JPH01129511A - Microwave antenna - Google Patents

Microwave antenna

Info

Publication number
JPH01129511A
JPH01129511A JP28769987A JP28769987A JPH01129511A JP H01129511 A JPH01129511 A JP H01129511A JP 28769987 A JP28769987 A JP 28769987A JP 28769987 A JP28769987 A JP 28769987A JP H01129511 A JPH01129511 A JP H01129511A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
reflector
sub
width
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP28769987A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2655852B2 (en
Inventor
Nozomi Hasebe
長谷部 望
Yoshio Hayashi
林 嘉男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP62287699A priority Critical patent/JP2655852B2/en
Publication of JPH01129511A publication Critical patent/JPH01129511A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2655852B2 publication Critical patent/JP2655852B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To realize a high gain, and also, to improve the degree of freedom of a design by providing a radiator for radiating an electromagnetic wave, and a sub-reflecting plate which is placed by leaving an electromagnetic wave radiating opening and reflects an electromagnetic wave, on the inside of a channel formed by a reflecting plate, and an opening of the channel, respectively. CONSTITUTION:A radiator 11 is placed in about the center in the longitudinal direction of a channel 10, and in about the center of a cross sectional space of the channel concerned 10. That is, the radiator 11 is placed in the center in the width direction of a vertical piece 12a of a reflecting plate 12 for constituting the channel 10 so that its dipole becomes parallel to the channel 10. A sub-reflecting plate 13 consists of a band-like metallic plate, and placed along the longitudinal direction of this channel 10 in a channel opening part 10a, and also, in about the center in the which direction of the channel opening part 10a. In this case, the sub-reflecting plate 13 is placed so as to cover the channel opening part 10a concerned by leaving an electromagnetic wave radiating opening 14a and 14b on both sides in the width direction of the channel opening part 10a.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、マイクロ波中継、衛星放送、レーダー等め送
受信に好適なマイクロ波アンテナに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a microwave antenna suitable for transmitting and receiving microwave relays, satellite broadcasts, radar, and the like.

[従来の技術] 従来、この種のマイクロ波アンテナとしては、例えば、
第4図〜第6図に示すようなものかある。これらの図に
示すアンテナは、いずれもダイポール1と、反射板2と
から構成されている。
[Prior Art] Conventionally, as this type of microwave antenna, for example,
There are some as shown in Figs. 4 to 6. The antennas shown in these figures are each composed of a dipole 1 and a reflector 2.

第4図に示すものは、反射板付タイボールアンテナであ
る。このアンテナは、反射板の作用により、ダイポール
アンテナ1から放射されたマイクロ波が反射板2て反射
され、前面にビームを形成して放射される。
What is shown in FIG. 4 is a tie ball antenna with a reflector. In this antenna, microwaves radiated from the dipole antenna 1 are reflected by the reflector 2 due to the action of the reflector, and a beam is formed on the front surface and radiated.

第5図に示すものは、反射板2をコーナーリフレクタに
置換えて構成したアンテナである。このアンテナは、第
4図に示すアンテナよりも効率かよく、タイボールアン
テナ1からの放射を前面に高効率で放射可能とする。
The antenna shown in FIG. 5 is constructed by replacing the reflecting plate 2 with a corner reflector. This antenna is more efficient than the antenna shown in FIG. 4, and allows radiation from the tie ball antenna 1 to be radiated to the front with high efficiency.

次に、第6図に示すものは、上記第4図および第5図に
示すアンテナに使用される反射板2をショートバツクフ
ァイヤ方式とし、かつ、タイボールアンテナlの前面に
副反射板3を設けて構成したアンテナである。このアン
テナは、第4図または第5図に示すものより、さらに放
射効率を向上したものである。
Next, in the antenna shown in Fig. 6, the reflector 2 used in the antennas shown in Figs. This is an antenna constructed by providing the antenna. This antenna has further improved radiation efficiency than that shown in FIG. 4 or FIG. 5.

[発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記従来のアンテナには次のような問題
点かあった。
[Problems to be Solved by the Invention However, the above-mentioned conventional antenna has the following problems.

マイクロ波アンテナとしての利得か、効率の改善を行な
っても低いという問題がある。すなわち、第4図に示す
アンテナて6 dB程度、第5図に示すアンテナで]O
dB程度、第6図に示すアンテナて15dB程度であり
、これ以上の高利得とすることは困難であった。
The problem is that the gain as a microwave antenna is low even if efficiency is improved. That is, the antenna shown in FIG. 4 has a power of about 6 dB, and the antenna shown in FIG.
The gain of the antenna shown in FIG. 6 is about 15 dB, and it was difficult to achieve a higher gain than this.

また、上記従来のマイクロ波アンテナは、いずれもその
構造形式か設定されると、ビーム幅および利得か一義的
に決まり、これらを変更するととかてきないという問題
かあった。
Further, in all of the above-mentioned conventional microwave antennas, once the structure type is set, the beam width and gain are uniquely determined, and there is a problem in that it is impossible to change these.

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものて、高
利得を実現てき、また、ビーム幅および利得について、
形式を大幅に変えることなくある程度任意に設計し得る
自由度かあるマイクロ波アンテナを提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has achieved high gain.
The purpose of the present invention is to provide a microwave antenna that has a certain degree of freedom and can be designed arbitrarily without significantly changing its format.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決する手段として、チャネル
状に配設され、電磁波を反射する反射板と、 該反射板か形成するチャネル内部に電磁波を放射する放
射器と、 上記チャネル開口部に、電磁波放射開口を残して配置さ
れ、電磁波を反射する副反射板とを備えて構成される。
[Means for Solving the Problems] As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a reflector plate that is arranged in a channel shape and reflects electromagnetic waves, and a reflector plate that emits electromagnetic waves into the channel formed by the reflector plate. and a sub-reflector that reflects electromagnetic waves and is disposed in the channel opening leaving an electromagnetic wave radiation opening.

上記反射板は、チャネル状に配置され、後述する副反射
板と共に、後述する放射器から放射される電磁波を共振
させる方形の空間を構成する。この場合、電磁波がチャ
ネル後方に漏れることを防ぐため、一体的にチャネル状
に形成されることが好ましい。もっとも、電磁波が漏れ
ない状態でチャネルを構成できればよく、別部材を結合
してチャネルを形成してもよい。また、この反射板は、
電磁波を反射する面を有する部材であればよく、例えば
、金属材、表面に導体層を形成した合成樹脂材等を使用
てきる。
The reflecting plate is arranged in a channel shape, and together with the sub-reflecting plate described later, constitutes a rectangular space in which electromagnetic waves emitted from the radiator described later resonate. In this case, in order to prevent electromagnetic waves from leaking behind the channel, it is preferable to form the channel integrally. However, it is only necessary that the channel can be constructed in a state where electromagnetic waves do not leak, and the channel may be formed by combining different members. In addition, this reflector is
Any member may be used as long as it has a surface that reflects electromagnetic waves; for example, a metal material, a synthetic resin material with a conductive layer formed on the surface, etc. can be used.

上記放射器は、好ましくは、1/2波長ダイポール等(
つダイポール放射器とし、チャネルの断面空間のほぼ中
央に配置する。上記放射器は、上記チャネル内に共振可
能にマイクロ波を放射できればよく、上記態様に限らな
いこと勿論である。例えば、導波管により励振する構造
とすることもできる。また、本発明のマイクロ波アンテ
ナは、]、 G Hz〜15 GHzの波長の電磁波の
アンテナに好適である。もちろん、これ以外の波長にも
適用することは可能である。
The radiator is preferably a 1/2 wavelength dipole or the like (
A dipole radiator is placed approximately in the center of the cross-sectional space of the channel. The radiator need only be able to radiate microwaves into the channel in a resonant manner, and is of course not limited to the above embodiment. For example, a structure in which the vibration is excited by a waveguide may be used. Moreover, the microwave antenna of the present invention is suitable for use as an antenna for electromagnetic waves having a wavelength of 15 GHz to 15 GHz. Of course, it is possible to apply to other wavelengths as well.

上記副反射板は、上記反射板と同様に、電磁波を反射す
る面を有する部材てあればよく、例えは、金属材、表面
に導体層を形成した合成樹脂材等を使用てきる。この副
反射板は、上記チャネル開口部、好ましくは開口面に、
該チャネルに沿って配置される。そして、好ましくは、
該チャネル開口部の幅方向はぼ中央に位置させ、該開口
部の幅方向の両側に電磁波放射開口を残して、該チャネ
ル開口部を覆うように設ける。
The sub-reflector plate may be any member having a surface that reflects electromagnetic waves, like the reflector plate, and may be made of, for example, a metal material, a synthetic resin material with a conductor layer formed on its surface, or the like. This sub-reflector is provided at the channel opening, preferably at the opening surface.
located along the channel. And preferably,
The channel opening is located approximately at the center in the width direction, and electromagnetic wave radiation openings are left on both sides of the opening to cover the channel opening.

この副反射板は、その幅、すなわち、上記チャネル開口
部の面積に対する上記副反射板の面積を適宜選定するこ
とにより、ビーム幅および/またはアンテナ利得を設定
する。例えば、上記チャネル開口部の開口幅の173〜
1/2の範囲でその幅を選定する。この場合、長平方向
は、チャネルの長さと一致させる。
The beam width and/or antenna gain of the sub-reflector is set by appropriately selecting its width, that is, the area of the sub-reflector relative to the area of the channel opening. For example, the opening width of the channel opening is 173~
The width is selected within the range of 1/2. In this case, the elongated direction is made to match the length of the channel.

また、上記副反射板は、その幅方向を伸縮可能に形成し
てもよい。例えば、2枚の金属板をその一辺側を互いに
摺動自在に重ね合せて構成することにより、重ね合され
た2枚の金属板全体の幅を可変とすることがてきる。こ
の場合、副反射板の幅は、目的とするビーム幅および/
またはアンテす利得に合せて、伸縮して設定する。
Further, the sub-reflector may be formed to be expandable and contractible in its width direction. For example, by configuring two metal plates such that one side thereof is slidably stacked on top of the other, the overall width of the two stacked metal plates can be made variable. In this case, the width of the sub-reflector is determined by the desired beam width and/or
Or expand or contract it according to the gain you want to test.

上記開口部の幅方向の両側に設けられる電磁波放射開口
は、必ずしも同一開口面積(開口幅)である必要はない
か、形成されるビームの対称性、サイトローフを考慮す
ると、両者は同一面積(開r7幅)とすることか好まし
い。
The electromagnetic wave radiation apertures provided on both sides of the aperture in the width direction do not necessarily have to have the same aperture area (aperture width). Considering the symmetry of the formed beam and the sight loaf, they should have the same area (aperture width). It is preferable that the opening r7 width) be used.

さらに、本発明では、」−記チャネル開口部に設けられ
る上記電磁波放射開口に、自由空間に向かって拡開する
フレキを設けてもよい。
Furthermore, in the present invention, a flexible plate that expands toward free space may be provided in the electromagnetic wave radiation opening provided in the channel opening.

なお、本発明のマイクロ波アンテナは、水平偏波、垂直
偏波、円偏波のいずれにも適用することかてきる。
Note that the microwave antenna of the present invention can be applied to any of horizontally polarized waves, vertically polarized waves, and circularly polarized waves.

[作用] 上記のように構成される本発明のアンテナにおいて、放
射器から電磁波を放射すると、この電磁波は、反射板か
らなるチャネルと副反射板とか構成する方形空間内にお
いて共振し、一部か電磁波放射開口から外部に放射され
る。
[Function] In the antenna of the present invention configured as described above, when an electromagnetic wave is emitted from the radiator, this electromagnetic wave resonates within the rectangular space constituted by the channel made of the reflector and the sub-reflector, and some parts of the electromagnetic wave resonate. The electromagnetic waves are radiated to the outside from the radiation aperture.

このとき、電磁波放射開口か大きいと、チャネル開口面
における電磁界分布は、放射器の近傍にのみ集中する。
At this time, if the electromagnetic wave radiation aperture is large, the electromagnetic field distribution on the channel aperture surface will be concentrated only in the vicinity of the radiator.

そのため、アンテナ軸面内(偏波面内)の指向性かフロ
ートとなり、利得もそれほど大きくはならない。
Therefore, the directivity in the antenna axis plane (in the polarization plane) becomes a float, and the gain does not become very large.

一方、副反射板の幅を大きくして、その面積を広くする
と、それに伴なって放射開口か狭くなって、電磁界がチ
ャネル空間内に閉じ込められやすくなり、この電磁界は
、アンテナ軸方向に分散する。すなわち、開口面の横方
向に電磁界分布が拡がることになる。この分布は、はぼ
指数関数状となる。従って、アンテナ軸面内の指向性か
先鋭化され、利得が増大することとなる。
On the other hand, if the width of the sub-reflector is increased and its area is increased, the radiation aperture becomes narrower, making it easier for the electromagnetic field to be confined within the channel space, and this electromagnetic field is directed toward the antenna axis. Spread. That is, the electromagnetic field distribution spreads in the lateral direction of the aperture surface. This distribution has an almost exponential shape. Therefore, the directivity in the antenna axis plane is sharpened, and the gain is increased.

ここで、チャネル開口部の開口幅を一定とした場合にお
ける。副反射板の幅に対するビームの半値幅と指向性利
得との関係は、本発明者等の実験によれば、電界面(以
下E面と称する。)については、副反射板の幅を大きく
するに伴ない、ビームの半値幅か小さくなり、また、指
向性利得か大きくなることが確かめられた。一方、E面
と垂直な磁界面(以下H面と称する。)については、副
反射板の幅の変化に対してビームの半値幅と指向性利得
とかそれほと変化しないことか確かめられた。
Here, in the case where the opening width of the channel opening is constant. According to experiments conducted by the present inventors, the relationship between the half-width of the beam and the directional gain with respect to the width of the sub-reflector is that for the electric plane (hereinafter referred to as E-plane), the width of the sub-reflector is increased. It was confirmed that the half-width of the beam decreases and the directional gain increases as the beam increases. On the other hand, regarding the magnetic interface perpendicular to the E plane (hereinafter referred to as the H plane), it was confirmed that the half width and directivity gain of the beam did not change much with respect to changes in the width of the sub-reflector.

従って、本発明によれば、総合利得は、従来のこの種の
アンテナて得られる利得より、さらに大きな利得とする
ことができる。例えば、従来は最大利得が約15dBで
あったか、本発明では約20dBの高利得も可能となる
。しかも、副反射板の幅を変えることにより、利得を一
定の範囲で所望値とすることがてきる。例えば、12d
B〜20dBの範囲て所望値とすることがてきる。すな
わち、本発明は、形式を大幅に変えることなく、ビーム
幅および利得について、ある程度任意に設計し得る。
Therefore, according to the present invention, the overall gain can be made larger than that obtained with conventional antennas of this type. For example, conventionally the maximum gain was about 15 dB, but the present invention allows a high gain of about 20 dB. Moreover, by changing the width of the sub-reflector, the gain can be set to a desired value within a certain range. For example, 12d
A desired value can be set within the range of B to 20 dB. That is, in the present invention, the beam width and gain can be designed arbitrarily to some extent without significantly changing the format.

この作用によれば、高価なアッテネータ等を使用するこ
となく、アンテナの利得を調整てきることを意味する。
This effect means that the gain of the antenna can be adjusted without using an expensive attenuator or the like.

従って、本発明は、例えば、中継用アンテナ等における
利得設定等にも好適である。
Therefore, the present invention is also suitable for, for example, gain setting in relay antennas and the like.

なお、本発明において、電磁波放射開口にフレキを設け
ると、放射インピータンスのマッチンクかとれ、同一の
構成のアンテナでフレキの装着してないものと比較して
、さらに高利得を実現でき、また、サイトローフを低減
するととかてきる。
In addition, in the present invention, by providing a flexible cable in the electromagnetic wave radiation aperture, the radiation impedance can be matched, and a higher gain can be achieved compared to an antenna with the same configuration without the flexible cable. It is said to reduce site loaf.

[実施例] 本発明の実施例について図面を参照して説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈第1実施例の構成〉 第1図(A)および(B)に、本発明マイクロ波アンテ
ナの第1実施例の構成を示す。
<Configuration of First Embodiment> FIGS. 1A and 1B show the configuration of a first embodiment of the microwave antenna of the present invention.

これらの図に示す第1実施例のマイクロ波アンテナは、
172波長タイポールアンテナを放射器11として、断
面「コ」字形状のチャネル10を構成する反射板12の
内部に配置し、かつ、該チャネル開口部10aに副反射
板13を配置して構成される。
The microwave antenna of the first embodiment shown in these figures is as follows:
A 172-wavelength Typole antenna is placed as a radiator 11 inside a reflecting plate 12 forming a channel 10 having a U-shaped cross section, and a sub-reflecting plate 13 is placed in the channel opening 10a. Ru.

上記反射板12は、アルミニウム等の金属材からなり、
垂直片12aと、これを挟む2枚の平行な水平片12b
とからなる。垂直片12aと2枚の平行な水平片12b
とは、一体的に連結成形しされてチャネル10を形成す
る。
The reflecting plate 12 is made of a metal material such as aluminum,
A vertical piece 12a and two parallel horizontal pieces 12b sandwiching it
It consists of. Vertical piece 12a and two parallel horizontal pieces 12b
are integrally connected and molded to form the channel 10.

チャネル10は、副反射板13と共に、放射器11から
放射される電磁波を共振させる方形の空間を構成する。
The channel 10, together with the sub-reflector 13, constitutes a rectangular space that resonates the electromagnetic waves radiated from the radiator 11.

このチャネル10は、本実施例ては、使用電磁波の波長
を入として、長さ文か10人、幅りか 1.5人、深さ
rが0.5入として形成されている。もっとも、電磁波
が共振する間隔てあればよいので、具体的な大きさは、
これに限らないことはいうまでもない。また、長さ立は
、通常は4λあればよい。
In this embodiment, the channel 10 is formed so that the length is 10, the width is 1.5, and the depth r is 0.5, taking into account the wavelength of the electromagnetic waves used. However, since it is sufficient as long as the interval is such that the electromagnetic waves resonate, the specific size is as follows.
Needless to say, this is not the only option. In addition, the length is normally only 4λ.

上記放射器11は、チャネルlOの長子方向におけるほ
ぼ中央てあって、該チャネル10の断面空間のほぼ中央
に配置する。即ち、放射器11は、チャネルioを構成
する反射板12の垂直片12aの幅方向中央に、そのタ
イボールをチャネル10と平行にして配置しである。上
記放射器11は、上記チャネル10内に共振可能にマイ
クロ波を放射てきればよく、上記態様に限らないこと勿
論である。
The radiator 11 is located approximately at the center of the channel 10 in the longitudinal direction, and is disposed approximately at the center of the cross-sectional space of the channel 10. That is, the radiator 11 is arranged with its tie ball parallel to the channel 10 at the center in the width direction of the vertical piece 12a of the reflecting plate 12 constituting the channel io. The radiator 11 may radiate microwaves into the channel 10 in a resonant manner, and is of course not limited to the above embodiment.

上記副反射板13は、帯状の金属板からなり、上記チャ
ネル開口部10aに、該チャネルIOの長子方向に沿い
、かつ、該チャネル開口部10aの幅方向はぼ中央に配
置される。この際、副反射板13は、上記チャネル開口
部10aの幅方向の両側に電磁波放射開口14aおよび
14bを残して、該チャネル開口部10aを覆うように
配置する。本実施例では、この電磁波放射開口14aお
よび14bは、同一の面積(開口幅)としである。
The sub-reflection plate 13 is made of a band-shaped metal plate, and is arranged in the channel opening 10a along the longitudinal direction of the channel IO and approximately at the center of the channel opening 10a in the width direction. At this time, the sub-reflector 13 is arranged to cover the channel opening 10a, leaving electromagnetic wave radiation openings 14a and 14b on both sides of the channel opening 10a in the width direction. In this embodiment, the electromagnetic wave radiation apertures 14a and 14b have the same area (aperture width).

この副反射板13は、上記反射板12の垂直片12aと
平行に配置され、両者の間隔は、チャネル10の深さと
ほぼ等しくなるように設定される。すなわち、使用電磁
波の波長の約1/2に設定される。もっとも、電磁波が
共振する間隔てあればよいのて、」−記チャネル10の
大きさと同様に、これに限られない。
This sub-reflector plate 13 is arranged parallel to the vertical piece 12a of the reflector plate 12, and the interval therebetween is set to be approximately equal to the depth of the channel 10. That is, it is set to about 1/2 of the wavelength of the electromagnetic wave used. However, as with the size of the channel 10, the size is not limited to this, as long as the distance is such that the electromagnetic waves resonate.

上記副反射板13の幅、すなわち、上記チャネル開口部
10aの面積に対する上記副反射板13の面積は、目的
とするビーム幅および/またはアンテナ利得に合せて適
宜選定する。例えば、上記チャネル開口部10aの開口
幅の173〜1/2の範囲でその幅を選定する。この場
合、長子方向は、チャネル10の長さと一致させる。具
体的には、0.5人〜0.8人の範囲て異なる幅を持つ
副反射板13を複数種用意しておき、必要に応じて適宜
選択することとすればよい。
The width of the sub-reflector 13, that is, the area of the sub-reflector 13 relative to the area of the channel opening 10a, is appropriately selected in accordance with the intended beam width and/or antenna gain. For example, the width is selected within the range of 173 to 1/2 of the opening width of the channel opening 10a. In this case, the longitudinal direction is made to match the length of the channel 10. Specifically, a plurality of types of sub-reflection plates 13 having different widths in the range of 0.5 to 0.8 people may be prepared and selected as needed.

〈第1実施例の作用〉 次に、上記のように構成される本実施例のアンテナの作
用について説明する。
<Operation of the first embodiment> Next, the operation of the antenna of the present embodiment configured as described above will be explained.

先ず、放射器11から電磁波を放射すると、この電磁波
は、反射板12からなるチャネルlOと副反射板13と
が構成する方形空間内において共振し、一部が電磁波放
射開口14a、14bから外部に放射される。このとき
、チャネルlOの開口面10aの中央部が副反射板13
て覆われているのて、電磁波の放射開口か狭くなって、
電磁界がチャネル10の空間内に閉じ込められやすくな
り、この電磁界は、アンテナ軸方向に分散し、開口面の
横方向に電磁界分布が拡がることになる。
First, when an electromagnetic wave is emitted from the radiator 11, this electromagnetic wave resonates within the rectangular space constituted by the channel 1O consisting of the reflector 12 and the sub-reflector 13, and a part of the electromagnetic wave is emitted to the outside from the electromagnetic wave radiation openings 14a and 14b. radiated. At this time, the central part of the opening surface 10a of the channel IO is located at the sub-reflector 13.
The radiation aperture for electromagnetic waves becomes narrower because it is covered with
The electromagnetic field is likely to be confined within the space of the channel 10, and this electromagnetic field is dispersed in the antenna axis direction, and the electromagnetic field distribution is expanded in the lateral direction of the aperture surface.

この分布は、はぼ指数関数状となる。従って、アンテナ
軸面内の指向性か先鋭化され、利得か増大することとな
る。
This distribution has an almost exponential shape. Therefore, the directivity in the antenna axis plane is sharpened, and the gain is increased.

本実施例のアンテナは、この電磁波放射開口14aと1
4bとから放射された電磁波を合成してビームか形成さ
れる。このビームは、上記したように、副反射板13の
幅によって異なる特性となる。
The antenna of this embodiment has these electromagnetic wave radiation apertures 14a and 1.
A beam is formed by combining the electromagnetic waves radiated from 4b and 4b. As described above, this beam has different characteristics depending on the width of the sub-reflector 13.

ここで、この電磁波放射開口14a、14bの開口面積
と形成される電磁波ビームの特性との関係について、第
2図(A)〜(C)を参照して説明する。なお、本実施
例では、電磁波放射開口14a、14bの開口面積は、
副反射板13の幅によって定まるので、ここては、副反
射板13の幅により示す。また、第2図(A)および(
B)において、E面は、第1図に示すように、チャネル
開口面とその中央で直交し、かつ、該チャネル深さ方向
に平行な面であり、H面は、チャネル開口面と上記E面
とに直交する面である。
Here, the relationship between the aperture area of the electromagnetic radiation apertures 14a, 14b and the characteristics of the electromagnetic beam formed will be explained with reference to FIGS. 2(A) to 2(C). In addition, in this embodiment, the opening area of the electromagnetic wave radiation openings 14a and 14b is as follows:
Since it is determined by the width of the sub-reflector 13, the width of the sub-reflector 13 is used here. In addition, Fig. 2 (A) and (
In B), the E plane is a plane that is orthogonal to the channel opening plane at its center and parallel to the channel depth direction, and the H plane is a plane that is perpendicular to the channel opening plane and the above E It is a plane perpendicular to the plane.

第2図(A)に、副反射板13として、幅が0.5 人
、0.6 人、0.7人および0.8λの4種を選定し
て装着した本実施例のマイクロ波アンテナの電界面での
半値幅特性を示す。同図において、横軸は、選定した副
反射板13の幅d(入)を、縦軸は、それによって実現
される半値幅の実測値(0)を各々示す。この図から明
らかなように、図中0点て示すE面での半値幅は、副反
射板13の幅d(入)の増加に伴なって減少している。
FIG. 2(A) shows the microwave antenna of this embodiment in which four types of widths of 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, and 0.8 λ are selected and installed as the sub-reflector 13. The half-width characteristics at the electric surface are shown. In the figure, the horizontal axis shows the width d (in) of the selected sub-reflector 13, and the vertical axis shows the actual measured value (0) of the half-value width realized thereby. As is clear from this figure, the half-width at the E plane, indicated by point 0 in the figure, decreases as the width d (in) of the sub-reflector 13 increases.

例えば、副反射板13の幅d(入)を0.8人とした場
合には、19°となる。これは、副反射板13の幅d(
入)の幅か広いほど、すなわち、電磁波放射開口14a
、14bの開口幅か狭いほど、ビームか絞られて尖鋭化
することを示す。
For example, when the width d (in) of the sub-reflector 13 is 0.8, the angle is 19°. This is the width d(
In other words, the wider the width of the electromagnetic wave radiation aperture 14a
, 14b, the narrower the aperture width, the narrower the beam becomes.

一方、図中×印て示すH面については、副反射板13の
幅の変化に対してビームの半値幅は、僅かに変化する。
On the other hand, regarding the H plane indicated by an x in the figure, the half-value width of the beam changes slightly as the width of the sub-reflector 13 changes.

すなわち、副反射板13の幅d(入)か広くなるに伴な
い、数度の範囲てビームの半値幅か減少する。
That is, as the width d (in) of the sub-reflector 13 increases, the half-width of the beam decreases by several degrees.

また、第2図(B)に、上記第2図(A)と同様に、副
反射板13として、幅が0.5λ、0.6入、0.7 
入および0.8λの4種を選定して装着した本実施例の
マイクロ波アンテナのE面およびH面ての指向性利得を
示す。同図において、横軸は、選定した副反射板13の
幅d(入)を、縦軸は、それによって実現される指向性
利得(dB)を各々示す。この図から明らかなように、
図中0点て示すE面ての指向性利得は、副反射板13の
幅d(入)の増加に伴なって増大している。例えば、副
反射板13の幅d(λ)を0.8λとした場合には、1
2dBとなる。これは、副反射板13の幅d(入)か広
いほど、すなわち、電磁波放射開口14a、14bの開
口幅が狭いほど、指向性利得か増大することを示す。
In addition, in FIG. 2(B), as in FIG. 2(A) above, the width of the sub-reflector 13 is 0.5λ, 0.6 in, 0.7
4 shows the directional gain in the E plane and the H plane of the microwave antenna of this embodiment, in which four types of microwave antennas of 0.8λ and 0.8λ were selected and installed. In the figure, the horizontal axis shows the width d (in) of the selected sub-reflector 13, and the vertical axis shows the directivity gain (dB) realized thereby. As is clear from this figure,
The directional gain on the E plane, which is indicated by the zero point in the figure, increases as the width d (in) of the sub-reflector 13 increases. For example, when the width d(λ) of the sub-reflector 13 is 0.8λ, 1
It becomes 2dB. This indicates that the wider the width d (in) of the sub-reflector 13, that is, the narrower the aperture width of the electromagnetic wave radiation apertures 14a and 14b, the greater the directional gain.

一方、図中X印で示すH面については、副反射板13の
幅の変化に対してビームの指向性利得は、僅かながら減
少する。すなわち、副反射板13の幅d(入)か広くな
るに伴ない、数dBの範囲て減少する。
On the other hand, regarding the H plane indicated by the X mark in the figure, the directivity gain of the beam decreases slightly as the width of the sub-reflector 13 changes. That is, as the width d (input) of the sub-reflector 13 increases, it decreases within a range of several dB.

なお、第2図(B)に示したE面およびH面の指向性利
得から、総合利得を求めることかでき、本実施例のアン
テナては、20dB程度となる。
It should be noted that the total gain can be determined from the directivity gains of the E plane and H plane shown in FIG. 2(B), and is about 20 dB for the antenna of this embodiment.

第2図(C)は、副反射板13の幅d(λ)を0.8人
とした場合のE面ての電磁波放射パターンを示す。この
図から明らかなように、本実施例のアンテナは、サイト
ローラか小さく、アンテナとして好ましい放射パターン
となっている。
FIG. 2(C) shows the electromagnetic wave radiation pattern on the E side when the width d(λ) of the sub-reflector 13 is 0.8. As is clear from this figure, the antenna of this embodiment has a small sight roller and a radiation pattern that is preferable for an antenna.

このように、本実施例は、副反射板13の幅を選定する
のみで、それ以外のものについては何ら変更することな
く、半値幅、指向性利得をある程度自由に設定すること
がてきる。従って、従来のこの種のアンテナと異なり、
形式を大幅に変えることなく、ビーム幅および利得につ
いて、ある程度任意に設計することかてきる。
In this way, in this embodiment, by only selecting the width of the sub-reflector 13 and without changing anything else, the half-width and the directivity gain can be set freely to a certain extent. Therefore, unlike conventional antennas of this type,
The beam width and gain can be designed arbitrarily to some extent without significantly changing the format.

〈第2実施例の構成〉 第3図(A)、(B)に、本発明マイクロ波アンテナの
第2実施例の構成を示す。
<Configuration of Second Embodiment> FIGS. 3A and 3B show the configuration of a second embodiment of the microwave antenna of the present invention.

これらの図に示す第2実施例のマイクロ波アンテナは、
上記第1実施例と同様に構成されるアンテナの電磁波放
射開口14a、14bに、フレイ15aおよび16aと
16bおよび15bとを備えて構成される。本実施例の
構成は、フレイの部分を除いて上記第1実施例のものと
同様であるのて、ここては相違点を中心として説明する
The microwave antenna of the second embodiment shown in these figures is as follows:
The electromagnetic wave radiation apertures 14a and 14b of the antenna configured in the same manner as in the first embodiment are provided with flares 15a and 16a and 16b and 15b. The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment except for the fly section, so the explanation will focus on the differences here.

上記フレイ15aおよび15bは、反射板12の平行片
12bの先端に設けられ、チャネルlO全体のフレイと
して先端を外側に向かって拡開する状態で装着されてい
る。また、フレイ16aおよび16bは、副反射板13
の両辺に連結され、これらか連結した状態で断面が三角
形状となるように構成されている。もちろん、このフレ
イ16aおよび16bと副反射板13との配置は、必ず
しもその断面か三角形状となるようにしなくともよい。
The flares 15a and 15b are provided at the tip of the parallel piece 12b of the reflecting plate 12, and are mounted with the tips expanding outward as flares for the entire channel IO. Further, the flares 16a and 16b are connected to the sub-reflector 13.
The structure is such that the cross section becomes triangular when both sides are connected. Of course, the arrangement of the flares 16a and 16b and the sub-reflector 13 does not necessarily have to be triangular in cross section.

本実施例のアンテナも上記第1実施例のアンテナと同様
に、チャネル10と副反射板13とにより、放射器11
から放射される電磁波を共振させる方形の空間を構成す
る。このチャネルlOは、本実施例ては、使用電磁波の
波長を入として、長さ文が10入1幅りが1.5人、深
さrが0.5人として形成されている。また、副反射板
13の幅dは、0.5λ、0.6人、0.7λおよび0
,8λから適宜選定する。さらに、この副反射板13の
位置から、フレイ16a、16bの先端まての距離Sは
、1.0人に設定し、チャネル開口部10aからフレイ
15a、15bの先端まての距離Fは、1.5人に設定
する。この状態て、フレイ15a、15bの開口端幅W
は、3人となる。もっとも、電磁波か共振する間隔であ
ればよいのて、具体的な大きさは、これに限らないこと
はいうまでもない。
Similarly to the antenna of the first embodiment, the antenna of this embodiment also has a channel 10 and a sub-reflection plate 13, so that the radiator 11
It constitutes a rectangular space that resonates electromagnetic waves radiated from. In this embodiment, this channel IO is formed so that the wavelength of the electromagnetic waves used is the input, the length is 10, the width is 1.5 people, and the depth r is 0.5 people. The width d of the sub-reflector 13 is 0.5λ, 0.6, 0.7λ, and 0.
, 8λ. Further, the distance S from the position of the sub-reflector 13 to the tips of the flares 16a, 16b is set to 1.0 people, and the distance F from the channel opening 10a to the tips of the flares 15a, 15b is: Set to 1.5 people. In this state, the opening end width W of the flares 15a and 15b
There will be three people. However, it goes without saying that the specific size is not limited to this, as long as it is an interval that allows electromagnetic waves to resonate.

〈第2実施例の作用〉 本実施例のアンテナの作用は、基本的には、上記第1実
施例のものと同しであるが、フレイの存在により、サイ
ドローブの低減か図れる。すなわち、上記したように、
H面については、副反射板13の幅の変化に対してビー
ムの指向性利得は、副反射板13の幅d(入)か広くな
るに伴ない、数d13の範囲で減少する。これは、サイ
ドローブの増加を意味する。このサイドローブについて
、本実施例では、フレイによって抑圧し、その結果、ビ
ームの指向性利得を高めることにより生じるサイドロー
ブの増加を抑え込んでいる。
<Operation of the second embodiment> The operation of the antenna of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but due to the presence of the fray, side lobes can be reduced. That is, as mentioned above,
Regarding the H-plane, the beam directivity gain decreases within a range of several d13 as the width d (in) of the sub-reflector 13 increases with respect to a change in the width of the sub-reflector 13. This means an increase in sidelobes. In this embodiment, this side lobe is suppressed by fray, thereby suppressing an increase in the side lobe caused by increasing the beam directivity gain.

また、本実施例では、放射インピータンスのマッチンク
がとれ、上記第1実施例のものよりもさらに高利得を実
現することができる。
Furthermore, in this embodiment, the radiation impedances can be matched, and a higher gain can be achieved than in the first embodiment.

本実施例は、副反射板13の幅を選定し、フレイを付加
するのみて、それ以外のものについては何ら変更するこ
となく、サイドローブを抑圧した状態て、半値幅、指向
性利得をある程度自由に設定することかできる。
In this embodiment, only the width of the sub-reflector 13 is selected and the flare is added, and the side lobes are suppressed, and the half-width and directivity gain are adjusted to a certain degree without changing anything else. You can set it freely.

なお、本実施例のアンテナについて実測したところ、総
合利得23dB、 H面ビーム幅20a、 E面ビーム
幅10°であった。また、第3図(C)に本実施例のマ
イクロ波アンテナのE面ての電磁波放射パターン特性を
示す。
When the antenna of this example was actually measured, the overall gain was 23 dB, the H-plane beam width was 20a, and the E-plane beam width was 10°. Further, FIG. 3(C) shows the electromagnetic wave radiation pattern characteristics on the E side of the microwave antenna of this example.

〈他の実施例〉 上記各実施例では、放射器として172波長タイボール
を使用した例を示したか、これに限らず、他の放射器を
使用することかできる。例えば、導波管により励振する
構造とすることもてきる。また、上記各実施例では、タ
イポールを水平に配置した例を示したか、垂直に配置し
てもよい。
<Other Embodiments> In each of the above embodiments, an example was shown in which a 172-wavelength tie ball was used as the radiator, but the present invention is not limited to this, and other radiators may be used. For example, a structure in which the vibration is excited by a waveguide may be used. Further, in each of the above embodiments, the example in which the tie poles are arranged horizontally is shown, but they may be arranged vertically.

上記各実施例ては、反射板を金属にて形成した例を示し
たか、本発明は、これに限らず、繊維強化プラスチック
等の合成樹脂材の表面に金属膜等の導電層を被着したも
の等の電磁波を反射する材料であればよい。
Although each of the above-mentioned embodiments shows an example in which the reflective plate is formed of metal, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Any material that reflects electromagnetic waves such as objects may be used.

また、上記副反射板13は、その幅方向を伸縮可能な構
造としてもよい。例えば、2枚の金属板をその一辺側を
互いに摺動自在に重ね合せて構成することにより、重ね
合された2枚の金属板全体の幅を可変とすることかでき
る。このような伸縮可能な構造とすることにより、ビー
ムの半値幅、利得等を、アンテナの設置現場て簡単に調
整することか可能となる。従って、高価なアッテネータ
等を使用することなく、利得を調整てきるのて、例えば
、中継用アンテナ等において、最適な利得を設定するこ
とに好適である。
Furthermore, the sub-reflector 13 may have a structure that can be expanded and contracted in its width direction. For example, by configuring two metal plates such that one side thereof is slidably stacked on top of the other, the overall width of the two stacked metal plates can be made variable. By having such an expandable and contractible structure, it becomes possible to easily adjust the beam half width, gain, etc. at the antenna installation site. Therefore, since the gain can be adjusted without using an expensive attenuator, it is suitable for setting the optimum gain in, for example, a relay antenna.

さらに、上記実施例では、副反射板13をチャネル開口
部の幅方向中央に設けて、電磁波放射開口14a、14
bを等しい開口幅としているか、形成するビームの向き
によっては、必すしも等しくする必要はなく、両者を目
的とするビームに合せて異ならせてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the sub-reflector 13 is provided at the center in the width direction of the channel opening, and the electromagnetic wave radiation openings 14a, 14
Depending on whether the aperture width b is the same or the direction of the beam to be formed, it is not necessarily necessary to make them the same, and both may be made different depending on the intended beam.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、利得を向上てき、また、
電界面内のビーム幅および利得について、形式を大幅に
変えることなくある程度任意に設計し得る自由度がある
マイクロ波アンテナを実現することかできる効果かある
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention improves the gain, and also
It is possible to realize a microwave antenna that has a certain degree of freedom in designing the beam width and gain within the electric surface without significantly changing the format.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)は本発明マイクロ波アンテナの第1実施例
の構成を示す斜視図、第1図(B)はその側面図、第2
図(A)は本実施例のマイクロ波アンテナのE面および
H面での半値幅特性を示すグラフ、第2図(B)は本実
施例のマイクロ波アンテナのE面およびH面での指向性
利得特性を示すグラフ、第2図(C)は本実施例のマイ
クロ波アンテナのE面での電磁波放射パターン特性を示
すクラブ、第3図(A)は本発明マイクロ波アンテナの
第2実施例の構成を示す斜視図、第3図(B)はその側
面図、第3図(C)は本実施例のマイクロ波アンテナの
8面ての電磁波放射パターン特性を示すクラツ、第4図
〜第6図は従来のマイクロ波アンテナを示し、第4図(
A)、第5図(A)および第6図(A)はそれらの正面
図、第4図(B)、第5図(B)および第6図(B)は
それらの断面図である。 10・・・チャネル 10a・・・チャネル開口部 11・・・放射器 12・・・反射板 13・・・副反射板 14a、14b・・・電磁波放射開口 15a、15b、16a、l 6 b−・・フレヤ出願
人 長 谷 部  望 外1名
FIG. 1(A) is a perspective view showing the configuration of the first embodiment of the microwave antenna of the present invention, FIG. 1(B) is a side view thereof, and FIG.
Figure (A) is a graph showing the half-width characteristics of the microwave antenna of this example in the E plane and H plane, and Figure 2 (B) is a graph showing the directivity of the microwave antenna of this example in the E plane and H plane. FIG. 2(C) is a graph showing the electromagnetic wave radiation pattern characteristics on the E plane of the microwave antenna of this embodiment. FIG. 3(A) is a graph showing the second embodiment of the microwave antenna of the present invention. FIG. 3(B) is a perspective view showing the configuration of the example; FIG. 3(B) is a side view thereof; FIG. Figure 6 shows a conventional microwave antenna, and Figure 4 (
A), FIG. 5(A) and FIG. 6(A) are their front views, and FIG. 4(B), FIG. 5(B) and FIG. 6(B) are their sectional views. 10...Channel 10a...Channel opening 11...Radiator 12...Reflector 13...Sub-reflector 14a, 14b...Electromagnetic wave radiation opening 15a, 15b, 16a, l6b- ...Freya applicant Mogai Hasebe (1 person)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)チャネル状に配設され、電磁波を反射する反射板
と、 該反射板が形成するチャネル内部に電磁波を放射する放
射器と、 上記チャネル開口部に、電磁波放射開口を残して配置さ
れ、電磁波を反射する副反射板とを備えて構成すること
を特徴とするマイクロ波アンテナ。
(1) a reflector arranged in a channel shape to reflect electromagnetic waves; a radiator that radiates electromagnetic waves into the channel formed by the reflector; arranged with an electromagnetic wave radiation opening left in the channel opening; A microwave antenna comprising a sub-reflector that reflects electromagnetic waves.
(2)上記チャネル開口部の面積に対する上記副反射板
の面積を選定して、ビーム幅および/または利得を設定
する特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波アンテナ。
(2) The microwave antenna according to claim 1, wherein the beam width and/or gain is set by selecting the area of the sub-reflector relative to the area of the channel opening.
(3)上記副反射板を、その幅方向を伸縮可能に形成し
て、ビーム幅および/または利得を設定する特許請求の
範囲第2項記載のマイクロ波アンテナ。
(3) The microwave antenna according to claim 2, wherein the sub-reflector is formed to be expandable and retractable in its width direction to set the beam width and/or gain.
(4)上記電磁波放射開口に、自由空間に向かって拡開
するフレヤを設けた特許請求の範囲第1項、第2項また
は第3項記載のマイクロ波アンテナ。
(4) The microwave antenna according to claim 1, 2, or 3, wherein the electromagnetic wave radiation aperture is provided with a flare that expands toward free space.
JP62287699A 1987-11-14 1987-11-14 Microwave antenna Expired - Lifetime JP2655852B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287699A JP2655852B2 (en) 1987-11-14 1987-11-14 Microwave antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287699A JP2655852B2 (en) 1987-11-14 1987-11-14 Microwave antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01129511A true JPH01129511A (en) 1989-05-22
JP2655852B2 JP2655852B2 (en) 1997-09-24

Family

ID=17720592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62287699A Expired - Lifetime JP2655852B2 (en) 1987-11-14 1987-11-14 Microwave antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2655852B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008136455A1 (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Nec Corporation Sector antenna

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720002A (en) * 1980-07-10 1982-02-02 Anritsu Corp Short backfire antenna
JPS58134510A (en) * 1982-02-04 1983-08-10 Mitsubishi Electric Corp Short backfire array antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720002A (en) * 1980-07-10 1982-02-02 Anritsu Corp Short backfire antenna
JPS58134510A (en) * 1982-02-04 1983-08-10 Mitsubishi Electric Corp Short backfire array antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008136455A1 (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Nec Corporation Sector antenna
JPWO2008136455A1 (en) * 2007-04-27 2010-07-29 日本電気株式会社 Sector antenna
US7978144B2 (en) 2007-04-27 2011-07-12 Nec Corporation Sector antenna

Also Published As

Publication number Publication date
JP2655852B2 (en) 1997-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6992639B1 (en) Hybrid-mode horn antenna with selective gain
Emadian et al. Very small dual band-notched rectangular slot antenna with enhanced impedance bandwidth
KR100657705B1 (en) Antenna system
JPH02302104A (en) Square waveguide slot array antenna
Vosoogh et al. E-band 3-D metal printed wideband planar horn array antenna
RU2755403C1 (en) Non-directional antenna of horizontal polarization
RU2629906C1 (en) Mirror antenna with double polarization and wide scanning angle
JPH04120903A (en) Plane antenna
KR101598341B1 (en) Waveguide slot array antenna including slots having different width
JP2655853B2 (en) Microwave antenna
JPH01129511A (en) Microwave antenna
Yukhanov et al. Radiation characteristics of vivaldi antenna on the wedge surface
Klaina et al. Directive dual-band Fabry–Pérot cavity antenna for 5G-IoT near-ground communications
Nechaev et al. Planar center-fed leaky-wave antenna arrays for millimeter wave systems
EP1821365A1 (en) Antenna device
Jackson et al. Review of recent advances in the leaky-wave analysis of 2-D leaky-wave antennas
Yin et al. A compact substrate integrated waveguide circularly polarized horn antenna
JPH0680971B2 (en) Dielectric loaded antenna with reflector
CN116632519B (en) Medium antenna and communication device
Wongsan et al. A triangle array of 1x4 slots antenna with curved EBG structures for cellular base station
Hanoosh et al. Design and Fabrication of Waveguide Slot Antenna Using 3D Printing for 5G Application
Nagaraju et al. A Short Half-Cosine Slot Waveguide Leaky-Wave Antenna with Quasi Omni-Directional Beamwidth
Kampeephat et al. Gain improvement for conventional rectangular horn antenna with additional two-layer wire medium structure
JP2626182B2 (en) Radial line slot antenna
RU2427947C2 (en) Antenna system with varied shape of directional diagram