JPH03224305A - ホーンアンテナ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、反射鏡アンテナの一次ホーンあるいは単体
で使用されるホーンアンテナに関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来のホーンアンテナの代表例であり、円錐ホ
ーンアンテナの構成説明図である。この図は電子通信学
会編、アンテナ工学ハンドブック、ｐ、１５６．昭５５
年１０月３０日、オーム社に示されたものである。

図において、（１）はフレア長し、開口径りの板状導体
からなる円錐ホーン、（２）は円形導波管である。なお
、円錐ホーン（１）は円形導波管（２）を漸次広げて構
成されている。

次に動作について説明する。

円形導波管（２）は励振された導波管モードを導波し円
錐ホーン（１）に給電する。円錐ホーン（１）は、給電
された導波管モードを開口での波面が曲面になるように
導波する。従って、伝搬方向に垂直な面内で導体壁によ
って囲まれた領域を電磁波が伝搬し、円錐ホーン（１）
の頂点に相当する点Ｆを位相中心とする球面波が円錐ホ
ーンアンテナから放射される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のホーンアンテナは以上のように構成されているの
で、低い使用周波数でかつ高い利得が要求される場合に
は、電気的性能を満足するために、円錐ホーン（１）は
大きな開口および長いフレア長を備えることが必要とな
る。そのためホーンアンテナの寸法が大きくなり重量が
増加し、例えば宇宙用のアンテナとして用いる場合には
、ロケットに積載できる寸法・重量には制限があるため
適用できないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、不要な高次モードの発生を低減し、あるいは
、指向性の劣化を抑え、電気的性能の劣化を抑えながら
重量を軽減したホーンアンテナを得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明のホーンアンテナ
は、ホーンに導体より成る網目構造を有し、かつ、ホー
ンの開口を縁取り整形する導体を備えた。また、ホーン
に導体より成る網目構造を有し、かつ、上記網目構造を
形成する導体を対称的に配列した。

［作用］ 上記のように構成された第１のホーンアンテナにおいて
は、ホーンを導体より成る網目構造で形成したので重量
が軽減され、かつ、ホーンの開口を縁取り整形する導体
を備えたので、ホーンの開口における網目構造の不整な
端部を整形して不均一な電界集中を防止でき、指向性の
劣化を抑える。

また、上記のように構成された第２のホーンアンテナに
おいては、ホーンを導体より成る網目構造で形成したの
で重量が軽減され、かつ、網目構造を形成する導体を対
称的に配列したので、ホーン壁面の電流分布を対称にで
き、不要な高次モードの発生を低減する。

［実施例］ 第１図はこの発明のホーンアンテナの一実施例である円
錐ホーンアンテナを示す外観図である。

図において、（１）（２）は第３図に示した従来例と同
一のものであり、（３）は円錐ホーン（１）を構成する
導体より成る網目構造のメツシュ、（４）はメツシュ（
３）の形状を保持して支持する骨組として円錐ホーン（
１）の外壁に設けた部材、（５）は円錐ホーン（１）の
開口を縁取り整形する導体、点Ｆは円錐ホーン（１）の
頂点に相当する点である。ここで、メツシュ（３）を形
成するそれぞれ縦糸・横糸に相当する導体は、一方の導
体が円錐ホーン（１）の円錐の側線方向に配列され、他
方の導体が上記側線方向にほぼ垂直な方向に配列されて
おり、円錐ホーン（１）の中心軸に関して対称となるよ
うに配列されている。

上記のように構成された円錐ホーンアンテナにおいては
、従来例と同様で、円形導波管（２）は励振された導波
管モードを導波し円錐ホーン（１）に給電する。円錐ホ
ーン（１）は、メツシュ（３）を形成する導体が円錐ホ
ーン（１）の中心軸に関して対称となるように配列され
、開口が導体で縁取り整形されているので、ホーン壁面
の電流分布が対称になり、ホーンの開口における不均一
な電界集中が無いので、給電された導波管モードを開口
での波面が曲面になるように均一に導波し、伝搬方向に
垂直な面内で円錐ホーン（１）によって囲まれた領域を
伝搬した電磁波を、点Ｆを位相中心とする球面波として
指向性を劣化させることなく円錐ホーンアンテナから放
射する。

第２図はこの発明のホーンアンテナの他の実施例である
角錐ホーンアンテナを示す外観図である。

図において、（６）は角錐ホーン、（７）は矩形導波管
、（３）〜（５）は第１図に示した実施例に相当するも
のであり、（３）は角錐ホーン（６）を構成する導体よ
り成る網目構造のメツシュ、（４）はメツシュ（３）の
形状を保持して支持する骨組として角錐ホーン（６）の
外壁に設けた部材、（５）は角錐ホーン（６）の開口を
縁取り整形する導体、点Ｆは角錐ホーン（６）の頂点に
相当する点である。ここで、メツシュ（３）を形成する
それぞれ縦糸・横糸に相当する導体は、角錐ホーン（６
）の側面を形成するそれぞれの２等辺三角形の点Ｆから
下した垂線と約４５度の角度を成すように配列されてお
り、Ｅ面およびＨ面に関して対称となるように配列され
ている。

上記のように構成された角錐ホーンアンテナにおいては
、従来と同様で、矩形導波管（７）は励振された導波管
モードを導波し角錐ホーン（６）に給電する。角錐ホー
ン（６）は、メツシュ（３）を形成する導体が角錐ホー
ン（６）のＥ面およびＨ面に関して対称となるように配
列され、開口が導体で縁取り整形されているので、Ｅ面
およびＨ面に対するホーン壁面の電流分布が対称になり
、ホーンの開口における不均一な電界集中が無いので、
給電された導波管モードをそれぞれの方向で均一に導波
し、伝搬方向に垂直な面内で角錐ホン（６）によって囲
まれた領域を伝搬した電磁波を、指向性を劣化させるこ
となく角錐ホーンアンテナから放射する。

なお、以上の実施例において、メツシュ（３）を形成す
る導体の配列は１通りに限るものではなく、対称的に配
列されていれば良い。

また、部材（４）は導体、誘電体の何れでも良く、メツ
シュ（３）のみでホーンの形状を保持でき支持できる場
合には部材（４）を省略しても良い。

さらに、上記実施例では、円錐ホーン（１）または角錐
ホーン（６）の全面をメツシュ（３）で形成した場合を
示したが、所望の重量軽減を達成するように部分的にメ
ツシュ（３）で形成したものでも良いことは言うまでも
ない。

また、この発明は上記の円錐ホーンアンテナ、角錐ホー
ンアンテナに限らず、Ｈ面扇形ホーンアンテナ、Ｅ面扇
形ホーンアンテナ、ダイアゴナルホーンアンテナ等にも
適用できるものである。

［発明の効果］ 以上のように、請求項１のホーンアンテナによれば、ホ
ーンを導体より成る網目構造で形成したのでホーンアン
テナの重量を軽減でき、さらに、ホーンの開口を縁取り
整形する導体を備えたので、ホーンの開口における網目
構造の不整な端部を整形して不均一な電界集中を防止で
き、指向性の劣化を抑える効果を奏する。また、請求項
２のホンアンテナによれば、ホーンを導体より成る網目
構造で形成したのでホーンアンテナの重量を軽減でき、
さらに、網目構造を形成する導体を対称的に配列したの
で、ホーン壁面の電流分布を対称にでき、不要な高次モ
ードの発生を低減する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のホーンアンテナの一実施例である円
錐ホーンアンテナを示す外観図、第２図はこの発明のホ
ーンアンテナの他の実施例である角錐ホーンアンテナを
示す外観図、第３図は従来の円錐ホーンアンテナの構成
説明図である。 図において、（１）は円錐ホーン、（２）は円形導波管
、（３）はメツシュ、（４）は部材、（５）は導体、（
６）は角錐ホーン、（７）は矩形導波管である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホーンに導体より成る網目構造を有し、かつ、ホ
   ーンの開口を縁取り整形する導体を備えたことを特徴と
   するホーンアンテナ。
2. （２）ホーンに導体より成る網目構造を有し、かつ、上
   記網目構造を形成する導体が対称的に配列されているこ
   とを特徴とするホーンアンテナ。