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JP2001196841A - Planar antenna - Google Patents

Planar antenna

Info

Publication number
JP2001196841A
JP2001196841A JP2000001384A JP2000001384A JP2001196841A JP 2001196841 A JP2001196841 A JP 2001196841A JP 2000001384 A JP2000001384 A JP 2000001384A JP 2000001384 A JP2000001384 A JP 2000001384A JP 2001196841 A JP2001196841 A JP 2001196841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wave
antenna
planar antenna
cover member
image line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000001384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Hitai
孝 比田井
Sukenori Kawahara
祐紀 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP2000001384A priority Critical patent/JP2001196841A/en
Publication of JP2001196841A publication Critical patent/JP2001196841A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a transmission loss in a high frequency band such as a submillimeter wave or a millimeter wave, to improve opening efficiency, to impart a small thickness and simple structure and to prevent breakage due to scattered matters, etc., and characteristics variation due to sediments. SOLUTION: In a planar antenna for leaking electromagnetic waves from the surfaces of a plurality of image lines 34 consisting of a dielectric material arranged in parallel to a base board conductor, a nearly flat cover member 40 having a dielectric constant smaller that that of the dielectric material forming the line 34 is fixed under the condition where its one surface side is abutted on the surface of the lines 34.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波等で用いる
平面アンテナの構造を簡単化し、効率を向上させ、且つ
屋外使用による特性劣化を防止するための技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for simplifying the structure of a planar antenna used for a millimeter wave or the like, improving efficiency, and preventing deterioration of characteristics due to outdoor use.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線による通信やレーダ等のシステムで
は、電子回路の小型化にともなってアンテナの小型化、
薄型化が要求されているが、アンテナの開口面積はシス
テムで要求されるアンテナの周波数および利得によって
ほぼ決定されてしまうため、アンテナを薄型化すること
によってアンテナ全体の体積を小さくすることが重要と
なる。
2. Description of the Related Art In systems such as wireless communication and radar, antennas have been reduced in size as electronic circuits have become smaller.
Although the antenna is required to be thin, the aperture area of the antenna is almost determined by the frequency and gain of the antenna required in the system. Therefore, it is important to reduce the overall volume of the antenna by reducing the thickness of the antenna. Become.

【0003】このような目的で従来、薄型の平面アンテ
ナの代表的なものとして、マイクロストリップアレイア
ンテナや導波管スロットアレイアンテナが実用化されて
いる。
[0003] For this purpose, a microstrip array antenna and a waveguide slot array antenna have been put to practical use as typical thin planar antennas.

【0004】マイクロストリップアレイアンテナは、基
板上に形成されたマイクロストリップをアンテナ素子と
するものであり、アンテナ素子を印刷技術で製作でき製
造が容易であるが、周波数帯域が狭く、しかもミリ波帯
ではマイクロ波帯に比べて給電線路の伝送損失が非常に
大きいという欠点がある。
A microstrip array antenna uses a microstrip formed on a substrate as an antenna element. The antenna element can be manufactured by printing technology and is easy to manufacture. However, the frequency band is narrow and the millimeter wave band is used. However, there is a drawback that the transmission loss of the feed line is very large as compared with the microwave band.

【0005】一方、導波管スロットアレイアンテナは、
スロットを有する導波管をアンテナ素子とするものであ
り、例えば実公平7−44091号に記載されているよ
うに、給電用導波管1の側面に複数の放射用導波管2、
2、…、2の一端側を突当てるように配置して、給電用
導波管1から各放射用導波管2に給電するものが知られ
ている。
On the other hand, a waveguide slot array antenna
A waveguide having a slot is used as an antenna element. For example, as described in Japanese Utility Model Publication No. 7-44091, a plurality of radiation waveguides 2
2. It is known that one end side of 2,... Is arranged so as to abut, and power is supplied from the power supply waveguide 1 to each radiation waveguide 2.

【0006】このような導波管スロットアレイアンテナ
は、準ミリ波やミリ波のような高周波帯での伝送損失が
小さく、高利得アンテナを必要とするシステムに適して
いる。
Such a waveguide slot array antenna has a small transmission loss in a high frequency band such as a quasi-millimeter wave or a millimeter wave, and is suitable for a system requiring a high gain antenna.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導波管
スロットアレイアンテナは、一般的に共通のベース上に
給電用導波管用および複数の放射用導波管用の側壁部を
立てて固定し、その上に複数の放射用導波管用のスロッ
ト板を被せて固定して、給電用導波管および複数の放射
用導波管を形成しているため、多数並んだ導波管側壁の
上縁とスロット板の電気的接触を完全にするために溶接
等の製作工程が必要になり、生産性が低く、低廉化が困
難である。
However, a waveguide slot array antenna generally has a side wall for a feeding waveguide and a plurality of radiating waveguides which are fixed upright on a common base. Since a plurality of radiation waveguide slot plates are covered and fixed on the upper side to form a feeding waveguide and a plurality of radiation waveguides, the upper edge of a number of waveguide side walls is arranged. Manufacturing processes such as welding are required to complete the electrical contact of the slot plate, which results in low productivity and low cost.

【0008】これを改善するために、隣接導波管を逆位
相給電し、導波管側壁とスロット面とを非接触にする方
法も提案されているが、この方法では、導波管相互の結
合が生じやすく、アンテナ特性が劣化するという問題が
あった。
In order to improve this, a method has been proposed in which adjacent waveguides are fed in opposite phase so that the side wall of the waveguide and the slot surface are not in contact with each other. There is a problem that coupling is likely to occur and antenna characteristics deteriorate.

【0009】このような問題を解決するために、本願出
願人は、特願平10−359692号において、地板導
体の表面に、地板導体との間で電磁波に対するイメージ
線路をそれぞれ形成する矩形断面の棒状の放射用誘電体
を複数本平行に配置し、各放射用誘電体の表面に長さ方
向に沿って複数の装荷体をほぼ一定間隔で設けて各放射
用誘電体の表面から電磁波を漏出させるように構成した
平面アンテナを提案している。
In order to solve such a problem, the applicant of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 10-359691 a rectangular cross-section in which an image line for electromagnetic waves is formed between the ground conductor and the ground conductor. A plurality of rod-shaped radiating dielectrics are arranged in parallel, and a plurality of loaded bodies are provided on the surface of each radiating dielectric at substantially constant intervals along the length direction to leak electromagnetic waves from the surface of each radiating dielectric. A planar antenna that is configured to cause such a phenomenon is proposed.

【0010】この平面アンテナでは、導波管型のアンテ
ナに比べて開口能率が高く、構造が簡単化されるという
効果がある。
This planar antenna has an effect that the aperture efficiency is higher than that of the waveguide type antenna and the structure is simplified.

【0011】ところが、この平面アンテナのように誘電
体からなるイメージ線路から電磁波を漏出させているも
のでは、線路自体に導波管のような強度がなく、屋外で
使用した場合等に飛散物によってイメージ線路が破損し
やすい。
However, when the electromagnetic wave is leaked from an image line made of a dielectric material, such as a planar antenna, the line itself does not have the strength as a waveguide, and may be scattered when used outdoors. The image track is easily damaged.

【0012】また、イメージ線路の表面やイメージ線路
の間に、塵や埃が堆積しやすく、これらの堆積物によっ
てアンテナの特性が変化してしまう。
[0012] Further, dust and dirt tend to accumulate on the surface of the image line and between the image lines, and the characteristics of the antenna are changed by these deposits.

【0013】本発明は、この問題を解決し、準ミリ波や
ミリ波のような高周波帯での伝送損失が小さく開口効率
が高く、薄型で簡単な構造で、しかも、飛散物等による
破損や堆積物による特性変化を防止した平面アンテナを
提供することを目的としている。
The present invention solves this problem, has a small transmission loss in a high-frequency band such as a quasi-millimeter wave or a millimeter wave, has a high aperture efficiency, has a thin and simple structure, and is free from damage caused by flying objects. An object of the present invention is to provide a planar antenna in which a change in characteristics due to deposits is prevented.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項1の平面アンテナは、地板導体上に
平行に配置された誘電体からなる複数のイメージ線路の
表面から電磁波を漏出させる平面アンテナであって、前
記イメージ線路を形成している誘電体より小さい誘電率
を有する略板状のカバー部材が、その一面側を前記複数
のイメージ線路の表面に当接させた状態で取り付けられ
ている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a planar antenna for transmitting electromagnetic waves from a surface of a plurality of image lines made of a dielectric material arranged in parallel on a ground plane conductor. A planar antenna to be leaked, wherein a substantially plate-shaped cover member having a dielectric constant smaller than that of a dielectric material forming the image line is formed in a state where one surface thereof is in contact with the surfaces of the plurality of image lines. Installed.

【0015】また、本発明の請求項2の平面アンテナ
は、請求項1の平面アンテナにおいて、前記カバー部材
には、前記複数のイメージ線路から漏出する直線偏波の
電磁波を該直線偏波に対して傾きのある直線偏波、また
は円偏波に変換して放射する偏波変換板が含まれている
ことを特徴としている。
In the planar antenna according to a second aspect of the present invention, in the planar antenna according to the first aspect, the cover member is provided with linearly polarized electromagnetic waves leaking from the plurality of image lines with respect to the linearly polarized waves. It is characterized in that it includes a polarization conversion plate that radiates by converting it into linearly polarized light having a tilt or circularly polarized light.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図1〜図4は本発明の実施形態の
ミリ波の平面アンテナ20を模式的に示している。な
お、これらの図はアンテナの構造を理解しやすいように
示したものであり、各部の寸法は必ずしも実際のものと
対応していない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 schematically show a planar antenna 20 for millimeter waves according to an embodiment of the present invention. Note that these drawings are shown so that the structure of the antenna can be easily understood, and the dimensions of each part do not always correspond to actual ones.

【0017】これらの図において、平面アンテナ20
は、金属製で矩形平板状のベース板21上に形成されて
いる。
In these figures, the planar antenna 20
Is formed on a rectangular flat base plate 21 made of metal.

【0018】ベース板21は、このアンテナの筐体の一
部を構成するものであり、その四隅には、この平面アン
テナ20を他の部材等に取り付けるための穴22が設け
られている。また、このベース板21の一端側には、後
述するカバー部材40を保持するための保持枠45をベ
ース板21上にネジ止めするための複数の穴23がベー
ス板21の縁部に沿って設けられている。
The base plate 21 forms a part of the housing of the antenna, and has holes 22 at four corners for mounting the planar antenna 20 to other members. A plurality of holes 23 for screwing a holding frame 45 for holding a cover member 40 to be described later on the base plate 21 are formed along one edge of the base plate 21 at one end of the base plate 21. Is provided.

【0019】ベース板21の一端側には、給電部25が
取り付けられている。給電部25は、導波管部26とホ
ーン部27からなる電磁ホーン型のものであり、ここで
は、導波管部26とホーン部27の高さが等しくて薄型
に形成できるH(磁界)面セクトラルホーンを用いてい
る。
A power supply 25 is attached to one end of the base plate 21. The power supply section 25 is of an electromagnetic horn type including a waveguide section 26 and a horn section 27. Here, the waveguide section 26 and the horn section 27 have the same height and can be formed thin (H (magnetic field)). A surface sector horn is used.

【0020】この型の電磁ホーンは、導波管部26から
入力された平面波がホーン部27内で円筒波に変換され
るという性質を有している。
This type of electromagnetic horn has a property that a plane wave input from the waveguide section 26 is converted into a cylindrical wave in the horn section 27.

【0021】給電部25のホーン部27には、放射アレ
イ部30の一端側が進入している。放射アレイ部30
は、例えばアルミナからなる所定厚(例えば0.5m
m)の略平板状の誘電体基板31によって構成されてい
る。
One end of the radiation array section 30 enters the horn section 27 of the feeding section 25. Radiation array unit 30
Is a predetermined thickness (for example, 0.5 m
m) is constituted by a substantially flat dielectric substrate 31.

【0022】この誘電体基板31の外形は略矩形で、そ
の一端31a側の両端から中央に近くなるほど長さが大
となるように外に凸の略円弧状に形成されている。
The outer shape of the dielectric substrate 31 is substantially rectangular, and is formed in a substantially arc shape that protrudes outward so that the length increases as it approaches the center from both ends on one end 31a side.

【0023】誘電体基板31の下面全体には、例えば金
の金属膜32が印刷されており、この金属膜32とベー
ス板21の上面との間が導電性ペースト(図示せず)に
よって接着されている。なお、この金属膜32は、金属
薄膜を印刷して形成したものであり、実際には誘電体基
板31の厚さに比べて極めて薄い。
A metal film 32 of, for example, gold is printed on the entire lower surface of the dielectric substrate 31. The space between the metal film 32 and the upper surface of the base plate 21 is adhered by a conductive paste (not shown). ing. The metal film 32 is formed by printing a metal thin film, and is actually extremely thin compared to the thickness of the dielectric substrate 31.

【0024】誘電体基板31の上面側には、その一端側
から他端側まで連続し所定の幅(例えば2mm)で、所
定深さ(例えば0.3mm)の断面矩形の溝33が同一
間隔(例えば溝の中心間の距離が3.3mm程度)で平
行に複数本(この例では両端のやや細い溝を含めて9
本)設けられ、各溝33の間に、金属膜32およびベー
ス板21を地板導体として電磁波を一端側から他端側に
伝送させる所定幅(例えば1.3mm)の断面矩形のイ
メージ線路34を形成している。
On the upper surface of the dielectric substrate 31, grooves 33 having a predetermined width (for example, 2 mm) and a rectangular cross section having a predetermined depth (for example, 0.3 mm) are continuously formed from one end to the other end thereof. (E.g., the distance between the centers of the grooves is about 3.3 mm) and a plurality of parallel (in this example, 9 including the slightly narrow grooves at both ends).
And an image line 34 having a rectangular section with a predetermined width (for example, 1.3 mm) for transmitting an electromagnetic wave from one end to the other end using the metal film 32 and the base plate 21 as a ground plane conductor. Has formed.

【0025】複数(この例では8)のイメージ線路34
の中央部分の所定長さ範囲は、電磁波をイメージ線路3
4内から誘電体基板31の表面が向いている方向へ漏出
する放射部35であって、この放射部35の表面には、
特定波長の電磁波を漏出させるための金属ストリップ3
6が所定間隔にパターン形成されている。なお、この金
属ストリップ36は、印刷された金属薄膜をエッチング
処理して形成したものであり、実際には誘電体基板31
の厚さに比べて極めて薄い。
A plurality (eight in this example) of image lines 34
The predetermined length range of the central part of the
4 is a radiating portion 35 leaking from the inside in the direction in which the surface of the dielectric substrate 31 faces, and the surface of the radiating portion 35 includes:
Metal strip 3 for leaking electromagnetic waves of a specific wavelength
6 are formed at predetermined intervals. The metal strip 36 is formed by etching a printed metal thin film.
Extremely thin compared to the thickness of.

【0026】この漏れ波の放射パターンは、金属ストリ
ップ36の間隔d(ストリップ周期という)と、金属ス
トリップ36の長さs(ストリップ幅という)とによっ
て決定される。
The radiation pattern of this leaky wave is determined by the distance d (strip period) between the metal strips 36 and the length s (strip width) of the metal strip 36.

【0027】即ち、前記空間高調波βは、次式、 β=β+2nπ/d (−∞≦n≦∞) (ただし、βは誘電体線路の位相定数)で表され、β
が自由空間波数kより小さい場合に漏れ波が放射され
る。
That is, the spatial harmonic β n is represented by the following equation: β n = β + 2nπ / d (-∞ ≦ n ≦ ∞) (where β is the phase constant of the dielectric line), and β n
Is smaller than the free space wave number k 0 , a leaky wave is emitted.

【0028】そして、この漏れ波の放射方向は、誘電体
の表面に直交する軸xを基準としてイメージ線路34の
長さ方向zを正の角度方向とし、漏れ波の自由空間波長
をλ とすると、次式で表される。
The direction of radiation of this leakage wave is
Of the image line 34 with respect to an axis x orthogonal to the surface of
The length direction z is defined as a positive angle direction, and the free space wavelength of the leaky wave
To λ 0Then, it is expressed by the following equation.

【0029】 θ=sin−1(β/k) =sin−1〔(β/k)+nλ/d〕Θ n = sin −1n / k 0 ) = sin −1 [(β / k 0 ) + nλ 0 / d]

【0030】ここで、−1≦sinθ≦1であり、誘
電体の場合(β/k)は1より大きい定数であるか
ら、θが有効な解を持つために通常はn=−1とす
る。
Here, −1 ≦ sin θ n ≦ 1, and in the case of a dielectric (β / k 0 ), it is a constant larger than 1, so that θ n usually has n = − Let it be 1.

【0031】これらの式から、漏れ波の放射ビームの方
向はストリップ周期dで決まることが判る。また、漏れ
波の単位長さ当りの放射量(漏れ波定数)は概ねストリ
ップ幅sで決まることが知られている。また、この漏れ
波は、イメージ線路34の長さ方向に沿った偏波面を有
する直線偏波の電磁波である。
From these equations, it can be seen that the direction of the radiation beam of the leaky wave is determined by the strip period d. Further, it is known that the radiation amount (leakage wave constant) per unit length of the leaky wave is substantially determined by the strip width s. The leaky wave is a linearly polarized electromagnetic wave having a plane of polarization along the length of the image line 34.

【0032】この平面アンテナ20では、各放射部35
の放射特性がほぼ等しくなるように、金属ストリップ3
6のストリップ周期とストリップ幅をほぼ同等に且つ同
一位置に揃えるようにしている。
In this planar antenna 20, each radiating portion 35
Metal strips 3 so that the radiation characteristics of
The strip period and the strip width of No. 6 are set to be substantially equal and at the same position.

【0033】また、各イメージ線路34の一端側には、
給電部25から給電される電磁波の波面を調整するため
の波面調整部37が設けられている。この波面調整部3
7は誘電体による電磁波の遅延作用を利用したものであ
り、給電部25のホーン部27の円筒波を各イメージ線
路34の放射部35に同一位相で供給できるように内側
のイメージ線路ほどその波面調整部37が長くなってい
る。
On one end side of each image line 34,
A wavefront adjuster 37 for adjusting the wavefront of the electromagnetic wave fed from the feeder 25 is provided. This wavefront adjusting unit 3
Numeral 7 is a diagram which utilizes the delay effect of the electromagnetic wave by the dielectric material. The inner image line has a higher wave front so that the cylindrical wave of the horn portion 27 of the feeder 25 can be supplied to the radiating portion 35 of each image line 34 in the same phase. The adjusting section 37 is longer.

【0034】各波面調整部37は、円筒波を平面波に変
換する電波レンズとして作用しており、この波面調整部
37の代わりに、電波レンズを設けることも可能であ
る。また、各イメージ線路34の波面調整部37には、
給電部25との整合をとるために先端に向かう程高さが
減少するテーパ部37aが同一長さ設けられている。
Each wavefront adjusting unit 37 functions as a radio wave lens for converting a cylindrical wave into a plane wave, and a radio wave lens can be provided instead of the wavefront adjusting unit 37. In addition, the wavefront adjusting unit 37 of each image line 34 includes
In order to match with the power supply unit 25, a tapered portion 37a whose height decreases toward the tip is provided with the same length.

【0035】このように形成された放射アレイ部30の
周りには、ベース板21からの高さがイメージ線路34
の高さと等しく、放射アレイ部30の両側および他端側
を囲むようにコの字状に連続するスペーサ39が固定さ
れている。
Around the radiation array section 30 formed in this way, the height from the base plate 21 is
And a spacer 39 continuous in a U-shape is fixed so as to surround both sides and the other end of the radiation array section 30.

【0036】放射アレイ部30の上には、矩形平板状の
カバー部材40が、その一面40aをイメージ線路34
の表面(厳密にはイメージ線路34の金属ストリップ3
6の表面)およびスペーサ39の表面に接した状態で、
放射アレイ部30の全てのイメージ線路34のテーパ部
37aを除く部分を覆うように配置されている。
On the radiation array section 30, a rectangular flat cover member 40 has an image line 34 on one surface 40a.
(Strictly speaking, the metal strip 3 of the image line 34)
6 surface) and the surface of the spacer 39,
The radiation array unit 30 is arranged so as to cover all the image lines 34 except for the tapered portion 37a.

【0037】このカバー部材40は、放射アレイ部30
のイメージ線路34から漏出される電磁波に対する損失
が少なくなるように、その誘電率がイメージ線路34を
形成している誘電体(この場合アルミナ)の誘電率(約
10)より小さく1に近い硬質材、例えば、誘電率が約
2のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(商品名
テフロン)からなり、その厚さはこのアンテナが放射す
る電磁波の波長λに対してλ/2となるように設定され
ている。
The cover member 40 is connected to the radiation array section 30.
The hard material whose permittivity is smaller than the permittivity (about 10) of the dielectric (in this case, alumina) forming the image line 34 so as to reduce the loss to the electromagnetic wave leaked from the image line 34 of FIG. For example, the antenna is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) (trade name: Teflon) having a dielectric constant of about 2, and its thickness is set to be λ / 2 with respect to the wavelength λ of the electromagnetic wave radiated by the antenna. I have.

【0038】カバー部材40は保持枠45によってイメ
ージ線路34側に押された状態で移動できないように保
持されている。
The cover member 40 is held by the holding frame 45 so as not to move while being pushed to the image line 34 side.

【0039】保持枠45は、スペーサ39より高く形成
されスペーサ39を囲むようにベース板21上に立設さ
れた側板45aと、側板45aの上縁から内側へ向かっ
てに所定幅で延びた押え板45bとからなり、側板45
aの内壁をカバー部材40の端面に当接させてカバー部
材40のベース板21に平行な方向の移動を規制し、押
え板45bの下面をカバー部材40の上面縁部に当接さ
せてカバー部材40をイメージ線路34側に押し付けて
いる。
The holding frame 45 is formed to be higher than the spacer 39 and is provided on the base plate 21 so as to surround the spacer 39. A holding plate 45 is provided with a predetermined width extending inward from the upper edge of the side plate 45a. A side plate 45b.
The inner wall a is brought into contact with the end face of the cover member 40 to restrict the movement of the cover member 40 in a direction parallel to the base plate 21, and the lower surface of the holding plate 45 b is brought into contact with the upper edge of the cover member 40 to cover The member 40 is pressed against the image line 34 side.

【0040】保持枠45の側板45aの下面には、溝4
6がその全長にわたって連続的に設けられており、この
溝46にはゴムパッキン47が取り付けられている。
The lower surface of the side plate 45a of the holding frame 45 has grooves 4
6 are provided continuously over the entire length thereof, and rubber packing 47 is attached to the groove 46.

【0041】また、側板45aの下面には、ベース板2
1に設けられた穴23にそれぞれ一致するネジ穴48が
設けられており、このネジ穴48には、皿ネジ49がべ
ース板21の下面側から穴23を挿通して締め付けられ
ている。
The base plate 2 is provided on the lower surface of the side plate 45a.
1 are provided with screw holes 48 respectively corresponding to the holes 23 provided therein, and flathead screws 49 are inserted into the screw holes 48 from the lower surface side of the base plate 21 and tightened. .

【0042】また、保持枠45の先端部分は、給電部2
5のホーン部27の開口側の端面に隙間なく当接してお
り、しかも、カバー部材40の一端40a側は、給電部
25のホーン部27の内部上壁に密着するように進入し
ている。
The tip of the holding frame 45 is
5 is in contact with the open end face of the horn portion 27 without any gap, and the one end 40a side of the cover member 40 enters so as to be in close contact with the inner upper wall of the horn portion 27 of the power supply portion 25.

【0043】このため、放射アレイ部30は、給電部2
5の導波管部26の開口面(この開口面は送信回路や受
信回路に別の導波管を介して接続される)を除けば、ベ
ース板21の上面、給電部25のホーン部27、カバー
部材40の下面、保持枠45の側板45aの内壁面で囲
まれたほぼ密閉された空間に位置することになる。
For this reason, the radiation array unit 30 is
5 except for the opening surface of the waveguide portion 26 (the opening surface is connected to the transmission circuit and the reception circuit via another waveguide), the upper surface of the base plate 21 and the horn portion 27 of the feeding portion 25. Is located in a substantially closed space surrounded by the lower surface of the cover member 40 and the inner wall surface of the side plate 45a of the holding frame 45.

【0044】したがって、この平面アンテナ20を屋外
で使用する場合でも、飛散物が放射アレイ部30のイメ
ージ線路34に直接当たることがなく、また、塵や埃が
イメージ線路34やその間の溝に堆積することがなく、
アンテナの特性が劣化する恐れもない。
Therefore, even when the planar antenna 20 is used outdoors, the scattered matter does not directly hit the image line 34 of the radiation array unit 30, and dust and dirt accumulate on the image line 34 and the groove between them. Without
There is no fear that the characteristics of the antenna are degraded.

【0045】また、この平面アンテナ20では、イメー
ジ線路34に金属ストリップ36を設けた低伝送損失の
漏れ波型のアンテナ素子を並列に設けた構造であるの
で、アンテナ全体としても低伝送損失で開口面効率が高
い。
Further, since the planar antenna 20 has a structure in which a low-transmission-loss leaky-wave antenna element in which a metal strip 36 is provided on the image line 34 is provided in parallel, the aperture of the entire antenna is low with a low transmission loss. High surface efficiency.

【0046】また、アンテナ全体を極めて薄くすること
ができ、設計、製造および設置が容易で低コストで実現
できる。
Further, the entire antenna can be made extremely thin, and can be easily designed, manufactured and installed at low cost.

【0047】しかも、金属ストリップ36は印刷技術や
エッチング技術によって高い寸法精度で形成することが
できるので、複数の放射部の放射特性を均一にしたり、
あるいは、金属ストリップ36の周期と長さによって、
各放射部35の放射特性を任意に設定することができ、
複雑な放射特性も容易に得られる。
Further, since the metal strip 36 can be formed with high dimensional accuracy by a printing technique or an etching technique, the radiation characteristics of a plurality of radiating portions can be made uniform,
Alternatively, depending on the cycle and length of the metal strip 36,
The radiation characteristics of each radiation section 35 can be arbitrarily set,
Complex radiation characteristics can also be easily obtained.

【0048】さらに、一面側に平行に設けられた溝33
によって、その間にイメージ線路34が形成された誘電
体基板31を、ベース板21上に配置した構造なので量
産に適したものとなる。
Further, a groove 33 provided in parallel on one surface side
Accordingly, since the dielectric substrate 31 on which the image line 34 is formed is arranged on the base plate 21, it is suitable for mass production.

【0049】また、前記したように、イメージ線路34
の表面にカバー部材40の一面を当接した状態にして、
イメージ線路34とカバー部材40との距離が外力によ
って変わらないようにしているので、車載レーダ等に用
いても風圧の変化でアンテナ特性が変化することがな
い。
As described above, the image line 34
With one surface of the cover member 40 in contact with the surface of
Since the distance between the image line 34 and the cover member 40 is not changed by an external force, the antenna characteristics do not change due to a change in wind pressure even when used for a vehicle-mounted radar or the like.

【0050】なお、この平面アンテナ20のように、誘
電率の小さいカバー部材40でイメージ線路34の表面
に接するように覆った場合には、カバー部材40を用い
ない場合と比べて、溝33部分からの不要な電磁波の漏
れが若干増加することが確認されている。例えば、イメ
ージ線路34の中心から放射される電磁波のレベルを基
準(0dB)とすると、溝33の中心から放射される電
磁波のレベルがほぼ−30dBからほぼ−20dBに1
0dB程度増加する。しかし、この不要な電磁波の漏れ
の絶対量は低いので、イメージ線路34の本数を極端に
多くしなければアンテナ全体の効率低下は無視できる。
When the cover member 40 having a small dielectric constant is used to cover the surface of the image line 34 as in the case of the flat antenna 20, the portion of the groove 33 is smaller than when the cover member 40 is not used. It has been confirmed that the leakage of unnecessary electromagnetic waves from the device slightly increases. For example, assuming that the level of the electromagnetic wave radiated from the center of the image line 34 is a reference (0 dB), the level of the electromagnetic wave radiated from the center of the groove 33 is 1 from approximately −30 dB to approximately −20 dB.
It increases by about 0 dB. However, since the absolute amount of the unnecessary leakage of the electromagnetic wave is low, the decrease in the efficiency of the entire antenna can be ignored unless the number of the image lines 34 is extremely increased.

【0051】この平面アンテナ20では、カバー部材4
0の下面側が平坦な場合について説明したが、図5に示
すカバー部材40′のように、下面側に誘電体基板31
の溝33に対応するリブ41を突設しておき、カバー部
材40′の下面全体を、給電部25から電磁波を受ける
テーパ部37aの表面を除いて誘電体基板31の表面全
体に接するようにしてもよい。このようにイメージ線路
34の間の溝33にカバー部材40′の一部を進入させ
た場合には、さらに溝33部分からの不要な電磁波の漏
れが僅か(5dB程度)に増加して、僅かな効率の低下
が見られるが、前記したように、この不要な電磁波の漏
れの絶対量は低いので、イメージ線路34の本数を極端
に多くしなければアンテナ全体の効率低下は無視でき
る。
In this planar antenna 20, the cover member 4
The case where the lower surface side of the substrate 0 is flat has been described. However, as in the cover member 40 'shown in FIG.
A rib 41 corresponding to the groove 33 is protruded, and the entire lower surface of the cover member 40 ′ is in contact with the entire surface of the dielectric substrate 31 except for the surface of the tapered portion 37 a receiving the electromagnetic wave from the power supply unit 25. You may. When a part of the cover member 40 'enters the groove 33 between the image lines 34 in this manner, unnecessary leakage of the electromagnetic wave from the groove 33 further increases slightly (about 5 dB) and slightly. However, as described above, since the absolute amount of the unnecessary leakage of the electromagnetic wave is low, the decrease in the efficiency of the entire antenna can be ignored unless the number of the image lines 34 is extremely increased.

【0052】また、図5に示したカバー部材40′を用
いる代わりに、図6に示すように、イメージ線路34の
誘電体の誘電率より小さく1に近い誘電体を、誘電体基
板31に表面に充填することによって、カバー部材4
0″を構成してもよい。
Also, instead of using the cover member 40 'shown in FIG. 5, as shown in FIG. To fill the cover member 4
0 ″ may be configured.

【0053】この場合には、誘電体基板31の表面が別
の誘電体によってコーティングされることになるので、
スペーサ39や保持枠45を用いないで済む。
In this case, since the surface of the dielectric substrate 31 is coated with another dielectric,
It is not necessary to use the spacer 39 and the holding frame 45.

【0054】また、前記実施形態では、イメージ線路3
4から、その長さ方向に沿った偏波面を有する直線偏波
の電磁波を漏出させていたが、カバー部材に偏波変換板
を含めることで、アンテナから放射される電磁波の偏波
面を任意に設定することができる。
In the above embodiment, the image line 3
From 4, the linearly polarized electromagnetic wave having a plane of polarization along its length direction was leaked, but by including a polarization conversion plate in the cover member, the plane of polarization of the electromagnetic wave radiated from the antenna can be arbitrarily changed. Can be set.

【0055】例えば、図7に示すように、カバー部材6
0を、偏波変換板61と、その両面に重なり合う保護板
64、65とによって3層構造とし、このカバー部材6
0の下面側をイメージ線路34の表面に当接するように
配置することで、イメージ線路34から放射される電磁
波の偏波面を変えることができる。
For example, as shown in FIG.
0 is formed into a three-layer structure by a polarization conversion plate 61 and protection plates 64 and 65 overlapping on both surfaces thereof.
By arranging the lower surface side of 0 so as to be in contact with the surface of the image line 34, the polarization plane of the electromagnetic wave radiated from the image line 34 can be changed.

【0056】ここで、偏波変換板61および保護板6
4、65は、ともに前記したポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)からなり、図8の(a)に示すように、
偏波変換板61の一面61a側(イメージ線路34側)
には、イメージ線路34と直交する方向に、所定幅w1
の金属ストリップライン62が所定間隔s1で全面にわ
たって平行に設けられている。また、図8の(b)のよ
うに偏波変換板61の反対面61b側(アンテナ表面
側)には、一面61a側の金属ストリップライン62に
対して45度傾いた所定幅w2の金属ストリップライン
63が所定間隔s2で全面にわたって平行に設けられて
いる。
Here, the polarization conversion plate 61 and the protection plate 6
4 and 65 are both made of the above-mentioned polytetrafluoroethylene (PTFE), and as shown in FIG.
One surface 61a side of the polarization conversion plate 61 (image line 34 side)
Has a predetermined width w1 in a direction orthogonal to the image line 34.
Are provided in parallel over the entire surface at a predetermined interval s1. As shown in FIG. 8B, a metal strip having a predetermined width w2 inclined 45 degrees with respect to the metal strip line 62 on the one surface 61a side is provided on the opposite surface 61b side (antenna surface side) of the polarization conversion plate 61. Lines 63 are provided in parallel over the entire surface at a predetermined interval s2.

【0057】偏波変換板61の変換特性は、主に両面の
金属ストリップライン62、63の幅と間隔によって決
定される。
The conversion characteristics of the polarization conversion plate 61 are determined mainly by the widths and intervals of the metal strip lines 62 and 63 on both sides.

【0058】即ち、偏波変換板61の厚さを1/4波長
に設定し、金属ストリップライン62、63の幅と間隔
を波長に比べて十分小さい値、例えばw1=w2=s1
=s2=0.15mmにしたとき、イメージ線路34か
らその長さ方向に沿った偏波面で出力された電磁波は、
図9のように偏波変換板61によって金属ストリップラ
イン63と直交する(即ち、イメージ線路34から出力
された電磁波の偏向面に対して45度傾いた)偏波面を
有する電磁波に少ない損失で変換されて出力される。
That is, the thickness of the polarization conversion plate 61 is set to 1 / wavelength, and the width and interval of the metal strip lines 62 and 63 are sufficiently smaller than the wavelength, for example, w1 = w2 = s1.
= S2 = 0.15 mm, the electromagnetic wave output from the image line 34 on the plane of polarization along its length is:
As shown in FIG. 9, the polarization conversion plate 61 converts the electromagnetic wave having a polarization plane orthogonal to the metal strip line 63 (that is, inclined at 45 degrees to the deflection plane of the electromagnetic wave output from the image line 34) with a small loss. Is output.

【0059】また、60GHzにおいて、誘電率が2.
6で厚さ0.8mmのガラスクロスPTFEを用い、金
属ストリップライン62の幅と間隔を前記同様に0.1
5mmとし、金属ストリップライン63の幅w2を1.
4mm、間隔s2を2.5mmとしたとき、イメージ線
路34からその長さ方向に沿った偏波面で出力された電
磁波を円偏波に変換することができる。このように、4
5度偏波あるいは円偏波の電磁波は、車載用レーダにさ
らに最適となる。
At 60 GHz, the dielectric constant is 2.
6, a glass cloth PTFE having a thickness of 0.8 mm was used.
5 mm, and the width w2 of the metal strip line 63 is set to 1.
When the distance is 4 mm and the interval s2 is 2.5 mm, the electromagnetic wave output from the image line 34 on the plane of polarization along the length thereof can be converted into a circularly polarized wave. Thus, 4
Five-degree or circularly polarized electromagnetic waves are more optimal for on-vehicle radars.

【0060】また、前記した平面アンテナ20は、イメ
ージ線路34の表面に金属ストリップ36を所定間隔で
設けて電磁波を漏出させていたが、図10に示すよう
に、イメージ線路34の表面に所定高さの高段部36′
をほぼ一定間隔で設けコルゲート(波型)状に形成して
電磁波を漏出させるようにしてもよい。
Further, in the above-described planar antenna 20, the metal strips 36 are provided on the surface of the image line 34 at predetermined intervals to leak electromagnetic waves. However, as shown in FIG. High step 36 '
May be provided at substantially constant intervals to form a corrugated (corrugated) shape so as to leak electromagnetic waves.

【0061】この場合、高段部36′の間隔(コルゲー
ト周期)と、高段部36′の長さ(コルゲート幅とい
う)とは、前記金属ストリップ36のストリップ周期お
よびストリップ幅にそれぞれ相当しており、電磁波の漏
出方向は、コルゲート周期で決まり、放射量はコルゲー
ト幅と高段部36′の高さで決まる。
In this case, the interval (corrugated period) of the high step portion 36 'and the length (corrugated width) of the high step portion 36' correspond to the strip period and the strip width of the metal strip 36, respectively. The direction in which the electromagnetic wave leaks is determined by the corrugated period, and the amount of radiation is determined by the corrugated width and the height of the high step portion 36 '.

【0062】また、前記平面アンテナ20では、給電部
25としてH面セクトラルホーン型の電磁ホーンを用い
ていたが、これは、本発明を限定するものではなく、前
記特願平10−359692に記載した給電部を用いる
ことができる。
Further, in the planar antenna 20, an H-plane sector horn type electromagnetic horn is used as the feeding portion 25, but this is not intended to limit the present invention and is described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. Hei 10-35969. Power supply unit can be used.

【0063】即ち、ホーン部が電界面に開いた電磁ホー
ンから複数のイメージ線路34に電磁波を給電したり、
イメージ線路の側面側に漏れる電磁波を複数のイメージ
線路34に電磁波を給電したり、ストリップ線路やコプ
レナー線路から複数のイメージ線路34に電磁波を給電
してもよく、また、複数のイメージ線路34の波面調整
部37aで、双焦点電波レンズを形成して、その2つの
焦点を通る線上またはその近傍に放射中心をもつ複数の
給電用放射体を設けることでマルチビーム化してもよ
い。
That is, electromagnetic waves are supplied to the plurality of image lines 34 from the electromagnetic horn whose horn part is open to the electric field surface,
Electromagnetic waves leaking to the side surface of the image line may be supplied to the plurality of image lines 34, or may be supplied from a strip line or coplanar line to the plurality of image lines 34. The adjusting unit 37a may form a bifocal radio wave lens, and provide a plurality of feed radiators having a radiation center on or near a line passing through the two focal points to form a multi-beam.

【0064】また、前記平面アンテナ20では、給電部
25としての電磁ホーンのホーン部27が台形状でイメ
ージ線路34側にハの字状に開いていたが、図11に示
すように給電部25のホーン部27′を矩形状にしても
よい。
Further, in the planar antenna 20, the horn portion 27 of the electromagnetic horn as the feeding portion 25 has a trapezoidal shape and is opened in a C-shape toward the image line 34, but as shown in FIG. May be formed in a rectangular shape.

【0065】また、前記平面アンテナ20では、誘電体
基板31に溝33を平行に形成することによって複数の
平行なイメージ線路34を一体に形成していたが、ベー
ス板21を地板導体とし、その上に断面矩形の誘電体棒
からなる複数のイメージ線路34を平行に固定し、各イ
メージ線路34の表面に金属ストリップ36を設け、前
記同様に各イメージ線路34を覆うようにカバー部材4
0、40′、40″、60を取り付けてもよい。
In the planar antenna 20, a plurality of parallel image lines 34 are integrally formed by forming the grooves 33 in the dielectric substrate 31 in parallel. However, the base plate 21 is used as a ground plate conductor. A plurality of image lines 34 each formed of a dielectric rod having a rectangular cross section are fixed in parallel, a metal strip 36 is provided on the surface of each image line 34, and a cover member 4 is provided so as to cover each image line 34 in the same manner as described above.
0, 40 ', 40 ", 60 may be attached.

【0066】また、前記実施形態では、給電部との整合
をとるために波面調整部37の先端にテーパ部37aを
設けていたが、このテーパ部37aの加工の困難さ(ク
ラックや割れの発生等)を解消するために、テーパ部を
設けずに、例えば図12の(a)、(b)に示すよう
に、誘電率がイメージ線路34の誘電体と異なる誘電率
を有する整合用誘電体70を、イメージ線路34の波面
調整部37の先端に接続してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the tapered portion 37a is provided at the tip of the wavefront adjusting portion 37 in order to match with the power feeding portion. However, it is difficult to process the tapered portion 37a (the generation of cracks and cracks). For example, as shown in FIGS. 12A and 12B, a matching dielectric having a dielectric constant different from that of the image line 34 without providing a tapered portion. 70 may be connected to the tip of the wavefront adjusting unit 37 of the image line 34.

【0067】この整合用誘電体70の誘電率は、整合用
誘電体70と給電部25の間の物体(この場合、空気)
の誘電率をε0、イメージ線路34の誘電率をε1とす
ると、次式、 ε2=(ε0・ε1)1/2 を満足する誘電率ε2に等しいか近いことが望ましい。
The dielectric constant of the matching dielectric 70 is
An object (in this case, air) between the dielectric 70 and the power supply unit 25
Ε0 and the dielectric constant of the image line 34 are ε1.
Then, the following equation: ε2 = (ε0 · ε1)1/2  Is preferably equal to or close to the dielectric constant ε2 satisfying

【0068】ここで、イメージ線路34として誘電率ε
1=10のアルミナを用い、ε0=1(空気)とすれ
ば、ε2は3.16となる。この誘電率3.16に近い
誘電体としてはガラスクロステフロン等があり、この誘
電体を整合用誘電体70として用いることにより、給電
部25から放射された電磁波をイメージ線路34に効率
良く導くことができる。
Here, the image line 34 has a dielectric constant ε
If 1 = 10 alumina is used and ε0 = 1 (air), ε2 is 3.16. As a dielectric material having a dielectric constant close to 3.16, glass cloth Teflon or the like is used. By using this dielectric material as the matching dielectric material 70, electromagnetic waves radiated from the feeding unit 25 can be efficiently guided to the image line 34. Can be.

【0069】なお、整合に必要な整合用誘電体70の長
さLは、電磁波の波長λの1/4とし、接着材等を用い
て誘電体基板31の上あるいは前記したようにベース板
21を地板導体とし、その上に断面矩形の誘電体棒から
なる複数のイメージ線路34をベース板21に固定した
場合には、ベース板21の上に接着固定する。
The length L of the matching dielectric 70 required for matching is set to 1 / of the wavelength λ of the electromagnetic wave, and is set on the dielectric substrate 31 using an adhesive or the like, or as described above. Is a ground plate conductor, and a plurality of image lines 34 formed of dielectric rods having a rectangular cross section are fixed to the base plate 21 on the base plate conductor.

【0070】また、前記平面アンテナ20では、給電部
25からの円筒波をイメージ線路34の先端に設けた波
面調整部37によって平面波に変換していたが、給電部
25をパラボラ反射式にすることで各イメージ線路に平
面波を同一位相で与えることができる。
In the planar antenna 20, the cylindrical wave from the feeding section 25 is converted into a plane wave by the wavefront adjusting section 37 provided at the end of the image line 34. However, the feeding section 25 may be of a parabolic reflection type. Thus, a plane wave can be given to each image line at the same phase.

【0071】図13〜図16は、このパラボラ反射式の
給電部81を有する平面アンテナ80の構造を示してい
る。
FIGS. 13 to 16 show the structure of a planar antenna 80 having this parabolic reflection type feeding section 81. FIG.

【0072】この平面アンテナ80の給電部81は、ベ
ース板21′(地板導体)の背面側に配置されたH面セ
クトラルホーン82、H面セクトラルホーン82の放射
面に対向するように設けられ、H面セクトラルホーン8
2から放射される円筒波を平面波に変換して、ベース板
21′の表面側に反射するパラボラ円筒反射鏡83と、
パラボラ円筒反射鏡83によってベース板21′の表面
側に反射された平面波をイメージ線路34の先端側に導
くためのガイド部84とによって構成されている。
The feeder 81 of the planar antenna 80 is provided so as to face the H-plane spectral horn 82 disposed on the back side of the base plate 21 ′ (ground plane conductor), and the radiation surface of the H-plane sector horn 82. H-plane Sectoral Horn 8
A parabolic cylindrical reflecting mirror 83 that converts a cylindrical wave radiated from 2 into a plane wave and reflects the plane wave on the surface side of the base plate 21 ′;
It is constituted by a guide portion 84 for guiding a plane wave reflected by the parabolic cylindrical reflecting mirror 83 to the surface side of the base plate 21 ′ to the tip end side of the image line 34.

【0073】パラボラ円筒反射鏡83の焦点Fは、H面
セクトラルホーン82に入力される電磁波の位相中心に
一致している。
The focal point F of the parabolic cylindrical reflecting mirror 83 coincides with the phase center of the electromagnetic wave input to the H-plane spectral horn 82.

【0074】また、ベース板21′のパラボラ円筒反射
鏡83側のエッジは、パラボラ円筒反射鏡83の反射面
側の形状と同一に形成され、且つパラボラ円筒反射鏡8
3の反射面から所定距離Gだけ隙間をあけた状態になっ
ている。
The edge of the base plate 21 'on the side of the parabolic cylindrical reflecting mirror 83 is formed in the same shape as the shape of the reflecting surface side of the parabolic cylindrical reflecting mirror 83.
3 is spaced from the reflecting surface by a predetermined distance G.

【0075】また、ガイド部84の上部平板84aは、
ベース板21′との間で平行平板導波路を構成してい
て、パラボラ円筒反射鏡83からの反射波をイメージ線
路34の先端側に効率的に導く。
The upper flat plate 84a of the guide portion 84 is
A parallel plate waveguide is formed with the base plate 21 ', and the reflected wave from the parabolic cylindrical reflecting mirror 83 is efficiently guided to the tip end of the image line 34.

【0076】なお、このような平面波を供給する給電部
81を用いているので、各イメージ線路34の先端位置
は一直線上に並ぶように配置されている。
Since the feeder 81 for supplying such a plane wave is used, the leading ends of the image lines 34 are arranged in a straight line.

【0077】このような給電部81を用いた平面アンテ
ナ80の場合、ベース板21′の背面側のH面セクトラ
ルホーン82に入力された電磁波は、H面セクトラルホ
ーン82内で円筒波に変換されるが、パラボラ円筒反射
鏡83によって平面波に変換されて各イメージ線路34
に同一位相で給電され、各イメージ線路34からの漏れ
波がカバー40を介して表面側へ放射される。
In the case of the planar antenna 80 using such a feeder 81, the electromagnetic wave input to the H-plane spectral horn 82 on the back side of the base plate 21 'is converted into a cylindrical wave in the H-plane spectral horn 82. However, each of the image lines 34 is converted into a plane wave by the parabolic cylindrical reflecting mirror 83.
, And the leakage wave from each image line 34 is radiated to the front side via the cover 40.

【0078】この平面アンテナ80では、ベース板2
1′(地板導体)とパラボラ円筒反射鏡83との隙間G
を選ぶことにより、H面セクトラルホーン82から放射
される電磁波のほとんどを、ベース板21′の上面側の
平行平板導波路へ導くことができ、効率のようい給電を
行うことができる。
In the planar antenna 80, the base plate 2
Gap G between 1 '(ground conductor) and parabolic cylindrical reflecting mirror 83
By selecting, most of the electromagnetic waves radiated from the H-plane sectoral horn 82 can be guided to the parallel plate waveguide on the upper surface side of the base plate 21 ', and power can be supplied efficiently.

【0079】また、このように折り返し型の給電部を用
いることで、平面アンテナのイメージ線路34に沿った
方向の長さ寸法を大幅に短くすることができ、平面アン
テナの外形をコンパクトにすることができる。
Further, by using the folded feeder as described above, the length of the planar antenna in the direction along the image line 34 can be greatly reduced, and the outer shape of the planar antenna can be made compact. Can be.

【0080】また、この平面アンテナ80においても、
各イメージ線路34の表面をカバー部材40(前記カバ
ー40′、40″、60であってもよい)で覆っている
ので、この平面アンテナを屋外で使用する場合でも、飛
散物がイメージ線路に直接当たることがなく、また、塵
や埃がイメージ線路やその間に堆積することがなく、ア
ンテナの特性が劣化する恐れもない。
In this planar antenna 80,
Since the surface of each image line 34 is covered with the cover member 40 (which may be the cover 40 ', 40 ", or 60), even when this planar antenna is used outdoors, scattered matter is directly on the image line. There is no contact, no dust or dust accumulates on or between the image lines, and there is no fear that the characteristics of the antenna are degraded.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の平面アン
テナは、地板導体上に平行に配置された誘電体からなる
複数のイメージ線路の表面から電磁波を漏出させる平面
アンテナにおいて、そのイメージ線路を形成している誘
電体より小さい誘電率を有する略板状のカバー部材を、
その一面側が複数のイメージ線路の表面に当接した状態
に取り付けている。
As described above, the planar antenna according to the present invention is a planar antenna that leaks electromagnetic waves from the surface of a plurality of image lines made of a dielectric material arranged in parallel on a ground plane conductor. A substantially plate-shaped cover member having a dielectric constant smaller than the dielectric being formed,
The one side is attached in a state of contacting the surfaces of the plurality of image lines.

【0082】このため、この平面アンテナを屋外で使用
する場合でも、飛散物がイメージ線路に直接当たること
がなく、また、塵や埃がイメージ線路やその間に堆積す
ることがなく、アンテナの特性が劣化する恐れもない。
Therefore, even when this planar antenna is used outdoors, scattered objects do not directly hit the image line, and dust and dirt do not accumulate on the image line or between the image lines. There is no risk of deterioration.

【0083】また、この平面アンテナでは、イメージ線
路の表面から電磁波を漏出させる低伝送損失の漏れ波型
のアンテナ素子を並列に設けた構造であるので、アンテ
ナ全体としても低伝送損失で開口面効率が高く、アンテ
ナ全体を極めて薄くすることができ、設計、製造および
設置が容易で低コストで実現できる。
In addition, since the planar antenna has a structure in which leaky wave type antenna elements of low transmission loss for leaking electromagnetic waves from the surface of the image line are provided in parallel, the entire antenna has low transmission loss and aperture surface efficiency. , The entire antenna can be made extremely thin, and it is easy to design, manufacture and install, and can be realized at low cost.

【0084】また、カバー部材に偏波変換板を含めるこ
とにより、任意の角度の直線偏波あるいは円偏波の電磁
波を放射することができ、車載用レーダ等に好適とな
る。
In addition, by including a polarization conversion plate in the cover member, a linearly polarized or circularly polarized electromagnetic wave at an arbitrary angle can be radiated, which is suitable for a vehicle-mounted radar or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の平面図FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態の要部の平面図FIG. 2 is a plan view of a main part of the embodiment.

【図3】図1のA−A線断面図FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図4】図1のB−B線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図5】カバー部材の変形例を示す図FIG. 5 is a diagram showing a modification of the cover member.

【図6】カバー部材の変形例を示す図FIG. 6 is a diagram showing a modification of the cover member.

【図7】カバー部材の他の変形例を示す図FIG. 7 is a view showing another modification of the cover member.

【図8】図7のカバー部材を構成する偏波変換板の表面
および裏面を示す図
FIG. 8 is a diagram showing the front and back surfaces of a polarization conversion plate constituting the cover member of FIG. 7;

【図9】図8の偏波変換板の動作を説明するための図9 is a diagram for explaining the operation of the polarization conversion plate in FIG.

【図10】イメージ線路から電磁波を漏出させるための
別の構成例を示す図
FIG. 10 is a diagram showing another configuration example for leaking electromagnetic waves from an image line.

【図11】給電部の変形例を示す図FIG. 11 is a diagram showing a modification of the power supply unit.

【図12】波面調整部の変形例を示す図FIG. 12 is a diagram showing a modification of the wavefront adjusting unit.

【図13】折り返し型の給電部を用いた平面アンテナの
平面図
FIG. 13 is a plan view of a planar antenna using a folded feed unit.

【図14】折り返し型の給電部を用いた平面アンテナの
要部平面図
FIG. 14 is a plan view of a main part of a planar antenna using a folded feeding unit.

【図15】図13のC−C線断面図FIG. 15 is a sectional view taken along line CC of FIG. 13;

【図16】折り返し型の給電部を用いた平面アンテナの
背面図
FIG. 16 is a rear view of a planar antenna using a folded feeding unit;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20、80 平面アンテナ 21、21′ ベース板 25、81 給電部 26 導波管部 27、27′ ホーン部 30 放射アレイ部 31 誘電体基板 32 金属膜 33 溝 34 イメージ線路 35 放射部 36 金属ストリップ 37 波面調整部 37a テーパ部 39 スペーサ 40、40′、40″、60 カバー部材 41 リブ 45 保持枠 61 偏波変換板 62、63 金属ストリップライン 64、65 保護板 70 整合用誘電体 82 H面セクトラルホーン 83 パラボラ円筒反射鏡 84 ガイド 20, 80 Planar antenna 21, 21 'Base plate 25, 81 Feed unit 26 Waveguide unit 27, 27' Horn unit 30 Radiation array unit 31 Dielectric substrate 32 Metal film 33 Groove 34 Image line 35 Radiation unit 36 Metal strip 37 Wavefront adjusting portion 37a Tapered portion 39 Spacer 40, 40 ', 40 ", 60 Cover member 41 Rib 45 Holding frame 61 Polarization conversion plate 62, 63 Metal strip line 64, 65 Protection plate 70 Matching dielectric 82 H-plane sector horn 83 Parabolic cylindrical reflector 84 Guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA05 AA09 CA02 GA08 HA04 HA05 JA07 5J045 AA05 AB07 CA01 CA04 DA01 DA17 EA10 FA02 HA01 KA02 LA03 MA04 NA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J021 AA05 AA09 CA02 GA08 HA04 HA05 JA07 5J045 AA05 AB07 CA01 CA04 DA01 DA17 EA10 FA02 HA01 KA02 LA03 MA04 NA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地板導体上に平行に配置された誘電体から
なる複数のイメージ線路の表面から電磁波を漏出させる
平面アンテナであって、 前記イメージ線路を形成している誘電体より小さい誘電
率を有する略板状のカバー部材が、その一面側を前記複
数のイメージ線路の表面に当接させた状態で取り付けら
れていることを特徴とする平面アンテナ。
1. A planar antenna for leaking electromagnetic waves from a surface of a plurality of image lines made of a dielectric material arranged in parallel on a ground plane conductor, wherein the planar antenna has a dielectric constant smaller than that of the dielectric material forming the image lines. A flat antenna, wherein a substantially plate-shaped cover member is attached with one surface thereof abutting against the surfaces of the plurality of image lines.
【請求項2】前記カバー部材には、前記複数のイメージ
線路から漏出する直線偏波の電磁波を該直線偏波に対し
て傾きのある直線偏波、または円偏波に変換して放射す
る偏波変換板が含まれていることを特徴とする請求項1
記載の平面アンテナ。
2. The cover member according to claim 1, wherein the cover member converts the linearly polarized electromagnetic wave leaking from the plurality of image lines into a linearly polarized wave having a slope with respect to the linearly polarized wave or a circularly polarized wave. A wave conversion plate is included.
The planar antenna as described.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003077363A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Daikin Industries, Ltd. Antenna cover
US7375696B2 (en) 2004-07-12 2008-05-20 Japan Aviation Electronics Industry Limited Electromagnetic wave transmitting/receiving device

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