JPH06103803B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH06103803B2 JPH06103803B2 JP62121590A JP12159087A JPH06103803B2 JP H06103803 B2 JPH06103803 B2 JP H06103803B2 JP 62121590 A JP62121590 A JP 62121590A JP 12159087 A JP12159087 A JP 12159087A JP H06103803 B2 JPH06103803 B2 JP H06103803B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- reflecting mirror
- sub
- axis
- main
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、衛星からの微弱電波を受信するために用い
られる衛星通信地球局アンテナ装置に関するものであ
る。
られる衛星通信地球局アンテナ装置に関するものであ
る。
第５図は従来のアンテナ装置の概略図である。図におい
て、１はホーン、２は副反射鏡、３は主反射鏡である。
て、１はホーン、２は副反射鏡、３は主反射鏡である。
このような構成になる装置において、副反射鏡２及び主
反射鏡３を修正鏡面にして主反射鏡３の開口分布を制御
し、高利得，低サイドローブアンテナを得ることができ
る。
反射鏡３を修正鏡面にして主反射鏡３の開口分布を制御
し、高利得，低サイドローブアンテナを得ることができ
る。
しかし、従来装置のように主反射鏡を修正鏡面で形成す
ると、鏡面製作時の型の種類か多くなり、製作費が高く
なるという欠点がある。
ると、鏡面製作時の型の種類か多くなり、製作費が高く
なるという欠点がある。
即ち、通常主反射鏡は開口径が大きいので、それを形成
するとき複数のパネルに分割して形成されるが、その際
主反射鏡が２次曲面鏡で形成されていれば、対称部分に
ついては同じ型で形成することができる。しかし、主反
射鏡を修正鏡面とすると、対称位置の部分についても形
状等が異なるので上記２次曲面のように同じ型で製作す
ることができなくなり、型の種類が多くなってしまう。
これは主反射鏡３の開口径が大きくなると顕著であり、
また、回転対称形複反射鏡系よりも第５図に示したオフ
セット形式の場合に、より顕著となる。
するとき複数のパネルに分割して形成されるが、その際
主反射鏡が２次曲面鏡で形成されていれば、対称部分に
ついては同じ型で形成することができる。しかし、主反
射鏡を修正鏡面とすると、対称位置の部分についても形
状等が異なるので上記２次曲面のように同じ型で製作す
ることができなくなり、型の種類が多くなってしまう。
これは主反射鏡３の開口径が大きくなると顕著であり、
また、回転対称形複反射鏡系よりも第５図に示したオフ
セット形式の場合に、より顕著となる。
このように従来のオフセット複反射鏡アンテナにおいて
は、高利得，低サイドローブを得るためには主反射鏡の
鏡面パネルの種類が多くなってしまうという問題があっ
た。
は、高利得，低サイドローブを得るためには主反射鏡の
鏡面パネルの種類が多くなってしまうという問題があっ
た。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、複反射鏡形式から３枚反射鏡形式にして、
高利得（又は低サイドローブ）でかつ低交差偏波レベル
のオフセット複反射鏡形のアンテナ装置を得ることを目
的とする。
れたもので、複反射鏡形式から３枚反射鏡形式にして、
高利得（又は低サイドローブ）でかつ低交差偏波レベル
のオフセット複反射鏡形のアンテナ装置を得ることを目
的とする。
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、修正鏡
面により形成された小径の第1,第２の副反射鏡と、パラ
ボラ鏡面により形成された大径の主反射鏡とを備え、上
記主反射鏡および上記第1,第２の副反射鏡からなる反射
鏡系は、上記主反射鏡の鏡軸方向をＺ軸と定義するとと
もに、上記反射鏡系を左右対称とする中心断面をZX面と
するようXYZ直交座標系を定義し、上記一次放射器の中
心軸に沿う光線が上記第1,第２の副反射鏡，主反射鏡に
あたる点をそれぞれＳ１,S２,Mとして、各点Ｓ１,S２,M
におけるYZ面内の曲率半径に等しい曲率半径を有する仮
想的な二次曲面鏡をそれぞれ定義したとき、これらの二
次曲面鏡よりなる仮想的な３枚反射鏡系が交差偏波消去
条件を満足するように装置を構成したものである。
面により形成された小径の第1,第２の副反射鏡と、パラ
ボラ鏡面により形成された大径の主反射鏡とを備え、上
記主反射鏡および上記第1,第２の副反射鏡からなる反射
鏡系は、上記主反射鏡の鏡軸方向をＺ軸と定義するとと
もに、上記反射鏡系を左右対称とする中心断面をZX面と
するようXYZ直交座標系を定義し、上記一次放射器の中
心軸に沿う光線が上記第1,第２の副反射鏡，主反射鏡に
あたる点をそれぞれＳ１,S２,Mとして、各点Ｓ１,S２,M
におけるYZ面内の曲率半径に等しい曲率半径を有する仮
想的な二次曲面鏡をそれぞれ定義したとき、これらの二
次曲面鏡よりなる仮想的な３枚反射鏡系が交差偏波消去
条件を満足するように装置を構成したものである。
この発明においては、修正鏡面で形成されるのは副反射
鏡のみであり、またこの副反射鏡は主反射鏡の10分の１
程度の大きさで通常一体で形成されるため、その製作時
の型は２次曲面，修正鏡面にかかわらず１つであり、ま
た主反射鏡はパラボラ鏡面で形成され、回転放物面鏡の
一部であるためパネルの型の種類が少なくなり、アンテ
ナ製作費の低減か図れる。
鏡のみであり、またこの副反射鏡は主反射鏡の10分の１
程度の大きさで通常一体で形成されるため、その製作時
の型は２次曲面，修正鏡面にかかわらず１つであり、ま
た主反射鏡はパラボラ鏡面で形成され、回転放物面鏡の
一部であるためパネルの型の種類が少なくなり、アンテ
ナ製作費の低減か図れる。
さらに上記各反射鏡は、それぞれが２次曲面鏡よりなる
仮想的な３枚反射鏡系を定義して該反射鏡系が交差偏波
消去条件を満足するように構成されているので、高利
得，低サイドローブを実現できる。
仮想的な３枚反射鏡系を定義して該反射鏡系が交差偏波
消去条件を満足するように構成されているので、高利
得，低サイドローブを実現できる。
以下、本発明の実施例を図について説明する。第１図に
おいて、１は一次放射器としての給電ホーン、4,5は修
正鏡面である副反射鏡、６は回転放物面鏡の一部（パラ
ボラ鏡面）である主反射鏡である。
おいて、１は一次放射器としての給電ホーン、4,5は修
正鏡面である副反射鏡、６は回転放物面鏡の一部（パラ
ボラ鏡面）である主反射鏡である。
ここで、副反射鏡4,5の鏡面修正によって主反射鏡６上
の開口分布を制御する方法は、例えば昭和53年電子通信
学会全国大会“ホーンリフレクター給電オフセットカセ
グレンアンテナの鏡面修正”等によって発表されてい
る。このようなオフセット形の鏡面修正を行う場合、初
期値となる２次曲面系を与えることが要求される。ここ
では、交差偏波レベルを消去して、かつ高利得，又は低
サイドローブとなる開口分布が得られる初期値の与え方
を次に示す。
の開口分布を制御する方法は、例えば昭和53年電子通信
学会全国大会“ホーンリフレクター給電オフセットカセ
グレンアンテナの鏡面修正”等によって発表されてい
る。このようなオフセット形の鏡面修正を行う場合、初
期値となる２次曲面系を与えることが要求される。ここ
では、交差偏波レベルを消去して、かつ高利得，又は低
サイドローブとなる開口分布が得られる初期値の与え方
を次に示す。
オフセット形鏡面から発生する交差偏波レベルは、鏡面
の対称面内の曲率によって定まることが知られている。
この対称面の曲率を求める方法として、この対称局内の
各鏡面の形状を同一平面に写像した第２図に示す回転対
称系を解析することによって近似的に求める方法があ
る。
の対称面内の曲率によって定まることが知られている。
この対称面の曲率を求める方法として、この対称局内の
各鏡面の形状を同一平面に写像した第２図に示す回転対
称系を解析することによって近似的に求める方法があ
る。
第２図において、4a,5a,6aは各々修正形副反射鏡、主反
射鏡の対称面内の鏡面形状である。これらの修正形副反
射鏡4a,5aの各点で異なる鏡面定数を持つ２次曲面群へ
の展開は、例えば、信学会信学技報“異なる鏡面定数の
２次曲面群を用いた鏡面構成法”の複反射鏡形式の理論
を今回の３枚鏡形式に拡張して可能となる。
射鏡の対称面内の鏡面形状である。これらの修正形副反
射鏡4a,5aの各点で異なる鏡面定数を持つ２次曲面群へ
の展開は、例えば、信学会信学技報“異なる鏡面定数の
２次曲面群を用いた鏡面構成法”の複反射鏡形式の理論
を今回の３枚鏡形式に拡張して可能となる。
このとき、交差偏波の発生に寄与するのは、電界強度の
高い鏡面中心部であるため、この近傍の２次曲面系で修
正鏡面系を置き換えたものが第３図である。即ち、第２
図は第１図に示すオフセット形の修正鏡面系を回転対称
形の修正鏡面系に置き換えたものであるが、この第２図
の鏡面中心部のみに注目すると、これを２次曲面鏡とみ
なすことができる。そこで、その中心部の２次曲面鏡の
部分のみを取り出してオフセット形としたものが第３図
である。
高い鏡面中心部であるため、この近傍の２次曲面系で修
正鏡面系を置き換えたものが第３図である。即ち、第２
図は第１図に示すオフセット形の修正鏡面系を回転対称
形の修正鏡面系に置き換えたものであるが、この第２図
の鏡面中心部のみに注目すると、これを２次曲面鏡とみ
なすことができる。そこで、その中心部の２次曲面鏡の
部分のみを取り出してオフセット形としたものが第３図
である。
ここで、第３図においては、紙面横方向をＺ軸，縦方向
をＸ軸，紙面に対して垂直方向をＹ軸とする直交座標
系，即ち主反射鏡のパラボラ軸をＺ軸とし、反射鏡系を
左右（図では、紙面に対して垂直な前後方向）対称とす
る中心断面をZX面とするようXYZ直交座標系を定義して
いる。図において、７は点Ｆ１,F２を焦点とする楕円面
鏡で、離心率はem１,8は点Ｆ２,F３を焦点とする双曲面
鏡で離心率はem２である。この２次曲面系における交差
偏波消去条件は次式で与えられる。
をＸ軸，紙面に対して垂直方向をＹ軸とする直交座標
系，即ち主反射鏡のパラボラ軸をＺ軸とし、反射鏡系を
左右（図では、紙面に対して垂直な前後方向）対称とす
る中心断面をZX面とするようXYZ直交座標系を定義して
いる。図において、７は点Ｆ１,F２を焦点とする楕円面
鏡で、離心率はem１,8は点Ｆ２,F３を焦点とする双曲面
鏡で離心率はem２である。この２次曲面系における交差
偏波消去条件は次式で与えられる。
ここでξは次の第(2)式より定まる値 ここで、α，β，θｏ,P１,P２は図中に示しており、 α：パラボラ軸と、副反射鏡７の中心Ｓ１及び副反射鏡
８の中心Ｓ２を結ぶ軸線とのなす角 β：パラボラ軸と、副反射鏡８の中心Ｓ２及び主反射鏡
６の中心Ｍを結ぶ軸線とのなす角 θｏ：パラボラ軸と、焦点Ｆ１及び副反射鏡７の中心Ｓ
１を結ぶ軸線とのなす角 α，β，θｏ：時計回りに正，反時計回りに負とする である。
８の中心Ｓ２を結ぶ軸線とのなす角 β：パラボラ軸と、副反射鏡８の中心Ｓ２及び主反射鏡
６の中心Ｍを結ぶ軸線とのなす角 θｏ：パラボラ軸と、焦点Ｆ１及び副反射鏡７の中心Ｓ
１を結ぶ軸線とのなす角 α，β，θｏ：時計回りに正，反時計回りに負とする である。
このように、任意の開口分布を得た時の対称面内におけ
る鏡面形状に対して２次曲面群で展開し、この中心部近
傍において、式(1)〜(3)の条件を満足すれば、鏡面修正
形オフセット３枚反射鏡アンテナにおいて、低交差偏波
レベルでかつ高利得（又は低サイドローブ）のアンテナ
を得ることができる。
る鏡面形状に対して２次曲面群で展開し、この中心部近
傍において、式(1)〜(3)の条件を満足すれば、鏡面修正
形オフセット３枚反射鏡アンテナにおいて、低交差偏波
レベルでかつ高利得（又は低サイドローブ）のアンテナ
を得ることができる。
なお、上記実施例では一次放射器として給電ホーンを用
いたが、少なくとも１枚の反射鏡と１個の給電ホーンか
ら構成される集束ビーム給電系により構成されていても
よい。
いたが、少なくとも１枚の反射鏡と１個の給電ホーンか
ら構成される集束ビーム給電系により構成されていても
よい。
また、第４図に示すように主反射鏡が大地に関して第１
図と反対の場合にも本発明を同様に適用することができ
る。
図と反対の場合にも本発明を同様に適用することができ
る。
以上のように、この発明に係るアンテナ装置によれば、
一次放射器と、修正鏡面により形成された小径の第１、
第２の副反射鏡と、パラボラ鏡面により形成された大径
の主反射鏡とを備え、上記主反射鏡および上記第１、第
２の副反射鏡からなる反射鏡系は、上記主反射鏡の鏡軸
方向をＺ軸と定義するとともに、上記反射鏡系を左右対
称とする中心断面をZX面とするようXYZ直交座標系を定
義し、上記一次放射器の中心軸に沿う光線が上記第１、
第２の副反射鏡，主反射鏡にあたる点をそれぞれＳ１,S
２,Mとして、各点Ｓ１,S２,MにおけるYZ面内の曲率半径
に等しい曲率半径を有する仮想的な二次曲面鏡をそれぞ
れ定義したとき、これらの二次曲面鏡よりなる仮想的な
３枚反射鏡系が交差偏波消去条件を満足するように装置
を構成したので、アンテナ製作費の低減が図れるととも
に、高利得，低サイドローブのアンテナ装置が得られる
効果がある。
一次放射器と、修正鏡面により形成された小径の第１、
第２の副反射鏡と、パラボラ鏡面により形成された大径
の主反射鏡とを備え、上記主反射鏡および上記第１、第
２の副反射鏡からなる反射鏡系は、上記主反射鏡の鏡軸
方向をＺ軸と定義するとともに、上記反射鏡系を左右対
称とする中心断面をZX面とするようXYZ直交座標系を定
義し、上記一次放射器の中心軸に沿う光線が上記第１、
第２の副反射鏡，主反射鏡にあたる点をそれぞれＳ１,S
２,Mとして、各点Ｓ１,S２,MにおけるYZ面内の曲率半径
に等しい曲率半径を有する仮想的な二次曲面鏡をそれぞ
れ定義したとき、これらの二次曲面鏡よりなる仮想的な
３枚反射鏡系が交差偏波消去条件を満足するように装置
を構成したので、アンテナ製作費の低減が図れるととも
に、高利得，低サイドローブのアンテナ装置が得られる
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置を示す
概略構成図、第２図及び第３図はこの発明を説明するた
めの図、第４図はこの発明の他の実施例を示す図、第５
図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図である。 １……ホーン、4,5……修正形副反射鏡、６……パラボ
ラ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
概略構成図、第２図及び第３図はこの発明を説明するた
めの図、第４図はこの発明の他の実施例を示す図、第５
図は従来のアンテナ装置を示す概略構成図である。 １……ホーン、4,5……修正形副反射鏡、６……パラボ
ラ。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 克比古 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−178402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117906（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】一次放射器と、 修正鏡面により形成された小径の第1,第２の副反射鏡
と、 パラボラ鏡面により形成された大径の主反射鏡とを備
え、 上記主反射鏡および上記第1,第２の副反射鏡からなる反
射鏡系は、 上記主反射鏡の鏡軸方向をＺ軸と定義するとともに、上
記反射鏡系を左右対称とする中心断面をZX面とするよう
XYZ直交座標系を定義し、 上記一次放射器の中心軸に沿う光線が上記第1,第２の副
反射鏡，主反射鏡にあたる点をそれぞれＳ１,S２,Mとし
て、各点Ｓ１,S２,MにおけるYZ面内の曲率半径に等しい
曲率半径を有する仮想的な二次曲面鏡をそれぞれ定義し
たとき、 これらの二次曲面鏡よりなる仮想的な３枚反射鏡系が交
差偏波消去条件を満足するよう構成されていることを特
徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121590A JPH06103803B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121590A JPH06103803B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286010A JPS63286010A (ja) | 1988-11-22 |
| JPH06103803B2 true JPH06103803B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=14815013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121590A Expired - Lifetime JPH06103803B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103803B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57178402A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Multireflex mirror antenna |
| JPS61117906A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-05 | Nec Corp | アンテナ装置 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62121590A patent/JPH06103803B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286010A (ja) | 1988-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071214 Year of fee payment: 13 |