天線及天線的制造方法
【專利摘要】在兩方向上排列有縫隙的縫隙陣列天線中，提供一種能夠抑制旁瓣的發(fā)生并抑制重量的結(jié)構(gòu)。天線(10)具備放射用波導(dǎo)部和能量引出裝置(18)。放射用波導(dǎo)部具有相面對(duì)的兩片金屬板，從形成在一方的金屬板上的多個(gè)縫隙(17)向外部放射電波。能量引出裝置(18)以從形成有縫隙(17)的面向放射用波導(dǎo)部的內(nèi)側(cè)延伸的方式，按每個(gè)縫隙(17)配置，使放射用波導(dǎo)部?jī)?nèi)的電波的傳播方式變化?？p隙(17)是細(xì)長(zhǎng)狀，長(zhǎng)度方向的配置間隔是一定，并且短邊方向的配置間隔是一定。能量引出裝置(18)按每個(gè)縫隙(17)配置在該縫隙(17)的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)。在相鄰的縫隙(17)中，在短邊方向的一側(cè)和另一側(cè)的哪一側(cè)配置能量引出裝置不同。
【專利說(shuō)明】天線及天線的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在兩方向上排列有縫隙的縫隙陣列天線。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有將具有導(dǎo)電性的兩片導(dǎo)體平板離開(kāi)規(guī)定的距離配置、在一方的導(dǎo)體平板上形成有縫隙的結(jié)構(gòu)的天線。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在兩片導(dǎo)體平板間傳播的電波被從上述縫隙向外部放射。專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了與這種天線類似的天線。
[0003]專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了以橫穿導(dǎo)體平板的中央的方式形成有多個(gè)能量引出裝置的結(jié)構(gòu)的微帶天線。在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了通過(guò)這樣形成能量引出裝置、能夠使波束的照射方向與導(dǎo)體平板的法線方向大致一致的效果、及天線的頻率特性變好的效果等。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了在一方向上排列配置有縫隙的縫隙陣列天線。專利文獻(xiàn)2在同軸波導(dǎo)管變換器內(nèi)配置有能量引出裝置。通過(guò)這樣配置能量引出裝置，能夠?qū)鬟f的電磁波的模式變換。
[0005]【背景技術(shù)】文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平11 - 088043號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2005 — 073212號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]專利文獻(xiàn)I的微帶天線通過(guò)如上述那樣配置能量引出裝置，能夠某種程度上抑制芳瓣的發(fā)生。
[0011]相對(duì)于此，在縫隙陣列天線中，如果暫時(shí)將縫隙平行地配置、并使縫隙的間隔成為一定，電波彼此干涉而相互抵消，不再放射電波。因而，以往通過(guò)將縫隙傾斜形成(圖6(a))或使形成縫隙的間隔不同而放射電波。
[0012]但是，這樣的縫隙陣列天線由于縫隙沒(méi)有對(duì)稱地配置，所以抑制在圖6(b)所示的方向上發(fā)生芳辦。
[0013]本發(fā)明是鑒于以上的情況而做出的，其目的是在兩方向上排列有縫隙的縫隙陣列天線中，提供能夠抑制旁瓣的發(fā)生并抑制重量的結(jié)構(gòu)。
[0014]解決課題的手段及效果
[0015]本發(fā)明要解決的課題是以上那樣的，接著，說(shuō)明用來(lái)解決該課題的方案和其效果。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第I技術(shù)方案，提供以下的結(jié)構(gòu)的天線。即，該天線具備放射用波導(dǎo)部和能量引出裝置。上述放射用波導(dǎo)部具有相面對(duì)的兩片金屬板，從形成在一方的金屬板上的多個(gè)縫隙向外部放射電波。上述能量引出裝置以從形成有上述縫隙的面向上述放射用波導(dǎo)部的內(nèi)側(cè)延伸的方式按每個(gè)上述縫隙配置，使上述放射用波導(dǎo)部?jī)?nèi)的電波的傳播方式變化。上述縫隙是細(xì)長(zhǎng)狀，長(zhǎng)度方向的配置間隔是一定，并且短邊方向的配置間隔是一定。上述能量引出裝置按每個(gè)上述縫隙配置在該縫隙的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)。在相鄰的上述縫隙中，在短邊方向的一側(cè)和另一側(cè)的哪一側(cè)配置上述能量引出裝置不同。
[0017]由此，在對(duì)稱地進(jìn)行縫隙的排列的同時(shí)，防止電波相互抵消，所以能夠抑制不需要的波束的發(fā)生。此外，由于放射用波導(dǎo)部由金屬板構(gòu)成，所以能夠使放射用波導(dǎo)部變輕，并且安裝能量引出裝置的作業(yè)變?nèi)菀?。此外，由于在形成有縫隙的面上安裝能量引出裝置，所以能夠使需要加工的金屬板為I個(gè)，所以能夠使天線的制造工序變簡(jiǎn)單。進(jìn)而，通過(guò)做成金屬板制，與用鑄造等的以往的制法制作出的天線相比能夠大幅地抑制重量。
[0018]在上述天線中，優(yōu)選的是，上述能量引出裝置是圓柱形狀；上述能量引出裝置被機(jī)械地壓入到上述放射用波導(dǎo)部中。
[0019]由此，將能量引出裝置做成適合于壓入的圓柱形狀，通過(guò)用壓入機(jī)等機(jī)械地壓入，能夠簡(jiǎn)單且正確地安裝能量引出裝置。特別是，由于本申請(qǐng)的放射用波導(dǎo)部是金屬板，所以能夠迅速地進(jìn)行加工。
[0020]在上述天線中，優(yōu)選的是做成以下的結(jié)構(gòu)。即，上述放射用波導(dǎo)部由至少構(gòu)成表面的表面用金屬板和至少構(gòu)成背面的背面用金屬板構(gòu)成。上述表面用金屬板及上述背面用金屬板中至少一方被彎折，利用該彎折部分，將上述表面用金屬板與上述背面用金屬板連接。
[0021]由此，不需要將兩片金屬板連結(jié)的板狀的部件等。此外，由于金屬板的彎折加工(壓力加工)較容易，所以能夠降低加工成本及組裝成本。
[0022]在上述天線中，優(yōu)選的是，上述縫隙與上述能量引出裝置的間隔根據(jù)上述放射用波導(dǎo)部上的位置而不同。
[0023]由此，能夠調(diào)整放射的電波的強(qiáng)度。
[0024]在上述天線中，優(yōu)選的是，為了觀測(cè)氣象而使用。
[0025]由此，能夠使本申請(qǐng)的效果在氣象用的天線中發(fā)揮。特別是，如上述那樣，本申請(qǐng)是金屬板制，所以重量被抑制。因此，在將多個(gè)雷達(dá)集中配置時(shí)等，能夠提高可操作性。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第2技術(shù)方案，提供以下的天線的制造方法。即，該天線的制造方法包括縫隙形成工序、能量引出裝置形成工序和連接工序。在上述縫隙形成工序中，在用來(lái)構(gòu)成放射用波導(dǎo)部的表面的表面用金屬板上，以縫隙的長(zhǎng)度方向的配置間隔為一定并且短邊方向的配置間隔為一定的方式，形成該縫隙。在上述能量引出裝置形成工序中，從上述表面用金屬板的背側(cè)，向該縫隙的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)打入能量引出裝置。在上述連接工序中，將上述表面用金屬板與用來(lái)構(gòu)成上述放射用波導(dǎo)部的背面的背面用金屬板連接。
[0027]用上述方法制造的天線能夠防止不必要的波束(瓣)的發(fā)生。此外，由于從表面用金屬板的背側(cè)將能量引出裝置打入，所以毛邊位于放射用波導(dǎo)部的外側(cè)(表面)。因而，不需要將毛邊精度良好地除去，所以能夠有效率地進(jìn)行天線的制造。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式的天線裝置的立體圖。
[0029]圖2是表示天線的平面圖。
[0030]圖3是表示天線的中央部及端部的剖視圖。
[0031]圖4是表示制造天線的工序的一部分的圖。
[0032]圖5是表示能量引出裝置的形狀的例及其組合的圖。
[0033]圖6是表示以往的天線的縫隙的配置及發(fā)生的旁瓣的方向的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]接著，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式的天線裝置I的立體圖。圖2是天線10的平面圖。
[0035]天線裝置I與圖略的電波生成部(磁控管等)及控制部等一起構(gòu)成雷達(dá)裝置。天線裝置I例如用于氣象觀測(cè)用，但也可以用于其他用途(通信等)。
[0036]天線裝置I如圖1所示，具備天線10、傳遞部20和支承臺(tái)50。天線10可在垂直方向(使仰角變化的方向)及水平方向(使方位角變化的方向)上旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成。
[0037]支承臺(tái)50具備腿部、和固定在腿部上的支承板。在該支承板上，安裝著構(gòu)成傳遞部20的各零件(齒輪及波導(dǎo)管等)。此外，在該支承臺(tái)50上，安裝著用來(lái)使天線10在垂直方向上旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)(圖略)、和用來(lái)使天線10在水平方向上旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)(圖略)。
[0038]傳遞部20將這些馬達(dá)的動(dòng)力通過(guò)齒輪等傳遞，能夠使天線10在垂直方向及水平方向上旋轉(zhuǎn)。此外，傳遞部20具備將電波生成部生成的電波(電磁波)向天線10傳遞的圖略的波導(dǎo)管。
[0039]天線10具備放射用波導(dǎo)部11和能量引出裝置18。該放射用波導(dǎo)部11由表面用金屬板15和背面用金屬板16構(gòu)成。
[0040]表面用金屬板15是構(gòu)成放射用波導(dǎo)部11的表面(電波反射面)的部件。在該表面用金屬板15上，在表面上形成縫隙17并配置有能量引出裝置18。關(guān)于該縫隙17及能量引出裝置18的詳細(xì)情況在后面敘述。
[0041]背面用金屬板16是構(gòu)成放射用波導(dǎo)部11的背面(電波反射面的相反側(cè)的面)的部件。在該背面用金屬板16上，形成有用來(lái)與傳遞部20的波導(dǎo)管等連接的圖略的開(kāi)口部。
[0042]表面用金屬板15及背面用金屬板16如圖3(b)的剖視圖所示，將端部彼此通過(guò)固定部件31安裝。
[0043]具體而言，在表面用金屬板15上，在3個(gè)部位進(jìn)行了彎折加工(壓力加工)，形成有3字狀部(大致U字狀部)15a和連接部15b。^字狀部15a是構(gòu)成放射用波導(dǎo)部11的側(cè)面的部分。連接部15b是為了將表面用金屬板15與背面用金屬板16連接而使用的部分。
[0044]此外，在背面用金屬板16上，在I部位被進(jìn)行彎折加工而形成了連接部16a。該連接部16a通過(guò)上述固定部件31安裝在連接部15b上。此外，在如上述那樣安裝了表面用金屬板15和背面用金屬板16的情況下，放射用波導(dǎo)部11的側(cè)面也一部分開(kāi)口，但該開(kāi)口部分被金屬制的帶等堵塞。
[0045]如以上這樣，能夠在放射用波導(dǎo)部11內(nèi)實(shí)現(xiàn)被導(dǎo)電性的部件覆蓋的空間。
[0046]縫隙17是將在放射用波導(dǎo)部11的空間內(nèi)傳播的電波向外部放射的貫通孔。此外，縫隙17是長(zhǎng)孔狀，在該長(zhǎng)孔的長(zhǎng)度方向及短邊方向上排列形成(參照?qǐng)D2)。此外，長(zhǎng)度方向的配置間隔及短邊方向的配置間隔為一定。
[0047]能量引出裝置18是圓柱狀的部件。能量引出裝置18按每個(gè)縫隙17而安裝在該縫隙17的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)。此外，在上下或左右相鄰的縫隙17中，能量引出裝置18形成在短邊方向的一側(cè)還是形成在另一側(cè)不同(能量引出裝置18相互不同地配置)。能量引出裝置18如圖3(a)所不,從表面用金屬板15朝向背面用金屬板16延伸而配置。
[0048]通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在放射用波導(dǎo)部11的空間內(nèi)能夠使電波的傳播方式變化。因而，即使是如上述那樣縫隙17對(duì)稱地排列的情況，也能夠防止放射的電波彼此相互抵消。此外，由于縫隙17對(duì)稱地排列，所以能夠抑制發(fā)生由圖6(b)表示的方向的旁瓣。通過(guò)以上，能夠?qū)⒁种屏伺园甑碾姴◤姆派溆貌▽?dǎo)部11向外部放射。
[0049]放射用波導(dǎo)部11放射的電波被雨或云等反射。該反射波在上述電波的路徑中反向傳播，被雷達(dá)裝置的控制部等解析。由此，能夠求出水滴的位置、大小及密度等。
[0050]接著，對(duì)在表面用金屬板15上形成縫隙17及能量引出裝置18的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4是說(shuō)明制造天線10 (特別是放射用波導(dǎo)部11)的工序的一部分的圖。
[0051]首先，準(zhǔn)備切取為規(guī)定的形狀的表面用金屬板15 (圖4(a))。并且，在該表面用金屬板15的背面上，例如通過(guò)轉(zhuǎn)塔式?jīng)_壓機(jī)等形成縫隙17 (圖4(b))。
[0052]接著，如上述那樣對(duì)表面用金屬板15進(jìn)行彎折加工(壓力加工)，形成-字狀部15a和連接部15b (圖4 (c))。
[0053]接著，通過(guò)壓入機(jī)等，從表面用金屬板15的背面將能量引出裝置18打入(壓入，圖4(d))。此外，在壓入作業(yè)中，有在加工面的相反側(cè)的面上發(fā)生毛邊的情況。在金屬板上發(fā)生的毛邊能夠簡(jiǎn)單地除去，但假如毛邊存在于放射用波導(dǎo)部11的空間內(nèi)，則有在該空間內(nèi)傳播的電波稍稍畸變的情況。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，由于是從表面用金屬板15的背面打入的結(jié)構(gòu)，所以能夠可靠地防止在放射用波導(dǎo)部11的空間內(nèi)存在毛邊。
[0054]并且，如上述那樣將表面用金屬板15與背面用金屬板16連接。如以上這樣，能夠制作放射用波導(dǎo)部11。另外，這里舉出的制造方法是一例，工序的順序及在各工序中使用的機(jī)械等能夠適當(dāng)變更。例如可以將形成縫隙17的工序和將能量引出裝置18壓入的工序替換。
[0055]接著，對(duì)能量引出裝置18的另一例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，是通過(guò)能量引出裝置18防止放射的電波彼此相互抵消的結(jié)構(gòu)。這里，能量引出裝置18的位置、大小、形狀等，在上述實(shí)施方式中舉出的例子不一定是最優(yōu)的，可以考慮通過(guò)適當(dāng)變化而天線特性等變得良好。
[0056]例如，也可以使形成能量引出裝置18的位置(縫隙17與能量引出裝置18之間的距離)不為一定而根據(jù)打入的位置等變化，此外，也可以變更能量引出裝置的大小或形狀、以及打入的有無(wú)。此外，也可以是大小或形狀根據(jù)打入的位置而不同的結(jié)構(gòu)。通過(guò)使縫隙17與能量引出裝置18的距離變化，能夠改變從天線10放射的電波的強(qiáng)度。
[0057]作為能量引出裝置18的形狀，也可以如圖6(a)的能量引出裝置18a那樣，是向表面用金屬板15固定的部分的直徑比其他部分(向放射用波導(dǎo)部11的內(nèi)部突出的部分)直徑大的形狀(T字狀)。此外，也可以如圖6(b)的能量引出裝置18b那樣，是向表面用金屬板15固定的部分的直徑比其他部分小的形狀。
[0058]作為能量引出裝置18的組合，既可以能量引出裝置18a相鄰配置，也可以能量引出裝置18b相鄰配置。此外，也可以能量引出裝置18a和能量引出裝置18b相鄰配置。另夕卜，在使能量引出裝置18a彼此相鄰的情況下，由于直徑較大的部分彼此干涉，所以對(duì)能量弓丨出裝置間的距離d加以制約。
[0059]此外，在使能量引出裝置18不為柱狀而為平板狀的情況下，也能夠發(fā)揮本申請(qǐng)的效果。但是，通過(guò)做成柱狀，能夠細(xì)致地控制打入的有無(wú)，所以有可能能夠得到良好的天線特性。
[0060]如以上說(shuō)明，天線10具備放射用波導(dǎo)部11和能量引出裝置18。放射用波導(dǎo)部11具有相面對(duì)的兩片金屬板，從形成在一方的金屬板上的多個(gè)縫隙17向外部放射電波。能量引出裝置18以從形成有縫隙17的面向放射用波導(dǎo)部11的內(nèi)側(cè)延伸的方式按每個(gè)縫隙17配置，使放射用波導(dǎo)部11內(nèi)的電波的傳播方式變化。縫隙17是細(xì)長(zhǎng)狀，長(zhǎng)度方向的配置間隔是一定，并且短邊方向的配置間隔是一定。能量引出裝置18按每個(gè)縫隙17配置在該縫隙17的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)。在相鄰的縫隙17中，在短邊方向的一側(cè)和另一側(cè)的哪一側(cè)配置能量引出裝置不同。
[0061]以上說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但上述結(jié)構(gòu)例如可以如以下這樣變更。
[0062]放射用波導(dǎo)部11并不限于將金屬板彼此直接連結(jié)的結(jié)構(gòu)，也可以經(jīng)由其他部件連結(jié)。
[0063]放射用波導(dǎo)部11也可以通過(guò)將被彎折多次的表面用金屬板15與沒(méi)有被彎折的背面用金屬板16連接來(lái)制作。
[0064]能量引出裝置18并不限于被機(jī)械地壓入的結(jié)構(gòu)，例如也可以是人通過(guò)螺釘?shù)劝惭b的結(jié)構(gòu)。此外，能量引出裝置18的形狀也并不限定于在上述中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，可以做成任意的形狀。
[0065]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0066]I天線裝置
[0067]10 天線
[0068]11放射用波導(dǎo)部
[0069]15表面用金屬板
[0070]16背面用金屬板
[0071]17 縫隙
[0072]18能量引出裝置
【權(quán)利要求】
1.一種天線，其特征在于， 具備: 放射用波導(dǎo)部，具有相面對(duì)的兩片金屬板，從形成在一方的金屬板上的多個(gè)縫隙向外部放射電波；以及 能量引出裝置，以從形成有上述縫隙的面向上述放射用波導(dǎo)部的內(nèi)側(cè)延伸的方式按每個(gè)上述縫隙配置，使上述放射用波導(dǎo)部?jī)?nèi)的電波的傳播方式變化； 上述縫隙是細(xì)長(zhǎng)狀，長(zhǎng)度方向的配置間隔為一定，并且短邊方向的配置間隔為一定； 上述能量引出裝置按每個(gè)上述縫隙配置在該縫隙的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)； 在相鄰的上述縫隙中，在短邊方向的一側(cè)和另一側(cè)的哪一側(cè)配置上述能量引出裝置不同。
2.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于， 上述能量引出裝置是圓柱形狀； 上述能量引出裝置被機(jī)械地壓入到上述放射用波導(dǎo)部中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的天線，其特征在于， 上述放射用波導(dǎo)部由至少構(gòu)成表面的表面用金屬板和至少構(gòu)成背面的背面用金屬板構(gòu)成； 上述表面用金屬板及上述背面用金屬板中至少一方被彎折，利用該彎折部分，將上述表面用金屬板與上述背面用金屬板連接。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的天線,其特征在于， 上述縫隙與上述能量引出裝置的間隔根據(jù)上述放射用波導(dǎo)部上的位置而不同。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的天線,其特征在于， 上述天線為了觀測(cè)氣象而使用。
6.一種天線的制造方法，其特征在于，包括: 縫隙形成工序，在用來(lái)構(gòu)成放射用波導(dǎo)部的表面的表面用金屬板上，以縫隙的長(zhǎng)度方向的配置間隔及短邊方向的配置間隔為一定的方式，形成該縫隙； 能量引出裝置形成工序，從上述表面用金屬板的背側(cè)，按每個(gè)上述縫隙，向該縫隙的短邊方向的一側(cè)或另一側(cè)打入能量引出裝置；以及 連接工序，將上述表面用金屬板與用來(lái)構(gòu)成上述放射用波導(dǎo)部的背面的背面用金屬板連接。
【文檔編號(hào)】H01P11/00GK104205495SQ201380017537
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月2日
【發(fā)明者】箟耕治 申請(qǐng)人:古野電氣株式會(huì)社