JP2533985B2 - 半球状ビ―ムの双円錐アンテナ - Google Patents
半球状ビ―ムの双円錐アンテナInfo
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- JP2533985B2 JP2533985B2 JP3130590A JP13059091A JP2533985B2 JP 2533985 B2 JP2533985 B2 JP 2533985B2 JP 3130590 A JP3130590 A JP 3130590A JP 13059091 A JP13059091 A JP 13059091A JP 2533985 B2 JP2533985 B2 JP 2533985B2
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- waveguide
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/04—Biconical horns
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波アンテナ、
特に３つの軸を安定させた人工衛星に使用するのに適当
な遠隔測定および命令用アンテナに関する。
特に３つの軸を安定させた人工衛星に使用するのに適当
な遠隔測定および命令用アンテナに関する。
【従来の技術】これまで人工衛星に使用されている遠隔
測定および命令用アンテナは仰角カバー範囲が非常に狭
い。例えば、通常の縦型誘電体ロッドアンテナは、−９
０°乃至＋９０°の最大の仰角カバー範囲を有する。リ
ーサット（Ｌｅａｓａｔ）衛星で利用されている遠隔測
定および命令用アンテナは、円偏波モードにおいて作動
する双円錐アンテナである。しかし、リーサット（Ｌｅ
ａｓａｔ）遠隔測定および命令用アンテナは無指向性の
カバー範囲であって、半球状のカバー範囲ではない。サ
テライト衛星 ビジネス システム（ＳＢＳ）で利用さ
れる遠隔測定および命令用アンテナは、また双円錐アン
テナであるが、直線偏波モードにおいてのみ作動し、円
偏波モードにおいては動作しない。さらに、通常のアン
テナの周波数帯域幅は、中心周波数の約２％のみであ
る。通常、遠隔測定および命令用アンテナは、送信と受
信の両方に使用されるのではなく、別々の送信用および
受信用アンテナが使用される。
測定および命令用アンテナは仰角カバー範囲が非常に狭
い。例えば、通常の縦型誘電体ロッドアンテナは、−９
０°乃至＋９０°の最大の仰角カバー範囲を有する。リ
ーサット（Ｌｅａｓａｔ）衛星で利用されている遠隔測
定および命令用アンテナは、円偏波モードにおいて作動
する双円錐アンテナである。しかし、リーサット（Ｌｅ
ａｓａｔ）遠隔測定および命令用アンテナは無指向性の
カバー範囲であって、半球状のカバー範囲ではない。サ
テライト衛星 ビジネス システム（ＳＢＳ）で利用さ
れる遠隔測定および命令用アンテナは、また双円錐アン
テナであるが、直線偏波モードにおいてのみ作動し、円
偏波モードにおいては動作しない。さらに、通常のアン
テナの周波数帯域幅は、中心周波数の約２％のみであ
る。通常、遠隔測定および命令用アンテナは、送信と受
信の両方に使用されるのではなく、別々の送信用および
受信用アンテナが使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、３つの周波数チャンネルで作動する円偏波のＫｕバ
ンド遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供するこ
とである。
は、３つの周波数チャンネルで作動する円偏波のＫｕバ
ンド遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供するこ
とである。
【０００４】本発明の別の目的は、広い仰角カバー範囲
を有する遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供す
ることである。
を有する遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供す
ることである。
【０００５】本発明のさらに別の目的は、オーサット
（Ａｕｓｓａｔ）Ｂ衛星のような３軸の安定された人工
衛星に適当である半球状のビームを有する双円錐アンテ
ナを提供することである。
（Ａｕｓｓａｔ）Ｂ衛星のような３軸の安定された人工
衛星に適当である半球状のビームを有する双円錐アンテ
ナを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的および特徴に従って、入出力端子としての直
交モードＴ字型入出力端子と、内部誘電体偏波器と、複
数の縦方向放射スロットを有する円形導波管、円形導波
管部分的短絡体と、２つの円錐形反射器と、および外部
の屈折線路偏波器とを具備するマイクロ波アンテナが提
供される。直交モードＴ字型入出力端子は２つのポート
を有し、ＲＦ信号は、円形偏波の１つの方向を得るため
に一方のポートに入力される。二重モード円形偏波は、
２つのポートにおけるＲＦ信号の電界が垂直なために同
時に励起される。したがって、２つのＲＦ電界はお互い
に分離される。
の他の目的および特徴に従って、入出力端子としての直
交モードＴ字型入出力端子と、内部誘電体偏波器と、複
数の縦方向放射スロットを有する円形導波管、円形導波
管部分的短絡体と、２つの円錐形反射器と、および外部
の屈折線路偏波器とを具備するマイクロ波アンテナが提
供される。直交モードＴ字型入出力端子は２つのポート
を有し、ＲＦ信号は、円形偏波の１つの方向を得るため
に一方のポートに入力される。二重モード円形偏波は、
２つのポートにおけるＲＦ信号の電界が垂直なために同
時に励起される。したがって、２つのＲＦ電界はお互い
に分離される。
【０００７】
【作用】誘電体偏波器は８個の直線状の放射スロットが
等しく、順次にＲＦ周波数率で励起される円形導波管に
おいて回転するＴＥ１１モードＲＦ電界を生成する。水
平偏波電界は、スロットから外部に放射状に伝播され
る。円形導波管部分的短絡体は、スロットの中央線から
１／４波長の距離に位置される。部分的短絡体は円形偏
波されたあらかじめ決められたＲＦ電力の量を円形導波
管の末端で外部に放射することを可能にする。円形導波
管の短位相部分は円形導波管部分短絡体に近接して取り
付けられる。その目的は、それらの接合した角度範囲で
スロットからの信号を同位相で加えるために円形導波管
の端部から外部に放射される信号を遅延させることであ
る。２つの円錐形反射器はスロットに近接して配置され
る。誘電体支持体は、外側の屈折線路偏波器を円錐形反
射器に取り付ける。５層の屈折線路偏波器はスロットか
らの水平偏波電界を円形偏波電界に変換し、ＲＦパター
ンをドーナツ形に形成する。円形の導波管部分的短絡体
を通る円形の導波管の端部から漏れたエネルギーはドー
ナツ形の中心孔を満たす。結果として生ずるＲＦパター
ンは、半球状のビームとなる。
等しく、順次にＲＦ周波数率で励起される円形導波管に
おいて回転するＴＥ１１モードＲＦ電界を生成する。水
平偏波電界は、スロットから外部に放射状に伝播され
る。円形導波管部分的短絡体は、スロットの中央線から
１／４波長の距離に位置される。部分的短絡体は円形偏
波されたあらかじめ決められたＲＦ電力の量を円形導波
管の末端で外部に放射することを可能にする。円形導波
管の短位相部分は円形導波管部分短絡体に近接して取り
付けられる。その目的は、それらの接合した角度範囲で
スロットからの信号を同位相で加えるために円形導波管
の端部から外部に放射される信号を遅延させることであ
る。２つの円錐形反射器はスロットに近接して配置され
る。誘電体支持体は、外側の屈折線路偏波器を円錐形反
射器に取り付ける。５層の屈折線路偏波器はスロットか
らの水平偏波電界を円形偏波電界に変換し、ＲＦパター
ンをドーナツ形に形成する。円形の導波管部分的短絡体
を通る円形の導波管の端部から漏れたエネルギーはドー
ナツ形の中心孔を満たす。結果として生ずるＲＦパター
ンは、半球状のビームとなる。
【０００８】
【実施例】図面を参照すると、図１は明瞭にするために
取り除いた一部分以外は完全に組立てられた双円錐形ア
ンテナ１０の側面図を示す。この取り除いた部分は図２
の斜視図で示される屈折線路偏波器１２である。アンテ
ナ１０の上部は取り付けられた位置を破線で示す屈折線
路偏波器１２を備えた状態で図３に示されている。図１
の双円錐アンテナ１０は誘電体偏波器１６に取り付けら
れた直交モードＴ字型入出力端子１４を含み、その偏波
器１６は８個のスロット２０を有する円形導波管１８に
結合されている。図３−５は双円錐形アンテナ１０の分
解した各部分を示し、図５は直交モードＴ字型入出力端
子１４を示し、図４は誘電体偏波器１６を示し、また図
３はスロット２０の上に取り付けられた屈折線路偏波器
１２を有する円形の導波管１８を示す。
取り除いた一部分以外は完全に組立てられた双円錐形ア
ンテナ１０の側面図を示す。この取り除いた部分は図２
の斜視図で示される屈折線路偏波器１２である。アンテ
ナ１０の上部は取り付けられた位置を破線で示す屈折線
路偏波器１２を備えた状態で図３に示されている。図１
の双円錐アンテナ１０は誘電体偏波器１６に取り付けら
れた直交モードＴ字型入出力端子１４を含み、その偏波
器１６は８個のスロット２０を有する円形導波管１８に
結合されている。図３−５は双円錐形アンテナ１０の分
解した各部分を示し、図５は直交モードＴ字型入出力端
子１４を示し、図４は誘電体偏波器１６を示し、また図
３はスロット２０の上に取り付けられた屈折線路偏波器
１２を有する円形の導波管１８を示す。
【０００９】図５に関連して図１を参照すると、直交モ
ードＴ字型入出力端子１４は、下部の第１の方形の入力
ポート２３および側面の第２の方形の入力ポート２４を
備えた円形の導波管の部分を含む。２つの入力ポート２
３、２４は、お互いに直交に配置されるＷＲ−７５方形
導波管の短い部分である。円形の導波管２２は、動作波
長の０．５８３であり、本発明の１実施例において直径
が０．６９２インチである。円形の導波管２２の上端部
は導波管フランジ２５で終端し、このフランジ２５によ
ってアンテナ１０の残りの部分が直交モードＴ字型入出
力端子１４に取り付けられている。
ードＴ字型入出力端子１４は、下部の第１の方形の入力
ポート２３および側面の第２の方形の入力ポート２４を
備えた円形の導波管の部分を含む。２つの入力ポート２
３、２４は、お互いに直交に配置されるＷＲ−７５方形
導波管の短い部分である。円形の導波管２２は、動作波
長の０．５８３であり、本発明の１実施例において直径
が０．６９２インチである。円形の導波管２２の上端部
は導波管フランジ２５で終端し、このフランジ２５によ
ってアンテナ１０の残りの部分が直交モードＴ字型入出
力端子１４に取り付けられている。
【００１０】図５の（ａ）（ｂ）に見られるように、直
交モードＴ字型入出力端子１４の内部は、円形の導波管
２２の中心に延在するブレード短絡部２６を備えてい
る。本実施例のブレード短絡部２６は、０．８２０×
０．０３２インチの薄い金属シート片である。ブレード
短絡部２６は、第２の方形入力ポート２４の中央から導
波管２２の下部にまで延在する。ブレード短絡部２６
は、第１の入力ポート２３に入る波に透明になるように
適合される直交の方形入力ポート２３、２４の方向付け
に関して方向を定められる。電波が第１のポート２３へ
の移動しようとする場合、ブレード短絡部２６は、第２
の方形入力ポート２４に入る波に短絡を与えるように構
成される。電波が導波管フランジ２５に向って円形導波
管２２を移動する場合、第２のポート２４に入る波は妨
げられない。図５の（ａ）においては、第２の入力ポー
ト２４と反対側の導波管２２の壁から延び出ているねじ
２７が見られる。このねじ２７は、第１のポート２３か
らフランジ２５へ伝播する電磁界における不連続性が存
在しないようにするため、導波管２２の壁の第２のポー
ト２４の存在に対して補償するように調整できる。
交モードＴ字型入出力端子１４の内部は、円形の導波管
２２の中心に延在するブレード短絡部２６を備えてい
る。本実施例のブレード短絡部２６は、０．８２０×
０．０３２インチの薄い金属シート片である。ブレード
短絡部２６は、第２の方形入力ポート２４の中央から導
波管２２の下部にまで延在する。ブレード短絡部２６
は、第１の入力ポート２３に入る波に透明になるように
適合される直交の方形入力ポート２３、２４の方向付け
に関して方向を定められる。電波が第１のポート２３へ
の移動しようとする場合、ブレード短絡部２６は、第２
の方形入力ポート２４に入る波に短絡を与えるように構
成される。電波が導波管フランジ２５に向って円形導波
管２２を移動する場合、第２のポート２４に入る波は妨
げられない。図５の（ａ）においては、第２の入力ポー
ト２４と反対側の導波管２２の壁から延び出ているねじ
２７が見られる。このねじ２７は、第１のポート２３か
らフランジ２５へ伝播する電磁界における不連続性が存
在しないようにするため、導波管２２の壁の第２のポー
ト２４の存在に対して補償するように調整できる。
【００１１】図４に関連して図１を参照すると、誘電体
偏波器１６は、下部の導波管フランジ３１および上部の
別の導波管フランジ３２を有する円形の導波管３０の部
分を含む。下部の導波管フランジ３１は、直交モードＴ
字型入出力端子１４の導波管フランジ２５に接続され
る。図４の（ｂ）に取出した状態で示されているよう
に、導波管３０の内部は、誘電体偏波器素子３３が配置
されている。図４の（ｃ）においてよく見られるよう
に、誘電体偏波器素子３３は導波管３０の壁のスロット
３５中に保持された平面部分３４を含む。誘電体材料３
６は、平面部材３４上に配置される。本実施例におい
て、誘電体材料３６は、ジェネラル エレクトリック
カンパニーによって製造されるＵＬＴＥＭ−１０００か
ら生成される。図４の（ｃ）に見られるように、平面部
分３４の面は直交モードＴ字型入出力端子１４のブレー
ド短絡部２６の面に対して４５°の位置に回転される。
偏波器１６は、下部の導波管フランジ３１および上部の
別の導波管フランジ３２を有する円形の導波管３０の部
分を含む。下部の導波管フランジ３１は、直交モードＴ
字型入出力端子１４の導波管フランジ２５に接続され
る。図４の（ｂ）に取出した状態で示されているよう
に、導波管３０の内部は、誘電体偏波器素子３３が配置
されている。図４の（ｃ）においてよく見られるよう
に、誘電体偏波器素子３３は導波管３０の壁のスロット
３５中に保持された平面部分３４を含む。誘電体材料３
６は、平面部材３４上に配置される。本実施例におい
て、誘電体材料３６は、ジェネラル エレクトリック
カンパニーによって製造されるＵＬＴＥＭ−１０００か
ら生成される。図４の（ｃ）に見られるように、平面部
分３４の面は直交モードＴ字型入出力端子１４のブレー
ド短絡部２６の面に対して４５°の位置に回転される。
【００１２】図３に関連して図１を参照すると、８個の
スロット２０を有する円形導波管１８は、誘電体偏波器
１６の上端部の導波管フランジ３２に接続する導波管フ
ランジ４０を備えている。第１および第２のインピーダ
ンス整合リング４１、４２は導波管１８内に配置され
る。第１のリング４１は、導波管フランジ４０の近くに
配置され、第２のリング４２は導波管１８の中央近くに
配置される。本実施例においての第１のインピーダンス
整合リング４１は、厚さ０．０９５インチの環状体であ
り、幅は０．２５０インチである。第２のインピーダン
ス整合リング４２は、厚さ０．０５０インチの環状体
で、その幅は０．０２５０インチである。リング４１、
４２の大きさと位置は、最初に実験的に決定され、例え
ばはんだ付けなどにより適所に固定される。
スロット２０を有する円形導波管１８は、誘電体偏波器
１６の上端部の導波管フランジ３２に接続する導波管フ
ランジ４０を備えている。第１および第２のインピーダ
ンス整合リング４１、４２は導波管１８内に配置され
る。第１のリング４１は、導波管フランジ４０の近くに
配置され、第２のリング４２は導波管１８の中央近くに
配置される。本実施例においての第１のインピーダンス
整合リング４１は、厚さ０．０９５インチの環状体であ
り、幅は０．２５０インチである。第２のインピーダン
ス整合リング４２は、厚さ０．０５０インチの環状体
で、その幅は０．０２５０インチである。リング４１、
４２の大きさと位置は、最初に実験的に決定され、例え
ばはんだ付けなどにより適所に固定される。
【００１３】８個の放射スロット２０は、円形導波管１
８の上端部近くに配置される。スロット２０は、半波長
の長さ（０．４５インチ）と０．０６インチの幅であ
る。それらは、導波管１８の円周に一様に配置される。
図６を参照すると、円形導波管部分的短絡体４６は、ス
ロット２０の中心線の上の１／４波長上に位置される。
この部分的短絡体４６は環状で、本実施例では、直径
０．３５インチの開口部４７を備え、その直径は典型的
に０．３乃至０．４インチの範囲内で変化できる。円形
の導波管の短位相部分４８は、部分的短絡体４６に近接
して取り付けられる。円形の導波管の短位相部分４８
は、約０．７インチの長さで、フレア孔５０を備えてい
る。
８の上端部近くに配置される。スロット２０は、半波長
の長さ（０．４５インチ）と０．０６インチの幅であ
る。それらは、導波管１８の円周に一様に配置される。
図６を参照すると、円形導波管部分的短絡体４６は、ス
ロット２０の中心線の上の１／４波長上に位置される。
この部分的短絡体４６は環状で、本実施例では、直径
０．３５インチの開口部４７を備え、その直径は典型的
に０．３乃至０．４インチの範囲内で変化できる。円形
の導波管の短位相部分４８は、部分的短絡体４６に近接
して取り付けられる。円形の導波管の短位相部分４８
は、約０．７インチの長さで、フレア孔５０を備えてい
る。
【００１４】図１、３、６を参照すると、双円錐アンテ
ナ１０は、スロット２０から離れた反対方向の円形の導
波管１８に沿って軸の方向に延在する２つの３０°の円
錐形反射器５２、５４を備えている。円錐形反射器５
２、５４は２５°乃至４０゜の円錐垂直角度を有するこ
とができる。両円錐形反射器５２、５４は、スロット２
０に近接した導波管１８の外側に取り付けられる。取り
付けた地点から、円錐形の反射器５２、５４はスロット
２０と反対方向に広がっている。２つの３０°の円錐形
の反射器５２、５４の外部直径は、中心周波数作動波長
において３．０５波長であり、本実施例においては２．
５７インチである。それぞれ３０°の円錐形の反射器５
２、５４は、外側縁部の周りに間隔をおいて４つの誘電
体支持体５６を備えている。図２の外部の屈折線路偏波
器１２は、これらの誘電体支持体５６によって双円錐ア
ンテナ１０に取り付けられている。
ナ１０は、スロット２０から離れた反対方向の円形の導
波管１８に沿って軸の方向に延在する２つの３０°の円
錐形反射器５２、５４を備えている。円錐形反射器５
２、５４は２５°乃至４０゜の円錐垂直角度を有するこ
とができる。両円錐形反射器５２、５４は、スロット２
０に近接した導波管１８の外側に取り付けられる。取り
付けた地点から、円錐形の反射器５２、５４はスロット
２０と反対方向に広がっている。２つの３０°の円錐形
の反射器５２、５４の外部直径は、中心周波数作動波長
において３．０５波長であり、本実施例においては２．
５７インチである。それぞれ３０°の円錐形の反射器５
２、５４は、外側縁部の周りに間隔をおいて４つの誘電
体支持体５６を備えている。図２の外部の屈折線路偏波
器１２は、これらの誘電体支持体５６によって双円錐ア
ンテナ１０に取り付けられている。
【００１５】屈折線路偏波器１２は、カプトンのシート
５３の上のエッチングされた銅屈折線路５５の５つの層
で構成される。プラスチックシート５３の材料は、銅箔
層を有するカプトンポリイミドである。この層は、同軸
円筒５８中に巻かれている。最も小さい円筒５８は直径
が２．８３インチで、もっとも大きいものは直径３．７
８インチである。それぞれ円筒５８は、蜂の巣状のスペ
ーサ５９によって近接した層から分離されている。近接
した円筒間の間隔は、０．１３０インチ±６％である。
５３の上のエッチングされた銅屈折線路５５の５つの層
で構成される。プラスチックシート５３の材料は、銅箔
層を有するカプトンポリイミドである。この層は、同軸
円筒５８中に巻かれている。最も小さい円筒５８は直径
が２．８３インチで、もっとも大きいものは直径３．７
８インチである。それぞれ円筒５８は、蜂の巣状のスペ
ーサ５９によって近接した層から分離されている。近接
した円筒間の間隔は、０．１３０インチ±６％である。
【００１６】屈折線路５５は、円筒５８が形成される方
形のシートの端縁６０に対して４５°の方向である。屈
折線路５５はそれぞれ、屈折線路５５に沿った四角い歯
６６の線を形成する直線の第１および第２の部分６２、
６４を含む。直線の第１の部分６２は、屈折線路５５に
平行に配置され、それらは長さ０．０４インチ±５％、
幅０．０２０８インチ±５％である。直線の第２の部分
６４は、屈折線路５５に垂直に配置され、それらは長さ
０．１０４インチ±６％、幅０．０１１７インチ±６％
である。近接した屈折線路５５の中心線は０．３８６イ
ンチ±６％間隔を隔てられている。
形のシートの端縁６０に対して４５°の方向である。屈
折線路５５はそれぞれ、屈折線路５５に沿った四角い歯
６６の線を形成する直線の第１および第２の部分６２、
６４を含む。直線の第１の部分６２は、屈折線路５５に
平行に配置され、それらは長さ０．０４インチ±５％、
幅０．０２０８インチ±５％である。直線の第２の部分
６４は、屈折線路５５に垂直に配置され、それらは長さ
０．１０４インチ±６％、幅０．０１１７インチ±６％
である。近接した屈折線路５５の中心線は０．３８６イ
ンチ±６％間隔を隔てられている。
【００１７】一般に送信において、Ｋｕバンド無線周波
数信号は、円形偏波放射の１方向を得る直交モードＴ字
型入出力端子１４の第１または第２のポート２３、２４
のどちらかに供給される。二重モード円形偏波は、所望
ならば同時に励起される。第１および第２のポート２
３、２４は、その中をに伝播する電界がお互いに垂直で
あるので分離される。直交モードＴ字型入出力端子１４
からの電波は、誘電体偏波器１６に入り、円形の導波管
３０、１８をスロット２０に伝播する回転ＴＥ１１モー
ドを生成する。このように、８個の線状の放射スロット
２０のすべては、無線周波数率で等しく、順次励起され
る。水平偏波電界は、ａ−９０°の変化を与える５層の
屈折線路偏波器１２の方へ各半波長スロット２０のそれ
ぞれから外部へ放射状に伝播される。
数信号は、円形偏波放射の１方向を得る直交モードＴ字
型入出力端子１４の第１または第２のポート２３、２４
のどちらかに供給される。二重モード円形偏波は、所望
ならば同時に励起される。第１および第２のポート２
３、２４は、その中をに伝播する電界がお互いに垂直で
あるので分離される。直交モードＴ字型入出力端子１４
からの電波は、誘電体偏波器１６に入り、円形の導波管
３０、１８をスロット２０に伝播する回転ＴＥ１１モー
ドを生成する。このように、８個の線状の放射スロット
２０のすべては、無線周波数率で等しく、順次励起され
る。水平偏波電界は、ａ−９０°の変化を与える５層の
屈折線路偏波器１２の方へ各半波長スロット２０のそれ
ぞれから外部へ放射状に伝播される。
【００１８】図１は、円筒状屈折線路偏波器１２内に通
常隠されているスロット２０および円錐形の反射器５２
と５４を見せるために円筒の屈折線路偏波器１２がはず
された双円錐アンテナ１０を示す。図３は、双円錐アン
テナ１０の残りの部分に関する円筒状屈折線路偏波器１
２の位置を示す。円筒状屈折線路偏波器１２の目的は、
スロット２０からの水平偏波ＲＦ信号を円形偏波信号に
変え、スロット２０からのＲＦ信号をドーナッツ形のＲ
Ｆパターンに形成することである。
常隠されているスロット２０および円錐形の反射器５２
と５４を見せるために円筒の屈折線路偏波器１２がはず
された双円錐アンテナ１０を示す。図３は、双円錐アン
テナ１０の残りの部分に関する円筒状屈折線路偏波器１
２の位置を示す。円筒状屈折線路偏波器１２の目的は、
スロット２０からの水平偏波ＲＦ信号を円形偏波信号に
変え、スロット２０からのＲＦ信号をドーナッツ形のＲ
Ｆパターンに形成することである。
【００１９】半球状のビームを得るために入力ＲＦエネ
ルギの部分は、円形導波管１８の上端から外部へ放射さ
れる。この目的のために、円形導波管部分的短絡体４６
はスロット２０の中心線の１／４波長上方に配置され
る。円形導波管部分的短絡体４６はドーナッツ形のＲＦ
パターンの中心孔を満たすために適当な量の円形偏波Ｒ
Ｆ電力を漏洩させることを可能にする。結果として生す
るＲＦパターンは半球状のビームである。このビーム
は、円形導波管１８に沿った垂直の軸から右へ１１０°
および左へ１１０°まで広がる。換言すると、本発明の
アンテナ１０は、導波管１８の軸に沿ったゼロ度を基準
として、−１１０°から１１０°までの広範囲をカバー
することができる。
ルギの部分は、円形導波管１８の上端から外部へ放射さ
れる。この目的のために、円形導波管部分的短絡体４６
はスロット２０の中心線の１／４波長上方に配置され
る。円形導波管部分的短絡体４６はドーナッツ形のＲＦ
パターンの中心孔を満たすために適当な量の円形偏波Ｒ
Ｆ電力を漏洩させることを可能にする。結果として生す
るＲＦパターンは半球状のビームである。このビーム
は、円形導波管１８に沿った垂直の軸から右へ１１０°
および左へ１１０°まで広がる。換言すると、本発明の
アンテナ１０は、導波管１８の軸に沿ったゼロ度を基準
として、−１１０°から１１０°までの広範囲をカバー
することができる。
【００２０】フレア孔５０を有する円形導波管の短位相
部分４８は、その連続した角度においてスロット２０か
らの信号を同じ位相でそれを加えるために、開口部４７
の直径が０．３５インチの漏れた信号の遅延の目的のた
めに部分的短絡体４６に近接して配置される。
部分４８は、その連続した角度においてスロット２０か
らの信号を同じ位相でそれを加えるために、開口部４７
の直径が０．３５インチの漏れた信号の遅延の目的のた
めに部分的短絡体４６に近接して配置される。
【００２１】動作は送信モードに関して記載されている
が、このアンテナ１０は受信に関しても十分動作する。
アンテナ１０は、３つの周波数チャンネル：１２．７５
ＧＨｚ，１４．０ＧＨｚ，および１４．５ＧＨｚのＫｕ
バンドで作動する。通常、１４．０ＧＨｚおよび１４．
５ＧＨｚチャンネルは、受信チャンネル用に使われる。
各チャンネルは、１００ＭＨｚの周波数帯域幅を有す
る。アンテナ１０は、特に円形のインピーダンス整合リ
ング４１、４２の使用よってこのような広帯域特性の実
現を可能にする。５層の屈折線路偏波器１２は低いＲＦ
軸の割合をアンテナ１０に与えることを可能にする。
が、このアンテナ１０は受信に関しても十分動作する。
アンテナ１０は、３つの周波数チャンネル：１２．７５
ＧＨｚ，１４．０ＧＨｚ，および１４．５ＧＨｚのＫｕ
バンドで作動する。通常、１４．０ＧＨｚおよび１４．
５ＧＨｚチャンネルは、受信チャンネル用に使われる。
各チャンネルは、１００ＭＨｚの周波数帯域幅を有す
る。アンテナ１０は、特に円形のインピーダンス整合リ
ング４１、４２の使用よってこのような広帯域特性の実
現を可能にする。５層の屈折線路偏波器１２は低いＲＦ
軸の割合をアンテナ１０に与えることを可能にする。
【００２２】以上新しい，３軸安定衛星に使用するのに
適する改善された遠隔測定および命令用アンテナについ
て説明した。上記記載の実施例が、本発明の原理の適用
を説明する多くの特定の実施例の内のいくつかを単に例
示したものであることを理解するべきである。明らか
に、非常に多くのその他の装置が本発明の技術的範囲か
ら逸脱することなく当業者によって容易に考えることが
できる。
適する改善された遠隔測定および命令用アンテナについ
て説明した。上記記載の実施例が、本発明の原理の適用
を説明する多くの特定の実施例の内のいくつかを単に例
示したものであることを理解するべきである。明らか
に、非常に多くのその他の装置が本発明の技術的範囲か
ら逸脱することなく当業者によって容易に考えることが
できる。
【図１】直交モードＴ字型入出力端子、誘電体偏波器、
およびスロットを有する円形導波管を具備する本発明の
原理に従った双円錐アンテナの側面図。
およびスロットを有する円形導波管を具備する本発明の
原理に従った双円錐アンテナの側面図。
【図２】図１の双円錐アンテナを利用した円筒状屈折線
路偏波器の斜視図。
路偏波器の斜視図。
【図３】図２の屈折線路偏波器の取り付け方を示す図１
の双円錐アンテナのスロット導波管部を切開いて示した
側面図。
の双円錐アンテナのスロット導波管部を切開いて示した
側面図。
【図４】図１の双円錐アンテナを利用した誘電体偏波器
の側面図および底面図と、その偏波器内に取り付けられ
る誘電体偏波器素子の側面図。
の側面図および底面図と、その偏波器内に取り付けられ
る誘電体偏波器素子の側面図。
【図５】図１に示される双円錐形アンテナの部分として
使用される直交モードＴ字型入出力端子の側面図および
底面図。
使用される直交モードＴ字型入出力端子の側面図および
底面図。
【図６】放射素子の詳細を示す図１のアンテナの先端の
側面図および平面図。
側面図および平面図。
１０…アンテナ、１２、１６…偏波器、１４…直交モー
ドＴ字型入出力端子、１８、２２、４８…導波管、２
３、２４…ポート、５２、５４…反射器。
ドＴ字型入出力端子、１８、２２、４８…導波管、２
３、２４…ポート、５２、５４…反射器。
フロントページの続き (72)発明者 クリシュナン・ラグハバン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90503、トアランス、フラビアン・アベ ニュー 19310 (72)発明者 モン・エヌ・ウォング アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90503、トアランス、コンヤ・ドライブ 4132 (72)発明者 グレゴリー・ディー・クルーパ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90504、トアランス、ワンハンドレッド セブンティーフィフス・ストリート 4035
Claims (4)
- 【請求項１】 第１および第２の端部を有する円形導波
管と、 第１の端部に配置された入出力ポートと、 第２の端部近くに配置された複数のスロットと、 第２の端部に配置された開口部と、 第１の端部近くの円形導波管内に配置された誘電体偏波
器素子と、円形導波管と同軸になるように、スロットに隣接して円
形導波管の外側に取り付けられた、スロットから離れる
方向に向けて広がる 第１および第２の円錐形反射器と、 円錐形反射器の周囲に、円形導波管と同軸になるように
配置された円筒状屈折線路偏波器と、円形 導波管の第２の端部付近に配置され、複数のスロッ
トの中心線の上のほぼ１／４波長上に位置された円形導
波管部分的短絡体とを具備することを特徴とする半球状
ビームの双円錐アンテナ。 - 【請求項２】 入出力ポートが直交モードＴ字型入出力
端子の入出力ポートである請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項３】 インピーダンス整合を行うために円形導
波管内に配置された円形のリングを具備する請求項１記
載のアンテナ。 - 【請求項４】 円形導波管部分的短絡体を通る信号を遅
延させるために第２の端部に配置された比較的短い円形
導波管をさらに具備する請求項１記載のアンテナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US520298 | 1990-05-07 | ||
| US07/520,298 US5134420A (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Bicone antenna with hemispherical beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230106A JPH04230106A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2533985B2 true JP2533985B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=24072000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130590A Expired - Fee Related JP2533985B2 (ja) | 1990-05-07 | 1991-05-02 | 半球状ビ―ムの双円錐アンテナ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134420A (ja) |
| EP (1) | EP0456034B1 (ja) |
| JP (1) | JP2533985B2 (ja) |
| CA (1) | CA2039824C (ja) |
| DE (1) | DE69127652T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5717410A (en) * | 1994-05-20 | 1998-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Omnidirectional slot antenna |
| DE19652595C2 (de) * | 1996-12-18 | 2001-10-11 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur richtungsselektiven Abstrahlung elektromagnetischer Wellen |
| EP0978899A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-09 | Radiacion y Microondas, S.A. | Dish-type isoflux antenna |
| US6369766B1 (en) | 1999-12-14 | 2002-04-09 | Ems Technologies, Inc. | Omnidirectional antenna utilizing an asymmetrical bicone as a passive feed for a radiating element |
| DE10012790C2 (de) * | 2000-03-14 | 2002-04-04 | Univ Dresden Tech | Vorrichtung zum richtungsselektiven Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen |
| AU4826701A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-24 | Technische Universitat Dresden | Device for transmitting and receiving electromagnetic waves in a route-selectivemanner |
| KR100897551B1 (ko) * | 2002-09-02 | 2009-05-15 | 삼성전자주식회사 | 무선통신용 소형 무지향성 바이코니컬 안테나 |
| US6667721B1 (en) | 2002-10-09 | 2003-12-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Compact broad band antenna |
| US6980168B1 (en) | 2003-11-25 | 2005-12-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ultra-wideband antenna with wave driver and beam shaper |
| EP1551078B1 (fr) * | 2004-01-02 | 2014-04-02 | Orange | Antenne omnidirectionnelle configurable |
| FR2883671A1 (fr) * | 2005-03-24 | 2006-09-29 | Groupe Ecoles Telecomm | Antenne ultra-large bande offrant une grande flexibilite de conception |
| US7339542B2 (en) * | 2005-12-12 | 2008-03-04 | First Rf Corporation | Ultra-broadband antenna system combining an asymmetrical dipole and a biconical dipole to form a monopole |
| US7453414B2 (en) * | 2006-01-12 | 2008-11-18 | Harris Corporation | Broadband omnidirectional loop antenna and associated methods |
| US7538737B2 (en) * | 2006-02-10 | 2009-05-26 | Ems Technologies, Inc. | High impedance bicone antenna |
| US7564419B1 (en) | 2006-04-14 | 2009-07-21 | Lockheed Martin Corporation | Wideband composite polarizer and antenna system |
| US8729440B2 (en) * | 2009-03-02 | 2014-05-20 | Harris Corporation | Applicator and method for RF heating of material |
| US9379437B1 (en) * | 2011-01-31 | 2016-06-28 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Continuous horn circular array antenna system |
| US8648768B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-02-11 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Conical switched beam antenna method and apparatus |
| US8988294B2 (en) * | 2011-12-06 | 2015-03-24 | Viasat, Inc. | Antenna with integrated condensation control system |
| WO2014049400A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-03 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Omnidirectional circularly polarized waveguide antenna |
| FR3000844B1 (fr) * | 2013-01-04 | 2016-04-01 | Dcns | Antenne du type a reseau circulaire amelioree |
| WO2015117220A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra-wideband biconical antenna with excellent gain and impedance matching |
| US9553369B2 (en) | 2014-02-07 | 2017-01-24 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra-wideband biconical antenna with excellent gain and impedance matching |
| GB201617887D0 (en) * | 2016-10-21 | 2016-12-07 | Leonardo Mw Limited | Antenna and methods of manufacture thereof |
| US11594796B2 (en) * | 2018-11-30 | 2023-02-28 | Unm Rainforest Innovations | Cross slot polarizer |
| RU2716853C1 (ru) * | 2019-09-16 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Калужский приборостроительный завод "Тайфун" | Биконическая антенна с поляризатором |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2978702A (en) * | 1957-07-31 | 1961-04-04 | Arf Products | Antenna polarizer having two phase shifting medium |
| US3656166A (en) * | 1970-06-05 | 1972-04-11 | American Electronic Lab | Broadband circularly polarized omnidirectional antenna |
| US4127857A (en) * | 1977-05-31 | 1978-11-28 | Raytheon Company | Radio frequency antenna with combined lens and polarizer |
| DE3122016A1 (de) * | 1981-06-03 | 1982-12-23 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Antennensystem |
| DE3218690C1 (de) * | 1982-05-18 | 1986-07-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Bikonische Rundstrahlantenne |
-
1990
- 1990-05-07 US US07/520,298 patent/US5134420A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-04 CA CA002039824A patent/CA2039824C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-23 EP EP91106538A patent/EP0456034B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-23 DE DE69127652T patent/DE69127652T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-02 JP JP3130590A patent/JP2533985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69127652T2 (de) | 1998-01-15 |
| EP0456034B1 (en) | 1997-09-17 |
| EP0456034A3 (en) | 1993-09-01 |
| CA2039824C (en) | 1996-01-09 |
| US5134420A (en) | 1992-07-28 |
| CA2039824A1 (en) | 1991-11-08 |
| EP0456034A2 (en) | 1991-11-13 |
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| DE69127652D1 (de) | 1997-10-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |