JPH0323687Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、舶用レーダ、中継装置等のアンテナ
として好適なスロツト・アレイ・アンテナに装着
して、垂直偏波を抑圧する垂直偏波抑圧体に関す
る。

［従来技術］ スロツト・アレイ・アンテナ装置は、パラボ
ラ・アンテナ等と比べて小型軽量であるため、マ
スト等に載せる必要がある舶用レーダに多用され
ている。しかし、スロツト導波管のみでは、該ス
ロツト導波管の管軸を含む平面（以下水平面と称
する。）内での指向性ビームを形成できるだけで、
該水平面に直交する面（以下垂直面と称する。）
内の指向性ビームは形成できないので、垂直面内
の指向性ビームを得るのに、通常、ホーンが装着
され、使用されている。

第５図にその１例を示す。同図に示すアンテナ
装置は、スロツト導波管９１を金属製のチヤネル
材からなる保持部材９２に嵌合してなり、該保持
部材９２の開口部にホーン９３を装着し、かつ、
該ホーン９３の開口部に、垂直偏波を抑圧するグ
レイテイング９４とレードーム９５とを設けて構
成される。

しかし、このアンテナ装置は、パラボラ・アン
テナ程ではないにしても、鋭いビームを得ようと
すると、重量が増大し、また、開口面積が大きく
なつて、野外使用に際し、風圧の影響が大きくな
る欠点がある。特に、風の強い海上で使用される
舶用レーダでは、それ自身の強度と共に、回転駆
動系に対しても多大な影響を及ぼすので、風圧の
問題は極めて重要である。

また、本出願人が提案したもので、誘電体導波
機構と小型反射板とを備えて、ホーンを小型反射
板に置き換えて縮小することにより、小型軽量化
を図り、かつ開口面積を小さく抑えたスロツト・
アレイ・アンテナ装置（特開昭56−31205号）が
ある。

第６図は、このスロツト・アレイ・アンテナ装
置の一例を示す。同図に示すスロツト・アレイ・
アンテナ装置は、保持部材２のウエブに溝部２ａ
を設けて、該溝部２ａにスロツト導波管１を挿入
固着し、該スロツト導波管１の前端に、該前端前
方の空間を挟んで、板厚が使用波長に比して十分
薄い一対の誘電体板３ａ，３ｂから成る誘電体導
波機構３を突設し、かつ、該一対の誘電体板３
ａ，３ｂの外側に、誘電体板３ａ，３ｂの基部近
傍を透過して射出される電磁波を反射する反射板
４を、上記保持部材２の開口部に設けて構成され
る。

これらのスロツト・アレイ・アンテナは、舶用
レーダに用いる場合、遠距離探知能力を大きくす
るため、水平偏波を用いる。そのため、不要偏波
成分である垂直偏波を除去する必要がある。

この目的のために使用される垂直偏波抑圧体と
しては、従来、グレーテイングおよびグリツドが
ある。グレーテイングは、例えば、第５図に示す
ように、多数の金属板をホーンの開口部に装着し
て構成される。また、グリツドは、第７図に示す
ように、金属板９６に多数のスリツト９７を設け
て構成され、スロツト導波管の前端に装着され
る。

これらのグレーテイングおよびグリツドを使用
すると、これらが新たな波源となつて、電磁波を
放射する際、垂直偏波が抑圧され、水平偏波のみ
が放射される。

また、スロツト・アレイ・アンテナは、放射電
磁波の位相面を均一にして、サイドローブを低く
することが望ましい。このサイドローブは、垂直
偏波の抑圧機構として、前述のグリツドやグレー
テイングを採用した場合には、通常、−25dB程度
が限界である。この原因の一つは、スロツト導波
管の各隣接スロツト間における相互カツプリング
にあることが知られている。

これを解決するには、スロツト導波管の各スロ
ツト毎に、スロツト面に垂直に補助導波管を装着
して、相互カツプリングを阻止すればよい。しか
し、この方法は、スロツト導波管の構造が複雑に
なると共に製作に手間がかかり、また、重量が大
幅に増大する欠点がある。

これに対して、断面凹形状の金属ブロツクを、
スロツト導波管の前端の各スロツト間に装着する
ことが提案されている。この金属ブロツク型垂直
偏波抑圧体によれば、垂直偏波の抑圧を行ない得
ると共に、相互カツプリングを減少することがで
きる。しかし、この金属ブロツク型垂直偏波抑圧
体は、１個１個形成するため高価となる欠点があ
る。また、１個１個スロツト導波管に装着しなけ
ればならないため、組立に時間がかかる欠点があ
る。

［考案の目的］ 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、垂直偏波の抑圧を行なう
と共に、相互カツプリングを減少して低サイドロ
ーブを実現できる垂直偏波抑圧体を提供すること
にある。

本考案第２の目的は、軽量で、しかも、容易に
製作できて安価な垂直偏波抑圧体を提供すること
にある。

［考案の構成］ 上記目的を達成すべく本考案の構成は、 前端に複数のスロツトを所定間隔にて該設して
あるスロツト導波管の前端側に装着して、各スロ
ツトから放射される電磁波の垂直偏波を抑圧する
垂直偏波抑圧体において、 各スロツト間にて前方に突出する山部と、各ス
ロツトの位置にあつて該スロツトを露出せしめる
谷部とを、各スロツトの間隔に対応して矩形波状
に連続して形成してなる帯状の波板からなり、 上記波板の各谷部の幅方向中央部に、装着すべ
きスロツト導波管の前端と嵌合する切込部を設け
てなり、 かつ、上記波板は、少なくとも谷部内壁面に電
磁波を反射する導体層を設けてなり、 さらに、上記各谷部の内壁面間隔を、使用電磁
波の波長の1/2より小さくして成ることを特徴と
する。

［考案の作用］ このような構成において、波板の切込部にスロ
ツト導波管の前端を嵌挿し、波板の山部を各スロ
ツト間に位置させ、谷部をスロツトの位置とする
ことにより、各スロツト間に波板の山部が突出し
て、各スロツト間の相互カツプリングの発生を防
止する。

また、各スロツトは、波板の谷部において内壁
面導体層に、その前方の空間を挟まれている。こ
の壁面は、波板の山部および谷部が矩形波状にな
つているので、スロツト前方の空間を垂直方向に
平行に挟む。この各谷部の内壁面間隔は、使用電
磁波の波長の1/2より小さくしてある。一方、波
板の幅は、スロツト導波管の前端幅より大きくな
つている。従つて、各スロツトから放射される電
磁波のうち垂直偏波成分は抑圧され、放射され
ず、抑圧されない水平偏波のみ放射される。

［実施例］ 本考案の実施例について、図面を参照して説明
する。

〈実施例の構成〉 第１図に示す本考案垂直偏波抑圧体の一実施例
は、山部７と谷部８とを矩形波状に形成し、帯状
に連続する波板５から構成される。

波板５は、例えば、FRP（繊維強化プラスチツ
ク）を波板状に成型してなり、その一方の面に、
金属等の導体をメツキその他の手段により被着し
て、導体層６を設けてある。谷部８の波板幅方向
中央部には、スロツト導波管の前端部を嵌合する
ための切込部９が設けてある。

波板５と、その山部７および谷部８とは、装着
すべきスロツト導波管１の寸法、これに該設され
ているスロツトの間隔および放射電磁波の波長に
よりその大きさが設定される。

例えば、波板５の幅Ｗ１は、スロツト導波管１
の前端面の幅より大きく、切込部９の幅Ｗ２は、
スロツト導波管１の前端面の幅とほぼ等しい。波
板５は、装着すべきスロツト導波管の長さに対応
してその長さが決定される。もつとも、波板５
は、スロツト導波管の長さに合せて製造する必要
はなく、一定長さに製造して、必要に応じて、適
宜切断したり、連結したりして使用できる。

山部７の波板長手方向長さＬ１は、スロツト間
隔と谷部８の間隔Ｌ２との関係から設定される。
また、谷部８の間隔Ｌ２は、該谷部８において対
応するスロツトを、完全に露出させるに十分な長
さであり、一方、使用電磁波の波長の1/2より小
さい長さに設定してある。さらに、谷部８の開口
部から切込部９までの奥行Ｄは、使用電磁波の波
長の1/2以上に設定してある。

［実施例の作用］ 次に、上記実施例の垂直偏波抑圧体の作用につ
いて、これを第３，４図に示すスロツト・アレ
イ・アンテナ装置に適用したものを例として説明
する。

第３図は本考案垂直偏波抑圧体を装着して構成
されるスロツト・アレイ・アンテナ装置の１例を
示す断面図、第４図は上記スロツト・アレイ・ア
ンテナ装置の正面から見た状態の一部を示す要部
正面図である。

これらの図に示すスロツト・アレイ・アンテナ
装置は、保持部材２と反射板４とが別体構造とな
つている点を除き、基本的には上記第６図に示す
アンテナ装置と同様の構成である。即ち、このア
ンテナ装置は、保持部材２のウエブにスロツト導
波管１を固着し、該スロツト導波管１の前端に、
該前端前方の空間を挟んで、板厚が使用波長に比
して十分薄い一対の誘電体板３ａ，３ｂから成る
誘電体導波機構３を突設し、かつ、該一対の誘電
体板３ａ，３ｂの外側に、誘電体板３ａ，３ｂの
基部近傍を透過して射出される電磁波を反射する
反射板４を、上記保持部材２の開口部に設けて構
成される。従つて、本実施例の垂直偏波抑圧体
は、上記第６図に示すアンテナ装置にも適用でき
ること勿論である。

上記のように構成されるアンテナ装置に適用さ
れる本実施例は、第２図に示すように、切込部９
をスロツト導波管１の前端に外嵌して、該スロツ
ト導波管１に装着する。この場合、第４図に示す
ように、各スロツト１ａが各谷部８に位置するよ
うに位置決めする。波板５の固定は、接着剤等に
より行なう。もつとも、幅方向上下を他の部材で
挟持して固定する構成としてもよい。この際、波
板５の山部７の内壁側に、適当な突起部を設け
て、該突起部に貫通孔を設け、この貫通孔に螺子
を挿通して、上記挟持している部材と共に螺着す
る構成としてもよい。

このようにして波板５が組込まれたスロツト・
アレイ・アンテナ装置において、本実施例垂直偏
波抑圧体は、次のように作用する。即ち、スロツ
ト導波管１は、その各スロツト１ａが傾斜の向き
を交互に反対にして斜めに該設してあるため、電
界の垂直偏波成分が打消されて、主として水平偏
波の電磁波が放射される。この水平偏波は、波板
５の幅方向（垂直方向）が1/2波長以上の長さで
あり、しかも、開放端であるため、該波板５によ
り抑圧されずに放射される。一方、垂直偏波成分
は、上記スロツト１ａの配置のみでは完全には打
消されない。この僅かながら残る垂直偏波成分
は、波板５の谷部８に内壁面８ａ，８ｂに導体層
６が設けてあり、しかも、谷部８の間隔Ｌ２が使
用電磁波の1/2波長の長さより小さいため、抑圧
され、外部に放射されない。

また、各スロツト１ａは、波板５の山部７によ
り仕切られているため、相互カツプリングは極め
て少ない。従つて、放射される水平偏波の位相面
の乱れも非常に少ない。

このようにして、スロツト導波管１の前端前方
には、水平偏波のみが放射される。この水平偏波
は、水平に放射されるものおよび水平に対して僅
かな角度で放射されるものは、そのまま或いは誘
電体板３ａ，３ｂに反射されて前方に放射され
る。また、水平に対して大きな角度をなして放射
されるものは、誘電体板３ａ，３ｂを透過し、反
射板４により反射されて前方に放射される。

従つて、本実施例によれば、水平偏波のみを放
射でき、しかも、位相面の乱れがなく、サイドロ
ーブを増大させない。また、本実施例によれば、
合成樹脂に導体層を設けて、波板上に形成するた
め、製造が簡単で、安価に形成でき、かつ、軽量
化できる利点がある。

〈上記実施例の変形〉 上記実施例は、合成樹脂にて波板を形成してい
るが、金属薄板を用いて形成することもできる。

また、上記実施例では、導体層を波板の一方の
面全体に設けているが、谷部の内壁面のみに導体
層を設ける構成としてもよい。これによれば、山
部の頂部において導体層が不連続となるので、相
互カツプリングがさらに少なくなる。

さらに、上記実施例および各変形例において、
山部の頂部幅方向（垂直方向）に溝を設けてチヨ
ーク構造とすることにより、相互カツプリングを
減少させることもできる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案は、垂直偏波抑圧体
を波板状とすることにより、 第１に、垂直偏波の抑圧を行なうと共に、相互
カツプリングを減少して低サイドローブを実現で
きる効果がある。

第２に、軽量で、しかも、容易かつ安価に製作
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案垂直偏波抑圧体の一実施例を示
す斜視図、第２図は、上記実施例の垂直偏波抑圧
体をスロツト導波管に装着した状態を示す斜視
図、第３図は本考案垂直偏波抑圧体を装着して構
成されるスロツト・アレイ・アンテナ装置の１例
を示す断面図、第４図は上記スロツト・アレイ・
アンテナ装置の正面から見た状態の一部を示す要
部正面図、第５図はグレーテイングを装着したホ
ーン型スロツト・アレイ・アンテナ装置の一例を
示す断面図、第６図は誘電体導波機構を有するス
ロツト・アレイ・アンテナ装置の一例を示す斜視
図、第７図は上記誘電体導波機構を有するスロツ
ト・アレイ・アンテナ装置に装着されるグリツド
の一例を示す斜視図である。 １……スロツト導波管、１ａ……スロツト、２
……保持部材、３……誘電体導波機構、３ａ，３
ｂ……誘電体板、４……反射板、５……波板、６
……導体層、７……山部、８……谷部、９……切
込部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前端に複数のスロツトを所定間隔にて該設して
   あるスロツト導波管の前端側に装着して、各スロ
   ツトから放射される電磁波の垂直偏波を抑圧する
   垂直偏波抑圧体において、 各スロツト間にて前方に突出する山部と、各ス
   ロツトの位置にあつて該スロツトを露出せしめる
   谷部とを、各スロツトの間隔に対応して矩形波状
   に連続して形成してなる帯状の波板からなり、 上記波板の各谷部の幅方向中央部に、装着すべ
   きスロツト導波管の前端と嵌合する切込部を設け
   てなり、 かつ、上記波板は、少なくとも谷部内壁面に電
   磁波を反射する導体層を設けてなり、 さらに、上記各谷部の内壁面間隔を、使用電磁
   波の波長の1/2より小さくして成ることを特徴と
   するスロツト・アレイ・アンテナ用垂直偏波抑圧
   体。