JP2000101340A - 多焦点反射アンテナ - Google Patents
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- 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
- H01Q19/195—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 a reflecting surface acts also as a polarisation filter or a polarising device
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- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
- H01Q5/45—Imbricated 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】多数の反射アンテナを備える必要性をなくす。
【解決手段】多数のアンテナ・パターンを得るための多
焦点反射器１０は、支持構造２２上に多数の重複する反
射構造１２〜２０を有している。反射構造１２〜２０は
それぞれ、焦点２４〜３２をし、また、反射構造１２〜
２０の焦点軸は、該反射構造の中心３６〜４４を通過
し、焦点２４〜３２を貫通する想像線３４によって規定
される。焦点２４〜３２には放射手段４６〜５４が配置
され、該放射手段はそれぞれ、ことなる周波数又は偏波
のＲＦ信号を発生する。放射手段４６〜５４からのＲＦ
信号は、対応する反射構造１２〜２０で反射され、これ
により、異なるアンテナ・パターンを生成する。
焦点反射器１０は、支持構造２２上に多数の重複する反
射構造１２〜２０を有している。反射構造１２〜２０は
それぞれ、焦点２４〜３２をし、また、反射構造１２〜
２０の焦点軸は、該反射構造の中心３６〜４４を通過
し、焦点２４〜３２を貫通する想像線３４によって規定
される。焦点２４〜３２には放射手段４６〜５４が配置
され、該放射手段はそれぞれ、ことなる周波数又は偏波
のＲＦ信号を発生する。放射手段４６〜５４からのＲＦ
信号は、対応する反射構造１２〜２０で反射され、これ
により、異なるアンテナ・パターンを生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射アンテナの分
野に関し、更に特定すれば、複数の周波数選択又は偏波
感応構造を含み、単一の支持構造から複数のアンテナ・
パターンを得ることができる反射アンテナに関するもの
である。
野に関し、更に特定すれば、複数の周波数選択又は偏波
感応構造を含み、単一の支持構造から複数のアンテナ・
パターンを得ることができる反射アンテナに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】反射アンテナは、宇宙船上において、地
上または別の宇宙船との通信リンクを備えるために頻繁
に使用されている。単一の宇宙船は、典型的に、多数の
アンテナを収容し、多数の通信リンクを備えている。単
一の宇宙船上で設置されたこれら多数のアンテナは、通
常、異なる周波数または偏波で動作し、アンテナ間のク
ロストークおよび干渉の低減を図っている。単一の宇宙
船上において多数の周波数および多数の通信機能を備え
る方法の１つは、所望の動作周波数毎に１つずつ、多数
の反射アンテナを装備することである。この方法はアン
テナ間で良好な分離が実現するが、宇宙船上に大量の空
間を必要とし、費用がかかり、また、重量面でも不利と
なる。
上または別の宇宙船との通信リンクを備えるために頻繁
に使用されている。単一の宇宙船は、典型的に、多数の
アンテナを収容し、多数の通信リンクを備えている。単
一の宇宙船上で設置されたこれら多数のアンテナは、通
常、異なる周波数または偏波で動作し、アンテナ間のク
ロストークおよび干渉の低減を図っている。単一の宇宙
船上において多数の周波数および多数の通信機能を備え
る方法の１つは、所望の動作周波数毎に１つずつ、多数
の反射アンテナを装備することである。この方法はアン
テナ間で良好な分離が実現するが、宇宙船上に大量の空
間を必要とし、費用がかかり、また、重量面でも不利と
なる。
【０００３】単一の宇宙船上において多数の周波数およ
び多数の通信機能を備える第２の方法は、多数のフィー
ド（ｆｅｅｄ）を有し、各フィードが別個のＲＦ周波数
または偏波を放射する単一の反射アンテナを装備するこ
とである。１つのフィードは反射器の焦点に配置し、他
のフィードは、できるだけ焦点付近に配置される。その
結果、合焦しないフィードでは信号強度の損失が生じ、
この損失を補償するためにより大きな反射器が必要とな
る場合がある。反射器が大きい程、宇宙船上で必要な空
間も大きくなり、得られるアンテナ・パターンのビーム
幅も狭くなるので、望ましくない。
び多数の通信機能を備える第２の方法は、多数のフィー
ド（ｆｅｅｄ）を有し、各フィードが別個のＲＦ周波数
または偏波を放射する単一の反射アンテナを装備するこ
とである。１つのフィードは反射器の焦点に配置し、他
のフィードは、できるだけ焦点付近に配置される。その
結果、合焦しないフィードでは信号強度の損失が生じ、
この損失を補償するためにより大きな反射器が必要とな
る場合がある。反射器が大きい程、宇宙船上で必要な空
間も大きくなり、得られるアンテナ・パターンのビーム
幅も狭くなるので、望ましくない。
【０００４】単一の宇宙船上において多数の周波数およ
び多数の通信機能を備える第３の方法は、カセグレン型
反射アンテナにおける副反射器として、ダイクロイック
構造としても知られている周波数感応構造を利用するこ
とである。カセグレン型反射アンテナは、主反射器と、
これよりも小さい副反射器とを有する。ダイクロイック
副反射器は、その形状が放物線状であり、２つの焦点を
有し、副反射器の各側に１つずつ配置される。副反射器
は、主反射器と主反射器の焦点との間に配置され、副反
射器の凸側が主反射器に面する。副反射器の凹側の焦点
は、主反射器の焦点に置かれ、第１周波数の第1ＲＦ信
号を放射する第１フィードが、この焦点に置かれる。ダ
イクロイック副反射器は、第１ＲＦ信号が副反射器を通
過して、主反射器に第１ＲＦ信号が入射し、第１周波数
の第１アンテナ・パターンを発生するように構成されて
いる。
び多数の通信機能を備える第３の方法は、カセグレン型
反射アンテナにおける副反射器として、ダイクロイック
構造としても知られている周波数感応構造を利用するこ
とである。カセグレン型反射アンテナは、主反射器と、
これよりも小さい副反射器とを有する。ダイクロイック
副反射器は、その形状が放物線状であり、２つの焦点を
有し、副反射器の各側に１つずつ配置される。副反射器
は、主反射器と主反射器の焦点との間に配置され、副反
射器の凸側が主反射器に面する。副反射器の凹側の焦点
は、主反射器の焦点に置かれ、第１周波数の第1ＲＦ信
号を放射する第１フィードが、この焦点に置かれる。ダ
イクロイック副反射器は、第１ＲＦ信号が副反射器を通
過して、主反射器に第１ＲＦ信号が入射し、第１周波数
の第１アンテナ・パターンを発生するように構成されて
いる。
【０００５】第２周波数の第２ＲＦ信号を放射する第２
フィードが、副反射器の凸側の焦点に配置されている。
ダイクロイック副反射器は、第２ＲＦ信号を反射し、こ
れを主反射器側に送り出すことにより、第２ＲＦ信号が
主反射器に入射して、第２周波数の第２アンテナ・パタ
ーンを形成するように構成されている。このように、単
一の反射器が２つの別個の周波数においてアンテナ・パ
ターンを与えることができる。しかしながら、この方式
は、２つのアンテナを単一構造として結合する必要があ
る。加えて、この反射器のサイズは、一般に、利得およ
びアンテナ・パターンのビーム幅を決定し、焦点軸はア
ンテナ・パターンの位置を決定する。ダイクロイック副
反射器を備えた単一の主反射器を用いると、通常、第１
および第２アンテナ・パターンが同一の利得−ビーム幅
積および同一の位置を有することになり、望ましくない
場合がある。また、副反射器は、アンテナにある程度の
複雑さを追加し、アンテナ・ブロッケージ（ａｎｔｅｎ
ｎａ ｂｌｏｃｋａｇｅ）を招く虞れもあるため、望ま
しくない場合がある。
フィードが、副反射器の凸側の焦点に配置されている。
ダイクロイック副反射器は、第２ＲＦ信号を反射し、こ
れを主反射器側に送り出すことにより、第２ＲＦ信号が
主反射器に入射して、第２周波数の第２アンテナ・パタ
ーンを形成するように構成されている。このように、単
一の反射器が２つの別個の周波数においてアンテナ・パ
ターンを与えることができる。しかしながら、この方式
は、２つのアンテナを単一構造として結合する必要があ
る。加えて、この反射器のサイズは、一般に、利得およ
びアンテナ・パターンのビーム幅を決定し、焦点軸はア
ンテナ・パターンの位置を決定する。ダイクロイック副
反射器を備えた単一の主反射器を用いると、通常、第１
および第２アンテナ・パターンが同一の利得−ビーム幅
積および同一の位置を有することになり、望ましくない
場合がある。また、副反射器は、アンテナにある程度の
複雑さを追加し、アンテナ・ブロッケージ（ａｎｔｅｎ
ｎａ ｂｌｏｃｋａｇｅ）を招く虞れもあるため、望ま
しくない場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、多焦点の
単一反射装置を有することが必要とされている。これが
あれば、単一の宇宙船が、多数の通信局またはまたはビ
ークルとの通信リンクを装備することを可能にしつつ、
１つの反射装置の重量および費用のみを負担すればよい
ことになるであろう。
単一反射装置を有することが必要とされている。これが
あれば、単一の宇宙船が、多数の通信局またはまたはビ
ークルとの通信リンクを装備することを可能にしつつ、
１つの反射装置の重量および費用のみを負担すればよい
ことになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来技術における前述の
必要性は、多焦点反射アンテナを提供する本発明によっ
て充足される。本発明による多焦点反射アンテナは、少
なくとも部分的に重複する複数の反射構造を有する支持
部を備え、各反射構造は、焦点および焦点軸を有する。
このアンテナは、複数の放射手段を含み、その各々が焦
点の各々に位置する。複数の放射手段は複数のＲＦ信号
を放射し、その少なくとも１つが、複数の反射構造の少
なくとも１つを通過し、複数の反射構造の別のものに入
射する。次に、複数の反射構造は、複数の焦点軸に沿っ
て複数のＲＦ信号を送出し、複数のアンテナ・パターン
を発生する。反射構造は、固定したり、あるいは展開可
能にすることができ、更に周波数選択性または偏波感応
性を有することができる。
必要性は、多焦点反射アンテナを提供する本発明によっ
て充足される。本発明による多焦点反射アンテナは、少
なくとも部分的に重複する複数の反射構造を有する支持
部を備え、各反射構造は、焦点および焦点軸を有する。
このアンテナは、複数の放射手段を含み、その各々が焦
点の各々に位置する。複数の放射手段は複数のＲＦ信号
を放射し、その少なくとも１つが、複数の反射構造の少
なくとも１つを通過し、複数の反射構造の別のものに入
射する。次に、複数の反射構造は、複数の焦点軸に沿っ
て複数のＲＦ信号を送出し、複数のアンテナ・パターン
を発生する。反射構造は、固定したり、あるいは展開可
能にすることができ、更に周波数選択性または偏波感応
性を有することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、単一支持構造
から多数のアンテナ・パターンを得るための多焦点反射
器１０が図示されている。即ち、本発明では、各々周波
数選択性または偏波感応構造である、多数の反射構造１
２〜２０が重複し、複数の反射構造１２〜２０が、単一
の支持構造２２上に位置することを可能にしている。各
反射構造１２〜２０の曲率および構造により、当該反射
構造の焦点が規定される。図１に示す実施形態では、第
１反射構造１２は第１焦点２４を有し、第２反射構造１
４は第２焦点２６を有し、第３反射構造１６は第３焦点
２８を有し、第４反射構造１８は第４焦点３０を有し、
第ｎ反射構造２０は第ｎ焦点３２を有する。
から多数のアンテナ・パターンを得るための多焦点反射
器１０が図示されている。即ち、本発明では、各々周波
数選択性または偏波感応構造である、多数の反射構造１
２〜２０が重複し、複数の反射構造１２〜２０が、単一
の支持構造２２上に位置することを可能にしている。各
反射構造１２〜２０の曲率および構造により、当該反射
構造の焦点が規定される。図１に示す実施形態では、第
１反射構造１２は第１焦点２４を有し、第２反射構造１
４は第２焦点２６を有し、第３反射構造１６は第３焦点
２８を有し、第４反射構造１８は第４焦点３０を有し、
第ｎ反射構造２０は第ｎ焦点３２を有する。
【０００９】１つの反射構造の焦点軸が、当該反射構造
によって発生するアンテナ・パターンの方向および位置
を決定する。反射構造の焦点軸は、当該反射構造の中心
を通過し、当該反射構造の焦点を貫通する想像線によっ
て規定される。第１反射構造１２の焦点軸は、第１反射
構造１２の中心３６を通過し、第１焦点２４を貫通する
想像線３４によって規定される。図１に示す本発明の実
施形態では、中心３６〜４４および焦点２４〜３２は全
て同一の想像線３４に沿って位置する。したがって、こ
の実施形態では、全ての反射構造１２〜３０が同一の焦
点軸３４を有する。
によって発生するアンテナ・パターンの方向および位置
を決定する。反射構造の焦点軸は、当該反射構造の中心
を通過し、当該反射構造の焦点を貫通する想像線によっ
て規定される。第１反射構造１２の焦点軸は、第１反射
構造１２の中心３６を通過し、第１焦点２４を貫通する
想像線３４によって規定される。図１に示す本発明の実
施形態では、中心３６〜４４および焦点２４〜３２は全
て同一の想像線３４に沿って位置する。したがって、こ
の実施形態では、全ての反射構造１２〜３０が同一の焦
点軸３４を有する。
【００１０】図２に示す本発明の第２実施形態では、反
射構造１００〜１０８は、それぞれ、焦点１１０〜１１
８および中心１２０〜１２８を有する。反射構造１００
〜１０８は、部分的に重複しており、反射構造１００〜
１０８の焦点１１２〜１１８および中心１２０〜１２８
は整列していない。各反射構造１００〜１０８が発生す
るアンテナ・パターンは、当該アンテナ・パターンをそ
れぞれ発生する対応する反射構造１００〜１０８の焦点
軸１３０〜１３８によって規定される方向に位置する。
このように、単一の装置１４０が、通信局または車両が
同じ位置にない場合に、これらの通信局または車両に対
して多数の通信リンクを備えることができる。
射構造１００〜１０８は、それぞれ、焦点１１０〜１１
８および中心１２０〜１２８を有する。反射構造１００
〜１０８は、部分的に重複しており、反射構造１００〜
１０８の焦点１１２〜１１８および中心１２０〜１２８
は整列していない。各反射構造１００〜１０８が発生す
るアンテナ・パターンは、当該アンテナ・パターンをそ
れぞれ発生する対応する反射構造１００〜１０８の焦点
軸１３０〜１３８によって規定される方向に位置する。
このように、単一の装置１４０が、通信局または車両が
同じ位置にない場合に、これらの通信局または車両に対
して多数の通信リンクを備えることができる。
【００１１】再び図１を参照すると、複数の放射手段４
６〜５４が、複数の焦点２４〜３２に配置されている。
第１放射手段４６は、第１焦点２４に配置され、第２放
射手段４８は第２焦点２６に配置され、第３放射手段５
０は第３焦点２８に配置され、第４放射手段５２は第４
焦点３０に配置され、そして、第ｎ放射手段５４は第ｎ
焦点３２に配置されている。放射手段４６〜５２は、フ
ィード・ホーン（ｆｅｅｄ ｈｏｒｎ）、交差対数周期
ダイポール・アレイ（ｃｒｏｓｓｅｄ ｌｏｇ−ｐｅｒ
ｉｏｄ ｄｉｐｏｌｅ ａｒｒａｙ）等とすることがで
きる。これらの放射手段４６〜５２は複数のＲＦ信号を
放射し、各ＲＦ信号は異なる動作周波数または異なる偏
波を有する。第１放射手段４６は第１ＲＦ信号を放射
し、第２放射手段４８は第２ＲＦ信号を放射し、第３放
射手段５０は第３ＲＦ信号を放射し、第４放射手段５２
は第４ＲＦ信号を放射し、そして、第ｎ放射手段d５４
は第ｎＲＦ信号を放射する。
６〜５４が、複数の焦点２４〜３２に配置されている。
第１放射手段４６は、第１焦点２４に配置され、第２放
射手段４８は第２焦点２６に配置され、第３放射手段５
０は第３焦点２８に配置され、第４放射手段５２は第４
焦点３０に配置され、そして、第ｎ放射手段５４は第ｎ
焦点３２に配置されている。放射手段４６〜５２は、フ
ィード・ホーン（ｆｅｅｄ ｈｏｒｎ）、交差対数周期
ダイポール・アレイ（ｃｒｏｓｓｅｄ ｌｏｇ−ｐｅｒ
ｉｏｄ ｄｉｐｏｌｅ ａｒｒａｙ）等とすることがで
きる。これらの放射手段４６〜５２は複数のＲＦ信号を
放射し、各ＲＦ信号は異なる動作周波数または異なる偏
波を有する。第１放射手段４６は第１ＲＦ信号を放射
し、第２放射手段４８は第２ＲＦ信号を放射し、第３放
射手段５０は第３ＲＦ信号を放射し、第４放射手段５２
は第４ＲＦ信号を放射し、そして、第ｎ放射手段d５４
は第ｎＲＦ信号を放射する。
【００１２】第１ＲＦ信号は、第１反射構造１２に入射
する。第１反射構造１２は、第１ＲＦ信号を反射し、こ
れを第１焦点軸３４に平行な方向に向けて、第１アンテ
ナ・パターンを発生するように構成されている。また、
第１反射構造１２は、第２、第３、第４および第ｎＲＦ
信号を通過させるように構成されている。第２ＲＦ信号
は、第２反射構造１４に入射する。第２反射構造１４
は、第２ＲＦ信号を反射し、これを第２焦点軸に平行な
方向に向け、第１反射構造１２を逆に通過させて、第２
アンテナ・パターンを発生するように構成されている。
第３、第４および第ｎＲＦ信号は、第２反射構造を通過
する。第３反射構造は、第４および第ｎＲＦ信号を通過
させるが、第３ＲＦ信号を反射するように構成されてい
る。第３反射構造１６は、第３ＲＦ信号を、第３焦点軸
に平行な方向に向け、第１および第２反射構造１２、１
４を逆に通過させて、第３アンテナ・パターンを発生す
る。第４および第ｎＲＦ信号は、第３反射構造１６を通
過する。
する。第１反射構造１２は、第１ＲＦ信号を反射し、こ
れを第１焦点軸３４に平行な方向に向けて、第１アンテ
ナ・パターンを発生するように構成されている。また、
第１反射構造１２は、第２、第３、第４および第ｎＲＦ
信号を通過させるように構成されている。第２ＲＦ信号
は、第２反射構造１４に入射する。第２反射構造１４
は、第２ＲＦ信号を反射し、これを第２焦点軸に平行な
方向に向け、第１反射構造１２を逆に通過させて、第２
アンテナ・パターンを発生するように構成されている。
第３、第４および第ｎＲＦ信号は、第２反射構造を通過
する。第３反射構造は、第４および第ｎＲＦ信号を通過
させるが、第３ＲＦ信号を反射するように構成されてい
る。第３反射構造１６は、第３ＲＦ信号を、第３焦点軸
に平行な方向に向け、第１および第２反射構造１２、１
４を逆に通過させて、第３アンテナ・パターンを発生す
る。第４および第ｎＲＦ信号は、第３反射構造１６を通
過する。
【００１３】第４反射構造１８は、第ｎＲＦ信号を通過
させるが、第４ＲＦ信号を反射するように構成されてい
る。第４反射構造１８は、第４ＲＦ信号を、第４焦点軸
に平行な方向に向け、第１、第２および第３反射構造１
２、１４、１６を通過させ、第４アンテナ・パターンを
発生する。第ｎＲＦ信号は、第４反射構造を通過し、第
ｎ反射構造２０に入射する。第ｎ反射構造２０は、第ｎ
ＲＦ信号を、第ｎ焦点軸に平行な方向に向け、以前の反
射構造を全て通過させ、第ｎアンテナ・パターンを発生
する。
させるが、第４ＲＦ信号を反射するように構成されてい
る。第４反射構造１８は、第４ＲＦ信号を、第４焦点軸
に平行な方向に向け、第１、第２および第３反射構造１
２、１４、１６を通過させ、第４アンテナ・パターンを
発生する。第ｎＲＦ信号は、第４反射構造を通過し、第
ｎ反射構造２０に入射する。第ｎ反射構造２０は、第ｎ
ＲＦ信号を、第ｎ焦点軸に平行な方向に向け、以前の反
射構造を全て通過させ、第ｎアンテナ・パターンを発生
する。
【００１４】本発明の一実施形態では、第１ＲＦ信号は
第１周波数帯において動作し、第２ＲＦ信号は第２周波
数帯において動作し、第３ＲＦ信号は第３周波数帯にお
いて動作し、第４ＲＦ信号は第４周波数帯において動作
し、そして第ｎＲＦ信号は第ｎ周波数帯において動作す
る。これらの周波数帯の周波数は重複しない。この実施
形態では、第ｎ反射構造を除く全ての反射構造が、周波
数選択構造である。第ｎ構造はＲＦ信号を通過させな
い。したがって、これは、グラファイト、アルミニウ
ム、ＲＦ反射弾性メッシュ等で製作することができる。
本発明の別の実施形態では、前述の反射構造のいくつか
は周波数選択構造であるが、他のものは偏波感応構造で
ある。偏波感応構造は、一方の偏波の信号を通過させ、
他方の偏波の信号を反射する。通常、偏波感応構造は、
水平偏波信号を通過させ垂直偏波信号を反射するか、あ
るいは垂直偏波信号を通過させ水平偏波信号を反射する
か、右円偏波信号を通過させ左円偏波信号を反射する
か、左円偏波信号を通過させ右円偏波信号を反射するか
のいずれかである。このように、２つの放射手段が同一
の周波数範囲において動作し、しかも別個のアンテナ・
パターンを得ることができる。
第１周波数帯において動作し、第２ＲＦ信号は第２周波
数帯において動作し、第３ＲＦ信号は第３周波数帯にお
いて動作し、第４ＲＦ信号は第４周波数帯において動作
し、そして第ｎＲＦ信号は第ｎ周波数帯において動作す
る。これらの周波数帯の周波数は重複しない。この実施
形態では、第ｎ反射構造を除く全ての反射構造が、周波
数選択構造である。第ｎ構造はＲＦ信号を通過させな
い。したがって、これは、グラファイト、アルミニウ
ム、ＲＦ反射弾性メッシュ等で製作することができる。
本発明の別の実施形態では、前述の反射構造のいくつか
は周波数選択構造であるが、他のものは偏波感応構造で
ある。偏波感応構造は、一方の偏波の信号を通過させ、
他方の偏波の信号を反射する。通常、偏波感応構造は、
水平偏波信号を通過させ垂直偏波信号を反射するか、あ
るいは垂直偏波信号を通過させ水平偏波信号を反射する
か、右円偏波信号を通過させ左円偏波信号を反射する
か、左円偏波信号を通過させ右円偏波信号を反射するか
のいずれかである。このように、２つの放射手段が同一
の周波数範囲において動作し、しかも別個のアンテナ・
パターンを得ることができる。
【００１５】本発明の第３実施形態を、図３を参照して
説明する。この実施形態では、周波数選択構造および偏
波感応構造を単一の支持構造内に組み合わせており、第
１反射構造３００が周波数選択構造であり、高域および
中域ＲＦ信号を通過させ低域ＲＦ信号を反射するように
構成されている。第２反射構造３０２は偏波感応構造で
あり、垂直偏波信号を全て通過させるが、水平偏波信号
を全て反射するように構成されている。第３反射構造３
０４は、反射構造であり、ＲＦ信号の周波数や偏波には
無関係に、全てのＲＦ信号を反射するように構成されて
いる。第１反射構造３００の第１焦点軸３２４は、第１
反射構造３００の中心を通過し、第１焦点３０６を貫通
する想像線によって規定される。第２反射構造３０２の
第２焦点軸３２６は、第２反射構造３０２の中心３３２
を通過し、第２焦点３０８を貫通する想像線によって規
定される。更に、第３反射構造３０４の第３焦点軸３２
８は、第３反射構造３０４の中心３３４を通過し、第３
焦点３１０を貫通する想像線によって規定される。図３
に示す本発明の実施形態では、中心３３０〜３３４およ
び焦点３０６〜３１０は全て、同一の想像線に沿って位
置し、焦点軸３２４、３２６、３２８は全て整列してい
る。
説明する。この実施形態では、周波数選択構造および偏
波感応構造を単一の支持構造内に組み合わせており、第
１反射構造３００が周波数選択構造であり、高域および
中域ＲＦ信号を通過させ低域ＲＦ信号を反射するように
構成されている。第２反射構造３０２は偏波感応構造で
あり、垂直偏波信号を全て通過させるが、水平偏波信号
を全て反射するように構成されている。第３反射構造３
０４は、反射構造であり、ＲＦ信号の周波数や偏波には
無関係に、全てのＲＦ信号を反射するように構成されて
いる。第１反射構造３００の第１焦点軸３２４は、第１
反射構造３００の中心を通過し、第１焦点３０６を貫通
する想像線によって規定される。第２反射構造３０２の
第２焦点軸３２６は、第２反射構造３０２の中心３３２
を通過し、第２焦点３０８を貫通する想像線によって規
定される。更に、第３反射構造３０４の第３焦点軸３２
８は、第３反射構造３０４の中心３３４を通過し、第３
焦点３１０を貫通する想像線によって規定される。図３
に示す本発明の実施形態では、中心３３０〜３３４およ
び焦点３０６〜３１０は全て、同一の想像線に沿って位
置し、焦点軸３２４、３２６、３２８は全て整列してい
る。
【００１６】第１焦点３０６に位置する第１放射手段３
１８は、３１２で示す線で表した、第１ＲＦ信号を放射
する。第１ＲＦ信号３１２は低域信号であり、第１反射
構造３００に入射する。第１反射構造３００は、第１Ｒ
Ｆ信号３１２を、第１焦点軸３２４に平行な方向に向け
て、第１アンテナ・パターンを発生する。第２放射手段
３２０は、第２焦点３０８に位置し、３１４で示す線で
表した、第２ＲＦ信号を放射する。第２ＲＦ信号３１４
は、高域の動作周波数を有し、水平偏波である。第１反
射構造３００は高域周波数を通過させるので、第２ＲＦ
信号３１４は第１反射構造３００を通過して、第２反射
構造３０２に入射する。第２反射構造３０２は、垂直偏
波信号を通過させるが、水平偏波信号を反射するように
構成されている。第２反射構造３０２は、第２ＲＦ信号
３１４を、第２焦点軸３２６に平行な方向に向け、第１
反射構造３００を逆に通過させ、第２アンテナ・パター
ンを発生する。
１８は、３１２で示す線で表した、第１ＲＦ信号を放射
する。第１ＲＦ信号３１２は低域信号であり、第１反射
構造３００に入射する。第１反射構造３００は、第１Ｒ
Ｆ信号３１２を、第１焦点軸３２４に平行な方向に向け
て、第１アンテナ・パターンを発生する。第２放射手段
３２０は、第２焦点３０８に位置し、３１４で示す線で
表した、第２ＲＦ信号を放射する。第２ＲＦ信号３１４
は、高域の動作周波数を有し、水平偏波である。第１反
射構造３００は高域周波数を通過させるので、第２ＲＦ
信号３１４は第１反射構造３００を通過して、第２反射
構造３０２に入射する。第２反射構造３０２は、垂直偏
波信号を通過させるが、水平偏波信号を反射するように
構成されている。第２反射構造３０２は、第２ＲＦ信号
３１４を、第２焦点軸３２６に平行な方向に向け、第１
反射構造３００を逆に通過させ、第２アンテナ・パター
ンを発生する。
【００１７】第３放射手段３２２は、第３焦点３１０に
位置し、３１６で示す線で表した、第３ＲＦ信号を放射
する。第３ＲＦ信号３１６も高域動作周波数を有する
が、垂直偏波である。第３ＲＦ信号３１６は、第１反射
構造３００を通過する。これは、第１反射構造３００
は、高域信号を通過させるように構成された周波数選択
構造であるからである。第３ＲＦ信号３１６は第２反射
構造３０２も通過する。何故なら、第２反射構造３０２
は、全ての垂直偏波信号を通過させるように構成されて
いるからである。次いで、第３ＲＦ信号３１６は第３反
射構造３０４に入射する。第３反射構造３０４は、第３
ＲＦ信号３１６を、第３焦点軸３２８に平行な方向に向
け。第３ＲＦ信号３１６は、第１および第２反射構造３
００、３０２を逆に通過し、第３アンテナ・パターンを
発生する。
位置し、３１６で示す線で表した、第３ＲＦ信号を放射
する。第３ＲＦ信号３１６も高域動作周波数を有する
が、垂直偏波である。第３ＲＦ信号３１６は、第１反射
構造３００を通過する。これは、第１反射構造３００
は、高域信号を通過させるように構成された周波数選択
構造であるからである。第３ＲＦ信号３１６は第２反射
構造３０２も通過する。何故なら、第２反射構造３０２
は、全ての垂直偏波信号を通過させるように構成されて
いるからである。次いで、第３ＲＦ信号３１６は第３反
射構造３０４に入射する。第３反射構造３０４は、第３
ＲＦ信号３１６を、第３焦点軸３２８に平行な方向に向
け。第３ＲＦ信号３１６は、第１および第２反射構造３
００、３０２を逆に通過し、第３アンテナ・パターンを
発生する。
【００１８】本発明の好適な実施形態を図４を参照して
説明する。この実施例の多焦点反射アンテナ４５０は、
第１，第２および第３展開可能反射構造４００、４０
２、４０４を有する、展開可能アンテナである。第１、
第２および第３反射構造４００、４０２、４０４は、第
１、第２および第３回転放物面体の形態であり、各回転
放物面体は別個となっている。第１反射構造４００は第
１弾性材料から成り、第２反射構造４０２は第２弾性材
料から成り、第３反射構造４０４は第３弾性材料から成
る。第１、第２および第３反射構造４００、４０２、４
０６は、それぞれ、第１、第２および第３焦点４０６、
４０８、４１０を有する。第１反射構造４００は、第２
反射構造４０２をカバーし、一方第２反射構造４０２は
第３反射構造４０４をカバーする。第１反射構造４００
は、低域ＲＦ信号を反射し、中域ＲＦ信号および高域Ｒ
Ｆ信号を通過させるように構成されている。第２反射構
造４０２は、中域ＲＦ信号を反射し、高域ＲＦ信号を通
過させるように構成されている。第３反射構造４０４
は、高域ＲＦ信号を反射するように構成されている。低
域、中域および高域の各信号は、別個の周波数帯であ
る。
説明する。この実施例の多焦点反射アンテナ４５０は、
第１，第２および第３展開可能反射構造４００、４０
２、４０４を有する、展開可能アンテナである。第１、
第２および第３反射構造４００、４０２、４０４は、第
１、第２および第３回転放物面体の形態であり、各回転
放物面体は別個となっている。第１反射構造４００は第
１弾性材料から成り、第２反射構造４０２は第２弾性材
料から成り、第３反射構造４０４は第３弾性材料から成
る。第１、第２および第３反射構造４００、４０２、４
０６は、それぞれ、第１、第２および第３焦点４０６、
４０８、４１０を有する。第１反射構造４００は、第２
反射構造４０２をカバーし、一方第２反射構造４０２は
第３反射構造４０４をカバーする。第１反射構造４００
は、低域ＲＦ信号を反射し、中域ＲＦ信号および高域Ｒ
Ｆ信号を通過させるように構成されている。第２反射構
造４０２は、中域ＲＦ信号を反射し、高域ＲＦ信号を通
過させるように構成されている。第３反射構造４０４
は、高域ＲＦ信号を反射するように構成されている。低
域、中域および高域の各信号は、別個の周波数帯であ
る。
【００１９】第１反射構造４００の第１焦点軸４２４
は、第１反射構造４００の中心４３０を通過し第１焦点
４０６を貫通する想像線によって規定される。第２反射
構造４０２の第２焦点軸４２６は、第２反射構造４０２
の中心４３２を通過し第２焦点４０８を貫通する想像線
によって規定される。更に、第３反射構造４０４の第３
焦点軸４２８は、第３反射構造３０４の中心４３４を通
過し第３焦点４１０を貫通する想像線によって規定され
る。図４に示す本発明の実施形態では、中心４３０〜４
３４および焦点４０６〜４１０は全て同一の想像線に沿
って位置し、全ての焦点軸４２４、４２６、４２８は整
列している。この実施形態では、第１、第２および第３
放射手段４１８、４２０、４２２はそれぞれ、第１、第
２および第３焦点４０６、４０８、４１０に配置されて
いる。第１放射手段４１８は、４１２で示す線で表した
低域信号である第１ＲＦ信号を放射する。第２放射手段
４２０は、４１４で示す線で表した中域信号である第２
ＲＦ信号を放射する。第３放射手段４２２は、４１６で
示す線で表した高域信号である第３ＲＦ信号を放射す
る。
は、第１反射構造４００の中心４３０を通過し第１焦点
４０６を貫通する想像線によって規定される。第２反射
構造４０２の第２焦点軸４２６は、第２反射構造４０２
の中心４３２を通過し第２焦点４０８を貫通する想像線
によって規定される。更に、第３反射構造４０４の第３
焦点軸４２８は、第３反射構造３０４の中心４３４を通
過し第３焦点４１０を貫通する想像線によって規定され
る。図４に示す本発明の実施形態では、中心４３０〜４
３４および焦点４０６〜４１０は全て同一の想像線に沿
って位置し、全ての焦点軸４２４、４２６、４２８は整
列している。この実施形態では、第１、第２および第３
放射手段４１８、４２０、４２２はそれぞれ、第１、第
２および第３焦点４０６、４０８、４１０に配置されて
いる。第１放射手段４１８は、４１２で示す線で表した
低域信号である第１ＲＦ信号を放射する。第２放射手段
４２０は、４１４で示す線で表した中域信号である第２
ＲＦ信号を放射する。第３放射手段４２２は、４１６で
示す線で表した高域信号である第３ＲＦ信号を放射す
る。
【００２０】第１反射構造４００は、中および高域信号
を通過させ、低域信号を反射するように構成されてお
り、したがって第１反射構造４００は、第１ＲＦ信号４
１２を、第１焦点軸４２４に平行な方向に向け、第１焦
点軸４２４によって規定される方向に、第１アンテナ・
パターンを発生する。第２ＲＦ信号４１４は、第１反射
構造４００を通過する中域信号であり、第２反射構造４
０２に入射する。第２反射構造４０２は、高域信号を通
過させるが中域信号を反射するように構成されており、
したがって第２反射構造４０２は、第２ＲＦ信号４１４
を、第２焦点軸４２６に平行な方向に向け、第１反射構
造４００を通過させて、第２焦点軸４２６によって規定
される方向に第２アンテナ・パターンを形成する。第３
ＲＦ信号４１６は、第１および第２反射構造４００、４
０２を通過する高域信号であり、第３反射構造４０４に
入射する。第３反射構造４０４は、高域信号を反射する
ように構成されており、したがって、第３反射構造４０
４は、第３ＲＦ信号４１６を、第３焦点軸４２８に平行
な方向に向け直し、第３焦点軸４２８によって規定され
る方向に第３アンテナ・パターンを発生する。
を通過させ、低域信号を反射するように構成されてお
り、したがって第１反射構造４００は、第１ＲＦ信号４
１２を、第１焦点軸４２４に平行な方向に向け、第１焦
点軸４２４によって規定される方向に、第１アンテナ・
パターンを発生する。第２ＲＦ信号４１４は、第１反射
構造４００を通過する中域信号であり、第２反射構造４
０２に入射する。第２反射構造４０２は、高域信号を通
過させるが中域信号を反射するように構成されており、
したがって第２反射構造４０２は、第２ＲＦ信号４１４
を、第２焦点軸４２６に平行な方向に向け、第１反射構
造４００を通過させて、第２焦点軸４２６によって規定
される方向に第２アンテナ・パターンを形成する。第３
ＲＦ信号４１６は、第１および第２反射構造４００、４
０２を通過する高域信号であり、第３反射構造４０４に
入射する。第３反射構造４０４は、高域信号を反射する
ように構成されており、したがって、第３反射構造４０
４は、第３ＲＦ信号４１６を、第３焦点軸４２８に平行
な方向に向け直し、第３焦点軸４２８によって規定され
る方向に第３アンテナ・パターンを発生する。
【００２１】再び図２を参照すると、本発明のこの実施
形態では、複数の反射構造は、部分的にのみ重複してい
る。したがって、他の反射構造と重複する反射構造の部
分のみが、周波数選択構造または偏波感応構造であれば
よい。本発明の他の一実施形態では、複数の反射構造
は、有形アンテナ・パターン（ｓｈａｐｅｄ ａｎｔｅ
ｎｎａ ｐａｔｔｅｒｎ）を与える有形構造である。更
に、本発明の他の一実施形態では、有形および放物線状
反射構造双方を、単一構造に用いる。多焦点反射アンテ
ナは、予め選択してある複数の周波数選択および／また
は偏波反射構造を利用し、多数の焦点を有する単一の反
射構造を備えることによって、一般の反射アンテナの限
界を克服することができる。多焦点反射器を使用するこ
とにより、通信システムにおいて単一の反射器構造を多
数の反射アンテナと置換することが可能となり、重量、
費用および空間が少なくて済む。
形態では、複数の反射構造は、部分的にのみ重複してい
る。したがって、他の反射構造と重複する反射構造の部
分のみが、周波数選択構造または偏波感応構造であれば
よい。本発明の他の一実施形態では、複数の反射構造
は、有形アンテナ・パターン（ｓｈａｐｅｄ ａｎｔｅ
ｎｎａ ｐａｔｔｅｒｎ）を与える有形構造である。更
に、本発明の他の一実施形態では、有形および放物線状
反射構造双方を、単一構造に用いる。多焦点反射アンテ
ナは、予め選択してある複数の周波数選択および／また
は偏波反射構造を利用し、多数の焦点を有する単一の反
射構造を備えることによって、一般の反射アンテナの限
界を克服することができる。多焦点反射器を使用するこ
とにより、通信システムにおいて単一の反射器構造を多
数の反射アンテナと置換することが可能となり、重量、
費用および空間が少なくて済む。
【図１】本発明の一実施形態の側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の側面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の側面図である。
【図４】本発明の好適な実施形態の側面図である。
１０ 多焦点反射器 １２〜２０ 第１〜第ｎ反射構造 ２４〜３２ 第１〜第ｎ焦点 ３４ 想像線 ３６〜４４ 中心 ４６〜５４ 放射手段 １００〜１０８ 反射構造 １１０〜１１８ 焦点 １２０〜１２８ 中心 １３０〜１３８ 焦点軸 １４０ 装置 ３００〜３０４ 第１〜第３反射構造 ３０６〜３１０ 第１〜第３焦点 ３１２〜３１６ 第１〜第３ＲＦ信号 ３１８〜３２２ 第１〜第３放射手段 ３２４〜３２８ 第１〜第３焦点軸 ３３０〜３３４ 中心 ４００〜４０４ 第１〜第３展開可能反射構造 ４０６〜４１０ 第１〜第３焦点 ４１２〜４２４ 第１〜第３ＲＦ信号 ４２４〜４２８ 第１〜第３焦点軸 ４３０〜４３４ 中心 ４５０ 多焦点反射アンテナ
Claims (10)
- 【請求項１】 アンテナであって、 複数の焦点および複数の焦点軸を有し、少なくとも部分
的に重複している複数の反射構造を支持する支持部と、 前記複数の焦点のそれぞれに位置する複数の放射手段で
あって、前記複数の放射手段は複数のＲＦ信号を放射
し、該複数のＲＦ信号の少なくとも１つが前記複数の反
射構造の少なくとも１つを通過し、前記複数の反射構造
の他のものに入射するよう構成された放射手段とを備
え、前記複数の反射構造が、前記複数のＲＦ信号を前記
複数の焦点軸に沿って指向させ、かつ複数のアンテナ・
パターンを発生することを特徴とするアンテナ。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
複数の反射構造が複数の周波数選択構造であり、該複数
の周波数選択構造の１つを除く全てが、前記複数のＲＦ
信号の少なくとも１つを通過させることを特徴とするア
ンテナ。 - 【請求項３】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
複数の反射構造が、複数の凹状反射器であり、該反射器
は各々、回転放物面体であることを特徴とするアンテ
ナ。 - 【請求項４】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
複数の焦点軸が整列していることを特徴とするアンテ
ナ。 - 【請求項５】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
複数の反射構造の少なくとも１つが、偏波感応構造であ
ることを特徴とするアンテナ。 - 【請求項６】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
複数の反射構造の少なくとも１つが、周波数選択構造で
あることを特徴とするアンテナ。 - 【請求項７】 アンテナであって、 第１焦点および第１焦点軸を有する第１反射構造と、 第２焦点および第２焦点軸を有する第２反射構造であっ
て、前記第１反射構造が少なくとも部分的に重複してい
る第２反射構造と、 第３焦点および第３焦点軸を有する第３反射構造であっ
て、前記第２反射構造が少なくとも部分的に重複してい
る第３反射構造と、 前記第１焦点に位置し、第１の反射構造に入射する第１
ＲＦ信号を放射する第１放射手段と、 前記第２焦点に位置し、前記第１反射構造の前記重複す
る部分を通過し前記第２反射構造に入射する第２ＲＦ信
号を放射する第２放射手段と、 前記第３焦点に位置し、前記第１反射構造の前記重複す
る部分および前記第２反射構造の前記重複する部分を通
過して前記第３反射構造に入射する第３ＲＦ信号を放射
する第３放射手段とを備え、前記第１反射構造が、前記
第１ＲＦ信号を前記第１焦点軸に沿って方向づけ、かつ
第１アンテナ・パターンを発生し、前記第２反射構造
が、前記第２ＲＦ信号を前記第２焦点軸に沿って方向付
け、かつ前記第１反射構造の前記重複する部分を通過さ
せて第２アンテナ・パターンを発生し、前記第３反射構
造が、前記第３ＲＦ信号を前記第３焦点軸に沿って方向
付け、かつ前記第２反射構造の前記重複する部分を通過
させ、更に前記第１反射構造の前記重複する部分を通過
させて第３アンテナ・パターンを発生することを特徴と
するアンテナ。 - 【請求項８】 請求項７記載のアンテナにおいて、前記
第１反射構造が、第１回転放物面体の形状をなし、前記
第２反射構造が第２回転放物面体の形状をなし、前記第
３反射構造が第３回転放物面体の形状をなし、前記第
１、第２および第３回転放物面体が別個の構造であるこ
とを特徴とするアンテナ。 - 【請求項９】 請求項７記載のアンテナにおいて、前記
第１ＲＦ信号が低域信号であり、前記第２ＲＦ信号が中
域信号であり、前記第３ＲＦ信号が高域信号であり、前
記低域、中域および高域信号が、別個の周波数帯である
ことを特徴とするアンテナ。 - 【請求項１０】 請求項７記載のアンテナにおいて、前
記第１反射構造が偏波感応構造であり、前記第２反射構
造が偏波感応構造であることを特徴とするアンテナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/150798 | 1998-09-10 | ||
| US09/150,798 US5977926A (en) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | Multi-focus reflector antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101340A true JP2000101340A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=22536034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11207886A Pending JP2000101340A (ja) | 1998-09-10 | 1999-07-22 | 多焦点反射アンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5977926A (ja) |
| EP (1) | EP0986133A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000101340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8649742B2 (en) | 2007-11-30 | 2014-02-11 | Ntt Docomo, Inc. | Radio communication system |
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|---|---|---|---|---|
| US6169524B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-01-02 | Trw Inc. | Multi-pattern antenna having frequency selective or polarization sensitive zones |
| DE19949992C2 (de) * | 1999-10-15 | 2002-08-29 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Erhöhung der Störfestigkeit eines Zeitbereichsreflektometers |
| EP1137102A3 (en) * | 2000-03-20 | 2004-01-07 | The Boeing Company | Frequency variable aperture reflector |
| US6366257B1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-04-02 | The Boeing Company | Integrated dual beam reflector antenna |
| WO2006110308A2 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-19 | Radiolink Networks, Inc. | Aligned duplex antennae with high isolation |
| EP2760081A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-30 | BAE Systems PLC | Directional multi-band antenna |
| WO2014114953A2 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Bae Systems Plc | Directional multi-band antenna |
| CN112490685B (zh) * | 2020-10-13 | 2023-03-07 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 天线封装结构及封装方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3803622A (en) * | 1973-05-03 | 1974-04-09 | Us Navy | Hf dual-feed corner reflector antenna |
| US3898667A (en) * | 1974-02-06 | 1975-08-05 | Rca Corp | Compact frequency reuse antenna |
| IT1091499B (it) * | 1977-11-25 | 1985-07-06 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Riflettore parabolico ellittico per antenna con lobo principale del diagramma di irradiazione a sezione |
| US5136294A (en) * | 1987-01-12 | 1992-08-04 | Nec Corporation | Multibeam antenna |
| US4823143A (en) * | 1988-04-22 | 1989-04-18 | Hughes Aircraft Company | Intersecting shared aperture antenna reflectors |
| FR2653941B1 (fr) * | 1989-10-31 | 1992-02-28 | Thomson Lgt | Antenne de reception multifocale a direction de pointage unique pour plusieurs satellites. |
| FR2674377B1 (fr) * | 1991-03-22 | 1993-06-04 | Alcatel Espace | Antenne radioelectrique a reflecteur multifocales. |
-
1998
- 1998-09-10 US US09/150,798 patent/US5977926A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-16 EP EP99113935A patent/EP0986133A3/en not_active Withdrawn
- 1999-07-22 JP JP11207886A patent/JP2000101340A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8649742B2 (en) | 2007-11-30 | 2014-02-11 | Ntt Docomo, Inc. | Radio communication system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0986133A2 (en) | 2000-03-15 |
| EP0986133A3 (en) | 2000-05-17 |
| US5977926A (en) | 1999-11-02 |
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