JPH0732326B2 - ファンビームアンテナ - Google Patents
ファンビームアンテナInfo
- Publication number
- JPH0732326B2 JPH0732326B2 JP3116176A JP11617691A JPH0732326B2 JP H0732326 B2 JPH0732326 B2 JP H0732326B2 JP 3116176 A JP3116176 A JP 3116176A JP 11617691 A JP11617691 A JP 11617691A JP H0732326 B2 JPH0732326 B2 JP H0732326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- reflecting mirror
- parabola
- beam antenna
- fan
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、極めて広い指向性を
有する円偏波用のファンビームアンテナに関するもので
ある。
有する円偏波用のファンビームアンテナに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ファンビームを実現するには、従来例え
ば開口面の縦横比が大幅に異なるホーンアンテナを使用
していた。この場合、狭い方のビーム幅はなんとか実現
できても広い方のビーム幅を、例えば１２０度のような
広いものにするのは困難であって、せいぜい６０度ない
し７０度位であった。また円偏波用のものにするのが難
しかった。
ば開口面の縦横比が大幅に異なるホーンアンテナを使用
していた。この場合、狭い方のビーム幅はなんとか実現
できても広い方のビーム幅を、例えば１２０度のような
広いものにするのは困難であって、せいぜい６０度ない
し７０度位であった。また円偏波用のものにするのが難
しかった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよ
うとしている課題は、円偏波用でかつ広帯域にして、極
めて広い指向性のファンビームを放射又は受信できるア
ンテナの実現である。
うとしている課題は、円偏波用でかつ広帯域にして、極
めて広い指向性のファンビームを放射又は受信できるア
ンテナの実現である。
【０００４】
【発明の概要】この発明は、第１の反射鏡としての回転
放物面の凹面（以下「パラボラ」という。）と第２の反
射鏡としての直円錐の外面とを、双方の反射鏡の軸が平
行で且つ偏倚しているようにして、対向させる。単一の
ビームを作成する１次放射器としてのフィードホーン
（ビームは、厳密には点から放射されるべきであるが、
フィードホーンの放射面を放射点と見做す。）はパラボ
ラの焦点の位置に設ける。
放物面の凹面（以下「パラボラ」という。）と第２の反
射鏡としての直円錐の外面とを、双方の反射鏡の軸が平
行で且つ偏倚しているようにして、対向させる。単一の
ビームを作成する１次放射器としてのフィードホーン
（ビームは、厳密には点から放射されるべきであるが、
フィードホーンの放射面を放射点と見做す。）はパラボ
ラの焦点の位置に設ける。
【０００５】
【発明の効果】円偏波の電波は、パラボラ反射鏡によっ
て反射された後は平面波となり、さらに円錐形状の反射
鏡によって折り曲げられて放射される。軸がオフセット
されている関係から、パラボラ面に対して円錐面の面積
が広く対向している側の方向に強く放射され、反対の方
向には弱く放射される。
て反射された後は平面波となり、さらに円錐形状の反射
鏡によって折り曲げられて放射される。軸がオフセット
されている関係から、パラボラ面に対して円錐面の面積
が広く対向している側の方向に強く放射され、反対の方
向には弱く放射される。
【０００６】この場合、軸をオフセットする量を選ぶこ
とにより指向性を選ぶことができる。円錐面が広く残っ
ている側の指向性は広い角度（半値幅）を得ることがで
き、従ってこの側にゆるやかな指向性を持たせることが
できる。
とにより指向性を選ぶことができる。円錐面が広く残っ
ている側の指向性は広い角度（半値幅）を得ることがで
き、従ってこの側にゆるやかな指向性を持たせることが
できる。
【０００７】直円錐の軸と母線との間の角度を４５度に
設定してパラボラの軸と直円錐の軸とを鉛直方向に取れ
ば、双方の軸を結ぶ線の方位を中心にしてその左右に広
がった水平面内に指向性の広いファンビームアンテナを
得ることができる。
設定してパラボラの軸と直円錐の軸とを鉛直方向に取れ
ば、双方の軸を結ぶ線の方位を中心にしてその左右に広
がった水平面内に指向性の広いファンビームアンテナを
得ることができる。
【０００８】この発明は、円偏波の波に対して円錐面で
反射した後も円偏波を得ることができる。この発明は、
単一のビームを使用するので、指向性がゆるやかで広く
ても、その全域に亘ってコヒーレントな波面を得ること
ができる。 この発明は、回転機構部分を具えていなくて
も、ゆるやかで広い指向性を有する。又、反射鏡を使用
しているので、本質的に広帯域の特性を持っている。
反射した後も円偏波を得ることができる。この発明は、
単一のビームを使用するので、指向性がゆるやかで広く
ても、その全域に亘ってコヒーレントな波面を得ること
ができる。 この発明は、回転機構部分を具えていなくて
も、ゆるやかで広い指向性を有する。又、反射鏡を使用
しているので、本質的に広帯域の特性を持っている。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明の実施例の基本構成を示す
ものである。
ものである。
【００１０】図１において、パラボラＡの軸をＺ１軸と
し、直円錐Ｂの軸をＺ２軸として示した。Ｚ１軸とＺ２
軸は平行であり、距離Ｌを距てている。なお、以下に
は、パラボラについて記号「Ａ」はパラボラ全体を指称
するとともにその回転放物面からなる反射鏡をも指称す
るものとし、直円錐について記号「Ｂ」は直円錐全体を
指称するとともにその錐面からなる反射鏡をも指称する
ものとする。
し、直円錐Ｂの軸をＺ２軸として示した。Ｚ１軸とＺ２
軸は平行であり、距離Ｌを距てている。なお、以下に
は、パラボラについて記号「Ａ」はパラボラ全体を指称
するとともにその回転放物面からなる反射鏡をも指称す
るものとし、直円錐について記号「Ｂ」は直円錐全体を
指称するとともにその錐面からなる反射鏡をも指称する
ものとする。
【００１１】アンテナの動作は送信、受信とも同じであ
るから、以下送信アンテナとして説明する。
るから、以下送信アンテナとして説明する。
【００１２】図１において、送信電力は円偏波としてフ
ィードホーンＦより放射される。これを前提とする。フ
ィードホーンＦの放射位相中心を焦点とするパラボラＡ
のＡ 1 点，Ａ 2 点において反射された電波Ｗは球面波か
ら平面波に変換されており、この平面波が、Ｚ２軸と母
線との間の角度が４５度の円錐の形状からなる反射鏡Ｂ
のＢ 1 点，Ｂ 2 点によって９０度折り曲げられ、パラボ
ラＡの軸Ｚ１と円錐Ｂの軸Ｚ２とがそれぞれ鉛直であれ
ば、水平方向の径路Ｃ１，Ｃ２のように放射する。
ィードホーンＦより放射される。これを前提とする。フ
ィードホーンＦの放射位相中心を焦点とするパラボラＡ
のＡ 1 点，Ａ 2 点において反射された電波Ｗは球面波か
ら平面波に変換されており、この平面波が、Ｚ２軸と母
線との間の角度が４５度の円錐の形状からなる反射鏡Ｂ
のＢ 1 点，Ｂ 2 点によって９０度折り曲げられ、パラボ
ラＡの軸Ｚ１と円錐Ｂの軸Ｚ２とがそれぞれ鉛直であれ
ば、水平方向の径路Ｃ１，Ｃ２のように放射する。
【００１３】このとき、双方の軸Ｚ１，Ｚ２を距離Ｌだ
けオフセットしてあるので、放射パターンＲＡが、図２
に示すように、指向性を持つ。
けオフセットしてあるので、放射パターンＲＡが、図２
に示すように、指向性を持つ。
【００１４】Ｚ１軸とＺ２軸とのオフセット距離Ｌが零
に近いほど放射パターンＲＡが無指向性のものに近く、
オフセット距離Ｌが大きくなるほど放射パターンＲＡが
放射前方に向って尖鋭になって来る。所望のパターン
（半値幅）に見合ってオフセット距離Ｌを設定する。
に近いほど放射パターンＲＡが無指向性のものに近く、
オフセット距離Ｌが大きくなるほど放射パターンＲＡが
放射前方に向って尖鋭になって来る。所望のパターン
（半値幅）に見合ってオフセット距離Ｌを設定する。
【００１５】実施装置としては、円錐面Ｂの大きさ（Ｚ
２軸に垂直な面に沿った拡がり）は、パラボラＡの開口
面積が、Ｚ１軸，Ｚ２軸に平行に見て覆う範囲の部分だ
け存在すれば差支えない。図１のパラボラＡの周縁部Ａ
0 −Ａ0 と円錐面Ｂの周縁部Ｂ0 −Ｂ0 を、この意味の
ものに理解する。
２軸に垂直な面に沿った拡がり）は、パラボラＡの開口
面積が、Ｚ１軸，Ｚ２軸に平行に見て覆う範囲の部分だ
け存在すれば差支えない。図１のパラボラＡの周縁部Ａ
0 −Ａ0 と円錐面Ｂの周縁部Ｂ0 −Ｂ0 を、この意味の
ものに理解する。
【００１６】一方垂直面内ビーム幅は、円錐面のＺ２軸
方向の高さをＨとすれば、概略
方向の高さをＨとすれば、概略
【００１７】
【数１】
【００１８】によって与えられる。例えば、Ｈ＝１０５
ｍｍ、λ＝３．８５ｍｍ（７８ＧＨｚ）とすれば、上式
により、垂直面内ビーム幅は約２．６度となる。
ｍｍ、λ＝３．８５ｍｍ（７８ＧＨｚ）とすれば、上式
により、垂直面内ビーム幅は約２．６度となる。
【００１９】（実施例のまとめ） （１）図１で見るＡ1 点とＢ1 点との距離又はＡ2点と
Ｂ2 点との距離など、パラボラＡと直円錐面Ｂとの間の
距離は、実施の都合によって設定する。
Ｂ2 点との距離など、パラボラＡと直円錐面Ｂとの間の
距離は、実施の都合によって設定する。
【００２０】（２）１次放射器は所謂ホーン型のものに
限る必要はない。
限る必要はない。
【００２１】（３）Ｚ２軸がパラボラＡの外に出る（パ
ラボラＡの周縁部Ａ0 からＺ１軸に平行に引いた線の外
に出る）場合でも、前方に対してそれなりの放射パター
ンを得る。
ラボラＡの周縁部Ａ0 からＺ１軸に平行に引いた線の外
に出る）場合でも、前方に対してそれなりの放射パター
ンを得る。
【００２２】（４）偏波面のことを捨象して反射経路だ
けについて言えば、この発明は音波・超音波についても
妥当する。
けについて言えば、この発明は音波・超音波についても
妥当する。
【００２３】（５）この発明は、電波航法の電波灯台と
して実施するのに適している。
して実施するのに適している。
【図１】実施例の説明図
【図２】実施例の説明図
【符号の説明】 Ａ…パラボラ Ａ0 …パラボラＡの
周縁部 Ｂ…直円錐 Ｂ0 …直円錐Ｂの周
縁部 Ｆ…フィードホーン Ｚ１…パラボラＡの
軸 Ｚ２…直円錐Ｂの軸 Ｌ…Ｚ１軸とＺ２軸との間のオフセット距離 ＲＡ…放射パターン
周縁部 Ｂ…直円錐 Ｂ0 …直円錐Ｂの周
縁部 Ｆ…フィードホーン Ｚ１…パラボラＡの
軸 Ｚ２…直円錐Ｂの軸 Ｌ…Ｚ１軸とＺ２軸との間のオフセット距離 ＲＡ…放射パターン
Claims (3)
- 【請求項１】 単一のビームを使用して広帯域の指向性
を得るファンビームアンテナにおいて、回転放物面の凹
面からなる第１の反射鏡と、直円錐の外面からなり且つ
上記第１の反射鏡に対向する第２の反射鏡とを有し、上
記第１の反射鏡の軸と上記第２の反射鏡の軸とが平行且
つ偏倚して位置し、上記ビームの１次放射点が上記第１
の反射鏡の焦点に位置し、上記ビームを上記第１の反射
鏡に向って放射するファンビームアンテナ。 - 【請求項２】 第１の反射鏡の軸と第２の反射鏡の軸と
を鉛直に設けた請求項１に記載のファンビームアンテ
ナ。 - 【請求項３】 第２の反射鏡において、軸と母線との間
の角度が４５度に設定してある請求項１又は２に記載の
ファンビームアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116176A JPH0732326B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | ファンビームアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116176A JPH0732326B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | ファンビームアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344706A JPH04344706A (ja) | 1992-12-01 |
| JPH0732326B2 true JPH0732326B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=14680678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3116176A Expired - Lifetime JPH0732326B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | ファンビームアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732326B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211551B2 (ja) * | 1971-08-18 | 1977-03-31 | ||
| NL7400413A (nl) * | 1974-01-11 | 1975-07-15 | Nederlanden Staat | Antennereflectorsteun. |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP3116176A patent/JPH0732326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04344706A (ja) | 1992-12-01 |
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