JPH0344683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばマイクロ波帯又は準ミリ波帯
で使用されるホーンアンテナ（あるいは一次放射
器）のホーン開口部に設けられるホーンカバーの
形状及び取付構造に関するものである。

一般に、ホーンカバーはホーン開口部を覆う状
態に固定され、塵や雨雪の浸入を防ぐ目的で広く
利用されている。また前記ホーンカバーを気密性
を持たせて固定し、ホーン及び給電線路内部に乾
燥空気を常に送り込み内部の結露を防止する結露
防止用窓として一役を担つている。

（従来の技術） 第４図は、従来のホーンカバー取付構造の一例
を示すもので図ａは正面図、図ｂは左側面図であ
り、図中の破線は内部構造を示す。この例は、正
方形ホーン、正方形導波管及びホーンカバーによ
り構成されたシングルホーンを示し、図において
１は正方形ホーン、２は正方形導波管、３はホー
ンカバー、４は小径ボルトである。

正方形ホーン１に対して、前記ホーンの中心軸
を共有して正方形導波管２がフランジ接続されて
いる。ホーンカバー３は、ホーン開口部を縁取る
形状に設けられたカバー取付フランジに接着材で
固定されるとともに、小径ボルト４にてボルト締
めされている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような従来のホーンカバーの取付構造で
は、ホーン開口部にカバー取付フランジを設けな
くてはならず、フランジの大きさは小径ボルトの
締め付けが十分できるだけの幅が必要であり、準
ミリ波帯やミリ波帯で使用する場合にはホーン開
口寸法に対して比較的大きなものとなる。これに
起因してカバー取付フランジに電流の洩れ流れる
現象が生じ、フランジがない場合に比して、ホー
ン開口面に於ける電磁界分布が大きく乱され、ひ
いてはアンテナ放射パターンが劣化する。理想的
には、ホーン開口にはフランジを設けたくないば
かりか、ホーン開口部側壁の厚さも極力薄くする
ことが望まれる。

一方、ホーンカバーは、主として使用周波数を
考慮して材料の選定及び厚さの決定がなされる
が、カバーの機械的強度条件も考慮しなければな
らず、前記選定や決定にも制限が加わり、電気特
性の劣化、なかんずく入力電圧定在波比
（Voltage StandingWave Ratio：VSWR）の劣
化は避けられない。

以上のように、従来の方法では、アンテナ放射
パターンに悪影響を及ぼすとともに、入力
VSWRを劣化させるという大きな欠点を有して
いる。

（問題点を解決するための手段） この発明の目的は、これらの電気特性劣化の欠
点を排除し、機械的強度に於いても十分実用に供
するホーンアンテナを提供することにある。

本発明は、ホーン開口部にはフランジを設けな
いという基本に立ち返り、フランジの代りに誘電
体を素材とするカバー取付枠をホーン外囲近傍に
新たに設け、そのカバー取付枠の開口端面にホー
ン開口面から所定の距離で、且つ、ホーン中心軸
に直角の面に対して傾斜している平面又は曲面又
はそれらの複合面を有するホーンカバーを取付け
ることを特徴とする。

即ち、本発明のホーンアンテナは、ホーンの中
心軸に直角な面に対して傾斜している平面又は曲
面又は前記傾斜面と前記曲面の複合面を有する形
状のホーンカバーを、ホーン外囲近傍に固定され
た誘電体材料からなるホーンカバー取付枠によつ
て、ホーン開口面から使用電波の波長のおよそ４
分の１の距離の位置に設けたことを特徴とするホ
ーンアンテナである。

（作用） 本発明のホーンアンテナは上記の構成によりホ
ーン開口面に直接ホーンカバーを取付ける必要が
ないためホーン開口部にはフランジを設ける必要
がないばかりでなくホーン開口部側壁の厚さを極
力薄くすることができホーン開口部側壁端面にお
ける洩れ電流を少くすることができ、洩れ電流に
よるホーン開口面の電磁界分布のかく乱が少く、
その結果アンテナパターンの劣化が少くなる。

次にホーンカバーがホーンの開口面から使用電
波の波長のほぼ４分の１の距離の位置に設けられ
ているためホーン開口部での反射電力とホーンカ
バー内側表面からの反射電力が互いに打ち消すよ
うになるため入力VSWR特性が向上する。

更にホーンカバーの面は、ホーン中心軸に直角
な面から傾斜して設けられているのでホーンカバ
ー内面からホーンに向けて反射される電力が軽減
され、このため入力VSWR特性が一層向上する。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示すホーンアン
テナで図ａは正面図、図ｂは左側面図、図ｃは外
観図であり、図中の破線は内部構造を示す。図に
於いて番号１〜２は第４図と同じであり、３′は
ホーンカバー、４は小径ボルト、５は、ホーンカ
バーを支持固定することを目的とするカバー取付
枠である。

１〜２の構成品は第４図と全く同様にして組立
て接続されている。カバー取付枠５は、ホーンカ
バー取付端面とカバー取付枠を固定する固定端面
を有し、その断面形状は正方形であり、素材は誘
電体である。カバー取付面は、ホーン開口に対し
て距離を持たせ、角度をつけてホーンカバーを支
持固定できるよう斜めに切断されている。

ホーンカバー３′は、カバー取付枠５の開口端
面及び外部周辺部に接着され必要に応じて外部周
辺部固定端面近傍にボルト締めされる。

本発明によれば、ホーン開口に設けられたカバ
ー取付フランジを取り除いたことにより、フラン
ジ部に洩れ流れる電流に依る放射パターンの劣化
現象は、ほとんど観られなくなる。誘電体のカバ
ー取付枠を用いる事がパターンに悪影響を与えな
い理由の大きな要素である。一方、ホーンカバー
取付に起因する入力VSWRの劣化に対しても効
果が期待できる。即ちホーンカバーを、ホーン開
口より距離を持たせ、ホーン中心軸に直角な面に
対して傾斜させて取付けることにより、従来のも
のでは避けられなかつた入力VSWRの特性劣化
を極力抑えることができる。

即ち、カバー取付位置を、ホーン開口部での反
射電力とホーンカバー表面からの反射電力が互い
に打ち消す条件を与えるように使用波長の概ね４
分の１の距離に選定することによつて著しい効果
が発揮される。もちろん本発明に於いても、使用
周波数を勘案してホーンカバーの素材及びシート
厚は決定されなければならない。

第２図は、この発明の第２の実施例を示す外観
図である。本図は、カバー取付枠５のカバー取付
端面の形状を変えて、ホーンカバーの取付形状を
屋根形にしたものである。

第３図は、この発明の第３の実施例を示す外観
図である。全く同様にしてホーンカバー取付形状
をかまぼこ形にした例である。

以上の他にもホーンカバー取付形状は種々考え
られるが、どの形状にするかの選定は、ホーンカ
バーの使用材料、シート厚のほか使用周波数と共
に使用偏波を考慮に入れて実験的に決定すること
になる。そして、いずれの場合に於いても前述し
た同様の効果が得られる。

以上の説明では、カバー取付枠の断面形状が正
方形のものについて説明したが、これに限定され
るものではなく例えば三角形、長方形、多角形、
円形、楕円形等の任意の形を用いても同様の効果
が得られる。カバー取付枠の取付けについては導
波管のフランジに固定する例について説明した
が、の部位を用いて固定するかは任意であり、ホ
ーン開口に対してホーンカバーを距離を隅て、角
度をつけて取付けることがこの発明の本質であ
る。また、１本のホーンからなるシングルホーン
の例で説明したが、これに限定されるものではな
く、例えば２本、３本等複数のホーンからなるマ
ルチホーンについても適用でき前述同様の効果が
得られる。またホーン及び給電線路として断面が
正方形の例で説明したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば円形や矩形のものを用いても同
様な効果が得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかるホーンア
ンテナ（あるいは一次放射器）は、ホール開口に
取付けられるホーンカバーの取付構造に於いてそ
の特徴を有し、以下の効果を有する。即ち、従来
では、ホーン開口部に設けられたホーンカバー取
付用フランジの影響でアンテナ放射パターンの劣
化が避けられなかつたが、本発明のホーンアンテ
ナではホーン開口部にフランジを設ける必要がな
いのでアンテナ放射パターンの劣化を除去するこ
とができる。また、ホーンカバーをホーン開口面
からほぼ４分の１波長の位置に設け、且つ、ホー
ン開口面と正対する面を極力少くするように傾け
たり曲面にしたりしているので、ホーン内へ反射
して戻る電力が少くなりその結果入力VSWR特
性が非常に改善されるという利点がある。

とりわけ準ミリ波帯やミリ波帯で使用する小口
径ホーンアンテナに於いてはホーン開口面積に対
するフランジ部分の割合が大きかつたので本発明
の適用による効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるホーンアンテナの第１
の実施例の構造を示す図、第２図は本発明にかか
るホーンアンテナの第２の実施例の構造を示す
図、第３図は本発明にかかるホーンアンテナの第
３の実施例の構造を示す図、第４図は従来のホー
ンアンテナの構造を示す図である。 １……ホーン、２……導波管、３，３′……ホ
ーンカバー、４……小径ボルト、５……カバー取
付枠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホーンの中心軸に直角な面に対して傾斜して
   いる平面又は曲面又は前記傾斜面と前記曲面の複
   合面を有する形状のホーンカバーを、ホーン外囲
   近傍に固定された誘電体材料からなるホーンカバ
   ー取付枠によつて、ホーン開口面から使用電波の
   波長のおよそ４分の１の距離の位置に設けたこと
   を特徴とするホーンアンテナ。