JP4332465B2 - 扇形の電磁ホーンアンテナ - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロ波やミリメートル波の電波に使用する指向性アンテナ、特に扇形の電磁ホーンアンテナに関するものである。
マイクロ波やミリメートル波の電波を、目標の方向に放射または目標の方向から受波する場合に、不要方向への電波の放射を減少し、また受波の感度を上げるために、指向特性のすぐれたアンテナが必要になる。例えば、マイクロ波においてパラボラ反射形のアンテナが常用されている。このパラボラ反射形のアンテナの給電部には、電磁ホーンアンテナが多用されている。このような利用方法においては、アンテナの利得はパラボラ部分により得られる構造となっている。（例えば、非特許文献１）
このため、電磁ホーンアンテナの扇形部分での電波の通路長を同一にする技術の開示は無い。
また、ミリメートル波のアンテナにおいては、電波の波長が短いために、アンテナ各部に精密な機械工作が要求されている。従って、この種のアンテナの製造費が高価であった。
このため、電磁ホーンアンテナの扇形部分での電波の通路長を同一にする技術の開示は無い。
また、ミリメートル波のアンテナにおいては、電波の波長が短いために、アンテナ各部に精密な機械工作が要求されている。従って、この種のアンテナの製造費が高価であった。
落合徳臣、茂在寅男共著「レーダの理論と実際」海文堂出版株式会社、昭和４５年７月１日 三版発行、ｐ．８６−ｐ．８９
本発明は、上述のように精密な機械工作が要求され、製造費が高価であるマイクロ波、ミリメートル波の扇形の電磁ホーンアンテナを、比較的簡単な構造の安価なマイクロ波、ミリメートル波の扇形の電磁ホーンアンテナとして提供することを課題とする。また、指向性の鋭い扇形の電磁ホーンアンテナを提供するため、電磁ホーンアンテナの扇形部分での電波の通路長を同一にすることを課題とする。
導波管に接続された扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、電磁ホーンアンテナの扇形の中心から、この扇形の電磁ホーンアンテナの電波放射面までの長さを、電波放射面の全面にわたって、扇形の電磁ホーンアンテナの電波の通路長が等しくなるようにしたこと、および電磁ホーンアンテナの扇形部分を湾曲加工にしたことを特徴としている。
さらに、請求項２の扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、この電磁ホーンアンテナの内側に、電波吸収材を貼り付けることを特徴としている。
さらに、請求項２の扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、この電磁ホーンアンテナの内側に、電波吸収材を貼り付けることを特徴としている。
扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、この電磁ホーンアンテナの扇形の中心から、この電磁ホーンアンテナの電波放射面までの長さを、電波放射面の全面にわたって、電磁ホーンアンテナの電波の通路長が等しくなるように、電磁ホーンアンテナの扇形部分を湾曲加工した簡単な構造のため、安価にマイクロ波、ミリメートル波の指向性の鋭い電磁ホーンアンテナを提供することができる。
電磁ホーンアンテナの扇形部分を湾曲加工することにより電波の通路を電波放射面の全面にわたって同一にしている。そして、電磁ホーンの側面の内側に、電波吸収材を貼り付けることを特徴としている。
図１は本発明の実施例の斜視図で、１は電波の通路の導波管、３は扇形の電磁ホーンアンテナ１０の、上面扇形４の中心である。３．１は扇形の電磁ホーンアンテナ１０の、下面扇形４．３の中心である。４．１、４．２は扇形の電磁ホーンアンテナ１０の側面である。５は、開口部分である電波放射面である。導波管１に供給された電波は、上面扇形４の中心３と、下面扇形４．３の中心３．１を結ぶ境界線３．３から扇形の電磁ホーンアンテナ１０の扇形部分に供給されて、電波放射面５から外界に放射される。Ａ、Ｂは電波放射面５の両端部である。
扇形の電磁ホーンアンテナ１０の内面は、銅板、金属メッキ付きのプラスチック等よりなり、良好な導電性を持っている。境界線３．３を通過した電波の波面が電波放射面５において等しくなるよう、扇形の電磁ホーンアンテナ１０の扇形部分の電波の通路を湾曲成形してある。
図２は本発明の実施例の、電波の通路を湾曲成形するための電波の通路長を説明するための図である。説明を簡略化するため、平面図で記載してある。３’は、供給された電波が扇形の電磁ホーンアンテナ１０の扇形部分に広がる中心点である。５’は、電波放射面５に対応する部分である。６は、中心点３’から放射された電波の波面が等しい距離を示している。
ここで、Ｌは中心点３’から両端部Ａ、Ｂまでの距離であり、電波の波面が等しい距離を示している。θ１、θ２及びθｎは、それぞれ中心点３’から電波の進む方向を示している。ここで、中心点３’から５’までの距離は、角度θ１ではＬ−Ｒ１、θ２ではＬ−Ｒ２、θｎではＬ−Ｒｎと表せる。
本実施例では、境界線３．３から扇形の電磁ホーンアンテナに流入する電波が電波放射面５において全て等しい波面になるように、全ての電波の進む方向たとえば、θ１、θ２及びθｎなどで電波の通路の長さをＬに保ちながら扇形の導体の上面扇形４と下面扇形４．３の空間を湾曲に加工して、電波放射面５に到達する電波の波面を等しくそろえている。
図３Ａ、Ｂ及びＣは、それぞれ本実施例の扇形の電磁ホーンアンテナ１０の電波の進む方向θ１、θ２及びθｎでの断面図で、Ａは、図２におけるθ１の方向、Ｂは同θ２の方向、Ｃは同θｎの方向の上面扇形４と下面扇形４．３の空間の断面図を示している。図３Ａにおいて、導波管１と境界線３．３を通過した電波は、湾曲に形成した上面扇形４と下面扇形４．３の曲面をθ１に沿って距離Ｌを進行し、電波放射面５に到着して、外界に放射される。同様に、図３Ｂ及びＣにおいては、それぞれθ２、θｎに沿って距離Ｌを進行し、電波放射面５に到達して外界に放射される。
上記の説明は、θ１、θ２およびθｎの方向についてのみ行ったが、本実施例においては、湾曲の形成加工は、扇形の導体の側面４．１と４．２の間の全方向にわたって、連続的かつ円滑に形成して、境界線３．３を通過した全ての電波の波面が、電波放射面５において等しくなるように行われる。
図４は本発明の他の実施例で、電波放射面５から外界に放射される電波の指向特性の補正方法を説明するための図である。７は、電波吸収材で、例えば炭素繊維の布、フェライト材などである。電波吸収材７を扇形の電磁ホーンアンテナ１０の両側の側面４．２に張り付ける。電波吸収材７は両側の側面４．２にあたる電波を吸収して、電波が両側の側面４．２で反射して他の場所に混入するのを防止する。電波吸収材７の材質、寸法、厚さ及び位置をそれぞれ最適に選択することによって、指向特性を補正することが可能である。
１ 電波の通路の導波管
３ 上面扇形の中心
４ 上面扇形
５ 電波放射面
６ 電波の波面が等しい距離
３ 上面扇形の中心
４ 上面扇形
５ 電波放射面
６ 電波の波面が等しい距離
Claims (2)
- 導波管に接続された扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、
前記電磁ホーンアンテナの扇形の中心から、前記電磁ホーンアンテナの電波放射面までの長さを、前記電波放射面の全面にわたって、前記電磁ホーンアンテナの電波の通路長が等しくなるようしたこと、および前記電磁ホーンアンテナの扇形部分を湾曲加工にしたこと、
とを特徴とする扇形の電磁ホーンアンテナ。 - 請求項１に記載の扇形の電磁ホーンアンテナにおいて、
前記電磁ホーンアンテナの内側に、電波吸収材を貼り付けること、を特徴とする扇形の電磁ホーンアンテナ。
Priority Applications (1)
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| JP2004130773A JP4332465B2 (ja) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | 扇形の電磁ホーンアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004130773A JP4332465B2 (ja) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | 扇形の電磁ホーンアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2005318038A JP2005318038A (ja) | 2005-11-10 |
| JP4332465B2 true JP4332465B2 (ja) | 2009-09-16 |
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ID=35445059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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