JPH04108202A - マルチビームアンテナ - Google Patents
マルチビームアンテナInfo
- Publication number
- JPH04108202A JPH04108202A JP22631090A JP22631090A JPH04108202A JP H04108202 A JPH04108202 A JP H04108202A JP 22631090 A JP22631090 A JP 22631090A JP 22631090 A JP22631090 A JP 22631090A JP H04108202 A JPH04108202 A JP H04108202A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- revolution
- reflecting mirror
- paraboloids
- point
- paraboloid
- 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.)
- Granted
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- 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）
本発明は、方向が異なる複数の電波の送受波を行うマル
チビームアンテナに係り、特に２方向群に分けたときそ
れらの方向が大きく異なる場合のアンテナ構成技術に関
する。
チビームアンテナに係り、特に２方向群に分けたときそ
れらの方向が大きく異なる場合のアンテナ構成技術に関
する。
（従来の技術）
近年では、衛星利用技術の進展に伴い送受信の対象とな
る多数の衛星が静止軌道上に打ち上げられているが、各
衛星ごとにアンテナを設置するのは場所や費用等の面で
得策ではないところがら、１つのアンテナで複数の衛星
と送受信できるマルチビームアンテナが研究開発されて
いる。
る多数の衛星が静止軌道上に打ち上げられているが、各
衛星ごとにアンテナを設置するのは場所や費用等の面で
得策ではないところがら、１つのアンテナで複数の衛星
と送受信できるマルチビームアンテナが研究開発されて
いる。
この種のマルチビームアンテナとしては、従来、例えば
第３図に示すようなトーラス反射Ｒ８を用いたものが知
られている（特公昭５’ｌ−６２８１号公報）、トーラ
ス反射鏡８は、放物線をその中心軸にほぼ直交した直線
（トーラス回転軸）７のまわりに回転してできる曲面か
らなる反射鏡である。そして、２個の１次放射器１８、
同１９を備えるが、これらはトーラス回転軸７のまわり
にビーム分離角δだけ回転移動した位置に配置されるに
のマルチビームアンテナでは、ビーム毎に使用領域８１
、同８２が異なるが、使用領域を一部共用することで反
射鏡８の面積を大きくしないで済む点に特徴がある０例
えば４個の衛星が静止軌道上の東経１５０°、同１５４
°、同１５８°及び同１６２＠に配置されている場合の
ようにビーム分離角δが１０°前後の場合は反射鏡８は
それほど大きくはならないのである。
第３図に示すようなトーラス反射Ｒ８を用いたものが知
られている（特公昭５’ｌ−６２８１号公報）、トーラ
ス反射鏡８は、放物線をその中心軸にほぼ直交した直線
（トーラス回転軸）７のまわりに回転してできる曲面か
らなる反射鏡である。そして、２個の１次放射器１８、
同１９を備えるが、これらはトーラス回転軸７のまわり
にビーム分離角δだけ回転移動した位置に配置されるに
のマルチビームアンテナでは、ビーム毎に使用領域８１
、同８２が異なるが、使用領域を一部共用することで反
射鏡８の面積を大きくしないで済む点に特徴がある０例
えば４個の衛星が静止軌道上の東経１５０°、同１５４
°、同１５８°及び同１６２＠に配置されている場合の
ようにビーム分離角δが１０°前後の場合は反射鏡８は
それほど大きくはならないのである。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、前記４個の衛星（第１方向群とする）に加え
て、静止軌道上の例えば１１０°に配置される衛星（第
２方向群とする）をも対象にしようとすると、地上から
見た両方向群の衛星は約５５゜離れて見える。
て、静止軌道上の例えば１１０°に配置される衛星（第
２方向群とする）をも対象にしようとすると、地上から
見た両方向群の衛星は約５５゜離れて見える。
そうすると、前述した従来のマルチビームアンテナでは
、ビーム分離角δが５５°前後となり、第１方向群のビ
ーム方向に対する使用領域と第２方向群のビーム方向に
対する使用領域とで共用できる部分がなくなり、その結
果反射鏡８の面積が大きくなり、マルチビームアンテナ
本来の目的が損なわれるという問題がある。
、ビーム分離角δが５５°前後となり、第１方向群のビ
ーム方向に対する使用領域と第２方向群のビーム方向に
対する使用領域とで共用できる部分がなくなり、その結
果反射鏡８の面積が大きくなり、マルチビームアンテナ
本来の目的が損なわれるという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その
目的は、複数の電波方向を２方向群に分けたときそれら
の方向が大きく異なる場合でも本来の目的を損なわない
で済むマルチビームアンテナを提供することにある。
目的は、複数の電波方向を２方向群に分けたときそれら
の方向が大きく異なる場合でも本来の目的を損なわない
で済むマルチビームアンテナを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明のマルチビームアン
テナは次の如き構成を有する。
テナは次の如き構成を有する。
即ち、本発明のマルチビームアンテナは、１点において
座標値及び法線を一致させた互いに異なる２つの回転放
物面の座標値の加重平均によって前記１点を中心付近と
する曲面が定められる反射鏡と； 前記２つの回転放物
面の一方の焦点近傍に配置される１つの第１の１次放射
器または２以上の第１の１次放射器群と； 前記２つの
回転放物面の他方の焦点近傍に配置される１つの第２の
１次放射器または２以上の第２の１次放射器群と； を
備えたことを特徴とするものである。
座標値及び法線を一致させた互いに異なる２つの回転放
物面の座標値の加重平均によって前記１点を中心付近と
する曲面が定められる反射鏡と； 前記２つの回転放物
面の一方の焦点近傍に配置される１つの第１の１次放射
器または２以上の第１の１次放射器群と； 前記２つの
回転放物面の他方の焦点近傍に配置される１つの第２の
１次放射器または２以上の第２の１次放射器群と； を
備えたことを特徴とするものである。
（作 用）
次に、前記の如く構成される本発明のマルチビームアン
テナの作用を説明する。
テナの作用を説明する。
本発明のマルチビームアンテナでは、反射鏡の曲面を互
いに異なる２つの回転放物面の座標値の加重平均によっ
て定められる曲面とし、しかもこれら２つの回転放物面
は当該反射鏡の中心付近の１点においてその座標値及び
法線を一致させである。そして、これら２つの回転放物
面それぞれの焦点近傍に１または２以上の１次放射器を
配置しである。
いに異なる２つの回転放物面の座標値の加重平均によっ
て定められる曲面とし、しかもこれら２つの回転放物面
は当該反射鏡の中心付近の１点においてその座標値及び
法線を一致させである。そして、これら２つの回転放物
面それぞれの焦点近傍に１または２以上の１次放射器を
配置しである。
その結果、２つの回転放物面の回転中心軸は比較的大き
な角で交差することになるから、２つの大きく異なる方
向群の電波を反射鏡の大部分を共用して送受波できるこ
とになる。
な角で交差することになるから、２つの大きく異なる方
向群の電波を反射鏡の大部分を共用して送受波できるこ
とになる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るマルチビームアンテナ
の概念図である。このマルチビームアンテナは１反射鏡
１、第１群の１次放射器（１１゜１２．１３．１４）及
び第２群の１次放射器２１（本実施例では１個）から構
成されている。以下の説明では本発明のアンテナを送信
アンテナとして使用する場合について述べるが、アンテ
ナの可逆性により、受信アンテナとして使用する場合に
も同様な効果が得られる。
の概念図である。このマルチビームアンテナは１反射鏡
１、第１群の１次放射器（１１゜１２．１３．１４）及
び第２群の１次放射器２１（本実施例では１個）から構
成されている。以下の説明では本発明のアンテナを送信
アンテナとして使用する場合について述べるが、アンテ
ナの可逆性により、受信アンテナとして使用する場合に
も同様な効果が得られる。
第１図の構成において、第１群の１次放射器から放射さ
れた電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞれ３１
，３２，３３．３４の方向に放射される。他方、第２群
の１次放射器２１から放射された電磁波は、反射鏡１で
反射された後、第１群のとは大きく異なる４１の方向に
放射される。
れた電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞれ３１
，３２，３３．３４の方向に放射される。他方、第２群
の１次放射器２１から放射された電磁波は、反射鏡１で
反射された後、第１群のとは大きく異なる４１の方向に
放射される。
次に、本発明のアンテナの動作原理を第２図を参照して
説明する。
説明する。
反射鏡１は、２つの異なる回転放物面Ａ及び同Ｂの加重
平均として求められる曲面である。即ち、回転放物面Ａ
の式をＺＡ＝ ｆ Ａ（Ｘ 、 Ｙ ） 、 回転放物
面Ｂの式をＺａ＝ｆｓ（Ｘ、Ｙ）としたとき反射鏡１を Ｚ＝ＺＡｍ＋Ｚｉ（１ｍ ） −・”−−（１）で定
義する。ここで、ｍは加重平均の重みである。
平均として求められる曲面である。即ち、回転放物面Ａ
の式をＺＡ＝ ｆ Ａ（Ｘ 、 Ｙ ） 、 回転放物
面Ｂの式をＺａ＝ｆｓ（Ｘ、Ｙ）としたとき反射鏡１を Ｚ＝ＺＡｍ＋Ｚｉ（１ｍ ） −・”−−（１）で定
義する。ここで、ｍは加重平均の重みである。
これは０≦ｍ≦１であり後述する方法で定める。
訛な、ｘ、ｙ、ｚの座標は第２図のように定める。
また、回転放物面Ａ及び回転放物面Ｂは第２図に示すよ
うに反射鏡１の中心附近の１点Ｐにおいてその座標値が
一致しくＺ＾＝２．）さらに、点Ｐにおける回転放物面
Ａの法線ベクトルと回転放物面Ｂの法線ベクトルが一致
するように設定されている。このようにすることによっ
て回転放物面Ａ及び回転放物面Ｂは点Ｐの近傍において
ほとんど一致し、反射鏡１の全面にわたってもおおむね
一致するようにできる。
うに反射鏡１の中心附近の１点Ｐにおいてその座標値が
一致しくＺ＾＝２．）さらに、点Ｐにおける回転放物面
Ａの法線ベクトルと回転放物面Ｂの法線ベクトルが一致
するように設定されている。このようにすることによっ
て回転放物面Ａ及び回転放物面Ｂは点Ｐの近傍において
ほとんど一致し、反射鏡１の全面にわたってもおおむね
一致するようにできる。
そして、第１群の１次放射器（１１，１２，１３，１４
＞は回転放物面Ａの焦点ＦＡの近傍に、第２群の１次放
射器２１は回転放物面Ｂの焦点Ｆ３に１かれている。
＞は回転放物面Ａの焦点ＦＡの近傍に、第２群の１次放
射器２１は回転放物面Ｂの焦点Ｆ３に１かれている。
さて、式（１）において重みｍが１のとき、即ち、反射
鏡１が回転放物面Ａと一致している場合（Ｚ”ＺＡ）を
考える。このとき、点ＦＡがら発射されるいくつかの光
線を考えた場合、これらの光線は反射鏡１（いまの場合
は回転放物面Ａに等しい）で反射された後に光路長誤差
がなく回転放物面Ａの回転中心軸５１と平行な光線とな
る。即ち、位相誤差による能率の低下なしで回転中心軸
５１の方向へビームを放射できる。ｔた、点Ｆ、から発
射されるいくつかの光線を考えた場合、これらの光線は
反射鏡１で反射された後平行光線とはならず、光路長誤
差が生じる。しかし、反射鏡１（いまの場合は回転放物
面Ａに等しい）はおおむね回転放物面Ｂに等しいので、
おおむね回転放物面Ｂの回転中心軸５２と平行な光線と
なり位相誤差による能率低下をともなうものの回転中心
軸５２の方向にビームを放射できる。
鏡１が回転放物面Ａと一致している場合（Ｚ”ＺＡ）を
考える。このとき、点ＦＡがら発射されるいくつかの光
線を考えた場合、これらの光線は反射鏡１（いまの場合
は回転放物面Ａに等しい）で反射された後に光路長誤差
がなく回転放物面Ａの回転中心軸５１と平行な光線とな
る。即ち、位相誤差による能率の低下なしで回転中心軸
５１の方向へビームを放射できる。ｔた、点Ｆ、から発
射されるいくつかの光線を考えた場合、これらの光線は
反射鏡１で反射された後平行光線とはならず、光路長誤
差が生じる。しかし、反射鏡１（いまの場合は回転放物
面Ａに等しい）はおおむね回転放物面Ｂに等しいので、
おおむね回転放物面Ｂの回転中心軸５２と平行な光線と
なり位相誤差による能率低下をともなうものの回転中心
軸５２の方向にビームを放射できる。
次に、式（１）において重みｍがＯのとき、即ち、反射
Ｍｌが回転放物面Ｂと一致している場合（Ｚ ＝ Ｚ
Ｂ）を考える。このときは上述の場合と逆となり、回転
中心軸５２の方向には位相誤差による能率の低下なく、
また、回転中心軸５１の方向には若干の能率低下をとも
なってビームを放射できる。
Ｍｌが回転放物面Ｂと一致している場合（Ｚ ＝ Ｚ
Ｂ）を考える。このときは上述の場合と逆となり、回転
中心軸５２の方向には位相誤差による能率の低下なく、
また、回転中心軸５１の方向には若干の能率低下をとも
なってビームを放射できる。
さらに、ｍ＝０５のときは、反射鏡１は回転放物面Ａと
回転放物面Ｂの中間の曲面となり、回転中心軸５１と同
５２の方向へほとんど同じ能率でビームを放射できる。
回転放物面Ｂの中間の曲面となり、回転中心軸５１と同
５２の方向へほとんど同じ能率でビームを放射できる。
ここに、回転中心軸５１と同５２は比較的大きな角で交
差するから、再放射ビームは反射鏡１の大部分を共用し
つつ大きく異なる２方向へ放射されることになる。
差するから、再放射ビームは反射鏡１の大部分を共用し
つつ大きく異なる２方向へ放射されることになる。
なお、以上の説明から明白なように、重みｍをＯから１
の範囲で変えることにより、回転中心軸５１と回転中心
軸５２の方向へのビーム放射の能率の大小関係を変化さ
せることができる。従って、異なる２方向への利得の要
求の大小に応じてｍを定めればよい。
の範囲で変えることにより、回転中心軸５１と回転中心
軸５２の方向へのビーム放射の能率の大小関係を変化さ
せることができる。従って、異なる２方向への利得の要
求の大小に応じてｍを定めればよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のマルチビームアンテナに
よれば２反射鏡の曲面を互いに異なる２つの回転放物面
の座標値の加重平均によって定められる曲面とし、しが
もこれら２つの回転放物面は当該反射鏡の中心付近の１
点においてその座標値及び法線を一致させである。そし
て、これら２つの回転放物面それぞれの焦点近傍に１誌
たは２以上の１次放射器を配置しであるので、２つの回
転放物面の回転中心軸は比較的大きな角で交差すること
になり、２つの大きく異なる方向群の電波を反射鏡の大
部分を共用して送受波できる効果がある。
よれば２反射鏡の曲面を互いに異なる２つの回転放物面
の座標値の加重平均によって定められる曲面とし、しが
もこれら２つの回転放物面は当該反射鏡の中心付近の１
点においてその座標値及び法線を一致させである。そし
て、これら２つの回転放物面それぞれの焦点近傍に１誌
たは２以上の１次放射器を配置しであるので、２つの回
転放物面の回転中心軸は比較的大きな角で交差すること
になり、２つの大きく異なる方向群の電波を反射鏡の大
部分を共用して送受波できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係るマルチビームアンテナ
の概念図、第２図は動作原理を説明するための断面図、
第３図は従来のマルチビームアンテナの概念図である。 １・・・・・・反射鏡、 ２・・・法線ベクトル、１１
１２．１３．１４ ・・・・第１群の１次放射器、２
１・・・・・・第２群の１次放射器、 ３１．３２．３
３３４・・・・・・第１群のビーム放射方向、 ４１・
・・第２群のビーム放射方向、 ５１．５２・・・・
・・回転放物面Ａ及び同Ｂの回転中心軸。 代理人 弁理士 八 幡 義 博 本発明のマル卆ピ゛−ムアンテナ／ｌ ＄ ｌ Ｉ刊動
捧１＃ａ税明凋
の概念図、第２図は動作原理を説明するための断面図、
第３図は従来のマルチビームアンテナの概念図である。 １・・・・・・反射鏡、 ２・・・法線ベクトル、１１
１２．１３．１４ ・・・・第１群の１次放射器、２
１・・・・・・第２群の１次放射器、 ３１．３２．３
３３４・・・・・・第１群のビーム放射方向、 ４１・
・・第２群のビーム放射方向、 ５１．５２・・・・
・・回転放物面Ａ及び同Ｂの回転中心軸。 代理人 弁理士 八 幡 義 博 本発明のマル卆ピ゛−ムアンテナ／ｌ ＄ ｌ Ｉ刊動
捧１＃ａ税明凋
Claims (1)
- １点において座標値及び法線を一致させた互いに異なる
２つの回転放物面の座標値の加重平均によって前記１点
を中心付近とする曲面が定められる反射鏡と；前記２つ
の回転放物面の一方の焦点近傍に配置される１つの第１
の１次放射器または２以上の第１の１次放射器群と；前
記２つの回転放物面の他方の焦点近傍に配置される１つ
の第２の１次放射器または２以上の第２の１次放射器群
と；を備えたことを特徴とするマルチビームアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226310A JP2605939B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | マルチビームアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226310A JP2605939B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | マルチビームアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04108202A true JPH04108202A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2605939B2 JP2605939B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16843200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2226310A Expired - Lifetime JP2605939B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | マルチビームアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605939B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766625A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | マルチビームアンテナ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146502A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Corp | マルチビ−ムアンテナ |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2226310A patent/JP2605939B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146502A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | Nec Corp | マルチビ−ムアンテナ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766625A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | マルチビームアンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605939B2 (ja) | 1997-04-30 |
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