JPS60200602A - 円形導波線路 - Google Patents

円形導波線路

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Publication number
JPS60200602A
JPS60200602A JP59056944A JP5694484A JPS60200602A JP S60200602 A JPS60200602 A JP S60200602A JP 59056944 A JP59056944 A JP 59056944A JP 5694484 A JP5694484 A JP 5694484A JP S60200602 A JPS60200602 A JP S60200602A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
waveguide
space
waveguide space
metallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59056944A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Ito
伊藤 善春
Kunitaka Arimura
國孝 有村
Naohisa Goto
尚久 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arimura Giken KK
Original Assignee
Arimura Giken KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Arimura Giken KK filed Critical Arimura Giken KK
Priority to JP59056944A priority Critical patent/JPS60200602A/ja
Priority to US06/708,353 priority patent/US4819003A/en
Priority to KR1019850001922A priority patent/KR900006151B1/ko
Publication of JPS60200602A publication Critical patent/JPS60200602A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/127Hollow waveguides with a circular, elliptic, or parabolic cross-section
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0012Radial guide fed arrays

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

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円形導波線
路に関する。
従来の円形導波線路としては、第1図に示すように、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)を伝播するものや、第2図に示すように、導波
空間a内に仕切板すを配設して、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。
しかしなが呟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、これにより第3図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、給電パワーを有
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λの1波長分の長さに設定しているので、サイドロー
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。
なお、第1.2図において、符号c1は外部導体、c2
は内部導体、r、r’は終端抵抗体+gtg’は導体整
合板を示している。
本発明は、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、しかもサイドロー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。
このため、本発明の円形導波線路は、金属壁で囲まれた
導波空間と、同導波空開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、上記導波空間内において、錐
状の整合体がその頂部を上記開口に向けて配設されると
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でいる。
以下、図面により本発明の一実施例としての同軸型円形
導波線路についで説明すると、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6図はその反射係
数特性を示すグラフ、第7図はその内部界特性を示すグ
ラフ、第8図はその上部空間の半径方向に沿った電力密
度特性を示すグラフ、第9図はその他の例を第5図に対
応させて示す中央縦断面図であり、各図中、同じ符号は
ほぼ同様の部分を示している。
第4,5図に示すごとく、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11こは、電力放射用開口としての複数のスロット
(又はス’Lン))la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。
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。
また、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6が、周壁4との開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6によって導波空間Sが2つの導波空間部sj−,s
2に分割される。
なお、この中間金属板6の取付は、金属円板1に終端抵
抗体7(これは円板の中心に配設される)を介して行な
われたり、途中で絶縁板等を介して行なわれたりし、更
にその取付場所は適宜の個所が選ばれる。
また、導波空間部S1内には、約45°のテーパ面をも
った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
面部は中間金属板6にこれと同心円で取り伺けられて、
整合体5の頂部が開口2aの中心軸線」二に存在するよ
うになっている。
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31)は整合体5の頂部に接続
されている。
このようにして、円錐形状の整合体5の作用により、同
軸線路3と導波空間S(下部導波空間部Sl)との接続
部での電力反射を起こすことなく、しがち同軸線路3と
導波空間Sとで電界方向を第5図に矢印A、Bで示すよ
うに正確に90°だけ変換してモー18″変換をするこ
とができるので、給電パワーを有効に下部導波空間部S
1内へ取り出すことができる。
m6図に開口2aの部分(フネクタの部分)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。
さらに、給電電力迂回用隙間りを含む導波空間Sのコー
ナ一部Cの断面形Akが、IF八負角形円の↓断面嵌状
として形成されているので、このコーナ一部Cでの給電
電力の反射を十分に防止でき、このコーナ一部Cを通じ
ての給電を効果的に行なうことがで終る。
このときの両導波空開部Sl、S2での内部界の様子を
示すと、第7図のよう1こなるが、このグラフがら両導
波空間部S1,82での内部界がほぼ同じになっている
ことがわかる。これはコーナ一部Cでの反射がないこと
を意味する。
また、中間金属板6は、各導波空間部St、S2におけ
るインピーダンスZc1.Zuが等しくなるような位置
1例えば金属板1.2間を2等分するような位置に設け
られており、これ1こより両導波空間部S1.S2P、
11のインピーダンス整合をとることができ、更に効果
的な給電か可能となる。
したがって、上記のようにして下部導波空間部S1へ効
率よく給電された電力は、矢印Pfで示すように、この
下部導波空間部S1を通り、周壁4と中間金属板6との
隙間りの部分、即ちコーナー 部Cを効率よく迂回して
、上部導波空間部S2へ至り、その中央部へ向けて伝播
してゆくのである。
ところで、サイドローブを小さくするためには、スロワ
)la間の距離を、線路波長λ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
しく、したがって本実施例の場合も、スロット1a間の
間隔は」1記のような長さに設定されている。
しかしもし中間金属板が第2図に示す従来のもののよう
に平板であるとすると、各スロワ)4aがらは位相の異
なった電力が放出されてしまい好ましくない。
そこで、中間金属板6を、第4,5図に示すごとく、遅
波手段としてのフルゲート板で構成し、上部導波空間部
S2へ導入された給電電磁波をこのフルゲート板から成
る中間金属板6で遅波させることにより、上記のような
短ピツチで設けられたスロワIlaからでも、同位相の
電力を放射できるようにしている。
これにより、サイドロー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。
このときの電力密度特性を示すと、第8図に符号Mで示
すような特性となる。この特性Mは略鋸歯状になるがこ
れはスロワ)laを通じて電力が放射されるときに急激
に電力密度が下がるためであるが、周辺より給電されて
いるので、この特性Mの全体としてのレベルは、終端か
らの距離Rと無関係になだらかにほぼ同じになる。すな
わち、本発明の円形導波線路によれば、導波空間S内へ
効果的に給電電力を取り込んでが呟更にコーナ一部Cで
効率よく給電電力を通過させて、しかも放射に際しては
、サイドローブを小さく押さえながら同位相の電力をほ
ぼ均一な状態で放射できるため、アンテナ効率や利得も
大幅に向上するのである。
また、第9図に示すごとく、中間金属板6′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′を遅
波手段としてのコルデート板で構成しても、第4゜5図
に示すものとほぼ同様の効果ないし利点が得られる。
すなわち、コルデート状金属円板1′によって電磁波が
遅延せしめられるので、サイドローブを小さくするため
にスロワ)la’間隔を短′ピッ千(0,9λ〜0.5
λピツチ)にしても、同相電力の放射が可能となるので
ある。
図中、全てコルデート線路による遅波回路を示している
か、同様な効果をもつ擬似誘電体回路、例えばくし型回
路等によっても遅波回路(手段)を構成することがで終
る。
なお、誘電率の高い絶縁体によっても同様の効果が得ら
れているが、一般に誘電体損かあり、低損失のものは現
在高価になるので」1記の擬似誘電回路による遅波回路
が望ましい。
第4,5図の場合、フルゲート回路であるので、両導波
空間部S1..S2に遅波を生ずるが、下部導波空間部
S1には遅波の必要がないし、また、フルゲートがある
と多少損失が増えるので、加工か可能である限り、下部
導波空間部S1は平面であった方がよい。もちろん低損
失の誘電体を用いる場合には上部導波空間部S2のみに
誘電体を挿入すればよい。
第10〜12図は本発明の他の実施例としての同軸型円
形導波線路を示すもので、第10図はその中央縦I婚斜
ネ引切、端11M1土その中央縦断面図、繊12団1士
その他の例を第11図に対応させて示す中央縦断面図で
あり、各図中、第4〜9図と同じ符号はほぼ同様の部分
を示す。
この実施例は、上述の実施例のような中間金属板6のな
いタイプのもので、給電電力が導波空間Sの中央部から
周縁部へ向けて伝播してゆくタイプのものである。
この実施例でも、導波空間S内に、略45°のテーパ面
をもつ円錐形状をした金属製の整合体5′が、その頂部
を開口2aに向けて配設されている。そしてかかる整合
体5′の底面部は金属円板1にこれと同心円で取り付け
られており、したがって整合体5′の頂部は開口2aの
中心軸線上に存在していることになる。
これにより、円錐形状の整合体5′の作用によって、同
軸線路3と導波空間Sとの接続部での電力の反射を防止
することができ、これにより給電パワーな導波空間S内
へ有効に取り入れることがでとる。
また、この実施例の場合も、サイドローブを小さくする
ために、金属円板1に形r&されたスロワ)la間隔が
線路波長λの1波長分よりも短い0.9〜0.5λ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、電磁波遅延用のフルゲート板として構成さ
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、かかる電磁波はフルゲート状金属
円板2′によって、適宜遅延せしめられ、導波空間Sの
周縁部へ向は伝播し、このとき各スロワ)laから同相
の電力として放射されてゆく。
そして、最終的には、終端抵抗体7によって余剰電力が
吸収される。
さらに、第12図に示すごとく、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
ルゲート板で構成しても、第10.1.1図に示すもの
とほぼ同様の効果ないし利点が得られる。
すなわちフルゲート状金属円板1′によって電磁波が遅
延せしめられるので、サイドローブを小さくするために
スロワ)la間隔を短ピツチ(0,9λ〜0.5λピツ
チ)にしても、同相電力の放射が可能となるのである。
なお、第10〜12図中の符号4′は円筒状周壁、2’
aは給電用開口、8は円環状終端抵抗体を示している。
また、図中の角度φ、θはそれぞれ約45°である。
なお、第13図に示すごとく、整合体5;5′の形状を
断面が二等辺二角形になる円錐形状ではなく、縦断面形
状の輪郭線り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。
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。
さらに、本発明は、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(第14図参照)。
なお、この第14図の場合、フルデートによる遅波回路
は、同心円状に形成されているが、同図のものは放射状
の電流に対応するモードの場合であり、導波管モードの
場合にはフルゲートが一直線に並ぶ即ち直線状の溝にな
る場合もある。
以上詳述したように、本発明の円形導波線路によれば、
金属壁で囲まれた導波室1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
空間内において、錐状の整合体がその頂部を上記開口に
向けて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、フルゲート、くシ型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I&されたスロット(電力放射用
開口)間隔を線路波長λ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、サイドロー
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】
第1〜3図は従来の円形導波線路を示すもので、第1図
は中間金属板をもたない円形導波線路を示す中央縦断斜
視図、第2図は中間金属板付きの円形導波線路を示す中
央縦断斜視図、第3図は反射係数特性を示すグラフであ
り、第4〜9図は本発明の一実施例としての同軸型円形
導波線路の場合を示すもので、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図はその反射係
数特性を示すグラフ、797図はその内部界特性を示す
グラフ、第8図はその上部空間の半径方向に沿った電力
密度特性を示すグラフ、第9図はその他の例を第5図に
対応させて示す中央縦断面図であり、第10〜12図は
本発明の他の実施例としての同軸型円形導波線路を示す
もので、第10図はその中央縦断斜視図、第11図はそ
の中央縦断面図、第12図はその他の例を第11図に対
応させて示す中央縦断面図であり、第13図は整合体の
変形例を示す部分縦断面図であり、第14図は本発明の
更に他の実施例としての導波管型円形導波線路の中央縦
断面図である。 1.1′ ・・金属円板、la、l’a・・スロット、
2゜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゜4′ ・・周壁、5,5′ ・・整合体、6,
6′ ・・中間金属板、7,8・・終端抵抗体、9・・
導波管、C・・コーナ一部、D・・隙間、S・・導波空
間、Sl。 S2・・導波空間部。 代理人 弁理士 飯沼義彦 第1図 第2図 第4図 第3図 10.5 11.0 11.5 12.0同j皮&(G
Hz) 第5図 第9図 第10図 第6図 第7図 p(cm) 第8図 終端 9!ピ 距離R−外布11 第11図 第12図 第13図 第14図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
    間内において、錐状の整合体がその頂部を上記開口に向
    けて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。
JP59056944A 1984-03-24 1984-03-24 円形導波線路 Pending JPS60200602A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056944A JPS60200602A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 円形導波線路
US06/708,353 US4819003A (en) 1984-03-24 1985-03-05 Flat circular unidirectional microwave antenna
KR1019850001922A KR900006151B1 (ko) 1984-03-24 1985-03-23 원형도파선로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056944A JPS60200602A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 円形導波線路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60200602A true JPS60200602A (ja) 1985-10-11

Family

ID=13041654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59056944A Pending JPS60200602A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 円形導波線路

Country Status (2)

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JP (1) JPS60200602A (ja)
KR (1) KR900006151B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661498A (en) * 1992-12-18 1997-08-26 Toppan Printing Co., Ltd. Polarization-universal radial line slot antenna

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661498A (en) * 1992-12-18 1997-08-26 Toppan Printing Co., Ltd. Polarization-universal radial line slot antenna

Also Published As

Publication number Publication date
KR850006663A (ko) 1985-10-14
KR900006151B1 (ko) 1990-08-24

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