JPS6022842B2 - 双焦点レンズアンテナ - Google Patents
双焦点レンズアンテナInfo
- Publication number
- JPS6022842B2 JPS6022842B2 JP454278A JP454278A JPS6022842B2 JP S6022842 B2 JPS6022842 B2 JP S6022842B2 JP 454278 A JP454278 A JP 454278A JP 454278 A JP454278 A JP 454278A JP S6022842 B2 JPS6022842 B2 JP S6022842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plane
- lens
- rotation axis
- wavefront
- primary radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
- H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、マイクロ波帯、ミリ波帯の周波数帯におい
て用いられる回転対称な一枚のレンズを備え複数ビーム
アンテナ、あるいは、可動ビームアンテナに用いられる
双焦点レンズアンテナに関するものである。
て用いられる回転対称な一枚のレンズを備え複数ビーム
アンテナ、あるいは、可動ビームアンテナに用いられる
双焦点レンズアンテナに関するものである。
なおここでは簡単のため双焦点レンズアンテナを複数ビ
ームアンテナとして用いた場合について説明する。
ームアンテナとして用いた場合について説明する。
従来の回転対称な一枚のレンズの持つ複数ビームアンテ
ナでは、第１図に示すように、回転軸Ｚから離れた位置
にある一次放射器の位相中心Ｆより放射された電波がレ
ンズ１を透過した後の関口面上の波面日が回転軸Ｚと上
記一次放射器の位相中心Ｆを含む面内で平面と一致する
ようにレンズが形成されていた。
ナでは、第１図に示すように、回転軸Ｚから離れた位置
にある一次放射器の位相中心Ｆより放射された電波がレ
ンズ１を透過した後の関口面上の波面日が回転軸Ｚと上
記一次放射器の位相中心Ｆを含む面内で平面と一致する
ようにレンズが形成されていた。
しかし、このような構成では、回転軸Ｚと位相中心Ｆを
含む面と直交する面内で波面が平面から大きくずれる。
含む面と直交する面内で波面が平面から大きくずれる。
第２図に示すように、原点を０とする直交座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）及び、円柱座標系（ｐ，０，ｚ）を設け、ｚ軸
をレンズの回転軸とする。この時、一般に開閉口面上の
波面平面からのずれ△Ｌは、円柱座標系を用いて次式で
表わされる。△Ｌニｆ，（ｐ）＋ｆ２（ｐ）．ｃｏｓ◇
十ｆ３（ｐ）．ＣＯＳ２Ｊ
｛１１ここで、ｆ，（ｐ），ｆ２（ｐ）
，ｆ３（ｐ）はｐのべき級数で表現でき、各々、Ｑｏ
十Ｑ，ｐ２ 十ｑ２ｐ４十…，８，ｐ十８２ｐ３十…，
ｙ，ｐ２十ｙ２ ｐ４ 十・・・、となる。また、係係
数Ｑｏ，Ｑ，，Ｑ２，…，８・，８２，…，ｙ・，ｙ２
，…はしンズ１の材質、厚みおよび回転軸Ｚから離れた
一次放射器の位置の関数である。上記のような従来のレ
ンズからなるアンテナにおいては、Ｌ（ｐ）十ｆ３（ｐ
）＝Ｃ Ｃ：定数 ら（ｐ）＝○ ■ となっている。
ｙ，ｚ）及び、円柱座標系（ｐ，０，ｚ）を設け、ｚ軸
をレンズの回転軸とする。この時、一般に開閉口面上の
波面平面からのずれ△Ｌは、円柱座標系を用いて次式で
表わされる。△Ｌニｆ，（ｐ）＋ｆ２（ｐ）．ｃｏｓ◇
十ｆ３（ｐ）．ＣＯＳ２Ｊ
｛１１ここで、ｆ，（ｐ），ｆ２（ｐ）
，ｆ３（ｐ）はｐのべき級数で表現でき、各々、Ｑｏ
十Ｑ，ｐ２ 十ｑ２ｐ４十…，８，ｐ十８２ｐ３十…，
ｙ，ｐ２十ｙ２ ｐ４ 十・・・、となる。また、係係
数Ｑｏ，Ｑ，，Ｑ２，…，８・，８２，…，ｙ・，ｙ２
，…はしンズ１の材質、厚みおよび回転軸Ｚから離れた
一次放射器の位置の関数である。上記のような従来のレ
ンズからなるアンテナにおいては、Ｌ（ｐ）十ｆ３（ｐ
）＝Ｃ Ｃ：定数 ら（ｐ）＝○ ■ となっている。
第３図はい ？＝００，９００，１８００ ，２７００
の時の波面の平面からのずれ△Ｌを示したものである。
の時の波面の平面からのずれ△Ｌを示したものである。
このようなしンズでは、関口面上における波面の平面か
らのずれの２乗君Ｓ，に次のようになる。Ｓ，＝Ｚｒ
｛Ｃ−も（ｐ）十ｆ３（ｐ）‐ＣＯＳ２つ｝２ｐ・ｄｐ
・ｄ○ 【３１Ｓ，の値が大きくなる程
、利得の低下が大きくなるので、従釆のレンズでは、回
転軸から離れた位置にある一次放射器を用いた時の利得
が大きく低下するという欠点があった。
らのずれの２乗君Ｓ，に次のようになる。Ｓ，＝Ｚｒ
｛Ｃ−も（ｐ）十ｆ３（ｐ）‐ＣＯＳ２つ｝２ｐ・ｄｐ
・ｄ○ 【３１Ｓ，の値が大きくなる程
、利得の低下が大きくなるので、従釆のレンズでは、回
転軸から離れた位置にある一次放射器を用いた時の利得
が大きく低下するという欠点があった。
この発明は回転軸から離れた位置にある一次放射器の位
相中心と回転軸を含む面と４５ｏの角度を成す面内で波
面が、電波の進行方向と直角をなす平面と一致するよう
にレンズを形成することを特徴とし、その目的は、利得
の低下を少〈する事にあり、以下、詳細に説明する。
相中心と回転軸を含む面と４５ｏの角度を成す面内で波
面が、電波の進行方向と直角をなす平面と一致するよう
にレンズを形成することを特徴とし、その目的は、利得
の低下を少〈する事にあり、以下、詳細に説明する。
このようなしンズからなるアンテナでは、式｛１｝にお
いて、となっている。
いて、となっている。
従って、この時の波面の平面からのずれ△Ｌは、次式で
表わされる。△Ｌ＝ら（ｐ）・ＣＯＳ２◇
【５１第４図はこの発明の実施例の一つであり、Ｆ
は一次放射器の位相中心の位置であり、Ｆより放射され
た電波はしンズ１を透過した後、開口面に至る。
表わされる。△Ｌ＝ら（ｐ）・ＣＯＳ２◇
【５１第４図はこの発明の実施例の一つであり、Ｆ
は一次放射器の位相中心の位置であり、Ｆより放射され
た電波はしンズ１を透過した後、開口面に至る。
その波面を日とすると式‘５’から明らかなように◇＝
４５ｏ，１３５０，２２５ｏ，３１５ｏの時、△Ｌ＝０
となる。第５図は、ぐ＝００，９００，１８００ ，２
７００の各々の面内の波面日の平面からのずれ△Ｌを示
したものである。
４５ｏ，１３５０，２２５ｏ，３１５ｏの時、△Ｌ＝０
となる。第５図は、ぐ＝００，９００，１８００ ，２
７００の各々の面内の波面日の平面からのずれ△Ｌを示
したものである。
この場合の開□面上における波面の平面からのずれの２
乗和Ｓ２は次のようになる。
乗和Ｓ２は次のようになる。
Ｓ２ｉ″｛ｆ３（ｐ）・ＣＯＳ２つ｝２・ｐ・ｄｐ・ｄ
ぐ （６１従
って、Ｓ．とＳ２の差は次式で示される。
ぐ （６１従
って、Ｓ．とＳ２の差は次式で示される。
Ｓ，一Ｓ２＝２ｍ・ノｆ，（ｐ）２・ｐ・ｄｐ＞０【７
｝このように、この発明の場合の波面の平面からのずれ
の関口面全面にわたる２柔和は従来のものより小さくな
り、回転軸から離れた位置にある一次放射器を用いた時
の利得低下を少くできる。なお、以上は、このレンズを
複数ビームアンテナとして用いる場合について説明した
が、この発明はこれに限らず、可動ビームアンテナ等の
レンズとして使用してもよい。以上のように、この発明
によれば、回転軸から離れた位置にある一次放射器を用
いた時、関口面上で、波面の平面からのずれの関口面全
面にわたる２乗和を小さくできるのであるから、回転軸
から離れた位置にある一次放射器を用いた時の利得低下
を少くできる利点がある。
｝このように、この発明の場合の波面の平面からのずれ
の関口面全面にわたる２柔和は従来のものより小さくな
り、回転軸から離れた位置にある一次放射器を用いた時
の利得低下を少くできる。なお、以上は、このレンズを
複数ビームアンテナとして用いる場合について説明した
が、この発明はこれに限らず、可動ビームアンテナ等の
レンズとして使用してもよい。以上のように、この発明
によれば、回転軸から離れた位置にある一次放射器を用
いた時、関口面上で、波面の平面からのずれの関口面全
面にわたる２乗和を小さくできるのであるから、回転軸
から離れた位置にある一次放射器を用いた時の利得低下
を少くできる利点がある。
第１図は従来の複数ビームアンテナとしての双焦点レン
ズの断面図、第２図は座標系の説明図、第３図は、第１
図のアンテナの波面の平面からのずれ、第４図はこの発
明の一実施例の断面図、第５図は第４図のアンテナの波
面の平面からのずれである。 図中、０は原点、ｘ，ｙ，ｚは直交座標系の変数、ｐ，
０，ｚは円柱座標系の変数、Ｆは一次放射器の位相中心
の位置、１は双焦点レンズ、日は波面、△Ｌは波面の平
面からのずれである。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
ズの断面図、第２図は座標系の説明図、第３図は、第１
図のアンテナの波面の平面からのずれ、第４図はこの発
明の一実施例の断面図、第５図は第４図のアンテナの波
面の平面からのずれである。 図中、０は原点、ｘ，ｙ，ｚは直交座標系の変数、ｐ，
０，ｚは円柱座標系の変数、Ｆは一次放射器の位相中心
の位置、１は双焦点レンズ、日は波面、△Ｌは波面の平
面からのずれである。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転対称な一枚のレンズと、一個、又は複数個の一
次放射器とからなるアンテナにおいて、レンズの回転軸
から離れた位置にある一次放射器より放射された電波の
開口面における波面の平面からのずれを、回転軸方向が
ｚ、回転軸と上記一次放射器の位相中心を含む面からの
回転角がφ、回転軸からの径方向がρとする円柱座標系
（ρ，φ，ｚ）によつて、ｆ＿１（ρ）＋ｆ＿２（ρ）
ｃｏｓφ＋ｆ＿３（ρ）ｃｏｓ＿２φ（ただし、ｆ＿１
（ρ），ｆ＿２（ρ），ｆ＿３（ρ）はρのべき級数で
、各係数の上記レンズの材質、厚み、および回転軸から
離れた一次放射器の位置の関数である。 ）と表現した場合、開口面における波面がφ＝４５°の
面内で、電波進行方向と直角をなす平面と一致する、す
なわち、ｆ＿１（ρ）＝０、およびｆ＿２（ρ）＝０と
なるように形成されたレンズを備えた双焦点レンズアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP454278A JPS6022842B2 (ja) | 1978-01-19 | 1978-01-19 | 双焦点レンズアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP454278A JPS6022842B2 (ja) | 1978-01-19 | 1978-01-19 | 双焦点レンズアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5497349A JPS5497349A (en) | 1979-08-01 |
| JPS6022842B2 true JPS6022842B2 (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=11586926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP454278A Expired JPS6022842B2 (ja) | 1978-01-19 | 1978-01-19 | 双焦点レンズアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022842B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2254139A1 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-08 | Nicholas L. Muhlhauser | Reflector based dielectric lens antenna system |
-
1978
- 1978-01-19 JP JP454278A patent/JPS6022842B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5497349A (en) | 1979-08-01 |
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