JP2002228697A - Compact range - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、アンテナ測定で
用いられるコンパクトレンジに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compact range used for antenna measurement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アンテナの特性試験では供試アンテナに
入射する電磁波は、振幅・位相が一様な平面波である必
要がある。また、供試アンテナより放射される電磁界の
遠方界測定法においては、測定距離を２Ｄ2／λ（Ｄ：
供試アンテナ開口径、λ：波長）以上にする必要があ
る。かかる遠方界測定法を近距離で実現させるものがコ
ンパクトレンジであり、このコンパクトレンジは供試ア
ンテナの近距離に反射鏡を設置して、供試アンテナへ平
面波を入射することにより実現される。2. Description of the Related Art In an antenna characteristic test, an electromagnetic wave incident on a test antenna needs to be a plane wave having a uniform amplitude and phase. In the far-field measurement method of the electromagnetic field radiated from the test antenna, the measurement distance is 2D 2 / λ (D:
It is necessary to make it larger than the aperture diameter of the antenna under test (λ: wavelength). A compact range that realizes such a far-field measurement method at a short distance is a compact range, which is realized by installing a reflecting mirror at a short distance from the antenna under test and injecting a plane wave into the antenna under test.
【０００３】図１２に例として従来のコンパクトレンジ
の構成図を示す。この図はScientific-Atlanta Inc. :
"The compact range", Microwave J., 17, 10, pp.30
〜32 (Oct.1974) 及び Johnson, R.C., Ecker, H.A. an
d Moore, R.A. : "Compact range techniques and meas
urements ", IEEE Trans. Antennas & Propag., AP-17,
5, pp568〜576(Sept.1969)から引用したものである。図
１２において３は供試アンテナ、６は対向アンテナ、７
は反射鏡である。供試アンテナに入射する平面波をオフ
セット反射鏡形式により近距離で実現している。FIG. 12 shows a configuration diagram of a conventional compact range as an example. This figure shows Scientific-Atlanta Inc .:
"The compact range", Microwave J., 17, 10, pp. 30
~ 32 (Oct. 1974) and Johnson, RC, Ecker, HA an
d Moore, RA: "Compact range techniques and meas
urements ", IEEE Trans. Antennas & Propag., AP-17,
5, pp 568-576 (Sept. 1969). In FIG. 12, 3 is a test antenna, 6 is a facing antenna, 7
Is a reflecting mirror. The plane wave incident on the antenna under test is realized at a short distance by using an offset reflector.
【０００４】次に、図１２の構成におけるコンパクトレ
ンジの動作について説明する。対向アンテナ６からの放
射ビームは反射鏡７により反射され平行な平面波とな
る。また、供試アンテナ３は反射鏡７から近距離の平行
な平面波内に設置して測定される。なお、周囲の物体か
らの散乱波を避けるため、コンパクトレンジは電波無反
射室内に設けられる。ここで、オフセット反射鏡形式の
場合には、反射鏡７の鏡面の非対称性によりテストゾー
ンにおけるビームの偏波特性に交差偏波成分が発生して
しまう。そのため焦点距離を長くとり、反射鏡７の大き
さを供試アンテナ３の少なくとも３〜４倍とすることに
より交差偏波成分の発生を低減し、振幅分布の一様化を
図る必要があった。Next, the operation of the compact range in the configuration of FIG. 12 will be described. The radiation beam from the opposing antenna 6 is reflected by the reflecting mirror 7 to become a parallel plane wave. The test antenna 3 is installed in a parallel plane wave at a short distance from the reflector 7 and measured. Note that the compact range is provided in a radio wave non-reflection room to avoid scattered waves from surrounding objects. Here, in the case of the offset reflecting mirror type, a cross polarization component is generated in the polarization characteristic of the beam in the test zone due to the asymmetry of the mirror surface of the reflecting mirror 7. Therefore, it is necessary to increase the focal length and make the size of the reflecting mirror 7 at least three to four times as large as that of the test antenna 3 to reduce the occurrence of cross-polarized components and to make the amplitude distribution uniform. .
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のようなコンパク
トレンジでは、反射鏡の鏡面の非対称性によりテストゾ
ーンにおけるビームの偏波特性に交差偏波成分が発生し
てしまうという問題点があった。In the above-described compact range, there is a problem that a cross-polarization component is generated in the polarization characteristic of the beam in the test zone due to the asymmetry of the mirror surface of the reflecting mirror. .
【０００６】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、テストゾーンにおけるビームの
主偏波には一様振幅分布、一様位相分布を与え、交差偏
波成分はほとんど無い偏波特性を有するコンパクトレン
ジを実現することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The main polarization of the beam in the test zone is given a uniform amplitude distribution and a uniform phase distribution, and the cross-polarization component is almost eliminated. An object is to realize a compact range having no polarization characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係るコンパク
トレンジは、軸対称ビームを放射するホーンアンテナ
と、光軸方向の断面がエッジ部より中心で厚い収束系レ
ンズ形状の誘電体レンズを光軸方向に対して垂直な面で
半分に切断した形状を有する軸対称誘電体レンズと、上
記軸対称誘電体レンズの周囲に配置した電波吸収体とを
備えたものである。A compact range according to the present invention comprises a horn antenna that emits an axisymmetric beam and a dielectric lens having a converging lens shape whose cross section in the optical axis direction is thicker at the center than the edge. An axially symmetric dielectric lens having a shape cut in half on a plane perpendicular to the direction, and a radio wave absorber disposed around the axially symmetric dielectric lens.
【０００８】また、上記軸対称誘電体レンズを曲面側の
表面形状を一様分布となるように修整を施した修整レン
ズとしたものである。Further, the axisymmetric dielectric lens is a modified lens in which the surface shape on the curved surface side is modified to have a uniform distribution.
【０００９】また、一様分布の放射特性を有するホーン
アンテナと、一方の面が球面形状、他方の面が放物線形
状からなり、光軸方向の断面がエッジ部よりも中心で厚
いレンズ形状を有する軸対称誘電体レンズと、上記軸対
称誘電体レンズの周囲に配置した電波吸収体とを備えた
ものである。Also, a horn antenna having a uniform distribution of radiation characteristics, a lens shape having a spherical surface on one surface, a parabolic shape on the other surface, and a cross section in the optical axis direction thicker at the center than at the edge. It comprises an axially symmetric dielectric lens and a radio wave absorber arranged around the axially symmetric dielectric lens.
【００１０】また、上記軸対称誘電体レンズのエッジ部
をノコギリ歯状または凹凸形状としたものである。[0010] The edge portion of the axisymmetric dielectric lens may have a saw-tooth shape or an uneven shape.
【００１１】また、上記軸対称誘電体レンズのエッジ部
の誘電率を変えたものである。Further, the dielectric constant of the edge portion of the axisymmetric dielectric lens is changed.
【００１２】また、上記誘電体レンズの表面に整合層を
設けたものである。Further, a matching layer is provided on the surface of the dielectric lens.
【００１３】また、上記誘電体レンズにゾーニングを施
したものである。Further, the dielectric lens is subjected to zoning.
【００１４】また、上記誘電体レンズを複数の軸対称誘
電体板を積層してなる誘電体多層構造としたものであ
る。Further, the dielectric lens has a dielectric multilayer structure formed by laminating a plurality of axially symmetric dielectric plates.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係るコンパクトレンジを示す概略構成図
である。図において、１はホーンアンテナ、２は軸対称
誘電体レンズ、３は供試アンテナ、８は光軸方向であ
る。ホーンアンテナ１は良好な交差偏波特性（交差偏波
成分がほとんどない特性）を有する軸対称ビームを放射
するアンテナとし、軸対称誘電体レンズ２は光軸方向の
断面がエッジ部より中心で厚い収束系レンズ形状の誘電
体レンズを光軸方向に対して垂直な面で半分に切断した
形状を有するものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a compact range according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a horn antenna, 2 is an axisymmetric dielectric lens, 3 is a test antenna, and 8 is an optical axis direction. The horn antenna 1 is an antenna that emits an axially symmetric beam having good cross polarization characteristics (a characteristic having almost no cross polarization components), and the axially symmetric dielectric lens 2 has a cross section in the optical axis direction at the center from the edge. It has a shape in which a dielectric lens having a thick convergent lens shape is cut in half by a plane perpendicular to the optical axis direction.
【００１６】また、図２はこの発明の実施の形態１に係
るコンパクトレンジを示す斜視図である。図において、
新たな符号として、４は軸対称誘電体レンズ２の周囲に
配置された電波吸収体である。FIG. 2 is a perspective view showing a compact range according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure,
As a new code, 4 is a radio wave absorber disposed around the axisymmetric dielectric lens 2.
【００１７】次に、この発明の実施の形態１に係るコン
パクトレンジの動作について説明する。ホーンアンテナ
１から放射された軸対称ビームである球面波は、光軸方
向８に対して軸対称に設置された軸対称誘電体レンズ２
に到達する。ここで、軸対称誘電体レンズ２は光軸方向
８の断面がエッジ部より中心で厚い収束系レンズ形状の
誘電体レンズを光軸方向８に対して垂直な面で半分に切
断した形状を有しているため、軸対称ビームである球面
波は、軸対称誘電体レンズ２を介することにより一様振
幅分布、一様位相分布の平面波へ変換され、テストゾー
ンに設置された供試アンテナ３に対して入射される。な
お、軸対称誘電体レンズ２の周囲に配置された電波吸収
体４は軸対称誘電体レンズ２のエッジ部からの回折波お
よびホーンアンテナ１から供試アンテナ３への直接波を
低減するためのものである。Next, the operation of the compact range according to the first embodiment of the present invention will be described. A spherical wave that is an axially symmetric beam emitted from the horn antenna 1 is an axially symmetric dielectric lens 2 installed axially symmetric with respect to the optical axis direction 8.
To reach. Here, the axisymmetric dielectric lens 2 has a shape in which a dielectric lens having a convergent lens shape whose cross section in the optical axis direction 8 is thicker at the center than the edge portion is cut in half by a plane perpendicular to the optical axis direction 8. Therefore, the spherical wave, which is an axially symmetric beam, is converted into a plane wave having a uniform amplitude distribution and a uniform phase distribution by passing through the axially symmetric dielectric lens 2, and is transmitted to the test antenna 3 installed in the test zone. Incident. The radio wave absorber 4 arranged around the axisymmetric dielectric lens 2 is used to reduce the diffracted wave from the edge of the axisymmetric dielectric lens 2 and the direct wave from the horn antenna 1 to the test antenna 3. Things.
【００１８】以上のように、ホーンアンテナ１に良好な
交差偏波特性を有し光軸方向８に対して軸対称ビームを
放射するアンテナを用い、軸対称誘電体レンズ２を用い
ることにより、テストゾーンにおけるビームの主偏波成
分には一様振幅分布、一様位相分布を与え、交差偏波成
分はほとんど無い偏波特性とすることができる。As described above, by using the horn antenna 1 having an excellent cross-polarization characteristic and emitting an axisymmetric beam in the optical axis direction 8 and using the axisymmetric dielectric lens 2, A uniform amplitude distribution and a uniform phase distribution are given to the main polarization component of the beam in the test zone, and a polarization characteristic with almost no cross polarization component can be obtained.
【００１９】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２に係るコンパクトレンジの軸対称誘電体レンズ２を
説明するための断面図である。図において９は軸対称誘
電体レンズ２の曲面側の表面に修整を施した修整曲面で
ある。このレンズ曲面の修整方法は従来反射鏡アンテナ
の鏡面修整に用いていた方法を誘電体レンズ用に変形し
たものである。Embodiment 2 FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a compact-range axisymmetric dielectric lens 2 according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, reference numeral 9 denotes a modified curved surface obtained by modifying the surface on the curved surface side of the axisymmetric dielectric lens 2. This method of modifying the curved surface of the lens is a modification of the method conventionally used for modifying the mirror surface of a reflector antenna for a dielectric lens.
【００２０】この発明の実施の形態２に係るコンパクト
レンジの動作は、本実施の形態１と同様であるが、軸対
称誘電体レンズ２の曲面側のレンズに修整を施すことに
より誘電体レンズのビーム入射面では、希望する振幅・
位相分布を有するビームを実現できるため、テストゾー
ンにおけるビームも本実施の形態１に比べて精度よく所
望の偏波特性とすることができる。The operation of the compact range according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment. However, by modifying the lens on the curved surface side of the axisymmetric dielectric lens 2, On the beam entrance surface,
Since a beam having a phase distribution can be realized, the beam in the test zone can also have desired polarization characteristics with higher accuracy than in the first embodiment.
【００２１】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３に係るコンパクトレンジを示す概略構成図である。
図において、図１と同一符号は同一部分を示し、その説
明は省略する。ホーンアンテナ１は一様分布の放射特性
を有するアンテナとし、軸対称誘電体レンズ２は一方の
面を球面形状、他方の面を放物線形状とし、光軸方向の
断面がエッジ部より中心で厚い形状を有するものであ
る。また、この発明の実施の形態３によるコンパクトレ
ンジを示す斜視図は図２と同様である。Embodiment 3 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a compact range according to Embodiment 3 of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts, and the description thereof will be omitted. The horn antenna 1 is an antenna having a uniform distribution of radiation characteristics, the axisymmetric dielectric lens 2 has a spherical surface on one surface, a parabolic shape on the other surface, and a cross section in the optical axis direction that is thicker at the center than at the edge. It has. A perspective view showing a compact range according to Embodiment 3 of the present invention is the same as FIG.
【００２２】次に、この発明の実施の形態３に係るコン
パクトレンジの動作について説明する。ホーンアンテナ
１は一様分布の球面波となる放射特性を有するアンテナ
であるため、ホーンアンテナ１より放射されるビームは
光軸方向８に対して軸対称である軸対称誘電体レンズ２
に一様分布の球面波として到達する。軸対称誘電体レン
ズ２を介することにより、テストゾーンにおけるビーム
は平面波に変換され供試アンテナ３で受信される。した
がって、この受信された平面波は、一様振幅分布、一様
位相分布の主偏波成分を有し、また、交差偏波成分はほ
とんど無い特性を有する。Next, the operation of the compact range according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the horn antenna 1 has an emission characteristic of a spherical wave having a uniform distribution, a beam radiated from the horn antenna 1 is an axisymmetric dielectric lens 2 which is axisymmetric with respect to the optical axis direction 8.
Reaches a uniform distribution of spherical waves. Through the axisymmetric dielectric lens 2, the beam in the test zone is converted into a plane wave and received by the test antenna 3. Therefore, the received plane wave has a main polarization component having a uniform amplitude distribution and a uniform phase distribution, and has a characteristic that there is almost no cross-polarization component.
【００２３】以上のように、ホーンアンテナ１に一様分
布の球面波となる放射特性を有するアンテナを用い、光
軸方向８に対して軸対称である軸対称誘電体レンズ２を
用いることにより、上記本実施の形態１と同様の効果が
得られ、また、軸対称誘電体レンズ２においては、重量
が軽減できるという効果がある。As described above, by using an antenna having a radiation characteristic of a spherical wave having a uniform distribution as the horn antenna 1 and using the axisymmetric dielectric lens 2 which is axisymmetric with respect to the optical axis direction 8, The same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the axial symmetric dielectric lens 2 has the effect of reducing the weight.
【００２４】実施の形態４．図５〜７はこの発明の実施
の形態４に係るコンパクトレンジを示す構成図である。
図５において、新たな符号として、５は軸対称誘電体レ
ンズ２のエッジ部をのこぎり歯状などに形成したエッジ
処理部である。ホーンアンテナ１は良好な交差偏波特性
を有し、軸対称ビームアンテナとし、軸対称誘電体レン
ズ２は光軸方向の断面がエッジ部より中心で厚い収束系
レンズ形状の誘電体レンズを光軸方向に対して垂直な面
で半分に切断した形状を有するものである。また、図７
は図５におけるコンパクトレンジを示す斜視図である。Embodiment 4 5 to 7 are configuration diagrams showing a compact range according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 5, reference numeral 5 denotes an edge processing unit in which the edge of the axisymmetric dielectric lens 2 is formed in a saw-tooth shape or the like. The horn antenna 1 has good cross-polarization characteristics, and is an axisymmetric beam antenna. The axisymmetric dielectric lens 2 is a light-emitting element having a convergent lens shape whose cross section in the optical axis direction is thicker at the center than the edge. It has a shape cut in half on a plane perpendicular to the axial direction. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a compact range in FIG. 5.
【００２５】次に、本実施の形態４に係るコンパクトレ
ンジの動作について説明する。本実施の形態３において
も、上記本実施の形態１〜３と同様にホーンアンテナ１
から放射された球面波であるビームは、軸誘電体レンズ
２を介して平面波のビームへ変換され、テストゾーンに
設置された供試アンテナ３で受信される。しかし、ホー
ンアンテナ１から放射されたビームは少なからず軸対称
誘電体レンズ２のエッジ部を回折する回折波となる。本
実施の形態４においては、軸対称誘電体レンズのエッジ
部に処理部５を設けたことにより、かかる回折波の低減
を図ることができ、テストゾーンにおける偏波特性から
回折波成分を抑えることができる。Next, the operation of the compact range according to the fourth embodiment will be described. Also in the third embodiment, the horn antenna 1 is similar to the first to third embodiments.
Is converted into a plane wave beam via the axial dielectric lens 2 and received by the test antenna 3 installed in the test zone. However, the beam radiated from the horn antenna 1 becomes a diffracted wave diffracting the edge portion of the axisymmetric dielectric lens 2 to some extent. In the fourth embodiment, by providing the processing unit 5 at the edge of the axisymmetric dielectric lens, such a diffracted wave can be reduced, and the diffracted wave component is suppressed from the polarization characteristics in the test zone. be able to.
【００２６】また、本実施の形態４においては、図６に
示すように、ホーンアンテナ１は一様分布の放射特性を
有するアンテナとし、軸対称誘電体レンズ２は一方を球
面形状、他方を放物線形状とし、軸対称誘電体レンズ２
は光軸方向の断面がエッジ部より中心で厚い形状を有す
るものとしてもよい。In Embodiment 4, as shown in FIG. 6, the horn antenna 1 is an antenna having a uniform distribution of radiation characteristics, one of the axisymmetric dielectric lenses 2 is spherical, and the other is parabolic. Axisymmetric dielectric lens 2
The cross section in the optical axis direction may have a shape thicker at the center than at the edge.
【００２７】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５に係るコンパクトレンジを示す概略構成図である。Embodiment 5 FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a compact range according to Embodiment 5 of the present invention.
【００２８】次に、この発明の実施の形態５に係るコン
パクトレンジの動作については、上記実施の形態４と同
様であり、異なる点は軸対称誘電体レンズ２のエッジ部
にエッジ処理部５の誘電率を変えたことにより、上記誘
電体レンズのエッジ部からの回折波を低減したことであ
る。Next, the operation of the compact range according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the fourth embodiment, except that the edge of the axisymmetric dielectric lens 2 and the edge processing unit 5 are different. By changing the dielectric constant, the diffraction wave from the edge of the dielectric lens is reduced.
【００２９】以上のように、軸対称誘電体レンズ２のエ
ッジ部の誘電率を変えることによっても、上記実施の形
態１〜３の特性に加えて、エッジ部からの回折波を低減
することができる。As described above, by changing the dielectric constant of the edge portion of the axisymmetric dielectric lens 2, it is possible to reduce the diffracted wave from the edge portion in addition to the characteristics of the first to third embodiments. it can.
【００３０】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６に係るコンパクトレンジの軸対称誘電体レンズ部分
を説明するための断面図である。図において、新たな符
号として１０は誘電体レンズ２の周囲に設けた整合層で
ある。Embodiment 6 FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining an axially symmetric dielectric lens portion of a compact range according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a matching layer provided around the dielectric lens 2.
【００３１】整合層１０の構成方法は様々であるが、例
えば軸対称誘電体レンズ２の屈折率をｎ、軸対称誘電体
レンズ２の外部媒質の屈折率を１（空気や真空）とした
場合、√ｎの屈折率を有する誘電体層を、１／４λ
g（λg：整合層誘電体内において使用する電波の波長）
の厚みで軸対称誘電体レンズ２の表面に設置する方法が
あげられる。There are various methods of forming the matching layer 10. For example, when the refractive index of the axisymmetric dielectric lens 2 is n and the refractive index of the external medium of the axisymmetric dielectric lens 2 is 1 (air or vacuum). , Δn, the dielectric layer having a refractive index of √λ
g (λ g : wavelength of radio wave used in matching layer dielectric)
And a method of setting it on the surface of the axisymmetric dielectric lens 2 with a thickness of
【００３２】整合層のない誘電体レンズに電波が入射す
ると、誘電体レンズの表面で反射が起こる。反射した電
波は損失や不要な放射となり、誘電体レンズアンテナ装
置の性能を劣化させる。本実施の形態６では軸対称誘電
体レンズ２の表面に整合層１０を設けることにより上記
反射を軽減し、コンパクトレンジの性能劣化を軽減でき
る。When a radio wave enters a dielectric lens having no matching layer, reflection occurs on the surface of the dielectric lens. The reflected radio waves become loss or unnecessary radiation, and deteriorate the performance of the dielectric lens antenna device. In the sixth embodiment, by providing the matching layer 10 on the surface of the axisymmetric dielectric lens 2, the reflection can be reduced, and the performance degradation in the compact range can be reduced.
【００３３】実施の形態７．図１０はこの発明の実施の
形態７に係るコンパクトレンジの軸対称誘電体レンズ部
分を説明するための断面図である。図において１１は軸
対称誘電体レンズ２の掘り込みであり、１２は掘り込み
幅ｈである。Embodiment 7 FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining an axially symmetric dielectric lens part of a compact range according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a dug-in of the axisymmetric dielectric lens 2, and 12 denotes a dug-width h.
【００３４】図１０のように軸対称誘電体レンズ２に掘
り込み１１を設けることをゾーニングと言う。ここで、
掘り込み幅ｈは、軸対称誘電体レンズ２の屈折率をｎ、
使用する電波の自由空間中の波長をλ0とすると、ｈ＝
λ0／（ｎ−１）で表される。ゾーニングを施しても、
軸対称誘電体レンズ２はゾーニングを施す前とほぼ同等
の性能を有する。Providing the dug 11 in the axisymmetric dielectric lens 2 as shown in FIG. 10 is called zoning. here,
The dug width h is n, the refractive index of the axisymmetric dielectric lens 2 is n,
Assuming that the wavelength of the radio wave used in free space is λ 0 , h =
It is represented by λ 0 / (n−1). Even with zoning,
The axisymmetric dielectric lens 2 has almost the same performance as before zoning.
【００３５】したがって、本実施の形態７では、軸対称
誘電体レンズ２にゾーニングを施すことにより、軸対称
誘電体レンズ２を薄くでき、性能に影響を与えることな
く重量を軽減できる。また、軸対称誘電体レンズ２の薄
型化により誘電体レンズの通過損失を低減することがで
きる。Therefore, in the seventh embodiment, by zoning the axisymmetric dielectric lens 2, the axisymmetric dielectric lens 2 can be made thinner, and the weight can be reduced without affecting the performance. Further, by reducing the thickness of the axisymmetric dielectric lens 2, it is possible to reduce the transmission loss of the dielectric lens.
【００３６】また、本実施の形態７は上記実施の形態１
〜５に適用しても同様の効果を得ることができる。The seventh embodiment is the same as the first embodiment.
The same effect can be obtained by applying the above-described method to the above.
【００３７】実施の形態８．図１１はこの発明の実施の
形態８に係るコンパクトレンジの軸対称誘電体レンズ部
分を説明するための断面図である。図において、新たな
符号として１３は軸対称誘電体板、１４は軸対称誘電体
板１３の厚みｔである。Embodiment 8 FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining an axially symmetric dielectric lens portion of a compact range according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure, 13 is an axially symmetric dielectric plate, and 14 is a thickness t of the axially symmetric dielectric plate 13 as new symbols.
【００３８】軸対称誘電体板１３の厚みｔは使用周波数
のλ／４（λ：波長）以下の厚みとする。これにより、
誘電体レンズ２の表面は階段状となっているが、電気的
には表面が球形状のものと同等の性能を有する。The thickness t of the axisymmetric dielectric plate 13 is λ / 4 (λ: wavelength) or less of the operating frequency. This allows
Although the surface of the dielectric lens 2 is step-shaped, it has the same electrical performance as a spherical lens.
【００３９】本実施の形態８では、軸対称誘電体レンズ
２を軸対称誘電体板１３の多層構造で構成することによ
り、軸対称誘電体レンズ２の製造が簡易化される。ま
た、軸対称誘電体レンズ２の内部と表面付近に比誘電率
の不連続面が生じないため、レンズ特性が優れるという
利点を有する。In the eighth embodiment, by forming the axially symmetric dielectric lens 2 with a multilayer structure of the axially symmetric dielectric plate 13, the manufacture of the axially symmetric dielectric lens 2 is simplified. Further, since there is no discontinuous surface of the relative dielectric constant inside and near the surface of the axisymmetric dielectric lens 2, there is an advantage that the lens characteristics are excellent.
【００４０】なお、本実施の形態８は上記実施の形態１
〜７について適用しても同様の効果を得ることができ
る。The eighth embodiment is different from the first embodiment.
The same effect can be obtained by applying the methods of Nos. 1 to 7.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ホー
ンアンテナに良好な交差偏波特性を有する光軸方向に対
して軸対称ビームを放射するアンテナを用い、軸対称誘
電体レンズを用いることにより、テストゾーンにおける
ビームの偏波特性として主偏波成分には一様振幅分布、
一様位相分布を与え、交差偏波成分はほとんど無い特性
とすることができる。As described above, according to the present invention, an antenna that emits an axisymmetric beam with respect to the optical axis direction having good cross polarization characteristics is used for a horn antenna, and an axisymmetric dielectric lens is used. By using, as the polarization characteristics of the beam in the test zone, the main polarization component has a uniform amplitude distribution,
It is possible to provide a uniform phase distribution and to have a characteristic that there is almost no cross polarization component.
【００４２】また、軸対称誘電体レンズの曲面側の表面
形状が一様分布となるように修整を施すことにより、誘
電体レンズのビーム入射面では、希望する振幅・位相分
布を有するビームを実現できるため、テストゾーンにお
けるビームの特性も精度よく所望の偏波特性とすること
ができる。Further, by modifying the surface shape on the curved surface side of the axisymmetric dielectric lens to have a uniform distribution, a beam having a desired amplitude / phase distribution can be realized on the beam incident surface of the dielectric lens. Therefore, the beam characteristics in the test zone can be accurately set to the desired polarization characteristics.
【００４３】また、ホーンアンテナに一様分布の球面波
となる放射特性を有するアンテナを用い、光軸方向に対
して軸対称である軸対称誘電体レンズを用いることによ
り、テストゾーンにけるビームの偏波特性として主偏波
成分には一様振幅分布、一様位相分布を与え、交差偏波
成分はほとんど無い特性とすることができる。Further, by using an antenna having a radiation characteristic of a spherical wave having a uniform distribution as the horn antenna and using an axisymmetric dielectric lens which is axisymmetric with respect to the optical axis direction, the beam in the test zone can be reduced. As the polarization characteristics, a uniform amplitude distribution and a uniform phase distribution are given to the main polarization component, and a characteristic having almost no cross polarization component can be obtained.
【００４４】また、軸対称誘電体レンズのエッジ部をノ
コギリ歯状あるいは凹凸形状とすることにより、エッジ
部からの回折波を低減することができる。Further, by forming the edge portion of the axially symmetric dielectric lens into a saw-tooth shape or an uneven shape, a diffraction wave from the edge portion can be reduced.
【００４５】また、軸対称誘電体レンズのエッジ部の誘
電率を変えることにより、エッジ部からの回折波を低減
することができる。Further, by changing the dielectric constant of the edge portion of the axisymmetric dielectric lens, the diffraction wave from the edge portion can be reduced.
【００４６】また、軸対称誘電体レンズの表面に整合層
を設けることにより、誘電体レンズ表面におけるビーム
の反射を抑られ、コンパクトレンジの性能劣化を防ぐこ
とができる。Further, by providing a matching layer on the surface of the axisymmetric dielectric lens, the reflection of the beam on the surface of the dielectric lens can be suppressed, and the performance degradation of the compact range can be prevented.
【００４７】また、軸対称誘電体レンズにゾーニングを
施すことにより、軸対称誘電体レンズを薄くでき、性能
に影響を与えることなく重量を軽減できるとともに、軸
対称誘電体レンズの薄型化により誘電体レンズの通過損
失も低減できる。Further, by zoning the axisymmetric dielectric lens, the axisymmetric dielectric lens can be made thinner, and the weight can be reduced without affecting the performance. The passing loss of the lens can also be reduced.
【００４８】また、軸対称誘電体レンズを複数の軸対称
誘電体板を積層してなる多層構造としたことより、軸対
称誘電体レンズの製造が簡易化されるとともに、軸対称
誘電体レンズの内部と表面付近に比誘電率の不連続面が
生じないため、優れたレンズ特性を有するコンパクトレ
ンジを実現することができる。Further, since the axially symmetric dielectric lens has a multilayer structure in which a plurality of axially symmetric dielectric plates are laminated, the production of the axially symmetric dielectric lens is simplified, and the axially symmetric dielectric lens is formed. Since there is no discontinuous surface of the relative permittivity inside and near the surface, a compact range having excellent lens characteristics can be realized.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 この発明の実施の形態１に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態１に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 1 of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態２に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 2 of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態３に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 3 of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態４に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 4 of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態４に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 4 of the present invention.
【図７】 この発明の実施の形態４に係るコンパクトレ
ンジの構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a compact range according to Embodiment 4 of the present invention.
【図８】 この発明の実施の形態５に示すコンパクトレ
ンジの軸対称誘電体レンズの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a compact range axially symmetric dielectric lens according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】 この発明の実施の形態６に示すコンパクトレ
ンジの軸対称誘電体レンズの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a compact range axially symmetric dielectric lens according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】 この発明の実施の形態７に示すコンパクト
レンジの軸対称誘電体レンズの断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a compact-range axisymmetric dielectric lens according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１１】 この発明の実施の形態８に示すコンパクト
レンジの軸対称誘電体レンズの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a compact-range axisymmetric dielectric lens according to an eighth embodiment of the present invention.
【図１２】 従来のコンパクトレンジに係る構成を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration related to a conventional compact range.
１ ホーンアンテナ、２ 軸対称誘電体レンズ、３ 供
試アンテナ、４ 電波吸収体、５ エッジ処理部、６
対向アンテナ、７ 反射鏡、８ 光軸方向、９修整曲
面、１０ 整合層、１１ ゾーニング、１２ 掘り込み
幅ｈ、１３ 軸対称誘電体板、１４ 軸対称誘電体板の
厚みｔ。1 Horn antenna, 2 axis symmetric dielectric lens, 3 test antenna, 4 radio wave absorber, 5 edge processing unit, 6
Opposing antenna, 7 reflector, 8 optical axis direction, 9 reshaped surface, 10 matching layer, 11 zoning, 12 digging width h, 13 axis symmetric dielectric plate, 14 thickness t of axis symmetric dielectric plate.
フロントページの続き (72)発明者 浦崎 修治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA02 BB01 BB03 BC06 BD02 BD03 DA03 EA04 EA09 Continued on the front page (72) Inventor Shuji Urasaki 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 5J020 AA02 BB01 BB03 BC06 BD02 BD03 DA03 EA04 EA09
Claims (8)
と、 光軸方向の断面がエッジ部より中心で厚い収束系レンズ
形状の誘電体レンズを光軸方向に対して垂直な面で半分
に切断した形状を有する軸対称誘電体レンズと、 上記軸対称誘電体レンズの周囲に配置した電波吸収体と
を備えたことを特徴とするコンパクトレンジ。1. A horn antenna that radiates an axially symmetric beam, and a dielectric lens having a convergent lens shape whose cross section in the optical axis direction is thicker at the center than the edge is cut in half by a plane perpendicular to the optical axis direction. A compact range comprising: an axially symmetric dielectric lens having a shape; and a radio wave absorber disposed around the axially symmetric dielectric lens.
いて、 上記軸対称誘電体レンズを曲面側の表面形状が一様分布
となるように修整を施した修整レンズとしたことを特徴
とするコンパクトレンジ。2. The compact range according to claim 1, wherein said axisymmetric dielectric lens is a modified lens which is modified so that a surface shape on a curved surface has a uniform distribution. .
テナと、 一方の面が球面形状、他方の面が放物線形状からなり、
光軸方向の断面がエッジ部よりも中心で厚いレンズ形状
を有する軸対称誘電体レンズと、 上記軸対称誘電体レンズの周囲に配置した電波吸収体と
を備えたことを特徴とするコンパクトレンジ。3. A horn antenna having radiation characteristics of uniform distribution, one surface having a spherical shape and the other surface having a parabolic shape,
A compact range comprising: an axially symmetric dielectric lens having a lens shape whose cross section in the optical axis direction is thicker at the center than at an edge portion; and a radio wave absorber disposed around the axially symmetric dielectric lens.
パクトレンジにおいて、 上記軸対称誘電体レンズのエッジ部をノコギリ歯状また
は凹凸形状としたことを特徴とするコンパクトレンジ。4. The compact range according to claim 1, wherein an edge of said axisymmetric dielectric lens has a saw-tooth shape or an uneven shape.
パクトレンジにおいて、 上記軸対称誘電体レンズのエッジ部の誘電率を変えたこ
とを特徴とするコンパクトレンジ。5. The compact range according to claim 1, wherein a dielectric constant of an edge portion of said axisymmetric dielectric lens is changed.
パクトレンジにおいて、 上記誘電体レンズの表面に整合層を設けたことを特徴と
するコンパクトレンジ。6. The compact range according to claim 1, wherein a matching layer is provided on a surface of said dielectric lens.
パクトレンジにおいて、 上記誘電体レンズにゾーニングを施したことを特徴とす
るコンパクトレンジ。7. The compact range according to claim 1, wherein said dielectric lens is zoned.
パクトレンジにおいて、 上記誘電体レンズを複数の軸対称誘電体板を積層してな
る誘電体多層構造としたことを特徴とするコンパクトレ
ンジ。8. The compact range according to claim 1, wherein said dielectric lens has a dielectric multilayer structure formed by laminating a plurality of axially symmetric dielectric plates. .
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021945A JP2002228697A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Compact range |
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| JP2001021945A JP2002228697A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Compact range |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228697A true JP2002228697A (en) | 2002-08-14 |
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- 2001-01-30 JP JP2001021945A patent/JP2002228697A/en active Pending
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