JPH11274848A - 導波管スロットアレイアンテナ - Google Patents
導波管スロットアレイアンテナInfo
- Publication number
- JPH11274848A JPH11274848A JP7881398A JP7881398A JPH11274848A JP H11274848 A JPH11274848 A JP H11274848A JP 7881398 A JP7881398 A JP 7881398A JP 7881398 A JP7881398 A JP 7881398A JP H11274848 A JPH11274848 A JP H11274848A
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- JP
- Japan
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- waveguide
- radiation
- array antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導波管スロットアレイアンテナにおいて、隣
接する放射スロット間の相互結合により特性劣化の問題
があった。 【解決手段】 放射用導波管２を導波管２の管軸方向に
１／４管内波長ずつずらして配置した。これにより隣接
する位置から放射スロット１がずれるため隣接する放射
スロット間の相互結合が低減する。
接する放射スロット間の相互結合により特性劣化の問題
があった。 【解決手段】 放射用導波管２を導波管２の管軸方向に
１／４管内波長ずつずらして配置した。これにより隣接
する位置から放射スロット１がずれるため隣接する放射
スロット間の相互結合が低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は放射スロット間相
互結合を低減できる導波管スロットアレイアンテナに関
するものである。
互結合を低減できる導波管スロットアレイアンテナに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の導波管スロットアレイアン
テナを示す図である。図において１は放射スロット、２
は放射用方形導波管、３は放射用方形導波管２へ電力を
供給する給電スロット、４は給電用方形導波管である。
テナを示す図である。図において１は放射スロット、２
は放射用方形導波管、３は放射用方形導波管２へ電力を
供給する給電スロット、４は給電用方形導波管である。
【０００３】次に動作について説明する。尚、動作につ
いてはアンテナより電波が放射する場合について述べ
る。給電用導波管４に入力された電磁波は、給電用スロ
ット３により放射用導波管２に入力される。放射用導波
管２に入力された電磁波は放射用導波管２の管軸方向の
長さを１／２管内波長のｎ倍とすることにより内部に定
在波を発生させる。この定在波は放射用導波管２の端部
より１／４管内波長離れた位置から１／２管内波長毎の
位置において定在波の振幅が最大となる。この振幅最大
の位置に放射スロット１を設けることで放射スロット１
上に印加される電界が最大となり、空間へ電磁波が放射
される。
いてはアンテナより電波が放射する場合について述べ
る。給電用導波管４に入力された電磁波は、給電用スロ
ット３により放射用導波管２に入力される。放射用導波
管２に入力された電磁波は放射用導波管２の管軸方向の
長さを１／２管内波長のｎ倍とすることにより内部に定
在波を発生させる。この定在波は放射用導波管２の端部
より１／４管内波長離れた位置から１／２管内波長毎の
位置において定在波の振幅が最大となる。この振幅最大
の位置に放射スロット１を設けることで放射スロット１
上に印加される電界が最大となり、空間へ電磁波が放射
される。
【０００４】各スロットから放射する電磁波の放射パタ
ーンは、図７の座標系において図８、図９に示すように
なる。ｙ−ｚ面においてはｚ軸から９０゜方向、すなわ
ち導波管の面上での放射はゼロとなる。一方、ｘ−ｚ面
では無指向性となる。
ーンは、図７の座標系において図８、図９に示すように
なる。ｙ−ｚ面においてはｚ軸から９０゜方向、すなわ
ち導波管の面上での放射はゼロとなる。一方、ｘ−ｚ面
では無指向性となる。
【０００５】従来の導波管スロットアレイアンテナにお
いては、放射用導波管は並列に配置されるため、隣接す
る放射導波管上の放射スロットは隣同士で同位置に存在
する。ここで、隣接するスロットの面がｘ−ｚ面である
から、一つの放射スロットから放射される電磁波は隣接
する放射スロットヘ結合を生じさせる。
いては、放射用導波管は並列に配置されるため、隣接す
る放射導波管上の放射スロットは隣同士で同位置に存在
する。ここで、隣接するスロットの面がｘ−ｚ面である
から、一つの放射スロットから放射される電磁波は隣接
する放射スロットヘ結合を生じさせる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の導波管スロット
アレイアンテナでは、上述したｘ−ｚ面内の一つの放射
スロットから放射される電磁波は隣接する放射スロット
ヘ結合を発生させ、放射パターンの乱れやインピーダン
ス特性劣化の問題があった。
アレイアンテナでは、上述したｘ−ｚ面内の一つの放射
スロットから放射される電磁波は隣接する放射スロット
ヘ結合を発生させ、放射パターンの乱れやインピーダン
ス特性劣化の問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明による導波管
スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するため
に、放射導波管を導波管の管軸方向にずらして配置し、
スロットが隣接しないよう構成し、素子間相互結合を低
減したものである。
スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するため
に、放射導波管を導波管の管軸方向にずらして配置し、
スロットが隣接しないよう構成し、素子間相互結合を低
減したものである。
【０００８】第２の発明による導波管スロットアレイア
ンテナは上述の問題を解決するために、放射導波管を導
波管の管軸方向に１／４管内波長ずつずらして配置し、
スロットが隣接しないよう構成し、素子間相互結合を低
減したものである。
ンテナは上述の問題を解決するために、放射導波管を導
波管の管軸方向に１／４管内波長ずつずらして配置し、
スロットが隣接しないよう構成し、素子間相互結合を低
減したものである。
【０００９】また、第３の発明による導波管スロットア
レイアンテナは上述の問題を解決するために、各導波管
の放射スロット面の間に遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の
上端部を周期性を持たないような形状とすることにより
素子間相互結合を低減したものである。
レイアンテナは上述の問題を解決するために、各導波管
の放射スロット面の間に遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の
上端部を周期性を持たないような形状とすることにより
素子間相互結合を低減したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す導波管スロットアレイアンテナであ
り、図において１は放射スロット、２は放射用方形導波
管、３は放射用方形導波管２ヘ電力を供給する給電スロ
ット、４は給電用方形導波管である。導波管スロットア
レイアンテナの放射用方形導波管２を管軸方向にずらし
て配置することにより、隣接する位置から放射スロット
がずれるため、相互結合を減少させ、放射パターン、イ
ンピーダンス特性を改善することが可能である。
実施の形態１を示す導波管スロットアレイアンテナであ
り、図において１は放射スロット、２は放射用方形導波
管、３は放射用方形導波管２ヘ電力を供給する給電スロ
ット、４は給電用方形導波管である。導波管スロットア
レイアンテナの放射用方形導波管２を管軸方向にずらし
て配置することにより、隣接する位置から放射スロット
がずれるため、相互結合を減少させ、放射パターン、イ
ンピーダンス特性を改善することが可能である。
【００１１】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す導波管スロットアレイアンテナであり、図に
おいて１は放射スロット、２は放射用方形導波管、３は
放射用方形導波管２へ電力を供給する給電スロット、４
は給電用方形導波管である。導波管スロットアレイアン
テナの放射用方形導波管２を管軸方向に１／４管内波長
ずつずらして配置したものである。放射スロットの間隔
が１／２管内波長であるため、放射用方形導波管を素子
間隔の半分である１／４管内波長ずつずらして配置する
ことが相互結合の抑制に最も効果的である。相互結合の
低減により放射パターン、インピーダンス特性を改善す
ることが可能である。
態２を示す導波管スロットアレイアンテナであり、図に
おいて１は放射スロット、２は放射用方形導波管、３は
放射用方形導波管２へ電力を供給する給電スロット、４
は給電用方形導波管である。導波管スロットアレイアン
テナの放射用方形導波管２を管軸方向に１／４管内波長
ずつずらして配置したものである。放射スロットの間隔
が１／２管内波長であるため、放射用方形導波管を素子
間隔の半分である１／４管内波長ずつずらして配置する
ことが相互結合の抑制に最も効果的である。相互結合の
低減により放射パターン、インピーダンス特性を改善す
ることが可能である。
【００１２】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す導波管スロットアレイアンテナであり、１は
放射スロット、２は放射用方形導波管、５は遮蔽板であ
る。導波管スロットアレイアンテナにおいて、各導波管
の放射スロット面の間に遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の
上端部を周期性を持たないような形状とすることによ
り、遮蔽板の上端部の回折および散乱による干渉波が特
定の部位に集中することがなくなり、隣接する放射スロ
ットの位置での干渉波の影響が小さくなり、相互結合を
減少させ、放射パターン、インピーダンス特性を改善す
ることが可能である。
態３を示す導波管スロットアレイアンテナであり、１は
放射スロット、２は放射用方形導波管、５は遮蔽板であ
る。導波管スロットアレイアンテナにおいて、各導波管
の放射スロット面の間に遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の
上端部を周期性を持たないような形状とすることによ
り、遮蔽板の上端部の回折および散乱による干渉波が特
定の部位に集中することがなくなり、隣接する放射スロ
ットの位置での干渉波の影響が小さくなり、相互結合を
減少させ、放射パターン、インピーダンス特性を改善す
ることが可能である。
【００１３】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を示す導波管スロットアレイアンテナであり、１は
放射スロット、２は放射用方形導波管、５は遮蔽板、６
は遮蔽板５に設けられた穴である。
態４を示す導波管スロットアレイアンテナであり、１は
放射スロット、２は放射用方形導波管、５は遮蔽板、６
は遮蔽板５に設けられた穴である。
【００１４】実施の形態４を図５を参照し詳細に説明す
る。図中Ａは任意の放射用導波管上の任意のスロットの
位置を示し、Ｂは上記導波管に併設された導波管上の上
記スロットに隣接するスロットの位置を示し、ＣはＡよ
り放射され遮蔽板の上端部で回折、散乱してＢに到達す
る電波を示し、ＤはＡより放射され遮蔽板上に設けられ
た穴を通ってＢに到達する電波を示す。Ａから放射され
た電波のうち遮蔽板の上端部で回折、散乱されＢに到達
する電波Ｃが存在する。また、Ａから放射された電波の
うち遮蔽板上に設けられた穴を通してＢに到達する電波
Ｄが存在する。一般にはＣとＤの振幅は等しくならず、
任意の位相差をもつ。Ｂにおける２つの電波Ｃ、Ｄの振
幅が等しく、位相差が１８０度となるような遮蔽板の高
さ、穴の寸法、位置とすることにより、２つの電波は相
殺され相互結合を減少させ、放射パターン、インピーダ
ンス特性を改善することが可能である。
る。図中Ａは任意の放射用導波管上の任意のスロットの
位置を示し、Ｂは上記導波管に併設された導波管上の上
記スロットに隣接するスロットの位置を示し、ＣはＡよ
り放射され遮蔽板の上端部で回折、散乱してＢに到達す
る電波を示し、ＤはＡより放射され遮蔽板上に設けられ
た穴を通ってＢに到達する電波を示す。Ａから放射され
た電波のうち遮蔽板の上端部で回折、散乱されＢに到達
する電波Ｃが存在する。また、Ａから放射された電波の
うち遮蔽板上に設けられた穴を通してＢに到達する電波
Ｄが存在する。一般にはＣとＤの振幅は等しくならず、
任意の位相差をもつ。Ｂにおける２つの電波Ｃ、Ｄの振
幅が等しく、位相差が１８０度となるような遮蔽板の高
さ、穴の寸法、位置とすることにより、２つの電波は相
殺され相互結合を減少させ、放射パターン、インピーダ
ンス特性を改善することが可能である。
【００１５】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５を示す導波管スロットアレイアンテナであり、図に
おいて１は放射スロット、２は放射用方形導波管、７は
給電用導波管の幅の狭い面に設けられた穴である。
態５を示す導波管スロットアレイアンテナであり、図に
おいて１は放射スロット、２は放射用方形導波管、７は
給電用導波管の幅の狭い面に設けられた穴である。
【００１６】実施の形態５を図７を参照し詳細に説明す
る。図中Ａは任意の放射用導波管上の任意のスロットの
位置を示し、Ｂは上記導波管に併設された導波管上の上
記スロットに隣接するスロットの位置を示し、ＣはＡか
ら放射されＢに到達する電波、ＤはＣによりＢを通し導
波管内に誘起される電磁波、Ｅは上記２つの放射用導波
管が接する管壁に設けられた穴により導波管内に生じる
電磁波を示す。ＡからＢへ放射される電波ＣによりＢを
通し導波管内に電磁波Ｄが生じる。また、上記２つの放
射用導波管が接する管壁に設けられた穴により、導波管
内に電磁波Ｅが生じる。一般に、導波管内の２つの電磁
波Ｄ、Ｅの振幅は等しくなく、任意の位相差をもつ。２
つの電磁波Ｄ、Ｅの振幅が等しく、位相差が１８０度と
なるような穴の寸法、位置とすることにより２つの電波
は相殺され相互結合を減少させ、放射パターン、インピ
ーダンス特性を改善することが可能である。
る。図中Ａは任意の放射用導波管上の任意のスロットの
位置を示し、Ｂは上記導波管に併設された導波管上の上
記スロットに隣接するスロットの位置を示し、ＣはＡか
ら放射されＢに到達する電波、ＤはＣによりＢを通し導
波管内に誘起される電磁波、Ｅは上記２つの放射用導波
管が接する管壁に設けられた穴により導波管内に生じる
電磁波を示す。ＡからＢへ放射される電波ＣによりＢを
通し導波管内に電磁波Ｄが生じる。また、上記２つの放
射用導波管が接する管壁に設けられた穴により、導波管
内に電磁波Ｅが生じる。一般に、導波管内の２つの電磁
波Ｄ、Ｅの振幅は等しくなく、任意の位相差をもつ。２
つの電磁波Ｄ、Ｅの振幅が等しく、位相差が１８０度と
なるような穴の寸法、位置とすることにより２つの電波
は相殺され相互結合を減少させ、放射パターン、インピ
ーダンス特性を改善することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】第１の発明によれば、方形導波管の幅広
面上に設けられたスロットに上記導波管より給電する導
波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管スロッ
トアレイアンテナにおいて、方形導波管を長手方向にず
らし、スロットが隣接しないよう構成することにより素
子間相互結合を低減し、放射パターン、インピーダンス
特性を改善することが可能である。また、素子間相互結
合を考慮した設計が不要となり、設計が容易になる。
面上に設けられたスロットに上記導波管より給電する導
波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管スロッ
トアレイアンテナにおいて、方形導波管を長手方向にず
らし、スロットが隣接しないよう構成することにより素
子間相互結合を低減し、放射パターン、インピーダンス
特性を改善することが可能である。また、素子間相互結
合を考慮した設計が不要となり、設計が容易になる。
【００１８】また、第２の発明によれば、方形導波管の
幅広面上に設けられたスロットに上記導波管より給電す
る導波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管ス
ロットアレイアンテナにおいて、方形導波管を管軸方向
に１／４管内波長ずつずらし、スロットが隣接しないよ
う構成することにより素子間相互結合を低減し、放射パ
ターン、インピーダンス特性を改善することが可能であ
る。また、素子間相互結合を考慮した設計が不要とな
り、設計が容易になる。
幅広面上に設けられたスロットに上記導波管より給電す
る導波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管ス
ロットアレイアンテナにおいて、方形導波管を管軸方向
に１／４管内波長ずつずらし、スロットが隣接しないよ
う構成することにより素子間相互結合を低減し、放射パ
ターン、インピーダンス特性を改善することが可能であ
る。また、素子間相互結合を考慮した設計が不要とな
り、設計が容易になる。
【００１９】また、第３の発明によれば、方形導波管の
幅広面上に設けられたスロットに上記導波管より給電す
る導波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管ス
ロットアレイアンテナにおいて、導波管と導波管の間に
遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の上端部を周期性を持たな
いような形状とすることにより、素子間相互結合を低減
し、放射パターン、インピーダンス特性を改善すること
が可能である。また、遮蔽板を設けることにより、スロ
ットから放射される広角方向の電磁波を抑制することに
より、広角方向のサイドローブを低減させることが可能
である。また、素子間相互結合を考慮した設計が不要と
なり、設計が容易になる。
幅広面上に設けられたスロットに上記導波管より給電す
る導波管給電スロットアンテナを複数並接した導波管ス
ロットアレイアンテナにおいて、導波管と導波管の間に
遮蔽板を装荷し、上記遮蔽板の上端部を周期性を持たな
いような形状とすることにより、素子間相互結合を低減
し、放射パターン、インピーダンス特性を改善すること
が可能である。また、遮蔽板を設けることにより、スロ
ットから放射される広角方向の電磁波を抑制することに
より、広角方向のサイドローブを低減させることが可能
である。また、素子間相互結合を考慮した設計が不要と
なり、設計が容易になる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る導波管スロッ
トアレイアンテナを示す図である。
トアレイアンテナを示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る導波管スロッ
トアレイアンテナを示す図である。
トアレイアンテナを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る導波管スロッ
トアレイアンテナを示す図である。
トアレイアンテナを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る導波管スロッ
トアレイアンテナを示す図である。
トアレイアンテナを示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態５に係る導波管スロッ
トアレイアンテナを示す図である。
トアレイアンテナを示す図である。
【図６】 従来の導波管スロットアレイアンテナを示す
図である。
図である。
【図７】 導波管スロットアレイアンテナの構成図およ
び座標系を示す図である。
び座標系を示す図である。
【図８】 スロットアンテナの放射パターンを示す図で
ある。
ある。
【図９】 スロットアンテナの放射パターンを示す図で
ある。
ある。
１ 放射スロット、２ 放射用方形導波管、３ 放射用
方形導波管へ電力を供給する給電スロット、４ 給電用
方形導波管、５ 遮蔽板、６ 遮蔽板に設けられた穴、
７ ２つの放射用方形導波管が接する管壁に設けられた
穴。
方形導波管へ電力を供給する給電スロット、４ 給電用
方形導波管、５ 遮蔽板、６ 遮蔽板に設けられた穴、
７ ２つの放射用方形導波管が接する管壁に設けられた
穴。
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭
い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面
上に管軸に平行な複数の放射スロットを１／２管内波長
ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナにおい
て、上記各方形導波管を導波管の管軸方向にずらして配
置したことを特徴とする導波管スロットアレイアンテ
ナ。 - 【請求項２】 複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭
い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面
上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管
内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナに
おいて、上記各方形導波管を導波管の管軸方向に１／４
管内波長ずつずらして配置したことを特徴とする導波管
スロットアレイアンテナ。 - 【請求項３】 複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭
い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面
上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管
内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナに
おいて、上記各導波管の放射スロット面の間に遮蔽板を
装荷し、上記遮蔽板の上端部を周期性を持たないような
形状としたことを特徴とする導波管スロットアレイアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07881398A JP3893726B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 導波管スロットアレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07881398A JP3893726B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 導波管スロットアレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274848A true JPH11274848A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3893726B2 JP3893726B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=13672293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07881398A Expired - Fee Related JP3893726B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 導波管スロットアレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3893726B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001156542A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Kyocera Corp | 導波管スロットアレーアンテナ |
| KR20010108546A (ko) * | 2000-05-29 | 2001-12-08 | 송재인 | 배열안테나 |
| WO2012124040A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 株式会社日立製作所 | 電磁波伝搬媒体 |
| CN106356642A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-25 | 成都雷电微力科技有限公司 | 一种金属空心波导串联馈电的介质波导裂缝阵天线 |
| CN106785424A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 大连港森立达木材交易中心有限公司 | 高功率微波双向均匀辐照天馈系统 |
| KR102224626B1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-03-05 | 경남대학교 산학협력단 | 도파관 슬롯 어레이 안테나 |
| CN114142217A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-04 | 西安电子工程研究所 | 一种紧凑型高功率宽带波导缝隙阵天线 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP07881398A patent/JP3893726B2/ja not_active Expired - Fee Related
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