JP7240277B2

JP7240277B2 - 導波管アンテナ、および、アンテナ装置

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Publication number: JP7240277B2
Application number: JP2019131551A
Authority: JP
Inventors: 祥太郎石野; 耕治箟
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2023-03-15
Anticipated expiration: 2039-07-17
Also published as: CN112242609A; JP2021019207A

Description

本発明は、高周波信号を送受波する導波管アンテナに関する。

特許文献１には、円形導波管を用いた導波管アンテナが記載されている。

米国特許４７９９０３１号

特許文献１に記載の導波管アンテナは、ＴＥモードの高周波信号（電磁波）を伝搬、放射するように形成されている。

しかしながら、円形導波管でＴＥモードを伝搬して放射するとき、端面での反射、信号伝搬方向における電界分布等によって、アンテナ特性の劣化が生じてしまうことがある。したがって、本発明の目的は、円形導波管を高周波信号の伝搬経路に採用しても、アンテナ特性の良好な導波管アンテナを提供することにある。

この発明の導波管アンテナは、導体の筐体、および、スロット開口部を備える。筐体は、断面が円形または辺の数が偶数の正多角形であり、ＴＭ０１モードまたはＴＭ１１モードの高周波信号の管内波長によって決定される径を有する筒状である。スロット開口部は、筐体に形成され、高周波信号の波長に応じた長さを有し、長さの方向と高周波信号の進行方向との成す角が鋭角である。

この構成では、ＴＭモードの高周波信号が筐体内に伝搬され、スロット開口部から外部に放射される。ＴＭ０１モードおよびＴＭ１１は、中空部の中心から、中空部を形成する筐体の内壁に向かって電界分布が生じ、高周波信号の進行方向において一様な電界を有するモードである。したがって、導波管アンテナの端部での反射等が生じず、スロット開口部の位置に関係なく、高周波信号は放射される。

この発明によれば、円形導波管を高周波信号の伝搬経路に採用しても、アンテナ特性の良好な導波管アンテナを実現できる。

図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第１平面図であり、図１（Ｃ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの側面であり、図１（Ｄ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図である。図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの外観斜視図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの分解斜視図である。図３（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの寸法を示す図であり、図３（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのＴＭモードの電界分布を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、第１の実施形態に係る円形導波管の寸法を示す図であり、図３（Ｄ）は、第１の実施形態に係る円形導波管のＴＭモードの電界分布を示す模式図である。図４は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのスロット開口部の拡大図である。図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の側面図である。図６（Ａ）は、円形導波管の端面図であり、図６（Ｂ）は、円形導波管の側面図である。図７（Ａ）は、インピーダンス変換器の第１端面図であり、図７（Ｂ）は、インピーダンス変換器の側面図であり、図７（Ｃ）は、インピーダンス変換器の第２端面図である。図８（Ａ）は、モード変換器の第１端面図であり、図８（Ｂ）は、モード変換器の側面図であり、図８（Ｃ）は、モード変換器の第２端面図であり、図８（Ｄ）は、モード変換器の側面断面図である。図９（Ａ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図９（Ｂ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図であり、図９（Ｃ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの側面である。

（第１実施形態）
第１の実施形態に係る導波管アンテナおよびアンテナ装置について、図を参照して説明する。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図１（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第１平面図であり、図１（Ｃ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの側面であり、図１（Ｄ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図である。図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの外観斜視図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの分解斜視図である。図３（Ａ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナの寸法を示す図であり、図３（Ｂ）は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのＴＭモードの電界分布を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、第１の実施形態に係る円形導波管の寸法を示す図であり、図３（Ｄ）は、第１の実施形態に係る円形導波管のＴＭモードの電界分布を示す模式図である。図４は、第１の実施形態に係る導波管アンテナのスロット開口部の拡大図である。図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置の側面図である。

（導波管アンテナ２０の構成）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）、図２（Ａ）、および、図２（Ｂ）に示すように、導波管アンテナ２０は、第１部材２１、第２部材２２、および、複数のスロット開口部３１－３４を備える。

第１部材２１および第２部材２２は、導電性を有し、板状である。

第１部材２１は、同一方向（図のｘ方向）を長手方向とする平板２１１、平板２１２１、平板２１２２、平板２１３１、および、平板２１３２を備える。平板２１１、平板２１２１、平板２１２２、平板２１３１、および、平板２１３２は、それぞれの短手方向に沿って接続されている。平板２１１は、平板２１２１と平板２１２２とに接続し、平板２１２１は、平板２１１と平板２１３１とに接続する。平板２１２２は、平板２１１と平板２１３２とに接続する。

平板２１１と平板２１２１とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２１１と平板２１２２とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２１２１と平板２１２２とは、平板２１１の平板面に対して同じ側に延びている。さらに、平板２１２１における平板２１３１に接続する端部と、平板２１２２における平板２１３２に接続する端部との距離は、平板２１１の短手方向の長さよりも長い。

この構成によって、第１部材２１は、開口面の面積が底面の面積よりも大きな凹部２１０を備える。凹部２１０は、長手方向に延びる溝状である。凹部２１０の断面形状は、正六角形を、１組の対角を接続する面によって分断した片側の部分の形状である。

平板２１３１の平板面と平板２１３２の平板面とは、平板２１１の平板面と略平行である。

第２部材２２は、同一方向（図のｘ方向）を長手方向とする平板２２１、平板２２２１、平板２２２２、平板２２３１、および、平板２２３２を備える。平板２２１、平板２２２１、平板２２２２、平板２２３１、および、平板２２３２は、それぞれの短手方向に沿って接続されている。平板２２１は、平板２２２１と平板２２２２とに接続し、平板２２２１は、平板２２１と平板２２３１とに接続する。平板２２２２は、平板２２１と平板２２３２とに接続する。

平板２２１と平板２２２１とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２２１と平板２２２２とは、平板面の成す角が約１２０°になるように接続する。平板２２２１と平板２２２２とは、平板２２１の平板面に対して同じ側に延びている。さらに、平板２２２１における平板２２３１に接続する端部と、平板２２２２における平板２２３２に接続する端部との距離は、平板２２１の短手方向の長さよりも長い。

この構成によって、第２部材２２は、開口面の面積が底面の面積よりも大きな凹部２２０を備える。凹部２２０は、長手方向に延びる溝状である。凹部２２０の断面形状は、正六角形を、１組の対角を接続する面によって分断した片側の部分の形状である。

平板２２３１の平板面と平板２２３２の平板面とは、平板２２１の平板面と略平行である。

第１部材２１と第２部材２２とは、凹部２１０と凹部２２０とが連通するように配置される。この際、第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とは、対向して、近接または当接する。さらに、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とは、対向して、近接または当接する。

このような構成によって、第１部材２１と第２部材２２とによって、導波管アンテナ２０の筐体が形成され、第１部材２１と第２部材２２とに挟まれる中空部２００が形成される。中空部２００の長手方向に直交する断面は、略正六角形である。すなわち、中空部２００は、略六角柱である。なお、ここで言う略正六角形とは、正確な正六角形とともに、ＴＭ１１モードの電界分布に影響を与えない程度に、各辺の長さが異なっていたり、角部が曲面になっている場合も含む。

中空部２００の寸法は、ＴＭ１１モード以下の低次モードの高周波信号を伝搬可能であり、これよりも高次モードを伝搬しない寸法である。例えば、中空部２００の対辺間の距離に相当する短径ｒＤ２１（図３（Ａ）参照）は、導波管アンテナ２０が接続する円形導波管４０の直径よりも小さい。また、中空部２００の対角線の長さに相当する長径ｒＤ２２（図３（Ａ）参照）は、円形導波管４０の直径よりも大きい。短径ｒＤ２１は、例えば、４３．２５［ｍｍ］である。なお、この数値は、後述する円形導波管４０の直径が４４．００［ｍｍ］のときの一例である。したがって、円形導波管４０の直径に応じて、短径ｒＤ２１は、適宜設定される。長径ｒＤ２２は、短径ｒＤ２１に応じて適宜設定されている。

このような構成によって、導波管アンテナ２０には、ＴＭ１１モード以下の低次モードの電磁波からなる高周波信号を励振でき、高周波信号を、長手方向に沿って伝搬できる。例えば、図３（Ｂ）に示すように、導波管アンテナ２０では、中空部２００の中心から筐体を構成する各平板の平板面に向かう電界Ｅ_ＴＭ１１が形成され、ＴＭ１１モードが励振される。

複数のスロット開口部３１－３４は、第１部材２１の平板２１１に形成されている。複数のスロット開口部３１―３４は、平板２１１を厚み方向に貫通する孔からなる。複数のスロット開口部３１－３４における平板２１１を貫通する方向に直交する面の形状は、長手方向を有する矩形である。

複数のスロット開口部３１－３４は、スロット開口部３１－３４の長手方向と、第１部材２１の長手方向（導波管アンテナ２０の筐体の長手方向）との成す角は、鋭角である。言い換えれば、複数のスロット開口部３１－３４の長手方向は、第１部材２１の長手方向に対して、直交しておらず、例えば、略平行である。

複数のスロット開口部３１－３４の長手方向の長さは、中空部２００で励振、伝搬する高周波信号の自由空間における波長λ_０の１／２である。これにより、高周波信号は、導波管アンテナ２０の筐体内（中空部２００）から、複数のスロット開口部３１－３４を介して、外部に放射される。また、逆に、高周波信号は、外部から、複数のスロット開口部３１－３４を介して、導波管アンテナ２０の筐体内（中空部２００）に受波される。

複数のスロット開口部３１－３４は、筐体の長手方向に沿って、特定の間隔で形成されている。この間隔は、高周波信号の導波管アンテナ２０の管内波長λ_ＴＭ１１の１／２である。これにより、複数のスロット開口部３１－３４から放射される高周波信号の位相が一致する。したがって、導波管アンテナ２０の放射効率は向上する。

このように、本実施形態の構成を用いることで、導波管アンテナ２０は、ＴＭ１１モードの高周波信号を放射でき、且つ、効率的に放射できる。また、導波管アンテナ２０は、ＴＭ１１モードを利用することによって、ＴＥモードの場合のような端部での反射が生じない。これにより、伝搬遅延を抑制できる。この結果、導波管アンテナ２０は、良好なアンテナ特性を実現できる。

なお、導波管アンテナ２０に励振する高周波信号がＴＭ１１モードであることによって、複数のスロット開口部３１－３４の配置位置を適宜設定できる。これにより、導波管アンテナ２０は、高い設計自由度を有する導波管アンテナを実現できる。

また、導波管アンテナ２０に励振する高周波信号がＴＭ１１モードであることによって、複数のスロット開口部３１－３４の長手方向が筐体の各平板の長手方向に略平行になるように、複数のスロット開口部３１－３４を筐体に形成できる。これにより、複数のスロット開口部３１－３４を、平板の平面に配置できる。したがって、筐体への複数のスロット開口部３１－３４の形成は、容易になる。

また、第１部材２１と第２部材２２とが上述の構成であることによって、第１部材２１と第２部材２２とは、平板をプレス加工することによって実現できる。すなわち、第１部材２１と第２部材２２とを、容易に形成できる。これにより、正六角形の断面を有する筐体を容易に形成できる。よって、ＴＭ１１モードの高周波信号を放射する導波管アンテナ２０を容易に形成できる。

なお、上述の説明では、第１部材２１と第２部材２２との接合構成については、特に記載していないが、例えば、次の構成を用いることができる。第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とを挟んで、ネジ留めし、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とを挟んで、ネジ留めする。また、第１部材２１の平板２１３１と第２部材２２の平板２２３１とを、導電性の接着材で接合し、第１部材２１の平板２１３２と第２部材２２の平板２２３２とを、導電性の接着材で接合する。なお、第１部材２１と第２部材２２との接合は、これらの接合構成を組み合わせてもよく、他の接合構成を用いてもよい。ただし、上述した、これらの接合構成を用いることによって、第１部材２１と第２部材２２とを容易に接合できる。

また、上述の説明では、スロット開口部を４個形成する構成を示したが、スロット開口部の個数はこれに限るものではなく、導波管アンテナ２０のアンテナ特性に応じて適宜設定できる。

また、上述の説明では、正六角形の断面を有する導波管アンテナ２０を例に説明したが、ＴＭ１１モードが励振可能な寸法であれば、導波管アンテナは、正八角形以上の断面等、すなわち、正六角形上の偶数の正多角形の断面を有する形状であってもよい。

また、上述の説明では、平板２１１のみにスロット開口部を形成する態様を示したが、第１部材２１および第２部材２２を構成する他の平板にスロット開口を形成してもよい。例えば、全ての平板にスロット開口を形成することによって、導波管アンテナは、伝搬方向に直交する全方位に対して、高周波信号を放射できる。そして、この際、ＴＭ１１モードを用いることによって、導波管アンテナは、方位に略依存しない略無指向性の高周波信号を放射できる。

（アンテナ装置１０の構成）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、アンテナ装置１０は、導波管アンテナ２０、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０を備える。アンテナ装置１０は、導波管アンテナ２０、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０を、少なくとも１個備えていればよい。インピーダンス変換器５０が、本発明の「変換器」に対応し、モード変換器６０が、本発明の「ＴＭモード発生器」に対応する。

モード変換器６０の一方端は、同軸ケーブル９０に接続する。モード変換器６０の他方端は、第１の円形導波管４０の一方端に接続する。第１の円形導波管４０の他方端は、インピーダンス変換器５０を介して、導波管アンテナ２０の一方端に接続する。導波管アンテナ２０の他方端は、インピーダンス変換器５０を介して、第２の円形導波管４０の一方端に接続する。以下、それぞれにインピーダンス変換器５０を介して、導波管アンテナ２０と円形導波管４０とが交互に接続する。この接続数は、アンテナ装置１０の仕様に応じて適宜設定可能である。

モード変換器６０は、同軸ケーブル９０を伝送するＴＥＭモードの高周波信号を、図３（Ｄ）に示すような電界Ｅ_ＴＭ０１を有するＴＭ０１モードに変換して、円形導波管４０の一方端に入力する。円形導波管４０は、ＴＭ０１モードの高周波信号を伝搬する。円形導波管４０は、他方端から、導波管アンテナ２０の一方端に、高周波信号を出力する。この際、導波管アンテナ２０が上述の構成であることによって、ＴＭ０１モードは、ＴＭ１１モードに変換される。

ここで、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との接続部に、インピーダンス変換器５０を備えることによって、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との間のインピーダンスは整合される。これにより、高周波信号は、円形導波管４０から導波管アンテナ２０に、低損失で伝搬される。この結果、低損失で、優れたアンテナ特性を有するアンテナ装置１０を実現できる。

上述の構成を実現するため、円形導波管４０、インピーダンス変換器５０、および、モード変換器６０は、例えば、次に示す構成を備える。

図６（Ａ）は、円形導波管の端面図であり、図６（Ｂ）は、円形導波管の側面図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、円形導波管４０は、円筒形で導電性を有する壁を備える。この構成により、円形導波管４０は、長手方向に延びる円柱形の中空部４００を有する。円形導波管４０は、ＴＭ１１モード以下の低次モードの高周波信号を伝搬可能であり、これよりも高次モードを伝搬しない寸法である。例えば、円形導波管４０の中空部４００の直径ｒ４０（図３（Ｃ）参照）は、４４．００［ｍｍ］である。この直径は、一例であり、円形導波管４０は、上記伝搬の条件を満たす寸法であれば、他の寸法であってもよい。

図７（Ａ）は、インピーダンス変換器の第１端面図であり、図７（Ｂ）は、インピーダンス変換器の側面図であり、図７（Ｃ）は、インピーダンス変換器の第２端面図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示すように、インピーダンス変換器５０は、円筒形であり、主体部５０１、接続部５０２、および、接続部５０３を備える。接続部５０２は、主体部５０１の一方端に配置され、接続部５０３は、主体部５０１の他方端に配置される。

インピーダンス変換器５０は、中空部５１１と中空部５１３とを備える。中空部５１１と中空部５１３とは、連通する。中空部５１１は、接続部５０２側に開口する。中空部５１３は、接続部５０３側に開口する。中空部５１１の直径は、中空部５１３の直径よりも小さい。中空部５１１の直径は、円形導波管４０の直径と同じである。中空部５１３の直径は、導波管アンテナ２０の短径ｒＤ２１よりも大きく、長径ｒＤ２２よりも小さい。

インピーダンス変換器５０の接続部５０２は、円形導波管４０に接続し、接続部５０３は、導波管アンテナ２０に接続する。

このような構成によって、円形導波管４０から導波管アンテナ２０まで、高周波信号に対するインピーダンスは段階的に変化する。これにより、円形導波管４０と導波管アンテナ２０との間のインピーダンスを整合できる。

図８（Ａ）は、モード変換器の第１端面図であり、図８（Ｂ）は、モード変換器の側面図であり、図８（Ｃ）は、モード変換器の第２端面図であり、図８（Ｄ）は、モード変換器の側面断面図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）に示すように、モード変換器６０は、外装体６１、放射導体６２、および、絶縁体６３を備える。外装体６１、および、放射導体６２は、導電体からなる。

外装体６１は、円筒形である。外装体６１の一方端の開口６１１の面積は、他方端の開口６１２の面積よりも大きい。外装体６１の断面積は、開口６１１側から開口６１２側に向けて、円筒形の軸方向に沿って徐々に小さくなる。

放射導体６２は、円錐部と、円錐部の頂点に接続する円柱部とを備える。放射導体６２は、円錐部が開口６１１側となり、円柱部が開口６１２側となるように、配置される。また、放射導体６２の中心軸と外装体６１の中心軸とは一致する。

絶縁体６３は、円環形である。絶縁体６３は、外装体６１の開口６１２側の内壁と、放射導体６２の円柱部の外壁との間に配置されている。

モード変換器６０では、開口６１１側の端部が円形導波管４０に接続する。また、開口６１２側の端部が同軸ケーブル９０に接続する。この際、同軸ケーブル９０の中心導体は、放射導体６２に接続し、外部導体は、外装体６１に接続する。

この構成によって、モード変換器６０は、同軸ケーブル９０からのＴＥＭモードの高周波信号を、ＴＭ０１モードの高周波信号に変換できる。また、この構成によって、モード変換器６０は、ＴＥＭモードからＴＥモードに変換される高周波信号を抑制できる。

以上のような構成によって、アンテナ装置１０は、同軸ケーブル９０を介して、ＴＥＭモードで供給される高周波信号を低損失でＴＭモードに変換し、高効率で放射できる。

また、この構成によって、アンテナ装置１０は、円形導波管４０の長さを調整することによって、高周波信号の供給位置から放射位置までの距離を、所望の距離に調整できる。さらに、接続する導波管アンテナ２０の個数、円形導波管４０の個数および長さを設定することによって、より多様な、高周波信号の放射環境を実現できる。

また、この構成によって、アンテナに対する高周波信号の伝搬に、円形導波管を用いることができる。したがって、導波管の形状の選択自由度が向上する。すなわち、円形導波管を用いなくてはならない場合であっても、良好なアンテナ特性のアンテナを実現できる。

なお、上述の説明では、正多角形の断面を有する導波管アンテナを用いる態様を示したが、円形導波管の導波管アンテナを用いることも可能である。円形導波管の導波管アンテナを用いる場合には、インピーダンス変換器５０を省略することができる。

（第２実施形態）
第２の実施形態に係る導波管アンテナについて、図を参照して説明する。図９（Ａ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの端面図であり、図９（Ｂ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの第２平面図であり、図９（Ｃ）は、第２の実施形態に係る導波管アンテナの側面である。なお、アンテナ装置は、第１の実施形態に係る導波管アンテナを第２の実施形態に係る導波管アンテナに置き換えるだけの構成であり、説明は省略する。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、第２の実施形態に係る導波管アンテナ２０Ａは、第１の実施形態に係る導波管アンテナ２０に対して、スリット開口部２９０を備える点で異なる。導波管アンテナ２０Ａの他の構成は、導波管アンテナ２０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

導波管アンテナ２０Ａは、スリット開口部２９０を備える。スリット開口部２９０は、第１部材２１と第２部材２２との間に配置される。より具体的には、スリット開口部２９０は、平板２１３１と平板２２３１とが距離をおいて近接する部分、および、平板２１３２と平板２２３２とが距離を置いて近接する部分によって実現される。

この構成によって、スリット開口部２９０は、導波管アンテナ２０Ａにおける高周波信号の伝搬方向に沿って延びる形状となる。これにより、スリット開口部２９０は、導波管アンテナ２０Ａの筐体の壁面に沿って流れる電流を抑制できる。したがって、導波管アンテナ２０Ａは、ＴＥ０１モードの励振を抑制できる。よって、導波管アンテナ２０Ａは、通信に用いるＴＭモード以外のモードの高周波信号の発生を抑制し、アンテナ特性をさらに向上できる。

また、第１部材２１と第２部材２２とを重ねて筐体を形成することによって、スリット開口部２９０を容易に形成できる。

なお、上述の各実施形態では、第１部材２１と第２部材２２とを同じ形状にする態様を示した。しかしながら、正六角形以上の正多角形を形成できれば、第１部材と第２部材との形状は同じでなくてもよい。また、導波管アンテナの筐体は、３個以上の部材によって形成してもよい。

また、上述の各実施形態では、複数のスロット開口部の長手方向の長さを同じにする態様を示した。しかしながら、複数のスロット開口部の長手方向の長さを異ならせてもよい。これにより、導波管アンテナから放射する高周波信号の周波数帯域を広くできる。

１０：アンテナ装置
２０、２０Ａ：導波管アンテナ
２１：第１部材
２２：第２部材
３１－３４：スロット開口部
４０：円形導波管
５０：インピーダンス変換器
６０：モード変換器
６１：外装体
６２：放射導体
６３：絶縁体
９０：同軸ケーブル
２００：中空部
２１０、２２０：凹部
２１１、２２１、２１２１、２１２２、２１３１、２１３２、２２２１、２２２２、２２３１、２２３２：平板
２９０：スリット開口部
４００：中空部
５０１：主体部
５０２、５０３：接続部
５１１、５１３：中空部
６１１、６１２：開口

Claims

断面が円形または辺の数が偶数の正多角形であり、ＴＭ０１モードまたはＴＭ１１モードの高周波信号の管内波長によって決定される径を有する筒状の導体である筐体と、
前記筐体に形成され、前記高周波信号の波長に応じた長さを有し、前記長さの方向と前記高周波信号の進行方向との成す角が鋭角である、スロット開口部と、
を備え、
前記筐体は、
前記高周波信号の進行方向に延びる第１凹部を有する板状の第１部材と、
前記高周波信号の進行方向に延びる第２凹部を有する板状の第２部材と、を備え、
前記第１部材と前記第２部材とは、前記第１凹部と前記第２凹部とが向かい合って配置され、中空部を形成する、
導波管アンテナ。
請求項１に記載の導波管アンテナであって、
前記第１部材と前記第２部材とは、同一形状である、
導波管アンテナ。
請求項１または請求項２に記載の導波管アンテナであって、
前記第１部材と前記第２部材との間には、前記進行方向に延びるスリット開口部を備える、
導波管アンテナ。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の導波管アンテナと、
前記導波管アンテナの前記進行方向の一方端に接続された円形導波管と、
前記円形導波管における前記導波管アンテナへの接続端と反対側の端に接続された、ＴＭモード発生器と、
を備える、アンテナ装置。
請求項４に記載のアンテナ装置であって、
前記導波管アンテナと前記円形導波管との間に接続され、前記導波管アンテナの径よりも小さく、前記円形導波管の径よりも大きな径の整合用中空部を有する変換器、
を更に備える、アンテナ装置。
請求項４または請求項５に記載のアンテナ装置であって、
前記導波管アンテナおよび前記円形導波管は、それぞれに複数備えられ、
前記複数の円形導波管と前記複数の導波管アンテナとは、前記ＴＭモード発生器を起点にして、交互に接続されている、
アンテナ装置。