JPS598408A - 放射方向制御装置付き電磁ホ−ン - Google Patents
放射方向制御装置付き電磁ホ−ンInfo
- Publication number
- JPS598408A JPS598408A JP11745582A JP11745582A JPS598408A JP S598408 A JPS598408 A JP S598408A JP 11745582 A JP11745582 A JP 11745582A JP 11745582 A JP11745582 A JP 11745582A JP S598408 A JPS598408 A JP S598408A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horn
- electromagnetic horn
- electromagnetic
- controller
- directivity
- 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
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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
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (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、放射方向制御装置付き電磁ホーンに関する。
回転曲面反射鏡、筒面反射鏡、あるいはトーラス反射鏡
等の励振器として、複数個の小形電磁ホーンを配列して
なるマルチホーン方式の一次放射器系がある。マルチホ
ーン方式の一次放射器系は、複数個の小形電磁ホーンの
組合せにより希望指向性にビーム成形をする。この場合
、合成指向性を希望する指向性に成形するために、個々
の一次ホーンの指向性主ビーム方向を変える必要がある
。かかる場合、従来は個々の一次ホーンの開口面をホー
ン中心軸と斜交する平面で切断するとか、個々の一次ホ
ーンの中心軸方向を変える等の方法が採られてきた。前
者では指向性主ビームの方向は変るが、開口面積の相異
から基本指向性も変り製作が煩雑となる。後者は一次ホ
ーンへの給電系が複雑となり、ともに経済性に欠ける。
等の励振器として、複数個の小形電磁ホーンを配列して
なるマルチホーン方式の一次放射器系がある。マルチホ
ーン方式の一次放射器系は、複数個の小形電磁ホーンの
組合せにより希望指向性にビーム成形をする。この場合
、合成指向性を希望する指向性に成形するために、個々
の一次ホーンの指向性主ビーム方向を変える必要がある
。かかる場合、従来は個々の一次ホーンの開口面をホー
ン中心軸と斜交する平面で切断するとか、個々の一次ホ
ーンの中心軸方向を変える等の方法が採られてきた。前
者では指向性主ビームの方向は変るが、開口面積の相異
から基本指向性も変り製作が煩雑となる。後者は一次ホ
ーンへの給電系が複雑となり、ともに経済性に欠ける。
本発明はこれらの欠点を改善する、構造が簡単で経済的
な電磁ホーンを提案するものである。以下図面を参照し
ながら詳述する。
な電磁ホーンを提案するものである。以下図面を参照し
ながら詳述する。
第１図は手形導波管内を進行する電磁板を模式的に示す
概念図である。
概念図である。
第１図に示すように、導波管１内では１つの平面波２が
相対向する２つの導体面１ａ、ｌｂで反射をくり返し、
その都度反転しながらジグザグに進んでいる。第１図中
に平面波２の波面の反転を、実線と破線で示した。導波
管内では、平面波２の導波管中心軸Ｚに対する角度θｌ
が適当な値をもっていてそれらの波が干渉して強め合う
場合にだけ、電磁波が伝送される。
相対向する２つの導体面１ａ、ｌｂで反射をくり返し、
その都度反転しながらジグザグに進んでいる。第１図中
に平面波２の波面の反転を、実線と破線で示した。導波
管内では、平面波２の導波管中心軸Ｚに対する角度θｌ
が適当な値をもっていてそれらの波が干渉して強め合う
場合にだけ、電磁波が伝送される。
空気中の光速度をＣ１導波管１内の平面波２０位相速度
をｖｌとすると、第１図から分るように第（１）式がな
り立つ。
をｖｌとすると、第１図から分るように第（１）式がな
り立つ。
Ｖｌ＝ｃ／ｃｏｓθ１ ・・・・・・・・・・・・・曲
・・・・・・・・・四重・・・（１）０〈θ１くπ々で
あるので、ｖｌ）（即ち位相速度Ｖｌは光速Ｃより大き
い。
・・・・・・・・・四重・・・（１）０〈θ１くπ々で
あるので、ｖｌ）（即ち位相速度Ｖｌは光速Ｃより大き
い。
他方導波管１内をＴ Ｅ、。波が進行する場合、その周
波数をｆ、自由空間における波長をλ、導波管管内波長
をλ２、導波管の長径をａで表わすと、導波管１内の伝
送波の位相速度ｖ１は（２）式で与えられる。
波数をｆ、自由空間における波長をλ、導波管管内波長
をλ２、導波管の長径をａで表わすと、導波管１内の伝
送波の位相速度ｖ１は（２）式で与えられる。
“・−１°２・−５テ〒ｉ壜ｒ ””””“−（２）故
に、ｖｌは（３）式で表わされる。
に、ｖｌは（３）式で表わされる。
θ＋ ＝ ｒｌＪｓ ’ Ｊ’Ｔ”Ｚ璽７乃７正 ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）角錐形電
磁ホーン３内では、ホーンの開き角に応じて相対向する
導体面の幅ａが大きくなる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）角錐形電
磁ホーン３内では、ホーンの開き角に応じて相対向する
導体面の幅ａが大きくなる。
しだがって（３）式から分るように、平面波２のホーン
中心軸Ｚに対する角度θ２は、θ１〉θ２となり、こ＼
での伝送波の位相速度ｖ２は、Ｖｌ ＞ ｖ２となる。
中心軸Ｚに対する角度θ２は、θ１〉θ２となり、こ＼
での伝送波の位相速度ｖ２は、Ｖｌ ＞ ｖ２となる。
またその指向性については、角錐形電磁ホーン２を方形
導波管１によＦ） ＴＥ＋ｏ波で励振すると、放射波は
ホーン中心軸Ｚに関してはソ軸対称形となる。ホーン開
口面４の外側では平面波の波面はホーン中心軸Ｚに直交
する。すなわちホーン中心軸Ｚ方向に進行する。また伝
送波の位相速度ｖ３は、ｖ３−ｃすなわち光速で伝搬す
る。
導波管１によＦ） ＴＥ＋ｏ波で励振すると、放射波は
ホーン中心軸Ｚに関してはソ軸対称形となる。ホーン開
口面４の外側では平面波の波面はホーン中心軸Ｚに直交
する。すなわちホーン中心軸Ｚ方向に進行する。また伝
送波の位相速度ｖ３は、ｖ３−ｃすなわち光速で伝搬す
る。
第２図は、本発明の電磁ホーンの実施例の斜視図である
。第２図に示すように、本発明の電磁ホーンは導波管（
例えば角錐形電磁ホーン）３の開口面４の一辺に、ホー
ン中心軸Ｚと平行に長さＬの金属導体板５が装着されて
いる。これを電磁ホーン放射方向制御装置５と呼ぶ。
。第２図に示すように、本発明の電磁ホーンは導波管（
例えば角錐形電磁ホーン）３の開口面４の一辺に、ホー
ン中心軸Ｚと平行に長さＬの金属導体板５が装着されて
いる。これを電磁ホーン放射方向制御装置５と呼ぶ。
第３図は本発明の電磁ホーンにおける電磁場の電界分布
を模式的に示す断面図である。この場合のホーン開１コ
面４からの放射波の位相速度について考えると、電磁ホ
ーン放射方向制御装置５に沿う側の位相速度６は、自由
空間である反対側の位相速度７より大きい。この様子を
図中太線の矢印６および７の大小で示した。また、伝送
波の電界分布の推移を概念的に図中の曲線８１、 ８２
． ８Ｍ、 ８４．８５で示した電界分布に付した矢
印は導体面で反射され反転している状態を示している。
を模式的に示す断面図である。この場合のホーン開１コ
面４からの放射波の位相速度について考えると、電磁ホ
ーン放射方向制御装置５に沿う側の位相速度６は、自由
空間である反対側の位相速度７より大きい。この様子を
図中太線の矢印６および７の大小で示した。また、伝送
波の電界分布の推移を概念的に図中の曲線８１、 ８２
． ８Ｍ、 ８４．８５で示した電界分布に付した矢
印は導体面で反射され反転している状態を示している。
第３図に示すように導波管１内では管壁に垂直な平行分
布（曲線８．）であるが、ホーン３内では中心軸に対称
に湾曲する分布（曲＃ｊ ８２．８３ ）となる。ホー
ン開口面４近傍では、電磁ホーン放射方向制御装置５に
は垂直であるが、反射側は自由空間であるのでホーン中
心軸Ｚに対して非対称な分布（曲線８４，８５１となる
。この結果主ビーム９の指向性は、ホーン中心軸Ｚに対
して電磁ホーン放射方向制御装置５の反対側にΔθだけ
偏位する。偏位量ΔＯは電磁ホーン放射方向制御装置５
の長さＬに比例し、Ｌが太きくなるほどΔθは犬きくな
る。この場合電磁ホーンからの放射波の基本指向性曲線
の形状には、大きな変化はない。
布（曲線８．）であるが、ホーン３内では中心軸に対称
に湾曲する分布（曲＃ｊ ８２．８３ ）となる。ホー
ン開口面４近傍では、電磁ホーン放射方向制御装置５に
は垂直であるが、反射側は自由空間であるのでホーン中
心軸Ｚに対して非対称な分布（曲線８４，８５１となる
。この結果主ビーム９の指向性は、ホーン中心軸Ｚに対
して電磁ホーン放射方向制御装置５の反対側にΔθだけ
偏位する。偏位量ΔＯは電磁ホーン放射方向制御装置５
の長さＬに比例し、Ｌが太きくなるほどΔθは犬きくな
る。この場合電磁ホーンからの放射波の基本指向性曲線
の形状には、大きな変化はない。
以上詳述したごとく、電磁ホーン３の片側に簡単な構造
の金属導体板からなる電磁ホーン放射方向制御装置５を
装着することにより、指向性の形状を変えることなく主
ビームの方向が変えられ、その長さを加減することによ
り希望偏位歓に制御できる。また経済的にも有利である
。
の金属導体板からなる電磁ホーン放射方向制御装置５を
装着することにより、指向性の形状を変えることなく主
ビームの方向が変えられ、その長さを加減することによ
り希望偏位歓に制御できる。また経済的にも有利である
。
第４図ないし第７図は、本発明の他の実施例の斜視図で
ある。
ある。
１５ ＧＨｚにおいてＷＲＩ−１４０の方形導波管１０
の開口面４の一辺に、第４図に示すごとく磁界面Ｈと平
行かつ管軸Ｚと平行に長さＬ＝３λの二等辺三角形状の
電磁ホーン放射方向制御装置５を装着すると、指向性主
ビーム９の偏位量Δθζ２００が得られる。
の開口面４の一辺に、第４図に示すごとく磁界面Ｈと平
行かつ管軸Ｚと平行に長さＬ＝３λの二等辺三角形状の
電磁ホーン放射方向制御装置５を装着すると、指向性主
ビーム９の偏位量Δθζ２００が得られる。
第５図に示すように、Ｌ−３λの直角三角形状５′とし
ても指向性主ビーム９の偏位量は変らない。また第６図
に示すように電界面Ｅと平行方向の一辺に第４図と同長
の二等辺三角形状、まだは第７図に示すように直角三角
形状の電磁ホーン放射方向制御装置５捷たは５′を装着
すると、指向性主ビーム９の偏位量Δθζ１３°となる
。第６図と第７図の実施例において、偏位指向性と基本
指向性のり波状の変化はほとんどなく、放射方向のみが
偏位する。電磁ホーン放射方向制御装置５の形状は、図
示のように三角形としても、先端を切除して台形として
も、又、長方形であっても、各長さに対しての偏位量が
異なるのみで、その効果は同じである。
ても指向性主ビーム９の偏位量は変らない。また第６図
に示すように電界面Ｅと平行方向の一辺に第４図と同長
の二等辺三角形状、まだは第７図に示すように直角三角
形状の電磁ホーン放射方向制御装置５捷たは５′を装着
すると、指向性主ビーム９の偏位量Δθζ１３°となる
。第６図と第７図の実施例において、偏位指向性と基本
指向性のり波状の変化はほとんどなく、放射方向のみが
偏位する。電磁ホーン放射方向制御装置５の形状は、図
示のように三角形としても、先端を切除して台形として
も、又、長方形であっても、各長さに対しての偏位量が
異なるのみで、その効果は同じである。
第１図は方形導波管内を進行する電磁波゛を模式的に示
す概念図、第２図は本発明の電磁ホーンの実施例の斜視
図、第３図は本発明の電磁ホーンにおける電磁場の電界
分布を模式的に示す断面図、第４図ないし第７図は本発
明の他の実施例の斜視図である。 ３・・・・・・角錐形電磁ホーン、４・・・・・・ホー
ン開口面、５・・・・・・電磁ホーン放射方向制御装置
、８□、 ８２．８３．８４１８５・・・・・・電界分
布、９・・・・・・主ビーム、 Ｃ・・・・・・光
速塵、Ｚ・・・・・・ホーン中心軸、 Δθ・・・・・
・放射方向偏位量。 第１図 Ｄ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
す概念図、第２図は本発明の電磁ホーンの実施例の斜視
図、第３図は本発明の電磁ホーンにおける電磁場の電界
分布を模式的に示す断面図、第４図ないし第７図は本発
明の他の実施例の斜視図である。 ３・・・・・・角錐形電磁ホーン、４・・・・・・ホー
ン開口面、５・・・・・・電磁ホーン放射方向制御装置
、８□、 ８２．８３．８４１８５・・・・・・電界分
布、９・・・・・・主ビーム、 Ｃ・・・・・・光
速塵、Ｚ・・・・・・ホーン中心軸、 Δθ・・・・・
・放射方向偏位量。 第１図 Ｄ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 電磁ホーンの開口面の一辺を共通とする金属板を、電磁
ホーンの中心軸と平行に、電磁ホーンの前面に装着して
なる放射方向制御装置付き電磁ホーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11745582A JPS598408A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 放射方向制御装置付き電磁ホ−ン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11745582A JPS598408A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 放射方向制御装置付き電磁ホ−ン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598408A true JPS598408A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14712081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11745582A Pending JPS598408A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 放射方向制御装置付き電磁ホ−ン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0533820U (ja) * | 1991-10-05 | 1993-05-07 | 日本無機株式会社 | フイルタ取付構造 |
| US6930647B2 (en) | 2001-05-17 | 2005-08-16 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Semicircular radial antenna |
| JP2017156345A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-09-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 装入物レベル計測装置用アンテナ、装入物レベル計測方法、および転炉予備処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3116485A (en) * | 1960-06-27 | 1963-12-31 | Ite Circuit Breaker Ltd | Omnidirectional horn radiator for beacon antenna |
-
1982
- 1982-07-06 JP JP11745582A patent/JPS598408A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3116485A (en) * | 1960-06-27 | 1963-12-31 | Ite Circuit Breaker Ltd | Omnidirectional horn radiator for beacon antenna |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0533820U (ja) * | 1991-10-05 | 1993-05-07 | 日本無機株式会社 | フイルタ取付構造 |
| US6930647B2 (en) | 2001-05-17 | 2005-08-16 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Semicircular radial antenna |
| JP2017156345A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-09-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 装入物レベル計測装置用アンテナ、装入物レベル計測方法、および転炉予備処理方法 |
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