JPS5928701A - ラジオ放送用空中線柱共用器 - Google Patents

ラジオ放送用空中線柱共用器

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JPS5928701A
JPS5928701A JP13895282A JP13895282A JPS5928701A JP S5928701 A JPS5928701 A JP S5928701A JP 13895282 A JP13895282 A JP 13895282A JP 13895282 A JP13895282 A JP 13895282A JP S5928701 A JPS5928701 A JP S5928701A
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JP
Japan
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waveguide
radio broadcasting
waveguides
antenna
electromagnetic horn
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JP13895282A
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JPS6324566B2 (ja
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Tetsuya Kawamura
哲也 川村
Yuji Numano
沼野 雄司
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Japan Broadcasting Corp
DKK Co Ltd
Original Assignee
Denki Kogyo Co Ltd
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
    • H01P5/022Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions
    • H01P5/024Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions between hollow waveguides

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

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】 本発明は、ラジオ放送用送信鉄柱にル付けられたパラボ
ラ2u ’4’ !の5H1i’帝給電導波管系に挿入
し、高周波訪導電力を遮断するラジオ放送用空中線柱共
用器に関するものである。
周波数の有効利用のだめの周波数再割当により、ラジオ
放送用STL回紳はUH■−帯からSHE’帝に移行さ
れることになった。しかし都市内の演奏所と郊外の放送
所とを結ぶSHF帝のSTL回線の送受信の空中線は、
通信区mj内の高層ピルその他の構築物等の影響を縫け
るため、また重要回線の指定を受けるので、地−に高4
5m以−にが委求される。また放送所内にSTL同線用
苧中糾取付は鉄塔を設置することは、ラジオ放送粗くν
中線の送信指向性に影響を与えサービスエリ′にH害を
もたらrばかりでなく、建設のだめの用地確保等も考慮
すると経済性が失なわれる。
以−ヒの理由により、STI・回線i+1パラボラ窒中
線をラジオ放送用空中線柱に取付けることが考えられる
。1−かしラジオ放送用空中線柱は基部絶縁型支線式鉄
柱であるので、その1浄では給電導波管にラジオ送信波
および落雷等の^周波電力が誘導さI′L、導波管に直
結されている局舎内のSTL回線用機器を焼損すること
Kなる。
UHF’帯アンテナの給電衿には同軸ケーブルが使用さ
れていたので、これらの対策としての紫中線柱共用器に
は種々のものが考えられている。
1〜かし現在5)(i−帯の給電線である4波管に対す
るものけない。
SHF帯でこの種の対策として次のものがある。
(1)  反射板による無給電中継方式:この場合反射
板の正規反射方向は、スネルの法則により板面の偏位計
の2倍となる。したがって鉄柱の歪VC対する規定は、
自ら電波を放射する同−開口面積のパラボラ2ν中線の
】/2の厳格さが要求される。しかしながら、一般にラ
ジオ/、ダ送用窒中線柱の基部は碍子で大地に7・」上
絶縁され、これの破壊保■のため球対隅機構で基礎VC
繋合されている。っ−奢り空中線柱の基部は回転自在で
ある。この結果捗れ・撓み等の歪に支線の張力に依存す
る。
すなわちラジオ放送用空中線柱け、SHF帝伊中線鉄塔
に必要とされるようにL1厳格に規定されていない。し
たがって反射板VCよる無給電中継方式り実1−tlに
供し難い。
(2)  パラボラ空中線2個を導波管で直結する直接
中継方式: これもやはり同じ無給電中継方式である。
この場合STL回線の到来波に対する結合・干渉波を考
慮し一部、演奏所からの送信波を受信するパラボラ空中
線をフシオ放送用空中線柱の頂部VC取付け、放送所局
舎側空中線向けの送信パラボラ空中線を1−記到来波に
7・1してシャドウとなるよう空中線柱の基部近くに取
イ・jける必要がある。、−またこの直接中継方式は能
率が低く1両空中線を直結する間隔が大きくなると伝送
損失が大となる。さらにト述するごとくラジオ放送用空
中線柱の基部は[!:l!1転自在故、2基のパラボラ
反射鏡の受風圧VCよる鉄柱の捩れが犬となり、回線の
確保が困維となる。
(3)  IJHF帯のSTf、回肪で広く実用されて
いるように、同軸ケーブルをソレノイド状に潅回しチョ
ークコイルとして誘導電流を阻IFする方式: 4波管でチョークコイルを形成することr、を経営的に
不利であるばかりでなく、給電線長が犬となり伝送損失
を増加させることとなる。
(4)  小形電磁ホーン対向方式: lIi線導波管の一部を切除し相対向する切口に小形電
磁ホーンを装Wbて伝送する方式である。一般に至近距
離での小形電磁ポーン対向による伝送系1↑、ポーンの
指向性が70−ドであるのでこの方式は伝送効率が低く
、−また伝送波の一部が受信ポーンで反射さtLtの反
射波の一部が肖び送信ホーンで反射される等、相対向す
るポーン間で多重反射が起り、その結果エコー歪が発生
し通信の品位が劣化する。
なお、このとき、電磁ポーンへの近傍反射波の影響ある
いし1到来波との干渉防1F−1および降雨雪対策とし
て片端が電気的に絶縁ざ/また遮蔽用金属円筒管で71
向ホ一ン部を覆う必要がある。この結果、送信ホーンよ
り拡散された伝送波は遮蔽用金属円筒管内面で反射され
受信ホーンに到来するが、筒径によってeす内面反射波
に共振現象が発生し特性が著に〈劣化することがある。
この影響を低減するためKは筒径を大きくする必要があ
るが、その場合は鉄柱・\の風圧荷重が増加する。
本発明は小形電磁ホーン方式の一ト記欠点を改、TIヤ
するものであって、伝送効率が高く、しかも小形でラジ
オ放送用空中線柱−\与える風圧荷重が小さく、経済的
なラジオ放送用空中線柱共用器を提供するものである。
本発明に係るラジオ放送用空中線柱共用器は、SllF
mのSTI、回線用パラボラ柴中線の給電導波管の一部
(例えば放送所局舎内給電約引込み口付近の一部寸たけ
室内の直線導波管の一部)を切断し、その切口に付設す
るものであって、上記4波管に接続されている相対向す
る2つの小形電磁ボーンと、−上記2つの小形電磁ホー
ンの中iJ1に体膜される誘電体棒と、さらに必要に応
じて上記小形電磁ポーンと上記誘電体棒とを覆う遮蔽用
有無金属円筒管とから構成されている。
本発明のラジオ放送用共用器は上記の構造を有している
ので、5IHi”帯のSTL回想用パラボラ苧中線をラ
ジオ放送用鉄柱上部に取付けたときに、放送波・落雷等
による導波管への高周波誘導電力を2つの小形電磁ホー
ンにより遮断して44j、器の焼損を防1)−1すると
ともに、誘′東体棒に伝送波が集束されるのでSTL回
線の信号の伝送効率が高く、筒品位の通信力旨丁能にな
る。
以下、図面を診照しながら本発明を説明する。
第1図は、本発明のラジオ放送用空中線柱共用器の実施
例の磁界面内断面図、第2図はその′市界面内の断面図
である。
第1.2図において図の向って左側がパラボラ空中線側
、右吐が機器側であり、形状は訪電体線路の中心C,−
Cに関して対称形となっている。なお機器側の方形導波
管1’ Ill!I Vi接地され、電位は零である。
給X導波管が方形ノ専波である場合、上記共用器の入出
力端は方形導波管1,1′である。しかし構造物を高周
波電力で励振すると角部に電圧が集中するため、小形電
磁ホーンは角錐形より電場がホーン開口周縁に均等に分
布する円錐形が好ましい。
第1.2図は小形電磁ホーンが円錐形に形成されている
場合の実施例である。円錐形ホーン2.2′を使用する
場合円錐形ホーンは円形導波管3.3’VC取付けられ
、さらに方形導波管1゜1′と上記円形導波管との間に
方形円形変換導波管4,4′が必要となる。J−記方杉
円形変換導波管4.4′の内面形状は、例えば片端が方
形導波管l、1′の口径に等しい長方形であり、他端が
円形導波管3,3′の内径の円に外接する正方形である
切頭角錐と、片端が方形導波管1,1′の口径の対角線
の長さを直径とする円であり、他端が円形導波管3,3
′の内径に等しい円である切頭円錐との共軸双貰体構造
である。
この構造のとき、管軸長がλ1〜2λ1(λg:方形導
波管2円形導波管の両管内波技の平均)であれば、両端
の導波管に対して十分整合をとることができる。なお円
形導波管3,3′は、誘電体棒5を挿入することにより
相対向する小形電磁ホーンの軸ずれ防止のだめの位置決
めとしての機能をも有している。
λ。を使用波長とすると円形導波管の半径Rは、次のよ
うに求められる。
導波管内の伝送波の位相速度をυ、とすれば、υ、−−
コ一一−−−一  ・・・・・・  (1)Jε、V/
′T′−(λ/λC) で表わされる。こ\に、Cは光速、’rけ4波管内媒質
の誘電率、λ。は導波管の遮断波長である。
い−ま、中空方形導波管1,1′の長辺の長さをa、伝
送姿態を基本波のTE10波とすれば、その遮断波長は
λc+””2aである。−また円形導波管3.3′の半
径をit、伝送姿態を基本波のTE、、波とすれば、そ
の遮断波長はλ1□=3.412Rである。円形導波管
3,3′内に誘電率ε、の誘電体棒が充填されている場
合、伝送波を滑らかに伝送するためには、両導波管内の
伝送波の位相速度を相等しくすればよい。以−ヒの条件
を(1)式に代入して円形導波管3,3′の半径Rを求
めると が得られる。
円錐形小形電磁ホーン2,2′のフレヤー角はβ−20
°〜400であり、軸長は15λ0〜2.0λ0である
。また小形電磁ホーン2,2′の開口周縁外側には、高
周波コロナ放電防止用のコロナリンク6.6’が装荷さ
れ、耐電圧を向上し7ている。
なおホーン間隔りは、ラジオ放送波の送信出力により定
められる。
第3図は誘電体棒の外観の斜視図である。
誘電体棒5の両端Vt、方形円形変換導波管3゜3′の
管軸長と合せられ、軸長λ。、〜2λ0の円錐形テーパ
ーとなっており、両導波管に対して整合されでいる。さ
らに小形電磁ホーンの喉元部相当位置に断面形状が三角
形のリング状小突起7゜7′を設ければ、相対向する小
形′市磁ホー/2゜2′の間隔の位置決めとすることが
できる。誘電体棒5は小突起部7,7′よりテーパー状
に細くなり、軸対称形の棒形になる。このテーパ角度が
α〈30°ならば特性に大きな変化はない。すなわち誘
電体線路5は十分励振され、ホーン2゜2′からの放射
波は誘電体線路5に集束される。
誘電体棒5の直径がDlであるとき、誘電体線路として
基本波の14Eo波のみを伝送する条件はハ<0765
5λo/Jτゴ  ・・・・・・・・・・・・・(3)
である。ε、=2〜5の誘電体棒5について(2)。
(3)式を計算すると2a<D、となるので、誘電体充
填円形樽、波管3,3′において高次姿態波の発生はな
い。
また誘電体棒5を理想的誘電体線路とするだめの誘電体
棒中央の誘電体線路の直径dの条件は次の通りである。
さらに上記電磁ホーンと誘電体棒を取り囲むように遮蔽
用有蓋金属円筒管8が配設された蓋側の中心部でパラボ
ラ孕中縁側力形導波管1に溶接繋合されている。これは
相対向する小形電磁ホーン2,2′への近傍反射波、到
来波との結合・干渉を防止するとともに、降雨雪に対し
て誘電体線路を保瞳するものである。したがって局舎内
で使用する場合は、遮蔽用有蓋金属円筒管8が不要とな
ることもある。なお上記を遮蔽用有蓋金属円筒管8の開
口周縁外側にもコロナリング9,9′が付設されること
が好−ましい。
−上記a蔽用有蓋金稿円筒8は、開口より少l−人った
内01u位置で中心が機器側方形導波管1′に固定され
た誘電体円板10で密封されて位IH決めされると同時
に、方形導波管が電気的に絶縁されている。
画11段用有蓋金属円筒の直径り、は、小形電磁ホー7
2,2′の開1」泊尋をD2とすれば。
1)j> 1’)2+2 L     ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ (5)であること
が好捷しい。
なお伝送波のエネルギーは誘電体線路5に集束されるの
で、遮蔽用1金楓円管8の内面での反射の影響は少ない
。少しでも影響がある場合は、内面にλolHの電波吸
収体を貼付することが考乏られる。
遮蔽用有蓋金属円筒管8内の方形導波管1.1′の長辺
の中央には、小孔II、11’が設けられている。導波
管系1.1′内に充填された乾燥2ν気はこの小孔を介
して円筒管8内に充填されると同時に、パラボラ仝中線
の一次ホーン捷で通じ仝中脚・給電系内への湿気の侵入
を防止しその性能を維持する。
本発明によるラジオ放送用共用器はF−記したように、
SHE”帝のSTL回線用パラボラ空中線をラジオ放送
用鉄柱上部に取付は鉄柱に沿って下降する給電導波管系
の下部等に挿入して、放送波・落雷等による導波管系へ
の亮周波訪専電力を遮断して機器の焼損を防止すること
を可能とする。高耐電力で経済的なラジオ放送用2ν中
脚柱共用器である。さらにこれを用いた場合、STL回
線の信号の伝送効率が普く、高品位の通信が可能であり
、また小形であるので鉄柱への風圧荷重が少ないという
特長を持っている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のラジオ放送用ψ中脚柱共用器の伝送
波6R界面内の縦断面図、第2図は同しく電界面内のに
!断面図、第3図は1本発明の誘1に体性路の外観を示
す斜視図である。 l、1′・−・・・・方形導波骨、 2.2′・・・・円錐形ホーン、 3.3′・・・ 円形導波管、 4.4′・・・・方形円形変換導波管、5・・・・・・
誘電体棒、 6.6′ ・・・・コロナリング、 7.7′・・・リング状不突起、 8.8′・・・・遮蔽用有蓋金属円筒、9.9′  ・
・コロナリング、 lO・・・・誘電体扱、 1ノ ・・小 孔。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ラジオ放送用空中線柱に塔載するSHI?’
    帯のパラボラ伊中脚の給電導波管に旧設するラジオ放送
    用空中純柱共141器において、相対向する切1−コに
    それぞれ小形電磁ホーンを装着し、上記2−)の電磁ホ
    ーンの中間に誘電体棒を配設してなるラジオ放送用空中
    線柱共用器。
  2. (2)  上記誘電体棒が軸対称形に、かつ−上記電磁
    ホーンが円錐形に形成されており、L配給電導波管に接
    続する部分が中窒万形導波管であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のラジオ放送中空中線柱共用器
  3. (3)  上記1’l m形電磁ホーンと上記中空方形
    導波管が円形方形変換導波管で結合されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載のラジオ放送用空中
    線柱共用器。
  4. (4)  上記電磁ホーン開口部にコロナリングが装荷
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のラジオ放送用窒中線柱共用器。
  5. (5)  −上記電磁ホーンと誘電体棒を取り囲むよう
    にS蔽用有蓋金属円筒管が配設されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のラジオ放送用窒中勝柱
    共用器。
JP13895282A 1982-08-10 1982-08-10 ラジオ放送用空中線柱共用器 Granted JPS5928701A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109232A (en) * 1990-02-20 1992-04-28 Andrew Corporation Dual frequency antenna feed with apertured channel
EP2493006A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-29 General Electric Company Antenna protection device and system

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