ミリ波帯漏れ波導波管クロススロットアレーアンテナの研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08750416
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 広川 二郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00228826)
• Keywords: スロットアンテナ / 導波管 / ミリ波 / 漏れ波 / 平面アンテナ / モーメント法

Research Abstract

ミリ波帯においては波長に比べて無視できないスロット幅やスロット板の板厚の影響をモーメント法解析に組み込んだ。具体的には、モーメント法での基底関数として、クロススロットを断面とする導波管のモード関数を用いることを提案した。4GHz帯での基礎実験を行った。スロットの放射量の周波数特性を本解析法により正しく定量的に評価することに成功した。また、密に配置されたスロットの外部領域での相互作用の影響を正しく評価する方法として、周期境界壁を有する方形導波管で置き換えることを提案した。具体的には、約50度のビームチルトに相当する波数のモードで展開した。この手法による評価は、スペクトル領域法での結果と一致した。
ミリ波帯1層構造導波管アレーにおける溝構造給電回路とスロット板の電気的接着法として、導電性接着剤、レーザ溶着、ロウ付けの3種類を検討した。22GHz帯での試作を行ったところ、ロウ付け、レーザ溶着、接着剤の順で高効率の特性が得られた。レーザ溶着では、スロット板のみが熱せられるため、スロット板だけが伸び、スロットの励振分布に周期的な変動が見られた。わずか0.25mmのスロット板の伸びで-12dBの高いサイドローブが発生することが分かった。また、ロウ付けでは、給電回路とスロット板の両方が暖められるため、両者が若干伸びても励振分布の一様性には影響を与えないことが分かった。

Research Products

• [Publications] Jiro Hirokawa et al.: "Excitation of an Untilted Narrow-Wall Slot in a Rectangular waveguide using Etched Strips on a Dielectric Substrate" IEEE Trans. on Antennas & Propagation. (発表予定). (1997)
• [Publications] Jiro Hirokawa et al.: "Analysis of an untilted Wire-Excited Slot in the Narrow Wall of a Rectangular Waveguide by Including the Actual External Structure" IEEE Trans.on Antennas & Propagation. (発表予定). (1997)
• [Publications] Jiro Hirokawa: "Plate Slotted Waveguide Array Antenna for Mobile DBS Reception" APSCC '96. C2-1. 323-332 (1996)
• [Publications] Jiro Hirokawa et al.: "Single-Layer Slotted Leaky waveguide Arrays for Applications ft Mobils Sattellite Communications" ISAP '96 Proceedings. 4D4-3. 1201-1204 (1996)
• [Publications] Jiro Hirokawa et al.: "A Two-Beam Slotted Leaky Waveguide Array for Mobile Reception of Dual Polarization DBS" IEEE AP-S Intl.symposium Digest. AP2-8. 74-77 (1996)