JPH04253404A - アンテナの二重反射器 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、その各対の２つの電波
が互いに直交する偏波を有する、同一周波数の複数の対
の電波を使用するための、グリッドを有する二重反射器
、即ち２つのアンテナ反射器を含む１つの構造物に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】互いに垂直に偏波された複数の発生源と
反射器とを用いる、同一の周波数の再使用を可能にする
アンテナシステムがある。そうしたシステムは、人工衛
星に関する応用分野で広く使用されている。所定の１つ
の周波数において、２つの互いに垂直に偏波された電波
が、非結合の別々の発生源によって発生される。従って
、小型で軽量のアンテナシステムであっても、その送信
能力が２倍になる。

【０００３】１９８５年１０月１５日に出願されたフラ
ンス特許出願第　２　５７１　８９８号と、１９８６年
１１月１２日に出願されたフランス特許出願第　２　５
９０　０８１号は、このタイプの周波数再使用アンテナ
の具体例を説明する。

【０００４】一般的に、こうした公知の装置は、放物面
の皿の形状の２つの反射器を有する。図１は従来技術に
よるそうした装置の具体例の１つを示し、この具体例は
特許文献ＧＢ−Ａ−２　１２５　６３３号に説明されて
いるアンテナ反射器とも類似している。

【０００５】２つの放物面反射器１０、１２が重ね合わ
されている。第１の反射器１０が第２の反射器の上に重
なっている。

【０００６】反射器１０、１２の各々の皿は、Ｋｅｖｌ
ａｒで作られた２つの外板の間にサンドイッチされた、
Ｋｅｖｌａｒ織物で形成されたハニカムコアによって構
成されることが可能である（　Ｋｅｖｌａｒ　はＥ．Ｉ
．　Ｄｕｐｏｎｔ　社の登録商標である）。

【０００７】前記皿の内側には、その上を覆う外板の上
に、グリッド１４、１６が取り付けられている。これら
のグリッドは、互いに垂直に偏らされた２つの波を前記
反射器の各々が反射するように、互いに接近させられ且
つ方向付けられた平行な導体で作られる。

【０００８】２つの反射器１０と１２は、２つのＫｅｖ
ｌａｒ外板の間にサンドイッチされた１つのＫｅｖｌａ
ｒハニカムコアのような外環状の構造物１８と、この構
造物と同一の仕方で形成された支持リブ２０とを含む固
定手段によって合体した状態に保たれる。

【０００９】Ｋｅｖｌａｒは、電波に対するその透明性
の故に選択される。しかしＫｅｖｌａｒは高価な材料で
あり、加工が難しい。従ってハニカム構造を得るために
は、長時間の困難なプロセスが必要である。

【００１０】一方では、こうした公知の装置は、別々の
グリッドを備えた２つの反射器を有する。しかしこれら
のグリッドを製作するためには、その加工に関して非常
に繊細な機械加工プロセスを必要とする。

【００１１】文献ＦＲ−Ａ−１　１４１　４７６号は、
前部と後部の２つの送り戻し反射器を有するアンテナシ
ステムをも説明し、単一の鋼板で作られたその後部反射
器は、反射される放射の偏波方向に関して何ら選択性特
性を持たない。 しかしこの文献は、第１の反射器による偏波放射の残留
成分を全て除去するための、前記２つの反射器の間で濾
波を行うための装置については何も説明していない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点を取り除くこと、即ちＫｅｖｌｅｒの必要性を軽
減することによって製造コストを減少させることと、グ
リッドを備えた第１の反射器とグリッドを備えない第２
の反射器との使用によって、周波数を再使用する反射器
システムの製作を簡易化することとである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、特定の偏り方向に沿って直線偏波された
電波を反射するように方向付けられたグリッドを備えた
１つの前部反射器と、その電波の偏りに係わりなく全て
の電波を反射することが可能な１つの後部反射器とを使
用することを提案する。

【００１４】従って後部反射器は、グリッドが全く無い
１つの連続反射表面だけしか必要とせず、この表面は、
Ｋｅｖｌｅｒよりも安価な材料で作られ、Ｋｅｖｌｅｒ
よりも良好な力学的特性（特により良好な剛性）を有す
る。

【００１５】更に具体的には、本発明は、−直線偏波の
電波放射を反射するように配置された導体グリッドを支
持するシェルで作られた１つの前部反射器と、 −電波の偏りに無関係に全ての電波放射を反射すること
が可能な１つの後部反射器と、 −前記前部反射器が前記後部反射器に少なくとも部分的
に重なる形で、前記前部反射器を前記後部反射器から一
定の間隔に保持することが可能な１つの取り付け装置と
、 −前記前部反射器と前記後部反射器との間に配置された
１つの濾波装置とを含む二重反射器に係わる。

【００１６】本発明の他の特徴と利点とが、添付図面を
参照して、単に非限定的な例示として示される以下の説
明によって更に容易に理解されるだろう。

【００１７】

【実施例】図２は、本発明による１つの二重反射器を備
えたアンテナシステムの概略図を示す。

【００１８】２つの放射源Ｓ１、Ｓ２が、互いに直交す
る同一周波数の２つの直線偏波電波を放射する。これら
の放射源Ｓ１、Ｓ２は支持体２２の上に配置され、この
支持体２２は二重反射器２４をも支持する。二重反射器
２４は、回転放物線の切頭断面の形状の２つの反射器２
６と２８とで構成されている。

【００１９】図２に示される実施例では、前部反射器２
６は、後部反射器２８と全面的に重なり、取り付け手段
３０によって後部反射器から一定の間隔に保持されてい
る。しかし、前部反射器２６と後部反射器２８との重な
り合いは部分的であってもよい。

【００２０】前部反射器２６と後部反射器２８と間の間
隔は、これら２つの反射器の焦点軸の各々が互いに交差
することなく平行であるようにするような間隔である。 更に具体的に示されるこの実施例では、回転放物線の形
状の２つの反射器は心出しされ、これらの反射器の中心
（一般的には「頂点」として知られる）は互いにオフセ
ットしている。

【００２１】前部反射器２６は、一方の電波放射信号（
この実施例では放射源Ｓ１から放射される電波信号）を
反射し且つ他方の電波信号に対して透過性であるように
配置される。後部反射器２８は、特定の偏りの区別なし
に全ての電波放射を反射することが可能である。

【００２２】図３は、前部反射器の一部分の概略的な分
解図である。前部反射器は、電波に対して透過性であり
且つ適切な剛性品質を有する、例えばＫｅｖｌｅｒ又は
他の材料で作られたハニカム構造によって形成されるシ
ェル３２を有する。このシェル３２は、この二重反射器
の電波性能を最適化するように選択された厚さｅＫを有
する。図示された実施例では、１０〜１４ＧＨｚ　の周
波数範囲の場合に、Ｋｅｖｌｅｒ構造物の厚さは６．３
５ｍｍに等しいように選択されている。実際には前記構
造物の反射係数は、この値の場合に概ね最大値を有する
。シェル３２の前部面は、これもＫｅｖｌｅｒで作られ
ることが可能な外板３４で覆われている。

【００２３】外板３４はグリッド３６で覆われている。 このグリッド３６は、前部反射器の焦点軸に対して垂直
な平面に対するその射影が互いに平行であるような仕方
で互いに間隔を置いた複数の電気導体３８で作られてい
る。これに加えて、この平面に対する射影では、これら
の導体の長さとピッチは一定ではない。これらの導体３
８は銅ストリップであってよい。これらの導体は、電波
周波数に対して透明なポリミドのような媒質の中に固定
されるか、又は真空下でも脱ガスしないエポキシタイプ
の接着剤を用いて直接的に接着されている。

【００２４】１つの有利な実施例では、前記二重反射器
は濾波装置を備える。該濾波装置は、前部反射器によっ
て反射される直線偏波放射の残留成分が後部反射器によ
って反射されることを防止するために、前記残留成分を
全て除去することを可能にする。

【００２５】図３に示される実施例では、この濾波装置
は、前部反射器２６によって反射される直線偏波電波放
射に対して平行な直線偏波電波放射を反射するように配
置された複数の導体からなるグリッド４０によって形成
されている。このグリッド４０は、前部反射器のシェル
３２の背部面によって支持されている。前記反射器の焦
点軸に対して垂直な平面内における濾波装置の導体の射
影は、互いに平行であり、且つ前部グリッド３６の射影
に対して平行である。この第２のグリッド４０は、前部
グリッド３６と同様の仕方で形成される。

【００２６】Ｋｅｖｌｅｒで作られることが可能な第２
の外板４２が、濾波グリッド４０を覆っている。

【００２７】濾波グリッド４０は、前部反射器２６によ
って反射される電波の残留成分を全て除去することを可
能にすることに加えて、前部反射器２６の構造に一定の
対称性をもたらし、このことは前部反射器２６の力学的
特性と剛性とを改善するという利点を有する。

【００２８】従って、放射源Ｓ１によって放射される電
波放射は、前部反射器２６によって完全に反射される。 一方で前部反射器２６は、後部反射器によって反射され
る放射源Ｓ２による電波放射に対して、（その構造によ
って、即ち材料の選択とグリッドの位置決めとによって
）実質的に透明である。

【００２９】図４は、後部反射器の一部分の概略的な分
解図である。後部反射器は、電波の偏りに無関係にあら
ゆる電波放射を反射することが可能である。そのために
は、この反射器が、電波を反射する連続表面を有するこ
とだけで十分である。従って後部反射器は、グリッドが
不要であり、Ｋｅｖｌｅｒよりも加工が遥かに容易であ
り且つより良好な熱構成的性質を有する安価な材料を使
用して作られ得る。

【００３０】図４に示される実施例では、後部反射器２
８はシェル４４で作られる。該シェルは、炭素繊維層の
ような４つの層４８でその各々が形成された２つの同一
外板４６の間にサンドイッチされた、アルミニウムのよ
うな伝導性材料で作られたハニカム構造を有する。シェ
ル４４は、二重反射器の良好な熱機械的性質を確実なも
のとするように選択された厚さｅＡを有する。アルミニ
ウムのシェルの場合には、この厚さｅＡは２０〜４０ｍ
ｍの間の範囲内で選択される。ここで説明される実施例
では、ｅＡは２５ｍｍに等しい。

【００３１】外板４６を形成する層４８の数も、そのア
センブリに良好な熱機械的性質を与えるように選択され
ている。

【００３２】層４８の各々の層の炭素繊維の方向決定は
、第１には後部反射器に良好な力学的性質を与えるよう
に、第２にはこの後部反射器が使用温度に対して殆どゼ
ロの膨張係数を有することを確実にするように選択され
る。

【００３３】図５は、前記２つの反射器を相互に一体化
するための取り付け装置を概略的に示す。

【００３４】この組合わせ装置は、前記２つの反射器の
間に間隔を維持することを可能にする。この間隔は、１
つの反射器の外周上の位置に応じて、その最小間隔から
、その直径方向に反対側に位置する最大間隔まで変化す
る。

【００３５】図示された実施例では、この取り付け装置
は、１つの外環状の構造物５０と、互いに平行な２つの
リブ状の内部支持補剛材５２と、複数のブレース５４と
によって形成される。これらの要素は、後部反射器２８
に固定された複数のウエッジ５６の上に接着することに
よって後部反射器２８上に保持される。これらのウエッ
ジ５６は、電波に対して透明であり且つ求められる熱機
械的特徴を有するＫｅｖｌｅｒ又は他のいずれかの材料
で作られている。

【００３６】これらのウェッジは、場合によっては分解
可能な機械的固定手段（図示されていない）によって、
後部反射器に固定されることが可能である。

【００３７】ウェッジ５６は、前記外環状構造物５０に
沿って分散配置され、内部補剛材５２の両側に分散配置
され、更にはブレース５４の両側に分散配置されている
。

【００３８】前記取り付け装置を構成する諸要素は、前
部反射器２６の背部面の上に、非帯電性で絶縁性の接着
剤を用いて接着される。

【００３９】外環状構造物５０は、例えばＫｅｖｌｅｒ
で作られたハニカム状構造物である。内部補剛材５２も
、例えばＫｅｖｌｅｒで作られたハニカム構造を有する
。内部補剛材５２はその重量を軽減させるために透かし
細工が施されている。内部補剛材５２は、両反射器の放
射パターンへの攪乱を可能な限り少なくするような仕方
で配置されている。

【００４０】図６Ａに示される実施例では、両反射器の
焦点軸ＡＦに対して垂直な平面Ｐ　に対する補剛材５２
の射影ＰＲは、前部反射器２６のグリッド３８の導体の
射影ＰＣに対して平行である。

【００４１】図６Ｂに示される実施例では、両反射器の
焦点軸ＡＦに対して垂直な平面Ｐ　に対する補剛材５２
の射影ＰＲは、前部反射器２６のグリッド３８の導体の
射影ＰＣに対して垂直である。

【００４２】一方で内部補剛材５２は、上記の両方の場
合とも、前部反射器２６の背部面に垂直に固定される。

【００４３】温度変化に起因する前部反射器の変形の補
正は、電波に対し透過性であり且つ必要な剛性を有する
、Ｋｅｖｌｅｒ又は他のいずれかの材料で作られた複数
のブレース５４によって得られる。これらのブレース５
４は、内部補剛材５２に対して平行であり且つ後部反射
器の頂点を通過する１つの軸の上に、互いに規則正しい
間隔を置いて配置される。両反射器の各々に固定された
ブレース５４は、ほぼゼロの膨張係数を有する後部反射
器上に支持されることによる応力によって、前部反射器
の熱機械的変形を減少させる。

【００４４】本発明による二重反射器は、電波の偏りに
無関係にあらゆる電波を反射することが可能な後部反射
器を使用することによって、そのアセンブリの構造を単
純化することと、その製造コストを低下させることとを
可能にする。一方では、その使用材料が、アセンブリの
熱機械的安定性の改善を実現することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による周波数の再使用のための二重反
射器システムを示す概略図である。

【図２】本発明による二重反射器を備えたアンテナシス
テムを示す概略図である。

【図３】本発明による前部反射器の一部分を分解して示
す概略図である。

【図４】本発明による後部反射器の一部分を分解して示
す概略図である。

【図５】本発明による前部反射器と後部反射器とを取り
付けるための装置を示す概略図である。

【図６Ａ】本発明による内部補剛材の位置決めを説明す
る概略図である。

【図６Ｂ】本発明による内部補剛材の位置決めを説明す
る概略図である。

【符号の説明】

Ｓ１、Ｓ２　　放射源 ２２　　支持体 ２６　　前部反射器 ２８　　後部反射器 ３２、４４　　シェル ３４、４２、４６　　外板 ３８　　導体 ３６、４０　　グリッド ４８　　外板層 ５０　　外環状構造物 ５２　　内部補剛材 ５４　　ブレース ５６　　ウェッジ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アンテナの二重反射器であって、直線
   偏波の電波放射を反射するように配置された導体グリッ
   ドを支持するシェルを含む１つの前部反射器と、電波の
   特定の偏りに無関係に全ての電波を反射することが可能
   な１つの後部反射器と、前記前部反射器が前記後部反射
   器に少なくとも部分的に重なる形で、前記前部反射器を
   前記後部反射器から一定の間隔に保持することが可能な
   １つの取り付け装置とを含み、更に前記二重反射器が、
   前記前部反射器と前記後部反射器との間に配置された１
   つの濾波装置を有し、前記濾波装置が、前記前部反射器
   によって反射される直線偏波放射の任意の残留成分を除
   去することが可能であり、前記濾波装置が、前記前部反
   射器によって反射される直線偏波電波放射に対して平行
   に直線偏波電波放射を反射するように配置された複数導
   体のグリッドによって形成され、前記後部反射器が２つ
   の外板の間にサンドイッチされた１つのハニカム形状の
   構造物を有し、前記外板の少なくとも１つが伝導性材料
   で作られている二重反射器。
2. 【請求項２】　　前記濾波グリッドが前記前部反射器の
   シェルの背部面によって支持されている請求項１に記載
   の二重反射器。
3. 【請求項３】　　前記後部反射器がほぼゼロの膨張係数
   を有する請求項１に記載の二重反射器。
4. 【請求項４】　　前記後部反射器の前記ハニカム構造物
   が、前記二重反射器の熱機械的性質を最適化するように
   選択された厚さを有する請求項１に記載の二重反射器。
5. 【請求項５】　　前記ハニカム構造物が２０〜４０ｍｍ
   の間の厚さを持ってアルミニウムで作られている請求項
   １に記載の二重反射器。
6. 【請求項６】　　前記取り付け装置が、第１には前記前
   部反射器の背部面の上に固定され、第２には前記後部反
   射器の前部面の上に固定され、１つの外環状構造物と、
   少なくとも２つのリブ状の内部支持補剛材とを有し、更
   に前記取り付け装置が、温度変化に起因する前記前部反
   射器のあらゆる変形を補正するための装置を有し、変形
   を補正するための前記装置が、電波に対して実質的に透
   過性な材料で作られた複数のブレースを有し、前記ブレ
   ースの各々が、第１には前記前部反射器の背部面の上に
   固定され、第２には前記後部反射器の前部面の上に固定
   されている請求項１に記載の二重反射器。
7. 【請求項７】　　前記内部補剛材が前記両反射器の焦点
   軸に対して垂直な平面の上に１つの射影を有し、前記射
   影が前記前部反射器の前記グリッドの導体の射影に対し
   て平行であり、前記内部補剛材が前記前部反射器の背部
   面に垂直に固定されている請求項６に記載の二重反射器
   。
8. 【請求項８】　　前記内部補剛材が前記両反射器の焦点
   軸に対して垂直な平面の上に１つの射影を有し、前記射
   影が前記前部反射器の前記グリッドの導体の射影に対し
   て垂直であり、前記内部補剛材が前記前部反射器の背部
   面に垂直に固定されている請求項６に記載の二重反射器
   。