JPH05199030A - 複モードホーンアンテナ - Google Patents
複モードホーンアンテナInfo
- Publication number
- JPH05199030A JPH05199030A JP31845792A JP31845792A JPH05199030A JP H05199030 A JPH05199030 A JP H05199030A JP 31845792 A JP31845792 A JP 31845792A JP 31845792 A JP31845792 A JP 31845792A JP H05199030 A JPH05199030 A JP H05199030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- flare
- horn
- tapered waveguide
- stage
- 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.)
- Granted
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複モードホーンアンテナにおいて、不要モー
ドであるＴＥ12モードによる放射パターンの劣化を軽減
する。 【構成】 ホーン開口から見て一段目のテーパ導波管２
の両端で発生するＴＥ12モードが互いに打消すように、
二段のテーパ導波管３のテーパ角度と一段目のテーパ導
波管２の長さを選択する。
ドであるＴＥ12モードによる放射パターンの劣化を軽減
する。 【構成】 ホーン開口から見て一段目のテーパ導波管２
の両端で発生するＴＥ12モードが互いに打消すように、
二段のテーパ導波管３のテーパ角度と一段目のテーパ導
波管２の長さを選択する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波またはミリ
波帯で用いられるホーンアンテナで、円形導波管の基本
モードであるＴＥ11モードと高次モードを用いて励振さ
れる複モードホーンアンテナに関するものである。
波帯で用いられるホーンアンテナで、円形導波管の基本
モードであるＴＥ11モードと高次モードを用いて励振さ
れる複モードホーンアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のフレアアングル形複モード
ホーンアンテナの断面図であり、図２において１は円錐
ホーン、２は一段目テーパ導波管、３は二段目テーパ導
波管、４は開口側フレア、５は給電側フレアである。
ホーンアンテナの断面図であり、図２において１は円錐
ホーン、２は一段目テーパ導波管、３は二段目テーパ導
波管、４は開口側フレア、５は給電側フレアである。
【０００３】図３は円形導波管のモードを示す図であ
る。
る。
【０００４】次に動作について説明する。通常、円錐ホ
ーンを円形導波管の基本モードであるＴＥ11モードを用
いて励振した場合、Ｅ面およびＨ面の放射パターンに差
があり、また、交差偏波成分の放射レベルも高くなる。
これを改善するためにフレアアングル形複モードホーン
アンテナでは、給電側より励振されたＴＥ11モードの一
部を給電側フレア５、開口側フレア４で円形導波管の高
次モードの１つであるＴＭ11モードに変換し、かつ、円
錐ホーン１および一段目のテーパ導波管２の長さを、ホ
ーン開口において給電側フレア５と開口側フレア４とで
発生するＴＭ11モードが、ともにＴＥ11モードに対して
位相差０゜になるようにしている。これにより複モード
ホーンアンテナのホーン開口での電界分布は、図３
（ａ）に示すＴＥ11モードの電界分布と図３（ｂ）に示
すＴＭ11モードの電界分布の合成となり、図３（ｃ）に
示すように交差偏波成分の電界が打消された形の電界分
布となる。この結果、Ｅ面、Ｈ面の放射パターンが一致
し、かつ、交差偏波成分の放射レベルの低い良好な特性
が得られる。
ーンを円形導波管の基本モードであるＴＥ11モードを用
いて励振した場合、Ｅ面およびＨ面の放射パターンに差
があり、また、交差偏波成分の放射レベルも高くなる。
これを改善するためにフレアアングル形複モードホーン
アンテナでは、給電側より励振されたＴＥ11モードの一
部を給電側フレア５、開口側フレア４で円形導波管の高
次モードの１つであるＴＭ11モードに変換し、かつ、円
錐ホーン１および一段目のテーパ導波管２の長さを、ホ
ーン開口において給電側フレア５と開口側フレア４とで
発生するＴＭ11モードが、ともにＴＥ11モードに対して
位相差０゜になるようにしている。これにより複モード
ホーンアンテナのホーン開口での電界分布は、図３
（ａ）に示すＴＥ11モードの電界分布と図３（ｂ）に示
すＴＭ11モードの電界分布の合成となり、図３（ｃ）に
示すように交差偏波成分の電界が打消された形の電界分
布となる。この結果、Ｅ面、Ｈ面の放射パターンが一致
し、かつ、交差偏波成分の放射レベルの低い良好な特性
が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のフレアアングル形複モードホーンアンテナは、一段
目のテーパ導波管２と二段目のテーパ導波管３の各々の
傾き角度θ2 、θ3 はＴＭ11モードの発生量が所望の値
となるように決定し、一段目のテーパ導波管２および円
錐ホーン１の長さは、給電側フレア５、開口側フレア４
で発生するＴＭ11モードがそれぞれ開口でＴＥ11モード
に対して位相差０゜となるように決定しているものの、
フレア部分でＴＭ11モードと同時に発生する図３（ｄ）
に示すＴＥ12モードに対する考慮がないために、開口分
布がＴＥ11モードとＴＭ11モードの合成で得られる所望
の形と異なったものとなり、Ｅ面とＨ面の放射パターン
の一致度が劣化するという問題点があった。
来のフレアアングル形複モードホーンアンテナは、一段
目のテーパ導波管２と二段目のテーパ導波管３の各々の
傾き角度θ2 、θ3 はＴＭ11モードの発生量が所望の値
となるように決定し、一段目のテーパ導波管２および円
錐ホーン１の長さは、給電側フレア５、開口側フレア４
で発生するＴＭ11モードがそれぞれ開口でＴＥ11モード
に対して位相差０゜となるように決定しているものの、
フレア部分でＴＭ11モードと同時に発生する図３（ｄ）
に示すＴＥ12モードに対する考慮がないために、開口分
布がＴＥ11モードとＴＭ11モードの合成で得られる所望
の形と異なったものとなり、Ｅ面とＨ面の放射パターン
の一致度が劣化するという問題点があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ホーン開口で所望のＴＭ11モ
ード発生量とＴＥ11モードに対する位相差を得ると共に
ＴＥ12モードが開口で打消されるフレアアングル形複モ
ードホーンアンテナを得ることを目的とする。
るためになされたもので、ホーン開口で所望のＴＭ11モ
ード発生量とＴＥ11モードに対する位相差を得ると共に
ＴＥ12モードが開口で打消されるフレアアングル形複モ
ードホーンアンテナを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフレアア
ングル形複モードホーンアンテナは、一段目のテーパ導
波管２と二段目のテーパ導波管３のテーパ角度および円
錐ホーン１と一段目のテーパ導波管２の長さを、開口で
ＴＥ12モードが打消されるような値にすることにより、
ＴＥ12モードによる放射パターンの劣化を除去したもの
である。
ングル形複モードホーンアンテナは、一段目のテーパ導
波管２と二段目のテーパ導波管３のテーパ角度および円
錐ホーン１と一段目のテーパ導波管２の長さを、開口で
ＴＥ12モードが打消されるような値にすることにより、
ＴＥ12モードによる放射パターンの劣化を除去したもの
である。
【０００８】
【作用】この発明に係るフレアアングル形複モードホー
ンアンテナは、一段目のテーパ導波管２と二段目のテー
パ導波管３のテーパ角度を、開口側フレア４と給電側フ
レア５で発生するＴＥ12モードの発生量が等しくなる角
度とし、かつ一段目のテーパ導波管２の長さを、開口側
フレア４と給電側フレア５とで発生するＴＥ12モードの
ホーン開口での位相差が１８０゜となる値にすることに
より、ホーン開口においてＴＥ12モードを打消すように
作用する。
ンアンテナは、一段目のテーパ導波管２と二段目のテー
パ導波管３のテーパ角度を、開口側フレア４と給電側フ
レア５で発生するＴＥ12モードの発生量が等しくなる角
度とし、かつ一段目のテーパ導波管２の長さを、開口側
フレア４と給電側フレア５とで発生するＴＥ12モードの
ホーン開口での位相差が１８０゜となる値にすることに
より、ホーン開口においてＴＥ12モードを打消すように
作用する。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図を
用いて説明する。図１において１は円錐ホーン、２は一
段目テーパ導波管、３は二段目テーパ導波管、４は開口
側フレア、５は給電側フレアである。
用いて説明する。図１において１は円錐ホーン、２は一
段目テーパ導波管、３は二段目テーパ導波管、４は開口
側フレア、５は給電側フレアである。
【００１０】次にこの発明におけるフレアアングル形複
モードホーンアンテナの動作を説明する。フレア部分に
おけるＴＭ11モードの発生量ＣＴＭ11とＴＥ12モードの
発生量ＣＴＥ12は数２で示されるようにフレア部分の直
径ｄ、フレア部分の角度の変化幅Δθ、波長λによって
決まる。
モードホーンアンテナの動作を説明する。フレア部分に
おけるＴＭ11モードの発生量ＣＴＭ11とＴＥ12モードの
発生量ＣＴＥ12は数２で示されるようにフレア部分の直
径ｄ、フレア部分の角度の変化幅Δθ、波長λによって
決まる。
【００１１】
【数２】
【００１２】円錐ホーン１のテーパ角度と一段目のテー
パ導波管２の角度の差をΔθ1 、開口側フレア４の直径
をｄ1 、一段目のテーパ導波管２と二段目のテーパ導波
管３の角度の差をΔθ2 、給電側フレア５の直径をｄ2
とした時に、開口側フレア４で発生するＴＥ12モードの
発生量と、給電側フレア５で発生するＴＥ12モードの発
生量は数３で示される。
パ導波管２の角度の差をΔθ1 、開口側フレア４の直径
をｄ1 、一段目のテーパ導波管２と二段目のテーパ導波
管３の角度の差をΔθ2 、給電側フレア５の直径をｄ2
とした時に、開口側フレア４で発生するＴＥ12モードの
発生量と、給電側フレア５で発生するＴＥ12モードの発
生量は数３で示される。
【００１３】
【数３】
【００１４】数３より、開口側フレア４と、給電側フレ
ア５とで発生するＴＥ12モードの発生量を等しくする条
件は数４となる。
ア５とで発生するＴＥ12モードの発生量を等しくする条
件は数４となる。
【００１５】
【数４】
【００１６】またテーパ導波管の中を進行するＴＥ11モ
ードとＴＥ12モードの位相差φ12は数５で表わせる。
ードとＴＥ12モードの位相差φ12は数５で表わせる。
【００１７】
【数５】
【００１８】給電側フレア５では、ＴＥ12モードはＴＥ
11モードに対して−π／２の位相で発生し、開口側フレ
ア４では、ＴＥ12モードはＴＥ11モードに対して＋π／
２の位相で発生する。故に、一段目のテーパ導波管２の
長さL 1 を数６を満足する値とすることにより、給電側
フレア５で発生したＴＥ12モードと開口側フレア４で発
生したＴＥ12モードはホーン開口で位相が逆相となる。
11モードに対して−π／２の位相で発生し、開口側フレ
ア４では、ＴＥ12モードはＴＥ11モードに対して＋π／
２の位相で発生する。故に、一段目のテーパ導波管２の
長さL 1 を数６を満足する値とすることにより、給電側
フレア５で発生したＴＥ12モードと開口側フレア４で発
生したＴＥ12モードはホーン開口で位相が逆相となる。
【００１９】
【数６】
【００２０】この発明におけるフレアアングル形複モー
ドホーンアンテナは、ホーン開口において所望のＴＭ11
モードの発生量およびＴＥ11モードに対する位相差を得
ることを前提とし、数４および数６の条件を厳密または
近似的に満足する寸法なので、開口でＴＥ12モードがほ
とんど打消される。
ドホーンアンテナは、ホーン開口において所望のＴＭ11
モードの発生量およびＴＥ11モードに対する位相差を得
ることを前提とし、数４および数６の条件を厳密または
近似的に満足する寸法なので、開口でＴＥ12モードがほ
とんど打消される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＴＥ12モードの影響を低減することにより、Ｅ面、
Ｈ面のビーム幅のそろった良好な放射パターンが得られ
る。
ば、ＴＥ12モードの影響を低減することにより、Ｅ面、
Ｈ面のビーム幅のそろった良好な放射パターンが得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるフレアアングル形複モードホー
ンの構成を示す図。
ンの構成を示す図。
【図２】従来のフレアアングル形複モードホーンの構成
を示す図。
を示す図。
【図３】円形導波管の開口分布を示す図。
１ 円錐ホーン ２ 一段目テーパ導波管 ３ 二段目テーパ導波管 ４ 開口側フレア ５ 給電側フレア
Claims (1)
- 【請求項１】 ホーン開口側から見て円錐ホーンとテー
パ角度の異なる二段のテーパ導波管を順次接続した複モ
ードホーンアンテナにおいて、円錐ホーンのテーパ角度
と一段目のテーパ導波管の角度の差をΔθ1 、その接合
部分の直径をｄ1 、一段目のテーパ導波管と二段目のテ
ーパ導波管の角度の差をΔθ2 、その接合部分の直径を
ｄ2 、一段目のテーパ導波管の中を進行する間に変化す
るＴＥ11モードの位相量をφ1 、ＴＥ12モードの位相量
をφ2 とした時にホーン開口において所望のＴＭ11モー
ドの発生量及びＴＥ11モードに対する位相差を得る条件
のもとでΔθ1 、Δθ2 、ｄ1 、ｄ2 、φ1 、φ2 の値
が 【数１】 を厳密又は近似的に満足することを特徴とする複モード
ホーンアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31845792A JPH0732324B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 複モードホーンアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31845792A JPH0732324B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 複モードホーンアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199030A true JPH05199030A (ja) | 1993-08-06 |
| JPH0732324B2 JPH0732324B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=18099337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31845792A Expired - Lifetime JPH0732324B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 複モードホーンアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732324B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1267445A1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-18 | Alcatel | Multimode horn antenna |
| JP2007251595A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nec Corp | ホーンアンテナ |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31845792A patent/JPH0732324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1267445A1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-18 | Alcatel | Multimode horn antenna |
| JP2007251595A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nec Corp | ホーンアンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732324B2 (ja) | 1995-04-10 |
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