完全並列給電回路を下層に有する45度直線偏波中空導波管スロット2次元アレーアンテナの設計

摘要

著者らは完全並列給電二層構造導波管スロットアレーの上に斜めスロットをのせた45度直線偏波構造を提案した．本稿では4素子サブアレーを解析し交ぎ偏波が放射スロットの幅で抑圧できることを確認した．設計した4素子サブアレーと完全並列給電回路を組み合わせた256素子アレーを解析した．反射の周波数特性は4素子サブアレーとほぼ一致し，反射が-14dB以下の帯域は4.2％，帯域内の交さ偏波は-30dB以下，61.5GHzにおける指向性利得32.9dBi，開口効率82％を得た．E面放射指向性は第一サイドローブレベルが-26曲と低いが，55度方向に-16dBのグレーティングローブが発生した．そして隣り合うスロットの振幅差・位相差がその発生の原因であることを確認し，それを低減させるために励振スロットを厚くし-37dBまで抑圧した．しかし帯域幅は3.1％と狭くなり，グレーティングローブレベルと帯域幅のトレードオフの関係を得た．%We propose a 45-degree linearly-polarized configuration, placing inclined slots on a double-layer full-corporate-feed hollow-waveguide slot array antenna. In this paper, we confirm that cross polarization is suppressed by the radiation slot width by the analysis of a 4-element sub-array. We analyze a 256-element array composed of the designed 4-element sub-arrays and the full-corporate-feed circuit. The reflection is less than -14 dB over 4.2 % bandwidth where the cross polarization is less than -30 dB.The directivity is 32.9 dBi with 82 % aperture efficiency at 61.5 GHz. The first side lobe level in E-plane is low, -26 dB; however, -16 dB grating lobes are generated in the 55-degree direction. We confirm that the grating lobe generation results from amplitude and phase difference between neighbor slots and can suppress up to -37 dB by thickening the thickness of the exciting slots. However, the bandwidth becomes narrow (3.1 %) and trade-off relationship between the grating lobe level and the bandwidth is found.