(57)【要約】【課題】円形導波管の内部における給電体の長さを短くすることができる導波構造体を提供する。【解決手段】導波構造体は、円形導波管と、内壁部材と、給電体と、を備える。前記円形導波管は、電磁波を伝送する。前記内壁部材は、前記円形導波管に接続されており前記円形導波管の内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部と、前記径方向延伸部に接続されており前記円形導波管の軸方向に沿って延びる軸方向延伸部とを含む。前記給電体は、前記円形導波管に電磁波を供給しており、前記内壁部材の前記軸方向延伸部に接続されている。【選択図】図１
2018137634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を伝送する円形導波管と、
前記円形導波管に接続されており前記円形導波管の内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部と、前記径方向延伸部に接続されており前記円形導波管の軸方向に沿って延びる軸方向延伸部とを含む内壁部材と、
前記円形導波管に電磁波を供給しており、前記内壁部材の前記軸方向延伸部に接続されている給電体と、
を備えることを特徴とする導波構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の導波構造体であって、
前記給電体を収容するための収容部が形成されており、当該収容部の内壁には貫通孔が形成されており、
前記給電体は、前記収容部に形成された前記貫通孔を介して前記円形導波管の内部に位置していることを特徴とする導波構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導波構造体であって、
隣り合うように配置された２つの前記円形導波管を備え、
前記給電体を介して２つの前記円形導波管に電磁波を供給する方形導波管を備え、
前記方形導波管を構成する４つの壁部のうち前記給電体を挿入するための貫通孔が形成された壁部を第１壁部と称し、前記第１壁部に接続される２つの壁部を第２壁部及び第３壁部と称したときに、
一方の前記円形導波管に給電する前記給電体が前記第２壁部に接続される取付部材に接続されており、
他方の前記円形導波管に給電する前記給電体が前記第３壁部に接続される取付部材に接続されていることを特徴とする導波構造体。
【請求項４】
請求項１に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管には、２つの前記給電体により電磁波が供給されており、一方の前記給電体から供給された電磁波と、他方の前記給電体から供給された電磁波と、で偏波方向が異なることを特徴とする導波構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管には、２つの前記内壁部材が接続されており、２つの前記内壁部材は、前記円形導波管の軸方向における位置が異なるとともに、前記円形導波管の周方向の位置が９０度異なることを特徴とする導波構造体。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管の外表面には、前記円形導波管の周方向の位置が９０度異なる第１溝部及び第２溝部が形成されており、前記第１溝部及び前記第２溝部の底部にはそれぞれ貫通孔が形成されており、
一方の前記給電体は、前記第１溝部に配置されているとともに、当該第１溝部に形成された前記貫通孔を介して前記円形導波管の内部に位置しており、
他方の前記給電体、前記第２溝部に配置されているとともに、当該第２溝部に形成された前記貫通孔を介して前記円形導波管の内部に位置していることを特徴とする導波構造体。
【請求項７】
請求項４から６までの何れか一項に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管の内部には、一方の前記給電体が接続される位置と、他方の前記給電体が接続される位置と、の軸方向における間に仕切り部が配置されており、
前記仕切り部には、下流側の前記給電体が前記円形導波管を貫通する方向を長手方向とした貫通状のスリットが形成されていることを特徴とする導波構造体。
【請求項８】
請求項１、２、４から７までの何れか一項に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管との間にスペースを設けつつ、当該円形導波管が取り付けられているベース部と、
前記ベース部を基準として前記円形導波管の反対側に配置されており、前記給電体を介して前記円形導波管に電磁波を供給する方形導波管と、
前記ベース部と前記円形導波管の間のスペースに位置する第１連結部と、前記第１連結部に接続されており前記方形導波管の外表面に沿うように配置される第２連結部及び第３連結部と、を含む連結部材と、
前記連結部材の前記第２連結部と前記第３連結部の両方に接続されることで前記方形導波管を固定する固定部材と、
を備えることを特徴とする導波構造体。
【請求項９】
請求項１、２、４から７までの何れか一項に記載の導波構造体であって、
前記円形導波管及び前記給電体をそれぞれ複数備えるとともに、
前記給電体を介して複数の前記円形導波管に電磁波を供給する方形導波管を備えることを特徴とするアレイアンテナ。
【請求項１０】
請求項９に記載のアレイアンテナを備えることを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、円形導波管を備える導波構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に示すように、円形導波管を備える導波構造体が知られている。特許文献１は、複数の円形導波管が並べて形成されたアレイアンテナである。このアレイアンテナは、上板及び下板と、分配回路基板と、を備える。上板及び下板には、円筒状の貫通孔からなる複数の円形導波管がそれぞれ同じ位置に形成されている。分配回路基板は、上板と下板の間に配置されており、円形導波管に給電するためのストリップ線路が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８７６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のアレイアンテナにおいて、分配回路基板のストリップ線路は、円形導波管の内部において、直線の部分のみから構成されており、他の部材とも接続されていない。この場合、円形導波管の内部におけるストリップ線路の長さを長くする必要がある。従って、例えば分配回路基板又は円形導波管等に位置ズレが生じている場合において、その影響が大きくなる。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、円形導波管の内部における給電体の長さを短くすることができる導波構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の観点によれば、以下の構成の導波構造体が提供される。即ち、この導波構造体は、円形導波管と、内壁部材と、給電体と、を備える。前記円形導波管は、電磁波を伝送する。前記内壁部材は、前記円形導波管に接続されており前記円形導波管の内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部と、前記径方向延伸部に接続されており前記円形導波管の軸方向に沿って延びる軸方向延伸部とを含む。前記給電体は、前記円形導波管に電磁波を供給しており、前記内壁部材の前記軸方向延伸部に接続されている。
【０００８】
これにより、給電体だけでなく内壁部材を用いて給電を行うことができるので、内壁部材を備えない構成と比較して、円形導波管の内部における給電体の長さを短くすることができる。そのため、給電体の位置ズレの影響を軽減できる。更に、給電体が内壁部材に接続されるため、給電体の位置ズレ自体も発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】アレイアンテナの斜視図。
【図３】円形導波管の内部構造を示す斜視図。
【図４】円形導波管のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図。
【図５】ベース部に連結部材と円形導波管を取り付ける様子を示す斜視図。
【図６】連結部材により各部材が連結される様子を示す図。
【図７】ベース部と方形導波管との位置関係を示す図。
【図８】方形導波管の正面図、Ａ−Ａ平面断面図、及びＢ−Ｂ正面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１を参照して、レーダ装置１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、レーダ装置１は、アンテナユニット２と、レーダ制御装置３と、を備える。
【００１１】
アンテナユニット２は、自船の所定の位置（例えばマスト）に取り付けられている。アンテナユニット２は、アレイアンテナ（導波構造体）１１と、送受信部１２と、を備える。
【００１２】
アレイアンテナ１１は、複数のアンテナ素子が並べて配置されており、それぞれのアンテナ素子からパルス状の電磁波を送信可能であるとともに、自装置の周囲にある物標からの反射波を受信する。なお、アレイアンテナ１１の具体的な形状については後述する。
【００１３】
送受信部１２は、アレイアンテナ１１から受信した受信信号を処理して、処理後の受信信号をレーダ制御装置３へ出力する。送受信部１２が行う処理としては、例えば、振幅の増幅処理、周波数のダウンコンバート処理、Ａ／Ｄ変換等がある。
【００１４】
レーダ制御装置３は、信号処理部２１と、映像生成部２２と、映像表示部２３と、を備える。信号処理部２１及び映像生成部２２は、レーダ制御装置３が備える図示しないＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又はＣＰＵ等の演算処理部により実現される。
【００１５】
信号処理部２１は、送受信部１２が出力した受信信号に対して、ゲイン調整、海面反射の除去処理、スキャン相関等を行う。なお、信号処理部２１が行う処理の少なくとも一部を送受信部１２で行っても良いし、送受信部１２が行う処理の少なくとも一部を信号処理部２１で行っても良い。信号処理部２１は、信号処理後の受信信号を映像生成部２２へ出力する。
【００１６】
映像生成部２２は、受信データに公知の信号処理を行うことにより、レーダ映像を生成する。具体的には、映像生成部２２は、アレイアンテナ１１が電磁波を送信したタイミングと、電磁波を受信したタイミングとの時間差に基づいて、物標までの距離を算出する。また、映像生成部２２は、電磁波を受信したときのアレイアンテナ１１の向き（電磁波の送受信方向）によって、物標が存在する方向を取得する。以上のようにして、映像生成部２２は、自船の周囲の物標の位置を示すレーダ映像を生成する。映像表示部２３は、液晶ディスプレイ等で構成されており、映像生成部２２が生成したレーダ映像を表示する。
【００１７】
次に、アレイアンテナ１１の具体的な構造について説明する。図２は、アレイアンテナ１１の斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、アレイアンテナ１１は、円形導波管３０と、第１給電体４１と、第２給電体４２と、ベース部５０と、方形導波管６０と、連結部材７０と、保護部材８０と、固定部材９０と、をそれぞれ複数備える。これらの部材は、導電性を有する材料（例えば金属）から構成されている。以下の説明では、方形導波管６０の長手方向を「方形長手方向」と称し、方形導波管６０が並べられる方向を「方形並列方向」と称する。また、円形導波管３０の中心軸に沿う方向を単に「軸方向」と称し、円形導波管３０の径方向を単に「径方向」と称する。
【００１９】
本実施形態のアレイアンテナ１１では、図略の伝送路により方形導波管６０に供給された電磁波は、第１給電体４１及び第２給電体４２を介して円形導波管３０に供給され、円形導波管３０から外部に向けて放出される。本実施形態のアレイアンテナ１１は、２重偏波アレイアンテナであり、第１給電体４１及び第２給電体４２からは互いに直交する偏波が供給されている。アレイアンテナ１１では、これらの直交する２つの偏波が互いに干渉することなく、それぞれの円形導波管３０から放射される。
【００２０】
初めに、図３及び図４を参照して、円形導波管３０、第１給電体４１、及び第２給電体４２について説明する。図３は、円形導波管３０の内部構造を示す斜視図である。図４は、円形導波管３０のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
円形導波管３０は、何れもベース部５０の一面に配置されるとともに、方形長手方向及び方形並列方向に並べて配置されている。円形導波管３０は、内部に断面略円形の伝送路が形成されている。また、円形導波管３０の外形も断面略円形である。ただし、円形導波管３０の外表面は完全に円形ではなく、外表面に４つの平面部が形成されている。図３に示すように、この４つの平面を第１平面部３０ａ〜第４平面部３０ｄと称する。なお、第１平面部３０ａ〜第４平面部３０ｄは、円形導波管３０の軸方向の全てにわたって形成されている。
【００２２】
円形導波管３０を軸方向で見たときに、第１平面部３０ａ及び第２平面部３０ｂを示す直線は同じ長さである。更に、円形導波管３０を軸方向で見たときに、第３平面部３０ｃ及び第４平面部３０ｄを示す直線は同じ長さである。第１平面部３０ａ及び第２平面部３０ｂを示す直線は、第３平面部３０ｃ及び第４平面部３０ｄを示す直線よりも短い。図３に示すように、第１平面部３０ａに第１溝部３１が形成されており、第２平面部３０ｂに第２溝部３２が形成されている。
【００２３】
第１溝部３１及び第２溝部３２は円形導波管３０を貫通しておらず、図４の各断面図に示すようにそれぞれ底面（底部）を有する。第１溝部３１及び第２溝部３２の軸方向の端部（図３に示す電磁波の伝送方向の下流側の端部）には、それぞれ、貫通孔３１ａ及び貫通孔３２ａが形成されている。貫通孔３１ａ及び貫通孔３２ａは円形導波管３０を貫通している。また、円形導波管３０を軸方向で見たときにおいて、第１溝部３１と第２溝部３２とは、円形導波管３０の中心軸の位置を基準として、周方向の位置が９０度異なる位置に形成されている。なお、第１溝部３１の軸方向の長さは、第２溝部３２の軸方向の長さよりも短い。
【００２４】
図３に示すように、第１溝部３１には第１給電体４１が配置（収容）されており、第２溝部３２には第２給電体４２が（収容）されている。具体的には、第１給電体４１は、第１溝部３１に配置（詳細には、第１溝部３１の底面等の壁面に接触しないように配置）されており軸方向に沿って延びる第１給電部４１ａと、貫通孔３１ａを挿通するとともに径方向内側に向かって延びる第２給電部４１ｂと、から構成されている。同様に、第２給電体４２は、第２溝部３２に配置（詳細には、第２溝部３２の底面等の壁面に接触しないように配置）されており軸方向に沿って延びる第１給電部４２ａと、貫通孔３２ａを挿通するとともに径方向内側に向かって延びる第２給電部４２ｂと、から構成されている。従って、第１給電体４１の軸方向の長さは、第２給電体４２の軸方向の長さよりも短い。
【００２５】
図３及び図４に示すように、円形導波管３０の内部には、第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４が配置されている。図４に示すように、第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４は、円形導波管３０の外表面に形成された取付孔３７，３８を用いて取り付けられている。第１内壁部材３３は、円形導波管３０の内壁に接続されており当該内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部３３ａと、径方向延伸部３３ａに接続されており軸方向（詳細には伝送方向の反対側）に沿って延びる軸方向延伸部３３ｂと、を含んでいる。第１内壁部材３３の軸方向延伸部３３ｂには取付孔が形成されており、この取付孔に第１給電体４１の第２給電部４１ｂが取り付けられている。同様に、第２内壁部材３４は、円形導波管３０の内壁に接続されており当該内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部３４ａと、径方向延伸部３４ａに接続されており軸方向（詳細には伝送方向の反対側）に沿って延びる軸方向延伸部３４ｂと、を含んでいる。第２内壁部材３４の軸方向延伸部３４ｂには取付孔が形成されており、この取付孔に第２給電体４２の第２給電部４２ｂが取り付けられている。
【００２６】
上述したように、軸方向で見たときに第１溝部３１、第１給電体４１、及び第１内壁部材３３の位置と、第２溝部３２、第２給電体４２、第２内壁部材３４の位置とは、周方向の位置が９０度異なるため、一方の電磁波を垂直偏波とし、他方の電磁波を水平偏波とすることができる。従って、本実施形態の円形導波管３０は、二重偏波された電磁波を送信することができる。
【００２７】
なお、二重偏波のみの実現には、第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４は不要である。しかし、第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４を設けない場合、第２給電部４１ｂ及び第２給電部４２ｂの長さ（即ち、円形導波管３０の内部における給電体の長さ）を長くする必要がある。第２給電部４１ｂ及び第２給電部４２ｂの長さが長い場合、直交する２つの電磁波が干渉し易くなるため好ましくない。更に、第２給電部４１ｂ及び第２給電部４２ｂの長さが長い場合、少しの角度ズレが生じている場合であっても、第２給電部４１ｂ及び第２給電部４２ｂの先端における位置ズレが大きくなる。
【００２８】
この点、本実施形態では、第１給電体４１（第２給電体４２）だけでなく、第１内壁部材３３（第２内壁部材３４）を用いて給電を行うことができるので、第２給電部４１ｂ（第２給電部４２ｂ）の長さを短くすることができる。そのため、直交する２つの電磁波が干渉しにくくなる。更に、第２給電部４１ｂ（第２給電部４２ｂ）の角度ズレに起因する位置ズレの影響を軽減できる。そもそも、第２給電部４１ｂ（第２給電部４２ｂ）が第１内壁部材３３（第２内壁部材３４）に接続されるため、第２給電部４１ｂ（第２給電部４２ｂ）の位置ズレ自体も発生しにくくなる。
【００２９】
また、円形導波管３０の外表面に第１溝部３１及び第２溝部３２を形成して、第１給電体４１及び第２給電体４２を配置することで、第１給電体４１及び第２給電体４２が円形導波管３０の径方向に突出しなくなる。従って、隣り合う円形導波管３０を近づけることができるので、円形導波管３０を効率的に配置できる。従って、アレイアンテナ１１を小型化できる。特に、本実施形態では、隣り合う円形導波管３０が接触している。従って、第１溝部３１及び第２溝部３２から露出する第１給電体４１及び第２給電体４２を、隣に配置された円形導波管３０で保護することができる。
【００３０】
また、図３及び図４に示すように、円形導波管３０の内部には、仕切り部３５が配置されている。仕切り部３５は、第１内壁部材３３が配置されている部分と、第２内壁部材３４が配置されている部分と、の間に配置されている。仕切り部３５は、円形導波管３０の内径と等しい円板状の部材であり、中央にスリット３５ａが形成されている。スリット３５ａの長手方向は、第２給電部４２ｂの長手方向（即ち第２内壁部材３４の長手方向）と等しい。
【００３１】
この構成により、第２給電部４１ｂと第２給電部４２ｂの軸方向における位置を近づけた場合であっても、垂直偏波と水平偏波の干渉が生じにくくなるので、円形導波管３０の軸方向の長さを短くすることができる。
【００３２】
次に、図５を参照して、ベース部５０に円形導波管３０及び連結部材７０を取り付けるための構造についての一例を説明する。図５は、ベース部５０に連結部材７０と円形導波管３０を取り付ける様子を示す斜視図である。
【００３３】
図５には、ベース部５０との接続構造を示すため、円形導波管３０の底面を表示している。なお、円形導波管３０が電磁波を放出する側（開放側）を上側とし、その軸方向の反対側を底側とする。図５に示すように、円形導波管３０の底面には、所定の間隔を空けて２つの突出部３６が形成されている。また、２つの突出部３６には、それぞれ取付孔（ネジ孔）が形成されている。また、第１給電体４１及び第２給電体４２は、円形導波管３０の底面から軸方向に突出するように配置されている。
【００３４】
連結部材７０は、アレイアンテナ１１を構成する各部を連結するための部材である。連結部材７０は、第１連結部７１と、第２連結部７２と、第３連結部７３と、を備える。第１連結部７１は平板状の部分であり、長手方向の両端部に第２連結部７２及び第３連結部７３がそれぞれ接続されている。第２連結部７２及び第３連結部７３は、対向するように配置されている。第２連結部７２及び第３連結部７３は、第１連結部７１から同じ方向（軸方向であって、伝送方向の反対側）に延びるように形成されている。また、第２連結部７２及び第３連結部７３の先端近傍（第１連結部７１と反対側の端部近傍）には、切欠き７２ａ及び切欠き７３ａが形成されている。
【００３５】
ベース部５０は、板状の部材であり、円形凹部５１と、矩形凹部５２と、が形成されている。円形凹部５１は、円形導波管３０の外形よりも小さな円形の凹部であり、円形導波管３０を取り付けるためにセットする部分である。矩形凹部５２は、矩形の凹部であり、連結部材７０を取り付けるためにセットする部分である。円形凹部５１及び矩形凹部５２は、方形長手方向及び方形並列方向に並べて形成されている。
【００３６】
また、ベース部５０には、円形導波管３０を取り付けるための円形導波管取付孔５３と、第１給電体４１又は第２給電体４２を挿通させるための給電体挿通孔５４と、連結部材７０（詳細には第２連結部７２及び第３連結部７３）を挿通させるための連結部材挿通孔５５と、が形成されている。
【００３７】
円形導波管取付孔５３は、円形凹部５１の底面に形成されている。給電体挿通孔５４は、ベース部５０の表面に形成されている。給電体挿通孔５４は、円形凹部５１を囲むように、１つの円形凹部５１の周りに（周方向の位置が９０度異なるように）２つ形成されている。連結部材挿通孔５５は、円形凹部５１の底面又は矩形凹部５２の底面に形成されている。
【００３８】
図５に示すように、円形導波管３０の連結部材挿通孔５５には、連結部材７０の第２連結部７２又は第３連結部７３が挿通される。また、図５に示すように、円形導波管３０は、突出部３６が円形凹部５１の内部に位置するように配置される。突出部３６の突出長さは、円形凹部５１の深さと同じか、それよりも短い。また、２つの突出部３６の間隔は第１連結部７１の短手方向の長さよりも長いため、２つの突出部３６の間に第１連結部７１が位置する。このように、円形凹部５１に連結部材７０を配置し、更に円形導波管３０を配置する。そして、突出部３６の取付孔と円形導波管取付孔５３とを合わせた状態で固定具が挿入されることにより、連結部材７０を挟みつつ、円形導波管３０がベース部５０に取り付けられる。
【００３９】
次に、図６を参照して、ベース部５０に方形導波管６０を取り付けるための構造について説明する。図６は、連結部材７０により各部材が連結される様子を示す図である。
【００４０】
図６に示すように、連結部材７０がベース部５０に取り付けられることで、ベース部５０から第２連結部７２及び第３連結部７３が突出している。方形導波管６０は、この第２連結部７２及び第３連結部７３の間に配置される（第２連結部７２及び第３連結部７３が方形導波管６０の外表面に沿うように配置される）。また、方形導波管６０は、ベース部５０と保護部材８０とで挟まれるように配置される。なお、保護部材８０は、板状の部材であり、第２連結部７２及び第３連結部７３を挿通させるための連結部材挿通孔８１が形成されている。
【００４１】
ベース部５０と保護部材８０で方形導波管６０を挟み込んだ状態で、第１連結部７１に固定部材９０が取り付けられることで、方形導波管６０が固定される。以下、具体的に説明する。固定部材９０は、板状の部材であり、第２連結部７２及び第３連結部７３を挿通させるための２つの連結部材挿通孔９１と、固定具挿通孔９２と、が形成されている。連結部材挿通孔９１に第２連結部７２及び第３連結部７３を挿通した状態で、保護部材８０に向けて固定具挿通孔９２に固定具を挿入して締め付けることで、方形導波管６０を円形導波管３０に固定することができる。ここで、固定具は方形導波管６０ではなく保護部材８０に接触するため、方形導波管６０の変形を防止することができる。
【００４２】
また、連結部材挿通孔９１は段差状の貫通孔であり、詳細には方形長手方向の長さが異なる２つの部分から構成されている。連結部材挿通孔９１のうち方形長手方向の長さが短い部分は、第２連結部７２及び第３連結部７３の切欠き７２ａ，７３ａよりは長いが、切欠き７２ａ，７３ａ以外の部分よりは短い。一方で、連結部材挿通孔９１のうち方形長手方向の長さが長い部分は、切欠き７２ａ，７３ａ以外の部分よりも長い。この構成により、連結部材挿通孔９１のうち方形長手方向の長さが短い部分と、切欠き７２ａ，７３ａと、を合わせるようにして連結することで保護部材８０を外れにくくすることができる。
【００４３】
次に、図７及び図８を参照して、第１給電体４１及び第２給電体４２と方形導波管６０との接続構造について説明する。図７は、ベース部５０と方形導波管６０との位置関係を示す図である。図８は、方形導波管６０の正面図、Ａ−Ａ平面断面図、及びＢ−Ｂ正面断面図である。
【００４４】
図７に示すように、方形導波管６０は、４つの壁部（板状の部分）、具体的には第１壁部６１〜第４壁部６４を有している。第１壁部６１は、ベース部５０と接触する壁部（言い換えれば、壁面に垂直に引いた線が軸方向と一致する部分）である。第２壁部６２及び第３壁部６３は、第１壁部６１の端部に接続される壁部である。第２壁部６２及び第３壁部６３は、所定の間隔を空けて対向するように配置されている。第４壁部６４は、第１壁部６１に対して所定の間隔を空けて対向するように配置されている。
【００４５】
第１壁部６１には、給電体挿通孔６５が形成されている。図７に示すように、給電体挿通孔６５が形成される間隔は、ベース部５０の給電体挿通孔５４が形成される間隔と同じである。給電体挿通孔６５は、第１給電体４１又は第２給電体４２を挿通させるための孔である。また、方形長手方向において給電体挿通孔６５が配置される位置には、第１給電体４１又は第２給電体４２を取り付けるための取付部材６７が配置されている。取付部材６７は、図８のＡ−Ａ平面断面図に示すように、第２壁部６２又は第３壁部６３の何れか一方に形成された取付部材取付孔６６により取り付けられている。
【００４６】
また、このＡ−Ａ平面断面図に示すように、取付部材６７には、給電部取付孔６８が形成されている。給電部取付孔６８の内壁面は導電性を有しており、バネにより径方向内側に付勢力が掛かっている。この付勢力より大きな力を付与することで、給電部取付孔６８を外側に広げて径を大きくすることができる（詳細には、給電部取付孔６８の内壁を構成する導電性を有する部材が存在し、この部材を押し広げて弾性変形させることにより給電部取付孔６８の径を大きくすることができる）。なお、給電部取付孔６８の径を大きくしている状態においては、径方向内側に付勢力が掛かる。また、給電部取付孔６８に外力が掛かっていない状態では、第１給電体４１又は第２給電体４２の外形よりも、給電部取付孔６８の内径の方が小さい。以上の構成により、第１給電体４１又は第２給電体４２を給電部取付孔６８に挿入して給電部取付孔６８の径を広げることで、給電部取付孔６８により第１給電体４１又は第２給電体４２を取り付けることができる。また、給電部取付孔６８の径方向内側に掛かる付勢力により、第１給電体４１又は第２給電体４２を給電部取付孔６８の内壁面に接触させて確実に導通をとることができる。
【００４７】
なお、第１給電体４１又は第２給電体４２が取付部材６７から露出している部分（図８のＢ−Ｂ正面断面図に長さｄを付している部分）からは、電磁波の漏れが生じるため、この露出している部分の長さを異ならせることで、励起分布を異ならせることができる。この点、本実施形態では、取付部材６７の位置を異ならせることで、この露出している部分の長さを容易に変化させることができる。
【００４８】
また、上述のように、取付部材６７は、第２壁部６２及び第３壁部６３の何れか一方のみに取り付けられている。具体的には、図７の破線及び図８のＡ−Ａ平面断面図に示すように、第２壁部６２に取付部材６７が取り付けられている箇所の隣においては、第３壁部６３に取付部材６７が取り付けられている。従って、隣り合う２つの取付部材６７は、取付部材６７の取付先が異なる（反転している）。
【００４９】
この構成により、取付部材６７の位置を近付けることができるとともに、反転している２つの電磁波の位相を反転させて強め合うことができる。従って、方形導波管６０の長さを短くしたり、円形導波管３０の配置間隔を短くしたりすることができる。
【００５０】
以上に説明したように、本実施形態のアレイアンテナ１１は、円形導波管３０と、内壁部材（第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４）と、給電体（第１給電体４１及び第２給電体４２）と、を備える。円形導波管３０は、電磁波を伝送する。内壁部材は、円形導波管３０に接続されており円形導波管３０の内壁から径方向内側に向かって延びる径方向延伸部（径方向延伸部３３ａ及び径方向延伸部３４ａ）と、径方向延伸部に接続されており円形導波管３０の軸方向に沿って延びる軸方向延伸部（軸方向延伸部３３ｂ及び軸方向延伸部３４ｂ）とを含む。給電体は、円形導波管３０に電磁波を供給しており、内壁部材の軸方向延伸部に接続されている。
【００５１】
これにより、給電体だけでなく内壁部材を用いて給電を行うことができるので、内壁部材を備えない構成と比較して、円形導波管３０の内部における給電体の長さを短くすることができる。そのため、給電体の位置ズレの影響を軽減できる。更に、給電体が内壁部材に接続されるため、給電体の位置ズレ自体も発生しにくくなる。
【００５２】
また、本実施形態のアレイアンテナ１１において、円形導波管３０には収容部（第１溝部３１及び第２溝部３２）が形成されており、当該収容部には貫通孔（貫通孔３１ａ，３２ａ）が形成されている。給電体は、収容部に収容されているとともに、当該収容部に形成された貫通孔を介して円形導波管３０の内部に位置している。
【００５３】
これにより、給電体が収容部に収容されるため、給電体の円形導波管３０からの突出長さを抑えることができるので、アレイアンテナ１１のサイズを低減できる。
【００５４】
また、本実施形態のアレイアンテナ１１は、隣り合うように配置された２つの円形導波管３０を備える。アレイアンテナ１１は、給電体を介して２つの円形導波管３０に電磁波を供給する方形導波管６０を備える。方形導波管６０を構成する４つの壁部のうち給電体を挿入するための貫通孔（給電体挿通孔６５）が形成された壁部を第１壁部６１と称し、第１壁部６１に接続される２つの壁部を第２壁部６２及び第３壁部６３と称したときに、一方の円形導波管３０に給電する給電体が第２壁部６２に接続される取付部材６７に接続されている。他方の円形導波管３０に給電する給電体が第３壁部６３に接続される取付部材６７に接続されている。
【００５５】
これにより、方形導波管６０の異なる壁部に取付部材６７が接続されているため、２つの電磁波の位相がズレて弱め合うことを防止しつつ、取付部材６７の位置を近づけることができる。従って、方形導波管６０の長さを短くしたり、円形導波管３０の配置間隔を短くしたりすることができる。特に、本実施形態では、二重偏波（直交偏波）された電磁波を円形導波管３０を用いて送信する構成であるため、２つの給電体の両方において円形導波管３０からの突出長さを抑えることができるため、干渉が生じにくくなる。
【００５６】
また、本実施形態のアレイアンテナ１１において円形導波管３０には、２つの給電体により電磁波が供給されており、一方の給電体（第１給電体４１）から供給された電磁波と、他方の給電体（第２給電体４２）から供給された電磁波と、で偏波方向が異なる。
【００５７】
これにより、二重偏波された電磁波を円形導波管３０を用いて送信することができる。
【００５８】
また、本実施形態のアレイアンテナ１１において、円形導波管３０の内部には、第１給電体４１が接続される位置と、第２給電体４２が接続される位置と、の軸方向における間に仕切り部３５が配置されている。仕切り部３５には、下流側の給電体が円形導波管３０を貫通する方向を長手方向とした貫通状のスリット３５ａが形成されている。
【００５９】
これにより、２つの給電体の軸方向における位置を近づけた場合であっても干渉が生じにくくなるので、円形導波管３０の軸方向の長さを短くすることができる。
【００６０】
また、本実施形態のアレイアンテナ１１は、ベース部５０と、方形導波管６０と、連結部材挿通孔９１と、固定部材９０と、を備える。ベース部５０には、円形導波管３０との間にスペースを設けつつ、当該円形導波管３０が取り付けられている。方形導波管６０は、ベース部５０を基準として円形導波管３０の反対側に配置されており、給電体を介して円形導波管３０に電磁波を供給する。連結部材７０は、ベース部５０と円形導波管３０の間のスペースに位置する第１連結部７１と、第１連結部７１に接続されており方形導波管６０の外表面に沿うように配置される第２連結部７２及び第３連結部７３と、を含む。固定部材９０は、連結部材７０の第２連結部７２と第３連結部７３の両方に接続されることで方形導波管６０を固定する。
【００６１】
これにより、円形導波管３０及び方形導波管６０に固定具等を打ち込むことなく、円形導波管３０と方形導波管６０とを接続することができる。
【００６２】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６３】
上記実施形態では、円形導波管３０の外形は略円筒形であるが、内部が円形であれば、外形は異なる形状であっても良い。また、溝部が形成される位置、長さ、方向等も上記で説明した構成に限られず変更可能である。また、溝部に代えて、溝部の開放部（表面）を覆った形状（軸方向に長い孔）であっても良い。また、スリット３５ａは長円形状であるが、別の形状（例えば長方形状）であっても良い。また、仕切り部３５を省略することもできる。上記実施形態では、内壁部材（第１内壁部材３３及び第２内壁部材３４）２つの部分が垂直に接続されたＬ字状であるが、２つの部分がなす角は鋭角であっても良いし鈍角であっても良い。また、内壁部材は、滑らかに（湾曲するように）折り曲げられていても良い。
【００６４】
上記実施形態では、給電体（第１給電体４１及び第２給電体４２）は、第１給電部と第２給電部を有するが、第２給電部のみから構成されていても良い。この構成であっても、円形導波管３０の内部に突出する長さを抑えることができるという効果を発揮できる。また、給電体が２箇所以上折り曲げられていても良い。また、給電体は、溝部から一部が突出していても良い。
【００６５】
ベース部５０、方形導波管６０、連結部材７０、及び保護部材８０においても、上記実施形態で説明した形状は一例であり、適宜変更することができる。ベース部５０は板状に限られずブロック状であっても良い。また、保護部材８０を省略しても、方形導波管６０をベース部５０に固定できる。
【００６６】
上記実施形態では、導波構造体の例として、複数の円形導波管３０を含んで構成されるアレイアンテナ１１を挙げて説明したが、円形導波管３０が配置される個数は任意であり、更に多くの円形導波管３０が配置されていても良い。また、導波構造体は、円形導波管３０を１つだけ含んで構成されていても良い。また、円形導波管３０の下流側に放物曲面を有する凹型の部材を配置したパラボラアンテナにも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、円形導波管３０に異なる方向から２つの給電体が接続されることで二重偏波された電磁波を送信する構成であるが、円形導波管３０に１つの給電体しか接続されておらず、偏波方向が１つの電磁波を送信する構成であっても良い。なお、円形導波管３０から送信される電磁波の偏波方向は任意である。
【００６７】
上記実施形態では、アレイアンテナ１１はレーダ装置に適用されているが、電磁波を送信する別の装置（例えば通信装置）に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  レーダ装置
１１  アレイアンテナ（導波構造体）
３０  円形導波管
３１  第１溝部（収容部）
３２  第２溝部（収容部）
３３  第１内壁部材（内壁部材）
３４  第２内壁部材（内壁部材）
４１  第１給電体（給電体）
４２  第２給電体（給電体）
５０  ベース部
６０  方形導波管
７０  連結部材
【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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