(57)【要約】【課題】構造を簡略化して機械的な負担を軽減できると共に、製造コストを低減する。【解決手段】互いにＴＭ０１モードの伝搬モードを有する２つの円形導波管１，３を同軸上に配置すると共に、これらの間に導波管側チョーク４を設ける。また、固定側円形導波管１には矩形導波管２を接続し、回転側円形導波管３には一次放射器５を接続する。これにより、矩形導波管２から固定側円形導波管１に給電した高周波信号を一次放射器５から放射させることができる。また、円形導波管１，３および導波管側チョーク４によってロータリージョイントを構成することができると共に、回転側円形導波管３と一緒に一次放射器５を回転させることによって、一次放射器５から放射される高周波信号を走査することができる。【選択図】　　　　図１
2004112660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝搬方向に対して軸対称な電界分布または磁界分布を有する固定側伝送線路と、
該固定側伝送線路と同一軸線上に位置して該固定側伝送線路の軸を中心に回転可能に設けられ、軸対称な電界分布または磁界分布を有する回転側伝送線路と、該回転側伝送線路と固定側伝送線路との間に設けられ、これらの間を高周波的に短絡させる伝送線路側チョークと、
前記回転側伝送線路と一緒に回転可能な状態で前記回転側伝送線路に設けられ、前記回転側伝送線路を通過した高周波信号を前記回転側伝送線路の回転軸と異なる方向に向けて放射可能な一次放射器とによって構成してなるアンテナ装置。
【請求項２】
前記一次放射器は前記回転側伝送線路に複数個設け、該複数個の一次放射器は互いに異なる方向に向けて配置してなる請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記複数個の一次放射器の周囲にはこれらの一次放射器を取囲むケーシングを設け、該ケーシングには回転する複数個の一次放射器のうちいずれか１個の一次放射器が順次接続される放射器用開口を形成してなる請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記複数個の一次放射器とケーシングとの間に設けられ、１個の一次放射器が前記放射器用開口に接続されるときに、残余の一次放射器とケーシングとの間を高周波的に短絡する放射器側チョークを設けてなる請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
伝搬方向に対して軸対称な電界分布または磁界分布を有する固定側伝送線路と、
該固定側伝送線路と同一軸線上に位置して該固定側伝送線路の軸を中心に回転可能に設けられ、軸対称な電界分布または磁界分布を有する回転側伝送線路と、該回転側伝送線路と固定側伝送線路との間に設けられ、これらの間を高周波的に短絡させる伝送線路側チョークと、
前記回転側伝送線路と一緒に回転可能な状態で前記回転側伝送線路に設けられ、前記回転側伝送線路を通過した高周波信号を前記回転側伝送線路の回転軸から偏心して回転軸と平行な方向に向けて放射可能な一次放射器とによって構成してなるアンテナ装置。
【請求項６】
前記一次放射器の放射方向には、高周波信号の入射位置に応じて出射方向が変更される二次放射器を配設してなる請求項１，２，３，４または５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記固定側伝送線路および回転側伝送線路は、伝搬方向に対して軸対称な磁界分布としてＴＭ０１モードの伝搬モードを有する円形導波管によって構成してなる請求項１，２，３，４，５または６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテナ装置を用いた送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばマイクロ波、ミリ波等の高周波の電磁波（高周波信号）を所定の角度範囲に亘ってスキャンするのに用いて好適なアンテナ装置および該アンテナ装置を用いて構成されるレーダ装置、通信装置等の送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車載用レーダ等に使用される各種のビーム走査型のアンテナ装置が知られている。例えば、第１の従来技術として、往復動作可能な第１の誘電体線路と固定された第２の誘電体線路によって方向性結合器を構成すると共に、第１の誘電体線路には第１の誘電体線路と一緒に移動する一次放射器を接続したものが知られている（例えば、特開２００１−２１７６３４号公報等）。
【０００３】
また、第２の従来技術として、一次放射器から放射されたビームを反射する反射板を回動機構を用いてビームの走査角度に応じて回動させる構成や一次放射器を含むアンテナ送受信部をカム機構やリンク機構を用いてビームをスキャンさせる構成も知られている（例えば、特開平１１−２７０３６号公報、特開平１１−３８１３２号公報等）。
【０００４】
さらに、第３の従来技術として、送受信アンテナの前方に円周角によって厚さが異なる誘電体円板を設け、該誘電体円板を回転させる構成や導波管スロットアレイの周囲に中心軸が傾斜した中空な誘電体円筒を配置し、該誘電体円筒を回転させる構成も知られている（例えば、特開平１０−３００８４８号公報、特開平６−３３４４２６号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した第１の従来技術によるアンテナ装置では、一次放射器等を往復動作させるためのリニアモータ等の往復動機構が必要となるのに加え、一次放射器等を往復動作に伴って一次放射器等を加減速運動させる必要があるから、往復動機構に対する機械的な負担が大きいという問題がある。
【０００６】
また、第２の従来技術では、ビームを走査（スキャン）させるためのカム機構、リンク機構等が必要となるのに対し、これらのカム機構等は機械的な複雑な機構となるから、アンテナ装置全体が大型化し易いのに加え、カム機構等を配置するためにアンテナ装置全体のレイアウトも複雑化し、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
さらに、第３の従来技術では、誘電体円板や誘電体円筒を回転させることによって誘電体円板等を通過するビームの方向を変化させているが、一次放射器等の向きを直接変化させるものではないため、誘電体円板等が大型化し易い傾向がある。このため、誘電体円板等を回転させるモータ等の負担が大きく、信頼性、耐久性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、構造を簡略化して機械的な負担を軽減できると共に、製造コストを低減することができるアンテナ装置および送受信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明によるアンテナ装置は、伝搬方向に対して軸対称な電界分布または磁界分布を有する固定側伝送線路と、該固定側伝送線路と同一軸線上に位置して該固定側伝送線路の軸を中心に回転可能に設けられ、軸対称な電界分布または磁界分布を有する回転側伝送線路と、該回転側伝送線路と固定側伝送線路との間に設けられ、これらの間を高周波的に短絡させる伝送線路側チョークと、前記回転側伝送線路に設けられ、前記回転側伝送線路を通過した高周波信号を前記回転側伝送線路の回転軸とは異なる方向に向けて放射可能な一次放射器とによって構成している。
【００１０】
このように構成したことにより、固定側伝送線路と回転側伝送線路は同一軸線上に位置していずれも軸対称な電界分布または磁界分布を有するから、回転側伝送線路の回転位置に拘わらず固定側伝送線路と回転側伝送線路との間で同一モードの高周波信号を伝搬させることができる。また、固定側伝送線路と回転側伝送線路との間には伝送線路側チョークを設けたから、伝送線路側チョークを用いてこれらの間をチョーク結合させて高周波的に短絡させることができ、これらの間の隙間から高周波信号が漏洩するのを防ぐことができる。
【００１１】
さらに、回転側伝送線路には回転軸とは異なる方向に向けて高周波信号を放射可能な一次放射器を設けたから、一次放射器を用いて回転側伝送線路の伝搬方向に対して例えば垂直方向や所定角度傾斜した方向に向けて高周波信号を放射することができる。そして、一次放射器は回転側伝送線路と一緒に回転する構成としたから、回転軸を中心として全周に亘って高周波信号を走査させることができると共に、例えば不要な方向に対する放射を遮断することによって、一次放射器を通じて３６０°（全周）の範囲内であれば、任意の角度範囲に亘って高周波信号を放射させることができる。また、例えば本発明のアンテナ装置をレーダ装置に適用した場合には、全方位に亘る広角検知が可能となると共に、任意角度での検知が可能であることから、角度分解能を高めることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、前記一次放射器は前記回転側伝送線路に複数個設け、該複数個の一次放射器は互いに異なる方向に向けて配置している。
【００１３】
これにより、例えば複数個の一次放射器を回転軸を中心として放射状に配置することができる。このとき、回転する複数個の一次放射器のうち一定方向を向いたものを放射可能とし、残余の一次放射器を遮蔽した場合には、回転側伝送線路が１回転する間に複数個の一次放射器が一定方向を向くことになる。この結果、単一の一次放射器を取付けた場合に比べて、１回転する間に一定方向に向けて高周波信号を放射する時間を長くすることができ、検知時間、通信時間を長くすることができる。
【００１４】
請求項３の発明では、前記複数個の一次放射器の周囲にはこれらの一次放射器を取囲むケーシングを設け、該ケーシングには回転する複数個の一次放射器のうちいずれか１個の一次放射器が順次接続される放射器用開口を形成している。
【００１５】
これにより、ケーシングの放射器用開口を通じて順次接続された１個の一次放射器から高周波信号を放射させることができると共に、残余の一次放射器をケーシングによって覆い、高周波信号の放射を遮断することができる。そして、回転側伝送線路が１回転する間に複数個の一次放射器がケーシングの放射器用開口に順次接続されるから、単一の一次放射器を取付けた場合に比べて、回転側伝送線路が１回転する間に放射器用開口を通じて高周波信号を放射する時間を長くすることができ、検知時間、通信時間を長くすることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、前記複数個の一次放射器とケーシングとの間に設けられ、１個の一次放射器が前記放射器用開口に接続されるときに、残余の一次放射器とケーシングとの間を高周波的に短絡する放射器側チョークを設けたことにある。
【００１７】
これにより、１個の一次放射器が放射器用開口を通じて高周波信号を放射しているときに、残余の一次放射器とケーシングとの間から高周波信号が漏洩するのを抑制することができ、アンテナ装置全体を低損失化することができる。
【００１８】
また、請求項５の発明によるアンテナ装置は、伝搬方向に対して軸対称な電界分布または磁界分布を有する固定側伝送線路と、該固定側伝送線路と同一軸線上に位置して該固定側伝送線路の軸を中心に回転可能に設けられ、軸対称な電界分布または磁界分布を有する回転側伝送線路と、該回転側伝送線路と固定側伝送線路との間に設けられ、これらの間を高周波的に短絡させる伝送線路側チョークと、前記回転側伝送線路と一緒に回転可能な状態で前記回転側伝送線路に設けられ、前記回転側伝送線路を通過した高周波信号を前記回転側伝送線路の回転軸から偏心して回転軸と平行な方向に向けて放射可能な一次放射器とによって構成している。
【００１９】
これにより、固定側伝送線路と回転側伝送線路を伝送線路側チョークを用いてチョーク結合させ、２つの伝送線路の間で高周波信号を伝搬させることができる。また、回転側伝送線路には回転軸から偏心して回転軸と平行な方向に向けて高周波信号を放射可能な一次放射器を設けたから、一次放射器を回転側伝送線路と一緒に回転させることによって、回転軸を中心として高周波信号の放射位置を移動させることができる。
【００２０】
請求項６の発明は、前記一次放射器の放射方向には、高周波信号の入射位置に応じて出射方向が変更される二次放射器を配設している。
【００２１】
これにより、一次放射器を回転側伝送線路と一緒に回転させることによって、誘電体レンズ、双焦点レンズ、パラボラリフレクタ等からなる二次放射器に対して高周波信号の入射位置を移動させることができ、二次放射器から出射される高周波信号の出射方向を変更することができる。この結果、高周波信号を例えば水平面内で左，右に走査させたり、円錐状に走査させることができる。
【００２２】
請求項７の発明では、前記固定側伝送線路および回転側伝送線路は、伝搬方向に対して軸対称な磁界分布としてＴＭ０１モードの伝搬モードを有する円形導波管によって構成している。
【００２３】
これにより、例えばＴＥ１０モードの矩形導波管等に対して固定側伝送線路や回転側伝送線路を容易に接続することができ、固定側伝送線路に対して容易に高周波信号を給電することができると共に、回転側伝送線路とホーンアンテナ等の一次放射器との間を容易に接続することができる。
【００２４】
また、請求項８の発明のように、本発明によるアンテナ装置を用いてレーダ装置、通信装置等の送受信装置を構成してもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるアンテナ装置および送受信装置を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
まず、図１ないし図８は第１の実施の形態によるアンテナ装置および該アンテナ装置に関する各種の周波数特性等を示している。
【００２７】
図において、１は軸Ｏを中心として軸対称な円筒状をなす固定側伝送線路としての固定側円形導波管で、該固定側円形導波管１には、軸方向に延びる断面円形状の円形穴１Ａが貫通して形成されている。そして、固定側円形導波管１は、例えば高周波信号の伝搬方向（軸方向）に対して軸対称（回転対称）な磁界分布としてＴＭ０１モードの伝搬モードを有している。
【００２８】
ここで、円形穴１Ａの内径寸法φは、所望周波数でＴＭ０１モードを十分に低損失な状態で通過させ、次の高次モード（ＴＥ２１モード）を遮断する値に設定されている。例えば、図６に示す内径寸法φに対する遮断周波数の特性によれば、内径寸法φが３．５ｍｍよりも小さいときに８３ＧＨｚ以下のＴＥ２１モードを遮断でき、内径寸法φが３．３ｍｍよりも大きいときに６８ＧＨｚ以上のＴＭ０１モードを通過させることができる。このため、所望周波数がミリ波車搭用レーダに使用する７６ＧＨｚ帯の場合には、内径寸法φは３．３ｍｍから３．５ｍｍの間の値として例えば３．４ｍｍに設定すればよいことが分かる。
【００２９】
２は固定側円形導波管１に接続された矩形導波管で、該矩形導波管２は、その一端側が固定側円形導波管１の一端側（図１中の下端側）に取付けられると共に、他端側が軸Ｏを中心として径方向外側に向けて延びている。ここで、矩形導波管２には、長さ方向（径方向）に延びる矩形穴２Ａが形成され、矩形穴２Ａは高さ寸法Ｌ１と幅寸法Ｌ２をもった断面四角形状をなしている。また、矩形導波管２の一端側には、固定側円形導波管１の円形穴１Ａを臨む位置に幅寸法Ｌ２と長さ寸法Ｌ３をもった略四角形状をなす結合孔２Ｂが形成され、該結合孔２Ｂを通じて矩形穴２Ａと円形穴１Ａとが連通している。さらに、結合孔２Ｂの周囲には、他の部位に比べて固定側円形導波管１の軸方向に対して大きな間隔寸法として、矩形穴２Ａは高さ寸法Ｌ１よりも深さ寸法Ｌ４だけ窪んだ凹陥部からなるバックショート部２Ｃが形成されている。
【００３０】
また、矩形導波管２は、例えば固定側円形導波管１の軸方向と平行な電界分布と垂直で円環状の磁界分布とからなるＴＥ１０モードの伝搬モードを有している。そして、矩形導波管２と固定側円形導波管１とは、結合孔２Ｂを通じて磁界結合し、ＴＥ１０モードがＴＭ０１モードに変換されると共に、これらの間（モード変換部）はバックショート部２Ｃによって整合されている。
【００３１】
例示として、矩形穴２Ａの高さ寸法Ｌ１を１．２７ｍｍ、幅寸法Ｌ２を２．５４ｍｍ、結合孔２Ｂおよびバックショート部２Ｃの長さ寸法Ｌ３を３．４ｍｍ、バックショート部２Ｃの深さ寸法Ｌ４を１．０ｍｍとしたときの矩形導波管２と固定側円形導波管１との間の反射係数、透過係数の周波数特性を図７に示す。この結果、７６ＧＨｚ周辺帯域の高周波信号を反射が少ない状態で透過可能であることが分かる。
【００３２】
３は軸対称な円筒状をなす回転側伝送線路としての回転側円形導波管で、該回転側円形導波管３には、固定側円形導波管１の円形穴１Ａとほぼ同じ内径寸法φをもって軸方向に延びる断面円形状の円形穴３Ａが形成され、該円形穴３Ａは軸方向の途中位置まで延びている。そして、回転側円形導波管３は、固定側円形導波管１と間隔寸法δ１をもって離間すると共に、固定側円形導波管１の軸Ｏと同軸上に配置され、後述のモータ７によって軸Ｏを中心として全周に亘って回転可能となっている。
【００３３】
また、回転側円形導波管３の一端側（図１中の下端側）は、円形穴３Ａと円形穴１Ａとが対面した状態で固定側円形導波管１の他端側と対面している。一方、回転側円形導波管３の他端側（図１中の上端側）は、円板状の蓋部３Ｂによって閉塞されると共に、後述の一次放射器５等が内蔵された状態で取付けられている。
【００３４】
ここで、回転側円形導波管３は、固定側円形導波管１と同じ伝搬モードとして、例えば高周波信号の伝搬方向（軸方向）に対して軸対称（回転対称）な磁界分布としてＴＭ０１モードの伝搬モードを有している。そして、回転側円形導波管３と固定側円形導波管１とは磁界結合し、これらの間でＴＭ０１モードの高周波信号が伝搬する構成となっている。
【００３５】
４は固定側円形導波管１と回転側円形導波管３との間に位置して固定側円形導波管１に設けられた伝送線路側チョークとしての導波管側チョークで、該導波管側チョーク４は、略リング状をなす円形溝によって形成されている。また、導波管側チョーク４は、円形穴１Ａの最外周縁から離間寸法Ｌ５だけ離れた位置に配置されている。
【００３６】
さらに、導波管側チョーク４は、幅寸法Ｌ６と深さ寸法Ｌ７を有し、固定側円形導波管１のうち回転側円形導波管３と対面する開口端面に凹設されている。これにより、導波管側チョーク４は、円形導波管１，３のうち円形穴１Ａ，３Ａの最外周縁付近の部位（図３中のａ部）を仮想的に短絡している。
【００３７】
例示として、円形導波管１，３間の間隔寸法δ１を０．１５ｍｍ、離間寸法Ｌ５を０．５ｍｍ、導波管側チョーク４の幅寸法Ｌ６を１．０ｍｍ、深さ寸法Ｌ７を１．５ｍｍとしたときの円形導波管１，３間の反射係数、透過係数の周波数特性を図８に示す。この結果、７６ＧＨｚ周辺帯域の高周波信号を反射が少ない状態で透過可能であることが分かる。
【００３８】
５は回転側円形導波管３に内蔵した状態で取付けられた一次放射器で、該一次放射器５は、例えば断面四角形状をなすと共に、径方向外側に向って漸次拡開した導波管ホーンアンテナによって構成されている。ここで、一次放射器５の先端側は、回転側円形導波管３の側面に開口している。これにより、一次放射器５は、回転軸（軸Ｏ）とは異なる方向として、例えば軸Ｏに対して垂直方向に高周波信号のビームが放射可能な構成となっている。一方、一次放射器５の基端側は、径方向に延びる断面四角形状の矩形穴からなる矩形導波路部６に接続されている。
【００３９】
また、矩形導波路部６は、例えば矩形導波管２の矩形穴２Ａとほぼ同じ形状をなして回転側円形導波管３の円形穴３Ａの他端側（図１中の上端側）に達すると共に、回転側円形導波管３の円形穴３Ａを臨む位置に略四角形状をなす結合孔６Ａが形成され、該結合孔６Ａを通じて矩形導波路部６と円形穴３Ａとが連通している。さらに、結合孔６Ａの周囲には、他の部位に比べて回転側円形導波管３の軸方向に対して大きな間隔寸法を有し、例えばバックショート部２Ｃとほぼ同じ形状となったバックショート部６Ｂが形成されている。
【００４０】
そして、矩形導波路部６は例えばＴＥ１０モードの伝搬モードを有し、結合孔２Ｂを通じて回転側円形導波管３に対して磁界結合すると共に、矩形導波路部６と回転側円形導波管３との間はバックショート部６Ｂによって整合状態が保たれている。
【００４１】
７は回転側円形導波管３の蓋部３Ｂに取付けられたモータで、該モータ７は、例えば固定側円形導波管１と一緒にケーシング（図示せず）等に固定され、回転側円形導波管３を軸Ｏを中心として全方位に亘って連続的に回転させる構成となっている。
【００４２】
本実施の形態による導波管は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００４３】
まず、矩形導波管２にミリ波等の高周波信号を入力すると、この高周波信号はＴＥ１０モードをなして矩形導波管２内を伝搬し、結合孔２Ｂに到達する。このとき、矩形導波管２と固定側円形導波管１は結合孔２Ｂを通じて磁界結合するから、高周波信号はＴＥ１０モードからＴＭ０１モードに変換されて固定側円形導波管１内を伝搬する。ここで、固定側円形導波管１と回転側円形導波管３とは同軸上に配置されているから、軸対称をなすＴＭ０１モードの高周波信号は、回転側円形導波管３の回転変位に拘わらず回転側円形導波管３内に伝搬される。そして、回転側円形導波管３は、矩形導波路部６を通じて一次放射器５に接続されているから、高周波信号は一次放射器５から外部に向けて放射されるものである。
【００４４】
然るに、本実施の形態では、固定側円形導波管１と回転側円形導波管３は同一軸線上に位置していずれも軸対称なＴＭ０１モードの伝搬モードを有するから、回転側円形導波管３の回転位置に拘わらず固定側円形導波管１と回転側円形導波管３との間でＴＭ０１モードの高周波信号を伝搬させることができる。
【００４５】
また、固定側円形導波管１と回転側円形導波管３との間には導波管側チョーク４を設けたから、導波管側チョーク４を用いてこれらの間をチョーク結合させて高周波的に短絡させることができ、これらの間の隙間から高周波信号が漏洩するのを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、回転側円形導波管３には回転軸とは異なる方向に向けて高周波信号を放射可能な一次放射器５を設けたから、一次放射器５を用いて回転側円形導波管３の伝搬方向に対して垂直方向に向けて高周波信号を放射することができる。そして、一次放射器５は回転側円形導波管３と一緒に回転する構成としたから、回転軸を中心として全周に亘って高周波信号を走査させることができると共に、例えば半周等の不要な方向に対する放射をケーシング等を用いて遮断することによって、一次放射器を通じて３６０°（全周）の範囲内であれば、任意の角度範囲に亘って高周波信号を放射させることができる。
【００４７】
また、例えば本発明のアンテナ装置をレーダ装置に適用した場合には、全方位に亘る広角検知が可能となると共に、任意角度での検知が可能であることから、角度分解能を高めることができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、モータ７を用いて回転側円形導波管３を一定方向に向けて回転（定速運動）させる構成としたから、従来技術のように往復動作等の等加速度運動を行う必要がなく、駆動系（モータ７）への機械的な負担を低減することができ、信頼性、耐久性を高めることができる。
【００４９】
また、アンテナ装置全体が２つの円形導波管１，３等からなる簡素な構造となるから、切削加工、射出成形加工等によって容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。
【００５０】
さらに、ＴＭ０１モードの伝搬モードを有する円形導波管１，３を用いたから、例えばＴＥ１０モードの矩形導波管２等に対して固定側円形導波管１や回転側円形導波管３を容易に接続することができ、固定側円形導波管１に対して容易に高周波信号を給電することができると共に、回転側円形導波管３とホーンアンテナ等の一次放射器５との間を容易に接続することができる。
【００５１】
なお、前記第１の実施の形態では、円形導波管１，３はＴＭ０１モードの高周波信号を伝搬する構成としたが、電界分布または磁界分布が軸対称なモードの高周波信号であればよく、例えばＴＥ０１モード、同軸ＴＥＭモード等のように他のモードの高周波信号を伝搬させる構成としてもよい。
【００５２】
また、前記第１の実施の形態では、伝送線路側チョークは円形穴１Ａを取囲んむリング状の溝からなる導波管側チョーク４によって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、円形穴を取囲んでいれば、例えば三角形状、四角形状等の多角形状の溝からなるチョークによって伝送線路側チョークを構成してもよい。
【００５３】
また、前記第１の実施の形態では、固定側円形導波管１の開口端面に導波管側チョーク４を設ける構成としたが、回転側円形導波管３の開口端面に導波管側チョークを設けてもよく、円形導波管１，３の両方に導波管側チョークを設ける構成としてもよい。
【００５４】
また、前記第１の実施の形態では、一次放射器５は回転側円形導波管３の回転軸（軸Ｏ）に対して垂直方向に高周波信号のビームを放射するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、高周波信号のビームを回転軸に対して径方向外側に放射できれば、例えば一次放射器を傾斜させて取付けることによって、回転軸に対して図３に示すように角度αだけ傾斜した方向に高周波信号のビームを放射させる構成としてもよい。
【００５５】
また、前記第１の実施の形態では、一次放射器５は断面四角形状の導波管ホーンアンテナによって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、一次放射器は、断面円形状、断面楕円形状等の他の形状であってもよく、アンテナ利得、サイドローブレベル、ビーム幅等のアンテナ特性の要求に応じて適宜設定できるものである。さらに、一次放射器は導波管ホーンアンテナに限らず、例えばマイクロストリップアンテナ等の他のアンテナ素子を用いるものとしてもよい。
【００５６】
また、前記第１の実施の形態では、回転側円形導波管３と一次放射器５との間を矩形導波路部６等によって接続するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９に示す第１の変形例のように、円形穴３Ａ′の途中に一次放射器８を直接接続する構成としてもよい。
【００５７】
さらに、前記第１の実施の形態では、一次放射器５を回転側円形導波管３に内蔵した状態で取付けるものとしたが、例えば矩形導波路部６を回転側円形導波管３の側面（外周面）にまで延伸させることによって、一次放射器５を回転側円形導波管３の側面に突出して取付ける構成としてもよい。
【００５８】
次に、図１０ないし図１２は本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置を示し、本実施の形態の特徴は、回転側円形導波管に２個の一次放射器を取付けたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５９】
１１は第２の実施の形態による回転側円形導波管で、該回転側円形導波管１１は、第１の実施の形態による回転側円形導波管３とほぼ同様に軸対称な円筒形状に形成されている。また、回転側円形導波管１１には、固定側円形導波管１の円形穴１Ａとほぼ同じ内径寸法をもって軸方向に延びる断面円形状の円形穴１１Ａが形成され、該円形穴１１Ａは軸方向の途中位置まで延び、ＴＭ０１モードの高周波信号が伝搬可能となっている。
【００６０】
そして、回転側円形導波管１１は、固定側円形導波管１と例えば０．１５ｍｍ程度の間隔寸法をもって離間すると共に、固定側円形導波管１の軸Ｏと同軸上に配置され、後述のモータ１６によって軸Ｏを中心として全周に亘って回転可能となっている。
【００６１】
また、回転側円形導波管１１の一端側（図１０中の下端側）は固定側円形導波管１の他端側と対面し、回転側円形導波管１１の他端側（図１０中の上端側）は円板状の蓋部１１Ｂによって閉塞されている。そして、回転側円形導波管１１と固定側円形導波管１とは磁界結合し、これらの間でＴＭ０１モードの高周波信号が伝搬する構成となっている。
【００６２】
１２は回転側円形導波管１１に内蔵した状態で取付けられた２個の一次放射器で、該各一次放射器１２は、第１の実施の形態による一次放射器５とほぼ同様に導波管ホーンアンテナによって構成されている。そして、２個の一次放射器１２は、互いに異なる方向として回転軸（軸Ｏ）を中心に例えば反対方向に向けて配置され、各一次放射器１２の先端側は、回転側円形導波管１１の側面にそれぞれ開口している。一方、一次放射器１２の基端側は、径方向に延びてＴＥ１０モードの伝搬モードを有する矩形導波路部１３に接続されている。
【００６３】
また、矩形導波路部１３は回転側円形導波管１１の円形穴１１Ａの他端側（図１０中の上端側）に達すると共に、回転側円形導波管１１の円形穴１１Ａを臨む位置に略四角形状をなす結合孔１３Ａが形成されている。さらに、結合孔１３Ａの周囲には、他の部位に比べて回転側円形導波管１１の軸方向に対して大きな間隔寸法を有するバックショート部１３Ｂが形成されている。
【００６４】
１４は円形導波管１，１１等を取囲んで設けられたケーシングで、該ケーシング１４は、固定側円形導波管１および矩形導波管２に固定され回転側円形導波管１１の外周側を覆う筒部１４Ａと、該筒部１４Ａの上端側に位置して回転側円形導波管１１の蓋部１１Ｂを覆う天板部１４Ｂとによって構成されている。また、筒部１４Ａの内側には、回転側円形導波管１１の外周面と例えば０．１５ｍｍ程度の間隔寸法δ２をもって離間し、回転側円形導波管１１を収容した収容穴１４Ｃが形成されている。
【００６５】
１５はケーシング１４の筒部１４Ａに設けられた放射器用開口で、該放射器用開口１５は、図１２に示すように一次放射器１２と対応した位置（対面可能な位置）に放射器用開口１５が貫通して形成されている。また、放射器用開口１５は、一次放射器１２の開口よりも大きな面積を有し、例えば回転側円形導波管１１の回転軸（軸Ｏ）を中心として角度βの範囲をもって開口している。そして、放射器用開口１５は、回転側円形導波管１１と一緒に回転する２個に一次放射器１２のうちいずれか一方に順次接続される構成となっている。
【００６６】
１６はケーシング１４の天板部１４Ｂに固定されたモータで、該モータ１６は、その回転軸が回転側円形導波管１１の蓋部１１Ｂに取付けられている。そして、モータ１６は、回転側円形導波管１１を軸Ｏを中心として全方位に亘って連続的に回転させる構成となっている。
【００６７】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、回転側円形導波管１１に互いに反対方向に配置された２個の一次放射器１２を取付けると共に、回転側円形導波管１１の回転に伴ってこれらの一次放射器１２をケーシング１４の放射器用開口１５に順次接続する構成としたから、一方の一次放射器１２が高周波信号を放射しているときに、他方の一次放射器１２をケーシング１４によって取囲み、高周波信号の放射を遮断することができる。これにより、回転側円形導波管１１が１回転する間に２個の一次放射器１２が放射器用開口１５に接続され、高周波信号を放射するから、単一の一次放射器を取付けた場合に比べて、１回転する間に放射器用開口１５を通じて一定方向に向けて高周波信号を放射する時間を長くすることができ、検知時間、通信時間を長くすることができる。
【００６８】
特に、放射器用開口１５の角度βを１８０°に設定したときには、回転軸を中心として互いに反対方向に配置された２個の一次放射器１２のいずれか一方が常に放射器用開口１５に接続されることになるから、常時検知または通信を行うことができる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、回転側円形導波管１１に２個の一次放射器１２を取付ける構成としたが、例えば３個以上の一次放射器を取付ける構成としてもよい。また、複数の一次放射器は回転側円形導波管の回転軸を中心として周方向に等間隔（例えば、３個のときは１２０°間隔）に配置すると共に、該間隔に合わせてケーシングの放射器用開口の角度範囲（例えば、３個のときは１２０°間隔）を設定してもよい。また、複数の一次放射器は回転側円形導波管の回転軸を中心として周方向に異なる間隔で配置してもよい。
【００７０】
さらに、前記実施の形態では、２個の一次放射器１２は回転側円形導波管１１の回転軸を中心として放射状に配置するものとしたが、互いに異なる方向を向く配置であればよく、例えば渦巻き状等のように配置してもよい。
【００７１】
次に、図１３ないし図１７は本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置および該アンテナ装置に関する周波数特性を示し、本実施の形態の特徴は、回転側円形導波管に２個の一次放射器を取付けると共に、該各一次放射器の開口端周囲に放射器側チョークを設けたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７２】
２１は第３の実施の形態による回転側円形導波管で、該回転側円形導波管２１は、第１の実施の形態による回転側円形導波管３とほぼ同様に軸対称な円筒形状に形成されている。また、回転側円形導波管２１には、固定側円形導波管１の円形穴１Ａとほぼ同じ内径寸法φをもって軸方向に延びる断面円形状の円形穴２１Ａが形成され、該円形穴２１Ａは軸方向の途中位置まで延びている。
【００７３】
ここで、回転側円形導波管２１は、固定側円形導波管１と例えば０．１５ｍｍ程度の間隔寸法をもって離間すると共に、固定側円形導波管１の軸Ｏと同軸上に位置して軸Ｏを中心として回転可能に配置されている。また、回転側円形導波管２１の一端側は円形穴２１Ａが開口し、回転側円形導波管２１の他端側は円板状の蓋部２１Ｂによって閉塞されている。さらに、回転側円形導波管２１は、その周囲が後述のケーシング２５によって取囲まれ、回転側円形導波管２１とケーシング２５とは、間隔寸法δ２だけ離間している。そして、回転側円形導波管２１と固定側円形導波管１とは磁界結合し、これらの間でＴＭ０１モードの高周波信号が伝搬する構成となっている。
【００７４】
２２は回転側円形導波管２１に内蔵した状態で取付けられた２個の一次放射器で、該各一次放射器２２は、第１の実施の形態による一次放射器５とほぼ同様に拡開角度ψをもって漸次拡開した導波管ホーンアンテナによって構成されている。そして、２個の一次放射器２２は、互いに異なる方向として回転軸（軸Ｏ）を中心に周方向に等間隔（互いに反対方向）に配置され、各一次放射器２２の先端側は、回転側円形導波管２１の側面にそれぞれ開口している。一方、一次放射器２２の基端側は、径方向に延びてＴＥ１０モードの伝搬モードを有する矩形導波路部２３に接続されている。
【００７５】
また、矩形導波路部２３は、第１の実施の形態による矩形導波管２の矩形穴２Ａとほぼ同じ大きさに設定され、回転側円形導波管２１の円形穴２１Ａの他端側に達すると共に、回転側円形導波管２１の円形穴２１Ａを臨む位置に略四角形状をなす結合孔２３Ａが形成されている。さらに、結合孔２３Ａの周囲には、回転側円形導波管２１（円形穴２１Ａ）と矩形導波路部２３との間の整合をとるバックショート部２３Ｂが形成されている。
【００７６】
２４は一次放射器２２の開口端の周囲を取囲んで回転側円形導波管２１に設けられた放射器側チョークで、該放射器側チョーク２４は、２個の一次放射器２２にそれぞれ対応して回転側円形導波管２１の外周面に２個形成され、略長円形状（略四角形状）をなす長円形溝によって構成されている。また、放射器側チョーク２４は、一次放射器２２の開口端の中心から離間寸法Ｌ８だけ離れた位置に配置されている。
【００７７】
さらに、放射器側チョーク２４は、幅寸法Ｌ９と深さ寸法Ｌ１０を有し、回転側円形導波管２１の外周面に凹設されている。これにより、放射器側チョーク２４は、回転側円形導波管２１の一次放射器２２の開口端付近の部位と後述のケーシング２５との間を仮想的に短絡するものである。
【００７８】
例示として、一方の一次放射器２２をケーシング２５と対面（遮蔽）させ、他方の一次放射器２２を開放（放射可能）した場合、他方の一次放射器２２と回転側円形導波管２１との間の反射係数、透過係数の周波数特性を図１７に示す。ここで、一次放射器２２の拡開角度ψを０°、回転側円形導波管２１とケーシング２５との間の間隔寸法δ２を０．１５ｍｍ、離間寸法Ｌ８を１．７ｍｍ、放射器側チョーク２４の幅寸法Ｌ９を１．０ｍｍ、深さ寸法Ｌ１０を１．２ｍｍ、回転軸から一次放射器２２の開口端までの距離寸法Ｌ１１を４．５ｍｍ、バックショート部２３Ｂの長さ寸法Ｌ１２を３．４ｍｍ、バックショート部２３Ｂの高さ寸法Ｌ１３を０．８ｍｍとしている。この結果、７６ＧＨｚ周辺帯域の高周波信号を反射が少ない状態で透過可能であることが分かる。
【００７９】
２５は円形導波管１，２１等を取囲んで設けられたケーシングで、該ケーシング２５は、固定側円形導波管１および矩形導波管２に固定されて回転側円形導波管２１の外周側を覆う筒部２５Ａと、該筒部２５Ａの上端側に位置して回転側円形導波管２１の蓋部２１Ｂを覆う天板部２５Ｂとによって構成されている。また、筒部２５Ａの内側には、回転側円形導波管２１を収容した収容穴２５Ｃが形成されている。
【００８０】
２６はケーシング２５の筒部２５Ａに設けられた放射器用開口で、該放射器用開口２６は、図１６に示すように一次放射器２２と対応した位置（対面可能な位置）に放射器用開口２６が貫通して形成されている。また、放射器用開口２６は、一次放射器２２の開口よりも大きな面積を有し、例えば回転側円形導波管２１の回転軸（軸Ｏ）を中心として所定の角度範囲をもって開口している。そして、放射器用開口２６は、回転側円形導波管２１と一緒に回転する２個に一次放射器２２のうちいずれか一方に順次接続される構成となっている。
【００８１】
２７はケーシング２５の天板部２５Ｂに固定されたモータで、該モータ２７は、その回転軸が回転側円形導波管２１の蓋部２１Ｂに取付けられている。そして、モータ２７は、回転側円形導波管２１を軸Ｏを中心として全方位に亘って連続的に回転させる構成となっている。
【００８２】
かくして、本実施の形態でも第１，第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、回転側円形導波管２１に互いに反対方向に配置された２個の一次放射器２２を取付けると共に、回転側円形導波管２１の回転に伴ってこれらの一次放射器２２をケーシング２５の放射器用開口２６に順次接続する構成としたから、一方の一次放射器２２が高周波信号を放射しているときに、他方の一次放射器２２をケーシング２５によって取囲み、高周波信号の放射を遮断することができる。
【００８３】
特に、本実施の形態では、回転側円形導波管２１の外周面には一次放射器２２の開口端を取囲んで放射器側チョーク２４を設けたから、２個の一次放射器２２のうちケーシング２５によって取囲まれた一次放射器２２の開口端とケーシング２５との間を放射器側チョーク２４を用いて高周波的に短絡させることができる。この結果、１個の一次放射器２２が放射器用開口２６を通じて高周波信号を放射しているときに、残余の一次放射器２２とケーシング２５との間から高周波信号が漏洩するのを抑制することができ、アンテナ装置全体を低損失化することができる。
【００８４】
なお、第３の実施の形態では、放射器側チョーク２４は一次放射器２２をそれぞれ取囲む状態で回転側円形導波管２１の外周面に設けるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、図１８に示す第２の変形例のように、例えば２個の一次放射器２２の上，下（軸方向両側）に位置して回転側円形導波管２１の外周面に２本のリング状の凹溝３１Ａを形成し、該凹溝３１Ａによって放射器側チョーク３１を形成してもよい。
【００８５】
また、図１９に示す第３の変形例のように、例えば２個の一次放射器２２の上，下（軸方向両側）に位置して回転側円形導波管２１の外周面に２本のリング状の第１の凹溝３２Ａを形成すると共に、一次放射器２２の左，右（周方向両側）に位置して第１の凹溝３２Ａと交差する直線状の第２の凹溝３２Ｂを形成し、これら第１，第２の凹溝３２Ａ，３２Ｂによって放射器側チョーク３２を形成してもよい。この場合、第２の凹溝３２Ｂが第１の凹溝３２Ａよりも突出する突出寸法Ｌ１４は、使用帯域の真空中の波長をλとしたときに、例えばλ／４程度の値（Ｌ１４≒λ／４）に設定すればよい。
【００８６】
さらに、第３の実施の形態では、円筒状をなす回転側円形導波管２１の外周面に放射器側チョーク２４を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、図２０に示す第４の変形例のように、回転側円形導波管２１′の外形を略立方体形状に形成し、回転側円形導波管２１′の一面に一次放射器２２′を開口させると共に、一次放射器２２′が開口する同一面に放射器側チョーク２４′を形成する構成としてもよい。この場合、ケーシング２５′は断面四角形状の回転側円形導波管２１′が回転可能となる収容穴２５Ｃ′を有する。これにより、放射器側チョーク２４′を平面上に形成することができるから、放射器側チョーク２４′の加工を容易に行うことができる。
【００８７】
また、前記第３の実施の形態では、放射器側チョーク２４は回転側円形導波管２１の外周面に形成するものとしたが、ケーシング２５の収容穴２５Ｃに形成してもよく、回転側円形導波管２１とケーシング２５の両方に形成する構成としてもよい。
【００８８】
次に、図２１は本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を示し、本実施の形態の特徴は、一次放射器の放射方向には、高周波信号の入射位置に応じて出射方向が変更される二次放射器を配設したことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８９】
４１は一次放射器５の放射方向に配設された例えば直径寸法φ１および厚み寸法Ｔをもった誘電体レンズからなる二次放射器で、該二次放射器４１は回転側円形導波管３から距離寸法Ｌ１５だけ離間した状態で固定されている。
【００９０】
例示として、回転側円形導波管３の回転角度θ１を変化させたとき、二次放射器４１から放射されるビームの走査角度θ２とアンテナ利得との関係を検討した。その結果を図２２に示す。ここで、二次放射器４１の直径寸法φ１を９０ｍｍ、厚み寸法Ｔを１８ｍｍ、距離寸法Ｌ１５を２７ｍｍに設定している。また、回転側円形導波管３の回転角度θ１は一次放射器５が二次放射器４１に最も接近したとき（対面したとき）を０°とし、０°から６０°まで変化させたものである。この結果、回転角度θ１を−３０°から＋３０°の範囲（θ１＝−３０°〜＋３０°）で変化させたときに、ビーム走査角度θ２が−１０°から＋１０°（θ２＝−１０°〜＋１０°）まで十分なアンテナ利得を得た状態で変化可能であり、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｃｒｕｉｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レーダに適用可能であることが分かった。
【００９１】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、一次放射器５の放射方向に二次放射器４１を設けたから、一次放射器５を回転側円形導波管３と一緒に回転させることによって、二次放射器４１に対して高周波信号の入射位置を移動させることができ、二次放射器４１から出射される高周波信号の出射方向を変更することができる。この結果、高周波信号を例えば水平面内で左，右に走査させることができ、ＡＣＣレーダに適用することができる。
【００９２】
なお、前記第４の実施の形態では、二次放射器４１として誘電体レンズを用いるものとしたが、図２３に示す第５の変形例のように、二次放射器４１′としてパラボラリフレクタを用いてもよい。この場合、一次放射器５′の放射方向を回転側円形導波管３の回転軸に対して角度α（例えばα＝１０°〜８０°）だけ傾斜させた方が二次放射器４１′に対して高周波信号を入射し易くすることができる。
【００９３】
さらに、前記第４の実施の形態では、一次放射器５は回転側円形導波管３の回転軸に対して異なる方向に向けて配置するものとしたが、図２４に示す第６の変形例のように、回転軸に対して偏心した状態で回転軸に平行な方向に向けて配置した一次放射器５″を用いる構成としてもよい。この場合、二次放射器によってビームを走査することができ、双焦点レンズからなる二次放射器４１″を用いたときには、円錐状にビームを走査することができる。
【００９４】
次に、図２５は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、本発明のアンテナ装置を用いて送受信装置としてのレーダ装置を構成したことにある。
【００９５】
５１はレーダ装置で、該レーダ装置５１は、電圧制御発振器５２と、該電圧制御発振器５２に増幅器５３、サーキュレータ５４を介して接続された第１ないし第４の実施の形態によるアンテナ装置５５と、該アンテナ装置５５から受信した信号を中間周波信号ＩＦにダウンコンバートするためにサーキュレータ５４に接続されたミキサ５６とによって概略構成されている。また、増幅器５３とサーキュレータ５４との間には方向性結合器５７が接続して設けられ、この方向性結合器５７によって電力分配された信号は、ミキサ５６にローカル信号として入力される。
【００９６】
本実施の形態によるレーダ装置は上述の如き構成を有するもので、電圧制御発振器５２から出力された発振信号は増幅器５３によって増幅され、方向性結合器５７およびサーキュレータ５４を経由して、送信信号としてアンテナ装置５５から送信される。一方、アンテナ装置５５から受信された受信信号はサーキュレータ５４を通じてミキサ５４に入力されると共に、方向性結合器５７によるローカル信号を用いてダウンコンバートされ、中間周波信号ＩＦとして出力される。
【００９７】
かくして、本実施の形態によれば、アンテナ装置５５を用いてレーダ装置を構成したから、アンテナ装置５５の一次放射器を回転させることによって全方位に対して高周波信号を送信または受信することができる。
【００９８】
なお、前記第５の実施の形態では、アンテナ装置５５を送信と受信とで共用する構成としたが、例えば図２６に示す第７の変形例のように、送信用のアンテナ装置６１と受信用のアンテナ装置６２とを別個に取付ける構成としてもよい。
【００９９】
また、前記第５の実施の形態では、レーダ装置に本発明によるアンテナ装置を適用するものとしたが、送受信装置として例えば通信装置に適用してもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、伝搬方向に対して軸対称な電界分布または磁界分布を有する固定側伝送線路と回転側伝送線路とを同一軸線上に配置したから、回転側伝送線路の回転位置に拘わらず固定側伝送線路と回転側伝送線路との間で同一モードの高周波信号を伝搬させることができる。また、固定側伝送線路と回転側伝送線路との間には伝送線路側チョークを設けたから、伝送線路側チョークを用いてこれらの間の隙間から高周波信号が漏洩するのを防ぐことができる。さらに、回転側伝送線路には回転軸とは異なる方向に向けて高周波信号を放射可能な一次放射器を設けたから、一次放射器を用いて回転側伝送線路の伝搬方向に対して例えば垂直方向や所定角度傾斜した方向に向けて高周波信号を放射することができる。
【０１０１】
そして、一次放射器は回転側伝送線路と一緒に回転する構成としたから、広角検知や高角度分解能が実現できると共に、アンテナ装置全体の構成を簡略化し、製造コストの低減を図ることができる。また、一次放射器は回転側伝送線路と一緒に一定方向に向けて定速度運動させることができるから、一次放射器の駆動系に対する負担を軽減でき、信頼性、耐久性を高めることができる。
【０１０２】
請求項２の発明によれば、一次放射器は回転側伝送線路に複数個設け、該複数個の一次放射器は互いに異なる方向に向けて配置したから、例えば回転する複数個の一次放射器のうち一定方向を向いたものを放射可能とし、残余の一次放射器を遮蔽した場合には、単一の一次放射器を取付けた場合に比べて、１回転する間に一定方向に向けて高周波信号を放射する時間を長くすることができ、検知時間、通信時間を長くすることができる。
【０１０３】
請求項３の発明によれば、複数個の一次放射器の周囲にはこれらの一次放射器を取囲むケーシングを設け、該ケーシングには回転する複数個の一次放射器のうちいずれか１個の一次放射器が順次接続される放射器用開口を形成したから、単一の一次放射器を取付けた場合に比べて、回転側伝送線路が１回転する間に放射器用開口を通じて高周波信号を放射する時間を長くすることができ、検知時間、通信時間を長くすることができる。
【０１０４】
請求項４の発明によれば、複数個の一次放射器とケーシングとの間には放射器側チョークを設けたから、１個の一次放射器が放射器用開口を通じて高周波信号を放射しているときに、残余の一次放射器とケーシングとの間から高周波信号が漏洩するのを抑制することができ、アンテナ装置全体を低損失化することができる。
【０１０５】
また、請求項５の発明によれば、回転側伝送線路には回転軸から偏心して伝搬方向と平行な方向に向けて高周波信号を放射可能な一次放射器を設けたから、一次放射器を回転側伝送線路と一緒に回転させることによって、回転軸を中心として高周波信号の放射位置を移動させることができる。これにより、例えば一次放射器の放射方向に二次放射器を配置することによって、高周波信号のビームを走査することができ、当該アンテナ装置をＡＣＣレーダ等に適用することができる。
【０１０６】
請求項６の発明によれば、一次放射器の放射方向には、高周波信号の入射位置に応じて出射方向が変更される二次放射器を配設したから、一次放射器を回転側伝送線路と一緒に回転させることによって、二次放射器に対して高周波信号の入射位置を移動させることができ、二次放射器から出射される高周波信号の出射方向を変更することができる。この結果、高周波信号を例えば水平面内で左，右に走査させたり、円錐状に走査させることができる。
【０１０７】
請求項７の発明によれば、固定側伝送線路および回転側伝送線路はＴＭ０１モードの伝搬モードを有する円形導波管によって構成したから、例えばＴＥ１０モードの矩形導波管等に対して固定側伝送線路や回転側伝送線路を容易に接続することができ、固定側伝送線路に対して容易に高周波信号を給電することができると共に、回転側伝送線路とホーンアンテナ等の一次放射器との間を容易に接続することができる。
【０１０８】
請求項８の発明のように、本発明によるアンテナ装置を用いて送受信装置を構成したから、装置全体の構成を簡略化して製造コストを低減できると共に、一次放射器を走査する駆動系の負担を減らし、信頼性、耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態によるアンテナ装置を分解して示す分解斜視図である。
【図３】図１中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向からみたアンテナ装置を示す縦断面図である。
【図４】図３中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみた回転側円形導波管を示す横断面図である。
【図５】図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた固定側円形導波管等を示す平面図である。
【図６】円形導波管の内径寸法と遮断周波数との関係を示す特性線図である。
【図７】矩形導波管と固定側円形導波管との間の反射係数、透過係数の周波数特性を示す特性線図である。
【図８】固定側円形導波管と回転側円形導波管との間の反射係数、透過係数の周波数特性を示す特性線図である。
【図９】第１の変形例によるアンテナ装置を図３と同様位置からみた縦断面図である。
【図１０】第２の実施の形態によるアンテナ装置をケーシングを省いた状態で示す斜視図である。
【図１１】図１０中の矢示ＸＩ−ＸＩ方向からみたアンテナ装置を示す縦断面図である。
【図１２】図１１中の矢示ＸＩＩ−ＸＩＩ方向からみた回転側円形導波管およびケーシングを示す横断面図である。
【図１３】第３の実施の形態によるアンテナ装置を図３と同様位置からみた縦断面図である。
【図１４】第３の実施の形態による回転側円形導波管を単体で示す斜視図である。
【図１５】図１３中の回転側円形導波管等を示す要部縦断面図である。
【図１６】図１３中の矢示ＸＶＩ−ＸＶＩ方向からみた回転側円形導波管およびケーシングを示す横断面図である。
【図１７】一次放射器と回転側円形導波管との間の反射係数、透過係数の周波数特性を示す特性線図である。
【図１８】第２の変形例による回転側円形導波管を単体で示す斜視図である。
【図１９】第３の変形例による回転側円形導波管を単体で示す斜視図である。
【図２０】第４の変形例による回転側円形導波管およびケーシングを示す図１６と同様位置の横断面図である。
【図２１】第４の実施の形態によるアンテナ装置を示す平面図である。
【図２２】図２１中のアンテナ装置によるビーム走査角度とアンテナ利得との関係を示す特性線図である。
【図２３】第５の変形例によるアンテナ装置を示す断面図である。
【図２４】第６の変形例によるアンテナ装置を示す平面図である。
【図２５】第５の実施の形態によるレーダ装置を示すブロック図である。
【図２６】第７の変形例によるレーダ装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　固定側円形導波管（固定側伝送線路）
３，１１，２１，２１′　回転側円形導波管（回転側伝送線路）
４　導波管側チョーク（伝送線路側チョーク）
５，５′，５″，８，１２，２２，２２′　一次放射器
７　モータ
１４，２５　ケーシング
１５，２６　放射器用開口
２４，２４′，３１，３２　放射器側チョーク
４１，４１′，４１″　二次放射器
５１　レーダ装置
５５，６１，６２　アンテナ装置
【図１】
2004112660.tif 000003
【図２】
2004112660.tif 000004
【図３】
2004112660.tif 000005
【図４】
2004112660.tif 000006
【図５】
2004112660.tif 000007
【図６】
2004112660.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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