JPH06209207A - 円偏波受信アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交差偏波特性を最良な状態に改善する。 【構成】 円偏波受信用の平面アンテナ２４を支持台３
２に支持し、この支持台３２は、平面アンテナ２４の中
心を回転の中心として、平面アンテナ２４を回転自在に
支持するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば放送衛星から送
信されている円偏波の電波を受信する円偏波受信アンテ
ナに関し、特に良好に円偏波を受信できるように調整可
能なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、衛星放送等の円偏波の電波の受信
は、パラボラアンテナや平面アンテナ等の円偏波受信ア
ンテナによって行われている。この電波を良好に受信す
るために、一般に行われているのは、円偏波受信アンテ
ナのビームが受信しようとする放送衛星を指向するよう
に仰角及び方位角の調整である。

【０００３】図１３に、仰角及び方位角を調整可能とし
た従来の平面アンテナ１０を示す。平面アンテナ１０が
マウント１４にボルト１６、１６によって回転自在に取
り付けられており、このマウント１４はボルト１８、１
８によって支柱２０に支柱２０の回りに回転自在に取り
付けられている。

【０００４】ボルト１６、１６を緩めて、平面アンテナ
１０をボルト１６、１６の回りに回転させて、仰角の調
整を行った後、ボルト１６、１６を固定する。また、ボ
ルト１８、１８を緩めて、マウント１４を支柱２０の回
りに回転させて、方位角を調整した後、ボルト１８、１
８を固定する。なお、２２は、仰角表示具である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、円偏波受信
アンテナの重要な特性の１つに交差偏波特性がある。こ
れは、受信しようとする衛星放送を送信している放送衛
星に隣接する放送衛星からの電波（これは受信しようと
する衛星放送の偏波が右旋円偏波であれば、左旋円偏波
である。）をどの程度受信しているかを表したものであ
る。

【０００６】円偏波受信アンテナの交差偏波特性の規格
は、隣接する放送衛星からの電波が、受信しようとする
衛星放送に干渉しないように、世界無線通信主官庁会議
（ＷＡＲＣ−ＢＳ）によって定められている。しかし、
円偏波受信アンテナの交差偏波特性の測定誤差や帯域の
問題、等価等方放射電力の違い等により、受信地域によ
って交差偏波特性が規格通りには得られず、干渉を生じ
る可能性がある。

【０００７】また放送衛星に搭載されている円偏波送信
アンテナの交差偏波特性もＷＡＲＣ−ＢＳによって定め
られているが、交差偏波識別度が無限大である完全な円
偏波であって広帯域に円偏波送信アンテナを設計するこ
とは不可能である。また、降雨等の影響により交差偏波
特性が劣化するので、円偏波送信アンテナの実際の交差
偏波特性が設計通りに保たれているという保証はない。

【０００８】放送衛星から到来し、円偏波受信アンテナ
に到来する電波は、降雨等の影響を受けて、完全な円偏
波ではなく、実際には楕円偏波である。楕円偏波は、そ
の伝播方向に直角な２つの直交偏波成分、即ち長軸方向
の成分と、短軸方向の成分とを有し、長軸方向の成分と
短軸方向の成分との比である軸比と、これら両成分が右
回転している右旋偏波であるか左回転している左旋偏波
であるかを表す回転方向と、長軸方向の成分が基準方向
に対してなしている角度であるチルト角（図１４参照）
との３つのパラメータによって定まる。

【０００９】円偏波受信アンテナにおける交差偏波特性
は、図１４に示すように隣接する放送衛星から送信され
ている円偏波（交差偏波）の軸比とチルト角δ１と、円
偏波受信アンテナの軸比とチルト角δ２とによって定ま
る。そして、図１５に示すように交差偏波のチルト角δ
１と円偏波受信アンテナのチルト角δ２との差δが０ま
たは９０度になったときが最も干渉が少ない。

【００１０】図１６は、交差偏波のチルト角δ１を一定
とし、円偏波受信アンテナのチルト角を変化させた場合
の交差偏波特性と交差偏波の軸比との関係を示したもの
で、同図（ａ）は円偏波受信アンテナの軸比が０．５ｄ
Ｂ、同図（ｂ）は円偏波受信アンテナの軸比が１．０ｄ
Ｂ、同図（ｃ）は円偏波受信アンテナの軸比が１．５ｄ
Ｂの場合である。δは上述したようにδ１とδ２との差
である。これらの図から分かるようにδを０度から９０
度の間で変化させると、交差偏波特性が変化し、δを９
０度とした場合に最良の交差偏波特性が得られる。

【００１１】従って、交差偏波の軸比のばらつきの中心
付近に受信アンテナの軸比を設計しておけば、円偏波受
信アンテナのチルト角δ２を変化させることによって、
δを変化させることができ、交差偏波特性を最大限改善
することができる。

【００１２】しかし、上述したような従来の円偏波受信
アンテナでは、そのチルト角を調整することができず、
常に一定の値であった。従って、交差偏波特性を改善す
ることができないという問題点があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたもので、第１の発明
は、円偏波受信用の平面アンテナと、この平面アンテナ
のビーム方向に対して直角な平面内で上記ビーム方向を
回転の中心として上記平面アンテナを回転自在に支持し
ている支持台とを、具備するものである。

【００１４】また、第２の発明は、パラボラ反射鏡と、
この反射鏡の焦点位置に設けられた一次放射器とを具備
し、一次放射器がその中心軸線の回りに回転自在に設け
られているものである。

【００１５】

【作用】第１の発明によれば、ビーム方向を中心として
楕円偏波が形成されているので、ビーム方向を回転の中
心として平面アンテナを回転させると、この平面アンテ
ナのチルト角を変更することができる。

【００１６】第２の発明によれば、一次放射器の中心軸
を中心として楕円偏波が形成されているので、中心軸を
回転中心として一次放射器を回転させると、この円偏波
受信アンテナのチルト角を変更することができる。

【００１７】

【実施例】図１乃至図４に第１の実施例を示す。この実
施例では、円偏波受信アンテナとしてラジアルライン平
面アンテナ２４が用いられている。この平面アンテナ２
４は、図１に示すように円形の誘電体板２６上に円偏波
放射素子２８を配置したもので、これら円偏波放射素子
２８は、誘電体板２６の中心を中心として３重に同心状
に配置されている。円偏波放射素子２８としては、図４
（ａ）に示す矩形パッチ、同図（ｂ）に示す楕円パッ
チ、同図（ｃ）に示す円形パッチ、同図（ｄ）に示すカ
ール素子、同図（ｅ）に示すヘリカル素子を使用するこ
とができる。

【００１８】誘電体板２６は、図２に示すように支持台
３２に支持されている。即ち、この支持台３２は、図２
に示すように誘電体板２６と間隔を隔てて位置する導電
性の底部３２ａを有し、この底部３２ａの周縁部に環状
の支持部３２ｂを有し、この支持部３２ａ上に誘電体板
２６が載置されている。３２ｄは、支持台３２の周壁部
である。従って、誘電体板２６は、周壁部３２ｄを案内
として誘電体板２６の中心を回転の中心として回転自在
である。環状の支持部３２ｂの上面には図３に示すよう
に環状の溝３２ｃが形成されている。なお、底部３２ａ
と誘電体板２６との間にラジアル導波路３４が形成され
ている。

【００１９】図２に示すように、各円偏波放射素子２８
からラジアル導波路３４に給電ピン３６がそれぞれ突出
している。また、底部３２ａの中心にはプローブ３８が
設けられている。各円偏波放射素子２８で受信された円
偏波は、給電ピン３６からラジアル導波路３４を介して
プローブ３８に伝播され、このプローブ３８において同
軸線路での伝送が可能に変換されて、同軸ケーブルを介
してローノイズブロックコンバータ（図示せず）に供給
される。

【００２０】このラジアルライン平面アンテナ２４で
は、誘電体板２６の中心に直角な方向をビーム方向と
し、円偏波の受信状態となる。

【００２１】図２に示すように、誘電体板２６の周縁部
には環状の溝３２ｃに対応するようにボルト孔４０が穿
設されており、これらボルト孔４０、環状の溝３２ｃに
はボルト４２、４２が挿通され、これらボルト４２、４
２の下端にはナット４４、４４が螺合している。従っ
て、ボルト４２、４２を緩めると、誘電体板２６をその
中心を回転の中心として図１に矢印で示すように回転さ
せることができ、長軸方向の成分が基準との間になすチ
ルト角δ２を変更することができるので、放送衛星から
送信される楕円偏波のチルト角δ１が一定値であって
も、δ１とδ２との差δを９０度に調整することができ
る。

【００２２】なお、上記の実施例では、円偏波放射素子
２８として図４（ａ）乃至（ｅ）に示すものを示した
が、これら以外に円偏波スロットを使用することもでき
る。また、各円偏波放射素子２８は３重に設けたが、何
重に設けてもよい。また、プローブ３８を用いて、同軸
ケーブルでの伝送が可能に変換して、ローノイズブロッ
クコンバータに伝送したが、導波管を用いて伝送しても
よい。

【００２３】図５乃至図１０に第２の実施例を示す。こ
の実施例は、図５に示すようにセンターフィード型のパ
ラボラアンテナに本発明を実施したもので、このパラボ
ラアンテナは、回転放物面パラボラ反射鏡４６を有し、
その中心軸線の延長線上にある焦点位置に一次放射器４
８が設けられている。この一次放射器４８に円偏波−直
線偏波変換器（図示せず）が設けられている。この一次
放射器４８に連ねてローノイズブロックコンバータ５０
が設けられている。

【００２４】これら一次放射器４８及びローノイズブロ
ックコンバータ５０とは、アーム５２、５２、５２、５
２の先端部に固定されており、これらアーム５２は、パ
ラボラ反射鏡４６の周縁部を回転可能に構成されてい
る。一次放射器４８は、その中心軸線を長軸方向の成分
と短軸方向の成分との交点とする楕円偏波を受信可能な
状態にあるので、アーム５２を回転させることによって
一次放射器４８及びローノイズブロックコンバータ５０
が、一次放射器４８の中心軸線を回転の中心として回転
することができる。これによって、チルト角δ２を変更
することができ、放送衛星から送信される楕円偏波のチ
ルト角δ１が一定値であっても、δ１とδ２との差δを
９０度に調整することができる。

【００２５】このように一次放射器４８及びローノイズ
ブロックコンバータ５０を回転させるために、図６に示
すようにパラボラ反射鏡４６の背面には、径が異なる２
つの環状体５４、５６が、これらの間に環状溝５７を形
成するようにパラボラ反射鏡４６と同心に配置されてい
る。これら環状体５４、５６は、図７に示すようにパラ
ボラ反射鏡４６と間隔を隔てて配置されており、インサ
ートナット５８、５８とボルト６０、６０によってパラ
ボラ反射鏡４６に取り付けられている。これらインサー
トナット５８、５８とボルト６０、６０による固定は、
図６に示すように４箇所で行われている。

【００２６】各アーム５２の基端部には、図９及び図１
０に示すように概略ヘの字状のアーム取り付け金具６２
の一方の片が取り付けられている。図８に示す６４は、
このためにアーム取付金具６２に穿設したボルト挿通
孔、６６は同じくアーム５２に穿設した孔、６８はボル
ト、７０はナットである。

【００２７】アーム取り付け金具６２の他方の片は、図
９及び図１０に示すように環状体５４、５６を跨いだ状
態に配置され、環状体５４、５６に固定されている。そ
のため、アーム取り付け金具６２の他方の片には、図８
に示すように環状溝５７に対応するようにボルト挿通孔
７２が穿設され、このボルト挿通孔７２、環状溝５７に
ボルト７４が挿通され、このボルト７４の下端にナット
７６が螺合している。

【００２８】従って、ボルト７４を緩めると、アーム５
２は環状溝５７に沿って移動可能となるので、各アーム
５２を環状溝５７に沿って回動させることによって、一
次放射器４８のチルト角δ２を変更することができる。
なお、パラボラ反射鏡の仰角及び方位角の調整は従来の
ものと同様に行われる。

【００２９】図１１及び図１２に第３の実施例を示す。
この実施例は、本発明をオフセットパラボラアンテナに
実施したもので、図１１に示すようにオフセットパラボ
ラ反射鏡７６を有し、これの焦点位置に一次放射器７８
が配置され、この一次放射器７８に連ねてローノイズブ
ロックコンバータ８０が設けられている。これら一次放
射器７８及びローノイズブロックコンバータ８０は、ア
ーム８２によってパラボラ反射鏡７６に固定されてい
る。

【００３０】一次放射器７８は、図１２に示すように、
ホーン部８１とこれに連なる円−直線偏波変換部８２を
有している、この円−直線偏波変換部８２は、円形の導
波管内に、長軸方向の成分または短軸方向の成分の位相
差を９０度とするための移相手段（図示せず）が設けら
れている。この移相手段としては、公知の誘電体板、金
属片、ネジ等を用いることができる。

【００３１】この円−直線偏波変換部８２に連ねて円形
−矩形変換部８４が設けられており、この円形−矩形変
換部８４がローノイズブロックコンバータ８０に接続さ
れている。この円−直線偏波変換部８２の円形−矩形変
換部８４に接する接合面に、円形−矩形変換部８４側に
向かって突出した環状の突部８６が、円−直線偏波変換
部８２の中心軸線と同心に設けられている。そして、円
形−矩形変換部８４には、環状の突部８６が嵌め込まれ
る環状溝８８が形成されている。円形−矩形変換部８４
がローノイズブロックコンバータ８０に固定されている
ので、円−直線変換部８２は、その中心軸線を回転の中
心として回転する。従って、第２の実施例と同様にチル
ト角δ２を調整することができる。

【００３２】なお、円形−矩形変換部８４に溝８８を設
け、円−直線偏波変換部８２に突部８６を設けたが、逆
に円形−矩形変換部８４に突部８６を設け、円−直線偏
波変換部８２に溝８８を設けてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、第１乃至第３の発明いず
れでも、円偏波受信アンテナのチルト角δ２を調整する
ことができるので、衛星放送等から送信された円偏波の
チルト角δ１と円偏波受信アンテナのチルト角δ２との
差δを９０度にすることができ、交差偏波による干渉を
最小に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による円偏波受信アンテナの第１の実施
例の平面図である。

【図２】同第１の実施例の縦断面図である。

【図３】同第１の実施例に使用した支持台の平面図であ
る。

【図４】同第１の実施例において使用される様々な円偏
波放射素子を示す図である。

【図５】同第２の実施例の斜視図である。

【図６】同第２の実施例の背面図である。

【図７】同第２の実施例におけるパラボラ反射鏡４６へ
の環状体５４、５６の取り付け方を示す斜視図である。

【図８】同第２の実施例におけるアーム５２の環状体５
４、５６への取り付け方を示す斜視図である。

【図９】同第２の実施例におけるアーム５２を環状体５
４、５６へ取り付けた状態を示す斜視図である。

【図１０】同第２の実施例におけるアーム５２を環状体
５４、５６へ取り付けた状態を示す部分省略側面図であ
る。

【図１１】同第３の実施例の側面図である。

【図１２】同第３の実施例に使用されている一次放射器
の縦断面図である。

【図１３】従来の円偏波受信アンテナの斜視図である。

【図１４】円偏波受信アンテナの偏波状態と隣接衛星か
らの交差偏波の状態との関係を示す図である。

【図１５】円偏波受信アンテナの交差偏波特性が最良と
なる状態における円偏波受信アンテナの偏波状態と隣接
衛星からの交差偏波の状態との関係を示す図である。

【図１６】隣接衛星からの交差偏波の軸比と交差偏波特
性との関係を示す図である。

【符号の説明】

２４ 平面アンテナ ３２ 支持台 ４６ パラボラ反射鏡 ４８ 一次放射器 ５２ アーム ５４、５６ 環状体 ５７ 環状溝 ７６ パラボラ反射鏡 ７８ 一次放射器 ８６ 突部 ８８ 環状溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円偏波受信用の平面アンテナと、この平
   面アンテナの中心を回転の中心として上記平面アンテナ
   を回転自在に支持している支持台とを、具備する円偏波
   受信アンテナ。
2. 【請求項２】 パラボラ反射鏡と、この反射鏡の焦点位
   置に設けられた一次放射器とを具備する円偏波受信アン
   テナにおいて、上記一次放射器がその中心軸線の回りに
   回転自在に設けられている円偏波受信アンテナ。