JPH03191604A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JPH03191604A
JPH03191604A JP33222189A JP33222189A JPH03191604A JP H03191604 A JPH03191604 A JP H03191604A JP 33222189 A JP33222189 A JP 33222189A JP 33222189 A JP33222189 A JP 33222189A JP H03191604 A JPH03191604 A JP H03191604A
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reflecting mirror
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mirror
antenna device
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Norio Miyahara
典夫 宮原
Takashi Hirukoi
蛭子井 貴
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Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アンテナ装置に関し、特に回線の信鯨性を
向上する等のために2つの衛星に同時にアクセスする衛
星通信地球局に用いられるものに関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は、例えば昭和63年に発行された“電子情報通
信学会アンテナ・伝播研究会研究会資料(A−P88−
151)”に示された従来のアンテナ装置を示す概略構
成図であり、図において、1は主反射鏡、2は副反射鏡
、3a、3bは2つの衛星に対応してそれぞれ設けられ
た給電部、4a、4bは複数枚の反射鏡から上記給電部
を構成する集束ビーム給電系、5は上記給電部を構成す
る一次放射器、6は2つの衛星の方向である。ここで、
主反射鏡l及び副反射鏡2はそれぞれ放物線及び楕円を
軸り、の回りに回転して得られるトーラス鏡面である。
また、第5図は、例えば“昭和57年度電子通信学会総
合全国大会(講演番号687)予稿集”に示された従来
のアンテナ装置を示す概略構成図であり、図において、
1は主反射鏡、2a、2bは副反射鏡、3a、3bは2
つの衛星それぞれに対応して設けられた給電部、4a、
4bは複数枚の反射鏡から上記給電部を構成する集束ビ
ーム給電系、5a、5bは上記給電部を構成する一次放
射器、6a、5bは2つの衛星の方向である。なお、主
反射鏡1は点PCを曲率中心とする球面鏡である。
次に動作について説明する。第4図において、給電部3
aに設けられた一次放射器5aから放射された電波は、
集束ビーム給電系4a、副反射鏡2、主反射鏡1で反射
された後、一方の衛星方向6aに放射される。同様に、
給電部3bに設けられた一次放射器5bから放射された
電波は、集束ビーム給電系4b、副反射鏡2.主反射鏡
1で反射された後、一方の衛星方向6bに放射される。
従って、このアンテナ装置を用いると、6a、6bの2
つの衛星方向に独立に電波を放射するために、2つの衛
星に同時にアクセスできる。
また、第5図において、給電部3aに設けられた一次放
射器5aから放射された電波は、集束ビーム給電系4a
、副反射鏡2a、主反射鏡1で反射された後、一方の衛
星方向6aに放射される。
同様に、給電部3bに設けられた一次放射器5bから放
射された電波は、集束ビーム給電系4b。
副反射鏡2b、主反射鏡1で反射された後、もう一方の
衛星方向6bに放射される。従って、このアンテナ装置
を用いると、6a、6bの2つの衛星方向に独立に電波
を放射するために、2つの衛星を同時にアクセスできる
。
第3図は2つの衛星方向6a、6bを説明する図である
0図において、ξ軸、η軸はそれぞれAzimuth方
向、Elevation方向の角度を表わす座標系、ξ
。、η。はそれぞれ2つの衛星の中心の方向を表わすξ
、η座標系であり、6a、6bは2つの衛星の方向、7
は静止衛星に対する追尾範囲を表わす、8は衛星のドリ
フトによる軌跡であり、9a、9bはアンテナ装置の衛
星に対する追尾範囲を表す、10は2つの衛星の追尾範
囲9a、9bを含む追尾範囲を表わす、またαはη軸と
衛星軌道面7とのなす角度、θ1は2つの衛星方向6a
と6bとの分離角度、θ9はそれぞれ2つの衛星のドリ
フト角度である。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので
、第4図の従来例では、衛星のドリフト角度θ1が大き
い場合には収差を生じ、アンテナの利得が低下したり、
サイドローブレベルが上昇するなどの問題があった。
また、第5図の従来例では、第4図の従来例のような問
題点はないが、2つの衛星の追尾範囲9a、9bを含む
追尾範囲10に対応して主反射鏡1の利用範囲が変わる
ので、主反射鏡1の寸法が大きくなるという問題があっ
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、位置変動の大きい衛星を追尾するアンテナ
装置において、主反射鏡1の寸法を小さくでき、収差に
よるアンテナの利得低下やサイドロープレベルの上昇な
どの放射特性の劣化のない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、副反射鏡及
び2組の給電部から構成し、上記主反射鏡及び上記副反
射鏡はそれぞれ同一面内にある鏡面曲線をある回転軸の
回りに回転して得られる曲面からなり、上記鏡面曲線は
2つの異なる方向から入射した平面波が上記主反射鏡及
び副反射鏡上の鏡面曲線により順次反射されて、それぞ
れ異なる2つの焦点F1及びF2に集束させるように、
各々の鏡面の位置及び法線方向を設定し、上記2組の給
電部を上記回転軸の回りに回転させる機構を設けたもの
である。
〔作用〕
この発明におけるアンテナ装置は、上記主反射鏡及び上
記副反射鏡をそれぞれ同一面内にある鏡面白線をある回
転軸の回りに回転して得られる曲面から構成し、上記鏡
面曲線を2つの異なる方向から入射した平面波が上記主
反射鏡及び副反射鏡上の鏡面曲線により順次反射されて
、それぞれ異なる2つの焦点F、及びF8に集束させる
ように各々の鏡面の位置及び法線方向を設定し、上記2
組の給電部を上記回転軸の回りに回転する機構を設ける
ようにしたので、衛星を追尾するときに生じる収差がな
くなり、収差によるアンテナの利得低下やサイドローブ
レベルの上昇などの放射特性の劣化のないアンテナ装置
を得ることができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例によるアンテナ装置を示し、
図において、1は主反射鏡、2は副反射鏡、3a、3b
は給電部、4.5はそれぞれ給電部を構成する反射鏡と
一次放射器、6は衛星の方向を表わしている。4aは衛
星の方向6aから入射した平面波が主反射@1.副反射
鏡2により順次反射され、−次放射器5aに集束するよ
うに構成された反射鏡である。4bは衛星の方向6bか
ら入射した平面波が主反射鏡l、副反射鏡2により順次
反射され、−次放射器5bに集束するように構成された
反射鏡である。
第1図において、−次放射器5aから放射された電波は
反射鏡4aで反射された後、副反射鏡2゜主反射鏡1に
より順次反射され、一方の衛星方向6aに波面収差のな
い状態で放射される。同様に、−次放射器5bから放射
された電波は反射鏡4bで反射された後、副反射鏡2.
主反射allにより順次反射され、もう一方の衛星方向
6bに波面収差のない状態で放射される。主反射鏡1及
び副反射鏡2はそれぞれ同一面内にある鏡面曲線M −
r M tM、及びS−+S+ S−tを直線りの回り
に回転して得られる曲面から構成され、給電部3a及び
3bはそれぞれ独立に直線りの回りに回転するので、ア
ンテナの放射ビームの方向は直線りを通り、かつ直線り
の回りに回転する。即ち、給電部3が直線りの回りに回
転したとき、アンテナの放射ビームの方向は波面収差の
ない状態でコニカル状に変化する。一方、衛星の位置は
地球の中心から一定の距離を保ちながら南北方向に変動
するので、地上から見える衛星の位置変動の軌跡はわず
かながら円弧状になる。従って、衛星を追尾するには、
上記コニカル状に放射ビーム方向が変化するアンテナ装
置が有利である。
第2図は給電部3の回転移動に伴う主反射鏡1の利用範
囲の変化の比較を示す図である。第2図(a)は第3図
に示したように主反射鏡1が球面鏡の場合を示す、第2
図(ロ)は第1図に示したこの発明の実施例の場合を示
す、この発明の実施例によれば、給電部3の直線りの回
りの回転移動に伴う主反射鏡lの利用範囲は一次元的に
変化する。一方、第3図のように主反射鏡1が球面鏡の
場合は給電部3の点PCの回りの回転移動に伴う主反射
@1の利用範囲は、二次元的に変化する。従って、この
実施例によれば主反射鏡lの利用範囲の小さいアンテナ
装置が得られるので、例えば従来4GHz帯で直径20
mの主反射鏡lを必要としたものが、第2図(a)、 
(b)から分かるように約半分に小型化でき、小型の地
球局アンテナが得られることになる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明に係るアンテナ装置によれば、
主反射鏡、副反射鏡及び2組の給電部から構成され、上
記主反射鏡及び上記副反射鏡はそれぞれ同一面内にある
鏡面曲線をある回転軸の回りに回転して得られる曲面か
らなり、上記鏡面曲線は2つの異なる方向から入射した
平面波が上記主反射鏡及び副反射鏡上の鏡面曲線により
順次反射されて、それぞれ異なる2つの焦点Fl及びF
。
に集束し、上記2組の給電部を上記回転軸の回りに回転
させる機構を設けたので、上記主反射鏡の寸法が小さ(
、また大きく位置変動する2つの衛星を同時かつ独立に
追尾する場合に収差が発生せず、利得低下やサイドロー
ブレベルの上昇などの性能劣化のないアンテナ装置が得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置を示す
概略構成図、第2図は主反射鏡の利用領域の比較を説明
するための図、第3図は2つの衛星の方向を説明する図
、第4図及び第5図は従来のこの種のアンテナ装置を示
す概略構成図である。 図において、1は主反射鏡、2は副反射鏡、3は2つの
衛星それぞれに対応して設けた給電部、4は複数枚の反
射鏡から上記給電部を構成する集束ビーム給電系、5は
上記給電部を構成する一次放射器、6は2つの衛星の方
向、7は静止衛星軌道面、8は衛星の位置変動軌跡、9
.10は衛星の追尾範囲である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主反射鏡、副反射鏡、及び2組の給電部から構成
    され、2つの衛星に同時かつ独立にアクセスできるアン
    テナ装置において、 上記主反射鏡及び上記副反射鏡は、それぞれ同一面内に
    ある鏡面曲線をある回転軸の回りに回転して得られる曲
    面からなり、 かつ、2つの異なる方向から入射した平面波が上記主反
    射鏡及び副反射鏡上の上記鏡面曲線により順次反射され
    て、それぞれ異なる2つの焦点に集束するように上記主
    反射鏡及び副反射鏡の鏡面曲線を定めたことを特徴とす
    るアンテナ装置。
  2. (2)各給電部が一次放射器と1枚の反射鏡からなる集
    束ビーム給電系から構成され、ある回転軸の回りに回転
    する機構を上記各給電部に設けたことを特徴とする請求
    項1記載のアンテナ装置。
  3. (3)各給電部が一次放射器と1枚以上の反射鏡からな
    る集束ビーム給電系から構成され、ある回転軸の回りに
    回転する機構を一部の反射鏡に設けたことを特徴とする
    請求項1記載のアンテナ装置。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6048603A (ja) * 1983-08-29 1985-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6048603A (ja) * 1983-08-29 1985-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置

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