JPH0248806A - 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
JPH0248806A
JPH0248806A JP12526289A JP12526289A JPH0248806A JP H0248806 A JPH0248806 A JP H0248806A JP 12526289 A JP12526289 A JP 12526289A JP 12526289 A JP12526289 A JP 12526289A JP H0248806 A JPH0248806 A JP H0248806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slots
slot
antenna
radial line
slot antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP12526289A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3012251B2 (ja
Inventor
Makoto Ando
真 安藤
Yasuhiro Okazaki
康弘 岡崎
Naohisa Goto
尚久 後藤
Junichi Takada
潤一 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of JPH0248806A publication Critical patent/JPH0248806A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3012251B2 publication Critical patent/JP3012251B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、5f(F、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
に関するものである。
〈従来の技術〉 一般に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、近年、金属板に多数のス
ロット(穴)を開けたアンテナが開発され、平面プリン
ト基板アンテナの一種として普及されつつある。
かかる平面プリント基板アンテナの一種としてのマイク
ロストリップラインアンテナが、銅損を伴う線路を用い
ているのに対して、ラジアルラインスロットアンテナで
は、導波路を用いている為。
高能率が期待できる。すなわち、第2図及び第4図に示
す如く、円形スロット板11には多数のスロットが配列
されてあり、アンテナ内部は、上層2、端部5、下層8
、同軸9で導波路を形成している。
すなわち金属の円形状の底板15と、多数のスロット2
1が設けられた金属の円形状のスロット板11が、金属
の円環リング10をはさんで対向するように留め穴17
を介してボルト12等で固定されている。
内部には金属の中板14が設けられ、上部には絶縁性の
上層2が形成され、下部は空間として下層8が構成され
、中央部分には電波吸収体22及び同軸9が構成されで
ある。約半波長の長さの多数のスロット21より入射し
た電波は、同位相で強め合いながら導波路を通り、コン
バータに導かれる。
そしてスロット21の配列はハの字形で全て長さの等し
いスロットがペアをつくり、スロット板11に配列され
ている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来のラジアルラインスロットアンテナ
はスロットのペアL1とL2の長さが同じであるために
、両者の共振周波数r1とf2(−fo)とは等しく、
αの周波数特性は、第9図にあるようにfOでピークを
持ち、このときのαは、LlあるいはL2のみの場合の
2倍の値になる。つまり、foから±500MHz程度
ずれた周波数では、α−2,5X2−5となり、最高の
効率が得られるが、第6図に−にで示されるように、中
帯域とならざるを得なかった。
すなわち、アンテナ利得の周波数特性は、例えば3dB
低下で定義すると、第6図に−Kに示す如く、帯域幅が
450MHzの中帯域となってしまっていた。
そこで、ペアスロットの長さを変えて、帯域を広げるこ
とが考えられるが、この場合、遅波率をいかにして安定
させるかの課題が解決されなければならない。
またスロット板11の反りが原因で、上層2とスロット
板110間に隙間13が存在していたため、α(結合係
数)及び管内波長が設定値から大きく変動して、アンテ
ナ効率が、第5図Eに示す如く理論効率の78%に達し
ていなかった。
さらに、第2囚人の端部詳細図で示すように、スロット
板11と円環リング10の間には厳密にいえばdm−の
非常に僅かな段差19が存在し、アンテナ効率の低下を
まね(電波の反射損失が生じていた。
本発明の目的は、遅波率が安定し、広帯域なラジアルラ
インスロットアンテナを提供することであり、また、結
合係数(α)と管内波長のずれを抑制し、導波路の段差
を吸収し反射損失が少ないラジアルラインスロットアン
テナを提供することである。。
く課題を解決する為の手段〉 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フレームとで、その
内部に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、前記スロットは2つのスロットがペア
になって配列されており、このペアスロットL1.L2
の長さはLlがL2より2%〜21%長くなっているこ
とを特徴とするラジアルラインスロットアンテナであり
。
前記スロットのペアを直交させてもよい。
また、前記ペアの各スロットの中点を通る径とこれら各
スロットとのなす角θ1.θ富が、θ意冨π−θ1を満
たし、かつθ、が30@〜45@である。
さらに2前記スロツト板が凹型盆形状をしている。
く作用〉 本発明のラジアルラインスロットアンテナは。
そのスロット板に形成されているペアスロットの長さを
変えることで、帯域を広げることが可能となる。また、
ペアスロットL1、L2の長さをLlがL2より2%〜
21%長くすることにより。
あるいはペアスロットL1、L2の中点を通る径とL1
、L2とのなす角θ1.θ2が、θ2=π−01を満た
し、かつθ1を30°〜45°とすることにより、遅波
率を安定させる。
さらに、スロット板が凹型盆形状とすることで。
端部段差が吸収され1反射損失を減少させることが可能
となる。
〈実施例〉 本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
本発明によるラジアルラインスロットアンテナは、第1
図及び第3図に示す如く、円形スロット板lには多数の
スロット18、及び20が配列されてあり、アンテナ内
部は、上層2、端部5、下層8、同軸9で導波路を形成
している。
すなわち金属円板の端部が半円形状に湾曲したフレーム
3と多数のスロット18.20が設けられた凹型盆形状
を有するスロ7)板lがシールされて設けられである。
内部には金属箔の中板14が設けられ、上部には絶縁性
の上層2が形成され、下部は空間として下層8が構成さ
れ、中央部分には電波の吸収体22及び同軸9が構成さ
れである。
ラジアルラインスロットアンテナの効率ηは、スロット
からの放射量を表す結合係数αの関数になる。
例えば、第5図にあるように1例として直径601の1
2GHzのアンテナの場合、α=5程度の時、η−78
%程度の最高値となり、また、例えば、ηを70%以上
とするにはαを3くαく8とすると良い。
ラジアルラインスロットアンテナは第3図にあるように
、互いに直交するスロットLL(例えば偶数番目)とL
2(例えば奇数番目)をスロットペアとするアレイアン
テナであるが、これらのスロットベアのいずれか1つの
LlまたはL2だけのアレイアンテナでも正面方向で円
偏波条件を満たすような放射が可能である。
スロットベアのうち、例えば、Llからの放射によるα
の周波数特性は第7図のように、スロットの共振周波数
f1でピークを持つ。
このとき、α=2.5となる周波数は5例えば上層の厚
さが7.5閣で遅波率が0.8の場合。
flより±500MHz程度ずれたところにある。
同様に、L2の共振周波数をf2とすると、第8図のよ
うに、α=2.5となる周波数はf2より±500M 
Hz程度ずれたところにある。
一般に、L1、L2をペアとすれば、αはこれらの和と
なる。
いま、スロットベアのスロットの長さを変えると、長い
方のスロットの共振周波数は短い方のスロットの共振周
波数より低いために、各々のスロットの放射によるαの
周波数特性はずれて第10図の2本の実線のようになる
。
これらの長さの異なるスロットベアによるαの周波数特
性は、長いスロットによるαと、短いスロットによるα
の和で与えられるので、第10図の点線のように、2ケ
所の周波数でピークを持ち、その中間で平坦なところが
できる。このとき、第6図H−Hで示されるように、帯
域幅=△rとなる。
最初に述べたように、できるだけ広い周波数帯域にわた
って、ある程度以上の効率を得るためには、αが決めら
れた範囲に入る周波数が広いほうがよい。
次に、使用周波数をfoとして、具体的な実施例を述べ
る。
上層の厚さが7.5鴎で、遅波率が0.8のラジアルラ
インスロットアンテナにおいて、長さの異なるスロット
ベアを用いる場合、2つのスロットの共振周波数の調整
方法としては1合成されたαを5とするため、fOにお
いて単独でα−2゜5となるようにLlの共振周波数f
1をfOよりも500MHz程度低くする。スロットの
共振周波数はスロットの長さにほぼ反比例するので、L
lを長くする。逆にL2の共振周波数f2をfOよりも
500MHz程度高くするようにL2を短くする。する
と、fOでは、総合のスロットペアのα1  (2,5
)+α2 (2,5)−5となる。
また、このときの特徴としては周波数がfoより変化し
ても、α1とα2は増減が逆になるので。
総合のαとしてはあまり変化せず、3くα〈8となる周
波数範囲Δfは同一長のものよりも広くなる。12GH
zのアンテナの場合、−500MHz 〜+500MH
z−1000MH2=IGHzに相当する分だけ、スロ
ットL1をL2よりも長くする。この場合、  IGH
lは12GHzの約8%であるため、LlをL2よりも
8%長くするのが適当である。
ところで、ベアスロットの長短比は、遅波率に影響を及
ぼし、この遅波率が安定するほど、アンテナの性能がよ
い、ここでいう遅波率とは、(測定された管内波長)/
(空間波長)であり、この値が理論遅波率、すなわちλ
、(設計上の管内波長)/λ。(空間波長)の値に近い
程、アンテナの性能がよい。
本発明者らが実験した結果、ペアスロットの長短比が2
%〜21%、すなわちLlをL2よりも2%〜21%長
くすると安定した遅波率が得られることが判明した。な
お、第11図に長短比が15%と21%の場合の遅波率
の変化を示しである。
一方、上述したスロットのペアL1、L2は。
第12図に示すようにスロット板の中心とペアスロッ)
L1、L2それぞれの中点を通る線分とのなす角θ1.
θ2がある範囲の角度をなすように配置されている。な
お、上記中心とこれら2つの中点は必ずしも一直線上に
ある必要はなく、−直線上にない場合は、中心と一方の
中点とのなす線分、中心と他方の中点とのなす線分それ
ぞれとなす角を考えればよい。
上記、θ2=π.θ2は、まず、θ2−π−θ1の関係
をみたしている。これにより、アンテナの円偏波条件を
満足する。そして、θ1は30°〜45@の範囲の角度
になっている。第13図は結合角θの変化による遅波率
の特性を示す図である。
ここで、結合係数とは、アナテナ開口面におけ601の
アンテナでは、5〜6/mが最適である。
この結合係数の変化がなだらかな程、アンテナの性能が
よい。
従って、上記遅波率の特性と結合係数の特性から、結合
角θ1は30°〜45@とじている。
さらに、ベアスロットL1、L2の長さをLlがL2よ
り2%〜21%長クシ、そのなす角θ、。
、θ2=πをθ2=aπ−θ、でθ1は30°〜45@
とすることで、!!波率をさらに安定させることができ
、高性能のアンテナとすることができる。
次に1本発明の凹盆形スロット板の形状について説明す
る。
第3図の断面図に示されるように、スロット板の縁を絞
り加工して−様な深さd■の凹型盆形状となるようにし
て、上層2との隙間を無<シ、かつ、第1国人の端部5
の詳細図で示されるように。
導波路との段差を吸収して1反射損失をできるだけ小さ
くすることができた。
さらに1発泡体16を第3図のように、スロット板の上
に積層することにより、充分な平面度と剛性を、得るこ
とができる。
また9本発明の広帯域ラジアルラインスロットアンテナ
を屋外仕様とする為、第1図に示すように、−次シール
4及び二次シール7をエポキシ樹脂により設けた。この
ことで、雨と雪の日に屋外で受信テストを実施したが、
アンテナ内部で水分とか結露は認められなかった。
また、アンテナの開口面分布を測定したが、振幅1位相
、結合係数及び軸対称性に関して、屋外テスト前と同様
であった。第1図の吸収体22に反射係数−−40dB
のフェライトカーボンを用い、α=5としたとき、軸比
が1dB以下であった。(円偏波であった。) 〈発明の効果〉 本発明は以上の如くであり、ベアスロットL1とL2の
長さを変えることにより、利得の周波数特性が広帯域と
なり、またLlをL2より2%〜21%長くシ、あるい
はL1、L2の中点を通る径とL1、L2とのなす角θ
5.θ2をθ2−π−θ、かつθ1を30°〜451と
することで遅波率を安定させ、アンテナの性能を向上さ
せることができる。さらに、スロット板を凹型盆形状と
することで端部段差が吸収されて反射損失が減少し、極
めて優れた特性を有するラジアルラインスロットアンテ
ナとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の広帯域ラジアルラインスロットアンテ
ナの断面を示す説明図、第2図は従来の中帯域ラジアル
ラインスロットアンテナの断面を示す説明図、第3図は
本発明のスロット凹盆形の平面と断面を示す説明図、第
4図は従来のスロット板を示す説明図、第5図はアンテ
ナ効率のα特性を示す図、第6図はアンテナ利得の「(
周波数)特性を示す図、第7図はαのflを特徴とする
特性を示す図、第8図はαの12を特徴とする特性を示
す図、第9図はαのfOを特徴とする特性を示す図、第
10図はαの双峰性を示す図、第11図はスロットの長
短比による遅波率の特性を示す図、第12図はスロッ)
L1、L2の中点を通る径とL1、L2とのなす角、θ
2=π.θ2を示す図、第13図は結合角θ、による遅
波率及び結合係数の特性を示す図である。 1・・・スロット板(旧盆形) 3・・・一体フレーム 5・・・導波路端部 7・・・二次シール 9・・・同軸 11・・・スロット板(従来) 13・・・隙間 15・・・底板 17・・・留め穴 19・・・段差 21・・・半波長スロット(L 2・・・上層 4・・・−次シール 6・・・レドーム 8・・・下層 10・・・円環リング 12・・・ボルト 14・・・中板 16・・・発泡体 18・・・スロット 20・・・スロット 1=12) 22・・・吸収体 特  許  出  願  人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫(ほか1名) 第+回 第5r2 第6図

Claims (5)

    【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フレームと
    で、その内部に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、前記スロットは2つのスロッ
    トがペアになって配列されており、このペアスロットL
    1、L2の長さはL1がL2より2%〜21%長くなっ
    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。
  2. (2)前記スロットのペアは、直交することを特徴とす
    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。
  3. (3)多数のスロットを有するスロット板とフレームと
    で、その内部に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、前記スロットは2つのスロッ
    トがペアになって配列されており、これら各スロットの
    中点を通る径とこれら各スロットとのなす角θ_1、θ
    _2が、θ_2=π−θ_1を満たし、かつθ_1が3
    0°〜45°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。
  4. (4)多数のスロットを有するスロット板とフレームと
    で、その内部に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、前記スロットは2つのスロッ
    トがペアになって配列されており、このペアのスロット
    L1、L2の長さはL1がL2より2%〜21%長くな
    っており、さらに、前記各スロットL1、L2の中点を
    通る径とこれら各スロットL1、L2とのなす角θ_1
    、θ_2が、θ_2=π−θ_1を満たし、かつθ_1
    が30°〜45°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。
  5. (5)多数のスロットを有するスロット板とフレームと
    で、その内部に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、前記スロット板が凹型盆形状
    を有し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。
JP01125262A 1988-05-19 1989-05-18 ラジアルラインスロットアンテナ Expired - Fee Related JP3012251B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12262488 1988-05-19
JP63-122624 1988-05-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0248806A true JPH0248806A (ja) 1990-02-19
JP3012251B2 JP3012251B2 (ja) 2000-02-21

Family

ID=14840570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01125262A Expired - Fee Related JP3012251B2 (ja) 1988-05-19 1989-05-18 ラジアルラインスロットアンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3012251B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0444404A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Toppan Printing Co Ltd ラジアルラインスロットアンテナ
CN102417743A (zh) * 2011-11-17 2012-04-18 东莞大宝化工制品有限公司 一种木器涂装的水性灰尘漆及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0444404A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Toppan Printing Co Ltd ラジアルラインスロットアンテナ
CN102417743A (zh) * 2011-11-17 2012-04-18 东莞大宝化工制品有限公司 一种木器涂装的水性灰尘漆及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3012251B2 (ja) 2000-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3627619A1 (en) Frequency-selective-surface sub-reflector with wideband multi elements applied to single offset antenna
US6995727B2 (en) Reflector antenna feed
CN112886272B (zh) 双频双极化Fabry-Perot谐振腔天线
CN113381194B (zh) 一种频率选择吸波体
US20090051598A1 (en) Compact microstrip patch antenna
CN114614249B (zh) 一种宽带圆极化磁电偶极子透射阵天线
CN114361806B (zh) 一种小型化吸透一体频率选择表面
US6747608B2 (en) High performance multi-band frequency selective reflector with equal beam coverage
US5943023A (en) Flared trough waveguide antenna
CN119275586A (zh) 一种低雷达散射截面的宽带圆极化超表面天线
CN114552221A (zh) 一种改善方向性的圆极化腔体天线
CN113964494A (zh) 一种具有滤波特性的宽带圆极化天线
CN116435782B (zh) 一种基于介质谐振器的圆极化Ka波段宽带整流天线
CN116053800B (zh) 一种采用线极化馈源的圆极化滤波透射阵天线
CN101626113A (zh) 双圆极化和差波束宽带波纹喇叭馈源天线
US7280081B2 (en) Parabolic reflector and antenna incorporating same
CN210129585U (zh) 小型化带吸收腔体的超宽带平面螺旋天线
CN120581878A (zh) 双频段幅相调控的超薄全空间超表面单元及多波束发生器
Nourinia et al. RCS reduction of reflectarray antenna backed with sub-wavelength frequency selective surface
CN110112547B (zh) 一种5g高隔离度宽带双极化全向天线
JP3012251B2 (ja) ラジアルラインスロットアンテナ
Zheng et al. A low-cost high-performance dual-band diaphragm circular polarizer
KR100976535B1 (ko) 주파수 선택기
CN115173021A (zh) 毫米波折叠透射阵天线
CN113745822A (zh) 一种低交叉极化非对称毫米波振子天线的设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees