JP7424813B2 - Primary radiator for antenna - Google Patents
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Description
本開示は、気密構造及び防水構造を有するアンテナ用一次放射器に関する。 The present disclosure relates to a primary radiator for an antenna having an airtight structure and a waterproof structure.
気密構造及び防水構造を有するアンテナ用一次放射器が、ホーン又は反射鏡を有するレーダ、衛星通信又はマイクロ波回線のアンテナに適用されている(特許文献1等を参照。)。
A primary radiator for an antenna having an airtight structure and a waterproof structure is applied to a radar, satellite communication, or microwave line antenna having a horn or a reflector (see
従来技術のアンテナ用一次放射器の斜視分解図及び側面断面図を図1、2に示す。従来技術のアンテナ用一次放射器Pは、円形導波管1、キャップ2及び被覆部材3を備える。
A perspective exploded view and a side sectional view of a prior art primary radiator for an antenna are shown in FIGS. 1 and 2. A prior art primary radiator P for an antenna includes a
円形導波管1は、先端部分である放射開口の外周に外径ネジ11が切られ、放射開口の外周にチョーク構造12を有する。キャップ2は、円形導波管1を挿入される挿入開口の内周に内径ネジ21が切られ、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側(円形導波管1側)端面まで内径ネジ21が切られる。円形導波管1が、キャップ2に挿入されるときに、円形導波管1の外径ネジ11は、キャップ2の内径ネジ21と螺合する。被覆部材3は、円形導波管1の放射開口とキャップ2の規制開口22との間に挟み込まれ、円形導波管1の放射開口内の中空領域を外部に対して被覆する。
The
このように、従来技術のアンテナ用一次放射器Pでは、円形導波管1の設計自由度を高くしたうえで、円形導波管1の気密信頼性及び防水信頼性を高くすることができる。
In this manner, in the antenna primary radiator P of the prior art, the degree of freedom in designing the
ここで、従来技術のアンテナ用一次放射器Pでは、キャップ2は、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面まで内径ネジ21が切られる。これは、従来技術のアンテナ用一次放射器Pでは、キャップ2の内径ネジ21の加工において、規制開口22の内側端面までネジ加工ができる特殊な形状の内径ネジ切りバイトを使うことができるからである。しかしながら、上記のような特殊な内径ネジ切りバイトは、加工する円形導波管1の形状に合わせて、特別に製作する必要があるため、加工コストが高くなるという課題がある。そこで、一般的なアンテナ用一次放射器Pでは、一般形状の内径ネジ切りバイトを用いるため、キャップ2は、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面まで内径ネジ21が切られない。
Here, in the primary antenna radiator P of the prior art, the
比較例のキャップの製造方法を図3に示す。これは一般的形状の内径ネジ切りバイトを用いた場合の例である。内径ネジ切りバイト5は、バイト先端部の手前側に、内径ネジ切り部を有する。よって、内径ネジ切りバイト5は、バイト先端部において、キャップ2の規制開口22と接触してしまうと、内径ネジ切り部において、キャップ2の規制開口22の内側端面までキャップ2の内径ネジ21を切ることができない。しかし、キャップ2が、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面まで内周に何も施されなければ、円形導波管1は、キャップ2の規制開口22まで挿入されることができない。一方で、キャップ2が、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面近くに内径ネジ21のニゲ23を切られるならば、円形導波管1は、キャップ2の規制開口22まで挿入されることができる。
FIG. 3 shows a method for manufacturing a cap of a comparative example. This is an example of using a general-shaped internal thread cutting tool. The internal
比較例のアンテナ用一次放射器の斜視分解図及び側面断面図を図4、5に示す。比較例のアンテナ用一次放射器Pは、円形導波管1、キャップ2及び被覆部材3を備える。以下では、従来技術と比べて、一致点を省略し、相違点を説明する。
An exploded perspective view and a side sectional view of a primary radiator for an antenna according to a comparative example are shown in FIGS. 4 and 5. A primary radiator P for an antenna according to a comparative example includes a
キャップ2は、円形導波管1を挿入される挿入開口の内周に内径ネジ21が切られるが、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面までは内径ネジ21を切ることができないため、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面近くに内径ネジ21のニゲ23が切られる。キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さは、キャップ2の内径ネジ21の1.5~2ピッチ以上を必要とし、低周波では問題とならないが、高周波では問題となり得る。
The
比較例のアンテナ用一次放射器の交差偏波レベルを図6に示す。比較例のアンテナ用一次放射器Pの使用波長λに対して、円形導波管1の内周の直径φDは、0.829λであり、被覆部材3(テフロングラスファイバシート)の厚さtは、0.012λである。
FIG. 6 shows the cross-polarization level of the primary antenna radiator of the comparative example. The diameter φD of the inner circumference of the
ここで、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23内に位置する円形導波管1の外径ネジ11が円形導波管1に非軸対称性をもたらすものの、交差偏波レベルを計算するにあたり、円形導波管1の外径ネジ11という複雑な構造を計算に反映させず、円形導波管1の楕円形断面という単純な構造を計算で仮定した。
Here, although the
すると、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLが、約0λから0.1λへと増えるにつれて、交差偏波レベルは、約-45dBから約-17dBへと高くなった。一方で、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLが、0.1λから0.15λへと増えるにつれて、交差偏波レベルは、約-17dBから約-45dBへと低くなった。そして、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLが、増えるにつれて、交差偏波レベルは、上昇/下降を繰り返した。特に、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLが、0.1λであるときに、交差偏波レベルは、目標仕様-35dB以下を満たさなかった。
Then, as the length L of the
比較例のアンテナ用一次放射器のE面指向性及びH面指向性を図7に示す。比較例のアンテナ用一次放射器Pの使用波長λに対して、円形導波管1の内周の直径φDは、0.829λであり、被覆部材3(テフロングラスファイバシート)の厚さtは、0.012λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLは、0.1λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅Wは、0.0167λである。ここで、主偏波及び交差偏波のE面指向性及びH面指向性を、図7においても図6と同様な仮定で計算している。
FIG. 7 shows the E-plane directivity and H-plane directivity of the primary antenna radiator of the comparative example. The diameter φD of the inner circumference of the
すると、主偏波のE面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させた。そして、交差偏波のE面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たした。一方で、主偏波のH面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させなかった。そして、交差偏波のH面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たさなかった。図8、9では、この理由を説明する。 Then, the E-plane directivity of the main polarization caused a beam tilt from the front direction. The cross-polarized E-plane directivity met the target specification of -35 dB or less. On the other hand, the H-plane directivity of the main polarization did not cause beam tilt from the front direction. The H-plane directivity of cross-polarized waves did not meet the target specification of −35 dB or less. The reason for this will be explained in FIGS. 8 and 9.
比較例のアンテナ用一次放射器の円形導波管の実効的な内周の直径φD’を図8に示す。円形導波管1を伝搬する電磁波は、円形導波管1の放射開口の近傍において、被覆部材3を介して、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23に侵入する。よって、円形導波管1の実効的な内周の直径φD’は、円形導波管1の内周の直径φD、円形導波管1の厚さT、ニゲ23の幅W及びニゲ23の長さLを用いて、φD+2(T+W+L)となり、円形導波管1の内周の直径φDと比べて大きくなる。
FIG. 8 shows the effective inner circumferential diameter φD' of the circular waveguide of the primary radiator for an antenna of the comparative example. The electromagnetic waves propagating through the
比較例のアンテナ用一次放射器の円形導波管の発生モードを図9に示す。円形導波管1の実効的な内周の直径φD’は、円形導波管1の内周の直径φDと比べて大きくなる。そして、円形導波管1の外径ネジ11は、円形導波管1に非軸対称性をもたらす。よって、TE11基本モードが発生するとともに、TM01高次モードが発生する。ここで、TE11基本モードでは、円形導波管1の断面内のほぼy軸方向に電気力線が走り、円形導波管1の断面内のほぼx軸方向に磁力線が走る。一方で、TM01高次モードでは、円形導波管1の断面内の動径方向に電気力線が走り、円形導波管1の断面内の方位角方向に磁力線が走る。
FIG. 9 shows the generation mode of a circular waveguide of a primary radiator for an antenna in a comparative example. The effective diameter φD' of the inner circumference of the
そして、TE11基本モードに対して、TM01高次モードが重ね合わされる。よって、主偏波のE面(yz平面)指向性は、正面方向からビームチルトを発生させる。一方で、交差偏波のH面(xz平面)指向性は、目標仕様以下とならない。 Then, the TM01 higher-order mode is superimposed on the TE11 basic mode. Therefore, the directivity of the main polarized wave in the E plane (yz plane) causes a beam tilt from the front direction. On the other hand, the H-plane (xz-plane) directivity of cross-polarized waves does not fall below the target specification.
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、気密構造及び防水構造を有するアンテナ用一次放射器において、円形導波管の挿入を規制するキャップの規制開口の内側端面近くに内径ネジのニゲが切られるときでも、主偏波のE面指向性が正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性が目標仕様以下となることを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present disclosure provides a primary radiator for an antenna having an airtight structure and a waterproof structure, in which an inner diameter screw is provided near the inner end surface of a regulating opening of a cap that regulates the insertion of a circular waveguide. The objective is for the E-plane directivity of the main polarized wave to not cause beam tilt from the front direction even when the polarization is turned off, and for the H-plane directivity of the cross-polarized wave to be below the target specification.
前記課題を解決するために、リング形状の遮蔽部材が、キャップの内径ネジのニゲと被覆部材との間に配置され、円形導波管の放射開口内の中空領域を遮断せずにキャップの内径ネジのニゲに対して遮蔽するようにした。すると、円形導波管の実効的な内周の直径は、キャップの内径ネジのニゲが遮蔽された分だけ小さくなり、円形導波管の内周の直径に近くなる。そして、TE11基本モードは発生するものの、TM01高次モードはほとんど発生しない。 In order to solve the above problem, a ring-shaped shielding member is disposed between the cap's inner diameter thread and the covering member, and the ring-shaped shielding member is arranged between the inner diameter thread of the cap and the covering member to prevent the inner diameter of the cap from blocking the hollow region within the radiation aperture of the circular waveguide. Made it shield against screw damage. Then, the effective diameter of the inner circumference of the circular waveguide becomes smaller by the amount that the inner diameter screw of the cap is shielded, and becomes close to the diameter of the inner circumference of the circular waveguide. Although the TE11 basic mode occurs, the TM01 higher-order mode hardly occurs.
具体的には、本開示は、先端部分である放射開口の外周に外径ネジが切られた円形導波管と、前記円形導波管を挿入される挿入開口の内周に内径ネジが切られ、前記円形導波管の挿入を規制する規制開口の内側端面近くに前記内径ネジのニゲが切られたキャップと、前記円形導波管の前記放射開口と前記キャップの前記規制開口との間に挟み込まれ、前記円形導波管の前記放射開口内の中空領域を外部に対して被覆する被覆部材と、前記キャップの前記内径ネジのニゲと前記被覆部材との間に配置され、前記円形導波管の前記放射開口内の中空領域を遮断せずに前記キャップの前記内径ネジのニゲに対して遮蔽するリング形状の遮蔽部材と、を備えることを特徴とするアンテナ用一次放射器である。 Specifically, the present disclosure provides a circular waveguide having an outer diameter thread cut on the outer periphery of a radiation aperture that is a tip portion , and an inner diameter thread cut on the inner periphery of an insertion opening into which the circular waveguide is inserted. a cap having an inner diameter thread cut near an inner end surface of a regulating opening that regulates insertion of the circular waveguide; and a cap between the radiation opening of the circular waveguide and the regulating opening of the cap. a covering member that is sandwiched between the circular waveguide and covers the hollow region in the radiation opening of the circular waveguide to the outside; The primary radiator for an antenna is characterized in that it is provided with a ring-shaped shielding member that shields from the damage of the inner diameter screw of the cap without blocking the hollow region in the radiation opening of the wave tube.
この構成によれば、円形導波管の挿入を規制するキャップの規制開口の内側端面近くに内径ネジのニゲが切られるときでも、主偏波のE面指向性が正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性が目標仕様以下となることができる。 According to this configuration, even when the inner diameter screw is cut near the inner end surface of the regulating opening of the cap that regulates the insertion of the circular waveguide, the E-plane directivity of the main polarized wave causes a beam tilt from the front direction. This allows the H-plane directivity of cross-polarized waves to fall below the target specifications.
また、本開示は、前記遮蔽部材は、前記円形導波管の前記放射開口と前記被覆部材との間に挟み込まれ、前記遮蔽部材の内周の半径は、前記円形導波管の前記放射開口の内周の半径以上であり、前記遮蔽部材の外周の半径は、前記キャップの前記内径ネジのニゲの外周の半径に等しいことを特徴とするアンテナ用一次放射器である。 Further, in the present disclosure, the shielding member is sandwiched between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member, and the radius of the inner circumference of the shielding member is such that the radiation opening of the circular waveguide is The radius of the inner circumference of the shielding member is equal to or larger than the radius of the inner circumference of the shielding member, and the radius of the outer circumference of the shielding member is equal to the radius of the outer circumference of the inner diameter screw of the cap.
この構成によれば、遮蔽部材を円形導波管の放射開口と被覆部材との間に安定して保持することができる。そして、円形導波管の挿入を規制するキャップの規制開口の内側端面近くに内径ネジのニゲが切られるときでも、主偏波のE面指向性が確実に正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性が確実に目標仕様以下となることができる。 According to this configuration, the shielding member can be stably held between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member. Even when the inner diameter screw is cut near the inner end surface of the regulating opening of the cap that regulates the insertion of the circular waveguide, the E-plane directivity of the main polarization ensures that beam tilt does not occur from the front direction. , it is possible to ensure that the H-plane directivity of cross-polarized waves is below the target specification.
また、本開示は、前記遮蔽部材は、前記円形導波管の前記放射開口と前記被覆部材との間に挟み込まれ、前記遮蔽部材の内周の半径は、前記円形導波管の前記放射開口の内周の半径以上であり、前記円形導波管の延伸方向から見て、前記遮蔽部材の外周と前記キャップの前記内径ネジのニゲの外周との間のギャップの幅は、前記キャップの前記内径ネジのニゲの幅の20%以下であることを特徴とするアンテナ用一次放射器である。 Further, in the present disclosure, the shielding member is sandwiched between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member, and the radius of the inner circumference of the shielding member is such that the radiation opening of the circular waveguide is The width of the gap between the outer periphery of the shielding member and the outer periphery of the inner diameter screw of the cap, when viewed from the extending direction of the circular waveguide, is equal to or larger than the radius of the inner periphery of the cap. This is a primary radiator for an antenna, characterized in that the width is 20% or less of the width of the inner diameter screw.
この構成によれば、遮蔽部材を円形導波管の放射開口と被覆部材との間に安定して保持することができる。そして、遮蔽部材の外周とキャップの内径ネジのニゲの外周とが電気的に完全に接触しなくても、主偏波のE面指向性がほぼ確実に正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性がほぼ確実に目標仕様以下となることができる。 According to this configuration, the shielding member can be stably held between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member. Even if the outer periphery of the shielding member and the outer periphery of the inner thread of the cap are not in complete electrical contact, the E-plane directivity of the main polarization almost certainly does not cause beam tilt from the front direction. The H-plane directivity of cross-polarized waves can almost certainly be below the target specification.
このように、本開示は、気密構造及び防水構造を有するアンテナ用一次放射器において、円形導波管の挿入を規制するキャップの規制開口の内側端面近くに内径ネジのニゲが切られるときでも、主偏波のE面指向性が正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性が目標仕様以下となることができる。 As described above, the present disclosure provides a primary radiator for an antenna having an airtight structure and a waterproof structure, even when an inner diameter screw is cut near the inner end surface of a regulating opening of a cap that regulates the insertion of a circular waveguide. The E-plane directivity of the main polarized wave does not cause beam tilt from the front direction, and the H-plane directivity of the cross-polarized wave can be below the target specification.
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of implementation of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following embodiments.
本開示のアンテナ用一次放射器の斜視分解図及び側面断面図を図10、11に示す。本開示のアンテナ用一次放射器Pは、円形導波管1、キャップ2、被覆部材3及び遮蔽部材4を備える。以下では、従来技術と比べて、一致点を省略し、相違点を説明する。
A perspective exploded view and a side sectional view of the primary radiator for an antenna of the present disclosure are shown in FIGS. 10 and 11. A primary radiator P for an antenna according to the present disclosure includes a
キャップ2は、円形導波管1を挿入される挿入開口の内周に内径ネジ21が切られるが、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面までは内径ネジ21を切ることができないため、円形導波管1の挿入を規制する規制開口22の内側端面近くに内径ネジ21のニゲ23が切られる。キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さは、キャップ2の内径ネジ21の1.5~2ピッチ以上を必要とし、低周波では問題とならないが、高周波では問題となり得る。
The
遮蔽部材4は、リング形状であり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23と被覆部材3との間に配置され、円形導波管1の放射開口内の中空領域を遮断せずにキャップ2の内径ネジ21のニゲ23に対して遮蔽する。この目的のために、遮蔽部材4は、金属であり、その厚さは、表皮厚さ以上であることが望ましい。
The shielding
そして、遮蔽部材4は、円形導波管1の放射開口と被覆部材3との間に挟み込まれる。よって、遮蔽部材4を安定して保持することができる。なお、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径に等しい。また、遮蔽部材4の外周の半径は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周の半径に等しい。つまり、円形導波管1の延伸方向から見て、遮蔽部材4の外周とキャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周との間のギャップの幅は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅の0%である。
The shielding
本開示のアンテナ用一次放射器の交差偏波レベルを図12に示す。本開示のアンテナ用一次放射器Pの使用波長λに対して、円形導波管1の内周の直径φDは、0.829λであり、被覆部材3(テフロングラスファイバシート)の厚さtは、0.012λである。
The cross-polarization level of the primary radiator for the antenna of the present disclosure is shown in FIG. For the wavelength λ used in the primary radiator P for an antenna according to the present disclosure, the diameter φD of the inner circumference of the
ここで、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23内に位置する円形導波管1の外径ネジ11が円形導波管1に非軸対称性をもたらすものの、交差偏波レベルを計算するにあたり、円形導波管1の外径ネジ11という複雑な構造を計算に反映させず、円形導波管1の楕円形断面という単純な構造を計算で仮定した。
Here, although the
そして、円形導波管1の放射開口内の中空領域は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23に対して、遮蔽部材4によって遮蔽される。すると、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLは、実質的に被覆部材3の厚さtと同じL=0.012λとなり、交差偏波レベルは、約-45dBとなった。つまり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLは、0.012λと比べて増えたとしても、遮蔽部材4によって遮蔽されているため、実質的に0.012λであった。特に、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLが、0.1λであるときも、交差偏波レベルは、目標仕様-35dB以下を満たした。
The hollow region within the radiation opening of the
本開示のアンテナ用一次放射器のE面指向性及びH面指向性を図13に示す。本開示のアンテナ用一次放射器Pの使用波長λに対して、円形導波管1の内周の直径φDは、0.829λであり、被覆部材3(テフロングラスファイバシート)の厚さtは、0.012λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLは、0.1λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅Wは、0.0167λであり、遮蔽部材4(アルミニウムリング)の厚さt’は、0.002λであった。ここで、主偏波及び交差偏波のE面指向性及びH面指向性を、図13においても図12と同様な仮定で計算している。
FIG. 13 shows the E-plane directivity and H-plane directivity of the primary radiator for an antenna according to the present disclosure. For the wavelength λ used in the primary radiator P for an antenna according to the present disclosure, the diameter φD of the inner circumference of the
すると、主偏波のE面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させなかった。そして、交差偏波のE面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たした。一方で、主偏波のH面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させなかった。そして、交差偏波のH面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たした(さらに、図13では、図17と比べて、交差偏波のH面指向性が抑圧されている。)。図14、15では、この理由を説明する。 Then, the E-plane directivity of the main polarization did not cause beam tilt from the front direction. The cross-polarized E-plane directivity met the target specification of -35 dB or less. On the other hand, the H-plane directivity of the main polarization did not cause beam tilt from the front direction. The H-plane directivity of the cross-polarized waves met the target specification of −35 dB or less (furthermore, in FIG. 13, the H-plane directivity of the cross-polarized waves was suppressed compared to FIG. 17). The reason for this will be explained in FIGS. 14 and 15.
本開示のアンテナ用一次放射器の円形導波管の実効的な内周の直径φD’を図14に示す。円形導波管1を伝搬する電磁波は、円形導波管1の放射開口の近傍において、遮蔽部材4の存在で、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23に侵入しない。よって、円形導波管1の実効的な内周の直径φD’は、円形導波管1の内周の直径φD、円形導波管1の厚さT、ニゲ23の幅W及び被覆部材3の厚さtを用いて、φD+2(T+W+t)となり、円形導波管1の内周の直径φDに近くなる。
FIG. 14 shows the effective inner diameter φD' of the circular waveguide of the primary radiator for an antenna according to the present disclosure. The electromagnetic waves propagating through the
本開示のアンテナ用一次放射器の円形導波管の発生モードを図15に示す。円形導波管1の実効的な内周の直径φD’は、円形導波管1の内周の直径φDと比べてほぼ等しい。よって、TE11基本モードは発生するものの、TM01高次モードはわずかしか発生しない。ここで、TE11基本モードでは、円形導波管1の断面内のほぼy軸方向に電気力線が走り、円形導波管1の断面内のほぼx軸方向に磁力線が走る。一方で、TM01高次モードでは、円形導波管1の断面内の動径方向に電気力線が走り、円形導波管1の断面内の方位角方向に磁力線が走る。
FIG. 15 shows the generation mode of the circular waveguide of the primary radiator for an antenna of the present disclosure. The effective diameter φD' of the inner circumference of the
そして、TE11基本モードに対して、TM01高次モードが重ね合わされても、その影響は小さい。よって、主偏波のE面(yz平面)指向性は、正面方向からビームチルトを発生させない。一方で、交差偏波のH面(xz平面)指向性は、目標仕様以下となる。 Even if the TM01 higher-order mode is superimposed on the TE11 fundamental mode, its influence is small. Therefore, the E plane (yz plane) directivity of the main polarized wave does not cause beam tilt from the front direction. On the other hand, the H-plane (xz-plane) directivity of cross-polarized waves is below the target specification.
このように、円形導波管1の挿入を規制するキャップ2の規制開口22の内側端面近くに内径ネジ21のニゲ23が切られるときでも、主偏波のE面指向性が確実に正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性が確実に目標仕様以下となることができる。
In this way, even when the
本開示の他のアンテナ用一次放射器の側面断面図を図16に示す。本開示の他のアンテナ用一次放射器Pは、円形導波管1、キャップ2、被覆部材3及び遮蔽部材4を備える。以下では、図16を図11と比べて、一致点を省略し、相違点を説明する。
A side cross-sectional view of another primary radiator for an antenna according to the present disclosure is shown in FIG. Another primary radiator P for an antenna according to the present disclosure includes a
遮蔽部材4は、円形導波管1の放射開口と被覆部材3との間に挟み込まれる。よって、遮蔽部材4を安定して保持することができる。なお、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径に等しい。また、円形導波管1の延伸方向から見て、遮蔽部材4の外周とキャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周との間のギャップの幅は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅の20%以下である。つまり、遮蔽部材4の外周の半径は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周の半径より小さい。
The shielding
本開示の他のアンテナ用一次放射器のE面指向性及びH面指向性を図17に示す。本開示の他のアンテナ用一次放射器Pの使用波長λに対して、円形導波管1の内周の直径φDは、0.829λであり、被覆部材3(テフロングラスファイバシート)の厚さtは、0.012λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の長さLは、0.1λであり、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅Wは、0.0167λであり、遮蔽部材4(アルミニウムリング)の厚さt’は、0.002λであり、遮蔽部材4の外周とキャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周との間のギャップの幅gは、0.0033λであった。
FIG. 17 shows the E-plane directivity and H-plane directivity of another primary radiator for an antenna according to the present disclosure. The diameter φD of the inner circumference of the
ここで、ギャップの幅gが十分小さい(g/W≦0.2)ので、円形導波管1を伝搬する電磁波は、円形導波管1の放射開口の近傍において、遮蔽部材4の存在で、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23にほぼ侵入しない。よって、円形導波管1の実効的な内周の直径φD’は、円形導波管1の内周の直径φD、円形導波管1の厚さT、ニゲ23の幅W及び被覆部材3の厚さtを用いて、φD+2(T+W+t)となり、円形導波管1の内周の直径φDに近くなる。よって、TE11基本モードは発生するものの、TM01高次モードはわずかしか発生しない。そして、TE11基本モードに対して、TM01高次モードが重ね合わされても、その影響は小さい。
Here, since the width g of the gap is sufficiently small (g/W≦0.2), the electromagnetic waves propagating through the
すると、主偏波のE面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させなかった。そして、交差偏波のE面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たした。一方で、主偏波のH面指向性は、正面方向からビームチルトを発生させなかった。そして、交差偏波のH面指向性は、目標仕様-35dB以下を満たした(ただし、図17では、図13と比べて、上記のギャップの幅gが有限値であるため、交差偏波のH面指向性が抑圧されていない。)。 Then, the E-plane directivity of the main polarization did not cause beam tilt from the front direction. The cross-polarized E-plane directivity met the target specification of -35 dB or less. On the other hand, the H-plane directivity of the main polarization did not cause beam tilt from the front direction. The H-plane directivity of the cross-polarized waves met the target specification of −35 dB or less (however, in FIG. 17, compared to FIG. 13, the gap width g is a finite value, so the cross-polarized waves H-plane directivity is not suppressed).
このように、遮蔽部材4の外周とキャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周とが電気的に完全に接触しなくても、主偏波のE面指向性がほぼ確実に正面方向からビームチルトを発生させず、交差偏波のH面指向性がほぼ確実に目標仕様以下となることができる。
In this way, even if the outer periphery of the shielding
本実施形態では、遮蔽部材4が、円形導波管1の放射開口と被覆部材3との間に挟み込まれるにあたり、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径に等しくしている。変形例として、遮蔽部材4が、円形導波管1の放射開口と被覆部材3との間に挟み込まれるにあたり、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径と比べて大きくてもよい。要するに、遮蔽部材4は、円形導波管1の放射開口内の中空領域を遮断せずにキャップ2の内径ネジ21のニゲ23に対して遮蔽すればよい。
In this embodiment, when the shielding
図18では、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径と比べて大きく、図14と同様に、遮蔽部材4の外周の半径は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周の半径に等しい。図19では、遮蔽部材4の内周の半径は、円形導波管1の放射開口の内周の半径と比べて大きく、図16と同様に、円形導波管1の延伸方向から見て、遮蔽部材4の外周とキャップ2の内径ネジ21のニゲ23の外周との間のギャップの幅は、キャップ2の内径ネジ21のニゲ23の幅の20%以下である。
In FIG. 18, the radius of the inner circumference of the shielding
本開示の気密構造及び防水構造を有するアンテナ用一次放射器は、ホーン又は反射鏡を有するレーダ、衛星通信又はマイクロ波回線のアンテナに適用することができる。 The primary radiator for an antenna having an airtight structure and a waterproof structure according to the present disclosure can be applied to a radar, satellite communication, or microwave line antenna having a horn or a reflector.
P:アンテナ用一次放射器
1:円形導波管
2:キャップ
3:被覆部材
4:遮蔽部材
5:内径ネジ切りバイト
11:外径ネジ
12:チョーク構造
21:内径ネジ
22:規制開口
23:ニゲ
P: Primary radiator for antenna 1: Circular waveguide 2: Cap 3: Covering member 4: Shielding member 5: Inner diameter thread cutting tool 11: Outer diameter screw 12: Choke structure 21: Inner diameter screw 22: Regulation opening 23: Nige
Claims (3)
前記円形導波管を挿入される挿入開口の内周に内径ネジが切られ、前記円形導波管の挿入を規制する規制開口の内側端面近くに前記内径ネジのニゲが切られたキャップと、
前記円形導波管の前記放射開口と前記キャップの前記規制開口との間に挟み込まれ、前記円形導波管の前記放射開口内の中空領域を外部に対して被覆する被覆部材と、
前記キャップの前記内径ネジのニゲと前記被覆部材との間に配置され、前記円形導波管の前記放射開口内の中空領域を遮断せずに前記キャップの前記内径ネジのニゲに対して遮蔽するリング形状の遮蔽部材と、
を備えることを特徴とするアンテナ用一次放射器。 A circular waveguide with an outer diameter thread cut on the outer periphery of the radiation aperture that is the tip part ,
a cap having an inner diameter thread cut on the inner periphery of the insertion opening into which the circular waveguide is inserted, and a cap having the inner diameter thread cut near the inner end surface of the regulation opening that regulates the insertion of the circular waveguide;
a covering member that is sandwiched between the radiation opening of the circular waveguide and the regulation opening of the cap and covers a hollow region within the radiation opening of the circular waveguide from the outside;
The cap is disposed between the inner diameter thread of the cap and the covering member, and is shielded from the inner diameter thread of the cap without blocking the hollow region within the radiation opening of the circular waveguide. a ring-shaped shielding member;
A primary radiator for an antenna, comprising:
前記遮蔽部材の内周の半径は、前記円形導波管の前記放射開口の内周の半径以上であり、
前記遮蔽部材の外周の半径は、前記キャップの前記内径ネジのニゲの外周の半径に等しいことを特徴とする、請求項1に記載のアンテナ用一次放射器。 The shielding member is sandwiched between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member,
The radius of the inner circumference of the shielding member is greater than or equal to the radius of the inner circumference of the radiation aperture of the circular waveguide,
The primary radiator for an antenna according to claim 1, wherein the radius of the outer circumference of the shielding member is equal to the radius of the outer circumference of the inner diameter screw of the cap.
前記遮蔽部材の内周の半径は、前記円形導波管の前記放射開口の内周の半径以上であり、
前記円形導波管の延伸方向から見て、前記遮蔽部材の外周と前記キャップの前記内径ネジのニゲの外周との間のギャップの幅は、前記キャップの前記内径ネジのニゲの幅の20%以下であることを特徴とする、請求項1に記載のアンテナ用一次放射器。 The shielding member is sandwiched between the radiation opening of the circular waveguide and the covering member,
The radius of the inner circumference of the shielding member is greater than or equal to the radius of the inner circumference of the radiation aperture of the circular waveguide,
When viewed from the extending direction of the circular waveguide, the width of the gap between the outer periphery of the shielding member and the outer periphery of the nip of the internal thread of the cap is 20% of the width of the nip of the internal thread of the cap. The primary radiator for an antenna according to claim 1, characterized in that:
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033352A (en) | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Sharp Corp | Radio wave receiving converter and satellite broadcasting receiving antenna device. |
| JP2009267672A (en) | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nec Corp | Primary radiator for antenna, and the antenna |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593607U (en) * | 1982-06-29 | 1984-01-11 | ソニー株式会社 | primary radiator |
| JPS6017009U (en) * | 1983-07-05 | 1985-02-05 | 三菱電機株式会社 | horn antenna |
| JPH01251804A (en) * | 1987-12-02 | 1989-10-06 | Maspro Denkoh Corp | Primary radiator |
| JPH1096497A (en) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Fujitsu General Ltd | Flare connector sealing device |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033352A (en) | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Sharp Corp | Radio wave receiving converter and satellite broadcasting receiving antenna device. |
| JP2009267672A (en) | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nec Corp | Primary radiator for antenna, and the antenna |
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