦点３２の位置に置かれた給電ホ
ーン、３４は上記回動可能なミラー２７の中央部に配置
した回転軸、３５は上記回動可能なミラー２７の裏面の
端部に装着されたボール、３６は上記ボール３５に接触
するように設けられたカム、３７は上記放射器２８の入
力ポート、３８は上記放射器２８の出力開口、３９と４
０はそれぞれ上記放射器における一方のポート側部と他
方のポート側部、４１は上記一方のポート側部３９から
上記他方のポート側部４０へと上記上部板３０上を横切
るように且つ上記平行平板導波管３１の管内波長の整数
倍の間隔で設けられた複数の矩形開口、４２は上記給電
ホーン３３から放射されて放物線形反射器２６に入射す
るマイクロ波信号の入射光線経路、４３は上記放物線反
射器２６で反射されたマイクロ波信号の反射光線経路、
４４は反射光線の波面、４５は上記回動可能なミラー２
７で反射された反射光線経路、４６は反射光線経路の波
面、４７は上記矩形開口４１からの放射マイクロ波の経
路、４８は放射マイクロ波の波面である。
線形反射器、２７は回動可能なミラー、２８は放射器、
２９は下部板、３０は上部板、３１は上記下部板２９と
上記上部板３０とで構成される平行平板導波管、３２は
上記放物線形反射器２６の焦点、３３は上記平行平板導
波管３１の内部で上記焦点３２の位置に置かれた給電ホ
ーン、３４は上記回動可能なミラー２７の中央部に配置
した回転軸、３５は上記回動可能なミラー２７の裏面の
端部に装着されたボール、３６は上記ボール３５に接触
するように設けられたカム、３７は上記放射器２８の入
力ポート、３８は上記放射器２８の出力開口、３９と４
０はそれぞれ上記放射器における一方のポート側部と他
方のポート側部、４１は上記一方のポート側部３９から
上記他方のポート側部４０へと上記上部板３０上を横切
るように且つ上記平行平板導波管３１の管内波長の整数
倍の間隔で設けられた複数の矩形開口、４２は上記給電
ホーン３３から放射されて放物線形反射器２６に入射す
るマイクロ波信号の入射光線経路、４３は上記放物線反
射器２６で反射されたマイクロ波信号の反射光線経路、
４４は反射光線の波面、４５は上記回動可能なミラー２
７で反射された反射光線経路、４６は反射光線経路の波
面、４７は上記矩形開口４１からの放射マイクロ波の経
路、４８は放射マイクロ波の波面である。
【０００４】次に動作について説明する。マイクロ波信
号は、給電ホーン３３によって誘導され、入射光線経路
４２を経て、放物線形反射器２６に入射する。入射した
マイクロ波信号は反射光線経路４３に沿って照準された
マイクロ波エネルギーとして反射される。放物線形反射
器２６の放物線形により、反射された反射光線の波面４
４は反射光線経路４３と直交する面に位置する。図１１
において、回動可能なミラー２７は４５°の角度に設定
される。入射角度αは反射角度βに等しくなくてはなら
ないのでマイクロ波エネルギーは垂直方向の反射光線経
路４５に沿って、図中で水平方向になる反射光線の波面
４６で再指向される。再指向されたマイクロ波エネルギ
ーは、放射器２８の入力ポート３７へ供給される。さら
にマイクロ波エネルギーは放射器２８中を紙面の上方に
向かって伝搬し、出力開口３８の矩形開口４１から放射
マイクロ波の経路４７の方向に放射される。矩形開口４
１は入力ポート３７と平行しているので、放射マイクロ
波の波面４８は矩形開口４１と平行している。生成され
るビームは放射マイクロ波の波面４８に対して直交して
いるのでアンテナのビームは紙面に対して垂直な方向を
向く。
号は、給電ホーン３３によって誘導され、入射光線経路
４２を経て、放物線形反射器２６に入射する。入射した
マイクロ波信号は反射光線経路４３に沿って照準された
マイクロ波エネルギーとして反射される。放物線形反射
器２６の放物線形により、反射された反射光線の波面４
４は反射光線経路４３と直交する面に位置する。図１１
において、回動可能なミラー２７は４５°の角度に設定
される。入射角度αは反射角度βに等しくなくてはなら
ないのでマイクロ波エネルギーは垂直方向の反射光線経
路４５に沿って、図中で水平方向になる反射光線の波面
４６で再指向される。再指向されたマイクロ波エネルギ
ーは、放射器２８の入力ポート３７へ供給される。さら
にマイクロ波エネルギーは放射器２８中を紙面の上方に
向かって伝搬し、出力開口３８の矩形開口４１から放射
マイクロ波の経路４７の方向に放射される。矩形開口４
１は入力ポート３７と平行しているので、放射マイクロ
波の波面４８は矩形開口４１と平行している。生成され
るビームは放射マイクロ波の波面４８に対して直交して
いるのでアンテナのビームは紙面に対して垂直な方向を
向く。
【０００５】図１２のように、回動可能なミラー２７を
裏面に配置されたカム３６を駆動することによって、元
の４５°の位置から角度δ=３．７５°だけ反時計回り
に回動する。したがって、入射角度αは４８．７５°に
なり、反射角度も４８．７５°になる。回動可能なミラ
ー２７の反射によって再指向された反射光線経路４５と
反射光線の波面４６は元の位置から７．５°回転する。
反射光線の波面４６と放射マイクロ波の波面４８との間
の放射マイクロ波の経路４７に沿う経路距離はすべて等
しいので、放射マイクロ波の波面４８も７．５°傾斜す
る。これによって放射器２８から放射されるビームは紙
面に対して垂直な方向から７．５°回転した方向を向
く。したがって、カム３６の機械的駆動によりビームを
走査することができる。
裏面に配置されたカム３６を駆動することによって、元
の４５°の位置から角度δ=３．７５°だけ反時計回り
に回動する。したがって、入射角度αは４８．７５°に
なり、反射角度も４８．７５°になる。回動可能なミラ
ー２７の反射によって再指向された反射光線経路４５と
反射光線の波面４６は元の位置から７．５°回転する。
反射光線の波面４６と放射マイクロ波の波面４８との間
の放射マイクロ波の経路４７に沿う経路距離はすべて等
しいので、放射マイクロ波の波面４８も７．５°傾斜す
る。これによって放射器２８から放射されるビームは紙
面に対して垂直な方向から７．５°回転した方向を向
く。したがって、カム３６の機械的駆動によりビームを
走査することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のビーム走査アン
テナは以上のように構成されているため、機械的な駆動
装置を具備する必要があり、その耐候性、耐久性、精
度、信頼性がアンテナ装置全体に与える影響が大きいと
いう問題があった。また、入力ポートが一つしかないた
め、一つの開口でビームは一つであり、複数方向のビー
ムを同時に構成するのは困難であるという問題もあっ
た。
テナは以上のように構成されているため、機械的な駆動
装置を具備する必要があり、その耐候性、耐久性、精
度、信頼性がアンテナ装置全体に与える影響が大きいと
いう問題があった。また、入力ポートが一つしかないた
め、一つの開口でビームは一つであり、複数方向のビー
ムを同時に構成するのは困難であるという問題もあっ
た。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、機械的な駆動を用いること
なくアンテナのビーム走査を実現することを目的として
いる。また、一つの開口で複数方向のビームの同時発生
を実現させることも目的としている。
ためになされたものであり、機械的な駆動を用いること
なくアンテナのビーム走査を実現することを目的として
いる。また、一つの開口で複数方向のビームの同時発生
を実現させることも目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明のビーム走査
アンテナは、第1の導波管部と第２の導波管部を複数個
の結合孔で結合した構造のビーム走査アンテナであっ
て、上記第１の導波管部は、ロットマンレンズを有し、
上記ロットマンレンズの各アレー給電ポートに対応した
複数の結合孔により上記第２の導波管部に形成した複数
のスロットを励振するようにしたものである。
アンテナは、第1の導波管部と第２の導波管部を複数個
の結合孔で結合した構造のビーム走査アンテナであっ
て、上記第１の導波管部は、ロットマンレンズを有し、
上記ロットマンレンズの各アレー給電ポートに対応した
複数の結合孔により上記第２の導波管部に形成した複数
のスロットを励振するようにしたものである。
【０００９】また、第２の発明のビーム走査アンテナ
は、第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞれ一方の
端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム走査アン
テナであって、上記第1の導波管部内部において上記結
合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部と、上記
第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板導波路及
び複数個の導波管からなるロットマンレンズと、上記第
２の導波管部の外側に向いた広壁面上で且つ第１の方向
（Y軸）に上記結合孔と反対側の短絡終端された導体壁
からの距離が概ね半波長である位置から上記結合孔側に
概ね１波長間隔で配列された複数個のスロットからなる
ものである。
は、第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞれ一方の
端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム走査アン
テナであって、上記第1の導波管部内部において上記結
合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部と、上記
第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板導波路及
び複数個の導波管からなるロットマンレンズと、上記第
２の導波管部の外側に向いた広壁面上で且つ第１の方向
（Y軸）に上記結合孔と反対側の短絡終端された導体壁
からの距離が概ね半波長である位置から上記結合孔側に
概ね１波長間隔で配列された複数個のスロットからなる
ものである。
【００１０】第３の発明のビーム走査アンテナは、第２
の導波管部内部において、各結合孔の周囲を電磁波の電
界面に概ね平行な導体壁で囲み、且つ第１の方向（Y
軸）であるスロットが配置されている側に上記導体壁の
開口部を設けるものである。
の導波管部内部において、各結合孔の周囲を電磁波の電
界面に概ね平行な導体壁で囲み、且つ第１の方向（Y
軸）であるスロットが配置されている側に上記導体壁の
開口部を設けるものである。
【００１１】また、第４の発明のビーム走査アンテナ
は、第２の導波管部内部において、伝搬する電磁波の電
界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y軸）に沿った導体
壁を自由空間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）
に複数個配置するものである。
は、第２の導波管部内部において、伝搬する電磁波の電
界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y軸）に沿った導体
壁を自由空間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）
に複数個配置するものである。
【００１２】第５の発明のビーム走査アンテナは、第２
の導波管部内部において、各結合孔と第１の方向（Y
軸）で相対する端部の導体壁に反射波抑圧手段を具備
し、且つ上記スロットを第１の方向（Y軸）にビームの
チルト角に応じた素子間隔で配列するものである。
の導波管部内部において、各結合孔と第１の方向（Y
軸）で相対する端部の導体壁に反射波抑圧手段を具備
し、且つ上記スロットを第１の方向（Y軸）にビームの
チルト角に応じた素子間隔で配列するものである。
【００１３】また、第６の発明のビーム走査アンテナ
は、第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞれ一方の
端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム走査アン
テナであって、上記第1の導波管部内部において上記結
合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部と、上記
第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板導波路及
び複数個の導波管からなるロットマンレンズとを備え、
さらに第２の導波管部における外側の広壁面上に誘電体
を配置し、上記広壁面と相対する上記誘電体における他
方の面に複数個の放射導体を形成すると共に、上記第２
の導波管部内部と上記放射導体とをプローブで接続する
ものである。
は、第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞれ一方の
端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム走査アン
テナであって、上記第1の導波管部内部において上記結
合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部と、上記
第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板導波路及
び複数個の導波管からなるロットマンレンズとを備え、
さらに第２の導波管部における外側の広壁面上に誘電体
を配置し、上記広壁面と相対する上記誘電体における他
方の面に複数個の放射導体を形成すると共に、上記第２
の導波管部内部と上記放射導体とをプローブで接続する
ものである。
【００１４】第７の発明のビーム走査アンテナは、第６
の発明の構成に加え、第２の導波管部内部において、伝
搬する電磁波の電界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y
軸）に沿った導体壁を自由空間波長より小さい間隔で第
２の方向（X軸）に複数個配置するものである。
の発明の構成に加え、第２の導波管部内部において、伝
搬する電磁波の電界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y
軸）に沿った導体壁を自由空間波長より小さい間隔で第
２の方向（X軸）に複数個配置するものである。
【００１５】また、第８の発明のビーム走査アンテナ
は、第２の導波管部内部において、各結合孔と第１の方
向（Y軸）で相対する端部の導体壁に反射波抑圧手段を
具備し、且つ上記プローブ接続の放射導体を第１の方向
（Y軸）にビームのチルト角に応じた素子間隔で配列す
るものである。
は、第２の導波管部内部において、各結合孔と第１の方
向（Y軸）で相対する端部の導体壁に反射波抑圧手段を
具備し、且つ上記プローブ接続の放射導体を第１の方向
（Y軸）にビームのチルト角に応じた素子間隔で配列す
るものである。
【００１６】第９の発明のビーム走査アンテナは、第１
の導波管部及び第２の導波管を誘電体多層基板で構成
し、且つ厚さ方向における導体壁をビアホールなどの接
続用導体で構成するものである。
の導波管部及び第２の導波管を誘電体多層基板で構成
し、且つ厚さ方向における導体壁をビアホールなどの接
続用導体で構成するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの実施の
形態１におけるビーム走査アンテナを示す上平面透視図
（ａ）及び下平面透視図（ｂ）、図２は接続構成を補足
する説明図であり、図３は内部構造及びビーム走査状態
を説明するためのＡ−Ａ‘断面視図（ａ）及びＢ−Ｂ
‘断面視図（ｂ）である。
形態１におけるビーム走査アンテナを示す上平面透視図
（ａ）及び下平面透視図（ｂ）、図２は接続構成を補足
する説明図であり、図３は内部構造及びビーム走査状態
を説明するためのＡ−Ａ‘断面視図（ａ）及びＢ−Ｂ
‘断面視図（ｂ）である。
【００１８】図において、１は第１の導波管部、２ａ〜
２ｃは上記第１の導波管部１の端部に設けられた給電
部、３ａ〜３ｃはそれぞれ上記給電部２ａ〜２ｃに接続
されたビームポート、４ａ〜４ｃは焦点あるいは焦点近
傍に位置する上記ビームポート３ａ〜３ｃに接続された
アレー給電ポート、５ａ〜５ｃはそれぞれ上記アレー給
電ポート４ａ〜４ｃに接続された結合孔、６は上記第１
の導波管部１の内部で且つ伝搬する電磁波の電界面に概
ね平行に設けられた導体壁、７は上記第１の導波管部１
内部であって上記導体壁６により上記ビームポート３と
上記アレー給電ポート４を通る軌跡で導波路領域を形成
した平行平板導波路、８は上記ビームポート３と上記ア
レー給電ポート４の間での伝搬路を構成する上記平行平
板導波路７と上記アレー給電ポート４と上記結合孔５と
の伝搬路を構成する導波管領域からなるロットマンレン
ズ、９は上記結合孔５によって上記第１の導波管部１と
接続された第２の導波管部、１０は上記第２の導波管部
９の外側に向いた広壁面上で且つ第１の方向（Y軸）に
概ね１波長間隔で複数個配列されたスロット、１１ａと
１１ｂは上記第２の導波管部９の第１の方向（Y軸）と
概ね直交する導体壁、１２ａ〜１２ｃはそれぞれ上記ビ
ームポート３ａ〜３ｃに対応し上記第２の導波管部９の
内部を伝搬する波面、１３ａ〜１３ｃは上記第１の導波
管部１から上記結合孔５を介して上記第２の導波管部９
の内部を伝搬する電磁波の伝搬方向、１４ａ〜１４ｃは
それぞれ上記波面１２ａ〜１２ｃに対応し概ねXZ面上に
放射するビームである。
２ｃは上記第１の導波管部１の端部に設けられた給電
部、３ａ〜３ｃはそれぞれ上記給電部２ａ〜２ｃに接続
されたビームポート、４ａ〜４ｃは焦点あるいは焦点近
傍に位置する上記ビームポート３ａ〜３ｃに接続された
アレー給電ポート、５ａ〜５ｃはそれぞれ上記アレー給
電ポート４ａ〜４ｃに接続された結合孔、６は上記第１
の導波管部１の内部で且つ伝搬する電磁波の電界面に概
ね平行に設けられた導体壁、７は上記第１の導波管部１
内部であって上記導体壁６により上記ビームポート３と
上記アレー給電ポート４を通る軌跡で導波路領域を形成
した平行平板導波路、８は上記ビームポート３と上記ア
レー給電ポート４の間での伝搬路を構成する上記平行平
板導波路７と上記アレー給電ポート４と上記結合孔５と
の伝搬路を構成する導波管領域からなるロットマンレン
ズ、９は上記結合孔５によって上記第１の導波管部１と
接続された第２の導波管部、１０は上記第２の導波管部
９の外側に向いた広壁面上で且つ第１の方向（Y軸）に
概ね１波長間隔で複数個配列されたスロット、１１ａと
１１ｂは上記第２の導波管部９の第１の方向（Y軸）と
概ね直交する導体壁、１２ａ〜１２ｃはそれぞれ上記ビ
ームポート３ａ〜３ｃに対応し上記第２の導波管部９の
内部を伝搬する波面、１３ａ〜１３ｃは上記第１の導波
管部１から上記結合孔５を介して上記第２の導波管部９
の内部を伝搬する電磁波の伝搬方向、１４ａ〜１４ｃは
それぞれ上記波面１２ａ〜１２ｃに対応し概ねXZ面上に
放射するビームである。
【００１９】次に、このビーム走査アンテナの動作につ
いて説明する。給電部２ａに供給されたエネルギーは第
１の導波管部１の内部において導体壁６により構成され
た導波管内を伝搬しビームポート３ａに到達する。ビー
ムポート３ａは平行平板導波路７における焦点あるいは
焦点近傍に位置するためビームポート３ａから出た電磁
波は平行平板導波路７内を伝搬し、アレー給電ポート４
ａ〜４ｃに分配・伝搬される。これらの各アレー給電ポ
ート４ａ〜４ｃに到達した電磁波は物理長あるいは電気
長の異なる導波管伝搬路を伝搬し、各結合孔５ａ〜５ｃ
を介して第２の導波管部９に導かれ、傾斜した波面１２
ａの平面波として第２の導波管部９内部を第１の方向
（Y軸）に伝搬しながら複数個のスロット１０を励振す
るため、空間に電磁波として放射される。
いて説明する。給電部２ａに供給されたエネルギーは第
１の導波管部１の内部において導体壁６により構成され
た導波管内を伝搬しビームポート３ａに到達する。ビー
ムポート３ａは平行平板導波路７における焦点あるいは
焦点近傍に位置するためビームポート３ａから出た電磁
波は平行平板導波路７内を伝搬し、アレー給電ポート４
ａ〜４ｃに分配・伝搬される。これらの各アレー給電ポ
ート４ａ〜４ｃに到達した電磁波は物理長あるいは電気
長の異なる導波管伝搬路を伝搬し、各結合孔５ａ〜５ｃ
を介して第２の導波管部９に導かれ、傾斜した波面１２
ａの平面波として第２の導波管部９内部を第１の方向
（Y軸）に伝搬しながら複数個のスロット１０を励振す
るため、空間に電磁波として放射される。
【００２０】ここで、スロット１０は共振スロットであ
り、且つ短絡終端された導体壁１１ａからの距離ａが管
内波長の概ね半波長である位置から結合孔５側に管内波
長の概ね１波長の素子間隔Dyで配列されているため、共
振型のスロットアレーとして動作する。また、XZ面内に
おいてグレーティングローブを発生させないために第２
の方向（X軸）での素子間隔Dxは自由空間波長より小さ
い値に設定される。したがって、放射されるビーム１４
は、概ねXZ面上で且つZ軸からチルトしたビーム１４ａ
となる。また、スロット１０は第１の方向（Y軸）に対
して４５度傾斜しているため、斜め４５度偏波となる。
り、且つ短絡終端された導体壁１１ａからの距離ａが管
内波長の概ね半波長である位置から結合孔５側に管内波
長の概ね１波長の素子間隔Dyで配列されているため、共
振型のスロットアレーとして動作する。また、XZ面内に
おいてグレーティングローブを発生させないために第２
の方向（X軸）での素子間隔Dxは自由空間波長より小さ
い値に設定される。したがって、放射されるビーム１４
は、概ねXZ面上で且つZ軸からチルトしたビーム１４ａ
となる。また、スロット１０は第１の方向（Y軸）に対
して４５度傾斜しているため、斜め４５度偏波となる。
【００２１】これまで、エネルギーが一つの給電部２ａ
から供給される場合の動作例を述べたが、給電部２ｂ及
び２ｃから供給される場合は、第２の導波管部９内での
平面波がそれぞれ波面１２ｂと１２ｃとなるため、ビー
ムは各波面１２ｂと１２ｃに対応したビーム１４ｂと１
４ｃのように異なった指向方向に放射される。したがっ
て、各給電部２ａ〜２ｃに接続する送信回路もしくは受
信回路をRFスイッチで電気的に切り替えれば、概ねXZ面
内において電気的にビーム１４を走査することができ
る。概ねXZ面内とは、例えば波面１２ａと１２ｂでは各
スロット１０の励振方向が異なるため、結果として波面
１２ａに対応したビーム１４ａの指向方向がXZ面上より
若干外れてしまうことを意味する。また、各結合孔５ａ
〜５ｃの寸法により結合量を制御できるため、第２の方
向（X軸）でのスロット１０に対する励振分布を任意の
値に設定できる。さらに、第１の導波管部１と放射部で
あるスロット１０を有する第２の導波管部９を積み重ね
た構成としているのでアンテナを小形化することができ
る。
から供給される場合の動作例を述べたが、給電部２ｂ及
び２ｃから供給される場合は、第２の導波管部９内での
平面波がそれぞれ波面１２ｂと１２ｃとなるため、ビー
ムは各波面１２ｂと１２ｃに対応したビーム１４ｂと１
４ｃのように異なった指向方向に放射される。したがっ
て、各給電部２ａ〜２ｃに接続する送信回路もしくは受
信回路をRFスイッチで電気的に切り替えれば、概ねXZ面
内において電気的にビーム１４を走査することができ
る。概ねXZ面内とは、例えば波面１２ａと１２ｂでは各
スロット１０の励振方向が異なるため、結果として波面
１２ａに対応したビーム１４ａの指向方向がXZ面上より
若干外れてしまうことを意味する。また、各結合孔５ａ
〜５ｃの寸法により結合量を制御できるため、第２の方
向（X軸）でのスロット１０に対する励振分布を任意の
値に設定できる。さらに、第１の導波管部１と放射部で
あるスロット１０を有する第２の導波管部９を積み重ね
た構成としているのでアンテナを小形化することができ
る。
【００２２】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示すビーム走査アンテナの上平面透視図である。
この実施の形態２は、第２の導波管部９内部において、
各結合孔５の周囲を電磁波の電界面に概ね平行な導体壁
１５で囲み、且つ第１の方向（Y軸）であるスロット１
０が配置されている側に上記導体壁１５の開口部を設け
るものである。なお、この実施の形態２におけるビーム
走査アンテナを示す第１の導波管部１の下平面透視図は
図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足する説明図は
図２と同様である。また、内部構造及びビーム走査状態
を示すＡ−Ａ‘断面視図とＢ−Ｂ‘断面視図はそれぞれ
図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様である。
態２を示すビーム走査アンテナの上平面透視図である。
この実施の形態２は、第２の導波管部９内部において、
各結合孔５の周囲を電磁波の電界面に概ね平行な導体壁
１５で囲み、且つ第１の方向（Y軸）であるスロット１
０が配置されている側に上記導体壁１５の開口部を設け
るものである。なお、この実施の形態２におけるビーム
走査アンテナを示す第１の導波管部１の下平面透視図は
図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足する説明図は
図２と同様である。また、内部構造及びビーム走査状態
を示すＡ−Ａ‘断面視図とＢ−Ｂ‘断面視図はそれぞれ
図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様である。
【００２３】以上説明したように、この実施の形態２に
よるビーム走査アンテナによれば、各結合孔５の周囲を
電磁波の電界面に概ね平行な導体壁１５で囲み、且つ第
１の方向（Y軸）であるスロット１０が配置されている
側に上記導体壁１５の開口部を設けているため、各結合
孔５ａ〜５ｃ間でのポート間結合を低減でき、所望の波
面１２ａ〜１２ｃを形成できると共に、各結合孔５ａ〜
５ｃでのスロット１０に対する第２の方向（X軸）での
設定励振分布の劣化を低減できる。ビーム走査について
は実施の形態１と同様な原理で実現できる。
よるビーム走査アンテナによれば、各結合孔５の周囲を
電磁波の電界面に概ね平行な導体壁１５で囲み、且つ第
１の方向（Y軸）であるスロット１０が配置されている
側に上記導体壁１５の開口部を設けているため、各結合
孔５ａ〜５ｃ間でのポート間結合を低減でき、所望の波
面１２ａ〜１２ｃを形成できると共に、各結合孔５ａ〜
５ｃでのスロット１０に対する第２の方向（X軸）での
設定励振分布の劣化を低減できる。ビーム走査について
は実施の形態１と同様な原理で実現できる。
【００２４】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
び斜め透視図（ｂ）である。この実施の形態３は、第２
の導波管部９内部において、伝搬する電磁波の電界面に
概ね平行で且つ第１の方向（Y軸）に沿った導体壁１６
を自由空間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）に
複数個配置するものである。なお、この実施の形態３に
おけるビーム走査アンテナを示す第１の導波管部１の下
平面透視図は図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足
する説明図は図２と同様である。また、内部構造及びビ
ーム走査状態を示すＡ−Ａ‘断面視図とＢ−Ｂ‘断面視
図はそれぞれ図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様である。
態３を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
び斜め透視図（ｂ）である。この実施の形態３は、第２
の導波管部９内部において、伝搬する電磁波の電界面に
概ね平行で且つ第１の方向（Y軸）に沿った導体壁１６
を自由空間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）に
複数個配置するものである。なお、この実施の形態３に
おけるビーム走査アンテナを示す第１の導波管部１の下
平面透視図は図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足
する説明図は図２と同様である。また、内部構造及びビ
ーム走査状態を示すＡ−Ａ‘断面視図とＢ−Ｂ‘断面視
図はそれぞれ図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様である。
【００２５】以上説明したように、この実施の形態３に
よるビーム走査アンテナによれば、導体壁１６を自由空
間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）に複数個配
置しているため、第１の方向（Y軸）における複数個の
スロット１０からなるサブアレー単位で第２の導波管部
９内部を電気的に分離することができ、各結合孔５ａ〜
５ｃから所望の励振振幅・位相で各サブアレーを励振で
きる。さらに、各スロット１０への励振方向は指向方向
の異なるビーム１４ａ〜１４ｃによらず一定［第１の方
向（Y軸）］であるため、XZ面内から指向方向が外れる
ことなくビーム走査できる。ビーム走査については実施
の形態１あるいは２のいずれかと同様な原理で実現でき
る。
よるビーム走査アンテナによれば、導体壁１６を自由空
間波長より小さい間隔で第２の方向（X軸）に複数個配
置しているため、第１の方向（Y軸）における複数個の
スロット１０からなるサブアレー単位で第２の導波管部
９内部を電気的に分離することができ、各結合孔５ａ〜
５ｃから所望の励振振幅・位相で各サブアレーを励振で
きる。さらに、各スロット１０への励振方向は指向方向
の異なるビーム１４ａ〜１４ｃによらず一定［第１の方
向（Y軸）］であるため、XZ面内から指向方向が外れる
ことなくビーム走査できる。ビーム走査については実施
の形態１あるいは２のいずれかと同様な原理で実現でき
る。
【００２６】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
びＡ−Ａ‘断面視図（ｂ）である。この実施の形態４
は、第２の導波管部９における外側の広壁面上に誘電体
１９を配置し、上記広壁面と相対する上記誘電体１９に
おける他方の面に複数個の放射導体１７を形成すると共
に、上記第２の導波管部９内部と上記放射導体１７とを
プローブ１８で接続するものである。なお、この実施の
形態４におけるビーム走査アンテナを示す第１の導波管
部１の下平面透視図は図１（ｂ）と同様であり、接続構
成を補足する説明図は図２と同様である。また、ビーム
走査状態を示すＢ−Ｂ‘断面視図は図３（ｂ）と同様で
ある。
態４を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
びＡ−Ａ‘断面視図（ｂ）である。この実施の形態４
は、第２の導波管部９における外側の広壁面上に誘電体
１９を配置し、上記広壁面と相対する上記誘電体１９に
おける他方の面に複数個の放射導体１７を形成すると共
に、上記第２の導波管部９内部と上記放射導体１７とを
プローブ１８で接続するものである。なお、この実施の
形態４におけるビーム走査アンテナを示す第１の導波管
部１の下平面透視図は図１（ｂ）と同様であり、接続構
成を補足する説明図は図２と同様である。また、ビーム
走査状態を示すＢ−Ｂ‘断面視図は図３（ｂ）と同様で
ある。
【００２７】以上説明したように、この実施の形態４に
よるビーム走査アンテナによれば、誘電体１９上に構成
した複数の放射導体１７からなる例えばパッチアンテナ
などの放射素子への励振を、第２の導波管部９内部に挿
入したプローブ１８により励振電力をピックアップする
ため、プローブ１８の挿入長により励振電力の強さを可
変することができる。放射素子としてスロット１０を用
いた場合、各スロット１０への励振電力を個々に可変す
るには斜めスロットを個々に異なった回転角度で配置し
たり、あるいは非共振スロットを用いて個々のスロット
長を異なった長さにすることによって放射抵抗の値を個
々に可変しなければならず、前者の場合は交差偏波の発
生、後者の場合は進行波給電によるアンテナ効率低下の
問題があるが、放射導体１７の偏波方向とプローブ１８
の挿入長に依存するピックアップ電力強度は無関係であ
るため、所望の偏波を有し、且つ交差偏波の発生を回避
しつつ第１の方向（Y軸）での励振振幅を効率良く任意
に設定可能なビーム走査アンテナを実現できる。ビーム
走査については実施の形態１あるいは３のいずれかと同
様な原理で実現できる。
よるビーム走査アンテナによれば、誘電体１９上に構成
した複数の放射導体１７からなる例えばパッチアンテナ
などの放射素子への励振を、第２の導波管部９内部に挿
入したプローブ１８により励振電力をピックアップする
ため、プローブ１８の挿入長により励振電力の強さを可
変することができる。放射素子としてスロット１０を用
いた場合、各スロット１０への励振電力を個々に可変す
るには斜めスロットを個々に異なった回転角度で配置し
たり、あるいは非共振スロットを用いて個々のスロット
長を異なった長さにすることによって放射抵抗の値を個
々に可変しなければならず、前者の場合は交差偏波の発
生、後者の場合は進行波給電によるアンテナ効率低下の
問題があるが、放射導体１７の偏波方向とプローブ１８
の挿入長に依存するピックアップ電力強度は無関係であ
るため、所望の偏波を有し、且つ交差偏波の発生を回避
しつつ第１の方向（Y軸）での励振振幅を効率良く任意
に設定可能なビーム走査アンテナを実現できる。ビーム
走査については実施の形態１あるいは３のいずれかと同
様な原理で実現できる。
【００２８】実施の形態５．図７はこの発明の実施の形
態５を示すビーム走査アンテナの上平面透視図であり、
図８はビームチルト状態を示すＣ―Ｃ‘断面視図であ
る。この実施の形態５は、第２の導波管部９内部におい
て、各結合孔５と第１の方向（Y軸）で相対する端部の
導体壁１１ａに反射波抑圧手段である電波吸収体２０を
具備し、且つ各スロット１０を上記第１の方向（Y軸）
にビーム１４のチルト角θに応じた素子間隔Dyで配列す
るものである。なお、この実施の形態５におけるビーム
走査アンテナを示す第１の導波管部１の下平面透視図は
図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足する説明図は
図２と同様である。また、ビーム走査状態を示すＢ−Ｂ
‘断面視図は図３（ｂ）と同様である。
態５を示すビーム走査アンテナの上平面透視図であり、
図８はビームチルト状態を示すＣ―Ｃ‘断面視図であ
る。この実施の形態５は、第２の導波管部９内部におい
て、各結合孔５と第１の方向（Y軸）で相対する端部の
導体壁１１ａに反射波抑圧手段である電波吸収体２０を
具備し、且つ各スロット１０を上記第１の方向（Y軸）
にビーム１４のチルト角θに応じた素子間隔Dyで配列す
るものである。なお、この実施の形態５におけるビーム
走査アンテナを示す第１の導波管部１の下平面透視図は
図１（ｂ）と同様であり、接続構成を補足する説明図は
図２と同様である。また、ビーム走査状態を示すＢ−Ｂ
‘断面視図は図３（ｂ）と同様である。
【００２９】以上説明したように、この実施の形態５に
よるビーム走査アンテナによれば、第２の導波管部９内
部の導体壁１１ａに電波吸収体２０を具備し、各スロッ
ト１０を第１の方向（Y軸）にビーム１４のチルト角θ
に応じた素子間隔Dyで配列するため、第１の方向（Y
軸）において進行波給電のスロットアレーを構成するこ
とができ、各給電部２ａ〜２ｃに接続する送信回路もし
くは受信回路をRFスイッチで電気的に切り替えることに
よりXZ面を第１の方向（Y軸の正あるいは負の方向）に
傾けた平面内に各ビーム１４ａ〜１４ｃをチルトさせた
状態で電気的にビーム走査できる。ビーム走査について
は実施の形態１から４のいずれかと同様な原理で実現で
きる。
よるビーム走査アンテナによれば、第２の導波管部９内
部の導体壁１１ａに電波吸収体２０を具備し、各スロッ
ト１０を第１の方向（Y軸）にビーム１４のチルト角θ
に応じた素子間隔Dyで配列するため、第１の方向（Y
軸）において進行波給電のスロットアレーを構成するこ
とができ、各給電部２ａ〜２ｃに接続する送信回路もし
くは受信回路をRFスイッチで電気的に切り替えることに
よりXZ面を第１の方向（Y軸の正あるいは負の方向）に
傾けた平面内に各ビーム１４ａ〜１４ｃをチルトさせた
状態で電気的にビーム走査できる。ビーム走査について
は実施の形態１から４のいずれかと同様な原理で実現で
きる。
【００３０】ここで、上記実施の形態５では、スロット
１０を放射素子として用いているが、実施の形態４に示
されるようなプローブ１８接続の放射導体１７を放射素
子として用いても良い。
１０を放射素子として用いているが、実施の形態４に示
されるようなプローブ１８接続の放射導体１７を放射素
子として用いても良い。
【００３１】また、反射波抑圧手段として電波吸収体２
０を用いているが、電波吸収塗料などの電波吸収材を用
いても良い。
０を用いているが、電波吸収塗料などの電波吸収材を用
いても良い。
【００３２】また、以上の実施の形態１〜４における各
結合孔５の代わりに、導波管コーナーや導波管ベンドな
どの屈曲導波管を用いて第１の導波管部１と第２の導波
管部９を連結する構造としても良い。
結合孔５の代わりに、導波管コーナーや導波管ベンドな
どの屈曲導波管を用いて第１の導波管部１と第２の導波
管部９を連結する構造としても良い。
【００３３】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
び下平面透視図（ｂ）であり、図１０はビアホール（イ
ンナービア、ブラインドビア、スルーホール）などの接
続用導体２３ａと２３ｂによる内部接続状態を示す斜め
透視図である。この実施の形態６は、第１の導波管部１
及び第２の導波管９を誘電体２５ａ、２５ｂ及び導体板
２１，２２，２４からなる多層構造の基板として構成
し、且つ厚さ方向における導体壁をビアホールなどの接
続用導体２３ａ，２３ｂとするものである。なお、この
実施の形態６におけるビーム走査アンテナの接続構成を
補足する説明図は図２と同様であり、ビーム走査状態を
示すＢ−Ｂ‘断面視図は図３（ｂ）と同様である。
態６を示すビーム走査アンテナの上平面透視図（ａ）及
び下平面透視図（ｂ）であり、図１０はビアホール（イ
ンナービア、ブラインドビア、スルーホール）などの接
続用導体２３ａと２３ｂによる内部接続状態を示す斜め
透視図である。この実施の形態６は、第１の導波管部１
及び第２の導波管９を誘電体２５ａ、２５ｂ及び導体板
２１，２２，２４からなる多層構造の基板として構成
し、且つ厚さ方向における導体壁をビアホールなどの接
続用導体２３ａ，２３ｂとするものである。なお、この
実施の形態６におけるビーム走査アンテナの接続構成を
補足する説明図は図２と同様であり、ビーム走査状態を
示すＢ−Ｂ‘断面視図は図３（ｂ）と同様である。
【００３４】以上説明したように、この実施の形態６に
よるビーム走査アンテナによれば、第１の導波管部１及
び第２の導波管部９を誘電体２５ａと２５ｂを用いた多
層基板で構成し、さらに厚さ方向と平行な導体壁を動作
周波数における管内波長の概ね半波長以下の間隔で配置
したビアホールなどの接続用導体２３ａと２３ｂで構成
しているため、接続用導体２３間を電磁波は通過するこ
とができず、導体壁と同様な効果を得ることができると
共に、量産性に優れた誘電体基板を用いてビーム走査ア
ンテナを構築できる。ビーム走査については実施の形態
１から５のいずれかと同様な原理で実現できる。
よるビーム走査アンテナによれば、第１の導波管部１及
び第２の導波管部９を誘電体２５ａと２５ｂを用いた多
層基板で構成し、さらに厚さ方向と平行な導体壁を動作
周波数における管内波長の概ね半波長以下の間隔で配置
したビアホールなどの接続用導体２３ａと２３ｂで構成
しているため、接続用導体２３間を電磁波は通過するこ
とができず、導体壁と同様な効果を得ることができると
共に、量産性に優れた誘電体基板を用いてビーム走査ア
ンテナを構築できる。ビーム走査については実施の形態
１から５のいずれかと同様な原理で実現できる。
【００３５】ここで、上記実施の形態６では、第２の導
波管部９の全ての側壁を接続用導体２３で構成している
が、第１の方向（Y軸）での端部に反射波抑圧手段とし
て電波吸収体２０を装着、あるいは端部における誘電体
内部に抵抗体を設けて、第１の方向（Y軸）に進行波給
電する構成としても良い。
波管部９の全ての側壁を接続用導体２３で構成している
が、第１の方向（Y軸）での端部に反射波抑圧手段とし
て電波吸収体２０を装着、あるいは端部における誘電体
内部に抵抗体を設けて、第１の方向（Y軸）に進行波給
電する構成としても良い。
【００３６】また、以上の実施の形態１〜３、５，６に
おけるのスロット１０は導波管広壁面に構成した斜めス
ロットとしているが、これに限らず如何なるスロット１
０を用いても良い。
おけるのスロット１０は導波管広壁面に構成した斜めス
ロットとしているが、これに限らず如何なるスロット１
０を用いても良い。
【００３７】また、以上の実施の形態１〜６におけるビ
ーム走査アンテナは、第１の導波管部と第２の導波管部
を積み重ねた構造としているが、 共平面構造としても
良い。
ーム走査アンテナは、第１の導波管部と第２の導波管部
を積み重ねた構造としているが、 共平面構造としても
良い。
【００３８】
【発明の効果】この発明によれば、第１の導波管部に設
けたロットマンレンズの各アレー給電ポートに対応した
複数個の結合孔により第２の導波管部に形成した複数の
スロットを励振するため、ロットマンレンズの各ビーム
ポートに対応した給電部をRFスイッチで電気的に切り替
えれることにより、概ねXZ面内において電気的にビーム
を走査できる効果が得られる。
けたロットマンレンズの各アレー給電ポートに対応した
複数個の結合孔により第２の導波管部に形成した複数の
スロットを励振するため、ロットマンレンズの各ビーム
ポートに対応した給電部をRFスイッチで電気的に切り替
えれることにより、概ねXZ面内において電気的にビーム
を走査できる効果が得られる。
【００３９】また、この発明によれば、各結合孔の間を
導体壁で遮蔽しているため、各結合孔間でのポート間結
合を低減でき、所望の波面を形成できると共に、各結合
孔でのスロットに対する第２の方向（X軸）での設定励
振分布の劣化を低減できる効果が得られる。
導体壁で遮蔽しているため、各結合孔間でのポート間結
合を低減でき、所望の波面を形成できると共に、各結合
孔でのスロットに対する第２の方向（X軸）での設定励
振分布の劣化を低減できる効果が得られる。
【００４０】この発明によれば、管壁にスロットが設け
られている導波管内部を、その内部を伝搬する電磁波の
電界面と平行に導体壁でスロットを一列毎に仕切ること
で第２の方向（X軸）に複数配置したサブアレーでアン
テナ開口を構成できるため、各サブアレーを所望の励振
振幅・位相で励振できると共に、磁界面方向のスロット
間結合を低減できる効果が得られる。さらに、各スロッ
トへの励振方向は指向方向の異なるビームによらず各結
合孔で一定［第１の方向（Y軸）］であるため、XZ面内
から指向方向が外れることなくビーム走査できる効果も
得られる。
られている導波管内部を、その内部を伝搬する電磁波の
電界面と平行に導体壁でスロットを一列毎に仕切ること
で第２の方向（X軸）に複数配置したサブアレーでアン
テナ開口を構成できるため、各サブアレーを所望の励振
振幅・位相で励振できると共に、磁界面方向のスロット
間結合を低減できる効果が得られる。さらに、各スロッ
トへの励振方向は指向方向の異なるビームによらず各結
合孔で一定［第１の方向（Y軸）］であるため、XZ面内
から指向方向が外れることなくビーム走査できる効果も
得られる。
【００４１】また、この発明によれば、第２の導波管部
内部と放射導体とをプローブで接続するため、所望の偏
波を有し、且つ交差偏波の発生を回避しつつ第１の方向
（Y軸）での励振振幅を効率良く任意に設定可能なビー
ム走査アンテナを実現できる効果が得られる。
内部と放射導体とをプローブで接続するため、所望の偏
波を有し、且つ交差偏波の発生を回避しつつ第１の方向
（Y軸）での励振振幅を効率良く任意に設定可能なビー
ム走査アンテナを実現できる効果が得られる。
【００４２】この発明によれば、管壁上のスロットを第
１の方向（Y軸）において進行波給電のスロットアレー
として動作させるため、マルチビームを形成する第２の
方向（X軸）だけでなく、第１の方向（Y軸）へもビーム
チルトが可能なビーム走査アンテナを実現できる効果が
得られる。
１の方向（Y軸）において進行波給電のスロットアレー
として動作させるため、マルチビームを形成する第２の
方向（X軸）だけでなく、第１の方向（Y軸）へもビーム
チルトが可能なビーム走査アンテナを実現できる効果が
得られる。
【００４３】また、この発明によれば、導波管を積み重
ねた構造の代わりに多層構造の誘電体基板で構成し、さ
らに厚さ方向と平行な導体壁を動作周波数における管内
の半波長以下の間隔で配置した接続用導体で構成するた
め、多層基板と同様な量産性に優れたビーム走査アンテ
ナを実現することができる効果が得られる。
ねた構造の代わりに多層構造の誘電体基板で構成し、さ
らに厚さ方向と平行な導体壁を動作周波数における管内
の半波長以下の間隔で配置した接続用導体で構成するた
め、多層基板と同様な量産性に優れたビーム走査アンテ
ナを実現することができる効果が得られる。
【図１】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態１を示す上平面透視図及び下平面透視図である。
形態１を示す上平面透視図及び下平面透視図である。
【図２】 接続構成を補足する説明図である。
【図３】 内部構造及びビーム走査状態を説明するため
のＡ−Ａ‘断面視図及びＢ−Ｂ‘断面視図である。
のＡ−Ａ‘断面視図及びＢ−Ｂ‘断面視図である。
【図４】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態２を示す上平面透視図である。
形態２を示す上平面透視図である。
【図５】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態３を示す上平面透視図及び斜め透視図である。
形態３を示す上平面透視図及び斜め透視図である。
【図６】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態４を示す上平面透視図及びＡ−Ａ‘断面視図であ
る。
形態４を示す上平面透視図及びＡ−Ａ‘断面視図であ
る。
【図７】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態５を示す上平面透視図である。
形態５を示す上平面透視図である。
【図８】 ビームチルト状態を説明するためのＣ―Ｃ
‘断面視図である。
‘断面視図である。
【図９】 この発明によるビーム走査アンテナの実施の
形態６を示す上平面透視図及び下平面透視図である。
形態６を示す上平面透視図及び下平面透視図である。
【図１０】 接続用導体による内部接続状態を示す斜め
透視図である。
透視図である。
【図１１】 従来のビーム走査アンテナを示す外観図で
ある。
ある。
【図１２】 従来のビーム走査アンテナの動作原理を示
す外観図である。
す外観図である。
１ 第１の導波管部、２ 給電部、３ ビームポート、４
アレー給電ポート、５ 結合孔、６ 導体壁、７ 平行平
板導波路、８ ロットマンレンズ、９ 第２の導波管部、
１０ スロット、１１ 導体壁、１２ 波面、１３ 伝搬方
向、１４ ビーム、１５ 導体壁、１６ 導体壁、１７ 放
射導体、１８ プローブ、１９ 誘電体、２０ 電波吸収
体、２１ 導体板、２２ 導体板、２３ 接続用導体、２
４ 導体板、２５ 誘電体。
アレー給電ポート、５ 結合孔、６ 導体壁、７ 平行平
板導波路、８ ロットマンレンズ、９ 第２の導波管部、
１０ スロット、１１ 導体壁、１２ 波面、１３ 伝搬方
向、１４ ビーム、１５ 導体壁、１６ 導体壁、１７ 放
射導体、１８ プローブ、１９ 誘電体、２０ 電波吸収
体、２１ 導体板、２２ 導体板、２３ 接続用導体、２
４ 導体板、２５ 誘電体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 勉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA02 BB06 BC04 BC12 BC13 BD02 DA10 5J021 AA05 AA09 AA11 AB05 AB06 BA03 DB05 FA31 GA02 5J045 AA21 DA03 DA10 EA07 FA02 LA01 LA03 MA07
Claims (9)
- 【請求項１】 第1の導波管部と第２の導波管部を複数個
の結合孔で結合した構造のビーム走査アンテナであっ
て、上記第１の導波管部は、ロットマンレンズを有し、
上記ロットマンレンズの各アレー給電ポートに対応した
複数の結合孔により上記第２の導波管部に形成した複数
のスロットを励振することを特徴とするビーム走査アン
テナ。 - 【請求項２】 第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞ
れ一方の端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム
走査アンテナであって、上記第1の導波管部内部におい
て上記結合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部
と、上記第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板
導波路及び複数個の導波管からなるロットマンレンズ
と、上記第２の導波管部の外側に向いた広壁面上で且つ
第１の方向（Y軸）に上記結合孔と反対側の短絡終端さ
れた導体壁からの距離が概ね半波長である位置から上記
結合孔側に概ね１波長間隔で配列された複数個のスロッ
トからなることを特徴とするビーム走査アンテナ。 - 【請求項３】 上記第２の導波管部内部において、各結
合孔の周囲を電磁波の電界面に概ね平行な導体壁で囲
み、且つ第１の方向（Y軸）であるスロットが配置され
ている側に上記導体壁の開口部を設けることを特徴とす
る請求項２記載のビーム走査アンテナ。 - 【請求項４】 上記第２の導波管部内部において、伝搬
する電磁波の電界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y
軸）に沿った導体壁を自由空間波長より小さい間隔で第
２の方向（X軸）に複数個配置することを特徴とする請
求項２記載のビーム走査アンテナ。 - 【請求項５】 上記第２の導波管部内部において、各結
合孔と第１の方向（Y軸）で相対する端部の導体壁に反
射波抑圧手段を具備し、且つ上記スロットを第１の方向
（Y軸）にビームのチルト角に応じた素子間隔で配列す
ることを特徴とする請求項２から４いずれか記載のビー
ム走査アンテナ。 - 【請求項６】 第1の導波管部と第２の導波管部のそれぞ
れ一方の端部を複数個の結合孔で結合した構造のビーム
走査アンテナであって、上記第1の導波管部内部におい
て上記結合孔と反対側の端部に複数個配置された給電部
と、上記第１の導波管部の伝搬路に設けられた平行平板
導波路及び複数個の導波管からなるロットマンレンズと
を備え、さらに上記第２の導波管部における外側の広壁
面上に誘電体を配置し、上記広壁面と相対する上記誘電
体における他方の面に複数個の放射導体を形成すると共
に、上記第２の導波管部内部と上記放射導体とをプロー
ブで接続することを特徴とするビーム走査アンテナ。 - 【請求項７】 上記第２の導波管部内部において、伝搬
する電磁波の電界面に概ね平行で且つ第１の方向（Y
軸）に沿った導体壁を自由空間波長より小さい間隔で第
２の方向（X軸）に複数個配置することを特徴とする請
求項６記載のビーム走査アンテナ。 - 【請求項８】 上記第２の導波管部内部において、各結
合孔と第１の方向（Y軸）で相対する端部の導体壁に反
射波抑圧手段を具備し、且つ上記プローブ接続の放射導
体を第１の方向（Y軸）にビームのチルト角に応じた素
子間隔で配列することを特徴とする請求項６又は７記載
のビーム走査アンテナ。 - 【請求項９】 上記第１の導波管部及び第２の導波管を
誘電体多層基板で構成し、且つ厚さ方向における導体壁
をビアホールなどの接続用導体で構成したことを特徴と
する請求項２から８いずれか記載のビーム走査アンテ
ナ。
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