JPH04256205A - Antenna system for radar - Google Patents

Antenna system for radar

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JPH04256205A
JPH04256205A JP3017879A JP1787991A JPH04256205A JP H04256205 A JPH04256205 A JP H04256205A JP 3017879 A JP3017879 A JP 3017879A JP 1787991 A JP1787991 A JP 1787991A JP H04256205 A JPH04256205 A JP H04256205A
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power supply
waveguide
supply line
antenna
branch
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Noriyoshi Nomoto
野本 能義
Masanobu Hirose
広瀬 雅信
Katsuji Miwa
三輪 勝二
Omiya Iwazawa
岩沢 臣也
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Koden Electronics Co Ltd
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Koden Electronics Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To simplify constitution and to improve a gain by constituting an antenna system for radar with three channels of a waveguide, same rotary transmission structure in a rotary shaft and same rotary transmission structure composed by means of a conductive pin. CONSTITUTION:A micro strip array antenna board 100 is fitted to the upper end part-side of the rotary shaft 200 and the conductive pin 220 which passes through the feeding point of the micro strip array antenna board 100 and the side wall of the rotary shaft 200 and reaches a shaft for center conductor 215 is provided. An insulating body is covered on the outer periphery of the conductive pin 220 and same rotary transmission structure is constituted. The shaft for center conductor 215 is directly connected with the feeding point of the micro strip array antenna board 100 in terms of high frequency by the same rotary transmission structure. Thus, one channel can be reduced compared to conventional four channels and therefore a conversion loss can be reduced and structure can be made simple, whereby the gain can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明はレーダ用アンテナ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar antenna device.

【0002】0002

【従来の技術】レーダ用のアンテナとして誘電体から成
る絶縁板にマイクロストリップライン構造の導電パター
ンを形成し、この導電パターンを電波放出面とするレー
ダ用マイクロストリップアレイアンテナが実用されてい
る。図12に従来のレーダ用マイクロストリップアレイ
アンテナの要部の構造を示す。図中100はマイクロス
トリップアレイアンテナ板、200はこのマイクロスト
リップアレイアンテナ板100を支持する回転シャフト
、300は導波管を示す。導波管300に支持台350
が形成され、この支持台350によって回転シャフト2
00が回転自在に支持される。つまり351,352は
ベアリングを示し、このベアリング351と352によ
って回転シャフト200が回転自在に支持される。回転
シャフト200には大歯車250が取付けられ、この大
歯車250にモータ251が連結され、例えば毎分24
回転程度の回転速度で回転シャフト200を回転させ、
これと共にマイクロストリップアレイアンテナ板100
を回転させる。
2. Description of the Related Art As a radar antenna, a microstrip array antenna for radar has been put into practical use, in which a conductive pattern having a microstrip line structure is formed on an insulating plate made of a dielectric material, and this conductive pattern serves as a radio wave emission surface. FIG. 12 shows the structure of the main part of a conventional radar microstrip array antenna. In the figure, 100 is a microstrip array antenna plate, 200 is a rotating shaft that supports this microstrip array antenna plate 100, and 300 is a waveguide. Support stand 350 on waveguide 300
is formed, and the rotating shaft 2 is supported by this support stand 350.
00 is rotatably supported. That is, 351 and 352 indicate bearings, and the rotating shaft 200 is rotatably supported by the bearings 351 and 352. A large gear 250 is attached to the rotating shaft 200, and a motor 251 is connected to the large gear 250.
The rotary shaft 200 is rotated at a rotational speed of approximately
Along with this, the microstrip array antenna plate 100
Rotate.

【0003】導波管300の端部はサーキュレータ40
0に接続される。サーキュレータ400は3面に導波管
接続用孔401を有し、互に平行する二つの面の内の一
方の面に形成された導波管接続用孔401に送信機とし
てマグネトロン(特に図示しない)を接続し、平行する
他方の面に形成された導波管接続用孔401に受信機を
接続する。
[0003] The end of the waveguide 300 is connected to a circulator 40.
Connected to 0. The circulator 400 has waveguide connection holes 401 on three sides, and a magnetron (not particularly shown) as a transmitter is inserted into the waveguide connection hole 401 formed on one of the two parallel surfaces. ) and connect the receiver to the waveguide connection hole 401 formed on the other parallel surface.

【0004】図に示す導波管300はマグネトロン及び
受信機を接続した面に挟まれる中央の面に形成された導
波管接続用孔に接続されており、マグネトロンから発信
されたマイクロ波は導波管300に導入され、導波管3
00から回転シャフト200の内を通ってマイクロスト
リップアレイアンテナ板100の給電点Fに送られ、こ
の給電点Fから絶縁板に形成されたマイクロストリップ
構造の給電ラインによって、マトリックス状に配列され
たパッチアレイに給電され、パッチアレイの配列面から
電波が発射される。
[0004] The waveguide 300 shown in the figure is connected to a waveguide connection hole formed in the center surface sandwiched between the surfaces connecting the magnetron and the receiver, and the microwaves emitted from the magnetron are introduced into the waveguide 300, the waveguide 3
00 through the rotating shaft 200 to the feeding point F of the microstrip array antenna plate 100, and from this feeding point F, patches are arranged in a matrix by feeding lines of a microstrip structure formed on an insulating plate. Power is supplied to the array, and radio waves are emitted from the array surface of the patch array.

【0005】物標で反射した電波が帰来すると、この電
波がマイクロストリップアレイアンテナ板100によっ
て受信され、その受信波は給電点Fから回転シャフト2
00の内を通って導波管300に導びかれ、導波管30
0からサーキュレータ400に伝達される。サーキュレ
ータ400は一つの導波管接続孔401に与えられるマ
イクロ波を一方向に伝播させる特性を持っている。従っ
て導波管300から受信波がサーキュレータ400に与
えられると、この受信波はマグネトロンを接続した導波
管接続孔とは反対側の導波管接続孔に伝播し、受信機に
入力される。
When the radio waves reflected by the target object return, the radio waves are received by the microstrip array antenna plate 100, and the received waves are transmitted from the feeding point F to the rotating shaft 2.
00 to the waveguide 300, and the waveguide 30
0 to the circulator 400. The circulator 400 has a characteristic of allowing microwaves applied to one waveguide connection hole 401 to propagate in one direction. Therefore, when a received wave is applied to the circulator 400 from the waveguide 300, the received wave propagates to the waveguide connection hole on the opposite side from the waveguide connection hole to which the magnetron is connected, and is input to the receiver.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】レーダ用アンテナは、
電波放射面を回転させなければならないから、固定部か
ら回転部に、また逆に回転部から固定部に、マイクロ波
を伝播させなくてはならない。このために、従来は導波
管300と回転シャフト200との間の結合を、回転シ
ャフト200の軸芯に配置した中心導体201と、筒状
の回転シャフト200と、中心導体201の一端を絶縁
支持する絶縁体202とによって同軸伝送構造とし、回
転シャフト200の内では中心導体201の一端が回転
シャフト200の内壁に接続されて再び導波管伝送構造
に変換し、更に導波管伝送構造からこの導波管伝送構造
の中空部を横切るように配置した導電性ピン202によ
って同軸伝送構造に変換し、この同軸伝送構造によって
回転シャフト200の外側にマイクロ波を導出し、この
マイクロ波をマイクロストリップアレイアンテナ板10
0の給電点Fに給電する。
[Problem to be solved by the invention] The radar antenna is
Since the radio wave emitting surface must be rotated, microwaves must be propagated from the fixed part to the rotating part, and vice versa. For this purpose, conventionally, the coupling between the waveguide 300 and the rotating shaft 200 is achieved by insulating the center conductor 201 disposed at the axis of the rotating shaft 200, the cylindrical rotating shaft 200, and one end of the center conductor 201. A supporting insulator 202 forms a coaxial transmission structure, and within the rotating shaft 200, one end of the center conductor 201 is connected to the inner wall of the rotating shaft 200, converting it into a waveguide transmission structure again, and further changing from the waveguide transmission structure. This waveguide transmission structure is converted into a coaxial transmission structure by conductive pins 202 arranged to cross the hollow part, microwaves are guided to the outside of the rotating shaft 200 by this coaxial transmission structure, and the microwaves are transferred to the microstrip. Array antenna board 10
Power is supplied to the power supply point F of 0.

【0007】このように従来は導波管300から同軸伝
送構造−導波管伝送構造−同軸伝送構造の3回の変換を
行なっている。導波管伝送構造から同軸伝送構造或は同
軸伝送構造から導波管伝送構造への変換によりマイクロ
波の伝播に対して損失が発生する欠点がある。従って伝
送構造の変換は可及的に少ない方がよい。また従来の構
造において、中心導体201は回転シャフト200の内
部で折曲られて回転シャフト200の内壁面に電気的に
接続している。この部分の組立がむずかしく、組立に時
間が掛ることと、所望の特性が得られるように調整する
作業も面倒である。
As described above, conventionally, the waveguide 300 is converted three times: coaxial transmission structure - waveguide transmission structure - coaxial transmission structure. Conversion from a waveguide transmission structure to a coaxial transmission structure or from a coaxial transmission structure to a waveguide transmission structure has the disadvantage that loss occurs in the propagation of microwaves. Therefore, it is better to reduce the number of transmission structure conversions as much as possible. Further, in the conventional structure, the center conductor 201 is bent inside the rotating shaft 200 and electrically connected to the inner wall surface of the rotating shaft 200. This part is difficult to assemble and takes time, and the adjustment work to obtain the desired characteristics is also troublesome.

【0008】一方、図13に従来のマイクロストリップ
アレイアンテナ板100の導電パターンの構造を示す。 図中101は所定の誘電率を持つ誘電体から成る絶縁板
を示す。この絶縁板101の一方の面に四角形状のパッ
チ102がマトリックス状に配列形成される。パッチ1
02には給電ラインから給電が行なわれ、電波の放射と
受信とが行なわれる。給電ラインは絶縁板101の下辺
に沿って形成された共通給電ライン103と、この共通
給電ライン103から分岐した分岐給電ライン104と
、この分岐給電ライン104から分岐したリード部10
5と、このリード部105によって分岐給電ライン10
4とパッチ102との間に接続されたλ/4(λは放射
電波の波長)整合回路106とによって構成される。
On the other hand, FIG. 13 shows the structure of a conductive pattern of a conventional microstrip array antenna plate 100. In the figure, reference numeral 101 indicates an insulating plate made of a dielectric material having a predetermined dielectric constant. On one side of this insulating plate 101, rectangular patches 102 are arranged in a matrix. patch 1
02 is supplied with power from a power supply line, and radio waves are emitted and received. The power supply lines include a common power supply line 103 formed along the lower side of the insulating plate 101, a branch power supply line 104 branched from this common power supply line 103, and a lead portion 10 branched from this branch power supply line 104.
5, and this lead portion 105 connects the branch power supply line 10.
4 and a λ/4 (λ is the wavelength of the radiated radio wave) matching circuit 106 connected between the patch 102 and the patch 102.

【0009】λ/4整合回路106は自身の長さが少な
くともλ/4であり、その両端に接続されるリード部1
05の長さを合せるとλ/4より長くなってしまう。こ
のため、従来は図示するようにλ/4整合回路106を
分岐給電ライン104と平行に配置し、リード部105
を分岐給電ライン104とパッチ102の方向に延長さ
せて接続し、分岐給電ライン104とパッチ102との
間の間隔Lを小さくし、これにより絶縁板101の全体
の長さLLが大きくなるのを阻止している。
The λ/4 matching circuit 106 has a length of at least λ/4, and has lead portions 1 connected to both ends thereof.
The total length of 05 will be longer than λ/4. For this reason, conventionally, the λ/4 matching circuit 106 is arranged parallel to the branch power supply line 104 as shown in the figure, and the lead portion 105
is extended in the direction of the branch power supply line 104 and the patch 102 to reduce the distance L between the branch power supply line 104 and the patch 102, thereby increasing the overall length LL of the insulating plate 101. is being prevented.

【0010】然し乍ら寸法Lを小さくするためにはλ/
4整合回路106は分岐給電ライン104とパッチ10
2に接近して配置しなければならないことになり、λ/
4整合回路106と分岐給電ライン104とが結合し、
またλ/4整合回路106とパッチ102とが結合して
しまい、これによりインピーダンスの不整合が生じる欠
点がある。
However, in order to reduce the dimension L, λ/
4 matching circuit 106 connects branch power supply line 104 and patch 10
2, it must be placed close to λ/
4 matching circuit 106 and branch power supply line 104 are coupled,
Further, there is a drawback that the λ/4 matching circuit 106 and the patch 102 are coupled, resulting in an impedance mismatch.

【0011】この欠点を解消するにはλ/4整合回路1
06と分岐給電ライン104との間の間隔及びλ/4整
合回路106とパッチ102との間の間隔を大きく探れ
ばよい。然し乍らこれらの寸法を大きく探ると、分岐給
電ライン104とパッチ102との間の間隔が大きくな
り、絶縁板101の長さLLが長くなってしまう欠点が
生じる。このため従来はλ/4整合回路106が分岐給
電ライン104とパッチ102に多少結合し、インピー
ダンス不整合が生じたとしても絶縁板101の長さLL
を短かくすることを優先している。この結果アンテナの
指向特性が多少悪くなっている。つまり主ビームに対し
、サイドローブの発生が比較的大きな値となっている。 またλ/4整合回路106が縦方向に延長されるためパ
ッチ102の相互の縦方向の間隔も拡く必要となる。よ
って絶縁板101の短辺方向の寸法も大きくなってしま
う欠点がある。
To overcome this drawback, a λ/4 matching circuit 1
06 and the branch power supply line 104 and between the λ/4 matching circuit 106 and the patch 102. However, if these dimensions are made larger, the distance between the branch power supply line 104 and the patch 102 becomes larger, resulting in a drawback that the length LL of the insulating plate 101 becomes longer. For this reason, in the past, the λ/4 matching circuit 106 was somewhat coupled to the branch power supply line 104 and the patch 102, and even if an impedance mismatch occurred, the length LL of the insulating plate 101
Priority is given to making it short. As a result, the directivity characteristics of the antenna are somewhat deteriorated. In other words, the generation of side lobes is relatively large compared to the main beam. Further, since the λ/4 matching circuit 106 is extended in the vertical direction, it is necessary to increase the distance between the patches 102 in the vertical direction. Therefore, there is a drawback that the dimension of the insulating plate 101 in the short side direction also becomes large.

【0012】この発明の目的はサーキュレータからアン
テナの給電点までの間の高周波伝送構造の変換数を可及
的に少なくすると共に、絶縁板の寸法を長くすることな
く特性のよい単一指向特性を持つレーダ用マイクロスト
リップアレイアンテナを提供しようとするものである。
The purpose of the present invention is to reduce the number of conversions in the high frequency transmission structure between the circulator and the feeding point of the antenna as much as possible, and to obtain good unidirectional characteristics without increasing the size of the insulating plate. The present invention aims to provide a radar microstrip array antenna that has the following characteristics.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この出願の第1発明では
アンテナ接続用導波管の上面に電波取出口を設けると共
に、この高周波取出口と同一軸芯上に筒状の回転シャフ
トを装着する。つまり回転シャフトの中空部が高周波取
出口と同一軸芯上に配置され、この中空部に同軸伝送構
造を構成する中心導体用シャフトを配置する。
[Means for Solving the Problems] In the first invention of this application, a radio wave extraction port is provided on the upper surface of a waveguide for antenna connection, and a cylindrical rotating shaft is mounted on the same axis as this high frequency extraction port. . That is, the hollow part of the rotating shaft is arranged on the same axis as the high-frequency output port, and the central conductor shaft forming the coaxial transmission structure is arranged in this hollow part.

【0014】中心導体用シャフトは回転シャフトの上端
まで延長され、回転シャフトの上端で回転シャフトと電
気的に接続され同軸伝送構造の終端とされる。回転シャ
フトの上端部側にマイクロストリップアレイアンテナ板
が取付られ、このマイクロストリップアレイアンテナ板
の給電点と回転シャフトの側壁を貫通して中心導体用シ
ャフトに至る導電ピンを設け、この導電ピンの外周に絶
縁体を被せて同軸伝送構造を構成し、この同軸伝送構造
によって中心導体用シャフトとマイクロストリップアレ
イアンテナ板の給電点との間を高周波的に連結する構造
としたものである。
The center conductor shaft extends to the upper end of the rotating shaft, and is electrically connected to the rotating shaft at the upper end of the rotating shaft to form the termination of the coaxial transmission structure. A microstrip array antenna plate is attached to the upper end of the rotating shaft, and a conductive pin is provided that passes through the feeding point of the microstrip array antenna plate and the side wall of the rotating shaft to the center conductor shaft. is covered with an insulator to form a coaxial transmission structure, and this coaxial transmission structure connects the central conductor shaft and the feeding point of the microstrip array antenna plate at high frequency.

【0015】従ってこの出願の第1発明によれば回転シ
ャフトの内部は同軸伝送構造によってのみ構成され、伝
送構造の変換は行なわれない。よって伝送損失を小さく
することができる。また回転シャフトの内部に配置する
中心導体用シャフトは回転シャフトの下端から上端に至
る全体にわたって配置され、回転シャフトの内部で曲折
げて同転伝送路の終端部を構成しない。従って構造が簡
単となり組立を容易に行なうことができる。
Therefore, according to the first invention of this application, the interior of the rotating shaft is constructed only by the coaxial transmission structure, and no conversion of the transmission structure is performed. Therefore, transmission loss can be reduced. Further, the center conductor shaft disposed inside the rotary shaft is disposed over the entire length of the rotary shaft from the lower end to the upper end, and is not bent inside the rotary shaft to form the terminal end of the co-rotating transmission line. Therefore, the structure is simple and assembly is easy.

【0016】更にこの出願の第2発明ではマイクロスト
リップアレイアンテナ板の分岐給電ラインとパッチとの
間を絶縁板の長辺方向と平行したλ/4の長さを持つ直
線状の再分岐給電ラインによって接続した構造とする。 この第2発明によれば再分岐給電ラインは分岐給電ライ
ンと直交する方向に延長され、更にパッチの辺と直交す
る向きで接続される。従って再分岐給電ラインと分岐給
電ラインとの結合及び再給電ラインとパッチとの結合を
小さくすることができ、然も再分岐給電ラインの長さは
λ/4に制限される。従って絶縁板の全体の長さ寸法を
大きくすることなく指向特性に優れたレーダ用マイクロ
ストリップアレイアンテナを構成することができる。
Furthermore, in the second invention of this application, a linear sub-branch feed line having a length of λ/4 parallel to the long side direction of the insulating plate is provided between the branch feed line of the microstrip array antenna plate and the patch. The structure is connected by According to the second invention, the rebranched power supply line is extended in a direction perpendicular to the branched power supply line, and is further connected in a direction perpendicular to the side of the patch. Therefore, the coupling between the rebranching power supply line and the branch power supply line and the coupling between the rebranching power supply line and the patch can be reduced, and the length of the rebranching power supply line is limited to λ/4. Therefore, a radar microstrip array antenna with excellent directivity can be constructed without increasing the overall length of the insulating plate.

【0017】更にこの出願の第3発明によればマイクロ
ストリップアレイアンテナを構成する共通給電ラインの
中央から分岐給電ラインの延長方向と逆向に分岐して形
成した分岐ラインと、この分岐ラインの先端に電気的に
接続され、絶縁板の長辺方向に延長された細条導電パタ
ーンによって構成したスタブと、このスタブ上において
絶縁板の中心点に給電点を設けた構造を特徴とするもの
である。
Furthermore, according to the third aspect of the present application, a branch line is formed by branching from the center of the common feed line constituting the microstrip array antenna in a direction opposite to the extension direction of the branch feed line, and a branch line is formed at the tip of the branch line. The structure is characterized by a stub formed by a thin conductive pattern that is electrically connected and extended in the long side direction of the insulating plate, and a power feeding point provided on the stub at the center point of the insulating plate.

【0018】この第3発明によればスタブによってイン
ピーダンス整合させることによって共通給電ラインの中
央でなく、絶縁板の中央に給電点を配置することができ
る。これによって絶縁板の端部にインピーダンス整合用
の延長部を設ける必要がなくこの点でも絶縁板の長さを
短かくすることができる。
According to the third invention, impedance matching is performed using the stub, so that the feeding point can be placed not at the center of the common feeding line but at the center of the insulating plate. This eliminates the need to provide an extension for impedance matching at the end of the insulating plate, and the length of the insulating plate can also be shortened in this respect.

【0019】[0019]

【実施例】図1乃至図11にこの発明の実施例を示す。 図中図12及び図13と対応する部分には同一符号を付
して示す。マイクロストリップアレイアンテナ板100
は金属板で作られた補強板110に取付けられ、補強板
110を介して回転シヤフト200に取付けられる。
Embodiments FIGS. 1 to 11 show embodiments of the present invention. In the figure, parts corresponding to those in FIGS. 12 and 13 are designated by the same reference numerals. Microstrip array antenna board 100
is attached to a reinforcing plate 110 made of a metal plate, and is attached to the rotating shaft 200 via the reinforcing plate 110.

【0020】マイクロストリップアレイアンテナ板10
0には表側にパッチ102と、共通給電ライン103、
分岐給電ライン104、再分岐給電ライン107がマイ
クロストリップライン構造によって形成される。つまり
絶縁板101は所望の誘電率を持つ誘電体によって構成
され、絶縁板101の背面には全体に導電箔が形成され
、この導電箔が共通電位点に電気的に接続されてアース
導体を構成する。
Microstrip array antenna plate 10
0 has a patch 102 on the front side, a common power supply line 103,
A branch power supply line 104 and a rebranch power supply line 107 are formed by a microstrip line structure. In other words, the insulating plate 101 is made of a dielectric material having a desired dielectric constant, and a conductive foil is formed on the entire back surface of the insulating plate 101, and this conductive foil is electrically connected to a common potential point to constitute a ground conductor. do.

【0021】これと共に表側に所定の幅寸法を持つ共通
給電ライン103と分岐給電ライン104、再給電ライ
ン107、パッチ102が形成されマイクロストリップ
ラインが構成される。つまりマイクロストリップライン
構造によって各部分が所定のインピーダンスに設定され
る。マイクロストリップアレイアンテナ板100の下辺
部に沿ってシールド板111が取付けられ、このシール
ド板111によって共通給電ライン103から放射され
る電波を遮蔽する。
At the same time, a common power supply line 103, a branch power supply line 104, a repower supply line 107, and a patch 102 having a predetermined width dimension are formed on the front side to constitute a microstrip line. In other words, each part is set to a predetermined impedance by the microstrip line structure. A shield plate 111 is attached along the lower side of the microstrip array antenna plate 100, and the shield plate 111 blocks radio waves radiated from the common feed line 103.

【0022】補強板110は回転シャフト200の平面
部210に取付けられる。平面部210の背面側にも平
面部が形成され、背面側の平面部に保護カバー112が
取付けられ、この保護カバー112によって回転シャフ
ト200の上端がかくされ、保護される。回転シャフト
200は上半部が上記した平面部210を形成するため
に角柱状とされるが、下半部は円柱状とされ、この円柱
部分211にベアリング351,352の内リングを嵌
合させ、ベアリング351,352の外リングをアンテ
ナ接続用導波管300に形成した支持台350に嵌合さ
せる。
The reinforcing plate 110 is attached to the flat portion 210 of the rotating shaft 200. A flat part is also formed on the back side of the flat part 210, and a protective cover 112 is attached to the flat part on the back side, and the upper end of the rotating shaft 200 is hidden and protected by this protective cover 112. The upper half of the rotating shaft 200 has a prismatic shape to form the above-described flat portion 210, but the lower half has a cylindrical shape, and the inner rings of the bearings 351, 352 are fitted into this cylindrical portion 211. , the outer rings of the bearings 351, 352 are fitted into a support base 350 formed on the antenna connection waveguide 300.

【0023】ベアリング351,352は抑え板353
と354によって支持台350の内部に抑え込まれる。 これと共に回転シャフト200に形成したフランジ21
2に大歯車250が取付けられる。大歯車250にはモ
ータ251の回転を減速した軸252に取付られたピニ
オン253が噛合し、毎分例えば24回転程度の回転速
度で回転シャフト200が回転される。
[0023] The bearings 351 and 352 are connected to the holding plate 353.
and 354 are suppressed inside the support base 350. A flange 21 formed on the rotating shaft 200 together with this
A large gear 250 is attached to 2. A pinion 253 attached to a shaft 252 that decelerates the rotation of a motor 251 is engaged with the large gear 250, and the rotary shaft 200 is rotated at a rotation speed of, for example, about 24 revolutions per minute.

【0024】回転シャフト200の軸芯には円孔213
が上下に貫通して形成される。この円孔213の下端に
は例えばテフロンのような絶縁体によって形成した絶縁
スペーサ214が嵌込まれる。絶縁スペーサ214は軸
芯に孔を有し、この孔に中心導体用シャフト215が挿
入され、中心導体用シャフト215を回転シャフト20
0の軸芯位置に絶縁して支持する。円孔213の上端側
には導電スペーサ216が挿入され、この導電スペーサ
216の中心孔に中心導体用シャフト215が挿入され
る。従って中心導体用シャフト215の上端側は導電ス
ペーサ216によって電気的に回転シャフト200に接
続され、同軸伝送構造の終端が構成される。中心導体用
シャフト215には軸芯と直交する方向にネジ孔219
が形成され、このネジ孔219に導電ピン220がネジ
込まれる。
A circular hole 213 is provided at the axis of the rotating shaft 200.
is formed by penetrating the top and bottom. An insulating spacer 214 made of an insulator such as Teflon is fitted into the lower end of this circular hole 213. The insulating spacer 214 has a hole in its axis, into which the center conductor shaft 215 is inserted, and the center conductor shaft 215 is connected to the rotating shaft 20.
It is insulated and supported at the 0 axis position. A conductive spacer 216 is inserted into the upper end of the circular hole 213, and a center conductor shaft 215 is inserted into the center hole of the conductive spacer 216. Therefore, the upper end side of the center conductor shaft 215 is electrically connected to the rotating shaft 200 by the conductive spacer 216, thereby forming the terminal end of the coaxial transmission structure. The center conductor shaft 215 has a screw hole 219 in a direction perpendicular to the axis.
is formed, and a conductive pin 220 is screwed into this screw hole 219.

【0025】つまり回転シャフト200の平面部210
には円孔221が形成され、この円孔221に筒状の絶
縁スペーサ222が嵌込まれ、この絶縁スペーサ222
の中心孔213を通じて導電ピン220を中心導体用シ
ャフト215にネジ込む。導電ピン220は平面部21
0から突出され、この突出した導電ピン220がマイク
ロストリップアレイアンテナ板100の給電点Fに形成
された孔に貫通し、マイクロストリップアレイアンテナ
板100の給電点Fに接続される。
In other words, the flat portion 210 of the rotating shaft 200
A circular hole 221 is formed in the hole 221, and a cylindrical insulating spacer 222 is fitted into the circular hole 221.
The conductive pin 220 is screwed into the center conductor shaft 215 through the center hole 213 of the conductor. The conductive pin 220 is connected to the flat part 21
This protruding conductive pin 220 penetrates a hole formed at the feed point F of the microstrip array antenna plate 100 and is connected to the feed point F of the microstrip array antenna plate 100.

【0026】導電ピン220はテフロンのような絶縁ス
ペーサ222に被覆され同軸伝送構造を構成する。中心
導体用シャフト215は導電ピン220のネジ込によっ
て上下方向に位置が固定され、図4に示すアンテナ接続
用導波管300への突出量Dが規定される。また導電ス
ペーサ216はセットビス217と218を暖めること
により上下に移動させることができる。この状態で導電
ピン220との間の間隔G(図4参照)を調整し、最大
電力が取出せる状態に設定する。
The conductive pin 220 is covered with an insulating spacer 222 such as Teflon to form a coaxial transmission structure. The position of the center conductor shaft 215 is fixed in the vertical direction by screwing in the conductive pin 220, and the amount of protrusion D into the antenna connection waveguide 300 shown in FIG. 4 is defined. Further, the conductive spacer 216 can be moved up and down by heating the set screws 217 and 218. In this state, the distance G (see FIG. 4) between the conductive pins 220 is adjusted and set to a state where maximum power can be extracted.

【0027】アンテナ接続用導被管300は図3及び図
5に示すようにフランジ301を有し、このフランジ3
01が図3に示すサーキュレータ400の一つの面に取
付けられる。フランジ301の中央に長方形の窓302
が形成され、この窓302が偏平な空胴303に連通し
てアンテナ接続用導波管300が構成される。アンテナ
接続用導波管300の空胴303の上面側に高周波取出
口304(図5参照)が形成され、この高周波取出口3
04に回転シャフト200に支持された中心導体用シャ
フト215の下端が突出され、中心導体用シャフト21
5と回転シャフト200によって構成される同軸伝送構
造とアンテナ接続用導波管300とが高周波結合され、
サーキュレータ400から与えられる電波をマイクロス
トリップアレイアンテナ板100に伝達することと、マ
イクロストリップアンテナ板100に誘起した反射波を
サーキュレータ400に返送する動作とが行なわれる。
The antenna connection conductive tube 300 has a flange 301 as shown in FIGS. 3 and 5.
01 is attached to one side of the circulator 400 shown in FIG. Rectangular window 302 in the center of flange 301
is formed, and this window 302 communicates with a flat cavity 303 to constitute an antenna connection waveguide 300. A high frequency output port 304 (see FIG. 5) is formed on the upper surface side of the cavity 303 of the antenna connection waveguide 300.
04, the lower end of the center conductor shaft 215 supported by the rotating shaft 200 is projected, and the center conductor shaft 21
5 and a coaxial transmission structure constituted by the rotating shaft 200 and the antenna connection waveguide 300 are high-frequency coupled,
The operations of transmitting radio waves given from the circulator 400 to the microstrip array antenna plate 100 and returning reflected waves induced in the microstrip antenna plate 100 to the circulator 400 are performed.

【0028】サーキュレータ400の他の一つの面40
1には送信機接続用導波管500(図3参照)が取付け
られる。またサーキュレータ400の反対側の面には受
信機接続用導波管600が取付けられる。これら導波管
500と600は図3及び図6に示すように同一構造を
有し、サーキュレータ400への取付用のフランジ50
1(601)を有し、このフランジ501(601)の
中央に導波管用の窓502(602)が形成される。こ
の窓502(602)は空胴503(603)に連通し
、この空胴503(603)が導波管として作用する。 空胴503は90°折曲られ、上面に連通する。上面に
は送信機取付面504(又は受信機取付面604)が形
成され、この送信機取付面504又は受信機取付面60
4に送信機700と受信機800を取付ける。
Another surface 40 of the circulator 400
A transmitter connection waveguide 500 (see FIG. 3) is attached to 1. Further, a receiver connection waveguide 600 is attached to the opposite surface of the circulator 400. These waveguides 500 and 600 have the same structure as shown in FIGS. 3 and 6, and have a flange 50 for attachment to the circulator 400.
1 (601), and a waveguide window 502 (602) is formed in the center of this flange 501 (601). This window 502 (602) communicates with a cavity 503 (603), and this cavity 503 (603) acts as a waveguide. The cavity 503 is bent at 90° and communicates with the upper surface. A transmitter mounting surface 504 (or receiver mounting surface 604) is formed on the upper surface, and this transmitter mounting surface 504 or receiver mounting surface 60
Attach the transmitter 700 and receiver 800 to 4.

【0029】送信機700は例えばマグネトロンを用い
ることができる。701は送信機駆動用の基板を示し、
この基板701からマグネトロンにパルスを与えること
により、このパルスの期間に高周波を発振し、空胴50
3を通じてサーキュレータ400に放出される。サーキ
ュレータ400では図3に示す面401の窓402から
入力された電波は、90°反時計廻り方向に伝播されて
面401と90°直交する面に形成された窓に放出され
る。この面には、上述したアンテナ接続用導波管300
が接続されているから、このアンテナ接続用導波管30
0と回転シャフト200によって構成される同軸伝送構
造を通じてマイクロストリップアンテナ板100に高周
波信号が与えられ、マイクロストリップアレイアンテナ
板100から電波が放出される。
[0029] For example, a magnetron can be used as the transmitter 700. 701 indicates a transmitter driving board;
By applying a pulse to the magnetron from this substrate 701, a high frequency is oscillated during the period of this pulse, and the cavity 50
3 to the circulator 400. In the circulator 400, radio waves input from the window 402 of the surface 401 shown in FIG. On this surface, the antenna connection waveguide 300 described above is provided.
is connected, this antenna connection waveguide 30
A high frequency signal is applied to the microstrip antenna plate 100 through a coaxial transmission structure constituted by a rotating shaft 200 and a rotating shaft 200, and radio waves are emitted from the microstrip array antenna plate 100.

【0030】マイクロストリップアレイアンテナ板10
0に反射波が帰来すると、給電点Fに高周波電流が誘起
され、この高周波電流が回転シャフト200によって構
成される同軸伝送構造と、アンテナ接続用導波管300
を通じてサーキュレータ400に与えられる。サーキュ
レータ400はアンテナ接続用導波管300の取付面か
ら90°反時計方向に回転した面の窓に伝播し、受信機
取付用導波管600に伝播され受信機800で増幅し、
中間周波信号を出力する。基板801には中間周波増幅
器が実装され、受信信号の増幅を行なう構造としている
。尚基板701にはシールドカバ702が被せられ、ま
た受信機側の基板801はシールドカバ802に収納さ
れる。
Microstrip array antenna plate 10
When the reflected wave returns to 0, a high frequency current is induced at the feeding point F, and this high frequency current flows through the coaxial transmission structure constituted by the rotating shaft 200 and the antenna connection waveguide 300.
is applied to the circulator 400 through the circulator 400. The circulator 400 propagates from the mounting surface of the antenna connection waveguide 300 to the window on the surface rotated 90 degrees counterclockwise, propagates to the receiver mounting waveguide 600, and is amplified by the receiver 800.
Outputs an intermediate frequency signal. An intermediate frequency amplifier is mounted on the substrate 801, and has a structure for amplifying a received signal. Note that the board 701 is covered with a shield cover 702, and the receiver side board 801 is housed in the shield cover 802.

【0031】図3に示す符号900は金属シャーシを示
す。この金属シャーシ900には各導波管300,50
0,600がサーキュレータ400によって一体化され
た状態で装着される。また基板701と801も同様に
金属シャーシ900に取付けられる。金属シャーシ90
0は図7に示すハウジング950に収納される。ハウジ
ング950は下半部951と上半部955とによって構
成される。下半部951は絶縁樹脂によって凹盆状に形
成され、底面に形成された孔952によって金属シャー
シ900はビス止めされる。図3に示す4個のボス95
3は金属シャーシ900を下半部951にビス止用のネ
ジ孔を形成したボスである。
Reference numeral 900 shown in FIG. 3 indicates a metal chassis. This metal chassis 900 includes waveguides 300 and 50.
0,600 are mounted integrally with the circulator 400. Further, substrates 701 and 801 are similarly attached to metal chassis 900. metal chassis 90
0 is housed in a housing 950 shown in FIG. The housing 950 is composed of a lower half 951 and an upper half 955. The lower half 951 is formed of insulating resin into a concave tray shape, and the metal chassis 900 is fixed with screws through holes 952 formed in the bottom surface. Four bosses 95 shown in FIG.
3 is a boss in which a screw hole for fixing the metal chassis 900 to the lower half 951 is formed.

【0032】下半部951の側部に防水用ケーブル引出
具960が取付けられ、このケーブル引出具960を通
じてケーブル970(図2)がハウジング内に導入され
る。ケーブル970が送信機用基板701、受信機用基
板801、モータ駆動回路等に接続される。下半部95
1の開口周辺部には防水パッキン980が装着され、防
水パッキン980を挟んで上部に上半部955が被せら
れる。下半部951の周辺に形成した孔952を通じて
、上半部に形成したネジ孔にネジ954をネジ込むこと
により、下半部951と上半部955との間に防水パッ
キン980を締付け、ハウジング900を防水構造で密
封する。
A waterproof cable puller 960 is attached to the side of the lower half 951, and a cable 970 (FIG. 2) is introduced into the housing through this cable puller 960. A cable 970 is connected to the transmitter board 701, receiver board 801, motor drive circuit, and the like. lower half 95
A waterproof packing 980 is attached to the periphery of the opening of No. 1, and an upper half portion 955 is placed over the waterproof packing 980. By screwing a screw 954 into a screw hole formed in the upper half through a hole 952 formed around the lower half 951, a waterproof packing 980 is tightened between the lower half 951 and the upper half 955, and the housing is closed. 900 is sealed with a waterproof structure.

【0033】図8にこの出願の第2発明の実施例を示す
。この出願の第2発明ではマイクロストリップアレイア
ンテナ板100に形成する給電ラインの形状を提案する
ものである。絶縁板101は所望の誘電率を持つ誘電体
によって構成され、一方の面の全体にアース導電箔が被
着形成され、他方の面にストリップラインが形成される
。共通給電ライン103と、分岐給電ライン104と、
再分岐供給ライン107がマイクロストリップラインに
よって構成される。
FIG. 8 shows an embodiment of the second invention of this application. The second invention of this application proposes the shape of the feed line formed on the microstrip array antenna plate 100. The insulating plate 101 is made of a dielectric material having a desired dielectric constant, and a ground conductive foil is adhered to the entire surface of one surface, and a strip line is formed on the other surface. A common power supply line 103, a branch power supply line 104,
The rebranch supply line 107 is constituted by a microstrip line.

【0034】共通給電ライン103は長方形の絶縁板1
01の長辺に沿って形成される。アンテナから放射する
電波の導体と絶縁板とで構成される導波路の波長をλと
した場合、共通給電ライン103から一波長λの間隔で
例えば共通給電ライン103の中心点Xを境に左右にそ
れぞれ10個又は12個の分岐給電ライン104を分岐
する。分岐給電ライン104は互に平行して絶縁板10
1の短辺方向に延長される。分岐給電ライン104の延
長量は図8の右端に示すように2λ+3λ/4に選定さ
れ、共通給電ライン103から3λ/4の位置から第1
の再分岐給電ライン107Aを分岐し、更にこの3λ/
4の位置からλずつ延長した位置から第2と第3の再分
岐給電ライン107B,107Cを分岐形成する。これ
ら第1,第2,第3の再分岐給電ライン107A〜10
7Cの延長量はそれぞれλ/4に選定される。
[0034] The common power supply line 103 is a rectangular insulating plate 1
It is formed along the long side of 01. If the wavelength of the waveguide composed of a conductor and an insulating plate for the radio waves radiated from the antenna is λ, then from the common feed line 103, for example, from the center point X of the common feed line 103 to the left and right at an interval of one wavelength λ. Ten or twelve branch feed lines 104 are branched, respectively. The branch power supply lines 104 are parallel to each other and are connected to the insulating plates 10.
It is extended in the direction of the short side of 1. The extension amount of the branch power supply line 104 is selected to be 2λ+3λ/4 as shown in the right end of FIG.
The re-branch power supply line 107A is branched, and this
Second and third re-branching power supply lines 107B and 107C are branched from positions extending by λ from position 4. These first, second, and third re-branching power supply lines 107A to 10
The amount of extension of 7C is selected to be λ/4, respectively.

【0035】各再分岐給電ライン107A〜107Cの
各先端に角形のパッチ102が形成される。パッチ10
2の絶縁板101の長辺方向の寸法はλ/2に選定され
、他辺の寸法Bは接続点Aにおいてパッチ102の方向
を見たインピーダンスが、分岐給電ライン104及び再
分岐給電ライン107A〜107Cの各特性インピーダ
ンスと整合する寸法に選定する。
A rectangular patch 102 is formed at each tip of each sub-branch power supply line 107A to 107C. patch 10
The dimension in the long side direction of the insulating plate 101 of No. 2 is selected to be λ/2, and the dimension B of the other side is such that the impedance seen in the direction of the patch 102 at the connection point A is the same as that of the branch power supply line 104 and the sub-branch power supply line 107A~ The dimensions are selected to match each characteristic impedance of 107C.

【0036】この出題の第2発明では再分岐給電ライン
107A〜107Cを直線状に形成した点と、給電点F
を共通給電ライン103とは別に形成したスタブ108
上に設けた構造を特徴とするものである。再分岐給電ラ
イン107A〜107Cを絶縁板101の長辺方向に平
行して直線状に形成することにより再分岐給電ライン1
07A〜107Cはパッチ102及び分岐給電ライン1
04との結合が最小となりサイドローブの発生を小さく
することができる。
[0036] In the second invention of this question, the point where the rebranching power supply lines 107A to 107C are formed in a straight line, and the power supply point F
A stub 108 formed separately from the common power supply line 103
It is characterized by a structure provided on the top. By forming the rebranching power supply lines 107A to 107C in a straight line parallel to the long side direction of the insulating plate 101, the rebranching power supply line 1
07A to 107C are patch 102 and branch power supply line 1
04 is minimized, and the generation of side lobes can be reduced.

【0037】再分岐給電ライン107A〜107Cを直
線化するためには分岐給電ライン104から各再分岐給
電ライン107A〜107Cを通じてパッチ102を見
たインピーダンスが所定の値となるように各再分岐給電
ライン107A〜107Cのパータン幅を選定する。図
9及び図10にマイクロストリップアレイアンテナ板1
00に形成された導電パターンの一部を拡大して示す。 図示するように共通給電ライン103と、分岐給電ライ
ン104はパターン幅が細い部分と太い部分とが形成さ
れる。図9に示す細い部分の寸法J,K,L,Mは約λ
/4、太い部分の寸法N,Q,Rは約3λ/4に選定さ
れ、寸法O,Pは約λ/4に選定される。
In order to straighten the sub-branch feed lines 107A to 107C, each sub-branch feed line is connected so that the impedance seen from the patch 102 from the branch feed line 104 through each sub-branch feed line 107A to 107C becomes a predetermined value. Select pattern width from 107A to 107C. Figures 9 and 10 show microstrip array antenna plate 1.
A part of the conductive pattern formed in 00 is shown enlarged. As shown in the figure, the common power supply line 103 and the branch power supply line 104 are formed into a narrow part and a wide part. The dimensions J, K, L, and M of the thin part shown in Figure 9 are approximately λ
/4, the dimensions N, Q, and R of the thick portion are selected to be approximately 3λ/4, and the dimensions O, P are selected to be approximately λ/4.

【0038】ここで特に共通給電ライン103の最端部
に存在する細い部分の寸法JJは標準寸法Jのλ/4よ
り約10%程度小さい値に設定される。更に図10に示
す給電点Fに近い中央部分の寸法JJJは標準寸法Jよ
り2〜3%程度大きい値に設定される。一方中央部分の
2本の分岐給電ライン104では共通給電ライン103
から分岐する部分が細いパターンとなっている。この細
いパターン部分の寸法Sは太いパターン部分の標準寸法
Oより8〜9%程度小さい値に設定される。
In particular, the dimension JJ of the thin portion existing at the end of the common power supply line 103 is set to a value approximately 10% smaller than the standard dimension J λ/4. Further, the dimension JJJ of the central portion near the feeding point F shown in FIG. 10 is set to a value approximately 2 to 3% larger than the standard dimension J. On the other hand, in the two branch power supply lines 104 in the central part, the common power supply line 103
The part that branches off from the top has a thin pattern. The dimension S of this thin pattern portion is set to a value that is approximately 8 to 9% smaller than the standard dimension O of the thick pattern portion.

【0039】このように各部の寸法が設定されて各パッ
チアレイに給電する電力配分に傾斜を付けて鋭い指向特
性を得るようにしている。一方この出願の第3発明では
マイクロストリップアレイアンテナ板100の中央部分
に共通給電ライン103と平行する導電パターンによっ
て形成したスタブ108を設け、このスタブ108に給
電点Fを設けた構造を提案する。
The dimensions of each part are set in this manner, and the distribution of power supplied to each patch array is sloped to obtain sharp directivity characteristics. On the other hand, the third invention of this application proposes a structure in which a stub 108 formed by a conductive pattern parallel to the common feed line 103 is provided in the center of the microstrip array antenna plate 100, and a feed point F is provided on this stub 108.

【0040】つまり共通給電ライン103の中心点は図
8に示すX点の位置にある。従って本来はこのマイクロ
ストリップアレイアンテナ板100の給電点はXの位置
に存在することになる。絶縁板101上において右端の
パッチアレイは共通給電ライン103の右端から図8に
示すようにΔLだけ突出している。従って絶縁板101
はX点を中心とした場合、重量配分が左右対称にならな
い欠点がある。
In other words, the center point of the common power supply line 103 is located at the point X shown in FIG. Therefore, the feeding point of this microstrip array antenna plate 100 is originally located at the position X. The rightmost patch array on the insulating plate 101 protrudes from the right end of the common power supply line 103 by ΔL, as shown in FIG. Therefore, the insulating plate 101
has the disadvantage that the weight distribution is not symmetrical when centering on point X.

【0041】このためX点を給電点とした場合、従来は
図8に示す絶縁板101の左端からΔLだけ延長させ、
この延長によってX点を回転中心として支持した場合に
、左右対称の重量配分にし、回転シャフト200にかた
よった力を与えない構造としている。然し乍ら、このよ
うに絶縁板101を単に重量配分を合せるだけで左端に
延長部を設ける場合には、絶縁板101に不要な部分を
付加するだけで無駄なことになる。
For this reason, when point
With this extension, when the rotating shaft 200 is supported with the point X as the center of rotation, the weight is distributed symmetrically and the rotating shaft 200 is structured not to be subjected to uneven force. However, if the extension portion is provided at the left end of the insulating plate 101 simply by adjusting the weight distribution, an unnecessary portion will be added to the insulating plate 101, which will be wasteful.

【0042】このためこの出願の第3発明では絶縁板1
01の左端に無駄な絶縁板を延長しなくても絶縁板10
1の中心点を回転中心にすることができる構造を提案す
るものである。この出願の第3発明では共通給電ライン
103の中心点Xから下向き分岐導電パターン120を
設け、この分岐導電パターン120の先端に共通給電ラ
イン103と平行する細条導電パターンによってスタブ
108を形成し、このスタブ108上において、絶縁体
101の中心点に対応する位置に給電点Fを設ける。
Therefore, in the third invention of this application, the insulating plate 1
Insulating plate 10 without extending unnecessary insulating plate to the left end of 01
This paper proposes a structure in which the center point of 1 can be used as the center of rotation. In the third invention of this application, a downward branch conductive pattern 120 is provided from the center point X of the common power supply line 103, and a stub 108 is formed at the tip of this branch conductive pattern 120 by a thin conductive pattern parallel to the common power supply line 103, On this stub 108, a power feeding point F is provided at a position corresponding to the center point of the insulator 101.

【0043】このようにスタブ108を設けてインピー
ダンス整合をとりながら、給電点Fを絶縁板101の中
心点に移動させることにより、絶縁板101に不要な部
分を付加することなく、給電点Fの位置をアンテナの回
転中心にすることができる。よって絶縁板101の長辺
方向の寸法を短かくすることができ、図7に示したハウ
ジング950の特に上半部955の直径を小さくするこ
とができる利点が得られる。
By moving the feed point F to the center point of the insulating plate 101 while providing impedance matching by providing the stub 108 in this way, the feed point F can be adjusted without adding unnecessary parts to the insulating plate 101. The position can be the center of rotation of the antenna. Therefore, the dimension in the long side direction of the insulating plate 101 can be shortened, and an advantage can be obtained that the diameter of the housing 950 shown in FIG. 7, especially the upper half portion 955, can be reduced.

【0044】尚、絶縁板101に形成する共通給電ライ
ン103及び分岐ライン104の各直角に折曲る部分は
、図11に拡大して示すように45°に切落した形状に
形成する。このように45°に切落した形状に形成する
ことにより直角に折曲る部分で反射が発生することを回
避することができる。
[0044] The perpendicularly bent portions of the common power supply line 103 and the branch line 104 formed on the insulating plate 101 are formed in a shape cut at 45° as shown in an enlarged view in FIG. By forming it into a shape cut off at 45 degrees, it is possible to avoid reflections occurring at the portions bent at right angles.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
サーキュレータ400からマイクロストリップアレイア
ンテナ板100に至る高周波の伝播路が導波管と、回転
シャフト200内の同軸伝送構造と、導電ピン220に
よって構成される同軸伝送構造の3通路で構成されるか
ら従来の4通路と比較して1通路少なくすることができ
る。よってこの点で変換損失を少なくすることができ、
利得の高いレーダ用アンテナを提供することができる。
As explained above, according to the present invention, the high frequency propagation path from the circulator 400 to the microstrip array antenna plate 100 is formed using a waveguide, a coaxial transmission structure within the rotating shaft 200, and a conductive pin 220. Since the coaxial transmission structure is composed of three passages, the number of passages can be reduced by one compared to the conventional four passages. Therefore, in this respect, conversion loss can be reduced,
A radar antenna with high gain can be provided.

【0046】更に、回転シャフト200の内部では、中
心導体用シャフト215が上端から下端まで貫通して配
置され、然も上端側は、導電スペーサ216で支持され
、下端側は、絶縁スペーサ214で支持する構造とした
から、組立が容易にできる利点がある。この結果組立に
要する時間を短かくすることができ、また所望の特性の
アンテナを得るための調整も容易に行なうことができる
利点が得られる。
Furthermore, inside the rotating shaft 200, a center conductor shaft 215 is arranged to penetrate from the upper end to the lower end, and the upper end side is supported by a conductive spacer 216, and the lower end side is supported by an insulating spacer 214. This structure has the advantage of easy assembly. As a result, the time required for assembly can be shortened, and adjustments can be easily made to obtain an antenna with desired characteristics.

【0047】またこの発明では、マイクロストリップア
レイアンテナ板100を構成する再分岐給電ライン10
7を絶縁板101の長辺方向に延長した直線状に形成し
たから、この再分岐給電ライン107と分岐給電ライン
104及び再分岐給電ライン104とパッチ102との
間の結合を小さくすることができる。この結果利得の大
きいアンテナを得ることができる。また再分岐給電ライ
ン107を直線状に形成したから、パッチ102の上下
方向の間隔を大きく採らなくて済むため、絶縁板101
の短辺方向の寸法を短かくすることができ、ハウジング
950の上半部955の高さ寸法を小さくできる利点が
得られる。
Further, in the present invention, the rebranching feed line 10 constituting the microstrip array antenna plate 100
7 is formed in a linear shape extending in the long side direction of the insulating plate 101, the coupling between the subbranched power supply line 107 and the branched power supply line 104 and between the subbranched power supply line 104 and the patch 102 can be reduced. . As a result, an antenna with large gain can be obtained. Furthermore, since the re-branching power supply line 107 is formed in a straight line, it is not necessary to take a large vertical interval between the patches 102.
This provides the advantage that the dimension in the short side direction of the housing 950 can be shortened, and the height dimension of the upper half portion 955 of the housing 950 can be reduced.

【0048】またこの発明では絶縁板101の中心点に
アンテナの給電点Fを配置する構造を採ったから、アン
テナを構成する絶縁板101の長辺方向の寸法を短かく
することができる。この結果ハウジング950の上半部
955の直径を小さくでき、全体の形状を小型に作るこ
とができる利点が得られる。
Furthermore, since the present invention adopts a structure in which the feeding point F of the antenna is arranged at the center point of the insulating plate 101, the dimension in the long side direction of the insulating plate 101 constituting the antenna can be shortened. As a result, the diameter of the upper half 955 of the housing 950 can be reduced, providing the advantage that the overall shape can be made smaller.

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

【図1】この発明の一実施例を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the invention.

【図2】この発明の一実施例を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the invention.

【図3】この発明の一実施例を示す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of the invention.

【図4】この発明の実施例に用いた回転シャフトの内部
構造を説明するための断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the internal structure of the rotating shaft used in the embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例に用いたアンテナ接続用導波
管の構造を説明するための断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the structure of the antenna connection waveguide used in the embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例に用いた送信機接続用導波管
及び受信機接続用導波管の構造を説明するための断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the structure of a transmitter connection waveguide and a receiver connection waveguide used in an embodiment of the present invention.

【図7】この発明の実施例に用いたハウジングの構造の
一例を示す分解斜視図。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of the structure of a housing used in an embodiment of the invention.

【図8】この発明の実施例に用いたマイクロストリップ
アレイアンテナ板の構造を説明するための正面図。
FIG. 8 is a front view for explaining the structure of a microstrip array antenna plate used in an example of the present invention.

【図9】この発明の実施例に用いたマイクロストリップ
アレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するため
の拡大正面図。
FIG. 9 is an enlarged front view for explaining the shape of the conductive pattern of the microstrip array antenna plate used in the embodiment of the present invention.

【図10】この発明の実施例に用いたマイクロストリッ
プアレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するた
めの拡大正面図。
FIG. 10 is an enlarged front view for explaining the shape of the conductive pattern of the microstrip array antenna plate used in the embodiment of the present invention.

【図11】この発明の実施例に用いたマイクロストリッ
プアレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するた
めの拡大正面図。
FIG. 11 is an enlarged front view for explaining the shape of a conductive pattern of a microstrip array antenna plate used in an example of the present invention.

【図12】従来の技術を説明するための断面図。FIG. 12 is a sectional view for explaining a conventional technique.

【図13】従来の技術を説明するための拡大正面図。FIG. 13 is an enlarged front view for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100          マイクロストリップアレイ
アンテナ板101          絶縁板 102          パッチ 103          共通給電ライン104  
        分岐給電ライン107       
   再分岐給電ライン200          回
転シャフト215          中心導体用シャ
フト220          導電ピン 251          モータ 300          アンテナ接続用導波管35
0          支持台 351,352  ベアリング 400          サーキュレータ500  
        送信機接続用導波管600     
     受信機接続用導波管700        
  送信機 800          受信機
100 Microstrip array antenna plate 101 Insulating plate 102 Patch 103 Common power supply line 104
Branch power supply line 107
Rebranching power supply line 200 Rotating shaft 215 Center conductor shaft 220 Conductive pin 251 Motor 300 Antenna connection waveguide 35
0 Support stand 351, 352 Bearing 400 Circulator 500
Waveguide 600 for transmitter connection
Receiver connection waveguide 700
Transmitter 800 Receiver

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  3方向に導波管との接続口を有し、各
接続口に与えた高周波が一方向に伝播されて一つの導波
管との接続口に出力される特性を具備したサーキュレー
タと、このサーキュレータの一つの接続口に接続された
送信機と、この送信機が発射する高周波を上記サーキュ
レータの一つの接続口から取出すアンテナ接続用導波管
と、このアンテナ接続用導波管から上記サーキュレータ
に入力される受信波が出力される上記サーキュレータの
接続口に接続された受信機と、上記アンテナ接続用導波
管の一つの側面に形成された高周波取出口と、この高周
波取出孔と同一の軸芯を持つ中空部を具備し、上記アン
テナ接続用導波管の上面から垂直方向に突出して回転自
在に支持された回転シャフトと、この回転シャフトの上
記中空部の軸芯に配置され回転シャフトと共に同軸伝送
ラインを構成し、下端が上記アンテナ接続用導波管に突
出して高周波結合された同軸伝送構造を構成する中心導
体用シャフトと、上記回転シャフトの上端に長手方向が
回転シャフトの軸線と直交する方向に取付られ、絶縁板
の一方の面に複数のパッチがマトリックス状に配列して
形成され、このマトリックス状に配列して形成された複
数のパッチにマイクロストリップラインによって構成さ
れる給電ラインが接続されて給電する構造のマイクロス
トリップアレイアンテナ板と、上記回転シャフトの外周
面から上記回転シャフトの中空部に向って貫通して形成
された孔と、この孔に貫通して支持され、軸芯に貫通孔
を具備した絶縁筒と、この絶縁筒の貫通孔に貫通し、一
端が上記中心導体用シャフトに電気的に接続され、他端
が上記マイクロストリップアレイアンテナ板の給電点に
接続された導電ピンと、上記回転シャフトを一定速度で
回転させるモータと、によって構成したことを特徴とす
るレーダ用アンテナ装置。
Claim 1: The device has connection ports with waveguides in three directions, and has a characteristic that the high frequency applied to each connection port is propagated in one direction and output to one connection port with the waveguide. A circulator, a transmitter connected to one connection port of the circulator, an antenna connection waveguide for extracting high frequency waves emitted by the transmitter from one connection port of the circulator, and this antenna connection waveguide. a receiver connected to a connection port of the circulator from which received waves inputted to the circulator are output; a high frequency output port formed on one side of the antenna connection waveguide; and the high frequency output hole. A rotary shaft is provided with a hollow portion having the same axis as the rotary shaft, and is rotatably supported by protruding vertically from the top surface of the antenna connection waveguide, and the rotary shaft is disposed at the axis of the hollow portion of the rotary shaft. A center conductor shaft that constitutes a coaxial transmission line together with a rotating shaft, the lower end of which protrudes to the antenna connection waveguide and constitutes a coaxial transmission structure that is high-frequency coupled, and a rotating shaft whose longitudinal direction is connected to the upper end of the rotating shaft. The insulating plate is attached in a direction perpendicular to the axis of the insulating plate, and a plurality of patches are arranged in a matrix on one side of the insulating plate. a microstrip array antenna plate having a structure in which a power supply line is connected to supply power; a hole penetrating from the outer peripheral surface of the rotating shaft toward the hollow part of the rotating shaft; and an insulating tube with a through hole in its axis, which passes through the through hole of the insulating tube, one end is electrically connected to the center conductor shaft, and the other end is connected to the feed point of the microstrip array antenna plate. A radar antenna device comprising: a conductive pin connected to the rotary shaft; and a motor that rotates the rotary shaft at a constant speed.
【請求項2】  所望の誘電率を有する長方形状の絶縁
板の一方の面の全体に接して設けられたアース導体と、
上記絶縁板の他方の面に上記長方形状の一方の長辺に沿
って細状の導電パターンが放射する電波の波長の整数倍
の長さで形成されて構成された共通給電ラインと、この
共通給電ラインの上記波長の間隔毎に分岐点を有し、こ
の分岐点から上記長方形状の短辺方向に延長された複数
の細条導電パターンによって構成された分岐給電ライン
と、この複数の分岐給電ラインから上記長方形状の長辺
方向に直線状に延長された複数の再分岐給電ラインと、
この再分岐給電ラインの先端部に電気的に接続され上記
長方形の長辺方向に、放射する電波の波長の約1/2の
寸法を有し、これと直交する方向にこれより長い寸法を
持つ導電箔によって形成したパッチと、によって構成し
たことを特徴とするレーダ用アンテナ装置。
[Claim 2] A ground conductor provided in contact with the entire one surface of a rectangular insulating plate having a desired dielectric constant;
A common power supply line formed of a thin conductive pattern having a length that is an integral multiple of the wavelength of the radio waves emitted along one long side of the rectangular shape on the other surface of the insulating plate; A branch power supply line having a branch point at each interval of the wavelength of the power supply line and configured by a plurality of thin conductive patterns extending from the branch point in the short side direction of the rectangular shape, and the plurality of branch power supply lines. a plurality of sub-branch power supply lines extending linearly from the line in the long side direction of the rectangle;
It is electrically connected to the tip of the rebranched power supply line and has a dimension of about 1/2 of the wavelength of the emitted radio wave in the long side direction of the rectangle, and a longer dimension in the direction perpendicular to this. A radar antenna device comprising: a patch formed of conductive foil;
【請求項3】  上記請求項1記載のレーダ用マイクロ
ストリップアレイアンテナにおいて、上記サーキュレー
タと、送信機接続用導波管と、受信機接続用導波管と、
送信機と、受信機と、アンテナ接続用導波管とが金属シ
ャーシに支持され、この金属シャーシが絶縁体によって
形成された凹盆状の下部ハウジングに取付けられ、この
下部ハウジングの上面開口部に上部ハウジングが防水構
造で装着されこの上部ハウジング内で上記マイクロスト
リップアレイアンテナ板が回転する構造としたことを特
徴とするレーダ用アンテナ装置。
3. The radar microstrip array antenna according to claim 1, wherein the circulator, a transmitter connection waveguide, a receiver connection waveguide,
A transmitter, a receiver, and a waveguide for antenna connection are supported by a metal chassis, and this metal chassis is attached to a concave tray-shaped lower housing formed of an insulator, and the upper opening of the lower housing is A radar antenna device characterized in that an upper housing is attached with a waterproof structure and the microstrip array antenna plate is rotated within the upper housing.
【請求項4】  請求項2記載のレーダ用マイクロスト
リップアレイアンテナにおいて、上記共通給電ラインの
中央から分岐給電ラインの延長方向と逆向に分岐して形
成した分岐導電パターンと、この分岐導電パターンの先
端に電気的に接続され、上記長辺方向に延長された細条
導電パターンによって構成したスタブと、このスタブの
上記絶縁板の中心点に形成した給電点とを設けたことを
特徴とするレーダ用アンテナ装置。
4. The microstrip array antenna for radar according to claim 2, wherein a branch conductive pattern is formed by branching from the center of the common feed line in a direction opposite to the extension direction of the branch feed line, and a tip of the branch conductive pattern. A radar device comprising: a stub constituted by a thin conductive pattern electrically connected to and extending in the long side direction; and a power feeding point formed at the center point of the insulating plate of the stub. antenna device.
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CN110412513A (en) * 2019-09-05 2019-11-05 全义 A kind of underwater geological radar water-tight device

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