JPS6018003A - Frequency sharing antenna - Google Patents
Frequency sharing antennaInfo
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- JPS6018003A JPS6018003A JP12477283A JP12477283A JPS6018003A JP S6018003 A JPS6018003 A JP S6018003A JP 12477283 A JP12477283 A JP 12477283A JP 12477283 A JP12477283 A JP 12477283A JP S6018003 A JPS6018003 A JP S6018003A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
- H01Q5/45—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、反射鏡形式の周波数共用アンテナに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a reflector type frequency sharing antenna.
反Q4鏡形式の周波数共用アンテナにおいては、反射鏡
を照射する1次放射器の特性が重要となる。従来、この
種アンテナにおいては、i 次放射器として、周波数共
用のホーンアンテナを使用するものと、各周波数専用の
ホーンアンテナと周波数選択板とを用いるものがある。In an anti-Q4 mirror type frequency sharing antenna, the characteristics of the primary radiator that illuminates the reflecting mirror are important. Conventionally, in this type of antenna, there are those that use a frequency-sharing horn antenna as the i-th order radiator, and those that use a horn antenna and a frequency selection plate dedicated to each frequency.
第1図は、麹波数共用ホーンアンテナを使用する従来の
周波数共用アンテナの一例を示す側面図である。すなわ
ち、主反射鏡1を周波数共用ホーンアンテナ2の放射す
る2種類の電波によって照射し、これら2らの周波数の
電波を主反射鏡lで反射させて、電波経路7.7′に沿
って空中に放射する。周波数共用ホーンアンテナ2のホ
ーン壁には、結合端子3.3′が設けられていて、低い
方の周波数の電波は入出力端子5から入力して合成回路
4を介して結合端子3,3′に印加され、高い方の周波
数の電波は入出力端子6から入力させる。参照数字8は
、主反射鏡lの焦点である。このアンテナにおいては、
周波数共用ホーンアンテナ2の開11径を少なくとも1
〜2波長にする必要があり、例えば共用する2つの周波
数比が5(例えば2GHzと10GHz)であるような
場合は、高い周波数ではホーンのパターンが鋭くなり過
ぎて、主反則鏡lの中心部のみを照射することになって
利得が減少する。また、高い周波数の電波が結合端子3
.3′によって乱され、開口面の振幅分布、位相分布が
変化して利得減少をひき起す等の欠点があ゛る。FIG. 1 is a side view showing an example of a conventional frequency sharing antenna using a Koji wave number sharing horn antenna. That is, the main reflector 1 is irradiated with two types of radio waves emitted by the frequency-sharing horn antenna 2, and the radio waves of these two frequencies are reflected by the main reflector l, and are transmitted in the air along the radio wave path 7.7'. radiate to. Coupling terminals 3 and 3' are provided on the horn wall of the frequency-sharing horn antenna 2, and radio waves of lower frequency are inputted from the input/output terminal 5 and sent via the combining circuit 4 to the coupling terminals 3 and 3'. The higher frequency radio waves are input from the input/output terminal 6. Reference numeral 8 is the focal point of the main reflector l. In this antenna,
The diameter of the open area 11 of the frequency-sharing horn antenna 2 is at least 1
For example, if the frequency ratio of the two shared frequencies is 5 (for example, 2 GHz and 10 GHz), the horn pattern becomes too sharp at high frequencies and the center of the main refracting mirror l becomes This results in a decrease in gain. In addition, high frequency radio waves are connected to coupling terminal 3.
.. 3', the amplitude distribution and phase distribution of the aperture surface change, resulting in a decrease in gain.
第2図は、周波数選択板を用いた従来の周波数共用アン
テナの一例を示す側面図である。この場合は、高い周波
数用のホーン9と低い周波数用の示−ン10とを別個に
設けて、低い周波数の電波は、周波数選択板11で反射
させてから主反射鏡1を照射し、高い周波数の電波は、
高域通過型の周波数選択板11を通過して主反射鏡lを
照射するようにしている。すなわち、高い周波−数州の
ホーン9は主反射鏡lの焦点′8に配置し、低い周波数
用のホーン10は周波数選択板11に対して主反射鏡l
の焦点8と対称なj:15点8のイメージ点12に配置
する。このアンテナは、2つの周波数がそれぞれ専用の
ホーンによって発射されるから、各周波数において効率
の高い照度分布を得ることかできる。しかし、周波数選
択板11を各周波数の電波が通過した−り反射したりす
るとき損失が生じるという欠点がある。また、周波数選
択板11は、製作が大変困難であり、高価である。さら
に、低い周波数用のホーン10は、かなり大きなものと
なる。FIG. 2 is a side view showing an example of a conventional frequency sharing antenna using a frequency selection plate. In this case, a horn 9 for high frequencies and a signal 10 for low frequencies are provided separately, and the low frequency radio waves are reflected by the frequency selection plate 11 and then irradiated onto the main reflector 1, The frequency of radio waves is
The light passes through a high-pass frequency selection plate 11 and illuminates the main reflecting mirror l. That is, the horn 9 for high frequencies is placed at the focal point '8 of the main reflector l, and the horn 10 for low frequencies is placed at the focal point '8 of the main reflector l with respect to the frequency selection plate 11.
The image point 12 of j:15 point 8 is placed symmetrically with the focal point 8 of . Since this antenna emits two frequencies using dedicated horns, it is possible to obtain a highly efficient illuminance distribution at each frequency. However, there is a drawback that loss occurs when radio waves of each frequency pass through the frequency selection plate 11 and are reflected. Furthermore, the frequency selection plate 11 is very difficult to manufacture and expensive. Furthermore, the horn 10 for low frequencies is quite large.
本発明の目的は、−ヒ述の従来の欠点を解決し、小型安
価で高能率な周波数共用アンテナを提供することにある
。An object of the present invention is to solve the conventional drawbacks mentioned in (1) and to provide a frequency sharing antenna that is small, inexpensive, and highly efficient.
本発明のアンテナは、1次放射器と、該1次放射器の放
射する電波を反射させる1つ以I−の反射鏡とを備えた
アンテナにおいて、前記1次放射器は、金属基板の上面
に誘電体層を形成し該誘電体層上に複数の放射素子が配
列されたブリシトアンテナと、ホーンアンテナとから構
成し、前記プリントアンテナは、前記反射鏡と該反射鏡
の焦点の間に配設し、前記ホーンアンテナは、前記プリ
ントアンテナに対して前記焦点と対称な位置に配置した
ことを特徴とする。The antenna of the present invention includes a primary radiator and one or more reflecting mirrors that reflect radio waves radiated by the primary radiator, wherein the primary radiator is arranged on the upper surface of a metal substrate. The printed antenna is composed of a printed antenna in which a dielectric layer is formed on the substrate and a plurality of radiating elements are arranged on the dielectric layer, and a horn antenna. The horn antenna is arranged at a position symmetrical to the focal point with respect to the printed antenna.
次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第3図は、本発明の一実施例を示す側面図であり、第4
図は、本実施例の1次放射器部分の詳細を示す図である
。すなわち、1次放射器を、高い周波数用のホーン9と
低い周波数用のプリントアンテナ13とで構成し、プリ
ントアンテナ13は、主反射鏡lの焦点8の近傍の主反
射鏡l側に配設され、高い周波数用のホーン9は、その
位相中心がプリントアンテナ13に対して主反射鏡1の
焦点8と対称な位置、すなわち焦点8のイメージ点12
にくるように設置されている。プリントアンテナ13は
、金属基板14の上面に誘電体層15を形成し、誘電体
層15の」二面に放射素子16が複数個配置されたほぼ
平面形状のアンテナであって、通常低い方の周波数の電
波を励振する。高い周波数の電波は、高い周波数用のホ
ーン9で励振する。高い周波数用のホーン9から放射さ
れた電波の大部分は、プリントアンテナ13の金属基板
14で反射されて主反射鏡lへ向う。従って、」ユ反射
鏡1の照射分布は、高い周波数用のホーン9の位相中心
が主反射鏡lの焦点8にある場合とほぼ同様となる。高
い周波数用のホーン9から放射された電波の一部は、放
射素子16で反射され金属基板14で反射された電波に
比して位相が進む。通常のホーンでは、ホーンの中心軸
から離れた角度で放射される部分の位相は、中・6部の
位相から若干ずれていて、その位相ずれは。FIG. 3 is a side view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a diagram showing details of the primary radiator portion of this embodiment. That is, the primary radiator is composed of a horn 9 for high frequencies and a printed antenna 13 for low frequencies, and the printed antenna 13 is arranged on the main reflecting mirror l side near the focal point 8 of the main reflecting mirror l. The horn 9 for high frequencies has its phase center located at a position symmetrical to the focal point 8 of the main reflector 1 with respect to the printed antenna 13, that is, the image point 12 of the focal point 8.
It is set up so that it will come. The printed antenna 13 is a substantially planar antenna in which a dielectric layer 15 is formed on the upper surface of a metal substrate 14, and a plurality of radiating elements 16 are arranged on two sides of the dielectric layer 15. Excite frequency radio waves. High frequency radio waves are excited by a high frequency horn 9. Most of the radio waves radiated from the high frequency horn 9 are reflected by the metal substrate 14 of the printed antenna 13 and directed toward the main reflecting mirror l. Therefore, the irradiation distribution on the main reflecting mirror 1 is almost the same as when the phase center of the high frequency horn 9 is located at the focal point 8 of the main reflecting mirror 1. A portion of the radio waves emitted from the high frequency horn 9 is reflected by the radiation element 16 and has a phase advance compared to the radio waves reflected by the metal substrate 14. In a normal horn, the phase of the part emitted at an angle away from the central axis of the horn is slightly shifted from the phase of the middle and sixth parts, and the phase shift is.
ホーンの位相中心が焦点8のイメージ点12より前であ
るときには遅れとなり、後に位置しているときは進みと
なる。従って、高い周波数用のホーン9の位相中心が焦
点8のイメージ点12より前にくるようにすれば、高い
周波数用のホーン9がもともと持っている位相ずれも補
正して効−1向[二を図ることができる。When the phase center of the horn is before the image point 12 of the focal point 8, it is delayed, and when it is located after, it is advanced. Therefore, if the phase center of the horn 9 for high frequencies is placed in front of the image point 12 of the focal point 8, the phase shift that the horn 9 for high frequencies originally has will be corrected, and the effect of can be achieved.
一方、プリントアンテナ13から放射された電波は、直
接主反射鏡1で反射されて空間に放射される。プリント
アンテナ13から放射される゛電波の中心方向は、プリ
ントアンテナ13に対して直角ではなく、図中やや上方
に傾いていることが必要であるが、これは、放射素子1
6に供給する高周波の位相を放射素子間で適当に与える
ことによつて容易に実現することができる。On the other hand, radio waves radiated from the printed antenna 13 are directly reflected by the main reflecting mirror 1 and radiated into space. The center direction of the radio waves radiated from the printed antenna 13 is not perpendicular to the printed antenna 13, but needs to be tilted slightly upward in the figure.
This can be easily realized by appropriately imparting the phase of the high frequency wave supplied to 6 between the radiating elements.
なお、高い周波数用のホーン9を複数個配列したり、プ
リントアンテナ13の各放射素子の励橡振幅9位相を適
当に設定することによって、ペンシルビームばかりでは
なく、成形ビームを得ることも可能である。また、プリ
ントアンテナは、平面形状に限らず、双曲面や楕円面等
とすることもできる。By arranging a plurality of high-frequency horns 9 or appropriately setting the excitation amplitude 9 phase of each radiating element of the printed antenna 13, it is possible to obtain not only a pencil beam but also a shaped beam. be. Further, the printed antenna is not limited to a planar shape, but can also be a hyperboloid, an ellipsoid, or the like.
以上は、反射鏡が1枚の場合の説明であるが、反射鏡が
2枚のカセグレンアンテナまたはグレゴリアンテナに適
用する場合は、副反射鏡と通常1次放射器を設置する前
記副反射鏡の焦点との間にプリントアンテナを置けばよ
い。The above is an explanation for the case where there is one reflecting mirror, but when applying to a Cassegrain antenna or Gregorian antenna with two reflecting mirrors, the sub-reflecting mirror and the above-mentioned sub-reflecting mirror where the primary radiator is usually installed. A printed antenna can be placed between the focal point and the focal point.
以−にのように、本発明においては、1次放射器として
、プリントアンテナとホーンアンテナとを備えて、前記
ホーンアンテナから放射する電波は、前記プリントアン
テナの金属基板で反射させてから主反射鏡を照射するよ
うに構成したから、周波数差の大きい2つの周波数でも
効率よく動作することができる。また、低い周波数用の
1次放射器として、プリントアンテナを用いれば、2“
、1なホーンアンテナが不要となりコンパクトに構成す
ることが可能である。As described above, in the present invention, a printed antenna and a horn antenna are provided as primary radiators, and the radio waves radiated from the horn antenna are reflected by the metal substrate of the printed antenna and then reflected by the main reflection. Since it is configured to irradiate a mirror, it can operate efficiently even at two frequencies with a large difference in frequency. In addition, if a printed antenna is used as a primary radiator for low frequencies, 2"
, one horn antenna is not required, and a compact configuration is possible.
本発明は、固定通信や衛星通信のように回し方向にいく
つもの周波数の電波を発射したり、または受信する場合
に、アンテナの設置数を減少させることができ、大きな
経済的効果がある。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reduce the number of installed antennas when emitting or receiving radio waves of several frequencies in the rotational direction, such as in fixed communication or satellite communication, and has a large economic effect.
第1図は従来の周波数共用アンテナの一例を示す側面図
、第2図は周波a選択板を用いた従来の周波数共用アン
テナの一例を示す側面図、第31−Aは本発明の一実施
例を示す側面図、第4図は1.記実施例の1次放射器部
分の詳細を示す側面図である。
図において、l:主反射鏡、2:周波数共用ホーンアン
テナ、3.3’:結合端子、48合成。
回路、5,6:入出力端子、7.7′:’電波経路、8
:主反射鏡lの焦点、9:高い周波数用のホーン、lO
:低い周波数用のホーン、11・周波数選択板、12:
焦点8のイメージ点、13ニブリントアンテナ、14:
金属基板、15:誘電体層、16:放射素子。
出願人 1コ木電信電話公社
代理人 弁理士 住田俊宗
4
2’l、2図
第3図Fig. 1 is a side view showing an example of a conventional frequency sharing antenna, Fig. 2 is a side view showing an example of a conventional frequency sharing antenna using a frequency a selection board, and Fig. 31-A is an embodiment of the present invention. A side view showing 1. FIG. 3 is a side view showing details of the primary radiator portion of the embodiment. In the figure, l: main reflector, 2: frequency common horn antenna, 3.3': coupling terminal, 48 synthesis. Circuit, 5, 6: Input/output terminal, 7.7': 'Radio wave path, 8
: Focus of main reflector l, 9: Horn for high frequency, lO
: Horn for low frequencies, 11/Frequency selection board, 12:
Image point at focal point 8, 13 niblint antenna, 14:
Metal substrate, 15: dielectric layer, 16: radiation element. Applicant 1 Koki Telegraph and Telephone Public Corporation Agent Patent Attorney Toshimune Sumita 4 2'l, 2 Figure 3
Claims (1)
る1つ以上の反射鏡とを備えたアンテナにおいて、前記
1次放射器は、金属基板の上面に誘電体層を形成し該誘
電体層上に複数の放射素子が配列されたプリントアンテ
ナと、ホーンアンテナとから構成し、前記プリントアン
テナは、前記反射鏡と該反射鏡の焦点の間に配設し、前
記ホーンアンテナは、前記プリントアンテナに対して前
記焦点と対称な位置に配置したことを特徴とする周波数
共用アンテナ。In an antenna comprising a primary radiator and one or more reflecting mirrors that reflect radio waves emitted by the primary radiator, the primary radiator includes a dielectric layer formed on the upper surface of a metal substrate and It is composed of a printed antenna in which a plurality of radiating elements are arranged on a dielectric layer, and a horn antenna, the printed antenna being disposed between the reflecting mirror and the focal point of the reflecting mirror, and the horn antenna comprising: A frequency sharing antenna, characterized in that the antenna is arranged at a position symmetrical to the focal point with respect to the printed antenna.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477283A JPS6018003A (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Frequency sharing antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477283A JPS6018003A (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Frequency sharing antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018003A true JPS6018003A (en) | 1985-01-30 |
Family
ID=14893729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12477283A Pending JPS6018003A (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Frequency sharing antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018003A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11059327B2 (en) | 2014-08-19 | 2021-07-13 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
| US11135879B2 (en) | 2013-07-12 | 2021-10-05 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP12477283A patent/JPS6018003A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11135879B2 (en) | 2013-07-12 | 2021-10-05 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
| US11059327B2 (en) | 2014-08-19 | 2021-07-13 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
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