JPH05267926A - パラボラアンテナの一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロウェーブ用パラボラアンテナにおけ
る一次放射器の開口直径を変えることにより、パラボラ
アンテナの開口角に最適の放射パターンを得て受信効率
を改善しようとする。 【構成】 一次放射器を構成するホーン１の外周に口径
補助リング５を移動且つ任意位置で定置するように取付
けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送や通信衛星か
らのマイクロウエーブを受信するパラボラアンテナの一
次放射器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放送衛星や通信衛星を利用して家庭など
の最終利用者に直接マイクロウエーブが受信されるのに
最も多く使用されているのはパラポラアンテナで、図６
の簡略断面図に示すパラボラアンテナＡは、反射鏡１と
一次放射器２を対向して設け、放送衛星からの電波を回
転２次放物面形状の反射鏡１により反射させ焦点に集中
させた電波を、該一次放射器２のホーン２aによつて受
信し、該一次放射器２の後部から導波管２bを通じて高
周波信号増幅、同波変換機能を有するコンバータ３に導
いている。図７は該一次放射器２の簡略拡大断面図であ
る。

【０００３】該一次放射器２の開口直径は反射鏡１との
組み合わせによりパラポラアンテナの性能を決める重要
な要素であり、入射する電波の角度によって強度に差が
生じ、図８、９、１０に例示するような,電界の強弱の
領域、すなわちそれぞれ異なる一次放射器２の放射パタ
ーンa、b、cを形成する。該放射パターンが反射鏡の開
口角(反射鏡の焦点から見た反射鏡の直径方向の開き角
度)に好適に合致しないとアンテナ装置としての感度の
低下や雑音の増加を招来するので、この状態を説明する
と、図８に示す一次放射器の放射パターンaは、反射鏡
１の開口角に対して縦長楕円形で横に狭過ぎ、反射鏡１
の中心部付近の電波のみを受けて開口面全面からの電波
を受信できず反射鏡を有効に利用出来ずアンテナの開口
効率は低い。図９の一次放射器の放射パターンbは逆に
横長楕円形で横に広過ぎて反射鏡１から受ける電波は全
体に弱くなり、さらに反射鏡面外からの電波も受信して
雑音の多いアンテナとなる。図１０に示す一次放射器の
放射パターンcは円形に近く反射鏡１の開口角と該放射
パターンcがほぼ合致するので理想的なものとなり反射
鏡１の電波を効率良く受けて電波の位相が揃い、全面ほ
ぼ均一な電界になり感度が高く雑音の少ない優れた性能
のアンテナとなる。

【０００４】該一次放射器の放射パターンは、一般に図
６においてホーン２aの開口直径によつて左右され、あ
る一定の該開口角の反射鏡に対して該開口直径が大きい
程、放射パターンは図８の放射パターンaのように狭く
高くなり、開口直径が小さいほど図９のような広い放射
パターンbになる。すなわち、図７に示すように一次放
射器２に入射する電波がある角度θであると、一次放射
器の両端に到達する距離に差lが生じ、該両端の入射電
波に位相差が生じ感度が弱くなる。更に、その様子は一
次放射器のホーン２aの開口直径が大きくなれば次第に
電波の位相差は大きくなり入射角度が小さくても感度が
弱くなる。しかし、開口直径が大きいと正面すなわち軸
方向からの電波は効率的に受信できるので感度は高くな
り前記のように放射パターンが細長くなる。一次放射器
のホーン２aの開口直径が小さければこの逆に軸方向か
らの電波の到達量が前記位相差による減衰量より比較的
に少なくなって放射パターンcのようになり高感度とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、パラボラアンテナの一次放射器は、反射鏡の開口角
に好適に合致した放射パターンを得て反射鏡全面が均一
な電界になり、その開口効率が良好で高感度で、雑音の
少ないアンテナシステムを要求されるが、設置したパラ
ボラアンテナが利用者ごとの理想的な受信態勢に対応す
ることは容易なことではない点である。本発明は、良好
なアンテナシステムを得るパラボラアンテナの一次放射
器を容易に構成することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、放物面反射鏡
の焦点位置に設けた一次放射器のホーンの外周に、同心
円状の口径補助リングを付設し、該口径補助リングをホ
ーンの軸方向すなわち前後に移動可能にして一次放射器
のホーンの開口直径を変えるようにしたことを特徴とす
るものである。

【０００７】

【作用】放送衛星などからのマイクロウエーブを受信す
るように各家庭などの屋上に取付けるパラボラアンテナ
の最適な受信状態を得るように、一次放射器のホーン外
周の口径補助リングをホーン開口の後方へ移動させると
該口径補助リングは電波の入射に関係が無くなつて一次
放射器としてはホーンの開口直径が直径となり、比較的
広い放射パターンが得られ開口角の広い反射鏡に適合す
るようになり、該反射鏡の鏡面ほぼ全体を使用できる。
場合によつて、口径補助リングをホーン開口部前方へ移
動させると、前方突出した該リングの開口直径が一次放
射器の直径となつて比較的狭い放射パターンが得られ、
開口角の狭い反射鏡に良く適合する。

【０００８】

【実施例】図１〜図５は本発明のパラボラアンテナの一
次放射器の実施例を示す簡略断面図で、図１は、一次放
射器２の前端のホーン４の外周を垂直外壁４aに構成し
てその外周に、該ホーン開口径より大径の口径補助リン
グ５を一次放射器の軸方向すなわち前後方向摺動可能に
嵌着して該口径補助リング５がホーン４の開口より後方
へ移動した状態である。図２は、口径補助リング５がホ
ーン４の開口から前方へ移動突出した状態である。

【０００９】図３および図４は、ホーン４の垂直外壁に
口径補助リングを前後摺動させる具体的手段を示し、図
３はホーン４の垂直外壁４aの外周面と口径補助リング
５の内周面に互いに螺合する雌ねじ、雄ねじを切り設け
て該口径補助リング５を回転させて前後方向に移動させ
る構造である。図４は、口径補助リング５をホーン４の
垂直外壁上を前後摺動可能に外嵌めして所定位置で取付
けねじ６により固定する構造である。図５は、複数の口
径補助リング５、５'を同心円状にホーン４の外周に取
付け、該各口径補助リングの前後摺動および固定の手
段、機構を前記図３および図４に示す雌雄ねじの螺合あ
るいは取付けねじによる構造とし、これに対応する反射
鏡の開口角に応じて最適の放射パターンを得るようにす
る。なお、該口径補助リング５の口径、深さなどは反射
鏡の開口角、一次放射器との焦点距離、ホーン口径など
との相対的な関係に基いて理論的、実験的に設定するも
のである。

【００１０】

【発明の効果】本発明のパラボラアンテナの一次放射器
の構造、作用は上記のとおりであるから、(１)、放送衛
星からのマイクロウエーブを受信する各家庭などの屋上
に本発明のパラボラアンテナを取付けて、その口径補助
リングを一次放射器のホーン外周に付設し、対応する反
射鏡の開口角に応じて該口径補助リングを、前後に摺動
して所望する最適の放射器パターンとなる位置において
固定すれば、広、狭多様な開口角を有する反射鏡に対し
一次放射器の放射パターンを任意に変えて最適の放射パ
ターンを得て反射鏡のほぼ全鏡面を利用することがで
き、優れた性能のパラボラアンテナを構成し高感度で雑
音の少ないアンテナシステムを得られる。(２)、精密で
高価な反射鏡を操作したり取り替えることなく小規模な
口径補助リングを製作、付設することで高性能なアンテ
ナシステムができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一次放射器のホーン外周の口径補助リングが後
方に位置した状態の簡略断面図である。

【図２】同上口径補助リングがホーン外周の前方に位置
した状態の簡略断面図である。

【図３】雌、雄ねじの螺合によつて口径補助リングをホ
ーンのやや前方位置に固定した状態の簡略断面図であ
る。

【図４】口径補助リングを取付けねじによつて固定した
状態の断面図である。

【図５】複数のリングを嵌めたホーンの断面図である。

【図６】パラボラアンテナの簡略断面図である。

【図７】一次放射器の電波入射角度の位相差を示す簡略
断面図である。

【図８】パラボラアンテナにおける一次放射器の縦長の
放射パターンを示す模式図である。

【図９】パラボラアンテナにおける一次放射器の横長の
放射パターンを示す模式図である。

【図１０】パラボラアンテナにおける一次放射器の理想
的な放射パターンを示す模式図である。

【符号の説明】

２ 一次放射器 ４ ホーン ５ 口径補助リング ６ 取付ねじ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロウエーブを受信するパラボラア
   ンテナの一次放射器において、該一次放射器のホーンの
   外周に、該一次放射器の軸方向(前後)摺動可能に、該ホ
   ーン開口径より大径の口径補助リングを付設してホーン
   の口径を可変とし反射鏡の開口全面が均一な電界になる
   ようにしたことを特徴とするパラボラアンテナの一次放
   射器。
2. 【請求項２】 複数の口径補助リングを、一次放射器の
   軸方向摺動可能にホーン外周に同心円状に付設したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパラボラアン
   テナの一次放射器。