JPS5932205A - ラジアル導波線路 - 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】 本発明は、放送用アンテナ等に用いて好適のラジアル導
波線路に関する。

従来のラジアル導波線路としては、第１し１に示すよう
な同軸望のものａや、第２図に示ト１うな導波管１Ｆ、
すのものＩＪが各種提案されているが、このような従来
のラジアル導波線路ではいずれの場合ら、次のような問
題点がある。

（１）　　導波空間Ｃ内へ給電された電力か、第３し１
に実線（スロフトｄを有する場合で、段階的に特性が変
化するのはスロン）ｄがらの枚重・ｊによる。）や第；
（図に点線（スロワ）（Ｉを有しない場合）で示すよう
に、給電部から終端へ至るまでの開に大幅に）成衰され
てしまうため、放射電力か１：均・となり、アンテナ利
得が入’ｌ’ｉｉ！に低下する。

（２）　　終端抵抗体（この抵抗体は分布定数７Ｔｉ１
１となっている）Ｑが導波空間（二の周縁部に沿い配設
されているので、全体として長い終端抵抗体ｅを使用し
なければならず、コスト高を招くほが、導波空間Ｃの大
トさが変化すると、使用する終端抵抗体ｅの入きさち変
Ａ）るため、各種サイズの終端抵抗体ｅを必要とする。

なお、第１．２図中の符号ｆは金属板から成るスロント
竹１鰺のラジアル導波線路」二側部、ｇは金属板がＣ）
成るラジアル導波線路下側部、ｂｌは同軸線路中心導体
、１１２は同軸線路外部導体、１は導波管、１は導体整
合板、ｋは開口をそれぞれ示している。

本発明は、」ユ述の諸問題を解決しようとするもので、
給電電力が導波空間の中央部へ向けて集中しうるように
して、電力放射用ｌ）旧」を通しての放射電力を均一に
しアンテナ利得を高めるとともに、終端抵抗体の小型化
と汎用化とをはかった、ラジアル導波線路を提供するこ
とを目的と嗅−る。

このため、本発明のラジアル導波線路は、和１−＋’、
　＋１　部を隔して月面するように配設され−・力に電
力放躬用開１１を形成されｔこ−・月の金属板と、これ
らの金属板周縁部を連結する金属製周壁とをそなえ、こ
れらの金属板と周壁とでその内部に導波空間が形成さｉ
ｔて、１．記周壁からその内部の−１−記導波空間にｔ
；ける中央部・〜向は−（給電電力を集中せしめるべく
、上記導波空間内・＼電力を供給する給電手段か設けら
れたことを特徴としこいる。

また、本発明のラジアル導波線路は、１−記給電手段が
、」二記導波空開内・＼の給電部と、１二記導波空間内
において−１−記周壁との間に給電電力迂回用隙間を残
しζ設けられｔこ−１−記金属板とほぼ平行な１枚以−
１−の中間金属板とをそなえて構成されたことを特徴と
している。

なお、周辺部より直接給電を行なう場合には、特にこの
ような中間金属板を必要としない。

さらに、本発明のラジアル導波線路は、１−記の導波空
間の中央部に終端抵抗体が配設されｔこ、−とを特徴と
している。

以下、図面により本発明の一実施例としての同軸型ラジ
アル導波線路について説明すると、第４図はその中央縦
断斜視図、第５図はその中央縦断面図、第（１図はその
電力密度特性を示すグラフ、第７図はその作用を説明す
るための模式図、第８・〜１０図はいずれもその変形例
を示す部分中央縦断面図、第１＋、１２図はいずれもそ
の池の変形例を示す中央縦断斜視し１である。

第４．５図に示すごとく、相互に離隔して月面するよう
に−ｊ・Ｊの金属円板１．２が配設されており、　力の
金属円板１には、電力放射用量「１としての複数のスロ
フト（又はスリット）１ａが同心円−１，あるいは螺旋
１−等に形Ｉ＃、されている。

また、電力の金属円板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、その内音旧こ導波空間Ｓか形成
される。

ところで、この導波空間Ｓ内において、金属円板１゜２
と平行な中間金属板５が、周ｖ、４との間に給電電力迂
回用隙間りを残して設けられており、これによりこの中
間金属板５によって導波空間Ｓが２つの導波空間部Ｓｌ
、Ｓ２に分割される。

なお１、二の中間金属板５の取イ旧よ、例えば周壁１１
に絶縁相を介して行なわれたり、蓮中で絶縁ポスト等を
介して行なわれたりし、更にその取１・１．ＪＡ所は適
宜の数個所が選ばれる。

また、金属円板２の開１’、１２ａには、し・ｌ　＋ｌ
＋線路；（が接続されているが、この接続の訂細は次の
とれＩ）である。

すなわも開ｌ１１２ａｌこは、同軸線路３の外部導体３
ａが接続されるとともに、同軸線路３の■い心導１本３
１３が中１１１１金属板５の下面（＝ｌきの導体整合板
６に接続されている。

これによＩ）、下部導波空間部Ｓ１へ給電された電力は
、矢印Ｐ［で示すように、この下部導波中１１１１部Ｓ
Ｎを通１）、周壁４と中１１１１金属板５との隙間１−
）を３１回して、」一部導波空間部Ｓ２へ至Ｉ）、その
中央部へ向けて（ｌミ播してゆくのである。このように
、同軸線路；（や、給電電力迂回用隙Ｉｎｌ　１．）を
周壁ｌｌとの開に形成する中間金属板５で、周壁４から
その内部の導波空間８における中央部へ向けて給電電力
を集中させうる給電手段が構成される。

そして、給電電力が一１二部導波空間部Ｓ２を通過する
ときに、金属円板１に形Ｉ＃、されたスロット１ａを通
して電力が放射される。このときの電力密度時ｆ１を示
すと、第６図に符号８で示すような特性となる。この特
性８は鋸歯状になるがこれは又ロッ）ｌａを通して電力
が放射されるときに急７かこ電力密度か下がるｔこめで
あるが、この特性８の全体としてのレベルは、終端から
のｌ［ｌ１ｔＲと無関係ｌこほぼ同しである。すなわち
、本発明のラジアル導波線路によれば、放射電力かほぼ
均一となるｊこめ、アンテナ利得が大幅に向にするので
ある。

なお、導波空間Ｓ内の電界と磁界の様子を示すと第７図
のよう（こなるか１、−の＠７し１に第３いて、矢印で
示すものが電界の方向を示しておＩ）、破線で示すもの
が磁界の分布を示している。またこの第７図ではスロッ
Ｈａは省略しである。

さらに、１ユ部導波空間部Ｓ２の中央部には、終端抵抗
体７が配設されており１、二の終端抵抗体７によって中
央終端部へ至った残部給電電力が消費される。このよう
に終端抵抗体７が１一部導波空開部Ｓ２の中央部に配設
されているので、周長の短い抵抗体を使用することがで
き、コストの低ドをはかれるほか、金属円板１゜２の大
きさが変わった場合でも、終端抵抗体７の大きさ番変え
る必要がなく１、これによりラジアル導波線路サイズの
違いによる終端抵抗体の汎用性を向−にできる。

なお、２つの導波空間部Ｓ１．Ｓ２でｆ糟を合は、隙間
１］）を調整したＩ）、第８図に示すごと（、中間金属
板５の周縁部ｔご開整立壁部５ａを形成したりすること
によＩ）行なわれる。

また、第９図に示すごとく、中間金属板５に、２っの導
波中ｎｉｌ＠ｌ！ＩＳ　５．　、　Ｓ　２を連通する連
通孔としてのスリットまたは格子５１〕を形成すれば、
上部導波空間部Ｓ２の電力密度を制御したり、偏波を変
化さぜたり４−ることができる。

さらに、中間金属板５や下部金属板２に、第１０図に示
すような同心円状の液加−■−面（凹曲部）５（佳形成
すれば、位相定数を制御することがで外１、ニバにより
指向性や利得を向−１−させることができる。

さらにまた、第１１図に示すように、終端抵抗体７をカ
ーボン製薄膜による円筒面として構成し、この円筒状終
端抵抗体７の中心を短絡して、この円筒状終端抵抗体７
の断面円の半径を線路波長入の１／４Ｌこ設定すれば、
終端抵抗体７の抵抗値と整合をとることかでｂ、これに
より反射のない終端抵抗体を実現できる。

また、第１２図に示すように、同軸線路３を１一部導波
空間部Ｓ２に接続し、終端抵抗体７を下部導波空間部Ｓ
１の中央部に配設することもでき、この場合も、短い周
長の終端抵抗体ですみ、またラジアル導波線路サイズが
異なっても、同じ終端抵抗体を使用でき、汎州外を向−
１−できる。そして、この場合終端抵抗体７の側面がテ
ーパ面として構成されている。

ｆｆ１ｌ　３．１４図は本発明の池の実施例としての導
波管型ラジアル導波線路を示すもので、第１３図はその
中央縦断斜視図、第１４図はその変形例を示す中央縦断
斜視図であり、第１３．１４図中、第４・−１２図と同
し符号はほぼ同様の部分を示している。

この実施例は、前述の実施例が同軸線路３を接続された
ものであるのに月し、給電手段としての導波管５〕を接
続されたものであって、第１３図に示すものは、［−２
部導波空間部Ｓ２の中央部に終端抵抗体７を配設したも
ので、第４図に示すものに対応する。

また、第１４図に示すものは、下部導波空間部ｓ１の中
央部にテーパ側面をもった終端抵抗体°７を配設したも
ので、第１２図に示すものに対応士る。

そして１、二の実施例の場合も、ｎｉｉ述の実施例とほ
ぼ同様の効果ないし利点が得られるものであり、また中
間金属板５に第５３〜１（）図に示すような加−Ｅを施
すことももちろん可能で、更に終端抵抗体′７を第１１
し１に示すような形状にすることも可能で、このように
１ればそれぞれ対応する効果ないし利点が得られる。

なお、終端での給電電力が非常に小さい場合は、終端抵
抗体７を実用」−省略することもできる。

また、前述の各実施例において、中間金属板５を複数枚
金属円板１．２に嘔行な状態で相互にＩｌｌ　ｌ’＋Ａ
をあけて配設することも可能である。

さらに、上部導波空間部Ｓ２に配設される終端抵抗体７
の側面をテーバ面に構成することもできる。

また中間金属板を使用しないで直接周辺より給電するこ
とも１ｊ能で、例えば第１５図のように複数個の給電線
によって周辺よ１）給電を行なったり、第１６図のよう
に導波管ないしは同軸ケーブルを周辺に）（′ｉって丸
めて周辺よりスロンＦを介して給電するｈ法等がある。

なお、第１５．１６図では、金属円板１に形成されたス
ロｙト１ａは省略しである。

この場合でも中心部に終端抵抗体を使用することかでき
る。終端抵抗体の実施例を挙げると、第１°７図のよう
にまとめられるー すなわち同図（、）はテーパ状の場合で、同図（１〕）
は円筒状固体の場合で、同図（ｃ）は円筒状ではあるが
セラミンク等の円筒に薄膜を構成した場合で、同図（ｄ
）は従来の金属リード線”７　ａ　Ｈ％ソリッドないし
は薄膜抵抗体の場合で・、同図（ｅ）は円板（ディスク
）状の場合で−１；臼こ金属体７１〕で゛サント′イン
チのように構成している場合で、同図（［）は１７４波
長終端に用いる１］的で薄膜で′構成した場合を示して
いる。

さらに、第１８図は抵抗体の実際の設置方法を例示した
もので、同図において、符号７−１．７−２は金属体で
周ｉ用に切り込みが入っておりスプリング効果により抵
抗体７と密着し電気的接続を完全に行なっている。なお
、リード線７ａや金属体７１＋、’７−１．７−２はラ
ジアル導波線路の１１面ないしはＦ而あるいは中間面に
、ネジや溶接により直接接続されている。

以」二訂述したように本発明のラジアル導波線路によれ
ば、次のような効果ないし利点が得られる。

（１）　　放射電力を−・様にすることができ、これに
よりアンテナ利得を向−にでき、その結果高能率のアン
テナの製作が可能となって、衛星放送用アンテナなどへ
の適用も容易となる。

（２）　　終端抵抗体を導波空間の中央部に配設側るこ
とがで終るので、小型で安価な終端抵抗体を使用するこ
とかでき、またラジアル導波線路の径に関係なく、同し
大きさの終端抵抗体を（重用でき、終端抵抗体の汎用化
を実現で外る。

（３）　　本ラジアル導波線路は主要部が′１乙板状Ｃ
゛あるため、雪等に強く、無人の衛星放送送受（ｊζア
ンテナ等への適用も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１へ・３図は従来のラジアル導波線路を示すもので、
第１図は同軸型ラジアル導波線路を示す中央縦断斜視図
、第２図は導波管型ラジアル導波線路を示す中央縦断斜
視図、第３図はその電力密度特性を示すグラフであり、
第４〜１２図は本発明の一実施例としての同軸型ラジア
ル導波線路を示すもので、第４図はその中央縦断斜視図
、第５図はその中央縦断面図、第６図はその電力密度特
性を示すグラフ、第７図はその作用な説明するｒこめの
模式し１、第８〜１（）図はいずれもその変形例を示す
部分中央縦断面図、第１１．］２図はいずれもその池の
変形例を示す中央縦断斜視図であり、第１３．１４図は
本発明の池の実施例としての導波管型ラジアル導波線路
を示すもので、第１３図はその中央縦断斜視図、第１４
図はその変形例を示［中火縦断斜視図であり、第１５．
１６図はいずれら本発明のさらに池の実施例としてのラ
ジアル導波線路を示す中央縦断斜視図であり、第１７図
（ａ）〜（「）およびｆｉＳ１８図はそれぞれ終端抵抗
体の例を示す図である。 １・・金属円板、ｌａ・・スロット（電力放躬用開１］
）、２・・金属円板、２ａ・・開１−１、；）・・同軸
線路、３ａ・・外部導体、３１〕・・中心導体、・１・
・周壁、５・・中間金属板、５ａ・・調整立壁部、５ｂ
・・連通孔としてのスリットまたは格子、５ｃ・・液加
１−而（凹凸面）、６・・導体整合板、７・・終端抵抗
体、７ａ・・リード線、７１１．７−１．７＝２・・金
属体、２；・・電力密度特性、９・・導波管、１０・・
給電線、Ｓ・・導波空間、Ｓｌ、Ｓ２・・導波空間部、
１）・・隙間。 第１図 第２図 第３図 袷を部 第４　図 １ 第５図 第６図 Ｘり・罵 中心　　　Ｗｌ−１優；１１　Ｒ→　　　　　　ノア・
１、ｆハ（１第７図 ■ 第８図 第１０図 第１２図 ２９− 第１４図 第１６図 １ 第１７図 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）（ｄ）　　
　　　（ｅ）　　　　　　（ｆ）第１８ ３０−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　相互に離隔して対向するように配設され電力
   に電力放射用量Ｌｌを形成されたー・ス・１の金属板と
   、こｉｔらの金属板周縁部を連結する金属製周壁とをそ
   なえ、。 これらの金属板と周壁とでその内部に導波空間が形成さ
   れて、−」１記周壁からその内部の−に記導波空間にお
   ける中央部・＼向けて給電電力を集中せしめるべく、１
   ．記導波空間内へ電力を供給する給電手段か設けられｒ
   、：　、：とを特徴とする、ラジアル導波線路。
2. （２）　　相互に離隔して対向するように配設され電力
   に電力放射用１１旧−１を形成された一月の金属板と、
   これらの金属板周縁部を連結する金属製周壁とをそなえ
   、これらの金属板と周壁とでその内部に導波空間が形成
   されて、−に記周壁がらその内部の−１−記導波空開に
   おける中央部へ向けて給電電力を集中せしめるべく、−
   に記導波空間内へ電力を供給する給電手段が設けられ、
   −１二記給電手段が、上記導波空間内への給電部と、１
   ．記導波空間内において」二記周壁との間に給電電力迂
   回用隙間を残して設けられｔこ」１記金属板とほぼ平行
   な１枚以上の中間金属板とをそなえて構成されたことを
   特徴とする、ラジアル導波線路。
3. （３）」−泥中間金属板の周縁部に、同中間金属板で仕
   切られる２つの導波空間部での整合をとるための調整立
   壁部が形成されている特許請求の範囲第２項に記載のラ
   ジアル導波線路。
4. （４）１−泥中間金属板に、同中間金属板で゛伺切られ
   る２つの導波空間部を連通する連通孔が形成されている
   特許請求の範囲第２項に記載のラジアル導波線路。
5. （５）　　上記中間金属板に凹凸面が形成されている１
   、５訂請求の範囲第２項に記載のラノアル導・波線路。
6. （６）　　相互に離隔して対向するにうに配設され−・
   ノＪに電力放射用ロ旧」を形ｒ＃、された−・月の金属
   板と、これらの金属板周縁部を連結する金属製周壁とを
   そなえ、これらの金属板と周壁とでその内部に導波空間
   が形成されて、］ユ記周壁からその内部の」１記導波空
   間における中央部へ向けて給電電力を集中せしめるべく
   、−ｔ’−記導波空間内へ電力を供給する給電手段が設
   けられ、「１゜つ、」１記の導波空間の中央部に終端抵
   抗体が設けられた、ことを特徴とする、ラジアル導波線
   路。
7. （７）」−記終端抵抗体の側面がテーパ而として構成さ
   れている特５′「請求の範囲第６項に記載のラジアル導
   波線路。
8. （８）」−記終端抵抗体か薄膜によるｌ’田１面として
   構１反され、この円筒面の中心が短絡されて、佳っ、同
   円筒面の断面円の半径が線路波長の１／４１こ設定され
   ている特許ｉｒｉ求の範囲第６項１こ記載のラジアル導
   波線路。