JPH0680972B2 - Reflector antenna - Google Patents
Reflector antennaInfo
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- JPH0680972B2 JPH0680972B2 JP61189029A JP18902986A JPH0680972B2 JP H0680972 B2 JPH0680972 B2 JP H0680972B2 JP 61189029 A JP61189029 A JP 61189029A JP 18902986 A JP18902986 A JP 18902986A JP H0680972 B2 JPH0680972 B2 JP H0680972B2
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- polarized wave
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は静止衛星に搭載され所定のサービスエリアを
効率よく照射する成形ビームを形成する反射鏡アンテナ
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reflector antenna mounted on a geostationary satellite and forming a shaped beam that efficiently irradiates a predetermined service area.
[従来の技術] 従来の反射鏡アンテナは、例えば特公昭50−15341号公
報に示されている。この反射鏡アンテナは、第10,11図
に示すように、鏡面修整され中央部1aの形状が回転双曲
面であり、周辺部1bの形状が特定の方向に放物線を含む
曲面である反射鏡1と、球面波を放射する1個のホーン
2で構成され、反射鏡1のほぼ焦点位置にある一次放射
器3とから成る。反射鏡1は支持体4を介して衛星本体
5に固定してある。そして一次放射器3のホーン2から
放射された球面波は、反射鏡1で反射され、その電波の
等位相面が第12,13図に示す如く、中央部Aでは球面波
の一部となり、周辺部Bでは上記中央部Aとの境界曲線
C上の各点Dにおける球面波の接平面と境界曲線Cに垂
直な平面との交線Eを集積して得られる笠状の曲面波の
一部となる。[Prior Art] A conventional reflector antenna is disclosed, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 50-15341. As shown in FIGS. 10 and 11, the reflector antenna 1 is a reflector 1 in which the shape of the central portion 1a is a revolving hyperboloid and the shape of the peripheral portion 1b is a curved surface including a parabola in a specific direction, as shown in FIGS. And a primary radiator 3 which is composed of one horn 2 which radiates a spherical wave and which is substantially at the focal position of the reflecting mirror 1. The reflector 1 is fixed to the satellite body 5 via a support 4. Then, the spherical wave radiated from the horn 2 of the primary radiator 3 is reflected by the reflecting mirror 1, and the equiphase surface of the radio wave becomes a part of the spherical wave in the central portion A as shown in FIGS. In the peripheral part B, one of the shaded curved waves obtained by accumulating the intersection E of the tangent plane of the spherical wave at each point D on the boundary curve C with the central part A and the plane perpendicular to the boundary curve C. It becomes a part.
従って、境界曲線の形状を衛星本体からみた地球上のサ
ービスエリアの形状に合わせることによってビームの断
面形状を当該サービスエリアに合わせることができ、サ
ービスエリアを効率よく照射することができる。Therefore, by matching the shape of the boundary curve with the shape of the service area on the earth as viewed from the satellite body, the cross-sectional shape of the beam can be matched with the service area, and the service area can be efficiently irradiated.
[発明が解決しようとする問題点] 上記のような鏡面修整オフセット形状の反射鏡アンテナ
を直線偏波で使用する場合、放射パターンの主ビーム方
向を軸として反射鏡1が非回転対称であること、及び反
射鏡1が鏡面修整されていることにより、反射鏡1によ
って交差偏波成分を生じ、放射パターンの交差偏波レベ
ルが高くなる。そこで直交する2つの直線偏波を使用す
る場合に、一方の偏波で励振した電波が他方の偏波で励
振した電波に干渉するという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] When using the above-mentioned mirror antenna having a mirror-finished offset shape with linear polarization, the mirror 1 is non-rotationally symmetric about the main beam direction of the radiation pattern as an axis. , And since the reflecting mirror 1 is mirror-finished, a cross polarization component is generated by the reflecting mirror 1, and the cross polarization level of the radiation pattern becomes high. Therefore, when two orthogonal linearly polarized waves are used, there is a problem that a radio wave excited by one polarization interferes with a radio wave excited by the other polarization.
この発明は上記問題を解決するためになされたもので、
放射パターンの交差偏波レベルを低くし、かつ所定のサ
ービスエリアを効率良く照射する成形ビームを形成する
ことによって、直交する2つの直交偏波間の干渉を低減
した反射鏡アンテナを得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems,
An object of the present invention is to obtain a reflector antenna in which interference between two orthogonal polarizations that are orthogonal to each other is reduced by lowering the cross polarization level of the radiation pattern and forming a shaped beam that efficiently irradiates a predetermined service area. To do.
[問題点を解決するための手段] この発明の反射鏡アンテナは上記目的達成のために、一
次放射器が第1ホーンと第2ホーンとを備えて直交する
2つの直線偏波を放射する一方、放射鏡が第1反射面と
第2反射面との2重構造であって、これら第1と第2と
の両反射面の中央部が回転双曲面に形成され、同両反射
面の周辺部が特定方向に放物線を含む曲面に形成される
ことによって、一次放射器から放射された直線偏波の主
偏波成分からなるビームが所定のサービスエリアを効率
良く照射するように、反射鏡が鏡面修整されて構成さ
れ、また第1と第2との両反射面は多数の線状の導電体
とこれらの導電体を支える誘電体とで構成され、第1反
射面の導電体を投影した線が各々平行と成り、第2反射
面の導電体を投影した線が上記第1反射面の導電体を投
影した線に対し直交され、第1反射面の多数の導電体が
第1ホーンから放射された直線偏波の主偏波成分を反射
するとともに第2ホーンから放射された直線偏波の主偏
波成分を通過させ、第2反射面の多数の導電体が第2ホ
ーンから放射された直線偏波の主偏波成分を反射する構
成としたものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the reflector antenna of the present invention has a primary radiator that includes a first horn and a second horn and radiates two orthogonal linearly polarized waves. The radiation mirror has a double structure of a first reflecting surface and a second reflecting surface, and the central portion of both the first and second reflecting surfaces is formed into a rotating hyperboloid, and the periphery of the reflecting surface is the same. By forming the part into a curved surface including a parabola in a specific direction, the reflector is configured so that the beam composed of the main polarization component of the linearly polarized light emitted from the primary radiator irradiates a predetermined service area efficiently. The first and second reflecting surfaces are mirror-finished and each of the first and second reflecting surfaces is composed of a large number of linear conductors and a dielectric material that supports these conductors. The conductors of the first reflecting surface are projected. The lines are parallel to each other, and the line projecting the conductor of the second reflection surface is the first reflection surface. Of the linearly polarized light radiated from the second horn while reflecting the main polarized wave component of the linearly polarized light radiated from the first horn by being orthogonal to the projected line of The main polarization component of the wave is passed, and the multiple conductors on the second reflection surface reflect the main polarization component of the linear polarization emitted from the second horn.
また、上記一次放射器が1個の場合は、1個の一次放射
器から放射された直線偏波の主偏波成分から成るビーム
が所定のサービスエリアを効率良く照射するように、上
記反射鏡は鏡面修整されている。Further, when the number of the primary radiator is one, the reflecting mirror is arranged so that the beam composed of the main polarization component of the linearly polarized wave emitted from the one primary radiator efficiently irradiates a predetermined service area. Is mirror-finished.
また、上記一次放射器が複数個の場合は、複数個の一次
放射器それぞれから放射された直線偏波の主偏波成分か
ら成る各ビームが所定のサービスエリアを効率良く照射
するために各ビームの交差方向のレベルが所定のレベル
となるように、上記反射鏡は鏡面修整されている。Further, when there are a plurality of primary radiators, each beam composed of the main polarization component of the linearly polarized wave radiated from each of the plurality of primary radiators is used to efficiently irradiate a predetermined service area with each beam. The reflecting mirror is mirror-finished so that the level in the intersecting direction of is a predetermined level.
[作用] この発明の反射鏡アンテナは、一次放射器から直交する
2つの直線偏波にて構成された電波が放射されると、そ
の電波のうち第1ホーンから放射された直線偏波の主偏
波成分が第1反射面中の多数の導電体で反射される一
方、第2ホーンから放射された直線偏波の主偏波成分が
第1反射面中の多数の導電体間を通過して第2反射面中
の多数の導電体で反射される。この直交する2つの直線
偏波の主偏波成分が第1と第2との両反射面で反射され
るとき、その両反射面中央部の回転双曲面と同両反射面
周辺部の特定方向に放物線を含む曲面とで反射される。
つまり、一次放射器から放射された直交する2つの直線
偏波から成る電波は第1反射面中の多数の導電体と第2
反射面中の多数の導電体との相乗作用による偏向作用に
よって分離される。そして、分離された電波が第1と第
2との両反射面中の多数の導電体で反射されるとき、第
1と第2との両反射面中央部の回転双曲面の形状的な作
用によって電波の等位相面が中央部では球面波の一部と
なり、第1と第2との両反射面周辺部の特定方向に放物
線を含む球面の形状的な作用によって電波の等位相面が
周辺部では中央部との境界線上の各点における球面波の
接平面と境界線に垂直な平面との交線を集積して得られ
る笠状の球面波の一部となる。結果として、交差偏波成
分の小さい所望のビーム断面形状を有するビームが第1
と第2との両反射面で反射された2つの主偏波で形成さ
れる。[Operation] When a radio wave composed of two linearly polarized waves orthogonal to each other is radiated from the primary radiator, the reflector antenna of the present invention is the main of the linearly polarized wave radiated from the first horn among the radio waves. While the polarized component is reflected by many conductors in the first reflecting surface, the main polarized component of the linearly polarized wave emitted from the second horn passes between many conductors in the first reflecting surface. And is reflected by many conductors in the second reflecting surface. When the main polarization components of the two linearly polarized waves orthogonal to each other are reflected by both the first and second reflecting surfaces, the rotating hyperboloid in the central portion of the both reflecting surfaces and the specific direction of the peripheral portion of the both reflecting surfaces. Is reflected by a curved surface including a parabola.
That is, a radio wave composed of two linearly polarized waves orthogonal to each other radiated from the primary radiator emits a large number of conductors in the first reflecting surface and the second conductor.
Separation is caused by a deflecting action due to a synergistic action with a large number of conductors in the reflecting surface. Then, when the separated radio waves are reflected by a large number of conductors in both the first and second reflecting surfaces, the shape effect of the rotating hyperboloid at the central portion of both the first and second reflecting surfaces. The radio wave equiphase surface becomes a part of the spherical wave in the central part, and the radio wave isophase surface is surrounded by the shape effect of the spherical surface including the parabola in the specific direction around the first and second reflecting surfaces. In the part, it becomes a part of the shaded spherical wave obtained by accumulating the intersection line of the tangent plane of the spherical wave at each point on the boundary line with the central part and the plane perpendicular to the boundary line. As a result, the beam having the desired beam cross-sectional shape with a small cross-polarization component is first
It is formed by two main polarized waves reflected by both the reflection surfaces of the first and second reflection surfaces.
よって、一次放射器が1個の場合は、上記第1と第2と
の両反射面を有して境界修整された反射鏡が例えば比較
的面積の大きな日本列島またはそれよりも面積の小さい
関東地方などのような所定のサービスエリアを効率良く
覆える。Therefore, when there is only one primary radiator, the reflecting mirror having the above-mentioned first and second reflecting surfaces and having the boundary modified is, for example, the Japanese Islands with a relatively large area or the Kanto area with a smaller area. It is possible to efficiently cover a predetermined service area such as a rural area.
また、一次放射器が複数個の場合は、上記第1と第2と
の両反射面を有して鏡面修整された反射鏡が、複数個の
一次放射器それぞれから放射された直線偏波の主偏波成
分から成る各ビームの交差方向のレベルを所定のレベル
とすることによって、例えば比較的面積の大きな日本列
島またはそれよりも面積の小さい関東地方などのような
所定のサービスエリアを独立して同時にまたは独立して
別々に効率良く覆える。Further, when there are a plurality of primary radiators, the reflecting mirror having the first and second reflecting surfaces and having a mirror-finished surface is used for linearly polarized waves radiated from each of the plurality of primary radiators. By setting the level in the cross direction of each beam composed of the main polarization component to a predetermined level, a predetermined service area such as the relatively large area of the Japanese archipelago or the smaller area of the Kanto region can be isolated. At the same time or independently independently.
[実施例] 以下、この発明の各実施例を第1乃至第9図について詳
述する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
実施例1(請求項1と請求項2に対応). 第1図はこの発明の実施例1としての反射鏡アンテナの
構成を示す側面図、第2図はこの実施例1の反射鏡アン
テナの構成を示す正面図、第3図はこの実施例1の反射
鏡アンテナにおける第1反射面の正面図、第4図はこの
実施例1の反射鏡アンテナアにおける第2反射面の正面
図、第5図はこの実施例1の反射鏡アンテナによる放射
パターンを示す説明図である。Example 1 (corresponding to claim 1 and claim 2). 1 is a side view showing the structure of a reflector antenna as a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing the structure of a reflector antenna of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a front view of the first reflecting surface of the reflecting mirror antenna, FIG. 4 is a front view of the second reflecting surface of the reflecting mirror antenna of the first embodiment, and FIG. 5 is a radiation pattern of the reflecting mirror antenna of the first embodiment. It is an explanatory view shown.
第1,2図において、6は反射鏡であって、これは第1反
射面7と第2反射面8とが2重に配置されて構成されて
いる。9は一次放射器であって、これは一方の直線偏波
を放射する第1ホーン10と、この第1ホーン10から放射
される直線偏波と直交する他方の直線偏波を放射する第
2ホーン11とを備えている。12は衛星本体13に反射鏡6
を固定する支持体である。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 6 denotes a reflecting mirror, which is configured by arranging a first reflecting surface 7 and a second reflecting surface 8 in double. Reference numeral 9 denotes a primary radiator, which includes a first horn 10 that radiates one linearly polarized wave and a second horn 10 that radiates the other linearly polarized wave orthogonal to the linearly polarized wave radiated from the first horn 10. It has a horn 11. 12 is a satellite body 13 and a reflector 6
Is a support for fixing.
第1反射面7の中央部7aおよび第2反射面8の中央部8a
は回転双曲面の形状に形成され、第1反射面7の周辺部
7bおよび第2反射面8の周辺部8bは特定方向に放物線を
含む曲面の形状に形成されている。また、第1反射面7
は第3図に示すように多数の線状の導電体14とこれらの
導電体14を支える誘電体16とで構成され、第2反射面8
は第4図に示すように多数の線状の導電体15とこれらの
導電体15を支える誘電体17とで構成され、第1反射面7
に設けられた導電体14を投影した線は各々平行する構成
になっており、第2反射面8に設けられた導電体15を投
影した線は上記導電体14の投影線に対して直交する構成
になっている。The central portion 7a of the first reflecting surface 7 and the central portion 8a of the second reflecting surface 8
Is formed in the shape of a rotating hyperboloid, and is a peripheral portion of the first reflecting surface 7.
7b and the peripheral portion 8b of the second reflecting surface 8 are formed in the shape of a curved surface including a parabola in a specific direction. In addition, the first reflecting surface 7
Is composed of a large number of linear conductors 14 and a dielectric 16 that supports these conductors 14, as shown in FIG.
Is composed of a large number of linear conductors 15 and a dielectric 17 that supports these conductors 15, as shown in FIG.
The projection lines of the conductors 14 provided on the second reflection surface 8 are parallel to each other, and the projection lines of the conductors 15 provided on the second reflecting surface 8 are orthogonal to the projection lines of the conductors 14. It is configured.
この実施例1の反射鏡アンテナにおいて、一次放射器9
の第1ホーン10を第1図の紙面に垂直な直線偏波で励振
し、第2ホーン11を紙面に平行な直線偏波で励振した場
合、第1ホーン10より放射された電波の主偏波方向が第
3図に示す第1反射面7を構成する線状の導電体14の方
向と一致するので、この第1ホーン10より放射された電
波は主にこの第1反射面7で反射され、導電体14の平行
方向と直交する方向の交差偏波成分の電波は第1反射面
7を通過し、この交差偏波成分の電波は第1反射面7の
後に位置する第2反射面8を構成する導電体15で反射さ
れる。而して、第2反射面8は一次放射器9の第2ホー
ン11で励振した場合に所望の方向にビームが進むように
配置してあるので、上記第1ホーン10から放射された交
差偏波成分の電波は第1反射面7の所望の方向以外の方
向に放射される。結果として、第1ホーン10から放射さ
れた主偏波成分の電波のみが第1反射面7で反射されて
所望の波面形状に成形される。同様にして、一次放射器
9の第2ホーン11から放射された電波の主偏波成分のみ
が第1反射面7を通過して第2反射面8で反射されて所
望の波面形状に成形される。従って、第1・第2反射面
7,8で反射された両方の主偏波とも、交差偏波成分の小
さい所望のビーム断面形状を有する。In the reflector antenna of the first embodiment, the primary radiator 9
When the first horn 10 is excited by a linearly polarized wave which is perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and the second horn 11 is excited by a linearly polarized wave which is parallel to the paper surface, the main polarization of the radio wave radiated from the first horn 10 is Since the wave direction coincides with the direction of the linear conductor 14 that forms the first reflecting surface 7 shown in FIG. 3, the radio waves emitted from the first horn 10 are mainly reflected by the first reflecting surface 7. The electric wave of the cross polarization component in the direction orthogonal to the parallel direction of the conductor 14 passes through the first reflecting surface 7, and the electric wave of the cross polarization component is located at the second reflecting surface after the first reflecting surface 7. It is reflected by the conductor 15 that forms part 8. Since the second reflecting surface 8 is arranged so that the beam travels in a desired direction when excited by the second horn 11 of the primary radiator 9, the cross polarization emitted from the first horn 10 is obtained. Radio waves of wave components are radiated in directions other than the desired direction of the first reflecting surface 7. As a result, only the radio wave of the main polarization component radiated from the first horn 10 is reflected by the first reflecting surface 7 and shaped into a desired wavefront shape. Similarly, only the main polarization component of the radio wave radiated from the second horn 11 of the primary radiator 9 passes through the first reflecting surface 7 and is reflected by the second reflecting surface 8 to be shaped into a desired wavefront shape. It Therefore, the first and second reflecting surfaces
Both main polarizations reflected at 7 and 8 have desired beam cross-sectional shapes with small cross polarization components.
次に、この実施例1の反射鏡アンテナの適用例を第5図
を参照しつつ説明する。この第5図において、18は静止
軌道上の点から見た日本列島、19は2dB間隔の等高線で
示した断面形状の成形ビームである。つまり、第1ホー
ン10を第1図の紙面に垂直な直線偏波で励振した場合、
主偏波である第1図の紙面に垂直な直線偏波成分の電波
のみが第1反射面7で反射されて交差偏波成分の小さい
所望の波面形状を有する成形ビーム19を成形するので、
この成形ビーム19が第5図の如く日本列島18を無駄なく
効率良く覆うことができる。また、第2ホーン11を第1
図の紙面に平行な直線偏波で励振した場合にも、主偏波
である第1図の紙面に平行な直線偏波成分の電波のみが
第2反射面8で反射されて交差偏波成分の小さい所望の
波面形状を有する成形ビーム19を成形するので、この成
形ビーム19が第5図の如く日本列島18を無駄なく効率良
く覆うことができる。Next, an application example of the reflector antenna of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, 18 is the Japanese Islands seen from a point on the geostationary orbit, and 19 is a shaped beam having a sectional shape shown by contour lines at 2 dB intervals. That is, when the first horn 10 is excited by a linearly polarized wave which is perpendicular to the plane of FIG.
Since only the radio wave of the linear polarization component perpendicular to the paper surface of FIG. 1 which is the main polarization is reflected by the first reflecting surface 7 to form the shaped beam 19 having a desired wavefront shape with a small cross polarization component,
The shaped beam 19 can efficiently cover the Japanese archipelago 18 efficiently as shown in FIG. Also, the second horn 11 is the first
Even when excited by a linearly polarized wave parallel to the plane of the figure, only the radio wave of the linearly polarized component parallel to the plane of the plane of FIG. Since the shaped beam 19 having a desired small wavefront shape is shaped, the shaped beam 19 can efficiently cover the Japanese archipelago 18 efficiently as shown in FIG.
実施例2(請求項1と請求項3に対応). 第6図はこの発明の実施例2としての反射鏡アンテナの
構成を示す側面図、第7図はこの実施例2の反射鏡アン
テナの構成を示す正面図、第8図はこの実施例2の複数
個の一次放射器から個別に放射された主偏波で形成され
る放射パターンを示す説明図、第9図は実施例2の成形
ビームとビームとを独立に同時に形成するための給電系
統を示す回路図である。Example 2 (corresponding to claim 1 and claim 3). 6 is a side view showing the configuration of a reflector antenna as a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a front view showing the configuration of a reflector antenna of the second embodiment, and FIG. 8 is a view of the second embodiment. FIG. 9 is an explanatory view showing a radiation pattern formed by main polarized waves individually radiated from a plurality of primary radiators, and FIG. 9 shows a feed system for simultaneously forming the shaped beam and the beam of Example 2 independently and simultaneously. It is a circuit diagram shown.
第6,7図においては一次放射器9a,9b,9cを3個設置した
場合を例として図示してある。1つの一次放射器9aは第
1ホーン10aと第2ホーン11aとを備え、もう1つの一次
放射器9bは第1ホーン10bと第2ホーン11bとを備え、残
りの1つの一次放射器9cは第1ホーン10cと第2ホーン1
1cとを備えている。また、反射鏡6、第1反射面7、中
央部7a、周辺部7b、第2反射面8、中央部8a、周辺部8
b、支持体12および衛星本体13それぞれは前記第1図お
よび第2図と同様のもので同様の働きをする。In FIGS. 6 and 7, the case where three primary radiators 9a, 9b and 9c are installed is shown as an example. One primary radiator 9a comprises a first horn 10a and a second horn 11a, another primary radiator 9b comprises a first horn 10b and a second horn 11b, and the remaining one primary radiator 9c First horn 10c and second horn 1
Equipped with 1c. Further, the reflecting mirror 6, the first reflecting surface 7, the central portion 7a, the peripheral portion 7b, the second reflecting surface 8, the central portion 8a, the peripheral portion 8
b, the support 12 and the satellite body 13 are similar to those in FIGS. 1 and 2 and have similar functions.
次に、この実施例2の反射鏡アンテナの適用例を、第8
図および上記第5図を参照しつつ説明する。第8図にお
いて、10Aは第1ホーン10aまたは第2ホーン11aを個別
に励振した場合における2dB間隔の等高線で示した断面
形状のビーム、10Bは第1ホーン10bまたは第2ホーン11
bを個別に励振した場合における2dB間隔の等高線で示し
た断面形状のビーム、10Cは第1ホーン10cまたは第2ホ
ーン11cを個別に励振した場合における2dB間隔の等高線
で示した断面形状のビームである。この実施例2では各
ビーム10A乃至10Cが楕円形状の形状となり、ビーム10A
とビーム10Bとの交差方向のレベル、およびビーム10Bと
ビーム10Cとの交差方向のレベルそれぞれが約−6dBとな
るように、第1反射面7と第2反射面8とが鏡面修整さ
れている。Next, an application example of the reflector antenna of the second embodiment
This will be described with reference to the drawings and FIG. In FIG. 8, 10A is a beam having a sectional shape shown by contour lines at 2 dB intervals when the first horn 10a or the second horn 11a is individually excited, and 10B is the first horn 10b or the second horn 11.
The beam with the cross-sectional shape shown by the contour line at 2 dB intervals when b is individually excited, and the beam with the cross-sectional shape shown by the contour lines at 2 dB intervals when the first horn 10c or the second horn 11c is individually excited. is there. In the second embodiment, each of the beams 10A to 10C has an elliptical shape.
The first reflecting surface 7 and the second reflecting surface 8 are mirror-finished so that the level in the crossing direction between the beam 10B and the beam 10B and the level in the crossing direction between the beam 10B and the beam 10C are about −6 dB, respectively. .
従って、この実施例2では、第1ホーン10a,10b,10cそ
れぞれを第6図の紙面に垂直な直線偏波で同時に励振し
た場合、主偏波である紙面に垂直な直線偏波成分の電波
のみが第1反射面7で反射され、ビーム10A,10B,10Cそ
れぞれが楕円形状でビームの交差方向のレベルが約−6d
Bとなるので、交差偏波成分の小さい所望の波面形状を
有する成形ビーム19が第5図の如く形成され、この成形
ビーム19が日本列島18を無駄なく効率良く覆うことがで
きる。同様に、この実施例2では、第2ホーン11a,11b,
11cそれぞれを第6図の紙面に平行な直線偏波で励振し
た場合にも、交差偏波成分の小さい所望の波面形状を有
する成形ビーム19が第5図の如く形成され、この成形ビ
ーム19が日本列島18を無駄なく効率良く覆うことができ
る。Therefore, in the second embodiment, when the first horns 10a, 10b, and 10c are simultaneously excited by linearly polarized waves perpendicular to the paper surface of FIG. Only the beam is reflected by the first reflecting surface 7, each of the beams 10A, 10B and 10C has an elliptical shape and the level in the beam crossing direction is about −6d.
Since it becomes B, a shaped beam 19 having a desired wavefront shape with a small cross polarization component is formed as shown in FIG. 5, and this shaped beam 19 can efficiently cover the Japanese Islands 18 without waste. Similarly, in the second embodiment, the second horns 11a, 11b,
When each of 11c is excited by linearly polarized waves parallel to the paper surface of FIG. 6, a shaped beam 19 having a desired wavefront shape with a small cross polarization component is formed as shown in FIG. The Japanese archipelago 18 can be covered efficiently without waste.
さらに、この実施例2では、上記日本列島18全体を覆う
成形ビーム19に加えて、例えば、通信需要の大きい関東
地方を照射するビーム10Bを、成形ビーム19とは独立に
同時に形成することができる。この日本列島18全体を覆
う成形ビーム19と日本列島18よりは面積の遥かに小さい
関東地方を覆うビーム10Bと形成するための給電系統の
一例を第9図を用い説明する。上記成形ビーム19とビー
ム10Bとには互いに異なる周波数が採用される。この第
9図において、21a,21bはビーム形成回路、22a,22bは分
波器、23a,23bは成形ビーム19を形成するための成形ビ
ーム用端子、24a,24bはビーム10Bを形成するためのビー
ム用端子である。また、第1ホーン10a,10b,10cおよび
第2ホーン11a,11b,11cそれぞれは第6図および第7図
と同様のもので同様の働きをする。成形ビーム用端子23
a,または成形ビーム用端子23bに入力した電波は、ビー
ム形成回路21a,21bによって第1ホーン10a,10b,10c、ま
たは第2ホーン11a,11b,11cに所望の振幅と位相とで分
配されて成形ビーム19を形成する。一方、ビーム用端子
24a,24bに入射した、成形ビーム19の周波数とは異なる
周波数の電波は、分波器22a,22bを通って第1ホーン10b
または第2ホーン11bを励振し、ビーム10Bを形成する。
分波器22a,22bは周波数の異なる成形ビーム19の電波と
ビーム10Bの電波とを分離する。この結果、第5図に示
す日本列島18を覆う成形ビーム19と、第8図に示す通信
需要の大きい関東地方を覆うビーム10Bとを独立に同時
に形成することができる。よって、この実施例2によれ
ば、通信需要の変動に柔軟に対応できる反射鏡アンテナ
を構成することも可能となる利点もある。Further, in the second embodiment, in addition to the shaped beam 19 that covers the entire Japanese archipelago 18, for example, the beam 10B that irradiates the Kanto region where communication demand is high can be formed simultaneously and independently of the shaped beam 19. . An example of a power supply system for forming the shaped beam 19 that covers the entire Japanese archipelago 18 and the beam 10B that covers the Kanto region, which is much smaller in area than the Japanese archipelago 18, will be described with reference to FIG. Different frequencies are used for the shaped beam 19 and the beam 10B. In FIG. 9, 21a and 21b are beam forming circuits, 22a and 22b are demultiplexers, 23a and 23b are shaped beam terminals for forming a shaped beam 19, and 24a and 24b are for forming a beam 10B. This is the terminal for the beam. The first horns 10a, 10b, 10c and the second horns 11a, 11b, 11c are similar to those in FIGS. 6 and 7 and have similar functions. Molded beam terminal 23
The radio waves input to the a or shaped beam terminal 23b are distributed by the beam forming circuits 21a and 21b to the first horns 10a, 10b and 10c or the second horns 11a, 11b and 11c with desired amplitude and phase. The shaped beam 19 is formed. On the other hand, beam terminal
Radio waves having a frequency different from the frequency of the shaped beam 19 incident on the first horn 10b pass through the demultiplexers 22a and 22b.
Alternatively, the second horn 11b is excited to form the beam 10B.
The demultiplexers 22a and 22b separate the radio wave of the shaped beam 19 and the radio wave of the beam 10B having different frequencies. As a result, the shaped beam 19 that covers the Japanese archipelago 18 shown in FIG. 5 and the beam 10B that covers the Kanto region where communication demand is high as shown in FIG. 8 can be formed independently at the same time. Therefore, according to the second embodiment, there is also an advantage that it is possible to configure a reflector antenna that can flexibly cope with a change in communication demand.
上記実施例2では、それぞれの直線偏波で励振されるホ
ーンを3個づつとしたが、その数はサービスエリアや方
式によって異ってもよい。In the second embodiment, three horns are excited by each linearly polarized wave, but the number may be different depending on the service area and method.
なお、反射面の中央部の形状および周辺部の形状は、所
望の波面を決定し、第14図に示すように、反射鏡G上の
点M、この点Mと波面(等位相面)H上の点Rを結ぶ線
の合計長さが一定という光路程一定の原理にもとづき定
めた。The shape of the central portion and the shape of the peripheral portion of the reflecting surface determine the desired wavefront, and as shown in FIG. 14, a point M on the reflecting mirror G, a point M and a wavefront (equal phase surface) H are formed. It is determined based on the principle that the total length of the lines connecting the upper points R is constant and the optical path length is constant.
以上は静止衛星搭載用アンテナとして用いた場合につい
て説明したが、地上の通信用アンテナとしても、この発
明の反射鏡アンテナは適用できる。Although the case where the antenna is used as an antenna for mounting a geostationary satellite has been described above, the reflector antenna of the present invention can be applied as an antenna for terrestrial communication.
[発明の効果] この発明の反射鏡アンテナは、一次放射器から放射され
た直交する2つの直線偏波から成る電波が第1反射面中
の導電体と第2反射面中の導電体との2つの偏向作用に
よって分離されるとともに、この分離された電波が第1
と第2との両反射面中の導電体で反射されるとき、第1
と第2との両反射面中央部の回転双曲面の2つの形状的
な作用によって電波の等位相面が中央部では球面波の一
部となり、第1と第2との両反射面周辺部の特定方向に
放物線を含む曲面の2つの形状的な作用によって電波の
等位相面が周辺部では中央部との境界線上の各点におけ
る球面波の接平面と境界線に垂直な平面との交線を集積
して得られる笠状の曲面波の一部となるようにしたこと
によって、第1と第2の両反射面で反射された2つの主
偏波とが交差偏波成分の小さい所望のビーム断面形状を
有するビームを形成することができる。[Effects of the Invention] In the reflector antenna of the present invention, a radio wave composed of two linearly polarized waves orthogonal to each other and radiated from the primary radiator is generated by a conductor in the first reflecting surface and a conductor in the second reflecting surface. It is separated by the two deflection actions, and the separated radio wave
When reflected by the conductors in both the reflecting surfaces of
Due to the two geometrical effects of the rotating hyperboloids in the central portions of both the reflecting surfaces of the first and second reflecting surfaces, the equiphase surface of the radio wave becomes a part of the spherical wave in the central portion, and the peripheral portions of the first and second reflecting surfaces Due to the two geometrical effects of the curved surface including the parabola in the specific direction, the tangential plane of the spherical wave and the plane perpendicular to the boundary line at the points where the equiphase surface of the radio wave is at the peripheral part in the peripheral part By making it a part of the shaded curved wave obtained by integrating the lines, the two main polarizations reflected by both the first and second reflecting surfaces are desired to have a small cross polarization component. It is possible to form a beam having a beam cross-sectional shape of
よって、一次放射器が1個の場合は、上記第1と第2と
の両反射面を有して鏡面修整された反射鏡が例えば比較
的面積の大きな日本列島またはそれよりも面積の小さい
関東地方などのような所定のサービスエリアを効率良く
覆うことができるという効果がある。Therefore, when there is only one primary radiator, a reflector having both the first and second reflecting surfaces and having a mirror-finished surface is, for example, the Japanese Islands with a relatively large area or the Kanto area with a smaller area. There is an effect that a predetermined service area such as a rural area can be efficiently covered.
また、一次放射器が複数個の場合は、上記第1と第2と
の両反射面を有して鏡面修整された反射鏡が、複数個の
一次放射器それぞれから放射された直線偏波の主偏波成
分から成る各ビームの交差方向のレベルを所定のレベル
とすることによって、例えば比較的面積の大きな日本列
島またはそれよりも面積の小さい関東地方などのような
所定のサービスエリアを独立して同時にまたは独立して
別々に効率良く覆うことができるという効果がある。Further, when there are a plurality of primary radiators, the reflecting mirror having the first and second reflecting surfaces and having a mirror-finished surface is used for linearly polarized waves radiated from each of the plurality of primary radiators. By setting the level in the cross direction of each beam composed of the main polarization component to a predetermined level, a predetermined service area such as the relatively large area of the Japanese archipelago or the smaller area of the Kanto region can be isolated. There is an effect that they can be efficiently covered simultaneously at the same time or independently.
第1図はこの発明の実施例1における反射鏡アンテナの
構成を示す側面図、第2図は実施例1の反射鏡アンテナ
の正面図、第3図は実施例1の反射鏡における第1反射
面の正面図、第4図は実施例1の反射鏡における第2反
射面の正面図、第5図は実施例1の反射鏡アンテナによ
る放射パターンの説明図、第6図はこの発明の実施例2
における反射鏡アンテナの構成を示す側面図、第7図は
実施例2の反射鏡アンテナの正面図、第8図は実施例2
の反射鏡アンテナによる放射パターンの一例を示す説明
図、第9図は実施例2の成形ビームとビームとを独立に
形成するための給電系統の構成を示す回路図、第10図は
従来の反射鏡アンテナの構成を示す側面図、第11図は従
来の反射鏡アンテナの正面図、第12図は従来の反射鏡か
ら反射した電波の等位相面の形状を示す正面図、第13図
は第12図に示す等位相面形状の側面図、第14図は反射鏡
アンテナにおける焦点と反射面および等位相面を結ぶ光
路程一定の原理の説明図である。 6……反射鏡、7……第1反射面、7a……第1反射面の
中央部、7b……第1反射面の周辺部、8……第2反射
面、8a……第2反射面の中央部、8b……第2反射面の周
辺部、9,9a9b,9c……一次放射器、10,10a,10b,10c……
一次放射器の第1ホーン、10A,10B,10C……ビーム、11,
11a,11b,11c……一次放射器の第2ホーン、14……第1
反射面の導電体、15……第2反射面の導電体、16……第
1反射面の誘電体、17……第2反射面の誘電体、18……
日本列島、19……成形ビーム。FIG. 1 is a side view showing the configuration of a reflector antenna in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the reflector antenna in the first embodiment, and FIG. 3 is a first reflection in the reflector in the first embodiment. Front view of the surface, FIG. 4 is a front view of the second reflecting surface of the reflecting mirror of the first embodiment, FIG. 5 is an illustration of the radiation pattern by the reflecting mirror antenna of the first embodiment, and FIG. Example 2
FIG. 7 is a side view showing the configuration of the reflector antenna in FIG. 7, FIG. 7 is a front view of the reflector antenna of Embodiment 2, and FIG.
FIG. 9 is an explanatory view showing an example of a radiation pattern by a reflector antenna of FIG. 9, FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a power feeding system for independently forming a shaped beam and a beam of Embodiment 2, and FIG. FIG. 11 is a side view showing the configuration of a mirror antenna, FIG. 11 is a front view of a conventional reflecting mirror antenna, FIG. 12 is a front view showing the shape of an equiphase surface of a radio wave reflected from a conventional reflecting mirror, and FIG. FIG. 12 is a side view of the equiphase surface shape shown in FIG. 12, and FIG. 14 is an explanatory view of the principle of constant optical path distance connecting the focal point to the reflection surface and the equiphase surface in the reflector antenna. 6 ... Reflecting mirror, 7 ... First reflecting surface, 7a ... Central part of first reflecting surface, 7b ... Peripheral part of first reflecting surface, 8 ... Second reflecting surface, 8a ... Second reflecting surface Center part of the surface, 8b ...... Peripheral part of the second reflecting surface, 9,9a9b, 9c …… Primary radiator, 10,10a, 10b, 10c ……
The first horn of the primary radiator, 10A, 10B, 10C ... Beam, 11,
11a, 11b, 11c ... second horn of primary radiator, 14 ... first
Reflective surface conductor, 15 ... Second reflective surface conductor, 16 ... First reflective surface dielectric, 17 ... Second reflective surface dielectric, 18 ...
Japanese archipelago, 19 ... Molded beam.
Claims (3)
置された一次放射器とを具備する反射鏡アンテナにおい
て、 上記一次放射器が直線偏波を放射する第1ホーンと、こ
の直線偏波に直交する直線偏波を放射する第2ホーンと
から成り、 上記反射鏡は中央部が回転双曲面に形成され周辺部が特
定方向に放物線を含む曲面に形成された形状を有する第
1反射面と、中央部が回転双曲面に形成され周辺部が特
定方向に放物線を含む曲面に形成された形状を有する第
2反射面とを2重に配置することによって、一次放射器
から放射された直線偏波の主偏波成分からなるビームが
所定のサービスエリアを効率良く照射するように鏡面修
整されて成り、 上記第1反射面と第2反射面との両反射面それぞれが多
数の線状の導電体と、これらの導電体を支える誘電体と
で構成され、 上記第1反射面の多数の導電体が第1ホーンから放射さ
れた直線偏波の主偏波成分を反射するとともに第2ホー
ンから放出された直線偏波の主偏波成分を通過するよう
に、この第1反射面の導電体を投影した線が各々平行と
成り、 上記第2反射面の多数の導電体が第2ホーンから放射さ
れた直線偏波の主偏波成分を反射するとともに第1ホー
ンから放射された直線偏波の主偏波成分を通過するよう
に、この第2反射面の導電体を投影した線が上記第1反
射面の導電体を投影した線に対し直交されたことを特徴
とする反射鏡アンテナ。1. A reflector antenna comprising a reflector and a primary radiator installed substantially at the focal point of the reflector, wherein the primary radiator radiates a linearly polarized wave, and the linear horn. A second horn that radiates a linearly polarized wave that is orthogonal to the polarized wave, wherein the reflecting mirror has a shape in which a central portion is formed into a rotating hyperboloid and a peripheral portion is formed into a curved surface including a parabola in a specific direction. By arranging the reflecting surface and the second reflecting surface having a shape in which the central portion is formed into a hyperboloid of revolution and the peripheral portion is formed into a curved surface including a parabola in a specific direction, the primary radiator is radiated. The beam composed of the main polarization component of the linearly polarized wave is mirror-modified to efficiently irradiate a predetermined service area, and each of the first reflection surface and the second reflection surface has a large number of lines. The conductors and the conductors The main body of the linearly polarized wave emitted from the second horn reflects the main polarized wave component of the linearly polarized wave radiated from the first horn, and The lines projecting the conductors of the first reflecting surface are parallel to each other so as to pass the polarized component, and the multiple conductors of the second reflecting surface are the main components of the linearly polarized wave radiated from the second horn. The line projecting the conductor of the second reflective surface is the conductor of the first reflective surface so as to reflect the polarized component and pass the main polarized component of the linearly polarized wave radiated from the first horn. A reflector antenna characterized by being orthogonal to the projected line.
とする特許請求の範囲第1項記載の反射鏡アンテナ。2. The reflector antenna according to claim 1, wherein one primary radiator is installed.
記第1反射面と第2反射面とから成る反射鏡は複数個の
一次放射器それぞれから放射された直線偏波の主偏波成
分からなる各ビームの交差方向のレベルが所定のサービ
スエリアを効率良く照射するために所定のレベルとなる
ように鏡面修整されたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の反射鏡アンテナ。3. A plurality of the above-mentioned primary radiators are installed, while a reflecting mirror comprising the above-mentioned first reflecting surface and a second reflecting surface is a main polarized wave of linearly polarized light radiated from each of the plurality of primary radiators. The reflector antenna according to claim 1, wherein the level of each component beam in the intersecting direction is mirror-finished so as to reach a predetermined level in order to efficiently irradiate a predetermined service area. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189029A JPH0680972B2 (en) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Reflector antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189029A JPH0680972B2 (en) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Reflector antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345904A JPS6345904A (en) | 1988-02-26 |
| JPH0680972B2 true JPH0680972B2 (en) | 1994-10-12 |
Family
ID=16234103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189029A Expired - Lifetime JPH0680972B2 (en) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Reflector antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680972B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119452524A (en) * | 2022-08-30 | 2025-02-14 | 华为技术有限公司 | Antenna and communication device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015341A (en) * | 1973-06-12 | 1975-02-18 | ||
| JPS5647106A (en) * | 1979-09-26 | 1981-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multihorn shaped-beam antenna |
| US4625214A (en) * | 1984-10-15 | 1986-11-25 | Rca Corporation | Dual gridded reflector structure |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61189029A patent/JPH0680972B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345904A (en) | 1988-02-26 |
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