JPH1188043A - Antenna device - Google Patents
Antenna deviceInfo
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- JPH1188043A JPH1188043A JP24087497A JP24087497A JPH1188043A JP H1188043 A JPH1188043 A JP H1188043A JP 24087497 A JP24087497 A JP 24087497A JP 24087497 A JP24087497 A JP 24087497A JP H1188043 A JPH1188043 A JP H1188043A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は2枚の平行平板導
体間に電波を進行させる給電形式のアンテナ装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feeding type antenna device for transmitting a radio wave between two parallel flat conductors.
【0002】[0002]
【従来の技術】2枚の平行平板導体間に電波を進行させ
る給電形式のアンテナは、平面的な構成となり、かつ、
低損失な特性を得ることができるため、ミリ波帯のアン
テナに特に有効であり、自動車に搭載する前方監視用レ
ーダとしての適用例が報告されている。図10は199
4年7月にS.A.Zelubowski著”LowC
ost Antenna Alternatives
for Automotive Raders”,MI
CROWAVE JOURNAL pp.54−63に
示された従来のアンテナ装置の構成説明図であり、
(a)は上面図、(b)は断面図である。図において1
a及び1bは2枚の平行な導体板からなる平行平板導波
路、2は上記平行平板導波路1aの片面の導体板に複数
形成された放射スロット、3b〜3dは上記平行平板導
波路1bの内部に置かれた波源、4は上記平行平板導波
路1aと1bとを接続する放物面状反射壁、5は上記波
源3b〜3dと上記放物面状反射壁4とから構成される
給電部、6は上記複数の放射スロット2のアレー配列か
らなる放射部、7は電波吸収体、8は上記平行平板導波
路1aと1b及び上記放物面状反射壁4とからなる放物
面状折り曲げ部である。2. Description of the Related Art An antenna of a feeding type for transmitting a radio wave between two parallel plate conductors has a planar configuration, and
Since low-loss characteristics can be obtained, it is particularly effective for millimeter-wave band antennas, and an application example as a forward-looking radar mounted on an automobile has been reported. FIG.
In July 4th, S.S. A. "LowC" by Zerubowski
ost Antenna Alternatives
for Automobile Radars ", MI
CROWAVE JOURNAL pp. It is a structural explanatory view of the conventional antenna device shown in 54-63,
(A) is a top view and (b) is a cross-sectional view. 1 in the figure
a and 1b are parallel plate waveguides composed of two parallel conductor plates, 2 is a plurality of radiation slots formed on one side of the parallel plate waveguide 1a, and 3b to 3d are parallel plate waveguides of the parallel plate waveguide 1b. A wave source 4 placed inside is a parabolic reflecting wall connecting the parallel-plate waveguides 1a and 1b, and a feeding source 5 is composed of the wave sources 3b to 3d and the parabolic reflecting wall 4. A radiating portion formed of an array of the plurality of radiating slots, a radio wave absorber, and a parabolic surface formed of the parallel plate waveguides and the parabolic reflecting wall; It is a bent part.
【0003】次に動作について説明する。このアンテナ
装置は放射部6の背面に2層構造となるように平行平板
導波路1aと1bとを構成し、これら2層構造の平行平
板導波路1aと1bとの接続を放物面状反射壁4を有す
る放物面状折り曲げ部8により行い、更にこの放物面状
折り曲げ部8の焦点とその近傍にそれぞれ波源3b〜3
dを配置した構成のアンテナ装置である。波源3b〜3
dの波源により励振された電磁波は平行平板導波路1b
を伝搬し、放物面状折り曲げ部8の放物面状反射壁4に
より概ね平面波とみなせる準平面波に変換された後、平
行平板導波路1aを放射部6に向かって伝搬し、放射部
6に設けてある複数の放射スロット2に順次結合し、各
々の放射スロット2より電磁波として放射される。放射
部6に供給される電磁波は平面波に変換されているた
め、放射部6において平面波の進行方向と直交する方向
のスロットは同列に複数配列するだけで、同位相で給電
される。ここで、全ての放射スロット2より放射しきれ
ずに残った残留電力は平行平板導波路1aに設けてある
無反射終端として動作する電波吸収体7により浪費され
る。つまり、このアンテナ装置は放射部6と共平面の位
置に平面波を供給する給電部5を設けることによりアン
テナとして動作する。Next, the operation will be described. In this antenna device, parallel plate waveguides 1a and 1b are formed on the back surface of the radiating section 6 so as to form a two-layer structure, and the connection between these two-layer structure parallel plate waveguides 1a and 1b is parabolic reflection. The operation is performed by a parabolic bent portion 8 having a wall 4.
This is an antenna device having a configuration in which d is arranged. Wave sources 3b-3
The electromagnetic wave excited by the wave source d is a parallel plate waveguide 1b.
After being converted into a quasi-plane wave which can be regarded as a substantially plane wave by the paraboloidal reflecting wall 4 of the parabolic bent portion 8, propagates through the parallel plate waveguide 1a toward the radiating portion 6, and Are sequentially coupled to a plurality of radiation slots 2 provided therein, and are radiated as electromagnetic waves from each radiation slot 2. Since the electromagnetic wave supplied to the radiating section 6 is converted into a plane wave, only a plurality of slots in the radiating section 6 in the direction orthogonal to the traveling direction of the plane wave are arranged in the same row, and power is supplied in the same phase. Here, the residual power that has not been completely radiated from all the radiation slots 2 is wasted by the radio wave absorber 7 provided as an anti-reflection terminal provided in the parallel plate waveguide 1a. That is, the antenna device operates as an antenna by providing the feeder 5 that supplies a plane wave at a position coplanar with the radiator 6.
【0004】2枚の平行平板導体間に電波を進行させる
給電形式の従来のアンテナ装置は以上のように構成され
ており、例えば、マイクロストリップ線路のような他の
給電形式の平面アンテナと比較して低損失な特性とな
り、ミリ波帯では特に有効である。また、反射鏡アンテ
ナ等と比較すると装置全体が立体的でなく平面的であり
小型化できるという利点がある。[0004] A conventional antenna device of a feeding type in which a radio wave travels between two parallel flat conductors is configured as described above. For example, it is compared with a planar antenna of another feeding type such as a microstrip line. And low loss characteristics, which is particularly effective in the millimeter wave band. Further, as compared with a reflector antenna or the like, there is an advantage that the whole device is not three-dimensional but two-dimensional and can be reduced in size.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように上記平行平板導波路1aを進行する平面波
と上記放射スロット2とを結合させる進行波給電形式で
ある。通常ビームを放射部6の法線方向に向けるために
は、各放射スロットを同相にする必要がある。進行波給
電形式はビームを正面に向ける各放射スロットでの反射
も同相となり、反射波が大きくなる。この形式の給電で
はインピーダンスを変えることが容易でなく、インピー
ダンス整合が取れないという問題がある。そこで通常は
ビームを正面からチルトさせることで反射波の位相をず
らして整合をとっている。このチルト角は数十度が多
い。As described above, the conventional antenna device is of a traveling wave feeding type in which a plane wave traveling in the parallel plate waveguide 1a and the radiation slot 2 are coupled. To direct the normal beam in the normal direction of the radiating section 6, each radiating slot needs to be in phase. In the traveling wave feeding type, the reflection at each radiation slot for directing the beam to the front is also in phase, and the reflected wave becomes large. In this type of power supply, it is not easy to change the impedance, and there is a problem that impedance matching cannot be achieved. Therefore, usually, the beam is tilted from the front to shift the phase of the reflected wave to achieve matching. This tilt angle is often several tens degrees.
【0006】また、ビームチルトアンテナの問題として
ビームシフトがある。進行波で順次スロットを給電する
ため、給電位相誤差が終端側のスロットでは給電長に比
例して大きくなる。1スロットあたり数度の誤差でも終
端部では数十度になり、ビーム方向がシフトする。すな
わち、設計誤差及び製造誤差によりビーム方向がシフト
する問題がある。さらに、ある周波数で設計しても若干
周波数が変化するとビーム方向が変化するため、ビーム
方向の周波数特性が大きい。このように従来のアンテナ
装置は本質的に狭帯域であり、使用できるアプリケーシ
ョンは極めて限定されたものであった。[0006] Another problem of the beam tilt antenna is a beam shift. Since the slots are sequentially fed by the traveling wave, the feed phase error increases in proportion to the feed length in the slot on the terminal side. Even an error of several degrees per slot becomes several tens of degrees at the terminal end, and the beam direction shifts. That is, there is a problem that the beam direction shifts due to design errors and manufacturing errors. Furthermore, even if a design is made at a certain frequency, if the frequency slightly changes, the beam direction changes, so that the frequency characteristics in the beam direction are large. As described above, the conventional antenna device has an essentially narrow band, and the applications that can be used are extremely limited.
【0007】また、この種の進行波給電では、励振振幅
の制御が難しい。入力端のスロットからの放射が大きい
と終端のスロットまで電力が伝送されず大きな振幅テー
パがつくため、利得が大幅に低減する。一方、スロット
からの放射を小さくすると終端のスロットまで電力が伝
送されるが、残った電力は吸収体に吸収され損失とな
り、低損失化を図った給電方式としたメリットが生かさ
れない。また、45゜偏波を得るためにはスロットを斜
めにする必要があるが、スロットを斜めにすることで放
射抵抗が小さくなるため、各スロットからの放射が少な
くなり効率が低下する。よって、一般的に等振幅特性が
得られず利得が低下する問題があった。[0007] With this type of traveling wave power supply, it is difficult to control the excitation amplitude. If the radiation from the slot at the input end is large, power is not transmitted to the end slot and a large amplitude taper is formed, so that the gain is greatly reduced. On the other hand, if the radiation from the slot is reduced, the power is transmitted to the terminal slot, but the remaining power is absorbed by the absorber and becomes a loss, so that the advantage of the power supply system with a reduced loss cannot be utilized. Further, in order to obtain 45 ° polarization, the slots need to be slanted. However, slanting the slots reduces the radiation resistance, so that the radiation from each slot decreases and the efficiency decreases. Therefore, there is a problem that the equal amplitude characteristic is not generally obtained and the gain is reduced.
【0008】そこでインピーダンス整合がとりやすく、
かつ、ビームの放射方向が放射部2の法線方向となり、
かつ、ビーム方向が周波数に大きく依存せず、かつ、複
数のビームを形成することのできるアンテナ装置を得る
ことを目的とする。Therefore, impedance matching can be easily achieved.
And the radiation direction of the beam becomes the normal direction of the radiation part 2,
It is another object of the present invention to provide an antenna device whose beam direction does not largely depend on the frequency and which can form a plurality of beams.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、第1の発明によるアンテナ装置は、平行平板導
波路の片側の入力端に上記平行平板導波路に平面波を給
電するための波源及び放物面状反射壁とから構成される
給電部を有し、上記平行平板導波路の片側の平板面を地
導体とするマイクロストリップアンテナを有し、マイク
ロストリップ線路により平面波進行方向とほぼ同一の向
きに配列したマイクロストリップアンテナを給電し、上
記平行平板導波路の中央部近傍において平面波進行方向
とほぼ垂直となる方向に配列したプローブをマイクロス
トリップ線路から平行平板導波路内に挿入し、上記マイ
クロストリップ線路を上記プローブにより励振し、さら
に上記マイクロストリップアンテナを励振するようにし
たものである。In order to solve the above-mentioned problems, an antenna device according to a first aspect of the present invention provides an antenna for feeding a plane wave to the parallel plate waveguide at one input end of the parallel plate waveguide. It has a feed section composed of a wave source and a parabolic reflective wall, and has a microstrip antenna having a plane conductor on one side of the parallel-plate waveguide as a ground conductor. Feeding microstrip antennas arranged in the same direction, inserting probes arranged in a direction substantially perpendicular to the plane wave traveling direction near the center of the parallel plate waveguide from the microstrip line into the parallel plate waveguide, The microstrip line is excited by the probe and further the microstrip antenna is excited.
【0010】また、第2の発明によるアンテナ装置は、
上記平行平板導波路の中央部近傍においてマイクロスト
リップアンテナのある側の平行平板導体に上記平面波進
行方向とほぼ垂直となる方向にスリットを配列し、上記
平行平板導波路内の電磁界と上記マイクロストリップ線
路とを上記スリットにより電磁結合して上記マイクロス
トリップ線路を励振し、さらに上記マイクロストリップ
アンテナを励振するようにしたものである。[0010] The antenna device according to a second aspect of the present invention includes:
In the vicinity of the center of the parallel plate waveguide, slits are arranged in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the plane wave in the parallel plate conductor on the side where the microstrip antenna is located, and the electromagnetic field in the parallel plate waveguide and the microstrip The line and the line are electromagnetically coupled by the slit to excite the microstrip line, and further to excite the microstrip antenna.
【0011】また、第3の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において平行平板導波路を上記マイク
ロストリップ線路の無い側におよそ180゜折り曲げた
折り曲げ部を設け、平行平板導波路に平面波を給電する
ための給電部をマイクロストリップアンテナの無い背面
側に配置したものである。An antenna device according to a third aspect of the present invention includes:
In the antenna device, a bent portion where the parallel plate waveguide is bent by about 180 ° on the side where the microstrip line is not provided is provided, and a feeding portion for feeding a plane wave to the parallel plate waveguide is arranged on the back side where the microstrip antenna is not provided. It was done.
【0012】また、第4の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において平行平板導波路の終端側に電
波吸収体からなる障壁を追加したものである。Further, an antenna device according to a fourth aspect of the present invention includes:
In the above antenna device, a barrier made of a radio wave absorber is added to the end of the parallel plate waveguide.
【0013】また、第5の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において平行平板導波路の給電部をレ
ンズとレンズの概ね焦点位置に配置した波源としたもの
である。The antenna device according to a fifth aspect of the present invention includes:
In the above antenna device, the feed portion of the parallel plate waveguide is a lens and a wave source arranged substantially at a focal position of the lens.
【0014】また、第6の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において上記マイクロストリップアン
テナを平面波進行方向に対し概ね斜め45゜偏波とした
ものである。An antenna device according to a sixth aspect of the present invention includes:
In the above antenna device, the microstrip antenna is polarized at an angle of approximately 45 ° with respect to the traveling direction of the plane wave.
【0015】また、第7の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において上記マイクロストリップアン
テナの替わりに放射スロットを用いたものである。Further, an antenna device according to a seventh aspect of the present invention includes:
In the antenna device, a radiation slot is used instead of the microstrip antenna.
【0016】また、第8の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において上記給電部を構成する波源を
複数個配列したものである。An antenna device according to an eighth aspect of the present invention includes:
In the antenna device, a plurality of wave sources constituting the feeder are arranged.
【0017】また、第9の発明によるアンテナ装置は、
上記アンテナ装置において上記給電部を構成する波源を
複数個配列し、さらにそれらの波源をMMICと一体化
し、このMMICスイッチ等を用いて切り替えて励振す
る構成としたものである。Further, an antenna device according to a ninth aspect of the present invention includes:
In the antenna device, a plurality of wave sources constituting the feeder are arranged, and the wave sources are integrated with an MMIC, and the MMIC switch or the like is used to switch and excite the wave source.
【0018】[0018]
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1を示す概
略構成図である。(a)は全体図、(b)は平行平板導
波路内部の平面図、(c)は断面図である。図におい
て、1aは2枚の平行な導体板からなる平行平板導波
路、9は上記平行平板導波路1aの片側の平板面で地導
体として作用する。また、10は地導体9の上部に構成
される誘電体基板、11はマイクロストリップアンテナ
で放射素子として作用する。マイクロストリップアンテ
ナ11は上記平行平板導波路1aの内部の平面波の進行
方向とほぼ平行となる向きに配線されているマイクロス
トリップ線路12により直列に給電され、多数のマイク
ロストリップアンテナのアレー配列により放射部6を構
成する。マイクロストリップアンテナは構成が簡単であ
り、通常は銅張誘電体基板をエッチングするだけで容易
に製作することができるため、低コスト化・薄型化・小
型化が可能である。また、電力合成・分配回路等の給電
線路をマイクロストリップ線路で放射素子と同一平面上
に構成することにより一回のエッチングで簡単に製作で
きる薄型アンテナが得られる。13は上記平行平板導波
路1aの中央部近傍においてマイクロストリップ線路1
2から上記平行平板導波路1a内部に挿入されるプロー
ブである。また、波源3aと放物面状反射壁4とで給電
部5が構成されるのは従来の装置と全く同一である。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention. (A) is an overall view, (b) is a plan view inside a parallel plate waveguide, and (c) is a cross-sectional view. In the figure, 1a is a parallel plate waveguide composed of two parallel conductor plates, and 9 is a plate surface on one side of the parallel plate waveguide 1a and acts as a ground conductor. Reference numeral 10 denotes a dielectric substrate formed above the ground conductor 9, and reference numeral 11 denotes a microstrip antenna which functions as a radiation element. The microstrip antenna 11 is fed in series by a microstrip line 12 wired in a direction substantially parallel to the traveling direction of the plane wave inside the parallel plate waveguide 1a, and is radiated by an array of a large number of microstrip antennas. 6 is constituted. The microstrip antenna has a simple structure, and can be easily manufactured by simply etching a copper-clad dielectric substrate. Therefore, cost reduction, thinning, and miniaturization are possible. In addition, a thin antenna that can be easily manufactured by one etching can be obtained by forming a feed line of a power combining / distributing circuit or the like with a microstrip line on the same plane as a radiating element. Reference numeral 13 denotes a microstrip line 1 near the center of the parallel plate waveguide 1a.
2 is a probe inserted into the parallel plate waveguide 1a. In addition, the configuration of the power supply unit 5 including the wave source 3a and the parabolic reflection wall 4 is exactly the same as that of the conventional device.
【0019】次に動作について説明する。波源3aは平
行平板導波路1a内部に例えば導波管のごとき形状で構
成され、上記導波管に設けた開口部より電磁波を放物面
状反射壁4に向けて放射する。上記導波管は導波管コー
ナあるいは導波管ベンド等の立体回路か、あるいは同軸
導波管変換器等により平行平板導波路1aの背面に取り
出すことで、本発明によるアンテナ装置の電気的インタ
ーフェース点となる。なお、波源3aとして作用する上
記導波管の開口部はホーンアンテナのようにテーパをつ
けても良い。波源3aと放物面状反射壁4とから構成さ
れる給電部5により平行平板導波路1a内部に励振され
た平面波は、プローブ13による定在波給電とすること
でマイクロストリップ線路12をほぼ等位相で励振す
る。そこで、マイクロストリップ線路12に直列に給電
されたマイクロストリップアンテナ11を等振幅、等位
相で給電するようにマイクロストリップ線路を配線する
ことにより、上記放射部6はほぼ均一の開口分布とな
り、放射部6とほぼ直交する方向に電波を放射すること
ができる。また、マイクロストリップ線路により給電線
路を構成しているため、自由にインピーダンス整合をと
ることができる。Next, the operation will be described. The wave source 3a is formed in a shape such as a waveguide inside the parallel plate waveguide 1a, and radiates an electromagnetic wave toward the parabolic reflection wall 4 from an opening provided in the waveguide. The above-mentioned waveguide is taken out from the back surface of the parallel plate waveguide 1a by a three-dimensional circuit such as a waveguide corner or a waveguide bend, or a coaxial waveguide converter or the like, so that the electrical interface of the antenna device according to the present invention is obtained. Points. The opening of the waveguide acting as the wave source 3a may be tapered like a horn antenna. The plane wave excited inside the parallel-plate waveguide 1a by the feeding unit 5 composed of the wave source 3a and the parabolic reflecting wall 4 makes the microstrip line 12 almost equal by feeding the standing wave by the probe 13 to the microstrip line. Excitation in phase. Then, by arranging the microstrip line so that the microstrip antenna 11 fed in series to the microstrip line 12 is fed with equal amplitude and equal phase, the radiating section 6 has a substantially uniform aperture distribution, and 6 can be radiated in a direction substantially orthogonal to 6. Further, since the feed line is constituted by the microstrip line, the impedance can be freely matched.
【0020】また、上記マイクロストリップ線路12を
励振するための上記プローブ13を上記マイクロストリ
ップ線路12の中央付近に配置したことにより、周波数
が設計中心周波数から若干ずれた場合の上記放射部6の
位相分布は、上記放射部6の上記プローブ13の配列し
た線上に対してほぼ線対称な位相進み、あるいは、位相
遅れとなって現れるため、周波数変化によるビーム方向
の変化はほとんど無い。さらにマイクロストリップアン
テナの励振振幅位相が乱れビームがチルトしても、給電
点に対し対称に配列しているためチルト分を相殺するこ
とができる。Further, since the probe 13 for exciting the microstrip line 12 is arranged near the center of the microstrip line 12, the phase of the radiating section 6 when the frequency slightly deviates from the design center frequency is obtained. Since the distribution appears as a phase advance or a phase delay that is substantially line-symmetric with respect to the line on which the probes 13 of the radiating section 6 are arranged, there is almost no change in the beam direction due to a frequency change. Further, even if the excitation amplitude phase of the microstrip antenna is disturbed and the beam is tilted, the tilt can be canceled because the beam is symmetrically arranged with respect to the feeding point.
【0021】また、上記マイクロストリップ線路12に
より平行平板導波路内部の平面波進行方向とほぼ平行と
なる向きに配列したマイクロストリップアンテナ11の
励振分布を均一分布としない場合もこの発明は有効であ
り、例えば、テーラー分布として低サイドローブ型のア
ンテナ装置を得ることも可能である。さらに、マイクロ
ストリップ線路に適当な位相分布をつけることにより、
放射部6と直交する軸からビームをシフトさせることも
可能である。また、図では放射素子として正方形マイク
ロストリップアンテナの例を示したが、このほかに、長
方形マイクロストリップアンテナ、円形マイクロストリ
ップアンテナ等を用いても同様の効果が得られる。The present invention is also effective when the excitation distribution of the microstrip antennas 11 arranged by the microstrip line 12 in a direction substantially parallel to the traveling direction of the plane wave inside the parallel plate waveguide is not uniform. For example, it is also possible to obtain a low side lobe type antenna device as a Taylor distribution. Furthermore, by giving the microstrip line an appropriate phase distribution,
It is also possible to shift the beam from an axis perpendicular to the radiating section 6. Although the figure shows an example of a square microstrip antenna as a radiating element, other similar effects can be obtained by using a rectangular microstrip antenna, a circular microstrip antenna, or the like.
【0022】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す概略構成図である。(a)は実施の形態と同
一のマイクロストリップアンテナ11のアレー配列の一
部の拡大図、(b)は断面図である。図において、14
は地導体9に設けたスリットであり、給電部5により平
行平板導波路1a内部に励振された平面波は、スリット
14によりマイクロストリップ線路12をほぼ等位相で
電磁結合することによりマイクロストリップ線路12を
励振する。マイクロストリップ線路12がマイクロスト
リップアンテナ11を励振する動作は上記実施の形態1
と全く同一であり、放射部6とほぼ直交する軸にビーム
を放射することができる。このように、本発明の実施の
形態2では電磁結合形式の給電となるため、上記実施の
形態1のようなプローブ13を必要とせず、構成が簡単
になり製作が容易になる。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 2 of the present invention. (A) is an enlarged view of a part of an array arrangement of the same microstrip antenna 11 as in the embodiment, and (b) is a sectional view. In the figure, 14
Is a slit provided in the ground conductor 9, and the plane wave excited inside the parallel plate waveguide 1 a by the feeder 5 is electromagnetically coupled to the microstrip line 12 by the slit 14 at substantially the same phase to form the microstrip line 12. To excite. The operation in which the microstrip line 12 excites the microstrip antenna 11 is described in the first embodiment.
The beam can be radiated on an axis substantially perpendicular to the radiating section 6. As described above, in the second embodiment of the present invention, power is supplied in the form of electromagnetic coupling. Therefore, the probe 13 as in the first embodiment is not required, the configuration is simplified, and the manufacture is facilitated.
【0023】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3を示す概略構成図である。(a)は全体図、(b)
は断面図である。図において波源3aと放物面状反射壁
4とで構成される給電部5が平行平板導波路1aの背面
に設置した平行平板導波路1bの内部に配置されたこと
を特徴とする。ここで平行平板導波路1aと1bとは平
行平板導波路を幅広導波管のE面コーナとみなせるよう
な折り曲げ部15により接続されている。平行平板導波
路1a及び放射部6の構成は上記実施の形態1と全く同
一である。給電部5を放射部6の背面に構成したことに
より小型化が図れる。また、折り曲げ部を従来のアンテ
ナ装置のような放物面状の折り曲げ部とせず、幅広導波
管のE面コーナとみなせるような直線的な形状としたこ
とで、機械加工が容易となり、また、この折り曲げ部で
ハードウェアが分割されている場合、放物面状の折り曲
げ部より組立精度が緩和できるため、加工及び組立容易
なアンテナ装置が得られる。上記給電部5により平行平
板導波路1bに発生した平面波は折り曲げ部15により
平行平板導波路1aに伝搬し、放射部6により放射部6
とほぼ直交する軸にビームを放射することができる。ま
た、図では平行平板導波路1a内部の電磁界からマイク
ロストリップ線路12を励振する方法として上記実施の
形態1と同一のプローブ13を用いる方法を示している
が、上記実施の形態2と同様に地導体9にスリット14
を設けることによりマイクロストリップ線路を電磁結合
形式により給電する構成としても良い。Embodiment 3 FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 3 of the present invention. (A) is an overall view, (b)
Is a sectional view. In the figure, a feeder 5 composed of a wave source 3a and a parabolic reflecting wall 4 is arranged inside a parallel plate waveguide 1b installed on the back of the parallel plate waveguide 1a. Here, the parallel plate waveguides 1a and 1b are connected by a bent portion 15 such that the parallel plate waveguide can be regarded as an E-plane corner of the wide waveguide. The configurations of the parallel plate waveguide 1a and the radiation section 6 are exactly the same as those in the first embodiment. Since the power supply unit 5 is provided on the rear surface of the radiation unit 6, the size can be reduced. Also, the bent portion is not a parabolic bent portion as in the conventional antenna device, but has a linear shape that can be regarded as an E-plane corner of a wide waveguide, so that machining becomes easy, and When the hardware is divided at the bent portion, the assembling accuracy can be relaxed compared to the parabolic bent portion, so that an antenna device that is easy to process and assemble can be obtained. The plane wave generated in the parallel plate waveguide 1 b by the feeder 5 is propagated to the parallel plate waveguide 1 a by the bent portion 15, and is radiated by the radiation portion 6 to the radiation portion 6.
The beam can be emitted on an axis substantially orthogonal to. In the figure, a method using the same probe 13 as in the first embodiment is shown as a method for exciting the microstrip line 12 from the electromagnetic field inside the parallel plate waveguide 1a. Slit 14 in ground conductor 9
May be provided to supply power to the microstrip line by electromagnetic coupling.
【0024】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4を示す断面図である。図において、7は電波吸収体
からなる障壁であり、上記平行平板導波路1aの内部の
平面波の電力のうち上記プローブ13あるいは上記スリ
ット14と結合しきれなかった電力が、平行平板導波路
の終端部で反射し、アンテナ装置としての反射特性を劣
化させるのを防ぐ目的と、平行平板導波路の終端部で反
射した電力が上記プローブ13あるいは上記スリット1
4と結合し、放射部6を構成するマイクロストリップア
ンテナ11のアレー配列の開口分布を乱す要因になるの
を防ぐ目的で挿入する。なお、図では上記実施例3のよ
うに平行平板導波路の折り曲げ部15を用いて給電部5
を放射部6の背面の平行平板導波路1bに配置した例を
示したが、上記実施例1あるいは上記実施例2のように
折り曲げ部15を用いずに平行平板導波路1aと共平面
に給電部5を配置しても良い。Embodiment 4 FIG. 4 is a sectional view showing Embodiment 4 of the present invention. In the figure, reference numeral 7 denotes a barrier made of a radio wave absorber. Of the power of the plane wave inside the parallel plate waveguide 1a, the power that cannot be coupled to the probe 13 or the slit 14 is the terminal of the parallel plate waveguide. In order to prevent the reflection at the end of the parallel plate waveguide and the power reflected at the end of the parallel plate waveguide, the probe 13 or the slit 1
4 and is inserted for the purpose of preventing the microstrip antenna 11 constituting the radiation section 6 from disturbing the aperture distribution of the array arrangement. In the drawing, as in the third embodiment, the feeding portion 5 is formed by using the bent portion 15 of the parallel plate waveguide.
Is arranged in the parallel plate waveguide 1b on the back side of the radiating portion 6, but the power is supplied to the coplanar plane with the parallel plate waveguide 1a without using the bent portion 15 as in the first embodiment or the second embodiment. The unit 5 may be provided.
【0025】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5を示す概略構成図である。(a)は平行平板導波路
1b内部の平面図、(b)は断面図を示す。図におい
て、16はレンズであり、レンズ16の焦点付近に配置
した波源3aと共に給電部5を構成し、波源3aにより
励振された電磁波を平行平板導波路1b内部の平面波に
変換することができる。波源3aから励振された電磁波
はそのまま進行方向に進みレンズ16を通って平面波と
なり、折り曲げ部15を経由して放射部6に供給され
る。放射部6の動作は上記実施例と全く同一である。従
来のアンテナ装置のように波源3a自身が平行平板導波
路内の平面波の進路を遮るいわゆるブロッキングとなら
ないため、損失を低減することができ、低サイドローブ
化を図ることができる。また、ブロッキングとならない
ことにより平行平板導波路内部の電磁界の乱れを低減で
きるので放射部6の開口分布を設計値と合わせ易いとい
う利点もある。なお、図では上記実施例3のように平行
平板導波路の折り曲げ部15を用いて給電部5を放射部
6の背面の平行平板導波路1bに配置した例を示した
が、上記実施例1あるいは上記実施例2のように折り曲
げ部15を用いずに平行平板導波路1aと共平面に給電
部5を配置しても良い。また、図ではレンズ16の形状
をいわゆる凸レンズ形式としたが、波源3aにより励振
した電磁波を平面波に変換することができる任意の形状
としても、同様の効果が得られる。Embodiment 5 FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 5 of the present invention. (A) is a plan view of the inside of the parallel plate waveguide 1b, and (b) is a cross-sectional view. In the figure, reference numeral 16 denotes a lens, which constitutes the feeding unit 5 together with a wave source 3a disposed near the focal point of the lens 16, and can convert an electromagnetic wave excited by the wave source 3a into a plane wave inside the parallel plate waveguide 1b. The electromagnetic wave excited from the wave source 3a proceeds in the traveling direction as it is, passes through the lens 16 and becomes a plane wave, and is supplied to the radiation section 6 via the bent section 15. The operation of the radiating section 6 is exactly the same as in the above embodiment. Unlike the conventional antenna device, the wave source 3a does not block the path of the plane wave in the parallel plate waveguide, so-called blocking, so that the loss can be reduced and the side lobe can be reduced. In addition, since blocking does not occur, the disturbance of the electromagnetic field inside the parallel plate waveguide can be reduced, so that there is an advantage that the aperture distribution of the radiating portion 6 can be easily adjusted to the design value. In the figure, an example is shown in which the feeder 5 is disposed on the parallel plate waveguide 1b on the back side of the radiating portion 6 by using the bent portion 15 of the parallel plate waveguide as in the third embodiment. Alternatively, the feeder 5 may be arranged coplanar with the parallel plate waveguide 1a without using the bent portion 15 as in the second embodiment. Further, in the figure, the shape of the lens 16 is a so-called convex lens type. However, the same effect can be obtained even if the shape of the lens 16 is any shape that can convert an electromagnetic wave excited by the wave source 3a into a plane wave.
【0026】実施の形態6.図6はこの発明の実施の形
態6を示す概略構成図であり、放射部6の平面図であ
る。図において、11はマイクロストリップアンテナ、
12はマイクロストリップ線路、13はマイクロストリ
ップ線路12から平行平板導波路1aに挿入するプロー
ブであり、上記実施の形態1と全く同一のものである。
また、17は放射される電波の偏波の方向を示す。一般
にマイクロストリップアンテナの偏波方向は、マイクロ
ストリップ線路12とマイクロストリップアンテナ11
とを接続する給電点とマイクロストリップアンテナ11
の中心点とを結ぶ直線に平行となる。そこで、上記給電
点をマイクロストリップアンテナ11に対して、平行平
板導波路1a内部の平面波進行方向と概ね斜め45゜と
なる位置に配置することにより、上記平面波進行方向に
対して概ね斜め45゜となる偏波を励振することができ
る。例えば、自動車に搭載する前方監視レーダ用のアン
テナでは、対向車のレーダ波との電波干渉を避ける目的
で大地に対して斜め45゜偏波を適用することが検討さ
れているが、本発明による斜め45゜偏波を放射するア
ンテナ装置を自動車に搭載する前方監視レーダ用のアン
テナとして適用する場合、アンテナ装置の取付け向きを
車体に対して水平、垂直とすることができ、装置を45
゜傾けて設置する必要がないため、装置全体の専有面積
を小さくできる。なお、ここでは斜め45゜偏波とした
が、給電点の位置を変えることで自由に偏波方向を変え
ることができる。Embodiment 6 FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 6 of the present invention, and is a plan view of the radiation section 6. In the figure, 11 is a microstrip antenna,
Reference numeral 12 denotes a microstrip line, and reference numeral 13 denotes a probe inserted from the microstrip line 12 into the parallel plate waveguide 1a, which is exactly the same as that in the first embodiment.
Numeral 17 indicates the direction of polarization of the radiated radio wave. Generally, the polarization direction of the microstrip antenna is determined by the microstrip line 12 and the microstrip antenna 11.
Feeding point connecting microstrip antenna 11
Is parallel to a straight line connecting to the center point of. Therefore, by arranging the feeding point at an angle of approximately 45 ° with respect to the plane wave traveling direction inside the parallel plate waveguide 1a with respect to the microstrip antenna 11, the feeding point is approximately 45 ° with respect to the plane wave traveling direction. Can be excited. For example, in an antenna for a forward surveillance radar mounted on a car, application of 45 ° oblique polarization to the ground for the purpose of avoiding radio wave interference with an oncoming radar wave has been studied. When an antenna device that emits an oblique 45-degree polarized wave is applied as an antenna for a forward monitoring radar mounted on an automobile, the mounting direction of the antenna device can be set to be horizontal or vertical with respect to the vehicle body.
が な い Since there is no need to install the device at an angle, the occupied area of the entire device can be reduced. Here, the polarization is obliquely 45 °, but the polarization direction can be freely changed by changing the position of the feeding point.
【0027】実施の形態7.図7はこの発明の実施の形
態7を示す概略構成図である。(a)は全体図、(b)
は断面図である。図において、18は誘電体基板10上
に配置した導体板であり、2は導体板18に設けた放射
スロットである。平行平板導波路1a内部の電磁界は地
導体9に設けたスリット14により上記放射スロット2
と結合し、放射部6とほぼ直交する方向に電波を放射す
ることを特徴とする。一般にマイクロストリップアンテ
ナをマイクロストリップ線路により給電する場合、マイ
クロストリップ線路とマイクロストリップアンテナとの
整合をとるために高インピーダンスの線路が必要とな
る。マイクロストリップ線路は線路幅が細くなると高線
路インピーダンスとなるが、マイクロストリップ線路を
ミリ波帯に適用する場合、線路幅がかなり細くなるため
損失が増加し、また、エッチング等で製作する際の精度
管理を厳密に行う必要がある。この発明の実施の形態7
では、マイクロストリップアンテナの替わりに放射スロ
ットを用いたことにより損失を低減でき、また、製作が
容易で安価なアンテナが得られる。図では放射スロット
の例として概ね斜め45゜偏波の例を示したが、この発
明は特に偏波の方向には依存しないため、任意の向きに
放射スロットを設けても差し支えない。Embodiment 7 FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 7 of the present invention. (A) is an overall view, (b)
Is a sectional view. In the figure, reference numeral 18 denotes a conductor plate arranged on the dielectric substrate 10, and 2 denotes a radiation slot provided in the conductor plate 18. The electromagnetic field inside the parallel plate waveguide 1a is transmitted to the radiation slot 2 by the slit 14 provided in the ground conductor 9.
And emits a radio wave in a direction substantially orthogonal to the radiation section 6. Generally, when a microstrip antenna is fed by a microstrip line, a high-impedance line is required to match the microstrip line with the microstrip antenna. Microstrip lines have high line impedance when the line width is narrow, but when the microstrip line is applied to the millimeter wave band, the line width is considerably narrow, so the loss increases, and the accuracy when manufacturing by etching etc. Management must be strict. Embodiment 7 of the present invention
By using radiation slots instead of microstrip antennas, the loss can be reduced, and an inexpensive antenna that is easy to manufacture can be obtained. In the figure, an example of a 45 ° polarized wave is shown as an example of a radiation slot. However, since the present invention does not particularly depend on the polarization direction, the radiation slot may be provided in any direction.
【0028】実施の形態8.図8はこの発明の実施の形
態7を示す概略構成図である。(a)は全体図、(b)
は断面図である。図において、3b〜3dはレンズ16
の焦点近傍に配置した波源でありレンズ16と共に給電
部5を構成するが、特に波源3cはレンズ16の焦点の
きわめて近傍に配置されている。また19は平行平板導
波路1a内部の平面波進行方向と直交する仮想的な平
面、20a〜20cは本実施の形態8によるアンテナ装
置の仮想平面19の面内のビームの方向を示し、特に2
0aは放射部6の法線方向を示す。上記波源3cにより
励振された電磁波はレンズ16により平行平板導波路1
b内部の平面波となって折り曲げ部15により平行平板
導波路1aに伝搬し放射部6から放射部6の法線方向2
0aにビームを放射するのは上記実施例と全く同一であ
る。上記レンズ16の焦点から若干ずれた位置に配置さ
れた波源3bあるいは3dにより励振された電磁波はレ
ンズ16によりやはり平面波となるが、それらの波面の
位相分布は上記仮想的な平面19に対して傾いているた
め、上記仮想的な平面内にビームをチルトできるマルチ
ビームアンテナを得ることを特徴とする。図では波源が
3個の場合を示したが、レンズ19の焦点近傍に更に波
源を配置することができれば、特に波源の数の制限はな
い。なお、図8では波源3cをレンズ16の焦点のきわ
めて近傍に配置して少なくとも1つのビームが放射部6
の法線方向20aに放射される構成とした例を示した
が、特にビームを放射部6の法線方向20aに向ける必
要が無い場合、例えば、放射部6の法線方向20aから
わずかに傾いた2つのビームを形成してモノパルスアン
テナとして適用するような場合には、レンズ16の焦点
付近に配置する複数個の波源の少なくとも1つをレンズ
16の焦点のきわめて近傍に配置する必要はない。ま
た、レンズ16の替わりに放物面状反射壁4を用いて、
上記放物面状反射壁4の焦点近傍に複数個配列した場合
も同様の効果が得られる。Embodiment 8 FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 7 of the present invention. (A) is an overall view, (b)
Is a sectional view. In the figure, 3b to 3d are lenses 16
The wave source 3c is arranged in the vicinity of the focal point of the lens 16 in particular. Reference numeral 19 denotes a virtual plane orthogonal to the traveling direction of the plane wave inside the parallel plate waveguide 1a, and reference numerals 20a to 20c denote beam directions in the plane of the virtual plane 19 of the antenna device according to the eighth embodiment.
0a indicates the normal direction of the radiation section 6. The electromagnetic wave excited by the wave source 3c is applied to the parallel plate waveguide 1 by the lens 16.
b, a plane wave is propagated to the parallel plate waveguide 1a by the bent portion 15 and is transmitted from the radiation portion 6 to the normal direction 2 of the radiation portion 6.
Emitting a beam at 0a is exactly the same as in the above embodiment. The electromagnetic wave excited by the wave source 3b or 3d arranged at a position slightly shifted from the focal point of the lens 16 also becomes a plane wave by the lens 16, but the phase distribution of those wave fronts is inclined with respect to the virtual plane 19. Therefore, a multi-beam antenna capable of tilting a beam in the virtual plane is obtained. Although the figure shows the case of three wave sources, the number of wave sources is not particularly limited as long as the wave sources can be further arranged near the focal point of the lens 19. In FIG. 8, the wave source 3c is disposed very close to the focal point of the lens 16 so that at least one beam is
The example in which the beam is radiated in the normal direction 20a of the radiating section 6 is shown. However, when the beam does not need to be directed in the normal direction 20a of the radiating section 6, for example, the beam is slightly inclined from the normal direction 20a of the radiating section 6. In the case where the two beams are formed and applied as a monopulse antenna, it is not necessary to arrange at least one of the plurality of wave sources arranged near the focal point of the lens 16 very close to the focal point of the lens 16. Also, by using the parabolic reflective wall 4 instead of the lens 16,
The same effect can be obtained when a plurality of the parabolic reflective walls 4 are arranged near the focal point.
【0029】実施の形態9.図9はこの発明の実施の形
態7を示す概略構成図である。上記実施の形態8にMM
IC(Monolithic Microwave I
ntegratedCircuit)を一体化したもの
である。MMIC21により波源3b〜3dにより発生
する複数のビームを任意に切り替えて放射可能で小型で
軽量な電子制御アンテナが得られる。このMMIC21
にはビームを切り替える切替手段や送受信器等の回路が
含まれる。Embodiment 9 FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 7 of the present invention. MM according to the eighth embodiment.
IC (Monolitic Microwave I)
integrated circuit). A small and lightweight electronically controlled antenna that can radiate by arbitrarily switching a plurality of beams generated by the wave sources 3b to 3d by the MMIC 21 is obtained. This MMIC21
Includes circuits such as switching means for switching beams and a transceiver.
【0030】[0030]
【発明の効果】第1の発明によれば、平行平板導波路の
片側の入力端に上記平行平板導波路に平面波を給電する
ための波源及び放物面状反射壁とから構成される給電部
を有し、上記平行平板導波路の片側の平板面を地導体と
するマイクロストリップアンテナを有し、マイクロスト
リップ線路により平面波進行方向とほぼ同一の向きに配
列したマイクロストリップアンテナを給電し、上記平行
平板導波路の中央部近傍において平面波進行方向とほぼ
垂直となる方向に配列したプローブをマイクロストリッ
プ線路から平行平板導波路内に挿入し、上記マイクロス
トリップ線路を上記プローブにより励振することで上記
マイクロストリップアンテナを励振する構成としたの
で、ビームの放射方向を放射部のほぼ法線方向とするア
ンテナが得られる効果がある。また、プローブの挿入位
置を平行平板導波路の中央部近傍としたことでビーム方
向の周波数特性の小さいアンテナが得られる効果があ
る。また、マイクロストリップ線路により給電線路を構
成したことで自由にインピーダンス整合をとることがで
きる効果がある。According to the first aspect of the present invention, a feeder comprising a wave source for feeding a plane wave to the parallel plate waveguide and a parabolic reflection wall is provided at one input end of the parallel plate waveguide. A microstrip antenna having a plane surface on one side of the parallel plate waveguide as a ground conductor, and feeding the microstrip antennas arranged in a direction substantially the same as the plane wave traveling direction by the microstrip line, Probes arranged in a direction substantially perpendicular to the plane wave traveling direction near the center of the plate waveguide are inserted from the microstrip line into the parallel plate waveguide, and the microstrip line is excited by the probe to form the microstrip. Since the antenna is configured to be excited, it is possible to obtain an antenna in which the radiation direction of the beam is almost normal to the radiation part. There is. Further, by setting the probe insertion position near the center of the parallel plate waveguide, an antenna having a small frequency characteristic in the beam direction can be obtained. Further, since the feed line is constituted by the microstrip line, there is an effect that the impedance can be freely matched.
【0031】また、第2の発明によれば、平行平板導波
路内の電磁界とマイクロストリップ線路とを電磁結合す
る構成としたので、構成が簡単で製作が容易になる効果
がある。According to the second aspect of the present invention, since the electromagnetic field in the parallel plate waveguide and the microstrip line are electromagnetically coupled to each other, there is an effect that the configuration is simple and the manufacture is easy.
【0032】また、第3の発明によれば、上記アンテナ
装置において平行平板導波路を上記マイクロストリップ
線路の無い側におよそ180゜折り曲げた折り曲げ部を
設け、平行平板導波路に平面波を給電するための給電部
をマイクロストリップアンテナの無い背面側に配置した
ことで、小型化できる効果がある。According to the third aspect of the present invention, in the antenna device, a bent portion is formed by bending the parallel plate waveguide by about 180 ° on the side where the microstrip line is not provided, and a plane wave is supplied to the parallel plate waveguide. By arranging the feeding part on the back side without the microstrip antenna, there is an effect that the size can be reduced.
【0033】また、第4の発明によれば、平行平板導波
路の終端側に電波吸収体からなる障壁を追加したこと
で、プローブあるいは電磁結合スリットで結合しきれな
い残留電力の平行平板導波路終端側での反射を低減する
ことができ、アンテナの反射特性を改善でき、かつ、ビ
ームの乱れを低減できる効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, a barrier made of a radio wave absorber is added to the end of the parallel plate waveguide, so that the parallel plate waveguide of residual power that cannot be completely coupled by the probe or the electromagnetic coupling slit. It is possible to reduce the reflection at the terminal end, improve the reflection characteristics of the antenna, and reduce the beam disturbance.
【0034】また、第5の発明によれば、波源により励
振された電磁波を平面波に変換するために作用する放物
面状反射壁をレンズとしたことで、波源によるブロッキ
ングが無く、アンテナの反射特性を低減し、かつ、高利
得、低サイドローブな放射特性が得られる効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, since the parabolic reflecting wall acting to convert the electromagnetic wave excited by the wave source into a plane wave is formed as a lens, there is no blocking by the wave source and the reflection of the antenna. There is an effect that characteristics can be reduced and radiation characteristics with high gain and low side lobe can be obtained.
【0035】また、第6の発明によれば、マイクロスト
リップアンテナを平面波進行方向に対し概ね斜め45゜
偏波としたことで、放射特性を劣化させずに容易に概ね
斜め45゜偏波を放射することができるアンテナを得ら
れる効果がある。この効果により、自動車に搭載する前
方監視用レーダ用のアンテナに適用した場合、装置を大
型化せずに対向車との電波干渉を低減できる効果があ
る。According to the sixth aspect of the present invention, the microstrip antenna is made to have a substantially 45 ° polarization with respect to the traveling direction of the plane wave, so that the 45 ° polarization can be easily radiated without deteriorating the radiation characteristics. There is an effect that an antenna that can be obtained can be obtained. When this effect is applied to an antenna for a forward monitoring radar mounted on an automobile, there is an effect that radio interference with an oncoming vehicle can be reduced without increasing the size of the apparatus.
【0036】また、第7の発明によれば、マイクロスト
リップアンテナの替わりに放射スロットを用いたこと
で、低損失で安価なアンテナが得られる効果がある。According to the seventh aspect of the present invention, the radiation slot is used in place of the microstrip antenna, so that a low-loss and low-cost antenna can be obtained.
【0037】また、第8の発明によれば、給電部を構成
する波源を複数個配列したことで、平行平板導波路内の
平面波と直交する平面内に複数本のビームを放射するマ
ルチビームアンテナを得られる効果がある。According to the eighth aspect of the present invention, since a plurality of wave sources constituting the feed section are arranged, a multi-beam antenna radiating a plurality of beams in a plane orthogonal to a plane wave in the parallel plate waveguide is provided. There is an effect that can be obtained.
【0038】また、第9の発明によれば、給電部を構成
する波源を複数個配列し、さらにそれらの波源とMMI
Cスイッチとを一体化する構成としたことで小型化が図
られ、平行平板導波路内の平面波と直交する平面内に複
数本のビームを切り替えて放射する電子制御アンテナを
得られる効果がある。According to the ninth aspect of the present invention, a plurality of wave sources constituting the power supply unit are arranged, and the wave sources and the MMI
By integrating the C switch, the size is reduced, and there is an effect that an electronically controlled antenna that switches and emits a plurality of beams in a plane orthogonal to the plane wave in the parallel plate waveguide is obtained.
【図1】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態1
を示す概略構成図である。FIG. 1 is a first embodiment of an antenna device according to the present invention;
FIG.
【図2】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態2
を示す概略構成図である。FIG. 2 is a second embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図3】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態3
を示す概略構成図である。FIG. 3 is a third embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図4】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態4
を示す断面図である。FIG. 4 is a fourth embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図5】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態5
を示す概略構成図である。FIG. 5 is a fifth embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図6】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態6
を示す概略構成図である。FIG. 6 shows an antenna device according to a sixth embodiment of the present invention;
FIG.
【図7】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態7
を示す概略構成図である。FIG. 7 is a seventh embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図8】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態8
を示す概略構成図である。FIG. 8 is an eighth embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図9】 この発明によるアンテナ装置の実施の形態9
を示す概略構成図である。FIG. 9 is a ninth embodiment of the antenna device according to the present invention;
FIG.
【図10】 2枚の平行平板導体間に電波を進行させる
給電形式の従来のアンテナ構成例を示す概略構成図であ
る。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of the configuration of a conventional antenna of a power supply type for transmitting a radio wave between two parallel plate conductors.
1 平行平板導波路、2 放射スロット、3 波源、4
放物面状反射壁、5給電部、6 放射部、7 電波吸
収体、8 放物面状折り曲げ部、9 地導体、10 誘
電体基板、11 マイクロストリップアンテナ、12
マイクロストリップ線路、13 プローブ、14 スリ
ット、15 折り曲げ部、16 レンズ、17 偏波の
方向、18 導体板、19 仮想的な平面、20 ビー
ムの方向、21 MMIC。1 parallel plate waveguide, 2 radiation slot, 3 wave source, 4
Parabolic reflective wall, 5 feed section, 6 radiating section, 7 radio wave absorber, 8 parabolic bent section, 9 ground conductor, 10 dielectric substrate, 11 microstrip antenna, 12
Microstrip line, 13 probe, 14 slit, 15 bent part, 16 lens, 17 polarization direction, 18 conductor plate, 19 virtual plane, 20 beam direction, 21 MMIC.
Claims (9)
導体を互いにある間隙を保って保持するための導体壁が
上記平行平板導体のある第1の端面と上記第1の端面と
対向する側の第2の端面に配置された平行平板導波路
と、上記平行平板導波路の上記導体壁の無い側のある第
3の端面からなる入力端と、上記平行平板導波路の上記
第3の端面と対向する側の第4の端面からなる終端と、
上記入力端側に上記平行平板導波路に平面波を給電する
ための波源と放物面状反射壁とから構成される給電部
と、上記平行平板導波路のある片側の平板面を地導体と
して、上記地導体上の誘電体基板、誘電体基板上の放射
素子とから構成された複数個のマイクロストリップアン
テナと、上記放射素子と同一平面上の上記地導体と上記
誘電体基板とからなるマイクロストリップ線路と、上記
平行平板導波路内の平面波進行方向とほぼ同一の向きに
配列された上記複数個のマイクロストリップアンテナが
上記マイクロストリップ線路と接続されて給電される一
列の構造と、上記一列の構造を複数個配列したアレー配
列と、上記アレー配列を構成する各列のそれぞれのほぼ
中央部近傍でかつ上記平行平板導波路の中央部近傍にお
いて上記平面波進行方向とほぼ垂直となる方向に配列さ
れたプローブが上記各々のマイクロストリップ線路から
上記平行平板導波路内に挿入された構造とで構成される
アンテナ装置。A conductor wall for holding the two parallel plate conductors and the parallel plate conductor with a certain gap therebetween and a first end surface of the parallel plate conductor and a side opposed to the first end surface; A parallel plate waveguide disposed on a second end surface of the parallel plate waveguide, an input end including a third end surface of the parallel plate waveguide on a side without the conductor wall, and the third end surface of the parallel plate waveguide. A fourth end face on the side opposite to
A power supply unit composed of a wave source and a parabolic reflective wall for feeding a plane wave to the parallel plate waveguide on the input end side, and a plate surface on one side of the parallel plate waveguide as a ground conductor, A plurality of microstrip antennas each including a dielectric substrate on the ground conductor and a radiating element on the dielectric substrate; and a microstrip including the ground conductor and the dielectric substrate on the same plane as the radiating element. A line, a line structure in which the plurality of microstrip antennas arranged in substantially the same direction as the plane wave traveling direction in the parallel plate waveguide are connected to the microstrip line and fed, and a line structure. And the plane wave propagation in the vicinity of substantially the center of each of the rows constituting the array and in the vicinity of the center of the parallel plate waveguide. Direction substantially probes arranged in a direction perpendicular is constituted by the inserted structure in the parallel-plate waveguide from the microstrip line of the respective antenna devices.
導体を互いにある間隙を保って保持するための導体壁が
上記平行平板導体のある第1の端面と上記第1の端面と
対向する側の第2の端面に配置された平行平板導波路
と、上記平行平板導波路の上記導体壁の無い側のある第
3の端面からなる入力端と、上記平行平板導波路の上記
第3の端面と対向する側の第4の端面からなる終端と、
上記入力端側に上記平行平板導波路に平面波を給電する
ための波源と放物面状反射壁とから構成される給電部
と、上記平行平板導波路のある片側の平板面を地導体と
して、上記地導体上の誘電体基板、誘電体基板上の放射
素子とから構成された複数個のマイクロストリップアン
テナと、上記放射素子と同一平面上の上記地導体と上記
誘電体基板とからなるマイクロストリップ線路と、上記
平行平板導波路内の平面波進行方向とほぼ同一の向きに
配列した上記複数個のマイクロストリップアンテナが上
記マイクロストリップ線路と接続されて給電される一列
の構造と、上記一列の構造を複数個配列したアレー配列
と、上記アレー配列を構成する各列のそれぞれのほぼ中
央部近傍でかつ上記平行平板導波路の中央部近傍におい
て上記マイクロストリップアンテナのある側の平行平板
導体に上記平面波進行方向とほぼ垂直となる方向に配列
された複数個のスリットとにより構成されるアンテナ装
置。2. A conductor wall for holding two parallel flat conductors and said parallel flat conductor with a certain gap therebetween, and a first end face of said parallel flat conductor and a side facing said first end face. A parallel plate waveguide disposed on a second end surface of the parallel plate waveguide, an input end including a third end surface of the parallel plate waveguide on a side without the conductor wall, and the third end surface of the parallel plate waveguide. A fourth end face on the side opposite to
A power supply unit composed of a wave source and a parabolic reflective wall for feeding a plane wave to the parallel plate waveguide on the input end side, and a plate surface on one side of the parallel plate waveguide as a ground conductor, A plurality of microstrip antennas each including a dielectric substrate on the ground conductor and a radiating element on the dielectric substrate; and a microstrip including the ground conductor and the dielectric substrate on the same plane as the radiating element. A line, a plurality of microstrip antennas arranged in substantially the same direction as the plane wave traveling direction in the parallel plate waveguide, a single-row structure connected to the microstrip line and fed, and a single-row structure. A plurality of array arrays, and the micro-storage near the center of each of the rows constituting the array and near the center of the parallel plate waveguide. A plurality of slits and the configured antenna device arranged in a direction substantially perpendicular with the plane wave traveling direction parallel flat conductors of a side of the Ppuantena.
ナで構成されるアレー配列の端部近傍において、平行平
板導波路を幅広導波管のE面コーナとみなせるように、
上記平行平板導波路を上記マイクロストリップアンテナ
の無い側におよそ180゜折り曲げて構成した折り曲げ
部と、上記折り曲げ部と上記平行平板導波路に平面波を
給電するための波源及び放物面状反射壁とから構成され
る給電部とが接続されることにより、上記給電部を上記
平行平板導波路の上記マイクロストリップアンテナの無
い背面側に配置されたことを特徴とする請求項1または
2のいずれかに記載のアンテナ装置。3. In the vicinity of an end of an array arrangement composed of a plurality of microstrip antennas, a parallel plate waveguide can be regarded as an E-plane corner of a wide waveguide.
A bent portion formed by bending the parallel plate waveguide to the side without the microstrip antenna by about 180 °; a wave source and a parabolic reflection wall for feeding a plane wave to the bent portion and the parallel plate waveguide; The power supply unit is connected to the power supply unit, and the power supply unit is arranged on the back side of the parallel plate waveguide where the microstrip antenna is not provided. The antenna device as described in the above.
吸収体からなる障壁が構成されたことを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載のアンテナ装置。4. The antenna device according to claim 1, wherein a barrier made of a radio wave absorber is formed on the terminal side of the parallel plate waveguide.
ズと上記レンズの概ね焦点位置に配置された波源とから
なる給電部が構成されたことを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載のアンテナ装置。5. A power supply unit comprising a lens and a wave source disposed at a substantially focal point of the lens on the input side of the parallel plate waveguide.
The antenna device according to any one of the above.
平行平板導波路内の平面波進行方向の方向ベクトルの向
きに対し概ね斜め45゜となる方向となる偏波面とした
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のアン
テナ装置。6. The microstrip antenna according to claim 1, wherein said microstrip antenna has a plane of polarization that is at a substantially 45 ° angle to the direction of the direction vector of the plane wave propagation direction in said parallel plate waveguide. The antenna device according to any one of the above.
りに放射スロットとされたことを特徴とする請求項2〜
6のいずれかに記載のアンテナ装置。7. A radiation slot instead of the microstrip antenna.
7. The antenna device according to any one of 6.
と概ね垂直となる方向に複数個配列された上記平行平板
導波路の上記給電部を構成する波源と、それらの波源が
励振されることにより平面波進行方向と直交する面内に
複数のビームが形成されることを特徴とする請求項1〜
7のいずれかに記載のアンテナ装置。8. A wave source constituting said feed portion of said plurality of parallel plate waveguides arranged in a direction substantially perpendicular to a plane wave traveling direction in said parallel plate waveguide, and said wave sources are excited. Forming a plurality of beams in a plane orthogonal to the plane wave traveling direction by
8. The antenna device according to any one of 7.
と概ね垂直となる方向に複数個配列された上記平行平板
導波路の上記給電部を構成する波源と、それらの波源と
一体化されたMMIC(Monolithic Mic
rowaveIntegrated Circuit)
と、上記MMICスイッチ等の切替手段を用いて上記波
源が切り替えて励振されることにより平面波進行方向と
直交する面内のビーム方向が切替可能な構成とされたこ
とを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のアンテ
ナ装置。9. A wave source constituting the feed portion of the parallel plate waveguide, which is arranged in a direction substantially perpendicular to a plane wave traveling direction in the parallel plate waveguide, and a wave source integrated with the wave sources. MMIC (Monolitic Mic)
rowaveIntegrated Circuit)
And a beam direction in a plane orthogonal to the plane wave traveling direction can be switched by switching and exciting the wave source using switching means such as the MMIC switch. 8. The antenna device according to any one of 7.
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