JPS62118613A - 円偏波ホ−ンアンテナ - Google Patents
円偏波ホ−ンアンテナInfo
- Publication number
- JPS62118613A JPS62118613A JP25922885A JP25922885A JPS62118613A JP S62118613 A JPS62118613 A JP S62118613A JP 25922885 A JP25922885 A JP 25922885A JP 25922885 A JP25922885 A JP 25922885A JP S62118613 A JPS62118613 A JP S62118613A
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- Japan
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- circularly polarized
- antenna
- power
- horn
- power feeding
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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】
〔産業上の利用分野〕 ′
この発明は円偏波の電磁波を放射するホーンアンテナの
改良に関するものである。
改良に関するものである。
従来、電磁波を円偏波で空間に放射するアンテナとして
は２円偏波発生器を導波管回路等で構成し、これに電磁
ホーンを接続した円偏波ホーンアンテナが一般によく使
用されている。
は２円偏波発生器を導波管回路等で構成し、これに電磁
ホーンを接続した円偏波ホーンアンテナが一般によく使
用されている。
第４図は従来の円偏波ホーンアンテナを示した図で、ｌ
、（１）は電磁ホーン、（２）は円偏波発生器。
、（１）は電磁ホーン、（２）は円偏波発生器。
（３）は円形・矩形導波管変換器、（４）は同軸導波管
変換器、（５）は同軸コネクタである。同軸コネクタ（
５）から入力したＲＦ電力は、同軸・導波管変換器（４
）で電磁界姿態を’ｒＢ１０に変換し、矩形導波管内を
伝搬する。更に円形・矩形導波管変換器（３）によシ。
変換器、（５）は同軸コネクタである。同軸コネクタ（
５）から入力したＲＦ電力は、同軸・導波管変換器（４
）で電磁界姿態を’ｒＢ１０に変換し、矩形導波管内を
伝搬する。更に円形・矩形導波管変換器（３）によシ。
電磁界姿態をＴ１琴１１に、変換して円形導波管内金伝
搬し、更に円偏波発生器（２）を通過することによシ円
偏波が生じ、電磁ホーン（１）から空間に円偏波で放射
される。
搬し、更に円偏波発生器（２）を通過することによシ円
偏波が生じ、電磁ホーン（１）から空間に円偏波で放射
される。
従来の円偏波発生器（２）を用いる方式では１円偏波発
生器（２）の他に円形・矩形導波管変換器（３）及び同
軸導波管変換器（４）が構成上必要となり、形状・寸法
が大となると共に重量が大となる欠点があった。特に比
較的周波数の低いマイクロ波帯では。
生器（２）の他に円形・矩形導波管変換器（３）及び同
軸導波管変換器（４）が構成上必要となり、形状・寸法
が大となると共に重量が大となる欠点があった。特に比
較的周波数の低いマイクロ波帯では。
寸法及び重量が大となり製作が困難であった。
このため９人工衛星に搭載するマイクロ波アンテナへの
適用等小型化及び軽量化が要求される場合には、使用で
きない問題があった。
適用等小型化及び軽量化が要求される場合には、使用で
きない問題があった。
この発明は、上記の欠点を除くためになされたもので、
小型化及び軽量化できるとともに、電気性能上、従来の
ものと同等の性能を有する円偏波ホーンアンテナを得る
ことを目的とする。
小型化及び軽量化できるとともに、電気性能上、従来の
ものと同等の性能を有する円偏波ホーンアンテナを得る
ことを目的とする。
この発明に係る円偏波ホーンアンテナは９円偏波励振部
にマイクロストリップアンテナを用い。
にマイクロストリップアンテナを用い。
上記円偏波を得るために必要とする２つの給電点を有す
る第１の給電部及び上記第１の給電部とアンテナ中心に
対して直角方向に２つの給電点を有する第２の給電部を
設けて、上記第１の給電部と第２の給電部の各々２つの
給電点へ等振幅、逆位相の電力を給電するように構成し
、更に放射部に工波長以上の長さを有する電磁ホーンを
設けたものである。
る第１の給電部及び上記第１の給電部とアンテナ中心に
対して直角方向に２つの給電点を有する第２の給電部を
設けて、上記第１の給電部と第２の給電部の各々２つの
給電点へ等振幅、逆位相の電力を給電するように構成し
、更に放射部に工波長以上の長さを有する電磁ホーンを
設けたものである。
この発明においては、励振素子にマイクロストリップア
ンテナを用いたことによシ２円偏波ホーンアンテナを小
型化及び軽量化できる。更に広帯域化を計る際、マイク
ロストリップアンテナの基板の厚みを増したシ、誘電体
の誘電率を低くすることによシ２発生する不要高次モー
ドを給電点の位置と数及び給電する電力のみを制御する
ことにより抑圧できるため、安定した円偏波を得ること
ができる。
ンテナを用いたことによシ２円偏波ホーンアンテナを小
型化及び軽量化できる。更に広帯域化を計る際、マイク
ロストリップアンテナの基板の厚みを増したシ、誘電体
の誘電率を低くすることによシ２発生する不要高次モー
ドを給電点の位置と数及び給電する電力のみを制御する
ことにより抑圧できるため、安定した円偏波を得ること
ができる。
以下、この発明を図によって説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であり。
第２図は第１図の断面を示す図である。図において、（
１）は電磁ホーン、（５）は同軸コネクタ、（６）は誘
電体基板であシ、その厚さを増したシ、誘電率を低くす
る等の手段がなされ、アンテナ特性は適宜に広帯域化さ
れている。（７ａ）（７ｂ）は第１の給電黒人及びＢ、
（８ａ）（８ｂ）は第２の給電黒人及びＢ、（９１
はマイクロストリップパッチであシ、第１の給電部とし
て、第１の給電点Ａ （７ａ）と第１の給電点Ｂ（７ｂ
）が、上記マイクロストリップパッチ（９）の中心点を
通る中心線に対し９等間隔で互いに対称に設けられてお
シ、上記第１の給電部と上記中心点に対して直角方向に
、第２の給電部として、第２の給電黒人（８ａ）と第２
の給電点ｎ （ａｂ）が上記中心点を通る中心線に対し
等間隔で互いに対称に設けられている。（Ｉｎはハイブ
リッド回路であシ、上記給電点（７ａ） （７ｂ）（８
ａ）（８ｂ）に対して所定の条件の電力を給電すること
によシ、マイクロストリップアンテナを励振する装置で
ある。
１）は電磁ホーン、（５）は同軸コネクタ、（６）は誘
電体基板であシ、その厚さを増したシ、誘電率を低くす
る等の手段がなされ、アンテナ特性は適宜に広帯域化さ
れている。（７ａ）（７ｂ）は第１の給電黒人及びＢ、
（８ａ）（８ｂ）は第２の給電黒人及びＢ、（９１
はマイクロストリップパッチであシ、第１の給電部とし
て、第１の給電点Ａ （７ａ）と第１の給電点Ｂ（７ｂ
）が、上記マイクロストリップパッチ（９）の中心点を
通る中心線に対し９等間隔で互いに対称に設けられてお
シ、上記第１の給電部と上記中心点に対して直角方向に
、第２の給電部として、第２の給電黒人（８ａ）と第２
の給電点ｎ （ａｂ）が上記中心点を通る中心線に対し
等間隔で互いに対称に設けられている。（Ｉｎはハイブ
リッド回路であシ、上記給電点（７ａ） （７ｂ）（８
ａ）（８ｂ）に対して所定の条件の電力を給電すること
によシ、マイクロストリップアンテナを励振する装置で
ある。
次に、上記のように構成された円偏波ホーンアンテナの
動作について説明する。
動作について説明する。
同軸コネクタ（５）から入力したＲＦ電力はハイブリッ
ド回路（ＩＧによシ所望の位相差をもつ電力に４分配さ
れ、第１の給電点（７ａ）（７ｂ）及び第２の給電点（
８ａ）（８ｂ）に給電される。この時、上記第１の給電
点（７ａ） （７ｂ）によシ励振される最低次モードの
合成電界と第２の給電点（８ａ）（８ｂ）により励振さ
れる最低次モードの合成電界が等振幅で９０°の位相差
をもつように給電すれば、マイクロストリップアンテナ
によ９円偏波を得られるのは周知の通りである。上記の
ようにマイクロストリップアンテナにより励振された円
偏波の電磁波は電磁ホーン（１）を導波管モードで伝搬
し、空間へ放射される。
ド回路（ＩＧによシ所望の位相差をもつ電力に４分配さ
れ、第１の給電点（７ａ）（７ｂ）及び第２の給電点（
８ａ）（８ｂ）に給電される。この時、上記第１の給電
点（７ａ） （７ｂ）によシ励振される最低次モードの
合成電界と第２の給電点（８ａ）（８ｂ）により励振さ
れる最低次モードの合成電界が等振幅で９０°の位相差
をもつように給電すれば、マイクロストリップアンテナ
によ９円偏波を得られるのは周知の通りである。上記の
ようにマイクロストリップアンテナにより励振された円
偏波の電磁波は電磁ホーン（１）を導波管モードで伝搬
し、空間へ放射される。
さて、上記マイクロストリップアンテナを所望のモード
として最低次モードで動作させようとした場合、最も影
響力の大きい不要高次モードは第２高次モードであシ、
特に、広帯域化のため誘電体基板（６）の厚さを増す等
の手段を施した場合、高次モードの発生量は増し、軸比
劣化及び放射パターンの非対称性に与える影響は無視で
きなくなる。
として最低次モードで動作させようとした場合、最も影
響力の大きい不要高次モードは第２高次モードであシ、
特に、広帯域化のため誘電体基板（６）の厚さを増す等
の手段を施した場合、高次モードの発生量は増し、軸比
劣化及び放射パターンの非対称性に与える影響は無視で
きなくなる。
以下、第３図によυ、上記高次モードの抑制原理を説明
する。
する。
いま、第１の給電点Ａ （７ａ）によシ給電した場合。
マイクロストリップパッチ（９）には、第３図（ａ）に
示す表面電流分商工１を有する最低次モードが励振され
る。また、第１の給電点、Ａ （７ａ）はマイクロスト
リップパッチ（９）の中心点０を通る中心線上から偏移
しているため第３図（、）に示す表面電流分商工２を有
する最低次モードも同時に励振される。この時、この最
低次モードに最も影響力の大きい不要高次モードとして
、第３図（ｂ）に示す表面電流分商工を有する第２次高
次モードが発生する。
示す表面電流分商工１を有する最低次モードが励振され
る。また、第１の給電点、Ａ （７ａ）はマイクロスト
リップパッチ（９）の中心点０を通る中心線上から偏移
しているため第３図（、）に示す表面電流分商工２を有
する最低次モードも同時に励振される。この時、この最
低次モードに最も影響力の大きい不要高次モードとして
、第３図（ｂ）に示す表面電流分商工を有する第２次高
次モードが発生する。
次に、上記第１の給電点Ａ （７ａ）と中心点０を通る
中心線に対して等間隔で互いに対称となる位置に第１の
給電点Ｂ （７ｂ）を設け、しかも第１の給電点Ｂ （
７ｂ）の給電条件を上記第１の給電点Ａ （７ａ）の給
電条件と等振幅、逆位相とした場合、上記最低次そ−ド
および第２次高次モードでの表面電流分布は第３図（Ｃ
）及び（ｄ）に示すようになる。
中心線に対して等間隔で互いに対称となる位置に第１の
給電点Ｂ （７ｂ）を設け、しかも第１の給電点Ｂ （
７ｂ）の給電条件を上記第１の給電点Ａ （７ａ）の給
電条件と等振幅、逆位相とした場合、上記最低次そ−ド
および第２次高次モードでの表面電流分布は第３図（Ｃ
）及び（ｄ）に示すようになる。
この時、第１の給電部による表面電流分布は。
上記第１の給電点Ａ （７ａ）及び第１の給電点Ｂ （
７ｂ）による各表面電流分布のベクトル和となるから。
７ｂ）による各表面電流分布のベクトル和となるから。
最低次モードでは、第３図（ｅ）に示すように工１成分
は打消し合い、工２方向成分のみの表面電流分布となる
。また、第２次高次モードでは互いに打消し合い、原理
的に完全に発生することなく、最低次モードのみが大き
く励振されることになる。
は打消し合い、工２方向成分のみの表面電流分布となる
。また、第２次高次モードでは互いに打消し合い、原理
的に完全に発生することなく、最低次モードのみが大き
く励振されることになる。
上記の動作原理は、第２の給電部に対しても同様に成立
する。従って２例えば、上記第２の給電点Ａ （８ａ）
に対しては位相０°、第２の給電点Ｂ （８ｂ）に対し
ては位相−１８０°、第１の給電点Ｂ （７ｂ）に対し
ては位相−９０°、第１の給電点Ａ （７ａ）に対して
は位相−２７０°で、互いに等振幅の電力を供給すれば
所望の最低次モードのみの円偏波を励振することができ
る。
する。従って２例えば、上記第２の給電点Ａ （８ａ）
に対しては位相０°、第２の給電点Ｂ （８ｂ）に対し
ては位相−１８０°、第１の給電点Ｂ （７ｂ）に対し
ては位相−９０°、第１の給電点Ａ （７ａ）に対して
は位相−２７０°で、互いに等振幅の電力を供給すれば
所望の最低次モードのみの円偏波を励振することができ
る。
上記の条件は右旋円偏波に対するものであるが。
左旋円偏波にする場合は２位相量の正負を逆にすればよ
い。
い。
なお、この発明に係る実施例では、電磁ホーンとして正
方形のものを示したが２円形、正六角形等の場合にも適
用でき、更に、テーパ形状等は限定されるものではない
。また、マイクロストリップパッチの形状も正方形に限
定されるものではな１１′Ｏ 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明に係る円偏波アンテナに
よれば、従来の円偏波発生器及び同軸導波管変換器等を
用いたものに比べ構成が単純化され、小型化、軽量化が
図れるため人工衛星搭載用の円偏波アンテナとして極め
て有用である。特に反射鏡の焦点付近に一次放射器を多
数盤べて構成するマルチビームアンテナ等に適用した場
合、軽量化できること、及び良好な電気特性の円偏波を
容易に得ることができる効果がある。
方形のものを示したが２円形、正六角形等の場合にも適
用でき、更に、テーパ形状等は限定されるものではない
。また、マイクロストリップパッチの形状も正方形に限
定されるものではな１１′Ｏ 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明に係る円偏波アンテナに
よれば、従来の円偏波発生器及び同軸導波管変換器等を
用いたものに比べ構成が単純化され、小型化、軽量化が
図れるため人工衛星搭載用の円偏波アンテナとして極め
て有用である。特に反射鏡の焦点付近に一次放射器を多
数盤べて構成するマルチビームアンテナ等に適用した場
合、軽量化できること、及び良好な電気特性の円偏波を
容易に得ることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
の断面を示す図、第３図はマイクロストリップアンテナ
の動作原理を示す図、第４図は従来の円偏波アンテナを
示した図である。 図中、（１）は電磁ホーン、（２）は円偏波発生器、（
３）は円形・矩形導波管変換器、（４）は同軸導波管変
換器、（５）は同軸コネクタ、（６）は誘電体基板、
（７ａ）（７ｂ）及び（８ａ） （８ｂ）は給電点、（
９）はマイクロストリップパッチ、α昧はハイブリッド
回路である。 なお２図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の断面を示す図、第３図はマイクロストリップアンテナ
の動作原理を示す図、第４図は従来の円偏波アンテナを
示した図である。 図中、（１）は電磁ホーン、（２）は円偏波発生器、（
３）は円形・矩形導波管変換器、（４）は同軸導波管変
換器、（５）は同軸コネクタ、（６）は誘電体基板、
（７ａ）（７ｂ）及び（８ａ） （８ｂ）は給電点、（
９）はマイクロストリップパッチ、α昧はハイブリッド
回路である。 なお２図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）電磁ホーンを用いて、円偏波の電磁波を空間に放
射するホーンアンテナにおいて、上記電磁ホーンとして
円形、正方形あるいは正六角形の開口部を持ち、上記電
磁ホーンの基部に円偏波にて動作するマイクロストリッ
プアンテナを設け、上記円偏波を得るために、上記マイ
クロストリップアンテナの中心線に対して互いに対称、
かつ中心から等距離の位置に設けた２つの給電点を有す
る第１の給電部、上記第１の給電部と同等の条件を有す
る位置に２つの給電点を有する第２の給電部を構成し、
また上記第１の給電部及び第２の給電部と上記マイクロ
ストリップアンテナの中心点とを結んだ線が互いに直角
になるように設定したことを特徴とする円偏波ホーンア
ンテナ。 - （２）上記第１の給電部の２つの給電点へ供給する電力
は互いに等振幅、逆位相の電力であり、また、上記第２
の給電部の２つの給電点へ供給する電力も互いに等振幅
、逆位相の電力である特許請求の範囲第（１）項記載の
円偏波ホーンアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922885A JPS62118613A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 円偏波ホ−ンアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922885A JPS62118613A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 円偏波ホ−ンアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118613A true JPS62118613A (ja) | 1987-05-30 |
Family
ID=17331183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25922885A Pending JPS62118613A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 円偏波ホ−ンアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118613A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004038862A1 (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-06 | National Institute Of Information And Communications Technology | アンテナ装置 |
| EP1419550A2 (en) * | 2001-03-09 | 2004-05-19 | Arad Measuring Technologies Ltd. | Meter register and antenna |
| US7212162B2 (en) | 2003-11-22 | 2007-05-01 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Horn antenna for circular polarization using planar radiator |
| JP2009296301A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Japan Radio Co Ltd | ホーンアンテナおよびフレア付きアンテナ |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP25922885A patent/JPS62118613A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1419550A2 (en) * | 2001-03-09 | 2004-05-19 | Arad Measuring Technologies Ltd. | Meter register and antenna |
| WO2004038862A1 (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-06 | National Institute Of Information And Communications Technology | アンテナ装置 |
| EP1555721A1 (en) * | 2002-10-25 | 2005-07-20 | National Institute of Information and Communications Technology | Antenna device |
| EP1555721A4 (en) * | 2002-10-25 | 2006-01-25 | Nat Inst Of Information And | ANTENNA DEVICE |
| US7187328B2 (en) | 2002-10-25 | 2007-03-06 | National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency | Antenna device |
| US7212162B2 (en) | 2003-11-22 | 2007-05-01 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Horn antenna for circular polarization using planar radiator |
| JP2009296301A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Japan Radio Co Ltd | ホーンアンテナおよびフレア付きアンテナ |
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