JPS6029209Y2 - アンテナ給電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はホーンアンテナとその正面方向に近接して所
定の傾きをもっておかれた平面反射鏡からなる給電装置
の改善に関するものである。

まず従来の給電装置を第１図をもとに説明する。

第１図において、１はホーンアンテナで、２はその入力
端、３は平面反射鏡であり、４，４′はホーンアンテナ
から平面反射鏡へ入射する入射波で、５，５′は平面反
射鏡から反射した反射波である。

また、θｉ、θｒはそれぞれ入射角、反射角であり、平
面反射鏡３は上に立てた法線と入射波、反射波とのなす
角度である。

平面反射鏡３はホーンアンテナ１に近接して所定の傾き
をもっておかれており、ホーンアンテナ１により放射さ
れた電波は平面反射鏡３に入射角θｉで入射し、次式を
満足するように反射する。

θｉ＝θｒ（１） 通常給電装置あるいはアンテナ装置の鏡鏡面系は幾何光
学的手法により設計されている。

しかし電波は幾何光学的に考ええた場合よりも広がった
電界分布を有しているので、第１図において点線で示す
幾何光学的な入射波４′、反射波５′の行路は実際には
実線で示す入射波４、反射波５となり、第１式を満足し
ながら所定の方向に伝搬していく。

したがって、平面反射鏡３がホーンアンテナ１の近接領
域にある場合、平面反射鏡３とホーンアンテナ１の最も
近接した部分で反射した反射波５の一部はホーンアンテ
ナ１にもれ込んで、第１図に示すホーンアンテナ１の入
力端２からみた給電装置のＶＳＷＲ特性を劣化させると
いう欠点がある。

そこで、上記の欠点を除去する方法として、従来は第２
図に示すように、平面反射鏡３の周辺に電波吸収体６を
装着して、平面反射鏡３の周辺の電波を吸収する方法が
とられていた。

ここで第２図ａは給電装置の正面図であり、第２図すは
側面図である。

しかしながら上記電波吸収体６の電波吸収量には限界値
があり、吸収しきれない電波はホーンアンテナ１にもれ
込んでホーンアンテナ１の入力端２からみた給電装置の
ＶＳＷＲ特性を劣化させる。

そこで電波吸収体６の電波吸収量を増大させようとする
と電波吸収体６の厚さが厚くなり必要な電波の一部をも
吸収するという欠点があった。

この考案はこれらの欠点を改善するもので、さらに詳し
く述べると電波吸収体６のかわりに、平面反射鏡３の周
辺に誘電体のリングを装着することによて平面反射鏡３
による反射波５の一部がホーンアンテナ１にもれ込んで
ホーンアンテナ１の入力端２からみたＶＳＷＲ特性を劣
化させるのを防止しようとするものである。

以下、この考案の一実施例を第３図を基に説明する。

第３図ａ、 ｂの１．２．３と第３図すの４．５は第１
図、２図に示したものと同様であり、７は平面反射鏡３
の周辺に装着した誘電体リングである。

平面反射鏡３の外形は楕円形状をしており、該誘電体リ
ング７もその形状に沿った形状となっている。

第４図に誘電体リング７の形状を示す。

第４図ａは誘電体リング７の平面図であり、第４図すは
誘電体リング７の側面図上ある。

第４図ａ、 ｂに示すｗ、 ｄは誘電体リング７の巾お
よび厚さである。

誘電体リング７の巾Ｗは平面反射鏡３の周辺の電界強度
によって決定される寸法でありホーンアンテナ１の種類
やその形状および平面反射鏡３の配置によって異なる。

土の誘電体リング７の厚さｄは、次式を満足するように
決定される。

ｄ≧〜胛０二碩 裁可−１） ”””（２）すなわち第２
式は、第５図で説明すると誘電体内の電波の波長短縮の
性質を用いて反射波５と反射波５″が逆相なる条件から
導出される式である。

なえ、第２式で入７は使用周波数帯域における中心周波
数の自由空間波長であり、Ｅ、は誘電体の比誘電率であ
る。

またαはホーンアンテナ１の中心軸と平面反射鏡３との
なす角度で、ホーンアンテナ１の中心軸から反時計方向
に測った角度であり、βはホーンアンテナ１の中心軸に
直交する軸とホーンアンテナ１から平面反射鏡３に入射
する入射波４との威す角度で、上記直交する軸から反時
計方向に測った角度である。

ここで、α、βは０°〈β〈１８０°、ｌβ−α１ ＜
９００を満足する値である。

更に第５図により詳細を説明すると、符号１゜２．３，
４，５，７は第３図に示したものと同様であり、４″は
ホーンアンテナ１から誘電体リング７に入射する入射波
であり、５″は誘電体リング７からホーンアンテナ１に
もれ込む反射波である。

第５図において、誘電体リング７内の電波の波長は自由
空間波長に比較して１／Ｉｔ、となるため第２式を満足
する厚さｄの誘電体リング７を平面反射鏡３の周辺に装
着することによって、誘電体リング７からホーンアンテ
ナ１に向う反射波５″の位相は平面反射鏡３からホーン
アンテナ１に向う反射波５に対して逆相となるため互に
打ち消し合うこととなる。

したがって、誘電体リング付平面反射鏡の周辺からの反
射波５のホーンアンテナ１へのもれ込みは除去でき、ホ
ーンアンテナ１の入力端からみた給電装置のＶＳＷＲ特
性の劣化を防止することができる。

以上、誘電体リング付平面反射鏡を有する給電装置のＶ
ＳＷＲ劣化防止の原理について述べたが、誘電体リング
７の形状としては、第６図ａのように方形の断面８をも
つ誘電体リング７とすることもできるし、第６図すのよ
うに半円またはそれに類する形状の断面９をもつ誘電体
リング７とすることもできる。

さらに、第６図Ｃ，ｄのように、ホーンアンテナ１への
反射波５のもれ込みを防止するために最も効果のある平
面反射鏡３の周辺に誘電体リング７の一部を装着するこ
ともできる。

さらに、第２式において誘電体リング７の１．が大にな
れば必然的に誘電体リング７の表面からの反射量が増大
し誘電体リング７の効果が減少する。

この反射を抑圧するために第７図に示すように、径方向
に所定の巾をもつ切断された誘電体リング７の一部を平
面反射鏡の周辺に沿ってアレイ状に装着することもでき
る。

ここで第８図の符号１、 ２． ３は第３図に示したも
のと同様である。

特に、第６図ｄの誘電体リング７については、断面形状
の半円の半径が第２式を満足するように製作する。

この場合、誘電体リング付平面反射鏡の周辺からの反射
波５のホーンアンテナへのもれ込みは、断面が方形の誘
電体リング７に比較して完全には除去できない。

しかしながら、断面が半円の誘電体リング７は、断面が
方形の誘電体リング７のように角の部分ができないため
、この部分から散乱波が発生せず、このため放射パター
ンが劣化しないという利点を有している。

さらに第２式では入８は使用周波数帯域における中心周
波数の自由空間波長であると述べたが、λＭは誘電体リ
ング７を平面反射鏡３に装着しない前のＶＳＷＲ特性を
測定することによってＶＳＷＲ劣化の著しい周波数の自
由空間波長とするともできる。

以上は給電装置単体の場合について説明してきたが、応
用例として、第８図に示すようなオフセットカセグレン
アンテナにも適用可能である。

第８図において、１０は回転二次曲面鏡から副反射鏡、
１１は回転放物面鏡からなる主反射鏡である。

以上のように、この考案によるとホーンアンテナ１の正
面方向に近接して任意の傾きをもっておかれた平面反射
鏡３の周辺に誘電体リング７を装着することにより、平
面反射鏡３からの反射波５がホーンアンテナにもれ込む
のを防止でき、ホーンアンテナ１の入力端２からみた給
電装置のＶＳＷＲ特性を改善できる。

さらに誘電体リング７は誘電率を大にすれば薄形にでき
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図ａｔ ｂは従来の給電装置を示す構成図
、第３図ａ、 ｂはこの考案の給電装置を示す構成図、
第４図ａ、 ｂは誘電体リングの説明図、第５図は第３
図すの詳細図、第６図ａ、 ｂ、 ｃ。 ｂ１第７図は種々の誘電体リングを示す図、第８図はこ
の考案の応用例を示すオフセットカセグレンアンテナの
構成図であり、 図中１はホーンアンテナ、２はホーンアンテナの給電端
、３は平面反射鏡、４，４′は平面反射鏡への入射波、
４“は誘電体リングへの入射波、５．５′は平面反射鏡
からの反射波、５″は誘電体リングからの反射波、６は
電波吸収体、７は誘電体リング、１０は回転二次曲面鏡
からなる副反射鏡、１１は回転放物面鏡からなる主反射
鏡である。 なお、図中あるいは相当部分には同一符号を付して示し
である。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） ホーンアンテナとその正面方向に近接して、
   所定の傾きをもっておかれた平面反射鏡をも有するアン
   テナ給電装置において、αをホーンアンテナの中心軸と
   平面反射鏡との威す角度、βをホーンアンテナの中心軸
   に直交する軸とホーンアンテナから平面反射鏡に入射す
   る入射波との威す角度とし、λ９．ξ、をそれぞれ中心
   周波数の自由空間波長および誘電体の誘電率として、厚
   さｄが ｄ＝抽隻卵二旬 転石−１） を満足する誘電体リングを上記平面反射鏡の周辺に装着
   した反射鏡給電装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項記載アンテナ給電
   装置において、平面反射鏡の周辺に方形の断面形状をも
   つ誘電体リングを装着したアンテナ給電装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１項記載アンテナ給電
   装置において、平面反射鏡の周辺に断面形状が半円また
   はそれに類する形状である誘電体リングを装着したアン
   テナ給電装置。
4. （４）実用新案登録請求の範囲第１．２．３項の何れか
   に記載のアンテナ給電装置において、誘電体リングを任
   意の円弧に切断した誘電体リングの一部を平面反射鏡の
   周辺に装着したアンテナ給電装置。
5. （５）実用新案登録請求の範囲第１−４項の何れかに記
   載のアンテナ給電装置において、誘電体リングまたはそ
   の一部を複数個平面反射鏡の周辺に沿ってアレイ状に装
   着したアンテナ給電装置。