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JP2001127524A - Beam scan antenna - Google Patents

Beam scan antenna

Info

Publication number
JP2001127524A
JP2001127524A JP30725699A JP30725699A JP2001127524A JP 2001127524 A JP2001127524 A JP 2001127524A JP 30725699 A JP30725699 A JP 30725699A JP 30725699 A JP30725699 A JP 30725699A JP 2001127524 A JP2001127524 A JP 2001127524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
electromagnetic wave
lens
primary radiator
beam scan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30725699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Uchimura
弘志 内村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP30725699A priority Critical patent/JP2001127524A/en
Publication of JP2001127524A publication Critical patent/JP2001127524A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive beam scan antenna that is made small in size and low in profile. SOLUTION: A primary radiator 3 that sends/receives an electromagnetic wave and a wave collection device 4 of a flat plate shape collecting an electromagnetic wave are placed between two metallic plates 1, 2 placed in parallel in a way of varying their relative positions, input output sections 5 are provided to the beam scan antenna to couple the electromagnetic with the wave collection device 4 and the beam scan antenna can vary a beam direction of the electromagnetic wave to be emitted to or absorbed from the input/output section 5. Moving the wave collection device 4 and/or the primary radiator 3 in parallel with the faces of the metallic plates 1, 2 changes the phase of the electromagnetic wave to each input/output section 5 to scan the beam direction from each input/output section 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主にマイクロ波お
よびミリ波等の高周波用の移相器を用いて電磁波の位相
を変化させることにより放射または吸収される電磁波の
ビーム方向を可変としたビームスキャンアンテナに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly uses a phase shifter for high frequency waves such as microwaves and millimeter waves to change the phase of electromagnetic waves, thereby making the beam direction of electromagnetic waves radiated or absorbed variable. The present invention relates to a beam scan antenna.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりビームスキャンアンテナとして
は様々なものが提案されているが、その中に例えば図5
に示すような構造のイーグルスキャナと呼ばれるものが
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various beam scanning antennas have been proposed.
There is a so-called eagle scanner having a structure as shown in FIG.

【0003】図5(a)は従来のビームスキャンアンテ
ナであるイーグルスキャナの上面図、(b)は(a)の
A−B線断面図を示す。図5において、8は方形導波管
であり、この方形導波管8の一方のE面にはアンテナ素
子としてのスロット5群が形成されており、他方のE面
は可動自在に挿入された可動部9で構成されている。こ
の可動部9を動かすことにより、方形導波管8の管幅が
変化する。
FIG. 5A is a top view of an Eagle scanner which is a conventional beam scan antenna, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along a line AB in FIG. In FIG. 5, reference numeral 8 denotes a rectangular waveguide. A group of slots 5 as antenna elements is formed on one E surface of the rectangular waveguide 8, and the other E surface is movably inserted. It is composed of a movable part 9. By moving the movable portion 9, the tube width of the rectangular waveguide 8 changes.

【0004】いま、基準の導波管幅をa、このときの管
内波長をλgとし、スロット5群は方形導波管8のE面
にλgの間隔で形成されるとすると、方形導波管8の入
力ポート30から入力された電磁波はスロット5−1・5
−2・5−3と順次結合して進行して行くが、スロット
5群から放射される電磁波はすべて同位相となる。一
方、可動部9を動かして管幅を基準の導波管幅aより大
きくすると、管内波長はλgより短くなり、その結果、
スロット5群から放射される電磁波の位相は電磁波の進
行方向に徐々に遅れることとなる。逆に、可動部9を動
かして管幅を基準の導波管幅aより小さくすると、管内
波長はλgより長くなり、その結果、スロット5群から
放射される電磁波の位相は電磁波の進行方向に徐々に進
むこととなる。このように、可動部9を動かして方形導
波管8の管幅を調整することによりスロット5群から放
射される電磁波の位相を変化させることができる。
Now, assuming that the reference waveguide width is a, the guide wavelength at this time is λg, and the group of slots 5 is formed on the E surface of the rectangular waveguide 8 at an interval of λg. The electromagnetic waves input from the input port 30 of the slot 8
The electromagnetic waves radiated from the group of the slots 5 are all in the same phase. On the other hand, when the movable section 9 is moved to make the tube width larger than the reference waveguide width a, the guide wavelength becomes shorter than λg.
The phase of the electromagnetic wave radiated from the group of the slots 5 is gradually delayed in the traveling direction of the electromagnetic wave. Conversely, when the movable section 9 is moved to make the tube width smaller than the reference waveguide width a, the guide wavelength becomes longer than λg, and as a result, the phase of the electromagnetic wave radiated from the group of slots 5 is shifted in the traveling direction of the electromagnetic wave. It will proceed gradually. As described above, the phase of the electromagnetic wave radiated from the group of slots 5 can be changed by moving the movable portion 9 to adjust the width of the rectangular waveguide 8.

【0005】この原理により、これらのスロット5群す
なわちアンテナ全体から放射される電磁波のビームの位
相は方形導波管8における電磁波の進行方向(エレベー
ション方向)に変えることができ、ビーム方向を変える
ことができるビームスキャンアンテナとして機能するも
のとなる。
According to this principle, the phase of the electromagnetic wave beam radiated from these groups of slots 5, that is, the entire antenna, can be changed in the traveling direction (elevation direction) of the electromagnetic wave in the rectangular waveguide 8, and the beam direction is changed. It functions as a beam scan antenna capable of performing the above.

【0006】次に、図6は、従来のビームスキャンアン
テナの中でレンズアンテナと呼ばれるものの構成を示す
斜視図である。図6において、1は導体基板、3は一次
放射器、41はレンズである。このアンテナの場合、一次
放射器3から放射された電磁波の球面波は、レンズ41に
より平面波に変換されて放射される。このとき、一次放
射器3に対するレンズ41の位置を移動させることによ
り、光学的な原理と同様に平面波のビーム方向を移動さ
せることができ、その結果、ビームスキャナアンテナと
して機能するものとなる。
FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a conventional beam scan antenna called a lens antenna. In FIG. 6, 1 is a conductor substrate, 3 is a primary radiator, and 41 is a lens. In the case of this antenna, the spherical wave of the electromagnetic wave radiated from the primary radiator 3 is converted into a plane wave by the lens 41 and radiated. At this time, by moving the position of the lens 41 with respect to the primary radiator 3, the beam direction of the plane wave can be moved in the same manner as in the optical principle, and as a result, it functions as a beam scanner antenna.

【0007】また、このレンズアンテナと同様の原理で
動作するビームスキャンアンテナに、パラボラアンテナ
がある。これは一次放射器3から放射された球面波をレ
ンズ41で平面波に変換する代わりに、金属の曲面(パラ
ボラ)で平面波への変換を行なうものである。このパラ
ボラアンテナもレンズアンテナと同様に、一次放射器3
に対するパラボラの位置を移動させることにより、光学
的な原理と同様に平面波のビーム方向を移動させること
ができ、その結果、ビームスキャナアンテナとして機能
するものである。
A parabolic antenna is a beam scan antenna that operates on the same principle as the lens antenna. This is to convert a spherical wave radiated from the primary radiator 3 into a plane wave by a metal curved surface (parabola) instead of converting the spherical wave into a plane wave by the lens 41. This parabolic antenna also has a primary radiator 3
By moving the position of the parabola with respect to the above, the beam direction of the plane wave can be moved similarly to the optical principle, and as a result, it functions as a beam scanner antenna.

【0008】さらにその他のビームスキャンアンテナと
しては、半導体素子を用いて電子的にアンテナ素子の位
相を調整することによりビームスキャンを行なうアンテ
ナもある。
Further, as another beam scan antenna, there is an antenna that performs beam scan by electronically adjusting the phase of the antenna element using a semiconductor element.

【0009】なお、以上のビームスキャンアンテナにつ
いてはアンテナから電磁波を放射して送信する場合につ
いて説明したが、ビームスキャンアンテナもアンテナの
可逆性を有しており、到来電磁波を吸収して受信するの
にも用いられるものであることは言うまでもない。
The above-described beam scan antenna has been described with respect to the case where an electromagnetic wave is radiated from the antenna and transmitted. Needless to say, it is also used for

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ビームスキャンアンテナにおいては次のような問題点が
あった。
However, the conventional beam scan antenna has the following problems.

【0011】例えば、図5に示すようなイーグルスキャ
ナの場合には、まず第1に電磁波と出力用スロットとの
結合の問題である。ビームスキャンアンテナにより各出
力用スロットから放射される電磁波は、基本的に、位相
が調整されてもその強度は等しいことが望ましい。とこ
ろが、イーグルスキャナにおける各出力用スロット5は
方形導波管8で直列給電されており、各出力用スロット
5から放射される電磁波を同一強度にするためには、各
スロット5の長さを変えることにより結合量を調整しな
ければならない。導波管8を伝播した電磁波がスロット
5と結合すると、その後伝播する電磁波の位相はずれる
が、この位相のずれは、管内波長が一定の場合であれば
スロット5の位置を調整することにより補正できる。し
かしながら、イーグルスキャナは、可動部9を動かして
管内波長を変えることを特徴とするため、原理的に完全
に補正することは難しいという問題点があった。
For example, in the case of an eagle scanner as shown in FIG. 5, first, there is a problem of coupling between an electromagnetic wave and an output slot. It is desirable that the electromagnetic waves radiated from each output slot by the beam scan antenna have basically the same intensity even if the phase is adjusted. However, each output slot 5 in the Eagle scanner is fed in series by the rectangular waveguide 8, and the length of each slot 5 is changed to make the electromagnetic waves radiated from each output slot 5 the same intensity. Therefore, the amount of binding must be adjusted. When the electromagnetic wave that has propagated through the waveguide 8 is coupled to the slot 5, the phase of the electromagnetic wave that subsequently propagates is shifted. This phase shift can be corrected by adjusting the position of the slot 5 if the guide wavelength is constant. . However, since the Eagle scanner is characterized by changing the guide wavelength by moving the movable part 9, there is a problem that it is difficult in principle to completely correct it.

【0012】第2には、反射の問題である。位相を僅か
に変えてビームのスキャン角度が小さい場合にはあまり
問題とならないが、そのスキャン角度を大きくしようと
すると、導波管8の幅を電磁波のカットオフ長さ近くま
で用いなければならず、このとき導波管8のインピーダ
ンスは非常に大きくなることとなる。その結果、導波管
8の入力ポート30には一定のインピーダンスを持つ高周
波線路が接続されるのに対し、この接続部でのインピー
ダンス不一致により大きな反射が発生するという問題点
があった。また、ミリ波、例えば77GHz程度の高周波
の場合、用いられる導波管8の大きさは、断面が2.5 m
m×1.2 mm程度と小さくなるため、製造が非常に難し
いという問題点もあった。
Second, there is the problem of reflection. This is not a problem when the scan angle of the beam is small by slightly changing the phase. However, in order to increase the scan angle, the width of the waveguide 8 must be used close to the cutoff length of the electromagnetic wave. At this time, the impedance of the waveguide 8 becomes very large. As a result, while a high-frequency line having a constant impedance is connected to the input port 30 of the waveguide 8, there is a problem that large reflection occurs due to impedance mismatch at this connection. Further, in the case of a millimeter wave, for example, at a high frequency of about 77 GHz, the size of the waveguide 8 used is 2.5 m in cross section.
Since it is as small as about mx 1.2 mm, there is also a problem that manufacturing is very difficult.

【0013】これに比べて、図6に示したレンズアンテ
ナの場合には、原理的に簡単なことから上記のような問
題は発生しないが、構造上その寸法が大きいものになっ
てしまうため、高周波アンテナとして小型化を図ること
が困難であるという問題点があった。例えば、アンテナ
の開口面がφ10cm程度の場合、このアンテナに必要な
厚みは、原理的にレンズ厚みとレンズの焦点距離との合
計分が最低限必要となるので、通常は6cm程度が必要
となる。このようにかなりの厚みを必要とするため、開
口面積はアンテナに要求される特性から決まるので小型
化を図ることはできないが、アンテナ全体の大きな厚み
はシステム全体にとって不都合であり、例えば車載レー
ダとしての応用等の実用化に当たって、現在この厚みを
薄くすることが強く要求されている。
On the other hand, in the case of the lens antenna shown in FIG. 6, the above-mentioned problem does not occur because of its simplicity in principle, but its size is large due to its structure. There is a problem that it is difficult to reduce the size of the high-frequency antenna. For example, when the aperture surface of the antenna is about 10 cm, the thickness required for this antenna is, in principle, at least the sum of the lens thickness and the focal length of the lens. . Since a considerable thickness is required in this way, the aperture area is determined by the characteristics required for the antenna, so it is not possible to reduce the size.However, the large thickness of the entire antenna is inconvenient for the entire system. At the time of practical use such as the application of, there is a strong demand for reducing the thickness at present.

【0014】なお、この厚みの問題点は、パラボラアン
テナの場合も同様である。
The problem of the thickness is the same in the case of a parabolic antenna.

【0015】また、半導体素子を用いたビームスキャン
アンテナの場合は、アンテナは平面的に形成でき、位相
調整部も非常に小さな電子部品を用いるので、厚みの小
さなアンテナを作ることができる。しかし、このような
用途の半導体素子は、例えばPINダイオード移相器の
場合は挿入損失が大きいというような問題点があり、し
かもコストが高いうえに多くの半導体素子を用いる必要
があるため、高価なアンテナシステムとなってしまうと
いう問題点もあった。
Further, in the case of a beam scan antenna using a semiconductor element, the antenna can be formed in a plane, and an electronic component with a very small phase adjustment section is used, so that a thin antenna can be manufactured. However, a semiconductor element for such an application has a problem that insertion loss is large in the case of, for example, a PIN diode phase shifter, and is expensive and requires a large number of semiconductor elements. There is also a problem that the antenna system becomes complicated.

【0016】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて案
出されたものであり、その目的は、シンプルな構成で薄
型化・小型化を図ることができ、しかも容易にかつ低コ
ストで製造することができるビームスキャンアンテナを
提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object the purpose of making it possible to reduce the thickness and size with a simple structure, and to manufacture it easily and at low cost. It is an object of the present invention to provide a beam scanning antenna that can perform the beam scanning.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点に対して検討を重ねた結果、2枚の金属導体板中に
平板状の集波器と一次放射器とを相対位置可変に配置
し、これを移相器とすることで、薄くしかも容易にビー
ムスキャンアンテナを作製できることを見出し、本発明
を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have repeatedly studied the above problems, and as a result, have set a flat collector and a primary radiator in two metal conductor plates. It has been found that a beam scan antenna can be thinly and easily manufactured by variably disposing the phase shifter, and the present invention has been completed.

【0018】すなわち、本発明のビームスキャンアンテ
ナは、平行に配置した2枚の金属板の間に電磁波を送受
信する一次放射器と前記電磁波に対する平板状の集波器
とを相対位置可変に配置するとともに、前記金属板の一
方に前記集波器との間で前記電磁波を結合させる複数の
入出力部を設けて成り、この入出力部から放射または吸
収する前記電磁波のビーム方向を可変としたことを特徴
とするものである。
That is, in the beam scan antenna of the present invention, a primary radiator for transmitting and receiving electromagnetic waves between two metal plates arranged in parallel and a flat collector for the electromagnetic waves are variably arranged relative to each other. A plurality of input / output units for coupling the electromagnetic wave between the collector and the collector are provided on one of the metal plates, and a beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the input / output unit is variable. It is assumed that.

【0019】また、本発明のビームスキャンアンテナ
は、上記構成において、前記平板状の集波器がレンズで
あることを特徴とするものである。
Further, in the beam scanning antenna according to the present invention, in the above configuration, the flat collector is a lens.

【0020】また、本発明のビームスキャンアンテナ
は、上記構成において、上記平板状の集波器が金属曲面
板であることを特徴とするものである。
Further, in the beam scanning antenna according to the present invention, in the above-mentioned configuration, the flat plate-shaped collector is a metal curved plate.

【0021】さらにまた、本発明のビームスキャンアン
テナは、上記構成において、前記一次放射器を複数個具
備し、これらを切り替えて使用することを特徴とするも
のである。
Still further, a beam scan antenna according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, a plurality of the primary radiators are provided, and these are used by switching.

【0022】すなわち、本発明のビームスキャンアンテ
ナは、上記構成により、送信の場合であれば一次放射器
から放射された電磁波が集波器を通り、その後少なくと
も2つ以上の入出力部、例えばスロットから成るアンテ
ナ素子、もしくはアンテナアレー、または給電線等と結
合するものであって、その一次放射器と集波器との相対
位置を変化させることにより電磁波の位相を調整し、そ
れによりアンテナ全体から出力される電磁波の主ビーム
の方向を変えることができるものである。
That is, in the beam scan antenna of the present invention, in the above configuration, in the case of transmission, the electromagnetic wave radiated from the primary radiator passes through the collector and then at least two or more input / output units, for example, slots Antenna element, or an antenna array, or a feed line, etc., which adjusts the phase of the electromagnetic wave by changing the relative position between the primary radiator and the collector, thereby reducing the overall antenna. The direction of the main beam of the output electromagnetic wave can be changed.

【0023】このような構成によれば、集波器または一
次放射器を金属板面と平行に動かして相対位置を変化さ
せることにより、各入出力部から放射または吸収される
電磁波ビームの位相を変えることができ、電磁波のビー
ム方向を変えることができる。ここで、平板状の集波器
は、レンズでも金属曲面板でも良い。
According to such a configuration, the phase of the electromagnetic wave beam radiated or absorbed from each input / output unit is changed by moving the collector or the primary radiator in parallel with the surface of the metal plate to change the relative position. The direction of the electromagnetic wave can be changed. Here, the flat collector may be a lens or a metal curved plate.

【0024】また、一次放射器を複数個具備し、これら
複数の一次放射器を切り替えて使用することによって
も、各入出力部から放射または吸収される電磁波ビーム
の位相を変えることにより電磁波のビーム方向を所望の
方向に変えることができる。
Also, by providing a plurality of primary radiators and switching between the plurality of primary radiators, it is possible to change the phase of the electromagnetic wave beam radiated or absorbed from each input / output unit, thereby changing the electromagnetic wave beam. The direction can be changed to a desired direction.

【0025】このような本発明のビームスキャンアンテ
ナは、2枚の金属導体板間に平板状の集波器と一次放射
器とを配置するともに金属導体板の一方にアンテナ素子
としてのスロット等の入出力部を設けることにより構成
されるため、薄型化・小型化が可能であり、しかも容易
にかつ安価に製造することができる。
In the beam scan antenna of the present invention, a flat collector and a primary radiator are arranged between two metal conductor plates, and one of the metal conductor plates has a slot or the like as an antenna element. Since it is constituted by providing the input / output unit, it can be made thinner and smaller, and can be manufactured easily and at low cost.

【0026】特に、集波器は平板状であることから、従
来のビームスキャンアンテナにおける可動部やレンズ・
パラボラ等のような3次元的な加工は必要なく、レンズ
の場合であれば樹脂またはセラミックス等の誘電体基板
を金型で打ち抜いて容易に作製することができ、また金
属曲面板である場合も同様の加工により容易に作製でき
るので、小型かつ薄型のビームスキャンアンテナを非常
に容易にかつ安価に作製できる。
In particular, since the current collector has a flat plate shape, the movable portion, the lens, and the lens in the conventional beam scan antenna are used.
A three-dimensional processing such as a parabola is not required. In the case of a lens, a dielectric substrate such as a resin or a ceramic can be easily punched out with a mold, and a metal curved plate may be used. Since it can be easily manufactured by similar processing, a small and thin beam scan antenna can be manufactured very easily and inexpensively.

【0027】さらに、アンテナから放射される電磁波の
ビームをスキャンするには、集波器と一次放射器との相
対的な位置をずらせば良いので、そのような位置の調整
は集波器および/または一次放射器をリニアアクチュエ
ータ等の可動部品に接続することにより容易にかつ精度
良く実現することができ、小型化を図りつつ十分な精度
でビームスキャンを行なうことができる。
Further, in order to scan the beam of the electromagnetic wave radiated from the antenna, the relative position between the collector and the primary radiator may be shifted, and such adjustment of the position is performed by the collector and / or the primary radiator. Alternatively, by connecting the primary radiator to a movable part such as a linear actuator, the radiator can be easily and accurately realized, and the beam scan can be performed with sufficient accuracy while reducing the size.

【0028】なお、本発明のビームスキャンアンテナの
スキャンは、従来のレンズアンテナやパラボラアンテナ
に比べると2次元的なものに限定されるが、車載レーダ
等の応用におけるビームスキャンアンテナとしてのスキ
ャンの要求のほとんどは2次元的なものであることか
ら、十分なアンテナ特性を有するものである。
The scan of the beam scan antenna of the present invention is limited to two-dimensional scan as compared with the conventional lens antenna and parabolic antenna. Are two-dimensional, and therefore have sufficient antenna characteristics.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。図1(a)は本発明のビームスキャ
ンアンテナの実施の形態の一例を示す上面図、同図
(b)は(a)のA−B線断面図である。図1におい
て、1は下部金属板、2は上部金属板であり、これら2
枚の金属板1・2は互いに平行に配置されている。3は
電磁波を送受信する一次放射器、4は一次放射器3から
の、もしくは一次放射器3への電磁波に対する平板状の
集波器であり、ここでは平板型のレンズを用いている。
これら一次放射器3とレンズ4とは、2枚の金属板1・
2間に互いの相対位置可変な状態で配置されている。5
は一方の金属板、ここでは上部金属板2に設けられた入
出力部であり、ここでは複数個のスロット(アンテナ素
子)を等間隔に1列に形成している。このスロット5
は、レンズ4との間で電磁波を結合させて、一次放射器
3から放射され送信された電磁波をレンズ4を介して外
部へ放射し、または外部から到来した電磁波を吸収して
レンズ4を介して一次放射器3へ受けさせて受信させる
ものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a top view illustrating an example of an embodiment of a beam scan antenna according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a line AB in FIG. In FIG. 1, 1 is a lower metal plate, 2 is an upper metal plate,
The metal plates 1 and 2 are arranged in parallel with each other. Reference numeral 3 denotes a primary radiator for transmitting and receiving electromagnetic waves, and reference numeral 4 denotes a flat collector for electromagnetic waves from or to the primary radiator 3, and here, a flat lens is used.
These primary radiator 3 and lens 4 are composed of two metal plates 1.
The two are arranged in a state where their relative positions are variable. 5
Is an input / output unit provided on one metal plate, here the upper metal plate 2, in which a plurality of slots (antenna elements) are formed in a line at equal intervals. This slot 5
Couples an electromagnetic wave with the lens 4 and radiates the electromagnetic wave radiated and transmitted from the primary radiator 3 to the outside through the lens 4 or absorbs the electromagnetic wave arriving from the outside and passes through the lens 4 To the primary radiator 3 for reception.

【0030】一次放射器3は、モノポールアンテナ・導
波管アンテナ・スロットアンテナ等どのようなものであ
っても良いが、モノポールアンテナを用いる場合には、
レンズ4がある側と反対側にも電磁波が放射されるの
で、後述するような金属曲面板を用いることが望まし
い。
The primary radiator 3 may be a monopole antenna, a waveguide antenna, a slot antenna, or the like, but when a monopole antenna is used,
Since electromagnetic waves are also emitted to the side opposite to the side where the lens 4 is located, it is desirable to use a metal curved plate as described later.

【0031】集波器であるレンズ4は、電磁波を透過さ
せて一次放射器3から送受信される電磁波の球面波とス
ロット5から放射または吸収される電磁波の平面波との
間の変換器として機能するとともに、一次放射器3との
相対位置を変化させることにより一次放射器3と共に電
磁波の位相を変化させる移相器としても機能するもので
ある。そして、電磁波の位相を変化させることによっ
て、このレンズ4との間で電磁波が結合される入出力部
であるスロット5から放射され、または吸収される電磁
波のビーム方向を変化させるものである。このようなレ
ンズ4は、例えば四フッ化エチレン樹脂や各種のプラス
チック等の樹脂、またはアルミナセラミックスやガラス
セラミックス等のセラミックスのグリーンシートを金型
で打ち抜くことにより、あるいはプレス成形やスリップ
キャスト等で成形し、焼成することにより作製される。
なお、これらの材料は誘電損失が小さいものが望まし
い。また、その形状は、屈折型レンズの場合は両凸形ま
たは平凸形とされ、回折型レンズの場合は両平面とされ
る。
The lens 4 serving as a wave collector functions as a converter between a spherical wave of an electromagnetic wave transmitted and received from the primary radiator 3 by transmitting an electromagnetic wave and a plane wave of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the slot 5. In addition, it functions as a phase shifter that changes the phase of the electromagnetic wave together with the primary radiator 3 by changing the relative position with respect to the primary radiator 3. Then, by changing the phase of the electromagnetic wave, the beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the slot 5 which is an input / output unit where the electromagnetic wave is coupled to the lens 4 is changed. Such a lens 4 is formed, for example, by punching a green sheet of a resin such as tetrafluoroethylene resin or various plastics, or a ceramic such as alumina ceramics or glass ceramics with a mold, or by press molding or slip casting. Then, it is produced by firing.
It is desirable that these materials have a small dielectric loss. The shape is biconvex or plano-convex in the case of a refraction lens, and it is biplanar in the case of a diffraction lens.

【0032】なお、レンズ4は金属板1・2間に配置さ
れていればよく、必ずしも金属板1・2と接していなく
ても良い。また、特性を改善するため、複数のレンズを
組み合わせても良い。
The lens 4 only needs to be disposed between the metal plates 1 and 2, and does not necessarily have to be in contact with the metal plates 1 and 2. Further, a plurality of lenses may be combined to improve the characteristics.

【0033】平行に配置された2枚の金属板1・2間に
は平行平板モードの電磁波が伝播する。したがって、金
属板1・2間の距離はいくらでも良いが、入出力部であ
るスロット5のインピーダンスおよび一次放射器3の大
きさ・ビームスキャンアンテナ全体の大きさ等を考慮し
て適宜に決めれば良い。
An electromagnetic wave in the parallel plate mode propagates between the two metal plates 1 and 2 arranged in parallel. Therefore, the distance between the metal plates 1 and 2 may be any value, but may be appropriately determined in consideration of the impedance of the slot 5 as the input / output unit, the size of the primary radiator 3, the size of the entire beam scan antenna, and the like. .

【0034】入出力部としてのスロット5は、このビー
ムスキャンアンテナから所定のビーム方向で電磁波を放
射または吸収するアンテナ素子として機能するものであ
り、その形状や寸法・形成位置・個数等は所望の放射パ
ターンを実現できるように適宜設定すればよい。また入
出力部としては、これらスロット5を多数個アレー状に
形成してアンテナアレーとしてもよく、他の平面アレー
アンテナ等と接合させてもよい。
The slot 5 serving as an input / output unit functions as an antenna element for radiating or absorbing an electromagnetic wave from the beam scan antenna in a predetermined beam direction, and its shape, size, forming position, number, etc. are desired. What is necessary is just to set suitably so that a radiation pattern can be realized. Further, as the input / output unit, an antenna array may be formed by forming a large number of these slots 5 in an array shape, or may be joined to another planar array antenna or the like.

【0035】図1に示す本発明のビームスキャンアンテ
ナにおいては、平板型のレンズ4の軸は同図中に示すy
軸方向にあり、複数個のスロット5はx軸方向に並んで
いる。また、一次放射器3はレンズ4の焦点距離近傍に
配置されている。
In the beam scan antenna of the present invention shown in FIG. 1, the axis of the flat lens 4 is indicated by y shown in FIG.
In the axial direction, the plurality of slots 5 are arranged in the x-axis direction. Further, the primary radiator 3 is arranged near the focal length of the lens 4.

【0036】ここで送信の場合を考えると、一次放射器
3から送信される電磁波は、2次元的な球面波として放
射されるが、一次放射器3はレンズ4の焦点距離近傍に
配置されているので、レンズ4を通過した電磁波は2次
元的な平面波に変換される。
Considering the case of transmission, the electromagnetic wave transmitted from the primary radiator 3 is radiated as a two-dimensional spherical wave, and the primary radiator 3 is disposed near the focal length of the lens 4. Therefore, the electromagnetic wave passing through the lens 4 is converted into a two-dimensional plane wave.

【0037】このとき、レンズ4の軸上に一次放射器3
がある場合には、電磁波の波面はx軸と平行となり、等
間隔に設けられた全てのスロット5と結合する電磁波の
位相は同じになる。この結果、スロット5群から放射さ
れる電磁波は、x−y平面に垂直な方向(z軸方向)に
放射される。
At this time, the primary radiator 3 is placed on the axis of the lens 4.
In this case, the wavefront of the electromagnetic wave becomes parallel to the x-axis, and the phase of the electromagnetic wave coupled to all the slots 5 provided at equal intervals becomes the same. As a result, the electromagnetic waves radiated from the group of slots 5 are radiated in a direction (z-axis direction) perpendicular to the xy plane.

【0038】これに対して、例えばレンズ4の軸と一次
放射器3とを相対的にx軸方向にずらした場合には、一
次放射器3から放射された2次元的な球面波は、上記と
同様に2次元的な平面波に変換されるが、その波面はx
軸に対して傾き、その結果、等間隔に設けられたスロッ
ト5と結合する電磁波の位相はそれぞれのスロット5に
対して同じ量だけずれるので、スロット5群から放射さ
れる電磁波はその位相のずれに応じてx軸方向にずれた
ビームとなる。
On the other hand, for example, when the axis of the lens 4 and the primary radiator 3 are relatively displaced in the x-axis direction, the two-dimensional spherical wave radiated from the primary radiator 3 Is converted to a two-dimensional plane wave in the same manner as
Since the phases of the electromagnetic waves coupled to the equally spaced slots 5 are shifted by the same amount with respect to the respective slots 5, the electromagnetic waves radiated from the group of slots 5 are shifted in phase with respect to the axis. The beam is shifted in the x-axis direction in accordance with.

【0039】一方、受信の場合には、上記とは逆の作用
により、一次放射器3とレンズ4とにより変化させた位
相のずれ量に応じたビーム方向の電磁波を吸収し受信す
ることができるものとなる。
On the other hand, in the case of reception, the electromagnetic wave in the beam direction corresponding to the phase shift amount changed by the primary radiator 3 and the lens 4 can be absorbed and received by the operation opposite to the above. It will be.

【0040】次に、本発明のビームスキャンアンテナの
実施の形態の他の例を図2に示す。
Next, another embodiment of the beam scan antenna of the present invention is shown in FIG.

【0041】図2(a)は図1(a)と同様の上面図、
図2(b)は図2(a)のA−B線断面図である。図2
において図1と同様の箇所には同じ符号を付してあり、
1は下部金属板、2は上部金属板、3は一次放射器、5
は入出力部としてのスロット(アンテナ素子)である。
この例では、平板状の集波器として、図1の例における
レンズ4に代えて金属曲面板6を用いており、この金属
曲面板6の曲面で電磁波を反射させている。7は反射板
であり、一次放射器3から送信される電磁波が金属曲面
板6側と反対側に放射されるのを、また金属曲面板6側
と反対側からの電磁波が一次放射器3に受信されるのを
防止するために設置されるものである。特に、一次放射
器3にモノポールアンテナを用いる場合には、電磁波が
スロット5がある方向にも直接放射されるので、このよ
うな反射板7を設置することが望ましい。
FIG. 2A is a top view similar to FIG.
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a line AB in FIG. FIG.
In FIG. 7, the same parts as those in FIG.
1 is a lower metal plate, 2 is an upper metal plate, 3 is a primary radiator, 5
Is a slot (antenna element) as an input / output unit.
In this example, a metal curved plate 6 is used as a flat collector in place of the lens 4 in the example of FIG. 1, and an electromagnetic wave is reflected by the curved surface of the metal curved plate 6. Numeral 7 is a reflector, which reflects the electromagnetic wave transmitted from the primary radiator 3 to the side opposite to the metal curved plate 6 side and the electromagnetic wave from the side opposite to the metal curved plate 6 side to the primary radiator 3. It is installed to prevent reception. In particular, when a monopole antenna is used as the primary radiator 3, since the electromagnetic wave is directly radiated also in the direction in which the slot 5 exists, it is desirable to provide such a reflection plate 7.

【0042】集波器である金属曲面板6は、その曲面部
で電磁波を反射して一次放射器3から送受信される電磁
波の球面波とスロット5から放射または吸収される電磁
波の平面波との間の変換器として機能するとともに、一
次放射器3との相対位置を変化させることにより一次放
射器3と共に電磁波の位相を変化させる移相器としても
機能するものである。そして、電磁波の位相を変化させ
ることによって、この金属曲面板6との間で電磁波が結
合される入出力部であるスロット5から放射され、また
は吸収される電磁波のビーム方向を変化させるものであ
る。このような金属曲面板6は、例えば銅やアルミニウ
ム等の金属板を金型で打ち抜くことにより、あるいはプ
ラスチック等で成形した後、その表面にメッキ等するこ
とにより作製される。また、その曲面部は、一次放射器
3から球面波が送受信される場合は放物面とし、球面波
からずれる場合はその波が平面波に変換されるような面
とされる。
The metal curved plate 6, which is a collector, reflects an electromagnetic wave on the curved surface portion and causes a gap between the spherical wave of the electromagnetic wave transmitted and received from the primary radiator 3 and the plane wave of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the slot 5. And also functions as a phase shifter that changes the phase of the electromagnetic wave together with the primary radiator 3 by changing the relative position with respect to the primary radiator 3. By changing the phase of the electromagnetic wave, the beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the slot 5 which is an input / output unit to which the electromagnetic wave is coupled with the metal curved plate 6 is changed. . Such a metal curved plate 6 is produced, for example, by punching a metal plate such as copper or aluminum with a mold, or by molding it with plastic or the like and then plating the surface. When the spherical wave is transmitted and received from the primary radiator 3, the curved surface portion is a paraboloid, and when the spherical wave deviates from the spherical wave, the wave is converted into a plane wave.

【0043】なお、金属曲面板6は上下の金属板1・2
とそれぞれ接していることが望ましい。これは、金属板
1・2間には平行平板モードの電磁波を伝播させるの
で、金属板1・2と金属曲面板6との間に隙間があると
そこから電磁波が漏れるためである。この漏れを防ぐた
めには、金属曲面板6を完全に金属板1・2と接触させ
るか、金属曲面板6と金属板1・2との間にチョークを
形成するとよい。
The metal curved plate 6 is composed of upper and lower metal plates 1 and 2
It is desirable to be in contact with each. This is because an electromagnetic wave in the parallel plate mode is propagated between the metal plates 1 and 2, and if there is a gap between the metal plates 1 and 2 and the metal curved plate 6, the electromagnetic waves leak therefrom. In order to prevent this leakage, the metal curved plate 6 may be brought into complete contact with the metal plates 1 and 2 or a chalk may be formed between the metal curved plate 6 and the metal plates 1 and 2.

【0044】図2に示す例においては、金属曲面板6の
軸は同図中に示すy軸方向にあり、複数個のスロット5
はx軸方向に並んでいる。また、一次放射器3は金属曲
面板6の焦点距離近傍に配置されている。
In the example shown in FIG. 2, the axis of the metal curved plate 6 is in the y-axis direction shown in FIG.
Are arranged in the x-axis direction. Further, the primary radiator 3 is arranged near the focal length of the metal curved plate 6.

【0045】そして、この例によるビームスキャンアン
テナとしての動作は、図1に示した集波器にレンズ4を
用いた例と同様の原理による。
The operation as a beam scan antenna according to this example is based on the same principle as that of the example in which the lens 4 is used in the collector shown in FIG.

【0046】次に、本発明のビームスキャンアンテナの
実施の形態のさらに他の例を図3に示す。図3(a)は
図1(a)および図2(a)と同様の上面図、図3
(b)は図3(a)のA−B線断面図である。図3にお
いて図1・図2と同様の箇所には同じ符号を付してあ
り、1は下部金属板、2は上部金属板、3は一次放射
器、5は入出力部としてのスロット(アンテナ素子)で
ある。この例では、図1に示した例に対して、1個の一
次放射器3に代えて、複数個ここでは3個の一次放射器
3−1・3−2・3−3を具備した例を示している。
Next, still another example of the embodiment of the beam scan antenna of the present invention is shown in FIG. FIG. 3A is a top view similar to FIG. 1A and FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view taken along a line AB in FIG. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, 1 is a lower metal plate, 2 is an upper metal plate, 3 is a primary radiator, 5 is a slot as an input / output unit (antenna). Element). In this example, in contrast to the example shown in FIG. 1, an example in which a plurality of primary radiators 3-1-3-2-3-3 are provided instead of one primary radiator 3. Is shown.

【0047】図3にに示す例においては、レンズ4の軸
はy軸方向にあり、複数個のスロット5はx軸方向に並
んでいる。また、一次放射器3−1・3−2・3−3は
レンズ4の焦点距離近傍に形成されている。
In the example shown in FIG. 3, the axis of the lens 4 is in the y-axis direction, and the plurality of slots 5 are arranged in the x-axis direction. The primary radiators 3-1, 3-2, 3-3 are formed near the focal length of the lens 4.

【0048】一次放射器3−1・3−2・3−3はモノ
ポールアンテナ・導波管アンテナ・スロットアンテナ等
どのようなものであっても良いが、この例では、図1に
示した例において一次放射器3をx軸方向にずらす代わ
りに、3個の一次放射器3−1・3−2・3−3をx軸
方向に並べて配置している。これにより、この3個の一
次放射器3−1・3−2・3−3から電磁波を送受信す
るものをスイッチ等により切り替えて使用することで、
集波器であるレンズ4をずらさなくてもスロット5群か
ら放射または吸収される電磁波のビーム方向を切り替え
て変化させることができる。
The primary radiators 3-1, 3-2, 3-3 may be of any type such as a monopole antenna, a waveguide antenna, a slot antenna, etc. In the example, instead of shifting the primary radiators 3 in the x-axis direction, three primary radiators 3-1-3-2-3-3 are arranged side by side in the x-axis direction. Thus, by switching between the three primary radiators 3-1, 3-2-, and 3-3 for transmitting and receiving electromagnetic waves by using a switch or the like,
The beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the group of slots 5 can be switched and changed without shifting the lens 4 which is a collector.

【0049】このように一次放射器を複数個設置する場
合は、ビーム方向は離散的になるので、所望のビーム方
向が得られる配置とすればよい。
When a plurality of primary radiators are installed as described above, since the beam directions are discrete, the arrangement may be such that a desired beam direction can be obtained.

【0050】なお、図3に示す例では一次放射器は3個
であるが、もちろんビームスキャンアンテナの使用に応
じてもっと多くの一次放射器を配置して切り替えるよう
にしても良い。
Although the number of primary radiators is three in the example shown in FIG. 3, it is needless to say that more primary radiators may be arranged and switched according to the use of the beam scan antenna.

【0051】[0051]

【実施例】次に、本発明のビームスキャンアンテナの具
体例を説明する。
Next, a specific example of the beam scan antenna of the present invention will be described.

【0052】2枚の金属板として寸法が100 mm×60m
m×厚み1mmのものを用い、これらを1.25mmの間隔
で平行に配置した。平板状の集波器としての平板型のレ
ンズには、屈折率が約3のアルミナセラミックスの両凸
レンズで、曲率半径が100 mm・焦点距離が25mm・厚
みが1.2 mmのものを用いた。なお、このレンズの曲面
には屈折率が2で厚みが0.5 mmのガラスの膜を付け
た。これはレンズ表面における電磁波の反射を抑えるた
めである。上面側の金属板には、入出力部として開口寸
法が1.96mm×0.3 mmのスロットをスロット間の距離
を3mmとして32個アレー状に形成し、レンズ中心とス
ロット群との距離は25mmとした。一次放射器としては
2.5 mm×1.25mmの導波管を用い、放射部はレンズの
中心から25mmの位置に設定した。このようにして、図
1に示した構成の本発明のビームスキャンアンテナを作
製した。なお、用いた周波数は76.5GHzである。
The dimensions are 100 mm × 60 m as two metal plates
Those having a size of mx 1 mm in thickness were used, and they were arranged in parallel at an interval of 1.25 mm. As a flat lens as a flat collector, an alumina ceramic biconvex lens having a refractive index of about 3 having a radius of curvature of 100 mm, a focal length of 25 mm, and a thickness of 1.2 mm was used. A glass film having a refractive index of 2 and a thickness of 0.5 mm was provided on the curved surface of the lens. This is to suppress reflection of electromagnetic waves on the lens surface. On the metal plate on the upper surface side, 32 slots each having an opening size of 1.96 mm × 0.3 mm as an input / output section were formed in an array shape with a distance between slots being 3 mm, and a distance between a lens center and a slot group was set to 25 mm. . As a primary radiator
A 2.5 mm × 1.25 mm waveguide was used, and the radiating section was set at a position 25 mm from the center of the lens. Thus, the beam scan antenna of the present invention having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured. The frequency used was 76.5 GHz.

【0053】そして、このビームスキャンアンテナにつ
いて、レンズをx軸方向にずらし、それに対応してスロ
ットアレーから放射されるビーム方向を評価した。その
結果を図4に線図で示す。図4において横軸はレンズの
移動距離d(単位:mm)を、縦軸はビームのチルト角
θ(単位:deg)を表し、図中の黒点および特性曲線
は測定結果を示している。これにより、±5mmのレン
ズの移動距離dに対応してビームのチルト角θほぼ±10
degの範囲で直線的に変化しており、本発明のビーム
スキャンアンテナによれば、小型・薄型でありながら精
度良くビームスキャンできることが分かる。
Then, for this beam scan antenna, the lens was shifted in the x-axis direction, and the direction of the beam emitted from the slot array was evaluated accordingly. The results are shown diagrammatically in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the lens movement distance d (unit: mm), the vertical axis represents the beam tilt angle θ (unit: deg), and the black points and characteristic curves in the figure represent measurement results. Accordingly, the tilt angle θ of the beam is approximately ± 10 corresponding to the lens movement distance d of ± 5 mm.
It changes linearly in the range of deg, and it can be seen that the beam scan antenna of the present invention can perform beam scan with high accuracy while being small and thin.

【0054】また、平板状の集波器として、厚さ1.24m
mの銅板を加工し、反射面がy=x・x/10(単位はc
m)の放物面で、放物面の開口が100 mm、焦点が20m
mの金属曲面板を作製した。これを前実施例のレンズに
代えて金属板間に配置し、この焦点位置に長さ0.98mm
のモノポールアンテナを配置した。このモノポールアン
テナの背面側には長さ3mmの金属板から成る反射板
を、焦点を中心に円弧状に可動できるように配置した。
また、焦点とスロットアレーとの距離は25mmとし、そ
の他は前実施例と同様にして、図2に示した構成の本発
明のビームスキャンアンテナを作製した。
Further, as a flat collector, the thickness is 1.24 m.
m is processed into a copper plate, and the reflective surface is y = xx / 10 (unit is c
m) with a parabolic aperture of 100 mm and a focal point of 20 m
m was prepared. This was placed between the metal plates in place of the lens of the previous embodiment, and a 0.98 mm length was set at this focal position.
Monopole antenna was placed. On the back side of the monopole antenna, a reflector made of a metal plate having a length of 3 mm was arranged so as to be movable in an arc around the focal point.
Further, the distance between the focal point and the slot array was set to 25 mm, and the beam scanning antenna of the present invention having the configuration shown in FIG.

【0055】そして、金属曲面板を移動させてそれに対
応してスロットアレーから放射されるビーム方向を評価
したところ、金属曲面板の回転角と同じ角度でスロット
アレーからの放射ビームが傾くことが確認できた。
When the direction of the beam emitted from the slot array was evaluated by moving the metal curved plate, it was confirmed that the radiation beam from the slot array was inclined at the same angle as the rotation angle of the metal curved plate. did it.

【0056】さらにまた、図1の場合の実施例と同じ構
成において、2.5 mm×1.25mmの導波管で形成した一
次放射器を5個、3mm間隔で配置し、これらをスイッ
チで切り替えて使用するようにして、図3に示した構成
の本発明のビームスキャンアンテナを作製した。
Further, in the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1, five primary radiators formed of 2.5 mm × 1.25 mm waveguides are arranged at intervals of 3 mm, and these are switched and used by switches. Thus, the beam scan antenna of the present invention having the configuration shown in FIG. 3 was manufactured.

【0057】そして、スイッチの切替えにより使用する
一次放射器を切り替えてそれに対応してスロットアレー
から放射されるビーム方向を評価したところ、放射ビー
ムは一次放射器の切替えに対応して0deg,±6.5 d
eg,±13degと変化することが確認できた。なお、
この場合のビーム切替角度は大きいが、例えば集波器の
焦点距離を大きくすることによりビーム切替角度を小さ
くすることが可能である。
When the primary radiator to be used is switched by switching the switch and the beam direction radiated from the slot array is evaluated correspondingly, the radiation beam is 0 deg, ± 6.5 corresponding to the switching of the primary radiator. d
eg, ± 13 deg. In addition,
Although the beam switching angle in this case is large, it is possible to reduce the beam switching angle by, for example, increasing the focal length of the collector.

【0058】以上の結果、本発明のビームスキャンアン
テナによれば、いずれも小型・薄型でありながら精度良
くビームスキャンできることが確認できた。
From the above results, it was confirmed that the beam scan antenna of the present invention can perform beam scan with high accuracy while being small and thin.

【0059】なお、本発明は以上の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変更・改良を施すことは何ら差し支えない。例
えば、入出力部であるスロット5を複数列にして2次元
アンテナアレーを形成してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, a two-dimensional antenna array may be formed by arranging slots 5 as input / output units in a plurality of rows.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のビームスキ
ャンアンテナによれば、平行に配置した2枚の金属板の
間に電磁波を送受信する一次放射器と電磁波に対する平
板状の集波器とを相対位置可変に配置するとともに、金
属板の一方に集波器との間で前記電磁波を結合させる複
数の入出力部を設けて成り、この入出力部から放射また
は吸収する電磁波のビーム方向を可変としたことから、
一次放射器と集波器との相対位置を変化させることによ
り電磁波の位相を調整することによりアンテナ全体から
出力される電磁波のビーム方向を十分な精度で変化させ
ることができ、薄型化・小型化が可能であり、しかも容
易にかつ安価に製造することができる。
As described above in detail, according to the beam scan antenna of the present invention, a primary radiator for transmitting and receiving electromagnetic waves between two metal plates arranged in parallel and a flat collector for electromagnetic waves are relatively positioned. Along with arranging the position variably, it is provided with a plurality of input / output units for coupling the electromagnetic wave between the collector and one of the metal plates, and the beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the input / output unit is variable. From doing
By adjusting the phase of the electromagnetic wave by changing the relative position between the primary radiator and the collector, the beam direction of the electromagnetic wave output from the entire antenna can be changed with sufficient accuracy, making it thinner and smaller. And it can be easily and inexpensively manufactured.

【0061】以上より、本発明によれば、技術的にもシ
ンプルな構成で薄型化・小型化を図ることができ、しか
も容易にかつ低コストで製造することができるビームス
キャンアンテナを提供することができた。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a beam scan antenna which can be reduced in thickness and size with a technically simple structure and can be manufactured easily and at low cost. Was completed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明のビームスキャンアンテナの実
施の形態の一例を示す上面図、(b)は(a)のA−B
線断面図である。
FIG. 1A is a top view showing an example of an embodiment of a beam scan antenna according to the present invention, and FIG. 1B is a view showing AB in FIG.
It is a line sectional view.

【図2】(a)は本発明のビームスキャンアンテナの実
施の形態の他の例を示す上面図、(b)は(a)のA−
B線断面図である。
FIG. 2A is a top view showing another example of the embodiment of the beam scanning antenna of the present invention, and FIG.
It is a B sectional view.

【図3】(a)は本発明のビームスキャンアンテナの実
施の形態のさらに他の例を示す上面図、(b)は(a)
のA−B線断面図である。
FIG. 3A is a top view showing still another example of the embodiment of the beam scan antenna according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AB of FIG.

【図4】本発明のビームスキャンアンテナによるレンズ
移動距離とビームチルト角との関係を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a lens movement distance and a beam tilt angle by the beam scan antenna of the present invention.

【図5】(a)は従来のビームスキャンアンテナである
イーグルスキャナの例を示す上面図、(b)は(a)の
A−B線断面図である。
FIG. 5A is a top view showing an example of an Eagle scanner which is a conventional beam scan antenna, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along a line AB in FIG.

【図6】従来のビームスキャンアンテナであるレンズア
ンテナの例を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a lens antenna which is a conventional beam scan antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・下部金属板 2・・・上部金属板 3・・・一次放射器 3−1、3−1、3−3・・・一次放射器 4・・・レンズ(集波器) 5・・・スロット(入出力部) 6・・・金属曲面板(集波器) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower metal plate 2 ... Upper metal plate 3 ... Primary radiator 3-1; 3-1; 3-3 ... Primary radiator 4 ... Lens (collector) 5. ..Slot (input / output unit) 6 ... Metal curved plate (wave collector)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平行に配置した2枚の金属板の間に電磁
波を送受信する一次放射器と前記電磁波に対する平板状
の集波器とを相対位置可変に配置するとともに、前記金
属板の一方に前記集波器との間で前記電磁波を結合させ
る複数の入出力部を設けて成り、該入出力部から放射ま
たは吸収する前記電磁波のビーム方向を可変としたこと
を特徴とするビームスキャンアンテナ。
1. A primary radiator for transmitting and receiving an electromagnetic wave between two metal plates arranged in parallel and a flat collector for the electromagnetic wave are variably positioned relative to each other, and the collector is provided on one of the metal plates. A beam scanning antenna, comprising: a plurality of input / output units for coupling the electromagnetic wave with a wave device; wherein a beam direction of the electromagnetic wave radiated or absorbed from the input / output unit is variable.
【請求項2】 前記平板状の集波器がレンズであること
を特徴とする請求項1記載のビームスキャンアンテナ。
2. The beam scanning antenna according to claim 1, wherein said flat plate-like collector is a lens.
【請求項3】 上記平板状の集波器が金属曲面板である
ことを特徴とする請求項1記載のビームスキャンアンテ
ナ。
3. The beam scan antenna according to claim 1, wherein the flat collector is a metal curved plate.
【請求項4】 前記一次放射器を複数個具備し、これら
を切り替えて使用することを特徴とする請求項1記載の
ビームスキャンアンテナ。
4. The beam scan antenna according to claim 1, wherein a plurality of said primary radiators are provided, and these are switched and used.
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