JPH0336089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、舶用レーダ、中継装置等のアンテナ
として好適なアンテナ装置に関し、特に、スロツ
ト導波管の固定支持構造を改善したスロツト・ア
レイ・アンテナ装置に関する。

［従来の技術］ スロツト・アレイ・アンテナ装置は、パラボ
ラ・アンテナ等と比べて小型軽量であるため、マ
スト等に載せる必要がある舶用レーダに多用され
ている。

従来、この種のスロツト・アレイ・アンテナ装
置として、第１図、第２図に示す装置がある。

第１図に示すスロツト・アレイ・アンテナ装置
は、スロツト導波管１を金属製のチヤネル部材か
らなる保持部材２に嵌合してなり、該保持部材２
の開口部にホーン５を装着し、かつ、該ホーンの
開口部に、垂直偏波を抑圧するグレイテイング６
とレードーム７とを設けて構成される。

第２図に示すスロツト・アレイ・アンテナ装置
は、本出願人が、誘電体導波機構と小型反射板と
を備えて、ホーンを小型反射板に置き換えて縮小
することにより、小型軽量化を図り、かつ開口面
積を小さく抑えたアンテナ装置として提案したも
のである（特開昭56−31205号）。すなわち、保持
部材２のウエブに設けてある溝部２ａに、スロツ
ト導波管１と嵌挿して成り、該スロツト導波管１
の前方に、該前方の空間を挟んで、板厚が使用波
長に比して十分薄い一対の誘電体板３ａ，３ｂか
ら成る誘電体導波機構３を突設し、かつ、該一対
の誘電体板３ａ，３ｂの外側に、該誘電体板３
ａ，３ｂの基部近傍を透過して射出される電磁波
を反射する反射板４を、上記チヤネル部材２の開
口部に設けて構成される。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、スロツト導波管は、電流分布を乱し
たり、放射電磁波を散乱したりすることを防ぐた
め、スロツト導波管自体および該導波管のスロツ
トが切り込まれている前端面の前方には、ボルト
等の金属部材を配設することができない。そのた
め、従来のアンテナ装置は、スロツト導波管を保
持部材２の両端にて固定する構造となつている。

しかし、この種のアンテナ装置のスロツト導波
管は、通常、数メートルの長さを有している。そ
のため、両端２点支持による上記従来のスロツト
導波管支持構造では、スロツト導波管が、湾曲し
て固定されたり、固定後に、熱膨張等により湾曲
したりすることがある。スロツト導波管が湾曲す
ると、放射される電磁波の位相面が乱れ、電磁波
の放射パターンを悪化するという問題を生ずる。

また、従来のアンテナ装置のスロツト導波管支
持構造は、２点支持であるため、アンテナの両端
の重量が大きくなり、全体の重量が増大すると共
に、回転モーメントが大きくなつて、アンテナの
回転駆動系に負担がかかる欠点がある。

さらに、上記従来のスロツト・アレイ・アンテ
ナ装置は、保持部材の平行部分の内面側に、一対
の誘電体板を取り付ける構造となつていること、
および、スロツト導波管が存在することにより、
取り付け作業を行ないにくいという問題がある。
特に、第２図に示すように、従来のものは、反射
板が保持部材と一体に設けられているため、反射
板が作業のじやまになり、取り付け作業を行ない
にくいという問題がある。しかも、金属製の反射
板であるため、アンテナ自体の重量が増大するこ
とのほか、製作作業においても重いために扱いに
くいという問題がある。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、スロツト導波管を湾曲させずに保持できて、
放射電磁波の位相面が乱れることを防止し、ま
た、スロツト導波管を長手方向各所に分散して固
着できて、全体重量の軽減および回転モーメント
の低減を図ることができ、さらに、スロツト導波
管の取り付けおよび誘電体板の取り付けが容易に
行なえるスロツト・アレイ・アンテナ装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案は、前端面に
スロツト群を設けてなるスロツト導波管と、該導
波管を長手方向に沿つて後面側から固定支持する
保持部材と、該スロツト導波管の前方に、該前方
の空間を挟んで配置される一対の誘電体板と、該
誘電体板の外側に配置されて電磁波を反射する反
射板とを備えるスロツト・アレイ・アンテナ装置
において、 上記保持部材は、ウエブと平行辺とからなるチ
ヤネル構造を有し、そのウエブの、平行辺が突出
していない側の面に、上記導波管を固定すべき位
置が設けられると共に、該ウエブに、その長手方
向に沿つて、複数個の貫通孔が設けられ、 上記スロツト導波管は、その後面が上記貫通孔
の内壁と固着されて保持部材に固定され、 上記一対の誘電体板は、上記保持部材の平行辺
の外側にそれぞれ誘電体板の基部が該保持部材を
挟んで取り付けられ、 上記反射板は、合成樹脂からなる平面板を折り
曲げ成型すると共に、その一部に電磁波反射部を
設けて構成され、誘電体板の基部上に重ねて、上
記保持部材に取り付けられることを特徴とする。

［作用］ このように、保持部材の長手方向に１個または
複数個設けた貫通孔にてスロツト導波管を固着す
ることにより、スロツト導波管を、長手方向の全
面に渡つて保持部材に固定する。これにより、保
持部材が、リブのように作用して、取り付け時お
よび取り付け後におけるスロツト導波管の湾曲が
防止される。

また、複数箇所を溶接時の周知の固着手段で固
定する構造であるため、両端のみの２点支持構造
と異なり、固定支持部分の重量が軽くなり、回転
モーメントも小さくなる。この結果、このアンテ
ナ装置を回転させる回転駆動系の負担が軽減され
る。

さらに、本考案では、反射板が取り付けられて
いないチヤネル材にスロツト導波管を取り付ける
ため、その分、チヤネル材の重量が軽いので扱い
が容易であり、かつ、作業のじやまになるものが
ないので、取り付け作業が容易となる。

また、チヤネル材の平行辺の外側に誘電体板を
取り付けるので、作業が容易である。

［実施例］ 本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。

第３図に本考案のスロツト・アレイ・アンテナ
装置の一実施例の構成を示す。

本実施例のスロツト・アレイ・アンテナ装置
は、前端面にスロツト１ａ群を設けてなるスロツ
ト導波管１と、該導波管１を長手方向に沿つて後
面側から固定支持する保持部材２と、該スロツト
導波管１の前方に、該前方の空間を挟んで配置さ
れる一対の誘電体板３ａ，３ｂと、該誘電体板３
ａ，３ｂの外側に配置されて電磁波を反射する反
射板８とを備える。

上記保持部材２は、第５図に示すように、ウエ
ブ２ｃと平行辺２ｄとからなるチヤネル構造を有
する。そのウエブ２ｃの、平行辺２ｄが突出して
いない側の面に、上記導波管１を固定すべき位置
に溝部２ａが設けられると共に、該ウエブ２ｃ
に、その長手方向に沿つて、複数個の貫通孔２ｂ
が設けられる。また、この保持部材２は、その平
行辺２ｄの外側に誘電体板３ａ，３ｂを取り付け
るため、ウエブ２ｂの高さは、スロツト導波管１
の高さより大きくなるよう設定されている。

上記貫通孔２ｂは、チヤネル材２の長手方向に
長い長孔形状に形成される。この場合、円孔、角
孔等の適宜の形状とすることができる。また、こ
の貫通孔２ｂは、上記溝部２ａ内に設けられ、該
導波管１を固着した際、該貫通孔２ｂの一部がス
ロツト導波管１の後面からはみ出て、電磁波が漏
洩しないよう配設してある。

スロツト導波管１は、その後面側を溝部２ａに
嵌合し、該後面を上記各貫通孔２ｂの内壁と、周
知の固着手段、例えば、溶接、ロウ付け等により
固着されて、保持部材２に固定される。

上記一対の誘電体板３ａ，３ｂは、上記保持部
材２の平行辺２ｄの外側にそれぞれの基部が該保
持部材２を挟んで取り付けられる。なお、第３図
では、誘電体板３ａ，３ｂは、それらの先端側の
部分が図示を省略されているが、実際には、第２
図に示される誘電体板３ａ，３ｂと同様に、先端
側の部分を有している。

反射板８は、FRP（繊維強化プラスチツク）等
の合成樹脂材からなり、平面板を長手方向と直交
する方向に所定角度折曲した状態に成型してあ
る。この反射板８の基部側は、保持部材２への取
付部８ａとなつており、先端部側は、電磁波の反
射板８ｂとなつている。取付部８ａは、接着剤等
により、保持部材２の外面に固着されると共に、
反射部８ｂを支持する。

反射部８ｂは、薄板状の金属板８ｃを、その厚
さ方向中間部に埋設して、反射層を構成してい
る。

この金属板８ｃは、第４図に示すように、透孔
８ｄを多数設けてある。この透孔８ｄは、金属板
８ｃを軽量化すると共に、反射板８を形成する際
に、中間部に埋設される金属板８ｃの上下の合成
樹脂材を透過させて、相互に結合するよう作用す
る。このため、反射板８ｂは、金属板８ｃを補強
材として強固に形成される。

上記透孔８ｄは、反射すべき電磁波を後方に透
過しないようにするため、使用偏波の電界ベクト
ルに直交する方向に対し、その大きさに制約があ
る。すなわち、使用電磁波の波長の1/2以下とす
る。本実施例の場合、十分な反射効果を得るた
め、透孔８ｄは、直径３mmの円孔状に形成してあ
る。もつとも、透孔８ｄは、円孔に限らず、角孔
あるいはスリツト状であつてもよい。

本実施例のスロツト・アレイ・アンテナ装置
は、次のような手順で組み立てることができる。

まず、上述したように、溝部２ａおよび貫通孔
２ｂが設けられたチヤネル材からなる保持部材２
に、スロツト導波管１を固着する。この固着は、
保持部材２の貫通孔２ｂを介して、該貫通孔２ｂ
の内壁とスロツト導波管１の後面とを、溶接等に
より固着する。この場合、保持部材２およびスロ
ツト導波管１のみが対象となり、誘電体板３ａ，
３ｂや反射板８が存在しないので、固着作業のじ
やまになるものがない。従つて、作業を容易に行
なうことができる。

次に、保持部材２の平行辺２ｄに、誘電体板３
ａ，３ｂを取り付ける。この場合、誘電体板３
ａ，３ｂは、保持部材２の外側に取り付けられる
ので、空間的制約がなく、作業が容易に行なえ
る。

この上に、反射板８を取り付ける。反射板８の
取り付けは、誘電体板３ａ，３ｂと同時に行なつ
てもよい。

このような構成によれば、スロツト導波管１
は、金属製の保持部材２に固定支持され、反射板
８、誘電体板３ａ，３ｂと共に、アンテナ装置を
構成する。

この場合、該導波管１は、後面の長手方向の複
数箇所で保持部材２と固着されるので、該保持部
材２に規制されて、取り付け時はもちろん、取り
付け後にも、湾曲することがない。従つて、湾曲
に起因する放射電磁波の位相面の乱れが防止され
る。

このアンテナ装置をレーダとして使用する場合
には、図示していない回転駆動系にて、旋回す
る。この場合、アンテナ装置の構成部品の中で
は、最も重量のある保持部材２に貫通孔２ｂが複
数個設けてあつて、その重量が軽減されているこ
と、両端における２点支持構造でなく、上記複数
個の貫通孔における固着による分散固定支持構造
であることから、重量および回転モーメントの軽
減となり、回転駆動系の負担を低減している。

さらに、この実施例によれば、反射板が、全金
属製のものとは異なり、合成樹脂製で極めて軽量
であるため、回転駆動系の負担がさらに軽減され
る。

誘電体板３ａ，３ｂは、一対で誘電体導波機構
３を構成する。この誘電体導波機構３は、後述す
るように、スロツト導波管１から放射される電磁
波のビームパターンに指向性を持たせる。

次に、本実施例のアンテナ装置の動作について
説明する。

誘電体導波機構３を備えた本実施例のスロツ
ト・アレイ・アンテナ装置は、スロツト導波管１
から放射された電磁波のうち、水平面に対し小さ
な角度をなして放射されるものを、誘電体板３
ａ，３ｂの内向き面（対向面）にて反射させて前
方に導くと共に、大きな角度をなして放射される
ものを、反射板４にて前方に反射させることによ
り、前方に放射される電磁波エネルギを増大させ
て、指向性ビームを形成し、かつ、サイドローブ
レベルを低減させている。

この場合、反射板４は、大きな角度で放射され
る誘電体基部からの電磁波のみを反射すればよい
ので、短くてよく、従つて、開口面積を、従来の
ホーンに比し小さくすることができる。例えば、
従来のホーン型の場合、開口面高さが使用波長の
４倍以上であつたものが、このスロツト・アレ
イ・アンテナ装置の場合、波長の２倍程度でよ
く、開口面積を小さくすることができる。

また、スロツト導波管１の前端にあるスロツト
１ａから放射された電磁波のうち、後面側に進行
するものは、保持部材２のウエブにて反射され、
前方方向に進行する。

なお、上記実施例は、保持部材２の平行辺と反
射板８とにより、誘電体板３ａ，３ｂを挟持して
いる。その固定は、接着剤による外、保持部材２
の平行辺において螺着することによつても可能で
ある。

上記実施例では、誘電体板を略平行に配置した
場合を示したが、誘電体板を、先端が接近する方
向に非平行に配置することもできる。このような
配置にすれば、サイドローブを低減できる。

さらに、上記各実施例では、保持部材に貫通孔
を複数個設けているが、スリツト状に１本形成し
てもよい。この場合、スリツト内壁の複数箇所に
てスロツト導波管後面と溶接その他の周知の固着
手段により固着する。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案は、スロツト導波管
を湾曲させずに保持できて、放射電磁波の位相面
が乱れることを防止し、また、スロツト導波管を
長手方向各所に分散して固着できて、全体重量の
軽減および回転モーメントの低減を図り得る効果
がある。これによつて、回転駆動系の負担軽減お
よびマスト等の設置箇所の重量負担軽減を実現す
ることができる。

さらに、本考案によれば、保持部材に対するス
ロツト導波管の取り付けや、誘電体板の取り付け
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はホーンを備えたスロツト・アレイ・ア
ンテナ装置の例を示す断面図、第２図は誘電体導
波機構を備えたスロツト・アレイ・アンテナ装置
の例を示す斜視図、第３図は本考案スロツト・ア
レイ・アンテナ装置の一実施例を示す要部断面
図、第４図は上記実施例を構成する反射板の構造
を示す部分破断斜視図、第５図は上記実施例に用
いられる保持部材の一例の構成を示す斜視図であ
る。 １……スロツト導波管、２……保持部材、２ａ
……溝部、２ｂ……貫通孔、３……誘電体導波機
構、３ａ，３ｂ……誘電体板、４，８……反射
板、８ａ……取付部、８ｂ……反射部、８ｃ……
金属板、８ｄ……透孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前端面にスロツト群を設けてなるスロツト導波
   管と、該導波管を長手方向に沿つて後面側から固
   定支持する保持部材と、該スロツト導波管の前方
   に、該前方の空間を挟んで配置される一対の誘電
   体板と、該誘電体板の外側に配置されて電磁波を
   反射する反射板とを備えるスロツト・アレイ・ア
   ンテナ装置において、 上記保持部材は、ウエブと平行辺とからなるチ
   ヤネル構造を有し、そのウエブの、平行辺が突出
   していない側の面に、上記導波管を固定すべき位
   置が設けられると共に、該ウエブに、その長手方
   向に沿つて、複数個の貫通孔が設けられ、 上記スロツト導波管は、その後面が上記貫通孔
   の内壁と固着されて保持部材に固定され、 上記一対の誘電体板は、上記保持部材の平行辺
   の外側にそれぞれの誘電体板の基部が該保持部材
   を挟んで取り付けられ、 上記反射板は、合成樹脂からなる平面板を折り
   曲げ成型すると共に、その一部に電磁波反射部を
   設けて構成され、誘電体板の基部上に重ねて、上
   記保持部材に取り付けられることを特徴とするス
   ロツト・アレイ・アンテナ装置。