JPH0246004A - 方形導波管スロットアレイアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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・放送用アンテナ等番こ用いて
好適の方形導波管スロ・ントアレイアンテナに関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の方形導波管内の伝播モードとして（よ、第２１図
の直交座標系における電波伝播の説明図（同図（ａ）は
電磁界分布を示し、（ｂ）は電流分布を示す。）に示す
ように、直交座標系で表される減衰の最も小さい基本モ
ード（Ｔ　Ｅ　Ｌ。、ＴＥｏｔ波）カ（用し１られる。

したがって方形導波管は、遮断周波数（遮断周波数をｆ
　６、光の速さをＣ１方形導波管の長辺をａとすると　
ｆｃ−ｃ／２ａ）から他の高次モードの減衰域となるよ
うな周波数（（ｅ（１０１−ｃ　／　ａ）までの範囲内
で使用されるため、長辺ａｌｔ、λを自由空間波長とす
るとａ−λ／１．０６〜１．．５６の範囲にあり、短辺
すはほぼａ　／　２となるの力；−般的である。

そして、従来のスロットアレイアンテナ（ヨ、上述のよ
うな方形導波管の管壁にスロットを切りｔこものであり
、このアンテナでは、第２２図の斜視図に示すように、
管壁の電流が半波長λ１／２（λ１を管内波長とする）
ごとに方向が逆になるので、それに合わせてスロットの
傾斜方向も交互に逆になっている。これにより、一対の
スロットから放射される電波の合成電界のＺ成分は同位
相となって加え合わせられ、Ｙ成分は逆位相となって相
殺される。したがって、第２２図のような配置の場合は
、直線偏波を放射する。放射される電波の指向性は、ｘ
ｙ面ではビーム幅が１６°〜２０°と広く、ｘｚ面では
ビーム幅がスロットのアレイ数に比例して１°〜２°と
狭くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のような従来のスロットアレイアンテナ
は、水平方向のビーム幅が狭く、レーダ用アンテナとし
て好適ではあるが、垂直面ビーム幅が１６°〜２０°と
広いため利得が小さく、通信用アンテナ・放送用アンテ
ナ等には不適であるといった問題点がある。

そこで、スロットアレイアンテナを複数並べて、ビーム
幅を狭くすることも考えられないではないが、このよう
にすると構造が複雑になり、重量がますという問題点が
ある。

本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、構造の複雑化や重量の増加をまねくことなく、し
かも生産コストの低減をはかることができる、方形導波
管スロットアレイアンテナを提供することを目的とする
。

〔課題を解決するｔ；めの手段〕

このため、本発明の方形導波管スロットアレイアンテナ
は、相互に離隔して対向するように配設されたほぼ方形
な一対の金属板と、同一対の金属板の三辺を互いに連結
して方形導波管空間を形成する金属製周壁と、上記一対
の金属板の他の一辺側に設けられた電力供給用開口と、
上記一対の金属板のいずれか一方に縦横に列設された電
力放射用スロットとで構成される方形導波管線路と、上
記電力供給用開口に接続された給電手段とをそなえて構
成され、上記一対の金属板の幅が管内波長の４倍以上で
上記周壁の高さが同波長の２分の１以上であり且つ上記
の幅と高さとの比が５＝１以上に形成されるとともに、
上記電力供給用開口に対向する上記周壁に終端抵抗体が
設けられて、上記給電手段からの電界が上記電力供給用
開口および上記一対の金属板に対して平行である基本モ
ードのほぼ平面波として給電されることを特徴としてい
る。

また、本発明の方形導波管スロットアレイアンテナは、
上記方形導波管空間内に遅波手段が配置されたことを特
徴としている。

さらに、本発明の方形導波管スロットアレイアンテナは
、上記電力供給用開口側から上記終端抵抗体に向かい上
記方形導波管空間の断面積が順次減少するように上記金
属板と上記周壁のうちのいずれか一方が傾斜または弯曲
して配設されていることを特徴としている。

そしてまた、本発明の方形導波管スロットアレイアンテ
ナは、上述のスロットアレイアンテナを複数連結したこ
とを特徴としている。

さらにまた、本発明の面は上記の方形導波管線路と給電
手段とが、給電電力の反射を抑制されるべく、上記の方
形導波管空間と給電手段との整合をとるための整合部を
介して接合されたことを特徴としている。

〔作　　用〕

上述の本発明の方形導波管スロットアレイアンテナでは
、給電手段によって方形導波管空間へほぼ平面波である
電力が供給されると、電力放射用スロットを通じて、は
ぼ同位相の電力が自由空間へ放射される。

また、上記作用に加えて、遅波手段によって管内波長が
短縮される作用が行なわれる。

さらに、上記作用に加えて、電力供給用開口から終端抵
抗体へ向けて、方形導波管空間の断面積を減少させてい
るので、方形導波管空間内の電力密度が均一にされる作
用が行なわれる。

そしてまた、上記作用に加えて、スロットアンテナを複
数連結することによって周波数の変化による主ローブの
方向の変化を防ぐ作用が行なわれる。

さらにまた、上記作用に加えて、方形導波管線路と給電
手段とが整合部を介して接合されているので、給電電力
の反射が抑制される作用が行なわれる。

〔実　施　例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜４図は本発明の第１実施例としての方形導波管ス
ロットアレイアンテナを示すもので、第１図はその斜視
図、第２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄ図はその電力放射用スロットの配置の説明図、第３
図はその縦断面における電力密度特性を示すグラフ、第
４ａ、４ｂ図はその指向性を説明する説明図であり、第
５〜８図は本発明の第１実施例としての方形導波管スロ
ットアレイアンテナの方形導波管線路の変形例を示すも
ので、第５図はその第１変形例の斜視図、第６図はその
縦断面における電力密度特性を示すグラフ、第７図はそ
の第２変形例の斜視図、第８図はその第３変形例の斜視
図、第９ａ、９ｂ図は方形導波管スロットアレイアンテ
ナで発生する高次モードの説明図、第１０図は本発明の
第２実施例としての方形導波管スロットアレイアンテナ
を示す斜視図、第１１図は本発明の第３実施例としての
方形導波管スロットアレイアンテナを示す斜視図、第１
２図は本発明の第４実施例としての方形導波管スロット
アレイアンテナを示す斜視図、第１３図は本発明の第５
実施例としての方形導波管スロットアレイアンテナを示
す平面図、第１４ａ図は本発明の第６実施例としての方
形導波管スロットアレイアンテナを示す平面図、第１４
ｂ図は本発明の第７実施例としての方形導波管スロット
アレイアンテナを示す平面図、第１４ｃ図は本発明の第
８実施例としての方形導波管スロットアレイアンテナを
示す平面図、第１５ａ図は本発明の第一実施例における
第４変形例の一部の正面図、第１５ｂ図はその第５変形
例の一部の正面図、第１６ａ図はその斜視図、第１６ｂ
図はその一つの接続例を示す全体斜視図、第１６ｃ図は
他の接続例を示す全体斜視図であり、第１７図は本発明
の第９実施例としての方形導波管スロットアレイアンテ
ナを示す斜視図、第１８ａ。

１８ｂ図はその指向性を説明する説明図、第１９図は本
発明の第１０実施例としての方形導波管スロットアレイ
アンテナを示す斜視図、第２０図は本発明の第１１実施
例としての方形導波管スロットアレイアンテナを示す斜
視図である。

まず、本発明の第１実施例について説明する。

第１図に示すように、相互に離隔して対向するように幅
Ｗが４λ８以上で長さｔ、が４λ１以上となるほぼ方形
な一対の金属板１．２が配設されており、一対の金属板
１．２の三辺は互いに高さｄが３５７２以上の金属製周
壁３により連結されて方形導波管空間Ｓを形成している
。一対の金属板１゜２の他の一辺側には電力供給用開口
４が設けられ、金属板ｌには電力放射用スロットｌａが
縦横に列設されている。そして、これら金属板１．２と
金属部局１１１３とで方形導波管線路が構成されている
。

また、電力供給用開口４には給電手段としてのＥ面層形
ホーン５が接続されている。なお、Ｅ面層形ホーン５の
内部には誘電体を用いた電波レンズ６が設けられ、８面
扇形ホーン５の中央には分離壁５“が設けられており、
方形導波管空間Ｓ内の終端側には終端抵抗体７が配設さ
れている。ここでは８面扇形ホーン５の内部に設ける電
波レンズ６に誘電体を用いたが、他にも金属板を用いた
りコルゲートを用いることもできる。

上述の構成により、本発明の第１実施例では、Ｅ面層形
ホーン５内を伝播する電力は同位相面が仮想波源点０を
中心とするほぼ同心円状になっているが、この電力は電
波レンズ６を通過する間にほぼ平面波に変換される。そ
して方形導波管空間Ｓ内に電界が幅方向を向く平面波の
電力が給電され、その後、方形導波管空間Ｓ内を伝播す
るときに電力放射用スロット１ａを通じて同位相の電力
が放射される。さらに、方形導波管空間Ｓ内の給電電力
の伝播に対する終端には終端抵抗体７が配設されている
ので、終端抵抗体７に至った残りの給電電力が吸収され
、余剰電力の終端での反射による悪影響を抑制している
。なお分離壁５″は、Ｅ面層形ホーン５内での位相の乱
れを防ぐべく必要に応じて設けられるものである。

ところで、方形導波管内の電界方向に垂直な面（以下Ｈ
面という）にスロットを切ったものでは、方形導波管壁
のＨ面を流れる電流の分布がサイン分布になっているた
め、放射電力の開口分布もサイン分布になり、均一にな
らないことによりアンテナ効率が下がってしまうが、第
１実施例の方形導波管スロットアレイアンテナでは、方
形導波管内の電界方向に平行な面（以下Ｅ面という）を
利用し、方形導波管壁のＥ面に流れる電流は、均一とな
るため、放射電力の開口分布も均一になり、アンテナ効
率が向上するという利点がある。

このようなアンテナにおける電力放射用スロット１ａの
配置方法としては、第２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄ図に示すものがあり、第２ａ図に示されるものは、
スロット間隔ｐ１をλ１／４に、スロット間隔ｐ２をλ
１に、またスロットの傾斜方向を交互に逆に形成したも
ので、このようなスロット配置により一対のスロットか
ら放射される電波の合成電界は円偏波となる。また、第
２ｂ〜２ｄ図に示されるものは、各々の図に示されるよ
うなスロット配置とされており、それぞれ直線偏波を放
射する。

また、スロットｌａは十分幅の広い２面上に縦方向横方
向ともに数十個ずつ設けられているので、利得が上がり
指向性が鋭くなる。また、ここでは、ビームを金属板１
に対して垂直な方向に向けるようなスロット配列を示し
たが、スロットｌａの間隔をλ９からずらすことにより
、ビームを斜め方向に出すこともできる。

次に、上述の第１実施例における方形導波管線路部分の
変形例について説明する。

まず、第１変形例について説明する。第１実施例の方形
導波管空間Ｓの内部電磁界の縦断面での電力密度特性を
示すと第３図のように電力供給用開口側から終端抵抗体
側に向かって階段状になるが、これはスロットｌａを通
じて電力が放射されるたびごとに急激に電力が下がるた
めである。したがって、この特性では、放射電力の開口
分布が均一でないためアンテナの効率が下がってしまう
という欠点が生じる。そこで第５図に示すように、方形
導波管空間ＳのＨ面の厚みｄを直線状あるいは曲線状に
終端抵抗体７に向かって減少させることによって、第６
図に示すような電力密度特性にすることができ、放射電
力の開口分布をほぼ均一にできる。このためアンテナ効
率を向上させることができるのである。しかし、このと
きには、方形導波管空間Ｓ内部を伝播する特定の周波数
の電力を遮断しないようにＨ面の厚みｄをｄ〉λ１／２
（λ１は管内波長）にしなければならない。しかも厚み
ｄによって管内波長λ１も変化していく（λ□−λ／　
（ｌ−（λ／２ｄ）”）ここでλは自由空間波長）ので
スロット間隔をλ１の変化に合わせて設計する必要があ
る。その他の作用および効果は、上述の第１実施例の場
合と同様である。

次に、第１実施例の第２変形例について説明する。第５
図に示す第１変形例では、Ｈ面の厚みｄを変化させて放
射電力の開口分布の均一化をはかっているが、第２変形
例では第７図に示すように、方形導波管空間ＳのＥ面の
輻Ｗを直線状あるいは曲線状に減少させることによって
、第１変形例と同様に放射電力の開口分布をほぼ均一に
している。

しかも、これでは厚みｄを変化させないために管内波長
λ１は変化せず、スロット間隔を変化させる必要がない
ため、設計が容易になるという利点がある。その他の作
用および効果は、上述の第１実施例の場合と同様である
。

次に、第１実施例の第３変形例について説明する。第１
実施例では、Ｈ面の厚みｄをあまり広げられないため自
由空間波長λに比べ管内波長λ。

は大きくなり、スロット間隔が広くなる。そこで第８図
に示すように、方形導波管空間Ｓ内に誘電体やコルゲー
ト等を用いた遅波手段８を設けることにより、方形導波
管空間Ｓ内を伝播する電力の位相定数を制御でき、管内
波長λ１を小さくできる。ここでは方形導波管空間Ｓを
誘電体による遅波手段８で完全に充した例が示されてい
る。これによりスロット密度を高めることができ、アン
テナの効率を上げることが可能になる。しかし管内波長
λ、と自由空間波長λがほぼ等しくなると、グレーティ
ングローブが大きくなり、アンテナ効率が落ちてしまう
ため、管内波長λ１と自由空間波長λとが等しくならな
いように位相定数を設計する必要がある。その他の作用
および効果は、上述の第１実施例の場合と同様である。

上述の実施例やその変形例における給電手段には第９ａ
図に示すような開角θが３０°以下のＥ面扇形ホーンが
利用され、基本モードが給電されているが、給電手段の
長さしを短くするとＥ面扇形ホーンでは、開角が３０〜
４０″を越え、第９ｂ図に示すような高次モードが発生
し、位相が乱れるので、以下に位相乱れを防ぐ給電手段
を用いた実施例について説明する。

まず、本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例では、第１θ図に示すように、Ｔ分岐を
介して複数の８面扇形ホーン５′に給電する給電手段が
用いられている。その他の構成は第１実施例と同様であ
る。このような構成を採ると、８面扇形ホーン５′の開
口角を小さくできるため８面扇形ホーン５′内を伝播す
る給電電力はほぼみかけ上の平面波となり、電波レンズ
６をなくすことができ、高次モードをも抑制できる。ま
た、このような８面扇形ホーン５′にさらに電波レンズ
６を用い、電界の等位相面を平面にすれば、８面扇形ホ
ーン５′の長さを一段と短くできる。その他の作用およ
び効果は上述の第１実施例の場合と同様である。また、
このような８面扇形ホーン５′は、上述の第１〜３変形
例における各々の方形導波管線路と接続することができ
、これにより、上述の作用および効果の他に、各々の実
施例に対応する作用および効果が得られる。

また、８面扇形ホーン５′へのＴ分岐の接続の仕方によ
っては給電を第１０図に示すような方向からばかりでは
なく、その逆方向、上方向、下方向から行なってもよい
。なお、給電方向を上または下方向からとした場合は、
Ｔ分岐で位相が逆になるので注意を要する。

次に、本発明の第３実施例について説明する。

第１１図に示すように、金属壁９に連結孔９ａを設けら
れた穴あき導波管ｌＯが給電手段として用いられている
。ここでは連結孔９ａが円孔とされたものが示されてい
る。その他の構成は第１実施例と同様になっている。こ
れにより給電電力は、金属壁９に設けられた連結孔９ａ
を通して方形導波管空間Ｓに平面波として伝播していく
。

ところで、連結孔９ａの形状には円孔やスリット、スロ
ットなどがあり、円孔の場合はその直径を、スリットや
スロットなどの場合はその幅、長さ、傾斜角度、配置な
どを変えることにより、方形導波管空間Ｓ内へ伝播させ
る電力の電界、磁界の方向を制御することが可能である
。また、方形導波管空間Ｓ内を伝播する内部電磁界の分
布も制御でき、これにより放射電力の開口分布を一様に
することができる。その他の作用および効果は上述の第
１実施例の場合と同様である。また、このような穴あき
導波管による給電手段は、上述の第１〜３変形例におけ
る各々の方形導波管線路との接続ができ、これにより、
上述の作用および効果の他に各々の実施例に対応する作
用および効果が得られる。

次に、本発明の第４実施例について説明する。

この場合、第１２図に示すように、導波管による分割を
多段階に行なう給電手段が用いられている。

その他の構成は、第１実施例とほぼ同様である。

これにより、上述の第１実施例の場合と同様な作用およ
び効果が得られる。また、この給電手段は、上述の第１
〜３変形例での各々の方形導波管線路との接続が可能で
あり、これにより上述の作用および効果の他に各々の実
施例に対応する作用および効果が得られるようになる。

次に、本発明の第５〜８実施例について説明する。第１
３．１４ａ〜１４ｃ図に示すように、これらの例ではそ
れぞれ、オフセット型反射鏡１２゜ダレゴリアン型反射
鏡１４およびパラボラ型反射鏡１５が給電手段に用いら
れている。い、ずれの例でもその他の構成は第１実施例
とほぼ同様である。

これらにより、上述の第１実施例の場合と同様な作用お
よび効果が得られる。また、これらの実施例における給
電手段は、上述の第１〜３変形例での各々の方形導波管
線路との接続ができ、これにより上述の作用および効果
の他に各々の実施例に対応する作用および効果が得られ
ることとなる。

次に本発明の第１実施例における第４変形例（第１５ａ
図参照）および第５変形例（第１５ｂ図参照）について
説明すると、これらの例では、分割給電手段としてマイ
クロストリップ線路が用いられており、マイクロストリ
ップ線路は、その一端１６ａから次々と分割されて個々
別々の終端部に至るようになっており、第１６ａ図に示
すように、これら各終端部にそれぞれ対向するように、
スリットまたはスロット１７ａがマイクロストリップ線
路の接地導体板１７に設けられている。そして、接地導
体板１７との間隔りが約λ／４となるように反射板１８
が設けられ、スロット１７ａからの電力の放射が一方向
になるように構成されている。

また、マイクロストリップ線路１６の終端部は、それぞ
れ間隔りが電気長でλ／２となるように構成され、終端
部に対向して設けられたスロット１７ａは、交互に傾斜
方向が逆向きになっている。

このようにすると、一対のスロット１７ａから放射され
る電力の合成電界方向は、第１６ａ図に示す矢印の方向
を向くようになる。

このように構成された分割給電手段は、第１６ｂ。

１６ｃ図に示すようにスロット１７ａを含む面が方形導
波管部に設けられた電力供給用開口に面するように接続
される。なお、方形導波管部の構成は、第１実施例のも
のとほぼ同様である。

このようにしても、第１実施例のものとほぼ同様な作用
および効果が得られる。また、第１〜３変形例の方形導
波管線路をこの給電手段に接続することにより、各々の
変形例に対応する作用が行なわれ、同様の効果が得られ
るようになる。なお、この実施例および変形例では、マ
イクロストリップ線路１６からの放射素子として、スロ
ット１７１が用いられているが、その他の放射素子を用
いることもできる。

さらに、本発明の第９実施例について説明する。

第１７図に示すように、相互に離隔して対向するように
一対の金属板１．２が配設されており、方の金属板ｌに
は多数の電力放射用スロット１！が縦横に列設されてい
る。そしてこれらの金属板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で電界面を管内波長に比べ十分に広げ
た方形導波管空間Ｓが形成されている。方形導波管線路
は、２個を電力供給用開口４．４′が対向するように連
結されており、電力供給用開口４．４′には、給電手段
としての一個の６面扇形ホーン５が整合部１１を介して
接続されている。ここでの整合部１１は、反射転向手段
として構成されている。

なお、６面扇形ホーン５の内部には誘電体を用いた電波
レンズ６が設けられ、８面扁形ホーン５の中央には分離
壁５“が設けられており、方形導波管空間Ｓ内の終端側
には、終端抵抗体７が配設されている。ここでは、６面
扇形ホーン５の内部に設ける電波レンズ６に誘電体を用
いているが、他にも金属板を用いたリコルゲートを用い
ることもできる。

ところで、第１実施例では方形導波管空間Ｓ内に給電さ
れた電力の波長（λ、）が設定した波長（λ。）より短
い場合、第４１図に示されるように電力放射用スロット
１Ｍから放射される電力の位相より電力放射用スロット
１ｂから放射される電力の位相の方がλ。−λ、たけ進
むため、第４ｂ図において主ローブＰはａ方向へ傾き、
逆に波長が長くなるとｂ方向へ傾き、周波数が変化する
ことによって指向性が変わってしまう。しかし第９実施
例では、上述の構成により、第１８ａ、１８ｂ図に示す
ように、まず給電手段からの給電電力は、整合部１１に
おいて、反射することなく二分割され、正確に９０’伝
播方向を変換されてそれぞれ方形導波管空間Ｓ内に軸対
称に伝播する。こうして、給電電力の周波数が変化して
も左側の主ローブＰ１と右側の主ローブＰ２は互いに軸
対称な方向に傾くことになり、その双方の主ローブｐ、
、ｐ、を合成してできたアンテナ全体としての主ローブ
Ｐの方向は一定になるという利点が得られる。その他の
作用および効果は、上述の第１実施例の場合と同様であ
る。また、この実施例における方形導波管線路を上述の
第１〜３変形例における各々の方形導波管線路に置き換
えることもでき、あるいは逆に、給電手段を上述の第２
〜Ｂ実施例等の給電手段に置き換えることもできるほか
、適宜の方形導波管線路と給電手段とを組合わせること
ができる。これにより上述の作用および効果の他に各々
の実施例に対応する作用および効果が得られる。

次に、本発明の第１０実施例について説明する。

第１９図に示すように、相互に離隔して対向するように
一対の金属板１．２が配設されており、−方の金属板１
には多数の電力放射用スロワ）ｌａが縦横に列設されて
いる。そしてこれらの金属板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
および金属製側Ｉ！Ｊ３で形成されるＥ面を管内波長に
比べ十分に広げた方形導波管空間Ｓが形成されている。

方形導波管空間Ｓには、これと平行して相互に重合する
８面扇形ホーン５が設けられており、方形導波管線路の
電力供給用開口４へ８面扁形ホーン５が整合部１１を介
して接続されている。整合部１１は反射転向手段として
構成されている。これら一対の方形導波管空間Ｓの終端
側が、相互に連結されている。８面扁形ホーン５の内部
には誘電体を用いた電波レンズ６が設けられており、方
形導波管空間Ｓ内の終端側には終端抵抗体７が配設され
ている。ここでは８面扇形ホーン５の内部に設ける電波
レンズ６に誘電体を用いているが、他にも金属板を用い
たリコルゲートを用いることもできる。

上述の構成により、前述の第１実施例とほぼ同様な作用
および効果が得られるとともに、第９実施例とほぼ同様
な作用および効果が得られる。また、この実施例におけ
る方形導波管線路を上述の第１〜３変形例における各々
の方形導波管線路に置き換えることもでき、あるいは逆
に、給電手段を上述の第２〜８実施例等の給電手段に置
き換えることもできるほか、適宜の方形導波管線路と給
電手段とを組合わせることができる。これにより上述の
作用および効果の他に各々の実施例に対応する作用およ
び効果が得られる。

次に、本発明の第１１実施例について説明する。

この実施例では、第２０図に示すように、第１実施例の
スロットアレイアンテナが複数並列に接続されている。

上述の構成により、方形導波管線路郡全体の大きさを第
１実施例のものと同様な大きさにした場合、８面扇形ホ
ーン５の開口角を小さくできるため、Ｅ面層形ホーン５
内を伝播する給電電力はほぼ平面波となり、高次モード
の発生を抑制することができる。また、このような８面
扇形ホーン５にさらに電波レンズ６を用いれば８面扇形
ホーン５の長さを短くできる。その他の作用および効果
は上述の第１実施例の場合と同様である。また、この給
電手段は、上述の第１〜３変形例における各々の方形導
波管線路と連結することができ、逆に、給電手段を上述
の第２〜８実施例等の給電手段と置き換えることができ
る。これにより上述の作用および効果の他に、各々の実
施例に対応する作用および効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方形導波管スロットアレ
イアンテナによれば、次のような効果ないし利点が得ら
れる。

（１）方形導波管内の電界方向に平行な面の利用により
、方形導波管壁の電界方向に平行な面に流れる電流が均
一となるため、放射電力の開口分布が均一になり、アン
テナ効率が向上する。

（２）方形導波管空間内に遅波手段が設けられているの
で、方形導波管空間内を伝播する電力の位相定数を制御
でき、管内波長を小さくしてスロット密度を高めること
ができるため、アンテナの効率を上げることが可能とな
る。

（３）方形導波管空間の断面積が終端抵抗体に向かって
減少させられているので、放射電力の開口分布が均一化
される。

（４）スロットアレイアンテナを複数連結しているので
、給電電力の周波数変化によるアンテナ全体としての主
ローブの方向の移動を防ぐことができる。

（５）方形導波管線路と給電手段とが整合部を介して接
合されているので、給電手段から方形導波管線路への電
力供給が効率良く行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の第１実施例としての方形導波管ス
ロットアレイアンテナを示すもので、第１図はその斜視
図、第２　ｇ、　２　ｂ、　２　ｃ、　２　ｄ図はその
電力放射用スロットの配置の説明図、第３図はその縦断
面における電力密度特性を示すグラフ、第４ｉ、４ｂ図
はその指向性を説明する説明図であり、第５〜８図は本
発明の第１実施例としての方形導波管スロットアレイア
ンテナの方形導波管線路の変形例を示すもので、第５図
はその第１変形例の斜視図、第６図はその縦断面におけ
る電力密度特性を示すグラフ、第７図はその第２変形例
の斜視図、第８図はその第３変形例の斜視図、第９ａ。 ９ｂ図は８面扁形ホーンで発生する高次モードの説明図
、第１０図は本発明の第２実施例としての方形導波管ス
ロットアレイアンテナを示す斜視図、第１１図は本発明
の第３実施例としての方形導波管スロットアレイアンテ
ナを示す斜視図、第１２図は本発明の第４実施例として
の方形導波管スロットアレイアンテナを示す斜視図、第
１３図は本発明の第５実施例としての方形導波管スロッ
トアレイアンテナを示す平面図、第１４ａ図は本発明の
第６実施例としての方形導波管スロットアレイアンテナ
を示す平面図、第１４ｂ図は本発明の第７実施例として
の方形導波管スロットアレイアンテナを示す平面図、第
１４ｃ図は本発明の第８実施例としての方形導波管スロ
ットアレイアンテナを示す平面図、第１５ａ図は本発明
の第一実施例における第４変形例の一部の正面図、第１
５ｂ図はその第５変形例の一部の正面図、第１６ａ図は
その斜視図、第１６ｂ図はその一つの接続例を示す全体
斜視図、第１６ｃ図は他の接続例を示す全体斜視図であ
り、第１７図は本発明の第９実施例としての方形導波管
スロットアレイアンテナを示す斜視図、第１８ｓ、１８
ｂ図はその指向性を説明する説明図、第１９図は本発明
の第１Ｏ実施例としての方形導波管スロットアレイアン
テナを示す斜視図、第２０図は本発明の第１１実施例と
しての方形導波管スロットアレイアンテナを示す斜視図
、第２１図は方形導波管線路の直交座標系における電波
伝播の説明図、第２２図は従来のスロットアレイアンテ
ナの斜視図である。 １．２・・金属板、１　ａ、　１　ｂ・・電力放射用ス
ロット、３・・金属製周壁、４．４’・・電力供給用開
口、５・・８面扇形ホーン、６・・電波レンズ、７・・
終端抵抗体、８・・遅波手段、９・・金属壁、９！・・
連通孔、ｌＯ・・穴あき導波管、１１・・整合部、１２
・・オフセット型反射鏡、１３・・カセグレンを反射鏡
、１４・・ダレゴリアン型反射鏡、１５・・パラボラ型
反射鏡、Ｓ・・方形導波管空間、ｐ１１１１２・・スロ
ット間隔、ｄ・・Ｈ面の厚み、Ｗ・・Ｅ面の厚み、Ｐ、
Ｐ、、Ｐ、・・主ローブ。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 同　阿部英幸 第 図 第２Ｃ 図 第２ｄ 図 第２０ 図 第 ｂ 図 放射電界 第 図 電力供給用開口側 終端抵抗体側 第４０ 図 第４ｂ 図 第 図 電力供給用開口側 終端抵抗体側 第 図 第 図 第 図 第 図 ｎ 第９０ 図 第９ｂ 図 第 Ｉ 図 第 図 第１４０図 第 図 第１４ｂ図 第１４ｃ図 第１６ｂ図 ！７ｒ＋ 第１６ｃ図 第１５ａ図 第１５ｂ図 し 第１６０図 第 図 第旧０図 第旧す 図 第２０図 第１９ 図 第 図 （ｂ） 第２２ 図 ６　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７　補正の内容 明細書第１９頁第１１行に記載の「オフセット型反射鏡
１２．」の後に、次の語句を加入する「カセグレン型反
射鏡１３．」 手 続 補 正 平成 元年 ８月２４日 昭和６３年特許　願第１９７３１、 発明の名称 方形導波管スロットアレイアンテナ 補正をする者 事件との関係 郵便番号 住所 名称

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）相互に離隔して対向するように配設されたほぼ方
   形な一対の金属板と、同一対の金属板の三辺を互いに連
   結して方形導波管空間を形成する金属製周壁と、上記一
   対の金属板の他の一辺側に設けられた電力供給用開口と
   、上記一対の金属板のいずれか一方に縦横に列設された
   電力放射用スロットとで構成される方形導波管線路と、
   上記電力供給用開口に接続された給電手段とをそなえて
   構成され、上記一対の金属板の幅が管内波長の４倍以上
   で上記周壁の高さが同波長の２分の１以上であり且つ上
   記の幅と高さの比が５：１以上に形成されるとともに、
   上記電力供給用開口に対向する上記周壁に終端抵抗体が
   設けられて、上記給電手段からの電界が上記電力供給用
   開口および上記一対の金属板に対して平行である基本モ
   ードのほぼ平面波として給電されることを特徴とする、
   方形導波管スロットアレイアンテナ。
2. （２）上記方形導波管空間内に遅波手段が配置された請
   求項（１）に記載の方形導波管スロットアレイアンテナ
   。
3. （３）上記電力供給用開口側から上記終端抵抗体に向か
   い上記方形導波管空間の断面積が順次減少するように上
   記金属板と上記周壁のうちのいずれか一方が傾斜または
   弯曲して配設されている請求項（１）または（２）に記
   載の方形導波管スロットアレイアンテナ。
4. （４）請求項（１），（２）または（３）に記載のスロ
   ットアレイアンテナを複数連結したことを特徴とする、
   方形導波管スロットアレイアンテナ。
5. （５）上記の方形導波管線路と給電手段とが、給電電力
   の反射を抑制されるべく、上記の方形導波管空間と給電
   手段との整合をとるための整合部を介して接合された請
   求項（４）に記載の方形導波管スロットアレイアンテナ
   。