JPS59211301A - 広帯域円偏波楕円コルゲ−トホ−ン - Google Patents
広帯域円偏波楕円コルゲ−トホ−ンInfo
- Publication number
- JPS59211301A JPS59211301A JP8529483A JP8529483A JPS59211301A JP S59211301 A JPS59211301 A JP S59211301A JP 8529483 A JP8529483 A JP 8529483A JP 8529483 A JP8529483 A JP 8529483A JP S59211301 A JPS59211301 A JP S59211301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horn
- elliptic
- circularly polarized
- corrugate
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/0208—Corrugated horns
- H01Q13/0225—Corrugated horns of non-circular cross-section
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反射鏡空中線の一次放射器等に使われるホーン
に関し、特に円偏波楕円コルゲートホーンに関するもの
である。
に関し、特に円偏波楕円コルゲートホーンに関するもの
である。
従来、この種の円偏波楕円コルゲートホーンは、第、１
図に示すように、楕円コルゲートホーン１と励振グロー
ブ３から構成されている。楕円コルケートホーン１はそ
の内壁に周期的に設けた満１６の深さｄ全使用波長λ。
図に示すように、楕円コルゲートホーン１と励振グロー
ブ３から構成されている。楕円コルケートホーン１はそ
の内壁に周期的に設けた満１６の深さｄ全使用波長λ。
の１／４λ０≦ｄ〈１／２メ。
に加工するとともに、ホーンの長さＱを適当に調整し、
ホーンの最小開口部分から励振プローブ３等で励振する
と、コルゲートホーン１の官壁土を楕円の軸方向に対し
て直ダする方向を向いた【匡昇が零となるような電界分
布をもつハイブリッドモードが励振される。すなわち、
励振された電ｍ波は楕円の長軸４方向の電界ＨＥ１□奇
モー トと、楕円の短軸５方向の’ｔｔｆ Ｗ ）Ｉ
Ｅ １１偶モートケもち、これらの電界はホーンの中心
軸１８及びホーンの周縁部１９でそろう。このため、励
振された′Ｉ′Ｉｉ磁波はほとんどサイドローブのない
ガウスビームとなって放射される。また、ＨＥ１□奇モ
ードのＨ面放射特性とＨＥ□１偶モードの９面放射特性
が等しく、さらにＨＥ□１奇モードの９面放射特性とＨ
Ｅ、□偶モードのＨ−７ｆｕ放射特性も等しくなる。し
たがって、（百円コルゲートホーン１の長軸方向４及び
灼軸万１Ｏ」５間のホーン内伝播位イ１．Ｉ差が９０”
と々るように８１．５整されていれは、王ビーム＋１ｉ
ｉｘ囲内で長、短軸方向でビーム幅の違う非常に良好な
円偏波放射特性がイリられることＶＣなる。これが楕円
コルゲ−トホーン内ン徴であり、この効果は溝の深さｄ
がλＣ／４≦ａ＜スＣｚ／ｚの範囲で振！ｐｉｉＹに対
してイ１効に動作し、指１喰１、−ン内の伝描位相差は
狭帯域においては９０゜に調整できる。１．かじ、この
従来の箔内コルゲートホーノ分広帯域で用いる場合、位
相差か９０°から離れすさ′るブｊの円偏波相性が劣化
して、 ／４≦ｄ＜ ７ ｃ ／２の範囲のｊΔ１波
数で円偏波で用いることは不可能である。
ホーンの最小開口部分から励振プローブ３等で励振する
と、コルゲートホーン１の官壁土を楕円の軸方向に対し
て直ダする方向を向いた【匡昇が零となるような電界分
布をもつハイブリッドモードが励振される。すなわち、
励振された電ｍ波は楕円の長軸４方向の電界ＨＥ１□奇
モー トと、楕円の短軸５方向の’ｔｔｆ Ｗ ）Ｉ
Ｅ １１偶モートケもち、これらの電界はホーンの中心
軸１８及びホーンの周縁部１９でそろう。このため、励
振された′Ｉ′Ｉｉ磁波はほとんどサイドローブのない
ガウスビームとなって放射される。また、ＨＥ１□奇モ
ードのＨ面放射特性とＨＥ□１偶モードの９面放射特性
が等しく、さらにＨＥ□１奇モードの９面放射特性とＨ
Ｅ、□偶モードのＨ−７ｆｕ放射特性も等しくなる。し
たがって、（百円コルゲートホーン１の長軸方向４及び
灼軸万１Ｏ」５間のホーン内伝播位イ１．Ｉ差が９０”
と々るように８１．５整されていれは、王ビーム＋１ｉ
ｉｘ囲内で長、短軸方向でビーム幅の違う非常に良好な
円偏波放射特性がイリられることＶＣなる。これが楕円
コルゲ−トホーン内ン徴であり、この効果は溝の深さｄ
がλＣ／４≦ａ＜スＣｚ／ｚの範囲で振！ｐｉｉＹに対
してイ１効に動作し、指１喰１、−ン内の伝描位相差は
狭帯域においては９０゜に調整できる。１．かじ、この
従来の箔内コルゲートホーノ分広帯域で用いる場合、位
相差か９０°から離れすさ′るブｊの円偏波相性が劣化
して、 ／４≦ｄ＜ ７ ｃ ／２の範囲のｊΔ１波
数で円偏波で用いることは不可能である。
従って、本発明の目的は、広帯域に渡って良好な円偏波
特性を有する円俳１波楕円コルゲート月−−ンを提供す
ることにある。
特性を有する円俳１波楕円コルゲート月−−ンを提供す
ることにある。
不発明によれは、楕円開口の周縁部に使用自由空間波長
（λＣ）の１／４λＣから１／２λＣの深さの溝を一定
めピンチで備えた楕円コルケートホーンの楕円の最小開
口部分の近傍に設けた位相補償器と、その位相補償器の
後に断面の一方向から設けた励振用グローブとを含み、
楕円開口の最小部分から楕円開口部までのコルゲートホ
ーン内で生じる使用周波数の違いによる楕円の長軸と短
軸間のホーン内伝播位相差を、ＡｉＪ記位相補償器によ
って；Ｉ＋ｆｉ惰じ、広帯域に渡って良好な円偏波が得
ら７Ｌるようにした広帯域円偏波楕円コルケートホーン
が得られる。
（λＣ）の１／４λＣから１／２λＣの深さの溝を一定
めピンチで備えた楕円コルケートホーンの楕円の最小開
口部分の近傍に設けた位相補償器と、その位相補償器の
後に断面の一方向から設けた励振用グローブとを含み、
楕円開口の最小部分から楕円開口部までのコルゲートホ
ーン内で生じる使用周波数の違いによる楕円の長軸と短
軸間のホーン内伝播位相差を、ＡｉＪ記位相補償器によ
って；Ｉ＋ｆｉ惰じ、広帯域に渡って良好な円偏波が得
ら７Ｌるようにした広帯域円偏波楕円コルケートホーン
が得られる。
笠だ、本うれ明によれば、前記楕円コルケートホーンの
形状全倒内の離芯率ケなめらかに口元で円形断面に変換
した楕円コルゲートホーンに前記位相補償器と励振グロ
ーブを用いて広帯域ＶＣ渡って良好な円偏波が得られる
ようにした広帯域円偏波楕円コルゲートホーンが得られ
る。
形状全倒内の離芯率ケなめらかに口元で円形断面に変換
した楕円コルゲートホーンに前記位相補償器と励振グロ
ーブを用いて広帯域ＶＣ渡って良好な円偏波が得られる
ようにした広帯域円偏波楕円コルゲートホーンが得られ
る。
史に、本発明によれば、楕円コルケートホーンの最小開
口部分と励振用導波管めるいは励振用プローブ間に円形
導波管あるいは楕円導波管の対称軸の壁面を縮め、その
部分に管軸方向にそって位相補償しようとする周波数の
管内波長λ、の１／８スｇ〜１／４λ８間隔で数個のス
リットを設け、さらに各スリットに副導波管を設け、こ
れら副導波管の銹導性と、スリットを設はプヒ副導波管
の容量性を組合せて、楕円コルゲートホーンの長短軸の
管内位相差が９０°からシフトする位相特性と反対の位
相特性全作シ出すことによって、位相を広帯域に渡って
９０°に保つようにした位相補償器を備えた広帯域円価
１波楕円コルクートホーンが得られる。
口部分と励振用導波管めるいは励振用プローブ間に円形
導波管あるいは楕円導波管の対称軸の壁面を縮め、その
部分に管軸方向にそって位相補償しようとする周波数の
管内波長λ、の１／８スｇ〜１／４λ８間隔で数個のス
リットを設け、さらに各スリットに副導波管を設け、こ
れら副導波管の銹導性と、スリットを設はプヒ副導波管
の容量性を組合せて、楕円コルゲートホーンの長短軸の
管内位相差が９０°からシフトする位相特性と反対の位
相特性全作シ出すことによって、位相を広帯域に渡って
９０°に保つようにした位相補償器を備えた広帯域円価
１波楕円コルクートホーンが得られる。
以下、図面を参照し７ながら本発明の詳細な説明する。
第２図ｆａ）は本発明の実施例を示す一部断面とした側
面図、同図（ｂｌはその一部拡大図である。図中、１は
楕円コルゲートホーン、２は位相補償器、３は励振グロ
ーブ、４は楕円の長軸、５は楕円の短＋１Ｑｉ１．６ハ
楕円コルケートホーン内壁のコルゲート部分（第２図ｔ
ｂｌｆｄこの部分の拡大図で必る）、７は千・丙円開［
」部、８は副導波管、９はコルゲーションの歯を示して
いる。
面図、同図（ｂｌはその一部拡大図である。図中、１は
楕円コルゲートホーン、２は位相補償器、３は励振グロ
ーブ、４は楕円の長軸、５は楕円の短＋１Ｑｉ１．６ハ
楕円コルケートホーン内壁のコルゲート部分（第２図ｔ
ｂｌｆｄこの部分の拡大図で必る）、７は千・丙円開［
」部、８は副導波管、９はコルゲーションの歯を示して
いる。
次に、このホーンの動作原理をｂ発明する。励振プロー
ブ３から楕円の長軸４及び楕円の短軸５から４５°傾い
た方向の電界を励振すると、楕円の長軸方向及び楕円の
短軸方向にそれぞれ）ｉＥｌ、奇モード、ＨＥ、１偶モ
ードの成分が発生する。これら２方向の電磁界成分は、
楕円コルケートホーン内壁に設けた周期的な溝の深さｄ
（第２図（ｂ））金、従来の技術で説明したように、１
／４ス・・≦ｄ ＜ １／２Ａｃ、またコルゲーショ／
の田のピッチＰ全Ｐ≦１／４Ａｃ と選択することに
よって得られる。この電磁界分布全第３図に示す。嶋３
図（ａｌばＨＥｎ奇モード全示し、同じｔｂ＋はＨＥｌ
、偶モードを示しており、図中実線は４界Ｅ、点線は磁
界Ｈを示している。
ブ３から楕円の長軸４及び楕円の短軸５から４５°傾い
た方向の電界を励振すると、楕円の長軸方向及び楕円の
短軸方向にそれぞれ）ｉＥｌ、奇モード、ＨＥ、１偶モ
ードの成分が発生する。これら２方向の電磁界成分は、
楕円コルケートホーン内壁に設けた周期的な溝の深さｄ
（第２図（ｂ））金、従来の技術で説明したように、１
／４ス・・≦ｄ ＜ １／２Ａｃ、またコルゲーショ／
の田のピッチＰ全Ｐ≦１／４Ａｃ と選択することに
よって得られる。この電磁界分布全第３図に示す。嶋３
図（ａｌばＨＥｎ奇モード全示し、同じｔｂ＋はＨＥｌ
、偶モードを示しており、図中実線は４界Ｅ、点線は磁
界Ｈを示している。
第３図かられかるように、この゛屯ＩＡ界分布は楕円コ
ルゲートホーン開口部で楕円の中上・軸及び周縁部で良
くそろっている。これら両モードの位相差を楕円ホーン
１の長さＱｋＡ当Ｖこ運んで９０’位イ１」差となるよ
うにしてやれは、楕円の艮知和１カ向でビーム幅が異な
り、寸た主ビーム内で非常に良好な円偏波が得られるこ
とになる、 以上のように構成された楕円コルケートホーン１の短軸
５に対する長Ｉ？１１１１４の位相変化量φを周波数に
対して測定した結果全第４図に示す。図に示されている
ように、長短軸の位相差が９０°となるのは１点のみで
ある。しかしながら、コルゲーションの効果はコルゲー
ションの溝の深さｄが使用波長λ。の１／４λ。≦ｄ〈
］／２λ０の範囲で得られる。し／こがって、コルゲー
ションの効果のある周波数範囲において良好な円偏波特
性を得るには、第４図に示すように、楕円コルゲートホ
ーン内の位相特性１０１をキャンセルするような位相特
性をもつ点線１０２で示すような特性を位相補償器で作
り出し、それらを加え合せれば、１０３のように広い周
波数範囲で良好な円偏波特性ケ有する楕円コルケートホ
ーンとすることができる。
ルゲートホーン開口部で楕円の中上・軸及び周縁部で良
くそろっている。これら両モードの位相差を楕円ホーン
１の長さＱｋＡ当Ｖこ運んで９０’位イ１」差となるよ
うにしてやれは、楕円の艮知和１カ向でビーム幅が異な
り、寸た主ビーム内で非常に良好な円偏波が得られるこ
とになる、 以上のように構成された楕円コルケートホーン１の短軸
５に対する長Ｉ？１１１１４の位相変化量φを周波数に
対して測定した結果全第４図に示す。図に示されている
ように、長短軸の位相差が９０°となるのは１点のみで
ある。しかしながら、コルゲーションの効果はコルゲー
ションの溝の深さｄが使用波長λ。の１／４λ。≦ｄ〈
］／２λ０の範囲で得られる。し／こがって、コルゲー
ションの効果のある周波数範囲において良好な円偏波特
性を得るには、第４図に示すように、楕円コルゲートホ
ーン内の位相特性１０１をキャンセルするような位相特
性をもつ点線１０２で示すような特性を位相補償器で作
り出し、それらを加え合せれば、１０３のように広い周
波数範囲で良好な円偏波特性ケ有する楕円コルケートホ
ーンとすることができる。
ここで用いた位相補償器は、第５図に示すような円形導
波管の対称軸の管壁の一部？縮めて導波管を誘導性とす
るか、あるいは楕円導波管を用いて、その縮めた管壁、
又は楕円の短軸方向の対称軸の覧壁の部分に小穴、又は
スリット１２を設けそれらを使用中心周波数の管内波長
λ５の、（ｇ（＝１／８λｇ〜１／４λｇ）間隔に数個
開け、更にその部分に副導波管８を設け、その副導波管
に取り付けられた短絡板１３を短絡板可変用ビス１４を
変化させてスリットの容量成分と、導波管の誘導成分を
調整して第４図の１０２のような位相特性全作り出して
いる。このような位相補償器′ｆ：楕円コツトゲートホ
ーン１と励振プローブ３間に設けることにより、広帯域
な円偏波楕円コルゲートホーンとすることができる。
波管の対称軸の管壁の一部？縮めて導波管を誘導性とす
るか、あるいは楕円導波管を用いて、その縮めた管壁、
又は楕円の短軸方向の対称軸の覧壁の部分に小穴、又は
スリット１２を設けそれらを使用中心周波数の管内波長
λ５の、（ｇ（＝１／８λｇ〜１／４λｇ）間隔に数個
開け、更にその部分に副導波管８を設け、その副導波管
に取り付けられた短絡板１３を短絡板可変用ビス１４を
変化させてスリットの容量成分と、導波管の誘導成分を
調整して第４図の１０２のような位相特性全作り出して
いる。このような位相補償器′ｆ：楕円コツトゲートホ
ーン１と励振プローブ３間に設けることにより、広帯域
な円偏波楕円コルゲートホーンとすることができる。
以上説明したように本発明によれば、楕円コルゲートホ
ーン１の最小開口部分と励振プローブ３の中間に位相補
償器２全設けることによって、広帯域に渡ってＨＥｕ奇
モードとＨＥｎ偶モードの電磁界分布がそろうことによ
って得られるサイドローブレベルの非常に低い、主ビー
ム内で各々のモードのビーム幅がそろったガウスビーム
全放射でさる円偏波楕円コルゲートホーンが得られる。
ーン１の最小開口部分と励振プローブ３の中間に位相補
償器２全設けることによって、広帯域に渡ってＨＥｕ奇
モードとＨＥｎ偶モードの電磁界分布がそろうことによ
って得られるサイドローブレベルの非常に低い、主ビー
ム内で各々のモードのビーム幅がそろったガウスビーム
全放射でさる円偏波楕円コルゲートホーンが得られる。
本発明のような位相補償器を設けた円偏波楕円コルゲー
トホーン全衛星搭載用反射鏡型空中線の一次放射器とし
て用いた場合、従来広蛍域で用いることが困難なためマ
ルチホーン化して用いていたものを１個で共用できる。
トホーン全衛星搭載用反射鏡型空中線の一次放射器とし
て用いた場合、従来広蛍域で用いることが困難なためマ
ルチホーン化して用いていたものを１個で共用できる。
また、楕円の長、短軸方向でビーム幅の異なる点を利用
して、日本列島のような細長い形状金した地域を高効率
で、しかも良好な交叉偏波特性金有する円偏波楕円ビー
ムで照射できる空中線をも実現できる。
して、日本列島のような細長い形状金した地域を高効率
で、しかも良好な交叉偏波特性金有する円偏波楕円ビー
ムで照射できる空中線をも実現できる。
第１図は従来の円偏波コルゲートホーンの一部を断面と
した側面図、第２図は本発明の一実施例の側面図、第３
図は第２図に示した楕円コルゲートホーンの電磁界分布
図、第４図は周波数に対する第２図に示した楕円コルケ
ートホーンの位相特性、第５図は第２図中の位相補償器
の一実施例の側面図を示す。なお図において、１・・・
・・楕円コルゲート系−ン、２・・・・位相補償器、３
・・・励振プローブ、４・・・・・楕円の長軸、５・・
・・楕円の短軸、６・・・・コルゲート部分、７・・・
・・・楕円開口部、８・・・・・・副導波管、９・・・
・・・コルゲーションの歯、１２・・・・・・副導波管
のスリット、１３・・・・・副導波管内の短絡板、１４
・・・・・・副導波管内のｍＫｅ板の位置可変用ビス、
１６・・・・・・溝、１８・・・・・・ホーン中心軸、
１９・・・・・・ホーン周縁部、１０１・・・・・楕円
コルゲートホーンのホーン内位相特性、１０２・・・・
位相補償器の位相特性、１０３・・・・・・楕円コルケ
ートホーンと位相補償器とを合せた位相特性、である。 串１図 巣３ワ］
した側面図、第２図は本発明の一実施例の側面図、第３
図は第２図に示した楕円コルゲートホーンの電磁界分布
図、第４図は周波数に対する第２図に示した楕円コルケ
ートホーンの位相特性、第５図は第２図中の位相補償器
の一実施例の側面図を示す。なお図において、１・・・
・・楕円コルゲート系−ン、２・・・・位相補償器、３
・・・励振プローブ、４・・・・・楕円の長軸、５・・
・・楕円の短軸、６・・・・コルゲート部分、７・・・
・・・楕円開口部、８・・・・・・副導波管、９・・・
・・・コルゲーションの歯、１２・・・・・・副導波管
のスリット、１３・・・・・副導波管内の短絡板、１４
・・・・・・副導波管内のｍＫｅ板の位置可変用ビス、
１６・・・・・・溝、１８・・・・・・ホーン中心軸、
１９・・・・・・ホーン周縁部、１０１・・・・・楕円
コルゲートホーンのホーン内位相特性、１０２・・・・
位相補償器の位相特性、１０３・・・・・・楕円コルケ
ートホーンと位相補償器とを合せた位相特性、である。 串１図 巣３ワ］
Claims (2)
- （１）楕円コルゲートホーンと、前記ホーンに電磁波を
励起させる励振手段と、前記電磁波の位相を制御するよ
う前記ホーンの最小開口部分と前記励振手段との間に設
けられた位相補正手段とを含む広帯域円偏波楕円コルケ
ートホーン。 - （２） ｆ；ｉＪ記最小開口部分が円形となるよう前
記楕円コルゲートホーンの楕円の雌芯率を前記最小開口
部分の方向Ｖ（なめらかに変換したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の広帯域円偏波楕円コルケート
ホーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8529483A JPS59211301A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 広帯域円偏波楕円コルゲ−トホ−ン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8529483A JPS59211301A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 広帯域円偏波楕円コルゲ−トホ−ン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211301A true JPS59211301A (ja) | 1984-11-30 |
Family
ID=13854557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8529483A Pending JPS59211301A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 広帯域円偏波楕円コルゲ−トホ−ン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59211301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184102A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Nec Corp | コルゲ−トホ−ン |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122507A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-26 | Nec Corp | Antenna having rotary asymmetrical radial beam |
| JPS56165405A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Nec Corp | Antenna having radiation beam of asymmetrical rotation |
| JPS56165404A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wide-range circular polarized wave generating horn antenna |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP8529483A patent/JPS59211301A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122507A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-26 | Nec Corp | Antenna having rotary asymmetrical radial beam |
| JPS56165405A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Nec Corp | Antenna having radiation beam of asymmetrical rotation |
| JPS56165404A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wide-range circular polarized wave generating horn antenna |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184102A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Nec Corp | コルゲ−トホ−ン |
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