JP2003318648A - スロットアレーアンテナ及びスロットアレーアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットアレーアンテナにおいて、直交偏波
間のアイソレーションを良好にするとともに交差偏波の
発生を抑圧する。 【解決手段】 第１の放射導波管１１ａの一側面には管
軸と平行に管内波長の間隔で複数の第１の放射スロット
２１ａが形成され、その端部に位置する第１の放射スロ
ットの中心から管軸方向に１／４管内波長の離れた位置
で第１の放射導波管は短絡されている。第２の放射導波
管１１ｂの一側面には管軸と直交して管内波長の間隔で
複数の第２の放射スロット２１ｂが形成され、その端部
に位置する第２の放射スロットの中心から管軸方向に１
／２管内波長離れた位置で第２の放射導波管は短絡され
ている。そして、第２の放射スロットの延長線が第１の
放射スロットと直交する状態で第１及び第２の放射導波
管は一側面が同一平面となるように交互に配列されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマイクロ波帯等の
電波を用いて通信を行う通信システム又はレーダー等に
用いられるスロットアレーアンテナ及びこのスロットア
レーアンテナを複数用いたスロットアレーアンテナ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マイクロ波帯等の電波を用いて
通信を行う通信システム又はレーダー等においては、導
波管にスロットを設けて、これら導波管（放射導波管）
を複数本並べてアレーアンテナとした所謂導波管スロッ
トアレーアンテナ（以下単にスロットアレーアンテナと
呼ぶ）が用いられている。そして、このようなスロット
アレーアンテナとして、例えば、特開平５−４８３２３
号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】図１８は従来のスロットアレーアンテナを
示す構成図である。図において、１ａは第１の放射導波
管、１ｂは第２の放射導波管であり、それぞれの幅広面
の幅寸法がａ、奥行き寸法がｂの方形導波管である。図
示のスロットアレーアンテナでは、放射導波管１ａ，１
ｂが交互に互いに密着して導波管軸を平行にして合計８
本配列している（放射導波管１ａ，１ｂは各々４本備え
られている）。放射導波管１ａ，１ｂには比誘電率εｒ
の誘電体が充填されており、幅寸法ａは自由空間波長λ
０の半分より小さい。つまり、ａ＜λ０／２となってい
る。また、隣り合う放射導波管１ａ同士の間隔、及び、
隣り合う放射導波管１ｂの間隔（つまり、放射導波管１
ａ，１ｂの幅広面の幅寸法合計の長さ）をｄｘとする
と、ｄｘ＜λ０に規定される。

【０００４】第１の放射導波管１ａにおいて、前述の幅
寸法ａで規定される幅広面（図中正面）には、配列間隔
ｄｙで複数の放射スロット（第１の放射スロット）２ａ
が形成されている。そして、これら放射スロット２ａ
は、第１の放射導波管１ａの管軸から同一方向に（図示
の例では左方向）にずれてその中心軸（長手方向に延び
る軸）を同一にして配置されている。配列間隔ｄｙは、
概ね管内波長λｇに等しく、各放射スロット２ａはその
長手方向が第１の放射導波管１ａの管軸（導波管軸）と
平行となっている。同様にして、第２の放射導波管１ｂ
において、前述の幅寸法ａで規定される幅広面（図中正
面）には、配列間隔ｄｙで複数の放射スロット（第２の
放射スロット）２ｂが形成されている。そして、各放射
スロット２ｂは、その長手方向が第２の放射導波管１ｂ
の管軸と直交している。つまり、放射スロット２ｂは、
その長手方向が、放射導波管１ｂの管軸を含む平面のう
ち上記幅広面に直交する平面と上記幅広面との交線に直
交する。

【０００５】図示のように、第１の放射導波管１ａは、
その両端部がショート板３ａで塞がれており、ショート
板３ａによって短絡面が規定される。同様にして、第２
の放射導波管１ｂはその両端部がショート板３ｂで塞が
れており、ショート板３ｂによって短絡面が規定され
る。なお、ショート板３ａ，３ｂは同一の位置に位置づ
けられて、ショート板３ａ，３ｂによって同一平面が規
定される。

【０００６】第１の放射導波管１ａには第１の給電導波
管４ａから電波が給電され（与えられ）、第２の放射導
波管１ｂには第２の給電導波管４ｂから電波が給電され
る。つまり、第１の給電導波管４ａは、幅寸法ａで規定
される幅広面の他方（図中裏面）側に形成された給電ス
ロット５ａによって第１の放射導波管１ａに接続され、
第２の給電導波管４ｂは幅寸法ａで規定される幅広面の
他方（図中裏面）側に形成された給電スロット５ｂによ
って第２の放射導波管１ｂに接続される。なお、給電導
波管４ａ，４ｂは、それぞれその終端が短絡板６ａ，６
ｂによって短絡されている。

【０００７】次に動作について説明する。いま、第１の
給電導波管４ａに入射した電波Ａは、給電スロット５ａ
を介して第１の放射導波管１ａに給電される。給電スロ
ット５ａの配列間隔ｄｘが第１の給電導波管４ａの管内
波長に一致するように第１の給電導波管４ａの寸法を規
定し、短絡板６ａが給電スロット５ａから距離ｄｘ／２
離れて配置されていると、全ての電波Ａは、第１の放射
導波管１ａの各々に給電される。そして、各放射導波管
１ａに給電された電波Ａは、第１の放射導波管１ａに形
成された放射スロット２ａから空間に放射される。図１
８において、放射スロット２ａは紙面に対して垂直に配
置されているので（導波管軸に平行に配置されているの
で）、空間に放射された電波Ａは水平偏波となる。

【０００８】一方、第２の給電導波管４ｂに入射した電
波Ｂは、給電スロット５ｂを介して第２の放射導波管１
ｂに給電される。給電スロット５ｂの配列間隔はｄｘで
あり、給電スロット５ｂの配列間隔ｄｘが第２の給電導
波管４ｂの管内波長に一致するように、第２の給電導波
管４ｂの寸法を規定し、短絡板６ｂが給電スロット５ｂ
から距離ｄｘ／２離れていると、電波Ｂは第２の放射導
波管１ｂの全てに給電される。そして、第２の放射導波
管１ｂの各々に給電された電波Ｂは、第２の放射導波管
１ｂに形成された放射スロット２ｂから空間に放射され
る。図１８において、放射スロット２ｂは、紙面に対し
て水平に配置されているので（導波管軸に直交して配置
されているので）、放射スロット２ｂから空間に放射さ
れた電波Ｂは垂直偏波となる。

【０００９】ところで、上述のスロットアレーアンテナ
においては、放射スロット２ａは所謂シャントスロット
と呼ばれるスロットであり、等価回路的には放射導波管
１ａの等価回路に並列なコンダクタンスとして動作す
る。このため、上述のスロットアレーアンテナでは、シ
ョート板３ａからの距離がλｇ／４の奇数倍の位置に放
射スロット２ａを形成しないと（つまり、図中放射スロ
ット２ａの長手方向に直交する放射スロット２ａの中心
軸線をショート板３ａからλｇ／４の奇数倍の位置に位
置づけないと）、アンテナとして動作しないことにな
る。

【００１０】一方、放射スロット２ｂは所謂シリーズス
ロットと呼ばれるスロットであり、等価回路的には放射
導波管１ｂの等価回路に直列なインピーダンスとして動
作する。このため、上述のスロットアレーアンテナで
は、ショート板３ｂからの距離がλｇ／２の整数倍の位
置に放射スロット２ｂを形成しないと（つまり、図中放
射スロット２ｂの長手方向に延びる放射スロット２ｂの
中心軸線をショート板３ｂからλｇ／２の整数倍の位置
に位置づけないと）、アンテナとして動作しないことに
なる。

【００１１】従って、第１の放射導波管１ａに形成され
た放射スロット２ａと第２の放射導波管１ｂに形成され
た放射スロット２ｂとは、必ずλｇ／４だけずれた位置
に形成されることになって、図１８に円で囲った部分で
示すように、放射スロット２ａの長手方向中心軸線と放
射スロット２ｂの長手中心軸線とは交差せず、恰も放射
スロット２ａと放射スロット２ｂはＬ字状の配置される
こととなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のスロットアレー
アンテナは以上のように構成されているので、放射スロ
ット２ａと放射スロット２ｂは恰もＬ字状に配置されて
いることから、図１９に示すように、放射スロット２ａ
上の磁流Ｈと放射スロット２ｂ上の磁流Ｖも、非対称な
Ｌ字状の配置となってしまい、磁流Ｖと磁流Ｈの間に相
互結合が生じる。このような相互結合は、放射スロット
２ａと放射スロット２ｂとの間のアイソレーションを低
下させることになる。このため、直交偏波間のアイソレ
ーションが低下するなどの課題があった。そして、相互
結合による電波が直交偏波用の放射スロットから再放射
して、交差偏波が増大するという課題もあった。

【００１３】ところで、従来のスロットアレーアンテナ
では、前述のように、誘電体を放射導波管内に充填し
て、配列間隔ｄｘを自由空間波長λ０より小さくし、こ
れによって、所謂グレーティングローブが発生しないよ
うにしている。しかしながら、グレーティングローブが
アンテナ視野外に発生することは問題とならないことを
考慮すると、例えば静止衛星搭載用アンテナ（スロット
アレーアンテナ）のように、視野が約±９゜と極めて小
さい範囲に限られる場合には、放射導波管内に誘電体を
装荷（充填）する必要はない。

【００１４】一方、グレーティングローブは放射導波管
の配列間隔ｄｘで決定され、このグレーティングローブ
はｄｘ方向においてｓｉｎθ＝λ０／ｄｘで規定される
角度（発生角）θで発生する。このため、グレーティン
グローブの発生角θを大きくするためには、配列間隔ｄ
ｘを小さくして、カットオフ周波数に近い条件で使う必
要が生じ、導波管の損失が増加してしまうなどの課題が
あった。

【００１５】加えて、従来のスロットアレーアンテナ
は、放射導波管１ａ，１ｂの幅寸法ａが等しく、しか
も、放射導波管１ａ，１ｂの内部に装荷された誘電体が
同一の比誘電率εｒを有している。このため、放射スロ
ット２ａ，２ｂを同一の配列間隔ｄｙで配列するには、
放射導波管１ａ，１ｂが互いに等しい周波数で使用され
るように設計しなければならない。これによって、例え
ば衛星通信のように直交偏波の使用に当たって送信と受
信とでその周波数が異なる場合には、従来のスロットア
レーアンテナを用いることができないという課題もあ
る。

【００１６】さらに、従来のスロットアレーアンテナで
は、誘電体装荷によって管内波長λｇが自由空間波長λ
０より小さくなる。一方、放射スロット２ａは、その等
価回路を純コンダクタンスにみせるため、スロット長を
ほぼλ０／２とする必要があるが、放射スロット２ａの
長さをλ０／２とすると、第１の放射導波管１ａに形成
された放射スロット２ａの間隔（放射スロット２ａの端
部間の距離）が小さくなる。このため、放射スロット２
ａ同士間の相互結合が大きくなってしまうという課題が
あった。

【００１７】また、従来のスロットアレーアンテナで
は、誘電体装荷によって幅寸法ａをλ０／２より小さく
している。一方、放射スロット２ｂはその等価回路を純
抵抗にみせるため、スロット長をほぼλ０／２とする必
要がある。ところが、放射スロット２ｂの長さをλ０／
２とすると、第２の放射導波管１ｂに放射スロット２ｂ
を配列することができない、つまり、従来のスロットア
レーアンテナでは、放射スロット２ｂのスロット長をほ
ぼλ０／２とすると、スロットアレーアンテナ自体を構
成できないという課題があった。

【００１８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、直交偏波間のアイソレーションを
良好にするとともに交差偏波の発生を抑圧したスロット
アレーアンテナ及びスロットアレーアンテナ装置を得る
ことを目的とする。

【００１９】また、この発明は、導波管損失を少なくす
ることのであるスロットアレーアンテナ及びスロットア
レーアンテナ装置を得ることを目的とする。

【００２０】また、この発明は、直交偏波の使用周波数
が異なる際にも使用することのできるスロットアレーア
ンテナ及びスロットアレーアンテナ装置を得ることを目
的とする。

【００２１】また、この発明は、シャントスロットであ
る放射スロットのスロット長が自由空間波長λ０の２分
の１より短い状態においても、シャントスロットである
放射スロットが等価回路的に純コンダクタンスとなるス
ロットアレーアンテナ及びスロットアレーアンテナ装置
を得ることを目的とする。

【００２２】また、この発明は、シリーズスロットであ
る放射スロットのスロット長が自由空間波長λ０より２
分の１より短い状態においても放射スロットが等価回路
的に純抵抗となり、シリーズスロットである放射スロッ
トを第２の放射導波管上に配列できるようにしたスロッ
トアレーアンテナ及びスロットアレーアンテナ装置を得
ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスロット
アレーアンテナは、方形導波管の幅広面に当該導波管の
管軸と平行にその管内波長の間隔で形成した複数の第１
の放射スロットを有し、前記方形導波管の端部に位置す
る前記第１の放射スロットの中心から前記管軸方向に１
／４管内波長離れた位置で短絡した第１の放射導波管
と、方形導波管の幅広面に当該導波管の管軸と直交して
その管内波長の間隔で形成した複数の第２の放射スロッ
トを有し、前記方形導波管の端部に位置する前記第２の
放射スロットの中心から前記管軸方向に１／２管内波長
離れた位置で短絡した第２の放射導波管とを備え、前記
第１及び前記第２の放射導波管を、前記第２の放射スロ
ットの長手方向に沿った延長線が前記第１の放射スロッ
トと直交し、前記スロットを形成した幅広面が同一平面
となるように交互に配列したものである。

【００２４】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１及び第２の放射導波管を、第２の放射スロット
の長手方向に沿った延長線が第１の放射スロットの長手
方向の中心を通るように配列したものである。

【００２５】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１の放射導波管において第１の放射スロットが形
成された幅広面の幅と、第２の放射導波管において第２
の放射スロットが形成された幅広面の幅とが互いに異な
ることを特徴とするものである。

【００２６】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１及び第２の放射導波管に誘電体を装荷したもの
である。

【００２７】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１及び第２の放射導波管に装荷された各誘電体
は、その比誘電率が互いに異なるものである。

【００２８】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１の放射導波管において第１の放射スロットが形
成された幅広面の幅を自由空間波長の１／２未満とする
と共に、互いに隣接する前記第１及び第２の放射導波管
の間隔を前記自由空間波長未満としたものである。

【００２９】この発明に係るスロットアレーアンテナ
は、第１の放射導波管内又は第２の放射導波管内に、第
１の放射スロット又は第２の放射スロットにおける共振
周波数を調整する共振周波数調整部材を装荷したもので
ある。

【００３０】この発明に係るスロットアレーアンテナ装
置は、方形導波管の幅広面に当該導波管の管軸と平行に
その管内波長の間隔で形成した複数の第１の放射スロッ
トを有し、前記方形導波管の端部に位置する前記第１の
放射スロットの中心から前記管軸方向に１／４管内波長
離れた位置で短絡した第１の放射導波管と、方形導波管
の幅広面に当該導波管の管軸と直交してその管内波長の
間隔で形成した複数の第２の放射スロットを有し、前記
方形導波管の端部に位置する前記第２の放射スロットの
中心から前記管軸方向に１／２管内波長離れた位置で短
絡した第２の放射導波管とを備え、前記第１及び前記第
２の放射導波管を、前記第２の放射スロットの長手方向
に沿った延長線が前記第１の放射スロットと直交し、前
記スロットを形成した幅広面が同一平面となるように交
互に配列したスロットアレーアンテナを、第１及び第２
のスロットアレーアンテナとして備え、前記第１及び前
記第２のスロットアレーアンテナを、前記第１のスロッ
トアレーアンテナを構成する前記第１の放射導波管の管
軸と、前記第２のスロットアレーアンテナを構成する前
記第２の放射導波管の管軸とが一致するように配列させ
たものである。

【００３１】この発明に係るスロットアレーアンテナ装
置は、第１及び第２のスロットアレーアンテナをそれぞ
れ複数備え、前記第１及び前記第２のスロットアレーア
ンテナを管軸方向に交互に配列させたものである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるス
ロットアレーアンテナの構成を示す斜視図であり、図２
はこの発明の実施の形態１によるスロットアレーアンテ
ナを正面から透視して示す図である。図において、１１
ａは第１の放射導波管、１１ｂは第２の放射導波管であ
り、それぞれの幅広面の幅寸法がａ、奥行き寸法がｂの
方形導波管である。図示のスロットアレーアンテナで
は、放射導波管１１ａ，１１ｂが交互に互いに密着して
導波管軸を平行にして合計８本配列されている（放射導
波管１１ａ，１１ｂは、各々４本備えられている）。な
お、図１及び図２において、図１８と同様に、幅寸法ａ
は自由空間波長λ０の半分より小さい。つまり、ａ＜λ
０／２となっている。また、隣り合う放射導波管１１ａ
同士の間隔、及び、隣り合う放射導波管１１ｂの間隔
（つまり、放射導波管１１ａ，１１ｂの幅広面の幅寸法
合計の長さ）をｄｘとし、ｄｘ＜λ０とする。

【００３３】第１の放射導波管１１ａにおいて、前述の
幅寸法ａで規定される幅広面（図中正面）には、配列間
隔ｄｙで複数の放射スロット（第１の放射スロット）２
１ａが形成されている。放射スロット２１ａは、放射導
波管１１ａの管軸を含む平面のうち上記幅広面に直交す
る平面と上記幅広面との交線に対して同一方向にずれて
配置されている。つまり、放射スロット２１ａは、図２
中の放射導波管１１ａの幅広面の左側方向に管軸からず
れて配置される。また、複数の放射スロット２１ａは管
軸方向に沿ってそれぞれ配置される。配列間隔ｄｙは、
管内波長λｇに等しく、各放射スロット２１ａはその長
手方向が第１の放射導波管１１ａの管軸（導波管軸）と
平行になっている。

【００３４】同様にして、第２の放射導波管１１ｂにお
いて、前述の幅寸法ａで規定される幅広面（図中正面）
には、配列間隔ｄｙで複数の放射スロット（第２の放射
スロット）２１ｂが形成されている。そして、各放射ス
ロット２１ｂは、その長手方向が、放射導波管１１ｂの
管軸を含む平面のうち上記幅広面に直交する平面と上記
幅広面との交線に直交する。この結果、図１及び図２に
示すように、放射スロット２１ｂの長手方向に延びる中
心軸線は、放射スロット２１ａと直交することになる。
これにより、放射スロット２１ｂの長手方向に延びる中
心軸線は、放射スロット２１ａの中心を通って放射スロ
ット２１ａと直交する。

【００３５】図示のように、第１の放射導波管１１ａは
その両端部がショート板３１ａで塞がれており、このシ
ョート板３１ａは第１の放射導波管１１ａの両端側（図
１及び図２において最上側及び最下側）に位置する放射
スロット２１ａの中心からｄｙ／４（つまり、λｇ／
４）離れた位置に配置される。そして、ショート板３１
ａによって短絡面が規定される。同様にして、第２の放
射導波管１１ｂはその両端部がショート板３１ｂで塞が
れており、このショート板３１ｂは第２の放射導波管１
１ｂの両端側（図１及び図２において最上側及び最下
側）に位置する放射スロット２１ｂの長手方向中心軸線
からｄｙ／２（つまり、λｇ／２）離れた位置に配置さ
れる。

【００３６】そして、ショート板３１ｂによって短絡面
が規定される。第１の放射導波管１１ａには第１の給電
導波管４１ａから電波が給電され、第２の放射導波管１
１ｂには第２の給電導波管４１ｂから電波が給電され
る。つまり、第１の給電導波管４１ａは、幅寸法ａで規
定される幅広面の他方（図中裏面）側に形成された給電
スロット５１ａによって第１の放射導波管１１ａに接続
される。また、第２の給電導波管４１ｂは、幅寸法ａで
規定される幅広面の他方（図中裏面）側に形成された給
電スロット５１ｂによって第２の放射導波管１１ｂに接
続される。なお、給電導波管４１ａ，４１ｂは、それぞ
れその終端が短絡板６１ａ，６１ｂによって短絡されて
いる。

【００３７】次に動作について説明する。いま、第１の
給電導波管４１ａに入射した電波Ａは、給電スロット５
１ａを介して第１の放射導波管１１ａに給電される。給
電スロット５１ａの配列間隔ｄｘが第１の給電導波管４
１ａの管内波長に一致するように第１の給電導波管４１
ａの寸法を規定し、短絡板６１ａが給電スロット５１ａ
から距離ｄｘ／２離れて配置されていると、給電導波管
４１ａからの全ての電波Ａが、第１の放射導波管１１ａ
の各々に給電される。そして、各放射導波管１１ａに給
電された電波Ａは、各放射導波管１１ａに形成された放
射スロット２１ａから空間に放射される。図１及び図２
において、放射スロット２１ａは、紙面に対して垂直に
配置されているので（導波管軸に平行に配置されている
ので）、空間に放射された電波Ａは水平偏波となる。

【００３８】一方、第２の給電導波管４１ｂに入射した
電波Ｂは、給電スロット５１ｂを介して第２の放射導波
管１１ｂに給電される。給電スロット５１ｂの配列間隔
ｄｘが第２の給電導波管４１ｂの管内波長に一致するよ
うに第２の給電導波管４１ｂの寸法を規定し、短絡板６
１ｂが給電スロット５１ｂから距離ｄｘ／２離れて配置
されていると、給電導波管４１ｂからの全ての電波Ｂ
は、各放射導波管１１ｂに給電される。そして、第２の
放射導波管１１ｂの各々に給電された電波Ｂは、第２の
放射導波管１１ｂに形成された放射スロット２１ｂから
空間に放射される。図１及び図２において、放射スロッ
ト２１ｂは紙面に対して水平に配置されているので（導
波管軸に直交して配置されているので）、空間に放射さ
れた電波Ｂは垂直偏波となる。

【００３９】ここで、図３を参照して、前述のように、
放射スロット２１ｂの長手方向に延びる中心軸線は、放
射スロット２１ａの中心を通って放射スロット２１ａと
直交する位置関係にあるから、放射スロット２１ｂ上の
磁流Ｖ（の延長線）が放射スロット２１ａ上の磁流Ｈと
その中心で直交する位置関係となって、磁流Ｖに対して
磁流Ｈは対称な位置関係に置かれたことになる。つま
り、磁流Ｖから磁流Ｈの始点及び終点までの距離が等し
くなり、磁流Ｖと磁流Ｈとの間には相互結合が生じな
い。このため、放射スロット２１ａと放射スロット２１
ｂとの間を電磁的にアイソレートされた状態とすること
ができる。さらに、磁流Ｖと磁流Ｈとの間に相互結合が
ないので、相互結合した電波が直交偏波の放射スロット
から再放射されることがなく、良好な交差偏波特性を得
ることができる。

【００４０】なお、放射導波管１１ａ，１１ｂ、そし
て、給電導波管４１ａ，４１ｂの材質については，金属
又は金属メッキを施した誘電体などとすればよく、いず
れにしても、電気的に方形導波管として機能すれば、材
質は問わない。

【００４１】図１及び図２に示す例において、第１の放
射導波管１１ａに形成された放射スロット２１ａを、全
て放射導波管１１ａの管軸に対して同一の方向（図２に
おいて、左方向）にずらして、その長手方向中心軸が同
一となるように配置したが、ずらす方向は全ての放射ス
ロット２１ａについて同一である必要はなく、逆方向に
ずらすようにしてもよい（例えば、管軸に対して図中右
方向にずらすようにしてもよい）。いずれにしても、第
２の放射スロット２１ｂの長手方向に延びる中心軸線が
第１の放射スロット２１ａの中心を通って第１の放射ス
ロット２１ａと直交する位置関係とすればよく、放射ス
ロット２１ａを管軸に対してずらす方向は問わない。

【００４２】ところで、第１の放射導波管１１ａの管軸
と平行に配置される放射スロット２１ａの管軸からのず
れ量が大きくなる程、放射される電波強度が強くなる。
そして、ずらす方向を変えることによって、放射する電
波の位相が１８０°反転する（つまり、逆位相とな
る）。このようにして、管軸に対してずらす方向を変え
ることによって放射される電波の位相が逆位相となるか
ら、例えば給電スロットの配置関係に起因して、第１の
放射導波管１１ａに給電された電波の位相が逆転するよ
うな際には、放射スロット２１ａをずらす方向を変えれ
ば、電波の位相を再び同一の位相とすることができる。

【００４３】さらに、放射パターンを成形して所謂成形
ビームを生成する際には、位相が反転した電波を放射す
る放射スロット２１ａが必要となるが、この際にも、放
射スロット２１ａの管軸に対するずらす方向を放射特性
に応じて決定すれば、所望の成形ビームを生成すること
ができる（つまり、目的に応じて、放射スロット２１ａ
の管軸に対してずらす方向を各放射スロット２１ａにつ
いて適宜決定するようにしてもよく、ずらし量を各放射
スロット２１ａ毎に決定して、電波強度を変化させるよ
うにしてもよい）。

【００４４】また、図１及び図２に示す例では、第２の
放射導波管１１ｂに形成された放射スロット２１ｂは、
第２の放射導波管１１ｂの管軸上に放射スロット２１ｂ
の中心が位置するように配置されているが、放射スロッ
ト２１ｂの中心を管軸の左側又は右側にずらすようにし
てもよい。いずれにしても、放射スロット２１ｂの長手
方向に延びる中心軸線が放射スロット２１ａの中心を通
って放射スロット２１ａと直交する位置関係とすればよ
く、放射スロット２１ｂの中心を管軸に対してずらして
も何等問題はない。

【００４５】ところで、放射スロット２１ｂの中心を管
軸からずらした際には、そのずれ量が大きくなる程、放
射される電波強度が弱くなる（つまり、ずらし量に応じ
て放射される電波強度を制御することができることにな
る）。そして、サイドローブの低減及び／又は上述の成
形ビームの生成を行うために、アンテナ全体から空間に
放射される電波のアンテナ開口面上の強度分布を変化さ
せる際、放射スロット２１ｂの中心を管軸からずらして
電波強度を制御調整することなる（つまり、目的に応じ
て、放射スロット２１ｂの管軸に対するずらし方向を、
各放射スロット２１ａについて適宜決定するようにして
もよい）。

【００４６】なお、図１及び図２に示す例では、放射導
波管１１ａ，１１ｂにはそれぞれ１つの給電スロット５
１ａ及び給電スロット５１ｂから給電が行われている
が、複数の第１の放射導波管１１ａを、管軸を同一とし
て連結するとともに、複数の第２の放射導波管１１ｂ
を、管軸を同一として連結し、各第１の放射導波管１１
ａ及び各第２の放射導波管１１ｂに対してそれぞれ給電
スロットから給電を行うようにしてもよい。この際にお
いても、放射スロット２１ｂの長手方向に延びる中心軸
線が放射スロット２１ａの中心を通って放射スロット２
１ａと直交する位置関係とされる。

【００４７】また、図１及び図２に示す例では、給電導
波管４１ａ，４１ｂを用いてそれぞれ放射導波管１１
ａ，１１ｂに給電を行う例について説明したが、給電導
波管４１ａ，４１ｂの代わりに、例えば同軸プローブを
用いるようにしてもよい。同軸プローブを用いる際に
は、放射導波管１１ａ，１１ｂの幅広面から同軸プロー
ブの内導体を、放射導波管１１ａ，１１ｂに差し込み、
電界結合によって給電を行う。さらに、放射導波管１１
ａ，１１ｂの側壁又は短絡面から同軸プローブの内導体
を放射導波管１１ａ及び１１ｂに差し込んで、この内導
体を放射導波管内で、ループ状に曲げ、その先端を側壁
又は短絡面にショートして、磁界結合によって給電を行
うようしてもよい。

【００４８】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、第２の放射導波管１１ｂに形成された放射スロット
２１ｂの長手方向に延びる中心軸線が第１の放射導波管
１１ａに形成された放射スロット２１ａの中心を通って
放射スロット２１ａと直交するので、直交偏波間のアイ
ソレーションを良好にするとともに交差偏波の発生を抑
圧することができる。

【００４９】なお、上記実施の形態１では、放射導波管
１１ａの幅広面にその管軸と平行に管内波長の間隔で第
１の放射スロット２１ａを形成し、放射導波管１１ａの
端部に位置する第１の放射スロット２１ａの中心から管
軸方向に１／４管内波長離れた位置で短絡しており、放
射導波管１１ｂの幅広面にその管軸と直交して管内波長
の間隔で第２の放射スロット２１ｂを形成し、放射導波
管１１ｂの端部に位置する第２の放射スロット２１ｂの
中心から管軸方向に１／２管内波長離れた位置で短絡す
る例を示したが、上記管内波長、上記１／２管内波長、
及び上記１／４管内波長としては、本発明の効果が得ら
れる範囲内で規定されていればよい。つまり、本発明の
効果が得られる程度であれば、放射導波管１１ａの幅広
面にその管軸と平行に概ね管内波長の間隔で第１の放射
スロット２１ａを形成し、放射導波管１１ａの端部に位
置する第１の放射スロット２１ａの中心から管軸方向に
概ね１／４管内波長離れた位置で短絡してもよい。ま
た、放射導波管１１ｂの幅広面にその管軸と直交して概
ね管内波長の間隔で第２の放射スロット２１ｂを形成
し、放射導波管１１ｂの端部に位置する第２の放射スロ
ット２１ｂの中心から管軸方向に概ね１／２管内波長離
れた位置で短絡してもよい。このように、本発明は、上
述したような放射導波管の管内波長の中心周波数で規定
される位置関係のみでなく、上記管内波長として本発明
の効果が得られる程度の周波数範囲で規定される位置関
係での構成も含むものとする。これは、以降の実施の形
態で述べる位置関係についても同様である。

【００５０】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２によるスロットアレーアンテナの構成を示す図であ
る。図において、放射導波管１１ａの幅広面の幅寸法が
ａ１とされ、放射導波管１１ｂの幅広面の幅寸法がａ２
とされている（つまり、放射導波管１１ａ，１１ｂは、
それぞれの幅広めの幅寸法が異なっている）。図示の例
では、ａ１＜ａ２＜λ０／２である。図１で説明したよ
うに、第２の放射導波管１１ｂに形成された放射スロッ
ト２１ｂの長手方向に延びる中心軸線は、第１の放射導
波管１１ａに形成された放射スロット２１ａの中心を通
って放射スロット２１ａと直交する位置関係にあり、放
射スロット２１ａ，２１ｂの配列間隔はｄｙとされる
（ｄｙ＝λｇ）。なお、図１に示す構成要素と同一の構
成要素については同一の参照番号を付す。

【００５１】いま、第１の放射導波管１１ａについて
は、その使用周波数をｆ１、第２の放射導波管１１ｂに
ついては、その使用周波数をｆ２とすると、ｄｙ＝λｇ
とするためには、ｆ１＞ｆ２となるように使用周波数が
設定されることになる。つまり、図４に示すスロットア
レーアンテナは、直交偏波でかつ，使用周波数が異なる
通信に用いられることになる。

【００５２】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、放射導波管１１ａ，１１ｂの幅広面の幅寸法を異な
らせて、しかも、放射スロット２１ａ，２１ｂの配列間
隔ｄｙ＝λｇと規定したから、放射導波管１１ａ，１１
ｂで使用する周波数を異ならせることができる。

【００５３】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３によるスロットアレーアンテナの構成を示す図であ
る。図において、放射導波管１１ａ，１１ｂ内に比誘電
率εｒ１の誘電体が装荷されており（なお、ここでは、
給電導波管４１ａ，４１ｂにそれぞれ比誘電率εｒ３の
誘電体が装荷されている）、放射導波管１１ａ，１１ｂ
の幅広面の幅寸法ａがａ＜λ０／２（λ０：自由空間波
長）に規定されるとともに、隣り合う第１の放射導波管
１１ａ同士（又は第２の放射導波管１１ｂ同士）の間隔
ｄｘがｄｘ＜λ０に規定される。なお、図１に示す構成
要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付
す。

【００５４】ところで、スロットアレーアンテナからア
ンテナ正面に主ビームが放射されているとすると、前述
のように、ｄｘ＞λｇとされるから、グレーティングロ
ーブは主ビームから間隔λ０／ｄｘに対応する角度に発
生することになるが、上述のように、幅寸法をａ＜λ０
／２に規定するとともに、間隔ｄｘをｄｘ＜λ０に規定
しているから、グレーティングローブの発生を防止する
ことができることになる。

【００５５】さらに、放射導波管１１ａ，１１ｂ内に比
誘電率εｒ１の誘電体が装荷されているから、放射導波
管内の波長が短くなって、必然的にアンテナを小型化で
きることになる。なお、給電導波管４１ａ，４１ｂにも
誘電体を装荷すれば、さらに、アンテナを小型化でき
る。

【００５６】なお、放射導波管１１ａ，１１ｂに誘電体
を装荷する際には、例えば図６（ａ）に示すように、第
１の放射導波管１１ａ（及び第２の放射導波管１１ｂ）
の断面全てを満たすように誘電体１１を装荷するように
してもよいし、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第
１の放射導波管１１ａ（及び第２の放射導波管１１ｂ）
の断面の一部分に誘電体１１を装荷するようにしてもよ
い。いずれにしても、放射導波管１１ａ及び１１ｂ内に
誘電体を装荷すれば、放射導波管内の波長が短くなっ
て、アンテナを小型化することができる。

【００５７】また、図７に示すように、図４で説明した
スロットアレーアンテナにおいて、放射導波管１１ａ，
１１ｂに比誘電率εｒ１の誘電体を装荷し、給電導波管
４１ａ，４１ｂに比誘電率εｒ３の誘電体を装荷するよ
うにしてもよい（放射導波管１１ａ，１１ｂにのみ誘電
体を装荷するようにしてもよい）。このようにして、放
射導波管及び／又は給電導波管に誘電体を装荷するよう
にすれば、アンテナ自体を小型化することができる。

【００５８】ところで、一般に、給電導波管４１ａ，４
１ｂに形成される給電スロットは、給電導波管の管内波
長の１／２の整数倍としなければならず、このため、ε
ｒ１≠εｒ３とされる。一方、前述の配列間隔ｄｘが給
電導波管の管内波長の１／２の整数倍となる条件下で
は、εｒ１＝εｒ３となる。

【００５９】この際、図８に示すように、第１の放射導
波管１１ａには比誘電率εｒ１の誘電体を装荷し、第２
の放射導波管１１ｂには比誘電率εｒ２の誘電体を装荷
するようにしてもよい。そして、第１の給電導波管４１
ａには比誘電率εｒ３の誘電体を装荷し、第２の給電導
波管４１ｂには比誘電率εｒ４の誘電体を装荷する。た
だし、εｒ１≠εｒ２、εｒ１≠εｒ４とされる。この
ようにして、アンテナ自体を小型化するとともに、放射
導波管１１ａ，１１ｂの管内波長をさらに異ならせて、
その使用周波数を変化させてもよい。

【００６０】さらに、図９に示すように、図５で説明し
たスロットアレーアンテナにおいて、第１の放射導波管
１１ａに比誘電率εｒ１の誘電体を装荷し、第２の放射
導波管１１ｂに比誘電率εｒ２の誘電体を装荷するよう
にしてもよい。このようにすれば、放射導波管１１ａ，
１１ｂの管内波長が異なる結果、その使用周波数を異な
らせることができる。この際、給電導波管４１ａ，４１
ｂにそれぞれ比誘電率εｒ３，εｒ４の誘電体を装荷す
るようにしてもよい。この際、εｒ１≠εｒ３、εｒ２
≠εｒ４とされる。

【００６１】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、第１及び第２の放射導波管の幅寸法をλ０／２未満
に規定すると共に、隣り合う第１の放射導波管（又は第
２の放射導波管）の間隔をλ０未満に規定するので、グ
レーティングローブの発生を防止することができる。

【００６２】加えて、この実施の形態３によれば、第１
及び第２の放射導波管内に誘電体を装荷するので、放射
導波管内の波長が短くなってアンテナを小型化すること
ができる。

【００６３】また、この実施の形態３によれば、第１及
び第２の放射導波管内にそれぞれ比誘電率が異なる誘電
体を装荷するので、その使用周波数を異ならせることが
できる。

【００６４】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４によるスロットアレーアンテナにおける放射スロ
ットを示す斜視図である。図において、第１の放射導波
管１１ａ内には２つの容量性アイリス（容量性部材）７
１ａ，７１ｂが配置されており、これら容量性アイリス
７１ａ，７１ｂはそれぞれ放射スロット２１ａの端部に
位置づけられるように、第１の放射導波管１１ａの内壁
面（図中内下壁面）に管軸に直交して配置されている。
つまり、容量性アイリス７１ａは、放射スロット２１ａ
の上側端部に位置づけられ、容量性アイリス７１ｂは放
射スロット２１ａの下側端部に位置づけられている。こ
のようにして、容量性アイリス７１ａ，７１ｂを配置す
ると、シャントスロットである放射スロット２１ａのス
ロット長が自由空間波長λ０の２分の１より短い状態に
おいても、放射スロット２１ａが等価回路的に純コンダ
クタンスとなる。そして、容量性アイリス７１ａ，７１
ｂによって放射スロット２１ａにおける共振周波数が調
整されて、例えば放射スロット２１ａの長さがλ０／２
よりも短い場合においても、放射スロット２１ａを共振
させることができる。なお、図１に示す構成要素と同一
の構成要素については同一の参照番号を付す。

【００６５】図に示す例では、２つの容量性アイリス７
１ａ，７１ｂを配置したが、１つ又は３つ以上の容量性
アイリスを配置するようにしても、放射スロット２１ａ
と容量性アイリスとによるインピーダンス特性は変化す
るものの、放射スロット２１ａの長さがλ０／２よりも
短い場合でも、放射スロット２１ａを共振させることが
できる。

【００６６】図１１では、図１０で説明した容量性アイ
リス７１ａ，７１ｂの代わりに、誘導性アイリス（誘導
性部材）８１ａが用いられる。図示の例では、誘導性ア
イリス８１ａは放射スロット２１ａの略中央部を通って
管軸に直交する方向に延びる線分の下側に配置されてい
る。このようにして、誘導性アイリス８１ａを配置する
と、誘導性アイリス８１ａによって放射スロット２１ａ
における共振周波数が調整されて、例えば放射スロット
２１ａの長さがλ０／２よりも短い場合においても、放
射スロット２１ａを共振させることができる。

【００６７】図１２では、図１１で説明した誘導性アイ
リス８１ａの代わりに、誘導性ポスト９１ａ，９１ｂ
が、放射スロット２１ａの略中央部を通って管軸に直交
する方向に延びる線分の下側に配置されている。このよ
うな誘導性ポスト（誘導性部材）９１ａ，９１ｂを用い
ても、放射スロット２１ａにおける共振周波数を調整す
ることができる。

【００６８】ところで、図１３に示すように、第２の放
射導波管１１ｂ内に容量性アイリス７２ａを配置するよ
うにしてもよい。容量性アイリス７２ａは放射スロット
２１ｂに沿ってその下側に配置されている。このように
して、容量性アイリス７２ａを配置すると、シリーズス
ロットである放射スロット２１ｂのスロット長が自由空
間波長λ０より２分の１より短い状態においても、放射
スロット２１ｂが等価回路的に純抵抗となり、放射スロ
ット２１ｂを第２の放射導波管１１ｂ上に配列できるこ
とになる。そして、容量性アイリス７２ａによって放射
スロット２１ｂにおける共振周波数が調整されて、例え
ば放射スロット２１ｂの長さがλ０／２よりも短い場合
においても、放射スロット２１ｂを共振させることがで
きる。

【００６９】さらに、図１４に示すように、容量性アイ
リス７２ａの代わりに、誘導性アイリス８２ａ〜８２ｄ
を用いるようにしてもよい。図示の例では、誘導性アイ
リスが放射スロット２１ｂの両端部にそれぞれ２つずつ
位置づけられて、合計４つの誘導性アイリス８２ａ〜８
２ｄがその側壁に配置されている。このようにして、誘
導性アイリス８２ａ〜８２ｄを配置すると、誘導性アイ
リス８１ａ〜８２ｄによって放射スロット２１ｂにおけ
る共振周波数が調整されて、例えば、放射スロット２１
ｂの長さがλ０／２よりも短い場合においても、放射ス
ロット２１ｂを共振させることができる。

【００７０】なお、図１４においては、４つの誘導性ア
イリス８２ａ〜８２ｄを配置したが、放射スロット２１
ｂの一端部にのみ２つの誘導性アイリスを位置づけるよ
うにしてもよい。この際においても、放射スロット２１
ｂの長さがλ０／２よりも短い場合でも、放射スロット
２１ｂを共振させることができる。

【００７１】さらに、図１５に示すように、誘導性アイ
リス８２ａ〜８２ｄの代わりに、誘導性ポスト９２ａ〜
９２ｄを用いるようにしてもよい。

【００７２】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、容量性アイリス（又は容量性ポスト）又は誘導性ア
イリス（又は誘導性ポスト）を放射導波管内に配置する
ので、放射スロットにおける共振周波数を調整すること
ができる。

【００７３】実施の形態５．図１６はこの発明の実施の
形態５によるスロットアレーアンテナ装置の構成を示す
正面図である。ここでは、図１に示すスロットアレーア
ンテナを二つ用いてスロットアレーアンテナ装置が構成
されている。つまり、図に示すスロットアレーアンテナ
装置はスロットアレーアンテナ２２，２３を備えてい
る。

【００７４】図に示すように、第１のスロットアレーア
ンテナ２２は、その第１の放射導波管１１ａの管軸が第
２のスロットアレーアンテナ２３の第２の放射導波管１
１ｂの管軸と一致するように、第２のスロットアレーア
ンテナ２３に隣接して管軸方向配列されている。なお、
図に示すように、スロットアンテナ装置が３次元座標
（座標軸Ｘ、Ｙ、及びＺ）の原点に位置するものとする
と、空間の一点は極座標（θ，φ）で表される。

【００７５】図１７は図１に示すスロットアレーアンテ
ナ（つまり、第１又は第２のスロットアレーアンテナ２
２又は２３）から空間に放射される電波の主ビーム及び
グレーティングローブの発生方向を表すとともに、図１
６に示すスロットアレーアンテナ装置から空間に放射さ
れる電波の主ビーム及びグレーティングローブの発生方
向を示す図である。

【００７６】図１７において、Ｔｘ軸及びＴｙ軸はそれ
ぞれ図１６中に示した角度θ，φに対してｓｉｎθｃｏ
ｓφ成分及びｓｉｎθｓｉｎφ成分を表す。図１７にお
いては、上述したスロットアレーアンテナ２２，２３に
おいて、放射スロット２１ａ及び放射スロット２１ｂの
配置条件から定まる主ローブ及びグレーティングローブ
の発生方向をＴｘ−Ｔｙ平面上に表している。

【００７７】ここで、図１６に示すように、スロットア
レーアンテナ２２，２３において、放射導波管１１ａ，
１１ｂの配列間隔をＤｘ＝ｄｘ／２（管軸間の間隔（Ｘ
軸方向）をＤｘ＝ｄｘ／２）、スロットアレーアンテナ
２２，２３の配列間隔（Ｙ軸方向において、第１のスロ
ットアレーアンテナ２２の中心と第２のスロットアレー
アンテナ２３の中心との間隔）をＤｙとすると、前述し
たように、ｄｘ（互いに隣り合う放射導波管１１ａ及び
１１ｂの間隔）＞λｇ（管内波長）であるから、スロッ
トアレーアンテナ２２又は２３からアンテナ正面（θ＝
０°）に主ビームが放射されている場合（つまり、スロ
ットアレーアンテナからアンテナ正面（θ＝０°）に主
ビームが放射されている場合）、図１７に示すように、
主ビームからＴｘ軸上の間隔λ０（自由空間波長）／
（２Ｄｘ）に対応する角度（φ＝０°，θ≦９０°）で
グレーティングローブが発生する（図１７において白丸
印で示す）。

【００７８】一方、図１６に示すスロットアレーアンテ
ナ装置では、前述のように、第１のスロットアレーアン
テナ２２の第１の放射導波管１１ａの管軸が第２のスロ
ットアレーアンテナ２３の第２の放射導波管１１ｂの管
軸と一致するように配置されているから、つまり、同一
の偏波の放射導波管が恰もジグザグに配置されているこ
とになるから、グレーティングローブの発生位置は、Ｔ
ｘ軸上から±Ｔｙ方向にλ０／（２Ｄｙ）だけ離れた位
置となる（図１７において黒丸印で示す）。この結果、
主ビームとグレーティングローブとの距離はスロットア
レーアンテナ２２又は２３のみを用いた場合に比べて、
図１６に示すスロットアレーアンテナ装置の方が大きく
なる。

【００７９】いま、グレーティングローブの発生角度を
θｇとすると，図１７において、主ビームとグレーティ
ングローブとの距離はｓｉｎθｇで表され、図１６に示
すスロットアレーアンテナ装置では、スロットアレーア
ンテナ２２又は２３（つまり、図１に示すスロットアレ
ーアンテナ）に比べて、グレーティングローブの発生角
をより広角とできることがわかる。放射スロット２１ａ
又は２１ｂの放射パターンは広角になる程、その放射量
が小さくなり、図１６に示すスロットアレーアンテナ装
置では、グレーティングローブのレベルを図１に示すス
ロットアレーアンテナに比べて抑圧することができる。

【００８０】さらに、同一の発生角度θｇでグレーティ
ングローブを発生させるとすると、配列間隔Ｄｘ、つま
り、放射導波管１１ａ，１１ｂの幅寸法ａを大きくする
ことができることになり、その結果、導波管損失を小さ
くすることができる。

【００８１】なお、図１６に示す例では、スロットアレ
ーアンテナ２２，２３をＹ軸方向に配列した例を示した
が、同様にして、複数の第１及び第２のスロットアレー
アンテナを準備して、Ｙ軸方向に第１及び第２のスロッ
トアレーアンテナを交互に配置することにしてもよい。
この際においても、図１７で説明したように、グレーテ
ィングローブレベルの抑圧又は導波管損失の低減を行う
ことができる。

【００８２】また、スロットアレーアンテナ２２，２３
として、上記実施の形態１〜４で説明したスロットアレ
ーアンテナを用いるようにすればよい。

【００８３】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、第１及び第２のスロットアレーアンテナを用いて、
第１のスロットアレーアンテナを構成する第１の放射導
波管の管軸と第２のスロットアレーアンテナを構成する
第２の放射導波管の管軸とを一致させるので、グレーテ
ィングローブの発生角を広角にすることができ、その結
果、実質的にグレーティングローブを抑圧できる。ま
た、グレーティングローブの発生角が同一であれば、導
波管損失を少なくすることができる。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、方形
導波管の幅広面に当該導波管の管軸と平行にその管内波
長の間隔で形成した複数の第１の放射スロットを有し、
方形導波管の端部に位置する第１の放射スロットの中心
から管軸方向に１／４管内波長離れた位置で短絡した第
１の放射導波管と、方形導波管の幅広面に当該導波管の
管軸と直交してその管内波長の間隔で形成した複数の第
２の放射スロットを有し、方形導波管の端部に位置する
第２の放射スロットの中心から管軸方向に１／２管内波
長離れた位置で短絡した第２の放射導波管とを備え、第
１及び第２の放射導波管を、第２の放射スロットの長手
方向に沿った延長線が第１の放射スロットと直交し、ス
ロットを形成した幅広面が同一平面となるように交互に
配列したので、第１及び第２の放射スロット間の相互結
合がなくなって、直交偏波間のアイソレーションが良好
となり、交差偏波の発生を抑圧することができるという
効果がある。

【００８５】この発明によれば、第１及び第２の放射導
波管を、第２の放射スロットの長手方向に沿った延長線
が第１の放射スロットの長手方向の中心を通るように配
列したので、さらに直交偏波間のアイソレーションが良
好となるという効果がある。

【００８６】この発明によれば、第１の放射導波管にお
いて第１の放射スロットが形成された幅広面の幅と、第
２の放射導波管において第２の放射スロットが形成され
た幅広面の幅とが互いに異なるので、直交偏波におい
て、その使用周波数が異なる際においても使用すること
ができるという効果がある。

【００８７】この発明によれば、第１及び第２の放射導
波管に誘電体を装荷するので、アンテナ自体を小形化す
ることができるという効果がある。

【００８８】この発明によれば、第１及び第２の放射導
波管に装荷された誘電体について、その比誘電率が互い
に異なるように構成したので、アンテナ自体を小形化で
きるばかりでなく、直交偏波において、その使用周波数
が異なる際においても使用できるという効果がある。

【００８９】この発明によれば、第１の放射導波管にお
いて第１の放射スロットが形成された幅広面の幅を自由
空間波長の１／２未満とすると共に、互いに隣接する第
１及び第２の放射導波管の間隔を自由空間波長未満とし
たので、グレーティングローブの発生を防止できるとい
う効果がある。

【００９０】この発明によれば、第１の放射導波管内
に、第１の放射スロットにおける共振周波数を調整する
共振周波数調整部材を装荷したので、シャントスロット
である第１の放射スロットのスロット長が自由空間波長
の２分の１より短い状態においても、第１の放射スロッ
トを等価回路的に純コンダクタンスとすることができ
る。この結果、共振周波数を調整することできるという
効果ある。

【００９１】この発明によれば、第２の放射導波管内
に、第２の放射スロットにおける共振周波数を調整する
共振周波数調整部材を装荷したので、シリーズスロット
である第２の放射スロットのスロット長が自由空間波長
の２分の１より短い状態においても、第２の放射スロッ
トを等価回路的に純抵抗とすることができ、第２の放射
スロットを第２の放射導波管上に配列して、共振周波数
を調整することできるという効果ある。

【００９２】この発明によれば、第１及び第２のスロッ
トアレーアンテナを用いて、第１のスロットアレーアン
テナを構成する第１の放射導波管の管軸と第２のスロッ
トアレーアンテナを構成する第２の放射導波管の管軸と
を一致させて第１及び第２のスロットアレーアンテナを
配列するので、グレーティングローブの発生角を広角に
することができ、その結果、実質的にグレーティングロ
ーブを抑圧することができるという効果がある。さら
に、グレーティングローブの発生角が同一であれば、導
波管損失を少なくすることができるという効果もある。

【００９３】この発明によれば、第１及び第２のスロッ
トアレーアンテナをそれぞれ複数備えて、第１及び第２
のスロットアレーアンテナを管軸方向に交互に配列する
ので、複数の第１及び第２のスロットアレーアンテナを
備える際においても、グレーティングローブの発生を抑
制することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるスロットアレ
ーアンテナの構成を示す斜視図である。

【図２】 図１に示すスロットアレーアンテナを一部透
視して示す正面図である。

【図３】 図１に示すスロットアレーアンテナにおいて
放射スロットに生じる磁流の関係を説明するための図で
ある。

【図４】 この発明の実施の形態２によるスロットアレ
ーアンテナの構成を示す斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態３によるスロットアレ
ーアンテナの構成の一例を示す斜視図である。

【図６】 図５に示すスロットアレーアンテナにおける
誘電体装荷を説明するための断面図であり、（ａ）は第
１の例を示す断面図、（ｂ）は第２の例を示す断面図、
（ｃ）は第３の例を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３によるスロットアレ
ーアンテナの構成の他の例を示す斜視図である。

【図８】 この発明の実施の形態３によるスロットアレ
ーアンテナの構成のさらに他の例を示す斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態３によるスロットアレ
ーアンテナの構成のさらに他の例を示す斜視図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる容量性アイリスの装荷の一例
について示す斜視図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる誘導性アイリスの装荷の一例
について示す斜視図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる誘導性ポストの装荷の一例に
ついて示す斜視図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる容量性アイリスの装荷の他の
例について示す斜視図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる誘導性アイリスの装荷の他の
例について示す斜視図である。

【図１５】 この発明の実施の形態４によるスロットア
レーアンテナで用いられる誘導性ポストの装荷の他の例
について示す斜視図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５によるスロットア
レーアンテナ装置の構成を示す斜視図である。

【図１７】 図１６に示すスロットアレーアンテナ装置
及び図１に示すスロットアレーアンテナに関してグレー
ティングローブを説明するための図である。

【図１８】 従来のスロットアレーアンテナの構成を示
す斜視図である。

【図１９】 図１８に示すスロットアレーアンテナにお
いて放射スロットに生じる磁流の関係を説明するための
図である。

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ 放射導波管、２１ａ，２１ｂ 放射ス
ロット、３１ａ，３１ｂ，ショート板（短絡面）、４１
ａ，４１ｂ 給電導波管、５１ａ，５１ｂ 給電スロッ
ト、６１ａ，６１ｂ ショート板（短絡面）、７１ａ，
７１ｂ，７２ａ容量性アイリス、８１ａ，８２ａ〜８１
ｄ 誘導性アイリス、９１ａ，９１ｂ，９２ａ〜９２ｄ
誘導性ポスト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 龍彦 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） 5J021 AA05 AA07 AA09 AB05 CA02 GA08 HA05 JA05 5J045 AA12 AA14 DA04 FA02 HA01 MA04 NA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方形導波管の幅広面に当該導波管の管軸
   と平行にその管内波長の間隔で形成した複数の第１の放
   射スロットを有し、前記方形導波管の端部に位置する前
   記第１の放射スロットの中心から前記管軸方向に１／４
   管内波長離れた位置で短絡した第１の放射導波管と、 方形導波管の幅広面に当該導波管の管軸と直交してその
   管内波長の間隔で形成した複数の第２の放射スロットを
   有し、前記方形導波管の端部に位置する前記第２の放射
   スロットの中心から前記管軸方向に１／２管内波長離れ
   た位置で短絡した第２の放射導波管とを備え、 前記第１及び前記第２の放射導波管を、前記第２の放射
   スロットの長手方向に沿った延長線が前記第１の放射ス
   ロットと直交し、前記スロットを形成した幅広面が同一
   平面となるように交互に配列したスロットアレーアンテ
   ナ。
2. 【請求項２】 第１及び第２の放射導波管を、第２の放
   射スロットの長手方向に沿った延長線が第１の放射スロ
   ットの長手方向の中心を通るように配列したことを特徴
   とする請求項１記載のスロットアレーアンテナ。
3. 【請求項３】 第１の放射導波管において第１の放射ス
   ロットが形成された幅広面の幅と、第２の放射導波管に
   おいて第２の放射スロットが形成された幅広面の幅とが
   互いに異なることを特徴とする請求項１記載のスロット
   アレーアンテナ。
4. 【請求項４】 第１及び第２の放射導波管に誘電体を装
   荷したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの
   いずれか１項記載のスロットアレーアンテナ。
5. 【請求項５】 第１及び第２の放射導波管に装荷された
   各誘電体は、その比誘電率が互いに異なることを特徴と
   する請求項４記載のスロットアレーアンテナ。
6. 【請求項６】 第１の放射導波管において第１の放射ス
   ロットが形成された幅広面の幅を自由空間波長の１／２
   未満とすると共に、互いに隣接する前記第１及び第２の
   放射導波管の間隔を前記自由空間波長未満としたことを
   特徴とする請求項４又は請求項５記載のスロットアレー
   アンテナ。
7. 【請求項７】 第１の放射導波管内又は第２の放射導波
   管内に、第１の放射スロット又は第２の放射スロットに
   おける共振周波数を調整する共振周波数調整部材を装荷
   したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのい
   ずれか１項記載のスロットアレーアンテナ。
8. 【請求項８】 方形導波管の幅広面に当該導波管の管軸
   と平行にその管内波長の間隔で形成した複数の第１の放
   射スロットを有し、前記方形導波管の端部に位置する前
   記第１の放射スロットの中心から前記管軸方向に１／４
   管内波長離れた位置で短絡した第１の放射導波管と、方
   形導波管の幅広面に当該導波管の管軸と直交してその管
   内波長の間隔で形成した複数の第２の放射スロットを有
   し、前記方形導波管の端部に位置する前記第２の放射ス
   ロットの中心から前記管軸方向に１／２管内波長離れた
   位置で短絡した第２の放射導波管とを備え、前記第１及
   び前記第２の放射導波管を、前記第２の放射スロットの
   長手方向に沿った延長線が前記第１の放射スロットと直
   交し、前記スロットを形成した幅広面が同一平面となる
   ように交互に配列したスロットアレーアンテナを、第１
   及び第２のスロットアレーアンテナとして備え、 前記第１及び前記第２のスロットアレーアンテナを、前
   記第１のスロットアレーアンテナを構成する前記第１の
   放射導波管の管軸と、前記第２のスロットアレーアンテ
   ナを構成する前記第２の放射導波管の管軸とが一致する
   ように配列させたスロットアレーアンテナ装置。
9. 【請求項９】 第１及び第２のスロットアレーアンテナ
   をそれぞれ複数備え、前記第１及び前記第２のスロット
   アレーアンテナを管軸方向に交互に配列させたことを特
   徴とする請求項８記載のスロットアレーアンテナ装置。