JPH0119642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はある特定方向からの干渉を軽減する
ためにアンテナのサイドローブを制御することの
できるアンテナに関するものである。さらにくわ
しくいえば、反射鏡を用い、二つ以上の周波数帯
以上を共用するアンテナにおいて、ある特定方向
のサイドローブを低くすることのできるアンテナ
に関するものである。

従来のこの種のアンテナとして、受信アンテナ
の場合を例にとると第１図に示すように主アンテ
ナの他に干渉波源の方向に主放射方向を向けた副
アンテナを設け、主アンテナ及び副アンテナで受
信した干渉波が打消しあうように合成することに
より、見かけ上主アンテナの干渉波源方向のサイ
ドローブをを低くなるようにしていた。

すなわち、第１図において、干渉波源の方向に
主放射方向を向けた副アンテナ２で受信された干
渉波は可変減衰器３と可変移相器４を通り、合成
回路５で、主アンテナ１の干渉波源方向のサイド
ローブ受信された干渉波と合成される。この時、
合成回路５の出力６で干渉波出力が零になるよう
に可変減衰器３と可変移相器４を調整しておけ
ば、干渉波の出力はなく希望波のみが出力６にあ
らわれる。

しかしながら、第１図に示すような構成では、
主アンテナ１が２以上の多周波数帯共用アンテナ
の場合には副アンテナ２、可変減衰器３、可変移
相器４及び合成回路５を各周波数帯ごとに設ける
か、又は副アンテナ２も主アンテナ１と同じ多周
波数帯共用アンテナとして、分波器にて各周波数
帯に分波後、可変減衰器３、可変移相器４及び合
成回路を各周波数帯ごとに設ける必要があり、構
成が複雑となり、経済的にも高価になるという欠
点があつた。また主アンテナ１と合成回路５及び
副アンテナ２と合成回路５の間の電気長を広帯域
にわたつて一致させることはほとんど不可能にち
かく、狭帯域の性能しか得られなかつた。さらに
干渉波源の方向が変わつた場合には、副アンテナ
２の方向を変えるとともに、各周波数帯ごとの可
変減衰器３と可変移相器４を再調整する必要があ
るといつた欠点があつた。

この発明はこれらの欠点を解決するために、副
アンテナを反射形フエイズドアレイアンテナ構成
とし、その開口が主アンテナの反射鏡の内面の一
部にほゞ一致するように設置し、さらに反射形フ
エイズドアレイアンテナの開口には対象とする周
波数帯の電波だけを通過し、他の周波数帯の電波
を反射する周波数選択性の素子を取り付けて、主
アンテナの一次放射器からの放射波のうち対象と
する周波数帯の電波の一部を利用することによ
り、合成回路を不用とし、またフエイズドアレイ
アンテナ内の移相器及び減衰器を制御することに
より、干渉波源の方向が変わつてもアンテナを動
かすことなく対応できるようにしたものであり、
以下図面について詳細に説明する。

第２図はこの発明の一実施例であり、主アンテ
ナの形式はホーンリフレクタアンテナであり、サ
イドローブを制御する周波数帯が一つの場合を示
している。図において、１０は多周波数帯の一次
ホーン、１１はパラボラ反射鏡、１２は反射形フ
エイズドアレイアンテナ構成の副アレイアンテ
ナ、１２ａは１周波数帯の電波が通過しその他の
周波数帯の電波の大部分を反射する周波数選択性
の素子であつて、鏡面の一部を切欠いた部分には
め込むような形で取り付けられ、鏡面とほヾ面一
になつている。１２ｂは移相器、１２ｃは減衰
器、１２ｄは反射のための短絡面であり、上記反
射鏡の背面において、上記選択性素子の上に階層
状に取り付けてある。第３図は第２図の正面図で
ある。

図において、一次ホーン１０から放射された多
周波数帯の電波は大部分はパラボラ反射鏡１１で
反射されて開口面で等位相となり、正面方向に主
ビームを形成する。一方、周波数選択性素子１２
ａへ入射した電波は通過する１周波数帯の電波以
外は、この面で反射されて前記主ビームを形成す
るが、ここを通過した周波数帯の電波は移相器１
２ｂ、減衰器１２ｃを通り、短絡面１２ｄで反射
されて、再び減衰器１２ｃと移相器１２ｂを通
り、周波数選択性素子１２ａを通つて外部に反射
される。前記移相器１２ｂと減衰器１２ｃを外部
から電子制御して、電波に必要な位相推移と減衰
を与えることにより、副アレイアンテナ１２とし
て希望する放射指向性を得ることができる。また
副アレイアンテナ１２の放射指向性の方向のみを
変化する場合には減衰器１２ｃはあらかじめ設定
した固定の減衰器でよく、または使用しなくても
よい。

したがつて、サイドローブを制御する周波数帯
においては、副アレイアンテナ１２以外のパラボ
ラ反射鏡面１１から放射指向性において、ある特
性方向のサイドローブを干渉を避けるため低くし
たい場合には、副アレイアンテナの指向性の主ビ
ームを前記サイドローブの方向に向けて、振幅を
一致させて、位相を逆相にすることにより実現で
きる。副アレイアンテナ１２の大きさは、主アン
テナのサイドローブのうち、干渉波を避けるため
に低くしようとする方向、レベルにより決まる。
通常のホーンリフレクタアンテナにおいては、サ
イドローブレベルは約−20dB以下であるので、
パラボラ反射鏡１１に対して、副アレイアンテナ
１２の大きさは相当に小さくすることができ、構
成上及び構造上で問題になることはない。

第４図はこの発明の他の実施例であり、主アン
テナの形式はホーンリフレクタアンテナであり、
サイドローブを制御する周波数帯が二つの場合を
示している。図において１３は副アレイアンテナ
１２と別の周波数帯のサイドローブを制御するた
めの副アレイアンテナであり、その構成及び作用
は副アレイアンテナ１２と同じである。第５図は
第４図の正面図である。

したがつて、この場合には、主アンテナのこの
周波数帯での放射指向性において、干渉波を避け
るために同一方向又は異なる方向のサイドローブ
を低くすることができる。

以上説明したように、この発明によれば、従来
主アンテナの他に副アンテナを設置し、この両ア
ンテナ間の干渉波に対する振幅及び位相を調整し
て合成する回路を必要としていたものが、多周波
数帯共用アンテナの場合でも、パラボラ反射鏡面
内の一部に副アレイアンテナを設けて、その開口
部に周波数選択性素子とし、この副アレイアンテ
ナを反射形フエイズドアレイアンテナとすること
により、振幅及び位相を調整して合成する回路が
不用となり、周波数選択性素子に対応する周波数
帯で干渉波源の方向のサイドローブを低くするこ
とができ、またサイドローブを低くしたい方向を
変える場合には副アレイアンテナ内の移相器及び
減衰器を外部から電子的に制御するだけでよく、
アンテナの設置方向を変えるといつたことは必要
ないという利点がある。またサイドローブを制御
する周波数帯が多くなつても、周波数選択性素子
を通して副アレイアンテナを設けるので、他の周
波数帯へ影響を与えることなく、周波数帯ごとに
副アレイアンテナを設けることができ、さらに各
周波数帯ごとに異なる方向のサイドローブでも低
くできるという利点がある。

また各副アレイアンテナの周波数選択性素子は
パラボラ反射鏡面にほゞ一致しており、これが副
アレイアンテナの開口となつているため、給電線
路が不用であり、さらに移相器、減衰器の長さも
短かくすることにより、副アレイアンテナからの
放射波の周波数特性は、主アンテナの周波数特性
にちかくでき、広帯域な特性が得られるという利
点がある。

なお、以上の説明はホーンリフレクタアンテナ
の実施例について説明したが、反射鏡を使用する
他の形式のアンテナ、たとえばパラボラアンテ
ナ、カセグレンアンテナ、オフセツトアンテナ等
に対しても、同様に実施することにより、同じ効
果が得られる。

このようにこの発明による干渉波を軽減するこ
とのできるアンテナ装置は多周波数帯で、簡単に
サイドローブを低くしたい方向を変えることがで
き、また広帯域な特性を得ることができるもの
で、実用上の価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアンテナ装置を示す構成図、第
２図はこの発明によるアンテナ装置の一実施例を
示す断面図、第３図は第２図のアンテナ装置の正
面図、第４図はこの発明による他の一実施例を示
す断面図、第５図は第４図の正面図である。 １……主アンテナ、２……副アンテナ、３……
可変減衰器、４……可変移相器、１０……一次ホ
ーン、１１……パラボラ反射鏡、１２，１３……
副アレイアンテナ、１２ａ，１３ａ……周波数選
択性素子、１２ｂ，１３ｂ……移相器、１２ｃ，
１３ｃ……減衰器、１２ｄ，１３ｄ……短絡面。
なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を
付して示してある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電波を送信又は受信する一次ホーンと、この
   一次ホーンに対向している電波を反射させる反射
   鏡と、この反射鏡面内の一部に、鏡面とほぼ面一
   に設けた周波数選択性素子及び上記選択性素子に
   階層状に取り付けた移相器、減衰器、短絡面より
   構成される複数個の反射形のアレイ素子とを具備
   したことを特徴とするアンテナ装置。 ２ ２以上の異なる周波数帯毎に、周波数選択性
   素子及び移相器、減衰器、短絡面より構成される
   複数個の反射形のアレイ素子を二つ以上の異なる
   周波数帯毎に具備したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のアンテナ装置。