JPS63114301A - 一次放射器 - Google Patents

一次放射器

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JPS63114301A
JPS63114301A JP61259486A JP25948686A JPS63114301A JP S63114301 A JPS63114301 A JP S63114301A JP 61259486 A JP61259486 A JP 61259486A JP 25948686 A JP25948686 A JP 25948686A JP S63114301 A JPS63114301 A JP S63114301A
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JP
Japan
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signal
signals
phase difference
handed circularly
circular waveguide
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JP61259486A
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Nobutaka Inoue
井上 信敬
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Maspro Denkoh Corp
Original Assignee
Maspro Denkoh Corp
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Publication date
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  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
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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】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。
(産業上の利用分野) この発明は放送衛星又は通信衛
星から送られてくるマイクロ波の信号(本件明細書中で
はこれらをまとめて衛星信号とも呼ぶ)を受信するよう
にした一次放射器に関するものである。
(従来の技術) 上記のような信号としては通信衛星か
らは垂直偏波の信号と水平偏波の信号とが一緒に、放送
衛星からは左旋円偏波の信号と右旋円偏波の信号とが一
緒に夫々送られてくる。従って、それら4種の信号を選
択して受信する為には、従来は垂直偏波及び水平偏波の
信号用に一つの一次放射器を要し、左旋円偏波及び右旋
円偏波の信号用にもう一つの一次放射器を要する問題点
があった。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は上記従
来の問題点を除き、一つでもって上記4種の13号の選
択受信ができるようにした一次放射器を提供しようとす
るものである。
本願発明の構成は次の通りである。
(問題点を解決する為の手段) 本願発明は前記請求の
範囲記載の通りの手段を講じたものであってその作用は
次の通りである。
(作用) 円形導波管の入口に入った4種の信号は、垂
直偏波と水平偏波の各直線偏波信号に関しては前段の9
0°位相差板の箇所を素通りし、後段の選択取出手段の
回転角度の選択によってそれらが選択的に取出される。
一方左旋円偏波と右旋円偏波に関しては前段の90″位
相差板の箇所を通ることによって90″位相差板に対し
左又は右回転45°の夫々直線偏波の信号となり、上記
と同様に選択取出手段の回転角度の選択によってそれら
が選択的に取出される。
(実施例) 以下本願の実施例を示す図面について説明
する。マイクロ波受信装置が示される第1図において、
1は支柱、2は周知のパラボラアンテナで、支柱1に取
付けた赤道儀式のアンテナ架台1aに取付けである。上
記アンテナ架台1aは、アンテナ2の向きを北極星IC
の方向を向いた軸1bを中心にして変更できるようにな
っている。上記アンテナ2において、3は反射鏡、4は
アーム、5はアーム4の先端に取付けた一次放射器、8
は一次放射器5に連結したコンバータである。10は垂
直偏波の信号と水平偏波の信号と左旋円偏波の信号と右
旋円偏波の信号の受信の選択操作を行う為のコントロー
ラー、11.12は接続線、13はレシーバ−114は
テレビ受像機を夫々示す。9はアンテナ架台1aに接続
した方位角調整用コントローラーで、これの操作によっ
て架台1aを作動させて、アンテナ2を種々の静止衛星
例えば放送衛x1saや通信術!15bに向かせ得るよ
うになっている。
、上記構成のものにあっては、コントローラー10から
選択用の信号が一次放射器5に送られることにより、−
次放射器5においては垂直偏波の信号を受信する状態と
水平偏波の信号を受信する状態と左旋円偏波の信号を受
信する状態と右旋円偏波の信号を受信する状態の切換え
が行われる。一方放送衛星又は通信衛星から到来する1
0.95〜11.7GHzのマイクロ波信号は、反射鏡
3で反射された後−次放射器5に入る。そしてそこで垂
直又は水平偏波あるいは左旋円偏波又は右旋円偏波のい
ずれか一つの信号が選択され、その信号はコンバータ8
に向は出力される。コンバータ8は受は取った信号をI
GIIz帯の信号に変換し、それを接続線12を介して
レシーバ−13に与える。レシーバ−13においてはビ
デオ信号とオーディオ信号が取り出され、それらの信号
がテレビ受像機14に至る。向上記コントローラー10
はレシーバ−13に内蔵されたものであっても良い。
次に上記−次放射器を詳細に示す第2図乃至第7図につ
いて説明する。16は円形導波管で、その前端は開口さ
れて衛X信号の受入口となっており、一方後端は終端板
17によって閉塞されている。この円形導波管16は前
段部分16aと後段部分16bとの2部材で構成され、
両者はフランジ16c、16c及び連結用ビス16dに
よって一体に連結されている。尚この円形導波管16は
一部材で構成してもよい。上記導波管16及び終端板1
7はいずれも感電性の良好な金属材料で形成され、終端
板17の前面は反射端17aとなっている。18は開口
ホーンで、インピーダンスのマツチングが良くサイドロ
ーブを抑圧する為のものである。19はキャップ、19
aは固定用リング、20は防水パツキンを示す。次に、
21は90@位相差板で、導波管16における前段部分
16aの内面に形成した溝22に嵌め込み、接着剤で固
定しである。23は取付用の溝で、前記アーム4への連
結用である。その連結構造において、55ばアーム4の
先端部に形成した四部で、円形導波管の嵌め込み用であ
り、そこには前記溝23に嵌るようにした凸条56が形
成されている。57は押え片で、円形導波管が嵌るよう
にした凹部58が形成されている。59は締付ねじ捧を
示す。このような構造のものは、締付ねじ棒59を緩め
た状態ではアーム4に対し一次放射2S5をその軸線の
回りに任意に回動させることができ、どのような回動位
置においてもねじ捧59を締めることによりその状態で
もって一次放射器5をアーム4に固定することができる
。次に、26は円形4波管16の側壁に穿設した出力口
で、第8図に明示するようにその軸線26aが90°位
相差仮21の面方向に対して45″傾斜する状態に設け
である。27は出力口2Gに接続した出力導波管で、円
形導波管16と一体形成の矩形導波管が用いられている
。28は円形導波管16の後段部分16b内に備えた1
80度位相差板(移相板あるいは移相膜とも呼ばれる)
で、円形導波管工6の軸心を中心に回動自在となってい
る。この位相差板は合成樹脂材料等の誘電体(誘電率が
2.4〜2.6で、誘電正接を現わすtan  δが小
さいものがよい。例えばポリスチレン)で形成される。
またこの位相差板28の長さLlは、円形導波管16の
後段部分16bに入来してきた信号において位相差板の
面と平行な成分(第8図(A)、(B)のS1a+S2
a参照)が、位相差板を円形導波管16の軸心方向に通
り抜けることによってその位相が1800変換されるよ
うになる長さに、上記信号の周波数及び位相差板の材質
に応じて決めるのがよい0本例では11.3GHzを基
準の周波数として76.5mにしである。また厚みは例
えば3fi、幅は17.4mである。29は位相差板2
8に形成したV字状の欠如部で、位相差板28が機能す
る周波数帯域を広める為のものである。その深さL2は
例えば21mである。尚本件明細書中においては上記取
出口26と180度位相差仮28を含む構造を直線偏波
信号の選択取出手段とも呼ぶ、30は円形導波管16の
軸心位置に備えた回転駆動用の軸で、その一端は位相差
板28に固着され、他端は終端板17に回動自在に貫通
させである。この軸30としては細径(例えば1〜2■
■)の金属棒が用いられ、それ故に細くても丈夫である
。そしてその細いこと及び金属製であること故に円形導
波管16内で信号の電界を乱すことが極めて少ない、上
記反射端17aから軸30と位相差板28との連結部ま
での軸30の長さL3は例えば51.5flである。次
に31は反射板で、出力口26の軸線と直交する状態で
円形導波管16内に備えられている。この反射板31は
感電性の良好な金属材料で形成され、その後端は終端板
17に形成した溝32(第5図参照)内に埋込んで固着
しである。また第7図に示されるように、この反射板3
1の両側縁はその全長にわたり円形導波管16の内壁面
と離間させて、管内で電界の乱れを生じ難くしである(
全長にわたり接触させてもよい)0円形導波管16の軸
心方向の上記反射板31の実質上の寸法、即ち上記反射
端17aから反射板31の先端までの寸法L4は、受信
希望信号の管内波長の174の長さに定めである。また
第7図に示されるように、反射端17aから出力口26
の中心までの寸法と上記寸法L4との差L5は、偏波面
の向きが変換された受信希望信号が反射板31で効率良
く反射されてロス少なく出力口26に向かうようになる
寸法に、実験的に求めると良い。33は反射板31に形
成した7字状の欠如部で、反射板31が機能する周波数
帯域を広める為のものである。
次に上記軸30の回転駆動機構について説明する。
:34は導波管16と一体形成のモータ取付部、35は
モータで、取付部34にビス36で止付けである。37
はモータ35の回動軸に取付けた駆動片、38は伝動体
で、前記軸30の一端が押しねじ39で止着しである。
40は嵌合部で、上記駆動片37を嵌合させである。
41はカバーで、ビス43でもってモータ取付部34に
合着状に取付けである。42はパフキンである。
次に上記−次放射器の組み立て手順を説明する。
先ず円形導波管16の前段部分16aに90’位相差板
21を組み込み、更にパツキンを介して保護キャンプ1
9を被せると共にそれを固定リング19aで固定する。
一方、反射板31を取付けた終端板17を導波管16の
所定位置まで圧入する0次に、予め軸30の先端をイン
サートして成形された位相差板28を導波管16内に挿
入し、軸30の先端部を終端板17に貫通させる0次に
軸30の先端に伝動体38を止付ける。
次に駆動片37が嵌合部40に嵌るようモータ35を取
付部34に取付ける。次にパツキン42を介してカバー
41を取付部34に取付ける0次に円形導波管16の前
段部分16aと後段部分16bとをフランジ16c、 
160間にパツキン16eを介在させてビス16dで連
結する。これにより一次放射器5の組立が完了する。
向上記組み立ては上記とは別の手順で行ってもよいこと
は言うまでもない。
上記構成の一次放射器を使用する場合は、衛星から到来
する垂直偏波の信号の偏波面の方向に対し90″位相差
板21の面方向が一致する状態でもって一次放射器5を
アーム4に固定する。
上記のような取付状態において衛星から到来する4種の
信号即ち垂直偏波、水平偏波、左旋円偏波、右旋円偏波
の信号のうちから所望の信号を取出す場合の作用につい
て図面第8図に基づいて説明する。面この第8図におい
ては理解を容易にする為、906位相差板21の面方向
を縦軸■と呼び、それに直交する方向を横軸Hと呼ぶ。
先ず垂直偏波の信号を出力導波管27がら出力させたい
場合には、180°位相差板28を第8図(A)に示さ
れるように、横軸Hに対し22.5 ’傾いた状態に位
置させる。この状態において、衛星から到来し反射鏡3
で反射された後、開口ホーン18を通して導波管16内
に入来した垂直偏”波の入力信号は、電界ベクトルの方
向が縦軸Vと同方向となっている為S0°位相差板21
の箇所はそのまま通り過ぎ、図において81で示される
ような電界ベクトルの信号として円形導波管の後段側へ
至る。上記信号Slが180度位相差板28の箇所を通
過する過程において、180度位相差板28の面方向と
平行な成分Slaはその位相が180度反軸反転てSl
a’で示されるようなベクトルの信号となる。従って、
180度位相差板28を通り過ぎた場所においては上記
信号S1はS1° で示されるようなベクトルの信号と
なっている。即ち、180度位相差板28の後ろ側では
偏波面が出力口26の軸線と直交する状態となった信号
(このような状態の信号を本件明細書中では偏波面が変
換された受信希望信号とも呼ぶ)となる、そしてそのマ
イクロ波信号は出力信号として出力口26に現れ、そこ
から出力導波管27を通して前記コンバータ8に向は出
力される。
一方垂直偏波のマイクロ波信号を出力させたい場合には
、モータ35を作動させ伝動体38を介して軸30を回
動させ、第8図(B)に示されるように、180度位相
差板28を縦軸■に対し22.5 ’傾いた状態に位置
させる。この状態において上記垂直偏波の信号と同様に
して円形導波管16内に入来する水平偏波の入力信号は
、その偏波面の方向がS0°位相差板21の面方向と直
交している為90″位相差板21の箇所をそのまま通り
過ぎ符号s2で示されるような信号として後段側へ至る
。そして後段側において上記信号s2が180度位相差
板28の箇所を通り過ぎる過程で、上記信号のうち18
0度位相差板28の面方向と平行な成分S2aはその位
相が180度反軸反転て32a ’で示されるようなベ
クトルの信号となる。従って、上記信号S2は180度
位相差板28を通り過ぎた場所においては、符号52’
 で示されるようなベクトルの信号となって現れる。即
ち180度位相差板28の後側では前記垂直偏波の場合
と同、様の偏波面を持った信号S2’  となる、そし
てその信号S2’  は上記垂直偏波の場合と同様に出
力口26から出力導波管27を通して出力される。
次に、放送衛星15aから左旋円偏波で到来するマイク
ロ波信号を出力させたい場合には、第8図(C)に示さ
れるように180度位相差板28をその面方向がS0°
位相差板21の面方向に対し45°傾いた状態となるよ
うにする。尚この180度位相差板28は図示されるよ
うな向きの他図示される向きとは90″交差する向きに
しても良い。この状態において放送衛星15aから到来
する左旋円偏波の信号は前記反射鏡3で反射されて右旋
円偏波の信号となり、その状態でもって円形導波管16
の受入口に入来する。そしてこの右旋円偏波の信号は9
0”位相差板21の箇所を通ることにより、90°位相
差板21の周知の作用によって90”位相差板21に対
し右回転45°の直線偏波(電界のベクトル)の信号s
3となって円形導波管16の後段側へ至る。この信号S
3に対し上記180度位相差仮2日はその面方向が直交
(平行でも良い)している為、上記信号s3は180度
位相差板28の影響を受けることなくそこを通過し、出
力口26から出力4波管27へ向けて出力される。
次に、右旋円偏波のマイクロ波信号を選択してそれを出
力導波管から出力させたい場合には、第8図(D)に示
されるように180度位相差仮28をその面方向がS0
°位相差板21の面方向に対して直交男る状態にする。
この状態において放送衛星から到来する右旋円偏波のマ
イクロ波信号は反射鏡3で反射されて左旋円偏波の信号
となり、導波管1Gの受入口に入来する。この左旋円偏
波の信号は900位相差板21の箇所を通り過ぎること
により、900位相差板21の周知の作用によって90
”位相差板21に対し左回転45°の直線偏波(電界の
ベクトル)の信号S4となって円形導波管の後段側へ至
る。
この信号S4が次に180度位相差板28の箇所を通過
する過程において、上記信号S4のうち180度位相差
Fi28の面方向と平行な成分S4aは180度位相差
板28の作用によりその位相が180度送らされ、符号
S4a’で示されるようなベクトルの信号となる。
従って、上記信号S4が180度位相差板28の箇所を
通過した点では符号S4’ で示されるようなベクトル
の信号即ち出力口26の軸線26a と直交する方向の
信号となる。そしてその信号は前記の場合と同様出力口
26から出力導波管27を通して出力される。
面前起用1図に示された例においては、アンテナ2を放
送衛星15aに向けるか通信衛星15bに向は左旋円偏
波及び右旋円偏波の信号と、垂直偏波及び水平偏波の信
号とは相互に時間的にずれて入来することとなる。しか
し一つの衛星から上記4種の信号のすべてが発せられそ
れらが同時に円形導波管16に入来する場合においても
、上記第8図(A)〜(D)に基づく説明から明らかな
ように、上記4種の信号のうちから所望の信号を選択し
てそれを出力導波管27に取出すことができる。
上記のように垂直偏波、水平偏波、左旋円偏波、右旋円
偏波の夫々の人力信号のうちから希望の信号を選択して
出力させる場合、位相差板28の後ろ側の場所において
は上記のように偏波面が変換された受信希望信号の他に
、それとは偏波面が直交している信号が存在する。(こ
の信号を本件明細書中では交差偏波信号とも呼ぶ。上記
垂直偏波の信号が受信希望信号である場合には水平偏波
の18号が、水平偏波の信号が受信希望信号である場合
には垂直偏波の信号が、左旋円偏波の信号が受信希望信
号である場合には右旋円偏波の信号が、右旋円偏波の信
号が受信希望信号である場合には左旋円偏波の信号が夫
々交差偏波信号となって存在する。)しかし上記反射板
31の存在により、受信希望信号のみが出力口26を通
して出力される。即ち第9図において受信希望信号を8
5で、交差偏波信号を56で示すと、受信希望信号S5
は偏波面の方向が反射板31の面方向と平行である為、
第10図に示されるようにその信号S5は反射板31の
前端で反射されてしまい(より奥へは入ることなく)、
出力口26を通して出力される。一方、交差偏波信号S
6は偏波面の方向が反射板31の面方向と直交している
為、第11図に示されるように、円形導波管16の奥へ
向けて進入する。そして反射端17aで反射される。こ
の場合、反射板31の長さが前記のように1/4.波長
に形成しである為、上記進入する波と反射する波とは同
じレベルで方向が逆になる。
従ってそれらは打ち消し合ってしまい、出力口26に向
けて出力されない。このような理由により、受信希望信
号のみが出力口26から出力される。
次に上記180度位相差板28の位置替えによる上記の
ような4種の信号の選択は、テレビ受像機14の画面を
見ながらコントローラー10を操作し、それからモータ
35へ指令を送って180度位相差板28を連続的に回
動させ、上記テレビ受像機14において最も良質の画像
が得られるようになった点で上記指令を断って180度
位相差仮28を停止させることによって行なってもよい
。
次に上記衛星信号受信用のアンテナは、上記の如き一次
放射器5の前側に、周知の円錐ホーンを取付けた構造の
アンテナであってもよい。その場合には、放送衛星から
到来する左旋円偏波及び右旋円偏波の信号は旋回方向が
反転することなくそのまま一次放射2S 5の円形導波
管16内に入る。
次に第12回乃至第14図は本願の他の実施例を示すも
ので、円形導波管の後段側に備える直線偏波信号の取出
手段の異なる例を示すものである。
図において、信号取出部60は特開昭59−6601号
公報に示されたものと同様の構成となっている。即ち、
 61は受信部筐体を示し、前記導波管16と同様の材
料で形成してあり、またフランジ62を介して前記導波
管16に連結固定しである。63.64はこの筐体61
に穿設された軸受用の透孔を示す。65はプローブ支持
具で、前記透孔63.64に対して回動自在に装着され
ている。この支持具65はテフロン、ジュラコン、ポリ
エチレン等の誘電体損失の少ない材料で形成されている
。66は直線偏波信号の選灰取出手段として例示するプ
ローブで、導電性の良好な材料例えば黄銅棒を図示され
る様に曲げ加工して形成してあり、元部66bをプロー
ブ支持具62に連結して円形導波管16の軸心を中心と
する回動を自在にしである。
上記構成のものにあっては、モータ35によりプローブ
66を回転させてプローブ先端部66aの向きを第14
図(A)〜(D)に示されるように変更することにより
、前記4種の信号のうちの任意の一つを選択的に取出す
ことができる。
即ち、垂直偏波の信号を取出したい場合はプローブ先端
部66aの向きを第14図(A)に示される向きにする
。この状態において、90″位相差板21の箇所を前実
施例の場合と同様に通った垂直偏波の信号Slは、プロ
ーブ先端部66aによって受波され、導波管モードの波
から同軸モードに変換される。この同軸モードに変換さ
れたマイクロ波の信号はプローブ元部66bへ至り、そ
こから再び導波管モードで出力導波管27に向は放射さ
れ、コンバータ8へ与えられる。
次に、水平偏波の信号を取出したい場合はプローブ先端
部66aの向きを第14図(B)に示される向きにする
。この状態において、90°位相差板21の箇所を前実
施例の場合と同様に通った水平偏波の信号S2は、プロ
ーブ先端部66aによって受波され、上記垂直偏波の場
合と同様にしてコンバータへ与えられる。
次に、右旋円偏波の信号を取出したい場合はプローブ先
端部66aの向きを第14図(C)に示される向きにす
る。この状態において、90″位相差仮21により右旋
円偏波の信号は右回転45″の直線偏波の信号S3に変
換され、プローブ先端部66aによって受波され、上記
垂直偏波の場合と同様にしてコンバータへ与えられる。
次に、左旋円偏波の信号を取出したい場合はプローブ先
端部66aの向きを第14図(D)に示される向きにす
る。この状態において、90″位相差板21により左旋
円偏波の信号は左回転45@の直線偏波の信号S4に変
換され、プローブ先端部66aによって受波され、上記
垂直偏波の場合と同様にしてコンバータへ与えられる。
(発明の効果) 以上のように本発明にあっては、衛星
から垂直偏波と水平偏波及び左旋円偏波と右旋円偏波の
4種の衛星信号が地球上に向は入来している状態におい
て、一つの円形導波管16でそれら4種の衛星信号を受
は入れ、それらのうちの一つを選択的に取出して次段へ
送ることができる。
即ち、円形導波管16の入口に入った4種の信号は、垂
直偏波と水平偏波の各直線偏波信号に関しては前段の9
0°位相差板21の箇所を素通りし、後段の選択取出手
段の回転角度の選択によってそれらを選択的に取出すこ
とができ、左旋回・偏波と右旋円偏波に関しては前段の
90″位相差板21の箇所を通ることによって90°位
相差板21に対し左又は右回転45*の夫々直線偏波の
信号となり、上記と同様に選択取出手段の回転角度の選
択によってそれらを選択的に取出すことができ、上記4
種の衛星信号の選択的な受信を一つの一次放射器で行な
い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本願の実施例を示すもので、第1図はマイクロ波
受信装置の斜視図、第2図は一次放射器の斜視図、第3
図は一次放射器の縦断面図、第4図はN−IV線断面図
、第5図は一次放射器の分解斜視図、第6図はVl−V
l線断面図、第7図は■−■線断面図、第8図(A)〜
(D)は垂直偏波、水平偏波、右旋円偏波、左旋円偏波
の各信号を夫々受信する時の状態を説明する為の図で、
円形尋人波管の受入口の側から見た状態を示す図、第9
図乃至第11図は受信希望信号のみを出力して交差偏波
信号を打消すことを説明する為の図、第12図は一次放
射器の他の実施例を示す斜視図、第13図は第12図の
一次放射器の縦断面図、第14図(A)〜(D)は第1
2図の例における前記第8図と同様の図。 16・・・円形導波管、26・・・出力口、21・・・
90″位相差板、28・・・ 180度位相差仮。 第8図 (A) (D) 第9図 ’=S5 第11図 2搾− (A) υ 第4図 (Cン (D〕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一端に衛星信号の受入口を備えている円形導波管を有し
    、上記円形導波管の内部において上記受入口に近い前段
    側には、垂直偏波と水平偏波の直線偏波の信号はそのま
    ま後段側へ通過させ、左旋円偏波の信号は自体に対し左
    回転45°の直線偏波の信号に、右旋円偏波の信号は自
    体に対し右回転45°の直線偏波の信号に夫々変換して
    夫々後段側へ通すようにした90°位相差板を配設し、
    上記円形導波管の内部において後段側には、直線偏波信
    号の選択取出手段を、円形導波管の軸心を中心に回転自
    在に配設して、上記90°位相差板の後側に現われる4
    種類の直線偏波の信号を選択的に取出すようにしたこと
    を特徴とする一次放射器。
JP61259486A 1986-10-30 1986-10-30 一次放射器 Pending JPS63114301A (ja)

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JP61259486A JPS63114301A (ja) 1986-10-30 1986-10-30 一次放射器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63155801A (ja) * 1986-12-19 1988-06-29 Yuniden Kk 汎用マイクロ波受信アンテナ装置

Citations (3)

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