(57)【要約】【課題】金属製ホーンの基部にスロット導波管を設けたスロットアレイ型のホーンアンテナ装置において、誘電体を用いながらその誘電体の開口面からの前方への突出寸法を著しく短縮し且つ指向性を先鋭にするとともに、小型化、軽量化を図ること。【解決手段】ホーンの開口面での電磁波の位相面が、上下中央位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つ前記上下中央位置と上記上端部位置間及び前記上下中央位置と上記下端部位置間で進んでいるように滑らかに変化するホーンアンテナと、このホーンアンテナの前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材を備える。【選択図】      図１
2006324916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーンの基部にスロット導波管が設けられ、上下中央位置で電磁波放射方向に所定長の金属板を設けたホーンアンテナと、
該ホーンアンテナの前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材を備えることを特徴とする、アンテナ装置。
【請求項２】
前記主誘電体部材は、上下方向の寸法が放射される電磁波の１波長に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
ホーンの基部にスロット導波管が設けられるとともに、前記ホーンの開口面での電磁波の位相面が、上下中央位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つ前記上下中央位置と上記上端部位置間及び前記上下中央位置と上記下端部位置間で進んでいるように滑らかに変化するホーンアンテナと、
該ホーンアンテナの前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材を備えることを特徴とする、アンテナ装置。
【請求項４】
前記主誘電体部材は、上下方向の寸法が、前記開口面での電磁波の位相面が前記上下中央位置と上記上端部位置間で最も進んでいる第１位置及び前記上下中央位置と上記下端部位置間で最も進んでいる第２位置との間隔に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記主誘電体部材は、長方形状であることを特徴とする、請求項２または４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記主誘電体部材は、台形状であることを特徴とする、請求項２または４に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記主誘電体部材は、四辺の少なくとも１辺が曲線状に形成されていることを特徴とする、請求項２または４に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記主誘電体部材を前記ホーンの上端部に支持する上側支持誘電体部材と、前記主誘電体部材を前記ホーンの下端部に支持する下側支持誘電体部材とを有することを特徴とする、請求項５乃至７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記上側支持誘電体部材との間或いは前記上側支持誘電体部材及び前記主誘電体部材の上辺との間で断面菱形形状を形成する上側副誘電体部材と、前記下側支持誘電体部材との間或いは前記下側支持誘電体部材及び前記主誘電体部材の下辺との間で断面菱形形状を形成する下側副誘電体部材とを備えることを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
ホーンアンテナの前方中心位置に設けられる断面四辺形状で中空に形成されており、上下方向の寸法が放射される電磁波の１波長に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする、誘電体部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてレーダアンテナとして用いられるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ用のアンテナ装置としては、金属製ホーンの基部にスロット導波管を設けたスロットアレイ型のホーンアンテナが、一般的に用いられる。
【０００３】
この一般的なホーンアンテナは、ホーンの開口面寸法を大きくすることによって、垂直指向性を鋭くすることができる。しかし、ホーン開口を所定角度に保持して開口面寸法を大きくすると、必然的にホーンの前方への突出寸法が大きくなるので、アンテナ全体が大きくなりレーダアンテナとして使用する場合にその旋回駆動用に強力なモータが必要となり、不経済である。
【０００４】
ホーンアンテナの開口面積を小さくするために、従来は、ホーンの基部にスロット導波管を設けるとともに、ホーンの内面部に前方へ互いに平行に突出する一対の板状の誘電体を取り付けることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、基部にスロット導波管が設けられたホーンの開口端に誘電体を遮蔽状に取り付け、この誘電体には上下幅中央位置で前方に突出する突出部を形成し、さらにその誘電体を内外二重構造とすることが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５６−０３１２０５号公報
【特許文献２】特開昭６２−１７１３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の特許文献１，２に示されたアンテナ装置では、ホーンの開口面寸法は小さく抑えて指向性を向上することはできるが、ホーン前方に配置する誘電体の突出寸法がかなり大きくなってしまう。この誘電体の突出寸法が大きくなることにより、アンテナ装置としての全体の占有スペースが大きくなるばかりでなく、重量が増加する。また、突出寸法が大きいと正面方向からの風切りは良くても、上下方向からの、特に下方向からの吹き上げる風に弱くなる。従って、このアンテナ装置をレーダ用に用いる場合には、その旋回駆動用に大型且つ強力なモータを必要とすることになる。
【０００７】
本発明は、金属製ホーンの基部にスロット導波管を設けたスロットアレイ型のホーンアンテナ装置であって、誘電体を用いながらその誘電体の開口面からの前方への突出寸法を著しく短縮し且つ指向性を先鋭にするとともに、小型化、軽量化を図ったアンテナ装置、及びそのための誘電体部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のアンテナ装置は、ホーンの基部にスロット導波管が設けられ、上下中央位置で電磁波放射方向に所定長の金属板を設けたホーンアンテナと、
該ホーンアンテナの前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２のアンテナ装置は、請求項１に記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材は、上下方向の寸法が放射される電磁波の１波長に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３のアンテナ装置は、ホーンの基部にスロット導波管が設けられるとともに、前記ホーンの開口面での電磁波の位相面が、上下中央位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つ前記上下中央位置と上記上端部位置間及び前記上下中央位置と上記下端部位置間で進んでいるように滑らかに変化するホーンアンテナと、
該ホーンアンテナの前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４のアンテナ装置は、請求項３に記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材は、上下方向の寸法が、前記開口面での電磁波の位相面が前記上下中央位置と上記上端部位置間で最も進んでいる第１位置及び前記上下中央位置と上記下端部位置間で最も進んでいる第２位置との間隔に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５のアンテナ装置は、請求項２または４に記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材は、長方形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６のアンテナ装置は、請求項２または４に記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材は、台形状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７のアンテナ装置は、請求項２または４に記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材は、四辺の少なくとも１辺が曲線状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８のアンテナ装置は、請求項５乃至７のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記主誘電体部材を前記ホーンの上端部に支持する上側支持誘電体部材と、前記主誘電体部材を前記ホーンの下端部に支持する下側支持誘電体部材とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９のアンテナ装置は、請求項８に記載のアンテナ装置において、前記上側支持誘電体部材との間或いは前記上側支持誘電体部材及び前記主誘電体部材の上辺との間で断面菱形形状を形成する上側副誘電体部材と、前記下側支持誘電体部材との間或いは前記下側支持誘電体部材及び前記主誘電体部材の下辺との間で断面菱形形状を形成する下側副誘電体部材とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の誘電体部材は、ホーンアンテナの前方中心位置に設けられる断面四辺形状で中空に形成されており、上下方向の寸法が放射される電磁波の１波長に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のアンテナ装置によれば、ホーンアンテナの前方に配置される各誘電体部材が誘電体遅波回路として機能するから、利得向上やビームパターンの先鋭化が図られるし、ホーンアンテナ前方への突出寸法が従来のものに比して一段と短くすることができる。
【００１９】
その主誘電体部材は、断面四辺形の中空のものであれば良く、箱体や筒体として構成できる。また、断面四辺形としては、長方形状、台形状、或いは、それらの一辺が曲線状とされたものなどとして、電磁波の放射特性や、回転に伴う空気抵抗等を考慮して決定できる。
【００２０】
また、支持誘電部材によって主誘電部材を支持するとともに、さらに電磁波の放射特性を向上することができる。また、上側、下側支持誘電体部材と、主誘電体部材と、上側、下側副誘電体部材とによって、断面菱形形状の誘電体板による支持誘電体スペースを形成するから、電磁波の放射特性をさらに向上し、且つ、回転に伴う空気抵抗等をより低減することができる。さらに、誘電体遅波回路自体でアンテナレドームが構成されるから、アンテナ装置を極めて安価に得ることができる。
【００２１】
また、本発明により、小型で高利得なアンテナ装置が実現できるから、特にＳバンド程度の比較的大きなアンテナ装置、例えば船舶用レーダ等の環境暴露状態で回転を妨げる抵抗となるアンテナ受風面積を低減でき、且つ高利得化によるレーダ探知性能を上げることができるという相乗効果を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に係るアンテナ装置の第１実施例の構成を示す図であり、その断面形状を示している。本発明のアンテナ装置は、ホーンアンテナ１０と、そのホーンアンテナからの電磁波放射方向である前方の中心位置に設けられた誘電体から構成された誘電体遅波回路２０Ａとを備えている。この図１では、ホーンアンテナ１０と誘電体遅波回路２０Ａとが紙面方向に延長されている。
【００２３】
ホーンアンテナ１０は、金属製のホーン１１と、このホーン１１の基部に設けられた波源としてのスロット導波管１２を有している。このスロット導波管１２の一面に設けられたスロット１３から電磁波が放出される。このホーン１１とスロット導波管１２は、従来のレーダアンテナにおけるものと同様のものでよい。
【００２４】
本発明では、スロット導波管からの電磁波送出方向の中心軸Ｍ上に所定長さの金属板１５が設けられている。この金属板１５の厚さは、薄ければ薄いほど良いが、工作精度、変形防止、位置の固定が可能な範囲の厚さに設定される。また、金属板１５の長さ及び位置は、ホーン１１の開口面での所望される位相面特性に応じて適宜決定される。その１例として、ホーンの前後中央付近に設置し、放射電磁波の半波長に相当する長さ或いはそれ以下で１／４波長に相当する以上の長さとすることがよい。
【００２５】
誘電体遅波回路２０Ａは、ホーンアンテナ１０の前方中心位置に断面四辺形状（この例では、長方形状）で中空の主誘電体部材２１Ａを備えている。この主誘電体部材２１Ａは、上下方向の寸法Ｌ１が放射される電磁波（例、３０５０ＭＨｚ；本明細書では以下同じ）の１波長に相当する寸法であり、且つ前後方向の寸法が放射される電磁波の半波長に相当する寸法に設定されることがよい。誘電体遅波回路２０Ａに用いる誘電体の比誘電率は例えば２．８であり、材料としては、エンジニアリングプラスチックやＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等でよい。この誘電体遅波回路２０Ａは、その断面が四辺形状であれば良く、例えば箱体や筒体として形成することができる。
【００２６】
ホーンアンテナ１０の開口面での電磁波の位相面が、その開口面での上下中央位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つ上記上下中央位置と上記上端部位置間及び上記上下中央位置と上記下端部位置間で進んでいるように滑らかに変化する。電磁波の位相面が開口面において最も進んでいる位置は、中心位置から上下のそれぞれ半波長に相当する位置であることが良い。
【００２７】
主誘電体部材２１Ａは、上下方向の寸法Ｌ１が位相面が開口面において最も進んでいる位置に対応することとなる。即ち、上下方向の寸法Ｌ１は、開口面での電磁波の位相面が上下中央位置とホーン１１の上端部位置間及び上下中央位置と下端部位置間で最も進んでいる位置に相当する寸法である。また、主誘電体部材２１Ａの前後方向の寸法Ｌ２は、インピーダンスマッチングを取るために、放射される電磁波の半波長に相当する寸法であることが望ましい。
【００２８】
また、ホーンアンテナ１０の開口面と主誘電体部材２１Ａとの間の距離Ｌ３は、電磁波の反射を抑制するために近づけ過ぎないことが良く、例えば、半波長程度、或いはそれより少し長い距離でマッチングの良い位置に調整することがよい。また、ホーンアンテナ１０の開口面の寸法Ｌ４は、２波長程度或いはそれより少し短い寸法でよい。
【００２９】
主誘電体部材２１Ａの誘電体の厚みは、電磁波の遅波効果を得るためには、厚い方が良く、一方、厚みに応じて誘電体損失が大きくなる。従って、その誘電体の厚みは、１／２０波長〜１／１０波長で良く、好ましくは１／１２波長〜１／１６波長が良い。この実施例では、１／１５波長の厚みとしている。
【００３０】
なお、主誘電体部材２１Ａとホーンアンテナ１０との位置関係を固定する必要があるが、その１つの方法としては発泡スチロールを用いて固定することができる。発泡スチロールの比誘電率はほとんど空気と近いので、電磁波の放射特性に影響を与えることが少ない。
【００３１】
以上のように構成される本発明のアンテナ装置の作用について、図２を参照して説明する。図３は、対比に用いる円筒波の位相面を示している。
【００３２】
図２において、波源、即ちスロット導波管１２のスロット１３から放射された電磁波は、円筒波状に広がっていこうとする。図２では、金属板１５が存在するために、放射方向軸Ｍの位相が遅れる。また、金属製ホーンの付近でも位相が遅れる。この結果、ホーン１１の開口面での電磁波の等位相面は、図２のように、上下中央位置（放射方向軸Ｍ）及びホーン１１の上下端部位置で遅れ（αで示している）、且つ上下中央位置と上下端部位置間で進んでいる（βで示している）ように滑らかに変化する。この点が本発明の第１の主要点である。このような等位相面を示す電磁波を、以下においては便宜上、単に準平面波と称する。その位相面の進んでいる、β−β間で示される寸法は、１波長の長さに相当していることがよい。
【００３３】
この金属板１５が設けられたホーンアンテナ１０の単独でのアンテナ特性は、利得１０．９２ｄＢｉ、ビーム幅２６．３６度、サイドローブレベル−１５．１６ｄＢである。このアンテナ特性は、図３に示されるように、金属板１５が設けていない場合の電磁波は円筒波として放射されるものに比して、既にかなりの改善が図られている。
【００３４】
本発明ではさらに、ホーンアンテナ１０の前方中心位置に断面四辺形状（この例では、長方形状）で中空の主誘電体部材２１Ａを備えている。この点が、本発明の第２の主要点である。
【００３５】
主誘電体部材２１Ａの上辺ａと下辺ｂは、準平面波の電磁波の位相の進んでいるβ点の位相を遅らせるように作用する。β点の位相は、上辺ａと下辺ｂを通過するに連れて位相が遅れる。その位相の遅れは、上辺ａと下辺ｂへの電磁波の入射角と、上辺ａと下辺ｂの厚みと長さとに拠る。一方、左側辺ｃと右側辺ｄへは、α点の電磁波がほぼ直角に入射するので、側辺ｃ，ｄの厚みは薄いこともあり、ほとんど遅延作用を受けることはない。
【００３６】
また、側辺ｃ，ｄには、ほぼ垂直に電磁波が入射し電磁波が誘電体に集中することにより利得を向上させるものであり、また、側辺ｃ，ｄが１／２波長だけ離隔されていることにより、インピーダンスマッチングを取るようにしている。
【００３７】
この図１、図２によるアンテナ特性が図４に示されれている。この図４の特性図は、一般的に広く使用されて有効性が確認されているＦＤＴＤ方法を使用した電磁界解析シミュレーションに拠るものである。
【００３８】
この図４の特性図を見ると、本発明のアンテナ装置では、利得１１．９４ｄＢｉ、ビーム幅２６．０１度、サイドローブレベル−１４．０４ｄＢである。このアンテナ特性は、ホーンアンテナ１０単独での特性（利得１０．９２ｄＢｉ、ビーム幅２６．３６度、サイドローブレベル−１５．１６ｄＢ）に比して、さらに改善がなされている。
【００３９】
このように、本発明のアンテナ装置によれば、ホーンアンテナ１０のホーン１１の基部にスロット導波管１２が設けられ、そして、ホーン１１の上下中央位置で電磁波放射方向に所定長の金属板１５を設ける、或いは、ホーン１１の開口面での電磁波の位相面が上下中央位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つ上下中央位置と上端部位置間及び上下中央位置と下端部位置間で進んでいるように滑らかに変化させる。そして、そのホーンアンテナ１０の前方中心位置に断面四辺形状で中空の主誘電体部材２１Ａを備える。
【００４０】
ホーンアンテナ１０の前方に配置される各誘電体部材が誘電体遅波回路２０Ａとして機能して、特有の位相面が形成された電磁波を選択的に遅延させるから、利得向上やビームパターンの先鋭化が図られるし、ホーンアンテナ前方への突出寸法が従来のものに比して一段と短くすることができる。
【００４１】
図５は、本発明に係るアンテナ装置の第２実施例の構成を示す図である。図５では、誘電体遅波回路２０Ｂは、主誘電体部材２１Ｂが台形状の断面形状とされており、また、台形の上辺ｄが曲線状に形成されている。その他の構成は図１におけるものと同様であり、寸法も台形及び曲線辺を有する以外は同様である。
【００４２】
この図５のアンテナ装置では、利得１１．８５ｄＢｉ、ビーム幅２６．０５度、サイドローブレベル−１３．８２ｄＢである。このアンテナ特性は、ホーンアンテナ１０単独での特性に比して、サイドローブレベルの特性は若干低下しているが、利得及びビーム幅の特性は改善がなされている。この図５では、主誘電体部材２１Ｂが、寸法が小さくされていることに加えて、台形状の断面形状とされており、また、台形の右側辺ｄが曲線状に形成されていることにより、回転に伴う空気抵抗が低減される。
【００４３】
図６は、本発明に係るアンテナ装置の第３実施例の構成を示す図である。この図６では、主誘電体部材２１Ｃとホーンアンテナ１０との位置関係を固定する手段として、誘電体遅波回路２０Ｃに上側支持誘電体部材２２と下側支持誘電体部材２３を用いている。
【００４４】
この上側支持誘電体部材２２は、主誘電体部材２１Ｃをホーン１１の上端部に固定し、下側支持誘電体部材２３は、主誘電体部材２１Ｃをホーン１１の下端部に固定して、主誘電体部材２１Ｃをホーンアンテナ１０に支持する。
【００４５】
この上側、下側支持誘電体部材２２、２３は、電磁波放射方向Ｍから所定の角度γを持つように設けられる。この角度γは、上側、下側支持誘電体部材２２、２３でそれぞれ反射される電磁波成分（図６に、矢印付破線で示している）が中央位置で合成され互いに相殺されるように作用する角度に設定されることが望ましく、具体的には約４５度程度が良い。なお、ホーン１１の開口面寸法Ｌ４やホーンアンテナ１０の開口面と主誘電体部材２１Ａとの間の距離Ｌ３などの関係によっては、電磁波放射方向から４５度の傾きを直接的に延ばしていくと、主誘電体部材２１Ｃの上下方向の寸法Ｌ１を横切ってしまう場合がある。この場合は、主誘電体部材２１Ｃの上下方向の寸法Ｌ１を横切る手前で、図６に示されるように、電磁波放射方向Ｍに向きを変えて主誘電体部材２１Ｃと結合する。
【００４６】
この図６のアンテナ装置では、上側、下側支持誘電体部材２２，２３の遅波効果や反射波の相殺効果も得られて、利得１２．０６ｄＢｉ、ビーム幅２５．７９度、サイドローブレベル−１５．３０ｄＢである。このアンテナ特性は、図１のアンテナ装置の特性に比しても、利得、ビーム幅、サイドローブの各特性が改善されている。
【００４７】
このように、主誘電体部材がある場合と比してアンテナの放射特性が向上するとともに、主誘電体部材を支える構造、即ち誘電体遅波回路２０Ｃ自体が、支え付きアンテナレドームをも構成する。
【００４８】
図７は、本発明に係るアンテナ装置の第４実施例の構成を示す図である。この図７では、誘電体遅波回路２０Ｄは、上側支持誘電体部材２２との間或いは上側支持誘電体部材２２及び主誘電体部材２１Ｄの上辺ａとの間で断面菱形形状を形成する上側副誘電体部材２４と、下側支持誘電体部材２３との間或いは下側支持誘電体部材２３及び主誘電体部材２１Ｄの下辺ｂとの間で断面菱形形状を形成する下側副誘電体部材２５とを備えている。
【００４９】
上側副誘電体部材２４は、電磁波放射軸Ｍとほぼ平行な部分と、上側支持誘電体部材２２とほぼ平行な部分とを有している。したがって、上側支持誘電体部材２２とほぼ平行な部分は、電磁波放射方向Ｍに対して角度γ（＝約４５度）で設けられており、上側支持誘電体部材２２との間隔は、ほぼ半波長λ／２に設定されている。また、同様に、下側副誘電体部材２５は、電磁波放射軸Ｍとほぼ平行な部分と、下側支持誘電体部材２３とほぼ平行な部分とを有している。したがって、下側支持誘電体部材２３とほぼ平行な部分は、電磁波放射方向Ｍに対して角度γ（＝約４５度）で設けられており、下側支持誘電体部材２３との間隔は、ほぼ半波長λ／２に設定されている。
【００５０】
この上側、下側支持誘電体部材２２，２３と、主誘電体部材２１Ｄと、上側、下側副誘電体部材２４，２５とによって、誘電体板による断面菱形形状の２つの支持誘電体スペース２６，２７が形成される。
【００５１】
この主誘電体部材２１Ｄと断面菱形形状の支持誘電体スペース２６，２７には、ともに準平面波の電磁波が入射されることが前提であるが、支持誘電体スペース２６，２７にはやや円筒波に近い部分の電磁波面が入射される。したがって、支持誘電体スペース２６，２７の寸法、具体的には、上側、下側副誘電体部材２４，２５の設置位置や大きさは、所望のアンテナ特性が得られるように調整される。
【００５２】
この図７のアンテナ装置では、主誘電体部材２１Ｄと断面菱形形状の支持誘電体スペース２６，２７の遅波効果などにより、図８の特性図に示すように、利得１２．３７ｄＢｉ、ビーム幅２５．０６度、サイドローブレベル−１６．９７ｄＢであり、図６の支持誘電体部材２２，２３がついたものに比しても、利得、ビーム幅、サイドローブの各特性がさらに改善がされている。
【００５３】
これにより、上側、下側支持誘電体部材２２，２３と、主誘電体部材２１Ｄと、上側、下側副誘電体部材２４，２５とによって、断面菱形形状の誘電体板による支持誘電体スペース２６、２７を形成するから、電磁波の放射特性をさらに向上し、且つ、回転に伴う空気抵抗等をより低減することができる。
【００５４】
また、小型で高利得なアンテナ装置が実現できるから、特にＳバンド程度の比較的大きなアンテナ装置、例えば船舶用レーダ等の環境暴露状態で回転を妨げる抵抗となるアンテナ受風面積を低減でき、且つ高利得化によるレーダ探知性能を上げることができるという相乗効果を得ることができる。
【００５５】
また、図７の誘電体遅波回路２０Ｄの支持誘電体スペース２６、２７内に、図示のようにリブ２８、２９をそれぞれ設けている。
【００５６】
この誘電体遅波回路２０Ｄ、即ち支持誘電体スペース２６、２７付のアンテナレドームを安価に制作するために、誘電体であるエンジニアリングプラスチックなどのレドーム材料で押し出し成形によって制作する場合がある。一般に、押し出し成形は、その初期投資として押し出し型費用が高額であるものの、大量に押し出し製品を制作する場合には結果的に単価が安くなるメリットがある。
【００５７】
しかし、押し出し製法には、押し出し成形条件、例えば温度、湿度、押し出し圧、押し出し温度、冷却温度などがあり、それらのコントロールが難しいので製造会社のノウハウとなっている。この条件の中でも、押し出し圧のコントロールは押し出し成型品の形状と密接な関係があり、押し出し圧の変更には高額な押し出し型を変更しなければならない場合もある。
【００５８】
この自体を避けるために、本来希望した成型品にはない、押し出し圧の調整を目的としたリブを付加することがある。このリブは、押し出し成形の製造会社によって決められるため、ユーザーがその位置と大きさを指定できない場合が多い。図７に示した、支持誘電体スペース付レドームについては、厚さ１ｍｍのリブが決められた一例である。
【００５９】
この厚さ１ｍｍのリブを、図７のリブ２８、２９のように形成された場合を含め、支持誘電体スペース２６、２７内の各種のリブ位置に設けた場合のアンテナ特性を電磁界計算により計算したが、何れの位置にリブを設けた場合でもアンテナ特性はわずかな変化にとどまることが確認された。したがって、図７のリブ２８，２９の位置に限らず、支持誘電体スペース２６、２７の内部であれば押し出し成形の都合によって自由に決めることができる。
【００６０】
リブの用途は、例として押し出し成形を挙げたが、押し出し形成に限ることなく、剛性補強の目的などでリブを設けた場合にも同様にアンテナ特性の変化がわずかである。
【００６１】
図９は、本発明に係るアンテナ装置の第５実施例の構成を示す図であり、その断面形状を示している。図９のアンテナ装置は、ホーンアンテナ１０Ａと、そのホーンアンテナからの電磁波放射方向である前方の中心位置に設けられた誘電体から構成された誘電体遅波回路２０Ａとを備えている。この図９では、やはり、ホーンアンテナ１０Ａと誘電体遅波回路２０Ａとが紙面方向に延長されている。
【００６２】
誘電体遅波回路２０Ａは、基本的に図１のものと同じものでよい。また、誘電体遅波回路２０Ａは、また図５〜図７の実施例にて示したと同様の構造とすることができる。
【００６３】
ホーンアンテナ１０Ａは、金属製のホーン１１Ａと、このホーン１１Ａの基部に設けられた波源としてのスロット導波管１２を有している。このスロット導波管１２の一面に設けられたスロット１３から電磁波が放出される。
【００６４】
この実施例では、スロット導波管からの電磁波送出方向の中心軸上Ｍに所定長さの第１金属板１５−１が設けられているとともに、中心軸とホーン１１Ａの上端側との間に第２金属板１５−２が電磁波送出方向に設けられ、また、中心軸とホーン１１Ａの下端側との間に第３金属板１５−３が電磁波送出方向に設けられている。これらの金属板１５−１〜１５−３の厚さは、薄ければ薄いほど良いが、工作精度、変形防止、位置の固定が可能な範囲の厚さに設定される。また、金属板１５−１〜１５−３の長さ及び位置は、ホーン１１Ａの開口面での所望される位相面特性に応じて適宜決定される。
【００６５】
ホーンアンテナ１０Ａの開口面での電磁波の位相面が、金属板１５−１〜１５−３の存在する位置及び上端部並びに下端部位置で遅れ、且つそれらの各中間点において進んでいるように滑らかに変化する。図９のホーンアンテナ１０Ａの開口面での電磁波の位相面は、図１のホーンアンテナ１０の開口面での電磁波の位相面に比して、より平面波に近いものとなる。この位相面が、誘電体遅波回路２０Ａ（即ち、主誘電体部材２１Ａ）によって調整されて、さらに平面波に近い位相面が得られる。
【００６６】
なお、誘電体遅波回路２０Ａを除去して、図１のホーンアンテナ１０や図９のホーンアンテナ１０Ａのみを用いて、アンテナ装置としても良い。この場合でも、小型で且つアンテナ特性がある程度改善されたアンテナ装置として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１実施例の構成を示す図
【図２】本発明のアンテナ装置の作用について説明する図
【図３】本発明の準平面波と対比するための、円筒波の位相面を示す図
【図４】図１によるアンテナ特性を示す図
【図５】本発明に係るアンテナ装置の第２実施例の構成を示す図
【図６】本発明に係るアンテナ装置の第３実施例の構成を示す図
【図７】本発明に係るアンテナ装置の第４実施例の構成を示す図
【図８】図７によるアンテナ特性を示す図
【図９】本発明に係るアンテナ装置の第５実施例の構成を示す図
【符号の説明】
【００６８】
１０、１０Ａ  ホーンアンテナ
１１，１１Ａ  ホーン
１２  スロット導波管
１３  スロット
１５、１５−１〜１５−３  金属板
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  誘電体遅波回路
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ  主誘電体部材
２２，２３  支持誘電体部材
２４，２５  副誘電体部材
２６，２７  支持誘電体スペース
２８，２９  リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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