JPS5919443Y2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は開口部にカバーを取り付けた気密性を要する電
磁ホーンを備えた円偏波を用いた直交偏波共用方式のア
ンテナ装置に関するものである。

電磁ホーンはマイクロ波通信装置のアンテナの一次放射
器として用いられているが、導波管内への水分や塵埃の
侵入を防ぐためその開口部にホーンカバーを取り付けて
気密性を保つことが多い。

従来この種の装置としては、電磁ホーンの開口部にホー
ン軸に垂直にシート状のホーンカバーを取り付けたもの
が広く用いられている。

しかし乍らこれらのホーンカバーは、その構造に起因し
て反射波が生じて全波長に互ってＶＳＷＲ特性を劣化さ
せるだけでなく、円偏波を用いた直交偏波共用方式のア
ンテナ装置においては交差偏波識別度を劣化させるとい
う欠点があった。

ただ使用する波長が特定のものに限られているときは、
その波長の４分の１の板を取付けることによってＶＳＷ
Ｒ特性や交差偏波識別度を改善することはできるが、他
の波長には使用できず、又カバーの厚さに起因する他の
問題も生じ、好ましいものではなかった。

従って本考案の目的は、広帯域に亙ってＶＳＷＲ特性の
劣化がなく且つ交差偏波識別度の向上したカバー付き電
磁ホーンを用いた直交偏波共用方式のアンテナ装置を得
ようとするものである。

本考案によれば、開口部にカバーを軸に対し斜めに取り
付けた気密性の電磁ホーンと、互いに直交する２つの円
偏波を伝搬し得る導波管形偏分波器とを接続して成るア
ンテナ装置において、前記カバーを前記軸に対し斜めに
取り付ける角度が、前記導波管形偏分波器から前記ホー
ンを経て放射される電波のうち、前記カバーで反射した
電波が該導波管形偏分波器までは戻らないような角度で
あることを特徴とするアンテナ装置が得られる。

次に図面を参照して説明する。

第１図は従来のカバー付き電磁ホーンを備えた直交偏波
共用方式のアンテナ装置の一例のホーン軸に沿った断面
図である。

図において、電磁ホーン１の開口部２には、ホーン軸に
垂直にシート状のホーンカバー３が取り付けられている
。

この種のホーンカバーは、次に述べる形状のホーンカバ
ーに比べてごく薄いシートが利用できるという利点があ
る反面、電磁ホーン１の喉元４から放射された球面状の
電磁波のうち、中心部分がホーンカバー３に垂直に当り
、その一部が反射されて喉元４に戻るために、ｖＳＷＲ
特性が波長に無関係に劣化するという性質がある。

このようなホーンカバー３による反射波は、単に電磁ホ
ーンのＶＳＷＲ特性を劣化させるのみならず、円偏波を
用いた直交偏波共用方式のアンテナ装置においては、交
差偏波識別度を劣化させるという欠点があった。

つぎにこの理由を説明する。

第１図において、互に直交した導波管の端子１１と１２
から供給された２つの電磁波は、導波管型の偏分波器１
３内において互いに直交した偏波面を持つ電磁波１４と
１５になって偏波変換器１６に達する。

この偏波変換器１６によって、電磁波１４と１５は互い
に回転方向が逆である円偏波１７および１８に変換され
、電磁ホーン１から放射される。

このホーンアンテナ装置を受信用として使用する場合は
、上に述べた順序と逆の順序をたどって、端子１１と１
２に受信電磁波が達する。

この２つの端子に供給する電磁波に同じ周波数帯のもの
を使用し、それぞれ異なった情報を重畳させて周波数の
利用率を２倍にしようとしたものが直交偏波共用方式で
ある。

このとき、何らかの原因で一方の端子から供給した電磁
波の一部が、他方の端子から供給されて放射される電磁
波と同じ旋回方向を持って放射されるようなことがある
と、相互の信号間に干渉および漏洩が生じ、通信の否質
を劣化させる。

この両偏波間の漏洩の度合を交差偏波識別度と呼んでい
るが、上に述べたホーンカバー３による反射波はこの交
差偏波識別度を劣化させる主な要因の一つである。

すなわち、第１図において、偏分波器１３の端子１１か
ら供給された電磁波１４は偏波変換器１６によって円偏
波１７に変換されたのちに電磁ホーン１から放射される
。

しかし、その一部はホーンカバー３によって反射されて
逆の円偏波１８となり、電磁ホーン１内を前とは逆向き
に進行して偏波変換器１６に至る。

反射波はここで直線偏波１５に再び変換されて端子１２
に出てくる。

このとき、端子１２に接続されている送信装置のＶＳＷ
Ｒが１．０以上であれば、上述の反射電磁波の一部は端
子１２で再び反射され、直線偏波１５となって偏分波器
１３に戻り、さらに偏波変換器１６によって円偏波１８
となって放射される。

本来端子１２から供給された電磁波も直線偏波１５とな
り、偏分波器１３と偏波変換器１６を経て同じ旋回方向
をもつ円偏波１８となるから、ここに偏波間の干渉が生
じるわけで゛ある。

このように、ホーンカバーの反射波が交差偏波識別度を
劣化させ、通信の品質を低下させるという欠点があった
。

第２図は本考案の一実施例である直交偏波共用方式のア
ンテナ装置に用いる電磁ホーンの軸に沿った断面図であ
る。

電磁ホーン２１の開口部２２に、ホーン軸に対して斜め
にホーンカバー２３が取り付けられている。

このため喉元２４から放射された球面状の電磁波のうち
、ホーンカバー面で反射された部分は、図に破線で示す
ように電磁ホーンの内壁の方向に向かい、何度か内壁で
反射を繰り返して減衰を受けながら、再び開口部２２か
ら放射される。

したがって、ホーンカバー２３の内面からの反射波が直
接喉元２４に戻らず、良好なＶＳＷＲ特性が得られる。

このように本考案のアンテナ装置に用いる電磁ホーンは
、ホーンカバーによる反射波の方向を変えて喉元２４に
戻る部分を減少させるものであるが、又同時に、喉元に
戻る反射波の大きさがホーンカバーの傾き角によってほ
ぼ一義的に定まり、ホーンカバーの材質や厚み等にはあ
まり影響されないので、広帯域にわたって良好なＶＳＷ
Ｒ特性が得られる。

さらに、円偏波を用いる直交偏波共用方式においては、
その電磁ホーンの反射波が少ないために、第１図の従来
例に比べて交差偏波識別度が大きく改善される。

第３図は本考案によるアンテナ装置の交差偏波識別度を
、約３７００ ＭＨｚないし約４２００ ＭＨｚの周波
数範囲で従来装置の識別度と比較した実験テ゛−タの一
例を示した図であり、実線であられしたＩは本考案の装
置による特性曲線、破線であられしたＩＩはホーンカバ
ーが軸に垂直に取り付けられた従来装置の特性曲線、Ｉ
ＩＩは参考までに示したホーンカバーが無い場合の特性
曲線を示しである。

■＋ＩＩＩと記した実線は特性曲線ＩとＩＩＩがほぼ重
なっている部分を示す。

この図から分るように、本考案による装置の特性は従来
装置に比較して全範囲に亙って約３〜１０ ｄＢ以上改
善されており、ホーンカバーを取去った場合とほぼ同等
の性能を有している。

なお周波数の異った範囲たとえば６０００ ＭＨｚ前後
の帯域でも同じような結果が得られている。

以上説明したように、本考案によれば、球面波状の電磁
波を放射する気密性を要する電磁ホーンを備えた円偏波
を用いる交差偏波共用のアンテナ装置において、その電
磁ホーンの開口部にホーンカバーを、ホーン軸に対して
該ホーンカバーによる反射波かもとまで戻らぬような角
度で取り付けることによって広い帯域にわたってＶＳＷ
Ｒを改善すると共に、交差偏波識別度を改善するという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカバー付き電磁ホーンを備えた直交偏波
共用方式のアンテナ装置の断面図、第２図は本考案の一
実施例であるアンテナ装置の備える電磁ホーンのホーン
軸に沿った断面図、第３図は本考案のアンテナ装置の交
差偏波識別度を従来装置と比較して示した図をあられす
。 記号の説明：１は電磁ホーン、２は開口部、３はホーン
カバー、４は喉元、１１と１２は互いに直交した導波管
の端子、１３は導波管形の偏分波器、１６は偏波変換器
、２１は電磁ホーン、２２は開口部、２３はホーンカバ
ー、２４は喉元をそれぞれあられしている。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開口部にカバーを軸に対し斜めに取り付けた気密性の電
   磁ホーンと、互いに直交する２つの円偏波を伝搬し得る
   導波管形偏分波器とを接続して成るアンテナ装置におい
   て、前記カバーを前記軸に対し斜めに取り付ける角度が
   、前記導波管形偏分波器から前記ホーンを経て放射され
   る電波のうち、前記カバーで反射した電波が該導波管形
   偏分波器までは戻らないような角度であることを特徴と
   するアンテナ装置。