JPH04256205A - レーダ用アンテナ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はレーダ用アンテナ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダ用のアンテナとして誘電体から成
る絶縁板にマイクロストリップライン構造の導電パター
ンを形成し、この導電パターンを電波放出面とするレー
ダ用マイクロストリップアレイアンテナが実用されてい
る。図１２に従来のレーダ用マイクロストリップアレイ
アンテナの要部の構造を示す。図中１００はマイクロス
トリップアレイアンテナ板、２００はこのマイクロスト
リップアレイアンテナ板１００を支持する回転シャフト
、３００は導波管を示す。導波管３００に支持台３５０
が形成され、この支持台３５０によって回転シャフト２
００が回転自在に支持される。つまり３５１，３５２は
ベアリングを示し、このベアリング３５１と３５２によ
って回転シャフト２００が回転自在に支持される。回転
シャフト２００には大歯車２５０が取付けられ、この大
歯車２５０にモータ２５１が連結され、例えば毎分２４
回転程度の回転速度で回転シャフト２００を回転させ、
これと共にマイクロストリップアレイアンテナ板１００
を回転させる。

【０００３】導波管３００の端部はサーキュレータ４０
０に接続される。サーキュレータ４００は３面に導波管
接続用孔４０１を有し、互に平行する二つの面の内の一
方の面に形成された導波管接続用孔４０１に送信機とし
てマグネトロン（特に図示しない）を接続し、平行する
他方の面に形成された導波管接続用孔４０１に受信機を
接続する。

【０００４】図に示す導波管３００はマグネトロン及び
受信機を接続した面に挟まれる中央の面に形成された導
波管接続用孔に接続されており、マグネトロンから発信
されたマイクロ波は導波管３００に導入され、導波管３
００から回転シャフト２００の内を通ってマイクロスト
リップアレイアンテナ板１００の給電点Ｆに送られ、こ
の給電点Ｆから絶縁板に形成されたマイクロストリップ
構造の給電ラインによって、マトリックス状に配列され
たパッチアレイに給電され、パッチアレイの配列面から
電波が発射される。

【０００５】物標で反射した電波が帰来すると、この電
波がマイクロストリップアレイアンテナ板１００によっ
て受信され、その受信波は給電点Ｆから回転シャフト２
００の内を通って導波管３００に導びかれ、導波管３０
０からサーキュレータ４００に伝達される。サーキュレ
ータ４００は一つの導波管接続孔４０１に与えられるマ
イクロ波を一方向に伝播させる特性を持っている。従っ
て導波管３００から受信波がサーキュレータ４００に与
えられると、この受信波はマグネトロンを接続した導波
管接続孔とは反対側の導波管接続孔に伝播し、受信機に
入力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】レーダ用アンテナは、
電波放射面を回転させなければならないから、固定部か
ら回転部に、また逆に回転部から固定部に、マイクロ波
を伝播させなくてはならない。このために、従来は導波
管３００と回転シャフト２００との間の結合を、回転シ
ャフト２００の軸芯に配置した中心導体２０１と、筒状
の回転シャフト２００と、中心導体２０１の一端を絶縁
支持する絶縁体２０２とによって同軸伝送構造とし、回
転シャフト２００の内では中心導体２０１の一端が回転
シャフト２００の内壁に接続されて再び導波管伝送構造
に変換し、更に導波管伝送構造からこの導波管伝送構造
の中空部を横切るように配置した導電性ピン２０２によ
って同軸伝送構造に変換し、この同軸伝送構造によって
回転シャフト２００の外側にマイクロ波を導出し、この
マイクロ波をマイクロストリップアレイアンテナ板１０
０の給電点Ｆに給電する。

【０００７】このように従来は導波管３００から同軸伝
送構造−導波管伝送構造−同軸伝送構造の３回の変換を
行なっている。導波管伝送構造から同軸伝送構造或は同
軸伝送構造から導波管伝送構造への変換によりマイクロ
波の伝播に対して損失が発生する欠点がある。従って伝
送構造の変換は可及的に少ない方がよい。また従来の構
造において、中心導体２０１は回転シャフト２００の内
部で折曲られて回転シャフト２００の内壁面に電気的に
接続している。この部分の組立がむずかしく、組立に時
間が掛ることと、所望の特性が得られるように調整する
作業も面倒である。

【０００８】一方、図１３に従来のマイクロストリップ
アレイアンテナ板１００の導電パターンの構造を示す。 図中１０１は所定の誘電率を持つ誘電体から成る絶縁板
を示す。この絶縁板１０１の一方の面に四角形状のパッ
チ１０２がマトリックス状に配列形成される。パッチ１
０２には給電ラインから給電が行なわれ、電波の放射と
受信とが行なわれる。給電ラインは絶縁板１０１の下辺
に沿って形成された共通給電ライン１０３と、この共通
給電ライン１０３から分岐した分岐給電ライン１０４と
、この分岐給電ライン１０４から分岐したリード部１０
５と、このリード部１０５によって分岐給電ライン１０
４とパッチ１０２との間に接続されたλ／４（λは放射
電波の波長）整合回路１０６とによって構成される。

【０００９】λ／４整合回路１０６は自身の長さが少な
くともλ／４であり、その両端に接続されるリード部１
０５の長さを合せるとλ／４より長くなってしまう。こ
のため、従来は図示するようにλ／４整合回路１０６を
分岐給電ライン１０４と平行に配置し、リード部１０５
を分岐給電ライン１０４とパッチ１０２の方向に延長さ
せて接続し、分岐給電ライン１０４とパッチ１０２との
間の間隔Ｌを小さくし、これにより絶縁板１０１の全体
の長さＬＬが大きくなるのを阻止している。

【００１０】然し乍ら寸法Ｌを小さくするためにはλ／
４整合回路１０６は分岐給電ライン１０４とパッチ１０
２に接近して配置しなければならないことになり、λ／
４整合回路１０６と分岐給電ライン１０４とが結合し、
またλ／４整合回路１０６とパッチ１０２とが結合して
しまい、これによりインピーダンスの不整合が生じる欠
点がある。

【００１１】この欠点を解消するにはλ／４整合回路１
０６と分岐給電ライン１０４との間の間隔及びλ／４整
合回路１０６とパッチ１０２との間の間隔を大きく探れ
ばよい。然し乍らこれらの寸法を大きく探ると、分岐給
電ライン１０４とパッチ１０２との間の間隔が大きくな
り、絶縁板１０１の長さＬＬが長くなってしまう欠点が
生じる。このため従来はλ／４整合回路１０６が分岐給
電ライン１０４とパッチ１０２に多少結合し、インピー
ダンス不整合が生じたとしても絶縁板１０１の長さＬＬ
を短かくすることを優先している。この結果アンテナの
指向特性が多少悪くなっている。つまり主ビームに対し
、サイドローブの発生が比較的大きな値となっている。 またλ／４整合回路１０６が縦方向に延長されるためパ
ッチ１０２の相互の縦方向の間隔も拡く必要となる。よ
って絶縁板１０１の短辺方向の寸法も大きくなってしま
う欠点がある。

【００１２】この発明の目的はサーキュレータからアン
テナの給電点までの間の高周波伝送構造の変換数を可及
的に少なくすると共に、絶縁板の寸法を長くすることな
く特性のよい単一指向特性を持つレーダ用マイクロスト
リップアレイアンテナを提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この出願の第１発明では
アンテナ接続用導波管の上面に電波取出口を設けると共
に、この高周波取出口と同一軸芯上に筒状の回転シャフ
トを装着する。つまり回転シャフトの中空部が高周波取
出口と同一軸芯上に配置され、この中空部に同軸伝送構
造を構成する中心導体用シャフトを配置する。

【００１４】中心導体用シャフトは回転シャフトの上端
まで延長され、回転シャフトの上端で回転シャフトと電
気的に接続され同軸伝送構造の終端とされる。回転シャ
フトの上端部側にマイクロストリップアレイアンテナ板
が取付られ、このマイクロストリップアレイアンテナ板
の給電点と回転シャフトの側壁を貫通して中心導体用シ
ャフトに至る導電ピンを設け、この導電ピンの外周に絶
縁体を被せて同軸伝送構造を構成し、この同軸伝送構造
によって中心導体用シャフトとマイクロストリップアレ
イアンテナ板の給電点との間を高周波的に連結する構造
としたものである。

【００１５】従ってこの出願の第１発明によれば回転シ
ャフトの内部は同軸伝送構造によってのみ構成され、伝
送構造の変換は行なわれない。よって伝送損失を小さく
することができる。また回転シャフトの内部に配置する
中心導体用シャフトは回転シャフトの下端から上端に至
る全体にわたって配置され、回転シャフトの内部で曲折
げて同転伝送路の終端部を構成しない。従って構造が簡
単となり組立を容易に行なうことができる。

【００１６】更にこの出願の第２発明ではマイクロスト
リップアレイアンテナ板の分岐給電ラインとパッチとの
間を絶縁板の長辺方向と平行したλ／４の長さを持つ直
線状の再分岐給電ラインによって接続した構造とする。 この第２発明によれば再分岐給電ラインは分岐給電ライ
ンと直交する方向に延長され、更にパッチの辺と直交す
る向きで接続される。従って再分岐給電ラインと分岐給
電ラインとの結合及び再給電ラインとパッチとの結合を
小さくすることができ、然も再分岐給電ラインの長さは
λ／４に制限される。従って絶縁板の全体の長さ寸法を
大きくすることなく指向特性に優れたレーダ用マイクロ
ストリップアレイアンテナを構成することができる。

【００１７】更にこの出願の第３発明によればマイクロ
ストリップアレイアンテナを構成する共通給電ラインの
中央から分岐給電ラインの延長方向と逆向に分岐して形
成した分岐ラインと、この分岐ラインの先端に電気的に
接続され、絶縁板の長辺方向に延長された細条導電パタ
ーンによって構成したスタブと、このスタブ上において
絶縁板の中心点に給電点を設けた構造を特徴とするもの
である。

【００１８】この第３発明によればスタブによってイン
ピーダンス整合させることによって共通給電ラインの中
央でなく、絶縁板の中央に給電点を配置することができ
る。これによって絶縁板の端部にインピーダンス整合用
の延長部を設ける必要がなくこの点でも絶縁板の長さを
短かくすることができる。

【００１９】

【実施例】図１乃至図１１にこの発明の実施例を示す。 図中図１２及び図１３と対応する部分には同一符号を付
して示す。マイクロストリップアレイアンテナ板１００
は金属板で作られた補強板１１０に取付けられ、補強板
１１０を介して回転シヤフト２００に取付けられる。

【００２０】マイクロストリップアレイアンテナ板１０
０には表側にパッチ１０２と、共通給電ライン１０３、
分岐給電ライン１０４、再分岐給電ライン１０７がマイ
クロストリップライン構造によって形成される。つまり
絶縁板１０１は所望の誘電率を持つ誘電体によって構成
され、絶縁板１０１の背面には全体に導電箔が形成され
、この導電箔が共通電位点に電気的に接続されてアース
導体を構成する。

【００２１】これと共に表側に所定の幅寸法を持つ共通
給電ライン１０３と分岐給電ライン１０４、再給電ライ
ン１０７、パッチ１０２が形成されマイクロストリップ
ラインが構成される。つまりマイクロストリップライン
構造によって各部分が所定のインピーダンスに設定され
る。マイクロストリップアレイアンテナ板１００の下辺
部に沿ってシールド板１１１が取付けられ、このシール
ド板１１１によって共通給電ライン１０３から放射され
る電波を遮蔽する。

【００２２】補強板１１０は回転シャフト２００の平面
部２１０に取付けられる。平面部２１０の背面側にも平
面部が形成され、背面側の平面部に保護カバー１１２が
取付けられ、この保護カバー１１２によって回転シャフ
ト２００の上端がかくされ、保護される。回転シャフト
２００は上半部が上記した平面部２１０を形成するため
に角柱状とされるが、下半部は円柱状とされ、この円柱
部分２１１にベアリング３５１，３５２の内リングを嵌
合させ、ベアリング３５１，３５２の外リングをアンテ
ナ接続用導波管３００に形成した支持台３５０に嵌合さ
せる。

【００２３】ベアリング３５１，３５２は抑え板３５３
と３５４によって支持台３５０の内部に抑え込まれる。 これと共に回転シャフト２００に形成したフランジ２１
２に大歯車２５０が取付けられる。大歯車２５０にはモ
ータ２５１の回転を減速した軸２５２に取付られたピニ
オン２５３が噛合し、毎分例えば２４回転程度の回転速
度で回転シャフト２００が回転される。

【００２４】回転シャフト２００の軸芯には円孔２１３
が上下に貫通して形成される。この円孔２１３の下端に
は例えばテフロンのような絶縁体によって形成した絶縁
スペーサ２１４が嵌込まれる。絶縁スペーサ２１４は軸
芯に孔を有し、この孔に中心導体用シャフト２１５が挿
入され、中心導体用シャフト２１５を回転シャフト２０
０の軸芯位置に絶縁して支持する。円孔２１３の上端側
には導電スペーサ２１６が挿入され、この導電スペーサ
２１６の中心孔に中心導体用シャフト２１５が挿入され
る。従って中心導体用シャフト２１５の上端側は導電ス
ペーサ２１６によって電気的に回転シャフト２００に接
続され、同軸伝送構造の終端が構成される。中心導体用
シャフト２１５には軸芯と直交する方向にネジ孔２１９
が形成され、このネジ孔２１９に導電ピン２２０がネジ
込まれる。

【００２５】つまり回転シャフト２００の平面部２１０
には円孔２２１が形成され、この円孔２２１に筒状の絶
縁スペーサ２２２が嵌込まれ、この絶縁スペーサ２２２
の中心孔２１３を通じて導電ピン２２０を中心導体用シ
ャフト２１５にネジ込む。導電ピン２２０は平面部２１
０から突出され、この突出した導電ピン２２０がマイク
ロストリップアレイアンテナ板１００の給電点Ｆに形成
された孔に貫通し、マイクロストリップアレイアンテナ
板１００の給電点Ｆに接続される。

【００２６】導電ピン２２０はテフロンのような絶縁ス
ペーサ２２２に被覆され同軸伝送構造を構成する。中心
導体用シャフト２１５は導電ピン２２０のネジ込によっ
て上下方向に位置が固定され、図４に示すアンテナ接続
用導波管３００への突出量Ｄが規定される。また導電ス
ペーサ２１６はセットビス２１７と２１８を暖めること
により上下に移動させることができる。この状態で導電
ピン２２０との間の間隔Ｇ（図４参照）を調整し、最大
電力が取出せる状態に設定する。

【００２７】アンテナ接続用導被管３００は図３及び図
５に示すようにフランジ３０１を有し、このフランジ３
０１が図３に示すサーキュレータ４００の一つの面に取
付けられる。フランジ３０１の中央に長方形の窓３０２
が形成され、この窓３０２が偏平な空胴３０３に連通し
てアンテナ接続用導波管３００が構成される。アンテナ
接続用導波管３００の空胴３０３の上面側に高周波取出
口３０４（図５参照）が形成され、この高周波取出口３
０４に回転シャフト２００に支持された中心導体用シャ
フト２１５の下端が突出され、中心導体用シャフト２１
５と回転シャフト２００によって構成される同軸伝送構
造とアンテナ接続用導波管３００とが高周波結合され、
サーキュレータ４００から与えられる電波をマイクロス
トリップアレイアンテナ板１００に伝達することと、マ
イクロストリップアンテナ板１００に誘起した反射波を
サーキュレータ４００に返送する動作とが行なわれる。

【００２８】サーキュレータ４００の他の一つの面４０
１には送信機接続用導波管５００（図３参照）が取付け
られる。またサーキュレータ４００の反対側の面には受
信機接続用導波管６００が取付けられる。これら導波管
５００と６００は図３及び図６に示すように同一構造を
有し、サーキュレータ４００への取付用のフランジ５０
１（６０１）を有し、このフランジ５０１（６０１）の
中央に導波管用の窓５０２（６０２）が形成される。こ
の窓５０２（６０２）は空胴５０３（６０３）に連通し
、この空胴５０３（６０３）が導波管として作用する。 空胴５０３は９０°折曲られ、上面に連通する。上面に
は送信機取付面５０４（又は受信機取付面６０４）が形
成され、この送信機取付面５０４又は受信機取付面６０
４に送信機７００と受信機８００を取付ける。

【００２９】送信機７００は例えばマグネトロンを用い
ることができる。７０１は送信機駆動用の基板を示し、
この基板７０１からマグネトロンにパルスを与えること
により、このパルスの期間に高周波を発振し、空胴５０
３を通じてサーキュレータ４００に放出される。サーキ
ュレータ４００では図３に示す面４０１の窓４０２から
入力された電波は、９０°反時計廻り方向に伝播されて
面４０１と９０°直交する面に形成された窓に放出され
る。この面には、上述したアンテナ接続用導波管３００
が接続されているから、このアンテナ接続用導波管３０
０と回転シャフト２００によって構成される同軸伝送構
造を通じてマイクロストリップアンテナ板１００に高周
波信号が与えられ、マイクロストリップアレイアンテナ
板１００から電波が放出される。

【００３０】マイクロストリップアレイアンテナ板１０
０に反射波が帰来すると、給電点Ｆに高周波電流が誘起
され、この高周波電流が回転シャフト２００によって構
成される同軸伝送構造と、アンテナ接続用導波管３００
を通じてサーキュレータ４００に与えられる。サーキュ
レータ４００はアンテナ接続用導波管３００の取付面か
ら９０°反時計方向に回転した面の窓に伝播し、受信機
取付用導波管６００に伝播され受信機８００で増幅し、
中間周波信号を出力する。基板８０１には中間周波増幅
器が実装され、受信信号の増幅を行なう構造としている
。尚基板７０１にはシールドカバ７０２が被せられ、ま
た受信機側の基板８０１はシールドカバ８０２に収納さ
れる。

【００３１】図３に示す符号９００は金属シャーシを示
す。この金属シャーシ９００には各導波管３００，５０
０，６００がサーキュレータ４００によって一体化され
た状態で装着される。また基板７０１と８０１も同様に
金属シャーシ９００に取付けられる。金属シャーシ９０
０は図７に示すハウジング９５０に収納される。ハウジ
ング９５０は下半部９５１と上半部９５５とによって構
成される。下半部９５１は絶縁樹脂によって凹盆状に形
成され、底面に形成された孔９５２によって金属シャー
シ９００はビス止めされる。図３に示す４個のボス９５
３は金属シャーシ９００を下半部９５１にビス止用のネ
ジ孔を形成したボスである。

【００３２】下半部９５１の側部に防水用ケーブル引出
具９６０が取付けられ、このケーブル引出具９６０を通
じてケーブル９７０（図２）がハウジング内に導入され
る。ケーブル９７０が送信機用基板７０１、受信機用基
板８０１、モータ駆動回路等に接続される。下半部９５
１の開口周辺部には防水パッキン９８０が装着され、防
水パッキン９８０を挟んで上部に上半部９５５が被せら
れる。下半部９５１の周辺に形成した孔９５２を通じて
、上半部に形成したネジ孔にネジ９５４をネジ込むこと
により、下半部９５１と上半部９５５との間に防水パッ
キン９８０を締付け、ハウジング９００を防水構造で密
封する。

【００３３】図８にこの出願の第２発明の実施例を示す
。この出願の第２発明ではマイクロストリップアレイア
ンテナ板１００に形成する給電ラインの形状を提案する
ものである。絶縁板１０１は所望の誘電率を持つ誘電体
によって構成され、一方の面の全体にアース導電箔が被
着形成され、他方の面にストリップラインが形成される
。共通給電ライン１０３と、分岐給電ライン１０４と、
再分岐供給ライン１０７がマイクロストリップラインに
よって構成される。

【００３４】共通給電ライン１０３は長方形の絶縁板１
０１の長辺に沿って形成される。アンテナから放射する
電波の導体と絶縁板とで構成される導波路の波長をλと
した場合、共通給電ライン１０３から一波長λの間隔で
例えば共通給電ライン１０３の中心点Ｘを境に左右にそ
れぞれ１０個又は１２個の分岐給電ライン１０４を分岐
する。分岐給電ライン１０４は互に平行して絶縁板１０
１の短辺方向に延長される。分岐給電ライン１０４の延
長量は図８の右端に示すように２λ＋３λ／４に選定さ
れ、共通給電ライン１０３から３λ／４の位置から第１
の再分岐給電ライン１０７Ａを分岐し、更にこの３λ／
４の位置からλずつ延長した位置から第２と第３の再分
岐給電ライン１０７Ｂ，１０７Ｃを分岐形成する。これ
ら第１，第２，第３の再分岐給電ライン１０７Ａ〜１０
７Ｃの延長量はそれぞれλ／４に選定される。

【００３５】各再分岐給電ライン１０７Ａ〜１０７Ｃの
各先端に角形のパッチ１０２が形成される。パッチ１０
２の絶縁板１０１の長辺方向の寸法はλ／２に選定され
、他辺の寸法Ｂは接続点Ａにおいてパッチ１０２の方向
を見たインピーダンスが、分岐給電ライン１０４及び再
分岐給電ライン１０７Ａ〜１０７Ｃの各特性インピーダ
ンスと整合する寸法に選定する。

【００３６】この出題の第２発明では再分岐給電ライン
１０７Ａ〜１０７Ｃを直線状に形成した点と、給電点Ｆ
を共通給電ライン１０３とは別に形成したスタブ１０８
上に設けた構造を特徴とするものである。再分岐給電ラ
イン１０７Ａ〜１０７Ｃを絶縁板１０１の長辺方向に平
行して直線状に形成することにより再分岐給電ライン１
０７Ａ〜１０７Ｃはパッチ１０２及び分岐給電ライン１
０４との結合が最小となりサイドローブの発生を小さく
することができる。

【００３７】再分岐給電ライン１０７Ａ〜１０７Ｃを直
線化するためには分岐給電ライン１０４から各再分岐給
電ライン１０７Ａ〜１０７Ｃを通じてパッチ１０２を見
たインピーダンスが所定の値となるように各再分岐給電
ライン１０７Ａ〜１０７Ｃのパータン幅を選定する。図
９及び図１０にマイクロストリップアレイアンテナ板１
００に形成された導電パターンの一部を拡大して示す。 図示するように共通給電ライン１０３と、分岐給電ライ
ン１０４はパターン幅が細い部分と太い部分とが形成さ
れる。図９に示す細い部分の寸法Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍは約λ
／４、太い部分の寸法Ｎ，Ｑ，Ｒは約３λ／４に選定さ
れ、寸法Ｏ，Ｐは約λ／４に選定される。

【００３８】ここで特に共通給電ライン１０３の最端部
に存在する細い部分の寸法ＪＪは標準寸法Ｊのλ／４よ
り約１０％程度小さい値に設定される。更に図１０に示
す給電点Ｆに近い中央部分の寸法ＪＪＪは標準寸法Ｊよ
り２〜３％程度大きい値に設定される。一方中央部分の
２本の分岐給電ライン１０４では共通給電ライン１０３
から分岐する部分が細いパターンとなっている。この細
いパターン部分の寸法Ｓは太いパターン部分の標準寸法
Ｏより８〜９％程度小さい値に設定される。

【００３９】このように各部の寸法が設定されて各パッ
チアレイに給電する電力配分に傾斜を付けて鋭い指向特
性を得るようにしている。一方この出願の第３発明では
マイクロストリップアレイアンテナ板１００の中央部分
に共通給電ライン１０３と平行する導電パターンによっ
て形成したスタブ１０８を設け、このスタブ１０８に給
電点Ｆを設けた構造を提案する。

【００４０】つまり共通給電ライン１０３の中心点は図
８に示すＸ点の位置にある。従って本来はこのマイクロ
ストリップアレイアンテナ板１００の給電点はＸの位置
に存在することになる。絶縁板１０１上において右端の
パッチアレイは共通給電ライン１０３の右端から図８に
示すようにΔＬだけ突出している。従って絶縁板１０１
はＸ点を中心とした場合、重量配分が左右対称にならな
い欠点がある。

【００４１】このためＸ点を給電点とした場合、従来は
図８に示す絶縁板１０１の左端からΔＬだけ延長させ、
この延長によってＸ点を回転中心として支持した場合に
、左右対称の重量配分にし、回転シャフト２００にかた
よった力を与えない構造としている。然し乍ら、このよ
うに絶縁板１０１を単に重量配分を合せるだけで左端に
延長部を設ける場合には、絶縁板１０１に不要な部分を
付加するだけで無駄なことになる。

【００４２】このためこの出願の第３発明では絶縁板１
０１の左端に無駄な絶縁板を延長しなくても絶縁板１０
１の中心点を回転中心にすることができる構造を提案す
るものである。この出願の第３発明では共通給電ライン
１０３の中心点Ｘから下向き分岐導電パターン１２０を
設け、この分岐導電パターン１２０の先端に共通給電ラ
イン１０３と平行する細条導電パターンによってスタブ
１０８を形成し、このスタブ１０８上において、絶縁体
１０１の中心点に対応する位置に給電点Ｆを設ける。

【００４３】このようにスタブ１０８を設けてインピー
ダンス整合をとりながら、給電点Ｆを絶縁板１０１の中
心点に移動させることにより、絶縁板１０１に不要な部
分を付加することなく、給電点Ｆの位置をアンテナの回
転中心にすることができる。よって絶縁板１０１の長辺
方向の寸法を短かくすることができ、図７に示したハウ
ジング９５０の特に上半部９５５の直径を小さくするこ
とができる利点が得られる。

【００４４】尚、絶縁板１０１に形成する共通給電ライ
ン１０３及び分岐ライン１０４の各直角に折曲る部分は
、図１１に拡大して示すように４５°に切落した形状に
形成する。このように４５°に切落した形状に形成する
ことにより直角に折曲る部分で反射が発生することを回
避することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
サーキュレータ４００からマイクロストリップアレイア
ンテナ板１００に至る高周波の伝播路が導波管と、回転
シャフト２００内の同軸伝送構造と、導電ピン２２０に
よって構成される同軸伝送構造の３通路で構成されるか
ら従来の４通路と比較して１通路少なくすることができ
る。よってこの点で変換損失を少なくすることができ、
利得の高いレーダ用アンテナを提供することができる。

【００４６】更に、回転シャフト２００の内部では、中
心導体用シャフト２１５が上端から下端まで貫通して配
置され、然も上端側は、導電スペーサ２１６で支持され
、下端側は、絶縁スペーサ２１４で支持する構造とした
から、組立が容易にできる利点がある。この結果組立に
要する時間を短かくすることができ、また所望の特性の
アンテナを得るための調整も容易に行なうことができる
利点が得られる。

【００４７】またこの発明では、マイクロストリップア
レイアンテナ板１００を構成する再分岐給電ライン１０
７を絶縁板１０１の長辺方向に延長した直線状に形成し
たから、この再分岐給電ライン１０７と分岐給電ライン
１０４及び再分岐給電ライン１０４とパッチ１０２との
間の結合を小さくすることができる。この結果利得の大
きいアンテナを得ることができる。また再分岐給電ライ
ン１０７を直線状に形成したから、パッチ１０２の上下
方向の間隔を大きく採らなくて済むため、絶縁板１０１
の短辺方向の寸法を短かくすることができ、ハウジング
９５０の上半部９５５の高さ寸法を小さくできる利点が
得られる。

【００４８】またこの発明では絶縁板１０１の中心点に
アンテナの給電点Ｆを配置する構造を採ったから、アン
テナを構成する絶縁板１０１の長辺方向の寸法を短かく
することができる。この結果ハウジング９５０の上半部
９５５の直径を小さくでき、全体の形状を小型に作るこ
とができる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す分解斜視図。

【図２】この発明の一実施例を示す分解斜視図。

【図３】この発明の一実施例を示す分解斜視図。

【図４】この発明の実施例に用いた回転シャフトの内部
構造を説明するための断面図。

【図５】この発明の実施例に用いたアンテナ接続用導波
管の構造を説明するための断面図。

【図６】この発明の実施例に用いた送信機接続用導波管
及び受信機接続用導波管の構造を説明するための断面図
。

【図７】この発明の実施例に用いたハウジングの構造の
一例を示す分解斜視図。

【図８】この発明の実施例に用いたマイクロストリップ
アレイアンテナ板の構造を説明するための正面図。

【図９】この発明の実施例に用いたマイクロストリップ
アレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するため
の拡大正面図。

【図１０】この発明の実施例に用いたマイクロストリッ
プアレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するた
めの拡大正面図。

【図１１】この発明の実施例に用いたマイクロストリッ
プアレイアンテナ板の導電パターンの形状を説明するた
めの拡大正面図。

【図１２】従来の技術を説明するための断面図。

【図１３】従来の技術を説明するための拡大正面図。

【符号の説明】

１００　　　　　　　　　　マイクロストリップアレイ
アンテナ板１０１　　　　　　　　　　絶縁板 １０２　　　　　　　　　　パッチ １０３　　　　　　　　　　共通給電ライン１０４　　
　　　　　　　　分岐給電ライン１０７　　　　　　　
　　　再分岐給電ライン２００　　　　　　　　　　回
転シャフト２１５　　　　　　　　　　中心導体用シャ
フト２２０　　　　　　　　　　導電ピン ２５１　　　　　　　　　　モータ ３００　　　　　　　　　　アンテナ接続用導波管３５
０　　　　　　　　　　支持台 ３５１，３５２　　ベアリング ４００　　　　　　　　　　サーキュレータ５００　　
　　　　　　　　送信機接続用導波管６００　　　　　
　　　　　受信機接続用導波管７００　　　　　　　　
　　送信機 ８００　　　　　　　　　　受信機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　３方向に導波管との接続口を有し、各
   接続口に与えた高周波が一方向に伝播されて一つの導波
   管との接続口に出力される特性を具備したサーキュレー
   タと、このサーキュレータの一つの接続口に接続された
   送信機と、この送信機が発射する高周波を上記サーキュ
   レータの一つの接続口から取出すアンテナ接続用導波管
   と、このアンテナ接続用導波管から上記サーキュレータ
   に入力される受信波が出力される上記サーキュレータの
   接続口に接続された受信機と、上記アンテナ接続用導波
   管の一つの側面に形成された高周波取出口と、この高周
   波取出孔と同一の軸芯を持つ中空部を具備し、上記アン
   テナ接続用導波管の上面から垂直方向に突出して回転自
   在に支持された回転シャフトと、この回転シャフトの上
   記中空部の軸芯に配置され回転シャフトと共に同軸伝送
   ラインを構成し、下端が上記アンテナ接続用導波管に突
   出して高周波結合された同軸伝送構造を構成する中心導
   体用シャフトと、上記回転シャフトの上端に長手方向が
   回転シャフトの軸線と直交する方向に取付られ、絶縁板
   の一方の面に複数のパッチがマトリックス状に配列して
   形成され、このマトリックス状に配列して形成された複
   数のパッチにマイクロストリップラインによって構成さ
   れる給電ラインが接続されて給電する構造のマイクロス
   トリップアレイアンテナ板と、上記回転シャフトの外周
   面から上記回転シャフトの中空部に向って貫通して形成
   された孔と、この孔に貫通して支持され、軸芯に貫通孔
   を具備した絶縁筒と、この絶縁筒の貫通孔に貫通し、一
   端が上記中心導体用シャフトに電気的に接続され、他端
   が上記マイクロストリップアレイアンテナ板の給電点に
   接続された導電ピンと、上記回転シャフトを一定速度で
   回転させるモータと、によって構成したことを特徴とす
   るレーダ用アンテナ装置。
2. 【請求項２】　　所望の誘電率を有する長方形状の絶縁
   板の一方の面の全体に接して設けられたアース導体と、
   上記絶縁板の他方の面に上記長方形状の一方の長辺に沿
   って細状の導電パターンが放射する電波の波長の整数倍
   の長さで形成されて構成された共通給電ラインと、この
   共通給電ラインの上記波長の間隔毎に分岐点を有し、こ
   の分岐点から上記長方形状の短辺方向に延長された複数
   の細条導電パターンによって構成された分岐給電ライン
   と、この複数の分岐給電ラインから上記長方形状の長辺
   方向に直線状に延長された複数の再分岐給電ラインと、
   この再分岐給電ラインの先端部に電気的に接続され上記
   長方形の長辺方向に、放射する電波の波長の約１／２の
   寸法を有し、これと直交する方向にこれより長い寸法を
   持つ導電箔によって形成したパッチと、によって構成し
   たことを特徴とするレーダ用アンテナ装置。
3. 【請求項３】　　上記請求項１記載のレーダ用マイクロ
   ストリップアレイアンテナにおいて、上記サーキュレー
   タと、送信機接続用導波管と、受信機接続用導波管と、
   送信機と、受信機と、アンテナ接続用導波管とが金属シ
   ャーシに支持され、この金属シャーシが絶縁体によって
   形成された凹盆状の下部ハウジングに取付けられ、この
   下部ハウジングの上面開口部に上部ハウジングが防水構
   造で装着されこの上部ハウジング内で上記マイクロスト
   リップアレイアンテナ板が回転する構造としたことを特
   徴とするレーダ用アンテナ装置。
4. 【請求項４】　　請求項２記載のレーダ用マイクロスト
   リップアレイアンテナにおいて、上記共通給電ラインの
   中央から分岐給電ラインの延長方向と逆向に分岐して形
   成した分岐導電パターンと、この分岐導電パターンの先
   端に電気的に接続され、上記長辺方向に延長された細条
   導電パターンによって構成したスタブと、このスタブの
   上記絶縁板の中心点に形成した給電点とを設けたことを
   特徴とするレーダ用アンテナ装置。