JPS6192002A - スロツト・アレイ・アンテナ - Google Patents
スロツト・アレイ・アンテナInfo
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- JPS6192002A JPS6192002A JP21227385A JP21227385A JPS6192002A JP S6192002 A JPS6192002 A JP S6192002A JP 21227385 A JP21227385 A JP 21227385A JP 21227385 A JP21227385 A JP 21227385A JP S6192002 A JPS6192002 A JP S6192002A
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- Japan
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- array antenna
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
- H01Q21/0043—Slotted waveguides
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。
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〕
この発明は船舶用レーダ等のアンテナとして用いられる
スロット・アレイ・アンテナに関するものである。
スロット・アレイ・アンテナに関するものである。
この主のスロット・アレイ・アンテナは、第６図のよう
に、短辺壁ａ、・ａよと長辺壁す、・ｂ２でなる矩形状
の導波管Ｃの前側短辺面＆１に互いに逆方向に傾斜した
スロットＳ１・ｓ２を複数組替べて削設することによっ
て送受波ビームの水平方向幅を形成した、いわゆる導波
形スロット・アレイ・アンテナ８が用いられている。
に、短辺壁ａ、・ａよと長辺壁す、・ｂ２でなる矩形状
の導波管Ｃの前側短辺面＆１に互いに逆方向に傾斜した
スロットＳ１・ｓ２を複数組替べて削設することによっ
て送受波ビームの水平方向幅を形成した、いわゆる導波
形スロット・アレイ・アンテナ８が用いられている。
また、乙の導波形スロット・アレイ・アンテナ８を第７
図のように上下に開口状の傾斜面でなる反射面７をもつ
フレアー１０の中心部に収納させて送受波ビームの垂直
方向幅を形成している。
図のように上下に開口状の傾斜面でなる反射面７をもつ
フレアー１０の中心部に収納させて送受波ビームの垂直
方向幅を形成している。
そして１組のスロットＳ１・Ｓ、における電波の電界は
、第５図のように、それぞれの垂直方向成分ＥＶピＥ■
２を逆方向にして相殺させ、水平方向成分ＥＨ，・Ｅ
Ｈ２を同方向にして加勢させるようにし、また、各スロ
ットＳ１・Ｓ２の傾斜角θ１・θ２はアンテナの給電口
付近では傾斜を小さく、アンテナ終端側に至るに従って
傾斜を大きくすることにより、アンテナ全体に亘る各水
平方向成分を等しくするようにしている。
、第５図のように、それぞれの垂直方向成分ＥＶピＥ■
２を逆方向にして相殺させ、水平方向成分ＥＨ，・Ｅ
Ｈ２を同方向にして加勢させるようにし、また、各スロ
ットＳ１・Ｓ２の傾斜角θ１・θ２はアンテナの給電口
付近では傾斜を小さく、アンテナ終端側に至るに従って
傾斜を大きくすることにより、アンテナ全体に亘る各水
平方向成分を等しくするようにしている。
こうした構成のスロットパアレイ・アンテナでは、次の
ような不都合がある。
ような不都合がある。
（１） 各スロットの削設のための加工は高精度を要
するため製造コストが高価であるうえに製品の歩留抄が
低い。
するため製造コストが高価であるうえに製品の歩留抄が
低い。
（２）各スロットは短辺ａ１の全面側より切削加工され
るため、実質的なスロットの形状は導波管を展開してみ
ると第８図のように上・下両端が「くの字」に折曲して
いるうえに、傾斜角θが大きいところではスロットの長
さ４が長くなり、傾斜角θが小さいところではスロット
の長さｌが短くなり、スロットの電気的定数（アドミッ
タンスなど）を不均斉にしてビーム形成と送受波能率と
に支障を及ぼず。
るため、実質的なスロットの形状は導波管を展開してみ
ると第８図のように上・下両端が「くの字」に折曲して
いるうえに、傾斜角θが大きいところではスロットの長
さ４が長くなり、傾斜角θが小さいところではスロット
の長さｌが短くなり、スロットの電気的定数（アドミッ
タンスなど）を不均斉にしてビーム形成と送受波能率と
に支障を及ぼず。
上記（１）項の不都合を解決するために、前側短辺ａ１
を切り放して独立的にプリント配線板等で作成し、後方
部分に組付けて合成形成する方法などが提案されている
が、当該組付は部分の電気的導通度及び機械的寸法の均
斉度などが得に＜＜、これ□が上記（２）項の不都合を
増長させ方向に影響するなどの問題があり、実用に供す
るものが得られていない。
を切り放して独立的にプリント配線板等で作成し、後方
部分に組付けて合成形成する方法などが提案されている
が、当該組付は部分の電気的導通度及び機械的寸法の均
斉度などが得に＜＜、これ□が上記（２）項の不都合を
増長させ方向に影響するなどの問題があり、実用に供す
るものが得られていない。
この発明は、上記従来技術における製造コストが高く歩
留りが低いという加工精度上の問題と、各スロットが正
規の形状に形成されずスロットの電気的定数を不均斉に
してビーム形成と送受波能率とに支障を及ぼしている問
題とを同時に解決なしうるスロット・アレイ・アンテナ
の提供を可能にするものである。
留りが低いという加工精度上の問題と、各スロットが正
規の形状に形成されずスロットの電気的定数を不均斉に
してビーム形成と送受波能率とに支障を及ぼしている問
題とを同時に解決なしうるスロット・アレイ・アンテナ
の提供を可能にするものである。
この発明は、矩形状導波管の長辺面中央付近で長手方向
に分割して前側部材と後側部材とに分け、これらを板金
の折曲げ成形によって製作した後、両者を組付は合成し
て一体に形成する手段と、その前側部材を折曲げ成形前
に各スロットを加工しておく手段とを用いることにより
、後者の手段によって各スロットの均一形状化を容易に
するとともに、前者の手段によって組付は合成の接合部
分における電気的特性の不均斉による支障を除去なしう
るようにしたことを特徴とするものである。
に分割して前側部材と後側部材とに分け、これらを板金
の折曲げ成形によって製作した後、両者を組付は合成し
て一体に形成する手段と、その前側部材を折曲げ成形前
に各スロットを加工しておく手段とを用いることにより
、後者の手段によって各スロットの均一形状化を容易に
するとともに、前者の手段によって組付は合成の接合部
分における電気的特性の不均斉による支障を除去なしう
るようにしたことを特徴とするものである。
各スロットの上・下両端の「くの字」状曲折とスロット
長さの不均一をなくシ１、全スロットが同一形状に形成
されるので各−スロットの電気的特性が均斎化され、ま
た、組付は合成の接合部分が管壁電流の少ない点に設け
られているので、同部分の電気的特性が不均斉であって
も、各スロットまたは管内の電界に対する影響が殆ど無
い。
長さの不均一をなくシ１、全スロットが同一形状に形成
されるので各−スロットの電気的特性が均斎化され、ま
た、組付は合成の接合部分が管壁電流の少ない点に設け
られているので、同部分の電気的特性が不均斉であって
も、各スロットまたは管内の電界に対する影響が殆ど無
い。
以下、本発明を第１図〜第３図に示しｔコ実施例に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図（Ｆ） ・ （Ｇ）に示すように、本発明のス
ロット・アレイ・アンテナは矩形状ｉ 波管の長辺壁ｂ
１・ｂ２の中央付近で前後に長手、方向に分割してなる
前側部材３と後側部材５とを組付は合成して構成する。
ロット・アレイ・アンテナは矩形状ｉ 波管の長辺壁ｂ
１・ｂ２の中央付近で前後に長手、方向に分割してなる
前側部材３と後側部材５とを組付は合成して構成する。
前側部材３は第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように所定形
状の金属板１の短辺壁ａ１に相当する所定位置に同寸２
法同形状のス、ロットＳ１・Ｓ２・・・Ｓ制・Ｓ難を所
定角度に傾けて加工成形し、その加工済金属板２を〉状
に折曲げ加工して作られている。これに対し後側部材５
は、・第、１図（Ｄ） ・（Ｅ）に示すように、所定
形状の金属板４を前側部材３と固し・ようにく状に折曲
げ加工して作られている。そして金属板１・４はアルミ
ニウム板を用いており、前側部材３と後側部材５とは、
第７１図（Ｆ） ・ （、Ｇ）に示すように、各部材
の開放端より外方に張出した張出部５ａ・３ａを互いに
対向させて組付は合成してスロット・アレイ・アンテナ
を形成させる。組付は部分、つまり、張出部５ａ・３ａ
を対向させて固着する部分はスポット溶接などの簡単な
接合手段でよく、もちろん、導電性接着剤によってもよ
い。
状の金属板１の短辺壁ａ１に相当する所定位置に同寸２
法同形状のス、ロットＳ１・Ｓ２・・・Ｓ制・Ｓ難を所
定角度に傾けて加工成形し、その加工済金属板２を〉状
に折曲げ加工して作られている。これに対し後側部材５
は、・第、１図（Ｄ） ・（Ｅ）に示すように、所定
形状の金属板４を前側部材３と固し・ようにく状に折曲
げ加工して作られている。そして金属板１・４はアルミ
ニウム板を用いており、前側部材３と後側部材５とは、
第７１図（Ｆ） ・ （、Ｇ）に示すように、各部材
の開放端より外方に張出した張出部５ａ・３ａを互いに
対向させて組付は合成してスロット・アレイ・アンテナ
を形成させる。組付は部分、つまり、張出部５ａ・３ａ
を対向させて固着する部分はスポット溶接などの簡単な
接合手段でよく、もちろん、導電性接着剤によってもよ
い。
また、スロットＳ１・Ｓｌ・・・Ｓ、→・Ｓ、Ｌの加工
成形は、ＮＣパンチプレスによる型打抜きにより１孔づ
つ順次に形成する方法、ホトエツチングによる一括成形
などが可能であるが、ＮＣパンチプレスによる型打抜き
加工の方がスロット形状の同形状同寸法性が維持できる
。
成形は、ＮＣパンチプレスによる型打抜きにより１孔づ
つ順次に形成する方法、ホトエツチングによる一括成形
などが可能であるが、ＮＣパンチプレスによる型打抜き
加工の方がスロット形状の同形状同寸法性が維持できる
。
この発明は、次のような変形実施が可能である。
（１）各部材５・３に導波管終端の閉塞板、上下方向反
射板、その他の取付板などを一体に付設して形成する。
射板、その他の取付板などを一体に付設して形成する。
第３図は後側部材５に上・下方向反射板６を連設して、
いわゆるフレアーを一体形成させた例を示すが、これを
前側部材３に連設することもてきる。
いわゆるフレアーを一体形成させた例を示すが、これを
前側部材３に連設することもてきる。
（２） スロットＳ１・Ｓｌ・Ｓ牝−１’ｓｆｉは第
１図の実施例では細長矩形の形状であるが、これを第２
図のように両端に丸形を付加した形状のスロット、いわ
ゆるダンベルスロットにして広帯域周波数特性をもたせ
る。
１図の実施例では細長矩形の形状であるが、これを第２
図のように両端に丸形を付加した形状のスロット、いわ
ゆるダンベルスロットにして広帯域周波数特性をもたせ
る。
（３）各部材５・３より外方に張出させる張出部５ａ・
３ａはスポット溶接などによる固着手段の容易さを考慮
した場合、第１図のように連設形成した方がよいが、固
着形態によって、第４図（Ａ）・ （Ｂ）のように別体
で形成してもよい。
３ａはスポット溶接などによる固着手段の容易さを考慮
した場合、第１図のように連設形成した方がよいが、固
着形態によって、第４図（Ａ）・ （Ｂ）のように別体
で形成してもよい。
（４）各張出部５ａ・３ａを全長に亘って設けず、適宜
の間隔で設ける。
の間隔で設ける。
（５）各部材５・３の分割位置は、長辺壁ｂ１・ｂ２゜
の中央から多少ずれた位置であっても、電気的特性に大
きな影響を与えることはない。３ｃｍ波用専用導波管に
おいて５ＩＩｌｌ程度まで偏移してもよいことが実験的
に確認されている。
の中央から多少ずれた位置であっても、電気的特性に大
きな影響を与えることはない。３ｃｍ波用専用導波管に
おいて５ＩＩｌｌ程度まで偏移してもよいことが実験的
に確認されている。
スロット°アレイ・アンテナにおいて、導波管内の電磁
波の波長をλｇとすれば、この等価回路は第９図に示す
ように、線路に並列に入ったアドミッタンスＹであられ
される。Ｙ＝Ｇ十ｊ Ｂという等式でＹを０表すことが
出来、スロット！の長さが４λｇのとき、このスロット
は内部の電磁波λｇと共振するから、サセプタンスＢ＝
０となり、最も効率良く電波を送受波することができる
。全てのスロットについてｊ＝Ｈλｇであることが望ま
しい。コンダクタンスＧは、θと比例するので、θを変
化させることによって、電波分布を制御することができ
る。
波の波長をλｇとすれば、この等価回路は第９図に示す
ように、線路に並列に入ったアドミッタンスＹであられ
される。Ｙ＝Ｇ十ｊ Ｂという等式でＹを０表すことが
出来、スロット！の長さが４λｇのとき、このスロット
は内部の電磁波λｇと共振するから、サセプタンスＢ＝
０となり、最も効率良く電波を送受波することができる
。全てのスロットについてｊ＝Ｈλｇであることが望ま
しい。コンダクタンスＧは、θと比例するので、θを変
化させることによって、電波分布を制御することができ
る。
従って、従来のものでは前記のように加工上の不都合に
よりスロットの長さｌが不均斉になるので、全スロット
にわたる送受波能率も不均斉となるため、これが送受波
ビームの指向特性に悪影響を与え、理想的なビーム特性
をもつスロット・アレイ・アンテナが得にくいが、この
発明によれば、板金の平板状のうえに型打ち的な方法で
スロットを形成するので、全スロットについて、！−−
捧λｇの条件に揃えることができ、送受波能率のよい優
れたビーム特性をもつものを容易にうろことができる。
よりスロットの長さｌが不均斉になるので、全スロット
にわたる送受波能率も不均斉となるため、これが送受波
ビームの指向特性に悪影響を与え、理想的なビーム特性
をもつスロット・アレイ・アンテナが得にくいが、この
発明によれば、板金の平板状のうえに型打ち的な方法で
スロットを形成するので、全スロットについて、！−−
捧λｇの条件に揃えることができ、送受波能率のよい優
れたビーム特性をもつものを容易にうろことができる。
また、従来の分割構成のものでは接合部の電気的特性の
不均斉があり、これが送受波能率とビーム特性に悪影響
を及ぼしていたが、本発明では、導°波管の管壁に流れ
る電流が、第１０図のように長辺壁ｂ１・ｂ２の中央点
ｘ１・ＸＺより分岐して１１・Ｉ２のように流れ、しか
も、Ｘｌ・Ｉ２点が電流密度の少ない筒所になっている
ことに着目し、このＸｌ・Ｘ１点付近を分割位置として
いるため、この部分での接合状態の不均斉により電気的
不均斉が生じても、当該部分を流れる電流が殆ど皆無に
近いため、短辺壁ａ１・ａ２に流れる電流に影響を与え
ることがなく、従って各スロットＳ１・Ｓｌ・・Ｓｌ、
・斗からの送受波電界にも悪影響を及ぼすことがないの
で、目的通りの送受波能率とビーム特性とを得ることが
できる。
不均斉があり、これが送受波能率とビーム特性に悪影響
を及ぼしていたが、本発明では、導°波管の管壁に流れ
る電流が、第１０図のように長辺壁ｂ１・ｂ２の中央点
ｘ１・ＸＺより分岐して１１・Ｉ２のように流れ、しか
も、Ｘｌ・Ｉ２点が電流密度の少ない筒所になっている
ことに着目し、このＸｌ・Ｘ１点付近を分割位置として
いるため、この部分での接合状態の不均斉により電気的
不均斉が生じても、当該部分を流れる電流が殆ど皆無に
近いため、短辺壁ａ１・ａ２に流れる電流に影響を与え
ることがなく、従って各スロットＳ１・Ｓｌ・・Ｓｌ、
・斗からの送受波電界にも悪影響を及ぼすことがないの
で、目的通りの送受波能率とビーム特性とを得ることが
できる。
更にまた、各部材５・３を板金加工によって形成−でき
、組付は合成の接合部も綿密性を要しないので、きわめ
て安価に提供できるなどの特徴がある。
、組付は合成の接合部も綿密性を要しないので、きわめ
て安価に提供できるなどの特徴がある。
図面は実施例を示し、第１図（Ａ）〜（Ｃ）は前側部材
の段階的加工手段を示す平面図、第１図（Ｄ）〜（Ｅ）
は後側部材の段階的加工手段を示す平面図、第１図（Ｆ
）は前側部材と後側部材の組付は合成状態を示す斜視図
、第１図（Ｇ）は第１図（Ｆ）のイーイ断面図、第２図
はダンベルスロットの形状を示す平面図、第３図及び第
４図（Ａ）・ （Ｂ）は変形実施態様を示す断面図、第
５図は一組のスロット部分における電磁界ベクトルを示
す斜視図、第６図は従来のスロット・アレイ・アンテナ
の斜視図、第７図はフレアーを上下に設けたスロット・
アレイ・アンテナの斜視図、第８図は従来のスロットの
問題点を示す平面図、第９図はスロットの等価回路図、
第１０図は導波管の管壁電流を示す断面図である。 １・４ 金属板、２・・スロット加工した金属板、３
前側部材、５・後側部材、６，７・・反射板、８ ・ス
ロット・アレイ・アンテナ、 １０・フレアー。 特許出願人 株式会社光電製作所 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭 ラろ図 ゴ↑ ゴ↑− ゴヤ
の段階的加工手段を示す平面図、第１図（Ｄ）〜（Ｅ）
は後側部材の段階的加工手段を示す平面図、第１図（Ｆ
）は前側部材と後側部材の組付は合成状態を示す斜視図
、第１図（Ｇ）は第１図（Ｆ）のイーイ断面図、第２図
はダンベルスロットの形状を示す平面図、第３図及び第
４図（Ａ）・ （Ｂ）は変形実施態様を示す断面図、第
５図は一組のスロット部分における電磁界ベクトルを示
す斜視図、第６図は従来のスロット・アレイ・アンテナ
の斜視図、第７図はフレアーを上下に設けたスロット・
アレイ・アンテナの斜視図、第８図は従来のスロットの
問題点を示す平面図、第９図はスロットの等価回路図、
第１０図は導波管の管壁電流を示す断面図である。 １・４ 金属板、２・・スロット加工した金属板、３
前側部材、５・後側部材、６，７・・反射板、８ ・ス
ロット・アレイ・アンテナ、 １０・フレアー。 特許出願人 株式会社光電製作所 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭 ラろ図 ゴ↑ ゴ↑− ゴヤ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、長辺壁と短辺壁とでなる矩形状導波管の前側短辺壁
に複数のスロットを設けることにより送受波ビームを形
成する構造のスロット・アレイ・アンテナであって、そ
の壁部を分割して作り、これを組付け合成して導波管状
に形成するものにおいて、 ａ、前記長辺壁の中央付近で長手方向に分割した板金の
折曲げ形成でなる前側部材と後 側部材とを組付け合成して導波管状に形成 する構造と、 ｂ、前記複数のスロットを同寸法同形状で前記板金の短
辺壁に相当する箇処に所定角度 で形成した後、折曲げ形成してなる前記前 側部材と を具備することにより、前記複数のスロットの形状不均
斉と、前記組付け合成の接合部の電気的特性の不均斉と
による送受波能率とビーム特性とに対する支障を除去し
うるようにしたことを特徴とするスロット・アレイ・ア
ンテナ。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載のスロット・アレイ
・アンテナであって、前記前側部材または前記後側部材
に上・下方向のビーム形成用反射板を連設してなるアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21227385A JPS6192002A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スロツト・アレイ・アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21227385A JPS6192002A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スロツト・アレイ・アンテナ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13239184A Division JPS6112103A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | スロツト・アレイ・アンテナの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6192002A true JPS6192002A (ja) | 1986-05-10 |
Family
ID=16619864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21227385A Pending JPS6192002A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スロツト・アレイ・アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6192002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007221585A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Furuno Electric Co Ltd | アンテナとその製造方法 |
| JP2007228435A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Japan Radio Co Ltd | スロットアンテナ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5310239B2 (ja) * | 1973-06-25 | 1978-04-12 | ||
| JPS58156201A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-17 | Fujitsu Ten Ltd | スロツトアレイアンテナの製造方法 |
| JPS6112103A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | Koden Electronics Co Ltd | スロツト・アレイ・アンテナの製造方法 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21227385A patent/JPS6192002A/ja active Pending
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