JPH01251804A - 一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マイクロ波やミリ波等の電波の受信の為の
パラボラアンテナにおいて用いられる一次放射器に関す
る。更に詳しくは、電波受入用の開口部がカバー部材で
覆われて、開口部から内部へ向けての塵の侵入が防止さ
れるようにしてある一次放射器に関する。

〔従来の技術〕

一次放射器においては、その一端に設けられている電波
受入用の開口部から塵が侵入すると、その塵が一次放射
器における内部空間を通して、他端に備えられている受
信部材に付着する。その付着の結果、受信部材において
絶縁が悪化し動作不良を起こす問題がある。

そこで上記開口部をカバー部材で覆って上記塵の侵入を
防止する。このような技術は、例えば実開昭６０−１２
１３０６号公報において知られている。

（発明が解決しようとする課題〕 上記のようにカバー部材を取付けると、電波は上記カバ
ー部材を通って一次放射器の内部に入る為、上記カバー
部材が上記電波に対してｔ員失を与える。

そこで従来は、上記カバー部材をなるべく薄く形成して
、上記損失が少なくなるようにしていた。

しかしながらそのように薄いカバー部材は鳥かつついた
り、風で飛ばされた異物が当たったりすると簡単に破損
して防塵効果が発揮できなくなってしまう。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、カバー部材番こよって塵の侵入を
防止することができ、しかもそのカバー部・材は機械的
強度が強く、その上電波の損失も極めて少なくなるよう
にした一次放射器を提供することである。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求−の範囲
記載の通りの手段を講じたものであって、その作用は次
の通りである。

〔作用〕

カバー部材は、電波導入部材における電波受入用の開口
部への塵の侵入を防止する。カバー部材の厚みは、カバ
ー部材の形成材料として用いた合成樹脂材料の電波透過
損失曲線における谷部に一致する大きい厚みである為、
その機械的強度は高く、また、カバー部材を通して開口
部へ向かう電波が、カバー部材によって減衰される量は
極めて僅かである。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図において、符号１は、マイクロ波の一例として、
１２ＧＨｚ帯の電波の受信に用いる一次放射器を示す。

該−次放射器１は、電波導入部材の一例として示された
筒状の本体２と、その先端に被せ付けたカバー部材３と
を含む。

上記本体２は、銅、アルミニウム合金、真ちゆう等の導
電性の良好な材料を用いて筒状に形成されている。該本
体２において、４は導波管部で、例えば内径２１＋ｎの
ものである。これはＩＥＣ規格のＣ−１２０に相当する
円形導波管でも良い。５は導波管部４の一端に連なるホ
ーン部で、その内側が電波受入用の開口部６となってい
る。７はホーン部５の開口端を示す、導波管部４の他端
には、周波数変換器８が連結してある。この周波数変換
器８において、９は受信部材を示し、共振用の空洞９ａ
とその内部に備えたプローブ９ｂとを含む、この受信部
材９においては、上記導波管部４を通して空洞９ａに入
来した導波管モードの電波が、プローブ９ｂにより同軸
モードの信号として取り出される。尚その取り出された
信号は、図示はしないが、よく知られているように、周
波数変換器８のケース８ａ内に備えられている周波数変
換回路に与えられ、そ・こでより低い周波数の信号に変
換される。

次に１０は本体２における先端部の外周側に設けられた
カバー部材取付用の鍔を示し、外周には螺着用の雄ねじ
１１が形成してある。　１２は凹溝で、環状に形成され
ており、そこには防水用の環状のパツキン１３が存置さ
れている。

次にカバー部材３は、合成樹脂材料（−例としてポリカ
ーボネート）で形成されている。このカバー部材３にお
いて、１５は開口部６を塞ぐ閉塞部を示す。この閉塞部
１５において、１７は電波受入領域で、到来する電波を
上記開口部６へ向けて透過させる為の領域である。該領
域１７の外面１７ａ及び内面１７ｂは共通の一点Ｆを中
心（球心）とする球面に形成してある。上記受入領域１
７の厚み寸法【は、カバー部材３の形成材料である合成
樹脂材料の電波透過損失曲線における第１の谷部に一致
する厚み（受信電波の波長の２分の１にカバー部材３の
材質に応じた波長短縮率（ポリカーボネートの場合０．
６）を乗じた寸法で、本例では８．３ｆｉ）に形成して
ある。また内面１７ｂの半径は２０．８ｔｍとなってい
る。二つの２点鎖線１８．１８は上記受入領域１７の電
波受入可能範囲を示す、　１６は筒状の持出部である。

該持出部１６は受入領域１７をホーン部５の開口端７よ
りもやや前方へ変位させる。その変位の結果、上記の点
Ｆがホーン部５の内側の開口部６内に位置する。またそ
の点Ｆは開口部６の軸上に位置している。ホーン部５の
内側でかつ軸上に上記の点Ｆが位置すると、後から述べ
る如く点Ｆに向けて集束してくる電波は、受入領域１７
のいずれの部分を透過するものも全て同じ条件で受入領
域１７を透過する。従ってそれらの電波はホーン部５内
に効率良く受は入れられることができる。向上起点Ｆの
場所は、ホーン部５の中心軸上において、ホーン部５の
内側よりも４分の１波長程度の範囲で受入領域１７の側
又は導波管部４の側に前後した場所でもよい、上記のよ
うな持出部１６は一般に受入領域１７と同程度の厚みに
形成されるが、必要充分な強度が得られる範囲でより薄
くしても、あるいは厚くしてもよい、また該持出部１６
が無くても上記の点Ｆが上記の如くホーン部５の内側に
位置する場合には、持出部１６は形成してなくてもよい
０次に、１９は閉塞部１５と一体形成の取付部材で、該
カバー部材３を本体２に装着する為の部材である。該部
材１９は、中間に段部２０を有する環状に形成され、ま
た前記雄ねじ１１と螺合する雌ねじ２１が形成してある
。上記のように閉塞部１５の厚みが大きいと、それと同
様に厚みの大きい取付部材１９を閉塞部１５と一体に形
成できる。このことはカバー部材３を本体２に取付ける
為の別の部品の省略に役立つ、尚段部２０の端面２０ａ
は前記パツキン１３に水密的に圧接している。

上記構成のものにあっては、閉塞部１５が開口部６を遮
蔽している為、屋外で使用される状態において一次放射
器１に風で舞った塵が降りかかっても、その塵が一次放
射器１の内部に侵入することは防止される。その結果、
ホーン部５や導波管部４の内面の変質による電気的特性
の悪化が防止される。また、導波管部４の他端に取付け
られている周波数変換器８においては、絶縁部材９ｃの
表面に上記塵が付着してプローブ９ｂと空洞９ａの内面
との間の絶縁が悪化し動作不良が生ずるといった事故が
防止される。

また上記使用状態においては、閉塞部１５の厚みは大き
いから、風で飛ばされた石ころが閉塞部１５に当ったり
、あるいは鳥が口ばしで閉塞部１５をつついたりしても
、閉塞部の破損は防止される。更に、上記のように閉塞
部１５の厚みは大きいから、太陽の光や雨風による風化
に対しても長期に渡って耐えることができ、長寿命に利
用できる。またその上、端面２０ａがパツキン１３に密
着している為、雨が降りかかってもその雨水が一次放射
器１の内部に侵入することは防止される。その結果、ホ
ーン部５や導波管部４の内面の腐蝕や、受信部材９の破
損が防止される。

上記使用状態において、前記受入可能範囲１８゜１８内
において第１図の左方より到来する１２ＧＨｚの電波は
、閉塞部１５における電波受入領域１７を透過し、ホー
ン５の開口部６に入る。その入来した電波は周知の如く
ホーン部５の内部及び導波管部４の内部を伝搬して、前
記周波数変換器８へ至り、受信部２材９によって受信さ
れる。

次に第２図は前記カバー部材３の形成材料として用いた
ポリカーボネートの、厚さと電波透過損失との関係を示
す、この第２図において、Ａは受入電波の周波数が１２
ＧＨｚ　　（衛星放送）、Ｂは２３ＧＨ２（ＣＡＴＶの
中継）、Ｃは５０．５ＧＨｚ　　（簡易無＆ｌ）での透
過損失曲線を夫々示すものである。前記第１図の例にお
いては、Ａの曲線において符号Ａ１で示すように、電波
受入領域１７の厚みが、上記曲線Ａの第１の谷部に一致
する厚みとなっている。

尚カバー部材３による電波の透過損失は、一般に約０．
３ｄＢ以下であれば良い、従って上記谷部とは、透過損
失が約０．３ｄＢ以下となっている範囲を意味する。

上記第２図からは次のことも理解できる。即ち、上記曲
線Ｂから明らかなように、符号Ｂ１で示される４、３ｆ
ｌの厚みの電波受入領域を持ったカバー部材は、２３Ｇ
Ｈｚの電波に対する透過損失が小さい。

従って２３Ｇ）ｌｚを受信する一次放射器におけるカバ
ー部材として利用できる。また、符号Ｂ２で示される８
、７鶴の厚みの電波受入領域を持ったカバー部材を同様
の理由で２３ＧＨｚの電波の受信用の一次放射器に利用
できる。これらの場合、夫々上記曲線Ｂにおける第１．
２の谷部が利用されている。さらに、曲線Ｃから明らか
なように、例えば夫々符号ＣＩ、　Ｃ２，Ｃ３で示され
る２龍、４ｆｌ、６誼ｌの厚みの電波受入領域を持った
カバー部材は、いずれも５０．５ＧＨ２の電波に対する
透過損失が小さいので、その電波の受信用の一次放射器
に利用できる。この場合、夫々上記曲線における第１．
２．３の谷部が利用されている。これらを表にして示す
と次第１表 次に、電波受入領域１７における外面１７ａ及び内面１
７ｂが前述のような形状であると次のような利点がある
。即ち、電波が符号１８．１８で示される如き広い範囲
から入来する場合であっても、その範囲の電波に対して
受入領域１７はどこもみな同じ厚みとなる。従って、受
入領域１７の厚みが、受入電波の波長の数倍（例えば２
倍、３倍、４倍）となるような、より高次の谷部に一致
する厚みであっても、上記の範囲から入来する電波は、
受入領域１７を透過して、損失少なく開口部６に入来す
ることができる。これにより、上記の如き大きな厚みの
電波受入領域をもったカバー部材の実用化が可能となる
。

、次に例えば前記１２ＧＨｚより少し低い１０ＧＨｚ程
度の電波の受信の為の一次放射器におけるカバー部材と
しては、上記＾１で示される３、３ｍｍよりももう少し
厚く形成した電波受入領域を有するカバー部材を利用で
きる。この場合、第１の谷部が利用される。また前記２
３ＧＨ２より少し高い２５ＧＨｚ程度の電波の受信の為
の一次放射器におけるカバー部材としては、上記８１．
　Ｂ２で示される夫々４．３鰭、８゜７ｆｉよりも夫々
やや薄く形成した電波受入領域を有するカバー部材を利
用できる。それら各々の場合、夫々第１又は第２の谷部
が利用される。

次に第３図には前記第１図の一次放射器１を使用したパ
ラボラアンテナの例が示されている。この第３図におい
て、２４はパラボラアンテナの反射鏡で、・下端が地面
又は建造物に固定されている支柱（マスト）２５の上記
に周知の取付具２６を用いて取付けである。２７は元部
を反射鏡２４に固定したアームで、先端部に前記−次放
射器１が取付けてある。尚その取付の状態は、前記−次
放射器１における点Ｆに反射鏡２４の焦点が一致する状
態にされる。また−次放射器１としては、反射鏡２４の
開口角２９に比べ一次放射器ｌにおける前記電波の受入
可能範囲１８．１８の角度が同じ又はやや広いものが用
いられて、反射鏡２４で集束された電波が効率良くホー
ン部５の開口部６に入るようにされる。２８は一次放射
器１における導波管４の後端に接続した周波数変換器を
示す。

上記使用例において、放送衛星から到来するＳＨＦの電
波は反射鏡２４で反射され、−次放射器ｌに向けて集束
する。−次放射器１においては１、上記電波がカバー部
材３を透過して前記開口部６からその内部に入来し、そ
の入来した電波は周波数変換器２８に与えられる０周波
数変換器２８は周知の如くその電波を周波数変換してよ
り低い周波数の信号にし、それをチューナに向けて送出
する。向上記パラボラアンテナは本実施例ではＳＨＦ電
波として放送衛星からの電波（１１，７〜１２．０ＧＨ
２）を受信する為のアンテナを示す、しかしこのパラボ
ラアンテナとしては上記のような用途のアンテナの他に
、通信衛星からの１２ＧＨｚ帯の電波を受信する為のパ
ラボラアンテナや、通信衛星へ向けて１４ＧＨ２帯の電
波を送信する為のパラボラアンテナ、或いはその他３〜
５０ＧＨ２のマイクロ波やミリ波の電波の送受信を行う
パラボラアンテナ等がある。

次に第４図は本願の異なる実施例を示すもので、カバー
部材３ｅにおける電波受入領域１７ｅの厚みを１６．６
ｆｌ（受信電波の波長に、前記波長短縮率を乗じた寸法
）に形成した例を示すものである０本例の場合、１２Ｇ
Ｈｚの電波を受信する場合には、この厚みは、前記第２
図に符号Ａ２で示すように曲線Ａにおける第２の谷部に
一致する。向上記の厚みの受入領域１７ｅを持った力°
バ一部材３ｅは、２３ＧＨ２の電波に対しても、第２図
において符号Ｂ４で示されるように透過損失が小さい（
第４の谷部に一致する厚か）ので、２３ＧＨｚの電波の
受信にも利用可能である。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

（また次回以降のものにおいても順次同様の考えでアル
ファベットのｆ、ｇ、ｈ、ｔ、ｊ、ｋを順に付して重複
する説明を省略する。） 次に第５図は本願の更に異なる実施例を示すもので、カ
バー部材３ｆにおける電波受入領域１７ｆの厚みを２４
．９ｆｌ（受信電波の波長の１．５倍に、前記波長短縮
率を乗じた寸法）に形成（第２図の符号Ａ３から明らか
な如（曲線Ａの第３の谷部に一致する厚み）した例を示
すものである。

次に第６図はカバー部材の材質の違いによる電波透過損
失曲線の違いを示すもので、Ｄはポリカーボネート（比
誘電率εｒ　＝２．８）の場合、Ｅはボリアリレート（
εｒ　＝３．６）の場合、Ｇは不飽和ポリエステル（ε
ｒ　＝４．０）の場合を夫々示す。

前記カバー部材をポリカーボネート以外の材料例えば上
記ポリ了りレートや不飽和ポリエステルで形成する場合
、前記電波受入部の厚みは次の第２表に種々示される値
にすると良い。

第２表 次に第７図は本願の更に異なる実施例を示すもので、閉
塞部を平板状（半径無限大の曲面）に形成した一例を示
すものである。平板状の防塵体１５ｇを備えるカバー部
材３ｇは一例としてポリフェニレンオキサイドで形成し
てある。上記平板状の閉塞部１５ｇの厚み寸法ｔ１は、
カバー部材３ｇの形成材料である合成樹脂材料の電波透
過損失曲線における第１の谷部に一致する厚み（本例で
は８．２ｆｉ）に形成してある。しかしより高次（第２
、第３）の谷部に一致する厚みでもよい、上記カバー部
材３ｇの鍔１０ｇに対する取付は、締付環３１で行なう
、即ち、カバー部材３ｇにおいて、３２は閉塞部１５ｇ
と一体形成の取付部材で、筒部３３と鍔部３４とから成
る。

締付環３１は、上記鍔部３４を鍔１０ｇに対して締付固
定する。またこの締付環３１は銅、アルミニウム、真ち
ゅう等の導電性の良好な材料で形成され、−重のコルゲ
ートホーンとして一次放射器１ｇを動作させる。

上記のような形状のカバー部材３ｇは、前記球状の電波
受入領域を有していたものに比べ製造が容易であり、製
造コストが安価となる。

上記のような平板状の閉塞部１５ｇは、ホーン部５ｇの
軸に沿って入来する電波に対する電気的な厚みに比べ、
上記の軸に対して傾斜して入来する電波に対する電気的
な厚みが大きい、またその電気的な厚みは、上記軸に対
する入来電波の傾斜角が大きければ大きい程大きくなる
。従って上記のような閉塞部１５ｇを有するカバー部材
３ｇは、ホーン部５ｇから見た反射鏡の開口角が比較的
小さい（例えば９０’以下）パラボラアンテナに用いる
と良い。

向上記カバー部材のその他の形成材料と、１１．７〜１
２．０ＧＨｚのＳＨＦ電波を取り扱う場合における閉塞
部１５ｇの厚みとのいくつかの例を示せば、ポリカーボ
ネート（厚み７．８鰭）、ポリテトラフルオロエチレン
（９，６ｍ）　、四フフ化エチレンコポリマー（７，８
ｆｉ）等である。

次に第８図は上記カバー部材３ｇの形成材料として使用
したポリフェニレンオキサイドの電波透過損失特性を示
すもので、横軸は上記の材料の厚みを、縦軸はＳＨＦ電
波の透過損失を夫々示す、そして前記カバー部材３ｇに
おける防塵体１５ｇの厚み寸法は、この特性において、
ＳＨＦ電波のｉ３過損失曲線Ｈ１〜１３　（Ｈｌはｌｏ
、９５ＧＨｚ、　Ｈ２は１１．３ＧＨｚ　Ｓ８３は１１
．７ＧＨｚでの夫々透過損失曲線を示す）の第１の谷部
■に一致する厚みに定められる。更にその厚みは上記谷
部において、上記透過損失がＳＨＦ電波の受信に大きな
影響を与えない値となる範囲、即ち透過損失が許容され
る値（例えば０．３ｄＢ）以下となる範囲において適宜
に選定される。なお上記谷部に・おいて透過損失が最低
となる厚みは、上記ＳＨＦ電波の２分の１波長にカバー
部材の形成材料である合成樹脂の波長短縮率を乗じた寸
法である。上記電波の２分の１波長とは自由空間での波
長と導波管部４ｇ内での波長の平均の半分のことである
。

次に本願の他の実施例を示す図面第９図について説明す
る。この例では、閉塞部１５ｈにはその周縁部の後面側
に筒部３５を具備させである。該筒部３５の存在により
、ホーン部５ｈの開口端７ｈと、閉塞部１５ｈにおける
上記開口端７ｈとの対向面１５ａとの間に、空間３６が
形成される。上記筒部３５の厚み寸法ｔ２及び空間３６
の巾Ｗは、何れも取り扱うＳＨＦ電波の自由空間波長の
４分の１に該カバー部材３ｈの形成材料の波長短縮率を
乗じた寸法にしてある。

またこの例においては、カバー部材３ｈ自身にそれと一
体形成の締付環３７を具備させである。

上記のような筒部３５、空間３６を具備させることによ
り、閉塞部ｔｓｈの存在により生ずる電波の透過損失は
、閉塞部が存在しない場合と同程度に少な（なり、また
ＶＳＷＲも閉塞部が無い場合と同様に良好になる。

次に第１０図、第１１図は、夫々カバー部材３１゜３ｊ
を閉塞部１５１１１５Ｊのみで構成した例を示すもので
ある。これらの例において各カバー部材３ｉ、　３ｊは
、各々の外径寸法を導波管部４ｉ、　４ｊの内径寸法よ
りも僅かに大きく形成される。そして本体石。

２ｊに対するそれらの装着に当っては、それらカバー部
材３Ｌ　３ｊが導波管部４ｉ、　４ｊ内に圧入される。

上記圧入の場合、第１１図の例においては周囲の張出部
３８がホーン部５ｊの内面に当ってカバー部材３ｊの位
置決が自動的になされる。従って、容易に所定位置まで
の正大作業ができる。これら第１０．１１図に示される
カバー部材３ｉ、　３ｊは形状が単純である為、その製
造が容易である。また製造コストも安い、また本体２ｉ
、　２ｊへの組付も簡易である。

尚これらの例においては、カバー部材３ｉ、　３３の各
全周囲を夫々接着剤でもって導波管部４ｉ、　４ｊの内
周面に水密的に貼り付けてもよい。

次に第１２図には形態の異なる電波導入部材を備えた一
次放射器が示される。電波導入部材４ｏは周波数変換器
８にのケース８ａｋ　と一体に作っである。

また電波導入部材４０は電波受入用のホーン部５にのみ
を有し、そのホーン部５ｋに受信部材９ｋが直結してあ
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、カバー部材３によって
塵の侵入を防止することができるは勿論のこと、 上記カバー部材はカバー部材の形成材料として用いた合
成樹脂材料の電波透過損失曲線における谷部に一部する
大きい厚みに形成されるから、鳥かつついたり、異物が
当ったりする等の外力の印加に対し大きな機械的強度を
発揮して、それらによる破損を未然に防止できる効果が
ある。

しかもそれと同時に、カバー部材３を大きな厚みに形成
しても、そのカバー部材による電波の損失を極めて少な
くできて、電波を効率良く受は入れることができる効果
もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は一次放射器
をその中間の一部を省略して示す縦断面図、第２図はカ
バー部材を形成する合成樹脂材料の一例について、その
電波透過損失を種々の周波数に関して示すグラフ、第３
図は一次放射器の使用例を示す図、第４図、第５図は、
夫々カバー部材の異なる実施例を示す縦断面図、第６図
は合成樹脂材料の違いによる電波透過損失曲線の違いを
示すグラフ、第７図はカバー部材の更に異なる実施例を
示す縦断面図、第８図は第１図、第６図とは別な合成樹
脂材料の電波透過損失特性を示すグラフ、第９図はカバ
ー部材の形状の他の例を示す一部破断図、第１０図及び
第１１図は夫々−次放射器本体に対するカバー部材の装
着手段の他の例を示す図、第１２図は電波導入部材の形
態の異なる例を示す縦断面図。 ３・・・カバー部材、６・・・開口部、７・・・開口端
。 頬　明　５　永雪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．電波受入用の開口部を有する電波導入部材と、電波
   の透過が可能な合成樹脂材料で形成され、かつ上記電波
   導入部材に対し上記開口部を塞ぐ状態に装着したカバー
   部材とを含む一次放射器において、上記カバー部材にお
   いて上記開口部を塞ぐ部分の厚みは、上記カバー部材の
   形成材料として用いた合成樹脂材料の電波透過損失曲線
   における谷部に一致する厚みである一次放射器。
2. ２．電波受入用の開口部を有する電波導入部材と、電波
   の透過が可能な合成樹脂材料で形成され、かつ上記電波
   導入部材に対し上記開口部を塞ぐ状態に装着したカバー
   部材とを含む一次放射器において、上記カバー部材にお
   いて上記開口部を塞ぐ部分の外面及び内面は、上記開口
   部内において開口部の軸上の一点を共通の中心点とする
   球面であり、しかもその部分の厚みは、上記カバー部材
   の形成材料として用いた合成樹脂材料の電波透過損失曲
   線における谷部に一致する厚みである一次放射器。
3. ３．電波受入用の開口部を有する電波導入部材と、電波
   の透過が可能な合成樹脂材料で形成され、かつ上記電波
   導入部材に対し上記開口部を塞ぐ状態に装着したカバー
   部材とを含む一次放射器において、上記カバー部材にお
   いて上記開口部を塞ぐ部分は、平板状で、かつその厚み
   は、上記カバー部材の形成材料として用いた合成樹脂材
   料の電波透過損失曲線における谷部に一致する厚みであ
   る一次放射器。
4. ４．電波受入用の開口部を有する電波導入部材と、電波
   の透過が可能な合成樹脂材料で形成され、かつ上記電波
   導入部材に対し上記開口部を塞ぐ状態に装着したカバー
   部材とを含む一次放射器において、上記カバー部材にお
   いて上記開口部を塞ぐ部分は、平板状で、かつその厚み
   は、上記カバー部材の形成材料として用いた合成樹材料
   の電波透過損失曲線における谷部に一致する厚みであり
   、しかも上記開口部における開口端と、上記開口部を塞
   ぐ部分における上記開口端との対向面との間には、ＶＳ
   ＷＲ低下用の空間が形成してある一次放射器。