JPH0590833A - 翼板調整を行うスロツト放射器構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明は、電磁波の伝播方向に延在する２つの
対向した広い壁および２つの対向した側壁32，34を有す
る方形断面導波管の一方の広い壁に放射器としてスロッ
ト開口40を備えているスロットアンテナの各スロットか
ら放射される電波の位相を同じにして格子ローブの発生
を阻止し、しかも組立てが容易な構造を提供することを
目的とする。 【構成】スロット開口40を備えている第１の広い壁と対
向する広い壁に、第１の広い壁の方向に第１の広い壁の
手前まで延出ている翼板48を設け、この翼板48をスロッ
ト開口40の方向と直交する方向に１つおきのスロット40
の間に配置してスロット列24の下の導波管中を伝播する
電磁波を蛇行させて各スロットに置ける放射電磁波の位
相を合わせたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一ラインスロット放
射器のラインアレイ、特に導波管または空洞の共通の広
い壁から立ち上がった１組のフィン形状の翼板によって
制御される電磁波の励起および位相制御を行うスロット
放射器の複数の平行な列のアレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】導波管の壁に沿って交互のラインに配置
されたスロット放射器のアレイは、電磁波ビームを発生
させるために使用されることが多い。スロット放射器か
ら構成されたアレイアンテナの典型的な例として、アン
テナは、広い壁の幅が狭い壁の高さの２倍であり、スロ
ットが広い壁の１つを通って形成されている方形断面導
波管を含む。アンテナはまた行および列に配列されたス
ロット放射器の２次元アレイを設けるために並んで配置
された複数のこれらスロットを有する導波管から構成さ
れる。アンテナの説明を容易にするために、スロット放
射器の列は縦方向、すなわち導波管における電磁波の伝
播方向に方位付けられており、スロット放射器の行は導
波管における伝播方向に対して横断方向であると考え
る。単一の導波管から構成されたアンテナはファンビー
ムを生成し、一方並んで配置された複数の導波管から構
成されたアンテナは列に平行な平面および行に平行な直
交する平面の両者において十分に制限された指向性を有
するビームを生成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スロット放射器を使用
するアンテナは導波管の広い壁の中心線に関して角度を
なすスロットを有しているか、あるいは導波管の広い壁
の中心線に平行に配列されているが、一側および他の側
においてこの中心線から交互にずれているスロットを有
してもよい。所望の直線偏波およびアンテナ全体の放射
開口の所望の照射関数を得るために、ここにおいて最も
重要なアンテナの構造は、互いに平行であり、列と平行
に同一ラインに配列された全スロットにより構成される
ことである。同一ライン性は望ましくない格子ローブま
たは別のオーダービームを取除く。

【０００４】種々のスロット放射器からの放射間の同位
相関係は、複数の導波管を含む平面に垂直に導かれたブ
ロードサイドビームを生成するために使用される。ここ
では、放射器の行および列の２次元アレイを含むアンテ
ナが最も重要である。同位相関係を得る１つの方法は、
１つの案内波長の間隔を持つスロット放射器を位置する
ことである。しかしながら、このような間隔はアンテナ
の指向性パターンに格子ローブを誘導する大きなもので
あり、したがって多くの場合、スロット放射器の連続し
たものの間において典型的に案内波長の１／２の小さい
間隔を使用することが好ましい。

【０００５】しかしながら、１／２案内波長の間隔では
導波管に沿った波の伝播が１／２案内波長の距離の伝播
中に180 °の位相シフトを受けるために問題が生じる。
したがって、同位相関係の必要条件は放射器の間隔を１
／２案内波長の距離にする要求と対立する。典型的に、
同位相は導波管においてエネルギに結合したスロットを
得るために使用されるスロットポジショニングの方向を
交互にすることによって１／２案内波長間隔にかかわら
ず得られる。

【０００６】また、アンテナの製造を容易にし、アンテ
ナの全重量を軽減するために、単一の広い壁内にスロッ
ト放射器の多数の列を形成するのに十分な幅の広い壁を
有する単一の導波管のアンテナを構成することが好まし
い。これは多数の個々の導波管を構成することを不要に
する。しかしながら、このような単一の広い壁内におけ
るスロット放射器の多数の列の構成は別の問題を生じ
る。すなわち、アレイの任意の行内における連続したス
ロット放射器は、位相で180 °異なる放射により励起さ
れる。したがって、同位相関係は得られない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】平行な列および平行な行
の配列に位置されたスロット放射器のアレイを具備した
アンテナによって上記の問題が克服され、別の利点が提
供される。スロット放射器は全て長方形断面を有する広
い導波管または空洞の単一の上部の広い壁内に形成され
る。放射器のスロットは互いに平行であり、本発明の好
ましい実施例においては各スロットの縦のディメンショ
ンは列に平行な方向である。導波管は横断方向電界電波
ＴＥ_n,o によって励起され、ここでｎは任意の整数に等
しい。各スロット放射器と関連して導波管の下部の広い
壁から立上がっているフィン状の共振翼板が設けられて
いる。翼板は下部の広い壁から上部の広い壁に向かって
途中まで延在するが、上部の広い壁に接触しない。これ
は、下部の広い壁上の翼板の構造および側壁が単一の構
造として鋳造または機械加工されることができることに
より製造を容易にする。製造は上記の構造を完成するた
めに側壁および端部の壁上に放射スロットを有する上部
の広い壁を置くだけで完了する。

【０００８】フィン状の翼板は、導波管を通って延在す
る想定上の導波管のアレイを参照することによって最も
良く説明されることができる方法で配列される。アレイ
において、想定上の各導波管は比較的狭く、広い壁の幅
が側壁の高さのほぼ２倍のアスペクト比を有する。想定
上の導波管は互に連続しており、ＴＥ_n,0 モードの特性
のためにゼロ値の電界がある実際の側壁によって分離さ
れる。全翼板は互いに平行に配置されている。想定上の
各導波管内において、翼板はスロット放射器の位置に配
置され、導波管の中心線に垂直に方向付けられ、想定上
の各導波管の中心垂直平面に関して交互に配置されてい
る。想定上の各導波管において、翼板は実際の側壁から
垂直に延在し、その延在距離は想定上の各導波管の側壁
間の距離のほぼ１／３である。下部の広い壁から上部の
広い壁の方向へ翼板の延在距離は広い壁の間の距離のほ
ぼ80％である。スロット放射器の各列において、スロッ
トは１／２案内波長だけ中心で間隔を隔てられている。

【０００９】想定上の各導波管において、翼板の交互の
位置は想定上の導波管の中心垂直平面に関する電磁波の
伝播路の横方向の偏位を生じる。伝播の通路の交互の偏
位は、各列中のスロットが１／２導波管波長だけ間隔を
隔てられているという事実と関連した位相の交替を消去
する各スロット放射器における励起位相の反転を導く。
これは、結果的に単一の列内におけるスロット放射器全
体の同位相励起を生じさせる。２つの隣接した想定上の
導波管に関して、１つの想定上の導波管の翼板のアレイ
は別の想定上の導波管中の翼板のアレイの鏡像である。
これは、ＴＥ_{n, o} 導波管モードが想定上の導波管の基本
特性として交互の特性を有するという事実と関連した位
相交替を消去するように各行内における連続したスロッ
ト放射器の励起の位相の交替を導く。これは結果的に１
行中の全スロット放射器の同位相励起を発生させる。

【００１０】行および列で配列され、案内波長の１／２
だけ間隔を隔てられたスロット放射器を有する所望のア
ンテナは、全スロットからの同位相放射により実現され
る。

【００１１】

【実施例】図１乃至図４を参照すると、本発明にしたが
って構成されたアンテナ20が示されており、アンテナ20
は長方形アレイに配列され、１組の行22および列24で限
定された位置に配置された放射素子の平面アレイを有す
る。行22および列24は図１において破線で示されてい
る。アンテナ20は、空洞または広い導波管26の形態を持
つマイクロ波構造を含む。導波管26は上部の広い壁28、
下部の広い壁30、右側壁32、左側壁34、前方壁36および
後方壁38を具備している。広い壁28および30は互いに平
行に配置され、互いから間隔を隔てられ、側壁32および
34、前方壁36および後方壁38によってそれらの周辺エッ
ジで接合されている。“上部”および“下部”という用
語は図２および図３の断面図についてのアンテナの説明
に関連させて便宜上使用されるもので、任意の所望の方
位において動作されることのできるアンテナ20に対する
好ましい方位を示すものではない。同様に、“右側”お
よび“左側”という用語は図１の図面に対してアンテナ
素子を関連させるために使用され、アンテナ20に対する
任意の好ましい方位を示すものではない。

【００１２】広い壁28および30、側壁32および34、前方
壁36および後方壁38はそれぞれ導電材料、好ましくは真
鍮またはアルミニウムのような金属から形成され、空洞
または導波管として示されている完全に包囲された空間
を生成する。マイクロ波エネルギが前方壁36において供
給され、各放射素子から放出されるという事実から、ア
ンテナのマイクロ波構造は導波管26として示される。１
つの実施例は進行波を使用し、反射波の発生を阻止する
ために終端部分（以下示されるような）を有し、他の実
施例は変動する定在波比の定在波を使用し、逆方向に波
を反射するために短絡端部壁を有する２つの導波管26の
実施例がある。

【００１３】各放射素子は薄い上部の広い壁28内の開口
として形成され、各開口は長さおよび幅のディメンショ
ンを有する縦方向のスロット40として構成され、スロッ
ト40の長さはスロット40の幅より多数倍大きい。各スロ
ット40の縦方向のディメンションは列24の方向に平行に
方位付けられている。各スロット40の中心は、行22およ
び列24の交差した破線によって限定された方形セルの中
心に示されている。

【００１４】導波管26を示す際に、図３において垂直の
破線42と44との間あるいは線44と右側壁32との間に示さ
れているように列24の縦方向の図を考慮することが都合
良い。列24の縦方向の図に関して、列内に包囲された導
波管26の部分はほぼ２×１（アスペクト比）の長方形導
波管の断面寸法を有し、これは側壁の断面寸法のほぼ２
倍である。多数の列24に関して、広い壁28および30は共
に側壁32および34より多数倍大きい。導波管26の断面の
この構成は、導波管26がモードのオーダーが列の数に等
しい横断方向電界の（ＴＥ）電磁波の高いオーダーの方
形導波管モードを支持することを可能にする。例示する
と、５，10または他の整数の列が存在し、図１乃至図４
に示された実施例は列24のうちの６つおよび行22のうち
の６つが示されている。

【００１５】本発明の特徴によると、電磁波は全スロッ
ト40を通過して前方壁36から後方壁38まで導波管26内を
進行するＴＥ_6,0 波を発射するために前方壁36に配置さ
れた高いオーダーモードの波供給結合部46を介して供給
される。また、本発明の重要な特徴によると、アンテナ
20は下部の広い壁30に位置され、波から各スロット40ま
での所望のパワーの結合を行うように連続した通路に沿
って伝播させるために、導波管26内で電磁波を導くよう
に各スロット40のセル中に設けられた１組の翼板48を含
む。各翼板48は下部の広い壁30から立上がり、上部の広
い壁28に向かって途中まで延在する金属の薄いシートか
ら形成されている。各翼板48は平面形状を有し、前方壁
36に平行に設けられている。各翼板48は列24の幅のほぼ
１／３の距離で列24のエッジから横断方向に延在する。
各列24内における翼板48の位置は、図１のある列に見ら
れるような翼板48の列が図１の次の列に見られるような
翼板48のアレイの逆であるように１つの列から次の列に
ずらされて配置されている。列から列への翼板48のアレ
イの反転の結果として、隣接した列の翼板48は側壁32お
よび34に位置された翼板の２倍の幅を有する翼板を設け
るために互いに接するように図１に示されている。連続
した列24の翼板の接触によって提供された翼板の広い構
造は図１および図３において符号48Ａで示されている。
図１において上部の広い壁28の一部分は翼板48Ａの広い
構造を示すために切取られている。

【００１６】供給結合部46は長方形断面を有し、導波管
50の側壁として機能する上記の前方壁36並びにこの前方
壁36に対向した第２の側壁52から形成された導波管50を
含む。導波管50は壁36および52によって接合された上部
および下部の広い壁54および56を含む。各広い壁54およ
び56の横断方向のディメンションは、導波管の断面に対
してほぼ２×１のアスペクト比を提供するように各壁36
および52の横断方向のディメンションのほぼ２倍であ
る。結合スロット58はそれぞれ長さおよび幅を備え、長
さが幅より多数倍大きい直線形状を有し、前方壁36に位
置されている。結合スロット58は広い壁54および56に平
行に方位付けられ、結合スロット58は広い壁54と56との
間の中間に設けられている。スロット58は導波管50に沿
って縦方向において案内波長の１／２だけ中心上で間隔
を隔てられている。導波管50は、図２に示されるように
電界が広い壁54および56に垂直であるＴＥ_1,0 モードで
電磁波により励起される。各スロット58を通して結合さ
れた電界は、図２に示されるように広い壁28および30に
垂直に配置された電界を持つ導波管26において上記の横
断方向の電波を誘導する。アンテナ20および供給結合部
46の実際のディメンションはアンテナ20から放射される
電磁波の周波数にしたがって選択される。例示すると、
９行および10列に配列された90個のスロットの実験上の
モデルは9.2 ＧＨｚ（ギガヘルツ）定在波モードで成功
的に動作された。

【００１７】図５は、図３の２つの右側の列において、
すなわち破線44と側壁32との間と、２つの破線42と44と
の間を進行する電磁波の部分を概略的に示す。高いオー
ダーの横断電界電波の発生において良く知られているよ
うに、電界は導波管26に沿ったパワーの伝播方向に対し
て横断方向から見たときにゼロを周期的に経験する。図
３に関して、これらのゼロの３つが右側壁32、ライン44
およびライン42にそれぞれ配置されている。付加的なゼ
ロは列24の連続したものの間の境界に配置される。した
がって、各列24に沿った電磁波の伝播を分析する観点か
ら、列24を表わす破線に沿って想定上の導電性側壁を補
間することができる。これは、ライン60および62がこの
ような想定上の側壁を表している図５において行われ
る。電磁波は適切なマイクロ波ソース64によって供給さ
れ、導波管26に沿って高いオーダーのＴＥ波を発射する
供給結合部46に結合される。図５に示された導波管26の
部分を参照すると、供給結合部46からの出力パワーは波
66および68の破線によって示された連続した通路に沿っ
て進行する２つの分離した波66および68として表されて
いる。波状通路は翼板48の存在により生成される。

【００１８】導波管に沿った電磁波の伝播の直線通路か
ら波66または68のような電磁波を偏向する翼板48の動作
は翼板ではなく、レイモンドタン氏による文献（ＩＲＥ
Ｔransaction on Ａntennas and Ｐropagation，“Ａ
Ｓlot Ｗith Ｖariable Ｃoupling and its Ａpplica
tion to a Ｌinear Ａrray”，1960年１月，特に図１の
97頁）に記載されているような波を偏向するスロットに
関する構造を参照することにより理解されるであろう。
この文献において、縦方向にスロットを有する開口放射
線素子が長方形導波管の広い壁に設けられている。良く
知られているように、導波管の外側に放射するために導
波管内において導入された波から電磁波のスロットを介
した結合は電磁波の磁界の縦方向成分がスロットの縦側
と相互作用することによって行われる。放射された成分
の多数のアンテナアレイにおいて、スロットを有する放
射素子のような放射素子の最適なポジショニングは広い
壁の中心線上に直接スロット開口を位置することによっ
て行われる。しかしながら、この位置において、磁界の
横断方向成分だけがスロット開口を通る電磁波パワーの
所望の結合が生じないような状態で存在している。タン
氏による上記文献において、アイリスはスロット開口の
位置で導波管内に形成され、さらにアイリスは導波管の
中心平面からずらされる。これは結果的に電磁波の偏向
を生じるため、磁界の縦方向の成分がスロット開口にあ
り、スロットを介した波からの電磁波パワーを結合して
導波管の外側に放射させる。

【００１９】本発明において波の偏向の概念が使用され
る。しかしながら、アイリスのマイクロ波構造の代り
に、本発明は電磁波を偏向するために翼板のマイクロ波
構造を使用する。磁界のゼロ縦方向成分の状態は、励起
のＴＥ_1,0 モードにより励起される２×１長方形導波管
において中心垂直平面に沿ってのみ存在することが認め
られる。さらに、側壁の１つに向いたスロット側面を変
位させることにより、広い壁における縦方向のスロット
を通してパワーを成功的に結合するのに適切な縦方向磁
界成分が生じる。しかしながら、アレイアンテナの放射
素子の最適なポジショニングのために要求されるよう
に、導波管の中心垂直平面に沿ったスロットの位置を維
持しようとした場合、本発明の構造は、所望の縦方向磁
界成分がスロットの横側にあるようにその通常の経路か
ら波を偏向するために使用されなければならない。

【００２０】その波供給結合部46を持つアンテナ20のよ
うなアンテナの製造を容易にするために、下部の広い壁
だけに固定され、また多くは１つ以上の側壁に固定され
た全マイクロ波構造素子を有していることが望ましい。
しかしながら、スロット開口以外に、上部の広い壁に設
けられるこのような素子はない。マイクロ波素子のこの
ような構成はアンテナ20を形成する素子の組立てが容易
にモールドされて１つの一体構造として機械加工される
ことができるために製造を容易にし、その後上部の広い
壁が装置のカバーのようにその位置に置かれる。マイク
ロ波素子が上部および下部の広い壁の両者に固定されな
ければならないマイクロ波構造を製造することは著しく
困難である。これに関して、電磁波伝播の優先モードで
動作する方形導波管中の共振アイリスは、通常上部およ
び下部の広い壁の両者と電気的および物理的に接触して
いるアイリスの一部を有することによって形成されるた
め構成が困難である。本発明は、下部の広い壁に設けら
れ、上部の広い壁の方向に途中までだけ延在する翼板を
使用することによってこの構成の困難さを解決するもの
である。本発明の原理はまた他の構造の導波管、例えば
外面における振動が導波管内の完全反射により電磁波伝
播を偏向するために使用され得る固体誘電スラブの導波
管であっても適合することが認められる。

【００２１】各スロット40は自由空間波長のほぼ半分の
長さを有する。スロット40は列24に沿って間隔を隔てら
れ、中心間が案内波長の１／２の間隔である。スロット
40は行22に沿って間隔を隔てられ、中心間の間隔がほぼ
0.7 自由空間波長である。供給結合部46の導波管50にお
いて、電界ベクトルＥの方向は図４に示されるように結
合スロット58の１つから結合スロット58の次のものに同
位相中で交互に変化する。これは、パワー伝播方向を横
断する方向のＴＥ波の高いオーダーモードの電界の方向
が交互に変化する特性である導波管26中の電界方向の交
互の変化を発生させる。電界方向におけるこの交互の変
化は、図５に示された２つの想定上の導波管のスロット
40の逆方向の磁界ベクトルを結合させるために図５に示
されるようにスロット40に関して翼板48を取付けること
によって補償される。したがって、ライン60および62に
より限定された図５の第１の想定上の導波管において、
波68は図面の左側で第１のスロット40の上方を通過し、
一方壁32とライン60との間で限定された第２の想定上の
導波管中の波66の通路は図面の左端で第１のスロット40
の下方を通過する。したがって、全てのスロット40から
の放射は同位相であり、また全てのスロット40の平行な
配列により同じ偏波を有する。

【００２２】上記のように、導波管26は定在波モードま
たは進行波モードで動作されることができる。進行波モ
ードにおいて、終端負荷70は、スロット40により導波管
から結合して取出されない前方に伝播する電磁波パワー
を吸収するために後方壁38に位置される。前方に伝播す
る電磁波は、後方壁38に隣接したスロット40の最後の行
よりも供給結合部46に隣接したスロット40の第１の行で
強度が大きい。したがって、第１の行のスロット40の寸
法に関して最後の行のスロット40を拡大し（図示されて
いない）、最後の行のスロットから結合されたパワー量
を拡大するように第１の行の翼板48のディメンションに
関して最後の行の翼板48の横断方向のディメンションを
延長することが望ましい。

【００２３】定在波モードにおいては、負荷70は使用さ
れず、その代りに後方壁38の位置は、電磁波の短絡回路
を形成するように最後の行のスロット40の中心を越えて
案内波長の１／４（または１／４波長の奇数倍）の距離
に設けられる。それによって、前方に伝播する電磁波の
部分は、全パワーがスロット40を通って導波管26の外部
空間に放射する定在波比の変化する定在波を生成するよ
うに後方壁38に反射される。最大定在波の比は後方壁38
において生成され、定在波の比はスロット40を通る波か
らのパワーの放射のために前方壁36の近くにおいて導波
管26の部分に向かって値が下降する。アンテナ20の構造
はスロット40の全てが同じ寸法で製造され、翼板48の全
てが同じ寸法であるように製造され、スロット40の全て
が等量の電磁力を放射する空洞と類似している。スロッ
ト40の最後の行からの後方壁38の適切なポジショニング
は調節可能な端部壁72の調節により行われ、図５に概略
的に示されている。本発明の好ましい実施例の構造にお
いて、後方壁38の適切な位置が確認され、後方壁38はス
ロット40の最後の行22から固定された位置に構成され
る。

【００２４】しかしながら、図６に示されるような電磁
波パワーのビーム74の放射に対する実際的な状況におい
て、通常ビーム74を成形する際に有効な所望の振幅テー
パーを生成するようにスロットの寸法および翼板の延長
が選択される振幅テーパーを導入することが望ましいこ
とが多い。ビーム74はアンテナ20の上部の広い壁28から
広い側を放射する。例えば、導波管76の使用によるアン
テナ20へのソース64の結合は、プロードサイドビームが
ソース64により妨害されない便利な位置に設けられるこ
とを可能にする。

【００２５】供給結合部46の構造において、動作モード
の選択すなわち進行波モードまたは定在波モードの使用
がある。定在波モードの場合において、終端負荷78は導
波管50の端部壁80の前方に配置され、端部壁80は壁36と
52との間で、かつ広い壁54と56の間に延在される。それ
によって導波管50の入力ポート82においてソース64から
入力されたパワーは端部壁80に向かって導波管50中を伝
播し、大部分のパワーがスロット58を介して導波管26に
結合され、一方残りのものは負荷78において吸収され
る。

【００２６】別の動作モードにおいて、負荷78は除去さ
れ、端部壁80は入力ポート82に電磁波を反射するように
結合スロット58の最後のものの中心を越えて案内波長の
１／４（または１／４波長の奇数倍）に位置される。こ
れは端部壁80の近くの導波管50の端部における最大定在
波比の定在波を生成し、定在波比は波から結合スロット
58を通るパワーの放射のために入力ポート52に近い導波
管50の部分に向って値が低下する。

【００２７】スロット40の第１の行22は、高いオーダー
モードのＴＥ波を生成するように各結合スロット58から
の放射を組合せるように案内波長の少なくとも１／４の
距離、好ましくは案内波長の１／２だけ前方壁36から間
隔を隔てられている。所望ならば、導電壁84の短いセク
ション（図１および図２に破線で示されている）が列24
の隣接したものの間の境界において使用されてもよく、
壁84は前方壁36から後方壁38に向かって案内波長の１／
２の距離だけ外側に延在し、壁84は高さにおいて下部の
広い壁30から上部の広い壁28の方向に延在する。壁84は
所望ならば高いオーダーモードのＴＥ波を形成するため
に供給結合部46中に設けられてもよいが、供給結合部46
の良好な特性は壁84を使用することなくアンテナ20の実
験的なモデルで実現されている。

【００２８】各翼板48の構造において、翼板はインダク
チブ素子として動作し、翼板上部と上部の広い壁28の下
面との間の間隔は容量性素子として動作することが認め
られている。導波管26の電気的等価回路に関して容量性
素子およびインダクティブ素子は並列に生じる。したが
って、電磁波の周波数で共振するためにインダクタンス
および容量の値を選択することによってインダクティブ
および容量性素子の組合されたインピーダンスは、波が
翼板48による負荷の影響を全く受けずに伝播することが
できるように導波管26の負荷を本質的に与えない。波状
伝播路の導入だけが影響を受ける。したがって、位相シ
フトおよび減衰の導入の観点から翼板48は電磁波の伝播
特性に本質的に影響を与えないと考えられる。翼板48の
影響は、スロット40への波の結合を高めるように波の伝
播路を有効に偏位させることである。

【００２９】本発明の上記の実施例は単なる説明に過ぎ
ず、当業者はその技術的修正を認識するであろう。した
がって、本発明はここに示された実施例を制限するもの
ではなく、添付された特許請求の範囲によってのみ制限
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にしたがって構成され、部分的に断面を
示すアンテナの平面図。

【図２】図１のライン２−２におけるアンテナの断面
図。

【図３】図１のライン３−３におけるアンテナの断面
図。

【図４】図１のライン４−４におけるアンテナの断面
図。

【図５】電磁波の伝播路内に挿入された翼板により誘導
された放射線への波状通路を示す、図１のアンテナのス
ロット放射開口の２つの隣接した列の概略図。

【図６】電磁放射線のビームを生成するためにマイクロ
波パワーによって付勢される図１のアンテナの斜視図。

【符号の説明】

20，50…アンテナ、26，76…導波管、40…スロット、46
…供給結合部、48…翼板、64…ソース。

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波管中の電磁波の伝播方向に導波管に
   沿って長手方向に延在する２つの対向した広い壁および
   ２つの対向した側壁を有し、２つの広い壁が間隔を隔て
   られて２つの側壁に接合され、広い壁が横断方向電界波
   の高いオーダーのモードを支持するように側壁の高さの
   多数倍の大きさの幅を有する方形断面導波管と、 前記第１の広い壁にそれに沿って行および列で配列さ
   れ、列が前記側壁に平行である１組の放射素子と、 前記広い壁の第２のものに沿って設けられ、前記第１の
   広い壁に向けられ、前記第１の広い壁間での距離の途中
   まで延在し、前記放射素子と所定の関係で位置されてい
   る１組の翼板とを具備しているアンテナ。
2. 【請求項２】 前記翼板を通って前記導波管の第２の端
   部に向かって電磁波を導くために前記導波管の第１の端
   部に設けられ、モードのオーダーが放射素子の前記列の
   数に等しい高いオーダーのモードの電磁波を発射する波
   供給結合部とを具備している請求項１記載のアンテナ。
3. 【請求項３】 前記翼板は前記側壁を横断する平面で配
   向されている請求項２記載のアンテナ。
4. 【請求項４】 前記放射素子はそれぞれ前記第１の広い
   壁内のスロット開口として形成されている請求項３記載
   のアンテナ。
5. 【請求項５】 スロット開口のスロットは前記側壁に平
   行である請求項４記載のアンテナ。
6. 【請求項６】 翼板の平面は放射素子のスロット開口を
   二等分する請求項５記載のアンテナ。
7. 【請求項７】 前記翼板はそれぞれ前記放射素子の列を
   横切って部分的に延在している請求項５記載のアンテ
   ナ。
8. 【請求項８】 同一ライン放射素子の列の放射素子と一
   致して位置された翼板は、交互のパターンを生成するよ
   うに列の一側づつ交互に位置している請求項５記載のア
   ンテナ。
9. 【請求項９】 翼板の平面は放射素子のスロット開口を
   二等分し、 前記翼板はそれぞれ前記放射素子の列を横切って部分的
   に延在し、 放射素子の列の放射素子と一致して位置された翼板は交
   互のパターンを生成するように列の一側づつ交互に位置
   し、 前記供給結合部は列の連続したものの間において電磁波
   に180 °の位相シフトを導き、 交互の前記翼板パターンは１列づつ反転され、各列は列
   の連続したものの翼板に接している翼板を有している請
   求項５記載のアンテナ。
10. 【請求項１０】 翼板のディメンションは、翼板からの
    波の反射を阻止するように電磁波の周波数で共振するイ
    ンダクタンス値および容量値を生成するように選択され
    る請求項２記載のアンテナ。
11. 【請求項１１】 導波管中の電磁波の伝播方向に導波管
    に沿って長手方向に延在する２つの対向した広い壁およ
    び２つの対向した側壁を有し、２つの広い壁が室を限定
    するように間隔を隔てられて２つの側壁に接合され、導
    波管が横断方向電界電磁波を支持する方形断面導波管
    と、 前記第１の広い壁にそれに沿って列で配列され、その列
    が前記波の電界のピーク値の位置と一致している１組の
    放射素子と、 前記広い壁の第２のものに沿って設けられ、前記第１の
    広い壁の方向に向けられ、前記第１の広い壁間での距離
    の途中まで延在し、前記放射素子と一致して位置されて
    いる１組の翼板とを具備しているアンテナにおいて、 前記翼板はそれぞれ前記放射素子の列を横切って部分的
    に延在し、 前記翼板は、波の伝播方向に沿って１／２波長だけ離れ
    ているにも拘らず放射素子を同位相にするために交互の
    パターンを生成するように列の一側づつ交互に位置して
    いるアンテナ。
12. 【請求項１２】 前記放射素子はそれぞれ前記第１の広
    い壁内にスロット開口として形成され、 スロット開口のスロットは前記側壁に平行であり、 翼板の平面は放射素子のスロット開口を二等分している
    請求項11記載のアンテナ。
13. 【請求項１３】 放射素子の中心は、格子ローブまたは
    ２次オーダーのビームの発生を阻止し、一方広い側にお
    いて所望のビームを生成するように均一な方形または長
    方形グリッドに正確に位置されている請求項11記載のア
    ンテナ。