JP2000349538A - 導波管アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導波管アンテナ設備を軽量、コンパクトに構
成し得るとともに、隣接する妨害波を十分な程度に減衰
させ得る導波管アンテナを提供する。 【解決手段】 底部７と蓋８，９とを組立ててアンテナ
部６と給電部３とを底部７において一体に設けてなると
ともに、前記底部７がアンテナ導波路14及び分配導波路
13を構成する面に導体層12が設けられたプラスチック11
よりなり、且つ、アンテナ部６の蓋９が複数個のスロツ
ト15を設けた金属薄板、及び給電部３の蓋８が金属薄板
よりなる導波管アンテナにおいて、前記給電部３の分配
導波路13と給電ポート２との間の導波路４内にフィルタ
５を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工が容易で周波
数選択特性の優れた導波管アンテナに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は一般に知られている導波管アンテ
ナの説明図であって、構造的にはアンテナ部21と給電部
22より構成されている。アンテナ部21は導波管23に電波
を送信あるいは受信するスロット24を設けた構造のもの
である。また、給電部22は送信する信号をアンテナ部21
へ供給あるいはアンテナ部21で受信した信号を集める機
能を有する。

【０００３】一方、特開平 3−7406号公報、特開平 3−
65805号公報には、上記導波管アンテナを改良した導波
管アンテナが説明されている。これら公報に説明されて
いる導波管アンテナは、図６に示すようにアンテナ部25
を構成する導波管26を、溝27を設けた底部28とスロット
29を設けた蓋30より構成し、底部28と蓋30を導電性接着
剤31で張り合わせ、あるいはネジ止め、嵌合などによっ
て組立てて構造するものである。また、給電部について
も同様に底部と蓋とで構成し組立てて構造することが説
明されている。また更に、底部にプラスチック材を用い
ることが説明され、この場合にはプラスチック材に導波
路となる溝を形成し、その溝を形成した表面に導体層を
設け蓋を組立てる構造のものが説明されている。

【０００４】上述のように構成された導波管アンテナ
は、設計周波数をピークとする比較的なだらかな周波数
−利得特性を有している〔図７参照（出典：電子情報通
信学会、技術研究報告ＡＰ８８−４０）〕。従って設計
周波数を外れたところに強い電波があった場合その信号
に対してもある程度の利得があるため、その信号が受信
機に入り初段アンプを飽和させ、求める信号に対する背
景雑音になるなどの問題がある。特に近年、周波数利用
効率を上げるため、近接してチャンネルを割り当てるよ
うになってきており、この場合、各チャンネルの電波は
有効な信号であっても、目的とするチャンネル以外の電
波は妨害の要因となる。そのためアンテナと受信機初段
アンプとの間にチャンネル分離のフィルタを入れること
により対処している。しかし、隣接する妨害波を十分な
程度に減衰させるためには急峻な遮断特性を有するフィ
ルタが必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記隣接す
る妨害波を十分な程度に減衰させるための急峻な遮断特
性を有するフィルタは通常多段の導波管フィルタである
ことが多い。このような導波管フィルタは一般に金属製
の導波管を用いて製作されており、これを導波管アンテ
ナと受信機あるいは送信機との間に別途接続して使用す
る場合、導波管アンテナ設備の部品点数の増加、コスト
アップ、更には重量の増加などを招いている。

【０００６】そこで、本発明は、上記の事情を改善する
ためになしたものであって、その目的は、導波管アンテ
ナ設備を軽量、コンパクトに構成し得るとともに、隣接
する妨害波を十分な程度に減衰させ得る導波管アンテナ
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る導波管アンテナは、底部と蓋とを組立
ててアンテナ部と給電部とを底部において一体に設けて
なるとともに、前記底部がアンテナ導波路及び分配導波
路を構成する面に導体層が設けられたプラスチックより
なり、且つ、アンテナ部の蓋が複数個のスロツトを設け
た金属薄板、及び給電部の蓋が金属薄板よりなる導波管
アンテナにおいて、前記給電部の分配導波路と給電ポー
トとの間の導波路内にフィルタを設けてなるものであ
る。

【０００８】上記本発明では、底部と蓋とを組立ててア
ンテナ部と給電部とを底部において一体に設けた構成に
加えて、前記給電部の分配導波路と給電ポートとの間の
導波路内にフィルタを設け、更に、底部をプラスチック
とその表面に設けた導体層で構成しているので、導波管
フィルタを別途接続して設ける場合に比較して導波管ア
ンテナ設備を軽量、コンパクトに構成できる。また、底
部をプラスチックとその表面に設けた導体層で構成して
いるので、導波路や分配導波路となる溝の加工はもとよ
りフィルタの加工も容易であり、フィルタを内蔵した導
波管アンテナが容易に製作できるとともに、フィルタを
使用周波数に合わせて内蔵させることにより隣接する妨
害波を十分な程度に減衰させることができる。なお、底
部を構成するプラスチックは単体であってもよいが、繊
維強化プラスチックなどであってもよい。また、蓋は金
属薄板に変えて誘電体と金属薄板との積層体であっても
よい。

【０００９】上記本発明の導波管アンテナにおいては、
底部を、導体層とプラスチックの複合材に換えて金属材
で形成することができる。この場合、金属材がプラスチ
ック材より重くなる分、軽量化が図れなくなるが、その
他の上記作用効果は享受し得る。

【００１０】また、上記本発明の導波管アンテナおいて
は、特に限定するものではないが、底部と蓋との組立て
が、底部と蓋との接合面間に低融点金属（例えば錫、イ
ンジウム、半田、ウッドメタル等）を介在させそれを加
熱溶融して接合、組立てされてあってもよいし、あるい
は導電性接着剤を介在させ接合、組立されてあってもよ
い。この場合、導電性接着剤よりは低融点金属を用いて
の接合の方がアンテナゲインが高くなり、また経時的に
も安定度が増し好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係る導波管アンテ
ナの説明図であって、ａは上面図、ｂは蓋を取り除いて
示す底部の上面図、ｃはａのＡ−Ａ断面図、図２は、図
１ｂのＢ部の拡大斜視図である。

【００１２】導波管アンテナ１は、給電ポート２と給電
部３の間の導波路４に形成されたフィルタ部５、及び前
記給電部３とアンテナ部６とを一体に有する底部７に、
前記フィルタ部５と給電部３の蓋８及びアンテナ部６の
蓋９を低融点金属10により接合して組立てられている。

【００１３】上記底部７は、板状のプラスチック材11と
その表面に設けられた金属層（導体層）12で構成され、
フィルタ部５には導波路４となる溝が、給電部３には分
配導波路13となる溝が、またアンテナ部６にはアンテナ
導波路14となる溝がそれぞれ設けられている。また、フ
ィルタ部５と給電部３の蓋８は金属薄板で、アンテナ部
６の蓋９はスロット15を設けた金属薄板で構成されてい
る。

【００１４】上記フィルタ部５は、図２に示すように従
来より導波管フィルタとして用いられているものと同様
の構造のものが採用でき、例えば図２ａではリアクタン
ス窓16を導波路４内に設けた構造、図２ｂではリアクタ
ンス窓16に換えてポスト17を導波路４内に設けた構造、
あるいは図示省略するが誘電体共振器を設けた構造など
とすることができる。これらの構造は、底部７を製作す
るときにリアクタンス窓16あるいはポスト17などの部品
を導波路４内に取付ける、あるいは同時に形成する（底
部７を製作する際の型にその形状を作り込んでおく）こ
とによって設けられる。

【００１５】上記底部７に蓋８（又は蓋９）を低融点金
属10により接合する方法は、例えば底部７と蓋８（又は
蓋９）との間に低融点金属10を設けた状態で、熱応答性
のよいセラミック発熱体などの加熱体を蓋８（又は蓋
９）の上に押しつけ、その加熱体による熱により低融点
金属10を溶融させて接合する。なお、この接合は低融点
金属10の外に導電性接着剤を用いること、あるいはネジ
止めによる組立てなどであってもよいことは言うまでも
ない。

【００１６】上記の如き構成の導波管アンテナ１では、
給電部３、アンテナ部６に加えてフィルタ部５が底部７
において一体に構成されている上に、更に底部７をプラ
スチック材11とその表面に設けた金属層12で構成してい
るので、導波管フィルタを別に設ける場合に比較して、
導波管アンテナ１を含む導波管アンテナ設備を軽量、コ
ンパクトに構成できる。また、底部７をプラスチック材
11とその表面に設けた金属層12で構成しているので、ア
ンテナ導波路14や分配導波路13となる溝の加工はもとよ
り導波路４を含むフィルタ部５の加工も容易で製作加工
がし易い。更にフィルタ部５のリアクタンス窓16等を使
用周波数に合わせて内蔵させることにより隣接する妨害
波を十分な程度に減衰させることができる。

【００１７】なお、上記例では、フィルタ部５を底部７
に一体的に構造する例を説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば図３に示すように、給電
ポート２と給電部３の間にフィルタ嵌め込み部18を設
け、このフィルタ嵌め込み部18内に、予め使用周波数に
合わせて製作したフィルタユニット19を組付ける構造と
してもよい。このような構造とした導波管アンテナ１で
は、フィルタユニット19を別途製作する必要があるが、
導波管アンテナ組立時に組付けられてしまうので、上記
例の導波管アンテナ１と同様に給電ポート２に送信機等
を接続するだけでフィルタの接続ができ、従来のような
後工程で導波管フィルタを別途接続して組付けるより
は、フィルタの組付けの手間が省け、また導波管アンテ
ナからの導波管フィルタによる出っ張りが改善され外観
がよくなる上に、導波管アンテナ１を含む導波管アンテ
ナ設備を軽量、コンパクトに構成できるなど、上記例の
作用効果を享受することができる。また、この例の導波
管アンテナ１では、同一寸法の導波管アンテナ構造を用
い、使用周波数を変える場合、変えた使用周波数のフィ
ルタユニット19をフィルタ嵌め込み部18に組付けること
で、所望の使用周波数のフィルタを内蔵させた導波管ア
ンテナとすることができる。

【００１８】なお、上述した例では、給電ポート２を底
部７の側面に開口する例を説明したが、図４に示すよう
に、底部７の下面に開口させてもよい。このような構造
の方が送信機や受信機へのつなぎ込みが容易である。ま
た、蓋８と蓋９を別々に製作、組立てる例を説明した
が、蓋８と蓋９が一枚物で製作されてあってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る導波
管アンテナであれば、底部と蓋とを組立ててアンテナ部
と給電部とを底部において一体に設けた構成に加えて、
前記給電部の分配導波路と給電ポートとの間の導波路内
にフィルタを設け、更に、底部をプラスチックとその表
面に設けた導体層で構成しているので、導波管フィルタ
を別途接続して設ける場合に比較して導波管アンテナ設
備を軽量、コンパクトに構成できる。また、底部をプラ
スチックとその表面に設けた導体層で構成しているの
で、導波路や分配導波路となる溝の加工はもとよりフィ
ルタの加工も容易であり、フィルタを内蔵した導波管ア
ンテナが容易に製作できるとともに、フィルタを使用周
波数に合わせて内蔵させることにより隣接する妨害波を
十分な程度に減衰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る導波管アンテナの説明図であっ
て、ａは上面図、ｂは蓋を取り除いて示す底部の上面
図、ｃはａのＡ−Ａ断面図である。

【図２】図１ｂのＢ部の拡大斜視図であって、ａはフィ
ルタがリアクタンス窓形式の場合、ｂはフィルタがポス
ト形式の場合である。

【図３】本発明に係る別の例の導波管アンテナの部分説
明図であって、ａは蓋を取り除いて示す底部の上面図、
ｂはフィルタユニットの上面図、ｃは正面図、ｄはｂの
Ｃ−Ｃ断面図である。

【図４】本発明に係る別の例の導波管アンテナの部分断
面説明図である。

【図５】従来の導波管アンテナの説明図であって、ａは
上面図、ｂはＤ−Ｄ断面図である。

【図６】従来の別の導波管アンテナの説明図であって、
ａはアンテナ部の展開斜視図、ｂは横方向の断面図であ
る。

【図７】従来の導波管アンテナの０次モードと１次モー
ドの開口効率の周波数特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１：導波管アンテナ ２：給電ポート
３：給電部 ４：導波路 ５：フィルタ部
６：アンテナ部 ７：底部 ８：給電部の蓋
９：アンテナ部の蓋 10：低融点金属 11：プラスチック材 1
2：金属層 13：分配導波路 14：アンテナ導波路 1
5：スロット 16：リアクタンス窓 17：ポスト 1
8：フィルタ嵌め込み部 19：フィルタユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J014 DA05 DA07 5J045 AA01 AA04 AB05 AB06 DA04 FA02 GA03 GA04 HA01 JA04 JA12 LA01 MA04 NA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部と蓋とを組立ててアンテナ部と給電
   部とを底部において一体に設けてなるとともに、前記底
   部がアンテナ導波路及び分配導波路を構成する面に導体
   層が設けられたプラスチックよりなり、且つ、アンテナ
   部の蓋が複数個のスロツトを設けた金属薄板、及び給電
   部の蓋が金属薄板よりなる導波管アンテナにおいて、前
   記給電部の分配導波路と給電ポートとの間の導波路内に
   フィルタを設けてなることを特徴とする導波管アンテ
   ナ。
2. 【請求項２】 底部が、導体層とプラスチックの複合材
   に換えて金属材で形成されてなる請求項１に記載の導波
   管アンテナ。
3. 【請求項３】 底部と蓋とが低融点金属により接合され
   てなる請求項１又は２に記載の導波管アンテナ。
4. 【請求項４】 底部と蓋とが導電性接着剤により接合さ
   れてなる請求項１又は２に記載の導波管アンテナ。