JPH046908A - オフセット複反射鏡アンテナ - Google Patents
オフセット複反射鏡アンテナInfo
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- JPH046908A JPH046908A JP10788790A JP10788790A JPH046908A JP H046908 A JPH046908 A JP H046908A JP 10788790 A JP10788790 A JP 10788790A JP 10788790 A JP10788790 A JP 10788790A JP H046908 A JPH046908 A JP H046908A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 1
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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
この発明は、地上マイクロ波通信または衛星通信等に用
いられるオフセット複反射鏡アンテナに関するものであ
る。
いられるオフセット複反射鏡アンテナに関するものであ
る。
従来の技術
第３図は、従来のオフセット複反射鏡アンテナの一例を
示す図で、１は一次放射器、２３は回転楕円面より成る
副反射鏡、３は回転放物面より成る主反射鏡で、副反射
鏡２３は回転楕円面より成るため二つの焦点Ｆ３１およ
びＦ３゜を有し、−次放射器１の位相中心が焦点Ｆ３□
に一致し、主反射鏡３の焦点が焦点Ｆ３□に重なるよう
に配設されている。
示す図で、１は一次放射器、２３は回転楕円面より成る
副反射鏡、３は回転放物面より成る主反射鏡で、副反射
鏡２３は回転楕円面より成るため二つの焦点Ｆ３１およ
びＦ３゜を有し、−次放射器１の位相中心が焦点Ｆ３□
に一致し、主反射鏡３の焦点が焦点Ｆ３□に重なるよう
に配設されている。
すなわち、副反射鏡２３と主反射鏡３とは共焦点となる
ように配設されている。
ように配設されている。
第４図もまた従来のオフセット複反射鏡アンテナの一例
を示す図で、回転双曲面より成る副反射鏡２４の焦点Ｆ
４１に一次放射器１の位相中心が一致し、虚焦点Ｆ４□
が主反射鏡３の焦点と一致するように配設されている。
を示す図で、回転双曲面より成る副反射鏡２４の焦点Ｆ
４１に一次放射器１の位相中心が一致し、虚焦点Ｆ４□
が主反射鏡３の焦点と一致するように配設されている。
発明が解決しようとする課題
第３図に示した従来のオフセット複反射鏡アンテナにお
いては、−次放射器１からの放射波は副反射鏡２３で反
射された後、いったん焦点Ｆ３２に集束され、更に焦点
Ｆ３□からの球面波となって主反射鏡３に入射し、主反
射鏡３で反射されることによって平面波４に変換される
ものと考えられていた。
いては、−次放射器１からの放射波は副反射鏡２３で反
射された後、いったん焦点Ｆ３２に集束され、更に焦点
Ｆ３□からの球面波となって主反射鏡３に入射し、主反
射鏡３で反射されることによって平面波４に変換される
ものと考えられていた。
第４図に示した従来のオフセラ１へ複反射鏡アンテナに
おける副反射鏡２４の焦点Ｆ４゜は虚焦点となるが、第
３図に示した従来のオフセット複反射鏡アンテナと同様
、副反射鏡２４からの反射波は焦点Ｆ４゜からの球面波
となり、主反射鏡３で反射されることによって平面波４
に変換されるものと考えられていた。
おける副反射鏡２４の焦点Ｆ４゜は虚焦点となるが、第
３図に示した従来のオフセット複反射鏡アンテナと同様
、副反射鏡２４からの反射波は焦点Ｆ４゜からの球面波
となり、主反射鏡３で反射されることによって平面波４
に変換されるものと考えられていた。
しかしながら、このような考え方は、放射電波の周波数
が極めて高く、あたかも光と同等に取扱い得ることを前
提として成り立つもので、マイクロ波帯の地上固定通信
用アンテナまたは比較的小口径の衛星通信地球局アンテ
ナ等のように、開口直径が１００波長に満たないような
アンテナの場合には、放射電波を光のように看做すこと
は必ずしも正しくはなく、このような場合について、本
発明者等は、種々検討を行った結果、次のような事実を
確かめることができた。
が極めて高く、あたかも光と同等に取扱い得ることを前
提として成り立つもので、マイクロ波帯の地上固定通信
用アンテナまたは比較的小口径の衛星通信地球局アンテ
ナ等のように、開口直径が１００波長に満たないような
アンテナの場合には、放射電波を光のように看做すこと
は必ずしも正しくはなく、このような場合について、本
発明者等は、種々検討を行った結果、次のような事実を
確かめることができた。
すなわち、第３図に示した従来のオフセット複反射鏡ア
ンテナにおいては、副反射鏡２３て反射された電波は焦
点Ｆ３゜に集束することなく焦点Ｆ３２を通過し、主反
射鏡３に達した際には、焦点Ｆ３゜を波源とする球面波
ではなく、焦点Ｆ３゜からΔｆだけ主反射鏡３から遠ざ
かった点Ｆ３３を波源とする球面波と等価となる。
ンテナにおいては、副反射鏡２３て反射された電波は焦
点Ｆ３゜に集束することなく焦点Ｆ３２を通過し、主反
射鏡３に達した際には、焦点Ｆ３゜を波源とする球面波
ではなく、焦点Ｆ３゜からΔｆだけ主反射鏡３から遠ざ
かった点Ｆ３３を波源とする球面波と等価となる。
第４図に示した従来のオフセット複反射鏡アンテナにお
いても、副反射鏡２４で反射されて主反射鏡３に達した
電波は、焦点Ｆ４□を波源とする球面波ではなく、焦点
Ｆ４゜から△ｆだけ主反射鏡３から遠ざかった点Ｆ４３
を波源とする球面波と等価となる。
いても、副反射鏡２４で反射されて主反射鏡３に達した
電波は、焦点Ｆ４□を波源とする球面波ではなく、焦点
Ｆ４゜から△ｆだけ主反射鏡３から遠ざかった点Ｆ４３
を波源とする球面波と等価となる。
なお、複数個の反射鏡をもって構成された反射系内にお
ける上記のような電波の波動的な性質は、ビームモード
展開の方法を用いて解析することができる。
ける上記のような電波の波動的な性質は、ビームモード
展開の方法を用いて解析することができる。
主反射鏡３への入射波の波源がＦ３３（第３図）または
Ｆ４３（第４図）であると看做し得るに拘らず、従来の
オフセット複反射鏡アンテナにおいては主反射鏡３の焦
点を副反射鏡２３の焦点Ｆ、２（第３図）または副反射
鏡２４の焦点Ｆ４３（第４図）に一致させているため、
主反射鏡３からの反射波は第３図または第４図に示すよ
うな平面波４ではなく、実際には球面収差を有する波面
５が形成されることとなる。
Ｆ４３（第４図）であると看做し得るに拘らず、従来の
オフセット複反射鏡アンテナにおいては主反射鏡３の焦
点を副反射鏡２３の焦点Ｆ、２（第３図）または副反射
鏡２４の焦点Ｆ４３（第４図）に一致させているため、
主反射鏡３からの反射波は第３図または第４図に示すよ
うな平面波４ではなく、実際には球面収差を有する波面
５が形成されることとなる。
第５図は、使用周波数と焦点の移動量△ｆとの関係およ
び使用周波数と主反射鏡３の開口端における最大位相ひ
ずみ量Δφとの関係の各−例を示す曲線図で、横軸（対
数目盛）は使用周波数（ＧＨｚ） 、縦軸（等間隔目盛
）は焦点の移動量△ｆ （ｍｍ）または主反射鏡３の開
口端における最大位相ひずみ量Δφ（ｄｅｇ）である。
び使用周波数と主反射鏡３の開口端における最大位相ひ
ずみ量Δφとの関係の各−例を示す曲線図で、横軸（対
数目盛）は使用周波数（ＧＨｚ） 、縦軸（等間隔目盛
）は焦点の移動量△ｆ （ｍｍ）または主反射鏡３の開
口端における最大位相ひずみ量Δφ（ｄｅｇ）である。
なお、第５図は、第３図または第４図における主反射鏡
３の開口直径が３６００ｍｍ、副反射鏡２３または２４
の最大横幅が７２０ｍｍ 、第３図における５−Ｆ３２
間または第４図における５−Ｆ４□間の長さが４００ｍ
ｍ 、第３図におけるＦ３□−Ｍ間または第４図にお６
づるＦ４□−Ｍ間の長さが２２００ｍｍの場合について
ビームモード展開の方法により計算して求めた結果であ
る。
３の開口直径が３６００ｍｍ、副反射鏡２３または２４
の最大横幅が７２０ｍｍ 、第３図における５−Ｆ３２
間または第４図における５−Ｆ４□間の長さが４００ｍ
ｍ 、第３図におけるＦ３□−Ｍ間または第４図にお６
づるＦ４□−Ｍ間の長さが２２００ｍｍの場合について
ビームモード展開の方法により計算して求めた結果であ
る。
第５図から明らかなように、使用周波数が高くなるにし
たがって幾何光学的な状態に近付くため、焦点の移動量
Δｆおよび最大位相ひずみ量Δφが急速に小となるが、
主反射鏡３の開口直径が３６００ｍｍで、使用周波数が
１０ＧＨｚ以下の場合にはこれらの値は決して無視し得
るものではない。
たがって幾何光学的な状態に近付くため、焦点の移動量
Δｆおよび最大位相ひずみ量Δφが急速に小となるが、
主反射鏡３の開口直径が３６００ｍｍで、使用周波数が
１０ＧＨｚ以下の場合にはこれらの値は決して無視し得
るものではない。
上記球面収差は、アンテナの利得および近軸指向性に悪
影響を及ぼすもので、第６図は、第５図について説明し
たと同様の条件の下における利得低下量を計算に基づい
て示したものである。
影響を及ぼすもので、第６図は、第５図について説明し
たと同様の条件の下における利得低下量を計算に基づい
て示したものである。
第６図における横軸（対数目盛）は使用周波数（ＧＨｚ
） 、縦軸（等間隔目盛）は利得低下量（ｄＢ）で、図
に示すように使用周波数が高くなるにしたがって利得低
下量は零に漸近するが、マイクロ波帯の地上固定通信用
アンテナまたは比較的小口径の衛星通信地球局アンテナ
等において使用される１０ＧＨｚ以下の周波数帯におい
ては無視し得る低下量ではない。
） 、縦軸（等間隔目盛）は利得低下量（ｄＢ）で、図
に示すように使用周波数が高くなるにしたがって利得低
下量は零に漸近するが、マイクロ波帯の地上固定通信用
アンテナまたは比較的小口径の衛星通信地球局アンテナ
等において使用される１０ＧＨｚ以下の周波数帯におい
ては無視し得る低下量ではない。
課題を解決するための手段
この発明は、上記のように本発明者等が理論解析を行う
ことによって確かめることのできた事実に基づいてなさ
れたもので、主反射鏡と副反射鏡とを共焦点状態を保っ
て配設することなく、主反射鏡と副反射鏡の各焦点が互
いにずれた位置に在るように配設することによって従来
の欠点を除こうとするものである。
ことによって確かめることのできた事実に基づいてなさ
れたもので、主反射鏡と副反射鏡とを共焦点状態を保っ
て配設することなく、主反射鏡と副反射鏡の各焦点が互
いにずれた位置に在るように配設することによって従来
の欠点を除こうとするものである。
作用
上記のように、主反射鏡および副反射鏡の各焦点が互い
にずれた位置に在るように配設するときは、主反射鏡に
入射する電波は、主反射鏡自身の焦点からの球面波とな
るため、主反射鏡からの反射波はほぼ平面波となる。
にずれた位置に在るように配設するときは、主反射鏡に
入射する電波は、主反射鏡自身の焦点からの球面波とな
るため、主反射鏡からの反射波はほぼ平面波となる。
実施例
第１図は、この発明の一実施例を示す図で、１は一次放
射器、２１は副反射鏡で、回転楕円面より成る。３は主
反射鏡で、回転放物面より成る。
射器、２１は副反射鏡で、回転楕円面より成る。３は主
反射鏡で、回転放物面より成る。
ＦｌｌおよびＦ１２は副反射鏡２．の焦点、Ｆ３は主反
射鏡３の焦点である。
射鏡３の焦点である。
一次放射器１はその位相中心が副反射鏡２１の一方の焦
点Ｆｉｌに一致するように配設すること従来と同様であ
るが、この発明においては主反射鏡３の焦点Ｆ３を、副
反射鏡２、の他方の焦点Ｆ１□に一致させることなく焦
点Ｆ１２から適宜距離だけ主反射鏡３から遠ざかった点
に一致させである。
点Ｆｉｌに一致するように配設すること従来と同様であ
るが、この発明においては主反射鏡３の焦点Ｆ３を、副
反射鏡２、の他方の焦点Ｆ１□に一致させることなく焦
点Ｆ１２から適宜距離だけ主反射鏡３から遠ざかった点
に一致させである。
すなわち、−次放射器１からの放射波は副反射鏡２１で
反射された後、焦点Ｆ１゜に集束することなく主反射鏡
３に達するが、副反射鏡２１で反射された電波を主反射
鏡３側から見た場合、副反射鏡２□の焦点Ｆ１□から遠
ざかった点を見掛は上の波源とする球面波となるから、
この発明においてはこの球面波の見掛は上の波源に主反
射鏡３の焦点Ｆ３が一致するように構成しである。
反射された後、焦点Ｆ１゜に集束することなく主反射鏡
３に達するが、副反射鏡２１で反射された電波を主反射
鏡３側から見た場合、副反射鏡２□の焦点Ｆ１□から遠
ざかった点を見掛は上の波源とする球面波となるから、
この発明においてはこの球面波の見掛は上の波源に主反
射鏡３の焦点Ｆ３が一致するように構成しである。
このように構成するときは、副反射鏡２１の反射波は主
反射鏡３の焦点Ｆ３を見掛は上の波源とする球面波とな
って主反射鏡３に達するから、主反射鏡３からの反射波
は位相ひずみのない平面波となる。
反射鏡３の焦点Ｆ３を見掛は上の波源とする球面波とな
って主反射鏡３に達するから、主反射鏡３からの反射波
は位相ひずみのない平面波となる。
第２図は、この発明の他の実施例を示す図で、１は一次
放射器、２□は副反射鏡で、回転双曲面より成る。３は
主反射鏡で、回転放物面より成る。
放射器、２□は副反射鏡で、回転双曲面より成る。３は
主反射鏡で、回転放物面より成る。
Ｆ２□およびＦ２□は副反射鏡２□の焦点、Ｆ３は主反
射鏡３の焦点である。
射鏡３の焦点である。
この実施例においても一次放射器１の位相中心が副反射
鏡２２の一方の焦点Ｆ２１に一致するように配設するこ
と従来と同様であるが、主反射鏡３の焦点Ｆ３を副反射
鏡２□の他方の焦点Ｆ２□に一致させることなく、前実
施例と同様に、副反射鏡２□で反射された電波の見掛は
上の波源に主反射鏡３の焦点Ｆ３が一致するように構成
しである。
鏡２２の一方の焦点Ｆ２１に一致するように配設するこ
と従来と同様であるが、主反射鏡３の焦点Ｆ３を副反射
鏡２□の他方の焦点Ｆ２□に一致させることなく、前実
施例と同様に、副反射鏡２□で反射された電波の見掛は
上の波源に主反射鏡３の焦点Ｆ３が一致するように構成
しである。
このように構成したこの実施例においても、副反射鏡２
□の反射波は主反射鏡３の焦点Ｆ３を見掛は上の波源と
する球面波となるから、主反射鏡３からの反射波は位相
ひずみのない平面波となる。
□の反射波は主反射鏡３の焦点Ｆ３を見掛は上の波源と
する球面波となるから、主反射鏡３からの反射波は位相
ひずみのない平面波となる。
発明の効果
この発明においては、副反射鏡が回転楕円面または回転
双曲面のいずれより成る場合にも、副反射鏡の反射波を
主反射鏡側から見た場合における反射波の見掛は上の波
源に主反射鏡の焦点を一致させることによって、開口直
径が使用波長に対して比較的小なるアンテナの場合にお
いても開口面における位相ひずみを伴うことな（、位相
ひずみに基づく利得の低下および近軸指向性の劣化を抑
えることができる。
双曲面のいずれより成る場合にも、副反射鏡の反射波を
主反射鏡側から見た場合における反射波の見掛は上の波
源に主反射鏡の焦点を一致させることによって、開口直
径が使用波長に対して比較的小なるアンテナの場合にお
いても開口面における位相ひずみを伴うことな（、位相
ひずみに基づく利得の低下および近軸指向性の劣化を抑
えることができる。
第１図および第２図は、それぞれこの発明の実施例を示
す図、第３図および第４図は、それぞれ従来のアンテナ
を示す図、第５図および第６図は、それぞれ従来のアン
テナの欠点を説明するための曲線図で、に一次放射器、
２．．２□、２３および２４：副反射鏡、３：主反射鏡
、４および６：放射波の波面、Ｆｉｌ 、 Ｆｌ□、
Ｆ２１ 、 Ｆ２□、 Ｆｓ□。 Ｆ３□、Ｆ４１およびＦ４□：副反射鏡の焦点、Ｆ３：
主反射鏡３の焦点、Ｆ１ａおよびＦ４３：見掛は上の波
源である。 電波の波動的性質のビームモード展開の方法による解析
に関する参考文献 （１）中部、島貫、両部、古野４氏： 「広角指向性と
交さ偏波特性の優れた４、５．６ＧＨｚ帯共用オフセツ
トアンテナ」電子通信学会論文誌（Ｂ） Ｊ６７−Ｂ
、 ２． ｐｐ、１９４−２０１ （昭５９−０２）（
２） Ｈ，Ｋｏｇｅｌｎｉｋ ａｎｄ Ｔ、 Ｌｊ両氏
＝「１、ａｓｅｒＢｅａｍｓ ａｎｄ Ｒｅ５ｏｎａｔ
ｏｒｓＪ Ｐｒｏｅ、 ＩＥＥＥ、 ５４．１０． ｐ
ｐ。
す図、第３図および第４図は、それぞれ従来のアンテナ
を示す図、第５図および第６図は、それぞれ従来のアン
テナの欠点を説明するための曲線図で、に一次放射器、
２．．２□、２３および２４：副反射鏡、３：主反射鏡
、４および６：放射波の波面、Ｆｉｌ 、 Ｆｌ□、
Ｆ２１ 、 Ｆ２□、 Ｆｓ□。 Ｆ３□、Ｆ４１およびＦ４□：副反射鏡の焦点、Ｆ３：
主反射鏡３の焦点、Ｆ１ａおよびＦ４３：見掛は上の波
源である。 電波の波動的性質のビームモード展開の方法による解析
に関する参考文献 （１）中部、島貫、両部、古野４氏： 「広角指向性と
交さ偏波特性の優れた４、５．６ＧＨｚ帯共用オフセツ
トアンテナ」電子通信学会論文誌（Ｂ） Ｊ６７−Ｂ
、 ２． ｐｐ、１９４−２０１ （昭５９−０２）（
２） Ｈ，Ｋｏｇｅｌｎｉｋ ａｎｄ Ｔ、 Ｌｊ両氏
＝「１、ａｓｅｒＢｅａｍｓ ａｎｄ Ｒｅ５ｏｎａｔ
ｏｒｓＪ Ｐｒｏｅ、 ＩＥＥＥ、 ５４．１０． ｐ
ｐ。
Claims (1)
- １、回転放物面より成る主反射鏡と回転楕円面または回
転双曲面より成る副反射鏡および一次放射器とをもって
構成され、前記副反射鏡および一次放射器が前記主反射
鏡からの放射波の電波通路を遮蔽しないように配設され
たオフセット複反射鏡アンテナにおいて、前記主反射鏡
と前記副反射鏡とを共焦点状態からずらせて配設したこ
とを特徴とするオフセット複反射鏡アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10788790A JPH046908A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | オフセット複反射鏡アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10788790A JPH046908A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | オフセット複反射鏡アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046908A true JPH046908A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14470593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10788790A Pending JPH046908A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | オフセット複反射鏡アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369853A (en) * | 1992-07-31 | 1994-12-06 | Yoshida Kogyo K.K. | Hook-and-loop fastener |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182804A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10788790A patent/JPH046908A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182804A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369853A (en) * | 1992-07-31 | 1994-12-06 | Yoshida Kogyo K.K. | Hook-and-loop fastener |
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