JPH0746034A - マルチビームアンテナ及びこれに適する回転楕円面鏡の合成方法 - Google Patents
マルチビームアンテナ及びこれに適する回転楕円面鏡の合成方法Info
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- JPH0746034A JPH0746034A JP18566693A JP18566693A JPH0746034A JP H0746034 A JPH0746034 A JP H0746034A JP 18566693 A JP18566693 A JP 18566693A JP 18566693 A JP18566693 A JP 18566693A JP H0746034 A JPH0746034 A JP H0746034A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通信衛星及び放送衛星から送信される電波を
同時に受信できるよう、利得低下を防ぎつつ、マルチビ
ームアンテナのビーム間隔を大きくする。 【構成】 反射鏡として回転楕円面鏡２又はこれを修整
した修整反射鏡を使用する。一次放射器たるホーン１ａ
及び１ｂを、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距離Ｌ0
の点Ｆ1 及びＦ2 にそれぞれ配置する。点Ｆ1 及びＦ2
は、それぞれ、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と回転楕円
面鏡２の２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を結ぶ線上に配置す
る。距離Ｌ0 は、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と回転楕
円面鏡２の２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 の距離をそれぞれＬ
1 及びＬ2 とした場合に、次の式で表される値とする。 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2
同時に受信できるよう、利得低下を防ぎつつ、マルチビ
ームアンテナのビーム間隔を大きくする。 【構成】 反射鏡として回転楕円面鏡２又はこれを修整
した修整反射鏡を使用する。一次放射器たるホーン１ａ
及び１ｂを、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距離Ｌ0
の点Ｆ1 及びＦ2 にそれぞれ配置する。点Ｆ1 及びＦ2
は、それぞれ、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と回転楕円
面鏡２の２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を結ぶ線上に配置す
る。距離Ｌ0 は、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と回転楕
円面鏡２の２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 の距離をそれぞれＬ
1 及びＬ2 とした場合に、次の式で表される値とする。 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、通信衛星か
らの電波と放送衛星からの電波とを同時に受信するのに
適するマルチビームアンテナに関し、特にビーム間隔を
大きくする手段に関する。
らの電波と放送衛星からの電波とを同時に受信するのに
適するマルチビームアンテナに関し、特にビーム間隔を
大きくする手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２５には、一従来例に係るマルチビー
ムアンテナの構成が示されている。この図の構成は、電
子情報通信学会編、アンテナ工学ハンドブック、ｐ．１
７９、昭和５５年１０月３０日、オーム社に示されてい
る。
ムアンテナの構成が示されている。この図の構成は、電
子情報通信学会編、アンテナ工学ハンドブック、ｐ．１
７９、昭和５５年１０月３０日、オーム社に示されてい
る。
【０００３】この図に示されるマルチビームアンテナで
は、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射器として用いられて
いる。ホーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４の中心
点Ｍ0 及び焦点Ｆ1 を通る線に近接した配置されてい
る。また、ホーン１ａ及び１ｂが配置される面は、パラ
ボラ反射鏡４の焦点Ｆ1 を含み、焦点Ｆ1 からパラボラ
反射鏡４の中心Ｍ0 に向う直線に直交する面である。ホ
ーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４を介し、直線２
７に近接した方向３ａ又は３ｂにそれぞれビームを放射
する。直線２７は、パラボラ反射鏡４の中心点Ｍ0 を通
りかつパラボラ軸と平行な直線である。また、パラボラ
反射鏡４は、ホーン１ａ及び１ｂが３ａ又は３ｂ方向の
ビームをブロッキングしないよう、オフセット形式を有
している。この種の構成は、ビーム本数を３以上にした
場合にも採用できる。
は、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射器として用いられて
いる。ホーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４の中心
点Ｍ0 及び焦点Ｆ1 を通る線に近接した配置されてい
る。また、ホーン１ａ及び１ｂが配置される面は、パラ
ボラ反射鏡４の焦点Ｆ1 を含み、焦点Ｆ1 からパラボラ
反射鏡４の中心Ｍ0 に向う直線に直交する面である。ホ
ーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４を介し、直線２
７に近接した方向３ａ又は３ｂにそれぞれビームを放射
する。直線２７は、パラボラ反射鏡４の中心点Ｍ0 を通
りかつパラボラ軸と平行な直線である。また、パラボラ
反射鏡４は、ホーン１ａ及び１ｂが３ａ又は３ｂ方向の
ビームをブロッキングしないよう、オフセット形式を有
している。この種の構成は、ビーム本数を３以上にした
場合にも採用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のマルチビームアンテナにおいては、ビーム方向
がパラボラ軸から大きくずれると著しく利得が低下して
しまう。図２６には、図２５のマルチビームアンテナに
おいて、一次放射器（ホーン１ａ及び１ｂ）を変位させ
てビームを偏向させた場合のアンテナ相対利得が示され
ている。この図では、一次放射器の変位が、パラボラ反
射鏡４の開口径Ｄに対する焦点距離ｆの比で表されてい
る。この図に示されるように、一次放射器を大きく変位
させ、ビーム偏向量を大きくすると、著しく利得が低下
する。従って、ビーム間隔が大きいマルチビームアンテ
ナを実現できない。
た従来のマルチビームアンテナにおいては、ビーム方向
がパラボラ軸から大きくずれると著しく利得が低下して
しまう。図２６には、図２５のマルチビームアンテナに
おいて、一次放射器（ホーン１ａ及び１ｂ）を変位させ
てビームを偏向させた場合のアンテナ相対利得が示され
ている。この図では、一次放射器の変位が、パラボラ反
射鏡４の開口径Ｄに対する焦点距離ｆの比で表されてい
る。この図に示されるように、一次放射器を大きく変位
させ、ビーム偏向量を大きくすると、著しく利得が低下
する。従って、ビーム間隔が大きいマルチビームアンテ
ナを実現できない。
【０００５】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、ビーム間隔が大きいマルチビーム
アンテナを得ることを目的とする。
めになされたもので、ビーム間隔が大きいマルチビーム
アンテナを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のマルチビームアンテナは、２個のパ
ラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重平均して
得られる反射鏡に少なくとも３次以下の項が一致するよ
う近似して得られ、２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を有する回
転楕円面鏡と、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点
Ｇ1 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ
1 又はその近傍に配置された第１の一次放射系と、回転
楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ2 方向にあり中心
点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ2 又はその近傍に配
置された第２の一次放射系と、を備え、距離Ｌ0 が、中
心点Ｍ0 から焦点Ｇ1 までの距離Ｌ1 及び中心点Ｍ0 か
ら焦点Ｇ2 までの距離Ｌ2 との間に、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 の関係を有することを特徴とする。
るために、本発明のマルチビームアンテナは、２個のパ
ラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重平均して
得られる反射鏡に少なくとも３次以下の項が一致するよ
う近似して得られ、２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を有する回
転楕円面鏡と、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点
Ｇ1 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ
1 又はその近傍に配置された第１の一次放射系と、回転
楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ2 方向にあり中心
点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ2 又はその近傍に配
置された第２の一次放射系と、を備え、距離Ｌ0 が、中
心点Ｍ0 から焦点Ｇ1 までの距離Ｌ1 及び中心点Ｍ0 か
ら焦点Ｇ2 までの距離Ｌ2 との間に、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 の関係を有することを特徴とする。
【０００７】また、本発明のマルチビームアンテナは、
いずれかの一次放射系に対応するビームのヌルが、この
ビームの方向と異なり干渉波が存在する特定方向に設定
され、当該特定方向の干渉波の影響を排除することを特
徴とする。
いずれかの一次放射系に対応するビームのヌルが、この
ビームの方向と異なり干渉波が存在する特定方向に設定
され、当該特定方向の干渉波の影響を排除することを特
徴とする。
【０００８】本発明のマルチビームアンテナは、少なく
ともいずれかの一次放射系がヘリカルアンテナ及びバッ
クファイア形アンテナのいずれかを含むことを特徴とす
る。本発明のマルチビームアンテナは、各一次放射系に
対応して１個ずつ設けられ、対応する一次放射系を支持
する複数のステーを備えたことを特徴とする。
ともいずれかの一次放射系がヘリカルアンテナ及びバッ
クファイア形アンテナのいずれかを含むことを特徴とす
る。本発明のマルチビームアンテナは、各一次放射系に
対応して１個ずつ設けられ、対応する一次放射系を支持
する複数のステーを備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明のマルチビームアンテナは、各ステ
ーの一次放射系側と反対側の端部に連結され、各ステー
を回転楕円面鏡に共通支持するステー支持具を備えるこ
とを特徴とする本発明のマルチビームアンテナは、マル
チビームアンテナをベランダその他の構造物に取り付け
るためのアンテナマウントを備え、アンテナマウントが
ステー支持具と一体であることを特徴とする。
ーの一次放射系側と反対側の端部に連結され、各ステー
を回転楕円面鏡に共通支持するステー支持具を備えるこ
とを特徴とする本発明のマルチビームアンテナは、マル
チビームアンテナをベランダその他の構造物に取り付け
るためのアンテナマウントを備え、アンテナマウントが
ステー支持具と一体であることを特徴とする。
【００１０】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1及びＦ2 を含む回転
楕円面鏡の対称面に対して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に
沿い、対称面から距離α1 だけ離れた点Ｆ3 又はその近
傍に配設され、第２の一次放射系が、上記対称面に対し
て垂直で点Ｆ2 を通るＹ2 軸に沿い、対称面から距離α
2 だけ離れた点Ｆ4 又はその近傍に配設され、距離α1
及びα2 が、第１の一次放射系に対応するビームの利得
低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及び第２の一次放射系に対
応するビームの利得低下量Ｌ2 ［ｄＢ］（＞０）の重み
付け加算値Ｌ［ｄＢ］が最小となる値であり、利得低下
量Ｌ1 が、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 が、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計であることを特徴とする。
一次放射系が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1及びＦ2 を含む回転
楕円面鏡の対称面に対して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に
沿い、対称面から距離α1 だけ離れた点Ｆ3 又はその近
傍に配設され、第２の一次放射系が、上記対称面に対し
て垂直で点Ｆ2 を通るＹ2 軸に沿い、対称面から距離α
2 だけ離れた点Ｆ4 又はその近傍に配設され、距離α1
及びα2 が、第１の一次放射系に対応するビームの利得
低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及び第２の一次放射系に対
応するビームの利得低下量Ｌ2 ［ｄＢ］（＞０）の重み
付け加算値Ｌ［ｄＢ］が最小となる値であり、利得低下
量Ｌ1 が、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 が、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計であることを特徴とする。
【００１１】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が複数の一次放射器を含み、各一次放射器
が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置されたことを特徴とする。
一次放射系が複数の一次放射器を含み、各一次放射器
が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置されたことを特徴とする。
【００１２】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が１個の一次放射器を含み、一次放射器の位
置を変化させる駆動装置と、当該一次放射器の偏波面を
変化させる偏波面切替装置と、を備えることを特徴とす
る。
一次放射系が１個の一次放射器を含み、一次放射器の位
置を変化させる駆動装置と、当該一次放射器の偏波面を
変化させる偏波面切替装置と、を備えることを特徴とす
る。
【００１３】本発明のマルチビームアンテナは、一次放
射系のうち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回
転楕円面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて
位置補償された点に配置されたことを特徴とする。
射系のうち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回
転楕円面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて
位置補償された点に配置されたことを特徴とする。
【００１４】そして、本発明の回転楕円面鏡の合成方法
は、点Ｍ0 から点Ｆ2 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ1
を焦点とする第１のパラボラ反射鏡及び点Ｍ0 から点Ｆ
1 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ2 を焦点とする第２の
パラボラ反射鏡を定めるステップと、第１のパラボラ反
射鏡及び第２のパラボラ反射鏡の間でコマ収差が按分さ
れるようこれらのパラボラ反射鏡を加重平均することに
より合成反射鏡を定めるステップと、点Ｍ0 を中心点と
し、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2 を焦点とする回転楕円面鏡を定め
るステップと、点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置した
場合にこれらの一次放射系に対応するビームに像面湾曲
及び非点収差が現れずかつコマ収差がビーム間で按分さ
れるための条件を、合成反射鏡と回転楕円面鏡とを比較
することにより定めるステップと、を有し、定めた条件
を各一次放射系の配置条件とすることを特徴とする。
は、点Ｍ0 から点Ｆ2 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ1
を焦点とする第１のパラボラ反射鏡及び点Ｍ0 から点Ｆ
1 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ2 を焦点とする第２の
パラボラ反射鏡を定めるステップと、第１のパラボラ反
射鏡及び第２のパラボラ反射鏡の間でコマ収差が按分さ
れるようこれらのパラボラ反射鏡を加重平均することに
より合成反射鏡を定めるステップと、点Ｍ0 を中心点と
し、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2 を焦点とする回転楕円面鏡を定め
るステップと、点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置した
場合にこれらの一次放射系に対応するビームに像面湾曲
及び非点収差が現れずかつコマ収差がビーム間で按分さ
れるための条件を、合成反射鏡と回転楕円面鏡とを比較
することにより定めるステップと、を有し、定めた条件
を各一次放射系の配置条件とすることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明においては、反射鏡として、２個の焦点
Ｇ1 及びＧ2 を有する回転楕円面鏡が用いられる。この
回転楕円面鏡は、２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 に
て法線方向に加重平均して得られる反射鏡に近似した回
転楕円面鏡であり、例えば後述する方法により合成され
る。第１及び第２の一次放射系は、それぞれ、点Ｆ1 及
び点Ｆ2 又はその近傍に配置される。これらの点のうち
点Ｆ1 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1
方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点であ
る。また、点Ｆ2 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみ
て焦点Ｇ2 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 であ
る点である。この距離Ｌ0 は、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まる距離である。ここに、Ｌ1 は中心点Ｍ0 から焦
点Ｇ1 までの距離を、Ｌ2 は中心点Ｍ0 から焦点Ｇ2 ま
での距離を、それぞれ表している。このような回転楕円
面鏡及び一次放射系配置により、収差による利得低下が
少なく、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得
られる。
Ｇ1 及びＧ2 を有する回転楕円面鏡が用いられる。この
回転楕円面鏡は、２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 に
て法線方向に加重平均して得られる反射鏡に近似した回
転楕円面鏡であり、例えば後述する方法により合成され
る。第１及び第２の一次放射系は、それぞれ、点Ｆ1 及
び点Ｆ2 又はその近傍に配置される。これらの点のうち
点Ｆ1 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1
方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点であ
る。また、点Ｆ2 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみ
て焦点Ｇ2 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 であ
る点である。この距離Ｌ0 は、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まる距離である。ここに、Ｌ1 は中心点Ｍ0 から焦
点Ｇ1 までの距離を、Ｌ2 は中心点Ｍ0 から焦点Ｇ2 ま
での距離を、それぞれ表している。このような回転楕円
面鏡及び一次放射系配置により、収差による利得低下が
少なく、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得
られる。
【００１６】回転楕円面鏡の合成方法についてより詳細
に説明すると、次のようになる。ここでは、まず、２個
のパラボラ反射鏡を定める。これらのパラボラ反射鏡は
それぞれ点Ｆ1 又はＦ2 を焦点とする反射鏡であり、そ
の鏡軸方向はそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向で
ある。次に、これらのパラボラ反射鏡を加重平均する。
この加重平均は、第１のパラボラ反射鏡及び第２のパラ
ボラ反射鏡の間でコマ収差が按分されるよう実行する。
これにより、合成反射鏡が定まる。
に説明すると、次のようになる。ここでは、まず、２個
のパラボラ反射鏡を定める。これらのパラボラ反射鏡は
それぞれ点Ｆ1 又はＦ2 を焦点とする反射鏡であり、そ
の鏡軸方向はそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向で
ある。次に、これらのパラボラ反射鏡を加重平均する。
この加重平均は、第１のパラボラ反射鏡及び第２のパラ
ボラ反射鏡の間でコマ収差が按分されるよう実行する。
これにより、合成反射鏡が定まる。
【００１７】本発明の回転楕円面鏡は、この合成反射鏡
に近似的に一致する反射鏡である。ここでは、最初に、
点Ｍ0 を中心点とし点Ｇ1 及び点Ｇ2 を焦点とする回転
楕円面鏡を定める。ただし、点Ｇ1 は、線分Ｍ0 Ｆ1 を
点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在する点であり、点Ｇ
2 は、線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直線上に存
在する点である。本発明においては、このような回転楕
円面鏡と合成反射鏡とを比較することにより、点Ｆ1 及
びＦ2 に一次放射系を配置した場合にこれらの一次放射
系に対応するビームに像面湾曲及び非点収差が現れずか
つコマ収差がビーム間で按分されるための条件が定めら
れる。このようにして定められた条件に基づき各一次放
射系を配置すると、すなわち、定められた条件を満たす
点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置すると、像面湾曲及
び非点収差といった、利得低下の要因が消失し、また、
コマ収差が按分されるため、ビーム間隔を大きくするこ
とが可能になる。
に近似的に一致する反射鏡である。ここでは、最初に、
点Ｍ0 を中心点とし点Ｇ1 及び点Ｇ2 を焦点とする回転
楕円面鏡を定める。ただし、点Ｇ1 は、線分Ｍ0 Ｆ1 を
点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在する点であり、点Ｇ
2 は、線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直線上に存
在する点である。本発明においては、このような回転楕
円面鏡と合成反射鏡とを比較することにより、点Ｆ1 及
びＦ2 に一次放射系を配置した場合にこれらの一次放射
系に対応するビームに像面湾曲及び非点収差が現れずか
つコマ収差がビーム間で按分されるための条件が定めら
れる。このようにして定められた条件に基づき各一次放
射系を配置すると、すなわち、定められた条件を満たす
点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置すると、像面湾曲及
び非点収差といった、利得低下の要因が消失し、また、
コマ収差が按分されるため、ビーム間隔を大きくするこ
とが可能になる。
【００１８】また、このように按分されるコマ収差は、
実際のビーム間隔と、幾何光学的に定まるビーム間隔の
差（ビーム偏向）を発生させる。ビーム偏向は通常１．
０〜０．７程度であるから、中心点Ｍ0 から点Ｆ1 及び
Ｆ2 を見込む角度、すなわち幾何光学的に定まるビーム
間隔を、実際のビーム間隔の１／１．０〜１／０．７倍
＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ収差による
ビームシフトを補償することができ、収差による利得低
下の少ないビームが所望のビーム間隔で得られる。
実際のビーム間隔と、幾何光学的に定まるビーム間隔の
差（ビーム偏向）を発生させる。ビーム偏向は通常１．
０〜０．７程度であるから、中心点Ｍ0 から点Ｆ1 及び
Ｆ2 を見込む角度、すなわち幾何光学的に定まるビーム
間隔を、実際のビーム間隔の１／１．０〜１／０．７倍
＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ収差による
ビームシフトを補償することができ、収差による利得低
下の少ないビームが所望のビーム間隔で得られる。
【００１９】さらに、本発明においては、いずれかの一
次放射系に対応するビームのヌルが、このビームの方向
と異なり干渉波が存在する特定方向に設定される。これ
により、当該特定方向の干渉波の影響が排除される。こ
こに、ビームのヌルを設定する方法としては、例えば、
ビームのヌルが当該特定方向となるよう、当該ビーム方
向及び当該特定方向を含む平面内の当該ビームの開口径
を設定する方法や、当該特定方向に当該ビームの当該特
定方向の放射パターンと等振幅・逆位相の平面波が生じ
るよう、平面波合成法を用いて回転楕円面鏡を修正し、
この平面波との合成により当該ビームのヌルを当該特定
方向とする方法がある。
次放射系に対応するビームのヌルが、このビームの方向
と異なり干渉波が存在する特定方向に設定される。これ
により、当該特定方向の干渉波の影響が排除される。こ
こに、ビームのヌルを設定する方法としては、例えば、
ビームのヌルが当該特定方向となるよう、当該ビーム方
向及び当該特定方向を含む平面内の当該ビームの開口径
を設定する方法や、当該特定方向に当該ビームの当該特
定方向の放射パターンと等振幅・逆位相の平面波が生じ
るよう、平面波合成法を用いて回転楕円面鏡を修正し、
この平面波との合成により当該ビームのヌルを当該特定
方向とする方法がある。
【００２０】また、本発明においては、ヘリカルアンテ
ナ及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射
器とする一次放射系を使用することにより、ブロッキン
グが防止される。例えばヘリカルアンテナを一次放射器
として使用した場合、ホーンアンテナ等に比べブロッキ
ングが生じにくいから、ある一次放射系に対応するビー
ムがこの一次放射器（ヘリカルアンテナ）またはこれと
関連する部材（ステー等）により顕著にブロッキングさ
れることはない。また、後方に主ビームを放射するバッ
クファイア形アンテナを一次放射器として使用した場
合、この一次放射器（バックファイア形アンテナ）は、
ステーによるブロッキングを生じさせることなく当該ス
テーにより中心点Ｍ0 又はその近傍に支持できる。この
結果、ブロッキング防止と共に、マルチビームアンテナ
のコンパクト化が実現される。
ナ及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射
器とする一次放射系を使用することにより、ブロッキン
グが防止される。例えばヘリカルアンテナを一次放射器
として使用した場合、ホーンアンテナ等に比べブロッキ
ングが生じにくいから、ある一次放射系に対応するビー
ムがこの一次放射器（ヘリカルアンテナ）またはこれと
関連する部材（ステー等）により顕著にブロッキングさ
れることはない。また、後方に主ビームを放射するバッ
クファイア形アンテナを一次放射器として使用した場
合、この一次放射器（バックファイア形アンテナ）は、
ステーによるブロッキングを生じさせることなく当該ス
テーにより中心点Ｍ0 又はその近傍に支持できる。この
結果、ブロッキング防止と共に、マルチビームアンテナ
のコンパクト化が実現される。
【００２１】さらに、本発明においては、各一次放射系
に対応して１個ずつステーが設けられ、このステーによ
り対応する一次放射系が支持される。このように各一次
放射系毎に１個ずつステーを用いることによって、ステ
ーのブロッキングによる利得低下が低減される。
に対応して１個ずつステーが設けられ、このステーによ
り対応する一次放射系が支持される。このように各一次
放射系毎に１個ずつステーを用いることによって、ステ
ーのブロッキングによる利得低下が低減される。
【００２２】本発明においては、ステー支持具が設けら
れる。このステー支持具は、各ステーの一次放射系側と
反対側の端部に連結され、各ステーを回転楕円面鏡に共
通支持する。この結果、ステーの支持機構が１か所にま
とまり、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価と
なる。
れる。このステー支持具は、各ステーの一次放射系側と
反対側の端部に連結され、各ステーを回転楕円面鏡に共
通支持する。この結果、ステーの支持機構が１か所にま
とまり、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価と
なる。
【００２３】本発明においては、ステー支持具と一体の
アンテナマウントにより、マルチビームアンテナがベラ
ンダその他の構造物に取り付けられる。従って、ステー
の支持構造及びアンテナ支持機構が１か所にまとまるた
め、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価とな
る。さらに、このステー支持具は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ
水平となる状態で、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む
回転楕円面鏡の対称面からみて上側に配設することがで
きる。これにより、ベランダ等の構造物から上部に張り
出す部分が小さくなり、設置の容易なマルチビームアン
テナが得られる。
アンテナマウントにより、マルチビームアンテナがベラ
ンダその他の構造物に取り付けられる。従って、ステー
の支持構造及びアンテナ支持機構が１か所にまとまるた
め、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価とな
る。さらに、このステー支持具は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ
水平となる状態で、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む
回転楕円面鏡の対称面からみて上側に配設することがで
きる。これにより、ベランダ等の構造物から上部に張り
出す部分が小さくなり、設置の容易なマルチビームアン
テナが得られる。
【００２４】さらに、本発明においては、第１及び第２
の一次放射系が、それぞれ、回転楕円面鏡の対称面から
距離α1 又はα2 だけ離れた点Ｆ3 又は点Ｆ4 乃至その
近傍に配設される。ここにいう対称面は、中心点Ｍ0 、
点Ｆ1 及びＦ2 を含む面である。点Ｆ3 は、対称面に対
して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に沿い、対称面から距離
α1 だけ離れた点であり、点Ｆ4 は、対称面に対して垂
直で点Ｆ2 を通るＹ2軸に沿い、対称面から距離α2 だ
け離れた点である。距離α1 及びα2 は、第１の一次放
射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及び第２の一次
放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ2 の重み付け加
算値Ｌが最小となる値に設定される。ただし、利得低下
量Ｌ1 は、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 は、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計である。このように利得低下量Ｌ1 及びＬ2 に適当な
重み付けを行って得られる重み付け加算値Ｌ［ｄＢ］が
最小となるよう、距離α1 及びα2 を定めると、利得低
下が２組のビームに最適な割合で配分される。
の一次放射系が、それぞれ、回転楕円面鏡の対称面から
距離α1 又はα2 だけ離れた点Ｆ3 又は点Ｆ4 乃至その
近傍に配設される。ここにいう対称面は、中心点Ｍ0 、
点Ｆ1 及びＦ2 を含む面である。点Ｆ3 は、対称面に対
して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に沿い、対称面から距離
α1 だけ離れた点であり、点Ｆ4 は、対称面に対して垂
直で点Ｆ2 を通るＹ2軸に沿い、対称面から距離α2 だ
け離れた点である。距離α1 及びα2 は、第１の一次放
射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及び第２の一次
放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ2 の重み付け加
算値Ｌが最小となる値に設定される。ただし、利得低下
量Ｌ1 は、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 は、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計である。このように利得低下量Ｌ1 及びＬ2 に適当な
重み付けを行って得られる重み付け加算値Ｌ［ｄＢ］が
最小となるよう、距離α1 及びα2 を定めると、利得低
下が２組のビームに最適な割合で配分される。
【００２５】また、本発明においては、一次放射系を複
数の一次放射器を含む構成とすることができる。このよ
うにすることにより、３本以上のビームを放射するマル
チビームアンテナが得られる。加えて、各一次放射器
は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置することができる。このようにすることにより、
直線偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビ
ームの組が得られると共に、収差による利得低下が少な
く、２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナ
が得られる。
数の一次放射器を含む構成とすることができる。このよ
うにすることにより、３本以上のビームを放射するマル
チビームアンテナが得られる。加えて、各一次放射器
は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置することができる。このようにすることにより、
直線偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビ
ームの組が得られると共に、収差による利得低下が少な
く、２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナ
が得られる。
【００２６】また、本発明は、一次放射系の構成を一次
放射器を１個含む構成としつつ、異なる方向からくる偏
波の異なる電波を選択受信できるよう、構成できる。す
なわち、一次放射器の位置を変化させる駆動装置及び当
該一次放射器の偏波面を変化させる偏波面切替装置を設
けることにより、一次放射器の位置および偏波面を切替
えることができ、これにより、異なる方向からくる偏波
の異なる電波を選択して受信できる。また、その際、マ
ルチビームアンテナに接続された受信器の放送選択手段
の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替装置を制御する
制御装置を設けることにより、マルチビームアンテナに
接続される受信器の放送選択手段の動きに応じ、異なる
方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを容
易に選択して受信できる。
放射器を１個含む構成としつつ、異なる方向からくる偏
波の異なる電波を選択受信できるよう、構成できる。す
なわち、一次放射器の位置を変化させる駆動装置及び当
該一次放射器の偏波面を変化させる偏波面切替装置を設
けることにより、一次放射器の位置および偏波面を切替
えることができ、これにより、異なる方向からくる偏波
の異なる電波を選択して受信できる。また、その際、マ
ルチビームアンテナに接続された受信器の放送選択手段
の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替装置を制御する
制御装置を設けることにより、マルチビームアンテナに
接続される受信器の放送選択手段の動きに応じ、異なる
方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを容
易に選択して受信できる。
【００２７】そして、本発明においては、一次放射系の
うち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回転楕円
面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補
償された点に配置される。これにより、円偏波の電波を
良好に受信できる。
うち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回転楕円
面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補
償された点に配置される。これにより、円偏波の電波を
良好に受信できる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図２５及び図２６に示される従
来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
基づき説明する。なお、図２５及び図２６に示される従
来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
【００２９】実施例１ 図１には、この発明の実施例１に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。この実施例において
は、従来のパラボラ反射鏡４に代えて、回転楕円面鏡２
が用いられている。回転楕円面鏡２は、後述するパラボ
ラ反射鏡４ａ及び４ｂを加重平均した鏡面である。ホー
ン１ａ及び１ｂは、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距
離Ｌ0 の点Ｆ1 又はＦ2 にそれぞれ配置されている。
テナの概略構成が示されている。この実施例において
は、従来のパラボラ反射鏡４に代えて、回転楕円面鏡２
が用いられている。回転楕円面鏡２は、後述するパラボ
ラ反射鏡４ａ及び４ｂを加重平均した鏡面である。ホー
ン１ａ及び１ｂは、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距
離Ｌ0 の点Ｆ1 又はＦ2 にそれぞれ配置されている。
【００３０】回転楕円面鏡２は、２個の焦点Ｇ1 及びＧ
2 を有している。ホーン１ａが配置される点Ｆ1 は線分
Ｍ0 Ｇ1 上に設定し、ホーン１ｂが配置される点Ｆ2 は
線分Ｍ0 Ｇ2 上に設定する。また、回転楕円面鏡２の中
心点Ｍ0 からホーン１ａ及び１ｂまでの距離Ｌ0 は、次
の式により定める。このようにすると、ホーン１ａのビ
ーム方向３ａは図中実線で示されるような方向となり、
ホーン１ｂのビーム方向３ｂは図中破線で示されるよう
な方向となる。なお、Ｌ1 及びＬ2 は、それぞれ、回転
楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と第１の焦点Ｇ1 又は第２の焦
点Ｇ2 との距離である。
2 を有している。ホーン１ａが配置される点Ｆ1 は線分
Ｍ0 Ｇ1 上に設定し、ホーン１ｂが配置される点Ｆ2 は
線分Ｍ0 Ｇ2 上に設定する。また、回転楕円面鏡２の中
心点Ｍ0 からホーン１ａ及び１ｂまでの距離Ｌ0 は、次
の式により定める。このようにすると、ホーン１ａのビ
ーム方向３ａは図中実線で示されるような方向となり、
ホーン１ｂのビーム方向３ｂは図中破線で示されるよう
な方向となる。なお、Ｌ1 及びＬ2 は、それぞれ、回転
楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と第１の焦点Ｇ1 又は第２の焦
点Ｇ2 との距離である。
【００３１】 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 （１） 図２には、実施例１の機能の詳細が示されている。この
図では、点Ｆ1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とす
るパラボラ反射鏡４ａ、及び点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1
方向を鏡軸方向とするパラボラ反射鏡４ｂを想定してい
る。回転楕円面鏡２並びにパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂ
は、点Ｍ0 で接する。
図では、点Ｆ1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とす
るパラボラ反射鏡４ａ、及び点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1
方向を鏡軸方向とするパラボラ反射鏡４ｂを想定してい
る。回転楕円面鏡２並びにパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂ
は、点Ｍ0 で接する。
【００３２】いま、ベクトルｉn 、ｊn 及びｋn によっ
て規定される右手系直交座標系点Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn を
考える。この座標系の原点は点Ｍ0 であり、ベクトルｋ
n は回転楕円面鏡２の点Ｍ0 における単位法線ベクトル
である。ベクトルｊn は、点Ｆ1 を点Ｍ0 を中心として
点Ｆ2 方向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単
位ベクトルである。ベクトルｉn も単位ベクトルであ
り、ベクトルｊn を点Ｍ0 を中心としてベクトルｋn 方
向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単位ベクト
ルである。
て規定される右手系直交座標系点Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn を
考える。この座標系の原点は点Ｍ0 であり、ベクトルｋ
n は回転楕円面鏡２の点Ｍ0 における単位法線ベクトル
である。ベクトルｊn は、点Ｆ1 を点Ｍ0 を中心として
点Ｆ2 方向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単
位ベクトルである。ベクトルｉn も単位ベクトルであ
り、ベクトルｊn を点Ｍ0 を中心としてベクトルｋn 方
向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単位ベクト
ルである。
【００３３】すると、座標系Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn におけ
るパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂの鏡面座標Ｚ1 及びＺ2
は、円筒座標成分ρ及びφを用いて、次式で与えられ
る。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項である。ま
た、θ0 はベクトルｋn の方向を基準として表した焦点
Ｇ1 及びＧ2 の方向である。
るパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂの鏡面座標Ｚ1 及びＺ2
は、円筒座標成分ρ及びφを用いて、次式で与えられ
る。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項である。ま
た、θ0 はベクトルｋn の方向を基準として表した焦点
Ｇ1 及びＧ2 の方向である。
【００３４】 Ｚ1 ＝ｃ2 0 ρ2 ＋ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） Ｚ2 ＝ｃ2 0 ρ2 −ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （２） ｃ2 0 ＝（１＋ｃｏｓ2 θ0 −ｓｉｎ2 θ0 ｃｏｓ２φ） ／（８Ｌ0 ｃｏｓθ0 ） （３） ｃ3 0 ＝｛−ｓｉｎθ0 （１＋３ｃｏｓ3 θ0 ）ｃｏｓφ ＋ｓｉｎ3 θ0 ｃｏｓ3 φ｝／（３２Ｌ0 2 ｃｏｓθ0 ） （４） さらに、ホーン１ａに対応したビーム３ａの開口面５を
考え、この開口面５における右手系直交座標系を定義す
る。この座標系を規定する単位ベクトルｉa 、ｊa 及び
ｋa のうち、開口面５の法線ベクトルｋa はＭ0 Ｆ2 方
向の単位ベクトルであり、開口面５は直線Ｍ0 Ｆ2 に直
交する。さらに、ベクトルｊa は、ｊa＝ｊn となるよ
う定める。ベクトルｉa は、ベクトルｊa を原点を中心
にベクトルｋa 方向に回転させた場合に右ねじが進む方
向の単位ベクトルである。
考え、この開口面５における右手系直交座標系を定義す
る。この座標系を規定する単位ベクトルｉa 、ｊa 及び
ｋa のうち、開口面５の法線ベクトルｋa はＭ0 Ｆ2 方
向の単位ベクトルであり、開口面５は直線Ｍ0 Ｆ2 に直
交する。さらに、ベクトルｊa は、ｊa＝ｊn となるよ
う定める。ベクトルｉa は、ベクトルｊa を原点を中心
にベクトルｋa 方向に回転させた場合に右ねじが進む方
向の単位ベクトルである。
【００３５】これらの座標系を想定した上で、点Ｆ1 に
置いたホーン１ａに対応するビームの開口面５における
波面収差を考える。反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを
用いた場合、ホーン１ａがその焦点Ｆ1 にあるため、波
面収差は０となる。逆に、反射鏡としてパラボラ反射鏡
４ｂを用いた場合、次の式で表されるような波面収差δ
ｐとなる。ただし、ｒａ及びφａは開口面５の円筒座標
成分であり、Ｏ（ｒａ4 ）はｒａの４次以上の項であ
る。また、式（５）は近似式であるが、表示の簡単化の
ため等号を用いて表している。
置いたホーン１ａに対応するビームの開口面５における
波面収差を考える。反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを
用いた場合、ホーン１ａがその焦点Ｆ1 にあるため、波
面収差は０となる。逆に、反射鏡としてパラボラ反射鏡
４ｂを用いた場合、次の式で表されるような波面収差δ
ｐとなる。ただし、ｒａ及びφａは開口面５の円筒座標
成分であり、Ｏ（ｒａ4 ）はｒａの４次以上の項であ
る。また、式（５）は近似式であるが、表示の簡単化の
ため等号を用いて表している。
【００３６】 δｐ＝−２ｃｏｓθ0 （Ｚ2 −Ｚ1 ） ＝−Ｌ0 （ｔａｎθ0 ／２）ｃｏｓφａ（ｒａ／Ｌ0 ）3 ＋Ｏ（ｒａ4 ） （５） このように、波面収差δｐにおいては、ｒａの２次成分
が０となり、最低次の成分は３次のコマ収差となる。従
って、反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを用いた場合で
もパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合でも、像面湾曲、非
点収差といった利得低下の主要原因となる波面収差のｒ
ａの２次成分は０となる。
が０となり、最低次の成分は３次のコマ収差となる。従
って、反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを用いた場合で
もパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合でも、像面湾曲、非
点収差といった利得低下の主要原因となる波面収差のｒ
ａの２次成分は０となる。
【００３７】同様の議論は、点Ｆ2 に置いたホーン１ｂ
に対応したビームについても成立する。すなわち、点Ｆ
1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とするパラボラ反
射鏡４ａを用いた場合、コマ収差が波面収差の最低次の
成分となり、点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1 方向を鏡軸方向
とするパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合、波面収差は０
となる。
に対応したビームについても成立する。すなわち、点Ｆ
1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とするパラボラ反
射鏡４ａを用いた場合、コマ収差が波面収差の最低次の
成分となり、点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1 方向を鏡軸方向
とするパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合、波面収差は０
となる。
【００３８】従って、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを法線
方向に加重平均した鏡面を用いることによって、波面収
差の成分のうち像面湾曲、非点収差といった利得低下の
主要原因となる成分がなくなる。さらに、コマ収差によ
る利得低下・ビームシフトは、ホーン１ａに対応するビ
ームとホーン１ｂに対応するビームの間で按分すること
ができる。
方向に加重平均した鏡面を用いることによって、波面収
差の成分のうち像面湾曲、非点収差といった利得低下の
主要原因となる成分がなくなる。さらに、コマ収差によ
る利得低下・ビームシフトは、ホーン１ａに対応するビ
ームとホーン１ｂに対応するビームの間で按分すること
ができる。
【００３９】ここで、ホーン１ａに対応するビームとホ
ーン１ｂに対応するビームの間のコマ収差の按分比率を
（１−ｘ）：ｘとすると、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを
法線方向に加重平均した鏡面の鏡面座標Ｚは次式で与え
られる。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項であ
る。
ーン１ｂに対応するビームの間のコマ収差の按分比率を
（１−ｘ）：ｘとすると、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを
法線方向に加重平均した鏡面の鏡面座標Ｚは次式で与え
られる。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項であ
る。
【００４０】 Ｚ＝ｘＺ1 ＋（１−ｘ）Ｚ2 ＝ｃ2 0 ρ2 ＋（２ｘ−１）ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （６） 一方で、回転楕円面鏡２の鏡面座標Ｚは、Ｌ1 及びＬ2
を用いて次式で与えられる。
を用いて次式で与えられる。
【００４１】 Ｚ＝ｃ2 ρ2 ＋ｃ3 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （７） ｃ2 ＝（１＋ｃｏｓ2 θ0 −ｓｉｎ2 θ0 ｃｏｓ２φ） ／（８Ｌ0bｃｏｓθ0 ） （８） ｃ3 ＝Ｌ0b（１／Ｌ1 −１／Ｌ2 ）× ｛−ｓｉｎθ0 （１＋３ｃｏｓ3 θ0 ）ｃｏｓφ ＋ｓｉｎ3 θ0 ｃｏｓ3 φ｝／（３２Ｌ0b 2 ｃｏｓθ0 ） （９） １／Ｌ0b＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 （１０） このようにパラボラ反射鏡４ａと４ｂを法線方向に加重
平均した鏡面の鏡面座標Ｚ及び回転楕円面鏡２の鏡面座
標Ｚを表した上で、式（６）と式（７）〜（１０）を比
較することにより、回転楕円面鏡２を、パラボラ反射鏡
４ａと４ｂを加重平均した鏡面を近似した鏡面、すなわ
ちコマ収差が近似的に按分された鏡面として実現するた
めの条件を定めることができる。この条件は、ρについ
ての２次と３次の項が一致する条件であり、次の式で表
される。
平均した鏡面の鏡面座標Ｚ及び回転楕円面鏡２の鏡面座
標Ｚを表した上で、式（６）と式（７）〜（１０）を比
較することにより、回転楕円面鏡２を、パラボラ反射鏡
４ａと４ｂを加重平均した鏡面を近似した鏡面、すなわ
ちコマ収差が近似的に按分された鏡面として実現するた
めの条件を定めることができる。この条件は、ρについ
ての２次と３次の項が一致する条件であり、次の式で表
される。
【００４２】 Ｌ0b＝Ｌ0 （１１） １／Ｌ1 ＝ｘ／Ｌ0 （１２） １／Ｌ2 ＝（１−ｘ）／Ｌ0 （１３） すなわち、式（１１）〜（１３）で与えられる回転楕円
面鏡２は、近似的にコマ収差を按分した反射鏡であるこ
とがわかる。従って、この回転楕円面鏡２を用いれば、
像面湾曲、非点収差といった、利得低下の主要原因とな
る波面収差の成分がなく、しかも、コマ収差による利得
低下・ビームシフトを２本のビームの間で按分したマル
チビームアンテナが得られる。これは、従来例において
発生していた利得低下を防止できることを意味している
ため、本実施例によれば、ビーム間隔の大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。なお、式（１２）及び（１
３）から、容易に式（１）の関係が得られる。
面鏡２は、近似的にコマ収差を按分した反射鏡であるこ
とがわかる。従って、この回転楕円面鏡２を用いれば、
像面湾曲、非点収差といった、利得低下の主要原因とな
る波面収差の成分がなく、しかも、コマ収差による利得
低下・ビームシフトを２本のビームの間で按分したマル
チビームアンテナが得られる。これは、従来例において
発生していた利得低下を防止できることを意味している
ため、本実施例によれば、ビーム間隔の大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。なお、式（１２）及び（１
３）から、容易に式（１）の関係が得られる。
【００４３】実施例２ 図３には、この発明の実施例２に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１と同様の部材
には同一の符号が付されている。また、６ａ及び６ｂは
ホーン１ａ及び１ｂに対してそれぞれ幾何光学的に決ま
るビーム方向であり、その間隔は、点Ｍ0 から２点Ｆ1
とＦ2 を見込む角度と等しく２θ0 である。なお、Θは
実際のビーム間隔（実際のビーム方向３ａと３ｂの間
隔）を表している。
テナの概略構成が示されている。実施例１と同様の部材
には同一の符号が付されている。また、６ａ及び６ｂは
ホーン１ａ及び１ｂに対してそれぞれ幾何光学的に決ま
るビーム方向であり、その間隔は、点Ｍ0 から２点Ｆ1
とＦ2 を見込む角度と等しく２θ0 である。なお、Θは
実際のビーム間隔（実際のビーム方向３ａと３ｂの間
隔）を表している。
【００４４】実際のビーム方向３ａ及び３ｂは、コマ収
差により、幾何光学的に決まるビーム方向６ａ及び６ｂ
よりも内側を向く。ビーム偏光係数Θ／２θ0 は、反射
鏡（回転楕円面鏡２）の形状及び開口の振幅分布に依存
するが、通常１．０〜０．７程度である。従って、幾何
光学的に決まるビーム間隔２θ0 を所望のビーム間隔Θ
の１／１．０〜１／０．７倍程度、すなわち、１．０〜
１．４倍程度にすることによって収差によるビームシフ
トを補償し、所望のビーム間隔Θが得られる。この実施
例においては、このような条件を満たすよう、幾何光学
的に決まるビーム間隔２θ0 が設定されている。
差により、幾何光学的に決まるビーム方向６ａ及び６ｂ
よりも内側を向く。ビーム偏光係数Θ／２θ0 は、反射
鏡（回転楕円面鏡２）の形状及び開口の振幅分布に依存
するが、通常１．０〜０．７程度である。従って、幾何
光学的に決まるビーム間隔２θ0 を所望のビーム間隔Θ
の１／１．０〜１／０．７倍程度、すなわち、１．０〜
１．４倍程度にすることによって収差によるビームシフ
トを補償し、所望のビーム間隔Θが得られる。この実施
例においては、このような条件を満たすよう、幾何光学
的に決まるビーム間隔２θ0 が設定されている。
【００４５】実施例３ 図４には、この発明の実施例３に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１又は２と同様
の部材には同一の符号が付されている。図中、７は干渉
波が存在する方向を示しており、また、８は、点Ｍ0 、
ビーム方向３ａ及び干渉波の方向７を含む平面である。
テナの概略構成が示されている。実施例１又は２と同様
の部材には同一の符号が付されている。図中、７は干渉
波が存在する方向を示しており、また、８は、点Ｍ0 、
ビーム方向３ａ及び干渉波の方向７を含む平面である。
【００４６】図５には、この実施例における平面８内で
のビームの放射パターンの例が示されている。この図に
示される放射パターンは、ホーン１ａに対応するビーム
の放射パターンである。このビームは、図に示されるよ
うに方向３ａを指向しており、干渉波が存在する方向７
はヌル（零点）となっている。すなわち、本実施例にお
いては、回転楕円面鏡２の平面８内の開口径を、方向７
がホーン１ａに対応するビームのヌルとなるように決め
ている。
のビームの放射パターンの例が示されている。この図に
示される放射パターンは、ホーン１ａに対応するビーム
の放射パターンである。このビームは、図に示されるよ
うに方向３ａを指向しており、干渉波が存在する方向７
はヌル（零点）となっている。すなわち、本実施例にお
いては、回転楕円面鏡２の平面８内の開口径を、方向７
がホーン１ａに対応するビームのヌルとなるように決め
ている。
【００４７】このように回転楕円面鏡２の平面８内の開
口径を決めると、ホーン１ａに対応するビームを用いて
方向３ａからの電波を受信する場合、方向７からくる干
渉波の影響を受けることがなくなる。従って、例えば民
間通信衛星からの電波を受信する場合、所望の衛星方向
３ａに対して、隣接する衛星方向７からの干渉がないマ
ルチビームアンテナが得られる。
口径を決めると、ホーン１ａに対応するビームを用いて
方向３ａからの電波を受信する場合、方向７からくる干
渉波の影響を受けることがなくなる。従って、例えば民
間通信衛星からの電波を受信する場合、所望の衛星方向
３ａに対して、隣接する衛星方向７からの干渉がないマ
ルチビームアンテナが得られる。
【００４８】実施例４ 図６には、この発明の実施例４に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至３と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、回転楕円面鏡２に代えて、修正反射鏡９が用い
られている。修正反射鏡９は、平面波合成をするために
回転楕円面鏡を修正した反射鏡である。図７には、平面
８によるこの実施例の断面図である。この図において破
線２で示されているのは、修正前の回転楕円面鏡、すな
わち実施例１乃至３における回転楕円面鏡２である。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至３と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、回転楕円面鏡２に代えて、修正反射鏡９が用い
られている。修正反射鏡９は、平面波合成をするために
回転楕円面鏡を修正した反射鏡である。図７には、平面
８によるこの実施例の断面図である。この図において破
線２で示されているのは、修正前の回転楕円面鏡、すな
わち実施例１乃至３における回転楕円面鏡２である。
【００４９】ここで、回転楕円面鏡２上の任意の点Ｍを
考える。さらに、点Ｆ1 から点Ｍへ向う単位ベクトルｅ
ｍ、点Ｍ0 から点Ｍへ向うベクトルｓ、方向７の単位ベ
クトルｐ、点Ｍにおける回転楕円面鏡２の単位法線ベク
トルｎ、点Ｆ1 と点Ｍとの間の距離Ｌ、及び回転楕円面
鏡２に対する修正反射鏡９の−ｅｍ方向の変形量Δｒを
考える。なお、図においては、便宜上、点Ｍ及び点Ｆ1
が平面８上に存在するように描かれているが、一般には
平面８上には存在しない。
考える。さらに、点Ｆ1 から点Ｍへ向う単位ベクトルｅ
ｍ、点Ｍ0 から点Ｍへ向うベクトルｓ、方向７の単位ベ
クトルｐ、点Ｍにおける回転楕円面鏡２の単位法線ベク
トルｎ、点Ｆ1 と点Ｍとの間の距離Ｌ、及び回転楕円面
鏡２に対する修正反射鏡９の−ｅｍ方向の変形量Δｒを
考える。なお、図においては、便宜上、点Ｍ及び点Ｆ1
が平面８上に存在するように描かれているが、一般には
平面８上には存在しない。
【００５０】回転楕円面鏡２に対する修正反射鏡９の−
ｅｍ方向の変形量Δｒは、片木、蛭子井、“平面波合成
法による成形ビームアンテナ”、信学技報、Ａ・Ｐ８３
−５０（１９８３）より、次式で与えられる。
ｅｍ方向の変形量Δｒは、片木、蛭子井、“平面波合成
法による成形ビームアンテナ”、信学技報、Ａ・Ｐ８３
−５０（１９８３）より、次式で与えられる。
【００５１】 Δｒ＝１／｛２ｋ（ｅｍ・ｎ）2 ｝ ・ｔａｎ-1［ａ・ｓｉｎ（φ0 ＋φ）／｛１＋ａ・ｃｏｓ（φ0 ＋φ）｝ （１４） φ−ｋ（Ｌ−ｓ・ｐ）＝Ｃ：定数 （１５） ただし、ａ及びφ0 は、合成する平面波の相対振幅・位
相を、ホーン１ａに対応するビームを基準として表した
ものである。この実施例では、相対振幅ａは、方向３ａ
に対する方向７の放射パターンの相対振幅（電界真値）
であり、相対位相φ0 は、方向３ａに対する方向７の反
射パターンの相対位相に１８０度を加えた値である。
相を、ホーン１ａに対応するビームを基準として表した
ものである。この実施例では、相対振幅ａは、方向３ａ
に対する方向７の放射パターンの相対振幅（電界真値）
であり、相対位相φ0 は、方向３ａに対する方向７の反
射パターンの相対位相に１８０度を加えた値である。
【００５２】この実施例では、上述のように、干渉波が
存在する方向７がホーン１ａに対応するビームのヌルと
なるよう、平面波合成を用いて回転楕円面鏡２を修正
し、これにより得られる修正反射鏡９を用いているた
め、当該ビームを用いて方向３ａからの電波を受信する
場合にも方向７からくる干渉波の影響を受けない。従っ
て、例えば、民間通信衛星からの電波を受信する場合
に、所望の衛星方向３ａに対して、隣接する衛星方向７
からの干渉がないマルチビームアンテナが得られる。
存在する方向７がホーン１ａに対応するビームのヌルと
なるよう、平面波合成を用いて回転楕円面鏡２を修正
し、これにより得られる修正反射鏡９を用いているた
め、当該ビームを用いて方向３ａからの電波を受信する
場合にも方向７からくる干渉波の影響を受けない。従っ
て、例えば、民間通信衛星からの電波を受信する場合
に、所望の衛星方向３ａに対して、隣接する衛星方向７
からの干渉がないマルチビームアンテナが得られる。
【００５３】なお、上記実施例４では、一方向にヌルを
つくるように平面波合成を行っているが、片木、蛭子
井、“平面波合成法による成形ビームアンテナ”、信学
技報、Ａ・Ｐ８３−５０（１９８３）に示されているよ
うに、複数方向にヌルをつくるように平面波合成を行う
こともできる。
つくるように平面波合成を行っているが、片木、蛭子
井、“平面波合成法による成形ビームアンテナ”、信学
技報、Ａ・Ｐ８３−５０（１９８３）に示されているよ
うに、複数方向にヌルをつくるように平面波合成を行う
こともできる。
【００５４】実施例５ 図８には、この発明の実施例５に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至４と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、２個の一次放射系１０ａ及び１０ｂが使用され
ている。一次放射系１０ａは点Ｆ1 に、一次放射系１０
ｂは点Ｆ2 に、それぞれ配置されている。一次放射系１
０ａは２個のホーン１ａから、一次放射系１０ｂは２個
のホーン１ｂから、それぞれ構成されている。また、こ
れらのホーン１ａ及び１ｂは、点Ｆ1 及びＦ2 を通る回
転楕円面鏡２の対称面１１上に配置されている。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至４と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、２個の一次放射系１０ａ及び１０ｂが使用され
ている。一次放射系１０ａは点Ｆ1 に、一次放射系１０
ｂは点Ｆ2 に、それぞれ配置されている。一次放射系１
０ａは２個のホーン１ａから、一次放射系１０ｂは２個
のホーン１ｂから、それぞれ構成されている。また、こ
れらのホーン１ａ及び１ｂは、点Ｆ1 及びＦ2 を通る回
転楕円面鏡２の対称面１１上に配置されている。
【００５５】この実施例においては、一次放射系１０ａ
及び１０ｂをそれぞれ複数のホーンによって構成してい
るため、ビームを３本以上とすることができる。さら
に、各一次放射系１０ａ及び１０ｂをそれぞれ点Ｆ1 又
はＦ2 に配置しているため、収差による利得低下が少な
く、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得られ
る。
及び１０ｂをそれぞれ複数のホーンによって構成してい
るため、ビームを３本以上とすることができる。さら
に、各一次放射系１０ａ及び１０ｂをそれぞれ点Ｆ1 又
はＦ2 に配置しているため、収差による利得低下が少な
く、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得られ
る。
【００５６】実施例６ 図９には、この発明の実施例６に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至５と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ及び
１２ｂが用いられている。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至５と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ及び
１２ｂが用いられている。
【００５７】ここに、先の各実施例において用いられて
いたホーン１ａ及び１ｂの開口径は、通常、数波長程度
である。これに対して、ヘリカルアンテナ１２ａ及び１
２ｂの地板の直径は１波長程度である。従って、この実
施例のように一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ
及び１２ｂを用いることにより、一次放射器によるブロ
ッキングを防止でき、ブロッキングによる利得低下を低
減できる。
いたホーン１ａ及び１ｂの開口径は、通常、数波長程度
である。これに対して、ヘリカルアンテナ１２ａ及び１
２ｂの地板の直径は１波長程度である。従って、この実
施例のように一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ
及び１２ｂを用いることにより、一次放射器によるブロ
ッキングを防止でき、ブロッキングによる利得低下を低
減できる。
【００５８】実施例７ 図１０には、この発明の実施例７に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至６と同
様の部材には同一の符号が付されている。この実施例に
おいては、一次放射器としてバックファイア形アンテナ
１３ａ及び１３ｂが用いられている。バックファイア形
アンテナ１３ａ及び１３ｂの主ビームは１４ａ及び１４
ｂで示されている。バックファイア形アンテナ１３ａ及
び１３ｂは、点Ｍ0 近傍に接続されたステー１５ａ及び
１５ｂによって、支持されている。
ンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至６と同
様の部材には同一の符号が付されている。この実施例に
おいては、一次放射器としてバックファイア形アンテナ
１３ａ及び１３ｂが用いられている。バックファイア形
アンテナ１３ａ及び１３ｂの主ビームは１４ａ及び１４
ｂで示されている。バックファイア形アンテナ１３ａ及
び１３ｂは、点Ｍ0 近傍に接続されたステー１５ａ及び
１５ｂによって、支持されている。
【００５９】このように、本実施例においては、一次放
射器として図示されるような主ビーム１４ａ及び１４ｂ
を有するバックファイア形アンテナ１３ａ及び１３ｂを
用いているため、一次放射器の放射を妨げることなく、
ステー１５ａ及び１５ｂを反射鏡の中心点Ｍ0 近傍に接
続でき、コンパクトな構造のマルチビームアンテナが得
られる。
射器として図示されるような主ビーム１４ａ及び１４ｂ
を有するバックファイア形アンテナ１３ａ及び１３ｂを
用いているため、一次放射器の放射を妨げることなく、
ステー１５ａ及び１５ｂを反射鏡の中心点Ｍ0 近傍に接
続でき、コンパクトな構造のマルチビームアンテナが得
られる。
【００６０】実施例８ 図１１には、この発明の実施例８に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。特に図１１（ａ）は
斜視図であり、図１１（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点
Ｍ0 における法線方向から見た平面図である。実施例１
乃至７と同様の部材には同一の符号が付されている。こ
の実施例においては、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射系
１０ａ又は１０ｂとして使用されている。ホーン１ａ及
び１ｂは、それぞれステー１５ａ又は１５ｂによって支
持されている。各ステー１５ａ及び１５ｂは、回転楕円
面鏡２に対して所定位置となるよう、対応するホーン１
ａ又は１ｂを支持している。
ンテナの概略構成が示されている。特に図１１（ａ）は
斜視図であり、図１１（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点
Ｍ0 における法線方向から見た平面図である。実施例１
乃至７と同様の部材には同一の符号が付されている。こ
の実施例においては、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射系
１０ａ又は１０ｂとして使用されている。ホーン１ａ及
び１ｂは、それぞれステー１５ａ又は１５ｂによって支
持されている。各ステー１５ａ及び１５ｂは、回転楕円
面鏡２に対して所定位置となるよう、対応するホーン１
ａ又は１ｂを支持している。
【００６１】この実施例においては、ステーの本数を一
次放射系１個当たり１本に抑制しているため、他の一次
放射系に対応したビームがステーによりブロッキングさ
れにくくなり、ブロッキングによる利得低下を最小限に
抑えることができる。なお、実施例５と同様に、各一次
放射系を複数のホーンから構成する場合にもこの実施例
のステー構造を使用できる。
次放射系１個当たり１本に抑制しているため、他の一次
放射系に対応したビームがステーによりブロッキングさ
れにくくなり、ブロッキングによる利得低下を最小限に
抑えることができる。なお、実施例５と同様に、各一次
放射系を複数のホーンから構成する場合にもこの実施例
のステー構造を使用できる。
【００６２】実施例９ 図１２には、この発明の実施例９に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。特に図１２（ａ）は
斜視図、図１２（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 に
おける法線方向から見た平面図である。実施例１乃至８
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例においては、ステー１５ａ及び１５ｂが、ステー支持
具１６によって、回転楕円面鏡２に支持されている。
ンテナの概略構成が示されている。特に図１２（ａ）は
斜視図、図１２（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 に
おける法線方向から見た平面図である。実施例１乃至８
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例においては、ステー１５ａ及び１５ｂが、ステー支持
具１６によって、回転楕円面鏡２に支持されている。
【００６３】ステー支持具１６は、いずれのビームもブ
ロッキングしないよう、回転楕円面鏡２に固定されてい
る。ホーン１ａ及び１ｂを支持する２本のステー１５ａ
及び１５ｂの、ホーン１ａ又は１ｂと反対側の端部は、
回転楕円面鏡２に固定された共通のステー支持具１６に
接続されている。
ロッキングしないよう、回転楕円面鏡２に固定されてい
る。ホーン１ａ及び１ｂを支持する２本のステー１５ａ
及び１５ｂの、ホーン１ａ又は１ｂと反対側の端部は、
回転楕円面鏡２に固定された共通のステー支持具１６に
接続されている。
【００６４】この実施例においては、実施例８と同様な
効果を得られると共に、ステー１５ａ及び１５ｂを共通
のステー支持具１６に接続するため、ステーａ及び１５
ｂの支持機構が１か所にまとまり、従って構造が簡易で
安価なマルチビームアンテナを得ることができる。
効果を得られると共に、ステー１５ａ及び１５ｂを共通
のステー支持具１６に接続するため、ステーａ及び１５
ｂの支持機構が１か所にまとまり、従って構造が簡易で
安価なマルチビームアンテナを得ることができる。
【００６５】実施例１０ 図１３には、この発明の実施例１０に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１３（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１３（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至９と同様の部材には同一の符号が付されて
いる。この実施例においては、本実施例のマルチビーム
アンテナをベランダその他の構造物１８に取り付けるた
め、１７で示されるようなアンテナマウント１７が設け
られている。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１３（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１３（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至９と同様の部材には同一の符号が付されて
いる。この実施例においては、本実施例のマルチビーム
アンテナをベランダその他の構造物１８に取り付けるた
め、１７で示されるようなアンテナマウント１７が設け
られている。
【００６６】この実施例においては、実施例９と同様な
効果が得られると共に、ステー支持具１６とアンテナマ
ウント１７とを一体に構成しているため、ステー１５ａ
及び１５ｂの支持機構及びアンテナ支持機構が１か所に
まとまり、構造が簡易で安価なマルチビームアンテナが
得られる。
効果が得られると共に、ステー支持具１６とアンテナマ
ウント１７とを一体に構成しているため、ステー１５ａ
及び１５ｂの支持機構及びアンテナ支持機構が１か所に
まとまり、構造が簡易で安価なマルチビームアンテナが
得られる。
【００６７】実施例１１ 図１４には、この発明の実施例１１に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１４（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１４（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至１０と同様の部材には同一の符号が付され
ている。この実施例は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる
ように設置されている。アンテナマウント１７と一体構
成されたステー支持具１６は、回転楕円面鏡２の対称面
１１より上方に、いずれのビームもブロッキングしない
よう固定されている。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１４（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１４（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至１０と同様の部材には同一の符号が付され
ている。この実施例は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる
ように設置されている。アンテナマウント１７と一体構
成されたステー支持具１６は、回転楕円面鏡２の対称面
１１より上方に、いずれのビームもブロッキングしない
よう固定されている。
【００６８】この実施例においては、実施例１０と同様
な効果が得られると共に、アンテナマウント１７と一体
で構成されたステー支持具１６が、回転楕円面鏡２の対
称面１１より上方に固定されているため、該マルチビー
ムアンテナをベランダその他の構造物１８に設置した場
合に上部に張り出す部分が少なくなり、設置の容易さ、
及び美観の点において良好なマルチビームアンテナが得
られる。
な効果が得られると共に、アンテナマウント１７と一体
で構成されたステー支持具１６が、回転楕円面鏡２の対
称面１１より上方に固定されているため、該マルチビー
ムアンテナをベランダその他の構造物１８に設置した場
合に上部に張り出す部分が少なくなり、設置の容易さ、
及び美観の点において良好なマルチビームアンテナが得
られる。
【００６９】実施例１２ 図１５には、この発明の実施例１２に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１５（ａ）
は対象面１１の法線方向から見た側面図、図１５（ｂ）
は直線Ｍ0 Ｆ1 方向から見た平面図、図１５（ｃ）は直
線Ｍ0 Ｆ2 方向から見た平面図である。実施例１乃至１
１と同様の部材には同一の符号が付されている。この実
施例では、一次放射器たるホーン１ａが、焦点Ｆ1 に配
置されるのではなく、この点Ｆ1 からＹ1 軸に沿い距離
α1 だけ離れた点Ｆ3 に配置されている。Ｙ1 軸は、点
Ｆ1 を通り対称面１１に垂直な軸である。同様に、一次
放射器たるホーン１ｂも、焦点Ｆ2 に配置されるのでは
なく、この点Ｆ2 からＹ2軸に沿い距離α2 だけ離れた
点に配置されている。Ｙ2 軸は、点Ｆ2 を通り対称面１
１に垂直な軸である。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１５（ａ）
は対象面１１の法線方向から見た側面図、図１５（ｂ）
は直線Ｍ0 Ｆ1 方向から見た平面図、図１５（ｃ）は直
線Ｍ0 Ｆ2 方向から見た平面図である。実施例１乃至１
１と同様の部材には同一の符号が付されている。この実
施例では、一次放射器たるホーン１ａが、焦点Ｆ1 に配
置されるのではなく、この点Ｆ1 からＹ1 軸に沿い距離
α1 だけ離れた点Ｆ3 に配置されている。Ｙ1 軸は、点
Ｆ1 を通り対称面１１に垂直な軸である。同様に、一次
放射器たるホーン１ｂも、焦点Ｆ2 に配置されるのでは
なく、この点Ｆ2 からＹ2軸に沿い距離α2 だけ離れた
点に配置されている。Ｙ2 軸は、点Ｆ2 を通り対称面１
１に垂直な軸である。
【００７０】図１６には、上述の距離α1 及びα2 に対
する利得低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及びＬ2 ［ｄＢ］
（＞０）の関係が示されている。特に図１６（ａ）は、
距離α2 を一定とした場合のホーン１ａに対応するビー
ムの距離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を、距離α
2 を一定として示した図である。また、図１６（ｂ）
は、距離α1 及びα2 から構成される平面上で、各ビー
ムの利得低下量の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ1 ＋ｗ2 Ｌ
2 を、等高線表示した図である。
する利得低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及びＬ2 ［ｄＢ］
（＞０）の関係が示されている。特に図１６（ａ）は、
距離α2 を一定とした場合のホーン１ａに対応するビー
ムの距離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を、距離α
2 を一定として示した図である。また、図１６（ｂ）
は、距離α1 及びα2 から構成される平面上で、各ビー
ムの利得低下量の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ1 ＋ｗ2 Ｌ
2 を、等高線表示した図である。
【００７１】まず、図１６（ａ）に示されるように距離
α2 を一定とした場合、ホーン１ａを図１５のＹ1 軸に
沿って点Ｆ1 から変位させることにより、ホーン１ａに
対応するビームの利得低下量のうちホーン１ｂ及びステ
ー１５ｂのブロッキングにより生じる成分が減少する。
その反面、収差による利得低下量は増加する。従って、
利得低下量Ｌ1 は、ある距離α1 において最小となる。
距離α2 と利得低下量Ｌ2 についても同様の関係があ
る。
α2 を一定とした場合、ホーン１ａを図１５のＹ1 軸に
沿って点Ｆ1 から変位させることにより、ホーン１ａに
対応するビームの利得低下量のうちホーン１ｂ及びステ
ー１５ｂのブロッキングにより生じる成分が減少する。
その反面、収差による利得低下量は増加する。従って、
利得低下量Ｌ1 は、ある距離α1 において最小となる。
距離α2 と利得低下量Ｌ2 についても同様の関係があ
る。
【００７２】本実施例は、図１６（ｂ）に示される重み
付き和Ｌが最小となるよう、距離α1 及びα2 を定め、
定めた距離α1 及びα2 に応じてホーン１ａ及び１ｂを
配置する点を特徴としている。ここに、重みｗ1 、ｗ2
は、対応するビームの所望利得の差に応じて決まる。例
えば、ホーン１ａに対応するビームを用いて通信衛星か
らの電波を受信し、ホーン１ｂに対応するビームを用い
て放送衛星からの電波を受信する用途に本実施例を適用
する場合、通常、通信衛星からの電波が放送衛星からの
電波に比べて弱いから、ホーン１ａに対応するビームの
所望利得は、ホーン１ｂに対応するビームの所望利得よ
りも高くなる。この場合、利得低下量Ｌ1 の重みｗ1 は
利得低下量Ｌ2 の重みｗ2 より大きくする。
付き和Ｌが最小となるよう、距離α1 及びα2 を定め、
定めた距離α1 及びα2 に応じてホーン１ａ及び１ｂを
配置する点を特徴としている。ここに、重みｗ1 、ｗ2
は、対応するビームの所望利得の差に応じて決まる。例
えば、ホーン１ａに対応するビームを用いて通信衛星か
らの電波を受信し、ホーン１ｂに対応するビームを用い
て放送衛星からの電波を受信する用途に本実施例を適用
する場合、通常、通信衛星からの電波が放送衛星からの
電波に比べて弱いから、ホーン１ａに対応するビームの
所望利得は、ホーン１ｂに対応するビームの所望利得よ
りも高くなる。この場合、利得低下量Ｌ1 の重みｗ1 は
利得低下量Ｌ2 の重みｗ2 より大きくする。
【００７３】この様に、本実施例においては、２本のビ
ームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2 の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ
1 ＋ｗ2 Ｌ2 が最小となるよう距離α1 及びα2 を定め
ているため、利得低下を各ビームの所望利得に応じて各
ビームに最適な割合で配分したマルチビームアンテナが
得られる。
ームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2 の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ
1 ＋ｗ2 Ｌ2 が最小となるよう距離α1 及びα2 を定め
ているため、利得低下を各ビームの所望利得に応じて各
ビームに最適な割合で配分したマルチビームアンテナが
得られる。
【００７４】実施例１３ 図１７には、この発明の実施例１３に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１７（ａ）
は対称面１１における断面図、図１７（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１２と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
一次放射系１０ａがホーン１ａ及び１ｃにより構成され
ており、一次放射系１０ｂがホーン１ｂにより構成され
ている。ホーン１ａ及び１ｃはいずれも点Ｆ1 近傍かつ
対称面１１近傍に配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に
配置される。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１７（ａ）
は対称面１１における断面図、図１７（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１２と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
一次放射系１０ａがホーン１ａ及び１ｃにより構成され
ており、一次放射系１０ｂがホーン１ｂにより構成され
ている。ホーン１ａ及び１ｃはいずれも点Ｆ1 近傍かつ
対称面１１近傍に配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に
配置される。
【００７５】図１８には、地上から見た静止衛星軌道２
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｃが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃは、例えば、図１７のホーン１ａ及
び１ｃにそれぞれ対応する通信衛星であり、静止衛星１
９ｂはホーン１ｂに対応する放送衛星である。静止衛星
１９ａ及び１９ｃは互いに近接しており、また、いずれ
も回転楕円面鏡２の対称面１１上又はその近傍に位置し
ている。また、ホーン１ａ及び１ｃに対応するビームと
ホーン１ｂに対応するビームの間隔は大きい。従って、
３個の静止衛星１９ａ〜１９ｃは２群にわかれていると
いえる。
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｃが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃは、例えば、図１７のホーン１ａ及
び１ｃにそれぞれ対応する通信衛星であり、静止衛星１
９ｂはホーン１ｂに対応する放送衛星である。静止衛星
１９ａ及び１９ｃは互いに近接しており、また、いずれ
も回転楕円面鏡２の対称面１１上又はその近傍に位置し
ている。また、ホーン１ａ及び１ｃに対応するビームと
ホーン１ｂに対応するビームの間隔は大きい。従って、
３個の静止衛星１９ａ〜１９ｃは２群にわかれていると
いえる。
【００７６】本実施例においては、図１７に示されるよ
うに、一次放射系１０ａを構成するホーン１ａ及び１ｃ
が点Ｆ1 近傍に配置され、一次放射系１０ｂを構成する
ホーン１ｂが点Ｆ2 近傍に配置される。従って、ホーン
１ａ及び１ｃに対応したビームとして、直線偏波を用い
た場合に交差偏波識別度が良好となるビームが得られ、
隣接衛星による干渉を低減できると共に、収差による利
得低下が少なく、２組のビームの間隔が大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。
うに、一次放射系１０ａを構成するホーン１ａ及び１ｃ
が点Ｆ1 近傍に配置され、一次放射系１０ｂを構成する
ホーン１ｂが点Ｆ2 近傍に配置される。従って、ホーン
１ａ及び１ｃに対応したビームとして、直線偏波を用い
た場合に交差偏波識別度が良好となるビームが得られ、
隣接衛星による干渉を低減できると共に、収差による利
得低下が少なく、２組のビームの間隔が大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。
【００７７】実施例１４ 図１９には、この発明の実施例１４に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１９（ａ）
は対称面１１における断面図、図１９（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１３と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
実施例１３における一次放射系１０ａを４個のホーン１
ａ及び１ｃ〜１ｅから構成されている。ホーン１ａ及び
１ｃ〜１ｅはいずれも点Ｆ1 近傍かつ対称面１１近傍に
配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に配置される。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１９（ａ）
は対称面１１における断面図、図１９（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１３と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
実施例１３における一次放射系１０ａを４個のホーン１
ａ及び１ｃ〜１ｅから構成されている。ホーン１ａ及び
１ｃ〜１ｅはいずれも点Ｆ1 近傍かつ対称面１１近傍に
配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に配置される。
【００７８】図２０には、地上から見た静止衛星軌道２
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｅが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは、例えば、図１９のホー
ン１ａ及び１ｃ〜１ｅにそれぞれ対応する通信衛星であ
る。静止衛星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは互いに近接し
ており、また、いずれも回転楕円面鏡２の対称面１１上
又はその近傍に位置している。また、ホーン１ａ及び１
ｃ〜１ｅに対応するビームとホーン１ｂに対応するビー
ムの間隔は大きい。従って、５個の静止衛星１９ａ〜１
９ｅは２群にわかれているといえる。
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｅが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは、例えば、図１９のホー
ン１ａ及び１ｃ〜１ｅにそれぞれ対応する通信衛星であ
る。静止衛星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは互いに近接し
ており、また、いずれも回転楕円面鏡２の対称面１１上
又はその近傍に位置している。また、ホーン１ａ及び１
ｃ〜１ｅに対応するビームとホーン１ｂに対応するビー
ムの間隔は大きい。従って、５個の静止衛星１９ａ〜１
９ｅは２群にわかれているといえる。
【００７９】このように、一次放射系１０ａを２個以上
の、例えば４個のホーンから構成した場合にも、実施例
１３と同様の効果がえられる。
の、例えば４個のホーンから構成した場合にも、実施例
１３と同様の効果がえられる。
【００８０】実施例１５ 図２１には、この発明の実施例１５に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１４
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たる回転機構がステー１５ａとス
テー支持具１６との接続部分付近に設けられており、ホ
ーン１ａをステー１５ａごと駆動することができる。こ
れにより、一次放射器であるホーン１ａの位置を変える
ことができる。また、ホーン１ａの偏波面を変えるた
め、偏波面切替装置２２が設けられている。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１４
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たる回転機構がステー１５ａとス
テー支持具１６との接続部分付近に設けられており、ホ
ーン１ａをステー１５ａごと駆動することができる。こ
れにより、一次放射器であるホーン１ａの位置を変える
ことができる。また、ホーン１ａの偏波面を変えるた
め、偏波面切替装置２２が設けられている。
【００８１】この実施例においては、一次放射系１０ａ
が１個のホーン１ａからなるにもかかわらず、ホーン１
ａの位置及び偏波面を切替えることにより、異なる方向
から到来する異なる偏波の電波を選択して受信できる。
一次放射系１０ａを複数のホーンで構成した場合に比べ
て、一次放射系１０ｂに対応したビームの利得のホーン
１ａのブロッキングに起因した低下を、低減することが
できる。
が１個のホーン１ａからなるにもかかわらず、ホーン１
ａの位置及び偏波面を切替えることにより、異なる方向
から到来する異なる偏波の電波を選択して受信できる。
一次放射系１０ａを複数のホーンで構成した場合に比べ
て、一次放射系１０ｂに対応したビームの利得のホーン
１ａのブロッキングに起因した低下を、低減することが
できる。
【００８２】実施例１６ 図２２には、この発明の実施例１６に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１５
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たるスライド機構がホーン１ａと
ステー１５ａとの接続部分に設けられており、ホーン１
ａをスライドさせることができる。これにより、一次放
射器であるホーン１ａの位置を変えることができる。ま
た、ホーン１ａの偏波面を変えるため、偏波面切替装置
２２が設けられている。従って、実施例１５と同様の効
果を得ることができる。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１５
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たるスライド機構がホーン１ａと
ステー１５ａとの接続部分に設けられており、ホーン１
ａをスライドさせることができる。これにより、一次放
射器であるホーン１ａの位置を変えることができる。ま
た、ホーン１ａの偏波面を変えるため、偏波面切替装置
２２が設けられている。従って、実施例１５と同様の効
果を得ることができる。
【００８３】実施例１７ 図２３には、この発明の実施例１７に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１６
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、制御装置２３によって、駆動装置２１及び偏波
面切替装置２２双方が制御される。また、制御装置２３
は、受信器の放送選択手段２４の動作に応じて動作す
る。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１６
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、制御装置２３によって、駆動装置２１及び偏波
面切替装置２２双方が制御される。また、制御装置２３
は、受信器の放送選択手段２４の動作に応じて動作す
る。
【００８４】この実施例においては、受信器の放送選択
手段２４の動作に応じて制御装置２３を動作させ、これ
により駆動装置２１及び偏波面切替装置２２双方を制御
してホーン１ａ及び偏波面切替装置２２を動作させるた
め、異なる方向から到来する互いに異なる偏波の電波の
うち、任意の１個を容易に選択して受信できる。
手段２４の動作に応じて制御装置２３を動作させ、これ
により駆動装置２１及び偏波面切替装置２２双方を制御
してホーン１ａ及び偏波面切替装置２２を動作させるた
め、異なる方向から到来する互いに異なる偏波の電波の
うち、任意の１個を容易に選択して受信できる。
【００８５】実施例１８ 図２４には、この発明の実施例１８に係るマルチビーム
アンテナの放射パターンが示されている。特に図２４
（ａ）は直線偏波、図２４（ｂ）は円偏波の場合の、放
射パターンを示す図である。ただし、これらの放射パタ
ーンは、対称面１１に垂直でかつビームのピークを含む
面内における放射パターンである。図において２５は主
偏波の振幅、２６は交差偏波の振幅である。
アンテナの放射パターンが示されている。特に図２４
（ａ）は直線偏波、図２４（ｂ）は円偏波の場合の、放
射パターンを示す図である。ただし、これらの放射パタ
ーンは、対称面１１に垂直でかつビームのピークを含む
面内における放射パターンである。図において２５は主
偏波の振幅、２６は交差偏波の振幅である。
【００８６】一般に、オフセット型の回転二次曲面を反
射鏡として用いると、その鏡面の非対称性のため、直線
偏波に対しては、図２４（ａ）に示すように、ビームの
ピークを中心に正偏波の位相と比べて−９０°か＋９０
°の位相を有する交差偏波が発生する。一方、円偏波に
対しては、図２４（ｂ）に示すように、交差偏波は生じ
ず、かわりに正偏波において角度Δだけビームずれを生
ずる。本実施例においては、円偏波を受信する一次放射
器（ホーン１ａ又は１ｂ）を、このビームずれに応じて
位置補償された点に配置する。
射鏡として用いると、その鏡面の非対称性のため、直線
偏波に対しては、図２４（ａ）に示すように、ビームの
ピークを中心に正偏波の位相と比べて−９０°か＋９０
°の位相を有する交差偏波が発生する。一方、円偏波に
対しては、図２４（ｂ）に示すように、交差偏波は生じ
ず、かわりに正偏波において角度Δだけビームずれを生
ずる。本実施例においては、円偏波を受信する一次放射
器（ホーン１ａ又は１ｂ）を、このビームずれに応じて
位置補償された点に配置する。
【００８７】この実施例においては、円偏波が回転楕円
面鏡２で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置
補償された点に、一次放射器を配置することにより、円
偏波の電波を良好に受信できる。
面鏡２で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置
補償された点に、一次放射器を配置することにより、円
偏波の電波を良好に受信できる。
【００８８】その他 なお、本発明は以上の各実施例に係る構成に限定される
ものではない。例えば、各実施例を好適に組み合わせる
ことも可能である。
ものではない。例えば、各実施例を好適に組み合わせる
ことも可能である。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重
平均して得られる反射鏡に近似し、２個の焦点Ｇ1 及び
Ｇ2 を有する回転楕円面鏡を反射鏡として用いるととも
に、第１及び第２の一次放射系を、回転楕円面鏡の中心
点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1 又はＧ2 方向にあり中心点Ｍ0
からの距離が１／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まるＬ
0 である点Ｆ1 及び点Ｆ2 又はその近傍に配置するよう
にしたため、収差による利得低下が少なく、ビーム間隔
の大きなマルチビームアンテナが得られる。その際、各
ビームに按分されるコマ収差を見込んで、幾何光学的に
定まるビーム間隔を実際のビーム間隔の１／１．０〜１
／０．７倍＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ
収差によるビームシフトを補償することができ、収差に
よる利得低下の少ないビームが所望のビーム間隔で得ら
れる。
２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重
平均して得られる反射鏡に近似し、２個の焦点Ｇ1 及び
Ｇ2 を有する回転楕円面鏡を反射鏡として用いるととも
に、第１及び第２の一次放射系を、回転楕円面鏡の中心
点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1 又はＧ2 方向にあり中心点Ｍ0
からの距離が１／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まるＬ
0 である点Ｆ1 及び点Ｆ2 又はその近傍に配置するよう
にしたため、収差による利得低下が少なく、ビーム間隔
の大きなマルチビームアンテナが得られる。その際、各
ビームに按分されるコマ収差を見込んで、幾何光学的に
定まるビーム間隔を実際のビーム間隔の１／１．０〜１
／０．７倍＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ
収差によるビームシフトを補償することができ、収差に
よる利得低下の少ないビームが所望のビーム間隔で得ら
れる。
【００９０】さらに、本発明によれば、いずれかの一次
放射系に対応するビームのヌルを、このビームの方向と
異なり干渉波が存在する特定方向に設定することによ
り、特定の方向からの干渉を除去できる。また、そのた
めの方法としては、例えば、ビームのヌルが当該特定方
向となるよう、当該ビーム方向及び当該特定方向を含む
平面内の当該ビームの開口径を設定する方法や、当該特
定方向に当該ビームの当該特定方向の放射パターンと等
振幅・逆位相の平面波が生じるよう、平面波合成法を用
いて回転楕円面鏡を修正し、この平面波との合成により
当該ビームのヌルを当該特定方向とする方法を、使用で
きる。
放射系に対応するビームのヌルを、このビームの方向と
異なり干渉波が存在する特定方向に設定することによ
り、特定の方向からの干渉を除去できる。また、そのた
めの方法としては、例えば、ビームのヌルが当該特定方
向となるよう、当該ビーム方向及び当該特定方向を含む
平面内の当該ビームの開口径を設定する方法や、当該特
定方向に当該ビームの当該特定方向の放射パターンと等
振幅・逆位相の平面波が生じるよう、平面波合成法を用
いて回転楕円面鏡を修正し、この平面波との合成により
当該ビームのヌルを当該特定方向とする方法を、使用で
きる。
【００９１】また、本発明によれば、ヘリカルアンテナ
及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射器
とする一次放射系を使用することにより、一次放射器又
はこれと関連する部材（ステー等）によるブロッキング
を防止抑制できる。さらに、バックファイア形アンテナ
を一次放射器として使用した場合、ステーによるブロッ
キングを生じさせることなく当該ステーにより中心点Ｍ
0 又はその近傍に支持できるから、マルチビームアンテ
ナのコンパクト化を実現できる。
及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射器
とする一次放射系を使用することにより、一次放射器又
はこれと関連する部材（ステー等）によるブロッキング
を防止抑制できる。さらに、バックファイア形アンテナ
を一次放射器として使用した場合、ステーによるブロッ
キングを生じさせることなく当該ステーにより中心点Ｍ
0 又はその近傍に支持できるから、マルチビームアンテ
ナのコンパクト化を実現できる。
【００９２】さらに、本発明によれば、各一次放射系に
対応して１個ずつステーを設け、このステーにより対応
する一次放射系を支持するようにしたため、ステーのブ
ロッキングによる利得低下を低減できる。
対応して１個ずつステーを設け、このステーにより対応
する一次放射系を支持するようにしたため、ステーのブ
ロッキングによる利得低下を低減できる。
【００９３】また、本発明によれば、各ステーを回転楕
円面鏡に共通支持するステー支持具を設けたため、ステ
ーの支持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテ
ナの構造が簡易かつ安価となる。
円面鏡に共通支持するステー支持具を設けたため、ステ
ーの支持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテ
ナの構造が簡易かつ安価となる。
【００９４】本発明によれば、ステー支持具と一体のア
ンテナマウントによりベランダその他の構造物に取り付
けるようにしたため、ステーの支持構造及びアンテナ支
持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテナの構
造が簡易かつ安価となる。さらに、このステー支持具
は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、中心点
Ｍ0、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面から
みて上側に配設することができるため、ベランダ等の構
造物から上部に張り出す部分が小さくなり、構造が簡易
で安価、かつ美観の点で良好なマルチビームアンテナが
得られる。
ンテナマウントによりベランダその他の構造物に取り付
けるようにしたため、ステーの支持構造及びアンテナ支
持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテナの構
造が簡易かつ安価となる。さらに、このステー支持具
は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、中心点
Ｍ0、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面から
みて上側に配設することができるため、ベランダ等の構
造物から上部に張り出す部分が小さくなり、構造が簡易
で安価、かつ美観の点で良好なマルチビームアンテナが
得られる。
【００９５】さらに、本発明によれば、第１及び第２の
一次放射系を、それぞれ、Ｙ1 軸又はＹ2 軸に沿い、回
転楕円面鏡の対称面から距離α1 又はα2 だけ離れた点
Ｆ3又は点Ｆ4 乃至その近傍に配設し、第１及び第２の
一次放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2
の重み付け加算値Ｌが最小となるよう距離α1 及びα2
を定めるようにしたため、利得低下を２組のビームに最
適な割合で配分できる。
一次放射系を、それぞれ、Ｙ1 軸又はＹ2 軸に沿い、回
転楕円面鏡の対称面から距離α1 又はα2 だけ離れた点
Ｆ3又は点Ｆ4 乃至その近傍に配設し、第１及び第２の
一次放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2
の重み付け加算値Ｌが最小となるよう距離α1 及びα2
を定めるようにしたため、利得低下を２組のビームに最
適な割合で配分できる。
【００９６】また、本発明によれば、一次放射系を複数
の一次放射器を含む構成とすることにより、３本以上の
ビームを放射するマルチビームアンテナが得られる。加
えて、各一次放射器は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を
含む回転楕円面鏡の対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ
1 の近傍に、それぞれ配置することができるから、直線
偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビーム
の組が得られると共に、収差による利得低下が少なく、
２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナが得
られる。
の一次放射器を含む構成とすることにより、３本以上の
ビームを放射するマルチビームアンテナが得られる。加
えて、各一次放射器は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を
含む回転楕円面鏡の対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ
1 の近傍に、それぞれ配置することができるから、直線
偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビーム
の組が得られると共に、収差による利得低下が少なく、
２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナが得
られる。
【００９７】また、本発明によれば、一次放射系の構成
を一次放射器を１個含む構成とし、一次放射器の位置を
変化させる駆動装置及び当該一次放射器の偏波面を変化
させる偏波面切替装置を設けるようにしたため、異なる
方向からくる偏波の異なる電波を選択受信できる。ま
た、その際、マルチビームアンテナに接続された受信器
の放送選択手段の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替
装置を制御する制御装置を設けるようにしたため、異な
る方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを
容易に選択して受信できる。
を一次放射器を１個含む構成とし、一次放射器の位置を
変化させる駆動装置及び当該一次放射器の偏波面を変化
させる偏波面切替装置を設けるようにしたため、異なる
方向からくる偏波の異なる電波を選択受信できる。ま
た、その際、マルチビームアンテナに接続された受信器
の放送選択手段の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替
装置を制御する制御装置を設けるようにしたため、異な
る方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを
容易に選択して受信できる。
【００９８】さらに、本発明によれば、一次放射系のう
ち円偏波を受信する一次放射系を、円偏波が回転楕円面
鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補償
された点に配置するようにしたため、円偏波の電波を良
好に受信できる。
ち円偏波を受信する一次放射系を、円偏波が回転楕円面
鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補償
された点に配置するようにしたため、円偏波の電波を良
好に受信できる。
【００９９】そして、本発明の回転楕円面鏡の合成方法
によれば、それぞれ点Ｆ1 又はＦ2を焦点としその鏡軸
方向をそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向とする２
個のパラボラ反射鏡を定め、これらのパラボラ反射鏡を
コマ収差が按分されるよう加重平均して合成反射鏡を定
め、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2を焦点とし点Ｍ0 を中心点とする
回転楕円面鏡を定め、このような回転楕円面鏡と合成反
射鏡とを比較して、像面湾曲及び非点収差が現れずかつ
コマ収差がビーム間で按分されるための条件を定めるよ
うにしたため、定められた条件を満たす点Ｆ1 及びＦ2
に一次放射系を配置することにより、像面湾曲及び非点
収差といった、利得低下の要因が消失し、また、コマ収
差が按分されるため、ビーム間隔を大きくすることが可
能になる。
によれば、それぞれ点Ｆ1 又はＦ2を焦点としその鏡軸
方向をそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向とする２
個のパラボラ反射鏡を定め、これらのパラボラ反射鏡を
コマ収差が按分されるよう加重平均して合成反射鏡を定
め、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2を焦点とし点Ｍ0 を中心点とする
回転楕円面鏡を定め、このような回転楕円面鏡と合成反
射鏡とを比較して、像面湾曲及び非点収差が現れずかつ
コマ収差がビーム間で按分されるための条件を定めるよ
うにしたため、定められた条件を満たす点Ｆ1 及びＦ2
に一次放射系を配置することにより、像面湾曲及び非点
収差といった、利得低下の要因が消失し、また、コマ収
差が按分されるため、ビーム間隔を大きくすることが可
能になる。
【図１】この発明の実施例１に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１の設計原理を詳細に説明する図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例２に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施例３に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例３におけるホーン１ａに対応
するビームの放射パターンの例を示す図である。
するビームの放射パターンの例を示す図である。
【図６】この発明の実施例４に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図７】実施例４における回転楕円面鏡の修正原理を詳
細に説明するための断面図である。
細に説明するための断面図である。
【図８】この発明の実施例５に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図９】この発明の実施例６に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施例７に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す斜視図である。
テナの概略構成を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施例８に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す図であり、特に図１１（ａ）は斜
視図、図１１（ｂ）は平面図である。
テナの概略構成を示す図であり、特に図１１（ａ）は斜
視図、図１１（ｂ）は平面図である。
【図１２】この発明の実施例９に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す図であり、特に図１２（ａ）は斜
視図、図１２（ｂ）は平面図である。
テナの概略構成を示す図であり、特に図１２（ａ）は斜
視図、図１２（ｂ）は平面図である。
【図１３】この発明の実施例１０に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１３（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１３（ｂ）は側面
図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１３（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１３（ｂ）は側面
図である。
【図１４】この発明の実施例１１に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１４（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１４（ｂ）は側面
図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１４（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１４（ｂ）は側面
図である。
【図１５】この発明の実施例１２に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１５（ａ）は
側面図、図１５（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１５（ａ）は
側面図、図１５（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
【図１６】この実施例における距離α1 及びα2 の設定
方法を説明するための図であり、特に図１６（ａ）は距
離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を示す図、図１６
（ｂ）は重み付けされた利得低下量Ｌの等高線図であ
る。
方法を説明するための図であり、特に図１６（ａ）は距
離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を示す図、図１６
（ｂ）は重み付けされた利得低下量Ｌの等高線図であ
る。
【図１７】この発明の実施例１３に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１７（ａ）は
側面図、図１７（ｂ）は正面図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１７（ａ）は
側面図、図１７（ｂ）は正面図である。
【図１８】この実施例１３において地上から見た静止衛
星軌道上の静止衛星の位置を示す図である。
星軌道上の静止衛星の位置を示す図である。
【図１９】この発明の実施例１４に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１９（ａ）は
側面図、図１９（ｂ）は正面図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１９（ａ）は
側面図、図１９（ｂ）は正面図である。
【図２０】この実施例において地上から見た静止衛星軌
道上の静止衛星の位置を示す図である。
道上の静止衛星の位置を示す図である。
【図２１】この発明の実施例１５に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２２】この発明の実施例１６に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２３】この発明の実施例１７に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２４】この発明の実施例１８に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を説明するため放射パターンを示す図
である。
ンテナの概略構成を説明するため放射パターンを示す図
である。
【図２５】従来のマルチビームアンテナの概略構成図で
ある。
ある。
【図２６】従来のマルチビームアンテナのビーム偏向時
の相対利得を示す図である。
の相対利得を示す図である。
１ａ〜１ｅ ホーン ２ 回転楕円面鏡 ３ａ，３ｂ ビーム方向 ４ａ，４ｂ パラボラ反射鏡 ５ 開口面 ６ａ，６ｂ 幾何光学的に決まるビーム方向 ７ 干渉波が存在する方向 ８ 点Ｍ0 と方向３ａ及び７を含む平面 ９ 修正反射鏡 １０ａ，１０ｂ 一次放射系 １１ 対称面 １２ａ，１２ｂ ヘリカルアンテナ １３ａ，１３ｂ バックファイア形アンテナ １４ａ，１４ｂ 主ビーム １５ａ，１５ｂ ステー １６ ステー支持具 １７ アンテナマウント １８ ベランダその他の構造物 １９ａ〜１９ｅ 静止衛星 ２０ 地上から見た静止衛星軌道 ２１ 駆動装置 ２２ 偏波面切替装置 ２３ 制御装置 ２４ 受信器の放送選択手段 ２５ 主偏波の振幅 ２６ 交差偏波の振幅 ２７ 点Ｍ0 を通るパラボラ軸に平行な直線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 マルチビームアンテナ及びこれに適す
る回転楕円面鏡の合成方法
る回転楕円面鏡の合成方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、通信衛星か
らの電波と放送衛星からの電波とを同時に受信するのに
適するマルチビームアンテナに関し、特にビーム間隔を
大きくする手段に関する。
らの電波と放送衛星からの電波とを同時に受信するのに
適するマルチビームアンテナに関し、特にビーム間隔を
大きくする手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２５には、一従来例に係るマルチビー
ムアンテナの構成が示されている。この図の構成は、電
子情報通信学会編、アンテナ工学ハンドブック、ｐ．１
７９、昭和５５年１０月３０日、オーム社に示されてい
る。
ムアンテナの構成が示されている。この図の構成は、電
子情報通信学会編、アンテナ工学ハンドブック、ｐ．１
７９、昭和５５年１０月３０日、オーム社に示されてい
る。
【０００３】この図に示されるマルチビームアンテナで
は、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射器として用いられて
いる。ホーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４の中心
点Ｍ0 及び焦点Ｆ1 を通る線に近接した配置されてい
る。また、ホーン１ａ及び１ｂが配置される面は、パラ
ボラ反射鏡４の焦点Ｆ1 を含み、焦点Ｆ1 からパラボラ
反射鏡４の中心Ｍ0 に向う直線に直交する面である。ホ
ーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４を介し、直線２
７に近接した方向３ａ又は３ｂにそれぞれビームを放射
する。直線２７は、パラボラ反射鏡４の中心点Ｍ0 を通
りかつパラボラ軸と平行な直線である。また、パラボラ
反射鏡４は、ホーン１ａ及び１ｂが３ａ又は３ｂ方向の
ビームをブロッキングしないよう、オフセット形式を有
している。この種の構成は、ビーム本数を３以上にした
場合にも採用できる。
は、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射器として用いられて
いる。ホーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４の中心
点Ｍ0 及び焦点Ｆ1 を通る線に近接した配置されてい
る。また、ホーン１ａ及び１ｂが配置される面は、パラ
ボラ反射鏡４の焦点Ｆ1 を含み、焦点Ｆ1 からパラボラ
反射鏡４の中心Ｍ0 に向う直線に直交する面である。ホ
ーン１ａ及び１ｂは、パラボラ反射鏡４を介し、直線２
７に近接した方向３ａ又は３ｂにそれぞれビームを放射
する。直線２７は、パラボラ反射鏡４の中心点Ｍ0 を通
りかつパラボラ軸と平行な直線である。また、パラボラ
反射鏡４は、ホーン１ａ及び１ｂが３ａ又は３ｂ方向の
ビームをブロッキングしないよう、オフセット形式を有
している。この種の構成は、ビーム本数を３以上にした
場合にも採用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のマルチビームアンテナにおいては、ビーム方向
がパラボラ軸から大きくずれると著しく利得が低下して
しまう。図２６には、図２５のマルチビームアンテナに
おいて、一次放射器（ホーン１ａ及び１ｂ）を変位させ
てビームを偏向させた場合のアンテナ相対利得が示され
ている。この図では、パラボラ反射鏡４の開口径Ｄに対
する焦点距離ｆの比をパラメータとして表している。こ
の図に示されるように、一次放射器を大きく変位させ、
ビーム偏向量を大きくすると、著しく利得が低下する。
従って、ビーム間隔が大きいマルチビームアンテナを実
現できない。
た従来のマルチビームアンテナにおいては、ビーム方向
がパラボラ軸から大きくずれると著しく利得が低下して
しまう。図２６には、図２５のマルチビームアンテナに
おいて、一次放射器（ホーン１ａ及び１ｂ）を変位させ
てビームを偏向させた場合のアンテナ相対利得が示され
ている。この図では、パラボラ反射鏡４の開口径Ｄに対
する焦点距離ｆの比をパラメータとして表している。こ
の図に示されるように、一次放射器を大きく変位させ、
ビーム偏向量を大きくすると、著しく利得が低下する。
従って、ビーム間隔が大きいマルチビームアンテナを実
現できない。
【０００５】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、ビーム間隔が大きいマルチビーム
アンテナを得ることを目的とする。
めになされたもので、ビーム間隔が大きいマルチビーム
アンテナを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のマルチビームアンテナは、２個のパ
ラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重平均して
得られる反射鏡に少なくとも３次以下の項が一致するよ
う近似して得られ、２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を有する回
転楕円面鏡と、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点
Ｇ1 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ
1 又はその近傍に配置された第１の一次放射系と、回転
楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ2 方向にあり中心
点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ2 又はその近傍に配
置された第２の一次放射系と、を備え、距離Ｌ0 が、中
心点Ｍ0 から焦点Ｇ1 までの距離Ｌ1 及び中心点Ｍ0 か
ら焦点Ｇ2 までの距離Ｌ2 との間に、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 の関係を有することを特徴とする。
るために、本発明のマルチビームアンテナは、２個のパ
ラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重平均して
得られる反射鏡に少なくとも３次以下の項が一致するよ
う近似して得られ、２個の焦点Ｇ1 及びＧ2 を有する回
転楕円面鏡と、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点
Ｇ1 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ
1 又はその近傍に配置された第１の一次放射系と、回転
楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ2 方向にあり中心
点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ2 又はその近傍に配
置された第２の一次放射系と、を備え、距離Ｌ0 が、中
心点Ｍ0 から焦点Ｇ1 までの距離Ｌ1 及び中心点Ｍ0 か
ら焦点Ｇ2 までの距離Ｌ2 との間に、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 の関係を有することを特徴とする。
【０００７】また、本発明のマルチビームアンテナは、
いずれかの一次放射系に対応するビームのヌルが、この
ビームの方向と異なり干渉波が存在する特定方向に設定
され、当該特定方向の干渉波の影響を排除することを特
徴とする。
いずれかの一次放射系に対応するビームのヌルが、この
ビームの方向と異なり干渉波が存在する特定方向に設定
され、当該特定方向の干渉波の影響を排除することを特
徴とする。
【０００８】本発明のマルチビームアンテナは、少なく
ともいずれかの一次放射系がヘリカルアンテナ及びバッ
クファイア形アンテナのいずれかを含むことを特徴とす
る。本発明のマルチビームアンテナは、各一次放射系に
対応して１個ずつ設けられ、対応する一次放射系を支持
する複数のステーを備えたことを特徴とする。
ともいずれかの一次放射系がヘリカルアンテナ及びバッ
クファイア形アンテナのいずれかを含むことを特徴とす
る。本発明のマルチビームアンテナは、各一次放射系に
対応して１個ずつ設けられ、対応する一次放射系を支持
する複数のステーを備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明のマルチビームアンテナは、各ステ
ーの一次放射系側と反対側の端部に連結され、各ステー
を回転楕円面鏡に共通支持するステー支持具を備えるこ
とを特徴とする。
ーの一次放射系側と反対側の端部に連結され、各ステー
を回転楕円面鏡に共通支持するステー支持具を備えるこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明のマルチビームアンテナは、マルチ
ビームアンテナをベランダその他の構造物に取り付ける
ためのアンテナマウントを備え、アンテナマウントがス
テー支持具と一体であることを特徴とする。
ビームアンテナをベランダその他の構造物に取り付ける
ためのアンテナマウントを備え、アンテナマウントがス
テー支持具と一体であることを特徴とする。
【００１１】本発明のマルチビームアンテナは、直線Ｆ
1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、ステー支持具を、中心
点Ｍ0 、点Ｆ1 、及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面
から見て上側に配設したことを特徴とする。
1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、ステー支持具を、中心
点Ｍ0 、点Ｆ1 、及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面
から見て上側に配設したことを特徴とする。
【００１２】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1及びＦ2 を含む回転
楕円面鏡の対称面に対して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に
沿い、対称面から距離α1 だけ離れた点Ｆ3 又はその近
傍に配設され、第２の一次放射系が、上記対称面に対し
て垂直で点Ｆ2 を通るＹ2 軸に沿い、対称面から距離α
2 だけ離れた点Ｆ4 又はその近傍に配設され、距離α1
及びα2 が、第１の一次放射系に対応するビームの利得
低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及び第２の一次放射系に対
応するビームの利得低下量Ｌ2 ［ｄＢ］（＞０）の重み
付け加算値Ｌ［ｄＢ］が最小となる値であり、利得低下
量Ｌ1 が、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 が、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計であることを特徴とする。
一次放射系が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1及びＦ2 を含む回転
楕円面鏡の対称面に対して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に
沿い、対称面から距離α1 だけ離れた点Ｆ3 又はその近
傍に配設され、第２の一次放射系が、上記対称面に対し
て垂直で点Ｆ2 を通るＹ2 軸に沿い、対称面から距離α
2 だけ離れた点Ｆ4 又はその近傍に配設され、距離α1
及びα2 が、第１の一次放射系に対応するビームの利得
低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及び第２の一次放射系に対
応するビームの利得低下量Ｌ2 ［ｄＢ］（＞０）の重み
付け加算値Ｌ［ｄＢ］が最小となる値であり、利得低下
量Ｌ1 が、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 が、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計であることを特徴とする。
【００１３】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が複数の一次放射器を含み、各一次放射器
が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置されたことを特徴とする。
一次放射系が複数の一次放射器を含み、各一次放射器
が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置されたことを特徴とする。
【００１４】本発明のマルチビームアンテナは、第１の
一次放射系が１個の一次放射器を含み、一次放射器の位
置を変化させる駆動装置と、当該一次放射器の偏波面を
変化させる偏波面切替装置と、を備えることを特徴とす
る。
一次放射系が１個の一次放射器を含み、一次放射器の位
置を変化させる駆動装置と、当該一次放射器の偏波面を
変化させる偏波面切替装置と、を備えることを特徴とす
る。
【００１５】本発明のマルチビームアンテナは、受信器
の放送選択手段の出力に応じて、駆動装置及び偏波面切
替装置を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
の放送選択手段の出力に応じて、駆動装置及び偏波面切
替装置を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１６】本発明のマルチビームアンテナは、一次放
射系のうち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回
転楕円面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて
位置補償された点に配置されたことを特徴とする。
射系のうち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回
転楕円面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて
位置補償された点に配置されたことを特徴とする。
【００１７】そして、本発明の回転楕円面鏡の合成方法
は、点Ｍ0 から点Ｆ2 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ1
を焦点とする第１のパラボラ反射鏡及び点Ｍ0 から点Ｆ
1 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ2 を焦点とする第２の
パラボラ反射鏡を定めるステップと、第１のパラボラ反
射鏡及び第２のパラボラ反射鏡の間でコマ収差が按分さ
れるようこれらのパラボラ反射鏡を加重平均することに
より合成反射鏡を定めるステップと、点Ｍ0 を中心点と
し、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2 を焦点とする回転楕円面鏡を定め
るステップと、点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置した
場合にこれらの一次放射系に対応するビームに像面湾曲
及び非点収差が現れずかつコマ収差がビーム間で按分さ
れるための条件を、合成反射鏡と回転楕円面鏡とを比較
することにより定めるステップと、を有し、定めた条件
を各一次放射系の配置条件とすることを特徴とする。
は、点Ｍ0 から点Ｆ2 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ1
を焦点とする第１のパラボラ反射鏡及び点Ｍ0 から点Ｆ
1 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ2 を焦点とする第２の
パラボラ反射鏡を定めるステップと、第１のパラボラ反
射鏡及び第２のパラボラ反射鏡の間でコマ収差が按分さ
れるようこれらのパラボラ反射鏡を加重平均することに
より合成反射鏡を定めるステップと、点Ｍ0 を中心点と
し、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2 を焦点とする回転楕円面鏡を定め
るステップと、点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置した
場合にこれらの一次放射系に対応するビームに像面湾曲
及び非点収差が現れずかつコマ収差がビーム間で按分さ
れるための条件を、合成反射鏡と回転楕円面鏡とを比較
することにより定めるステップと、を有し、定めた条件
を各一次放射系の配置条件とすることを特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明においては、反射鏡として、２個の焦点
Ｇ1 及びＧ2 を有する回転楕円面鏡が用いられる。この
回転楕円面鏡は、２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 に
て法線方向に加重平均して得られる反射鏡に近似した回
転楕円面鏡であり、例えば後述する方法により合成され
る。第１及び第２の一次放射系は、それぞれ、点Ｆ1 及
び点Ｆ2 又はその近傍に配置される。これらの点のうち
点Ｆ1 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1
方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点であ
る。また、点Ｆ2 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみ
て焦点Ｇ2 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 であ
る点である。この距離Ｌ0 は、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まる距離である。ここに、Ｌ1 は中心点Ｍ0 から焦
点Ｇ1 までの距離を、Ｌ2 は中心点Ｍ0 から焦点Ｇ2 ま
での距離を、それぞれ表している。このような回転楕円
面鏡及び一次放射系配置により、収差による利得低下が
少なく、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得
られる。
Ｇ1 及びＧ2 を有する回転楕円面鏡が用いられる。この
回転楕円面鏡は、２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 に
て法線方向に加重平均して得られる反射鏡に近似した回
転楕円面鏡であり、例えば後述する方法により合成され
る。第１及び第２の一次放射系は、それぞれ、点Ｆ1 及
び点Ｆ2 又はその近傍に配置される。これらの点のうち
点Ｆ1 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1
方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点であ
る。また、点Ｆ2 は、回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみ
て焦点Ｇ2 方向にあり中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 であ
る点である。この距離Ｌ0 は、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まる距離である。ここに、Ｌ1 は中心点Ｍ0 から焦
点Ｇ1 までの距離を、Ｌ2 は中心点Ｍ0 から焦点Ｇ2 ま
での距離を、それぞれ表している。このような回転楕円
面鏡及び一次放射系配置により、収差による利得低下が
少なく、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得
られる。
【００１９】回転楕円面鏡の合成方法についてより詳細
に説明すると、次のようになる。ここでは、まず、２個
のパラボラ反射鏡を定める。これらのパラボラ反射鏡は
それぞれ点Ｆ1 又はＦ2 を焦点とする反射鏡であり、そ
の鏡軸方向はそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向で
ある。次に、これらのパラボラ反射鏡を加重平均する。
この加重平均は、第１のパラボラ反射鏡及び第２のパラ
ボラ反射鏡の間でコマ収差が按分されるよう実行する。
これにより、合成反射鏡が定まる。
に説明すると、次のようになる。ここでは、まず、２個
のパラボラ反射鏡を定める。これらのパラボラ反射鏡は
それぞれ点Ｆ1 又はＦ2 を焦点とする反射鏡であり、そ
の鏡軸方向はそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向で
ある。次に、これらのパラボラ反射鏡を加重平均する。
この加重平均は、第１のパラボラ反射鏡及び第２のパラ
ボラ反射鏡の間でコマ収差が按分されるよう実行する。
これにより、合成反射鏡が定まる。
【００２０】本発明の回転楕円面鏡は、この合成反射鏡
に近似的に一致する反射鏡である。ここでは、最初に、
点Ｍ0 を中心点とし点Ｇ1 及び点Ｇ2 を焦点とする回転
楕円面鏡を定める。ただし、点Ｇ1 は、線分Ｍ0 Ｆ1 を
点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在する点であり、点Ｇ
2 は、線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直線上に存
在する点である。本発明においては、このような回転楕
円面鏡と合成反射鏡とを比較することにより、点Ｆ1 及
びＦ2 に一次放射系を配置した場合にこれらの一次放射
系に対応するビームに像面湾曲及び非点収差が現れずか
つコマ収差がビーム間で按分されるための条件が定めら
れる。このようにして定められた条件に基づき各一次放
射系を配置すると、すなわち、定められた条件を満たす
点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置すると、像面湾曲及
び非点収差といった、利得低下の要因が消失し、また、
コマ収差が按分されるため、ビーム間隔を大きくするこ
とが可能になる。
に近似的に一致する反射鏡である。ここでは、最初に、
点Ｍ0 を中心点とし点Ｇ1 及び点Ｇ2 を焦点とする回転
楕円面鏡を定める。ただし、点Ｇ1 は、線分Ｍ0 Ｆ1 を
点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在する点であり、点Ｇ
2 は、線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直線上に存
在する点である。本発明においては、このような回転楕
円面鏡と合成反射鏡とを比較することにより、点Ｆ1 及
びＦ2 に一次放射系を配置した場合にこれらの一次放射
系に対応するビームに像面湾曲及び非点収差が現れずか
つコマ収差がビーム間で按分されるための条件が定めら
れる。このようにして定められた条件に基づき各一次放
射系を配置すると、すなわち、定められた条件を満たす
点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置すると、像面湾曲及
び非点収差といった、利得低下の要因が消失し、また、
コマ収差が按分されるため、ビーム間隔を大きくするこ
とが可能になる。
【００２１】また、このように按分されるコマ収差は、
実際のビーム間隔と、幾何光学的に定まるビーム間隔の
差（ビーム偏向）を発生させる。ビーム偏向は通常１．
０〜０．７程度であるから、中心点Ｍ0 から点Ｆ1 及び
Ｆ2 を見込む角度、すなわち幾何光学的に定まるビーム
間隔を、実際のビーム間隔の１／１．０〜１／０．７倍
＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ収差による
ビームシフトを補償することができ、収差による利得低
下の少ないビームが所望のビーム間隔で得られる。
実際のビーム間隔と、幾何光学的に定まるビーム間隔の
差（ビーム偏向）を発生させる。ビーム偏向は通常１．
０〜０．７程度であるから、中心点Ｍ0 から点Ｆ1 及び
Ｆ2 を見込む角度、すなわち幾何光学的に定まるビーム
間隔を、実際のビーム間隔の１／１．０〜１／０．７倍
＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ収差による
ビームシフトを補償することができ、収差による利得低
下の少ないビームが所望のビーム間隔で得られる。
【００２２】さらに、本発明においては、いずれかの一
次放射系に対応するビームのヌルが、このビームの方向
と異なり干渉波が存在する特定方向に設定される。これ
により、当該特定方向の干渉波の影響が排除される。こ
こに、ビームのヌルを設定する方法としては、例えば、
ビームのヌルが当該特定方向となるよう、当該ビーム方
向及び当該特定方向を含む平面内の反射鏡の開口径を設
定する方法や、当該特定方向に当該ビームの当該特定方
向の放射パターンと等振幅・逆位相の平面波が生じるよ
う、平面波合成法を用いて回転楕円面鏡を修整し、この
平面波との合成により当該ビームのヌルを当該特定方向
とする方法がある。
次放射系に対応するビームのヌルが、このビームの方向
と異なり干渉波が存在する特定方向に設定される。これ
により、当該特定方向の干渉波の影響が排除される。こ
こに、ビームのヌルを設定する方法としては、例えば、
ビームのヌルが当該特定方向となるよう、当該ビーム方
向及び当該特定方向を含む平面内の反射鏡の開口径を設
定する方法や、当該特定方向に当該ビームの当該特定方
向の放射パターンと等振幅・逆位相の平面波が生じるよ
う、平面波合成法を用いて回転楕円面鏡を修整し、この
平面波との合成により当該ビームのヌルを当該特定方向
とする方法がある。
【００２３】また、本発明においては、ヘリカルアンテ
ナ及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射
器とする一次放射系を使用することにより、ブロッキン
グが防止される。例えばヘリカルアンテナを一次放射器
として使用した場合、ホーンアンテナ等に比べブロッキ
ングが生じにくいから、ある一次放射系に対応するビー
ムがこの一次放射器（ヘリカルアンテナ）またはこれと
関連する部材（ステー等）により顕著にブロッキングさ
れることはない。また、後方に主ビームを放射するバッ
クファイア形アンテナを一次放射器として使用した場
合、この一次放射器（バックファイア形アンテナ）は、
ステーによるブロッキングを生じさせることなく当該ス
テーにより中心点Ｍ0 又はその近傍に支持できる。この
結果、ブロッキング防止と共に、マルチビームアンテナ
のコンパクト化が実現される。
ナ及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射
器とする一次放射系を使用することにより、ブロッキン
グが防止される。例えばヘリカルアンテナを一次放射器
として使用した場合、ホーンアンテナ等に比べブロッキ
ングが生じにくいから、ある一次放射系に対応するビー
ムがこの一次放射器（ヘリカルアンテナ）またはこれと
関連する部材（ステー等）により顕著にブロッキングさ
れることはない。また、後方に主ビームを放射するバッ
クファイア形アンテナを一次放射器として使用した場
合、この一次放射器（バックファイア形アンテナ）は、
ステーによるブロッキングを生じさせることなく当該ス
テーにより中心点Ｍ0 又はその近傍に支持できる。この
結果、ブロッキング防止と共に、マルチビームアンテナ
のコンパクト化が実現される。
【００２４】さらに、本発明においては、各一次放射系
に対応して１個ずつステーが設けられ、このステーによ
り対応する一次放射系が支持される。このように各一次
放射系毎に１個ずつステーを用いることによって、ステ
ーのブロッキングによる利得低下が低減される。
に対応して１個ずつステーが設けられ、このステーによ
り対応する一次放射系が支持される。このように各一次
放射系毎に１個ずつステーを用いることによって、ステ
ーのブロッキングによる利得低下が低減される。
【００２５】本発明においては、ステー支持具が設けら
れる。このステー支持具は、各ステーの一次放射系側と
反対側の端部に連結され、各ステーを回転楕円面鏡に共
通支持する。この結果、ステーの支持機構が１か所にま
とまり、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価と
なる。
れる。このステー支持具は、各ステーの一次放射系側と
反対側の端部に連結され、各ステーを回転楕円面鏡に共
通支持する。この結果、ステーの支持機構が１か所にま
とまり、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価と
なる。
【００２６】本発明においては、ステー支持具と一体の
アンテナマウントにより、マルチビームアンテナがベラ
ンダその他の構造物に取り付けられる。従って、ステー
の支持構造及びアンテナ支持機構が１か所にまとまるた
め、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価とな
る。さらに、このステー支持具は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ
水平となる状態で、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む
回転楕円面鏡の対称面からみて上側に配設することがで
きる。これにより、ベランダ等の構造物から上部に張り
出す部分が小さくなり、設置の容易なマルチビームアン
テナが得られる。
アンテナマウントにより、マルチビームアンテナがベラ
ンダその他の構造物に取り付けられる。従って、ステー
の支持構造及びアンテナ支持機構が１か所にまとまるた
め、マルチビームアンテナの構造が簡易かつ安価とな
る。さらに、このステー支持具は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ
水平となる状態で、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む
回転楕円面鏡の対称面からみて上側に配設することがで
きる。これにより、ベランダ等の構造物から上部に張り
出す部分が小さくなり、設置の容易なマルチビームアン
テナが得られる。
【００２７】さらに、本発明においては、第１及び第２
の一次放射系が、それぞれ、回転楕円面鏡の対称面から
距離α1 又はα2 だけ離れた点Ｆ3 又は点Ｆ4 乃至その
近傍に配設される。ここにいう対称面は、中心点Ｍ0 、
点Ｆ1 及びＦ2 を含む面である。点Ｆ3 は、対称面に対
して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に沿い、対称面から距離
α1 だけ離れた点であり、点Ｆ4 は、対称面に対して垂
直で点Ｆ2 を通るＹ2軸に沿い、対称面から距離α2 だ
け離れた点である。距離α1 及びα2 は、第１の一次放
射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及び第２の一次
放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ2 の重み付け加
算値Ｌが最小となる値に設定される。ただし、利得低下
量Ｌ1 は、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 は、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計である。このように利得低下量Ｌ1 及びＬ2 に適当な
重み付けを行って得られる重み付け加算値Ｌ［ｄＢ］が
最小となるよう、距離α1 及びα2 を定めると、利得低
下が２組のビームに最適な割合で配分される。
の一次放射系が、それぞれ、回転楕円面鏡の対称面から
距離α1 又はα2 だけ離れた点Ｆ3 又は点Ｆ4 乃至その
近傍に配設される。ここにいう対称面は、中心点Ｍ0 、
点Ｆ1 及びＦ2 を含む面である。点Ｆ3 は、対称面に対
して垂直で点Ｆ1 を通るＹ1 軸に沿い、対称面から距離
α1 だけ離れた点であり、点Ｆ4 は、対称面に対して垂
直で点Ｆ2 を通るＹ2軸に沿い、対称面から距離α2 だ
け離れた点である。距離α1 及びα2 は、第１の一次放
射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及び第２の一次
放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ2 の重み付け加
算値Ｌが最小となる値に設定される。ただし、利得低下
量Ｌ1 は、第２の一次放射系及びこれに関連する部材に
よるブロッキングによる利得低下並びに第１の一次放射
系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ずる収差に
よる利得低下の合計であり、利得低下量Ｌ2 は、第１の
一次放射系及びこれに関連する部材によるブロッキング
による利得低下並びに第２の一次放射系を対称面から距
離α2 ずらすことにより生ずる収差による利得低下の合
計である。このように利得低下量Ｌ1 及びＬ2 に適当な
重み付けを行って得られる重み付け加算値Ｌ［ｄＢ］が
最小となるよう、距離α1 及びα2 を定めると、利得低
下が２組のビームに最適な割合で配分される。
【００２８】また、本発明においては、一次放射系を複
数の一次放射器を含む構成とすることができる。このよ
うにすることにより、３本以上のビームを放射するマル
チビームアンテナが得られる。加えて、各一次放射器
は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置することができる。このようにすることにより、
直線偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビ
ームの組が得られると共に、収差による利得低下が少な
く、２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナ
が得られる。
数の一次放射器を含む構成とすることができる。このよ
うにすることにより、３本以上のビームを放射するマル
チビームアンテナが得られる。加えて、各一次放射器
は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の
対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近傍に、それぞ
れ配置することができる。このようにすることにより、
直線偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビ
ームの組が得られると共に、収差による利得低下が少な
く、２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナ
が得られる。
【００２９】また、本発明は、一次放射系の構成を一次
放射器を１個含む構成としつつ、異なる方向からくる偏
波の異なる電波を選択受信できるよう、構成できる。す
なわち、一次放射器の位置を変化させる駆動装置及び当
該一次放射器の偏波面を変化させる偏波面切替装置を設
けることにより、一次放射器の位置および偏波面を切替
えることができ、これにより、異なる方向からくる偏波
の異なる電波を選択して受信できる。また、その際、マ
ルチビームアンテナに接続された受信器の放送選択手段
の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替装置を制御する
制御装置を設けることにより、マルチビームアンテナに
接続される受信器の放送選択手段の動きに応じ、異なる
方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを容
易に選択して受信できる。
放射器を１個含む構成としつつ、異なる方向からくる偏
波の異なる電波を選択受信できるよう、構成できる。す
なわち、一次放射器の位置を変化させる駆動装置及び当
該一次放射器の偏波面を変化させる偏波面切替装置を設
けることにより、一次放射器の位置および偏波面を切替
えることができ、これにより、異なる方向からくる偏波
の異なる電波を選択して受信できる。また、その際、マ
ルチビームアンテナに接続された受信器の放送選択手段
の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替装置を制御する
制御装置を設けることにより、マルチビームアンテナに
接続される受信器の放送選択手段の動きに応じ、異なる
方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを容
易に選択して受信できる。
【００３０】そして、本発明においては、一次放射系の
うち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回転楕円
面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補
償された点に配置される。これにより、円偏波の電波を
良好に受信できる。
うち円偏波を受信する一次放射系が、円偏波が回転楕円
面鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補
償された点に配置される。これにより、円偏波の電波を
良好に受信できる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図２５及び図２６に示される従
来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
基づき説明する。なお、図２５及び図２６に示される従
来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
【００３２】実施例１ 図１には、この発明の実施例１に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。この実施例において
は、従来のパラボラ反射鏡４に代えて、回転楕円面鏡２
が用いられている。回転楕円面鏡２は、後述するパラボ
ラ反射鏡４ａ及び４ｂを加重平均した鏡面である。ホー
ン１ａ及び１ｂは、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距
離Ｌ0 の点Ｆ1 又はＦ2 にそれぞれ配置されている。
テナの概略構成が示されている。この実施例において
は、従来のパラボラ反射鏡４に代えて、回転楕円面鏡２
が用いられている。回転楕円面鏡２は、後述するパラボ
ラ反射鏡４ａ及び４ｂを加重平均した鏡面である。ホー
ン１ａ及び１ｂは、回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 から距
離Ｌ0 の点Ｆ1 又はＦ2 にそれぞれ配置されている。
【００３３】回転楕円面鏡２は、２個の焦点Ｇ1 及びＧ
2 を有している。ホーン１ａが配置される点Ｆ1 は線分
Ｍ0 Ｇ1 上に設定し、ホーン１ｂが配置される点Ｆ2 は
線分Ｍ0 Ｇ2 上に設定する。また、回転楕円面鏡２の中
心点Ｍ0 からホーン１ａ及び１ｂまでの距離Ｌ0 は、次
の式により定める。このようにすると、ホーン１ａのビ
ーム方向３ａは図中実線で示されるような方向となり、
ホーン１ｂのビーム方向３ｂは図中破線で示されるよう
な方向となる。なお、Ｌ1 及びＬ2 は、それぞれ、回転
楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と第１の焦点Ｇ1 又は第２の焦
点Ｇ2 との距離である。
2 を有している。ホーン１ａが配置される点Ｆ1 は線分
Ｍ0 Ｇ1 上に設定し、ホーン１ｂが配置される点Ｆ2 は
線分Ｍ0 Ｇ2 上に設定する。また、回転楕円面鏡２の中
心点Ｍ0 からホーン１ａ及び１ｂまでの距離Ｌ0 は、次
の式により定める。このようにすると、ホーン１ａのビ
ーム方向３ａは図中実線で示されるような方向となり、
ホーン１ｂのビーム方向３ｂは図中破線で示されるよう
な方向となる。なお、Ｌ1 及びＬ2 は、それぞれ、回転
楕円面鏡２の中心点Ｍ0 と第１の焦点Ｇ1 又は第２の焦
点Ｇ2 との距離である。
【００３４】 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 （１） 図２には、実施例１の機能の詳細が示されている。この
図では、点Ｆ1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とす
るパラボラ反射鏡４ａ、及び点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1
方向を鏡軸方向とするパラボラ反射鏡４ｂを想定してい
る。回転楕円面鏡２並びにパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂ
は、点Ｍ0 で接する。
図では、点Ｆ1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とす
るパラボラ反射鏡４ａ、及び点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1
方向を鏡軸方向とするパラボラ反射鏡４ｂを想定してい
る。回転楕円面鏡２並びにパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂ
は、点Ｍ0 で接する。
【００３５】いま、ベクトルｉn 、ｊn 及びｋn によっ
て規定される右手系直交座標系Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn を考
える。この座標系の原点は点Ｍ0 であり、ベクトルｋn
は回転楕円面鏡２の点Ｍ0 における単位法線ベクトルで
ある。ベクトルｊn は、点Ｆ1 を点Ｍ0 を中心として点
Ｆ2 方向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単位
ベクトルである。ベクトルｉn も単位ベクトルであり、
ベクトルｊn を点Ｍ0を中心としてベクトルｋn 方向に
回転させたときに、右ネジが進む方向の単位ベクトルで
ある。
て規定される右手系直交座標系Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn を考
える。この座標系の原点は点Ｍ0 であり、ベクトルｋn
は回転楕円面鏡２の点Ｍ0 における単位法線ベクトルで
ある。ベクトルｊn は、点Ｆ1 を点Ｍ0 を中心として点
Ｆ2 方向に回転させたときに、右ネジが進む方向の単位
ベクトルである。ベクトルｉn も単位ベクトルであり、
ベクトルｊn を点Ｍ0を中心としてベクトルｋn 方向に
回転させたときに、右ネジが進む方向の単位ベクトルで
ある。
【００３６】すると、座標系Ｍ0 −ｉn ｊn ｋn におけ
るパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂの鏡面座標Ｚ1 及びＺ2
は、円筒座標成分ρ及びφを用いて、次式で与えられ
る。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項である。ま
た、θ0 はベクトルｋn の方向を基準として表した焦点
Ｇ1 及びＧ2 の方向である。
るパラボラ反射鏡４ａ及び４ｂの鏡面座標Ｚ1 及びＺ2
は、円筒座標成分ρ及びφを用いて、次式で与えられ
る。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項である。ま
た、θ0 はベクトルｋn の方向を基準として表した焦点
Ｇ1 及びＧ2 の方向である。
【００３７】 Ｚ1 ＝ｃ2 0 ρ2 ＋ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） Ｚ2 ＝ｃ2 0 ρ2 −ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （２） ｃ2 0 ＝（１＋ｃｏｓ2 θ0 −ｓｉｎ2 θ0 ｃｏｓ２φ） ／（８Ｌ0 ｃｏｓθ0 ） （３） ｃ3 0 ＝｛−ｓｉｎθ0 （１＋３ｃｏｓ3 θ0 ）ｃｏｓφ ＋ｓｉｎ3 θ0 ｃｏｓ３φ｝／（３２Ｌ0 2 ｃｏｓθ0 ） （４） さらに、ホーン１ａに対応したビーム３ａの開口面５を
考え、この開口面５における右手系直交座標系を定義す
る。この座標系を規定する単位ベクトルｉa 、ｊa 及び
ｋa のうち、開口面５の法線ベクトルｋa はＭ0 Ｆ2 方
向の単位ベクトルであり、開口面５は直線Ｍ0 Ｆ2 に直
交する。さらに、ベクトルｊa は、ｊa＝ｊn となるよ
う定める。ベクトルｉa は、ベクトルｊa を原点を中心
にベクトルｋa 方向に回転させた場合に右ねじが進む方
向の単位ベクトルである。
考え、この開口面５における右手系直交座標系を定義す
る。この座標系を規定する単位ベクトルｉa 、ｊa 及び
ｋa のうち、開口面５の法線ベクトルｋa はＭ0 Ｆ2 方
向の単位ベクトルであり、開口面５は直線Ｍ0 Ｆ2 に直
交する。さらに、ベクトルｊa は、ｊa＝ｊn となるよ
う定める。ベクトルｉa は、ベクトルｊa を原点を中心
にベクトルｋa 方向に回転させた場合に右ねじが進む方
向の単位ベクトルである。
【００３８】これらの座標系を想定した上で、点Ｆ1 に
置いたホーン１ａに対応するビームの開口面５における
波面収差を考える。反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを
用いた場合、ホーン１ａがその焦点Ｆ1 にあるため、波
面収差は０となる。逆に、反射鏡としてパラボラ反射鏡
４ｂを用いた場合、次の式で表されるような波面収差δ
ｐとなる。ただし、ｒａ及びφａは開口面５の円筒座標
成分であり、Ｏ（ｒａ4 ）はｒａの４次以上の項であ
る。また、式（５）は近似式であるが、表示の簡単化の
ため等号を用いて表している。
置いたホーン１ａに対応するビームの開口面５における
波面収差を考える。反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを
用いた場合、ホーン１ａがその焦点Ｆ1 にあるため、波
面収差は０となる。逆に、反射鏡としてパラボラ反射鏡
４ｂを用いた場合、次の式で表されるような波面収差δ
ｐとなる。ただし、ｒａ及びφａは開口面５の円筒座標
成分であり、Ｏ（ｒａ4 ）はｒａの４次以上の項であ
る。また、式（５）は近似式であるが、表示の簡単化の
ため等号を用いて表している。
【００３９】 δｐ＝−２ｃｏｓθ0 （Ｚ2 −Ｚ1 ） ＝−Ｌ0 （ｔａｎθ0 ／２）ｃｏｓφａ（ｒａ／Ｌ0 ）3 ＋Ｏ（ｒａ4 ） （５） このように、波面収差δｐにおいては、ｒａの２次成分
が０となり、最低次の成分は３次のコマ収差となる。従
って、反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを用いた場合で
もパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合でも、像面湾曲、非
点収差といった利得低下の主要原因となる波面収差のｒ
ａの２次成分は０となる。
が０となり、最低次の成分は３次のコマ収差となる。従
って、反射鏡としてパラボラ反射鏡４ａを用いた場合で
もパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合でも、像面湾曲、非
点収差といった利得低下の主要原因となる波面収差のｒ
ａの２次成分は０となる。
【００４０】同様の議論は、点Ｆ2 に置いたホーン１ｂ
に対応したビームについても成立する。すなわち、点Ｆ
1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とするパラボラ反
射鏡４ａを用いた場合、コマ収差が波面収差の最低次の
成分となり、点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1 方向を鏡軸方向
とするパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合、波面収差は０
となる。
に対応したビームについても成立する。すなわち、点Ｆ
1 を焦点としＭ0 Ｆ2 方向を鏡軸方向とするパラボラ反
射鏡４ａを用いた場合、コマ収差が波面収差の最低次の
成分となり、点Ｆ2 を焦点としＭ0 Ｆ1 方向を鏡軸方向
とするパラボラ反射鏡４ｂを用いた場合、波面収差は０
となる。
【００４１】従って、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを法線
方向に加重平均した鏡面を用いることによって、波面収
差の成分のうち像面湾曲、非点収差といった利得低下の
主要原因となる成分がなくなる。さらに、コマ収差によ
る利得低下・ビームシフトは、ホーン１ａに対応するビ
ームとホーン１ｂに対応するビームの間で按分すること
ができる。
方向に加重平均した鏡面を用いることによって、波面収
差の成分のうち像面湾曲、非点収差といった利得低下の
主要原因となる成分がなくなる。さらに、コマ収差によ
る利得低下・ビームシフトは、ホーン１ａに対応するビ
ームとホーン１ｂに対応するビームの間で按分すること
ができる。
【００４２】ここで、ホーン１ａに対応するビームとホ
ーン１ｂに対応するビームの間のコマ収差の按分比率を
（１−ｘ）：ｘとすると、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを
法線方向に加重平均した鏡面の鏡面座標Ｚは次式で与え
られる。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項であ
る。
ーン１ｂに対応するビームの間のコマ収差の按分比率を
（１−ｘ）：ｘとすると、パラボラ反射鏡４ａと４ｂを
法線方向に加重平均した鏡面の鏡面座標Ｚは次式で与え
られる。ただし、Ｏ（ρ4 ）はρの４次以上の項であ
る。
【００４３】 Ｚ＝ｘＺ1 ＋（１−ｘ）Ｚ2 ＝ｃ2 0 ρ2 ＋（２ｘ−１）ｃ3 0 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （６） 一方で、回転楕円面鏡２の鏡面座標Ｚは、Ｌ1 及びＬ2
を用いて次式で与えられる。
を用いて次式で与えられる。
【００４４】 Ｚ＝ｃ2 ρ2 ＋ｃ3 ρ3 ＋Ｏ（ρ4 ） （７） ｃ2 ＝（１＋ｃｏｓ2 θ0 −ｓｉｎ2 θ0 ｃｏｓ２φ） ／（８Ｌ0bｃｏｓθ0 ） （８） ｃ3 ＝Ｌ0b（１／Ｌ1 −１／Ｌ2 ）× ｛−ｓｉｎθ0 （１＋３ｃｏｓ3 θ0 ）ｃｏｓφ ＋ｓｉｎ3 θ0 ｃｏｓ3 φ｝／（３２Ｌ0b 2 ｃｏｓθ0 ） （９） １／Ｌ0b＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 （１０） このようにパラボラ反射鏡４ａと４ｂを法線方向に加重
平均した鏡面の鏡面座標Ｚ及び回転楕円面鏡２の鏡面座
標Ｚを表した上で、式（６）と式（７）〜（１０）を比
較することにより、回転楕円面鏡２を、パラボラ反射鏡
４ａと４ｂを加重平均した鏡面を近似した鏡面、すなわ
ちコマ収差が近似的に按分された鏡面として実現するた
めの条件を定めることができる。この条件は、ρについ
ての２次と３次の項が一致する条件であり、次の式で表
される。
平均した鏡面の鏡面座標Ｚ及び回転楕円面鏡２の鏡面座
標Ｚを表した上で、式（６）と式（７）〜（１０）を比
較することにより、回転楕円面鏡２を、パラボラ反射鏡
４ａと４ｂを加重平均した鏡面を近似した鏡面、すなわ
ちコマ収差が近似的に按分された鏡面として実現するた
めの条件を定めることができる。この条件は、ρについ
ての２次と３次の項が一致する条件であり、次の式で表
される。
【００４５】 Ｌ0b＝Ｌ0 （１１） １／Ｌ1 ＝ｘ／Ｌ0 （１２） １／Ｌ2 ＝（１−ｘ）／Ｌ0 （１３） すなわち、式（１１）〜（１３）で与えられる回転楕円
面鏡２は、近似的にコマ収差を按分した反射鏡であるこ
とがわかる。従って、この回転楕円面鏡２を用いれば、
像面湾曲、非点収差といった、利得低下の主要原因とな
る波面収差の成分がなく、しかも、コマ収差による利得
低下・ビームシフトを２本のビームの間で按分したマル
チビームアンテナが得られる。これは、従来例において
発生していた利得低下を防止できることを意味している
ため、本実施例によれば、ビーム間隔の大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。なお、式（１２）及び（１
３）から、容易に式（１）の関係が得られる。
面鏡２は、近似的にコマ収差を按分した反射鏡であるこ
とがわかる。従って、この回転楕円面鏡２を用いれば、
像面湾曲、非点収差といった、利得低下の主要原因とな
る波面収差の成分がなく、しかも、コマ収差による利得
低下・ビームシフトを２本のビームの間で按分したマル
チビームアンテナが得られる。これは、従来例において
発生していた利得低下を防止できることを意味している
ため、本実施例によれば、ビーム間隔の大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。なお、式（１２）及び（１
３）から、容易に式（１）の関係が得られる。
【００４６】実施例２ 図３には、この発明の実施例２に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１と同様の部材
には同一の符号が付されている。また、６ａ及び６ｂは
ホーン１ａ及び１ｂに対してそれぞれ幾何光学的に決ま
るビーム方向であり、その間隔は、点Ｍ0 から２点Ｆ1
とＦ2 を見込む角度と等しく２θ0 である。なお、Θは
実際のビーム間隔（実際のビーム方向３ａと３ｂの間
隔）を表している。
テナの概略構成が示されている。実施例１と同様の部材
には同一の符号が付されている。また、６ａ及び６ｂは
ホーン１ａ及び１ｂに対してそれぞれ幾何光学的に決ま
るビーム方向であり、その間隔は、点Ｍ0 から２点Ｆ1
とＦ2 を見込む角度と等しく２θ0 である。なお、Θは
実際のビーム間隔（実際のビーム方向３ａと３ｂの間
隔）を表している。
【００４７】実際のビーム方向３ａ及び３ｂは、コマ収
差により、幾何光学的に決まるビーム方向６ａ及び６ｂ
よりも内側を向く。ビーム偏光係数Θ／２θ0 は、反射
鏡（回転楕円面鏡２）の形状及び開口の振幅分布に依存
するが、通常１．０〜０．７程度である。従って、幾何
光学的に決まるビーム間隔２θ0 を所望のビーム間隔Θ
の１／１．０〜１／０．７倍程度、すなわち、１．０〜
１．４倍程度にすることによって収差によるビームシフ
トを補償し、所望のビーム間隔Θが得られる。この実施
例においては、このような条件を満たすよう、幾何光学
的に決まるビーム間隔２θ0 が設定されている。
差により、幾何光学的に決まるビーム方向６ａ及び６ｂ
よりも内側を向く。ビーム偏光係数Θ／２θ0 は、反射
鏡（回転楕円面鏡２）の形状及び開口の振幅分布に依存
するが、通常１．０〜０．７程度である。従って、幾何
光学的に決まるビーム間隔２θ0 を所望のビーム間隔Θ
の１／１．０〜１／０．７倍程度、すなわち、１．０〜
１．４倍程度にすることによって収差によるビームシフ
トを補償し、所望のビーム間隔Θが得られる。この実施
例においては、このような条件を満たすよう、幾何光学
的に決まるビーム間隔２θ0 が設定されている。
【００４８】実施例３ 図４には、この発明の実施例３に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１又は２と同様
の部材には同一の符号が付されている。図中、７は干渉
波が存在する方向を示しており、また、８は、点Ｍ0 、
ビーム方向３ａ及び干渉波の方向７を含む平面である。
テナの概略構成が示されている。実施例１又は２と同様
の部材には同一の符号が付されている。図中、７は干渉
波が存在する方向を示しており、また、８は、点Ｍ0 、
ビーム方向３ａ及び干渉波の方向７を含む平面である。
【００４９】図５には、この実施例における平面８内で
のビームの放射パターンの例が示されている。この図に
示される放射パターンは、ホーン１ａに対応するビーム
の放射パターンである。このビームは、図に示されるよ
うに方向３ａを指向しており、干渉波が存在する方向７
はヌル（零点）となっている。すなわち、本実施例にお
いては、回転楕円面鏡２の平面８内の開口径を、方向７
がホーン１ａに対応するビームのヌルとなるように決め
ている。
のビームの放射パターンの例が示されている。この図に
示される放射パターンは、ホーン１ａに対応するビーム
の放射パターンである。このビームは、図に示されるよ
うに方向３ａを指向しており、干渉波が存在する方向７
はヌル（零点）となっている。すなわち、本実施例にお
いては、回転楕円面鏡２の平面８内の開口径を、方向７
がホーン１ａに対応するビームのヌルとなるように決め
ている。
【００５０】このように回転楕円面鏡２の平面８内の開
口径を決めると、ホーン１ａに対応するビームを用いて
方向３ａからの電波を受信する場合、方向７からくる干
渉波の影響を受けることがなくなる。従って、例えば民
間通信衛星からの電波を受信する場合、所望の衛星方向
３ａに対して、隣接する衛星方向７からの干渉がないマ
ルチビームアンテナが得られる。
口径を決めると、ホーン１ａに対応するビームを用いて
方向３ａからの電波を受信する場合、方向７からくる干
渉波の影響を受けることがなくなる。従って、例えば民
間通信衛星からの電波を受信する場合、所望の衛星方向
３ａに対して、隣接する衛星方向７からの干渉がないマ
ルチビームアンテナが得られる。
【００５１】実施例４ 図６には、この発明の実施例４に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至３と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、回転楕円面鏡２に代えて、修整反射鏡９が用い
られている。修整反射鏡９は、平面波合成をするために
回転楕円面鏡を修整した反射鏡である。図７には、平面
８によるこの実施例の断面図である。この図において破
線２で示されているのは、修整前の回転楕円面鏡、すな
わち実施例１乃至３における回転楕円面鏡２である。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至３と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、回転楕円面鏡２に代えて、修整反射鏡９が用い
られている。修整反射鏡９は、平面波合成をするために
回転楕円面鏡を修整した反射鏡である。図７には、平面
８によるこの実施例の断面図である。この図において破
線２で示されているのは、修整前の回転楕円面鏡、すな
わち実施例１乃至３における回転楕円面鏡２である。
【００５２】ここで、回転楕円面鏡２上の任意の点Ｍを
考える。さらに、点Ｆ1 から点Ｍへ向う単位ベクトルｅ
ｍ、点Ｍ0 から点Ｍへ向うベクトルｓ、方向７の単位ベ
クトルｐ、点Ｍにおける回転楕円面鏡２の単位法線ベク
トルｎ、点Ｆ1 と点Ｍとの間の距離Ｌ、及び回転楕円面
鏡２に対する修整反射鏡９の−ｅｍ方向の変形量Δｒを
考える。なお、図においては、便宜上、点Ｍ及び点Ｆ1
が平面８上に存在するように描かれているが、一般には
平面８上には存在しない。
考える。さらに、点Ｆ1 から点Ｍへ向う単位ベクトルｅ
ｍ、点Ｍ0 から点Ｍへ向うベクトルｓ、方向７の単位ベ
クトルｐ、点Ｍにおける回転楕円面鏡２の単位法線ベク
トルｎ、点Ｆ1 と点Ｍとの間の距離Ｌ、及び回転楕円面
鏡２に対する修整反射鏡９の−ｅｍ方向の変形量Δｒを
考える。なお、図においては、便宜上、点Ｍ及び点Ｆ1
が平面８上に存在するように描かれているが、一般には
平面８上には存在しない。
【００５３】回転楕円面鏡２に対する修整反射鏡９の−
ｅｍ方向の変形量Δｒは、片木、蛭子井、“平面波合成
法による成形ビームアンテナ”、信学技報、Ａ・Ｐ８３
−５０（１９８３）より、次式で与えられる。
ｅｍ方向の変形量Δｒは、片木、蛭子井、“平面波合成
法による成形ビームアンテナ”、信学技報、Ａ・Ｐ８３
−５０（１９８３）より、次式で与えられる。
【００５４】 Δｒ＝１／｛２ｋ（ｅｍ・ｎ）2 ｝ ・ｔａｎ-1［ａ・ｓｉｎ（φ0 ＋φ）／｛１＋ａ・ｃｏｓ（φ0 ＋φ）｝］ （１４） φ−ｋ（Ｌ−ｓ・ｐ）＝Ｃ：定数 （１５） ただし、ｋは波数、またａ及びφ0 は、合成する平面波
の相対振幅・位相を、ホーン１ａに対応するビームを基
準として表したものである。この実施例では、相対振幅
ａは、方向３ａに対する方向７の放射パターンの相対振
幅（電界真値）であり、相対位相φ0 は、方向３ａに対
する方向７の反射パターンの相対位相に１８０度を加え
た値である。
の相対振幅・位相を、ホーン１ａに対応するビームを基
準として表したものである。この実施例では、相対振幅
ａは、方向３ａに対する方向７の放射パターンの相対振
幅（電界真値）であり、相対位相φ0 は、方向３ａに対
する方向７の反射パターンの相対位相に１８０度を加え
た値である。
【００５５】この実施例では、上述のように、干渉波が
存在する方向７がホーン１ａに対応するビームのヌルと
なるよう、平面波合成を用いて回転楕円面鏡２を修整
し、これにより得られる修整反射鏡９を用いているた
め、当該ビームを用いて方向３ａからの電波を受信する
場合にも方向７からくる干渉波の影響を受けない。従っ
て、例えば、民間通信衛星からの電波を受信する場合
に、所望の衛星方向３ａに対して、隣接する衛星方向７
からの干渉がないマルチビームアンテナが得られる。
存在する方向７がホーン１ａに対応するビームのヌルと
なるよう、平面波合成を用いて回転楕円面鏡２を修整
し、これにより得られる修整反射鏡９を用いているた
め、当該ビームを用いて方向３ａからの電波を受信する
場合にも方向７からくる干渉波の影響を受けない。従っ
て、例えば、民間通信衛星からの電波を受信する場合
に、所望の衛星方向３ａに対して、隣接する衛星方向７
からの干渉がないマルチビームアンテナが得られる。
【００５６】なお、上記実施例４では、一方向にヌルを
つくるように平面波合成を行っているが、片木、蛭子
井、“平面波合成法による成形ビームアンテナ”、信学
技報、Ａ・Ｐ８３−５０（１９８３）に示されているよ
うに、複数方向にヌルをつくるように平面波合成を行う
こともできる。
つくるように平面波合成を行っているが、片木、蛭子
井、“平面波合成法による成形ビームアンテナ”、信学
技報、Ａ・Ｐ８３−５０（１９８３）に示されているよ
うに、複数方向にヌルをつくるように平面波合成を行う
こともできる。
【００５７】実施例５ 図８には、この発明の実施例５に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至４と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、２個の一次放射系１０ａ及び１０ｂが使用され
ている。一次放射系１０ａは点Ｆ1 に、一次放射系１０
ｂは点Ｆ2 に、それぞれ配置されている。一次放射系１
０ａは２個のホーン１ａから、一次放射系１０ｂは２個
のホーン１ｂから、それぞれ構成されている。また、こ
れらのホーン１ａ及び１ｂは、点Ｆ1 及びＦ2 を通る回
転楕円面鏡２の対称面１１上に配置されている。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至４と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、２個の一次放射系１０ａ及び１０ｂが使用され
ている。一次放射系１０ａは点Ｆ1 に、一次放射系１０
ｂは点Ｆ2 に、それぞれ配置されている。一次放射系１
０ａは２個のホーン１ａから、一次放射系１０ｂは２個
のホーン１ｂから、それぞれ構成されている。また、こ
れらのホーン１ａ及び１ｂは、点Ｆ1 及びＦ2 を通る回
転楕円面鏡２の対称面１１上に配置されている。
【００５８】この実施例においては、一次放射系１０ａ
及び１０ｂをそれぞれ複数のホーンによって構成してい
るため、ビームを３本以上とすることができる。さら
に、各一次放射系１０ａ及び１０ｂをそれぞれ点Ｆ1 又
はＦ2 に配置しているため、収差による利得低下が少な
く、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得られ
る。
及び１０ｂをそれぞれ複数のホーンによって構成してい
るため、ビームを３本以上とすることができる。さら
に、各一次放射系１０ａ及び１０ｂをそれぞれ点Ｆ1 又
はＦ2 に配置しているため、収差による利得低下が少な
く、ビーム間隔の大きなマルチビームアンテナが得られ
る。
【００５９】実施例６ 図９には、この発明の実施例６に係るマルチビームアン
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至５と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ及び
１２ｂが用いられている。
テナの概略構成が示されている。実施例１乃至５と同様
の部材には同一の符号が付されている。この実施例にお
いては、一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ及び
１２ｂが用いられている。
【００６０】ここに、先の各実施例において用いられて
いたホーン１ａ及び１ｂの開口径は、通常、数波長程度
である。これに対して、ヘリカルアンテナ１２ａ及び１
２ｂの地板の直径は１波長程度である。従って、この実
施例のように一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ
及び１２ｂを用いることにより、一次放射器によるブロ
ッキングを防止でき、ブロッキングによる利得低下を低
減できる。
いたホーン１ａ及び１ｂの開口径は、通常、数波長程度
である。これに対して、ヘリカルアンテナ１２ａ及び１
２ｂの地板の直径は１波長程度である。従って、この実
施例のように一次放射器としてヘリカルアンテナ１２ａ
及び１２ｂを用いることにより、一次放射器によるブロ
ッキングを防止でき、ブロッキングによる利得低下を低
減できる。
【００６１】実施例７ 図１０には、この発明の実施例７に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至６と同
様の部材には同一の符号が付されている。この実施例に
おいては、一次放射器としてバックファイア形アンテナ
１３ａ及び１３ｂが用いられている。バックファイア形
アンテナ１３ａ及び１３ｂの主ビームは１４ａ及び１４
ｂで示されている。バックファイア形アンテナ１３ａ及
び１３ｂは、点Ｍ0 近傍に接続されたステー１５ａ及び
１５ｂによって、支持されている。
ンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至６と同
様の部材には同一の符号が付されている。この実施例に
おいては、一次放射器としてバックファイア形アンテナ
１３ａ及び１３ｂが用いられている。バックファイア形
アンテナ１３ａ及び１３ｂの主ビームは１４ａ及び１４
ｂで示されている。バックファイア形アンテナ１３ａ及
び１３ｂは、点Ｍ0 近傍に接続されたステー１５ａ及び
１５ｂによって、支持されている。
【００６２】このように、本実施例においては、一次放
射器として図示されるような主ビーム１４ａ及び１４ｂ
を有するバックファイア形アンテナ１３ａ及び１３ｂを
用いているため、一次放射器の放射を妨げることなく、
ステー１５ａ及び１５ｂを反射鏡の中心点Ｍ0 近傍に接
続でき、コンパクトな構造のマルチビームアンテナが得
られる。
射器として図示されるような主ビーム１４ａ及び１４ｂ
を有するバックファイア形アンテナ１３ａ及び１３ｂを
用いているため、一次放射器の放射を妨げることなく、
ステー１５ａ及び１５ｂを反射鏡の中心点Ｍ0 近傍に接
続でき、コンパクトな構造のマルチビームアンテナが得
られる。
【００６３】実施例８ 図１１には、この発明の実施例８に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。特に図１１（ａ）は
斜視図であり、図１１（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点
Ｍ0 における法線方向から見た平面図である。実施例１
乃至７と同様の部材には同一の符号が付されている。こ
の実施例においては、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射系
１０ａ又は１０ｂとして使用されている。ホーン１ａ及
び１ｂは、それぞれステー１５ａ又は１５ｂによって支
持されている。各ステー１５ａ及び１５ｂは、回転楕円
面鏡２に対して所定位置となるよう、対応するホーン１
ａ又は１ｂを支持している。
ンテナの概略構成が示されている。特に図１１（ａ）は
斜視図であり、図１１（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点
Ｍ0 における法線方向から見た平面図である。実施例１
乃至７と同様の部材には同一の符号が付されている。こ
の実施例においては、ホーン１ａ及び１ｂが一次放射系
１０ａ又は１０ｂとして使用されている。ホーン１ａ及
び１ｂは、それぞれステー１５ａ又は１５ｂによって支
持されている。各ステー１５ａ及び１５ｂは、回転楕円
面鏡２に対して所定位置となるよう、対応するホーン１
ａ又は１ｂを支持している。
【００６４】この実施例においては、ステーの本数を一
次放射系１個当たり１本に抑制しているため、他の一次
放射系に対応したビームがステーによりブロッキングさ
れにくくなり、ブロッキングによる利得低下を最小限に
抑えることができる。なお、実施例５と同様に、各一次
放射系を複数のホーンから構成する場合にもこの実施例
のステー構造を使用できる。
次放射系１個当たり１本に抑制しているため、他の一次
放射系に対応したビームがステーによりブロッキングさ
れにくくなり、ブロッキングによる利得低下を最小限に
抑えることができる。なお、実施例５と同様に、各一次
放射系を複数のホーンから構成する場合にもこの実施例
のステー構造を使用できる。
【００６５】実施例９ 図１２には、この発明の実施例９に係るマルチビームア
ンテナの概略構成が示されている。特に図１２（ａ）は
斜視図、図１２（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 に
おける法線方向から見た平面図である。実施例１乃至８
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例においては、ステー１５ａ及び１５ｂが、ステー支持
具１６によって、回転楕円面鏡２に支持されている。
ンテナの概略構成が示されている。特に図１２（ａ）は
斜視図、図１２（ｂ）は回転楕円面鏡２の中心点Ｍ0 に
おける法線方向から見た平面図である。実施例１乃至８
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例においては、ステー１５ａ及び１５ｂが、ステー支持
具１６によって、回転楕円面鏡２に支持されている。
【００６６】ステー支持具１６は、いずれのビームもブ
ロッキングしないよう、回転楕円面鏡２に固定されてい
る。ホーン１ａ及び１ｂを支持する２本のステー１５ａ
及び１５ｂの、ホーン１ａ又は１ｂと反対側の端部は、
回転楕円面鏡２に固定された共通のステー支持具１６に
接続されている。
ロッキングしないよう、回転楕円面鏡２に固定されてい
る。ホーン１ａ及び１ｂを支持する２本のステー１５ａ
及び１５ｂの、ホーン１ａ又は１ｂと反対側の端部は、
回転楕円面鏡２に固定された共通のステー支持具１６に
接続されている。
【００６７】この実施例においては、実施例８と同様な
効果を得られると共に、ステー１５ａ及び１５ｂを共通
のステー支持具１６に接続するため、ステーａ及び１５
ｂの支持機構が１か所にまとまり、従って構造が簡易で
安価なマルチビームアンテナを得ることができる。
効果を得られると共に、ステー１５ａ及び１５ｂを共通
のステー支持具１６に接続するため、ステーａ及び１５
ｂの支持機構が１か所にまとまり、従って構造が簡易で
安価なマルチビームアンテナを得ることができる。
【００６８】実施例１０ 図１３には、この発明の実施例１０に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１３（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１３（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至９と同様の部材には同一の符号が付されて
いる。この実施例においては、本実施例のマルチビーム
アンテナをベランダその他の構造物１８に取り付けるた
め、１７で示されるようなアンテナマウント１７が設け
られている。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１３（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１３（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至９と同様の部材には同一の符号が付されて
いる。この実施例においては、本実施例のマルチビーム
アンテナをベランダその他の構造物１８に取り付けるた
め、１７で示されるようなアンテナマウント１７が設け
られている。
【００６９】この実施例においては、実施例９と同様な
効果が得られると共に、ステー支持具１６とアンテナマ
ウント１７とを一体に構成しているため、ステー１５ａ
及び１５ｂの支持機構及びアンテナ支持機構が１か所に
まとまり、構造が簡易で安価なマルチビームアンテナが
得られる。
効果が得られると共に、ステー支持具１６とアンテナマ
ウント１７とを一体に構成しているため、ステー１５ａ
及び１５ｂの支持機構及びアンテナ支持機構が１か所に
まとまり、構造が簡易で安価なマルチビームアンテナが
得られる。
【００７０】実施例１１ 図１４には、この発明の実施例１１に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１４（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１４（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至１０と同様の部材には同一の符号が付され
ている。この実施例は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる
ように設置されている。アンテナマウント１７と一体構
成されたステー支持具１６は、回転楕円面鏡２の対称面
１１より上方に、いずれのビームもブロッキングしない
よう固定されている。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１４（ａ）
はベランダ等の構造物１８に設置した場合の斜視図、図
１４（ｂ）は直線Ｆ1 Ｆ2 方向から見た側面図である。
実施例１乃至１０と同様の部材には同一の符号が付され
ている。この実施例は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる
ように設置されている。アンテナマウント１７と一体構
成されたステー支持具１６は、回転楕円面鏡２の対称面
１１より上方に、いずれのビームもブロッキングしない
よう固定されている。
【００７１】この実施例においては、実施例１０と同様
な効果が得られると共に、アンテナマウント１７と一体
で構成されたステー支持具１６が、回転楕円面鏡２の対
称面１１より上方に固定されているため、該マルチビー
ムアンテナをベランダその他の構造物１８に設置した場
合に上部に張り出す部分が少なくなり、設置の容易さ、
及び美観の点において良好なマルチビームアンテナが得
られる。
な効果が得られると共に、アンテナマウント１７と一体
で構成されたステー支持具１６が、回転楕円面鏡２の対
称面１１より上方に固定されているため、該マルチビー
ムアンテナをベランダその他の構造物１８に設置した場
合に上部に張り出す部分が少なくなり、設置の容易さ、
及び美観の点において良好なマルチビームアンテナが得
られる。
【００７２】実施例１２ 図１５には、この発明の実施例１２に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１５（ａ）
は対象面１１の法線方向から見た側面図、図１５（ｂ）
は直線Ｍ0 Ｆ1 方向から見た平面図、図１５（ｃ）は直
線Ｍ0 Ｆ2 方向から見た平面図である。実施例１乃至１
１と同様の部材には同一の符号が付されている。この実
施例では、一次放射器たるホーン１ａが、焦点Ｆ1 に配
置されるのではなく、この点Ｆ1 からＹ1 軸に沿い距離
α1 だけ離れた点Ｆ3 に配置されている。Ｙ1 軸は、点
Ｆ1 を通り対称面１１に垂直な軸である。同様に、一次
放射器たるホーン１ｂも、焦点Ｆ2 に配置されるのでは
なく、この点Ｆ2 からＹ2軸に沿い距離α2 だけ離れた
点に配置されている。Ｙ2 軸は、点Ｆ2 を通り対称面１
１に垂直な軸である。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１５（ａ）
は対象面１１の法線方向から見た側面図、図１５（ｂ）
は直線Ｍ0 Ｆ1 方向から見た平面図、図１５（ｃ）は直
線Ｍ0 Ｆ2 方向から見た平面図である。実施例１乃至１
１と同様の部材には同一の符号が付されている。この実
施例では、一次放射器たるホーン１ａが、焦点Ｆ1 に配
置されるのではなく、この点Ｆ1 からＹ1 軸に沿い距離
α1 だけ離れた点Ｆ3 に配置されている。Ｙ1 軸は、点
Ｆ1 を通り対称面１１に垂直な軸である。同様に、一次
放射器たるホーン１ｂも、焦点Ｆ2 に配置されるのでは
なく、この点Ｆ2 からＹ2軸に沿い距離α2 だけ離れた
点に配置されている。Ｙ2 軸は、点Ｆ2 を通り対称面１
１に垂直な軸である。
【００７３】図１６には、上述の距離α1 及びα2 に対
する利得低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及びＬ2 ［ｄＢ］
（＞０）の関係が示されている。特に図１６（ａ）は、
距離α2 を一定とした場合のホーン１ａに対応するビー
ムの距離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を、距離α
2 を一定として示した図である。また、図１６（ｂ）
は、距離α1 及びα2 から構成される平面上で、各ビー
ムの利得低下量の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ1 ＋ｗ2 Ｌ
2 を、等高線表示した図である。
する利得低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及びＬ2 ［ｄＢ］
（＞０）の関係が示されている。特に図１６（ａ）は、
距離α2 を一定とした場合のホーン１ａに対応するビー
ムの距離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を、距離α
2 を一定として示した図である。また、図１６（ｂ）
は、距離α1 及びα2 から構成される平面上で、各ビー
ムの利得低下量の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ1 ＋ｗ2 Ｌ
2 を、等高線表示した図である。
【００７４】まず、図１６（ａ）に示されるように距離
α2 を一定とした場合、ホーン１ａを図１５のＹ1 軸に
沿って点Ｆ1 から変位させることにより、ホーン１ａに
対応するビームの利得低下量のうちホーン１ｂ及びステ
ー１５ｂのブロッキングにより生じる成分が減少する。
その反面、収差による利得低下量は増加する。従って、
利得低下量Ｌ1 は、ある距離α1 において最小となる。
距離α2 と利得低下量Ｌ2 についても同様の関係があ
る。
α2 を一定とした場合、ホーン１ａを図１５のＹ1 軸に
沿って点Ｆ1 から変位させることにより、ホーン１ａに
対応するビームの利得低下量のうちホーン１ｂ及びステ
ー１５ｂのブロッキングにより生じる成分が減少する。
その反面、収差による利得低下量は増加する。従って、
利得低下量Ｌ1 は、ある距離α1 において最小となる。
距離α2 と利得低下量Ｌ2 についても同様の関係があ
る。
【００７５】本実施例は、図１６（ｂ）に示される重み
付き和Ｌが最小となるよう、距離α1 及びα2 を定め、
定めた距離α1 及びα2 に応じてホーン１ａ及び１ｂを
配置する点を特徴としている。ここに、重みｗ1 、ｗ2
は、対応するビームの所望利得の差に応じて決まる。例
えば、ホーン１ａに対応するビームを用いて通信衛星か
らの電波を受信し、ホーン１ｂに対応するビームを用い
て放送衛星からの電波を受信する用途に本実施例を適用
する場合、通常、通信衛星からの電波が放送衛星からの
電波に比べて弱いから、ホーン１ａに対応するビームの
所望利得は、ホーン１ｂに対応するビームの所望利得よ
りも高くなる。この場合、利得低下量Ｌ1 の重みｗ1 は
利得低下量Ｌ2 の重みｗ2 より大きくする。
付き和Ｌが最小となるよう、距離α1 及びα2 を定め、
定めた距離α1 及びα2 に応じてホーン１ａ及び１ｂを
配置する点を特徴としている。ここに、重みｗ1 、ｗ2
は、対応するビームの所望利得の差に応じて決まる。例
えば、ホーン１ａに対応するビームを用いて通信衛星か
らの電波を受信し、ホーン１ｂに対応するビームを用い
て放送衛星からの電波を受信する用途に本実施例を適用
する場合、通常、通信衛星からの電波が放送衛星からの
電波に比べて弱いから、ホーン１ａに対応するビームの
所望利得は、ホーン１ｂに対応するビームの所望利得よ
りも高くなる。この場合、利得低下量Ｌ1 の重みｗ1 は
利得低下量Ｌ2 の重みｗ2 より大きくする。
【００７６】この様に、本実施例においては、２本のビ
ームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2 の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ
1 ＋ｗ2 Ｌ2 が最小となるよう距離α1 及びα2 を定め
ているため、利得低下を各ビームの所望利得に応じて各
ビームに最適な割合で配分したマルチビームアンテナが
得られる。
ームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2 の重み付き和Ｌ＝ｗ1 Ｌ
1 ＋ｗ2 Ｌ2 が最小となるよう距離α1 及びα2 を定め
ているため、利得低下を各ビームの所望利得に応じて各
ビームに最適な割合で配分したマルチビームアンテナが
得られる。
【００７７】実施例１３ 図１７には、この発明の実施例１３に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１７（ａ）
は対称面１１における断面図、図１７（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１２と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
一次放射系１０ａがホーン１ａ及び１ｃにより構成され
ており、一次放射系１０ｂがホーン１ｂにより構成され
ている。ホーン１ａ及び１ｃはいずれも点Ｆ1 近傍かつ
対称面１１近傍に配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に
配置される。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１７（ａ）
は対称面１１における断面図、図１７（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１２と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
一次放射系１０ａがホーン１ａ及び１ｃにより構成され
ており、一次放射系１０ｂがホーン１ｂにより構成され
ている。ホーン１ａ及び１ｃはいずれも点Ｆ1 近傍かつ
対称面１１近傍に配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に
配置される。
【００７８】図１８には、地上から見た静止衛星軌道２
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｃが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃは、例えば、図１７のホーン１ａ及
び１ｃにそれぞれ対応する通信衛星であり、静止衛星１
９ｂはホーン１ｂに対応する放送衛星である。静止衛星
１９ａ及び１９ｃは互いに近接しており、また、いずれ
も回転楕円面鏡２の対称面１１上又はその近傍に位置し
ている。また、ホーン１ａ及び１ｃに対応するビームと
ホーン１ｂに対応するビームの間隔は大きい。従って、
３個の静止衛星１９ａ〜１９ｃは２群にわかれていると
いえる。
０が示されている。この軌道２０上には、３個の静止衛
星１９ａ〜１９ｃが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃは、例えば、図１７のホーン１ａ及
び１ｃにそれぞれ対応する通信衛星であり、静止衛星１
９ｂはホーン１ｂに対応する放送衛星である。静止衛星
１９ａ及び１９ｃは互いに近接しており、また、いずれ
も回転楕円面鏡２の対称面１１上又はその近傍に位置し
ている。また、ホーン１ａ及び１ｃに対応するビームと
ホーン１ｂに対応するビームの間隔は大きい。従って、
３個の静止衛星１９ａ〜１９ｃは２群にわかれていると
いえる。
【００７９】本実施例においては、図１７に示されるよ
うに、一次放射系１０ａを構成するホーン１ａ及び１ｃ
が点Ｆ1 近傍に配置され、一次放射系１０ｂを構成する
ホーン１ｂが点Ｆ2 近傍に配置される。従って、ホーン
１ａ及び１ｃに対応したビームとして、直線偏波を用い
た場合に交差偏波識別度が良好となるビームが得られ、
隣接衛星による干渉を低減できると共に、収差による利
得低下が少なく、２組のビームの間隔が大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。
うに、一次放射系１０ａを構成するホーン１ａ及び１ｃ
が点Ｆ1 近傍に配置され、一次放射系１０ｂを構成する
ホーン１ｂが点Ｆ2 近傍に配置される。従って、ホーン
１ａ及び１ｃに対応したビームとして、直線偏波を用い
た場合に交差偏波識別度が良好となるビームが得られ、
隣接衛星による干渉を低減できると共に、収差による利
得低下が少なく、２組のビームの間隔が大きなマルチビ
ームアンテナが得られる。
【００８０】実施例１４ 図１９には、この発明の実施例１４に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。特に図１９（ａ）
は対称面１１における断面図、図１９（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１３と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
実施例１３における一次放射系１０ａを４個のホーン１
ａ及び１ｃ〜１ｅから構成されている。ホーン１ａ及び
１ｃ〜１ｅはいずれも点Ｆ1 近傍かつ対称面１１近傍に
配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に配置される。
アンテナの概略構成が示されている。特に図１９（ａ）
は対称面１１における断面図、図１９（ｂ）はＦ2 Ｍ0
方向から見た正面図である。実施例１乃至１３と同様の
部材には同一の符号が付されている。この実施例では、
実施例１３における一次放射系１０ａを４個のホーン１
ａ及び１ｃ〜１ｅから構成されている。ホーン１ａ及び
１ｃ〜１ｅはいずれも点Ｆ1 近傍かつ対称面１１近傍に
配置され、ホーン１ｂは点Ｆ2 近傍に配置される。
【００８１】図２０には、地上から見た静止衛星軌道２
０が示されている。この軌道２０上には、５個の静止衛
星１９ａ〜１９ｅが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは、例えば、図１９のホー
ン１ａ及び１ｃ〜１ｅにそれぞれ対応する通信衛星であ
る。静止衛星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは互いに近接し
ており、また、いずれも回転楕円面鏡２の対称面１１上
又はその近傍に位置している。また、ホーン１ａ及び１
ｃ〜１ｅに対応するビームとホーン１ｂに対応するビー
ムの間隔は大きい。従って、５個の静止衛星１９ａ〜１
９ｅは２群にわかれているといえる。
０が示されている。この軌道２０上には、５個の静止衛
星１９ａ〜１９ｅが位置している。これらのうち静止衛
星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは、例えば、図１９のホー
ン１ａ及び１ｃ〜１ｅにそれぞれ対応する通信衛星であ
る。静止衛星１９ａ及び１９ｃ〜１９ｅは互いに近接し
ており、また、いずれも回転楕円面鏡２の対称面１１上
又はその近傍に位置している。また、ホーン１ａ及び１
ｃ〜１ｅに対応するビームとホーン１ｂに対応するビー
ムの間隔は大きい。従って、５個の静止衛星１９ａ〜１
９ｅは２群にわかれているといえる。
【００８２】このように、一次放射系１０ａを２個以上
の、例えば４個のホーンから構成した場合にも、実施例
１３と同様の効果がえられる。
の、例えば４個のホーンから構成した場合にも、実施例
１３と同様の効果がえられる。
【００８３】実施例１５ 図２１には、この発明の実施例１５に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１４
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たる回転機構がステー１５ａとス
テー支持具１６との接続部分付近に設けられており、ホ
ーン１ａをステー１５ａごと駆動することができる。こ
れにより、一次放射器であるホーン１ａの位置を変える
ことができる。また、ホーン１ａの偏波面を変えるた
め、偏波面切替装置２２が設けられている。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１４
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たる回転機構がステー１５ａとス
テー支持具１６との接続部分付近に設けられており、ホ
ーン１ａをステー１５ａごと駆動することができる。こ
れにより、一次放射器であるホーン１ａの位置を変える
ことができる。また、ホーン１ａの偏波面を変えるた
め、偏波面切替装置２２が設けられている。
【００８４】この実施例においては、一次放射系１０ａ
が１個のホーン１ａからなるにもかかわらず、ホーン１
ａの位置及び偏波面を切替えることにより、異なる方向
から到来する異なる偏波の電波を選択して受信できる。
一次放射系１０ａを複数のホーンで構成した場合に比べ
て、一次放射系１０ｂに対応したビームの利得のホーン
１ａのブロッキングに起因した低下を、低減することが
できる。
が１個のホーン１ａからなるにもかかわらず、ホーン１
ａの位置及び偏波面を切替えることにより、異なる方向
から到来する異なる偏波の電波を選択して受信できる。
一次放射系１０ａを複数のホーンで構成した場合に比べ
て、一次放射系１０ｂに対応したビームの利得のホーン
１ａのブロッキングに起因した低下を、低減することが
できる。
【００８５】実施例１６ 図２２には、この発明の実施例１６に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１５
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たるスライド機構がホーン１ａと
ステー１５ａとの接続部分に設けられており、ホーン１
ａをスライドさせることができる。これにより、一次放
射器であるホーン１ａの位置を変えることができる。ま
た、ホーン１ａの偏波面を変えるため、偏波面切替装置
２２が設けられている。従って、実施例１５と同様の効
果を得ることができる。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１５
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、駆動装置２１たるスライド機構がホーン１ａと
ステー１５ａとの接続部分に設けられており、ホーン１
ａをスライドさせることができる。これにより、一次放
射器であるホーン１ａの位置を変えることができる。ま
た、ホーン１ａの偏波面を変えるため、偏波面切替装置
２２が設けられている。従って、実施例１５と同様の効
果を得ることができる。
【００８６】実施例１７ 図２３には、この発明の実施例１７に係るマルチビーム
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１６
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、制御装置２３によって、駆動装置２１及び偏波
面切替装置２２双方が制御される。また、制御装置２３
は、受信器の放送選択手段２４の動作に応じて動作す
る。
アンテナの概略構成が示されている。実施例１乃至１６
と同様の部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、制御装置２３によって、駆動装置２１及び偏波
面切替装置２２双方が制御される。また、制御装置２３
は、受信器の放送選択手段２４の動作に応じて動作す
る。
【００８７】この実施例においては、受信器の放送選択
手段２４の動作に応じて制御装置２３を動作させ、これ
により駆動装置２１及び偏波面切替装置２２双方を制御
してホーン１ａ及び偏波面切替装置２２を動作させるた
め、異なる方向から到来する互いに異なる偏波の電波の
うち、任意の１個を容易に選択して受信できる。
手段２４の動作に応じて制御装置２３を動作させ、これ
により駆動装置２１及び偏波面切替装置２２双方を制御
してホーン１ａ及び偏波面切替装置２２を動作させるた
め、異なる方向から到来する互いに異なる偏波の電波の
うち、任意の１個を容易に選択して受信できる。
【００８８】実施例１８ 図２４には、この発明の実施例１８に係るマルチビーム
アンテナの放射パターンが示されている。特に図２４
（ａ）は直線偏波、図２４（ｂ）は円偏波の場合の、放
射パターンを示す図である。ただし、これらの放射パタ
ーンは、対称面１１に垂直でかつビームのピークを含む
面内における放射パターンである。図において２５は主
偏波の振幅、２６は交差偏波の振幅である。
アンテナの放射パターンが示されている。特に図２４
（ａ）は直線偏波、図２４（ｂ）は円偏波の場合の、放
射パターンを示す図である。ただし、これらの放射パタ
ーンは、対称面１１に垂直でかつビームのピークを含む
面内における放射パターンである。図において２５は主
偏波の振幅、２６は交差偏波の振幅である。
【００８９】一般に、オフセット型の回転二次曲面を反
射鏡として用いると、その鏡面の非対称性のため、直線
偏波に対しては、図２４（ａ）に示すように、ビームの
ピークを中心に正偏波の位相と比べて−９０°か＋９０
°の位相を有する交差偏波が発生する。一方、円偏波に
対しては、図２４（ｂ）に示すように、交差偏波は生じ
ず、かわりに正偏波において角度Δだけビームずれを生
ずる。本実施例においては、円偏波を受信する一次放射
器（ホーン１ａ又は１ｂ）を、このビームずれに応じて
位置補償された点に配置する。
射鏡として用いると、その鏡面の非対称性のため、直線
偏波に対しては、図２４（ａ）に示すように、ビームの
ピークを中心に正偏波の位相と比べて−９０°か＋９０
°の位相を有する交差偏波が発生する。一方、円偏波に
対しては、図２４（ｂ）に示すように、交差偏波は生じ
ず、かわりに正偏波において角度Δだけビームずれを生
ずる。本実施例においては、円偏波を受信する一次放射
器（ホーン１ａ又は１ｂ）を、このビームずれに応じて
位置補償された点に配置する。
【００９０】この実施例においては、円偏波が回転楕円
面鏡２で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置
補償された点に、一次放射器を配置することにより、円
偏波の電波を良好に受信できる。
面鏡２で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置
補償された点に、一次放射器を配置することにより、円
偏波の電波を良好に受信できる。
【００９１】その他 なお、本発明は以上の各実施例に係る構成に限定される
ものではない。例えば、各実施例を好適に組み合わせる
ことも可能である。
ものではない。例えば、各実施例を好適に組み合わせる
ことも可能である。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重
平均して得られる反射鏡に近似し、２個の焦点Ｇ1 及び
Ｇ2 を有する回転楕円面鏡を反射鏡として用いるととも
に、第１及び第２の一次放射系を、回転楕円面鏡の中心
点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1 又はＧ2 方向にあり中心点Ｍ0
からの距離が１／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まるＬ
0 である点Ｆ1 及び点Ｆ2 又はその近傍に配置するよう
にしたため、収差による利得低下が少なく、ビーム間隔
の大きなマルチビームアンテナが得られる。その際、各
ビームに按分されるコマ収差を見込んで、幾何光学的に
定まるビーム間隔を実際のビーム間隔の１／１．０〜１
／０．７倍＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ
収差によるビームシフトを補償することができ、収差に
よる利得低下の少ないビームが所望のビーム間隔で得ら
れる。
２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて法線方向に加重
平均して得られる反射鏡に近似し、２個の焦点Ｇ1 及び
Ｇ2 を有する回転楕円面鏡を反射鏡として用いるととも
に、第１及び第２の一次放射系を、回転楕円面鏡の中心
点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1 又はＧ2 方向にあり中心点Ｍ0
からの距離が１／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 で定まるＬ
0 である点Ｆ1 及び点Ｆ2 又はその近傍に配置するよう
にしたため、収差による利得低下が少なく、ビーム間隔
の大きなマルチビームアンテナが得られる。その際、各
ビームに按分されるコマ収差を見込んで、幾何光学的に
定まるビーム間隔を実際のビーム間隔の１／１．０〜１
／０．７倍＝１．０〜１．４倍とすることにより、コマ
収差によるビームシフトを補償することができ、収差に
よる利得低下の少ないビームが所望のビーム間隔で得ら
れる。
【００９３】さらに、本発明によれば、いずれかの一次
放射系に対応するビームのヌルを、このビームの方向と
異なり干渉波が存在する特定方向に設定することによ
り、特定の方向からの干渉を除去できる。また、そのた
めの方法としては、例えば、ビームのヌルが当該特定方
向となるよう、当該ビーム方向及び当該特定方向を含む
平面内の反射鏡の開口径を設定する方法や、当該特定方
向に当該ビームの当該特定方向の放射パターンと等振幅
・逆位相の平面波が生じるよう、平面波合成法を用いて
回転楕円面鏡を修整し、この平面波との合成により当該
ビームのヌルを当該特定方向とする方法を、使用でき
る。
放射系に対応するビームのヌルを、このビームの方向と
異なり干渉波が存在する特定方向に設定することによ
り、特定の方向からの干渉を除去できる。また、そのた
めの方法としては、例えば、ビームのヌルが当該特定方
向となるよう、当該ビーム方向及び当該特定方向を含む
平面内の反射鏡の開口径を設定する方法や、当該特定方
向に当該ビームの当該特定方向の放射パターンと等振幅
・逆位相の平面波が生じるよう、平面波合成法を用いて
回転楕円面鏡を修整し、この平面波との合成により当該
ビームのヌルを当該特定方向とする方法を、使用でき
る。
【００９４】また、本発明によれば、ヘリカルアンテナ
及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射器
とする一次放射系を使用することにより、一次放射器又
はこれと関連する部材（ステー等）によるブロッキング
を防止抑制できる。さらに、バックファイア形アンテナ
を一次放射器として使用した場合、ステーによるブロッ
キングを生じさせることなく当該ステーにより中心点Ｍ
0 又はその近傍に支持できるから、マルチビームアンテ
ナのコンパクト化を実現できる。
及びバックファイア形アンテナのいずれかを一次放射器
とする一次放射系を使用することにより、一次放射器又
はこれと関連する部材（ステー等）によるブロッキング
を防止抑制できる。さらに、バックファイア形アンテナ
を一次放射器として使用した場合、ステーによるブロッ
キングを生じさせることなく当該ステーにより中心点Ｍ
0 又はその近傍に支持できるから、マルチビームアンテ
ナのコンパクト化を実現できる。
【００９５】さらに、本発明によれば、各一次放射系に
対応して１個ずつステーを設け、このステーにより対応
する一次放射系を支持するようにしたため、ステーのブ
ロッキングによる利得低下を低減できる。
対応して１個ずつステーを設け、このステーにより対応
する一次放射系を支持するようにしたため、ステーのブ
ロッキングによる利得低下を低減できる。
【００９６】また、本発明によれば、各ステーを回転楕
円面鏡に共通支持するステー支持具を設けたため、ステ
ーの支持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテ
ナの構造が簡易かつ安価となる。
円面鏡に共通支持するステー支持具を設けたため、ステ
ーの支持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテ
ナの構造が簡易かつ安価となる。
【００９７】本発明によれば、ステー支持具と一体のア
ンテナマウントによりベランダその他の構造物に取り付
けるようにしたため、ステーの支持構造及びアンテナ支
持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテナの構
造が簡易かつ安価となる。さらに、このステー支持具
は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、中心点
Ｍ0、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面から
みて上側に配設することができるため、ベランダ等の構
造物から上部に張り出す部分が小さくなり、構造が簡易
で安価、かつ美観の点で良好なマルチビームアンテナが
得られる。
ンテナマウントによりベランダその他の構造物に取り付
けるようにしたため、ステーの支持構造及びアンテナ支
持機構が１か所にまとまり、マルチビームアンテナの構
造が簡易かつ安価となる。さらに、このステー支持具
は、直線Ｆ1 Ｆ2 がほぼ水平となる状態で、中心点
Ｍ0、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回転楕円面鏡の対称面から
みて上側に配設することができるため、ベランダ等の構
造物から上部に張り出す部分が小さくなり、構造が簡易
で安価、かつ美観の点で良好なマルチビームアンテナが
得られる。
【００９８】さらに、本発明によれば、第１及び第２の
一次放射系を、それぞれ、Ｙ1 軸又はＹ2 軸に沿い、回
転楕円面鏡の対称面から距離α1 又はα2 だけ離れた点
Ｆ3又は点Ｆ4 乃至その近傍に配設し、第１及び第２の
一次放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2
の重み付け加算値Ｌが最小となるよう距離α1 及びα2
を定めるようにしたため、利得低下を２組のビームに最
適な割合で配分できる。
一次放射系を、それぞれ、Ｙ1 軸又はＹ2 軸に沿い、回
転楕円面鏡の対称面から距離α1 又はα2 だけ離れた点
Ｆ3又は点Ｆ4 乃至その近傍に配設し、第１及び第２の
一次放射系に対応するビームの利得低下量Ｌ1 及びＬ2
の重み付け加算値Ｌが最小となるよう距離α1 及びα2
を定めるようにしたため、利得低下を２組のビームに最
適な割合で配分できる。
【００９９】また、本発明によれば、一次放射系を複数
の一次放射器を含む構成とすることにより、３本以上の
ビームを放射するマルチビームアンテナが得られる。加
えて、各一次放射器は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を
含む回転楕円面鏡の対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ
1 の近傍に、それぞれ配置することができるから、直線
偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビーム
の組が得られると共に、収差による利得低下が少なく、
２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナが得
られる。
の一次放射器を含む構成とすることにより、３本以上の
ビームを放射するマルチビームアンテナが得られる。加
えて、各一次放射器は、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を
含む回転楕円面鏡の対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ
1 の近傍に、それぞれ配置することができるから、直線
偏波を用いた場合の交差偏波識別度が良好な第１ビーム
の組が得られると共に、収差による利得低下が少なく、
２組のビームの間隔が大きなマルチビームアンテナが得
られる。
【０１００】また、本発明によれば、一次放射系の構成
を一次放射器を１個含む構成とし、一次放射器の位置を
変化させる駆動装置及び当該一次放射器の偏波面を変化
させる偏波面切替装置を設けるようにしたため、異なる
方向からくる偏波の異なる電波を選択受信できる。ま
た、その際、マルチビームアンテナに接続された受信器
の放送選択手段の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替
装置を制御する制御装置を設けるようにしたため、異な
る方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを
容易に選択して受信できる。
を一次放射器を１個含む構成とし、一次放射器の位置を
変化させる駆動装置及び当該一次放射器の偏波面を変化
させる偏波面切替装置を設けるようにしたため、異なる
方向からくる偏波の異なる電波を選択受信できる。ま
た、その際、マルチビームアンテナに接続された受信器
の放送選択手段の動作に応じ、駆動装置及び偏波面切替
装置を制御する制御装置を設けるようにしたため、異な
る方向からくる偏波の異なる電波のうちの任意の１つを
容易に選択して受信できる。
【０１０１】さらに、本発明によれば、一次放射系のう
ち円偏波を受信する一次放射系を、円偏波が回転楕円面
鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補償
された点に配置するようにしたため、円偏波の電波を良
好に受信できる。
ち円偏波を受信する一次放射系を、円偏波が回転楕円面
鏡で反射された際に生ずるビームずれに応じて位置補償
された点に配置するようにしたため、円偏波の電波を良
好に受信できる。
【０１０２】そして、本発明の回転楕円面鏡の合成方法
によれば、それぞれ点Ｆ1 又はＦ2を焦点としその鏡軸
方向をそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向とする２
個のパラボラ反射鏡を定め、これらのパラボラ反射鏡を
コマ収差が按分されるよう加重平均して合成反射鏡を定
め、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2を焦点とし点Ｍ0 を中心点とする
回転楕円面鏡を定め、このような回転楕円面鏡と合成反
射鏡とを比較して、像面湾曲及び非点収差が現れずかつ
コマ収差がビーム間で按分されるための条件を定めるよ
うにしたため、定められた条件を満たす点Ｆ1 及びＦ2
に一次放射系を配置することにより、像面湾曲及び非点
収差といった、利得低下の要因が消失し、また、コマ収
差が按分されるため、ビーム間隔を大きくすることが可
能になる。
によれば、それぞれ点Ｆ1 又はＦ2を焦点としその鏡軸
方向をそれぞれＭ0 Ｆ2 方向又はＭ0 Ｆ1 方向とする２
個のパラボラ反射鏡を定め、これらのパラボラ反射鏡を
コマ収差が按分されるよう加重平均して合成反射鏡を定
め、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長した直線上に存在
する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2 方向に延長した直
線上に存在する点Ｇ2を焦点とし点Ｍ0 を中心点とする
回転楕円面鏡を定め、このような回転楕円面鏡と合成反
射鏡とを比較して、像面湾曲及び非点収差が現れずかつ
コマ収差がビーム間で按分されるための条件を定めるよ
うにしたため、定められた条件を満たす点Ｆ1 及びＦ2
に一次放射系を配置することにより、像面湾曲及び非点
収差といった、利得低下の要因が消失し、また、コマ収
差が按分されるため、ビーム間隔を大きくすることが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１の設計原理を詳細に説明する図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例２に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施例３に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例３におけるホーン１ａに対応
するビームの放射パターンの例を示す図である。
するビームの放射パターンの例を示す図である。
【図６】この発明の実施例４に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図７】実施例４における回転楕円面鏡の修整原理を詳
細に説明するための断面図である。
細に説明するための断面図である。
【図８】この発明の実施例５に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図９】この発明の実施例６に係るマルチビームアンテ
ナの概略構成を示す斜視図である。
ナの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施例７に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す斜視図である。
テナの概略構成を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施例８に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す図であり、特に図１１（ａ）は斜
視図、図１１（ｂ）は平面図である。
テナの概略構成を示す図であり、特に図１１（ａ）は斜
視図、図１１（ｂ）は平面図である。
【図１２】この発明の実施例９に係るマルチビームアン
テナの概略構成を示す図であり、特に図１２（ａ）は斜
視図、図１２（ｂ）は平面図である。
テナの概略構成を示す図であり、特に図１２（ａ）は斜
視図、図１２（ｂ）は平面図である。
【図１３】この発明の実施例１０に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１３（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１３（ｂ）は側面
図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１３（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１３（ｂ）は側面
図である。
【図１４】この発明の実施例１１に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１４（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１４（ｂ）は側面
図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１４（ａ）は
構造物に取り付けた状態の斜視図、図１４（ｂ）は側面
図である。
【図１５】この発明の実施例１２に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１５（ａ）は
側面図、図１５（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１５（ａ）は
側面図、図１５（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
【図１６】この実施例における距離α1 及びα2 の設定
方法を説明するための図であり、特に図１６（ａ）は距
離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を示す図、図１６
（ｂ）は重み付けされた利得低下量Ｌの等高線図であ
る。
方法を説明するための図であり、特に図１６（ａ）は距
離α1 に対する利得低下量Ｌ1 の関係を示す図、図１６
（ｂ）は重み付けされた利得低下量Ｌの等高線図であ
る。
【図１７】この発明の実施例１３に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１７（ａ）は
側面図、図１７（ｂ）は正面図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１７（ａ）は
側面図、図１７（ｂ）は正面図である。
【図１８】この実施例１３において地上から見た静止衛
星軌道上の静止衛星の位置を示す図である。
星軌道上の静止衛星の位置を示す図である。
【図１９】この発明の実施例１４に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１９（ａ）は
側面図、図１９（ｂ）は正面図である。
ンテナの概略構成を示す図であり、特に図１９（ａ）は
側面図、図１９（ｂ）は正面図である。
【図２０】この実施例において地上から見た静止衛星軌
道上の静止衛星の位置を示す図である。
道上の静止衛星の位置を示す図である。
【図２１】この発明の実施例１５に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２２】この発明の実施例１６に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２３】この発明の実施例１７に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を示す側面図である。
ンテナの概略構成を示す側面図である。
【図２４】この発明の実施例１８に係るマルチビームア
ンテナの概略構成を説明するため放射パターンを示す図
である。
ンテナの概略構成を説明するため放射パターンを示す図
である。
【図２５】従来のマルチビームアンテナの概略構成図で
ある。
ある。
【図２６】従来のマルチビームアンテナのビーム偏向時
の相対利得を示す図である。
の相対利得を示す図である。
【符号の説明】 １ａ〜１ｅ ホーン ２ 回転楕円面鏡 ３ａ，３ｂ ビーム方向 ４ａ，４ｂ パラボラ反射鏡 ５ 開口面 ６ａ，６ｂ 幾何光学的に決まるビーム方向 ７ 干渉波が存在する方向 ８ 点Ｍ0 と方向３ａ及び７を含む平面 ９ 修整反射鏡 １０ａ，１０ｂ 一次放射系 １１ 対称面 １２ａ，１２ｂ ヘリカルアンテナ １３ａ，１３ｂ バックファイア形アンテナ １４ａ，１４ｂ 主ビーム １５ａ，１５ｂ ステー １６ ステー支持具 １７ アンテナマウント １８ ベランダその他の構造物 １９ａ〜１９ｅ 静止衛星 ２０ 地上から見た静止衛星軌道 ２１ 駆動装置 ２２ 偏波面切替装置 ２３ 制御装置 ２４ 受信器の放送選択手段 ２５ 主偏波の振幅 ２６ 交差偏波の振幅 ２７ 点Ｍ0 を通るパラボラ軸に平行な直線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片木 孝至 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機株式会社電子システム研究所内 (72)発明者 古野 孝允 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 大和 昌夫 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内
Claims (11)
- 【請求項１】 ２個のパラボラ反射鏡を中心点Ｍ0 にて
法線方向に加重平均して得られる反射鏡に少なくとも３
次以下の項が一致するよう近似して得られ、２個の焦点
Ｇ1 及びＧ2 を有する回転楕円面鏡と、 回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ1 方向にあり
中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ1 又はその近傍
に配置された第１の一次放射系と、 回転楕円面鏡の中心点Ｍ0 からみて焦点Ｇ2 方向にあり
中心点Ｍ0 からの距離がＬ0 である点Ｆ2 又はその近傍
に配置された第２の一次放射系と、 を備え、 距離Ｌ0 が、中心点Ｍ0 から焦点Ｇ1 までの距離Ｌ1 及
び中心点Ｍ0 から焦点Ｇ2 までの距離Ｌ2 との間に、 １／Ｌ0 ＝１／Ｌ1 ＋１／Ｌ2 の関係を有することを特徴とするマルチビームアンテ
ナ。 - 【請求項２】 請求項１記載のマルチビームアンテナに
おいて、 いずれかの一次放射系に対応するビームのヌルが、この
ビームの方向と異なり干渉波が存在する特定方向に設定
され、 当該特定方向の干渉波の影響を排除することを特徴とす
るマルチビームアンテナ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のマルチビームアン
テナにおいて、 少なくともいずれかの一次放射系がヘリカルアンテナ及
びバックファイア形アンテナのいずれかを含むことを特
徴とするマルチビームアンテナ。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載のマルチビームアン
テナにおいて、 各一次放射系に対応して１個ずつ設けられ、対応する一
次放射系を支持する複数のステーを備えたことを特徴と
するマルチビームアンテナ。 - 【請求項５】 請求項４記載のマルチビームアンテナに
おいて、 各ステーの一次放射系側と反対側の端部に連結され、各
ステーを回転楕円面鏡に共通支持するステー支持具を備
えることを特徴とするマルチビームアンテナ。 - 【請求項６】 請求項５記載のマルチビームアンテナに
おいて、 マルチビームアンテナをベランダその他の構造物に取り
付けるためのアンテナマウントを備え、 アンテナマウントがステー支持具と一体であることを特
徴とするマルチビームアンテナ。 - 【請求項７】 請求項１乃至６記載のマルチビームアン
テナにおいて、 第１の一次放射系が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含
む回転楕円面鏡の対称面に対して垂直で点Ｆ1 を通るＹ
1 軸に沿い、対称面から距離α1 だけ離れた点Ｆ3 又は
その近傍に配設され、 第２の一次放射系が、上記対称面に対して垂直で点Ｆ2
を通るＹ2 軸に沿い、対称面から距離α2 だけ離れた点
Ｆ4 又はその近傍に配設され、 距離α1 及びα2 が、第１の一次放射系に対応するビー
ムの利得低下量Ｌ1 ［ｄＢ］（＞０）及び第２の一次放
射系に対応するビームの利得低下量Ｌ2 ［ｄＢ］（＞
０）の重み付け加算値Ｌ［ｄＢ］が最小となる値であ
り、 利得低下量Ｌ1 が、第２の一次放射系及びこれに関連す
る部材によるブロッキングによる利得低下並びに第１の
一次放射系を対称面から距離α1 ずらすことにより生ず
る収差による利得低下の合計であり、 利得低下量Ｌ2 が、第１の一次放射系及びこれに関連す
る部材によるブロッキングによる利得低下並びに第２の
一次放射系を対称面から距離α2 ずらすことにより生ず
る収差による利得低下の合計であることを特徴とするマ
ルチビームアンテナ。 - 【請求項８】 請求項１乃至７記載のマルチビームアン
テナにおいて、 第１の一次放射系が複数の一次放射器を含み、 各一次放射器が、中心点Ｍ0 、点Ｆ1 及びＦ2 を含む回
転楕円面鏡の対称面上又はその近傍で、かつ点Ｆ1 の近
傍に、それぞれ配置されたことを特徴とするマルチビー
ムアンテナ。 - 【請求項９】 請求項１乃至８記載のマルチビームアン
テナにおいて、 第１の一次放射系が１個の一次放射器を含み、 一次放射器の位置を変化させる駆動装置と、 当該一次放射器の偏波面を変化させる偏波面切替装置
と、 を備えることを特徴とするマルチビームアンテナ。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９記載のマルチビームア
ンテナにおいて、 一次放射系のうち円偏波を受信する一次放射系が、円偏
波が回転楕円面鏡で反射された際に生ずるビームずれに
応じて位置補償された点に配置されたことを特徴とする
マルチビームアンテナ。 - 【請求項１１】 点Ｍ0 から点Ｆ2 を向く方向を鏡軸方
向とし点Ｆ1 を焦点とする第１のパラボラ反射鏡及び点
Ｍ0 から点Ｆ1 を向く方向を鏡軸方向とし点Ｆ2 を焦点
とする第２のパラボラ反射鏡を定めるステップと、 第１のパラボラ反射鏡及び第２のパラボラ反射鏡の間で
コマ収差が按分されるようこれらのパラボラ反射鏡を加
重平均することにより合成反射鏡を定めるステップと、 点Ｍ0 を中心点とし、線分Ｍ0 Ｆ1 を点Ｆ1 方向に延長
した直線上に存在する点Ｇ1 及び線分Ｍ0 Ｆ2 を点Ｆ2
方向に延長した直線上に存在する点Ｇ2 を焦点とする回
転楕円面鏡を定めるステップと、 点Ｆ1 及びＦ2 に一次放射系を配置した場合にこれらの
一次放射系に対応するビームに像面湾曲及び非点収差が
現れずかつコマ収差がビーム間で按分されるための条件
を、合成反射鏡と回転楕円面鏡とを比較することにより
定めるステップと、 を有し、 定めた条件を各一次放射系の配置条件とすることを特徴
とする回転楕円面鏡の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566693A JP2796487B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | マルチビームアンテナ及びこれに適する回転楕円面鏡の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566693A JP2796487B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | マルチビームアンテナ及びこれに適する回転楕円面鏡の合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746034A true JPH0746034A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2796487B2 JP2796487B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=16174749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18566693A Expired - Fee Related JP2796487B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | マルチビームアンテナ及びこれに適する回転楕円面鏡の合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796487B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014068334A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-04-17 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 受信アンテナ装置及び鏡面修整反射鏡の製造方法 |
| WO2014073222A1 (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 三菱電機株式会社 | アレー給電反射鏡アンテナ装置およびその制御方法 |
| WO2020158045A1 (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP18566693A patent/JP2796487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014068334A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-04-17 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 受信アンテナ装置及び鏡面修整反射鏡の製造方法 |
| WO2014073222A1 (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 三菱電機株式会社 | アレー給電反射鏡アンテナ装置およびその制御方法 |
| US9601827B2 (en) | 2012-11-07 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array-fed reflector antenna device and method of controlling this device |
| WO2020158045A1 (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2796487B2 (ja) | 1998-09-10 |
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