[go: up one dir, main page]

WO2017169165A1 - リッジ導波管及びアレイアンテナ装置 - Google Patents

リッジ導波管及びアレイアンテナ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017169165A1
WO2017169165A1 PCT/JP2017/004795 JP2017004795W WO2017169165A1 WO 2017169165 A1 WO2017169165 A1 WO 2017169165A1 JP 2017004795 W JP2017004795 W JP 2017004795W WO 2017169165 A1 WO2017169165 A1 WO 2017169165A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ridge
waveguide
ridge waveguide
sectional shape
cross
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/004795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良英 高橋
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to US16/088,292 priority Critical patent/US10826148B2/en
Publication of WO2017169165A1 publication Critical patent/WO2017169165A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H01P3/123—Hollow waveguides with a complex or stepped cross-section, e.g. ridged or grooved waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001—Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/002—Manufacturing hollow waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0043—Slotted waveguides
    • H01Q21/005—Slotted waveguides arrays

Definitions

  • the present invention relates to a ridge waveguide and an array antenna apparatus having a feed circuit constituted by the ridge waveguide.
  • an array antenna having a printed circuit board or a waveguide structure may be used from the viewpoint of thinning the antenna.
  • a waveguide slot array antenna having a low-loss characteristic waveguide as a feed circuit structure may be used in a high-frequency region of the millimeter wave band of 30 GHz or higher.
  • An example of a waveguide slot array antenna is described in Patent Document 1.
  • Patent Document 1 describes a power supply circuit that performs tournament-like branching step by step using a plurality of layered metal plates.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a power supply circuit having a tournament structure in the related art.
  • the XY plane is an H plane.
  • the dimension in the X direction on the H plane is limited.
  • the width (dimension in the X direction) of the waveguide circuit 101 is about 80% of the standard waveguide size.
  • the dimension in the X direction at the position indicated by 103 between the power supply port 102 and the waveguide circuit 101 adjacent to the power supply port 102 is an extremely small value of 1 mm or less.
  • the dimension of the waveguide in the H-plane direction is limited, the low frequency region of the specification band approaches the cutoff frequency of the waveguide. For this reason, the passage loss of the power feeding circuit increases, and the antenna gain decreases.
  • Patent Document 2 describes that a waveguide structure is a ridge waveguide.
  • the ridge waveguide can lower the cut-off frequency compared to the rectangular waveguide. That is, as disclosed in Patent Document 2, by using a ridge waveguide as a waveguide structure, the cut-off frequency can be lowered as compared with a rectangular waveguide.
  • a method also referred to as a “method”.
  • the ridge waveguide having the shape described in Patent Document 2 (hereinafter also referred to as “normal ridge waveguide”) has a problem that it cannot be manufactured using a thin plate lamination method.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a T branch circuit of the normal ridge waveguide 110.
  • FIG. 13 is a view showing the XIII-XIII cross-sectional shape of the normal ridge waveguide 110 of FIG.
  • the ridge 111 is an independent protrusion.
  • FIG. 14 is an image diagram showing the XIII-XIII cross-sectional shape when the normal ridge waveguide 110 is manufactured using the thin plate laminating method.
  • the ridge portion 111 is an independent portion separated from the thin plates 112 to 114 and the thin plates 115 to 117, as shown in FIG. Therefore, the ridge 111 cannot be positioned and cannot be laminated. For this reason, the present inventor has found that the normal ridge waveguide 110 having the shape described in Patent Document 2 cannot be manufactured using the thin plate lamination method.
  • the normal ridge waveguide 110 has short dimensions in the X direction of the adjacent portions 118 and 119 of the ridge portion 111 in the XIII-XIII cross-sectional shape.
  • the dimensions of the adjacent portions 118 and 119 of the ridge portion 111 in the X direction are extremely small values of 1 mm or less, respectively. Therefore, there is a problem that it is difficult to cut with a drill when cutting.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a ridge waveguide that can be easily manufactured.
  • the ridge waveguide according to the present invention includes a ridge portion that is in contact with both the long side and the short side in the cross-sectional shape of the waveguide.
  • a ridge waveguide that can be easily manufactured can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a T-branch circuit of a ridge waveguide 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • the ridge waveguide 10 is a ridge waveguide constituting a feeding circuit of the array antenna.
  • the ridge waveguide 10 includes a ridge portion 11.
  • FIG. 2 is a diagram showing a II-II cross-sectional shape of the ridge waveguide 10 of FIG.
  • the II-II cross-sectional shape of the ridge waveguide 10 includes sides 12 and 14 in the longitudinal direction (X direction), sides 13 and 15 in the short direction (Z direction), and a ridge portion 11.
  • the ridge portion 11 is in contact with both the long side 14 and the short side 15.
  • the cut-off frequency of the ridge waveguide 10 includes the dimension a1 in the X direction of the side 12 in the longitudinal direction, the dimension b1 in the X direction of the ridge part 11, the dimension b2 in the Z direction of the ridge part 11, and the side 14 in the longitudinal direction. And the dimension b3 in the X direction. Specifically, the cut-off frequency of the ridge waveguide 10 can be lowered as a1 is longer and as the added value of b1, b2, and b3 is longer. Note that the dimension b1 in the X direction and the dimension b2 in the Z direction of the ridge portion 11 may be set according to the value of the specification band.
  • the longitudinal side 14 in the II-II cross-sectional shape of the ridge waveguide 10 is not divided into two as shown in the adjacent portions 118 and 119 of the ridge 111 in FIG. For this reason, the dimension in the X direction of the side 14 in the longitudinal direction can be longer than the dimension in the X direction of each of the adjacent portions 118 and 119 of the ridge portion 111.
  • FIG. 3 is an image diagram showing a II-II cross-sectional shape when the ridge waveguide 10 is manufactured using the thin plate laminating method.
  • the ridge portion 11 is constituted by a part of each of the thin plates 16 to 18. That is, the ridge portion 11 is not separated from the thin plates 16-18. Therefore, the ridge waveguide 10 can be a waveguide having a structure in which thin plate-like metals are laminated or a structure in which a metal-plated printed board is laminated. That is, the ridge waveguide 10 can be manufactured using a thin plate lamination method.
  • the ridge portion 11 is disposed at the lower left in the II-II cross-sectional shape of the ridge waveguide 10, that is, at a position in contact with both the side 14 in the longitudinal direction and the side 15 in the lateral direction.
  • the ridge portion 11 is a position in contact with both the long side 12 and the short side 13, a position in contact with the long side 14 and the short side 13, or the long side 12 and the short side. You may arrange
  • the ridge waveguide 10 includes one ridge portion.
  • a plurality of ridge portions may be provided.
  • each of the plurality of ridge portions may be disposed at a position in contact with both the long side and the short side.
  • the ridge waveguide 10 includes a ridge portion that is in contact with both the long side and the short side in the cross-sectional shape of the ridge waveguide. .
  • the ridge waveguide 10 can be manufactured using a thin plate lamination method.
  • the dimension in the X direction of the longitudinal side in contact with the ridge portion is set to the X direction of each of the adjacent portions 118 and 119 of the ridge portion 111 in FIG. It is possible to make it longer than these dimensions. As a result, the ridge waveguide 10 can be more easily cut with a drill when it is cut than the normal ridge waveguide 110.
  • the structure of the ridge waveguide 10 according to the first embodiment of the present invention can provide a ridge waveguide that can be easily manufactured.
  • Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  • an example of a ridge waveguide having a plurality of ridge portions will be described.
  • the description of the same points as in the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 4 is a diagram showing a T branch circuit of the S-shaped ridge waveguide 20 according to the second embodiment of the present invention.
  • the S-shaped ridge waveguide 20 includes a ridge portion 21 and a ridge portion 22.
  • the ridge portion 21 and the ridge portion 22 are arranged so that the VV cross-sectional shape of the S-shaped ridge waveguide 20 is S-shaped.
  • FIG. 5 is a view showing a VV cross-sectional shape of the S-shaped ridge waveguide 20 of FIG.
  • the V-V cross-sectional shape of the S-shaped ridge waveguide 20 includes the long sides (X direction) sides 23 and 25, the short side direction (Z direction) sides 24 and 26, the ridge portion 21, and the ridge portion. 22.
  • the ridge portion 21 is in contact with both the long side 25 and the short side 26.
  • the ridge portion 22 is in contact with both the long side 23 and the short side 24.
  • the cut-off frequency of the S-shaped ridge waveguide 20 includes the dimension c1 in the X direction of the side 23 in the longitudinal direction, the dimension c2 in the Z direction of the ridge part 22, the dimension c3 in the X direction of the ridge part 22, and the ridge part. 21 is determined in accordance with a dimension d1 in the X direction, a dimension d2 in the Z direction of the ridge portion 21, and a dimension d3 in the X direction of the side 25 in the longitudinal direction. Specifically, the cut-off frequency of the S-shaped ridge waveguide 20 can be lowered as the added value of c1, c2, and c3 is longer and as the added value of d1, d2, and d3 is longer. .
  • the cutoff frequency of the S-shaped ridge waveguide 20 is set so that the X-direction dimension and the Z-direction dimension of the ridge portion 21, the X-direction dimension of the ridge portion 22, and It can be set according to the dimension in the Z direction.
  • FIG. 6 is an image diagram showing a VV cross-sectional shape when the S-shaped ridge waveguide 20 is manufactured by using the thin plate lamination method.
  • the ridge portion 21 is constituted by a part of each of the thin plates 27 and 28. That is, the ridge portion 21 is not separated from the thin plates 27 and 28.
  • the ridge portion 22 is constituted by a part of each of the thin plates 29 and 30. That is, the ridge portion 22 is not separated from the thin plates 29 and 30.
  • the S-shaped ridge waveguide 20 can be a waveguide having a structure in which thin plate-like metals are laminated or a structure in which a metal-plated printed board is laminated. That is, the S-shaped ridge waveguide 20 can be manufactured using a thin plate lamination method.
  • the term “element tube” refers to a rectangular waveguide that is not a ridge waveguide.
  • FIG. 7 shows the case where the dimension of the longest portion in the longitudinal direction in the cross-sectional shape is about 80% of the standard waveguide size in the elementary tube, the normal ridge waveguide, and the S-shaped ridge waveguide. It is a frequency characteristic of passage loss. Similar to the normal ridge waveguide, the S-shaped ridge waveguide can lower the cut-off frequency than the bare tube.
  • the ridge portion 21 and the ridge portion 22 are formed in the S-shaped ridge waveguide 20 in the VV cross-sectional shape. It is arranged to be.
  • the cutoff frequency of the S-shaped ridge waveguide 20 can be set by the dimension in the X direction and the dimension in the Z direction of the ridge part 21 and the dimension in the X direction and the dimension in the Z direction of the ridge part 22. it can. That is, the degree of freedom in setting the cutoff frequency of the ridge waveguide can be increased as compared with the case where there is one ridge portion.
  • the S-shaped ridge waveguide 20 has been described as an example of a ridge waveguide having a plurality of ridge portions.
  • the ridge waveguide having a plurality of ridge portions has this cross-sectional shape.
  • the ridge waveguide having the cross-sectional shape shown in FIGS. 8A to 8E may be used.
  • Embodiment 3 Subsequently, Embodiment 3 of the present invention will be described.
  • the third embodiment is a modification of the second embodiment.
  • the description of the same points as in the second embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 9 is a diagram showing a T-branch circuit of the S-shaped ridge waveguide 40 according to the third embodiment of the present invention.
  • the S-shaped ridge waveguide 40 includes ridge portions 41 and 42 and staircase structures 43 and 44. Note that the ridge portions 41 and 42 are the same as the ridge portions 21 and 22 of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • FIG. 10B is an XB-XB cross-sectional shape of the S-shaped ridge waveguide 40 of FIG.
  • FIG. 10A shows a cross-sectional shape of an S-shaped ridge waveguide without the staircase structures 43 and 44 shown for comparison with FIG. 10B.
  • the S-shaped ridge waveguide of FIG. 10A does not include the staircase structures 43 and 44. That is, the S-shaped ridge waveguide of FIG. 10A has a one-step structure between the branch center portion of the T-branch circuit and the S-shaped structure in the tube axis direction.
  • the S-shaped ridge waveguide 40 of FIG. 10B includes step structures 43 and 44 in the tube axis direction. 9 and 10B, the S-shaped ridge waveguide 40 includes two-step step structures 43 and 44 in the tube axis direction.
  • the S-shaped ridge waveguide 40 has a two-step structure between the branch center portion 45 of the T-branch circuit and the S-shaped structure 46. For this reason, in the S-shaped ridge waveguide 40, the impedance between the branch center portion 45 and the S-shaped structure 46 can be smoothly converted as compared with the structure of FIG. 10A.
  • the staircase structures 43 and 44 of the S-shaped ridge waveguide 40 are each a two-step staircase structure.
  • the staircase structure is not limited to this and has three or more steps. It is good. That is, the staircase structures 43 and 44 may have n steps (n is an integer of 2 or more).
  • the S-shaped ridge waveguide 40 has a structure including the step structures 43 and 44 in the tube axis direction. Thereby, in the S-shaped ridge waveguide 40, the impedance between the branch center portion 45 and the S-shaped structure 46 can be smoothly converted.
  • the S-shaped ridge waveguide 40 is described as having the staircase structures 43 and 44 in the tube axis direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the ridge waveguide 10 of the first embodiment may have a structure including the step structures 43 and 44 in the tube axis direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

本発明にかかるリッジ導波管（１０）は、導波管の断面形状における長手方向の辺（１４）及び短手方向の辺（１５）の両方に接するリッジ部（１１）を備えるものである。また、本発明にかかるアレイアンテナ装置は、導波管の断面形状における長手方向の辺（１４）及び短手方向の辺（１５）の両方に接するリッジ部（１１）を備えるリッジ導波管（１０）により構成された給電回路を有するものである。これにより、容易に製造することができるリッジ導波管を提供することができる。

Description

リッジ導波管及びアレイアンテナ装置
　本発明は、リッジ導波管、及びリッジ導波管により構成された給電回路を有するアレイアンテナ装置に関する。
　基地局の無線装置において、アンテナの薄型化の観点からプリント基板や導波管構造からなるアレイアンテナが使用されることがある。例えば、３０ＧＨｚ以上のミリ波帯の高周波領域では、低損失な特性を有する導波管を給電回路構造とした導波管スロットアレイアンテナが使用されることがある。導波管スロットアレイアンテナの一例が、特許文献１に記載されている。
　また、アンテナを広帯域で使用可能とするためには、広帯域な給電回路構造とする必要がある。給電回路を広帯域化するためには、各放射素子に供給される電力の振幅と位相が周波数に依らない必要がある。これを実現するために、トーナメント構造の導波回路を用いて給電回路を構成することがある。特許文献１には、階層化した複数枚の金属板を用いて、トーナメント状の分岐を段階的に行う給電回路が記載されている。
　しかし、例えば、１枚の金属板でトーナメント構造の給電回路を実現する場合等、導波管のＨ面方向の寸法が制限される場合がある。図１１は、関連技術におけるトーナメント構造の給電回路の一例を示す図である。図１１において、ＸＹ平面は、Ｈ面である。図１１の金属板１００では、Ｈ面におけるＸ方向の寸法が制限されている。具体的には、導波回路１０１の幅（Ｘ方向の寸法）が標準導波管サイズの８０％程度の寸法となる。また、給電口１０２と給電口１０２に隣接する導波回路１０１との間の１０３で示す位置のＸ方向の寸法が、１ｍｍ以下の極めて小さい値となる。このように、導波管のＨ面方向の寸法が制限される場合、仕様帯域の内、低周波領域が導波管のカットオフ周波数に近づく。このため、給電回路の通過ロスが大きくなり、アンテナ利得が減少してしまう。
　特許文献２には、導波管構造をリッジ導波管とすることが記載されている。リッジ導波管は、方形導波管に比べてカットオフ周波数を下げることができる。すなわち、特許文献２のように、導波管構造をリッジ導波管とすることにより、方形導波管に比べてカットオフ周波数を下げることができる。
特開２０１４－１７０９８９号公報 米国特許出願公開第２０１３／０３２１２２９号明細書
　一方、拡散接合、ロウ付け、３Ｄプリンタによる製造等により、薄板状の金属、金属メッキされたプリント基板、金属メッキされたプラスチック、又は導電性を有する樹脂材料を積層する方法（以下、「薄板積層方法」とも呼ぶ）を用いて、導波管を製造することが望まれている。しかし、特許文献２に記載されている形状のリッジ導波管（以下、「ノーマルリッジ導波管」とも呼ぶ）では、薄板積層方法を用いて製造することができないという問題があった。
　ここで、図１２～図１４を用いて、特許文献２に記載されている形状のノーマルリッジ導波管では、薄板積層方法を用いて製造することができないことについて説明する。
　本件発明者は、薄板積層方法を用いてリッジ導波管を製造することについて検討した。図１２は、ノーマルリッジ導波管１１０のＴ分岐回路を示す図である。また、図１３は、図１２のノーマルリッジ導波管１１０のXIII－XIII断面形状を示す図である。ノーマルリッジ導波管１１０は、リッジ部１１１が、独立した突起部となっている。
　図１４は、薄板積層方法を用いてノーマルリッジ導波管１１０を製造する場合のXIII－XIII断面形状を示すイメージ図である。薄板積層方法を用いてノーマルリッジ導波管１１０を製造する場合、図１４に示すように、リッジ部１１１は、薄板１１２～１１４、及び薄板１１５～１１７から離れた独立部分となる。したがって、リッジ部１１１は、位置決めすることができず、薄板積層することができない。このため、本件発明者は、特許文献２に記載されている形状のノーマルリッジ導波管１１０は、薄板積層方法を用いて製造することができないという問題点を見出した。
　また、ノーマルリッジ導波管１１０は、図１３に示すように、XIII－XIII断面形状におけるリッジ部１１１の隣接部分１１８及び１１９のＸ方向の寸法が短い。例えば、ノーマルリッジ導波管１１０の断面形状におけるＸ方向の最長部分の寸法を、標準導波管サイズの８０％程度の寸法とした場合、リッジ部１１１の隣接部分１１８及び１１９のＸ方向の寸法は、それぞれ１ｍｍ以下の極めて小さい値となる。このため、切削加工した場合にドリルでの削りが困難であるという問題があった。
　本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、容易に製造することができるリッジ導波管を提供することを目的とする。
　本発明にかかるリッジ導波管は、導波管の断面形状における長手方向の辺及び短手方向の辺の両方に接するリッジ部を備えるものである。
　本発明により、容易に製造することができるリッジ導波管を提供することができる。
本発明の実施の形態１にかかるリッジ導波管のＴ分岐回路を示す図である。 図１のリッジ導波管の断面形状を示す図である。 薄板積層方法を用いて図１のリッジ導波管を製造する場合の断面形状を示すイメージ図である。 本発明の実施の形態２にかかるＳ字型リッジ導波管のＴ分岐回路を示す図である。 図４のＳ字型リッジ導波管の断面形状を示す図である。 薄板積層方法を用いて図４のＳ字型リッジ導波管を製造する場合の断面形状を示すイメージ図である。 導波管の断面形状によるロスの違いを示すグラフである。 本発明の実施の形態２にかかるリッジ導波管の断面形状の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるリッジ導波管の断面形状の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるリッジ導波管の断面形状の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるリッジ導波管の断面形状の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるリッジ導波管の断面形状の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかるＳ字型リッジ導波管のＴ分岐回路を示す図である。 図９のＳ字型リッジ導波管の階段構造を説明するための図である。 図９のＳ字型リッジ導波管の階段構造を説明するための図である。 関連技術におけるトーナメント構造の給電回路の一例を示す図である。 ノーマルリッジ導波管のＴ分岐回路を示す図である。 図１２のノーマルリッジ導波管の断面形状を示す図である。 薄板積層方法を用いて図１２のノーマルリッジ導波管を製造する場合の断面形状を示すイメージ図である。
　実施の形態１
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるリッジ導波管１０のＴ分岐回路を示す図である。リッジ導波管１０は、アレイアンテナの給電回路を構成するリッジ導波管である。また、リッジ導波管１０は、リッジ部１１を備えている。
　図２は、図１のリッジ導波管１０のII－II断面形状を示す図である。リッジ導波管１０のII－II断面形状は、長手方向（Ｘ方向）の辺１２及び１４と、短手方向（Ｚ方向）の辺１３及び１５と、リッジ部１１と、から成る。また、リッジ部１１は、長手方向の辺１４及び短手方向の辺１５の両方に接している。
　リッジ導波管１０のカットオフ周波数は、長手方向の辺１２のＸ方向の寸法ａ１と、リッジ部１１のＸ方向の寸法ｂ１、リッジ部１１のＺ方向の寸法ｂ２、及び長手方向の辺１４のＸ方向の寸法ｂ３と、に応じて決まる。具体的には、ａ１が長いほど、また、ｂ１、ｂ２、及びｂ３の加算値が長いほど、リッジ導波管１０のカットオフ周波数を下げることができる。なお、リッジ部１１のＸ方向の寸法ｂ１及びＺ方向の寸法ｂ２は、仕様帯域の値に応じて設定するようにしてもよい。
　リッジ導波管１０のII－II断面形状における長手方向の辺１４は、図１３のリッジ部１１１の隣接部分１１８及び１１９に示すような２つに分かれたものではない。このため、長手方向の辺１４のＸ方向の寸法は、リッジ部１１１の隣接部分１１８及び１１９の各々のＸ方向の寸法よりも長くすることが可能である。
　図３は、薄板積層方法を用いてリッジ導波管１０を製造する場合のII－II断面形状を示すイメージ図である。図３では、リッジ部１１は、薄板１６～１８のそれぞれの一部により構成されている。すなわち、リッジ部１１は、薄板１６～１８から離れていない。したがって、リッジ導波管１０は、薄板状の金属が積層された構造、又は金属メッキされたプリント基板が積層された構造の導波管とすることができる。すなわち、リッジ導波管１０は、薄板積層方法を用いて製造することができる。
　なお、図１～図３の例では、リッジ導波管１０のII－II断面形状における左下、すなわち長手方向の辺１４及び短手方向の辺１５の両方に接する位置にリッジ部１１を配置することについて説明したが、これに限らない。リッジ部１１は、長手方向の辺１２及び短手方向の辺１３の両方に接する位置、長手方向の辺１４及び短手方向の辺１３の両方に接する位置、又は長手方向の辺１２及び短手方向の辺１５の両方に接する位置に配置してもよい。
　また、図１～図３の例では、リッジ導波管１０がリッジ部を１つ備えることについて説明したが、複数のリッジ部を備えるようにしてもよい。この場合、複数のリッジ部の各々を、長手方向の辺及び短手方向の辺の両方に接する位置に配置すればよい。
　以上のように、本発明の実施の形態１にかかるリッジ導波管１０では、リッジ導波管の断面形状における長手方向の辺及び短手方向の辺の両方に接するリッジ部を備える構成としている。これにより、リッジ導波管１０は、薄板積層方法を用いて製造することができる。
　また、本発明の実施の形態１にかかるリッジ導波管１０では、リッジ部に接する長手方向の辺のＸ方向の寸法を、図１３のリッジ部１１１の隣接部分１１８及び１１９の各々のＸ方向の寸法よりも長くすることが可能である。これにより、リッジ導波管１０では、ノーマルリッジ導波管１１０よりも、切削加工した場合のドリルでの削りを容易に行うことができる。
　したがって、本発明の実施の形態１にかかるリッジ導波管１０の構造により、容易に製造することができるリッジ導波管を提供することができる。
　実施の形態２
　続いて、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、複数のリッジ部を備えるリッジ導波管の一例について説明する。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と同様の点については適宜説明を省略する。
　図４は、本発明の実施の形態２にかかるＳ字型リッジ導波管２０のＴ分岐回路を示す図である。Ｓ字型リッジ導波管２０は、リッジ部２１と、リッジ部２２と、を備えている。なお、Ｓ字型リッジ導波管２０では、リッジ部２１及びリッジ部２２をＳ字型リッジ導波管２０のV－V断面形状がＳ字型になるように配置している。
　図５は、図４のＳ字型リッジ導波管２０のV－V断面形状を示す図である。Ｓ字型リッジ導波管２０のV－V断面形状は、長手方向（Ｘ方向）の辺２３及び２５と、短手方向（Ｚ方向）の辺２４及び２６と、リッジ部２１と、リッジ部２２と、から成る。また、リッジ部２１は、長手方向の辺２５及び短手方向の辺２６の両方に接している。また、リッジ部２２は、長手方向の辺２３及び短手方向の辺２４の両方に接している。
　Ｓ字型リッジ導波管２０のカットオフ周波数は、長手方向の辺２３のＸ方向の寸法ｃ１、リッジ部２２のＺ方向の寸法ｃ２、及びリッジ部２２のＸ方向の寸法ｃ３と、リッジ部２１のＸ方向の寸法ｄ１、リッジ部２１のＺ方向の寸法ｄ２、及び長手方向の辺２５のＸ方向の寸法ｄ３と、に応じて決まる。具体的には、ｃ１、ｃ２、及びｃ３の加算値が長いほど、また、ｄ１、ｄ２、及びｄ３の加算値が長いほど、Ｓ字型リッジ導波管２０のカットオフ周波数を下げることができる。すなわち、Ｓ字型リッジ導波管２０では、Ｓ字型リッジ導波管２０のカットオフ周波数を、リッジ部２１のＸ方向の寸法及びＺ方向の寸法と、リッジ部２２のＸ方向の寸法及びＺ方向の寸法により設定することができる。
　図６は、薄板積層方法を用いてＳ字型リッジ導波管２０を製造する場合のV－V断面形状を示すイメージ図である。図６では、リッジ部２１は、薄板２７及び２８のそれぞれの一部により構成されている。すなわち、リッジ部２１は、薄板２７及び２８から離れていない。また、リッジ部２２は、薄板２９及び３０のそれぞれの一部により構成されている。すなわち、リッジ部２２は、薄板２９及び３０から離れていない。したがって、Ｓ字型リッジ導波管２０は、薄板状の金属が積層された構造、又は金属メッキされたプリント基板が積層された構造の導波管とすることができる。すなわち、Ｓ字型リッジ導波管２０は、薄板積層方法を用いて製造することができる。
　続いて、図７を用いて、導波管の断面形状によるロスの違いについて説明する。なお、図７において、素管とは、リッジ導波管ではない方形導波管のことを示す。図７は、素管、ノーマルリッジ導波管、及びＳ字型リッジ導波管において、断面形状における長手方向の最長部分の寸法を、標準導波管サイズの８０％程度の寸法とした場合の通過ロスの周波数特性である。Ｓ字型リッジ導波管は、ノーマルリッジ導波管と同様に、素管よりもカットオフ周波数を下げることができる。
　以上のように、本発明の実施の形態２にかかるＳ字型リッジ導波管２０では、リッジ部２１及びリッジ部２２をＳ字型リッジ導波管２０のV－V断面形状がＳ字型になるように配置している。これにより、Ｓ字型リッジ導波管２０のカットオフ周波数を、リッジ部２１のＸ方向の寸法及びＺ方向の寸法と、リッジ部２２のＸ方向の寸法及びＺ方向の寸法により設定することができる。すなわち、リッジ部が一つの場合に比べて、リッジ導波管のカットオフ周波数の設定自由度を高めることができる。
　なお、本実施の形態２では、複数のリッジ部を備えるリッジ導波管の一例としてＳ字型リッジ導波管２０について説明したが、複数のリッジ部を備えるリッジ導波管はこの断面形状に限らない。例えば、図８Ａ～図８Ｅに示す断面形状のリッジ導波管でもよい。
　実施の形態３
　続いて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、実施の形態２の変形例である。本実施の形態３において、実施の形態２と同様の点については適宜説明を省略する。
　図９は、本発明の実施の形態３にかかるＳ字型リッジ導波管４０のＴ分岐回路を示す図である。Ｓ字型リッジ導波管４０は、リッジ部４１及び４２と、階段構造４３及び４４と、を備えている。なお、リッジ部４１及び４２については、実施の形態２のリッジ部２１及び２２と同様であり、説明を省略する。
　続いて、図１０を用いて、Ｓ字型リッジ導波管４０の階段構造４３及び４４について説明する。図１０Ｂは、図９のＳ字型リッジ導波管４０のXB－XB断面形状である。また、図１０Ａは、図１０Ｂとの比較のために示す、階段構造４３及び４４がないＳ字型リッジ導波管の断面形状である。
　図１０ＡのＳ字型リッジ導波管は、階段構造４３及び４４を備えていない。すなわち、図１０ＡのＳ字型リッジ導波管は、管軸方向に、Ｔ分岐回路の分岐中心部とＳ字構造との間が１段ステップの構造である。
　これに対し、図１０ＢのＳ字型リッジ導波管４０は、管軸方向に、階段構造４３及び４４を備えている。図９及び図１０Ｂの例では、Ｓ字型リッジ導波管４０は、管軸方向に、２段ステップの階段構造４３及び４４を備えている。これにより、Ｓ字型リッジ導波管４０では、Ｔ分岐回路の分岐中心部４５とＳ字構造４６との間を２段ステップの構造としている。このため、Ｓ字型リッジ導波管４０では、図１０Ａの構造に比べ、分岐中心部４５とＳ字構造４６との間のインピーダンスを滑らかに変換することができる。
　なお、図９及び図１０Ｂの例では、Ｓ字型リッジ導波管４０の階段構造４３及び４４を、それぞれ２段ステップの階段構造としているが、これに限らず３段以上のステップの階段構造としてもよい。すなわち、階段構造４３及び４４は、ｎ段ステップ（ｎは２以上の整数）としてもよい。
　以上のように、本発明の実施の形態３にかかるＳ字型リッジ導波管４０では、管軸方向に、階段構造４３及び４４を備える構造としている。これにより、Ｓ字型リッジ導波管４０では、分岐中心部４５とＳ字構造４６との間のインピーダンスを滑らかに変換することができる。
　なお、本実施の形態３では、Ｓ字型リッジ導波管４０において、管軸方向に、階段構造４３及び４４を備える構造とすることについて説明したが、これに限らない。例えば、実施の形態１のリッジ導波管１０において、管軸方向に、階段構造４３及び４４を備える構造としてもよい。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１６年３月３１日に出願された日本出願特願２０１６－０７２４２４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０　　リッジ導波管
１１　　リッジ部
１４　　長手方向の辺
１５　　短手方向の辺
２０　　Ｓ字型リッジ導波管
２１、２２　　リッジ部
２３、２５　　長手方向の辺
２４、２６　　短手方向の辺
４０　　Ｓ字型リッジ導波管
４１、４２　　リッジ部
４３、４４　　階段構造

Claims (6)

  1. 　導波管の断面形状における長手方向の辺及び短手方向の辺の両方に接するリッジ部を備える、
    　リッジ導波管。
  2. 　複数の前記リッジ部を備える、請求項１に記載のリッジ導波管。
  3. 　前記リッジ導波管の断面形状はＳ字型である、請求項２に記載のリッジ導波管。
  4. 　薄板状の金属、金属メッキされたプリント基板、金属メッキされたプラスチック、又は導電性を有する樹脂材料が積層された構造の導波管である、請求項１～３のいずれか一項に記載のリッジ導波管。
  5. 　管軸方向に、ｎ段ステップ（ｎは２以上の整数）の階段構造をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のリッジ導波管。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のリッジ導波管により構成された給電回路を有するアレイアンテナ装置。
PCT/JP2017/004795 2016-03-31 2017-02-09 リッジ導波管及びアレイアンテナ装置 Ceased WO2017169165A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/088,292 US10826148B2 (en) 2016-03-31 2017-02-09 Ridge waveguide and array antenna apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016072424 2016-03-31
JP2016-072424 2016-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017169165A1 true WO2017169165A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59963819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/004795 Ceased WO2017169165A1 (ja) 2016-03-31 2017-02-09 リッジ導波管及びアレイアンテナ装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10826148B2 (ja)
WO (1) WO2017169165A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107749508A (zh) * 2017-11-21 2018-03-02 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 单脊波导低通滤波器、波导双工器
CN109066045A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 脊波导宽频带相位补偿结构

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10840605B2 (en) 2017-12-20 2020-11-17 Optisys, LLC Integrated linearly polarized tracking antenna array
CN109346851B (zh) * 2018-09-28 2021-01-19 厦门大学 基于3d打印和金属镀层的中空杆壁波导缝隙阵列天线
CN110518322A (zh) * 2019-09-24 2019-11-29 广州安波通信科技有限公司 一种超宽带二路脊波导功分器
EP4229718A4 (en) 2020-10-19 2024-09-11 Optisys, Inc. DOUBLE-COAXIAL TRANSITION WIDEBAND WAVEGUIDE
US12183970B2 (en) 2020-10-29 2024-12-31 Optisys, Inc. Integrated balancing radiating elements
WO2022241483A2 (en) 2021-05-14 2022-11-17 Optisys, Inc. Planar monolithic combiner and multiplexer for antenna arrays
US12100897B2 (en) * 2022-03-30 2024-09-24 Gm Cruise Holdings Llc Phase compensated power divider for a vertical polarized three-dimensional (3D) antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3157847A (en) * 1961-07-11 1964-11-17 Robert M Williams Multilayered waveguide circuitry formed by stacking plates having surface grooves
WO2007114007A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-11 Nec Corporation 導波管結合器
WO2012128866A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Giboney Kirk S Gap-mode waveguide

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH704552A8 (de) 2011-02-17 2012-10-15 Huber+Suhner Ag Gruppenantenne.
JP2014170989A (ja) 2013-03-01 2014-09-18 Tokyo Institute Of Technology スロットアレイアンテナ、設計方法、及び製造方法
US9343795B1 (en) * 2013-07-29 2016-05-17 Sandia Corporation Wideband unbalanced waveguide power dividers and combiners
US9912072B1 (en) * 2014-03-18 2018-03-06 Lockheed Martin Corporation RF module with integrated waveguide and attached antenna elements and method for fabrication

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3157847A (en) * 1961-07-11 1964-11-17 Robert M Williams Multilayered waveguide circuitry formed by stacking plates having surface grooves
WO2007114007A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-11 Nec Corporation 導波管結合器
WO2012128866A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Giboney Kirk S Gap-mode waveguide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALIREZA MALLAHZADEH ET AL.: "A Low Cross- Polarization Slotted Ridged SIW Array Antenna Design With Mutual Coupling Considerations", IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 63, no. 10, 1 October 2015 (2015-10-01), pages 4324 - 4333, XP011670833 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107749508A (zh) * 2017-11-21 2018-03-02 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 单脊波导低通滤波器、波导双工器
CN107749508B (zh) * 2017-11-21 2020-05-05 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 单脊波导低通滤波器、波导双工器
CN109066045A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 脊波导宽频带相位补偿结构
CN109066045B (zh) * 2018-08-01 2021-02-19 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 脊波导宽频带相位补偿结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20190089035A1 (en) 2019-03-21
US10826148B2 (en) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017169165A1 (ja) リッジ導波管及びアレイアンテナ装置
CN104769775B (zh) 阵列天线
JP6517629B2 (ja) 平面型アンテナ装置
US8592687B2 (en) Signal line and circuit substrate
US9172135B2 (en) Horizontal radiation antenna
US9172142B2 (en) Horizontal radiation antenna
US9166300B2 (en) Slot antenna
US20100026596A1 (en) Antenna device
CN106716716B (zh) 小型槽孔型天线
JP6452477B2 (ja) アンテナ及びそれを用いた通信装置
JP7025843B2 (ja) アンテナおよび当該アンテナを含むアンテナモジュール
WO2016042747A1 (ja) アンテナ及び無線通信装置
WO2019107382A1 (ja) アンテナ装置
CN114696088B (zh) 一种基于叠层技术的宽带低剖面磁电偶极子天线
JP2008199371A (ja) Ｕｗｂアンテナ装置
JP2017073637A (ja) マイクロストリップアンテナ、及び、その製造方法
JP7220540B2 (ja) ホーンアンテナ
JP2017092644A (ja) パッチアンテナ
US20220376404A1 (en) Multiband antenna
CN108682949B (zh) 同一基板天线
CN108808253B (zh) 一种基于加载短路钉的基片集成波导的背腔式缝隙天线
CN116111354B (zh) 一种低剖面宽带天线及利用双模融合覆盖目标带宽的方法
JP5429459B2 (ja) ミリ波アンテナ
US11108166B2 (en) Antenna device
TW201431185A (zh) 無線通訊裝置的雙頻天線

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17773713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17773713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP