JPH0443705A - ラジアルラインスロットアンテナ - Google Patents

ラジアルラインスロットアンテナ

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JPH0443705A
JPH0443705A JP15113090A JP15113090A JPH0443705A JP H0443705 A JPH0443705 A JP H0443705A JP 15113090 A JP15113090 A JP 15113090A JP 15113090 A JP15113090 A JP 15113090A JP H0443705 A JPH0443705 A JP H0443705A
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JP
Japan
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slot
group
center
slot plate
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP15113090A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Okazaki
康弘 岡崎
Satoshi Murakami
聡 村上
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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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、5HFSEHF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、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、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λg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+λg/
4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+λg/2の距離にある第3
の点、第2の点と同軸上で該中心から第2の点と反対側
に6+3λg / 4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+λg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λg/4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
をなすほぼハの字状に、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、円偏波平面アレイ
アンテナであり、直線偏波には対応していなかった。ま
た、上述した従来のアンテナは、円偏波と直線偏波の偏
波共用が不可能であった。
本発明は、円偏波と水平偏波と垂直偏波の共用が可能な
広帯域の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、多
数のスロットを有するスロット板と、このスロット板に
対向する導体とでラジアル導波路を形成してなるラジア
ルラインスロットアンテナにおいて、スロット板の径方
向軸上に、その中心よりδの距離にある第1の点、第1
の点における波長をλg1とするとき中心よりδ+λg
1の距離にある第2の点、第2の点における波長をλg
2とするとき中心よりδ+λgl+λg2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可変ピッ
チの螺旋上に形成された第1のスロット群と、前記ラジ
アル導波路における軸対称円筒波の波長をλgとしたと
き、スロット板の中心をその中心とする半径RがR=H
+0.5nλg(n=0.1.2…)の半円を順次スロ
ット板の上半部、下半部交互に配置される第1の半円群
に形成されたY軸と平行な第2のスロット群と、スロッ
ト板の中心をその中心とする半径RがR=V十0.5n
λg (n=0、1,2・)の半円を順次スロット板の
上半部、下半部交互に配置される第2の半円群に形成さ
れたY軸と平行な第3のスロット群とを有することを特
徴とするラジアルラインスロットアンテナである。
また、多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
ット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成してな
るラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル
導波路における軸対称円筒波の波長をスgとしたとき、
スロット板の径方向軸上にその中心より6の距離にある
第1の点、δ+λgの距離にある第2の点、δ+2λg
の距離にある第3の点、以下同様にして得られる点群を
通る螺旋上に形成された第1のスロット群と、スロット
板の中心をその中心とする半径RがR=H十0.5nλ
g (n=0、1.2、…)の半円を順次スロット板の
上半部、下半部交互に配置される第1の半円群上に形成
されたY軸と平行な第2のスロット群と、スロット板の
中心をその中心とする半径RがR=V十0.5nλg 
(n−0、l。
2…)の半円を順次スロット板の上半部、下半部交互に
配置される第2の半円群上に形成されたX軸と平行な第
3のスロット群とを有す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、螺旋上に
円偏波スロットを配置しているので、円偏波が得られる
。さらに、水平偏波スロットを円偏波スロットの余白に
、間隔がλgである複数の半円弧上に位置するY軸と平
行なスロット群として形成しているため2つの偏波が共
用できる。
また、前記の偏波共用スロット群の合間に、垂直偏波ス
ロットを、間隔がλgである複数の半円弧上に位置する
X軸と平行なスロット群として形成しているため、第3
の偏波が共用できる。
即ち、同一のスロット板に、円偏波用と水平偏波用と垂
直偏波用の互いに直交する3種類のスロットパターンが
存在し、相互の干渉は極小となるため、アンテナの開口
面を共用できる。
〔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、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、図中(1)はスロット板で、このス
ロット板(1)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。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N導波路に分け、仕
切板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。
スロット(2)は、円偏波用の第1のスロット群と、水
平偏波用の第2のスロット群と、垂直偏波用の第3のス
ロット群とからなる。
前記第1のスロット群は、第2図に示すように、2つの
スロットが直交関係にあるペアスロット(11)が螺旋
(12)上に配置されている。
前記螺旋(12)は、スロット板(1)の径方向軸上に
、その中心より6の距離にある第1の点、二の第1の点
における波長を7g1とするとき、中心よりδ+λg1
の距離にある第2の点、この第2の点における波長をλ
g2とするとき中心よりδ+λg1+λg2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δ
+λgl+λg2+…十λgn−1の距離にある点群を
遥る可変ピッチ螺旋である。
また、螺旋の他の実施例として、ラジアル導波路におけ
る軸対称円筒波の波長をλgとしたとき、スロット板の
径方向軸上にその中心よりδの距離にある第1の点、δ
+λgの距離にある第2の点、6+2・λg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δ
+(n−1)λgの距離にある点群を通る螺旋を用いて
もよい。
前記第2のスロット群は、第3図に示すようにラジアル
導波路における軸対称円筒波の波長をλgとしたとき、
スロット板(2)の中心Oをその中心とする半径Rが、
R=Hの半円、R=H+0゜5λgの半円、R=H+λ
gの半円、以下同様にして得られる半円、すなわち、R
=H+0.5nλg (n=0、1.2…)の半円を順
次スロット板(2)の上半部(2a)、下半部(2b)
交互に配置される半円群上に形成されたY軸と平行なス
ロット群である。
本実施例において上記上半部(2a)とは第1象限及び
第2象限をいい、また下半部(2b)とは第3象限及び
第4象限をいう。
第2のスロット群は、半径RがR=Hである半円(13
)、R=H+λgである半円(22)、R=H+2λg
である半円上に配置したY軸と平行なスロット(14)
群からは、第1象限と第2象限において、水平偏波が得
られる。R=H+0゜5λgである半円、R=H+1.
5λgである半円上に配置したY軸と平行なスロット群
からは、第3象限と第4象限においても同様に水平偏波
が得られる。
これは、各半円の間隔(23)が管内波長λgと一致し
ているからである。
また、前記第3のスロット群は、第4図に示すように、
ラジアル導波路における軸対称円筒波の波長をλgとし
たとき、スコツト板(2)の中心0をその中心とする半
径Rが、R=Vの半円、R=V十〇、Sλgの半円、R
=V+λgの半円、R=V+1.5λgの半円、以下同
様にして得られる複数の半円、すなわち、R=V+0.
5nλg (n=0、1.2…)の半円を順次スロット
板(2)の上半部(2a)、下半部(2b)交互に配置
される半円群上に形成されたX軸と平行なスロット群で
ある。
第3のスロット群は、半径RがR=Vである半円(8)
、R=V+λgである半円(9)上に配置したX軸と平
行なスロット群からなり、第2象限と第3象限において
、垂直偏波が得られる。R=V十0.5λgである半円
、R=V+1.5λgである半円上に配置したX軸と平
行なスロット(15)群からは、第1象限と第4象限に
おいても同様に垂直偏波が得られる。
これも、各半円の間隔(24)が管内波長λgと一致し
ているからである。
第5図は、前述の第2図の螺旋(点線)、第3図の複数
の半円弧(実線)、及び第4図の複数の半円弧(−点鎖
線)を同一のXY平面上に作図したものである。
第6図では、同一のスロット板に上述した円偏波ペアス
ロット(11)、水平偏波スロット(17)、及び垂直
偏波スロット(1B)を配置した状態を示す。
すなわち、開口面の面積を100%とすると、円偏波ペ
アスロットが占める面積が8%程であるため、螺旋の余
白は90%以上となる。
この余白に、水平偏波スロットを第3図で示すように配
置し、さらに垂直偏波スロットを第4図で示すように配
置する。
その結果が第5図と第6図で説明される円偏波と水平偏
波と垂直偏波が共用のスロットアンテナのスロット配置
パターンである。
第5図及び第6図の第4象限に注目して、ペアスロット
が形成されている間隔がλgの螺旋(12)の余白に、
水平偏波スロッ)(17)が形成される半円弧(13)
 、及び垂直偏波スロット(18)が形成される半円弧
(16)がうまく収まる様子を確認すると、例えばペア
スロットの半径方向の間隔(10)がλgで、かつペア
スロット周方向の間隔(20)が0.5λgの場合、水
平偏波スロットと垂直偏波スロット相互の半径方向の間
隔(19)は、0.25λgで、かつ周方向の間隔(2
1)も0.25λgとなる。
〔発明の効果〕
本発明のスロットアンテナでは、広帯域で、円偏波と水
平偏波と垂直偏波が共用でき、高い利得性能が得られ、
BS(放送衛星)、C3(通信衛星)両対応の偏波共用
の平面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図は円偏波スロットパターンの説明図
、第3図は水平偏波スロットパターンの説明図、第4図
は垂直偏波のスロットパターンの説明図、第5図及び第
6図は3種類の偏波を共用している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 (7)…スペーサ (8)…半円(R=V) (9)…半円(R=V+λg) (10)…螺旋(点線)の間隔 (11)…ペアスロット (12)…螺旋(点線) (13)…半円(R−)T) (14)…Y軸と平行なスロット (15)…X軸と平行なスロット (16)…半円弧(−点11 (17)…水平偏波スロット (18)・−・垂直偏波スロット (19)…半径方向の間隔 (20)…周方向の間隔 図面の浄書 第   1 図 第  2 図 (21)…17と18の周方向の間隔 (22)…半円弧(R=H+λg) (23)…半円(実線)の間隔(λg)(24)…半円
(−点鎖線)の間隔(λg)特  許  出  願  
人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫 第  4 図 Y軸 第 図 第 図 手続補正書 (方式) %式% 2、発明の名称 ラジアルラインスロットアンテナ 3、補正をする者 1呵牛との関係  特許出願人 住 所東京都台東区台東−丁目5番1号4、補正命令の
日付 平成 2年 8月28日(発送臼) 5、補正の対象 図 面 6、補正の内容 別紙の通り 、令

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
    ット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成してな
    るラジアルラインスロットアンテナにおいて、 スロット板の径方向軸上に、その中心よりδの距離にあ
    る第1の点、第1の点における波長をλg1とするとき
    中心よりδ+λg1の距離にある第2の点、第2の点に
    おける波長をλg2とするとき中心よりδ+λg1+λ
    g2の距離にある第3の点、以下同様にして得られる点
    群を通る可変ピッチの螺旋上に形成された第1のスロッ
    ト群と、前記ラジアル導波路における軸対称円筒波の波
    長をλgとしたとき、スロット板の中心をその中心とす
    る半径RがR=H+0.5nλg(n=0、1、2…)
    の半円を順次スロット板の上半部、下半部交互に配置さ
    れる第1の半円群に形成されたY軸と平行な第2のスロ
    ット群と、 スロット板の中心をその中心とする半径RがR=V+0
    .5nλg(n=0、1、2…)の半円を順次スロット
    板の上半部、下半部交互に配置される第2の半円群に形
    成されたX軸と平行な第3のスロット群と、 を有することを特徴とするラジアルラインスロットアン
    テナ。
  2. (2)多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
    ット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成してな
    るラジアルラインスロットアンテナにおいて、 ラジアル導波路における軸対称円筒波の波長をλgとし
    たとき、スロット板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+λgの距離にある第2の点、δ
    +2λgの距離にある第3の点、以下同様にして得られ
    る点群を通る螺旋上に形成された第1のスロット群と、 スロット板の中心をその中心とする半径RがR=H+0
    .5nλg(n=0、1、2…)の半円を順次スロット
    板の上半部、下半部交互に配置される第1の半円群上に
    形成されたY軸と平行な第2のスロット群と、 スロット板の中心をその中心とする半径RがR=V+0
    .5nλg(n=0、1、2…)の半円を順次スロット
    板の上半部、下半部交互に配置される第2の半円群上に
    形成されたX軸と平行な第3のスロット群と、 を有することを特徴とするラジアルラインスロットアン
    テナ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036659A (ko) * 2001-06-27 2002-05-16 안지호 원형 안테나
WO2011027898A1 (ja) * 2009-09-04 2011-03-10 Nec東芝スペースシステム株式会社 ラジアルラインスロットアレイアンテナ

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