特許 6722015 一次輻射器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6722015

(24)【登録日】2020年6月23日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】一次輻射器

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/06 20060101AFI20200706BHJP

   H01P 5/04 20060101ALI20200706BHJP

   H01Q 19/13 20060101ALI20200706BHJP

   H01Q 21/24 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   H01Q13/06

   H01P5/04 601A

   H01Q19/13

   H01Q21/24

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-60428(P2016-60428)

(22)【出願日】2016年3月24日

(65)【公開番号】特開2017-175430(P2017-175430A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2019年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 崇

【審査官】 岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０３９５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭３１−００３０１２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０４８７３５３４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／００−１１／００

Ｈ０１Ｑ １／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パラボラアンテナ用の放射器が接続される一端の第１開口部から他端の第２開口部まで内部を伸延する導波路が形成される導波管であって、前記一端と前記他端との間で、前記導波管の管壁を貫通する貫通孔を有する導波管と、
前記導波管の外周面に取り付けられ、前記外周面に沿って回転可能な環状の第１調整部材であって、径方向の厚さが第１厚さから、前記第１厚さよりも厚い第２厚さまで外周方向に沿って連続的に変化する第１テーパ部と、前記第１テーパ部の前記第１厚さの位置から前記第２厚さの位置まで外周方向に沿って設けられ、前記貫通孔に対応した幅を有するスリットとを有する第１調整部材と、
前記第１調整部材の外周側に設けられる環状の第２調整部材であって、前記第１テーパ部に対応する第２テーパ部を内周面に有する第２調整部材と、
前記スリットと前記貫通孔とに挿通され、前記導波路内に先端が突出するスタブと、前記スタブの前記先端とは反対側に設けられ、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部との間に挟まれた状態で前記第１テーパ部に係合する係合部とを有する調整スタブと、を含み、
前記貫通孔に対する、前記第１テーパ部及び前記第２テーパ部の前記外周方向における回転量により、前記スタブが前記導波路内に突出する突出量が調整される、一次輻射器。

【請求項2】

パラボラアンテナ用の放射器が接続される一端の第１開口部から他端の第２開口部まで内部を伸延する導波路が形成される導波管であって、前記一端と前記他端との間で、前記導波管の管壁を貫通する貫通孔を有する導波管と、
前記導波管の外周面に取り付けられ、前記外周面に沿って前記導波路の伸延方向に移動可能な環状の調整部材であって、前記貫通孔に対応した幅を有するスリットを有する調整部材と、
前記スリットと前記貫通孔とに挿通され、前記導波路内に先端が突出するスタブと、前記スタブの前記先端とは反対側に設けられ、前記調整部材の外周面に係合する係合部とを有する調整スタブと
を含み、
前記調整部材及び前記係合部は、前記調整部材を前記貫通孔に対して前記伸延方向に移動させて得られる前記調整スタブの回転移動量を、前記スタブが前記導波路内に突出する突出量に変換する変換機構を有する、一次輻射器。

【請求項3】

前記変換機構は、前記調整部材に前記伸延方向に沿って設けられるねじ山部と、前記係合部に設けられるねじである、請求項２記載の一次輻射器。

【請求項4】

第１偏波用及び第２偏波用に、前記調整スタブを２つ有する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の一次輻射器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一次輻射器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、マイクロ波帯やミリ波帯周波数を用いた無線伝送用の送受信アンテナとして、スプラッシュプレート型パラボラアンテナが使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。スプラッシュプレート型パラボラアンテナは、一次輻射器を導波管構造とすることにより、従来の同軸型一次輻射器を用いたパラボラアンテナと比較して、高いアンテナ利得を実現している。スプラッシュプレート型パラボラアンテナの製作過程における特性インピーダンス（例：５０Ω）の整合では、まず誘電体から成る整合部の構造で概ね整合を行い、次に最終調整をピン・ネジ構造の調整スタブで実施する。そして、アンテナの製作完了後には、アンテナ特性が変化しないようスタブを溶接等により固定してしまうため、通常アンテナは適用可能な周波数が限定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−０２９２４０号公報

【特許文献2】特開２０１５−１１５７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

マイクロ波帯を用いたＦＰＵ（無線伝送装置）用アンテナを例に挙げれば、ＦＰＵで使用可能な周波数は複数割り当てられている。使用する周波数は、周辺の運用状況を考慮して決定となるため、現場での判断となる。そこで、持ち運びの容易さも考慮し、実際には複数周波数に適用できる一枚のアンテナを伝送現場には持ちこむ。複数の割り当て周波数に適応したアンテナは、各周波数の各ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が全て一定数値を満たすようインピーダンス整合を実施するため、各周波数において最適化されたアンテナとは必ずしもいえない。したがって、本来は割り当て周波数の各周波数に最適化されたアンテナの使用が望ましいが、複数のアンテナを持ち出すことは重量や設備量の面で不利となる。

【0005】

そこで、アンテナを利用する現場で割り当てられる周波数に合わせて、インピーダンス特性を調整できる一次輻射器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施の形態の一次輻射器は、パラボラアンテナ用の放射器が接続される一端の第１開口部から他端の第２開口部まで内部を伸延する導波路が形成される導波管であって、前記一端と前記他端との間で、前記導波管の管壁を貫通する貫通孔を有する導波管と、前記導波管の外周面に取り付けられ、前記外周面に沿って回転可能な環状の第１調整部材であって、径方向の厚さが第１厚さから、前記第１厚さよりも厚い第２厚さまで外周方向に沿って連続的に変化する第１テーパ部と、前記第１テーパ部の前記第１厚さの位置から前記第２厚さの位置まで外周方向に沿って設けられ、前記貫通孔に対応した幅を有するスリットとを有する第１調整部材と、前記第１調整部材の外周側に設けられる環状の第２調整部材であって、前記第１テーパ部に対応する第２テーパ部を内周面に有する第２調整部材と、前記スリットと前記貫通孔とに挿通され、前記導波路内に先端が突出するスタブと、前記スタブの前記先端とは反対側に設けられ、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部との間に挟まれた状態で前記第１テーパ部に係合する係合部とを有する調整スタブと、を含み、前記貫通孔に対する、前記第１テーパ部及び前記第２テーパ部の前記外周方向における回転量により、前記スタブが前記導波路内に突出する突出量が調整される。

【発明の効果】

【0007】

アンテナを利用する現場で割り当てられる周波数に合わせて、インピーダンス特性を調整できる一次輻射器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１の一次輻射器１００を含むアンテナ装置１を示す図である。

【図2】実施の形態１の一次輻射器１００を示す図である。

【図3】調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈを示す図である。

【図4】導波管１１０を示す図である。

【図5】導波管１１０に調整スタブ１３０と調整部材１４０及び１５０を取り付けた状態を示す図である。

【図6】調整部材１４０及び１５０を示す図である。

【図7】アンテナ装置１で得られるＶＳＷＲの周波数特性の例を示す図である。

【図8】実施の形態２の一次輻射器２００を示す図である。

【図9】実施の形態２の一次輻射器２００を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一次輻射器を適用した実施の形態について説明する。

【0010】

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の一次輻射器１００を含むアンテナ装置１を示す図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。図１ではＸＹＺ座標系を定義する。

【0011】

アンテナ装置１は、一次輻射器１００、パラボラ反射鏡１０、及び偏分波器２０を含む。

【0012】

一次輻射器１００の長手方向（Ｘ軸方向）の中程には、パラボラ反射鏡１０が取り付けられており、また、一次輻射器１００のパラボラ反射鏡１０の裏側（Ｘ軸正方向側）に位置する端部には、偏分波器２０が接続されている。

【0013】

パラボラ反射鏡１０は、一例として、直径が０．６ｍであり、Ｘ軸負方向側にパラボラ鏡面を有する。

【0014】

偏分波器２０は、所謂ＯＭＴ（Orthogonal Mode Transducer：水平垂直偏波分波器）である。偏分波器２０は、導波管２１を有し、導波管２１の内部には、円形導波路２０Ａが設けられている。

【0015】

円形導波路２０Ａの内部には、図１（Ｂ）に示すように、ピン２２、ピン２３、反射部２４が設けられている。ピン２２は、水平偏波の電波を放射するために設けられており、ピン２３は、垂直偏波の電波を放射するために設けられている。ピン２２、ピン２３は、導波管２１の外周壁部を貫通する孔部に通されており、導波管２１とは絶縁されている。

【0016】

このため、ピン２２とピン２３の位置は、円形導波路２０Ａの円形の断面内で、円形導波路２０Ａの中心軸に対して、円周方向に９０度異なる位置に配設されている。また、ピン２２、２３は、それぞれ、導波管２１の外側に設けられたコネクタ２２Ａ、２３Ａに接続されている。コネクタ２２Ａ、２３Ａは、それぞれ、水平偏波用の電波、垂直偏波用の電波を入出力するために用いられるコネクタである。

【0017】

反射部２４は、Ｘ軸負方向側から伝搬する垂直偏波の電波を反射するために設けられている。なお、円形導波路２０ＡのＸ軸正方向側の端部は、導波管２１の壁部によって閉じられて（終端されて）いる。

【0018】

図２は、実施の形態１の一次輻射器１００を示す図である。図２（Ａ）は、図１の破線で囲む部分を拡大して示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。図２では、図１と同一のＸＹＺ座標系を定義する。

【0019】

一次輻射器１００は、導波管１１０、放射器１２０、及び調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈを有する。一次輻射器１００は、この他に調整部材を含むが、調整部材については、図４乃至図６を用いて後述する。図２では、調整部材を省いて説明する。

【0020】

導波管１１０は、内部に円形導波路１１０Ａを有する。また、導波管１１０は、円形導波路１１０Ａの内部のＸ軸負方向側の端部に、放射器１２０の整合部１２３が挿入される。整合部１２３は、誘電体製で、円形導波路１１０Ａの内部に嵌着される円筒状の部材であり、径方向の中心に、Ｘ軸正方向側に突出する凸部１２３Ａを有する。導波管１１０は、金属製である。

【0021】

また、導波管１１０は、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈのスタブ１３１Ｖ、１３１Ｈを挿入するための貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈを有する。貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈの開口は、円柱型のスタブ１３１Ｖ、１３１Ｈのサイズに合わせてあり、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに挿入された状態で、隙間が生じずに、かつ、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに対して抜き差しする方向に移動可能になるようにされている。

【0022】

貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈは、それぞれ、２つずつ設けられている。２つの貫通孔１１１Ｖは、導波管１１０の中心軸（円形導波路１１０Ａの中心をＸ軸方向に伸延する軸）を含むＸＺ平面に含まれるように設けられている。２つの貫通孔１１１Ｖのうちの一方は、Ｚ軸正方向側に設けられ、他方は、Ｚ軸負方向側に設けられている。

【0023】

２つの貫通孔１１１Ｈは、導波管１１０の中心軸（円形導波路１１０Ａの中心をＸ軸方向に伸延する軸）を含むＸＹ平面に含まれるように設けられている。２つの貫通孔１１１Ｈのうちの一方は、Ｙ軸正方向側に設けられ、他方は、Ｙ軸負方向側に設けられている。

【0024】

放射器１２０は、反射板１２１、誘電体レンズ１２２、及び整合部１２３を有する。

【0025】

反射板１２１は、円板状の基部の一方の面（Ｘ軸正方向側の面）に形成される反射調整部１２１Ａを有する。反射板１２１は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属で形成される。反射調整部１２１Ａは、円錐状の凸部であり、円錐形状の頂点は、基部の円板形状の中心軸上に位置する。反射板１２１のＸ軸正方向側の面は、誘電体レンズ１２２によって覆われている。

【0026】

誘電体レンズ１２２は、誘電体製で円錐台形の部材である。誘電体レンズ１２２は、導波管１１０から出力（放射）される電波を反射板１２１に誘導するために設けられている。
このため、誘電体レンズ１２２は、tanδ(誘電損失)が小さい材料で形成されることが望ましい。実施の形態１では、誘電体レンズ１２２は、一例として、テフロン樹脂で形成される。誘電体レンズ１２２は、一例として、整合部１２３と一体的に成型される。

【0027】

整合部１２３は、波長を短縮する効果を有するため、導波管１１０と放射器１２０との間で波長を調整するために設けられている。整合部１２３は、一例として、誘電体レンズ１２２と一体的に成型されており、円形導波路１１０Ａの内部に嵌着される。これにより、放射器１２０は、導波管１１０に取り付けられる。

【0028】

調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈは、それぞれ２つずつ設けられている。調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈは、それぞれ、導波管１１０のインピーダンスを変更することにより、垂直偏波、水平偏波の電波のＶＳＷＲ特性を調整するために設けられている。調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈは、それぞれ、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈと、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈとを有する。調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈは、導電性材料又は金属で構成すればよい。

【0029】

ここで、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈの説明には、図１及び図２に加えて図３を用いる。図３は、調整スタブ１３０Ｖ（１３０Ｈ）を示す図である。図３では、図１、２と同一のＸＹＺ座標系を定義する。なお、調整スタブ１３０Ｈは、調整スタブ１３０Ｖと同様の構成を有するため、図３（Ａ）には、調整スタブ１３０Ｈ、スタブ１３１Ｈ、係合部１３２Ｈの符号を括弧書きで示す。

【0030】

スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈは、それぞれ、貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに挿入される。また、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈは、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに挿入される側とは反対側に設けられており、円柱状の部材である。スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈと、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈとは、それぞれ、一体的に構成されている。

【0031】

係合部１３２Ｖ、１３２Ｈの円柱形状は、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈの円柱形状に対して、中心軸が直交するように配置されている。図３（Ａ）では、一例として、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈの円柱形状の中心軸がＺ軸方向であるのに対して、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈの円柱形状はＸ軸方向を向いている。

【0032】

このため、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈは、貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈの内部には入らない。係合部１３２Ｖ、１３２Ｈの円柱形状の向きを上述のようにする理由については後述する。

【0033】

調整スタブ１３０Ｖは、上述のようにスタブ１３１Ｖが貫通孔１１１Ｖに挿入されているため、スタブ１３１Ｖが導波管１１０の内周面から円形導波路１１０Ａに突出する量（突出量）を調整することにより、導波管１１０の垂直偏波の電波についてのインピーダンスを変更することができる。インピーダンスが変化するとＶＳＷＲの値にも変化が生じる。このため、一次輻射器１００では、調整スタブ１３０Ｖを偏分波器２０から入力される垂直偏波の電波のＶＳＷＲ特性を調整するために用いる。

【0034】

調整スタブ１３０Ｈは、スタブ１３１Ｈが貫通孔１１１Ｈに挿入されているため、スタブ１３１Ｈが導波管１１０の内周面から円形導波路１１０Ａに突出する量（突出量）を調整することにより、導波管１１０の水平偏波の電波についてのインピーダンスを変更することができる。インピーダンスが変化するとＶＳＷＲの値にも変化が生じる。このため、一次輻射器１００では、調整スタブ１３０Ｈを偏分波器２０から入力される水平偏波の電波のＶＳＷＲ特性を調整するために用いる。

【0035】

なお、図２では図示を省略するが、導波管１１０の外周面には、実際には調整部材が設けられるため、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈは、それぞれ、調整部材のスリットを介して貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに挿入され、調整部材によって突出量が調整される。

【0036】

一次輻射器１００は、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈの突出量を調整した状態で、偏分波器２０から入力される水平偏波の電波と垂直偏波の電波を放射器１２０からパラボラ反射鏡１０に放射する。放射器１２０からパラボラ反射鏡１０に放射された電波は、パラボラ反射鏡１０で反射され、放射状に伝送される。なお、電波を受信するときは、この逆の動作になる。

【0037】

図４は、導波管１１０を示す図である。図５は、導波管１１０に調整スタブ１３０と調整部材１４０及び１５０を取り付けた状態を示す図である。図５（Ｂ）の断面図は、図５（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面を示す図である。図６は、調整部材１４０及び１５０を示す図である。なお、図４乃至図６では、図１と同一のＸＹＺ座標系を定義する。

【0038】

図４に示すように、導波管１１０には、貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈが形成されている。このような導波管１１０の外周に、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、調整部材１４０及び１５０が取り付けられる。図５（Ｂ）に示すように、導波管１１０の外周に、まず調整部材１４０が取り付けられ、調整部材１４０のスリット１４２Ｖ、１４２Ｈ（図６（Ａ）参照）にスタブ１３１Ｖ、１３１Ｈを挿入し、さらに、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈを貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに挿入する。

【0039】

調整部材１４０は、図６（Ａ）に示すように、略円環状の部材であり、Ｘ軸に平行な中心軸に対するＹＺ平面に平行な断面形状は、円周方向に９０度ずつに区切られたテーパ部１４１を有する形状になっている。すなわち、調整部材１４０の外周面は、中心軸を中心として、９０度ずつの４つの区間に分けられており、径方向の厚さが連続的に変化するテーパ部１４１になっている。

【0040】

換言すれば、テーパ部１４１は、厚さが連続するくさび形の部材を調整部材１４０の円周に沿って湾曲させた形状を有する。調整部材１４０は、このようなテーパ部１４１を円周方向に４つ接続したような構成を有する。

【0041】

また、４つのテーパ部１４１には、Ｘ軸方向の幅の中央に、円周方向に沿って、テーパ部１４１を径方向に貫通するスリット１４２Ｖ、１４２Ｈが設けられている。スリット１４２Ｖ、１４２Ｈは、調整部材１４０の外周に沿って、４つのテーパ部１４１にスリット１４２Ｖ、１４２Ｈ、１４２Ｖ、１４２Ｈの順に設けられている。また、スリット１４２Ｖ、１４２Ｈの円周方向における長さは、貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈより長く、９０度ずつに区切られた区間より短い。

【0042】

スリット１４２Ｖには、スタブ１３１Ｖが挿入され、さらに、スタブ１３１Ｖは貫通孔１１１Ｖに挿入される。スリット１４２Ｈには、スタブ１３１Ｈが挿入され、さらに、スタブ１３１Ｈは貫通孔１１１Ｈに挿入される。

【0043】

この状態で、調整部材１４０は、導波管１１０の外周方向に沿って回転することができ、調整部材１４０を回転させると、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈがテーパ部１４１の外周表面に沿って移動し、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈがスリット１４２Ｖ、１４２Ｈの内部で円周方向に移動することになる。

【0044】

このため、調整部材１４０を導波管１１０の外周に沿って回転させることにより、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが円形導波路１１０Ａの内周面から突出する量（突出量）を調整することができる。

【0045】

より具体的には、Ｘ軸負方向側から調整部材１４０を見て、調整部材１４０を時計回りに回転させると突出量が減り、調整部材１４０を反時計回りに回転させると突出量が増えることになる。以上のような調整部材１４０は、金属又は樹脂等で構成すればよい。

【0046】

調整部材１５０は、調整部材１４０の径方向外側に配設される部材であり、内周側に４つのテーパ部１５１を有する。４つのテーパ部１５１は、それぞれ、４つのテーパ部１４１に対応して、円周方向に９０度ずつに区切られた区間に設けられている。調整部材１５０は、調整部材１４０と同様に、金属又は樹脂等で構成すればよい。

【0047】

テーパ部１５１の径方向の厚さが調整部材１５０の円周方向において変化する度合は、テーパ部１４１の径方向の厚さが調整部材１４０の円周方向において変化する度合の逆であり、調整部材１４０の外側に調整部材１５０を配置したときに、テーパ部１４１とテーパ部１５１との間で、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈが隙間なく挟まれるように構成されている。

【0048】

従って、調整部材１４０及び１５０を導波管１１０の外周に沿って回転させると、係合部１３２Ｖ、１３２Ｈがテーパ部１４１とテーパ部１５１との間で挟まれた状態で径方向の外側又は内側に移動するので、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが円形導波路１１０Ａの内周面から突出する量（突出量）を調整することができる。

【0049】

図７は、アンテナ装置１で得られるＶＳＷＲの周波数特性の例を示す図である。図７において、横軸は周波数であり、ここでは実際の値ではなく、チャンネル１〜５を示す。縦軸は、ＶＳＷＲの値を示す。

【0050】

図７に示すＶＳＷＲは、偏分波器２０の垂直偏波を放射するピン２３で測定した値である。なお、水平偏波を放射するピン２２においても、略同様の特性が測定できている。

【0051】

図７に示すように、偏分波器２０からピン２３に入力する電波の周波数を変化させたところ、ＶＳＷＲの値は変化した。チャンネル１、２では、それぞれ、約１．３５、約１．２５という良好な値が得られており、チャンネル３、４、５では、それぞれ、約１．６５、約１．３、約１．２５という概ね良好な値が得られている。

【0052】

ところで、例えば、アンテナ装置１をＦＰＵ（Field Pick-up Unit）送受信装置に接続して用いるような場合がある。

【0053】

ＦＰＵ送受信装置は、例えば、緊急報道やスポーツ中継などで映像，音声を無線伝送するシステムとして用いられている装置である。映像信号をＦＰＵで伝送する場合、中継車やビルの屋上に送信アンテナ（パラボラアンテナ）を設置して、ビルや山の上に設置した受信基地局に向けて映像音声信号を送信する。

【0054】

アンテナ装置１がこのように利用される場合には、中継を行う現場で、当日の運用等によって、中継に利用するチャンネルが決まる場合がある。

【0055】

図７に示すチャンネル１〜５は、概ね良好な値が得られているが、例えば、図７のチャンネル２と３の間に、利用するチャンネルがあるような場合に、一次輻射器１００の導波管１１０のインピーダンスをその場で安定的に調整できれば、そのチャンネルにおけるＶＳＷＲの値を中継に利用可能な値にまで低減することができる。

【0056】

また、例えば、チャンネル３を利用することになった場合に、チャンネル３におけるＶＳＷＲの値をさらに低くすることができれば、より良い中継品質を得ることができる。

【0057】

このような場合には、一次輻射器１００の調整部材１４０及び１５０を導波管１１０の外周に沿って回転させることにより、容易かつ安定的に、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈの突出量を調整できるので、所望のチャンネルにおけるＶＳＷＲの値を容易かつ安定的に最適化することができる。

【0058】

ここで、例えば、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈと調整部材１４０及び１５０を用いる代わりに、導波管１１０の貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに、導波管１１０の外側からねじをねじ込み、ねじの先端が導波管１１０の内周面から円形導波路１１０Ａに突出する量を調整する手法が考えられる。

【0059】

しかしながら、このような手法では、４本のねじの突出量を正確に揃えることは困難である。

【0060】

これに対して、一次輻射器１００は、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈと調整部材１４０及び１５０を含むため、導波管１１０に対して、調整部材１４０及び１５０を回転させることにより、４本のスタブ１３１Ｖ、１３１Ｈの突出量を容易かつ安定的に調整することができる。

【0061】

この結果、アンテナ装置１を利用する現場で割り当てられる周波数に合わせて、インピーダンス特性を調整できる一次輻射器１００を提供することができる。そして、このような一次輻射器１００を用いることにより、使用する送受信周波数に応じてインピーダンス整合を最適化し、高効率化を図ったアンテナ装置１を提供することができる。

【0062】

また、導波管１１０のインピーダンスを調整すれば、様々な周波数に対応することができる。例えば、アンテナ装置１に対して、他の形式のアンテナ装置に一次輻射器１００を接続し、図７に示すチャンネル１〜５以外の周波数において、導波管１１０のインピーダンスを調整することができるため、適用の幅が広がる。

【0063】

なお、以上では、導波管１１０に貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈを設け、調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈのスタブ１３１Ｖ、１３１Ｈを円形導波路１１０Ａに突出させる形態について説明した。

【0064】

しかしながら、偏分波器２０を一次輻射器１００に接続するのではなく、一次輻射器１００に水平偏波又は垂直偏波のいずれか一方の電波のみが入力される場合には、一次輻射器１００は、貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈと調整スタブ１３０Ｖ、１３０Ｈのうち、利用する偏波に対応する方だけを含む構成であってもよい。

【0065】

また、以上では、２つの貫通孔１１１Ｖに２つの調整スタブ１３０Ｖのスタブ１３１Ｖを挿入して円形導波路１１０Ａに突出させる形態について説明したが、調整スタブ１３０Ｖが１個で足りる場合は、貫通孔１１１Ｖの数も１つでよい。

【0066】

また、以上では、調整部材１４０の外側に調整部材１５０を設ける形態について説明した。しかしながら、一次輻射器１００は、調整部材１５０を含まない形態であってもよい。特に、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈにしっかりと嵌った状態で、調整部材１４０の回転に伴って貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈに対して挿抜可能である場合には、調整部材１５０を含まない形態であってよい。

【0067】

また、調整スタブ１３０Ｖの代わりに、図３（Ｂ）に示す調整スタブ１３０Ｖ１を用いてもよい。調整スタブ１３０Ｖ１は、図３（Ａ）に示す調整スタブ１３０Ｖの係合部１３２Ｖをローラータイプの係合部１３２Ｖ１に変えた構成を有する。このような係合部１３２Ｖ１は、調整部材１４０及び１５０のテーパ部１４１及び１５１の表面に沿って回動し易いため、ローラータイプを用いた方がよい場合には好適である。なお、この場合には、調整スタブ１３０Ｈの代わりに、調整スタブ１３０Ｖ１と同様のローラータイプの調整スタブを用いればよい。

【0068】

また、以上では、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈが円柱状である形態について説明したが、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈは、導波管１１０のインピーダンスを劣化させることがなければ、他の形状であってもよい。例えば、円柱の代わりに、角柱、楕円状の柱体等であってもよい。

【0069】

また、以上では、スタブ１３１Ｖと、偏分波器２０のピン２３とが、導波管１１０の中心軸から見て同じ角度の位置に存在し、かつ、スタブ１３１Ｈと、偏分波器２０のピン２２とが、導波管１１０の中心軸から見て同じ角度の位置に存在する形態について説明した。

【0070】

しかしながら、電波の伝送特性に問題が生じなければ、スタブ１３１Ｖ、１３１Ｈと、ピン２３、２２との位置は、ずれていてもよい。

【0071】

＜実施の形態２＞
図８及び図９は、実施の形態２の一次輻射器２００を示す図である。

【0072】

一次輻射器２００は、導波管２１０、放射器１２０、調整スタブ２３０Ｖ、２３０Ｈ、調整部材２４０及び２５０を含む。放射器１２０は、実施の形態１の一次輻射器１００の放射器１２０と同様である。

【0073】

図８（Ａ）には一次輻射器２００の全体を示し、図８（Ｂ）には放射器１２０を取り除いた状態で、調整部材２４０及び２５０の内部構造を透過的に示し、図９（Ａ）には、調整スタブ２３０Ｖ（２３０Ｈ）を示し、図９（Ｃ）には調整部材２４０を単独で示し、図９（Ｄ）には調整部材２５０を単独で示す。

【0074】

図９（Ａ）に示すように、調整スタブ２３０Ｖは、ねじ型のスタブ２３１Ｖに歯車型の係合部２３２Ｖを取り付けたものである。スタブ２３１Ｖと係合部２３２Ｖの向きは、それぞれ、スタブ１３１Ｖと係合部１３２Ｖの向きと同様である。

【0075】

調整スタブ２３０Ｖは、係合部２３２Ｖの歯車の回転をスタブ２３１Ｖのねじの回転に変換する。調整スタブ２３０Ｈは、調整スタブ２３０Ｖと同様の構成を有するため、図９（Ａ）には、調整スタブ２３０Ｈ、スタブ２３１Ｈ、係合部２３２Ｈの符号を括弧書きで示す。

【0076】

調整スタブ２３０Ｖと２３０Ｈは、２本ずつ用いる。なお、調整スタブ２３０Ｖと調整スタブ２３０Ｈは、導電性材料又は金属で構成すればよい。
図９（Ｂ）に示すように、導波管２１０は、実施の形態１の導波管１１０の貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈをねじ孔式の貫通孔２１１Ｖ、２１１Ｈに置き換えた構成を有する。貫通孔２１１Ｖ、２１１Ｈには、それぞれ、調整スタブ２３０Ｖ、２３０Ｈのスタブ２３１Ｖ、２３１Ｈのねじがねじ込まれる。このため、貫通孔２１１Ｖ、２１１Ｈの口径やねじの形状等は、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈに合わせられている。

【0077】

図９（Ｃ）に示すように、調整部材２４０は、円筒状の部材であり、Ｘ軸に平行な中心軸に沿って設けられる２本のスリット２４１Ｖと、２本のスリット２４１Ｈとを有する。スリット２４１Ｖ、２４１Ｈは、それぞれ、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈを挿通するために設けられている。

【0078】

２本のスリット２４１Ｖと、２本のスリット２４１Ｈとは、調整部材２４０の中心軸から見て、９０度間隔で、スリット２４１Ｖ、２４１Ｈ、２４１Ｖ、２４１Ｈの順に設けられる。

【0079】

スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈは、スリット２４１Ｖ、２４１Ｈに挿通されてから、導波管２１０の貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈにそれぞれ挿入される。スリット２４１Ｖ、２４１ＨのＸ軸方向の長さは、後述するスタブ２３１Ｖ、２３１Ｈの突出量の調節代に合わせて設定すればよい。スリット２４１Ｖ、２４１Ｈの幅は、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈが調整部材２４０の円周方向において隙間が生じないように、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈの直径に合わせればよい。

【0080】

図９（Ｄ）に示すように、調整部材２５０は、円筒状の部材であり、Ｘ軸に平行な中心軸に沿って内周面に設けられる２本の溝２５１Ｖと、２本の溝２５１Ｈとを有する。溝２５１Ｖ、２５１Ｈは、それぞれ、歯車型の係合部２３２Ｖ、２３２Ｈと係合する歯（ねじ山）２５２Ｖ、２５２Ｈを有する。

【0081】

調整部材２５０の円筒形状は、調整部材２４０を内部に隙間なく入れ子式に収容できるように構成されている。

【0082】

調整部材２４０を導波管２１０の外周に取り付け、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈをスリット２４１Ｖ、２４１Ｈに挿通させ、さらにスタブ２３１Ｖ、２３１Ｈの先端を貫通孔１１１Ｖ、１１１Ｈにそれぞれ挿入する。この状態で、調整部材２４０の外周に、調整部材２５０を取り付ける。この状態で、調整部材２５０に調整部材２４０を図示しないねじ等で固定すればよい。

【0083】

そして、導波管１１０に対して、調整部材２４０及び２５０をＸ軸方向に移動させれば、調整スタブ２３０Ｖによって、係合部２３２Ｖの歯車の回転がスタブ２３１Ｖのねじの回転に変換されるので、調整部材２４０に対する調整部材２５０のＸ軸方向における移動量で、スタブ２３１Ｖ、２３１Ｈが円形導波路１１０Ａの内周面から突出する量（突出量）を調整することができる。

【0084】

一次輻射器２００は、調整スタブ２３０Ｖ、２３０Ｈと調整部材２４０及び２５０を含むため、導波管１１０に対して、調整部材２４０及び２５０をＸ軸方向に移動させることにより、４本のスタブ２３１Ｖ、２３１Ｈの突出量を容易かつ安定的に調整することができる。

【0085】

この結果、アンテナ装置１を利用する現場で割り当てられる周波数に合わせて、インピーダンス特性を調整できる一次輻射器２００を提供することができる。

【0086】

なお、以上では、歯車型の係合部２３２Ｖ、２３２Ｈと歯２５２Ｖ、２５２Ｈとが係合し、導波管１１０に対する調整部材２４０及び２５０のＸ軸方向の移動によって、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈが回転される形態について説明した。

【0087】

しかしながら、導波管１１０に対する調整部材２４０及び２５０のＸ軸方向の移動を、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈの回転に変換できる構成であれば、歯車型の係合部２３２Ｖ、２３２Ｈと歯２５２Ｖ、２５２Ｈとの代わりに用いてもよい。例えば、歯２５２Ｖ、２５２Ｈをなくして、溝２５１Ｖ、２５１Ｈに、円柱状のゴム製の係合部２３２Ｖ、２３２Ｈを当接させて、導波管１１０に対する調整部材２４０及び２５０がＸ軸方向の移動されると、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈが回転するようにしてもよい。

【0088】

また、以上では、調整部材２４０のスリット２４１Ｖ、２４１Ｈにスタブ２３１Ｖ、２３１Ｈを挿通させ、調整部材２５０の歯２５２Ｖ、２５２Ｈに歯車型の係合部２３２Ｖ、２３２Ｈを係合させて、調整部材２４０及び２５０のＸ軸方向の移動によって、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈが回転される形態について説明した。

【0089】

しかしながら、調整部２４０に歯２５２Ｖ、２５２Ｈと同様の歯を設けて、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈを係合させて、調整部材２４０のＸ軸方向の移動によって、係合部２３２Ｖ、２３２Ｈを回転させてもよい。この場合には、一次輻射器２００は、調整部材２５０を含まなくてもよい。

【0090】

以上、本発明の例示的な実施の形態の一次輻射器について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0091】

１ アンテナ装置
１０ パラボラ反射鏡
２０ 偏分波器
１００ 一次輻射器
１１０ 導波管
１１０Ａ 円形導波路
１１１Ｖ、１１１Ｈ 貫通孔
１２０ 放射器
１２１ 反射板
１２２ 誘電体レンズ
１２３ 整合部
１３０Ｖ、１３０Ｈ 調整スタブ
１３１Ｖ、１３１Ｈ スタブ
１３２Ｖ、１３２Ｈ 係合部
１４０ 調整部材
１４１ テーパ部
１４２Ｖ、１４２Ｈ スリット
１５０ 調整部材
１５１ テーパ部
２００ 一次輻射器
２１０ 導波管
２１１Ｖ、２１１Ｈ 貫通孔
２３０Ｖ、２３０Ｈ 調整スタブ
２３１Ｖ、２３１Ｈ スタブ
２３２Ｖ、２３２Ｈ 係合部
２４０、２５０ 調整部材
２４１Ｖ、２４１Ｈ スリット
２５１Ｖ、２５１Ｈ 溝
２５２Ｖ、２５２Ｈ 歯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】