JPH04301902A - Horn antenna - Google Patents

Horn antenna

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JPH04301902A
JPH04301902A JP6450591A JP6450591A JPH04301902A JP H04301902 A JPH04301902 A JP H04301902A JP 6450591 A JP6450591 A JP 6450591A JP 6450591 A JP6450591 A JP 6450591A JP H04301902 A JPH04301902 A JP H04301902A
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dielectric
waveguide
diameter
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hollow waveguide
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Hiroyuki Deguchi
博之 出口
Takashi Hirukoi
蛭子井 貴
Moriyasu Miyazaki
守泰 宮崎
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Abstract

PURPOSE:To obtain the horn antenna especially for a large antenna or with a small diameter used as the primary horn of a reflection mirror antenna or as a horn antenna unit. CONSTITUTION:At the horn antenna equipped with a hollow waveguide 1, dielectric mount horn 11 filling a dielectric with the feeding side diameter smaller than the diameter of the hollow waveguide 1 and feeding side matcher 10 to connect the hollow waveguide 1 and the feeding side of the dielectric mount horn 11, the feeding side matcher 10 is composed of a tapered waveguide 10a, which diameter is reduced from the hollow waveguide 1 side to the dielectric mount horn 11, and a tapered dielectric 10b, which diameter is reduced from the dielectric mount horn 11 side to the hollow waveguide 1, inserted along the central axis of the hollow waveguide 1. Thus, a radiation pattern having wide beam width suppressing the degradation of an electric characteristic can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、反射鏡アンテナの一
次ホーンあるいはホーンアンテナ単体として使用され、
特に大型アンテナ用あるいは小口径のホーンアンテナに
関するものである。
[Industrial Application Field] This invention is used as a primary horn of a reflector antenna or as a single horn antenna.
It particularly relates to large antennas or small diameter horn antennas.

【0002】0002

【従来の技術】従来、この種の装置として、図5に示す
ようなものがあった。この図は、特開昭62−1909
03号公報に示されたもので、図において、1は中空円
形導波管、2はモード発生器、3は誘電体装荷ホーン、
4は誘電体整合素子である。中空円形導波管1はTE1
1モードを伝送し、モード発生器2はTE11モードと
TM11モードを発生させる。図6(a)、(b)、(
c)に誘電体装荷ホーン3の断面内における各モードの
電界分布を示す。6はTE11モードの電界分布、7は
TM11モードの電界分布、8は2つのモードを調整し
て合成した電界分布を示す。誘電体装荷ホーン3は2つ
のモードの振幅と位相を調整することにより同図(c)
のような分布が得られ、放射パターンのE面とH面のビ
ーム幅を一致させている。誘電体整合素子4は、中空円
形導波管1とモード発生器2とのインピーダンスの不整
合による反射を低減させるため、誘電体整合素子4の直
径と長さを調整したものである。誘電体装荷ホーン3の
長さL1 は、開口面5において各モードの特性インピ
ーダンスと自由空間インピーダンスの不整合が生じる場
合でも、E面とH面のビーム幅を一致させるように調整
する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a device of this type as shown in FIG. This figure is from Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-1909.
In the figure, 1 is a hollow circular waveguide, 2 is a mode generator, 3 is a dielectric-loaded horn,
4 is a dielectric matching element. Hollow circular waveguide 1 is TE1
1 mode, and mode generator 2 generates TE11 mode and TM11 mode. Figures 6(a), (b), (
c) shows the electric field distribution of each mode in the cross section of the dielectric-loaded horn 3. 6 shows the electric field distribution in the TE11 mode, 7 shows the electric field distribution in the TM11 mode, and 8 shows the electric field distribution obtained by adjusting and combining the two modes. The dielectric-loaded horn 3 adjusts the amplitude and phase of the two modes, as shown in the same figure (c).
A distribution like this is obtained, and the beam widths of the E-plane and H-plane of the radiation pattern are matched. The diameter and length of the dielectric matching element 4 are adjusted in order to reduce reflection due to impedance mismatch between the hollow circular waveguide 1 and the mode generator 2. The length L1 of the dielectric-loaded horn 3 is adjusted so that the beam widths of the E-plane and the H-plane match even if a mismatch occurs between the characteristic impedance of each mode and the free space impedance at the aperture plane 5.

【0003】誘電体整合素子4の近傍の電磁界は、導波
管不連続部9による反射波のため乱れる。このような電
磁界の乱れを少なくするためには、誘電体整合素子4と
導波管不連続部9とを合わせた領域を等価的に整合器に
する必要がある。
[0003] The electromagnetic field near the dielectric matching element 4 is disturbed by waves reflected by the waveguide discontinuity 9 . In order to reduce such disturbances in the electromagnetic field, it is necessary to equivalently use the combined area of the dielectric matching element 4 and the waveguide discontinuity portion 9 as a matching box.

【0004】また、放射電磁界は、開口面5における電
磁界分布から開口分布法によって求められることが知ら
れており、放射電力密度が最大放射方向に対して1/2
に減る2つの方向のはさむ角度すなわちビーム幅Θ[r
ad]と、開口径D1 及び波長λとの関係は、開口面
5による反射を無視した場合、次のようになる。
It is also known that the radiated electromagnetic field is determined from the electromagnetic field distribution at the aperture surface 5 by the aperture distribution method, and the radiated power density is 1/2 of the maximum radiation direction.
The angle between the two directions, that is, the beam width Θ[r
ad], the aperture diameter D1, and the wavelength λ, if reflection by the aperture surface 5 is ignored, the relationship is as follows.

【0005】             Θ=k1 (λ/D1 ) 
                         
      (1)
Θ=k1 (λ/D1)

(1)

【0006】ここで、k1 は開口
分布で決まる定数である。これより、使用周波数に対す
るビーム幅Θはほぼ開口径D1 (物理的な寸法)によ
って決まり、小さな開口である程ビーム幅は広くなり、
ブロードな放射パターンが得られることがわかる。また
、誘電体装荷ホーン3の開口径D1 は、誘電体装荷ホ
ーン3においてTM11モードが伝搬する条件によって
、次のようになる。
[0006] Here, k1 is a constant determined by the aperture distribution. From this, the beam width Θ for the frequency used is approximately determined by the aperture diameter D1 (physical dimension), and the smaller the aperture, the wider the beam width.
It can be seen that a broad radiation pattern can be obtained. Further, the opening diameter D1 of the dielectric-loaded horn 3 is determined as follows depending on the conditions under which the TM11 mode propagates in the dielectric-loaded horn 3.

【0007】             D1 >K2 λ/εr11
/2                       
        (2)
D1 > K2 λ/εr11
/2
(2)

【0008】ここで、εr1は
誘電体装荷ホーン3の誘電体の比誘電率、K2 は1.
2である。誘電率の高い誘電体を用いることによって、
開口径D1 を小さくできる。
Here, εr1 is the relative permittivity of the dielectric of the dielectric-loaded horn 3, and K2 is 1.
It is 2. By using a dielectric material with a high permittivity,
The opening diameter D1 can be made smaller.

【0009】従って、上記従来装置は、開口径を小さく
してブロードな放射パターンが得られ、複モードによっ
て放射パターンのE面とH面のビーム幅を一致させるも
のである。
Therefore, in the conventional device described above, a broad radiation pattern can be obtained by reducing the aperture diameter, and the beam widths of the E-plane and H-plane of the radiation pattern are made to match by using multiple modes.

【0010】0010

【発明が解決しようとする課題】従来のホーンアンテナ
は以上のように構成されているので、広いビーム幅の放
射パターンを実現するために、高い誘電率の誘電体を用
いて開口径を小さくする必要があり、そのためインピー
ダンスの不整合が生じ、電気特性が劣化するという問題
点があった。また、放射パターンのE面とH面のビーム
幅を一致させるために、複モードを用いているので、各
モードの振幅と位相を最適に調整する必要があるという
問題点があった。
[Problem to be Solved by the Invention] Since the conventional horn antenna is constructed as described above, in order to realize a radiation pattern with a wide beam width, a dielectric material with a high permittivity is used to reduce the aperture diameter. Therefore, there was a problem in that impedance mismatching occurred and electrical characteristics deteriorated. Furthermore, since multiple modes are used to match the beam widths of the E-plane and H-plane of the radiation pattern, there is a problem in that it is necessary to optimally adjust the amplitude and phase of each mode.

【0011】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、電気特性の劣化を抑え、モード
の振幅と位相を調整する必要のない、広いビーム幅の放
射パターンが実現できるホーンアンテナを得ることを目
的とする。
[0011] This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to realize a radiation pattern with a wide beam width without the need to adjust the amplitude and phase of the mode while suppressing the deterioration of electrical characteristics. The purpose is to obtain a horn antenna.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本発明の第1のホーンア
ンテナは、中空導波管側から誘電体装荷導波管に向かっ
て径が小さくなるテーパ状導波管と、中空導波管の中心
軸に沿って挿入され、誘電体装荷導波管側から中空導波
管に向かって径が小さくなるテーパ状の誘電体とで構成
される給電側整合器を備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A first horn antenna of the present invention includes a tapered waveguide whose diameter decreases from the hollow waveguide side toward the dielectric-loaded waveguide, and a hollow waveguide. It is equipped with a power feeding side matching device that is inserted along the central axis and is configured with a tapered dielectric whose diameter decreases from the dielectric-loaded waveguide side toward the hollow waveguide.

【0013】また、本発明の第2のホーンアンテナは、
誘電体装荷導波管の開口面側に、導波管と上記誘電体と
異なる誘電率の誘電体からなる開口側整合器を備え、こ
の開口側整合器が開口面から管内波長の約4分の1の厚
さで設定されたものである。
Further, the second horn antenna of the present invention has the following features:
An opening side matching device made of a dielectric material having a dielectric constant different from that of the waveguide and the above-mentioned dielectric is provided on the opening side of the dielectric-loaded waveguide, and this opening side matching device is located approximately 4 minutes of the tube wavelength from the opening surface. The thickness is set to 1.

【0014】また、本発明の第3のホーンアンテナは、
誘電体装荷導波管の開口面側に、導波管と上記誘電体よ
り誘電率の高い誘電体からなる開口側整合器を備え、こ
の開口側整合器が上記誘電体装荷導波管に一部に中心軸
に沿って埋め込まれた形で挿入されたものである。
Further, the third horn antenna of the present invention has the following features:
An opening-side matching device made of a dielectric having a higher dielectric constant than the waveguide and the dielectric is provided on the opening side of the dielectric-loaded waveguide, and this opening-side matching device is connected to the dielectric-loaded waveguide. It is inserted into the center along the central axis.

【0015】また、本発明の第4のホーンアンテナは、
開口部の外周に導体からなるフランジを備え、このフラ
ンジに、リング状に約4分の1波長の深さのみぞからな
るチョークを形成したものである。
[0015] Furthermore, the fourth horn antenna of the present invention has the following features:
A flange made of a conductor is provided around the outer periphery of the opening, and a choke consisting of a ring-shaped groove with a depth of approximately 1/4 wavelength is formed on this flange.

【0016】[0016]

【作用】第1のホーンアンテナは、滑らかに変化する形
状で、かつモードの特性インピーダンスの一定な給電側
整合器を備えているので、電気特性の劣化を抑えること
ができる。
[Operation] Since the first horn antenna is equipped with a feeding-side matching device that has a shape that changes smoothly and has a constant mode characteristic impedance, deterioration of electrical characteristics can be suppressed.

【0017】第2のホーンアンテナは、開口側に異なる
誘電率の誘電体からなる開口側整合器を備えているので
、電気特性の劣化を抑えることができる。
[0017] Since the second horn antenna is provided with an aperture side matching device made of a dielectric material having a different permittivity on the aperture side, deterioration of electrical characteristics can be suppressed.

【0018】第3のホーンアンテナは、開口側に中心部
の誘電率の高くなるような誘電体を備えているので、E
面とH面のビーム幅を一致させることができる。
Since the third horn antenna is provided with a dielectric material on the opening side that has a high permittivity at the center, the E
The beam widths of the H-plane and the H-plane can be matched.

【0019】第4のホーンアンテナは、開口側にチョー
クの付いたフランジを備えているので、E面とH面のビ
ーム幅を一致させることができる。
Since the fourth horn antenna has a flange with a choke on the opening side, the beam widths of the E plane and the H plane can be matched.

【0020】[0020]

【実施例】実施例1.図1は本発明の実施例1を示す概
略構成図であり、1は図5に示した従来装置と同一のも
のである。図において、10は給電側整合器、10aは
テーパ円形導波管、10bはテーパ形誘電体、11は誘
電体装荷ホーン、11aは円形導波管、11bはテーパ
形誘電体10bと同じ材料からなる誘電体棒である。上
記テーパ円形導波管10aは上記中空円形導波管1より
次第に径が小さくなるような形状に設定され上記中空円
形導波管1と接続され、上記円形導波管11aは上記テ
ーパ円形導波管10aの小さい方の径と同じ径に設定さ
れ接続される。
[Example] Example 1. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, and 1 is the same as the conventional device shown in FIG. In the figure, 10 is a matching device on the feeding side, 10a is a tapered circular waveguide, 10b is a tapered dielectric, 11 is a dielectric-loaded horn, 11a is a circular waveguide, and 11b is made of the same material as the tapered dielectric 10b. It is a dielectric rod. The tapered circular waveguide 10a is set to have a diameter gradually smaller than that of the hollow circular waveguide 1 and is connected to the hollow circular waveguide 1, and the circular waveguide 11a is connected to the hollow circular waveguide 1. It is set to have the same diameter as the smaller diameter of the pipe 10a and is connected.

【0021】次に動作について説明する。内径dからな
る上記中空円形導波管1は励振された基本モードである
TE11モードを導波する。上記給電側整合器10は、
基本モードの特性インピーダンスが伝搬方向で一定にな
るようにテーパ円形導波管10a及びテーパ形誘電体1
0bのテーパ形状を調整してインピーダンス整合される
。 誘電体装荷ホーン11は、上記中空円形導波管1の基本
モードの特性インピーダンスと等しい特性インピーダン
スになるように設定される。開口面5においてモードの
特性インピーダンスと自由空間インピーダンスとの不整
合が生じるが、開口面5での反射鏡とテーパの両端の面
12、13での反射波を打ち消すように長さL2 、L
3 を最適化することにより整合させる。また、誘電率
εr2は所望の開口径D2 が得られるように、基本モ
ードと同じ伝送特性を持つ等価線路を考えることによっ
て次のようになる。
Next, the operation will be explained. The hollow circular waveguide 1 having an inner diameter d guides the excited fundamental mode TE11 mode. The power supply side matching box 10 is
A tapered circular waveguide 10a and a tapered dielectric 1 are arranged so that the characteristic impedance of the fundamental mode is constant in the propagation direction.
Impedance matching is achieved by adjusting the taper shape of 0b. The dielectric-loaded horn 11 is set to have a characteristic impedance equal to the characteristic impedance of the fundamental mode of the hollow circular waveguide 1. Although a mismatch occurs between the characteristic impedance of the mode and the free space impedance at the aperture surface 5, the lengths L2 and L are set so as to cancel the reflected waves from the reflecting mirror at the aperture surface 5 and the surfaces 12 and 13 at both ends of the taper.
Match by optimizing 3. Further, the dielectric constant εr2 is determined as follows by considering an equivalent line having the same transmission characteristics as the fundamental mode so as to obtain the desired aperture diameter D2.

【0022】             εr2=1+K3λ2(D2
−2−d−2 )                 
   (3)
εr2=1+K3λ2(D2
-2-d-2)
(3)

【0023】ここで、K3 は0.3〜0
.4の値となる。また、開口径D2 は基本モードのみ
を伝搬させる寸法となっており、式(2)のK2 は0
.6となる。
[0023] Here, K3 is 0.3 to 0
.. The value is 4. In addition, the aperture diameter D2 is a dimension that allows only the fundamental mode to propagate, and K2 in equation (2) is 0.
.. It becomes 6.

【0024】また、給電側整合器10は、テーパ円形導
波管10a及びテーパ形誘電体10bが滑らかに変化す
るような形状に設けられ、図5の従来装置の導波管不連
続部9のような不連続な形状でないため、広帯域に整合
することができ、かつ高次モードの発生を抑えるもので
ある。
In addition, the power feeding side matching device 10 is provided in such a shape that the tapered circular waveguide 10a and the tapered dielectric 10b change smoothly, and is similar to the waveguide discontinuous portion 9 of the conventional device shown in FIG. Since it does not have such a discontinuous shape, it can match over a wide band and suppress the generation of higher-order modes.

【0025】開口径D2 は、誘電率の高い誘電体を用
いることによって小さくすることができる。図5の従来
装置と比較すると、式(2)のK2 の違いにより、同
じ誘電率の材料を用いれば、より小さな開口径を実現で
き、開口径を等しくすれば、より低い誘電率の材料でよ
いので、電気特性の劣化を抑えることができる。
The opening diameter D2 can be made smaller by using a dielectric material with a high dielectric constant. Compared to the conventional device shown in Fig. 5, due to the difference in K2 in equation (2), a smaller aperture diameter can be achieved by using a material with the same dielectric constant, and a smaller aperture diameter can be achieved by making the aperture diameter the same. Therefore, deterioration of electrical characteristics can be suppressed.

【0026】従って、図1に示した実施例1は、給電側
整合器によって、電気特性の劣化を抑えるものである。
Therefore, in the first embodiment shown in FIG. 1, the deterioration of the electrical characteristics is suppressed by the power supply side matching device.

【0027】実施例2.また、図2に本発明の実施例2
を示す概略構成図で、1は図5に示した従来装置と同一
、10、11は図1に示した実施例1と同一のものであ
る。図において、14は開口側整合器、14aは円形導
波管、14bは誘電体棒11bと異なる比誘電率εr3
の誘電体である。開口側整合器14は、誘電体装荷ホー
ン11のモードの特性インピーダンスと自由空間インピ
ーダンスとの整合をとるために設けられ、誘電体14b
の誘電率を調整することによって等価的に4分の1波長
変成器とし、厚さL4 は管内波長の約4分の1である
。 誘電体棒11bの比誘電率εr2と誘電体14bの比誘
電率εr3の関係は、等価的に4分の1波長変成器とす
るため、1<εr2<εr3となる。その他の動作につ
いては図1に示した実施例1と同様に作用し、同様の効
果を有する。
Example 2. In addition, FIG. 2 shows Example 2 of the present invention.
1, 1 is the same as the conventional device shown in FIG. 5, and 10 and 11 are the same as the first embodiment shown in FIG. In the figure, 14 is an opening-side matching device, 14a is a circular waveguide, and 14b is a dielectric rod 11b with a relative permittivity εr3 different from that of the dielectric rod 11b.
It is a dielectric material. The opening-side matching device 14 is provided to match the characteristic impedance of the mode of the dielectric-loaded horn 11 and the free space impedance, and is
By adjusting the dielectric constant of the tube, it is equivalently made into a quarter-wavelength transformer, and the thickness L4 is approximately one-fourth of the tube wavelength. The relationship between the relative permittivity εr2 of the dielectric rod 11b and the relative permittivity εr3 of the dielectric 14b is 1<εr2<εr3 since it is equivalently a quarter wavelength transformer. Other operations operate in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. 1, and have similar effects.

【0028】従って、図2に示した実施例2は、開口側
整合器を備えることによって、電気特性の劣化を抑える
ものである。
Therefore, the second embodiment shown in FIG. 2 suppresses the deterioration of the electrical characteristics by providing the opening side matching device.

【0029】実施例3.また、図3に本発明の実施例3
を示す概略構成図で、1は図5に示した従来装置と同一
、10、11は図1に示した実施例1と同一のものであ
る。図において、15は開口側整合器、15aは円形導
波管、15bは誘電体棒11bより誘電率の高い誘電体
、15cは誘電体棒11bをくりぬいた形の誘電体であ
る。開口面5における電界分布は誘電率の高い部分に集
中するので、図6(c)のような電界分布を得ることが
できる。そのため、1つのモードによって放射パターン
のE面とH面のビーム幅を一致させることができる。 その他の動作については図2に示した実施例2と同様に
作用し、同様の効果を有する。
Example 3. In addition, FIG. 3 shows Example 3 of the present invention.
1, 1 is the same as the conventional device shown in FIG. 5, and 10 and 11 are the same as the first embodiment shown in FIG. In the figure, 15 is a matching device on the opening side, 15a is a circular waveguide, 15b is a dielectric having a higher dielectric constant than the dielectric rod 11b, and 15c is a dielectric formed by hollowing out the dielectric rod 11b. Since the electric field distribution on the aperture surface 5 is concentrated in a portion with a high dielectric constant, an electric field distribution as shown in FIG. 6(c) can be obtained. Therefore, the beam widths of the E plane and the H plane of the radiation pattern can be matched by one mode. Other operations operate in the same manner as in the second embodiment shown in FIG. 2, and have similar effects.

【0030】従って、図3に示した実施例3は、開口側
整合器を備えているので、モードの振幅と位相を調整す
る必要がなく1つのモードにより、E面とH面のビーム
幅を一致させることができる。
Therefore, since the third embodiment shown in FIG. 3 is equipped with an aperture side matching device, there is no need to adjust the amplitude and phase of the mode, and the beam widths of the E plane and H plane can be adjusted by one mode. Can be matched.

【0031】実施例4.また、図4(a)、(b)は本
発明の実施例4を示す概略構成図で、1は図5に示した
従来装置と同一のものであり、10、11、14は図2
に示した実施例2と同一のものである。図において、1
6はフランジ、17はリング状の溝からなるチョークで
ある。上記フランジ16は、開口部の外周に設けられ、
上記チョーク17は、溝の深さが約4分の1波長で形成
されたものである。同図(b)に開口面5及びチョーク
17の断面における基本モードの電界分布の概略図を示
す。チョーク17の電界の効果により、E面及びH面の
電界分布をほぼ等しくでき、放射パターンのビーム幅を
E面及びH面をほぼ等しくできる。また、上記チョーク
17が複数のリングから形成された場合も同様の効果を
有する。その他の動作については図2に示した実施例2
と同様に作用し、同様の効果を有する。
Example 4. 4(a) and 4(b) are schematic configuration diagrams showing a fourth embodiment of the present invention, in which 1 is the same as the conventional device shown in FIG. 5, and 10, 11, and 14 are the same as the conventional device shown in FIG.
This is the same as Example 2 shown in . In the figure, 1
6 is a flange, and 17 is a choke consisting of a ring-shaped groove. The flange 16 is provided on the outer periphery of the opening,
The choke 17 has a groove having a depth of approximately 1/4 wavelength. FIG. 2B shows a schematic diagram of the fundamental mode electric field distribution in the cross section of the aperture surface 5 and the choke 17. Due to the effect of the electric field of the choke 17, the electric field distribution on the E-plane and the H-plane can be made almost equal, and the beam width of the radiation pattern can be made almost equal on the E-plane and the H-plane. Further, the same effect can be obtained when the choke 17 is formed from a plurality of rings. Regarding other operations, Example 2 shown in FIG.
It acts in the same way and has the same effect.

【0032】従って、図4に示した実施例4は、チョー
クを備えているので、モードの振幅と位相を調整する必
要がなく1つのモードにより、E面とH面のビーム幅を
一致させることができ、かつ小口径の開口面によって広
いビーム幅を有する放射パターンを実現できるものであ
る。
Therefore, since the fourth embodiment shown in FIG. 4 is equipped with a choke, it is not necessary to adjust the amplitude and phase of the mode, and the beam widths of the E plane and the H plane can be matched by one mode. It is possible to realize a radiation pattern with a wide beam width by using a small aperture surface.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
滑らかに変化する形状で、かつモードの特性インピーダ
ンスの一定な給電側整合器を備えているので、電気特性
の劣化を抑えることができる。また、開口側整合器を備
えているので、電気特性の劣化を抑え、E面とH面のビ
ーム幅を一致させることができる。また、開口側にチョ
ークの付いたフランジを備えているので、E面とH面の
ビーム幅を一致させることができ、小口径のホーンによ
って広いビーム幅を有する放射パターンを実現できるホ
ーンアンテナが得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
Since the power feeding side matching device has a shape that changes smoothly and has a constant mode characteristic impedance, deterioration of electrical characteristics can be suppressed. Further, since the aperture-side matching device is provided, deterioration of electrical characteristics can be suppressed and the beam widths of the E-plane and the H-plane can be matched. In addition, since it is equipped with a flange with a choke on the opening side, the beam widths of the E and H planes can be matched, resulting in a horn antenna that can realize a radiation pattern with a wide beam width using a small diameter horn. It will be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の実施例1を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例3を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例4を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来のホーンアンテナを示す概略構成図である
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional horn antenna.

【図6】従来のホーンアンテナの断面の電界分布を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an electric field distribution in a cross section of a conventional horn antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  中空円形導波管 2  モード発生器 3  誘電体装荷ホーン 4  誘電体整合素子 5  開口面 6  TE11モードの電界分布 7  TM11モードの電界分布 8  合成した電界分布 9  導波管不連続部 10  給電側整合器 10a  テーパ円形導波管 10b  テーパ形誘電体 11  誘電体装荷ホーン 11a  円形導波管 11b  誘電体棒 12  中空円形導波管と給電側整合器との境界面13
  給電側整合器と誘電体装荷ホーンとの境界面14 
 開口側整合器 14a  円形導波管 14b  比誘電率εr3の誘電体 15  開口側整合器 15a  円形導波管 15b  比誘電率εr2の誘電体 15c  比誘電率εr3の誘電体 16  フランジ 17  チョーク
1 Hollow circular waveguide 2 Mode generator 3 Dielectric loaded horn 4 Dielectric matching element 5 Aperture surface 6 TE11 mode electric field distribution 7 TM11 mode electric field distribution 8 Combined electric field distribution 9 Waveguide discontinuity 10 Feed side Matching device 10a Tapered circular waveguide 10b Tapered dielectric 11 Dielectric loaded horn 11a Circular waveguide 11b Dielectric rod 12 Interface 13 between hollow circular waveguide and feeding side matching device
Interface 14 between the power supply side matching box and the dielectric-loaded horn
Opening side matching device 14a Circular waveguide 14b Dielectric 15 with relative permittivity εr3 Opening side matching device 15a Circular waveguide 15b Dielectric 15c with relative permittivity εr2 Dielectric 16 with relative permittivity εr3 Flange 17 Choke

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  給電導波管としての中空導波管と、一
端を開放とし、給電側の径が上記中空導波管の径より小
さく、かつ誘電体が充填された誘電体装荷導波管と、上
記中空導波管と上記誘電体装荷導波管の給電側とを接続
する給電側整合器を備えたホーンアンテナにおいて、上
記給電側整合器は、上記中空導波管側から上記誘電体装
荷導波管に向かって径が小さくなるテーパ状導波管と、
上記中空導波管の中心軸に沿って挿入され、上記誘電体
装荷導波管側から上記中空導波管に向かって径が小さく
なるテーパ状の誘電体とで構成されることを特徴とする
ホーンアンテナ。
Claim 1: A hollow waveguide as a feeding waveguide, and a dielectric-loaded waveguide which is open at one end, has a diameter on the feeding side smaller than the diameter of the hollow waveguide, and is filled with a dielectric. and a horn antenna comprising a feeding side matching device that connects the hollow waveguide and the feeding side of the dielectric loaded waveguide, wherein the feeding side matching device connects the dielectric material from the hollow waveguide side to the feeding side matching device. a tapered waveguide whose diameter decreases toward the loaded waveguide;
and a tapered dielectric that is inserted along the central axis of the hollow waveguide and whose diameter decreases from the dielectric-loaded waveguide side toward the hollow waveguide. horn antenna.
【請求項2】  給電導波管としての中空導波管と、一
端を開放とし、給電側の径が上記中空導波管の径より小
さく、かつ誘電体が充填された誘電体装荷導波管と、上
記中空導波管と上記誘電体装荷導波管の給電側とを接続
する給電側整合器を備えたホーンアンテナにおいて、上
記誘電体装荷導波管の開口面側に、導波管と上記誘電体
と異なる誘電率の誘電体からなる開口側整合器を備え、
この開口側整合器が開口面から管内波長の約4分の1の
厚さで設定されたことを特徴とするホーンアンテナ。
2. A hollow waveguide as a feeding waveguide, and a dielectric-loaded waveguide which is open at one end, has a diameter on the feeding side smaller than the diameter of the hollow waveguide, and is filled with a dielectric. and a horn antenna equipped with a feed-side matching device that connects the hollow waveguide and the feed side of the dielectric-loaded waveguide, the waveguide and Equipped with an opening-side matching device made of a dielectric with a dielectric constant different from the above-mentioned dielectric,
A horn antenna characterized in that the aperture-side matching device is set at a thickness of about one-fourth of the tube wavelength from the aperture surface.
【請求項3】  給電導波管としての中空導波管と、一
端を開放とし、給電側の径が上記中空導波管の径より小
さく、かつ誘電体が充填された誘電体装荷導波管と、上
記中空導波管と上記誘電体装荷導波管の給電側とを接続
する給電側整合器を備えたホーンアンテナにおいて、上
記誘体装荷導波管の開口面側に、導波管と上記誘電体よ
り誘電率の高い誘電体からなる開口側整合器を備え、こ
の開口側整合器が上記誘電体装荷導波管に一部に中心軸
に沿って埋め込まれた形で挿入されたことを特徴とする
ホーンアンテナ。
3. A hollow waveguide as a feeding waveguide, and a dielectric-loaded waveguide which is open at one end, has a diameter on the feeding side smaller than the diameter of the hollow waveguide, and is filled with a dielectric. and a horn antenna equipped with a feed-side matching device that connects the hollow waveguide and the feed side of the dielectric-loaded waveguide, the waveguide and An opening-side matching device made of a dielectric material having a higher dielectric constant than the dielectric material is provided, and the opening-side matching device is inserted into the dielectric-loaded waveguide partially along the central axis. A horn antenna featuring
【請求項4】  開口部の外周に導体からなるフランジ
を備え、このフランジに、リング状に約4分の1波長の
深さのみぞからなるチョークを形成したことを特徴とす
る請求項1、2又は3記載のホーンアンテナ。
4. A flange made of a conductor is provided around the outer periphery of the opening, and a choke made of a ring-shaped groove with a depth of approximately 1/4 wavelength is formed on the flange. Horn antenna according to 2 or 3.
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