JPH03141708A - ホーンアンテナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、同軸線路やストリップ線路等により給電され
も放射素子を有するホーンアンテナに関する。

［従来の技術］ 一般に、同軸線路等を介して給電されるヘリカルアンテ
ナやマイクロストリップアンテナ等の放射素子は、その
何れもが円偏波特性を有するため、無線通信用のアンテ
ナ、つまりはパラボラアンテナの一次放射器として広く
使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ヘリカルアンテナ等の放射素子を小形化
して用いた場合、ビーム指向性が悪化するため、このま
までは、例えばパラボラアンテナの一次放射器として使
用することができない。

そこで、例えばヘリカルアンテナからなる放射素子の放
ｎ・を指向性を、ホーンアンテナにより制限するヘリカ
ルホーンアンテナが考えられる。

第５図はヘリカルホーンアンテナの構成を示すもので、
同図において、１１は同軸線路、１２はこの同軸線路１
１の中心導体、１３は外部導体である。そして、１４は
上記同軸線路１１における中心導体１２の先端に接続さ
れたヘリカル放射素子、１５はこのヘリカル放射素子１
４の周囲を囲む有底円筒状のホーン反射器、１６はこの
ホーン反射器１５の底面部に構成された上記ヘリカル放
射素子１４の反射板である。

この場合、上記ヘリカル放射素子１４にホーン反射器１
５を組み合わせ、該ホーン反射器１５におけるホーン反
射面の内径及びその長さを可変することにより、ヘリカ
ル放射素子１４の放射指向特性を所望の特性に設定する
ことができるが、反面、円偏波特性の悪化、つまりは軸
比の悪化を招いてしまう。

第６図は円錐状のホーン反射器１７を用いて、そのホー
ン反射面の内径を先端開口面に向けて大径に変化させた
ヘリカルホーンアンテナを示すもので、このヘリカルホ
ーンアンテナの場合にも、上記同様にして軸比の悪化を
招いてしまう。

第７図は上記ヘリカルホーンアンテナの周波数対軸比特
性（破線Ｂ）をホーン反射器を用いない場合（実線Ａ）
と比較して示すもので、ホーン反射器を用いないと、周
波数１１．７〜１２．０Ｇｌｌｚにおいてその軸比は略
１ｄＢ以内と良好な特性を示すが、ホーン放射器を用い
ると、その軸比は２ｄＢ以上に悪化してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、円偏波特性を
悪化させることなく、所望の指向特性を得ることが可能
になるホーンアンテナを７３１％することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係わるホーンアンテナは、給電線と、この給電
線に接続された放射素子と、この放射素子の給電部を中
心とする円形状の反射板と、この反射板面を底面とし上
記放射素子を円周状に囲んでなるホーン反射器と、この
ホーン反射器の底面反射板の外周部に該反射板面に垂直
な方向で形成された周溝とを備えて構成したものである
。

［作　用コ すなわち、ホーン反射器によりその族１，１指向特性の
設定が行なえると共に、反射板の外周部に形成された周
溝により円偏波特性の改善が図れることになる。

［実施例コ 以下図面により本発明の一実施例を説明する。

第１図はヘリカルホーンアンテナの側断面構成を示すも
ので、同図において、１１は同軸線路、１２はこの同軸
線路１１の中心導体、１３は外部導体、１４は上記同軸
線路１１における中心導体１２に連続的に接続された２
〜３回巻程度のヘリカル放射素子、１６はこのヘリカル
放射素子１４の給電部を中心にして円形平面状に形成さ
れ、該ヘリカル放射素子１４を円錐状に囲むホーン反射
器１７の底面部となるヘリカル反対板である。

この場合、上記ホーン反射器１７におけるホーン反射面
の内径は、ヘリカル放射素子１４の放射指向性をパラボ
ラアンテナに対応させて設定するべく、その反射板から
先端開口位置に向かって次第に径大になるよう形成され
る。

そして、上記ヘリカル反射板１６の外周部には、該ヘリ
カル反射板１６の板面に垂直な周溝１８が形成される・
。

ここで、上記ヘリカルホーンアンテナの設計周波数を１
１，７〜１２．０ＧＩＩｚとすると、ヘリカル放射素子
１４の直径は約１０ｍｍ、ホーン反射器１７の底面部に
おける内径は約２６ｍｍ、先端開口面における内径は約
３６關、そのホーン長さは１３閣であり、周溝１８の外
径は上記ホーン反身、１器１７の底面部における内径と
同様にして約２６關、またその深さは約８關である。

すなわち、上記構成のヘリカルホーンアンテナでは、ヘ
リカル放射素子１４にホーン反対器１７を組合わせたこ
と、及びそのヘリカル反射板１６に周溝１８を形成した
ことで、次のような特性が得られる。

第２図は上記ヘリカルホーンアンテナの指向特性（実線
Ａ）をヘリカル放射素子１４のみの場ａ（破線Ｂ）と比
較して示すもので、ヘリカル放ａｔ素子１４のみの場合
に比べ、ホーン反射器１７の効果によりその放射指向性
が鋭くなっていることが分かる。

第３図は上記ヘリカルホーンアンテナの周波数対軸比特
性（実線Ａ）をヘリカル放射素子１４のみの場合（破線
Ｂ）と比較して示すもので、ホーン反射器１７及び周溝
１８を用いないヘリカル放射素子１４のみの場合には、
周波数１１．７〜１２、ＱＧＩｌｚにおいてその軸比は
若干の変動が見られるものの略１ｄＢと良好な特性を示
すが、上記ホーン反射器１７及び周溝１８を用いた本実
施例におけるへりカルホーンアンテナの場合には、その
軸比は１ｄＢ付近にさらに安定平坦化した特性として得
られるようになる。

したがって、ヘリカル放射素子１４にホーン反射器１７
を組合わせることにより所望の指向特性を得ることがで
き、しかも、円偏波特性における軸比の悪化を周溝１８
を形成することにより補償できるので、例えばパラボラ
アンテナの一次放射器として、簡単な構成で良好な特性
を有するヘリカルホーンアンテナを実現できる。

尚、上記実施例では、ホーン反射面を円錐形状としたホ
ーン反射器１７を用いて構成したが、例えば第４図に示
すように、円筒形状のホーン反射器１５を用いて構成し
ても、上記実施例と略同様のアンテナ特性を得ることが
できる。

また、上記実施例では、ヘリカル放射素子１４を用いて
構成したが、該放射素子は円偏波特性を有するものであ
ればよく、例えば同軸線路やこれと同等のストリップ線
路等により給電されるパッチ形状、スパイラル形状、あ
るいはスロットにより構成されるマイクロストリップア
ンテナや、ダイポールアンテナにより構成されるターン
スタイルアンテナ等を用いてもよい。

さらに、上記実施例におけるヘリカル反射板１６は、円
形平面状に形成したが、例えば上記ヘリカル放射素子１
４の反射面を、ホーン反射面を回転双曲面形状にしたホ
ーン反射器の一部として構成してもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、給電線と、この給電線に
接続された放射素子と、この放射素子の給電部を中心と
する円形状の反射板と、この反射板面を底面とし上記放
射素子を円周状に囲んでなるホーン反射器と、このホー
ン反射器の底面反射板の外周部に該反射板面に垂直な方
向で形成された周溝とを備えて構成し、ホーン反射器に
よりその放射指向特性の設定を行なうと共に、反射板の
外周部に形成された周溝により円偏波特性の改善を図る
ので、円偏波特性を悪化させることなく、所望の指向特
性を得ることが可能になるホーンアンテナを提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホーンアンテナの一実施例に係わるヘ
リカルホーンアンテナの構成を示す側断面図、第２図は
上記ヘリカルホーンアンテナの指向特性（実線Ａ）をヘ
リカル放射素子のみの場合（破線Ｂ）と比較して示す図
、第３図は上記ヘリカルホーンアンテナの周波数対軸比
特性（実線Ａ）をヘリカル放射素子のみの場合（破線Ｂ
）と比較して示す図、第４図は上記ヘリカルホーンアン
テナの他の実施例の構成を示す側断面図、第５図及び第
６図はそれぞれヘリカルホーンアンテナの基本構成を示
す側断面図、第７図は上記基本構成のヘリカルホーンア
ンテナにおける周波数対軸比特性（破線Ｂ）をホーン反
射器を用いない場合（実線Ａ）と比較して示す図である
。 １１・・・同軸線路、１２・・・中心導体、１３・・・
外部導体、１４・・・ヘリカル放射素子、１５・・・円
筒状ホーン反射器、１６・・・ヘリカル反射板、１７・
・・円錐状ホーン反射器、１８・・・周溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）給電線と、この給電線に接続された放射素子と、
   この放射素子の給電部を中心とする円形状の反射板と、
   この反射板面を底面とし上記放射素子を円周状に囲んで
   なるホーン反射器と、このホーン反射器の底面反射板の
   外周部に該反射板面に垂直な方向で形成された周溝とを
   具備したことを特徴とするホーンアンテナ。
2. （２）上記ホーン反射器の底面反射板位置における内径
   と先端開口面位置における内径とは同径であることを特
   徴とする請求項１記載のホーンアンテナ。
3. （３）上記ホーン反射器の内径をその底面反射板位置か
   ら開口面位置に向けて次第に大径にしたことを特徴とす
   る請求項１記載のホーンアンテナ。