JPS603211A - 多周波数帯域共用アンテナ - Google Patents

多周波数帯域共用アンテナ

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JPS603211A
JPS603211A JP11069983A JP11069983A JPS603211A JP S603211 A JPS603211 A JP S603211A JP 11069983 A JP11069983 A JP 11069983A JP 11069983 A JP11069983 A JP 11069983A JP S603211 A JPS603211 A JP S603211A
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JP
Japan
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primary radiator
frequency band
partial mirror
antenna
main reflecting
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JP11069983A
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JPH0566763B2 (ja
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Mitsuhiro Kusano
草野 光裕
Hiroyuki Kumazawa
熊沢 弘之
Makoto Ando
真 安藤
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NEC Corp
NTT Inc
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NEC Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、マイクロ波帯および準ミリ波帯のアンテナに
関する。特に、2つ以上の周波数帯域を共用し、各周波
数帯域ごとに少なくとも1個以上の送受信ビームを有す
る多周波数帯域共用アンテナに関する。
〔従来技術の説明〕
従来、この種の多周波数帯域共用アンテナには、第1図
にその構成を示すような複数の1次放射器で給電される
パラボラアンテナが知られている。
第1図において、1は焦点をFとする回転放物面の主反
射鏡、10 、11はそれぞれ周波数帯域の異なる1次
放射器である。1次放射器10.11が周波数帯域ごと
にそれぞれ独立であることから、1次放射器10.11
には各周波数帯域に対して要求されるアンテナの利得お
よびビーム幅が得られるように各指向特性を与えること
ができる。
しかし各ビーム方向間の角度が最小となるのは、複数の
1次放射器を物理的に接触するまで接近させて配置した
場合であり、例えば各周波数帯域ともほぼ同一方向にビ
ームを指向したい場合にはビームの最大方向を同一方向
に合わせることができない欠点があった。また第1図の
構成のアンテナで1次放射器10 、11を通信用ビー
ムの1次放射器とし、これとは独立に、しかも通信用ビ
ーム幅内に零点があるように自己追尾用ビームの1次放
射器を追加したい場合には、自己追尾用の1次放射器の
配置が物理的に不可能になる等の欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記欠点を改良するもので、各周波数帯域ご
とに独立してビームを合成して各周波数帯域で侠求され
るアンテナ特性を得ることができ、かつ複数の1次放射
器系を物理的に容易に配設することができる多周波a 
’Fj′r域共用アンテナを提供することを目的とする
本発明は、回転放物面の一部分よりなる複数の部分鏡面
を焦点位置が互いに異なるように組合わせて1個の主反
射鏡を構成し、この主反射鏡を照射する複数の1次放射
器系のうち、高い周波数帯域の1次放射器系は前記各部
分鏡面の焦点位置に配設され、最も低い周波数帯域の1
次放射器系は各部分鏡面の焦点位置より偏在した位置に
配設されたことを%徴とする。
〔実施例による説明〕
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
第2図は本発明第一実施例アンテナの中央縦断面図、第
3図はそのアンテナの主反射鏡の正面図である。第2図
および第3図において、主反射鏡1′は回転放物面の一
部分よりなる部分鏡面2および3が組合わされて構成さ
れる。この部分鏡面2および3のそれぞれの焦点F2お
よびF3は互いに位置を異にし、焦点F2およびF3に
は高い周波数帯域の1次放射器lOおよび11がそれぞ
れ配設される。この1次放射器10は主として部分鏡面
3を照射し、1次放射器11は主として部分鏡面2を照
射する。この部分鏡面2.3の各回転中心軸Z2 、 
Z3は、基準軸Zに対して互いに反対方向にそれぞれ角
度θ2、θ3だけ傾くように構成される。
このような構成のアンテナでは、焦点F3より放射され
た球面波波源の電波は、部分鏡面3で反射した後、例え
ば破線20でその通路を示すようにZ3軸方向に進行す
る平面波として放射される。
同僚に、焦点F2より放射された球面波波源の電波は部
分鏡面2で反射した後、破線21でその通路を示すよう
にZ2軸と平行な方向に進行する平面波として放射され
る。
ここで1次放射器系10は、複数の1次放射器と車力分
配器あるいは電力合成器とを備え、しかも部分鏡面3で
反射した後の放射ビームの断面形状が特殊な形状、例え
ばほぼ楕円形となるように構成され、1次放射器系11
は、通常の円錐ホーンとすると、部分鏡面2および3か
ら放射された放射波は、観測球面上ではそれぞれ第4図
の実線31と30に示すような等利得線図として示され
る。
同図で点p 、 pg 、 psはそれぞれ軸7. 、
 Z! 、Zsと観測球面との交点であり、縦軸40は
垂直角度、横軸41は水平角度をそれぞれ示す。
同図で等利得線図30と31の大きさと等利得線の値は
、部分鏡面3と2の大きさと1次放射器系10と11の
使用周波数゛帯域によりそれぞれ異なるが、第4図に示
す例では、主反射鏡1′全体の開口直径が約2mで、部
分鏡面3の開口直径が約1m弱であり、1次放射器系1
1は、自由空間波長力冨7c!rL程度のいわゆるマイ
クロ波帯で、その等オリ得線の値が約25dBであり、
また1次放射器系Lot’!、自由空間波長が1cIr
L程度のいわゆる準ミリ波帯でその等利得線の値が約3
3dBを想定して(・る。
以上のことは、一般にアンテナのビーム幅(i自由空間
波長λとアンテナの開口直径りとの比に比例し、逆にア
ンテナの利得はVλに比例することからも類推できる。
したがって、部分鏡面2および3により、2つの周波数
帯域のビームをそれぞれ独立して選定することができる
しかしながら、例えばさらに低い第三の周波数帯域のビ
ームを第4図の点Pの近傍に放射したい場合には、部分
鏡面をさらに追加するのでは主反射鏡1′全体の形状が
大きくなり、また焦点F2あるいは焦点F3の近傍に第
三の周波数帯域の1次放射器糸を別に配置するのは、1
次放射器系の寸法がほぼ自由空間波長に比例することか
らも物理的に困難である。
この点金改良するために、本実施例では部分鏡面2およ
び3かも放射されるビーム幅が広いことを利用して、焦
点F2とF3との間に最も低い周波数帯域の第三の1次
放射器12を配設して、この1次放射器12で主反射鏡
1′全体を照射することにより、第4図の破線32に示
すような等利得線を得ている。一般K、焦点より偏在し
た位置より到来した球面波は、回転放物面鏡で反射した
後、その回転中心軸に対しである角度を成す方向に進行
するほぼ平面波状の波として放射される。この回転中心
軸からの傾き角度は、はぼ焦点からの偏在量と焦点距離
との比に比例する値として定まる。
したがって、第2図に示す1次放射器系12より放射さ
れた球面波のうち部分鏡面2かもの反射波は、例えば破
線22でその電波の通路を示すようにZ軸からの傾き角
度θ4が角度02以下の方向に放射され、同様に部分鏡
面3かもの反射波は、例えば破線23でその電波の通路
を示すようにZ軸からの傾き角度θ6が角度03以下の
方向に放射され、全体として1次放射器系12より放射
すれた球面波は、はぼZ軸方向に放射される電波となり
、観測球面上では第4図の破線32に示すような等利得
線図となる。
第4図の等利得線図は、自由空間波長が約10crIL
強で、その等利得線の値がz7dBi度を想定している
。破線32で示す等利得線図の形状は、各部分鏡面の大
きさ、焦点距離、角度θ2と03、および1次放射器系
12の配設位置等により調整可能である。以上説明した
ように、第2図の実施例により3つの周波数帯にわたっ
てほぼ独立に設計石工能な多周波数帯共用のアンテナか
実現できる。
第5図は本発明第二実施例アンテナの中央縦断面図、第
6図はそのアンテナの主反射鏡の正面図である。第5図
および第6図において、各符号は第2図および第3図の
各符号にそれぞれ対応する。
本実施例の特徴ある構成は、部分鏡面2の焦点F2には
>tti (a−用の1次放射器系10が配設され、部
分鏡面3の焦点F3には自己追尾用の1次放射器13が
配設されるところにある。
また、部分鏡面20回転中心軸は基準軸Zに一致し、部
分鏡面3の回転中心軸は軸Z3となるように構成される
。1 このようなりtj成のアンテナでは、第一実施例の第2
図の説明からも明らかなように、部分鏡面2と3の放射
ビームはほぼ独立に選定でき、観測球面上では例えば第
7図に示すように1次放射器系10の等利得線図は、実
線30に示すようになり、1次放射器系13の等利得線
図は、和信号が実線34、差48号が4つの破線33、
垂直方向の零細が実線35、水平方向の零細が実線36
、零点がZ3軸と観測球面との交点の点P3の自己追尾
用等利得線図となる。
したがって、通信用信号と自己追尾用信号の各ビームを
ほぼ独立して選定することができ、例えば衛星搭載用の
アンテナに用いた場合には自己追尾用の地上局の設置位
置が自由に選定できる利点がある。さらに、第一実施例
の場合と同様にさらに低い周波数帯域のビームを第7図
の点Pの近傍に放射したい場合には、第一実施例のよう
に低い周波数帯域の1次放射器系を焦点F2とF3の間
に配置して主反射鏡1′全体を照射することにより、8
147図の実線37で示すような等利得線図を実現する
ことができる。
なお、以上の説明では自己追尾用の1次放射器系として
は4ホーンより構成される放射器系を用いる例を示した
が、他の方法例えば高次姿態を用いる方法も適用するこ
とができる。
また、以上の説明では部分鏡面が2つの場合について説
明したが、部分鏡面の数が3つ以上の場合にも適用する
ことができる。
さらに、説明の都合上、アンテナは送信アンテすとして
扱ったが、アンテナの相反性により、受信アンテナにも
適用することができる。したがって上記説明で用いた「
照射」および「放射」の語は、本発明を送信アンテナに
限定するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば焦点位置が互いに
異なるように複数の部分鏡面を組合わせて楢成される主
反射鏡を用い、各部分鏡面の焦点位置に高い周波数帯域
の1次放射器糸を配設し、最も低い周波数帯域の1次放
射器系を各部分鏡面の焦点位置から偏在した位置に配設
して主反射鏡全体を照射することにより、各1次放射器
糸に対応してほぼ独立のビームを合成でき、複数の1次
放射器系を物理的に容易に配設することができる優れた
効果がある。例えばアンテナ全体の寸法に制限があり、
かつ多周波数帯域を用いることの多い衛星搭載用アンテ
ナに用いれば多大な効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例パラボラアンテナの側面図。 第2図は本発明第一実施例アンテナの中央縦断面図。 第3図はその主反射鏡の正面図。 第4図は本発明第一実施例アンテナの放射特性図。 第5図は本発明第二実施例アンテナの中央縦断面図。 第6図はその主反射鏡の正面図。 第7図は本発明第二実施例アンテナの放射特性図。 1.1’・・・主反射鏡、2.3・・・部分鏡面、10
.11.12.13・・・1次放射器系。 特許出願人 代理人 弁理士 井 出 直 孝 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1個の主反射鏡と、この主反射鏡を直接または1
    個以上の副反射鏡を介して照射する複数の1次放射器系
    とを備え、上記各1次放射器系ごとに各別に送受q=ビ
    ームが得られるように構成された多周波数帯域共用アン
    テナにおいて、上記主反射鏡は、回転放物面の一部分よ
    りなる複数の部分鏡面がその各焦点位(白:が互いに異
    なる位置になるように組合わされて構成され、上記複数
    の1次放射器系のうち高い周波数帯域の電波を放射する
    1次放射器系は、上記複数の部分鏡面のうちの特定の部
    分鏡面を照射するようにこの特定の部分鏡面の焦点位置
    に配設され、上記複数の1次放射器系のうち低い周波数
    帯域電波を放射する1次放射器系は、上記主反射鏡のほ
    ぼ全体を照射するように上記複数の部分鏡面の全焦点位
    置から偏在した位置に配設されたことを特徴とする多周
    波数帯域共用アンテナ。
JP11069983A 1983-06-20 1983-06-20 多周波数帯域共用アンテナ Granted JPS603211A (ja)

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JPS603211A true JPS603211A (ja) 1985-01-09
JPH0566763B2 JPH0566763B2 (ja) 1993-09-22

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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