JPS6128247B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6128247B2 JPS6128247B2 JP12819379A JP12819379A JPS6128247B2 JP S6128247 B2 JPS6128247 B2 JP S6128247B2 JP 12819379 A JP12819379 A JP 12819379A JP 12819379 A JP12819379 A JP 12819379A JP S6128247 B2 JPS6128247 B2 JP S6128247B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna device
- primary radiator
- angle
- central axis
- reference direction
- 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
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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
- H01Q19/10—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 reflecting surfaces
- H01Q19/18—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 reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
- H01Q19/19—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 reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
- H01Q19/191—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 reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface wherein the primary active element uses one or more deflecting surfaces, e.g. beam waveguide feeds
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
この発明は主反射鏡および２枚の副反射鏡で発
生する交さ偏波成分とが互いに打ち消し合うよう
にして、交さ偏波成分の消去を図つた中心軸を持
つ一次放射器および３枚の非対称な鏡面からなる
アンテナ装置に関するものである。 主反射鏡、副反射鏡と一次放射器から成るアン
テナには非対称な鏡面を用い副反射鏡や一次放射
器およびその支持柱をブロツキングとならないよ
うに配置して良好な広角放射特性を得ているもの
がある。しかし、このアンテナは、鏡面が回転対
称でないため交さ偏波成分が発生するという欠点
がある。上記欠点を除去するため従来第１図に示
すように円錐ホーン１と回転放物面鏡からなる主
反射鏡２および回転二次曲面鏡からなる副反射鏡
３から構成されるアンテナにおいて、上記アンテ
ナは円錐ホーン１を主反射鏡２の軸に対して所定
の角度だけ傾けることによつて、主反射鏡２で発
生する交さ偏波成分を副反射鏡３で発生する交さ
偏波成分で打ち消したアンテナがある。なお、５
は電波の進行方向である。しかしながら、第１図
のような鏡面系ではアンテナの設計上自由度が少
なく、例えば円錐ホーン１が主反射鏡の軸に対し
て平行な場合、交さ偏波成分を除去するような鏡
面系は存在せず、また、円錐ホーン１が主反射鏡
２の軸に対して垂直な場合、実用的な鏡面系を構
成する事が困難であるという欠点を有している。
一方第２図に示すように新たに平面反射鏡３′を
用いることにより円錐ホーン１が主反射鏡２の軸
に対して垂直に給電できるようにしたアンテナが
ある。第２図において３は第１図に示したものと
同様であり、５も同じく電波の進行方向である。
また、第３図に示すように円錐ホーン１のかわり
に円錐ホーンリフレクタ給電装置１′を用いて主
反射鏡２の軸に対して垂直に給電できるようにし
たアンテナもある。第３図において３″は回転放
物面鏡であり、５は電波の進行方向である。しか
しながら、第２図、第３図のアンテナは、一次放
射器の中心軸に沿つて放射された電波が３′，３
または１′，３″に当る点をそれぞれM′，M″また
はN′，N″とするとM′M″およびN′N″は主反射鏡
により放射される電波の進行方向と平行であり、
鏡面系が鏡面で発生する交さ偏波成分を互いに打
ち消し合うように構成されていないため、アンテ
ナの交さ偏波特性が劣化するという欠点がある。 この発明は上述した欠点を解決するため、中心
軸をもつ一次放射器と主反射鏡に回転放物面鏡、
副反射鏡に２枚の回転二次曲面を用いたアンテナ
装置において、鏡面で発生する交さ偏波成分を除
去するように鏡面系を構成しかつ一次放射器の軸
と主反射鏡の軸との成す角を任意にできるように
したものである。 以下、図によつてこの発明を詳細に説明する。
第４図ａは、この発明の一実施例を示すもので１
は一次放射器となる円錐ホーン、２は主反射鏡、
３は副反射鏡＃１、４は副反頑鏡＃２であり、３
および４は楕円面鏡で、２は回転放物面鏡からな
り、F0，F1は副反射鏡＃１３の焦点であり、F0
は円錐ホーン１の位相中心、F1は副反射鏡＃２
４の焦点でもある。さらに、F2は主反射鏡２お
よび副反射鏡＃２４の焦点である。幾何光学的に
考えた場合、円錐ホーン１の中心軸に沿つて放射
される光線が、それぞれの反射鏡に当たる点を順
にM1，M2，Ｍとし、主反射鏡２で反射した光線
上に点Ｗをとるとき、F0，M1，M2，Ｍ，Ｗが同
一平面内にあり、アンテナのビーム放射方向MW
を基準方向とし、基準方向側から見て反時計方向
に測つた角度を正として、円錐ホーン１の中心軸
方向F0M1が基準方向に対して成す角が180゜未満
に定めたとき、F0M1が基準方向と成す角をθ
０、M1M2が基準方向と成す角をα、M2Mが基準
方向と成す角をβとする。また、F0からM1まで
の距離をl0、M1M2方向を正としたM1からF1まで
の距離をｌとする。 このとき、アンテナ装置が幾何光学的に交さ偏
波成分を発生しないためには副反射鏡＃１３およ
び副反射鏡＃２４の離心率e1，e2は次の条件を満
足しなければならない。 ここでγは tan（γ−α／２）＝ｌ０／ｌ＋ｌ０tan（θ０−α／２
）(3) で定義される角度である。また、反射鏡の形状を
表わすパラメータPi＝１は回転双曲面鏡をPi＝−
１は回転楕円面鏡を示すものと定義する。ここで
添字ｉは１のとき副反射鏡＃１３を、２のとき副
反射鏡＃２４を表わす。また、θ０＝90゜で、｜
α｜＜90゜、βは90゜近くでβ＜αのとき第１
式、第２式より次式が得られる。 P1＝−sign（ｌ） (4) P2＝sign α（X0−ｌ／ｌ０） (5) ここで、sign（ｘ）はＸ＞０のときsign（Ｘ）
＝１、Ｘ＜０のときsign（Ｘ）＝−１とする。 この条件を満足する反射系の形状の一覧表を表
１に示し、第４図、第５図にそれらの具体的な構
成を示す。
生する交さ偏波成分とが互いに打ち消し合うよう
にして、交さ偏波成分の消去を図つた中心軸を持
つ一次放射器および３枚の非対称な鏡面からなる
アンテナ装置に関するものである。 主反射鏡、副反射鏡と一次放射器から成るアン
テナには非対称な鏡面を用い副反射鏡や一次放射
器およびその支持柱をブロツキングとならないよ
うに配置して良好な広角放射特性を得ているもの
がある。しかし、このアンテナは、鏡面が回転対
称でないため交さ偏波成分が発生するという欠点
がある。上記欠点を除去するため従来第１図に示
すように円錐ホーン１と回転放物面鏡からなる主
反射鏡２および回転二次曲面鏡からなる副反射鏡
３から構成されるアンテナにおいて、上記アンテ
ナは円錐ホーン１を主反射鏡２の軸に対して所定
の角度だけ傾けることによつて、主反射鏡２で発
生する交さ偏波成分を副反射鏡３で発生する交さ
偏波成分で打ち消したアンテナがある。なお、５
は電波の進行方向である。しかしながら、第１図
のような鏡面系ではアンテナの設計上自由度が少
なく、例えば円錐ホーン１が主反射鏡の軸に対し
て平行な場合、交さ偏波成分を除去するような鏡
面系は存在せず、また、円錐ホーン１が主反射鏡
２の軸に対して垂直な場合、実用的な鏡面系を構
成する事が困難であるという欠点を有している。
一方第２図に示すように新たに平面反射鏡３′を
用いることにより円錐ホーン１が主反射鏡２の軸
に対して垂直に給電できるようにしたアンテナが
ある。第２図において３は第１図に示したものと
同様であり、５も同じく電波の進行方向である。
また、第３図に示すように円錐ホーン１のかわり
に円錐ホーンリフレクタ給電装置１′を用いて主
反射鏡２の軸に対して垂直に給電できるようにし
たアンテナもある。第３図において３″は回転放
物面鏡であり、５は電波の進行方向である。しか
しながら、第２図、第３図のアンテナは、一次放
射器の中心軸に沿つて放射された電波が３′，３
または１′，３″に当る点をそれぞれM′，M″また
はN′，N″とするとM′M″およびN′N″は主反射鏡
により放射される電波の進行方向と平行であり、
鏡面系が鏡面で発生する交さ偏波成分を互いに打
ち消し合うように構成されていないため、アンテ
ナの交さ偏波特性が劣化するという欠点がある。 この発明は上述した欠点を解決するため、中心
軸をもつ一次放射器と主反射鏡に回転放物面鏡、
副反射鏡に２枚の回転二次曲面を用いたアンテナ
装置において、鏡面で発生する交さ偏波成分を除
去するように鏡面系を構成しかつ一次放射器の軸
と主反射鏡の軸との成す角を任意にできるように
したものである。 以下、図によつてこの発明を詳細に説明する。
第４図ａは、この発明の一実施例を示すもので１
は一次放射器となる円錐ホーン、２は主反射鏡、
３は副反射鏡＃１、４は副反頑鏡＃２であり、３
および４は楕円面鏡で、２は回転放物面鏡からな
り、F0，F1は副反射鏡＃１３の焦点であり、F0
は円錐ホーン１の位相中心、F1は副反射鏡＃２
４の焦点でもある。さらに、F2は主反射鏡２お
よび副反射鏡＃２４の焦点である。幾何光学的に
考えた場合、円錐ホーン１の中心軸に沿つて放射
される光線が、それぞれの反射鏡に当たる点を順
にM1，M2，Ｍとし、主反射鏡２で反射した光線
上に点Ｗをとるとき、F0，M1，M2，Ｍ，Ｗが同
一平面内にあり、アンテナのビーム放射方向MW
を基準方向とし、基準方向側から見て反時計方向
に測つた角度を正として、円錐ホーン１の中心軸
方向F0M1が基準方向に対して成す角が180゜未満
に定めたとき、F0M1が基準方向と成す角をθ
０、M1M2が基準方向と成す角をα、M2Mが基準
方向と成す角をβとする。また、F0からM1まで
の距離をl0、M1M2方向を正としたM1からF1まで
の距離をｌとする。 このとき、アンテナ装置が幾何光学的に交さ偏
波成分を発生しないためには副反射鏡＃１３およ
び副反射鏡＃２４の離心率e1，e2は次の条件を満
足しなければならない。 ここでγは tan（γ−α／２）＝ｌ０／ｌ＋ｌ０tan（θ０−α／２
）(3) で定義される角度である。また、反射鏡の形状を
表わすパラメータPi＝１は回転双曲面鏡をPi＝−
１は回転楕円面鏡を示すものと定義する。ここで
添字ｉは１のとき副反射鏡＃１３を、２のとき副
反射鏡＃２４を表わす。また、θ０＝90゜で、｜
α｜＜90゜、βは90゜近くでβ＜αのとき第１
式、第２式より次式が得られる。 P1＝−sign（ｌ） (4) P2＝sign α（X0−ｌ／ｌ０） (5) ここで、sign（ｘ）はＸ＞０のときsign（Ｘ）
＝１、Ｘ＜０のときsign（Ｘ）＝−１とする。 この条件を満足する反射系の形状の一覧表を表
１に示し、第４図、第５図にそれらの具体的な構
成を示す。
【表】
α＝０のとき、式(5)より幾何光学な交さ偏波消
去条件を満足する鏡面系は存在せず、本発明の請
求範囲第１項において以上のことを述べている。
また、本発明の請求範囲第２項において、第４図
ａ，ｄを、同第３項において、第４図ｃを同第４
項において、第４図ｂを、同第５項において、第
５図ｃを同第６項において、第５図ａ，ｂ，ｄを
構成できる。 なお、以上の説明で一次放射器に円錐ホーン１
を使用したが、本発明はこれに限らず、中心軸を
もついかなるホーンであつてもよい。また以上
は、θ０＝90゜の場合について述べたが、これは
θ０＝90゜のときに回転放物面鏡の軸に対して垂
直に給電できるためアンテナの設置上非常に有利
となるためであり、この発明はこれに限らず、θ
０≠90゜の場合にも上述した鏡面系の構成が可能
である。 以上のように、この発明によれば交さ偏波成分
のきわめて少ない一次放射器、例えばコルゲート
円錐ホーンを使用することにより主反射鏡開口で
も交さ偏波成分を少なくでき、交さ偏波特性のす
ぐれたアンテナが得られると共に、一次放射器の
中心軸を任意の方向に傾けることができるという
利点をもつ。
去条件を満足する鏡面系は存在せず、本発明の請
求範囲第１項において以上のことを述べている。
また、本発明の請求範囲第２項において、第４図
ａ，ｄを、同第３項において、第４図ｃを同第４
項において、第４図ｂを、同第５項において、第
５図ｃを同第６項において、第５図ａ，ｂ，ｄを
構成できる。 なお、以上の説明で一次放射器に円錐ホーン１
を使用したが、本発明はこれに限らず、中心軸を
もついかなるホーンであつてもよい。また以上
は、θ０＝90゜の場合について述べたが、これは
θ０＝90゜のときに回転放物面鏡の軸に対して垂
直に給電できるためアンテナの設置上非常に有利
となるためであり、この発明はこれに限らず、θ
０≠90゜の場合にも上述した鏡面系の構成が可能
である。 以上のように、この発明によれば交さ偏波成分
のきわめて少ない一次放射器、例えばコルゲート
円錐ホーンを使用することにより主反射鏡開口で
も交さ偏波成分を少なくでき、交さ偏波特性のす
ぐれたアンテナが得られると共に、一次放射器の
中心軸を任意の方向に傾けることができるという
利点をもつ。
第１図、第２図、第３図は従来のアンテナ装置
を示す構成図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ第５図ａ，
ｂ，ｃ，ｄはこの発明の実施例によるアンテナ装
置を示す構成図であり、図中、１は円錐ホーン、
２は主反射鏡、３，４は副反射鏡＃１、＃２、５
は電波の進行方向である。なお、図中同一あるい
は相当部分は同一符号を付して示してある。
を示す構成図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ第５図ａ，
ｂ，ｃ，ｄはこの発明の実施例によるアンテナ装
置を示す構成図であり、図中、１は円錐ホーン、
２は主反射鏡、３，４は副反射鏡＃１、＃２、５
は電波の進行方向である。なお、図中同一あるい
は相当部分は同一符号を付して示してある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一次放射器と、二枚の副反射鏡および主反射
鏡に回転二次曲面鏡を用いて構成される非対称な
鏡面系からなるアンテナ装置において、一次放射
器の位相中心をF0、幾何光学的に考えたとき一
次放射器の中心軸に沿つて放射される光線が二枚
の副反射鏡R1，R2に当る点を順にM1，M2、主反
射鏡Ｒに当る点をＭとし、Ｒで反射された光線上
に点Ｗをとるとき、F0，M1，M2，Ｍ，Ｗが同一
面（基準面）内にあり、アンテナのビームの放射
方向MWを基準方向とし、基準方向側からみて反
時計方向に測つた角度を正として、一次放射器の
中心軸方向F0M1が基準方向に対して成す角が180
゜未満になるように定めたとき、M2Mが基準方
向と成す角が０゜と−180゜の間にあり、かつ
M1M2が基準方向と平行でないことを特徴とする
アンテナ装置。 ２ M1M2が基準方向と成す角が０゜と90゜の間
にあり、上記基準面で一次放射器の中心軸に沿わ
ない光線の行路がR1からR2に至る間にM1M2とま
たはR2からＲに至る間にM2Mといずれも交差し
ないことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のアンテナ装置。 ３ M1M2が基準方向と成す角が０゜と90゜の間
にあり、上記基準面で一次放射器の中心軸に沿わ
ない光線の行路がR1からR2に至る間にM1M2とま
たはR2からＲに至る間にM2Mといずれか一方で
交差することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアンテナ装置。 ４ M1M2が基準方向と成す角が０゜と90゜の間
にあり、上記基準面で一次放射器の中心軸に沿わ
ない光線の行路がR1からR2に至る間にM1M2とま
たはR2からＲに至る間にM2Mと両方で交差する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
ンテナ装置。 ５ M1M2が基準方向と成す角が０゜と−90゜の
間にあり、上記基準面で一次放射器の中心軸に沿
わない光線の行路がR1からR2に至る間にM1M2と
またはR2からＲに至る間にM2Mといずれも交差
しないことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のアンテナ装置。 ６ M1M2が基準方向と成す角が０゜と−90゜の
間にあり、上記基準面で一次放射器の中心軸に沿
わない光線の行路がR1からR2に至る間にM1M2と
またはR2からＲに至る間にM2Mといずれか一方
で交差することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12819379A JPS5651108A (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12819379A JPS5651108A (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Antenna device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5651108A JPS5651108A (en) | 1981-05-08 |
| JPS6128247B2 true JPS6128247B2 (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=14978745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12819379A Granted JPS5651108A (en) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Antenna device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5651108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198152U (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-20 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914948A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-25 | 帝人株式会社 | フイルム状積層体 |
-
1979
- 1979-10-04 JP JP12819379A patent/JPS5651108A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198152U (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5651108A (en) | 1981-05-08 |
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