JPH02288708A - Slot array antenna - Google Patents

Slot array antenna

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JPH02288708A
JPH02288708A JP11117089A JP11117089A JPH02288708A JP H02288708 A JPH02288708 A JP H02288708A JP 11117089 A JP11117089 A JP 11117089A JP 11117089 A JP11117089 A JP 11117089A JP H02288708 A JPH02288708 A JP H02288708A
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JP
Japan
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slot
power
slots
size
antenna
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Pending
Application number
JP11117089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunitaka Arimura
國孝 有村
Akira Tsukada
章 塚田
Fumihisa Takenaga
武永 文央
Hiroshi Kasuga
春日 博志
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.)
Arimura Giken KK
Original Assignee
Arimura Giken KK
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Publication date
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Priority to DE19904013952 priority patent/DE4013952A1/en
Publication of JPH02288708A publication Critical patent/JPH02288708A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high performance antenna with a desired characteristic without complicated structure by setting a power radiation slot formed with a metallic plate along a direction in which a traveling wave propagates while the size and mutual interval are sequentially changed. CONSTITUTION:Square metallic plates 1, 2 are arranged in this antenna so that they are opposed to each other while being parted with each other, and lots of power radiation slots 1a are arranged to the square metallic plate 1 longitudinally and laterally. Then a metal-made surrounding wall 3 to connect the surrounding ridge of the square metallic plates 1, 2 is provided. The size of the power radiation slots 1a is gradually increased toward the propagation direction for each array to obtain uniform power aperture distribution in the slot array and intervals Sy1, Sy2, Sy3,... among the slot arrays in the propagation direction are gradually decreased. That is, the said coupling rate is adjusted by varying sequentially the size of the slots so that the aperture distribution of the amplitude and phase of the radiation power is a desired distribution and the deviation of the phase caused by adjusting the coupling rate is compensated by gradually varying the interval among the slots.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信用アンテナ・放送用アンテナ等に用いられ
るスロットアレイアンテナに関し、特にこれらアンテナ
の放射面におけるスロットアレイの形状に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a slot array antenna used for communication antennas, broadcasting antennas, etc., and particularly relates to the shape of the slot array on the radiation surface of these antennas.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来導波管スロットアレイアンテナは、第12図の斜視
図に示すように、導波管aにTE、、モードで供給され
た電波が、導波管壁に等間隔で列設されたスロッ)bを
通過する際に、外部に放射される漏れ波形のアンテナと
して構成されており、その電力密度は、第18図に示す
ような特性を示すものである。
In the conventional waveguide slot array antenna, as shown in the perspective view of FIG. It is configured as an antenna with a leaky waveform that is radiated to the outside when passing through point b, and its power density exhibits characteristics as shown in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上述のような従来のスロットアレイアン
テナでは、スロッ)bが伝播する電力に対して結合する
割合(結合率)が一定となるので、第13図の電力密度
特性に示すごとく、伝播する電力はスロッ)bを通過す
るごとに指数関数的に減少する。つまり、スロット11
から放射される電力も先へ進むほど減少してしまい、振
幅の開口分布が不均一となるこのような特性では、サイ
ドローブレベルが上がり、利得も減少してしまうという
問題点がある。
However, in the conventional slot array antenna as described above, the ratio (coupling rate) of the slot b to the propagating power is constant, so as shown in the power density characteristic in Figure 13, the propagating power decreases exponentially each time it passes through slot b). That is, slot 11
The power radiated from the antenna also decreases as it advances further, and with such characteristics where the aperture distribution of amplitude becomes non-uniform, there is a problem that the side lobe level increases and the gain decreases.

本発明は、これらの問題点の解決をはかろうとするもの
で、振幅位相の開口分布を所望の分布にしたスロットア
レイアンテナを提供することを目的としている。
The present invention attempts to solve these problems, and aims to provide a slot array antenna with a desired amplitude-phase aperture distribution.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

このため本発明のスロット7レイアンテナは、電力放射
用スロットを多数形成された金属板の放射面裏側を進行
する進行波が、上記スo7)と結合して、上記スロット
から電波が放出されるスロットアレイアンテナにおいて
、上記金属板に形成された電力放射用スロットが、上記
進↑デ波の進行する方向に沿って大きさおよび相互の間
隔を順次変更して設定されたスロットアレイを構成する
ことを特徴としている。
Therefore, in the slot 7 ray antenna of the present invention, a traveling wave traveling on the back side of the radiation surface of a metal plate in which a large number of power radiation slots are formed combines with the above-mentioned sub-o7), and radio waves are emitted from the slot. In the slot array antenna, the power radiation slots formed in the metal plate constitute a slot array set by sequentially changing the size and mutual spacing along the direction in which the forward and downward waves advance. It is characterized by

〔作 用〕[For production]

上述の本発明のスロットアレイアンテナでは、放射電力
の振幅位相の開口分布が所望の分布になるよう、スロッ
トの大きさを順次変えることで結合率を81gしている
。また、同結合率を調整したために生ずる位相のずれは
スロット相互の間隔を漸次変えることで補償される。
In the above-mentioned slot array antenna of the present invention, the coupling ratio is increased to 81g by sequentially changing the size of the slots so that the aperture distribution of the amplitude phase of the radiated power becomes a desired distribution. Furthermore, the phase shift caused by adjusting the coupling ratio can be compensated for by gradually changing the spacing between the slots.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
Pt51〜8図は本発明のfjSl天施例としてのスロ
ットアレイアンテナを示すものであって、第1図はその
斜視図、第2図はそのスロットアレイを示す平面図、第
3図はその伝播モードを示す斜視図、第4図はそのスロ
ットの大きさとインピーダンスとの関係を示すグラフ、
第5図はそのスロットの大きさと結合率との関係を示す
グラフ、第6図はそのスロットの大きさと遅波率との関
係を示すグラフ、第7図はそのttSl変形例としての
スロットアレイアンテナの斜視図、第8図はその第2変
形例としてのスロット7レイアンテナの斜視図であり、
第9〜11図は本発明の第2実施例としてのスロットア
レイアンテナを示すものであって、第9図はその中央縦
断斜視図、第10図はそのスロット配置の斜視図、第1
1図はその電力密度特性を示すグラフである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.
Pt51-8 show a slot array antenna as an fjSl top embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view thereof, FIG. 2 is a plan view showing the slot array, and FIG. 3 is its propagation. A perspective view showing the mode, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the size of the slot and impedance,
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the slot size and the coupling rate, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the slot size and slow wave rate, and FIG. 7 is a slot array antenna as a modified example of ttSl. FIG. 8 is a perspective view of a slot 7 ray antenna as a second modification thereof,
9 to 11 show a slot array antenna as a second embodiment of the present invention, in which FIG. 9 is a central vertical perspective view of the antenna, FIG. 10 is a perspective view of the slot arrangement, and FIG.
Figure 1 is a graph showing the power density characteristics.

まず、本発明の第1実施例としてのスロットアロレイア
ンテナについて説明すると、この方形導波管アンテナは
、第1図に示すように、相互に離隔して対向するように
方形金属板1.2が配設されており、一方の方形金属板
1には多数の電力放射用スロッ)laが縦横に列べて形
成されている。
First, a slot array antenna as a first embodiment of the present invention will be explained. As shown in FIG. 1, this rectangular waveguide antenna consists of rectangular metal plates 1. are arranged, and one rectangular metal plate 1 has a large number of power radiation slots (la) arranged in rows and columns.

そして、これらの方形金属板1.2の周縁部を連結する
金fi91FFI”!! 3が設けられており、これら
の方形金属板1.2および金属製周壁3でその内部に方
形導波管空間Sが形成され、方形導波管2間Sに設けら
れた給電用開口3aに給電手段としてのホーン形導波管
4が接続されている。ホーン形導波管4の内部には誘電
体電波レンズ5aが配設されており、このレンズ5aが
ホーン形導波管4内部を伝播してきた球面波を平面波に
補正して導波管空間Sに導く働きをする。また、導波管
空間S内部には誘電体遅波回路5bが配設されており、
グレーティングローブを抑制でさるようになっている。
A metal fi91FFI"!! 3 is provided to connect the peripheral edges of these rectangular metal plates 1.2, and a rectangular waveguide space is formed inside of these rectangular metal plates 1.2 and the metal peripheral wall 3. A horn-shaped waveguide 4 as a power feeding means is connected to a power feeding opening 3a provided between the rectangular waveguides 2.A dielectric radio wave is formed inside the horn-shaped waveguide 4. A lens 5a is disposed, and this lens 5a functions to correct the spherical wave propagating inside the horn-shaped waveguide 4 into a plane wave and guide it to the waveguide space S. A dielectric slow wave circuit 5b is arranged inside,
The grating lobes are suppressed.

なお、導波管終端部には終端抵抗体6が配設されている
Note that a terminating resistor 6 is provided at the end of the waveguide.

このようなアンテナにおいて、スロット7レイは、−様
の電力開口分布を得るべく、第2図に示すように、電力
放射用スロッ)laの大きさが伝播方向に向かって列ご
とに漸増するように形成されている。さらに、このスロ
ットアレイは、イ云播方向のスロット列相互のIII]
隔S)’+*5FzvSF3t・・・が漸減するように
形成されている。
In such an antenna, the slot 7 ray is arranged such that the size of the power radiation slot (la) gradually increases row by row in the propagation direction, as shown in FIG. 2, in order to obtain a −-like power aperture distribution. is formed. Furthermore, this slot array has three slot rows in the propagation direction.
The distance S)'+*5FzvSF3t... is formed so as to gradually decrease.

上述の構成により本発明のff1l実施例では、ホーン
形導波管4により供給された電力は、方形導波管空+1
118を第3図に示すような基本モードで伝播する途中
、各電力放射用人ロッ)laがら徐々に自由空間へ放射
される。なお、第3図はモードをわかりやすくするため
に寸法比を無視して描かれているが、実際は幅対高さは
数十対−程度と非常に偏平で幅広な構造となっており、
横方向に数十個のスロットを一つのモード上に設けるこ
とができる。
According to the configuration described above, in the ff1l embodiment of the present invention, the power supplied by the horn-shaped waveguide 4 is transferred to the rectangular waveguide cavity +1
118 in the fundamental mode shown in FIG. 3, each power radiator is gradually radiated into free space. Although Figure 3 is drawn ignoring the size ratio in order to make the mode easier to understand, it actually has a very flat and wide structure with a ratio of width to height of several tens of pairs.
Several tens of slots can be provided laterally on one mode.

ところで、1列のスロットを配置したアレイでそれぞれ
のスロットから放射される′電力を同一とし、かつ最終
的に全電力を放射するためには、全電力をP。とすると
、各列の放射量をP、/nとすればよく、各列の放射量
がすべてP、/nとなるように各列の導波管空間内部電
力に対するスロット結合率を設定すればよい。
By the way, in order to make the power radiated from each slot the same in an array with one row of slots and to ultimately radiate the total power, the total power must be P. Then, the radiation amount of each row should be P, /n, and the slot coupling ratio for the waveguide space internal power of each row should be set so that the radiation amount of each row is all P, /n. good.

例えば、k列目のスロット結合率をαに、に列目のスロ
ットを通過した後の内部電力をPKとすると α、Po=α2P、=α、■)2 =’ ” ’ =aK PK−1= ・ ・ e=Po
/nまた、 P、−(1−1/n)Po P2=(1−2/n)P。
For example, if the slot coupling rate of the kth column is α, and the internal power after passing through the slot of the second column is PK, then α, Po=α2P, =α, ■)2 ='''' = aK PK-1 = ・ ・ e=Po
/nAlso, P, -(1-1/n)Po P2=(1-2/n)P.

PK=(1k/n)P、) したがって、 α1= 1/口 α2=Po/nP1=1/(n−1) αy = 1 /(n−に+ 1 > となり、k列目のスロットの結合率αKを1/(n−に
+1) にすればよいことになる。
PK=(1k/n)P,) Therefore, α1= 1/port α2=Po/nP1=1/(n-1) αy = 1/(+1 to n->), and the connection of the k-th slot It is sufficient to set the rate αK to 1/(+1 to n-).

第4図は周波数を一定としたときの、半波長付近におけ
るスロワ)laの大きさとインピーダンスとの関係を示
すものであるが、二のグラフからスロット1aの大きさ
を0がら徐々に大きくした時は、抵抗分Rとリアクタン
ス分Xは共に増加し、半波長付近になるとリアクタンス
分Xが急激に減少し、共振状態となることがわかる。さ
らに、スロットの大きさを増してい(とりアクタンス分
Xは急急に減少し続け、マイナスのピークを境に再び増
加し、一方、抵抗分Rは減少することもわかる。
Figure 4 shows the relationship between the size of the slot 1a and the impedance in the vicinity of half a wavelength when the frequency is constant.From the graph in 2, when the size of the slot 1a is gradually increased from 0, It can be seen that both the resistance component R and the reactance component X increase, and when the wavelength reaches around half a wavelength, the reactance component X rapidly decreases, resulting in a resonance state. Furthermore, it can be seen that as the size of the slot is increased, the actance X continues to rapidly decrease and increases again after reaching a negative peak, while the resistance R decreases.

この影響によるスロットの大きさと結合率αとの関係を
第5図に示すが、結合率αはスロットの大きさが半波長
付近でピークとなり、半波長より大きくなっても小さく
なっても減少する。したがって、所望の結合率を得るた
めのスロワ)laの大きさが決定できる。
The relationship between the slot size and the coupling rate α due to this effect is shown in Figure 5. The coupling rate α peaks when the slot size is around half a wavelength, and decreases when the slot size becomes larger or smaller than half a wavelength. . Therefore, the size of the thrower )la to obtain the desired coupling ratio can be determined.

本発明の第1実施例では、共振長より小さいスロット1
aを使用しており、スロット1aの大きさは第2.5図
に示すように、1列目がα1.2列目がα2、k列目が
αにとなるようなスロットの太きさ11112I゛°°
glK+・・・という共合に漸増するよう設計されてい
るので、放射電力が一様になる。終端抵抗体6について
は、はとんどの電力を放射するようにして、外壁がらの
反射の悪影響が無視でさるようになれば、省くことがで
きる。
In the first embodiment of the invention, the slot 1 is smaller than the resonance length.
As shown in Figure 2.5, the size of slot 1a is such that the first column is α1, the second column is α2, and the k column is α. 11112I゛°°
Since it is designed to gradually increase in the conjugate of glK+..., the radiated power becomes uniform. The terminating resistor 6 can be omitted if it radiates as much power as possible so that the adverse effects of reflection from the outer wall can be ignored.

また、第4図に示したりアクタンス分Xの影響によりス
ロットから放射される電波の位相は、方形導波管内部の
位相より進んだり、遅れたりする。
Further, as shown in FIG. 4, the phase of the radio waves radiated from the slots leads or lags the phase inside the rectangular waveguide due to the influence of the actance X.

この遅れ位相、進み位相を考慮した管内波長式8と自由
空間波長λとの比を遅波率ことすると、スロットの大き
さと遅波率ことの関係は、第6図に示すようになる。遅
波率ζは、スロットの大きさが半波長以下のときは減少
し、半波長付近を境に急増し、さらにスロットの大きさ
が増すと再び減少する。このように、スロットの大きさ
によって変化する遅波率ζに合うようにスロット列相互
の間隔を補正すれば、各列から同相の電波が放射される
ようになる。
If the ratio of the tube wavelength equation 8 and the free space wavelength λ considering the delayed phase and advanced phase is called the slow wave rate, then the relationship between the slot size and the slow wave rate is as shown in FIG. The slow wave factor ζ decreases when the slot size is less than half a wavelength, rapidly increases around the half wavelength, and decreases again when the slot size further increases. In this way, by correcting the spacing between slot rows to match the slow wave factor ζ that changes depending on the size of the slot, radio waves of the same phase can be emitted from each row.

したがって、この実施例の場合、スロット間隔を漸減さ
せればよいわけである。
Therefore, in the case of this embodiment, it is sufficient to gradually reduce the slot interval.

このようなアンテナを1201+2帯で使用するよう設
計した場合の具体例では、金属板1,2のサイズが50
X30cmで、効率は70%となり、約33.2d B
の利得が得られる。
In a specific example when such an antenna is designed to be used in the 1201+2 band, the size of metal plates 1 and 2 is 50.
At X30cm, the efficiency is 70%, which is approximately 33.2d B
The gain is obtained.

しかしながら、第1実施例のものとは逆に、共振長より
も大きいスロットを使用する場合には、スロワ)laの
長さを漸減させ、間隔を漸増させることとなる。
However, contrary to the first embodiment, if a slot larger than the resonance length is used, the length of the thrower (la) is gradually decreased and the interval is gradually increased.

また、スロワ)la相互の間隔を一定の割合で大きくす
れば指向性は伝播方向に傾き、小さくすればそれとは逆
に傾くというふうに容易に指向性の傾きをもたせること
ができる。
Further, if the distance between the throwers (thrower) la is increased at a constant rate, the directivity will be tilted in the propagation direction, and if it is decreased, the directivity will be tilted in the opposite direction, so that the directivity can be easily tilted.

次に、第7図、第8図に示す11.2変形例のアンテナ
では、給電部としてのホーン型導波管4にかえて、電力
供給用開口9が形成されたほぼ従来サイズの矩形導波管
10が配設さ代ている。このようにすると内部電力の一
様性が増し、開口効率の向上を計れるほか、コンパクト
化できるという利点もえられる。
Next, in the antenna of the 11.2 modification shown in FIGS. 7 and 8, instead of the horn-shaped waveguide 4 as the power feeding section, a rectangular waveguide of approximately the conventional size with a power supply opening 9 formed therein is used. A wave tube 10 is provided. This increases the uniformity of the internal power, improves the aperture efficiency, and has the advantage of being more compact.

また、第1変形例の給電手段を用いる場合も第2′&形
例と同様に、第7図に2点鎖線で示すように、アンテナ
を矩形導波管10に関して対称にtil!成することが
できる。これにより、1.1波数が変動して指向性に変
化が生じるような際でも両側の合成指向性は一定に保た
れるので、広帯域にわたり安定した特性を得ることがで
きる。
Also, when using the power feeding means of the first modified example, the antenna is tiled symmetrically with respect to the rectangular waveguide 10, as shown by the two-dot chain line in FIG. 7, similarly to the second example. can be achieved. As a result, even when the 1.1 wave number fluctuates and the directivity changes, the composite directivity on both sides is kept constant, so stable characteristics can be obtained over a wide band.

さC)に給電方法としては、複数のポストやスロットを
マイクロストリップ線路で励振する構成を採ることがで
きる。
As for the power feeding method in C), a configuration in which a plurality of posts and slots are excited by a microstrip line can be adopted.

なお、本発明の第1実施例では、tpJ3図に示すよう
に磁界面を放射面としているが、当然電界面が平たんな
放射面となるようにアンテナを構成することも可能であ
る。
In the first embodiment of the present invention, the magnetic surface is used as the radiation surface as shown in FIG. tpJ3, but it is of course possible to configure the antenna so that the electric surface is a flat radiation surface.

次に本発明の第2実施例について説明すると、この例は
、円形導波管スロットアレイアンテナの例であって、第
9図に示すように、相互に離隔して対向するように一対
の平円板状の金属板1,2が配設されており、一方の金
属板1には、スロワ)1aが同心円周上あるいは螺旋軌
跡上等に配列して形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This example is an example of a circular waveguide slot array antenna, and as shown in FIG. Disc-shaped metal plates 1 and 2 are arranged, and on one metal plate 1, throwers 1a are formed so as to be arranged on concentric circles or on a spiral trajectory.

また、他方の金属板2の中央部には、給電部としての同
軸線路7と接続される給電用開口3aが形成されている
。そして、これら金属板1,2の周縁部を連結する金属
製周壁3が設けられており、これらの金属板1.2およ
び金属製周壁3で、その内部に導波空間Sが形成される
6 ところで、この導波空間S内において、金属板1.2と
平行な中間金属板8が、周壁3との間に給電電力迂回用
隙間りを残して設けられており、この中間金属板8によ
って、導波空間Sが2つの導波空間部S1.32に分割
される。
Further, in the center of the other metal plate 2, a power feeding opening 3a is formed to be connected to a coaxial line 7 serving as a power feeding section. A metal peripheral wall 3 is provided that connects the peripheral edges of these metal plates 1.2, and a waveguide space S is formed inside of these metal plates 1.2 and metal peripheral wall 3. By the way, in this waveguide space S, an intermediate metal plate 8 parallel to the metal plate 1.2 is provided with a gap left between it and the surrounding wall 3 for detouring the power supply. , the waveguide space S is divided into two waveguide space sections S1.32.

また、金属板2の給電用開口3aには、同軸線路7が接
続されている。
Further, a coaxial line 7 is connected to the power feeding opening 3a of the metal plate 2.

なお、この例においでは一様の分布を得るべく、電力放
出用スロワ)laの大きさが、伝播方向に沿って列ごと
に漸減するように形成されている。
In this example, in order to obtain a uniform distribution, the size of the power discharging thrower) la is formed so as to gradually decrease from row to row along the propagation direction.

このように構成されたアンテナでは、下部導波空間部S
tへ給電された電力は、矢印Pfで示すように、この下
部導波空間部S1を通り、周壁3と中間金属板8との隙
間りを迂回して、上部導波空間部S2へ至り、その中火
部へ向けて伝播してゆくのである。このように、同軸線
路7や、給電電力迂回用隙間りを周壁3との間に形成す
る中間金属板8で、周!!3からその内部の導波空間S
における中央部へ向けて給電電力を集中させうる給電′
f−段が構成される。
In the antenna configured in this way, the lower waveguide space S
As shown by the arrow Pf, the power supplied to t passes through the lower waveguide space S1, bypasses the gap between the peripheral wall 3 and the intermediate metal plate 8, and reaches the upper waveguide space S2. It spreads towards the medium heat area. In this way, the coaxial line 7 and the intermediate metal plate 8 that forms the gap for detouring the feeding power between the peripheral wall 3 and the peripheral wall 3 can be used to create a circumference! ! 3 to the internal waveguide space S
A power supply that can concentrate the power supplied towards the center of the
An f-stage is constructed.

そして、給電電力が上部導波空fi11部S2を通過す
るときに、金属板lに形成されたスロワ)laを通じて
電力が放射される。
Then, when the feeding power passes through the upper waveguide air fi11 section S2, the power is radiated through the throat (thrower) la formed on the metal plate l.

次に、この例でのスロワ)laの各局ごとの大きさおよ
V周相互のIll隔の設計方法について説明すると、ま
ず、第10. lit!lに示すように、n周のスロワ
)la列が等fit隔dで形成された、半径ndの円の
半径上にあるスロットを考える。外周からに列目におけ
るスロット放射前の電力密度をPK−〇、放射後の電力
密度をPKや。、電力密度の初期値をP、とし、各スロ
ットから放射される電力をCとすると、1列0のスロッ
トを通過する6iSの電力密度は、 Pl−0=P。
Next, we will explain how to design the size of each station of the thrower) la and the Ill interval between V cycles in this example. lit! As shown in FIG. 1, consider a slot located on the radius of a circle with a radius nd, in which n rows of throwers) la are formed at equal fit intervals d. The power density before slot radiation in the row from the outer periphery is PK-〇, and the power density after radiation is PK. , the initial value of the power density is P, and the power radiated from each slot is C, then the power density of 6iS passing through the slot in column 0 is Pl-0=P.

であり、通過後の電力密度は、 P1+。=P o −C となる。, and the power density after passing is P1+. = P o −C becomes.

また、1列目のスロットを通過した電力は、2列目のス
ロットになる直前では、 となり、通過後の電力密度は、 となる。
Furthermore, the power that has passed through the slots in the first column is as follows just before reaching the slots in the second column, and the power density after passing through is as follows.

このようにして、n列目のスロットを通過した後の電力
密度が0となるためには、次式が成立ししなければなら
ない。
In this way, in order for the power density to become 0 after passing through the nth column slot, the following equation must hold true.

=0 nPo−%n+(n−1)+(n−2)+ 6 + @
 +3+2+11C=0電力が放射されればよい。
=0 nPo-%n+(n-1)+(n-2)+6+@
It is sufficient if +3+2+11C=0 power is radiated.

また、・・・k列目のスロットの結合TlPaにとに列
目に到達する内部電力密度PK−0の積が上述のCと等
しくなるような結合4< a Kを決定すれば、放射面
としての金属板1の開口面振幅分布は一様となる。
In addition, if we determine the coupling 4< a K such that the product of the coupling TlPa of the k-th slot and the internal power density PK-0 that reaches the second column is equal to the above C, then the radiation surface The amplitude distribution of the aperture surface of the metal plate 1 becomes uniform.

なお・PK−りは・ Pに−0 =  1   (、、po−k−12n−に+2 cl
n−(k−1)         2 であるので、 となる。
Furthermore, PK-ri is -0 to P = 1 (,, +2 cl to po-k-12n-
Since n-(k-1) 2 , it becomes.

上述のような手法でαKを決定し、第1寅施例と同様に
してスロット1aの大きさを決定し、間隔を補正すれば
、同相で、はぼ同振幅の電波が放射されるようになる。
By determining αK using the method described above, determining the size of slot 1a in the same manner as in the first embodiment, and correcting the spacing, radio waves with the same phase and approximately the same amplitude can be emitted. Become.

なお、上述のようにスロッ)laの大きさを列ごとに変
えることによる位相のずれは、スロット列相互の間隔で
補正すればよく、所望の結合率を設定することができる
ので、二項分布やドル7−ナエビシエ7分布やテーラ−
分布などの所望の[1110分布にして高性能なアンテ
ナを得ることができる。
Note that, as mentioned above, the phase shift caused by changing the size of the slots (la) for each row can be corrected by the spacing between the slot rows, and the desired coupling rate can be set, so the binomial distribution and dollar 7 - Naebishi 7 distribution and tailor -
A high-performance antenna can be obtained with a desired [1110 distribution, etc.] distribution.

一方、スロー2)1aを螺旋軌跡上に配列して形成する
場合には、半径rの円周上での単位面積当たりの内部電
磁界電力は、供給された全電力をP。
On the other hand, when the throws 2) 1a are arranged on a spiral locus, the internal electromagnetic field power per unit area on the circumference of radius r is the total supplied power P.

とし、導波空間の間隔を11とすると、P −P o/
 (2tr rX h )と表される。
and the interval of the waveguide space is 11, then P −P o/
(2tr rX h ).

また、半径rの位置での放射電力P、は、p、=axp
==crxpJ2yrXh)と表される。
Also, the radiation power P at the position of radius r is p,=axp
==crxpJ2yrXh).

したがって、外周から数えて11番目のスロンtからの
放射電力P ra+は、 Prn=αII X P 11 また、 P n=(1−Qn−d×PB−+:Krn−+/rn
(r、t:n@aのスロットと中心との距離)というふ
うに個々のスロットについてaI+を求めればよい。
Therefore, the radiation power P ra+ from the 11th thron t counting from the outer circumference is: Prn=αII
It is sufficient to calculate aI+ for each slot as follows: (r, t: distance between the n@a slot and the center).

さらにまた、この第2実施例でもスロッ)laは共振長
よりも短い部分を利用しているが・長い部分を利用する
ことももちろん可能である。
Furthermore, although in this second embodiment, the slot 1a uses a portion shorter than the resonance length, it is of course possible to use a longer portion.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明のスロット7レイアンテナ
によれば、進行波の進行する方向に沿ってスロットの大
きさおよりそれら相互の間隔を変更して所望の開口分布
が得られるように適宜設計できるので、所望の特性をも
って、高性能のアンテナを構造上の複雑化を伴うことな
しに得ることができる。
As detailed above, according to the slot 7-ray antenna of the present invention, a desired aperture distribution can be obtained by changing the size of the slots and their mutual spacing along the direction in which the traveling wave travels. Since the antenna can be designed appropriately, a high-performance antenna with desired characteristics can be obtained without complicating the structure.

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

第1〜8図は本発明の第1′y、地側としてのスロット
アレイアンテナを示すものであって、第1図はその斜視
図、第2図はそのスロットアレイを示す平面図、第3図
はその伝播モードを示す斜視図、第4図はそのスロット
の大きさとインピーダンスとの関係を示すグラフ、Pt
55図はそのスロットの大きさと結合率との関係を示す
グラフ、第6図はそのスロットの大ささと遅波率との関
係を示すグラフ、PltJ7図はその第1変形例として
のスリ/ドアレイアンテナの斜視図、第8図はその第2
変形例としてのスロットアレイアンテナの斜視図であり
、19〜11図は本発明の第2実施例としてのスロット
7ンイアンテナを示すものであって、第9図はその中央
縦断斜視図、第10図はそのスロット配置の斜視図、第
11図はその電力密度特性を示すグラフであり、fi1
2.13図は従来のスロットアレイ7ンテナを示すもの
で、@12図はその斜視図、第13図はその電力密度特
性を示すグラフである。 1.2・・・金属板、1a・・・スロット、3・・・金
属製周壁、3a・・・給電用開口、4・・・ホーン型導
波管、5a・・・導電体電波レンズ、5b・・・誘電体
遅波回路、6・・・終端抵抗体、7・・・同軸線路、8
・・・中間金属板、9・・・電力供給用開口、10・・
・矩形導波管、S・・・導波管空間、S F + t 
S Y 21・・・スロットの間隔。 代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 同 安達 功 同 同部莢幸 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第10 図 第 図 十〜・つらめ−良T−
1 to 8 show the slot array antenna as the ground side of the present invention, FIG. 1 is a perspective view thereof, FIG. 2 is a plan view showing the slot array, and FIG. The figure is a perspective view showing the propagation mode, and Figure 4 is a graph showing the relationship between the slot size and impedance.
Figure 55 is a graph showing the relationship between the slot size and the coupling rate, Figure 6 is a graph showing the relationship between the slot size and slow wave rate, and Figure PltJ7 is a pickpocket/door as the first modification. A perspective view of the ray antenna, Figure 8 is the second one.
19 to 11 are perspective views of a slot array antenna as a modified example, and FIGS. 19 to 11 show a slot 7-inch antenna as a second embodiment of the present invention. FIG. is a perspective view of the slot arrangement, and FIG. 11 is a graph showing its power density characteristics.
Figure 2.13 shows a conventional slot array 7 antenna, Figure @12 is its perspective view, and Figure 13 is a graph showing its power density characteristics. 1.2...Metal plate, 1a...Slot, 3...Metal peripheral wall, 3a...Power feeding opening, 4...Horn type waveguide, 5a...Conductor radio wave lens, 5b... Dielectric slow wave circuit, 6... Terminating resistor, 7... Coaxial line, 8
...Intermediate metal plate, 9...Power supply opening, 10...
・Rectangular waveguide, S... waveguide space, S F + t
S Y 21...Slot spacing. Agent Patent attorney Yoshihiko Iinuma Isao Adachi Department of the Department

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電力放射用スロットを多数形成された金属板の放射面裏
側を進行する進行波が、上記スロットと結合して、上記
スロットから電波が放射されるスロットアレイアンテナ
において、上記金属板に形成された電力放射用スロット
が、上記進行波の進行する方向に沿って大きさおよび相
互の間隔を順次変更して設定されたスロットアレイを構
成することを特徴とする、スロットアレイアンテナ。
In the slot array antenna, a traveling wave traveling on the back side of the radiation surface of a metal plate formed with a large number of power radiation slots is combined with the slots, and radio waves are radiated from the slots. A slot array antenna characterized in that the radiation slots constitute a slot array in which the size and mutual spacing are sequentially changed along the direction in which the traveling wave travels.
JP11117089A 1989-04-28 1989-04-28 Slot array antenna Pending JPH02288708A (en)

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JP11117089A JPH02288708A (en) 1989-04-28 1989-04-28 Slot array antenna
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FR9005452A FR2646565B1 (en) 1989-04-28 1990-04-27 SLOTTED FLAT ANTENNA SYSTEM
DE19904013952 DE4013952A1 (en) 1989-04-28 1990-04-30 FLAT SLOT GROUP RADIATOR
US07/863,548 US5239311A (en) 1989-04-28 1992-04-06 Flat slot array antenna

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0522025A (en) * 1991-07-12 1993-01-29 Tokyo Inst Of Technol Parallel plane slot antenna
JP2000028712A (en) * 1998-07-09 2000-01-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Array antenna for two dimensional video device using microwave

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