專利名稱：徑向線縫隙陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及徑向線縫隙陣列天線，特別涉及在縫隙導(dǎo)體板上形成多個(gè)縫隙的配置。
背景技術(shù)：
在相關(guān)的徑向線縫隙陣列天線中設(shè)定縫隙圖案以使發(fā)射出期望的電波。例如日本專利文獻(xiàn)特開平5-67918號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)記載了這種天線。另外，在其他的相關(guān)的徑向線縫隙陣列天線中，以與多個(gè)頻帶分別對應(yīng)的徑向間隔將多個(gè)縫隙配置成同心圓形狀。例如日本專利文獻(xiàn)特開平5-830 號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2) 記載了這種天線。另外，進(jìn)一步在其他的相關(guān)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(gè)縫隙的間隔在周向上依次變窄以使得發(fā)射功率一致。例如日本專利文獻(xiàn)特開平 5-283931號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)記載了這種天線。

發(fā)明內(nèi)容
徑向線縫隙陣列天線通常被排列形成多個(gè)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(xiàn)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(shù)目(使用頻帶的分割數(shù)目)。而且，在相鄰的同心圓上配置的縫隙必須不相互重疊。因?yàn)橛羞@些限制，所以專利文獻(xiàn)2的天線存在因構(gòu)成復(fù)雜而難以制造的問題。因此，本發(fā)明的目的是提供一種徑向線縫隙陣列天線，通過簡單的構(gòu)成，能夠跨越寬的頻率范圍得到一致的期望的增益、軸比等電氣特性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主旨，在包括將多個(gè)縫隙排列形成為螺旋狀的縫隙導(dǎo)體板的徑向線縫隙陣列天線中，其特征在于，使所述多個(gè)縫隙的徑向的配置間隔在基于第一頻率決定的第一部分與基于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(gè)縫隙的徑向的配置間隔在基于第一頻率決定的第一部分與基于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(gòu)成，且跨越寬的頻帶獲得一致的頻率特性。


圖1是用于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導(dǎo)體板的平面圖；圖2是用于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導(dǎo)體板的平面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，因?yàn)楸景l(fā)明的徑向線縫隙陣列天線的基本構(gòu)成與公知的天線相同，所以以下僅針對作為不同點(diǎn)的縫隙導(dǎo)體板進(jìn)行說明。徑向線縫隙陣列天線的基本構(gòu)成例如分別記載于專利文獻(xiàn)1、2以及3中。圖1是用于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的徑向線縫隙陣列天線的縫隙導(dǎo)體板的平面圖。圖示的縫隙導(dǎo)體板10是其平面形狀是橢圓形的、金屬制的薄板，例如銅制。縫隙導(dǎo)體板10具有被排列形成為螺旋狀的多個(gè)縫隙11，以發(fā)送接收圓偏波?？p隙11例如通過蝕刻等形成，并從縫隙導(dǎo)體板10的一面?zhèn)?表面)向另一面?zhèn)?背面)貫穿形成。在該多個(gè)縫隙11中包含兩種縫隙。即，在假定了決定該多個(gè)縫隙11的配置位置的螺旋線時(shí)，為位于內(nèi)周側(cè)的縫隙和位于外周側(cè)的縫隙。這兩種縫隙11均是矩形，成對的兩個(gè)縫隙以使彼此形成預(yù)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(gè)種類相對螺旋線形成預(yù)定的角度。此外，各縫隙的大小可以根據(jù)其形成位置(距中心的距離)進(jìn)行調(diào)整。例如，能夠使其距中心越遠(yuǎn)就越大。當(dāng)將縫隙導(dǎo)體板10的長軸設(shè)為X軸(第一徑向)、將短軸設(shè)為Y軸(第二徑向) 時(shí)，多個(gè)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)基于頻率π 決定，在Y軸上(第二部分)基于頻率f2(>n)決定。具體地說，在頻率fl的電磁波的波導(dǎo)管波長為Xgl時(shí)，將X軸上的縫隙對的配置間隔設(shè)為Xgl。另外，在頻率f2的電磁波的波導(dǎo)管波長為λ g2時(shí)，將Y軸上的縫隙對的配置間隔設(shè)為xg2(< λ gl)。但是，這些配置間隔忽略了對由于形成縫隙而產(chǎn)生的、對沿內(nèi)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(yīng)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(gè)縫隙。即，在假定的螺旋線上以預(yù)定的間隔形成多個(gè)縫隙。根據(jù)上述的構(gòu)成，關(guān)于X軸方向的縫隙的配置對頻率fl最優(yōu)化，關(guān)于Y軸方向的縫隙的配置對頻率f2最優(yōu)化，并且因?yàn)樗鼈冎g進(jìn)行了插入，所以至少在從頻率fl到f2 的范圍內(nèi)，能夠獲得幾乎一致的天線增益(振幅)。此外，雖然在本實(shí)施方式中假設(shè)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(shí)施方式所涉及的縫隙導(dǎo)體板乍一看可能與專利文獻(xiàn)1記載的縫隙導(dǎo)體板相同。但是，與本實(shí)施方式所涉及的縫隙導(dǎo)電板的縫隙配置是基于使用頻率的相對，專利文獻(xiàn)1的縫隙配置是根據(jù)具有各向異性的電介質(zhì)的介電常數(shù)來設(shè)定縫隙圖案。在本實(shí)施方式中，因?yàn)榧俣ㄊ褂镁哂懈飨蛲缘碾娊橘|(zhì)，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(zhì)的情況下，形成與圖1不同的形狀，例如圓形。以上，針對本發(fā)明按照一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式。對于本申請發(fā)明的構(gòu)成和細(xì)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本申請發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行能夠理解的各種各樣的變形。例如，在上述實(shí)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，也可以將與位于被配置為螺旋狀的縫隙列的一端的縫隙對應(yīng)的部分21設(shè)為第一部分、將與位于另一端的縫隙對應(yīng)的部分22設(shè)為第二部分。這種情況下，基于頻率fl (或者f2)確定位于縫隙列的一端的縫隙與在徑向(外周側(cè))上相鄰的縫隙的間隔(螺旋線的間隔)，基于頻率f2(或者fl)確定位于另一端的縫隙與在徑向(內(nèi)周側(cè))上相鄰的縫隙的間隔。并且，以徑向的配置間隔在基于頻率fl確定的值與基于頻率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(gè)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?zhí)卦?009-2046 號為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，其所有公開內(nèi)容并入到本文中。
權(quán)利要求
1.一種徑向線縫隙陣列天線，其包括將多個(gè)縫隙排列形成為螺旋狀的縫隙導(dǎo)體板，所述徑向線縫隙陣列天線的特征在于，使所述多個(gè)縫隙的徑向的配置間隔在基于第一頻率決定的第一部分與基于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(jù)權(quán)利要求1所述的徑向線縫隙陣列天線，其特征在于， 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(jù)權(quán)利要求2所述的徑向線縫隙陣列天線，其特征在于， 所述第一徑向和所述第二徑向是彼此正交的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向線縫隙陣列天線，其特征在于，所述第一部分是與所述多個(gè)縫隙形成的縫隙列的內(nèi)周側(cè)端部對應(yīng)的部分， 所述第二部分是與所述縫隙列的外周側(cè)端部對應(yīng)的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或者4所述的徑向線縫隙陣列天線，其特征在于，在所述第一部分與所述第二部分之間具有補(bǔ)充部分，所述補(bǔ)充部分包含被配置為使所述配置間隔逐漸變化的一個(gè)以上的縫隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的徑向線縫隙陣列天線，其特征在于， 所述多個(gè)縫隙以發(fā)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(gè)縫隙排列形成螺旋狀的縫隙導(dǎo)體板。使縫隙導(dǎo)體板中的與多個(gè)縫隙的徑向有關(guān)的配置間隔在基于第一頻率決定的第一部分與基于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(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者安藤真, 尼野理 申請人:國立大學(xué)法人東京工業(yè)大學(xué), 日本電氣東芝太空系統(tǒng)株式會社