JP5802300B1

JP5802300B1 - 導波管接続機構

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Publication number: JP5802300B1
Application number: JP2014067886A
Authority: JP
Inventors: 竹内　淳; 淳竹内; 枚田　明彦; 明彦枚田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP2015192286A

Abstract

【課題】板状アンテナと導波管を直接接続できる導波管接続機構を提供する。【解決手段】１．板状アンテナ２の一方面２１に頂部１４が対向するように接続治具１を配置する。２．フランジ４が底部１１と板状アンテナ２の間に位置するように胴体部３３を胴体部通し孔１１１に通す。３．導波管接続部２１１に、末端部３２を当接させる。４．各位置合わせピン１１３、１４２を該位置合わせピンに対応する位置合わせピン孔４２、２５に挿入する。５．螺子貫通孔２４に螺子５を挿入し且つ螺子孔１４１に螺子を締め込む。また、螺子貫通孔１１２に螺子５を挿入し且つ螺子孔４１に螺子を締め込む。【選択図】図１

Description

本発明は、板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構に関するものである。

近年、無線通信の大容量化に対応すべく、ミリ波を用いた無線通信システムが開発されている。例えば６０ＧＨｚ帯を用いた通信速度１．２５Ｇｂｐｓを有するギガビットイーサネット（ＧｂＥ）信号の伝送が可能な無線通信システムも既に開発されている。これまでに、屋外で利用するミリ波無線では、指向性の高いアンテナを使用するため、パラボラアンテナが用いられてきた。しかし、一般的なパラボラアンテナは、球面状の形状から、サイズが嵩張る問題があった。

一方、非特許文献１は、高周波のミリ波アレイアンテナの製造方法として、導波管のパターンを設けた金属製薄板を熱拡散により接合する等の方法を開示する。これにより、厚みが２〜３ｍｍ以下の極めて薄い板状アンテナが実現可能となった。
図５は、このような板状アンテナと導波管を接続するための従来の導波管接続機構の一例を示す図である。

板状アンテナ２は、導波路２Ａを形成した金属板２Ｂを介して、導波管３に接続される。板状アンテナ２は、螺子５で金属板２Ｂに固定され、導波管３は、その周囲に設けられたフランジ４に通した螺子５で金属板２に固定される。導波管３内部の導波路３１と金属板２Ｂ内部の導波路２Ａを接続すべく、予めフランジ４には位置合わせピン４３が設けられる。

仮に、金属板２Ａを使用せず、板状アンテナ２と導波管３を直接接続しようとすると、板状アンテナ２が極めて薄いため、フランジ４に通した螺子５や位置合わせピン４３が、板状アンテナ２内部の導波路２２に到達し、導波路２２を破壊する虞がある。その防止のため、金属板２Ｂが使用されるのである。

J. Hirokawa, J. D. Kim, K. SAKURAI, M. ANDO, T. TAKADA, and T. NAGATSUMA, "Designs and measurements of plate-laminated waveguide slot array antennas for 120GHz band and 350GHz band", 2011 Asia Pacific Microwave Conference, pp. 445-448, 2011.

しかしながら、金属板２Ｂを使用すると、内部の導波路２Ａを電波が伝搬するので、通過損失が増加するという問題が生じる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板状アンテナと導波管を直接接続できる導波管接続機構を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構であって、前記導波管は筒状であり、前記導波管の末端部でない胴体部の周囲にフランジが設けられ、前記フランジには、螺子孔と位置合わせピン孔が形成され、前記板状アンテナには、螺子貫通孔と位置合わせピン孔が形成され、かつ、前記板状アンテナの一方面には導波管接続部が設けられ、前記導波管接続機構は、前記板状アンテナと導波管を接続するための接続治具を備え、前記接続治具は、底部、前記底部の一方端から立設された側壁部および前記底部の他方端から立設された側壁部を備え、前記底部には、前記胴体部を通すための胴体部通し孔が形成され、かつ前記フランジの螺子孔および位置合わせピン孔にそれぞれ対応する螺子貫通孔および位置合わせピンが設けられ、前記各側壁部の頂部には、前記板状アンテナの螺子貫通孔および位置合わせピン孔にそれぞれ対応する螺子孔および位置合わせピンが設けられ、前記板状アンテナの前記一方面に前記頂部が対向するように前記接続治具を配置し、前記フランジが前記底部と前記板状アンテナの間に位置するように前記胴体部を前記胴体部通し孔に通し、前記導波管接続部に前記末端部を当接させ、前記各位置合わせピンを該位置合わせピンに対応する位置合わせピン孔に挿入し、前記板状アンテナの螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する前記頂部の螺子孔に当該螺子を締め込み、前記底部の螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する前記フランジの螺子孔に当該螺子を締め込むように構成されることを特徴とする。

本発明の導波管接続機構によれば、板状アンテナと導波管を直接接続できる。

本実施の形態に係る板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構を示す断面図である。板状アンテナの斜視図である。導波管の斜視図である。導波管接続機構による接続の様子を示す図である。板状アンテナと導波管を接続するための従来の導波管接続機構の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構を示す断面図である。図２は、板状アンテナの斜視図である。図３は、導波管の斜視図である。図４は、導波管接続機構による接続の様子を示す図である。
本実施の形態に係る導波管接続機構は、接続治具１を備え、接続治具１により板状アンテナ２と導波管３が接続される。

（板状アンテナ２）
板状アンテナ２は、例えば矩形の板状である。その厚さｄは２〜３ｍｍ以下であり、極めて薄いものである。板状アンテナ２の一方面２１には、導波管接続部２１１が設けられ、導波管接続部２１１に形成された１つ開口部２１２から始まる導波路２２が板状アンテナ２の内部で分岐を繰り返し、板状アンテナ２の他方面２３に設けられた多数の開口部２３１まで延びる。
板状アンテナ２では、導波路２２が存在する領域以外の位置、例えば四隅に螺子貫通孔２４と位置合わせピン孔２５が形成される。

（導波管３）
導波管３は筒状であり、内部に導波路３１が形成される。導波路３１は、導波管３の一方の末端部３２から他方の末端部（図示せず）まで形成される。導波管３の胴体部３３の周囲にフランジ４が設けられ、フランジ４には、螺子孔４１と位置合わせピン孔４２が形成される。また、例えば、フランジ４には、位置合わせピン４３が設けられるが、不要なので、予め除去される。

（接続治具１）
接続治具１は、底部１１、底部１１の一方端から立設された側壁部１２および底部１１の他方端から立設された側壁部１３を備える。

底部１１には、胴体部３３を通すための胴体部通し孔１１１が形成され、かつフランジ４の螺子孔４１および位置合わせピン孔４２にそれぞれ対応する螺子貫通孔１１２および位置合わせピン１１３が設けられる。

各側壁部１２、１３の頂部１４には、板状アンテナ２の螺子貫通孔２４および位置合わせピン孔２５にそれぞれ対応する螺子孔１４１および位置合わせピン１４２が設けられる。

（板状アンテナ２と導波管３の接続）

１．板状アンテナ２と導波管３を接続するには、まず、板状アンテナ２の一方面２１に頂部１４が対向するように接続治具１を配置する。

２．次に、フランジ４が底部１１と板状アンテナ２の間に位置するように胴体部３３を胴体部通し孔１１１に通す。

３．次に、導波管接続部２１１に、末端部３２を当接させる。これにより、板状アンテナ２の導波路２２と導波管３の導波路３１が接続される。

４．次に、各位置合わせピン１１３、１４２を該位置合わせピンに対応する位置合わせピン孔４２、２５に挿入する。これにより、位置決めが完了する。

５．次に、板状アンテナ２の螺子貫通孔２４に螺子５を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する頂部１４の螺子孔１４１に当該螺子を締め込む。また、底部１１の螺子貫通孔１１２に螺子５を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応するフランジ４の螺子孔４１に当該螺子を締め込む。これにより、板状アンテナ２と導波管３が直接接続される。

以上のように、本実施の形態に係る導波管接続機構によれば、接続治具１は、底部１１、底部の一方端から立設された側壁部１２および底部の他方端から立設された側壁部１３を備え、底部には、胴体部３３を通すための胴体部通し孔１１１が形成され、かつフランジ４の螺子孔４１および位置合わせピン孔４２にそれぞれ対応する螺子貫通孔１１２および位置合わせピン１１３が設けられ、各側壁部の頂部１４には、板状アンテナ２の螺子貫通孔２４および位置合わせピン孔２５にそれぞれ対応する螺子孔１４１および位置合わせピン１４２が設けられ、板状アンテナの一方面２１に頂部１４が対向するように接続治具を配置し、フランジが底部と板状アンテナの間に位置するように胴体部を胴体部通し孔に通し、導波管接続部に末端部を当接させ、各位置合わせピンを該位置合わせピンに対応する位置合わせピン孔に挿入し、板状アンテナの螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する頂部の螺子孔に当該螺子を締め込み、底部の螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応するフランジの螺子孔に当該螺子を締め込むように構成されるので、板状アンテナ２と導波管３を直接接続できる。また直接接続により、通過損失の増加を防止することができる。

なお、本実施の形態では、位置合わせピンと位置合わせピン孔を設けたが、これらを設けず、螺子貫通孔と螺子孔を正確に配置し、螺子により位置合わせを行ってもよい。

１接続治具
２板状アンテナ
３導波管
４フランジ
１１底部
１２、１３側壁部
２４、１１２螺子貫通孔
２５、４２位置合わせピン孔
３２末端部
３３胴体部
４１、１４１螺子孔
２１１導波管接続部
１１１胴体部通し孔
１１３、１４２位置合わせピン

Claims

板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構であって、
前記導波管は筒状であり、前記導波管の末端部でない胴体部の周囲にフランジが設けられ、前記フランジには、螺子孔と位置合わせピン孔が形成され、
前記板状アンテナには、螺子貫通孔と位置合わせピン孔が形成され、かつ、前記板状アンテナの一方面には導波管接続部が設けられ、
前記導波管接続機構は、前記板状アンテナと導波管を接続するための接続治具を備え、
前記接続治具は、底部、前記底部の一方端から立設された側壁部および前記底部の他方端から立設された側壁部を備え、
前記底部には、前記胴体部を通すための胴体部通し孔が形成され、かつ前記フランジの螺子孔および位置合わせピン孔にそれぞれ対応する螺子貫通孔および位置合わせピンが設けられ、
前記各側壁部の頂部には、前記板状アンテナの螺子貫通孔および位置合わせピン孔にそれぞれ対応する螺子孔および位置合わせピンが設けられ、
前記板状アンテナの前記一方面に前記頂部が対向するように前記接続治具を配置し、前記フランジが前記底部と前記板状アンテナの間に位置するように前記胴体部を前記胴体部通し孔に通し、前記導波管接続部に前記末端部を当接させ、前記各位置合わせピンを該位置合わせピンに対応する位置合わせピン孔に挿入し、前記板状アンテナの螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する前記頂部の螺子孔に当該螺子を締め込み、前記底部の螺子貫通孔に螺子を挿入し且つ該螺子貫通孔に対応する前記フランジの螺子孔に当該螺子を締め込むように構成される
ことを特徴とする板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構。
請求項１記載の導波管接続機構に対し、前記位置合わせピンを設けず、前記螺子により位置合わせするように構成される
ことを特徴とする板状アンテナと導波管を接続するための導波管接続機構。