(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面矩形導波管の一方側狭壁面に管軸方向に所定間隔を置いて複数の放射スロットを有し、一方側広壁面の管軸方向中央部に給電用開口部を有する放射導波管と、
広壁面を垂直方向で見ると両側の狭壁面が同じ側へ直角に屈折している広壁面Ｌ形屈折矩形導波管の一方の開口部が前記放射導波管の給電用開口部と結合し、他方の開口部が前記放射導波管の放射スロット面が向いている方と同じ方を向き、
前記放射導波管の給電用開口部が向いている側の方から給電用開口部のある広壁面の延長面に垂直に延びて来る矩形導波管でその終端面の位置が前記広壁面Ｌ形屈折矩形導波管の他方の開口部の放射導波管に近い側の辺かそれを越える位置で且つ前記他方の開口部に対向する側壁の放射導波管管軸方向幅が前記他方の開口部の放射導波管管軸方向幅よりも広い給電導波管の側壁開口に前記他方の開口部が結合する給電口構造を有することを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面矩形導波管の狭壁面（Ｅ面）に、管軸方向に所定間隔で複数の放射スロットを設けた導波管スロットアンテナの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
導波管スロットアンテナの主な活用分野として船舶用レーダアンテナがある。
図３は、断面矩形の放射導波管１のＥ面に放射スロット２を設けたスロットアンテナの放射導波管１の正面図である。
放射スロット２は垂直線に対して傾斜が設計する水平ビームと効率の関係から求められる所定の電流分布を得られるような傾斜スロットが、管内波長のほぼ２分の１強間隔で交互に配列されている。
電波がこの放射スロット２から放射され或いはこの放射スロット２で受波されるレーダアンテナであるから、通常、水平方位全範囲に渡って回転されることになる。
【０００３】
このような放射導波管１への給電は、現在は放射導波管１の端部から給電導波管で行われている（非特許文献１）。
図４は放射導波管１への給電構造を示す図であり、その（ａ）が端部への給電を示す図である。
回転中心軸に沿って立ち上って来た給電導波管１０は放射導波管１の下まで来たところで放射導波管１と平行するように曲がって放射導波管１の端部（図では右端）まで延び、そこで放射導波管１に接続される。
【０００４】
（ｂ）は、あまり実用されてはいないが給電導波管１１が放射導波管１の中央部に垂直に接続された構造である（特許文献１、２）。
なお、現在では、不要周波数の放射を抑制するためにフィルタを入れる方法を取っているが、このフィルタは給電導波管の途中に挿入されることになる。
【非特許文献１】吉村義弘、藤森允之、新訂レーダ工学の基礎、初版、啓学出版株式会社、１９７５年８月１０日、Ｐ．１４５〜１４６
【特許文献１】特公昭６３−５３７２６号公報（第１図）
【特許文献２】特公昭５９−２７５２８号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図４の（ａ）のような給電構造では、中心部から右端までの給電導波管１０があるため左右非対称な構造となり回転バランスが悪くなる。また、この給電導波管１０のため重量が増加し、回転駆動装置に対する負荷が重くなるという問題がある。
【０００６】
図４の（ｂ）の給電構造は、（ａ）のような左右非対称の問題はないが、不要放射抑制のためのフィルタを入れるとすると給電導波管１１が長くなり、ペデスタル（図示せず）から放射導波管１までの高さが高くなって回転駆動軸が長くなり回転バランス上の問題を生じるだけではなく、装置全体が大きくなることで、耐風速性が悪くなる。そのうえ、重くなるので振動の影響を受けやすくなる問題がある。
なお、（ａ）の場合には、フィルタを給電導波管１０の水平部分に挿入するので高くなるという問題はない。
【０００７】
本発明は、回転する導波管スロットアンテナへの給電構造における上記のような問題点を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の導波管スロットアンテナは次の構成を有する。
即ち、断面矩形導波管の一方側狭壁面（Ｅ面）に管軸方向に所定間隔を置いて複数の放射スロットを有し、一方側広壁面の管軸方向中央部に給電用開口部を有する放射導波管と、広壁面を垂直方向で見ると両側の狭壁面が同じ側へ直角に屈折している広壁面Ｌ形屈折矩形導波管の一方の開口部が前記放射導波管の給電用開口部と結合し、他方の開口部が前記放射導波管の放射スロット面が向いている方と同じ方を向き、前記放射導波管の給電用開口部が向いている側の方から給電用開口部のある広壁面の延長面に垂直に延びて来る矩形導波管でその終端面の位置が前記広壁面Ｌ形屈折矩形導波管の他方の開口部の放射導波管に近い側の辺かそれを越える位置で且つ前記他方の開口部に対向する側壁の放射導波管管軸方向幅が前記他方の開口部の放射導波管管軸方向幅よりも広い給電導波管の側壁開口に前記他方の開口部が結合する給電口構造を有することを特徴とする導波管スロットアンテナである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように本発明の導波管スロットアンテナは、その給電構造がＥ面に放射スロットを有する放射導波管の央部のＨ面に結合し、放射スロットを有するＥ面の向いている方向に伝送方向を有しているから、放射導波管の管軸を水平にし、給電口構造が下側に来るようにして、放射スロットを有するＥ面の法線を水平方向に向けると給電口構造の伝送方向もアンテナ前方を向くようになる。
導波管スロットアンテナを船舶レーダ用アンテナとして用いるときは、垂直方向のビームを形成させるため放射導波管から上下方向に傾斜して前方へ延びる反射板が取り付けられるため、回転時の回転バランスが取れるように、回転軸は放射導波管より前方位置にある。給電導波管も回転バランスが取れるようできるだけ回転中心に近いことが望ましい。
【００１０】
そのような場合、本発明のアンテナは、給電導波管を放射導波管の下面から回転中心近くまで水平に延ばすことができるという利点がある。
また、この水平部分に不要放射抑制用のフィルタを挿入することができるので、フィルタを入れるために、放射導波管とペデスタル間の高さが高くなることはないという利点もある。
【００１１】
なお、給電口構造の壁面からの反射は、この給電口構造と結合する給電導波管との接続部分からの反射により打ち消され、総合的に反射を少なくすることができるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のアンテナの給電口構造は、放射導波管のＨ面が水平になるように置いた場合、その下側Ｈ面に結合して放射スロットが切られているＥ面が向いている向きと同じ向きへ開口面を有する構造であるが、その開口面は、放射スロットが設けられているＥ面よりやや前方に出し、開口面の上辺は、給電口構造が結合しているＨ面よりもやや下った位置になるよう設定することが、この開口面に給電用の他の導波管を接続し易くなり、更にこの接続部分での反射によって給電口構造壁面からの反射を相殺する寸法設定が行い易くなるという点で最良の形態といえる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明導波管スロットアンテナの実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明導波管スロットアンテナの実施例の構造斜視図である。
図２は、図１の放射導波管１の管軸方向で見た断面図である。放射導波管１の狭壁面（Ｅ面）には放射スロット２が複数切られている。
この放射スロット２はアンテナ正面から見ると、垂直に対して左傾きと右傾きのスロットが交互に設けられており、ハの字状、或いはＶ字の下方をカットしたような配列に見える。間隔は、使用周波数における管内波長の２分の１前後の寸法となっている。
放射導波管１の管軸方向の中央部分の下側広壁面（Ｈ面）に給電口構造３が結合している。その開口面８は、放射スロット２が設けられているＥ面と同一方向即ちアンテナ前方を向いており、Ｅ面よりも前方へ突出するように設けられている。
【００１４】
そして、この突出部分がフィルタを挿入することが可能なフィルタ挿入部５となっている。そして、開口面８に、２点鎖線で示されている、縦横の寸法が開口面８よりも大きい給電導波管６が接続されている。
【００１５】
また、放射導波管１には、その上下のＨ面から上方へ傾斜して延びる金属板と下方へ傾斜して延びる金属板とからなる反射板４が取り付けられている。
この反射板の取り付けによって、アンテナの前後方向における重心は放射導波管１よりも前へ移動することになる。従って、アンテナを円滑に回転させるための回転中心はこの重心位置にすることが望ましい。その場合、給電導波管６も当然回転中心軸近くまでひかれなければならない。
【００１６】
そのために、給電口構造３の開口面８がアンテナ前方を向いていることの利点がある。図２の場合は、給電口構造３に接続した給電導波管６は下方へ延ばして丁度よい位置関係の場合が示されている。
【００１７】
給電導波管６より給電された電磁波は放射導波管１の下側Ｈ面の給電口９から左右へ分岐給電される。この場合Ｈ面給電であるので左右へは逆相給電される。
従って、給電口９の両隣の放射スロット２の間では逆相となる。
両隣の放射スロット２にそれぞれ続く放射スロットは、間隔がほぼ管内波長の２分の１であるので、隣接する放射スロット２の間でもやはり逆相となっており、所定の放射特性が得られるようになっている。
次に、給電口構造３における壁面からの反射に対しては、給電口構造３と給電導波管６との接続部分での反射により相殺することにより総合的に反射を少なくしている。
【００１８】
図１に示すように、接続部分における給電導波管６の縦横の寸法は、給電口構造３の開口面８の縦横の寸法より大きくなっている。従って、開口面８より越えた部分は壁となりここで反射が生ずる。
この反射と、給電口構造３の壁面からの反射が相殺し合うように図１における寸法ｂ、図２における寸法ａ１、ａ２を調整して給電導波管６の入力側から見た反射が最も少なくなるようにして寸法設定を行う。
実際に導波管スロットアンテナが船舶レーダ用アンテナとして用いられるときは、レドーム７内に収納して用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明導波管スロットアンテナの実施例の構造斜視図である。
【図２】図１の放射導波管の管軸方向で見た断面図である。
【図３】断面矩形の放射導波管のＥ面に放射スロットを設けたスロットアンテナ放射導波管の正面図である。
【図４】スロットアンテナ放射導波管への従来の給電構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  放射導波管
２  放射スロット
３  給電口構造
４  反射板
５  フィルタ挿入部
６  給電導波管
７  レドーム
８  開口面
９  給電口
１０  給電導波管
１１  給電導波管
１２  回転中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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