(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロット
を１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナをひとつのサブアレイとし、上記サブアレイを平面状に多数配列して、それぞれのサブアレイに電力が給電される導波管スロットアレイアンテナにおいて、
放射用方形導波管の管軸方向に隣接するサブアレイとサブアレイの間の導波管端部の管壁からλ／４管内波長離れた位置に各隣接するサブアレイの導波管端部のスロットが設けられ、当該隣接するサブアレイの導波管端部のスロット間隔がλ／２を超えるように上記導波管端部の管壁の厚さが設定されるとともに、
上記導波管端部の管壁が同一線上に並ばないように、管軸の直交方向に隣接する上記サブアレイの導波管端部の管壁を、導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配列したことを特徴とする導波管スロットアレイアンテナ。
【請求項２】
複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロット
を１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナをひとつのサブアレイとし、上記サブアレイを平面状に多数配列して、それぞれのサブアレイに電力が給電される導波管スロットアレイアンテナにおいて、
放射用方形導波管の管軸方向に隣接するサブアレイとサブアレイの間の導波管端部の管壁からλ／４管内波長離れた位置に各隣接するサブアレイの導波管端部のスロットが設けられ、当該隣接するサブアレイの導波管端部のスロット間隔がλ／２を超えるように上記導波管端部の管壁の厚さが設定されるとともに、
上記導波管端部の管壁がすべて同一線上に並ばないように、管軸の直交方向に隣接する上記サブアレイの導波管端部の管壁を、導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配列したことを特徴とする導波管スロットアレイアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は放射パターンのサイドローブレベルを低減し得るようにした導波管スロットアレイアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の導波管スロットアレイアンテナを示す図である。図において１は放射スロット、２は放射用方形導波管、３は放射用方形導波管２へ電力を供給する給電スロット、４は給電用方形導波管、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄはアレイを構成するサブアレイ、６ａおよび６ｂは放射用方形導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間の管壁である。
【０００３】
次に動作について説明する。尚、動作についてはアンテナより電波が放射する場合について述べる。給電用方形導波管４に入力された電磁波は、給電スロット３により放射用方形導波管２に入力される。放射用方形導波管２に入力された電磁波は放射用方形導波管２の管軸方向の長さを１／２管内波長の整数倍とすることにより内部に定在波を発生させる。この定在波は放射用方形導波管２の端部より１／４管内波長離れた位置から１／２管内波長ごとの位置において定在波の振幅が最大となる。この振幅最大の位置に放射スロット１を設けることで放射スロット１上に印加される電界が最大となり、空間へ電磁波が放射される。
【０００４】
放射スロットと放射スロットの間隔Ｗはひとつの放射用方形導波管２内では１／２管内波長と等間隔であるが、放射用方形導波管の管軸方向のサブアレイ５ａとサブアレイ５ｂおよびサブアレイ５ｃとサブアレイ５ｄの接合部の両側においては、導波管の管壁６ａ，６ｂの厚みｔだけスロットの配列間隔が大きくなり、図７に示すように周期性によるサイドローブの上昇が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の導波管スロットアレイアンテナにおいては、ひとつの放射用導波管当りのスロット数が同じサブアレイを平面状に配列することにより構成していたため、放射用方形導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁は同一線上に位置するため、周期的にスロットの配列間隔が広がってしまい、周期性によるサイドローブの上昇が生じていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による導波管スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するために、導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁が同一線上に並ばないように、サブアレイを導波管の管軸方向にずらして配列したものである。
【０００７】
第２の発明による導波管スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するために、導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁が同一線上に並ばないように、サブアレイを導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配列したものである。
【０００８】
また、第３の発明による導波管スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するために、ひとつの放射導波管内に配置するスロット数を変化させてサブアレイを構成することにより、すべての導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁が同一線上に並ばないようにサブアレイを配列したものである。
【０００９】
また、第４の発明による導波管スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するために、放射導波管を導波管の管軸方向にずらして配置することにより、すべての導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁が同一線上に並ばないようにサブアレイを配列したものである。
【００１０】
また、第５の発明による導波管スロットアレイアンテナは上述の問題を解決するために、放射導波管を導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置することにより、すべての導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間のすべての導波管の管壁が同一線上に並ばないようにサブアレイを配列したものである。
【００１１】
【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を示す導波管スロットアレイアンテナである。図中符号は図６と同じである。
【００１２】
次に動作について説明する。給電用方形導波管４から電磁波が入力され、放射スロット１から電磁波が放射される動作については従来例と同じである。図１においては、導波管スロットアレイアンテナのサブアレイ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを導波管の管軸方向にずらして配置することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。
【００１３】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す導波管スロットアレイアンテナである。図中符号は図６と同じである。
【００１４】
次に動作について説明する。給電用方形導波管４から電磁波が入力され、放射スロット１から電磁波が放射される動作については従来例と同じである。図２においては、導波管スロットアレイアンテナのサブアレイ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、１／２管内波長の整数倍ずらして配列することにより、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。
【００１５】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３を示す導波管スロットアレイアンテナである。図中符号は図６と同じである。
【００１６】
次に動作ついて説明する。給電用方形導波管４から電磁波が入力され、放射スロット１から電磁波が放射される動作については従来例と同じである。図３においては、導波管スロットアレイアンテナのひとつの放射用方形導波管２に配置するスロット数を例えばサブアレイ５ａ，５ｂでは７素子、５ｃでは６素子、５ｄでは８素子と変化させて構成することにより、導波管の管軸方向のサブアレイ５ａとサブアレイ５ｂおよびサブアレイ５ａとサブアレイ５ｂの間の導波管の管壁６ａ，６ｂが同一線上に並ばないようにサブアレイを配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。また、外形形状が従来例と同じであるため、アンテナの取り付け法も従来例と同じ方法とすることが可能である。
【００１７】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４を示す導波管スロットアレイアンテナである。図中符号は図６と同じである。
【００１８】
次に動作について説明する。給電用方形導波管４から電磁波が入力され、放射スロット１から電磁波が放射される動作については従来例と同じである。図４においては、放射用方形導波管を導波管の管軸方向にずらして配置し、ひとつのサブアレイを構成し、上記サブアレイを平面状に多数配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。
【００１９】
実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５を示す導波管スロットアレイアンテナである。図中符号は図６と同じである。
【００２０】
次に動作について説明する。給電用方形導波管４から電磁波が入力され、放射スロット１から電磁波が放射される動作については従来例と同じである。図５においては、放射用方形導波管を導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置し、ひとつのサブアレイを構成し、上記サブアレイを平面状に多数配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、放射用方形導波管を導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置することにより、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。
【００２１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナをひとつのサブアレイとし、上記サブアレイを平面状に多数配列した導波管スロットアレイアンテナにおいて、導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間の導波管の管壁が同一線上に並ばないように、サブアレイを導波管の管軸方向にずらして配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。
【００２２】
また、第２の発明によれば、複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナをひとつのサブアレイとし、上記サブアレイを平面状に多数配列した導波管スロットアレイアンテナにおいて、導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間の導波管の管壁がすべて同一線上に並ばないように、サブアレイを導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、１／２管内波長の整数倍ずらして配列することにより、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。
【００２３】
また、第３の発明によれば、複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナをひとつのサブアレイとし、上記サブアレイを平面状に多数配列した導波管スロットアレイアンテナにおいて、ひとつの導波管内に配置するスロット数を変化させてサブアレイを構成することにより、導波管の管軸方向のサブアレイとサブアレイの間の導波管の管壁がすべて同一線上に並ばないようにサブアレイを配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。また、外形形状が従来例と同じであるため、アンテナの取り付け法も従来例と同じ方法とすることが可能である。
【００２４】
また、第４の発明によれば、複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナにおいて、上記各方形導波管を導波管の管軸方向にずらして配置し、ひとつのサブアレイを構成し、上記サブアレイを平面状に多数配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。
【００２５】
また、第５の発明によれば、複数の方形導波管を上記導波管の幅の狭い面が接するように配置し、上記各導波管の幅の広い面上に管軸に平行な複数の細長い放射スロットを１／２管内波長ごとに配置した導波管スロットアレイアンテナにおいて、上記各方形導波管を導波管の管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置し、ひとつのサブアレイを構成し、上記サブアレイを平面状に多数配列することにより、放射用方形導波管の管軸方向のスロットの配列の周期性が緩和され、サイドローブを低減することが可能である。また、放射用方形導波管を管軸方向に１／２管内波長の整数倍ずらして配置することにより、給電スロットと給電用方形導波管の位置は変更する必要がなく従来と同じ給電スロットおよび給電用方形導波管が使用できるため、給電回路の設計が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態２に係る導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図３】  この発明の実施の形態３に係る導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態４に係る導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態５に係る導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図６】  従来の導波管スロットアレイアンテナを示す図である。
【図７】  従来の導波管スロットアレイアンテナの放射パターンを示す図である。
【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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