JPH04230106A - 半球状ビームの双円錐アンテナ - Google Patents
半球状ビームの双円錐アンテナInfo
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- JPH04230106A JPH04230106A JP3130590A JP13059091A JPH04230106A JP H04230106 A JPH04230106 A JP H04230106A JP 3130590 A JP3130590 A JP 3130590A JP 13059091 A JP13059091 A JP 13059091A JP H04230106 A JPH04230106 A JP H04230106A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/04—Biconical horns
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波アンテナ、
特に３つの軸を安定させた人工衛星に使用するのに適当
な遠隔測定および命令用アンテナに関する。
特に３つの軸を安定させた人工衛星に使用するのに適当
な遠隔測定および命令用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで人工衛星に使用されている遠隔
測定および命令用アンテナは仰角カバー範囲が非常に狭
い。例えば、通常の縦型誘電体ロッドアンテナは、−９
０°乃至＋９０°の最大の仰角カバー範囲を有する。リ
−サット（Ｌｅａｓａｔ）衛星で利用されている遠隔測
定および命令用アンテナは、円偏波モ−ドにおいて作動
する双円錐アンテナである。しかし、リ−サット（Ｌｅ
ａｓａｔ）遠隔測定および命令用アンテナは無指向性の
カバー範囲であって、半球状のカバー範囲ではない。サ
テライト衛星 ビジネス システム（ＳＢＳ）で利
用される遠隔測定および命令用アンテナは、また双円錐
アンテナであるが、直線偏波モ−ドにおいてのみ作動し
、円偏波モ−ドにおいては動作しない。さらに、通常の
アンテナの周波数帯域幅は、中心周波数の約２％のみで
ある。通常、遠隔測定および命令用アンテナは、送信と
受信の両方に使用されるのではなく、別々の送信用およ
び受信用アンテナが使用される。
測定および命令用アンテナは仰角カバー範囲が非常に狭
い。例えば、通常の縦型誘電体ロッドアンテナは、−９
０°乃至＋９０°の最大の仰角カバー範囲を有する。リ
−サット（Ｌｅａｓａｔ）衛星で利用されている遠隔測
定および命令用アンテナは、円偏波モ−ドにおいて作動
する双円錐アンテナである。しかし、リ−サット（Ｌｅ
ａｓａｔ）遠隔測定および命令用アンテナは無指向性の
カバー範囲であって、半球状のカバー範囲ではない。サ
テライト衛星 ビジネス システム（ＳＢＳ）で利
用される遠隔測定および命令用アンテナは、また双円錐
アンテナであるが、直線偏波モ−ドにおいてのみ作動し
、円偏波モ−ドにおいては動作しない。さらに、通常の
アンテナの周波数帯域幅は、中心周波数の約２％のみで
ある。通常、遠隔測定および命令用アンテナは、送信と
受信の両方に使用されるのではなく、別々の送信用およ
び受信用アンテナが使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、３つの周波数チャンネルで作動する円偏波のＫｕバ
ンド遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供するこ
とである。
は、３つの周波数チャンネルで作動する円偏波のＫｕバ
ンド遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供するこ
とである。
【０００４】本発明の別の目的は、広い仰角カバー範囲
を有する遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供す
ることである。
を有する遠隔測定および命令用双円錐アンテナを提供す
ることである。
【０００５】本発明のさらに別の目的は、オ−サット（
Ａｕｓｓａｔ）Ｂ衛星のような３軸の安定された人工衛
星に適当である半球状のビームを有する双円錐アンテナ
を提供することである。
Ａｕｓｓａｔ）Ｂ衛星のような３軸の安定された人工衛
星に適当である半球状のビームを有する双円錐アンテナ
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的および特徴に従って、入力または出力端子と
しての直交モードＴと、内部誘電体偏波器と、複数の縦
方向放射スロットを有する円形導波管、円形導波管部分
的短絡体と、２つの円錐形反射器と、および外部の屈折
線路偏波器とを具備するマイクロ波アンテナが提供され
る。直交モードＴは２つのポートを有し、ＲＦ信号は、
円形偏波の１つの方向を得るために一方のポートに入力
される。二重モ−ド円形偏波は、２つのポートにおける
ＲＦ信号の電界が垂直なために同時に励起される。した
がって、２つのＲＦ電界はお互いに分離される。
の他の目的および特徴に従って、入力または出力端子と
しての直交モードＴと、内部誘電体偏波器と、複数の縦
方向放射スロットを有する円形導波管、円形導波管部分
的短絡体と、２つの円錐形反射器と、および外部の屈折
線路偏波器とを具備するマイクロ波アンテナが提供され
る。直交モードＴは２つのポートを有し、ＲＦ信号は、
円形偏波の１つの方向を得るために一方のポートに入力
される。二重モ−ド円形偏波は、２つのポートにおける
ＲＦ信号の電界が垂直なために同時に励起される。した
がって、２つのＲＦ電界はお互いに分離される。
【０００７】
【作用】誘電体偏波器は８個の直線状の放射スロットが
等しく、順次にＲＦ周波数率で励起される円形導波管に
おいて回転するＴＥ１１モ−ドＲＦ電界を生成する。水
平偏波電界は、スロットから外部に放射状に伝播される
。 円形導波管部分的短絡体は、スロットの中央線から１／
４波長の距離に位置される。部分的短絡体は円形偏波さ
れたあらかじめ決められたＲＦ電力の量を円形導波管の
末端で外部に放射することを可能にする。円形導波管の
短位相部分は円形導波管部分短絡体に近接して取り付け
られる。その目的は、それらの接合した角度範囲でスロ
ットからの信号を同位相で加えるために円形導波管の端
部から外部に放射される信号を遅延させることである。 ２つの円錐形反射器はスロットに近接して配置される。 誘電体支持体は、外側の屈折線路偏波器を円錐形反射器
に取り付ける。５層の屈折線路偏波器はスロットからの
水平偏波電界を円形偏波電界に変換し、ＲＦパタ−ンを
ド−ナツ形に形成する。円形の導波管部分的短絡体を通
る円形の導波管の端部から漏れたエネルギ−はド−ナツ
形の中心孔を満たす。結果として生ずるＲＦパタ−ンは
、半球状のビームとなる。
等しく、順次にＲＦ周波数率で励起される円形導波管に
おいて回転するＴＥ１１モ−ドＲＦ電界を生成する。水
平偏波電界は、スロットから外部に放射状に伝播される
。 円形導波管部分的短絡体は、スロットの中央線から１／
４波長の距離に位置される。部分的短絡体は円形偏波さ
れたあらかじめ決められたＲＦ電力の量を円形導波管の
末端で外部に放射することを可能にする。円形導波管の
短位相部分は円形導波管部分短絡体に近接して取り付け
られる。その目的は、それらの接合した角度範囲でスロ
ットからの信号を同位相で加えるために円形導波管の端
部から外部に放射される信号を遅延させることである。 ２つの円錐形反射器はスロットに近接して配置される。 誘電体支持体は、外側の屈折線路偏波器を円錐形反射器
に取り付ける。５層の屈折線路偏波器はスロットからの
水平偏波電界を円形偏波電界に変換し、ＲＦパタ−ンを
ド−ナツ形に形成する。円形の導波管部分的短絡体を通
る円形の導波管の端部から漏れたエネルギ−はド−ナツ
形の中心孔を満たす。結果として生ずるＲＦパタ−ンは
、半球状のビームとなる。
【０００８】
【実施例】図面を参照すると、図１は明瞭にするために
取り除いた一部分以外は完全に組立てられた双円錐形ア
ンテナ１０の側面図を示す。この取り除いた部分は図２
の斜視図で示される屈折線路偏波器１２である。アンテ
ナ１０の上部は取り付けられた位置を破線で示す屈折線
路偏波器１２を備えた状態で図３に示されている。図１
の双円錐アンテナは誘電体偏波器１６に取り付けられた
直交モードＴ１４を含み、その偏波器１６は８個のスロ
ット２０を有する円形導波管１８に結合されている。図
３−５は双円錐形アンテナ１０の分解した各部分を示し
、図５は直行モ−ドＴ１４を示し、図４は誘電体偏波器
１６を示し、また図３はスロット２０の上に取り付けら
れた屈折線路偏波器１２を有する円形の導波管１８を示
す。
取り除いた一部分以外は完全に組立てられた双円錐形ア
ンテナ１０の側面図を示す。この取り除いた部分は図２
の斜視図で示される屈折線路偏波器１２である。アンテ
ナ１０の上部は取り付けられた位置を破線で示す屈折線
路偏波器１２を備えた状態で図３に示されている。図１
の双円錐アンテナは誘電体偏波器１６に取り付けられた
直交モードＴ１４を含み、その偏波器１６は８個のスロ
ット２０を有する円形導波管１８に結合されている。図
３−５は双円錐形アンテナ１０の分解した各部分を示し
、図５は直行モ−ドＴ１４を示し、図４は誘電体偏波器
１６を示し、また図３はスロット２０の上に取り付けら
れた屈折線路偏波器１２を有する円形の導波管１８を示
す。
【０００９】図５に関連して図１を参照すると、直交モ
ードＴ１４は、下部の第１の方形の入力ポート２３およ
び側面の第２の方形の入力ポート２４を備えた円形の導
波管の部分を含む。２つの入力ポート２３、２４は、お
互いに直交に配置されるＷＲ−７５方形導波管の短い部
分である。 円形の導波管２２は、動作波長の０．５８３であり、本
発明の１実施例において直径が０．６９２インチである
。 円形の導波管２２の上端部は導波管フランジ２５で終端
し、このフランジ２５によってアンテナ１０の残りの部
分が直交モードＴ１４に取り付けられている。
ードＴ１４は、下部の第１の方形の入力ポート２３およ
び側面の第２の方形の入力ポート２４を備えた円形の導
波管の部分を含む。２つの入力ポート２３、２４は、お
互いに直交に配置されるＷＲ−７５方形導波管の短い部
分である。 円形の導波管２２は、動作波長の０．５８３であり、本
発明の１実施例において直径が０．６９２インチである
。 円形の導波管２２の上端部は導波管フランジ２５で終端
し、このフランジ２５によってアンテナ１０の残りの部
分が直交モードＴ１４に取り付けられている。
【００１０】図５の（ａ）（ｂ）に見られるように、直
交モードＴ１４の内部は、円形の導波管２２の中心に延
在するブレ−ド短絡部２６を備えている。本実施例のブ
レ−ド短絡部２６は、０．８２０×０．０３２インチの
薄い金属シ−ト片である。ブレ−ド短絡部２６は、第２
の方形入力ポート２４の中央から導波管２２の下部にま
で延在する。ブレ−ド短絡部２６は、第１の入力ポート
２３に入る波に透明になるように適合される直交の方形
入力ポート２３、２４の方向付けに関して方向を定めら
れる。電波が第１のポート２３への移動しようとする場
合、ブレ−ド短絡部２６は、第２の方形入力ポート２４
に入る波に短絡を与えるように構成される。電波が導波
管フランジ２５に向って円形導波管２２を移動する場合
、第２のポート２４に入る波は妨げられない。図５の（
ａ）においては、第２の入力ポート２４と反対側の導波
管２２の壁から延び出ているねじ２７が見られる。この
ねじ２７は、第１のポート２３からフランジ２５へ伝播
する電磁界における不連続性が存在しないようにするた
め、導波管２２の壁の第２のポート２４の存在に対して
補償するように調整できる。
交モードＴ１４の内部は、円形の導波管２２の中心に延
在するブレ−ド短絡部２６を備えている。本実施例のブ
レ−ド短絡部２６は、０．８２０×０．０３２インチの
薄い金属シ−ト片である。ブレ−ド短絡部２６は、第２
の方形入力ポート２４の中央から導波管２２の下部にま
で延在する。ブレ−ド短絡部２６は、第１の入力ポート
２３に入る波に透明になるように適合される直交の方形
入力ポート２３、２４の方向付けに関して方向を定めら
れる。電波が第１のポート２３への移動しようとする場
合、ブレ−ド短絡部２６は、第２の方形入力ポート２４
に入る波に短絡を与えるように構成される。電波が導波
管フランジ２５に向って円形導波管２２を移動する場合
、第２のポート２４に入る波は妨げられない。図５の（
ａ）においては、第２の入力ポート２４と反対側の導波
管２２の壁から延び出ているねじ２７が見られる。この
ねじ２７は、第１のポート２３からフランジ２５へ伝播
する電磁界における不連続性が存在しないようにするた
め、導波管２２の壁の第２のポート２４の存在に対して
補償するように調整できる。
【００１１】図４に関連して図１を参照すると、誘電体
偏波器１６は、下部の導波管フランジ３１および上部の
別の導波管フランジ３２を有する円形の導波管３０の部
分を含む。下部の導波管フランジ３１は、直交モードＴ
１４の導波管フランジ２５に接続される。図４の（ｂ）
に取出した状態で示されているように、導波管３０の内
部は、誘電体偏波器素子３３が配置されている。図４の
（ｃ）においてよく見られるように、誘電体偏波器素子
３３は導波管３０の壁のスロット３５中に保持された平
面部分３４を含む。誘電体材料３６は、平面部材３４上
に配置される。本実施例において、誘電体材料３６は、
ジェネラル エレクトリック カンパニ−によって
製造されるＵＬＴＥＭ−１０００から生成される。図４
の（ｃ）に見られるように、平面部分３４の面は直交モ
ードＴ１４のブレ−ド短絡部２６の面に対して４５°の
位置に回転される。
偏波器１６は、下部の導波管フランジ３１および上部の
別の導波管フランジ３２を有する円形の導波管３０の部
分を含む。下部の導波管フランジ３１は、直交モードＴ
１４の導波管フランジ２５に接続される。図４の（ｂ）
に取出した状態で示されているように、導波管３０の内
部は、誘電体偏波器素子３３が配置されている。図４の
（ｃ）においてよく見られるように、誘電体偏波器素子
３３は導波管３０の壁のスロット３５中に保持された平
面部分３４を含む。誘電体材料３６は、平面部材３４上
に配置される。本実施例において、誘電体材料３６は、
ジェネラル エレクトリック カンパニ−によって
製造されるＵＬＴＥＭ−１０００から生成される。図４
の（ｃ）に見られるように、平面部分３４の面は直交モ
ードＴ１４のブレ−ド短絡部２６の面に対して４５°の
位置に回転される。
【００１２】図３に関連して図１を参照すると、８個の
スロット２０を有する円形導波管１８は、誘電体偏波器
１６の上端部の導波管フランジ３２に接続する導波管フ
ランジ４０を備えている。第１および第２のインピ−ダ
ンス整合リング４１、４２は導波管１８内に配置される
。第１のリング４１は、導波管フランジ４０の近くに配
置され、第２のリング４１は導波管１８の中央近くに配
置される。本実施例においての第１のインピ−ダンス整
合リング４１は、厚さ０．０９５インチの環状体であり
、幅は０．２５０インチである。第２のインピ−ダンス
整合リング４２は、厚さ０．０５０インチの環状体で、
その幅は０．０２５０インチである。リング４１、４２
の大きさと位置は、最初に実験的に決定され、例えばは
んだ付けなどにより適所に固定される。
スロット２０を有する円形導波管１８は、誘電体偏波器
１６の上端部の導波管フランジ３２に接続する導波管フ
ランジ４０を備えている。第１および第２のインピ−ダ
ンス整合リング４１、４２は導波管１８内に配置される
。第１のリング４１は、導波管フランジ４０の近くに配
置され、第２のリング４１は導波管１８の中央近くに配
置される。本実施例においての第１のインピ−ダンス整
合リング４１は、厚さ０．０９５インチの環状体であり
、幅は０．２５０インチである。第２のインピ−ダンス
整合リング４２は、厚さ０．０５０インチの環状体で、
その幅は０．０２５０インチである。リング４１、４２
の大きさと位置は、最初に実験的に決定され、例えばは
んだ付けなどにより適所に固定される。
【００１３】８個の放射スロット２０は、円形導波管１
８の上端部近くに配置される。スロット２０は、半波長
の長さ（０．４５インチ）と０．０６インチの幅である
。それらは、導波管１８の円周に一様に配置される。図
８を参照すると、円形導波管部分的短絡体４６は、スロ
ット２０の中心線の上の１／４波長上に位置される。こ
の部分的短絡体４６は環状で、本実施例では、直径０．
３５インチの開口部４７を備えている。円形の導波管の
短位相部分４８は、部分的短絡体４６に近接して取り付
けられる。円形の導波管の短位相部分４８は、約０．７
インチの長さで、フレア孔５０を備えている。
８の上端部近くに配置される。スロット２０は、半波長
の長さ（０．４５インチ）と０．０６インチの幅である
。それらは、導波管１８の円周に一様に配置される。図
８を参照すると、円形導波管部分的短絡体４６は、スロ
ット２０の中心線の上の１／４波長上に位置される。こ
の部分的短絡体４６は環状で、本実施例では、直径０．
３５インチの開口部４７を備えている。円形の導波管の
短位相部分４８は、部分的短絡体４６に近接して取り付
けられる。円形の導波管の短位相部分４８は、約０．７
インチの長さで、フレア孔５０を備えている。
【００１４】図１、３、６を参照すると、双円錐アンテ
ナ１０は、スロット２０から離れた反対方向の円形の導
波管１８に沿って軸の方向に延在する２つの３０°の円
錐形の反射器５２、５４を備えている。両円錐形反射器
５２、５４は、スロット２０に近接した導波管１８の外
側に取り付けられる。取り付けた地点から、円錐形の反
射器５２、５４はスロット２０と反対方向に広がってい
る。２つの３０°の円錐形の反射器５２、５４の外部直
径は、中心周波数作動波長において３．０５波長であり
、本実施例においては２．５７インチである。それぞれ
３０°の円錐形の反射器５２、５４は、外側縁部の周り
に間隔をおいて４つの誘電体支持体５６を備えている。 図２の外部の屈折線路偏波器１２は、これらの誘電体支
持体５６によって双円錐アンテナ１０に取り付けられて
いる。
ナ１０は、スロット２０から離れた反対方向の円形の導
波管１８に沿って軸の方向に延在する２つの３０°の円
錐形の反射器５２、５４を備えている。両円錐形反射器
５２、５４は、スロット２０に近接した導波管１８の外
側に取り付けられる。取り付けた地点から、円錐形の反
射器５２、５４はスロット２０と反対方向に広がってい
る。２つの３０°の円錐形の反射器５２、５４の外部直
径は、中心周波数作動波長において３．０５波長であり
、本実施例においては２．５７インチである。それぞれ
３０°の円錐形の反射器５２、５４は、外側縁部の周り
に間隔をおいて４つの誘電体支持体５６を備えている。 図２の外部の屈折線路偏波器１２は、これらの誘電体支
持体５６によって双円錐アンテナ１０に取り付けられて
いる。
【００１５】屈折線路偏波器１２は、カプトンのシ−ト
５３の上のエッチングされた銅屈折線路５５の５つの層
で構成される。プラスチックシ−ト５３の材料は、銅箔
層を有するカプトンポリイミドである。この層は、同軸
円筒５８中に巻かれている。最も小さい円筒５８は直径
が２．８３インチで、もっとも大きいものは直径３．７
８インチである。それぞれ円筒５８は、蜂の巣状のスペ
−サ５９によって近接した層から分離されている。近接
した円筒間の間隔は、０．１３０インチである。
５３の上のエッチングされた銅屈折線路５５の５つの層
で構成される。プラスチックシ−ト５３の材料は、銅箔
層を有するカプトンポリイミドである。この層は、同軸
円筒５８中に巻かれている。最も小さい円筒５８は直径
が２．８３インチで、もっとも大きいものは直径３．７
８インチである。それぞれ円筒５８は、蜂の巣状のスペ
−サ５９によって近接した層から分離されている。近接
した円筒間の間隔は、０．１３０インチである。
【００１６】屈折線路５５は、円筒５８が形成される方
形のシ−トの端縁６０に対して４５°の方向である。屈
折線路５５はそれぞれ、屈折線路５５に沿った四角い歯
６６の線を形成する直線の第１および第２の部分６２、
６４を含む。直線の第１の部分６２は、屈折線路５５に
平行に配置され、それらは長さ０．０４インチ、幅０．
０２０８インチである。直線の第２の部分６４は、屈折
線路５５に垂直に配置され、それらは長さ０．１０４イ
ンチ、幅０．０１１７インチである。近接した屈折線路
５５の中心線は０．３８６インチ間隔を隔てられている
。
形のシ−トの端縁６０に対して４５°の方向である。屈
折線路５５はそれぞれ、屈折線路５５に沿った四角い歯
６６の線を形成する直線の第１および第２の部分６２、
６４を含む。直線の第１の部分６２は、屈折線路５５に
平行に配置され、それらは長さ０．０４インチ、幅０．
０２０８インチである。直線の第２の部分６４は、屈折
線路５５に垂直に配置され、それらは長さ０．１０４イ
ンチ、幅０．０１１７インチである。近接した屈折線路
５５の中心線は０．３８６インチ間隔を隔てられている
。
【００１７】一般に送信において、Ｋｕバンド無線周波
数信号は、円形偏波放射の１方向を得る直交モードＴ１
４の第１または第２のポート２３、２４のどちらかに供
給される。二重モ−ド円形偏波は、所望ならば同時に励
起される。第１および第２のポート２３、２４は、その
中をに伝播する電界がお互いに垂直であるので分離され
る。直交モードＴ１４からの電波は、誘電体偏波器１６
に入り、円形の導波管３０、１８をスロット２０に伝播
する回転ＴＥ１１モ−ドを生成する。このように、８個
の線状の放射スロット２０のすべては、無線周波数率で
等しく、順次励起される。 水平偏波電界は、ａ−９０°の変化を与える５層の屈折
線路偏波器１２の方へ各半波長スロット２０のそれぞれ
から外部へ放射状に伝播される。
数信号は、円形偏波放射の１方向を得る直交モードＴ１
４の第１または第２のポート２３、２４のどちらかに供
給される。二重モ−ド円形偏波は、所望ならば同時に励
起される。第１および第２のポート２３、２４は、その
中をに伝播する電界がお互いに垂直であるので分離され
る。直交モードＴ１４からの電波は、誘電体偏波器１６
に入り、円形の導波管３０、１８をスロット２０に伝播
する回転ＴＥ１１モ−ドを生成する。このように、８個
の線状の放射スロット２０のすべては、無線周波数率で
等しく、順次励起される。 水平偏波電界は、ａ−９０°の変化を与える５層の屈折
線路偏波器１２の方へ各半波長スロット２０のそれぞれ
から外部へ放射状に伝播される。
【００１８】図１は、円筒状屈折線路偏波器１２内に通
常隠されているスロット２０および円錐形の反射器５２
と５４を見せるために円筒の屈折線路偏波器１２がはず
された双円錐アンテナ１０を示す。図３は、双円錐アン
テナ１０の残りの部分に関する円筒状屈折線路偏波器１
２の位置を示す。 円筒状屈折線路偏波器１２の目的は、スロット２０から
の水平偏波ＲＦ信号を円形偏波信号に変え、スロット２
０からのＲＦ信号をド−ナッツ形のＲＦパタ−ンに形成
することである。
常隠されているスロット２０および円錐形の反射器５２
と５４を見せるために円筒の屈折線路偏波器１２がはず
された双円錐アンテナ１０を示す。図３は、双円錐アン
テナ１０の残りの部分に関する円筒状屈折線路偏波器１
２の位置を示す。 円筒状屈折線路偏波器１２の目的は、スロット２０から
の水平偏波ＲＦ信号を円形偏波信号に変え、スロット２
０からのＲＦ信号をド−ナッツ形のＲＦパタ−ンに形成
することである。
【００１９】半球状のビームを得るために入力ＲＦエネ
ルギの部分は、円形導波管１８の上端から外部へ放射さ
れる。この目的のために、円形導波管部分的短絡体４６
はスロット２０の中心線の１／４波長上方に配置される
。円形導波管部分的短絡体４６はド−ナッツ形のＲＦパ
タ−ンの中心孔を満たすために適当な量の円形偏波ＲＦ
電力を漏洩させることを可能にする。結果として生ずる
ＲＦパタ−ンは半球状のビームである。このビームは、
円形導波管１８に沿った垂直の軸から右へ１１０°およ
び左へ１１０°まで広がる。換言すると、本発明のアン
テナ１０は、導波管１８の軸に沿ったゼロ度を基準とし
て、−１１０°から１１０°までの広範囲をカバ−する
ことができる。
ルギの部分は、円形導波管１８の上端から外部へ放射さ
れる。この目的のために、円形導波管部分的短絡体４６
はスロット２０の中心線の１／４波長上方に配置される
。円形導波管部分的短絡体４６はド−ナッツ形のＲＦパ
タ−ンの中心孔を満たすために適当な量の円形偏波ＲＦ
電力を漏洩させることを可能にする。結果として生ずる
ＲＦパタ−ンは半球状のビームである。このビームは、
円形導波管１８に沿った垂直の軸から右へ１１０°およ
び左へ１１０°まで広がる。換言すると、本発明のアン
テナ１０は、導波管１８の軸に沿ったゼロ度を基準とし
て、−１１０°から１１０°までの広範囲をカバ−する
ことができる。
【００２０】フレア孔５０を有する円形導波管４８の短
位相部分は、その連続した角度においてスロット２０か
らの信号を同じ位相にそれを加えるために、開口部４７
の直径が０．３５インチの漏れた信号の遅延の目的のた
めに部分的短絡体４６に近接して配置される。
位相部分は、その連続した角度においてスロット２０か
らの信号を同じ位相にそれを加えるために、開口部４７
の直径が０．３５インチの漏れた信号の遅延の目的のた
めに部分的短絡体４６に近接して配置される。
【００２１】動作は送信モ−ドに関して記載されている
が、このアンテナ１０は受信に関しても十分動作する。 アンテナ１０は、３つの周波数チャンネル：１２．７５
ＧＨｚ，１４．０ＧＨｚ，および１４．５ＧＨｚのＫｕ
バンドで作動する。通常、１４．０ＧＨｚおよび１４．
５ＧＨｚチャンネルは、受信チャンネル用に使われる。 各チャンネルは、１００ＭＨｚの周波数帯域幅を有する
。アンテナ１０は、特に円形のインピ−ダンス整合リン
グ４１、４２の使用よってこのような広帯域特性の実現
を可能にする。５層の屈折線路偏波器１２は低いＲＦ軸
の割合をアンテナ１０に与えることを可能にする。
が、このアンテナ１０は受信に関しても十分動作する。 アンテナ１０は、３つの周波数チャンネル：１２．７５
ＧＨｚ，１４．０ＧＨｚ，および１４．５ＧＨｚのＫｕ
バンドで作動する。通常、１４．０ＧＨｚおよび１４．
５ＧＨｚチャンネルは、受信チャンネル用に使われる。 各チャンネルは、１００ＭＨｚの周波数帯域幅を有する
。アンテナ１０は、特に円形のインピ−ダンス整合リン
グ４１、４２の使用よってこのような広帯域特性の実現
を可能にする。５層の屈折線路偏波器１２は低いＲＦ軸
の割合をアンテナ１０に与えることを可能にする。
【００２２】以上新しい，３軸安定衛星に使用するのに
適する改善された遠隔測定および命令用アンテナについ
て説明した。上記記載の実施例が、本発明の原理の適用
を説明する多くの特定の実施例の内のいくつかを単に例
示したものであることを理解するべきである。明らかに
、非常に多くのその他の装置が本発明の技術的範囲から
逸脱することなく当業者によって容易に考えることがで
きる。
適する改善された遠隔測定および命令用アンテナについ
て説明した。上記記載の実施例が、本発明の原理の適用
を説明する多くの特定の実施例の内のいくつかを単に例
示したものであることを理解するべきである。明らかに
、非常に多くのその他の装置が本発明の技術的範囲から
逸脱することなく当業者によって容易に考えることがで
きる。
【図１】直交モードＴ、誘電体偏波器、およびスロット
を有する円形導波管を具備する本発明の原理に従った双
円錐アンテナの側面図。
を有する円形導波管を具備する本発明の原理に従った双
円錐アンテナの側面図。
【図２】図１の双円錐アンテナを利用した円筒状屈折線
路偏波器の斜視図。
路偏波器の斜視図。
【図３】図２の屈折線路偏波器の取り付け方を示す図１
の双円錐アンテナのスロット導波管部を切開いて示した
側面図。
の双円錐アンテナのスロット導波管部を切開いて示した
側面図。
【図４】図１の双円錐アンテナを利用した誘電体偏波器
の側面図および底面図と、その偏波器内に取り付けられ
る誘電体偏波器素子の側面図。
の側面図および底面図と、その偏波器内に取り付けられ
る誘電体偏波器素子の側面図。
【図５】図１に示される双円錐形アンテナの部分として
使用される直交モードＴの側面図および底面図。
使用される直交モードＴの側面図および底面図。
【図６】放射素子の詳細を示す図１のアンテナの先端の
側面図および平面図。
側面図および平面図。
１０…アンテナ、１２、１６…偏波器、１４…直交モー
ドＴ、１８、２２、４８…導波管、２３、２４…ポート
、５２、５４…反射器。
ドＴ、１８、２２、４８…導波管、２３、２４…ポート
、５２、５４…反射器。
Claims (15)
- 【請求項１】 第１および第２の端部を有する円形導
波管と、第１の端部に配置された入力または出力ポート
と、第１の端部近くの円形導波管内に配置された誘電体
偏波器と、第２の端部近くの円形導波管の円周に一様に
配置された複数の放射スロットと、スロットに近接し、
またスロットから離れる方向に広がる導波管の外側に取
り付けられた導波管に沿った同軸に配置された第１およ
び第２の円錐形の反射器と、円錐形の反射器の外端縁に
沿って配置される複数の誘電体支持体と、導波管と同軸
に円錐形反射器の周囲に配置され、前記複数の誘電体支
持体により円錐形反射器の外端縁から分離されている円
筒状屈折線路偏波器と、第２の導波管の端部に配置され
た円形導波管部分的短絡体とを具備することを特徴とす
る完全な半球のアンテナの角度カバー範囲で無線周波数
信号の送信、受信を行う双円錐アンテナ。 - 【請求項２】 入力または出力ポートが直交モードＴ
入力または出力端子である請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項３】 スロットが実質上半波長の長さである
請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項４】 円錐形反射器が２５°乃至４０°の範
囲の円錐垂直角度を有する請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項５】 屈折線路偏波器が、円筒状に形成され
た銅で被覆されたプラスチックの複数の層上に配置され
た複数の導体金属屈折線路を具備している請求項１記載
のアンテナ。 - 【請求項６】 円形導波管部分的短絡体が、直径０．
３乃至０．４インチの開口部を有する請求項１記載のア
ンテナ。 - 【請求項７】 円形導波管部分的短絡体が、スロット
の中心から１／４波長の距離に位置されている請求項１
記載のアンテナ。 - 【請求項８】 インピ−ダンス整合を行うために導波
管内に配置された円形のリングを具備する請求項１記載
のアンテナ。 - 【請求項９】 導波管部分的短絡体を通る信号を遅延
させるために第２の端部に配置された円形導波管の比較
的短い部分をさらに具備する請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項１０】 第１および第２の端部を有する導波
管と、第１の端部に配置された入力または出力ポートと
、第２の端部近くに配置された複数のスロットと、第２
の端部に配置された開口部と、第１の端部近くの円形導
波管内に配置された誘電体偏波器と、スロットに近接し
、またスロットから離れる方向に広がる導波管の外側に
取り付けられて導波管に沿って同軸に配置されている第
１および第２の円錐形反射器と、円錐形反射器の周囲に
配置され、導波管に沿って同軸に配置される円筒状屈折
線路偏波器と、導波管の第２の端部に配置された円形導
波管部分的短絡体とを具備することを特徴とする広範囲
の指向性の無線周波数信号送信および受信用アンテナ。 - 【請求項１１】 導波管が断面円形である請求項１０
記載のアンテナ。 - 【請求項１２】 スロットが導波管の円周に一様に間
隔を置かれる請求項１１記載のアンテナ。 - 【請求項１３】 屈折線路偏波器は、その上に配置さ
れた複数の導電金属屈折線路を有する複数のプラスチッ
ク絶縁層を具備する請求項１０記載のアンテナ。 - 【請求項１４】 プラスチックがカプトンであり、金
属が銅である請求項１３記載のアンテナ。 - 【請求項１５】 屈折線路は、屈折線路に沿った四角
い歯の線を形成し配置された複数の直線部分を具備する
請求項１３記載のアンテナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US520298 | 1990-05-07 | ||
| US07/520,298 US5134420A (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Bicone antenna with hemispherical beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230106A true JPH04230106A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2533985B2 JP2533985B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=24072000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130590A Expired - Fee Related JP2533985B2 (ja) | 1990-05-07 | 1991-05-02 | 半球状ビ―ムの双円錐アンテナ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134420A (ja) |
| EP (1) | EP0456034B1 (ja) |
| JP (1) | JP2533985B2 (ja) |
| CA (1) | CA2039824C (ja) |
| DE (1) | DE69127652T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100897551B1 (ko) * | 2002-09-02 | 2009-05-15 | 삼성전자주식회사 | 무선통신용 소형 무지향성 바이코니컬 안테나 |
| RU2716853C1 (ru) * | 2019-09-16 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Калужский приборостроительный завод "Тайфун" | Биконическая антенна с поляризатором |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5717410A (en) * | 1994-05-20 | 1998-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Omnidirectional slot antenna |
| DE19652595C2 (de) * | 1996-12-18 | 2001-10-11 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur richtungsselektiven Abstrahlung elektromagnetischer Wellen |
| EP0978899A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-09 | Radiacion y Microondas, S.A. | Dish-type isoflux antenna |
| US6369766B1 (en) | 1999-12-14 | 2002-04-09 | Ems Technologies, Inc. | Omnidirectional antenna utilizing an asymmetrical bicone as a passive feed for a radiating element |
| WO2001069720A1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zum richtungsselektiven senden und empfangen elektromagnetischer wellen |
| DE10012790C2 (de) * | 2000-03-14 | 2002-04-04 | Univ Dresden Tech | Vorrichtung zum richtungsselektiven Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen |
| US6667721B1 (en) | 2002-10-09 | 2003-12-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Compact broad band antenna |
| US6980168B1 (en) | 2003-11-25 | 2005-12-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ultra-wideband antenna with wave driver and beam shaper |
| EP1551078B1 (fr) * | 2004-01-02 | 2014-04-02 | Orange | Antenne omnidirectionnelle configurable |
| FR2883671A1 (fr) * | 2005-03-24 | 2006-09-29 | Groupe Ecoles Telecomm | Antenne ultra-large bande offrant une grande flexibilite de conception |
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| WO2007095311A2 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Ems Technologies, Inc. | High impedance bicone antenna |
| US7564419B1 (en) * | 2006-04-14 | 2009-07-21 | Lockheed Martin Corporation | Wideband composite polarizer and antenna system |
| US8729440B2 (en) * | 2009-03-02 | 2014-05-20 | Harris Corporation | Applicator and method for RF heating of material |
| US9379437B1 (en) | 2011-01-31 | 2016-06-28 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Continuous horn circular array antenna system |
| US8648768B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-02-11 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Conical switched beam antenna method and apparatus |
| US9136578B2 (en) * | 2011-12-06 | 2015-09-15 | Viasat, Inc. | Recombinant waveguide power combiner / divider |
| LU92461B1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-09-26 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Mehmet Akif Ersoy Mahallesi | Omnidirectional circularly polarized waveguide antenna |
| FR3000844B1 (fr) * | 2013-01-04 | 2016-04-01 | Dcns | Antenne du type a reseau circulaire amelioree |
| WO2015117220A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra-wideband biconical antenna with excellent gain and impedance matching |
| US9553369B2 (en) | 2014-02-07 | 2017-01-24 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra-wideband biconical antenna with excellent gain and impedance matching |
| US11594796B2 (en) * | 2018-11-30 | 2023-02-28 | Unm Rainforest Innovations | Cross slot polarizer |
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| US2978702A (en) * | 1957-07-31 | 1961-04-04 | Arf Products | Antenna polarizer having two phase shifting medium |
| US3656166A (en) * | 1970-06-05 | 1972-04-11 | American Electronic Lab | Broadband circularly polarized omnidirectional antenna |
| US4127857A (en) * | 1977-05-31 | 1978-11-28 | Raytheon Company | Radio frequency antenna with combined lens and polarizer |
| DE3122016A1 (de) * | 1981-06-03 | 1982-12-23 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Antennensystem |
| DE3218690C1 (de) * | 1982-05-18 | 1986-07-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Bikonische Rundstrahlantenne |
-
1990
- 1990-05-07 US US07/520,298 patent/US5134420A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-04 CA CA002039824A patent/CA2039824C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-23 EP EP91106538A patent/EP0456034B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-23 DE DE69127652T patent/DE69127652T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-02 JP JP3130590A patent/JP2533985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100897551B1 (ko) * | 2002-09-02 | 2009-05-15 | 삼성전자주식회사 | 무선통신용 소형 무지향성 바이코니컬 안테나 |
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| US5134420A (en) | 1992-07-28 |
| EP0456034A3 (en) | 1993-09-01 |
| DE69127652T2 (de) | 1998-01-15 |
| EP0456034B1 (en) | 1997-09-17 |
| CA2039824C (en) | 1996-01-09 |
| EP0456034A2 (en) | 1991-11-13 |
| DE69127652D1 (de) | 1997-10-23 |
| JP2533985B2 (ja) | 1996-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |