JP3439843B2 - 偏波面切換えアンテナ - Google Patents
偏波面切換えアンテナInfo
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- JP3439843B2 JP3439843B2 JP22979194A JP22979194A JP3439843B2 JP 3439843 B2 JP3439843 B2 JP 3439843B2 JP 22979194 A JP22979194 A JP 22979194A JP 22979194 A JP22979194 A JP 22979194A JP 3439843 B2 JP3439843 B2 JP 3439843B2
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- electromagnetic wave
- waveguide
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
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- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏波面切換えアンテナに
関し、マイクロ波・ミリ波の偏波面を切換えるアンテナ
に関する。
関し、マイクロ波・ミリ波の偏波面を切換えるアンテナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、衛星通信等に用いられるマイ
クロ波・ミリ波のアンテナで偏波面を水平偏波と垂直偏
波とで切換えるアンテナがある。
クロ波・ミリ波のアンテナで偏波面を水平偏波と垂直偏
波とで切換えるアンテナがある。
【０００３】図５は従来の偏波面切換アンテナの一例の
構造図を示す。同図中、マイクロ波・ミリ波の電磁波が
伝送される断面長方形の矩形導波管１０は偏波角切換え
器１１に接続されている。偏波角切換え器１１は矩形波
導波管１０から供給されるマイクロ波・ミリ波の電磁波
の偏波角を水平偏波と垂直偏波とのいずれかに切換えて
断面正方形のＵ字導波管１２に供給される。
構造図を示す。同図中、マイクロ波・ミリ波の電磁波が
伝送される断面長方形の矩形導波管１０は偏波角切換え
器１１に接続されている。偏波角切換え器１１は矩形波
導波管１０から供給されるマイクロ波・ミリ波の電磁波
の偏波角を水平偏波と垂直偏波とのいずれかに切換えて
断面正方形のＵ字導波管１２に供給される。
【０００４】Ｕ字導波管１２は水平偏波及び垂直偏波の
両方の電磁波が伝送されるために断面が正方形とされて
おり、Ｕ字状に曲げられた先端には一次ホーン１４が設
けられている。この一次ホーンから一次副射器１５に向
けて電磁波が発射される。
両方の電磁波が伝送されるために断面が正方形とされて
おり、Ｕ字状に曲げられた先端には一次ホーン１４が設
けられている。この一次ホーンから一次副射器１５に向
けて電磁波が発射される。
【０００５】従来のアンテナでは断面正方形のＵ字導波
管１２を用いているため、湾曲部（ベント）１２ａの曲
率半径が小さくなれば、導波管内を伝播する電界モード
が乱れるために損失が増大し、一次ホーン１４から出射
される電磁波の出力レベルが低下するという問題があっ
た。また、湾曲部１２ａの曲率半径を大きくするとスペ
ース的に大型化してしまうという問題がある。
管１２を用いているため、湾曲部（ベント）１２ａの曲
率半径が小さくなれば、導波管内を伝播する電界モード
が乱れるために損失が増大し、一次ホーン１４から出射
される電磁波の出力レベルが低下するという問題があっ
た。また、湾曲部１２ａの曲率半径を大きくするとスペ
ース的に大型化してしまうという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、一次ホーンに接続されているＵ字導波管を断面長
方形の矩形導波管２個を用いて水平偏波及び垂直偏波を
別々に伝送し、トランスデューサで合成している。しか
し、矩形導波管２個を用いることにより不要乱反射が発
生し、電磁波発射方向における電力密度が低下し、指向
性パターンが乱れるという問題があった。本発明は上記
の点に鑑みなされたもので、電磁波発射方向における電
力密度の低下を防止し、指向性パターンの乱れを防止す
る偏波面切換えアンテナを提供することを目的とする。
めに、一次ホーンに接続されているＵ字導波管を断面長
方形の矩形導波管２個を用いて水平偏波及び垂直偏波を
別々に伝送し、トランスデューサで合成している。しか
し、矩形導波管２個を用いることにより不要乱反射が発
生し、電磁波発射方向における電力密度が低下し、指向
性パターンが乱れるという問題があった。本発明は上記
の点に鑑みなされたもので、電磁波発射方向における電
力密度の低下を防止し、指向性パターンの乱れを防止す
る偏波面切換えアンテナを提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１の導波管を伝送された水平偏波の電磁波と、第
２の導波管で伝送された垂直偏波の電磁波とを切換え
て、トランスデューサを通して一次ホーンから発射し、
一次副射器で電磁波発射方向に副射する偏波面切換えア
ンテナにおいて、上記一次副射器から電磁波発射方向に
存在し、上記トランスデューサに接続される第１の導波
管と第２の導波管との離間距離Ｄ1 を、使用する電磁波
の中心波長λと正整数ｎとによりＤ1 ＝λ／２＋λ・ｎ
として表わされるように設定する。
は、第１の導波管を伝送された水平偏波の電磁波と、第
２の導波管で伝送された垂直偏波の電磁波とを切換え
て、トランスデューサを通して一次ホーンから発射し、
一次副射器で電磁波発射方向に副射する偏波面切換えア
ンテナにおいて、上記一次副射器から電磁波発射方向に
存在し、上記トランスデューサに接続される第１の導波
管と第２の導波管との離間距離Ｄ1 を、使用する電磁波
の中心波長λと正整数ｎとによりＤ1 ＝λ／２＋λ・ｎ
として表わされるように設定する。
【０００９】請求項２に記載の発明は、前記離間距離Ｄ
1 に設定された第１の導波管と第２の導波管の対向する
部分に電磁波吸収材を設ける。
1 に設定された第１の導波管と第２の導波管の対向する
部分に電磁波吸収材を設ける。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明においては、一次副射器
から副射される電磁波の一部が第２の導波管及び第１の
導波管で反射されたとき、この反射波が一次副射器から
の電磁波と同位相で合成され、電磁波発射方向における
電力密度は増大し、電力密度の低下を防止できる。
から副射される電磁波の一部が第２の導波管及び第１の
導波管で反射されたとき、この反射波が一次副射器から
の電磁波と同位相で合成され、電磁波発射方向における
電力密度は増大し、電力密度の低下を防止できる。
【００１１】請求項２に記載の発明においては、第１，
第２の導波管の対向する部分に設けられた電磁波吸収材
により電磁波の反射が低減され、一次副射器から副射さ
れる電磁波にほとんど合成されず、指向性パターンの乱
れを防止できる。
第２の導波管の対向する部分に設けられた電磁波吸収材
により電磁波の反射が低減され、一次副射器から副射さ
れる電磁波にほとんど合成されず、指向性パターンの乱
れを防止できる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の偏波面切換えアンテナの一実
施例の構造図を示す。同図中、マイクロ波・ミリ波の電
磁波が伝送される断面長方形の矩形導波管２０は導波管
スイッチ２１に接続されている。導波管スイッチ２１は
矩形導波管２０を右隣りの矩形導波管２２又は左隣の矩
形導波管２３に選択的に接続するスイッチであり、矩形
導波管２０に対向する位置はダミーの導波管２４により
終端されている。
施例の構造図を示す。同図中、マイクロ波・ミリ波の電
磁波が伝送される断面長方形の矩形導波管２０は導波管
スイッチ２１に接続されている。導波管スイッチ２１は
矩形導波管２０を右隣りの矩形導波管２２又は左隣の矩
形導波管２３に選択的に接続するスイッチであり、矩形
導波管２０に対向する位置はダミーの導波管２４により
終端されている。
【００１３】断面長方形の矩形導波管２２は導波管スイ
ッチ２１から水平偏波の電磁波をトランスデューサ２６
まで伝送し、断面長方形の矩形導波管２３は導波管スイ
ッチ２１から垂直偏波の電磁波をトランスデューサ２６
まで伝送する。
ッチ２１から水平偏波の電磁波をトランスデューサ２６
まで伝送し、断面長方形の矩形導波管２３は導波管スイ
ッチ２１から垂直偏波の電磁波をトランスデューサ２６
まで伝送する。
【００１４】トランスデューサ２６は図２に示す如くＴ
接続構造であり、水平偏波用のＥポート２６ａに矩形導
波管２２が接続され、Ｈポート２６ｂに垂直偏波用の矩
形導波管２３が接続される。Ｈポート２６ｂは断面長方
形であるが、この長方形断面の短辺が階段状に増大し、
中央部２６ｃでは断面正方形とされている。Ｅポート２
６ａは断面長方形であり、上記Ｈポート２６ｂから延在
する断面正方形の中央部２６ｃに開口して接続されてい
る。また、上記中央部２６ｃはそのまま延在されて断面
正方形の出力ポート２６ｄとされている。これにより、
Ｅポート２６ａより供給される水平偏波の電磁波は出力
ポート２６ｄから出力され、また、Ｈポート２６ｂより
供給される垂直偏波の電磁波は出力ポート２６ｄから出
力される。
接続構造であり、水平偏波用のＥポート２６ａに矩形導
波管２２が接続され、Ｈポート２６ｂに垂直偏波用の矩
形導波管２３が接続される。Ｈポート２６ｂは断面長方
形であるが、この長方形断面の短辺が階段状に増大し、
中央部２６ｃでは断面正方形とされている。Ｅポート２
６ａは断面長方形であり、上記Ｈポート２６ｂから延在
する断面正方形の中央部２６ｃに開口して接続されてい
る。また、上記中央部２６ｃはそのまま延在されて断面
正方形の出力ポート２６ｄとされている。これにより、
Ｅポート２６ａより供給される水平偏波の電磁波は出力
ポート２６ｄから出力され、また、Ｈポート２６ｂより
供給される垂直偏波の電磁波は出力ポート２６ｄから出
力される。
【００１５】図１に示す如く、トランスデューサ２６の
出力ポート２６ｄには一次ホーン２８が取り付けられて
おり、この一次ホーン２８から一次副射器２９に向けて
水平偏波又は垂直偏波の電磁波が発射される。
出力ポート２６ｄには一次ホーン２８が取り付けられて
おり、この一次ホーン２８から一次副射器２９に向けて
水平偏波又は垂直偏波の電磁波が発射される。
【００１６】ところで、導波管スイッチ２１から延在す
る矩形導波管２２，２３は図１に示す如く、近接平行に
整列されて一部副射器２９より前方（電磁波発射方向）
に延在しており、更に湾曲されて立上げられトランスデ
ューサ２６に接続されている。
る矩形導波管２２，２３は図１に示す如く、近接平行に
整列されて一部副射器２９より前方（電磁波発射方向）
に延在しており、更に湾曲されて立上げられトランスデ
ューサ２６に接続されている。
【００１７】ここで、矩形導波管２２，２３夫々のトラ
ンスデューサ２６に接続される直前の立上げ部２２ａ，
２３ａ夫々は、図３に示す如く、距離Ｄ1 だけ離間され
平行とされている。上記の距離Ｄ1 は導波管２２，２３
を伝送される電磁波の使用帯域の中心波長λを用いて
（１）式で表わされる。
ンスデューサ２６に接続される直前の立上げ部２２ａ，
２３ａ夫々は、図３に示す如く、距離Ｄ1 だけ離間され
平行とされている。上記の距離Ｄ1 は導波管２２，２３
を伝送される電磁波の使用帯域の中心波長λを用いて
（１）式で表わされる。
【００１８】
Ｄ1 ＝λ／２＋λ・ｎ ・・・（１）
但し、ｎは正整数である。更に、矩形導波管の立上げ部
２２ａ，２３ａ夫々の互いに対向する面には電磁波吸収
材３０，３１夫々が貼着又は塗布されている。
２２ａ，２３ａ夫々の互いに対向する面には電磁波吸収
材３０，３１夫々が貼着又は塗布されている。
【００１９】従って、一次ホーン２８から発射され、一
次副射器２９で副射された電磁波の一部が矩形導波管２
３の立上げ部２３ａに照射されても、その大部分が電磁
波吸収材３１で吸収される。また、この立上げ部２３ａ
で反射された一部の電磁波が矩形導波管２２の立上げ部
２２ａに照射されても、その大部分が電磁波吸収材３１
で吸収される。また、この立上げ部２３ａ及び２２ａで
反射された極く一部の電磁波は一次副射器２９から副射
された電磁波と同位相で合成されるため、アンテナの電
磁波発射方向における電力密度が低下することが防止さ
れる。
次副射器２９で副射された電磁波の一部が矩形導波管２
３の立上げ部２３ａに照射されても、その大部分が電磁
波吸収材３１で吸収される。また、この立上げ部２３ａ
で反射された一部の電磁波が矩形導波管２２の立上げ部
２２ａに照射されても、その大部分が電磁波吸収材３１
で吸収される。また、この立上げ部２３ａ及び２２ａで
反射された極く一部の電磁波は一次副射器２９から副射
された電磁波と同位相で合成されるため、アンテナの電
磁波発射方向における電力密度が低下することが防止さ
れる。
【００２０】これに対して、図４に示す如く、立上げ部
２２ａ，２３ａを（２）式で表わされる距離Ｄ 2 だけ離
間し、電磁波吸収材３０，３１を設けないとすると、 Ｄ2 ＝λ／４＋λ・ｎ ・・・（２） この場合は、一次副射器２９で副射された電磁波の一部
が立上げ部２３ａで反射され、更に立上げ部２２ａで反
射されたとき、この反射電磁波は一次副射器２９から副
射された電磁波と逆位相で合成され、アンテナの電磁波
発射方向における電力密度が低下することになるが本実
施例では前述の如く立上げ部２２ａ，２３ａの距離をＤ
1 に設定し、更に電磁波吸収材３０，３１を設けること
により、上記電磁波発射方向における電力密度の低下を
防止している。
２２ａ，２３ａを（２）式で表わされる距離Ｄ 2 だけ離
間し、電磁波吸収材３０，３１を設けないとすると、 Ｄ2 ＝λ／４＋λ・ｎ ・・・（２） この場合は、一次副射器２９で副射された電磁波の一部
が立上げ部２３ａで反射され、更に立上げ部２２ａで反
射されたとき、この反射電磁波は一次副射器２９から副
射された電磁波と逆位相で合成され、アンテナの電磁波
発射方向における電力密度が低下することになるが本実
施例では前述の如く立上げ部２２ａ，２３ａの距離をＤ
1 に設定し、更に電磁波吸収材３０，３１を設けること
により、上記電磁波発射方向における電力密度の低下を
防止している。
【００２１】なお、図３における電磁波吸収材３０，３
１を設けないと電磁波発射方向における電力密度は増大
するが、アンテナの指向性パターンの乱れを無くす意味
では電磁波吸収材３０，３１を設ける構成が好適であ
る。
１を設けないと電磁波発射方向における電力密度は増大
するが、アンテナの指向性パターンの乱れを無くす意味
では電磁波吸収材３０，３１を設ける構成が好適であ
る。
【００２２】
【発明の効果】上述の如く、請求項１に記載の発明によ
れば、一次副射器から副射される電磁波の一部が第２の
導波管及び第１の導波管で反射されたとき、この反射波
が一次副射器からの電磁波と同位相で合成され、電磁波
発射方向における電力密度は増大し、電力密度の低下を
防止できる。
れば、一次副射器から副射される電磁波の一部が第２の
導波管及び第１の導波管で反射されたとき、この反射波
が一次副射器からの電磁波と同位相で合成され、電磁波
発射方向における電力密度は増大し、電力密度の低下を
防止できる。
【００２３】また、請求項２に記載の発明によれば、第
１，第２の導波管の対向する部分に設けられた電磁波吸
収材により電磁波の反射が低減され、一次副射器から副
射される電磁波にほとんど合成されず、指向性パターン
の乱れを防止でき、実用上きわめて有用である。
１，第２の導波管の対向する部分に設けられた電磁波吸
収材により電磁波の反射が低減され、一次副射器から副
射される電磁波にほとんど合成されず、指向性パターン
の乱れを防止でき、実用上きわめて有用である。
【図１】本発明アンテナの構造図である。
【図２】トランスデューサの説明図である。
【図３】本発明の要部を示す図である。
【図４】本発明との対比を行なうための図である。
【図５】従来アンテナの構造図である。
２０，２２，２３ 矩形導波管
２１ 導波管スイッチ
２２ａ，２３ａ 立上げ部
２６ トランスデューサ
２８ 一次ホーン
２９ 一次副射器
３０，３１ 電磁波吸収材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 13/02
H01P 1/10
H01P 1/161
H01Q 19/10
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の導波管を伝送された水平偏波の電
磁波と、第２の導波管で伝送された垂直偏波の電磁波と
を切換えて、トランスデューサを通して一次ホーンから
発射し、一次副射器で電磁波発射方向に副射する偏波面
切換えアンテナにおいて、 上記一次副射器から電磁波発射方向に存在し、上記トラ
ンスデューサに接続される第１の導波管と第２の導波管
との離間距離Ｄ1 を、使用する電磁波の中心波長λと正
整数ｎとによりＤ1 ＝λ／２＋λ・ｎとして表わされる
ように設定したことを特徴とする偏波面切換えアンテ
ナ。 - 【請求項２】 前記離間距離Ｄ1 に設定された第１の導
波管と第２の導波管の対向する部分に電磁波吸収材を設
けたことを特徴とする請求項１記載の偏波面切換えアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22979194A JP3439843B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 偏波面切換えアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22979194A JP3439843B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 偏波面切換えアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897623A JPH0897623A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3439843B2 true JP3439843B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=16897735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22979194A Expired - Fee Related JP3439843B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 偏波面切換えアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439843B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP22979194A patent/JP3439843B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0897623A (ja) | 1996-04-12 |
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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: 20030603 |
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