JP2006166404A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device capable of changing the radiation characteristic of a radio wave to a wide range of not less than 90° with a simple structure by making a propagation mode returning means approximate to a delay wave propagation means by an approximating means. <P>SOLUTION: This antenna device is provided with a dielectric line 31 functioning as the delay wave propagation means for propagating a radio wave in a delay wave mode, a corrugated plate 222 functioning as at least one propagation mode converting means for converting the radio wave into the delay wave mode, and a hollow enclosure 23 having an opening 235 for making any one of the corrugated plate 222 selectively approximate to the dielectric line 31. The dielectric line 31 extends to the outside of the hollow enclosure 23 to function as a dielectric rod antenna. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信に適用可能なアンテナ装置に係り、特に、簡易な構造であっても電磁波の放射方向を広範囲に変更できるアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device applicable to wireless communication, and more particularly to an antenna device capable of changing the radiation direction of electromagnetic waves in a wide range even with a simple structure.

放送局の番組制作で使用されるワイヤレスカメラシステムのカメラと受信装置間の映像信号の授受、無線LANによるデータの授受等大容量の無線伝送を行う場合、広い帯域を有するミリ波帯が適用される。   When performing large-capacity wireless transmission such as transmission / reception of video signals between cameras and receivers of wireless camera systems used in broadcast station program production, and transmission / reception of data via wireless LAN, a wide-band millimeter wave band is applied. The

ミリ波帯無線伝送システムに搭載されるアンテナは、使用環境によって送信アンテナと受信アンテナの相対的位置が大きく変化する場合、使用環境に応じて電磁波の放射方向を広範囲に変更できるものであることが望ましい。   When the relative position of the transmitting antenna and the receiving antenna varies greatly depending on the usage environment, the antenna mounted on the millimeter wave band wireless transmission system may be capable of changing the radiation direction of electromagnetic waves in a wide range according to the usage environment. desirable.

また、アンテナをミリ波帯無線伝送装置自体に取り付けるためには、スペースが限られている場合が一般的であるので、アンテナは小型かつ簡易な構成であることも必要である。   Further, in order to attach the antenna to the millimeter-wave band wireless transmission device itself, the space is generally limited, so the antenna needs to have a small and simple configuration.

小型かつ簡易な構成のミリ波帯用のアンテナとしては、表面波アンテナまたは漏れ波アンテナ等がある。代表的な表面波アンテナとしては、誘電体棒で構成される誘電体ロッドアンテナを挙げることができ、代表的な漏れ波アンテナとしては、周期構造を有する誘電体線路で構成される誘電体漏れ波アンテナを挙げることができる。   As a millimeter-wave band antenna having a small and simple configuration, there is a surface wave antenna or a leaky wave antenna. A typical surface wave antenna can be a dielectric rod antenna composed of a dielectric rod, and a typical leaky wave antenna is a dielectric leaky wave composed of a dielectric line having a periodic structure. An antenna can be mentioned.

誘電体ロッドアンテナは、誘電体ロッドアンテナの端部から誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向に電波を放射し、漏れ波アンテナは誘電体線路の電波の伝播方向と異なる方向に電波を放射する。   The dielectric rod antenna radiates a radio wave from the end of the dielectric rod antenna in the propagation direction of the radio wave of the dielectric rod antenna, and the leaky wave antenna radiates a radio wave in a direction different from the propagation direction of the radio wave on the dielectric line.

そして、電波の放射方向を変更できる誘電体ロッドアンテナ装置および漏れ波アンテナ装置が既に提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。   And the dielectric rod antenna apparatus and leaky wave antenna apparatus which can change the radiation | emission direction of an electromagnetic wave have already been proposed (for example, refer patent document 1 and patent document 2).

特許文献1に示されている従来の誘電体ロッドアンテナ装置は、図41に示すように、誘電体ロッドアンテナ191に沿って反射部材192を設置することにより、電波の放射方向を誘電体ロッドアンテナ191の軸に対して約15度傾けることが可能となる。   As shown in FIG. 41, the conventional dielectric rod antenna device disclosed in Patent Document 1 is provided with a reflecting member 192 along the dielectric rod antenna 191, thereby changing the radiation direction of the radio wave to the dielectric rod antenna. It is possible to tilt about 15 degrees with respect to the 191 axis.

また、特許文献2に示されている従来の漏れ波アンテナ装置は、図42に示すように、地板導体201と誘電体基板202とがスペーサ203を介して平行に配置された伝播路を備える。   Further, the conventional leaky wave antenna device disclosed in Patent Document 2 includes a propagation path in which a ground plane conductor 201 and a dielectric substrate 202 are arranged in parallel via a spacer 203 as shown in FIG.

誘電体基板202の上面には複数の金属ストリップ204が所定間隔ごとに設置されている。さらに、誘電体基板202の上方には所定間隔を隔てて電波の伝播方向と直角に金属板205が配置されているが、金属板205は電波の伝播方向と垂直な面内において所定角度内で回転可能である。   A plurality of metal strips 204 are provided at predetermined intervals on the upper surface of the dielectric substrate 202. Further, a metal plate 205 is disposed above the dielectric substrate 202 at a predetermined interval and perpendicular to the propagation direction of the radio wave, but the metal plate 205 is within a predetermined angle in a plane perpendicular to the propagation direction of the radio wave. It can be rotated.

電波は金属板205から金属ストリップ204の方向に向かって伝播し、金属ストリップ204から漏洩して空中に放射される。   The radio wave propagates from the metal plate 205 toward the metal strip 204, leaks from the metal strip 204, and is emitted into the air.

そして、金属板205の傾きを変更することにより、電波の放射方向を制御することが可能となる。
特開平06−244628号公報([0007]、図1) 特開2003−338706号公報([0031]、図1)
Then, by changing the inclination of the metal plate 205, the radiation direction of the radio wave can be controlled.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-244628 ([0007], FIG. 1) JP 2003-338706 A ([0031], FIG. 1)

多量の情報を安定に伝送するためには受信電力と雑音電力の比(C/N比)を大きくすることが必要となる。そして、C/N比を大きくする方法の1つとして、受信アンテナの方向に放射される送信電力をできる限り大きくすることが考えられる。   In order to stably transmit a large amount of information, it is necessary to increase the ratio (C / N ratio) between received power and noise power. As one method for increasing the C / N ratio, it is conceivable to increase the transmission power radiated in the direction of the receiving antenna as much as possible.

従って、ワイヤレスカメラシステムに適用するアンテナにあっては、使用環境によって送信アンテナと受信アンテナの相対位置が変化するので、受信アンテナの方向に放射される送信電力が大きくなるように、送信アンテナの電波放射方向を広範囲に変更できることが必要となる。   Therefore, in the antenna applied to the wireless camera system, the relative position of the transmission antenna and the reception antenna changes depending on the use environment, so that the transmission power of the transmission antenna is increased so that the transmission power radiated in the direction of the reception antenna increases. It is necessary to be able to change the radiation direction over a wide range.

ワイヤレスカメラを屋内で使用するときには見通しを確保するために受信アンテナをワイヤレスカメラの上方に設置し、屋外で使用するときにはワイヤレスカメラと受信アンテナをワイヤレスカメラに対して水平に設置する場合が多いことを考慮すると、使用環境に応じて電波放射方向を90度以上変更できることが望ましい。   When using the wireless camera indoors, it is often the case that the receiving antenna is installed above the wireless camera to ensure visibility, and when used outdoors, the wireless camera and the receiving antenna are often installed horizontally with respect to the wireless camera. In consideration, it is desirable that the radio wave radiation direction can be changed by 90 degrees or more according to the use environment.

さらに、C/N比を大きくするにはアンテナを高利得とすることが考えられるが、アンテナを高利得とするほどアンテナの指向性は鋭くなる。従って、ワイヤレスカメラで移動しながら撮影する場合には、送信アンテナと受信アンテナの相対位置が時々刻々変化するので、受信アンテナの方向に放射される送信電力が大きくなるように、送信アンテナの電波放射方向を連続的、かつ、広範囲に変更できることが望ましい。   Further, in order to increase the C / N ratio, it is conceivable to increase the antenna gain. However, the antenna directivity becomes sharper as the antenna gain is increased. Therefore, when shooting while moving with a wireless camera, the relative position of the transmitting antenna and the receiving antenna changes from moment to moment, so that the radio wave radiation of the transmitting antenna is increased so that the transmission power radiated in the direction of the receiving antenna increases. It is desirable that the direction can be changed continuously and in a wide range.

しかしながら、特許文献1に開示された誘電体ロッドアンテナには使用環境に応じて電波放射方向を変更することができないという課題があった。   However, the dielectric rod antenna disclosed in Patent Document 1 has a problem that the radio wave radiation direction cannot be changed according to the use environment.

さらに、特許文献2に開示された誘電体漏れ波アンテナには使用環境に応じて電波放射方向を変更できるものの、範囲が限られているという課題があった。   Furthermore, the dielectric leaky wave antenna disclosed in Patent Document 2 has a problem in that the range is limited although the radio wave radiation direction can be changed according to the use environment.

表面波アンテナと漏れ波アンテナの両方を使用して電波放射範囲を拡大することも可能であるが、それぞれのアンテナに電波を給電する給電回路を切り換え可能な構成とする必要があり、構造が複雑化することは回避できない。   Although it is possible to expand the radio wave radiation range using both surface wave antennas and leaky wave antennas, it is necessary to have a configuration that can switch the power feeding circuit that feeds radio waves to each antenna, and the structure is complicated It cannot be avoided.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で電磁波の放射方向を90度以上の広範囲に変更できるアンテナ装置を提供することを第1の目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and a first object of the present invention is to provide an antenna device that can change the radiation direction of electromagnetic waves in a wide range of 90 degrees or more with a simple configuration.

さらに、簡易な構成で電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できるアンテナ装置を提供することを第2の目的とする。   Furthermore, a second object is to provide an antenna device that can change the radiation direction of electromagnetic waves in a wide range and continuously with a simple configuration.

本発明のアンテナ装置は、電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段と、前記遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播モードを、遅波モードから速波モードに変換する伝播モード変換手段と、前記伝播モード変換手段と前記遅波伝播手段の相対位置を変更する相対位置変更手段とを備える。   The antenna device of the present invention includes a slow wave propagation unit that propagates an electromagnetic wave in a slow wave mode, and a propagation mode conversion unit that converts the propagation mode of the electromagnetic wave that propagates through the slow wave propagation unit from a slow wave mode to a fast wave mode. And relative position changing means for changing the relative position of the propagation mode converting means and the slow wave propagating means.

この構成により、遅波伝播手段を伝播する電磁波の伝播モードは位相定数の異なる速波モードに変換されるので、電磁波を遅波伝播手段内の電磁波伝播方向と異なる方向に放射できることとなる。   With this configuration, since the propagation mode of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means is converted into a fast wave mode having a different phase constant, the electromagnetic wave can be emitted in a direction different from the electromagnetic wave propagation direction in the slow wave propagation means.

なお、遅波伝播手段は、表面波線路であってよく、表面波線路は誘電体線路またはイメージ線路であってよい。   The slow wave propagation means may be a surface wave line, and the surface wave line may be a dielectric line or an image line.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも1つの周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体線路に近接させる近接手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric line, and the propagation mode conversion means has at least one periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line. It is a structure, and the relative position changing means is proximity means for bringing the periodic structure close to the dielectric line.

この構成により、誘電体線路を漏れ波アンテナとして機能させて、電磁波の放射方向を広範囲に変更することができることとなる。   With this configuration, the radiation direction of the electromagnetic wave can be changed in a wide range by causing the dielectric line to function as a leaky wave antenna.

本発明のアンテナ装置は、遅波伝播手段が表面波アンテナとして機能するものであってもよい。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means may function as a surface wave antenna.

また、本発明のアンテナ装置は、表面波アンテナが誘電体ロッドアンテナ、または、イメージ線路で構成されたアンテナであってもよい。   In the antenna device of the present invention, the surface wave antenna may be a dielectric rod antenna or an antenna constituted by an image line.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも1つの周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナに近接させる近接手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric rod antenna, and the propagation mode conversion means has at least one structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna. It is a periodic structure, and the relative position changing means is proximity means for bringing the periodic structure close to the dielectric rod antenna.

この構成により、誘電体線路を誘電体ロッドアンテナとしても機能させて、電磁波の放射方向を90度以上の広範囲に変更することができる。   With this configuration, the dielectric line can also function as a dielectric rod antenna, and the radiation direction of electromagnetic waves can be changed over a wide range of 90 degrees or more.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化し中空部を前記誘電体ロッドアンテナが貫通する中空周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記中空体を前記誘電体ロッドアンテナに沿って移動させて、誘電体ロッドアンテナ側面部に近接させる中空体移動手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric rod antenna, and the propagation mode conversion means periodically changes the structure in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna, and the hollow portion is formed. A hollow periodic structure through which the dielectric rod antenna penetrates, and the relative position changing means moves the hollow body along the dielectric rod antenna so as to be close to the side surface of the dielectric rod antenna. Means.

この構成により、中空体を誘電体ロッドアンテナに沿って移動させることにより電磁波の放射方向を変更することができることとなる。即ち、中空体を誘電体ロッドアンテナ上に配置したときに、誘電体ロッドアンテナの軸を中心に無指向に中空体から電磁波を放射することができることとなる。   With this configuration, the radiation direction of the electromagnetic wave can be changed by moving the hollow body along the dielectric rod antenna. That is, when the hollow body is disposed on the dielectric rod antenna, electromagnetic waves can be radiated from the hollow body omnidirectionally about the axis of the dielectric rod antenna.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体であり、前記コルゲートが大きさまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。   In the antenna device of the present invention, each of the propagation mode conversion means is a dielectric in which a corrugation is periodically formed in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means, and the corrugation has a size or a period. At least one of them may be different from each other.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に貼付された誘電体であり、前記金属ストリップの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。   In the antenna device of the present invention, each of the propagation mode conversion means is a dielectric in which a metal strip is periodically attached to the surface in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means, You may have the structure from which the at least one of the length or the period of the propagation direction of electromagnetic waves differs from each other.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属体であり、前記スリットの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。   In the antenna device of the present invention, each of the propagation mode conversion means is a metal body in which slits are periodically perforated in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means, and the propagation direction of the electromagnetic wave in the slit It is also possible to have a configuration in which at least one of the length or the period is different from each other.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体線路の電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric line, the propagation mode conversion means periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the dielectric line, and the period Is a periodic structure that changes in a direction different from the propagation direction, and the relative position changing means is a moving means that moves the periodic structure in a direction different from the propagation direction of the radio wave in the dielectric line.

この構成により、電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できることとなる。   With this configuration, the radiation direction of electromagnetic waves can be changed over a wide range and continuously.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナ中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric rod antenna, the propagation mode conversion means has a structure periodically changing in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna, and A periodic structure whose period changes in a direction different from the propagation direction, and the relative position changing means moves the periodic structure in a direction different from the propagation direction of the radio wave of the dielectric rod antenna. Means.

この構成により、電磁波の放射方向を、90度以上の広範囲で連続的に変更できることとなる。   With this configuration, the radiation direction of electromagnetic waves can be continuously changed over a wide range of 90 degrees or more.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体であり、前記コルゲートの大きさまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion means is a dielectric in which a corrugation is periodically formed in the propagation direction of the electromagnetic wave of the slow wave propagation means, and at least one of the size or the period of the corrugation is It may be a periodic structure that changes in a direction different from the propagation direction.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に設置された誘電体であり、前記金属ストリップの前記伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion means is a dielectric in which a metal strip is periodically installed on the surface in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means, and the propagation direction of the metal strip It may be a periodic structure in which at least one of the length or the period changes in a direction different from the propagation direction.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属体であり、前記スリットの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion means is a metal body in which slits are periodically perforated in the propagation direction of the electromagnetic waves in the slow wave propagation means, and the length of the slits in the propagation direction of the electromagnetic waves. It may be a periodic structure in which at least one of length or period changes in a direction different from the propagation direction.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体線路に対して回転させる回転手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric line, and the propagation mode conversion means is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line. And the relative position changing means is a rotating means for rotating the propagation mode changing means with respect to the dielectric line.

この構成により、伝播モード変換手段を回転させることにより電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できることとなる。   With this configuration, the radiation direction of the electromagnetic wave can be changed over a wide range and continuously by rotating the propagation mode conversion means.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記伝播モード変更手段を前記誘電体ロッドアンテナに対して回転させる回転手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric rod antenna, and the propagation mode conversion means has a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna. The relative position changing means is a rotating means for rotating the propagation mode changing means relative to the dielectric rod antenna.

この構成により、遅波伝播手段を誘電体ロッドアンテナとして機能させることにより、電磁波の放射方向を90度以上の広範囲で連続的に変更できることとなる。   With this configuration, the radiation direction of the electromagnetic wave can be continuously changed over a wide range of 90 degrees or more by causing the slow wave propagation means to function as a dielectric rod antenna.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体製の周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion means may be a dielectric periodic structure in which corrugations are periodically formed in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に貼付された誘電体製の周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion unit may be a periodic structure made of a dielectric material in which a metal strip is periodically attached to the surface in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation unit. Good.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属製の周期的構造体であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion means may be a metal periodic structure in which slits are periodically perforated in the propagation direction of the electromagnetic wave in the slow wave propagation means.

本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体円板線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に前記誘電体円板線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板であり、前記相対位置変更手段が前記円板と前記誘電体円板線路との相対位置を変更する円板位置変更手段である。   In the antenna device of the present invention, the slow wave propagation means is a dielectric disk line, and the propagation mode conversion means transmits the electromagnetic wave propagating through the dielectric disk line on a surface facing the dielectric disk line. A disc having a periodic structure whose structure changes periodically in the propagation direction, and the relative position changing means changes the relative position between the disc and the dielectric disk line. It is.

この構成により、円板と誘電体円板線路との間隔を変更することにより、電磁波の放射方向を変更できることとなる。即ち、電磁波は、円板を誘電体円板線路に近接させたときには、誘電体円板線路面に垂直な方向に放射、あるいは、誘電体円板線路面に垂直な方向がヌルとなるコニカルビームとして放射され、近接させないときには、誘電体円板線路面内で無指向に放射されることとなる。   With this configuration, the radiation direction of the electromagnetic wave can be changed by changing the distance between the disk and the dielectric disk line. That is, the electromagnetic wave is emitted in a direction perpendicular to the surface of the dielectric disk line when the disk is brought close to the dielectric disk line, or a conical beam in which the direction perpendicular to the surface of the dielectric disk line is null. When it is radiated as and is not brought close to it, it is omnidirectionally radiated in the plane of the dielectric disk line.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に螺旋状の構造体が形成された円板であってもよい。   In the antenna device of the present invention, the propagation mode conversion unit may be a disk in which a spiral structure is formed on a surface facing the dielectric disk line.

本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板であってもよい。   In the antenna device according to the present invention, the propagation mode conversion unit may be a disc in which a concentric structure is formed on a surface facing the dielectric disc line.

本発明は、伝播モード変換手段により遅波伝播手段を伝播する電磁波の位相定数を変更して電磁波の放射方向を90度以上の広範囲に変更できるアンテナ装置を提供することができるだけでなく、伝播モード変換手段の周期的構造の遅波伝播手段中の電磁波の伝播方向の周期を変更することにより、広範囲に、かつ、連続的に電磁波の放射方向を変更できる簡単な構造のアンテナ装置を提供することができるものである。   The present invention can not only provide an antenna device that can change the radiation direction of the electromagnetic wave over a wide range of 90 degrees or more by changing the phase constant of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means by the propagation mode conversion means. To provide an antenna device having a simple structure capable of changing the radiation direction of electromagnetic waves in a wide range and continuously by changing the period of the propagation direction of electromagnetic waves in the slow wave propagation means of the periodic structure of the conversion means. It is something that can be done.

以下本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明に係るアンテナ装置は、図1に示すように、電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段11と、遅波伝播手段11に近接したときに遅波伝播手段11を伝播する電磁波に周期的摂動を与えて電磁波の伝播モードを速波モードに変換する少なくとも1つの伝播モード変換手段12と、伝播モード変換手段12と遅波伝播手段11の相対位置を変更する相対位置変更手段13とを備える。なお、以下の実施の形態においては、電磁波はミリ波帯の電波であるものとする。
(第1の実施形態)
図2は本発明に係るアンテナ装置の第1の実施形態の斜視図であって、伝播モード変換手段12は遅波伝播手段11を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも1つの周期的構造体であり、相対位置変更手段13は伝播モード変更手段を遅波伝播手段に近接させる近接手段である。
As shown in FIG. 1, the antenna device according to the present invention includes a slow wave propagation unit 11 that propagates an electromagnetic wave in a slow wave mode, and an electromagnetic wave that propagates through the slow wave propagation unit 11 when approaching the slow wave propagation unit 11. At least one propagation mode conversion means 12 that converts a propagation mode of electromagnetic waves into a fast wave mode by applying periodic perturbation; and a relative position change means 13 that changes a relative position between the propagation mode conversion means 12 and the slow wave propagation means 11; Is provided. In the following embodiments, the electromagnetic waves are assumed to be millimeter-wave radio waves.
(First embodiment)
FIG. 2 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment of the present invention. The propagation mode conversion means 12 is at least one whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means 11. The relative position changing means 13 is a proximity means for bringing the propagation mode changing means close to the slow wave propagation means.

以下の実施形態においては、遅波伝播手段11は誘電体線路21である。   In the following embodiments, the slow wave propagation means 11 is a dielectric line 21.

伝播モード変換手段12は、図3の斜視図に示すように、電波の伝播方向(矢印P)に一定間隔毎にコルゲート221が形成された誘電体板であるコルゲート板222(a)、電波の伝播方向(矢印P)に沿って裏面に一定間隔毎に金属ストリップ223が貼り付けられた誘電体板であるストリップ板224(b)、あるいは、電波の伝播方向(矢印P)に沿って一定間隔毎にスリット225が穿孔された金属板であるスリット板226(c)のいずれであってもよい。なお、以下の説明においては、伝播モード変換手段12はコルゲート板222であるとする。   As shown in the perspective view of FIG. 3, the propagation mode conversion means 12 includes a corrugated plate 222 (a), which is a dielectric plate having corrugates 221 formed at regular intervals in the propagation direction (arrow P) of radio waves, Strip plate 224 (b), which is a dielectric plate with metal strips 223 attached to the back surface at regular intervals along the propagation direction (arrow P), or regular intervals along the propagation direction of radio waves (arrow P) Any of the slit plates 226 (c) which are metal plates each having a slit 225 perforated may be used. In the following description, it is assumed that the propagation mode conversion means 12 is the corrugated plate 222.

また、近接手段は、1つのコルゲート板222を、選択的に、誘電体線路21を伝播する電波に摂動を与える距離に近接させる手段であって、コルゲート板222と誘電体線路21とを直接接触させるものであってもよい。   The proximity means is a means for selectively bringing one corrugated plate 222 close to a distance that perturbs the radio wave propagating through the dielectric line 21, and directly contacts the corrugated plate 222 and the dielectric line 21. It may be allowed.

図4は第1の実施形態の分解斜視図であって、中空筐体23は、誘電体線路21の軸長より長い長辺と誘電体線路21の幅より長い短辺とを有する底板231と、底板231の長辺に沿って配置された誘電体線路21の高さより高い高さを有し、底板231の2つの長辺に沿って配置される2つの側板232および側板233と、誘電体線路21の約半分を覆い、側板232および側板233の内壁に形成された溝と嵌合する天板234とから成る。そして、誘電体線路21の天板234で覆われていない部分は開口235を形成する。   FIG. 4 is an exploded perspective view of the first embodiment. The hollow housing 23 includes a bottom plate 231 having a long side longer than the axial length of the dielectric line 21 and a short side longer than the width of the dielectric line 21. Two side plates 232 and 233 having a height higher than the height of the dielectric line 21 disposed along the long side of the bottom plate 231 and disposed along the two long sides of the bottom plate 231; It covers approximately half of the track 21 and comprises a side plate 232 and a top plate 234 that fits into a groove formed on the inner wall of the side plate 233. A portion of the dielectric line 21 that is not covered with the top plate 234 forms an opening 235.

なお、開口235では、側板232および側板233は、誘電体線路21中の遅波伝播モードでの電波の伝播に影響を及ぼさない間隔を保つことが必要である。   In the opening 235, the side plate 232 and the side plate 233 need to maintain an interval that does not affect the propagation of radio waves in the slow wave propagation mode in the dielectric line 21.

なお、中空筐体23は、導体製であっても、誘電体製であってもよい。ただし、給電部は導体とする必要があるので、中空筐体23が誘電体製の場合でも、給電部は導体製の導波管で形成する。中空筐体23が導体製である場合には、誘電体線路21に電波を供給する導波管も導体製の中空体であるので、開口235以外の部分で中空筐体23の側板232および側板233の距離を狭めることにより、中空筐体23自体を導波管として使用することも可能である。   The hollow housing 23 may be made of a conductor or a dielectric. However, since the power feeding portion needs to be a conductor, the power feeding portion is formed of a conductor-made waveguide even when the hollow casing 23 is made of a dielectric. When the hollow casing 23 is made of a conductor, the waveguide for supplying radio waves to the dielectric line 21 is also a hollow body made of a conductor. By narrowing the distance 233, the hollow casing 23 itself can be used as a waveguide.

コルゲート板222は、開口235に対して着脱可能に配置される。即ち、第1の実施形態にあっては、コルゲート板222を選択的に開口235に配置することが近接手段として機能する。   The corrugated plate 222 is detachably disposed with respect to the opening 235. That is, in the first embodiment, selectively arranging the corrugated plate 222 in the opening 235 functions as a proximity means.

以下、図5を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置の第1の実施形態の動作を説明する。   The operation of the first embodiment of the antenna device according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図5は第1の実施形態の断面図であって、電波伝播方向(矢印P)の周期の異なる3種類のコルゲート板222が天板234に覆われていない開口235上に設置された場合を示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the first embodiment, and shows a case where three types of corrugated plates 222 having different periods in the radio wave propagation direction (arrow P) are installed on the opening 235 that is not covered by the top plate 234. Show.

誘電体線路21の下端21Dで、導波管(図示せず)を伝播してきた電波が誘電体線路21に供給され、誘電体線路21に沿って上端21Uまで伝播する。なお、誘電体線路21の下端21Dは、電波の反射を防止するために適当なテーパ処理がなされている。   A radio wave propagating through a waveguide (not shown) is supplied to the dielectric line 21 at the lower end 21D of the dielectric line 21 and propagates along the dielectric line 21 to the upper end 21U. Note that the lower end 21D of the dielectric line 21 is appropriately tapered to prevent the reflection of radio waves.

コルゲート板222の周期的構造により誘電体線路21を伝播する電波に摂動が与えられ、電波の位相定数が変化する。   The periodic structure of the corrugated plate 222 perturbs the radio wave propagating through the dielectric line 21 and changes the phase constant of the radio wave.

すると、誘電体線路21を伝播する電波は遅波モードから速波モードに変換され、誘電体線路21上の電波は誘電体線路21の軸方向と異なる方向に放射される。即ち、誘電体線路21およびコルゲート板222は漏れ波アンテナとして機能することとなる。   Then, the radio wave propagating through the dielectric line 21 is converted from the slow wave mode to the fast wave mode, and the radio wave on the dielectric line 21 is radiated in a direction different from the axial direction of the dielectric line 21. That is, the dielectric line 21 and the corrugated plate 222 function as a leaky wave antenna.

そして、コルゲート板222を電波伝播方向に異なる周期でコルゲートが形成されたものと交換することにより、電波の放射方向(矢印Q)を変更することが可能となる。   And it becomes possible to change the radiation direction (arrow Q) of a radio wave by replacing | exchanging the corrugated board 222 with the thing in which the corrugate was formed with a different period in a radio wave propagation direction.

上記の実施例においては、誘電体線路21とコルゲート板222とを近接させる近接手段13は、コルゲート板222を交換して電波放射方向を変更する構成であるとしたが、これに限定されるものではなく、構造の異なる複数のコルゲート板222の1つを選択的に誘電体線路21に近接させることができる構成であればよい。   In the above embodiment, the proximity means 13 for bringing the dielectric line 21 and the corrugated plate 222 close to each other is configured to change the radio wave radiation direction by exchanging the corrugated plate 222, but is not limited thereto. Instead, any configuration may be employed as long as one of the plurality of corrugated plates 222 having different structures can be selectively brought close to the dielectric line 21.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、アンテナ装置を漏れ波アンテナとして機能させ、伝播モード変換手段12を交換することにより電波の放射方向を広範囲に変更することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態について説明する。
As described above, according to the first embodiment, the radiation direction of the radio wave can be changed in a wide range by causing the antenna device to function as a leaky wave antenna and exchanging the propagation mode conversion means 12.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the antenna device according to the present invention will be described.

第2の実施形態では、遅波伝播手段11を表面波アンテナの一種である誘電体ロッドアンテナ31として機能させることにより、誘電体ロッドアンテナ31の軸方向にも電波を放射して、電波放射特性を拡大することが可能である。   In the second embodiment, by causing the slow wave propagation means 11 to function as a dielectric rod antenna 31 which is a kind of surface wave antenna, radio waves are also radiated in the axial direction of the dielectric rod antenna 31 and radio wave radiation characteristics are obtained. Can be expanded.

図6および図7は、本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態の斜視図および分解斜視図であって、遅波伝播手段11は誘電体ロッドアンテナ31であり、誘電体ロッドアンテナ31の上端31Uは中空筐体23の外部にまで延伸している。   6 and 7 are a perspective view and an exploded perspective view of a second embodiment of the antenna device according to the present invention, in which the slow wave propagation means 11 is a dielectric rod antenna 31, and the dielectric rod antenna 31 The upper end 31U extends to the outside of the hollow housing 23.

なお、図6は、コルゲート板222が天板234上にある場合(a)と、コルゲート板222が開口235上まで移動した場合(b)とを示す。   FIG. 6 shows a case where the corrugated plate 222 is on the top plate 234 (a) and a case where the corrugated plate 222 is moved to the opening 235 (b).

その他の構造は、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、図8を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of the second embodiment of the antenna device according to the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、第2の実施形態の上面図および横断面図であって、コルゲート板222が天板234上にある場合(a)と、コルゲート板222が開口235を介して誘電体ロッドアンテナ31と近接した場合(b)とを示す。   FIG. 8 is a top view and a cross-sectional view of the second embodiment. When the corrugated plate 222 is on the top plate 234 (a), the corrugated plate 222 is connected to the dielectric rod antenna 31 through the opening 235. And (b) in the case of proximity.

図8(a)に示すように、コルゲート板222が天板234の上にあるときには、誘電体ロッドアンテナ31とコルゲート板222とは天板234によって遮断されるので、誘電体ロッドアンテナ31の上端31Uから空中に誘電体ロッドアンテナ31の軸方向に電波が放射される。   As shown in FIG. 8A, when the corrugated plate 222 is on the top plate 234, the dielectric rod antenna 31 and the corrugated plate 222 are blocked by the top plate 234. A radio wave is radiated in the axial direction of the dielectric rod antenna 31 from 31U into the air.

図8(b)に示すように、コルゲート板222が開口235を介して誘電体ロッドアンテナ31の上にあるときの動作は、第1の実施形態と同じであるので、説明を省略する。   As shown in FIG. 8B, the operation when the corrugated plate 222 is on the dielectric rod antenna 31 through the opening 235 is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上説明したように、第2の実施形態によれば、アンテナ装置を、誘電体ロッドアンテナ31とコルゲート板222とを近接させたときには誘電体漏れ波アンテナとして機能させ、誘電体ロッドアンテナ31とコルゲート板222とを隔離したときには誘電体ロッドアンテナとして機能させることにより、広範囲に電波放射方向を90度以上の広範囲に変更することができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明に係るアンテナ装置の第3の実施形態を説明する。
As described above, according to the second embodiment, when the dielectric rod antenna 31 and the corrugated plate 222 are brought close to each other, the antenna device functions as a dielectric leakage wave antenna, and the dielectric rod antenna 31 and the corrugated When the plate 222 is isolated, the radio wave radiation direction can be changed over a wide range of 90 degrees or more by functioning as a dielectric rod antenna.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the antenna device according to the present invention will be described.

第1の実施形態および第2の実施形態にあっては、漏れ波アンテナの電波放射方向を変更するためには、開口235に設置するコルゲート板222を交換することが必要であったが、一枚のコルゲート板222に複数種のコルゲートを形成することにより、コルゲート板222をスライドすることにより電波の放射方向を変更することができる。   In the first embodiment and the second embodiment, in order to change the radio wave radiation direction of the leaky wave antenna, it is necessary to replace the corrugated plate 222 installed in the opening 235. By forming a plurality of types of corrugates on one corrugated plate 222, the radiation direction of radio waves can be changed by sliding the corrugated plate 222.

図9は、第3の実施形態の誘電体線路21、中空筐体23、ならびにコルゲート板222の上面図であって、(a)に示すように、中空筐体23に開口235が設けられている。   FIG. 9 is a top view of the dielectric line 21, the hollow casing 23, and the corrugated plate 222 of the third embodiment, and an opening 235 is provided in the hollow casing 23 as shown in FIG. Yes.

コルゲート板222の裏面には、コルゲートの高さ、電波伝播方向(矢印P)の長さ、および電波伝播方向(矢印P)の周期の少なくとも1つが相違する複数種類(図9では3種類)のコルゲートが形成されている。そして、第3の実施形態の中空筐体23は第1の実施形態および第2の実施形態の中空筐体23より長い管長を有し、中空筐体23のほぼ中央部に開口235を有する。なお、3種類のコルゲートは、(b)に示すように誘電体線路21の長手方向に形成されていても、(c)に示すように誘電体線路21の幅方向に形成されていてもよい。   On the back surface of the corrugated plate 222, a plurality of types (three types in FIG. 9) differing in at least one of the corrugated height, the length of the radio wave propagation direction (arrow P), and the period of the radio wave propagation direction (arrow P). A corrugate is formed. And the hollow housing | casing 23 of 3rd Embodiment has a tube length longer than the hollow housing | casing 23 of 1st Embodiment and 2nd Embodiment, and has the opening 235 in the approximate center part of the hollow housing | casing 23. FIG. The three types of corrugations may be formed in the longitudinal direction of the dielectric line 21 as shown in (b), or may be formed in the width direction of the dielectric line 21 as shown in (c). .

その他の構成は、第1の実施形態と同一であるので、説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、コルゲート板222に代えて、ストリップ板224あるいはスリット板226を使用できることは明らかである。   It is obvious that the strip plate 224 or the slit plate 226 can be used instead of the corrugated plate 222.

次に、図10の横断面図を参照しつつ、第3の実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.

図10は、コルゲート板222の中央部に形成されたコルゲートが誘電体線路21と近接している場合(a)、コルゲート板222の左端部に形成されたコルゲートが誘電体線路21と近接している場合(b)、およびコルゲート板222の右端部に形成されたコルゲートが誘電体線路21と近接している場合(c)を、それぞれ示している。   In FIG. 10, when the corrugation formed at the center of the corrugated plate 222 is close to the dielectric line 21 (a), the corrugated formed at the left end of the corrugated plate 222 is close to the dielectric line 21. (B) and a case (c) in which the corrugation formed at the right end of the corrugated plate 222 is close to the dielectric line 21 are shown.

コルゲート板222の左端部、中央部および右端部で、コルゲートの電波伝播方向の長さ、および周期が相違するので、コルゲート板222をスライドさせて誘電体線路21に近接するコルゲートを変更することによって電波の放射方向を広範囲に変更することが可能となる。   Since the length and period of the corrugated wave propagation direction are different at the left end, center and right end of the corrugated plate 222, the corrugated plate 222 is slid to change the corrugated adjacent to the dielectric line 21. It is possible to change the radiation direction of radio waves over a wide range.

以上、第3の実施形態によれば、コルゲート板222を中空筐体23の開口235上でスライドさせることにより、電波の放射方向を広範囲に変更することができる。
(第4の実施形態)
次に、本発明に係るアンテナ装置の第4の実施形態を説明する。
As described above, according to the third embodiment, the corrugated plate 222 can be slid on the opening 235 of the hollow casing 23 to change the radiation direction of radio waves in a wide range.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the antenna device according to the present invention will be described.

第4の実施形態は、図11に示すように、誘電体線路21が誘電体ロッドアンテナ31となり、誘電体ロッドアンテナ31の上端31Uが中空筐体23の外に延伸していることを除いて第3の実施形態と同一の構造を有する。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 11, the dielectric line 21 becomes a dielectric rod antenna 31, and the upper end 31 </ b> U of the dielectric rod antenna 31 extends outside the hollow housing 23. It has the same structure as the third embodiment.

次に、図12を参照して第4の実施形態の動作を説明するが、図12の(a)〜(c)は図10の(a)〜(c)に対応し、図12(d)はコルゲート板222を右端が中空筐体23の開口235から外れるまでスライドさせた場合を示す。   Next, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 12. (a) to (c) in FIG. 12 correspond to (a) to (c) in FIG. ) Shows a case where the corrugated plate 222 is slid until the right end is removed from the opening 235 of the hollow housing 23.

(d)の場合は、コルゲート板222は誘電体ロッドアンテナ31とが近接していないので、電波は誘電体ロッドアンテナ31の上端31Uからその軸方向に放射される。なお、矢印(Q)は電波の放射方向を示す。   In the case of (d), since the corrugated plate 222 is not close to the dielectric rod antenna 31, the radio wave is radiated in the axial direction from the upper end 31 </ b> U of the dielectric rod antenna 31. The arrow (Q) indicates the direction of radio wave emission.

図13は第4の実施形態の電波放射特性を示すグラフであって、横軸に電波の放射方向を、縦軸に電波の相対電力をとる。なお、電波の放射方向は、開口235に対して垂直な方向を零度としている。   FIG. 13 is a graph showing the radio wave radiation characteristics of the fourth embodiment. The horizontal axis represents the radio wave radiation direction, and the vertical axis represents the radio wave relative power. Note that the direction perpendicular to the opening 235 is zero degrees as the radio wave radiation direction.

図13の電波放射特性(a)〜(d)は、それぞれ、コルゲート板222が図12の(a)〜(d)の位置にある場合を示している。このグラフから、第4の実施形態では、−24度から+90度の範囲で電波の放射方向を変更できることが判る。   The radio wave radiation characteristics (a) to (d) of FIG. 13 show the case where the corrugated plate 222 is located at the positions (a) to (d) of FIG. From this graph, it can be seen that in the fourth embodiment, the radiation direction of radio waves can be changed in the range of −24 degrees to +90 degrees.

以上、第4の実施形態によれば、コルゲート板222を中空筐体23上でスライドさせることにより、90度以上の広い範囲で電波の放射方向を変更できることとなる。
(第5の実施形態)
次に、本発明に係るアンテナ装置の第5の実施形態を説明する。
As described above, according to the fourth embodiment, the radio wave radiation direction can be changed over a wide range of 90 degrees or more by sliding the corrugated plate 222 on the hollow housing 23.
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the antenna device according to the present invention will be described.

第1〜第4の実施形態では、コルゲート板222は中空筐体23の開口235の上をスライドするものとしていたが、中空筐体23の両面に設けた開口235の双方でスライドするようにしてもよい。   In the first to fourth embodiments, the corrugated plate 222 slides on the opening 235 of the hollow housing 23. However, the corrugated plate 222 slides on both the openings 235 provided on both surfaces of the hollow housing 23. Also good.

図14は、第5の実施形態の左斜視図および右斜視図であって、第1のコルゲート板222は中空筐体23の一方の開口235上をスライドし、第2のコルゲート板227は中空筐体23の他方の開口235上をスライドする構成となっている。   FIG. 14 is a left perspective view and a right perspective view of the fifth embodiment, where the first corrugated plate 222 slides on one opening 235 of the hollow housing 23 and the second corrugated plate 227 is hollow. It is configured to slide on the other opening 235 of the housing 23.

図15は、第5の実施形態の断面図であって、(a)では誘電体ロッドアンテナとして機能し、(b)〜(d)では漏れ波アンテナとして機能する。   FIG. 15 is a cross-sectional view of the fifth embodiment, wherein (a) functions as a dielectric rod antenna, and (b) to (d) function as a leaky wave antenna.

(b)では第1のコルゲート板222が誘電体ロッドアンテナ31と近接し、電波は第1のコルゲート板222の外側に放射される。   In (b), the first corrugated plate 222 is close to the dielectric rod antenna 31, and radio waves are radiated to the outside of the first corrugated plate 222.

(c)では第2のコルゲート板227が誘電体ロッドアンテナ31と近接し、電波は第2のコルゲート板227の外側に放射される。   In (c), the second corrugated plate 227 is close to the dielectric rod antenna 31, and radio waves are radiated to the outside of the second corrugated plate 227.

(d)では第1のコルゲート板222および第2のコルゲート板227が誘電体ロッドアンテナ31と近接し、電波は第1のコルゲート板222および第2のコルゲート板227の外側に放射される。   In (d), the first corrugated plate 222 and the second corrugated plate 227 are close to the dielectric rod antenna 31, and radio waves are radiated to the outside of the first corrugated plate 222 and the second corrugated plate 227.

以上、第5の実施形態によれば、中空筐体23の両側にコルゲート板222およびコルゲート板227を配置して、電波の放射特性を90度以上の広範囲に変更できる。なお、矢印(Q)は電波の放射方向を示す。   As described above, according to the fifth embodiment, the corrugated plate 222 and the corrugated plate 227 can be arranged on both sides of the hollow casing 23 to change the radio wave radiation characteristic over a wide range of 90 degrees or more. The arrow (Q) indicates the direction of radio wave emission.

なお、上記実施の形態においては、誘電体ロッドアンテナ31および中空筐体23の断面形状は矩形であるとしているが、断面形状は円形であってもよい。
(第6の実施形態)
図16は、本発明に係るアンテナ装置の第6の実施形態の斜視図であって、(a)に示すように、円形断面の導波管33の先端には、同じく円形断面の誘電体ロッドアンテナ31が嵌合しており、誘電体ロッドアンテナ31は中ほどから上端31Uに向けてテーパ状に成形されている。
In the above embodiment, the cross-sectional shapes of the dielectric rod antenna 31 and the hollow housing 23 are rectangular, but the cross-sectional shapes may be circular.
(Sixth embodiment)
FIG. 16 is a perspective view of a sixth embodiment of an antenna device according to the present invention. As shown in FIG. 16A, a dielectric rod having a circular cross section is provided at the tip of a waveguide 33 having a circular cross section. An antenna 31 is fitted, and the dielectric rod antenna 31 is tapered from the middle toward the upper end 31U.

伝播モード変換手段12は、(b)に示すように、中空円筒228であり、周囲に周期構造(例えばスリット225)が成形されている。中空円筒228が導波管33上に配置されている場合(b)は、電波は導波管33および誘電体ロッドアンテナ31を伝播し、上端31Uから誘電体ロッドアンテナ31の電波伝播方向(矢印P)に放射される。   The propagation mode conversion means 12 is a hollow cylinder 228 as shown in (b), and a periodic structure (for example, a slit 225) is formed around it. When the hollow cylinder 228 is disposed on the waveguide 33 (b), the radio wave propagates through the waveguide 33 and the dielectric rod antenna 31, and the radio wave propagation direction (arrow) of the dielectric rod antenna 31 from the upper end 31U. P).

(c)に示すように、中空円筒228をスライドさせて、中空円筒228を誘電体ロッドアンテナ31に近接させると、中空円筒228のスリット225は電波に摂動を与え、電波は電波伝播方向(矢印P)と異なる方向(矢印Q)に誘電体ロッドアンテナ31の軸を中心に無指向に放射される。   As shown in (c), when the hollow cylinder 228 is slid and the hollow cylinder 228 is brought close to the dielectric rod antenna 31, the slit 225 of the hollow cylinder 228 perturbs the radio wave, and the radio wave is in the direction of radio wave propagation (arrow P is omnidirectionally radiated around the axis of the dielectric rod antenna 31 in a direction different from (P).

さらに、(d)に示すように、中空円筒228の一部にスリット225を成形してもよい。この場合は、中空円筒228を回転させることにより電波の放射方向(矢印Q)を電波伝播方向(矢印P)と異なる方向において、誘電体ロッドアンテナの軸を中心に変更できる。   Furthermore, as shown in (d), a slit 225 may be formed in a part of the hollow cylinder 228. In this case, by rotating the hollow cylinder 228, the radio wave radiation direction (arrow Q) can be changed around the axis of the dielectric rod antenna in a direction different from the radio wave propagation direction (arrow P).

図17は、第6の実施形態のアンテナ装置の使用状態の一例を示す図であって、ワイヤレスカメラ171の上面に第6の実施形態に係るアンテナ装置が取り付けられている。なお、(a)は屋内での使用状況を、(b)は屋外での使用状況を示す。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a usage state of the antenna device of the sixth embodiment, and the antenna device according to the sixth embodiment is attached to the upper surface of the wireless camera 171. In addition, (a) shows the usage situation indoors, (b) shows the usage situation outdoors.

屋内でワイヤレスカメラ171を使用する場合には、受信アンテナ172は送信アンテナとの見通しを確保するために、天井173に取り付けられる。そこで、円筒228を導波管33の外側に配置することにより、電波を誘電体ロッドアンテナ31の軸方向に放射する。   When the wireless camera 171 is used indoors, the reception antenna 172 is attached to the ceiling 173 in order to secure a line of sight with the transmission antenna. Thus, by arranging the cylinder 228 outside the waveguide 33, radio waves are radiated in the axial direction of the dielectric rod antenna 31.

屋外でワイヤレスカメラ171を使用する場合には、受信アンテナ174はカメラ171の側方に配置される場合が多い。そこで、中空円筒228を誘電体ロッドアンテナ31に近接させて、電波を水平方向、かつ無指向に放射する。従って、ワイヤレスカメラ171が移動した場合であっても、受信アンテナ174は、ワイヤレスカメラ171が撮影した映像を確実に受信することができる。
(第7の実施形態)
第1の実施形態から第6の実施形態においては、遅波伝播手段は誘電体線路であるとしているが、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路あるいはスロット線路などのプリント線路であってもよい。
When the wireless camera 171 is used outdoors, the receiving antenna 174 is often arranged on the side of the camera 171. Therefore, the hollow cylinder 228 is brought close to the dielectric rod antenna 31 to radiate radio waves in a horizontal direction and in a non-directional manner. Accordingly, even when the wireless camera 171 moves, the reception antenna 174 can reliably receive the video imaged by the wireless camera 171.
(Seventh embodiment)
In the first to sixth embodiments, the slow wave propagation means is a dielectric line, but it may be a printed line such as a microstrip line, a coplanar line, or a slot line.

また、上記説明では誘電体線路または誘電体ロッドアンテナは中空筐体に格納されているものとしているが、これは近接手段であるコルゲート板(ストリップ板、スリット板)をスライドさせる構造を簡易に実現できるからであって、図18に示すように、誘電体線路に代えてイメージ線路を使用した場合にも、本発明を適用できることは当業者にとって明らかである。   In the above description, it is assumed that the dielectric line or dielectric rod antenna is housed in a hollow housing, but this easily realizes a structure for sliding a corrugated plate (strip plate, slit plate) as a proximity means. This is because it is obvious to those skilled in the art that the present invention can be applied even when an image line is used instead of the dielectric line as shown in FIG.

例えば、イメージ線路の地板181上に設置される誘導体線路182の両側にスペーサ183を配置し、スペーサ183上をスリットが穿孔された金属板226がスライドするようにすればよい。なお、誘電体線路182には導波管184から電波が給電される。   For example, spacers 183 may be disposed on both sides of the derivative line 182 installed on the ground plane 181 of the image line, and the metal plate 226 having slits may be slid on the spacer 183. The dielectric line 182 is supplied with radio waves from the waveguide 184.

さらに、第2の実施形態、第4の実施形態、および第5の実施形態において、コルゲート板のスライド量を調整して、漏れ波アンテナとロッドアンテナの双方を動作状態とし、マルチビームアンテナとして使用することも可能である。
(第8の実施形態)
上記の第1から第7の実施形態では、漏れ波アンテナのビーム方向を変更するためには伝播モード変更手段を交換する、あるいは1つのコルゲート板(ストリップ板、スリット板)に異なる周期構造を配列する必要があるが、以下に説明する第8から第9の実施形態では1つの伝播モード変更手段で漏れ波アンテナのビーム方向を広範囲、かつ、連続的に変更することが可能となる。
Furthermore, in the second embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment, the sliding amount of the corrugated plate is adjusted so that both the leaky wave antenna and the rod antenna are in an operating state and used as a multi-beam antenna. It is also possible to do.
(Eighth embodiment)
In the first to seventh embodiments described above, the propagation mode changing means is replaced in order to change the beam direction of the leaky wave antenna, or different periodic structures are arranged on one corrugated plate (strip plate, slit plate). However, in the eighth to ninth embodiments described below, the beam direction of the leaky wave antenna can be changed over a wide range and continuously by one propagation mode changing means.

まず、本発明に係る第8の実施形態について説明する。   First, an eighth embodiment according to the present invention will be described.

即ち、第8の実施形態では、伝播モード変換手段12が、遅波伝播手段11中を伝播する電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化する周期的構造体であって、周期的構造が伝播方向と異なる方向に変化する。   That is, in the eighth embodiment, the propagation mode conversion means 12 is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means 11, and the periodic structure is propagated. It changes in a direction different from the direction.

即ち、第8の実施形態の周期的構造体51は、図19の上面図(a)および斜視図(b)に示すように、誘電体線路21内の電波の伝播方向(P)の周期的構造の周期が、電波伝播方向(P)と直角な方向(R)に変化するように構成されている。   That is, the periodic structure 51 according to the eighth embodiment is periodic in the propagation direction (P) of the radio wave in the dielectric line 21, as shown in a top view (a) and a perspective view (b) of FIG. The period of the structure is configured to change in a direction (R) perpendicular to the radio wave propagation direction (P).

なお、周期的構造体51は、図20の断面図に示す誘電体基板にコルゲートが形成されたコルゲート板であっても、図21の断面図に示す誘電体基板に金属ストリップが貼付されたストリップ板であっても、図22に示すスリットが穿孔された金属板であるスリット板であってもよい。なお、図20から図22の(a)、(b)および(c)は、それぞれ、図19(a)のX1−X1断面、X2−X2断面、X3−X3断面を示す。 In addition, even if the periodic structure 51 is a corrugated plate in which a corrugate is formed on the dielectric substrate shown in the cross-sectional view of FIG. 20, a strip in which a metal strip is attached to the dielectric substrate shown in the cross-sectional view of FIG. Even if it is a board, the slit board which is a metal plate by which the slit shown in FIG. 22 was perforated may be sufficient. 20 to FIG. 22 (a), (b) and (c) respectively show the X 1 -X 1 cross section, X 2 -X 2 cross section and X 3 -X 3 cross section of FIG. 19 (a). Show.

図23は、第8の実施形態において遅波伝播手段11として機能するイメージ線路52の斜視図であって、地板53の中央に誘電体線路54が配置され、誘電体線路54の両側にスペーサ55が配置されている。なお、誘電体線路54の上端54Uは、地板53の上端より上方に延伸し、テーパ処理がなされ、誘電体ロッドアンテナとして機能するものであってもよい。また、誘電体線路54の下端54Dは、やはりテーパ処理がなされ、導波管56の中に挿入されている。   FIG. 23 is a perspective view of the image line 52 functioning as the slow wave propagation means 11 in the eighth embodiment. A dielectric line 54 is disposed at the center of the ground plane 53, and spacers 55 are provided on both sides of the dielectric line 54. Is arranged. Note that the upper end 54U of the dielectric line 54 may extend upward from the upper end of the ground plane 53, be tapered, and function as a dielectric rod antenna. The lower end 54 </ b> D of the dielectric line 54 is also subjected to taper processing and is inserted into the waveguide 56.

なお、遅波伝播手段は、第1の実施形態から第6の実施形態のように、筐体に格納された誘電体線路あるいは誘電体ロッドアンテナであってもよい。   The slow wave propagation means may be a dielectric line or a dielectric rod antenna stored in a housing as in the first to sixth embodiments.

図24は、イメージ線路52のスペーサ55の上に、周期的構造体であるスリット板51が配置された場合の断面図であって、スリット板51は、誘電体線路54の延伸方向にスリットが周期的に存在し、誘電体線路54の延伸方向と直角方向にスリットの周期が変化するように配置される。   FIG. 24 is a cross-sectional view when a slit plate 51, which is a periodic structure, is disposed on the spacer 55 of the image line 52. The slit plate 51 has a slit in the extending direction of the dielectric line 54. It exists periodically, and is arranged so that the period of the slit changes in a direction perpendicular to the extending direction of the dielectric line 54.

なお、スリット板51と誘電体線路54とは、スリット板51の周期的構造が誘電体線路54を伝播する電波に摂動を与える距離を隔てて配置されるものとする。   It is assumed that the slit plate 51 and the dielectric line 54 are arranged at a distance where the periodic structure of the slit plate 51 perturbs the radio wave propagating through the dielectric line 54.

即ち、第8の実施形態にあっては、スリット板51を誘電体線路54の延伸方向と直角方向に移動することが、相対位置変更手段の機能に相当する。   That is, in the eighth embodiment, moving the slit plate 51 in the direction perpendicular to the extending direction of the dielectric line 54 corresponds to the function of the relative position changing means.

次に、図25および図26を参照して第8の実施形態に係るアンテナ装置の動作を説明する。   Next, the operation of the antenna device according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. 25 and FIG.

図25(a)は、スリット板51のスリットが形成されていない部分が、誘電体線路54の真上に配置された状態を示す。この状態にあっては、導波管56を伝播してきた電波は誘電体線路54の下端54Dから誘電体線路54に伝播する。誘電体線路54を伝播する電波はスリット板51による摂動を受けないので、電波は誘電体線路54を伝播し、上端54Uから誘電体線路54の軸方向(Q)に放射される。即ち、誘電体線路54は誘電体ロッドアンテナとして機能する。   FIG. 25A shows a state in which the portion of the slit plate 51 where no slit is formed is disposed directly above the dielectric line 54. In this state, the radio wave propagated through the waveguide 56 propagates from the lower end 54 </ b> D of the dielectric line 54 to the dielectric line 54. Since the radio wave propagating through the dielectric line 54 is not perturbed by the slit plate 51, the radio wave propagates through the dielectric line 54 and is radiated from the upper end 54U in the axial direction (Q) of the dielectric line 54. That is, the dielectric line 54 functions as a dielectric rod antenna.

図25(b)は、スリット板51のX1−X1切断線が、誘電体線路54の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板51によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Pとは異なる方向(Q1)に放射される。 FIG. 25B shows a state in which the X 1 -X 1 cutting line of the slit plate 51 has come directly above the dielectric line 54. In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 51 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave is radiated in a direction (Q 1 ) different from the propagation direction P in the dielectric line. Is done.

方向Q1は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸と角度θ1を成す方向である。 The direction Q 1 is a direction that forms an angle θ 1 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane that passes through the central axis of the dielectric line 54 and is perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53.

図26(a)は、スリット板51のX2−X2切断線が、誘電体線路54の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板51によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Pとほぼ直角をなす方向(Q2)に放射される。 FIG. 26A shows a state in which the X 2 -X 2 cutting line of the slit plate 51 comes directly above the dielectric line 54. In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 51 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave is in a direction (Q 2 ) substantially perpendicular to the propagation direction P in the dielectric line. To be emitted.

方向Q2は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸とほぼ直角θ2を成す方向である。なお、θ2>θ1である。 The direction Q 2 is a direction that passes through the central axis of the dielectric line 54 and forms a substantially right angle θ 2 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53. Note that θ 2 > θ 1 .

図26(b)は、スリット板51のX3−X3切断線が、誘電体線路54の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板51によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路54中の伝播方向Pとは異なる方向(Q3)に放射される。 FIG. 26B shows a state in which the X 3 -X 3 cutting line of the slit plate 51 has come directly above the dielectric line 54. In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 51 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave is in a direction (Q 3 ) different from the propagation direction P in the dielectric line 54. Radiated.

方向Q3は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸と角度θ3を成す方向である。なお、θ3>θ2である。 The direction Q 3 is a direction that forms an angle θ 3 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane that passes through the central axis of the dielectric line 54 and is perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53. Note that θ 3 > θ 2 .

図27は、第8の実施形態のアンテナ装置の電波放射特性のグラフであって、スリット板の周期(1つのスリットの前縁から隣接するスリットの前縁までの距離)の変化に対する電波の放射方向の変化を示す。   FIG. 27 is a graph of the radio wave radiation characteristics of the antenna device of the eighth embodiment, and the radio wave radiation with respect to the change of the period of the slit plate (distance from the front edge of one slit to the front edge of the adjacent slit). Indicates a change in direction.

横軸は電波の放射方向をとり、縦軸に電波の相対電力をとる。なお、電波の放射方向は、地板53に平行な平面に垂直な方向を零度としている。即ち、図27の電波の放射方向φは(θ−90°)として定義される。   The horizontal axis represents the radio wave radiation direction, and the vertical axis represents the radio wave relative power. Note that the radio wave radiation direction is zero degree in a direction perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53. That is, the radio wave radiation direction φ in FIG. 27 is defined as (θ−90 °).

即ち、第8の実施形態においては、周期的構造体51をイメージ線路52のスペーサ55上で移動させることが相対位置変更手段13として機能する。   That is, in the eighth embodiment, moving the periodic structure 51 on the spacer 55 of the image line 52 functions as the relative position changing unit 13.

なお、上記においては、スリット板51のスリットの間隔は滑らかな曲線状に変化するものとしているが、直線的に変化するものであっても、あるいは、階段状に変化するものであってもよい。   In the above description, the slit interval of the slit plate 51 changes in a smooth curved shape, but may change linearly or may change in a stepped manner. .

即ち、第8の実施形態では、スリット板51を誘電体線路54と直交する方向に移動させることにより、誘電体線路54の中心軸方向にスリット板61の周期構造が変化するので、電波の放射方向を地板53に垂直な面内で、90度以上の広範囲に連続的に変更することが可能となる。
(第9の実施形態)
次に、本発明に係る第9の実施形態について説明する。
That is, in the eighth embodiment, by moving the slit plate 51 in the direction orthogonal to the dielectric line 54, the periodic structure of the slit plate 61 changes in the central axis direction of the dielectric line 54. The direction can be continuously changed over a wide range of 90 degrees or more in a plane perpendicular to the ground plane 53.
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described.

即ち、第9の実施形態においては、伝播モード変換手段12は遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、相対位置変更手段13は伝播モード変更手段を遅波伝播手段に対して回転させる回転手段である。   That is, in the ninth embodiment, the propagation mode conversion means 12 is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means, and the relative position changing means 13 is propagated. Rotating means for rotating the mode changing means relative to the slow wave propagation means.

なお、スリット板51と誘電体線路54とは、スリット板51の周期的構造が誘電体線路54を伝播する電波に摂動を与える距離を隔てて配置されるものとする。   It is assumed that the slit plate 51 and the dielectric line 54 are arranged at a distance where the periodic structure of the slit plate 51 perturbs the radio wave propagating through the dielectric line 54.

即ち、第9の実施形態の周期的構造体61は、図28の上面図(a)および斜視図(b)に示すように、誘電体線路21内の電波の伝播方向(P)に構造が周期的に変化する略直方体板である。   That is, the periodic structure 61 of the ninth embodiment has a structure in the propagation direction (P) of the radio wave in the dielectric line 21 as shown in the top view (a) and perspective view (b) of FIG. It is a substantially rectangular parallelepiped plate that changes periodically.

なお、周期的構造体61は、図3に示すように、誘電体基板にコルゲートが形成されたコルゲート板(a)であっても、誘電体基板に金属ストリップが貼り付けられたストリップ板(b)であっても、スリットが穿孔された金属板であるスリット板(c)であってもよい。また、第9の実施形態の遅波伝播手段11は、第8の実施形態と同じく、図23に示すイメージ線路52である。   As shown in FIG. 3, the periodic structure 61 is a corrugated plate (a) in which a corrugate is formed on a dielectric substrate, but a strip plate (b) in which a metal strip is bonded to the dielectric substrate. Or a slit plate (c) which is a metal plate with a slit perforated. Further, the slow wave propagation means 11 of the ninth embodiment is an image line 52 shown in FIG. 23 as in the eighth embodiment.

なお、遅波伝播手段は、第1の実施形態から第6の実施形態のように、筐体に格納された誘電体線路あるいは誘電体ロッドアンテナであってもよい。   The slow wave propagation means may be a dielectric line or a dielectric rod antenna stored in a housing as in the first to sixth embodiments.

次に、図29および図30を参照して第9の実施形態に係るアンテナ装置の動作を説明する。なお、以下の実施形態においては、周期的構造体61はスリット板67であるとする。   Next, the operation of the antenna device according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. 29 and FIG. In the following embodiment, the periodic structure 61 is a slit plate 67.

図29(a)は、スリット板61のスリットの長手方向が、誘電体線路54の軸方向と一致するようにスリット板61を回転した状態を示す。この状態にあっては、導波管56を伝播してきた電波は誘電体線路54の下端54Dから誘電体線路54に伝播する。誘電体線路54を伝播する電波はスリット板61による摂動を受けないので、電波は誘電体線路54を伝播し、上端54Uから誘電体線路54の軸方向(Q)に放射される。即ち、誘電体線路54は誘電体ロッドアンテナとして機能する。   FIG. 29A shows a state where the slit plate 61 is rotated so that the longitudinal direction of the slit of the slit plate 61 coincides with the axial direction of the dielectric line 54. In this state, the radio wave propagated through the waveguide 56 propagates from the lower end 54 </ b> D of the dielectric line 54 to the dielectric line 54. Since the radio wave propagating through the dielectric line 54 is not perturbed by the slit plate 61, the radio wave propagates through the dielectric line 54 and is radiated from the upper end 54U in the axial direction (Q) of the dielectric line 54. That is, the dielectric line 54 functions as a dielectric rod antenna.

図29(b)は、スリット板61を図29(a)の状態から反時計方向にα1回転させた状態を示す。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板57によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Pとは異なる方向(Q1’)に放射される。 Figure 29 (b) shows a state of being alpha 1 rotates counterclockwise from the state in FIG. 29 the slit plate 61 (a). In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 57 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave is in a direction (Q 1 ′) different from the propagation direction P in the dielectric line. Radiated.

方向Q1’は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸と角度β1を成す方向である。 The direction Q 1 ′ is a direction that passes through the central axis of the dielectric line 54 and forms an angle β 1 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53.

図30(a)は、スリット板61を図29(a)の状態から反時計方向にα2回転させた状態を示す。ただし、α2>α1である。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板57によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Pとは異なる方向(Q2’)に放射される。 FIG. 30A shows a state in which the slit plate 61 is rotated α 2 counterclockwise from the state of FIG. However, α 2 > α 1 . In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 57 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave is in a direction (Q 2 ′) different from the propagation direction P in the dielectric line. Radiated.

方向Q2’は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸とほぼ直角β2を成す方向である。なお、β2>β1である。 The direction Q 2 ′ is a direction that passes through the central axis of the dielectric line 54 and forms a substantially right angle β 2 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane perpendicular to the plane parallel to the ground plane 53. Note that β 2 > β 1 .

図30(b)は、スリット板61を図29(a)の状態から反時計方向にα3回転させた状態を示す。ただし、α3>α2である。この状態では、誘電体線路54を伝播する電波は、スリット板57によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路54中の伝播方向Pとは異なる方向(Q3’)に放射される。 FIG. 30 (b) shows a state in which the slit plate 61 is alpha 3 rotates in the counterclockwise direction from the state shown in FIG. 29 (a). However, α 3 > α 2 . In this state, the radio wave propagating through the dielectric line 54 is perturbed by the slit plate 57 to change the phase constant of the radio wave, and the radio wave has a direction (Q 3 ′) different from the propagation direction P in the dielectric line 54. To be emitted.

方向Q3’は、誘電体線路54の中心軸を通り、地板53に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路54の中心軸と角度β3を成す方向である。なお、β3>β2である。 The direction Q 3 ′ is a direction that passes through the central axis of the dielectric line 54 and forms an angle β 3 with the central axis of the dielectric line 54 in a plane perpendicular to a plane parallel to the ground plane 53. Note that β 3 > β 2 .

即ち、第9の実施形態では、スリット板61を誘電体線路54で回転させることにより、誘電体線路54の中心軸に沿うスリット板61の周期構造を変更することができるので、電波の放射方向を地板53に垂直な面内で90度以上の広範囲に変更することが可能となる。
(第10の実施形態)
次に、本発明に係る第10の実施形態について説明する。
That is, in the ninth embodiment, by rotating the slit plate 61 with the dielectric line 54, the periodic structure of the slit plate 61 along the central axis of the dielectric line 54 can be changed. Can be changed over a wide range of 90 degrees or more in a plane perpendicular to the ground plane 53.
(Tenth embodiment)
Next, a tenth embodiment according to the present invention will be described.

即ち、第10の実施形態は、図31に示すように、遅波伝播手段11は地板70上に配置された誘電体円板線路71であり、伝播モード変換手段12は誘電体円板線路71に対向する面に誘電体円板線路71を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板72である。   That is, in the tenth embodiment, as shown in FIG. 31, the slow wave propagation means 11 is a dielectric disk line 71 disposed on the ground plane 70, and the propagation mode conversion means 12 is a dielectric disk line 71. The circular plate 72 is formed with a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric disk line 71 on the surface opposed to.

円板72の中心には操作棒721が取り付けられている。   An operation rod 721 is attached to the center of the disc 72.

なお、本明細書において、誘電体円板線路71は中心から外側向かって同心円状に電波が伝播する円板状誘電体線路を意味する。   In the present specification, the dielectric disk line 71 means a disk-shaped dielectric line in which radio waves propagate concentrically from the center toward the outside.

そして、操作棒721は誘電体円板線路71を覆い、地板70に配置される中空円筒上のレドーム701の天板を貫通し、操作棒721を上下させることにより、円板72の位置を誘電体円板線路71に対して上下に変更することができるようになっている。   The operation rod 721 covers the dielectric disk line 71, passes through the top plate of the radome 701 on the hollow cylinder disposed on the main plate 70, and moves the operation rod 721 up and down to make the position of the disc 72 dielectric. The body disk track 71 can be changed up and down.

円板72の位置を誘電体円板線路71に対して上下に変更することが相対位置変更手段13に相当するが、相対位置変更手段13は、円板72と誘電体円板線路71とを直接接触させるものであってもよい。   Changing the position of the disk 72 up and down with respect to the dielectric disk line 71 corresponds to the relative position changing means 13, but the relative position changing means 13 includes the disk 72 and the dielectric disk line 71. You may make it contact directly.

地板70の下面からは、誘電体円板線路71に電波を給電する円形導波管702が延伸し、誘電体円板線路71上面には円形導波管702を円形導波管の伝播モードで伝播してきた電波の伝播モードを誘電体円板線路の伝播モードに変換する変換器711が埋め込まれている。   A circular waveguide 702 that feeds radio waves to the dielectric disk line 71 extends from the lower surface of the ground plane 70, and the circular waveguide 702 is extended on the upper surface of the dielectric disk line 71 in the propagation mode of the circular waveguide. A converter 711 for converting the propagation mode of the propagated radio wave into the propagation mode of the dielectric disk line is embedded.

なお、円板72には、誘電体円板線路71に対向する面に螺旋状に周期構造体が形成されている。   In the disk 72, a periodic structure is formed in a spiral on the surface facing the dielectric disk line 71.

円板72は、図32の斜視図に示すように、円状基板の誘電体円板線路71(図31)の対向面に螺旋状のコルゲートが形成されたコルゲート板(a)であっても、円状基板の誘電体円板線路71の対向面に金属ストリップを螺旋状に貼付したストリップ板(b)であっても、金属板を螺旋状に巻いた金属コイル(c)であってもよい。   As shown in the perspective view of FIG. 32, the disc 72 may be a corrugated plate (a) in which a spiral corrugate is formed on the opposing surface of the dielectric disc line 71 (FIG. 31) of the circular substrate. Even a strip plate (b) in which a metal strip is spirally attached to the opposing surface of the dielectric disk line 71 of the circular substrate, or a metal coil (c) in which a metal plate is spirally wound. Good.

なお、円板72が金属コイル(c)である場合には、コイル形状を維持するための支持部材722(図34)を有していてもよい。   In addition, when the disc 72 is a metal coil (c), you may have the supporting member 722 (FIG. 34) for maintaining a coil shape.

次に、第10の実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of the tenth embodiment will be described.

図33は、円板72を誘電体円板線路71から離した状態での動作を説明する図である。   FIG. 33 is a diagram for explaining the operation in a state where the disc 72 is separated from the dielectric disc line 71.

図33(a)は、導波管702内の励振モードがTM01モードである電波の導波管702断面内の磁界を示す図であり、磁界は導波管702内で同心円状に分布し、磁界の振幅および位相は導波管断面の中心軸に対して軸対称となる。 FIG. 33A is a diagram showing a magnetic field in the cross section of the waveguide 702 of the radio wave whose excitation mode in the waveguide 702 is the TM 01 mode, and the magnetic field is distributed concentrically in the waveguide 702. The amplitude and phase of the magnetic field are axisymmetric with respect to the central axis of the waveguide cross section.

図33(b)は、導波管702内の励振モードがTM01モードである電波を誘電体円板線路71に給電した場合の誘電体円板線路71からの電波放射方向Qを示す斜視図である。導波管断面内の電磁界分布は軸対称であるから、電波は誘電体円板線路71の中心から外側に向かって地板70に平行な面内で全方位に等振幅、等位相で放射される。なお、電界の偏波は地板面に垂直な直線偏波となる。 FIG. 33B is a perspective view showing a radio wave radiation direction Q from the dielectric disk line 71 when a radio wave whose excitation mode in the waveguide 702 is the TM 01 mode is supplied to the dielectric disk line 71. It is. Since the electromagnetic field distribution in the cross section of the waveguide is axially symmetric, radio waves are radiated from the center of the dielectric disk line 71 outward with equal amplitude and equal phase in all directions within a plane parallel to the ground plane 70. The The polarization of the electric field is linearly polarized perpendicular to the ground plane.

図34は、円板72を誘電体円板線路71に接近(あるいは接触)させた状態での動作を説明する図である。   FIG. 34 is a diagram for explaining the operation in a state where the disc 72 is brought close to (or in contact with) the dielectric disc line 71.

即ち、図34(a)に示すように円板72を誘電体円板線路71に接近させたとき、図34(c)の上面図に示すA点とB点との間で180度、A点とC点との間で360度の位相差がつくような周期構造体の周期とすれば、円板72を誘電体円板線路71に接近させたときには、図34(b)に示すように、電波は誘電体円板線路71の真上方向Q’に放射される。   That is, when the disc 72 is brought close to the dielectric disc line 71 as shown in FIG. 34 (a), it is 180 degrees between the points A and B shown in the top view of FIG. If the period of the periodic structure is such that a phase difference of 360 degrees is created between point C and point C, when the disk 72 is brought close to the dielectric disk line 71, as shown in FIG. In addition, the radio wave is radiated in the direction Q ′ directly above the dielectric disk line 71.

なお、図34(c)に示すρ方向に放射される電波の放射位相は、ρ方向がY軸に対して成す角度φに応じて変化するので、Q’方向に放射される電波は円偏波となる。   Note that the radiation phase of the radio wave radiated in the ρ direction shown in FIG. 34C changes in accordance with the angle φ formed by the ρ direction with respect to the Y axis. Become a wave.

即ち、第10の実施形態によれば、誘電体円板線路71と周期構造体が形成された円板72との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路71の周方向と軸方向との間で90度変更することが可能となる。
(第11の実施形態)
次に、本発明に係る第11の実施形態について説明する。
That is, according to the tenth embodiment, by changing the relative distance between the dielectric disk line 71 and the disk 72 on which the periodic structure is formed, the radiation direction of the radio wave is changed to the dielectric disk line. It is possible to change 90 degrees between the circumferential direction of 71 and the axial direction.
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment according to the present invention will be described.

第11の実施形態は、伝播モード変換手段12が、誘電体円板線路71に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板73である。その他の構成は、第10の実施形態と同一であるので、説明を省略する。   In the eleventh embodiment, the propagation mode conversion means 12 is a disc 73 in which concentric structures are formed on the surface facing the dielectric disc line 71. Since other configurations are the same as those of the tenth embodiment, the description thereof is omitted.

円板73は、図35の斜視図に示すように、円状基板の誘電体円板線路71の対向面に同心円状のコルゲートが形成されたコルゲート板(a)であっても、円状基板の誘電体円板線路71の対向面に金属ストリップを同心円状に貼付したストリップ板(b)であっても、同心円状金属板(c)であってもよい。   As shown in the perspective view of FIG. 35, the circular plate 73 is a corrugated plate (a) in which a concentric corrugated corrugate is formed on the opposing surface of the dielectric disk line 71 of the circular substrate. It may be a strip plate (b) in which metal strips are concentrically attached to the opposing surface of the dielectric disc line 71 or a concentric metal plate (c).

なお、円板73が同心円状金属板(c)である場合には、円板73は形状を維持するための支持部材731(図36、図38)を有する。   When the disc 73 is a concentric metal plate (c), the disc 73 has a support member 731 (FIGS. 36 and 38) for maintaining the shape.

次に、第11の実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of the eleventh embodiment will be described.

まず、第10の実施形態と同じく、導波管702内の励振モードがTM01モードである電波を誘電体円板線路71に給電した場合について説明する。 First, similarly to the tenth embodiment, a case where a radio wave whose excitation mode in the waveguide 702 is the TM 01 mode is fed to the dielectric disk line 71 will be described.

円板73を誘電体円板線路71から離した状態での動作は、第10の実施形態と同じく磁界は同心円状に誘電体円板線路71内を伝播し、電波は誘電体円板線路71の中心から外側に向かって直線偏波で地板70に平行な面内で全方位に放射される。   In the state where the disk 73 is separated from the dielectric disk line 71, the magnetic field propagates concentrically in the dielectric disk line 71 and the radio wave is transmitted through the dielectric disk line 71, as in the tenth embodiment. Is radiated in all directions within a plane parallel to the ground plane 70 by linearly polarized waves from the center of the substrate to the outside.

図36は、円板73を誘電体円板線路71に接近(あるいは接触)させた状態での動作を説明する図である。   FIG. 36 is a diagram for explaining the operation in a state in which the disc 73 is brought close to (or in contact with) the dielectric disc line 71.

図36(a)に示すように円板73を誘電体円板線路71に接近させた場合は、円板73の中心軸を中心として電磁界の位相が反転するので、図36(b)に示すように、電波は誘電体円板線路71の真上方向Q’に中心がヌルとなるコニカルビームとして放射される。   When the disk 73 is brought close to the dielectric disk line 71 as shown in FIG. 36 (a), the phase of the electromagnetic field is inverted around the central axis of the disk 73, so that FIG. As shown, the radio wave is radiated as a conical beam whose center is null in the direction Q ′ directly above the dielectric disk line 71.

この場合、誘電体円板線路71に電波を供給する給電回路に、回転電磁界を励磁することのできる回路(例えば、カム型位相器[ラジアル導波回路内回転電界励振用給電回路:住吉秀夫他、1993年電子情報通信学会春季大会])を配置することにより、誘電体円板線路71の中心軸に沿って円偏波で電波を放射することも可能である。   In this case, a circuit that can excite a rotating electromagnetic field (for example, a cam type phaser [a feeding circuit for rotating electric field excitation in a radial waveguide circuit: Hideo Sumiyoshi) to a feeding circuit that supplies radio waves to the dielectric disk line 71. In addition, by arranging the 1993 IEICE Spring Meeting]), it is also possible to radiate radio waves in a circular polarization along the central axis of the dielectric disk line 71.

次に、導波管702内の励振モードがTE11モードである電波を誘電体円板線路71に給電した場合について説明する。 Next, a case where a radio wave whose excitation mode in the waveguide 702 is the TE 11 mode is supplied to the dielectric disk line 71 will be described.

図37は、円板(同心円金属板)73を誘電体円板線路71から離した状態での動作を説明する図である。   FIG. 37 is a diagram for explaining the operation in a state where the disc (concentric metal plate) 73 is separated from the dielectric disc line 71.

図37(a)は、導波管702内の励振モードがTE11モードである電波の導波管702断面内の電界を示す図であり、電解強度は導波管702の中心部において偏波方向で最も大きくなり、導波管702の偏波方向からその直交する方向に離れるに従って小さくなる。 FIG. 37A is a diagram showing an electric field in the cross section of the waveguide 702 of the radio wave whose excitation mode in the waveguide 702 is the TE 11 mode, and the electrolytic strength is polarized at the center of the waveguide 702. It becomes the largest in the direction and becomes smaller as the distance from the polarization direction of the waveguide 702 in the orthogonal direction increases.

図37(b)は、導波管702内の励振モードがTE11モードである電波を誘電体円板線路71に給電した場合の誘電体円板線路71からの電波放射特性(2点鎖線)を示す図であって、電波は、導波管702の偏波方向にピークを有し、導波管702の偏波方向と直交する方向でヌルとなる8字型の指向性で、直線偏波で誘電体円板線路71と平行な面内に放射される。 Figure 37 (b) is radio emission characteristics from the dielectric disc line 71 when the drive mode of the waveguide 702 has powered radio is TE 11 mode in the dielectric disc line 71 (chain double-dashed line) The radio wave has a peak in the polarization direction of the waveguide 702, and has an 8-shaped directivity that is null in a direction orthogonal to the polarization direction of the waveguide 702, and is linearly polarized. A wave is radiated in a plane parallel to the dielectric disk line 71.

図38は、円板73を誘電体円板線路71に接近(接触)させた状態での動作を説明する図である。   FIG. 38 is a view for explaining the operation in a state in which the disc 73 is brought close to (in contact with) the dielectric disc line 71.

図38(a)に示すように、円板73を誘電体円板線路71に接近させると、図38(b)に示すように、電波は誘電体円板線路71の真上方向Q’に直線偏波ビームとして放射される。   As shown in FIG. 38 (a), when the disk 73 is brought close to the dielectric disk line 71, the radio wave is directed in the direction Q ′ directly above the dielectric disk line 71 as shown in FIG. 38 (b). Radiated as a linearly polarized beam.

即ち、第11の実施形態によれば、誘電体円板線路71と周期構造体が形成された円板73との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路71の周方向と軸方向との間で90度変更することが可能となる。   That is, according to the eleventh embodiment, by changing the relative distance between the dielectric disk line 71 and the disk 73 on which the periodic structure is formed, the radiation direction of the radio wave is changed to the dielectric disk line. It is possible to change 90 degrees between the circumferential direction of 71 and the axial direction.

特に、第11の実施形態にあっては、導波管702内の電波の励振モードはTM01モードであっても、TE11モードであってもよい。
(第12の実施形態)
次に、本発明に係る第12の実施形態について説明する。
In particular, in the eleventh embodiment, the excitation mode of the radio wave in the waveguide 702 may be the TM 01 mode or the TE 11 mode.
(Twelfth embodiment)
Next, a twelfth embodiment according to the present invention will be described.

第10の実施形態および第11の実施形態においては、伝播モード変換手段12である円板72(73)の位置を操作棒721で操作しているが、円板72(73)を導波管702に沿って動かすことにより、操作棒721およびレドーム701を省略して、構造を簡略化することができる。   In the tenth embodiment and the eleventh embodiment, the position of the disc 72 (73), which is the propagation mode conversion means 12, is operated by the operating rod 721. However, the disc 72 (73) is a waveguide. By moving along the line 702, the operation rod 721 and the radome 701 can be omitted, and the structure can be simplified.

図39は、第12の実施形態の構造を示す断面図(a)および斜視図(b)であって、遅波伝播手段11は導波管702が接続された誘電体円板線路71であり、伝播モード変換手段12は導波管702に沿って移動可能であり、誘電体円板線路71に対向する面に誘電体円板線路71を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板74である。   FIG. 39 is a cross-sectional view (a) and a perspective view (b) showing the structure of the twelfth embodiment, wherein the slow wave propagation means 11 is a dielectric disk line 71 to which a waveguide 702 is connected. The propagation mode conversion means 12 is movable along the waveguide 702, and the structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric disk line 71 on the surface facing the dielectric disk line 71. It is the disk 74 in which the periodic structure to be formed was formed.

誘電体円板線路71上面には、円形導波管702を円形導波管の伝播モードで伝播してきた電波の伝播モードを誘電体円板線路の伝播モードに変換する変換器711が埋め込まれている。   A converter 711 for converting the propagation mode of the radio wave propagating through the circular waveguide 702 in the propagation mode of the circular waveguide into the propagation mode of the dielectric disk line is embedded on the upper surface of the dielectric disk line 71. Yes.

円板74は、誘電体円板線路71の対向面に螺旋状の周期構造体が形成された円板72であっても、同心円状の周期構造体が形成された円板73であってもよい。   The disc 74 may be a disc 72 in which a spiral periodic structure is formed on the opposing surface of the dielectric disc line 71 or a disc 73 in which a concentric periodic structure is formed. Good.

なお、円板74が同心円状円板73である場合には、形状を維持するための支持部材731(図36、図38)を有する。また、円板74が螺旋状周期構造体72である場合にも、形状を維持するための支持部材741(図39、図40)を有していてもよい。   In addition, when the disc 74 is the concentric disc 73, it has the supporting member 731 (FIG. 36, FIG. 38) for maintaining a shape. Moreover, also when the disc 74 is the helical periodic structure 72, you may have the supporting member 741 (FIG. 39, FIG. 40) for maintaining a shape.

第12の実施形態の動作は、第11の実施形態または第12の実施形態の動作と同一であるので、詳細な説明は省略するが、円板74と誘電体円板線路71とが離れている場合は、電波は、導波管02内をTM01モードで励振したときは誘電体円板線路71の全周方向に放射され、TE11モードで励振したときは8字形の指向性で放射される。 Since the operation of the twelfth embodiment is the same as the operation of the eleventh embodiment or the twelfth embodiment, detailed description is omitted, but the disc 74 and the dielectric disc line 71 are separated from each other. When the wave is excited in the wave guide 02 in the TM 01 mode, the radio wave is radiated in the entire circumferential direction of the dielectric disk line 71, and when excited in the TE 11 mode, the radio wave is radiated with an 8-shaped directivity. Is done.

図40に示すように、円板74を誘電体円板線路71に接近(接触)させた場合は、電波は、導波管702内の励振モードがTM01モードであるかTE11モードであるかに係らず、円板74の下方には中空のスペーサ703を介して地板70を配置したときは、電波は誘電体円板線路71の上方に放射される。 As shown in FIG. 40, when the disc 74 is brought close to (in contact with) the dielectric disc line 71, the radio wave is in the TM 01 mode or the TE 11 mode in the waveguide 702. Regardless, when the base plate 70 is disposed below the disc 74 via the hollow spacer 703, the radio wave is radiated above the dielectric disc line 71.

一方、地板70を設置しない場合は、電波は誘電体円板線路71の上方および下方に放射される。なお、地板70を設置しない場合は、導波管702内の励振モードは、TE01であってもよい。 On the other hand, when the ground plane 70 is not installed, radio waves are radiated above and below the dielectric disk line 71. When the ground plane 70 is not installed, the excitation mode in the waveguide 702 may be TE 01 .

即ち、第12の実施形態によれば、誘電体円板線路71と周期構造体が形成された円板74との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路71の周方向と軸方向との間で90度広範囲に変更することが可能となる。   That is, according to the twelfth embodiment, by changing the relative distance between the dielectric disk line 71 and the disk 74 on which the periodic structure is formed, the radiation direction of the radio wave is changed to the dielectric disk line. It is possible to change within a wide range of 90 degrees between the circumferential direction of 71 and the axial direction.

なお、本発明に係るアンテナ装置をアレイ配置すること、または、誘電体ロッドアンテナの幅を大きくすることにより、一層高利得なアンテナを構成することもできる。   It is to be noted that an antenna having a higher gain can be formed by arranging the antenna devices according to the present invention in an array or by increasing the width of the dielectric rod antenna.

また、本発明に係るアンテナ装置は受信アンテナとして使用することができることも明らかである。   It is also clear that the antenna device according to the present invention can be used as a receiving antenna.

以上のように、本発明に係るアンテナ装置は、簡易な構造で電波放射特性を広範囲に変更できる、あるいは、簡易な構造で電波放射特性を広範囲かつ連続して変更できるという効果を有し、アンテナとして有効である。   As described above, the antenna device according to the present invention has an effect that the radio wave radiation characteristics can be changed in a wide range with a simple structure, or the radio wave radiation characteristics can be changed in a wide range and continuously with a simple structure. It is effective as

本発明に係るアンテナ装置の基本ブロック図Basic block diagram of an antenna device according to the present invention 本発明に係るアンテナ装置の第1の実施形態の斜視図The perspective view of 1st Embodiment of the antenna device which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置で使用される伝播モード変換手段の斜視図The perspective view of the propagation mode conversion means used with the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第1の実施形態の分解斜視図1 is an exploded perspective view of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係るアンテナ装置の第1の実施形態の上面図および水平断面図The top view and horizontal sectional view of 1st Embodiment of the antenna device which concern on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態の斜視図The perspective view of 2nd Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態の分解斜視図The disassembled perspective view of 2nd Embodiment of the antenna device which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第2の実施形態の上面図および水平断面図The top view and horizontal sectional view of 2nd Embodiment of the antenna apparatus which concern on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第3の実施形態の上面図The top view of 3rd Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第3の実施形態の水平断面図Horizontal sectional view of an antenna device according to a third embodiment of the present invention. 本発明に係るアンテナ装置の第4の実施形態の上面図The top view of 4th Embodiment of the antenna device which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第4の実施形態の水平断面図Horizontal sectional view of 4th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第4の実施形態の電波放射特性を示すグラフThe graph which shows the electromagnetic wave radiation characteristic of 4th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第5の実施形態の斜視図The perspective view of 5th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第5の実施形態の水平断面図Horizontal sectional view of 5th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第6の実施形態の斜視図The perspective view of 6th Embodiment of the antenna device which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の使用状態の一例を示す図The figure which shows an example of the use condition of the antenna apparatus which concerns on this invention イメージ路線を使用した本発明に係るアンテナ装置の斜視図A perspective view of an antenna device according to the present invention using an image line 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態の伝播モード変換手段の上面図および斜視図The top view and perspective view of the propagation mode conversion means of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態のコルゲート板の断面図Sectional drawing of the corrugated board of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態のストリップ板の断面図Sectional drawing of the strip board of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態のスリット板の断面図Sectional drawing of the slit board of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態のイメージ線路の斜視図The perspective view of the image track | line of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態の断面図Sectional drawing of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態の斜視図(1/2)The perspective view (1/2) of 8th Embodiment of the antenna device which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態の斜視図(2/2)The perspective view (2/2) of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第8の実施形態の電波放射特性を示すグラフThe graph which shows the electromagnetic wave radiation characteristic of 8th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第9の実施形態の伝播モード変換手段の上面図および斜視図The top view and perspective view of the propagation mode conversion means of 9th Embodiment of the antenna apparatus which concern on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第9の実施形態の斜視図(1/2)The perspective view (1/2) of 9th Embodiment of the antenna device which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第9の実施形態の斜視図(2/2)The perspective view (2/2) of 9th Embodiment of the antenna device which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第10の実施形態の断面図および斜視図Sectional drawing and perspective view of 10th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第10の実施形態の円板の斜視図The perspective view of the disc of 10th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第10の実施形態の動作を説明する斜視図(1/2)The perspective view explaining operation | movement of 10th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention (1/2) 本発明に係るアンテナ装置の第10の実施形態の動作を説明する斜視図(2/2)The perspective view explaining operation | movement of 10th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention (2/2) 本発明に係るアンテナ装置の第11の実施形態の円板の斜視図The perspective view of the disc of 11th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第11の実施形態の動作を説明する斜視図(1/3)The perspective view explaining operation | movement of 11th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention (1/3) 本発明に係るアンテナ装置の第11の実施形態の動作を説明する斜視図(2/3)The perspective view explaining operation | movement of 11th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention (2/3) 本発明に係るアンテナ装置の第11の実施形態の動作を説明する斜視図(2/3)The perspective view explaining operation | movement of 11th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention (2/3) 本発明に係るアンテナ装置の第12の実施形態の断面図および斜視図(1/2)Sectional drawing and perspective view (1/2) of 12th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 本発明に係るアンテナ装置の第12の実施形態の断面図および斜視図(2/2)Sectional drawing and perspective view (2/2) of 12th Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention 従来の誘電体ロッドアンテナ装置の斜視図Perspective view of a conventional dielectric rod antenna device 従来の漏れ波アンテナ装置の斜視図A perspective view of a conventional leaky wave antenna device

符号の説明Explanation of symbols

21 誘電体線路
222、227 コルゲート板
23 中空筐体
231 底板
232、233 側板
234 天板
235 開口
21 Dielectric line 222, 227 Corrugated plate 23 Hollow casing 231 Bottom plate 232, 233 Side plate 234 Top plate 235 Opening

Claims (11)

電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段と、
前記遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播モードを、遅波モードから速波モードに変換する伝播モード変換手段と、
前記伝播モード変換手段と前記遅波伝播手段の相対位置を変更する相対位置変更手段とを備えるアンテナ装置。
Slow wave propagation means for propagating electromagnetic waves in slow wave mode;
Propagation mode conversion means for converting the propagation mode of the electromagnetic wave propagating through the slow wave propagation means from a slow wave mode to a fast wave mode;
An antenna apparatus comprising: a propagation mode conversion unit; and a relative position changing unit that changes a relative position of the slow wave propagation unit.
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも1つの周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体線路に近接させる近接手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric line,
The propagation mode conversion means is at least one periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line;
The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing unit is a proximity unit that brings the periodic structure close to the dielectric line.
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも1つの周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナに近接させる近接手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric rod antenna;
The propagation mode conversion means is at least one periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna;
The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing unit is a proximity unit that brings the periodic structure close to the dielectric rod antenna.
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化し、中空部を前記誘電体ロッドアンテナが貫通する中空周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記中空体を前記誘電体ロッドアンテナに沿って移動させる中空体移動手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric rod antenna;
The propagation mode conversion means is a hollow periodic structure in which the structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna, and the dielectric rod antenna passes through a hollow portion,
The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing means is a hollow body moving means for moving the hollow body along the dielectric rod antenna.
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体線路の電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric line,
The propagation mode conversion means is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the dielectric line, and whose period changes in a direction different from the propagation direction,
The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing unit is a moving unit that moves the periodic structure in a direction different from a propagation direction of radio waves on the dielectric line.
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナ中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric rod antenna;
The propagation mode conversion means is a periodic structure in which the structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the dielectric rod antenna, and the period changes in a direction different from the propagation direction,
The antenna apparatus according to claim 1, wherein the relative position changing means is a moving means for moving the periodic structure in a direction different from a propagation direction of radio waves of the dielectric rod antenna.
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体線路に対して回転させる回転手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric line,
The propagation mode conversion means is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line,
2. The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing unit is a rotating unit that rotates the propagation mode changing unit with respect to the dielectric line.
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体ロッドアンテナに対して回転させる回転手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric rod antenna;
The propagation mode conversion means is a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric rod antenna,
2. The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing unit is a rotating unit that rotates the propagation mode changing unit with respect to the dielectric rod antenna.
前記遅波伝播手段が、誘電体円板線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に前記誘電体円板線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板であり、
前記相対位置変更手段が、前記円板と前記誘電体円板線路との相対位置を変更する円板位置変更手段である請求項1に記載のアンテナ装置。
The slow wave propagation means is a dielectric disk line,
The propagation mode conversion means is a disk in which a periodic structure whose structure periodically changes in the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric disk line is formed on a surface facing the dielectric disk line. Yes,
2. The antenna device according to claim 1, wherein the relative position changing means is a disk position changing means for changing a relative position between the disk and the dielectric disk line.
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に螺旋状の構造体が形成された円板である請求項9に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 9, wherein the propagation mode conversion unit is a disc in which a spiral structure is formed on a surface facing the dielectric disc line. 前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板である請求項9に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 9, wherein the propagation mode conversion means is a disk in which a concentric structure is formed on a surface facing the dielectric disk line.
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