JP2000201013A

JP2000201013A - フィ―ドホ―ン

Info

Publication number: JP2000201013A
Application number: JP11000980A
Authority: JP
Inventors: Genshu To; 元珠竇
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 1999-01-06
Publication date: 2000-07-18
Also published as: EP1018781A3; US6320554B1; EP1018781A2; CN1259776A; TW425734B; KR20000052593A

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で、指向性の高い、楕円指向性を有する
フィードホーンを提供することと、クロストークを改善
する。【解決手段】円形開口部５ａを有する導波管５と、内
部に楕円形開口部６を有するとともに導波管５に結合さ
れたホーン部４とを備え、楕円形開口部６の内側面に
は、軸方向にホーン部４の先端４ｂ部から導波管５の方
向に、径方向に間隔を置いて形成された複数の楕円形の
溝部７と、溝部７を形成することで区分けされた軸方向
に延びる複数個の楕円形のリッジ部８とを有し、リッジ
部８の先端部８ａは径方向の中心部に位置するに従い順
次導波管５側に近づくように段差を持って形成され、ホ
ーン部４の楕円形開口部６が円形開口部の一端５ａから
ホーン部４の先端部４ｂに向かって広がったラッパ状の
楕円形テーパ部９を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は衛星放送信号受信ア
ンテナの受信部に用いられるパラボラアンテナ用のフィ
ードホーンに関し、特に、楕円形の反射板を備えた衛星
放送信号受信アンテナの受信部に用いて好適なフィード
ホーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィードホーンを図６乃至図８に
従って説明する。先ず、フィードホーンは衛星放送信号
の受信パラボラアンテナ４１に用いられる。受信アンテ
ナ４１は円形の反射板４２、フィードホーン４３、受信
回路（図示せず）等を備えている。そして、反射板４２
とフィードホーン４３とが対向して設けられており、反
射板４２が放送衛星から送信された送信信号を反射させ
て、反射板４２による反射波はフィードホーン４３を介
して受信回路に入力するようになっている。

【０００３】次に、フィードホーン４３は、ホーン部４
４と、このホーン部４４に結合された筒状の導波管４５
とを有している。ホーン部４４は受信アンテナ４１に設
けられた反射板４２による反射波を拾い易くするために
設けられており、ホーン部４４の軸方向の一端４４ａか
ら先端部４４ｂに向かってラッパ状に広がるように形成
された円形開口部４６を有している。

【０００４】導波管４５は、送信信号を受信回路に導く
ための伝送路で、その内部には円形開口部４５ａが形成
されている。そして、導波管４５の軸方向の円形開口部
４５ａの一端４５ｂとホーン部４４の円形開口部４６の
軸方向の一端４４ａとが結合されており、導波管４５の
軸方向の他端４５ｃが受信回路に接続されている。

【０００５】フィードホーン４３は上記のような構成と
なっており、放送衛星から送信された送信信号は受信ア
ンテナ４１の反射板４２において反射されて、この反射
波がフィードホーン４３を介して受信回路に入力される
ようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の衛星
放送の多チャンネル化等に伴って、多くの放送衛星が地
球の静止軌道上にある。そして、衛星放送の受信者がこ
れらの放送衛星の中から希望する放送を送信する放送衛
星からの送信信号のみを受信することができるように、
受信アンテナの経度方向の指向性の向上が要求されるよ
うになった。

【０００７】しかし、円形の反射板４２と円形指向性を
持つフィードホーン４３により構成された受信アンテナ
４１を用いるものにおいては、円形の反射板４２の面積
を増やすことでしか指向性を改善する方法がなく、フィ
ードホーンのコストが高くなるという問題がある。

【０００８】また、フィードホーン４３においては、ホ
ーン部４４の軸方向の一端４４ａから先端部４４ｂに向
かってラッパ状に広がる一つの側面部からなる円形開口
部４６を有するため、送信信号が円形開口部４６の側面
側において反射してクロストークを起こす原因となって
しまう。また、クロストークは、円形開口部４６の内側
側面の傾斜を急峻とすることで改善することができる
が、ホーン部４４の軸方向の一端４４ａと先端部４４ｂ
との間の距離Ｄ５の長さを長くする必要があり、その結
果、フィードホーン４３が長くなってしまい、大型化に
なるばかりかフィードホーン４３を製作するのに必要と
なる材料が増えるので、フィードホーン４３のコストが
高くなるという問題がある。

【０００９】また、円形の反射板４２の面積を小さくし
て経度方向の指向性を改善する方法として、楕円形状の
反射板を用いることが考えられるが、図７及び図８に示
す円形指向性のフィードホーン４３を楕円形状の反射板
に用いると、フィードホーン４３の指向性と反射板の形
状とが合わなくなり、受信効率が悪くなるばかりでな
く、周囲からの雑音信号を拾いやすくなり、アンテナの
指向性も悪くなってしまうという問題がある。

【００１０】本発明は、これらの問題を解決するための
もので、その目的は、小型で、指向性の高い、楕円指向
性を有するフィードホーンを提供することと、クロスト
ークを改善することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の第一の解決手段として、内部に円形開口部を有する導
波管と、内部に楕円形開口部を有するとともに導波管に
結合されたホーン部とを備え、ホーン部の楕円形開口部
の内側面には、楕円形開口部の軸方向にホーン部の先端
部から導波管の方向に向けると共に、ホーン部の径方向
に間隔を置いて形成された複数の楕円形の溝部と、溝部
を形成することで区分けされた径方向に間隔を置いてホ
ーン部の軸方向に延びる複数個の楕円形のリッジ部とを
有し、複数個のリッジ部の先端部は径方向の中心部に位
置するに従って、順次導波管側に近づくように段差を持
って形成され、ホーン部の楕円形開口部が円形開口部の
一端からホーン部の先端部に向かって広がったラッパ状
の楕円形テーパ部を形成した構成とした。

【００１２】また、第二の解決手段として、リッジ部の
それぞれは、ホーン部の中心側面における軸方向の長さ
がそれぞれ等しくなるように形成した構成とした。

【００１３】また、第三の解決手段として、隣り合うリ
ッジ部の先端部間は、ホーン部の軸方向において、長さ
が等しくなるように形成した構成とした。

【００１４】また、第四の解決手段として、隣り合うリ
ッジ部の間隔が等しくなるように形成した構成とした。

【００１５】また、第五の解決手段として、第二の解決
手段と、第三の解決手段と、第四の解決手段とを有する
構成とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のフィードホーンを図１乃
図５至に従って説明する。ここで、図１は本発明のフィ
ードホーンを用いた受信アンテナの概略図を示し、図２
は本発明のフィードホーンの上面図を示し、図３は図２
の３−３部における断面図を示し、図４は図２の４−４
部における断面図を示し、図５は３−３部における断面
図の一部の拡大図を示している。

【００１７】先ず、フィードホーンは衛星放送信号の受
信アンテナ１に用いられる。受信アンテナ１は楕円形反
射板２、フィードホーン３、受信回路（図示せず）等を
備えている。そして、楕円形反射板２とフィードホーン
３とが対向して設けられており、楕円形反射板２は放送
衛星から送信された送信信号を反射させて、楕円形反射
板２による反射波はフィードホーン３を介して受信回路
に入力するようになっている。

【００１８】フィードホーン３は、ホーン部４と、この
ホーン部４に結合された筒状の導波管５とを有してい
る。ホーン部４は、楕円形反射板２による反射波を拾い
易くするために設けられており、ホーン部４の軸方向の
一端４ａからホーン部４の先端部４ｂに向かってラッパ
状に広がるように形成された楕円形の開口部６と、この
楕円形開口部６の内部に設けられた複数個の楕円形の溝
部７と、溝部７によって区分けされて形成された複数の
リッジ部８と、ホーン部４の軸方向の一端４ａからホー
ン部４の軸方向の先端部４ｂに向かってラッパ状に広が
るように形成された楕円形テーパ部９とを有している。

【００１９】溝部７は、クロストーク及び指向性パター
ンの対称性を改善するためのもので、ホーン部４の軸方
向に楕円形開口部６の先端部、即ち、ホーン部４の先端
部４ｂから導波管５の方向に向けると共に、溝部７の各
々がホーン部４の径方向に等間隔を置いて楕円形に形成
されている。そして、溝部７の各々の径方向の幅Ｄ１が
すべて等しくなるように構成されている。このように、
溝部７の各々の径方向の幅Ｄ１をすべて等しくすること
で、溝部７の設計及び製造が容易になる。

【００２０】リッジ部８は、その先端部８ａがホーン部
４の先端部４ｂに向かって延びており、リッジ部８の各
々はホーン部４の中心部に位置するに従って順次導波管
５側に近づくように段差を持って形成され、隣り合うリ
ッジ部８の先端部８ａ間同士の段差Ｄ２が全て等しくな
るように構成されている。そして、溝部７の両側に形成
されたリッジ部８の先端部８ａであってホーン部４の径
方向の中心の側端同士を結んだ線１０と溝部７の底面７
ａの径方向の中心からホーン部４の先端部４ｂへ向けた
線１１との交点１２との間の距離Ｄ３は、送信信号の波
長λの１／４程度の長さとなっている。このように、距
離Ｄ３の長さをλ／４程度としたことで、ホーン部４の
楕円形開口部６にＨＥモードの電磁界が形成されるた
め、指向性の偏波面における一致性を改善することがで
きるとともに、クロストークの発生を軽減することがで
きる。

【００２１】なお、楕円形の開口部の楕円は、下記数１
を満足する標準楕円だけでなく、下記数２及び数３を満
足する超楕円でも良い。

【００２２】

【数１】

【００２３】

【数２】

【数３】

【００２４】楕円形テーパ部９は、その軸方向の一端４
ａにおける径方向の開口部の形状は円形となっており、
その軸方向の他端９ａにおける径方向の開口部の形状は
楕円形となっている。そして、楕円形テーパ部９の一端
４ａと他端９ａとの間の距離Ｄ４は、その長さが長いほ
ど、楕円形テーパ部９の内側の側面が緩やかなテーパと
なり、その結果、内側側面における受信信号の反射が少
なくなる。このため、距離Ｄ４をより長くすることが望
ましいが、必要以上に長くすると、フィードホーン３自
体の軸方向の長さが長くなってしまうため、フィードホ
ーン３が高価になってしまう。また、距離Ｄ４をλ／４
よりも短くすると、楕円テーパ部９が急峻なテーパとな
り、受信信号が大きく減衰されてしまうので、楕円形テ
ーパ部９の一端４ａと他端９ａとの間の距離Ｄ４は、例
えば、λ／２程度となるように形成している。

【００２５】そして、ホーン部４の中心部に最も近い位
置に設けられた溝部７が形成されることによって、ホー
ン部４の中心部に最も近い位置に設けられた溝部７の内
側に凸部１３が形成される。この凸部１３の先端部１３
ａは、楕円形テーパ部９の軸方向の他端９ａを形成して
いる。

【００２６】導波管５は送信信号を受信回路に導くため
の伝送路で、内部には円形開口部５ａが形成されてお
り、導波管５の軸方向の一端５ｂと楕円形テーパ部９の
円形開口部４ａとが結合されている。そして、導波管５
の軸方向の他端５ｃが受信回路に接続されている。本発
明のフィードホーンは上記のような構成となっており、
送信信号は受信アンテナ１の楕円形反射板２において反
射されて、フィードホーン３を介して受信回路に入力さ
れるようになっている。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明のフィードホーン
は、内部に円形開口部を有する導波管と、内部に楕円形
開口部を有するとともに導波管に結合されたホーン部と
を備え、ホーン部の楕円形開口部の内側面には、楕円形
開口部の軸方向にホーン部の先端部から導波管の方向に
向けると共に、ホーン部の径方向に間隔を置いて形成さ
れた複数の楕円形の溝部と、溝部を形成することで区分
けされた径方向に間隔を置いてホーン部の軸方向に延び
る複数個の楕円形のリッジ部とを有し、複数個のリッジ
部の先端部は径方向の中心部に位置するに従って、順次
導波管側に近づくように段差を持って形成され、ホーン
部の楕円形開口部が円形開口部の一端からホーン部の先
端部に向かって広がったラッパ状の楕円形テーパ部を形
成した構成としたことで、楕円指向性を有し、交差偏波
の影響が少ない、指向性の偏波面における依存性が少な
い、小型のフィードホーンを提供することができる。

【００２８】また、本発明のフィードホーンは、リッジ
部のそれぞれは、ホーン部の中心側面における軸方向の
長さがそれぞれ等しくなるように形成した構成としたこ
とで、交差偏波の影響が少なくて、指向性の良い、設計
及び製造が容易なフィードホーンを提供することができ
る。

【００２９】また、本発明のフィードホーンは、隣り合
うリッジ部の先端部間は、ホーン部の軸方向において、
長さが等しくなるように形成した構成としたことで、受
信信号の反射が少ないホーン部を備えたフィードホーン
を提供することができる。

【００３０】また、本発明のフィードホーンは、隣り合
うリッジ部の間隔が等しくなるように形成した構成とし
たことで、交差偏波の影響の少ない、指向特性の良い、
設計及び製造が容易なフィードホーンを提供することが
できる。

【００３１】また、本発明のフィードホーンは、第四の
解決手段と、第五の解決手段と、第六の解決手段と、第
七の解決手段とを有する構成としたことで、妨害波を受
信すること少なくてクロストークの影響が少なく、且
つ、指向特性が高くて設計及び製造が容易なフィードホ
ーンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィードホーンを備えた衛星放送受信
アンテナの概略図である。

【図２】本発明のフィードホーンの上面図である。

【図３】図２の３−３部における断面図である。

【図４】図２の４−４部における断面図である。

【図５】図２の３−３部における断面図の拡大図であ
る。

【図６】従来のフィードホーンを備えた受信アンテナの
概略図である。

【図７】従来のフィードホーンの上面図である。

【図８】図７の８−８部における断面図である。

【符号の説明】

１受信アンテナ２楕円形反射板３フィードホーン４ホーン部４ａホーン部の軸方向の一端４ｂホーン部の先端部５導波管５ａ円形開口部５ｂ導波管の軸方向の一端５ｃ導波管の軸方向の他端６楕円形開口部７溝部７ａ溝部の底面８リッジ部８ａリッジ部の先端部９楕円形テーパ部９ａ楕円形テーパ部の軸方向の他端１０リッジ部の先端部であってホーン部の径方向の中
心の側端同士を結んだ線１１溝部の底面の径方向の中心からホーン部の先端部
へ向けた線１２交点１３凸部１３ａ凸部の先端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に円形開口部を有する導波管と、内
部に楕円形開口部を有するとともに前記導波管に結合さ
れたホーン部とを備え、該ホーン部の前記楕円形開口部
の内側面には、前記楕円形開口部の軸方向に前記ホーン
部の先端部から導波管の方向に向けると共に、前記ホー
ン部の径方向に間隔を置いて形成された複数の楕円形の
溝部と、該溝部を形成することで区分けされた径方向に
間隔を置いてホーン部の軸方向に延びる複数個の楕円形
のリッジ部とを有し、複数個の前記リッジ部の先端部は
径方向の中心部に位置するに従って、順次前記導波管側
に近づくように段差を持って形成され、前記ホーン部の
前記楕円形開口部が前記円形開口部の一端から前記ホー
ン部の先端部に向かって広がったラッパ状の楕円形テー
パ部を形成したことを特徴とするフィードホーン。
【請求項２】前記リッジ部のそれぞれは、前記ホーン
部の中心側面における軸方向の長さがそれぞれ等しくな
るように形成したことを特徴とする請求項１記載のフィ
ードホーン。
【請求項３】隣り合う前記リッジ部の先端部間は、前
記ホーン部の軸方向において、長さが等しくなるように
形成したことを特徴とする請求項１記載のフィードホー
ン。
【請求項４】隣り合う前記リッジ部の間隔が等しくな
るように形成したことを特徴とする請求項１のフィード
ホーン。
【請求項５】請求項２乃至請求項４の構成を有する請
求項１記載のフィードホーン。