JP4704955B2 - Power distribution circuit, power distribution synthesis circuit, and radar antenna - Google Patents
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Description
本発明は、電力分配回路及び電力分配合成回路、並びにレーダアンテナに関する。
The present invention relates to a power distribution circuit, a power distribution synthesis circuit , and a radar antenna .
従来より同軸線路を伝送してきた電力を複数の導波管へ分配する方法として、例えば、(a)当該電力の伝送線路を前記同軸線路から導波管へと変換した後に、導波管で構成される方向性結合器などにより分配する方法(図7参照)や、(b)並設されたマイクロストリップ線路で構成される方向性結合器やウィルキンソン型電力分配器などで当該電力を分配したのちに伝送線路を導波管へと変換する方法などが公知となっている。
上記分配方法の一例として、特許文献1は線路変換分岐回路を開示する。即ち当該線路変換分岐回路は、電磁波が伝搬する矩形導波管の2つのH面からそれぞれ垂直方向に誘電体板配置部が突出され、この部分に誘電体板が配置され、当該誘電体板に線路変換用電極とマイクロストリップ線路とが形成されてなる。
As an example of the distribution method,
しかし上記の各方向性結合器・ウィルキンソン型電力分配器、および特許文献1に開示される線路変換分岐回路はいずれも構成が複雑であって部品点数も多く、生産性の面で改善の余地が残されていた。
However, each of the above directional couplers / Wilkinson type power dividers and the line conversion branch circuit disclosed in
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
入力電力を分岐させて一対の導波管へ分配する電力分配回路において、
前記一対の導波管と、一対の分岐プローブを有する給電プローブと、を備え、
前記給電プローブの分岐プローブの先端が前記一対の導波管の内部へ夫々挿入されており、
前記給電プローブの分岐プローブにおいてインピーダンス整合がとられている、ことを特徴とする電力分配回路(請求項1)。
また、入力電力を分岐させて一対の導波管へ分配するとともに、前記一対の導波管を伝播してきた電力を合成して出力する電力分配合成回路において、
前記一対の導波管と、一対の分岐プローブを有する給電プローブと、を備え、
前記給電プローブの分岐プローブの先端が前記一対の導波管の内部へ夫々挿入されており、
前記給電プローブの分岐プローブにおいてインピーダンス整合がとられている、ことを特徴とする電力分配合成回路(請求項2)。
In a power distribution circuit that branches input power and distributes it to a pair of waveguides,
The pair of waveguides, and a feeding probe having a pair of branch probes ,
The tips of the branch probes of the feeding probe are respectively inserted into the pair of waveguides,
The power distribution circuit according to
Further, in the power distribution and synthesis circuit that divides the input power and distributes it to the pair of waveguides, and combines and outputs the power propagated through the pair of waveguides,
The pair of waveguides, and a feeding probe having a pair of branch probes,
The tips of the branch probes of the feeding probe are respectively inserted into the pair of waveguides,
An impedance distribution matching is taken in the branch probe of the power feeding probe (Claim 2).
この構成によれば、加工が困難なマイクロストリップ線路(例えば、特許文献1参照)などを必要としないので、生産性に優れた電力分配回路及び電力分配合成回路を提供できる。
また、導波管を直接的に分岐させて構成される所謂E面T分岐等や、並設される導波管で構成される方向性結合器等を備える型式のもの(図7参照)と比較して、当該電力分配回路及び電力分配合成回路を簡素かつコンパクトとできる。
また、マイクロストリップ線路で構成される方向性結合器やウィルキンソン型電力分配器を備える型式のものと比較して、当該電力分配回路及び電力分配合成回路を部品点数の少ないものとできる。
また、前記給電プローブの形状等を変更するだけでインピーダンス整合がとれるので、別途整合回路やスタブ等を設ける必要がなく、当該電力分配回路及び電力分配合成回路の構成を簡素かつコンパクトとできる。
また、前記一対の導波管のそれぞれは入出力端子をその両端に備えているので、当該電力分配回路及び電力分配合成回路を1端子入力−4端子出力の4端子分配回路とできる。同じく、当該電力分配回路及び電力分配合成回路を4端子入力−1端子出力の4端子合成回路とできる。
According to this configuration, a microstrip line that is difficult to process (for example, refer to Patent Document 1) or the like is not required, so that it is possible to provide a power distribution circuit and a power distribution synthesis circuit that are excellent in productivity.
In addition, a so-called E-plane T-branch constructed by directly branching a waveguide, a type having a directional coupler composed of a waveguide arranged in parallel, and the like (see FIG. 7) In comparison, the power distribution circuit and the power distribution combination circuit can be made simple and compact.
In addition, the power distribution circuit and the power distribution synthesis circuit can have a smaller number of parts compared to a type including a directional coupler configured by a microstrip line and a Wilkinson type power distributor.
In addition, impedance matching can be achieved simply by changing the shape of the power supply probe, etc., so there is no need to provide a separate matching circuit, stub, etc., and the configuration of the power distribution circuit and power distribution synthesis circuit can be made simple and compact.
Since each of the pair of waveguides has input / output terminals at both ends, the power distribution circuit and the power distribution / combination circuit can be a four-terminal distribution circuit with one terminal input and four terminals output. Similarly, the power distribution circuit and the power distribution combination circuit can be a four-terminal input-one-terminal output four-terminal combination circuit.
なお、以降の説明においては適宜、入力と出力とを、或いは分配と合成とを入れ替えて読むこともできる。 In the following description, it is also possible to read the input and the output, or the distribution and the composition by switching as appropriate.
前記給電プローブの分岐プローブは、前記導波管に開口された分岐プローブ孔を貫通して当該導波管の内部に延び、前記給電プローブの分岐プローブ及び前記分岐プローブ孔により伝送線路が形成され、当該伝送線路においてインピーダンスの整合がとられている、ことを特徴とする請求項1に記載の電力分配回路。
The branch probe of the power supply probe extends through the branch probe hole opened in the waveguide, and a transmission line is formed by the branch probe of the power supply probe and the branch probe hole, The power distribution circuit according to
これにより、スタブなどのインピーダンス整合回路を省略することができるので、前記電力分配回路を簡素かつコンパクトな構成とできる。
Thereby, since an impedance matching circuit such as a stub can be omitted, the power distribution circuit can have a simple and compact configuration.
前記給電プローブの分岐プローブの先端にはインピーダンスの整合をとるための整合部が形成されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力分配回路。
The power distribution circuit according to
これにより、前記給電プローブに加えて前記整合部においてもインピーダンスの整合をとれるので、インピーダンス整合がより容易となる。 As a result, impedance matching can be achieved in the matching section in addition to the power feeding probe, and impedance matching becomes easier.
前記給電プローブは、前記一対の導波管の並設方向中央に関して略線対称に形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電力分配回路。
4. The power distribution circuit according to
これにより、前記給電プローブに入力された電力を前記一対の導波管に逆位相かつ等しく分配できる。同様に、前記一対の導波管に入力された電力を前記給電プローブに合成できる。 As a result, the electric power input to the feeding probe can be distributed to the pair of waveguides in antiphase and equally. Similarly, the power input to the pair of waveguides can be combined with the feeding probe.
前記給電プローブは、前記導波管の長手方向中央に関して略線対称に形成されている、ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の電力分配回路。
5. The power distribution circuit according to
これにより、前記給電プローブの分岐プローブによって一の前記導波管に入力された電力を当該導波管の両端に同位相で且つ等しく分配できる。同様に、一の前記導波管の両端に入力された電力を前記給電プローブの分岐プローブに合成できる。 Thereby, the electric power input into one said waveguide by the branch probe of the said electric power feeding probe can be equally distributed and the same phase to the both ends of the said waveguide. Similarly, the electric power input to both ends of one waveguide can be combined with the branch probe of the feeding probe.
前記給電プローブは、前記一対の導波管の並設方向中央に関して略線対称に形成されており、且つ、前記導波管の長手方向中央に関して略線対称に形成されている、ことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の電力分配回路。
The feeding probe is formed substantially line-symmetrically with respect to the center of the pair of waveguides in the juxtaposed direction, and is formed substantially line-symmetrically with respect to the longitudinal center of the waveguide. The power distribution circuit according to
これにより、前記給電プローブに入力された電力を前記一対の導波管の両端に4等分配できる。即ち、前記電力分配回路を1端子入力−4端子出力の4端子等分配回路とできる。
同様に、前記一対の導波管の両端に入力された電力を合成できる。即ち、前記電力分配回路を4端子入力−1端子出力の4端子合成回路とできる。
As a result, the power input to the feeding probe can be equally divided into four ends of the pair of waveguides. That is, the power distribution circuit can be a four-terminal equal distribution circuit with one terminal input and four terminals output.
Similarly, the power input to both ends of the pair of waveguides can be synthesized. In other words, the power distribution circuit can be a four-terminal composition circuit with four terminals input and one terminal output.
前記一対の導波管の長手方向一側の端部には、当該端部を塞ぐように短絡された短絡導波管壁が形成されており、
前記給電プローブは、前記短絡導波管壁から長手方向他側の端部へ向かって所定の距離だけ離して配置されている、ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の電力分配回路。
A short-circuited waveguide wall that is short-circuited so as to close the end is formed at one end in the longitudinal direction of the pair of waveguides,
The feed probe, the power according to
これにより、1端子入力−2端子出力の電力分配回路を構成できる。
また、前記給電プローブが前記一対の導波管の並設方向中央に関して略線対称に形成されている場合には、上記電力分配回路を電力等分配回路とできるとともに、2端子入力−1端子出力の電力合成回路を構成できる。
Thereby, the power distribution circuit of 1 terminal input-2 terminal output can be comprised.
In addition, when the feeding probe is formed substantially line-symmetrically with respect to the center of the pair of waveguides in the juxtaposed direction, the power distribution circuit can be a power distribution circuit and a 2-terminal input-1 terminal output. Can be configured.
前記一対の導波管の間に、前記電力分配合成回路の使用周波数を遮断周波数よりも低くする中央導波管が設けられ、
前記給電プローブは当該中央導波管の内部に配置されている、ことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の電力分配回路。
A central waveguide is provided between the pair of waveguides to lower the operating frequency of the power distribution and synthesis circuit below the cutoff frequency,
The power distribution circuit according to
これにより、分岐部における損失を抑え、分配特性を向上できる。
また、前記給電プローブに供給される電力が前記中央導波管の長手方向に伝播してしまうのを防止できる。
Thereby, the loss in a branch part can be suppressed and a distribution characteristic can be improved.
In addition, it is possible to prevent the power supplied to the feeding probe from propagating in the longitudinal direction of the central waveguide.
前記中央導波管の長手方向端部と前記給電プローブとの距離は、電力の管内波長の半波長以上である、ことを特徴とする請求項8に記載の電力分配回路。
9. The power distribution circuit according to claim 8, wherein a distance between a longitudinal end portion of the central waveguide and the power feeding probe is equal to or greater than a half wavelength of an in-tube wavelength of power .
これにより、前記給電プローブから漏れる不要な電波を十分に減衰できる。 Thereby, the unnecessary radio wave leaking from the power feeding probe can be sufficiently attenuated.
前記導波管は、第1半割導波管部及び第2半割導波管部から構成されている、ことを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の電力分配回路。
The power distribution circuit according to
これにより、複雑な形状の電力分配回路でも容易に製造できる。
Thus, even a power distribution circuit having a complicated shape can be easily manufactured.
前記の第1半割部又は第2半割部のうち少なくとも何れか一方は板金折り曲げ加工又は引抜加工或いは押出加工により形成されている、ことを特徴とする請求項10に記載の電力分配回路。
これにより、前記電力分配回路の生産性を向上できる。
11. The power distribution circuit according to claim 10, wherein at least one of the first half portion and the second half portion is formed by sheet metal bending processing, drawing processing, or extrusion processing.
Thereby, the productivity of the power distribution circuit can be improved.
請求項1〜11の何れかに記載の電力分配回路と、 A power distribution circuit according to any one of
前記一対の導波管から出力される電力を放射するスロットアンテナと、を備えることを特徴とするレーダアンテナ。A radar antenna comprising: a slot antenna that radiates power output from the pair of waveguides.
これにより、請求項1〜11の何れかに記載の電力分配回路を、スロットアンテナを備えるレーダアンテナ(船舶用レーダアンテナや例えば航空用や気象観測用など他の用途向けのアンテナの給電部に適用することができる。 Accordingly, the power distribution circuit according to any one of
<第1実施形態>
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態を説明する。ここでは、本発明に係る電力分配合成回路が船舶用レーダアンテナのアンテナ給電部に適用されている例に関して説明する。尚、以降の説明において、電力を合成する必要がない場合は、電力分配合成回路を電力分配回路と入れ替えて読むこともできる。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example in which the power distribution / combination circuit according to the present invention is applied to an antenna feeder of a marine radar antenna will be described. In the following description, when it is not necessary to combine power, the power distribution combination circuit can be replaced with a power distribution circuit.
図1は本発明の第1実施形態に係る電力分配合成回路が適用されている船舶用レーダアンテナの斜視図である。本図に示す如く船舶用レーダアンテナ(以下、単にレーダアンテナとも称する。)100は、一対で設けられ、電波を送受信するためのスロットアンテナ101・101と、後述する電力分配合成回路1(図4等参照)と導波管−同軸変換部104(図4等参照)とを備え、前記一対のスロットアンテナ101・101へ電力を供給するためのアンテナ給電部102と、アンテナ利得を高めるための一対のアンテナホーン103・103と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view of a marine radar antenna to which a power distribution / synthesis circuit according to a first embodiment of the present invention is applied. As shown in the figure, a marine radar antenna (hereinafter also simply referred to as a radar antenna) 100 is provided as a pair,
(スロットアンテナの説明)
図2は図1のX線矢視図である。図3及び図4は夫々、図2のY−Y線矢視断面図及びZ−Z線矢視断面図である。なお、図1に描かれている前記のアンテナホーン103・103は図2においては図略され、図3及び図4においては略示されている。
(Description of slot antenna)
FIG. 2 is an X-ray arrow view of FIG. 3 and 4 are a cross-sectional view taken along the line Y-Y and a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 2, respectively. The
図1〜4に示す如く前記のスロットアンテナ101・101は導波管のように形成されており、特に図3に示す如くこれらスロットアンテナ101・101の広面同士が互いに対向し、互いに略平行となるように設けられている。これらのスロットアンテナ101・101は以下の如く構成されている。
1-4, the
即ち、図3に示す如く一のスロットアンテナ101をその延在方向(長尺方向)に垂直な断面でみたときに、当該スロットアンテナ101はその広面の略中央において分割可能に構成されている。そして、当該スロットアンテナ101を構成する一の略コ字状分割体としての第1半割導波管部101aには、図2に示す如くその長手方向に沿って所定の間隔でスロット105・105・・・が形成されている(図1も併せて参照)。
That is, as shown in FIG. 3, when one
図3に示す如く本実施形態において前記一対のスロットアンテナ101・101の夫々を構成する第1半割導波管部101a・101aは一体形成されている。即ち、一の第1半割導波管部101aと他の第1半割導波管部101aとは、互いに向かい合う面の端部(スロットアンテナ101の延在方向へ延びる端部を示す。)同士を連結する第1連結部101cにより一体的に接続されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the first
一方、前記スロットアンテナ101を構成する他の略コ字状分割体としての第2半割導波管部101bには前記第1半割導波管部101aのようにはスロットは形成されていないが、当該第1半割導波管部101aと同様、その互いに向かい合う面の端部同士を連結する第2連結部101dにより連結されて一体形成されている。
On the other hand, the second
そして、前記の第1連結部101c及び第2連結部101dを互いに当接させた状態で、適宜の締結手段(例えばボルト締結やリベット等)により両者を相互に固定することによって、前記の第1半割導波管部101a・101a及び第2半割導波管部101b・101bから前記一対のスロットアンテナ101・101が同時に構成されるようになっている。このとき、前記の第1連結部101c及び第2連結部101dの存在により前記一対のスロットアンテナ101・101は互いに連結された状態となる。
Then, in a state where the first connecting
なお、前述した如く前記スロットアンテナ101はその広面の略中央において長尺方向と平行に分割される2つの別体から成るものであるから、図3において符号Aで示す如く前記第2半割導波管部101bの端部は、前記第1半割導波管部101aの端部に対してスロットアンテナ101の広面の略中央において当接することとなるが、当該第2半割導波管部101bは更に前記第1半割導波管部101aを外側から覆うように前記スロット105・105・・・側へ所定の距離だけ延在して若干肉厚の第2半割重複部101bcを形成し、続けて前記第1連結部101cから離隔する方向へ略垂直に折り曲げられて所定距離だけ延在する、前記アンテナホーン103をスロットアンテナ101・101に対して固定するための、第2半割突設部101bdを形成している。換言すればこの第2半割突設部101bdは、前記第1連結部101cから離隔する方向へ延在するものであって、且つ、前記アンテナホーン103をスロットアンテナ101・101に固定するために設けられるものである。
As described above, the
(アンテナホーンの説明)
前記のアンテナホーン103・103は、図1及び図3に示す如く前記一対のスロットアンテナ101・101を挟むように設けられている。これらアンテナホーン103・103は夫々前記の第2半割突設部101bd・101bdに適宜の連結手段により固定されている。より詳しくは、前記のアンテナホーン103は、その端部が前記第2半割突設部101bdと重なり合った状態で固定され、第2半割突設部101bdの端部近傍において電波放射方向へ90度近くまで折曲され延在し、更にその先端部近傍は図1に示す如く前記のスロットアンテナ101・101の広面と略平行となるように折曲されている。
(Description of antenna horn)
The
なお、「電波放射方向」とは前記のスロットアンテナ101の長手方向に垂直な断面の中心部から前記のスロット105・105・・・側を向く方向を意味するものであり(図2及び図3参照)、従って当該電波放射方向は前記アンテナホーン103・103の延出方向と略一致するとも言える(本明細書中において以下同じ。)。
The “radiation direction” means a direction from the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the
(中央導波管の説明)
また図3に示す如く本実施形態では前記一対のスロットアンテナ101・101の間に、所定の形状の導波管としての中央導波管110が介装されている。この中央導波管110は、以下の如く構成されている。即ち、前記2つのコ字状分割体としての第1半割導波管部101a・101aと、前記第1連結部101cと、によって形成される第1半割凹部101eに、同じくコ字状の中央分割体110aがその開口側が前記第1連結部101cと対向するように嵌装されることで構成されている。換言すれば前記中央導波管110は、コ字状の前記中央分割体110aと、その開口を閉塞する前述の第1連結部101cとによって構成されている。
(Description of central waveguide)
As shown in FIG. 3, in this embodiment, a
なお、本実施形態において前記中央導波管110は、前記電力分配合成回路1の前記使用周波数に対して遮断周波数となる断面形状・断面寸法となっている。
In the present embodiment, the
(アンテナ給電部の概略説明)
次に、前述のアンテナ給電部102を概説する(図1参照)。前述の如くこのアンテナ給電部102は、本実施形態に係る電力分配合成回路1及び導波管−同軸変換部104を備えて成るものである。このアンテナ給電部102の主な機能は前記一対のスロットアンテナ101・101へ電力を供給することであり、他の機能としては前記一対のスロットアンテナ101・101が受信した電力を合成して出力するものでもある。
(Schematic description of antenna feeding unit)
Next, the above-described antenna
(レーダアンテナの大まかな作用の説明:図1)
以上の構成により、本実施形態に係るレーダアンテナ100は、前記アンテナ給電部102から前記一対のスロットアンテナ101・101に所望の電力が供給され、当該一対のスロットアンテナ101・101に形成されているスロット105・105・・・を介して図1において太線矢印で示す方向へ所定の電波が放射されるようになっている。
(Rough description of radar antenna: Fig. 1)
With the above configuration, the
また本レーダアンテナ100は、スロット105・105・・・を介して前記一対のスロットアンテナ101・101が受信した電波を適宜に合成し、前記アンテナ給電部102から出力できるようにもなっている。
In addition, the
(アンテナ給電部の説明)
次に、前記アンテナ給電部102の構成を図面を参照しつつ詳細に説明する。図2に示す如くこのアンテナ給電部102は、前記スロットアンテナ101・101の長手方向の略中央部に設けられている(図1も併せて参照)。
(Description of antenna feeding unit)
Next, the configuration of the
(アンテナ給電部:導波管−同軸変換部の説明:図4)
上記のアンテナ給電部102を構成する前記導波管−同軸変換部104は、以下の如く構成されている。即ち図4に示す如く、この導波管−同軸変換部104は、前記一対のスロットアンテナ101・101の並設方向と平行な方向へ延在する導波管として構成されており、その延在方向の一端(紙面において下端)は開口され、その開口部には電力を伝送可能な導波管(本図において二点鎖線で示す。)が接続可能な導波管フランジ104aが設けられている。一方、その延在方向の他端は閉塞されている。
(Antenna feeding unit: description of waveguide-coaxial conversion unit: Fig. 4)
The waveguide-
本図に示す如く当該導波管−同軸変換部104は、前記一対のスロットアンテナ101・101と当接する状態で図略の締結手段により当該スロットアンテナ101・101に固定されている。この導波管−同軸変換部104を構成する管壁のうち、前記スロットアンテナ101・101と当接する管壁から前記電波放射方向へ、前記一対のスロットアンテナ101・101の間に介装されるように変換突出部104bが突設されている。より具体的には当該変換突出部104bは、その先端が前記の第2連結部101dと略面一となるに至るまで延在している(図中符号B、図6も併せて参照)。換言すればその先端と第2連結部101dとは前記中央導波管110から見て略面一である。この変換突出部104bの基端部と、閉塞されている前記他端と、の間には所定の距離だけ確保されている。換言すれば当該変換突出部104bは前記他端から所定の距離だけ離れた位置に設けられているのである。
As shown in the figure, the waveguide-
前記一対のスロットアンテナ101・101に介装される前記の変換突出部104bには、本図に示す如く円柱孔104cが穿孔されており、この円柱孔104cには円柱状の樹脂部材104d(例えばテフロン(登録商標)など)が嵌入されている。より具体的にはこの樹脂部材104dは、前記変換突出部104bの先端を基点として、前記円柱孔104cの内側を嵌通し、前記導波管−同軸変換部104の内壁面(前記スロットアンテナ101・101と当接する前記管壁と対面する他の管壁の内壁面)に至るまで延在している。加えて当該樹脂部材104dは、前記円柱孔104cの先端から前記電波放射方向(前記中央導波管110の内部側)へ若干(例えば数ミリ程度)延出されている。この樹脂部材104dの軸心部には、適宜のプローブ孔104eが貫穿されている。
A
(アンテナ給電部:電力分配合成回路の説明:図4)
また、上記のアンテナ給電部102を構成する前述の電力分配合成回路1は、以下の如く構成されている。
(Antenna feeder: description of power distribution and synthesis circuit: Fig. 4)
The power distribution /
即ち、当該電力分配合成回路1は、一対の導波管2・2と、T分岐回路を構成する給電プローブ6と、から構成されている。本実施形態において当該一対の導波管2・2は、前述のスロットアンテナ101・101の一部を構成する。換言すればこの導波管2・2はスロットアンテナ101・101と一体連続的に連通して形成されている。更には、この導波管2・2が延在することによってスロットアンテナ101・101の骨格が形成されるとも言える。そして、当該導波管2・2内には例えば広面(H面)と平行に磁界が、狭面と平行に電界が形成されるTE 10 モードの電磁波が伝播される。本実施形態において当該電磁波の周波数は船舶用に割り当てられている9.41GHzである。
In other words, the power distribution and
また、前記の給電プローブ6は、前記樹脂部材104dの内部に形成されている前記プローブ孔104eに嵌入される円柱状の基端プローブ6aと、当該基端プローブ6aの前記電波放射方向側の端部を基点とし、前記一対の導波管2・2の内部に至るまで前記基端プローブ6aと垂直な方向に延在する一対の円柱状の分岐プローブ6b・6bと、から構成されている(給電プローブ6の斜視図である図5(a)も併せて参照。)。換言すれば前記給電プローブ6を構成する前記の基端プローブ6a及び分岐プローブ6b・6bとによって、前記基端プローブ6aの軸心に関して略線対称なT分岐回路が形成されている(図4)。そして、端的に表現すれば当該給電プローブ6(T分岐回路)のT分岐の先に前記一対の導波管2・2が直接取り付けられて後述する如く整合されている。
The
この基端プローブ6aは、その一端は前記樹脂部材104dの電波放射方向側の端部に位置し、その他端は前記導波管−同軸変換部104の内部に至るまで延在しており、しかし当該他端と導波管−同軸変換部104の管壁との間には適宜の空隙が形成されている。換言すれば当該基端プローブ6aは、前記導波管−同軸変換部104(前記円柱孔104cを含む。)と電気的に接続されていない。この構成により前記基端プローブ6aが前記樹脂部材104dの軸心部に挿通されることで、当該基端プローブ6aと、導体の前記変換突出部104bに環状に覆われる前記樹脂部材104dと、によって同軸線路が形成されており、前記導波管−同軸変換部104が全体として導波管−同軸変換機能を有するようになっている。
One end of the
一方、前記分岐プローブ6b・6bは、前記変換突出部104bの電波放射方向側の端部から若干突出された前記樹脂部材104dの先端面に凹設されている半円柱状のプローブ凹部(図6も併せて参照)に若干埋入されている。このように前記分岐プローブ6b・6bが前記樹脂部材104dに若干埋没されることによって、前記給電プローブ6と前記樹脂部材104dとの間の回転を防止する回り止め機能が発揮されるように構成されている。
On the other hand, the branch probes 6b and 6b are semi-cylindrical probe recesses (FIG. 6) that are recessed in the front end surface of the
なお、前記基端プローブ6aの前記電波放射方向側の端部分と、前記一対の分岐プローブ6b・6bの前記基端プローブ6a側の端部分と、は前述した中央導波管110の内部に収納されている。端的に言えば前記給電プローブ6は当該中央導波管110の内部に配置されている。
The end portion of the
前記一対の分岐プローブ6b・6bは、前記の導波管2・2の内部に至るまで延在するに際し導波管2・2の管壁に開口された適宜の分岐プローブ孔2a・2aを貫通している。本実施形態では図3に示す如く前記導波管2・2の内部と、前記中央導波管110の内部と、の間には夫々の管壁が重合されて存在しているので、図4に示す如く前記の分岐プローブ孔2a・2aと同様の孔が前記の中央分割体110aの管壁にも、当該分岐プローブ孔2a・2aと対応(連通)するように穿孔されている。
The pair of
(アンテナ給電部:電力分配合成回路:同軸線路の説明)
次に、前記分岐プローブ6b・6b等から構成される同軸線路(伝送線路)に関して図6を参照しつつ説明する。図6は、図4における6−6線矢視断面図である。
(Antenna feeder: power distribution and synthesis circuit: description of coaxial line)
Next, a coaxial line (transmission line) composed of the branch probes 6b and 6b will be described with reference to FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG.
本図に示す如く当該分岐プローブ6b・6bは前記導波管2・2から絶縁されている。換言すれば当該分岐プローブ6b・6bと、前記分岐プローブ孔2a・2aの輪郭と、の間には若干の空隙が形成されている。これにより、同軸−導波管変換器としての機能を有する同軸線路Pが構成されている。
As shown in the figure, the branch probes 6b and 6b are insulated from the
この同軸線路Pの特性インピーダンスは、種々の方法により調節できる。即ち例えば、前記一対の分岐プローブ6b・6bの長さや当該分岐プローブ6b・6bの前記導波管2・2に対する挿入長、分岐プローブ6b・6bの断面形状や断面積、更に前記分岐プローブ孔2a・2aの形状や大きさを適宜に変更することにより前記の特性インピーダンスを自由に調節できるのである(図5(a)〜(d)も併せて参照)。
The characteristic impedance of the coaxial line P can be adjusted by various methods. That is, for example, the length of the pair of
なお、本図に示す如く前記の第1連結部101cは前記分岐プローブ6b・6bに沿って部分的に切除されている(図3や図4も併せて参照)。また、本図からも判る通り前述した如く、前記変換突出部104bの電波放射方向側の端部が前記第2半割導波管部101bの第2連結部101dと前記中央導波管110側から見て略面一となるように構成されている。また本図によれば、前述の如く前記樹脂部材104dが前記変換突出部104bの電波放射方向側の端部から電波放射方向へ若干突出されているのが理解されよう。なお、前記樹脂部材104dは、前記変換突出部104bの電波放射方向側の端部をカシメることにより前記導波管−同軸変換部104に固定される。
As shown in the figure, the first connecting
(アンテナ給電部:電力分配合成回路:整合部の説明)
次に、前記一対の分岐プローブ6b・6bの先端に設けられている整合部に関して図4及び図5を参照しつつ説明する。図5は、本実施形態やその変形例に係る電力分配合成回路が備える給電プローブの斜視図である。
(Antenna feeding unit: Power distribution and synthesis circuit: Explanation of matching unit)
Next, the alignment portion provided at the tip of the pair of
即ち、図4及び図5(a)に示す如く前記一対の分岐プローブ6b・6bの先端には、インピーダンス整合をとるための略円盤状の整合部6c・6cが設けられている。これら整合部6c・6cは当該分岐プローブ6b・6bと電気的に接続されており、その円盤形状の法線は前記分岐プローブ6b・6bの延在方向と略平行に構成されている。また、これら整合部6c・6cの形状は前記基端プローブ6aの軸心に関して略線対称となっている。また、図4に示す如く当該整合部6c・6cは前記導波管2・2の長手方向に垂直な断面において略中央に配置されている。
That is, as shown in FIG. 4 and FIG. 5A, substantially disc-shaped
なお、本実施形態に係る前記給電プローブ6は図5(a)に示す如くであるが、その構成・形状は本図(a)に例示されるものに限定されない。
In addition, although the said electric
即ち、例えば本図(b)に示す如く前記分岐プローブ6b・6bを円柱状ではなく角柱状にしてもよい。また、円盤状の前記整合部6c・6cを前記基端プローブ6aの軸心方向と平行に延びる角柱状としてもよく、前記整合部6c・6cの形状などは当該整合部6c・6cにおける電力損失を考慮して合理的に決められる。
That is, for example, as shown in FIG. 5B, the branch probes 6b and 6b may be prismatic instead of cylindrical. Further, the disk-shaped
また、本図(c)に示す如く前記整合部6c・6cは省略することもできる。
Further, as shown in the figure (c), the matching
更に、本図(d)に示す如く前記給電プローブ6は、板金を型で打ち抜くことにより製造することもできる。これによれば、本図(a)〜(c)に例示されたものと比較して、形状が極めて簡素となり且つ製造コストを大幅に低減できる。
Furthermore, as shown in FIG. 4D, the
図4に示される本実施形態では、前記基端プローブ6aの電波放射方向側の端部からみた前記の同軸線路Pなどのインピーダンスを適宜に調整するために、前記の給電プローブ6や分岐プローブ孔2a・2aなどの各寸法が適宜に決められている。
In the present embodiment shown in FIG. 4, in order to appropriately adjust the impedance of the coaxial line P or the like as viewed from the end of the
なお、図2及び図4に示す如く本実施形態において前記給電プローブ6(基端プローブ6a、分岐プローブ6b・6b、及び必要に応じて設けられる整合部6c・6c)は、前記一対の導波管2・2の並設方向中央に関して略線対称に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, in the present embodiment, the power supply probe 6 (the
また、図2に示す如く当該給電プローブ6は、前記導波管2・2の長手方向中央に関して略線対称に形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
(レーダアンテナの作動)
次に、本実施形態におけるレーダアンテナ100の作動を説明する。
本レーダアンテナ100の使用に際しては、第1に、図略の送受信器と前記の導波管−同軸変換部104とを適宜の導波管により予め接続しておく(図4参照)。
(Radar antenna operation)
Next, the operation of the
When the
また、前記給電プローブ6(T分岐回路)の分岐基端からみた、同軸線路P及び導波管2・2のインピーダンスを前述の如く予め調整しておく。
Further, the impedances of the coaxial line P and the
(レーダアンテナの作動:電波送信)
電波送信に際しては、先ず、前記の導波管−同軸変換部104及びそれに接続された導波管を介して図略の送受信器から前記給電プローブ6の基端プローブ6a(同軸線路)に入力された電力は、前述のT分岐回路によって2分岐される(図4において太線矢印)。そして、前記同軸線路P(図6)を介して導波管2・2へ給電される。
(Radar antenna operation: radio wave transmission)
When transmitting radio waves, first, the signal is input from the transceiver (not shown) to the
次に、当該導波管2・2に給電された電力は、図2で示す太線矢印の如く、導波管2・2の長手方向に再度2分岐される。そして、導波管2・2の狭面に開口された前記のスロット105・105・・・から電波として放射される(図1も併せて参照)。
Next, the electric power supplied to the
(レーダアンテナの作動:電波受信)
一方、電波受信に際しては、先ず、前記スロット105・105・・・を介して導波管2・2に入力された電力は、その長手方向中央において合成され、前記分岐プローブ6b・6bに入力される。
(Radar antenna operation: radio wave reception)
On the other hand, at the time of radio wave reception, first, the electric power inputted to the
次に、前記分岐プローブ6b・6bに入力された電力は、その基端部(即ち、分岐プローブ6b・6bと前記基端プローブ6aとが合流する部分)において再度合成され、前記基端プローブ6aに入力される。そして、前記導波管−同軸変換部104と、当該導波管−同軸変換部104の導波管フランジ104aに適宜に接続された略示の導波管を介して図略の前記送受信器へ出力される。
Next, the electric power input to the branch probes 6b and 6b is synthesized again at the base end portion (that is, the portion where the branch probes 6b and 6b and the
(第1の発明)
以上説明したように、本実施形態に係る電力分配合成回路1は、以下のように構成されている。
(First invention)
As described above, the power distribution and
即ち、前記一対の導波管2・2と、T分岐回路を構成する給電プローブ6とを備える。前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bの先端が前記一対の導波管2・2の内部へ夫々挿入されている。前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bにおいてインピーダンス整合(分岐プローブ6b・6bの形状等)がとられている。
That is, it includes the pair of
この構成によれば、加工が困難なマイクロストリップ線路(例えば、特許文献1参照)などを必要としないので、生産性に優れた電力分配合成回路を提供できる。 According to this configuration, since a microstrip line that is difficult to process (for example, see Patent Document 1) or the like is not required, a power distribution and synthesis circuit with excellent productivity can be provided.
また、導波管を直接的に分岐させて構成される所謂E面T分岐等や、並設される導波管で構成される方向性結合器等を備える型式のもの(図7参照)と比較して、当該電力分配合成回路(図8参照)を簡素かつコンパクトとできる。 In addition, a so-called E-plane T-branch constructed by directly branching a waveguide, a type having a directional coupler composed of a waveguide arranged in parallel, and the like (see FIG. 7) In comparison, the power distribution and synthesis circuit (see FIG. 8) can be made simple and compact.
また、マイクロストリップ線路で構成される方向性結合器やウィルキンソン型電力分配器を備える型式のものと比較して、当該電力分配合成回路を部品点数の少ないものとできる。 In addition, the power distribution / synthesis circuit can have a smaller number of parts compared to a type including a directional coupler constituted by a microstrip line and a Wilkinson type power divider.
また、前記給電プローブ6の形状等(同軸線路P)を変更するだけでインピーダンス整合がとれるので、別途整合回路やスタブ等を設ける必要がなく、当該電力分配合成回路の構成を簡素かつコンパクトとできる。 Further, impedance matching can be achieved simply by changing the shape or the like of the power supply probe 6 (coaxial line P), so there is no need to provide a separate matching circuit or stub, and the configuration of the power distribution and synthesis circuit can be made simple and compact. .
また、前記一対の導波管2・2のそれぞれは入出力端子をその両端に備えているので(図9参照)、当該電力分配合成回路を1端子入力−4端子出力の4端子分配回路(図8参照)とできる。同じく、当該電力分配合成回路を4端子入力−1端子出力の4端子合成回路とできる。
Since each of the pair of
なお、上述した実施形態においては前記電力分配合成回路1を構成する前記一対の導波管2・2がその一部となる前記一対のスロットアンテナ101・101に前述の如くスロット105・105・・・が形成されているとしたが、当該電力分配合成回路1の有する機能に対して当該スロット105・105・・・の有無は何ら影響を及ぼすものではない。
In the above-described embodiment, the pair of
なおまた、上述した実施形態において前記電力分配合成回路1を備える前記レーダアンテナ100は、前記のアンテナ給電部102及びスロットアンテナ101・101とを備える所謂導波管入力−導波管出力の形式に構成されているが、これは前記電力分配合成回路1の入力側や出力側の形式を限定するものではない。従って、当該電力分配合成回路1を下記の如く構成することもできる。
In the above-described embodiment, the
即ち、例えば、この電力分配合成回路1の入力側(即ち基端プローブ6a)に一般的な同軸端子構造を設け、適宜の同軸ケーブルを当該同軸端子構造に接続することにより、所謂同軸入力−導波管出力の形式とすることもできる。また、この電力分配合成回路1の出力側(前記一対の導波管2・2の端部)に導波管−同軸変換器を設けることにより、所謂導波管入力−同軸出力の形式とすることもできる。勿論、例えば当該電力分配合成回路1の入力側に同軸端子構造を設け、同じく出力側に導波管−同軸変換器を設けることにより、所謂同軸入力−同軸出力の形式とすることもできる。なお、当該電力分配合成回路1は、電力を分配する機能と合成する機能とを兼ね備えるものであるから、前述した通り、上記説明は「入力」と「出力」とを、「分配」と「合成」とを適宜に読み替えることができる。
That is, for example, by providing a common coaxial terminal structure on the input side (that is, the
(第2の発明)
また、前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bは、前記導波管2・2に開口された分岐プローブ孔2a・2aを貫通して当該導波管2・2の内部に延び、前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6b及び前記分岐プローブ孔2a・2aにより伝送線路としての同軸線路Pが形成され、当該同軸線路Pにおいてインピーダンスの整合がとられていることが好ましい。
(Second invention)
The branch probes 6b and 6b of the
これにより、スタブなどのインピーダンス整合回路を省略することができるので、前記電力分配合成回路を簡素かつコンパクトな構成とできる。 Thereby, since an impedance matching circuit such as a stub can be omitted, the power distribution / combination circuit can have a simple and compact configuration.
なお、本実施形態において前記給電プローブ6により形成される伝送線路は同軸線路Pとしたが、これに限らず、例えばトリプレート構造などの他の伝送線路であってもよい。
In the present embodiment, the transmission line formed by the
(第3の発明)
また、前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bの先端にはインピーダンスの整合をとるための整合部6c・6cが形成されていることが好ましい。
(Third invention)
Moreover, it is preferable that matching
これにより、前記給電プローブ6に加えて前記整合部6c・6cにおいてもインピーダンスの整合をとれるので、インピーダンス整合がより容易となる。
As a result, impedance matching can be achieved in the
勿論、給電プローブ6(伝送線路としての同軸線路Pなど)でもってインピーダンスが必要十分に整合されているのであれば、当該整合部6c・6cは省略可能であることは前述した通りである。さらには、図4において前記一対の整合部6c・6cは、平行でなくハの字状であってもよく、損失や分配特性(分配比率・位相など)を考慮して自由に選択できるものである。
Of course, as long as the impedance is matched with the feeding probe 6 (coaxial line P as a transmission line, etc.) as necessary and necessary, the matching
また本実施形態において前記整合部6c・6cは前記基端プローブ6aの軸心に関して略線対称であるとしたが、例えば当該基端プローブ6aに入力された電力を等分配したり位相管理したりする必要がなければ、これに限ることはない。
In the present embodiment, the matching
(第4の発明)
また、前記給電プローブ6は、前記一対の導波管2・2の並設方向中央に関して略線対称に形成されていることが好ましい。
(Fourth invention)
Moreover, it is preferable that the
これにより、前記給電プローブ6に入力された電力を前記一対の導波管2・2に逆位相かつ等しく分配できる。同様に、前記一対の導波管2・2に入力された電力を前記給電プローブ6に合成できる。
As a result, the electric power input to the
なお、上記電力を前記一対の導波管2・2に逆位相で、又は、等しく分配する必要はなく単に分配できればよいのであれば、前記給電プローブ6が上記並設方向中央に関して線対称に形成されていなくてもよい。上記電力を合成する必要がない場合も同様である。
The
(第5の発明)
また、前記給電プローブ6は、前記導波管2・2の長手方向中央に関して略線対称に形成されていることが好ましい。
(Fifth invention)
The
これにより、前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bによって一の前記導波管2に入力された電力を当該導波管2の両端に同位相で且つ等しく分配できる。同様に、一の前記導波管2の両端に入力された電力を前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bに合成できる。
As a result, the power input to one
なお、上記電力を前記導波管2の両端に同位相で、又は、等しく分配する必要はなく単に分配できればよいのであれば、前記給電プローブ6が上記長手方向中央に関して線対称に形成されていなくてもよい。上記電力を合成する必要がない場合も同様である。従って、例えば前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bの延在方向は、前記導波管2・2の長手方向と必ずしも垂直の関係である必要はなく、前記分岐プローブ孔2a・2aと干渉しない(接触しない)範囲かつ放電しない角度であれば任意の角度を持たせることもできる。
Note that the
(第6の発明)
また、前記給電プローブ6は、前記一対の導波管2・2の並設方向中央に関して略線対称に形成されており、且つ、前記導波管2・2の長手方向中央に関して略線対称に形成されていることが好ましい。
(Sixth invention)
The
これにより、前記給電プローブ6に入力された電力を前記一対の導波管2・2の両端に4等分配できる。即ち、前記電力分配合成回路を1端子入力−4端子出力の4端子等分配回路とできる。
As a result, the power input to the
同様に、前記一対の導波管2・2の両端に入力された電力を合成できる。即ち、前記電力分配合成回路を4端子入力−1端子出力の4端子合成回路とできる。
Similarly, the electric power input to both ends of the pair of
ここで、前記給電プローブ6が、前記一対の導波管2・2の並設方向中央に関して略線対称に形成されている場合(並設線対称と称する。)とそうでない場合(並設非線対称と称する。)との相違点、及び、前記導波管2・2の長手方向中央に関して略線対称に形成されている場合(長手線対称と称する。)とそうでない場合(長手非線対称と称する。)との相違点に関して、表1及び図9に基づいて説明する。図9は上記実施形態に係る電力分配合成回路1の全体模式図である。なお、説明の便宜上、前記給電プローブ6側を入力側と、前記一対の導波管2・2側を出力側とする。また、一の導波管2の両端をPort1・Port2と、他の導波管2の両端をPort3・Port4と称することとする。これらPort1及びPort3は、前記電力分配合成回路1の長尺方向において同一端部側である。表1は、各Port1〜4からの出力振幅及び出力位相を表す。
Here, when the
〔分配電力の出力振幅〕
・並設線対称
前述の如く、前記給電プローブ6に入力された電力は、前記一対の導波管2・2に等分配される。つまり、前記一対の導波管2・2に入力される電力の振幅は同一となる。
・並設非線対称
この場合、前記給電プローブ6に入力された電力は、前記一対の導波管2・2に等しく分配されない。つまり、前記一対の導波管2・2に入力される電力の振幅は同一ではない。
・長手線対称、長手非線対称
前述の如く、一の前記導波管2に入力された電力は、Por1及びPort2に等分配される。つまり、Port1及びPort2から出力される電力の振幅は同一となる。同様に、他の前記導波管2に入力された電力も、Port3及びPort4に等分配される。
[Output amplitude of distributed power]
-Parallel line symmetry As mentioned above, the electric power input into the
In this case, the electric power input to the
Longitudinal Symmetry, Longitudinal Non-Linear Symmetry As described above, the electric power input to one
〔分配電力の出力位相〕
・並設線対称
この場合、前記給電プローブ6に入力された電力は、前記一対の導波管2・2に逆位相で分配される。つまり、前記一対の導波管2・2に入力される電力の位相は逆位相となる。
・並設非線対称
この場合、前記給電プローブ6に入力された電力は、前記一対の導波管2・2に逆位相で分配される。
・長手線対称
この場合、一の前記導波管2に入力された電力は、Port1及びPort2に同位相で分配される。Port3及びPort4に関しても同様である。
・長手非線対称
この場合、一の前記導波管2に入力された電力は、Port1及びPort2に同位相で分配されるとは限らない。Port3及びPort4に関しても同様である。これらPort1〜4における出力位相は、当該Port端部から前記給電プローブ6までの距離により変化するものだからである。
[Output phase of distributed power]
-Parallel line symmetry In this case, the electric power input to the
In this case, the electric power input to the
Longitudinal symmetry In this case, the power input to one
Longitudinal Non-Linear Symmetry In this case, the power input to one
(第8の発明)
また、前記一対の導波管2・2の間に、前記電力分配合成回路1の使用周波数を遮断周波数よりも低くする中央導波管110が設けられ、前記給電プローブ6は当該中央導波管110の内部に配置されていることが好ましい。
(Eighth invention)
In addition, a
これにより、前記給電プローブ6における損失を抑え、分配特性を向上できる。
Thereby, the loss in the
もし、当該中央導波管110が使用周波数を遮断周波数よりも低くしないとすると、前記基端プローブ6aを伝送してきた電力は、前述した同軸線路Pを介して前記導波管2・2に入力(分配)されることなく、中央導波管110の長手方向に伝搬してしまう。
If When the
これに対し、前記中央導波管110を上記の如く形成することで、前記給電プローブ6に供給される電力は、当該電力を取り出すことのない中央導波管110の長手方向に伝搬することなく、一対の導波管2・2にのみ分配されることとなる。
On the other hand, by forming the
なお、この中央導波管110は省略可能なものである。ただし、当該中央導波管110を省略した場合、上記第1実施形態の場合と比較して、電力の損失が大きく、また分配特性も劣る。
The
(第9の発明)
また、前記中央導波管110の長手方向端部と前記給電プローブ6との距離は、電力の管内波長の半波長(λg/2:λgとは「導波管の管内波長」)以上であることが好ましい。換言すれば、前記中央導波管110の長手方向長さは倍の約λg以上であることが好ましい。
(9th invention)
The distance between the longitudinal end portion of the
これにより、前記中央導波管110内における電力の減衰量を例えば約−28dB程度に十分に確保でき、この減衰量は、送信電力が比較的大であるレーダアンテナに好適とされている。要するに、前記給電プローブ6から漏れる不要な電波を十分に減衰できるのである。
Thereby, the attenuation amount of power in the
なお、本実施形態において前記中央導波管110の長手方向長さは、前記スロットアンテナ101・101の長手方向長さと略一致している(図2参照)。
In the present embodiment, the longitudinal length of the
(第10の発明)
また、前記導波管2は、第1半割導波管部101a及び第2第2半割導波管部101bから構成されていることが好ましい。
(Tenth invention)
Moreover, it is preferable that the said
これにより、複雑な形状の電力分配合成回路でも容易に製造できる。 As a result, even a power distribution / synthesis circuit having a complicated shape can be easily manufactured.
なお、本実施形態において前記導波管2は、その広面の略中央において分割された前記の第1半割導波管部101a及び第2半割導波管部101bを連結することにより構成されている。この導波管の分割がその広面略中央において行われていることにより、後述するチョーク構造を省略可能とされる。
In the present embodiment, the
(第11の発明)
また、前記の第1半割導波管部101a又は第2半割導波管部101bのうち少なくとも何れか一方は板金折り曲げ加工又は引抜加工又は押出加工により形成されていることが好ましい。
(Eleventh invention)
Further, it is preferable that at least one of the first
これにより、前記電力分配合成回路の生産性を向上できる。なお、上記第1実施形態において前記第2半割導波管部101bは引抜加工により製造されており、前記第1半割導波管部101a及び中央分割体110aは板金折り曲げ加工により製造されている。
Thereby, the productivity of the power distribution and synthesis circuit can be improved. In the first embodiment, the second
<第2実施形態>
次に、図10を参照しつつ、本発明の第2実施形態を説明する。図10は、本発明の第2実施形態に係る電力分配合成回路1Aの模式図である。なお、本図において上述した第1実施形態と類似する部材には原則として同一の符号を付してある。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram of a power distribution and synthesis circuit 1A according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in principle to the member similar to 1st Embodiment mentioned above in this figure.
本実施形態において電力分配合成回路1Aが備える前記一対の導波管2・2の長手方向一側の端部には、当該端部を塞ぐように短絡された短絡導波管壁2b・2bが形成されている。換言すれば当該電力分配合成回路1Aが備える前記給電プローブ6から見て一側である前記導波管2・2の端部は、前記短絡導波管壁2b・2bにより閉塞されている。
In the present embodiment, at one end in the longitudinal direction of the pair of
また、前記給電プローブ6は、前記短絡導波管壁2b・2bから長手方向他側の端部へ向かって所定の距離だけ離して配置されている。換言すれば前記給電プローブ6と、前記短絡導波管壁2b・2bとの間には、所定の距離が確保されている。
The
これにより、1端子入力−2端子出力の電力分配回路を構成できる。 Thereby, the power distribution circuit of 1 terminal input-2 terminal output can be comprised.
また、前記給電プローブ6が前記一対の導波管2・2の並設方向中央に関して略線対称に形成されている場合には、上記電力分配回路を電力等分配回路とできるとともに、2端子入力−1端子出力の電力合成回路を構成できる。
When the
なお、当該所定の距離とは、おおよそλg/4とされており、実際には実験的に微調整される。 The predetermined distance is approximately λg / 4 and is actually finely adjusted experimentally.
以下、本発明の変形例を説明する。 Hereinafter, modifications of the present invention will be described.
(変形例1)
上記各実施形態において前記給電プローブ6の分岐プローブ6b・6bは、前記基端プローブ6aからみて等しい長さとしたが、これに限定することはなく、異なる長さとしてもよい。これによれば、前記基端プローブ6aに入力された電力の、前記導波管2・2に対する、分配比を適宜に変更することができる。
(Modification 1)
In each of the embodiments described above, the branch probes 6b and 6b of the
(変形例2)
また各実施形態において前記給電プローブ6の基端プローブ6aと、前記導波管−同軸変換部104の樹脂部材104dと、から成る同軸線路をストリップ線路に変更してもよい。即ち、前記電力分配合成回路1の入力側及び出力側を、同軸線路又はストリップ線路その他の伝送線路の何れとするかは本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で適宜選択できる。
(Modification 2)
In each embodiment, the coaxial line composed of the
(変形例3)
また上記各実施形態において前記給電プローブ6の基端プローブ6aの長手方向に垂直な断面の面積(直径)は、図11に示す如くインピーダンス整合のために適宜に変更することができる。
(Modification 3)
Further, in each of the above embodiments, the area (diameter) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the
(変形例4)
また上記各実施形態において前記導波管−同軸変換部104の樹脂部材104dの長手方向に垂直な断面の面積(直径)も、図12に示す如くインピーダンス整合のために適宜に変更することができる。
(Modification 4)
Further, in each of the above-described embodiments, the area (diameter) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the
(変形例5)
また上記各実施形態において前記導波管−同軸変換部104の樹脂部材104dの先端(電波放射方向側先端)は、図13において破線円で示す如く同じく導波管−同軸変換部104の変換突出部104bの先端と略面一であってもよい。
(Modification 5)
Further, in each of the above embodiments, the tip of the
(変形例6〜11:導波管2・2の構造)
また例えば図3に示される前記導波管2・2は、以下の如く構成してもよい。
(
For example, the
(変形例6)
例えば図14に示す如く前記導波管2・2のコ字状分割体としての前記第1半割導波管部101a・101aは、前述した第1連結部101cによって相互に連結されていなくてもよい。換言すれば前記第1連結部101cは省略してもよい。この場合、前記の中央分割体110aと第2半割導波管部101bとが直接的に当接可能となるので、本図に示す如く、これら中央分割体110aと第2半割導波管部101bとを一体形成することができる。なお、図示の中央分割体110aは、前記第2半割導波管部101bと共に引抜加工又は押出加工により構成されている。
(Modification 6)
For example, as shown in FIG. 14, the first
(変形例7)
また例えば図15に示す如く前記の第1半割導波管部101a及び中央分割体110aは、板金折り曲げ加工によって一体形成されていてもよい。換言すればこれらの第1半割導波管部101aと中央分割体110aは、別体としなければならないという制約はない。
(Modification 7)
For example, as shown in FIG. 15, the first
更に換言すれば、前記導波管2・2の前記第1半割導波管部101a・101aは、前記の第1連結部101cによって連結され一体形成される代わりに、前述した中央分割体110aによって連結され一体形成される構成でもよい。
In other words, the first
本変形例では、コ字状分割体としての前記第1半割導波管部101a・101a及び中央分割体110aとが、その開口方向を同一方向とし、当該中央分割体110aが2つの第1半割導波管部101a・101aの間に介在するように並置されており、その結果対向して当接することとなる壁面同士がその端部において連続した構成となっている。
In this modification, the first
また本図に示す如く前記の第2半割導波管部101bとアンテナホーン103・103とは、上記第1実施形態の如く適宜の締結手段により連結される代わりに、一体連続的に構成されていてもよい(図3も併せて参照)。即ち、本変形例では前記の第2半割導波管部101bとアンテナホーン103・103とが、板金折り曲げ加工によって一体形成されている。
なお、本図に示す如く前記第1半割導波管部101aは、その管壁(広面)であって前記中央導波管110から遠い側のものが、その端部(前記第2半割導波管部101bと当接する端部)において180度外向き(アンテナホーン103側)に折り曲げられ、所定長だけ延在し、更に外向き(アンテナホーン103側)に90度折り曲げられて所定長だけ延在する構成でもよい。端的に言えば、前記の第1半割導波管部101aと第2半割導波管部101bとを面と面で当接するように構成してもよい。これによれば、本変形例のように前記の第1連結部101cを省いた構成であっても、前記の第1半割導波管部101a及び第2半割導波管部101bとを適宜の締結手段により連結固定するためのスペース(図中符号C)を確保することができる。
Further, as shown in the figure, the second
As shown in the figure, the first
(変形例8)
また例えば図16に示す如く前記の第1半割導波管部101a及びアンテナホーン103・103は、一体連続的に、例えば板金折り曲げ加工により形成されていてもよい。
(Modification 8)
Further, for example, as shown in FIG. 16, the first
ところで、上述した第1実施形態では、図3に示す如く一のスロットアンテナ101はその広面の略中央において分割可能に構成されているとした。しかし例えば本図(図16)に示す如く当該スロットアンテナ101(導波管2)は、必ずしもその広面の略中央において分割可能に構成されていなければならないわけではない。即ち、当該導波管2を構成する管壁(広面)のうち前記中央導波管110から遠い側の管壁において、前記の第1半割導波管部101aと第2半割導波管部101bとの分割境界は、その略中央であることに代えて、前記スロット105・105・・・側寄りであってもよい。
By the way, in the above-described first embodiment, as shown in FIG. 3, one
本図に示す如く、本変形例において前記の第1半割導波管部101a及び第2半割導波管部101bは、上記の分割境界を基点として前記アンテナホーン103・103側に、前記広面と垂直な方向へ所定距離だけ延在して板金が重複する重複部101f・101fを形成している。また、この重複部101f・101fには、前記導波管2の管壁を基点として当該重複部101f・101fに沿って1/4管内波長だけ延びる隙間G1・G1が形成されている。また、当該G1・G1の先端側(アンテナホーン103側)を基点として、前記の電波放射方向と反対の方向へ1/4管内波長だけ延びる隙間G2・G2が形成されている。これら隙間G1及び隙間G2により、所謂チョーク構造が形成される。この構成によれば、前記重複部101f・101fの隙間に入射する入射波が、上記隙間G2・G2で生じ逆位相となる波と打消し合うこととなるので、当該重複部101f・101fにおける電力の損失を低減できる効果を奏する。なお、換言すれば当該チョーク構造を設ければ前記導波管2・2は、例えば図3に図示される構成と異なり、その広面の略中央以外の箇所においても分割可能な構成としてもよいのである。
As shown in the figure, in the present modification, the first
(変形例9)
また上記の変形例7は以下の如く構成することもできる。即ち、図17に示す如く一のコ字状分割体としての前記第1半割導波管部101aは、その中央導波管110側の管壁の端部において180度外側(コ字状外部側)へ折り曲げられて所定長だけ延びて中央重複部101gを形成し、更にその中央重複部101gの延在方向先端において当該第1半割導波管部101aから離れる方向へ90度折り曲げられて所定長だけ延びて中央屋根部101hを形成している。同様に、他の前記第1半割導波管部101aも、前記の中央重複部101g及び中央屋根部101hとを形成している。そして、これらの中央屋根部101h・101hは、互いに面と面で当接する重複関係にあり、その結果、前記の中央重複部101g・101gと、前記の中央屋根部101h・101hと、前記第2連結部101dと、によって前記中央導波管110が形成されている。
(Modification 9)
Moreover, said modification 7 can also be comprised as follows. That is, as shown in FIG. 17, the first
(変形例10)
上記の第1実施形態において前記中央分割体110aは、前記一対の第1半割導波管部101a・101aとこれらを連結する第1連結部101cとによって形成される第1半割凹部101eへ嵌入されているとしたが(図3参照)、この構成を例えば図18に示す如く下記のように変形できる。
(Modification 10)
In the first embodiment, the central divided
即ち、前記の第1連結部101c及び第2連結部101dとの間に所定の空間を設け、当該空間に前記中央分割体110aを収納することで前記中央導波管110を構成してもよい。即ち、本変形例において前記中央導波管110は、前記の中央分割体110a及び第2連結部101dによって構成されてもよい。
That is, the
また、本図に示す如く、前記の第1半割導波管部101a及び第2半割導波管部101bは、相互に当接する箇所を基点として、前記中央導波管110から離れる方向であって広面と垂直な方向へ、所定の距離だけ延在する構成であってもよい。
In addition, as shown in the figure, the first
(変形例11)
また図19に示す如く、前記の第1半割導波管部101a・101a及び中央分割体110aを一体連続的に構成する場合、これらを引抜加工により同時に製造することもできる。
(Modification 11)
Further, as shown in FIG. 19, when the first
上記実施形態では、本発明が船舶用レーダアンテナのアンテナ給電部に適用されている例に関して説明したが、これに限ることはなく、例えば航空用や気象観測用など他の用途向けのアンテナの給電部にも適用できるし、勿論、電力分配合成回路単体として利用することもできる。 In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the antenna power feeding unit of the marine radar antenna has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the power feeding of the antenna for other uses such as for aviation and weather observation. It can also be applied to a power distribution unit, and of course, it can also be used as a power distribution and synthesis circuit alone.
1 電力分配合成回路
2 導波管
6 給電プローブ
6a 基端プローブ
6b 分岐プローブ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記一対の導波管と、一対の分岐プローブを有する給電プローブと、を備え、
前記給電プローブの分岐プローブの先端が前記一対の導波管の内部へ夫々挿入されており、
前記給電プローブの分岐プローブにおいてインピーダンス整合がとられている、ことを特徴とする電力分配回路。 In a power distribution circuit that branches input power and distributes it to a pair of waveguides,
The pair of waveguides, and a feeding probe having a pair of branch probes ,
The tips of the branch probes of the feeding probe are respectively inserted into the pair of waveguides,
The power distribution circuit according to claim 1, wherein impedance matching is performed in a branch probe of the power feeding probe.
前記給電プローブは、前記短絡導波管壁から長手方向他側の端部へ向かって所定の距離だけ離して配置されている、ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の電力分配合成回路。 A short-circuited waveguide wall that is short-circuited so as to close the end is formed at one end in the longitudinal direction of the pair of waveguides,
5. The electric power according to claim 1, wherein the power feeding probe is arranged at a predetermined distance from the short-circuited waveguide wall toward an end portion on the other side in the longitudinal direction. Distribution synthesis circuit.
前記給電プローブは当該中央導波管の内部に配置されている、ことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の電力分配回路。 A central waveguide is provided between the pair of waveguides to lower the operating frequency of the power distribution and synthesis circuit below the cutoff frequency,
The power distribution circuit according to claim 1, wherein the power feeding probe is disposed inside the central waveguide.
前記一対の導波管と、一対の分岐プローブを有する給電プローブと、を備え、The pair of waveguides, and a feeding probe having a pair of branch probes,
前記給電プローブの分岐プローブの先端が前記一対の導波管の内部へ夫々挿入されており、The tips of the branch probes of the feeding probe are respectively inserted into the pair of waveguides,
前記給電プローブの分岐プローブにおいてインピーダンス整合がとられている、ことを特徴とする電力分配合成回路。A power distribution and synthesis circuit, wherein impedance matching is performed in a branch probe of the power feeding probe.
前記一対の導波管から出力される電力を放射するスロットアンテナと、を備えることを特徴とするレーダアンテナ。A radar antenna comprising: a slot antenna that radiates power output from the pair of waveguides.
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