JPH0257365B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放送用アンテナ等に用いて好適のラ
ジアル導波線路に関する。

〔従来の技術〕

従来のラジアル導波線路としては、第５図に示
すような同軸型のものａや、第６図に示すような
導波管型のものｂが各種提案されている。なお、
第５，６図中の符号ｆは金属板から成るスロツト
ｄ付きのラジアル導波線路上側部、ｇは金属板か
ら成るラジアル導波線路下側部、ｈ１は同軸線路
中心導体、ｈ２は同軸線路外部導体、ｉは導波
管、ｊは導体整合板、ｋは開口をそれぞれ示して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のラジアル導波線路ではいずれの場合も、
次のような問題点がある。

(1) 導波空間ｃ内へ給電された電力が、第７図に
実線（スロツトｄを有する場合で、段階的に特
性が変化するのはスロツトｄからの放射によ
る。）や第７図に点線（スロツトｄを有しない
場合）で示すように、給電部から終端へ至るま
での間に大幅に減衰されてしまうため、放射電
力が不均一となり、アンテナ利得が大幅に低下
する。

(2) 終端抵抗体（この抵抗体は分布定数型となつ
ている）ｅが導波空間ｃの周縁部に沿い配設さ
れているので、全体として長い終端抵抗体ｅを
使用しなければならず、コスト高を招くほか、
導波空間ｃの大きさが変化すると、使用する終
端抵抗体ｅの大きさも変わるため、各種サイズ
の終端抵抗体ｅを必要とする。

本発明は、上述の諸問題を解決しようとするも
ので、給電電力が導波空間の中央部へ向けて集中
しうるようにして、電力放射用開口を通じての放
射電力を均一にしアンテナ利得を高めるようにし
た、ラジアル導波線路を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明のラジアル
導波線路は、相互に離隔して対向するように配設
され一方に電力放射用開口を形成された一対の金
属円板と、これらの金属円板の周縁部を連結する
金属製周壁とをそなえ、これらの金属円板と金属
製周壁とでその内部に導波空間が形成されて、上
記金属製周壁からその内部の上記導波空間におけ
る中央部へ向けて給電電力を集中せしめるべく、
上記導波空間内へ電力を供給する給電手段が設け
られ、同給電手段が、上記金属製周壁に沿つて配
設された多数の給電用開口と、同給電用開口に接
続された導波管または同軸ケーブルをそなえて構
成され、上記多数の給電用開口が、相互に同心的
に配置されて、同相で給電しうるように設けられ
たことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本発明のラジアル導波線路では、導波空
間の周囲の金属製周壁に沿つて形成された多数の
給電用開口を通じて、同導波空間の中央部へ向へ
て同相の電力が直接供給されるようになる。

このようにして、上記中央部へ向かう同相の給
電電力は、金属板に形成された電力放射用開口を
通じて、順次放射される。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての同
軸型ラジアル導波線路について説明すると、第１
図はその中央縦断斜視図、第２図はその電力密度
特性を示すグラフである。

第１図に示すごとく、相互に離隔して対向する
ように一対の金属円板１，２が配設されており、
一方の金属円板１には、電力放射用開口としての
複数のスロツト（又はスリツト）１ａが円心円上
あるいは螺旋上等に形成されている。

また、これらの金属円板１，２の周縁部を連結
する金属製周壁４が設けられており、これらの金
属円板１，２および金属製周壁４で、その内部に
導波空間Ｓが形成される。

そして、金属製周壁４の周辺に沿つて導波管３
が配設され、同相で給電しうるように周壁４に設
けられた多数の給電用開口としてのスロツト３ａ
を介して、導波空間Ｓの中央部に向け電力が供給
される。

すなわち、導波管３を基本モードで励振すると
導波管３の表面に、ある間隔で繰返えす表面電流
が流れるが、各スロツト３ａの間隔を上記間隔に
等しい寸法に選定することにより、各スロツト３
ａから同位相の電力が漏出される。

また、導波管３ａを設けるのに代えて、各スロ
ツト３ａに、同一長さあるいはnλg（ｎ：正整数
値、λg：導波管内での電波の波長）の長さの差
をもつ多数の同軸ケーブルを接続することによ
り、各スロツト３ａを同位相で励振することもで
きる。

このようにして、金属円板１の周壁４に相互に
同心的に配置されて同相で給電しうるように設け
られた多数の給電用開口としてのスロツト３ａか
ら、内部の導波管Ｓにおける中央部へ向けて同相
の給電電力を集中させうる給電手段が構成され
る。

そして、給電電力が導波空間部Ｓを通過すると
きに、金属円板１に形成されたスロツト１ａを通
じて電力が放射される。このときの電力密度特性
を示すと、第２図で符号８で示すような特性とな
る。この特性８は鋸歯状になり、これはスロツト
１ａを通じて電力が放射されるときに急激に電力
密度が下がるためであるが、この特性８の全体と
してのレベルは、終端からの距離Ｒと無関係にほ
ぼ同じである。すなわち、本発明のラジアル導波
線路によれば、放射電力がほぼ均一となるため、
アンテナ利得が大幅に向上するのである。

さらに、導波空間部Ｓの中央部には、終端抵抗
体７が配設されており、この終端抵抗体７によつ
て中央終端部へ至つた残部給電電力が消費され
る。このように終端抵抗体７が導波空間部Ｓの中
央部に配設されているので、周長の短い抵抗体を
使用することができ、コストの低下をはかれるほ
か、金属円板１，２の大きさが変わつた場合で
も、終端抵抗体７の大きさを変える必要がなく、
これによりラジアル導波線路のサイズの違いによ
る終端抵抗体の汎用性を向上できる。

なお、終端での給電電力が非常に小さい場合に
は、終端抵抗体７を実用上省略することもでき
る。

さらに、導波空間部Ｓに配設される終端抵抗体
７の側面をテーパ面に構成することもできる。

また、給電手段としては、同軸ケーブルを周辺
に沿つて丸めて周辺よりスロツトを介して給電す
る手段等がある。

終端抵抗体の実施例を挙げると、第３図のよう
にまとめられる。すなわち同図ａはテーパ状の場
合であり、同図ｂは円筒状固体の場合であり、同
図ｃは円筒状ではあるがセラミツク等の円筒に薄
膜を構成した場合であり、同図ｄは従来の金属リ
ード線７ａ付きソリツドないしは薄膜抵抗体の場
合であり、同図ｅは円板（デイスク）状の場合で
上下に金属体７ｂでサンドイツチのように構成し
ている場合であり、図面ｆは1/4波長終端に用い
る目的で薄膜で構成した場合を示している。

さらに、第４図は抵抗体の実際の設置方法を例
示したもので、同図において、符号７−１，７−
２は取付金具としての筒状金属体の周囲に切り込
みが入つた場合を示しおり、そのスプリング効果
により抵抗体７と密着し電気的接続を完全に行な
つている。なお、リード線７ａや金属体７ｂ，７
−１，７−２は、ラジアル導波線路の上面ないし
は下面あるいは中間面に、ネジや溶接により直接
接続されている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明のラジアル導波線路
によれば、次のような効果ないし利点が得られ
る。

(1) 導波空間の周囲の金属製周壁に沿つて形成さ
れた多数の給電用開口が設けられることによ
り、放射電力を一様にすることができ、これに
よりアンテナ利得を向上でき、その結果高能率
のアンテナの製作が可能となつて、衛星放送用
アンテナなどへの適用も容易となる。

(2) 終端抵抗体を導波空間の中央部に配設するこ
とができるので、小型で安価な終端抵抗体を使
用することができ、またラジアル導波線路の径
に関係なく、同じ大きさの終端抵抗体を使用で
き、終端抵抗体の汎用化を実現できる。

(3) 本ラジアル導波線路は主要部を平板状に形成
できるため、雪等に強く、無人の衛星放送受信
アンテナへの適用も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての同軸型
ラジアル導波線路を示すもので、第１図はその中
央縦断斜視図、第２図はその電気密度特性を示す
グラフ、第３図ａ〜ｆおよび第４図はそれぞれ終
端抵抗体の例を示す図であり、第５〜７図は従来
のラジアル導波線路を示すもので、第５図は同軸
型ラジアル導波線路を示す中央縦断斜視図、第６
図は導波管型ラジアル導波線路を示す中央縦断斜
視図、第７図は電力密度特性を示すグラフであ
る。 １……金属円板、１ａ……スロツト（電力放射
用開口）、２……金属円板、２ａ……開口、３…
…導波管、３ａ……給電用開口としてのスロツ
ト、４……周壁、７……終端抵抗体、７ａ……リ
ード線、７ｂ，７−１，７−２……金属体、８…
…電力密度特性、Ｓ……導波空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に離隔して対向するように配設され一方
   に電力放射用開口を形成された一対の金属円板
   と、これらの金属円板の周縁部を連結する金属製
   周壁とをそなえ、これらの金属円板と金属製周壁
   とでその内部に導波空間が形成されて、上記金属
   製周壁からその内部の上記導波空間における中央
   部へ向けて給電電力を集中せしめるべく、上記導
   波空間内へ電力を供給する給電手段が設けられ、
   同給電手段が、上記金属製周壁に沿つて配設され
   た多数の給電用開口と、同給電用開口に接続され
   た導波管または同軸ケーブルをそなえて構成さ
   れ、上記多数の給電用開口が、相互に同心的に配
   置されて、同相で給電しうるように設けられたこ
   とを特徴とする、ラジアル導波線路。 ２ 上記の導波空間の中央部に終端抵抗体が設け
   られている、特許請求の範囲第１項に記載のラジ
   アル導波線路。 ３ 上記終端抵抗体の側面がテーパ面として構成
   されている、特許請求の範囲第２項に記載のラジ
   アル導波線路。 ４ 上記終端抵抗体が薄膜による円筒面として構
   成され、この円筒面の中心が短絡されて、且つ、
   同円筒面の断面円の半径が線路波長の1/4に設定
   されている、特許請求の範囲第２項に記載のラジ
   アル導波線路。