JPS588764B2 - スロツト・アレイ・アンテナの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導波管にスロットを複数個形成して各スロッ
トから電磁波を放射し、これらを空間で合成して所望形
状のビームとするスロット・アレイ・アンテナの製造方
法に関する。

スロット・アレイ・アンテナは、例えば第１図に示すよ
うに板厚が１ｍｍ程度の金属板を折曲げてなる矩形導波
管１の側壁面１ａに、その両側端縁間に跨がるエッジ・
シャント・スロット（ｅｄｇｅｓｈｕｎｔ ｓｌｏｔ）
２を所望の傾き角θをもって複数個形成したり、上、
下面壁面１ｂに導波管中心ｌ１とスロット中心との間に
所要寸法δを持たせて軸方向のスロット（ロンジテユー
デイナル・シャント・スロット： ｌｏｎｇｉｔｕｄｉ
ｎａｌ ｓｈｕｎｔ ｓｌｏｔ）３を複数個形成したり
してなる。

この場合、スロット２はミーリングカツタで切込むこと
によって形成し、スロット３は放電加工等によって穿設
するのが一般的であるが、これは可成り厄介な作業であ
る。

即ち、各スロット２，３から放射される電力は所要の関
数に基いて制瞬する必要があり、同種のスロットであっ
てもその傾き角θ、偏位値δが異なるので、切込み加工
時あるいは放電加工時に一々角度の調整あるいは位置合
せを行わなければならず、加工に多くの時間と労力を必
要とする。

またその加工精度、特に同じものを多量に作る場合その
均一性に問題がある。

また、各スロット２，３の幅は使用周波数の増大に伴い
、例えば１ ０ ＧＨｚ帯では約１．５ｍｍであったも
のが５ ０ＧＨｚ帯では０．２〜０．３ｍｍ程度になる
というように狭くしなければならないが、０、２〜０．
３ｍｍ程度の非常に狭い幅のスロットをミーリングカッ
ターによる切込みで形成する場合は薄い特殊な刃を必要
とし、また放電加工で形成する場合は治具の損耗が激し
く、高精度、高効率、高安定度の加工は望めなくなる。

従って加工工具の面からアンテナの上限周波数に制約を
受けることになる。

そこで、高精度の超高周波帯用のスロット・アレイ・ア
ンテナを安定して多量に作れる製造方法が望まれる。

ところで、最近のエッチング技術は比較的厚い金属板の
エッチング処理を行うことができるようになり、その精
度は厚さの１／１０程度に達する。

すなわち、厚さが０．１〜０．２ｍｍであれば１／１
０ ０〜２／１００ｍｍ程度のパターン精度が得られる
。

この程度の精度があればアンテナ用スロットとして十分
である。

本発明はこのようなエッチング技術を利用し、高精度の
スロット・アレイ・アンテナ、特に超高周波帯用のアン
テナを多数均一に量産することができるスロット・アレ
イ・アンテナの製造方法を提供しようとするものである
。

本発明によるスロット・アレイ・アンテナの製造方法は
、薄い金属板にエッチングによって複数個のスロットを
形成し、スロット形成後に前記金属板を折曲げて導波管
を形成し、これをアンテナとすることおよびスロットを
形成した金属板をコ字型に折曲げ、これに該金属板より
厚い金属基板を当ててその端縁を接合し、断面矩形の導
波管を形成し、これをアンテナとすることを特徴とする
ものであるが、以下これを図面に示す実施聾様に基いて
詳細に説明する。

まず、所定のパターン、例えばエッジ・シャント・スロ
ットのパターンを持つマスクを作り、このマスクを用い
て第２図ａに示すように銅、しんちゅうなどエッチング
容易な金属の薄板（例えば０．２ｍｍ厚）１１にエッチ
ング処理によってスロット１２を形成する。

スロット１２は数１ ０ ＧＨｚの超高周波帯、例えば
５０ＧＨｚ帯用ではその長さを略λ／２（二波長）、幅
０．２〜０． ３ ｍｍとし、約３ｍｍのスロット間隔
で数１０個設ける。

また、金属薄板１１は矩形導波管の左右側壁および上面
の３壁面を構成できる幅を有し、その長さは１００ｍｍ
程度である。

従ってエッチングはエッチング槽内に浸し、両面から容
易に行うことができる。

スロット形成後の金属薄板は例えばプレスにより第２図
ｂに示すように断而コ字形に折曲加工する。

折曲げ線で区切られた各面１１ａ〜１１ｃはそれぞれ矩
形導波管の壁面となるものであり、両側面１１ａ，１１
ｃの幅は等しく、間隔は半波長よりやゝ短かい。

従って半波長の長さを持つスロット１２は上面１ｌｂだ
けでなく、その端部が両側面１１ａ，１１ｃにまで及ぶ
。

すなわち、スロット１２は、いわゆる折曲げダイポール
を構成する。

矩形導波管の残りの一壁面となる底面基板１３は前記金
属薄板１１と同種の金属板を用い、その板厚は薄板１１
り厚さより５倍程厚い１朋程度とし、第２図Ｃに示すよ
うに両側々縁に前記薄板１１の両側而１１ａ，１１ｃの
側縁を載置する段部１３ａ，１３ｂを設ける。

この基板１３上に第２図ｄに示すように折曲金属薄板１
１を載置し、適宜の冶具で保持しながらその接合部、つ
まり基板１３の段部１３ａ ，１３ｂと薄板１１の両側
面１１ａ，１１ｃの側縁とプラズマ溶接法によって線溶
接して一体する。

この一体化で導波管が完成し、この導波管はスロット・
アレイ・アンテナを構成する。

完成状態で比較的厚い基板１３により薄板１１がその形
状を規制されるので、高精度のエッチングが可能な薄い
板１１であっても内壁面が平担なかつ所定寸法の導波管
が形成され、電気的性能に支障はない。

また、スロット１２はエッチングによって精密に形成さ
れるので、機械加工時にみられるバリがなく、高い加工
精度が得られる。

しかも、パターンを１つ作れば同じものを多数均一に形
成することは容易であり、後の折曲工程のプレス加工を
順送型とし、基板１３と薄板１１との固着を溶接で行う
ことにより多量生産が可能である。

なお、スロットはエッジ・シャント・フロットに限らず
、他の形状のスロットも同様に高精度に形成することが
できる。

以上詳細に説明したように本発明によれば、薄い金属板
の使用、そのエッチングにより高精度のスロット・アレ
イ・アンテナを大量に迅速に製造することができる。

また数１ ０ ＧＨｚの超高周波帯用のアンテナは小形
で済むので特殊な大形のエッチング槽やプレス機械を必
要とせず、設備も簡単である。

また非常に薄い金属板で導波管を形成するため外形寸法
が小さく、これを１次放射器として使用した場合１次放
射器のプロツキングの影響が少ない利点もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のスロット・アレイ・アンテナの１例を示
す斜視図、第２図ａ ＝ ｄは本発明方法によるスロッ
ト・アレイ・アンテナの製造工程を示す平面図および斜
視図である。 １１；金属薄板、１２；スロット、１３；金属基板、１
３ａ，１３ｂ：段部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄い金属板にエッチングによって複数個のスロット
   を形成し、スロット形成後に前記金属板を折曲げて導波
   管を形成し、これをアンテナとすることを特徴としたス
   ロット・アレイ・アンテナの製造方法２ スロットを形
   成した金属板をコ字型に折曲げ、これに該金属板より厚
   い金属基板を当ててその端縁を接合し、断面矩形の導波
   管を形成することを特徴とした特許請求の範囲第１項記
   載のスロット・アレイ・アンテナ製造方法。