JPH02271702A - ホーンアンテナ - Google Patents
ホーンアンテナInfo
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- JPH02271702A JPH02271702A JP9249789A JP9249789A JPH02271702A JP H02271702 A JPH02271702 A JP H02271702A JP 9249789 A JP9249789 A JP 9249789A JP 9249789 A JP9249789 A JP 9249789A JP H02271702 A JPH02271702 A JP H02271702A
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 11
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (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。
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］
本発明は、マイクロ波帯パラボラアンテナなどに使用さ
れるホーンアンテナに関する。
れるホーンアンテナに関する。
［従来の技術］
マイクロ波帯パラボラアンテナなどの一次放射器として
ホーンアンテナが広く一般に用いられる。
ホーンアンテナが広く一般に用いられる。
円錐形ホーンアンテナは円形導波管の基本モードである
ＴＥ＋ｔモード波等で励振される。この場合、Ｅ面のビ
ーム幅がＨ面のビーム幅よりも狭く、かつ、Ｅ面のサイ
ドローブよりも高くなる。また、４５″面内の交差偏波
レベルも高く、円偏波の場合には正面方向からずれると
楕円偏波率が高くなってしまう。
ＴＥ＋ｔモード波等で励振される。この場合、Ｅ面のビ
ーム幅がＨ面のビーム幅よりも狭く、かつ、Ｅ面のサイ
ドローブよりも高くなる。また、４５″面内の交差偏波
レベルも高く、円偏波の場合には正面方向からずれると
楕円偏波率が高くなってしまう。
このような不都合な点を解決するために、複モードホー
ンアンテナや、例えばコルゲートホーンアンテナなどの
ハイブリッドモードホーンアンテすが用いられていた。
ンアンテナや、例えばコルゲートホーンアンテナなどの
ハイブリッドモードホーンアンテすが用いられていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかして、従来の複モードホーンアンテナは円形導波管
の基本モードであるＴＥ、モード波と高次モードの一つ
であるＴＭ、、モード波とをその開口面で同相となるよ
うに合成するもので、円形導波管内にステップ状の不連
続部を設けたものや、ホーン内壁に誘電体スリーブを装
荷するもの、複数のフレアを用いたもの、アイリスとフ
レアとを用いたもの等、多くの種類のものが提案されて
いるが、いずれも加工する手間を要し、安定性に欠ける
などの問題があった。
の基本モードであるＴＥ、モード波と高次モードの一つ
であるＴＭ、、モード波とをその開口面で同相となるよ
うに合成するもので、円形導波管内にステップ状の不連
続部を設けたものや、ホーン内壁に誘電体スリーブを装
荷するもの、複数のフレアを用いたもの、アイリスとフ
レアとを用いたもの等、多くの種類のものが提案されて
いるが、いずれも加工する手間を要し、安定性に欠ける
などの問題があった。
一方、コルゲートホーンアンテナは円形導波管内壁に櫛
の歯状の薄いフィンを設け、ハイブリッドモードの一つ
であるＥＨ，、モード波を伝搬させるもので、コルゲー
ト導波管内の歯の高さが約λ／４（λ−波長）となると
きに軸対称ビームと交差偏波特性が良好となるが、アン
テナ構造が複雑となり、コストの高いものとなってしま
う。
の歯状の薄いフィンを設け、ハイブリッドモードの一つ
であるＥＨ，、モード波を伝搬させるもので、コルゲー
ト導波管内の歯の高さが約λ／４（λ−波長）となると
きに軸対称ビームと交差偏波特性が良好となるが、アン
テナ構造が複雑となり、コストの高いものとなってしま
う。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、構
造を充分簡単なものとしながら、アンテナ特性の高いホ
ーンアンテナを提供することを目的とする。
造を充分簡単なものとしながら、アンテナ特性の高いホ
ーンアンテナを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
ＥＨ，、モード波の開口面電解分布は半径方向にほぼガ
ウス分布になると共に、周回方向に変化のない軸対称の
形となる。すなわち、コルゲートホーンでは内径でのＥ
、、Ｈ，の分布が対称となっている。誘電体被膜を装荷
した導波管では導波管の内壁（ｒ−ｂ）で電解の接線成
分Ｅ、、Ｅ２は０であるが、Ｈ，、Ｈｌは存在している
。
ウス分布になると共に、周回方向に変化のない軸対称の
形となる。すなわち、コルゲートホーンでは内径でのＥ
、、Ｈ，の分布が対称となっている。誘電体被膜を装荷
した導波管では導波管の内壁（ｒ−ｂ）で電解の接線成
分Ｅ、、Ｅ２は０であるが、Ｈ，、Ｈｌは存在している
。
第５図は通常のホーンアンテナの特性を示すもので、導
波管内壁になんら特殊処理を施さないｒｒ−ｂＪの状態
の通常のホーンアンテナでは、図示の如＜ ｒＹ／ｂ−
１，ＯＪでｒＥ、−ＯＪとなり、Ｈｌと対称とはならな
い。そこで、コルゲートホーンのようにＥａ、Ｈａの分
布を対称とするためには、Ｅ、をＨｌと同レベルまで引
上げるか、あるいはＨｏをＥ、と同レベルまで引下げる
ことが考えられる。
波管内壁になんら特殊処理を施さないｒｒ−ｂＪの状態
の通常のホーンアンテナでは、図示の如＜ ｒＹ／ｂ−
１，ＯＪでｒＥ、−ＯＪとなり、Ｈｌと対称とはならな
い。そこで、コルゲートホーンのようにＥａ、Ｈａの分
布を対称とするためには、Ｅ、をＨｌと同レベルまで引
上げるか、あるいはＨｏをＥ、と同レベルまで引下げる
ことが考えられる。
第６図は導波管管壁で発生する電界Ｅ、の概念を示すも
のである。同図に示すように導波管の管壁にＨｌが存在
すると電流密度Ｊが発生し、周方向に流れる。管壁が完
全導体（Ｒ−０）であればｒＥ、−ＯＪであるが、管壁
に抵抗膜を形成するとそこに電位差を生じ、周方向に電
界Ｅθを誘起させることとなる。
のである。同図に示すように導波管の管壁にＨｌが存在
すると電流密度Ｊが発生し、周方向に流れる。管壁が完
全導体（Ｒ−０）であればｒＥ、−ＯＪであるが、管壁
に抵抗膜を形成するとそこに電位差を生じ、周方向に電
界Ｅθを誘起させることとなる。
本発明はこの点を利用し、導体にて構成されたアンテナ
内壁に抵抗体膜を介在して誘電体膜を形成し、導波管管
壁に電界Ｅ、を誘起させてＥ、とＨ６の分布を対称とす
るようにしたものである。
内壁に抵抗体膜を介在して誘電体膜を形成し、導波管管
壁に電界Ｅ、を誘起させてＥ、とＨ６の分布を対称とす
るようにしたものである。
［作用コ
上記のようにすれば、複雑な構造とすることなく軸対称
ビームと良好な交差偏波特性を有するホーンアンテナを
得ることができる。
ビームと良好な交差偏波特性を有するホーンアンテナを
得ることができる。
［実施例コ
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は一実施例の構造を示すものであり、第１図（Ａ
）が軸方向の断面を、第１図（Ｂ）が同図（Ａ）のＩ−
Ｉ線に沿った開口断面を示す。図中、 １１は導体で構
成された円錐形ホーンアンテナ、１２は円錐形ホーンア
ンテナ１１の内壁全面に装着される抵抗体膜、１３は抵
抗体膜１２を介在してやはり円錐形ホーンアンテナ１１
の内壁全面に装着される誘電体膜である。
）が軸方向の断面を、第１図（Ｂ）が同図（Ａ）のＩ−
Ｉ線に沿った開口断面を示す。図中、 １１は導体で構
成された円錐形ホーンアンテナ、１２は円錐形ホーンア
ンテナ１１の内壁全面に装着される抵抗体膜、１３は抵
抗体膜１２を介在してやはり円錐形ホーンアンテナ１１
の内壁全面に装着される誘電体膜である。
このような構造とすることにより、円錐形ホーンアンテ
ナ１１の管壁上での電界の接線成分Ｅ、。
ナ１１の管壁上での電界の接線成分Ｅ、。
ＥＺは０であるが、Ｈ，、Ｈｌは存在するようになる。
このＨｌが存在すると円錐形ホーンアンテナ１１の開口
部に周方向に電流が流れる。このとき、円錐形ホーンア
ンテナ１１には上記した如く抵抗体膜１２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅ、を誘起する
。したがって、抵抗体膜１２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定することにより、ｒＥｓ ＊Ｈｅ Ｊとす
ることができる。
部に周方向に電流が流れる。このとき、円錐形ホーンア
ンテナ１１には上記した如く抵抗体膜１２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅ、を誘起する
。したがって、抵抗体膜１２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定することにより、ｒＥｓ ＊Ｈｅ Ｊとす
ることができる。
これにより、導波管内のＴＥモードとＴＭモードとは振
幅が同じで対称となり、Ｈ面及びＨ面のビーム幅を等し
くし、円偏波発生器を付加することにより交差偏波特性
を著しく向上させることができる。
幅が同じで対称となり、Ｈ面及びＨ面のビーム幅を等し
くし、円偏波発生器を付加することにより交差偏波特性
を著しく向上させることができる。
また、誘電体膜１３はその厚さを変えることにより表面
インピーダンスを変化させ、Ｈ２の大きさを制御するこ
とができるものである。
インピーダンスを変化させ、Ｈ２の大きさを制御するこ
とができるものである。
第２図は上記一実施例の指向特性を示すものである。周
波数１２ＧＨｚ、円錐形ホーンアンテナ１１の開口部内
径７５ｆｆｌＩ１１１抵抗体膜１２はフェライト系で膜
厚１■、誘電体膜１３はポリエチレンで膜厚３ａ＋ｍと
し、Ｚ方向を正面、指向性角度０＠とする。
波数１２ＧＨｚ、円錐形ホーンアンテナ１１の開口部内
径７５ｆｆｌＩ１１１抵抗体膜１２はフェライト系で膜
厚１■、誘電体膜１３はポリエチレンで膜厚３ａ＋ｍと
し、Ｚ方向を正面、指向性角度０＠とする。
相対電界強度を？ｆｐＪ定したところ、同図に示すよう
に８面とＨ面の指向性はほとんど対称の形となる。
に８面とＨ面の指向性はほとんど対称の形となる。
これは、抵抗体膜１２、誘電体膜１３を装着しない円錐
形ホーンアンテナ１１のみの場合と比較して、±５０°
内の範囲で数ｄＢの改善がはかられたことになる。
形ホーンアンテナ１１のみの場合と比較して、±５０°
内の範囲で数ｄＢの改善がはかられたことになる。
続く第３図は他の実施例の構造を示すものであり、第３
図（Ａ）が軸方向の断面を、第３図（Ｂ）が同図（Ａ）
の■−■線に沿った開口断面を示す。
図（Ａ）が軸方向の断面を、第３図（Ｂ）が同図（Ａ）
の■−■線に沿った開口断面を示す。
図中、２１は導体で構成された角錐形ホーンアンテナ、
２２は角錐形ホーンアンテナ２１の内壁の相対する一対
の対面に装着される抵抗体膜、２３は抵抗体膜２２を介
在してやはり角錐形ホーンアンテナ２１の内壁の相対す
る一対の対面に装着される誘電体膜である。
２２は角錐形ホーンアンテナ２１の内壁の相対する一対
の対面に装着される抵抗体膜、２３は抵抗体膜２２を介
在してやはり角錐形ホーンアンテナ２１の内壁の相対す
る一対の対面に装着される誘電体膜である。
このような構造とすることにより、角錐形ホーンアンテ
ナ２１の管壁上での電界の接線成分Ｅｘ。
ナ２１の管壁上での電界の接線成分Ｅｘ。
Ｅｚは０であるが、Ｈｘ、Ｈ２は存在するようになる。
このＨ２が存在すると角錐形ホーンアンテナ２１の開口
部に周方向に電流が流れる。このとき、角錐形ホーンア
ンテナ２１には上記した如く抵抗体膜２２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅ、を誘起する
。したがって、抵抗体膜２２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定することにより、「Ｅｘ÷ＨｘＪとするこ
とができる。
部に周方向に電流が流れる。このとき、角錐形ホーンア
ンテナ２１には上記した如く抵抗体膜２２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅ、を誘起する
。したがって、抵抗体膜２２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定することにより、「Ｅｘ÷ＨｘＪとするこ
とができる。
これにより、導波管内のＴＥモードとＴＭモードとは振
幅が同じで対称となり、８面及びＨ面のビーム幅を等し
くし、円偏波発生器を付加することにより交差偏波特性
を著しく向上させることができる。
幅が同じで対称となり、８面及びＨ面のビーム幅を等し
くし、円偏波発生器を付加することにより交差偏波特性
を著しく向上させることができる。
尚、ここではホーンアンテナとして角錐形ホーンアンテ
ナ２１を用いたが、扇型ホーンアンテナでもその効果は
全く同様であるので、その説明は省略する。
ナ２１を用いたが、扇型ホーンアンテナでもその効果は
全く同様であるので、その説明は省略する。
次の第４図もやはり他の実施例の構造を示すものであり
、第４図（Ａ）が軸方向の断面を、第４図（Ｂ）が同図
（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った開口断面を示す。図中、
３１は導体で構成された円錐形ホーンアンテナ、３２は
円錐形ホーンアンテナ３１の内壁に相対するように装着
された一対の抵抗体膜、３３は抵抗体膜３２を介在して
やはり円錐形ホーンアンテナ３１の内壁に相対するよう
に装着された一対の誘電体膜である。
、第４図（Ａ）が軸方向の断面を、第４図（Ｂ）が同図
（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った開口断面を示す。図中、
３１は導体で構成された円錐形ホーンアンテナ、３２は
円錐形ホーンアンテナ３１の内壁に相対するように装着
された一対の抵抗体膜、３３は抵抗体膜３２を介在して
やはり円錐形ホーンアンテナ３１の内壁に相対するよう
に装着された一対の誘電体膜である。
このような構造とすることにより、円錐形ホーンアンテ
ナ３１の管壁上での電界の接線成分Ｅｘ。
ナ３１の管壁上での電界の接線成分Ｅｘ。
ＥＸは０であるが、ＨＸ、Ｈ２は存在するようになる。
このＨ２が存在すると円錐形ホーンアンテナ３１の開口
部に周方向に電流が流れる。このとき、円錐形ホーンア
ンテナ３１には上記した如く抵抗体膜３２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅｘを誘起する
。したがって、抵抗体膜３２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定して、例えばＴＥ＋＋モードで給電するこ
とにより、ｒＥｘ：ＨｘＪとすることができる。
部に周方向に電流が流れる。このとき、円錐形ホーンア
ンテナ３１には上記した如く抵抗体膜３２が設けられて
いるため、電位差を生じ、周方向の電界Ｅｘを誘起する
。したがって、抵抗体膜３２の膜厚を適宜選択し、その
抵抗値を設定して、例えばＴＥ＋＋モードで給電するこ
とにより、ｒＥｘ：ＨｘＪとすることができる。
なお、上記の一実施例及び他の実施例では、すべて空間
に電波を放射するホーンアンテナとして説明したが、こ
のホーンアンテナにコルゲートホーンアンテナなどの他
のアンテナを接続し、対称なモードの発生器として使用
することも考えられる。
に電波を放射するホーンアンテナとして説明したが、こ
のホーンアンテナにコルゲートホーンアンテナなどの他
のアンテナを接続し、対称なモードの発生器として使用
することも考えられる。
［発明の効果］
以上詳記した如（本発明によれば、導体にて構成された
アンテナ内壁に抵抗体膜を介在して誘電体膜を形成した
ので、構造を充分簡単なものとしながら、広い周波数帯
域にわたって軸対称のビームと良好な交差偏波特性を有
し、衛生通信や衛生放送に用いられる直線偏波または円
偏波の二つの直交する偏波を用いた周波数再利用技術と
して大きい効果を得ることが可能なホーンアンテナを提
供することができる。
アンテナ内壁に抵抗体膜を介在して誘電体膜を形成した
ので、構造を充分簡単なものとしながら、広い周波数帯
域にわたって軸対称のビームと良好な交差偏波特性を有
し、衛生通信や衛生放送に用いられる直線偏波または円
偏波の二つの直交する偏波を用いた周波数再利用技術と
して大きい効果を得ることが可能なホーンアンテナを提
供することができる。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例の構造を示す断面図、
第１図（Ｂ）は同図（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った開口断面
図、第２図は第１頭のホーンアンテナの指向性特性図、
第３図（Ａ）は本発明の他の実施例の構造を示す断面図
、第３図ＣＢ）は同図（Ａ）の■−■線に沿った開口断
面図、第４図（Ａ）は本発明の他の実施例の構造を示す
断面図、第４図（Ｂ）は同図（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿
った開口断面図、第５図及び第６図は本発明の概念を示
すための図である。 ＋１．３１・・・円錐形ホーンアンテナ、１２．２２．
３２・・・抵抗体膜、１３．２３．３３・・・誘電体膜
、２１・・・角錐形ホーンアンテナ。 Ｌ■ （Ａ） 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 振幅 第 図 指向性角度（度） 第２図 第４図
第１図（Ｂ）は同図（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った開口断面
図、第２図は第１頭のホーンアンテナの指向性特性図、
第３図（Ａ）は本発明の他の実施例の構造を示す断面図
、第３図ＣＢ）は同図（Ａ）の■−■線に沿った開口断
面図、第４図（Ａ）は本発明の他の実施例の構造を示す
断面図、第４図（Ｂ）は同図（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿
った開口断面図、第５図及び第６図は本発明の概念を示
すための図である。 ＋１．３１・・・円錐形ホーンアンテナ、１２．２２．
３２・・・抵抗体膜、１３．２３．３３・・・誘電体膜
、２１・・・角錐形ホーンアンテナ。 Ｌ■ （Ａ） 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 振幅 第 図 指向性角度（度） 第２図 第４図
Claims (5)
- （１） 導体にて構成されたアンテナ内壁に抵抗体膜を
介在して誘電体膜を形成したことを特徴とするホーンア
ンテナ。 - （２） 前記ホーンアンテナは円錐形ホーンアンテナか
らなり、前記抵抗体膜を介在した誘電体膜はアンテナ内
壁全面に形成されたことを特徴とする請求項（１）記載
のホーンアンテナ。 - （３） 前記ホーンアンテナは角錐形ホーンアンテナか
らなり、前記抵抗体膜を介在した誘電体膜はアンテナ内
壁の相対する面に形成されたことを特徴とする請求項（
１）記載のホーンアンテナ。 - （４） 前記ホーンアンテナは扇形ホーンアンテナから
なり、前記抵抗体膜を介在した誘電体膜はアンテナ内壁
の相対する面に形成されたことを特徴とする請求項（１
）記載のホーンアンテナ。 - （５） 前記ホーンアンテナは円錐形ホーンアンテナか
らなり、前記抵抗体膜を介在した誘電体膜はアンテナ内
壁の一部に形成されたことを特徴とする請求項（１）記
載のホーンアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249789A JPH0795652B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ホーンアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249789A JPH0795652B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ホーンアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271702A true JPH02271702A (ja) | 1990-11-06 |
| JPH0795652B2 JPH0795652B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=14055940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9249789A Expired - Fee Related JPH0795652B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ホーンアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795652B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04263501A (ja) * | 1991-02-19 | 1992-09-18 | Nec Corp | アンテナ給電装置 |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP9249789A patent/JPH0795652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04263501A (ja) * | 1991-02-19 | 1992-09-18 | Nec Corp | アンテナ給電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0795652B2 (ja) | 1995-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |