JP3381503B2 - 誘電体レンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波の高周波帯に使用されるゾーニングされた誘電体レン
ズに関する。
波の高周波帯に使用されるゾーニングされた誘電体レン
ズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘電体レンズで、ゾーニングされ
たものを図１０に示す。この誘電体レンズ６０は半球状
の誘電体レンズ素体６１にディスク状の空間６１ａを形
成したものである。誘電体レンズ６０の曲面側に到来し
た電波は、誘電体６１で屈折して一次放射器６２の焦点
Ｆに集められる。
たものを図１０に示す。この誘電体レンズ６０は半球状
の誘電体レンズ素体６１にディスク状の空間６１ａを形
成したものである。誘電体レンズ６０の曲面側に到来し
た電波は、誘電体６１で屈折して一次放射器６２の焦点
Ｆに集められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
誘電体レンズ６０は、レンズ軸６１ｃと平行する段差壁
６１ｂを有しているため、領域（粗塗りつぶし部）６３
より入射した電波ｗは、この段差壁６１ｂで屈折してレ
ンズの焦点Ｆの外側に外れ、一次放射器６２に集束せ
ず、ロスとなり効率を低下させていた。
誘電体レンズ６０は、レンズ軸６１ｃと平行する段差壁
６１ｂを有しているため、領域（粗塗りつぶし部）６３
より入射した電波ｗは、この段差壁６１ｂで屈折してレ
ンズの焦点Ｆの外側に外れ、一次放射器６２に集束せ
ず、ロスとなり効率を低下させていた。
【０００４】特に、低誘電率の材料よりなる誘電体レン
ズの場合、レンズ開口径ｄに対する焦点距離ｆの比ｆ／
ｄが小さくなると、段差壁６１ｂによるゾーニング損の
影響が著しく大きくなり、レンズ特性を劣化させ利得を
低減させていた。このゾーニングによる利得低減を補う
ためにはレンズ開口径を大きくしなければならないが、
そうすると軽量化も実現できなくなるという問題があっ
た。
ズの場合、レンズ開口径ｄに対する焦点距離ｆの比ｆ／
ｄが小さくなると、段差壁６１ｂによるゾーニング損の
影響が著しく大きくなり、レンズ特性を劣化させ利得を
低減させていた。このゾーニングによる利得低減を補う
ためにはレンズ開口径を大きくしなければならないが、
そうすると軽量化も実現できなくなるという問題があっ
た。
【０００５】そこで、本発明は、ゾーニングされた誘電
体レンズの特性劣化および利得低減を防止することを目
的とする。
体レンズの特性劣化および利得低減を防止することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、下記の手段を採ることを特徴とする。 １．誘電体レンズ素体の平坦部にゾーニングが施され、
該誘電体レンズ素体のゾーニングされていない曲面に電
波が入射する誘電体レンズにおいて、前記誘電体レンズ
素体が、略半球状であり、前記ゾーニングにより形成さ
れた円錐台状凹部の傾斜内壁が前記誘電体レンズの焦点
方向を向いており、前記略半球状の誘電体レンズ素体１
の半球面の任意の点を通る接線Ｌの法線をｎとし、自由
空間と前記略半球状の誘電体レンズ素体との屈折率をそ
れぞれｎ１、ｎ２とし、入射波および屈折波が法線ｎと
なす角をθ１、θ２とすると、この角θ２により傾斜内
壁１ｄの傾斜が法線ｎを基線として形成されることにな
り、θ２が、ｎ１・Ｓｉｎθ１＝ｎ２・Ｓｉｎθ２の関
係式で与えられ、かつλｏ＝使用電波の自由空間中の波
長、εｒ＝誘電体レンズ素体１の比誘電率としたときに
前記ゾーニングの深さｘが、ｘ＝λｏ／［（√εｒ）−
１］の関係式で与えられていることを特徴とする誘電体
レンズ。
成するために、下記の手段を採ることを特徴とする。 １．誘電体レンズ素体の平坦部にゾーニングが施され、
該誘電体レンズ素体のゾーニングされていない曲面に電
波が入射する誘電体レンズにおいて、前記誘電体レンズ
素体が、略半球状であり、前記ゾーニングにより形成さ
れた円錐台状凹部の傾斜内壁が前記誘電体レンズの焦点
方向を向いており、前記略半球状の誘電体レンズ素体１
の半球面の任意の点を通る接線Ｌの法線をｎとし、自由
空間と前記略半球状の誘電体レンズ素体との屈折率をそ
れぞれｎ１、ｎ２とし、入射波および屈折波が法線ｎと
なす角をθ１、θ２とすると、この角θ２により傾斜内
壁１ｄの傾斜が法線ｎを基線として形成されることにな
り、θ２が、ｎ１・Ｓｉｎθ１＝ｎ２・Ｓｉｎθ２の関
係式で与えられ、かつλｏ＝使用電波の自由空間中の波
長、εｒ＝誘電体レンズ素体１の比誘電率としたときに
前記ゾーニングの深さｘが、ｘ＝λｏ／［（√εｒ）−
１］の関係式で与えられていることを特徴とする誘電体
レンズ。
【０００７】
【０００８】２．上記１記載の誘電体レンズがその平坦
面と平行する面で２分割されてなるリング形状の下部体
と曲面形状の上部体とが、一体に接合されてなる誘電体
レンズ。
面と平行する面で２分割されてなるリング形状の下部体
と曲面形状の上部体とが、一体に接合されてなる誘電体
レンズ。
【０００９】３．上記２記載の誘電体レンズにおいて、
前記下部体のリング状上端に複数個の凹部もしくは凸部
が形成され、この下部体の複数個の凹部もしくは凸部に
対向する前記上部体の周辺下部に凸部もしくは凹部が形
成され、前記凸部と凹部が嵌合することにより、前記下
部体と前記上部体とが接合されてなる誘電体レンズ。
４．上記２記載の誘電体レンズにおいて、前記下部体の
リング状上端部にネジが形成され、この下部体のネジに
対向する前記上部体の周辺下部にもネジが形成され、こ
れらのネジにより、前記下部体と前記上部体とが接合さ
れてなる誘電体レンズ。
前記下部体のリング状上端に複数個の凹部もしくは凸部
が形成され、この下部体の複数個の凹部もしくは凸部に
対向する前記上部体の周辺下部に凸部もしくは凹部が形
成され、前記凸部と凹部が嵌合することにより、前記下
部体と前記上部体とが接合されてなる誘電体レンズ。
４．上記２記載の誘電体レンズにおいて、前記下部体の
リング状上端部にネジが形成され、この下部体のネジに
対向する前記上部体の周辺下部にもネジが形成され、こ
れらのネジにより、前記下部体と前記上部体とが接合さ
れてなる誘電体レンズ。
【００１０】５．上記１記載の誘電体レンズにおいて、
該誘電体レンズのゾーニングにより形成された円錐台状
凹部と底面を同一にする架空の円筒で前記円錐台状凹部
の傾斜内壁部を切断して形成した、ディスク状の空間を
有する誘電体レンズ本体とリング形状体とよりなり、前
記誘電体レンズ本体のディスク状空間に前記リング形状
体が嵌合してなる誘電体レンズ。
該誘電体レンズのゾーニングにより形成された円錐台状
凹部と底面を同一にする架空の円筒で前記円錐台状凹部
の傾斜内壁部を切断して形成した、ディスク状の空間を
有する誘電体レンズ本体とリング形状体とよりなり、前
記誘電体レンズ本体のディスク状空間に前記リング形状
体が嵌合してなる誘電体レンズ。
【００１１】以上のように、本発明は、誘電体レンズ素
体に、ゾーニングを施すことにより円錐台状凹部を形成
して、この円錐台状凹部の傾斜内壁がレンズの焦点（一
次放射器の焦点）方向を向くようにしているので、電波
入射曲面に入射した電波は、すべて一次放射器の焦点に
集められる。
体に、ゾーニングを施すことにより円錐台状凹部を形成
して、この円錐台状凹部の傾斜内壁がレンズの焦点（一
次放射器の焦点）方向を向くようにしているので、電波
入射曲面に入射した電波は、すべて一次放射器の焦点に
集められる。
【００１２】また、ゾーニングにより施された円錐台状
凹部を有する誘電体レンズを、円錐台状凹部の底面と同
一平面で２分割して形成した下部体（リング形状体）と
上部体（曲面形状体）とよりなる誘電体レンズにあって
は、これらの二つの部材を個別に成形し、接着、凹凸嵌
合、ネジ止めなどの接合手段により誘電体レンズが構成
されるので、製造が容易となる。
凹部を有する誘電体レンズを、円錐台状凹部の底面と同
一平面で２分割して形成した下部体（リング形状体）と
上部体（曲面形状体）とよりなる誘電体レンズにあって
は、これらの二つの部材を個別に成形し、接着、凹凸嵌
合、ネジ止めなどの接合手段により誘電体レンズが構成
されるので、製造が容易となる。
【００１３】また、ディスク状のゾーニング空間を有す
る誘電体レンズ本体と、傾斜内壁を有するリング形状体
とよりなる誘電体レンズにあっては、これらの二つの部
材が個別に成形されて組み立てられるので、製造が容易
となる。
る誘電体レンズ本体と、傾斜内壁を有するリング形状体
とよりなる誘電体レンズにあっては、これらの二つの部
材が個別に成形されて組み立てられるので、製造が容易
となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の誘電体レンズの
第１実施例について、図１を参照して説明する。同図に
おいて、１０は誘電体レンズで、略半球状の誘電体レン
ズ素体１にゾーニングを施して台形状凹部２を形成して
いる。略半球状の誘電体レンズ素体１は半球面開口１ａ
と平坦面１ｂを有している。ゾーニングにより形成され
た台形状凹部２は、誘電体レンズ素体１の平坦面１ｂと
平行な底面１ｃと、誘電体レンズ１０の焦点Ｆの方向を
向いている傾斜内壁１ｄとからなる。この焦点Ｆは、台
形状凹部２の中心線の延長線上に位置する頂点ともな
り、また一次放射器３の焦点でもある。
第１実施例について、図１を参照して説明する。同図に
おいて、１０は誘電体レンズで、略半球状の誘電体レン
ズ素体１にゾーニングを施して台形状凹部２を形成して
いる。略半球状の誘電体レンズ素体１は半球面開口１ａ
と平坦面１ｂを有している。ゾーニングにより形成され
た台形状凹部２は、誘電体レンズ素体１の平坦面１ｂと
平行な底面１ｃと、誘電体レンズ１０の焦点Ｆの方向を
向いている傾斜内壁１ｄとからなる。この焦点Ｆは、台
形状凹部２の中心線の延長線上に位置する頂点ともな
り、また一次放射器３の焦点でもある。
【００１５】誘電体レンズ１０の半球面開口１ａに到来
した入射波ｗ１は、誘電体レンズ素体１の半球面開口１
ａに入ると一度屈折し、誘電体レンズ素体１の平坦面１
ｂから外に出るときにもう一度屈折して、焦点Ｆに集束
する。また、入射波ｗ２は、誘電体レンズ素体１の半球
面開口１ａに入ると一度屈折し、誘電体レンズ素体１の
台形状凹部２の底面１ｃから外に出るときにもう一度屈
折して、焦点Ｆに集束する。そして、入射波ｗ３は、誘
電体レンズ素体１の半球面開口１ａに入るときに一度屈
折し、誘電体レンズ素体１と自由空間との境界である傾
斜内壁１ｄを通って焦点Ｆに向かうことになる。
した入射波ｗ１は、誘電体レンズ素体１の半球面開口１
ａに入ると一度屈折し、誘電体レンズ素体１の平坦面１
ｂから外に出るときにもう一度屈折して、焦点Ｆに集束
する。また、入射波ｗ２は、誘電体レンズ素体１の半球
面開口１ａに入ると一度屈折し、誘電体レンズ素体１の
台形状凹部２の底面１ｃから外に出るときにもう一度屈
折して、焦点Ｆに集束する。そして、入射波ｗ３は、誘
電体レンズ素体１の半球面開口１ａに入るときに一度屈
折し、誘電体レンズ素体１と自由空間との境界である傾
斜内壁１ｄを通って焦点Ｆに向かうことになる。
【００１６】本実施例において、ゾーニングにより形成
される台形状凹部２の傾斜内壁１ｄは、焦点Ｆを頂点と
する台形の斜辺であるともいえるが、この傾斜内壁１ｄ
の傾斜は半球状の誘電体レンズ素体１の半球面開口１ａ
の曲率により決定される。その詳細は、図２に示され
る。半球状の誘電体レンズ素体１の半球面の任意の点０
を通る接線Ｌの法線をｎとし、自由空間と半球状の誘電
体レンズ素体１との屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２とし、
入射波および屈折波が法線ｎとなす角をθ１、θ２とす
ると、この角θ２により傾斜内壁１ｄの傾斜が法線ｎを
基線として形成されることになり、次の関係式で与えら
れる。
される台形状凹部２の傾斜内壁１ｄは、焦点Ｆを頂点と
する台形の斜辺であるともいえるが、この傾斜内壁１ｄ
の傾斜は半球状の誘電体レンズ素体１の半球面開口１ａ
の曲率により決定される。その詳細は、図２に示され
る。半球状の誘電体レンズ素体１の半球面の任意の点０
を通る接線Ｌの法線をｎとし、自由空間と半球状の誘電
体レンズ素体１との屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２とし、
入射波および屈折波が法線ｎとなす角をθ１、θ２とす
ると、この角θ２により傾斜内壁１ｄの傾斜が法線ｎを
基線として形成されることになり、次の関係式で与えら
れる。
【００１７】ｎ１・Ｓｉｎθ１＝ｎ２・Ｓｉｎθ２
また、ゾーニングの深さｘは次式で与えられる。
【００１８】ｘ＝λｏ／［（√εｒ）−１］
ただし、λｏ＝使用電波の自由空間中の波長
εｒ＝誘電体レンズ素体１の比誘電率
したがって、傾斜内壁１ｄは、入射波が屈折して一次放
射器３の焦点に集束する境界面となり、すべての入射波
（ｗ１、ｗ２、ｗ３）は一次放射器３に集束することに
なる。
射器３の焦点に集束する境界面となり、すべての入射波
（ｗ１、ｗ２、ｗ３）は一次放射器３に集束することに
なる。
【００１９】つぎに、本発明の第２実施例について図３
を参照して説明する。同図において、２０は誘電体レン
ズで、比誘電率が大きく薄肉の略半球状の誘電体レンズ
素体２１に、ゾーニングを２回施して、台形状凹部２２
ａ、２２ｂを形成したものである。この場合も、２回の
ゾーニングにより形成された傾斜内壁２３ａ、２３ｂ
は、第１実施例の傾斜内壁１ｄと同様に、屈折波の境界
面となり一次放射器２４の焦点Ｆ方向を向いている。本
実施例は、ゾーニングを２回施すことにより、より軽量
化を図ることができる。その他、ゾーニングの形成方法
などについては、第１実施例と同様である。つぎに、本
発明の第３実施例について、図４および図５を参照して
説明する。図４は斜視図、図５は図４の分解斜視図であ
る。両図において、３０は略半球状の誘電体レンズで、
図１に記載されている誘電体レンズ１０をその台形状凹
部２の底面１ｃの面で切断して、図４および図５に示す
ように、略リング形状の下部体３１と略１／３球曲面形
状の上部体３２とに２分割したものである。
を参照して説明する。同図において、２０は誘電体レン
ズで、比誘電率が大きく薄肉の略半球状の誘電体レンズ
素体２１に、ゾーニングを２回施して、台形状凹部２２
ａ、２２ｂを形成したものである。この場合も、２回の
ゾーニングにより形成された傾斜内壁２３ａ、２３ｂ
は、第１実施例の傾斜内壁１ｄと同様に、屈折波の境界
面となり一次放射器２４の焦点Ｆ方向を向いている。本
実施例は、ゾーニングを２回施すことにより、より軽量
化を図ることができる。その他、ゾーニングの形成方法
などについては、第１実施例と同様である。つぎに、本
発明の第３実施例について、図４および図５を参照して
説明する。図４は斜視図、図５は図４の分解斜視図であ
る。両図において、３０は略半球状の誘電体レンズで、
図１に記載されている誘電体レンズ１０をその台形状凹
部２の底面１ｃの面で切断して、図４および図５に示す
ように、略リング形状の下部体３１と略１／３球曲面形
状の上部体３２とに２分割したものである。
【００２０】下部体３１のリング形状上端には、複数個
の凸部３１ａが形成されている。一方、上部体３２は内
部が充実しており、下部体３１の複数個の凸部３１ａに
対向する周辺下部に複数個の凹部３２ａが形成されてい
る。これらの下部体３１と上部体３２とは、図４に示す
ように、それらの凸部３１ａ、凹部３２ａを嵌合させて
略半球状に一体に組み立てられる。
の凸部３１ａが形成されている。一方、上部体３２は内
部が充実しており、下部体３１の複数個の凸部３１ａに
対向する周辺下部に複数個の凹部３２ａが形成されてい
る。これらの下部体３１と上部体３２とは、図４に示す
ように、それらの凸部３１ａ、凹部３２ａを嵌合させて
略半球状に一体に組み立てられる。
【００２１】この本実施例における下部体３１の傾斜内
壁３１ｂは、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１
ｄと同様の傾斜を有しているので、同様の作用および効
果を発揮することになる。本実施例においては、下部体
３１に凸部３１ａを、上部体３２に凹部３２ａを形成し
ているが、この逆でも、また凹部凸部を混成して形成し
てもよい。また、下部体３１と上部体３２との接合にあ
たっては、接着剤を使用してもよい。
壁３１ｂは、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１
ｄと同様の傾斜を有しているので、同様の作用および効
果を発揮することになる。本実施例においては、下部体
３１に凸部３１ａを、上部体３２に凹部３２ａを形成し
ているが、この逆でも、また凹部凸部を混成して形成し
てもよい。また、下部体３１と上部体３２との接合にあ
たっては、接着剤を使用してもよい。
【００２２】つぎに、本発明の第４実施例について、図
６および図７を参照して説明する。図６は斜視図、図７
は図６の分解斜視図である。両図において、４０は略半
球状の誘電体レンズで、この誘電体レンズ４０は、第３
実施例と同様に、図１に記載されている誘電体レンズ１
０を台形状凹部２の底面１ｃの面で切断して、略リング
形状の下部体４１と略３分半球曲面形状の上部体４２と
に２分割している。
６および図７を参照して説明する。図６は斜視図、図７
は図６の分解斜視図である。両図において、４０は略半
球状の誘電体レンズで、この誘電体レンズ４０は、第３
実施例と同様に、図１に記載されている誘電体レンズ１
０を台形状凹部２の底面１ｃの面で切断して、略リング
形状の下部体４１と略３分半球曲面形状の上部体４２と
に２分割している。
【００２３】下部体４１のリング形状上端部にネジ４１
ａが形成され、この下部体４１のネジ４１ａに対向する
上部体４２の周辺下部にもネジ４２ａが形成され、これ
らのネジ４１ａ、４２ａにより、下部体４１と上部体４
２とが図６に示すように、略半球状に接合されている。
そして、本実施例における下部体４１の傾斜内壁４１ｂ
は、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１ｄと同様
の傾斜を有して、同様の作用および効果を発揮すること
になる。
ａが形成され、この下部体４１のネジ４１ａに対向する
上部体４２の周辺下部にもネジ４２ａが形成され、これ
らのネジ４１ａ、４２ａにより、下部体４１と上部体４
２とが図６に示すように、略半球状に接合されている。
そして、本実施例における下部体４１の傾斜内壁４１ｂ
は、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１ｄと同様
の傾斜を有して、同様の作用および効果を発揮すること
になる。
【００２４】つぎに、本発明の第５施例について、図８
および図９を参照して説明する。図８は斜視図、図９は
図８の分解斜視図である。両図において、５０は略半球
状の誘電体レンズで、この誘電体レンズ５０は、略半球
状の誘電体レンズ本体５１とリング形状体５２よりな
る。
および図９を参照して説明する。図８は斜視図、図９は
図８の分解斜視図である。両図において、５０は略半球
状の誘電体レンズで、この誘電体レンズ５０は、略半球
状の誘電体レンズ本体５１とリング形状体５２よりな
る。
【００２５】誘電体レンズ本体５１には、ゾーニングに
より、ディスク状空間５１ａが形成されている。この誘
電体レンズ本体５１の縦断面形状は、図１０に示す誘電
体レンズ素体６１と同様である。一方、リング形状体５
２は、図１に示す誘電体レンズ素体１の傾斜内壁１ｄ部
を、底面１ｃを底面とする円筒状の破線ｇで切断して切
り取った形状をしている。このような形状のリング形状
体５２を略半球状の誘電体５１のディスク状空間５１ａ
に嵌合して、図８に示すように、誘電体レンズ５０は組
み立てられる。そして、リング形状体５２の傾斜内壁１
ｄは、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１ｄと同
様の形状をしているので、それと同様の作用および効果
を発揮することになる。
より、ディスク状空間５１ａが形成されている。この誘
電体レンズ本体５１の縦断面形状は、図１０に示す誘電
体レンズ素体６１と同様である。一方、リング形状体５
２は、図１に示す誘電体レンズ素体１の傾斜内壁１ｄ部
を、底面１ｃを底面とする円筒状の破線ｇで切断して切
り取った形状をしている。このような形状のリング形状
体５２を略半球状の誘電体５１のディスク状空間５１ａ
に嵌合して、図８に示すように、誘電体レンズ５０は組
み立てられる。そして、リング形状体５２の傾斜内壁１
ｄは、図１に示す誘電体レンズ１０の傾斜内壁１ｄと同
様の形状をしているので、それと同様の作用および効果
を発揮することになる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、誘電体レンズ素体に、ゾーニ
ングにより円錐台状凹部を形成して、この円錐台状凹部
の傾斜内壁がレンズの焦点（一次放射器の焦点）方向を
向くようにしているので、曲面開口に入射した電波は、
すべて一次放射器の焦点に集められる。したがって、本
発明は、従来例のように、ゾーニングによるロスとなる
領域が生じないので、特性劣化がなく開口面積を有効に
最大限利用でき、効率を上げることができる。
ングにより円錐台状凹部を形成して、この円錐台状凹部
の傾斜内壁がレンズの焦点（一次放射器の焦点）方向を
向くようにしているので、曲面開口に入射した電波は、
すべて一次放射器の焦点に集められる。したがって、本
発明は、従来例のように、ゾーニングによるロスとなる
領域が生じないので、特性劣化がなく開口面積を有効に
最大限利用でき、効率を上げることができる。
【００２７】また、ゾーニングにより施された円錐台状
凹部を有する誘電体レンズを、円錐台状凹部の底面と同
一平面で２分割して形成した略リング形状の下部体と略
３分半球曲面形状の上部体とよりなる誘電体レンズにあ
っては、これらの二つの部材を個別に成形し、接着、凹
部凸部による嵌合、ネジ止めなどの接合手段により略半
球状の誘電体レンズを構成するので、製造が容易とな
る。
凹部を有する誘電体レンズを、円錐台状凹部の底面と同
一平面で２分割して形成した略リング形状の下部体と略
３分半球曲面形状の上部体とよりなる誘電体レンズにあ
っては、これらの二つの部材を個別に成形し、接着、凹
部凸部による嵌合、ネジ止めなどの接合手段により略半
球状の誘電体レンズを構成するので、製造が容易とな
る。
【００２８】また、ディスク状のゾーニング空間を有す
る略半球状の誘電体レンズ素体と、傾斜内壁を有するリ
ング形状体とより構成される誘電体レンズにあっては、
これらの二つの部材が個別に成形されて組み立てられる
ので、製造が容易となる。
る略半球状の誘電体レンズ素体と、傾斜内壁を有するリ
ング形状体とより構成される誘電体レンズにあっては、
これらの二つの部材が個別に成形されて組み立てられる
ので、製造が容易となる。
【００２９】本発明に係る一体形の誘電体レンズの形状
であると、これを射出成型で一回で製作しようとする
と、複雑な金型を必要として、コスト増になるが、本発
明のように下部体と上部体の分割体にすると、簡単かつ
低コストで製造することができることになる。
であると、これを射出成型で一回で製作しようとする
と、複雑な金型を必要として、コスト増になるが、本発
明のように下部体と上部体の分割体にすると、簡単かつ
低コストで製造することができることになる。
【図１】 本発明の誘電体レンズの第１実施例の断面図
【図２】 図１に示す誘電体レンズの設計条件の説明図
【図３】 本発明の誘電体レンズの第２実施例の断面図
【図４】 本発明の誘電体レンズの第３実施例の斜視図
【図５】 図４に示す誘電体レンズの分解斜視図
【図６】 本発明の誘電体レンズの第４実施例の斜視図
【図７】 図６に示す誘電体レンズの分解斜視図
【図８】 本発明の誘電体レンズの第５実施例の斜視図
【図９】 図８に示す誘電体レンズの分解斜視図
【図１０】 従来のゾーニングされた誘電体レンズの断
面図
面図
１、２１ 誘電体レンズ素体
１ａ 半球面開口
１ｂ 平坦面
１ｃ 底面
１ｄ、２３ａ、２３ｂ、３１ｂ、４１ｂ 傾斜
内壁 ２、２２ａ、２２ｂ 台形
状凹部 ３、２４ 一次
放射器 １０、２０、３０、４０、５０ 誘電
体レンズ ３１、４１ 下部体（リング形状体） ３２、４２ 上部体（曲面形状体） ３１ａ 凸部 ３２ａ 凹部 ５１ 誘電体レンズ本体 ５２ リング形状体
内壁 ２、２２ａ、２２ｂ 台形
状凹部 ３、２４ 一次
放射器 １０、２０、３０、４０、５０ 誘電
体レンズ ３１、４１ 下部体（リング形状体） ３２、４２ 上部体（曲面形状体） ３１ａ 凸部 ３２ａ 凹部 ５１ 誘電体レンズ本体 ５２ リング形状体
Claims (5)
- 【請求項１】 誘電体レンズ素体の平坦部にゾーニング
が施され、該誘電体レンズ素体のゾーニングされていな
い曲面に電波が入射する誘電体レンズにおいて、前記誘電体レンズ素体が、略半球状であり、 前記ゾーニングにより形成された円錐台状凹部の傾斜内
壁が前記誘電体レンズの焦点方向を向いており、 前記略半球状の誘電体レンズ素体１の半球面の任意の点
を通る接線Ｌの法線をｎとし、自由空間と前記略半球状
の誘電体レンズ素体との屈折率をそれぞれｎ１、ｎ２と
し、入射波および屈折波が法線ｎとなす角をθ１、θ２
とすると、この角θ２により傾斜内壁１ｄの傾斜が法線
ｎを基線として形成されることになり、θ２が、 ｎ１・Ｓｉｎθ１＝ｎ２・Ｓｉｎθ２ の関係式で与えられ、かつλｏ＝使用電波の自由空間中
の波長、εｒ＝誘電体レンズ素体１の比誘電率としたと
きに前記ゾーニングの深さｘが、 ｘ＝λｏ／［（√εｒ）−１］ の関係式で与えられていることを特徴とする誘電体レン
ズ 。 - 【請求項２】 請求項１記載の誘電体レンズがその平坦
面と平行する面で２分割されてなるリング形状の下部体
と曲面形状の上部体とが、一体に接合されてなる誘電体
レンズ。 - 【請求項３】 請求項２記載の誘電体レンズにおいて、
前記下部体のリング状上端に複数個の凹部もしくは凸部
が形成され、この下部体の複数個の凹部もしくは凸部に
対向する前記上部体の周辺下部に凸部もしくは凹部が形
成され、前記凸部と凹部が嵌合することにより、前記下
部体と前記上部体とが接合されてなる誘電体レンズ。 - 【請求項４】 請求項２記載の誘電体レンズにおいて、
前記下部体のリング状上端部にネジが形成され、この下
部体のネジに対向する前記上部体の周辺下部にもネジが
形成され、これらのネジにより、前記下部体と前記上部
体とが接合されてなる誘電体レンズ。 - 【請求項５】 請求項１記載の誘電体レンズにおいて、
該誘電体レンズのゾーニングにより形成された円錐台状
凹部と底面を同一にする架空の円筒で前記円錐台状凹部
の傾斜内壁部を切断して形成した、ディスク状の空間を
有する誘電体レンズ本体とリング形状体とよりなり、前
記誘電体レンズ本体のディスク状の空間に前記リング形
状体が嵌合してなる誘電体レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02935996A JP3381503B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 誘電体レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02935996A JP3381503B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 誘電体レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223924A JPH09223924A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3381503B2 true JP3381503B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=12274003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02935996A Expired - Fee Related JP3381503B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 誘電体レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381503B2 (ja) |
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| US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
| JP2011099715A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電磁波放射装置および電磁波検出装置 |
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-
1996
- 1996-02-16 JP JP02935996A patent/JP3381503B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09223924A (ja) | 1997-08-26 |
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