JPH0547122B2 - - Google Patents
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- JPH0547122B2 JPH0547122B2 JP25240686A JP25240686A JPH0547122B2 JP H0547122 B2 JPH0547122 B2 JP H0547122B2 JP 25240686 A JP25240686 A JP 25240686A JP 25240686 A JP25240686 A JP 25240686A JP H0547122 B2 JPH0547122 B2 JP H0547122B2
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- waveguide
- flare
- horn antenna
- generating section
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Description
【発明の詳細な説明】
[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或は
ホーンアンテナ単体として使用され、円形導波管
の基本モードであるTE11モードに、高次モード
を加えた複数のモードで励振させる複モードホー
ンアンテナに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is used as the primary horn of a reflector antenna or as a single horn antenna, and combines the TE 11 mode, which is the fundamental mode of a circular waveguide, with the higher order mode. This relates to a multi-mode horn antenna that is excited in multiple modes including:
[従来の技術]
第3図、第4図は、例えば特公昭56−9047号公
報に示されたような従来の複モードホーンアンテ
ナの構成を示す側断面図であり、図において、1
は円錐ホーン、2はこの円錐ホーンに接続された
TM11モード発生部、3はこのTM11モード発生
部に接続された給電導波管である。第3図は上記
TM11モード発生部2を直線円形導波管4とフレ
ア5によつて構成したフレア形複モードホーンア
ンテナの側断面図である。第4図は上記TM11モ
ード発生部2を直線円形導波管4とフレア5及び
上記直線円形導波管4の内壁に設けたアイリス6
で構成したフレアアイリス形複モードホーンアン
テナの側断面図である。[Prior Art] FIGS. 3 and 4 are side sectional views showing the configuration of a conventional multi-mode horn antenna as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 56-9047.
is a conical horn, and 2 is connected to this conical horn
The TM 11 mode generating section 3 is a feeding waveguide connected to this TM 11 mode generating section. Figure 3 is above
FIG. 3 is a side sectional view of a flare type multi-mode horn antenna in which the TM 11 mode generating section 2 is composed of a straight circular waveguide 4 and a flare 5. FIG. 4 shows the above-mentioned TM 11 mode generating section 2 in a straight circular waveguide 4, a flare 5, and an iris 6 provided on the inner wall of the straight circular waveguide 4.
FIG. 2 is a side sectional view of a flare iris type multi-mode horn antenna constructed of.
従来の複モードホーンアンテナは、上記のよう
に構成され、例えば第3図の示したフレア形複モ
ードホーンアンテナにおいては、給電導波管3か
ら入射した基本モードであるTE11モードの電波
の一部がフレア5と直線円形導波管4の接続部及
び直線円形導波管4と円錐ホーン1との接続部の
不連続部でTM11モードに変換される。円錐ホー
ン1の寸法は所望の放射パターンを得ることによ
り定まり、直線円形導波管4の内径は不要な高次
モードの発生を小さくすることにより定まる。従
つて直線円形導波管4の長さとフレア5の角度を
最適に選定することによつて、所望のTM11モー
ドの発生量と位相量を得ることができ、回転対称
で交差偏波成分の小さい放射パターンを得ること
ができる。 A conventional multi-mode horn antenna is constructed as described above. For example, in the flare-type multi-mode horn antenna shown in FIG . The portion is converted into the TM 11 mode at the discontinuous portions at the junction between the flare 5 and the straight circular waveguide 4 and at the junction between the straight circular waveguide 4 and the conical horn 1. The dimensions of the conical horn 1 are determined by obtaining a desired radiation pattern, and the inner diameter of the straight circular waveguide 4 is determined by minimizing the generation of unnecessary higher-order modes. Therefore, by optimally selecting the length of the straight circular waveguide 4 and the angle of the flare 5, it is possible to obtain the desired generation amount and phase amount of the TM 11 mode, and to obtain a rotationally symmetric and cross-polarized wave component. A small radiation pattern can be obtained.
また、第4図に示したフレアアイリス形複モー
ドホーンアンテにおいては、上記フレア形の場合
に加えて各アイリス6からのTM11モードが発生
する。各々アイリス6からは、円錐ホーン1の方
向及びフレア5の方向に伝播たTM11モードはフ
レア5の内部で反射した後に円錐ホーン1の方向
へ伝播する。従つて、これらの寸法を選定するこ
とによつて、所望のTM11モードの発生量と位相
量を広い周波数帯域にわたつて得ることができ
る。フレアアイリス形複モードホーンアンテナ
は、フレア形複モードホーンアンテナに比べて、
良好に放射特性を広い周波数帯域内において得る
ことができることが特徴である。 In addition, in the flared iris type multi-mode horn antenna shown in FIG. 4, the TM 11 mode is generated from each iris 6 in addition to the above-mentioned flare type horn antenna. From the iris 6, the TM 11 modes propagated in the direction of the conical horn 1 and the direction of the flare 5 are reflected inside the flare 5 and then propagated in the direction of the conical horn 1. Therefore, by selecting these dimensions, desired TM 11 mode generation and phase amounts can be obtained over a wide frequency band. The flare iris type multi-mode horn antenna is different from the flare type multi-mode horn antenna.
A feature is that good radiation characteristics can be obtained within a wide frequency band.
[発明が解決しようとする問題点]
このような複モードホーンアンテナにおいて
は、給電導波管3に接続されるTM11モード発生
部2のフレア5の角度が、所望のTM11モードの
発生量と位相量を得ることにより定まるために、
フレアの角度が大きい場合には給電導波管3との
整合が悪く、定在波比が悪くなる。また、定在波
比を良くするためにフレア5の角度を小さくする
と所望のTM11モードの発生量と位相量が得られ
ないという問題点があつた。[Problems to be Solved by the Invention] In such a multi-mode horn antenna, the angle of the flare 5 of the TM 11 mode generating section 2 connected to the feeding waveguide 3 is determined so that the desired amount of TM 11 mode is generated. In order to determine by obtaining the phase amount,
If the flare angle is large, matching with the feeding waveguide 3 will be poor and the standing wave ratio will be poor. Furthermore, when the angle of the flare 5 is made small in order to improve the standing wave ratio, there is a problem in that the desired amount of generation and phase of the TM 11 mode cannot be obtained.
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、良好な放射特性を有するとと
もに、定在波比の小さい複モードホーンアンテナ
を得ることを目的とする。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a multi-mode horn antenna having good radiation characteristics and a small standing wave ratio.
[問題点を解決するための手段]
この発明に係る複モードホーンアンテナは、
TM11モード発生部の給電導波管側の内径を、上
記給電導波管の内径より大きく、かつTM11モー
ドを伝播させない大きさ、例えば使用周波数帯の
最高周波数の波長の1.22倍より小さい径とし、上
記給電導波管と上記TM11モード発生部の間に上
記両者の内壁を滑らかに接続する直線テーパ導波
管を挿入したものである。[Means for solving the problem] The multi-mode horn antenna according to the present invention has the following features:
The inner diameter of the feeding waveguide side of the TM 11 mode generation section is larger than the inner diameter of the feeding waveguide mentioned above, and the diameter is smaller than 1.22 times the wavelength of the highest frequency in the frequency band used, such as a size that does not propagate the TM 11 mode. A linear tapered waveguide is inserted between the feeding waveguide and the TM 11 mode generating section to smoothly connect the inner walls of the two.
[作用]
この発明においては、直線テーパ導波管の内径
がTM11モードを伝播させない大きさとなつてい
るので、それの両端不連続部におけるTM11モー
ドの発生が抑えられ、所定のTM11モードの発生
量と位相量に与える影響を小さくした状態で、給
電導波管と直線テーパ導波管の接続部及び直線テ
ーパ導波管とTM11モード発生部の接続部の不連
続の大きさを小さくすることができ、それにより
TE11モードの反射が小さくなる。[Operation] In this invention, since the inner diameter of the linear tapered waveguide is set to a size that does not allow the TM 11 mode to propagate, the generation of the TM 11 mode at the discontinuous portions at both ends is suppressed, and the predetermined TM 11 mode is suppressed. The magnitude of the discontinuity at the connection between the feed waveguide and the linear taper waveguide and the connection between the linear taper waveguide and the TM 11 mode generation section is minimized while minimizing the influence on the generation amount and phase amount. can be made smaller, thereby
Reflections in TE 11 mode are reduced.
[実施例]
以下この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明をフレア形複モードホーンアン
テナに適用した場合の一実施例を示す側断面図、
第2図はこの発明をフレアアイリス形複モードホ
ーンアンテナに適用した場合の他の実施例を示す
側断面図でである。図において、1〜6は、第3
図、第4図に示す従来の複モードホーンアンテナ
と同様のもので、7は給電導波管3とフレア5の
間に挿入した直線テーパ導波管である。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a flare type multi-mode horn antenna;
FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment in which the present invention is applied to a flare iris type multi-mode horn antenna. In the figure, 1 to 6 are the third
This antenna is similar to the conventional multi-mode horn antenna shown in FIGS.
本実施例では、TM11モード発生部2をフレア
5の給電導波管側の内径D1を、上記給電導波管
3の内径D0より大きく、かつ使用周波数帯の最
高周波数の波長λmの1.22倍より小さい径とし、
上記給電導波管3と上記フレア5の両内壁を滑ら
かに接続する直線テーパ導波管7を設けている。 In this embodiment, the TM 11 mode generating section 2 is configured so that the inner diameter D 1 of the flare 5 on the feeding waveguide side is larger than the inner diameter D 0 of the feeding waveguide 3 and the wavelength λm of the highest frequency in the frequency band used. The diameter shall be smaller than 1.22 times,
A linear tapered waveguide 7 is provided that smoothly connects the inner walls of the feed waveguide 3 and the flare 5.
一般に、内径がDで与えられる直線円形導波管
内を伝播可能な高次モードは波長λが次の(1)式を
満足する場合である。すなわち、
λ<πD/ka ……(1)
D>kaλ/π ……(2)
kaは特性方程式の根で、各モードに対応して
次のように与えられる。 Generally, a higher-order mode that can be propagated in a straight circular waveguide whose inner diameter is given by D has a wavelength λ that satisfies the following equation (1). That is, λ<πD/ka...(1) D>kaλ/π...(2) ka is the root of the characteristic equation and is given as follows corresponding to each mode.
TE11モード、ka0=1.84
TE11モード、ka1=3.83 ……(3)
これらの式から、TM11モードが直線テーパ導
波管7を伝播しないようにするには、これとフレ
ア5との接続部の内径D1を使用周波数帯の最高
周波数の波長λmのka1/π倍、すなわち1.22倍
より小さくすればよいことがわかる。TE 11 mode, ka 0 = 1.84 TE 11 mode, ka 1 = 3.83 ... (3) From these equations, in order to prevent the TM 11 mode from propagating in the linear tapered waveguide 7, this and the flare 5 must be combined. It can be seen that the inner diameter D 1 of the connecting portion of the connecting portion may be made smaller than ka 1 /π times, ie, 1.22 times, the wavelength λm of the highest frequency in the frequency band used.
従つて、給電導波管3より円錐ホーン1側へ伝
播するTE11モードは直線テーパ導波管7を通る
ことによつて、TM11モード発生部2に滑らかに
伝播され、反射を小さくすることができる。すな
わち、給電導波管3より直接TM11モード発生部
2に伝播される従来の構造に比べて、給電導波管
3と直線テーパ導波管7の接続部及び直線テーパ
導波管7とフレア5の接続部の不連続の大きさを
小さくでき、また、直線テーパ導波管7とフレア
5の接続部については、その不連続部の内径を大
きくしフレア角度を小さくすることができるの
で、定在波比を良くし、反射を小さくすることが
てきる。 Therefore, the TE 11 mode propagating from the feeding waveguide 3 toward the conical horn 1 passes through the linear tapered waveguide 7 and is smoothly propagated to the TM 11 mode generating section 2, reducing reflection. I can do it. That is, compared to the conventional structure in which the TM 11 mode is directly propagated from the feed waveguide 3 to the TM 11 mode generating section 2, the connection between the feed waveguide 3 and the linear taper waveguide 7 and the connection between the linear taper waveguide 7 and the flare The size of the discontinuity at the connection part 5 can be reduced, and the inner diameter of the discontinuity part at the connection part between the linear taper waveguide 7 and the flare 5 can be increased to reduce the flare angle. It can improve the standing wave ratio and reduce reflection.
さらに、直線テーパ導波管7の内径を使用周波
数帯の最高周波数の波長の1.22倍より小さい径と
することによつて、上記直線テーパ導波管7の両
端の接続部で発生するTM11モードの伝播を抑圧
することができるので、TM11モードの発生量と
位相量へ与える影響を小さくすることができ、所
望の放射パターンを得ることができる。 Furthermore, by making the inner diameter of the linear tapered waveguide 7 smaller than 1.22 times the wavelength of the highest frequency in the used frequency band, the TM 11 mode generated at the connections at both ends of the linear tapered waveguide 7 can be reduced. Since the propagation of TM 11 mode can be suppressed, the influence on the generation amount and phase amount of TM 11 mode can be reduced, and a desired radiation pattern can be obtained.
なお、以上は直線テーパ導波管を1個用いた場
合について説明したが、複数個接続しても同様な
効果を得ることができる。さらに、フレア形、フ
レアアイリス形複モードホーンアンテナの場合に
ついて説明したが、他の形式の複モードホーンア
ンテナに用いても同様に効果を得ることができ
る。 Note that, although the case where one linear taper waveguide is used has been described above, the same effect can be obtained even if a plurality of linear tapered waveguides are connected. Furthermore, although the case of a flare type or flare iris type multimode horn antenna has been described, the same effect can be obtained by using other types of multimode horn antennas.
[発明の効果]
この発明によれば、給電導波管とTM11モード
発生部間に、不要な高次モードを発生させること
なくTE11モードを滑らかに給電することができ
る直線テーパ導波管を挿入したので、良好な放射
パターンを劣化させることなく、反射電力の少な
い定在波比の小さい複モードホーンアンテナが得
られる効果がある。[Effects of the Invention] According to the present invention, there is provided a linear tapered waveguide that can smoothly feed the TE 11 mode between the feeding waveguide and the TM 11 mode generating section without generating unnecessary higher-order modes. , it is possible to obtain a multi-mode horn antenna with low reflected power and a low standing wave ratio without deteriorating a good radiation pattern.
第1図はこの発明の一実施例を示す側断面図、
第2図はこの発明の他の実施例を示す側断面図、
第3図は従来のフレア形複モードホーンアンテナ
を示す側断面図、第4図は従来のフレアアイリス
形複モードホーンアンテナを示す側断面図であ
る。
図において1は円錐ホーン、2はTM11モード
発生部、3は給電導波管、4は直線円形導波管、
5はフレア、6はアイリス、7は直線テーパ導波
管である。なお、図中同一符号は同一或は相当部
分を示す。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the invention;
FIG. 3 is a side sectional view showing a conventional flare type multi-mode horn antenna, and FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional flare iris type multi-mode horn antenna. In the figure, 1 is a conical horn, 2 is a TM 11 mode generator, 3 is a feeding waveguide, 4 is a straight circular waveguide,
5 is a flare, 6 is an iris, and 7 is a straight tapered waveguide. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
波を給電する給電導波管と、上記円錐ホーンと給
電導波管の間に挿入され上記基本モードからそれ
の高次モードとしてのTM11モードを発生する
TM11モード発生部とから構成され、基本モード
とTM11モードで励振する複モードホーンアンテ
ナにおいて、上記TM11モード発生部の給電導波
管側の内径を、上記給電導波管の内径より大き
く、かつ上記TM11モードを伝播させない大きさ
とし、上記給電導波管と上記TM11モード発生部
の間に上記両者の内壁を滑らかに接続する直線テ
ーパ導波管を挿入したことを特徴とする複モード
ホーンアンテナ。 2 上記TM11モード発生部の給電導波管側の内
径を、上記給電導波管の内径より大きく、かつ使
用周波数帯の最高周波数の波長の1.22倍より小さ
い径とした特許請求の範囲第1項記載の複モード
ホーンアンテナ。 3 上記TM11モード発生部は、一端が上記直線
テーパ導波管に接続されるフレアと、一端が上記
フレアに他端が上記円錐ホーンに接続され、上記
基本モードとTM11モードを伝播する直線円形導
波管とで構成された特許請求の範囲第1項または
第2項記載の複モードホーンアンテナ。 4 上記TM11モード発生部の直線円形導波管
は、内壁にTM11モード発生用のアイリスを設け
たものである特許請求の範囲第3項記載の複モー
ドホーンアンテナ。[Claims] 1. A conical horn, a feeding waveguide that feeds electromagnetic waves in the fundamental mode (TE 11 ), and a feeding waveguide inserted between the conical horn and the feeding waveguide to transmit electromagnetic waves from the fundamental mode to higher-order modes thereof. Generate TM 11 mode as
In a multi-mode horn antenna configured with a TM 11 mode generating section and excited in the fundamental mode and TM 11 mode, the inner diameter of the feeding waveguide side of the TM 11 mode generating section is larger than the inner diameter of the feeding waveguide. , and a linear tapered waveguide having a size that does not allow the TM 11 mode to propagate and is inserted between the feeding waveguide and the TM 11 mode generating section to smoothly connect the inner walls of the two. mode horn antenna. 2. Claim 1: The inner diameter of the feeding waveguide side of the TM 11 mode generating section is larger than the inner diameter of the feeding waveguide and smaller than 1.22 times the wavelength of the highest frequency in the frequency band used. Multi-mode horn antenna described in Section 1. 3 The TM 11 mode generating section includes a flare whose one end is connected to the linear tapered waveguide, and a straight line whose one end is connected to the flare and the other end is connected to the conical horn, and which propagates the fundamental mode and the TM 11 mode. A multi-mode horn antenna according to claim 1 or 2, which comprises a circular waveguide. 4. The multi-mode horn antenna according to claim 3, wherein the straight circular waveguide of the TM 11 mode generating section has an iris for generating TM 11 mode on its inner wall.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25240686A JPS63107207A (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Composite mode horn antenna |
US07/078,669 US4792814A (en) | 1986-10-23 | 1987-07-28 | Conical horn antenna applicable to plural modes of electromagnetic waves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25240686A JPS63107207A (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Composite mode horn antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63107207A JPS63107207A (en) | 1988-05-12 |
JPH0547122B2 true JPH0547122B2 (en) | 1993-07-15 |
Family
ID=17236897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25240686A Granted JPS63107207A (en) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Composite mode horn antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63107207A (en) |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP25240686A patent/JPS63107207A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63107207A (en) | 1988-05-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |