JP3176217B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は水平面内が無指向性の
水平偏波アンテナ装置に関するものである．BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontally polarized antenna having a non-directional horizontal plane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来この種のアンテナ装置として、例え
ば、内田、虫明著：“超短波空中線”，生産技術センタ
ー、１２章（昭和５２年３月）に示されたものがある。
図６はの水平面内無指向性の水平偏波アンテナ装置を示
す概略構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図
に電界分布を示している。図において、３１はダイポー
ルアンテナである。2. Description of the Related Art Conventionally, as an antenna device of this type, there is an antenna device disclosed in, for example, "Ultra High Frequency Antenna" by Uchida and Mushiaki, Production Technology Center, Chapter 12 (March 1977).
FIGS. 6A and 6B are schematic configuration diagrams showing an omnidirectional horizontally polarized antenna device in a horizontal plane. FIG. 6A is a perspective view, and FIG. 6B is a top view showing an electric field distribution. In the figure, 31 is a dipole antenna.
【０００３】次に動作について説明する。地導体を４面
で構成し、それぞれの面にダイポールアンテナが配置さ
れる。ダイポールアンテナは水平面に対し平行に配置さ
れることにより水平偏波が励振される。垂直面に対して
複数個ダイポールアンテナが配置されている。４面に設
けられた同一高さにあるダイポールアンテナに流れる電
流の振幅は等しくし、位相は順次９０度ずつ変ってい
る。ダイポールアンテナ１素子の放射指向性は８字指向
性であるが、４素子組み合わせることによりほぼ水平偏
波の無指向性が得られる。Next, the operation will be described. The ground conductor is composed of four surfaces, and a dipole antenna is arranged on each surface. The dipole antenna is arranged in parallel with the horizontal plane to excite horizontal polarization. A plurality of dipole antennas are arranged on a vertical plane. The currents flowing through the dipole antennas at the same height provided on the four surfaces have the same amplitude, and the phases are sequentially changed by 90 degrees. The radiation directivity of one element of the dipole antenna is an 8-character directivity, but by combining four elements, almost non-directivity of horizontally polarized waves can be obtained.
【０００４】また他の従来例として、例えば、Ｔ．Ｔａ
ｋｅｓｈｉｍａ：“Ｘ−ｂａｎｄｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔ
ｉｏｎａｌ ｄｏｕｂｌｅ−ｓｌｏｔ ａｒｒａｙ ａ
ｎｔｅｎｎａ”，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＥＮＧＩＮＥ
ＥＲＩＮＧ，Ｎｏ．３９，ｐｐ．６１７−６２１（Ｏｃ
ｔ．１９６７）に示されたものがある。図７は水平偏波
の水平面内無指向性アンテナ装置（方形導波管スロット
アンテナ）を示す概略構成図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面図である。図にお
いて、１は放射スロット、２１は導波管、１８はフラン
ジである。Further, as another conventional example, for example, T.I. Ta
keshima: "X-bandomnidirect
ionic double-slot array a
ntenna ”, ELECTRONIC ENGINE
ERING, No. 39, pp. 617-621 (Oc
t. 1967). FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a horizontally polarized omnidirectional antenna device (square waveguide slot antenna) in a horizontal plane, where (a) is a perspective view,
(B) is an AA sectional view, and (c) is a side view. In the figure, 1 is a radiation slot, 21 is a waveguide, and 18 is a flange.
【０００５】次に動作について説明する。図８は方形導
波管スロットアンテナの動作原理を説明する図であり、
（ａ）は導波管内部の磁界分布を示す図、（ｂ）はＡ−
Ａ断面に導波管内部の磁界と側面に流れる電流分布を示
している。導波管の終端部を短絡することにより、
（ａ）（ｂ）に示すような磁界と電流分布を示すことに
なる。方形導波管２１を伝搬してきた電波は方形導波管
２１のＨ面の中心からオフセットされた位置に管軸に沿
って平行に放射スロットを設けることで放射スロットが
励振され、電波が放射される。この場合、この導波管の
磁界が最大となる位置に放射スロットを設けることによ
り放射スロットが励振され、この放射スロットの位置を
変えることにより放射する量が調整される。Next, the operation will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation principle of the rectangular waveguide slot antenna.
(A) is a diagram showing a magnetic field distribution inside the waveguide, and (b) is a diagram showing A-
The section A shows the distribution of the magnetic field inside the waveguide and the current flowing to the side surface. By shorting the end of the waveguide,
(A) It shows the magnetic field and current distribution as shown in (b). The radio wave propagating through the rectangular waveguide 21 is excited by providing the radiation slot parallel to the tube axis at a position offset from the center of the H-plane of the rectangular waveguide 21 along the tube axis, and the radio wave is radiated. You. In this case, the radiation slot is excited by providing the radiation slot at a position where the magnetic field of the waveguide is maximized, and the amount of radiation is adjusted by changing the position of the radiation slot.
【０００６】以上の導波管スロットアンテナを水平偏波
無指向性アンテナとするには、図９（ａ）に示すよう
に、導波管のＨ面の表裏に放射スロットを設けると、図
に示したような磁界と電流分布になり、図９（ｂ）に示
すように放射スロットは逆位相で励振され、放射界は水
平面内で連続となり無指向性を得ることができる。しか
しながら、図８（ａ）に示すように２素子の放射スロッ
トで構成した場合を考える（裏面にも対称位置に放射ス
ロットを設けられている）。２素子の放射スロット間隔
をλｇ／２（λｇは管内波長）として、中心に対し対称
な位置に放射スロットを置くことで２つの放射スロット
を同相で励振することができる。従って、正面方向（φ
＝±９０°）では上下対称なパターンが得られるが、φ
＝０°，１８０°方向では２素子の放射スロットの放射
界のアレーファクタのため図２８の場合、θ＝９０°＋
α方向にビームチルトを生じる。このため、ｘ−ｙ面で
はφ＝±９０°方向と０°，１８０°方向では利得差を
生じて水平面内のリップルが大きくなり、無指向性が得
られない。放射スロットが１素子の場合でも、放射スロ
ットを導波管のＨ面の中心からオフセットさせるため、
対称な構造にはならず無指向性が得られない。[0006] and horizontal polarization omnidirectional antennas or more waveguide slot antenna, as shown in FIG. 9 (a), the front and back of the H surface of the waveguide providing a radiating slot, in FIG. becomes magnetic field and current distribution as shown, the radiating slot as shown in FIG. 9 (b) are excited in antiphase, the radiation field can be obtained omnidirectional becomes continuous in the horizontal plane. However, consider the case of constituting a radiation slot of two elements as shown in FIG. 8 (a) (provided the radiating slots symmetrically positioned on the reverse side). By setting the radiation slot interval of the two elements to λg / 2 (λg is the guide wavelength), the two radiation slots can be excited in the same phase by placing the radiation slots at positions symmetrical with respect to the center. Therefore, the front direction (φ
= ± 90 °), a vertically symmetric pattern is obtained.
In the direction of = 0 ° and 180 °, θ = 90 ° +
Beam tilt occurs in the α direction. For this reason, in the xy plane, a difference in gain occurs between the direction of φ = ± 90 ° and the directions of 0 ° and 180 °, the ripple in the horizontal plane increases, and omnidirectionality cannot be obtained. Even when the radiation slot is one element, in order to offset the radiation slot from the center of the H plane of the waveguide,
It does not have a symmetrical structure and cannot obtain omnidirectionality.
【０００７】また、図１０は従来のトランスポンダを示
す概略構成図である。水平面内が無指向性である水平偏
波アンテナ装置と送受信機を備えており、遭難など緊急
事態が発生した場合、スイッチを入れることで起動し電
波の待ち受け状態となる。この状態でひとたび捜索機の
発射するレーダ信号を受信すると電波を発射する状態に
切り替わり応答電波の送信を行う。この電波を発射する
ことにより緊急信号発信者の位置を知らせ、捜索機の救
助等を待つ。FIG. 10 is a schematic diagram showing a conventional transponder. It is equipped with a horizontally polarized antenna device and a transceiver that are omnidirectional in the horizontal plane, and when an emergency such as distress occurs, it is activated by turning on the switch and enters a radio wave waiting state. In this state, once the radar signal emitted by the search device is received, the state is switched to the state of emitting a radio wave and the response radio wave is transmitted. By emitting this radio wave, the position of the emergency signal sender is notified and the search machine is rescued.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の水平面内が無指
向性アンテナは、以上のように構成されていて、ＴＶ用
や、レーダ用のアンテナ装置などとして広く用いられて
いる。しかし、ダイポールアンテナの場合は、立体的な
構成となり、アンテナの固定が難しく、アンテナの体積
も大きくなる、あるいは給電線の配線が難しい等の課題
があった。また、導波管スロットアンテナの場合は、導
波管に放射スロットを設けることで容易に無指向性に近
い特性が得られるが、水平面内のリップルが大きくなる
と、無指向性が得られないという課題があった。The conventional omnidirectional antenna in the horizontal plane is configured as described above, and is widely used as an antenna device for a TV or a radar. However, in the case of a dipole antenna, there are problems such as a three-dimensional configuration, difficulty in fixing the antenna, an increase in the volume of the antenna, and difficulty in wiring the feed line. In the case of a waveguide slot antenna, by providing a radiation slot in the waveguide, characteristics close to omnidirectionality can be easily obtained, but if ripples in a horizontal plane increase, omnidirectionality cannot be obtained. There were challenges.
【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、小形で、構成が簡単な、水平偏
波の水平面内で無指向性のアンテナ装置を得ることを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a small-sized and simple omnidirectional antenna device in a horizontal plane of horizontal polarization. .
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係わる発明は、直方体状を形成する地
導体板の特定の向い合う垂直面に放射スロットを設け、
上記放射スロットを給電する給電線路を備えたアンテナ
装置であって、上記直方体状を形成する地導体板の特定
の向い合う垂直面に設けた放射スロット付近に上記の向
い合う地導体板間を接続するピンを設けたものである。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a radiation slot is provided on a specific opposed vertical surface of a ground conductor plate forming a rectangular parallelepiped shape.
An antenna device provided with a feed line for feeding the radiation slot, wherein a ground conductor plate forming the rectangular parallelepiped is specified.
Near the radiating slot on the vertical surface facing
It is provided with pins for connecting between ground conductor plates .
【００１１】また、請求項２に係わる発明は、終端短絡
の円筒状導体の導体壁に、軸に平行な放射スロットを１
個もしくは周方向に複数個設け、上記円筒状導体を励振
して上記放射スロットを給電するアンテナ装置であっ
て、上記円筒状導体をＴＥ01モードで励振される寸法と
したものである。The invention according to a second aspect is characterized in that one radiating slot parallel to the axis is formed in the conductor wall of the cylindrical conductor having a short-circuited terminal.
A plurality provided in number or circumferential direction, to excite the cylindrical conductor antenna device for feeding the radiating slots, in which the dimensions are excited the cylindrical conductor in TE 01 mode.
【００１２】また、請求項３に係わる発明は、終端短絡
の方形導波管の導体壁に放射スロットを設け、上記方形
導波管を励振して上記放射スロットを給電するアンテナ
装置であって、上記導波管の両Ｈ面の中心線上に管軸と
平行な放射スロットを複数個設け、上記放射スロット側
壁から方形導波管の内部に向かう導体棒を設けたもので
ある。According to a third aspect of the present invention, there is provided an antenna device for providing a radiation slot in a conductor wall of a rectangular waveguide having a short-circuited terminal, and exciting the rectangular waveguide to feed the radiation slot. A plurality of radiation slots parallel to the tube axis are provided on the center lines of both H surfaces of the waveguide, and a conductor rod extending from the radiation slot side wall toward the inside of the rectangular waveguide is provided.
【００１３】[0013]
【作用】以上のように構成された請求項１に係わる発明
では、アンテナ装置の直方体状を形成する地導体板の特
定の向い合う垂直面に設けた放射スロット付近に上記の
向い合う地導体板間を接続するピンを設けたことによ
り、上記記載のアンテナ装置の作用に加え、不要な導波
管モードの励振を抑え、水平面内で高利得な無指向性の
放射パターンを得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the characteristics of the ground conductor plate forming the rectangular parallelepiped of the antenna device are provided.
Above the radiating slot provided on the opposite vertical surface
Providing pins to connect the facing ground conductor plates
In addition to the effects of the antenna device described above,
Suppresses tube mode excitation and provides high gain omnidirectionality in the horizontal plane
A radiation pattern can be obtained.
【００１４】また、請求項２に係わる発明では、終端短
絡の円筒状導体の導体壁に、軸に平行な放射スロットを
１個もしくは周方向に複数個設け、上記円筒状導体を励
振して上記放射スロットを給電するアンテナ装置の上記
円筒状導体をＴＥ01モードで励振される寸法としたこと
により、放射スロットの側壁から円筒状導体の内部に向
かう導体棒などを挿入せずに管軸に平行に設けた放射ス
ロットが励振され、水平面内で無指向性の放射パターン
を得ることができる。Further, in the invention according to claim 2 , one or a plurality of radiation slots parallel to the axis are provided in the conductor wall of the cylindrical conductor having a short-circuited terminal, and the cylindrical conductor is excited to excite the cylindrical conductor. The cylindrical conductor of the antenna device that feeds the radiation slot is dimensioned to be excited in the TE01 mode, so that it is parallel to the tube axis without inserting a conductor rod or the like from the side wall of the radiation slot toward the inside of the cylindrical conductor. Is excited, and an omnidirectional radiation pattern can be obtained in a horizontal plane.
【００１５】また、請求項３に係わる発明では、終端短
絡の方形導波管の導体壁に放射スロットを設け、上記方
形導波管を励振して上記放射スロットを給電するアンテ
ナ装置の上記導波管の両Ｈ面の中心線上に管軸と平行な
放射スロットを複数個設け、上記放射スロット側壁から
方形導波管の内部に向かう導体棒を設けたことにより、
方形導波管の内部の電磁界が中心に対して非対称な分布
となり、Ｈ面の中心に設けた放射スロットが励振され、
ビームチルトのない水平面内で無指向性の放射パターン
を得ることができる。According to the third aspect of the present invention, a radiation slot is provided in a conductor wall of a rectangular waveguide having a short-circuited terminal, and the waveguide of the antenna device for feeding the radiation slot by exciting the rectangular waveguide is provided. By providing a plurality of radiation slots parallel to the tube axis on the center line of both H surfaces of the tube, and providing a conductor rod extending from the radiation slot side wall toward the inside of the rectangular waveguide,
The electromagnetic field inside the rectangular waveguide has an asymmetric distribution with respect to the center, and a radiation slot provided at the center of the H plane is excited.
An omnidirectional radiation pattern can be obtained in a horizontal plane without beam tilt.
【００１６】[0016]
【実施例】実施例１． 図１はこの発明の実施例１を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図にお
いて、１は放射スロット、２は地導体板、３は地導体板
を接続する導体、１４は両地導体板を接続するピンであ
る。[Embodiment 1 ] Figure 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention,
(A) is a perspective view, (b) is AA sectional drawing. In the figure, 1 is a radiation slot, 2 is a ground conductor plate, 3 is a conductor connecting the ground conductor plates, and 14 is a pin connecting the ground conductor plates.
【００１７】次に動作原理について説明する。給電コネ
クタ７の中心導体１３は導体線に接続されて２分配さ
れ、さらにそれぞれが２分配されて導体線１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄとなり、そのうち導体線１２ａ，１
２ｂは同一地導体板に設けられた放射スロットの側壁に
接続され、他方の導体線１２ｃ，１２ｄは向い合う他の
地導体板に設けられた放射スロットの側壁に接続され
る。 この場合、地導体板で放射スロットの周辺が囲まれ
ており、１種の導波管と考えることができる。従って、
導波管のモードも励振される。地導体板の幅を半波長以
下とすると基本モードのみが伝播し、放射スロットは地
導体板の中心に設けられており、本来は励振されないが
内部に給電線路があるために内部電磁界が乱れ放射スロ
ットが励振されることになる。この導波管のモードによ
る励振は給電線路で放射スロットを励振した場合と位相
差が異なるため、放射スロットの励振振幅位相が乱れ、
無指向性の放射パターンが得られない。そこで、両地導
体板間をピンで接続して不要な導波管モードを抑えるこ
とにより、無指向性の放射パターンが得られる。ここで
はピンを用いて不要なモードを抑圧する例を示したが、
導体棒、導体板を用いても発明は有効であり、同様な効
果を得られることは言うまでもない。 Next, the operation principle will be described. Power supply connector
The central conductor 13 of the conductor 7 is connected to the conductor wire and divided into two parts.
Are further divided into two, and the conductor wires 12a, 12
b, 12c and 12d, of which the conductor wires 12a and 1
2b is on the side wall of the radiation slot provided on the same ground conductor plate.
Connected, and the other conductor wires 12c, 12d
Connected to the side wall of the radiation slot provided in the ground conductor plate
You. In this case, in the ground conductor plate is surrounded peripheral radiating slots can be considered as one of the waveguide. Therefore,
The mode of the waveguide is also excited. If the width of the ground plane is less than half a wavelength, only the fundamental mode propagates, and the radiation slot is provided at the center of the ground plane, which is not originally excited, but the internal electromagnetic field is disturbed because there is a feed line inside. The radiating slot will be excited. Excitation by the waveguide mode has a different phase difference from the case where the radiation slot is excited by the feed line.
No omnidirectional radiation pattern is obtained. Therefore, by connecting the ground conductor plates with pins to suppress unnecessary waveguide modes, a non-directional radiation pattern can be obtained. Here, an example is shown in which unnecessary modes are suppressed using pins.
It is needless to say that the invention is effective even if a conductor bar or a conductor plate is used, and the same effect can be obtained.
【００１８】実施例２． 図２はこの発明の実施例２を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図であ
る。図において、１は放射スロット、１５は外部に広が
るラッパ状導体、１７は円筒状導体、１８は導波管フラ
ンジ、１９は導体棒である。Embodiment 2 FIG. Figure 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention,
(A) is a perspective view, (b) is a top view, and (c) is a side view. In the figure, 1 is a radiation slot, 15 is a trumpet-shaped conductor extending outward, 17 is a cylindrical conductor, 18 is a waveguide flange, and 19 is a conductor rod.
【００１９】次に動作原理について説明する。終端短絡
した円形導波管をＴＭ01モード（磁界が周方向で一様）
では、電流は管軸方向に流れる。放射スロットを管軸に
平行に設けると電流を横切らないため放射スロットは励
振されないが、放射スロット側壁から円形導波管の内部
を向く導体棒１９を設けることにより放射スロットが励
振される。この放射スロットを１個もしくは周方向に複
数個を配置することにより無指向性の水平偏波を得るこ
とができる。ここで、エレベーション方向のビームを絞
るためには、円形導波管の管壁に管軸に平行に一列に放
射スロットを複数個配列すればよい。しかし、終端短絡
した導波管を励振して放射スロットを励振するため、導
波管の励振周波数がずれると定在波の位置がずれ放射ス
ロットを励振波の振幅と位相が変化する。このためスロ
ットからの放射界を合成して得られる放射パターンが変
化する。そこで、本実施例ではエレベーション方向のビ
ームを絞るために垂直に置いた円形導波管の両端部にラ
ッパ状導体を設ける。 本実施例では導体棒を用いて放射
スロットを励振する例を示したが、放射スロットを管軸
に対して傾けて配置するなどして放射スロットを励振し
てもこの発明は有効である。Next, the operation principle will be described. A circular waveguide which is terminated short TM 01 mode (uniform magnetic field in the circumferential direction)
Then, the current flows in the tube axis direction. If the radiating slot is provided parallel to the tube axis, the radiating slot will not be excited because it does not cross the current. However, the radiating slot is excited by providing the conductor rod 19 that faces the inside of the circular waveguide from the radiating slot side wall. By arranging one or more radiation slots in the circumferential direction, omnidirectional horizontal polarization can be obtained. Here, in order to narrow the beam in the elevation direction, a plurality of radiation slots may be arranged on the wall of the circular waveguide in a line parallel to the tube axis. However, since the radiation slot is excited by exciting the waveguide whose terminal is short-circuited, the position of the standing wave shifts when the excitation frequency of the waveguide shifts, and the amplitude and phase of the excitation wave change in the radiation slot. Therefore, the radiation pattern obtained by combining the radiation fields from the slots changes. Therefore, in this embodiment, trumpet-shaped conductors are provided at both ends of a circular waveguide that is vertically arranged to narrow the beam in the elevation direction . In this embodiment, an example is shown in which the radiation slot is excited using the conductor rod. However, the present invention is also effective if the radiation slot is excited by disposing the radiation slot at an angle to the tube axis.
【００２０】実施例３． 図３はこの発明の実施例３を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図であ
る。図において、１は放射スロット、１５は外部に広が
るラッパ状導体、１７は円筒状導体、１９は導体棒、２
０は同軸の中心導体である。Embodiment 3 FIG. Figure 3 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention,
(A) is a perspective view, (b) is a top view, and (c) is a side view. In the figure, 1 is a radiation slot, 15 is a trumpet-shaped conductor extending outward, 17 is a cylindrical conductor, 19 is a conductor rod, 2
0 is a coaxial center conductor.
【００２１】次に動作原理について説明する。終端短絡
した同軸線路内の基本モード（磁界が周方向で一様）で
は電流は管軸方向に流れる。放射スロットを管軸に平行
に設けるだけでは放射スロットは励振されないが、放射
スロット側壁から同軸線路内部を向く導体棒１９を挿入
することにより放射スロットが励振される。この放射ス
ロットを１個もしくは周方向に複数個を配置することに
より無指向性の水平偏波を得ることができる。ここで、
エレベーション方向のビームを絞るためには、管軸に平
行に一列に放射スロットを複数個配列すればよい。しか
し、終端短絡した導波管を励振して放射スロットを励振
するため、導波管の励振周波数がずれると定在波の位置
がずれ放射スロットを励振波の振幅と位相が変化する。
このためスロットからの放射界を合成して得られる放射
パターンが変化する。そこで、本実施例ではエレベーシ
ョン方向のビームを絞るために垂直に置いた円形導波管
の両端部にラッパ状導体を設ける。 Next, the operation principle will be described. In the fundamental mode (the magnetic field is uniform in the circumferential direction) in the coaxial line whose terminal is short-circuited, the current flows in the tube axis direction. Although the radiation slot is not excited simply by providing the radiation slot in parallel to the tube axis, the radiation slot is excited by inserting the conductor rod 19 facing the inside of the coaxial line from the radiation slot side wall. By arranging one or more radiation slots in the circumferential direction, omnidirectional horizontal polarization can be obtained. here,
In order to narrow the beam in the elevation direction, a plurality of radiation slots may be arranged in a row in parallel with the tube axis. However, since the radiation slot is excited by exciting the waveguide whose terminal is short-circuited, the position of the standing wave shifts when the excitation frequency of the waveguide shifts, and the amplitude and phase of the excitation wave change in the radiation slot.
Therefore, the radiation pattern obtained by combining the radiation fields from the slots changes. Therefore, in this embodiment, trumpet-shaped conductors are provided at both ends of a circular waveguide that is vertically arranged to narrow the beam in the elevation direction .
【００２２】実施例４． 図４はこの発明の実施例４を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面の電磁界分布を示
している。（ｃ）は側面の電流分布を示している。図に
おいて、１は放射スロット、１７は円筒状導体、１８は
フランジである。Embodiment 4 FIG. Figure 4 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention,
(A) is a perspective view, (b) has shown the electromagnetic field distribution of AA cross section. (C) shows the current distribution on the side surface. In the figure, 1 is a radiation slot, 17 is a cylindrical conductor, and 18 is a flange.
【００２３】次に動作原理について説明する。終端短絡
した円形導波管をＴＥ01モード（電界が周方向で一様）
で励振すると電流は周方向に流れる。即ち、放射スロッ
トを管軸に平行に設けるだけで容易に放射スロットが励
振される。この放射スロットを１個あるいは周方向に複
数個を配置することにより無指向性の水平偏波を得るこ
とができる。エレベーション方向のビームを絞るために
は、管軸方向にこの放射スロットを複数個配列するか、
あるいは、終端短絡した円形導波管の両端にラッパ状導
体を設けるなどすればよいよい。Next, the operation principle will be described. TE 01 mode for circular waveguide with short-circuited termination (electric field is uniform in the circumferential direction)
When excited at, current flows in the circumferential direction. That is, the radiation slot is easily excited simply by providing the radiation slot parallel to the tube axis. By arranging one radiating slot or a plurality of radiating slots in the circumferential direction, omni-directional horizontal polarization can be obtained. In order to narrow the beam in the elevation direction, a plurality of radiation slots are arranged in the tube axis direction,
Alternatively, trumpet-shaped conductors may be provided at both ends of the circular waveguide whose terminal is short-circuited.
【００２４】実施例５． 図５はこの発明の実施例５を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面
図である。図において、１は放射スロット、１９は導体
棒、２１は方形導波管である。Embodiment 5 FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
(A) is a perspective view, (b) is an AA cross-sectional view, and (c) is a side view. In the figure, 1 is a radiation slot, 19 is a conductor rod, and 21 is a rectangular waveguide.
【００２５】次に動作原理について説明する。終端短絡
した方形導波管をＴＥ10モードで励振した場合、放射ス
ロットを励振させるためには管軸の中心からオフセット
させる必要がある。この場合従来例のようにビームチル
トを生じるため、水平面内のリップルが大きくなるとい
う問題点があった。そこで、この実施例では方形導波管
のＨ面の中心線上に管軸と平行に複数個の放射スロット
を設け、上記放射スロットの側壁から導波管内部に導体
棒を挿入する。上記導体棒により方形導波管内部の電磁
界が中心に対して非対称な分布となり、Ｈ面の中心に設
けた放射スロットが励振され、ビームチルトのない無指
向性の放射パターンを得ることができる。Next, the operation principle will be described. If the rectangular waveguide which is terminated short and excited in TE 10 mode, in order to excite the radiating slot, it is necessary to offset from the center of the tube axis. In this case, there is a problem that a ripple in a horizontal plane increases because a beam tilt occurs as in the conventional example. Therefore, in this embodiment, a plurality of radiation slots are provided on the center line of the H plane of the rectangular waveguide in parallel with the tube axis, and a conductor rod is inserted into the waveguide from the side wall of the radiation slot. Due to the conductor rod, the electromagnetic field inside the rectangular waveguide has an asymmetric distribution with respect to the center, a radiation slot provided at the center of the H plane is excited, and an omnidirectional radiation pattern without beam tilt can be obtained. .
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように請求項１に係わる発明によ
れば、アンテナ装置の直方体状を形成した地導体板の特
定の向い合う垂直面の地導体板に設けた放射スロット付
近に上記向い合う地導体板間を接続するピンを設け、不
要な導波管モードの励振を抑えて、水平面内で高利得な
無指向性のアンテナ装置を得ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the characteristic of the ground conductor plate having the rectangular parallelepiped shape of the antenna device is provided.
With radiating slot provided on the ground conductor plate on the opposite vertical surface
Provision of a pin to connect between the ground conductor plates facing each other
Suppresses the excitation of the necessary waveguide modes and provides high gain in the horizontal plane.
An omnidirectional antenna device can be obtained.
【００２７】また、請求項２に係わる発明によれば、終
端短絡の円筒状導体の導体壁に、軸に平行な放射スロッ
トを１個もしくは周方向に複数個設け、上記円筒状導体
を励振して上記放射スロットを給電するアンテナ装置の
上記円筒状導体をＴＥ01モードで励振される寸法とし、
構成が簡単な水平面内で無指向性のアンテナ装置を得る
ことができる。According to the second aspect of the present invention, one or a plurality of radiation slots parallel to the axis are provided in the conductor wall of the cylindrical conductor having a short-circuited terminal to excite the cylindrical conductor. The cylindrical conductor of the antenna device that feeds the radiating slot has dimensions that are excited in TE01 mode,
An omnidirectional antenna device can be obtained in a horizontal plane having a simple configuration.
【００２８】また、請求項３に係わる発明によれば、終
端短絡の方形導波管の両Ｈ面の中心線上に管軸と平行な
放射スロットを複数個設け、上記放射スロット側壁から
方形導波管の内部に向かう導体棒を設けて、方形導波管
の内部の電磁界が中心に対して非対称な分布として放射
スロットを励振し、ビームチルトのない水平面内で無指
向性ののアンテナ装置を得ることができる。According to the third aspect of the present invention, a plurality of radiation slots parallel to the tube axis are provided on the center lines of both H surfaces of the rectangular waveguide having a short-circuited terminal, and a rectangular waveguide is formed from the side wall of the radiation slot. By providing a conductor rod toward the inside of the tube, the electromagnetic field inside the rectangular waveguide excites the radiation slot as an asymmetric distribution with respect to the center, and an omnidirectional antenna device in a horizontal plane without beam tilt Obtainable.
【図１】この発明の実施例１を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例２を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例３を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施例４を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施例５を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図６】従来のアンテナ装置を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional antenna device.
【図７】従来の他のアンテナ装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another conventional antenna device.
【図８】従来のアンテナ装置の動作原理を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation principle of a conventional antenna device.
【図９】従来のアンテナ装置の動作原理を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing the operation principle of a conventional antenna device.
【図１０】従来のトランスポンダ装置を示す概略構成図
である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a conventional transponder device.
１ 放射スロット ２ 地導体 ３ 地導体を接続する導体 １４ ピン １７ 円筒状導体 １８ フランジ １９ 導体棒 ２０ 同軸の中心導体 ２１ 方形導波管 ２８ レドーム ３１ ダイポールアンテナ ３２ 導波管スロットアンテナ ３３ 送受信機 ３４ 電池のケース ３５ スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation slot 2 Ground conductor 3 Conductor connecting ground conductor 14 Pin 17 Cylindrical conductor 18 Flange 19 Conductor rod 20 Coaxial center conductor 21 Rectangular waveguide 28 Radome 31 Dipole antenna 32 Waveguide slot antenna 33 Transceiver 34 Battery Case 35 switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 眞一 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 片木 孝至 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−252204（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−90606（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−187603（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−119554（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−226926（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−136625（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−218203（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−295503（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−264402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−252204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−97354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−47987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−24058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−103152（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−77038（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−13802（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−99146（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−12641（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−15706（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−23583（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4922259（ＵＳ，Ａ) 米国特許4763130（ＵＳ，Ａ) 米国特許4743918（ＵＳ，Ａ) 米国特許4899164（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/12 H01Q 13/20 H01Q 13/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shinichi Sato 5-1-1 Ofuna, Kamakura City Inside Mitsubishi Electric Corporation Electronic Systems Laboratory (72) Inventor Takashi Katagi 5-1-1, Ofuna Kamakura City Mitsubishi (56) References JP-A-62-252204 (JP, A) JP-A-4-90606 (JP, A) JP-A-3-187603 (JP, A) JP-A-1 -222502 (JP, A) JP-A-50-119554 (JP, A) JP-A-5-226926 (JP, A) JP-A-5-136625 (JP, A) JP-A-2-218203 (JP, A) JP-A-1-295503 (JP, A) JP-A-1-264402 (JP, A) JP-A-62-252204 (JP, A) JP-A-54-97354 (JP, A) 47987 (JP, A) JP-A-52-24058 (JP, A) JP-A-48 -103152 (JP, A) Fully open 1974-77038 (JP, U) Fully open 1-64, 13802 (JP, U) Fully open, 49-99146 (JP, U) Special public corporation 44-12641 (JP, B1) JP-B-51-15706 (JP, B1) JP-B-50-23583 (JP, B1) US Patent 4,922,259 (US, A) US Patent 4,763,130 (US, A) US Patent 4,743,918 (US, A) US Patent 4,899,164 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 13/12 H01Q 13/20 H01Q 13/08
Claims (3)
い合う垂直面に放射スロットを設け、上記放射スロット
を給電する給電線路を備えたアンテナ装置であって、直
方体状を形成する地導体板の特定の向い合う垂直面に設
けた放射スロット付近に上記の向い合う地導体板間を接
続するピンを設けたことを特徴とするアンテナ装置。[Claim 1] A particular vertical plane facing the ground conductor plate forming a rectangular parallelepiped providing a radiating slot, an antenna apparatus having a feed line for feeding the radiating slot, straight
It is installed on a specific facing vertical surface of a ground conductor plate forming a rectangular parallelepiped.
Connect the above facing ground conductor plate near the radiation slot
An antenna device comprising a continuous pin .
平行な放射スロットを１個もしくは周方向に複数個設
け、上記円筒状導体を励振して上記放射スロットを給電
するアンテナ装置であって、上記円筒状導体をＴＥ01モ
ードで励振される寸法としたことを特徴とするアンテナ
装置。2. An antenna device for providing one or a plurality of radiation slots parallel to an axis in a conductor wall of a cylindrical conductor having a short-circuited terminal and exciting the cylindrical conductor to feed the radiation slots. An antenna device characterized in that the cylindrical conductor is dimensioned to be excited in TE01 mode.
ロットを設け、上記方形導波管を励振して上記放射スロ
ットを給電するアンテナ装置であって、上記導波管の両
Ｈ面の中心線上に管軸と平行な放射スロットを複数個設
け、上記放射スロット側壁から方形導波管の内部に向か
う導体棒を設けたことを特徴とするアンテナ装置。3. An antenna device in which a radiation slot is provided in a conductor wall of a rectangular waveguide having a short-circuited terminal to excite the rectangular waveguide and feed the radiation slot, wherein both H surfaces of the waveguide are provided. A plurality of radiation slots parallel to the tube axis are provided on a center line of the antenna, and a conductor rod extending from the radiation slot side wall toward the inside of the rectangular waveguide is provided.
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