JPH0490608A - マイクロストリップスロットアレーアンテナ - 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、スタックする方向を含む面のビーム幅または
サイドローブを改善したマイクロストリップスロットア
レーアンテナに関するものである。

（従来の技術） マイクロストリップスロットアレーアンテナの例か特公
昭５７−１３１６３号公報に記載されている。第４図は
、上記公報に示された技術を用いて２段スタックとした
マイクロストリップスロットアレーアンテナの一例の平
面図である。

第４図において、誘電体基板ｌＯの一方の面に２本の給
電ストリップライン１２．１２が並列に形成され、他方
の面に配置された導電膜にこれらの給電ストリップライ
ン１２．１２を挟んで対向して給電ストリップライン１
２．１２に沿って複数本の半波長のスロット１４．１４
・・・が配列される。そして、これらの複数本のスロッ
ト１４．１４・・・に対して給電ストリップライン１２
．１２から従属的に逐次給電するようにしたものである
。

そして、これらの給電ストリップライン１２．１２に接
続配線用の給電ストリップラインを適宜に分岐または引
き回すことで配線して給電するのに代えて、給電ストリ
ップライン１２．１２の中央部に設けられた給電部１６
．１６に同軸線路（図示せず）を介してマイクロ波信号
が伝搬されるように構成されている。

また、スロット１４．１４・・・の配列方向を含む面の
放射パターンの振幅分布を所望の形に設定するため、ま
たはサイドローブを希望しへルに低く抑えるために、給
電ストリップライン１２．１２の両端部側のスロット１
４．１４・・・はど中央部側のスロット１４．１４・・
・より給電ストリップライン１２．１２との間のスタッ
クした方向の間隔を離して配置される（ｔＬ　＞　ｄ２
）。なお、給電ストリップライン１２．１２を挟んて対
向して配置されるスロ！、ト１４゜Ｉ４・・・と給電ス
トリップライン１２、Ｊ２との間のスタックした方向の
間隔は、等しくなるように配置される。

（発明か解決しようとする課題） 上記のごとくしてスロットアレーアンテナを２段にスタ
ックするならば、給電ストリップライン１２．１２の両
端部のスロット１４．１４・・・か給電ストリップライ
ン１２．１２から離れて配置される間隔ｄ１によって、
スロットアレーアンテナをスタックできる間隔Ｗが制限
される。そこで、放射電力が大きい中央部のスロット１
４．１４・・・が、スタックする方向で大きく離れて配
置される。この結果、放射パターンは、スタックする方
向を含む面でのビーム幅が狭いものとなる。また、電力
放射の大きい中央部のスロット１４．１４・・・が、誘
電体基板ＩＯの周縁部に位置するため、誘電体基板１０
が有限であることの影響が強くなり、放射パターンが乱
れ易いという不具合があった。

特に、スロットアレーアンテナを垂直方向にスタックし
て指向性の強いビームを放射させて小型船舶用のレーダ
として用いようとすると、垂直方向のビーム幅が狭いた
めに、船舶のピッチングおよびローリングに伴なう放射
パターンの上下のぶれにより、検出すべき物体から放射
パターンがそれてしまうという不具合を生じさせ易い。

したがって、従来の技術にあっては、スロットアレーア
ンテナを垂直方向にスタックして小型船舶用のレーダー
として用いることは現実的でなかった。

このために、船舶のピッチングおよびローリングに伴な
う放射パターンの上下のふれをカバーできるだけの垂直
方向のビーム幅の拡大が要請されていた。また、上述の
スロットアレーアンテナにあっては、スロット１４．１
４・・・の配列方向を含む面の放射パターンのサイドロ
ーブ等については配慮されているが、スタックした方向
の面を含む放射パターンのサイドローブ等については何
ら配慮されていない状況にあった。

本発明は、上述したマイクロストリップスロットアレー
アンテナの事情に鑑みてなされたもので、スタックする
方向を含む面のビーム幅またはサイトローブ等を改善し
たマイクロストリップスロットアレーアンテナを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明のマイクロストリ
ップスロットアレーアンテナは、誘電体基板の一方の面
に給電ストリップラインを複数本並列に形成し、他方の
面に配置された導電膜に前記給電ストリップラインを挟
んで対向させてそれぞれ給電ストリップラインに沿わせ
て複数本のスロットを配列するマイクロストリップスロ
ットアレーアンテナにおいて、スタックする方向で、前
記給電ストリップラインの中央部の相互間隔が両端部の
相互間隔より狭くなるように、前記給電ストリップライ
ンを中央部から放射状に配置して構成される。

そして、本発明のマイクロストリップスロットアレーア
ンテナは、前記給電ストリップラインの両端部に沿うス
ロットを中央部に沿うスロットより前記給電ストリップ
ラインから離して配置して構成されても良い。

また、本発明のマイクロストリップスロットアレーアン
テナは、誘電体基板の一方の面に給電ストリップライン
を複数本並列に形成し、他方の面に配置された導電膜に
前記給電ストリップラインを挟んで対向させてそれぞれ
給電ストリップラインに沿わせて複数本のスロットを配
列するマイクロストリップスロットアレーアンテナにお
いて、スタックする方向で、前記給電ストリップライン
を挟んで対向する外側に配置されたスロットを内側に配
置されたスロットより前記給電ストリップラインから離
して配置して構成される。

さらに、本発明のマイクロストリップスロットアレーア
ンテナは、誘電体基板の一方の面に給電ストリップライ
ンを複数本並列に形成し、他方の面に配置された導電膜
に前記給電ストリップラインを挟んで対向させてそれぞ
れ給電ストリップラインに沿わせて複数本のスロットを
配列するマイクロストリップスロットアレーアンテナに
おいて、スタックする方向で、前記給電ストリップライ
ンの中央部の相Ｕ間隔が両端部の相互間隔より狭くなる
ように前記給電ストリップラインを前記中央部から放射
状に配置するとともに、前記給電ストリップラインを挟
んで対向する外側に配置されたスロットを内側に配置さ
れたスロットより前記給電ストリップラインから離して
配置して構成することもできる。

（作用） まず、給電ストリップラインの中央部のスタックした方
向の相互間隔が、両端部の相互間隔より狭いものとなる
ように給電ストリップラインを中央部から放射状に配置
したので、給電ストリップラインを従来のものより中央
部の相互間隔を狭くすることができ、中央部におけるス
ロットのスタックした方向の間隔が短くなって、スタッ
クした方向を含む面のビーム幅が拡大される。

そして、給電ストリップラインの両端部に沿うスロット
を中央部に沿うスロットより給電ストリップラインから
離して配置するならば、給電ストリップラインの中央部
に沿うスロットの結合が両端部に沿うスロットの結合よ
り強くなって供給される電力か最大となり、中央部のス
ロットからの電力放射か最も強くなる。そこで、給電ス
トリップラインの相互間隔か短い中央部からの強い電力
放射により、効率良くスタックした方向にビーム幅の拡
大かなされる。しかも、この電力放射の大きな中央部の
スロットが誘電体基板の中央側に寄せて配置されるので
、誘電体基板が有限であることによる影響か少ない。

また、給電ストリップラインを挟んで対向する外側に配
置されたスロットを、内側に配置されたスロットよりス
タックした方向で給電ストリップラインより離して配置
するならば、外側に配置されたスロットは、内側に配置
されたスロットより給電ストリップラインとの結合が弱
くなる。そこで、外側に配置されたスロットは、内側に
配置されたスロットより電力放射が弱くなり、スタック
した方向を含む面のサイドローブが低く抑えられる。

さらに、給電ストリップラインを中央部から放射状に配
置するとともに、外側のスロットを内側のスロットより
給電ストリップラインから離して配置するならば、スタ
ックした方向を含む面のビーム幅が拡大されるとともに
サイドローブが低く抑えられた放射パターンが得られる
。

（実施例〉 以下、本発明の実施例の構造を第１図を参照して説明す
る。第１図は、本発明のマイクロストリップスロットア
レーアンテナの一実施例の平面図である。

第１図において、誘電体基板１０の一方の面に２本の給
電ストリップライン１２．１２が並列に形成され、他方
の面に配置された導電膜にこれらの給電ストリップライ
ン１２．１２を挟んで対向して給電ストリップライン１
２．１２に沿）て複数本の半波長のスロット１４．１４
・・・が配列される。

そして、これらの給電ストリップライン１２．１２の中
央部に給電部１６．１６が設けられ、給電ストリップラ
イン１２．１２はスタックした方向の中央部の相互間隔
ｗ１か両端部の相互間隔Ｗ２より狭くなるように、中央
部の給電部１６．１６から放射状に配置される。また、
給電ストリップライン１２．１２の両端部に沿うスロッ
ト１４．１４・・・と給電ストリップライン１２．１２
との間隔ｄ３か、中央部に沿うスロット１４．１４・・
・と給電ストリップライン１２．１２との間隔ｄ４より
も離して配置される。さらに、スタックする方向で、給
電ストリップライン１２．１２を挟んで対向して外側に
配置されるスロット１４゜１４・・・と給電ストリップ
ライン１２．１２との間隔ｄ３が、内側に配置されたス
ロット１４．１４・・・と給電ストリップライン１２．
１２との間隔ｄ５よりも離して配置される。

かかる構成において、給電部１１１ｉ、１６より給電ス
トリップライン１２．１２を両端側に向けてマイクロ波
信号が伝搬され、この給電ストリップライン１２．１２
に沿って配列されたスロット１４．１４・・・が励振さ
れて誘電体基板ｌＯの面に垂直方向の放射パターンが形
成される。ここで、スロット１４．■・・・の配列方向
を含む面の放射パターンに関しては、スロット＋４ｊ４
・・・を給電ストリップライン１２．１２から両端部側
を離して配置することでサイドローブか低く抑えられる
。そして、スロット１４，１４・・・の配列方向と直交
するスタックした方向を含む面の放射パターンに関して
は、給電ストリップライン１２．１２の中央部の間隔Ｗ
１がスタックした方向に狭く、これに沿うスロット１４
．１４・・・の間隔が接近して狭くなるのでスタックし
た方向のビーム幅が拡大される。また、スタックする方
向で、給電ストリップライン１２．１２の外側に配置さ
れるスロット１４．１４・・・を内側に配置されるスロ
ット１４．１４・・・より給電ストリップライン１２．
１２から離して配置するので、外側のスロット１４．１
４・・・からの電力放射が弱く、サイドローブが低く抑
えられる。さらに、給電ストリップライン１２．１２に
中央部でスロット１４．１４・・・が最も密に結合する
ように近接させて配置するので、中央部のスロット１４
．１４・・・に供給される電力が最大となり、中央部の
スロット１４．１イ・・・から効率良く電力放射かなさ
れる。そこで、給電ストリップライン１２．１２の相互
間隔か短い中央部からの強い電力放射により、スタック
した方向にビーム幅の拡大か効果的になされる。しかも
、中央部の電力放射の最も強いスロットＩ４．１４・・
・が誘電体基板】０の中央側に寄せて配置されるので、
誘電体基板ＩＯが有限であることによる悪影響が少ない
。

第２図は、第１図に示す本発明のマイクロストリップス
ロットアレーアンテナの一実施例のスタックした方向を
含む面の放射パターンの実測値である。第５図は、第４
図に示すマイクロストリップスロットアレーアンテナの
一例のスタックした方向を含む面の放射パターンの実測
値である。

第２図と第５図を比較して明かなように、第１図に示す
本発明のマイクロストリップスロットアレーアンテナは
、第４図に示すマイクロストリップスロットアレーアン
テナに比較して、ビーム幅が拡大されるとともに、サイ
ドローブが低く抑えられるように改善されている。

第３図は、本発明のマイクロストリップスロットアレー
アンテナの他の実施例の平面図である。

第３図において、第１図と同一または均等な部材には同
一符号を付けて重複した説明を省略する。

第３図において、第１図に示したものと相違するところ
は、給電ストリップライン１２ａ、１２ｂ、１２ａが３
本並列に誘電体基板１０上に形成されて、３段にスロッ
トアレーアンテナがスタックされたことにある。そして
、スタックした方向で、外側にある２本の給電ストリッ
プライン１２ａ、１２ａが第１図に示すものと同様に中
央部から放射状に配置され、中央の挟まれた給電ストリ
ップライン１２ｂが直線で配置される。さらに、スタッ
クした方向で、中央の挟まれた給電ストリップライン１
２ｂを挟んて対向するスロット１４．１４・・・と給電
ストリップライン１２ｂとの間隔ｄ６より、外側の給電
ストリップライン１２ａ、１２ａに沿う内側のスロット
１４゜１４・・・と給電ストリップライン１２ａ、Ｉ２
ａとの間隔ｄ７が離れて配置される。さらに、この外側
の給電ストリップライン＋２ａ、１２ａに沿う内側のス
ロット１４．１４・・・と給電ストリップライン１２ａ
、１２ａとの間隔ｄ７より、外側の給電ストリップライ
ン＋２ａ。

１２ａに沿う外側のスロット１４．１４・・・と給電ス
トリップライン１２ａ、１２ａとの間隔ｄ８か離れて配
置される。

なお、上記した実施例ては、２段スタックと３段スタッ
クとしたものを説明したが、これ以上の段数でスタック
しても良いことは勿論である。また、給電部１６，１６
．１６は給電ストリップライン１２゜１２ａ、１２ｂの
中央部に限られず、端部に設けてあっても良い。さらに
、給電部１６．１６．１６に同軸線路でマイクロ波信号
を伝搬するものに限られず、同の誘電体基板１０上に配
線用の給電ストリップラインが用いられても良い。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。

請求項１記載のマイクロストリップスロットアレーアン
テナにあっては、給電ストリップラインの中央部の相互
間隔を狭くでき、中央部におけるスロットのスタックし
た方向の間隔が短くなって、スタックした方向を含む面
のビーム幅か拡大される。そこで、小型船舶用のレーダ
ーとして用いるならば、船舶のピッチングおよびローリ
ングに対して垂直方向にビーム幅が広い分たけ放射パタ
ーンが検出すべき物体からそれるようなことかなく、実
用上で極めて有益である。

そして、請求項２記載のマイクロストリップスロットア
レーアンテナにあフては、給電ストリップラインの相互
間隔が短い中央部で、スロットが給電ストリップライン
に強く結合するので、中央部のスロットからの電力放射
が強く、効率良くスタックした方向にビーム幅の拡大か
なされる。しかも、この電力放射の放射パターンが誘電
体基板が有限であることによる影響が少ない。

また、請求項３記載のマイクロストリップスロットアレ
ーアンテナにあっては、外側に配置されたスロットは、
内側に配置されたスロットより電力放射が弱くなり、ス
タックした方向を含む面のサイドローブか低く抑えられ
る。

さらに、請求項４記載のマイクロストリップスロットア
レーアンテナにあっては、スタックした方向を含む面の
ビーム幅か拡大されるとともにサイドローブが低く抑え
られた放射パターンが得られ、小型船舶用のレーダとし
て好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のマイクロストリップスロットアレー
アンテナの一実施例の平面図であり、第２図は、第１図
に示す本発明のマイクロストリップスロットアレーアン
テナの一実施例のスタックした方向を含む面の放射パタ
ーンの実測値であり、第３図は、本発明のマイクロスト
リップスロットアレーアンテナの他の実施例の平面図で
あり、第４図は、従来の技術を用いたマイクロストリッ
プスロットアレーアンテナの一例の平面図であり、第５
図は、第４図に示すマイクロストリップスロットアレー
アンテナの一例のスタックした方向を含む面の放射パタ
ーンの実測値である。 ｌＯ：誘電体基板、 １２．１２ａ、１２ｂ： 給電スト リップライン、 １４ニ スロット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電体基板の一方の面に給電ストリップラインを複
   数本並列に形成し、他方の面に配置された導電膜に前記
   給電ストリップラインを挟んで対向させてそれぞれ給電
   ストリップラインに沿わせて複数本のスロットを配列す
   るマイクロストリップスロットアレーアンテナにおいて
   、スタックする方向で、前記給電ストリップラインの中
   央部の相互間隔が両端部の相互間隔より狭くなるように
   、前記給電ストリップラインを中央部から放射状に配置
   したことを特徴とするマイクロストリップスロットアレ
   ーアンテナ。 ２、請求項１記載のマイクロストリップスロットアレー
   アンテナにおいて、前記給電ストリップラインの両端部
   に沿うスロットを中央部に沿うスロットより前記給電ス
   トリップラインから離して配置したことを特徴とするマ
   イクロストリップスロットアレーアンテナ。３、誘電体
   基板の一方の面に給電ストリップラインを複数本並列に
   形成し、他方の面に配置された導電膜に前記給電ストリ
   ップラインを挟んで対向させてそれぞれ給電ストリップ
   ラインに沿わせて複数本のスロットを配列するマイクロ
   ストリップスロットアレーアンテナにおいて、スタック
   した方向で、前記給電ストリップラインを挟んで対向す
   る外側に配置されたスロットを内側に配置されたスロッ
   トより前記給電ストリップラインから離して配置したこ
   とを特徴とするマイクロストリップスロットアレーアン
   テナ。 ４、誘電体基板の一方の面に給電ストリップラインを複
   数本並列に形成し、他方の面に配置された導電膜に前記
   給電ストリップラインを挟んで対向させてそれぞれ給電
   ストリップラインに沿わせて複数本のスロットを配列す
   るマイクロストリップスロットアレーアンテナにおいて
   、スタックした方向で、前記給電ストリップラインの中
   央部の相互間隔が両端部の相互間隔より狭くなるように
   前記給電ストリップラインを前記中央部から放射状に配
   置するとともに、前記給電ストリップラインを挟んで対
   向する外側に配置されたスロットを内側に配置されたス
   ロットより前記給電ストリップラインから離して配置し
   たことを特徴とするマイクロストリップスロットアレー
   アンテナ。