JPH05226927A - Slot array antenna - Google Patents

Slot array antenna

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JPH05226927A
JPH05226927A JP4059797A JP5979792A JPH05226927A JP H05226927 A JPH05226927 A JP H05226927A JP 4059797 A JP4059797 A JP 4059797A JP 5979792 A JP5979792 A JP 5979792A JP H05226927 A JPH05226927 A JP H05226927A
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善彦 小西
Shinichi Satou
▲しん▼一 佐藤
Takashi Kataki
孝至 片木
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Abstract

PURPOSE:To apply a radio wave to a flat plate waveguide through the use of a simple feeding mechanism and to differentiate a radiation direction of a beam of a circularly polarized wave from a direction of a normal of the conductor flat plate in the slot array antenna formed by making radiation slot elements to one conductor flat plate of the flat waveguide. CONSTITUTION:A simple feeding mechanism such as a coaxial waveguide converter 3 is provided at one end of a flat waveguide comprising upper and lower conductor flat lates 1a, 1b, a circularly polarized radio wave is generated by plural slot elements 5 comprising two slots arranged in a chevron shape and the arrangement interval of the slots is set so that the beam of the circularly polarized wave radiates to a required beam radiation direction.

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、通信や電波到来方向
探知などに用いるスロットアレーアンテナに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slot array antenna used for communication, detection of the direction of arrival of radio waves, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は、例えば高橋他著“一層構造ラ
ジアルラインスロットアンテナの特性”,電子情報通信
学会技術研究報告[アンテナ・伝播]A・P90−12
9に示された従来の第1のスロットアレーアンテナを示
す構成図である。図において、1aおよび1bは所要の
間隔をおいて平行に配置された円形の上部および下部導
体平板、2はこの上部導体平板1aと下部導体平板1b
に挟まれて配置された誘電体板、3は下部導体平板1b
の中央に配置された同軸導波管変換器、4はこの同軸導
波管変換器3に接続された同軸線路、5は上部導体平板
1a上に渦巻状に切られた複数個のスロット素子であ
り、各スロット素子5は図18に示すように、軸ρに対
して45度傾けてハの字状に配置された二つのスロット
6a,6bにより構成されている。7は上記上部および
下部導体平板1a,1bの側面に置かれた終端導体板で
ある。上記上部および下部導体平板1a,1bにより平
板導波管が構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 17 shows, for example, "Characteristics of Radial Line Slot Antenna with Single Layer Structure" by Takahashi et al.
10 is a configuration diagram showing a conventional first slot array antenna shown in FIG. In the figure, 1a and 1b are circular upper and lower conductor flat plates arranged in parallel at a required interval, and 2 is the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b.
Dielectric plates 3 sandwiched between the two are lower conductor flat plates 1b
Of the coaxial waveguide converter, 4 is a coaxial line connected to the coaxial waveguide converter 3, and 5 is a plurality of slot elements spirally cut on the upper conductor flat plate 1a. As shown in FIG. 18, each slot element 5 is composed of two slots 6a and 6b that are inclined in an angle of 45 degrees with respect to the axis ρ and are arranged in a V shape. Reference numeral 7 denotes a termination conductor plate placed on the side surfaces of the upper and lower conductor plates 1a and 1b. A flat plate waveguide is constituted by the upper and lower conductive flat plates 1a and 1b.

【0003】次に動作について説明する。同軸線路4を
伝搬する電波は同軸導波管変換器3に入射し、円筒波の
電波に変換される。そして、導体平板1a,1b間の誘
電体板2中を径ρ方向に伝搬し、各スロット素子5によ
り円偏波の電波となって上部導体平板1aの上方空間に
放射される。ここで、スロット5のρ方向の配列間隔
は、各スロット素子5から空間に放射された放射ビーム
の方向が上部導体平板1aの法線方向,すなわち図17
のz軸方向となるように設定されている。また、スロッ
ト素子5を構成する直交するスロット6a,6bの配置
間隔Δρは、各スロット6a,6bから各々空間に放射
される直線偏波の電波の位相差が90度となり、z軸方
向で円偏波となるように設定されている。そのため、こ
のスロットアレーアンテナからは上部導体平板1aの法
線方向に円偏波の放射ビームが放射されることになる。
Next, the operation will be described. The radio wave propagating through the coaxial line 4 enters the coaxial waveguide converter 3 and is converted into a cylindrical wave. Then, it propagates through the dielectric plate 2 between the conductor flat plates 1a and 1b in the diameter ρ direction, and becomes a circularly polarized radio wave by each slot element 5 and is radiated to the space above the upper conductor flat plate 1a. Here, regarding the arrangement interval of the slots 5 in the ρ direction, the direction of the radiation beam emitted from each slot element 5 into the space is the normal direction of the upper conductor flat plate 1a, that is, FIG.
Is set in the z-axis direction. Further, the arrangement interval Δρ between the orthogonal slots 6a and 6b forming the slot element 5 is such that the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated into the space from the slots 6a and 6b is 90 degrees, and the circle in the z-axis direction is circular. It is set to be polarized wave. Therefore, a circularly polarized radiation beam is radiated from this slot array antenna in the normal direction of the upper conductor flat plate 1a.

【0004】図19は、例えば高田他著“ビームチルト
直線偏波ラジアルラインスロットアンテナの設計”,電
子情報通信学会技術研究報告[アンテナ・伝播]A・P
87−132に示された従来の第2のスロットアレーア
ンテナを示す構成図であり、1a,1b,3,4,5,
7は上記従来のスロットアレーアンテナと同様である。
8は上部および下部導体平板1a,1bの間に各々
u,dlの間隔をおいて配置された円形の導体中板、9
はこの導体中板8と上部導体平板1aの間隙の中央部に
配置された吸収体、10は導体中板8の上に置かれた遅
波材である。
FIG. 19 shows, for example, "Design of Beam-tilt Linearly Polarized Radial Line Slot Antenna" by Takada et al., Technical Report of IEICE [Antenna / Propagation] AP.
It is a block diagram which shows the 2nd conventional slot array antenna shown by 87-132, 1a, 1b, 3, 4, 5,
7 is the same as the above-mentioned conventional slot array antenna.
8 the upper and lower conductor flat 1a, 1b each d u, spaced of d l round conductor in the plate during, 9
Is an absorber disposed in the central portion of the gap between the conductor middle plate 8 and the upper conductor flat plate 1a, and 10 is a slow wave material placed on the conductor middle plate 8.

【0005】動作について説明すると、同軸線路4を伝
搬する電波は同軸導波管変換器3に入射し、円筒波の電
波に変換され、下部導体平板1bと導体中板8との間を
径ρ方向に伝搬する。この電波は側面の導体板7で反射
され、上部導体平板1aと導体中板8との間を遅波材1
0により波長を短縮されながら径ρと逆方向,すなわち
上部導体平板1aの中心方向に伝搬する。そして、各ス
ロット素子5より上部導体平板1aの上方空間に放射さ
れる。また、スロット素子5により空間に放射されなか
った一部の電波は、吸収体9により吸収される。ここ
で、スロット素子5のρ方向およびφ方向の配列間隔S
ρ,Sφは、各スロット素子5から空間に放射された放
射ビームの方向がz軸から傾いた所要の方向となるよう
に設定されている。また、配列間隔Sρ,およびスロッ
ト素子5を構成する直交配置されたスロット6a,6b
の配置方向は、スロット6a,6bから各々空間に放射
される電波を合成した電波が直線偏波となり、しかもそ
の偏波方向が所要のビーム放射方向で一定方向となるよ
うに設定されている。そのため、このスロットアレーア
ンテナからは、直線偏波の放射ビームが所要のビーム放
射方向に放射されることになる。
To explain the operation, the radio wave propagating through the coaxial line 4 is incident on the coaxial waveguide converter 3 and converted into a cylindrical wave, and the diameter ρ between the lower conductor flat plate 1b and the conductor middle plate 8 is converted. Propagate in the direction. This radio wave is reflected by the conductor plate 7 on the side surface, and the wave retarder 1 is passed between the upper conductor flat plate 1a and the conductor middle plate 8.
While the wavelength is shortened by 0, it propagates in the direction opposite to the diameter ρ, that is, in the center direction of the upper conductor flat plate 1a. Then, it is radiated from each slot element 5 to the space above the upper conductor flat plate 1a. Further, a part of the radio waves not radiated into the space by the slot element 5 is absorbed by the absorber 9. Here, the arrangement interval S of the slot elements 5 in the ρ direction and the φ direction
ρ and Sφ are set so that the direction of the radiation beam radiated into the space from each slot element 5 is a required direction inclined from the z axis. In addition, the array spacing Sρ and the slots 6a and 6b that are orthogonally arranged and constitute the slot element 5 are arranged.
The direction of arrangement is set such that the radio waves obtained by synthesizing the radio waves radiated into the space from the slots 6a and 6b are linearly polarized waves, and the polarization direction is a fixed beam emission direction. Therefore, a linearly polarized radiation beam is radiated from the slot array antenna in a desired beam radiation direction.

【0006】図20は、例えば古川他著“一層構造の導
波管を用いたビームチルト型衛星放送受信平面アンテ
ナ”,電子情報通信学会技術研究報告[アンテナ・伝
播]A・P88−40に示された従来の第3のスロット
アレーアンテナを示す構成図である。図において、5は
複数個の十字形のスロット素子、11は狭面が互いに接
触するように配列され、しかも上記スロット素子5が複
数個幅広面に切られた複数本の方形導波管、12は複数
本の方形導波管11の端面に接続された分岐導波管であ
る。図21は、従来の第3のスロットアレーアンテナの
xz平面での断面図であり、13は上記方形導波管11
と分岐導波管12の間に置かれた結合孔である。
FIG. 20 is shown, for example, in Furukawa et al., "Beam-tilt type satellite broadcast receiving planar antenna using a single-layer waveguide", Technical Report of IEICE [Antenna / Propagation] A.P88-40. It is a block diagram which shows the conventional 3rd slot array antenna which was carried out. In the figure, 5 is a plurality of cross-shaped slot elements, 11 is a plurality of rectangular waveguides arranged so that their narrow surfaces are in contact with each other, and the slot elements 5 are cut into a plurality of wide surfaces. Is a branch waveguide connected to the end faces of a plurality of rectangular waveguides 11. FIG. 21 is a sectional view of the conventional third slot array antenna in the xz plane, and 13 is the rectangular waveguide 11 described above.
And a coupling hole placed between the branch waveguide 12.

【0007】動作について説明すると、分岐導波管12
を伝搬する電波は、結合孔13を通って各方形導波管1
1に入射し、x方向に伝搬する。そして、スロット素子
5より方形導波管11の上方空間に放射される。ここ
で、スロット素子5のx方向の配列間隔は、各スロット
素子5から空間に放射された放射ビームの方向がxz平
面内でz軸から傾いた所要の角度方向となるように設定
されている。また、スロット素子5として十字形のスロ
ットを用いているため、各スロット素子5から空間に放
射される電波は円偏波となる。そのため、このスロット
アレーアンテナからは、円偏波の放射ビームが所要のビ
ーム放射方向に放射されることになる。
In operation, the branch waveguide 12 will be described.
The radio wave propagating through the rectangular waveguide 1 passes through the coupling hole 13.
1, and propagates in the x direction. Then, it is radiated from the slot element 5 to the space above the rectangular waveguide 11. Here, the arrangement interval of the slot elements 5 in the x direction is set so that the direction of the radiation beam emitted from each slot element 5 into the space is a required angular direction tilted from the z axis in the xz plane. .. Further, since a cross-shaped slot is used as the slot element 5, the radio wave radiated into space from each slot element 5 is circularly polarized. Therefore, the circularly polarized radiation beam is radiated from the slot array antenna in the required beam radiation direction.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のスロットアレー
アンテナは以上のように構成されているが、それぞれ以
下に示すような問題点があった。従来の第1のスロット
アレーアンテナでは、円偏波の放射ビームを上部導体平
板1aの方線方向,すなわちz軸方向には放射できる
が、z軸から傾けた方向には放射できないという問題点
があった。また、従来の第2のスロットアレーアンテナ
では、直線偏波の放射ビームをz軸から傾けた方向に放
射できるが、円偏波の放射ビームを放射できないという
問題点があった。また、従来の第3のスロットアレーア
ンテナでは、円偏波の放射ビームをz軸から傾けた方向
に放射できるが、複数本の方形導波管11を各々狭面を
接して配列しなければならず、さらに、各方形導波管1
1に電波を分配するために分岐導波管12および結合孔
13を設けなければならず、スロット素子5への給電機
構が複雑になるという問題点があった。
The conventional slot array antennas are constructed as described above, but each has the following problems. The conventional first slot array antenna has a problem that a circularly polarized radiation beam can be radiated in the direction of the upper conductor flat plate 1a, that is, in the z-axis direction, but cannot be radiated in the direction tilted from the z-axis. there were. Further, the second conventional slot array antenna has a problem in that a linearly polarized radiation beam can be radiated in a direction tilted from the z-axis, but a circularly polarized radiation beam cannot be radiated. In addition, in the conventional third slot array antenna, a circularly polarized radiation beam can be radiated in a direction tilted from the z-axis, but a plurality of rectangular waveguides 11 must be arranged with their narrow surfaces in contact with each other. In addition, each square waveguide 1
There is a problem that the branch waveguide 12 and the coupling hole 13 must be provided to distribute the radio wave to the antenna 1, and the power feeding mechanism to the slot element 5 becomes complicated.

【0009】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、単純な給電機構を用いてスロッ
ト素子に給電を行なえると共に、z軸から傾いた所要の
ビーム放射方向に、円偏波の放射ビームを放射すること
ができるスロットアレーアンテナを得ることを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to supply power to the slot element by using a simple power supply mechanism, and at the same time, in a desired beam radiation direction tilted from the z-axis, The object is to obtain a slot array antenna capable of radiating a circularly polarized radiation beam.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るスロットアレーアンテナは、所要の間隔をおいて対向
して配置した2枚の導体平板で構成され、この2枚の導
体平板の間を円筒波あるいは平面波が伝搬するようにし
た平板導波管と、この平板導波管の導体平板に切られた
複数個のスロット素子と、上記平板導波管に円筒波ある
いは平面波の電波を給電する給電機構とにより構成し、
かつ上記スロット素子として直線偏波の電波を放射する
スロットを2個,イの字状またはハの字状あるいは十字
状に配置して一対としたスロット対を用いて円偏波の電
波を発生させると共に、このスロット素子の配列を調整
して円偏波の電波の放射ビームの放射方向が平板導波管
の法線方向とは異なる方向となるようにしたものであ
る。
A slot array antenna according to a first aspect of the present invention is composed of two conductor flat plates arranged facing each other at a required interval, and between the two conductor flat plates. A flat plate waveguide in which a cylindrical wave or a plane wave propagates, a plurality of slot elements cut in the conductor flat plate of this flat plate waveguide, and a cylindrical wave or a plane wave is fed to the flat plate waveguide. And a power supply mechanism to
Further, as the slot element, two slots for radiating a linearly polarized radio wave are arranged in a shape of a, a c or a cross, and a pair of slots is used to generate a circularly polarized wave. At the same time, the array of the slot elements is adjusted so that the radiation direction of the radiation beam of the circularly polarized radio wave is different from the normal direction of the plate waveguide.

【0011】請求項2に係るスロットアレーアンテナ
は、上記平板導波管の形状を頂角が180度より小さい
扇形とし、この扇形平板導波管の頂点の近傍に円筒波の
給電機構を設け、さらに円偏波の放射ビームの放射方向
を、上記扇形平板導波管の法線方向から扇形平板導波管
の頂点方向へ傾かせたものである。
In the slot array antenna according to a second aspect of the present invention, the flat plate waveguide has a fan shape having an apex angle smaller than 180 degrees, and a cylindrical wave feeding mechanism is provided in the vicinity of the apex of the fan plate flat waveguide. Further, the radiation direction of the circularly polarized radiation beam is inclined from the normal direction of the fan-shaped flat plate waveguide to the apex direction of the fan-shaped flat plate waveguide.

【0012】請求項3に係るスロットアレーアンテナ
は、上記扇形平板導波管の頂点を含む側面に導体板を設
けたものである。
According to a third aspect of the slot array antenna, a conductor plate is provided on the side surface including the apex of the fan-shaped flat plate waveguide.

【0013】請求項4に係るスロットアレーアンテナ
は、上記スロット対の2個のスロットから各々放射され
る直線偏波の電波の位相差が、所要のビーム放射方向で
90度となるように2個のスロットの配置間隔を設定し
たものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there are provided two slot array antennas so that the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair is 90 degrees in the required beam radiation direction. The slot spacing is set.

【0014】請求項5に係るスロットアレーアンテナ
は、上記スロット対の2個のスロットから各々放射され
る直線偏波の電波の偏波面が、所要のビーム放射方向で
直交となるように2個のスロットを配置したものであ
る。
According to a fifth aspect of the slot array antenna, two linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are orthogonal to each other in a required beam emission direction. The slots are arranged.

【0015】請求項6に係るスロットアレーアンテナ
は、上記スロット対の2個のスロットから各々放射され
る直線偏波の電波の振幅が、所要のビーム放射方向で等
しくなるように2個のスロットの大きさを設定したもの
である。
In the slot array antenna according to a sixth aspect of the present invention, the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are equal in amplitude to each other in the required beam emission direction. The size is set.

【0016】請求項7に係るスロットアレーアンテナ
は、上記平板導波管の形状を矩形とし、この矩形平板導
波管の一辺に平面波の給電機構を設け、さらに円偏波の
放射ビームの放射方向を、矩形平板導波管の法線方向か
ら矩形平板導波管の給電機構側へ傾かせたものである。
In a slot array antenna according to a seventh aspect of the present invention, the flat plate waveguide has a rectangular shape, a plane wave feeding mechanism is provided on one side of the rectangular flat plate waveguide, and a radiation direction of a circularly polarized radiation beam is provided. Is tilted from the normal direction of the rectangular flat plate waveguide to the feeding mechanism side of the rectangular flat plate waveguide.

【0017】[0017]

【作用】この発明の請求項1では、所要の間隔をおいて
対向して配置した2枚の導体平板で構成され、この2枚
の導体平板の間を円筒波あるいは平面波が伝搬するよう
にした平板導波管と、この平板導波管の導体平板に切ら
れた複数個のスロット素子と、上記平板導波管に円筒波
あるいは平面波の電波を給電する給電機構とによりスロ
ットアレーアンテナを構成することで、上記スロット素
子に電波を給電する方法が単純化される。また、スロッ
ト素子として直線偏波の電波を放射するスロットを2
個,イの字状またはハの字状あるいは十字状に配置して
一対としたスロット対を用いることで円偏波の電波を発
生し、さらにスロット素子の配列を調整することで、円
偏波の電波の放射ビームの放射方向が平板導波管の法線
方向とは異なる方向となる。
According to the first aspect of the present invention, it is composed of two conductor flat plates arranged to face each other with a required gap, and the cylindrical wave or the plane wave propagates between the two conductor flat plates. A slot array antenna is constituted by a flat plate waveguide, a plurality of slot elements cut into a conductive flat plate of the flat plate waveguide, and a feeding mechanism for feeding a cylindrical wave or a plane wave to the flat plate waveguide. This simplifies the method of supplying radio waves to the slot element. In addition, as a slot element, there are two slots that radiate linearly polarized radio waves.
Circularly polarized radio waves are generated by using a pair of slots arranged in the shape of a, a, C, or a cross, and by adjusting the array of slot elements, the circularly polarized wave is generated. The radiation direction of the radiation beam of the radio wave is different from the normal direction of the flat waveguide.

【0018】請求項2では、上記平板導波管の形状を頂
角が180度より小さい扇形とし、この扇形平板導波管
の頂点の近傍に円筒波の給電機構を設けることで、円筒
波の電波が扇形平板導波管に給電されやすくなる。さら
に円偏波の放射ビームの放射方向を、上記扇形平板導波
管の法線方向から頂点方向へ傾かせることで、不要な方
向への電波の放射が抑制される。
According to a second aspect of the present invention, the flat waveguide has a fan shape with an apex angle smaller than 180 degrees, and a cylindrical wave feeding mechanism is provided in the vicinity of the apex of the flat fan waveguide, whereby Radio waves are easily fed to the fan-shaped flat plate waveguide. Furthermore, by tilting the radiation direction of the circularly polarized radiation beam from the normal direction of the fan-shaped flat plate waveguide to the apex direction, the radiation of radio waves in unnecessary directions is suppressed.

【0019】請求項3では、上記扇形平板導波管の頂点
を含む側面に導体板を設けることで、この扇形平板導波
管に給電された円筒波の電波が扇形平板導波管の両側面
から外部に漏洩することを防ぐ。さらに、両側面近傍の
電波の強さを小さくして、導体平板に切られたスロット
素子に効率的に電波を給電するようにする。
According to a third aspect of the present invention, the conductor plate is provided on the side surface including the apex of the fan-shaped flat plate waveguide so that the electric waves of the cylindrical wave fed to the fan-shaped flat plate waveguide are provided on both side surfaces of the fan-shaped flat plate waveguide. From leaking to the outside. Further, the strength of the radio wave near the both side surfaces is reduced so that the radio wave can be efficiently fed to the slot element cut in the conductor flat plate.

【0020】請求項4では、上記スロット対の2個のス
ロットから各々放射される直線偏波の電波の位相差が、
所要のビーム放射方向で90度となるように2個のスロ
ットの配置間隔を設定することで、所要のビーム放射方
向で軸比の小さい円偏波のビームが得られる。
In claim 4, the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair is:
By setting the arrangement interval of the two slots so as to be 90 degrees in the required beam emission direction, a circularly polarized beam having a small axial ratio in the required beam emission direction can be obtained.

【0021】請求項5では、上記スロット対の2個のス
ロットから各々放射される直線偏波の電波の偏波面が、
所要のビーム放射方向で直交となるように2個のスロッ
トを配置することで、所要のビーム放射方向で軸比の小
さい円偏波のビームが得られる。
According to a fifth aspect, the plane of polarization of the linearly polarized radio wave radiated from each of the two slots of the slot pair is:
By arranging the two slots so as to be orthogonal to each other in the required beam emission direction, a circularly polarized beam having a small axial ratio in the required beam emission direction can be obtained.

【0022】請求項6では、上記スロット対の2個のス
ロットから各々放射される直線偏波の電波の振幅が、所
要のビーム放射方向で等しくなるように2個のスロット
の大きさを設定することで、所要のビーム放射方向で軸
比の小さい円偏波のビームが得られる。
In the sixth aspect, the size of the two slots is set so that the amplitudes of the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair become equal in the required beam emission direction. As a result, a circularly polarized beam having a small axial ratio in the required beam emission direction can be obtained.

【0023】請求項7では、上記平板導波管の形状を矩
形とし、この矩形平板導波管の一辺に平面波の給電機構
を設けることで、平面波の電波が矩形平板導波管に給電
されやすくなる。さらに、円偏波の放射ビームの放射方
向を、矩形平板導波管の法線方向から給電機構側へ傾か
せることで、不要な方向への電波の放射が抑制される。
According to a seventh aspect of the present invention, the flat plate waveguide is formed in a rectangular shape, and a plane wave power feeding mechanism is provided on one side of the rectangular flat plate waveguide, whereby plane wave waves are easily fed to the rectangular flat plate waveguide. Become. Furthermore, by tilting the radiation direction of the circularly polarized radiation beam from the normal line direction of the rectangular flat plate waveguide to the side of the power feeding mechanism, radiation of radio waves in unnecessary directions is suppressed.

【0024】[0024]

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1は、この発明の一実施例によるスロット
アレーアンテナの構成図である。図において、1aおよ
び1bは所要の間隙をおいて平行に配置された扇形の上
部および下部導体平板、3は扇形下部導体平板1bの頂
点近傍のz軸上に配置された同軸導波管変換器、4はこ
の同軸導波管変換器3に接続された同軸線路、5は上部
導体平板1a上に切られた複数個のスロット素子であ
り、扇形の上部および下部導体平板1a,1bにより平
板導波管が構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1. FIG. 1 is a configuration diagram of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1a and 1b are fan-shaped upper and lower conductor plates arranged in parallel with a required gap, and 3 is a coaxial waveguide converter arranged on the z axis near the apex of the fan-shaped lower conductor plate 1b. Reference numeral 4 denotes a coaxial line connected to the coaxial waveguide converter 3, and reference numeral 5 denotes a plurality of slot elements cut on the upper conductor flat plate 1a, which are flat conductors formed by the fan-shaped upper and lower conductor flat plates 1a and 1b. The wave tube is configured.

【0025】また図2は、図1に示したスロット素子5
の配列を表わす図であり、6a,6bは図1のx軸から
角度φ回転したu軸上に、u軸から各々45度傾けてハ
の字状に配列した長さが約半波長の長方形のスロットで
ある。なお、図2におけるスロット6a,6bのu軸か
らの回転方向は、この実施例のスロットアレーアンテナ
より右旋円偏波の電波の放射ビームが放射される場合を
考えている。
FIG. 2 also shows the slot element 5 shown in FIG.
6a and 6b are rectangles each having a length of about a half wavelength, which are arranged in a V shape on the u axis rotated by an angle φ from the x axis of FIG. It is a slot of. It is assumed that the slots 6a and 6b in FIG. 2 rotate in the direction of rotation from the u-axis when a radiation beam of right-handed circularly polarized radio waves is emitted from the slot array antenna of this embodiment.

【0026】次に動作について説明する。同軸線路4を
伝搬する電波は、同軸導波管変換器3に入射し、円筒波
の電波に変換される。そして、上部および下部導体平板
1a,1bで構成された扇形平板導波管中をz軸から扇
形の半径方向に伝搬する。そして、各スロット素子5に
より電波が上部導体平板1aの上方空間に放射される。
ここで、スロット素子5から空間に放射される電波の放
射方向を、図3に示すようにxz平面内でz軸より−x
方向へ角度θ傾いたv軸方向とする。すなわち、上部導
体平板1aの頂点の斜め上方方向とする。この場合、次
式群により与えられる座標原点Oからの距離rおよびΔ
rの位置に図2に示すスロット6a,6bを配置すれ
ば、各スロット素子5から空間に放射される電波は、v
軸方向を指向する円偏波の放射ビームとなる。
Next, the operation will be described. The radio wave propagating through the coaxial line 4 enters the coaxial waveguide converter 3 and is converted into a cylindrical wave. Then, it propagates in the fan-shaped radial direction from the z-axis through the fan-shaped plate waveguide constituted by the upper and lower conductor plates 1a and 1b. Then, the radio waves are radiated to the space above the upper conductor flat plate 1a by each slot element 5.
Here, as shown in FIG. 3, the radiation direction of the radio wave radiated from the slot element 5 into the space is -x from the z axis in the xz plane.
The v-axis direction is inclined by an angle θ. That is, the direction is diagonally above the apex of the upper conductor flat plate 1a. In this case, the distance r and Δ from the coordinate origin O given by the following equation group
By arranging the slots 6a and 6b shown in FIG. 2 at the position r, the electric wave radiated into the space from each slot element 5 becomes v
It becomes a circularly polarized radiation beam that is directed in the axial direction.

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】[0028]

【数2】 [Equation 2]

【0029】[0029]

【数3】 [Equation 3]

【0030】[0030]

【数4】 [Equation 4]

【0031】ただし、λ0は自由空間波長、εrは比誘電
率であり、この実施例においては1である。また、mは
1以上の整数である。式(1)および式(2)に示すr
1は、上記各スロット素子5から空間に放射された電波
の位相がv軸方向で共相となり、放射ビームの方向がv
軸方向になる条件を示している。また、式(1)および
式(3)に示すr2は、各スロット素子5から空間に放
射された円偏波の電波の偏波方向がv軸方向で一定方向
となる条件を与えるものである。なお、式(3)の負号
は右旋円偏波の場合を示し、正号は左旋円偏波の場合を
表わしている。式(4)に示すΔrは、上記スロット6
a,6bから各々放射された直線偏波の電波の位相差が
v軸方向で90度となり、スロット素子5から右旋円偏
波の電波がv軸方向に放射される条件を表わしている。
However, λ 0 is a free space wavelength and ε r is a relative permittivity, which is 1 in this embodiment. Further, m is an integer of 1 or more. R shown in Formula (1) and Formula (2)
1 indicates that the phase of the radio wave radiated into the space from each slot element 5 becomes co-phase in the v-axis direction, and the direction of the radiation beam is v.
It shows the condition in the axial direction. Further, r 2 shown in the equations (1) and (3) gives a condition that the polarization direction of the circularly polarized radio wave radiated into space from each slot element 5 is constant in the v-axis direction. is there. The negative sign of the equation (3) shows the case of right-handed circular polarization, and the positive sign shows the case of left-handed circular polarization. Δr shown in the equation (4) is the slot 6
The phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from a and 6b is 90 degrees in the v-axis direction, and the right-handed circularly polarized radio wave is radiated from the slot element 5 in the v-axis direction.

【0032】実施例2.上記実施例1においては、ビー
ムの放射方向をxz平面内でz軸より−x方向へ角度θ
傾いたv軸方向としたが、スロット素子5のx軸方向の
配列間隔が、
Example 2. In the first embodiment, the radiation direction of the beam is changed from the z axis to the −x direction within the xz plane by an angle θ.
Although the v-axis direction is inclined, the arrangement interval of the slot elements 5 in the x-axis direction is

【0033】[0033]

【数5】 [Equation 5]

【0034】で与えられるR以下になるならば、角度θ
が負の場合,すなわちxz平面内でz軸より+x方向へ
放射ビームを向ける場合にも、不要な方向に電波は放射
されず、実施例1と同様の効果が期待できる。
If it becomes less than or equal to R given by, the angle θ
Is negative, that is, when the radiation beam is directed in the + x direction from the z axis in the xz plane, radio waves are not emitted in an unnecessary direction, and the same effect as that of the first embodiment can be expected.

【0035】実施例3.上記実施例1においては、右旋
円偏波の放射ビームを放射する場合について示したが、
左旋円偏波の場合にも全く同様である。
Example 3. Although the case where the radiation beam of the right-handed circularly polarized wave is radiated has been described in the first embodiment,
The same is true for left-handed circularly polarized waves.

【0036】実施例4.また、上記実施例1において
は、スロット6a,6bの中心はu軸上に置かれている
が、図4および図5に示すように、スロット6a,6b
の中心を、各スロット6a,6bが互いに重なり合わな
い範囲内でdだけu軸と直角にずらして逆イの字,ある
いはイの字配列としても同様の効果が期待できる。
Example 4. Further, in the first embodiment, the centers of the slots 6a and 6b are placed on the u-axis, but as shown in FIGS. 4 and 5, the slots 6a and 6b are arranged.
The same effect can be expected by displacing the center of each of the slots 6a and 6b by a distance d at a right angle to the u-axis within a range in which the slots 6a and 6b do not overlap each other, or by arranging them in an inverted A shape.

【0037】実施例5.また、上記実施例1において
は、スロット6a,6bは重なり合っていないが、図6
に示すようにその一部が重なり合うような十字配列状態
であっても同様の効果が期待できる。
Example 5. In the first embodiment, the slots 6a and 6b do not overlap each other.
Similar effects can be expected even in the cross-arranged state in which some of them overlap as shown in FIG.

【0038】実施例6.また、上記実施例1において
は、スロット6a,6bとして、長さが約半波長の長方
形のスロットを用いたが、長さは半波長に特に限らな
い。さらに、長円形や、長方形の短辺に半円形を接続し
た形など直線偏波の電波を放射するスロットならば、そ
の形状は特に問わない。
Example 6. Further, in the first embodiment, as the slots 6a and 6b, rectangular slots each having a length of about a half wavelength are used, but the length is not particularly limited to a half wavelength. Furthermore, the shape of the slot is not particularly limited as long as it is a slot that radiates a linearly polarized radio wave such as an oval shape or a shape in which a semicircle is connected to a short side of a rectangle.

【0039】実施例7.図7は、上記実施例1の上部導
体平板1aと下部導体平板1bの間に比誘電率εrが1
より大きい誘電体板2を挟んだものであり、この場合に
も実施例1と同様の効果が期待できる。
Example 7. FIG. 7 shows that the relative permittivity ε r is 1 between the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b of the first embodiment.
Since a larger dielectric plate 2 is sandwiched, the same effect as that of the first embodiment can be expected in this case as well.

【0040】実施例8.図8は、この発明の第8の実施
例を示す側面図であり、上部導体平板1aと下部導体平
板1bとの間隙を同軸導波管変換器3側では大きく、も
う一方の側では小さくしたものである。この実施例のよ
うに、上部導体平板1aと下部導体平板1bとを平行に
しない場合も同様の効果が期待できる。
Example 8. FIG. 8 is a side view showing an eighth embodiment of the present invention, in which the gap between the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b is large on the coaxial waveguide converter 3 side and small on the other side. It is a thing. Similar effects can be expected when the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b are not parallel to each other as in this embodiment.

【0041】実施例9.図9は、この発明の第9の実施
例を示す構成図であり、14は上部導体平板1aと下部
導体平板1bの頂点を含む両側面に設けられた導体板で
ある。導体板14は、上部導体平板1aと下部導体平板
1bで構成された扇形平板導波管の中を伝搬する円筒波
の電波が扇形平板導波管の両側面から外部に漏洩するこ
とを防いでいる。さらに、両側面近傍の電波の強さを小
さくして、上部導体平板1aに切られたスロット素子5
に効率的に電波を給電するようにしている。なお図9で
は、導体板14を側面の全体に設けているが、図10に
示すように、扇形の頂点近傍の側面の一部に設けても同
様な効果が期待できる。
Example 9. FIG. 9 is a constitutional view showing a ninth embodiment of the present invention, in which 14 is a conductor plate provided on both side surfaces including the apexes of the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b. The conductor plate 14 prevents radio waves of cylindrical waves propagating in the fan-shaped flat plate waveguide composed of the upper conductor flat plate 1a and the lower conductor flat plate 1b from leaking to the outside from both side surfaces of the fan-shaped flat plate waveguide. There is. Further, the strength of the radio wave near both side surfaces is reduced, and the slot element 5 cut in the upper conductor flat plate 1a is formed.
It is designed to efficiently supply radio waves to. In FIG. 9, the conductor plate 14 is provided on the entire side surface, but as shown in FIG. 10, the same effect can be expected if it is provided on a part of the side surface near the apex of the fan shape.

【0042】実施例10.図11は、この発明の第10
の実施例を示す構成図であり、上記実施例1の円筒波の
給電機構として同軸導波管変換器3の代わりに、給電用
方形導波管15を用いたものである。また、図12は、
上記実施例9の円筒波給電機構として給電用方形導波管
15を用いたものであり、いわゆるH面扇形ホーンアン
テナの上面にスロット素子5が配列されたものである。
これらの場合にも同様の効果が期待できる。
Example 10. FIG. 11 shows the tenth aspect of the present invention.
2 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, in which a feeding rectangular waveguide 15 is used in place of the coaxial waveguide converter 3 as the cylindrical wave feeding mechanism of the first embodiment. In addition, FIG.
The cylindrical wave feeding mechanism of the ninth embodiment uses the feeding rectangular waveguide 15, and the slot elements 5 are arranged on the upper surface of a so-called H-plane fan-shaped horn antenna.
Similar effects can be expected in these cases.

【0043】実施例11.図13は、この発明の請求項
5に係る実施例のスロット素子5の構成図であり、6
a,6bはx軸から角度φ回転したu軸上に、u軸から
各々角度ηだけ傾けてハの字状に配列した長方形のスロ
ットである。角度ηを、
Example 11. FIG. 13 is a configuration diagram of a slot element 5 of an embodiment according to claim 5 of the present invention.
Reference numerals a and 6b denote rectangular slots arranged in a V shape on the u axis rotated by an angle φ from the x axis and inclined from the u axis by an angle η. Angle η,

【0044】[0044]

【数6】 [Equation 6]

【0045】で与えられる角度とすることにより、スロ
ット6a,6bから各々放射される直線偏波の電波の偏
波面が、図3のv軸方向で直交となる。これにより、v
軸方向で軸比の小さい円偏波のビームが得られることと
なる。
With the angle given by, the polarization planes of the linearly polarized radio waves radiated from the slots 6a and 6b are orthogonal to each other in the v-axis direction of FIG. This gives v
A circularly polarized beam having a small axial ratio in the axial direction can be obtained.

【0046】実施例12.図14は、この発明の請求項
6に係る実施例のスロット素子5の構成図であり、6
a,6bはx軸から角度φ回転したu軸上に、u軸から
各々角度ηだけ傾けてハの字状に配列した長さlaおよ
びlbの長方形のスロットである。各スロット6a,6
bの励振振幅を各々Ea,Ebとする。励振振幅Ea,Eb
はスロットの長さla,lbを調整することにより制御で
きるが、EaとEbの比Ea/Ebを、
Example 12 FIG. 14 is a configuration diagram of a slot element 5 of an embodiment according to claim 6 of the present invention.
a, 6b is on u axis and the rotation angle φ from the x-axis, are each an angle η only tilting of the shaped lengths are arranged in a shape l a and l b Ha with rectangular slots from the u axis. Each slot 6a, 6
The excitation amplitudes of b are E a and E b , respectively. Excitation amplitude E a , E b
The length of the slot l a, can be controlled by adjusting the l b, the ratio E a / E b of E a and E b,

【0047】[0047]

【数7】 [Equation 7]

【0048】となるように各スロット6a,6bの長さ
a,lbを設定すると、スロット6a,6bから図3の
v軸方向に各々放射される直線偏波の電波の振幅が等し
くなる。そのため、v軸方向で軸比の小さい円偏波のビ
ームが得られることとなる。
When the lengths l a and l b of the slots 6a and 6b are set so that the amplitudes of the linearly polarized radio waves radiated from the slots 6a and 6b in the v-axis direction of FIG. 3 become equal to each other. .. Therefore, a circularly polarized beam having a small axial ratio in the v-axis direction can be obtained.

【0049】実施例13.図15は、この発明の請求項
7に係る実施例のスロットアレーアンテナの構成図であ
る。図において、1aおよび1bは所要の間隙をおいて
平行に配置された矩形の上部および下部導体平板、5は
上部導体平板1a上に切られた複数個のスロット素子、
15は方形導波管、16はこの方形導波管15の狭管壁
をテーパ状に広げ、さらに幅広面の開口に上記上部およ
び下部導体平板1a,1bを接続したH面扇形ホーン、
17はこのH面扇形ホーン16の内部に置かれた誘電体
平凸レンズである。
Example 13. FIG. 15 is a configuration diagram of a slot array antenna of an embodiment according to claim 7 of the present invention. In the figure, 1a and 1b are rectangular upper and lower conductor plates arranged in parallel with a required gap, and 5 is a plurality of slot elements cut on the upper conductor plate 1a.
Reference numeral 15 is a rectangular waveguide, 16 is an H-plane fan-shaped horn in which the narrow tube wall of the rectangular waveguide 15 is expanded in a tapered shape, and the upper and lower conductor flat plates 1a and 1b are connected to the opening of the wide surface.
Reference numeral 17 is a dielectric plano-convex lens placed inside the H-plane fan-shaped horn 16.

【0050】また図16は、図15に示したスロット素
子5の配列を表わす図であり、6a,6bは図15のx
軸と平行なx’軸上に、x’軸から各々45度傾けてハ
の字状に配列した長さが約半波長の長方形のスロットで
ある。なお、図16におけるスロット6a,6bのx’
軸からの回転方向は、実施例1と同様にスロットアレー
アンテナより右旋円偏波の電波の放射ビームが放射され
る場合を考えている。
FIG. 16 is a diagram showing the arrangement of the slot elements 5 shown in FIG. 15, and 6a and 6b are x in FIG.
On the x'-axis parallel to the axis, rectangular slots each having a length of about a half wavelength and arranged in a V shape inclined by 45 degrees from the x'-axis. In addition, x'of the slots 6a and 6b in FIG.
Regarding the rotation direction from the axis, it is considered that the radiation beam of the right-handed circularly polarized radio wave is emitted from the slot array antenna as in the first embodiment.

【0051】次に動作について説明する。方形導波管1
5を伝搬する電波は、H面扇形ホーン16に入射し、円
筒波の電波となってH面扇形ホーン16中を伝搬する。
そして、この円筒波の電波は誘電体平凸レンズ17に入
射し、この誘電体平凸レンズ17で平面波の電波に変換
され、上部および下部導体平板1a,1bで構成された
平板導波管中に入射する。そして、この平板導波管中を
x方向に伝搬し、各スロット素子5により電波が上部導
体平板1aの上方空間に放射される。ここで、スロット
素子5から空間に放射される電波の放射方向を、実施例
1と同様に図3のxz平面内でz軸より−x方向へ角度
θ傾いたv軸方向,すなわち上部導体平板1aの頂点の
斜め上方方向とする。この場合、次式により与えられる
y軸からの距離rおよびΔrの位置に図16に示すスロ
ット6a,6bを配置すれば、各スロット素子5から空
間に放射される電波は、v軸方向を指向する円偏波の放
射ビームとなる。
Next, the operation will be described. Rectangular waveguide 1
The radio wave propagating in 5 enters the H-plane fan horn 16 and becomes a cylindrical wave and propagates in the H-plane fan horn 16.
Then, the radio wave of the cylindrical wave is incident on the dielectric plano-convex lens 17, is converted into the radio wave of the plane wave by the dielectric plano-convex lens 17, and is incident on the flat waveguide formed by the upper and lower conductor flat plates 1a and 1b. To do. Then, the wave propagates in the flat waveguide in the x direction, and the radio waves are radiated to the space above the upper conductor flat plate 1a by each slot element 5. Here, the radiation direction of the radio wave radiated into the space from the slot element 5 is the v-axis direction inclined by the angle θ from the z-axis to the −x direction in the xz plane of FIG. The direction is diagonally above the apex of 1a. In this case, by arranging the slots 6a and 6b shown in FIG. 16 at the distances r and Δr from the y axis given by the following equation, the radio waves radiated into the space from each slot element 5 are directed in the v axis direction. It becomes a circularly polarized radiation beam.

【0052】[0052]

【数8】 [Equation 8]

【0053】[0053]

【数9】 [Equation 9]

【0054】ただし、λ0は自由空間波長、εrは比誘電
率であり、この実施例においては1である。また、r0
は実数定数、mは1以上の整数である。式(8)に示す
rは、上記各スロット素子5から空間に放射された電波
の位相がv軸方向で共相となり、放射ビームの方向がv
軸方向になる条件を示している。また、式(9)に示す
Δrは、上記スロット6a,6bから各々放射された直
線偏波の電波の位相差がv軸方向で90度となり、スロ
ット素子5から右旋円偏波の電波がv軸方向に放射され
る条件を表わしている。
However, λ 0 is a free space wavelength and ε r is a relative permittivity, which is 1 in this embodiment. Also, r 0
Is a real number constant and m is an integer of 1 or more. As for r shown in Expression (8), the phase of the radio wave radiated into the space from each slot element 5 becomes a cophase in the v-axis direction, and the direction of the radiation beam is v.
It shows the condition in the axial direction. Further, in Δr shown in the equation (9), the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from the slots 6a and 6b is 90 degrees in the v-axis direction, and the right circularly polarized radio wave is emitted from the slot element 5. It represents the condition of emission in the v-axis direction.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、所要
の間隔をおいて対向して配置した2枚の導体平板で構成
され、この2枚の導体平板の間を円筒波あるいは平面波
が伝搬するようにした平板導波管と、この平板導波管の
導体平板に切られた複数個のスロット素子と、上記平板
導波管に円筒波あるいは平面波の電波を給電する給電機
構とによりスロットアレーアンテナを構成し、かつ上記
スロット素子として直線偏波の電波を放射するスロット
を2個,イの字状またはハの字状あるいは十字状に配置
して一対としたスロット対を用いて円偏波の電波を発生
させると共に、このスロット素子の配列を調整して円偏
波の電波の放射ビームの放射方向が平板導波管の法線方
向とは異なる方向となるようにしたので、単純な給電機
構を用いてスロット素子に給電を行なえると共に、z軸
から傾いた所要のビーム放射方向に、円偏波の放射ビー
ムを放射することができるスロットアレーアンテナが得
られる効果がある。
As described above, according to the present invention, it is composed of two conductor flat plates which face each other at a required interval, and a cylindrical wave or a plane wave is generated between the two conductor flat plates. A slot is formed by a flat plate waveguide adapted to propagate, a plurality of slot elements cut in the conductor flat plate of the flat plate waveguide, and a power feeding mechanism for feeding a cylindrical wave or a plane wave to the flat plate waveguide. An array antenna is constructed, and two slots for radiating linearly polarized radio waves are arranged as the slot element, and a pair of slots is arranged by arranging them in a shape of a, a shape of a c or a cross to form a circular polarization. Wave radio wave is generated and the array of the slot elements is adjusted so that the radiation direction of the circularly polarized radio wave radiation beam is different from the normal direction of the flat plate waveguide. Use the power supply mechanism to Together perform the feed to the element, the required beam radiation direction inclined from the z-axis, the effect of the slot array antenna is obtained which is capable of emitting a radiation beam of circularly polarized waves.

【0056】また、上記平板導波管の形状を頂角が18
0度より小さい扇形とし、この扇形平板導波管の頂点の
近傍に円筒波の給電機構を設け、さらに円偏波の放射ビ
ームの放射方向を、上記扇形平板導波管の法線方向から
頂点方向へ傾かせることで、円筒波の電波が扇形の平板
導波管に給電されやすくなると共に、不要な方向への電
波の放射が抑制されるという効果がある。
Further, the shape of the above-mentioned flat plate waveguide has an apex angle of 18
A fan shape smaller than 0 degree is provided, a cylindrical wave feeding mechanism is provided in the vicinity of the apex of the fan-shaped flat waveguide, and the radiation direction of the circularly polarized radiation beam is apex from the normal direction of the fan-shaped flat waveguide. By tilting in the direction, the electric wave of the cylindrical wave can be easily fed to the fan-shaped flat plate waveguide, and the emission of the electric wave in the unnecessary direction can be suppressed.

【0057】さらに、上記扇形平板導波管の頂点を含む
側面に導体板を設けることで、扇形平板導波管を伝搬す
る円筒波の電波がその両側面から外部に漏洩することを
防ぐことができると共に、両側面近傍の電波の強さを小
さくして、導体平板に切られたスロット素子に効率的に
電波が給電されるようになるという効果がある。
Further, by providing the conductor plate on the side surface including the apex of the fan-shaped flat plate waveguide, it is possible to prevent the electric wave of the cylindrical wave propagating through the fan-shaped flat plate waveguide from leaking to the outside from both side surfaces thereof. At the same time, there is an effect that the intensity of the radio wave near both side surfaces is reduced, and the radio wave is efficiently fed to the slot element cut in the conductor flat plate.

【0058】また、上記スロット対の2個のスロットか
ら各々放射される直線偏波の電波の位相差が、所要のビ
ーム放射方向で90度となるように2個のスロットの配
置間隔を設定することで、所要のビーム放射方向で軸比
の小さい円偏波のビームが得られるという効果がある。
Further, the arrangement interval of the two slots is set so that the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair becomes 90 degrees in the required beam emission direction. As a result, there is an effect that a circularly polarized beam with a small axial ratio can be obtained in the required beam emission direction.

【0059】同じく、スロット対の2個のスロットから
各々放射される直線偏波の電波の偏波面が、所要のビー
ム放射方向で直交となるように2個のスロットを配置す
ることで、所要のビーム放射方向で軸比の小さい円偏波
のビームが得られるという効果がある。
Similarly, by arranging the two slots so that the polarization planes of the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are orthogonal to each other in the required beam emission direction, There is an effect that a circularly polarized beam having a small axial ratio in the beam emission direction can be obtained.

【0060】同様に、スロット対の2個のスロットから
各々放射される直線偏波の電波の振幅が、所要のビーム
放射方向で等しくなるように2個のスロットの大きさを
設定することで、所要のビーム放射方向で軸比の小さい
円偏波のビームが得られるという効果がある。
Similarly, by setting the size of the two slots so that the amplitudes of the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are equal in the required beam emission direction, There is an effect that a circularly polarized beam having a small axial ratio can be obtained in a desired beam emission direction.

【0061】また、上記平板導波管の形状を矩形とし、
この矩形平板導波管の一辺に平面波の給電機構を設け、
さらに円偏波の放射ビームの放射方向を、上記矩形平板
導波管の法線方向から給電機構側へ傾かせることで、平
面波の電波が矩形平板導波管に給電されやすくなると共
に、不要な方向への電波の放射が抑制されるという効果
がある。
Further, the flat waveguide has a rectangular shape,
A plane wave feeding mechanism is provided on one side of this rectangular flat waveguide.
Furthermore, by tilting the radiation direction of the circularly polarized radiation beam from the normal direction of the rectangular flat plate waveguide to the feeding mechanism side, it becomes easier to feed the plane wave to the rectangular flat plate waveguide, and unnecessary This has the effect of suppressing the emission of radio waves in the direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例によるスロットアレーアン
テナの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例によるスロット素子の配列
を表わす図である。
FIG. 2 is a diagram showing an array of slot elements according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例におけるビーム放射方向を
表わす図である。
FIG. 3 is a diagram showing a beam emission direction in one embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例による逆イの字配列の場合
のスロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 4 is a diagram showing an array of slot elements in the case of the inverted A array according to the embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例によるイの字配列の場合の
スロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 5 is a diagram showing an array of slot elements in the case of the V-shaped array according to the embodiment of the present invention.

【図6】この発明の一実施例による十字配列の場合のス
ロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 6 is a diagram showing an array of slot elements in the case of a cross array according to an embodiment of the present invention.

【図7】この発明の一実施例による,上部導体平板と下
部導体平板の間に誘電体板を挟んだスロットアレーアン
テナの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a slot array antenna in which a dielectric plate is sandwiched between an upper conductor plate and a lower conductor plate according to an embodiment of the present invention.

【図8】この発明の一実施例による,上部導体平板と下
部導体平板とを平行としない場合のスロットアレーアン
テナの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a slot array antenna when the upper conductor flat plate and the lower conductor flat plate are not parallel to each other according to an embodiment of the present invention.

【図9】この発明の一実施例による,上部導体平板と下
部導体平板の側面全面に導体板を設けたスロットアレー
アンテナの構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a slot array antenna in which conductor plates are provided on the entire side surfaces of an upper conductor plate and a lower conductor plate according to an embodiment of the present invention.

【図10】この発明の一実施例による,上部導体平板と
下部導体平板の側面の一部に導体板を設けたスロットア
レーアンテナの構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a slot array antenna in which a conductor plate is provided on a part of side surfaces of an upper conductor plate and a lower conductor plate according to an embodiment of the present invention.

【図11】この発明の一実施例による,方形導波管を円
筒波給電機構として用いたスロットアレーアンテナの構
成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a slot array antenna using a rectangular waveguide as a cylindrical wave feeding mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図12】この発明の一実施例による,H面扇形ホーン
アンテナを用いたスロットアレーアンテナの構成図であ
る。
FIG. 12 is a configuration diagram of a slot array antenna using an H-plane fan horn antenna according to an embodiment of the present invention.

【図13】この発明の一実施例による,回転角度がηの
場合のスロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 13 is a diagram showing an array of slot elements when the rotation angle is η according to the embodiment of the present invention.

【図14】この発明の一実施例による,スロットの長さ
が異なる場合のスロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 14 is a diagram showing an arrangement of slot elements when the lengths of the slots are different according to the embodiment of the present invention.

【図15】この発明の一実施例による,矩形平板導波管
および平面波給電機構を用いたスロットアレーアンテナ
の構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram of a slot array antenna using a rectangular flat plate waveguide and a plane wave feeding mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図16】この発明の一実施例による,平面波給電の場
合のスロット素子の配列を表わす図である。
FIG. 16 is a diagram showing an array of slot elements in the case of plane wave feeding according to an embodiment of the present invention.

【図17】第1の従来例におけるスロットアレーアンテ
ナの構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of a slot array antenna in a first conventional example.

【図18】第1の従来例におけるスロット素子の配列を
表わす図である。
FIG. 18 is a diagram showing an array of slot elements in the first conventional example.

【図19】第2の従来例におけるスロットアレーアンテ
ナの構成図である。
FIG. 19 is a configuration diagram of a slot array antenna in a second conventional example.

【図20】第3の従来例におけるスロットアレーアンテ
ナの構成図である。
FIG. 20 is a configuration diagram of a slot array antenna in a third conventional example.

【図21】第3の従来例におけるスロットアレーアンテ
ナの断面図である。
FIG. 21 is a sectional view of a slot array antenna in a third conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 上部および下部導体平板(平板導波管) 2 誘電体板 3 同軸導波管変換器 4 同軸線路 5 スロット素子 6a,6b スロット 7 終端導体板 8 導体中板 9 吸収体 10 遅波材 11 方形導波管 12 分岐導波管 13 結合孔 14 導体板 15 給電用方形導波管 16 H面扇形ホーン 17 誘電体平凸レンズ 1a, 1b Upper and lower conductor flat plates (flat plate waveguide) 2 Dielectric plate 3 Coaxial waveguide converter 4 Coaxial line 5 Slot element 6a, 6b Slot 7 End conductor plate 8 Conductor middle plate 9 Absorber 10 Slow wave material 11 Rectangular Waveguide 12 Branched Waveguide 13 Coupling Hole 14 Conductor Plate 15 Rectangular Waveguide for Feeding 16 H-Side Fan Horn 17 Dielectric Plano-Convex Lens

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年9月10日[Submission date] September 10, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0029】[0029]

【数3】 [Equation 3]

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要の間隔をおいて対向して配置した2
枚の導体平板で構成され、この2枚の導体平板の間を円
筒波あるいは平面波が伝搬するようにした平板導波管
と、この平板導波管の導体平板に切られた複数個のスロ
ット素子と、上記平板導波管に円筒波あるいは平面波の
電波を給電する給電機構とにより構成され、放射ビーム
を導体平板に切られた各スロット素子から放射するスロ
ットアレーアンテナにおいて、上記スロット素子として
直線偏波の電波を放射するスロットを2個,イの字状ま
たはハの字状あるいは十字状に配置して一対としたスロ
ット対を用いて円偏波の電波を発生させると共に、この
スロット素子の配列を調整して円偏波の電波の放射ビー
ムの放射方向が平板導波管の法線方向とは異なる方向と
なるようにしたことを特徴とするスロットアレーアンテ
ナ。
1. A pair of two facing each other at a required interval.
A flat plate waveguide composed of a single flat conductor plate, and a cylindrical wave or a plane wave propagating between the flat conductor plates, and a plurality of slot elements cut into the flat conductor plates of the flat plate waveguide. And a feed mechanism for feeding a cylindrical wave or a plane wave to the flat plate waveguide, and the radiation beam is radiated from each slot element cut into a conductor flat plate. Circularly polarized radio waves are generated using two slot slots that radiate wave radio waves and are arranged in a shape of a, a shape of a c or a cross, and a pair of slot elements are arranged. The slot array antenna is characterized in that the radiation direction of the circularly polarized radio wave is adjusted to be different from the normal direction of the flat waveguide.
【請求項2】 請求項1記載のスロットアレーアンテナ
において、平板導波管の形状を頂角が180度より小さ
い扇形とし、この扇形平板導波管の頂点の近傍に円筒波
の給電機構を設け、さらに円偏波の放射ビームの放射方
向を、上記扇形平板導波管の法線方向から扇形平板導波
管の頂点方向へ傾かせた方向としたことを特徴とするス
ロットアレーアンテナ。
2. The slot array antenna according to claim 1, wherein the flat waveguide has a fan shape with an apex angle smaller than 180 degrees, and a cylindrical wave feeding mechanism is provided in the vicinity of the apex of the flat fan waveguide. Further, the slot array antenna is characterized in that the radiation direction of the circularly polarized radiation beam is inclined from the normal direction of the fan-shaped plate waveguide to the apex direction of the fan-shaped plate waveguide.
【請求項3】 請求項2記載のスロットアレーアンテナ
において、扇形平板導波管の頂点を含む側面に導体板を
設けたことを特徴とするスロットアレーアンテナ。
3. The slot array antenna according to claim 2, wherein a conductor plate is provided on a side surface including the apex of the fan-shaped flat plate waveguide.
【請求項4】 請求項1記載のスロットアレーアンテナ
において、スロット対の2個のスロットから各々放射さ
れる直線偏波の電波の位相差が、所要のビーム放射方向
で90度となるように2個のスロットの配置間隔を設定
したことを特徴とするスロットアレーアンテナ。
4. The slot array antenna according to claim 1, wherein the phase difference between the linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair is 90 degrees in the required beam radiation direction. A slot array antenna characterized in that the arrangement interval of individual slots is set.
【請求項5】 請求項1記載のスロットアレーアンテナ
において、スロット対の2個のスロットから各々放射さ
れる直線偏波の電波の偏波面が、所要のビーム放射方向
で直交となるように2個のスロットを配置したことを特
徴とするスロットアレーアンテナ。
5. The slot array antenna according to claim 1, wherein two polarization planes of linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are orthogonal to each other in a required beam radiation direction. A slot array antenna characterized by arranging slots.
【請求項6】 請求項1記載のスロットアレーアンテナ
において、スロット対の2個のスロットから各々放射さ
れる直線偏波の電波の振幅が、所要のビーム放射方向で
等しくなるように2個のスロットの大きさを設定したこ
とを特徴とするスロットアレーアンテナ。
6. The slot array antenna according to claim 1, wherein the two slots are arranged so that the amplitudes of linearly polarized radio waves radiated from the two slots of the slot pair are equal in a required beam emission direction. The slot array antenna is characterized by setting the size of.
【請求項7】 請求項1記載のスロットアレーアンテナ
において、平板導波管の形状を矩形とし、この矩形平板
導波管の一辺に平面波の給電機構を設け、さらに円偏波
の放射ビームの放射方向を、矩形平板導波管の法線方向
から矩形平板導波管の給電機構側へ傾かせた方向とした
ことを特徴とするスロットアレーアンテナ。
7. The slot array antenna according to claim 1, wherein the flat plate waveguide has a rectangular shape, a plane wave feeding mechanism is provided on one side of the rectangular flat plate waveguide, and a circularly polarized radiation beam is radiated. A slot array antenna, characterized in that the direction is inclined from the normal direction of the rectangular flat plate waveguide to the feeding mechanism side of the rectangular flat plate waveguide.
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