JP2024029307A - radar antenna - Google Patents

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瞳子 荒井
祟徳 野呂
裕三 澁谷
庸平 三浦
俊也 ▲高▼橋
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Abstract

【課題】フレアを備えずに垂直面指向性が得られ、かつ、所望のサイドローブレベル特性が得られるレーダアンテナを提供する。【解決手段】断面が略四角形の筒状で前面部にスロット2aが形成された複数の導波管2と、複数の導波管2が略水平に延びて上下に配設された状態で、少なくとも最上位の導波管2の上縁側および最下位の導波管2の下縁側から略水平に前面側に突出し、導波管2の長手方向に沿って延びる帯板状の水平板部4と、を備え、最下位の水平板部4の略水平方向の長さは、他の水平板部4の略水平方向の長さよりも長く設定されている。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a radar antenna that can obtain vertical directivity without having a flare and can also obtain desired sidelobe level characteristics. A plurality of waveguides 2 each having a cylindrical shape with a substantially rectangular cross section and having a slot 2a formed in the front surface, and a plurality of waveguides 2 extending substantially horizontally and arranged vertically, A strip-shaped horizontal plate portion 4 protrudes approximately horizontally toward the front side from at least the upper edge side of the uppermost waveguide 2 and the lower edge side of the lowest waveguide 2, and extends along the longitudinal direction of the waveguide 2. The length of the lowest horizontal plate portion 4 in the substantially horizontal direction is set longer than the length of the other horizontal plate portions 4 in the substantially horizontal direction. [Selection diagram] Figure 1

Description

この発明は、陸上や船舶などで使用されるレーダアンテナに関する。 The present invention relates to a radar antenna used on land, on ships, etc.

陸上や船舶などで使用されるレーダアンテナとして、水平面指向性を成形するためのスロット導波管と、垂直面指向性を成形するためのフレアとを組み合わせたものが知られている(例えば、特許文献1等参照。)。このレーダアンテナは、導波管の前面に複数のスロット(長孔)が形成され、各スロットの傾斜角度、幅、切込み深さ、配置などを調整することで、所定の指向性特性あるいは周波数特性が得られるようになっている。また、複数のスロットが形成された導波管を挟むように、上フレアと下フレアで構成されるホーン状のフレアが配設され、複数の導波管押え金具によって導波管とフレアとが組み付けられている。 As a radar antenna used on land or on ships, it is known to combine a slot waveguide for shaping horizontal plane directivity with a flare for shaping vertical plane directivity (for example, a patent (See Reference 1 etc.). This radar antenna has multiple slots (elongated holes) formed in the front of the waveguide, and by adjusting the inclination angle, width, depth of cut, placement, etc. of each slot, a predetermined directional characteristic or frequency characteristic can be achieved. is now available. In addition, a horn-shaped flare consisting of an upper flare and a lower flare is arranged to sandwich the waveguide in which multiple slots are formed, and the waveguide and flare are held together by multiple waveguide holding fittings. It is assembled.

このようなレーダアンテナでは、フレアを備えるため、レーダアンテナの奥行き寸法が大きくなる、という問題があった。このため、フレアを備えずに垂直面指向性を成形して、奥行き寸法を小さくできる、というレーダアンテナ・スロットアレイアンテナが知られている(例えば、特許文献2等参照。)。このレーダアンテナは、導波管の前面にスロットを水平方向および垂直方向に複数設けることで、導波管で水平面指向性と垂直面指向性を成形できるようにしたものである。 Since such a radar antenna includes a flare, there is a problem in that the depth dimension of the radar antenna becomes large. For this reason, a radar antenna/slot array antenna is known in which the vertical plane directivity is formed without a flare and the depth dimension can be reduced (see, for example, Patent Document 2). In this radar antenna, a plurality of slots are provided in the front surface of the waveguide in the horizontal and vertical directions, so that the waveguide can shape the horizontal directionality and the vertical directionality.

特開2017-79424号公報JP2017-79424A 特開2012-19258号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-19258

ところで、船舶に搭載するレーダアンテナにおいて、導波管の前面にスロットを水平方向および垂直方向に複数設けた場合、垂直面指向性の海側において、高いレベルのサイドローブが発生して虚像となるおそれがあり、さらに、仰角(EL)の所定角度以内に利得ヌル・ゼロが生じ、その角度内に入った物標を認識できないおそれがある、ということを本願発明者が確認した。 By the way, in a radar antenna mounted on a ship, if multiple slots are provided in the front surface of the waveguide in the horizontal and vertical directions, a high level of sidelobes will occur on the sea side of the vertical plane directivity, resulting in a virtual image. In addition, the inventor of the present application has confirmed that there is a possibility that a gain null/zero occurs within a predetermined angle of elevation angle (EL), and that a target object that falls within that angle may not be recognized.

そこで本発明は、フレアを備えずに垂直面指向性が得られ、かつ、所望のサイドローブレベル特性が得られるレーダアンテナを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a radar antenna that can provide vertical directivity without flare and can also provide desired sidelobe level characteristics.

上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、断面が略四角形の筒状で前面部にスロットが形成された複数の導波管と、前記複数の導波管が略水平に延びて上下に配設された状態で、少なくとも最上位の前記導波管の上縁側および最下位の前記導波管の下縁側から略水平に前面側に突出し、前記導波管の長手方向に沿って延びる帯板状の水平板部と、を備え、前記最上位の水平板部または前記最下位の水平板部の略水平方向の長さは、他の前記水平板部の略水平方向の長さよりも長く設定されている、ことを特徴とするレーダアンテナである。 To achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a plurality of waveguides each having a cylindrical shape with a substantially square cross section and having a slot formed in the front part, and a plurality of waveguides extending substantially horizontally. protruding approximately horizontally to the front side from at least the upper edge side of the uppermost waveguide and the lower edge side of the lowermost waveguide, and extending along the longitudinal direction of the waveguide. a strip-like horizontal plate portion extending from the uppermost horizontal plate portion or the lowermost horizontal plate portion, the length in the approximately horizontal direction of the uppermost horizontal plate portion or the lowermost horizontal plate portion is the approximately horizontal length of the other horizontal plate portions. This radar antenna is characterized by being set longer than the actual length.

請求項1に記載の発明によれば、スロットが形成された複数の導波管が、略水平に延びて上下に配設されているため、フレアを備えずに垂直面指向性が得られ、レーダアンテナの奥行き寸法を小さく抑えることが可能となる。 According to the invention described in claim 1, since the plurality of waveguides in which slots are formed extend substantially horizontally and are arranged above and below, vertical directivity can be obtained without flare, It is possible to keep the depth dimension of the radar antenna small.

また、最上位または最下位の水平板部の長さが、他の水平板部よりも長く設定されているため、水平板部が長い側(例えば、海側)への不要放射が抑制される。この結果、水平板部が長い側の垂直面指向性において、サイドローブや利得ヌル・ゼロの発生を抑制し、所望のサイドローブレベル特性を得ることが可能となる。 In addition, since the length of the highest or lowest horizontal plate is set longer than the other horizontal plates, unnecessary radiation to the side where the horizontal plate is longer (for example, the sea side) is suppressed. . As a result, it is possible to suppress the occurrence of side lobes and gain nulls/zeros in the vertical plane directivity on the side where the horizontal plate portion is longer, and to obtain desired side lobe level characteristics.

この発明の実施の形態に係るレーダアンテナの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a radar antenna according to an embodiment of the present invention. 図1のレーダアンテナの側面図である。FIG. 2 is a side view of the radar antenna of FIG. 1; すべての水平板部の長さが同じレーダアンテナにおける垂直面指向性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing vertical directivity in a radar antenna in which all horizontal plate portions have the same length. 図1のレーダアンテナにおける垂直面指向性(電磁界解析結果)を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the vertical directionality (electromagnetic field analysis result) of the radar antenna of FIG. 1. FIG. モードフィルタ構造を備えない従来のレーダアンテナにおけるXZ面の電界分布を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an electric field distribution in the XZ plane in a conventional radar antenna without a mode filter structure. 図1のレーダアンテナにおけるXZ面の電界分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an electric field distribution in the XZ plane in the radar antenna of FIG. 1. FIG. モードフィルタ構造を備えない従来のレーダアンテナにおける3次元指向性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing three-dimensional directivity in a conventional radar antenna without a mode filter structure. 図1のレーダアンテナにおける3次元指向性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing three-dimensional directivity in the radar antenna of FIG. 1. FIG. モードフィルタ構造を備えない従来のレーダアンテナにおける垂直面指向性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing vertical directivity in a conventional radar antenna without a mode filter structure. モードフィルタ構造を備えるレーダアンテナにおける垂直面指向性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing vertical directivity in a radar antenna having a mode filter structure. 図1のレーダアンテナにおける水平板部の長さL1を規定する図(a)と、各長さL1における回り込み成分を示す図(b)~(g)であり、図(b)は長さL1が0の場合、図(c)は長さL1が0.22λの場合、図(d)は長さL1が0.30λの場合、図(e)は長さL1が0.38λの場合、図(f)は長さL1が0.53λの場合、図(g)は長さL1が0.69λの場合を示す。FIG. 1A is a diagram that defines the length L1 of the horizontal plate portion in the radar antenna of FIG. 1, and FIGS. is 0, Figure (c) is when the length L1 is 0.22λ, Figure (d) is when the length L1 is 0.30λ, Figure (e) is when the length L1 is 0.38λ, Figure (f) shows the case where the length L1 is 0.53λ, and Figure (g) shows the case where the length L1 is 0.69λ. この発明の適用対象例のレーダアンテナを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a radar antenna to which the present invention is applied.

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

図1は、この実施の形態に係るレーダアンテナ1の概略構成を示す斜視図であり、図2は、図1のレーダアンテナ1の側面図である。このレーダアンテナ1は、スロット2aが形成された導波管2を複数備えるアレイアンテナであり、フレアが不要となっている。ここで、この実施の形態では、導波管2を3つ備える場合について主として以下に説明するが、2つまたは4つ以上備えてもよい。また、この実施の形態では、レーダアンテナ1が船舶に搭載され、図1、図2におけるレーダアンテナ1の上側が空、下側が海であるとする。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a radar antenna 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a side view of the radar antenna 1 of FIG. 1. This radar antenna 1 is an array antenna including a plurality of waveguides 2 in which slots 2a are formed, and no flare is required. Here, in this embodiment, the case where three waveguides 2 are provided will be mainly described below, but two or four or more waveguides may be provided. Further, in this embodiment, it is assumed that the radar antenna 1 is mounted on a ship, and the upper side of the radar antenna 1 in FIGS. 1 and 2 is the sky, and the lower side is the sea.

各導波管2は、断面が略四角形の筒状体で、前面部21にスロット2aが長手方向に沿って複数形成されている。このような導波管2が3つ、略水平に延び所定の間隔を隔てて上下に配設されている。この際、各導波管2の前面21aが同一面上に位置するように配設されている。 Each waveguide 2 is a cylindrical body with a substantially square cross section, and a plurality of slots 2a are formed in the front face portion 21 along the longitudinal direction. Three such waveguides 2 extend substantially horizontally and are arranged one above the other at a predetermined interval. At this time, each waveguide 2 is arranged so that its front surface 21a is located on the same plane.

このような配設状態において、各導波管2の上面部22と下面部23のスロット2a側から、略垂直に突出する帯板状(垂直板状)の垂直板部3が設けられている。この垂直板部3は、導波管2の長手方向に沿って延び、導波管2の前面21aよりも後退した位置(導波管2の背面部24側)に設けられている。 In such an arrangement state, a strip-like (vertical plate-like) vertical plate portion 3 is provided that projects approximately perpendicularly from the slot 2a side of the upper surface portion 22 and lower surface portion 23 of each waveguide 2. . This vertical plate portion 3 extends along the longitudinal direction of the waveguide 2 and is provided at a position retreating from the front surface 21a of the waveguide 2 (on the back surface portion 24 side of the waveguide 2).

このように垂直板部3が設けられることで、上下に隣接する導波管2同士が垂直板部3で連結されている。すなわち、上位の導波管2の下面部23からの垂直板部3と、隣接する下位の導波管2の上面部22からの垂直板部3とが一体・同体となり、上位の導波管2と下位の導波管2とが垂直板部3で連結されている。そして、最上位の導波管2の上面部22および最下位の導波管2の下面部23から、それぞれ垂直板部3が延びた状態となっている。 By providing the vertical plate portion 3 in this manner, vertically adjacent waveguides 2 are connected to each other by the vertical plate portion 3. That is, the vertical plate part 3 from the lower surface part 23 of the upper waveguide 2 and the vertical plate part 3 from the upper surface part 22 of the adjacent lower waveguide 2 become one body, and the upper waveguide 2 and a lower waveguide 2 are connected by a vertical plate portion 3. The vertical plate portions 3 extend from the upper surface portion 22 of the uppermost waveguide 2 and the lower surface portion 23 of the lowermost waveguide 2, respectively.

また、各垂直板部3から導波管2の前面部21側に略水平に突出する水平板部(フィン)4が設けられている。この水平板部4は、帯板状(平板状)で導波管2から離隔し、導波管2の長手方向に沿って延びている。また、導波管2、2間の垂直板部3に設けられた水平板部4は、垂直板部3の中央部に位置し、最上位と最下位の垂直板部3に設けられた水平板部4は、垂直板部3の自由端(反導波管2側の端)に位置する。さらに、水平板部4から導波管2までの離隔距離がすべて同寸法になるように、垂直板部3および水平板部4が設けられている。 Additionally, horizontal plate portions (fins) 4 are provided that protrude substantially horizontally from each vertical plate portion 3 toward the front surface portion 21 side of the waveguide 2 . The horizontal plate portion 4 is shaped like a strip (flat plate), is spaced apart from the waveguide 2, and extends along the longitudinal direction of the waveguide 2. Further, the horizontal plate part 4 provided on the vertical plate part 3 between the waveguides 2 and 2 is located at the center of the vertical plate part 3, and the horizontal plate part 4 provided in the vertical plate part 3 at the top and bottom The plate portion 4 is located at the free end of the vertical plate portion 3 (the end on the side opposite to the waveguide 2). Furthermore, the vertical plate part 3 and the horizontal plate part 4 are provided so that the distances from the horizontal plate part 4 to the waveguide 2 are all the same dimension.

このように、この実施の形態では、最上位の導波管2の上縁側および最下位の導波管2の下縁側のみならず、すべて導波管2の上下縁側に水平板部4が設けられている。 As described above, in this embodiment, the horizontal plate portions 4 are provided not only on the upper edge side of the uppermost waveguide 2 and the lower edge side of the lowest waveguide 2, but also on the upper and lower edge sides of all the waveguides 2. It is being

このような垂直板部3と水平板部4で形成される角部34が、導波管2の前面21aよりも後退した位置(導波管2の背面部24側)に設けられ、垂直板部3と水平板部4によってモードをフィルタリングする構造(モードフィルタ構造)が、各導波管2に形成されている。そして、垂直板部3の位置や水平板部4と導波管2との隙間などは、スロット2aから放射される交差偏波成分・垂直偏波成分が、モードフィルタ構造によって導波管2の上下方向に回り込むのを抑制できるように設定されている。 The corner portion 34 formed by the vertical plate portion 3 and the horizontal plate portion 4 is provided at a position retreating from the front surface 21a of the waveguide 2 (on the back surface portion 24 side of the waveguide 2), and the corner portion 34 is formed by the vertical plate portion 3 and the horizontal plate portion 4. A structure for filtering modes (mode filter structure) using the section 3 and the horizontal plate section 4 is formed in each waveguide 2. The position of the vertical plate part 3 and the gap between the horizontal plate part 4 and the waveguide 2 are such that the cross-polarized wave component and the vertically polarized wave component radiated from the slot 2a are controlled by the mode filter structure of the waveguide 2. It is set to prevent it from turning around in the vertical direction.

また、各水平板部4の略水平方向の長さは、その自由端が導波管2の前面21aよりも延び、不要放射を所定値まで抑制できるように設定されている。すなわち、後述するように、水平板部4が導波管2の前面21aよりも延び、長いほど交差偏波成分の上下方向への回り込みを抑制でき、かつ、垂直方向のビーム幅を狭幅化・狭域化すること、利得を増加させることが可能となる。 Further, the substantially horizontal length of each horizontal plate portion 4 is set such that its free end extends beyond the front surface 21a of the waveguide 2, and unnecessary radiation can be suppressed to a predetermined value. That is, as will be described later, the horizontal plate portion 4 extends beyond the front surface 21a of the waveguide 2, and the longer it is, the more the cross-polarized components can be suppressed from going around in the vertical direction, and the beam width in the vertical direction can be narrowed. - It becomes possible to narrow the area and increase the gain.

一方、水平板部4が長いとレーダアンテナ1が大きくなるため、不要放射レベルを所望の特性に抑制できるまで水平板部4が長く設定されている。具体的にこの実施の形態では、図2に示すアンテナ高さHが約2.6λ(λ:波長)の場合において、導波管2の前面21aからの長さ(突出量)L1が、約0.5λに設定されている。 On the other hand, if the horizontal plate part 4 is long, the radar antenna 1 becomes large, so the horizontal plate part 4 is set long enough to suppress the unnecessary radiation level to desired characteristics. Specifically, in this embodiment, when the antenna height H shown in FIG. 2 is approximately 2.6λ (λ: wavelength), the length (protrusion amount) L1 of the waveguide 2 from the front surface 21a is approximately It is set to 0.5λ.

さらに、最下位の水平板部4の略水平方向の長さが、他の水平板部4の略水平方向の長さよりも長く設定されている。すなわち、海側での垂直面指向性において、サイドローブや利得ヌル・ゼロの発生を抑制するために、最下位の水平板部4が、他の水平板部4よりも前面側に突出している。 Furthermore, the length of the lowest horizontal plate portion 4 in the substantially horizontal direction is set longer than the length of the other horizontal plate portions 4 in the substantially horizontal direction. That is, in order to suppress the occurrence of side lobes and gain nulls/zeros in the vertical plane directivity on the sea side, the lowest horizontal plate part 4 protrudes further to the front side than the other horizontal plate parts 4. .

例えば、他の水平板部4では、上記のように、導波管2の前面21aからの長さL1が0.5λであるのに対して、最下位の水平板部4の長さは、他の水平板部4よりも延長寸法L2だけ長く設定されている。そして、延長寸法L2は、海側でのサイドローブや利得ヌルを効果的に抑制できる長さであり、例えば、約0.5λ(λ:波長)に設定されている。ここで、導波管2が3段積層されている場合、L2>0.3λでサイドローブや利得ヌルを抑制可能である。 For example, in the other horizontal plate portions 4, the length L1 from the front surface 21a of the waveguide 2 is 0.5λ, while the length of the lowest horizontal plate portion 4 is as follows. It is set longer than the other horizontal plate parts 4 by an extension dimension L2. The extension dimension L2 is a length that can effectively suppress side lobes and gain nulls on the sea side, and is set to, for example, about 0.5λ (λ: wavelength). Here, when the waveguide 2 is stacked in three stages, side lobes and gain nulls can be suppressed when L2>0.3λ.

このような複数の導波管2と垂直板部3と水平板部4を備えるレーダアンテナ1は、押出成形によって一体的に形成されている。 The radar antenna 1 including such a plurality of waveguides 2, vertical plate portions 3, and horizontal plate portions 4 is integrally formed by extrusion molding.

このような構成のレーダアンテナ1によれば、スロット2aが形成された複数の導波管2が、略水平に延びて上下に配設されているため、フレアを備えずに垂直面指向性が得られ、レーダアンテナ1の奥行き寸法を小さく抑えることが可能となる。 According to the radar antenna 1 having such a configuration, the plurality of waveguides 2 in which the slots 2a are formed extend substantially horizontally and are arranged above and below, so that vertical directivity is achieved without flare. As a result, the depth dimension of the radar antenna 1 can be kept small.

また、最下位の水平板部4の長さが、他の水平板部4よりも長く設定されているため、水平板部4が長い側つまり海側への不要放射が抑制される。この結果、海側の垂直面指向性において、サイドローブや利得ヌル・ゼロの発生を抑制し、所望のサイドローブレベル特性を得ることが可能となる。すなわち、すべての水平板部4の長さが同じ場合、図3に示すように、垂直面指向性の海側において、高いレベルのサイドローブが発生して虚像となるおそれがあり、また、仰角(EL)-30度以内に利得ヌルが生じ、その角度内に入った物標を認識できないおそれがある。 Moreover, since the length of the lowest horizontal plate part 4 is set longer than the other horizontal plate parts 4, unnecessary radiation toward the side where the horizontal plate part 4 is longer, that is, toward the sea side, is suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of side lobes and gain nulls/zeros in the vertical plane directivity on the sea side, and to obtain desired side lobe level characteristics. In other words, if all the horizontal plate parts 4 have the same length, as shown in FIG. (EL) A gain null occurs within -30 degrees, and there is a possibility that a target within that angle cannot be recognized.

これに対して、本レーダアンテナ1では、図4に示すように、垂直面指向性の海側において、サイドローブレベルが仰角-30度以遠で低減され、仰角-30度以内での利得ヌルも解消されて、所望のサイドローブレベル特性が得られる。ここで、図4において、反海面側(空側)ではサイドローブが高いところが発生するが、船舶レーダにおいては、反海面側でのサイドローブは一般に許容されるため、運用上の問題はない。また、図3、図4における振幅比は、各導波管2の振幅比を意味する。 On the other hand, in this radar antenna 1, as shown in Fig. 4, on the sea side of the vertical plane directivity, the sidelobe level is reduced at elevation angles of -30 degrees and beyond, and the gain null is also reduced within elevation angles of -30 degrees. The desired sidelobe level characteristics are obtained. Here, in FIG. 4, high side lobes occur on the side away from the sea surface (sky side), but in a ship radar, side lobes on the side away from the sea surface are generally allowed, so there is no operational problem. Moreover, the amplitude ratio in FIGS. 3 and 4 means the amplitude ratio of each waveguide 2.

また、上記のように、各導波管2に対して垂直板部3と水平板部4によってモードフィルタ構造が形成されているため、スロット2aから放射される交差偏波成分が打ち消され、導波管2の上下方向に回り込むことによるサイドローブを抑制することが可能となる。すなわち、モードフィルタ構造を備えない場合には、図5に示すように、スロット2aから放射される交差偏波成分(図中の矢印)がレーダアンテナの上下方向に回り込んでしまうのに対して、モードフィルタ構造を備る場合には、図6に示すように、交差偏波成分の上下方向への回り込みが抑制される。この結果、モードフィルタ構造を備えない場合には、図7に示すように、高いレベルのサイドローブ・不要放射が発生するのに対して、モードフィルタ構造を備る場合には、図8に示すように、サイドローブが抑制される。 Furthermore, as described above, since a mode filter structure is formed for each waveguide 2 by the vertical plate part 3 and the horizontal plate part 4, the cross-polarized wave component radiated from the slot 2a is canceled, and the It is possible to suppress side lobes caused by wraparound in the vertical direction of the wave tube 2. In other words, when the mode filter structure is not provided, as shown in FIG. 5, the cross-polarized wave component (arrow in the figure) radiated from the slot 2a wraps around in the vertical direction of the radar antenna. , when a mode filter structure is provided, as shown in FIG. 6, the wraparound of cross-polarized components in the vertical direction is suppressed. As a result, when the mode filter structure is not provided, high level side lobes and unnecessary radiation are generated as shown in FIG. 7, whereas when the mode filter structure is provided, as shown in FIG. As such, sidelobes are suppressed.

さらに、各垂直板部3から水平板部4が導波管2の前面部21側に突出して設けられ、モードフィルタ構造が形成されているため、垂直方向に対してビームを狭幅化・狭域化すること、利得を増加させることが可能となる。すなわち、モードフィルタ構造を備えない場合には、図9に示すように、垂直方向のビーム幅が広い(例えば、22.99deg.)のに対して、モードフィルタ構造を備る場合には、図10に示すように、垂直方向のビーム幅が狭く(例えば、16.91deg.)、利得が増加(例えば、1.3dB増加)する。 Furthermore, since a horizontal plate part 4 is provided to protrude from each vertical plate part 3 toward the front part 21 side of the waveguide 2, and a mode filter structure is formed, the beam is narrowed in the vertical direction. It becomes possible to increase the area and increase the gain. That is, when the mode filter structure is not provided, the beam width in the vertical direction is wide (for example, 22.99 deg.) as shown in FIG. 10, the beam width in the vertical direction is narrow (for example, 16.91 deg.) and the gain is increased (for example, increased by 1.3 dB).

しかも、各水平板部4の自由端が導波管2の前面21aよりも延び、不要放射を所定値まで抑制できるように各水平板部4の長さが設定されているため、水平板部4の長さを調整するだけで不要放射レベルを所望の特性にすることが可能となる。すなわち、図11(a)に示すように、導波管2の前面21aからの水平板部4の突出量を長さL1とし、長さL1を0(図11(b))、0.22λ(図11(c))、0.30λ(図11(d))、0.38λ(図11(e))、0.53λ(図11(f))、0.69λ(図11(g))と順次延ばすと、長さL1が長いほど交差偏波成分の上下方向への回り込みを抑制でき、かつ、垂直方向のビーム幅を狭幅化・狭域化することが可能となる。そして、不要放射を所定値まで抑制できる長さL1に水平板部4の長さを調整するだけで、不要放射レベルを所望の特性にすることが可能となる。 Moreover, the free end of each horizontal plate part 4 extends beyond the front surface 21a of the waveguide 2, and the length of each horizontal plate part 4 is set so that unnecessary radiation can be suppressed to a predetermined value. By simply adjusting the length of 4, it is possible to set the unnecessary radiation level to a desired characteristic. That is, as shown in FIG. 11(a), the amount of protrusion of the horizontal plate portion 4 from the front surface 21a of the waveguide 2 is the length L1, and the length L1 is 0 (FIG. 11(b)) and 0.22λ. (Fig. 11(c)), 0.30λ (Fig. 11(d)), 0.38λ (Fig. 11(e)), 0.53λ (Fig. 11(f)), 0.69λ (Fig. 11(g) ), the longer the length L1 is, the more the cross-polarized components can be suppressed from going around in the vertical direction, and the beam width in the vertical direction can be narrowed and narrowed. Then, by simply adjusting the length of the horizontal plate portion 4 to a length L1 that can suppress unnecessary radiation to a predetermined value, it is possible to make the unnecessary radiation level a desired characteristic.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、最下位の水平板部4の長さを他の水平板部4よりも長く設定しているが、最上位または最下位の水平板部4のうち、サイドローブや利得ヌルを抑制したい側の水平板部4を他よりも長くすればよい。 Although the embodiments of this invention have been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiments, and even if there are changes in the design within the scope of the gist of this invention, Included in invention. For example, in the above embodiment, the length of the lowest horizontal plate part 4 is set longer than the other horizontal plate parts 4, but the side lobe of the highest or lowest horizontal plate part 4 is The horizontal plate portion 4 on the side where it is desired to suppress gain null may be made longer than the other portions.

また、上記の実施の形態では、すべての導波管2の上下縁側に水平板部4が設けられている場合について説明したが、その他の場合にも本願発明を適用可能である。例えば、図12に示すように、複数の導波管2が上下に隙間なく積層され、最上位の導波管2の上縁側と最下位の導波管2の下縁側のみに水平板部4が設けられている場合にも、適用可能である。このような場合にも、サイドローブや利得ヌルを抑制したい一方側(例えば、海側)の水平板部4を、他方側よりも長くすればよい。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which horizontal plate portions 4 are provided on the upper and lower edges of all waveguides 2, but the present invention is also applicable to other cases. For example, as shown in FIG. 12, a plurality of waveguides 2 are stacked vertically without any gaps, and horizontal plate portions 4 are formed only on the upper edge side of the uppermost waveguide 2 and the lower edge side of the lowest waveguide 2. It is also applicable to cases where Even in such a case, the horizontal plate portion 4 on one side (for example, the sea side) on which side lobes and gain nulls are to be suppressed may be made longer than on the other side.

1、10 レーダアンテナ
2 導波管
2a スロット
21 前面部
21a 前面
22 上面部
23 下面部
24 背面部
3 垂直板部
4 水平板部
1, 10 Radar antenna 2 Waveguide 2a Slot 21 Front part 21a Front part 22 Top part 23 Bottom part 24 Back part 3 Vertical plate part 4 Horizontal plate part

Claims (1)

断面が略四角形の筒状で前面部にスロットが形成された複数の導波管と、
前記複数の導波管が略水平に延びて上下に配設された状態で、少なくとも最上位の前記導波管の上縁側および最下位の前記導波管の下縁側から略水平に前面側に突出し、前記導波管の長手方向に沿って延びる帯板状の水平板部と、
を備え、
前記最上位の水平板部または前記最下位の水平板部の略水平方向の長さは、他の前記水平板部の略水平方向の長さよりも長く設定されている、
ことを特徴とするレーダアンテナ。
A plurality of waveguides each having a cylindrical shape with a substantially rectangular cross section and having a slot formed in the front part;
In a state in which the plurality of waveguides extend substantially horizontally and are arranged vertically, the waveguides extend substantially horizontally from the upper edge side of the uppermost waveguide and the lower edge side of the lowermost waveguide to the front side. a strip-shaped horizontal plate portion that protrudes and extends along the longitudinal direction of the waveguide;
Equipped with
The length in the substantially horizontal direction of the uppermost horizontal plate portion or the lowermost horizontal plate portion is set to be longer than the length in the substantially horizontal direction of the other horizontal plate portions.
A radar antenna characterized by:
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