JPH02237203A - オフセットアンテナ - Google Patents
オフセットアンテナInfo
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- JPH02237203A JPH02237203A JP5695189A JP5695189A JPH02237203A JP H02237203 A JPH02237203 A JP H02237203A JP 5695189 A JP5695189 A JP 5695189A JP 5695189 A JP5695189 A JP 5695189A JP H02237203 A JPH02237203 A JP H02237203A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radome
- side plate
- deterioration
- primary radiator
- reflecting mirror
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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Ｉハ主おしてマイクロ波帯通信あるいはレーダ
ー等に用いる開口面アンテナに関するもので．さらに詳
しく言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良
に関するものであるっ〔従来の技術〕 第４図は例えば特公昭５３−３１３４５号公報に示され
た従来のオフセットアンテナを示す側面図．第５図は正
面図．第６図は部分斜ネ芹図であり，図において（１）
はＦ２ を焦点としＡＡを回転軸とする回転放物面を
前記１１転ＩＩＩＩＡＡ．！：φなる角度をなす平面Ｐ
で切断して得られる主反射鏡，（２）はＦ１とＦ２
を共やく焦点とじＢＢを回転軸きする回転楕円面の一部
の副反射鏡．（３）は例えば円錐ホーンの一次放射器で
１ この一次放射器（３）の放射電波位相中心は副反射
鏡ｒ２１の焦点の１つＦ１ と一致しているっ｛４）
は主反射億（１）の（資）囲を覆う円筒形状の側板．（
５）は側板（４）の一部を切１つて構成される穴（６）
は一次放射器（３）と側板（４）の穴（５）を覆う箱体
，（力は側板（４）の副反射境１２）の側の開口を覆う
誘電体板のレドーム，（８）は一次放射器（３）から放
射される電波の伝送路１（９）は穴（５）のエソジであ
るっ従来のオフセントアンテナは上記の様に構成され，
これを送信アンテナとして考えた場合，一次放射器（３
）より放射される雷波は伝送路（８）の通り．前記一次
放射器（３）の放射電波位相中心．すなわち焦点Ｆ１
を中心とする球面波きして放射され，副反射鏡（２）
で反射して焦点Ｆ’２ ｆ経由し，主反射鏡（１）で
反射して平面波となり，アンテナの前方に鋭いビームを
形成するっこの一次放射器（３｝の開口に雨滴や雪が付
着すると．一次放射器（３）から放射される眠波の根巾
分布が変化するため．本来の鋭いビームが劣化したり，
不要な方向への電波が放射されるので，レドーム＋７ｌ
ｌｄ主反射鏡（１），側板（４）．箱体（６）ととも
に密閉溝造をなし，この内部に雨や雪が浸入して一次放
射器１３）に付着するときを防いでいるっさらにゴ次放
射器（３）から副反射鏡（２），主反射鏡ｆｉｌを経て
アンテナ前方に至る伝送路ｆ８）の途上で電波がブロッ
クされるとおのないように側板（４）の穴（５）は配攬
されており，レドーム（７）も波長と比べて十分薄い誘
電体の薄漠を使田し，レドーム（７）と伝送路（８）と
のなす角を直角でない角度ψとして電波が通過する際の
反射を啄力少なくしているっ上記の様な留意によりオフ
セットアンテナは．本質的にプロツキングの存在するパ
ラボラアンテナやカセグレンアンテナと比べ，プロッキ
ングによるサイドロープ劣化や利得低下がなく．特性良
好なアンテナとして高密度通信や衛星通信に利用されて
いるっ〔発明が解決しようきする課題〕 しかるに．上記従来のオ′７セットアンテナにおいて必
要とされる側・板ｆ４１の穴（５）に関して．電気的特
性および機械的強度上２〜３の考慮すべき点がある， まず電気的特性では，穴１５）を幾何光学的に考えた唱
合にはその形状は焦点Ｆ２ を頂点きし主反射＠（１
）の固囲を導線きする円錐と側板（４）との相貫線とす
ればよい訳だが，実際Ｋは波長が数儒の゛心波であるた
めこの電波がなす円錐は波動的な拡りを有しているから
，穴（５）は上記相貫線より大きくなくてはならない，
）４？に焦点Ｆ２ の近傍では十分大きくする必要が
あり．実用にあたっては第６図に示すように穴（５）は
箱体（６）と同等の大きさとするのが通常である．さら
に穴（５）は側板（４）との間にエッジ（９）を形成し
．アンテナとしての不可避的なエッジすなわち主反射鏡
（１）キ副反射鏡（２）の外川の他にエッジ１９）を有
することになり，エッジ回折あるいけエッジ散乱によっ
てサイドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収体の
装着などが必要になるっつぎに機械的強度の面では１側
板（４）の円筒ンエルとしての連続性を穴（５）が分断
し．さらに側板（５）と箱体１６）の接合される箇所は
シェルとしての曲率ｂその方向が角，変するから，ここ
に面外曲げモーメントが発生するので板厚を厚くしたり
，補強を加えるなどの処置が必要である，またアンテナ
に台風など強風が作用する際．箱体（６）は風の流線を
乱し風荷重を憎加させるので．乱れを少なくするよう風
洞実験などにより影響の少ない形状を模索し．その結果
に基づき各部の強度を向上させる必要があるっ これらはいずれもオフセットアンテナ本来の電気・機械
的特性の劣化を防ぐためになされるものであるわけだが
，その改善には電波吸収体の使用．板厚の増加々ど製作
費の増大と．穴の形状や電波吸収体の装着位置．箱体の
形状選定など実験的要素の犬なる開発手順を円き．結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた、 この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
．上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテナ
を得ることを目的さしていろう〔課題を解決するための
手段〕 この発明に関わるオフセットアンテナは．レドームの外
周形状を２つの半倒円形の集合形状とし．側板の内面形
状を主反射鏡の外周を導線きしレドームの外周上の各点
を頂点とする錐体の包絡体で構成し．この包絡体すなわ
ち側板内に副反射境お一次放射器を包含するものである
， 〔作用〕 この発明においては，川０板が一次放射器から放射され
る電波を分断あるいはプロツキングすることなく伝送路
を覆うこ々がで久るから．４則板に電波を通過させる穴
が不要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性劣化や
穴固辺の機械的強度の劣化がない。さらに副反射鐘．一
次放射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから
．オフセットアンテナを構成する部品の数を少なくする
う〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す側面図．第２図は正
面図であり．図において（１）は主反射鏡，（２）１は
副反射鏡．（３）は一次放射器．（８）は伝送路でこれ
らは上記従米装置と同じである．，０１は側板，ロＤは
レドームであろう側板ｆｌｌ，：レドーム旧）の形状ハ
以下のように定める。主反射鏡（１）の外周を導線とし
レドームＯＢの外局上の一点を頂点とする錐体は楕円形
であり一義的に定オる。レドーム［ｌＩの外周上で頂点
を移動していくと，それに対応して錐体が順次定オるが
，レドームａＩ１の外周を頂点が一周するとこれら帷体
の集合として色絡体が形成される。この包絡体の形状は
．レドームロ９の外固形状と．主反射鐘（１）とレドー
ムａｎとの相対位置が定まれば主反射鐘ｆｉ＋に対して
一義的に定まる。従ってＬ／ ト− ムＱηの外ｌｌ形
状をアンテナの開口面に投影した際，すなわち第２図の
ごさく回転輸ＡＡの方向から見た際，開口中心０より上
部は反射鏡（１１の外周形状すなわち半径ｒの半円おし
．開口中心Ｏより下部はその内部に副反射鏡（２）々一
次放射器（３）が包含されるように．延長寸法ｆｌとし
て短半径ｒ 長半径Ｒ＝ｒ＋ｌの半嘴円にレドームＱｌ
１の外周形状とその位置を定めるっ上記のようにレドー
ム■９の外周形状を定めると前記包絡体は一義的に定ま
り，これを内面形状とする側板Ｉｌｌの形状が定まるっ
この側板（１１０面は．！＝０すなわち側板α１が円筒
の場合以外は畏開可能曲而ではないが．第３図に示すよ
うに主反射鏡（１）おレドームｔ＋ １１の各々の外周
を等分し，各点の１川の実長から三角形の累積形状きし
て数値的に近似展開可能であるっ上記のように構成され
たオフセットアンテナにおいて 一次放射器（３）から
副反射＠（２），主反射鎖（１）へ枚射される電波は従
来装置と同様に伝送路（８）を伝搬しアンテナ前方に鋭
いビームを形成するが，この電波がなす円錐は側板＾■
に包含されており．従来装喧に存在した穴や穴によるエ
ッジは不要であり．側板（Ｉ■が伝送路（８）を分断あ
るいはプロツキングするこさがないつつまり゜電気特性
の劣化要因のエツ′）はアンテナとしての不可避的なエ
ッジすなわち主反射儒ｍ．！：副反射＠（２）の外局の
みであり．電波の波動的なふるまいによるサイドローブ
劣化は情小限のものになろうまた機械的には，この側板
（１１の各微小部分け哨円錐シェルであって周に沿って
連続かつ滑らかであるから．従来装置の側板（４）の円
筒シェルと同じガウス曲率０のシェルに近似であって，
強度一ヒの性状はほぼ同じであるうえ従来装置と異なり
穴がないからシェルの連続性が保たれるので．シェルの
強度を最大限に発揮でき補強措置は不要であるっそして
従来装置の箱体（６）をこの発明の側板（１１は兼ねる
から，箱体（６）が不要であって部品点数が減少する．
！：サもに風の流線は円滑なものＫ々り風荷重も増加し
ないっこの側板１１〔は上記で述べたようＫ＠｝直的に
近似［拒開するときが可能であり，その製造は板金加工
でできるので極めて安価にオフセソトアンテナが構成で
きるっ従って特性劣化要因のないオフセソトアンテナが
極めて安価に実現できるっ〔発明の効果〕 この発明は以上説明した通り．オフセットアンテナの側
板をある定められた錐体の包絡体とすることにより，電
気的機械的特性の劣化要因のないオフセットアンテナを
安価に実現できるきいう効果がある，
ー等に用いる開口面アンテナに関するもので．さらに詳
しく言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良
に関するものであるっ〔従来の技術〕 第４図は例えば特公昭５３−３１３４５号公報に示され
た従来のオフセットアンテナを示す側面図．第５図は正
面図．第６図は部分斜ネ芹図であり，図において（１）
はＦ２ を焦点としＡＡを回転軸とする回転放物面を
前記１１転ＩＩＩＩＡＡ．！：φなる角度をなす平面Ｐ
で切断して得られる主反射鏡，（２）はＦ１とＦ２
を共やく焦点とじＢＢを回転軸きする回転楕円面の一部
の副反射鏡．（３）は例えば円錐ホーンの一次放射器で
１ この一次放射器（３）の放射電波位相中心は副反射
鏡ｒ２１の焦点の１つＦ１ と一致しているっ｛４）
は主反射億（１）の（資）囲を覆う円筒形状の側板．（
５）は側板（４）の一部を切１つて構成される穴（６）
は一次放射器（３）と側板（４）の穴（５）を覆う箱体
，（力は側板（４）の副反射境１２）の側の開口を覆う
誘電体板のレドーム，（８）は一次放射器（３）から放
射される電波の伝送路１（９）は穴（５）のエソジであ
るっ従来のオフセントアンテナは上記の様に構成され，
これを送信アンテナとして考えた場合，一次放射器（３
）より放射される雷波は伝送路（８）の通り．前記一次
放射器（３）の放射電波位相中心．すなわち焦点Ｆ１
を中心とする球面波きして放射され，副反射鏡（２）
で反射して焦点Ｆ’２ ｆ経由し，主反射鏡（１）で
反射して平面波となり，アンテナの前方に鋭いビームを
形成するっこの一次放射器（３｝の開口に雨滴や雪が付
着すると．一次放射器（３）から放射される眠波の根巾
分布が変化するため．本来の鋭いビームが劣化したり，
不要な方向への電波が放射されるので，レドーム＋７ｌ
ｌｄ主反射鏡（１），側板（４）．箱体（６）ととも
に密閉溝造をなし，この内部に雨や雪が浸入して一次放
射器１３）に付着するときを防いでいるっさらにゴ次放
射器（３）から副反射鏡（２），主反射鏡ｆｉｌを経て
アンテナ前方に至る伝送路ｆ８）の途上で電波がブロッ
クされるとおのないように側板（４）の穴（５）は配攬
されており，レドーム（７）も波長と比べて十分薄い誘
電体の薄漠を使田し，レドーム（７）と伝送路（８）と
のなす角を直角でない角度ψとして電波が通過する際の
反射を啄力少なくしているっ上記の様な留意によりオフ
セットアンテナは．本質的にプロツキングの存在するパ
ラボラアンテナやカセグレンアンテナと比べ，プロッキ
ングによるサイドロープ劣化や利得低下がなく．特性良
好なアンテナとして高密度通信や衛星通信に利用されて
いるっ〔発明が解決しようきする課題〕 しかるに．上記従来のオ′７セットアンテナにおいて必
要とされる側・板ｆ４１の穴（５）に関して．電気的特
性および機械的強度上２〜３の考慮すべき点がある， まず電気的特性では，穴１５）を幾何光学的に考えた唱
合にはその形状は焦点Ｆ２ を頂点きし主反射＠（１
）の固囲を導線きする円錐と側板（４）との相貫線とす
ればよい訳だが，実際Ｋは波長が数儒の゛心波であるた
めこの電波がなす円錐は波動的な拡りを有しているから
，穴（５）は上記相貫線より大きくなくてはならない，
）４？に焦点Ｆ２ の近傍では十分大きくする必要が
あり．実用にあたっては第６図に示すように穴（５）は
箱体（６）と同等の大きさとするのが通常である．さら
に穴（５）は側板（４）との間にエッジ（９）を形成し
．アンテナとしての不可避的なエッジすなわち主反射鏡
（１）キ副反射鏡（２）の外川の他にエッジ１９）を有
することになり，エッジ回折あるいけエッジ散乱によっ
てサイドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収体の
装着などが必要になるっつぎに機械的強度の面では１側
板（４）の円筒ンエルとしての連続性を穴（５）が分断
し．さらに側板（５）と箱体１６）の接合される箇所は
シェルとしての曲率ｂその方向が角，変するから，ここ
に面外曲げモーメントが発生するので板厚を厚くしたり
，補強を加えるなどの処置が必要である，またアンテナ
に台風など強風が作用する際．箱体（６）は風の流線を
乱し風荷重を憎加させるので．乱れを少なくするよう風
洞実験などにより影響の少ない形状を模索し．その結果
に基づき各部の強度を向上させる必要があるっ これらはいずれもオフセットアンテナ本来の電気・機械
的特性の劣化を防ぐためになされるものであるわけだが
，その改善には電波吸収体の使用．板厚の増加々ど製作
費の増大と．穴の形状や電波吸収体の装着位置．箱体の
形状選定など実験的要素の犬なる開発手順を円き．結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた、 この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
．上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテナ
を得ることを目的さしていろう〔課題を解決するための
手段〕 この発明に関わるオフセットアンテナは．レドームの外
周形状を２つの半倒円形の集合形状とし．側板の内面形
状を主反射鏡の外周を導線きしレドームの外周上の各点
を頂点とする錐体の包絡体で構成し．この包絡体すなわ
ち側板内に副反射境お一次放射器を包含するものである
， 〔作用〕 この発明においては，川０板が一次放射器から放射され
る電波を分断あるいはプロツキングすることなく伝送路
を覆うこ々がで久るから．４則板に電波を通過させる穴
が不要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性劣化や
穴固辺の機械的強度の劣化がない。さらに副反射鐘．一
次放射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから
．オフセットアンテナを構成する部品の数を少なくする
う〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す側面図．第２図は正
面図であり．図において（１）は主反射鏡，（２）１は
副反射鏡．（３）は一次放射器．（８）は伝送路でこれ
らは上記従米装置と同じである．，０１は側板，ロＤは
レドームであろう側板ｆｌｌ，：レドーム旧）の形状ハ
以下のように定める。主反射鏡（１）の外周を導線とし
レドームＯＢの外局上の一点を頂点とする錐体は楕円形
であり一義的に定オる。レドーム［ｌＩの外周上で頂点
を移動していくと，それに対応して錐体が順次定オるが
，レドームａＩ１の外周を頂点が一周するとこれら帷体
の集合として色絡体が形成される。この包絡体の形状は
．レドームロ９の外固形状と．主反射鐘（１）とレドー
ムａｎとの相対位置が定まれば主反射鐘ｆｉ＋に対して
一義的に定まる。従ってＬ／ ト− ムＱηの外ｌｌ形
状をアンテナの開口面に投影した際，すなわち第２図の
ごさく回転輸ＡＡの方向から見た際，開口中心０より上
部は反射鏡（１１の外周形状すなわち半径ｒの半円おし
．開口中心Ｏより下部はその内部に副反射鏡（２）々一
次放射器（３）が包含されるように．延長寸法ｆｌとし
て短半径ｒ 長半径Ｒ＝ｒ＋ｌの半嘴円にレドームＱｌ
１の外周形状とその位置を定めるっ上記のようにレドー
ム■９の外周形状を定めると前記包絡体は一義的に定ま
り，これを内面形状とする側板Ｉｌｌの形状が定まるっ
この側板（１１０面は．！＝０すなわち側板α１が円筒
の場合以外は畏開可能曲而ではないが．第３図に示すよ
うに主反射鏡（１）おレドームｔ＋ １１の各々の外周
を等分し，各点の１川の実長から三角形の累積形状きし
て数値的に近似展開可能であるっ上記のように構成され
たオフセットアンテナにおいて 一次放射器（３）から
副反射＠（２），主反射鎖（１）へ枚射される電波は従
来装置と同様に伝送路（８）を伝搬しアンテナ前方に鋭
いビームを形成するが，この電波がなす円錐は側板＾■
に包含されており．従来装喧に存在した穴や穴によるエ
ッジは不要であり．側板（Ｉ■が伝送路（８）を分断あ
るいはプロツキングするこさがないつつまり゜電気特性
の劣化要因のエツ′）はアンテナとしての不可避的なエ
ッジすなわち主反射儒ｍ．！：副反射＠（２）の外局の
みであり．電波の波動的なふるまいによるサイドローブ
劣化は情小限のものになろうまた機械的には，この側板
（１１の各微小部分け哨円錐シェルであって周に沿って
連続かつ滑らかであるから．従来装置の側板（４）の円
筒シェルと同じガウス曲率０のシェルに近似であって，
強度一ヒの性状はほぼ同じであるうえ従来装置と異なり
穴がないからシェルの連続性が保たれるので．シェルの
強度を最大限に発揮でき補強措置は不要であるっそして
従来装置の箱体（６）をこの発明の側板（１１は兼ねる
から，箱体（６）が不要であって部品点数が減少する．
！：サもに風の流線は円滑なものＫ々り風荷重も増加し
ないっこの側板１１〔は上記で述べたようＫ＠｝直的に
近似［拒開するときが可能であり，その製造は板金加工
でできるので極めて安価にオフセソトアンテナが構成で
きるっ従って特性劣化要因のないオフセソトアンテナが
極めて安価に実現できるっ〔発明の効果〕 この発明は以上説明した通り．オフセットアンテナの側
板をある定められた錐体の包絡体とすることにより，電
気的機械的特性の劣化要因のないオフセットアンテナを
安価に実現できるきいう効果がある，
第１図はこの発明の一実施例を示す側面図．第２図は正
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図，２ｇ５図は正面図，第６図は
部分斜初図である。 図において．ＣＩ）は主反射鏡，（２）は副反射鏡，（
３）ｉｄ一次放射器，（４）は側板，（５）は穴，ｊ６
）は箱体．（７）はレドーム．ｔ８）は伝送路，（９）
はエッジ，（１■は側板旧｝はレドームであるっ なお，各図中同一σ号は同一−１たは相当部分を示すっ
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図，２ｇ５図は正面図，第６図は
部分斜初図である。 図において．ＣＩ）は主反射鏡，（２）は副反射鏡，（
３）ｉｄ一次放射器，（４）は側板，（５）は穴，ｊ６
）は箱体．（７）はレドーム．ｔ８）は伝送路，（９）
はエッジ，（１■は側板旧｝はレドームであるっ なお，各図中同一σ号は同一−１たは相当部分を示すっ
Claims (1)
- 回転放物面を平面で切断して得られる主反射鏡と、上
記主反射鏡外周につけた側板と、上記主反射鏡の焦点を
共やく焦点の１つとする回転楕円面の一部の副反射鏡と
、上記副反射鏡の他方の共やく焦点を電波位相中心とす
る一次放射器と、上記側板の開口側を覆うレドームとか
らなるオフセットアンテナにおいて、外周形状が２つの
半楕円の集合形状であるレドームを備えるとともに、上
記主反射鏡の外周を導線とし上記レドームの外周上の各
点を頂点とする錐体の包絡体を内面形状とする側板を備
え、この側板の内部に上記副反射鏡と上記一次放射器を
備えたことを特徴とするオフセットアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5695189A JPH02237203A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | オフセットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5695189A JPH02237203A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | オフセットアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237203A true JPH02237203A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=13041855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5695189A Pending JPH02237203A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | オフセットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02237203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110542800A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-06 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种可调节的电厚度贴合反射测试波导探头设计方法 |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5695189A patent/JPH02237203A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110542800A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-06 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种可调节的电厚度贴合反射测试波导探头设计方法 |
| CN110542800B (zh) * | 2019-08-12 | 2021-08-17 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种可调节的电厚度贴合反射测试波导探头设计方法 |
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