(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の導体から成る平行２線線路上に対数周期間隔で交互に配列されたダイポールアンテナで構成される対数周期ダイポールアレーアンテナを、平面または曲面上に等間隔に配列し、前記各対数周期ダイポールアレーアンテナに複数の移相器及び前記各移相器の出力を合成する給電回路とを接続してなるアレーアンテナ装置において、前記対数周期ダイポールアレーアンテナの平行２線線路の外側にアンテナ動作帯域において損失性を有する物質を塗布または装着した事を特徴とするアレーアンテナ装置。
【請求項２】
前記損失性を有する物質は、ゴムフェライト又は電波吸収塗料であることを特徴とする請求項１記載のアレーアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面または曲面上に２次元に配列された対数周期ダイポールアレーアンテナ（以下ログペリアンテナと記す）で構成されたアレーアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のログペリアンテナを素子アンテナとして複数個配列しているアレーアンテナ装置の構成図であり、１はログペリアンテナ、２は同軸線路、３は移相器、４は給電回路である。
【０００３】
図６は、Ｊ．Ｄ．Ｋｒａｕｓ著「ＡＮＴＥＮＮＡＳ−Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ−」Ｐ．７０８に示された一般的な従来のログペリアンテナの構造を示した斜視図であり、２は同軸線路であり平行２線線路の一方の線路を共用とした構成である。６は平行２線線路のもう一方の線路、７は上記同軸線路２および線路６より構成される平行２線線路、８は上記同軸線路２の中心導体である。また、９は上記同軸線路２から垂直に突き出た部分（モノポール）９ａと線路６から垂直に突き出た部分（モノポール）９ｂとから構成されているダイポールエレメント、１０は上記ダイポールエレメント９と同様にモノポール１０ａとモノポール１０ｂとから構成されているダイポールエレメント、１１は上記平行２線線路７と中心導体８およびダイポールエレメント９およびダイポールエレメント１０から構成されるログペリアンテナ、１２は上記ログペリアンテナ１１の給電点である。
【０００４】
図７はログペリアンテナの通常の共振モードの状態図であり、１５は同軸線路２に流れる電流の向きを表す矢印、１６は給電線路６に流れる電流の向きを表す矢印、１７ａはモノポール９ａに流れる電流の向きを表す矢印、１７ｂはモノポール９ｂに流れる電流の向きを表す矢印、１８ａはモノポール１０ａに流れる電流の向きを表す矢印、１８ｂはモノポール１０ｂに流れる電流の向きを表す矢印である。
【０００５】
図８はログペリアンテナの特定の周波数に現れる共振モード（不平衡共振モード）の状態図であり、１９は励起された不平衡電流である。１９ａはモノポール９ａから同軸線路２を通ってモノポール１０ａに流れる電流、１９ｂはモノポール９ｂから給電線路６を通ってモノポール１０ｂに流れる電流である。
【０００６】
図９は通常の共振モードによる電界の放射パターン図であり、図１０は不平衡共振モードによる電界の放射パターン図である。２０は通常の共振モードによる電界の放射パターンであり、２１は不平衡共振モードによる電界の放射パターンである。
【０００７】
図１１はアレー素子パターン測定時における励振素子の周囲素子での不平衡電流の状態図である。図１２は図１１に示したアレー素子パターン測定時に励起される電流による放射パターン図であり、２２は通常の共振モードによる放射パターンと不平衡共振モードによる放射パターンが重畳した放射パターンである。
【０００８】
次に動作について説明する。給電回路４に入力された信号は給電回路４にてログペリアンテナ数に分配され、給電回路４に接続された各移相器３により位相制御された後、各移相器３に接続された同軸線路２へ伝送され、ログペリアンテナ１へ給電される。移相器３に所定の移相を設定する事で主ビーム角度走査とビーム形状変化が可能である。
【０００９】
同軸線路２は、給電点１２において中心導体８でのみ、平行２線線路７のもう一方の線路６に接続されており、不平衡素子である同軸線路２を伝送される電流は、同軸線路２の先端において中心導体８を経て線路６を流れる電流とは逆相の電流が同軸線路２の外導体を流れ、平行２線線路７に変換される。平行２線線路７上を流れる電流はダイポールエレメント９およびダイポールエレメント１０を含む各ダイポールエレメントを励振していき、給電点１２方向へ電磁波が放射される。
【００１０】
通常のダイポールの共振において、同軸線路２の外導体に流れる電流１５と同軸線路６に流れる電流１６は逆相で大きさが等しく平衡しており、２０の放射パターンを得る。特定の周波数において、ログペリアンテナ１をアレー配列にすることにより、周囲のログペリアンテナから放射された電磁波により励振されるログペリアンテナ受けたログペリアンテナは不平衡共振し、不平衡電流１９が発生する。ダイポールエレメント９とダイポールエレメント１０の間の部分において電流１９ａと電流１９ｂは同相であり、共振器として機能し電磁波を放射する。
【００１１】
不平衡電流１９により放射された不平衡モードによる電界の放射パターン２１と、所望の放射パターンである通常の共振モードによる放射パターン２０を重ね合わせたものがアレー素子パターンであり、アレーアンテナの指向性はアレー素子パターンを重畳したものであるため、アレー素子パターンの劣化はアレー装置の性能を劣化させる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアレーアンテナ装置は上記の様に構成されているため、特定周波数において着目する平行２線線路に不平衡電流が流れ、この電流からの放射により所望の放射が相殺されることで利得が低下し、サイドローブが上昇するという問題点があった。
【００１３】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、アレー状態での不平衡共振電流のみを選択的に減衰させることでアレーアンテナ装置の性能劣化を抑えることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明のアレーアンテナ装置は、前記ログペリアンテナの平行２線線路の外側にアンテナ動作帯域において損失性を有する物質を塗布または装着することでアレー状態における不平衡電流のみを選択的に減衰させるものである。
【００１５】
第２の発明のアレーアンテナ装置は、第１の発明において損失性を有する物質としてゴムフェライト又は電波吸収塗料を用いたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示すアレーアンテナの構成図であり、図２はこの発明の実施の形態１を示すログペリアンテナの構造の斜視図である。
【００１７】
図１において、１、２、３、４は従来のアンテナ装置と同一のものである。図２において、２、６、７、８、９、１０、１１、１２は従来のアンテナ装置と同一のものである。また、図１および図２の５はアンテナ動作帯域において損失性を有する物質である。
【００１８】
次に動作について説明する。給電回路４に入力された信号は、給電回路４にて各素子アンテナに分配され、移相器３にて位相制御され、同軸線路２にて伝送され、ログペリアンテナ１より空間に放射される。
【００１９】
ここで、特定の周波数においてログペリアンテナに不平衡共振モードが生じたときについて説明する。図３は通常の共振モードにおける平行２線線路断面での電磁界の状態図であり、１３は電界、１４は磁界である。図４は不平衡共振モードにおける平行２線線路断面での電磁界の状態図であり、不平衡共振モードによる電界は、平行２線線路７の外側に装荷したアンテナ動作帯域において損失性を有する物質５により減衰する。通常のモードによる電界は、主に平行２線線路７では同軸線路２と同軸線路６の間を流れているため、アンテナ動作帯域において損失性を有する物質２０による減衰は僅かであるため、不平衡共振モードによる電流による電磁波の放射は抑えられ、アレー素子パターンの利得低下およびサイドローブ上昇は抑圧され、所望の放射が得られる。
【００２０】
ここで損失性を有する物質としては、たとえば焼結フェライトを粉末にしてゴムに混入させたゴムフェライト、または磁性材料をエポキシ樹脂に充填した電磁吸収塗料が考えられる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、ログペリアンテナ上の平行２線線路外側にアンテナ動作帯域において損失性を有する物質を装荷することにより、ログペリアンテナ上の平行２線線路における不平衡共振電流を低減し、特定周波数での利得低下およびサイドローブ上昇を抑圧する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の構成を示すアレーアンテナ構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１を示すログペリアンテナの構造の斜視図である。
【図３】  通常の共振モードにおける平行２線線路断面での電磁界の状態図である。
【図４】  不平衡共振モードにおける平行２線線路断面での電磁界の状態図である。
【図５】  従来のログペリアンテナを素子として複数個配列しているアレーアンテナ装置の構成図である。
【図６】  従来のログペリアンテナの構造を示した斜視図である。
【図７】  ログペリアンテナの通常の共振モードの状態図である。
【図８】  ログペリアンテナの特定の周波数に現れる共振モード（不平衡共振モード）の状態図である。
【図９】  通常の共振モードによる電界の放射パターン図である。
【図１０】  不平衡共振モードによる電界の放射パターン図である。
【図１１】  アレー素子パターン測定時における励振素子の周囲素子での不平衡電流の状態図である。
【図１２】  アレー素子パターン測定時に励起される電流による放射パターン図である。
【符号の説明】
１  ログペリアンテナ、２  同軸線路、３  移相器、４  給電回路、５  アンテナ動作帯域において損失性を有する物質、６  給電線路、７  平行２線線路、８  同軸線路の中心導体、９  ダイポールエレメント、１０  ダイポールエレメント、１１  ログペリアンテナ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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