【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星放送反射式アンテナ等に用いられる一次放射器に係り、特に、直線偏波を送受信するのに好適な一次放射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来より知られている一次放射器の一例を示すものであり、同図（ａ）は左側面図、同図（ｂ）は断面図である。この従来例に係る一次放射器は、一端側にホーン部１０を有し他端側を閉塞面とした断面円形の導波管１１と、この導波管１１の外壁面から内部に挿入されたプローブ１２とを備えており、プローブ１２と導波管１１の閉塞面とは管内波長の約１／４波長分だけ離れている。ホーン部１０は一端側に円形の開口１０ａを有する円錐ホーンであり、このホーン部１０の他端側に断面円形の導波管１１が同軸的に連続形成されている。
【０００３】
図５は一次放射器の他の従来例を示すものであり、同図（ａ）は左側面図、同図（ｂ）は断面図である。この従来例に係る一次放射器は、ホーン部１３が正方形の開口１３ａを有するDiagonalホーンであると共に、導波管１４が断面方形の空洞部を有する方形導波管であり、それ以外の構成は図 に示す従来例と同様である。ホーン部１３は逆向きの二等辺三角形を交互に隣接した八面体であり、開口１３ａの４つの辺と導波管１４の空洞部の４つの辺とは軸心回りに４５度の角度で交差している。すなわち、ホーン部１３の八面体形状は、開口１３ａの各辺から導波管１４の各角部に向かう４つの二等辺三角形と、導波管１４の各辺から開口１３ａの各角部に向かう４つの二等辺三角形とで構成されている。
【０００４】
このように構成された一次放射器において、例えば衛星から送信された直線偏波を受信する場合、この直線偏波はホーン部１０，１３の開口１０ａ，１３ａから入力されて導波管１１，１４に導かれた後、導波管１１，１４の内部でプローブ１２によって受信されるため、その受信信号を図示せぬコンバータ回路でＩＦ周波数信号に周波数変換して出力することにより、衛星から送信された直線偏波を受信することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来例のうち、図４に示すような円錐ホーンを用いた一次放射器では、ホーン部１０の内部における電界分布は図６に示すようになる。同図から明らかなように、ホーン部１０に入射する電波の偏波面に平行なＥ面の電界強度分布は、入射する電波の偏波面に直交するＨ面の電界強度分布が異なるため、入射電波の偏波面に垂直なＨ面の放射パターンに比べるとＥ面の放射パターンが狭くなり、入射電波のＥ面とＨ面の放射パターンの対称性が悪いという問題がある。
【０００６】
これに対し、図５に示すようなDiagonalホーンを用いた一次放射器では、ホーン部１３の内部における電界分布は図７に示すようになり、この場合、Ｅ面の電界強度分布とＨ面の電界強度分布はほぼ同じになるため、入射電波のＥ面とＨ面の放射パターンの対称性は良好となる。しかしながら、円錐ホーンを用いた一次放射器に比べると、開口１３ａの最大径が大きくなるという難点があり、しかも、断面形状が異なるホーン部１０と導波管１４とを同軸的に連続形成しているため、ホーン部１０を軸線方向に長くする必要があり、これらのことが一次放射器の小型化を妨げる大きな要因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、入射電波のＥ面とＨ面の放射パターンの対称性が良好で、小型化にも好適な一次放射器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一次放射器は、一端側に長辺と短辺が交互に連続する八角形状の開口を有するホーン部と、このホーン部の他端側に同軸的に連続形成された導波管と、この導波管の内壁面から中心軸方向へ突出するプローブとを備え、前記開口の短辺が電波の偏波面に対して略直交していることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された一次放射器では、ホーン部の開口が八角形状となっているため、開口の最大径を短縮しつつＥ面とＨ面の放射パターンの対称性を良好に保つことができ、しかも、ホーン部の軸線方向の長さを短縮して一次放射器小型化を実現することができる。
【００１０】
上記の構成において、導波管の断面形状は特に限定されないが、ホーン部と導波管のそれぞれの断面形状を八角形にすると、ホーン部と導波管との相性が良好になり、ホーン部の軸線方向の長さを短縮する上で好ましい。
【００１１】
この場合において、ホーン部の開口の形状と同様に導波管の断面形状も長辺と短辺が交互に連続する八角形となし、この導波管の長辺と開口の短辺とを略平行に設定することが好ましく、このようにすると導波管の長辺を含む平坦面にプローブを配設することができるため、プローブの取付けが簡単になると共に、直線偏波を導波管の内部でプローブに確実に結合させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る一次放射器の斜視図、図２は該一次放射器の構成図であり、同図（ａ）は左側面図、同図（ｂ）は断面図である。
【００１３】
これらの図に示すように、本実施形態例に係る一次放射器は、一端側に開口１ａを有するホーン部１と、このホーン部１の他端側に同軸的に連続形成された導波管２と、この導波管２の外壁面から内部に挿入されたプローブ３とを備えており、プローブ３と導波管２の閉塞面とは管内波長の約１／４波長分だけ離れている。ホーン部１は断面形状が八角形の八面体であり、各面は上辺と下辺の長さを交互に異にする逆向きの台形を連続させた形状になっている。また、ホーン部１の開口１ａは長辺と短辺が交互に連続する八角形であり、これはDiagonalホーンの正方形開口の各角部を切り落とした形状に相当する。開口１ａの長辺の長さをＬ１，短辺の長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係にあり、好ましくはＬ２はＬ１の約１／２に設定されている。
【００１４】
一方、導波管２は内部に空洞部２ａを有する多角形導波管であり、この空洞部２ａの断面形状も長辺と短辺が交互に連続する八角形である。ただし、開口１ａの八角形と空洞部２ａの八角形とは軸心回りに４５度ずれた相似形であり、前述したホーン部１の各面のうち、一方の台形は開口１ａの長辺と空洞部２ａの短辺間を繋ぎ、他方の台形は開口１ａの短辺と空洞部２ａの長辺間を繋いでいる。また、プローブ３は導波管２の１つの長辺を含む平坦面に取り付けられており、このプローブ３は導波管２の軸心に向かって突出している。ここで、プローブ３は入射電波の偏波面と平行になるように設置されており、換言すると、開口１ａの相対向する２つ短辺が入射電波の偏波面に対して略直交していることになる。
【００１５】
このように構成された一次放射器において、衛星から送信された直線偏波を受信する場合、この直線偏波はホーン部１の開口１ａから入力されて導波管２に導かれた後、導波管２の内部でプローブ３によって受信され、その受信信号を図示せぬコンバータ回路でＩＦ周波数信号に周波数変換して出力することにより、衛星から送信された直線偏波を受信することができる。その際、図３に示すように、八角形の開口１ａを有するホーン部１の内部において、入射電波のＥ面の電界は開口１ａの長辺に向かって円弧状に広がる強度分布となるため、Ｅ面とＨ面の放射パターンの対称性は良好となる。また、ホーン部１と導波管２の断面形状が共に八角形であるため、ホーン部１と導波管２との相性が良好になり、その分、ホーン部１の軸線方向の長さを短縮することができ、一次放射器の小型化を実現することができる。さらに、ホーン部１の開口１ａと導波管２の空洞部２ａとが軸心回りに４５度ずれた相似形の八角形で、開口１ａの短辺と導波管２の長辺とが平行になるように構成したため、導波管２の長辺を含む平坦面にプローブ３を配設することができ、それゆえプローブ３の取付けが簡単になると共に、直線偏波を導波管２の内部でプローブ３に確実に結合させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
ホーン部の開口を長辺と短辺が交互に連続する八角形状としたため、開口の最大径を短縮しつつＥ面とＨ面の放射パターンの対称性を良好に保つことができ、しかも、ホーン部の軸線方向の長さを短縮して一次放射器小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る一次放射器の斜視図である。
【図２】該一次放射器の構成図である。
【図３】該一次放射器における電界分布と放射パターンを示す説明図である。
【図４】従来の一次放射器の一例を示す構成図である。
【図５】従来の一次放射器の他例を示す構成図である。
【図６】図４の一次放射器における電界分布と放射パターンを示す説明図である。
【図７】図５の一次放射器における電界分布と放射パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１ ホーン部１
１ａ 開口
２導波管
２ａ 空洞部
３ プローブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a primary radiator used for a satellite broadcast reflection antenna or the like, and more particularly to a primary radiator suitable for transmitting and receiving linearly polarized waves.
[0002]
[Prior art]
FIGS. 4A and 4B show an example of a conventionally known primary radiator. FIG. 4A is a left side view and FIG. 4B is a cross-sectional view. The primary radiator according to this conventional example is inserted into the waveguide 11 having a circular section from the outer wall surface of the waveguide 11 having a horn portion 10 at one end and a closed surface at the other end. The probe 12 is provided, and the probe 12 and the closed surface of the waveguide 11 are separated by about ¼ wavelength of the guide wavelength. The horn unit 10 is a conical horn having a circular opening 10a on one end side, and a waveguide 11 having a circular cross section is coaxially continuously formed on the other end side of the horn unit 10.
[0003]
FIG. 5 shows another conventional example of a primary radiator, in which FIG. 5 (a) is a left side view and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view. The primary radiator according to this conventional example is a Diagonal horn in which the horn portion 13 has a square opening 13a, and the waveguide 14 is a rectangular waveguide having a hollow portion having a square cross section. This is the same as the conventional example shown in the figure. The horn part 13 is an octahedron in which opposite isosceles triangles are alternately adjacent to each other, and the four sides of the opening 13a and the four sides of the hollow part of the waveguide 14 intersect at an angle of 45 degrees around the axis. are doing. That is, the octahedral shape of the horn portion 13 is directed to four isosceles triangles from each side of the opening 13a to each corner of the waveguide 14, and from each side of the waveguide 14 to each corner of the opening 13a. It consists of four isosceles triangles.
[0004]
When the primary radiator configured as described above receives, for example, linearly polarized waves transmitted from a satellite, the linearly polarized waves are input from the openings 10a and 13a of the horn portions 10 and 13 and are guided to the waveguides 11 and 14. Then, the signal is received by the probe 12 inside the waveguides 11 and 14, so that the received signal is converted into an IF frequency signal by a converter circuit (not shown) and output to be transmitted from the satellite. Can receive linearly polarized waves.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the primary radiator using the conical horn as shown in FIG. 4 among the conventional examples described above, the electric field distribution inside the horn section 10 is as shown in FIG. As is clear from the figure, the electric field intensity distribution on the E plane parallel to the polarization plane of the radio wave incident on the horn unit 10 is different from the electric field intensity distribution on the H plane orthogonal to the polarization plane of the incident radio wave. There is a problem that the radiation pattern on the E plane is narrower than the radiation pattern on the H plane perpendicular to the plane of polarization, and the symmetry of the radiation pattern between the E plane and the H plane of incident radio waves is poor.
[0006]
On the other hand, in the primary radiator using the Diagonal horn as shown in FIG. 5, the electric field distribution inside the horn part 13 is as shown in FIG. 7, and in this case, the electric field intensity distribution on the E plane and the H plane Since the electric field intensity distribution is almost the same, the symmetry of the radiation pattern of the E plane and the H plane of the incident radio wave is good. However, compared to a primary radiator using a conical horn, there is a drawback that the maximum diameter of the opening 13a is increased, and the horn part 10 and the waveguide 14 having different cross-sectional shapes are coaxially continuously formed. Therefore, it is necessary to lengthen the horn part 10 in the axial direction, and these are major factors that hinder downsizing of the primary radiator.
[0007]
The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and the object thereof is a primary radiator that has good symmetry in the radiation pattern of the E-plane and the H-plane of incident radio waves and is suitable for miniaturization. Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the primary radiator of the present invention includes a horn portion having an octagonal opening in which a long side and a short side are alternately continuous on one end side, and coaxially on the other end side of the horn portion. Characterized in that it comprises a continuously formed waveguide and a probe protruding from the inner wall surface of the waveguide in the direction of the central axis, and the short side of the opening is substantially orthogonal to the plane of polarization of the radio wave. Yes.
[0009]
In the primary radiator configured as described above, since the opening of the horn portion has an octagonal shape, the symmetry of the radiation pattern of the E plane and the H plane can be kept good while shortening the maximum diameter of the opening. Moreover, the size of the primary radiator can be reduced by shortening the length of the horn portion in the axial direction.
[0010]
In the above configuration, the cross-sectional shape of the waveguide is not particularly limited. However, when the cross-sectional shapes of the horn part and the waveguide are octagonal, the compatibility between the horn part and the waveguide is improved. It is preferable for shortening the length in the axial direction.
[0011]
In this case, similarly to the shape of the opening of the horn portion, the cross-sectional shape of the waveguide is an octagon in which the long side and the short side are alternately continued, and the long side of the waveguide and the short side of the opening are substantially omitted. It is preferable to set the probe in parallel, and in this way, the probe can be arranged on a flat surface including the long side of the waveguide. It can be securely coupled to the probe internally.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a perspective view of a primary radiator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of the primary radiator. a) is a left side view, and FIG.
[0013]
As shown in these drawings, the primary radiator according to this embodiment includes a horn part 1 having an opening 1a on one end side, and a waveguide continuously formed coaxially on the other end side of the horn part 1. 2 and a probe 3 inserted inside from the outer wall surface of the waveguide 2, and the closed surface of the probe 3 and the waveguide 2 is separated by about ¼ wavelength of the in-tube wavelength. . The horn part 1 is an octahedron whose cross-sectional shape is an octagon, and each surface has a shape in which reverse trapezoids in which the lengths of the upper side and the lower side are alternately different are continued. Moreover, the opening 1a of the horn part 1 is an octagon in which the long side and the short side continue alternately, and this corresponds to a shape obtained by cutting off each corner of the square opening of the Diagonal horn. The length of the long side of the opening 1a L 1, and the length of the short side and L 2, have a relationship of L 1> L 2, preferably L 2 is set to about 1/2 of the L 1 .
[0014]
On the other hand, the waveguide 2 is a polygonal waveguide having a hollow portion 2a therein, and the cross-sectional shape of the hollow portion 2a is an octagon in which long sides and short sides are alternately continued. However, the octagon of the opening 1a and the octagon of the hollow portion 2a are similar to each other with a 45 ° shift around the axis, and one of the faces of the horn portion 1 is the long side of the opening 1a. The short side of the cavity 2a is connected, and the other trapezoid connects the short side of the opening 1a and the long side of the cavity 2a. The probe 3 is attached to a flat surface including one long side of the waveguide 2, and the probe 3 projects toward the axis of the waveguide 2. Here, the probe 3 is installed so as to be parallel to the plane of polarization of the incident radio wave. In other words, the two opposing short sides of the opening 1a are substantially orthogonal to the plane of polarization of the incident radio wave. become.
[0015]
In the case of receiving the linearly polarized wave transmitted from the satellite in the primary radiator configured as described above, the linearly polarized wave is inputted from the opening 1a of the horn unit 1 and guided to the waveguide 2 and then guided. The linearly polarized wave transmitted from the satellite can be received by receiving the probe 3 inside the wave tube 2 and converting the received signal into an IF frequency signal by a converter circuit (not shown). At that time, as shown in FIG. 3, in the horn part 1 having the octagonal opening 1a, the electric field on the E surface of the incident radio wave has an intensity distribution spreading in an arc shape toward the long side of the opening 1a. The symmetry of the radiation patterns on the E and H planes is good. Further, since the cross-sectional shapes of the horn unit 1 and the waveguide 2 are both octagonal, the compatibility between the horn unit 1 and the waveguide 2 is improved, and the length of the horn unit 1 in the axial direction is accordingly increased. Therefore, the primary radiator can be miniaturized. Furthermore, the opening 1a of the horn part 1 and the cavity 2a of the waveguide 2 are similar octagons shifted by 45 degrees around the axis, and the short side of the opening 1a and the long side of the waveguide 2 are parallel. Therefore, the probe 3 can be disposed on a flat surface including the long side of the waveguide 2, so that the probe 3 can be easily attached and the linearly polarized wave is converted into the waveguide 2. It can be reliably coupled to the probe 3 inside.
[0016]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and has the following effects.
[0017]
Since the opening of the horn part has an octagonal shape in which the long side and the short side are alternately continuous, the symmetry of the radiation pattern of the E plane and the H plane can be kept good while shortening the maximum diameter of the opening, and the horn The size of the primary radiator can be reduced by shortening the length of the axial direction of the portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a primary radiator according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the primary radiator.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an electric field distribution and a radiation pattern in the primary radiator.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional primary radiator.
FIG. 5 is a block diagram showing another example of a conventional primary radiator.
6 is an explanatory diagram showing an electric field distribution and a radiation pattern in the primary radiator of FIG. 4. FIG.
7 is an explanatory diagram showing an electric field distribution and a radiation pattern in the primary radiator of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Horn 1
1a Opening 2 Waveguide 2a Cavity 3 Probe
