KR910008948B1

KR910008948B1 - Slot antenna

Info

Publication number: KR910008948B1
Application number: KR1019880010514A
Authority: KR
Inventors: 구니따까 아리무따; 아끼라 쓰까다; 히로시 가수가; 후미오 다께나가
Original assignee: 아리무라기껭 가부시끼가이샤; 아리무라 구니따까
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1991-10-26
Also published as: GB2208969A; CN1014572B; DE3827956A1; FR2619658A1; GB8819376D0; CN1031451A; KR890004467A; GB2208969B

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Slot antenna

제1도는 본 발명의 제1실시예로서 슬롯 안테나를 도시하는 투시도.1 is a perspective view showing a slot antenna as a first embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 선 A-A′를 따라 취한 슬롯 안테나의 단면 투시도.2 is a cross-sectional perspective view of the slot antenna taken along line A-A 'of FIG.

제3도는 직교 좌표계에 도시된 슬롯 안테나에서 파동 진행모우드(wave propagation modes)를 설명하는 설명도.3 is an explanatory diagram illustrating wave propagation modes in a slot antenna shown in a Cartesian coordinate system.

제4도는 슬롯 안테나의 호른(horn) 도파관(waveguide)내의 전파위상을 설명하는 설명도.4 is an explanatory diagram for explaining the propagation phase in a horn waveguide of a slot antenna.

제5도는 사각 도파관의 세로 단면의 파우워 밀도의 특성 그래프.5 is a characteristic graph of power density of a longitudinal cross section of a rectangular waveguide.

제6도는 슬롯 안테나의 사각 도파관의 절단면의 전장 분포를 도시하는 다이어그램.6 is a diagram showing the electric field distribution of the cut plane of the square waveguide of the slot antenna.

제7a도는 본 발명의 제2실시예에 설치된 호른 도파관의 투시도.7A is a perspective view of a horn waveguide installed in a second embodiment of the present invention.

제7b도는 호른 도파관의 변형 투시도.7b is a modified perspective view of the horn waveguide.

제8도는 호른 도파관의 또 다른 변형의 투시도.8 is a perspective view of another variant of the horn waveguide.

제9도는 제2실시예의 슬롯 안테나의 평면도.9 is a plan view of the slot antenna of the second embodiment.

제10도는 본 발명의 제3실시예로서 슬롯 안테나 단면 사시도.10 is a cross-sectional perspective view of a slot antenna as a third embodiment of the present invention.

제11도는 제3실시예의 슬롯 안테나의 세로 단면의 파우워 밀도의 특성을 나타내는 그래프.11 is a graph showing the power density characteristic of the longitudinal section of the slot antenna of the third embodiment.

제12도 내지 제15도는 본 발명의 제4실시예로서 슬롯 안테나의 예들을 나타낸다.12 to 15 show examples of the slot antenna as the fourth embodiment of the present invention.

제16도는 제15도에 도시된 슬롯 안테나의 단면 투시도.FIG. 16 is a cross-sectional perspective view of the slot antenna shown in FIG. 15. FIG.

제17a도는 본 발명의 제5실시예로써 슬롯 안테나의 단편 투시도.17A is a fragmentary perspective view of a slot antenna according to a fifth embodiment of the present invention.

제17b도는 제17a도의 슬롯 안테나의 전장 분포를 나타내는 설명도.17B is an explanatory diagram showing the electric field distribution of the slot antenna of FIG. 17A.

제18a도는 본 발명의 제6실시예로서 슬롯 안테나의 단편 투시도.18A is a fragmentary perspective view of a slot antenna as a sixth embodiment of the present invention.

제18b도는 제18a도의 슬롯 안테나에 사용된 금속판의 평면도.FIG. 18B is a plan view of a metal plate used for the slot antenna of FIG. 18A. FIG.

제19도는 본 발명의 제7실시예로서 슬롯 안테나의 단편 단면도.19 is a fragmentary sectional view of a slot antenna as a seventh embodiment of the present invention.

제20도는 본 발명의 제8실시예로서 슬롯 안테나의 단편 단면도.20 is a fragmentary sectional view of a slot antenna as an eighth embodiment of the present invention.

제21도는 본 발명의 제9실시예로서 슬롯 안테나의 단면 투시도.21 is a sectional perspective view of a slot antenna as a ninth embodiment of the present invention.

제22도 및 제23도는 제9실시예의 슬롯 안테나의 변형의 개략 단면도.22 and 23 are schematic cross-sectional views of a modification of the slot antenna of the ninth embodiment.

제24도는 제9실시예의 슬롯 안테나의 또 다른 변형을 나타내는 단면 투시도.FIG. 24 is a cross-sectional perspective view showing yet another variation of the slot antenna of the ninth embodiment.

제25도 내지 제28도는 슬롯 안테나의 슬롯과 복사되는 전장들을 나타내는 다이어그램.25 to 28 are diagrams showing slots of a slot antenna and the electric fields radiated.

제29도는 호른 도파관의 투시도.29 is a perspective view of the horn waveguide.

제30도는 호른 도파관의 변형의 단면 투시도.30 is a cross-sectional perspective view of the deformation of the horn waveguide.

제31a도는 본 발명의 제10실시예로서 포물면 반사기를 가진 슬롯 안테나의 투시도.31A is a perspective view of a slot antenna having a parabolic reflector as a tenth embodiment of the present invention.

제31b도는 제10실시예의 슬롯 안테나의 단면 투시도.Fig. 31B is a sectional perspective view of the slot antenna of the tenth embodiment.

제32도는 슬롯 안테나의 호른 도파관의 평면도.32 is a top view of the horn waveguide of the slot antenna.

제33a도는 직교 좌표계에 도시된 슬롯 안테나의 사시도.33A is a perspective view of a slot antenna shown in a rectangular coordinate system.

제33b도 및 제33c도는 슬롯 안테나의 설명도.33B and 33C are explanatory diagrams of a slot antenna.

제34도는 슬롯 안테나의 일부를 도시하는 확대 투시도.34 is an enlarged perspective view showing a portion of a slot antenna.

제35도는 슬롯 안테나의 단면도.35 is a sectional view of a slot antenna.

제36도는 제11번째 실시예로서 슬롯 안테나의 단면 투시도.36 is a sectional perspective view of a slot antenna as an eleventh embodiment.

제37도 및 제38도는 제11번째 실시예의 변형의 단면 투시도.37 and 38 are cross-sectional perspective views of a modification of the eleventh embodiment.

제39도는 제12번째 실시예로서 슬롯 안테나의 단면 투시도.39 is a sectional perspective view of a slot antenna as a twelfth embodiment.

제40도 내지 제43도는 슬롯들의 배치예의 평면도들.40-43 are plan views of examples of arrangement of slots.

제44도는 동심 케이블형의 종래 원형 슬롯의 단면 투시도.44 is a cross-sectional perspective view of a conventional circular slot of concentric cable type.

제45도는 실린더식 좌표계에 도시된 종래 슬롯 안테나에서 파의 진행을 설명하는 다이어그램.45 is a diagram for explaining the progression of waves in a conventional slot antenna shown in a cylindrical coordinate system.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

W : 사각 도파관 5 : 호른 도파관W: square waveguide 5: horn waveguide

2 : 파우워 피이드 개구부 3,4 : 금속 가이드관2: power feed opening 3,4: metal guide tube

1,7,8 : 측면 가이드판 6 : 단자저항1,7,8: Side guide plate 6: Terminal resistance

15 : 슬롯15: slot

본 발명은 통신, 방송등을 위한, 사각 도파관을 가진 슬롯 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a slot antenna having a square waveguide for communication, broadcasting, and the like.

원형 도파관을 갖는 종래 슬롯 안테나를 도시하는 제44도를 참조하면, 전자기파는 제45도에 도시된 바와 같은 실린더식 좌표계에 의해 표시되는 TEM동축 모우드로 도파관내에서 진행된다. 이 파동은 중앙 피이더 개구부(central feeder opening)에 대해 동심원상으로 전파되므로, 방사 슬롯은 동심원상이나 소용돌이 식으로 배치된다.Referring to FIG. 44, which shows a conventional slot antenna having a circular waveguide, electromagnetic waves travel in the waveguide in a TEM coaxial mode represented by a cylindrical coordinate system as shown in FIG. Since this wave propagates concentrically about the central feeder opening, the radiating slots are arranged concentrically or vortically.

이러한 원형 안테나는 원형 편광파(circularly polarized wave)에 적합하다. 그러나, 측면 로브(lobe)가 커지고 안테나 개인이 원형 편광파에 비해 감소하므로, 선형 편광파를 복사시키기 위해 사용될 때 문제점이 생긴다.Such circular antennas are suitable for circularly polarized waves. However, problems arise when used to radiate linear polarized waves because the side lobes become large and the antenna individual is reduced compared to circular polarized waves.

본 발명의 목적은 원형 편광파 뿐 아니라, 높은 효율로 선형 편광을 복사시킬 수 있는 사각 도파관을 가진 슬롯 안테나를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide not only circular polarized waves, but also slot antennas having square waveguides capable of radiating linearly polarized light with high efficiency.

본 발명의 또 다른 목적은 도파관에서 전장의 위상차를 보정할 수 있는 안테나를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an antenna capable of correcting a phase difference of an electric field in a waveguide.

본 발명에 따르면, 금속판들에 의해 둘러싸여 사각 도파관의 공간을 형성하는 사각 도파관과, 호른 도파관의 공간과 사각 도파관 공간이 서로 통신하도록 사각 도파관에 연결된 호른 도파관으로 구성되며, 그 한단부에 파우워 피이드 인릿(power feed inlet)을 가지는 슬롯 안테나가 제공되며, 이 사각 도파관은 금속판들중 하나에 파동 복사 슬롯을 복수개 가진다.According to the present invention, a rectangular waveguide surrounded by metal plates to form a space of a square waveguide, and a horn waveguide connected to the square waveguide so that the space of the horn waveguide and the square waveguide space communicate with each other, the power feed at one end thereof A slot antenna having a power feed inlet is provided, which has a plurality of wave radiation slots in one of the metal plates.

슬롯들의 위치를 조정하여, 원형 편광파와 선형 편광파 모두 슬롯으로부터 복사될 수 있다.By adjusting the position of the slots, both circular and linear polarized waves can be radiated from the slots.

본 발명의 특징중에, 사각 도파관은 그의 한 경판(end plate)에 단자저항(terminal resistor)을 가지며, 이 경판에 인접한 슬롯으로부터 복사된 파동의 파우워를 증가시키기 위해, 그의 한 경판에 정합 수단들을 가진다.Among the features of the present invention, a square waveguide has a terminal resistor on one end plate thereof, and the matching means on one of the light plates to increase the power of the wave radiated from a slot adjacent to the light plate. Have

또 다른 특징에 있어서, 슬롯을 가진 금속판에 대향하는 금속판은 진행파를 지연시키기 위해 골이진 금속판과 같은 슬로우-웨이브 수단(slow-wave means ; 파동을 느리게 하는 완파수단)을 갖는다.In another feature, the metal plate opposite the metal plate with slots has slow-wave means such as corrugated metal plates to slow the propagating wave.

또한, 본 발명은 금속판으로 둘러싸여 사각 도파관 공간을 형성시키는 사각 도파관과, 호른 도파관 공간과 사각 도파관 공간이 통신하도록 사각 도파관에 연결된 호른 도파관으로 구성되며, 그의 한 단부에 파우워 피이드 인릿을 가진 슬롯 안테나를 제공하며, 이 사각 도파관은 금속판들중 하나에 복수개의 파동 복사 슬롯들을 가지며, 사각 도파관에 파동을 반사시켜 파동의 등위상 평면이 평평해지도록 하는, 호른 도파관의 공간과 사각 도파관 공간사이에 포물면 반사기가 제공된다.In addition, the present invention comprises a square waveguide surrounded by a metal plate to form a square waveguide space, and a horn waveguide connected to the square waveguide so that the horn waveguide space and the square waveguide space communicate, a slot antenna having a power feed inlet at one end thereof The rectangular waveguide has a plurality of wave radiation slots in one of the metal plates, and the parabolic plane between the space of the horn waveguide and the square waveguide space reflects the wave in the square waveguide so that the plane of the wave phase is flattened. A reflector is provided.

본 발명의 상기 및 그의 목적들은 첨부 도면을 참조하여 이하 상세히 설명되어 보다 명백히 될 것이다.The above and its objects will be more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

제1 및 2도를 참조하면, 본 발명에 따른 슬롯 안테나를 사각 도파관(W)와 그의 파우워 피이드 개구부(2)에서 사각 도파관(W)에 연결된 호른 도파관(5)으로 구성된다. 사각 도파관(W)은 대향의 사각 금속 가이드판(3) 및 (4), 과 금속의 측면 가이드판(1),(7) 및 (8)으로 구성되어 사각 도파관 공간 S를 형성한다. 상부 가이드판(3)은 파동 복사 슬롯(15)을 가로로 나란히 배열되게 갖는다. 이 줄(row)은 동축상에 배치되며, 각 슬롯은 도파관(W)의 축에 수직으로 배치된다. 사각 도파관(W)축판(1)의 내부에, 단자저항(6)이 제2도에 도시된 바와 같이 제공된다.1 and 2, the slot antenna according to the invention consists of a square waveguide (W) and a horn waveguide (5) connected to the square waveguide (W) at its power feed opening (2). The rectangular waveguide W is composed of opposing rectangular metal guide plates 3 and 4, and metal side guide plates 1, 7 and 8 to form a rectangular waveguide space S. FIG. The upper guide plate 3 has the wave radiation slots 15 arranged horizontally side by side. This row is arranged coaxially and each slot is disposed perpendicular to the axis of the waveguide W. Inside the rectangular waveguide W shaft plate 1, a terminal resistor 6 is provided as shown in FIG.

사각 도파관(W)에서, 전자기파는 제3도에 도시된 바와 같이 직교 좌표에 의해 표시되는 TE₁₀모우드로 진행된다. 제3도에서, H는 자력선을 나타내고 E는 반파장(1/2 λ0) 마다의 전기력선을 나타낸다. 동일한 방향을 갖는 전기력선들은 한 파장(λ0)마다 생기므로, 전기력을 복사시키기 위한 슬롯을 형성하기 쉽다. 안테나에 의해, 원형 평광파 뿐 아니라, 선형 편광파도 높은 효율로 복사될 수 있다.In the square waveguide W, the electromagnetic wave propagates to the TE ₁₀ mode indicated by the Cartesian coordinates as shown in FIG. In FIG. 3, H represents a line of magnetic force and E represents a line of electric force per half wavelength (1/2 λ 0). Since the electric field lines having the same direction occur every wavelength? 0, it is easy to form a slot for radiating the electric force. By the antenna, not only circular flat wave but also linear polarized wave can be radiated with high efficiency.

슬롯이 측판(8)에 형성되면, 자기력은 슬롯으로부터 복사된다. 이러한 안테나에서, 슬롯은 사각 도파관의 축에 평행하게 배치된다.If a slot is formed in the side plate 8, the magnetic force is radiated from the slot. In such an antenna, the slots are arranged parallel to the axis of the square waveguide.

호른 도파관(5)에서, 파동은 제4도에 도시된 바와 같이 파우워 피이드 인릿에서 중심 O에 대해 동심원상으로 퍼져 나간다. 따라서, 중심과 축(B-B′)를 따라서 아웃릿(outlet) 개구부(22)로부터의 파동 진행 거리 L과 측면(21)을 따라서 진행한 파동 진행 거리 사이에 위상차 δ가 존재한다. 이 위상차를 보정하기 위해, 슬롯(15)이 중심 O에 대해, 동심원상선들을 따라 배치된다. 따라서, 동일한 위상을 갖는 전기력들이 슬롯으로부터 복사될 수 있다.In the horn waveguide 5, the wave spreads concentrically about the center O at the power feed inlet as shown in FIG. 4. Therefore, there is a phase difference δ between the wave propagation distance L from the outlet opening 22 along the center and axis B-B 'and the wave propagation distance traveling along the side surface 21. In order to correct this phase difference, the slot 15 is arranged along the concentric circular lines with respect to the center O. Thus, electric forces having the same phase can be radiated from the slot.

도파관(W)에 잔류하는 파우워는 단부 측판(1)의 단자저항(6)에 흡수된다.The power remaining in the waveguide W is absorbed by the terminal resistance 6 of the end side plate 1.

본 발명의 제2실시예를 도시한 제7a도를 참조하면, 호른 도파관(5)은 그의 아웃릿에서, 유전체 렌즈 안테나(19a)를 갖는다. 이 렌즈 안테나는 평면도에서 반원형을 가지며, 파동의 위상차가 보정될 수 있다. 본 실시예의 동작 및 효과는 제1실시예와 동일한 것이다.Referring to FIG. 7A showing a second embodiment of the present invention, the horn waveguide 5 has a dielectric lens antenna 19a at its outlet. This lens antenna has a semicircular shape in plan view, and the phase difference of the wave can be corrected. The operation and effect of this embodiment are the same as in the first embodiment.

제7b도에 도시된 호른 도파관(5)은 복수개의 금속판으로 만들어진 렌즈 안테나를 가지며, 제8도의 호른 도파관은 금속골판 형태의 슬로우 웨이브 장치(13)를 가진다. 이 수단에 의해, 평면을 통과하는 등위상 부분은 평평해진다. 따라서, 슬롯(15)은 제9도에 도시된 바와 같이 평행하게 배치된다.The horn waveguide 5 shown in FIG. 7B has a lens antenna made of a plurality of metal plates, and the horn waveguide of FIG. 8 has a slow wave device 13 in the form of a metal plate. By this means, the isophase portion passing through the plane becomes flat. Thus, the slots 15 are arranged in parallel as shown in FIG.

제5도는 제1도에 도시된 제1실시예에 따른 안테나의 파우워 밀도 분포를 나타낸다. 이 파우워 밀도는 슬롯(15)으로부터 파우워의 복사 때문에 단부측판(1)쪽으로 갈수록 감소되어, 안테나 개인이 감소한다. 제10도에 도시된 제3실시예는 균일하게 파우워를 복사하는 것이다. 슬롯이 없는 가이드판(4)은 가이드판(3)에 대해 경사져 있어서 측판(1)쪽으로는 도파관내의 공간(S)의 폭을 감소시킨다. 따라서, 파우워는 제11도에 도시된 바와 같이 거의 균일하게 분포되어, 안테나 개인을 증가시킨다.5 shows the power density distribution of the antenna according to the first embodiment shown in FIG. This power density decreases toward the end side plate 1 due to the radiation of the power from the slot 15, reducing the antenna individual. The third embodiment shown in FIG. 10 is to copy the power uniformly. The slotless guide plate 4 is inclined with respect to the guide plate 3 to reduce the width of the space S in the waveguide toward the side plate 1. Thus, the power is distributed almost uniformly as shown in FIG. 11, increasing the antenna individual.

제6도를 참조하면, 점선 D는 전기력이 양쪽 측면(7) 및 (8)쪽으로는 감소하는 횡 평면의 전기장 분포를 나타낸다. 제12 및 14도에 도시된 제4실시예로서 각 도파관들은 V자형 가이이판(4)을 가지며, 제13,15 및 16도에 도시된 각 도파관은 원형 가이드판(4)을 가져, 전기장의 분포가 균일해질 수 있다.Referring to FIG. 6, the dotted line D represents the electric field distribution in the transverse plane in which the electric force decreases toward both sides 7 and 8. As a fourth embodiment shown in FIGS. 12 and 14, each waveguide has a V-shaped guide plate 4, and each waveguide shown in FIGS. 13, 15 and 16 has a circular guide plate 4, The distribution can be uniform.

제17a도의 제5실시예에 있어서, 한쌍의 금속판(18)이 측판(7) 및 (8)에 인접한 도파관(W)에 착설된다. 각 판(18)은 판(3)과의 사이에 공간을 형성하는 판(4)에 고정되어, 알맞는 임피이던스를 제공하도록 도파관을 막는 효과를 낸다. 따라서, 전기장의 분포는 제17b도에 도시된 바와 같이 균일화될 수 있다.In the fifth embodiment of FIG. 17A, a pair of metal plates 18 are mounted on the waveguide W adjacent to the side plates 7 and 8. As shown in FIG. Each plate 18 is secured to a plate 4 which forms a space between the plates 3, which has the effect of blocking the waveguide to provide a suitable impedance. Thus, the distribution of the electric field can be uniformed as shown in FIG. 17B.

제18a도에 도시된 제6실시예의 도파관은 다수의 슬롯과 구멍(16)을 갖는 중간의 금속판(17)을 가진다. 제18b도에 도시된 바와 같이 구멍들이 형태와 밀도를 조절하여, 공간 S₁에서의 파우워 밀도는 균일하게 불포될 수 있다.The waveguide of the sixth embodiment shown in FIG. 18A has an intermediate metal plate 17 having a plurality of slots and holes 16. As shown in FIG. 18B, the holes adjust the shape and density, so that the power density in the space S ₁ can be uniformly unsaturated.

제19도에 도시된 제7실시예에서, 정합부재(11)는 제1실시예의 단자저항(6)대신 경판(1)에 착설된다. 정합 부재에 부딪힌 파동은 반사되어 단부 슬롯으로부터 방출된 파동에 더하여져서, 파우워 분포를 같게 만든다.In the seventh embodiment shown in FIG. 19, the matching member 11 is mounted on the hard board 1 instead of the terminal resistor 6 of the first embodiment. The wave hitting the mating member is added to the wave reflected and emitted from the end slot, making the power distribution equal.

제20도에 도시된 제8실시예에 따른 도파관은 골판(주름진 판)에 의해 형성된 완파 장치(13)를 갖는다. 파동의 위상 상수를 제어하여, 파우워 밀도와 복사방향을 조정하여 안테나의 방향성과 게인을 개선할 수 있다.The waveguide according to the eighth embodiment shown in FIG. 20 has a slow wave device 13 formed by a corrugated plate (corrugated plate). By controlling the phase constant of the wave, the power density and radiation direction can be adjusted to improve the directionality and gain of the antenna.

제9실시예로서 제21도에 도시된 안테나에서, 사각 도파관(W)는 호른 도파관(5)위에 겹쳐져서 콤팩트한 구성을 이룬다. 이 가이드 판(4)은 짧아지고, 따라서 호른 도파관(5)의 개구부(22)는 사각 도파관(W)의 개구부(2)에 접속되어, U자형 접속을 형성시킨다. 제22 및 23도는 각각 U자형 접속을 도시한다. 접속의 각 경우에 있어, 경사진 가이드 부재(12)는 각 모퉁이에 제공되며, 이 파동은 반사되지 않고 180°회전되어, 파우워를 효과적으로 복사시킨다.In the antenna shown in FIG. 21 as a ninth embodiment, the rectangular waveguide W is superimposed on the horn waveguide 5 to form a compact configuration. The guide plate 4 is shortened, so that the opening 22 of the horn waveguide 5 is connected to the opening 2 of the square waveguide W to form a U-shaped connection. 22 and 23 show a U-shaped connection, respectively. In each case of the connection, an inclined guide member 12 is provided at each corner, and the wave is rotated 180 degrees without being reflected, effectively radiating the power.

제24도는 제21도의 안테나의 변형을 도시한다. 안테나는 U자형 접속의 포물면 반사기(23)를 갖는다. 포물면 반사기(23)에 의해 파동을 반사시켜, 위상차가 보정되어 평평한 등위상파형면을 형성한다. 따라서, 슬롯(15)은 평행하게 배치된다.FIG. 24 shows a variant of the antenna of FIG. The antenna has a parabolic reflector 23 of U-shaped connection. The parabolic reflector 23 reflects the wave so that the phase difference is corrected to form a flat equiphase waveform surface. Thus, the slots 15 are arranged in parallel.

제25도는 파장 λ0의 간격으로 슬롯들이 배치된 것을 도시한다. 제26 및 27도에 도시된 슬롯들(15)은 반파장 간격으로 형성되고 도파관의 축과 45도로 형성된다. 줄에 인접한 슬롯들(15)은 서로 90°로 반전된다. 따라서, 동일한 방향 성분들 P는 서로 더해지고, 이에 따라 복사 파우워를 증가시킨다.25 shows slots arranged at intervals of the wavelength [lambda] 0. Slots 15 shown in FIGS. 26 and 27 are formed at half wavelength intervals and are formed at 45 degrees to the axis of the waveguide. Slots 15 adjacent to the row are inverted by 90 ° to each other. Thus, the same directional components P are added to each other, thus increasing the radiation power.

슬롯의 밀도가 증가하므로, 개구 효율이 증가되어 안테나 게인을 향상시킨다.As the density of the slots increases, the aperture efficiency is increased to improve antenna gain.

제25도 내지 제27도에 도시된 슬롯들은 선형 편광시키기 위해 배치된다. 제28도에 도시된 슬롯들은 원형 편광파를 위해 배치된다.Slots shown in FIGS. 25-27 are arranged for linearly polarized light. Slots shown in FIG. 28 are arranged for circular polarization waves.

제29도는 호른 도파관(5)의 변형을 도시한다. 호른 도파관은 만곡 가이드(14)를 갖는다. 제30도에 도시된 호른 도파관(5)은 피이더와 같은 동축 케이블(24)을 갖는다.29 shows a deformation of the horn waveguide 5. The horn waveguide has a curved guide 14. The horn waveguide 5 shown in FIG. 30 has a coaxial cable 24, such as a feeder.

제10실시예를 도시하는 제31a도 및 31b도를 참조하면, 안테나는 한쌍의 사각 도파관 W₁,W₂와 한쌍의 호른 도파관으로 구성된다. 사각 도파관은 대향 가이드판(31),(32), 측판(33),(33a) 및 그 대향면에 단자저항을 갖는 격벽(37)으로 형성되어, 한쌍의 도파관 공간 S₁과 S₂가 형성된다. 호른 도파관은 가이드판(32)와 (34a)로 구성되어 정합 부재(35)에 의해 분리된 한쌍의 호른 도파관 공간 A₁과 A₂를 형성한다. 따라서, 한쌍의 안테나가 대칭으로 형성된다. 도파관 공간 A를 갖는 피이더 도파관(34)은 정합 파우워 피이드 개구부에 의해 대칭으로 분리된 공간 A₁과 A₂와 통신되는 안테나의 중앙부에서 연결된다. 공간 D를 갖는 각 접속 C는 반원형 또는 다단면 형상(polygonal sectional shape)을 갖는 측판(33a)을 가지며, 포물면 반사기를 갖는다. 포물면 반사기는 반원판(33a)을 따라 포물면을 움직여 형성된다. 다시말해, 포물면 반사기는 반원판(33a)의 각 단면마다 포물면을 갖는다. 따라서, 포물면 반사기는 포물면을 회전시켜 형성된 포물면 안테나와는 다르다.31A and 31B showing the tenth embodiment, the antenna is composed of a pair of square waveguides W ₁ , W ₂ and a pair of horn waveguides. The square waveguide is formed of the opposing guide plates 31, 32, the side plates 33, 33a and partition walls 37 having terminal resistances on the opposing surfaces thereof, so that a pair of waveguide spaces S ₁ and S ₂ are formed. do. The horn waveguide is composed of guide plates 32 and 34a to form a pair of horn waveguide spaces A ₁ and A ₂ separated by the mating member 35. Thus, a pair of antennas are formed symmetrically. The feeder waveguide 34 having the waveguide space A is connected at the center of the antenna in communication with the spaces A ₁ and A ₂ symmetrically separated by the matching power feed openings. Each connection C with space D has a side plate 33a having a semicircular or polygonal sectional shape and has a parabolic reflector. The parabolic reflector is formed by moving the parabolic surface along the semicircular plate 33a. In other words, the parabolic reflector has a parabolic surface for each cross section of the semicircular plate 33a. Thus, a parabolic reflector is different from a parabolic antenna formed by rotating a parabolic surface.

호른 도파관의 공간 A₁(A₂)내의 파동은 제32도에 도시된 바와 같이 O에 대해 원형 모우드로 위상차를 가진채 진행한다. 이 파동은 포물면 반사기에 의해 반사되어, 위상차가 보정되어 제33b도에 도시된 바와 같이 Y축에 대해 동일한 진행 거리를 제공한다. 또한, 제33c도에 도시된 바와 같이, 파동은 U자형 반사기에서 평행하게 반사된다. Z축에 대한 진행 거리는 같게 된다. 따라서, 슬롯(31a)은 평행으로 배치된다.The wave in the space A ₁ (A ₂ ) of the horn waveguide proceeds with a phase difference in a circular mode with respect to O as shown in FIG. 32. This wave is reflected by a parabolic reflector so that the phase difference is corrected to provide the same travel distance with respect to the Y axis as shown in FIG. 33B. Also, as shown in FIG. 33C, the wave is reflected in parallel in the U-shaped reflector. The travel distance to the Z axis is the same. Thus, the slots 31a are arranged in parallel.

U자형 반사기에서 반사된 파는 공간 A₁과 다른 공간 S₁을 통과하므로(제33c도), 이중 반사 포물면 안테나에서 일어나는 차단에 기인한 게인의 감소를 방지할 수 있다.The reflected wave from the U-shaped reflector passes through the space S ₁ which is different from the space A ₁ (Fig. 33C), thereby preventing a decrease in gain due to blocking caused by the double reflective parabolic antenna.

슬롯(31a)의 크기에 관하여는, 슬롯의 길이는 약 반파장(1/2 λ0)이며 그 폭은 파장보다 작다. 슬롯들간의 간격 h는 가령 0.9λ0 내지 0.5λ0의 안테나의 측면 로브를 감소시키기 위해 자유 공간 파장 λ0하나보다 더 작은 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 간격들로 배치된 슬롯들로부터 파동을 복사시키는 것은 불가능하다. 파동을 복사시키기 위하여, 완파 장치와 같은 골판(36)이 제35도에 도시된 바와 같이 가이드판(32)에 장착된다. 파동을 지연시켜, 동일한 위상파를 작은 간격으로 배치된 슬롯들로부터 복사될 수 있다. 간격 h가 감소되긴하나, 슬롯(31a)의 길이는 약 반 파장이다. 포물면 반사기를 가진 사각도파관의 단면적에 대해 슬롯(31a)의 유효 면적비를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 개구 효율을 향상시킨다. 예를들면, 포물면 반사기를 지닌 사각 도파관이 80㎝의 축선 길이와 장축길이 60㎝의 사각형을 가지며, 간격 h는 0.8λ0이며, 주파수는 12㎓이라면, 1600개의 평행슬롯의 복사평면에 제공될 수 있다.As for the size of the slot 31a, the length of the slot is about half wavelength (1/2 lambda 0) and its width is smaller than the wavelength. The spacing h between slots is preferably smaller than one free space wavelength λ 0, for example to reduce the side lobe of the antenna of 0.9λ 0 to 0.5λ 0. However, it is impossible to copy the wave from slots arranged at such intervals. In order to radiate the wave, a corrugated plate 36, such as a slow wave device, is mounted to the guide plate 32 as shown in FIG. By delaying the wave, the same phase wave can be radiated from slots arranged at small intervals. Although the interval h is reduced, the length of the slot 31a is about half wavelength. The effective area ratio of the slot 31a can be increased with respect to the cross-sectional area of the rectangular waveguide with the parabolic reflector, thereby improving the opening efficiency. For example, a square waveguide with a parabolic reflector has an axis length of 80 cm and a rectangle of 60 cm long, with a spacing h of 0.8λ0 and a frequency of 12 Hz, which can be provided in the radiation plane of 1600 parallel slots. have.

제11실시예를 도시하는 제36도를 참조하면, 접속 C를 갖는 단일 호른 도파관은 사각 도파관 W₁과 W₂와 평행하게 배치된다. 접속 C는 포물면 반사기를 가지며 파동은 도파관 W₁과 W₂의 사이의 중심부로부터 공급된다. 따라서, 단자저항(37)은 안테나 대향 단부에 제공된다. 제37도 및 제38도는 제11실시예의 변형을 도시하며, 각 접속 C는 사각 도파관에 수직으로 배치된다.Referring to FIG. 36 showing the eleventh embodiment, a single horn waveguide with connection C is arranged parallel to the square waveguides W ₁ and W ₂ . The connection C has a parabolic reflector and the wave is supplied from the center between the waveguides W ₁ and W ₂ . Thus, the terminal resistor 37 is provided at the antenna opposite end. 37 and 38 show a variation of the eleventh embodiment, wherein each connection C is disposed perpendicular to the square waveguide.

제39도는 제31a도 및 제31b도의 제10실시예의 변형을 도시한다. 동축 케이블(38)은 파우워 피이드 인릿 개구부를 통하여 호른 도파관 공간 A₁과 A₂까지 파를 복사시키기 위해 호른 도파관들 사이의 중심부에서 안테나에 접속된다.FIG. 39 shows a modification of the tenth embodiment of FIGS. 31A and 31B. The coaxial cable 38 is connected to the antenna at the center between the horn waveguides to radiate the waves to the horn waveguide spaces A ₁ and A ₂ through the power feed inlet opening.

제40도 내지 제43도는 슬롯(31a)의 배치를 도시한다. 제40도의 안테나는 선형 편광을 복사시키도록 제공되며 제41도의 안테나는 원형 편광파를 복사시키기 위한 것이다. 제42도에 도시된 안테나에서, 선으로 둘러싸인 4개의 슬롯은 선형편광을 복사하기 위한 하나의 단위체이며 복수개의 단위체가 행과 열을 따라 배치된다.40-43 show the arrangement of the slot 31a. The antenna of FIG. 40 is provided to radiate linearly polarized light and the antenna of FIG. 41 is to radiate circularly polarized wave. In the antenna shown in FIG. 42, four slots surrounded by lines are one unit for radiating linearly polarized light and a plurality of units are arranged along rows and columns.

본 발명의 그의 바람직한 특정예들에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 예시이지 본 발명의 한계가 아니며, 이는 다음 청구의 범위에 의해 정의됨을 이해해야 한다.While specific preferred embodiments of the invention have been described, it is to be understood that this is an illustration of the invention and not a limitation of the invention, which is defined by the following claims.

Claims

A rectangular waveguide having metal plates forming a rectangular waveguide space; A horn waveguide space and a square waveguide space are connected to a square waveguide so as to communicate with each other, and constitute a horn waveguide having a powder feed inlet at one end thereof, the square waveguide having a slot having a plurality of wave radiation slots in one of the metal plates. antenna.

The slot antenna of claim 1, wherein the rectangular waveguide has terminal resistance in one of its hard plates.

2. The slot antenna of claim 1, wherein the rectangular waveguide has matching means on one of its hard plates to increase the power of the wave radiated from slots adjacent to the hard plate.

The slot antenna according to claim 1, wherein the metal plate opposite to the metal plate having slots has slow wave means for delaying traveling waves.

The slot antenna according to claim 1, wherein the rectangular waveguide space decreases as the width between the metal plate having the slot and the opposite metal plate toward the hard plate.

2. A square waveguide according to claim 1, wherein the square waveguide has a pair of metal plates adjacent to the side plates, each of which is secured to a plate opposite to the plate with slots to effect blocking the square waveguide to provide adequate impedance. Slot antennas for even distribution.

The slot antenna of claim 1, wherein the slots are arranged perpendicular to the axis of the square waveguide.

The slot antenna of claim 1, wherein the rectangular waveguide and the horn waveguide are arranged such that the axes of the two waveguides are on one axis.

The slot antenna of claim 1, wherein the rectangular waveguide and the horn waveguide overlap each other.

A rectangular waveguide surrounded by metal plates to form a rectangular waveguide space; A horn waveguide connected to the square waveguide such that the horn waveguide space and the square waveguide space communicate with each other, and having a power feed inlet opening at one end thereof; In order to reflect the wave to the square waveguide to flatten the isophase plane of the wave, it consists of a parabolic reflector mounted between the horn waveguide space and the square waveguide space, the square waveguide having a plurality of wave radiation slots in one of the metal plates. With slot antenna.

The slot antenna according to claim 10, wherein the rectangular waveguide has terminal resistance on one of its hard plates.

11. The slot antenna of claim 10, wherein the metal plate opposite the metal plate with slots has slow-wave means for delaying the traveling wave.