(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送伝導装置とストリップライン基板との間のマイクロ波のパワー伝送用装置であって、前記伝送伝導装置と前記ストリップライン基板とは互いに隣接して配置されており、前記伝送伝導装置が前記ストリップライン基板の方向に第１の導電壁によって画定されており、前記ストリップライン基板が前記伝送伝導装置の方向に第２の導電壁によって画定されており、前記第１の導電壁の第１の放射スロットを介してパワーの伝送が行われ、
第２の放射スロットが、前記第２の導電壁に前記第１の放射スロットとほぼ対向して配置されており、前記第２の放射スロットは、前記第１の放射スロットとほぼ同じ形状および大きさを呈している装置において、
弾性を備えた導電シール手段が、前記第１及び第２の放射スロットの周囲に沿って、前記第１の導電壁上であって前記第１の放射スロットの縁から予め定められた距離離れた位置に設けられた溝の少なくとも一部に、前記第１の導電壁と前記第２の導電壁とに電気的に接して配置されており、
予め定められた高さをもつフランジが、前記溝に近接して、前記第１の放射スロットの周囲に少なくとも部分的に配置され、
前記第１と第２の導電壁は、前記フランジと前記溝に配置された導電シール手段とを介して接し、
前記導電シール手段と前記フランジと前記第１の導電壁と前記第２の導電壁とによって前記第１の放射スロットの開口部の上方に電気的にほぼ周囲から閉鎖された空洞が形成され、該空洞を介してマイクロ波エネルギーが前記伝送伝導装置と前記ストリップライン基板との間で伝えられる、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記伝送伝導装置が、第１の空洞を囲む導電壁を含む導波管であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導波管がリッジ導波管であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記伝送伝導装置が該装置の断面が方形或いは円形で、かつ長手方向に細長い形状であり、前記ストリップライン基板が、基板と、前記基板の各側にある接地面とを含んでおり、これら接地面の一つが前記第２の導電壁を含んでおり、前記ストリップライン基板が更に、前記基板に配置され、前記伝送伝導装置の長手方向に延びる細長い中央導体を含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記中央導体が、前記第２の放射スロットの略中央に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ストリップライン基板が、スルーホールの組を含み、両側の接地面がこれらのスルーホールで電気的に接続され、前記スルーホールが前記第２の放射スロットの周囲に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記導電シール手段は、その周囲のほぼ全体に沿って、前記第１および第２の導電壁の両方に当接していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１および第２の放射スロットがＨ型であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
平行かつ互いに隣接して配置されたほぼ同様な導波管の組を含む、マイクロ波用のアンテナ装置であって、各導波管が空洞を囲む導電壁を備え、
前記導波管が夫々の第１の導電壁に、マイクロ波エネルギーを周囲と交換する、アンテナ素子として機能する第１のスロットの組を備え、
前記導波管が夫々の前記第１の導電壁とは対向した第２の導電壁にある第２のスロットの組を介して伝送伝導装置と結合されており、
前記伝送伝導装置は、ストリップライン基板を含んでおり、該ストリップライン基板が少なくとも１つの接地面を備えており、前記ストリップライン基板が、前記接地面が前記導波管の前記第２の導電壁と平行になるように前記接地面によって前記導波管に対して画定され、
第３のスロットの組が前記接地面に配置されており、前記第３のスロットの組の１つのスロットが前記第２のスロットの組の１つのスロットとほぼ対向して配置されてスロット対の組を形成し、
前記第３のスロットの組のスロットが前記第２のスロットの組のスロットとほぼ同じ形状および大きさを有しているアンテナ装置において、
弾性を備えた導電シール手段が前記第２及び第３のスロットの組の周囲に沿って前記第２の導電壁上であって前記第２のスロットの組のスロットの縁から予め定められた距離離れた位置に設けられた溝の少なくとも一部に、各スロット対に電気的に接触して配置され、
前記導電シール手段と、前記導波管の前記第２の導電壁および前記ストリップライン基板の前記接地面とによって、各スロット対に関して、対応するストリップライン基板と導波管の間に周囲からほぼシールされた空洞が形成され、
前記導電シール手段は前記導波管の前記第２の導電壁に当接し、
該空洞を介してマイクロ波エネルギーが伝えられることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１０】
前記導波管の数が前記伝送伝導装置の数より大きいことを特徴とする請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
複数の導波管が同じ伝送伝導装置に結合されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記導波管がリッジ導波管であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記ストリップライン基板が、基板と前記基板の各側に接地面とを備え、前記ストリップライン基板が更に、前記第３のスロットに隣接して、前記導波管の長手方向に延びる細長いストリップライン導体を備えることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記ストリップライン導体が、前記第３のスロットの略中央に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記ストリップライン基板が各スロット対に対してスルーホールの組を備え、これによりストリップライン基板の接地面が互いに電気的に接続され、前記スルーホールがスロット対の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記導波管が長手方向に細長い形状をしており、前記アンテナ素子が複数個、前記導波管に配置されており、前記アンテナ素子の開口部は前記導波管の長手方向に延びていることを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、放射スロットによる空洞導波管（cavity waveguide）およびマイクロストリップラインのような、電磁マイクロ波用の２つの伝送伝導装置（transmission conductor device）間のパワー伝送のための装置に関する。本発明はまた、そのような装置によって結合されたマイクロ波アンテナにも関する。
背景および従来の技術
所望数の平行な空洞導波管を含む、マイクロ波用グループアンテナが知られている。空洞導波管は互いに隣接して配置されており、その前面に、それを介してマイクロ波エネルギーが周囲に放射される、および／または周囲から取り込まれる、多数の短いスロットが順次配列されている。これらのスロットは通常、空洞導波管に沿って等しく間隔があけられている。空洞導波管は、適切な観点によれば、前記スロットを介してマイクロ波を放射する共振チャンバ（resonance chamber）と見なすことができる。
米国特許５０２８８９１号明細書には、このタイプのアンテナが記載されており、その空洞導波管は、好ましくはリッジ導波管（ridge waveguide）からなり、基板に中央導体が配列されたいくつかの適応チャンバからの入力を受ける。各適応チャンバは同軸ケーブルからの入力を受け、その壁面の一つが空洞導波管の壁面の一つで形成される等の方法で、空洞導波管の一つと直接通じている。この壁面には好ましくは、それを介してマイクロ波が適応チャンバから空洞導波管へ伝送される、Ｈ型スロットが配設される。
しかしながら、適応チャンバを有する米国特許５０２８８９１号明細書に記載された構成は、コストがかかり比較的複雑である。例えば、適応チャンバが空洞導波管にぴったり適合するように高い要求がなされる。グループアンテナに対する各適応チャンバは、個々の取り付けおよび小さな公差での調整が必要である。上記構成は又、深さ方向に比較的大きなスペースを必要とし、これは利用可能なスペースがしばしば限定要因となるアンテナ構造においてかなりの障害をもたらす。このことはモバイル用途での使用では特に目立つ。
スロットを使用する異なった伝送伝導装置間でのマイクロ波のパワー伝送は、他の文献でも知られている。米国特許５５３９３６１号明細書には、空洞導波管とマイクロストリップ導電体との間の遷移区間が示されている。空洞導波管は、好ましくはその周囲で空洞導波管がマイクロストリップ基板の接地面に密着される開口まで、連続的なテーパ形状を呈している。スロットはこの開口に対向する接地面に設けられている。このスロットは、空洞導波管内の開口とちょうど同じ大きさであるかまたは小さい。空洞導波管は、その長手方向に開口までマイクロ波を伝送するように構成されている。スロットが空洞導波管の断面と比べて小さいので、反射が起こりやすい。この影響をなくすようにするためには、空洞導波管の断面をゆるやかなテーパとする。
この文献に記載された構成について、パワー損失をなくすための厳格な遷移を達成するのに多くの労力が必要となるのも事実である。更に、この構成は、接地面のスロットに対する開口のあり得る変位に影響されやすい。これは特に、開口がスロットとほぼ同じ大きさである場合に顕著である。スロットが開口より小さいと、効率を低下させる反射の問題が発生する。
発明の説明
上記で述べたように、第１および第２の伝送伝導装置、例えば、空洞導波管およびストリップライン間の電磁マイクロ波のパワー伝送用の装置を、高い効率を有し、かつあまり複雑でなくスペースをあまり占有しないようにすることが望ましい。特に、アンテナ素子が空洞導波管で構成されるアンテナ用のパワー伝送装置を、機械的精度に対する要求をあまり高くせずに、高い効率を有し、かつあまり複雑でなく特に深さ方向にスペースをあまり占有しないようにすることが可能であれば望ましい。これらの要求を満足することは従前からの問題であった。
本発明はこの問題を、前記第１の伝送伝導装置および前記第２の伝送装置を、第１の伝送伝導装置が第２の伝送伝導装置の方向に第１の導電壁によって画定され、第２の伝送伝導装置が第１の伝送伝導装置の方向に第２の導電壁によって画定されるように、互いに隣接して配置することによって解決するものである。これを達成するために、第１の導電壁の第１の放射スロットおよび第２の導電壁の第２の放射スロットがパワー伝送に使用され、ここで第１の導電壁は第１の伝送伝導装置に属し、第２の導電壁は第２の伝送伝導装置に属している。これら２つの放射スロットは、主として同じ形状および長さであり、隣接しかつ主に対向して配置されている。導電シール手段が、前記第１および第２の壁の間に、周囲から主として電気的に閉鎖され、それを介してマイクロ波効果が伝送される空洞（１０）が形成されるように、前記第１および第２の放射スロットの周囲の前記第１の導電辺記および第２の導電壁の電気的接触に使用される。
前記第１の伝送伝導装置は、グループアンテナ内のリッジ導波管などの空洞導波管からなるのが好ましい。前記第２の伝送伝導装置は、前記導電壁が主に面平行となるように前記第１の伝送伝導装置と隣接して配置され、スロットは主に互いに対向するように配置される。２つの隣接した協働するスロットの効率を良くするためには、正確な中心合わせが必要である。しかしながら、前記第１および第２の伝送伝導装置間に、周囲に対してほぼシールされた空洞を形成するように、第１および第２の導電壁に当接する導電シール手段によって、この影響は相殺される。この空洞は、機械的精度に関する要求がかなり低くなるような、レベリング効果を有する。この空洞は、伝送伝導装置およびマイクロ波の波長と比較して小さいのが好ましい。
本発明の目的は、第１の伝送伝導装置および第２の伝送伝導装置間の電磁マイクロ波のパワー電送用装置を、高い効率を有すると共に、あまり複雑でなくスペースをあまり占有しないようにすることである。
本発明の別の目的は、アンテナ素子が空洞導波管で実現される、マイクロ波アンテナ、好ましくはグループアンテナのパワー伝送用装置を、あまり複雑でなく、機械的精度に対する要求が適度であり、特に深さ方向に占有するスペースが小さく、かつ効率を高くすることができるようにすることである。
本発明の利点は、第１の伝送伝導装置および第２の伝送伝導装置間の電磁マイクロ波のパワー電送用装置を、良好なバンド幅を有し、占有するスペースを小さくした状態でも、高い効率とすることである。
本発明の利点は、電磁マイクロ波および／またはグループアンテナを用いたパワー伝送用装置を、スペースに対する要求が厳しいモバイル用途で使用可能とすることである。
本発明の他の利点は、第１の伝送伝導装置および第２の伝送伝導装置間の電磁マイクロ波のパワー電送用装置において、相互関係に高い機械的精度が必要な全ての素子を、同じ構造の素子で実現して、これらの要求を比較的簡単に満足できることである。
本発明の更に他の利点は、アンテナ素子が空洞導波管で実現されるマイクロ波のグループアンテナのパワー伝送用装置を、同じ伝送伝導装置、例えばストリップライン基板を使用して、アンテナに含まれるいくつかの空洞導波管とのパワー伝送を可能とすることである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
図１ａは、既知のパワー伝送用装置の斜視図である。
図１ｂは、図１ａの既知の装置の断面図である。
図２ａは、本発明の好適な実施形態の斜視図である。
図２ｂは、図２ａの実施形態の断面図である。
図２ｃは、図２ａおよび２ｂの本発明の実施形態の２つの素子の相対変位を示す断面図である。
図３は、図２ａおよび２ｂに示した実施形態の代替的実施形態の詳細を示す斜視図である。
図４は、本発明によるアンテナ装置を示す図である。
好適な実施形態
図１は、米国特許５０２８８９１号明細書に記載されたマイクロ波用空洞導波管を示している。３１で示された空洞導波管は、導電材料で形成され、方形の断面を呈している。３１で示された空洞導波管は、回転対称な断面を有する同軸導体３４に結合された適応チャンバ３２を支持している。空洞導波管３１は、その前面にスロットの組３７を有しており、これを介してマイクロ波エネルギーが周囲に放射される。適応チャンバ３２は、誘電体基板３６の周囲に形成されている。この基板は、６つの面のうち５つが導電壁で覆われている。基板３６の６番目の面は、空洞導波管３１の前記スロットの組３７と対向する面と当接している。基板の中央には、空洞導波管の長手方向に配置された中央導体３３がある。適応チャンバ３２に当接している空洞導波管の壁面に、空洞導波管の長手方向と直交する方向に配置された共振スロット３５が設けられている。この共振スロット３５を介して、適応チャンバ３２内のマイクロ波エネルギーが空洞導波管３１に放出される。
図１ｂは、図１ａの空洞導波管３１および適応チャンバ３２のＡ−Ａでの断面を示している。この図から、適応チャンバの基板３６の１つ以外の面が伝導壁に覆われ、基板が空洞導波管３１に直接当接し、これにより空洞導波管の壁面が適応チャンバ３２を画定する６番目の壁として使用されているのが解るであろう。適応チャンバは共振チャンバとして使用される。中央導体により、電磁波が適応チャンバ３２内で発生され、共振スロット３５を介して空洞導波管３１に放出される。
同軸導体からの入力を受ける適応チャンバを有する米国特許５０２８８９１号明細書に記載された構成は、コストがかかり、かなり複雑である。各適応チャンバそれぞれの取り付けと、小さな公差での調整が必要である。これに関し、実効損失を低くするために、適応チャンバの壁面が空洞導波の壁面とぴったり取り付けられていることが強く要求される。同軸結合により、適応チャンバの深さ方向にかなり大きなスペースが必要となる。マイクロ波グループアンテナのこの構成において、使用できるスペースはしばしば限定要因となる。特に、航空機に搭載される移動偵察アンテナなどのモバイル用アンテナを考慮すると、スペースに対する要求は、特に深さ方向において重大な要因である。
本発明では、空洞導波管とのパワー伝送は、パワー伝送方向と直交する方向に配置され、空洞導波管の上面と直接接続されたストリップラインを使用して行われる。これにより、同軸接続を全てなくすことができるので、深さ方向に必要なスペースがかなり小さくなる。更にこの構成は、いくつかの空洞導波管、例えばグループアンテナの全ての空洞導波管に対して、互いに平行に配置されたいくつかのパワー伝送装置を、１つのストリップライン基板内に配置することを可能とする。
しかしながら、同時に新たな問題が生じる。空洞導波管の上面および空洞導波管に隣接するストリップラインの下側に位置する接地面は、パワー損失をなくすために互いにぴったりと取り付けられなければならない。更に、この構成では、ストリップライン、接地面および空洞導波管のいずれにも放射スロットが必要となる。良好な効率を得るためには、これらスロットを、互いに高い精度と再現性で位置決めする必要がある。このため、隣接して配列されたいくつかの空洞導波管に対して同じストリップライン基板を使用する場合には特に、公差、すなわち許容誤差に対する要求が厳しくなる。これによりコストがかなり高くなる。
本発明では、この問題は、導波管間のスロットの周囲に設けられ、良好な絶縁を保証する、導電シールデバイスによって解決される。本発明によれば、このシールデバイスは、２つの伝送伝導装置間に小さな空洞が形成されるように配置される。この空洞は、伝送伝導装置およびスロットに要求される機械的精度を高くせずに、良好な伝達特性を有する装置が得られるような、レベリング効果を有している。
しかしながら、ストリップラインのガイドと、このストリップラインのガイドに関連する接地面のスロットとを対称的にすることは必須事項である。スロットとストリップラインのガイドとの距離を適切に画定することは、更に重要である。この距離により伝送インピーダンスが決定される。ストリップライン基板の接地面のスロットを使用することにより、このスロットとストリップラインのガイドとが同じ構造と見なされ、ガイドに対するこのスロットの所望の位置決めが、問題なく達成される。
図２ａは、本発明の好適な実施形態の斜視図である。ストリップライン１２は、この場合３〜３．５ＧＨｚの周波数帯でマイクロ波信号を、グループアンテナの部分であるいくつかのほぼ等しいリッジ導波管および／またはそこから伝送するように配列されている。これらの導波管の１つが１１で図２ａに示されている。この図には、隣接するリッジ導波管２０も概略的に示されている。リッジ導波管１１は、その面の１つに沿って隆起１８を備えており、前記隆起は導波管の長手方向に渡って導波管中に突出している。
リッジ導波管は、導波管内を伝搬するマイクロ波の基本モードにおけるバンド幅を広くできるという利点がある。リッジ導波管はまた、マイクロ波の波長λに比べて幅Ｂを、例えばＢ＝０．４λ、のように比較的小さくでき、これは、ｄ＜λ／２で表される、既知の経験に基づいたグループアンテナに対するグリッドローブ（grid lobes）の発生をなくすための隣接するアンテナ素子間の距離ｄと比べても小さい。これらの特徴は、互いに近接した多数の平行な導波管を有することもある、上記で述べたタイプのグループアンテナにも適用される。この比較的小さな幅を用いて、既知の技術に従って位相型マイクロ波アンテナ（phased microwave antenna）を実現することも可能である。
図２ｂは、図２ａの線Ｃ−Ｃに沿った面でのストリップライン１２の断面図である。このストリップライン１２は、上方接地面１２ｂと下方接地面１２ａとを備えている。これら２つの接地面の間に、電気的絶縁基板１２ｃが配置されている。この電気的絶縁基板１２ｃには、接地面１２ａおよび１２ｂから適切に決められた距離に、中央導体１３が配置されている。この例では、中央導体は２つの接地面の中央に配置されている。リッジ導波管１１に面している接地面１２ａには、Ｈ型スロット１４が設けられている。Ｈ型スロットは、信号の波長がスロットの最大長に比べて長い場合などに得によく適合する。この例ではエッチングによって形成されたＨ型スロット１４は、中央導体１３に関して中央に配置されている。この例ではスロットの幅ｂはおよそ３２ｍｍであり、導波管１１の幅Ｂはおよそ４３ｍｍである。図２ａに示されているように、このスロット１４に正対してリッジ導波管の壁１１ａのリッジ１８が配置されている面に、対応する第２のＨ型スロット１５が配置されている。リッジ１８は、ある観点からは、空洞導波管内に突出した折り目と見なされ得る。空洞導波管１１の外部から見ると、リッジ１８は、導波管の長手方向窪みのようにみえる。図２ａからわかるように、この窪みはスロット１４および１５の高さまで導電材で満たされている。
図２ｂに示されているように、導電シール１９が、リッジ導波管の外壁１１ａの溝１１ｃに配置されている。この例のシール１９は、Ｏリングシール型であり、銀メッキされたアルミ（silver-plated aluminium sphere）でコーティングされ加硫されたシリコンゴムで形成されている。図２ｂの距離ｄで示されるように、シールはスロットの輪郭のわずかに外側に設けられている。図２ｂに概略を示したように、この例のシール１９は中空である。これにより、圧縮時にシールが弾力で反発する。この例ではスロットの外側輪郭とシールとの距離ｄはおよそ１ｍｍである。溝１１ｃの外側に、フランジ１１ｄが関連するシールの溝に近接して配置されている。この例ではフランジ１１ｄは０．５ｍｍの高さを有し、溝１１ｃと同様にスロット全体の周囲に渡って設けられている。しかしながら、フランジがスロット全体の周囲にある必要はない。フランジは断続的でもよく、単にいくつかの点でストリップライン基板を支持するだけでよい。考えられる別の構成としては、シール１９がフランジ１１ｄの外側に配置される。
前記ストリップライン１２は、シール１９およびリッジ導波管１１に、この例ではいくつかのネジ（不図示）からなる固定装置によって固定されている。導波管はこれらのネジの周囲に、フランジ１１ｄと同様なタイプで同じ高さのフランジを備えている。前記ストリップライン１２はこれにより弾性シール１９に対して押圧され、シールは周囲に対して強く密閉され、ストリップラインの接地面１２ａとリッジ導波管の壁面１１ａとの良好な電気的結合が保証される。これにより、２つの伝送伝導装置間にエアギャップが形成されることおよび漏洩のリスクが本質的に回避される。前記ストリップライン１２はこの場合、フランジ１１ｄおよびネジの周囲のフランジに載ることとなる。これにより、前記ストリップライン１２と空洞導波管１１との間に小さな空洞１０が形成される。この空洞の高さはフランジの高さによって決定され、この場合はｈ＝０．５ｍｍである。他の２つの寸法の大きさはシール１９によって画定される。
空洞１０はレベリング効果を有している。そのため機械的精度に対する要求は減少し、従って、スロット相互の位置決めに関する公差は、ストリップラインの接地面が空洞導波管に直接当接する場合に比べて、本質的に増加する。スロット１４および１５は、パワー伝送への悪影響なしに、長手方向および／または横方向に互いに１ｍｍまで変位させることができる。このような変位の例が、図２ｂの空洞１０を通る断面図である図２ｃに示されている。変位はリッジ導波管１１の長手方向に距離ｆで示されている。同様に、中央導体１３を空洞導波管のスロット１５に対しておよそ１／２ｍｍ傾いて変位させることもできる。スロットの幅ｂがおよそ３０ｍｍであり、ストリップラインの導体幅が１．９２ｍｍであれば、公差に対する要求はかなり低いこととなる。上記で述べたように、本発明の実施形態では、空洞１０の高さは０．５ｍｍである。この例の周波数範囲でマイクロ波信号のパワー伝送を最良とするためには、高さｈはおよそ０．３〜１．０ｍｍの間に選択されるのが好ましい。
図２ｂは、上記で述べたリッジ導波管壁のスロット１５が、リッジ導波管の長手方向にトンネル形状でどのように広げられるかを示している。しかしながら、このトンネル形状は、充填されたリッジ１８内にのみ形成される。図２ａにより明確に示されているように、リッジ導波管のスロット１５は、リッジの両側にも延びている。ここでスロットは、導波管の壁内の単純な開口と見なされる。
本発明の上記で説明した実施形態において、ストリップライン基板と本質的に方形の空洞導波管とのパワー伝送が示されている。本発明は、断面円形の空洞導波管を使用しても実現でき、導電と本質的に面平行な壁とが互いに対して境界を決定するように配置された、伝送伝導装置の全く異なる組合わせでも実現できる。この例としては、空洞導波管から空洞導波管への伝送、一方または両方がマイクロストリップ技術によって形成された、ストリップラインからストリップラインへの伝送、あるは、ストリップラインから導体への伝送などである。
図３は、図２ａおよび２ｂの前記ストリップラインの代替的実施形態の斜面図である。２２で示されたこのストリップラインは、従来技術に従って、上側接地面２２ｂと底面接地面２２ａを備えている。底面接地面はＨ型スロット２４を備えている。上面および底面の接地面２２ｂ，２２ａを接続する基板を貫通するスルーホール２５が、スロット２４の周囲に対称的となるように仮想的長方形の辺に沿っていくつか配置されている。これらスルーホール間の距離は、マイクロ波の波長λと比較して小さい。前記ストリップライン基板には、中央導体２３が配置されている。この導体は、隣接するスルーホール間を通り、空洞導波管の長手方向にスロット２４の中心を通過して延びている。
伝送伝導が行われる間に、前記ストリップラインから来るＴＥＭ波（transversal electromagnetic wave）から、空洞導波管内のＴＥ波（transversal electric wave）への遷移が起こる。かなり単純化した観点によれば、ＴＥＭ波からスロット２４は、ＴＥ波を生じさせる非対称インターフェイスと見なされる。ＴＥ波はＴＥＭ波ＴＥＭ波と同様には中央導体に拘束されていないので、マイクロ波パワーの一部はストリップライン基板から自由に伝搬する傾向を示す。この現象は、スロット２４の周囲に、ある程度単純化されたシールド（earthed cage）を形成すると見なせるスルーホール２５によって押え込まれる。
同じストリップライン基板がいくつかの隣接する空洞導波管に同時に接続され、同じ空洞導波管のいくつかの位置でパワー伝送が好適に実行されるという事実によって、本発明は複数の空洞導波管で構成されるグループアンテナのパワー伝送に対して、機械的に単純な構成を提供する。前記ストリップライン基板は少なくとも、パワーを前記いくつかのスロットへの変遷に分配する、分配網を含んでいるのが好ましい。好ましくは、インピーダンス減衰回路やフィルタなどの他の回路を、既知の技術に従って前記すトリップライン基板上に有利には一体的に形成される。
図４は、アンテナ装置４０のある程度単純化した全体図を示している。この場合、アンテナ装置４０は、いくつかの平行な空洞導波管によって実現されたグループアンテナを含んでいる。図にはこのうち３つの空洞導波管４１，４２，４３が示されている。隣接する４番目の空洞導波管は点線で示されている。各空洞導波管は長手方向リッジ４１ａ，４２ａ，４３ａを有している。更に、各空洞導波管はいくつかのスロットを備えており、図にはそのうち２つのスロット５１が示されている。図に示されているように、空洞導波管のリッジはこれらスロット５１のレベルまで充填されている。この例のスロットはＺ型であり、空洞導波管の長手方向と直角におよそ３０ｍｍの長い部分と、この長い部分の両端に、空洞導波管の長手方向に向けられたおよそ１０ｍｍの短い部分とを備えている。しかしながら、他の多くのスロット形状も可能である。
空洞導波管の前記スロット５１の周囲に、電気的に伝導する弾性シールデバイス５３が空洞導波管の外壁の溝の中に配置されている。シールデバイス５３は、短いシール要素の組を含んでおり、スロットの輪郭のすぐ外側に沿って互いに隣接して配置される。この例では、スロットの外側輪郭とシールデバイス５３との距離はおよそ１ｍｍである。隣接する２つのシール要素間の距離は、個々のシール要素間のスペースから漏洩する信号の影響が全体的に無視できるという意味で、シールデバイス５３が電気的にシールされていると見なされるように、マイクロ波信号の波長と比べて小さい。
ストリップライン基板４５は、グループアンテナの全ての空洞導波管に渡って配置される。図では下にある空洞導波管が見えるように示されているストリップライン基板４５は、マイクロ波信号を、空洞導波管の前記スロット５１を介して空洞導波管へ、および／または空洞導波管から伝達するように配置されている。各スロット５１のほぼ真上に、ストリップライン基板は２つの接地面の空洞導波管に面している一方に、対応するスロット４９を有している。これら接地面のスロット４９は、空洞導波管のスロット５１とほぼ同じ形状および大きさを有している。従って、スロット４９と５１は隣接した類似スロットを形成する。
複数のスルーホール５０が、ストリップライン基板の各スロット４９の周囲に矩形に対称的に配置されている。これらスルーホール５０は、ストリップライン基板の２つの接地面を電気的に接続する。２つの隣接するスルーホール間の距離は、マイクロ波信号の波長と比べて小さい。各スルーホールの組は２つの接地面と共に、モード抑圧手段（mode suppressor）として働き、その範囲はマイクロ波信号の波長λに適合される。スルーホールによって形成される上記モード抑圧手段の中で、ストリップラインの導体４８は、対応するスロット４９を横切った後に、空洞導波管の長手方向にあり、開放スタブ導体（open stub conductor）としての端部に至る。ストリップラインの導体４８は、ある観点からは、モード抑圧手段内で伝搬させ、スロット４９および５１を介して各空洞導波路へ伝わる電磁波を生成する、いわゆるプローブとみなされる。
各空洞導波管はストリップライン基板４５にいくつかのネジで固定され、図４には空洞導波管４１、４２および４３のそれぞれのネジ５２が示されている。これらのネジによって、前記ストリップライン基板４５は弾性シールデバイス５３に強制的に接する。このため、シールデバイス５３の各シール要素を介して、ストリップラインの接地面と空洞導波管との良好な電気的結合が得られる。このため、これらのシールデバイスは、周囲に対して電気的にシールされており、その結果、信号パワーが周囲へ漏洩するリスクが最小となる。同時に、既に述べた本発明の実施形態と同様に、スロットの各対の間に小さな空洞が形成されると、この空洞はレベリング効果を有する。これにより、機械的精度に対する要求が低減され、その結果、導波管４１、４２、４３が前記ストリップライン基板４５に直接接している場合と比べて、互いに対向するスロットの位置決めの公差が大きくなる。
ストリップライン基板４５上には、前記スロットから空洞導波管へ信号効果を伝えるストリップラインの導体４８へ信号効果を伝導する、パワー分配網が示されている。パワー分配網は、入力された効果を２つのストリップラインの導体に分配する、ウィルキンソン分配器（Wilkinson-distributor）の形状でパワー分配手段４６の組を含んでいる。この例では、効果は等しく分配される。パワー分配網は更に、適応回路４７の組を含んでいる。このような適応回路４７は、各スロットの対に対して配置されている。適応回路４７は、本質的に既知の技術に従って、遷移部に良好に適合するような長さおよび位置を有するスタブ導体５４の対によって実現される。
本発明のアンテナ装置４０を、アンテナ装置が送信に使用され、効果／パワーが前記ストリップライン基板４５から空洞導波管に伝えられるという観点から説明した。しかしながら、アンテナ装置４０は受信にも良好に適合する。
この例のストリップライン基板４５は、ストリップライン導体を含み基板の両側に接地面を設けるように、従来のストリップライン技術で製造される。この技術を使用すると、損失が小さくなり空洞導波管へのパワー伝達が良好となるので、これは有利な実施形態である。しかしながら、マイクロストリップ技術でストリップライン基板を製造することも可能である。更に、本実施形態の同じストリップライン基板によって、パワーがアンテナ全体に供給される。大きなアンテナを使用することももちろん可能であるが、その場合は、アンテナに含まれるいくつかの空洞導波管のスロットに各ストリップライン基板が出力する、アンテナ接続部に対して互いに平行に配置されたストリップライン基板の組を使用することがおそらく望ましい。この場合、これらのストリップライン基板は、空洞導波管へのパワー伝達およびそこからのパワー伝達の両方が可能である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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