JPH02233002A - ラジアルラインスロットアンテナ - Google Patents
ラジアルラインスロットアンテナInfo
- Publication number
- JPH02233002A JPH02233002A JP5414589A JP5414589A JPH02233002A JP H02233002 A JPH02233002 A JP H02233002A JP 5414589 A JP5414589 A JP 5414589A JP 5414589 A JP5414589 A JP 5414589A JP H02233002 A JPH02233002 A JP H02233002A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- coaxial line
- antenna
- propagating
- guide path
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は、SHF,EHF等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
関し、詳しくは、ラジアル導波路を伝搬する進行波(T
EM波)を同軸線に伝搬させるために設けられている変
換部に関するものである. 〈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
アンテナに代り、多数のスロットを有し、その内部に仕
切円板を配設してラジアル導波路を形成したラジアルラ
インスロットアンテナが普及されつつある.このラジア
ルラインスロットアンテナは第3図に示すように多数の
スロットなυを有するスロット板(自)とフレーム(至
)で形成される本体内部に仕切円板(社)を配設して上
層導波路凶及び下層導波路(至)を形成し、さらに、そ
の下層導波路(至)のほぼ中央に配設された円錐形の変
換部■を介して同軸(至)が接続されてなるもので、前
記上層導波路凶及び下層導波路(至)を伝搬する進行波
はこの変換部■によって同軸線(至)へ伝搬されている
.く発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来、上記変換部は、進行波の反射特性を考
慮し円錐形とされているが、この変換部は、前述した仕
切円板を本体内部に保持する部材にもなっている.従っ
て、変換部が円錐形の場合、この仕切円板が容易に傾き
、導波路の軸対称性が失われてアンテナの性能を低下さ
せるという問題点がある. 一方、この変換部では反射損失の問題があり、性能のよ
いアンテナとするためにはこの反射損失をいかにして最
小にするかという課題がある.〈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
数のスロットを有し、その内部に仕切板を配設して導波
路を形成するアンテナ本体と、同軸線と、前記導波路内
を伝搬する進行波を同軸線に伝搬させるための変換部を
有するラジアルラインスロットアンテナにおいて、前記
変換部が円柱またはその組合せ形状、または漏斗状であ
る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、変換部を誘電体によりアンテナ本体内に固定して
なるものであり、さらに、導波路の厚さをh、同軸線の
中心導体の直径がa、その外部導体の内径がA、導波路
内の進行波の波長がλの場合、変換部の断面係数が13
8 F丁T7■コである。
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
関し、詳しくは、ラジアル導波路を伝搬する進行波(T
EM波)を同軸線に伝搬させるために設けられている変
換部に関するものである. 〈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
アンテナに代り、多数のスロットを有し、その内部に仕
切円板を配設してラジアル導波路を形成したラジアルラ
インスロットアンテナが普及されつつある.このラジア
ルラインスロットアンテナは第3図に示すように多数の
スロットなυを有するスロット板(自)とフレーム(至
)で形成される本体内部に仕切円板(社)を配設して上
層導波路凶及び下層導波路(至)を形成し、さらに、そ
の下層導波路(至)のほぼ中央に配設された円錐形の変
換部■を介して同軸(至)が接続されてなるもので、前
記上層導波路凶及び下層導波路(至)を伝搬する進行波
はこの変換部■によって同軸線(至)へ伝搬されている
.く発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来、上記変換部は、進行波の反射特性を考
慮し円錐形とされているが、この変換部は、前述した仕
切円板を本体内部に保持する部材にもなっている.従っ
て、変換部が円錐形の場合、この仕切円板が容易に傾き
、導波路の軸対称性が失われてアンテナの性能を低下さ
せるという問題点がある. 一方、この変換部では反射損失の問題があり、性能のよ
いアンテナとするためにはこの反射損失をいかにして最
小にするかという課題がある.〈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
数のスロットを有し、その内部に仕切板を配設して導波
路を形成するアンテナ本体と、同軸線と、前記導波路内
を伝搬する進行波を同軸線に伝搬させるための変換部を
有するラジアルラインスロットアンテナにおいて、前記
変換部が円柱またはその組合せ形状、または漏斗状であ
る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、変換部を誘電体によりアンテナ本体内に固定して
なるものであり、さらに、導波路の厚さをh、同軸線の
中心導体の直径がa、その外部導体の内径がA、導波路
内の進行波の波長がλの場合、変換部の断面係数が13
8 F丁T7■コである。
く作用〉
本発明のラジアルラインスロットアンテナにおける変換
部は、円柱またはその組合せ形状、または漏斗状であり
、あるいは誘電体でアンテナ本体内に固定されているの
で、変換部に支持されている仕切板はアンテナ本体内に
安定かつ確実に保持、固定される. また、変換部の断面係数を138 1T=1二7ワ[1
−にすることにより、この部分での反射損失を最小にす
ることが可能となる. く実施例〉 本発明を実施例を用いて詳細に説明する.図中(1)は
スロッ} +&で、どのスロット板(1)は、金属製の
円板で、エッチング加工等により形成される所定のパタ
ーンに配列された多数のスロット(2)を有しているも
のである。
部は、円柱またはその組合せ形状、または漏斗状であり
、あるいは誘電体でアンテナ本体内に固定されているの
で、変換部に支持されている仕切板はアンテナ本体内に
安定かつ確実に保持、固定される. また、変換部の断面係数を138 1T=1二7ワ[1
−にすることにより、この部分での反射損失を最小にす
ることが可能となる. く実施例〉 本発明を実施例を用いて詳細に説明する.図中(1)は
スロッ} +&で、どのスロット板(1)は、金属製の
円板で、エッチング加工等により形成される所定のパタ
ーンに配列された多数のスロット(2)を有しているも
のである。
また、(3)はフレームで、このフレーム(3)は金属
板の周縁を半円形に絞り加工して形成されるもので、こ
の周縁に前記スロッ} Fi.(1)を接合して本体暮
形成する. この本体内には、前記フレーム(3)の底部と平行して
金属製の仕切円板(4)が配設され、これにより上層導
波路(5)、下層導波路(6)、及びこの上層導波路(
5)と下層導波路(6)を前記仕切円板(4)の外周で
連結する導波路の折返し部(7)を形成し、アンテナ本
体とする. 前記上層導波、路(5)のほぼ中央には、不導体(8)
が設けられており、また下層導波路(6)のほぼ中央に
はこれら導波路内を伝搬する進行波を後述する同軸線θ
ωへ伝搬させるための変換部(9)が設けられており、
前記仕切円板(4)はこの変換部(9)によって本体内
に、,保持、固定されている.さらにこの変換部(9)
を介して同軸線00)が取付けられてい・る。
板の周縁を半円形に絞り加工して形成されるもので、こ
の周縁に前記スロッ} Fi.(1)を接合して本体暮
形成する. この本体内には、前記フレーム(3)の底部と平行して
金属製の仕切円板(4)が配設され、これにより上層導
波路(5)、下層導波路(6)、及びこの上層導波路(
5)と下層導波路(6)を前記仕切円板(4)の外周で
連結する導波路の折返し部(7)を形成し、アンテナ本
体とする. 前記上層導波、路(5)のほぼ中央には、不導体(8)
が設けられており、また下層導波路(6)のほぼ中央に
はこれら導波路内を伝搬する進行波を後述する同軸線θ
ωへ伝搬させるための変換部(9)が設けられており、
前記仕切円板(4)はこの変換部(9)によって本体内
に、,保持、固定されている.さらにこの変換部(9)
を介して同軸線00)が取付けられてい・る。
この同軸線0ωは、中心導体01)、外部導体(121
、及びこの中心導体θ0と外部導体021との間に設け
られた合成樹脂等からなる誘電体側とで構成されるもの
で、この中心導体θυの上部は前記変換部(9)に接続
されおり、この変換部(9)及び中心導体00は前記不
導体(8)により絶縁されていて、避雷機能をもたせて
いる.また、本実施例では外部導体0クは前記フレーム
(3)と一体となっている.前記変換部(9)は、円柱
状あるいは第2図(a)に示すように複数の円柱を組合
せた形状、第2図(ハ)(C)@に示すような漏斗形状
の導体であり、この変換部(9)は同軸線(10)の誘
電体0■と一体をなす誘電体04で固定されいる.変換
部(9)を上記形状とすることにより前記仕切円板(4
)は本体内に安定した状態で保持、固定され、さらに、
誘電体04で確実に固定される.なお、誘電体041で
固定される場合は、変換部の形状は必ずしも上記形状で
ある必要はない. また、変換部(9)は、下層導波路(6)の厚さをh、
これら導波路内を伝搬する進行波の波長をλ、同軸線0
0)の中心導体00の直径をa、その外部導体0クの内
径をAとした時、その断面係数SはS−138a=『7
−CIである。
、及びこの中心導体θ0と外部導体021との間に設け
られた合成樹脂等からなる誘電体側とで構成されるもの
で、この中心導体θυの上部は前記変換部(9)に接続
されおり、この変換部(9)及び中心導体00は前記不
導体(8)により絶縁されていて、避雷機能をもたせて
いる.また、本実施例では外部導体0クは前記フレーム
(3)と一体となっている.前記変換部(9)は、円柱
状あるいは第2図(a)に示すように複数の円柱を組合
せた形状、第2図(ハ)(C)@に示すような漏斗形状
の導体であり、この変換部(9)は同軸線(10)の誘
電体0■と一体をなす誘電体04で固定されいる.変換
部(9)を上記形状とすることにより前記仕切円板(4
)は本体内に安定した状態で保持、固定され、さらに、
誘電体04で確実に固定される.なお、誘電体041で
固定される場合は、変換部の形状は必ずしも上記形状で
ある必要はない. また、変換部(9)は、下層導波路(6)の厚さをh、
これら導波路内を伝搬する進行波の波長をλ、同軸線0
0)の中心導体00の直径をa、その外部導体0クの内
径をAとした時、その断面係数SはS−138a=『7
−CIである。
ここで断面係数とは軸断面の大きさを表す値である.変
換部(9)の断面係数を上記のようにすることにより進
行波を下層導波路(6)から同軸線0[Dへ伝搬させる
際の反射損失を最小限に抑えることができるものである
. 次にこの断面係数Sの導出について説明する。
換部(9)の断面係数を上記のようにすることにより進
行波を下層導波路(6)から同軸線0[Dへ伝搬させる
際の反射損失を最小限に抑えることができるものである
. 次にこの断面係数Sの導出について説明する。
下層導波路(6)の厚さをh、これら導波路内を伝搬す
る進行波の波長をλ、同軸線0ωの中心導体(11)の
直径をa、その外部導体0クの内径をAとする。
る進行波の波長をλ、同軸線0ωの中心導体(11)の
直径をa、その外部導体0クの内径をAとする。
また、導波路のインピーダンスをZR%変換部のインピ
ーダンスをZt ,同軸線のインピーダンスをZ,とす
ると、 Z * − (138/ rT ) ・log(λ/h
)Z c = (138/ 17 ) − log(A
/ a )またZvは簡略的にZ t = (138
/ F]) ・log[(a+A)/hl”で求められ
る. 一方、反射損失が最小の時は整合条件zm− z,=Z
t を満たすことが一般に知られている.本発明者は
実験により反射損失が最小となる時の各値を得た.その
内の2データを以下に示す.ヱニL上 h−6am, λ=25mm, a = 3 rrr
ra、A = 10.7mmで変換部の断面積が35.
8mIltの時、反射損失が最小となった.このときの
各インピーダンスは空気の誘電率ε−1.01、テフロ
ンを用いた同軸線における誘電率ε=2.30、変換部
における誘電体(テフロン)の誘電率ε−2.30であ
るから上述した式よりZl−85オーム、ZC=50オ
ーム、ZT=65オームとなり、またこれら値は整合条
件Za’Zc=Zt をほぼ満たしているので、理論
的にも上記データの時は反射損失が最小であることが立
証される. 一デ:二久』一 h=5m,λ=25閣、a=3−、A = 10.5m
で変換部の断面積は33.0mm”の時、反射損失が最
小となった.この時の各インピーダンスは空気の誘電率
ε= 1.01、同軸線における誘電率ε−2.30、
変換部における誘電体(スチロール)の誘電率ε=2.
98 (データlとは異なる誘電体を用いた)であるか
ら、デークlと同様にして各インピーダンスを求めると Z*−95.9オーム、Z, =49.5オーム、z
t −68.9オームであり、これらのインピーダン
スも整合条件Z。−2.=21 を満たしている。
ーダンスをZt ,同軸線のインピーダンスをZ,とす
ると、 Z * − (138/ rT ) ・log(λ/h
)Z c = (138/ 17 ) − log(A
/ a )またZvは簡略的にZ t = (138
/ F]) ・log[(a+A)/hl”で求められ
る. 一方、反射損失が最小の時は整合条件zm− z,=Z
t を満たすことが一般に知られている.本発明者は
実験により反射損失が最小となる時の各値を得た.その
内の2データを以下に示す.ヱニL上 h−6am, λ=25mm, a = 3 rrr
ra、A = 10.7mmで変換部の断面積が35.
8mIltの時、反射損失が最小となった.このときの
各インピーダンスは空気の誘電率ε−1.01、テフロ
ンを用いた同軸線における誘電率ε=2.30、変換部
における誘電体(テフロン)の誘電率ε−2.30であ
るから上述した式よりZl−85オーム、ZC=50オ
ーム、ZT=65オームとなり、またこれら値は整合条
件Za’Zc=Zt をほぼ満たしているので、理論
的にも上記データの時は反射損失が最小であることが立
証される. 一デ:二久』一 h=5m,λ=25閣、a=3−、A = 10.5m
で変換部の断面積は33.0mm”の時、反射損失が最
小となった.この時の各インピーダンスは空気の誘電率
ε= 1.01、同軸線における誘電率ε−2.30、
変換部における誘電体(スチロール)の誘電率ε=2.
98 (データlとは異なる誘電体を用いた)であるか
ら、デークlと同様にして各インピーダンスを求めると Z*−95.9オーム、Z, =49.5オーム、z
t −68.9オームであり、これらのインピーダン
スも整合条件Z。−2.=21 を満たしている。
以下同様にして複数のデータを得、これらデータから変
換部の軸方向の大きさを表す断面係数(断面積の値と一
致)Sと他のパラメ7タh、λ、a,Aとの関係からs
=t38F丁T7ズコが導出された. 〈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その変換部
が円柱またはその組合せ形状、または漏斗状をしており
、あるいは変換部が誘電体によりアンテナ本体内に固定
されているので、アンテナ本体内の仕切円板は揺れ、振
動等により傾くことはなく、それにより常に導波路の軸
対称性が保たれる.また、変換部を円柱にすると、円錐
に比べて周波数特性が向上する.さらに、変換部の断面
係数を138 、r]「下7V’lにすることにより反
射損失を最小にすることができる.
換部の軸方向の大きさを表す断面係数(断面積の値と一
致)Sと他のパラメ7タh、λ、a,Aとの関係からs
=t38F丁T7ズコが導出された. 〈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その変換部
が円柱またはその組合せ形状、または漏斗状をしており
、あるいは変換部が誘電体によりアンテナ本体内に固定
されているので、アンテナ本体内の仕切円板は揺れ、振
動等により傾くことはなく、それにより常に導波路の軸
対称性が保たれる.また、変換部を円柱にすると、円錐
に比べて周波数特性が向上する.さらに、変換部の断面
係数を138 、r]「下7V’lにすることにより反
射損失を最小にすることができる.
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
の断面説明図、第2図は変換部の断面説明図、第3図は
従来技術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)・・・仕切円板(5)・・・上層導波路
(6)・・・下層導波路(7)・・・折返し部
(8)・・・不導体(9)・・・変換部 (
101・・・同軸線(JO・・・中心導体 021・・・外部導体 0a4・・・誘電体 特 許 出 願 人 凸 版 印 刷 株 式 ム 社 代 表 者 鈴 木 和 夫 第1図 第2図
の断面説明図、第2図は変換部の断面説明図、第3図は
従来技術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)・・・仕切円板(5)・・・上層導波路
(6)・・・下層導波路(7)・・・折返し部
(8)・・・不導体(9)・・・変換部 (
101・・・同軸線(JO・・・中心導体 021・・・外部導体 0a4・・・誘電体 特 許 出 願 人 凸 版 印 刷 株 式 ム 社 代 表 者 鈴 木 和 夫 第1図 第2図
Claims (3)
- (1)多数のスロットを有し、その内部に仕切板を配設
して導波路を形成するアンテナ本体と、同軸線と、前記
導波路内を伝搬する進行波を同軸線に伝搬させるための
変換部を有するラジアルラインスロットアンテナにおい
て、前記変換部が円柱またはその組合せ形状、または漏
斗状であることを特徴とするラジアルラインスロットア
ンテナ。 - (2)多数のスロットを有し、その内部に仕切板を配設
して導波路を形成するアンテナ本体と、同軸線と、前記
導波路内を伝搬する進行波を同軸線に伝搬させるための
変換部を有するラジアルラインスロットアンテナにおい
て、前記変換部が誘電体によりアンテナ本体内に固定さ
れていることを特徴とするラジアルラインスロットアン
テナ。 - (3)多数のスロットを有し、その内部に厚さhの導波
路を有するアンテナ本体と、中心導体の直径がaかつ外
部導体の内径がAの同軸線と、前記導波路内を伝搬する
進行波を同軸線に伝搬させるための変換部を有するラジ
アルラインスロットアンテナにおいて、前記進行波の波
長をλとしたとき、その断面係数が138▲数式、化学
式、表等があります▼であることを特徴とするラジアル
ラインスロットアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054145A JP2569788B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054145A JP2569788B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233002A true JPH02233002A (ja) | 1990-09-14 |
| JP2569788B2 JP2569788B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=12962393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054145A Expired - Lifetime JP2569788B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | ラジアルラインスロットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569788B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151611U (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-19 | ||
| JPH02200001A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Arimura Giken Kk | λ/4型整合部付き円形スロットアンテナ |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1054145A patent/JP2569788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151611U (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-19 | ||
| JPH02200001A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Arimura Giken Kk | λ/4型整合部付き円形スロットアンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2569788B2 (ja) | 1997-01-08 |
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