JP2014132729A - Waveguide slot array antenna, method of designing the same, and method of manufacturing the same - Google Patents

Waveguide slot array antenna, method of designing the same, and method of manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circularly polarized slot antenna that keeps an axial ratio intact over a wide band.SOLUTION: The waveguide slot array antenna includes: a first plane waveguide circuit 300 for guiding a first polarized wave input through a first feed port 301 and having a direction of vibration in a first direction to radiate the first polarized wave from a first plane waveguide slot disposed at each end portion of a plurality of waveguides arranged isometrically from the first feed port 301; and a second plane waveguide circuit 200 for guiding a second polarized wave input through a second feed port 201 and having a direction of vibration in a direction orthogonal to the first polarized wave to radiate the second polarized wave from a second plane waveguide slot disposed at each end portion of a plurality of waveguides arranged isometrically from the second feed port 201 and over the same length as those of the first plane waveguide circuit 300. The first plane waveguide slot and the second plane waveguide slot are arranged such that a composite wave of the first polarized wave and the second polarized wave radiated is a circularly polarized wave.

Description

本発明は、円偏波を放出する、スロットアレイアンテナ、その設計方法、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a slot array antenna that emits circularly polarized waves, a design method thereof, and a manufacturing method thereof.

移動通信、衛星通信および周波数の有効利用の見地から、円偏波アンテナが着目されている。円偏波とは、電磁波の進行方向に垂直な面内で、その励振周波数と等しい周期で電界の向きが回転している偏波のことである。   From the viewpoint of mobile communication, satellite communication, and effective use of frequency, circularly polarized antennas have attracted attention. Circular polarization is polarization in which the direction of the electric field rotates in a plane perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave with a period equal to the excitation frequency.

地上の無線通信では直線偏波(水平偏波または垂直偏波)が使われる。しかし、例えば、衛星通信等に直線偏波を用いると、衛星の姿勢によって偏波方向が変わり、偏波面が定まらずに受信が困難になるという場合がある。円偏波を用いると、偏波面を定めなくても受信可能となる。   Linearly polarized waves (horizontal polarization or vertical polarization) are used in terrestrial wireless communication. However, for example, when linearly polarized waves are used for satellite communication or the like, the polarization direction changes depending on the attitude of the satellite, and reception may be difficult because the polarization plane is not determined. If circularly polarized waves are used, reception is possible without determining the plane of polarization.

円偏波を放射するアンテナについては過去様々な手法が提案されている。
例えば、特許文献1は、矩形導波路を管軸方向に折り曲げ、放射スロット間隔をλg/2(λg:管内波長)とした構造の矩形導波路と、従来のE面スロットを持つ導波路と、の2本の導波路を用いて円偏波を放出するスロットアンテナを提示している。
Various techniques have been proposed in the past for antennas that radiate circularly polarized waves.
For example, Patent Document 1 discloses a rectangular waveguide having a structure in which a rectangular waveguide is bent in the tube axis direction and a radiation slot interval is λg / 2 (λg: wavelength in the tube), and a conventional waveguide having an E-plane slot; A slot antenna that emits circularly polarized waves using these two waveguides is presented.

非特許文献1は、導波路にスロットを設けた円偏波放射スロットアンテナを提示している。
この方法によると、直線状スロットの上部に設けられた励振スロットで2つの偏波の位相を90°ずらすことにより円偏波を実現している。
Non-Patent Document 1 presents a circularly polarized radiation slot antenna in which a slot is provided in a waveguide.
According to this method, circular polarization is realized by shifting the phase of two polarizations by 90 ° with an excitation slot provided at the top of the linear slot.

特開2008−211326号公報JP 2008-212326 A

IEICE Transactions on Electronics, vol.94,no.10, pp.1618-1625, Oct. 2011.Yohei Miura, Jiro Hirokawa, Makoto Ando, Kazufumi Igarashi, and GoroYoshida "A high-efficiency circularly-polarized aperture array antennawith a corporate-feed circuit in the 60GHz band"IEICE Transactions on Electronics, vol.94, no.10, pp.1618-1625, Oct. 2011.Yohei Miura, Jiro Hirokawa, Makoto Ando, Kazufumi Igarashi, and GoroYoshida "A high-efficiency circularly-polarized aperture array antennawith a corporate -feed circuit in the 60GHz band "

特許文献1の方法によると、スロット間隔が管内波長λgに依存し、異なる波長の電磁波の入力が制限され、放射できる円偏波の帯域が狭いという課題がある。また、非特許文献1の方法は、導波開口において直交する2つの直線偏波成分の共振現象を用いているため、放射できる円偏波の帯域が狭いという課題がある。   According to the method of Patent Document 1, there is a problem that the slot interval depends on the guide wavelength λg, the input of electromagnetic waves of different wavelengths is limited, and the circularly polarized band that can be emitted is narrow. Further, the method of Non-Patent Document 1 has a problem in that the band of circularly polarized light that can be radiated is narrow because the resonance phenomenon of two linearly polarized components orthogonal to each other in the waveguide opening is used.

本発明にかかる導波管スロットアレイアンテナは、第一の給電口より入力され、第一の方向に振動方向をもつ第一偏波を導波し、前記第一の給電口から等長になるように設けられた複数の導波路の各端部に設けられた導波路第一面スロットより第一偏波を放射する第一面導波回路と、第二の給電口より入力され、前記第一偏波に対して直交する方向に振動方向を持つ第二偏波を導波し、前記第二の給電口から等長かつ前記第一面導波回路の導波路長と同長になるように設けられた複数の導波路の各端部に設けられた導波路第二面スロットより第二偏波を放射する第二面導波回路と、を備え、前記導波路第一面スロットと前記導波路第二面スロットとは、放射する第一偏波と第二偏波の合成波が円偏波となるよう設置されている。   A waveguide slot array antenna according to the present invention guides a first polarized wave having a vibration direction in a first direction, which is input from a first feeding port, and is equal in length from the first feeding port. The first surface waveguide circuit that radiates the first polarized wave from the waveguide first surface slot provided at each end of the plurality of waveguides provided in the manner described above and the second power supply port, A second polarized wave having a vibration direction in a direction orthogonal to one polarized wave is guided so as to be equal in length from the second feeding port and the same length as the waveguide length of the first surface waveguide circuit. A second surface waveguide circuit that radiates a second polarization from a waveguide second surface slot provided at each end of a plurality of waveguides provided in the waveguide, the waveguide first surface slot and the waveguide The waveguide second surface slot is installed so that the synthesized wave of the first polarized wave and the second polarized wave is circularly polarized.

また、本発明では、一端側に開口面を有した有底筒状の円形導波管を更に備え、前記円形導波管は、前記導波路第一面スロットより放射される直線偏波を入力するよう穿設された第一面スロットを他端側の面に有し、前記導波路第二面スロットより放射される直線偏波を入力するよう穿設された第二面スロットを側壁に有しており、前記円形導波管の前記開口面より円偏波を放射するように構成してもよい。   The present invention further includes a bottomed cylindrical circular waveguide having an opening at one end, and the circular waveguide receives linearly polarized light radiated from the first waveguide slot. The first surface slot is formed on the other end surface, and the second surface slot is formed on the side wall so as to input linearly polarized light radiated from the waveguide second surface slot. In addition, circularly polarized waves may be radiated from the opening surface of the circular waveguide.

さらに、本発明では、前記円形導波管に連通する円形のキャビティを有した励振部を備え、前記励振部の前記円形キャビティは、導波管からの円偏波が励振されるよう半径が設計されているように構成してもよい。   The present invention further includes an excitation unit having a circular cavity communicating with the circular waveguide, and the circular cavity of the excitation unit is designed to have a radius so that circularly polarized waves from the waveguide are excited. It may be configured as described.

さらにまた、本発明では、前記励振部は、前記円形キャビティを閉じるように設けられているとともに、複数の放射スロットが穿設されたスロット板を有し、前記スロット板には、前記励振部内で励振された電磁界の分布において断面電磁界の強度が高い位置に前記放射スロットが穿設され、前記放射スロットから円偏波を放射するように構成してもよい。   Furthermore, in the present invention, the excitation unit is provided so as to close the circular cavity, and has a slot plate in which a plurality of radiation slots are perforated, and the slot plate includes a slot plate in the excitation unit. In the distribution of the excited electromagnetic field, the radiation slot may be formed at a position where the intensity of the cross-sectional electromagnetic field is high, and circularly polarized waves may be emitted from the radiation slot.

また、本発明では、前記放射スロットが円形であるように構成してもよい。   In the present invention, the radiation slot may be circular.

また、本発明では、前記放射スロットが十字形であるように構成してもよい。   In the present invention, the radiation slot may be configured to have a cross shape.

本発明にかかる導波管スロットアレイアンテナの設計方法は、前記導波管スロットアレイアンテナの円形キャビティを有する励振部と円形導波管を備える放射素子の構造を設計する方法である。そして、円偏波を導波する円形導波管の半径を決定する工程と、前記円形導波管に直線偏波を入射して合成波により円偏波を生成する第一面スロットと第二面スロットを設計する工程と、前記円形導波管から放射された円偏波を励振させる励振部の半径を設計する工程と、前記励振部が励振した円偏波の強い断面電磁界部分から円偏波を放射させる放射スロットを設計する工程と、を備える。   A method for designing a waveguide slot array antenna according to the present invention is a method for designing a structure of a radiating element including an excitation unit having a circular cavity and a circular waveguide of the waveguide slot array antenna. A step of determining a radius of the circular waveguide for guiding the circularly polarized wave, a first surface slot for generating a circularly polarized wave by combining the linearly polarized wave incident on the circular waveguide and the second wave; A step of designing a surface slot, a step of designing a radius of an excitation part for exciting the circularly polarized wave radiated from the circular waveguide, and a circularly polarized electromagnetic field portion having a strong circular polarization excited by the excitation part. Designing a radiation slot that emits polarized light.

また、本発明では、前記放射素子に水平偏波を入力する第一面導波回路を設計する工程と、前記放射素子に垂直偏波を入力する第二面導波回路を設計する工程と、をさらに備えるように構成してもよい。   Further, in the present invention, a step of designing a first surface waveguide circuit that inputs a horizontally polarized wave to the radiating element, a step of designing a second surface waveguide circuit that inputs a vertically polarized wave to the radiating element, May be further provided.

本発明にかかる導波管スロットアレイアンテナの製造方法は、前記導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた放射素子を作成する工程と、前記導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた第一面導波回路を作成する工程と、前記導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた第二面導波回路を作成する工程と、前記放射素子を前記第一面導波回路に設置する工程と、前記放射素子を第二面導波回路に接続する工程と、前記第一面導波回路と第二面導波回路に直線偏波を給電するマジックTを接続する工程と、を備える。   A method of manufacturing a waveguide slot array antenna according to the present invention includes a step of creating a radiating element obtained by the design method of the waveguide slot array antenna and a design method of the waveguide slot array antenna. A step of creating the obtained first surface waveguide circuit, a step of producing the second surface waveguide circuit obtained by the design method of the waveguide slot array antenna, and the radiating element on the first surface A step of installing in the waveguide circuit, a step of connecting the radiation element to the second surface waveguide circuit, and a magic T for feeding linearly polarized waves to the first surface waveguide circuit and the second surface waveguide circuit. And a step of performing.

また、本発明では、前記各工程を、電磁波が導波される部分の断面形状が穿設された導体板を積層することにより実現してもよい。   In the present invention, each of the above steps may be realized by laminating a conductor plate in which a cross-sectional shape of a portion where an electromagnetic wave is guided is formed.

本発明によると、広帯域で軸比が劣化しない円偏波スロットアンテナを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a circularly polarized slot antenna that has a wide band and the axial ratio does not deteriorate.

本発明の実施の形態の円偏波スロットアレイアンテナの全体図である。1 is an overall view of a circularly polarized slot array antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の円偏波スロットアレイアンテナの装置の分解図である。It is an exploded view of the apparatus of the circular polarization slot array antenna of embodiment of this invention. 円偏波を放射する、放射素子の上面斜視図である。It is a top perspective view of a radiating element that radiates circularly polarized waves. 円偏波を放射する、放射素子の下面斜視図である。It is a bottom perspective view of a radiation element which radiates circular polarization. 放射素子の分解図である。It is an exploded view of a radiation element. 本発明の実施の形態の導波回路の図である。It is a figure of the waveguide circuit of an embodiment of the invention. 円形導波管のスロット配置の説明図である。It is explanatory drawing of slot arrangement | positioning of a circular waveguide. 第二面導波回路と第一面導波回路に電磁波を入力するマジックT(分岐導波管)の図である。It is a figure of the magic T (branch waveguide) which inputs electromagnetic waves into a 2nd surface waveguide circuit and a 1st surface waveguide circuit. マジックTと導波回路の接続部分を示した図である。It is the figure which showed the connection part of the magic T and a waveguide circuit. 導波回路の端部と円形導波管を備える励振部401の接続部分を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the connection part of the excitation part 401 provided with the edge part of a waveguide circuit, and a circular waveguide. 導波回路の端部と円形導波管を備える励振部401の接続部分を他の方向から示した斜視図である。It is the perspective view which showed the connection part of the excitation part 401 provided with the edge part of a waveguide circuit, and a circular waveguide from the other direction. 円形導波管内の電磁界の各モードにおける分布図である。It is a distribution map in each mode of the electromagnetic field in a circular waveguide. ベッセル関数と励振部401の半径の関係について示した図である。It is the figure shown about the relationship between the Bessel function and the radius of the excitation part 401. FIG. 従来技術の周波数特性と本実施の形態の周波数特性を比較した図である。It is the figure which compared the frequency characteristic of a prior art with the frequency characteristic of this Embodiment. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる円偏波スロットアレイアンテナの設計、製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the design and manufacturing method of the circularly polarized slot array antenna concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に関連する従来の円偏波を放出するスロットアレイアンテナの図である。It is a figure of the slot array antenna which discharge | releases the conventional circularly polarized wave relevant to embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に関連する従来の円偏波を放出するスロットアレイアンテナの分解図である。FIG. 3 is an exploded view of a conventional slot array antenna that emits circularly polarized waves related to the embodiment of the present invention. 従来の円偏波スロットアレイアンテナの周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the conventional circularly polarized slot array antenna.

円偏波は、電波の進行方向に垂直な面内で、その励振周波数と等しい周期で電界の向きが回転している偏波のことであり、その回転方向により左旋円偏波と右旋円偏波とがある。左旋円偏波と右旋円偏波は互いに電気的に直交している。円偏波は、等振幅で互いに90度の位相差を持つ2つの直線偏波の合成によって実現できるが、完全な円偏波を実現することは難しく、一般には楕円偏波になる。この楕円偏波がどの程度円偏波に近いかを表す指標として軸比(Axial Ratio:AR)が用いられる。   Circular polarization is polarization in which the direction of the electric field is rotating in a plane perpendicular to the traveling direction of the radio wave with a period equal to the excitation frequency. There is polarization. The left-handed circularly polarized wave and the right-handed circularly polarized wave are electrically orthogonal to each other. A circularly polarized wave can be realized by combining two linearly polarized waves having equal amplitude and a phase difference of 90 degrees from each other. However, it is difficult to realize a complete circularly polarized wave, and it is generally an elliptically polarized wave. An axial ratio (AR) is used as an index indicating how close the elliptically polarized wave is to the circularly polarized wave.

逆に、任意の楕円偏波は左旋円偏波と右旋円偏波の合成としても表すことができ、これらの電界強度をそれぞれELおよびERとすると、軸比はAR=(|EL|+|ER|)/(|EL|−|ER|)で表される。ARが正のとき左旋円偏波となり、負のとき右旋円偏波となる。また、|AR|が1に近いほど円偏波に近いことを意味する。   Conversely, an arbitrary elliptically polarized wave can also be expressed as a combination of a left-handed circularly polarized wave and a right-handed circularly polarized wave. When these electric field strengths are EL and ER, respectively, the axial ratio is AR = (| EL | + | ER |) / (| EL | − | ER |). When AR is positive, it becomes a left-handed circularly polarized wave, and when negative, it becomes a right-handed circularly polarized wave. Further, as | AR | is closer to 1, it means closer to circular polarization.

実際には軸比はdBで表すことが多く、0dBに近いほど円偏波に近いことを示す。本発明は、|AR|が1に近い電波を放出する事が可能なスロットアレイアンテナを提供するものである。   Actually, the axial ratio is often expressed in dB, and the closer to 0 dB, the closer to circular polarization. The present invention provides a slot array antenna capable of emitting a radio wave with | AR | close to 1.

最初に本発明を想到するまでに行った検討の経緯について説明する。
非特許文献1に記載の円偏波を放出するスロットアレイアンテナの関連する技術例を図18と図19に示す。図18は該アンテナの図である。図19はその分解図である。
First, the background of the study conducted until the present invention was conceived will be described.
A related technical example of the slot array antenna that emits circularly polarized waves described in Non-Patent Document 1 is shown in FIGS. FIG. 18 is a diagram of the antenna. FIG. 19 is an exploded view thereof.

図19に示すように、下端板107の上部に導波路側壁106を設ける。そして、導波路103を備える導波路側壁106の上部に、直線偏波を放出する単一スロット102が穿設されたスロット板110の上部にキャビティ101を有するキャビティ側壁109を設ける。その上部に4つのスロット100を穿設したスロット板108設け、各スロット100から同一周波数で同一振幅の直線偏波を放出するよう設計する。そして、スロット100の上に正方形の2つの角を取った六角形開口104を用いた円偏波素子105を設置する。   As shown in FIG. 19, a waveguide side wall 106 is provided above the lower end plate 107. Then, a cavity side wall 109 having a cavity 101 is provided on an upper part of a waveguide plate 103 including the waveguide 103 and an upper part of a slot plate 110 having a single slot 102 for emitting linearly polarized light. A slot plate 108 having four slots 100 perforated thereon is provided, and each slot 100 is designed to emit linearly polarized waves having the same frequency and the same amplitude. Then, a circularly polarized wave element 105 using a hexagonal opening 104 having two square corners is installed on the slot 100.

導波路103で導波された電磁波は、単一スロット102より直線偏波として放出される。そして、該直線偏波は、キャビティ101内で励振され各スロット100から同一振幅、同一位相の直線偏波として放出される。スロット100から放出された直線偏波は、六角形開口104内で直交する2つの直線偏波に分解され、素子105の厚みの距離hを進行する間に直交する2つの直線偏波の間に90度の位相差が生じ、素子105の開口部104で円偏波を放射する。この円偏波素子105を用いたアンテナ素子を複数個配置してアレイアンテナとする。   The electromagnetic wave guided by the waveguide 103 is emitted as a linearly polarized wave from the single slot 102. The linearly polarized waves are excited in the cavity 101 and emitted from the slots 100 as linearly polarized waves having the same amplitude and the same phase. The linearly polarized wave emitted from the slot 100 is decomposed into two orthogonally polarized waves orthogonal to each other in the hexagonal opening 104, and between the two orthogonally polarized waves orthogonal to each other while traveling the distance h of the thickness of the element 105. A phase difference of 90 degrees is generated, and circularly polarized light is radiated from the opening 104 of the element 105. A plurality of antenna elements using the circular polarization element 105 are arranged to form an array antenna.

この方式は、導波開口において直交する2つの直線偏波成分の共振現象を用いており、設計段階で決定した周波数の円偏波を放出できる。しかし、設計周波数を外れると、素子の厚みの距離に対する偏波の速度や位相にずれが生じ、円偏波が劣化する。   This method uses a resonance phenomenon of two linearly polarized components orthogonal to each other at the waveguide opening, and can emit circularly polarized waves having a frequency determined at the design stage. However, if it deviates from the design frequency, the polarization speed and phase shift with respect to the distance of the element thickness, and the circularly polarized wave deteriorates.

そのため、この方式により放出する円偏波の帯域は狭くなる。図20にこの方法を用いた場合の周波数特性を示す。理想的には、円偏波アンテナの軸比は、設計周波数帯で0dBに近いほどよい。そして、設計周波数を中心に0dBに近い帯域幅が広いのがさらによい。しかし、この方式による軸比は、図20に示すように0dBに近い帯域がきわめて狭い。図20は、この方式の設計周波数(61.5GHz)を超えると、円偏波の軸比が劣化する結果を示している。他の開口形状でも同じ2つの偏波での共振現象を用いた場合には、同様に狭帯域の円偏波の放射となる。   Therefore, the band of circularly polarized light emitted by this method is narrowed. FIG. 20 shows the frequency characteristics when this method is used. Ideally, the axial ratio of the circularly polarized antenna is better as it approaches 0 dB in the design frequency band. It is even better that the bandwidth close to 0 dB is wide around the design frequency. However, the axial ratio according to this method has a very narrow band close to 0 dB as shown in FIG. FIG. 20 shows the result that the axial ratio of circularly polarized waves deteriorates when the design frequency (61.5 GHz) of this method is exceeded. In the case of using the resonance phenomenon with the same two polarizations in other aperture shapes as well, narrow-band circularly polarized radiation is similarly obtained.

実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態の円偏波スロットアレイアンテナ1の構成を示す。図2は円偏波スロットアレイアンテナ1の分解図である。円偏波スロットアレイアンテナ1は、2層の導波回路(200、300)、放射素子400、給電部(201、301)を備える。また、図示していないが、給電部(201、301)にマジックT700が接続される。
Embodiment 1
FIG. 1 shows a configuration of a circularly polarized slot array antenna 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded view of the circularly polarized slot array antenna 1. The circularly polarized slot array antenna 1 includes a two-layer waveguide circuit (200, 300), a radiating element 400, and a feeding unit (201, 301). Although not shown, the magic T700 is connected to the power feeding units (201, 301).

図6に給電導波回路(200、300)の構成を示す。給電導波回路(200、300)は、2層の方形導波管で構成された導波回路である。導波管は導電性を有する金属導体、例えば銅、アルミニウム等によって形成される。   FIG. 6 shows the configuration of the feed waveguide circuit (200, 300). The feeding waveguide circuit (200, 300) is a waveguide circuit constituted by a two-layer rectangular waveguide. The waveguide is formed of a conductive metal conductor such as copper or aluminum.

下層部の導波管は、図1の図面上でy 方向に振動方向を持つ水平(H)偏波(第一偏波)を放出する第一面導波回路300である。第一面導波回路300の導波管断面は方形であり、z方向に短手となっている。第一面導波回路300は、方形導波管を分岐させた回路となっている。この分岐方法によって放射される水平偏波の位相が同相となる。第一面導波回路は、中央の給電口から複数の導波管が分岐し、回路の分岐の各終端部までは等距離になるよう構成される。   The lower-layer waveguide is a first surface waveguide circuit 300 that emits a horizontal (H) polarized wave (first polarized wave) having a vibration direction in the y direction on the drawing of FIG. The cross section of the waveguide of the first surface waveguide circuit 300 is rectangular, and is short in the z direction. The first surface waveguide circuit 300 is a circuit in which a rectangular waveguide is branched. The phase of the horizontally polarized wave radiated by this branching method becomes the same phase. The first-surface waveguide circuit is configured such that a plurality of waveguides branch from a central power supply opening and equidistant to each terminal end of the circuit branch.

分岐の各終端部にはそれぞれ、第一面偏波を放出する導波路第一面スロット302が穿設される。水平(H)偏波は第一面導波回路の中央の給電口301から入射され、中央部から等距離にある回路の分岐の各終端部の円形導波管底面にある導波路第一面スロット302から水平(H)偏波(第一偏波)として放射される。   A waveguide first surface slot 302 that emits a first surface polarized wave is formed in each end portion of the branch. Horizontal (H) polarized light is incident from the central power supply port 301 of the first surface waveguide circuit, and the first waveguide surface on the bottom surface of the circular waveguide at each end of the branch of the circuit equidistant from the central portion. Radiated from the slot 302 as a horizontal (H) polarized wave (first polarized wave).

上層部の導波管は図1の図面上でx方向に振動方向を持つ垂直(V)偏波(第二偏波)を放出する第二面導波回路200である。第二面導波回路200の導波管断面は方形であり、z方向に長手となっている。第二面導波回路200は、方形導波管を分岐させた回路となっている。この分岐方法によって放射される垂直偏波の位相が同相となる。第二面導波回路200は、中央の給電口201から複数の導波管が分岐し、回路の分岐の各終端部までは等距離になるよう構成される。   The upper-layer waveguide is a second surface waveguide circuit 200 that emits a vertical (V) polarized wave (second polarized wave) having a vibration direction in the x direction on the drawing of FIG. The waveguide cross section of the second surface waveguide circuit 200 is rectangular and is elongated in the z direction. The second surface waveguide circuit 200 is a circuit in which a rectangular waveguide is branched. The phase of the vertically polarized wave radiated by this branching method becomes the same phase. The second surface waveguide circuit 200 is configured such that a plurality of waveguides are branched from the central power supply port 201 and the terminal ends of the circuit branches are equidistant.

分岐の各終端部にはそれぞれ、第二偏波を放出する導波路第二スロット202が穿設される。垂直(V)偏波は第二面導波回路200の中央の給電口201から入射され、中央部から等距離にある回路の分岐の各終端部の導波路第二スロット202から垂直(V)偏波(第二偏波)として放射される。   A waveguide second slot 202 that emits the second polarized wave is formed in each end portion of the branch. Vertical (V) polarized light is incident from the central feeding port 201 of the second surface waveguide circuit 200 and is perpendicular (V) from the waveguide second slot 202 at each terminal end of the circuit branch equidistant from the central portion. Radiated as polarization (second polarization).

図3は円偏波を放射する、放射素子400の斜視図を示す。図4は円偏波を放射する、放射素子400の他の方向の斜視図を示す。図5は、放射素子400の分解図である。
放射素子400は、給電導波路(200、300)の各終端に設けられる。放射素子は、薄い導体板で形成された円形導波管500と励振部401から構成される。
FIG. 3 shows a perspective view of a radiating element 400 that radiates circularly polarized waves. FIG. 4 shows a perspective view of the radiating element 400 in another direction that radiates circularly polarized waves. FIG. 5 is an exploded view of the radiating element 400.
The radiating element 400 is provided at each end of the feed waveguide (200, 300). The radiating element includes a circular waveguide 500 formed of a thin conductor plate and an excitation unit 401.

励振部401は、スロット板402と、円形キャビティ407の側壁となる円管状の側壁403と、下端板404を備える。スロット板402は、円形キャビティ407を閉じるように側壁403の一端に設置される。下端板404は、円形キャビティ407を閉じるように側壁403の他端に設置される。   The excitation unit 401 includes a slot plate 402, a tubular side wall 403 that serves as a side wall of the circular cavity 407, and a lower end plate 404. The slot plate 402 is installed at one end of the side wall 403 so as to close the circular cavity 407. The lower end plate 404 is installed at the other end of the side wall 403 so as to close the circular cavity 407.

スロット板402には、円偏波を放射する放射スロット405が複数個穿設される。下端板404には、円形導波管500から放射される円偏波を入射する開口部406が穿設される。   A plurality of radiation slots 405 that radiate circularly polarized waves are formed in the slot plate 402. The lower end plate 404 is provided with an opening 406 for receiving circularly polarized light radiated from the circular waveguide 500.

図4と図5に示すように、円形導波管500は、一端部に開口部503があり、他端部は閉じている。図4には、説明のため、円形導波管500上に、軸線を含む仮想平面で円形導波管500を切断した時に現れる切断線に沿うように補助線(504、505)が引かれている。
上記他端部には第一面スロット502が、第一偏波が入射できるように穿設されている。第一面スロット502は、図4で図示しているy軸方向に沿いかつ、補助線504と直交するように穿設されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the circular waveguide 500 has an opening 503 at one end and is closed at the other end. In FIG. 4, auxiliary lines (504, 505) are drawn on the circular waveguide 500 along the cutting line that appears when the circular waveguide 500 is cut in a virtual plane including the axis for the sake of explanation. Yes.
A first surface slot 502 is formed in the other end so that the first polarized light can enter. The first surface slot 502 is formed so as to be along the y-axis direction shown in FIG. 4 and to be orthogonal to the auxiliary line 504.

また、円形導波管500には、その側面に第二面スロット501が第二偏波を入射するように穿設される。第二面スロット501は、スロットの中心が図4で図示したz軸方向に沿いかつ、補助線505を通るように穿設されている。そして、図7に示すように、第二面スロット501の中心が下端より約1/4管内波長の距離に位置するように第二面スロット501を穿設する。このようにして、第二面スロット501から入射する第二偏波と、第一面スロット502から入射する第一偏波と合成波を形成する。   The circular waveguide 500 is provided with a second surface slot 501 on its side surface so that the second polarized wave is incident thereon. The second surface slot 501 is formed so that the center of the slot is along the z-axis direction illustrated in FIG. 4 and passes through the auxiliary line 505. Then, as shown in FIG. 7, the second surface slot 501 is formed so that the center of the second surface slot 501 is located at a distance of about ¼ tube wavelength from the lower end. In this way, the second polarized wave incident from the second surface slot 50 1 and the first polarized wave incident from the first surface slot 502 are combined with each other to form a combined wave.

但し、この場合、第一面スロット502から入射した電磁波は開口部503へは出るが、第二面スロット501へは出ない。また、同様に第二面スロット501から入射した電磁波は開口部503へは出るが、第一面スロット502へは出ない。第一偏波と第二偏波を同振幅かつ90度の位相差で給電することで該合成波が円偏波となる。   However, in this case, the electromagnetic wave incident from the first surface slot 502 goes out to the opening 503 but does not go out to the second surface slot 501. Similarly, the electromagnetic wave incident from the second surface slot 501 goes out to the opening 503 but does not go out to the first surface slot 502. By feeding the first polarization and the second polarization with the same amplitude and a phase difference of 90 degrees, the combined wave becomes a circular polarization.

励振部401と円形導波管500とは、円形導波管500の開口部406が円形キャビティ407と連通するよう接合される。励振部401と円形導波管500は導電性を有する金属導体、例えば銅、アルミニウム等によって形成される。   The excitation unit 401 and the circular waveguide 500 are joined so that the opening 406 of the circular waveguide 500 communicates with the circular cavity 407. The excitation unit 401 and the circular waveguide 500 are formed of a conductive metal conductor such as copper or aluminum.

図10及び図11は、導波回路(200、300)の端部と円形導波管500を備える放射素子400の接続部分を示した図である。第一面スロット502には第一面導波回路200の終端部に設けられた導波路第一面スロット302が、第一偏波が入射されるよう接続される。   10 and 11 are diagrams showing a connection portion of the radiating element 400 including the end portion of the waveguide circuit (200, 300) and the circular waveguide 500. FIG. A waveguide first surface slot 302 provided at a terminal portion of the first surface waveguide circuit 200 is connected to the first surface slot 502 so that the first polarized wave is incident thereon.

第二面スロット501には、第二面導波回路200の終端部に設けられた導波路第二面スロット202が、第二偏波が入射されるよう接続される。   A waveguide second surface slot 202 provided at the end of the second surface waveguide circuit 200 is connected to the second surface slot 501 so that the second polarization is incident thereon.

図8は第二面導波回路200と第一面導波回路300に電磁波を入力するマジックT700(分岐導波管)の図である。   FIG. 8 is a diagram of a magic T700 (branch waveguide) that inputs electromagnetic waves to the second surface waveguide circuit 200 and the first surface waveguide circuit 300. FIG.

ポート(1)701から入力した電磁波はポート(3)703とポート(4)704からそれぞれ放出されるが、その方向は相対的に90度の位相差を持つ。そして、ポート(2)702から電磁波は放出されない。   The electromagnetic waves input from the port (1) 701 are emitted from the port (3) 703 and the port (4) 704, respectively, but their directions have a relative phase difference of 90 degrees. And electromagnetic waves are not emitted from the port (2) 702.

また、ポート(2)702から入力した電磁波はポート(3)703とポート(4)704からそれぞれ放出されるが、その方向は相対的に90度の位相差を持つ。そして、ポート(1)701から電磁波は放出されない。   The electromagnetic waves input from the port (2) 702 are emitted from the port (3) 703 and the port (4) 704, respectively, but their directions have a relative phase difference of 90 degrees. And electromagnetic waves are not emitted from the port (1) 701.

この場合、ポート(3)703とポート(4)704から放出される電磁波の位相差はポート(1)701からの電磁波の入力に比べて逆となる。そのため、入力する位置をポート(1)701にするかポート(2)702にするかでポート(3)703とポート(4)704から放出される電磁波を直交するように合成した場合、右旋か左旋かの円偏波の切り替えが可能となる。そして、このマジックTの性質は電磁波の周波数によらず、同じ原理で電磁波が放出される。   In this case, the phase difference between the electromagnetic waves emitted from the port (3) 703 and the port (4) 704 is opposite to the input of the electromagnetic waves from the port (1) 701. Therefore, when the electromagnetic waves emitted from the port (3) 703 and the port (4) 704 are synthesized so as to be orthogonal depending on whether the input position is the port (1) 701 or the port (2) 702, the right-handed rotation is performed. It is possible to switch between circular polarization and left-handed rotation. The property of the magic T is that the electromagnetic wave is emitted according to the same principle regardless of the frequency of the electromagnetic wave.

本実施の形態は、上記で説明したポート(1)701とポート(2)702の給電口より電磁波を入力する場合の例を用いる。このマジックTの性質を利用し、入力する電磁波の周波数の帯域が限定されないアンテナにおける電磁波の給電に用いる。   In this embodiment, an example in which electromagnetic waves are input from the power supply ports of the port (1) 701 and the port (2) 702 described above is used. Utilizing the property of this magic T, it is used to feed electromagnetic waves in an antenna whose frequency band of input electromagnetic waves is not limited.

図9は、マジックT700と導波回路(200、300)の接続部分を示す。マジックT700の放射口(ポート(4)704)は、第一面導波回路300の給電口301に接続するように設計する。また、マジックTの放射口(ポート(3)703)は、第二面導波回路200の給電口201に接続するように設計する。   FIG. 9 shows a connection portion between the magic T700 and the waveguide circuit (200, 300). The radiation port (port (4) 704) of the magic T700 is designed to be connected to the power supply port 301 of the first surface waveguide circuit 300. Further, the radiation port (port (3) 703) of the magic T is designed to be connected to the power supply port 201 of the second surface waveguide circuit 200.

そして、給電口(ポート(701、702))から各導波路(200、300)の給電口(201、301)まで等長となるよう、途中に接続管(705、706)を設ける。即ち、給電口(701、702)から給電口201までの距離と、給電口(701、702)から給電口202までの距離が等距離となるよう接続管(705、706)の長さをそれぞれ調整する。また、給電口(ポート(701、702))に電磁波を入力する接続管(707、708)を接続する。   Then, connecting pipes (705, 706) are provided in the middle so as to be equal in length from the power supply port (ports (701, 702)) to the power supply port (201, 301) of each waveguide (200, 300). That is, the length of the connecting pipe (705, 706) is set so that the distance from the power supply port (701, 702) to the power supply port 201 is equal to the distance from the power supply port (701, 702) to the power supply port 202. adjust. Also, connecting pipes (707, 708) for inputting electromagnetic waves are connected to the power supply ports (ports (701, 702)).

マジックTのポート(1)701あるいはポート(2)702から入力された電磁波はポート(3)703とポート(4)704へ同じ振幅で90度の位相差を持つように分配される。   The electromagnetic waves input from the port (1) 701 or the port (2) 702 of the magic T are distributed to the port (3) 703 and the port (4) 704 so as to have a phase difference of 90 degrees with the same amplitude.

第二面導波回路200と第一面導波回路300で導波され、各端部より出力される電磁波は90度の位相差を持って円形導波管500内部で合成波となり、円形導波管500の開口部503から出力される。このようにして、円形導波管500から出力する電磁波は円偏波となる。   The electromagnetic waves that are guided by the second surface waveguide circuit 200 and the first surface waveguide circuit 300 and output from each end portion have a phase difference of 90 degrees and become a composite wave inside the circular waveguide 500, and the circular waveguide It is output from the opening 503 of the wave tube 500. In this way, the electromagnetic wave output from the circular waveguide 500 is circularly polarized.

また、上記の様にポート(1)701からの入力とポート(2)702からの入力は、その位相差の正負は逆になる。この入力方法の選択により、ポート(1)701からの入力またはポート(2)702からの電磁波の入力を変え、円形導波管500から出力される円偏波の回転方向を右旋あるいは左旋で出力が可能となる。   Further, as described above, the phase difference between the input from the port (1) 701 and the input from the port (2) 702 is reversed. By selecting this input method, the input from the port (1) 701 or the input of the electromagnetic wave from the port (2) 702 is changed, and the rotation direction of the circularly polarized wave output from the circular waveguide 500 is right-handed or left-handed. Output is possible.

上記の第二面導波回路200と第一面導波回路300の複数の各端部に、複数の放射素子400を上記と同様に設置し、各給電口(201、301)に、マジックT700の放射口(703、704)を、接続管(705、706)、を用いて接続することで図1の円偏波スロットアレイアンテナが組み立てられる。(図1では、マジックT700を接続していない状態が示されている。)   A plurality of radiating elements 400 are installed at a plurality of ends of the second surface waveguide circuit 200 and the first surface waveguide circuit 300 in the same manner as described above, and magic T700 is provided at each power supply port (201, 301). The circularly polarized slot array antenna of FIG. 1 is assembled by connecting the radiation ports (703, 704) of the first and second radiation ports (703, 704) using connecting pipes (705, 706). (In FIG. 1, the state where the magic T700 is not connected is shown.)

次に、本実施の形態における各部の配置設計について説明する。
本実施の形態の円形導波管内500を伝搬する電磁波は円偏波で、その電界ベクトルは電磁波の伝わる方向に垂直であり、TEモードとなる。TEモードとは、管内を進行する電波の伝わり方をいい、電波の送り方により下記の2通りの表現方法がある。TE(Transverse Electric Wave)波は、電気的横波で、伝播方向に磁界成分がある波である。TM(Transverse Magnetic Wave)波は、磁気的横波で、伝播方向に電界成分がある波である。
Next, the layout design of each part in the present embodiment will be described.
The electromagnetic wave propagating in the circular waveguide 500 of the present embodiment is circularly polarized, and its electric field vector is perpendicular to the direction in which the electromagnetic wave is transmitted, and is in the TE mode. The TE mode is a way of transmitting radio waves traveling in the pipe, and there are the following two expression methods depending on how the radio waves are transmitted. A TE (Transverse Electric Wave) wave is an electrical transverse wave having a magnetic field component in the propagation direction. A TM (Transverse Magnetic Wave) wave is a magnetic transverse wave and has an electric field component in the propagation direction.

円形導波管のTEmnモードおよびTMmnモードにおいて、mは周方向の電界の山の数(1波長は電界の山2つ)の数である。nは半径方向の電界の山の数を表す。図12に円形導波管内の電磁界の各モードにおける分布図を示す。図の実線は電界を示し、点線は磁界を示す。各モードの数値はカットオフ波長に比例した値であり、TEモードではベッセル関数(円筒関数)の極値での値、TMモードではベッセル関数の零点である。   In the TEmn mode and the TMmn mode of the circular waveguide, m is the number of electric field peaks in the circumferential direction (one wavelength is two electric field peaks). n represents the number of peaks of the electric field in the radial direction. FIG. 12 shows a distribution diagram in each mode of the electromagnetic field in the circular waveguide. The solid line in the figure indicates the electric field, and the dotted line indicates the magnetic field. The numerical value of each mode is a value proportional to the cutoff wavelength, and is a value at the extreme value of the Bessel function (cylindrical function) in the TE mode, and the zero point of the Bessel function in the TM mode.

本実施の形態では、電磁波は、TE11モードで円形導波管内500を進むように設計する。上記の様に、第二面スロット501と第一面スロット502より出力される電磁波は円形導波管500内部で合成波となる。そして、円形導波管500の開口部503から出力される。この時、円形導波管500内の電磁界の分布は図10のTE11モードになる様に設計する。設計方法は以下、励振部401の方法と同様な方法を用いる。   In the present embodiment, the electromagnetic wave is designed to travel in the circular waveguide 500 in the TE11 mode. As described above, the electromagnetic waves output from the second surface slot 501 and the first surface slot 502 become a composite wave inside the circular waveguide 500. Then, the light is output from the opening 503 of the circular waveguide 500. At this time, the distribution of the electromagnetic field in the circular waveguide 500 is designed to be the TE11 mode of FIG. Hereinafter, the design method is the same as the method of the excitation unit 401.

そして、励振部401の半径は、励振部401内の電磁波の伝搬についてTE12モードが励振されるように設計する。   The radius of the excitation unit 401 is designed so that the TE12 mode is excited with respect to the propagation of the electromagnetic wave in the excitation unit 401.

図13は、本実施の形態で励振部401の半径を決定するために用いる、ベッセル関数のグラフを示す。TEモードのφ=0度における断面電界のφ成分のx=ρ方向分布はベッセル関数の微分で与えられる。ベッセル関数の傾きが大きい部分が断面電磁界の強い位置となる。   FIG. 13 shows a graph of a Bessel function used to determine the radius of the excitation unit 401 in this embodiment. The x = ρ direction distribution of the φ component of the cross-sectional electric field at φ = 0 ° in the TE mode is given by the differentiation of the Bessel function. A portion where the slope of the Bessel function is large is a position where the cross-sectional electromagnetic field is strong.

一方、ベッセル関数の傾きが0の部分は断面電磁界の強度が0となる部分である。   On the other hand, a portion where the slope of the Bessel function is 0 is a portion where the intensity of the cross-sectional electromagnetic field is 0.

図12は各モードで電磁波が励振されるよう設計した、励振部401内の電磁波の励振状態を示す。図12のTE12に関して、太い点線部分は断面電磁界が強い位置を示す。TE12モードを励振する励振部401の半径Rを決定する。図13によると、それを設計周波数での波数で規格化した値は1次のベッセル関数の2番目の極値である5.331以上であればよい。   FIG. 12 shows the excitation state of the electromagnetic wave in the excitation unit 401 designed so that the electromagnetic wave is excited in each mode. Regarding TE12 in FIG. 12, a thick dotted line portion indicates a position where the cross-sectional electromagnetic field is strong. The radius R of the excitation unit 401 that excites the TE12 mode is determined. According to FIG. 13, the value normalized by the wave number at the design frequency may be 5.331 or more which is the second extreme value of the first-order Bessel function.

同様に、図13下段に示すように、円形導波管500の半径rを設計周波数での波数で規格化した値は、ベッセル関数の最初の極値である1.841よりも大きくなるように設計する。   Similarly, as shown in the lower part of FIG. 13, the value obtained by normalizing the radius r of the circular waveguide 500 by the wave number at the design frequency is larger than 1.841 which is the first extreme value of the Bessel function. design.

そして、励振部401内で励振された断面電磁界の強い部分の上部には、スロット板402に放射スロット405を穿設する。以下、放射スロット405の設定方法を説明する。励振部401の上面のスロット板402に円形放射スロット405を設ける。該スロットを設けず、キャビティ401を開放すると一様な強度で円偏波が放射されず、開口効率が低減する。そのため、スロットを設けた方が一様な強度で円偏波をスロットから放射でき開口効率が高く保てる。各スロット位置を対称性があるよう穿設することにより、各スロットからは同一振幅で円偏波が放出される。   Then, a radiating slot 405 is formed in the slot plate 402 above the portion where the cross-sectional electromagnetic field excited in the excitation unit 401 is strong. Hereinafter, a setting method of the radiation slot 405 will be described. A circular radiation slot 405 is provided in the slot plate 402 on the upper surface of the excitation unit 401. If the slot 401 is not provided and the cavity 401 is opened, circularly polarized light is not emitted with uniform intensity, and the aperture efficiency is reduced. Therefore, if the slot is provided, the circularly polarized wave can be radiated from the slot with uniform intensity, and the aperture efficiency can be kept high. By making each slot position symmetrical, circularly polarized waves are emitted from each slot with the same amplitude.

円形放射スロット405の中心は、TE12モードの断面電磁界が強い位置(設計周波数での波数で規格化した値はベッセル関数の1番目の零点である3.832:図12の下段のTE12太い点線部分)付近にするよう設計する。本実施の形態は、断面電磁界が強い位置を中心点として、4つの円形放射スロット405を設けた。ここで、スロット形状は円形としているが、円偏波を放射できる形状ならば他の形状を用いる設計にしてもよい。例えば、十字形スロット等を用いてもよい。また、断面電磁界が強い位置を中心点としてスロットを設けるならば、スロットの数は4つに限られるものではない。   The center of the circular radiating slot 405 is the position where the TE12 mode cross-sectional electromagnetic field is strong (the value normalized by the wave number at the design frequency is the first zero of the Bessel function 3.832: TE12 thick dotted line at the bottom of FIG. Part) Design to be near. In the present embodiment, four circular radiating slots 405 are provided with the position where the cross-sectional electromagnetic field is strong as the center point. Here, the slot shape is circular, but other shapes may be used as long as the shape can radiate circularly polarized waves. For example, a cross-shaped slot may be used. In addition, the number of slots is not limited to four as long as slots are provided with the position where the cross-sectional electromagnetic field is strong as a center point.

一方、円形放射スロット405の設計で、キャビティ内のm=1以外の伝搬モードによる円形放射スロット405からの励振があまり大きくならないようにする必要がある。このキャビティ内のm=1以外の伝搬モードによる励振は、放射スロットのアレー配列の際に広角でのグレーティングローブ(広角方向に正面方向と同じ強度の電磁波が出る現象)となる。しかし、正面方向ではキャビティ内のm=1以外の伝搬モードによる励振は、その対称性より相殺されるため、円偏波の軸比は劣化しない。   On the other hand, in the design of the circular radiating slot 405, it is necessary that the excitation from the circular radiating slot 405 due to a propagation mode other than m = 1 in the cavity is not so large. The excitation by propagation modes other than m = 1 in the cavity becomes a grating lobe at a wide angle (a phenomenon in which an electromagnetic wave having the same intensity as the front direction appears in the wide angle direction) when the array of radiation slots is arranged. However, in the front direction, excitation due to a propagation mode other than m = 1 in the cavity is offset by the symmetry, so that the axial ratio of circularly polarized waves does not deteriorate.

図6における第一面導波回路300と第二面導波回路200の分岐回路の各端部までの距離は、給電口(201、301)から分岐終端までの電気長は同じになるように設計する。これは、異なる周波数の電磁波を入力した場合でも各終端部から放出される電磁波の位相差が生じないようにするためである。   The distance from each end of the branch circuit of the first surface waveguide circuit 300 and the second surface waveguide circuit 200 in FIG. 6 is the same as the electrical length from the power supply port (201, 301) to the branch end. design. This is to prevent a phase difference between the electromagnetic waves emitted from the terminal portions even when electromagnetic waves having different frequencies are input.

図14は、従来技術の周波数特性と本実施の形態の周波数特性を比較した図である。図14は、本実施の形態が、関連する技術と比較して広帯域の周波数特性を有していることを示している。即ち、図14で、太線部分が本実施の形態における軸比を示し、広帯域にわたって軸比(dB)が0dBの円偏波を放射していることを示している。   FIG. 14 is a diagram comparing the frequency characteristics of the prior art and the frequency characteristics of the present embodiment. FIG. 14 shows that the present embodiment has a broadband frequency characteristic as compared with the related technology. That is, in FIG. 14, the thick line portion indicates the axial ratio in the present embodiment, and indicates that circularly polarized light having an axial ratio (dB) of 0 dB is radiated over a wide band.

次に、このような放射素子と円形スロットを有する導波管スロットアレイアンテナの製造方法について説明する。
図24は、本実施の形態に係る導波管スロットアレイアンテナ1の設計、製造方法の手順を示すフローチャートである。
Next, a method for manufacturing a waveguide slot array antenna having such a radiating element and a circular slot will be described.
FIG. 24 is a flowchart showing the procedure of the design and manufacturing method of the waveguide slot array antenna 1 according to the present embodiment.

該導波管スロットアレイアンテナ1を製造するために、まず、放射素子400の円形導波管500と、励振部401及び放射スロット405の設計を行う。
円形導波管500の設計では、まず円形導波管500内を伝搬する電磁波の管内波長と電磁波の伝搬モードを決定し、半径を設計する(S100)。例えば、円形導波管500内を伝搬する電磁波をTE11モードとし、ベッセル関数を用いて求められるカットオフ以上となる半径rを決定する。
In order to manufacture the waveguide slot array antenna 1, first, the circular waveguide 500 of the radiating element 400, the excitation unit 401, and the radiating slot 405 are designed.
In designing the circular waveguide 500, first, the in-tube wavelength of the electromagnetic wave propagating through the circular waveguide 500 and the propagation mode of the electromagnetic wave are determined, and the radius is designed (S100). For example, the electromagnetic wave propagating in the circular waveguide 500 is set to the TE11 mode, and the radius r that is equal to or larger than the cutoff obtained using the Bessel function is determined.

また、円形導波管500の管長は上端の開口部503から放射される円偏波の振幅が最大となるよう、底面から管内波長の半分の整数倍程度の長さに設定する。 Further, the tube length of the circular waveguide 500 is set to a length of about an integral multiple of half of the in-tube wavelength from the bottom surface so that the amplitude of the circularly polarized wave radiated from the upper opening 503 is maximized.

次に、第一面スロット502と第二面スロット501の設計を行う(S110)。例えば、図7の様に、第一面スロット502を底面に穿設し、第二面スロット501を側壁に底面より管内波長の1/4程度の高さに穿設し、第二面スロット501から入射した電磁波と第一面スロット502から入射した電磁波の合成波が円偏波となるようにする。   Next, the first surface slot 502 and the second surface slot 501 are designed (S110). For example, as shown in FIG. 7, the first surface slot 502 is drilled on the bottom surface, and the second surface slot 501 is drilled on the side wall at a height of about 1/4 of the in-tube wavelength from the bottom surface. The combined wave of the electromagnetic wave incident from the first surface slot 502 and the electromagnetic wave incident from the first surface slot 502 is circularly polarized.

次に、円形導波管500から入射した円偏波を励振させる、励振部401の設計を行う。
励振部401の設計では、まず、励振部401内で励振させる電磁波の伝搬モードを決定し、半径を設計する(S120)。例えば、励振部401内で励振させる電磁波の主要なモードをTE12に設定し、ベッセル関数を用いて求められるカットオフ以上となる半径Rを決定する。
Next, the excitation unit 401 that excites the circularly polarized light incident from the circular waveguide 500 is designed.
In designing the excitation unit 401, first, the propagation mode of the electromagnetic wave excited in the excitation unit 401 is determined, and the radius is designed (S120). For example, the main mode of the electromagnetic wave excited in the excitation unit 401 is set to TE12, and the radius R that is equal to or greater than the cutoff obtained using the Bessel function is determined.

次に、励振部401上面のスロット板402に円偏波を放射する、円形放射スロット405を設計する(S130)。例えば、図16下段に示すように、TE12モードの励振状態において、電磁界の強い部分の上部付近を中心点として、円形に放射スロット405を穿設する。放射スロット405の配置は、円偏波の放射が対称になるよう対称性を持つように設計する。本実施の形態では、スロットの数は4つとしている。
これによって励振部401の設計が終了する。
Next, a circular radiation slot 405 that radiates circularly polarized waves to the slot plate 402 on the upper surface of the excitation unit 401 is designed (S130). For example, as shown in the lower part of FIG. 16, in the TE12 mode excitation state, the radiation slot 405 is formed in a circular shape with the vicinity of the upper part of the strong electromagnetic field portion as the center point. The arrangement of the radiation slots 405 is designed to have symmetry so that the circularly polarized radiation is symmetric. In the present embodiment, the number of slots is four.
This completes the design of the excitation unit 401.

円偏波の帯域を設定し、放射素子400の設計が終了し、放射素子400のサイズが求められると、装置全体である、導波管スロットアレイアンテナ1の設計に移行する。   When the circularly polarized band is set, the design of the radiating element 400 is completed, and the size of the radiating element 400 is obtained, the process shifts to the design of the waveguide slot array antenna 1 as the entire apparatus.

まず、導波路の端部に放射素子を設置する、第一面導波回路300を設計する(S140)。そして、両端部に放射素子400を設置する導波管の長さを決定する。該導波管の長さは、導波路第一面スロット302の両中心部の間隔が励振部401の半径Rの2倍より長く、かつ導波管の中心部より入力する直線偏波が両端部の導波路第一面スロット302から出力する時に最大振幅となるよう設計する。そして、両端部に導波路第一面スロット302を穿設する。   First, the first surface waveguide circuit 300 in which the radiation element is installed at the end of the waveguide is designed (S140). And the length of the waveguide which installs the radiation element 400 in both ends is determined. The length of the waveguide is such that the distance between both central portions of the waveguide first surface slot 302 is longer than twice the radius R of the excitation portion 401, and linearly polarized waves input from the central portion of the waveguide are at both ends. The maximum amplitude is designed when output from the first waveguide slot 302 of the waveguide. And the waveguide 1st surface slot 302 is drilled in both ends.

本実施の形態では、両端部に放射素子400を設置する該導波管を8個配列する(放射素子400は16個)。各導波管の中心部をさらに導波管を用いて接続するが、この時、中心部に設置する給電口301から各端部まで等距離となるようにかつ、直線偏波の位相が同相となるよう設計する。   In the present embodiment, eight waveguides on which the radiating elements 400 are installed are arranged at both ends (16 radiating elements 400). The central part of each waveguide is further connected by using a waveguide. At this time, the phase of the linearly polarized wave is in phase so that the power supply port 301 installed in the central part is equidistant from each end. Design to be

次に、導波路の端部に放射素子を接続する、第二面導波回路200を設計する(S150)。そして、両端部に設置する導波路第二面スロット202に放射素子400の第二面スロット501を接続する導波管の長さを決定する。   Next, the second surface waveguide circuit 200 is designed to connect the radiating element to the end of the waveguide (S150). And the length of the waveguide which connects the 2nd surface slot 501 of the radiation element 400 to the waveguide 2nd surface slot 202 installed in both ends is determined.

該導波管の長さは、導波路第二面スロット202の両中心部の間隔が上記第一面導波回路300の端部の導波管と等長となるように、かつ導波管の中心部より入力する直線偏波が両端部の導波路第二面スロット202から出力する時に最大振幅となるよう設計する。そして、両端部に導波路第二面スロット202を設置する。   The length of the waveguide is such that the distance between the center portions of the waveguide second surface slot 202 is the same length as the waveguide at the end of the first surface waveguide circuit 300. Is designed so that the linearly polarized wave input from the central portion of the antenna has the maximum amplitude when output from the waveguide second surface slot 202 at both ends. And the waveguide 2nd surface slot 202 is installed in both ends.

本実施の形態では、両端部に放射素子400を接続した該導波管を8個配列する。各導波管の中心部をさらに導波管を用いて接続するが、この時、中心部に設置する給電口201から各端部まで等距離となるようにかつ、直線偏波の位相が同相となるよう設計する。   In this embodiment, eight waveguides having the radiating elements 400 connected to both ends are arranged. The central part of each waveguide is further connected using a waveguide. At this time, the phase of the linearly polarized wave is in phase so that the power supply port 201 installed in the central part is equidistant from each end. Design to be

上記方法により、放射素子400及び第一面導波回路300、第二面導波回路200の設計が終了する。このように、放射素子400及び第一面導波回路300、第二面導波回路200の設計が終了した後、具体的な製造工程に移行する。   With the above method, the design of the radiation element 400, the first surface waveguide circuit 300, and the second surface waveguide circuit 200 is completed. As described above, after the design of the radiation element 400, the first surface waveguide circuit 300, and the second surface waveguide circuit 200 is completed, the process proceeds to a specific manufacturing process.

まず、S100からS130で設計した放射素子400を作成する(S200)。次に、S140で設計した第一面導波回路300を作成する(S210)。そして、S150で設計したV面導波回路200を作成する(S220)。そして、第一面導波回路300の各端部の導波路第一面スロット302と、放射素子400の第一面スロット502を、第一偏波が円形導波管500に入射するように放射素子400を設置する(S230)。   First, the radiation element 400 designed in S100 to S130 is created (S200). Next, the first surface waveguide circuit 300 designed in S140 is created (S210). Then, the V-plane waveguide circuit 200 designed in S150 is created (S220). Then, the waveguide first surface slot 302 at each end of the first surface waveguide circuit 300 and the first surface slot 502 of the radiating element 400 are radiated so that the first polarized wave enters the circular waveguide 500. The element 400 is installed (S230).

そして、第二面導波回路200の各端部の導波路第二面スロット202と、放射素子400の底面の第二面スロット501を、第二偏波が円形導波管500に入射するように放射素子400を設置する(S240)。最後に導波路(200、300)の給電口(201、301)にマジックTの第二面及び第一面導波管を接続する(S250)。
このようにして、導波管スロットアレイアンテナ1を得る。
Then, the second polarization is incident on the circular waveguide 500 through the waveguide second surface slot 202 at each end of the second surface waveguide circuit 200 and the second surface slot 501 at the bottom surface of the radiating element 400. The radiating element 400 is installed in (S240). Finally, the second surface and the first surface waveguide of the magic T are connected to the power supply ports (201, 301) of the waveguide (200, 300) (S250).
In this way, the waveguide slot array antenna 1 is obtained.

上記製造方法は以下に示す方法によっても実現できる。
上述の導波管スロットアレイアンテナ1を実現するためには、導波管スロットアレイアンテナ1の内部空間と同一形状の空間を有するものが導体により構築されればよい。
図1の導波管スロットアレイアンテナ1を、図1のxy平面と平行な仮想平面で、複数段に切断する。そして、切断片の一端面に出現した切断面図形のうち電磁波が導波される部分(内部空間の断面形状)を、切断片と等厚の大型の方形導体板に転写していく。この場合、例えば、以下の(1)から(9)のような方形導体板ができる。
(1)所望の放射スロット405が4×4配列で穿設された導体板。
(2)円形キャビティ407が4×4配列の断面形状で穿設された導体板。
The above manufacturing method can also be realized by the following method.
In order to realize the above-described waveguide slot array antenna 1, it is only necessary that a conductor having the same shape as the internal space of the waveguide slot array antenna 1 is constructed of a conductor.
The waveguide slot array antenna 1 of FIG. 1 is cut into a plurality of stages along a virtual plane parallel to the xy plane of FIG. And the part (cross-sectional shape of internal space) where electromagnetic waves are guided among the cut surface figures which appeared on the end surface of the cut piece is transferred to a large rectangular conductor plate having the same thickness as the cut piece. In this case, for example, the following rectangular conductor plates (1) to (9) can be formed.
(1) A conductor plate in which desired radiation slots 405 are formed in a 4 × 4 arrangement.
(2) A conductor plate in which circular cavities 407 are perforated with a 4 × 4 cross-sectional shape.

(3)開口部406が4×4配列で穿設された導体板。
(4)4×4配列の開口部503と、第二面導波回路200、接続管705、706の図1のxy平面への正射影形状が穿設された導体板。
(5)上記の(4)に、さらに4×4配列の第二面スロット501(その場合、導波路第二面スロット301と同一)の図1のxy平面への正射影形状が穿設された導体板。
(6)上記(4)と同じ導体板。
(3) A conductor plate having openings 406 formed in a 4 × 4 array.
(4) A conductor plate in which orthogonal projection shapes of the 4 × 4 array of openings 503, the second surface waveguide circuit 200, and the connecting pipes 705 and 706 on the xy plane of FIG.
(5) In the above (4), an orthogonal projection shape of the 4 × 4 array of second surface slots 501 (in this case, the same as the waveguide second surface slots 301) onto the xy plane of FIG. Conductor plate.
(6) The same conductor plate as in (4) above.

(7)4×4配列の導波路第一面スロット302(この場合、第一面スロット502と同一)と、マジックT700の放射口703の図1のxy平面への正射影形状が穿設された導体板。
(8)第一面導波回路300、マジックT700、接続管706の図1のxy平面への正射影形状が穿設された導体板。
(9)接続管707、708の図1のxy平面への正射影形状が穿設された導体板。
(7) A 4 × 4 waveguide first surface slot 302 (in this case, the same as the first surface slot 502) and an orthogonal projection shape on the xy plane of FIG. Conductor plate.
(8) A conductor plate in which the orthogonal projection shape of the first surface waveguide circuit 300, the magic T700, and the connecting pipe 706 on the xy plane of FIG.
(9) A conductor plate in which orthographic projection shapes of the connecting pipes 707 and 708 on the xy plane in FIG. 1 are formed.

上記(1)から(9)の導体板を、場所によっては複数枚複製し、(1)から又は(9)から順に積層していく事によって導波管スロットアンテナ1を製造する。上記の各導体板は例えば、銅板のエッチング処理により製造することができる。   A plurality of conductor plates (1) to (9) are duplicated depending on the location, and the waveguide slot antenna 1 is manufactured by sequentially stacking from (1) or (9). Each said conductor board can be manufactured by the etching process of a copper plate, for example.

変形例1
上記実施の形態1においては、円偏波を放射するために円形放射スロットを用いた。しかし円偏波を放射可能であれば、円形に限られるものではない。例えば、十字形のスロットを用い、第二面偏波と第一面偏波を放射し、円偏波を実現してもよい。また、円偏波を放射可能であれば、上記の形状に限定されるものではなく、どのような形状のスロットでも用いることができる。図15にその変形例を示す。
Modification 1
In the first embodiment, a circular radiation slot is used to radiate circularly polarized waves. However, as long as circularly polarized light can be emitted, the shape is not limited to a circular shape. For example, a circularly polarized wave may be realized by using a cross-shaped slot and radiating a second plane polarization and a first plane polarization. Further, as long as circularly polarized waves can be radiated, the shape is not limited to the above shape, and any shape slot can be used. FIG. 15 shows a modification thereof.

変形例2
上記実施の形態1においては、放射スロットの数を4つとした。しかし、円偏波を効率良く放射可能であれば上記の4つに限定されるものではなく、あらゆる個数のスロットを用いることができる。例えば、図10のTE12モードの電磁界強度が強い部分(点線部分)に沿い、その上部にスロットを設ける形状としてもよい。例えば、図16の様にスロットを6つとしてもよい。
Modification 2
In the first embodiment, the number of radiation slots is four. However, the number of slots is not limited to the above four as long as circularly polarized waves can be radiated efficiently, and any number of slots can be used. For example, it is good also as a shape which provides a slot in the upper part along the part (dotted line part) where the electromagnetic field intensity of TE12 mode of FIG. 10 is strong. For example, six slots may be used as shown in FIG.

1 導波管スロットアレイアンテナ
100 励振スロット
101 キャビティ
102 単一スロット
103 導波路
104 六角形開口
105 円偏波素子
106 導波路側壁
107 下端版
108 スロット板
109 キャビティ側壁
110 スロット板
200 第二面導波回路
201 給電口
202 導波路第二面スロット
300 第一面導波回路
301 給電口
302 導波路第一面スロット
400 放射素子
401 励振部
402 スロット板
403 側壁
404 下端板
405 放射スロット
406 開口部
407 円形キャビティ
500 円形導波管
501 第二面スロット
502 第一面スロット
503 開口部
504 補助線
505 補助線
700 マジックT
701 給電口
702 給電口
703 放射口
704 放射口
705 接続管
706 接続管
707 接続管
708 接続管
709 接続管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waveguide slot array antenna 100 Excitation slot 101 Cavity 102 Single slot 103 Waveguide 104 Hexagonal opening 105 Circular polarization element 106 Waveguide side wall 107 Lower end plate 108 Slot plate 109 Cavity side wall 110 Slot plate 200 Second surface wave guide Circuit 201 Power supply port 202 Waveguide second surface slot 300 First surface waveguide circuit 301 Power supply port 302 Waveguide first surface slot 400 Radiating element 401 Excitation portion 402 Slot plate 403 Side wall 404 Lower end plate 405 Radiation slot 406 Opening portion 407 Circular shape Cavity 500 Circular waveguide 501 Second surface slot 502 First surface slot 503 Opening 504 Auxiliary line 505 Auxiliary line 700 Magic T
701 Feed port 702 Feed port 703 Radiation port 704 Radiation port 705 Connection tube 706 Connection tube 707 Connection tube 708 Connection tube 709 Connection tube

Claims (10)

第一の給電口より入力され、第一の方向に振動方向をもつ第一偏波を導波し、前記給電口から等長になるように設けられた複数の導波路の各端部に設けられた導波路第一面スロットより第一偏波を放射する第一面導波回路と、
第二の給電口より入力され、前記第一偏波に対して直交する方向に振動方向を持つ第二偏波を導波し、前記第二の給電口から等長かつ前記第一面導波回路の導波路長と同長になるように設けられた複数の導波路の各端部に設けられた導波路第二面スロットより第二偏波を放射する第二面導波回路と、
を備え、
前記導波路第一面スロットと前記導波路第二面スロットとは、放射する第一偏波と第二偏波の合成波が円偏波となるよう設置されている、
導波管スロットアレイアンテナ。
Provided at each end of a plurality of waveguides that are input from the first power supply port, guide the first polarized wave having the vibration direction in the first direction, and have the same length from the power supply port. A first surface waveguide circuit that radiates a first polarization from the waveguide first surface slot formed;
A second polarized wave having a vibration direction in a direction orthogonal to the first polarized wave is guided from the second feeding port, is equal in length from the second feeding port, and is guided by the first surface. A second surface waveguide circuit that radiates a second polarization from a waveguide second surface slot provided at each end of a plurality of waveguides provided to have the same length as the waveguide length of the circuit;
With
The waveguide first surface slot and the waveguide second surface slot are installed such that the combined wave of the first and second polarized waves to be radiated is a circularly polarized wave,
Waveguide slot array antenna.
一端側に開口面を有した有底筒状の円形導波管を更に備え、
前記円形導波管は、前記導波路第一面スロットより放射される直線偏波を入力するよう穿設された第一面スロットを他端側の面に有し、前記導波路第二面スロットより放射される直線偏波を入力するよう穿設された第二面スロットを側壁に有しており、
前記円形導波管の前記開口面より円偏波を放射する、
請求項1の導波管スロットアレイアンテナ。
Further comprising a bottomed cylindrical circular waveguide having an opening on one end side;
The circular waveguide has a first surface slot drilled to input linearly polarized light radiated from the waveguide first surface slot on the other surface, and the waveguide second surface slot. Having a second surface slot in the side wall drilled to input more linearly polarized radiation,
Radiating circularly polarized waves from the opening surface of the circular waveguide,
The waveguide slot array antenna according to claim 1.
前記円形導波管に連通する円形のキャビティを有した励振部を備え、
前記励振部の円形キャビティは、導波管からの円偏波が励振されるよう半径が設計されている、
請求項1又は2に記載の導波管スロットアレイアンテナ。
An excitation unit having a circular cavity communicating with the circular waveguide;
The radius of the circular cavity of the excitation unit is designed so that circularly polarized waves from the waveguide are excited,
The waveguide slot array antenna according to claim 1 or 2.
前記励振部は、前記円形キャビティを閉じるように設けられ、複数の放射スロットが穿設されたスロット板を有し、
前記スロット板には、前記励振部内で励振された電磁界の分布において断面電磁界の強度が高い位置に前記放射スロットが穿設され、前記放射スロットから円偏波を放射する、
請求項1〜3いずれか1項に記載の導波管スロットアレイアンテナ。
The excitation unit includes a slot plate provided to close the circular cavity and having a plurality of radiation slots formed therein.
In the slot plate, the radiation slot is formed at a position where the intensity of the cross-sectional electromagnetic field is high in the distribution of the electromagnetic field excited in the excitation unit, and circularly polarized waves are radiated from the radiation slot.
The waveguide slot array antenna of any one of Claims 1-3.
前記放射スロットが円形である、
請求項1〜4いずれか1項に記載の導波管スロットアレイアンテナ。
The radiating slot is circular;
The waveguide slot array antenna of any one of Claims 1-4.
前記放射スロットが十字形である、
請求項1〜4いずれか1項に記載の導波管スロットアレイアンテナ。
The radiating slot is cross-shaped,
The waveguide slot array antenna of any one of Claims 1-4.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の導波管スロットアレイアンテナの円形キャビティを有する励振部と円形導波管を備える放射素子の構造を設計する方法であって、
円偏波を導波する円形導波管の半径を決定する工程と、
前記円形導波管に直線偏波を入射して合成波により円偏波を生成する第一面スロットと第二面スロットを設計する工程と、
前記円形導波管から放射された円偏波を励振させる励振部の半径を設計する工程と、
前記励振部が励振した円偏波の強磁界部分から円偏波を放射させる放射スロットを設計する工程と、
を備える、導波管スロットアレイアンテナの設計方法。
A method of designing a structure of a radiating element including an excitation unit having a circular cavity and a circular waveguide of the waveguide slot array antenna according to any one of claims 1 to 5,
Determining a radius of a circular waveguide that guides circularly polarized waves;
Designing a first surface slot and a second surface slot for generating a circularly polarized wave by combining a linearly polarized wave incident on the circular waveguide; and
Designing a radius of an exciter for exciting the circularly polarized wave radiated from the circular waveguide;
Designing a radiation slot for radiating circularly polarized light from the circularly polarized strong magnetic field portion excited by the excitation unit;
A method for designing a waveguide slot array antenna.
前記放射素子に水平偏波を入力する第一面導波回路を設計する工程と、
前記放射素子に垂直偏波を入力する第二面導波回路を設計する工程と、
をさらに備える、請求項6の導波管スロットアレイアンテナの設計方法。
Designing a first surface waveguide circuit for inputting a horizontally polarized wave to the radiating element;
Designing a second surface waveguide circuit for inputting vertical polarization to the radiating element;
The waveguide slot array antenna design method of claim 6, further comprising:
請求項7に記載の導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた放射素子を作成する工程と、
請求項8に記載の導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた第一面導波回路を作成する工程と、
請求項8に記載の導波管スロットアレイアンテナの設計方法にて求められた第二面導波回路を作成する工程と、
前記放射素子を前記第一面導波回路に設置する工程と、
前記放射素子を第二面導波回路に接続する工程と、
前記第一面導波回路と第二面導波回路に直線偏波を給電するマジックTを接続する工程と、
を備える、導波管スロットアレイアンテナの製造方法。
Creating a radiating element obtained by the method for designing a waveguide slot array antenna according to claim 7;
Creating a first surface waveguide circuit obtained by the waveguide slot array antenna design method according to claim 8;
Creating a second surface waveguide circuit obtained by the waveguide slot array antenna design method according to claim 8;
Installing the radiating element in the first surface waveguide circuit;
Connecting the radiating element to a second surface waveguide circuit;
Connecting a magic T for feeding linearly polarized waves to the first surface waveguide circuit and the second surface waveguide circuit;
A method for manufacturing a waveguide slot array antenna.
請求項9の各工程を、電磁波が導波される部分の断面形状が穿設された導体板を積層することにより実現する、
請求項9に記載の導波管スロットアレイアンテナの製造方法。
Each step of claim 9 is realized by laminating a conductor plate in which a cross-sectional shape of a portion where electromagnetic waves are guided is formed.
A method for manufacturing a waveguide slot array antenna according to claim 9.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027387A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 日本電気株式会社 Electric field direction conversion structure and planar antenna
JP2017537542A (en) * 2014-11-11 2017-12-14 ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド Waveguide slot array antenna
CN109509993A (en) * 2018-12-29 2019-03-22 四川睿迪澳科技有限公司 Broadband circle polarized waveguide array antenna

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027387A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 日本電気株式会社 Electric field direction conversion structure and planar antenna
US10158182B2 (en) 2014-08-18 2018-12-18 Nec Corporation Electric field direction conversion structure and planar antenna
JP2017537542A (en) * 2014-11-11 2017-12-14 ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド Waveguide slot array antenna
US10622726B2 (en) 2014-11-11 2020-04-14 Kmw Inc. Waveguide slot array antenna
US10985472B2 (en) 2014-11-11 2021-04-20 Kmw Inc. Waveguide slot array antenna
CN109509993A (en) * 2018-12-29 2019-03-22 四川睿迪澳科技有限公司 Broadband circle polarized waveguide array antenna

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