JP2526393B2

JP2526393B2 - 平行平板スロットアンテナ

Info

Publication number: JP2526393B2
Application number: JP3172285A
Authority: JP
Inventors: 真安藤; 尚久後藤; 二郎広川
Original assignee: 東京工業大学長
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JPH0522025A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信用アンテナや放送
用アンテナなどとして用いた場合に好適な平行平板スロ
ットアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の導波管スロットアンテナは、導波
管に供給された電波が管壁に設けられた複数のスロット
を通過する際に外部に漏れ出すので、これをアンテナと
して利用するものである。

【０００３】また、高利得を得ようとする場合には、導
波管を並列的に多数配列する方式が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の導波管スロットアンテナでは、導波管部分や給電
系の構造が非常に複雑なものになり、重量も増すといっ
た問題点がある。

【０００５】これらの問題点の解決をはかるために、構
造が簡単で高利得を得ることができる方形の平行平板導
波路を用いたスロットアレイアンテナが知られていて、
すでに文献（後藤尚久「グレーティングローブ抑圧法と
導波管型平面アンテナへの応用」電子情報通信学会信学
技報、ＡＰ８７−１０）や、特許出願公開平成２−２８
８７０８号などが例としてある。

【０００６】しかし、これまで所望の進行波モードを保
つための具体的なスロット設計法が示されておらず、こ
れらの構成で高性能なアンテナを実現することはできな
かった。

【０００７】円形の平行平板導波路を用いたラジアルラ
インスロットアンテナについては、円板中心から伝搬す
る円筒波に対し、スロット結合により生じる反射波を抑
圧するスロット配置の概念が、文献（安藤真、高田潤
一、後藤尚久「高能率ラジアルラインスロットアンテ
ナ」、テレビジョン学会技術報告、ＲＥ８８−３０）で
提案されている。

【０００８】しかし、方形の平行平板導波路を用いてス
ロットからの反射を抑圧させるために、２本のスロット
を放射素子単位とし、お互いのスロットからの反射を相
殺させ、素子としての反射を抑圧させた例はない。

【０００９】本発明は、構造が簡単で高利得を得ること
ができ、しかも進行波に基づく動作をする平行平板スロ
ットアンテナを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の平行
平板スロットアンテナは、平行に置かれた一対の金属板
と、前記一対の金属板間に形成された導波空間と、前記
導波空間に充填された第１の遅波手段と、前記導波空間
に連なり、前記導波空間に電力を供給する給電手段とし
ての導波管と、前記導波管に充填された第２の遅波手段
と、前記一対の金属板のいずれか一方の面に縦横に多数
形成され、前記導波空間への電力の反射を抑圧して、電
力を外部に放射し、長さが略等しく間隔が約１／４管内
波長の第１のスロット対と、前記導波空間と前記導波管
との境界面に多数形成され、前記導波管から前記導波空
間に電力を放射する開口として機能し、前記開口に見か
け上ほぼ平面波の同位相面を形成しかつ前記導波管への
電力の反射を抑圧する、長さが略等しく間隔が約１／４
管内波長の第２のスロット対とを含み、前記導波管から
前記導波空間に前記第２のスロット対を介して供給され
る電力が同一のモードを保ちつつ前記導波空間を伝搬し
て、前記第１のスロット対から放射されることを特徴と
する。

【００１１】前記第１のスロット対は、前記導波空間内
の前記電力の伝播方向に略直角に形成され、前記第２の
スロット対は、前記導波管内の前記電力の伝播方向に対
して略４５度傾くように形成されていてもよい。

【００１２】前記第１のスロット対は、前記導波空間内
の前記電力の伝播方向に対して略４５度傾いた第１のス
ロットと、前記導波空間内の前記電力の伝播方向に対し
て略１３５度傾いた第２のスロットとからなっていても
よい。

【００１３】前記第１のスロット対は、向きが第１の所
定方向のスロットからなる水平偏波放射用スロット対
と、向きが第２の所定方向のスロットからなる垂直偏波
放射用スロット対とからなっていてもよい。

【００１４】前記第２のスロット対は、前記導波空間内
において前記第１の所定方向に電力を伝播させるために
前記第１の所定方向に直交する方向に配列されたスロッ
ト対と、前記導波空間内において前記第２の所定方向に
電力を伝播させるために前記第２の所定方向に直交する
方向に配列されたスロット対とからなり、前記第１と第
２の所定方向は互いに直交する方向であってもよい。

【００１５】前記一対の金属板は第１と第２の金属板か
らなり、前記第１の金属板に前記第１のスロット対が形
成され、前記第２の金属板に前記第２のスロット対が形
成されていてもよい。

【００１６】前記一対の金属板は方形であることが好ま
しい。

【００１７】

【作用】本発明の平行平板スロットアンテナでは、一対
の金属板に供給される電波を、給電部から供給されたと
きのモードを保って進行波的に伝搬させる必要がある。
一般には、平行平板線路として用いる場合には、基本モ
ードとしてＴＥＭの進行波モードが励振される。

【００１８】しかし、金属板のいずれか一方の面にあけ
られたスロットは、外部に電波を放射させるだけでな
く、一対の金属板間にできた平行平板の導波空間にも電
波を放射させる。そのために、平行平板線路に高次モー
ドや反射波が生じたり、実効的な管内波長が変化したり
する。

【００１９】このスロット結合により生じる高次モード
を抑圧するためには、スロットを伝搬方向に垂直な方向
に密に配列しなくてはならない。また、一方、反射波に
より平行平板線路の電磁界分布は定在波分布に近くな
り、周波数帯域が狭くなってしまう。

【００２０】そこで、スロットからの反射を抑圧させる
ために、２本のスロットを対として放射素子単位とし、
お互いにスロットからの反射を相殺させ、対からの反射
を抑圧させる。

【００２１】本発明はこの反射を抑圧したスロット対
を、電力放射用開口および電力供給用開口として用いた
新しい構造である。本発明によりＴＥＭモードを利用し
た平行平板スロットアンテナにおいて、安定で広帯域な
進行波励振を実現することが可能である。

【００２２】また、この平行平板スロットアンテナを受
信のために用いる場合には、送受信機能の可逆性によ
り、上述の電波の放射の場合と逆の作用が行われる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００２４】まず、本発明の第１実施例について説明す
る。図１に示すように、方形の上部金属板１と下部金属
板２を平行に置き、平行平板導波路３が形成されてい
る。平行平板導波路３内には遅波手段としての比誘電率
εｒの誘電体４が満たされている。上部金属板１には、
電力放射用開口としてのほぼ１／２波長の長さの２本の
スロット５’，５”からなる放射用スロット対５が縦横
に多数配列されている。下部金属板２の下には平行平板
導波路３を給電するための方形の給電用導波管６が取り
付けられている。下部金属板２と給電用導波管６の間に
は、電力供給用開口としてのほぼ１／２波長の長さの２
本のスロット７’，７”からなる給電用スロット対７が
多数配列されている。給電用導波管６には遅波手段とし
ての比誘電率εｆの誘電体８が満たされている。また、
給電用導波管６には励振用プローブ９が取り付けられて
いる。平行平板導波路３の周壁は、電波吸収体１０を取
り付けた金属壁になっている。また、給電用導波管６の
終端部も電波吸収体１１を取り付けた金属壁になってい
る。

【００２５】電波吸収体１０，１１はなくてもよいし、
文献（広川二郎、桜井仁夫、安藤真、後藤尚久「円偏波
アレイアンテナ用導波管終端スロット」、電子情報通信
学会技術報告、ＡＰ８９−５６）にあるように、反射を
抑圧する整合素子で代用させてもよい。

【００２６】動作原理を説明する。給電用プロープ９か
ら給電された電波は、給電用導波管６の基本モードであ
るＴＥ１０モードで図１中の破線の矢印方向に、給電用
導波管６内を伝搬し、給電用スロット対７から平行平板
導波路３に給電される。給電用導波管６の終端部に達し
た電波は電波吸収体１１に吸収される。給電用スロット
対７により平行平板導波路３へ放射された電波は、今度
はその基本モードであるＴＥＭモードで図１中の実線の
矢印方向に、平行平板導波路３内を伝搬し、放射用スロ
ット対５から外部に放射される。平行平板導波路３の終
端部に達した電波は電波吸収体１０により吸収される。

【００２７】図２は上部金属板１上に形成された放射用
スロット対５の配置図の１例である。放射用スロット対
５の配置について重要なことは、スロット結合によって
平行平板導波路３内に高次モードを発生させたり、素子
の反射によって平行平板導波路３の電磁界分布が定在波
分布にならないようにすることである。

【００２８】図２の放射用スロット対５は直線偏波（垂
直偏波）を放射するもので、平行平板導波路３内での伝
搬方向に対して垂直な向きの２本のスロット５’，５”
を伝搬方向にほぼ１／４λｒの間隔に置いたものを１組
として構成している。ここで、λｒは平行平板導波路３
内でのスロット結合を考慮した管内波長である。ほぼ１
／４λｒの間隔で２本のスロット５’，５”を置くと、
２本のスロットからの反射波は１／４λｒ×２（往復）
＝１／２λｒ（逆相）の位相差を持ち反射方向で相殺さ
れるので、放射用スロット対５としての反射はほぼなく
なることになる。反射の抑圧された放射用スロット対５
を用いることで、平行平板導波路３内の電磁分布は進行
波に近い分布になる。

【００２９】図２のように、放射用スロット対５内の２
本のスロット５’，５”を互いに横方向にずらしてもよ
い。スロットの中心は電磁界強度が強くなるので、横方
向にずらすことで平行平板導波路３内の横方向の電磁界
分布をできるだけ一様にして、高次モードの発生を抑圧
させるためである。また、放射用スロット対５のスロッ
トの向きを変えることで、偏波面を変えることができ
る。

【００３０】放射用スロット対５のアレーの設計を行う
ためには、各放射用スロット対５の励振振幅と励振位相
を制御する必要がある。

【００３１】各放射用スロット対５の励振振幅を制御す
る方法の１つとしては、スロットの長さを変化させて結
合量（スロット対への入射パワーに対する放射パワーの
比）を変えるこが考えられる。放射用スロット対５の設
計パラメータには、与えられた平行平板導波路３の厚さ
と平行平板導波路３内に満たされた誘電体４の比誘電率
εｒに対して、２本のスロット５’，５”の長さと伝搬
方向及び直角方向のスロット間距離の、合わせて４つが
あり、所望の結合量に対して反射が抑圧されるような４
つのパラメータの関係を明らかにしておく必要がある。

【００３２】図３図に、その１数値例として、電磁界解
析により求められた、結合量に対する２本のスロット
５’，５”の長さと伝搬方向のスロット間距離の関係を
示す。この例では、結合量が多くなるにつれて、スロッ
ト長が長くなり、伝搬方向のスロット間距離が狭くなっ
ていることがわかる。

【００３３】一方、各放射用スロット対５の励振位相を
制御する方法としては、平行平板導波路３内の電磁界分
布は進行波分布なので、放射用スロット対５を伝搬方向
にずらすことで移送量を制御することができる。

【００３４】以後は、すべての放射用スロット対５を同
振幅同位相で励振させ、アンテナ正面に主ビームを向け
る場合について説明する。主ビーム方向を傾けたり、テ
ーラー指向性などサイドローブレベルを低くしたりする
従来の手段も適用できる。

【００３５】図２に示すように、放射用スロット対５は
伝搬方向にλｒ、横方向にａｒの間隔で、格子状に配列
されている。各放射用スロット対５を同位相で励振させ
るためには、その素子間隔を平行平板導波路３の管内波
長λｒに一致させなくてはならない。一般に、アレーア
ンテナにおいてグレーティングローブを抑圧するために
は、素子間隔をλ０未満にする必要がある。ここで、λ
０は自由空間波長である。この条件を満たすために、平
行平板導波路３内に比誘電率εｒの誘電体４を充填して
管内波長を短くしている。無摂動時の平行平板導波路３
の管内波長λｒは（１）式で与えられる。

【００３６】

【数１】

【００３７】ところで、放射用スロット対５のスロット
として共振長よりも短いものを使用すると、スロット結
合によって管内波長λｒが無摂動時（（１）式の値）よ
りも短くなることが種々の文献（例えば、笹沢英生、大
島康秀、桜井仁夫、安藤真、後藤尚久「ラジアルライン
スロットアンテナの結合係数」、電子情報通信学会技術
報告、ＡＰ８６−１４２）で知られている。この影響も
考慮すると、平行平板導波路３に満たす誘電体４を省い
たり、その比誘電率εｒを低めに設定できる。

【００３８】一方、放射用スロット対５の横方向間隔ａ
ｒはできるだけ狭くした方が、平行平板導波路３に高次
モードが発生しない。少なくとも、平行平板導波路３の
管内波長λｒよりも短くしないと、平行平板導波路３内
の所望（図２の実線矢印の方向）以外の方向にも電波が
伝搬することになる。

【００３９】図４は下部金属板２上に形成された給電用
スロット対７の配置の１例である。給電用スロット対７
は、給電用導波管６内での伝搬方向に対してほぼ４５度
の傾きを持った互いに平行な２本のスロット７’，７”
を給電用導波管６の管軸中央にほぼ１／４λｆの間隔で
置いて形成している。ここで、λｆは給電用導波管６内
での、スロット結合により摂動を受けた管内波長であ
る。ほぼ１／４λｆの間隔で２本のスロット７’，７”
を置くと、２本のスロットからの反射波は１／４λｆ×
２（往復）＝１／２λｆ（逆相）の位相差を持ち相殺さ
れるので、給電用スロット対７としての給電用導波管６
への反射はほぼなくなることになる。反射の抑圧された
給電用スロット対７を用いることで、給電用導波管６内
の電磁界分布は進行波に近い分布になる。

【００４０】図５は、給電用スロット対７のスロット１
２が、給電用導波管６の管軸中央に伝搬方向に対してほ
ぼ４５度の傾きを持って置かれる様子を説明する図であ
る。図５において、給電用導波管６の基本モードである
ＴＥ１０モードの磁界は、図５のような向きのループ
（破線）で右へ向かって伝搬する。したがって、給電用
導波管６の管軸中央では磁界は垂直方向成分しか持たな
い。また、平行平板導波路３の基本モードであるＴＥＭ
モードの磁界は図５のような向き（実線）で上下に伝搬
する。すなわち、平行平板導波路３では水平方向成分の
磁界を伝搬させる必要がある。スロット１２は、その向
きと平行な成分の磁界と結合するので、スロット１２を
給電用導波管６の管軸に対してほぼ４５度程度傾けれ
ば、平行平板導波路３と給電用導波管６の双方の所望の
モードが効率よく結合することができる。また、平行平
板導波路３内を上の方に伝搬する磁界は伝搬方向に対し
て右向きになっており、下の方は伝搬方向に対して左向
きになっている。すなわち、平行平板導波路３の磁界
は、上下方向で互いに逆相で伝搬することがわかる。し
たがって、図４において、励振用プローブ９の左右で給
電用スロット対７の向きが、給電用導波管６の伝搬方向
に対して反対になっているのは、平行平板導波路３の上
半分の給電用スロット対７が励振用プローブ９の左右で
同相に励振されるようにするためである。平行平板導波
路３の下半分の給電用スロット対７についても同様であ
る。

【００４１】各給電用スロット対７を同位相で励振させ
るためには、給電用スロット対７の間隔を給電用導波管
６の管内波長λｆに一致させる必要がある。しかし、給
電用スロット対７の間隔を平行平板導波路３の管内波長
λｒよりも小さくしないと、平行平板導波路３内の電波
は、所望の方向（図２の実線の矢印方向）以外の斜めの
方向に伝搬してしまう。自由空間への放射でたとえれ
ば、グレーティングローブに相当する。したがって、給
電用導波管６の管内波長λｆは、平行平板導波路３の管
内波長λｒよりも短くしなくてはならず、給電用導波管
６内には、比誘電率εｆの誘電体８を満たす必要があ
る。

【００４２】給電用導波管６内に充填する誘電体８の比
誘電率εｆは、次の２つの条件を満足するように決め
る。

【００４３】（ａ）給電用導波管６の管内波長λｆ
は、平行平板導波路３の管内波長λｒよりも短くする。

【００４４】（ｂ）給電用導波管６内では、基本モー
ド（ＴＥ１０モード）だけが伝搬する。

【００４５】条件（ａ）と条件（ｂ）を両方満足するε
ｆの範囲を求める。まず、条件（ａ）は（２）式で与え
られる。

【００４６】 λｆ＝αλｒ（α＜１） …（２）また、条件（ｂ）について、給電用導波管６の広壁幅を
ａｆとすると、ａｆの範囲は（３）式で与えられる。

【００４７】

【数２】

【００４８】ところで、給電用導波管６の無摂動時の管
内波長λｆは、（４）式で求められる。

【００４９】

【数３】

【００５０】（４）式に（３）式を代入して整理する
と、（５）式が求められる。

【００５１】

【数４】

【００５２】（５）式で、βはａｆとεｆの値で決ま
る。（１）式と（５）式を（２）式に代入して整理する
と、（６）式が求められる。

【００５３】

【数５】

【００５４】（６）式で、β／α＞１であるので、εｆ
の下限値が求められる。一方、（３）式より、εｆの上
限値が（７）式で与えられる。

【００５５】 εｆ＜（λ０／ａｆ）² …（７）給電用導波管６内に充填する誘電体８の比誘電率εｆ
は、（６）式と（７）式を満たす範囲で決める必要があ
る。

【００５６】給電用スロット対７のアレーの設計を行う
ためには、各給電用スロット対７の励振振幅と励振位相
を制御する必要がある。

【００５７】各給電用スロット対７の励振振幅を制御す
る方法の１つとしては、スロットの長さを変化させて結
合量（スロット対への入射パワーに対する平行平板導波
路３内への分配パワーの比）を変えることが考えられ
る。給電用スロット対７の設計パラメータには、２本の
スロット７’，７”の長さと伝搬方向のスロット間距離
の、合わせて３つがあり、所望の結合量に対して反射が
抑圧されるような３つのパラメータの関係を明らかにし
ておく必要がある。

【００５８】図６に、その１数値例として、電磁界解析
により求められた、結合量に対する２本のスロット
７’，７”の長さと伝搬方向のスロット間距離の関係を
示す。この例では、結合量が多くなるにつれて、スロッ
ト長７’，７”が長くなり、伝搬方向のスロット間距離
が狭くなっていることがわかる。

【００５９】一方、各給電用スロット対７の励振位相を
制御する方法としては、給電用導波管６内の電磁界分布
は進行波分布なので、給電用スロット対７を伝搬方向に
ずらすことで位相量を制御することができる。

【００６０】図７に、１例として一様振幅を実現するス
ロットアレーアンテナの素子の重み付けとしてスロット
の長さを変えた場合に、素子がスロット単体のとき（破
線）と反射を抑圧したスロット対のとき（実線）の、各
素子のスロット長の変化の設計結果を示す。スロット単
体が素子の場合、スロット長の変化がリップルを持って
いることがわかる。これは、導波路内部にスロットから
の反射によって定在波成分が生じ、振幅がリップルを持
っているためである。また、スロットの反射を考慮する
必要があり、設計手順が複雑である。それに対して、反
射を抑圧したスロットペアの場合、スロット長は単調に
増加しており、導波路内部の電磁界はスロットからの放
射により単調に減少していることが考えられる。また、
スロットの反射を考慮しないので、設計手順が簡単であ
る。

【００６１】図８に、素子がスロット単体のとき（破
線）と反射を抑圧したスロット対のとき（実線）の反射
量の周波数特性の１実験例を示す。素子がスロット単体
の場合には、各素子からの反射が同相で給電点に加わる
ために反射量が全体としてかなり大きくなっていること
がわかる。スロットを対にして反射を抑圧することで反
射特性が改善されていることがわかる。

【００６２】試作したアンテナ（大きさ４００mm×３７
５mm）において、図２のＡ−Ａ’線上の開口面電界分布
の１測定例を図９に、図２のＢ−Ｂ’線上の開口面分布
の１測定例を図１０に示す。図２のＡ−Ａ’線上の開口
面電界分布は給電用導波管６の動作を、図２のＢ−Ｂ’
線上の開口面分布は、平行平板導波路３の動作を反映す
る。両者とも若干のリップルはあるものの、ほぼ進行波
で励振されていることが確認できる。

【００６３】次に、本発明の第２実施例について説明す
ると、この例では、円偏波を放射すべく、図１１に示す
ように、上部金属板１上に円偏波放射用スロット対１３
を形成したものである。上部金属板１以外の構造につい
ては、第１実施例と同じである。

【００６４】円偏波放射用スロット対１３は、図１１の
実線矢印で示された伝搬方向に対してほぼ４５度傾き、
伝搬方向にほぼ１／４λｒの間隔で置かれた２本のスロ
ットから形成されている。ここで、λｒは平行平板導波
路３内での管内波長である。２本のスロットはほぼ直交
している。２本のスロットを空間的かつ時間的に直交さ
せているので、円偏波が放射される。円偏波放射用スロ
ット対１３の伝搬方向の間隔、横方向の間隔について
は、第１実施例と同じである。

【００６５】次に、本発明の第３実施例について説明す
ると、この例では、図１２に示すように、２偏波共用を
行っている。平行平板導波路３内で電波を左右方向と上
下方向の互いに直交する２つの方向に伝搬させ、それぞ
れから２つの偏波の電波を放射させている。

【００６６】図１２の例では、上部金属板１に向きが上
下方向のスロットからなる水平偏波放射用スロット対１
４と向きが左右方向のスロットからなる垂直偏波放射用
スロット対１５が形成されている。水平偏波放射用スロ
ットペア１４は、平行平板導波路３内を左右方向に伝搬
する電波と結合する。一方、垂直偏波放射用スロットペ
ア１５は、平行平板導波路３内を上下方向に伝搬する電
波と結合する。

【００６７】放射用スロット対としては、直線偏波（水
平偏波、垂直偏波、任意方向偏波）や円偏波（右旋円偏
波、左旋偏波）のうち任意の２つの偏波のものが可能で
ある。放射用スロット対の構成法については、第１実施
例や第２実施例と同じである。また、２つの偏波を動作
させる周波数は必ずしも一致させる必要はない。

【００６８】図１３は、偏波共用を行うために、下部金
属板２上に構成された給電用スロット対の配置図であ
る。下部金属板２の下には、左右方向に置かれた給電用
導波管１６と上下方向に置かれた給電用導波管１７が取
り付けられている。各給電用導波管１６，１７には、そ
れぞれ励振用プローブ１８，１９が取り付けられてい
る。

【００６９】図１３において、左右方向に配列されてい
るのは、平行平板導波路３内を上下方向に伝搬させるた
めの給電用スロット対２０である。一方、上下方向に配
列されているのは、平行平板導波路３内を左右方向に伝
搬させるための給電用スロット対２１である。給電用平
行平板導波路３内を左右方向に伝搬させるため給電用ス
ロット対２１である。給電用スロット対の構成法につい
ては、第１実施例と同じである。

【００７０】２つの偏波を動作させる周波数が異なる場
合には、対となる放射用スロット対と給電用スロット対
の動作周波数を一致させる必要がある。

【００７１】本発明は上記実施例に限定されない。種々
変形して実施できる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の平行平板
スロットアンテナによれば、単に２枚の金属板のみで構
成された空間に進行波的に電力を伝送させ、いずれか一
方に電力放射用スロット対が設けられた一対の金属板を
他の軽量な材料で間隔保持するのみで、高効率かつ高利
得のアンテナを構成することができる。従って、構造の
簡素化により大幅な生産コストの軽減と軽量化が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナの斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナに使用されている上部金属板の平面図である。

【図３】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナに使用されている放射用スロット対のパラメータ
の関係を表すグラフである。

【図４】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナに使用されている下部金属板の平面図である。

【図５】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナに使用されている給電用スロットの動作を説明す
るための平面図である。

【図６】本発明の第１実施例の方形平行平板スロットア
ンテナに使用されている給電用スロット対のパラメータ
の関係を表すグラフである。

【図７】各素子のスロット長の変化を表すグラフであ
る。

【図８】反射量の周波数特性を表わすグラフである。

【図９】試作アンテナの開口面分布（図２のＡ−Ａ’線
上）の１測定例である。

【図１０】試作アンテナの開口面分布（図２のＢ−Ｂ’
線上）の１測定例である。

【図１１】本発明の第２実施例の方形平行平板スロット
アンテナに使用されている上部金属板の平面図である。

【図１２】本発明の第３実施例の方形平行平板スロット
アンテナに使用されている上部金属板の平面図である。

【図１３】本発明の第３実施例の方形平行平板スロット
アンテナに使用されている下部金属板の平面図である。

【符号の説明】

１上部金属板２下部金属板３平行平板導波路４誘電体５放射用スロット対６給電用導波管７給電用スロット対８誘電体９励振用プローブ１０電波吸収体１１電波吸収体１２スロット１３放射用スロット対１４放射用スロット対１５放射用スロット対１６給電用導波管１７給電用導波管１８励振用プローブ１９励振用プローブ２０給電用スロット対２１給電用スロット対

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平行に置かれた一対の金属板と、前記一対の金属板間に形成された導波空間と、前記導波空間に充填された第１の遅波手段と、前記導波空間に連なり、前記導波空間に電力を供給する
給電手段としての導波管と、前記導波管に充填された第２の遅波手段と、前記一対の金属板のいずれか一方の面に縦横に多数形成
され、前記導波空間への電力の反射を抑圧して、電力を
外部に放射し、長さが略等しく間隔が約１／４管内波長
の第１のスロット対と、前記導波空間と前記導波管との境界面に多数形成され、
前記導波管から前記導波空間に電力を放射する開口とし
て機能し、前記開口に見かけ上ほぼ平面波の同位相面を
形成しかつ前記導波管への電力の反射を抑圧する、長さ
が略等しく間隔が約１／４管内波長の第２のスロット対
とを含み、前記導波管から前記導波空間に前記第２のスロット対を
介して供給される電力が同一のモードを保ちつつ前記導
波空間を伝搬して、前記第１のスロット対から放射され
る、ことを特徴とする平行平板スロットアンテナ。
【請求項２】前記第１のスロット対は、前記導波空間内
の前記電力の伝播方向に略直角に形成され、前記第２のスロット対は、前記導波管内の前記電力の伝
播方向に対して略４５度傾くように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】前記第１のスロット対は、前記導波空間内の前記電力の伝播方向に対して略４５度
傾いた第１のスロットと、前記導波空間内の前記電力の伝播方向に対して略１３５
度傾いた第２のスロットとからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】前記第１のスロット対は、向きが第１の所定方向のスロットからなる水平偏波放射
用スロット対と、向きが第２の所定方向のスロットからなる垂直偏波放射
用スロット対とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】前記第２のスロット対は、前記導波空間内において前記第１の所定方向に電力を伝
播させるために前記第１の所定方向に直交する方向に配
列されたスロット対と、前記導波空間内において前記第２の所定方向に電力を伝
播させるために前記第２の所定方向に直交する方向に配
列されたスロット対とからなり、前記第１と第２の所定方向は互いに直交する方向である
ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】前記一対の金属板は第１と第２の金属板か
らなり、前記第１の金属板に前記第１のスロット対が形成され、前記第２の金属板に前記第２のスロット対が形成され
る、ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】前記一対の金属板は方形であることを特徴
とする請求項１に記載のアンテナ。