JP3275716B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２枚の平行平板
導体間に電波を進行させる給電形式のアンテナ装置に関
するものである。
導体間に電波を進行させる給電形式のアンテナ装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０（ａ）は１９８１年にＩＥＥＥ
ＡＰ−Ｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ Ｖｏ
ｌ．Ｉ ｐｐ．２０７−２０８に、図１０（ｂ）は特開
平６ー２６０８３４号公報に示された従来のアンテナ装
置の正面図である。図において、１は表面を導体で覆っ
た誘電体基板、２は給電点、３は複数個のスルーホール
によって形成した給電用導波管、４は上記給電用導波管
３の位相中心を焦点とする放物線状の反射壁、５は上記
表面を導体で覆った誘電体基板１の片面にエッチングに
より形成した長方形放射孔、６は上記複数個の長方形放
射孔５からなる放射部、７は上記表面を導体で覆った誘
電体基板１の内部を伝搬する電波の進行方向、１４は上
記表面を導体で覆った誘電体基板１の片面にエッチング
により形成した円形放射孔、２１は上記給電点２を中心
とする半円状反射器である。長方形放射孔５と円形放射
孔１４は、放射部６内での電波の進行方向７と垂直な方
向に間隔ｄで配列されており、電波の進行方向７に対し
ては、長方形放射孔５は間隔Ｓ＝λg （λg ：平行平板
導体内の波長）で、円形放射孔１４はビーム方向によっ
て決まる間隔Ｓで配置されている。長方形放射孔５及び
円形放射孔１４の偏波面は放射部６内での電波の進行方
向７に平行である。また、誘電体基板の厚さは使用する
電波の誘電体内波長の１／２より小さく、表面を導体で
覆った誘電体基板１が平行平板導波路のようになってい
る。
ＡＰ−Ｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ Ｖｏ
ｌ．Ｉ ｐｐ．２０７−２０８に、図１０（ｂ）は特開
平６ー２６０８３４号公報に示された従来のアンテナ装
置の正面図である。図において、１は表面を導体で覆っ
た誘電体基板、２は給電点、３は複数個のスルーホール
によって形成した給電用導波管、４は上記給電用導波管
３の位相中心を焦点とする放物線状の反射壁、５は上記
表面を導体で覆った誘電体基板１の片面にエッチングに
より形成した長方形放射孔、６は上記複数個の長方形放
射孔５からなる放射部、７は上記表面を導体で覆った誘
電体基板１の内部を伝搬する電波の進行方向、１４は上
記表面を導体で覆った誘電体基板１の片面にエッチング
により形成した円形放射孔、２１は上記給電点２を中心
とする半円状反射器である。長方形放射孔５と円形放射
孔１４は、放射部６内での電波の進行方向７と垂直な方
向に間隔ｄで配列されており、電波の進行方向７に対し
ては、長方形放射孔５は間隔Ｓ＝λg （λg ：平行平板
導体内の波長）で、円形放射孔１４はビーム方向によっ
て決まる間隔Ｓで配置されている。長方形放射孔５及び
円形放射孔１４の偏波面は放射部６内での電波の進行方
向７に平行である。また、誘電体基板の厚さは使用する
電波の誘電体内波長の１／２より小さく、表面を導体で
覆った誘電体基板１が平行平板導波路のようになってい
る。
【０００３】次に作用について説明する。まず始めに図
１０（ａ）について説明する。給電点２より給電された
電波は円筒状に伝搬する。このうち半円状反射器２１の
ほうに伝搬したものは半円状反射器２１で反射されて給
電点２に戻り、今度は反射壁４のほうに伝搬する。半円
状反射器２１の半径はλg ／４（λg ：平行平板導体内
の波長）であり、給電点２に戻ってきた電波はちょうど
２πだけ位相が遅れている。このため電波は、始めから
反射壁４のほうに伝搬した電波と同相になる。結局、給
電点２から出た全ての電波は給電点２を中心とする半円
筒波となって反射壁４に向かって伝搬する。この半円筒
波は反射壁４で反射された後、平面波として電波の進行
方向７に伝搬し、途中にある長方形放射孔５を励振す
る。複数個の長方形放射孔５は平面波の進行方向に対し
てＳ＝λg 間隔で配置されており、全長方形放射孔５は
同相で励振される。このため図１０（ａ）に示したアン
テナ装置は平行平板と垂直な方向にビームを形成する。
なお、本従来のアンテナ装置では、長方形放射孔５は平
面波が進行するにつれてその長さが長くなっている。こ
れは放射によって減衰する平面波をより強く長方形放射
孔５に結合させて、各長方形放射孔５から放射される電
力を等しくするためである。これによりこのアンテナ装
置の開口分布は均一となり、利得が高くなる。次に図１
０（ｂ）に示した従来のアンテナ装置について説明す
る。図１０（ａ）に示す従来のアンテナ装置と異なるの
は、半円状反射器２１の代わりに複数個のスルーホール
で形成した給電用導波管３を用いて給電点２より反射壁
４に円筒波を供給している点と、長方形放射孔５の代わ
りに円形放射孔１４を用いている点である。したがっ
て、基本的な動作は図１０（ａ）に示す従来のアンテナ
装置と同じである。また、図１０（ａ）及び図１０
（ｂ）に示す従来のアンテナ装置は、長方形放射孔５及
び円形放射孔１４の電波の進行方向７での配列間隔Ｓを
λg でなく任意の間隔とすることにより、電波の進行方
向７に沿った平行平板と垂直な面内において所望の方向
にビームをシフトすることができる。
１０（ａ）について説明する。給電点２より給電された
電波は円筒状に伝搬する。このうち半円状反射器２１の
ほうに伝搬したものは半円状反射器２１で反射されて給
電点２に戻り、今度は反射壁４のほうに伝搬する。半円
状反射器２１の半径はλg ／４（λg ：平行平板導体内
の波長）であり、給電点２に戻ってきた電波はちょうど
２πだけ位相が遅れている。このため電波は、始めから
反射壁４のほうに伝搬した電波と同相になる。結局、給
電点２から出た全ての電波は給電点２を中心とする半円
筒波となって反射壁４に向かって伝搬する。この半円筒
波は反射壁４で反射された後、平面波として電波の進行
方向７に伝搬し、途中にある長方形放射孔５を励振す
る。複数個の長方形放射孔５は平面波の進行方向に対し
てＳ＝λg 間隔で配置されており、全長方形放射孔５は
同相で励振される。このため図１０（ａ）に示したアン
テナ装置は平行平板と垂直な方向にビームを形成する。
なお、本従来のアンテナ装置では、長方形放射孔５は平
面波が進行するにつれてその長さが長くなっている。こ
れは放射によって減衰する平面波をより強く長方形放射
孔５に結合させて、各長方形放射孔５から放射される電
力を等しくするためである。これによりこのアンテナ装
置の開口分布は均一となり、利得が高くなる。次に図１
０（ｂ）に示した従来のアンテナ装置について説明す
る。図１０（ａ）に示す従来のアンテナ装置と異なるの
は、半円状反射器２１の代わりに複数個のスルーホール
で形成した給電用導波管３を用いて給電点２より反射壁
４に円筒波を供給している点と、長方形放射孔５の代わ
りに円形放射孔１４を用いている点である。したがっ
て、基本的な動作は図１０（ａ）に示す従来のアンテナ
装置と同じである。また、図１０（ａ）及び図１０
（ｂ）に示す従来のアンテナ装置は、長方形放射孔５及
び円形放射孔１４の電波の進行方向７での配列間隔Ｓを
λg でなく任意の間隔とすることにより、電波の進行方
向７に沿った平行平板と垂直な面内において所望の方向
にビームをシフトすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているため、平行平板と垂直な法
線方向に正面ビームを形成しようとすると、各放射孔の
電波の進行方向での配列間隔をＳ＝λg （λg ：平行平
板導体内の波長）とする必要があり、このため平行平板
内を伝搬する平面波の各放射孔での反射波が同相で強め
合い、アンテナ装置の反射特性が劣化するという問題点
があった。また、上記のように配列間隔Ｓをλg でなく
任意の間隔とすることによりビーム方向をシフトするこ
とはできるが固定ビームであるため、ビーム走査を行う
ためにはアンテナ装置全体を機械的に回転して固定ビー
ムを機械走査しなければならず、機械駆動部を含めたア
ンテナ装置全体の大きさが大きくなるとともに重量が増
加するという問題点もあった。
以上のように構成されているため、平行平板と垂直な法
線方向に正面ビームを形成しようとすると、各放射孔の
電波の進行方向での配列間隔をＳ＝λg （λg ：平行平
板導体内の波長）とする必要があり、このため平行平板
内を伝搬する平面波の各放射孔での反射波が同相で強め
合い、アンテナ装置の反射特性が劣化するという問題点
があった。また、上記のように配列間隔Ｓをλg でなく
任意の間隔とすることによりビーム方向をシフトするこ
とはできるが固定ビームであるため、ビーム走査を行う
ためにはアンテナ装置全体を機械的に回転して固定ビー
ムを機械走査しなければならず、機械駆動部を含めたア
ンテナ装置全体の大きさが大きくなるとともに重量が増
加するという問題点もあった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、平行平板と垂直な法線方向
に正面ビームを形成してもアンテナ入力端における反射
特性つまりＶＳＷＲが劣化しないアンテナ装置を得ると
ともに、電子的にビーム走査が可能なアンテナ装置を得
ることを目的としている。
ためになされたものであり、平行平板と垂直な法線方向
に正面ビームを形成してもアンテナ入力端における反射
特性つまりＶＳＷＲが劣化しないアンテナ装置を得ると
ともに、電子的にビーム走査が可能なアンテナ装置を得
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
アンテナ装置は、平行平板導体の片面に複数個の放射孔
を一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内
の波長）未満となるように配列して設け、少なくとも上
記放射孔が設けられた領域に対向する上記平行平板導体
の間に誘電体を設けて平行平板導波路を形成した放射部
と、放物面形状を有する反射壁と上記放物面の焦点に配
置した波源を有し、上記放射部の両端にそれぞれ設けら
れ、上記一定方向を進行方向とする平面波を上記放射部
へ給電する平面波給電部とを備え、上記それぞれの平面
波給電部の波源の入力端に２分配器を接続し、上記２分
配器を介して給電するものである。
アンテナ装置は、平行平板導体の片面に複数個の放射孔
を一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内
の波長）未満となるように配列して設け、少なくとも上
記放射孔が設けられた領域に対向する上記平行平板導体
の間に誘電体を設けて平行平板導波路を形成した放射部
と、放物面形状を有する反射壁と上記放物面の焦点に配
置した波源を有し、上記放射部の両端にそれぞれ設けら
れ、上記一定方向を進行方向とする平面波を上記放射部
へ給電する平面波給電部とを備え、上記それぞれの平面
波給電部の波源の入力端に２分配器を接続し、上記２分
配器を介して給電するものである。
【０００７】請求項２の発明に係わるアンテナ装置は、
平行平板導体の片面に複数個の放射孔を一定方向での配
列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満とな
るように配列して設け、少なくとも上記放射孔が設けら
れた領域に対向する上記平行平板導体の間に誘電体を設
けて平行平板導波路を形成した放射部と、放物面形状を
有する反射壁と上記放物面の焦点に配置した波源を有
し、上記放射部の両端にそれぞれ設けられ、上記一定方
向を進行方向とする平面波を上記放射部へ給電する平面
波給電部とを備え、上記それぞれの平面波給電部の波源
の入力端に２端子切り換え機能を有するスイッチの一端
をそれぞれ接続し、上記各スイッチの他端の一方の端子
に２分配器を接続し、上記各スイッチの他端の他方の端
子のそれぞれへの接続と上記２分配器への接続とを切り
換え可能な３端子切り換え機能を有するスイッチを接続
し、上記３端子切り換え機能を有するスイッチを介して
給電するものである。
平行平板導体の片面に複数個の放射孔を一定方向での配
列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満とな
るように配列して設け、少なくとも上記放射孔が設けら
れた領域に対向する上記平行平板導体の間に誘電体を設
けて平行平板導波路を形成した放射部と、放物面形状を
有する反射壁と上記放物面の焦点に配置した波源を有
し、上記放射部の両端にそれぞれ設けられ、上記一定方
向を進行方向とする平面波を上記放射部へ給電する平面
波給電部とを備え、上記それぞれの平面波給電部の波源
の入力端に２端子切り換え機能を有するスイッチの一端
をそれぞれ接続し、上記各スイッチの他端の一方の端子
に２分配器を接続し、上記各スイッチの他端の他方の端
子のそれぞれへの接続と上記２分配器への接続とを切り
換え可能な３端子切り換え機能を有するスイッチを接続
し、上記３端子切り換え機能を有するスイッチを介して
給電するものである。
【０００８】請求項３の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項１または請求項２記載のアンテナ装置において、
平行平板導体の片面に複数個の放射孔を一定方向での配
列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満で、
かつ、それらの偏波方向が上記一定方向に対して４５度
となるように配列して設けたものである。
請求項１または請求項２記載のアンテナ装置において、
平行平板導体の片面に複数個の放射孔を一定方向での配
列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満で、
かつ、それらの偏波方向が上記一定方向に対して４５度
となるように配列して設けたものである。
【０００９】請求項４の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項１または請求項２記載のアンテナ装置において、
平行平板導体の片面に配列して設けられた放射孔が、放
射孔の一つをその偏波方向を上記一定方向に対して４５
度傾けて配置し、この放射孔から上記一定方向にλg ／
４（λg ：平行平板導体内の波長）隔てて、その偏波方
向を上記放射孔の偏波方向と直交させた次の放射孔を配
置し、上記２個の放射孔で１対の円偏波放射孔素子を形
成し、上記１対の円偏波放射孔素子を上記一定方向での
配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満
で、上記一定方向での中間地点について鏡像関係となる
ように複数個配置したものである。
請求項１または請求項２記載のアンテナ装置において、
平行平板導体の片面に配列して設けられた放射孔が、放
射孔の一つをその偏波方向を上記一定方向に対して４５
度傾けて配置し、この放射孔から上記一定方向にλg ／
４（λg ：平行平板導体内の波長）隔てて、その偏波方
向を上記放射孔の偏波方向と直交させた次の放射孔を配
置し、上記２個の放射孔で１対の円偏波放射孔素子を形
成し、上記１対の円偏波放射孔素子を上記一定方向での
配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満
で、上記一定方向での中間地点について鏡像関係となる
ように複数個配置したものである。
【００１０】請求項５の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、上記放射孔または上記円偏波放射孔素子を上記一
定方向での中間地点について対称または鏡像関係となる
ように配置すると共に、上記一定方向につき、上記平面
波の振幅変化との係わりに基づいて上記放射孔または上
記円偏波放射孔素子の形状寸法を設定し、上記一定方向
に所望の放射パターンを形成したものである。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、上記放射孔または上記円偏波放射孔素子を上記一
定方向での中間地点について対称または鏡像関係となる
ように配置すると共に、上記一定方向につき、上記平面
波の振幅変化との係わりに基づいて上記放射孔または上
記円偏波放射孔素子の形状寸法を設定し、上記一定方向
に所望の放射パターンを形成したものである。
【００１１】請求項６の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、上記放射孔または上記円偏波放射孔素子を上記一
定方向での中間地点について対称または鏡像関係となる
ように配置すると共に、上記一定方向および上記一定方
向に直交する方向のそれぞれにつき、上記平面波の振幅
変化との係わりに基づいて放射孔の形状寸法を設定し、
上記一定方向および上記一定方向に直交する方向のそれ
ぞれに所望の放射パターンを形成したものである。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、上記放射孔または上記円偏波放射孔素子を上記一
定方向での中間地点について対称または鏡像関係となる
ように配置すると共に、上記一定方向および上記一定方
向に直交する方向のそれぞれにつき、上記平面波の振幅
変化との係わりに基づいて放射孔の形状寸法を設定し、
上記一定方向および上記一定方向に直交する方向のそれ
ぞれに所望の放射パターンを形成したものである。
【００１２】請求項７の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項５または請求項６記載のアンテナ装置において、
上記平行平板導体の間の上記一定方向での中間地点に電
波吸収材を設けたものである。
請求項５または請求項６記載のアンテナ装置において、
上記平行平板導体の間の上記一定方向での中間地点に電
波吸収材を設けたものである。
【００１３】請求項８の発明に係わるアンテナ装置は、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、放射部の誘電体に代えて、少なくとも上記放射孔
または上記円偏波放射孔素子が設けられた領域に対向す
る上記平行平板導体の間に、平行平板導体の内部導体を
上記一定方向でコルゲート状の凹凸面導体として配置し
たものである。
請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置にお
いて、放射部の誘電体に代えて、少なくとも上記放射孔
または上記円偏波放射孔素子が設けられた領域に対向す
る上記平行平板導体の間に、平行平板導体の内部導体を
上記一定方向でコルゲート状の凹凸面導体として配置し
たものである。
【００１４】
実施の形態１．以下、この発明の一実施の形態を図につ
いて説明する。図１はアンテナ装置の構成説明図、図２
はブロック図、図３は電波の進行方向を説明するための
説明図であり、１〜７は上記従来のアンテナ装置の説明
に相当するものである。図において、放射部６に形成し
た各長方形放射孔５の電波の進行方向７ａと７ｂでの配
列間隔Ｓはλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満と
なるように設定しておく。８は電波の進行方向７を含み
平行平板と直交するＸＺ面でのビーム方向θ、９は上記
給電点２ａと２ｂに接続された２分配器、１０は上記２
分配器の入力端、１１ａと１１ｂは各々上記給電点２
ａ、上記給電用導波管３ａ、及び上記反射壁４ａと上記
給電点２ｂ、上記給電用導波管３ｂ、及び上記反射壁４
ｂとからなる平面波給電部、１２ａと１２ｂは各々上記
平面波給電部１１ａと１１ｂから給電された平面波を模
擬的に示したものである。ここで、表面を導体で覆った
誘電体基板の厚さは使用する電波の誘電体内波長の１／
２より小さく、誘電体基板全体がＴＥＭモードの伝搬と
みなせる平行平板導波路のようになっている。なお、平
行平板内の少なくとも長方形放射孔５が形成されている
部分に対応する位置に誘電体を設け、平行平板の内外で
の誘電率を変えて電波の伝搬位相速度を異ならせたの
で、電波の進行方向７（θ＝±９０°の方向）にグレー
ティングローブが発生しない。
いて説明する。図１はアンテナ装置の構成説明図、図２
はブロック図、図３は電波の進行方向を説明するための
説明図であり、１〜７は上記従来のアンテナ装置の説明
に相当するものである。図において、放射部６に形成し
た各長方形放射孔５の電波の進行方向７ａと７ｂでの配
列間隔Ｓはλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満と
なるように設定しておく。８は電波の進行方向７を含み
平行平板と直交するＸＺ面でのビーム方向θ、９は上記
給電点２ａと２ｂに接続された２分配器、１０は上記２
分配器の入力端、１１ａと１１ｂは各々上記給電点２
ａ、上記給電用導波管３ａ、及び上記反射壁４ａと上記
給電点２ｂ、上記給電用導波管３ｂ、及び上記反射壁４
ｂとからなる平面波給電部、１２ａと１２ｂは各々上記
平面波給電部１１ａと１１ｂから給電された平面波を模
擬的に示したものである。ここで、表面を導体で覆った
誘電体基板の厚さは使用する電波の誘電体内波長の１／
２より小さく、誘電体基板全体がＴＥＭモードの伝搬と
みなせる平行平板導波路のようになっている。なお、平
行平板内の少なくとも長方形放射孔５が形成されている
部分に対応する位置に誘電体を設け、平行平板の内外で
の誘電率を変えて電波の伝搬位相速度を異ならせたの
で、電波の進行方向７（θ＝±９０°の方向）にグレー
ティングローブが発生しない。
【００１５】次に、作用について説明する。このアンテ
ナ装置の入力端１０に給電された電波は、２分配器９に
より等振幅で二つの給電点２ａと２ｂに分配される。分
配された電波は各給電点２ａと２ｂよりスルーホールで
形成した給電用導波管３ａと３ｂにそれぞれ給電され、
円筒波として反射壁４ａと４ｂに照射された後、電波の
進行方向７ａと７ｂに平面波１２ａと１２ｂとして各々
放射部６に供給される。ここで、反射壁４は回転放物面
形状を有しており、その焦点に給電用導波管２が置かれ
ている。次いで、放射部６に供給された各平面波１２ａ
と１２ｂは、各々電波の進行方向７ａと７ｂに伝搬しな
がら各長方形放射孔５に結合され、全ての長方形放射孔
５から空間に電磁波として放射される。ここで、放射部
６における各長方形放射孔５の電波の進行方向７ａと７
ｂでの配列間隔Ｓはλg （λg ：平行平板導体内の波
長）未満となるようにしているため、全ての長方形放射
孔５から空間に放射された電磁波は、電波の進行方向７
を含み平行平板と垂直な法線方向には合成されず、平面
波１２ａによるものは、ＸＺ平面上でＺ軸（法線方向）
から角度ーθだけシフトした方向に合成される。また、
平面波１２ｂによるものは、ＸＺ平面上でＺ軸（法線方
向）から角度＋θだけシフトした方向に合成される。し
たがって、各平面波１２ａと１２ｂによって励振された
全ての長方形放射孔５からの合成波は、角度±θに指向
した二本のビームの合成ビームであり、上記長方形放射
孔５の配列間隔Ｓをλg （λg ：平行平板導体内の波
長）未満でλg に近い値に設定しておくと、各平面波１
２ａと１２ｂによって形成された各ビームが平行平板の
法線方向（Ｚ軸）の近傍に指向され、これら二本のビー
ムの合成ビームは法線方向（Ｚ軸）にピーク電力を持つ
正面ビームとなる。なお、電波の進行方向７での長方形
放射孔５の配列間隔がＳ≠λg であるため、平面波１２
の各長方形放射孔５での反射波が同相で強め合うことが
無く、反射波により形成される不要ビームのレベルを小
さくすることができる。すなわち、このアンテナ装置に
よれば、アンテナの反射特性が良好で且つ反射波による
不要ビームが形成されずに正面方向に主ビームが形成さ
れる放射パターンを有するアンテナ装置を得られる効果
がある。
ナ装置の入力端１０に給電された電波は、２分配器９に
より等振幅で二つの給電点２ａと２ｂに分配される。分
配された電波は各給電点２ａと２ｂよりスルーホールで
形成した給電用導波管３ａと３ｂにそれぞれ給電され、
円筒波として反射壁４ａと４ｂに照射された後、電波の
進行方向７ａと７ｂに平面波１２ａと１２ｂとして各々
放射部６に供給される。ここで、反射壁４は回転放物面
形状を有しており、その焦点に給電用導波管２が置かれ
ている。次いで、放射部６に供給された各平面波１２ａ
と１２ｂは、各々電波の進行方向７ａと７ｂに伝搬しな
がら各長方形放射孔５に結合され、全ての長方形放射孔
５から空間に電磁波として放射される。ここで、放射部
６における各長方形放射孔５の電波の進行方向７ａと７
ｂでの配列間隔Ｓはλg （λg ：平行平板導体内の波
長）未満となるようにしているため、全ての長方形放射
孔５から空間に放射された電磁波は、電波の進行方向７
を含み平行平板と垂直な法線方向には合成されず、平面
波１２ａによるものは、ＸＺ平面上でＺ軸（法線方向）
から角度ーθだけシフトした方向に合成される。また、
平面波１２ｂによるものは、ＸＺ平面上でＺ軸（法線方
向）から角度＋θだけシフトした方向に合成される。し
たがって、各平面波１２ａと１２ｂによって励振された
全ての長方形放射孔５からの合成波は、角度±θに指向
した二本のビームの合成ビームであり、上記長方形放射
孔５の配列間隔Ｓをλg （λg ：平行平板導体内の波
長）未満でλg に近い値に設定しておくと、各平面波１
２ａと１２ｂによって形成された各ビームが平行平板の
法線方向（Ｚ軸）の近傍に指向され、これら二本のビー
ムの合成ビームは法線方向（Ｚ軸）にピーク電力を持つ
正面ビームとなる。なお、電波の進行方向７での長方形
放射孔５の配列間隔がＳ≠λg であるため、平面波１２
の各長方形放射孔５での反射波が同相で強め合うことが
無く、反射波により形成される不要ビームのレベルを小
さくすることができる。すなわち、このアンテナ装置に
よれば、アンテナの反射特性が良好で且つ反射波による
不要ビームが形成されずに正面方向に主ビームが形成さ
れる放射パターンを有するアンテナ装置を得られる効果
がある。
【００１６】また、上記実施の形態１における長方形放
射孔５は、電波の進行方向７に対して傾けて配置し、電
波の偏波面の方向を調整制御することもできる。ここ
で、図１において、長方形放射孔５を電波の進行方向７
に対して例えば４５度傾けて配置して偏波面を設定する
と、このアンテナ装置を車載アンテナ装置として使用す
る場合に、自車から放射した電波の反射波を受信するア
ンテナの偏波面と、対向他車から放射した電波の偏波面
を互いに直交する方向にさせるので、自車から放射した
電波の反射波と対向他車に搭載した送信アンテナから放
射した電波とを容易に分離できる効果を得られる。
射孔５は、電波の進行方向７に対して傾けて配置し、電
波の偏波面の方向を調整制御することもできる。ここ
で、図１において、長方形放射孔５を電波の進行方向７
に対して例えば４５度傾けて配置して偏波面を設定する
と、このアンテナ装置を車載アンテナ装置として使用す
る場合に、自車から放射した電波の反射波を受信するア
ンテナの偏波面と、対向他車から放射した電波の偏波面
を互いに直交する方向にさせるので、自車から放射した
電波の反射波と対向他車に搭載した送信アンテナから放
射した電波とを容易に分離できる効果を得られる。
【００１７】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２のアンテナ装置の構成説明図である。この実施の
形態２は、このアンテナ装置をビーム切り換え可能な電
子制御アンテナとして動作させる場合の一実施の形態で
あり、図４に示すように、各給電点２ａと２ｂに２端子
切り換え機能を有するスイッチ１３ａと１３ｂを各々接
続し、上記各スイッチ１３の一方の端子を共通の２分配
器９に、また他方の端子と上記２分配器９の入力端子と
を３端子切り換え機能を有するスイッチ１３ｃに接続
し、入力端１０により上記スイッチ１３ｃに電波を供給
するものである。なお、この実施の形態２におけるアン
テナ装置の構成を説明する正面図は、上記実施の形態１
で示した図１（ａ）と同様である。
形態２のアンテナ装置の構成説明図である。この実施の
形態２は、このアンテナ装置をビーム切り換え可能な電
子制御アンテナとして動作させる場合の一実施の形態で
あり、図４に示すように、各給電点２ａと２ｂに２端子
切り換え機能を有するスイッチ１３ａと１３ｂを各々接
続し、上記各スイッチ１３の一方の端子を共通の２分配
器９に、また他方の端子と上記２分配器９の入力端子と
を３端子切り換え機能を有するスイッチ１３ｃに接続
し、入力端１０により上記スイッチ１３ｃに電波を供給
するものである。なお、この実施の形態２におけるアン
テナ装置の構成を説明する正面図は、上記実施の形態１
で示した図１（ａ）と同様である。
【００１８】スイッチ１３ｃの出力を２分配器９にて２
分配してスイッチ１３ａと１３ｂを介して給電点２ａと
２ｂに供給する場合は、実施の形態１と同様に平面波１
２の各長方形放射孔５での反射波が同相で強め合うこと
が無く正面ビームを形成することができる。また、スイ
ッチ１３ｃの出力を、スイッチ１３ａあるいはスイッチ
１３ｂのどちらか一方を介して給電点２ａあるいは２ｂ
に供給する場合には、Ｚ軸に対して左右対称方向（角度
±θ）に指向したーθ方向ビームあるいは＋θ方向ビー
ムを形成することができる。したがって、スイッチ１３
ａ、１３ｂ及び１３ｃの接続関係を制御することによ
り、正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り換え
ることができ、反射特性が良好で且つビーム切り換え可
能な電子制御のアンテナ装置を得られる効果がある。
分配してスイッチ１３ａと１３ｂを介して給電点２ａと
２ｂに供給する場合は、実施の形態１と同様に平面波１
２の各長方形放射孔５での反射波が同相で強め合うこと
が無く正面ビームを形成することができる。また、スイ
ッチ１３ｃの出力を、スイッチ１３ａあるいはスイッチ
１３ｂのどちらか一方を介して給電点２ａあるいは２ｂ
に供給する場合には、Ｚ軸に対して左右対称方向（角度
±θ）に指向したーθ方向ビームあるいは＋θ方向ビー
ムを形成することができる。したがって、スイッチ１３
ａ、１３ｂ及び１３ｃの接続関係を制御することによ
り、正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り換え
ることができ、反射特性が良好で且つビーム切り換え可
能な電子制御のアンテナ装置を得られる効果がある。
【００１９】実施の形態３．図５は、この発明の実施の
形態３のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。この実施の形態３は、このア
ンテナ装置の開口分布、特に、ＸＺ面内の開口分布を所
望の任意の分布とするものである。図５に示すように、
放射部６の中心線１５上あるいは付近において円形放射
孔１４の大きさが最大となり、円形放射孔１４の形状が
中心線１５に対しほぼ左右対称形状で、円形放射孔１４
の直径を中心線１５に近づくにつれ徐々に大きくするよ
うに円形放射孔１４を配置した場合について説明する。
形態３のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。この実施の形態３は、このア
ンテナ装置の開口分布、特に、ＸＺ面内の開口分布を所
望の任意の分布とするものである。図５に示すように、
放射部６の中心線１５上あるいは付近において円形放射
孔１４の大きさが最大となり、円形放射孔１４の形状が
中心線１５に対しほぼ左右対称形状で、円形放射孔１４
の直径を中心線１５に近づくにつれ徐々に大きくするよ
うに円形放射孔１４を配置した場合について説明する。
【００２０】この場合、例えば給電点２ａに供給された
電波は給電用導波管３ａより円筒波として放射され反射
壁４ａにて平面波１２ａに変換され放射部６の中心線１
５に向かって伝搬する。このとき、伝搬する平面波１２
ａの振幅は配置された円形放射孔１４への結合及び誘電
体損失等により徐々に小さくなる。そこで、上記のよう
に円形放射孔１４の直径を中心線１５に近づくにつれ徐
々に大きくしておくと、上記平面波１２ａが中心線１５
まで伝搬するまでに設けられた各円形放射孔１４に結合
し放射される電波の振幅をほぼ均一（開口分布が一様分
布）にでき、円形放射孔１４の配列間隔ＳによるＺ軸か
らの角度ーθだけ指向したビームの利得がほぼ最大とな
る。また、給電点２ｂに供給された電波に対しても上記
同様の動作により、上記のように円形放射孔１４の直径
を中心線１５に近づくにつれ徐々に大きくしておくと、
上記平面波１２ｂが中心線１５まで伝搬するまでに設け
られた各円形放射孔１４に結合し放射される電波の振幅
をほぼ均一（開口分布がほぼ一様分布）にでき、円形放
射孔１４の配列間隔ＳによるＺ軸からの角度θだけ指向
したビームの利得がほぼ最大となる。従って、上記給電
点２ａ、給電点２ｂへの給電を図４に示した構成で、上
記実施の形態２で述べたように行う場合には、上記Ｚ軸
に対して左右対称方向（角度±θ）に指向したビームの
合成である正面ビームを含む３本のビームをほぼ利得が
最大の状態で形成することができ、スイッチ１３ａ、１
３ｂ及び１３ｃの接続関係を制御することにより、これ
ら正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り換える
ことができ、反射特性が良好で且つビーム切り換え可能
な電子制御のアンテナ装置を得られる効果がある。ま
た、上記給電点２ａ、給電点２ｂへの給電を図２に示し
た構成で、上記実施の形態１で述べたように行う場合に
は、上記実施の形態１と同様にしてアンテナの反射特性
が良好で且つ反射波による不要ビームが形成されずに正
面方向に主ビームがほぼ利得が最大の状態で形成される
放射パターンを有するアンテナ装置を得られる効果があ
る。
電波は給電用導波管３ａより円筒波として放射され反射
壁４ａにて平面波１２ａに変換され放射部６の中心線１
５に向かって伝搬する。このとき、伝搬する平面波１２
ａの振幅は配置された円形放射孔１４への結合及び誘電
体損失等により徐々に小さくなる。そこで、上記のよう
に円形放射孔１４の直径を中心線１５に近づくにつれ徐
々に大きくしておくと、上記平面波１２ａが中心線１５
まで伝搬するまでに設けられた各円形放射孔１４に結合
し放射される電波の振幅をほぼ均一（開口分布が一様分
布）にでき、円形放射孔１４の配列間隔ＳによるＺ軸か
らの角度ーθだけ指向したビームの利得がほぼ最大とな
る。また、給電点２ｂに供給された電波に対しても上記
同様の動作により、上記のように円形放射孔１４の直径
を中心線１５に近づくにつれ徐々に大きくしておくと、
上記平面波１２ｂが中心線１５まで伝搬するまでに設け
られた各円形放射孔１４に結合し放射される電波の振幅
をほぼ均一（開口分布がほぼ一様分布）にでき、円形放
射孔１４の配列間隔ＳによるＺ軸からの角度θだけ指向
したビームの利得がほぼ最大となる。従って、上記給電
点２ａ、給電点２ｂへの給電を図４に示した構成で、上
記実施の形態２で述べたように行う場合には、上記Ｚ軸
に対して左右対称方向（角度±θ）に指向したビームの
合成である正面ビームを含む３本のビームをほぼ利得が
最大の状態で形成することができ、スイッチ１３ａ、１
３ｂ及び１３ｃの接続関係を制御することにより、これ
ら正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り換える
ことができ、反射特性が良好で且つビーム切り換え可能
な電子制御のアンテナ装置を得られる効果がある。ま
た、上記給電点２ａ、給電点２ｂへの給電を図２に示し
た構成で、上記実施の形態１で述べたように行う場合に
は、上記実施の形態１と同様にしてアンテナの反射特性
が良好で且つ反射波による不要ビームが形成されずに正
面方向に主ビームがほぼ利得が最大の状態で形成される
放射パターンを有するアンテナ装置を得られる効果があ
る。
【００２１】なお、ここで利得が完全に最大とならない
のは、平面波１２ａ及び平面波１２ｂが中心線１５を越
えても若干の残留電力があり、これが中心線１５を越え
た位置に設けられている円形放射孔１４から放射され、
開口分布が完全な一様分布とならず、また、放射パター
ンのサイドローブ特性等を劣化させるためである。
のは、平面波１２ａ及び平面波１２ｂが中心線１５を越
えても若干の残留電力があり、これが中心線１５を越え
た位置に設けられている円形放射孔１４から放射され、
開口分布が完全な一様分布とならず、また、放射パター
ンのサイドローブ特性等を劣化させるためである。
【００２２】また、上記説明では、伝搬する平面波１２
の振幅は徐々に小さくなるので、放射部６の中心線１５
上あるいは付近において円形放射孔１４の大きさが最大
となり、円形放射孔１４の形状が中心線１５に対しほぼ
左右対称形状で、円形放射孔１４の直径を中心線１５に
近づくにつれ徐々に大きくするように円形放射孔１４を
配置し、開口分布をほぼ一様分布にした場合について述
べたが、これに限らず、電波の進行方向７での円形放射
孔１４の直径の増加減少を適当に設定することにより、
伝搬する平面波１２の振幅の変化とあいまって、この方
向での開口分布を所望の任意の分布とすることができ
る。
の振幅は徐々に小さくなるので、放射部６の中心線１５
上あるいは付近において円形放射孔１４の大きさが最大
となり、円形放射孔１４の形状が中心線１５に対しほぼ
左右対称形状で、円形放射孔１４の直径を中心線１５に
近づくにつれ徐々に大きくするように円形放射孔１４を
配置し、開口分布をほぼ一様分布にした場合について述
べたが、これに限らず、電波の進行方向７での円形放射
孔１４の直径の増加減少を適当に設定することにより、
伝搬する平面波１２の振幅の変化とあいまって、この方
向での開口分布を所望の任意の分布とすることができ
る。
【００２３】実施の形態４．図６は、この発明の実施の
形態４のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。図６に示すように、この実施
の形態４は、上記実施の形態３において放射部６の中心
線１５上で且つ平行平板内に電波吸収材１６を設けたも
のである。
形態４のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。図６に示すように、この実施
の形態４は、上記実施の形態３において放射部６の中心
線１５上で且つ平行平板内に電波吸収材１６を設けたも
のである。
【００２４】この実施の形態４における基本的動作及び
その効果は上記実施の形態３と同様であるが、実施の形
態３の動作説明で述べたように、平面波１２ａ及び平面
波１２ｂが中心線１５を越えても若干の残留電力があ
り、これが中心線１５を越えた位置に設けられた円形放
射孔１４から放射され、開口分布が完全な一様分布とな
らず、また、放射パターンのサイドローブ特性等を劣化
させるため利得が完全に最大とならないと言うような不
都合を解消できる。すなわち、放射部６の中心線１５上
で且つ平行平板内に設けた電波吸収材１６により、円形
放射孔１４に結合しきれなかった残留電力を消費させる
ことができ、残留放射による放射パターンへの影響を低
減できる効果がある。
その効果は上記実施の形態３と同様であるが、実施の形
態３の動作説明で述べたように、平面波１２ａ及び平面
波１２ｂが中心線１５を越えても若干の残留電力があ
り、これが中心線１５を越えた位置に設けられた円形放
射孔１４から放射され、開口分布が完全な一様分布とな
らず、また、放射パターンのサイドローブ特性等を劣化
させるため利得が完全に最大とならないと言うような不
都合を解消できる。すなわち、放射部６の中心線１５上
で且つ平行平板内に設けた電波吸収材１６により、円形
放射孔１４に結合しきれなかった残留電力を消費させる
ことができ、残留放射による放射パターンへの影響を低
減できる効果がある。
【００２５】実施の形態５．図７は、この発明の実施の
形態５のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。この実施の形態５では、平行
平板内の電波の進行方向と直角な方向においても開口分
布を所望の任意の分布とするものである。図７に示すよ
うに、例えば、円形放射孔１４の形状が中心線１５に対
しほぼ左右対称形状で、放射部６の中心線１５上あるい
は付近において円形放射孔１４の大きさが最大となり、
円形放射孔１４の直径を中心線１５に近づくにつれ徐々
に大きくするように円形放射孔１４を配置し、かつ、電
波の進行方向７と直角な方向において、円形放射孔１４
の大きさを平行平板の端部に近づくにつれ徐々に大きく
するように円形放射孔１４を配置した場合について説明
する。
形態５のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。この実施の形態５では、平行
平板内の電波の進行方向と直角な方向においても開口分
布を所望の任意の分布とするものである。図７に示すよ
うに、例えば、円形放射孔１４の形状が中心線１５に対
しほぼ左右対称形状で、放射部６の中心線１５上あるい
は付近において円形放射孔１４の大きさが最大となり、
円形放射孔１４の直径を中心線１５に近づくにつれ徐々
に大きくするように円形放射孔１４を配置し、かつ、電
波の進行方向７と直角な方向において、円形放射孔１４
の大きさを平行平板の端部に近づくにつれ徐々に大きく
するように円形放射孔１４を配置した場合について説明
する。
【００２６】ここで、平行平板内の電波の進行方向での
開口分布については、上記実施の形態３と同様である。
また、平行平板内の電波の進行方向と直角な方向におい
ては、電波の進行方向７と直交する列に配列した円形放
射孔１４の大きさを図７に示したように適当な値にする
ことによって、電波の進行方向７と直交する方向での平
面波１２の振幅分布が一様な場合には、この方向での開
口分布を上記円形放射孔１４の大きさの分布に基づく振
幅分布とできる。さらに、電波の進行方向７と直交する
方向での平面波１２の振幅分布が一様でない場合には、
円形放射孔１４の直径の増加減少を適当に設定すること
により、平面波１２の振幅分布とあいまって、この方向
での開口分布を所望の任意の分布とすることができる。
従って、この実施の形態５のアンテナ装置によれば、例
えば、電波の進行方向７での開口分布をほぼ均一分布に
し、電波の進行方向７と直交する方向での開口分布を所
望の分布（均一分布あるいはテーラー分布等の任意の分
布）とすることが可能となる。なお、電波の進行方向７
での円形放射孔１４の直径の増加減少を適当に設定する
ことにより、伝搬する平面波１２の振幅の変化とあいま
って、この方向での開口分布を所望の任意の分布とする
ことができることは上記実施の形態３で述べた通りであ
る。
開口分布については、上記実施の形態３と同様である。
また、平行平板内の電波の進行方向と直角な方向におい
ては、電波の進行方向７と直交する列に配列した円形放
射孔１４の大きさを図７に示したように適当な値にする
ことによって、電波の進行方向７と直交する方向での平
面波１２の振幅分布が一様な場合には、この方向での開
口分布を上記円形放射孔１４の大きさの分布に基づく振
幅分布とできる。さらに、電波の進行方向７と直交する
方向での平面波１２の振幅分布が一様でない場合には、
円形放射孔１４の直径の増加減少を適当に設定すること
により、平面波１２の振幅分布とあいまって、この方向
での開口分布を所望の任意の分布とすることができる。
従って、この実施の形態５のアンテナ装置によれば、例
えば、電波の進行方向７での開口分布をほぼ均一分布に
し、電波の進行方向７と直交する方向での開口分布を所
望の分布（均一分布あるいはテーラー分布等の任意の分
布）とすることが可能となる。なお、電波の進行方向７
での円形放射孔１４の直径の増加減少を適当に設定する
ことにより、伝搬する平面波１２の振幅の変化とあいま
って、この方向での開口分布を所望の任意の分布とする
ことができることは上記実施の形態３で述べた通りであ
る。
【００２７】実施の形態６．図８は、この発明の実施の
形態６のアンテナ装置の構成説明図である。図におい
て、１７は表面を金属で形成した内部空洞導体、１８は
放射部６の長方形放射孔５の配列面と対向する平行平板
の内部導体をコルゲート状の凹凸面導体で形成したコル
ゲート線路である。この実施の形態６では、平行平板導
体の間に誘電体を設ける代りに、放射部６の平行平板導
体内をコルゲート線路１８として遅波構造を形成した場
合である。
形態６のアンテナ装置の構成説明図である。図におい
て、１７は表面を金属で形成した内部空洞導体、１８は
放射部６の長方形放射孔５の配列面と対向する平行平板
の内部導体をコルゲート状の凹凸面導体で形成したコル
ゲート線路である。この実施の形態６では、平行平板導
体の間に誘電体を設ける代りに、放射部６の平行平板導
体内をコルゲート線路１８として遅波構造を形成した場
合である。
【００２８】この実施の形態６では、上記コルゲート線
路１８による遅波構造が形成されているため、平行平板
の内外での電波の伝搬位相速度が異なり、平行平板の内
外での電波の位相がずれるため、電波の進行方向７（θ
＝±９０°の方向）にグレーティングローブが発生しな
い。また、この実施の形態６では、平行平板の内外での
電波の伝搬位相速度を変えるために誘電体を用いないた
め、誘電体損失の無い効率の良いアンテナ装置を得るこ
とができる。
路１８による遅波構造が形成されているため、平行平板
の内外での電波の伝搬位相速度が異なり、平行平板の内
外での電波の位相がずれるため、電波の進行方向７（θ
＝±９０°の方向）にグレーティングローブが発生しな
い。また、この実施の形態６では、平行平板の内外での
電波の伝搬位相速度を変えるために誘電体を用いないた
め、誘電体損失の無い効率の良いアンテナ装置を得るこ
とができる。
【００２９】実施の形態７．図９は、この発明の実施の
形態７のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。図９において、１９ａ、１９
ｂは斜放射孔であり、放射孔の一つを平行平板内におけ
る電波の進行方向７に対し４５度傾けた斜め放射孔１９
ａとし、上記斜め放射孔１９ａから電波の進行方向にλ
g ／４（λg ：平行平板導体内の波長）の間隔をおいて
上記斜め放射孔１９ａと９０度傾けて次の斜め放射孔１
９ｂを配置し、上記二つの斜め放射孔１９ａと１９ｂと
で１対の円偏波放射孔素子２０を形成し、且つ上記１対
の円偏波放射孔素子２０を電波の進行方向での配列間隔
がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満となり且つ
放射部６の中心線１５に対し左右鏡像関係となるように
複数個配置した場合について説明する。
形態７のアンテナ装置の構成を説明する正面図である。
また、給電点２ａ、給電点２ｂへの給電は、図２または
図４に示した構成による。図９において、１９ａ、１９
ｂは斜放射孔であり、放射孔の一つを平行平板内におけ
る電波の進行方向７に対し４５度傾けた斜め放射孔１９
ａとし、上記斜め放射孔１９ａから電波の進行方向にλ
g ／４（λg ：平行平板導体内の波長）の間隔をおいて
上記斜め放射孔１９ａと９０度傾けて次の斜め放射孔１
９ｂを配置し、上記二つの斜め放射孔１９ａと１９ｂと
で１対の円偏波放射孔素子２０を形成し、且つ上記１対
の円偏波放射孔素子２０を電波の進行方向での配列間隔
がλg （λg ：平行平板導体内の波長）未満となり且つ
放射部６の中心線１５に対し左右鏡像関係となるように
複数個配置した場合について説明する。
【００３０】この場合、給電点２ａから給電した電波は
反射壁４ａで平面波１２ａに変換され中心線１５に到達
するまでに各円偏波放射孔素子２０から左旋円偏波とし
て放射される。また、１対の円偏波放射孔素子２０を放
射部６の中心線１５に対し左右鏡像関係となるように複
数個配置したので、給電点２ｂから給電した電波に対し
ても同旋の円偏波として放射される。ここで、給電点２
ａ、給電点２ｂへの給電を、例えば図４に示した構成に
より上記実施の形態２で述べたように行うと、このアン
テナ装置では、Ｚ軸（法線方向）に対し±θの角度方向
にピークを有する２本のビームとＺ軸の方向にピークを
有する正面ビームとを全て同旋の円偏波ビームとして形
成し電子的に切り換えることができ、反射特性が良好で
ビーム切り換え可能な電子制御の円偏波用アンテナ装置
を得られる効果がある。
反射壁４ａで平面波１２ａに変換され中心線１５に到達
するまでに各円偏波放射孔素子２０から左旋円偏波とし
て放射される。また、１対の円偏波放射孔素子２０を放
射部６の中心線１５に対し左右鏡像関係となるように複
数個配置したので、給電点２ｂから給電した電波に対し
ても同旋の円偏波として放射される。ここで、給電点２
ａ、給電点２ｂへの給電を、例えば図４に示した構成に
より上記実施の形態２で述べたように行うと、このアン
テナ装置では、Ｚ軸（法線方向）に対し±θの角度方向
にピークを有する２本のビームとＺ軸の方向にピークを
有する正面ビームとを全て同旋の円偏波ビームとして形
成し電子的に切り換えることができ、反射特性が良好で
ビーム切り換え可能な電子制御の円偏波用アンテナ装置
を得られる効果がある。
【００３１】ここで、以上の実施の形態１〜７において
は、給電用導波管３の壁面の一部を複数個のスルーホー
ルにより形成した場合について示してあるが、スルーホ
ールの代わりにルータ加工等で形成した溝の面にメッキ
をするなどして形成しても良い。また、給電点２と給電
用導波管３は実際の同軸導波管変換器やマイクロストリ
ップ導波管変換器等であっても良い。さらに、放射孔は
円形放射孔や長方形放射孔等、任意の形状であっても良
い。なお、放射孔は電波の進行方向７に対して傾けて配
置し、適宜電波の偏波面の方向を調整制御するようにし
ても良い。
は、給電用導波管３の壁面の一部を複数個のスルーホー
ルにより形成した場合について示してあるが、スルーホ
ールの代わりにルータ加工等で形成した溝の面にメッキ
をするなどして形成しても良い。また、給電点２と給電
用導波管３は実際の同軸導波管変換器やマイクロストリ
ップ導波管変換器等であっても良い。さらに、放射孔は
円形放射孔や長方形放射孔等、任意の形状であっても良
い。なお、放射孔は電波の進行方向７に対して傾けて配
置し、適宜電波の偏波面の方向を調整制御するようにし
ても良い。
【００３２】
【発明の効果】この発明は、以上説明したような構成と
なっているため、以下に記載されるような効果を奏す
る。
なっているため、以下に記載されるような効果を奏す
る。
【００３３】請求項１の発明によれば、平行平板導体の
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満となるように配列
して設け、平行平板導体の間に誘電体を設け、放射部の
両端に設けられたそれぞれの平面波給電部の波源の入力
端に２分配器を接続し、上記２分配器を介して給電する
ので、反射特性が良好で且つ反射波による不要ビームが
形成されずに正面方向に主ビームが形成される放射パタ
ーンを有するアンテナ装置を得られる効果がある。
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満となるように配列
して設け、平行平板導体の間に誘電体を設け、放射部の
両端に設けられたそれぞれの平面波給電部の波源の入力
端に２分配器を接続し、上記２分配器を介して給電する
ので、反射特性が良好で且つ反射波による不要ビームが
形成されずに正面方向に主ビームが形成される放射パタ
ーンを有するアンテナ装置を得られる効果がある。
【００３４】請求項２の発明によれば、平行平板導体の
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満となるように配列
して設け、平行平板導体の間に誘電体を設け、放射部の
両端に設けられたそれぞれの平面波給電部の波源の入力
端に２端子切り換え機能を有するスイッチの一端をそれ
ぞれ接続し、上記各スイッチの他端の一方の端子に２分
配器を接続し、上記各スイッチの他端の他方の端子のそ
れぞれへの接続と上記２分配器への接続とを切り換え可
能な３端子切り換え機能を有するスイッチを接続し、上
記３端子切り換え機能を有するスイッチを介して給電す
るので、正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り
換えることができ、反射特性が良好で且つビーム切り換
え可能な電子制御のアンテナ装置を得られる効果があ
る。
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満となるように配列
して設け、平行平板導体の間に誘電体を設け、放射部の
両端に設けられたそれぞれの平面波給電部の波源の入力
端に２端子切り換え機能を有するスイッチの一端をそれ
ぞれ接続し、上記各スイッチの他端の一方の端子に２分
配器を接続し、上記各スイッチの他端の他方の端子のそ
れぞれへの接続と上記２分配器への接続とを切り換え可
能な３端子切り換え機能を有するスイッチを接続し、上
記３端子切り換え機能を有するスイッチを介して給電す
るので、正面ビームを含む３本のビームを電子的に切り
換えることができ、反射特性が良好で且つビーム切り換
え可能な電子制御のアンテナ装置を得られる効果があ
る。
【００３５】請求項３の発明によれば、平行平板導体の
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満で、かつ、それら
の偏波方向が上記一定方向に対して４５度となるように
配列して設けたので、このアンテナ装置を車載アンテナ
装置として使用する場合に、自車から放射した電波の反
射波を受信するアンテナの偏波面と、対向他車から放射
した電波の偏波面を互いに直交する方向にさせ、容易に
分離できる効果を得られる。
片面に複数個の放射孔を一定方向での配列間隔がλg
（λg ：平行平板導体内の波長）未満で、かつ、それら
の偏波方向が上記一定方向に対して４５度となるように
配列して設けたので、このアンテナ装置を車載アンテナ
装置として使用する場合に、自車から放射した電波の反
射波を受信するアンテナの偏波面と、対向他車から放射
した電波の偏波面を互いに直交する方向にさせ、容易に
分離できる効果を得られる。
【００３６】請求項４の発明によれば、平行平板導体の
片面に配列して設けられた放射孔が、放射孔の一つをそ
の偏波方向を一定方向に対して４５度傾けて配置し、こ
の放射孔から上記一定方向にλg ／４（λg ：平行平板
導体内の波長）隔てて、その偏波方向を上記放射孔の偏
波方向と直交させた次の放射孔を配置し、上記２個の放
射孔で１対の円偏波放射孔素子を形成し、上記１対の円
偏波放射孔素子を上記一定方向での配列間隔がλg （λ
g ：平行平板導体内の波長）未満で、上記一定方向での
中間地点について鏡像関係となるように複数個配置した
ものであるので、ビーム方向の異なる同旋の円偏波ビー
ムを形成でき、反射特性が良好で且つ反射波による不要
ビームが形成されずに正面方向に主ビームが形成される
放射パターンを有する円偏波用アンテナ装置を得られる
効果がある。また、反射特性が良好で且つビーム切り換
え可能な電子制御の円偏波用アンテナ装置を得られる効
果がある。
片面に配列して設けられた放射孔が、放射孔の一つをそ
の偏波方向を一定方向に対して４５度傾けて配置し、こ
の放射孔から上記一定方向にλg ／４（λg ：平行平板
導体内の波長）隔てて、その偏波方向を上記放射孔の偏
波方向と直交させた次の放射孔を配置し、上記２個の放
射孔で１対の円偏波放射孔素子を形成し、上記１対の円
偏波放射孔素子を上記一定方向での配列間隔がλg （λ
g ：平行平板導体内の波長）未満で、上記一定方向での
中間地点について鏡像関係となるように複数個配置した
ものであるので、ビーム方向の異なる同旋の円偏波ビー
ムを形成でき、反射特性が良好で且つ反射波による不要
ビームが形成されずに正面方向に主ビームが形成される
放射パターンを有する円偏波用アンテナ装置を得られる
効果がある。また、反射特性が良好で且つビーム切り換
え可能な電子制御の円偏波用アンテナ装置を得られる効
果がある。
【００３７】請求項５の発明によれば、放射孔または円
偏波放射孔素子を一定方向での中間地点について対称ま
たは鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方
向につき、平面波の振幅変化との係わりに基づいて上記
放射孔の形状寸法を設定したので、平行平板導体内にお
ける電波の進行方向である上記一定方向での開口分布を
所望の任意の分布とすることができる効果がある。
偏波放射孔素子を一定方向での中間地点について対称ま
たは鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方
向につき、平面波の振幅変化との係わりに基づいて上記
放射孔の形状寸法を設定したので、平行平板導体内にお
ける電波の進行方向である上記一定方向での開口分布を
所望の任意の分布とすることができる効果がある。
【００３８】請求項６の発明によれば、放射孔または円
偏波放射孔素子を一定方向での中間地点について対称ま
たは鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方
向および上記一定方向に直交する方向のそれぞれにつ
き、平面波の振幅変化との係わりに基づいて放射孔の形
状寸法を設定したので、平行平板導体内における電波の
進行方向である上記一定方向での開口分布を所望の任意
の分布とすることができるとともに、平行平板導体内に
おける電波の進行方向である上記一定方向と直交する方
向での開口分布も所望の分布とすることができ、放射パ
ターン形成において指向性合成の自由度を向上させる効
果がある。
偏波放射孔素子を一定方向での中間地点について対称ま
たは鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方
向および上記一定方向に直交する方向のそれぞれにつ
き、平面波の振幅変化との係わりに基づいて放射孔の形
状寸法を設定したので、平行平板導体内における電波の
進行方向である上記一定方向での開口分布を所望の任意
の分布とすることができるとともに、平行平板導体内に
おける電波の進行方向である上記一定方向と直交する方
向での開口分布も所望の分布とすることができ、放射パ
ターン形成において指向性合成の自由度を向上させる効
果がある。
【００３９】請求項７の発明によれば、平行平板導体の
間の一定方向での中間地点に電波吸収材を設けたので、
放射孔に結合しきれなかった残留電力を消費させること
ができ、残留放射による放射パターンへの影響を低減で
きる効果がある。
間の一定方向での中間地点に電波吸収材を設けたので、
放射孔に結合しきれなかった残留電力を消費させること
ができ、残留放射による放射パターンへの影響を低減で
きる効果がある。
【００４０】請求項８の発明によれば、放射部の誘電体
に代えて、少なくとも放射孔または円偏波放射孔素子が
設けられた領域に対向する平行平板導体の間に、平行平
板導体の内部導体を一定方向でコルゲート状の凹凸面導
体として配置したので、平行平板導体内における電波の
進行方向である上記一定方向にグレーティングローブの
発生しない、誘電体損失の無い効率の良いアンテナ装置
を得ることができる効果がある。
に代えて、少なくとも放射孔または円偏波放射孔素子が
設けられた領域に対向する平行平板導体の間に、平行平
板導体の内部導体を一定方向でコルゲート状の凹凸面導
体として配置したので、平行平板導体内における電波の
進行方向である上記一定方向にグレーティングローブの
発生しない、誘電体損失の無い効率の良いアンテナ装置
を得ることができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示すアンテナ装置
の構成説明図である。
の構成説明図である。
【図２】 この発明の実施の形態１のアンテナ装置の構
成を説明するためのブロック図である。
成を説明するためのブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１のアンテナ装置にお
ける電波の進行方向を説明する説明図である。
ける電波の進行方向を説明する説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態２のアンテナ装置の構
成説明図である。
成説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態３を示すアンテナ装置
の構成を説明する正面図である。
の構成を説明する正面図である。
【図６】 この発明の実施の形態４を示すアンテナ装置
の構成を説明する正面図である。
の構成を説明する正面図である。
【図７】 この発明の実施の形態５を示すアンテナ装置
の構成を説明する正面図である。
の構成を説明する正面図である。
【図８】 この発明の実施の形態６を示すアンテナ装置
の構成説明図である。
の構成説明図である。
【図９】 この発明の実施の形態７を示すアンテナ装置
の構成を説明する正面図である。
の構成を説明する正面図である。
【図１０】 従来のアンテナ装置の構成を説明する正面
図である。
図である。
１ 表面を導体で覆った誘電体基板、２ 給電点、３
給電用導波管、４ 反射壁、５ 長方形放射孔、６ 放
射部、７ 電波の進行方向、８ ビーム方向θ、９ ２
分配器、１０ 入力端、１１ 平面波給電部、１２ 平
面波、１３ スイッチ、１４ 円形放射孔、１５ 中心
線、１６ 電波吸収材、１７ 表面を金属で形成した内
部空洞導体、１８ コルゲート線路、１９ 斜め放射
孔、２０ 円偏波放射孔素子、２１ 半円状反射器。
給電用導波管、４ 反射壁、５ 長方形放射孔、６ 放
射部、７ 電波の進行方向、８ ビーム方向θ、９ ２
分配器、１０ 入力端、１１ 平面波給電部、１２ 平
面波、１３ スイッチ、１４ 円形放射孔、１５ 中心
線、１６ 電波吸収材、１７ 表面を金属で形成した内
部空洞導体、１８ コルゲート線路、１９ 斜め放射
孔、２０ 円偏波放射孔素子、２１ 半円状反射器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−260834（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−302104（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 13/22
Claims (8)
- 【請求項１】 平行平板導体の片面に複数個の放射孔を
一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の
波長）未満となるように配列して設け、少なくとも上記
放射孔が設けられた領域に対向する上記平行平板導体の
間に誘電体を設けて平行平板導波路を形成した放射部
と、放物面形状を有する反射壁と上記放物面の焦点に配
置した波源を有し、上記放射部の両端にそれぞれ設けら
れ、上記一定方向を進行方向とする平面波を上記放射部
へ給電する平面波給電部とを備え、上記それぞれの平面
波給電部の波源の入力端に２分配器を接続し、上記２分
配器を介して給電することを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 平行平板導体の片面に複数個の放射孔を
一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の
波長）未満となるように配列して設け、少なくとも上記
放射孔が設けられた領域に対向する上記平行平板導体の
間に誘電体を設けて平行平板導波路を形成した放射部
と、放物面形状を有する反射壁と上記放物面の焦点に配
置した波源を有し、上記放射部の両端にそれぞれ設けら
れ、上記一定方向を進行方向とする平面波を上記放射部
へ給電する平面波給電部とを備え、上記それぞれの平面
波給電部の波源の入力端に２端子切り換え機能を有する
スイッチの一端をそれぞれ接続し、上記各スイッチの他
端の一方の端子に２分配器を接続し、上記各スイッチの
他端の他方の端子のそれぞれへの接続と上記２分配器へ
の接続とを切り換え可能な３端子切り換え機能を有する
スイッチを接続し、上記３端子切り換え機能を有するス
イッチを介して給電することを特徴とするアンテナ装
置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のアンテナ
装置において、平行平板導体の片面に複数個の放射孔を
一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体内の
波長）未満で、かつ、それらの偏波方向が上記一定方向
に対して４５度となるように配列して設けたことを特徴
とするアンテナ装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２記載のアンテナ
装置において、平行平板導体の片面に配列して設けられ
た放射孔が、放射孔の一つをその偏波方向を上記一定方
向に対して４５度傾けて配置し、この放射孔から上記一
定方向にλg／４（λg ：平行平板導体内の波長）隔て
て、その偏波方向を上記放射孔の偏波方向と直交させた
次の放射孔を配置し、上記２個の放射孔で１対の円偏波
放射孔素子を形成し、上記１対の円偏波放射孔素子を上
記一定方向での配列間隔がλg （λg ：平行平板導体
内の波長）未満で、上記一定方向での中間地点について
鏡像関係となるように複数個配置したものであることを
特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のア
ンテナ装置において、上記放射孔または上記円偏波放射
孔素子を上記一定方向での中間地点について対称または
鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方向に
つき、上記平面波の振幅変化との係わりに基づいて上記
放射孔または上記円偏波放射孔素子の形状寸法を設定
し、上記一定方向に所望の放射パターンを形成したこと
を特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のア
ンテナ装置において、上記放射孔または上記円偏波放射
孔素子を上記一定方向での中間地点について対称または
鏡像関係となるように配置すると共に、上記一定方向お
よび上記一定方向に直交する方向のそれぞれにつき、上
記平面波の振幅変化との係わりに基づいて放射孔の形状
寸法を設定し、上記一定方向および上記一定方向に直交
する方向のそれぞれに所望の放射パターンを形成したこ
とを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６記載のアンテナ
装置において、上記平行平板導体の間の上記一定方向で
の中間地点に電波吸収材を設けたことを特徴とするアン
テナ装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のア
ンテナ装置において、放射部の誘電体に代えて、少なく
とも上記放射孔または上記円偏波放射孔素子が設けられ
た領域に対向する上記平行平板導体の間に、平行平板導
体の内部導体を上記一定方向でコルゲート状の凹凸面導
体として配置したことを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18466596A JP3275716B2 (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18466596A JP3275716B2 (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032425A JPH1032425A (ja) | 1998-02-03 |
| JP3275716B2 true JP3275716B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=16157220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18466596A Expired - Fee Related JP3275716B2 (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275716B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4772704B2 (ja) * | 2007-01-15 | 2011-09-14 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP6382779B2 (ja) * | 2015-08-25 | 2018-08-29 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | アンテナ装置 |
| JP7318712B2 (ja) * | 2019-08-19 | 2023-08-01 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置及び通信装置 |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP18466596A patent/JP3275716B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1032425A (ja) | 1998-02-03 |
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