JP2626267B2 - スカラーフィードホーン - Google Patents
スカラーフィードホーンInfo
- Publication number
- JP2626267B2 JP2626267B2 JP610891A JP610891A JP2626267B2 JP 2626267 B2 JP2626267 B2 JP 2626267B2 JP 610891 A JP610891 A JP 610891A JP 610891 A JP610891 A JP 610891A JP 2626267 B2 JP2626267 B2 JP 2626267B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- concentric
- horn
- choke
- feed horn
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パラボラインテナ等の
一次放射器として使用されるスカラーフィードホーンに
関し、特にマイクロ波帯及び準ミリ波帯で使用される直
交直線偏波２周波数帯共用スカラーフィードホーンに関
する。
一次放射器として使用されるスカラーフィードホーンに
関し、特にマイクロ波帯及び準ミリ波帯で使用される直
交直線偏波２周波数帯共用スカラーフィードホーンに関
する。
【０００２】
【従来の技術】図２（ａ），（ｂ）は、従来のスカラー
フィードホーンの一例の構造図を示すものである。図２
（ａ）は正面図、図２（ｂ）はその断面図を示してい
る。図に於いて１はホーン開口面、６はホーン開口面１
から後退する面に設けられた同心円状チョーク、３はホ
ーンを形成する円形導波管、４は円形導波管３に給電さ
れる電磁波の垂直偏波、５は同じく水平偏波を表わす。
寸法Ｌ１は、ポーン開口面１とそれから後退した面にあ
る同心円状チョーク６の面との距離を示し、通常スカラ
ーフィードホーンの放射パターン特性が良好になる寸法
が実験的に決定される。寸法Ｌ２は、同心円状チョーク
６の深さを示し、通常使用される２周波数の帯域の中心
となる周波数の１／４波長に選定される場合が多い。
フィードホーンの一例の構造図を示すものである。図２
（ａ）は正面図、図２（ｂ）はその断面図を示してい
る。図に於いて１はホーン開口面、６はホーン開口面１
から後退する面に設けられた同心円状チョーク、３はホ
ーンを形成する円形導波管、４は円形導波管３に給電さ
れる電磁波の垂直偏波、５は同じく水平偏波を表わす。
寸法Ｌ１は、ポーン開口面１とそれから後退した面にあ
る同心円状チョーク６の面との距離を示し、通常スカラ
ーフィードホーンの放射パターン特性が良好になる寸法
が実験的に決定される。寸法Ｌ２は、同心円状チョーク
６の深さを示し、通常使用される２周波数の帯域の中心
となる周波数の１／４波長に選定される場合が多い。
【０００３】このスカラーフィードホーンは直交直線偏
波をなす２周波数帯共用のものであり、このスカラーフ
ィードホーンの給電には通常２周波数帯を共用する偏分
波器（図示せず）が使用される。低い周波数帯と高い周
波数帯の直線偏波は互いに直交する関係とされ、２周波
数は互いに干渉の少ない独立した直線偏波でスカラーフ
ィードホーンの円形導波管３を給電する。これらの給電
された、例えば低い周波数帯の水平偏波５と高い周波数
帯の垂直偏波４の電磁波は、スカラーフィードホーンの
ホーン開口面１より前方（図２（ａ）の右方）に向けて
放射される。この放射パターンはホーン開口面１上の振
幅分布と位相分布で決定され、使用される周波数帯域に
於いて、電界を含む面のＥ面パターンと、磁界を含む面
のＨ面パターンがほぼ等しい軸対称なビームであること
が目標とされる。その手段は同心円状チョークー６と適
度な寸法Ｌ１である。同心円状チョーク６は、ホーン開
口面１の外側，即ち円形導波管３の外壁面を流れる後方
への電流を抑制する役割を担っており、この電流に起因
するパターンの劣化を抑制している。寸法Ｌ２を使用周
波数の１／４波長に選定すると、チョークとしての電流
抑制効果が著しく発揮され良好な結果が得られる。また
寸法Ｌ１をＥ面のパターンとＨ面のパターンがほぼ等し
い形状になるよう調整しながら実験的に決定し、所望の
振幅分布と位相分布を実現すると、Ｅ面のパターンとＨ
面のパターンのほぼ等しく揃った軸対称なビームの放射
パターンが実現される。
波をなす２周波数帯共用のものであり、このスカラーフ
ィードホーンの給電には通常２周波数帯を共用する偏分
波器（図示せず）が使用される。低い周波数帯と高い周
波数帯の直線偏波は互いに直交する関係とされ、２周波
数は互いに干渉の少ない独立した直線偏波でスカラーフ
ィードホーンの円形導波管３を給電する。これらの給電
された、例えば低い周波数帯の水平偏波５と高い周波数
帯の垂直偏波４の電磁波は、スカラーフィードホーンの
ホーン開口面１より前方（図２（ａ）の右方）に向けて
放射される。この放射パターンはホーン開口面１上の振
幅分布と位相分布で決定され、使用される周波数帯域に
於いて、電界を含む面のＥ面パターンと、磁界を含む面
のＨ面パターンがほぼ等しい軸対称なビームであること
が目標とされる。その手段は同心円状チョークー６と適
度な寸法Ｌ１である。同心円状チョーク６は、ホーン開
口面１の外側，即ち円形導波管３の外壁面を流れる後方
への電流を抑制する役割を担っており、この電流に起因
するパターンの劣化を抑制している。寸法Ｌ２を使用周
波数の１／４波長に選定すると、チョークとしての電流
抑制効果が著しく発揮され良好な結果が得られる。また
寸法Ｌ１をＥ面のパターンとＨ面のパターンがほぼ等し
い形状になるよう調整しながら実験的に決定し、所望の
振幅分布と位相分布を実現すると、Ｅ面のパターンとＨ
面のパターンのほぼ等しく揃った軸対称なビームの放射
パターンが実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スカラーフィードホーンにおいては、このように寸法Ｌ
１及びＬ２で得られる効果については、ある特定の周波
数に於いては単一周波数であるがゆえに簡単に実現でき
るが、広い周波数帯域での使用に於いては、各々の周波
数で決定される最適な寸法に対してずれが生じる為に良
好な放射パターンを得ることが困難である。ましてや２
つの周波数帯域で使用する場合は、このずれが下限周波
数・上限周波数で益々大きくなり、性能の劣化は避けら
れない。この結果、壁面電流の抑制効果が減少し、ホー
ン開口面上の振幅分布と位相分布が乱れ、放射パターン
の特にＥ面のパターンが劣化し、Ｈ面パターンに揃わな
くなるという欠点を有している。
スカラーフィードホーンにおいては、このように寸法Ｌ
１及びＬ２で得られる効果については、ある特定の周波
数に於いては単一周波数であるがゆえに簡単に実現でき
るが、広い周波数帯域での使用に於いては、各々の周波
数で決定される最適な寸法に対してずれが生じる為に良
好な放射パターンを得ることが困難である。ましてや２
つの周波数帯域で使用する場合は、このずれが下限周波
数・上限周波数で益々大きくなり、性能の劣化は避けら
れない。この結果、壁面電流の抑制効果が減少し、ホー
ン開口面上の振幅分布と位相分布が乱れ、放射パターン
の特にＥ面のパターンが劣化し、Ｈ面パターンに揃わな
くなるという欠点を有している。
【０００５】本発明の目的は広い周波数帯域に亘ってＥ
面およびＨ面放射パターンの揃ったスカラーフィードホ
ーンを提供することにある。
面およびＨ面放射パターンの揃ったスカラーフィードホ
ーンを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のスカラーフィー
ドホーンは、円形導波管によって形成されたホーンと、
その開口面の外側に後方への電流を抑制する同心円状チ
ョークとを有し、第１の周波数の電磁波が垂直偏波によ
って給電され、第２の周波数の電磁波が水平偏波によっ
て給電される直交直線偏波２周波数共用のスカラーフィ
ードホーンにおいて、前記第１の周波数で給電される電
磁波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第１の周波
数の後方への電流を抑制する第１の同心円状チョークを
有し、前記第２の周波数によって給電される電磁波の偏
波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第２の周波数
の後方への電流を抑制する第２の同心円状チョークを有
している。
ドホーンは、円形導波管によって形成されたホーンと、
その開口面の外側に後方への電流を抑制する同心円状チ
ョークとを有し、第１の周波数の電磁波が垂直偏波によ
って給電され、第２の周波数の電磁波が水平偏波によっ
て給電される直交直線偏波２周波数共用のスカラーフィ
ードホーンにおいて、前記第１の周波数で給電される電
磁波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第１の周波
数の後方への電流を抑制する第１の同心円状チョークを
有し、前記第２の周波数によって給電される電磁波の偏
波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第２の周波数
の後方への電流を抑制する第２の同心円状チョークを有
している。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００８】図１（ａ）および図１（ｂ）は本発明のス
カラーフィードホーンの一実施例を示す構造図である。
図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ｂ断面図で
ある。図において、１はホーン開口面、２（２ａおよび
２ｂ）はホーン開口面１の外側且つ後退する面に設けら
れた同心円状チョーク、３はホーンを形成する円形導波
管、４は円形導波管３に給電される第１の周波数の電磁
波が生ずる垂直偏波、５は同じく第２の周波数の電磁波
が生ずる水平偏波を表わす。同心円状チョーク２は円形
導波管３の外壁面に設けられていることになる。そし
て、同心円状チョーク２ａは垂直偏波４の方向に対して
±４５°の角度領域内に設けられ、同心円状チョーク２
ｂは水平偏波５の方向に対して±４５°の角度領域内に
設けられている。従って、同心円状チョーク２ａおよび
２ｂは、同一直径の１／４同心円が交互に連続して設け
られていることになる。寸法Ｌ３は同心円状チョーク２
ａの深さ、寸法Ｌ４は同心円状チョーク２ｂの深さを示
している。同心円状チョーク２ａの寸法Ｌ３は垂直偏波
４を生ずる第１の周波数における１／４波長、同心円状
チョーク２ｂの寸法Ｌ４は水平偏波５を生ずる第２の周
波数における１／４波長とされる。ここで、第１の周波
数は第２の周波数より高いため、寸法Ｌ３は寸法Ｌ４よ
り短かくなっている。
カラーフィードホーンの一実施例を示す構造図である。
図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ｂ断面図で
ある。図において、１はホーン開口面、２（２ａおよび
２ｂ）はホーン開口面１の外側且つ後退する面に設けら
れた同心円状チョーク、３はホーンを形成する円形導波
管、４は円形導波管３に給電される第１の周波数の電磁
波が生ずる垂直偏波、５は同じく第２の周波数の電磁波
が生ずる水平偏波を表わす。同心円状チョーク２は円形
導波管３の外壁面に設けられていることになる。そし
て、同心円状チョーク２ａは垂直偏波４の方向に対して
±４５°の角度領域内に設けられ、同心円状チョーク２
ｂは水平偏波５の方向に対して±４５°の角度領域内に
設けられている。従って、同心円状チョーク２ａおよび
２ｂは、同一直径の１／４同心円が交互に連続して設け
られていることになる。寸法Ｌ３は同心円状チョーク２
ａの深さ、寸法Ｌ４は同心円状チョーク２ｂの深さを示
している。同心円状チョーク２ａの寸法Ｌ３は垂直偏波
４を生ずる第１の周波数における１／４波長、同心円状
チョーク２ｂの寸法Ｌ４は水平偏波５を生ずる第２の周
波数における１／４波長とされる。ここで、第１の周波
数は第２の周波数より高いため、寸法Ｌ３は寸法Ｌ４よ
り短かくなっている。
【０００９】このようなスカラーフィードホーンにおい
ては、第１の周波数の垂直偏波４の電磁波は、その偏波
の方向に設けられている深さＬ３である同心円状チョー
ク２ａによって、ホーン開口面１の外側を流れる後方電
流が効果的に抑制される。一方、第２の周波数の水平偏
波５の電磁波についても、同様に後方電流が深さＬ４で
ある水平偏波４の方向に設けられた同心円状チョーク２
ｂによって効果的に抑制される。即ち、各々の偏波の電
磁波に対して最適な方向および深さに寸法Ｌ３及びＬ４
が決定されているので、チョークとしての電流抑制効果
が著しく発揮される。この結果、第１と第２の周波数が
離れていても、各々の周波数で所望の振幅分布と位相分
布が実現でき、このスカラーフィードホーンはＥ面のパ
ターンとＨ面のパターンがほぼ等しい軸対称なビームの
放射パターンを得ることができる。
ては、第１の周波数の垂直偏波４の電磁波は、その偏波
の方向に設けられている深さＬ３である同心円状チョー
ク２ａによって、ホーン開口面１の外側を流れる後方電
流が効果的に抑制される。一方、第２の周波数の水平偏
波５の電磁波についても、同様に後方電流が深さＬ４で
ある水平偏波４の方向に設けられた同心円状チョーク２
ｂによって効果的に抑制される。即ち、各々の偏波の電
磁波に対して最適な方向および深さに寸法Ｌ３及びＬ４
が決定されているので、チョークとしての電流抑制効果
が著しく発揮される。この結果、第１と第２の周波数が
離れていても、各々の周波数で所望の振幅分布と位相分
布が実現でき、このスカラーフィードホーンはＥ面のパ
ターンとＨ面のパターンがほぼ等しい軸対称なビームの
放射パターンを得ることができる。
【００１０】なお、この実施例においては同心円状チョ
ーク２ａおよび２ｂは、後方電流抑制効果を増すため
に、複数の同心円上に設けられているが、所望性能によ
り、１個の同心円上のみ設けらてれいてもよい。
ーク２ａおよび２ｂは、後方電流抑制効果を増すため
に、複数の同心円上に設けられているが、所望性能によ
り、１個の同心円上のみ設けらてれいてもよい。
【００１１】また第１および第２の周波数が帯域を有す
る場合には、それぞれの周波数帯域のほぼ中心周波数で
それらの周波数帯域を代表させればよい。
る場合には、それぞれの周波数帯域のほぼ中心周波数で
それらの周波数帯域を代表させればよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスカラー
フィードホーンは、２周波数が直交直線偏波給電される
各々の直線偏波に対して、各々の直線偏波の方向に対し
４５°の角度領域に同心円状チョークを設けることによ
り、各々の周波数における放射パターンを軸対称な良好
なパターンとし、広い周波数帯域での使用ができるとい
う効果を有している。
フィードホーンは、２周波数が直交直線偏波給電される
各々の直線偏波に対して、各々の直線偏波の方向に対し
４５°の角度領域に同心円状チョークを設けることによ
り、各々の周波数における放射パターンを軸対称な良好
なパターンとし、広い周波数帯域での使用ができるとい
う効果を有している。
【図１】本発明の一実施例の構造図であり、（ａ）は正
面図、（ｂ）はそのＡ−Ｂ断面図である。
面図、（ｂ）はそのＡ−Ｂ断面図である。
【図２】従来のスカラーフィードホーンの構造図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）はその断面図である。
り、（ａ）は正面図、（ｂ）はその断面図である。
１ ホーン開口面 ２，（２ａ，２ｂ） 同心円状チョーク ３ 円形導波管 ４ 垂直偏波 ５ 水平偏波 ６ 同心円状チョーク
Claims (2)
- 【請求項１】 円形導波管によって形成されたホーン
と、その開口面の外側に後方への電流を抑制する同心円
状チョークとを有し、第１の周波数の電磁波が垂直偏波
によって給電され、第２の周波数の電磁波が水平偏波に
よって給電される直交直線偏波２周波数共用のスカラー
フィードホーンにおいて、前記第１の周波数で給電され
る電磁波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第１の
周波数の後方への電流を抑制する第１の同心円状チョー
クを有し、前記第２の周波数によって給電される電磁波
の偏波の方向に対し±４５°の角度領域に前記第２の周
波数の後方への電流を抑制する第２の同心円状チョーク
を有することを特徴とするスカラーフィードホーン。 - 【請求項２】 前記第１の同心円状チョークと前記第２
の同心円状チョークは、同一同心円上に連続して配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載のスカラーフィ
ードホーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP610891A JP2626267B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | スカラーフィードホーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP610891A JP2626267B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | スカラーフィードホーン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238404A JPH04238404A (ja) | 1992-08-26 |
| JP2626267B2 true JP2626267B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=11629307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP610891A Expired - Lifetime JP2626267B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | スカラーフィードホーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626267B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5554535B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2014-07-23 | 日本無線株式会社 | チョーク部材及び導波管 |
| JP5653297B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-01-14 | 三菱電機株式会社 | ホーンアンテナ |
| CN103682574A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种耐高温Ka频段宽波束收发天线 |
| WO2019198702A1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 株式会社村田製作所 | 電磁波伝搬制御部材、電磁波伝搬制御構造体、電磁波伝搬制御部材付きサッシ、窓構造体及び電子機器 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP610891A patent/JP2626267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04238404A (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970218 |