JP2001156539A - Antenna system - Google Patents

Antenna system

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JP2001156539A
JP2001156539A JP33578399A JP33578399A JP2001156539A JP 2001156539 A JP2001156539 A JP 2001156539A JP 33578399 A JP33578399 A JP 33578399A JP 33578399 A JP33578399 A JP 33578399A JP 2001156539 A JP2001156539 A JP 2001156539A
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JP
Japan
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sub
reflector
primary radiator
central axis
focal length
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JP33578399A
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Japanese (ja)
Inventor
Takamasa Furuno
孝允 古野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an offset antenna consisting of 4 reflecting mirrors that generates no cross polarized wave components over a broadband independently of the frequency. SOLUTION: Cross polarization canceling condition of through wave motion for the offset antenna consisting of 4 reflecting mirrors is obtained from an evaluation expression of a cross polarized wave generating amount of an offset antenna consisting of N reflecting mirrors taking the phase into account, it is clarified that this is a geometrical relational expression independent of frequency, and a main reflecting mirror satisfying the condition can prevent production of the cross polarized wave components for 6 kinds of downward antennas over a broadband independently of the frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波中継
回線や衛星通信用に用いられる一次放射器および3枚の
副反射鏡と主反射鏡からなる4枚反射鏡系のアンテナ装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primary radiator used for microwave relay lines and satellite communications, and to a four-reflector-mirror antenna apparatus comprising three sub-reflectors and a main reflector. .

【0002】[0002]

【従来の技術】主反射鏡M4、副反射鏡M1と一次放射器
からなるアンテナ装置には、非対称な反射鏡を用い、副
反射鏡や一次放射器およびその支持柱をブロッキングと
ならないように配置して良好な放射特性を得ているもの
がある。しかし、このアンテナ装置は、反射鏡が回転対
称でないため、非対称性によって交差偏波成分が発生す
るという欠点がある。
BACKGROUND ART main reflecting mirror M 4, the sub-reflecting mirror M 1 and the antenna device comprising a primary radiator, with asymmetrical reflector, so as not subreflector and the primary radiator and the supporting pillars and blocking In some cases to obtain good radiation characteristics. However, this antenna device has a drawback that a cross-polarization component is generated due to asymmetry since the reflecting mirror is not rotationally symmetric.

【0003】上記欠点を除去するために、従来、図8に
示すように位相中心F0を有する一次放射器である円錐
ホーン1、円錐ホーン1の位相中心F0を共有し、さら
に焦点F1を有する副反射鏡M12、さらにF1を共有す
る主反射鏡M45から構成されているものがある。図
中、副反射鏡M12は回転楕円面鏡または回転双曲面鏡
であり、主反射鏡M45は回転放物面鏡である。幾何光
学的に考えた場合、上述したアンテナ装置は反射鏡の非
対称性に起因して発生する交差偏波成分を抑圧するため
に、図9に示すようにその反射鏡系が等価的に回転対称
なパラボラアンテナとなるように構成されている。図中
11は回転対称なパラボラアンテナである。さらに述べ
ると主反射鏡に対する一次放射器1の位置および向きを
次式の条件を満足するように設定することにより、副反
射鏡M12、主反射鏡M45で発生する交差偏波成分を互
いに打ち消しあうことができる。
In order to eliminate the above drawbacks, conventionally, share phase center F 0 of the conical horn 1, a conical horn 1 is a primary radiator having a phase center F 0 as shown in FIG. 8, further focal point F 1 sub-reflector M 1 2 with, there is one that is composed of the main reflector M 4 5 further shares the F 1. In the figure, the sub-reflecting mirror M 1 2 is a rotating ellipsoidal mirror or rotating hyperboloid mirror, a main reflector M 4 5 The parabolic mirror. Considering geometrical optics, the above-described antenna apparatus has an equivalent rotationally symmetric mirror system as shown in FIG. 9 in order to suppress cross-polarization components generated due to the asymmetry of the mirror. It is configured to be a simple parabolic antenna. In the figure, reference numeral 11 denotes a rotationally symmetric parabolic antenna. By setting the position and orientation of the primary radiator 1 so as to satisfy the condition of the following expression for further discussed when the main reflecting mirror, cross-polarization components generated sub-reflector M 1 2, the main reflecting mirror M 4 5 Can cancel each other out.

【0004】[0004]

【数2】 (Equation 2)

【0005】ここで、α:主反射鏡の焦点と副反射鏡の
焦点を結ぶ直線が、アンテナの開口面に垂直なZ軸に平
行な直線となる角度。 β:一次放射器の中心軸がZ軸に平行な直線となす角
度。 P:P=+1のとき副反射鏡M12は回転双曲面鏡、P
=−1のとき副反射鏡M12は回転楕円面鏡。 K:定数
[0005] Here, α: the angle at which the straight line connecting the focal point of the main reflector and the focal point of the sub-reflector is a straight line parallel to the Z-axis perpendicular to the aperture plane of the antenna. β: The angle between the central axis of the primary radiator and a straight line parallel to the Z axis. P: When P = + 1, the sub-reflector M 12 is a rotating hyperboloid mirror, P
= Sub-reflector M 1 2 when -1 spheroidal mirror. K: constant

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のア
ンテナ装置は、鏡面系が幾何光学的に設計されているた
め、周波数が無限大の場合のみ完全に上記交差偏波成分
が抑圧される。このため、マイクロ波帯やミリ波帯等の
実際の使用周波数帯では、反射鏡の非対称に起因して発
生する交差偏波成分を完全に消去しきれず、アンテナ装
置の使用周波数帯での交差偏波特性を劣化させるという
課題があった。
In the conventional antenna device as described above, since the mirror system is geometrically designed, the cross polarization component is completely suppressed only when the frequency is infinite. . For this reason, in an actual operating frequency band such as a microwave band or a millimeter wave band, the cross polarization component generated due to the asymmetry of the reflector cannot be completely eliminated, and the cross polarization in the operating frequency band of the antenna device cannot be completely eliminated. There was a problem of deteriorating wave characteristics.

【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、周波数に関係なく良好な交差
偏波特性を有するアンテナ装置を得ることを目的とした
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to obtain an antenna device having good cross-polarization characteristics regardless of frequency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るアンテ
ナ装置は、一次放射器と4枚の反射鏡を有するアンテナ
装置に波動的交差偏波消去条件が成立し、その条件式を
満足することにより、良好な交差偏波特性を得るように
したものである。
In the antenna device according to the first aspect of the present invention, the condition for eliminating the wave-like cross polarization is satisfied in the antenna device having the primary radiator and the four reflecting mirrors, and the conditional expression is satisfied. Thus, good cross-polarization characteristics are obtained.

【0009】第2の発明に係るアンテナ装置は、一次放
射器と3枚の副反射鏡および下向きの主反射鏡からなる
4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、f1を副反射
鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点距離、f3
副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射鏡M4の焦点
距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反
射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ2を一次放
射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の入射波、反
射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸に沿う光線
の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角度およびσ
4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射鏡M4上の入
射波、反射波のなす角度とし、d1を一次放射器の中心
軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播する距離、d
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2,M3
間を伝播する距離およびd3を一次放射器の中心軸に沿
う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝播する距離と
したとき、副反射鏡M1,M2,M3を凹面鏡とし、f4
3,σ4>σ3としたものである。
An antenna device according to a second aspect of the present invention is a four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a downward main reflector, wherein f 1 is the focal length of the sub-reflector M 1 . , F 2 the focal length of the secondary reflector M 2 , f 3 the focal length of the secondary reflector M 3 and f 4 the focal length of the main reflector M 4 , and σ 1 the ray along the central axis of the primary radiator Is the angle formed by the incident wave and the reflected wave on the sub-reflector M1, and σ 2 is the angle formed by the incident wave and reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the primary radiator Angle and σ of the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of
4 primary radiator main reflecting mirror M 4 on the incident wave of light along the center axis of the angle of the reflected wave, sub-reflector of light rays along the d 1 to the central axis of the primary radiator M 1, M 2 Distance to propagate between, d
2 is the sub-reflector M 2 , M 3 of the light ray along the central axis of the primary radiator
Assuming that the distance propagating between them and the distance d 3 are the distances of light rays traveling along the central axis of the primary radiator between the sub-reflector M 3 and the main reflector M 4 , the sub-reflectors M 1 , M 2 , M 3 Is a concave mirror, and f 4 >
d 3 , σ 4 > σ 3 .

【0010】第3の発明に係るアンテナ装置は、副反射
鏡M1,M2,M3を凹面鏡とし、f4<d3,σ4>σ3
したものである。
In the antenna device according to a third aspect of the present invention, the sub-reflecting mirrors M 1 , M 2 , and M 3 are concave mirrors and satisfy f 4 <d 3 , σ 4 > σ 3 .

【0011】第4の発明に係るアンテナ装置は、副反射
鏡M1,M2,M3を凹面鏡とし、f4<d3,σ4<σ3
したものである。
In the antenna device according to a fourth aspect of the invention, the sub-reflecting mirrors M 1 , M 2 , and M 3 are concave mirrors, and satisfy f 4 <d 3 and σ 43 .

【0012】第5の発明に係るアンテナ装置は、副反射
鏡M1,M2を凹面鏡、副反射鏡M3を凸面鏡とし、f4
3,σ4>σ3としたものである。
In the antenna device according to a fifth aspect of the invention, the sub-reflecting mirrors M 1 and M 2 are concave mirrors, the sub-reflecting mirror M 3 is a convex mirror, and f 4 >
d 3 , σ 4 > σ 3 .

【0013】第6の発明に係るアンテナ装置は、副反射
鏡M1,M2を凹面鏡、副反射鏡M3を凸面鏡とし、f4
3,σ4<σ3としたものである。
In the antenna device according to a sixth aspect of the invention, the sub-reflecting mirrors M 1 and M 2 are concave mirrors, the sub-reflecting mirror M 3 is a convex mirror, and f 4 >
d 3 , σ 43 .

【0014】第7の発明に係るアンテナ装置は、副反射
鏡M1,M2を凹面鏡、副反射鏡M3を凸面鏡とし、f4
3,σ4<σ3としたものである。
In the antenna device according to a seventh aspect of the invention, the sub-reflecting mirrors M 1 and M 2 are concave mirrors, the sub-reflecting mirror M 3 is a convex mirror, and f 4 <
d 3 , σ 43 .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、一次放射
器と3枚の副反射鏡および主反射鏡の焦点距離をそれぞ
れf 1,f2,f3,f4とした4枚の回転二次曲面鏡で構
成される4枚反射鏡オフセットアンテナの構成図であ
り、図8に対応している。図1において、1、2、5は
同一名称である。図中、3は副反射鏡M2、4は副反射
鏡M3、F4は主反射鏡M45の焦点である。ここで、
1,M2,M3,M4,F5は同一平面内にあるものとす
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Figure 1 shows primary radiation
The focal lengths of the reflector, three sub-reflectors and the main reflector
Re f 1, FTwo, FThree, FFourComposed of four rotating quadric mirrors
FIG. 3 is a configuration diagram of a four-reflector mirror offset antenna formed.
FIG. 8 corresponds to FIG. In FIG. 1, 1, 2, and 5 are
They have the same name. In the figure, 3 is a sub-reflector MTwo4 is a sub-reflection
Mirror MThree, FFourIs the main reflector MFour5 focus. here,
M1, MTwo, MThree, MFour, FFiveAre in the same plane
You.

【0016】ここでは、電波の波動的交差偏波消去条件
について説明する。N枚の回転二次曲面鏡で構成される
図7のような鏡面系を考え、一次放射器1に近い反射鏡
から順にその焦点距離をf1,f2,・・・,fNとし、
次式で定義する。図中1は図1、図8と同一名称であ
り、6は反射鏡#1、7は反射鏡#2、8は反射鏡#
3、9は反射鏡#N−1、10は反射鏡#Nである。こ
こで、Nは、2以上の任意の自然数である。
Here, a description will be given of the conditions for canceling the wave cross-polarization of radio waves. Consider the mirror system as configured Figure 7 in N pieces of rotational quadric surface mirror, turn to the focal length f 1, f 2, · · ·, and f N from the reflecting mirror closest to the primary radiator 1,
It is defined by the following equation. In the figure, 1 is the same name as in FIGS. 1 and 8, 6 is a reflecting mirror # 1, 7 is a reflecting mirror # 2, 8 is a reflecting mirror #
Reference numerals 3 and 9 are reflecting mirrors # N-1, and 10 is a reflecting mirror #N. Here, N is an arbitrary natural number of 2 or more.

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】ここで、n=1,2,・・・,Nであり、
Nは、2以上の自然数である。
Here, n = 1, 2,..., N,
N is a natural number of 2 or more.

【0019】また、Rn,Rn’は反射鏡の入射側焦点F
n、および反射側焦点Fn+1と、中心光線と反射鏡#nと
の交点間の距離であり、光線の進行方向に焦点がある場
合(−)の値を取る。式(2)において、fnが正のと
き凹面鏡、fnが負のとき凸面鏡となる。さらに、一次
放射器1に近い反射鏡からそのビーム半径をω1,ω2
・・・,ωNとし、角度σ1,σ2,・・・,σNを図7の
ように定義すれば、電子情報通信学会論文誌‘83/3
Vol.J−66B No3’310頁に示されてい
るように、各反射鏡で発生する交差偏波成分は、位相も
考慮してN枚の反射鏡について合計した結果をCNとす
ると次式で表される。
Further, R n and R n ′ are the focal point F on the incident side of the reflecting mirror.
n , and the distance between the reflection-side focal point Fn + 1 and the intersection of the central ray and the reflecting mirror #n, and takes a value (-) when the focal point is in the traveling direction of the ray. In equation (2), when f n is positive, the mirror is a concave mirror, and when f n is negative, the mirror is a convex mirror. Further, the beam radii of the reflecting mirror near the primary radiator 1 are changed to ω 1 , ω 2 ,
, Ω N and angles σ 1 , σ 2 ,..., Σ N are defined as shown in FIG.
Vol. As shown on page J-66B No. 3'310, the cross-polarization component generated by each reflecting mirror is expressed by the following formula, where C N is the sum of the results for the N reflecting mirrors in consideration of the phase. Is done.

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】ここで、λは自由空間波長、dnは中心光
線に沿って測った反射鏡間の距離である。式(3)は式
(4)と式(5)の関係式を用いて、展開すると、
[0021] Here, lambda is the free space wavelength, the d n is the distance between the reflector as measured along the central ray. Expression (3) is expanded using the relational expression of Expressions (4) and (5),

【0022】[0022]

【数5】 (Equation 5)

【0023】式(6)で示されるN枚反射鏡オフセット
アンテナの交差偏波発生量の評価式が得られる。
An evaluation expression of the cross polarization generation amount of the N-piece reflecting mirror offset antenna expressed by the expression (6) is obtained.

【0024】[0024]

【数6】 (Equation 6)

【0025】式(6)において、第1項は1枚目の反射
鏡で発生する交差偏波成分、第2項は2枚目の反射鏡で
発生する交差偏波成分、第3項以降は3枚目以降の反射
鏡で発生する交差偏波成分を示している。N枚反射鏡オ
フセットアンテナの波動的交差偏波消去条件は、CN
0で与えられ、次式が得られる。
In equation (6), the first term is the cross-polarization component generated by the first reflector, the second term is the cross-polarization component generated by the second reflector, and the third and subsequent terms are The cross polarization component generated by the third and subsequent reflecting mirrors is shown. The wave cross-polarization cancellation condition of the N -reflector offset antenna is C N =
Given as 0, the following equation is obtained.

【0026】[0026]

【数7】 (Equation 7)

【0027】2枚の回転二次曲面鏡で発生する交差偏波
成分は、N=4を式(7)に代入して、次式で与えられ
る。
The cross polarization component generated by the two rotating quadratic curved mirrors is given by the following equation by substituting N = 4 into equation (7).

【0028】[0028]

【数8】 (Equation 8)

【0029】式(9)から、四枚反射鏡オフセットアン
テナの波動的交差偏波消去条件はC 4R=0,C4I=0で
与えられ、次式が得られる。
From equation (9), the four-mirror offset offset
The tena wave dynamic cross polarization cancellation condition is C 4R= 0, C4I= 0
Given by:

【0030】[0030]

【数9】 (Equation 9)

【0031】式(11)、式(12)および式(13)
が四枚反射鏡オフセットアンテナの波動的交差偏波消去
条件であり、周波数に関係しない幾何学的な関係式であ
る。従って、この関係を満足する鏡面系では周波数に関
係なく交差偏波成分は満足しない。
Equations (11), (12) and (13)
Is the condition for canceling the wave-like cross polarization of the four-reflector offset antenna, and is a geometrical relational expression not related to the frequency. Therefore, a mirror system that satisfies this relationship does not satisfy the cross-polarization component regardless of the frequency.

【0032】式(11)、式(12)および式(13)
から式(14)と式(15)が得られ、鏡面系の形態を
論じることができる。
Equations (11), (12) and (13)
From Equations (14) and (15) are obtained, and the form of the mirror system can be discussed.

【0033】[0033]

【数10】 (Equation 10)

【0034】式(14)と式(15)の条件を満足する
鏡面系の一覧表を表1に示す。
Table 1 shows a list of mirror systems satisfying the conditions of the equations (14) and (15).

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】図1は表1中のf3>0,f4>d3,σ4
σ3に相当し、図2は表中のf3>0,f4<d3,σ4
σ3に相当し、図3はf3>0,f4<d3,σ4<σ3に相
当し、図4はf3<0,f4>d3,σ4>σ3に相当し、
図5はf3<0,f4<d3,σ 4<σ3、図6はf3<0,
4>d3,σ4<σ3に相当している。
FIG. 1 shows f in Table 1.Three> 0, fFour> DThree, ΣFour>
σThreeFIG. 2 shows f in the table.Three> 0, fFour<DThree, ΣFour>
σThreeFIG. 3 shows fThree> 0, fFour<DThree, ΣFourThreePhase
FIG. 4 shows fThree<0, fFour> DThree, ΣFour> ΣThreeIs equivalent to
FIG.Three<0, fFour<DThree, Σ FourThreeAnd FIG.Three<0,
fFour> DThree, ΣFourThreeIs equivalent to

【0037】幾何光学的な交差偏波消去条件を満足する
従来のアンテナ装置では、各反射鏡はそれぞれの焦点位
置が互いに共焦点となるように配置されているが、この
発明に係るアンテナ装置では、ビーム半径によって反射
鏡の配置が決まるため、共焦点にする必要がなく、設計
の自由度が大幅に増大する。また、四枚反射鏡オフセッ
トアンテナは、二枚反射鏡オフセットアンテナと同様に
一次放射器を主反射鏡背面に取り付けることができ、構
造的には同等の性能を有している。
In the conventional antenna device which satisfies the condition of geometrical optical cross-polarization cancellation, the respective reflecting mirrors are arranged so that their focal positions are confocal with each other. However, in the antenna device according to the present invention, Since the arrangement of the reflecting mirror is determined by the beam radius, it is not necessary to use a confocal point, and the degree of freedom in design is greatly increased. In addition, the four-reflector offset antenna can have a primary radiator attached to the back of the main reflector in the same manner as the two-reflector offset antenna, and has the same performance in terms of structure.

【0038】なお、以上は一次放射器として円錐ホーン
を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、一次放射器としては、中心軸をもつどのようなホ
ーンを取り付けてもよい。また、以上は、反射鏡が回転
二次曲面鏡である場合について説明したが、この発明は
これに限らず、反射鏡が鏡面修正されたアンテナ装置等
にも使用してもよい。また、アンテナ装置を地上中継回
線に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、衛星通信基地局アンテナ、衛星搭載用アンテナ
等にも使用してよい。
Although the case where a conical horn is used as the primary radiator has been described above, the present invention is not limited to this, and any horn having a central axis may be attached as the primary radiator. In the above description, the case where the reflecting mirror is a rotating quadratic curved mirror has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be used for an antenna device or the like in which the reflecting mirror has a modified mirror surface. Also, the case where the antenna device is used for a terrestrial relay line has been described, but the present invention is not limited to this, and may be used for a satellite communication base station antenna, a satellite-mounted antenna, and the like.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明によれば、四枚反射鏡オフセッ
トアンテナにおいて、波動的な交差偏波消去条件を満足
することにより、周波数に関係なく、反射鏡の非対称性
によって発生する交差偏波成分を0にすることができる
という効果がある。
According to the present invention, in the four-reflector offset antenna, the cross-polarization component generated by the asymmetry of the reflector can be obtained regardless of the frequency by satisfying the wave-like cross-polarization cancellation condition. Can be set to 0.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
鏡面系を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a mirror system of a four-reflector mirror offset antenna according to the present invention.

【図2】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
他の鏡面系を示す図である。
FIG. 2 is a view showing another mirror system of the four-reflector offset antenna of the present invention.

【図3】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
他の鏡面系を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another mirror system of the four-reflector offset antenna of the present invention.

【図4】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
他の鏡面系を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing another mirror system of the four-reflector offset antenna of the present invention.

【図5】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
他の鏡面系を示す図である。
FIG. 5 is a view showing another mirror system of the four-reflector offset antenna of the present invention.

【図6】 この発明の四枚反射鏡オフセットアンテナの
他の鏡面系を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another mirror system of the four-reflector offset antenna of the present invention.

【図7】 この発明の動作を説明するN枚反射鏡オフセ
ットアンテナの鏡面系を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a mirror surface system of an N-piece reflecting mirror offset antenna for explaining the operation of the present invention.

【図8】 従来の二枚反射鏡オフセットアンテナを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a conventional two-reflector mirror offset antenna.

【図9】 等価パラボラを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an equivalent parabola.

【符号の説明】 1 一次放射器、2 副反射鏡M1、3 副反射鏡M2
4 副反射鏡M3、5主反射鏡M4、6 反射鏡#1、7
反射鏡#2、8 反射鏡#3、9 反射鏡#N−1、
10 反射鏡#N、11 等価パラボラ。
[Description of Signs] 1 primary radiator, 2 sub-reflector M 1 , 3 sub-reflector M 2 ,
4 Sub-reflector M 3 , 5 main reflector M 4 , 6 Reflector # 1, 7
Reflector # 2, 8 Reflector # 3, 9 Reflector # N-1,
10 Reflector #N, 11 equivalent parabola.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次放射器および3枚の副反射鏡と主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、 【数1】 また、 f1:副反射鏡M1の焦点距離 f2:副反射鏡M2の焦点距離 f3:副反射鏡M3の焦点距離 f4:主反射鏡M4の焦点距離 σ1:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1上の
入射波、反射波のなす角度 σ2:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度 σ3:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M3上の
入射波、反射波のなす角度 σ4:一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射鏡M4上の
入射波、反射波のなす角度 d1:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,
M2間を伝播する距離 d2:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2,
M3間を伝播する距離 d3:一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M3,
主反射鏡M4間を伝播する距離を満足するように鏡面系
を構成したことを特徴とするアンテナ装置。
1. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator and three sub-reflectors and a main reflector, wherein: F 1 : focal length of sub-reflector M 1 f 2 : focal length of sub-reflector M 2 f 3 : focal length of sub-reflector M 3 f 4 : focal length of main reflector M 4 σ 1 : primary The angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the radiator on the sub-reflector M 1 σ 2 : the angle of the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M 2 Angle σ 3 : The angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M 3 σ 4 : The angle on the main reflector M 4 of the ray along the central axis of the primary radiator Angle d 1 between incident wave and reflected wave: sub-reflector M 1 for light rays along the central axis of the primary radiator
Distance propagates between M2 d 2: a primary radiator sub-reflector of light M2 along the central axis of,
Distance to propagate between M3 d 3: primary radiator sub-reflector M3 of light rays along the central axis of,
An antenna device, wherein a mirror system is configured so as to satisfy a distance that propagates between the main reflecting mirrors M4.
【請求項2】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸
に沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角
度およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射
鏡M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次
放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播
する距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反
射鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器
の中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝
播する距離としたとき、副反射鏡M1,M2,M3を凹面
鏡とし、f4>d3,σ4>σ3としたことを特徴とするア
ンテナ装置。
2. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M1, σ
2 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M3. The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave on the main reflector M4 of the ray along the central axis of the primary radiator, and d 1 is the sub-reflector of the ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between M 1 and M 2 , d 2 is the distance along the central axis of the primary radiator, and the distance propagating between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 is the ray along the central axis of the primary radiator subreflector M 3 of, when the distance to propagate between the main reflector M 4, the sub-reflecting mirror M 1, M 2, M 3 and the concave mirror, f 4> d 3, it has a σ 4> σ 3 An antenna device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸
に沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角
度およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射
鏡M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次
放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播
する距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反
射鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器
の中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝
播する距離としたとき、副反射鏡M1,M2,M3を凹面
鏡とし、f4<d3,σ4>σ3としたことを特徴とするア
ンテナ装置。
3. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M1, σ
2 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M3. The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the main reflector M4, and d 1 is the sub-reflector of the light ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between M 1 and M 2 , d 2 is the distance along the central axis of the primary radiator, and the distance propagating between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 is the ray along the central axis of the primary radiator The sub-reflecting mirrors M 1 , M 2 , and M 3 are concave mirrors, and f 4 <d 3 , σ 4 > σ 3 , assuming that the distance between the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflecting mirror M 4 propagates. An antenna device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸
に沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角
度およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射
鏡M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次放
射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播す
る距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射
鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器の
中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝播
する距離としたとき、副反射鏡M1,M2,M3を凹面鏡
とし、f4<d3,σ4<σ3としたことを特徴とするアン
テナ装置。
4. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M1, σ
2 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M3. The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave on the main reflector M 4 of the ray along the central axis of the primary radiator, and d 1 is the sub-reflection of the ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between the mirrors M 1 and M 2 , d 2 along the central axis of the primary radiator, and the distance of light rays traveling between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 along the central axis of the primary radiator Assuming that the light propagates between the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflecting mirror M 4 , the sub-reflecting mirrors M 1 , M 2 and M 3 are concave mirrors, and f 4 <d 3 and σ 43 . An antenna device, comprising:
【請求項5】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ2
を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の入
射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸に
沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角度
およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射鏡
M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次放
射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播す
る距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射
鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器の
中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝播
する距離としたとき、副反射鏡M1,M2を凹面鏡、副反
射鏡M3を凸面鏡とし、f4>d3,σ4>σ3としたこと
を特徴とするアンテナ装置。
5. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M 1 , σ 2
Is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M 2 , and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M 3 The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the main reflector M4, and d 1 is the sub-reflector of the light ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between M 1 and M 2 , d 2 is the distance along the central axis of the primary radiator, and the distance propagating between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 is the ray along the central axis of the primary radiator subreflector M 3 of, when the distance to propagate between the main reflector M 4, the sub-reflecting mirror M 1, M 2 a concave mirror, the secondary reflecting mirror M 3 and convex mirror, f 4> d 3, σ 4> An antenna device characterized by σ 3 .
【請求項6】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸
に沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角
度およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射
鏡M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次放
射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播す
る距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射
鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器の
中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝播
する距離としたとき、副反射鏡M1,M2を凹面鏡、副反
射鏡M3を凸面鏡とし、f4>d3,σ4<σ3としたこと
を特徴とするアンテナ装置。
6. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M1, σ
2 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M3. The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave on the main reflector M 4 of the ray along the central axis of the primary radiator, and d 1 is the sub-reflection of the ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between the mirrors M 1 and M 2 , d 2 along the central axis of the primary radiator, and the distance of light rays traveling between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 along the central axis of the primary radiator Assuming that the light beam travels between the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflecting mirror M 4 , the sub-reflecting mirrors M 1 and M 2 are concave mirrors, the sub-reflecting mirror M 3 is a convex mirror, and f 4 > d 3 , σ 4 <antenna apparatus characterized by having a sigma 3.
【請求項7】 一次放射器と3枚の副反射鏡および主反
射鏡からなる4枚反射鏡オフセットアンテナにおいて、
1を副反射鏡M1の焦点距離、f2を副反射鏡M2の焦点
距離、f3を副反射鏡M3の焦点距離およびf4を主反射
鏡M4の焦点距離とし、σ1を一次放射器の中心軸に沿う
光線の副反射鏡M1上の入射波、反射波のなす角度、σ
2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M2上の
入射波、反射波のなす角度、σ3を一次放射器の中心軸
に沿う光線の副反射鏡M3上の入射波、反射波のなす角
度およびσ4を一次放射器の中心軸に沿う光線の主反射
鏡M4上の入射波、反射波のなす角度とし、d1を一次
放射器の中心軸に沿う光線の副反射鏡M1,M2間を伝播
する距離、d2を一次放射器の中心軸に沿う光線の副反
射鏡M2,M3間を伝播する距離およびd3を一次放射器
の中心軸に沿う光線の副反射鏡M3、主反射鏡M4間を伝
播する距離としたとき、副反射鏡M1,M2を凹面鏡、副
反射鏡M3を凸面鏡とし、f4<d3,σ4<σ3としたこ
とを特徴とするアンテナ装置。
7. A four-reflector offset antenna comprising a primary radiator, three sub-reflectors and a main reflector,
The f 1 the focal length of the sub-reflecting mirror M 1, the focal length of the f 2 sub-reflector M 2, the f 3 is the focal length and f 4 of the sub-reflecting mirror M 3 and the main reflector focal length of M 4, sigma 1 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the light ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M1, σ
2 is the angle between the incident wave and the reflected wave of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M2, and σ 3 is the incident wave and the reflection of the ray along the central axis of the primary radiator on the sub-reflector M3. The angle between the waves and σ 4 are the angles between the incident wave and the reflected wave on the main reflector M4 of the ray along the central axis of the primary radiator, and d 1 is the sub-reflector of the ray along the central axis of the primary radiator. The distance propagating between M 1 and M 2 , d 2 is the distance along the central axis of the primary radiator, and the distance propagating between the sub-reflectors M 2 and M 3 and d 3 is the ray along the central axis of the primary radiator subreflector M 3 of, when the distance to propagate between the main reflector M 4, the sub-reflecting mirror M 1, M 2 a concave mirror, the secondary reflecting mirror M 3 and convex mirror, f 4 <d 3, σ 4 < An antenna device characterized by σ 3 .
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