JPH09102708A - パラボラアンテナ用一次放射器 - Google Patents
パラボラアンテナ用一次放射器Info
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- JPH09102708A JPH09102708A JP25774595A JP25774595A JPH09102708A JP H09102708 A JPH09102708 A JP H09102708A JP 25774595 A JP25774595 A JP 25774595A JP 25774595 A JP25774595 A JP 25774595A JP H09102708 A JPH09102708 A JP H09102708A
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- Japan
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- electromagnetic horn
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 abstract description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】楕円開口面をもつ電磁ホーン部分で発生する楕
円偏波の発生を抑制して優れた交差偏波特性とする。 【解決手段】開口面が楕円形状の楕円開口電磁ホーン２
５を有するパラボラアンテナ用一次放射器において、楕
円開口電磁ホーン２５の楕円開口部と給電部２２との間
に回転偏波発生器として機能する移相回路部２４を設け
る。移相回路部２４は、楕円開口電磁ホーン２５の長軸
と短軸の差によるそれぞれの軸方向での伝搬位相差を相
殺するような位相差を生じさせる誘電率及び形状を持つ
誘電体板２３を有する。
円偏波の発生を抑制して優れた交差偏波特性とする。 【解決手段】開口面が楕円形状の楕円開口電磁ホーン２
５を有するパラボラアンテナ用一次放射器において、楕
円開口電磁ホーン２５の楕円開口部と給電部２２との間
に回転偏波発生器として機能する移相回路部２４を設け
る。移相回路部２４は、楕円開口電磁ホーン２５の長軸
と短軸の差によるそれぞれの軸方向での伝搬位相差を相
殺するような位相差を生じさせる誘電率及び形状を持つ
誘電体板２３を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開口面が楕円形状
の電磁ホーンを有するパラボラアンテナ用一次放射器に
関する。
の電磁ホーンを有するパラボラアンテナ用一次放射器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、パラボラアンテナでは、開口面
が楕円となるように反射鏡を楕円もしくは矩形にした場
合、その一次放射器としては反射鏡面の形状に合わせ
て、開口部分が楕円の電磁ホーンが用いられている。
が楕円となるように反射鏡を楕円もしくは矩形にした場
合、その一次放射器としては反射鏡面の形状に合わせ
て、開口部分が楕円の電磁ホーンが用いられている。
【０００３】図３に一般的なパラボラアンテナの外観構
成を示している。図３は、反射鏡１１に対して開口部分
が楕円の電磁ホーン１２が設けられた一次放射器を有す
るパラボラアンテナである。電磁ホーン１２は、支持ア
ーム１３によって、反射鏡１１の放物面の焦点となる所
定位置に支持されている。
成を示している。図３は、反射鏡１１に対して開口部分
が楕円の電磁ホーン１２が設けられた一次放射器を有す
るパラボラアンテナである。電磁ホーン１２は、支持ア
ーム１３によって、反射鏡１１の放物面の焦点となる所
定位置に支持されている。
【０００４】ところで、図３に示すような開口部が楕円
の電磁ホーン１２を一次放射器として用い、かつ電磁ホ
ーン１２への入射電界を直線偏波とした場合、入射電界
の偏波面が、電磁ホーン１２の開口部の楕円の長軸また
は短軸に対して傾いた時、その長軸及び短軸の差による
伝搬位相差により楕円偏波が発生する。この楕円偏波が
発生すると交差偏波特性が劣化してしまう。
の電磁ホーン１２を一次放射器として用い、かつ電磁ホ
ーン１２への入射電界を直線偏波とした場合、入射電界
の偏波面が、電磁ホーン１２の開口部の楕円の長軸また
は短軸に対して傾いた時、その長軸及び短軸の差による
伝搬位相差により楕円偏波が発生する。この楕円偏波が
発生すると交差偏波特性が劣化してしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のパラ
ボラアンテナ用一次放射器では、電磁ホーンの開口部分
の形状が楕円である場合、電磁ホーンに対して偏波面が
楕円の開口面の長軸方向または短軸方向に対して傾いた
直線偏波を入射すると、電磁ホーン部分の長軸及び短軸
の差による伝搬位相差により楕円偏波が発生してしま
う。すなわち、楕円偏波により交差偏波特性が著しく劣
化していた。
ボラアンテナ用一次放射器では、電磁ホーンの開口部分
の形状が楕円である場合、電磁ホーンに対して偏波面が
楕円の開口面の長軸方向または短軸方向に対して傾いた
直線偏波を入射すると、電磁ホーン部分の長軸及び短軸
の差による伝搬位相差により楕円偏波が発生してしま
う。すなわち、楕円偏波により交差偏波特性が著しく劣
化していた。
【０００６】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、楕円開口面をもつ電磁ホーン部分で発生す
る楕円偏波の発生を抑制し、交差偏波特性の優れたパラ
ボラアンテナ用一次放射器を提供することを目的とす
る。
れたもので、楕円開口面をもつ電磁ホーン部分で発生す
る楕円偏波の発生を抑制し、交差偏波特性の優れたパラ
ボラアンテナ用一次放射器を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、開口面が楕円
形状の電磁ホーンを有するパラボラアンテナ用一次放射
器において、前記電磁ホーンの開口部と給電部との間に
回転偏波発生器として機能する移相回路部を設けたこと
を特徴とする。
形状の電磁ホーンを有するパラボラアンテナ用一次放射
器において、前記電磁ホーンの開口部と給電部との間に
回転偏波発生器として機能する移相回路部を設けたこと
を特徴とする。
【０００８】また、前記移相回路部は、前記電磁ホーン
の長軸と短軸の差によるそれぞれの軸方向での伝搬位相
差を相殺するような位相差を生じさせる誘電率及び形状
を持つ誘電体を有することを特徴とする。
の長軸と短軸の差によるそれぞれの軸方向での伝搬位相
差を相殺するような位相差を生じさせる誘電率及び形状
を持つ誘電体を有することを特徴とする。
【０００９】このような構成によれば、楕円開口面をも
つ電磁ホーンの軸方向に対して傾いた直線偏波を入力し
ても、電磁ホーン部分の導波管径の違いにより生じる伝
播移相差が相殺される回転偏波（円偏波、楕円偏波）を
発生させる機能をもつ移相回路部を通すことにより、電
磁ホーン部分で発生する楕円偏波の発生が抑制される。
つ電磁ホーンの軸方向に対して傾いた直線偏波を入力し
ても、電磁ホーン部分の導波管径の違いにより生じる伝
播移相差が相殺される回転偏波（円偏波、楕円偏波）を
発生させる機能をもつ移相回路部を通すことにより、電
磁ホーン部分で発生する楕円偏波の発生が抑制される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる
パラボラアンテナ用一次放射器の構成を示す図である。
図１（ａ）は一次放射器の開口部を示す図、図１（ｂ）
は斜視図を示している。
施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる
パラボラアンテナ用一次放射器の構成を示す図である。
図１（ａ）は一次放射器の開口部を示す図、図１（ｂ）
は斜視図を示している。
【００１１】図１に示すように、本実施形態におけるパ
ラボラアンテナ用一次放射器は、給電プローブ２１を含
む給電部２２、誘電体板２３を含む移相回路部２４、及
び楕円開口電磁ホーン部２５によって構成されている。
ラボラアンテナ用一次放射器は、給電プローブ２１を含
む給電部２２、誘電体板２３を含む移相回路部２４、及
び楕円開口電磁ホーン部２５によって構成されている。
【００１２】本実施形態において給電部２２は、楕円開
口電磁ホーン２５の楕円開口面２６の長軸および短軸に
対して傾いて直線偏波を入射するように設置されている
ものとする。
口電磁ホーン２５の楕円開口面２６の長軸および短軸に
対して傾いて直線偏波を入射するように設置されている
ものとする。
【００１３】移相回路部２４は、挿入された誘電体板２
３の作用によって、楕円開口電磁ホーン２５の楕円開口
面２６と給電部２２との間で回転偏波発生器として動作
する。すなわち、誘電体板２３が、入力された直線偏波
を、楕円開口電磁ホーン２５の長軸と短軸の差によるそ
れぞれの軸方向での伝搬位相差が相殺される回転偏波
（楕円偏波、円偏波）に変換するような誘電率εr 、及
び形状を有している。
３の作用によって、楕円開口電磁ホーン２５の楕円開口
面２６と給電部２２との間で回転偏波発生器として動作
する。すなわち、誘電体板２３が、入力された直線偏波
を、楕円開口電磁ホーン２５の長軸と短軸の差によるそ
れぞれの軸方向での伝搬位相差が相殺される回転偏波
（楕円偏波、円偏波）に変換するような誘電率εr 、及
び形状を有している。
【００１４】次に、図１に示すパラボラアンテナ用一次
放射器の作用効果について説明する。ここでは、送信側
として説明する。入力された電力（直線偏波）は、円形
導波管内を通り、移相回路部２４へと進む。移相回路部
２４へと入射された電力は、その内部に挿入された誘電
体板２３により影響を受ける。
放射器の作用効果について説明する。ここでは、送信側
として説明する。入力された電力（直線偏波）は、円形
導波管内を通り、移相回路部２４へと進む。移相回路部
２４へと入射された電力は、その内部に挿入された誘電
体板２３により影響を受ける。
【００１５】つまり、移相回路部２４に入射された電力
の電界面が、誘電体板２３に対して平行な成分が、誘電
体板２３の誘電率εr の影響を受け、移相回路部２４を
通過する際の管内波長が、以下に示す誘電率εr に基づ
くＸ倍に変換される。
の電界面が、誘電体板２３に対して平行な成分が、誘電
体板２３の誘電率εr の影響を受け、移相回路部２４を
通過する際の管内波長が、以下に示す誘電率εr に基づ
くＸ倍に変換される。
【００１６】
【数１】
【００１７】ここで、誘電率εr は必ず１より大きな値
をとるため、結局、管内波長が短くなることになる。ま
た、移相回路部２４に入射された電力の電界面が、誘電
体板２３に対して垂直な成分は、誘電体板２３の影響を
ほとんど受けることなく、移相回路部２４を通過する。
をとるため、結局、管内波長が短くなることになる。ま
た、移相回路部２４に入射された電力の電界面が、誘電
体板２３に対して垂直な成分は、誘電体板２３の影響を
ほとんど受けることなく、移相回路部２４を通過する。
【００１８】移相回路部２４を通過してきた二つの電界
の成分は、誘電体板２３を通過することによって生じる
管内波長のずれにより、ある位相差を持つ。従って、直
交する２つの電界成分の合成により楕円偏波が発生する
こととなる。すなわち、移相回路２４は、誘電体板２３
の作用により、入射された直線偏波を楕円偏波に変換し
たことになる。
の成分は、誘電体板２３を通過することによって生じる
管内波長のずれにより、ある位相差を持つ。従って、直
交する２つの電界成分の合成により楕円偏波が発生する
こととなる。すなわち、移相回路２４は、誘電体板２３
の作用により、入射された直線偏波を楕円偏波に変換し
たことになる。
【００１９】また、挿入する誘電体板２３の誘電率ε
r 、及び形状を適当に選択することにより、楕円偏波で
はなく軸比の良好な円偏波を発生させることも可能であ
る。移相回路部２４を通過してきた電力は、楕円開口面
２６を持つ楕円開口電磁ホーン２５へと進む。楕円開口
電磁ホーン２５に入射された電力は、楕円開口電磁ホー
ン２５の長軸に平行な面と短軸に平行な面とで、その管
内波長が異なる。つまり、楕円開口電磁ホーン部２５の
長軸に平行な電界面に比べて、短軸に平行な電界面のほ
うが、管内波長に係わる導波管径が小さいため楕円ホー
ン内での管内波長が長くなる。従って、楕円開口電磁ホ
ーン２５では、長軸と短軸の差によるそれぞれの軸方向
での伝播位相差が生じる。
r 、及び形状を適当に選択することにより、楕円偏波で
はなく軸比の良好な円偏波を発生させることも可能であ
る。移相回路部２４を通過してきた電力は、楕円開口面
２６を持つ楕円開口電磁ホーン２５へと進む。楕円開口
電磁ホーン２５に入射された電力は、楕円開口電磁ホー
ン２５の長軸に平行な面と短軸に平行な面とで、その管
内波長が異なる。つまり、楕円開口電磁ホーン部２５の
長軸に平行な電界面に比べて、短軸に平行な電界面のほ
うが、管内波長に係わる導波管径が小さいため楕円ホー
ン内での管内波長が長くなる。従って、楕円開口電磁ホ
ーン２５では、長軸と短軸の差によるそれぞれの軸方向
での伝播位相差が生じる。
【００２０】楕円開口電磁ホーン２５は、各軸の差によ
り生じる伝播位相差が、移相回路部２４において誘電体
板２３を通過した際に生じた位相差を相殺するように構
成されている。このため、移相回路部２４からの楕円偏
波は、給電部２２より給電された同じ偏波面の直線偏波
に変換されることになる。
り生じる伝播位相差が、移相回路部２４において誘電体
板２３を通過した際に生じた位相差を相殺するように構
成されている。このため、移相回路部２４からの楕円偏
波は、給電部２２より給電された同じ偏波面の直線偏波
に変換されることになる。
【００２１】つまり、楕円開口電磁ホーン２５の形状
と、誘電体板２３の誘電率εr 及び形状を、それぞれに
おいて生じる位相差を相殺するように構成することによ
り、パラボラアンテナの一次放射器として楕円開口面２
６を持つ電磁ホーンを用い、かつ、電磁ホーンの長軸及
び短軸に対して傾いた電界面（偏波面）を持つ直線偏波
を入射しても、一次放射器から放射される電波を楕円偏
波とすることなく直線偏波のまま放射することが可能と
なる。
と、誘電体板２３の誘電率εr 及び形状を、それぞれに
おいて生じる位相差を相殺するように構成することによ
り、パラボラアンテナの一次放射器として楕円開口面２
６を持つ電磁ホーンを用い、かつ、電磁ホーンの長軸及
び短軸に対して傾いた電界面（偏波面）を持つ直線偏波
を入射しても、一次放射器から放射される電波を楕円偏
波とすることなく直線偏波のまま放射することが可能と
なる。
【００２２】以上では送信側として説明しているが、逆
に送信側とした場合には次のようになる。楕円開口電磁
ホーン２５に直線偏波を入射した場合、入射した電波の
偏波面（入射電界偏波面２７）が、図１（ａ）に示すよ
うに、楕円開口面２６の長軸及び短軸に対して傾いた
時、楕円開口電磁ホーン２５を通過した電波は、入射電
界短軸成分２８と入射電界長軸成分２８とで位相差を持
った楕円偏波（特別な場合には円偏波）となり、移相回
路部２４へと入射する。
に送信側とした場合には次のようになる。楕円開口電磁
ホーン２５に直線偏波を入射した場合、入射した電波の
偏波面（入射電界偏波面２７）が、図１（ａ）に示すよ
うに、楕円開口面２６の長軸及び短軸に対して傾いた
時、楕円開口電磁ホーン２５を通過した電波は、入射電
界短軸成分２８と入射電界長軸成分２８とで位相差を持
った楕円偏波（特別な場合には円偏波）となり、移相回
路部２４へと入射する。
【００２３】移相回路部２４においても、内部に挿入さ
れた誘電体板２３に平行な成分と垂直な成分とで位相差
が生じる。ここで、楕円開口電磁ホーン２５の形状と、
誘電体板２３の誘電率εr 及び形状を、それぞれにおい
て生じる位相差を相殺するように構成すると、移相回路
部２４を通過してきた電波は、結局、直線偏波となって
給電部２２に入力されることになる。
れた誘電体板２３に平行な成分と垂直な成分とで位相差
が生じる。ここで、楕円開口電磁ホーン２５の形状と、
誘電体板２３の誘電率εr 及び形状を、それぞれにおい
て生じる位相差を相殺するように構成すると、移相回路
部２４を通過してきた電波は、結局、直線偏波となって
給電部２２に入力されることになる。
【００２４】図１に示すパラボラアンテナ用一次放射器
において、移相回路部２４を設けずに、楕円開口電磁ホ
ーン２５と給電部２２だけで構成すると、給電部２２に
は楕円偏波が直接入力されるため、交差偏波特性が著し
く劣化してしまう。しかし前述したように、楕円開口電
磁ホーン２５と給電部２２の間に誘電体板２３を持つ移
相回路部２４を設けることにより、楕円開口電磁ホーン
２５の長軸及び短軸に対し傾いた偏波面を持つ直線偏波
の電波を入射しても、給電部２２には楕円偏波ではなく
直線偏波を入力させることができ、交差偏波特性を劣化
させることはない。
において、移相回路部２４を設けずに、楕円開口電磁ホ
ーン２５と給電部２２だけで構成すると、給電部２２に
は楕円偏波が直接入力されるため、交差偏波特性が著し
く劣化してしまう。しかし前述したように、楕円開口電
磁ホーン２５と給電部２２の間に誘電体板２３を持つ移
相回路部２４を設けることにより、楕円開口電磁ホーン
２５の長軸及び短軸に対し傾いた偏波面を持つ直線偏波
の電波を入射しても、給電部２２には楕円偏波ではなく
直線偏波を入力させることができ、交差偏波特性を劣化
させることはない。
【００２５】図２には本発明によるパラボラアンテナ用
一次放射器の交差偏波特性の測定結果を示す。図２
（ａ）は移相回路部２４を設けず、楕円開口電磁ホーン
２５の楕円開口面２６の長軸に対して給電部２２に入射
する電力の電界面を２０°傾けて入射し、その時の交差
偏波レベルを測定したものである（従来の構成）。
一次放射器の交差偏波特性の測定結果を示す。図２
（ａ）は移相回路部２４を設けず、楕円開口電磁ホーン
２５の楕円開口面２６の長軸に対して給電部２２に入射
する電力の電界面を２０°傾けて入射し、その時の交差
偏波レベルを測定したものである（従来の構成）。
【００２６】この結果より、０°方向では約−９ｄＢと
著しく劣化していることがわかる。これは先に述べたよ
うに楕円開口面２６の長軸と入射する電力の電界面が傾
いているため、楕円ホーン部分で楕円偏波が発生し、直
接、給電部２２へ入射されるため交差偏波特性が劣化し
たものである。
著しく劣化していることがわかる。これは先に述べたよ
うに楕円開口面２６の長軸と入射する電力の電界面が傾
いているため、楕円ホーン部分で楕円偏波が発生し、直
接、給電部２２へ入射されるため交差偏波特性が劣化し
たものである。
【００２７】図２（ｂ）は本発明によるパラボラアンテ
ナ用一次放射器での交差偏波レベル測定結果である。こ
の測定結果は、図２（ａ）に示す測定結果が得られた構
成にさらに誘電体板２３を有する移相回路部２４を設け
て、楕円ホーン部分で発生した楕円偏波成分を相殺する
ように動作させ、測定を行ったものである。
ナ用一次放射器での交差偏波レベル測定結果である。こ
の測定結果は、図２（ａ）に示す測定結果が得られた構
成にさらに誘電体板２３を有する移相回路部２４を設け
て、楕円ホーン部分で発生した楕円偏波成分を相殺する
ように動作させ、測定を行ったものである。
【００２８】図２（ｂ）においては、０°方向において
交差偏波レベルが約−３４ｄＢとなっており、図２
（ａ）に示す測定結果に比べて、大幅に改善されている
のがわかる。
交差偏波レベルが約−３４ｄＢとなっており、図２
（ａ）に示す測定結果に比べて、大幅に改善されている
のがわかる。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、パ
ラボラアンテナの一次放射器として楕円開口面をもつ電
磁ホーンを用い、電磁ホーンの長軸及び短軸に対して傾
いた偏波面を持つ直線偏波を入力しても、電磁ホーン部
分の導波管径の違いにより生じる移相差が相殺される回
転偏波を発生させる機能をもつ移相回路部を通すことに
より、電磁ホーン部分で発生する楕円偏波の発生を抑制
し、優れた交差偏波特性にすることが可能となる。
ラボラアンテナの一次放射器として楕円開口面をもつ電
磁ホーンを用い、電磁ホーンの長軸及び短軸に対して傾
いた偏波面を持つ直線偏波を入力しても、電磁ホーン部
分の導波管径の違いにより生じる移相差が相殺される回
転偏波を発生させる機能をもつ移相回路部を通すことに
より、電磁ホーン部分で発生する楕円偏波の発生を抑制
し、優れた交差偏波特性にすることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態に係わるパラボラアンテナ
用一次放射器の構成を示す図。
用一次放射器の構成を示す図。
【図２】本実施形態におけるパラボラアンテナ用一次放
射器の作用効果を説明するための交差偏波特性測定結果
を示す図。
射器の作用効果を説明するための交差偏波特性測定結果
を示す図。
【図３】一般的なパラボラアンテナの外観構成を示す
図。
図。
２２…給電部 ２３…誘電体板 ２４…移相回路部 ２５…楕円開口電磁ホーン ２６…楕円開口面
Claims (2)
- 【請求項１】 開口面が楕円形状の電磁ホーンを有する
パラボラアンテナ用一次放射器において、 前記電磁ホーンの開口部と給電部との間に回転偏波発生
器として機能する移相回路部を設けたことを特徴とする
パラボラアンテナ用一次放射器。 - 【請求項２】 前記移相回路部は、 前記電磁ホーンの長軸と短軸の差によるそれぞれの軸方
向での伝搬位相差を相殺するような位相差を生じさせる
誘電率及び形状を持つ誘電体を有することを特徴とする
請求項１記載のパラボラアンテナ用一次放射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25774595A JPH09102708A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | パラボラアンテナ用一次放射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25774595A JPH09102708A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | パラボラアンテナ用一次放射器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102708A true JPH09102708A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17310518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25774595A Pending JPH09102708A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | パラボラアンテナ用一次放射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09102708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1906810A (zh) * | 2004-05-18 | 2007-01-31 | 斯科特·J·库克 | 圆极性椭圆形喇叭天线 |
| JP2010521915A (ja) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | モバイル サット リミテッド | 車載アンテナおよび信号を送受信するための方法 |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP25774595A patent/JPH09102708A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1906810A (zh) * | 2004-05-18 | 2007-01-31 | 斯科特·J·库克 | 圆极性椭圆形喇叭天线 |
| CN1906810B (zh) * | 2004-05-18 | 2015-11-25 | 斯科特·J·库克 | 圆极性椭圆形喇叭天线 |
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