JPH0342723B2 - - Google Patents
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- JPH0342723B2 JPH0342723B2 JP59046090A JP4609084A JPH0342723B2 JP H0342723 B2 JPH0342723 B2 JP H0342723B2 JP 59046090 A JP59046090 A JP 59046090A JP 4609084 A JP4609084 A JP 4609084A JP H0342723 B2 JPH0342723 B2 JP H0342723B2
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
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- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、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・アテナ装置に関
し、特に、誘電体導波機構を備えて、小型軽量化
を図つたスロツト・アレイ・アンテナ装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a slot array antenna device suitable as an antenna for a marine radar, a relay device, etc., and in particular, it is equipped with a dielectric waveguide mechanism and is small and lightweight. The present invention relates to a slot array antenna device that is designed to
[従来の技術]
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。そのため、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。[Prior Art] Slot array antenna devices are smaller and lighter than parabolic antennas and the like, so they are often used in marine radars that need to be mounted on a mast or the like. However, the slot waveguide alone can only form a directional beam within a plane (hereinafter referred to as the horizontal plane) that includes the tube axis of the slot waveguide.
A plane perpendicular to the horizontal plane (hereinafter referred to as a vertical plane)
Since a directional beam in the vertical plane cannot be formed, a horn is usually mounted and used to obtain a directional beam in the vertical plane. Therefore, even though it is not as sharp as a parabolic antenna, when trying to obtain a sharp beam, the weight increases and the aperture area becomes large, which has the drawback of increasing the influence of wind pressure when used outdoors. In particular, the issue of wind pressure is extremely important for marine radars used on windy seas, as this has a great effect on not only the strength of the radar itself but also the rotational drive system.
これに対し、出願人は、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
ンテナ装置を提案した(特開昭56−31205号)。 In response, the applicant has developed a slot-type device that is equipped with a dielectric waveguide mechanism and a small reflector, and by replacing the horn with a small reflector to reduce the size and weight and reduce the opening area. He proposed an array antenna device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-31205).
第1図および第2図は、このスロツト・アレ
イ・アンテナ装置の一例を示す。これらの図に示
すスロツト・アレイ・アンテナ装置は、チヤネル
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を挿入固着して成り、該スロ
ツト導波管1の前方に、該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、上記チヤネル部
材2の開口部に設けて構成される。 FIGS. 1 and 2 show an example of this slot array antenna device. The slot array antenna device shown in these figures has a groove 2a provided in the web of the channel member 2, and the groove 2a
A slot waveguide 1 is inserted and fixed in the slot waveguide 1, and a space in front of the slot waveguide 1 is sandwiched between the slot waveguide 1 and the slot waveguide 1.
A dielectric waveguide mechanism 3 consisting of a pair of dielectric plates 3a and 3b whose plate thickness is sufficiently thin compared to the wavelength used is provided protrudingly,
Further, on the outside of the pair of dielectric plates 3a, 3b, a reflection plate 4 is provided at the opening of the channel member 2, which reflects electromagnetic waves transmitted through the vicinity of the bases of the dielectric plates 3a, 3b and emitted. configured.
このスロツト・アレイ・アンテナ装置は、スロ
ツト導波管1から放射された電磁波のうち、水平
面に対し小さな角度をなして放射されるものを、
誘電体板3a,3bの内向き面(対向面)にて反
射させて前方に導くと共に、大きな角度をなして
放射されるものを、反射板4にて前方に反射させ
ることにより、前方に放射される電磁波エネルギ
ーを増大させて、指向性ビームを形成し、かつ、
サイドローブレベルを低減させている。 Of the electromagnetic waves radiated from the slot waveguide 1, this slot array antenna device detects those radiated at a small angle with respect to the horizontal plane.
It is reflected by the inward surfaces (opposing surfaces) of the dielectric plates 3a and 3b and guided forward, and the radiation emitted at a large angle is reflected forward by the reflection plate 4, thereby radiating it forward. increasing the electromagnetic energy transmitted to form a directional beam, and
It reduces the sidelobe level.
この場合、反射板4は、大きな角度で放射され
る誘電体基部からの電磁波のみを反射すればよい
ので、短くてよい。従つて、開口面積を、従来の
ホーンに比し小さくすることができる。例えば、
従来のホーン型の場合、開口面高さが使用波長の
4倍以上であつたものが、このスロツト・アレ
イ・アンテナ装置の場合、波長の2倍程度でよ
く、開口面積を小さくすることができる。 In this case, the reflector plate 4 may be short because it only needs to reflect electromagnetic waves emitted from the dielectric base at a large angle. Therefore, the opening area can be made smaller than that of conventional horns. for example,
In the case of conventional horn type antennas, the aperture height is more than four times the wavelength used, but in the case of this slot array antenna device, the height of the aperture is only about twice the wavelength, making it possible to reduce the aperture area. .
[発明が解決しようとする課題]
上述した第1図および第2図に示すスロツト・
アレイ・アンテナ装置は、これ自体で十分実用可
能であるが、さらに、屋外で使用することを考え
ると、レドームを装着することが好ましい。[Problem to be solved by the invention] The slot shown in FIG. 1 and FIG.
Although the array antenna device is fully usable on its own, considering that it will be used outdoors, it is preferable to attach a radome.
しかし、従来は、どのようなレドームを装着す
ることが好ましいかについては、考慮されていな
かつた。特に、指向特性におけるビームの尖鋭
化、即ち、最大利得の増大に寄与しうるレドーム
が望まれている。 However, conventionally, no consideration has been given as to what kind of radome should be installed. In particular, a radome is desired that can contribute to sharpening the beam in terms of directional characteristics, that is, increasing the maximum gain.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、レドームを装着して、サイドローブの増大を
極力小さく抑えて、主ローブのビームの尖鋭化を
実現できるスロツト・アレイ・アンテナ装置を提
供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a slot array antenna device in which a radome is attached to suppress the increase in side lobes as much as possible and sharpen the main lobe beam. The purpose is to
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成すべく本発明の構成は、スロツ
ト導波管の前方に、該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を突
設して誘電体導波機構を形成し、かつ、該一対の
誘電体板の基部近傍の外側に、電磁波を反射する
反射板を設けて成るスロツト・アレイ・アンテナ
装置において、上記一対の誘電体板の外側に、誘
電体板からなるレドームを装着し、かつ、上記一
対の誘電体板の先端部とレドーム先端内面との間
に、スペーサを配置して成ることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has a structure in which a pair of plates are installed in front of the slot waveguide, sandwiching a space in front of the slot waveguide, and the plate thickness is sufficiently thin compared to the wavelength used. In a slot array antenna device, a dielectric waveguide mechanism is formed by protruding dielectric plates, and a reflecting plate for reflecting electromagnetic waves is provided outside near the base of the pair of dielectric plates, A radome made of a dielectric plate is attached to the outside of the pair of dielectric plates, and a spacer is arranged between the tips of the pair of dielectric plates and the inner surface of the tip of the radome. do.
上記構成において、本発明の作用は、理論的に
は必ずしも明確ではないが、一応、次のように考
えられる。 In the above configuration, although the operation of the present invention is not necessarily theoretically clear, it can be thought of as follows.
一対の誘電体板から射出された電磁波および反
射板から反射された電磁波の一部が、外側にある
レドームを構成する誘電体板により反射されて、
本来、側方(垂直方向)に放射されてビームを拡
げるものが、前方方向に集束され、ビームの尖鋭
化に寄与するためと考えられる。 A portion of the electromagnetic waves emitted from the pair of dielectric plates and the electromagnetic waves reflected from the reflector are reflected by the dielectric plates that constitute the radome on the outside.
This is thought to be because what is originally radiated laterally (in the vertical direction) to spread the beam is focused in the forward direction, contributing to sharpening the beam.
また、スペーサを用いることにより、レドーム
を取付ける際の位置決めが容易に行なえる。とこ
ろで、発明者の実験によれば、誘電体導波機構と
レドームとの相対間隔が、電磁波の放射パターン
に影響することが分かつた。これは、誘電体導波
機構の先端部ほど著しいと考えられる。スペーサ
を用いると、誘電体導波機構の先端部において、
レドームとの相対間隔を保持できて、放射パター
ンを一定に保持することができる。 Further, by using the spacer, positioning when installing the radome can be easily performed. By the way, according to the inventor's experiments, it was found that the relative distance between the dielectric waveguide mechanism and the radome affects the radiation pattern of electromagnetic waves. This is considered to be more pronounced at the tip of the dielectric waveguide mechanism. When a spacer is used, at the tip of the dielectric waveguide mechanism,
The relative spacing with the radome can be maintained, and the radiation pattern can be maintained constant.
なお、レドーム内部および誘電体導波機構を構
成する誘電体板間を、発泡材等の支持部材で充填
することもできる。この場合には、支持部材を充
填する工程における位置決め部材として機能し、
結果として、誘電体導波機構の先端部において、
レドームとの相対間隔を保持できる。 Note that the inside of the radome and the space between the dielectric plates constituting the dielectric waveguide mechanism may be filled with a support member such as a foam material. In this case, it functions as a positioning member in the process of filling the support member,
As a result, at the tip of the dielectric waveguide mechanism,
The relative spacing with the radome can be maintained.
[実施例]
本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。[Example] An example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図、第4図および第9図に本発明スロツ
ト・アレイ・アンテナ装置の第1実施例の構成を
示す。なお、第9図は、後述するスペーサを装着
した状態を示し、第4図は、装着していない状態
を示す。 FIGS. 3, 4 and 9 show the structure of a first embodiment of the slot array antenna device of the present invention. Note that FIG. 9 shows a state in which a spacer, which will be described later, is attached, and FIG. 4 shows a state in which a spacer is not attached.
第3図および第4図において、本実施例のスロ
ツト・アレイ・アンテナ装置において、チヤネル
部材2のウエブに溝部2aを設けられて、該溝部
2aにスロツト導波管1が挿入固着される。該ス
ロツト導波管1の前方には、該前方の空間を挟ん
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からなる第1の誘電体導波機構3
が突設され、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が、上
記チヤネル部材2の開口部に設けられる。さら
に、上記一対の誘電体板3a,3bの外側に、後
述するように、レドームを構成するための、板厚
が使用波長に比して十分薄い誘電体板5a,5b
を並設される。この誘電体板5a,5bは、第2
の誘電体導波機構5を構成する。 3 and 4, in the slot array antenna device of this embodiment, a groove 2a is provided in the web of the channel member 2, and the slot waveguide 1 is inserted and fixed into the groove 2a. In front of the slotted waveguide 1, with a space in front of it in between, is a first dielectric waveguide mechanism 3 consisting of a pair of dielectric plates 3a and 3b whose thickness is sufficiently thin compared to the wavelength used.
are provided protrudingly, and the pair of dielectric plates 3a, 3b
A reflecting plate 4 is provided outside the opening of the channel member 2 to reflect electromagnetic waves transmitted through the vicinity of the bases of the dielectric plates 3a and 3b and emitted. Further, on the outside of the pair of dielectric plates 3a, 3b, dielectric plates 5a, 5b, which are sufficiently thin compared to the wavelength used, are provided to form a radome, as will be described later.
are arranged in parallel. These dielectric plates 5a and 5b are
A dielectric waveguide mechanism 5 is constructed.
また、第9図に示すように、本実施例は、誘電
体板3a,3bの先端に、スペーサ7を装着し、
該スペーサ7の外周と反射板4の開口部4aとに
より、誘電体板5a,5bと被覆部材6とを位置
決めして取付けてある。 Further, as shown in FIG. 9, in this embodiment, spacers 7 are attached to the tips of the dielectric plates 3a and 3b,
The dielectric plates 5a, 5b and the covering member 6 are positioned and attached by the outer periphery of the spacer 7 and the opening 4a of the reflecting plate 4.
スペーサ7は、例えば、第10図に示すよう
に、被覆部材の先端形状に対応した曲面部7a
と、一対の誘電体板3a,3bの先端部を嵌着す
る凹部7bとを設けて成る。このスペーサ7は、
電磁波を散乱しないよう、使用電磁波に対し反射
の少ない材料、即ち、比誘電率が略1の物質にて
形成する。 For example, as shown in FIG. 10, the spacer 7 has a curved surface portion 7a corresponding to the tip shape of the covering member.
and a recess 7b into which the tips of the pair of dielectric plates 3a and 3b are fitted. This spacer 7 is
In order to avoid scattering of electromagnetic waves, it is made of a material that reflects less electromagnetic waves used, that is, a substance with a dielectric constant of approximately 1.
スペーサ7の誘電体板3a,3bに対する装着
は、長手方向に適当な間隔にて複数個配置するこ
とにより行なう。この場合、凹部7bと誘電体板
3a,3bの先端とが当接する部分にクツシヨン
材を介在させると、位置決め作業の際、誘電体板
3a,3bに無理な力が加わらず、円滑に作業を
行ない得る。 The spacers 7 are attached to the dielectric plates 3a, 3b by arranging a plurality of them at appropriate intervals in the longitudinal direction. In this case, if a cushion material is interposed at the part where the recess 7b and the tips of the dielectric plates 3a and 3b come into contact, excessive force will not be applied to the dielectric plates 3a and 3b during positioning work, and the work will be carried out smoothly. I can do it.
なお、本実施例では、誘電体板3a,3bを、
先端を接近させて非平行に配設してある。勿論、
平行に配設してある場合にも適用できる。かかる
非平行配置構成によれば、誘電体板3a,3bが
平行に配設されている場合より、サイドローブを
小さく抑えられる。 In addition, in this embodiment, the dielectric plates 3a and 3b are
The tips are placed close together and non-parallel. Of course,
It can also be applied when they are arranged in parallel. According to such a non-parallel arrangement configuration, side lobes can be suppressed smaller than when the dielectric plates 3a and 3b are arranged in parallel.
チヤネル部材2は、金属板または金属壁面を有
する材料からなり、導波管と同様に作用する。金
属壁面を有する材料としては、例えば、プラスチ
ツク板に金属層を、メツキその他の手段により被
着したものがある。 The channel member 2 is made of a metal plate or a material with metal walls and acts similarly to a waveguide. Materials with metal walls include, for example, plastic plates with a metal layer applied by plating or other means.
上記第1の誘電体導波機構3は、例えば、
FRP(繊維強化プラスチツク)からなる2枚の誘
電体板3a,3bにて構成される。誘電体板3
a,3bは、各々、基部近傍を僅かに折曲した板
状の誘電体から成り、互いに外向き面の延長線が
先端側にて接近するようにして、基部をチヤネル
部材2の平行片の内側に固着して成る。 The first dielectric waveguide mechanism 3 is, for example,
It is composed of two dielectric plates 3a and 3b made of FRP (fiber reinforced plastic). Dielectric plate 3
a and 3b are each made of a plate-shaped dielectric material that is slightly bent near the base, and the bases are connected to the parallel pieces of the channel member 2 so that the extension lines of the outward surfaces approach each other on the tip side. It is fixed on the inside.
誘電体板の折曲は、該板の長さ、反射板の長さ
および開き角度によつても異なるが、1度〜5度
程度の極めて僅かな角度である。もつとも、チヤ
ネル部材2の平行片に傾斜を設けておけば、誘電
体板を折曲しなくともよい。また、平行平面板の
誘電体板を、チヤネル部材2に取付ける際に折曲
してもよい。 The dielectric plate is bent at an extremely small angle of about 1 to 5 degrees, although it varies depending on the length of the plate, the length of the reflecting plate, and the opening angle. However, if the parallel pieces of the channel member 2 are provided with an inclination, there is no need to bend the dielectric plate. Further, the parallel plane dielectric plate may be bent when attached to the channel member 2.
誘電体板3a,3bの傾斜角度は、サイドロー
ブレベルに影響があり、本発明者の実験によれ
ば、角度が大きくなる程サイドローブレベルが小
さくなる。ただし、角度を大きくし過ると、メイ
ンローブの放射パターンが悪くなるので、上記角
度範囲が望ましい。 The inclination angle of the dielectric plates 3a and 3b has an effect on the sidelobe level, and according to the inventor's experiments, the larger the angle, the smaller the sidelobe level. However, if the angle is made too large, the radiation pattern of the main lobe will deteriorate, so the above angle range is desirable.
また、誘電体板3a,3bは、波長に比して十
分薄い板厚のもの、例えば、1/10波長以下の板を
使用する。本実施例の場合、この板厚tは、
0.078λとしてある。板厚は、誘電率が大きいもの
程薄くする必要があり、本実施例では、比誘電率
が約2.8のものを使用している。板厚を薄くする
理由は、誘電体板内に電磁波がトラツプされるこ
とによる放射パターンの劣化を防ぐためである。 Further, the dielectric plates 3a and 3b are those having a sufficiently thin thickness compared to the wavelength, for example, plates having a thickness of 1/10 wavelength or less. In the case of this example, this plate thickness t is
It is set as 0.078λ. The plate thickness needs to be made thinner as the dielectric constant increases, and in this example, a plate with a dielectric constant of about 2.8 is used. The reason for reducing the plate thickness is to prevent deterioration of the radiation pattern due to electromagnetic waves being trapped within the dielectric plate.
誘電体板3a,3bの前後方向の長さLは、長
い程よいと考えられるが、内向きの傾斜を考慮す
ると、波長λの数倍程度が適当である。本実施例
では3.4λである。 It is considered that the longer the length L of the dielectric plates 3a and 3b in the front-rear direction, the better; however, considering the inward inclination, it is appropriate that the length L be several times the wavelength λ. In this example, it is 3.4λ.
また、誘電体板3a,3bの間隔は、狭くなる
程サイドローブレベルが減少する。しかし、誘電
体板3a,3bの基部では、チヤネル部材2の開
口部幅を1/2λより小さくすると、スロツト導波
管1からの電力放射を抑圧するため、本実施例の
如き誘電体板取付構造の場合、必然的に1/2波長
以上となる。もつとも、チヤネル部材2の構造が
異なれば、このように限定されない。本実施例で
は、外向き面間の距離Dは、0.78λとしてある。 Further, as the distance between the dielectric plates 3a and 3b becomes narrower, the side lobe level decreases. However, at the bases of the dielectric plates 3a and 3b, if the opening width of the channel member 2 is made smaller than 1/2λ, power radiation from the slot waveguide 1 is suppressed. In the case of a structure, it will inevitably be 1/2 wavelength or more. However, if the structure of the channel member 2 is different, the present invention is not limited to this. In this embodiment, the distance D between the outward facing surfaces is 0.78λ.
一方、先端における距離dは、誘電体板3a,
3bの長さと傾斜角とで決り、本実施例の場合、
0.69λである。 On the other hand, the distance d at the tip is the dielectric plate 3a,
It is determined by the length and inclination angle of 3b, and in the case of this example,
It is 0.69λ.
反射板4は、上記チヤネル部材2と同様に、金
属板または金属壁面を有する板から成り、本実施
例では、上記第1図のものと同様に、チヤネル部
材2開口部に一体に設けられている。この反射板
4は、その長さlを大きくする程、サイドローブ
レベルが小さくなるが、lを大きくすると、それ
だけ風圧が大きくなる。従つて、使用波長の2倍
程度が望ましく、本実施例では、1.9λとしてあ
る。 The reflecting plate 4 is made of a metal plate or a plate having a metal wall surface, like the channel member 2, and in this embodiment, it is integrally provided at the opening of the channel member 2, like the one in FIG. There is. The side lobe level of this reflecting plate 4 decreases as its length l increases, but as l increases, the wind pressure increases accordingly. Therefore, it is desirable that the wavelength be about twice the wavelength used, and in this embodiment, it is set to 1.9λ.
また、反射板4の開き角度θは、誘電体板3a
または3bを透過してくる電磁波の入射角度と風
圧とを考慮して、実験により決める。本実施例で
は、25度である。 Further, the opening angle θ of the reflection plate 4 is determined by the dielectric plate 3a.
Alternatively, it is determined through experiments, taking into consideration the incident angle of the electromagnetic waves passing through 3b and the wind pressure. In this example, it is 25 degrees.
第2の誘電体導波機構5は、例えば、FRP(繊
維強化プラスチツク)からなる誘電体板5aおよ
び5bの基端を、上記反射板4の開口部4aに固
着し、上記誘電体板3a,3bの外側にて、これ
らを覆うように並設して構成される。即ち、この
第2の誘電体導波機構5は、上記第1の誘電体導
波機構3を適当な空間を保持して挟むように形成
される。本実施例では、上記誘電体板3a,3b
と同一の材料にて形成してあるが、異なる材料に
よつて形成してもよい。 The second dielectric waveguide mechanism 5 has the base ends of dielectric plates 5a and 5b made of, for example, FRP (fiber-reinforced plastic) fixed to the opening 4a of the reflecting plate 4, and the dielectric plates 3a, They are arranged in parallel on the outside of 3b so as to cover these. That is, the second dielectric waveguide mechanism 5 is formed to sandwich the first dielectric waveguide mechanism 3 with an appropriate space between them. In this embodiment, the dielectric plates 3a, 3b are
Although it is made of the same material as , it may be made of a different material.
上記誘電体板5a,5bは、上記誘電体板3
a,3bと同様に、波長λに比して十分薄い板厚
のもの、例えば、1/10λ以下の板を使用する。本
実施例の場合、この板厚tは、0.05λとしてある。
板厚は、この値に限らないが、上記誘電体板3
a,3bの場合と同じ理由により、誘電率が大き
いもの程薄くする必要がある。 The dielectric plates 5a and 5b are the dielectric plates 3 and 3.
Similar to a and 3b, a plate having a sufficiently thin thickness compared to the wavelength λ, for example, 1/10λ or less, is used. In the case of this embodiment, the plate thickness t is set to 0.05λ.
The plate thickness is not limited to this value, but the dielectric plate 3
For the same reason as in cases a and 3b, it is necessary to make the material thinner as the dielectric constant increases.
誘電体板5a,5bは、互いに先端を接近させ
るよう配設されている。この理由は、バツクロー
ブ等の、主ビームから大きく離れた角度に生ずる
サイドローブを増加させないためである。もつと
も、平行に設けても、ビーム集束効果はある。 The dielectric plates 5a and 5b are arranged so that their tips are close to each other. The reason for this is to avoid increasing side lobes, such as back lobes, that occur at angles far away from the main beam. However, even if they are provided in parallel, there is a beam focusing effect.
また、誘電体5a,5bの先端には、曲面状の
被覆部材6が設けてある。この被覆部材6は、本
実施例では、誘電体板5a,5bと同一の材料に
て一体に設けてある。従つて、本実施例の誘電体
導波機構5は、1枚の誘電体板を、開口部に向つ
て拡開する略U自在字状に成型して設け、その開
口部を上記反射板4の開口部4aに固着して形成
される。 Furthermore, a curved covering member 6 is provided at the tips of the dielectrics 5a and 5b. In this embodiment, the covering member 6 is integrally provided with the same material as the dielectric plates 5a and 5b. Therefore, the dielectric waveguide mechanism 5 of this embodiment is provided by molding one dielectric plate into a substantially U-shaped shape that expands toward the opening, and the opening is connected to the reflecting plate 4. It is fixedly formed in the opening 4a of.
この被覆部材6と誘電体板5a,5bとは、レ
ドームを構成し、アンテナ装置の両側面を適当な
側板(図示せず)にて覆うことにより、内部の誘
電体導波機構3およびスロツト導波管1を密封す
る。 The covering member 6 and the dielectric plates 5a and 5b constitute a radome, and by covering both sides of the antenna device with appropriate side plates (not shown), the internal dielectric waveguide mechanism 3 and slot guide can be protected. Seal the wave tube 1.
なお、本発明では、電磁波の放射パターンの改
善のためには、誘電体導波機構3の誘電体板3
a,3bに並設される板状の誘電体板5a,5b
の部分があればよく、この被覆部材6は、必ずし
も設ける必要はない。しかし、レドームを構成す
るには、該被覆部材6は必須である。レドームが
設けてあると、風圧の影響を軽減でき、また、水
や塵埃の侵入を防止できる。 In addition, in the present invention, in order to improve the radiation pattern of electromagnetic waves, the dielectric plate 3 of the dielectric waveguide mechanism 3 is
Plate-shaped dielectric plates 5a and 5b arranged in parallel with a and 3b
This covering member 6 does not necessarily need to be provided. However, the covering member 6 is essential to construct the radome. If a radome is provided, the influence of wind pressure can be reduced and water and dust can be prevented from entering.
上述した構成において、スロツト導波管1から
電磁波を放射すると、非平行状態に配置されてい
る誘電体板3a,3bに対する入射角が、誘電体
板3a,3bの傾斜角度分小さくなるので、第1
図に示す平行配置の場合より、透過率が大きくな
つて、誘電体板3a,3b基端近傍において水平
面に対して大きな角度で進行する電磁波は、第5
図にてW1で示すように、大部分が誘電体板3a
を透過して、反射板4により反射される。この電
磁波W1は、前方からやや離れる方向に向つて進
行し、誘電体板5aに入射し、ここで内向きに反
射され、再び、誘電体板3aに入射して、反射さ
れ、前方方向に進行する。 In the above-described configuration, when an electromagnetic wave is emitted from the slot waveguide 1, the angle of incidence on the dielectric plates 3a and 3b, which are arranged in a non-parallel manner, becomes smaller by the inclination angle of the dielectric plates 3a and 3b. 1
The transmittance is higher than in the case of the parallel arrangement shown in the figure, and the electromagnetic waves traveling at a large angle with respect to the horizontal plane near the base ends of the dielectric plates 3a and 3b are
As shown by W1 in the figure, most of the dielectric plate 3a
and is reflected by the reflection plate 4. This electromagnetic wave W1 travels in a direction slightly away from the front, enters the dielectric plate 5a, is reflected inward here, enters the dielectric plate 3a again, is reflected, and advances forward. do.
また、上記W1より大きい角度で誘電体板に入
射した電磁波は、同図W2で示すように、反射板
4には入射せず、前方にやや拡がつて進行し、誘
電体板5aに入射して、一部は透過し、残りが反
射される。そして、誘電体板3aにて反射され、
前方方向に進行する。 Furthermore, the electromagnetic waves that are incident on the dielectric plate at an angle larger than W1 above do not enter the reflecting plate 4, but spread out slightly in front, and then enter the dielectric plate 5a, as shown by W2 in the figure. Some of it is transmitted and the rest is reflected. Then, it is reflected by the dielectric plate 3a,
Proceed forward.
一方、上記W2よりさらに大きな角度で誘電体
板3aに入射した電磁波は、同図W3で示すよう
に、誘電体板内向き面で反射され、前方に進行す
る。この場合、反射される電磁波は、入射角度の
大きいもののみであるので、放射エネルギが集束
されて、拡がりの少ないビームとなる。 On the other hand, the electromagnetic waves incident on the dielectric plate 3a at an angle larger than W2 are reflected by the inward surface of the dielectric plate and travel forward, as shown by W3 in the figure. In this case, the electromagnetic waves that are reflected are only those that have a large incident angle, so the radiant energy is focused and becomes a beam with little spread.
上記W1,W2,W3のように進行する各電磁
波を重畳すると、第6図に示す放射パターンとな
る。 When the electromagnetic waves traveling like W1, W2, and W3 are superimposed, the radiation pattern shown in FIG. 6 is obtained.
これを、上記実施例から第2の誘電体導波機構
5を除いたアンテナ装置の放射パターン(第7図
参照)と比較すると、前者、即ち、上記実施例の
アンテナ装置では、サイドローブは若干高くなつ
てはいるが、ビーム半値幅、即ち、−3dBビーム
幅は、22度となつており、後者の24度より尖鋭化
し、アンテナ利得が増加している。 Comparing this with the radiation pattern of the antenna device of the above embodiment except for the second dielectric waveguide mechanism 5 (see Fig. 7), it is found that in the former, that is, the antenna device of the above embodiment, the sidelobes are slightly smaller. Although it is higher, the beam half-width, that is, the −3 dB beam width is 22 degrees, which is sharper than the latter 24 degrees, and the antenna gain increases.
次に、第8図に示す本発明第2実施例について
説明する。 Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 will be described.
本実施例は、誘電体導波機構5を構成する誘電
体板5a,5bの先端開口部に、平板状の被覆部
材6を装着して成るものである。他の構成は、上
記第1実施例と同様であるので、説明を繰返さな
い。 In this embodiment, a flat plate-shaped covering member 6 is attached to the tip openings of dielectric plates 5a and 5b constituting a dielectric waveguide mechanism 5. The other configurations are the same as those in the first embodiment, so the description will not be repeated.
本実施例の被覆部材6は、誘電体板5a,5b
と別体に設けられているが、上記第1実施例と同
様に、一体に設けてもよい。また、被覆部材6の
材質は、誘電体板と同じでなくてもよく、放射さ
れる電磁波の反射が少なければよい。 The covering member 6 of this embodiment includes dielectric plates 5a and 5b.
Although it is provided separately from the above, it may be provided integrally as in the first embodiment. Further, the material of the covering member 6 does not have to be the same as that of the dielectric plate, and it is sufficient that the material reflects less emitted electromagnetic waves.
なお、上記第2実施例に示す平板状の被覆部材
6を使用する場合には、スペーサとして、上記第
10図に示すスペーサ7の曲面部7bを平板状と
したものを使用する。 In addition, when using the flat plate-shaped covering member 6 shown in the said 2nd Example, the curved surface part 7b of the said spacer 7 shown in FIG. 10 is used as a spacer in the flat form.
次に、第11図に示す本発明の第3実施例は、
上記第2実施例のアンテナ装置の誘電体板5a,
5bの内側に、支持部材8を装填して成るもので
ある。 Next, the third embodiment of the present invention shown in FIG.
Dielectric plate 5a of the antenna device of the second embodiment,
A support member 8 is loaded inside the support member 5b.
この支持部材8は、使用電磁波に対して透明な
材料、即ち、比誘電率が略1の物質にて形成され
る。例えば、発泡スチロール等の発泡材を、誘電
体板5aと3aとの間、誘電体板3aと3bとの
間、および、誘電体板3bと5bとの間に装填す
る。 The support member 8 is made of a material that is transparent to the electromagnetic waves used, that is, a material with a dielectric constant of approximately 1. For example, a foamed material such as expanded polystyrene is loaded between dielectric plates 5a and 3a, between dielectric plates 3a and 3b, and between dielectric plates 3b and 5b.
装填は、例えば、発泡材からなる支持部材8の
場合には、予め発泡成型した発泡材を、上記各空
間に嵌着するか、または、上記各空間にて、発泡
材原料を発泡させて充填することにより行なう。
この場合、誘電体板3a,3b間とこれらの外側
とは、必ずしも同一材料である必要はない。 For example, in the case of the support member 8 made of a foamed material, the filling is carried out by fitting the foamed material that has been foam-molded in advance into each of the above-mentioned spaces, or by foaming and filling the foamed material raw material in each of the above-mentioned spaces. Do by doing.
In this case, the material between the dielectric plates 3a and 3b and the outside thereof do not necessarily have to be the same.
誘電体板5a,5bの中で発泡を行なう場合、
上記スペーサ7があるため、この部分に発泡材が
充填されない空間ができ、該空間にて電磁波が散
乱されるという不都合を生じることがある。その
ため、第11図に示すように、スペーサ7に透孔
7cを設けておくと、この透孔7cを介して発泡
材が移動し、不充填部分が埋められ、上記不都合
を生じない。 When foaming is performed in the dielectric plates 5a and 5b,
Because of the spacer 7, a space is created in which the foam material is not filled, and electromagnetic waves may be scattered in this space, which may cause an inconvenience. Therefore, as shown in FIG. 11, if a through hole 7c is provided in the spacer 7, the foam material will move through the through hole 7c, filling the unfilled portion, and the above-mentioned problem will not occur.
なお、上記各実施例では、反射板の内側に、第
2の誘電体導波機構を構成する誘電体板を取付け
ているが、外側であつてもよい。また、反射板に
固着せず、反射板の外側でアンテナ装置全体を覆
うように設けてもよい。 In each of the above embodiments, the dielectric plate constituting the second dielectric waveguide mechanism is attached to the inside of the reflection plate, but it may be attached to the outside. Alternatively, it may be provided outside the reflector so as to cover the entire antenna device without being fixed to the reflector.
なお、上記各実施例では、反射板4を、平板に
て構成しているが、放物面等の曲面板であつても
よい。 In each of the above embodiments, the reflecting plate 4 is made of a flat plate, but it may be a curved plate such as a paraboloid.
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、スペーサ
により、誘電体導波機構とレドームとの位置関係
を保持できるので、一対の誘電体板の外側に、レ
ドームを装着しても、サイドローブの増大を極力
小さく抑えて、主ローブのビーム尖鋭化すること
ができる効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the positional relationship between the dielectric waveguide mechanism and the radome can be maintained by the spacer, so even if the radome is attached to the outside of the pair of dielectric plates. This has the effect of suppressing the increase in side lobes to a minimum and sharpening the main lobe beam.
第1図は誘電体導波機構を備えたスロツト・ア
レイ・アンテナ装置の例を示す斜視図、第2図は
その断面図、第3図は本発明スロツト・アレイ・
アンテナ装置の第1実施例を示す斜視図、第4図
はその断面図、第5図は上記第1実施例の作用を
示す説明図、第6図は上記第1実施例の実測放射
パターンを示す特性図、第7図は上記第1実施例
のアンテナ装置から第2の誘電体導波機構を除去
したものの実測放射パターンを示す特性図、第8
図は本発明スロツト・アレイ・アンテナ装置の第
2実施例を示す断面図、第9図は本発明スロツ
ト・アレイ・アンテナ装置の第1実施例を示す断
面図、第10図は上記第1実施例にて使用される
スペーサの一例を示す斜視図、第11図は本発明
スロツト・アレイ・アンテナ装置の第3実施例を
示す断面図である。
1……スロツト導波管、2……チヤネル部材、
3……誘電体導波機構、3a,3b……誘電体
板、4……反射板、4a……開口部、5……第2
の誘電体導波機構、5a,5b……誘電体板、6
……被覆部材、7……スペーサ、8……支持部
材。
Fig. 1 is a perspective view showing an example of a slot array antenna device equipped with a dielectric waveguide mechanism, Fig. 2 is a sectional view thereof, and Fig. 3 is a slot array antenna device of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing the first embodiment of the antenna device, FIG. 4 is a sectional view thereof, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the first embodiment, and FIG. 6 is an actually measured radiation pattern of the first embodiment FIG. 7 is a characteristic diagram showing the measured radiation pattern of the antenna device of the first embodiment from which the second dielectric waveguide mechanism is removed.
The figure is a cross-sectional view showing a second embodiment of the slot array antenna device of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the slot array antenna device of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the slot array antenna device of the present invention. FIG. 11 is a perspective view showing an example of a spacer used in this example, and FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the slot array antenna device of the present invention. 1... Slot waveguide, 2... Channel member,
3... Dielectric waveguide mechanism, 3a, 3b... Dielectric plate, 4... Reflection plate, 4a... Opening, 5... Second
dielectric waveguide mechanism, 5a, 5b... dielectric plate, 6
... Covering member, 7 ... Spacer, 8 ... Supporting member.
Claims (1)
んで、板厚が使用波長に比して十分薄い一対の誘
電体板を突設して誘電体導波機構を形成し、か
つ、該一対の誘電体板の基部に、電磁波を反射す
る反射板を設けて成るスロツト・アレイ・アンテ
ナ装置において、 上記一対の誘電体板の外側に、誘電体板からな
るレドームを装着し、かつ、上記一対の誘電体板
の先端部とレドーム先端内面との間の複数箇所
に、スペーサを配置して成ることを特徴とするス
ロツト・アレイ・アンテナ装置。 2 上記スペーサは、上記レドームを構成する部
材の先端形状に対応した曲面部と、一対の誘電体
板の先端部を内側に嵌着するための凹部とを有す
るものである、特許請求の範囲第1項記載のスロ
ツト・アレイ・アンテナ装置。 3 上記スペーサの凹部と一対の誘電体板の先端
とが当接する部分にクツシヨン材を介在させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスロ
ツト・アレイ・アンテナ装置。[Claims] 1. A dielectric waveguide mechanism is constructed by protruding a pair of dielectric plates whose thickness is sufficiently thin compared to the wavelength used, with a space in front of the slotted waveguide in between. In the slot array antenna device, a radome made of a dielectric plate is provided on the outside of the pair of dielectric plates. What is claimed is: 1. A slot array antenna device which is attached to a slot array antenna device and further comprises spacers arranged at a plurality of locations between the tip portions of the pair of dielectric plates and the inner surface of the tip end of the radome. 2. The spacer has a curved surface corresponding to the shape of the tip of the member constituting the radome, and a recess into which the tip of the pair of dielectric plates is fitted. The slot array antenna device according to item 1. 3. The slot array antenna device according to claim 1, wherein a cushion material is interposed at a portion where the concave portion of the spacer contacts the tips of the pair of dielectric plates.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP4609084A JPS60216605A (en) | 1984-03-10 | 1984-03-10 | Slot array antenna system |
| GB08503974A GB2157082B (en) | 1984-02-16 | 1985-02-15 | Slotted waveguide antenna assembly |
| US07/229,759 US4841308A (en) | 1984-02-16 | 1988-08-08 | Slotted waveguide antenna assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4609084A JPS60216605A (en) | 1984-03-10 | 1984-03-10 | Slot array antenna system |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS60216605A JPS60216605A (en) | 1985-10-30 |
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Family
ID=12737285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4609084A Granted JPS60216605A (en) | 1984-02-16 | 1984-03-10 | Slot array antenna system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216605A (en) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0682975B2 (en) * | 1986-01-24 | 1994-10-19 | 古野電気株式会社 | Slot array antenna device |
| JPS6474806A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-20 | Japan Radio Co Ltd | Slop array antenna |
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5631205A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-30 | Tokyo Keiki Co Ltd | Slot array antenna unit |
-
1984
- 1984-03-10 JP JP4609084A patent/JPS60216605A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS60216605A (en) | 1985-10-30 |
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