JP2003110349A - 電波レンズアンテナ装置 - Google Patents
電波レンズアンテナ装置Info
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- JP2003110349A JP2003110349A JP2001301144A JP2001301144A JP2003110349A JP 2003110349 A JP2003110349 A JP 2003110349A JP 2001301144 A JP2001301144 A JP 2001301144A JP 2001301144 A JP2001301144 A JP 2001301144A JP 2003110349 A JP2003110349 A JP 2003110349A
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- radio wave
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射板と半球状ルーネベルグレンズを組み合
わせて構成される電波レンズアンテナ装置の小型化、軽
量化、コスト低減等を図る。 【解決手段】 反射板１を、所要範囲の方位からの電波
を反射させる部位以外の領域が除去されて存在しない形
状、好ましくは扇形形状となし、その反射板１上に、半
球状ルーネベルグレンズ２を扇の小円弧縁１ｂ側にオフ
セットされた状態にして取り付けて小型化、コンパクト
化を図った。
わせて構成される電波レンズアンテナ装置の小型化、軽
量化、コスト低減等を図る。 【解決手段】 反射板１を、所要範囲の方位からの電波
を反射させる部位以外の領域が除去されて存在しない形
状、好ましくは扇形形状となし、その反射板１上に、半
球状ルーネベルグレンズ２を扇の小円弧縁１ｂ側にオフ
セットされた状態にして取り付けて小型化、コンパクト
化を図った。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星通信やアン
テナ間での通信に利用する電波レンズアンテナ装置に関
する。
テナ間での通信に利用する電波レンズアンテナ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電波レンズのひとつとして知られるルー
ネベルグレンズは、球を基本的とする誘電体製のレンズ
であり、各部の比誘電率εγが、下式（１）に略従うも
のになっている。
ネベルグレンズは、球を基本的とする誘電体製のレンズ
であり、各部の比誘電率εγが、下式（１）に略従うも
のになっている。
【０００３】
εｒ＝２−（ｒ／ａ）2 ……… 式（１）
但し ａ：球の半径
ｒ：球中心からの距離
【０００４】このルーネベルグレンズを用いたアンテナ
装置は、電波の焦点を半球上の任意の位置に設定してど
の方向からの電波も捕捉でき、また、任意方向に電波を
送り出すことができる。
装置は、電波の焦点を半球上の任意の位置に設定してど
の方向からの電波も捕捉でき、また、任意方向に電波を
送り出すことができる。
【０００５】かかるルーネベルグレンズアンテナ装置の
中に、半球状のレンズを反射板と組み合わせて球状レン
ズと等価な機能を持たせたものがある。その装置の概要
を図１１に示す。図中１は反射板、２は半球状ルーネベ
ルグレンズ、４は一次放射器である。
中に、半球状のレンズを反射板と組み合わせて球状レン
ズと等価な機能を持たせたものがある。その装置の概要
を図１１に示す。図中１は反射板、２は半球状ルーネベ
ルグレンズ、４は一次放射器である。
【０００６】この形式のアンテナ装置は、安定した送受
信性能を得るために、レンズ中心から反射板１の外端ま
での距離（反射板の半径Ｒ）をレンズ２の半径ａよりも
大きくする必要がある。その反射板の半径Ｒは、電波の
入射角をθとするとＲ＝ａ／ｃｏｓθの式で求まる。そ
の半径Ｒは、電波の入射角によってはａの２倍を超える
こともあり得る。
信性能を得るために、レンズ中心から反射板１の外端ま
での距離（反射板の半径Ｒ）をレンズ２の半径ａよりも
大きくする必要がある。その反射板の半径Ｒは、電波の
入射角をθとするとＲ＝ａ／ｃｏｓθの式で求まる。そ
の半径Ｒは、電波の入射角によってはａの２倍を超える
こともあり得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ルーネベルグレンズア
ンテナ装置は、一次放射器をレンズの球面の任意位置に
移動させることでどの方位からの電波にも対応できる利
点を有しており、従って、従来のこの種装置は、反射板
をレンズと同心の円盤とし、これを水平置き（地面と平
行）にして上記の利点を生かすことを考えている。
ンテナ装置は、一次放射器をレンズの球面の任意位置に
移動させることでどの方位からの電波にも対応できる利
点を有しており、従って、従来のこの種装置は、反射板
をレンズと同心の円盤とし、これを水平置き（地面と平
行）にして上記の利点を生かすことを考えている。
【０００８】ところが、この構造ではレンズの全周に反
射板が張り出すため、装置の大型化、重量増、コスト
増、設置スペース増、取扱い性の悪化などの問題が生じ
る。
射板が張り出すため、装置の大型化、重量増、コスト
増、設置スペース増、取扱い性の悪化などの問題が生じ
る。
【０００９】従来は、この不具合を無くすことに関して
何ら考察がなされていない。
何ら考察がなされていない。
【００１０】そこで、この発明は、電波レンズアンテナ
装置に要求される電気的性能を犠牲にせずに反射板を用
いたルーネベルグレンズアンテナ装置の小型化、軽量
化、コスト低減などを図ることを課題としている。
装置に要求される電気的性能を犠牲にせずに反射板を用
いたルーネベルグレンズアンテナ装置の小型化、軽量
化、コスト低減などを図ることを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、誘電体で形成される半球状ル
ーネベルグレンズと、そのレンズの球の２分断面に沿っ
て設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、保持具で
保持してレンズの焦点部に設ける一次放射器とを有し、
前記反射板が所要範囲の方位からの電波を反射させる部
位以外の領域を除去して非円形に形成され、その反射板
上に前記ルーネベルグレンズが電波の送受信方位とは反
対方向側にオフセット配置されて取付けられている電波
レンズアンテナ装置を提供する。
め、この発明においては、誘電体で形成される半球状ル
ーネベルグレンズと、そのレンズの球の２分断面に沿っ
て設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、保持具で
保持してレンズの焦点部に設ける一次放射器とを有し、
前記反射板が所要範囲の方位からの電波を反射させる部
位以外の領域を除去して非円形に形成され、その反射板
上に前記ルーネベルグレンズが電波の送受信方位とは反
対方向側にオフセット配置されて取付けられている電波
レンズアンテナ装置を提供する。
【００１２】この装置の反射板は、反射板を、レンズ中
心と同心のレンズ径よりも径大の大円弧縁と、レンズの
外周近傍に位置して大円弧縁に対向する小円弧縁と、大
円弧縁と小円弧縁の端々を結ぶ左右の側縁とで画される
扇形形状にすると好ましい。その扇形を包含する形状で
も反射板のサイズ縮小が図れる。反射板の形状は、上述
した扇形形状をベースにして大円弧側の縁部を電波入射
角が小さくなる部位ほどレンズ中心から縁端までの距離
（Ｒ＝ａ／ｃｏｓθの式で求まるＲ）が短くなるように
切欠いた形状が理想的である。最両端の通信相手からの
電波入射角と同一角度で電波の入射方向と反対方向から
半球状レンズを反射面に投影し、投影された半楕円の輪
郭に沿って両側縁部を除去すればより理想的な形にな
る。この理想的形状では最両端の通信相手からの電波の
入射角が異なる場合、反射板が左右非対称形状となる
（これ等をここでは変形扇形と称する）。なお、日本で
使用するアンテナ装置については、扇形或いは変形扇形
反射板の扇の広がり角が１３０°あれば現存する静止衛
星の全てに対応できる。
心と同心のレンズ径よりも径大の大円弧縁と、レンズの
外周近傍に位置して大円弧縁に対向する小円弧縁と、大
円弧縁と小円弧縁の端々を結ぶ左右の側縁とで画される
扇形形状にすると好ましい。その扇形を包含する形状で
も反射板のサイズ縮小が図れる。反射板の形状は、上述
した扇形形状をベースにして大円弧側の縁部を電波入射
角が小さくなる部位ほどレンズ中心から縁端までの距離
（Ｒ＝ａ／ｃｏｓθの式で求まるＲ）が短くなるように
切欠いた形状が理想的である。最両端の通信相手からの
電波入射角と同一角度で電波の入射方向と反対方向から
半球状レンズを反射面に投影し、投影された半楕円の輪
郭に沿って両側縁部を除去すればより理想的な形にな
る。この理想的形状では最両端の通信相手からの電波の
入射角が異なる場合、反射板が左右非対称形状となる
（これ等をここでは変形扇形と称する）。なお、日本で
使用するアンテナ装置については、扇形或いは変形扇形
反射板の扇の広がり角が１３０°あれば現存する静止衛
星の全てに対応できる。
【００１３】
【作用】発明者等は、反射板を用いたルーネベルグレン
ズアンテナ装置を静止衛星との間での電波の送受信に利
用することを考えた。ＢＳ放送等の受信には、パラボラ
アンテナが用いられているが、これは受信専用であり、
しかも特定方位の衛星にしか対応できない。これに対
し、ルーネベルグレンズアンテナ装置は、複数の一次放
射器を各静止衛星からの電波の焦点部に備えさせること
で複数の衛星からの電波を捕捉でき、また、一次放射器
の数を増やして時間差なしでの双方向通信（送受信）を
行うこともできる。
ズアンテナ装置を静止衛星との間での電波の送受信に利
用することを考えた。ＢＳ放送等の受信には、パラボラ
アンテナが用いられているが、これは受信専用であり、
しかも特定方位の衛星にしか対応できない。これに対
し、ルーネベルグレンズアンテナ装置は、複数の一次放
射器を各静止衛星からの電波の焦点部に備えさせること
で複数の衛星からの電波を捕捉でき、また、一次放射器
の数を増やして時間差なしでの双方向通信（送受信）を
行うこともできる。
【００１４】ところで、我が国（日本）においては、現
在１０基を越える静止衛星が存在し、それ等はいずれも
東経１１０°〜１６２°の範囲にある。この場合、円形
反射板を用いると一部の限られた領域でのみ電波が反射
され、他の領域では電波反射がなされない。この発明
は、この点に着目し、電波の反射がなされない非機能領
域を除去した。これにより、反射板は非円形となり、そ
のサイズが縮小される。
在１０基を越える静止衛星が存在し、それ等はいずれも
東経１１０°〜１６２°の範囲にある。この場合、円形
反射板を用いると一部の限られた領域でのみ電波が反射
され、他の領域では電波反射がなされない。この発明
は、この点に着目し、電波の反射がなされない非機能領
域を除去した。これにより、反射板は非円形となり、そ
のサイズが縮小される。
【００１５】なお、電波の送受信方位は、どこに（どの
地域のどの地点に）アンテナを設置するかによって変わ
るが、例えば与那国では東経１１０°の衛星に対する方
位角は真北を０°として２０９．２°、東経１６２°の
衛星に対する方位角は１１７．１°であり、その差は９
２．１°となる。東経１１０°と１６２°の静止衛星に
対する全国各地での方位角の差は与那国が特に大きく、
従って、反射板を左右対称形の扇形や変形扇形にする場
合、片側（中心からの開き角が大きい側）の開き角は１
８０−１７１．１＝６２．９となり、左右対称形状とな
すにはその２倍の角度１２５．８°が必要であるので、
扇の開き角を１３０°程度に設定すれば、同一形状の反
射板を全国各地で使用することができる。
地域のどの地点に）アンテナを設置するかによって変わ
るが、例えば与那国では東経１１０°の衛星に対する方
位角は真北を０°として２０９．２°、東経１６２°の
衛星に対する方位角は１１７．１°であり、その差は９
２．１°となる。東経１１０°と１６２°の静止衛星に
対する全国各地での方位角の差は与那国が特に大きく、
従って、反射板を左右対称形の扇形や変形扇形にする場
合、片側（中心からの開き角が大きい側）の開き角は１
８０−１７１．１＝６２．９となり、左右対称形状とな
すにはその２倍の角度１２５．８°が必要であるので、
扇の開き角を１３０°程度に設定すれば、同一形状の反
射板を全国各地で使用することができる。
【００１６】反射板のサイズ（扇の大円弧縁部の半径
Ｒ）は、各静止衛星に対する電波の入射角θがアンテナ
の使用場所によって変わるので、使用場所ごとの最適値
があるが、使用対象地域を全国、通信対象衛星を例えば
１２基と考えた場合、Ｒ≧ａ×２．１９（ａはレンズの
半径）となり、その式を満足する半径を有していれば同
一サイズの反射板を全国で共通して使用することができ
る。
Ｒ）は、各静止衛星に対する電波の入射角θがアンテナ
の使用場所によって変わるので、使用場所ごとの最適値
があるが、使用対象地域を全国、通信対象衛星を例えば
１２基と考えた場合、Ｒ≧ａ×２．１９（ａはレンズの
半径）となり、その式を満足する半径を有していれば同
一サイズの反射板を全国で共通して使用することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の電波レンズアン
テナ装置の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明す
る。
テナ装置の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明す
る。
【００１８】図に示すように、このアンテナ装置は、反
射板１上に半球状のルーネベルグレンズ２を固定し、さ
らに、一次放射器４を反射板１上に設けた保持具３で保
持してレンズ２の球面近傍に設けて成る。
射板１上に半球状のルーネベルグレンズ２を固定し、さ
らに、一次放射器４を反射板１上に設けた保持具３で保
持してレンズ２の球面近傍に設けて成る。
【００１９】反射板１は、電波反射性の良い金属板や、
プラスチック板と電波反射用の金属シートを貼り合わせ
た複合板などで形成されている。この反射板１は、レン
ズ２の半径よりも径大の大円弧縁１ａ、レンズ２の外周
近傍に位置して大円弧縁に対向する小円弧縁１ｂ、両円
弧縁の端々を結ぶ左右の直線縁１ｃ、１ｄとで画される
扇形形状をなしているが、この形に限定されるものでは
ない。要は通信相手からの電波を反射でき、その電波反
射に寄与しない非機能領域を極力除去した形になってい
ればよい。
プラスチック板と電波反射用の金属シートを貼り合わせ
た複合板などで形成されている。この反射板１は、レン
ズ２の半径よりも径大の大円弧縁１ａ、レンズ２の外周
近傍に位置して大円弧縁に対向する小円弧縁１ｂ、両円
弧縁の端々を結ぶ左右の直線縁１ｃ、１ｄとで画される
扇形形状をなしているが、この形に限定されるものでは
ない。要は通信相手からの電波を反射でき、その電波反
射に寄与しない非機能領域を極力除去した形になってい
ればよい。
【００２０】ルーネベルグレンズ２は、誘電体で形成さ
れる中心の半球体上に比誘電率と径を徐々に変化させた
誘電体製の半球殻を全体が多層構造（例えば８層）とな
るように積層一体化して作られており、各部の比誘電率
が先の（１）式で求まる値に近似したものになってい
る。
れる中心の半球体上に比誘電率と径を徐々に変化させた
誘電体製の半球殻を全体が多層構造（例えば８層）とな
るように積層一体化して作られており、各部の比誘電率
が先の（１）式で求まる値に近似したものになってい
る。
【００２１】この半球状ルーネベルグレンズ２の球の２
分断面（円形平面）を接着するなどして反射板１の反射
面上に固定している。レンズ２は、その中心が反射板１
の大円弧縁１ａのアール中心上にあり、従って、小円弧
縁１ｂ側にオフセット配置されて反射板に取り付けられ
た状態になっている。
分断面（円形平面）を接着するなどして反射板１の反射
面上に固定している。レンズ２は、その中心が反射板１
の大円弧縁１ａのアール中心上にあり、従って、小円弧
縁１ｂ側にオフセット配置されて反射板に取り付けられ
た状態になっている。
【００２２】保持具３は、一次放射器４の位置調整が行
えるものが好ましい。例示の保持具３は、レンズ２を跨
ぐアーチ状の支持アーム３ａを設けてその支持アーム３
ａに一次放射器４をアーム長手方向に位置調整が行える
ように取り付けている。支持アーム３ａは両端に反射板
の反射面と平行な支軸３ｂ（この軸はレンズ中心を通る
線上にある）を有し、その支軸を支点にした支持アーム
の回転と、アーム上でのスライドを組み合わせて一次放
射器４を電波捕捉効率の高い位置（焦点近傍）に位置決
めするようにしている。この保持具３は、勿論、図示の
形態のものに限定されるものではない。
えるものが好ましい。例示の保持具３は、レンズ２を跨
ぐアーチ状の支持アーム３ａを設けてその支持アーム３
ａに一次放射器４をアーム長手方向に位置調整が行える
ように取り付けている。支持アーム３ａは両端に反射板
の反射面と平行な支軸３ｂ（この軸はレンズ中心を通る
線上にある）を有し、その支軸を支点にした支持アーム
の回転と、アーム上でのスライドを組み合わせて一次放
射器４を電波捕捉効率の高い位置（焦点近傍）に位置決
めするようにしている。この保持具３は、勿論、図示の
形態のものに限定されるものではない。
【００２３】一次放射器４の設置数も特に限定されな
い。その数を例えばひとつとして１基の静止衛星からの
電波を受信してもよいし、その数を複数にし、マルチビ
ームアンテナにして複数ある静止衛星からの電波を受信
してもよい。また、一次放射器の数を増やして送受信を
行うこともできる。
い。その数を例えばひとつとして１基の静止衛星からの
電波を受信してもよいし、その数を複数にし、マルチビ
ームアンテナにして複数ある静止衛星からの電波を受信
してもよい。また、一次放射器の数を増やして送受信を
行うこともできる。
【００２４】このように構成した電波レンズアンテナ装
置は、従来円形にしていた反射板１の図１鎖線部を除去
したことにより小型化が実現されるが、複数の静止衛星
に対応する場合、反射板が小さ過ぎると送受信性能が著
しく低下させる。そこで、反射板の最適形状とサイズに
ついて検討した。その形状、サイズは、使用する衛星、
アンテナの使用場所、使用方法によって若干異なるの
で、対象地域、対象衛星数に合わせた設計例を表１に示
す。同表中のａは図１に示すレンズの半径、Ｒは反射板
の機能部半径を表す。扇の開き角ψは、設計例１、２に
ついては反射板を体裁を考えて左右対称形状にした場合
の開き角、設計例３〜１１は反射板を左右非対称形とし
た場合の開き角を示している。
置は、従来円形にしていた反射板１の図１鎖線部を除去
したことにより小型化が実現されるが、複数の静止衛星
に対応する場合、反射板が小さ過ぎると送受信性能が著
しく低下させる。そこで、反射板の最適形状とサイズに
ついて検討した。その形状、サイズは、使用する衛星、
アンテナの使用場所、使用方法によって若干異なるの
で、対象地域、対象衛星数に合わせた設計例を表１に示
す。同表中のａは図１に示すレンズの半径、Ｒは反射板
の機能部半径を表す。扇の開き角ψは、設計例１、２に
ついては反射板を体裁を考えて左右対称形状にした場合
の開き角、設計例３〜１１は反射板を左右非対称形とし
た場合の開き角を示している。
【００２５】日本の現存静止衛星を先ず記す。
・ＢＳＡＴ−２ａ 東経１１０°
・ＪＣＳＡＴ−１１０ 東経１１０°
・スーパーバードＤ 東経１１０°
・ＪＣＳＡＴ−４Ａ 東経１２４°
・ＪＣＳＡＴ−３ 東経１２８°
・Ｎ−ＳＴＡＲａ 東経１３２°
・Ｓ−ＳＴＡＲｂ 東経１３６°
・スーパーバードＣ 東経１４４°
・ＪＣＳＡＴ−１Ｂ 東経１５０°
・ＪＣＳＡＴ−２ 東経１５４°
・スーパーバードＡ 東経１５８°
・スーパーバードＢ２ 東経１６２°
【００２６】
【表１】
【００２７】なお、反射板１の実際の半径Ｒは、エッジ
での電波の散乱を防止するために計算式Ｒ＝ａ／ｃｏｓ
θで求まる値よりも一波長程度長くしておくのが望まし
い。小円弧部の半径Ｌもレンズ２の半径ａより一波長程
度長くしておくのが望ましい。
での電波の散乱を防止するために計算式Ｒ＝ａ／ｃｏｓ
θで求まる値よりも一波長程度長くしておくのが望まし
い。小円弧部の半径Ｌもレンズ２の半径ａより一波長程
度長くしておくのが望ましい。
【００２８】反射板の形状は、コンパクト性を損なわな
ければ扇形で無くてもよく、また半径Ｒ、Ｌは、望まし
いとした値よりも長くてよく、扇の開き角ψも表１の値
より大きくても差し支えない。
ければ扇形で無くてもよく、また半径Ｒ、Ｌは、望まし
いとした値よりも長くてよく、扇の開き角ψも表１の値
より大きくても差し支えない。
【００２９】図４は、反射板１を全国対応型となす場合
の理想的形状の決定法を解説したものである。この図に
おいて今、Ａ〜Ｅの各方位から電波が到来すると考え
る。ここではＡ、Ｅからの電波の入射角θ1 は等しく、
またＢ、Ｄからの電波の入射角θ2 も等しいと仮定し、
さらにθ1 ＞θ2 ＞θ3 （θ3 はＣ方位からの入射角）
の関係が成立すると仮定している。
の理想的形状の決定法を解説したものである。この図に
おいて今、Ａ〜Ｅの各方位から電波が到来すると考え
る。ここではＡ、Ｅからの電波の入射角θ1 は等しく、
またＢ、Ｄからの電波の入射角θ2 も等しいと仮定し、
さらにθ1 ＞θ2 ＞θ3 （θ3 はＣ方位からの入射角）
の関係が成立すると仮定している。
【００３０】この条件でＡ、Ｅと反対方向からθ1 の角
度でレンズ２に例えば光を当てると、２Ｒ1 を長軸、２
ａを短軸とする楕円の半分が反射面上に投影される。ま
た、Ｂ、Ｄと反対方向からθ2 の角度でレンズ２に光を
当てると、２Ｒ2 を長軸、２ａを短軸とする楕円の半分
が反射面上に投影され、さらにＣと反対方向からのθ 3
の角度での投光では２Ｒ3 を長軸、２ａを短軸とする楕
円の半分が投影される。そこで各楕円を包絡線５で結
ぶ。こうして描かれる実線の変形扇形状（素子保持具の
取付け部等は別途必要。また、レンズの比誘電率が既述
の式（１）からずれていれば、ずれに応じた形状補正が
必要になる場合がある。）が最良の形になる。なお、ア
ンテナの設置点によっては、包絡線５が凹形に弯曲した
り、扇の形状が左右非対称となったりすることもある。
包絡線５が凹形に弯曲する場合には包絡線に代えて両端
の楕円間を直線で結んでもよく、この場合、包絡線は直
線縁の内側にあるので、電波の反射には支障が出ない。
度でレンズ２に例えば光を当てると、２Ｒ1 を長軸、２
ａを短軸とする楕円の半分が反射面上に投影される。ま
た、Ｂ、Ｄと反対方向からθ2 の角度でレンズ２に光を
当てると、２Ｒ2 を長軸、２ａを短軸とする楕円の半分
が反射面上に投影され、さらにＣと反対方向からのθ 3
の角度での投光では２Ｒ3 を長軸、２ａを短軸とする楕
円の半分が投影される。そこで各楕円を包絡線５で結
ぶ。こうして描かれる実線の変形扇形状（素子保持具の
取付け部等は別途必要。また、レンズの比誘電率が既述
の式（１）からずれていれば、ずれに応じた形状補正が
必要になる場合がある。）が最良の形になる。なお、ア
ンテナの設置点によっては、包絡線５が凹形に弯曲した
り、扇の形状が左右非対称となったりすることもある。
包絡線５が凹形に弯曲する場合には包絡線に代えて両端
の楕円間を直線で結んでもよく、この場合、包絡線は直
線縁の内側にあるので、電波の反射には支障が出ない。
【００３１】図５は、上記の思想に基づいて設計された
全国対応型の左右対称形状の反射板の具体例である。図
中、一点鎖線は日本の最北東点で、また、点線は最南西
点で各々現存する静止衛星の総てに対応させて決定した
左右対称形の反射板形状である。その２つの図形を重ね
て両図形を包含する実線形状の反射板１にすれば、これ
を共通反射板として日本全国どこででも使用することが
できる。最北東点での反射板形状は、図６の線Ｃを基準
にした右半分の図形を左右対称にしたもの、最南西点で
の反射板形状は、図１０の線Ｃを基準にした左半分の図
形を左右対称にしたものとほぼ一致する。
全国対応型の左右対称形状の反射板の具体例である。図
中、一点鎖線は日本の最北東点で、また、点線は最南西
点で各々現存する静止衛星の総てに対応させて決定した
左右対称形の反射板形状である。その２つの図形を重ね
て両図形を包含する実線形状の反射板１にすれば、これ
を共通反射板として日本全国どこででも使用することが
できる。最北東点での反射板形状は、図６の線Ｃを基準
にした右半分の図形を左右対称にしたもの、最南西点で
の反射板形状は、図１０の線Ｃを基準にした左半分の図
形を左右対称にしたものとほぼ一致する。
【００３２】なお、地域対応型反射板の理想形状は捕捉
する静止衛星の数や位置、アンテナの使用場所によって
変わる。その例を図６〜図１０に示す。
する静止衛星の数や位置、アンテナの使用場所によって
変わる。その例を図６〜図１０に示す。
【００３３】図６のように特定地域毎に求めた図形をい
くつか重ね、図５と同じ考えに基いて重ねた図形が全て
包含される実線形状にすれば、例えば北海道対応型の反
射板ができる（他の地方も考え方は同じ）。また、例え
ば、図６の北海道対応型の反射板形状と図７の東北対応
型の反射板形状を重ねて各地域の図形が包含される形状
にすれば北海道と東北の共用反射板が得られる。地域対
応型、複数地域対応型の反射板も、線Ｃを基準にして大
きい側の半分の図形を反転させ、小さい側の図形と置き
かえることで体裁の良い左右対称形状の反射板となすこ
とができる。他の地域も形状決定の考え方は全く同じで
あり、このようにして無駄な部分を省き、コンパクト化
を図る。
くつか重ね、図５と同じ考えに基いて重ねた図形が全て
包含される実線形状にすれば、例えば北海道対応型の反
射板ができる（他の地方も考え方は同じ）。また、例え
ば、図６の北海道対応型の反射板形状と図７の東北対応
型の反射板形状を重ねて各地域の図形が包含される形状
にすれば北海道と東北の共用反射板が得られる。地域対
応型、複数地域対応型の反射板も、線Ｃを基準にして大
きい側の半分の図形を反転させ、小さい側の図形と置き
かえることで体裁の良い左右対称形状の反射板となすこ
とができる。他の地域も形状決定の考え方は全く同じで
あり、このようにして無駄な部分を省き、コンパクト化
を図る。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の電波レン
ズアンテナ装置は、反射板の電波反射に寄与しない部位
を除去して所定範囲の方位からの電波に対応させた部位
のみを残すので、反射板を最小限の大きさにして小型
化、軽量化、コスト低減を図ることができ、取扱い性の
向上、設置スペースの削減にもつながる。
ズアンテナ装置は、反射板の電波反射に寄与しない部位
を除去して所定範囲の方位からの電波に対応させた部位
のみを残すので、反射板を最小限の大きさにして小型
化、軽量化、コスト低減を図ることができ、取扱い性の
向上、設置スペースの削減にもつながる。
【００３５】また、アンテナに要求される電気性能は十
分に確保でき、ＢＳ、ＣＳ放送用のパラボラアンテナよ
りも小型のもので複数の静止衛星や相手アンテナからの
電波を受信したり、送受信を行ったりすることが可能に
なる。
分に確保でき、ＢＳ、ＣＳ放送用のパラボラアンテナよ
りも小型のもので複数の静止衛星や相手アンテナからの
電波を受信したり、送受信を行ったりすることが可能に
なる。
【図１】この発明のアンテナ装置の実施形態を示す平面
図
図
【図２】同上のアンテナ装置の側面図
【図３】同上のアンテナ装置の斜視図
【図４】反射板の形状決定法の解説図
【図５】全国対応型反射板の最良の形状を示す図
【図６】地域対応型反射板を示す図
【図７】地域対応型反射板を示す図
【図８】地域対応型反射板を示す図
【図９】地域対応型反射板を示す図
【図１０】地域対応型反射板を示す図
【図１１】（ａ）円形反射板を有するルーネベルグアン
テナ装置の側面図 （ｂ）同じく平面図
テナ装置の側面図 （ｂ）同じく平面図
１ 反射板
１ａ 大円弧縁部
１ｂ 小円弧縁部
１ｃ、１ｄ 直線縁
２ 半球状ルーネベルグレンズ
３ 保持具
４ 一次放射器
Ｒ 反射板の大円弧縁部の半径
ａ 球の半径
Ｌ 反射板の小円弧縁部の半径
ψ 扇の開き角
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 今井 克之
大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電
気工業株式会社大阪製作所内
Ｆターム(参考） 5J020 AA02 AA03 BA06 BB09 DA04
Claims (5)
- 【請求項１】 誘電体で形成される半球状ルーネベルグ
レンズと、そのレンズの球の２分断面に沿って設けるレ
ンズ径よりも大サイズの反射板と、保持具で保持してレ
ンズの焦点部に設ける一次放射器とを有し、前記反射板
が所要範囲の方位からの電波を反射させる部位以外の領
域を除去して非円形に形成され、その反射板上に前記ル
ーネベルグレンズが電波の送受信方位とは反対方向側に
オフセット配置されて取付けられている電波レンズアン
テナ装置。 - 【請求項２】 反射板を、レンズ中心と同心のレンズ径
よりも径大の大円弧縁と、レンズの外周近傍に位置して
大円弧縁に対向する小円弧縁と、大円弧縁と小円弧縁の
端々を結ぶ左右の側縁とで画される扇形形状又はその扇
形を包含する形状にした請求項１記載の電波レンズアン
テナ装置。 - 【請求項３】 反射板を、請求項２記載の扇形形状をベ
ースにして大円弧側の縁部を電波入射角が小さくなる部
位ほどレンズ中心から縁端までの距離が短くなるように
切欠いた形状にした請求項１記載の電波レンズアンテナ
装置。 - 【請求項４】 反射板を、左右非対称形にした請求項２
又は３に記載の電波レンズアンテナ装置。 - 【請求項５】 反射板を左右対称形状にし、かつその反
射板の扇の広がり角を１３０°以下にした請求項２又は
３に記載の電波レンズアンテナ装置。
Priority Applications (21)
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|---|---|---|---|
| JP2001301144A JP2003110349A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電波レンズアンテナ装置 |
| EP07008757A EP1819014A1 (en) | 2001-09-28 | 2002-09-09 | Radio wave lens antenna device |
| PCT/JP2002/009179 WO2003030303A1 (fr) | 2001-09-28 | 2002-09-09 | Appareil d'antenne a lentille radioelectrique |
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| CNB028186281A CN100391051C (zh) | 2001-09-28 | 2002-09-09 | 无线电波透镜天线装置 |
| EP05077960A EP1641076A1 (en) | 2001-09-28 | 2002-09-09 | Radio wave lens antenna device |
| US10/490,942 US7061448B2 (en) | 2001-09-28 | 2002-09-09 | Radio wave lens antenna apparatus |
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| JP2004029277A JP3613281B2 (ja) | 2001-09-28 | 2004-02-05 | 電波レンズアンテナ装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001301144A JP2003110349A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電波レンズアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003110349A true JP2003110349A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19121603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001301144A Pending JP2003110349A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電波レンズアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003110349A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004091048A1 (ja) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 電波レンズアンテナ装置 |
| WO2005062425A1 (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 電波レンズアンテナ装置 |
| JP2007014040A (ja) * | 2003-04-02 | 2007-01-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電波レンズアンテナ装置 |
| US7205950B2 (en) | 2003-06-05 | 2007-04-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Radio wave lens antenna |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001301144A patent/JP2003110349A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004091048A1 (ja) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 電波レンズアンテナ装置 |
| JP2007014040A (ja) * | 2003-04-02 | 2007-01-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電波レンズアンテナ装置 |
| US7221328B2 (en) | 2003-04-02 | 2007-05-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Radiowave lens antenna device |
| JP4513797B2 (ja) * | 2003-04-02 | 2010-07-28 | 住友電気工業株式会社 | 電波レンズアンテナ装置 |
| US7205950B2 (en) | 2003-06-05 | 2007-04-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Radio wave lens antenna |
| WO2005062425A1 (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 電波レンズアンテナ装置 |
| US7333070B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-02-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Radio wave lens antenna device |
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