JPH0547122B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0547122B2 JPH0547122B2 JP25240686A JP25240686A JPH0547122B2 JP H0547122 B2 JPH0547122 B2 JP H0547122B2 JP 25240686 A JP25240686 A JP 25240686A JP 25240686 A JP25240686 A JP 25240686A JP H0547122 B2 JPH0547122 B2 JP H0547122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- waveguide
- flare
- horn antenna
- generating section
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、反射鏡アンテナの一次ホーン或は
ホーンアンテナ単体として使用され、円形導波管
の基本モードであるTE11モードに、高次モード
を加えた複数のモードで励振させる複モードホー
ンアンテナに関するものである。
ホーンアンテナ単体として使用され、円形導波管
の基本モードであるTE11モードに、高次モード
を加えた複数のモードで励振させる複モードホー
ンアンテナに関するものである。
［従来の技術］
第３図、第４図は、例えば特公昭56−9047号公
報に示されたような従来の複モードホーンアンテ
ナの構成を示す側断面図であり、図において、１
は円錐ホーン、２はこの円錐ホーンに接続された
TM11モード発生部、３はこのTM11モード発生
部に接続された給電導波管である。第３図は上記
TM11モード発生部２を直線円形導波管４とフレ
ア５によつて構成したフレア形複モードホーンア
ンテナの側断面図である。第４図は上記TM11モ
ード発生部２を直線円形導波管４とフレア５及び
上記直線円形導波管４の内壁に設けたアイリス６
で構成したフレアアイリス形複モードホーンアン
テナの側断面図である。
報に示されたような従来の複モードホーンアンテ
ナの構成を示す側断面図であり、図において、１
は円錐ホーン、２はこの円錐ホーンに接続された
TM11モード発生部、３はこのTM11モード発生
部に接続された給電導波管である。第３図は上記
TM11モード発生部２を直線円形導波管４とフレ
ア５によつて構成したフレア形複モードホーンア
ンテナの側断面図である。第４図は上記TM11モ
ード発生部２を直線円形導波管４とフレア５及び
上記直線円形導波管４の内壁に設けたアイリス６
で構成したフレアアイリス形複モードホーンアン
テナの側断面図である。
従来の複モードホーンアンテナは、上記のよう
に構成され、例えば第３図の示したフレア形複モ
ードホーンアンテナにおいては、給電導波管３か
ら入射した基本モードであるTE11モードの電波
の一部がフレア５と直線円形導波管４の接続部及
び直線円形導波管４と円錐ホーン１との接続部の
不連続部でTM11モードに変換される。円錐ホー
ン１の寸法は所望の放射パターンを得ることによ
り定まり、直線円形導波管４の内径は不要な高次
モードの発生を小さくすることにより定まる。従
つて直線円形導波管４の長さとフレア５の角度を
最適に選定することによつて、所望のTM11モー
ドの発生量と位相量を得ることができ、回転対称
で交差偏波成分の小さい放射パターンを得ること
ができる。
に構成され、例えば第３図の示したフレア形複モ
ードホーンアンテナにおいては、給電導波管３か
ら入射した基本モードであるTE11モードの電波
の一部がフレア５と直線円形導波管４の接続部及
び直線円形導波管４と円錐ホーン１との接続部の
不連続部でTM11モードに変換される。円錐ホー
ン１の寸法は所望の放射パターンを得ることによ
り定まり、直線円形導波管４の内径は不要な高次
モードの発生を小さくすることにより定まる。従
つて直線円形導波管４の長さとフレア５の角度を
最適に選定することによつて、所望のTM11モー
ドの発生量と位相量を得ることができ、回転対称
で交差偏波成分の小さい放射パターンを得ること
ができる。
また、第４図に示したフレアアイリス形複モー
ドホーンアンテにおいては、上記フレア形の場合
に加えて各アイリス６からのTM11モードが発生
する。各々アイリス６からは、円錐ホーン１の方
向及びフレア５の方向に伝播たTM11モードはフ
レア５の内部で反射した後に円錐ホーン１の方向
へ伝播する。従つて、これらの寸法を選定するこ
とによつて、所望のTM11モードの発生量と位相
量を広い周波数帯域にわたつて得ることができ
る。フレアアイリス形複モードホーンアンテナ
は、フレア形複モードホーンアンテナに比べて、
良好に放射特性を広い周波数帯域内において得る
ことができることが特徴である。
ドホーンアンテにおいては、上記フレア形の場合
に加えて各アイリス６からのTM11モードが発生
する。各々アイリス６からは、円錐ホーン１の方
向及びフレア５の方向に伝播たTM11モードはフ
レア５の内部で反射した後に円錐ホーン１の方向
へ伝播する。従つて、これらの寸法を選定するこ
とによつて、所望のTM11モードの発生量と位相
量を広い周波数帯域にわたつて得ることができ
る。フレアアイリス形複モードホーンアンテナ
は、フレア形複モードホーンアンテナに比べて、
良好に放射特性を広い周波数帯域内において得る
ことができることが特徴である。
［発明が解決しようとする問題点］
このような複モードホーンアンテナにおいて
は、給電導波管３に接続されるTM11モード発生
部２のフレア５の角度が、所望のTM11モードの
発生量と位相量を得ることにより定まるために、
フレアの角度が大きい場合には給電導波管３との
整合が悪く、定在波比が悪くなる。また、定在波
比を良くするためにフレア５の角度を小さくする
と所望のTM11モードの発生量と位相量が得られ
ないという問題点があつた。
は、給電導波管３に接続されるTM11モード発生
部２のフレア５の角度が、所望のTM11モードの
発生量と位相量を得ることにより定まるために、
フレアの角度が大きい場合には給電導波管３との
整合が悪く、定在波比が悪くなる。また、定在波
比を良くするためにフレア５の角度を小さくする
と所望のTM11モードの発生量と位相量が得られ
ないという問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、良好な放射特性を有するとと
もに、定在波比の小さい複モードホーンアンテナ
を得ることを目的とする。
になされたもので、良好な放射特性を有するとと
もに、定在波比の小さい複モードホーンアンテナ
を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る複モードホーンアンテナは、
TM11モード発生部の給電導波管側の内径を、上
記給電導波管の内径より大きく、かつTM11モー
ドを伝播させない大きさ、例えば使用周波数帯の
最高周波数の波長の1.22倍より小さい径とし、上
記給電導波管と上記TM11モード発生部の間に上
記両者の内壁を滑らかに接続する直線テーパ導波
管を挿入したものである。
TM11モード発生部の給電導波管側の内径を、上
記給電導波管の内径より大きく、かつTM11モー
ドを伝播させない大きさ、例えば使用周波数帯の
最高周波数の波長の1.22倍より小さい径とし、上
記給電導波管と上記TM11モード発生部の間に上
記両者の内壁を滑らかに接続する直線テーパ導波
管を挿入したものである。
［作用］
この発明においては、直線テーパ導波管の内径
がTM11モードを伝播させない大きさとなつてい
るので、それの両端不連続部におけるTM11モー
ドの発生が抑えられ、所定のTM11モードの発生
量と位相量に与える影響を小さくした状態で、給
電導波管と直線テーパ導波管の接続部及び直線テ
ーパ導波管とTM11モード発生部の接続部の不連
続の大きさを小さくすることができ、それにより
TE11モードの反射が小さくなる。
がTM11モードを伝播させない大きさとなつてい
るので、それの両端不連続部におけるTM11モー
ドの発生が抑えられ、所定のTM11モードの発生
量と位相量に与える影響を小さくした状態で、給
電導波管と直線テーパ導波管の接続部及び直線テ
ーパ導波管とTM11モード発生部の接続部の不連
続の大きさを小さくすることができ、それにより
TE11モードの反射が小さくなる。
［実施例］
以下この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明をフレア形複モードホーンアン
テナに適用した場合の一実施例を示す側断面図、
第２図はこの発明をフレアアイリス形複モードホ
ーンアンテナに適用した場合の他の実施例を示す
側断面図でである。図において、１〜６は、第３
図、第４図に示す従来の複モードホーンアンテナ
と同様のもので、７は給電導波管３とフレア５の
間に挿入した直線テーパ導波管である。
第１図はこの発明をフレア形複モードホーンアン
テナに適用した場合の一実施例を示す側断面図、
第２図はこの発明をフレアアイリス形複モードホ
ーンアンテナに適用した場合の他の実施例を示す
側断面図でである。図において、１〜６は、第３
図、第４図に示す従来の複モードホーンアンテナ
と同様のもので、７は給電導波管３とフレア５の
間に挿入した直線テーパ導波管である。
本実施例では、TM11モード発生部２をフレア
５の給電導波管側の内径D1を、上記給電導波管
３の内径D0より大きく、かつ使用周波数帯の最
高周波数の波長λｍの1.22倍より小さい径とし、
上記給電導波管３と上記フレア５の両内壁を滑ら
かに接続する直線テーパ導波管７を設けている。
５の給電導波管側の内径D1を、上記給電導波管
３の内径D0より大きく、かつ使用周波数帯の最
高周波数の波長λｍの1.22倍より小さい径とし、
上記給電導波管３と上記フレア５の両内壁を滑ら
かに接続する直線テーパ導波管７を設けている。
一般に、内径がＤで与えられる直線円形導波管
内を伝播可能な高次モードは波長λが次の(1)式を
満足する場合である。すなわち、 λ＜πD／ka ……(1) Ｄ＞kaλ／π ……(2) kaは特性方程式の根で、各モードに対応して
次のように与えられる。
内を伝播可能な高次モードは波長λが次の(1)式を
満足する場合である。すなわち、 λ＜πD／ka ……(1) Ｄ＞kaλ／π ……(2) kaは特性方程式の根で、各モードに対応して
次のように与えられる。
TE11モード、ka0＝1.84
TE11モード、ka1＝3.83 ……(3)
これらの式から、TM11モードが直線テーパ導
波管７を伝播しないようにするには、これとフレ
ア５との接続部の内径D1を使用周波数帯の最高
周波数の波長λｍのka1／π倍、すなわち1.22倍
より小さくすればよいことがわかる。
波管７を伝播しないようにするには、これとフレ
ア５との接続部の内径D1を使用周波数帯の最高
周波数の波長λｍのka1／π倍、すなわち1.22倍
より小さくすればよいことがわかる。
従つて、給電導波管３より円錐ホーン１側へ伝
播するTE11モードは直線テーパ導波管７を通る
ことによつて、TM11モード発生部２に滑らかに
伝播され、反射を小さくすることができる。すな
わち、給電導波管３より直接TM11モード発生部
２に伝播される従来の構造に比べて、給電導波管
３と直線テーパ導波管７の接続部及び直線テーパ
導波管７とフレア５の接続部の不連続の大きさを
小さくでき、また、直線テーパ導波管７とフレア
５の接続部については、その不連続部の内径を大
きくしフレア角度を小さくすることができるの
で、定在波比を良くし、反射を小さくすることが
てきる。
播するTE11モードは直線テーパ導波管７を通る
ことによつて、TM11モード発生部２に滑らかに
伝播され、反射を小さくすることができる。すな
わち、給電導波管３より直接TM11モード発生部
２に伝播される従来の構造に比べて、給電導波管
３と直線テーパ導波管７の接続部及び直線テーパ
導波管７とフレア５の接続部の不連続の大きさを
小さくでき、また、直線テーパ導波管７とフレア
５の接続部については、その不連続部の内径を大
きくしフレア角度を小さくすることができるの
で、定在波比を良くし、反射を小さくすることが
てきる。
さらに、直線テーパ導波管７の内径を使用周波
数帯の最高周波数の波長の1.22倍より小さい径と
することによつて、上記直線テーパ導波管７の両
端の接続部で発生するTM11モードの伝播を抑圧
することができるので、TM11モードの発生量と
位相量へ与える影響を小さくすることができ、所
望の放射パターンを得ることができる。
数帯の最高周波数の波長の1.22倍より小さい径と
することによつて、上記直線テーパ導波管７の両
端の接続部で発生するTM11モードの伝播を抑圧
することができるので、TM11モードの発生量と
位相量へ与える影響を小さくすることができ、所
望の放射パターンを得ることができる。
なお、以上は直線テーパ導波管を１個用いた場
合について説明したが、複数個接続しても同様な
効果を得ることができる。さらに、フレア形、フ
レアアイリス形複モードホーンアンテナの場合に
ついて説明したが、他の形式の複モードホーンア
ンテナに用いても同様に効果を得ることができ
る。
合について説明したが、複数個接続しても同様な
効果を得ることができる。さらに、フレア形、フ
レアアイリス形複モードホーンアンテナの場合に
ついて説明したが、他の形式の複モードホーンア
ンテナに用いても同様に効果を得ることができ
る。
［発明の効果］
この発明によれば、給電導波管とTM11モード
発生部間に、不要な高次モードを発生させること
なくTE11モードを滑らかに給電することができ
る直線テーパ導波管を挿入したので、良好な放射
パターンを劣化させることなく、反射電力の少な
い定在波比の小さい複モードホーンアンテナが得
られる効果がある。
発生部間に、不要な高次モードを発生させること
なくTE11モードを滑らかに給電することができ
る直線テーパ導波管を挿入したので、良好な放射
パターンを劣化させることなく、反射電力の少な
い定在波比の小さい複モードホーンアンテナが得
られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す側断面図、
第２図はこの発明の他の実施例を示す側断面図、
第３図は従来のフレア形複モードホーンアンテナ
を示す側断面図、第４図は従来のフレアアイリス
形複モードホーンアンテナを示す側断面図であ
る。 図において１は円錐ホーン、２はTM11モード
発生部、３は給電導波管、４は直線円形導波管、
５はフレア、６はアイリス、７は直線テーパ導波
管である。なお、図中同一符号は同一或は相当部
分を示す。
第２図はこの発明の他の実施例を示す側断面図、
第３図は従来のフレア形複モードホーンアンテナ
を示す側断面図、第４図は従来のフレアアイリス
形複モードホーンアンテナを示す側断面図であ
る。 図において１は円錐ホーン、２はTM11モード
発生部、３は給電導波管、４は直線円形導波管、
５はフレア、６はアイリス、７は直線テーパ導波
管である。なお、図中同一符号は同一或は相当部
分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円錐ホーンと、基本モード（TE11）の電磁
波を給電する給電導波管と、上記円錐ホーンと給
電導波管の間に挿入され上記基本モードからそれ
の高次モードとしてのTM11モードを発生する
TM11モード発生部とから構成され、基本モード
とTM11モードで励振する複モードホーンアンテ
ナにおいて、上記TM11モード発生部の給電導波
管側の内径を、上記給電導波管の内径より大き
く、かつ上記TM11モードを伝播させない大きさ
とし、上記給電導波管と上記TM11モード発生部
の間に上記両者の内壁を滑らかに接続する直線テ
ーパ導波管を挿入したことを特徴とする複モード
ホーンアンテナ。 ２ 上記TM11モード発生部の給電導波管側の内
径を、上記給電導波管の内径より大きく、かつ使
用周波数帯の最高周波数の波長の1.22倍より小さ
い径とした特許請求の範囲第１項記載の複モード
ホーンアンテナ。 ３ 上記TM11モード発生部は、一端が上記直線
テーパ導波管に接続されるフレアと、一端が上記
フレアに他端が上記円錐ホーンに接続され、上記
基本モードとTM11モードを伝播する直線円形導
波管とで構成された特許請求の範囲第１項または
第２項記載の複モードホーンアンテナ。 ４ 上記TM11モード発生部の直線円形導波管
は、内壁にTM11モード発生用のアイリスを設け
たものである特許請求の範囲第３項記載の複モー
ドホーンアンテナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25240686A JPS63107207A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 複モ−ドホ−ンアンテナ |
| US07/078,669 US4792814A (en) | 1986-10-23 | 1987-07-28 | Conical horn antenna applicable to plural modes of electromagnetic waves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25240686A JPS63107207A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 複モ−ドホ−ンアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107207A JPS63107207A (ja) | 1988-05-12 |
| JPH0547122B2 true JPH0547122B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=17236897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25240686A Granted JPS63107207A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 複モ−ドホ−ンアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107207A (ja) |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP25240686A patent/JPS63107207A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63107207A (ja) | 1988-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |