JP2012253411A - Horn antenna - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a broadband horn antenna that allows a reflector surface to be shared between two or more frequency bands without multiple transceivers loaded thereto.SOLUTION: A choke structure 3 for high frequencies is arranged around a circular waveguide 1 inside which a ridge structure 2 is loaded, and a choke structure 4 for low frequencies is arranged outside the choke structure 3 for high frequencies. The shape of the choke structure 3 for high frequencies is adjusted in accordance with a frequency band in use on a high-frequency side and the shape of the choke structure 4 for low frequencies is adjusted in accordance with a frequency band in use on a low-frequency side, such that the beam width at the frequency band in use on the high-frequency side and the beam width at the frequency band in use on the low-frequency side are equal in the circular waveguide 1.

Description

この発明は、離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器に用いるホーンアンテナに関するものである。   The present invention relates to a horn antenna used for a primary radiator of a parabolic reflector that shares an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other.

離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラアンテナなどの反射鏡アンテナにおいて、一次放射器として用いるホーンアンテナは、使用する複数の周波数帯でのビーム幅が大きく異なると、反射鏡面の照射条件が大きく変わるため、アンテナ能率が著しく低下する。   In a reflector antenna such as a parabolic antenna that shares an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other, a horn antenna used as a primary radiator has a large difference in beam width in a plurality of frequency bands to be used. Since the irradiation conditions change greatly, the antenna efficiency is significantly reduced.

以下の特許文献１には、離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器として用いるために、リッジ導波管の開口付近に低周波用のモノポールアンテナを設け、２周波で反射鏡アンテナを共用する方法が開示されている。
また、以下の特許文献２には、低周波用ホーンの中心に高周波用ホーンを配置して、２周波で反射鏡アンテナを共用する方法が開示されている。 In Patent Document 1 below, a monopole antenna for low frequency is provided near the opening of a ridge waveguide in order to be used as a primary radiator of a parabolic reflector that shares an opening surface in two or more frequency bands that are separated from each other. A method of providing a reflector antenna with two frequencies is disclosed.
Patent Document 2 below discloses a method in which a high-frequency horn is arranged at the center of a low-frequency horn and a reflector antenna is shared at two frequencies.

特開昭６４−１８３０３号公報（図１）JP-A 64-18303 (FIG. 1) 特開平１１−７４７２４号公報（図１）Japanese Patent Laid-Open No. 11-74724 (FIG. 1)

従来のホーンアンテナは以上のように構成されているので、リッジ導波管の開口付近に低周波用のモノポールアンテナを設けて、２周波で反射鏡アンテナを共用する場合（特許文献１の場合）、モノポールアンテナを使用することで狭帯域になってしまう課題があった。
また、低周波用ホーンの中心に高周波用ホーンを配置して、２周波で反射鏡アンテナを共用する場合（特許文献２の場合）、高周波数側と低周波数側で給電ポートが異なるため、複数の送受信機が必要になる課題があった。 Since the conventional horn antenna is configured as described above, when a monopole antenna for low frequency is provided near the opening of the ridge waveguide and the reflector antenna is shared at two frequencies (in the case of Patent Document 1) ), There was a problem that the band becomes narrow by using a monopole antenna.
Further, when a high frequency horn is arranged at the center of the low frequency horn and the reflector antenna is shared at two frequencies (in the case of Patent Document 2), the power feeding port is different between the high frequency side and the low frequency side. There was a problem that required a transceiver.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の送受信機を搭載することなく、反射鏡面を２つ以上の周波数帯で共用することができる広帯域なホーンアンテナを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a broadband horn antenna capable of sharing a reflecting mirror surface in two or more frequency bands without mounting a plurality of transceivers. With the goal.

この発明に係るホーンアンテナは、離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器に用いるホーンアンテナにおいて、内部にリッジ構造が装荷されている導波管の周囲に第１のチョーク構造が配置されるとともに、第１のチョーク構造の外側に第２のチョーク構造が配置され、その導波管における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、高域側の使用周波数帯に応じて第１のチョーク構造の形状が調整され、低域側の使用周波数帯に応じて第２のチョーク構造の形状が調整されているようにしたものである。   A horn antenna according to the present invention is a horn antenna used for a primary radiator of a parabolic reflector that shares an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other, around a waveguide in which a ridge structure is loaded. A first choke structure is disposed, and a second choke structure is disposed outside the first choke structure, and the beam width in the high frequency band used in the waveguide and the low frequency band use The shape of the first choke structure is adjusted according to the use frequency band on the high frequency side so that the beam width in the frequency band is approximately the same, and the second choke is adjusted according to the use frequency band on the low frequency side. The shape of the structure is adjusted.

この発明によれば、離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器に用いるホーンアンテナにおいて、内部にリッジ構造が装荷されている導波管の周囲に第１のチョーク構造が配置されるとともに、第１のチョーク構造の外側に第２のチョーク構造が配置され、その導波管における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、高域側の使用周波数帯に応じて第１のチョーク構造の形状が調整され、低域側の使用周波数帯に応じて第２のチョーク構造の形状が調整されているように構成したので、複数の送受信機を搭載することなく、反射鏡面を２つ以上の周波数帯で共用することができる広帯域なホーンアンテナが得られる効果がある。   According to the present invention, in a horn antenna used for a primary radiator of a parabolic reflector that shares an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other, a first is formed around a waveguide in which a ridge structure is loaded. And the second choke structure is arranged outside the first choke structure, and the beam width in the high frequency side use frequency band and the low frequency side use frequency band in the waveguide are arranged. The shape of the first choke structure is adjusted according to the use frequency band on the high frequency side so that the beam width at the same frequency is at the same level, and the second choke structure of the second choke structure is adjusted according to the use frequency band on the low frequency side. Since the configuration is adjusted, it is possible to obtain a broadband horn antenna that can share the reflecting mirror surface in two or more frequency bands without mounting a plurality of transceivers.

この発明の実施の形態１によるホーンアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the horn antenna by Embodiment 1 of this invention. 図１のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis | shaft of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 図１のホーンアンテナの上面図・側面図である。It is a top view and a side view of the horn antenna of FIG. この発明の実施の形態２によるホーンアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the horn antenna by Embodiment 2 of this invention. 図４のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis | shaft of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 図４のホーンアンテナの上面図・側面図である。It is a top view and a side view of the horn antenna of FIG. この発明の実施の形態３によるホーンアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the horn antenna by Embodiment 3 of this invention. 図７のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis | shaft of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 図７のホーンアンテナの上面図・側面図である。It is a top view and a side view of the horn antenna of FIG. この発明の実施の形態４によるホーンアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the horn antenna by Embodiment 4 of this invention. 図１０のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis | shaft of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 図１０のホーンアンテナの上面図・側面図である。It is a top view and a side view of the horn antenna of FIG. この発明の実施の形態５によるホーンアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the horn antenna by Embodiment 5 of this invention. 図１３のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axis | shaft of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 図１３のホーンアンテナの上面図・側面図である。It is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるホーンアンテナを示す斜視図である。
図２は図１のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図であり、図３は図１のホーンアンテナの上面図・側面図である。
図１〜３において、円形導波管１は離れている２以上の周波数帯を伝送する導波管であり、内部にはリッジ構造２が装荷されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a horn antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the axis of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 1, and FIG. 3 is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.
1-3, a circular waveguide 1 is a waveguide that transmits two or more frequency bands that are separated from each other, and a ridge structure 2 is loaded therein.

高周波数用チョーク構造３は円形導波管１の開口付近において、その円形導波管１の周囲に配置されている。なお、高周波数用チョーク構造３は第１のチョーク構造を構成している。
低周波数用チョーク構造４は円形導波管１の開口から離れた位置で、高周波数用チョーク構造３の外側に配置されている。なお、低周波数用チョーク構造４は第２のチョーク構造を構成している。
なお、円形導波管１における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、高域側の使用周波数帯に応じて高周波数用チョーク構造３の形状が調整され、低域側の使用周波数帯に応じて低周波数用チョーク構造４の形状が調整されている The high frequency choke structure 3 is arranged around the circular waveguide 1 in the vicinity of the opening of the circular waveguide 1. The high frequency choke structure 3 constitutes a first choke structure.
The low frequency choke structure 4 is disposed outside the high frequency choke structure 3 at a position away from the opening of the circular waveguide 1. The low frequency choke structure 4 constitutes a second choke structure.
It should be noted that the circular waveguide 1 has a beam width in the high frequency band used and a beam width in the low frequency band corresponding to the high frequency band. The shape of the high-frequency choke structure 3 is adjusted, and the shape of the low-frequency choke structure 4 is adjusted according to the operating frequency band on the low frequency side.

即ち、高周波数用チョーク構造３を構成している複数のチョークの深さは、高域側の使用周波数帯における下限周波数の略４分の１波長に調整され、低周波数用チョーク構造４を構成している複数のチョークの深さは、低域側の使用周波数帯における下限周波数の略４分の１波長に調整されており、低周波数用チョーク構造４の方が、高周波数用チョーク構造３より深いチョークとなっている。
高周波数用チョーク構造３及び低周波数用チョーク構造４におけるチョークの間隔は任意でよく、加工する際の深さと幅の関係から決めればよい。
例えば、高周波数用チョーク構造３におけるチョークの間隔は、高域側の使用周波数帯における下限周波数の１／１０波長程度に決めればよく、低周波数用チョーク構造４におけるチョークの間隔は、低域側の使用周波数帯における下限周波数の１／１０波長程度に決めればよい。 That is, the depths of the plurality of chokes constituting the high frequency choke structure 3 are adjusted to approximately one-quarter wavelength of the lower limit frequency in the high frequency side use frequency band, thereby constituting the low frequency choke structure 4. The depths of the plurality of chokes are adjusted to approximately a quarter wavelength of the lower limit frequency in the low frequency band, and the low frequency choke structure 4 is higher than the high frequency choke structure 3. It is a deeper chalk.
The choke spacing in the high-frequency choke structure 3 and the low-frequency choke structure 4 may be arbitrary, and may be determined from the relationship between the depth and width during processing.
For example, the choke interval in the high frequency choke structure 3 may be determined to be about 1/10 wavelength of the lower limit frequency in the high frequency side use frequency band, and the choke interval in the low frequency choke structure 4 may be What is necessary is just to determine to about 1/10 wavelength of the lower limit frequency in the use frequency band.

なお、円形導波管１における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるようにするには、高周波数用チョーク構造３及び低周波数用チョーク構造４におけるチョークの数を調整すればよい。
例えば、チョークの深さ及びチョークの間隔が上記のように決められた場合、高周波数用チョーク構造３におけるチョークの数が３個、低周波数用チョーク構造４におけるチョークの数が５個に調整されれば、ビーム幅が同程度になる（図１〜３を参照）。 In order to make the beam width in the use frequency band on the high frequency side in the circular waveguide 1 and the beam width in the use frequency band on the low frequency side approximately equal, the high frequency choke structure 3 and The number of chokes in the low frequency choke structure 4 may be adjusted.
For example, when the choke depth and the choke interval are determined as described above, the number of chokes in the high frequency choke structure 3 is adjusted to three, and the number of chokes in the low frequency choke structure 4 is adjusted to five. If this is the case, the beam width will be approximately the same (see FIGS. 1 to 3).

以下、この実施の形態１の内容を具体的に説明する。
離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラアンテナ（１枚鏡アンテナ）などの反射鏡アンテナにおいて、一次放射器として用いるホーンアンテナは、使用する複数の周波数帯でのビーム幅が大きく異なると、反射鏡面の照射条件が大きく変わるため、アンテナ能率が著しく低下する。
例えば、ホーンアンテナのビーム幅が狭い場合は、鏡面周囲と中心付近の照射電力の比が大きくなるため、開口能率が低下する。
一方、ホーンアンテナのビーム幅が広い場合は、鏡面に照射されず、スピルオーバとなるため、やはり開口能率が低下する。
そのため、反射鏡アンテナにおいては、一次放射器の最適なビーム幅が存在する。 The contents of the first embodiment will be specifically described below.
In a reflector antenna such as a parabolic antenna (single mirror antenna) sharing an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other, a horn antenna used as a primary radiator has a large beam width in a plurality of frequency bands to be used. If they are different, the irradiation conditions of the reflecting mirror surface are greatly changed, and the antenna efficiency is remarkably lowered.
For example, when the beam width of the horn antenna is narrow, the ratio of the irradiation power around the mirror surface and the vicinity of the center becomes large, so that the aperture efficiency decreases.
On the other hand, when the beam width of the horn antenna is wide, the mirror surface is not irradiated and spillover occurs, so that the aperture efficiency also decreases.
Therefore, there is an optimum beam width of the primary radiator in the reflector antenna.

一般的に、アンテナのビーム幅は、波長に対する開口径で決まるため、同じ物理開口のホーンアンテナを広い周波数範囲で使用する場合、低い周波数と高い周波数ではビーム幅が大きく異なることになる。その結果、反射鏡アンテナとして、開口能率が低下することになる。
そのため、離れている２つの周波数帯で開口面を共用する反射鏡アンテナの一次放射器に用いるホーンアンテナは、離れている２つの周波数帯で同程度のビーム幅とする必要がある。 Generally, since the beam width of an antenna is determined by the aperture diameter with respect to the wavelength, when a horn antenna having the same physical aperture is used in a wide frequency range, the beam width is greatly different between a low frequency and a high frequency. As a result, the aperture efficiency of the reflector antenna decreases.
For this reason, a horn antenna used as a primary radiator of a reflector antenna that shares an aperture plane in two separate frequency bands needs to have a beam width of the same degree in two separate frequency bands.

ホーンアンテナは、導波管の開口部分にテーパをつけたものであるため、ホーンの喉元の導波管のカットオフの影響を特に低周波数側で受けることになる。
大きな開口径のホーンアンテナの場合は、大きな問題とならないが、小さい開口径のホーンアンテナの場合、カットオフを回避することが困難となる。 Since the horn antenna has a tapered opening in the waveguide, the horn antenna is affected particularly by the cut-off of the waveguide at the throat of the horn on the low frequency side.
In the case of a horn antenna having a large aperture diameter, there is no big problem, but in the case of a horn antenna having a small aperture diameter, it is difficult to avoid the cutoff.

ここで、パラボラアンテナの一次放射器を想定する場合、一次放射器のビーム幅は広くする必要がある。
例えば、−１０ｄＢビーム幅で１００度から１２０度程度とする必要があり、ホーンの開口径は小さくする必要がある。
前述のビーム幅を得るためには、１波長程度の開口径となる。低周波数と高周波数の比にもよるが、高周波数側で１波長の開口径とすると、低周波数側ではカットオフとなる。
そこで、この実施の形態１では、円形導波管１の内部にリッジ構造２を装荷して、カットオフ周波数を下げるようにしている。
なお、リッジ構造２の形状は、必要な周波数帯で円形導波管１内が伝搬モードとなるように決めればよい。 Here, when a primary radiator of a parabolic antenna is assumed, the beam width of the primary radiator needs to be increased.
For example, the beam width needs to be about 100 to 120 degrees with a −10 dB beam width, and the opening diameter of the horn needs to be reduced.
In order to obtain the aforementioned beam width, the aperture diameter is about one wavelength. Although it depends on the ratio between the low frequency and the high frequency, if the aperture diameter is one wavelength on the high frequency side, the cutoff is on the low frequency side.
Therefore, in the first embodiment, the ridge structure 2 is loaded inside the circular waveguide 1 so as to lower the cutoff frequency.
The shape of the ridge structure 2 may be determined so that the inside of the circular waveguide 1 becomes a propagation mode in a necessary frequency band.

円形導波管１における高周波数帯と低周波数帯ではビーム幅が異なるため、この実施の形態１では、円形導波管１の周囲にチョーク構造を配置（円形導波管１の開口付近に高周波数用チョーク構造３を配置し、円形導波管１の開口から離れた位置に低周波数用チョーク構造４を配置）することで、それぞれのビーム幅が同程度となるように調整している。
なお、低周波数帯では、高周波数用チョーク構造３は、波長に対して小さいため影響は小さい。高周波数帯では、高周波数用チョーク構造３によりビームが絞られて、背面に漏洩する電力が小さくなるため、低周波数用チョーク構造４の影響は小さい。 Since the beam width is different between the high frequency band and the low frequency band in the circular waveguide 1, a choke structure is disposed around the circular waveguide 1 in the first embodiment (high in the vicinity of the opening of the circular waveguide 1. By arranging the frequency choke structure 3 and disposing the low frequency choke structure 4 at a position away from the opening of the circular waveguide 1, the respective beam widths are adjusted to be approximately the same.
In the low frequency band, the high frequency choke structure 3 has a small influence on the wavelength, and thus has a small influence. In the high frequency band, the beam is narrowed down by the high frequency choke structure 3 and the power leaked to the back surface is reduced, so the influence of the low frequency choke structure 4 is small.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器に用いるホーンアンテナにおいて、内部にリッジ構造２が装荷されている円形導波管１の周囲に高周波数用チョーク構造３が配置されるとともに、高周波数用チョーク構造３の外側に低周波数用チョーク構造４が配置され、その円形導波管１における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、高域側の使用周波数帯に応じて高周波数用チョーク構造３の形状が調整され、低域側の使用周波数帯に応じて低周波数用チョーク構造４の形状が調整されているように構成したので、複数の送受信機を搭載することなく、反射鏡面を２つ以上の周波数帯で共用することができる広帯域なホーンアンテナが得られる効果がある。   As apparent from the above, according to the first embodiment, the ridge structure 2 is loaded inside the horn antenna used for the primary radiator of the parabolic reflector that shares the aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other. A high-frequency choke structure 3 is disposed around the circular waveguide 1 and a low-frequency choke structure 4 is disposed outside the high-frequency choke structure 3. The shape of the high frequency choke structure 3 depends on the high frequency band used so that the beam width in the high frequency band and the low frequency band are the same. Since the configuration is adjusted and the shape of the low frequency choke structure 4 is adjusted in accordance with the low frequency side use frequency band, two or more frequencies are provided on the reflecting mirror surface without mounting a plurality of transceivers. Share with obi It has the effect of wide-band horn antenna can be obtained that can.

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２によるホーンアンテナを示す斜視図である。
図５は図４のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図であり、図６は図４のホーンアンテナの上面図・側面図である。
上記実施の形態１では、円形導波管１の内部にはリッジ構造２が装荷されているものを示したが、この実施の形態２では、円形導波管１の内部に装荷されるリッジ構造５にテーパが設けられている点で相違している。
即ち、この実施の形態２では、円形導波管１の内部に装荷されるリッジ構造５の形状が、開口に近くなるにつれて広がるようにしている。 Embodiment 2. FIG.
4 is a perspective view showing a horn antenna according to Embodiment 2 of the present invention.
5 is a sectional view taken along the axis of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 4, and FIG. 6 is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.
In the first embodiment, the ridge structure 2 is loaded inside the circular waveguide 1. In the second embodiment, the ridge structure loaded inside the circular waveguide 1 is shown. 5 is different in that a taper is provided.
That is, in the second embodiment, the shape of the ridge structure 5 loaded inside the circular waveguide 1 is made to expand as it approaches the opening.

内部にリッジ構造２が装荷されている円形導波管１の場合、通常の円形導波管よりもインピーダンスが低くなり、自由空間のインピーダンス３７７Ωとの不整合が大きくなる。
そこで、この実施の形態２では、円形導波管１の内部に装荷されるリッジ構造５にテーパを設けることで、通常の円形導波管のインピーダンスに近付けて、自由空間のインピーダンスに近付けるようにしている。これにより、ホーンとしての反射特性を改善することができる。
なお、テーパの形状は、例えば、指数関数や直線など必要な周波数帯域と反射特性によって適宜選択すればよい。 In the case of the circular waveguide 1 in which the ridge structure 2 is loaded, the impedance is lower than that of a normal circular waveguide, and the mismatch with the free space impedance of 377Ω is increased.
Therefore, in the second embodiment, a taper is provided on the ridge structure 5 loaded inside the circular waveguide 1 so that it approaches the impedance of a normal circular waveguide and approaches the impedance of free space. ing. Thereby, the reflection characteristic as a horn can be improved.
Note that the shape of the taper may be appropriately selected depending on a necessary frequency band and reflection characteristics such as an exponential function and a straight line.

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３によるホーンアンテナを示す斜視図である。
図８は図７のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図であり、図９は図７のホーンアンテナの上面図・側面図である。
上記実施の形態２では、円形導波管１の内部に装荷されるリッジ構造５にテーパが設けられているものを示したが、図７〜９に示すように、円形導波管１の内部に装荷されているリッジ構造５の一部が、円形導波管１から突出しているようにしてもよい。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a horn antenna according to Embodiment 3 of the present invention.
8 is a sectional view taken along the axis of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 7, and FIG. 9 is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.
In the second embodiment, the ridge structure 5 loaded inside the circular waveguide 1 is tapered. However, as shown in FIGS. A part of the ridge structure 5 loaded on the ridge structure 5 may protrude from the circular waveguide 1.

リッジ構造５に設けられているテーパの形状によっては、開口付近で通常の円形導波管と同様の構造となり、開口付近でカットオフとなることがある。
一方、円形導波管１の外部では、カットオフがない。
そこで、この実施の形態３では、開口付近でのカットオフを回避するために、リッジ構造５の一部を円形導波管１の外に配置するようにしている。 Depending on the shape of the taper provided in the ridge structure 5, the structure may be the same as that of a normal circular waveguide near the opening, and may be cut off near the opening.
On the other hand, there is no cut-off outside the circular waveguide 1.
Therefore, in the third embodiment, a part of the ridge structure 5 is arranged outside the circular waveguide 1 in order to avoid a cutoff near the opening.

実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４によるホーンアンテナを示す斜視図である。
図１１は図１０のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図であり、図１２は図１０のホーンアンテナの上面図・側面図である。
上記実施の形態２では、円形導波管１の内部に装荷されるリッジ構造５にテーパが設けられているものを示したが、図１０〜１２に示すように、円形導波管１の側壁に導波管スリット６が設けられているようにしてもよい。 Embodiment 4 FIG.
10 is a perspective view showing a horn antenna according to Embodiment 4 of the present invention.
11 is a sectional view taken along the axis of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 10, and FIG. 12 is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.
In the second embodiment, the ridge structure 5 loaded inside the circular waveguide 1 is tapered. However, as shown in FIGS. A waveguide slit 6 may be provided.

リッジ構造５に設けられているテーパの形状によっては、開口付近で通常の円形導波管と同様の構造となり、開口付近でカットオフとなることがある。
一方、円形導波管１の外部では、カットオフがない。
そこで、この実施の形態３では、円形導波管１の側壁に導波管スリット６を設けているが、円形導波管１の側壁に導波管スリット６を設けることで、リッジ構造５の一部を円形導波管１の外に配置する場合と同様に（実施の形態３）、開口付近でのカットオフを回避することができる。 Depending on the shape of the taper provided in the ridge structure 5, the structure may be the same as that of a normal circular waveguide near the opening, and may be cut off near the opening.
On the other hand, there is no cut-off outside the circular waveguide 1.
Thus, in the third embodiment, the waveguide slit 6 is provided on the side wall of the circular waveguide 1, but by providing the waveguide slit 6 on the side wall of the circular waveguide 1, Similarly to the case where a part is arranged outside the circular waveguide 1 (Embodiment 3), it is possible to avoid a cut-off near the opening.

実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５によるホーンアンテナを示す斜視図である。
図１４は図１３のホーンアンテナにおける円形導波管の軸に沿う断面図であり、図１５は図１３のホーンアンテナの上面図・側面図である。
上記実施の形態１〜４では、円形導波管１の内部にはリッジ構造２（または、リッジ構造５）が装荷されているものを示したが、図１３〜１５に示すように、リッジ構造５にスリット７を設けるようにしてもよい。
図１３〜１５の例では、テーパが設けられているリッジ構造５にスリット７を設けているが、テーパが設けられていないリッジ構造２にスリット７を設けてもよい。 Embodiment 5 FIG.
13 is a perspective view showing a horn antenna according to Embodiment 5 of the present invention.
14 is a cross-sectional view taken along the axis of the circular waveguide in the horn antenna of FIG. 13, and FIG. 15 is a top view and a side view of the horn antenna of FIG.
In the first to fourth embodiments, the ridge structure 2 (or the ridge structure 5) is loaded inside the circular waveguide 1. However, as shown in FIGS. 5 may be provided with slits 7.
In the example of FIGS. 13 to 15, the slit 7 is provided in the ridge structure 5 provided with the taper, but the slit 7 may be provided in the ridge structure 2 provided with no taper.

この実施の形態５では、リッジ構造５にスリット７を設けているが、このスリット７は、円形導波管１の周囲に配置されているチョーク構造と同様に動作し、実質的に高域側の開口径を小さくすることができる。
また、円形導波管１の周囲に配置されているチョーク構造と同様に、低周波数帯では波長に対して小さいため影響が小さい。 In this fifth embodiment, the slit 7 is provided in the ridge structure 5, but this slit 7 operates in the same manner as the choke structure disposed around the circular waveguide 1, and is substantially on the high frequency side. The opening diameter can be reduced.
Further, similarly to the choke structure arranged around the circular waveguide 1, the influence is small because the wavelength is small in the low frequency band.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１ 円形導波管、２，５ リッジ構造、３ 高周波数用チョーク構造（第１のチョーク構造）、４ 低周波数用チョーク構造（第２のチョーク構造）、６ 導波管スリット、７ スリット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circular waveguide, 2, 5 ridge structure, 3 High frequency choke structure (1st choke structure) 4 Low frequency choke structure (2nd choke structure), 6 Waveguide slit, 7 slit

Claims (6)

離れている２以上の周波数帯で開口面を共用するパラボラ反射鏡の一次放射器に用いるホーンアンテナにおいて、
内部にリッジ構造が装荷されている導波管の周囲に第１のチョーク構造が配置されるとともに、上記第１のチョーク構造の外側に第２のチョーク構造が配置され、
上記導波管における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、
上記高域側の使用周波数帯に応じて上記第１のチョーク構造の形状が調整され、上記低域側の使用周波数帯に応じて上記第２のチョーク構造の形状が調整されていることを特徴とするホーンアンテナ。 In a horn antenna used as a primary radiator of a parabolic reflector that shares an aperture surface in two or more frequency bands that are separated from each other,
A first choke structure is disposed around a waveguide in which a ridge structure is loaded, and a second choke structure is disposed outside the first choke structure;
The beam width in the use frequency band on the high frequency side in the above-mentioned waveguide and the beam width in the use frequency band on the low frequency side are approximately the same,
The shape of the first choke structure is adjusted according to the use frequency band on the high band side, and the shape of the second choke structure is adjusted according to the use frequency band on the low band side. Horn antenna. 第１のチョーク構造における各チョークの深さが、高域側の使用周波数帯における下限周波数の略４分の１波長に調整され、
第２のチョーク構造における各チョークの深さが、低域側の使用周波数帯における下限周波数の略４分の１波長に調整されており、
導波管における高域側の使用周波数帯でのビーム幅と低域側の使用周波数帯でのビーム幅とが同程度になるように、上記第１及び第２のチョーク構造における各チョークの数が調整されている
ことを特徴とする請求項１記載のホーンアンテナ。 The depth of each choke in the first choke structure is adjusted to approximately a quarter wavelength of the lower limit frequency in the use frequency band on the high frequency side,
The depth of each choke in the second choke structure is adjusted to approximately a quarter wavelength of the lower limit frequency in the use frequency band on the low frequency side,
The number of chokes in the first and second choke structures so that the beam width in the high frequency band used in the waveguide is approximately the same as the beam width in the low frequency band. The horn antenna according to claim 1, wherein the horn antenna is adjusted. 導波管の内部に装荷されているリッジ構造にテーパが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のホーンアンテナ。   The horn antenna according to claim 1 or 2, wherein a taper is provided on a ridge structure loaded inside the waveguide. 導波管の内部に装荷されているリッジ構造の一部が、上記導波管から突出していることを特徴とする請求項３記載のホーンアンテナ。   4. A horn antenna according to claim 3, wherein a part of the ridge structure loaded inside the waveguide protrudes from the waveguide. 導波管の側壁にスリットが設けられていることを特徴とする請求項３記載のホーンアンテナ。   4. The horn antenna according to claim 3, wherein a slit is provided on a side wall of the waveguide. 導波管の内部に装荷されているリッジ構造にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のホーンアンテナ。   The horn antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein a slit is provided in a ridge structure loaded inside the waveguide.
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