JP3018353B2 - Radial line slot antenna - Google Patents
Radial line slot antennaInfo
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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
路を利用したラジアルラインスロットアンテナに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a radial line slot antenna using a radial waveguide used in SHF and EHF bands.
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
の円盤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。As a prior art, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-1965. That is, the wavelength of the propagation mode, which is the most fundamental propagation mode in the radial waveguide composed of the upper and lower disc-shaped conductors disposed at equal intervals and spreads uniformly from the center in the radial direction with the same strength, is λ g The first conductor at a distance of δ from the center on the radial axis of the upper conductor.
Point, on an axis perpendicular to this axis, from the center δ + 1/4 × λ g
A third point at a distance of δ + 1/2 × λ g coaxial with the second point and the first point and opposite to the first point from the center and coaxial with the second point. A fourth point at a distance of δ + 3/4 × λ g on the opposite side of the second point from the center, and a fifth point at a distance of δ + λ g from the center in the same direction and in the same direction as the first point. points, and the spiral lines sequentially through a group of points defined by the same manner, the radiating element comprises a set of slots disposed at the center distance of each other in 1/4 × λ g in the orthogonal line, A circularly polarized planar array antenna characterized in that one of the slots is sequentially arranged in a substantially C-shape having an inclination of about 45 ° with respect to the radial direction.
しかし,上述した従来のアンテナは,隣り合う螺線同
士の間隔がλgであるため,グレーティングローブの影
響が比較的大きく,十分な利得を得ることができないと
いう問題点がある。また,λgを空間波長λ0より短く
してグレーティングローブを抑えることも行われている
が,λgがλ0の値に近いため,グレーティングローブ
を十分抑えることはできず,十分な利得を得ることがで
きない。However, the conventional antenna described above, because the spacing between the spiral adjacent to each other is lambda g, the influence of grating lobes is relatively large, there is a problem that it is impossible to obtain a sufficient gain. Further, although also made possible to suppress the grating lobes of lambda g was shorter than the spatial wavelength lambda 0, since lambda g is close to the value of lambda 0, it can not be suppressed grating lobes enough, sufficient gain I can't get it.
ところで,一般にスロットの間隔が短い方がグレーテ
ィングローブの影響が小さいことが知られている。そこ
で,スロットを密に配置してグレーティングローブを抑
えることが考えられる。この場合,いかにして電波をラ
ジアル導波路から垂直に放射し,かつ円偏波にするかの
課題が解決されなければならない。In general, it is known that the shorter the slot interval, the smaller the effect of the grating lobe. Therefore, it is conceivable to suppress the grating lobe by arranging the slots densely. In this case, the problem of how to radiate radio waves vertically from the radial waveguide and make it circularly polarized must be solved.
本発明は上記課題をその課題とする。 The present invention has the above object as its object.
そして,本発明はグレーティングローブの影響が小さ
く,十分な利得が得られる円偏波の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。It is another object of the present invention to provide a circularly polarized radial line slot antenna in which the influence of the grating lobe is small and a sufficient gain is obtained.
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,スロット板の径方向軸
上に,その中心よりδの距離にある第1の点,δ+λg
の距離にある第2の点,δ+2×λgの距離にある第3
の点,以下同様にして得られる点群を通るアルキメデス
の螺線からなる第1螺線上に配置したメインスロット
と、前記第1の点と同軸上でこの第1の点と同じ側にそ
の中心からδ+1/3×λgの距離にある第1′の点,
(δ+1/3×λg)+λgの距離にある第2′の点,
(δ+1/3×λg)+2×λgの距離にある第3′の
点,以下同様にして得られる点群を通るアルキメデスの
螺線からなる第2螺線上に配置した第1サブスロット、
及び前記第1の点と同軸上でこの第1の点と同じ側にそ
の中心からδ+2/3×λgの距離にある第1″の点,
(δ+2/3×λg)+λgの距離にある第2″の点,
(δ+2/3×λg)+2×λgの距離にある第3″の
点,以下同様にして得られる点群を通るアルキメデスの
螺線からなる第3螺線上に配置した第2サブスロットを
有しており、前記メインスロットと第1サブスロットと
第2サブスロットとは互いに120度回転した位置関係を
なして配置されていることを特徴とするラジアルライン
スロットアンテナである。The present invention has been made to solve the above problems,
A slot plate having a plurality of slots, the radial line slot antenna by forming a radial waveguide includes a conductive opposed to the slot plate, when the wavelength in the radial waveguide and lambda g, radial axis of the slot plate Above, a first point at a distance of δ from its center, δ + λ g
A second point at a distance of δ, a third point at a distance of δ + 2 × λ g
, A main slot arranged on a first spiral consisting of Archimedes' spirals passing through a group of points obtained in the same manner, and a center on the same side as the first point on the same axis as the first point. The first point at a distance of δ + 1/3 × λ g from ,
A second point at a distance of (δ + 1/3 × λ g ) + λ g ,
A first sub-slot arranged on a third point at a distance of (δ + 1/3 × λ g ) + 2 × λ g, an Archimedean spiral passing through a point group obtained in the same manner,
And the point of the first "at a distance of the first point and coaxially with the first center thereof from δ + 2/3 × on the same side as the point of lambda g,
A second ″ point at a distance of (δ + 2/3 × λ g ) + λ g ,
A third sub-slot arranged on a third spiral consisting of an Archimedean spiral passing through a third point at a distance of (δ + 2/3 × λ g ) + 2 × λ g , and a point group obtained in the same manner. A radial line slot antenna, wherein the main slot, the first sub-slot, and the second sub-slot are arranged in a positional relationship rotated by 120 degrees from each other.
本発明のラジアルラインスロットアンテナは,間隔が
1/3×λgである3本の螺旋、すなはち第1螺旋、第2
螺旋及び第3螺旋の上にそれぞれメインスロット、第1
サブスロット及び第2サブスロットを形成しているの
で、スロットの配置は密となり、グレーティングロープ
が抑えられ、かつメインスロットと第1サブスロットと
第2サブスロットは互いに120度回転した位置関係をな
して配置されているので、放射される電波は同位相で円
偏波となり、前述の課題は解決される 〔実施例〕 本発明を実施例を用いて詳細に説明する。The radial line slot antenna of the present invention has
Three spirals of 1/3 × λ g , ie, the first spiral, the second spiral
The main slot, the first on the spiral and the third on the spiral, respectively
Since the sub-slot and the second sub-slot are formed, the arrangement of the slots is dense, the grating rope is suppressed, and the main slot, the first sub-slot, and the second sub-slot have a positional relationship rotated by 120 degrees with respect to each other. Since the radio waves are radiated, the radiated radio waves become circularly polarized waves in the same phase, and the above-mentioned problem is solved. [Example] The present invention will be described in detail using examples.
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)のほぼ中央には同軸(5)が取り付け
られている。FIG. 1 is an explanatory view of a radial line slot antenna according to the present invention. In FIG. 1, (1) is a slot plate, and the slot plate (1) is a metal disk, which is formed by etching or the like. Slot (2).
Further, (3) is a frame, and the frame (3) is obtained by drawing a peripheral edge of a metal disk, and the slot plate (1) is joined to the peripheral edge, sealed with an epoxy resin or the like, and a radial is inserted therein. A waveguide (4) is formed. At the approximate center of the slot plate (1), a coaxial (5) is attached.
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。A partition plate (not shown) is disposed in an internal space formed by the slot plate (1) and the frame (3), and the radial waveguide (4) is divided into an upper waveguide and a lower waveguide.
A folded portion of the waveguide may be formed on the outer periphery of the partition plate.
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されて
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。A radome (6) is mounted on the slot plate (1) to prevent intrusion of rain or the like. The radome (6) is formed of a Teflon material or the like which is easy to slip so that snow or the like does not accumulate, and its periphery is sealed by overlapping with the slot plate (1) and the frame (3). Further, a spacer (7) made of styrene foam or the like may be laminated between the radome (6) and the slot plate (1) as necessary.
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。Next, an arrangement pattern of the slots (2) provided in the slot plate (1) will be described.
第2図に示すように、スロット(2)は3つの螺旋上
に形成,すなわち第1螺線(11)上にメインスロット
(2a),第2螺線(12)上に第1サブスロット(2b)、
及び第3螺線(13)上に第2サブスロット(2c)が、そ
れぞれ形成されている。前記第1螺線(11)は,ラジア
ル導波路(4)内の軸対称伝搬モードの波長をλgとす
ると,スロット板(1)の中心Oよりもδの距離にある
第1の点,δ+λgの距離にある第2の点,δ+2×λ
gの距離にある第3の点,以下同様にして得られる点
群,すなわち第1の点からλgの間隔で与えられる点群
を通るアルキメデスの螺線からなる。つまり,メインス
ロット(2a)の中点の極座標(R,θ)が,方程式 R=
δ+λg×θ/2πを満足するようにメインスロット(2
a)が順次配置されている。As shown in FIG. 2, the slot (2) is formed on three spirals, that is, the main slot (2a) on the first spiral (11), and the first sub-slot (2) on the second spiral (12). 2b),
A second sub-slot (2c) is formed on the third screw (13). The first screw (11) is a first point located at a distance of δ from the center O of the slot plate (1), where λ g is the wavelength of the axisymmetric propagation mode in the radial waveguide (4). second point at a distance of δ + λ g, δ + 2 × λ
third point on the g distances, point group obtained in the same manner, that is, the Archimedean spiral which passes through the point group given at intervals of lambda g from the first point. That is, the polar coordinates (R, θ) of the midpoint of the main slot (2a) are given by the equation R =
δ + λ g × θ / 2π so that the main slot (2
a) are arranged sequentially.
一方、前記第2螺線(12)は、前記第1の点と同軸上
でこの第1の点と同じ側にその中心からδ+1/3×λg
の距離にある第1′の点,(δ+1/3×λg)+λgの
距離にある第2′の点,(δ+1/3×λg)+2×λg
の距離にある第3′の点,以下同様にして得られる点
群,すなわち第1′の点からλgの間隔で与えられる点
群を通るアルキメデスの螺線からなる。つまり,第1サ
ブスロット(2b)の中点の極座標(R,θ)が,方程式
R=(δ+1/3×λg)+λg×θ/2πを満たすように
第1サブスロット(2b)が順次配列されている。On the other hand, the second spiral line (12) is coaxial with the first point and is δ + 1/3 × λ g from the center thereof on the same side as the first point.
1 ′ point at a distance of (δ + 1/3 × λ g ) + λ g , a second ′ point at a distance of (δ + 1/3 × λ g ) + 2 × λ g
Third 'point, point group obtained in the same manner, i.e. first' in the Distance consisting Archimedean spiral which passes through the lambda g point group given by the intervals in terms of. That is, the polar coordinates (R, θ) of the midpoint of the first subslot (2b) are given by the equation
The first sub-slots (2b) are sequentially arranged so as to satisfy R = (δ + 1/3 × λ g ) + λ g × θ / 2π.
前記第3螺線(13)は、前記第1の点と同軸上でこの
第1の点と同じ側にその中心からδ+2/3×λgの距離
にある第1″の点,(δ+2/3×λg)+λgの距離に
ある第2″の点,(δ+2/3×λg)+2×λgの距離
にある第3″の点,以下同様にして得られる点群,すな
わち第1″の点からλgの間隔で与えられる点群を通る
アルキメデスの螺線からなる。つまり,第2サブスロッ
ト(2c)の中点の極座標(R,θ)が,方程式 R=(δ
+2/3×λg)+λg×θ/2πを満たすように第2サブ
スロット(2c)が順次配列されている。It said third spiral (13), the point of the first "at a distance of the first point and coaxially the first point and the center of δ + 2/3 × λ g on the same side, ([delta] + 2 / A second ″ point at a distance of 3 × λ g ) + λ g , a third ″ point at a distance of (δ + 2/3 × λ g ) + 2 × λ g , and a similar point group, consisting Archimedean spiral which passes through the lambda g point group given by the intervals in terms of 1 ". That is, the polar coordinates (R, θ) of the midpoint of the second sub-slot (2c) are given by the equation R = (δ
+ 2/3 × λ g ) + λ g × θ / 2π The second sub-slots (2c) are sequentially arranged to satisfy the condition.
そして,これらスロットは,第1螺線(11)、第2螺
線(12)、及び第3螺線(13)それぞれにおいては同方
向に形成されており,しかも第1螺線(11)に形成され
るメインスロット(2a)と第2螺線(12)に形成される
第1サブスロット(2b)と第3螺線(13)に形成される
第2サブスロット(2c)とは第2図(b)に示すよう
に、互いに120度回転した位置関係で形成されている。These slots are formed in the same direction in each of the first spiral (11), the second spiral (12), and the third spiral (13), and are formed in the first spiral (11). The main slot (2a) formed, the first sub-slot (2b) formed in the second screw (12), and the second sub-slot (2c) formed in the third screw (13) are the second As shown in FIG. 6B, the two parts are formed in a positional relationship rotated by 120 degrees from each other.
このように、メインスロット(2a)と第1サブスロッ
ト(2b)と第2サブスロット(2c)とを互いに120度回
転した位置関係で配置することにより、第2図(C)に
示すように、位相を合わせる、すなわち同相とすること
ができる。Thus, by arranging the main slot (2a), the first sub-slot (2b), and the second sub-slot (2c) in a positional relationship rotated by 120 degrees, as shown in FIG. 2 (C). , The phases can be matched, that is, they can be in phase.
本発明のラジアルラインスロットアンテナはグレーテ
ィングローブの影響が小さく,高い利得性能が得られる
円偏波のラジアルラインスロットアンテナを得ることが
できる。The radial line slot antenna according to the present invention can obtain a circularly polarized radial line slot antenna having a small influence of the grating lobe and a high gain performance.
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(a)はスロットパターンの説明
図、第2図(b)はそのスロットの位置関係を示す説明
図、第2図(c)はその同相条件を示す説明図である。 (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)……同軸 (6)……レドーム (7)……スペーサ (11)……第1螺線 (12)……第2螺線 (13)……第3螺線The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view in which a part thereof is cut away, FIG. 2 (a) is an explanatory view of a slot pattern, and FIG. 2 (b) shows a positional relationship of the slots. FIG. 2 (c) is an explanatory view showing the in-phase condition. (1) Slot plate (2) Slot (3) Frame (4) Radial waveguide (5) Coaxial (6) Radome (7) Spacer (11) 1st spiral (12) ... 2nd spiral (13) ... 3rd spiral
Claims (1)
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
板の径方向軸上に、その中心よりδの距離にある第1の
点、δ+λgの距離にある第2の点、δ+2×λgの距
離にある第3の点、以下同様にして得られる点群を通る
アルキメデスの螺線からなる第1螺線上に配置したメイ
ンスロットと、前記第1の点と同軸上でこの第1の点と
同じ側にその中心からδ+1/3×λgの距離にある第
1′の点、(δ+1/3×λg)+λgの距離にある第
2′の点、(δ+1/3×λg)+2×λgの距離にある
第3′の点、以下同様にして得られる点群を通るアルキ
メデスの螺線からなる第2螺線上に配置した第1サブス
ロット、及び前記第1の点と同軸上でこの第1の点と同
じ側にその中心からδ+2/3×λgの距離にある第1″
の点、(δ+2/3×λg)+λgの距離にある第2″の
点、(δ+1/3×λg)+2×λgの距離にある第3″
の点、以下同様にして得られる点群を通るアルキメデス
の螺線からなる第3螺線上に配置した第2サブスロット
を有しており、前記メインスロットと第1サブスロット
と第2サブスロットとは互いに120度回転した位置関係
をなして配置され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。A slot plate having a 1. A number of slots, the radial line slot antenna by forming a radial waveguide includes a conductive opposed to the slot plate, when the wavelength in the radial waveguide and lambda g, slot on the radial axis of the plate, the first point in the distance [delta] from the center, a second point at a distance of [delta] + lambda g, third point at a distance of δ + 2 × λ g, in the same manner to give A main slot arranged on a first spiral consisting of an Archimedean spiral passing through a set of points, and coaxial with the first point, on the same side as the first point, δ + 1/3 × λ g from its center. the first 'point, (δ + 1/3 × λ g) + λ g second at a distance of' in the distance of a point, the third 'point in the distance (δ + 1/3 × λ g) + 2 × λ g , On a second spiral consisting of an Archimedean spiral passing through a point cloud obtained in the same manner. The first sub-slot and location, and the first "at a distance of the first point and coaxially with the first center thereof from δ + 2/3 × on the same side as the point of lambda g
Point, (δ + 2/3 × λ g) second at a distance of + lambda g "point, (δ + 1/3 × λ g) + 2 × 3 at a distance of lambda g"
, A second sub-slot arranged on a third spiral consisting of an Archimedes spiral passing through a point group obtained in the same manner, and the main slot, the first sub-slot, the second sub-slot and A radial line slot antenna, wherein the antennas are arranged in a positional relationship rotated by 120 degrees.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1207258A JP3018353B2 (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Radial line slot antenna |
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JP1207258A JP3018353B2 (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Radial line slot antenna |
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JPH0370302A JPH0370302A (en) | 1991-03-26 |
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1989
- 1989-08-10 JP JP1207258A patent/JP3018353B2/en not_active Expired - Lifetime
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