JPH0491504A - フラットミラーアンテナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛星放送あるいは衛星通信等の衛星送受信用
アンテナに関する。

〔従来の技術〕

従来の７ラントミラーアンテナを第１１図により説明す
ると、フラットミラーアンテナは相互に離隔して対向す
るように配設された金属製の回折リング２１および反射
板２２と回折リング２Ｉのほぼ焦点位置に配設された受
信用ピックアップアンテナ部２３とから構成され、回折
リング２１は送受信点間の電波伝搬路に形成されたフレ
ネルゾーンにおいて互いに逆位相である隣接フレネルゾ
ーンを遮蔽するように設計されている。

このよ゛うな構成のフラットミラーアンテナでは、送受
信点間の電波伝搬路に形成された７レネルゾーンにおい
て、回折リング２１で電磁波の同位相成分を反射し回折
リング２１の焦点位置に配設された受信用ピックアップ
アンテナ部２３に収束させるとともに、回折りング２１
を通過した逆位相成分は回折リングｚ１と特定間隔を隔
てて配設された反射板２２で反射し位相を合わせて全て
同位相成分として受信用ピックアップアンテナ部ｚ３に
収束される。

すなわち、送信された電磁波は回折リング２Ｉあるいは
反射板２２で反射し、全て同位相電界で受信用ピックア
ップアンテナ部２３へ合成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のようなフラットミラーアンテナにおい
ては、回折リングおよび反射板を平行に保ちながら各々
を支持し固定する方法等のフラットミラーアンテナを現
実化するための具体的構造は未だ確定されていない。

また、回折リングおよび反射板には比較的薄い金属板が
用いられているので、歪みや反りが生じやすく、実用的
に問題がある等の問題点があった。

本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、回折リングおよび反射板を補強板と一体構造とす
ることで、回折リングおよび反射板の歪みや反りをなく
し強度を増加させるとともに、部品点数を減少しながら
組立作業に要する時間と手数を少なくして製造コストの
低減をはかるほか、設置作業を容易にし、実用性に富み
かつ経済的なフラットミラーアンテナを提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の請求項（１）に記
載のフラットミラーアンテナは、金属製の回折リングと
、同回折リングと約１７４λｇ（λｇ＝後記誘電体内の
波長、以下同じ）離隔して対向するように配設される金
属製の反射板と、上記の回折リングと反射板との間の空
間に配設される誘電体製の補強板と、上記回折リングの
ほぼ焦点位置に配設される受信用ピックアンプアンテナ
部とから構成されるとともに、上記の回折リング、反射
板および補強板が一体構造であることを特徴としている
。

また、本発明の請求項（ｚ）に記載の７ラツトミラーア
ンテナは、相互に約１／４λｇ離隔して対向するように
配設される入れ違いの２種類の金属製の回折リングと、
同２種類の回折リングの間の空間に配設される誘電体製
の補強板と、上記回折リングのほぼ焦点位置に配設され
る受信用ピックアップアンテナ部とから構成されるとと
もに、上記２種類の回折リングおよび補強板が一体構造
であることを特徴としている。

さらに、本発明の請求項（３）に記載のフラットミラー
アンテナは、請求項（１）あるいは（２）に記載の７ラ
ツトミラーアンテナにおいて、反射板となる金属板の背
面に取付は金具が装着されるとともに、同取付は金具に
取付はボールの上端部が枢着されていることを特徴とし
ている。

〔作　　用〕

上述の本発明の７ラツトミラーアンテナでは、補強板が
回折リングおよび反射板の補強手段および支持、固定手
段として作用する。

〔実　施　例〕

以下、図面！二より本発明のフラットミラーアンテナに
ついて説明する。

第１〜８図は、本発明のｔ１ｇ１実施例を示すもので、
ｗｃ１図はその概略図、第２ｒＸＪはその作用を説明す
る説明図、第３図はその回折リングの正面図、第４図は
その他の例の回折リングの正面図、第５１図、第５ｂ図
は条件を説明する説明図、第６図はフラットミラーの構
成説明図、第７１図、第７ｂ図および第７ｃ図はその略
式側面図、第８図はその実際例の斜視図である。

本発明のフラットミラーアンテナは第１図に示すように
、相互に離隔して対向するように配設された回折リング
ｌおよび反射板２をそなえ、回折リングｌと反射板２と
の間の空間には補強板３が設けられて、回折リング１の
焦点位置には受信用ピックアップアンテナ部４が配設さ
れている。

回折リング１は、衛星から送信された電磁波を反射して
同回折リングｌの焦点に集中させるとともに、送受信点
間の電波伝搬路に形成されたフレネルゾーンにおいて、
互いに逆位相である隣接フレネルゾーンを遮蔽すること
により逆位相電界を除去して受信点の電界を上昇させる
ように設計されている。第３図および第４図はその設計
例であるが、図に示すように、回折リングｌは使用条件
に応じてその形状が設計され、第３図はＩ！Ｇ１１ｘ帯
において衛星７から送信された電磁波の回折りング１に
対する入射角を９０ｃと仮定した場合（第５１図参照）
の回折リングｌの設計例の一例を縮尺１／１２で描いた
もの、また、第４図はＩ！ＧＨｘ帯において衛星７から
送信された電磁波の回折リング１に対する入射角を３１
　’、！：仮定した場合（第５ｂ図参照）の設計例の一
例を縮尺１／Ｈで描いたものである。

また、回折リング１は、その条件から、ｎ　（１の円内
は同相、ｌ≦ｎ　（２の円内は逆相、２≦ｎく３の円内
は同相・・・・・・となり、送信された電磁波の同位相
成分を反射し焦点へ収束させ、逆位相成分は通過させる
。

第６図に示すように、金属製の回折リングｌと反射板２
、および誘電体製の補強板３は一体構造体に形成されて
いるが、一体構造体の形成方法の例としては、誘電体製
補強板３上のある側にあらかじめパターンに形成された
金属製回折リングｌを、またその反対側の補強板３上に
は金属円板で構成された金属製反射板２を、それぞれラ
ミネートあるいは蒸着によって貼着して形成する方法、
補強板３の両側に金属板をラミネートあるいは蒸着によ
って貼着した後に片側のみ金属板に回折リングパターン
状にエツチング加工を施して形成する方法等がある。

補強板３を形成する誘電体としては、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ＦＲＰおよびその他プラスチック等が使用
されている。

第７！図、第７ｂ図および第７ｃ図は条件を衛星７から
送信された電磁波の回折リングｌに対する入射角を９０
’と仮定した場合（第５１図参照）の回折リング１、反
射板２および補強板３の一体構造体の一例の略式側面図
であり、第７１図は回折リングｌと反射板２の大きさが
同じである場合、第７ｂ図およびＩｇＴｃ図はいずれも
回折リングｌと反射板２の大きさが異なる場合である。

第７ｂ図は回折リング１が反射板２より大きい構造であ
って、回折リングｌの最外リングが送信された電磁波の
同位相成分を反射するリングで構成された場合であり、
第７ｃ図は回折リングｌが反射板２より小さい構造であ
って、回折リングの最外リングが送信された電磁波の逆
位相成分を通過させるリングとなるように反射板２の大
きさを実際には見えない回折リングｌの最外リングまで
大きくした場合である。このように、回折りングｌおよ
び反射板２は場合に応じた設計が可能である。また、こ
のとき使用される回折リングｌの正面図は８３図に示し
である。

フラットミラーの大きさは、回折リングｌのリング数を
増減させることによって調節でき、例えば第３図に示す
例では、前述の条件を仮定して回折リングｌは５つのリ
ングから構成され最外リングの直径は約１ｍである。ま
た、フラットミラーの厚さは約１／４λｇとなり補強板
３の材質によって左右され、前述の条件を仮定して補強
板３としてポリスチレンを使用する場合には約０．Ｈ５
ｃｍｘまた、ポリエチレンを使用する場合には約０．４
Ｈｃｍとなる。

まｔ；回折りング１の焦点位置には送信された電磁波を
受信する受信用ピックアップアンテナ部４が配設されて
いる。受信用ピックアップアンテナ部４は放射器５およ
びコンバータ６から構成されており、−船釣には放射器
５はコンバータ６と一体になっている。第１図において
、放射器５はホーンの構造を示しているがスパイラル、
ダイポール、ストリップ線路、スロット等のアレーで構
成してもよい。

第８図に本発明のフラットミラーアンテナの実際の構成
例を示すが、この例におけるフラットミラーアンテナは
オフセット型であり、回折りングｌは送信電磁波の回折
リングｌに対する入射角を３ｘ″と仮定して設計（第４
図、第５！図参照）されている。また、回折リング１１
反射板２および補強板３の一体構造体の反射板の背面に
は取付は金具８および支持アーム９が配設され、支持ア
ーム９によって受信用ピックアップアンテナ部４が回折
リングｌの焦点に位置するように支持され、取付は金具
８によって取付はポールＩＯに取付けられている。

このように構成されたフラットミラーアンテナでは、第
２図に示すように、送受信点間の電波伝搬路に形成され
たフレネルゾーンにおいて、回折リング１で同位相成分
を反射し回折リング１の焦点位置に配設された受信用ピ
ックアップアンテナ部４に収束させるとともに、回折リ
ング１を通過した逆位相成分は回折リング１と特定間隔
（はぼ１／４λｇ）を隔てて配設された反射板２で反射
し位相を合わせて全て同位相成分として受信用ピックア
ップアンテナ部４に収束される。すなわち、送信された
電磁波は回折リング１あるいは反射板２で反射し、全て
同位相電界で受信用ピックアップアンテナ部４へ合成さ
れる。

上述の通り、本発明のフラットミラーアンテナによれば
、フラットミラーを構成する回折リング、反射板および
補強板を一体構造とすることで、回折リングおよび反射
板を平行に保ちながら各々を支持し固定する方法等のフ
ラットミラーを現実化するための具体的構造か明らかに
なるとともに、回折リングおよび反射板の歪みや反りを
なくし強度を増加させることが可能となる。

さらに、部品点数および組立作業行程が少なく、フラッ
トミラーは平面構造であるため曲面精度等の考慮は不必
要であり製造か容易であるので、組立作業に要する時間
と手数が少なくなり、製造コストの低減がはかれ経済的
なアンテナを提供することか可能となる。

また、フラットミラーの大きさはフラットミラーを構成
する回折リングのリング数を増減することで調節でき、
フラットミラーの厚さは補強板の材質によって左右され
て１２ＧＨｘ帯においてポリスチレンを使用する場合に
は約０．６２５ｃｒｎｓポリエチレンを使用する場合ｌ
こは約０．４］３ｃｍとなるので、実用的な大きさを実
現することが可能となる。

さらに、反射板２の背面に取付は金具８が装着されてこ
の取付は金具８に取付はポールＩＯの上端部が枢着され
ているので、７ラントミラーアンテナの設置および仰角
調整を容易に行なうことかできる。

フラットミラーは平面構造であるために、風の影響を受
けにくく積雪しにくい等、気象条件等の影響を受けにく
く対候性が向上する。

次に、本発明の第２実施例を示すフラットミラーアンテ
ナについて説明する。

第９ａ図、第９ｂ図は、その回折リングの正面図、第１
Ｇ！図、第ｊｏｂ図、第１Ｑｃ図および第１Ｏｄ図はい
ずれもフラットミラーの略式側面図である。

この実施例が第１実施例と異なる点は、反射板２に代え
て回折リング１１を用いる点である。

第１の回折リング１８よび第２の回折リング１１のパタ
ーンはそれぞれ異なり、第９１図、第９ｂ図は、条件と
して１２Ｇｔｈにおいて衛星７から送信された電磁波の
回折リング１に対する入射角を９０　’＆仮定した場合
（第Ｓａ図参照）の第１の回折リングｌ（第９ａ図参照
）および第２の回折リング１１（第９ｂ図参照）の設計
例の一例であり、それぞれ１／１６の縮尺で描いである
。

この例のように、条件によって２種類の回折リング１　
、ＩＩが送受信点の電波伝搬路に形成された７しネルゾ
ーンの互いに異なる隣接ゾーンを遮蔽するように互いに
入れ這いに構成された場合、回折リングｌ、１１の形成
例として金属板を環状に打ち抜いてリングを形成して金
属板を有効に無駄なく利用することが可能となる。

また、第１０ａ図、第ｊｏｂ図、第１０ｃ図および第１
ｅｄ図に示すように、第１の回折リング１と第２の回折
リングＩＩとは自由に組み合わせを代えることが可能で
ある。

このような＃Ｉｔ成のフラットミラーアンテナでは、上
述の第１の実施例の場合とほぼ同様の作用・効果が得ら
れるほかに、反射板の代わりに回折リングを用いている
ので材料となる金属板がすくなくてよく、製造コストが
低減し、まｔ；、重量も減少する。さらに、条件によっ
ては１枚の金属板から２種類の回折リングが形成される
ので、金属板を有効に無駄なく利用でき、さらに製造コ
ストが減少し、安価なアンテナを提供することが可能と
なる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のフラットミラーアンテナ
によれば次のような効果ないし利点が得られる。

フラットミラーを構成する回折リング、反射板および補
強板を一体構造とすることで、回折リングおよび反射板
を平行に保ちながら各々を支持し固定する方法等のフラ
ットミラーを現実化するための具体的構造を明らかにす
るとともに、回折リングおよび反射板の歪みや反りをな
くし強度を増加させることが可能となる。

部品点数および組立作業行程が少なく、フラットミラー
は平面構造であるため曲面精度等の考慮は不必要であり
製造が容易であるので、組立作業に要する時間と手数が
少なくなり、製造コストの低減がはかれ、経済的でかつ
取付けが間車なアンテナを提供することが可能となる。

フラットミラーの大きさはフラットミラーを構成する回
折リングのリング数を増減することで調節され、フラッ
トミラーの厚さは補強板の材質によって左右されて、１
２ＧＨ２帯においてポリスチレンを使用する場合には約
０．６２５　ｃ　ｍ、ポリエチレンを使用する場合には
約０．４１３　ｃ　ｍとなるので、実用的な大きさを実
現することが可能となる。

フラットミラーは平面構造であるために、風の影響を受
けにくく積雪しにくい等、気象条件等の影響を受けにく
く対候性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図は本発明の第１実施例としてのフラットミラ
ーアンテナを示すもので、第１図はその概略区、第２図
はその作用を説明する説明図、第３図はその回折リング
の正面図、第４図はその他の例の回折リングの正面図、
第５Ａ図、第５ｂ図は条件を説明する説明図、第６図は
そのフラットミラーの構成説明図、第７！図、第７ｂ図
および第７Ｃ図はその略式側面図、第８図はその実際例
の斜視図であり、第９ａ図乃至第１Ｏｄ図は、本発明の
第２実施例としてのフラットミラーアンテナを示すもの
で、第９ａ図、第９ｂ図はその回折リングの正面図、第
１０ａ図、第１０ｂ図、第１Ｇｃ図および第１０ｄ図は
フラットミラーの略式側面図であり、第１１図は、従来
の７ラソトミラーアンテナの斜視図である。 １．１１・・・金属製回折リング、２・・・金属製反射
板、３・・・誘電体製補強板、４・・・受信用ビックア
ンプアンテナ部、５・・・放射器、６・・・コンバータ
、７・・・衛星、８　取付は金具、９・・・支持アーム
、ＩＯ・取付はボール。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 同　　　　安　　　達　　　功 第１図 第２図 第５０図 匪０血 第 図 第 図 第７０ 図 第７ｂ図 第７Ｃ 図 第 ９ａＵ５！Ｕ 第９ｂ図 第 図 第１００図 第ｊｏｂ図 第１０ｃ図 諮１０ｄ図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製の回折リングと、同回折リングから約１／
   ４λｇ（λｇ：後記補強板内における波長）離隔して対
   向するように配設される金属製の反射板と、上記の回折
   リングと反射板との間の空間に配設される誘電体製の補
   強板と、上記回折リングのほぼ焦点位置に配設される受
   信用ピックアップアンテナ部とから構成されるとともに
   、上記の回折リング、反射板および補強板が一体構造で
   あることを特徴とする、フラットミラーアンテナ。
2. （２）相互に約１／４λｇ（λｇ：後記補強板内におけ
   る波長）離隔して対向するように配設される入れ違いの
   ２種類の金属製の回折リングと、同２種類の回折リング
   の間の空間に配設される誘電体製の補強板と、上記回折
   リングのほぼ焦点位置に配設される受信用ピックアップ
   アンテナ部とから構成されるとともに、上記の２種類の
   回折リングおよび補強板が一体構造であることを特徴と
   する、フラットミラーアンテナ。
3. （３）反射板となる金属板の背面に取付け金具が装着さ
   れるとともに、同取付け金具に取付けポールの上端部が
   枢着されていることを特徴とする、請求項（１）あるい
   は（２）に記載のフラットミラーアンテナ。