JPS61161003A - 円偏波一次放射器 - Google Patents
円偏波一次放射器Info
- Publication number
- JPS61161003A JPS61161003A JP60000809A JP80985A JPS61161003A JP S61161003 A JPS61161003 A JP S61161003A JP 60000809 A JP60000809 A JP 60000809A JP 80985 A JP80985 A JP 80985A JP S61161003 A JPS61161003 A JP S61161003A
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- Japan
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- circularly polarized
- polarized wave
- horn antenna
- conductor
- primary radiator
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- 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
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- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/0241—Waveguide horns radiating a circularly polarised wave
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- Waveguide Aerials (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、円偏波一次放射器の改良に関する。
従来の円偏波一次放射器の断面図を第５図に示す。同図
において、Ａ−Ａ’からＢ−Ｂ’までが円錐ホーンアン
テナ１であり、それに連結されるＢｎ／からｃ−ｃ’ま
でが円偏波発生器２である。
において、Ａ−Ａ’からＢ−Ｂ’までが円錐ホーンアン
テナ１であり、それに連結されるＢｎ／からｃ−ｃ’ま
でが円偏波発生器２である。
円偏波発生器２は直線偏波（電波）を円偏波に変換する
ためのものである。周知のように、直線偏波Ｅｔ−円偏
波に変換するには、Ｅを直交するＥｌ成分とＥ２成分に
分けて考え、第５図中に示すように入射電界Ｅ２に対し
同図の直交入射電界Ｅ１を９０’だけ遅らせる（又は進
める）ことによって達成される。そのため、円形導波管
４の内側に導体片３および３′が設けである。
ためのものである。周知のように、直線偏波Ｅｔ−円偏
波に変換するには、Ｅを直交するＥｌ成分とＥ２成分に
分けて考え、第５図中に示すように入射電界Ｅ２に対し
同図の直交入射電界Ｅ１を９０’だけ遅らせる（又は進
める）ことによって達成される。そのため、円形導波管
４の内側に導体片３および３′が設けである。
従来技術では上記のように円偏波一次放射器はホーンア
ンテナ１および円偏波発生器２がそれぞれ独立したもの
として開発され、それらを互いに連結することにより実
用化されている。しかしながら、円偏波の良否を表わす
軸比の周波数特性を広帯域化する場合、以下に説明する
ように塊々の問題が発生する。
ンテナ１および円偏波発生器２がそれぞれ独立したもの
として開発され、それらを互いに連結することにより実
用化されている。しかしながら、円偏波の良否を表わす
軸比の周波数特性を広帯域化する場合、以下に説明する
ように塊々の問題が発生する。
軸比の広帯域化が要求される例としては、１２ＧＨｚ帯
の衛星放送受信がある。この場合、ＷＡＲＣ−ＢＳ（世
界無線主管庁会議）により日本は３００ＭＨｚの帯域が
割当てられているが、米国は５００ ＭＨｚの帯域が割
当てられている。
の衛星放送受信がある。この場合、ＷＡＲＣ−ＢＳ（世
界無線主管庁会議）により日本は３００ＭＨｚの帯域が
割当てられているが、米国は５００ ＭＨｚの帯域が割
当てられている。
第５図の円偏波発生器２においては、広帯域化するため
には導体片３，３′の厚さＤを薄くする必要がめる。第
６図は、半径Ｒ−１２，０＋ｘの円形導波管４を用いて
前述の導体片３，３′の厚さＤを３．６ｍｍ、２．４朋
ｔ１．２ｘｍと変えた時の位相差の周波数特性である。
には導体片３，３′の厚さＤを薄くする必要がめる。第
６図は、半径Ｒ−１２，０＋ｘの円形導波管４を用いて
前述の導体片３，３′の厚さＤを３．６ｍｍ、２．４朋
ｔ１．２ｘｍと変えた時の位相差の周波数特性である。
１２．４５ ＧＨ２で９０’となシ完全な円偏波が得ら
れるようにしである。同図から分るように、Ｄを小さく
すれば広い帯域にわたって９０’からのずれが減少し広
帯域化される。しかし、その時の円形導波管軸に沿う導
体片の長さを調べると。
れるようにしである。同図から分るように、Ｄを小さく
すれば広い帯域にわたって９０’からのずれが減少し広
帯域化される。しかし、その時の円形導波管軸に沿う導
体片の長さを調べると。
３６．７扉ｍ、７８．０翼翼、２９７．５鴎と徐々に長
くなっている。
くなっている。
すなわち、従来の形式では、円偏波に対する軸比特性の
広帯域化を図ろうとすれば必然的に円偏波一次放射器全
長が長くなり大形化する。
広帯域化を図ろうとすれば必然的に円偏波一次放射器全
長が長くなり大形化する。
一方、円形導波管の半径Ｒと導体片の厚みＤとの比Ｄ／
Ｒを例えばＤ／Ｒ＝０．１と一定にして、半径Ｒを８．
１２朋、１０．１朋、１２．０龍と変え、直交する電界
の位相差を調べたところ第７図のような関係がおること
がわかった。尚、中心周波数は１２．４５ＭＨｚとし、
そこで完全な円偏波が出るよう、位相差が９００としで
ある。同図から明らかなように、半径Ｒを大きくするに
したがって特性は平担に近づき、９００からのずれが減
少するので、軸比特性は広帯化することがわかる。しか
しいずれにせよ円形導波管の半径を大きくしなければ広
帯域化することができず、小形、軽量化は達成されない
。
Ｒを例えばＤ／Ｒ＝０．１と一定にして、半径Ｒを８．
１２朋、１０．１朋、１２．０龍と変え、直交する電界
の位相差を調べたところ第７図のような関係がおること
がわかった。尚、中心周波数は１２．４５ＭＨｚとし、
そこで完全な円偏波が出るよう、位相差が９００としで
ある。同図から明らかなように、半径Ｒを大きくするに
したがって特性は平担に近づき、９００からのずれが減
少するので、軸比特性は広帯化することがわかる。しか
しいずれにせよ円形導波管の半径を大きくしなければ広
帯域化することができず、小形、軽量化は達成されない
。
これは、近年の要求事項である小形化および軽量化に逆
行するものでるり、技術的解決が求められる。
行するものでるり、技術的解決が求められる。
本発明は、上述した従来の問題点を解消し、形状の小形
化と広帯域化の両方を実現し得る円偏波−ｉ放射器を提
供することを目的とするものである。
化と広帯域化の両方を実現し得る円偏波−ｉ放射器を提
供することを目的とするものである。
本発明は従来のような円偏波発生器を用いることなく、
代わりにホーンの内壁に直線偏波を円偏波に変換するた
めの導体凸部を設けるようにしたものである。なお円偏
波とは必ずしも完全な円偏波だけを言うものではないこ
とは勿論である。
代わりにホーンの内壁に直線偏波を円偏波に変換するた
めの導体凸部を設けるようにしたものである。なお円偏
波とは必ずしも完全な円偏波だけを言うものではないこ
とは勿論である。
このような本発明によると、ホーンアンテナ内部で円偏
波への変換が行われるので、従来のような円偏波発生器
をホーンアンテナと別個に設ける必要がなく、軸長が短
縮し形状が小形化できる。
波への変換が行われるので、従来のような円偏波発生器
をホーンアンテナと別個に設ける必要がなく、軸長が短
縮し形状が小形化できる。
またホーンアンテナを円偏波器の導波管として用いてい
るので、その径は大きく、従って従来のように形状を大
形化することなく軸化の広帯域化が容易に実現できる。
るので、その径は大きく、従って従来のように形状を大
形化することなく軸化の広帯域化が容易に実現できる。
また小形化に伴い高精度の寸法精度で製作でき、量産時
に安定した軸比特性が得られる。また、小形軽量化に伴
い、円偏波一次放射器の支持アーム、支持機構が簡便に
できる波及効果がある。衛屋搭載用機器は特に軽量化が
必要でろり、これに適合する。ざらに使用材料が減少す
るので低価格に製作できる。またさらに量産性の向上か
らも低価格が見込める。以上のような檀々の作用効果を
有する。
に安定した軸比特性が得られる。また、小形軽量化に伴
い、円偏波一次放射器の支持アーム、支持機構が簡便に
できる波及効果がある。衛屋搭載用機器は特に軽量化が
必要でろり、これに適合する。ざらに使用材料が減少す
るので低価格に製作できる。またさらに量産性の向上か
らも低価格が見込める。以上のような檀々の作用効果を
有する。
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例による円偏波一次放射器を示
すもので、ボーンアンテナ１の内壁に沿って例えば銅、
銀、アルミニウム、アルミニウム系合金、真ちゅう等の
導体凸部３０．３１が設けられている。この導体凸部は
ホーンアンテナ１と同一材料で一体に形成されても、又
別体として形成されてもよい、この導体凸部３０．３１
は、ホーンアンテナ１の給電端５０に入射嘔れる電界Ｅ
の直交電界Ｅ １ ＋Ｅ２のうちの一方の電界１例えば
Ｅ１方向に相対向して設けられている。また、この導体
凸部３０．３１の厚さおよび長さは、所望の円偏波が得
られるよう、即ちホーンアンテナ１の給電端５０で同相
の直交電界に１．Ｅｚが開口端５１で９０’を基準とし
て許容される範囲の位相差となるよう設定されている。
すもので、ボーンアンテナ１の内壁に沿って例えば銅、
銀、アルミニウム、アルミニウム系合金、真ちゅう等の
導体凸部３０．３１が設けられている。この導体凸部は
ホーンアンテナ１と同一材料で一体に形成されても、又
別体として形成されてもよい、この導体凸部３０．３１
は、ホーンアンテナ１の給電端５０に入射嘔れる電界Ｅ
の直交電界Ｅ １ ＋Ｅ２のうちの一方の電界１例えば
Ｅ１方向に相対向して設けられている。また、この導体
凸部３０．３１の厚さおよび長さは、所望の円偏波が得
られるよう、即ちホーンアンテナ１の給電端５０で同相
の直交電界に１．Ｅｚが開口端５１で９０’を基準とし
て許容される範囲の位相差となるよう設定されている。
このような一次放射器において、ホーンアンテナ１０半
径をＲω、導体凸部３０．３１の厚さをＤωとし、 Ｄ
（ｘ）／Ｒ（ト）が、例えば一定となるよう金属凸部３
０．３１を取り付ければ、第５図に示した従来の円偏波
一次放射器よりも全長が短縮され九円偏波一次放射器が
得られる。しかもＤ（ｘ）／Ｒ（ト）が一定であるとす
ると、ホーンアンテナ１の根本の給電端のところよりも
半径が大きいところに金属凸部３０．３１が設けられて
いるので、第７図の実験か硲 事実、明らかのように広帯域化を容易に実現することが
できる。
径をＲω、導体凸部３０．３１の厚さをＤωとし、 Ｄ
（ｘ）／Ｒ（ト）が、例えば一定となるよう金属凸部３
０．３１を取り付ければ、第５図に示した従来の円偏波
一次放射器よりも全長が短縮され九円偏波一次放射器が
得られる。しかもＤ（ｘ）／Ｒ（ト）が一定であるとす
ると、ホーンアンテナ１の根本の給電端のところよりも
半径が大きいところに金属凸部３０．３１が設けられて
いるので、第７図の実験か硲 事実、明らかのように広帯域化を容易に実現することが
できる。
第２図は、上記の原理により、具体的に、周波数１２．
２〜１２．７ ＧＨｚ 、帯域幅５００ ＭＨｚ 、軸
比０．７ｄＢ以下となるよう設計し試作し九円偏波一次
放射器でろる。電気的に必要な寸法（単位扉罵）は同図
中に示しである。これの電気特性の測定値および計算値
を第３図に示す。計算値は、スライスした薄い導波管が
軸方向にカスゲート接続されているとした伝送線路モデ
ルにより求めたものである。また中心周波数１２．４５
ＭＨｚにおいて主偏波の指向性の測定結果を第４図に
示す。
２〜１２．７ ＧＨｚ 、帯域幅５００ ＭＨｚ 、軸
比０．７ｄＢ以下となるよう設計し試作し九円偏波一次
放射器でろる。電気的に必要な寸法（単位扉罵）は同図
中に示しである。これの電気特性の測定値および計算値
を第３図に示す。計算値は、スライスした薄い導波管が
軸方向にカスゲート接続されているとした伝送線路モデ
ルにより求めたものである。また中心周波数１２．４５
ＭＨｚにおいて主偏波の指向性の測定結果を第４図に
示す。
第３図かられかるように広帯域に０．６ｄＢ以下の良好
な軸比特性が得られている。また、第４図かられかるよ
うに、反射鏡のエツジレベルを１０ｄＢとしたときのビ
ーム幅は９０°であり、良好な指向性が得られている。
な軸比特性が得られている。また、第４図かられかるよ
うに、反射鏡のエツジレベルを１０ｄＢとしたときのビ
ーム幅は９０°であり、良好な指向性が得られている。
これによりホーンアンテナ１の内部に導体凸部を設ける
ことによる特性の劣化はないことも確認された。
ことによる特性の劣化はないことも確認された。
この試作円偏波一次放射器の軸長は第２図に記載したよ
うに３８１１と小形であり、実用上好適でるる。
うに３８１１と小形であり、実用上好適でるる。
上記の説明から明らかなように、本発明の円偏彼一次放
射器は近年の要求に合致しており、既に述べた種々の効
果を生ずるが、その中の量産性の効果が生ずる理由は次
の通りである。
射器は近年の要求に合致しており、既に述べた種々の効
果を生ずるが、その中の量産性の効果が生ずる理由は次
の通りである。
ホーンアンテナ内面および金属凸部３０．３１の表面４
０．４１はホーンと同方向にテーパー状に形成され得る
ので、アルミダイキャス）１５３Ｅ形技術が適用でき量
産が可能となる。テレビジョン衛星放送受信アンテナ用
などは量産が必要であり、量産効果により低価格化をも
可能となる。
０．４１はホーンと同方向にテーパー状に形成され得る
ので、アルミダイキャス）１５３Ｅ形技術が適用でき量
産が可能となる。テレビジョン衛星放送受信アンテナ用
などは量産が必要であり、量産効果により低価格化をも
可能となる。
本発明は、第１図のような円すいホーンアンテナのほか
に開口に向って倉々に異なる曲率で開くホーンアンテナ
や断面が折線状に開くホーンアンテナ或は角すいホーン
アンテナ等のホーンアンテナに適用しても有効である。
に開口に向って倉々に異なる曲率で開くホーンアンテナ
や断面が折線状に開くホーンアンテナ或は角すいホーン
アンテナ等のホーンアンテナに適用しても有効である。
また、金属凸部の厚みＤ仕）は、第１図では半径Ｒωと
の比が常に一定の場合を述べたがＸの変化に対しそれら
の比が常に一定である必要はないことは明らかであυ途
中でその比が変ってもよい。また、金属凸部の形などは
直交電界の位相差が９０’になるように選べばよいので
あるから第１図の形状に限定されないことは動作原理か
ら明らかである。
の比が常に一定の場合を述べたがＸの変化に対しそれら
の比が常に一定である必要はないことは明らかであυ途
中でその比が変ってもよい。また、金属凸部の形などは
直交電界の位相差が９０’になるように選べばよいので
あるから第１図の形状に限定されないことは動作原理か
ら明らかである。
第８図から第１２図はこのような本発明の実施例を示す
ものであり、前記実施例と同一部分には同一番号が付し
である。
ものであり、前記実施例と同一部分には同一番号が付し
である。
第８図では、ホーンアンテナ先端を折り曲げて開いであ
るので、そのまま延長する場合よりも軸長が短くなる。
るので、そのまま延長する場合よりも軸長が短くなる。
第９図は徐々にホーンを開いである場合であり、広帯域
化に有効である。第１０図は導体凸部の形状をＤ（支）
／Ｒ←）が一定でない形に構成した例でおる。第１１図
は、更に、導体凸部を板状のもので構成した例を示すも
のである。第１２図は、方形ホーンアンテナに本発明を
適用した例である。第１２図では導体凸部３０．３１を
板状の構造にした場合を示した。
化に有効である。第１０図は導体凸部の形状をＤ（支）
／Ｒ←）が一定でない形に構成した例でおる。第１１図
は、更に、導体凸部を板状のもので構成した例を示すも
のである。第１２図は、方形ホーンアンテナに本発明を
適用した例である。第１２図では導体凸部３０．３１を
板状の構造にした場合を示した。
第１図は、本発明の円偏波一次放射器の基本原理を説明
する図、第２図は本発明の原理にもとづき実際に試作し
た円偏波一次放射器の実施例を示す図、第３図および第
４図は第２図の試作品の測定結果を示す図、第５図は従
来技術による円偏波一次放射器を示す図、第６図は厚み
Ｄを変えたときの位相差を示す図、第７図は半径Ｒを変
えたときの位相差を示す図、第８図乃至第１２図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・ホーンアンテナ、５０・・・給電端、Ｅ・・・
入射電界％ ＥｔｔＥｚ・・・直交成分の電界、３０．
３１・・・導体凸部、４０．４１・・・導体凸部の表面
。 第１図 第２図 第８図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ （ｃｒＨｚ ） 第４図 第５図 第６図 可ｔＬ数（（ＦｒＨｚ） 第７図 第８図 第９図
する図、第２図は本発明の原理にもとづき実際に試作し
た円偏波一次放射器の実施例を示す図、第３図および第
４図は第２図の試作品の測定結果を示す図、第５図は従
来技術による円偏波一次放射器を示す図、第６図は厚み
Ｄを変えたときの位相差を示す図、第７図は半径Ｒを変
えたときの位相差を示す図、第８図乃至第１２図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・ホーンアンテナ、５０・・・給電端、Ｅ・・・
入射電界％ ＥｔｔＥｚ・・・直交成分の電界、３０．
３１・・・導体凸部、４０．４１・・・導体凸部の表面
。 第１図 第２図 第８図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ （ｃｒＨｚ ） 第４図 第５図 第６図 可ｔＬ数（（ＦｒＨｚ） 第７図 第８図 第９図
Claims (3)
- （１）ホーンアンテナの内壁に直線偏波を円偏波に変換
するための導体凸部を設けたことを特徴とする円偏波一
次放射器。 - （２）導体凸部はホーンアンテナと一体に形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円偏波
一次放射器。 - （３）導体凸部はホーンアンテナの給電端で同相の直交
する入射電界が開口端において許容される位相差を有す
るようその長さおよび厚さが設定されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の円偏波一次放射器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000809A JPH0682970B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円偏波一次放射器 |
| US06/815,041 US4686537A (en) | 1985-01-09 | 1985-12-31 | Primary radiator for circularly polarized wave |
| CA000499181A CA1252883A (en) | 1985-01-09 | 1986-01-08 | Primary radiator for circularly polarized wave |
| DE8686100230T DE3688086T2 (de) | 1985-01-09 | 1986-01-09 | Trichterstrahler fuer zirkular polarisierte wellen. |
| EP86100230A EP0187671B1 (en) | 1985-01-09 | 1986-01-09 | Primary radiator for circularly polarized wave |
| KR1019860000084A KR900000327B1 (ko) | 1985-01-09 | 1986-01-09 | 원편파 1차 방사기(圓偏波一次放射器) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000809A JPH0682970B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円偏波一次放射器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161003A true JPS61161003A (ja) | 1986-07-21 |
| JPH0682970B2 JPH0682970B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=11484008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60000809A Expired - Lifetime JPH0682970B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円偏波一次放射器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4686537A (ja) |
| EP (1) | EP0187671B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0682970B2 (ja) |
| KR (1) | KR900000327B1 (ja) |
| CA (1) | CA1252883A (ja) |
| DE (1) | DE3688086T2 (ja) |
Cited By (2)
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| JPS6468003A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-14 | Uniden Kk | Electromagnetic horn and parabolic antenna unit using this horn |
| JP2001358526A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-12-26 | Alcatel | 二帯域マイクロ波放射エレメント |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| US5086301A (en) * | 1990-01-10 | 1992-02-04 | Intelsat | Polarization converter application for accessing linearly polarized satellites with single- or dual-circularly polarized earth station antennas |
| JP2945839B2 (ja) * | 1994-09-12 | 1999-09-06 | 松下電器産業株式会社 | 円一直線偏波変換器とその製造方法 |
| JP3331839B2 (ja) * | 1995-11-13 | 2002-10-07 | 松下電器産業株式会社 | 円偏波一直線偏波変換器 |
| US6931245B2 (en) * | 2002-08-09 | 2005-08-16 | Norsat International Inc. | Downconverter for the combined reception of linear and circular polarization signals from collocated satellites |
| DE102014112825B4 (de) * | 2014-09-05 | 2019-03-21 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Steghornstrahler mit zusätzlicher Rille |
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-
1985
- 1985-01-09 JP JP60000809A patent/JPH0682970B2/ja not_active Expired - Lifetime
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