JPH061852B2 - オフセットアンテナ - Google Patents
オフセットアンテナInfo
- Publication number
- JPH061852B2 JPH061852B2 JP29661687A JP29661687A JPH061852B2 JP H061852 B2 JPH061852 B2 JP H061852B2 JP 29661687 A JP29661687 A JP 29661687A JP 29661687 A JP29661687 A JP 29661687A JP H061852 B2 JPH061852 B2 JP H061852B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflecting mirror
- side plate
- plane
- cone
- sub
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- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主としてマイクロ波帯通信あるいはレーダー
等に用いる開口面アンテナに関するもので，さらに詳し
く言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良に
関するものである。
等に用いる開口面アンテナに関するもので，さらに詳し
く言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良に
関するものである。
第４図は例えば特公昭53-31345号公報に示された従来
のオフセットアンテナを示す側面図、第５図は正面図、
第６図は部分斜視図であり、図において(1)はＦ2を焦点
としＡＡを回転軸とする回転放物面を前記回転軸ＡＡと
なる角度をなす平面Ｐで切断して得られる反射鏡，
(2)はＦ1とＦ2を共やく焦点としＢＢを回転軸とする回
転楕円面の一部の副反射鏡，(3)は例えば円錐ホーンの
一次放射器で，この一次放射器(3)の放射電波位相中心
は副反射鏡(2)の焦点の１つＦ1と一致している。(4)は
主反射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側板，(5)は側板
(4)の一部を切り取って構成される穴，(6)は一次放射器
(3)と側板(4)の穴(5)を覆う箱体、(7)は側板(4)の副反
射鏡(2)の側の開口を覆う誘電体板のレドーム，(8)は一
次放射器(3)から放射される電波の伝送路，(9)は穴(5)
のエッジである。従来のオフセットアンテナは上記の様
に構成され、これを送信アンテナとして考えた場合，一
次放射器(3)より放射される電波は伝送路８の通り，前
記一次放射器(3)の放射電波位相中心、すなわち焦点Ｆ1
を中心とする球面波として放射され，副反射鏡(2)で反
射して焦点Ｆ2を経由し、主反射鏡(1)で反射して平面波
となり，アンテナの前方に鋭いビームを形成する。この
一次放射器(3)の開口に雨滴や雪が付着すると，一次放
射器(3)から放射される電波の振巾分布と位相分布が変
化するため，本来の鋭いビームが劣化したり，不要な方
向への電波が放射されるので，レドーム(7)は主反射鏡
(1)，側板(4)，箱体(6)とともに密閉構造をなし，この
内部に雨や雪が侵入して一次放射器(3)に付着すること
を防いでいる。さらに一次放射器(3)から副反射鏡(2)，
主反射鏡(1)を経てアンテナ前方に至る伝送路(8)の途上
で電波がブロックされることのないように側板(4)の穴
(5)は配置されており，レドーム(7)も電波が通過する際
の反射を極力少なくするために波長と比べて十分薄い誘
電体の薄膜を使用している。上記の様な留意によりオフ
セットアンテナは，本質的にブロッキングの存在するパ
ラボラアンテナやカセグレンアンテナと比べ，ブロッキ
ングによるサイドローブ劣化や利得低下がなく，特性良
好なアンテナとして高密度通信や衛生通信に利用されて
いる。
のオフセットアンテナを示す側面図、第５図は正面図、
第６図は部分斜視図であり、図において(1)はＦ2を焦点
としＡＡを回転軸とする回転放物面を前記回転軸ＡＡと
なる角度をなす平面Ｐで切断して得られる反射鏡，
(2)はＦ1とＦ2を共やく焦点としＢＢを回転軸とする回
転楕円面の一部の副反射鏡，(3)は例えば円錐ホーンの
一次放射器で，この一次放射器(3)の放射電波位相中心
は副反射鏡(2)の焦点の１つＦ1と一致している。(4)は
主反射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側板，(5)は側板
(4)の一部を切り取って構成される穴，(6)は一次放射器
(3)と側板(4)の穴(5)を覆う箱体、(7)は側板(4)の副反
射鏡(2)の側の開口を覆う誘電体板のレドーム，(8)は一
次放射器(3)から放射される電波の伝送路，(9)は穴(5)
のエッジである。従来のオフセットアンテナは上記の様
に構成され、これを送信アンテナとして考えた場合，一
次放射器(3)より放射される電波は伝送路８の通り，前
記一次放射器(3)の放射電波位相中心、すなわち焦点Ｆ1
を中心とする球面波として放射され，副反射鏡(2)で反
射して焦点Ｆ2を経由し、主反射鏡(1)で反射して平面波
となり，アンテナの前方に鋭いビームを形成する。この
一次放射器(3)の開口に雨滴や雪が付着すると，一次放
射器(3)から放射される電波の振巾分布と位相分布が変
化するため，本来の鋭いビームが劣化したり，不要な方
向への電波が放射されるので，レドーム(7)は主反射鏡
(1)，側板(4)，箱体(6)とともに密閉構造をなし，この
内部に雨や雪が侵入して一次放射器(3)に付着すること
を防いでいる。さらに一次放射器(3)から副反射鏡(2)，
主反射鏡(1)を経てアンテナ前方に至る伝送路(8)の途上
で電波がブロックされることのないように側板(4)の穴
(5)は配置されており，レドーム(7)も電波が通過する際
の反射を極力少なくするために波長と比べて十分薄い誘
電体の薄膜を使用している。上記の様な留意によりオフ
セットアンテナは，本質的にブロッキングの存在するパ
ラボラアンテナやカセグレンアンテナと比べ，ブロッキ
ングによるサイドローブ劣化や利得低下がなく，特性良
好なアンテナとして高密度通信や衛生通信に利用されて
いる。
しかるに、上記従来のオフセットアンテナにおいて必要
とされる側板(4)の穴(5)に関して、電気的特性および機
械的強度上２〜３の考慮すべき点がある。
とされる側板(4)の穴(5)に関して、電気的特性および機
械的強度上２〜３の考慮すべき点がある。
まず電気的特性では、穴(5)を幾何光学的に考えた場合
にはその形状は焦点Ｆ2を頂点とし主反射鏡(1)の周囲を
導線とする円錐と側板(4)との相貫線とすればよい訳だ
が、実際には波長が数cmの電波であるためこの電波がな
す円錐は波動的な拡りを有しているから，穴５は上記相
貫線より大きくなくてはならない。特に焦点Ｆ2の近傍
では十分大きくする必要があり、実用にあたっては第６
図に示すように穴(5)は箱体(6)と同等の大きさとするの
が通常である。さらに穴(5)は側板(4)との間にエッジ
(9)を形成し，アンテナとしては不可避的なエッジすな
わち主反射鏡(1)と副反射鏡(2)の外周の他にエッジ(9)
を有することになり，エッジ回折あるいはエッジ散乱に
よつてサイドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収
体の装着などが必要になる。
にはその形状は焦点Ｆ2を頂点とし主反射鏡(1)の周囲を
導線とする円錐と側板(4)との相貫線とすればよい訳だ
が、実際には波長が数cmの電波であるためこの電波がな
す円錐は波動的な拡りを有しているから，穴５は上記相
貫線より大きくなくてはならない。特に焦点Ｆ2の近傍
では十分大きくする必要があり、実用にあたっては第６
図に示すように穴(5)は箱体(6)と同等の大きさとするの
が通常である。さらに穴(5)は側板(4)との間にエッジ
(9)を形成し，アンテナとしては不可避的なエッジすな
わち主反射鏡(1)と副反射鏡(2)の外周の他にエッジ(9)
を有することになり，エッジ回折あるいはエッジ散乱に
よつてサイドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収
体の装着などが必要になる。
つぎに機械的強度の面では、側板(4)の円筒シェルとし
ての連続性を穴(5)が分断し、さらに側板(4)と箱体(6)
の接合される箇所はシエルとしての曲率とその方向が急
変するから、ここに面外曲げモーメントが発生するので
板厚を厚くしたり，補強を加えるなどの処理が必要であ
る。またアンテナに台風など強風が作用する際，箱体
(6)は風の流線を乱し風荷重を増加させるので，乱れを
少なくするよう風洞実験などにより影響の少ない形状を
模索し，その結果に基づき各部の強度を向上させる必要
がある。
ての連続性を穴(5)が分断し、さらに側板(4)と箱体(6)
の接合される箇所はシエルとしての曲率とその方向が急
変するから、ここに面外曲げモーメントが発生するので
板厚を厚くしたり，補強を加えるなどの処理が必要であ
る。またアンテナに台風など強風が作用する際，箱体
(6)は風の流線を乱し風荷重を増加させるので，乱れを
少なくするよう風洞実験などにより影響の少ない形状を
模索し，その結果に基づき各部の強度を向上させる必要
がある。
しかし，これらはオフセットアンテナとしての本質的な
問題点ではなく，いずれもオフセットアンテナ本来の電
気・機械的特性の劣化を防ぐためになされるものである
が，その改善は電波吸収体の使用，板厚の増加など製作
費の増大と、穴の形状や電波吸収体の装着位置、箱体の
形状選定など実験的要素の大なる開発手順を招き，結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた。
問題点ではなく，いずれもオフセットアンテナ本来の電
気・機械的特性の劣化を防ぐためになされるものである
が，その改善は電波吸収体の使用，板厚の増加など製作
費の増大と、穴の形状や電波吸収体の装着位置、箱体の
形状選定など実験的要素の大なる開発手順を招き，結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で，上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテ
ナを得ることを目的としている。
で，上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテ
ナを得ることを目的としている。
この発明に関わるオフセットアンテナは側板の内面形状
を，主反射鏡の外周に導線とし主反射鏡の回転軸を含む
面内に頂点を有し主反射鏡と所定の関係をなす錐体と
し，この錐体すなわち側板内に副反射鏡と一次放射器を
包含するものである。
を，主反射鏡の外周に導線とし主反射鏡の回転軸を含む
面内に頂点を有し主反射鏡と所定の関係をなす錐体と
し，この錐体すなわち側板内に副反射鏡と一次放射器を
包含するものである。
この発明においては、側板が一次放射器から放射される
電波を分断あるいはブロッキングすることなく伝送路を
覆うことができるから，側板に電波を通過させる穴が不
要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性劣化や穴周
辺の機械的強度の劣化がない。さらに副反射鏡，一次放
射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから，オ
フセットアンテナを構成する部品の数を少なくする。
電波を分断あるいはブロッキングすることなく伝送路を
覆うことができるから，側板に電波を通過させる穴が不
要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性劣化や穴周
辺の機械的強度の劣化がない。さらに副反射鏡，一次放
射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから，オ
フセットアンテナを構成する部品の数を少なくする。
第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面図であり，図において(1)は反射鏡、(2)は副反射鏡，
(3)は一次放射器，(7)はレドーム，(8)は伝送路でこれ
らは上記と同じである。(10)は側板で，反射鏡(1)の対
称面つまり主反射鏡(1)の外周がなす面に垂直すなわち
平面Ｐに垂直で回転軸ＡＡが含む平面Ｑ上（第１図にお
いては紙面に平行で焦点Ｆ2を含む平面上）に頂点Ｔを
有し，主反射鏡(1)の外周を導線にもつ錐体を内面形状
としたものであり、この錐体内すなわち側板(10)の内部
に副反射鏡(2)一次放射器(3)が包含されるように錐体の
平面Ｑ上における回転軸ＡＡ側の母線と回転軸ＡＡがな
す角度θを定め，かつこの角度θと，錐体の平面Ｑ上に
おける頂角２α（半頂角α）と、平面がＰが回転軸ＡＡ
となす角度φとが次の関係を満足するようにしたもので
ある。
面図であり，図において(1)は反射鏡、(2)は副反射鏡，
(3)は一次放射器，(7)はレドーム，(8)は伝送路でこれ
らは上記と同じである。(10)は側板で，反射鏡(1)の対
称面つまり主反射鏡(1)の外周がなす面に垂直すなわち
平面Ｐに垂直で回転軸ＡＡが含む平面Ｑ上（第１図にお
いては紙面に平行で焦点Ｆ2を含む平面上）に頂点Ｔを
有し，主反射鏡(1)の外周を導線にもつ錐体を内面形状
としたものであり、この錐体内すなわち側板(10)の内部
に副反射鏡(2)一次放射器(3)が包含されるように錐体の
平面Ｑ上における回転軸ＡＡ側の母線と回転軸ＡＡがな
す角度θを定め，かつこの角度θと，錐体の平面Ｑ上に
おける頂角２α（半頂角α）と、平面がＰが回転軸ＡＡ
となす角度φとが次の関係を満足するようにしたもので
ある。
平面Ｑ上の点をＴを頂点とし主反射鏡(1)の外周（楕
円）を導線とする錐体は楕円錐であって一般に回転対称
ではないが、角度θ，α，φが式（１）の関係を満たす
とき、この楕円錐は回転対称な円錐になる。即ち半頂角
αの円錐が平面Ｐ上に作る楕円、つまり側板(10)の主反
射鏡(1)の側の外周と、主反射鏡(1)の外周（楕円）とを
一致させることができる。
円）を導線とする錐体は楕円錐であって一般に回転対称
ではないが、角度θ，α，φが式（１）の関係を満たす
とき、この楕円錐は回転対称な円錐になる。即ち半頂角
αの円錐が平面Ｐ上に作る楕円、つまり側板(10)の主反
射鏡(1)の側の外周と、主反射鏡(1)の外周（楕円）とを
一致させることができる。
上記のように構成されたオフセットアンテナにおいて，
一次放射器(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡１へ放射され
る電波は従来装置と同様に伝送路(8)を伝搬しアンテナ
前方に鋭いビームを形成するが，この電波がなす円錐は
側板(10)に包含されており，従来装置に存在した穴や穴
によるエッジは不要であり，側板(10)が伝送路(8)を分
断あるいはブロッキングすることがない。つまり電気特
性の劣化要因のエッジはアンテナとしての不可避的なエ
ッジすなわち主反射鏡(1)と副反射鏡(2)の外周のみであ
り，電波の波動的なふるまいによるサイドローブ劣化は
最小限のものになる。
一次放射器(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡１へ放射され
る電波は従来装置と同様に伝送路(8)を伝搬しアンテナ
前方に鋭いビームを形成するが，この電波がなす円錐は
側板(10)に包含されており，従来装置に存在した穴や穴
によるエッジは不要であり，側板(10)が伝送路(8)を分
断あるいはブロッキングすることがない。つまり電気特
性の劣化要因のエッジはアンテナとしての不可避的なエ
ッジすなわち主反射鏡(1)と副反射鏡(2)の外周のみであ
り，電波の波動的なふるまいによるサイドローブ劣化は
最小限のものになる。
また機械的には，この側板(10)は円錐シェルになり，従
来の装置の側板(4)の円筒シェルと同じガウス曲率０の
シェルであるから強度上の性状はほぼ同じであるが，従
来装置と異なり穴がないからシェルの連続性が保たれ，
シェルの強度を最大限に発揮でき補強措置は不要であ
る。そして従来装置の箱体(6)をこの発明の側板(10)は
兼ねるから，箱体(6)が不要であって部品点数が減少す
るとともに風の流線は円滑なものになり風荷重も増加し
ない。
来の装置の側板(4)の円筒シェルと同じガウス曲率０の
シェルであるから強度上の性状はほぼ同じであるが，従
来装置と異なり穴がないからシェルの連続性が保たれ，
シェルの強度を最大限に発揮でき補強措置は不要であ
る。そして従来装置の箱体(6)をこの発明の側板(10)は
兼ねるから，箱体(6)が不要であって部品点数が減少す
るとともに風の流線は円滑なものになり風荷重も増加し
ない。
さらにこの側板(10)は上記で述べたようにガウス曲率０
のシェルであるから展開可能曲面であり，側板(10)を板
金加工で製造できるので極めて安価にオフセットアンテ
ナが構成できるし，板金加工以外の製造方法，例えばガ
ラス繊維強化プラスチックの成形による場合など型を製
造する際にも側板の内面形状が円錐であることか立旋盤
など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(10)を
板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を第
３図に示す。
のシェルであるから展開可能曲面であり，側板(10)を板
金加工で製造できるので極めて安価にオフセットアンテ
ナが構成できるし，板金加工以外の製造方法，例えばガ
ラス繊維強化プラスチックの成形による場合など型を製
造する際にも側板の内面形状が円錐であることか立旋盤
など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(10)を
板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を第
３図に示す。
この発明は以上説明した通り，オフセットアンテナの側
板をある定められた錐体とすることにより，電気的機械
的特性の劣化要因のないオフセットアンテナを安価に実
現できるという効果がある。
板をある定められた錐体とすることにより，電気的機械
的特性の劣化要因のないオフセットアンテナを安価に実
現できるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す側面図，第２図は正
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図、第５図は正面図，第６図は部
分斜視図である。 図において，(1)は主反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一
次放射器，(4)は側板，(5)は穴，(6)は箱体，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路，(9)はエッジ，(10)は側板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図、第５図は正面図，第６図は部
分斜視図である。 図において，(1)は主反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一
次放射器，(4)は側板，(5)は穴，(6)は箱体，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路，(9)はエッジ，(10)は側板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】回転放物面を回転軸となる角度をなす平
面で切断して得られる主反射鏡と，上記主反射鏡外周に
つけた側板と，上記主反射鏡の焦点を共やく焦点の１つ
とする回転楕円面の一部の副反射鏡と，上記副反射鏡の
他方の共やく焦点を電波位相中心とする一次放射器と，
上記側板の開口側を覆うレドームとからなるオフセット
アンテナにおいて，上記主反射鏡の対称面内に頂点を有
し上記主反射鏡の外周を導線にもつ錐体を内面形状とす
る側板を備え，この側板の内部に上記副反射鏡と一次放
射器を備えるとともに，上記錐体の上記対称面上におけ
る母線のうち上記回転放物面の回転軸側の母線が上記回
転軸となる角度θ，上記錐体の上記対称面上における半
頂角αおよび上記主反射鏡を切断する角度φが の関係にあることを特徴とするオフセットアンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29661687A JPH061852B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | オフセットアンテナ |
| US07/155,605 US4978967A (en) | 1987-02-13 | 1988-02-12 | Offset antenna |
| FR888801763A FR2611090B1 (fr) | 1987-02-13 | 1988-02-15 | Antenne desaxee, notamment pour radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29661687A JPH061852B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | オフセットアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137804A JPH01137804A (ja) | 1989-05-30 |
| JPH061852B2 true JPH061852B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17835859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29661687A Expired - Lifetime JPH061852B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-11-25 | オフセットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061852B2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29661687A patent/JPH061852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137804A (ja) | 1989-05-30 |
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