JP7255893B2 - tapered slot antenna - Google Patents
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Description
本開示は、テーパスロットアンテナに関し、特に、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a tapered slot antenna, and more particularly to a tapered slot antenna that is resistant to vibration/shock, changes in air pressure, and changes in temperature, and that can have high reliability.
広い周波数帯域特性を有し、かつ、直線偏波を有するアンテナとして、テーパスロットアンテナが知られている。テーパスロットアンテナは、端部同士を短い距離で対向させた2つのエレメントにおいて、対向する2つのエレメント間の距離がエレメントの先端に行く程、徐々に拡がる形状を有するアンテナである。テーパスロットアンテナの給電方法として、テーパスロットアンテナのスロット線路部に同軸ケーブルを半田付けする給電方法が知られている。一般的に、半田付けは、機械的強度をあまり必要としない場合に用いられるため、強い振動・衝撃、気圧変化に弱い。また、同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱い。 A tapered slot antenna is known as an antenna having wide frequency band characteristics and linear polarization. A tapered slot antenna is an antenna having two elements whose ends face each other at a short distance, and which has a shape in which the distance between the two opposing elements gradually widens toward the tip of the element. As a method of supplying power to a tapered slot antenna, a method of soldering a coaxial cable to a slot line portion of the tapered slot antenna is known. Generally, soldering is used when mechanical strength is not required, so it is vulnerable to strong vibrations, shocks, and pressure changes. In addition, since the coaxial cable insulator is made of fluororesin, it has a poor coefficient of expansion and is vulnerable to temperature changes over a wide range from high to low.
特許文献1の0022段落並びに図1には、「同軸線路の外周導体は、導体板に短絡され、同軸線路の心線は、別の導体板に短絡されている。」と記載されている。このようにして同軸線路を導体板に短絡させる場合、半田付けが用いられると考えられ、強い振動・衝撃、気圧変化に弱いことが知られている。 Paragraph 0022 and FIG. 1 of Patent Document 1 state that "the peripheral conductor of the coaxial line is short-circuited to a conductor plate, and the core wire of the coaxial line is short-circuited to another conductor plate." When the coaxial line is short-circuited to the conductor plate in this way, soldering is considered to be used, and it is known that it is vulnerable to strong vibrations, shocks, and atmospheric pressure changes.
特許文献2の0032段落並びに図1には、「第1の同軸コネクタは、角錐ホーンの開口面の長手方向に平行な偏波面を有する直線偏波の電波を、角錐ホーンの中心軸方向に放射させる給電ポートとして機能する。」記載されている。これにより、同軸ケーブルを第1の同軸コネクタに接続することで角錐ホーン(アンテナ)に給電することが理解される。同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いことが知られている。
In paragraph 0032 of
上記のとおり、特許文献1及び特許文献2に開示の技術はいずれも、アンテナの給電に同軸ケーブルを用いており、テーパスロットアンテナのスロット線路部に同軸ケーブルを接続する際の半田付けは、強い振動・衝撃、気圧変化に弱いという課題があった。また、同軸ケーブルの絶縁体はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いという課題があった。このため、特に、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナが望まれている。
As described above, the techniques disclosed in
本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決するテーパスロットアンテナを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a tapered slot antenna that solves any of the above problems.
本開示に係るテーパスロットアンテナについて、後述する図1を用いて説明する。
前記テーパスロットアンテナは、
導体の平板状のグランド板と、
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第1エレメントと、第2エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第1エレメントと前記第2エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第1エレメントと前記第2エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って2つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第1エレメントと前記第2エレメントに対して水平に配置され、前記第1エレメントと前記第2エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第1エレメントまたは前記第2エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される。
A tapered slot antenna according to the present disclosure will be described with reference to FIG. 1, which will be described later.
The tapered slot antenna is
a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and It is connected to either the first element or the second element through the power supply block.
本開示によれば、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes, and that can have high reliability.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals are given to the same or corresponding elements, and redundant description will be omitted as necessary for clarity of description.
[実施の形態1]
<テーパスロットアンテナ構造>
図1は、実施の形態1に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図1に示すZ方向を第1方向と称し、Y方向を第2方向と称し、X方向を第3方向と称することもある。
[Embodiment 1]
<Taper slot antenna structure>
FIG. 1 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 1. FIG.
The Z direction shown in FIG. 1 may be called the first direction, the Y direction may be called the second direction, and the X direction may be called the third direction.
図1に示すように、実施の形態1に係るテーパスロットアンテナ10は、グランド板13と第1エレメント11と第2エレメント12と給電ブロック14と給電ライン15とを備える。グランド板13は、第1面13sを有する。
As shown in FIG. 1, the
第1エレメント11は、第1面13sの第1部分13p1から第1面13sと垂直なZ方向に伸び、Z方向に行く程にZ方向と垂直なY方向の長さが短くなるテーパ形状を有する。第1エレメント11のY方向の長さは、Z方向に行く程に短くなる。第1エレメント11の先端部分11p1のY方向の長さは、第1エレメント11のグランド板13の第1部分13p1と接続する第1エレメント11の末端部分11p2におけるY方向の長さよりも短い。
The
第2エレメント12は、第1部分13p1のY方向の逆方向にある第2部分13p2からZ方向に伸び、Z方向に行く程にY方向の長さが短くなるテーパ形状を有する。第2エレメント12のY方向の長さは、Z方向に行く程に短くなる。第2エレメント12は、第1エレメント11との間にスロット線路Stを有する。第2エレメント12の先端部分12p1のY方向の長さは、第2エレメント12のグランド板13の第2部分13p2と接続する第2エレメント12の末端部分12p2におけるY方向の長さよりも短い。スロット線路StのY方向の長さは、Z方向に行く程に長くなる。スロット線路をスリットと称することもある。
The
給電ブロック14は、第1エレメント11のスロット線路Stに近い部分11pnと接続し、第1面13sのスロット線路Stに近い第3部分13p3に接続する。給電ブロック14の形状は、例えば、直方体である。給電ブロック14は、第1エレメント11の末端部分11p2のスロット線路Stに近い部分11pnと接続している。これにより、第1エレメント11を補強している。また、給電ブロック14は、第1面13sのスロット線路Stに近い第3部分13p3にも接続している。これにより、X方向の強度を強化している。尚、X方向とは、Z方向及びY方向に垂直な方向のことである。
The
給電ライン15は、給電ブロック14からY方向の逆方向に伸び、第2エレメント12との間に所定の間隔dを有する。所定の間隔dは、テーパスロットアンテナ10で使用する無線周波数に基づいて決定される。給電ライン15のY方向の長さは、第2エレメント12のY方向の長さよりも長い。テーパスロットアンテナ10は、給電ライン15のY方向の逆方向にある先端部分15p1から給電される。
The
実施の形態1に係るテーパスロットアンテナ10は、以下の様な構成ともいえる。
導体の平板状のグランド板13と、グランド板13上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第1エレメント11と、第2エレメント12と、細長い導体板状の給電ライン15と、直方体の導体より成る給電ブロック14と、を備える。第1エレメント11と第2エレメント12は幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置される。第1エレメント11と第2エレメント12が対抗して配置される幅狭な面について、幅狭な面はグランド板13に近いところでは狭い間隔で配置され、グランド板13から離れるに従って2つのエレメント(第1エレメント11と第2エレメント12)の幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有する。細長い導体板状の給電ライン15は第1エレメント11と第2エレメント12に対して水平に配置され、第1エレメント11と第2エレメント12が対面する幅狭な面のギャップを跨いで、第1エレメント11または第2エレメント12のいずれか一方と給電ブロック14を介して接続される。
The
A conductor plate-
第1エレメント11と第2エレメント12と給電ブロック14と給電ライン15のそれぞれは、アルミニウム、黄銅、及びステンレスなどの金属である。給電ライン15は、同軸ケーブルではなく金属プレートであるので、高温から低温までの広範囲の温度変化にも耐えられる。
Each of the
実施の形態1に係るテーパスロットアンテナ10の給電ブロック14は、第1エレメント11のスロット線路Stに近い部分11pnと接続し、第1面13sのスロット線路Stに近い第3部分13p3に接続している。給電ブロック14が1つの面で第1エレメント11と接続し、別の1つの面でグランド板13と接続する。このように、給電ブロック14は、2つの面で、且つ、広い面積で第1エレメント11やグランド板13と接続することができる。これにより、例えば、半田付けで同軸ケーブルを接続する場合と比べて、強い振動・衝撃、気圧変化に耐えることができる。また、給電ライン15は、高温から低温の広範囲の温度変化に弱いとされるフッ素樹脂のような絶縁体を使用せず、金属を使用している。これにより、高温から低温の広範囲の温度変化に強い。
The
その結果、実施の形態1によれば、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することができる。 As a result, according to Embodiment 1, it is possible to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes, and that can have high reliability.
尚、第1エレメント11のZ方向の端である第1端11t1から第1エレメント11のスロット線路Stに近い端であってグランド板13と接続する端である第2端11t2までの線分11neの形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであってもよい。同様に、第2エレメント12のZ方向の端である第1端12t1から第2エレメント12のスロット線路Stに近い端であってグランド板13と接続する端である第2端12t2までの線分12neの形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであってもよい。曲線は、例えば、対数曲線である。
A line segment 11ne from a first end 11t1 of the
<テーパスロットアンテナの特性>
図2は、実施の形態1に係るテーパスロットアンテナの動作を例示する斜視図である。
<Characteristics of tapered slot antenna>
2 is a perspective view illustrating the operation of the tapered slot antenna according to Embodiment 1. FIG.
図2に示すように、テーパスロットアンテナ10は、進行波のみを伝送するアンテナであり、アンテナの開口方向、この例ではZ方向に電磁波を放射する。テーパスロットアンテナ10のスロット線路Stは、Z方向に行くに従ってテーパ状に徐々に広がる。また、テーパスロットアンテナ10は、アンテナから放射する電磁波の放射パターンがE面とH面がほぼ対称な形状となる。
As shown in FIG. 2, the tapered
[比較例]
図3は、実施の形態1の比較例に係るテーパスロットアンテナの動作を例示する斜視図である。
[Comparative example]
3 is a perspective view illustrating the operation of the tapered slot antenna according to the comparative example of the first embodiment; FIG.
図3に示すように、比較例によれば、同軸ケーブル99の中心導体991を第1エレメント91に半田付けし、同軸ケーブル99の外部導体992を第2エレメント92に半田付けすることにより、テーパスロットアンテナ90に給電する。半田付けは、強い振動・衝撃、気圧変化に弱く、また、同軸ケーブル99の絶縁体993はフッ素樹脂のため、膨張率が悪く、高温から低温の広範囲の温度変化に弱い。
As shown in FIG. 3, according to the comparative example, by soldering the
その結果、比較例では、振動・衝撃、気圧変化、及び温度変化に強く、高い信頼性を有することが可能なテーパスロットアンテナを提供することは難しい。 As a result, in the comparative example, it is difficult to provide a tapered slot antenna that is resistant to vibrations/shocks, pressure changes, and temperature changes and that can have high reliability.
[実施の形態2]
図4は、実施の形態2に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to
図4に示すように、実施の形態2に係るテーパスロットアンテナ20は、実施の形態1に係るテーパスロットアンテナ10と比べて、主に、第1反射板131と第2反射板132とが設けられている点が異なる。
As shown in FIG. 4, the tapered
テーパスロットアンテナ20の第1反射板131は、第1エレメント11のY方向の側面11sと接続し、グランド板13と接続する。第2反射板132は、第2エレメント12のY方向の側面12sと接続し、グランド板13と接続し、穴12hを有する。
The
グランド板13と第1反射板131との成す第1角度θ1は、90度よりも大きい。グランド板13と第2反射板132との成す第2角度θ2は、90度よりも大きい。給電ライン15は、第2反射板132と接続せずに穴12hを貫通する。
A first angle θ1 between the
テーパスロットアンテナ20では、第1角度θ1を90度よりも大きくするように第1反射板131が斜めに設置され、第2角度θ2を90度よりも大きくするように第2反射板132が斜めに設置されている。これにより、テーパスロットアンテナ20のE面でのビーム幅を細くすることができる。細いビーム幅で電波(電磁波)を放射できるので、E面でのアンテナ利得を向上させることができる。
In the tapered
[実施の形態3]
図5は、実施の形態3に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 3. FIG.
図5に示すように、実施の形態3に係るテーパスロットアンテナ30は、フィードホーン16に実施の形態2に係るテーパスロットアンテナ20が埋め込まれる。フィードホーン16は、テーパスロットアンテナ20が放射する電波の主ビーム方向以外の方向を導体の壁で覆うためのものである。テーパスロットアンテナ30は、テーパスロットアンテナ10のグランド板13から立ち上がり、第1エレメント11及び第2エレメント12を囲むように構成された垂直又は錐状の導体壁面をさらに備える。テーパスロットアンテナ30は、埋込式アンテナと称されることもある。
As shown in FIG. 5, the tapered
テーパスロットアンテナ30は、強い振動・衝撃、気圧変化、及び、高温から低温の広範囲の温度変化にも耐え、激しい環境でも動作する信頼性の高いアンテナである。このため、テーパスロットアンテナ30は、航空機等に搭載され、航空機の高度を測定するための電波高度計用アンテナとして使用することができる。
The tapered
[実施の形態4]
図6は、実施の形態4に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 4. FIG.
図6に示すように、実施の形態4に係るテーパスロットアンテナ40は、実施の形態2に係るテーパスロットアンテナ20と比べて、第3反射板133と第4反射板134とが設けられている点が異なる。図6において、Z方向及びY方向に垂直な方向をX方向とする。
As shown in FIG. 6, the tapered
テーパスロットアンテナ40の第3反射板133は、グランド板13のX方向の側面13s1と接続し、第1反射板131のX方向の側面131s1と接続し、第2反射板132のX方向の側面132s1と接続する。テーパスロットアンテナ40の第4反射板134は、グランド板13のX方向の逆方向の側面13s2と接続し、第1反射板131のX方向の逆方向の側面131s2と接続し、第2反射板132のX方向の逆方向の側面132s2と接続する。
The
テーパスロットアンテナ40は、第1反射板131と第2反射板132だけでなく、第3反射板133と第4反射板134を追加したことにより、テーパスロットアンテナ40のE面とH面ともにビーム幅を細くすることができる。E面とH面ともに細いビーム幅で電波(電磁波)を放射できるので、E面及びH面でのアンテナ利得を向上させることができる。
The tapered
[実施の形態5]
図7は、実施の形態5に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図8は、実施の形態4に係るテーパスロットアンテナと実施の形態5に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図8に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図8の点線はテーパスロットアンテナ40のH面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ50のH面の相対利得を示す。
[Embodiment 5]
FIG. 7 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to
FIG. 8 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to the fourth embodiment and the tapered slot antenna according to the fifth embodiment.
The horizontal axis shown in FIG. 8 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 8 indicates the relative gain of the H plane of the tapered
図7に示すように、実施の形態5に係るテーパスロットアンテナ50は、実施の形態4に係るテーパスロットアンテナ40と比べて、第3反射板133の代わりに曲面を有する第3反射曲面板133aと、第4反射板134の代わりに曲面を有する第4反射曲面板134aと、を備える点が異なる。
As shown in FIG. 7, the tapered
図8に示すように、テーパスロットアンテナ50の相対利得が0デシベルにおけるビーム幅は、テーパスロットアンテナ40の相対利得が0デシベルにおけるビーム幅よりも狭い(細い)。テーパスロットアンテナ50では、第3反射曲面板133aと第4反射曲面板134aのそれぞれが曲面を有することにより、図8に示すように、H面のビーム幅をテーパスロットアンテナ40のビーム幅と比べて細くすることができる。これにより、H面のアンテナ利得(相対利得)をさらに向上させることができる。
As shown in FIG. 8, the beam width when the relative gain of the tapered
[実施の形態6]
図9は、実施の形態6に係るテーパスロットアンテナを例示する斜視図である。
図10は、実施の形態5に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図10に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図10の点線はテーパスロットアンテナ50のH面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ50のE面の相対利得を示す。
図11は、実施の形態6に係るテーパスロットアンテナのアンテナ利得特性を例示するグラフである。
図10に示す横軸はアンテナの指向性の角度を示し、縦軸はアンテナの相対利得を示す。
図11の点線はテーパスロットアンテナ60のH面の相対利得を示し、実線はテーパスロットアンテナ60のE面の相対利得を示す。
[Embodiment 6]
FIG. 9 is a perspective view illustrating a tapered slot antenna according to Embodiment 6. FIG.
10 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to
The horizontal axis shown in FIG. 10 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 10 indicates the relative gain of the H-plane of the tapered
11 is a graph illustrating antenna gain characteristics of the tapered slot antenna according to Embodiment 6. FIG.
The horizontal axis shown in FIG. 10 indicates the directivity angle of the antenna, and the vertical axis indicates the relative gain of the antenna.
The dotted line in FIG. 11 indicates the relative gain of the H-plane of the tapered
図9に示すように、実施の形態6に係るテーパスロットアンテナ60は、第1反射板131のY方向の外面131rsと、第2反射板132のY方向の逆方向の外面132rsと、に接するようにチョークフランジ17をさらに備える。テーパスロットアンテナ60は、第1エレメント11と第2エレメント12を有する第1導体壁面の外側に、さらに1つの空間を有するように構成された第2導体壁面を有する。
As shown in FIG. 9, the tapered
図10と図11とを比較すると、チョークフランジ17が設けられたテーパスロットアンテナ60のバックローブは、チョークフランジ17が設けられていないテーパスロットアンテナ50のバックローブよりも低い。サイドローブも同様である。テーパスロットアンテナ60は、第1反射板131の外面131rsと、第2反射板132の外面132rsにチョークフランジ17を設けることにより、図11に示すように、バックローブ及びサイドローブを抑制することができる。
10 and 11, the back lobe of tapered
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
導体の平板状のグランド板と、
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第1エレメントと、第2エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第1エレメントと前記第2エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第1エレメントと前記第2エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って2つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第1エレメントと前記第2エレメントに対して水平に配置され、前記第1エレメントと前記第2エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第1エレメントまたは前記第2エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される、
テーパスロットアンテナ。
(付記2)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1方向に垂直な方向を第2方向とし、
自テーパスロットアンテナは、前記給電ラインの前記第2方向の逆方向にある先端部分から給電される、
付記1に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記3)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1方向に垂直な方向を第2方向とし、
前記第1エレメントの前記第2方向の長さは、前記第1方向に行く程に短くなり、
前記第2エレメントの前記第2方向の長さは、前記第1方向に行く程に短くなる、
付記1又は2に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記4)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1方向に垂直な方向を第2方向とし、
前記第1エレメントの先端部分の前記第2方向の長さは、前記第1エレメントの前記グランド板の前記第1部分と接続する前記第1エレメントの末端部分における前記第2方向の長さよりも短く、
前記第2エレメントの先端部分の前記第2方向の長さは、前記第2エレメントが前記グランド板の前記第2部分と接続する前記第2エレメントの末端部分における前記第2方向の長さよりも短く、
前記第1部分は、前記グランド板の第1面の部分であり、
前記第2部分は、前記グランド板の前記第1面の前記第1部分の前記第2方向の逆方向にあり、前記第1部分とは別の部分である、
付記1から3のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記5)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記スロット線路は、前記第1方向に行くに従ってテーパ状に徐々に広がる、
付記1から4のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記6)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1方向に垂直な方向を第2方向とし、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記スロット線路の前記第2方向の長さは、前記第1方向に行く程に長くなる、
付記1から5のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記7)
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1方向に垂直な方向を第2方向とし、
前記給電ラインの前記第2方向の長さは、前記第2エレメントの前記第2方向の長さよりも長い、
付記1から6のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記8)
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの間には、スロット線路を有し、
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1エレメントの前記第1方向の端である第1端から前記第1エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第2端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであり、
前記第2エレメントの前記第1方向の端である第1端から前記第2エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第2端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせである、
付記1から7のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記9)
前記曲線は、対数曲線である、
付記8に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記10)
前記所定の間隔は、自テーパスロットアンテナで使用する無線周波数に基づいて決定される、
付記1から9のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記11)
前記第1エレメントと前記第2エレメントと前記給電ブロックと前記給電ラインのそれぞれは、アルミニウム、黄銅、及びステンレスなどの金属を含む、
付記1から10のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記12)
前記第1エレメントの前記第2方向の側面と接続し、前記グランド板と接続する第1反射板と、
前記第2エレメントの前記第2方向の逆方向の側面と接続し、前記グランド板と接続し、穴を有する第2反射板と、
をさらに備え、
第1方向は、前記グランド板上に垂直な方向であり、
前記第2方向は、前記第1方向に垂直な方向であり、
前記グランド板と前記第1反射板との成す第1角度は、90度よりも大きく、
前記グランド板と前記第2反射板との成す第2角度は、90度よりも大きく、
前記給電ラインは、前記第2反射板と接続せずに前記穴を貫通する、
付記1から11のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。
(付記13)
前記グランド板から立ち上がり、前記第1エレメント及び前記第2エレメントを囲むように構成された垂直又は錐状の導体壁面をさらに備える、
付記12に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記14)
前記第1方向及び前記第2方向に垂直な方向を第3方向とし、
前記グランド板の前記第3方向の側面と接続し、前記第1反射板の前記第3方向の側面と接続し、前記第2反射板の前記第3方向の側面と接続する第3反射板と、
前記グランド板の前記第3方向の逆方向の側面と接続し、前記第1反射板の前記第3方向の逆方向の側面と接続し、前記第2反射板の前記第3方向の逆方向の側面と接続する第4反射板と、
をさらに備える、
付記12に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記15)
前記第3反射板の代わりに曲面を有する第3反射曲面板と、
前記第4反射板の代わりに曲面を有する第4反射曲面板と、
を備える、
付記14に記載のテーパスロットアンテナ。
(付記16)
前記第1エレメントと前記第2エレメントを有する第1導体壁面の外側に、さらに1つの空間を有するように構成された第2導体壁面を有する、
付記15に記載のテーパスロットアンテナ。
Some or all of the above-described embodiments can also be described in the following supplementary remarks, but are not limited to the following.
(Appendix 1)
a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and connected to either the first element or the second element via the power supply block;
tapered slot antenna.
(Appendix 2)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
The self-tapered slot antenna is fed from a tip portion of the feed line in a direction opposite to the second direction,
The tapered slot antenna according to appendix 1.
(Appendix 3)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
the length of the first element in the second direction becomes shorter in the first direction,
the length of the second element in the second direction becomes shorter toward the first direction;
3. The tapered slot antenna according to
(Appendix 4)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
The length of the distal end portion of the first element in the second direction is shorter than the length of the distal end portion of the first element connected to the first portion of the ground plate of the first element in the second direction. ,
The length of the distal portion of the second element in the second direction is shorter than the length of the distal portion of the second element where the second element is connected to the second portion of the ground plate in the second direction. ,
The first portion is a portion of the first surface of the ground plate,
The second portion is located in a direction opposite to the second direction of the first portion of the first surface of the ground plate and is a portion different from the first portion.
4. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 3.
(Appendix 5)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A slot line is provided between the first element and the second element,
the slot line gradually widens in a tapered shape as it goes in the first direction;
5. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 4.
(Appendix 6)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
A slot line is provided between the first element and the second element,
the length of the slot line in the second direction increases toward the first direction;
6. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 5.
(Appendix 7)
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
A direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction,
the length of the power supply line in the second direction is longer than the length of the second element in the second direction,
7. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 6.
(Appendix 8)
A slot line is provided between the first element and the second element,
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the first element in the first direction, to the second end, which is the end of the first element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of a plurality of straight lines, a combination of a curve and a straight line, or a combination of a curve and a plurality of curves,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the second element in the first direction, to the second end, which is the end of the second element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of straight lines, a combination of curves and straight lines, or a combination of curves and curves,
8. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 7.
(Appendix 9)
wherein the curve is a logarithmic curve
The tapered slot antenna according to appendix 8.
(Appendix 10)
The predetermined interval is determined based on the radio frequency used by the tapered slot antenna,
10. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 9.
(Appendix 11)
Each of the first element, the second element, the power supply block, and the power supply line contains metal such as aluminum, brass, and stainless steel,
11. The tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 10.
(Appendix 12)
a first reflector connected to the side surface of the first element in the second direction and connected to the ground plate;
a second reflector connected to the side surface of the second element opposite to the second direction, connected to the ground plate, and having a hole;
further comprising
the first direction is a direction perpendicular to the ground plate;
The second direction is a direction perpendicular to the first direction,
a first angle formed by the ground plate and the first reflector is greater than 90 degrees;
a second angle formed by the ground plate and the second reflector is greater than 90 degrees,
the feed line passes through the hole without being connected to the second reflector;
12. A tapered slot antenna according to any one of appendices 1 to 11.
(Appendix 13)
Further comprising a vertical or conical conductor wall surface configured to rise from the ground plate and surround the first element and the second element,
The tapered slot antenna according to
(Appendix 14)
A third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction,
a third reflector connected to the side surface of the ground plate in the third direction, the side surface of the first reflector plate in the third direction, and the side surface of the second reflector plate in the third direction; ,
connected to a side surface of the ground plate opposite to the third direction, connected to a side surface of the first reflector opposite to the third direction, and connected to a side surface opposite to the third direction of the second reflector; a fourth reflector connected to the side;
further comprising
The tapered slot antenna according to
(Appendix 15)
a third curved reflecting plate having a curved surface instead of the third reflecting plate;
a fourth curved reflecting plate having a curved surface instead of the fourth reflecting plate;
comprising
15. The tapered slot antenna according to
(Appendix 16)
A second conductor wall surface configured to have a further space outside the first conductor wall surface having the first element and the second element,
16. The tapered slot antenna according to
10、90…テーパスロットアンテナ
11、91…第1エレメント
11p1…先端部分
11p2…末端部分
11pn…近い部分
11t1…第1端
11t2…第2端
11s…側面
11ne…線分
12、92…第2エレメント
12p1…先端部分
12p2…末端部分
12t1…第1端
12t2…第2端
12s…側面
12h…穴
12ne…線分
13…グランド板
13s…第1面
13s1…側面
13s2…側面
13p1…第1部分
13p2…第2部分
13p3…第3部分
131…第1反射板
131s1…側面
131s2…側面
131rs…外面
132…第2反射板
132s1…側面
132s2…側面
132rs…外面
133…第3反射板
133a…第3反射曲面板
134…第4反射板
134a…第4反射曲面板
14…給電ブロック
15…給電ライン
15p1…先端部分
16…フィードホーン
17…チョークフランジ
99…同軸ケーブル
991…中心導体
992…外部導体
993…絶縁体
d…所定の間隔
St…スロット線路
X、Y、Z…方向
θ1…第1角度
θ2…第2角度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記グランド板上に垂直に配置され、平板状の導体より構成された第1エレメントと、第2エレメントと、
細長い導体板状の給電ラインと、
直方体の導体より成る給電ブロックと、
を備え、
前記第1エレメントと前記第2エレメントは幅広な面と幅狭な面を有し、それぞれの幅狭な部分を対向させて一直線上に配置され、
前記第1エレメントと前記第2エレメントが対抗して配置される前記幅狭な面について、前記幅狭な面は前記グランド板に近いところでは狭い間隔で配置され、前記グランド板から離れるに従って2つのエレメントの前記幅狭な面の距離が離れるテーパ構造を有し、
細長い導体板状の前記給電ラインは前記第1エレメントと前記第2エレメントに対して水平に配置され、前記第1エレメントと前記第2エレメントが対面する前記幅狭な面のギャップを跨いで、前記第1エレメントまたは前記第2エレメントのいずれか一方と前記給電ブロックを介して接続される、
テーパスロットアンテナ。 a flat conductor ground plate;
a first element and a second element arranged vertically on the ground plate and configured by a flat conductor;
An elongated conductive plate-shaped power supply line,
a power supply block made of a rectangular parallelepiped conductor;
with
The first element and the second element have a wide surface and a narrow surface, and are arranged on a straight line with the narrow portions facing each other,
Regarding the narrow surface on which the first element and the second element are arranged to face each other, the narrow surface is arranged at a narrow interval near the ground plate, and is divided into two as the distance from the ground plate increases. having a tapered structure in which the narrow surfaces of the element are separated from each other,
The slender conductive plate-shaped power supply line is arranged horizontally with respect to the first element and the second element, straddling the gap between the narrow surfaces facing the first element and the second element, and connected to either the first element or the second element via the power supply block;
tapered slot antenna.
前記グランド板上に垂直な方向を第1方向とし、
前記第1エレメントの前記第1方向の端である第1端から前記第1エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第2端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせであり、
前記第2エレメントの前記第1方向の端である第1端から前記第2エレメントの前記スロット線路に近い端であって前記グランド板と接続する端である第2端までの線分の形状は、複数の直線の組み合わせ、曲線と直線の組み合わせ、又は、曲線と複数の曲線の組み合わせである、
請求項1に記載のテーパスロットアンテナ。 A slot line is provided between the first element and the second element,
A direction perpendicular to the ground plate is defined as a first direction,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the first element in the first direction, to the second end, which is the end of the first element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of a plurality of straight lines, a combination of a curve and a straight line, or a combination of a curve and a plurality of curves,
The shape of a line segment from the first end, which is the end of the second element in the first direction, to the second end, which is the end of the second element near the slot line and connected to the ground plate, is , a combination of straight lines, a combination of curves and straight lines, or a combination of curves and curves,
The tapered slot antenna according to claim 1.
請求項2に記載のテーパスロットアンテナ。 wherein the curve is a logarithmic curve
The tapered slot antenna according to claim 2.
前記第2エレメントの前記第2方向の逆方向の側面と接続し、前記グランド板と接続し、穴を有する第2反射板と、
をさらに備え、
第1方向は、前記グランド板上に垂直な方向であり、
前記第2方向は、前記第1方向に垂直な方向であり、
前記グランド板と前記第1反射板との成す第1角度は、90度よりも大きく、
前記グランド板と前記第2反射板との成す第2角度は、90度よりも大きく、
前記給電ラインは、前記第2反射板と接続せずに前記穴を貫通する、
請求項1から3のいずれか1つに記載のテーパスロットアンテナ。 a first reflector connected to the side surface of the first element in the second direction and connected to the ground plate;
a second reflector connected to the side surface of the second element opposite to the second direction, connected to the ground plate, and having a hole;
further comprising
the first direction is a direction perpendicular to the ground plate;
The second direction is a direction perpendicular to the first direction,
a first angle formed by the ground plate and the first reflector is greater than 90 degrees;
a second angle formed by the ground plate and the second reflector is greater than 90 degrees,
the feed line passes through the hole without being connected to the second reflector;
The tapered slot antenna according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のテーパスロットアンテナ。 further comprising a vertical or conical conductor wall surface configured to rise from the ground plate and surround the first element and the second element;
The tapered slot antenna according to claim 4.
前記グランド板の前記第3方向の側面と接続し、前記第1反射板の前記第3方向の側面と接続し、前記第2反射板の前記第3方向の側面と接続する第3反射板と、
前記グランド板の前記第3方向の逆方向の側面と接続し、前記第1反射板の前記第3方向の逆方向の側面と接続し、前記第2反射板の前記第3方向の逆方向の側面と接続する第4反射板と、
をさらに備える、
請求項4に記載のテーパスロットアンテナ。 A third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction,
a third reflector connected to the side surface of the ground plate in the third direction, the side surface of the first reflector plate in the third direction, and the side surface of the second reflector plate in the third direction; ,
connected to a side surface of the ground plate opposite to the third direction, connected to a side surface of the first reflector opposite to the third direction, and connected to a side surface opposite to the third direction of the second reflector; a fourth reflector connected to the side;
further comprising
The tapered slot antenna according to claim 4.
前記第4反射板の代わりに曲面を有する第4反射曲面板と、
を備える、
請求項6に記載のテーパスロットアンテナ。 a third curved reflecting plate having a curved surface instead of the third reflecting plate;
a fourth curved reflecting plate having a curved surface instead of the fourth reflecting plate;
comprising
The tapered slot antenna according to claim 6.
請求項7に記載のテーパスロットアンテナ。 A second conductor wall surface configured to have a further space outside the first conductor wall surface having the first element and the second element,
The tapered slot antenna according to claim 7.
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