阵列天线和使用它的装置的制造方法_2

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04输出 到集成电路202。
[0038] 在图3的共形波导缝隙阵列天线装置中,在各波导102的窄壁面所面对的窄壁面 111~118中形成缝隙阵列天线,通过连接面连结分别具有窄壁面111~118的多个细长的 平板,W形成共形形状的发射面110。由此,如参照图10详细后述的,与W往例子的平面天 线比较,能够实现广角。
[0039] 图4是第2变形例的共形波导缝隙阵列天线装置101的平面展开图。第2变形例 的共形波导缝隙阵列天线装置101中,多个缝隙天线103形成在发射面110的各窄壁面上, 使得多个缝隙天线相互平行、并且相对窄壁面的纵向方向形成大致45度的角度。由此,图 4的共形波导缝隙阵列天线装置具有水平极化波和垂直极化波之间的角度的线性极化波的 极化波面。再有,邻接的缝隙天线103彼此相隔1波长,各缝隙天线103具有半波长的纵向 方向的长度。 W40] 图5是第3变形例的共形波导缝隙阵列天线装置的平面展开图。第3变形例的共 形波导缝隙阵列天线装置中,形成多个缝隙天线103, W使缝隙天线103的纵向方向和窄壁 面的纵向方向平行。此外,如用电场E的箭头所图示的,W使与邻接的分支(缝隙阵列天 线)的缝隙天线相互为反相地形成缝隙天线103。再有,各缝隙阵列天线中纵向方向上邻接 的缝隙天线103, W使电场E的旋转方向相互相反,并且相互隔开规定的距离,而且在窄壁 面的短边方向的两端部交错的方式形成。由此,即使不为了邻接的分支(缝隙阵列天线) 间的电位差在侧壁104的中央部为零,而将发射面110的各窄壁面和波导102严密面对地 连结,阵列天线装置也可通过垂直极化波(线性极化波)而动作。因此,将发射面110和波 导102作为不同零件构成,在组装发射面110和波导102的情况下,能够省略严密的连接, 所W产生使制造工艺被简化,批量生产率提高的效果。
[0041] 再有,图4及图5是相对于图1的共形波导缝隙阵列天线装置101的平面,使各缝 隙阵列天线的宽度相同的平面展开图。
[0042] 图6是表示图1的共形波导缝隙阵列天线装置的底面的馈电单元106的底面图。 如图6所示,在各波导102的纵向方向(图6的纵方向)的中央部形成矩形柱形状的馈电 单元106。 阳0创图7是表示图2及图3的集成电路(10 202的上面的平面图。如图7所示,在集 成电路202的上部,形成多个连接端子204。 W44]图8是表示图1的共形波导缝隙阵列天线装置的发射模式131及比较例的波导缝 隙阵列天线装置的发射模式132的图。在图8中,130是发射基准点,实施方式1的共形波 导缝隙阵列天线装置的发射模式的角度宽于比较例的波导缝隙阵列天线装置的发射模式 132的角度(广角)。
[0045] 图9是表示用树脂成形法制造图1的共形波导缝隙阵列天线装置101的情况下的 结构的纵截面图。
[0046] 在波导的纵向方向(图9的纵方向)激励时的电流几乎为零的高度的分割位置, 将图1的共形波导缝隙阵列天线装置101二分割为天线上部IOlA和天线下部101B。运 里,将波导102a二分割为上部波导102aa和下部波导102油,将波导102a二分割为上部波 导102aa和下部波导102油,将波导10化二分割为上部波导10化a和下部波导10化b,将波 导102c二分割为上部波导102ca和下部波导102cb,将波导102d二分割为上部波导102da 和下部波导102化。再有,也可W从分割位置通过波导内部向波导端部形成各上部波导 102aa~102da及各下部波导102油~102化,W使其短边宽度较窄。运种情况下,在用树 脂成形法形成天线上部IOlA及天线下部IOlB并将它们粘贴后,通过在波导内面用铜(化) 电锻等的金属电锻形成金属薄膜,能够形成波导102a~102d。
[0047] 再有,树脂成形法中,用例如环氧树脂和液晶聚合物等的树脂,使用例如金属模具 形成波导本体,将形成的波导内面通过电锻进行表面处理。运里,波导本体也可W用3D打 印机形成。
[0048] 如W上说明的,通过使用树脂成形法及电锻法形成波导,与W往例那样将金属弯 曲等而形成波导的情况比较,能够简化制造工艺,能够大幅度地降低制造成本。此外,由于 用波导馈电,所W能够W低损耗传输无线信号。而且,如上述,通过使发射面110为共形形 状,如使用图8说明的,能够实现广角。
[0049] 图10是用于说明图1的共形波导缝隙阵列天线装置101的天线元件间隔的侧面 图。W下,有关共形波导缝隙阵列天线装置101中,与不是共形的波导缝隙阵列天线装置比 较,能够增大元件间隔理由,说明如下。
[0050] 阵列天线中,一般地,扩大元件间隔时容易产生栅瓣(grating lobe),所W在平面 上按等间隔排列天线元件的W往结构的情况下,为了在抑制栅瓣发生的基础上,在较宽范 围扫描波束指向方向,需要使元件间隔较小。
[0051] 另一方面,本实施方式的共形波导缝隙阵列天线装置的情况下,天线面相对于波 束指向方向物理地倾斜构成,所W可设置多个波束基准方向,可将对各波束基准方向的天 线元件的扫描范围缩窄。
[0052] 具体地说,如图10所示,在共形波导缝隙阵列天线装置由八个分支构成的情况 下,为了覆盖120°的扫描范围,波束基准方向A、B、C分别覆盖40°的范围即可。目P,使缝 隙阵列天线101a、1〇化、101c、IOld为主地动作来覆盖W波束基准方向A为中屯、的±20度 的范围。同样地,使缝隙阵列天线IOlcUOlt IOleUOlf为主地动作来覆盖W波束基准方 向B为中屯、的±20度的范围。此外,使缝隙阵列天线101e、101f、101g、101h为主地动作来 覆盖W波束基准方向C为中屯、的±20度的范围。由此,可将对各波束基准方向A、B、C的波 束扫描范围缩窄,所W即使扩大天线元件间隔也不产生栅瓣,可增益较高地形成半值角较 窄的良好的波束指向性。
[0053] 再有,波束基准方向是相对由阵列天线全体之中至少两个W上的天线元件构成的 子阵列的大致正面方向。本实施方式中,说明了波束基准方向为=个的情况,但不限定于 此,例如,在也可W包括四个W上的波束基准方向的本发明中,能够在发射面110中包括相 互不同的=个W上的波束基准方向,对于各波束基准方向分配四个W上的缝隙阵列天线而 得到规定的波束指向性。
[0054] 再有,在平面上按等间隔配置的W往的阵列天线的情况下,波束基准方向为正面 方向的一个方向。
[0055] 再有,通过不激励与波束基准方向相反方向的一部分子阵列,能够抑制装置整体 的消耗功率。例如,对于波束基准方向A,激励缝隙阵列天线101a、10化、IOlcUOlt IOle, 同时不激励缝隙阵列天线IOlf、lOlg、1〇比。由此,与激励所有的缝隙阵列天线的情况相比, 可使消耗功率少。再有,不激励的缝隙阵列天线不限定于此。
[0056] 图11是用于说明图1的共形波导缝隙阵列天线装置的各波导中使管内波长一致 的侧面图。图11中,波导1〇2曰、102b被侧壁104a分离,波导102c、102d被侧壁104b分离。
[0057] 在将形成波导102a~102d的侧壁104a,104b构成为使得各波导102a~102d平 行的情况下,与图11的中屯、附近的壁的长度(图11的纵方向)相比,端部附近的壁的长度 较短,所W管内波长会明显地不同,难W覆盖较宽的频率。 阳05引一般地,波导的纵向方向(图11的纵方向)的长度为a
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