JPH10163701A - Rotary joint - Google Patents
Rotary jointInfo
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- JPH10163701A JPH10163701A JP32322796A JP32322796A JPH10163701A JP H10163701 A JPH10163701 A JP H10163701A JP 32322796 A JP32322796 A JP 32322796A JP 32322796 A JP32322796 A JP 32322796A JP H10163701 A JPH10163701 A JP H10163701A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば衛星通信用
のパラボラアンテナを回転体に搭載する場合に使用して
好適なロータリージョイントに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint suitable for use, for example, when a parabolic antenna for satellite communication is mounted on a rotating body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のロータリージョイント
は、同軸型のロータリージョイントとして図１８に示す
ように構成されている。同図において、符号２００で示
すロータリージョイントは、筐体１０１と筐体１０２が
ベアリング１０３を介して回転自在に組み合わせた構造
となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of rotary joint is configured as a coaxial rotary joint as shown in FIG. In the figure, a rotary joint denoted by reference numeral 200 has a structure in which a housing 101 and a housing 102 are rotatably combined via a bearing 103.
【０００３】ベアリング１０３は、内外２つの環状体か
らなる止め板１０４，１０５によって筐体１０１と筐体
１０２に取り付けられている。筐体１０１内には、同軸
中心導体１０６と円筒状の誘電体１０７が同心円状に組
み込まれている。同様に、筐体１０２内にも、同軸中心
導体１０８と円筒状の誘電体１０９が同心円状に組み込
まれている。[0003] The bearing 103 is attached to the housing 101 and the housing 102 by stopper plates 104 and 105 formed of two inner and outer annular bodies. In the housing 101, a coaxial center conductor 106 and a cylindrical dielectric 107 are incorporated concentrically. Similarly, a coaxial center conductor 108 and a cylindrical dielectric 109 are concentrically incorporated in the housing 102.
【０００４】筐体１０１の上方端部および筐体１０２の
下方端部には、コネクタ（図示せず）に接続するねじ部
１１２，１１３が設けられている。なお、筐体１０１と
筐体１０２が互いに対向する各面間の軸線方向距離ｄを
十分に小さい寸法に設定すると、これら各面がコンデン
サの役割を果たし、高周波電力を通過させることがで
き、同軸外導体として機能する。[0004] At the upper end of the housing 101 and the lower end of the housing 102, screw portions 112 and 113 for connecting to connectors (not shown) are provided. If the axial distance d between the surfaces of the housing 101 and the housing 102 facing each other is set to a sufficiently small size, each of these surfaces serves as a capacitor, can pass high-frequency power, and is coaxial. Functions as an outer conductor.
【０００５】同軸中心導体１０６と同軸中心導体１０８
との間には、図１９に示すように接触針１１０と圧縮コ
イルスプリング１１１が配設されている。スプリング１
１１は、同軸中心導体１０８と接触すると共に、接触針
１１０を上方に押圧して同軸中心導体１０６と接触針１
１０の接触が良好に保たれる。A coaxial center conductor 106 and a coaxial center conductor 108
19, a contact needle 110 and a compression coil spring 111 are provided as shown in FIG. Spring 1
Numeral 11 contacts the coaxial center conductor 108 and simultaneously presses the contact needle 110 upward to make the coaxial center conductor 106 and the contact needle 1
10 contacts are kept good.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のロー
タリージョイントにおいては、同軸中心導体１０６と同
軸中心導体１０８との電気的な接続が接触針１１０と圧
縮コイルスプリング１１１を介在させて行なわれている
ため、部品点数が嵩み、構造全体が複雑になるばかり
か、コスト高になるという問題があった。なお、同軸外
部導体に電流を流すロータリージョイントでは、高周波
損失を抑制するために構造が一層複雑になる。By the way, in the conventional rotary joint, the electric connection between the coaxial center conductor 106 and the coaxial center conductor 108 is made through the contact needle 110 and the compression coil spring 111. Therefore, there is a problem that not only the number of parts increases but also the entire structure becomes complicated, but also the cost increases. Note that the structure of the rotary joint that allows current to flow through the coaxial outer conductor is further complicated to suppress high-frequency loss.
【０００７】また、静電容量によって高周波電力を伝達
するものであるため、同軸中心導体１０６と同軸中心導
体１０８間の軸線方向寸法が狭く、高電力を扱う場合に
スパークが発生してしまうという問題もあった。Further, since high-frequency power is transmitted by capacitance, the axial dimension between the coaxial center conductor 106 and the coaxial center conductor 108 is narrow, and a spark is generated when high power is handled. There was also.
【０００８】さらに、同軸中心導体１０６と同軸中心導
体１０８との接触部（接触針１１０と圧縮コイルスプリ
ング１１１）においては、高電力を通過させる場合に圧
縮コイルスプリング１１１として大きい弾撥力をもつス
プリングを必要とし、一方筐体１０１と筐体１０２との
回転部においては、ジョイント組立時にジョイント全体
の回転軸とベアリング１０３の回転軸とを一致させるこ
とを困難なものとしていた。この結果、ジョイント側に
機械的ストレスが加わって接触針１１０を含むジョイン
ト構成部品が消耗し易くなり、ロータリージョイントと
しての寿命が低下するという不都合があった。Further, at the contact portion between the coaxial center conductor 106 and the coaxial center conductor 108 (the contact needle 110 and the compression coil spring 111), a spring having a large elasticity is used as the compression coil spring 111 when high power is passed. On the other hand, in the rotating part between the housing 101 and the housing 102, it is difficult to make the rotation axis of the entire joint coincide with the rotation axis of the bearing 103 at the time of assembling the joint. As a result, mechanical stress is applied to the joint side, so that the components of the joint including the contact needle 110 are easily consumed, and the life of the rotary joint is shortened.
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、構造の簡素化およびコストの低廉化を図ること
ができると共に、高電力を扱う場合のスパーク発生を防
止することができ、かつ高寿命化を図ることができるロ
ータリージョイントの提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and can simplify the structure and reduce the cost, and can prevent the occurrence of spark when handling high power. An object of the present invention is to provide a rotary joint that can achieve a long life.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のロータリージョイントは、
導電性部材からなるグランド板と、このグランド板に垂
直に立設されキャビティ回転用の中心軸線となる第１ポ
ールアンテナと、この第１ポールアンテナの周囲に回転
自在に配設されかつグランド板の上方に保持された導電
性部材からなる有頭筒状のキャビティと、このキャビテ
ィ内に垂設され第１ポールアンテナと平行な第２ポール
アンテナとを備えた構成としてある。したがって、ジョ
イント内における電気的な接続が各々が互いに所定の間
隔をもって並立する第１ポールアンテナと第２ポールア
ンテナ間における高周波電力の伝達によって行なわれ
る。In order to achieve the above object, a rotary joint according to claim 1 of the present invention comprises:
A ground plate made of a conductive member, a first pole antenna that stands upright on the ground plate and serves as a center axis for cavity rotation, and a first pole antenna that is rotatably disposed around the first pole antenna and is rotatable around the first pole antenna. It has a headed cylindrical cavity made of a conductive member held above, and a second pole antenna that is vertically provided in the cavity and parallel to the first pole antenna. Therefore, the electrical connection in the joint is performed by the transmission of high-frequency power between the first pole antenna and the second pole antenna, which are arranged side by side at a predetermined interval.
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のロ
ータリージョイントにおいて、第２ポールアンテナを、
第１ポールアンテナから等しい間隔をもって並立する複
数のポールアンテナからなる構成としてある。According to a second aspect of the present invention, in the rotary joint according to the first aspect, a second pole antenna is provided.
It is configured to include a plurality of pole antennas arranged in parallel at equal intervals from the first pole antenna.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載のロ
ータリージョイントにおいて、第２ポールアンテナを、
第１ポールアンテナから互いに異なる間隔をもって並立
する複数のポールアンテナからなる構成としてある。According to a third aspect of the present invention, in the rotary joint according to the first aspect, the second pole antenna is provided.
The configuration includes a plurality of pole antennas arranged side by side at different intervals from the first pole antenna.
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載のロータリージョイントにおいて、各第２ポールア
ンテナのポール長を等しい寸法に設定した構成としてあ
る。The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3.
In the rotary joint described above, the pole length of each second pole antenna is set to be equal.
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項２または３
記載のロータリージョイントにおいて、各第２ポールア
ンテナのポール長を互いに異なる寸法に設定した構成と
してある。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or 3.
In the rotary joint described above, the pole length of each second pole antenna is set to be different from each other.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明の第１実
施形態に係るロータリージョイントを示す斜視図と断面
図と平面図、図４は同じく本発明の第１実施形態に係る
ロータリージョイントにおける第２ポールアンテナとコ
ネクタとの接続状態を示す断面図、図５は本発明の第１
実施形態に係るロータリージョイントにおけるキャビテ
ィの回転構造を示す断面図である。同図において、符号
１００で示すロータリージョイントは、グランド板１と
第１モノポールアンテナ２とキャビティ５と第２モノポ
ールアンテナ６とを備えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are a perspective view, a sectional view, and a plan view showing a rotary joint according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is also a second pole antenna and a connector in the rotary joint according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a connection state with the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the rotation structure of the cavity in the rotary joint which concerns on embodiment. In the figure, a rotary joint denoted by reference numeral 100 includes a ground plate 1, a first monopole antenna 2, a cavity 5, and a second monopole antenna 6.
【００１６】グランド板１は、上下方向に開口する貫通
孔１ａを有し、全体が矩形状の金属からなる導電性部材
によって形成されている。The ground plate 1 has a through-hole 1a which is open in the vertical direction, and is formed entirely of a conductive member made of a rectangular metal.
【００１７】第１モノポールアンテナ２は、グランド板
１に垂直に立設されており、全体がキャビティ回転用の
中心軸線Ａ−Ａに沿って上下方向に延在する円柱状の導
電性部材によって形成されている。この第１モノポール
アンテナ２のポール長Ｌ1は、使用する高周波電力の波
長をλとすると、約０．２０〜０．２５λに設定されて
いる。第１モノポールアンテナ２の下方端部には、図４
に示すようにコネクタ導体１２を介してコネクタ７が接
続されている。コネクタ導体１２は、グランド板１の貫
通孔１ａに誘電体１１を介して挿通されており、軸線方
向寸法が約０．２５λに設定されている。The first monopole antenna 2 is erected perpendicularly to the ground plate 1, and is entirely formed of a columnar conductive member extending vertically along a center axis AA for cavity rotation. Is formed. Pole length L 1 of the first monopole antenna 2, and the wavelength of the RF power used to lambda, is set to approximately 0.20～0.25Ramuda. At the lower end of the first monopole antenna 2, FIG.
The connector 7 is connected via the connector conductor 12 as shown in FIG. The connector conductor 12 is inserted through the through hole 1a of the ground plate 1 via the dielectric 11, and has an axial dimension of about 0.25λ.
【００１８】キャビティ５は、第１モノポールアンテナ
２の周囲に回転自在に配設され、かつグランド板１の上
方に金属製の止め板１６によって保持されており、全体
が上下方向に開口する円筒体５ａおよびこの円筒体５ａ
の上方開口部を閉塞する頭部カバー４からなる金属等の
導電性部材によって一体形成されている。このキャビテ
ィ５の内径Ｄは約０．５λに設定されており、深さＨが
約０．３λに設定されている。キャビティ５の開口端部
には、図５に示すように外径方向に突出する被支承部と
してのフランジ５ｂが一体に形成されている。このフラ
ンジ５ｂには、例えばフッ素樹脂（商品名「テフロ
ン」）からなる環状の低摩擦部材１３〜１５が貼付され
ている。これら低摩擦部材１３〜１５の厚さ方向寸法ｄ
は、ｄ≦０．０２λを満足する程度の寸法に設定されて
いる。これにより、キャビティ５とグランド１間の寸法
がｄとなり、キャビティ５とグランド１との電気的接触
を必要としない。The cavity 5 is rotatably arranged around the first monopole antenna 2 and is held above the ground plate 1 by a metal stopper plate 16. Body 5a and this cylindrical body 5a
Is formed integrally with a conductive member such as a metal formed of a head cover 4 for closing the upper opening of the head. The inner diameter D of the cavity 5 is set to about 0.5λ, and the depth H is set to about 0.3λ. As shown in FIG. 5, a flange 5b as a supported portion protruding in the outer diameter direction is integrally formed at the open end of the cavity 5. To the flange 5b, annular low friction members 13 to 15 made of, for example, a fluororesin (trade name “Teflon”) are attached. Thickness dimension d of these low friction members 13 to 15
Is set to a size that satisfies d ≦ 0.02λ. Thereby, the dimension between the cavity 5 and the ground 1 becomes d, and the electrical contact between the cavity 5 and the ground 1 is not required.
【００１９】なお、キャビティ５の回転構造としては、
低摩擦部材１３〜１５を用いる代わりに図６に示すよう
にベアリング１７を用いてもよい。同図において、符号
５で示すキャビティの外周面には外径方向に突出する被
支承部としてのフランジ５ｃが一体に形成されており、
開口端面にはフランジ５ｃにベアリング１７を介して対
向する金属等の環状部材からなる止め板１８が固定され
ている。グランド１には上方に開口し止め板１８が臨む
凹部１ｂが設けられており、この凹部１ｂの開口周縁に
は止め板１８に対応する金属等の環状部材からなる止め
板１９が固定されている。この場合、止め板１８とグラ
ンド板１との距離ｄがｄ≦０．０２λを満足する程度の
寸法に設定されている。The rotating structure of the cavity 5 is as follows.
Instead of using the low friction members 13 to 15, a bearing 17 may be used as shown in FIG. In the figure, a flange 5c as a supported portion protruding in the outer diameter direction is integrally formed on the outer peripheral surface of the cavity denoted by reference numeral 5,
A stop plate 18 made of an annular member such as a metal is fixed to the opening end face and faces the flange 5c via a bearing 17. The ground 1 is provided with a concave portion 1b which is opened upward and faces the stop plate 18, and a stop plate 19 made of an annular member such as metal corresponding to the stop plate 18 is fixed to the periphery of the opening of the concave portion 1b. . In this case, the distance d between the stopper plate 18 and the ground plate 1 is set to a size that satisfies d ≦ 0.02λ.
【００２０】第２モノポールアンテナ６は頭部カバー４
の内面に垂設されており、全体が上下方向に延在する円
柱状の導電性部材によって形成されている。この第２モ
ノポールアンテナ６は第１モノポールアンテナ２から径
方向に距離Ｓとして約０．０５〜０．１λだけ離間する
位置に位置し、ポール長Ｌ2が約０．２５λに設定され
ている。また、第２モノポールアンテナ６は、第１モノ
ポールアンテナ２と並立する部分の長さＬ12が約０．２
λに設定されている。第２モノポールアンテナ６の上方
端部には、第１モノポールアンテナ２と同様にしてコネ
クタ８が接続されている。なお、第１モノポールアンテ
ナ２と第２モノポールアンテナ６との間の距離Ｓは、キ
ャビティ５の回転によって変化することはない。The second monopole antenna 6 has a head cover 4
And is entirely formed of a columnar conductive member extending vertically. The second monopole antenna 6 is located at a position spaced about 0.05~0.1λ as the distance S in a radial direction from the first monopole antenna 2, pole length L 2 is set to about 0.25λ I have. The second monopole antenna 6, a portion of the length L 12 of collateral to the first monopole antenna 2 is approximately 0.2
is set to λ. A connector 8 is connected to the upper end of the second monopole antenna 6 in the same manner as the first monopole antenna 2. Note that the distance S between the first monopole antenna 2 and the second monopole antenna 6 does not change due to the rotation of the cavity 5.
【００２１】このように構成されたロータリージョイン
トにおいて、コネクタ７を入力側とし、コネクタ８を出
力側とすると、コネクタ７から給電された高周波電力が
第１モノポールアンテナ２によってキャビティ５内に放
射され、この電波が第２モノポールアンテナ６によって
受信・吸収され、コネクタ８に出力される。In the rotary joint thus configured, when the connector 7 is on the input side and the connector 8 is on the output side, the high-frequency power supplied from the connector 7 is radiated into the cavity 5 by the first monopole antenna 2. This radio wave is received and absorbed by the second monopole antenna 6 and output to the connector 8.
【００２２】この場合における入力インピーダンスは、
第１モノポールアンテナ２および第２モノポールアンテ
ナ６が導体からなるキャビティ５内に配置され、かつ各
モノポールアンテナ２，６が互いに接近する位置に位置
付けられているため、通常モノポールアンテナが自由空
間に配置された場合における入力インピーダンスと多少
異なり、第１モノポールアンテナ２と第２モノポールア
ンテナ６の長さ，両モノポールアンテナ２，６間の距離
Ｓ，キャビティ５（円筒体５ａ）の高さＨおよび内径Ｄ
によって調整可能である。In this case, the input impedance is
Since the first monopole antenna 2 and the second monopole antenna 6 are arranged in the cavity 5 made of a conductor, and the monopole antennas 2 and 6 are positioned close to each other, the monopole antenna is usually free. It is slightly different from the input impedance when it is arranged in a space, and the length of the first monopole antenna 2 and the second monopole antenna 6, the distance S between the two monopole antennas 2 and 6, the length of the cavity 5 (cylindrical body 5a). Height H and inner diameter D
Can be adjusted.
【００２３】図１〜図３において、実際に試作すると、
以下に示す範囲でパラメータは変化する。 Ｌ1＝０．２〜０．３λ，Ｌ2＝０．２〜０．３λ，ａ
（モノポール直径）＝０．０５λ，Ｌ12＝０．１５〜
０．２５λ，Ｓ＝０．０２〜０．２λ，Ｄ＝０．３〜
０．６λ，Ｈ＝０．２５〜０．３５λ，ｄ≦０．０２λ なお、本実施形態におけるロータリージョイントの伝送
損失は、２ＧＨｚ帯で約０．１ｄＢ程度まで達成可能で
ある。In FIGS. 1 to 3, when a prototype is actually produced,
The parameters change within the following ranges. L 1 = 0.2 to 0.3λ, L 2 = 0.2 to 0.3λ, a
(Monopole diameter) = 0.05λ, L 12 = 0.15~
0.25λ, S = 0.02-0.2λ, D = 0.3-
0.6λ, H = 0.25 to 0.35λ, d ≦ 0.02λ The transmission loss of the rotary joint according to the present embodiment can be achieved to about 0.1 dB in the 2 GHz band.
【００２４】次に、本発明の第２実施形態につき、図７
〜図９を参照して説明する。図７〜図９は本発明の第２
実施形態に係るロータリージョイントを示す斜視図と断
面図と平面図で、同図において図１〜図６と同一の部材
については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
同図において、符号３１および３２で示す第２モノポー
ルアンテナは、キャビティ５の中心軸線（第１モノポー
ルアンテナ２）に関し対照な位置すなわち図９に示すよ
うに第１モノポールアンテナ２から等しい間隔をもって
並立するＢ−Ｂ線上の位置に配設されている。各第２モ
ノポールアンテナ３１，３２の上方端部には、第１モノ
ポールアンテナ２と同様にしてコネクタ３３，３４が接
続されている。各第２モノポールアンテナ３１，３２の
ポール長は、第１モノポールアンテナ２のポール長と同
様に約０．２５λに設定されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. 7 to 9 show a second embodiment of the present invention.
In the perspective view, sectional view, and plan view showing a rotary joint according to the embodiment, the same members as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In the figure, the second monopole antennas denoted by reference numerals 31 and 32 are located at symmetrical positions with respect to the center axis of the cavity 5 (the first monopole antenna 2), that is, at equal intervals from the first monopole antenna 2 as shown in FIG. Are arranged at positions on the BB line which are arranged side by side. Connectors 33 and 34 are connected to the upper ends of the second monopole antennas 31 and 32 in the same manner as the first monopole antenna 2. The pole length of each of the second monopole antennas 31 and 32 is set to about 0.25λ similarly to the pole length of the first monopole antenna 2.
【００２５】なお、第１モノポールアンテナ２と第２モ
ノポールアンテナ３１および第１モノポールアンテナ２
と第２モノポールアンテナ３２との間の距離Ｓは、第１
実施形態と同様にキャビティ５の回転によって変化する
ことはない。The first monopole antenna 2, the second monopole antenna 31, and the first monopole antenna 2
The distance S between the second monopole antenna 32 and the first
As in the embodiment, there is no change due to the rotation of the cavity 5.
【００２６】このように構成されたロータリージョイン
トにおいて、コネクタ７を入力側とし、コネクタ３１，
３２を出力側とすると、コネクタ７から給電された高周
波電力が第１モノポールアンテナ２によってキャビティ
５内に放射され、この電波が第２モノポールアンテナ３
１，３２によって受信・吸収され、コネクタ３１，３２
に出力される。この場合、コネクタ３３，３４には、第
２モノポールアンテナ３１，３２のポール長が同一であ
るため、位相差および振幅差が無い高周波電力が出力さ
れる。In the rotary joint thus configured, the connector 7 is used as an input side, and the connectors 31 and
32 is the output side, the high frequency power supplied from the connector 7 is radiated into the cavity 5 by the first monopole antenna 2, and this radio wave is transmitted to the second monopole antenna 3.
1 and 32, the connectors 31 and 32
Is output to In this case, since the pole lengths of the second monopole antennas 31 and 32 are the same, high-frequency power having no phase difference and no amplitude difference is output to the connectors 33 and 34.
【００２７】なお、入力インピーダンスが、第１モノポ
ールアンテナ２と第２モノポールアンテナ３１，３２の
長さ，第１モノポールアンテナ２と第２モノポールアン
テナ３１間の距離Ｓ，第１モノポールアンテナ２と第２
モノポールアンテナ３２間の距離Ｓ，キャビティ５の高
さＨおよび内径Ｄによって調整可能であることは、第１
実施形態と同様である。The input impedance is the length of the first monopole antenna 2 and the second monopole antennas 31, 32, the distance S between the first monopole antenna 2 and the second monopole antenna 31, the first monopole antenna 2, Antenna 2 and second
The fact that the distance S between the monopole antennas 32, the height H of the cavity 5, and the inner diameter D can be adjusted is the first
This is the same as the embodiment.
【００２８】次に、本発明の第３実施形態につき、図面
を参照して説明する。図１０は本発明の第３実施形態に
係るロータリージョイントを示す断面図で、同図におい
て図１〜図６と同一に部材については同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。同図において、符号４１お
よび４２で示す第２モノポールアンテナは、キャビティ
５の中心軸線（第１モノポールアンテナ２）に関し対照
な位置すなわち第１モノポールアンテナ２から等しい間
隔ｓをもって並立する位置に配設されている。各第２モ
ノポールアンテナ３１，３２の上方端部には、第１モノ
ポールアンテナ２と同様にしてコネクタ４３，４４が接
続されている。第２モノポールアンテナ４１のポール長
Ｌ41は０．２５λより大きい寸法に設定され、第２モノ
ポールアンテナ４２のポール長Ｌ51は０．２５λより小
さい寸法に設定されている。これにより、コネクタ４３
の出力を使用中心周波数より若干低い周波数帯として良
好な損失特性を得ることが、コネクタ４４の出力を使用
中心周波数より若干高い周波数帯として良好な損失特性
を得ることが可能である。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a sectional view showing a rotary joint according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same members as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, the second monopole antennas denoted by reference numerals 41 and 42 are located at a position opposite to the center axis of the cavity 5 (the first monopole antenna 2), that is, at a position parallel to the first monopole antenna 2 with an equal interval s. It is arranged. Connectors 43 and 44 are connected to the upper ends of the second monopole antennas 31 and 32 in the same manner as the first monopole antenna 2. Pole length L 41 of the second monopole antenna 41 is set to 0.25λ larger dimension, pole length L 51 of the second monopole antenna 42 is set to 0.25λ smaller dimensions. Thereby, the connector 43
It is possible to obtain good loss characteristics by setting the output of the connector 44 to a frequency band slightly lower than the used center frequency, and to obtain good loss characteristics by setting the output of the connector 44 to a frequency band slightly higher than the used center frequency.
【００２９】なお、第１モノポールアンテナ２と第２モ
ノポールアンテナ４１および第１モノポールアンテナ２
と第２モノポールアンテナ４２との間の距離Ｓは、第１
実施形態と同様にキャビティ５の回転によって変化する
ことはない。The first monopole antenna 2, the second monopole antenna 41, and the first monopole antenna 2
The distance S between the second monopole antenna 42 and the first
As in the embodiment, there is no change due to the rotation of the cavity 5.
【００３０】このように構成されたロータリージョイン
トにおいて、コネクタ７を入力側とし、コネクタ４３，
４４を出力側とすると、コネクタ７から給電された高周
波電力が第１モノポールアンテナ２によってキャビティ
５内に放射され、この電波が第２モノポールアンテナ４
１，４２によって受信・吸収され、コネクタ４３，４４
に出力される。この場合、コネクタ４３，４４には、第
２モノポールアンテナ４１，４２の各ポール長が互いに
異なる寸法であるため、各周波数特性が互いに異なる高
周波電力が出力される。In the rotary joint thus configured, the connector 7 is used as the input side,
Assuming that 44 is the output side, the high-frequency power supplied from the connector 7 is radiated into the cavity 5 by the first monopole antenna 2, and this radio wave is transmitted to the second monopole antenna 4.
1, 42, and received and absorbed by connectors 43, 44.
Is output to In this case, since the pole lengths of the second monopole antennas 41 and 42 are different from each other, the connectors 43 and 44 output high-frequency power having different frequency characteristics from each other.
【００３１】例えば、コネクタ７より入力される高周波
電力の周波数および波長を各々ｆ0とλ0とすると、第１
モノポールアンテナ２のポール長は約λ0／４となる。
これに対し、コネクタ４３において周波数ｆ0より若干
低い周波数ｆ1（波長λ1）とし、またコネクタ４４にお
いて周波数ｆ0より若干高い周波数ｆ2（波長λ2）とし
て伝送損失の周波数特性を最良にしたい場合には、第２
モノポールアンテナ４１，４２のポール長を各々約λ1
／４とλ2／４とする。For example, if the frequency and wavelength of the high-frequency power input from the connector 7 are f 0 and λ 0 , respectively, the first
Pole length of the monopole antenna 2 is about λ 0/4.
On the other hand, the frequency characteristic of the transmission loss is optimally set to a frequency f 1 (wavelength λ 1 ) slightly lower than the frequency f 0 in the connector 43 and to a frequency f 2 (wavelength λ 2 ) in the connector 44 slightly higher than the frequency f 0. If you want to,
The pole length of each of the monopole antennas 41 and 42 is about λ 1
And / 4 and λ 2/4.
【００３２】これにより、第１モノポールアンテナ２よ
りキャビティ５内に放射された高周波電力は、周波数ｆ
1の付近では第２モノポールアンテナ４１において、ま
た周波数ｆ2の付近では第２モノポールアンテナ４２に
おいて最小の伝送損失特性を示す。As a result, the high-frequency power radiated from the first monopole antenna 2 into the cavity 5 has a frequency f
In a second monopole antenna 41 in the vicinity of 1, and in the vicinity of the frequency f 2 denotes a minimum transmission loss characteristic in the second monopole antenna 42.
【００３３】次に、本発明の第４実施形態につき、図面
を参照して説明する。図１１は本発明の第４実施形態に
係るロータリージョイントを示す断面図で、同図におい
て図１〜図６と同一の部材については同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。同図において、符号５１お
よび５２で示す第２モノポールアンテナは、各々が第１
モノポールアンテナ２から所定の間隔Ｓ1，Ｓ2をもって
互いに異なる位置に並立して配設されている。各第２モ
ノポールアンテナ５１，５２の上方端部には、第１モノ
ポールアンテナ２と同様にしてコネクタ５３，５４が接
続されている。第２モノポールアンテナ５１，５２のポ
ール長Ｌ51，Ｌ52は、等しい寸法に設定されている。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a sectional view showing a rotary joint according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same members as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, second monopole antennas denoted by reference numerals 51 and 52 each have a first monopole antenna.
They are arranged side by side at different positions from the monopole antenna 2 at predetermined intervals S 1 and S 2 . Connectors 53 and 54 are connected to the upper ends of the second monopole antennas 51 and 52 in the same manner as the first monopole antenna 2. The pole lengths L 51 and L 52 of the second monopole antennas 51 and 52 are set to equal dimensions.
【００３４】このように構成されたロータリージョイン
トにおいて、コネクタ７を入力側とし、コネクタ５３，
５４を出力側とすると、コネクタ７から給電された高周
波電力が第１モノポールアンテナ２によってキャビティ
５内に放射され、この電波が第２モノポールアンテナ５
１，５２によって受信・吸収され、コネクタ５３，５４
に出力される。この場合、コネクタ５３，５４には、各
位相が互いに異なる出力が得られる。これら各出力の位
相差は、位相差＝２π（Ｓ1−Ｓ2）／λ0（度）の式か
ら得られる。ここで、Ｓ1＞Ｓ2であると、コネクタ５３
の出力の位相がコネクタ５４の出力の位相より遅れる。In the thus constructed rotary joint, the connector 7 is used as the input side,
Assuming that 54 is the output side, the high-frequency power supplied from the connector 7 is radiated into the cavity 5 by the first monopole antenna 2, and this radio wave is transmitted to the second monopole antenna 5.
1 and 52, the connectors 53 and 54
Is output to In this case, outputs having different phases are obtained from the connectors 53 and 54. The phase difference between these outputs is obtained from the equation: phase difference = 2π (S 1 −S 2 ) / λ 0 (degrees). Here, if S 1 > S 2 , the connector 53
Is delayed from the phase of the output of the connector 54.
【００３５】また、各第２モノポールアンテナ６１，６
２と第１モノポールアンテナ２との距離がキャビティ５
の回転によって変化しないから、エネルギー伝搬につい
ても変化せず、常時一定のリターンロス特性および伝達
損失特性が得られる。Further, each of the second monopole antennas 61, 6
The distance between the first monopole antenna 2 and the first monopole antenna 2 is
, The energy propagation does not change, and constant return loss characteristics and transmission loss characteristics are always obtained.
【００３６】なお、本実施形態においては、各第２モノ
ポールアンテナ５１，５２と第１モノポールアンテナ２
との間の距離Ｓ1，Ｓ2のみを互いに異なる寸法に設定し
た場合について説明したが、本発明はこれに限定され
ず、これら距離Ｓ1，Ｓ2および各ポール長Ｌ1，Ｌ51，
Ｌ52を互いに異なる寸法に設定したロータリージョイン
トも用途により考えられる。In this embodiment, each of the second monopole antennas 51 and 52 and the first monopole antenna 2
Has been described in which only the distances S 1 and S 2 are set to dimensions different from each other, the present invention is not limited to this, and these distances S 1 and S 2 and the respective pole lengths L 1 , L 51 ,
Rotary joint set at different dimensions from each other the L 52 is also contemplated by the application.
【００３７】また、本実施形態においては、第２モノポ
ールアンテナ５１，５２を第１モノポールアンテナ２か
ら等しい間隔をもって並立するＢ−Ｂ線上の位置に配設
する例を示したが、図１２に示すように第２モノポール
アンテナ６１，６２をキャビティ５の中心軸線（第１モ
ノポールアンテナ２）を通るＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線（これ
ら直線の一交角をθとする。）上の位置に配設してもよ
い。この場合、第２モノポールアンテナ６１と第１モノ
ポールアンテナ２間の距離Ｓ3および第２モノポールア
ンテナ６２と第１モノポールアンテナ２間の距離Ｓ4を
各々が互いに異なる寸法に設定してもよいし、あるいは
等しい寸法に設定してもよい。すなわち、距離Ｓ1，Ｓ2
および交角θは、求める特性に応じて適宜選択すること
が可能である。In this embodiment, the second monopole antennas 51 and 52 are arranged at positions on the BB line which are arranged side by side with the first monopole antenna 2 at equal intervals. As shown in FIG. 5, the second monopole antennas 61 and 62 are placed on the CC line and DD line (the intersection angle of these straight lines is θ) passing through the center axis of the cavity 5 (first monopole antenna 2). May be arranged at the position. In this case, the distance S 3 between the second monopole antenna 61 and the first monopole antenna 2 and the distance S 4 between the second monopole antenna 62 and the first monopole antenna 2 are set to different dimensions. Or may be set to equal dimensions. That is, the distances S 1 and S 2
And the intersection angle θ can be appropriately selected according to the required characteristics.
【００３８】次に、本発明の第５実施形態につき、図面
を参照して説明する。図１３〜図１５は本発明の第５実
施形態に係るロータリージョイントを示す斜視図と断面
図と平面図で、同図において図１〜図６と同一の部材に
ついては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同
図において、符号７１〜７３で示す第２モノポールアン
テナは、各々が第１モノポールアンテナ２から所定の間
隔をもって互いに異なる位置に並立して配設されてい
る。各第２モノポールアンテナ７１〜７３の第１モノポ
ールアンテナ２からの距離は、必要に応じて任意の寸法
に設定される。各第２モノポールアンテナ７１〜７３の
上方端部には、第１モノポールアンテナ２と同様にして
コネクタ７４〜７６が接続されている。第２モノポール
アンテナ７１〜７３のポール長は、０．１５〜０．３λ
程度の寸法に設定されている。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 13 to 15 are a perspective view, a sectional view, and a plan view showing a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 13 to FIG. Detailed description is omitted. In the figure, second monopole antennas denoted by reference numerals 71 to 73 are arranged side by side at different positions from the first monopole antenna 2 at predetermined intervals. The distance of each of the second monopole antennas 71 to 73 from the first monopole antenna 2 is set to an arbitrary size as needed. Connectors 74 to 76 are connected to upper ends of the second monopole antennas 71 to 73 in the same manner as the first monopole antenna 2. The pole length of the second monopole antennas 71 to 73 is 0.15 to 0.3λ.
It is set to the size of about.
【００３９】このように構成されたロータリージョイン
トにおいて、コネクタ７を入力側とし、コネクタ７４〜
７６を出力側とすると、コネクタ７から給電された高周
波電力が第１モノポールアンテナ２によってキャビティ
５内に放射され、この電波が第２モノポールアンテナ７
１〜７３によって受信・吸収され、コネクタ７４〜７６
に出力される。この場合、各伝搬特性は、各物理的条件
や各モノポールアンテナ間の相互結合によって決定され
る。In the thus constructed rotary joint, the connector 7 is used as the input side,
Assuming that 76 is the output side, the high frequency power supplied from the connector 7 is radiated into the cavity 5 by the first monopole antenna 2, and this radio wave is transmitted to the second monopole antenna 7.
1 to 73, connectors 74 to 76
Is output to In this case, each propagation characteristic is determined by each physical condition and mutual coupling between each monopole antenna.
【００４０】このようなロータリージョイントすなわち
図１６に示すようにキャビティ側に複数のコネクタを有
するロータリージョイント８４においては、パッチアン
テナ８１〜８３で受信された信号がコネクタ８５〜８７
に入力され、ジョイント内で合成された後、コネクタ８
８に出力される。In such a rotary joint, that is, a rotary joint 84 having a plurality of connectors on the cavity side as shown in FIG.
After being input to the connector and being synthesized in the joint, the connector 8
8 is output.
【００４１】これに対し、図１７に示すように従来のロ
ータリージョイント９０においては、パッチアンテナ８
１〜８３で受信された信号がデバイダー／コンバイナー
８９を介してコネクタ９１に入力され、ジョイント内で
合成された後、コネクタ９２に出力される。したがっ
て、ロータリージョイント８４においては、従来のよう
にデバイダー／コンバイナー８９が不要となり、複数の
アンテナ素子を実装する場合に構造全体の簡素化が図れ
る。On the other hand, in the conventional rotary joint 90 as shown in FIG.
The signals received at 1 to 83 are input to the connector 91 via the divider / combiner 89, are combined in the joint, and are output to the connector 92. Therefore, in the rotary joint 84, the divider / combiner 89 is not required unlike the related art, and the entire structure can be simplified when a plurality of antenna elements are mounted.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
電性部材からなるグランド板と、このグランド板に垂直
に立設されキャビティ回転用の中心軸線となる第１ポー
ルアンテナと、この第１ポールアンテナの周囲に回転自
在に配設されかつグランド板の上方に保持された導電性
部材からなる有頭筒状のキャビティと、このキャビティ
内に垂設され第１ポールアンテナと平行な第２ポールア
ンテナとを備えたので、ジョイント内における電気的な
接続が各々が互いに所定の間隔をもって並立する第１ポ
ールアンテナと第２ポールアンテナ間における高周波電
力の伝達によって行なわれる。As described above, according to the present invention, according to the present invention, a ground plate made of a conductive member, a first pole antenna that stands upright on the ground plate and serves as a center axis for cavity rotation, A headed cylindrical cavity made of a conductive member rotatably arranged around a one-pole antenna and held above a ground plate, and a second cavity suspended in the cavity and parallel to the first pole antenna. Because of the provision of the pole antenna, the electrical connection in the joint is performed by transmitting high-frequency power between the first pole antenna and the second pole antenna, which are arranged side by side at a predetermined interval.
【００４３】したがって、ジョイント部分における電気
的な接続に従来必要とした接触針および圧縮コイルスプ
リングが不要になるから、部品点数を削減することがで
き、構造の簡素化およびコストの低廉化を図ることがで
きる。Therefore, the contact needle and the compression coil spring conventionally required for the electrical connection at the joint portion are not required, so that the number of parts can be reduced, and the structure can be simplified and the cost can be reduced. Can be.
【００４４】また、第１ポールアンテナと第２ポールア
ンテナ間を広い寸法に設定して高周波電力を伝達させる
ことができるから、高電力を扱う場合のスパーク発生を
防止することができる。Further, since high-frequency power can be transmitted by setting a large dimension between the first pole antenna and the second pole antenna, it is possible to prevent spark generation when handling high power.
【００４５】さらに、従来のように例えばジョイント組
立時にジョイント全体の回転軸とベアリングの回転軸と
を一致させる必要がないから、ジョイント構成部品の消
耗を抑制することができ、ロータリージョイントとして
の高寿命化を図ることもできる。Furthermore, since it is not necessary to make the rotation axis of the entire joint coincide with the rotation axis of the bearing at the time of assembling the joint as in the prior art, it is possible to suppress the consumption of the components of the joint and to increase the life of the rotary joint. Can also be planned.
【図１】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a rotary joint according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a rotary joint according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a rotary joint according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントにおける第２ポールアンテナとコネクタとの接続状
態を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a connection state between a second pole antenna and a connector in the rotary joint according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントにおけるキャビティの回転構造（１）を示す縦断面
図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a rotating structure (1) of a cavity in the rotary joint according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１実施形態に係るロータリージョイ
ントにおけるキャビティの回転構造（２）を示す縦断面
図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a rotating structure (2) of a cavity in the rotary joint according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第２実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a rotary joint according to a second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第２実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a rotary joint according to a second embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第２実施形態に係るロータリージョイ
ントを示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a rotary joint according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第３実施形態に係るロータリージョ
イントを示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a rotary joint according to a third embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第４実施形態に係るロータリージョ
イントを示す縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a rotary joint according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第４実施形態に係るロータリージョ
イントにおける第２ポールアンテナの配置例を示す平面
図である。FIG. 12 is a plan view illustrating an arrangement example of a second pole antenna in a rotary joint according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第５実施形態に係るロータリージョ
イントを示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第５実施形態に係るロータリージョ
イントを示す縦断面図である。FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第５実施形態に係るロータリージョ
イントを示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明におけるロータリージョイントを用い
た追尾式アンテナを示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a tracking antenna using a rotary joint according to the present invention.
【図１７】従来におけるロータリージョイントを用いた
追尾式アンテナを示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a conventional tracking antenna using a rotary joint.
【図１８】従来におけるロータリージョイントを示す縦
断面図である。FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a conventional rotary joint.
【図１９】従来におけるロータリージョイントにおける
同軸中心導体の接続部分を示す縦断面図である。FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a connection portion of a coaxial center conductor in a conventional rotary joint.
１ グランド板 ２ 第１モノポールアンテナ ４ 頭部カバー ５ キャビティ ５ａ 円筒体 ６ 第２モノポールアンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground plate 2 1st monopole antenna 4 Head cover 5 Cavity 5a Cylindrical body 6 2nd monopole antenna
Claims (5)
中心軸線となる第１ポールアンテナと、 この第１ポールアンテナの周囲に回転自在に配設され、
かつ前記グランド板の上方に保持された導電性部材から
なる有頭筒状のキャビティと、 このキャビティ内に垂設され、前記第１ポールアンテナ
と平行な第２ポールアンテナとを備えたことを特徴とす
るロータリージョイント。1. A ground plate made of a conductive member, a first pole antenna that stands upright on the ground plate and serves as a center axis for cavity rotation, and is rotatably disposed around the first pole antenna. Established
And a headed cylindrical cavity made of a conductive member held above the ground plate, and a second pole antenna suspended in the cavity and parallel to the first pole antenna. And a rotary joint.
ールアンテナから等しい間隔をもって並立する複数のポ
ールアンテナによって構成したことを特徴とする請求項
１記載のロータリージョイント。2. The rotary joint according to claim 1, wherein said second pole antenna is constituted by a plurality of pole antennas arranged side by side at equal intervals from said first pole antenna.
ールアンテナから互いに異なる間隔をもって並立する複
数のポールアンテナによって構成したことを特徴とする
請求項１記載のロータリジョイント。3. The rotary joint according to claim 1, wherein the second pole antenna is constituted by a plurality of pole antennas arranged side by side at different intervals from the first pole antenna.
等しい寸法に設定したことを特徴とする請求項２または
３記載のロータリージョイント。4. The rotary joint according to claim 2, wherein a pole length of each of the second pole antennas is set to be equal.
互いに異なる寸法に設定したことを特徴とする請求項２
または３記載のロータリージョイント。5. The apparatus according to claim 2, wherein said second pole antennas have different pole lengths.
Or the rotary joint according to 3.
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1996
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