JP2817300B2 - ラジアルラインスロットアンテナ - Google Patents
ラジアルラインスロットアンテナInfo
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- JP2817300B2 JP2817300B2 JP34214789A JP34214789A JP2817300B2 JP 2817300 B2 JP2817300 B2 JP 2817300B2 JP 34214789 A JP34214789 A JP 34214789A JP 34214789 A JP34214789 A JP 34214789A JP 2817300 B2 JP2817300 B2 JP 2817300B2
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- Japan
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- center
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,SHF,EHF帯において用いられるラジアル導波
路を利用した直線偏波用のラジアルラインスロットアン
テナに関する。
路を利用した直線偏波用のラジアルラインスロットアン
テナに関する。
従来技術としては,例えば特公昭64−1965号公報に示
されるものがある。すなわち,等間隔で対設された上下
の円板型導体で構成されるラジアル導波路において最も
基本になる伝搬モードである中心から径方向へ同じ強さ
で一様に拡がる伝搬モードの波長をλgとしたとき,上
側導体の径方向軸上にその中心よりδの距離にある第1
の点,この軸と直角な軸上に該中心よりδ+1/4×λg
の距離にある第2の点,第1の点と同軸上で該中心から
第1の点と反対側にδ+1/2×λgの距離にある第3の
点,第2の点と同軸上で該中心から第2の点と反対側に
δ+3/4×λgの距離にある第4の点,第1の点と同軸
上かつ同方向に該中心からδ+λgの距離にある第5の
点,及び以下同様にして定められる点群を順次通るスパ
イラル状の線上に,直交線上に各別に1/4×λgの中心
間隔で配置された一組のスロットで構成される放射素子
を,スロットの一方が径方向に対し約45゜の傾きをなす
ほぼハの字状に,順次配設したことを特徴とする円偏波
平面アレイアンテナである。
されるものがある。すなわち,等間隔で対設された上下
の円板型導体で構成されるラジアル導波路において最も
基本になる伝搬モードである中心から径方向へ同じ強さ
で一様に拡がる伝搬モードの波長をλgとしたとき,上
側導体の径方向軸上にその中心よりδの距離にある第1
の点,この軸と直角な軸上に該中心よりδ+1/4×λg
の距離にある第2の点,第1の点と同軸上で該中心から
第1の点と反対側にδ+1/2×λgの距離にある第3の
点,第2の点と同軸上で該中心から第2の点と反対側に
δ+3/4×λgの距離にある第4の点,第1の点と同軸
上かつ同方向に該中心からδ+λgの距離にある第5の
点,及び以下同様にして定められる点群を順次通るスパ
イラル状の線上に,直交線上に各別に1/4×λgの中心
間隔で配置された一組のスロットで構成される放射素子
を,スロットの一方が径方向に対し約45゜の傾きをなす
ほぼハの字状に,順次配設したことを特徴とする円偏波
平面アレイアンテナである。
しかし,上述した従来のアンテナは,円偏波アレイア
ンテナであり、ラジアルラインスロットアンテナとして
直線偏波には対応できない。また、直線偏波には水平偏
波と垂直偏波があり、これら両方に対応できるようなラ
ジアルラインスロットアンテナはなかった。
ンテナであり、ラジアルラインスロットアンテナとして
直線偏波には対応できない。また、直線偏波には水平偏
波と垂直偏波があり、これら両方に対応できるようなラ
ジアルラインスロットアンテナはなかった。
本発明は、水平偏波と垂直偏波の偏波共用が可能でか
つ広帯域な直線偏波用ラジアルラインスロットアンテナ
を提供することを目的とする。
つ広帯域な直線偏波用ラジアルラインスロットアンテナ
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するためになされたもので,
多数のスロットを有するスロット板と、このスロット板
に対向する導体とでラジアル導波路を形成してなるラジ
アルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル導波路
における波長をλgとしたとき,スロット板の中心をそ
の中心とする半径Rがc+n×λg(n=0,1,2,・・
・)である複数の円上に配置され、半径とスロットとの
なす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφとすると
き、θ≧φであるスロット群を有することを特徴とする
ラジアルラインスロットアンテナである。
多数のスロットを有するスロット板と、このスロット板
に対向する導体とでラジアル導波路を形成してなるラジ
アルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル導波路
における波長をλgとしたとき,スロット板の中心をそ
の中心とする半径Rがc+n×λg(n=0,1,2,・・
・)である複数の円上に配置され、半径とスロットとの
なす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφとすると
き、θ≧φであるスロット群を有することを特徴とする
ラジアルラインスロットアンテナである。
また、ラジアル導波路における波長をλgとしたと
き,スロット板の中心をその中心とする半径Rがd+n
×λg(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置さ
れ、半径とスロットとのなす角をθ′、その半径とX軸
とのなす角をφ′とするとき、θ′≧φ′であるスロッ
ト群を有することを特徴とする。
き,スロット板の中心をその中心とする半径Rがd+n
×λg(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置さ
れ、半径とスロットとのなす角をθ′、その半径とX軸
とのなす角をφ′とするとき、θ′≧φ′であるスロッ
ト群を有することを特徴とする。
スロット板の半径とスロットとのなす角度をθとする
と、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、45゜<θ
<90゜となるスロットの本数よりも多いことを特徴とす
る。
と、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、45゜<θ
<90゜となるスロットの本数よりも多いことを特徴とす
る。
ラジアル導波路における波長をλgとしたとき,スロ
ット板の中心をその中心とする半径Rがc+n×λ
g(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、
半径とスロットとのなす角をθ、その半径とY軸とのな
す角をφとするとき、θ≧φであるスロット群と、スロ
ット板の中心をその中心とする半径Rがd+n×λ
g(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、
半径とスロットとのなす角をθ′、その半径とX軸との
なす角をφ′とするとき、θ′≧φ′であるスロット群
を有し、かつ両スロット群が直交関係にあることを特徴
とする。
ット板の中心をその中心とする半径Rがc+n×λ
g(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、
半径とスロットとのなす角をθ、その半径とY軸とのな
す角をφとするとき、θ≧φであるスロット群と、スロ
ット板の中心をその中心とする半径Rがd+n×λ
g(n=0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、
半径とスロットとのなす角をθ′、その半径とX軸との
なす角をφ′とするとき、θ′≧φ′であるスロット群
を有し、かつ両スロット群が直交関係にあることを特徴
とする。
スロット板の中心をその中心とする半径と垂直なスロ
ット群を有していることを特徴とする。
ット群を有していることを特徴とする。
本発明のラジアルラインスロットアンテナは,間隔が
λgである複数の円上に形成されたY軸方向のスロット
群により、直線偏波(水平偏波)が得られる。また、間
隔がλgである複数の円上に形成されたX軸方向のスロ
ット群により、別の直線偏波(垂直偏波)が得られる。
λgである複数の円上に形成されたY軸方向のスロット
群により、直線偏波(水平偏波)が得られる。また、間
隔がλgである複数の円上に形成されたX軸方向のスロ
ット群により、別の直線偏波(垂直偏波)が得られる。
そして、スロット板の半径とスロットとのなす角度を
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とにより、X軸及びY軸付近でのスロットの本数が密に
なり、半径方向に平行なスロットからの放射が小さくな
るの補なわれ、開口面における放射が一様となり、アン
テナの効率が向上する。
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とにより、X軸及びY軸付近でのスロットの本数が密に
なり、半径方向に平行なスロットからの放射が小さくな
るの補なわれ、開口面における放射が一様となり、アン
テナの効率が向上する。
また、同一のスロット板に水平偏波用のスロット群と
垂直偏波用のスロット群を互いに直交させて存在させる
ことにより、相互の干渉は極小となり、アンテナの開口
面の共用が可能となる。
垂直偏波用のスロット群を互いに直交させて存在させる
ことにより、相互の干渉は極小となり、アンテナの開口
面の共用が可能となる。
本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第1図は,本発明によるラジアルラインスロットアン
テナの説明図であり,図中(1)はスロット板で,この
スロット板(1)は金属製の円板で,エッチング加工等
により形成される複数のスロット(2)を有している。
また(3)はフレームで,このフレーム(3)は金属円
板の周縁を絞り加工したもので,この周縁に前記スロッ
ト板(1)を接合し,エポキシ樹脂等でシールし,その
内部にラジアル導波路(4)を形成する。そして,前記
スロット板(1)のほぼ中央には給電部(5)が取り付
けられている。
テナの説明図であり,図中(1)はスロット板で,この
スロット板(1)は金属製の円板で,エッチング加工等
により形成される複数のスロット(2)を有している。
また(3)はフレームで,このフレーム(3)は金属円
板の周縁を絞り加工したもので,この周縁に前記スロッ
ト板(1)を接合し,エポキシ樹脂等でシールし,その
内部にラジアル導波路(4)を形成する。そして,前記
スロット板(1)のほぼ中央には給電部(5)が取り付
けられている。
なお,前記スロット板(1)とフレーム(3)とで形
成される内部空間内に仕切板(図示せず)を配置し,ラ
ジアル導波路(4)を上層導波路と下層導波路に分け,
仕切板の外周で導波路の折り返し部を形成してもよい。
成される内部空間内に仕切板(図示せず)を配置し,ラ
ジアル導波路(4)を上層導波路と下層導波路に分け,
仕切板の外周で導波路の折り返し部を形成してもよい。
前記スロット板(1)の上には,雨等の浸入を防ぐた
めにレドーム(6)が取り付けられている。このレドー
ム(6)は雪等が積もらないようにすべりやすいテフロ
ン材料等で成形したもので,その周縁をスロット板
(1)及びフレーム(3)と重ね合わせてシールしてい
る。また,このレドーム(6)とスロット板(1)との
間に,必要に応じて発泡スチロール等よりなるスペーサ
(7)を積層してもよい。
めにレドーム(6)が取り付けられている。このレドー
ム(6)は雪等が積もらないようにすべりやすいテフロ
ン材料等で成形したもので,その周縁をスロット板
(1)及びフレーム(3)と重ね合わせてシールしてい
る。また,このレドーム(6)とスロット板(1)との
間に,必要に応じて発泡スチロール等よりなるスペーサ
(7)を積層してもよい。
次に前記スロット板(1)に設けられているスロット
(2)の配列パターンについて説明する。
(2)の配列パターンについて説明する。
第2図に示すように,スロット(2)は2つのスロッ
ト群からなる。具体的にはスロット板(1)の中心Oを
その中心とする半径Rが、cである第1の円、c+λg
である第2の円、c+2×λgである第3の円、以下同
様にして得られる円群、すなわち,R=c+n×λg(n
=0,1,2・・・)である複数の円上に、半径とスロット
とのなす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφとする
とき、θ≧φであるスロットを多数形成してなる水平偏
波用のスロット群(14)と、スロット板(1)の中心O
をその中心とする半径Rが、d(本実施例ではd=c+
λg/2とする)である第1′の円、d+λgである第
2′の円、d+2×λgである第3′の円、以下同様に
して得られる円群、すなわち,R=d+n×λg(n=0,
1,2・・・)である複数の円上に、半径とスロットとの
なす角をθ′、その半径とX軸とのなす角をφ′とする
とき、θ′≧φ′であるスロットを多数形成してなる垂
直偏波用のスロット群(15)が、同一のスロット板
(1)に形成されている。なお、第2図は、θ=φ、
θ′=φ′すなわちY軸に平行な水平偏波用のスロット
群(14)とX軸に平行な垂直偏波用のスロット群(15)
を有する実施例を示している。また、dは任意でよい。
ト群からなる。具体的にはスロット板(1)の中心Oを
その中心とする半径Rが、cである第1の円、c+λg
である第2の円、c+2×λgである第3の円、以下同
様にして得られる円群、すなわち,R=c+n×λg(n
=0,1,2・・・)である複数の円上に、半径とスロット
とのなす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφとする
とき、θ≧φであるスロットを多数形成してなる水平偏
波用のスロット群(14)と、スロット板(1)の中心O
をその中心とする半径Rが、d(本実施例ではd=c+
λg/2とする)である第1′の円、d+λgである第
2′の円、d+2×λgである第3′の円、以下同様に
して得られる円群、すなわち,R=d+n×λg(n=0,
1,2・・・)である複数の円上に、半径とスロットとの
なす角をθ′、その半径とX軸とのなす角をφ′とする
とき、θ′≧φ′であるスロットを多数形成してなる垂
直偏波用のスロット群(15)が、同一のスロット板
(1)に形成されている。なお、第2図は、θ=φ、
θ′=φ′すなわちY軸に平行な水平偏波用のスロット
群(14)とX軸に平行な垂直偏波用のスロット群(15)
を有する実施例を示している。また、dは任意でよい。
前記水平偏波用のスロット群(14)のスロット長は、
周波数fHで最適となるような値に設定されており、この
スロット群(14)からは中心周波数fHでスロットと直角
な向きに電界がある直線偏波が放射される。また、スロ
ット板(1)の半径とスロットとのなす角度(鋭角)を
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とが望ましい。これにより、Y軸付近のスロットを密に
することができ、半径方向に平行なスロット(16)から
の放射が小さくなることが補われる。
周波数fHで最適となるような値に設定されており、この
スロット群(14)からは中心周波数fHでスロットと直角
な向きに電界がある直線偏波が放射される。また、スロ
ット板(1)の半径とスロットとのなす角度(鋭角)を
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とが望ましい。これにより、Y軸付近のスロットを密に
することができ、半径方向に平行なスロット(16)から
の放射が小さくなることが補われる。
一方、前記スロット群(14)と直交している垂直偏波
用のスロット群(15)のスロット長は、周波数fvで最適
となるような値に設定されており、このスロット群(1
5)からは中心周波数fvでスロットと直角な向きに電界
がある直線偏波が放射される。また、上述と同様にスロ
ット板(1)の半径とスロットとのなす角度(鋭角)を
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とが望ましい。これにより、X軸付近のスロットを密に
することができ、半径方向に平行なスロットからの放射
が小さくなることが補われる。
用のスロット群(15)のスロット長は、周波数fvで最適
となるような値に設定されており、このスロット群(1
5)からは中心周波数fvでスロットと直角な向きに電界
がある直線偏波が放射される。また、上述と同様にスロ
ット板(1)の半径とスロットとのなす角度(鋭角)を
θとすると、0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、
45゜<θ<90゜となるスロットの本数よりも多くするこ
とが望ましい。これにより、X軸付近のスロットを密に
することができ、半径方向に平行なスロットからの放射
が小さくなることが補われる。
このようにすることにより、半径に垂直なスロット
(17)からの電波の放射とのバランスがとれて、開口面
からの放射強度が一様となり、アンテナの効率が向上す
る。
(17)からの電波の放射とのバランスがとれて、開口面
からの放射強度が一様となり、アンテナの効率が向上す
る。
また、各円上に形成されるスロット同士の間隔PをP
≦λ0/2(λ0は空間波長)とすることが好ましい。そ
れにより、スロットが各軸付近で密になり、かつ電波が
正面方向に放射され、さらにグレーティングローブが小
さくなり、利得を向上させることができる。
≦λ0/2(λ0は空間波長)とすることが好ましい。そ
れにより、スロットが各軸付近で密になり、かつ電波が
正面方向に放射され、さらにグレーティングローブが小
さくなり、利得を向上させることができる。
第1図に示される構造、すなわち中心から周縁に向か
って電波が進行するようなラジアルラインスロットアン
テナの場合、中心から最も遠い位置にあるスロットから
の電波の放射を大きくして終端(11)での反射量をでき
るだけ小さくする方がアンテナの効率が高い。そこで、
第2図に示すように、スロット板の周縁に半径を直交す
る放射スロット(12)を設けるとよい。なお、この放射
スロット(12)は半径と垂直な場合、最も放射が大きく
なるが、放射スロットと半径の交わる角度を必ずしも90
゜にする必要はない。
って電波が進行するようなラジアルラインスロットアン
テナの場合、中心から最も遠い位置にあるスロットから
の電波の放射を大きくして終端(11)での反射量をでき
るだけ小さくする方がアンテナの効率が高い。そこで、
第2図に示すように、スロット板の周縁に半径を直交す
る放射スロット(12)を設けるとよい。なお、この放射
スロット(12)は半径と垂直な場合、最も放射が大きく
なるが、放射スロットと半径の交わる角度を必ずしも90
゜にする必要はない。
第3図は他の実施例を示し、前述した実施例と同様の
円群上に水平偏波用のスロット群(14)と垂直偏波用の
スロット群(15)とを有しており、前記水平偏波用のス
ロット群(14)は、半径とスロットとのなす角をθ、そ
の半径とY軸とのなす角をφとするとき、θ>φである
スロット群であり、一方、前記垂直偏波用のスロット群
(15)は、半径とスロットとのなす角をθ′、その半径
とX軸となす角をφ′とするとき、θ>φ′であるスロ
ット群である。すなわち、水平偏波用のスロット群(1
4)はY軸に対し所定の角度に傾いて形成されており、
垂直偏波用のスロット群(15)はX軸に対し所定の角度
で傾いて形成されている。
円群上に水平偏波用のスロット群(14)と垂直偏波用の
スロット群(15)とを有しており、前記水平偏波用のス
ロット群(14)は、半径とスロットとのなす角をθ、そ
の半径とY軸とのなす角をφとするとき、θ>φである
スロット群であり、一方、前記垂直偏波用のスロット群
(15)は、半径とスロットとのなす角をθ′、その半径
とX軸となす角をφ′とするとき、θ>φ′であるスロ
ット群である。すなわち、水平偏波用のスロット群(1
4)はY軸に対し所定の角度に傾いて形成されており、
垂直偏波用のスロット群(15)はX軸に対し所定の角度
で傾いて形成されている。
〔発明の効果〕 本発明のラジアルラインスロットアンテナは、広帯域
で直線偏波である水平偏波と垂直偏波が共用でき、高い
利得性能が得られる。
で直線偏波である水平偏波と垂直偏波が共用でき、高い
利得性能が得られる。
図面は本発明の実施例を示し,第1図はその一部を破断
した説明図,第2図はスロットパターンの説明図、第3
図は他の実施例を示すスロットパターンの説明図であ
る。 (1)……スロット板 (2)……スロット (3)……フレーム (4)……ラジアル導波路 (5)……給電部 (6)……レドーム (7)……空間 (11)……終端 (12)……放射スロット (14)……水平偏波スロット群 (15)……垂直偏波スロット群 (16)……半径に平行なスロット (17)……半径に垂直なスロット
した説明図,第2図はスロットパターンの説明図、第3
図は他の実施例を示すスロットパターンの説明図であ
る。 (1)……スロット板 (2)……スロット (3)……フレーム (4)……ラジアル導波路 (5)……給電部 (6)……レドーム (7)……空間 (11)……終端 (12)……放射スロット (14)……水平偏波スロット群 (15)……垂直偏波スロット群 (16)……半径に平行なスロット (17)……半径に垂直なスロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 13/08 H01Q 21/06 H01Q 21/24
Claims (5)
- 【請求項1】多数のスロットを有するスロット板と、こ
のスロット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成
してなるラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラ
ジアル導波路における波長をλgとしたとき,スロット
板の中心をその中心とする半径Rがc+n×λg(n=
0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、半径とス
ロットとのなす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφ
とするとき、θ≧φであるスロット群を有することを特
徴とするラジアルラインスロットアンテナ。 - 【請求項2】多数のスロットを有するスロット板と、こ
のスロット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成
してなるラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラ
ジアル導波路における波長をλgとしたとき,スロット
板の中心をその中心とする半径Rがd+n×λg(n=
0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、半径とス
ロットとのなす角をθ′、その半径とX軸とのなす角を
φ′とするとき、θ′≧φ′であるスロット群を有する
ことを特徴とするラジアルラインスロットアンテナ。 - 【請求項3】多数のスロットを有するスロット板と、こ
のスロット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成
してなるラジアルラインスロットアンテナにおいて、ス
ロット板の半径とスロットとのなす角度をθとすると、
0゜<θ<45゜となるスロットの本数が、45゜<θ<90
゜となるスロットの本数よりも多いことを特徴とするラ
ジアルラインスロットアンテナ。 - 【請求項4】多数のスロットを有するスロット板と、こ
のスロット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成
してなるラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラ
ジアル導波路における波長をλgとしたとき,スロット
板の中心をその中心とする半径Rがc+n×λg(n=
0,1,2,・・・)である複数の円上に配置され、半径とス
ロットとのなす角をθ、その半径とY軸とのなす角をφ
とするとき、θ≧φであるスロット群と、スロット板の
中心をその中心とする半径Rがd+n×λg(n=0,1,
2,・・・)である複数の円上に配置され、半径とスロッ
トとのなす角をθ′、その半径とX軸とのなす角をφ′
とするとき、θ′≧φ′であるスロット群を有し、かつ
両スロット群が直交関係にあることを特徴とするラジア
ルラインスロットアンテナ。 - 【請求項5】多数のスロットを有するスロット板と、こ
のスロット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成
してなるラジアルラインスロットアンテナにおいて、ス
ロット板の中心をその中心とする半径と垂直なスロット
群を有していることを特徴とするラジアルラインスロッ
トアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34214789A JP2817300B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34214789A JP2817300B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03201604A JPH03201604A (ja) | 1991-09-03 |
JP2817300B2 true JP2817300B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=18351489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34214789A Expired - Lifetime JP2817300B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2817300B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP34214789A patent/JP2817300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
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沼野雄司外3名、"無給電素子付きラジアルラインスロットアンテナ"、1992年電子情報通信学会秋季大会、日本国、B−76 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH03201604A (ja) | 1991-09-03 |
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