JPH0661739A

JPH0661739A - 直線偏波ラジアルラインスロットアンテナ

Info

Publication number: JPH0661739A
Application number: JP22776792A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Okazaki; 康弘岡崎; Masanori Suzuki; 正則鈴木; Hisashi Yoshimoto; 尚志吉本; Yuji Numano; 雄司沼野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】反射波を消滅させ励振波を進行波にすると共
に、スロット導体板の開口全面から同一位相同一振幅の
垂直偏波および水平偏波を送信又は受信しアンテナ効率
を向上する直線偏波ラジアルラインスロットアンテナを
提供する。【構成】Ｒ₁ｎ＝Ｆ（ｎ）＋δおよびＲ₂ｎ＝Ｆ（ｎ）
＋λｇ／４＋δの半径Ｒｍ（符号１１）とＲｎ（符号１
２）上に十字形スロット６ａ，６ｂ（６ａ′，６ｂ′）
を傾斜して設けペアスロットとし反射波を消滅させると
共に、Ｆ（ｎ）をｎλｇの値よりｎの増加に対応して１
００％から９０％漸減し、かつｎの増加に対応してスロ
ット長を０．３４λから０．４５λまで漸増する。ま
た、ペアスロットの間隔Ｓφも変化させる。以上により
スロット導体板３の開口全面から同一位相，同一振幅の
電波を送信又は受信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ＢＳ（放送衛
星）あるいはＣＳ（通信衛星）において電波を送受信す
る平面アンテナに係り、特にラジアル導波管を備えた直
線偏波ラジアルラインスロットアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】パラボラアンテナに較べて製造，据え付
け作業の容易さや雪害，風害の影響を受けにくい等の長
所があることから近年平面アンテナが採用されている。
平面アンテナとしては各種型式のものがあるが、上下に
スロット導体板を平行に対向配置してラジアル導波路を
形成すると共に、上方側のスロット導体板にスロットを
設けてアンテナ素子とし、ラジアル導波路の中心に同軸
給電部を備えたラジアルラインスロットアンテナがあ
る。特開平１−４６３０５号公報はその一例を示すもの
である。この平面アンテナは、送信又は受信の単位を隣
接する２つのスロットとし、２つのスロットはλｇ／２
の半径差のある同心円上に多数個配列されたものからな
り、かつ一対のスロットは互いに９０度の交角で配列さ
れている。以上の構造により直線偏波の電波を授受出来
ると共に、電波放射面，受信面の各部で比較的一様又は
均等の電波の送信又は受信が出来る。

【０００３】図１５は直線偏波ラジアルラインスロット
アンテナの他の従来技術を示すものであり、米国特許
２，９２９，０６４号に開示されたPENCIL BEAM SLOT A
NTENNAのスロット構造を示すものである。図示のように
スロット１３は半円弧１４と、半円弧１４からλｇ／２
だけ半径方向にずれた半円弧１５と、更に、それからλ
ｇ／２だけ半径方向に順次ずれた半円弧１６，１７・・
・等に沿って角度ψだけ傾斜して配列される。しかしな
がら、この構造のスロット導体板３ａは、垂直偏波（ｙ
軸方向）しか放射することが出来ない。水平偏波（ｘ軸
方向）を放射するには、このスロット導体板３ａを図の
位置から９０°回転した形状のスロット導体板を用いる
ことが必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】衛星通信においては、
奇数チャンネル（ｃｈ）の垂直偏波（Ｖ偏波）と偶数チ
ャンネル（ｃｈ）の水平偏波（Ｈ偏波）とを同時に使用
する偏波共用方式のものが必要である。しかしながら、
特開平１−４６３０５号公報の平面アンテナの場合に
は、各アンテナ素子の方向に対応した偏波面の直線偏波
で励振されるが、同軸線路内では同じＴＥＭ波で位置さ
れてしまうため偏波共用が出来ない。また、図１５に示
したスロットアンテナは前記したように２種類のスロッ
ト導体板を使用しなければ偏波共用は出来ない。一方、
本発明者が先に開発したラジアルラインスロットアンテ
ナがある（特願平３−２３６１０号）。このアンテナは
十字形スロットを有するもので管内波長λｇ分だけ半径
方向に離れた同心円上に多数個配列される。給電部から
供給される電波は十字形スロットから垂直偏波又は水平
偏波となって放射される。前記したように衛星通信では
偏波共用のアンテナが必要であり、このラジアルライン
スロットアンテナは衛星通信に適用可能なものである。
しかしながら、このタイプのアンテナの場合次のような
問題点がある。円形導波管の給電部からのＴＥ₁₁波等の
電波がスロット導体板の十字形スロットを励振すること
により電波はラジアル導波路から十字形スロットを通っ
て自由空間へ放射される。しかし、十字形スロットの励
振の際に電波の一部が十字形スロットにより反射され、
反射波となって給電部側に戻る。十字形スロットは前記
したように管内波長λｇの間隔で同心円上に配列されて
いるため、各同心円上の多数個の十字形スロットから一
斉に反射波が給電部側に戻り、給電部側からの伝送波の
進行を阻害する。そのため、定在波（進行しない波）が
発生し、アンテナの開口効率を大巾に低下させる問題点
がある。

【０００５】一方、スロットを有する直線偏波ラジアル
ラインスロットアンテナの場合には、その中心から半径
方向に向かう円筒波（励振波）によってそれぞれのスロ
ットが励振されるため、給電される中心部から外方に進
むにつれて電界振幅が小さくなる。また、中心側に較べ
て外方に行くにつれてスロットの数が増加するため電界
振幅が更に減少する。また、スロットの周方向の間隔
（Ｓφ）が一定の場合にはｘ軸又はｙ軸近傍の電界振幅
がｙ軸又はｘ軸近傍の電界振幅よりも小さくなる。その
ため、スロットアンテナのスロット導体板の全面から放
射する電界振幅が一様にならず、アンテナ効率を大巾に
低下させる問題点があった。

【０００６】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、反射損失が極めて少なく、スロット導体板のスロッ
トから垂直偏波および水平偏波が放射出来、かつスロッ
ト導体板の全面から放射される電波の電界振幅が一様に
なり、アンテナ効率を大巾に向上し得る直線偏波ラジア
ルラインスロットアンテナを提供することを目的とす
る。なお、本発明のスロットアンテナは送信アンテナと
してだけでなく、受信アンテナとしても同様に機能し得
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、偏波共用の波長λの電波を送受信する
給電部と、該給電部から半径方向に広がって配設され相
対向する上下のスロット導体板で形成されるラジアル導
波路と、上方のスロット導体板に形成される多数個の十
字形スロットと、偏波共用の電波を管内波長λｇの垂直
偏波および水平偏波に選択的に切り換える偏波切換器を
備え、管内波長λｇの垂直偏波および水平偏波を送受信
するラジアルラインスロットアンテナであって、前記十
字形スロットは、Ｒ₁ｎ＝Ｆ（ｎ）＋δの円周上に配設
された十字形スロットと、Ｒ₂ｎ＝Ｆ（ｎ）＋λｇ／４
＋δの円周上に配設された十字形スロットのペアスロッ
トから形成され、それぞれの十字形スロットは該十字形
スロットの中心と前記給電部の中心とを結ぶ半径に対し
てα（ラジアン）だけ傾斜して配設されると共に、前記
Ｆ（ｎ）の値は、ｎの増加に対応してｎλｇの値より漸
減し、前記十字形スロットのスロット長はｎの増加に対
応してｎ＝１の位置におけるスロット長より漸増するよ
うにした直線偏波ラジアルラインスロットアンテナを構
成するものである。更に、具体的には、前記Ｆ（ｎ）の
値を０．９９ｎλｇとし、Ｆ（ｎ）がｎの増加に対応し
てｎλｇの値に対して１００％から９０％まで漸減し、
前記十字形スロットのスロット長さはｎの増加に対して
ｎ＝１の場合のスロット長から０．３４λ乃至０．４５
λまで漸増することを特徴とし、かつ前記αの値をπ／
４に設定する。更に、本発明、前記給電部に近い円周の
Ｒ₁ｎ上に配設される十字形スロットの中心Ｃｎと前記
給電部の中心を結ぶ半径とｘ軸との交角を中心角φｎと
し、円周Ｒ₁ｎとペアの円周Ｒ₂ｎ上に配線される隣りの
十字スロットの中心Ｃｍと前記ｘ軸との交角を中心角φ
ｍとし、ｄφ＝φｎ−φｍとした場合、前記ＣｎとＣｍ
とのスロット間隔ＳφはＳφ＝（ｓｉｎｄφ）^rを満足
すべく前記十字形スロットのアンテナ素子を配列するよ
うにした直線偏波ラジアルラインスロットアンテナを構
成するものであり、具体的には前記羃数ｒを約０．６乃
至１．２の範囲で変化させて前記Ｓφを約０．３５λ乃
至０．６λとし、前記Ｓφが同一円周の直交座標の近傍
で僅かに変化し、半径の増加（ｎの増加）に伴って漸増
するようにした直線偏波ラジアルラインスロットアンテ
ナを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】Ｒ₁ｎ＝Ｆ（ｎ）＋δの円周上とＲ₂ｎ＝Ｆ
（ｎ）＋λｇ／４＋δの円周上に十字形スロットを角度
α（α＝π／４）でペアで配置することにより、対応す
る十字形スロットからの反射波が打ち消しあって消滅
し、給電部（中心）からの励振波は進行波となる。一
方、例えば、給電部のｙ軸方向に沿う電界ベクトルによ
って生ずるラジアル導波管内の電流ベクトルをＩとする
と、前記Ｒ₁ｎおよびＲ₂ｎ上の十字形スロットには、該
十字形スロットのｘ軸との角度位置に関係なく合成放射
電力はｙ軸方向に向いて一定の値となり、かつ同一円周
上においてはすべて同位相となり、かつペアの十字形ス
ロットの合成波は同一の電界振幅を形成する。しかしな
がら、電界振幅は十字形スロットの半径方向位置により
相異し、給電部の中心から周辺（外方）に向かって変化
する。そのため、ｎの値の増加に対応して半径方向の間
隔とスロット長を変化させる。それにより、アンテナ開
口面積全体から同位相，同振幅の垂直偏波を送り出すこ
とが出来る。また、給電部の電界ベクトルをｘ軸方向に
向けることにより、アンテナ開口面積全体から同位相，
同振幅の水平偏波を同様に放射することが出来偏波共用
のアンテナになる。勿論、可逆の理により受信の場合も
同様である。一方、更に、厳密に電界振幅について着目
した場合、同一円周上では直交座標軸の近傍で電界振幅
が変化する。また、半径の増加と共にＳφを漸増してゆ
くため電界振幅が小さくなり過ぎる場合が生ずる。これ
等を防止するためＳφの値を変化させる。それにより、
同一円周上で同振幅分布が得られアンテナ開口面全体に
わたり一様の放射電力が得られ放射効率を最大にするこ
とが出来る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。まず、本実施例の適用される直線偏波ラジアルラ
インスロットアンテナ１の具体的構造を図２により説明
する。フレーム２は平行に配置される上下のスロット導
体板３，４からなり、その間にはラジアル導波路５が形
成される。上方側のスロット導体板３には後に説明する
本実施例の十字形スロット６が形成される。なお、多数
個の十字形スロット６でアンテナ素子を形成する。ラジ
アル導波路５の中心には方形導波管８を有する給電部７
が形成される。給電部７にはファラディ効果を用いた直
流駆動のフェライトスイッチからなる偏波切換器９が配
設される。偏波切換器９により垂直偏波（Ｖ偏波）と水
平偏波（Ｈ偏波）の切替えが出来る。給電部７からの電
界ベクトルＦ（図５）はラジアル導波路５で電流ベクト
ルＩとなり（図５）、スロット導体板３の十字形スロッ
ト６から放射される。なお、スロット導体板３上には高
発泡誘導体のスペーサ１０や図略のレドームが設けられ
ている。

【００１０】図１は本実施例の十字形スロット６の配置
を示す平面図である。十字形スロット６はＲ₁ｎ＝Ｆ
（ｎ）＋δの半径Ｒｍ（符号１１で示す）の円周上にほ
ぼ等間隔で多数個配置される十字形スロット６ａと、Ｒ
₂ｎ＝Ｆ（ｎ）＋λｇ／４＋δの半径Ｒｎ（符号１２で
示す）の円周上にほぼ等間隔で多数個配置される十字形
スロット６ｂとからなる。十字形スロット６ａ，６ｂの
中心点Ｏ′と給電部７の中心Ｏとを結ぶ半径に対し、各
十字形スロット６ａ，６ｂは角度αだけ傾斜して配置さ
れる。本実施例ではα＝π／４（ラジアン）である。前
記Ｒ₁ｎ，Ｒ₂ｎの式において、δは定数であり、λｇは
空間波長をλとした場合の管内波長を表わす。また、Ｆ
（ｎ）は補正関数であり、Ｆｎ＝０．９９ｎλｇからな
り、ｎの増加に対応しｎλｇの値に対し１００％から９
０％漸減する。なお、同一のｎ値を有するＲ₁ｎ，Ｒ₂ｎ
上の十字形スロット６ａ，６ｂがペアスロットとして機
能する。例えば、Ｒ₁₁＝０．９９λｇ＋δとＲ₂₁＝０．
９９λｇ＋λｇ／４＋δ上の十字形スロット６ａ，６ｂ
がペアスロットとなり、Ｒ₁₂＝１．９８λｇ＋δとＲ₂₂
＝１．９８λｇ＋λｇ／４＋δの十字形スロット６
ａ′，６ｂ′がペアスロットとなる。

【００１１】図４において、半径Ｒｎ上の第１乃至第４
象限の対象位置にＳ₁，Ｓ₄，Ｓ₅，Ｓ₈の十字形スロット
６ｂが配置され、Ｒｍ上にＳ₂，Ｓ₃，Ｓ₆，Ｓ₇の十字形
スロット６ａが配置されているとする。Ｓ₁，Ｓ₂、
Ｓ₃，Ｓ₄、Ｓ₅，Ｓ₆、Ｓ₇，Ｓ₈がそれぞれペアスロット
となり、それ等はλｇ／４だけ半径方向に離れて配置さ
れる。Ｓ₁，Ｓ₂は給電部７の中心Ｏからの励振波により
励振され電波を放射するが、その際に励振波が反射す
る。しかしながら、Ｓ₁からの反射波Ｗ₁とＳ₂からの反
射波Ｗ₂は両者がλｇ／４だけ離れているため、その往
復分に相当するλｇ／４×２＝λｇ／２分だけ位相がず
れる。管内波長はλｇのためλｇ／２の位相差があると
反射波Ｗ₁とＷ₂は逆相となる。その結果反射波Ｗ₁，Ｗ₂
どうしが打ち消し合って消滅し、定在波がなくなり励振
波は進行波となる。同様のことがペアスロットのＳ₃，
Ｓ₄、Ｓ₅，Ｓ₆およびＳ₇，Ｓ₈にも生ずるため、Ｒｎ，
Ｒｍからは進行波のみが放射される。従って、ｎ値が変
化してもそれぞれのｎ値に対応するペアのＲｎ，Ｒｍ上
の十字形スロットからは励振波は進行波となって放射さ
れる。

【００１２】図３において、給電部７の中心Ｏから図示
のような波形の管内波長λｇの電界ベクトルの電波がラ
ジアル導波路５（図２）から送られ、図の振幅位相に配
置されるＲｎ，Ｒｍ上のペアスロットをＰ₁，Ｐ₂、
Ｐ₃，Ｐ₄、Ｐ₅，Ｐ₆、Ｐ₇，Ｐ₈とする。給電部７の電界
ベクトルＦの方向をｙ軸方向とすると、Ｐ₁乃至Ｐ₈には
ｙ軸に平行な電流ベクトルＩ₁乃至Ｉ₈が生ずる。なお、
この電流ベクトルの振幅は同一であり、各ペアスロット
Ｐ₁，Ｐ₂等の中間の半径位置に振幅の最大値がくる。図
５は図３のＰ₁，Ｐ₂から放射される電波の電界ベクトル
の大きさを説明するためのものである。給電部７の電界
ベクトルＦがｙ軸方向に作用すると、Ｐ₁，Ｐ₂には同一
方向の電流ベクトルＩ₁，Ｉ₂が作用する。Ｐ₁，Ｐ₂は十
字形スロットからなるため、そこから放射される電界ベ
クトルＥ₁は（Ｅ₁）＝Ｚ₀Ｉ₁ｃｏｓθと（Ｅ₁）＝Ｚ₀Ｉ
₁ｓｉｎθの２つのベクトルの合成されたものでｙ軸方
向を向いて作用し、Ｅ₂は（Ｅ₂）＝Ｚ₀Ｉ₂ｃｏｓθ′と
（Ｅ₂）＝Ｚ₀Ｉ₂ｓｉｎθ′の２つのベクトルの合成さ
れたもので同じくｙ軸方向を向いて作用する。すなわ
ち、Ｅ₁ ²＝（Ｚ₀Ｉ₁ｓｉｎθ）²＋（Ｚ₀Ｉ₁ｃｏｓθ）²
およびＥ₂ ²＝（Ｚ₀Ｉ₂ｓｉｎθ′）²＋（Ｚ₀Ｉ₂ｃｏｓ
θ′）²となり、Ｅ₁＝Ｚ₀Ｉ₁およびＥ₂＝Ｚ₀Ｉ₂とな
る。ここでθおよびθ′は図５に示すようにＰ₁および
Ｐ₂のｘ軸となす角度でＺ₀はラジアル導波路５の特性イ
ンピーダンスを示す定数である。以上のように、Ｐ₁が
Ｒｎのどの位置にあっても（θの値に関係なく）Ｐ₁か
らの電界ベクトルＥ₁は一定であり、Ｐ₂についても同様
である。本実施例の場合には、図５に示すようにペアの
Ｐ₁，Ｐ₂のスロットの電流ベクトルＩ₁，Ｉ₂は等しいた
め、両者の電界ベクトルＥ₁，Ｅ₂は同一になる。また、
図５および図６に示すようにＲｎの位置における放射波
の電界ベクトルの振幅（Ｎ）とＰｍにおける振幅（Ｍ）
とはπ／２の電界位相差があるが、電界ベクトルの対称
性によりＮ，Ｍは同位相であり、その合成波Ｒｃ（図
３）も図６に示すようにＮ，Ｍと同じ方向に形成され
る。同様のことがＰ₃，Ｐ₄、Ｐ₅，Ｐ₆およびＰ₇，Ｐ₈に
ついても言える。また、Ｐ₁とＰ₄，Ｐ₅，Ｐ₈は同一円周
上にあるため、それ等からの電界ベクトルもＰ₁，Ｐ₂と
同一のものになり、かつ方向もｙ軸方向に一致する。以
上により、ペアの円周上の各十字形スロット６ａ，６ｂ
からは同位相で同振幅の電波が放射される。

【００１３】図７乃至図１４は、時刻変化に伴って十字
形スロット６から放射される電波の電界振幅の変化の様
子を示すものである。時刻０では電界ベクトルは０であ
り、時刻２／８Ｔでは給電部の電界ベクトル＋Ｆ方向と
同じ方向になり、４／８Ｔで０，６／８Ｔで電界ベクト
ル−Ｆと同じ方向になる。以上のように、各ペアの十字
形スロットのいずれか又は双方から給電部の電界ベクト
ル方向に沿う垂直偏波又は水平偏波が放射される。

【００１４】前記したように、同一円周上およびそれと
ペアの円周上の十字形スロット６ａ，６ｂからは同一位
相で同一放射電力の電波が放射される。しかしながら、
スロット導体板３（図２）を有する直線偏波ラジアルラ
インスロットアンテナ１の場合には、その給電部７の中
心から放射状に周辺に向かって円筒波（励振波）が発せ
られる。その励振波によってそれぞれの十字形スロット
６ａ，６ｂが励振されるため、給電される中心部から外
周に進むにつれて電界振幅が小さくなる。更に、十字形
スロット６ａ，６ｂの大きさが一定で、その円周上の間
隔Ｓφ（図１）が一定の場合には中心から周辺に向かう
につれて十字形スロット６ａ，６ｂの数が増加する。そ
のため、電界振幅が更に減少する。従って、スロット導
体板３の全開口端から均一の電界振幅の電波を放射する
ためには十字形スロット６ａ，６ｂの形状や、半径方向
の間隔を変化させることが必要である。本実施例では、
Ｒ₁ｎ＝Ｆ（ｎ）＋δおよびＲ₂ｎ＝Ｆ（ｎ）＋λｇ／４
＋δのＦ（ｎ）の値をｎλｇとせずにＦｎ＝０．９９ｎ
λｇとし、ｎの増加に伴って半径方向の間隔を約１００
％から９０％の間で漸減するようにしている。それによ
り、半径方向の電界振幅の減少が是正される。また、周
辺に向かうにつれて十字形スロット６ａ，６ｂの個数が
増加することによる電界振幅の減少を防止するために、
十字形スロットのスロット長を長くする。本実施例では
ｎの増加に対応してスロット長をｎ＝１の場合のスロッ
ト長よりも０．３４λから０．４５λの範囲で漸増させ
ることによりその弊害を防止した。半径方向の間隔の漸
減とスロット長の漸増を併用することにより電界振幅分
布が均一になる。

【００１５】図１において、Ｒ₁ｎ（符号１１）上の十
字形スロットＣｍとＲ₂ｎ（符号１２）上の十字形スロ
ットＣｎとの間隔をＳφとし、Ｃｍの中心と給電部７の
中心Ｏを結ぶ半径とｘ軸との交角をφｍ，Ｃｎの中心と
給電部７の中心Ｏを結ぶ半径とｘ軸との交角をφｎとす
るとｄφ＝φｎ−φｍが求められる。Ｓφの値は前記の
実施例の場合は一定として取り扱っていたが、より厳密
に電界振幅を均一化するには次の工夫が必要である。す
なわち、十字形スロット６ａ，６ｂがｙ軸又はｘ軸に近
づくにつれて電界振幅が変化する。また、前記実施例に
よる半径方向の間隔によって変化した電界振幅を更に是
正して均一化を図ることが必要になる。そこでＳφ＝
（ｓｉｎｄφ）^rとし、十字形スロット６ａ，６ｂの円
周上の位置に相対してＳφを０．３５λ₀乃至０．６０
λ₀の範囲で変化させる。そのためには冪数ｒを０．６
乃至１．２にする。以上により、十字形スロット６ａ，
６ｂの間隔Ｓφは同一円周上の直交座標軸の近傍で僅か
に増減すると共に半径の増加と共にＳφが漸減すること
による振幅の変化を是正する。それにより、放射される
電波の振幅の小さい円周上ではＳφの値を小さくして電
界振幅を大きくすることが出来る。以上により、同一円
周上およびアンテナ開口面全体にわたり電界振幅が一様
となり、放射効率を最大にすることが出来る。

【００１６】以上の実施例では主に垂直偏波について説
明したが偏波切換器９（図２）のファラディ効果を用い
た直流駆動のフェライトスイッチによりＶ偏波をＨ偏波
に切換えることが出来る。それにより、水平偏波放射用
のアンテナとして切り替え兼用することが出来る。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。（１）λｇ／４だけ離れた十字形のペアスロットを角度
αで配置することにより反射波を消滅させ励振波を進行
波にする。（２）十字形スロットの採用と、その半径方向の間隔お
よびスロット長の調整によりアンテナ開口全面からの電
界振幅を一様にすることが出来ると共に、同一の円周上
で同一位相，同一振幅の垂直偏波および又は水平偏波を
放射することが出来る。以上により、アンテナ開口効率
を大巾に向上することが出来る。（３）同一円周上の十字形スロットの円周上の間隔Ｓφ
をスロット位置に対応させて調整することにより、更
に、高精度の電界振幅の均一化とアンテナ開口効率の向
上が図れる。（４）垂直偏波および水平偏波を送受信出来るため衛星
通信に適用される。（５）直線偏波ラジアルラインスロットアンテナは外観
美および安定感に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のスロット導波板上に形成さ
れる十字形スロットの配列を示す平面図である。

【図２】同実施例に使用される直線偏波ラジアルライン
スロットアンテナの概要構造を示す軸断面図である。

【図３】同実施例の各スロットに発生する電流ベクトル
を示す平面図である。

【図４】同実施例の励振波の反射波の消滅を説明するた
めの平面図である。

【図５】同実施例の十字形スロットの偏波面合成を説明
するための一部断面図を含む部分平面図である。

【図６】図５におけるペアスロットの合成波を説明する
線図である。

【図７】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の１／８Ｔ
時における状態を示す平面図である。

【図８】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の２／８Ｔ
時における状態を示す平面図である。

【図９】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の３／８Ｔ
時における状態を示す平面図である。

【図１０】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の４／８
Ｔ時における状態を示す平面図である。

【図１１】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の５／８
Ｔ時における状態を示す平面図である。

【図１２】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の６／８
Ｔ時における状態を示す平面図である。

【図１３】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の７／８
Ｔ時における状態を示す平面図である。

【図１４】同実施例の時刻変化に伴う直線偏波の８／８
Ｔ時における状態を示す平面図である。

【図１５】従来のラジアルラインスロットアンテナのス
ロット導体板のスロットを示す平面図である。

【符号の説明】

１直線偏波ラジアルラインスロットアンテナ２フレーム３スロット導体板３ａスロット導体板４スロット導体板５ラジアル導波路６十字形スロット６ａ十字形スロット６ｂ十字形スロット６ａ′ 十字形スロット６ｂ′ 十字形スロット７給電部８方形導波管９偏波切換器１０スペーサ１１Ｒ₁ｎの円周１２Ｒ₂ｎの円周１３スロット１４半円弧１５半円弧１６半円弧１７半円弧

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沼野雄司東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏波共用の波長λの電波を送受信する給
電部と、該給電部から半径方向に広がって配設され相対
向する上下のスロット導体板で形成されるラジアル導波
路と、上方のスロット導体板に形成される多数個の十字
形スロットと、偏波共用の電波を管内波長λｇの垂直偏
波および水平偏波に選択的に切り換える偏波切換器を備
え、管内波長λｇの垂直偏波および水平偏波を送受信す
るラジアルラインスロットアンテナであって、前記十字
形スロットは、Ｒ₁ｎ＝Ｆ（ｎ）＋δの円周上に配設さ
れた十字形スロットと、Ｒ₂ｎ＝Ｆ（ｎ）＋λｇ／４＋
δの円周上に配設された十字形スロットのペアスロット
から形成され、それぞれの十字形スロットは該十字形ス
ロットの中心と前記給電部の中心とを結ぶ半径に対して
α（ラジアン）だけ傾斜して配設されると共に、前記Ｆ
（ｎ）の値は、ｎの増加に対応してｎλｇの値より漸減
し、前記十字形スロットのスロット長はｎの増加に対応
してｎ＝１の位置におけるスロット長より漸増すること
を特徴とする直線偏波ラジアルラインスロットアンテ
ナ。但し、δは定数，λｇは管内波長である。
【請求項２】Ｆ（ｎ）＝０．９９ｎλｇとし、Ｆ
（ｎ）がｎの増加に対応してｎλｇの値に対して１００
％から９０％まで漸減するものである請求項１に記載の
直線偏波ラジアルラインスロットアンテナ。
【請求項３】前記十字形スロットのスロット長がｎの
増加に対応してｎ＝１の場合のスロット長から０．３４
λ乃至０．４５λまで漸増するものである請求項１に記
載の直線偏波ラジアルラインスロットアンテナ。但し、
λは空間波長である。
【請求項４】前記αの値がπ／４（ラジアン）である
請求項１に記載の直線偏波ラジアルラインスロットアン
テナ。
【請求項５】前記給電部に近い円周のＲ₁ｎ上に配設
される十字形スロットの中心Ｃｎと前記給電部の中心を
結ぶ半径とｘ軸との交角を中心角φｎとし、円周Ｒ₁ｎ
とペアの円周Ｒ₂ｎ上に配線される隣りの十字形スロッ
トの中心Ｃｍと前記ｘ軸との交角を中心角φｍとし、ｄ
φ＝φｎ−φｍとした場合、前記ＣｎとＣｍとのスロッ
ト間隔Ｓφは、Ｓφ＝（ｓｉｎｄφ）^rを満足すべく前
記十字形スロットが配設されることを特徴とする請求項
１に記載の直線偏波ラジアルラインスロットアンテナ。
但し、ｒは１．０前後の羃数である。
【請求項６】前記Ｓφが同一円周の直交座標の近傍で
僅かに増減し、かつ半径の増加（ｎの増加）に伴って漸
増すべく前記羃数ｒを約０．６乃至１．２の範囲で変化
させて前記Ｓφを約０．３５λ乃至０．６λとする請求
項５に記載の直線偏波ラジアルラインスロットアンテ
ナ。