JPS5838007A - ダイアゴナル円錐ホ−ンリフレクタ−マイクロ波アンテナ及びその使用方法 - Google Patents

ダイアゴナル円錐ホ−ンリフレクタ−マイクロ波アンテナ及びその使用方法

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JPS5838007A
JPS5838007A JP57139655A JP13965582A JPS5838007A JP S5838007 A JPS5838007 A JP S5838007A JP 57139655 A JP57139655 A JP 57139655A JP 13965582 A JP13965582 A JP 13965582A JP S5838007 A JPS5838007 A JP S5838007A
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horn
microwave
conical
reflector
diagonal
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JP57139655A
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English (en)
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チヤ−ルス・エム・ノツプ
エドワ−ド・エル・オスタ−タ−グ
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • 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
    • H01Q19/10—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 reflecting surfaces
    • H01Q19/12—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 reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/13—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 reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
    • H01Q19/132—Horn reflector antennas; Off-set feeding

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はマイクロ波アンテナ、より詳細にはグイアゴナ
ル円錐ホーンリフレクタ−マイクロ波アンテナに関する
。
従来技術 ホーンリフレクタ−アンテナにおける円錐状をなす給電
部は即に公知である。−例を挙げるならば、１９６３年
６月に発行された［ザ・ベル・システム・テクニカル・
ジャーナル」において、ハインス（Ｈｉｎｅｓ）等の執
筆による「円錐ホーンリフレクタ−アンテナの電気的特
性Ｊ　（Ｔｈｅ　Ｅｖｅ−ｃｔｒｉｃ　Ｃｈａｒａｓｔ
ｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｎ１ｃａｌ　Ｈｏｒｎ−
Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　Ａｎｔｅｎｎａ　）と題する論文
には衛生通信の地上ステーション用のホーンリフレクタ
−アンテナについての説明が記載されている。円錐ホー
ンリラレクターアンテナはドーソン（Ｄａｗｓｏｎ）・
の出願による米国特許第３５５０１４．．２号（特許日
１９７０年１２月２２日）にも発示されている。
、　　この型式のアンテナの問題点の１つはＥ面内の空
中線指向性包絡線図（ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｐａｔｔｅ
ｒｎｅｎ’ｖｅｌｏｐｅｑ以下１’−ＲＰＥｌと略称す
る）がＥ面内のＲＰＥよりも実質的には広く、地上通信
システムにおいて使用されると、Ｅ面内のビーム幅が広
いため、ほかのアンテナから発せられる信号との干渉を
起こすことがあった。
ダイアゴナルホーンリフレクタ−アンテナも既に公知で
ある。−例として「工ｔｗＥ　Ｇ　　ＡＰシンポジウム
Ｊ　１９６９年１２月９日〜１１日号の２７９頁〜２８
５頁において、Ｙ、タケイチ（Ｙ、Ｔａｋｅｉｃｈｉ　
）等によって発表された論文「ダイアゴナルホーンリフ
レクタ−アンテナ」には、フレヤー状のアンテナが方形
状の開口（即ち、ホーンの軸と直交する平面における断
面は方形状に形成されている）するアンテナについての
説明が記載されている。このアンテナはＥ面及びＨ面に
おいて、ＲＰＥは近似しているが、風力による負荷が比
較的高いため、取付構造をより堅固にしなければならず
、アンテナを使用する際の経費が高くなった。
特に、ダイアゴナルホーンリフレクタ−アンテナの開口
部は極端に高い場所に設けられ、風力による負荷も非常
に高くなるため、それに伴って付属備品を装備する必要
性が増大するという欠陥かあ、つた。
目的 本発明の主要な目的はＥ面及びＨ面のＲＰＥがほぼ同一
で風力による負荷が比較的低く、アンテナの中心軸から
外周に至る全域においてＥ面及びＥ面のそれ、ぞれのパ
ターンが互いに等しいダイアゴナル円錐リフレクタ−マ
イクロ波アンテナにおけ、るマイクロ波の供給方法及び
そのアンテナを提供することにある。
本発明の補助的な目的は、 （１）　　Ｈ面のＲＰＥ、またはアンテナの他の特性を
非常に狭くすφことができ、 （２）円錐ホーンリフレクタ−アンテナよりも性　　　
　　能が優れているにも拘らず、コストがほぼ同じであ
り、 （３）広い帯域幅を有し、 （４）　　アンテナの利得に大きな悪影響を与えること
なく前述した目的を達成することができるダイアゴナル
円錐ホーンリフレクタ−マイクロ波アンテナを提供する
ことにある。
本発明のその他の目的及び利点は、添付図面を参照した
以下の説明により一層明らかになるであろう。
実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。
本発明のダイアゴナル円錐ホーンリフレクタ−アンテナ
は放物面の一部の形状をな主投射状＊々す反射板１１と
同反射板１１にマイクロ波信号を案杓するためのフレヤ
ー状の給電ホーン１０と、同給電ホーン１０の前記反射
板１１の近傍の広端４０に円形状の開口４状を形成する
円錐部３２と、前記反射板１１から離間した狭端４１に
方形状の開口３１を形成する角錐部３０と、マイクロ波
信号を、その電界が方形状の開口３１の対角線に沿って
延びる。ハにしそ、給電ホーン１０、へ供給する、ため
のマイクロ波信号供給手段とからなっている。
第１図及び第２図畝反射板１１にマイクロ波を案内する
ためのフレヤー状のホーン１０を有するホーンリフレク
タ−マイクロ波アンテナが図示されている。マイクロ波
信号は反射板１１から、円筒部１３の前面に形成された
開口１２を経て伝播される。円筒部１３は、ホーン１０
及び反射板１１０両者に取付けられて、一体のアンテナ
を形成している。
反射板１１は、放物線の焦点及び頂点を通って延びる軸
を中心に放物線を回転させることにより形成さ゛れる回
転面、を表わす放物面の一部である。
周知のように、このような放物面の焦点に発した（ｏｖ
ｊｉ４ｉｎａｔ　ｉｎｇ　）マイクロ波は、前記軸と直
交する平面内の波面をもつように、即ち第２図の破線１
４に示す方向に、反射板１１により反射される。
よって、図示のアンテナのホーン１０は、その頂点が放
物面の焦点と合致するように、またホーン１０の軸線１
５が放物面の軸線と直交するように配設されている。こ
のような幾何学的形態において、ホーン１０から出て反
射板１１に入射する発散球面波は、反射されて平面波と
なり、その平面波は、ホーン１０の軸線１５と放物面の
軸線との交差により形成される平面と直交する配向で、
アンテナの開口１２を通過する。円筒部１３は、反射板
１１が干渉性の側部信号（５ｉｄｅ　ｓｉｇｎａｌ　）
及び後部信号（ｂａｃｋ　　’　　ａｌ　）を発生する
ことｔｇｎ を阻止するシールドとして働くとともに、ホーン１０か
ら放出された多少の横溢したＣ　ｓｐｉ目ｏｖ−ｅｒ）
エネルギーを補そくすることに役立っている。なお、ホ
ーン１０．反射板１１及び円筒部１３は通常は導電金属
によって形成されている。（但し反射板１１は金属表面
をもつことのみが肝要である。）。
天候と漂遊する信号（５ｔｒａｙ　ｓｉｇｎａｌｓ　）
からアンテナ内部を保護するために、反射板１１の頂部
は、円筒状部１３に取付けたパネル−２０により覆われ
ている。また、レードーム２１もアンテナの開口１２を
覆っていて、アンテナ内部を天候から保護している。円
筒機部１３の内面は漂遊する信号を吸収する吸収材料２
２によって覆われ、ＫＰＥが低下することを防止してい
る。こうした吸収性シールド材料は、当該技術において
は周知であり、通常は誘電材料中に分散された金属また
は炭素のような導電材料であり、円形の先端を備えた角
錐状又は円錐状に形成されている。
本発明の要部は、フレヤー状のホーン１０は、ホーン１
０の下端に方形状の開口３１を形成する角錐部３０と、
ホーン１０の上端に円形状の開口３３を形成する円錐部
３２とを備えていることである。マイクロ波信号は導波
管を通って角錐部３０の底部に供給され、その際電界は
隅部に導かれるため、電界は第３図に示すように方形状
開口部　′３１の対角線を横切って延びる。そのため、
ホーン１０の円錐部３２の開口３３中に生ずる電界は、
互いに相等しいＥ面分布及びＥ面分布を有することにな
る。′円錐部３２の壁部は、ホーン１０の円錐部３２全
体にわたって、互いに相等しいＥ面分布及びＥ面分布が
確実に保たれるように、円錐部３２の内周面全体には、
連続して延びる吸収材料３５の層が並んで設けられてい
る。従来の吸収材料をこの目的のために使用でき、その
−例は、米国メイン州エイムズベリ−（Ａｍｅｓｂｕｒ
ｙ　）の、アドバンスト・アブシーバー・プロダクツ・
インコーホレイティラド（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ａｂｓｏ
ｒｂｅｒ　Ｐｒｏ−ｄｕｃｔｓ　Ｉｎｃ、　）製のＡＡ
Ｐ　　ＭＬ−７８吸収材料である。吸収材料３５はホー
ン１０の金属壁部に接着剤により固定することができる
。
円錐部３２の円形状の開口３３における互いに相等しい
Ｅ面分布及びＥ面分布は第６ａ図及び第６ｂ図に示、さ
れている。第６ａ図及び第６ｂ図には、円錐部３２の大
径端部の終端直径が５０．８α（２０インチ）の第１〜
５図に示すアンテナの給電ホーン１０部分によって６Ｇ
Ｈｚで生じたパターンが示されている。第６ａ図及び第
６ｂ図かられかるように、Ｅ面内とＥ面内のパターンは
ほぼ同一であり、この同一性は、中心軸から外周までの
全域にわたって存在する。
第７ａ、？ｂ図には、（第６ａ〜６ｄ図のパターンを形
成するために用いたものと同一の給電ホーンを用いて）
第１図〜第５図に示された完全なアンテナによりそれぞ
れＥ面とＥ面に６ＧＨｚにおいて生じた実際のＲＰＥが
示されでいる。この場合に゛もＥ面内と、Ｅ面内とのパ
ターンはほぼ同一である。例えば、２つのＲＰＥの６５
　ｄＢレベル（６５ｄＢは、この種のアンテナの動作特
性を特定するために普通に用いる基準点である。）の比
較により、このレベルにおいてのＥ面ＲＰＥとＨ面ＲＰ
Ｅとの幅が軸線を約２２°はずれていることが示される
ものである。
本発明アンテナは８面パターンを非常に狭くするため、
８面パターンとＨ面パターンとはほぼ同一になり、この
結果として、アンテナの利得を全く、或いはほとんど低
下させること、なく達成できる。
さらには、ＲＰＥが比較的広い周波数帯・′にわたって
改善されているため、例えば、４ＧＨｚ、６Ｇ　Ｈｚ及
びＩＩＧ）ｌｚの周波数帯域にわたってアンテナの改善
がなされている。
なお、本発明は上記の実施例に拘束されることなく、発
明の趣旨から逸脱しない限り、変更は可能である。
効果 以上詳述したように本第１発明は方形状の開口３１を有
する角錐部３０の狭端４１に対して、電界が開口３１の
対角線に沿って延びるようにしながらマイクＰ波信号を
供給し１ 、同マイクロ波信号を前記角錐部３０から円形状の開口
３３を有する円錐部３２の狭端４１に供給し、 さらに、マイクロ波を放物面の一部の形状をなす反射板
１１へ供給することによりホーン１０の角錐部３０内に
おいて、Ｅ面及びＥ面のパターンを等しくしたのち、こ
れらのパターンを放物面の一部の形状をなすりフレフタ
−に給電する短い円錐部３２内に確実に保持するという
優れた効果を奏し、また放物面の一部の形状をなす反射
板１１と、 のフレヤー状の給電ホーン１０とを有し、同給電ホーン
１０には、反射板１１の近傍にある広端４０に円形状の
開口３３を形成する円錐部３２と、反射板１１から離間
する狭端４１に方形状の開口３１を形成する角錐部３０
が設けられ、マイクロ波信号を、その電界が方形状の開
口３１の対角線に沿って延びるようにして、給電ホーン
１０へ供給するためのマイクロ波信号供給′手段とを有
することにより本第２発明は上述したようパターンが円
錐部３２内に確実に保持されるうえに使用時においても
、風力による負荷が減少されるとともにコストも低いと
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のダイアゴナル円錐ホーンリフレクタ−
マイクロ波アンテナを示す斜視図、第２図は第１図のほ
ぼ２−２線における拡大側断面図、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　放物面の一部の形状をなす反射板（１１）と、同反
    射板−（１１）にマイクロ波信号を供給するｔζめのフ
    レヤー状の給電ホーン（１０）とを有し、同給電ホーン
    （１０）には、反射板（１１）の近傍にある広端（４０
    ）に円形状の開口（３３）を形成する円錐部（３２）と
    、反射板（１１）から離間する狭端（４１）に方形状の
    開口（３１）を形成する。角錐部（３０）が設けられ、
    マイクロ波信号を、その電界が方形状の開口（＋。 ３１）の対角線に沿って延びるようにして、給電ホーン
    （１０）へ供給するためのマイクロ波信号供給手段とを
    有するダイアゴナル円錐ホーンリフレクタ−マイクロ波
    アンテナ（Ｄｉａｇｏｎａｌ　Ｃｏｎ１−ｃａｌ　Ｈｏ
    ｒｎ−Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ａｎ
    ｔｅｎｎａ　）　。 ２　前記給電ホーン（１０）の角錐部（３２）内周には
    吸収材料（３５）を設けたことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載のダイアゴナル円錐ホーンリフレクタ
    −マイクロ波アンテナ。 ８　前記給電ホーン（１０）の角錐部（３０）は、その
    平断面が方形状をなすように形成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載のダイアゴナル円錐
    ホーンリフ、レフターマイクロ波アンテナ。 ４　前記給電ホーン（１０）の円錐部（３２）は、その
    平断面が円形状をなすように形成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載のダイアゴナル円錐
    ホーンリフレクタ−マイクロ波アンテナ。 ５　前記給電ホーン（１０）内において生ずるマイクロ
    波のＥ面（電界面）及びＥ面（電界面）のパターンがほ
    ぼ同一であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載のグイアゴナル円錐ホーンリフレクタ−マイクロ波
    アンテナ。 ６　アンテナの開口（１２）を円形状に形成した特許請
    求の範囲第１項に記載のグイアゴナル円錐ホーンリフレ
    クタ−マイクロ波アンテナ。 ７　方形状の開口（３１）を有する角錐部（３０）の狭
    端（＝４１　）に対して、電界が開口（３１）の対角線
    に沿って延びるようにしながらマイクロ波信号を供給し
    、 同マイクロ波信号を前記角錐部（３０）から円形状の開
    口（３３）を有する円錐部（３２）の狭端（４１）に供
    給し、 さらに、マイクロ波を放物面の一部の形状をなす反射板
    （１１）へ供給することからなるダイアブナル円錐ホー
    ン・シフレフタ−マイクロ波アンテナに方けるマイクロ
    波の供給方法。 ８　前記円錐部内周に吸収材料（３５）を設けたことを
    特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のグイアゴナル
    円錐ホーンリフレクタ−マイクロ波アンテナにおけるマ
    イクロ波の供給方法。 ９　前記角錐部（３０）及び円錐部（３２）を同一軸線
    上において連続させたことを特徴とする特許請求の範囲
    第７項に記載のグイアゴナル円錐ホーンリフレクタ−マ
    イクロ波アンテナにおけるマイクロ波の供給方法。 ｔｏ’：Ｂ面及びＨ面がほぼ同一のパターンを生ずる１
    つのフレヤー状のホーン（１０）が角錐部（３０）と円
    錐部（３２）とによって形成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第７項に記載のダイアゴナル円錐ホーンリ
    フレクタ−マイクロ波アンテナにおけるマイクロ波の供
    給方法。 １１　　アンテナの開口（１２）を円形状に形成した特
    許請求の範囲第７項に記載のダイアゴナル円錐　　　′
    ホーンリフレクターマイクロ波アンテナにおけるマイク
    ロ波の供給方法。
JP57139655A 1981-08-10 1982-08-10 ダイアゴナル円錐ホ−ンリフレクタ−マイクロ波アンテナ及びその使用方法 Pending JPS5838007A (ja)

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