JPH0597118U - 円形導波線路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 給電部と導波空間との間での整合をとること
ができるようにし、しかもサイドローブを小さくしなが
ら同相電力の放射を可能にする。 【構成】 相互に離隔して対向するように一対の金属円
板１,２を配設し、一方の金属円板１に電力放射用開口
としての複数のスロット（またはスリット）１aを同心
円上あるいは螺旋上等に形成し、他方の金属円板２に給
電部としての同軸線路３を接続される給電用開口２aを
形成し、さらに、これらの金属円板１,２の周縁部を金
属製固壁４で連結してその内部に導波空間Ｓを形成し、
さらに、導波空間Ｓ内に金属製の円錐形状をした整合体
５を、その頂部を開口２aに向けて配設するとともに導
波空間Ｓにおける電力放射面および同電力放射面に対向
する壁面との間の空間に、コルゲート、誘電体等の遅波
手段を設ける。スロット間隔を線路波長λgより短く設
定できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、放送用アンテナ等に用いて好適の円形導波線路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の円形導波線路としては、図１に示すように、給電電力を導波空間ａの中 央部から周縁部へ向けて(矢印α参照)伝播するものや、図２に示すように、導波 空間ａ内に仕切板ｂを配設して、給電電力を導波空間ａの周縁部の隙間部ｅから 中央部へ向けて(矢印β参照)伝播するものなどが提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、これらの従来の円形導波線路では、同軸線路ｃのごとき給電部 と導波空間ａとの間での整合がとれず、これにより図３に示すごとく給電部と導 波空間ａとの接続部で電力の反射が起きるため、給電パワ−を有効に取り出すこ とができないという問題に加えて、同位相の電力を電力放射用開口としてのスロ ット(スリット)ｄから放出させるために、スロット配設間隔を線路波長λgの１ 波長分の長さに設定しているので、サイドロ−ブが大きくなってアンテナ効率が 低下するという問題点もある。

【０００４】 なお、図１,図２において、符号ｃ１は外部導体,ｃ２は内部導体,ｆ,ｆ′は終 端抵抗体,ｇ,ｇ′は導体整合板を示している。

【０００５】 本考案は、これらの問題点を一挙に解決しようとするもので、給電部と導波空 間との間での整合をとることができるようにし、しかもサイドロ−ブを小さくし ながら同相電力の放射を可能にした、円形導波線路を提供することを目的とする 。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 このため、本考案の円形導波線路は、金属壁で囲まれた導波空間と、同導波空 間に形成された給電用開口に接続される給電部とをそなえ、上記導波空間内に整 合体が配設されるとともに、上記導波空間における電力放射面および同電力放射 面に対向する壁面との間の空間に、遅波手段が設けられたことを特徴としている 。

【０００７】

【作用】

上述の本考案の円形導波線路では、整合体が給電部と導波空間との接続部での 電力反射をなくするように作用し、また遅波手段が導波空間の中央部へ取り入れ られた電磁波の導波空間の周縁部への伝播を適宜遅延させるように作用する。

【０００８】

【実施例】

以下、図面により本考案の一実施例としての円形導波線路について説明すると 、図４は同軸型円形導波線路の中央縦断斜視図、図５は中央縦断面図、図６は整 合体の作用説明用の模式中央縦断面図、図７は反射係数特性を示すグラフ、図８ は変形例の中央縦断面図、図９は他の変形例の中央縦断面図、図10は整合体の変 形例を示す部分縦断面図である。

【０００９】 図４,図５に示すごとく、相互に離隔して対向するように一対の金属円板１,２ が配設されており、一方の金属円板１には、電力放射用開口としての複数のスロ ット(又はスリット)１aが同心円上あるいは螺旋上等に形成されている。これに より金属円板１は電力放射面をもつことになる。

【００１０】 また、他方の金属円板２には、給電部としての同軸線路３と接続される給電用 開口２aが形成されている。そして、これらの金属円板１,２の周縁部を連結する 金属製周壁４が設けられており、これらの金属円板１,２および金属製周壁４で 、その内部に導波空間Ｓが形成される。

【００１１】 また、導波空間部Ｓ内には、金属製の円錐形状をした整合体５が、その頂部を 開口２aに向けて配設されている。すなわち整合体５の底面部が金属円板１にこ れと同心円で取り付けられて、整合体５の頂部が開口２aの中心軸線上に存在す るようになっている。

【００１２】 なお、同軸線路３の外部導体３aは開口２aに接続され、同軸線路３の内部導体 ３bは整合体５の頂部に接続されている。

【００１３】 このようにして、整合体５の作用により、同軸線路３と導波空間Ｓとの接続部 での電力反射を起こすことなく、しかも同軸線路３と導波空間Ｓとで電界方向を 図６に矢印Ａ,Ｂで示すように正確に９０°だけ変換してモ−ド変換をすること ができるので、給電パワ−を有効に導波空間Ｓ内へ取り出すことができる。

【００１４】 図７に開口２aの部分(コネクタの部分)から見た反射係数特性を示す。この図 から反射が少なくなって給電を有効に行なえることがわかる。

【００１５】 したがって、上記のようにして導波空間Ｓへ効率よく給電された電力は、矢印 Ｐfで示すように、導波空間Ｓの中央部から周縁部へ向けて伝播してゆくのであ る。

【００１６】 ところで、サイドロ−ブを小さくするためには、スロット１a間の距離を、線 路波長λgの１波長分よりも短い、例えば０.９〜０.５波長位の長さに設定する のが好ましい。

【００１７】 したがって、この実施例の場合も、サイドロ−ブを小さくするために、金属円 板１に形成されたスロット１a間隔が線路波長λgの１波長分よりも短い0.9〜0.5 λg位の長さに設定されており、更に金属円板１に対向する金属円板２が、電磁 波遅延用のコルゲ−ト板として構成されている。これにより電磁波が導波空間Ｓ の中央部へ取り入れられたのちは、かかる電磁波はコルゲ−ト状金属円板２によ って、適宜遅延せしめられ、導波空間Ｓの周縁部へ向け伝播し、このとき各スロ ット１aから同相の電力として放射されてゆく。

【００１８】 これにより、サイドロ−ブを小さく押えながら、同相電力の放射が可能となる のである。

【００１９】 そして、最終的には、終端抵抗体８によって余剰電力が吸収されるが、電力が 残留しない場合には終端抵抗体は必要ない。

【００２０】 さらに、図８に示すごとく、金属円板２は従来どおり平板状に構成し、電力放 射面をもつ金属円板１′をコルゲ−ト板で構成して遅波手段としたり、図９に示 すように、導波空間Ｓ内に誘電率の高い誘電体11を遅波手段として配設しても、 図４,図５に示すものとほぼ同様の効果ないし利点が得られる。

【００２１】 すなわちコルゲ−ト状金属円板１′などの遅波手段によって電磁波が遅延せし められるので、サイドロ−ブを小さくするためにスロット１ａ間隔を短ピッチ（ 0.9λg〜0.5λgピッチ)にしても、同相電力の放射が可能となるのである。

【００２２】 なお図４,図５中の整合体５の角度θは約45°である。

【００２３】 また、図10に示すごとく、整合体５;５′の形状を断面が二等辺三角形になる 円錐形状ではなく、縦断面形状の輪郭線Ｌが指数関数等の変化をするような形状 に設定してもよい。そして、このとき同軸線路３の外部導体３aの開口２a;２′a への接続端部も指数関数等の変化をする形状にしてもよい。

【００２４】 また、整合体５;５′は内部が中空のものでも中実のものでもよく、整合体５; ５′はその全体が金属製でなくても、少なくとも表面に金属層を有するものであ ればよい。

【００２５】 さらに、本考案は、給電部を、前述の実施例のように同軸線路３にする代わり に、導波管９にしたものでも同様にして適用できる。

【００２６】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の円形導波線路によれば、金属壁で囲まれた導波 空間と、同導波空間に形成された給電用開口に接続される給電部とをそなえ、上 記導波空間内に整合体が配設されるとともに、上記導波空間における電力放射面 および同電力放射面に対向する壁面との間の空間に、コルゲ−ト、誘電体等の遅 波手段が設けられているので、次のような効果ないし利点がある。 (1) 給電部と導波空間との接続部での電力反射がなくなり、給電電力を効率よく 取り出すことができる。 (2) 電力放射面に形成されたスロット(電力放射用開口)間隔を線路波長λgより 短く設定しても、給電電力波を効果的に遅延させることができるので、サイドロ −ブを小さくしてアンテナ効率をあげながら、各スロットより同相電力を放射さ せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の円形導波線路を示す中央縦断斜視図であ
る。

【図２】同中央金属板付き円形導波線路を示す中央縦断
斜視図である。

【図３】同反射係数特性を示すグラフである。

【図４】本考案の一実施例としての同軸型円形導波線路
の中央縦断斜視図である。

【図５】同中央縦断面図である。

【図６】同整合体の作用説明用の模式中央縦断面図であ
る。

【図７】同反射係数特性を示すグラフである。

【図８】同変形例の中央縦断面図である。

【図９】同他の変形例の中央縦断面図である。

【図10】同整合体の変形例を示す部分縦断面図である。

【符号の説明】

１,１′ 金属円板 １a,１′a スロット ２ 金属円板 2a,2'a 給電用開口 ３ 同軸線路 3a 外部導体 3b 内部導体 ４ 周壁 ５,５' 整合体 ８ 終端抵抗体 Ｓ 導波空間

フロントページの続き (72)考案者 伊藤 善春 東京都渋谷区神南二丁目２番１号 日本放 送協会 放送センター内 (72)考案者 有村 國孝 神奈川県茅ヶ崎市松浪２丁目２−16 アリ ムラ技研株式会社内 (72)考案者 後藤 尚久 川崎市高津区土橋６−15−１−Ａ514

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属壁で囲まれた導波空間と、同導波空
   間に形成された給電用開口に接続される給電部とをそな
   え、上記導波空間内に整合体が配設されるとともに、上
   記導波空間における電力放射面および同電力放射面に対
   向する壁面との間の空間に、遅波手段が設けられたこと
   を特徴とする、円形導波線路。