徑向線縫隙陣列天線的製作方法
2023-09-22 07:03:50 1
專利名稱：徑向線縫隙陣列天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及徑向線縫隙陣列天線，特別涉及在縫隙導體板上形成多個縫隙的配置。
背景技術：
在相關的徑向線縫隙陣列天線中設定縫隙圖案以使發射出期望的電波。例如日本專利文獻特開平5-67918號公報(專利文獻1)記載了這種天線。另外，在其他的相關的徑向線縫隙陣列天線中，以與多個頻帶分別對應的徑向間隔將多個縫隙配置成同心圓形狀。例如日本專利文獻特開平5-830 號公報(專利文獻2) 記載了這種天線。另外，進一步在其他的相關的徑向線縫隙陣列天線中，使在半圓弧或者圓弧上形成的多個縫隙的間隔在周向上依次變窄以使得發射功率一致。例如日本專利文獻特開平 5-283931號公報(專利文獻3)記載了這種天線。
發明內容
徑向線縫隙陣列天線通常被排列形成多個縫隙以適合特定的頻率(使用頻帶的中心頻率)，存在使用頻帶窄的問題。專利文獻2中記載的徑向線縫隙天線是想要解決上述問題的。但是，在該天線中， 在使用頻帶中如果要獲得更加一致的增益、軸比等電氣特性，就不得不增加配置縫隙的同心圓的數目(使用頻帶的分割數目)。而且，在相鄰的同心圓上配置的縫隙必須不相互重疊。因為有這些限制，所以專利文獻2的天線存在因構成複雜而難以製造的問題。因此，本發明的目的是提供一種徑向線縫隙陣列天線，通過簡單的構成，能夠跨越寬的頻率範圍得到一致的期望的增益、軸比等電氣特性。根據本發明的一個主旨，在包括將多個縫隙排列形成為螺旋狀的縫隙導體板的徑向線縫隙陣列天線中，其特徵在於，使所述多個縫隙的徑向的配置間隔在基於第一頻率決定的第一部分與基於第二頻率決定的第二部分之間逐漸變化，其中所述第二頻率與所述第一頻率不同。在徑向線縫隙陣列天線中，通過使多個縫隙的徑向的配置間隔在基於第一頻率決定的第一部分與基於第二頻率決定的第二部分之間逐漸變化，能夠成為簡單的構成，且跨越寬的頻帶獲得一致的頻率特性。
圖1是用於本發明的一個實施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導體板的平面圖；圖2是用於本發明的其他的實施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導體板的平面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。此外，因為本發明的徑向線縫隙陣列天線的基本構成與公知的天線相同，所以以下僅針對作為不同點的縫隙導體板進行說明。徑向線縫隙陣列天線的基本構成例如分別記載於專利文獻1、2以及3中。圖1是用於本發明的一個實施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導體板的平面圖。圖示的縫隙導體板10是其平面形狀是橢圓形的、金屬制的薄板，例如銅製。縫隙導體板10具有被排列形成為螺旋狀的多個縫隙11，以發送接收圓偏波。縫隙11例如通過蝕刻等形成，並從縫隙導體板10的一面側(表面)向另一面側(背面)貫穿形成。在該多個縫隙11中包含兩種縫隙。即，在假定了決定該多個縫隙11的配置位置的螺旋線時，為位於內周側的縫隙和位於外周側的縫隙。這兩種縫隙11均是矩形，成對的兩個縫隙以使彼此形成預定的角度的方式隔開距離配置。另外，這兩種縫隙11被配置為按照每個種類相對螺旋線形成預定的角度。此外，各縫隙的大小可以根據其形成位置(距中心的距離)進行調整。例如，能夠使其距中心越遠就越大。當將縫隙導體板10的長軸設為X軸(第一徑向)、將短軸設為Y軸(第二徑向) 時，多個縫隙11的徑向的配置間隔(螺旋線的間隔)在X軸上(第一部分)基於頻率π 決定，在Y軸上(第二部分)基於頻率f2(>n)決定。具體地說，在頻率fl的電磁波的波導管波長為Xgl時，將X軸上的縫隙對的配置間隔設為Xgl。另外，在頻率f2的電磁波的波導管波長為λ g2時，將Y軸上的縫隙對的配置間隔設為xg2(< λ gl)。但是，這些配置間隔忽略了對由於形成縫隙而產生的、對沿內部傳播的傳送波的影響(相位變化)，在考慮其影響的情況下，取稍微偏離Xgl、Ag2的值。為使縫隙11的徑向的配置間隔沿周向逐漸地變化，在相鄰的X軸與Y軸之間(與各象限對應的部分、插值部分)，以在X軸上配置形成的縫隙11與在Y軸上配置形成的縫隙11之間插入的方式排列形成多個縫隙。即，在假定的螺旋線上以預定的間隔形成多個縫隙。根據上述的構成，關於X軸方向的縫隙的配置對頻率fl最優化，關於Y軸方向的縫隙的配置對頻率f2最優化，並且因為它們之間進行了插入，所以至少在從頻率fl到f2 的範圍內，能夠獲得幾乎一致的天線增益(振幅)。此外，雖然在本實施方式中假設為正交軸(X軸以及Y軸)，但是長軸以及短軸可以不必是正交的。本實施方式所涉及的縫隙導體板乍一看可能與專利文獻1記載的縫隙導體板相同。但是，與本實施方式所涉及的縫隙導電板的縫隙配置是基於使用頻率的相對，專利文獻1的縫隙配置是根據具有各向異性的電介質的介電常數來設定縫隙圖案。在本實施方式中，因為假定使用具有各向同性的電介質，所以形成如圖1那樣的橢圓形，但是在使用具有各向異性的電介質的情況下，形成與圖1不同的形狀，例如圓形。以上，針對本發明按照一個實施方式進行了說明，但是本發明不限定於上述的實施方式。對於本申請發明的構成和細節，本領域技術人員能夠在本申請發明的範圍內進行能夠理解的各種各樣的變形。例如，在上述實施方式中，將第一部分作為X軸上的部分、將第二部分作為Y軸上的部分，但是如圖2所示，也可以將與位於被配置為螺旋狀的縫隙列的一端的縫隙對應的部分21設為第一部分、將與位於另一端的縫隙對應的部分22設為第二部分。這種情況下，基於頻率fl (或者f2)確定位於縫隙列的一端的縫隙與在徑向(外周側)上相鄰的縫隙的間隔(螺旋線的間隔)，基於頻率f2(或者fl)確定位於另一端的縫隙與在徑向(內周側)上相鄰的縫隙的間隔。並且，以徑向的配置間隔在基於頻率fl確定的值與基於頻率f2確定的值之間沿周向逐漸地變化的方式在兩端的縫隙之間螺旋狀地排列形成多個縫隙。 本申請主張以2009年9月4日提出申請的日本專利申請特願2009-2046 號為基礎的優先權，其所有公開內容併入到本文中。
權利要求
1.一種徑向線縫隙陣列天線，其包括將多個縫隙排列形成為螺旋狀的縫隙導體板，所述徑向線縫隙陣列天線的特徵在於，使所述多個縫隙的徑向的配置間隔在基於第一頻率決定的第一部分與基於第二頻率決定的第二部分之間逐漸變化，其中所述第二頻率與所述第一頻率不同。
2.根據權利要求1所述的徑向線縫隙陣列天線，其特徵在於， 所述第一部分是沿第一徑向的部分，所述第二部分是沿與第一徑向正交的第二徑向的部分。
3.根據權利要求2所述的徑向線縫隙陣列天線，其特徵在於， 所述第一徑向和所述第二徑向是彼此正交的方向。
4.根據權利要求1所述的徑向線縫隙陣列天線，其特徵在於，所述第一部分是與所述多個縫隙形成的縫隙列的內周側端部對應的部分， 所述第二部分是與所述縫隙列的外周側端部對應的部分。
5.根據權利要求2、3或者4所述的徑向線縫隙陣列天線，其特徵在於，在所述第一部分與所述第二部分之間具有補充部分，所述補充部分包含被配置為使所述配置間隔逐漸變化的一個以上的縫隙。
6.根據權利要求1至5任一項所述的徑向線縫隙陣列天線，其特徵在於， 所述多個縫隙以發送接收圓偏波的方式被排列形成。
全文摘要
徑向線縫隙陣列天線包括將多個縫隙排列形成螺旋狀的縫隙導體板。使縫隙導體板中的與多個縫隙的徑向有關的配置間隔在基於第一頻率決定的第一部分與基於第二頻率決定的第二部分之間逐漸變化，所述第二頻率部與第一頻率不同。
文檔編號H01Q21/20GK102576942SQ201080039318
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月1日 優先權日2009年9月4日
發明者安藤真, 尼野理 申請人:國立大學法人東京工業大學, 日本電氣東芝太空系統株式會社