[发明专利]波导管缝隙阵列天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及波导管缝隙阵列天线装置，尤其涉及在相对于波导管的管轴倾斜的方向上具有偏振面的波导管缝隙阵列天线装置。

背景技术

已知有在波导管的管轴方向上，相对于波导管的大宽度面的中心线以约1/2管内波长间隔交替配置与管轴平行的多个缝隙而形成的波导管缝隙阵列天线。由于在缝隙的宽度方向上形成电场，所以该天线的偏振面是与管轴正交的方向。

另外，在例如专利文献1中公开了在相对于波导管的管轴倾斜的方向上具有偏振面的波导管缝隙阵列天线。该波导管缝隙阵列天线，通过隔着波导管的大宽度面的中心线在管轴方向上以约1/2管内波长间隔交替配置缝隙元件，使各缝隙元件相对于管轴以预定的角度倾斜，从而在相对于管轴倾斜的方向上放射线偏振波。

在专利文献1中，虽然提到了缝隙的配置位置和缝隙的倾斜角，但关于缝隙的长度、宽度的选择既没有公开也没有启示。尤其是缝隙的长度左右着缝隙的共振特性和波导管缝隙阵列天线的激振分布，其选择方法是很重要的。

<专利文献1>日本特开平9-64637号公报

<专利文献2>日本特开2001-196850号(图4、图5)

发明内容

(发明要解决的问题)

专利文献1的波导管缝隙阵列天线的特性的一例，在同一发明人提出的上述专利文献2的图4、图5中有所披露，可以看出，专利文献1的结构的放射图案(pattern)形状在包含波导管的管轴的面上具有较大的旁瓣(参照专利文献2的图4)，且在与管轴正交的面上主波束方向相对于天线正面方向偏离约20度(专利文献2的图5)。

通常，为了最大限度地获得天线的增益，希望尽可能地降低天线的旁瓣级别，且一般的用途是主波束方向朝向正面。为此，需要设计波导管缝隙阵列天线以适当地设定各缝隙的激振分布(激振振幅和激振相位)。由于激振分布的紊乱会引起放射图案形状的不对称、旁瓣级别的恶化、主波束方向的偏离，所以这些放射图案形状的紊乱会显著降低天线增益。

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供使放射或入射电磁波的缝隙的激振分布合适的、在相对于波导管的管轴倾斜的方向上具有偏振面的波导管缝隙阵列天线装置。

(用来解决问题的手段)

本发明是一种波导管缝隙阵列天线装置，其中，具有由与管轴正交的截面为长方形的矩形的天线用波导管构成的波导管缝隙阵列天线，所述天线用波导管的管轴方向的一端侧为供电口，另一端侧被短路，对与管轴平行的一对大宽度面中的第一大宽度面，沿着管轴以约λg/2(λg是管内波长)的间隔配置多个放射或入射电磁波的细长矩形的开口部，各开口部相对于与第一大宽度面的管轴平行的中心线具有同一预定角度，相邻的开口部配置在相对于所述中心线交替相反的位置，相对于所述第一大宽度面的中心线，位于一侧的各开口部的长度大于约λf/2(λf是自由空间波长)，位于另一侧的各开口部的长度小于约λf/2。

(发明的效果)

在本发明中，通过使由波导管的缝隙等构成的放射或入射用的细长矩形的开口部的长度落在特定的长度范围内，可以使开口部的激振分布合适。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式1的波导管缝隙阵列天线装置的结构的图。

图2是用来说明本发明的效果的图。

图3是示出基于图2的等价电路的计算结果的图。

图4是示出基于图2的等价电路的计算结果的图。

图5是示出把缝隙元件阵列化的状态及其等价电路的图。

图6示出在X带的缝隙元件模型中，缝隙中心从波导管的大宽度面的中心线偏移的偏移量D在+y方向上以不同量变化时，相对于缝隙长度的变化的Im[Z]和Im[Z+]的值。

图7示出在X带的缝隙元件模型中，缝隙中心从波导管的大宽度面的中心线偏移的偏移量D在-y方向上以不同量变化时，相对于缝隙长度的变化的Im[Z]和Im[Z+]的值。

图8示出D在+y方向上以多个不同的量变化时，相对于缝隙长度的变化的Re[Z]的值。

图9是示出作为本发明的效果的一例示出的放射图案计算值的图。

图10是示出根据本发明的实施方式3的波导管缝隙阵列天线装置的结构的图。

图11是示出根据本发明的实施方式3的波导管缝隙阵列天线装置的另一结构的图。

图12是示出根据本发明的实施方式4的波导管缝隙阵列天线装置的结构的图。

图13是示出根据本发明的实施方式4的波导管缝隙阵列天线装置的另一结构的图。