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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne, die Strahlen durch eine Schlitzgruppe aussendet und genauer gesagt eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne, die geeignet ist, um in einer Fahrzeugradarvorrichtung zur Beobachtung der Umgebung eines Referenzfahrzeugs verwendet zu werden.
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Beschreibung des Stands der Technik
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7 ist ein Satz von Ansichten, die das Aufbaubeispiel einer herkömmlichen Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne darstellen. Ferner ist 7A eine Draufsicht; 7B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Ebene A-A genommen ist; 7C ist eine Ansicht zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens.
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Die vorangegangene Schlitzgruppenantenne, die beispielsweise in einer Radarvorrichtung zur Beobachtung der Umgebung eines Referenzfahrzeugs verwendet wird, ist angepasst, um einen Strahl um das Referenzfahrzeug auszusenden und eine reflektierte Welle zu empfangen.
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In einer Fahrzeugradarvorrichtung und dergleichen werden, basierend auf einem Signal (Phasendifferenz und dergleichen), das durch eine Schlitzgruppenantenne ausgesendet und übertragen wird, der Abstand zu, der relative Geschwindigkeit von und die Bewegungsrichtung eines Hindernisses um das Referenzfahrzeug detektiert.
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In einer Schlitzgruppenantenne entscheiden die Frequenz einer Übertragungsradiowelle, die Größe einer Koaxiallinie, die Positionsbeziehung zwischen einem Aussendeschlitz und einem Zuführschlitz und dergleichen, die Phasenbeziehung zwischen den Aussendeschlitzen.
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Die herkömmliche Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne, die in 7 dargestellt ist, enthält eine Koaxialleitungseinheit 3, einen Zuführwellenleiter 7 zum Zuführen einer elektromagnetischen Welle (beispielsweise einer Millimeterwelle) zu einer Koaxialleitungseinheit 3 mittels eines Zuführschlitzes 2, und eine Untergruppe 20, die mit einer Vielzahl von Aussendeschlitzen 1 aufgebaut ist, die in der äußeren Wandoberfläche der Koaxialleitungseinheit 3 angeordnet sind; wobei Luft in die jeweiligen Räume 50 in der Koaxialleitungseinheit 3 und in dem Zuführwellenleiter 7 gefüllt ist.
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Da Luft in den Raum 50 der Koaxialleitungseinheit 3 eingefüllt ist, ist die Wellenlänge λg in der Röhre der elektromagnetischen Welle, die sich durch die Koaxialleitungseinheit 3 fortpflanzt, fest.
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In der herkömmlichen Schlitzgruppenantenne ist die Wellenlänge im Inneren der Röhre konstant und die Phase ist fest; daher kann der Schlitzraum nicht frei gewählt werden.
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Dementsprechend bestand ein Problem darin, dass der Gradient θ des Strahls mit Bezug auf eine Richtung senkrecht zur Untergruppe, der Gradient ϕ eines Strahls, in der Horizontalebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe und die Strahlbreite θw nicht einfach verändert werden können.
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Ferner werden die Strahlgradienten θ und ϕ, die Strahlbreite θw und dergleichen später in Bezug auf 2 beschrieben.
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Ferner wird auch der Winkel θg einer großen Keule (als Gitterkeule (grating lobe) bezeichnet), die in einer Richtung verursacht wird, die sich von der Hauptstrahlrichtung unterscheidet, durch eine Interferenzbedingung, in der sich Phasen einander verstärken, auch durch die Frequenz einer Transmissionswellenlänge und dem Schlitzraum bestimmt; wie es der Fall für die Strahlgradienten θ und ϕ ist, kann auch der Winkel θg der Gitterkeule nicht einfach verändert werden.
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In einer Schlitzgruppenantenne ist es, um die Breite oder die Richtung eines ausgestrahlten Strahls zu ändern, lediglich notwendig, den Raum zwischen benachbarten Schlitzgruppen oder die Phasenbeziehung zwischen Aussendeschlitzen zu verändern.
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Zu diesem Zweck wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in dem ein Dielektrikum in einen Wellenleiter eingebracht wird.
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Beispielsweise wurde gemäß der
japanischen Patentanmeldung Nr. 1977-6063 ein Verfahren offenbart, in dem die Richtung eines ausgestrahlten Strahls durch Verteilen der Permittivität eines Dielektrikums geringen Verlusts, das in einen Wellenleiter eingebracht wird, angepasst.
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Allerdings ist in dem Fall, in dem ein Dielektrikum in eine Koaxialleitung und einen Wellenleiter eingebracht (angebracht) wird, die Zahl der Arten der dielektrischen Materialien geringen Verlusts begrenzt; daher ist ein dielektrisches Material geringen Verlust teuer. Ferner ist die Anzahl der dielektrischen Materialien, die eine gewünschte dielektrische Leitfähigkeit und dielektrische Verlusttangente aufweisen, klein, wodurch die Flexibilität in der Gestaltung begrenzt ist.
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Ferner sind in einer Schlitzgruppenantenne Koaxialleitungen und Wellenleiter auf eine komplexe Weise angeordnet, um eine Leistung eines Aussendeschlitzes zuzuführen.
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In einer herkömmlichen Koaxialzufuhr-Schlitzantenne, wie sie in 7 dargestellt ist, ist die Koaxialleitungseinheit 3 für jede Gruppe von Aussendeschlitzen (Untergruppe) angeordnet; folglich ist die Gestalt der Koaxialleitungseinheit 3 komplex gemacht, da beispielsweise eine Unterteilung für jede Gruppe von Schlitzen benötigt wird.
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Ferner wurde für die Herstellung der vorangegangenen Schlitzgruppenantenne ein Verfahren vorgeschlagen, in dem, wie es in 7C gezeigt ist, eine Trennebene für jede Schicht hergestellt wird und die Schichten miteinander verbunden werden; allerdings hat dieses Verfahren eine extrem teuere Schlitzgruppenantenne zur Folge.
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Ferner bezeichnet in 7C, E jede der Trennebenen; die jeweiligen Teile, die durch die Trennebenen E getrennt werden, sind Schichten.
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Ferner bestand ein Problem darin, dass wenn eine Lücke in den Bindungsoberflächen verursacht wird, die Isolation zwischen benachbarten Schlitzgruppen nicht aufrechterhalten werden kann, wodurch die Charakteristiken stark verschlechtert werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Da in einer herkömmlichen Schlitzgruppenantenne der Raum in einer Koaxialleitungseinheit mit Luft gefüllt ist, ist die Wellenlänge im Inneren der Röhre konstant und die Phase festgelegt; daher kann der Schlitzabstand nicht frei gewählt werden.
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Daher bestand ein Problem darin, dass der Gradient θ eines Strahls bezüglich einer Richtung senkrecht zur Untergruppe, der Gradient ϕ eines Strahls in der horizontalen Ebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe und die Strahlbreite θw nicht einfach geändert werden können.
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Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um die vorangehenden Probleme zu lösen; es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schlitzgruppenantenne bereitzustellen, die einfach die jeweiligen Phasen in der Koaxialleitungseinheit und dem Wellenleiter ändern kann, welche die Gradienten θ und ϕ eines Strahls und den Winkel θg einer Gitterkeule festlegen kann und die einen geringen Verlust aufweist.
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Eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Koaxialleitungseinheit, die mit einem Koaxialinnenleiter und einem Koaxialaußenleiter, der den Koaxialinnenleiter beinhaltet, einen Zuführwellenleiter zum Zuführen einer elektromagnetischen Welle zur Koaxialleitungseinheit mittels eines Zuführschlitzes, und einer Untergruppe aufgebaut ist, die entsprechend der Koaxialleitungseinheit mit einer Vielzahl von Aussendeschlitzen, die an der äußeren Wandoberfläche des Koaxialaußenleiters ausgebildet sind, aufgebaut ist; wobei der Raum, der durch den Koaxialinnenleiter und den Koaxialaußenleiter eingeschlossen ist, mit einem geschäumten Dielektrikum ausgefüllt ist, das eine vorbestimmte Schäumungsrate (Schäumungsgrad) aufweist, die in einigen Abschnitten des Dielektrikums entlang der Achsrichtung des Koaxialinnenleiters verändert ist.
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Ferner ist eine Fahrzeugradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Anwenden einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.
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Daher ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Raum, der durch den Koaxialinnenleiter und den Koaxialaußenleiter eingeschlossen ist, mit dem geschäumten Dielektrikum ausgefüllt, das eine vorbestimmte Schäumungsrate aufweist; daher kann die Phase einer Mikrowelle in einer Koaxialleitungseinheit einfach verändert werden, wodurch eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne, die frei den Gradienten eines Strahls, der von dem Aussendeschlitz ausgesendet wird, und den Winkel einer Gitterkeule festlegen kann, und eines geringen Verlust bereitgestellt werden kann.
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Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Gradient eines Strahls, der von dem Aussendeschlitz ausgesendet wird, und der Winkel einer Gitterkeule einfach festgelegt werden, und es kann eine Fahrzeugradarvorrichtung, die eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne geringen Verlusts verwendet, bereitgestellt werden.
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Die vorangegangenen und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Satz von Ansichten zur Beschreibung des Aufbaus einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 1;
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2 ist eine Grafik, welche die Beziehung zwischen der Schäumungsrate und der relativen dielektrischen Leitfähigkeit in einem Fall darstellt, in dem ein Material PE ist;
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3 ist eine Ansicht zur Beschreibung der Strahlaussenderichtung einer Schlitzgruppenantenne;
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4 ist ein Satz von Ansichten zur Beschreibung des Aufbaus einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 2;
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5 ist ein Satz von Ansichten zur Beschreibung des Aufbaus einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne nach Ausführungsform 3;
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6 ist ein Satz von Ansichten zur Beschreibung des Aufbaus einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 4; und
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7 ist ein Satz von Ansichten zur Beschreibung des Aufbaus einer herkömmlichen Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Es werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiter unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Ferner bezeichnen dieselben Referenzzeichen in den Figuren dieselben oder äquivalente Bestandteilelemente.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Satz von Ansichten, die den Aufbau einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 1 darstellen; 1A ist eine Draufsicht und 1B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Ebene A-A genommen ist.
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Eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne 100 ist mit einem externen Leiter 101, einer Vielzahl von Aussendeschlitzen 1, einem Zuführschlitz 2, einer Koaxialleitungseinheit 3, einem Koaxialinnenleiter 4, einem Koaxialaußenleiter 6 und einem Zuführwellenleiter 7 aufgebaut.
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Ferner ist ein geschäumtes Dielektrikum 5 in den Raum der Koaxialleitungseinheit 3, die aus dem Koaxialinnenleiter 4 und dem Koaxialaußenleiter 6 besteht, angebracht (eingebracht).
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In 1 ist der Koaxialaußenleiter 6 ein Abschnitt eines äußeren Leiters 101; der Aussendeschlitz 1 ist in dem Koaxialaußenleiter 6 ausgebildet, der ein Abschnitt des äußeren Leiters 101 ist.
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In der Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne 100 werden der Aussendeschlitz 1, der Koaxialleitungseinheit 3, der Koaxialaußenleiter 6 und der Zuführwellenleiter 7 als dünneflache (tabular) Komponenten, die unabhängig voneinander sind, hergestellt.
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Anschließend wird durch Verbinden der jeweiligen flachen Komponenten miteinander durch das Diffusionsschweißen oder eine der verschiedenen Arten von Verbindungsverfahren die Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne einer integrierten Struktur 100, die in 1 dargestellt ist, ausgebildet.
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1A stellt symbolisch zwei Untergruppen 20 dar, wobei jede aus einer Vielzahl von (beispielsweise 4) Aussendeschlitzen 1, die entsprechend einer einzelnen Koaxialleitungseinheit 3 angeordnet sind, ausgebildet ist.
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In der Praxis sind eine Vielzahl von Untergruppen 20, wobei jede einer der Vielzahl der Koaxialleitungseinheiten 3 entspricht, von Seite zu Seite und von oben nach unten angeordnet.
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Hier wird das Prinzip beschrieben, in dem eine elektromagnetische Welle (beispielsweise eine Millimeterwelle), die mittels des Zuführschlitzes 2 von dem Zuführwellenleiter 7 zu der Koaxialleitungseinheit 3 zugeführt wird, in dem Aussendeschlitz 1 angeregt wird.
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Beide Enden der Koaxialleitungseinheit 3 sind durch die Koaxialaußenleiter 6 kurz geschlossen und die Länge davon ist auf eine solche Weise festgelegt, dass sich eine stehende Welle einer Transmissionsfrequenz in der Röhre (d. h. in der Koaxialleitung) fortpflanzt.
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Eine TEM (transverse electro-magnetic) Welle pflanzt sich, als eine fundamentale Mode, in der Koaxialleitungseinheit 3 fort; daher wird in einem Fall, in dem der Raum, der durch den Innen- und den Außenleiter (d. h. den Koaxialinnenleiter 4 und den Koaxialaußenleiter 6) eingeschlossen ist, mit Luft gefüllt ist, die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre gleich der Wellenlänge λ0 im freien Raum.
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Der Strom wird maximal an den Bäuchen der stehenden Welle, die sich in der Koaxialleitungseinheit 3 fortpflanzt; daher ermöglicht eine Anordnung der jeweiligen Aussendeschlitze 1 an den Bäuchen einer elektromagnetischen Welle (beispielsweise eine Millimeterwelle) homogen angeregt und effektiv ausgestrahlt zu werden.
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Dementsprechend ist die Länge der Koaxialleitungseinheit 3 auf ungefähr ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge λ0 festgelegt und die Länge L des Aussendeschlitzes 1 ist auf ungefähr λ0/2 festgelegt, d. h. einer Resonanzlänge.
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Ferner sind die Schlitze auf eine solche Weise angeordnet, dass der Abstand zwischen jedem der Positionen der Schlitze, die an beiden Endabschnitten der Untergruppe angeordnet sind, und das entsprechend Anschlussende der Koaxialleitungseinheit 3 ungefähr λ0/2 ist, und der Abstand d zwischen den zwei inneren Aussendeschlitzen 1 ungefähr λ0 ist.
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Allerdings ist in dem Fall, in dem, wie in dem Fall einer herkömmlichen Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne der Raum in der Koaxialleitungseinheit 3, der durch den Innen- und Außenleiter (d. h. der Raum, der durch den Koaxialinnenleiter 4 und den Koaxialaußenleiter 6 eingeschlossen ist) eingeschlossen ist, mit Luft gefüllt, der Zwischen-Aussendeschlitzabstand d ist festgelegt, um die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre zu sein (gleich der Wellenlänge im freien Raum λ0).
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Es bestand ein Problem darin, dass in einem Fall, in dem, wie es oben beschrieben ist, λg gleich oder größer als λ0 ist, eine Gitterkeule in einer Richtung innerhalb ±90° verursacht wird, wodurch der Gewinn für den Hauptstrahl herabgesetzt wird.
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Um die Wirkung der Gitterkeule zu unterdrücken, ist es notwendig, die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre kürzer als die Wellenlänge λ0 im freien Raum zu machen.
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In Ausführungsform 1, wie es in 1 dargestellt ist, ist der Raum zwischen der Koaxialleitungseinheit 3 und dem Zuführwellenleiter 7 mit dem geschäumten Dielektrikum 5 aufgefüllt, und die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre wird durch die dielektrischen Charakteristiken des eingefüllten geschäumten Dielektrikums 5 verkürzt, um das vorangegangene Problem zu lösen.
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Ferner kann die Permittivität des geschäumten Dielektrikums 5 durch Veränderung der Porosität (d. h. der Schäumungsrate bzw. des Schäumungsgrads) verändert werden.
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In einem Fall, in dem beispielsweise das geschäumte Dielektrikum 5 durch Verwendung von PE (Polyethylen) hergestellt wird, kann durch Steuern der Verwendungsmenge des Ausbildungsmittels oder der Menge von Luft, die zu komprimieren und einzubringen ist, während Schäume hergestellt werden, ein Dielektrikum, das eine gewünschte Porosität aufweist, erhalten werden.
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Ferner ist in 1 ein Fall, in dem kein geschäumtes Dielektrikum in den Zuführschlitz 2 eingebracht wurde, dargestellt; allerdings kann der Zuführschlitz 2 mit einem geschäumten Dielektrikum gefüllt werden.
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In dem Fall, in dem der Zuführschlitz 2 mit einem geschäumten Dielektrikum gefüllt ist, werden die Breite und die Länge des Aussendeschlitzes 1 entsprechend der Permittivität des geschäumten Dielektrikums angepasst, mit dem der Zuführschlitz 2 gefüllt wird.
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Das gilt auch für Ausführungsformen 2 und 3, die später beschrieben werden.
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2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Porosität (Schäumungsrate) und der relativen Permittivität ε (Verhältnis der Permittivität eines Materials zu Vakuum) in dem Fall darstellt, in dem das Material PE ist.
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Die relative Permittivität ε des geschäumten Dielektrikums 5 ist in einer inversen Proportion zur Porosität (Schäumungsrate).
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Dementsprechend kann die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre in der Koaxialleitungseinheit 3 durch Steuern der Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums 5 verändert werden, mit dem die Koaxialleitungseinheit 3 gefüllt ist.
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Entsprechend der Ausführungsform 1 kann durch Füllen der Koaxialleitungseinheit 3 mit dem geschäumten Dielektrikum 5, das eine vorbestimmte Schäumungsrate aufweist, dadurch wird die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre verkürzt, der Inter-Aussendeschlitzabstand d kleiner gemacht werden als die Wellenlänge λ0 des freien Raums.
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Als ein Resultat können nicht nur die Strahlbreite θw, der Strahlgradient θ bezüglich einer Richtung senkrecht zur Untergruppe, und der Strahlgradient ϕ in der horizontalen Ebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe verändert werden, sondern es kann auch die Gitterkeule unterdrückt werden.
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3 stellt die Strahlbreite θw, den Strahlgradienten θ bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe, den Strahlgradient ϕ in der horizontalen Ebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe und den Gradienten θg der Gitterkeule dar.
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Unabhängig von der Art seines Materials verändert das geschäumte Dielektrikum 5 seine Permittivität, wenn seine Porosität (Schäumungsrate) verändert wird. Dementsprechend kann durch geeignete Auswahl des Materials des geschäumten Dielektrikums 5 eine gewünschte Porosität (Schäumungsrate) erhalten werden.
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Durch Füllen des Raums in der Koaxialleitungseinheit 3 mit dem geschäumten Dielektrikum 5, dadurch wird die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre verändert, kann der Zuführphasenunterschied zwischen den Aussendeschlitzen verändert werden, und der Zuführphasenunterschied zwischen Gruppen von Schlitzen (Untergruppen) kann festgelegt werden.
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Durch Steuern des Zuführphasenunterschieds werden die Strahlbreite θw und der Strahlgradient θ verändert, und das Auftreten einer Gittekeule wird unterdrückt.
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Wie es oben beschrieben ist, ist die Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 1 mit einer Koaxialleitungseinheit 3, die mit dem Koaxialinnenleiter 4 und dem Koaxialaußenleiter 6 aufgebaut ist, der den Koaxialinnenleiter 4 beinhaltet, den Zuführwellenleiter 7 zum Zuführen einer elektromagnetischen Welle zu der Koaxialleitungseinheit 3 mittels des Zuführschlitzes 2, und der Untergruppe 20 vorgesehen, die entsprechend der Koaxialleitungseinheit 3 mit einer Vielzahl von Aussendeschlitzen 1 aufgebaut ist, die an der äußeren Wandoberfläche des Koaxialaußenleiters 6 ausgebildet sind; der Raum, der durch den Koaxialinnenleiter 4 und den Koaxialaußenleiter 6 eingeschlossen ist, ist mit dem geschäumten Dielektrikum 5 gefüllt, der eine vorbestimmte Schäumungsrate aufweist.
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Dementsprechend ist gemäß Ausführungsform 1 der Raum, der durch den Koaxialinnenleiter und den Koaxialaußenleiter eingeschlossen ist, mit dem geschäumten Dielektrikum gefüllt, das eine vorbestimmte Schäumungsrate aufweist; daher kann die Phase einer Mikrowelle in der Koaxialleitungseinheit einfach verändert werden, wodurch eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne, die frei den Gradienten eines Strahls, der von dem Aussendeschlitz ausgesendet wird, und den Winkel einer Gitterkeule festlegen kann und einen geringen Verlust aufweist, realisiert werden.
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Ausführungsform 2
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4 ist ein Satz von Ansichten, die den Aufbau einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 2 darstellen; 4A ist eine eben Ansicht, und 4B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Ebene A-A genommen ist. Ferner bezeichnen in 4B Referenzzeichen 5a und 5b Abschnitte, an denen die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums 5 verändert ist.
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Das Prinzip der Anregung in dem Aussendeschlitz ist dasselbe wie das der Ausführungsform 1; daher wird die Beschreibung davon ausgelassen; allerdings, um die Schlitzgruppe zu befähigen effektiv eine stehende Welle anzuregen, ist es notwendig, die Aussendeschlitze an Positionen anzuordnen, welche die Bäuche der stehenden Welle sind und wo der Strom maximal wird.
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Wie es der Fall mit der oben beschriebenen Ausführungsform 1 ist, ist in dem Fall, in der Schlitzanordnung, in dem die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums 5 konstant ist, der Inter-Aussendeschlitzabstand auf „d” festgelegt.
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Allerdings, wenn, wie es in 4 dargestellt ist, die Schäumungsraten einiger Abschnitte (Abschnitte 5a und 5b) des geschäumten Dielektrikums 5 verändert werden, wird die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre in der Koaxialleitungseinheit 3 lokal verändert; daher können die Inter-Aussendeschlitzabstände d1 und d2 beliebig verändert werden.
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Mit anderen Worten können die Aussendeschlitze an Positionen angeordnet werden (d. h. Positionen, die den Bäuchen einer stehenden Welle entsprechen), an denen eine stehende Welle effektiv durch die Schlitzanordnung angeregt wird.
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Hier ist der Inter-Aussendeschlitzabstand d1 ein Abstand zwischen den Aussendeschlitzen; der Inter-Aussendeschlitzabstand d2 ist ein Abstand zwischen dem Aussendeschlitz am oberen Ende oder dem Aussendeschlitz am unteren Ende und dem entsprechenden Anschlussende der Koaxialleitungseinheit 3.
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Um ferner die Schlitzanordnung zu veranlassen, eine stehende Welle effektiv anzuregen, ist es in der Praxis, aufgrund der Wirkung der Trennung zwischen der benachbarten Untergruppen und dergleichen, notwendig, den Abstand d2 zwischen jedem der Aussendeschlitze 1, die an beiden Enden der Untergruppe 20 angeordnet sind, und dem entsprechend kurzgeschlossenen Abstand der Koaxialleitungseinheit 3 zu verringern, um leicht kurzer als λ0/2 zu sein.
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Selbst in einem solchen Fall wie diesem, wie er oben beschrieben ist, kann der Abstand d2 durch Veränderung der Schäumungsrate einiger Abschnitte (Abschnitte 5a) des geschäumten Dielektrikums 5 verringert werden.
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Wie es oben beschrieben ist, wird in der Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 2 die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums 5 in einigen Abschnitten davon entlang der Achsrichtung des Koaxialinnenleiters 4 auf eine solche Weise verändert, dass der Strom an den Bäuchen einer stehenden Welle maximiert wird, die in dem Koaxialinnenleiter 4 auftritt.
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Daher kann der Inter-Aussendeschlitzabstand frei festgelegt werden, um die Schlitzanordnung zu veranlassen eine stehende Welle effektiv anzuregen.
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Ausführungsform 3
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5 ist ein Satz von Ansichten, die den Aufbau einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 3 darstellen; 5A ist eine Draufsicht, und 5B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Ebene A-A genommen ist.
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Ferner bezeichnet in 5B Referenzzeichen 5A und 5B geschäumte Dielektrika, die jeweils verschiedene Schäumungsraten aufweisen.
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5 stellt eine Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne dar, in der die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums, mit der die Koaxialleitungseinheit 3 gefüllt ist, alle Vielzahl von Aussendeschlitzen in der vertikalen Richtung verändert ist (d. h. jede Untergruppe 20 in der vertikalen Richtung).
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Durch Veränderung der jeweiligen Schäumungsraten der geschäumten Dielektrika 5a und 5b, um die Wellenlänge λg im Inneren der Röhre zu verändern (differentiate), können die Inter-Aussendeschlitzabstände d1 und d2 bei jeder Untergruppe verändert werden.
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Ferner sind die Inter-Aussendeschlitzabstände d1 und d2 nicht in 5 angedeutet; allerdings sind die Abstände d1 und d2 dieselben wie diejenigen, wie die in Ausführungsform 3 beschrieben sind.
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Folglich wird durch Veränderung der jeweiligen Gestalten der Strahlen, die durch die Schlitzanordnungen in der vertikalen Richtung ausgebildet werden, der Strahlgradient θ, der in 3 dargestellt ist, bezüglich einer Richtung senkrecht zur Schlitzgruppe verändert.
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Wie es oben beschrieben ist, ist es auch möglich, dass durch Veränderung der jeweiligen Schäumungsraten der geschäumten Dielektrika in den Schlitzgruppen, die in der horizontalen Richtung einander benachbart sind, wodurch verschiedene Strahlen ausgebildet werden, der Strahlgradient 4, der in 3 dargestellt ist, in der horizontalen Ebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Schlitzgruppe verändert.
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Wie es oben beschrieben ist, ist in der Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 3, eine Vielzahl von Untergruppen 20 in der vertikalen Richtung angeordnet; für jede Untergruppe wird die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums, mit dem die entsprechende Koaxialleitungseinheit 3 gefüllt ist, verändert.
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Folglich kann durch Veränderung der jeweiligen Zuführphasen für die Aussendeschlitze der Untergruppen, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, der Strahlgradient θ bezüglich einer Richtung senkrecht zu der Untergruppe verändert werden.
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Ferner ist in der Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 3 eine Vielzahl von Untergruppen in der horizontalen Richtung angeordnet; für jede Untergruppe ist die Schäumungsrate des geschäumten Dielektrikums, mit dem die entsprechende Koaxialleitungseinheit gefüllt ist, verändert.
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Folglich kann durch Veränderung der jeweiligen Zuführphasen für die Aussendeschlitze der Untergruppen, die in der horizontalen Richtung angeordnet sind, der Strahlengradient ϕ in der horizontalen Ebene bezüglich der Richtung senkrecht zur Untergruppe verändert werden.
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Ausführungsform 4
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6 ist ein Satz von Ansichten, die den Aufbau einer Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 4 darstellen; 6A ist eine Draufsicht; 6B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Ebene A-A genommen ist; 6C ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Herstellungsverfahrens.
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In Ausführungsform 4 wird an erster Stelle das geschäumte Dielektrikum 5 zur Ausbildung der Koaxialleitungseinheit 3 und der Zuführwellenleiter 7 vorläufig mittels Strangpressen oder dergleichen hergestellt.
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Anschließend wird durch Maskierung der geformten Komponente, die durch das Strangpressen hergestellt wird (d. h. das geschäumte Dielektrikum 5, das durch das Strangpressen hergestellt wird), Plattieren (leitendes Plattieren) mit einem leitenden Metall, wie beispielsweise Cu, Au oder Ni, auf Abschnitt angewendet, bei denen das Plattieren benötigt wird. Der oben beschriebene Zustand ist in 6C dargestellt.
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Danach werden, wie es in 6B dargestellt ist, die Komponenten, auf welche die leitende Plattierung angewendet wurde, mit einem leitenden Haftvermittler verbunden, um integriert zu werden.
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In 6B oder 6C sind die Abschnitte, auf welche die leitende Plattierung angewendet wird, mit dicken Linien dargestellt. Die leitende Plattierung wird auf die Endflächen des geschäumten Dielektrikums 5 senkrecht zur Richtung der Achse (d. h. der Koaxialinnenleiter 4 als die Zentrumsachse der Koaxailleitungseinheit 3) und auf den Teil des inneren und äußeren Umfangs des geschäumten Dielektrikums 5 angewendet; das geschäumte Dielektrikum 5 wirkt als Reflektionskörper, der eine elektromagnetische Welle reflektiert.
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Ferner kann anstelle der leitenden Plattierung ein leitender Anstrich aufgestrichen werden.
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Wie es oben beschrieben ist, kann durch Aufbringen einer leitenden Plattierung oder eines leitenden Anstrichs auf die Endflächen des geschäumten Dielektrikums 5 senkrecht zur Achsenrichtung und auf einen Teil des inneren und äußeren Umfangs des geschäumten Dielektrikums 5, dadurch wird das geschäumte Dielektrikum 5 in die Lage gebracht, eine elektromagnetische Welle zu reflektieren, eine Trennung (Kurzschlussplatte) bei jeder longitudinalen Länge der Koaxialleitungseinheit bereitgestellt werden, wodurch keine Metalltrennung benötigt wird.
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Ferner kann durch Aufbringen einer leitenden Plattierung oder eines leitenden Anstrichs auf das geschäumte Dielektrikum 5, um den Wellenleiter 7 auszubilden, die Koaxialleitungseinheit 3 und der Zuführwellenleiter 7 unabhängig von dem Innenleiter des Koaxialleitungseinheit 3 und der äußeren Metallwand ausgebildet werden.
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Wie es oben beschrieben ist, werden in der Koaxialzufuhr-Schlitzgruppenantenne gemäß Ausführungsform 4 der Koaxialinnenleiter 4 und der Koaxialaußenleiter 6, welche die Koaxialleitungseinheit 3 aufbauen, und der äußere Leiter des Zuführwellenleiters 7 durch eine leitende Plattierung oder einen leitenden Anstrich ausgebildet.
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Dementsprechend kann, unabhängig von einer Metalltrennung, eine Trennung (Kurzschlussplatte) bei jeder Einheitslänge der Koaxialleitungseinheit bereitgestellt werden; daher kann der Abstand zwischen den benachbarten Untergruppen verkürzt werden, und es ist nicht notwendig, den Koaxialinnenleiter 4 und den Koaxialaußenleiter 6, welche die Koaxialleitungseinheit 3 aufbauen, und den äußeren Leiter des Zuführwellenleiters 7 mit Metall herzustellen, wodurch eine Herabsetzung der Größe und die Gewichtssicherung der Koaxialleitungseinheit des Zuführwellenleiters erhalten werden kann.
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Während die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Offenbarungen dem Zweck der Darstellung dienen und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne sich vom Gegenstand der Erfindung, wie er in den begleitenden Ansprüchen dargelegt ist, zu entfernen.