JPH01277007A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH01277007A JPH01277007A JP10815088A JP10815088A JPH01277007A JP H01277007 A JPH01277007 A JP H01277007A JP 10815088 A JP10815088 A JP 10815088A JP 10815088 A JP10815088 A JP 10815088A JP H01277007 A JPH01277007 A JP H01277007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- primary radiator
- sub
- reflector
- reflection mirror
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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。
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、１つの主反射鏡で２つの放射パターンを得
るとともに、一方の放射パターンを他の放射パターン方
向とは独立に調整できるアンテナ装置に関するものであ
る。
るとともに、一方の放射パターンを他の放射パターン方
向とは独立に調整できるアンテナ装置に関するものであ
る。
近年衛星を利用した通信の発展はめざましいものがあり
、特に静止軌道上に衛星を配した静止衛星の存在は重要
である。静止衛星の代表的なものに通信衛星、放送衛星
、気象衛星がある。現在静止軌道には１００以上の衛星
があり、１つのアンテナ装置で複数の衛星と送信や受信
が可能であれば、価格、配置場所の削減など経済的効果
が大である。
、特に静止軌道上に衛星を配した静止衛星の存在は重要
である。静止衛星の代表的なものに通信衛星、放送衛星
、気象衛星がある。現在静止軌道には１００以上の衛星
があり、１つのアンテナ装置で複数の衛星と送信や受信
が可能であれば、価格、配置場所の削減など経済的効果
が大である。
衛星通信地球局アンテナの直径としては、近年の衛星の
大型化に伴い、年々小型化がはかられ、例えば５ＣＰＣ
ＣＳｉｎｇｌｅ Ｃａｖｒｉｅｒ ｐｅｒ Ｃｈａｎｎ
ｅｌ）方式では直径が１．８ｍ程度を必要とする。
大型化に伴い、年々小型化がはかられ、例えば５ＣＰＣ
ＣＳｉｎｇｌｅ Ｃａｖｒｉｅｒ ｐｅｒ Ｃｈａｎｎ
ｅｌ）方式では直径が１．８ｍ程度を必要とする。
又、放送衛星（ＢＳ）からのテレビ放送波を直接受信す
る方式（ＤＢＳ）のアンテナでは直径が０．４５ｍから
０．６ｍでよい。
る方式（ＤＢＳ）のアンテナでは直径が０．４５ｍから
０．６ｍでよい。
従来、１つのアンテナ装置で複数のビームを作り、複数
の衛星と送信や受信を行うマルチビームアンテナとして
、例えば「アンテナ工学ハンドブック」 （電子通信学
会偏、オーム社）に示されるようなアンテナ装置が知ら
れており、この構成を第８図に示す、第８図に示す従来
のアンテナ装置は、主反射鏡（１）及び副反射鏡（２）
を備えた双焦点をもつ副反射鏡アンテナであり、第８図
に示すように鏡軸からビーム偏移角度（α）だけ傾いた
方向から到来した平面波を鏡軸のまわりにある焦点Ｆあ
るいはＦｌに集束する。第８図のような構成のアンテナ
のビーム偏移角度（α）とそのときの利得の関係を第９
図に示す、第９図において、Ｄはアンテナの直径、ｆは
アンテナ主反射鏡（１）の焦点距離、人は波長である。
の衛星と送信や受信を行うマルチビームアンテナとして
、例えば「アンテナ工学ハンドブック」 （電子通信学
会偏、オーム社）に示されるようなアンテナ装置が知ら
れており、この構成を第８図に示す、第８図に示す従来
のアンテナ装置は、主反射鏡（１）及び副反射鏡（２）
を備えた双焦点をもつ副反射鏡アンテナであり、第８図
に示すように鏡軸からビーム偏移角度（α）だけ傾いた
方向から到来した平面波を鏡軸のまわりにある焦点Ｆあ
るいはＦｌに集束する。第８図のような構成のアンテナ
のビーム偏移角度（α）とそのときの利得の関係を第９
図に示す、第９図において、Ｄはアンテナの直径、ｆは
アンテナ主反射鏡（１）の焦点距離、人は波長である。
従来のマルチビームアンテナは以上のように構成されて
いるので、各々のビームに対する放射パターンや利得が
、シングルビームアンテナの場合に比べて劣るという問
題点があった。
いるので、各々のビームに対する放射パターンや利得が
、シングルビームアンテナの場合に比べて劣るという問
題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、１つのアンテナで、利得や放射パターンに優
れたビームを得るとともに、上記の優れたビームとは独
立にその指向方向を可変できる比較的低利得の他のビー
ムを得、前述のような５ｃｐｃ方式による通信機能と、
衛星放送受信機能のように多機能なアンテナ装置を得る
ことを目的とする。
たもので、１つのアンテナで、利得や放射パターンに優
れたビームを得るとともに、上記の優れたビームとは独
立にその指向方向を可変できる比較的低利得の他のビー
ムを得、前述のような５ｃｐｃ方式による通信機能と、
衛星放送受信機能のように多機能なアンテナ装置を得る
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係るアンテナ装置は、主反射鏡と副反射鏡と
１次放射器から構成する複反射鏡アンテナに、その副反
射鏡の周辺に別の１次放射器を設けるとともに、この１
次放射器の取付位置を副反射鏡の周辺で変位させる構成
としたものである。
１次放射器から構成する複反射鏡アンテナに、その副反
射鏡の周辺に別の１次放射器を設けるとともに、この１
次放射器の取付位置を副反射鏡の周辺で変位させる構成
としたものである。
この発明における２つのビームの相対指向方向の可変は
高利得放射パターンの指向方向は、主反射鏡と副反射鏡
と１次放射器の相対関係を固定状態で主反射鏡の方向を
調整することにより、又副反射鏡周辺の１次放射器の位
置を動かしてより低い利得の放射パターンの指向方向を
可変する。
高利得放射パターンの指向方向は、主反射鏡と副反射鏡
と１次放射器の相対関係を固定状態で主反射鏡の方向を
調整することにより、又副反射鏡周辺の１次放射器の位
置を動かしてより低い利得の放射パターンの指向方向を
可変する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は主反射鏡で、共有焦点−を焦点と
する回転放物面からなり、（２）は副反射鏡で、共有焦
点ａＳと一次放射器（３）からの放射波の位相中心（３
１）とを焦点とする回転双曲面からなる。
図において、（１）は主反射鏡で、共有焦点−を焦点と
する回転放物面からなり、（２）は副反射鏡で、共有焦
点ａＳと一次放射器（３）からの放射波の位相中心（３
１）とを焦点とする回転双曲面からなる。
ここに、主反射鏡（１）と副反射鏡（２）によっていわ
ゆるカセグレンアンテナを構成する。（３）は第１の１
次放射器、（４）は第２の１次放射器、（５）は副反射
鏡支持柱、（６）は第１の１次放射器に接続された送受
信機、（７）は第２の１次放射器に接続された送受信機
、ｒ２−は１反・射鏡（１１と副反射鏡（２）の共有焦
点である。なお、第１の１次放射器（３）からの放射波
の位相中心（３１）は副反射鏡（２）に対し焦点（至）
と共軛焦点である。 （３２）は第１の１次放射器（３
）からの放射パターンの方向を示す、 （４２）は第２
の１次放射器（４）からの放射パターンの方向を示す。
ゆるカセグレンアンテナを構成する。（３）は第１の１
次放射器、（４）は第２の１次放射器、（５）は副反射
鏡支持柱、（６）は第１の１次放射器に接続された送受
信機、（７）は第２の１次放射器に接続された送受信機
、ｒ２−は１反・射鏡（１１と副反射鏡（２）の共有焦
点である。なお、第１の１次放射器（３）からの放射波
の位相中心（３１）は副反射鏡（２）に対し焦点（至）
と共軛焦点である。 （３２）は第１の１次放射器（３
）からの放射パターンの方向を示す、 （４２）は第２
の１次放射器（４）からの放射パターンの方向を示す。
第１図において、第１の１次放射器（３）から放射した
電波は、副成射鏡（２）と主反射鏡＋１１で反射した後
、主反射鏡１１）の開口面上で等位相の平面波となり、
第１図に破線（３２）で示す方向に放射される。
電波は、副成射鏡（２）と主反射鏡＋１１で反射した後
、主反射鏡１１）の開口面上で等位相の平面波となり、
第１図に破線（３２）で示す方向に放射される。
そしてこの放射波の方向は、主反射鏡＋１１、副反射′
鏡（２）、第１の１次放射器（３）をその相対位置関
係を変えずに、全体を方向調整することで調整できるこ
のような第１の放射波は主反射鏡（１１と副反射鏡（２
）を鏡面修整することで開口能率として７０％を超す性
能が実現できる。一方副反射鏡（２）の周辺に設置した
第２の１次放射器（４）の構成を第２図及び第３図に示
す、第２図は第２の１次放射器（４）の正面図であり、
第３図はその側面図である。これら第２図、及び第３図
に於て、第２の１次放射器（４）として放射素子（４１
）を有したマイクロストリップアンテナを１例として示
すもので、（４１）は第１の１次放射器（４）の放射素
子、（４２）は同接地導体、（４８）は第１の１次放射
器（４）の入出力端子、（２１） （２２）は第１の１
次放射器（４）の位置固定金具を示す。
鏡（２）、第１の１次放射器（３）をその相対位置関
係を変えずに、全体を方向調整することで調整できるこ
のような第１の放射波は主反射鏡（１１と副反射鏡（２
）を鏡面修整することで開口能率として７０％を超す性
能が実現できる。一方副反射鏡（２）の周辺に設置した
第２の１次放射器（４）の構成を第２図及び第３図に示
す、第２図は第２の１次放射器（４）の正面図であり、
第３図はその側面図である。これら第２図、及び第３図
に於て、第２の１次放射器（４）として放射素子（４１
）を有したマイクロストリップアンテナを１例として示
すもので、（４１）は第１の１次放射器（４）の放射素
子、（４２）は同接地導体、（４８）は第１の１次放射
器（４）の入出力端子、（２１） （２２）は第１の１
次放射器（４）の位置固定金具を示す。
第２図及び第３図に示す第２の１次放射器（４）を用い
ることにより、第１の１次放射器（４）からの放射波は
主反射鏡（１１で反射されて空間に放射されることにな
るが、主反射鏡（１１の中心軸からは偏心しているため
、主反射鏡＋１１の開口面では、振幅及位相が等しくな
らず、第１図において一点鎖線（４２）で示す方向に利
得が最大の第２の放射特性を示す。
ることにより、第１の１次放射器（４）からの放射波は
主反射鏡（１１で反射されて空間に放射されることにな
るが、主反射鏡（１１の中心軸からは偏心しているため
、主反射鏡＋１１の開口面では、振幅及位相が等しくな
らず、第１図において一点鎖線（４２）で示す方向に利
得が最大の第２の放射特性を示す。
第１の放射波（３２）と第２の放射波（４２）方向の相
異角度Ｄ（第１図）は、指向させたい希望の２つの衛星
の方向の差と等しくなるように第２の１次放射器（４）
の位置を選定の上固定金具（２１） （２２）で固定す
ることにより、目的とする２衛星指向が実現できる。第
１図に示す２つの放射波の方向の相異角度θは、主・副
反射鏡＋１１の中心鏡軸からの偏移量Ｒに比例し、相異
角度の方向は、副反射鏡（２）に対する第２の１次放射
器（４）の設置位置（φ）（第２図に示す、）に比例す
る。なお、第２の１次放射器（４）で得られる第２の放
射波の利得は、第１の放射波の利得より低くなる。
異角度Ｄ（第１図）は、指向させたい希望の２つの衛星
の方向の差と等しくなるように第２の１次放射器（４）
の位置を選定の上固定金具（２１） （２２）で固定す
ることにより、目的とする２衛星指向が実現できる。第
１図に示す２つの放射波の方向の相異角度θは、主・副
反射鏡＋１１の中心鏡軸からの偏移量Ｒに比例し、相異
角度の方向は、副反射鏡（２）に対する第２の１次放射
器（４）の設置位置（φ）（第２図に示す、）に比例す
る。なお、第２の１次放射器（４）で得られる第２の放
射波の利得は、第１の放射波の利得より低くなる。
なお、上記実施例では、第２の１次放射器（４）の位置
を移動できるようにして第２の放射波の方向を変えてい
るが、第４図及び第５図に示すように、副反射鏡（２）
の周辺に多数の第２の１次放射器（４１）を配置し、そ
のいずれかを選択する方法でも同様の性能が得られる。
を移動できるようにして第２の放射波の方向を変えてい
るが、第４図及び第５図に示すように、副反射鏡（２）
の周辺に多数の第２の１次放射器（４１）を配置し、そ
のいずれかを選択する方法でも同様の性能が得られる。
なお、図において第１図第２図と同一符号のものは同−
又は相当部分を示す。
又は相当部分を示す。
また、上記実施例では第２の１次放射器（４）としてマ
イクロストリップアンテナについて説明したが、ホーン
アンテナなどその実現法は制限されるものではない。
イクロストリップアンテナについて説明したが、ホーン
アンテナなどその実現法は制限されるものではない。
又、本発明によれば、第６図と第７図に示すような構成
により、アンテナの広角放射特性を改良できる利点を有
する。第６図と第７図は、第１図の副反射１ （２１と
第２の１次放射器（４）の部分を示す詳細図であり、第
６図は正面図、第７図は側面図を示す、何回に於て（４
）は副反射鏡！１１の全周を囲む形状の第２の１次放射
器、（４１）は第２の１次放射器（４）の金属パッチ状
の放射素子、（４２）は第２の１次放射器１５）の接地
導体であり（４）の裏面全面に施されている。（４８）
は放射素子（４１）への電波の入出力端子である。第２
の１次放射器（５）で形成される第２の放射パターンは
、（４）を副反射鏡（２）と位置固定金具（２１）の間
を摺動させ放射素子（４１）の位置を変えることにより
、そのパターンの指向方向を変化されることができるう
えに、第１の１次放射器（３）から放射され、副反射ｍ
（２）と主反射１１ ｉｌ）により反射されて第１の放
射パターンを形成する上で、副反射鏡（２）からの漏洩
電力が原因で起る広角放射パターンの劣化が、第６図及
第７図の接地導体（４２）により副反射鏡（２）からの
漏洩電力を減少せしめることになり、広角放射パターン
の改善につながる。
により、アンテナの広角放射特性を改良できる利点を有
する。第６図と第７図は、第１図の副反射１ （２１と
第２の１次放射器（４）の部分を示す詳細図であり、第
６図は正面図、第７図は側面図を示す、何回に於て（４
）は副反射鏡！１１の全周を囲む形状の第２の１次放射
器、（４１）は第２の１次放射器（４）の金属パッチ状
の放射素子、（４２）は第２の１次放射器１５）の接地
導体であり（４）の裏面全面に施されている。（４８）
は放射素子（４１）への電波の入出力端子である。第２
の１次放射器（５）で形成される第２の放射パターンは
、（４）を副反射鏡（２）と位置固定金具（２１）の間
を摺動させ放射素子（４１）の位置を変えることにより
、そのパターンの指向方向を変化されることができるう
えに、第１の１次放射器（３）から放射され、副反射ｍ
（２）と主反射１１ ｉｌ）により反射されて第１の放
射パターンを形成する上で、副反射鏡（２）からの漏洩
電力が原因で起る広角放射パターンの劣化が、第６図及
第７図の接地導体（４２）により副反射鏡（２）からの
漏洩電力を減少せしめることになり、広角放射パターン
の改善につながる。
さらに以上の説明は回転対象なカセグレンアンテナに限
らずグレゴリアンテナや、オフセント形成のアンテナに
も同様に適用することができる。
らずグレゴリアンテナや、オフセント形成のアンテナに
も同様に適用することができる。
以上のように、この発明によれば、複反射鏡アンテナの
副反射鏡の周辺に第２の１次放射器を配置しその位置を
動かして得られる第２の放射波を、複反射鏡アンテナで
得られる第１の放射波とは独立に方向調整を可能とした
ので、安価な２つの放射波を有するアンテナ装置が実現
できる。
副反射鏡の周辺に第２の１次放射器を配置しその位置を
動かして得られる第２の放射波を、複反射鏡アンテナで
得られる第１の放射波とは独立に方向調整を可能とした
ので、安価な２つの放射波を有するアンテナ装置が実現
できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図及び
第３図は第１図に示す第２の１次放射器の構成を示す正
面図及び側面図、第４図及び第５図は第１図に示す第２
の１次放射器の他の構成を示す正面図及び側面図、第６
図及び第７図は第１図に示す第２の１次放射器の更に他
の構成を示す正面図及び側面図、第８図は従来のアンテ
ナ装置の構成を示す概略構成図、第９図は従来のアンテ
ナ装置におけるビーム偏移角度（α）と利得変化の関係
を示す特性図である。 各図中、＋１１は主反射鏡、（２）は副反射鏡、（３）
は第１の１次放射器、（４）は第２の１次放射器、（６
）は送受信機、（７）は送受信機である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
第３図は第１図に示す第２の１次放射器の構成を示す正
面図及び側面図、第４図及び第５図は第１図に示す第２
の１次放射器の他の構成を示す正面図及び側面図、第６
図及び第７図は第１図に示す第２の１次放射器の更に他
の構成を示す正面図及び側面図、第８図は従来のアンテ
ナ装置の構成を示す概略構成図、第９図は従来のアンテ
ナ装置におけるビーム偏移角度（α）と利得変化の関係
を示す特性図である。 各図中、＋１１は主反射鏡、（２）は副反射鏡、（３）
は第１の１次放射器、（４）は第２の１次放射器、（６
）は送受信機、（７）は送受信機である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １、主反射鏡、副反射鏡、第１の１次放射器及び第２の
１次放射器を具備し、上記副反射鏡と上記第１の１次放
射器が上記主反射鏡の１次放射系となすことにより第１
の放射パターンを形成する手段と、上記第２の１次放射
器を上記副反射鏡の周辺に配し上記主反射鏡で第２の放
射パターンを形成する手段と、上記第２の１次放射器を
上記副反射鏡の周辺でその位置を変えることにより第２
の放射パターンを第１の放射パターンの指向方向とは独
立に調整可能な手段とを備えたことを特徴とするアンテ
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10815088A JPH01277007A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10815088A JPH01277007A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01277007A true JPH01277007A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14477213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10815088A Pending JPH01277007A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01277007A (ja) |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10815088A patent/JPH01277007A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6366256B1 (en) | Multi-beam reflector antenna system with a simple beamforming network | |
| EP1020952A1 (en) | Gregorian antenna system | |
| US6943745B2 (en) | Beam reconfiguration method and apparatus for satellite antennas | |
| US10566698B2 (en) | Multifocal phased array fed reflector antenna | |
| US6429823B1 (en) | Horn reflect array | |
| EP3035444B1 (en) | Feed re-pointing technique for multiple shaped beams reflector antennas | |
| JP3313636B2 (ja) | 低軌道衛星通信用アンテナ装置 | |
| JP3473033B2 (ja) | 衛星受信用マルチビームアンテナ | |
| US6747604B2 (en) | Steerable offset antenna with fixed feed source | |
| TW405279B (en) | Antenna for communicating with low earth orbit satellite | |
| US5977926A (en) | Multi-focus reflector antenna | |
| US6882323B2 (en) | Multi-beam antenna system with shaped reflector for generating flat beams | |
| EP1207584B1 (en) | Integrated dual beam reflector antenna | |
| EP1020949A2 (en) | A compact folded optics antenna system for providing adjacent, high gain antenna beams | |
| JP3322897B2 (ja) | 鏡面修整アンテナ | |
| US6980170B2 (en) | Co-located antenna design | |
| JPH01277007A (ja) | アンテナ装置 | |
| JPH10322121A (ja) | アレイ給電反射鏡アンテナ | |
| Vilenko et al. | Millimeter wave reflector antenna with wide angle mechanical beam scanning | |
| EP1137102A2 (en) | Frequency variable aperture reflector | |
| US6172649B1 (en) | Antenna with high scanning capacity | |
| KR102284920B1 (ko) | 다중 위성신호 수신용 안테나 시스템 | |
| JP2000082918A (ja) | マルチビームアンテナ | |
| Shoki et al. | Development of a breadboard model for the 22‐ghz band satellite broadcasting multibeam antenna | |
| JPS6251809A (ja) | 衛星受信アンテナ装置 |