JPH03219707A - ラジアルラインスロットアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ＳＨＦ、ＥＨＦ帯において用いられるラジア
ル導波路を利用したラジアルラインスロットアンテナに
関する。

〈従来の技術〉 従来より、衛星通信等においては、おわん型をしたパラ
ボラアンテナが用いられているが、最近、このパラボラ
アンテナに代わり、ラジアルラインスロットアンテナが
提案されている。

このラジアルラインスロットアンテナとしては、例えば
特公昭６４−１９６５号公報に示されるものがある。す
なわち、等間隔で対設された上下の円板型導体で構成さ
れるラジアル導波路において、上側導体に所定のスパイ
ラル状の線上に位置するハの字スロットを順次配設した
ことを特徴とする円偏波平面アレイアンテナである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来のアンテナのように、スロット
をスパイラル状の線上、すなわち螺線上に配置した場合
、アンテナ内部の基本伝搬モードの軸対称性が螺線の始
まり付近と終り付近で乱れる。すなわち、ラジアル導波
路内の位相と振幅の変動が大きく、アンテナの利得を低
下させるという問題点がある。

本発明は、軸対称性に優れ、十分な利得が得られるラジ
アルラインスロットアンテナを提供することを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
多数のスロットを有するスロット板と、このスロット板
に対向する導体とでラジアル導波路を形成してなるラジ
アルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル導波路
における波長をλｇ。

０＜Ｃ≦１としたとき、前記スロット板の径方向でその
中心よりδの距離にある点を始点とし、δ＋Ｃ×λｇの
距離にある点を終点とするアルキメデスの螺線に沿った
面を有する調整部材をスロット板の中央部または周辺部
に装着したことを特徴とするラジアルラインスロットア
ンテナである。

また、多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
ット板に対向する導体と、前記スロット板と導体との間
に配設された仕切板とでラジアル導波路を形成してなる
ラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル導
波路における波長をλｇ、０＜Ｃ≦１としたとき、前記
仕切板の径方向でその中心よりδの距離にある点を始点
とし、δ＋Ｃ×λｇの距離にある点を終点とするアルキ
メデスの螺線に沿った面を有する調整部材を仕切板の中
央部に装着したことを特徴とするラジアルラインスロッ
トアンテナである。

〈作用〉 本発明のラジアルラインスロットアンテナによれば、ス
ロット板の中央部または周辺部に、アルキメデスの螺線
に沿った面を持つ調整部材がスロット板の中心と同軸と
なるように装着されており、ラジアル導波路内の基本伝
搬モードの軸対称性が乱れない角度に調整部材を固定で
き、放射される電波は軸対称、すなわち位相がそろい、
かつ振幅の変動が少な（なり、前述の課題は解決される
。

〈実施例〉 本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明によるラジアルラインスロットアンテ
ナの説明図であり、図中（１）はスロット板で、このス
ロット板（１）は金属製の円板で、エツチング加工等に
より形成される複数のスロット（２）を有している。ま
た（３）はフレームで、このフレーム（３）は金属円板
の周縁を絞り加工したもので、この周縁に前記スロット
板（１）を接合し、エポキシ樹脂等でシールし、その内
部にラジアル導波路（４）を形成する。そして、前記ス
ロット板（１）のほぼ中央に同軸（５）及び調整体（８
）が取り付けられている。

また、前記フレーム（３）の周縁に調整環（９）を配置
している。そして、前記スロット板（１）の上には、雨
等の浸入を防ぐためにレドーム（６）が取り付けられて
いる。このレドーム（６）は雪等が積もらないようにす
べりやすいテフロン材料等で成形したもので、その周縁
をスロット板（１）及びフレーム（３）と重ね合わせて
シールしている。また、このレドーム（６）とスロット
板（１）との間に、必要に応じて発泡スチロール等より
なるスペーサ（７）を積層してもよい。

ここで、前記スロット板（１）に設けられているスロッ
ト（２）の配列パターンについて説明する。

第２図に示すように、スロット（２）はラジアル導波路
（４）内の軸対称伝搬モードの波長をλｇとしたとき、
スロット板（１）の中心０よりΔＸの距離にある第１の
点、△Ｘ＋λｇの距離にある第２の点、Δχ＋２×λｇ
の距離にある第３の点、以下同様にして得られる魚群、
すなわち、λｇの間隔で与えられる魚群を通るアルキメ
デスの螺線上に配置されている。つまり、スロット（２
）の中点の極座標（Ｒ，θ）が方程式Ｒ＝Δχ＋λｇ×
θ／２πを満足するようにスロット（２）が順次配置さ
れている。

次に、前記調整体（８）及び調整環（９）について説明
する。

第３図に示すように、調整体（８）は、スロット板（１
）の中心よりδの距離にある点を始点とし、δ＋Ｃ×λ
ｇ　（０＜Ｃ５０）の距離にある点を終点とするアルキ
メデスの螺線に沿った側面（８ａ）をもつ板状の導体は
たは誘電体である。

また、前記調整環（９）は、第４図に示すように中心よ
りｄの距離にある点を始点とし、ｄ＋Ｃ×λｇ　（Ｑ＜
Ｃ５０）の距離にある点を終点とするアルキメデスの螺
線に沿った面をもつ導体または誘電体で、具体的に説明
すると、ストライブ状（帯状）の導体または誘電体を上
記螺線に沿って巻いた状態のもので、その側面（９ａ）
は、傾斜している。前記調整体（８）は、中心部すなわ
ち給電部に、調整環（９）は周辺部に形成され、いずれ
かひとつでラジアル導波路内の伝搬モードを軸対称とす
る機能を果たすのに充分である。

この機能を、調整体（８）が導体の場合について説明す
る。遠方から、スロット（２）に到達した電波が、ラジ
アル導波路（４）内で、中心に向かう同心円状の電波と
なる時の等位相面は、アルキメデスの螺線に配置された
多数のスロット（２）の影響を受けて、中央給電部でλ
ｇ程度の位相差となってあられれる。これを解消して、
位相と振幅を軸対称とするには、給電部に上記等位相面
に近い形状の導体を、スロット板の中心と同軸となるよ
うに形成することである。このとき、調整体の形状と、
等位相面の形状は、必ずしも一致しない。従って、スロ
ット板（１）に形成された螺線と、調整体（８）の螺線
側面との最適角度を実験であらかしめ測定しておき、得
られた角度で調整体（８）をスロット板（１）に固定す
る。調整環（９）の場合、周辺部のラジアル導波路（４
）壁面と、等位相面とが一致するように、スロット板（
１）に形成された螺線と、調整環（９）との最適角度を
、スロット板（１）を回転させながら実測しておき、得
られた角度で固定する。

このように、スロット板（１）の中心部または周辺部に
、アルキメデスの螺線に沿う側面をもつ調整体または調
整環を形成することにより、ラジアルラインスロットア
ンテナの電波を軸対称として、最大のアンテナ効率を得
ることができる。

第５図は、他の実施例を示すもので、前述した実施例の
ラジアルラインスロットアンテナにおいて、そのラジア
ル導波路（４）内のほぼ中央に仕切板（ｌＯ）を配設し
て上層導波路（４ａ）と下層導波路（４ｂ）を区画形成
し、さらにその端部で折返し部を形成してなるアンテナ
で、この場合、前記調整体（８）を仕切板（１０）に同
様に装着する。これにより、ラジアルラインスロットア
ンテナより放射される電波を軸対称とし、最大のアンテ
ナ効率を得ることができる。

次に、第６図ないし第８図を用いてさらに他の実施例を
説明する。

この実施例では上述した調整体（８）及び調整環（９）
の他にさらに調整柱（１１）が設けられている。

第６図ないし第８図に示すように、調整柱（１１）は、
中心にあり、同軸（５）と調整柱の先端（ｌｌａ）との
距離がネジにより調整できる。また調整体（８）は前述
同様スロット板（１）の中心よりδの距離にある点を始
点とし、δ十Ｃ×λｇ　（０＜Ｃ５０）の距離にある点
を終点とするアルキメデスの螺線に沿った側面（８ａ）
をもつ曲玉状の導体または電波吸収体または誘電体であ
る。

また、前記調整環（９）も前述同様に、第４図に示すよ
うに中心０よりｄの距離にある点を始点とし、ｄ　十ｃ
ｘλｇ　（０＜Ｃ５０）の距離にある点を終点とするア
ルキメデスの螺線に沿った面をもつ導体または電波吸収
体または誘電体で、具体的に説明すると、ストライプ状
（帯状）の導体または電波吸収体または誘電体を上記螺
線に沿って巻いた状態のものである。前記調整柱（１１
）は給電部に、調整体（８）は中心部に、調整環（９）
は周辺部に形成され、調整柱（１１）が、主としてイン
ピーダンスを調整する機能を果たすのに対して調整体（
８）と、調整環（９）はラジアル導波路内の伝搬モード
を軸対称とする機能を果たす。

この機能を、調整環（９）が導体の場合について説明す
る。遠方から、スロット（２）に到達した電波が、ラジ
アル導波路（４）内で、中心に向かう同心円状の電波と
なる時の等位相面は、アルキメデスの螺線に配置された
多数のスロット（２）の影響を受けて、中央給電部でＣ
×λｇ程度の位相差となってあられれる。これを解消し
て、位相と振幅を軸対称とするには、周辺部に上記等位
相面に近い形状の導体を、スロット板の中心と同軸とな
るように形成することである。このとき、調整環（９）
の形状と、等位相面の形状は、必ずしも一致しない。従
って、スロット板（１）に形成されたスロットパターン
の螺線の終点（図示せず）と、調整環（９）の螺線の終
点との最適角度を実験であらかしめ測定しておき、得ら
れた角度で調整環（９）をスロット板（１）に固定する
。

第３図の調整体（８）の場合も同様である。

このように、スロット板（１）の中心部または周辺部に
、アルキメデスの螺線に沿う側面をもつ調整体（８）ま
たは調整環（９）を形成することにより、ラジアルライ
ンスロントアンテナの電波を軸対称として、最大のアン
テナ効率を得ることができ、さらに調整柱（１１）によ
りインピーダンスを整合させることができる。

〈発明の効果〉 本発明のラジアルラインスロットアンテナは、スロット
板に装着した調整部材により軸対称に優れ、高い利得性
能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はその一部を破断
した説明図、第２図はスロ７）板に配置されたスロット
のパターンを示す説明図、第３図は調整体の説明図、第
４図は調整環の説明図、第５図ないし第８図はそれぞれ
他の実施例を示す説明図である。 （１）・・・スロット板　（２）・・・スロット（３）
・・・フレーム　　（４）・・・ラジアル導波路（５）
・・・同軸　　　　（６）・・・レドーム（７）・・・
スペーサ　　（８）・・・調整体（９）・・・調整環　
　　（１０）・・・仕切板（１１）・・・調整柱　　（
１２）・・・　調整孔特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 第１図 第２図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
   ット板に対向する導体とでラジアル導波路を形成してな
   るラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル
   導波路における波長をλｇ、０＜Ｃ≦１としたとき、前
   記スロット板の径方向でその中心よりδの距離にある点
   を始点とし、δ＋Ｃ×λｇの距離にある点を終点とする
   アルキメデスの螺線に沿った面を有する調整部材をスロ
   ット板の中央部または周辺部に装着したことを特徴とす
   るラジアルラインスロットアンテナ。
2. （２）多数のスロットを有するスロット板と、このスロ
   ット板に対向する導体と、前記スロット板と導体との間
   に配設された仕切板とでラジアル導波路を形成してなる
   ラジアルラインスロットアンテナにおいて、ラジアル導
   波路における波長をλｇ、０＜Ｃ≦１としたとき、前記
   仕切板の径方向でその中心よりδの距離にある点を始点
   とし、δ＋Ｃ×λｇの距離にある点を終点とするアルキ
   メデスの螺線に沿った面を有する調整部材を仕切板の中
   央部に装着したことを特徴とするラジアルラインスロッ
   トアンテナ。
3. （３）スロット板のほぼ中心に、同軸給電部との距離と
   インピーダンスが調整できる調整柱と調整孔を装着した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のラジアル
   ラインスロットアンテナ。
4. （４）仕切板のほぼ中央に、同軸給電部との距離とイン
   ピーダンスが調整できる調整柱と調整孔を装着したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のラジアルライ
   ンスロットアンテナ。