JPH0680973B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH0680973B2 JPH0680973B2 JP26239586A JP26239586A JPH0680973B2 JP H0680973 B2 JPH0680973 B2 JP H0680973B2 JP 26239586 A JP26239586 A JP 26239586A JP 26239586 A JP26239586 A JP 26239586A JP H0680973 B2 JPH0680973 B2 JP H0680973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflecting mirror
- mirror
- distribution
- aperture
- main reflecting
- 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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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は地上マイクロ波通信，衛星通信に用いられる
反射鏡アンテナに関するものである。
反射鏡アンテナに関するものである。
従来のアンテナ装置は第５図に示すように、一次放射器
であるホーン1,副反射鏡2,および主反射鏡３で構成され
ていた。ホーン１から出た電波は、図中、破線で示すよ
うに副反射鏡2,主反射鏡３で反射して空間に放射され
る。このとき、ホーン１の開口面上における電界分布と
主反射鏡３の開口面上における電界分布との関係を第６
図に示す。ここで、ホーン１をコルゲートホーンや複モ
ードホーンにすれば、開口面上の等電界線は回転対称と
なる。この回転対称の分布を主反射鏡３の開口分布でも
実現させるためには、ホーン１の傾きや二次曲面である
副反射鏡2,主反射鏡３の鏡面定数に一定の関係，いわゆ
る交差偏波消去条件を満足させればよい。なお、主反射
鏡３であるパラボラの鏡軸をｚ軸、開口面をxy面、開口
面の中心を点０とし、yz面が鏡面の非対称面である。
であるホーン1,副反射鏡2,および主反射鏡３で構成され
ていた。ホーン１から出た電波は、図中、破線で示すよ
うに副反射鏡2,主反射鏡３で反射して空間に放射され
る。このとき、ホーン１の開口面上における電界分布と
主反射鏡３の開口面上における電界分布との関係を第６
図に示す。ここで、ホーン１をコルゲートホーンや複モ
ードホーンにすれば、開口面上の等電界線は回転対称と
なる。この回転対称の分布を主反射鏡３の開口分布でも
実現させるためには、ホーン１の傾きや二次曲面である
副反射鏡2,主反射鏡３の鏡面定数に一定の関係，いわゆ
る交差偏波消去条件を満足させればよい。なお、主反射
鏡３であるパラボラの鏡軸をｚ軸、開口面をxy面、開口
面の中心を点０とし、yz面が鏡面の非対称面である。
この主反射鏡３上の回転対称な開口分布による放射パタ
ーンを第７図に示す。横軸はｚ軸から測った観測角度で
あり、縦軸は放射レベルのデシベル値を示している。図
中の破線はサイドローブレベルのエンベロープパターン
を示している。このサイドローブレベルを変化させるた
めには、第６図に示した主反射鏡３の回転対称分布の密
度をコントロールすればよい。この密度のコントロール
は副反射鏡2,主反射鏡３の鏡面形状を二次曲面から修整
曲面することによって可能となる。この鏡面修整におい
て、軸対称のカセグレンアンテナに対して、修整鏡面座
標は厳密に求められるが、第５図のようなオフセット形
のカセグレンアンテナに対して近似解法が各方面で検討
されている。一般にサイドローブレベルを低減するため
には、第６図の主反射鏡３上の等電界線が開口中心０に
集中させればよい。従って、中心部で振幅レベルが高
く、周辺で低いテーパー状の開口分布となる。
ーンを第７図に示す。横軸はｚ軸から測った観測角度で
あり、縦軸は放射レベルのデシベル値を示している。図
中の破線はサイドローブレベルのエンベロープパターン
を示している。このサイドローブレベルを変化させるた
めには、第６図に示した主反射鏡３の回転対称分布の密
度をコントロールすればよい。この密度のコントロール
は副反射鏡2,主反射鏡３の鏡面形状を二次曲面から修整
曲面することによって可能となる。この鏡面修整におい
て、軸対称のカセグレンアンテナに対して、修整鏡面座
標は厳密に求められるが、第５図のようなオフセット形
のカセグレンアンテナに対して近似解法が各方面で検討
されている。一般にサイドローブレベルを低減するため
には、第６図の主反射鏡３上の等電界線が開口中心０に
集中させればよい。従って、中心部で振幅レベルが高
く、周辺で低いテーパー状の開口分布となる。
しかし、このテーパー分布の場合、サイドローブ特性は
改善されるが、周辺部の電力が小さいため実質的に開口
が小さくなったことになり、利得が低下するという問題
点があった。
改善されるが、周辺部の電力が小さいため実質的に開口
が小さくなったことになり、利得が低下するという問題
点があった。
この発明はこの問題点を解消するためになされたもの
で、サイドローブ特性ばかりでなく利得の向上をめざし
たものである。
で、サイドローブ特性ばかりでなく利得の向上をめざし
たものである。
この発明に係るアンテナ装置は、主反射鏡と副反射鏡と
の鏡面修整によって主反射鏡の開口分布を非回転対称に
し、利得低下を抑えてかつサイドローブ特性を改善する
ものである。鏡面修整は次のとおりである。すなわち、
主反射鏡の開口面上に開口の中心点０を原点とする直交
座標系ｘ−ｙを決めたとき、一次放射器から放射された
電界が鏡面系によって反射された後、上記主反射鏡の開
口面上に到達したときの振幅分布が、ｘ＝０の面内にお
いては開口面中心部から周辺に渡ってほぼ一様で、ｙ＝
０の面内においては開口面中心部で高く開口部周辺で低
い低サイドローブ型の分布となるよう主反射鏡と副反射
鏡とを鏡面修整する。
の鏡面修整によって主反射鏡の開口分布を非回転対称に
し、利得低下を抑えてかつサイドローブ特性を改善する
ものである。鏡面修整は次のとおりである。すなわち、
主反射鏡の開口面上に開口の中心点０を原点とする直交
座標系ｘ−ｙを決めたとき、一次放射器から放射された
電界が鏡面系によって反射された後、上記主反射鏡の開
口面上に到達したときの振幅分布が、ｘ＝０の面内にお
いては開口面中心部から周辺に渡ってほぼ一様で、ｙ＝
０の面内においては開口面中心部で高く開口部周辺で低
い低サイドローブ型の分布となるよう主反射鏡と副反射
鏡とを鏡面修整する。
従って、ｘ＝０の面を一様分布,y＝０の面をテーパー分
布にすれば、一様分布が利得の向上およびｙ＝０の面内
における低サイドローブ化に寄与する。なお、ｘ＝０の
面内におけるサイドローブ特性は回転対称分布の場合よ
りも劣化する。
布にすれば、一様分布が利得の向上およびｙ＝０の面内
における低サイドローブ化に寄与する。なお、ｘ＝０の
面内におけるサイドローブ特性は回転対称分布の場合よ
りも劣化する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１はホーン、４は鏡面修整形の副反射鏡、
５は鏡面修整形の主反射鏡、６は開口面である。このア
ンテナの動作をここでも送信の場合で説明する。ホーン
１の位相中心Ｆから球面波が放射しているものとし、ホ
ーン１の中心軸を極軸とする極座標系で、（θ，φ）を
図中に示している。θが一定でφを変化させた電波が副
反射鏡4,主反射鏡５の破線で示す鏡面曲線上に入射，反
射を行って開口面６と破線で示す曲線上で交わるものと
する。第２図にはこのθが一定な円群が開口面６上でど
のように写像されたかを示すものであり、ここでは非対
称な開口分布となるようにしている。このように非対称
分布にした場合の放射パターンを第３図に示す。ここ
で、この非対称分布をzy面で一様、zx面では第７図の放
射パターンを得られるテーパー分布にしている。また、
図中に第７図のサイドローブレベルのエンベロープも示
している。従って、zy面は回転対称分布（第７図の場
合）に比べサイドローブレベルは上昇しているが、zx面
では低下しており改善されている。地上マイクロ波通信
の場合、水平面内のサイドローブレベルが電波干渉量を
定めるので、この面内を上記zx面に対応させればよい。
なお、このような非対称な開口分布を得る鏡面修整法は
各方面で報告されており、その一例を示すと次のように
なる。
図において、１はホーン、４は鏡面修整形の副反射鏡、
５は鏡面修整形の主反射鏡、６は開口面である。このア
ンテナの動作をここでも送信の場合で説明する。ホーン
１の位相中心Ｆから球面波が放射しているものとし、ホ
ーン１の中心軸を極軸とする極座標系で、（θ，φ）を
図中に示している。θが一定でφを変化させた電波が副
反射鏡4,主反射鏡５の破線で示す鏡面曲線上に入射，反
射を行って開口面６と破線で示す曲線上で交わるものと
する。第２図にはこのθが一定な円群が開口面６上でど
のように写像されたかを示すものであり、ここでは非対
称な開口分布となるようにしている。このように非対称
分布にした場合の放射パターンを第３図に示す。ここ
で、この非対称分布をzy面で一様、zx面では第７図の放
射パターンを得られるテーパー分布にしている。また、
図中に第７図のサイドローブレベルのエンベロープも示
している。従って、zy面は回転対称分布（第７図の場
合）に比べサイドローブレベルは上昇しているが、zx面
では低下しており改善されている。地上マイクロ波通信
の場合、水平面内のサイドローブレベルが電波干渉量を
定めるので、この面内を上記zx面に対応させればよい。
なお、このような非対称な開口分布を得る鏡面修整法は
各方面で報告されており、その一例を示すと次のように
なる。
苅込，鹿子嶋：“サイドローブレベルと交差偏波識別度
特性をともに向上しうるオフセット複反射鏡アンテナの
設計",電子通信学会アンテナ伝播研究会技術報告AP84−
47（1984年７月）。
特性をともに向上しうるオフセット複反射鏡アンテナの
設計",電子通信学会アンテナ伝播研究会技術報告AP84−
47（1984年７月）。
なお、上記実施例では複反射鏡形式としたが第４図に示
すような３枚鏡形式に使用してもよい。
すような３枚鏡形式に使用してもよい。
ここで、７は二次曲面である補助反射鏡であり、他は第
１図と同一である。この補助反射鏡を用いれば、ホーン
１を大地に垂直となるように配置でき、ホーン１に続く
導波管に曲がり導波管を使用しなくてもよいという利点
がある。このように、ホーン１と副反射鏡４の間に補助
反射鏡７を設けた形式についても使用できる。
１図と同一である。この補助反射鏡を用いれば、ホーン
１を大地に垂直となるように配置でき、ホーン１に続く
導波管に曲がり導波管を使用しなくてもよいという利点
がある。このように、ホーン１と副反射鏡４の間に補助
反射鏡７を設けた形式についても使用できる。
以上のように、この発明によれば主反射鏡と副反射鏡を
鏡面修正し、非対称な開口分布にしたので、サイドロー
ブレベルを低くでき、電波干渉の軽減を図ることができ
る。
鏡面修正し、非対称な開口分布にしたので、サイドロー
ブレベルを低くでき、電波干渉の軽減を図ることができ
る。
第１図はこの発明の一実施例による概略構成図、第２
図，第３図はこの発明を説明する図、第４図はこの発明
の他の実施例を示す概略構成図、第５図は従来のアンテ
ナ装置を示す概略構成図、第６図，第７図は従来のアン
テナ装置を説明する図である。 なお、１はホーン、２は二次曲面である副反射鏡、３は
二次曲面である主反射鏡、４は鏡面修整形の副反射鏡、
５は鏡面修整形の主反射鏡、６は開口面、７は補助反射
鏡である。
図，第３図はこの発明を説明する図、第４図はこの発明
の他の実施例を示す概略構成図、第５図は従来のアンテ
ナ装置を示す概略構成図、第６図，第７図は従来のアン
テナ装置を説明する図である。 なお、１はホーン、２は二次曲面である副反射鏡、３は
二次曲面である主反射鏡、４は鏡面修整形の副反射鏡、
５は鏡面修整形の主反射鏡、６は開口面、７は補助反射
鏡である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿子嶋 憲一 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話株式会社通信網第二研究所内 (72)発明者 浦崎 修治 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 牧野 滋 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 宮原 典夫 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭50−28257（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】主反射鏡と副反射鏡とを含む鏡面系と一次
放射器とよりなるアンテナ装置において、主反射鏡の開
口面上に開口の中心点０を原点とする直交座標系ｘ−ｙ
を決めたとき、一次放射器から放射された電界が鏡面系
によって反射された後、上記主反射鏡の開口面上に到達
したときの振幅分布が、ｘ＝０の面内においては、開口
面中心部から周辺に渡ってほぼ一様で、ｙ＝０の面内に
おいては、開口面中心部で高く開口部周辺で低い低サイ
ドローブ型の分布となるよう上記主反射鏡と副反射鏡と
を鏡面修整して成ることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】上記副反射鏡と一次放射器との間に、複数
枚の二次曲面鏡を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26239586A JPH0680973B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26239586A JPH0680973B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116504A JPS63116504A (ja) | 1988-05-20 |
| JPH0680973B2 true JPH0680973B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=17375169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26239586A Expired - Lifetime JPH0680973B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680973B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP26239586A patent/JPH0680973B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63116504A (ja) | 1988-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |