JPH0770908B2 - オフセットパラボラアンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野） この発明はアンテナに関し、これを構成するオフセット
形の反射鏡、一次放射器および電子機器箱の相互配設関
係を改良したオフセットパラボラアンテナに関するもの
である。

（従来の技術） 従来のこの種アンテナの構造は、例えば特開昭59−1740
03号公報に開示されているように、すなわち、第10図に
示すように、一次放射器51が反射鏡50の前方に配設さ
れ、コンバーター部を内蔵した電子機器箱52（以下電子
機器箱と言う）がさらにその前方に突出状に置かれ、両
者は支持腕53により支持かつ固定されていた。この様な
構成の結果、重量があり、かつ嵩の大きな電子機器箱52
が上方にある為、電子機器箱が強風を受けて反射鏡50お
よび支持腕53と共に揺れるのを防止する目的で、横持杆
54等の丈夫な補強部材を設ける必要があった。即ちこの
ようなアンテナ構造は、各部品に十二分な強度を要求す
る為、製造上不経済であった。また上記構成のアンテナ
の焦点軸方向の寸法Ｌはその構造上必然的に大きくな
り、狭い場所には設置できないという問題点があった。
さらに、電子機器箱52の出力端から反射鏡50の支持柱55
まで長い同軸ケーブル56を引き戻す必要があるので、こ
のケーブル56が強風に振られて接触不良事故を生じた
り、組立作業の障害になるという不都合もあった。

さらに反射鏡50の前方に突出している大嵩な電子機器箱
52が反射鏡50に入射する電波に陰の部分を生じたり、支
持杆54等の金属構造材に誘起される二次波源が一次電波
を乱し、抽出電波の質を低下させるという問題点もあっ
た。

上記問題点を解決する為に、反射鏡の下縁近くから湾曲
形状の導波管の一次放射器に向けて延設し、それで一次
放射器を支持するようにしたものが提供されている（例
えばU.S.P.NO.3653055明細書参照）。しかしそうする
と、一次放射器で入力された信号が反射鏡の下縁近くに
達するときには大きな損失（例えば12GHzにおいては、
ロスが0.15dB生じ、C/Nを著しく劣化）させる問題点が
起こる。また上記導波管も、長くなるので、機械的強度
の強い部材で形成しなければならない問題点もある。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記従来の各問題点を除き、経済的に安く製
造され、設置後の占有領域が小さいために設置個所が限
定されず強風下でも支障なくその機能を安定に維持で
き、その上一次放射器から次段に向かう信号のロスも比
較的小さくなるようにしたオフセットパラボラアンテナ
を提供しようとするものである。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段） 本願発明のオフセットパラボラアンテナは、反射鏡と、
反射鏡の鏡面前方に配設された一次放射器と、一次放射
器を反射鏡の下縁近くで支持する為の支持部材とから成
るオフセットパラボラアンテナにおいて、上記支持部材
は、下側を反射鏡の下縁近くに取付け、上方を一次放射
器に近づけるように樹立状に配置した電子機器箱と、上
方を上記一次放射器に連結し、下方を上記電子機器箱の
上方に連結したり曲り形状の導波管でもって構成し、一
次放射器からの入力は上記導波管を通って電子機器箱に
入り、支持部材としての電子機器箱に納められているコ
ンバーター部で変換されてから出力される構成である。

（作用） 支持柱に組付えた反射鏡下縁に重量のある電子機器箱の
下方を取り付け、それの上方には反射鏡の焦点軸方向に
屈曲状に湾曲形成された導波管の下方を連結し、その導
波管の上方には一次放射器を上記反射鏡に向けて取り付
ける。この様の構成の採用によりアンテナの焦点軸方向
の寸法を減少し、設置後におけるアンテナの安定良質な
機能を維持する。

（実施例） 以下本願の実施例を示す図面について説明する。第１図
から第５図において、１は焦点軸に関して非対称に構成
したオフセットパラボラ形の反射鏡で、その長径は25〜
65cm程度の範囲にあり、プレス成形された厚さ0.8〜1.2
mmの金属板、あるいは電波を良好に反射する金属網内蔵
の厚さ1.5〜3mmの合成樹脂材などから形成される。２は
例えば直径25mm程度のパイプで形成した支持柱、３は反
射鏡１を支持柱２に組付けるための反射鏡面取付金具で
ある。この取付金具３は、例えば実公昭52−310524号公
報において知られているものであり、鞍形金具４、Ｕ字
状ボルト５、Ｍ形金具６、Ｍ形金具６と対向する側を皺
曲状の筒面凹部7aに形成している当板７、蝶ナット８よ
りなる。鞍形金具４は４本の脚部端に設けた折曲舌部の
透孔９において、ボルト10により、反射鏡１の背面に形
成したスタッド11に螺着され、その両側面に穿設する透
孔12および長孔13において、ボルト14により、Ｍ形金具
６の脚壁に設けるネジ孔15に一体化されるようになって
いる。一方Ｍ形金具６の当板７とは、前者の肩部に設け
る透孔16と後者の端部に設ける透孔17とに挿通されるＵ
字状ボルト５とこれに螺着される蝶ナット８とにより連
結される構成になっている。

次に18は電子機器箱取付金具で、金属板を板金により、
正面コ字状に側面Ｌ字状に形成してあり、その両側面の
折曲舌部に形成するネジ孔19に、反射鏡１の背面下部に
設ける透孔21に挿通する電子機器箱取付金具取付ビス20
を螺着して、取付金具18を反射鏡１に固定する構造にな
っている。22は金属材で丈夫な中空状で、かつ長箱状に
形成した電子機器箱で、これの内部には例えば放送衛生
Ｓからの12GHz帯（11.714〜12.010GHz）の電波信号を1G
Hz帯（1.035〜1.335GHz）の信号に変換するコンバータ
ー部としての回路構成を内蔵している。なおこのコンバ
ーター回路構成と共に低雑音高周波増巾器を納めること
もできる。その上、電子機器箱の中には周波数変換回路
の他に、高周波増幅回路、中間周波増幅回路、安定化電
源回路等を必要に応じて内蔵できる。23は電子機器箱22
の一端近くの両側壁に設けるネジ孔で、これらに電子機
器取付金具18の両側壁下部に設けた透孔24を通して電子
機器箱取付ビス25を螺着して、電子機器箱22の下方を取
付金具18に組付ける構成になっている。26は電子機器箱
取付金具18の側の一端面において電子機器箱22に具備さ
れた出力端子で、Ｆ型接栓座が用いられている。尚出力
端子26は、電子機器箱22からの1GHz帯信号を出力すると
共にコンバーター回路動作用の15V電源を入力するため
の端子でもある。27は出力端子26に接続される同軸ケー
ブルで、バンド28により、適当個所において支持柱２に
結束固定されている。

さらに29はフランジ部で、その４隅に設ける透孔29aに
挿通するフランジ取付ビス30により、樹立状になってい
る電子機器箱22の上端面に止着される構造になってお
り、電子機器箱22と後述の導波管31とを電磁的、機械的
に接続する部分として準備されている。

31は曲がり状、例えば屈曲状に形成した円形断面の導波
管で、その下端は前記フランジ部29と一体に連結されて
おり、フランジ部29を電子機器箱22へ取り付けた状態で
は、その自由端が、反射鏡１に向って焦点軸の方向に曲
り戻る位置関係が実現されるようになっている。このよ
うに連結して電子機器箱22と、導波管31とでもって一次
放射器の支持部材が構成される。32は導波管31の他端に
取り付けた一次放射器で、受信電波を遮らない位置を選
び、これには反射鏡１で集束された電波が入力されるよ
う、反射鏡１の中央部に対向する位置に保持されてい
る。なお、上記電子機器箱22、一次放射器32および導波
管31は一体に構成されてもよくその場合にはフランジ部
29は省略される。

電子機器箱22には円−直線偏波変換器が設けられる。こ
の種変換器としては、信号経路内に45゜の角度の傾斜で
1/4波長誘電体板を挿入し、１次放射器から入射した円
偏波の電波のうち誘電体板と平行な電界成分の位相を90
゜遅らせ、これと直角な電界成分とを同位相にして合成
することにより円偏波を直線偏波に変換するように構成
したものが用いられる。上記変換器はフランジ部29ある
いは導波管31に設けられることもある。

上記構成のものにあっては、設置前の輸送時梱包状態で
は、第５図に示すように、ダンボール箱33内に、納まり
良く詰め込まれている。すなわち、下部に皿状の反射鏡
１が敷かれ、その凹部に電子機器箱取付金具18と反射鏡
面取付金具３と、電子機器箱22、フランジ部29、導波管
31および一次放射器32が単体に組付けられたものとが配
列され、都合４点の主要部品として収納されている。

このような小数部品を、以下に説明するような順序で、
第１、２図に示すような形状に、地上あるいはビルの屋
上などの設置面に設置する。まず支持柱２を周知の方法
で設置面に鉛直に固定する。次にボルト10により、反射
鏡面取付金具３の鞍形金具４を反射鏡１の背面に螺着固
定する。蝶ナット８を外して当板７をＵ字状ボルト５か
ら一旦抜き取り、Ｍ形金具６のＶ字溝6aを支持柱２の上
端部に当て付け、この上端部を挟む形に当板７の凹部7a
を添い付け、再び蝶ナット８をＵ字状ボルト５に締め付
ける。蝶ナット８による締付力は凹部7aの皺曲山部にお
いて強い接触圧力となって支持柱２に作用し、反射鏡１
を一定の高さに確実に保持することができる。Ｍ形金具
６と鞍形金具４とを一体に連結しているボルト14の長孔
13における位置を変えることにより、反射鏡１の焦点軸
の地表に対する角度を調節し、アンテナを設置する地域
に応じて、放送衛生Ｓからの電波が鏡面に最も効率よく
入射するようにする。

次にあらかじめ一次放射器32、導波管31およびフランジ
部29と一体になっている電子機器箱22に電子機器箱取付
金具18を電子機器箱取付ビス25により取付ける。さらに
取付金具18を電子機器箱取付金具取付ビス20により反射
鏡１の背面下部に取付ける。同軸ケーブル27の一端を出
力端子26に接続すると、同軸ケーブル27は自然に支持柱
２の近くに垂れ下る形になるので、これをバンド28によ
り支持柱２に結束する。

この段階における本実施例アンテナの側面形状は、第２
図に実線で示される。比較のために従来技術によるアン
テナの側面形状の関連部分を二点鎖線で示す。本実施例
におけるアンテナの焦点軸方向最大寸法１（支持柱２か
ら導波管31の最前部まで）と従来品アンテナにおける対
応寸法Ｌ′（支持柱55から同軸ケーブル56の最前端ま
で）との間には、両アンテナの構成上１＜＜Ｌ′なる関
係が明らかに生ずる。なお、電子機器箱取付金具18、電
子機器箱22および導波管31などが各個分解された状態か
ら、これを上述の形状に組み立てることもできる。

以上のように設置されたアンテナの反射鏡１に対し、放
送衛生Ｓからの電波はその焦点軸にほヾ平行に入射して
反射され、焦点の近傍に位置する一次放射器32に入る。
この電波は導波管31を通して電子機器箱22に導かれる。
ここで電波は上述の変換器により円偏波から直線偏波に
変換され、さらに箱内に内蔵されたコンバーター回路構
成により1GHz帯の信号に変えられる。この信号は出力端
子26および同軸ケーブル27を介して、受信装置の次のス
テップ、例えばBSチューナーに送られる。

アンテナを家屋のベランダに設置するばあいには、第６
図に示すように、まず家屋二階側壁34の下部にアンテナ
のサイドベース35を取付ける。これに支持柱２の下端を
固定する。その他の部分は前記と同様に組み立てられ
る。側壁34と手すり36との間の比較的狭い空間にもアン
テナが納められる。

日本家屋の両流れの屋根にアンテナを設置するばあいに
は、第７図に示すように、家屋の棟瓦の部分に多足状の
支持柱台37を置き、これに支持柱２を立てる。支持柱２
の上端部から、屋根の３点に向け斜下に支持線38を張り
渡す。その後は同様に反射鏡１等を組立てる。

次に第８、９図につき、一次放射器および導波管の異な
る実施例を説明する。39は断面が長方形である点を除い
て、前記導波管31と同様に、全体を屈曲状に形成してい
る導波管で、その一端にはフランジ部29が一体に設けら
れている。一次放射器40において411は導波管39の他端
であって屈曲形状の内側に固定している金属円板で、そ
の中心には穴42が穿設され、周辺にはネジ部43が形成さ
れている。なお、導波管39の壁面には、穴41と重なり合
う位置に同径の穴44が穿設されている。45は円柱状の絶
縁部材で、軸心に細孔46を有し、前記穴41,44に嵌着さ
れている。47は一次放射器40の主要部としてのヘリカル
状給電部で、その一端には直線状のプローブ48が形成さ
れており、これが細孔46に挿入されて固定されると共
に、その先端が導波管39内に突出している。49は誘電損
失の少ない合成樹脂材で円錐台形に形成したカバーで、
その底部周縁をネジ部43に螺合させている。

上記の一次放射器40にあっては、反射鏡１からの電波が
カバー49を通過してヘリカル状給電部47に達し、この給
電部47では円偏波が励振される。一次放射器40は、指向
性および利得の点で優れているオフセットパラボラアン
テナ反射鏡と組合わされ、一次放射器40の出力は、直接
に電子機器箱に内蔵されたコンバーター部に加えられ
る。

尚、前記実施例においては、放送衛生Ｓからの電波受信
用オフセットパラボラアンテナについて説明したが、通
信衛生を介して、12GHz帯,14GHz帯,20GHz帯,30GHz帯等
の電波を利用して送受信兼用アンテナとして前記実施例
と同様なオフセットパラボラアンテナを用いる事もでき
る。この場合、電子機器箱22内には前記のコンバーター
部と同様な受信系回路の他に、送信系回路として周波数
変換回路、電力増幅回路、変調回路、安定化電源回路、
混合回路等を必要に応じて内蔵すればよい。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、一次放射器の支持部材
が電子機器箱22と導波管31で構成され、反射鏡１の下縁
近くにコンバーター部を内蔵した重量のある電子機器箱
22を配置するようにしているので、従来品のように一次
放射器に近い上方位置に電子機器箱を配したが故、それ
を支える為の長い支持腕およびそのたの補強部材を要し
たものに比較して、その支持構造は簡易になる効果があ
る。このように、支持腕を構成する大嵩の電子機器箱が
下方に位置するので風圧などによる反射鏡１の働く回転
モーメントはきわめて小さくなる。また従来品より支持
部材の点数を少なくでき、反射鏡１をそれ程堅固に作る
必要もなくなり、アンテナを安価に製造できるという利
点がある。

しかも一次放射器32の支持構造は、丈夫で、大嵩な電子
機器箱22を下側に配し、その上に軽い中空の曲げ状の導
波管31を連結して構成しているので、自由端での自重が
軽く、反射鏡の揺れは少なく良好な送受信ができる。そ
の上、設置状態のアンテナの焦点軸方向の寸法が従来品
に比較して著しく減少され、コンパクトに組み上げら
れ、設置場所を問わず、狭いベランダ等にも設置される
という特徴が生じる。

さらに一次放射器の支持構造が、上半は導波管31で構成
し、下半はコンバーター部を具備する電子機器箱のケー
ス22を利用しているので、支持構造全長の内、導波管の
占める長さを半分程度に短小にできる特長がある。この
ことは「GHz」帯の導波管内における信号の伝送損失
を、従来品における全長を導波管で形成する場合に比較
して半減することを可能にし、雑音指数の向上に大きな
効果がある。

さらにまた、大嵩の電子機器箱22が反射鏡１の下縁にあ
るため、これが反射鏡１へ入射する電波の陰とならず、
また補強部材がないため、これらに誘導される二次波源
により電波が乱されることもなく、良質な信号の送受信
が可能となるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は本願の実施例を示すもので、第１図
はオフセットパラボラアンテナの組立状態を示す斜視
図、第２図は第１図のオフセットパラボラアンテナの側
面図、第３図は反射鏡、反射鏡面取付金具およびコンバ
ーター取付金具の分解斜視図、第４図は反射鏡面取付金
具の組上状態を示す斜視図、第５図はオフセットパラボ
ラアンテナの主要部品の梱包状態を示す正面図、第６図
はオフセットパラボラアンテナをベランダに取付けた例
を示す側面図、第７図はオフセットパラボラアンテナを
日本家具の屋根に取付けた例を示す斜視図、第８図は一
次放射器および導波管の異なる実施例を示す分解斜視
図、第９図は第８図の部品の組立状態を示す縦断面図、
第10図は組立状態にある従来品のオフセットパラボラア
ンテナの斜視図である。 １……反射鏡、32,40……一次放射器、22……電子機器
箱、31,39……導波管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射鏡と、反射鏡の鏡面前方に配設された
   一次放射器と、一次放射器を反射鏡の下縁近くで支持す
   る為の支持部材とから成るオフセットパラボラアンテナ
   において、上記支持部材は、下側を反射鏡の下縁近くに
   取付け、上方を一次放射器に近づけるように樹立状に配
   置した電子機器箱と、上方を上記一次放射器に連結し、
   下方を上記電子機器箱の上方に連結したり曲り形状の導
   波管でもって構成し、一次放射器からの入力は上記導波
   管を通って電子機器箱に入り、支持部材としての電子機
   器箱に納められているコンバーター部で変換されてから
   出力されるようにしてあることを特徴とするオフセット
   パラボラアンテナ。