JP2021019207A - Waveguide antenna and antenna device - Google Patents

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    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
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Abstract

To achieve a waveguide antenna with good antenna characteristics, even if a circular waveguide is used as a propagation path for high-frequency signals.SOLUTION: A waveguide antenna 20 includes a conductor housing and slot openings 31-34. The housing has a cross-section of a circular shape or a regular polygon with an even number of sides and has a tubular shape having a diameter determined by an in-tube wavelength of a high-frequency signal in TM01 mode or TM11 mode. The slot openings 31-34 are formed in the housing and have a length according to the wavelength of the high-frequency signal. An angle formed by a length direction and a traveling direction of the high-frequency signal is acute.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高周波信号を送受波する導波管アンテナに関する。 The present invention relates to a waveguide antenna that transmits and receives high frequency signals.

特許文献１には、円形導波管を用いた導波管アンテナが記載されている。 Patent Document 1 describes a waveguide antenna using a circular waveguide.

米国特許４７９９０３１号U.S. Pat. No. 4799031

特許文献１に記載の導波管アンテナは、ＴＥモードの高周波信号（電磁波）を伝搬、放射するように形成されている。 The waveguide antenna described in Patent Document 1 is formed so as to propagate and radiate a high frequency signal (electromagnetic wave) in TE mode.

しかしながら、円形導波管でＴＥモードを伝搬して放射するとき、端面での反射、信号伝搬方向における電界分布等によって、アンテナ特性の劣化が生じてしまうことがある。したがって、本発明の目的は、円形導波管を高周波信号の伝搬経路に採用しても、アンテナ特性の良好な導波管アンテナを提供することにある。 However, when the TE mode is propagated and radiated by the circular waveguide, the antenna characteristics may be deteriorated due to the reflection at the end face, the electric field distribution in the signal propagation direction, and the like. Therefore, an object of the present invention is to provide a waveguide antenna having good antenna characteristics even if a circular waveguide is adopted as a propagation path of a high frequency signal.

この発明の導波管アンテナは、導体の筐体、および、スロット開口部を備える。筐体は、断面が円形または辺の数が偶数の正多角形であり、ＴＭ０１モードまたはＴＭ１１モードの高周波信号の管内波長によって決定される径を有する筒状である。スロット開口部は、筐体に形成され、高周波信号の波長に応じた長さを有し、長さの方向と高周波信号の進行方向との成す角が鋭角である。 The waveguide antenna of the present invention includes a conductor housing and a slot opening. The housing is a regular polygon with a circular cross section or an even number of sides, and has a tubular shape having a diameter determined by the in-tube wavelength of a high frequency signal in TM01 mode or TM11 mode. The slot opening is formed in the housing and has a length corresponding to the wavelength of the high frequency signal, and the angle formed by the direction of the length and the traveling direction of the high frequency signal is an acute angle.

この構成では、ＴＭモードの高周波信号が筐体内に伝搬され、スロット開口部から外部に放射される。ＴＭ０１モードおよびＴＭ１１は、中空部の中心から、中空部を形成する筐体の内壁に向かって電界分布が生じ、高周波信号の進行方向において一様な電界を有するモードである。したがって、導波管アンテナの端部での反射等が生じず、スロット開口部の位置に関係なく、高周波信号は放射される。 In this configuration, the TM mode high frequency signal is propagated inside the housing and radiated to the outside through the slot opening. The TM01 mode and TM11 are modes in which an electric field distribution is generated from the center of the hollow portion toward the inner wall of the housing forming the hollow portion, and the electric field has a uniform electric field in the traveling direction of the high frequency signal. Therefore, reflection or the like does not occur at the end of the waveguide antenna, and the high frequency signal is radiated regardless of the position of the slot opening.

この発明によれば、円形導波管を高周波信号の伝搬経路に採用しても、アンテナ特性の良好な導波管アンテナを実現できる。 According to the present invention, a waveguide antenna having good antenna characteristics can be realized even if a circular waveguide is adopted as a propagation path of a high-frequency signal.

図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第１平面図であり、図１（Ｃ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの側面であり、図１（Ｄ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図である。FIG. 1A is an end view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 1B is a first plan view of the waveguide antenna according to the first embodiment. FIG. 1C is a side view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 1D is a second plan view of the waveguide antenna according to the first embodiment. 図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの外観斜視図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの分解斜視図である。FIG. 2A is an external perspective view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 2B is an exploded perspective view of the waveguide antenna according to the first embodiment. 図３（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの寸法を示す図であり、図３（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのＴＭモードの電界分布を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、第１の実施形態に係る円形導波管の寸法を示す図であり、図３（Ｄ）は、第１の実施形態に係る円形導波管のＴＭモードの電界分布を示す模式図である。FIG. 3A is a diagram showing the dimensions of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 3B is an electric field distribution in the TM mode of the waveguide antenna according to the first embodiment. 3 (C) is a diagram showing the dimensions of the circular waveguide according to the first embodiment, and FIG. 3 (D) is a diagram showing the dimensions of the circular waveguide according to the first embodiment. It is a schematic diagram which shows the electric field distribution of the TM mode of a tube. 図４は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのスロット開口部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the slot opening of the waveguide antenna according to the first embodiment. 図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の側面図である。FIG. 5A is a plan view of the antenna device according to the first embodiment, and FIG. 5B is a side view of the antenna device according to the first embodiment. 図６（Ａ）は、円形導波管の端面図であり、図６（Ｂ）は、円形導波管の側面図である。FIG. 6A is an end view of the circular waveguide, and FIG. 6B is a side view of the circular waveguide. 図７（Ａ）は、インピーダンス変換器の第１端面図であり、図７（Ｂ）は、インピーダンス変換器の側面図であり、図７（Ｃ）は、インピーダンス変換器の第２端面図である。7 (A) is a first end view of the impedance converter, FIG. 7 (B) is a side view of the impedance converter, and FIG. 7 (C) is a second end view of the impedance converter. is there. 図８（Ａ）は、モード変換器の第１端面図であり、図８（Ｂ）は、モード変換器の側面図であり、図８（Ｃ）は、モード変換器の第２端面図であり、図８（Ｄ）は、モード変換器の側面断面図である。8 (A) is a first end view of the mode converter, FIG. 8 (B) is a side view of the mode converter, and FIG. 8 (C) is a second end view of the mode converter. Yes, FIG. 8D is a side sectional view of the mode converter. 図９（Ａ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図９（Ｂ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図であり、図９（Ｃ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの側面である。9 (A) is an end view of the waveguide antenna according to the second embodiment, and FIG. 9 (B) is a second plan view of the waveguide antenna according to the second embodiment. FIG. 9C is a side view of the waveguide antenna according to the second embodiment.

（第１実施形態）
第１の実施形態に係る導波管アンテナおよびアンテナ装置について、図を参照して説明する。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第１平面図であり、図１（Ｃ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの側面であり、図１（Ｄ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図である。図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの外観斜視図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの分解斜視図である。図３（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの寸法を示す図であり、図３（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのＴＭモードの電界分布を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、第１の実施形態に係る円形導波管の寸法を示す図であり、図３（Ｄ）は、第１の実施形態に係る円形導波管のＴＭモードの電界分布を示す模式図である。図４は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのスロット開口部の拡大図である。図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の側面図である。 (First Embodiment)
The waveguide antenna and the antenna device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is an end view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 1B is a first plan view of the waveguide antenna according to the first embodiment. FIG. 1C is a side view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 1D is a second plan view of the waveguide antenna according to the first embodiment. FIG. 2A is an external perspective view of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 2B is an exploded perspective view of the waveguide antenna according to the first embodiment. FIG. 3A is a diagram showing the dimensions of the waveguide antenna according to the first embodiment, and FIG. 3B is an electric field distribution in the TM mode of the waveguide antenna according to the first embodiment. 3 (C) is a diagram showing the dimensions of the circular waveguide according to the first embodiment, and FIG. 3 (D) is a diagram showing the dimensions of the circular waveguide according to the first embodiment. It is a schematic diagram which shows the electric field distribution of the TM mode of a tube. FIG. 4 is an enlarged view of the slot opening of the waveguide antenna according to the first embodiment. FIG. 5A is a plan view of the antenna device according to the first embodiment, and FIG. 5B is a side view of the antenna device according to the first embodiment.

（導波管アンテナ２０の構成）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）、図２（Ａ）、および、図２（Ｂ）に示すように、導波管アンテナ２０は、第１部材２１、第２部材２２、および、複数のスロット開口部３１−３４を備える。 (Structure of Waveguide Antenna 20)
As shown in FIGS. 1 (A), 1 (B), 1 (C), 1 (D), 2 (A), and 2 (B), the waveguide antenna 20 is It includes one member 21, a second member 22, and a plurality of slot openings 31-34.

第１部材２１および第２部材２２は、導電性を有し、板状である。 The first member 21 and the second member 22 have conductivity and are plate-shaped.

第１部材２１は、同一方向（図のｘ方向）を長手方向とする平板２１１、平板２１２１、平板２１２２、平板２１３１、および、平板２１３２を備える。平板２１１、平板２１２１、平板２１２２、平板２１３１、および、平板２１３２は、それぞれの短手方向に沿って接続されている。平板２１１は、平板２１２１と平板２１２２とに接続し、平板２１２１は、平板２１１と平板２１３１とに接続する。平板２１２２は、平板２１１と平板２１３２とに接続する。 The first member 21 includes a flat plate 211, a flat plate 2121, a flat plate 2122, a flat plate 2131, and a flat plate 2132 having the same direction (x direction in the figure) as the longitudinal direction. The flat plate 211, the flat plate 2121, the flat plate 2122, the flat plate 2131, and the flat plate 2132 are connected along their respective lateral directions. The flat plate 211 is connected to the flat plate 2121 and the flat plate 2122, and the flat plate 2121 is connected to the flat plate 211 and the flat plate 2131. The flat plate 2122 is connected to the flat plate 211 and the flat plate 2132.

平板２１１と平板２１２１とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２１１と平板２１２２とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２１２１と平板２１２２とは、平板２１１の平板面に対して同じ側に延びている。さらに、平板２１２１における平板２１３１に接続する端部と、平板２１２２における平板２１３２に接続する端部との距離は、平板２１１の短手方向の長さよりも長い。 The flat plate 211 and the flat plate 2121 are connected so that the angle formed by the flat plate surface is about 120 °. The flat plate 211 and the flat plate 2122 are connected so that the angle formed by the flat plate surface is about 120 °. The flat plate 2121 and the flat plate 2122 extend to the same side with respect to the flat plate surface of the flat plate 211. Further, the distance between the end of the flat plate 2121 connected to the flat plate 2131 and the end of the flat plate 2122 connected to the flat plate 2132 is longer than the length of the flat plate 211 in the lateral direction.

この構成によって、第１部材２１は、開口面の面積が底面の面積よりも大きな凹部２１０を備える。凹部２１０は、長手方向に延びる溝状である。凹部２１０の断面形状は、正六角形を、１組の対角を接続する面によって分断した片側の部分の形状である。 With this configuration, the first member 21 includes a recess 210 in which the area of the opening surface is larger than the area of the bottom surface. The recess 210 has a groove shape extending in the longitudinal direction. The cross-sectional shape of the recess 210 is the shape of a portion of a regular hexagon divided by a surface connecting a pair of diagonals.

平板２１３１の平板面と平板２１３２の平板面とは、平板２１１の平板面と略平行である。 The flat plate surface of the flat plate 2131 and the flat plate surface of the flat plate 2132 are substantially parallel to the flat plate surface of the flat plate 211.

第２部材２２は、同一方向（図のｘ方向）を長手方向とする平板２２１、平板２２２１、平板２２２２、平板２２３１、および、平板２２３２を備える。平板２２１、平板２２２１、平板２２２２、平板２２３１、および、平板２２３２は、それぞれの短手方向に沿って接続されている。平板２２１は、平板２２２１と平板２２２２とに接続し、平板２２２１は、平板２２１と平板２２３１とに接続する。平板２２２２は、平板２２１と平板２２３２とに接続する。 The second member 22 includes a flat plate 221 and a flat plate 2221, a flat plate 2222, a flat plate 2231, and a flat plate 2232 whose longitudinal directions are in the same direction (x direction in the figure). The flat plate 221 and the flat plate 2221, the flat plate 2222, the flat plate 2231, and the flat plate 2232 are connected along their respective lateral directions. The flat plate 221 is connected to the flat plate 2221 and the flat plate 2222, and the flat plate 2221 is connected to the flat plate 221 and the flat plate 2231. The flat plate 2222 is connected to the flat plate 221 and the flat plate 2232.

平板２２１と平板２２２１とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２２１と平板２２２２とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２２２１と平板２２２２とは、平板２２１の平板面に対して同じ側に延びている。さらに、平板２２２１における平板２２３１に接続する端部と、平板２２２２における平板２２３２に接続する端部との距離は、平板２２１の短手方向の長さよりも長い。 The flat plate 221 and the flat plate 2221 are connected so that the angle formed by the flat plate surface is about 120 °. The flat plate 221 and the flat plate 2222 are connected so that the angle formed by the flat plate surface is about 120 °. The flat plate 2221 and the flat plate 2222 extend to the same side with respect to the flat plate surface of the flat plate 221. Further, the distance between the end of the flat plate 2221 connected to the flat plate 2231 and the end of the flat plate 2222 connected to the flat plate 2232 is longer than the length of the flat plate 221 in the lateral direction.

この構成によって、第２部材２２は、開口面の面積が底面の面積よりも大きな凹部２２０を備える。凹部２２０は、長手方向に延びる溝状である。凹部２２０の断面形状は、正六角形を、１組の対角を接続する面によって分断した片側の部分の形状である。 With this configuration, the second member 22 includes a recess 220 in which the area of the opening surface is larger than the area of the bottom surface. The recess 220 has a groove shape extending in the longitudinal direction. The cross-sectional shape of the recess 220 is the shape of a portion of a regular hexagon divided by a surface connecting a pair of diagonals.

平板２２３１の平板面と平板２２３２の平板面とは、平板２２１の平板面と略平行である。 The flat plate surface of the flat plate 2231 and the flat plate surface of the flat plate 2232 are substantially parallel to the flat plate surface of the flat plate 221.

第１部材２１と第２部材２２とは、凹部２１０と凹部２２０とが連通するように配置される。この際、第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とは、対向して、近接または当接する。さらに、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とは、対向して、近接または当接する。 The first member 21 and the second member 22 are arranged so that the recess 210 and the recess 220 communicate with each other. At this time, the flat plate 2131 of the first member 21 and the flat plate 2231 of the second member 22 face each other and are in close proximity to each other or in contact with each other. Further, the flat plate 2132 of the first member 21 and the flat plate 2232 of the second member 22 face each other and are in close proximity to each other or in contact with each other.

このような構成によって、第１部材２１と第２部材２２とによって、導波管アンテナ２０の筐体が形成され、第１部材２１と第２部材２２とに挟まれる中空部２００が形成される。中空部２００の長手方向に直交する断面は、略正六角形である。すなわち、中空部２００は、略六角柱である。なお、ここで言う略正六角形とは、正確な正六角形とともに、ＴＭ１１モードの電界分布に影響を与えない程度に、各辺の長さが異なっていたり、角部が曲面になっている場合も含む。 With such a configuration, the housing of the waveguide antenna 20 is formed by the first member 21 and the second member 22, and the hollow portion 200 sandwiched between the first member 21 and the second member 22 is formed. .. The cross section of the hollow portion 200 orthogonal to the longitudinal direction is a substantially regular hexagon. That is, the hollow portion 200 is a substantially hexagonal column. The approximately regular hexagon mentioned here is an accurate regular hexagon, and may have different lengths on each side or curved corners to the extent that it does not affect the electric field distribution in TM11 mode. Including.

中空部２００の寸法は、ＴＭ１１モード以下の低次モードの高周波信号を伝搬可能であり、これよりも高次モードを伝搬しない寸法である。例えば、中空部２００の対辺間の距離に相当する短径ｒＤ２１（図３（Ａ）参照）は、導波管アンテナ２０が接続する円形導波管４０の直径よりも小さい。また、中空部２００の対角線の長さに相当する長径ｒＤ２２（図３（Ａ）参照）は、円形導波管４０の直径よりも大きい。短径ｒＤ２１は、例えば、４３．２５［ｍｍ］である。なお、この数値は、後述する円形導波管４０の直径が４４．００［ｍｍ］のときの一例である。したがって、円形導波管４０の直径に応じて、短径ｒＤ２１は、適宜設定される。長径ｒＤ２２は、短径ｒＤ２１に応じて適宜設定されている。 The size of the hollow portion 200 is a size capable of propagating a high frequency signal in a lower order mode of TM11 mode or lower and not propagating a higher order mode than this. For example, the short diameter rD21 (see FIG. 3A), which corresponds to the distance between the opposite sides of the hollow portion 200, is smaller than the diameter of the circular waveguide 40 to which the waveguide antenna 20 is connected. Further, the major axis rD22 (see FIG. 3A) corresponding to the diagonal length of the hollow portion 200 is larger than the diameter of the circular waveguide 40. The minor axis rD21 is, for example, 43.25 [mm]. This numerical value is an example when the diameter of the circular waveguide 40 described later is 44.00 [mm]. Therefore, the minor diameter rD21 is appropriately set according to the diameter of the circular waveguide 40. The major axis rD22 is appropriately set according to the minor axis rD21.

このような構成によって、導波管アンテナ２０には、ＴＭ１１モード以下の低次モードの電磁波からなる高周波信号を励振でき、高周波信号を、長手方向に沿って伝搬できる。例えば、図３（Ｂ）に示すように、導波管アンテナ２０では、中空部２００の中心から筐体を構成する各平板の平板面に向かう電界ＥＴＭ１１が形成され、ＴＭ１１モードが励振される。 With such a configuration, the waveguide antenna 20 can excite a high-frequency signal composed of electromagnetic waves in a low-order mode of TM11 mode or lower, and can propagate the high-frequency signal along the longitudinal direction. For example, as shown in FIG. 3B, in the waveguide antenna 20, an electric field E TM11 is formed from the center of the hollow portion 200 toward the flat plate surface of each flat plate constituting the housing, and the TM11 mode is excited. ..

複数のスロット開口部３１−３４は、第１部材２１の平板２１１に形成されている。複数のスロット開口部３１―３４は、平板２１１を厚み方向に貫通する孔からなる。複数のスロット開口部３１−３４における平板２１１を貫通する方向に直交する面の形状は、長手方向を有する矩形である。 The plurality of slot openings 31-34 are formed in the flat plate 211 of the first member 21. The plurality of slot openings 31-34 are holes that penetrate the flat plate 211 in the thickness direction. The shape of the surface of the plurality of slot openings 31-34 orthogonal to the direction of penetrating the flat plate 211 is a rectangle having a longitudinal direction.

複数のスロット開口部３１−３４は、スロット開口部３１−３４の長手方向と、第１部材２１の長手方向（導波管アンテナ２０の筐体の長手方向）との成す角は、鋭角である。言い換えれば、複数のスロット開口部３１−３４の長手方向は、第１部材２１の長手方向に対して、直交しておらず、例えば、略平行である。 The angle formed by the plurality of slot openings 31-34 in the longitudinal direction of the slot openings 31-34 and the longitudinal direction of the first member 21 (the longitudinal direction of the housing of the waveguide antenna 20) is an acute angle. .. In other words, the longitudinal direction of the plurality of slot openings 31-34 is not orthogonal to the longitudinal direction of the first member 21, and is, for example, substantially parallel.

複数のスロット開口部３１−３４の長手方向の長さは、中空部２００で励振、伝搬する高周波信号の自由空間における波長λ０の１／２である。これにより、高周波信号は、導波管アンテナ２０の筐体内（中空部２００）から、複数のスロット開口部３１−３４を介して、外部に放射される。また、逆に、高周波信号は、外部から、複数のスロット開口部３１−３４を介して、導波管アンテナ２０の筐体内（中空部２００）に受波される。 The length of the plurality of slot openings 31-34 in the longitudinal direction is 1/2 of the wavelength λ 0 in the free space of the high frequency signal excited and propagated in the hollow portion 200. As a result, the high-frequency signal is radiated from the inside of the casing (hollow portion 200) of the waveguide antenna 20 to the outside through the plurality of slot openings 31-34. On the contrary, the high frequency signal is received from the outside through the plurality of slot openings 31-34 into the housing (hollow portion 200) of the waveguide antenna 20.

複数のスロット開口部３１−３４は、筐体の長手方向に沿って、特定の間隔で形成されている。この間隔は、高周波信号の導波管アンテナ２０の管内波長λＴＭ１１の１／２である。これにより、複数のスロット開口部３１−３４から放射される高周波信号の位相が一致する。したがって、導波管アンテナ２０の放射効率は向上する。 The plurality of slot openings 31-34 are formed at specific intervals along the longitudinal direction of the housing. This interval is 1/2 of the in-tube wavelength λ TM11 of the high-frequency signal waveguide antenna 20. As a result, the phases of the high frequency signals radiated from the plurality of slot openings 31-34 are matched. Therefore, the radiation efficiency of the waveguide antenna 20 is improved.

このように、本実施形態の構成を用いることで、導波管アンテナ２０は、ＴＭ１１モードの高周波信号を放射でき、且つ、効率的に放射できる。また、導波管アンテナ２０は、ＴＭ１１モードを利用することによって、ＴＥモードの場合のような端部での反射が生じない。これにより、伝搬遅延を抑制できる。この結果、導波管アンテナ２０は、良好なアンテナ特性を実現できる。 As described above, by using the configuration of the present embodiment, the waveguide antenna 20 can radiate the high frequency signal of the TM11 mode and can radiate it efficiently. Further, by using the TM11 mode, the waveguide antenna 20 does not cause reflection at the end portion as in the case of the TE mode. As a result, the propagation delay can be suppressed. As a result, the waveguide antenna 20 can realize good antenna characteristics.

なお、導波管アンテナ２０に励振する高周波信号がＴＭ１１モードであることによって、複数のスロット開口部３１−３４の配置位置を適宜設定できる。これにより、導波管アンテナ２０は、高い設計自由度を有する導波管アンテナを実現できる。 Since the high-frequency signal excited to the waveguide antenna 20 is in the TM11 mode, the arrangement positions of the plurality of slot openings 31-34 can be appropriately set. As a result, the waveguide antenna 20 can realize a waveguide antenna having a high degree of freedom in design.

また、導波管アンテナ２０に励振する高周波信号がＴＭ１１モードであることによって、複数のスロット開口部３１−３４の長手方向が筐体の各平板の長手方向に略平行になるように、複数のスロット開口部３１−３４を筐体に形成できる。これにより、複数のスロット開口部３１−３４を、平板の平面に配置できる。したがって、筐体への複数のスロット開口部３１−３４の形成は、容易になる。 Further, since the high frequency signal exciting to the waveguide antenna 20 is in the TM11 mode, a plurality of slot openings 31-34 are substantially parallel to the longitudinal direction of each flat plate of the housing. Slot openings 31-34 can be formed in the housing. As a result, the plurality of slot openings 31-34 can be arranged on the flat surface of the flat plate. Therefore, the formation of the plurality of slot openings 31-34 in the housing becomes easy.

また、第１部材２１と第２部材２２とが上述の構成であることによって、第１部材２１と第２部材２２とは、平板をプレス加工することによって実現できる。すなわち、第１部材２１と第２部材２２とを、容易に形成できる。これにより、正六角形の断面を有する筐体を容易に形成できる。よって、ＴＭ１１モードの高周波信号を放射する導波管アンテナ２０を容易に形成できる。 Further, since the first member 21 and the second member 22 have the above-described configuration, the first member 21 and the second member 22 can be realized by pressing a flat plate. That is, the first member 21 and the second member 22 can be easily formed. Thereby, a housing having a regular hexagonal cross section can be easily formed. Therefore, the waveguide antenna 20 that radiates the high frequency signal in the TM11 mode can be easily formed.

なお、上述の説明では、第１部材２１と第２部材２２との接合構成については、特に記載していないが、例えば、次の構成を用いることができる。第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とを挟んで、ネジ留めし、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とを挟んで、ネジ留めする。また、第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とを、導電性の接着材で接合し、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とを、導電性の接着材で接合する。なお、第１部材２１と第２部材２２との接合は、これらの接合構成を組み合わせてもよく、他の接合構成を用いてもよい。ただし、上述した、これらの接合構成を用いることによって、第１部材２１と第２部材２２とを容易に接合できる。 In the above description, the joining configuration of the first member 21 and the second member 22 is not particularly described, but for example, the following configuration can be used. The flat plate 2131 of the first member 21 and the flat plate 2231 of the second member 22 are sandwiched and screwed, and the flat plate 2132 of the first member 21 and the flat plate 2232 of the second member 22 are sandwiched and screwed. Further, the flat plate 2131 of the first member 21 and the flat plate 2231 of the second member 22 are joined with a conductive adhesive, and the flat plate 2132 of the first member 21 and the flat plate 2232 of the second member 22 are made conductive. Join with adhesive. For the joining of the first member 21 and the second member 22, these joining configurations may be combined, or another joining configuration may be used. However, by using these joining configurations described above, the first member 21 and the second member 22 can be easily joined.

また、上述の説明では、スロット開口部を４個形成する構成を示したが、スロット開口部の個数はこれに限るものではなく、導波管アンテナ２０のアンテナ特性に応じて適宜設定できる。 Further, in the above description, the configuration in which four slot openings are formed is shown, but the number of slot openings is not limited to this, and can be appropriately set according to the antenna characteristics of the waveguide antenna 20.

また、上述の説明では、正六角形の断面を有する導波管アンテナ２０を例に説明したが、ＴＭ１１モードが励振可能な寸法であれば、導波管アンテナは、正八角形以上の断面等、すなわち、正六角形上の偶数の正多角形の断面を有する形状であってもよい。 Further, in the above description, the waveguide antenna 20 having a regular hexagonal cross section has been described as an example, but if the TM11 mode has dimensions that can be excited, the waveguide antenna has a cross section of a regular octagon or more, that is, , It may be a shape having an even number of regular polygonal cross sections on a regular hexagon.

また、上述の説明では、平板２１１のみにスロット開口部を形成する態様を示したが、第１部材２１および第２部材２２を構成する他の平板にスロット開口を形成してもよい。例えば、全ての平板にスロット開口を形成することによって、導波管アンテナは、伝搬方向に直交する全方位に対して、高周波信号を放射できる。そして、この際、ＴＭ１１モードを用いることによって、導波管アンテナは、方位に略依存しない略無指向性の高周波信号を放射できる。 Further, in the above description, the embodiment in which the slot opening is formed only in the flat plate 211 is shown, but the slot opening may be formed in the other flat plates constituting the first member 21 and the second member 22. For example, by forming slot openings in all flat plates, the waveguide antenna can radiate high frequency signals in all directions orthogonal to the propagation direction. At this time, by using the TM11 mode, the waveguide antenna can emit a substantially omnidirectional high-frequency signal that is substantially independent of the direction.

（アンテナ装置１０の構成）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、アンテナ装置１０は、導波管アンテナ２０、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０を備える。アンテナ装置１０は、導波管アンテナ２０、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０を、少なくとも１個備えていればよい。インピーダンス変換器５０が、本発明の「変換器」に対応し、モード変換器６０が、本発明の「ＴＭモード発生器」に対応する。 (Configuration of antenna device 10)
As shown in FIGS. 5A and 5B, the antenna device 10 includes a waveguide antenna 20, a circular waveguide 40, an impedance converter 50, and a mode converter 60. The antenna device 10 may include at least one waveguide antenna 20, a circular waveguide 40, an impedance converter 50, and a mode converter 60. The impedance converter 50 corresponds to the "converter" of the present invention, and the mode converter 60 corresponds to the "TM mode generator" of the present invention.

モード変換器６０の一方端は、同軸ケーブル９０に接続する。モード変換器６０の他方端は、第１の円形導波管４０の一方端に接続する。第１の円形導波管４０の他方端は、インピーダンス変換器５０を介して、導波管アンテナ２０の一方端に接続する。導波管アンテナ２０の他方端は、インピーダンス変換器５０を介して、第２の円形導波管４０の一方端に接続する。以下、それぞれにインピーダンス変換器５０を介して、導波管アンテナ２０と円形導波管４０とが交互に接続する。この接続数は、アンテナ装置１０の仕様に応じて適宜設定可能である。 One end of the mode converter 60 is connected to the coaxial cable 90. The other end of the mode converter 60 is connected to one end of the first circular waveguide 40. The other end of the first circular waveguide 40 is connected to one end of the waveguide antenna 20 via an impedance converter 50. The other end of the waveguide antenna 20 is connected to one end of the second circular waveguide 40 via the impedance converter 50. Hereinafter, the waveguide antenna 20 and the circular waveguide 40 are alternately connected to each other via the impedance converter 50. The number of connections can be appropriately set according to the specifications of the antenna device 10.

モード変換器６０は、同軸ケーブル９０を伝送するＴＥＭモードの高周波信号を、図３（Ｄ）に示すような電界ＥＴＭ０１を有するＴＭ０１モードに変換して、円形導波管４０の一方端に入力する。円形導波管４０は、ＴＭ０１モードの高周波信号を伝搬する。円形導波管４０は、他方端から、導波管アンテナ２０の一方端に、高周波信号を出力する。この際、導波管アンテナ２０が上述の構成であることによって、ＴＭ０１モードは、ＴＭ１１モードに変換される。 The mode converter 60 converts a TEM mode high-frequency signal that transmits the coaxial cable 90 into a TM01 mode having an electric field ETM01 as shown in FIG. 3D , and inputs it to one end of the circular waveguide 40. To do. The circular waveguide 40 propagates a high frequency signal in TM01 mode. The circular waveguide 40 outputs a high frequency signal from the other end to one end of the waveguide antenna 20. At this time, the TM01 mode is converted to the TM11 mode because the waveguide antenna 20 has the above-described configuration.

ここで、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との接続部に、インピーダンス変換器５０を備えることによって、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との間のインピーダンスは整合される。これにより、高周波信号は、円形導波管４０から導波管アンテナ２０に、低損失で伝搬される。この結果、低損失で、優れたアンテナ特性を有するアンテナ装置１０を実現できる。 Here, by providing the impedance converter 50 at the connection portion between the circular waveguide 40 and the waveguide antenna 20, the impedance between the circular waveguide 40 and the waveguide antenna 20 is matched. As a result, the high frequency signal is propagated from the circular waveguide 40 to the waveguide antenna 20 with low loss. As a result, it is possible to realize an antenna device 10 having excellent antenna characteristics with low loss.

上述の構成を実現するため、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０は、例えば、次に示す構成を備える。 In order to realize the above configuration, the circular waveguide 40, the impedance converter 50, and the mode converter 60 include, for example, the following configurations.

図６（Ａ）は、円形導波管の端面図であり、図６（Ｂ）は、円形導波管の側面図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、円形導波管４０は、円筒形で導電性を有する壁を備える。この構成により、円形導波管４０は、長手方向に延びる円柱形の中空部４００を有する。円形導波管４０は、ＴＭ１１モード以下の低次モードの高周波信号を伝搬可能であり、これよりも高次モードを伝搬しない寸法である。例えば、円形導波管４０の中空部４００の直径ｒ４０（図３（Ｃ）参照）は、４４．００［ｍｍ］である。この直径は、一例であり、円形導波管４０は、上記伝搬の条件を満たす寸法であれば、他の寸法であってもよい。 FIG. 6A is an end view of the circular waveguide, and FIG. 6B is a side view of the circular waveguide. As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the circular waveguide 40 includes a cylindrical and conductive wall. With this configuration, the circular waveguide 40 has a cylindrical hollow portion 400 extending in the longitudinal direction. The circular waveguide 40 has a size capable of propagating a high-frequency signal in a low-order mode of TM11 mode or lower and not propagating a higher-order mode than this. For example, the diameter r40 of the hollow portion 400 of the circular waveguide 40 (see FIG. 3C) is 44.00 [mm]. This diameter is an example, and the circular waveguide 40 may have other dimensions as long as it satisfies the above propagation conditions.

図７（Ａ）は、インピーダンス変換器の第１端面図であり、図７（Ｂ）は、インピーダンス変換器の側面図であり、図７（Ｃ）は、インピーダンス変換器の第２端面図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示すように、インピーダンス変換器５０は、円筒形であり、主体部５０１、接続部５０２、および、接続部５０３を備える。接続部５０２は、主体部５０１の一方端に配置され、接続部５０３は、主体部５０１の他方端に配置される。 7 (A) is a first end view of the impedance converter, FIG. 7 (B) is a side view of the impedance converter, and FIG. 7 (C) is a second end view of the impedance converter. is there. As shown in FIGS. 7 (A), 7 (B), and 7 (C), the impedance converter 50 has a cylindrical shape and includes a main body 501, a connection 502, and a connection 503. The connecting portion 502 is arranged at one end of the main body 501, and the connecting portion 503 is arranged at the other end of the main body 501.

インピーダンス変換器５０は、中空部５１１と中空部５１３とを備える。中空部５１１と中空部５１３とは、連通する。中空部５１１は、接続部５０２側に開口する。中空部５１３は、接続部５０３側に開口する。中空部５１１の直径は、中空部５１３の直径よりも小さい。中空部５１１の直径は、円形導波管４０の直径と同じである。中空部５１３の直径は、導波管アンテナ２０の短径ｒＤ２１よりも大きく、長径ｒＤ２２よりも小さい。 The impedance converter 50 includes a hollow portion 511 and a hollow portion 513. The hollow portion 511 and the hollow portion 513 communicate with each other. The hollow portion 511 opens toward the connecting portion 502 side. The hollow portion 513 opens to the connection portion 503 side. The diameter of the hollow portion 511 is smaller than the diameter of the hollow portion 513. The diameter of the hollow portion 511 is the same as the diameter of the circular waveguide 40. The diameter of the hollow portion 513 is larger than the minor diameter rD21 of the waveguide antenna 20 and smaller than the major diameter rD22.

インピーダンス変換器５０の接続部５０２は、円形導波管４０に接続し、接続部５０３は、導波管アンテナ２０に接続する。 The connection portion 502 of the impedance converter 50 is connected to the circular waveguide 40, and the connection portion 503 is connected to the waveguide antenna 20.

このような構成によって、円形導波管４０から導波管アンテナ２０まで、高周波信号に対するインピーダンスは段階的に変化する。これにより、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との間のインピーダンスを整合できる。 With such a configuration, the impedance with respect to the high frequency signal changes stepwise from the circular waveguide 40 to the waveguide antenna 20. As a result, the impedance between the circular waveguide 40 and the waveguide antenna 20 can be matched.

図８（Ａ）は、モード変換器の第１端面図であり、図８（Ｂ）は、モード変換器の側面図であり、図８（Ｃ）は、モード変換器の第２端面図であり、図８（Ｄ）は、モード変換器の側面断面図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）に示すように、モード変換器６０は、外装体６１、放射導体６２、および、絶縁体６３を備える。外装体６１、および、放射導体６２は、導電体からなる。 8 (A) is a first end view of the mode converter, FIG. 8 (B) is a side view of the mode converter, and FIG. 8 (C) is a second end view of the mode converter. Yes, FIG. 8D is a side sectional view of the mode converter. As shown in FIGS. 8 (A), 8 (B), 8 (C), and 8 (D), the mode converter 60 includes an exterior body 61, a radiation conductor 62, and an insulator 63. The exterior body 61 and the radiating conductor 62 are made of a conductor.

外装体６１は、円筒形である。外装体６１の一方端の開口６１１の面積は、他方端の開口６１２の面積よりも大きい。外装体６１の断面積は、開口６１１側から開口６１２側に向けて、円筒形の軸方向に沿って徐々に小さくなる。 The exterior body 61 has a cylindrical shape. The area of the opening 611 at one end of the exterior body 61 is larger than the area of the opening 612 at the other end. The cross-sectional area of the exterior body 61 gradually decreases from the opening 611 side to the opening 612 side along the axial direction of the cylinder.

放射導体６２は、円錐部と、円錐部の頂点に接続する円柱部とを備える。放射導体６２は、円錐部が開口６１１側となり、円柱部が開口６１２側となるように、配置される。また、放射導体６２の中心軸と外装体６１の中心軸とは一致する。 The radiating conductor 62 includes a conical portion and a cylindrical portion connected to the apex of the conical portion. The radiating conductor 62 is arranged so that the conical portion is on the opening 611 side and the cylindrical portion is on the opening 612 side. Further, the central axis of the radiation conductor 62 and the central axis of the exterior body 61 coincide with each other.

絶縁体６３は、円環形である。絶縁体６３は、外装体６１の開口６１２側の内壁と、放射導体６２の円柱部の外壁との間に配置されている。 The insulator 63 has an annular shape. The insulator 63 is arranged between the inner wall of the exterior body 61 on the opening 612 side and the outer wall of the cylindrical portion of the radiation conductor 62.

モード変換器６０では、開口６１１側の端部が円形導波管４０に接続する。また、開口６１２側の端部が同軸ケーブル９０に接続する。この際、同軸ケーブル９０の中心導体は、放射導体６２に接続し、外部導体は、外装体６１に接続する。 In the mode converter 60, the end on the opening 611 side is connected to the circular waveguide 40. Further, the end portion on the opening 612 side is connected to the coaxial cable 90. At this time, the central conductor of the coaxial cable 90 is connected to the radiation conductor 62, and the outer conductor is connected to the exterior body 61.

この構成によって、モード変換器６０は、同軸ケーブル９０からのＴＥＭモードの高周波信号を、ＴＭ０１モードの高周波信号に変換できる。また、この構成によって、モード変換器６０は、ＴＥＭモードからＴＥモードに変換される高周波信号を抑制できる。 With this configuration, the mode converter 60 can convert the TEM mode high frequency signal from the coaxial cable 90 into the TM01 mode high frequency signal. Further, with this configuration, the mode converter 60 can suppress the high frequency signal converted from the TEM mode to the TE mode.

以上のような構成によって、アンテナ装置１０は、同軸ケーブル９０を介して、ＴＥＭモードで供給される高周波信号を低損失でＴＭモードに変換し、高効率で放射できる。 With the above configuration, the antenna device 10 can convert the high frequency signal supplied in the TEM mode into the TM mode with low loss and radiate it with high efficiency via the coaxial cable 90.

また、この構成によって、アンテナ装置１０は、円形導波管４０の長さを調整することによって、高周波信号の供給位置から放射位置までの距離を、所望の距離に調整できる。さらに、接続する導波管アンテナ２０の個数、円形導波管４０の個数および長さを設定することによって、より多様な、高周波信号の放射環境を実現できる。 Further, according to this configuration, the antenna device 10 can adjust the distance from the supply position of the high frequency signal to the radiation position to a desired distance by adjusting the length of the circular waveguide 40. Further, by setting the number of the waveguide antennas 20 to be connected, the number and the length of the circular waveguides 40, a more diverse radiation environment of high frequency signals can be realized.

また、この構成によって、アンテナに対する高周波信号の伝搬に、円形導波管を用いることができる。したがって、導波管の形状の選択自由度が向上する。すなわち、円形導波管を用いなくてはならない場合であっても、良好なアンテナ特性のアンテナを実現できる。 Further, with this configuration, a circular waveguide can be used for propagating a high frequency signal to the antenna. Therefore, the degree of freedom in selecting the shape of the waveguide is improved. That is, even when a circular waveguide must be used, an antenna having good antenna characteristics can be realized.

なお、上述の説明では、正多角形の断面を有する導波管アンテナを用いる態様を示したが、円形導波管の導波管アンテナを用いることも可能である。円形導波管の導波管アンテナを用いる場合には、インピーダンス変換器５０を省略することができる。 In the above description, the embodiment in which the waveguide antenna having a regular polygonal cross section is used is shown, but it is also possible to use the waveguide antenna of the circular waveguide. When a waveguide antenna of a circular waveguide is used, the impedance converter 50 can be omitted.

（第２実施形態）
第２の実施形態に係る導波管アンテナについて、図を参照して説明する。図９（Ａ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図９（Ｂ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図であり、図９（Ｃ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの側面である。なお、アンテナ装置は、第１の実施形態に係る導波管アンテナを第２の実施形態に係る導波管アンテナに置き換えるだけの構成であり、説明は省略する。 (Second Embodiment)
The waveguide antenna according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. 9 (A) is an end view of the waveguide antenna according to the second embodiment, and FIG. 9 (B) is a second plan view of the waveguide antenna according to the second embodiment. FIG. 9C is a side view of the waveguide antenna according to the second embodiment. The antenna device has only a configuration in which the waveguide antenna according to the first embodiment is replaced with the waveguide antenna according to the second embodiment, and the description thereof will be omitted.

図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、第２の実施形態に係る導波管アンテナ２０Ａは、第１の実施形態に係る導波管アンテナ２０に対して、スリット開口部２９０を備える点で異なる。導波管アンテナ２０Ａの他の構成は、導波管アンテナ２０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 As shown in FIGS. 9 (A), 9 (B), and 9 (C), the waveguide antenna 20A according to the second embodiment is relative to the waveguide antenna 20 according to the first embodiment. The difference is that the slit opening 290 is provided. Other configurations of the waveguide antenna 20A are the same as those of the waveguide antenna 20, and the description of the same parts will be omitted.

導波管アンテナ２０Ａは、スリット開口部２９０を備える。スリット開口部２９０は、第１部材２１と第２部材２２との間に配置される。より具体的には、スリット開口部２９０は、平板２１３１と平板２２３１とが距離をおいて近接する部分、および、平板２１３２と平板２２３２とが距離を置いて近接する部分によって実現される。 The waveguide antenna 20A includes a slit opening 290. The slit opening 290 is arranged between the first member 21 and the second member 22. More specifically, the slit opening 290 is realized by a portion in which the flat plate 2131 and the flat plate 2231 are close to each other at a distance, and a portion in which the flat plate 2132 and the flat plate 2232 are close to each other at a distance.

この構成によって、スリット開口部２９０は、導波管アンテナ２０Ａにおける高周波信号の伝搬方向に沿って延びる形状となる。これにより、スリット開口部２９０は、導波管アンテナ２０Ａの筐体の壁面に沿って流れる電流を抑制できる。したがって、導波管アンテナ２０Ａは、ＴＥ０１モードの励振を抑制できる。よって、導波管アンテナ２０Ａは、通信に用いるＴＭモード以外のモードの高周波信号の発生を抑制し、アンテナ特性をさらに向上できる。 With this configuration, the slit opening 290 has a shape extending along the propagation direction of the high frequency signal in the waveguide antenna 20A. As a result, the slit opening 290 can suppress the current flowing along the wall surface of the housing of the waveguide antenna 20A. Therefore, the waveguide antenna 20A can suppress the excitation in the TE01 mode. Therefore, the waveguide antenna 20A can suppress the generation of high frequency signals in modes other than the TM mode used for communication, and can further improve the antenna characteristics.

また、第１部材２１と第２部材２２とを重ねて筐体を形成することによって、スリット開口部２９０を容易に形成できる。 Further, by forming the housing by overlapping the first member 21 and the second member 22, the slit opening 290 can be easily formed.

なお、上述の各実施形態では、第１部材２１と第２部材２２とを同じ形状にする態様を示した。しかしながら、正六角形以上の正多角形を形成できれば、第１部材と第２部材との形状は同じでなくてもよい。また、導波管アンテナの筐体は、３個以上の部材によって形成してもよい。 In each of the above-described embodiments, the first member 21 and the second member 22 have the same shape. However, the shapes of the first member and the second member do not have to be the same as long as a regular polygon of a regular hexagon or more can be formed. Further, the housing of the waveguide antenna may be formed of three or more members.

また、上述の各実施形態では、複数のスロット開口部の長手方向の長さを同じにする態様を示した。しかしながら、複数のスロット開口部の長手方向の長さを異ならせてもよい。これにより、導波管アンテナから放射する高周波信号の周波数帯域を広くできる。 Further, in each of the above-described embodiments, an embodiment in which the lengths of the plurality of slot openings in the longitudinal direction are the same is shown. However, the lengths of the plurality of slot openings in the longitudinal direction may be different. As a result, the frequency band of the high frequency signal radiated from the waveguide antenna can be widened.

１０：アンテナ装置
２０、２０Ａ：導波管アンテナ
２１：第１部材
２２：第２部材
３１−３４：スロット開口部
４０：円形導波管
５０：インピーダンス変換器
６０：モード変換器
６１：外装体
６２：放射導体
６３：絶縁体
９０：同軸ケーブル
２００：中空部
２１０、２２０：凹部
２１１、２２１、２１２１、２１２２、２１３１、２１３２、２２２１、２２２２、２２３１、２２３２：平板
２９０：スリット開口部
４００：中空部
５０１：主体部
５０２、５０３：接続部
５１１、５１３：中空部
６１１、６１２：開口 10: Antenna devices 20, 20A: Waveguide antenna 21: First member 22: Second member 31-34: Slot opening 40: Circular waveguide 50: Impedance converter 60: Mode converter 61: Exterior body 62 : Waveguide 63: Insulator 90: Coaxial cable 200: Hollow portion 210, 220: Recessed portion 211, 221, 2121, 2122, 2131, 2132, 2221, 2222, 2231, 2232: Flat plate 290: Slit opening 400: Hollow portion 501: Main body 502, 503: Connection part 511, 513: Hollow part 611, 612: Opening

Claims (7)

断面が円形または辺の数が偶数の正多角形であり、ＴＭ０１モードまたはＴＭ１１モードの高周波信号の管内波長によって決定される径を有する筒状の導体である筐体と、
前記筐体に形成され、前記高周波信号の波長に応じた長さを有し、前記長さの方向と前記高周波信号の進行方向との成す角が鋭角である、スロット開口部と、
を備えた、導波管アンテナ。 A housing that is a regular polygon with a circular cross section or an even number of sides and is a tubular conductor having a diameter determined by the in-tube wavelength of a high frequency signal in TM01 mode or TM11 mode.
A slot opening formed in the housing, having a length corresponding to the wavelength of the high-frequency signal, and having an acute angle formed by the direction of the length and the traveling direction of the high-frequency signal.
With a waveguide antenna. 請求項１に記載の導波管アンテナであって、
前記筐体は、
前記高周波信号の進行方向に延びる第１凹部を有する板状の第１部材と、
前記高周波信号の進行方向に延びる第２凹部を有する板状の第２部材と、を備え、
前記第１部材と前記第２部材とは、前記第１凹部と前記第２凹部とが向かい合って配置され、中空部を形成する、
導波管アンテナ。 The waveguide antenna according to claim 1.
The housing is
A plate-shaped first member having a first recess extending in the traveling direction of the high-frequency signal, and
A plate-shaped second member having a second recess extending in the traveling direction of the high-frequency signal is provided.
The first member and the second member are arranged so that the first recess and the second recess face each other to form a hollow portion.
Waveguide antenna. 請求項２に記載の導波管アンテナであって、
前記第１部材と前記第２部材とは、同一形状である、
導波管アンテナ。 The waveguide antenna according to claim 2.
The first member and the second member have the same shape.
Waveguide antenna. 請求項２または請求項３に記載の導波管アンテナであって、
前記第１部材と前記第２部材との間には、前記進行方向に延びるスリット開口部を備える、
導波管アンテナ。 The waveguide antenna according to claim 2 or 3.
A slit opening extending in the traveling direction is provided between the first member and the second member.
Waveguide antenna. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の導波管アンテナと、
前記導波管アンテナの前記進行方向の一方端に接続された円形導波管と、
前記円形導波管における前記導波管アンテナへの接続端と反対側の端に接続された、ＴＭモード発生器と、
を備える、アンテナ装置。 The waveguide antenna according to any one of claims 1 to 4.
A circular waveguide connected to one end of the traveling direction of the waveguide antenna,
A TM mode generator connected to an end of the circular waveguide opposite to the connection end to the waveguide antenna.
An antenna device. 請求項５に記載のアンテナ装置であって、
前記導波管アンテナと前記円形導波管との間に接続され、前記導波管アンテナの径よりも小さく、前記円形導波管の径よりも大きな径の整合用中空部を有する変換器、
を更に備える、アンテナ装置。 The antenna device according to claim 5.
A converter connected between the waveguide antenna and the circular waveguide and having a matching hollow portion having a diameter smaller than the diameter of the waveguide antenna and larger than the diameter of the circular waveguide.
An antenna device further equipped with. 請求項５また請求項６に記載のアンテナ装置であって、
前記導波管アンテナおよび前記円形導波管は、それぞれに複数備えられ、
前記複数の円形導波管と前記複数の導波管アンテナとは、前記ＴＭモード発生器を起点にして、交互に接続されている、
アンテナ装置。 5. The antenna device according to claim 6.
A plurality of the waveguide antenna and the circular waveguide are provided in each.
The plurality of circular waveguides and the plurality of waveguide antennas are alternately connected with the TM mode generator as a starting point.
Antenna device.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2562332A (en) * 1945-05-03 1951-07-31 Henry J Riblet Tilted slot antenna

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008211326A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Japan Radio Co Ltd Waveguide with slot and waveguide slot antenna
EP2249437B1 (en) * 2008-02-28 2019-02-20 Mitsubishi Electric Corporation Waveguide slot array antenna apparatus
JP5486382B2 (en) * 2010-04-09 2014-05-07 古野電気株式会社 Two-dimensional slot array antenna, feeding waveguide, and radar apparatus
JP5616167B2 (en) * 2010-08-30 2014-10-29 国立大学法人 名古屋工業大学 Traveling wave excitation antenna
US9685708B2 (en) * 2012-08-23 2017-06-20 Ntn Corporation Waveguide tube slot antenna and wireless device provided therewith
EP3352302A4 (en) * 2015-09-18 2019-04-24 NTN Corporation Waveguide slot antenna and method for producing same
JP6309039B2 (en) * 2016-04-12 2018-04-11 ムサシノ機器株式会社 Propagation mode transducer
CN109713455B (en) * 2018-12-20 2020-07-24 中国电子科技集团公司第三十八研究所 Dual-frequency common-caliber waveguide slot antenna

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2562332A (en) * 1945-05-03 1951-07-31 Henry J Riblet Tilted slot antenna

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