JPH10284931A - レンズアンテナ - Google Patents

レンズアンテナ

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JPH10284931A
JPH10284931A JP9090824A JP9082497A JPH10284931A JP H10284931 A JPH10284931 A JP H10284931A JP 9090824 A JP9090824 A JP 9090824A JP 9082497 A JP9082497 A JP 9082497A JP H10284931 A JPH10284931 A JP H10284931A
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lens antenna
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    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/08—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for modifying the radiation pattern of a radiating horn in which it is located

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ能率が高くてサイドロープが低く、
組み立ての容易な生産性の高いレンズアンテナを提供す
る。 【解決手段】 レンズアンテナは金属導体より形成され
る第１のホーン１１と、電波吸収作用のあるプラスチッ
ク材料より形成される第２のホーン１２と、ホーン１２
の開口部における電力分布を制御するためのレンズ１４
と、第１のホーン１１、第２のホーン１２、レンズ１４
を組み立てるためのネジ３１，３２より構成される。第
１のホーン１１の円形導波管より入力されたマイクロ波
電力の一部はレンズ１４の表面において反射されるが、
大部分は第２のホーン１２で吸収される。また、円錐ホ
ーン１０の内壁に電波吸収体を貼付していないのでマイ
クロ波電力を遮蔽する物がなく、レンズ１４の開口部の
電力密度分布に影響を与えることはない。従って、所望
の電力密度分布を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレンズアンテナに関
し、特にマイクロ波帯またはミリ波帯におけるレンズア
ンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレンズアンテナは、たと
えば特開昭５８−２１９８０２号公報に示されるよう
に、マイクロ波帯およびミリ波帯におけるホーンアンテ
ナにおいてアンテナ能率の向上を目的として、ホーン開
口部に誘電体レンズを設置している。
【０００３】図３は、従来のレンズアンテナの―例を示
す部分断面側面図であり、図中符号３０は円錐ホーン、
３４はレンズ、３６はねじ、３７は電波吸収体である。
金属の円錐形状のホーン３０の開口部に誘電体のレンズ
３４を有している。また、本従来例ではレンズアンテナ
の放射指向性パターンのサイドロープレベルを低減する
ために円錐のホーン３０の内壁には電波吸収体３７が接
着剤で貼付されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のレンズアンテナ
の第１の問題点はレンズ表面における高周波電力の反射
が、指向性パターンおよびアンテナ能率を劣化させてい
る点である。その理由は、レンズ表面における高周波電
力の反射波がホーン内壁との間で多重反射を繰り返し、
レンズ開口部における高周波電力の分布を乱しているこ
とにある。
【０００５】第２の問題点は放射指向性パターンのサイ
ドロープレベルを低減させるためにホーンの内壁に電波
吸収体を貼付すると、高周波電力が電波吸収体により遮
蔽されアンテナ能率を劣化させることである。
【０００６】第３の問題点はホーンの内壁の曲面上に電
波吸収体を接着剤で貼付することは作業性が悪く、生産
性を低下させる点である。
【０００７】本発明の目的はアンテナ能率が高くサイド
ロープの低いレンズアンテナを提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、組み立ての容易な生
産性の高いレンズアンテナを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のレンズアンテナ
は、テーパ状のホーンと、ホーンの拡大側先端開口部に
取り付けられた誘電体レンズとで構成されるレンズアン
テナにおいて、ホーンの一部が電波吸収材料により形成
されている。また、ホーンの電波吸収体で形成された部
分の外面に金属めっき処理が施されることが好ましい。
【００１０】本発明の他の態様では、ホーンのテーパ部
分が電波吸収材料により形成されている。またホーンの
電波吸収体で形成されたテーパ部分の外面に金属めっき
処理が施されることが好ましい。
【００１１】ホーンのテーパ部分の形状は円錐形状であ
ってもよく、四角錐形状であってもよい。
【００１２】本発明のレンズアンテナは、ホーンの円錐
部分の一部を電波吸収作用のあるプラスチック材料で置
き換えてホーンを形成している。これによってホーン内
部の多重反射が低減されるとともにホーン内部の高周波
電力を遮蔽しない構造となった。
【００１３】ホーンの円形導波管より入力された高周波
電力の―部はレンズの表面において反射されるが、電波
吸収作用のあるホーンの―部で吸収される。また、ホー
ンの内壁に電波吸収体が貼付されていないので高周波電
力を遮蔽する物がなく、レンズアンテナの開口部の電力
密度分布に影響を与えることはない。従って、レンズア
ンテナの開口における電力密度分布を反射波によって乱
したり、影響を与えたりすることがないため所望の電力
密度分布を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
のレンズアンテナの部分断面側面図であり、図中符号１
０は円錐ホーン、１１は第１のホーン、１２は第２のホ
ーン、１３は金属メッキ処理部、１４はレンズ、１５、
１６はねじである。
【００１５】先ず、本発明の実施の形態の構成について
詳細に説明する。図１を参照すると、金属などの導体に
より形成される第１のホーン１１と、マイクロ波帯また
はミリ波帯における電波吸収作用のあるプラスチック材
料により形成される第２のホーン１２がねじ１５で固定
されて一つの円錐ホーン１０を形成している。第１のホ
ーン１１は円錐形状であり、一方は円形導波管を形成
し、第２のホーン１２は第１のホーン１１の円錐が延長
された形状をしている。第２のホーン１２の外面には金
属めっき処理部１３を有し、その拡大端開口部には、第
２のホーン１２の開口部における電力分布を制御するた
めのレンズ１４がねじ１６で固定されている。レンズ３
０は誘電体材料より形成されている。
【００１６】次に、本発明の実施の形態の動作について
詳細に説明する。図１を参照すると、第１のホーン１１
の円形導波管より入力された高周波電力は、円錐ホーン
１０の内部を伝わり、レンズ１４に到達する。レンズ１
４に到達した高周波電力の一部はレンズ１４を通過し、
レンズ開口部において所望の振幅と位相の電力分布にな
る。一方、レンズ１４に到達した高周波電力の残りの一
部はレンズ１４の表面において反射され、再び円錐ホー
ン１０の内部を逆方向に伝わる。レンズ１４において反
射された高周波電力の大部分は第２のホーン１２の内壁
に到達し電波吸収作用のあるプラスチック材料で形成さ
れた第２のホーン１２により吸収され、第２のホーン１
２を透過した一部の電波は外面の金属めっき処理部１３
により反射される。つまり、レンズ１４において反射さ
れた高周波電力の大部分は第２のホーン１２により吸収
されるので、円錐ホーン１０の内壁で反射し再びレンズ
１４に到達する電力は、第１のホーン１１の円形導波管
より直接レンズ１４に到達した電力に比べて非常に小さ
くなる。従って、レンズ開口における電力密度の大部分
は第１のホーン１１の円形導波管より入力され、レンズ
１４の表面において反射されずに通過して直接レンズ１
４の外側に到達した電力のみから形成され、所望の電力
密度分布を形成する。この所望の電力密度分布によって
アンテナ能率が高く、サイドロープレベルの低いレンズ
アンテナの性能が達成される。
【００１７】本実施の形態では、円錐テーパ部を有する
金属導体の第１のホーン１１に連続して電波吸収作用の
ある第２のホーン１２が固定され、円錐ホーン１０のテ
ーパ部の一部が電波吸収材で構成される構造となってい
るが、第１のホーン１１を円形導波管のみとし、テーパ
部をすべて電波吸収作用のある第２のホーンで形成する
こともできる。
【００１８】また、本実施の形態では、第２のホーン１
２の外面を金属メッキ処理部１３とした構造で説明した
が、金属メッキ処理を行わなくても本発明の効果を得る
ことができる。
【００１９】さらに、本実施の形態では、ホーンの構造
を円錐形状として説明したが、四角錐形状その他の形状
であっても同様の効果が得られることは自明である。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例の構成について図面を
参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の
実施例のレンズアンテナは、金属導体より形成され円形
導波管を有する第１のホーン１１と、電波吸収作用のあ
る第２のホーン１２と、第２のホーン１２の開口部にお
ける電力分布を制御するためのレンズ１４と、第１のホ
ーン１１、第２のホーン１２、レンズ１４を組み立てる
ためのネジ１５，１６とより構成される。第１のホーン
１１は円錐形状であり、一方は高周波電力を入力する円
形導波管を形成し、他の一方は第２のホーン１２と接続
するためのフランジ構造となつており、材質はアルミで
ある。第２のホーン１２は第１のホーン１１の円錐を延
長する形状をしており、―方は第１のホーン１１と接続
するためのフランジを有し、他の一方はレンズ１４と接
続するためのフランジを有しており、材質はポリカーボ
ネート樹脂に適量の炭素を混合したプラスチック材料で
あり電波吸収作用がある。また、第２のホーン１２の外
側には金属メッキ処理が施されており、電波吸収作用を
高めると共に、ホーン１２の内部より高周波電力が漏れ
ることを防いでいる。第１のホーン１１、および第２の
ホーン１２はネジ１５により固定され一つの円錐ホーン
１０を形成する。レンズ１４はポリカーボネート樹脂よ
り形成され、円錐ホーン１０の開口部に位置し、ネジ１
６により固定される。円錐ホーン１０の開口部およびレ
ンズ１４のフランジ部を除いた曲面部の開口の寸法は約
２７波長である。第２のホーン１２の円錐部分の軸方向
の長さは約１４波長である。本実施例のレンズアンテナ
の軸方向の長さは約２７波長である。
【００２１】次に、本発明の実施例の動作について図面
を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、ホーン
１１の円形導波管より入力された高周波電力は、円錐ホ
ーン１０の内部を伝わり、レンズ１４に到達する。レン
ズ１４に到達した高周波電力の一部はレンズを通過しレ
ンズ開口部において所望の振幅と位相の電力分布にな
る。―方、レンズ１４に到達した高周波電力の残りの一
部はレンズ１４の表面において反射し、再び円錐ホーン
１０の内部を逆方向に伝わる。レンズ１４において反射
した高周波電力の大部分は第２のホーン１２の内壁に到
達し第２のホーン１２により吸収され、第２のホーン１
２を透過した一部の電波は外面の金属めっき処理部１３
により反射され、外部へ電波が漏洩することを防止し、
反射された電波は電波吸収作用のあるプラスチック材料
で吸収される。つまり、レンズ１４において反射された
高周波電力の大部分は第２のホーン１２により吸収さ
れ、円錐ホーン１０の内壁で反射し再びレンズ１４に到
達した電力は、ホーン１１の円形導波管より直接到達し
た電力に比ベて非常に小さい電力となる。従って、レン
ズ開口における電力密度の大部分は、ホーン１１の円形
導波管より入力されてレンズ１４の表面において反射さ
れずに通過してレンズ１４開口部に直接到達した電力の
みから形成され、所望の電力密度分布を形成する。この
所望の電力密度分布によってアンテナ能率が高く、サイ
ドロープレベルの低いレンズアンテナの性能が達成でき
る。図２は本実施例のレンズアンテナの放射指向性パタ
ーンを示すグラフであり、指向性が高いことが理解でき
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明における第１
の効果は、放射指向性パターンのサイドロープレベルが
低いということである。その理由は、レンズ表面とホー
ン内壁における高周波電力の多重反射を低減しているた
め、レンズアンテナの開口の電力密度分布を乱すことな
く所望の分布を得られるからである。
【００２３】第２の効果は、アンテナの能率が高いとい
うことである。その理由は、ホーン内壁に電波吸収体が
貼付されていないため、ホーン内部を通過する高周波電
力を遮る物がないからである。
【００２４】第３の効果は、組み立てが容易で生産性が
高いということである。その理由は、部品点数が少な
く、全てネジのみで固定されるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のレンズアンテナの部分断
面側面図である。
【図２】本実施例のレンズアンテナの放射指向性パター
ンを示すグラフである。
【図３】従来のレンズアンテナの―例を示す部分断面側
面図である。
【符号の説明】
１０、３０ 円錐ホーン １１ 第１のホーン １２ 第２のホーン １３ 金属めっき処理部 １４、３４ レンズ １５、１６、３６ ねじ ３７ 電波吸収体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 テーパ状のホーンと、前記ホーンの拡大
    側先端開口部に取り付けられた誘電体レンズとで構成さ
    れるレンズアンテナにおいて、 前記ホーンの一部が電波吸収材料により形成されている
    ことを特徴とするレンズアンテナ。
  2. 【請求項２】 前記ホーンの電波吸収体で形成された部
    分の外面に金属めっき処理が施されている、請求項１に
    記載のレンズアンテナ。
  3. 【請求項３】 テーパ状のホーンと、前記ホーンの拡大
    側先端開口部に取り付けられた誘電体レンズとで構成さ
    れるレンズアンテナにおいて、 前記ホーンのテーパ部分が電波吸収材料により形成され
    ていることを特徴とするレンズアンテナ。
  4. 【請求項４】 前記ホーンの電波吸収体で形成されたテ
    ーパ部分の外面に金属めっき処理が施されている、請求
    項３に記載のレンズアンテナ。
  5. 【請求項５】 前記ホーンのテーパ部分の形状が円錐形
    状である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載
    のレンズアンテナ。
  6. 【請求項６】 前記ホーンのテーパ部分の形状が四角錐
    形状である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記
    載のレンズアンテナ。
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