JP2003318649A - 進行波合成アレーアンテナ装置 - Google Patents
進行波合成アレーアンテナ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数変化に対して放射指向特性の主ビーム
方向の変動量を抑える。 【解決手段】 進行波アレーアンテナ１は給電線路１１
に沿って設けられた複数のアンテナ素子５１−１乃至５
１−Ｎを備え、所定の主ビーム半値幅を有し、進行波ア
レーアンテナ２に比較して低いサイドローブレベルの放
射指向特性を有する。進行波アレーアンテナ２は給電線
路１２に沿って設けられた複数のアンテナ素子５２−１
乃至５２−Ｍを備え所定の放射指向特性を有する。電力
分配器２１は、入力される送信信号を２分配してそれぞ
れ進行波アレーアンテナ１，２に給電する。２つの進行
波アレーアンテナ１，２は、所定の周波数変化に対する
進行波アレーアンテナ１から放射される送信信号の電磁
波の主ビームの放射角度の変動量と、上記周波数変化に
対する進行波アレーアンテナ２から放射される送信信号
の電磁波の主ビームの放射角度の変動量とが互いに実質
的に相殺されるように並置される。
方向の変動量を抑える。 【解決手段】 進行波アレーアンテナ１は給電線路１１
に沿って設けられた複数のアンテナ素子５１−１乃至５
１−Ｎを備え、所定の主ビーム半値幅を有し、進行波ア
レーアンテナ２に比較して低いサイドローブレベルの放
射指向特性を有する。進行波アレーアンテナ２は給電線
路１２に沿って設けられた複数のアンテナ素子５２−１
乃至５２−Ｍを備え所定の放射指向特性を有する。電力
分配器２１は、入力される送信信号を２分配してそれぞ
れ進行波アレーアンテナ１，２に給電する。２つの進行
波アレーアンテナ１，２は、所定の周波数変化に対する
進行波アレーアンテナ１から放射される送信信号の電磁
波の主ビームの放射角度の変動量と、上記周波数変化に
対する進行波アレーアンテナ２から放射される送信信号
の電磁波の主ビームの放射角度の変動量とが互いに実質
的に相殺されるように並置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯、準
ミリ波帯、ミリ波帯などの帯域で使用され、２つの進行
波アレーアンテナを備えて構成される進行波合成アレー
アンテナ装置に関する。
ミリ波帯、ミリ波帯などの帯域で使用され、２つの進行
波アレーアンテナを備えて構成される進行波合成アレー
アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波帯、準ミリ波帯、ミリ波帯な
どの無線通信システムにおいて、アンテナ素子を給電線
路に沿って並置して構成された進行波アレーアンテナが
広く用いられている。この進行波アレーアンテナにおい
ては、送信信号のエネルギーは給電線路に沿ってその終
端部に向かって進行し、そのエネルギーの一部を順次放
射することにより所定の方向に送信している。この進行
波アレーアンテナは、給電線路の回路設計が比較的容易
であるという特徴を有している。
どの無線通信システムにおいて、アンテナ素子を給電線
路に沿って並置して構成された進行波アレーアンテナが
広く用いられている。この進行波アレーアンテナにおい
ては、送信信号のエネルギーは給電線路に沿ってその終
端部に向かって進行し、そのエネルギーの一部を順次放
射することにより所定の方向に送信している。この進行
波アレーアンテナは、給電線路の回路設計が比較的容易
であるという特徴を有している。
【０００３】図２８は、従来例に係る進行波アレーアン
テナ装置５０４の構成を示す回路図である。図２８にお
いて、進行波アレーアンテナ装置５０４は、給電線路５
０２上にその長手方向に沿って、複数のアンテナ素子５
０３が並置されて構成されている。ここで、給電部５０
１を介して入力された電磁波は、給電線路５０２をその
終端部に向かって矢印５０２ａの方向で進行し、複数の
アンテナ素子５０３の各々に順次給電することにより、
各アンテナ素子５０３から所定の放射方向に電磁波が放
射される。
テナ装置５０４の構成を示す回路図である。図２８にお
いて、進行波アレーアンテナ装置５０４は、給電線路５
０２上にその長手方向に沿って、複数のアンテナ素子５
０３が並置されて構成されている。ここで、給電部５０
１を介して入力された電磁波は、給電線路５０２をその
終端部に向かって矢印５０２ａの方向で進行し、複数の
アンテナ素子５０３の各々に順次給電することにより、
各アンテナ素子５０３から所定の放射方向に電磁波が放
射される。
【０００４】この進行波アレーアンテナ５０４の各アン
テナ素子５０３の大きさや形状を変化させることによ
り、各アンテナ素子５０３の励振振幅を制御できる一
方、各アンテナ素子５０３の素子間距離を変化させるこ
とにより、各アンテナ素子５０３の励振位相を制御でき
る。これら励振振幅と励振位相を含む励振係数を制御す
ることにより、所望の放射指向特性を得ることができ
る。
テナ素子５０３の大きさや形状を変化させることによ
り、各アンテナ素子５０３の励振振幅を制御できる一
方、各アンテナ素子５０３の素子間距離を変化させるこ
とにより、各アンテナ素子５０３の励振位相を制御でき
る。これら励振振幅と励振位相を含む励振係数を制御す
ることにより、所望の放射指向特性を得ることができ
る。
【０００５】例えば、いわゆるＦＷＡ（Fixed Wireless
Access）と呼ばれる加入者無線方式のための基地局ア
ンテナにおいては、垂直面放射指向特性を成形するため
にアレーアンテナを用いることが多く、そのアレーアン
テナの励振係数を制御し、コセカント２乗曲線の垂直面
放射指向特性にすることにより、各加入者無線局に対し
て、実質的に同一の電力を送受信できるようにしてい
る。
Access）と呼ばれる加入者無線方式のための基地局ア
ンテナにおいては、垂直面放射指向特性を成形するため
にアレーアンテナを用いることが多く、そのアレーアン
テナの励振係数を制御し、コセカント２乗曲線の垂直面
放射指向特性にすることにより、各加入者無線局に対し
て、実質的に同一の電力を送受信できるようにしてい
る。
【０００６】図２９は、図２８の進行波アレーアンテナ
装置の一例であって、導波管スロットアレーアンテナ装
置５０８の構成を示す斜視図である。図２９において、
導波管スロットアレーアンテナ装置５０８は、給電線路
となる矩形導波管５０６の上面において複数の矩形スロ
ットを形成することによりそれぞれスロットアンテナ５
０７を形成して構成され、その矩形導波管５０６の一方
の終端部近傍の下面に矩形形状の入力開口５０５を形成
し、この入力開口５０５に給電線路である矩形導波管５
０９が連結される。
装置の一例であって、導波管スロットアレーアンテナ装
置５０８の構成を示す斜視図である。図２９において、
導波管スロットアレーアンテナ装置５０８は、給電線路
となる矩形導波管５０６の上面において複数の矩形スロ
ットを形成することによりそれぞれスロットアンテナ５
０７を形成して構成され、その矩形導波管５０６の一方
の終端部近傍の下面に矩形形状の入力開口５０５を形成
し、この入力開口５０５に給電線路である矩形導波管５
０９が連結される。
【０００７】以上のように構成された導波管スロットア
レーアンテナ装置５０８において、送信する電磁波は無
線送信機から矩形導波管５０９を介して伝送された後、
入力開口５０５を介して矩形導波管５０６に入力され
る。次いで、当該電磁波は、矩形導波管５０６の長手方
向に沿って他方の終端部に向かって伝搬し、伝搬する電
磁波は各スロットアンテナ５０７の矩形スロットを介し
て放射される。
レーアンテナ装置５０８において、送信する電磁波は無
線送信機から矩形導波管５０９を介して伝送された後、
入力開口５０５を介して矩形導波管５０６に入力され
る。次いで、当該電磁波は、矩形導波管５０６の長手方
向に沿って他方の終端部に向かって伝搬し、伝搬する電
磁波は各スロットアンテナ５０７の矩形スロットを介し
て放射される。
【０００８】この導波管スロットアレーアンテナ装置５
０８において、給電線路として矩形導波管を用いること
で、給電線路からの放射が無いため、給電線路の損失を
少なくできる。さらに、各スロットアンテナ５０７の矩
形スロットの長さや幅を変化することにより励振振幅を
制御でき、各矩形スロット間のアンテナ間距離を変化す
ることにより、励振位相を制御でき、これら励振振幅と
励振位相を含む励振係数を制御することにより、所望の
放射指向特性を得ることができる。従って、所望の放射
指向特性を有するアレーアンテナを形成することが容易
であるという利点がある。そのため、導波管スロットア
レーアンテナ装置５０８はマイクロ波帯、特にミリ波帯
において、有効なアレーアンテナ装置である。
０８において、給電線路として矩形導波管を用いること
で、給電線路からの放射が無いため、給電線路の損失を
少なくできる。さらに、各スロットアンテナ５０７の矩
形スロットの長さや幅を変化することにより励振振幅を
制御でき、各矩形スロット間のアンテナ間距離を変化す
ることにより、励振位相を制御でき、これら励振振幅と
励振位相を含む励振係数を制御することにより、所望の
放射指向特性を得ることができる。従って、所望の放射
指向特性を有するアレーアンテナを形成することが容易
であるという利点がある。そのため、導波管スロットア
レーアンテナ装置５０８はマイクロ波帯、特にミリ波帯
において、有効なアレーアンテナ装置である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２８
及び図２９に図示した従来例の構成では、送信する電磁
波の周波数が変化した場合、給電線路５０２内の管内波
長の変化により、伝搬する進行波のアンテナ素子５０３
間における位相遅れも変化する。また、導波管スロット
アレーアンテナ装置５０８の場合、矩形導波管５０６を
伝搬する進行波が各スロットアンテナ５０７の直下の部
分を通過するために、この通過した透過波も位相遅れを
有しており、透過位相も電磁波の周波数により変化す
る。これらの原因により、各アンテナ素子５０３又は５
０７から放射される電磁波に与えられる位相が変化する
ため、各アンテナ素子５０３又は５０７の励振位相が変
化する。
及び図２９に図示した従来例の構成では、送信する電磁
波の周波数が変化した場合、給電線路５０２内の管内波
長の変化により、伝搬する進行波のアンテナ素子５０３
間における位相遅れも変化する。また、導波管スロット
アレーアンテナ装置５０８の場合、矩形導波管５０６を
伝搬する進行波が各スロットアンテナ５０７の直下の部
分を通過するために、この通過した透過波も位相遅れを
有しており、透過位相も電磁波の周波数により変化す
る。これらの原因により、各アンテナ素子５０３又は５
０７から放射される電磁波に与えられる位相が変化する
ため、各アンテナ素子５０３又は５０７の励振位相が変
化する。
【００１０】これらのアンテナ装置５０４，５０８にお
いては、上述のごとく進行波型給電方法で給電している
ために、入力開口５０５近傍の給電部から遠いアンテナ
素子ほど、これらの位相変化が積み重なり、放射する電
磁波に対してより大きな位相変化を与えることになる。
従って、各アンテナ素子５０３又は５０７間の位相差に
変化が生じると、当該アンテナ装置５０４，５０８の放
射指向特性の主ビームの方向が変動することとなる。
いては、上述のごとく進行波型給電方法で給電している
ために、入力開口５０５近傍の給電部から遠いアンテナ
素子ほど、これらの位相変化が積み重なり、放射する電
磁波に対してより大きな位相変化を与えることになる。
従って、各アンテナ素子５０３又は５０７間の位相差に
変化が生じると、当該アンテナ装置５０４，５０８の放
射指向特性の主ビームの方向が変動することとなる。
【００１１】例えば、加入者無線方式の基地局におい
て、これら進行波アレーアンテナ装置５０４，５０８を
用いる場合、主ビーム方向の変動が起きることにより、
サービスエリアの縁端部にある加入者無線局における受
信信号強度が減少するとともに、当該加入者無線局にお
ける実質的な送信信号電力が低下することになる。
て、これら進行波アレーアンテナ装置５０４，５０８を
用いる場合、主ビーム方向の変動が起きることにより、
サービスエリアの縁端部にある加入者無線局における受
信信号強度が減少するとともに、当該加入者無線局にお
ける実質的な送信信号電力が低下することになる。
【００１２】本発明の目的は以上の問題点を解決し、送
信する電磁波の周波数変化に対して、放射指向特性の主
ビーム方向の変化を抑圧することができる進行波アレー
アンテナ装置を提供することにある。
信する電磁波の周波数変化に対して、放射指向特性の主
ビーム方向の変化を抑圧することができる進行波アレー
アンテナ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る進行波合成
アレーアンテナ装置は、第１の給電線路に沿って所定の
間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子を備え、所
定の放射指向特性を有する第１の進行波アレーアンテナ
と、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設けられた複
数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値幅の主ビー
ムを有し、上記第１の進行波アレーアンテナに比較して
低いサイドローブレベルの放射指向特性を有する第２の
進行波アレーアンテナと、入力される送信信号を２分配
して、一方の送信信号を第１の進行波アレーアンテナに
給電する一方、他方の送信信号を第２の進行波アレーア
ンテナに給電する分配手段とを備え、所定の周波数変化
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺されるように、上記
第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向
と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁波の
進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７０未満であ
るように上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２の
進行波アレーアンテナとを並置したことを特徴とする。
アレーアンテナ装置は、第１の給電線路に沿って所定の
間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子を備え、所
定の放射指向特性を有する第１の進行波アレーアンテナ
と、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設けられた複
数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値幅の主ビー
ムを有し、上記第１の進行波アレーアンテナに比較して
低いサイドローブレベルの放射指向特性を有する第２の
進行波アレーアンテナと、入力される送信信号を２分配
して、一方の送信信号を第１の進行波アレーアンテナに
給電する一方、他方の送信信号を第２の進行波アレーア
ンテナに給電する分配手段とを備え、所定の周波数変化
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺されるように、上記
第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向
と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁波の
進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７０未満であ
るように上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２の
進行波アレーアンテナとを並置したことを特徴とする。
【００１４】ここで、上記第２の進行波アレーアンテナ
の放射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含
む、３０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アン
テナ利得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレ
ベルとを有することを特徴とする。
の放射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含
む、３０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アン
テナ利得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレ
ベルとを有することを特徴とする。
【００１５】上記進行波アレーアンテナ装置において、
上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行
方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁
波の進行方向とが互いに実質的に逆向きとなるように、
上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２の進行波ア
レーアンテナとを並置したことを特徴とする。
上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行
方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁
波の進行方向とが互いに実質的に逆向きとなるように、
上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２の進行波ア
レーアンテナとを並置したことを特徴とする。
【００１６】また、上記進行波アレーアンテナ装置にお
いて、上記第１の進行波アレーアンテナは、所定のコセ
ンカント２乗曲線の放射指向特性を有することを特徴と
する。
いて、上記第１の進行波アレーアンテナは、所定のコセ
ンカント２乗曲線の放射指向特性を有することを特徴と
する。
【００１７】さらに、上記進行波アレーアンテナ装置に
おいて、上記分配手段は、上記第１の進行波アレーアン
テナに対して給電される送信信号の電力と、上記第２の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力とが互いに異なるように分配する電力制御手段を含む
ことを特徴とする。
おいて、上記分配手段は、上記第１の進行波アレーアン
テナに対して給電される送信信号の電力と、上記第２の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力とが互いに異なるように分配する電力制御手段を含む
ことを特徴とする。
【００１８】ここで、上記電力制御手段は、上記第２の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所
定の減衰量だけ減衰させる減衰手段を含むことを特徴と
する。
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所
定の減衰量だけ減衰させる減衰手段を含むことを特徴と
する。
【００１９】上記進行波アレーアンテナ装置において、
上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞれ、導
波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロットア
レーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロットアレー
アンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波ア
レーアンテナの導波管の管幅を、上記第１の進行波アレ
ーアンテナの導波管の管幅よりも小さく設定してなるこ
とを特徴とする。
上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞれ、導
波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロットア
レーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロットアレー
アンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波ア
レーアンテナの導波管の管幅を、上記第１の進行波アレ
ーアンテナの導波管の管幅よりも小さく設定してなるこ
とを特徴とする。
【００２０】また、上記進行波アレーアンテナ装置にお
いて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞ
れ、誘電体導波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁
誘電体導波管スロットアレーアンテナであり、上記減衰
手段は、上記第２の進行波アレーアンテナの誘電体導波
管の誘電率を、上記第１の進行波アレーアンテナの誘電
体導波管の誘電率よりも大きく設定してなることを特徴
とする。
いて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞ
れ、誘電体導波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁
誘電体導波管スロットアレーアンテナであり、上記減衰
手段は、上記第２の進行波アレーアンテナの誘電体導波
管の誘電率を、上記第１の進行波アレーアンテナの誘電
体導波管の誘電率よりも大きく設定してなることを特徴
とする。
【００２１】さらに、上記進行波アレーアンテナ装置に
おいて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれ
ぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアンテナで
あり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレーアンテ
ナのポスト壁のスルーホールの内径を、上記第１の進行
波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの内径より
も小さく設定してなることを特徴とする。
おいて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれ
ぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアンテナで
あり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレーアンテ
ナのポスト壁のスルーホールの内径を、上記第１の進行
波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの内径より
も小さく設定してなることを特徴とする。
【００２２】またさらに、上記進行波アレーアンテナ装
置において、上記第１と第２の進行波アレーアンテナは
それぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアンテ
ナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレーア
ンテナのポスト壁のスルーホールの間隔を、上記第１の
進行波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの間隔
よりも大きく設定してなることを特徴とする。
置において、上記第１と第２の進行波アレーアンテナは
それぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアンテ
ナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレーア
ンテナのポスト壁のスルーホールの間隔を、上記第１の
進行波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの間隔
よりも大きく設定してなることを特徴とする。
【００２３】上記進行波アレーアンテナ装置において、
上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞれ、導
波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロットア
レーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロットアレー
アンテナであり、上記分配手段と、上記第１と第２の進
行波アレーアンテナとは同一の導波管内に形成されたこ
とを特徴とする。
上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞれ、導
波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロットア
レーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロットアレー
アンテナであり、上記分配手段と、上記第１と第２の進
行波アレーアンテナとは同一の導波管内に形成されたこ
とを特徴とする。
【００２４】また、上記進行波アレーアンテナ装置にお
いて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞ
れ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロ
ットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロット
アレーアンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の進
行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍に形成され
た少なくとも１本の導体ピンを含むことを特徴とする。
いて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれぞ
れ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管スロ
ットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロット
アレーアンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の進
行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍に形成され
た少なくとも１本の導体ピンを含むことを特徴とする。
【００２５】さらに、上記進行波アレーアンテナ装置に
おいて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれ
ぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管ス
ロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロッ
トアレーアンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の
進行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍に形成さ
れた導波管壁を含むことを特徴とする。
おいて、上記第１と第２の進行波アレーアンテナはそれ
ぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体導波管ス
ロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管スロッ
トアレーアンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の
進行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍に形成さ
れた導波管壁を含むことを特徴とする。
【００２６】上記進行波アレーアンテナ装置において、
上記第２の進行波アレーアンテナの位相遅れ量を、上記
第１の進行波アレーアンテナの位相遅れ量よりも大きく
するように設定する位相遅れ量設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする。
上記第２の進行波アレーアンテナの位相遅れ量を、上記
第１の進行波アレーアンテナの位相遅れ量よりも大きく
するように設定する位相遅れ量設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする。
【００２７】また、上記進行波アレーアンテナ装置にお
いて、上記位相遅れ量設定手段は、上記第２の進行波ア
レーアンテナの第２のアンテナ素子の間隔を、上記第１
の進行波アレーアンテナの第１のアンテナ素子の間隔よ
りも大きく設定してなることを特徴とする。
いて、上記位相遅れ量設定手段は、上記第２の進行波ア
レーアンテナの第２のアンテナ素子の間隔を、上記第１
の進行波アレーアンテナの第１のアンテナ素子の間隔よ
りも大きく設定してなることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００２９】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０１の構成を示す回路図である。
第１の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０１の構成を示す回路図である。
【００３０】この第１の実施形態に係る進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０１は、（ａ）−Ｚ軸方向で給電線路
１１の長手方向に沿って所定の間隔ｄ１で並置されてな
る複数Ｎ個のアンテナ素子５１−１乃至５１−Ｎを備え
て構成され、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射
指向特性を有する進行波アレーアンテナ１と、（ｂ）−
Ｚ軸方向とは逆方向であるＺ軸方向で給電線路１２の長
手方向に沿って所定の間隔ｄ２で並置されてなる複数Ｍ
個のアンテナ素子５２−１乃至５２−Ｍを備えて構成さ
れ、例えばコセカント２乗曲線などの所定の垂直面放射
指向特性を有する進行波アレーアンテナ２とを備える。
ーアンテナ装置１０１は、（ａ）−Ｚ軸方向で給電線路
１１の長手方向に沿って所定の間隔ｄ１で並置されてな
る複数Ｎ個のアンテナ素子５１−１乃至５１−Ｎを備え
て構成され、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射
指向特性を有する進行波アレーアンテナ１と、（ｂ）−
Ｚ軸方向とは逆方向であるＺ軸方向で給電線路１２の長
手方向に沿って所定の間隔ｄ２で並置されてなる複数Ｍ
個のアンテナ素子５２−１乃至５２−Ｍを備えて構成さ
れ、例えばコセカント２乗曲線などの所定の垂直面放射
指向特性を有する進行波アレーアンテナ２とを備える。
【００３１】ここで、これら２つの進行波アレーアンテ
ナ１，２は互いに所定の間隔ｄｍで並置され、かつ各給
電線路１１，１２の長手方向が互いに所定の交差角度φ
ｍで交差し、好ましくはφｍ＝１８０度であって各給電
線路１１，１２内の電磁波の進行方向が互いに逆向きと
なるように並置されたことを特徴としている。なお、第
１の実施形態においては、φｍ＝１８０度とし、各給電
線路１１，１２の中心軸の長手方向は、Ｚ軸上に位置し
ている。
ナ１，２は互いに所定の間隔ｄｍで並置され、かつ各給
電線路１１，１２の長手方向が互いに所定の交差角度φ
ｍで交差し、好ましくはφｍ＝１８０度であって各給電
線路１１，１２内の電磁波の進行方向が互いに逆向きと
なるように並置されたことを特徴としている。なお、第
１の実施形態においては、φｍ＝１８０度とし、各給電
線路１１，１２の中心軸の長手方向は、Ｚ軸上に位置し
ている。
【００３２】図１において、無線送信機から出力される
送信信号は、給電線路２２及び給電部２０を介して電力
分配器２１に入力され、電力分配器２１は入力される送
信信号を等しく２分配し、一方の送信信号を進行波アレ
ーアンテナ１の給電線路１１に出力する一方、他方の送
信信号を進行波アレーアンテナ２の給電線路１２に出力
する。給電線路１１に入力された送信信号の電磁波は、
給電線路１１内を矢印１１ａの方向で伝搬し、当該給電
線路１１において並置された各アンテナ素子５１−１乃
至５１−Ｎに対して順次分岐して給電しながら出力さ
れ、所定の狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射指
向特性で放射される。一方、給電線路１２に入力された
送信信号の電磁波は、給電線路１２内を矢印１２ａ（矢
印１１ａとは逆向き）の方向で伝搬し、当該給電線路１
２において並置された各アンテナ素子５２−１乃至５２
−Ｍに対して順次分岐して給電しながら出力され、例え
ば所定のコセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性で放
射される。
送信信号は、給電線路２２及び給電部２０を介して電力
分配器２１に入力され、電力分配器２１は入力される送
信信号を等しく２分配し、一方の送信信号を進行波アレ
ーアンテナ１の給電線路１１に出力する一方、他方の送
信信号を進行波アレーアンテナ２の給電線路１２に出力
する。給電線路１１に入力された送信信号の電磁波は、
給電線路１１内を矢印１１ａの方向で伝搬し、当該給電
線路１１において並置された各アンテナ素子５１−１乃
至５１−Ｎに対して順次分岐して給電しながら出力さ
れ、所定の狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射指
向特性で放射される。一方、給電線路１２に入力された
送信信号の電磁波は、給電線路１２内を矢印１２ａ（矢
印１１ａとは逆向き）の方向で伝搬し、当該給電線路１
２において並置された各アンテナ素子５２−１乃至５２
−Ｍに対して順次分岐して給電しながら出力され、例え
ば所定のコセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性で放
射される。
【００３３】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０１において、進行波アレーアンテナ
１，２は同一のＺ軸上に配置されており、給電線路１
１，１２内を進行している電磁波の進行方向は互いに逆
向きである。そのため、送信信号の電磁波の周波数を変
化したときにおける各進行波アレーアンテナ１，２の主
ビーム方向の変動はお互いに逆方向に働くことにより打
ち消し合い、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０
１としての主ビーム方向の変動量Δθを抑えることがで
きる。
アンテナ装置１０１において、進行波アレーアンテナ
１，２は同一のＺ軸上に配置されており、給電線路１
１，１２内を進行している電磁波の進行方向は互いに逆
向きである。そのため、送信信号の電磁波の周波数を変
化したときにおける各進行波アレーアンテナ１，２の主
ビーム方向の変動はお互いに逆方向に働くことにより打
ち消し合い、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０
１としての主ビーム方向の変動量Δθを抑えることがで
きる。
【００３４】また、一方の進行波アレーアンテナ１１の
垂直面放射指向特性を狭ビーム及び低サイドローブとす
ることで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０１
の垂直面放射指向特性を、他方の進行波アレーアンテナ
１２の垂直面放射指向特性に近い特性にすることができ
る。ここで、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射
指向特性における狭ビームに対応する３ｄＢ幅（半値
幅）の角度範囲は、好ましくは５度ないし４０度、より
好ましくは５度ないし３０度、さらに好ましくは５度な
いし４０度であり、低サイドローブに対応する相対振幅
（主ビームを０ｄＢとしたとき）は、好ましくは−２０
ｄＢ以下、より好ましくは、−３０ｄＢ以下である。
垂直面放射指向特性を狭ビーム及び低サイドローブとす
ることで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０１
の垂直面放射指向特性を、他方の進行波アレーアンテナ
１２の垂直面放射指向特性に近い特性にすることができ
る。ここで、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射
指向特性における狭ビームに対応する３ｄＢ幅（半値
幅）の角度範囲は、好ましくは５度ないし４０度、より
好ましくは５度ないし３０度、さらに好ましくは５度な
いし４０度であり、低サイドローブに対応する相対振幅
（主ビームを０ｄＢとしたとき）は、好ましくは−２０
ｄＢ以下、より好ましくは、−３０ｄＢ以下である。
【００３５】いま、進行波アレーアンテナ１，２をそれ
ぞれＮ＝Ｍ＝１６であって中心周波数ｆ０＝２５．４８
ＧＨｚで設計し、下限周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚか
ら上限周波数ｆ２＝２５．６９ＧＨｚまでの帯域幅Δｆ
＝４２０ＭＨｚにおける主ビーム方向の変動量Δθを当
該進行波アレーアンテナ１，２のアレーファクタ（アン
テナ素子を波源とみたときに各アンテナ素子において指
向特性が無いとしたときの放射パターンである。）で計
算する。なお、実際の進行波アレーアンテナ１，２の垂
直面放射指向特性は、アレーファクタと各アンテナ素子
５１−１乃至５１−Ｎ，５２−１乃至５２−Ｍの垂直面
放射指向特性であるエレメントファクタを乗算すること
により計算することができる。ここで、給電線路１１，
１２の管内波長λｇは、中心周波数ｆ０においてλｇ０
＝９．６４ｍｍとし、下限周波数ｆ１においてλｇ１＝
９．７６ｍｍとし、上限周波数ｆ２においてλｇ２＝
９．５２ｍｍとしている。これは、高さ３．２ｍｍ×幅
７ｍｍの矩形導波管の管内を誘電率εｒ＝２．２の誘電
体で充填した誘電体導波管に相当している。
ぞれＮ＝Ｍ＝１６であって中心周波数ｆ０＝２５．４８
ＧＨｚで設計し、下限周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚか
ら上限周波数ｆ２＝２５．６９ＧＨｚまでの帯域幅Δｆ
＝４２０ＭＨｚにおける主ビーム方向の変動量Δθを当
該進行波アレーアンテナ１，２のアレーファクタ（アン
テナ素子を波源とみたときに各アンテナ素子において指
向特性が無いとしたときの放射パターンである。）で計
算する。なお、実際の進行波アレーアンテナ１，２の垂
直面放射指向特性は、アレーファクタと各アンテナ素子
５１−１乃至５１−Ｎ，５２−１乃至５２−Ｍの垂直面
放射指向特性であるエレメントファクタを乗算すること
により計算することができる。ここで、給電線路１１，
１２の管内波長λｇは、中心周波数ｆ０においてλｇ０
＝９．６４ｍｍとし、下限周波数ｆ１においてλｇ１＝
９．７６ｍｍとし、上限周波数ｆ２においてλｇ２＝
９．５２ｍｍとしている。これは、高さ３．２ｍｍ×幅
７ｍｍの矩形導波管の管内を誘電率εｒ＝２．２の誘電
体で充填した誘電体導波管に相当している。
【００３６】まず、進行波アレーアンテナ１のアンテナ
素子間隔ｄ１を、ｄ１＝１０．５ｍｍと一定にし、進行
波アレーアンテナ１の各アンテナ素子５１−１乃至５１
−１６に対して、次の表１に示している励振振幅及び励
振位相を有する電磁波を入力したときをシミュレーショ
ンし、そのシミュレーション結果である、周波数ｆ０，
ｆ１，ｆ２における垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）をそれぞれ図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示す。
素子間隔ｄ１を、ｄ１＝１０．５ｍｍと一定にし、進行
波アレーアンテナ１の各アンテナ素子５１−１乃至５１
−１６に対して、次の表１に示している励振振幅及び励
振位相を有する電磁波を入力したときをシミュレーショ
ンし、そのシミュレーション結果である、周波数ｆ０，
ｆ１，ｆ２における垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）をそれぞれ図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示す。
【００３７】
【表１】
――――――――――――――――――――――――――
素子番号 励振振幅［ｄＢ］ 励振位相［度］
――――――――――――――――――――――――――
１ −２５．６４２ ０．０００
２ −２０．８２９ ９．８９５
３ −１３．８１４ １９．７９０
４ −８．７７５ ２９．６８５
５ −５．０９２ ３９．５７９
６ −２．４８９ ４９．４７４
７ −０．８１８ ５９．３６９
８ ０．０００ ６９．２６４
９ ０．０００ ７９．１５９
１０ −０．８１８ ８９．０５４
１１ −２．４８９ ９８．９４８
１２ −５．０９２ １０８．８４３
１３ −８．７７５ １１８．７３８
１４ −１３．８１４ １２８．６３３
１５ −２０．８２９ １３８．５２８
１６ −２５．６４２ １４８．４２３
―――――――――――――――――――――――――――
【００３８】図２から明らかなように、各周波数におい
て狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を
得ることができる。図２及び以下に示すアレーファクタ
を示す図において、進行波アレーアンテナ１，２のＺ軸
に対して垂直な正面方向を垂直面角度＝０度とし、この
角度０度の軸から、給電線路１１，１２内の電磁波の進
行方向の軸に向かって回転する角度を正の角度としてい
る。図２においては、下限周波数ｆ１のときの主ビーム
の角度は−３．０度であり、中心周波数ｆ０のときの主
ビームの角度は−２．２度であり、上限周波数ｆ２のと
きの主ビームの角度は−１．４０度である。従って、周
波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主ビーム方向の変
動量Δθｔ＝＋１．６度である。
て狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を
得ることができる。図２及び以下に示すアレーファクタ
を示す図において、進行波アレーアンテナ１，２のＺ軸
に対して垂直な正面方向を垂直面角度＝０度とし、この
角度０度の軸から、給電線路１１，１２内の電磁波の進
行方向の軸に向かって回転する角度を正の角度としてい
る。図２においては、下限周波数ｆ１のときの主ビーム
の角度は−３．０度であり、中心周波数ｆ０のときの主
ビームの角度は−２．２度であり、上限周波数ｆ２のと
きの主ビームの角度は−１．４０度である。従って、周
波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主ビーム方向の変
動量Δθｔ＝＋１．６度である。
【００３９】次いで、進行波アレーアンテナ２のアンテ
ナ素子間隔ｄ２を、ｄ２＝８．４３ｍｍと一定にし、進
行波アレーアンテナ２の各アンテナ素子５２−１乃至５
２−１６に対して、次の表２に示している励振振幅及び
励振位相を有する電磁波を入力したときをシミュレーシ
ョンし、そのシミュレーション結果である、周波数ｆ
０，ｆ１，ｆ２における垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）をそれぞれ図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。
ナ素子間隔ｄ２を、ｄ２＝８．４３ｍｍと一定にし、進
行波アレーアンテナ２の各アンテナ素子５２−１乃至５
２−１６に対して、次の表２に示している励振振幅及び
励振位相を有する電磁波を入力したときをシミュレーシ
ョンし、そのシミュレーション結果である、周波数ｆ
０，ｆ１，ｆ２における垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）をそれぞれ図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。
【００４０】
【表２】
――――――――――――――――――――――――――
素子番号 励振振幅［ｄＢ］ 励振位相［度］
――――――――――――――――――――――――――
１ ０．０００ ０．０００
２ −０．１４０ −３６．９１１
３ −０．３７９ −５３．３４０
４ −０．６２４ −６４．７５２
５ −１．１１２ −７５．６７２
６ −１．３９０ −８７．５７２
７ −１．４９７ −９６．９７６
８ −２．０１４ −１０５．１３９
９ −２．６１５ −１１５．６７３
１０ −２．７９２ −１２５．０８６
１１ −３．２４２ −１３０．５６８
１２ −４．２８２ −１３７．４８１
１３ −４．８３３ −１４７．３２８
１４ −４．７８７ −１５０．６９３
１５ −５．７４６ −１４６．７６７
１６ −９．１０６ −１５２．６４５
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００４１】図３から明らかなように、各周波数におい
てコセンカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を得るこ
とができる。図３においては、下限周波数ｆ１のときの
主ビームの角度は＋１．３度であり、中心周波数ｆ０の
ときの主ビームの角度は＋２．２度であり、上限周波数
ｆ２のときの主ビームの角度は＋３．０度である。従っ
て、周波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主ビーム方
向の変動量Δθｔ＝＋１．７度である。
てコセンカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を得るこ
とができる。図３においては、下限周波数ｆ１のときの
主ビームの角度は＋１．３度であり、中心周波数ｆ０の
ときの主ビームの角度は＋２．２度であり、上限周波数
ｆ２のときの主ビームの角度は＋３．０度である。従っ
て、周波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主ビーム方
向の変動量Δθｔ＝＋１．７度である。
【００４２】２つの進行波アレーアンテナ１，２のうち
進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電電力を例え
ば１０ｄＢだけ、電力分配器２１と給電線路１１との間
に挿入された減衰器を用いて減衰させることにより、進
行波アレーアンテナ１の各アンテナ素子５１−１乃至５
１−Ｎの励振振幅を１０ｄＢだけ下げている。これによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０１の全体のアレ
ーアンテナの指向特性は、進行波アレーアンテナ２の垂
直面放射指向特性であるコセカント２乗曲線の垂直面放
射指向特性が支配的になる。しかしながら、進行波合成
アレーアンテナ装置１０１の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動量Δθｔも進行波アレーアンテナ２が
支配的となる。そのため、進行波アレーアンテナ１のア
ンテナ素子間距離ｄ１を、進行波アレーアンテナ２のア
ンテナ素子間距離ｄ２より大きくしており、これによ
り、各進行波アレーアンテナ１，２間の主ビーム方向の
変動量の相殺量を調整することができる。すなわち、こ
の２つの要因が補完し合うことにより、コセカント２乗
曲線の垂直面放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向
の変動量Δθを抑圧する。
進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電電力を例え
ば１０ｄＢだけ、電力分配器２１と給電線路１１との間
に挿入された減衰器を用いて減衰させることにより、進
行波アレーアンテナ１の各アンテナ素子５１−１乃至５
１−Ｎの励振振幅を１０ｄＢだけ下げている。これによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０１の全体のアレ
ーアンテナの指向特性は、進行波アレーアンテナ２の垂
直面放射指向特性であるコセカント２乗曲線の垂直面放
射指向特性が支配的になる。しかしながら、進行波合成
アレーアンテナ装置１０１の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動量Δθｔも進行波アレーアンテナ２が
支配的となる。そのため、進行波アレーアンテナ１のア
ンテナ素子間距離ｄ１を、進行波アレーアンテナ２のア
ンテナ素子間距離ｄ２より大きくしており、これによ
り、各進行波アレーアンテナ１，２間の主ビーム方向の
変動量の相殺量を調整することができる。すなわち、こ
の２つの要因が補完し合うことにより、コセカント２乗
曲線の垂直面放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向
の変動量Δθを抑圧する。
【００４３】ここで、２つの進行波アレーアンテナ１，
２間の距離ｄｍ＝８．４３ｍｍとして、進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０１のアレーファクタを計算した結果
であって、周波数ｆ１，ｆ０，ｆ２における計算結果を
それぞれ図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。なお、垂
直面角度の定義は、進行波アレーアンテナ２の定義と同
様である。図４から明らかなように、下限周波数ｆ１の
ときの主ビームの角度は＋２．３度であり、中心周波数
ｆ０のときの主ビームの角度は＋２．４度であり、上限
周波数ｆ２のときの主ビームの角度は＋２．５度であ
る。従って、周波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主
ビーム方向の変動量Δθｔ＝＋０．２度である。すなわ
ち、電磁波の周波数が変化しても、コセカント２乗曲線
の垂直面放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向の変
動量をΔθ＝０．２度に抑えることができる。
２間の距離ｄｍ＝８．４３ｍｍとして、進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０１のアレーファクタを計算した結果
であって、周波数ｆ１，ｆ０，ｆ２における計算結果を
それぞれ図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。なお、垂
直面角度の定義は、進行波アレーアンテナ２の定義と同
様である。図４から明らかなように、下限周波数ｆ１の
ときの主ビームの角度は＋２．３度であり、中心周波数
ｆ０のときの主ビームの角度は＋２．４度であり、上限
周波数ｆ２のときの主ビームの角度は＋２．５度であ
る。従って、周波数変化Δｆ＝４２０ＭＨｚに対する主
ビーム方向の変動量Δθｔ＝＋０．２度である。すなわ
ち、電磁波の周波数が変化しても、コセカント２乗曲線
の垂直面放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向の変
動量をΔθ＝０．２度に抑えることができる。
【００４４】以上のシミュレーションにおいては、一般
性を重視し、アレーファクタの計算結果を示した。エレ
メントファクタや、励振係数の与え方により、主ビーム
方向の変動量Δθは変化する。しかしながら、２つの進
行波アレーアンテナ１，２への給電電力の配分と、素子
間隔や給電線路内波長のバランスを適切にとることによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０１の主ビーム方
向の変動量Δθを抑えることができる。
性を重視し、アレーファクタの計算結果を示した。エレ
メントファクタや、励振係数の与え方により、主ビーム
方向の変動量Δθは変化する。しかしながら、２つの進
行波アレーアンテナ１，２への給電電力の配分と、素子
間隔や給電線路内波長のバランスを適切にとることによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０１の主ビーム方
向の変動量Δθを抑えることができる。
【００４５】以上の実施形態において、アンテナ素子数
Ｎ＝Ｍ＝１６のときのシミュレーション結果を示してい
るが、本発明はこれに限らず、Ｎ≠Ｍであってもよい。
Ｎ＝Ｍ＝１６のときのシミュレーション結果を示してい
るが、本発明はこれに限らず、Ｎ≠Ｍであってもよい。
【００４６】以上の実施形態においては、２つの進行波
アレーアンテナ１，２の交差角度φ ｍを１８０度に設定
しているが、本発明はこれに限らず、所定の周波数変化
Δｆに対する進行波アレーアンテナ１から放射される送
信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量Δθｔ
と、上記周波数変化Δｆに対する進行波アレーアンテナ
２から放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量Δθｃとが互いに実質的に相殺されるよう
に、９０度＜φｍ＜２７０度の範囲に設定してもよく、
好ましくは、１２０度＜φｍ＜２１０度、より好ましく
は、１５０度＜φｍ＜２４０度に設定する。これによ
り、２つの進行波アレーアンテナ１，２の各垂直面放射
指向特性により互いに相殺して、上記周波数変化Δｆに
よる主ビームの角度変動を抑圧することができる。すな
わち、９０度＜φｍ＜２７０度の範囲に設定した場合に
おいては、給電線路１１を進行する送信信号の電磁波の
進行方向と、給電線路１２を進行する送信信号の電磁波
の進行方向とが少なくとも互いに直交せず、かつ各進行
方向の交差角が鋭角にならないように、進行波アレーア
ンテナ１と進行波アレーアンテナ２とが並置される。こ
の場合において、少なくとも放射電力の成分の一部が互
いに相殺されることになる。一方、相殺効果を最大にす
るためには、φｍ＝１８０度に設定することが好まし
く、このとき、給電線路１１を進行する送信信号の電磁
波（直線偏波）の進行方向と、給電線路１２を進行する
送信信号の電磁波（直線偏波）の進行方向とが互いに実
質的に逆向きとなるように、進行波アレーアンテナ１と
進行波アレーアンテナ２とが並置される。
アレーアンテナ１，２の交差角度φ ｍを１８０度に設定
しているが、本発明はこれに限らず、所定の周波数変化
Δｆに対する進行波アレーアンテナ１から放射される送
信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量Δθｔ
と、上記周波数変化Δｆに対する進行波アレーアンテナ
２から放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量Δθｃとが互いに実質的に相殺されるよう
に、９０度＜φｍ＜２７０度の範囲に設定してもよく、
好ましくは、１２０度＜φｍ＜２１０度、より好ましく
は、１５０度＜φｍ＜２４０度に設定する。これによ
り、２つの進行波アレーアンテナ１，２の各垂直面放射
指向特性により互いに相殺して、上記周波数変化Δｆに
よる主ビームの角度変動を抑圧することができる。すな
わち、９０度＜φｍ＜２７０度の範囲に設定した場合に
おいては、給電線路１１を進行する送信信号の電磁波の
進行方向と、給電線路１２を進行する送信信号の電磁波
の進行方向とが少なくとも互いに直交せず、かつ各進行
方向の交差角が鋭角にならないように、進行波アレーア
ンテナ１と進行波アレーアンテナ２とが並置される。こ
の場合において、少なくとも放射電力の成分の一部が互
いに相殺されることになる。一方、相殺効果を最大にす
るためには、φｍ＝１８０度に設定することが好まし
く、このとき、給電線路１１を進行する送信信号の電磁
波（直線偏波）の進行方向と、給電線路１２を進行する
送信信号の電磁波（直線偏波）の進行方向とが互いに実
質的に逆向きとなるように、進行波アレーアンテナ１と
進行波アレーアンテナ２とが並置される。
【００４７】以上の実施形態においては、進行波アレー
アンテナ１は、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放
射指向特性を有しており、少なくとも、所定の半値幅の
主ビームを有し、進行波アレーアンテナ２に比較して低
いサイドローブレベルとを備えた垂直面放射指向特性を
有すればよい。ここで、より好ましくは、進行波アレー
アンテナ１の放射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最
大値を含む、３０度以内の主ビーム半値幅と、（ｂ）上
記アンテナ利得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドロ
ーブレベルとを有する。
アンテナ１は、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放
射指向特性を有しており、少なくとも、所定の半値幅の
主ビームを有し、進行波アレーアンテナ２に比較して低
いサイドローブレベルとを備えた垂直面放射指向特性を
有すればよい。ここで、より好ましくは、進行波アレー
アンテナ１の放射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最
大値を含む、３０度以内の主ビーム半値幅と、（ｂ）上
記アンテナ利得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドロ
ーブレベルとを有する。
【００４８】以上の実施形態においては、２つの進行波
アレーアンテナ１，２のうち進行波アレーアンテナ１へ
の送信信号の給電電力を例えば１０ｄＢだけ、電力分配
器２１と給電線路１１との間に挿入された減衰器を用い
て減衰させているが、この減衰量は、好ましくは、８乃
至２０ｄＢの範囲で設定され、より好ましくは、８乃至
１６ｄＢの範囲で設定される。
アレーアンテナ１，２のうち進行波アレーアンテナ１へ
の送信信号の給電電力を例えば１０ｄＢだけ、電力分配
器２１と給電線路１１との間に挿入された減衰器を用い
て減衰させているが、この減衰量は、好ましくは、８乃
至２０ｄＢの範囲で設定され、より好ましくは、８乃至
１６ｄＢの範囲で設定される。
【００４９】以上の実施形態においては、２つの進行波
アレーアンテナ１，２のうち進行波アレーアンテナ１へ
の送信信号の給電電力を例えば１０ｄＢだけ、電力分配
器２１と給電線路１１との間に挿入された減衰器を用い
て減衰させているが、進行波アレーアンテナ２への送信
信号を増幅してその給電電力を増大させてもよい。すな
わち、２つの進行波アレーアンテナ１，２への送信信号
の給電電力を互いに異なるように制御してもよい。これ
については、他の実施形態にも適用してもよい。
アレーアンテナ１，２のうち進行波アレーアンテナ１へ
の送信信号の給電電力を例えば１０ｄＢだけ、電力分配
器２１と給電線路１１との間に挿入された減衰器を用い
て減衰させているが、進行波アレーアンテナ２への送信
信号を増幅してその給電電力を増大させてもよい。すな
わち、２つの進行波アレーアンテナ１，２への送信信号
の給電電力を互いに異なるように制御してもよい。これ
については、他の実施形態にも適用してもよい。
【００５０】＜第２の実施形態＞図５は本発明に係る第
２の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１０
２の構成を示す斜視図であり、図６は図５の進行波アレ
ーアンテナ２ａにおける２つのスロットペアアンテナ６
２−ｍ，６２−（ｍ＋１）付近の構成を示す上面図であ
る。
２の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１０
２の構成を示す斜視図であり、図６は図５の進行波アレ
ーアンテナ２ａにおける２つのスロットペアアンテナ６
２−ｍ，６２−（ｍ＋１）付近の構成を示す上面図であ
る。
【００５１】この第２の実施形態に係る進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２は、第１の実施形態における給電
線路１１，１２をそれぞれ矩形導波管１１ａ，１２ａで
構成し、各アンテナ素子５１−１乃至５１−Ｎ，５２−
１乃至５２−Ｍをそれぞれスロットペアアンテナで構成
したことを特徴としている。進行波合成アレーアンテナ
装置１０２は、（ａ）−Ｚ軸方向で矩形導波管１１ａの
長手方向に沿って所定の間隔ｄ１で並置されてなる複数
Ｎ個のスロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎを備
えて構成され、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放
射指向特性を有する導波管スロットアレーアンテナであ
る進行波アレーアンテナ１ａと、（ｂ）−Ｚ軸方向とは
逆方向であるＺ軸方向で矩形導波管１２ａの長手方向に
沿って所定の間隔ｄ２で並置されてなる複数Ｍ個のスロ
ットペアアンテナ６２−１乃至６２−Ｍを備えて構成さ
れ、例えばコセカント２乗曲線などの所定の垂直面放射
指向特性を有する導波管スロットアレーアンテナである
進行波アレーアンテナ２ａとを備え、これら２つの進行
波アレーアンテナ１ａ，２ａは互いに所定の間隔ｄ
ｍ（間隔ｄ ｍは、各１番目のスロットペアアンテナ６１
−１，６２−１の中央部間の距離をいう。）で並置さ
れ、かつφｍ＝１８０度であって各矩形導波管１１ａ，
１２ａ内の電磁波の進行方向が互いに逆向きとなるよう
に並置されたことを特徴としている。なお、第２の実施
形態においては、各矩形導波管１１ａ，１２ａの中心軸
の長手方向は、Ｚ軸上に位置している。
ーアンテナ装置１０２は、第１の実施形態における給電
線路１１，１２をそれぞれ矩形導波管１１ａ，１２ａで
構成し、各アンテナ素子５１−１乃至５１−Ｎ，５２−
１乃至５２−Ｍをそれぞれスロットペアアンテナで構成
したことを特徴としている。進行波合成アレーアンテナ
装置１０２は、（ａ）−Ｚ軸方向で矩形導波管１１ａの
長手方向に沿って所定の間隔ｄ１で並置されてなる複数
Ｎ個のスロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎを備
えて構成され、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放
射指向特性を有する導波管スロットアレーアンテナであ
る進行波アレーアンテナ１ａと、（ｂ）−Ｚ軸方向とは
逆方向であるＺ軸方向で矩形導波管１２ａの長手方向に
沿って所定の間隔ｄ２で並置されてなる複数Ｍ個のスロ
ットペアアンテナ６２−１乃至６２−Ｍを備えて構成さ
れ、例えばコセカント２乗曲線などの所定の垂直面放射
指向特性を有する導波管スロットアレーアンテナである
進行波アレーアンテナ２ａとを備え、これら２つの進行
波アレーアンテナ１ａ，２ａは互いに所定の間隔ｄ
ｍ（間隔ｄ ｍは、各１番目のスロットペアアンテナ６１
−１，６２−１の中央部間の距離をいう。）で並置さ
れ、かつφｍ＝１８０度であって各矩形導波管１１ａ，
１２ａ内の電磁波の進行方向が互いに逆向きとなるよう
に並置されたことを特徴としている。なお、第２の実施
形態においては、各矩形導波管１１ａ，１２ａの中心軸
の長手方向は、Ｚ軸上に位置している。
【００５２】図５において、無線送信機に連結された給
電矩形導波管２２ａは給電点２０ａにおいて電力分配器
２１ａにより２分岐され、分岐された一方は、進行波ア
レーアンテナ２ａの矩形導波管１２ａの−Ｚ軸方向側の
端部下面に形成された矩形形状の入力開口２５ａに連結
される一方、分岐された他方は、矩形導波管内の減衰器
２３ａを介して、進行波アレーアンテナ１ａの矩形導波
管１１ａの＋Ｚ軸方向側の端部下面に形成された矩形形
状の入力開口２４ａに連結される。
電矩形導波管２２ａは給電点２０ａにおいて電力分配器
２１ａにより２分岐され、分岐された一方は、進行波ア
レーアンテナ２ａの矩形導波管１２ａの−Ｚ軸方向側の
端部下面に形成された矩形形状の入力開口２５ａに連結
される一方、分岐された他方は、矩形導波管内の減衰器
２３ａを介して、進行波アレーアンテナ１ａの矩形導波
管１１ａの＋Ｚ軸方向側の端部下面に形成された矩形形
状の入力開口２４ａに連結される。
【００５３】進行波アレーアンテナ２ａの上面において
は、図６に示すように、互いに所定のスロット間隔ｈだ
け離間されて並置された、長さＬ２の矩形スロット６４
と、長さＬ１の矩形スロット６３とからそれぞれ構成さ
れる複数Ｍ対のスロットペアアンテナ６２−ｍ（ｍ＝
１，２，…，Ｍ）が＋Ｚ軸方向に沿って所定の間隔ｄ２
で形成される。ここで、第１のスロットペアアンテナ６
２−１から矩形導波管１２ａの−Ｚ軸方向側の終端部ま
での距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように、管内波長の１／４の長さとなるよう
に設定される一方、最後のスロットペアアンテナ６２−
Ｍから矩形導波管１２ａの＋Ｚ軸方向側の終端部までの
距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状態）と
なるように、管内波長の１／４の長さとなるように設定
される。
は、図６に示すように、互いに所定のスロット間隔ｈだ
け離間されて並置された、長さＬ２の矩形スロット６４
と、長さＬ１の矩形スロット６３とからそれぞれ構成さ
れる複数Ｍ対のスロットペアアンテナ６２−ｍ（ｍ＝
１，２，…，Ｍ）が＋Ｚ軸方向に沿って所定の間隔ｄ２
で形成される。ここで、第１のスロットペアアンテナ６
２−１から矩形導波管１２ａの−Ｚ軸方向側の終端部ま
での距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように、管内波長の１／４の長さとなるよう
に設定される一方、最後のスロットペアアンテナ６２−
Ｍから矩形導波管１２ａの＋Ｚ軸方向側の終端部までの
距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状態）と
なるように、管内波長の１／４の長さとなるように設定
される。
【００５４】また、進行波アレーアンテナ１ａの上面に
おいては、進行波アレーアンテナ２ａと同様に、互いに
所定のスロット間隔ｈ’だけ離間されて並置された、長
さＬ２’の矩形スロットと、長さＬ１’の矩形スロット
とからそれぞれ構成される複数Ｎ対のスロットペアアン
テナ６１−１乃至６１−Ｎが−Ｚ軸方向に沿って所定の
間隔ｄ１で形成される。ここで、第１のスロットペアア
ンテナ６１−１から矩形導波管１１ａの＋Ｚ軸方向側の
終端部までの距離は、無反射終端状態（開放インピーダ
ンス状態）となるように、管内波長の１／４の長さとな
るように設定される一方、最後のスロットペアアンテナ
６１−Ｎから矩形導波管１１ａの−Ｚ軸方向側の終端部
までの距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように、管内波長の１／４の長さとなるよう
に設定される。
おいては、進行波アレーアンテナ２ａと同様に、互いに
所定のスロット間隔ｈ’だけ離間されて並置された、長
さＬ２’の矩形スロットと、長さＬ１’の矩形スロット
とからそれぞれ構成される複数Ｎ対のスロットペアアン
テナ６１−１乃至６１−Ｎが−Ｚ軸方向に沿って所定の
間隔ｄ１で形成される。ここで、第１のスロットペアア
ンテナ６１−１から矩形導波管１１ａの＋Ｚ軸方向側の
終端部までの距離は、無反射終端状態（開放インピーダ
ンス状態）となるように、管内波長の１／４の長さとな
るように設定される一方、最後のスロットペアアンテナ
６１−Ｎから矩形導波管１１ａの−Ｚ軸方向側の終端部
までの距離は、無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように、管内波長の１／４の長さとなるよう
に設定される。
【００５５】従って、矩形導波管１１ａ上に形成された
複数Ｎ対のスロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ
を備えてなる導波管スロットアレーアンテナである進行
波アレーアンテナ１ａが構成される一方、矩形導波管１
２ａ上に形成された複数Ｍ対のスロットペアアンテナ６
２−１乃至６２−Ｍを備えてなる導波管スロットアレー
アンテナである進行波アレーアンテナ２ａが構成され
る。さらに、これら２つの進行波アレーアンテナ１ａ，
２ａは各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向が互いに逆向きとなるように並置されて、これによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０２を構成する。
複数Ｎ対のスロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ
を備えてなる導波管スロットアレーアンテナである進行
波アレーアンテナ１ａが構成される一方、矩形導波管１
２ａ上に形成された複数Ｍ対のスロットペアアンテナ６
２−１乃至６２−Ｍを備えてなる導波管スロットアレー
アンテナである進行波アレーアンテナ２ａが構成され
る。さらに、これら２つの進行波アレーアンテナ１ａ，
２ａは各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向が互いに逆向きとなるように並置されて、これによ
り、進行波合成アレーアンテナ装置１０２を構成する。
【００５６】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０２において、無線送信機から出力され
る送信信号の電磁波は、給電矩形導波管２２ａを介して
給電部２０ａに設けられた電力分配器２１ａにより等分
に２分配され、２分配された一方の電磁波は、矩形導波
管１２ａの入力開口２５ａを介して矩形導波管１２ａ内
に入力された後、矩形導波管１２ａ内を＋Ｚ軸方向でそ
の終端部に向かって進行する。ここで、電磁波が矩形導
波管１２ａ内を進行しつつ、各スロットペアアンテナ６
２−１乃至６２−Ｍを介して概ねＹ軸方向に向かって放
射される。また、２分配された他方の電磁波は、矩形導
波管内の減衰器２３ａにより所定の減衰量だけ減衰され
た後、矩形導波管１１ａの入力開口２４ａを介して矩形
導波管１１ａ内に入力された後、矩形導波管１１ａ内を
−Ｚ軸方向でその終端部に向かって進行する。ここで、
電磁波が矩形導波管１１ａ内を進行しつつ、各スロット
ペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎを介して概ねＹ軸方
向に向かって放射される。
アンテナ装置１０２において、無線送信機から出力され
る送信信号の電磁波は、給電矩形導波管２２ａを介して
給電部２０ａに設けられた電力分配器２１ａにより等分
に２分配され、２分配された一方の電磁波は、矩形導波
管１２ａの入力開口２５ａを介して矩形導波管１２ａ内
に入力された後、矩形導波管１２ａ内を＋Ｚ軸方向でそ
の終端部に向かって進行する。ここで、電磁波が矩形導
波管１２ａ内を進行しつつ、各スロットペアアンテナ６
２−１乃至６２−Ｍを介して概ねＹ軸方向に向かって放
射される。また、２分配された他方の電磁波は、矩形導
波管内の減衰器２３ａにより所定の減衰量だけ減衰され
た後、矩形導波管１１ａの入力開口２４ａを介して矩形
導波管１１ａ内に入力された後、矩形導波管１１ａ内を
−Ｚ軸方向でその終端部に向かって進行する。ここで、
電磁波が矩形導波管１１ａ内を進行しつつ、各スロット
ペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎを介して概ねＹ軸方
向に向かって放射される。
【００５７】この実施形態においては、進行波アレーア
ンテナ１ａ，２ａは、給電線路が矩形導波管１１ａ，１
２ａにより構成されているため、給電線路からの不要放
射が無く、また、矩形導波管１１ａ，１２ａに対するス
ロット形成のみで進行波アレーアンテナを形成できるの
で、容易に進行波アレーアンテナ１ａ，２ａを形成でき
るという特徴がある。
ンテナ１ａ，２ａは、給電線路が矩形導波管１１ａ，１
２ａにより構成されているため、給電線路からの不要放
射が無く、また、矩形導波管１１ａ，１２ａに対するス
ロット形成のみで進行波アレーアンテナを形成できるの
で、容易に進行波アレーアンテナ１ａ，２ａを形成でき
るという特徴がある。
【００５８】この実施形態において、スロットペアアン
テナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１乃至６２−Ｍの各
矩形スロットの長さや幅を変化することにより、進行波
アレーアンテナ１ａ，２ａにおける励振振幅を制御し、
各スロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−
１乃至６２−Ｍのアンテナ素子間距離を変化することに
より、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａにおける励振位
相を制御することができる。これら励振振幅及び励振位
相を含む励振係数を制御することで、一方の進行波アレ
ーアンテナ１ａが、例えば第１の実施形態と同様に狭ビ
ームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を有する
ように形成することができ、他方の進行波アレーアンテ
ナ２ａが、例えば第１の実施形態と同様にコセカント２
乗曲線の垂直面放射指向特性を有するように形成するこ
とができる。
テナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１乃至６２−Ｍの各
矩形スロットの長さや幅を変化することにより、進行波
アレーアンテナ１ａ，２ａにおける励振振幅を制御し、
各スロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−
１乃至６２−Ｍのアンテナ素子間距離を変化することに
より、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａにおける励振位
相を制御することができる。これら励振振幅及び励振位
相を含む励振係数を制御することで、一方の進行波アレ
ーアンテナ１ａが、例えば第１の実施形態と同様に狭ビ
ームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を有する
ように形成することができ、他方の進行波アレーアンテ
ナ２ａが、例えば第１の実施形態と同様にコセカント２
乗曲線の垂直面放射指向特性を有するように形成するこ
とができる。
【００５９】第１の実施形態において示したような一般
的な進行波合成アレーアンテナ装置１０１と同様に、進
行する電磁波の周波数が変化したとき、矩形導波管１１
ａ，１２ａ内の管内波長が変化するため、矩形導波管１
１ａ，１２ａ内の進行波の位相遅れによるアンテナ素子
間位相差Δφｄが変化する。また、進行する電磁波が各
スロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１
乃至６２−Ｍのスロットの直下部を通過する際にも、位
相遅れ量Δφｔが生じ、この位相遅れ量Δφｔも周波数
により変化する。電磁波の周波数が高くなると、位相差
Δφｄ及び位相遅れ量Δφｔはともに大きくなるため、
各アンテナ素子の励振位相差が大きくなり、進行波アレ
ーアンテナ１ａ，２ａの垂直面放射指向特性の主ビーム
方向は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向から、矩形導波管
１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方向に向かって回転し
て大きく傾くことになる。逆に、電磁波の周波数が低く
なると、位相差Δφｄ及び位相遅れ量Δφｔは共に小さ
くなるため、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａの垂直面
放射指向特性の主ビーム方向は、Ｚ軸方向に対して垂直
な方向から、矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進
行方向とは逆の方向に向かって回転して大きく傾くこと
になる。
的な進行波合成アレーアンテナ装置１０１と同様に、進
行する電磁波の周波数が変化したとき、矩形導波管１１
ａ，１２ａ内の管内波長が変化するため、矩形導波管１
１ａ，１２ａ内の進行波の位相遅れによるアンテナ素子
間位相差Δφｄが変化する。また、進行する電磁波が各
スロットペアアンテナ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１
乃至６２−Ｍのスロットの直下部を通過する際にも、位
相遅れ量Δφｔが生じ、この位相遅れ量Δφｔも周波数
により変化する。電磁波の周波数が高くなると、位相差
Δφｄ及び位相遅れ量Δφｔはともに大きくなるため、
各アンテナ素子の励振位相差が大きくなり、進行波アレ
ーアンテナ１ａ，２ａの垂直面放射指向特性の主ビーム
方向は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向から、矩形導波管
１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方向に向かって回転し
て大きく傾くことになる。逆に、電磁波の周波数が低く
なると、位相差Δφｄ及び位相遅れ量Δφｔは共に小さ
くなるため、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａの垂直面
放射指向特性の主ビーム方向は、Ｚ軸方向に対して垂直
な方向から、矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進
行方向とは逆の方向に向かって回転して大きく傾くこと
になる。
【００６０】いま、２つの進行波アレーアンテナ１ａ，
２ａの各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向は互いに逆向きになるように並置されているので、全
体のアレーアンテナである進行波合成アレーアンテナ装
置１２０としては、電磁波の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動を相殺して抑えることができる。
２ａの各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向は互いに逆向きになるように並置されているので、全
体のアレーアンテナである進行波合成アレーアンテナ装
置１２０としては、電磁波の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動を相殺して抑えることができる。
【００６１】また、電力分配器２１ａの一方の分岐先の
矩形導波管に減衰器２３ａを設け、進行波アレーアンテ
ナ１ａの矩形導波管１１ａへの電磁波の電力を減少させ
ているので、第１の実施形態と同様に、進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２における全体のアレーアンテナと
しての周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変動量Δ
θを制御することができる。本実施形態においては、狭
ビームかつ低サイドローブな指向特性を有する進行波ア
レーアンテナ１ａへの給電電力を減少させている。これ
により、コセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を有
する進行波アレーアンテナ２ａからの放射電力が支配的
になり、進行波合成アレーアンテナ装置１０２における
全体の垂直面放射指向特性は、コセカント２乗曲線の垂
直面放射指向特性に近いものとなる。さらに、進行波合
成アレーアンテナ装置１０２の主ビーム方向の変動も進
行波アレーアンテナ２ａのそれが支配的になるため、進
行波アレーアンテナ１ａの周波数変化Δｆに対する主ビ
ーム方向の変動が大きい垂直面放射指向特性を用いるこ
とで、進行波合成アレーアンテナ装置１０２における全
体の主ビーム方向の変動量Δθを抑えることができる。
矩形導波管に減衰器２３ａを設け、進行波アレーアンテ
ナ１ａの矩形導波管１１ａへの電磁波の電力を減少させ
ているので、第１の実施形態と同様に、進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２における全体のアレーアンテナと
しての周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変動量Δ
θを制御することができる。本実施形態においては、狭
ビームかつ低サイドローブな指向特性を有する進行波ア
レーアンテナ１ａへの給電電力を減少させている。これ
により、コセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を有
する進行波アレーアンテナ２ａからの放射電力が支配的
になり、進行波合成アレーアンテナ装置１０２における
全体の垂直面放射指向特性は、コセカント２乗曲線の垂
直面放射指向特性に近いものとなる。さらに、進行波合
成アレーアンテナ装置１０２の主ビーム方向の変動も進
行波アレーアンテナ２ａのそれが支配的になるため、進
行波アレーアンテナ１ａの周波数変化Δｆに対する主ビ
ーム方向の変動が大きい垂直面放射指向特性を用いるこ
とで、進行波合成アレーアンテナ装置１０２における全
体の主ビーム方向の変動量Δθを抑えることができる。
【００６２】次いで、図５及び図６に図示した第２の実
施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０２につ
いてシミュレーションした結果を示す。進行波アレーア
ンテナ２ａにおいて、図６に示すように、２つの矩形ス
ロット６３，６４を約半波長（＝ｈ）離して配置するこ
とにより、反射波抑圧の効果があり、進行波アレーアン
テナ１ａにおいても同様である。この第２の実施形態に
係る実施例においては、幅７ｍｍ及び高さ３．２ｍｍの
矩形導波管１１ａ，１２ａを用い、それらの矩形導波管
１１ａ，１２ａ内に誘電率２．２の誘電体を充填して構
成する。そして、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａの各
矩形導波管１１ａ，１２ａにおいて、幅４ｍｍの矩形ス
ロット６３，６４を形成して、いわゆるスロットペアア
レーアンテナを構成する。
施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０２につ
いてシミュレーションした結果を示す。進行波アレーア
ンテナ２ａにおいて、図６に示すように、２つの矩形ス
ロット６３，６４を約半波長（＝ｈ）離して配置するこ
とにより、反射波抑圧の効果があり、進行波アレーアン
テナ１ａにおいても同様である。この第２の実施形態に
係る実施例においては、幅７ｍｍ及び高さ３．２ｍｍの
矩形導波管１１ａ，１２ａを用い、それらの矩形導波管
１１ａ，１２ａ内に誘電率２．２の誘電体を充填して構
成する。そして、進行波アレーアンテナ１ａ，２ａの各
矩形導波管１１ａ，１２ａにおいて、幅４ｍｍの矩形ス
ロット６３，６４を形成して、いわゆるスロットペアア
レーアンテナを構成する。
【００６３】１６素子（Ｎ＝１６）で構成された進行波
アレーアンテナ１ａにおける各アンテナ素子の構成パラ
メータを次の表３のように設定すると、以下に示すよう
に所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向
特性を得ることができる。
アレーアンテナ１ａにおける各アンテナ素子の構成パラ
メータを次の表３のように設定すると、以下に示すよう
に所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向
特性を得ることができる。
【００６４】
【表３】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 Ｚ軸方向の位置 長さＬ１’ 長さＬ２’ 間隔ｈ’
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
１ ０．０００ １．９８８ １．９８８ ２．３５１
２ １１．６０５ ２．３７０ ２．３８６ ２．３３８
３ ２０．７９１ ２．９２９ ２．９６６ ２．２６８
４ ２９．７９８ ３．３３２ ３．３８４ ２．１４８
５ ３８．５６４ ３．６３２ ３．６９７ ２．０３５
６ ４７．０５３ ３．８２０ ３．８９２ １．８８４
７ ５５．２０３ ３．９５０ ４．０２４ １．７４１
８ ６２．９９８ ４．０４５ ４．１２３ １．６０８
９ ７０．４０９ ４．１２０ ４．１９７ １．４８６
１０ ７７．３８１ ４．１９１ ４．２５９ １．３６４
１１ ８３．８７５ ４．２５５ ４．３１０ １．２４５
１２ ９０．０２０ ４．２７９ ４．３２８ １．１９４
１３ ９６．３２７ ４．２０７ ４．２７２ １．３３５
１４ １０３．４５４ ４．０３１ ４．１０８ １．６３１
１５ １１１．６８４ ３．６７４ ３．７４０ ２．０１１
１６ １２０．５０１ ３．３１３ ３．３６５ ２．１５４
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００６５】進行波アレーアンテナ１ａに対する励振振
幅及び励振位相を含む励振係数を次の表４に示す。
幅及び励振位相を含む励振係数を次の表４に示す。
【００６６】
【表４】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 ｆ１ ｆ０ ｆ２
励振振幅 励振位相 励振振幅 励振位相 励振振幅 励振位相
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
1 -25.376 0.000 -25.574 0.000 -25.995 0.000
2 -20.638 20.990 -20.867 16.831 -21.195 12.678
3 -13.680 41.947 -13.827 33.586 -14.097 25.203
4 -8.724 62.977 -8.783 50.216 -8.965 37.415
5 -5.134 84.287 -5.104 66.672 -5.187 48.940
6 -2.598 106.246 -2.490 82.916 -2.485 59.226
7 -0.967 129.419 -0.820 98.908 -0.769 67.371
8 -0.143 154.571 -0.019 114.631 0.000 72.043
9 0.000 182.649 0.000 130.047 -0.170 71.376
10 -0.576 215.045 -0.824 145.141 -1.424 62.756
11 -1.852 253.117 -2.503 159.901 -3.779 44.314
12 -3.906 297.181 -5.114 174.384 -7.013 16.666
13 -7.031 343.728 -8.791 189.006 -10.860 -13.554
14 -11.531 379.843 -13.825 204.293 -16.441 -27.132
15 -18.172 405.434 -20.846 220.366 -23.932 -22.445
16 -22.852 427.126 -25.660 236.874 -28.890 -11.276
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００６７】以上のように設定された進行波アレーアン
テナ１ａの各周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚ，ｆ０＝２
５．４８ＧＨｚ，ｆ２＝２５．６９ＧＨｚにおけるアレ
ーファクタを計算した結果を図７（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。アレーファクタにおいては、励振位相に
上述の位相変化量Δφｄ，Δφｔを含んで計算してい
る。図７において、進行波アレーアンテナ１ａのＺ軸に
対して垂直な方向である正面方向を０度とし、その方向
から、矩形導波管１１ａを進行する電磁波の進行方向に
向かうように回転する（左回りで回転する）ときの傾き
の角度を正の角度としている。
テナ１ａの各周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚ，ｆ０＝２
５．４８ＧＨｚ，ｆ２＝２５．６９ＧＨｚにおけるアレ
ーファクタを計算した結果を図７（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。アレーファクタにおいては、励振位相に
上述の位相変化量Δφｄ，Δφｔを含んで計算してい
る。図７において、進行波アレーアンテナ１ａのＺ軸に
対して垂直な方向である正面方向を０度とし、その方向
から、矩形導波管１１ａを進行する電磁波の進行方向に
向かうように回転する（左回りで回転する）ときの傾き
の角度を正の角度としている。
【００６８】図７から明らかなように、進行波アレーア
ンテナ１ａにおいて、所定の狭ビームかつ低サイドロー
ブな垂直面放射指向特性を得ることができる。また、下
限周波数ｆ１における主ビームの変動量Δθｄは＋６．
８度であり、中心周波数ｆ０における主ビームの変動量
Δθｄは＋３．０度であり、上限周波数ｆ２における主
ビームの変動量Δθｄは−１．６度である。
ンテナ１ａにおいて、所定の狭ビームかつ低サイドロー
ブな垂直面放射指向特性を得ることができる。また、下
限周波数ｆ１における主ビームの変動量Δθｄは＋６．
８度であり、中心周波数ｆ０における主ビームの変動量
Δθｄは＋３．０度であり、上限周波数ｆ２における主
ビームの変動量Δθｄは−１．６度である。
【００６９】次いで、同様に、１６素子で（Ｍ＝１６）
構成された進行波アレーアンテナ２ａ各アンテナ素子の
構成パラメータを次の表５のようにすると、以下に示す
ように、コセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を得
ることができる。
構成された進行波アレーアンテナ２ａ各アンテナ素子の
構成パラメータを次の表５のようにすると、以下に示す
ように、コセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性を得
ることができる。
【００７０】
【表５】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 Ｚ軸方向の位置 長さＬ１ 長さＬ２ 間隔ｈ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
１ 0 ３．７８３ ３．８５７ １．８７８
２ 9.602181206 ３．８０３ ３．８７７ １．８６
３ 18.61618393 ３．８２ ３．８９５ １．８４４
４ 27.45225815 ３．８３８ ３．９１４ １．８２６
５ 36.24385207 ３．８４５ ３．９２１ １．８１８
６ 45.02319713 ３．８６５ ３．９４１ １．７９６
７ 53.65639566 ３．８９９ ３．９７５ １．７５８
８ 62.18699823 ３．９１３ ３．９８９ １．７４
９ 70.74035222 ３．９２５ ４．００１ １．７２６
１０ 79.17009039 ３．９６２ ４．０４ １．６７８
１１ 87.35028052 ３．９９５ ４．０７２ １．６３２
１２ 95.49388806 ４．００１ ４．０７８ １．６２４
１３ 103.601063 ４．０３９ ４．１１５ １．５６４
１４ 111.1569233 ４．１２９ ４．２０３ １．３９８
１５ 117.8299446 ４．２２３ ４．２９ １．１９
１６ 124.4650918 ４．１８７ ４．２５６ １．２７６
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００７１】進行波アレーアンテナ２ａに対する励振振
幅及び励振位相を含む励振係数を次の表６に示す。
幅及び励振位相を含む励振係数を次の表６に示す。
【００７２】
【表６】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 ｆ１ ｆ０ ｆ２
励振振幅 励振位相 励振振幅 励振位相 励振振幅 励振位相
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.128 -33.907 -0.162 -36.911 -0.204 -40.446
3 -0.320 -47.101 -0.394 -53.340 -0.485 -60.712
4 -0.524 -55.033 -0.643 -64.752 -0.787 -76.278
5 -0.942 -62.242 -1.118 -75.672 -1.334 -91.661
6 -1.173 -70.263 -1.401 -87.572 -1.681 -108.242
7 -1.226 -75.370 -1.504 -96.976 -1.845 -122.886
8 -1.668 -78.652 -2.024 -105.139 -2.463 -137.101
9 -2.182 -83.999 -2.624 -115.673 -3.173 -154.117
10 -2.299 -87.740 -2.812 -125.086 -3.451 -170.697
11 -2.642 -86.428 -3.261 -130.568 -4.040 -184.969
12 -3.538 -85.588 -4.308 -137.481 -5.287 -202.119
13 -3.941 -87.098 -4.849 -147.328 -6.018 -223.089
14 -3.754 -79.419 -4.802 -150.693 -6.230 -241.969
15 -4.338 -56.837 -5.742 -146.767 -7.941 -265.426
16 -7.129 -33.627 -9.108 -152.645 -11.584 -313.366
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００７３】以上のように設定された進行波アレーアン
テナ２ａの各周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚ，ｆ０＝２
５．４８ＧＨｚ，ｆ２＝２５．６９ＧＨｚにおけるアレ
ーファクタを計算した結果を図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。アレーファクタにおいては、励振位相に
上述の位相変化量Δφｄ，Δφｔを含んで計算してい
る。図８において、進行波アレーアンテナ２ａのＺ軸に
対して垂直な方向である正面方向を０度とし、その方向
から、矩形導波管１２ａを進行する電磁波の進行方向に
向かうように回転する（右回りで回転する）ときの傾き
の角度を正の角度としている。
テナ２ａの各周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚ，ｆ０＝２
５．４８ＧＨｚ，ｆ２＝２５．６９ＧＨｚにおけるアレ
ーファクタを計算した結果を図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す。アレーファクタにおいては、励振位相に
上述の位相変化量Δφｄ，Δφｔを含んで計算してい
る。図８において、進行波アレーアンテナ２ａのＺ軸に
対して垂直な方向である正面方向を０度とし、その方向
から、矩形導波管１２ａを進行する電磁波の進行方向に
向かうように回転する（右回りで回転する）ときの傾き
の角度を正の角度としている。
【００７４】図８から明らかなように、進行波アレーア
ンテナ２ａにおいて、コセカント２乗曲線の垂直面放射
指向特性を得ることができる。また、周波数変化Δｆに
対応する下限周波数ｆ１における主ビームの変動量Δθ
ｃは０．０度であり、中心周波数ｆ０における主ビーム
の変動量Δθｃは＋２．２度であり、上限周波数ｆ２に
おける主ビームの変動量Δθｃは＋４．６度である。
ンテナ２ａにおいて、コセカント２乗曲線の垂直面放射
指向特性を得ることができる。また、周波数変化Δｆに
対応する下限周波数ｆ１における主ビームの変動量Δθ
ｃは０．０度であり、中心周波数ｆ０における主ビーム
の変動量Δθｃは＋２．２度であり、上限周波数ｆ２に
おける主ビームの変動量Δθｃは＋４．６度である。
【００７５】これら２つの進行波アレーアンテナ１ａ，
２ａを図５のように、各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の
電磁波の進行方向が逆向きになるように所定の間隔ｄｍ
＝３５ｍｍだけ離間して配置し、減衰器２３ａの減衰量
を５ｄＢに設定する。このときの２つの進行波アレーア
ンテナ１ａ，２ａを備えた進行波合成アレーアンテナ装
置１０２の周波数ｆ１、ｆ０、ｆ２におけるアレーファ
クタをそれぞれ図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
２ａを図５のように、各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の
電磁波の進行方向が逆向きになるように所定の間隔ｄｍ
＝３５ｍｍだけ離間して配置し、減衰器２３ａの減衰量
を５ｄＢに設定する。このときの２つの進行波アレーア
ンテナ１ａ，２ａを備えた進行波合成アレーアンテナ装
置１０２の周波数ｆ１、ｆ０、ｆ２におけるアレーファ
クタをそれぞれ図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【００７６】図９から明らかなように、進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２において、コセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を得ることができる。また、周波数
変化Δｆに対応する下限周波数ｆ１における主ビームの
変動量Δθｃは＋１．８度であり、中心周波数ｆ０にお
ける主ビームの変動量Δθｃは＋２．２度であり、上限
周波数ｆ２における主ビームの変動量Δθｃは＋２．６
度である。すなわち、図８に示すコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を有する進行波アレーアンテナ２ａ
の周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変動量Δθは
４．６度であったのに対して、図７に示す狭ビームかつ
低サイドローブな垂直面放射指向特性を有する進行波ア
レーアンテナ１ａをさらに備えた進行波合成アレーアン
テナ装置１０２においては、周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動量Δθを０．８度に抑えることができ
る。
ーアンテナ装置１０２において、コセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を得ることができる。また、周波数
変化Δｆに対応する下限周波数ｆ１における主ビームの
変動量Δθｃは＋１．８度であり、中心周波数ｆ０にお
ける主ビームの変動量Δθｃは＋２．２度であり、上限
周波数ｆ２における主ビームの変動量Δθｃは＋２．６
度である。すなわち、図８に示すコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を有する進行波アレーアンテナ２ａ
の周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変動量Δθは
４．６度であったのに対して、図７に示す狭ビームかつ
低サイドローブな垂直面放射指向特性を有する進行波ア
レーアンテナ１ａをさらに備えた進行波合成アレーアン
テナ装置１０２においては、周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動量Δθを０．８度に抑えることができ
る。
【００７７】また、狭ビームかつ低サイドローブな指向
特性を有する進行波アレーアンテナ１ａの励振を減衰器
２３ａにより弱めていることにより、コセカント２乗曲
線の垂直面放射指向特性が得られている。さらに、進行
波アレーアンテナ１ａは、周波数変化Δｆに対する主ビ
ーム方向の変化が８．４度と進行波アレーアンテナ２ａ
の周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変化より大き
いものを用いているため、励振を弱めても主ビーム方向
の変動量Δθを抑圧することができる。
特性を有する進行波アレーアンテナ１ａの励振を減衰器
２３ａにより弱めていることにより、コセカント２乗曲
線の垂直面放射指向特性が得られている。さらに、進行
波アレーアンテナ１ａは、周波数変化Δｆに対する主ビ
ーム方向の変化が８．４度と進行波アレーアンテナ２ａ
の周波数変化Δｆに対する主ビーム方向の変化より大き
いものを用いているため、励振を弱めても主ビーム方向
の変動量Δθを抑圧することができる。
【００７８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、２つの進行波アレーアンテナ１ａ，２ａを、各矩形
導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方向が互いに逆
向きになるように並置することにより、周波数変換Δｆ
に対する、垂直面放射指向特性における主ビームの変動
量Δθを抑えることができる。
ば、２つの進行波アレーアンテナ１ａ，２ａを、各矩形
導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方向が互いに逆
向きになるように並置することにより、周波数変換Δｆ
に対する、垂直面放射指向特性における主ビームの変動
量Δθを抑えることができる。
【００７９】＜第３の実施形態＞図１０は本発明に係る
第３の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０３の構成を示す斜視図であり、図１１は図１０の進行
波合成アレーアンテナ装置１０３の上面図であり、図１
２は図１１のＡ−Ａ’面の縦断面図である。この第３の
実施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０３
は、それぞれ誘電体基板２０１上に形成されたスロット
アレーアンテナである進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂ
を誘電体基板２０１内の給電線路を進行する電磁波の進
行方向が互いに逆向きになるように（φｍ＝１８０度）
並置して構成したことを特徴としている。
第３の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０３の構成を示す斜視図であり、図１１は図１０の進行
波合成アレーアンテナ装置１０３の上面図であり、図１
２は図１１のＡ−Ａ’面の縦断面図である。この第３の
実施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０３
は、それぞれ誘電体基板２０１上に形成されたスロット
アレーアンテナである進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂ
を誘電体基板２０１内の給電線路を進行する電磁波の進
行方向が互いに逆向きになるように（φｍ＝１８０度）
並置して構成したことを特徴としている。
【００８０】図１２において、誘電体基板２０１の上面
には上面導体２０２が形成される一方、その下面には下
面導体２０３が形成され、その両側面にはそれぞれ側面
導体２０４，２０５が形成されるとともに、誘電体基板
２０１の長手方向の各端部には終端導体（図示せず。）
が形成され、当該誘電体基板２０１は擬似的な給電矩形
導波管１１ｂを構成している。また、図１０及び図１１
に示すように、進行波アレーアンテナ１ｂ側の誘電体基
板２０１の幅をａｔとし、進行波アレーアンテナ２ｂ側
及び中央部の誘電体基板２０１の幅をａｃ（＞ａｔ）と
している。さらに、進行波アレーアンテナ１ｂ側の誘電
体基板２０１上の上面導体２０２において、−Ｚ軸方向
に沿って所定のアンテナ素子間隔ｄ１で８個の矩形スロ
ットを、例えばエッチング法により形成することにより
８個のスロットアンテナ７１−１乃至７１−８を備えた
スロットアレーアンテナを形成し、これにより進行波ア
レーアンテナ１ｂを構成している。一方、進行波アレー
アンテナ２ｂ側の誘電体基板２０１上の上面導体２０２
において、＋Ｚ軸方向に沿って所定のアンテナ素子間隔
ｄ２で８個の矩形スロットを、例えばエッチング法によ
り形成することにより８個のスロットアンテナ７２−１
乃至７２−８を備えたスロットアレーアンテナを形成
し、これにより進行波アレーアンテナ２ｂを構成してい
る。なお、各矩形スロットは、その長手方向が、Ｚ軸に
対して垂直な方向と平行となるように形成されている。
には上面導体２０２が形成される一方、その下面には下
面導体２０３が形成され、その両側面にはそれぞれ側面
導体２０４，２０５が形成されるとともに、誘電体基板
２０１の長手方向の各端部には終端導体（図示せず。）
が形成され、当該誘電体基板２０１は擬似的な給電矩形
導波管１１ｂを構成している。また、図１０及び図１１
に示すように、進行波アレーアンテナ１ｂ側の誘電体基
板２０１の幅をａｔとし、進行波アレーアンテナ２ｂ側
及び中央部の誘電体基板２０１の幅をａｃ（＞ａｔ）と
している。さらに、進行波アレーアンテナ１ｂ側の誘電
体基板２０１上の上面導体２０２において、−Ｚ軸方向
に沿って所定のアンテナ素子間隔ｄ１で８個の矩形スロ
ットを、例えばエッチング法により形成することにより
８個のスロットアンテナ７１−１乃至７１−８を備えた
スロットアレーアンテナを形成し、これにより進行波ア
レーアンテナ１ｂを構成している。一方、進行波アレー
アンテナ２ｂ側の誘電体基板２０１上の上面導体２０２
において、＋Ｚ軸方向に沿って所定のアンテナ素子間隔
ｄ２で８個の矩形スロットを、例えばエッチング法によ
り形成することにより８個のスロットアンテナ７２−１
乃至７２−８を備えたスロットアレーアンテナを形成
し、これにより進行波アレーアンテナ２ｂを構成してい
る。なお、各矩形スロットは、その長手方向が、Ｚ軸に
対して垂直な方向と平行となるように形成されている。
【００８１】２つの進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂ
間、すなわち、各第１のスロットアンテナ７１−１，７
２−１間は、所定の離間距離ｄｍだけ離れるように設定
される。また、誘電体基板２０１の長手方向の中央部の
下面導体２０３において給電矩形導波管を連結するため
の矩形形状の入力開口２５ｂが形成され、その中心から
第１のスロットアンテナ７１−１までの距離ｄ１ｉは無
反射終端状態（開放インピーダンス状態）となるように
管内波長の１／４波長の整数倍に設定され、入力開口２
５ｂの中心から第１のスロットアンテナ７２−１までの
距離ｄ２ｉは無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように管内波長の１／４波長の整数倍に設定
される。また、第８のスロットアンテナ７１−８から直
近の終端導体（図示せず。）までの距離ｄ１ｅも無反射
終端状態（開放インピーダンス状態）となるように管内
波長の１／４波長の整数倍に設定され、第８のスロット
アンテナ７２−８から直近の終端導体（図示せず。）ま
での距離ｄ２ｅも無反射終端状態（開放インピーダンス
状態）となるように管内波長の１／４波長の整数倍に設
定される。
間、すなわち、各第１のスロットアンテナ７１−１，７
２−１間は、所定の離間距離ｄｍだけ離れるように設定
される。また、誘電体基板２０１の長手方向の中央部の
下面導体２０３において給電矩形導波管を連結するため
の矩形形状の入力開口２５ｂが形成され、その中心から
第１のスロットアンテナ７１−１までの距離ｄ１ｉは無
反射終端状態（開放インピーダンス状態）となるように
管内波長の１／４波長の整数倍に設定され、入力開口２
５ｂの中心から第１のスロットアンテナ７２−１までの
距離ｄ２ｉは無反射終端状態（開放インピーダンス状
態）となるように管内波長の１／４波長の整数倍に設定
される。また、第８のスロットアンテナ７１−８から直
近の終端導体（図示せず。）までの距離ｄ１ｅも無反射
終端状態（開放インピーダンス状態）となるように管内
波長の１／４波長の整数倍に設定され、第８のスロット
アンテナ７２−８から直近の終端導体（図示せず。）ま
での距離ｄ２ｅも無反射終端状態（開放インピーダンス
状態）となるように管内波長の１／４波長の整数倍に設
定される。
【００８２】上述のように、進行波アレーアンテナ１ｂ
側の誘電体基板２０１の幅をａｔとし、進行波アレーア
ンテナ２ｂ側及び中央部の誘電体基板２０１の幅をａｃ
としており、入力開口２５ｂと、第１のスロットアンテ
ナ７１−１との間に、誘電体基板２０１の幅が急激に変
化する部分が形成され、これが減衰器部２３ｂを形成し
ている。なお、本実施形態においては、進行波アレーア
ンテナ１ｂにおいて、Ｚ軸から幅方向の縁端部までの距
離がａｔ／２になるように設定され、進行波アレーアン
テナ２ｂにおいて、Ｚ軸から幅方向の縁端部までの距離
がａｃ／２になるように設定される。
側の誘電体基板２０１の幅をａｔとし、進行波アレーア
ンテナ２ｂ側及び中央部の誘電体基板２０１の幅をａｃ
としており、入力開口２５ｂと、第１のスロットアンテ
ナ７１−１との間に、誘電体基板２０１の幅が急激に変
化する部分が形成され、これが減衰器部２３ｂを形成し
ている。なお、本実施形態においては、進行波アレーア
ンテナ１ｂにおいて、Ｚ軸から幅方向の縁端部までの距
離がａｔ／２になるように設定され、進行波アレーアン
テナ２ｂにおいて、Ｚ軸から幅方向の縁端部までの距離
がａｃ／２になるように設定される。
【００８３】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０３においては、給電矩形導波管（図示
せず。）から入力開口２５ｂを介して入力された送信信
号の電磁波は、入力開口２５ｂの直上の矩形導波管１１
ｂにおいて２分配され、２分配された一方の電磁波は、
Ｚ軸方向に沿って進行波アレーアンテナ２ｂ内の矩形導
波管１１ｂを進行しながら、各スロットアンテナ７２−
１乃至７２−８を介して放射され、他方の電磁波は、減
衰器部２３ｂで所定の減衰を受けた後、−Ｚ軸方向に沿
って進行波アレーアンテナ１ｂ内の矩形導波管１１ｂを
進行しながら、各スロットアンテナ７１−１乃至７１−
８を介して放射される。
アンテナ装置１０３においては、給電矩形導波管（図示
せず。）から入力開口２５ｂを介して入力された送信信
号の電磁波は、入力開口２５ｂの直上の矩形導波管１１
ｂにおいて２分配され、２分配された一方の電磁波は、
Ｚ軸方向に沿って進行波アレーアンテナ２ｂ内の矩形導
波管１１ｂを進行しながら、各スロットアンテナ７２−
１乃至７２−８を介して放射され、他方の電磁波は、減
衰器部２３ｂで所定の減衰を受けた後、−Ｚ軸方向に沿
って進行波アレーアンテナ１ｂ内の矩形導波管１１ｂを
進行しながら、各スロットアンテナ７１−１乃至７１−
８を介して放射される。
【００８４】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０３においては、入力開口２５ｂを１つ
とし、２つの進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂを誘電体
基板２０１を用いて一体化して形成している。各スロッ
トアンテナ７１−１乃至７１−８，７２−１乃至７２−
８の各矩形スロットの長さや幅を変化することにより進
行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂに対する励振振幅を制御
し、各アンテナ素子間距離ｄ１，ｄ２を変化することに
より、進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂに対する励振位
相を制御することができる。これら励振振幅及び励振位
相を含む励振係数を制御することで、一方の進行波アレ
ーアンテナ１ｂが第１の実施形態と同様に所定の狭ビー
ムかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を有するよ
うに形成し、他方の進行波アレーアンテナ２ｂが第１の
実施形態と同様に所定のコセカント２乗曲線の垂直面放
射指向特性を有するように形成することができる。
アンテナ装置１０３においては、入力開口２５ｂを１つ
とし、２つの進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂを誘電体
基板２０１を用いて一体化して形成している。各スロッ
トアンテナ７１−１乃至７１−８，７２−１乃至７２−
８の各矩形スロットの長さや幅を変化することにより進
行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂに対する励振振幅を制御
し、各アンテナ素子間距離ｄ１，ｄ２を変化することに
より、進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂに対する励振位
相を制御することができる。これら励振振幅及び励振位
相を含む励振係数を制御することで、一方の進行波アレ
ーアンテナ１ｂが第１の実施形態と同様に所定の狭ビー
ムかつ低サイドローブな垂直面放射指向特性を有するよ
うに形成し、他方の進行波アレーアンテナ２ｂが第１の
実施形態と同様に所定のコセカント２乗曲線の垂直面放
射指向特性を有するように形成することができる。
【００８５】ここで、擬似的な給電矩形導波管１１ｂ内
で互いに逆方向に進行する電磁波を伝搬させる２つの進
行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂを設けたことで、周波数
変化Δｆに対する各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの
垂直面放射指向特性の主ビーム方向が互いに逆向きに変
動するために、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１
０３における主ビーム方向の変動量Δθを抑えることが
できる。このとき、一方の進行波アレーアンテナ１ｂが
所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特
性を有するため、進行波合成アレーアンテナ装置１０３
の垂直面放射指向特性は、他方の進行波アレーアンテナ
２ｂのコセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性と同様
の放射指向特性となる。
で互いに逆方向に進行する電磁波を伝搬させる２つの進
行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂを設けたことで、周波数
変化Δｆに対する各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの
垂直面放射指向特性の主ビーム方向が互いに逆向きに変
動するために、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１
０３における主ビーム方向の変動量Δθを抑えることが
できる。このとき、一方の進行波アレーアンテナ１ｂが
所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂直面放射指向特
性を有するため、進行波合成アレーアンテナ装置１０３
の垂直面放射指向特性は、他方の進行波アレーアンテナ
２ｂのコセカント２乗曲線の垂直面放射指向特性と同様
の放射指向特性となる。
【００８６】また、進行波アレーアンテナ１ｂの管幅を
ａｔとし、進行波アレーアンテナ１ｂの管幅ａｃに対し
て小さくなるように設定しているので、入力開口２５ｂ
から各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの矩形導波管１
１ｂを見たときの入力インピーダンスは２つの進行波ア
レーアンテナ１ｂ，２ｂで互いに異なり、２つの進行波
アレーアンテナ１ｂ，２ｂに入力される電磁波の電力に
差を与えることができる。言い換えれば、進行波アレー
アンテナ１ｂに入力される電磁波は減衰器部２３ｂによ
る減衰を受ける。このように、進行波アレーアンテナ２
ｂに比較して、進行波アレーアンテナ１ｂへの給電する
電磁波の電力を小さくしているため、進行波アレーアン
テナ１ｂの放射電力も小さくなり、進行波アレーアンテ
ナ２ｂから放射される電磁波の電力が支配的になる。そ
のため、進行波合成アレーアンテナ装置１０３の垂直面
放射指向特性は、よりコセカント２乗曲線の垂直面放射
指向特性に近い垂直面放射指向特性になる。
ａｔとし、進行波アレーアンテナ１ｂの管幅ａｃに対し
て小さくなるように設定しているので、入力開口２５ｂ
から各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの矩形導波管１
１ｂを見たときの入力インピーダンスは２つの進行波ア
レーアンテナ１ｂ，２ｂで互いに異なり、２つの進行波
アレーアンテナ１ｂ，２ｂに入力される電磁波の電力に
差を与えることができる。言い換えれば、進行波アレー
アンテナ１ｂに入力される電磁波は減衰器部２３ｂによ
る減衰を受ける。このように、進行波アレーアンテナ２
ｂに比較して、進行波アレーアンテナ１ｂへの給電する
電磁波の電力を小さくしているため、進行波アレーアン
テナ１ｂの放射電力も小さくなり、進行波アレーアンテ
ナ２ｂから放射される電磁波の電力が支配的になる。そ
のため、進行波合成アレーアンテナ装置１０３の垂直面
放射指向特性は、よりコセカント２乗曲線の垂直面放射
指向特性に近い垂直面放射指向特性になる。
【００８７】進行波アレーアンテナ１ｂの管幅を進行波
アレーアンテナ２ｂよりも小さくしたことにより、放射
電力は小さくなるが、周波数変化Δｆに対する管内波長
の変化量は大きくなるため、進行波アレーアンテナ１ｂ
の垂直面放射指向特性の主ビーム方向の変動量Δθはコ
セカント２乗曲線の垂直面放射指向特性のものより大き
くなる。この２つの要因が補完し合うため、全体の進行
波合成アレーアンテナ装置１０３は、コセカント２乗曲
線の垂直面放射指向特性を保持しながら、主ビーム方向
の変動量Δθを抑えることができる。
アレーアンテナ２ｂよりも小さくしたことにより、放射
電力は小さくなるが、周波数変化Δｆに対する管内波長
の変化量は大きくなるため、進行波アレーアンテナ１ｂ
の垂直面放射指向特性の主ビーム方向の変動量Δθはコ
セカント２乗曲線の垂直面放射指向特性のものより大き
くなる。この２つの要因が補完し合うため、全体の進行
波合成アレーアンテナ装置１０３は、コセカント２乗曲
線の垂直面放射指向特性を保持しながら、主ビーム方向
の変動量Δθを抑えることができる。
【００８８】以上の実施形態においては、２つの進行波
アレーアンテナ１ｂ，２ｂの管幅に差を与えて減衰器部
２３ｂを形成しているが、それらの管高に差を与えるこ
とによっても、同様の効果を得ることができる。
アレーアンテナ１ｂ，２ｂの管幅に差を与えて減衰器部
２３ｂを形成しているが、それらの管高に差を与えるこ
とによっても、同様の効果を得ることができる。
【００８９】また、誘電体基板２０１による矩形導波管
１１ｂ内は中空であっても、誘電体が充填されていても
よい。充填する誘電体の誘電率により、矩形導波管１１
ｂ内の管内波長を小さくすることができる。これによ
り、当該進行波合成アレーアンテナ装置１０３の全体の
構成を小さくできるのみでなく、スロットアンテナ素子
間の距離を小さくすることができるため、垂直面放射指
向特性のグレーティングローブを大幅に抑圧することが
できる。例えば、進行波アレーアンテナ１ｂの誘電率を
進行波アレーアンテナ２ｂの誘電率よりも大きくした場
合、進行波アレーアンテナ１ｂの矩形導波管１１ｂの管
内波長を、進行波アレーアンテナ２ｂの矩形導波管１１
ｂの管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長
の電磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｂ
での伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｂでの伝搬
減衰量よりも大きくすることができるとともに、進行波
アレーアンテナ１ｂでの上述の位相遅れ量を、進行波ア
レーアンテナ２ｂでの位相遅れ量よりも大きくすること
ができる。
１１ｂ内は中空であっても、誘電体が充填されていても
よい。充填する誘電体の誘電率により、矩形導波管１１
ｂ内の管内波長を小さくすることができる。これによ
り、当該進行波合成アレーアンテナ装置１０３の全体の
構成を小さくできるのみでなく、スロットアンテナ素子
間の距離を小さくすることができるため、垂直面放射指
向特性のグレーティングローブを大幅に抑圧することが
できる。例えば、進行波アレーアンテナ１ｂの誘電率を
進行波アレーアンテナ２ｂの誘電率よりも大きくした場
合、進行波アレーアンテナ１ｂの矩形導波管１１ｂの管
内波長を、進行波アレーアンテナ２ｂの矩形導波管１１
ｂの管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長
の電磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｂ
での伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｂでの伝搬
減衰量よりも大きくすることができるとともに、進行波
アレーアンテナ１ｂでの上述の位相遅れ量を、進行波ア
レーアンテナ２ｂでの位相遅れ量よりも大きくすること
ができる。
【００９０】さらに、誘電体基板２０１の誘電率につい
ても、進行波アレーアンテナ１ｂの誘電体基板２０１の
誘電率と、進行波アレーアンテナ２ｂの誘電体基板２０
１の誘電率とを互いに異なるように形成してもよい。上
述の通り、誘電体基板２０１の誘電率により、管内波長
が変わるため、各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの各
矩形導波管１１ｂに異なる誘電率の誘電体を充填するこ
とにより、２つの進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの垂
直面放射指向特性の主ビーム方向の変動量Δθに差を与
えることで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０
３の主ビーム方向の変動量を制御することができる。
ても、進行波アレーアンテナ１ｂの誘電体基板２０１の
誘電率と、進行波アレーアンテナ２ｂの誘電体基板２０
１の誘電率とを互いに異なるように形成してもよい。上
述の通り、誘電体基板２０１の誘電率により、管内波長
が変わるため、各進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの各
矩形導波管１１ｂに異なる誘電率の誘電体を充填するこ
とにより、２つの進行波アレーアンテナ１ｂ，２ｂの垂
直面放射指向特性の主ビーム方向の変動量Δθに差を与
えることで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０
３の主ビーム方向の変動量を制御することができる。
【００９１】以上の実施形態においては、矩形導波管を
用いているが、円形導波管など他の形状の導波管などの
伝送線路を用いてもよい。
用いているが、円形導波管など他の形状の導波管などの
伝送線路を用いてもよい。
【００９２】＜第４の実施形態＞図１３は本発明に係る
第４の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の構成を示す斜視図であり、図１４は図１３の進行
波合成アレーアンテナ装置１０４の上面図であり、図１
５は図１３の進行波合成アレーアンテナ装置１０４の下
面図であり、図１６は図１４のＢ−Ｂ’面の縦断面図で
ある。この第４の実施形態に係る進行波合成アレーアン
テナ装置１０４は、それぞれ誘電体基板３０１上に形成
された公知のポスト壁誘電体導波管スロットアレーアン
テナである進行波アレーアンテナ１ｃ，２ｃを誘電体基
板３０１内の給電線路を進行する電磁波の進行方向が互
いに逆向きになるように（φｍ＝１８０度）並置して構
成したことを特徴としている。
第４の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の構成を示す斜視図であり、図１４は図１３の進行
波合成アレーアンテナ装置１０４の上面図であり、図１
５は図１３の進行波合成アレーアンテナ装置１０４の下
面図であり、図１６は図１４のＢ−Ｂ’面の縦断面図で
ある。この第４の実施形態に係る進行波合成アレーアン
テナ装置１０４は、それぞれ誘電体基板３０１上に形成
された公知のポスト壁誘電体導波管スロットアレーアン
テナである進行波アレーアンテナ１ｃ，２ｃを誘電体基
板３０１内の給電線路を進行する電磁波の進行方向が互
いに逆向きになるように（φｍ＝１８０度）並置して構
成したことを特徴としている。
【００９３】図１６において、誘電体基板３０１の上面
には上面導体３０２が形成される一方、その下面には下
面導体３０３が形成され、その両側面近傍及び誘電体基
板３０１の長手方向の各端部近傍には、誘電体基板３０
１の厚さ方向を貫通するように内径ｓの複数のスルーホ
ール８３が所定の間隔ｔで形成された後、その内周面に
スルーホール導体８３ｃが形成され、スルーホール８３
が形成された位置においては、スルーホール導体８３ｃ
により上面導体３０２と下面導体３０３とが電気的に接
続され、これにより、いわゆる「ポスト壁」を形成して
いる。また、図１４及び図１５に示すように、進行波ア
レーアンテナ１ｃ側のポスト壁幅をａｅ ｔとし、進行波
アレーアンテナ２ｃ側及び中央部のポスト壁幅をａｅｃ
（＞ａｅ ｃ）としている。以上のように構成された、上
面導体３０２と下面導体３０３とポスト壁により、電磁
波を閉じ込めて伝搬させる擬似的な矩形導波管を形成す
ることができ、これを「ポスト壁誘電体導波管」１１ｃ
という。
には上面導体３０２が形成される一方、その下面には下
面導体３０３が形成され、その両側面近傍及び誘電体基
板３０１の長手方向の各端部近傍には、誘電体基板３０
１の厚さ方向を貫通するように内径ｓの複数のスルーホ
ール８３が所定の間隔ｔで形成された後、その内周面に
スルーホール導体８３ｃが形成され、スルーホール８３
が形成された位置においては、スルーホール導体８３ｃ
により上面導体３０２と下面導体３０３とが電気的に接
続され、これにより、いわゆる「ポスト壁」を形成して
いる。また、図１４及び図１５に示すように、進行波ア
レーアンテナ１ｃ側のポスト壁幅をａｅ ｔとし、進行波
アレーアンテナ２ｃ側及び中央部のポスト壁幅をａｅｃ
（＞ａｅ ｃ）としている。以上のように構成された、上
面導体３０２と下面導体３０３とポスト壁により、電磁
波を閉じ込めて伝搬させる擬似的な矩形導波管を形成す
ることができ、これを「ポスト壁誘電体導波管」１１ｃ
という。
【００９４】さらに、進行波アレーアンテナ１ｃ側の誘
電体基板３０１上の上面導体３０２において、−Ｚ軸方
向に沿って所定のアンテナ素子間隔ｄ１で８個の矩形ス
ロットを、例えばエッチング法により形成することによ
り８個のスロットアンテナ８１−１乃至８１−８を備え
たスロットアレーアンテナを形成し、これにより進行波
アレーアンテナ１ｃを構成している。一方、進行波アレ
ーアンテナ２ｃ側の誘電体基板３０１上の上面導体３０
２において、＋Ｚ軸方向に沿って所定のアンテナ素子間
隔ｄ２で８個の矩形スロットを、例えばエッチング法に
より形成することにより８個のスロットアンテナ８２−
１乃至８２−８を備えたスロットアレーアンテナを形成
し、これにより進行波アレーアンテナ２ｃを構成してい
る。なお、各矩形スロットは、その長手方向が、Ｚ軸に
対して垂直な方向と平行となるように形成されている。
電体基板３０１上の上面導体３０２において、−Ｚ軸方
向に沿って所定のアンテナ素子間隔ｄ１で８個の矩形ス
ロットを、例えばエッチング法により形成することによ
り８個のスロットアンテナ８１−１乃至８１−８を備え
たスロットアレーアンテナを形成し、これにより進行波
アレーアンテナ１ｃを構成している。一方、進行波アレ
ーアンテナ２ｃ側の誘電体基板３０１上の上面導体３０
２において、＋Ｚ軸方向に沿って所定のアンテナ素子間
隔ｄ２で８個の矩形スロットを、例えばエッチング法に
より形成することにより８個のスロットアンテナ８２−
１乃至８２−８を備えたスロットアレーアンテナを形成
し、これにより進行波アレーアンテナ２ｃを構成してい
る。なお、各矩形スロットは、その長手方向が、Ｚ軸に
対して垂直な方向と平行となるように形成されている。
【００９５】２つの進行波アレーアンテナ１ｃ，２ｃ
間、すなわち、各第１のスロットアンテナ８１−１，８
２−１間は、所定の離間距離ｄｍだけ離れるように設定
される。また、図１５に示すように、誘電体基板３０１
の長手方向の中央部の下面導体３０３において給電矩形
導波管を連結するための矩形形状の入力開口２５ｃが形
成される。さらに、入力開口２５ｃと、第１のスロット
アンテナ８１−１との間の略中間位置であって誘電体基
板３０１の幅方向の中央部において、誘電体基板３０１
の厚さ方向を貫通するように内径ｓの１個のスルーホー
ル８４が形成された後、その内周面にスルーホール導体
（図示せず。）が形成され、スルーホール８４が形成さ
れた位置においては、当該スルーホール導体により上面
導体３０２と下面導体３０３とが電気的に接続され、こ
れにより、「ポスト壁」を形成している。このポスト壁
は、入力開口２５ｃを介して入力された後、進行波アレ
ーアンテナ１ｃに入力される電磁波を所定の減衰量で減
衰させる減衰器部（第３の実施形態における減衰器部２
３ｂに対応する）を構成している。
間、すなわち、各第１のスロットアンテナ８１−１，８
２−１間は、所定の離間距離ｄｍだけ離れるように設定
される。また、図１５に示すように、誘電体基板３０１
の長手方向の中央部の下面導体３０３において給電矩形
導波管を連結するための矩形形状の入力開口２５ｃが形
成される。さらに、入力開口２５ｃと、第１のスロット
アンテナ８１−１との間の略中間位置であって誘電体基
板３０１の幅方向の中央部において、誘電体基板３０１
の厚さ方向を貫通するように内径ｓの１個のスルーホー
ル８４が形成された後、その内周面にスルーホール導体
（図示せず。）が形成され、スルーホール８４が形成さ
れた位置においては、当該スルーホール導体により上面
導体３０２と下面導体３０３とが電気的に接続され、こ
れにより、「ポスト壁」を形成している。このポスト壁
は、入力開口２５ｃを介して入力された後、進行波アレ
ーアンテナ１ｃに入力される電磁波を所定の減衰量で減
衰させる減衰器部（第３の実施形態における減衰器部２
３ｂに対応する）を構成している。
【００９６】上述のように、進行波アレーアンテナ１ｃ
側のポスト壁幅をａｅｔとし、進行波アレーアンテナ２
ｂ側及び中央部のポスト壁幅をａｅｃとしており、入力
開口２５ｃと、第１のスロットアンテナ８１−１との間
に設けられたスルーホール８４によるポスト壁が形成さ
れ、これが減衰器部を形成している。
側のポスト壁幅をａｅｔとし、進行波アレーアンテナ２
ｂ側及び中央部のポスト壁幅をａｅｃとしており、入力
開口２５ｃと、第１のスロットアンテナ８１−１との間
に設けられたスルーホール８４によるポスト壁が形成さ
れ、これが減衰器部を形成している。
【００９７】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０４においては、給電矩形導波管（図示
せず。）から入力開口２５ｃを介して入力された送信信
号の電磁波は、入力開口２５ｃの直上のポスト壁誘電体
導波管１１ｃにおいて２分配され、２分配された一方の
電磁波は、Ｚ軸方向に沿って進行波アレーアンテナ２ｃ
内のポスト壁誘電体導波管１１ｃを進行しながら、各ス
ロットアンテナ８２−１乃至８２−８を介して放射さ
れ、他方の電磁波は、スルーホール８４による減衰器部
で所定の減衰を受けた後、−Ｚ軸方向に沿って進行波ア
レーアンテナ１ｃ内のポスト壁誘電体導波管１１ｃを進
行しながら、各スロットアンテナ８１−１乃至８１−８
を介して放射される。
アンテナ装置１０４においては、給電矩形導波管（図示
せず。）から入力開口２５ｃを介して入力された送信信
号の電磁波は、入力開口２５ｃの直上のポスト壁誘電体
導波管１１ｃにおいて２分配され、２分配された一方の
電磁波は、Ｚ軸方向に沿って進行波アレーアンテナ２ｃ
内のポスト壁誘電体導波管１１ｃを進行しながら、各ス
ロットアンテナ８２−１乃至８２−８を介して放射さ
れ、他方の電磁波は、スルーホール８４による減衰器部
で所定の減衰を受けた後、−Ｚ軸方向に沿って進行波ア
レーアンテナ１ｃ内のポスト壁誘電体導波管１１ｃを進
行しながら、各スロットアンテナ８１−１乃至８１−８
を介して放射される。
【００９８】この実施形態に係る進行波合成アレーアン
テナ装置１０４において、誘電体基板３０１の誘電率、
厚さ、スルーホール８３，８４の内径ｓ及び間隔ｔ、ポ
スト壁幅ａｅｔ，ａｅｃを変化することにより、ポスト
壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を変化させることがで
き、このポスト壁誘電体導波管１１ｃを、同一の管内波
長を有する金属壁の誘電体矩形導波管と等価であるを仮
定して、当該アンテナ装置１０４の設計を行うことがで
きる。また、進行波合成アレーアンテナ装置１０４を誘
電体基板３０１を用いて構成するため、薄型で、且つ安
価に製作することができる。
テナ装置１０４において、誘電体基板３０１の誘電率、
厚さ、スルーホール８３，８４の内径ｓ及び間隔ｔ、ポ
スト壁幅ａｅｔ，ａｅｃを変化することにより、ポスト
壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を変化させることがで
き、このポスト壁誘電体導波管１１ｃを、同一の管内波
長を有する金属壁の誘電体矩形導波管と等価であるを仮
定して、当該アンテナ装置１０４の設計を行うことがで
きる。また、進行波合成アレーアンテナ装置１０４を誘
電体基板３０１を用いて構成するため、薄型で、且つ安
価に製作することができる。
【００９９】さらに、各スロットアンテナ８１−１乃至
８１−８，８２−１乃至８２−８の矩形スロットの長さ
や幅を変化することにより、当該各スロットアンテナに
対する励振振幅を制御し、アンテナ素子間距離ｄ１，ｄ
２を変化することにより励振位相を制御することで、所
望の垂直面指向特性を得ることができる。本実施形態に
おいては、一方の進行波アレーアンテナ１ｃが第１の実
施形態と同様に所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂
直面指向特性を有する用に形成し、他方の進行波アレー
アンテナ２ｃが第１の実施形態と同様に所定のコセカン
ト２乗曲線の垂直面放射指向特性を有するように形成す
る。
８１−８，８２−１乃至８２−８の矩形スロットの長さ
や幅を変化することにより、当該各スロットアンテナに
対する励振振幅を制御し、アンテナ素子間距離ｄ１，ｄ
２を変化することにより励振位相を制御することで、所
望の垂直面指向特性を得ることができる。本実施形態に
おいては、一方の進行波アレーアンテナ１ｃが第１の実
施形態と同様に所定の狭ビームかつ低サイドローブな垂
直面指向特性を有する用に形成し、他方の進行波アレー
アンテナ２ｃが第１の実施形態と同様に所定のコセカン
ト２乗曲線の垂直面放射指向特性を有するように形成す
る。
【０１００】このポスト壁誘電体導波管１１ｃを用いた
進行波アレーアンテナ１ｃ，２ｃも進行波アレーアンテ
ナであり、所定の周波数変化Δｆに対して、垂直面放射
指向特性の主ビーム方向が変動する。しかしながら、入
力開口２５ｃにおいて、２方向にポスト壁誘電体導波管
１１ｃが分岐しているため、２つの進行波アレーアンテ
ナ１ｃ，２ｃの各進行する電磁波の進行方向は互いに逆
向きとなっており、主ビーム方向の変動量Δθがお互い
相殺して逆方向に働き、全体の進行波合成アレーアンテ
ナ装置１０４においては、主ビーム方向の変動量Δθを
抑えることができる。
進行波アレーアンテナ１ｃ，２ｃも進行波アレーアンテ
ナであり、所定の周波数変化Δｆに対して、垂直面放射
指向特性の主ビーム方向が変動する。しかしながら、入
力開口２５ｃにおいて、２方向にポスト壁誘電体導波管
１１ｃが分岐しているため、２つの進行波アレーアンテ
ナ１ｃ，２ｃの各進行する電磁波の進行方向は互いに逆
向きとなっており、主ビーム方向の変動量Δθがお互い
相殺して逆方向に働き、全体の進行波合成アレーアンテ
ナ装置１０４においては、主ビーム方向の変動量Δθを
抑えることができる。
【０１０１】また、一方の進行波アレーアンテナ２ｃの
垂直面放射指向特性が所定の狭ビームかつ低サイドロー
ブな指向特性であるため、進行波合成アレーアンテナ装
置１０４の垂直面放射指向特性はコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を保持できる。
垂直面放射指向特性が所定の狭ビームかつ低サイドロー
ブな指向特性であるため、進行波合成アレーアンテナ装
置１０４の垂直面放射指向特性はコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性を保持できる。
【０１０２】図１３乃至図１５に示すように、進行波ア
レーアンテナ１ｃ側のポスト壁誘電体導波管１１ｃ内に
スルーホール８４による減衰器部を設けているので、進
行波アレーアンテナ１ｃへの給電電力を減少させること
ができるため、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の垂直面放射指向特性はよりコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性に近い垂直面放射指向特性を得るこ
とができる。
レーアンテナ１ｃ側のポスト壁誘電体導波管１１ｃ内に
スルーホール８４による減衰器部を設けているので、進
行波アレーアンテナ１ｃへの給電電力を減少させること
ができるため、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の垂直面放射指向特性はよりコセカント２乗曲線の
垂直面放射指向特性に近い垂直面放射指向特性を得るこ
とができる。
【０１０３】また、進行波アレーアンテナ１ｃのポスト
壁幅ａｅｔを進行波アレーアンテナ２ｃのポスト壁幅ａ
ｅｃよりも小さく設定している。ポスト壁幅を小さくす
ることは、ポスト壁誘電体導波管を金属壁誘電体導波管
と等価に仮定したとき、導波管幅が小さくなったことと
等価になるため、第３の実施形態と同様に、よりコセカ
ント２乗曲線の垂直面放射指向特性に近い垂直面放射指
向特性を得ることができるとともに、主ビーム方向の変
動量Δθを抑えることができる。
壁幅ａｅｔを進行波アレーアンテナ２ｃのポスト壁幅ａ
ｅｃよりも小さく設定している。ポスト壁幅を小さくす
ることは、ポスト壁誘電体導波管を金属壁誘電体導波管
と等価に仮定したとき、導波管幅が小さくなったことと
等価になるため、第３の実施形態と同様に、よりコセカ
ント２乗曲線の垂直面放射指向特性に近い垂直面放射指
向特性を得ることができるとともに、主ビーム方向の変
動量Δθを抑えることができる。
【０１０４】以上の実施形態においては、２つの進行波
アレーアンテナ１ｃ，２ｃのポスト壁幅を異なるように
設定しているが、スルーホール８３の内径ｓや間隔ｔを
変化させることでも、導波管幅を等価的に変化させるこ
とができ、同様の効果を得ることができる。一般的に、
スルーホール８３の内径ｓを大きくすることにより、管
内波長を大きくすることができ、間隔ｔを大きくするこ
とにより、管内波長を小さくすることができる。
アレーアンテナ１ｃ，２ｃのポスト壁幅を異なるように
設定しているが、スルーホール８３の内径ｓや間隔ｔを
変化させることでも、導波管幅を等価的に変化させるこ
とができ、同様の効果を得ることができる。一般的に、
スルーホール８３の内径ｓを大きくすることにより、管
内波長を大きくすることができ、間隔ｔを大きくするこ
とにより、管内波長を小さくすることができる。
【０１０５】例えば、進行波アレーアンテナ１ｃのスル
ーホール８３の内径ｓを進行波アレーアンテナ２ｃのそ
れよりも対応して小さくした場合、進行波アレーアンテ
ナ１ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を、進
行波アレーアンテナ２ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃ
の管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長の
電磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｃで
の伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｃでの伝搬減
衰量よりも大きくすることができるとともに、進行波ア
レーアンテナ１ｃでの上述の位相遅れ量を、進行波アレ
ーアンテナ２ｃでの位相遅れ量よりも大きくすることが
できる。
ーホール８３の内径ｓを進行波アレーアンテナ２ｃのそ
れよりも対応して小さくした場合、進行波アレーアンテ
ナ１ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を、進
行波アレーアンテナ２ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃ
の管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長の
電磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｃで
の伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｃでの伝搬減
衰量よりも大きくすることができるとともに、進行波ア
レーアンテナ１ｃでの上述の位相遅れ量を、進行波アレ
ーアンテナ２ｃでの位相遅れ量よりも大きくすることが
できる。
【０１０６】また、進行波アレーアンテナ１ｃのスルー
ホール８３の間隔ｔを進行波アレーアンテナ２ｃのそれ
よりも対応して大きくした場合、進行波アレーアンテナ
１ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を、進行
波アレーアンテナ２ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの
管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長の電
磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｃでの
伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｃでの伝搬減衰
量よりも大きくすることができるとともに、進行波アレ
ーアンテナ１ｃでの上述の位相遅れ量を、進行波アレー
アンテナ２ｃでの位相遅れ量よりも大きくすることがで
きる。
ホール８３の間隔ｔを進行波アレーアンテナ２ｃのそれ
よりも対応して大きくした場合、進行波アレーアンテナ
１ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を、進行
波アレーアンテナ２ｃのポスト壁誘電体導波管１１ｃの
管内波長よりも小さくすることができ、所定の波長の電
磁波を伝搬させるときに進行波アレーアンテナ１ｃでの
伝搬減衰量を、進行波アレーアンテナ２ｃでの伝搬減衰
量よりも大きくすることができるとともに、進行波アレ
ーアンテナ１ｃでの上述の位相遅れ量を、進行波アレー
アンテナ２ｃでの位相遅れ量よりも大きくすることがで
きる。
【０１０７】＜第５の実施形態＞図１７は本発明に係る
第５の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０５の構成を示す斜視図である。第５の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置は、図１に図示した第１
の実施形態に比較して、以下の相違点を有することを特
徴としている。その他の構成は同様である。すなわち、
給電点を介して入力される送信信号は、電力分配器２０
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３を介して進行波アレーアンテナ
１に入力される一方、分配後の他方の送信信号はそのま
ま進行波アレーアンテナ２に入力される。
第５の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０５の構成を示す斜視図である。第５の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置は、図１に図示した第１
の実施形態に比較して、以下の相違点を有することを特
徴としている。その他の構成は同様である。すなわち、
給電点を介して入力される送信信号は、電力分配器２０
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３を介して進行波アレーアンテナ
１に入力される一方、分配後の他方の送信信号はそのま
ま進行波アレーアンテナ２に入力される。
【０１０８】以上のように構成された第５の実施形態に
係る進行波アレーアンテナ装置１０５において、進行波
アレーアンテナ１は、進行波アレーアンテナ２に比較し
て狭ビームかつ低サイドローブの指向性を有するように
構成され、進行波アレーアンテナ２は、コセカント２乗
の指向性を有するように構成されている。減衰器２３に
より、進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電電力
を、進行波アレーアンテナ２に比較して減衰させること
により、周波数変化に対する主ビーム方向を変動を抑え
たアレーアンテナ構成となっている。
係る進行波アレーアンテナ装置１０５において、進行波
アレーアンテナ１は、進行波アレーアンテナ２に比較し
て狭ビームかつ低サイドローブの指向性を有するように
構成され、進行波アレーアンテナ２は、コセカント２乗
の指向性を有するように構成されている。減衰器２３に
より、進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電電力
を、進行波アレーアンテナ２に比較して減衰させること
により、周波数変化に対する主ビーム方向を変動を抑え
たアレーアンテナ構成となっている。
【０１０９】＜第６の実施形態＞図１８は本発明に係る
第６の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０６の構成を示す斜視図である。第６の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置１０６は、（ａ）第５の
実施形態における進行波アレーアンテナ１を、各アンテ
ナ素子で２つのスロットを有し（第２の実施形態）かつ
ポスト壁誘電体導波管を用いて構成し（第４の実施形
態）、（ｂ）第５の実施形態における進行波アレーアン
テナ２を、各アンテナ素子で２つのスロットを有し（第
２の実施形態）かつポスト壁誘電体導波管を用いて構成
した（第４の実施形態）ことを特徴としている。
第６の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０６の構成を示す斜視図である。第６の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置１０６は、（ａ）第５の
実施形態における進行波アレーアンテナ１を、各アンテ
ナ素子で２つのスロットを有し（第２の実施形態）かつ
ポスト壁誘電体導波管を用いて構成し（第４の実施形
態）、（ｂ）第５の実施形態における進行波アレーアン
テナ２を、各アンテナ素子で２つのスロットを有し（第
２の実施形態）かつポスト壁誘電体導波管を用いて構成
した（第４の実施形態）ことを特徴としている。
【０１１０】図１８において、給電点及び同軸ケーブル
２７ａを介して入力される送信信号は、電力分配器２０
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３及び同軸ケーブル２７ｂを介し
て同軸導波管変換器２６ａにに入力される一方、分配後
の他方の送信信号はそのまま同軸ケーブル２７ｃを介し
て同軸導波管変換器２６ｂに入力される。同軸導波管変
換器２６ａは入力される送信信号を導波管を伝搬する送
信信号に変換した後、接続導波管２８及び、進行波アレ
ーアンテナ１ｄの導波管の入力開口２５ｄを介して進行
波アレーアンテナ１ｄの導波管内に入力され、その後、
送信信号は当該導波管を伝搬しながら各アンテナ素子か
ら放射される。一方、同軸導波管変換器２６ｂは入力さ
れる信信号を導波管を伝搬する送信信号に変換した後、
接続導波管２９及び、進行波アレーアンテナ１ｄの導波
管の入力開口２５ｅを介して進行波アレーアンテナ２ｄ
の導波管内に入力され、その後、送信信号は当該導波管
を伝搬しながら各アンテナ素子から放射される。
２７ａを介して入力される送信信号は、電力分配器２０
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３及び同軸ケーブル２７ｂを介し
て同軸導波管変換器２６ａにに入力される一方、分配後
の他方の送信信号はそのまま同軸ケーブル２７ｃを介し
て同軸導波管変換器２６ｂに入力される。同軸導波管変
換器２６ａは入力される送信信号を導波管を伝搬する送
信信号に変換した後、接続導波管２８及び、進行波アレ
ーアンテナ１ｄの導波管の入力開口２５ｄを介して進行
波アレーアンテナ１ｄの導波管内に入力され、その後、
送信信号は当該導波管を伝搬しながら各アンテナ素子か
ら放射される。一方、同軸導波管変換器２６ｂは入力さ
れる信信号を導波管を伝搬する送信信号に変換した後、
接続導波管２９及び、進行波アレーアンテナ１ｄの導波
管の入力開口２５ｅを介して進行波アレーアンテナ２ｄ
の導波管内に入力され、その後、送信信号は当該導波管
を伝搬しながら各アンテナ素子から放射される。
【０１１１】本実施形態においては、第５の実施形態と
同様に、進行波アレーアンテナ１ｄは、進行波アレーア
ンテナ２に比較して狭ビームかつ低サイドローブの指向
性を有するように構成され、進行波アレーアンテナ２ｄ
は、コセカント２乗の指向性を有するように構成されて
いる。
同様に、進行波アレーアンテナ１ｄは、進行波アレーア
ンテナ２に比較して狭ビームかつ低サイドローブの指向
性を有するように構成され、進行波アレーアンテナ２ｄ
は、コセカント２乗の指向性を有するように構成されて
いる。
【０１１２】図１８において、２つの接続導波管２８，
２９の伝送路長さを互いに同一にしたとき、２本の同軸
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの導波管の入力開
口２５ｄ，２５ｅにおける位相が互いに同相になるよう
に設定している。また、減衰器２３の減衰量を調整する
ことにより、２個の進行波アレーアンテナ１，２への送
信信号の給電電力量を制御して設定している。
２９の伝送路長さを互いに同一にしたとき、２本の同軸
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの導波管の入力開
口２５ｄ，２５ｅにおける位相が互いに同相になるよう
に設定している。また、減衰器２３の減衰量を調整する
ことにより、２個の進行波アレーアンテナ１，２への送
信信号の給電電力量を制御して設定している。
【０１１３】以上のように構成された進行波アレーアン
テナ装置１０６のシミュレーション結果について図１９
乃至図２１を参照して以下に説明する。
テナ装置１０６のシミュレーション結果について図１９
乃至図２１を参照して以下に説明する。
【０１１４】図１９（ａ）は下限周波数ｆ１のときの図
１８の進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、図１
９（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレ
ーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正
規化振幅）を示すグラフであり、図１９（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図１８の進行波アレーアンテナ１ｄの
垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示す
グラフである。図２０（ａ）は下限周波数ｆ１のときの
図１８の進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対す
る放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、図
２０（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波ア
レーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、図２０（ｃ）は上
限周波数ｆ２のときの図１８の進行波アレーアンテナ２
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフである。図２１（ａ）は下限周波数ｆ１のと
きの図１８の進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、図２１（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図
１８の進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角
度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフで
あり、図２１（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１８の
進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対
する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
１８の進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、図１
９（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレ
ーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正
規化振幅）を示すグラフであり、図１９（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図１８の進行波アレーアンテナ１ｄの
垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示す
グラフである。図２０（ａ）は下限周波数ｆ１のときの
図１８の進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対す
る放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、図
２０（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波ア
レーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、図２０（ｃ）は上
限周波数ｆ２のときの図１８の進行波アレーアンテナ２
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフである。図２１（ａ）は下限周波数ｆ１のと
きの図１８の進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、図２１（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図
１８の進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角
度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフで
あり、図２１（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１８の
進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対
する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
【０１１５】図１９から明らかなように、進行波アレー
アンテナ１ｄの主ビームの半値幅（アンテナ利得の最大
値で規格化した振幅の−３ｄＢでの主ビームの半値幅を
いう。）は主ビームの最大値を含み、３０°以内であっ
て狭ビームであり、サイドローブも−２０ｄＢ以下の
（進行波アレーアンテナ２ｄに比較して）低いサイドロ
ーブレベルを有するテーラー指向特性を有している。一
方、進行波アレーアンテナ２ｄは、コセカント２乗曲線
に沿ったコセカント２乗の指向特性を有している。本実
施形態において、進行波アレーアンテナ１の周波数を下
限周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚから上限周波数ｆ２＝
２５．６９ＧＨｚまで変化したときの主ビーム方向の変
動量Δθｔは、７．９度であり、進行波アレーアンテナ
２の変動量Δθｃ＝３．８度に比べて、約２倍である。
アンテナ１ｄの主ビームの半値幅（アンテナ利得の最大
値で規格化した振幅の−３ｄＢでの主ビームの半値幅を
いう。）は主ビームの最大値を含み、３０°以内であっ
て狭ビームであり、サイドローブも−２０ｄＢ以下の
（進行波アレーアンテナ２ｄに比較して）低いサイドロ
ーブレベルを有するテーラー指向特性を有している。一
方、進行波アレーアンテナ２ｄは、コセカント２乗曲線
に沿ったコセカント２乗の指向特性を有している。本実
施形態において、進行波アレーアンテナ１の周波数を下
限周波数ｆ１＝２５．２７ＧＨｚから上限周波数ｆ２＝
２５．６９ＧＨｚまで変化したときの主ビーム方向の変
動量Δθｔは、７．９度であり、進行波アレーアンテナ
２の変動量Δθｃ＝３．８度に比べて、約２倍である。
【０１１６】減衰器２３の減衰量を１６ｄＢとし、同軸
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの入力開口２５
ｄ，２５ｅ（給電点）での位相を互いに同相にした場合
の放射指向性の測定結果を図２１に示す。図２１から明
らかなように、コセカント２乗の指向特性を有する進行
波アレーアンテナ２ｄ単体の指向特性に比較して、本実
施形態に係る進行波アレーアンテナ装置１０６を用いる
ことで、０．９度まで、主ビーム方向の変動量Δθを抑
えることができている。また、比較的狭ビームでかつ低
サイドローブの指向特性を有する進行波アレーアンテナ
１ｄを用いているが、減衰器２３を用いて、当該進行波
アレーアンテナ１ｄに入力される送信信号の入力電力を
抑えることにより、コセカント２乗の指向特性を乱さな
い結果となっている。
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの入力開口２５
ｄ，２５ｅ（給電点）での位相を互いに同相にした場合
の放射指向性の測定結果を図２１に示す。図２１から明
らかなように、コセカント２乗の指向特性を有する進行
波アレーアンテナ２ｄ単体の指向特性に比較して、本実
施形態に係る進行波アレーアンテナ装置１０６を用いる
ことで、０．９度まで、主ビーム方向の変動量Δθを抑
えることができている。また、比較的狭ビームでかつ低
サイドローブの指向特性を有する進行波アレーアンテナ
１ｄを用いているが、減衰器２３を用いて、当該進行波
アレーアンテナ１ｄに入力される送信信号の入力電力を
抑えることにより、コセカント２乗の指向特性を乱さな
い結果となっている。
【０１１７】従って、本実施形態に係る進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０６によれば、主ビーム方向の変動量
Δθを抑えたコセカント２乗の指向特性を有するアレー
アンテナ装置を実現できる。
ーアンテナ装置１０６によれば、主ビーム方向の変動量
Δθを抑えたコセカント２乗の指向特性を有するアレー
アンテナ装置を実現できる。
【０１１８】＜第６の実施形態の変形例＞図２２は、第
６の実施形態の第１の変形例であって、電力分配部の構
成を示す横断面図である。図２２において、それぞれ図
１８に図示された進行波アレーアンテナ１ｄの導波管
と、進行波アレーアンテナ２ｄの導波管が、図１３の第
４の実施形態と同様に、図８１の互いに対向する中央部
で連結され（図２２乃至図２３においては、導波管を形
成する壁をスルーホール導体８３ｃではなく実線で図示
している。なお、当該導波管は第１乃至第３の実施形態
と同様の通常の導波管であってもよい。）、その中央部
に当該導波管の長手方向とは直交する方向に突出して延
在するように、分岐導波管３０が形成され、当該分岐導
波管３０の終端部近傍に、給電点２０に接続される入力
開口３１が形成されている。さらに、上記中央部の進行
波アレーアンテナ１ｄ側の入力端近傍に、複数の導体ピ
ン８４ａがその長手方向が導波管の厚さ方向と平行とな
るように設けられている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口２０を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、複数の導体ピン
８４ａが形成されているために、複数の導体ピン８４ａ
の数に応じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波ア
レーアンテナ１ｄに入力される。従って、当該第１の変
形例は、図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器
２３の構成と同様の構成を有する。以上の第１の変形例
においては、複数の導体ピン８４ａを設けているが、こ
れに代えて、例えばより径の大きい、１本の導体ピンで
あってもよい。
６の実施形態の第１の変形例であって、電力分配部の構
成を示す横断面図である。図２２において、それぞれ図
１８に図示された進行波アレーアンテナ１ｄの導波管
と、進行波アレーアンテナ２ｄの導波管が、図１３の第
４の実施形態と同様に、図８１の互いに対向する中央部
で連結され（図２２乃至図２３においては、導波管を形
成する壁をスルーホール導体８３ｃではなく実線で図示
している。なお、当該導波管は第１乃至第３の実施形態
と同様の通常の導波管であってもよい。）、その中央部
に当該導波管の長手方向とは直交する方向に突出して延
在するように、分岐導波管３０が形成され、当該分岐導
波管３０の終端部近傍に、給電点２０に接続される入力
開口３１が形成されている。さらに、上記中央部の進行
波アレーアンテナ１ｄ側の入力端近傍に、複数の導体ピ
ン８４ａがその長手方向が導波管の厚さ方向と平行とな
るように設けられている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口２０を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、複数の導体ピン
８４ａが形成されているために、複数の導体ピン８４ａ
の数に応じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波ア
レーアンテナ１ｄに入力される。従って、当該第１の変
形例は、図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器
２３の構成と同様の構成を有する。以上の第１の変形例
においては、複数の導体ピン８４ａを設けているが、こ
れに代えて、例えばより径の大きい、１本の導体ピンで
あってもよい。
【０１１９】図２３は第６の実施形態の第２の変形例で
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
３においては、図２２の複数の導体ピン８４ａに代え
て、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端部に当該導波管
の横方向の幅を狭くするための導波管壁８４ｂを形成し
たことを特徴としている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口２０を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、導波管壁８４ｂ
が形成されているために、当該導波管壁８４ｂの幅に応
じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波アレーアン
テナ１ｄに入力される。従って、当該第２の変形例は、
図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器２３の構
成と同様の構成を有する。
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
３においては、図２２の複数の導体ピン８４ａに代え
て、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端部に当該導波管
の横方向の幅を狭くするための導波管壁８４ｂを形成し
たことを特徴としている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口２０を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、導波管壁８４ｂ
が形成されているために、当該導波管壁８４ｂの幅に応
じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波アレーアン
テナ１ｄに入力される。従って、当該第２の変形例は、
図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器２３の構
成と同様の構成を有する。
【０１２０】図２４は第６の実施形態の第３の変形例で
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
４において、それぞれ図１８に図示された進行波アレー
アンテナ１ｄの導波管と、進行波アレーアンテナ２ｄの
導波管が、図１３の第４の実施形態と同様に、図８１の
互いに対向する中央部で連結され、かつ、第３の実施形
態と同様に、２つの進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの
導波管の各幅を互いに異ならせている。ここで、進行波
アレーアンテナ１ｄの導波管の幅は、進行波アレーアン
テナ２ｄの導波管の幅よりも狭い。また、上記中央部に
おいて、給電点に接続される入力開口３１を形成してい
る。以上のように構成することにより、進行波アレーア
ンテナ１ｄを伝搬する送信信号は、進行波アレーアンテ
ナ２ｄを伝搬する送信信号に比較して、所定の減衰量の
減衰を受け、上述の第１と第２の変形例と同様の作用効
果を有する。
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
４において、それぞれ図１８に図示された進行波アレー
アンテナ１ｄの導波管と、進行波アレーアンテナ２ｄの
導波管が、図１３の第４の実施形態と同様に、図８１の
互いに対向する中央部で連結され、かつ、第３の実施形
態と同様に、２つの進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの
導波管の各幅を互いに異ならせている。ここで、進行波
アレーアンテナ１ｄの導波管の幅は、進行波アレーアン
テナ２ｄの導波管の幅よりも狭い。また、上記中央部に
おいて、給電点に接続される入力開口３１を形成してい
る。以上のように構成することにより、進行波アレーア
ンテナ１ｄを伝搬する送信信号は、進行波アレーアンテ
ナ２ｄを伝搬する送信信号に比較して、所定の減衰量の
減衰を受け、上述の第１と第２の変形例と同様の作用効
果を有する。
【０１２１】
【実施例】本発明者らは、第６の実施形態に係る進行波
アレーアンテナ装置を試作してその電気的特性について
実験を行った。以下、その実験結果について説明する。
第６の実施形態に係る進行波アレーアンテナ装置のシミ
ュレーション結果（数値解析結果）について上述した
が、その妥当性を、当該実験を通して検証する。
アレーアンテナ装置を試作してその電気的特性について
実験を行った。以下、その実験結果について説明する。
第６の実施形態に係る進行波アレーアンテナ装置のシミ
ュレーション結果（数値解析結果）について上述した
が、その妥当性を、当該実験を通して検証する。
【０１２２】進行波アレーアンテナ１ｄに対する励振振
幅をＡｔとし、進行波アレーアンテナ２ｄに対する励振
振幅をＡｃとし、進行波アレーアンテナ１ｄにおける主
ビーム方向の変動量をΔθｔとし、進行波アレーアンテ
ナ２ｄにおける主ビーム方向の変動量をΔθｃとしたと
き、第６の実施形態のシミュレーションでは、励振振幅
比Ａｃ／Ａｔ＝１２ｄＢ、主ビーム方向の変動量比Δθ
ｔ／Δθｃ＝２．２が数値計算により、最適値として得
られている。ここで、試作装置の設計条件を次の表に示
す。
幅をＡｔとし、進行波アレーアンテナ２ｄに対する励振
振幅をＡｃとし、進行波アレーアンテナ１ｄにおける主
ビーム方向の変動量をΔθｔとし、進行波アレーアンテ
ナ２ｄにおける主ビーム方向の変動量をΔθｃとしたと
き、第６の実施形態のシミュレーションでは、励振振幅
比Ａｃ／Ａｔ＝１２ｄＢ、主ビーム方向の変動量比Δθ
ｔ／Δθｃ＝２．２が数値計算により、最適値として得
られている。ここで、試作装置の設計条件を次の表に示
す。
【０１２３】
【表７】
進行波アレーアンテナ装置１０６の設計条件
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
進行波アレーアンテナ１ｄ 進行波アレーアンテナ２ｄ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
比誘電率εｒ ６ ２．２
基板厚［ｍｍ］ １．６ ３．２
スルーホール半径［ｍｍ］ ０．６ ０．６
スルーホールピッチ［ｍｍ］ ２．４ ２．４
ポスト壁導波管幅［ｍｍ］ ５．５６ ７．９３
スロットペア数 １６ １６
アレー長［ｍｍ］ １１０ １６０
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１２４】ここでは、実験的な手法として、励振振幅
比Ａｃ／Ａｔは、図１８に示すように、電力分配器２１
と減衰器２３により、給電電力を分配することで得る。
このときの電力分配器２１として、ヒューレット・パッ
カード製ＨＰ−８７３０４Ｃ型ハイブリッド・デバイダ
を用いている。この電力分配器２１は、１つの入力信号
に対して、等振幅でかつ同相の２つの出力信号が得られ
るものである。そして、減衰器２３により、進行波アレ
ーアンテナ１ｄに対する励振振幅を下げることで、励振
振幅比Ａｃ／Ａｔを得る。このとき、減衰器２３の減衰
量ｘ［ｄＢ］は、次式で表される。
比Ａｃ／Ａｔは、図１８に示すように、電力分配器２１
と減衰器２３により、給電電力を分配することで得る。
このときの電力分配器２１として、ヒューレット・パッ
カード製ＨＰ−８７３０４Ｃ型ハイブリッド・デバイダ
を用いている。この電力分配器２１は、１つの入力信号
に対して、等振幅でかつ同相の２つの出力信号が得られ
るものである。そして、減衰器２３により、進行波アレ
ーアンテナ１ｄに対する励振振幅を下げることで、励振
振幅比Ａｃ／Ａｔを得る。このとき、減衰器２３の減衰
量ｘ［ｄＢ］は、次式で表される。
【０１２５】
【数１】
【０１２６】この式において、Ａｔ（ｎ）は、進行波ア
レーアンテナ１ｄのｎ番目のアンテナ素子における励振
振幅を示し、Ａｃ（ｎ）は、進行波アレーアンテナ２ｄ
のｎ番目のアンテナ素子における励振振幅を表してい
る。また、主ビーム方向の変動量比Δθｔ／Δθｃは、
上述したように、各導波管をそれぞれ構成する各誘電体
基板の比誘電率の差により与える。なお、実験の装置構
成は、図１８と同様である。図１８において、上述のよ
うに、２本の同軸ケーブル２７ｂ，２７ｃの線路長の差
を調整することにより、進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄの各入力端部での送信信号の位相差を実質的に０とな
るように調整している。
レーアンテナ１ｄのｎ番目のアンテナ素子における励振
振幅を示し、Ａｃ（ｎ）は、進行波アレーアンテナ２ｄ
のｎ番目のアンテナ素子における励振振幅を表してい
る。また、主ビーム方向の変動量比Δθｔ／Δθｃは、
上述したように、各導波管をそれぞれ構成する各誘電体
基板の比誘電率の差により与える。なお、実験の装置構
成は、図１８と同様である。図１８において、上述のよ
うに、２本の同軸ケーブル２７ｂ，２７ｃの線路長の差
を調整することにより、進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄの各入力端部での送信信号の位相差を実質的に０とな
るように調整している。
【０１２７】次いで、各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄの構造パラメータを次の表に示す。
ｄの構造パラメータを次の表に示す。
【０１２８】
【表８】
進行波アレーアンテナ１ｄの構造パラメータ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 素子位置 スロット長Ｌ１ スロット長Ｌ２ スロット間隔ｄ１
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
１ ４．８１４ １．７２６ １．７３５ ０．６６２
２ １０．２４３ １．８０８ １．８２１ ０．６６８
３ １５．６１４ ２．０９３ ２．１１４ ０．６４１
４ ２０．８５１ ２．４０１ ２．４３３ ０．５９２
５ ２５．９３３ ２．５７３ ２．６１２ ０．５５０
６ ３０．８０８ ２．７４１ ２．７８４ ０．４８２
７ ３５．４７５ ２．８２９ ２．８７２ ０．４３２
８ ３９．９３２ ２．９３９ ２．９８０ ０．３５６
９ ４４．１３６ ２．９９３ ３．０３１ ０．３１４
１０ ４８．１２９ ３．０７５ ３．１０７ ０．２４４
１１ ５２．０４５ ３．０４９ ３．０８３ ０．２６７
１２ ５５．９５７ ３．０２３ ３．０５９ ０．２８９
１３ ６０．０２９ ２．８９３ ２．９３５ ０．３９０
１４ ６４．６２０ ２．６８７ ２．７２９ ０．５０７
１５ ６９．５５１ ２．４１８ ２．４５１ ０．５８９
１６ ７４．６８４ ２．２４２ ２．２６８ ０．６１９
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
（注）入力開口位置が０であり、スロット幅は０．４であり、単位はすべて
［ｍｍ］である。
【０１２９】
【表９】
進行波アレーアンテナ２ｄの構造パラメータ
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
素子番号 素子位置 スロット長Ｌ１ スロット長Ｌ２ スロット間隔ｄ１
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
１ ４．８１４ ３．７３６ ３．８１１ ０．９５９
２ １４．３３５ ３．７４ ３．８１５ ０．９５８
３ ２３．１８７ ３．７９８ ３．８７５ ０．９２８
４ ３１．８６ ３．８ ３．８７７ ０．９２７
５ ４０．５６８ ３．７６７ ３．８４３ ０．９４４
６ ４９．３０７ ３．７９ ３．８６７ ０．９３２
７ ５７．９１１ ３．８３ ３．９０７ ０．９１１
８ ６６．４９５ ３．８２６ ３．９０３ ０．９１３
９ ７５．１６７ ３．７９８ ３．８７５ ０．９２８
１０ ８３．７５９ ３．８２５ ３．９０２ ０．９１３
１１ ９２．２６２ ３．８４ ３．９１８ ０．９０４
１２ １００．９０７ ３．７８４ ３．８６ ０．９３６
１３ １０９．５９７ ３．７４４ ３．８１９ ０．９５６
１４ １１８．０８６ ３．７５８ ３．８３４ ０．９４９
１５ １２６．６６ ３．７１９ ３．７９３ ０．９６８
１６ １３４．０７７ ４．０８７ ４．１６４ ０．７２８
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
（注）入力開口位置が０であり、スロット幅は０．４であり、単位はすべて
［ｍｍ］である。
【０１３０】図２５は第６の実施形態に係る進行波アレ
ーアンテナ装置における進行波アレーアンテナ１ｄの指
向特性の測定値（実験値）を示すグラフであり、図２６
は第６の実施形態に係る進行波アレーアンテナ装置にお
ける進行波アレーアンテナ２ｄの指向特性の測定値（実
験値）を示すグラフであり、図２７は第６の実施形態に
係る進行波アレーアンテナ装置の指向特性の測定値（実
験値）を示すグラフである。
ーアンテナ装置における進行波アレーアンテナ１ｄの指
向特性の測定値（実験値）を示すグラフであり、図２６
は第６の実施形態に係る進行波アレーアンテナ装置にお
ける進行波アレーアンテナ２ｄの指向特性の測定値（実
験値）を示すグラフであり、図２７は第６の実施形態に
係る進行波アレーアンテナ装置の指向特性の測定値（実
験値）を示すグラフである。
【０１３１】図２５から明らかなように、この進行波ア
レーアンテナ１ｄの周波数に対する主ビーム方向の変動
量は、Δθｔ＝７．９°であった。また、図２６におい
て、進行波アレーアンテナ２ｄのコセカント２乗の指向
特性における主ビーム方向の変動量は、Δθｃ＝３．８
°である。従って、主ビーム方向の変動量比Δθｔ／Δ
θｃ＝２．１である。この条件において、励振振幅比Ａ
ｃ／Ａｔと全体の進行波アレーアンテナ装置の周波数に
対する、進行波アレーアンテナ２ｄにおける主ビーム方
向の変動量Δθの関係を示したものを図２７に示してい
る。この図２７の結果は、上述のシミュレーション結果
と同様の振る舞いをしていることがわかる。そして、励
振振幅比Ａｃ／Ａｔ＝１４ｄＢのときに、主ビーム方向
の変動量Δθ＝０．９度が得られることがわかる。
レーアンテナ１ｄの周波数に対する主ビーム方向の変動
量は、Δθｔ＝７．９°であった。また、図２６におい
て、進行波アレーアンテナ２ｄのコセカント２乗の指向
特性における主ビーム方向の変動量は、Δθｃ＝３．８
°である。従って、主ビーム方向の変動量比Δθｔ／Δ
θｃ＝２．１である。この条件において、励振振幅比Ａ
ｃ／Ａｔと全体の進行波アレーアンテナ装置の周波数に
対する、進行波アレーアンテナ２ｄにおける主ビーム方
向の変動量Δθの関係を示したものを図２７に示してい
る。この図２７の結果は、上述のシミュレーション結果
と同様の振る舞いをしていることがわかる。そして、励
振振幅比Ａｃ／Ａｔ＝１４ｄＢのときに、主ビーム方向
の変動量Δθ＝０．９度が得られることがわかる。
【０１３２】これらの条件において、全体の進行波アレ
ーアンテナ装置の放射指向性を図２８に示す。図２８に
おいて、下限周波数ｆＬ＝２５．２７ＧＨｚ、所望波周
波数ｆＤ＝２５．４８ＧＨｚ、上限周波数ｆＨ＝２５．
６９ＧＨｚにおけるコセンカント２乗特性の分散はそれ
ぞれ、σ（ｆＬ）＝７１％、σ（ｆＤ）＝７１％、σ
（ｆＬ）＝７３％となっており、２６ＧＨｚ帯ＦＷＡの
周波数帯域において、コセカント２乗の指向特性を保持
することができていることがわかる。また、コセカント
２乗の指向特性を有する進行波アレーアンテナ２ｄ単体
では、アンテナ利得の周波数変動量は、３．３４ｄＢで
あったのに対して、第６の実施形態に係る進行波アレー
アンテナ装置においては、１．３ｄＢと周波数変動を小
さくすることができる。
ーアンテナ装置の放射指向性を図２８に示す。図２８に
おいて、下限周波数ｆＬ＝２５．２７ＧＨｚ、所望波周
波数ｆＤ＝２５．４８ＧＨｚ、上限周波数ｆＨ＝２５．
６９ＧＨｚにおけるコセンカント２乗特性の分散はそれ
ぞれ、σ（ｆＬ）＝７１％、σ（ｆＤ）＝７１％、σ
（ｆＬ）＝７３％となっており、２６ＧＨｚ帯ＦＷＡの
周波数帯域において、コセカント２乗の指向特性を保持
することができていることがわかる。また、コセカント
２乗の指向特性を有する進行波アレーアンテナ２ｄ単体
では、アンテナ利得の周波数変動量は、３．３４ｄＢで
あったのに対して、第６の実施形態に係る進行波アレー
アンテナ装置においては、１．３ｄＢと周波数変動を小
さくすることができる。
【０１３３】＜変形例＞以上の実施形態においては、垂
直面放射指向特性における主ビームの変動を抑圧する方
法について説明しているが、本発明はこれに限らず、同
様の方法で、水平面放射指向特性における主ビームの変
動を抑圧するようにしてもよい。
直面放射指向特性における主ビームの変動を抑圧する方
法について説明しているが、本発明はこれに限らず、同
様の方法で、水平面放射指向特性における主ビームの変
動を抑圧するようにしてもよい。
【０１３４】以上の実施形態においては、他方の進行波
アレーアンテナ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはコセンカ
ント２乗曲線の放射指向特性を有するように形成してい
るが、本発明はこれに限らず、例えば、第１の実施形態
と同様な狭ビームかつ低サイドローブな放射指向特性を
有するように、又は所定のビーム特性を有するように、
形成してもよい。
アレーアンテナ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはコセンカ
ント２乗曲線の放射指向特性を有するように形成してい
るが、本発明はこれに限らず、例えば、第１の実施形態
と同様な狭ビームかつ低サイドローブな放射指向特性を
有するように、又は所定のビーム特性を有するように、
形成してもよい。
【０１３５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る進行波
合成アレーアンテナ装置によれば、第１の給電線路に沿
って所定の間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子
を備え、所定の放射指向特性を有する第１の進行波アレ
ーアンテナと、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設
けられた複数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値
幅の主ビームを有し、上記第１の進行波アレーアンテナ
に比較して低いサイドローブレベルの放射指向特性を有
する第２の進行波アレーアンテナと、入力される送信信
号を２分配して、一方の送信信号を第１の進行波アレー
アンテナに給電する一方、他方の送信信号を第２の進行
波アレーアンテナに給電する分配手段とを備え、所定の
周波数変化に対する上記第１の進行波アレーアンテナか
ら放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の
変動量と、上記周波数変化に対する上記第２の進行波ア
レーアンテナから放射される送信信号の電磁波の主ビー
ムの放射角度の変動量とが互いに実質的に相殺されるよ
うに、上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波
の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号
の電磁波の進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７
０未満であるように上記第１の進行波アレーアンテナと
上記第２の進行波アレーアンテナとを並置した。ここ
で、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナの放
射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含む、３
０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アンテナ利
得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレベルと
を有する。また、好ましくは、上記第１の給電線路を進
行する送信信号の電磁波の進行方向と、上記第２の給電
線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向とが互いに
実質的に逆向きとなるように、上記第１の進行波アレー
アンテナと上記第２の進行波アレーアンテナとを並置
し、さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装置におい
て、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナは、
所定のコセンカント２乗曲線の放射指向特性を有する。
合成アレーアンテナ装置によれば、第１の給電線路に沿
って所定の間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子
を備え、所定の放射指向特性を有する第１の進行波アレ
ーアンテナと、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設
けられた複数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値
幅の主ビームを有し、上記第１の進行波アレーアンテナ
に比較して低いサイドローブレベルの放射指向特性を有
する第２の進行波アレーアンテナと、入力される送信信
号を２分配して、一方の送信信号を第１の進行波アレー
アンテナに給電する一方、他方の送信信号を第２の進行
波アレーアンテナに給電する分配手段とを備え、所定の
周波数変化に対する上記第１の進行波アレーアンテナか
ら放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の
変動量と、上記周波数変化に対する上記第２の進行波ア
レーアンテナから放射される送信信号の電磁波の主ビー
ムの放射角度の変動量とが互いに実質的に相殺されるよ
うに、上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波
の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号
の電磁波の進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７
０未満であるように上記第１の進行波アレーアンテナと
上記第２の進行波アレーアンテナとを並置した。ここ
で、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナの放
射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含む、３
０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アンテナ利
得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレベルと
を有する。また、好ましくは、上記第１の給電線路を進
行する送信信号の電磁波の進行方向と、上記第２の給電
線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向とが互いに
実質的に逆向きとなるように、上記第１の進行波アレー
アンテナと上記第２の進行波アレーアンテナとを並置
し、さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装置におい
て、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナは、
所定のコセンカント２乗曲線の放射指向特性を有する。
【０１３６】従って、本発明によれば、上記周波数変化
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺され、これにより、
所望の相手局に対して所望の設計角度で主ビームを向け
ることができる。
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺され、これにより、
所望の相手局に対して所望の設計角度で主ビームを向け
ることができる。
【０１３７】さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装
置において、好ましくは、上記分配手段は、上記第１の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力と、上記第２の進行波アレーアンテナに対して給電さ
れる送信信号の電力とが互いに異なるように分配する電
力制御手段を含み、ここで、好ましくは、上記第１の進
行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所定
の減衰量だけ減衰させる減衰手段をさらに備える。これ
により、上記第２の進行波アレーアンテナによる放射指
向特性を、上記第１の進行波アレーアンテナによる放射
指向特性に比較して優勢とし、全体の進行波合成アレー
アンテナ装置における放射指向特性を、上記第２の進行
波アレーアンテナの放射指向特性と同様の特性とするこ
とができる。
置において、好ましくは、上記分配手段は、上記第１の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力と、上記第２の進行波アレーアンテナに対して給電さ
れる送信信号の電力とが互いに異なるように分配する電
力制御手段を含み、ここで、好ましくは、上記第１の進
行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所定
の減衰量だけ減衰させる減衰手段をさらに備える。これ
により、上記第２の進行波アレーアンテナによる放射指
向特性を、上記第１の進行波アレーアンテナによる放射
指向特性に比較して優勢とし、全体の進行波合成アレー
アンテナ装置における放射指向特性を、上記第２の進行
波アレーアンテナの放射指向特性と同様の特性とするこ
とができる。
【０１３８】さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装
置において、好ましくは、上記第１の進行波アレーアン
テナの位相遅れ量を、上記第２の進行波アレーアンテナ
の位相遅れ量よりも大きくするように設定する位相遅れ
量設定手段をさらに備えたことを特徴とする。上記第１
と第２の進行波アレーアンテナ間の主ビーム方向の変動
量の相殺量を調整することができ、これにより、所望の
放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向の変動量を抑
圧することができる。
置において、好ましくは、上記第１の進行波アレーアン
テナの位相遅れ量を、上記第２の進行波アレーアンテナ
の位相遅れ量よりも大きくするように設定する位相遅れ
量設定手段をさらに備えたことを特徴とする。上記第１
と第２の進行波アレーアンテナ間の主ビーム方向の変動
量の相殺量を調整することができ、これにより、所望の
放射指向特性を保持しつつ、主ビーム方向の変動量を抑
圧することができる。
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である進行波合
成アレーアンテナ装置１０１の構成を示す回路図であ
る。
成アレーアンテナ装置１０１の構成を示す回路図であ
る。
【図２】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１の進行
波アレーアンテナ１の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周波
数ｆ０のときの図１の進行波アレーアンテナ１の垂直面
角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフ
であり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１の進行波
アレーアンテナ１の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフである。
波アレーアンテナ１の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周波
数ｆ０のときの図１の進行波アレーアンテナ１の垂直面
角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフ
であり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１の進行波
アレーアンテナ１の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフである。
【図３】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１の進行
波アレーアンテナ２の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周波
数ｆ０のときの図１の進行波アレーアンテナ２の垂直面
角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフ
であり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１の進行波
アレーアンテナ２の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフである。
波アレーアンテナ２の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周波
数ｆ０のときの図１の進行波アレーアンテナ２の垂直面
角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフ
であり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図１の進行波
アレーアンテナ２の垂直面角度に対する放射パターン
（正規化振幅）を示すグラフである。
【図４】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１の進行
波合成アレーアンテナ装置１０１の垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１の進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０１の垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図１の進行波合成アレーアンテナ装置
１０１の垂直面角度に対する放射パターン（正規化振
幅）を示すグラフである。
波合成アレーアンテナ装置１０１の垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１の進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０１の垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図１の進行波合成アレーアンテナ装置
１０１の垂直面角度に対する放射パターン（正規化振
幅）を示すグラフである。
【図５】 本発明に係る第２の実施形態である進行波合
成アレーアンテナ装置１０２の構成を示す斜視図であ
る。
成アレーアンテナ装置１０２の構成を示す斜視図であ
る。
【図６】 図５の進行波アレーアンテナ２ａにおける２
つのスロットペアアンテナ６２−ｍ，６２−（ｍ＋１）
付近の構成を示す上面図である。
つのスロットペアアンテナ６２−ｍ，６２−（ｍ＋１）
付近の構成を示す上面図である。
【図７】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図５の進行
波アレーアンテナ１ａの垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周
波数ｆ０のときの図５の進行波アレーアンテナ１ａの垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図５の進
行波アレーアンテナ１ａの垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフである。
波アレーアンテナ１ａの垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周
波数ｆ０のときの図５の進行波アレーアンテナ１ａの垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図５の進
行波アレーアンテナ１ａの垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフである。
【図８】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図５の進行
波アレーアンテナ２ａの垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周
波数ｆ０のときの図５の進行波アレーアンテナ２ａの垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図５の進
行波アレーアンテナ２ａの垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフである。
波アレーアンテナ２ａの垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中心周
波数ｆ０のときの図５の進行波アレーアンテナ２ａの垂
直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を示すグ
ラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図５の進
行波アレーアンテナ２ａの垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフである。
【図９】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図５の進行
波合成アレーアンテナ装置１０２の垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図５の進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２の垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図５の進行波合成アレーアンテナ装置
１０２の垂直面角度に対する放射パターン（正規化振
幅）を示すグラフである。
波合成アレーアンテナ装置１０２の垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図５の進行波合成アレ
ーアンテナ装置１０２の垂直面角度に対する放射パター
ン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限周
波数ｆ２のときの図５の進行波合成アレーアンテナ装置
１０２の垂直面角度に対する放射パターン（正規化振
幅）を示すグラフである。
【図１０】 本発明に係る第３の実施形態である進行波
合成アレーアンテナ装置１０３の構成を示す斜視図であ
る。
合成アレーアンテナ装置１０３の構成を示す斜視図であ
る。
【図１１】 図１０の進行波合成アレーアンテナ装置１
０３の上面図である。
０３の上面図である。
【図１２】 図１１のＡ−Ａ’面の縦断面図である。
【図１３】 本発明に係る第４の実施形態である進行波
合成アレーアンテナ装置１０４の構成を示す斜視図であ
る。
合成アレーアンテナ装置１０４の構成を示す斜視図であ
る。
【図１４】 図１３の進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の上面図である。
０４の上面図である。
【図１５】 図１３の進行波合成アレーアンテナ装置１
０４の下面図である。
０４の下面図である。
【図１６】 図１４のＢ−Ｂ’面の縦断面図である。
【図１７】 本発明に係る第５の実施形態である進行波
合成アレーアンテナ装置１０５の構成を示す斜視図であ
る。
合成アレーアンテナ装置１０５の構成を示す斜視図であ
る。
【図１８】 本発明に係る第６の実施形態である進行波
合成アレーアンテナ装置１０６の構成を示す斜視図であ
る。
合成アレーアンテナ装置１０６の構成を示す斜視図であ
る。
【図１９】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１８の
進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する放射パ
ターン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中
心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレーアンテナ１
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図
１８の進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する放射パ
ターン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中
心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレーアンテナ１
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図
１８の進行波アレーアンテナ１ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
【図２０】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１８の
進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する放射パ
ターン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中
心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレーアンテナ２
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図
１８の進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する放射パ
ターン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｂ）は中
心周波数ｆ０のときの図１８の進行波アレーアンテナ２
ｄの垂直面角度に対する放射パターン（正規化振幅）を
示すグラフであり、（ｃ）は上限周波数ｆ２のときの図
１８の進行波アレーアンテナ２ｄの垂直面角度に対する
放射パターン（正規化振幅）を示すグラフである。
【図２１】 （ａ）は下限周波数ｆ１のときの図１８の
進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対
する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波合成ア
レーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限
周波数ｆ２のときの図１８の進行波合成アレーアンテナ
装置１０６の垂直面角度に対する放射パターン（正規化
振幅）を示すグラフである。
進行波合成アレーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対
する放射パターン（正規化振幅）を示すグラフであり、
（ｂ）は中心周波数ｆ０のときの図１８の進行波合成ア
レーアンテナ装置１０６の垂直面角度に対する放射パタ
ーン（正規化振幅）を示すグラフであり、（ｃ）は上限
周波数ｆ２のときの図１８の進行波合成アレーアンテナ
装置１０６の垂直面角度に対する放射パターン（正規化
振幅）を示すグラフである。
【図２２】 第６の実施形態の第１の変形例であって、
電力分配部の構成を示す横断面図である。
電力分配部の構成を示す横断面図である。
【図２３】 第６の実施形態の第２の変形例であって、
電力分配部の構成を示す横断面図である。
電力分配部の構成を示す横断面図である。
【図２４】 第６の実施形態の第３の変形例であって、
電力分配部の構成を示す横断面図である。
電力分配部の構成を示す横断面図である。
【図２５】 第６の実施形態に係る進行波アレーアンテ
ナ装置における進行波アレーアンテナ１ｄの指向特性の
測定値（実験値）を示すグラフである。
ナ装置における進行波アレーアンテナ１ｄの指向特性の
測定値（実験値）を示すグラフである。
【図２６】 第６の実施形態に係る進行波アレーアンテ
ナ装置における進行波アレーアンテナ２ｄの指向特性の
測定値（実験値）を示すグラフである。
ナ装置における進行波アレーアンテナ２ｄの指向特性の
測定値（実験値）を示すグラフである。
【図２７】 第６の実施形態に係る進行波アレーアンテ
ナ装置の指向特性の測定値（実験値）を示すグラフであ
る。
ナ装置の指向特性の測定値（実験値）を示すグラフであ
る。
【図２８】 従来例に係る進行波アレーアンテナ装置５
０４の構成を示す回路図である。
０４の構成を示す回路図である。
【図２９】 図２８の進行波アレーアンテナ装置の一例
であって、導波管スロットアレーアンテナ装置５０８の
構成を示す斜視図である。
であって、導波管スロットアレーアンテナ装置５０８の
構成を示す斜視図である。
１，２，１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂ，１ｃ，２ｃ，１ｄ，
２ｄ…進行波アレーアンテナ、 １１，１２…給電線路、 １１ａ，１２ａ…給電矩形導波管、 ２０，２０ａ…給電点、 ２１，２１ａ…電力分配器、 ２２…給電線路、 ２２ａ，２２ｂ…給電矩形導波管、 ２３…減衰器、 ２３ａ…減衰器、 ２３ｂ…減衰器部、 ２４ａ，２５ａ，２５ｂ…入力開口、 ２６ａ，２６ｂ…同軸導波管変換器、 ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…同軸ケーブル、 ２８，２９…接続導波管、 ３０…分岐導波管、 ３１…入力開口、 ５１−１乃至５１−Ｎ，５２−１乃至５２−Ｍ…アンテ
ナ素子、 ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１乃至６２−Ｍ…スロッ
トペアアンテナ、 ６３，６４…矩形スロット、 ７１−１乃至７１−８，７２−１乃至７２−８…スロッ
トアンテナ、 ８１−１乃至８１−８，８２−１乃至８２−８…スロッ
トアンテナ、 ８３，８４…スルーホール、 ８３ｃ…スルーホール導体、 １０１乃至１０６…進行波合成アレーアンテナ装置、 ２０１，３０１…誘電体基板 ２０２，３０２…上面導体、 ２０３，３０３…下面導体、 ２０４，２０５…側面導体。
２ｄ…進行波アレーアンテナ、 １１，１２…給電線路、 １１ａ，１２ａ…給電矩形導波管、 ２０，２０ａ…給電点、 ２１，２１ａ…電力分配器、 ２２…給電線路、 ２２ａ，２２ｂ…給電矩形導波管、 ２３…減衰器、 ２３ａ…減衰器、 ２３ｂ…減衰器部、 ２４ａ，２５ａ，２５ｂ…入力開口、 ２６ａ，２６ｂ…同軸導波管変換器、 ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…同軸ケーブル、 ２８，２９…接続導波管、 ３０…分岐導波管、 ３１…入力開口、 ５１−１乃至５１−Ｎ，５２−１乃至５２−Ｍ…アンテ
ナ素子、 ６１−１乃至６１−Ｎ，６２−１乃至６２−Ｍ…スロッ
トペアアンテナ、 ６３，６４…矩形スロット、 ７１−１乃至７１−８，７２−１乃至７２−８…スロッ
トアンテナ、 ８１−１乃至８１−８，８２−１乃至８２−８…スロッ
トアンテナ、 ８３，８４…スルーホール、 ８３ｃ…スルーホール導体、 １０１乃至１０６…進行波合成アレーアンテナ装置、 ２０１，３０１…誘電体基板 ２０２，３０２…上面導体、 ２０３，３０３…下面導体、 ２０４，２０５…側面導体。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年３月５日（２００３．３．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る進行波合成
アレーアンテナ装置は、第１の給電線路に沿って所定の
間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子を備え、所
定の放射指向特性を有する第１の進行波アレーアンテナ
と、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設けられた複
数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値幅の主ビー
ムを有し、上記第１の進行波アレーアンテナに比較して
低いサイドローブレベルの放射指向特性を有する第２の
進行波アレーアンテナと、入力される送信信号を２分配
して、一方の送信信号を第１の進行波アレーアンテナに
給電する一方、他方の送信信号を第２の進行波アレーア
ンテナに給電する分配手段とを備え、所定の周波数変化
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺されるように、上記
第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向
と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁波の
進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７０度未満で
あるように上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２
の進行波アレーアンテナとを並置したことを特徴とす
る。
アレーアンテナ装置は、第１の給電線路に沿って所定の
間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子を備え、所
定の放射指向特性を有する第１の進行波アレーアンテナ
と、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設けられた複
数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値幅の主ビー
ムを有し、上記第１の進行波アレーアンテナに比較して
低いサイドローブレベルの放射指向特性を有する第２の
進行波アレーアンテナと、入力される送信信号を２分配
して、一方の送信信号を第１の進行波アレーアンテナに
給電する一方、他方の送信信号を第２の進行波アレーア
ンテナに給電する分配手段とを備え、所定の周波数変化
に対する上記第１の進行波アレーアンテナから放射され
る送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の変動量と、
上記周波数変化に対する上記第２の進行波アレーアンテ
ナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角
度の変動量とが互いに実質的に相殺されるように、上記
第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向
と、上記第２の給電線路を進行する送信信号の電磁波の
進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７０度未満で
あるように上記第１の進行波アレーアンテナと上記第２
の進行波アレーアンテナとを並置したことを特徴とす
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】また、一方の進行波アレーアンテナ１の垂
直面放射指向特性を狭ビーム及び低サイドローブとする
ことで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０１の
垂直面放射指向特性を、他方の進行波アレーアンテナ２
の垂直面放射指向特性に近い特性にすることができる。
ここで、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射指向
特性における狭ビームに対応する３ｄＢ幅（半値幅）の
角度範囲は、好ましくは５度ないし４０度、より好まし
くは５度ないし３０度、さらに好ましくは５度ないし４
０度であり、低サイドローブに対応する相対振幅（主ビ
ームを０ｄＢとしたとき）は、好ましくは−２０ｄＢ以
下、より好ましくは、−３０ｄＢ以下である。
直面放射指向特性を狭ビーム及び低サイドローブとする
ことで、全体の進行波合成アレーアンテナ装置１０１の
垂直面放射指向特性を、他方の進行波アレーアンテナ２
の垂直面放射指向特性に近い特性にすることができる。
ここで、狭ビーム及び低サイドローブの垂直面放射指向
特性における狭ビームに対応する３ｄＢ幅（半値幅）の
角度範囲は、好ましくは５度ないし４０度、より好まし
くは５度ないし３０度、さらに好ましくは５度ないし４
０度であり、低サイドローブに対応する相対振幅（主ビ
ームを０ｄＢとしたとき）は、好ましくは−２０ｄＢ以
下、より好ましくは、−３０ｄＢ以下である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】いま、２つの進行波アレーアンテナ１ａ，
２ａの各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向は互いに逆向きになるように並置されているので、全
体のアレーアンテナである進行波合成アレーアンテナ装
置１０２としては、電磁波の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動を相殺して抑えることができる。
２ａの各矩形導波管１１ａ，１２ａ内の電磁波の進行方
向は互いに逆向きになるように並置されているので、全
体のアレーアンテナである進行波合成アレーアンテナ装
置１０２としては、電磁波の周波数変化Δｆに対する主
ビーム方向の変動を相殺して抑えることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９８】この実施形態に係る進行波合成アレーアン
テナ装置１０４において、誘電体基板３０１の誘電率、
厚さ、スルーホール８３，８４の内径ｓ及び間隔ｔ、ポ
スト壁幅ａｅｔ，ａｅｃを変化することにより、ポスト
壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を変化させることがで
き、このポスト壁誘電体導波管１１ｃを、同一の管内波
長を有する金属壁の誘電体矩形導波管と等価であること
を仮定して、当該アンテナ装置１０４の設計を行うこと
ができる。また、進行波合成アレーアンテナ装置１０４
を誘電体基板３０１を用いて構成するため、薄型で、且
つ安価に製作することができる。
テナ装置１０４において、誘電体基板３０１の誘電率、
厚さ、スルーホール８３，８４の内径ｓ及び間隔ｔ、ポ
スト壁幅ａｅｔ，ａｅｃを変化することにより、ポスト
壁誘電体導波管１１ｃの管内波長を変化させることがで
き、このポスト壁誘電体導波管１１ｃを、同一の管内波
長を有する金属壁の誘電体矩形導波管と等価であること
を仮定して、当該アンテナ装置１０４の設計を行うこと
ができる。また、進行波合成アレーアンテナ装置１０４
を誘電体基板３０１を用いて構成するため、薄型で、且
つ安価に製作することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１０７】＜第５の実施形態＞図１７は本発明に係る
第５の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０５の構成を示す斜視図である。第５の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置は、図１に図示した第１
の実施形態に比較して、以下の相違点を有することを特
徴としている。その他の構成は同様である。すなわち、
給電点を介して入力される送信信号は、電力分配器２１
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３を介して進行波アレーアンテナ
１に入力される一方、分配後の他方の送信信号はそのま
ま進行波アレーアンテナ２に入力される。
第５の実施形態である進行波合成アレーアンテナ装置１
０５の構成を示す斜視図である。第５の実施形態に係る
進行波合成アレーアンテナ装置は、図１に図示した第１
の実施形態に比較して、以下の相違点を有することを特
徴としている。その他の構成は同様である。すなわち、
給電点を介して入力される送信信号は、電力分配器２１
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３を介して進行波アレーアンテナ
１に入力される一方、分配後の他方の送信信号はそのま
ま進行波アレーアンテナ２に入力される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１０８】以上のように構成された第５の実施形態に
係る進行波合成アレーアンテナ装置１０５において、進
行波アレーアンテナ１は、進行波アレーアンテナ２に比
較して狭ビームかつ低サイドローブの指向性を有するよ
うに構成され、進行波アレーアンテナ２は、コセカント
２乗の指向性を有するように構成されている。減衰器２
３により、進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電
電力を、進行波アレーアンテナ２に比較して減衰させる
ことにより、周波数変化に対する主ビーム方向を変動を
抑えたアレーアンテナ構成となっている。
係る進行波合成アレーアンテナ装置１０５において、進
行波アレーアンテナ１は、進行波アレーアンテナ２に比
較して狭ビームかつ低サイドローブの指向性を有するよ
うに構成され、進行波アレーアンテナ２は、コセカント
２乗の指向性を有するように構成されている。減衰器２
３により、進行波アレーアンテナ１への送信信号の給電
電力を、進行波アレーアンテナ２に比較して減衰させる
ことにより、周波数変化に対する主ビーム方向を変動を
抑えたアレーアンテナ構成となっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１０】図１８において、給電点及び同軸ケーブル
２７ａを介して入力される送信信号は、電力分配器２１
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３及び同軸ケーブル２７ｂを介し
て同軸導波管変換器２６ａにに入力される一方、分配後
の他方の送信信号はそのまま同軸ケーブル２７ｃを介し
て同軸導波管変換器２６ｂに入力される。同軸導波管変
換器２６ａは入力される送信信号を導波管を伝搬する送
信信号に変換した後、接続導波管２８及び、進行波アレ
ーアンテナ１ｄの導波管の入力開口２５ｄを介して進行
波アレーアンテナ１ｄの導波管内に入力され、その後、
送信信号は当該導波管を伝搬しながら各アンテナ素子か
ら放射される。一方、同軸導波管変換器２６ｂは入力さ
れる信信号を導波管を伝搬する送信信号に変換した後、
接続導波管２９及び、進行波アレーアンテナ１ｄの導波
管の入力開口２５ｅを介して進行波アレーアンテナ２ｄ
の導波管内に入力され、その後、送信信号は当該導波管
を伝搬しながら各アンテナ素子から放射される。
２７ａを介して入力される送信信号は、電力分配器２１
により同一の分配比で電力分配された後、分配後の一方
の送信信号は減衰器２３及び同軸ケーブル２７ｂを介し
て同軸導波管変換器２６ａにに入力される一方、分配後
の他方の送信信号はそのまま同軸ケーブル２７ｃを介し
て同軸導波管変換器２６ｂに入力される。同軸導波管変
換器２６ａは入力される送信信号を導波管を伝搬する送
信信号に変換した後、接続導波管２８及び、進行波アレ
ーアンテナ１ｄの導波管の入力開口２５ｄを介して進行
波アレーアンテナ１ｄの導波管内に入力され、その後、
送信信号は当該導波管を伝搬しながら各アンテナ素子か
ら放射される。一方、同軸導波管変換器２６ｂは入力さ
れる信信号を導波管を伝搬する送信信号に変換した後、
接続導波管２９及び、進行波アレーアンテナ１ｄの導波
管の入力開口２５ｅを介して進行波アレーアンテナ２ｄ
の導波管内に入力され、その後、送信信号は当該導波管
を伝搬しながら各アンテナ素子から放射される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１３】以上のように構成された進行波合成アレー
アンテナ装置１０６のシミュレーション結果について図
１９乃至図２１を参照して以下に説明する。
アンテナ装置１０６のシミュレーション結果について図
１９乃至図２１を参照して以下に説明する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１６】減衰器２３の減衰量を１６ｄＢとし、同軸
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの入力開口２５
ｄ，２５ｅ（給電点）での位相を互いに同相にした場合
の放射指向性の測定結果を図２１に示す。図２１から明
らかなように、コセカント２乗の指向特性を有する進行
波アレーアンテナ２ｄ単体の指向特性に比較して、本実
施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０６を用
いることで、０．９度まで、主ビーム方向の変動量Δθ
を抑えることができている。また、比較的狭ビームでか
つ低サイドローブの指向特性を有する進行波アレーアン
テナ１ｄを用いているが、減衰器２３を用いて、当該進
行波アレーアンテナ１ｄに入力される送信信号の入力電
力を抑えることにより、コセカント２乗の指向特性を乱
さない結果となっている。
ケーブル２７ｂ，２７ｃの長さの差を調整することによ
り、進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの入力開口２５
ｄ，２５ｅ（給電点）での位相を互いに同相にした場合
の放射指向性の測定結果を図２１に示す。図２１から明
らかなように、コセカント２乗の指向特性を有する進行
波アレーアンテナ２ｄ単体の指向特性に比較して、本実
施形態に係る進行波合成アレーアンテナ装置１０６を用
いることで、０．９度まで、主ビーム方向の変動量Δθ
を抑えることができている。また、比較的狭ビームでか
つ低サイドローブの指向特性を有する進行波アレーアン
テナ１ｄを用いているが、減衰器２３を用いて、当該進
行波アレーアンテナ１ｄに入力される送信信号の入力電
力を抑えることにより、コセカント２乗の指向特性を乱
さない結果となっている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１８】＜第６の実施形態の変形例＞図２２は、第
６の実施形態の第１の変形例であって、電力分配部の構
成を示す横断面図である。図２２において、それぞれ図
１８に図示された進行波アレーアンテナ１ｄの導波管
と、進行波アレーアンテナ２ｄの導波管が、図１３の第
４の実施形態と同様に、図１８の互いに対向する中央部
で連結され（図２２乃至図２３においては、導波管を形
成する壁をスルーホール導体８３ｃではなく実線で図示
している。なお、当該導波管は第１乃至第３の実施形態
と同様の通常の導波管であってもよい。）、その中央部
に当該導波管の長手方向とは直交する方向に突出して延
在するように、分岐導波管３０が形成され、当該分岐導
波管３０の終端部近傍に、給電点２０に接続される入力
開口３１が形成されている。さらに、上記中央部の進行
波アレーアンテナ１ｄ側の入力端近傍に、複数の導体ピ
ン８４ａがその長手方向が導波管の厚さ方向と平行とな
るように設けられている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口３１を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、複数の導体ピン
８４ａが形成されているために、複数の導体ピン８４ａ
の数に応じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波ア
レーアンテナ１ｄに入力される。従って、当該第１の変
形例は、図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器
２３の構成と同様の構成を有する。以上の第１の変形例
においては、複数の導体ピン８４ａを設けているが、こ
れに代えて、例えばより径の大きい、１本の導体ピンで
あってもよい。
６の実施形態の第１の変形例であって、電力分配部の構
成を示す横断面図である。図２２において、それぞれ図
１８に図示された進行波アレーアンテナ１ｄの導波管
と、進行波アレーアンテナ２ｄの導波管が、図１３の第
４の実施形態と同様に、図１８の互いに対向する中央部
で連結され（図２２乃至図２３においては、導波管を形
成する壁をスルーホール導体８３ｃではなく実線で図示
している。なお、当該導波管は第１乃至第３の実施形態
と同様の通常の導波管であってもよい。）、その中央部
に当該導波管の長手方向とは直交する方向に突出して延
在するように、分岐導波管３０が形成され、当該分岐導
波管３０の終端部近傍に、給電点２０に接続される入力
開口３１が形成されている。さらに、上記中央部の進行
波アレーアンテナ１ｄ側の入力端近傍に、複数の導体ピ
ン８４ａがその長手方向が導波管の厚さ方向と平行とな
るように設けられている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口３１を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、複数の導体ピン
８４ａが形成されているために、複数の導体ピン８４ａ
の数に応じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波ア
レーアンテナ１ｄに入力される。従って、当該第１の変
形例は、図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器
２３の構成と同様の構成を有する。以上の第１の変形例
においては、複数の導体ピン８４ａを設けているが、こ
れに代えて、例えばより径の大きい、１本の導体ピンで
あってもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１９】図２３は第６の実施形態の第２の変形例で
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
３においては、図２２の複数の導体ピン８４ａに代え
て、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端部に当該導波管
の横方向の幅を狭くするための導波管壁８４ｂを形成し
たことを特徴としている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口３１を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、導波管壁８４ｂ
が形成されているために、当該導波管壁８４ｂの幅に応
じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波アレーアン
テナ１ｄに入力される。従って、当該第２の変形例は、
図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器２３の構
成と同様の構成を有する。
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
３においては、図２２の複数の導体ピン８４ａに代え
て、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端部に当該導波管
の横方向の幅を狭くするための導波管壁８４ｂを形成し
たことを特徴としている。以上のように構成された電力
分配部においては、入力開口３１を介して入力された送
信信号は分岐導波管３０を伝搬した後、上記中央部で分
岐導波管３０とは直交する２つの方向に分配されて、各
分配された送信信号は各進行波アレーアンテナ１ｄ，２
ｄに入力されるが、進行波アレーアンテナ１ｄの入力端
近傍では、そこを伝搬する送信信号は、導波管壁８４ｂ
が形成されているために、当該導波管壁８４ｂの幅に応
じて決定される減衰量の減衰を受けて進行波アレーアン
テナ１ｄに入力される。従って、当該第２の変形例は、
図１８に図示された、電力分配器２１と減衰器２３の構
成と同様の構成を有する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１２０】図２４は第６の実施形態の第３の変形例で
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
４において、それぞれ図１８に図示された進行波アレー
アンテナ１ｄの導波管と、進行波アレーアンテナ２ｄの
導波管が、図１３の第４の実施形態と同様に、図１８の
互いに対向する中央部で連結され、かつ、第３の実施形
態と同様に、２つの進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの
導波管の各幅を互いに異ならせている。ここで、進行波
アレーアンテナ１ｄの導波管の幅は、進行波アレーアン
テナ２ｄの導波管の幅よりも狭い。また、上記中央部に
おいて、給電点に接続される入力開口３１を形成してい
る。以上のように構成することにより、進行波アレーア
ンテナ１ｄを伝搬する送信信号は、進行波アレーアンテ
ナ２ｄを伝搬する送信信号に比較して、所定の減衰量の
減衰を受け、上述の第１と第２の変形例と同様の作用効
果を有する。
あって、電力分配部の構成を示す横断面図である。図２
４において、それぞれ図１８に図示された進行波アレー
アンテナ１ｄの導波管と、進行波アレーアンテナ２ｄの
導波管が、図１３の第４の実施形態と同様に、図１８の
互いに対向する中央部で連結され、かつ、第３の実施形
態と同様に、２つの進行波アレーアンテナ１ｄ，２ｄの
導波管の各幅を互いに異ならせている。ここで、進行波
アレーアンテナ１ｄの導波管の幅は、進行波アレーアン
テナ２ｄの導波管の幅よりも狭い。また、上記中央部に
おいて、給電点に接続される入力開口３１を形成してい
る。以上のように構成することにより、進行波アレーア
ンテナ１ｄを伝搬する送信信号は、進行波アレーアンテ
ナ２ｄを伝搬する送信信号に比較して、所定の減衰量の
減衰を受け、上述の第１と第２の変形例と同様の作用効
果を有する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１３５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る進行波
合成アレーアンテナ装置によれば、第１の給電線路に沿
って所定の間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子
を備え、所定の放射指向特性を有する第１の進行波アレ
ーアンテナと、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設
けられた複数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値
幅の主ビームを有し、上記第１の進行波アレーアンテナ
に比較して低いサイドローブレベルの放射指向特性を有
する第２の進行波アレーアンテナと、入力される送信信
号を２分配して、一方の送信信号を第１の進行波アレー
アンテナに給電する一方、他方の送信信号を第２の進行
波アレーアンテナに給電する分配手段とを備え、所定の
周波数変化に対する上記第１の進行波アレーアンテナか
ら放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の
変動量と、上記周波数変化に対する上記第２の進行波ア
レーアンテナから放射される送信信号の電磁波の主ビー
ムの放射角度の変動量とが互いに実質的に相殺されるよ
うに、上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波
の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号
の電磁波の進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７
０未満であるように上記第１の進行波アレーアンテナと
上記第２の進行波アレーアンテナとを並置した。ここ
で、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナの放
射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含む、３
０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アンテナ利
得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレベルと
を有する。また、好ましくは、上記第１の給電線路を進
行する送信信号の電磁波の進行方向と、上記第２の給電
線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向とが互いに
実質的に逆向きとなるように、上記第１の進行波アレー
アンテナと上記第２の進行波アレーアンテナとを並置
し、さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装置におい
て、好ましくは、上記第１の進行波アレーアンテナは、
所定のコセンカント２乗曲線の放射指向特性を有する。
合成アレーアンテナ装置によれば、第１の給電線路に沿
って所定の間隔で設けられた複数の第１のアンテナ素子
を備え、所定の放射指向特性を有する第１の進行波アレ
ーアンテナと、第２の給電線路に沿って所定の間隔で設
けられた複数の第２のアンテナ素子を備え、所定の半値
幅の主ビームを有し、上記第１の進行波アレーアンテナ
に比較して低いサイドローブレベルの放射指向特性を有
する第２の進行波アレーアンテナと、入力される送信信
号を２分配して、一方の送信信号を第１の進行波アレー
アンテナに給電する一方、他方の送信信号を第２の進行
波アレーアンテナに給電する分配手段とを備え、所定の
周波数変化に対する上記第１の進行波アレーアンテナか
ら放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射角度の
変動量と、上記周波数変化に対する上記第２の進行波ア
レーアンテナから放射される送信信号の電磁波の主ビー
ムの放射角度の変動量とが互いに実質的に相殺されるよ
うに、上記第１の給電線路を進行する送信信号の電磁波
の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する送信信号
の電磁波の進行方向との交差角が９０度を越えかつ２７
０未満であるように上記第１の進行波アレーアンテナと
上記第２の進行波アレーアンテナとを並置した。ここ
で、好ましくは、上記第２の進行波アレーアンテナの放
射指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含む、３
０度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アンテナ利
得の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレベルと
を有する。また、好ましくは、上記第１の給電線路を進
行する送信信号の電磁波の進行方向と、上記第２の給電
線路を進行する送信信号の電磁波の進行方向とが互いに
実質的に逆向きとなるように、上記第１の進行波アレー
アンテナと上記第２の進行波アレーアンテナとを並置
し、さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装置におい
て、好ましくは、上記第１の進行波アレーアンテナは、
所定のコセンカント２乗曲線の放射指向特性を有する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１３７】さらに、上記進行波合成アレーアンテナ装
置において、好ましくは、上記分配手段は、上記第１の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力と、上記第２の進行波アレーアンテナに対して給電さ
れる送信信号の電力とが互いに異なるように分配する電
力制御手段を含み、ここで、好ましくは、上記第２の進
行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所定
の減衰量だけ減衰させる減衰手段をさらに備える。これ
により、上記第２の進行波アレーアンテナによる放射指
向特性を、上記第１の進行波アレーアンテナによる放射
指向特性に比較して優勢とし、全体の進行波合成アレー
アンテナ装置における放射指向特性を、上記第２の進行
波アレーアンテナの放射指向特性と同様の特性とするこ
とができる。
置において、好ましくは、上記分配手段は、上記第１の
進行波アレーアンテナに対して給電される送信信号の電
力と、上記第２の進行波アレーアンテナに対して給電さ
れる送信信号の電力とが互いに異なるように分配する電
力制御手段を含み、ここで、好ましくは、上記第２の進
行波アレーアンテナに対して給電される送信信号を所定
の減衰量だけ減衰させる減衰手段をさらに備える。これ
により、上記第２の進行波アレーアンテナによる放射指
向特性を、上記第１の進行波アレーアンテナによる放射
指向特性に比較して優勢とし、全体の進行波合成アレー
アンテナ装置における放射指向特性を、上記第２の進行
波アレーアンテナの放射指向特性と同様の特性とするこ
とができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１９】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２０】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２１】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 晃一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 廣川 二郎
東京都世田谷区大原１−49−９
Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA07 AA11 AB05 CA01
DB07 FA05 FA32 GA05 HA05
JA02
5J045 AA02 AA26 BA02 DA04 EA06
FA01 GA01 HA01 JA01 JA17
NA01
Claims (15)
- 【請求項１】 第１の給電線路に沿って所定の間隔で設
けられた複数の第１のアンテナ素子を備え、所定の放射
指向特性を有する第１の進行波アレーアンテナと、 第２の給電線路に沿って所定の間隔で設けられた複数の
第２のアンテナ素子を備え、所定の半値幅の主ビームを
有し、上記第１の進行波アレーアンテナに比較して低い
サイドローブレベルの放射指向特性を有する第２の進行
波アレーアンテナと、 入力される送信信号を２分配して、一方の送信信号を第
１の進行波アレーアンテナに給電する一方、他方の送信
信号を第２の進行波アレーアンテナに給電する分配手段
とを備え、 所定の周波数変化に対する上記第１の進行波アレーアン
テナから放射される送信信号の電磁波の主ビームの放射
角度の変動量と、上記周波数変化に対する上記第２の進
行波アレーアンテナから放射される送信信号の電磁波の
主ビームの放射角度の変動量とが互いに実質的に相殺さ
れるように、上記第１の給電線路を進行する送信信号の
電磁波の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する送
信信号の電磁波の進行方向との交差角が９０度を越えか
つ２７０未満であるように上記第１の進行波アレーアン
テナと上記第２の進行波アレーアンテナとを並置したこ
とを特徴とする進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項２】 上記第２の進行波アレーアンテナの放射
指向特性は、（ａ）アンテナ利得の最大値を含む、３０
度以内の半値幅の主ビームと、（ｂ）上記アンテナ利得
の最大値から−２０ｄＢ以下のサイドローブレベルとを
有することを特徴とする請求項１記載の進行波合成アレ
ーアンテナ装置。 - 【請求項３】 上記第１の給電線路を進行する送信信号
の電磁波の進行方向と、上記第２の給電線路を進行する
送信信号の電磁波の進行方向とが互いに実質的に逆向き
となるように、上記第１の進行波アレーアンテナと上記
第２の進行波アレーアンテナとを並置したことを特徴と
する請求項１又は２記載の進行波合成アレーアンテナ装
置。 - 【請求項４】 上記第１の進行波アレーアンテナは、所
定のコセンカント２乗曲線の放射指向特性を有すること
を特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記
載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項５】 上記分配手段は、上記第１の進行波アレ
ーアンテナに対して給電される送信信号の電力と、上記
第２の進行波アレーアンテナに対して給電される送信信
号の電力とが互いに異なるように分配する電力制御手段
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれ
か１つに記載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項６】 上記電力制御手段は、上記第２の進行波
アレーアンテナに対して給電される送信信号を所定の減
衰量だけ減衰させる減衰手段を含むことを特徴とする請
求項５記載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項７】 上記第１と第２の進行波アレーアンテナ
はそれぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体導
波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波管
スロットアレーアンテナであり、上記減衰手段は、上記
第２の進行波アレーアンテナの導波管の管幅を、上記第
１の進行波アレーアンテナの導波管の管幅よりも小さく
設定してなることを特徴とする請求項６記載の進行波合
成アレーアンテナ装置。 - 【請求項８】 上記第１と第２の進行波アレーアンテナ
はそれぞれ、誘電体導波管スロットアレーアンテナ又は
ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアンテナであり、
上記減衰手段は、上記第２の進行波アレーアンテナの誘
電体導波管の誘電率を、上記第１の進行波アレーアンテ
ナの誘電体導波管の誘電率よりも大きく設定してなるこ
とを特徴とする請求項６記載の進行波合成アレーアンテ
ナ装置。 - 【請求項９】 上記第１と第２の進行波アレーアンテナ
はそれぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーアン
テナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレー
アンテナのポスト壁のスルーホールの内径を、上記第１
の進行波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの内
径よりも小さく設定してなることを特徴とする請求項６
記載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項１０】 上記第１と第２の進行波アレーアンテ
ナはそれぞれ、ポスト壁誘電体導波管スロットアレーア
ンテナであり、上記減衰手段は、上記第２の進行波アレ
ーアンテナのポスト壁のスルーホールの間隔を、上記第
１の進行波アレーアンテナのポスト壁のスルーホールの
間隔よりも大きく設定してなることを特徴とする請求項
６記載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項１１】 上記第１と第２の進行波アレーアンテ
ナはそれぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体
導波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波
管スロットアレーアンテナであり、上記分配手段と、上
記第１と第２の進行波アレーアンテナとは同一の導波管
内に形成されたことを特徴とする請求項１乃至６のうち
のいずれか１つに記載の進行波合成アレーアンテナ装
置。 - 【請求項１２】 上記第１と第２の進行波アレーアンテ
ナはそれぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体
導波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波
管スロットアレーアンテナであり、上記減衰手段は、上
記第２の進行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍
に形成された少なくとも１本の導体ピンを含むことを特
徴とする請求項６記載の進行波合成アレーアンテナ装
置。 - 【請求項１３】 上記第１と第２の進行波アレーアンテ
ナはそれぞれ、導波管スロットアレーアンテナ、誘電体
導波管スロットアレーアンテナ又はポスト壁誘電体導波
管スロットアレーアンテナであり、上記減衰手段は、上
記第２の進行波アレーアンテナの導波管の入力開口近傍
に形成された導波管壁を含むことを特徴とする請求項６
記載の進行波合成アレーアンテナ装置。 - 【請求項１４】 上記第２の進行波アレーアンテナの位
相遅れ量を、上記第１の進行波アレーアンテナの位相遅
れ量よりも大きくするように設定する位相遅れ量設定手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１３の
うちのいずれか１つに記載の進行波合成アレーアンテナ
装置。 - 【請求項１５】 上記位相遅れ量設定手段は、上記第２
の進行波アレーアンテナの第２のアンテナ素子の間隔
を、上記第１の進行波アレーアンテナの第１のアンテナ
素子の間隔よりも大きく設定してなることを特徴とする
請求項１４記載の進行波合成アレーアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003012217A JP2003318649A (ja) | 2002-02-21 | 2003-01-21 | 進行波合成アレーアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044416 | 2002-02-21 | ||
| JP2002-44416 | 2002-02-21 | ||
| JP2003012217A JP2003318649A (ja) | 2002-02-21 | 2003-01-21 | 進行波合成アレーアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2003318649A5 JP2003318649A5 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=29551787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003012217A Withdrawn JP2003318649A (ja) | 2002-02-21 | 2003-01-21 | 進行波合成アレーアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003318649A (ja) |
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- 2003-01-21 JP JP2003012217A patent/JP2003318649A/ja not_active Withdrawn
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