JPH0313105A - ラジアルラインスロットアンテナ - 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、ＳＨＦ、ＥＨＦ帯において用いられるラジア
ル導波路を利用したラジアルラインスロットアンテナに
関する。

〔従来の技術］ 従来技術としては３例えば特公昭６４−１９６５号公報
に示されるものがある。すなわち５等間隔で対設された
上下の円板型導体で構成されるラジアル導波路において
最も基本になる伝搬モードである中心から径方向へ同じ
強さで一様に拡がる伝搬モードの波長をλ、としたとき
、上側導体の径方向軸上にその中心よりδの距離にある
第１の点、この軸と直角な軸上に該中心よりδ＋１／４
×λ、の距離にある第２の点、第１の点と同軸上で該中
心から第１の点と反対側にδ＋１／２×λの距離にある
第３の点、第２の点と同軸上で咳中心から第２の点と反
対側にδ＋３／４×λ。の距離にある第４の点、第１の
点と同軸上かつ同方向に該中心からδ＋λ、の距離にあ
る第５の点。

及び以下同様にして定められる点群を順次通るスパイラ
ル状の線上に、直交線上に各別にｌ／４×λ、の中心間
隔で配置された一組のスロットで構成される放射素子を
、スロットの一方が径方向に対し約４５＠の傾きをなす
ほぼへの字状に、順次配設したことを特徴とする円偏波
平面アレイアンテナである。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、上述した従来のアンテナは、隣り合う帰線同士
の間隔がλ、であるため、グレーティングローブの影響
が比較的大きく、十分な利得を得ることができないとい
う問題点がある。また、λを空間波長λ。より短くして
グレーティングローブを抑えることも行われているが、
λ、がλ。

の値に近いため、グレーティングローブを十分抑えるこ
とはできず、十分な利得を得ることができない。

ところで、一般にスロットの間隔が短い方がグレーティ
ングローブの影響が小さいことが知られている。そこで
、スロットを密に配置してグレーティングローブを抑え
ることが考えられ条、この場合、いかにして電波をラジ
アル導波路から垂直に放射し、かつ円偏波にするかの課
題が解決されなければならない。

本発明は上記課題をその課題とする。

そして１本発明はグレーティングローブの影響が小さく
、十分な利得が得られる円偏波のラジアルラインスロッ
トアンテナ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〕

本発明は上記課題を解決するためになされたもので９ほ
ぼ等間隔に対向された２枚の導体で構成されるラジアル
導波路における波長をλ、としたとき、上側導体の径方
向軸上に、その中心よりδの距離にある第１の点、δ＋
λ、の距離にある第２の点、δ＋２×λ、の距離にある
第３の点、以下同様にして得られる点群を通るアルキメ
デスの螺線からなる第１螺線上、及び前記第１の点と同
軸上でこの第１の点と同じ側にその中心からδ＋ｌ／２
×λ、の距離にある第１°の点、（δ＋１／２×λ９）
十λ、の距離にある第２′の点（δ＋１／２×λＩ＋）
＋２Ｘλ、の距離にある第３°の点、以下同様にして得
られる点群を通るアルキメデスの螺線からなる第２螺線
上にスロットを形成してなるラジアルラインスロットア
ンテナであって、前記第１螺線上に形成されるスロット
と、前記第２螺線上に形成されるスロットとは互いに１
８０度回軸回転向きに形成されていることを特徴とする
ラジアルラインスロットアンテナである。

〔作用〕

本発明のラジアルラインスロットアンテナは。

間隔が１／２×λ９である２本の螺線、すなわち第１螺
線及び第２螺線の上にそれぞれスロットを形成している
ので、スロットの配置は密となり。

グレーティングローブが抑えられ、さらに第１螺線上に
形成されたスロットと第２螺線上に形成されたスロット
とが互いに１８０度回軸回転向きに配置されているので
、放射される電波は同位相で円偏波となり、前述の課題
は解決される。

（実施例〕 本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は１本発明によるラジアルラインスロットアンテ
ナの説明図であり１図中（１）はスロット板で、このス
ロット板（］）は金属製の円板で、エツチング加工等に
より形成される複数のスロット（２）を有している。ま
た（３）はフレームで　このフレーム（３）は金属円板
の周縁を絞り加工したもので、この周縁に前記スロット
板（１）を接合し、エポキシ樹脂等でシールし、その内
部にラジアル導波路（４）を形成する。すなわち、スロ
ット板（１）とフレーム（３）の底部からなる２枚の導
体でラジアル導波路（４）が形成されている。そして、
前記スロット板（１）のほぼ中央には同軸（５）が取り
付けられている。

なお、前記スロット板（１）とフレーム（３）とで形成
される内部空間内に仕切板（図示せず）を配置しラジア
ル導波路（４）を上層導波路と下層導波路に分け、仕切
機の外周で導波路の折り返し部を形成してもよい。

前記スロット板（１）の上には、雨等の浸入を防ぐため
にレドーム（６）が取り付けられている。このレドーム
（６）は雪等が積もらないようにすべりやすいテフロン
材料等で成形したもので、その周縁をスロット板（１）
及びフレーム（３）と重ね合わせてシールしている。ま
た、このレドーム（６）とスロット板（１）との間に、
必要に応じて発泡スチロール等よりなるスペーサ（７）
を積層してもよい。

次に前記スロット板（１）に設けられているスロット（
２）の配列パターンについて説明する。

第２図に示すように、スロット（２）は２つの螺線すな
わち第１螺線０１）及び第２螺綿Ｏｚ上に形成されてい
る。前記第１螺線（１１）は、ラジアル導波路（４）内
の軸対称伝搬モードの波長をλ、とすると、スロット板
（１）の中心０よりδの距離にある第１の点。

δ＋λ、の距離にある第２の点、δ＋２×λ、の距離に
ある第３の点、以下同様にして得られる点群、すなわち
λ、の間隔で与えられる点群を通るアルキメデスの螺線
からなる。つまり、スロット（２）の中点の極座！ｌ　
（Ｒ，θ）が、方程式　Ｒ＝δ＋λ、×θ／２πを満足
するようにスロット（２）が順次配置されている。

一方１前記第２螺線０２１は、前記第１の点と同軸上で
この第１の点と同じ側にその中心からδ＋ｌ／２×λ、
の距離にある第１゛の点、（δ＋１／２×λ９＋λ９の
距離にある第２゛の点、（δ＋ｌ／２ｘλｔ）＋ｚ×λ
、の距離にある第３゛の点、以下同様にして得られる点
群、すなわち第１°の点からλ、の間隔で与えられる点
群を通るアルキメデスの螺線からなる。つまり、スロッ
ト（２）の中点の極座標（Ｒ，θ）が、方程式　Ｒ＝δ
＋１／２Ｘλ、十λ９×θ／２πを満たすようにスロッ
ト（２）が順次配列されている。そして、これらスロッ
トは、第１螺線及び第２螺線それぞれにおいては同方向
に形成されており、しかも第１螺線上に形成されるスロ
ットと第２螺線上に形成されるスロットとは互いに１８
０度回転した状態で形成されている。このようなスロッ
トパターンを有するスロット板を第３図に示す。

なお２本実施例では、シングルスロットを用いており、
このシングルスロットは１８０度回転させても同し状態
（向き）であるから、結局、第１螺線（１１）上に形成
されているスロット（２ａ）と第２螺線０２）上に形成
されているスロット（２ｂ）とは同じ向きとなっている
。他の実施例として２例えば、２本のスロットがペアに
なってへの字をなすベアスロットを用いる場合、第４図
に示すように、第１螺線（１０上に形成されているスロ
ット（２ａ）と第２螺線０２）上に形成されているスロ
ット（２ｂ）とは１８０度回転した状態、すなわち、ス
ロットの向きが反対になって配列される。

以上のように、第１螺線（１０及び第２ｆｉ線θ′！Ｊ
を規定することにより、これら螺線同士の間隔がｌ／２
×λ、となり、従来のものより間隔を短くしている。こ
の間隔を１／２×λ、としているのは。

アンテナ素子、すなわちスロットに対して電波を垂直方
向に放射させるためには、スロット同士の間隔を１／２
×λ、の整数倍としなければならないからである。

一方１円偏波とするためには、第１螺線（１０及び第２
螺！／ｉｔ　Ｑ′ｌＪ上に形成されるスロットの向きは
、それぞれの螺線上においては同方向にしなければなら
ない。しかしながら２本発明のようにスロット同士の間
隔がｌ／２×λ、の場合、隣り合うスロットから放射さ
れる位相は逆になり、結局打消し合って電波が放射され
なくなる。そこで本発明では２本の螺線を用い、この第
１螺線０１）上に形成するスロット（２ａ）と第２ｇ、
線０２１上に形成するスロット（２ｂ）とを互いに１８
０度回転した状態で形成されている。すなわち１本発明
は、その間隔が１／２Ｘλ９である２本の螺線、つまり
第１螺綿と第２螺線を用いて、これらの上にスロットを
形成し、しかもその第１螺線上に形成するスロットと第
２螺線上に形成するスロットとを互いに１８０度回転し
た状態とすることにより、スロットの配置を密としてグ
レーティングローブを抑え。

利得を上げるとともに円偏波でスロットから電波を放射
させることができるのである。

〔発明の効果〕

本発明のラジアルラインスロットアンテナはグレーティ
ングローブの影響が小さく、高い利得性能が得られる円
偏波のラジアルラインスロットアンテナを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はその一部を破断
した説明図、第２図乃至第３図はスロットパターンの説
明図、第４図は他の実施例を示すスロットパターンの説
明図である。 （１）・・・スロット板 （２）・・・スロット （３）・・・フレーム （４）・・・ラジアル導波路 （５）・・・同軸 （６）・・・レドーム （η・・・スペーサ Ｑｌ）　・・・第１ｍ１ｉ１ ０２１・・・第２螺線 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ等間隔に対向された２枚の導体で構成される
   ラジアル導波路における波長をλ＿９としたとき、上側
   導体の径方向軸上に、その中心よりδの距離にある第１
   の点、δ＋λ＿９の距離にある第２の点、δ＋２×λ＿
   ９の距離にある第３の点、以下同様にして得られる点群
   を通るアルキメデスの螺線からなる第１螺線上、及び前
   記第１の点と同軸上でこの第１の点と同じ側にその中心
   からδ＋１／２×λ＿９の距離にある第１’の点、（δ
   ＋１／２×λ＿９＋λ＿９の距離にある第２’の点、（
   δ＋１／２×λ＿９）＋２×λ＿９の距離にある第３’
   の点、以下同様にして得られる点群を通るアルキメデス
   の螺線からなる第２螺線上にスロットを形成してなるラ
   ジアルラインスロットアンテナであって、前記第１螺線
   上に形成されるスロットと、前記第２螺線上に形成され
   るスロットとは互いに１８０度回転した向きに形成され
   ていることを特徴とするラジアルラインスロットアンテ
   ナ。