導波管スロットアンテナ用一層構造偏波変換板の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08875075
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 安藤 真 東京工業大学, 工学部, 教授 (90159533)
• 研究分担者: 櫻井 仁夫 東京工業大学, 工学部, 助手 (30016620) ; 広川 二郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00228826)
• キーワード: スロットアンテナ / 導波管 / 偏波変換板 / ダイポール / 円偏波

研究概要

導波管広壁スロットアレーに置く、ダイポールアレーからなる1層構造偏波変換板について検討した。1個のスロットに対して、周囲に置かれた5つのダイポールを考慮すれば、円偏波を実現するダイポールの長さ、角度、高さが正しく求められた。これらのダイポールのパラメータは、スロットの長さやオフセットに依存しなかった。また、ダイポールアレーを置いてもスロットアレーの反射特性は変化しなかった。これらの結果から、スロットアレーとダイポールアレーの設計は独立に行えることが分かった。22GHz帯での試作を行い、ほとんど挿入損失なく1.0dBの良好な円偏波に変換できた。
次に、導波管狭壁スロットアレーに置く場合についても検討した。導波管の外壁を無限平板と仮定した近似モデルで外部問題を解くことで、円偏波を実現するダイポールのパラメータを求めることができた。狭壁スロットでは隣接する素子の切られた方向が異なるため、円偏波を実現する最良のダイポールパラメータを用いた場合には、そのスロット角度の差に相当する分だけ各素子の円偏波の位相差が周期的に生じ、大きなサイドローブが発生することが分かった。これを抑圧するために、ダイポール角度を変化させ各素子の円偏波特性を犠牲にし、所望の円偏波の位相の変化を半減させることで、サイドローブレベルが低下することを定量的に示した。

研究成果

• [文献書誌] 内田浩光 他: "周期ダイポールアレーから成る2層構造偏波変換板と平面アンテナへの応用" 電子情報通信学会論文誌. J79BII-8. 459-468 (1996)
• [文献書誌] Kyeong-Sik Min et al.: "Single-Layer Dipole Array for Linera-to-Circular Polavization Conversion of Slotted waveguide Array" IEEE Proc.of Micro Wave,Antennas & Propagation. 143-3. 211-216 (1996)
• [文献書誌] Kyeong-Sik Min et al.: "A Novel Single-Layer Polarizer for an Existent Linearly-Polavized Slotted Waveguide Array" ISAP′96 Proceedings. 403-1. 1105-1108 (1996)
• [文献書誌] Kyeong-Sik Min et al.: "A Circularly Polarized Rudar Antenna Using a Printed Dipole Array and a Linearly Polarized waveguide Narrow-wall Slot Array" ISAP′96 Proceedings. 3D2-1. 789-792 (1996)
• [文献書誌] Kyeong-Sik Min et al.: "A Circularly Polarized waveguide Narrow-wall Slot Array Using a Single Layer Polarization Converter" 1996 IEEE AP-S Intl.Symposium Digest. AP23-9. 1004-1007 (1996)
• [文献書誌] Kyeong-Sik Min et al.: "A Print Dipole Array for Polarization Conversion of Slotted waveguide Arrays" PIERS′96. WE-A6. 300 (1996)