JP2003124740A - マルチビームアンテナ - Google Patents
マルチビームアンテナInfo
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- JP2003124740A JP2003124740A JP2002225640A JP2002225640A JP2003124740A JP 2003124740 A JP2003124740 A JP 2003124740A JP 2002225640 A JP2002225640 A JP 2002225640A JP 2002225640 A JP2002225640 A JP 2002225640A JP 2003124740 A JP2003124740 A JP 2003124740A
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- beam antenna
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- 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
- H01Q19/12—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 wherein the surfaces are concave
- H01Q19/17—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 wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 交差偏波およびビームスキントに関する短所
を克服したマルチビームアンテナシステムを提供するこ
と。 【解決手段】 衛星からマイクロ波を送受信するマルチ
ビームアンテナは、平行四辺形の周縁部を有する放物面
反射器（１２）と、複数のフィード要素（１３）とを含
み、フィード要素（１３）は、反射器（１２）の中央へ
最小の距離で焦点に近く反射器の一辺にそって位置され
る。複数のフィード要素（１３）は、平行四辺形の周縁
部の主軸から、４５、１３５、２２５、および３１５度
に近い線にそって配列される。
を克服したマルチビームアンテナシステムを提供するこ
と。 【解決手段】 衛星からマイクロ波を送受信するマルチ
ビームアンテナは、平行四辺形の周縁部を有する放物面
反射器（１２）と、複数のフィード要素（１３）とを含
み、フィード要素（１３）は、反射器（１２）の中央へ
最小の距離で焦点に近く反射器の一辺にそって位置され
る。複数のフィード要素（１３）は、平行四辺形の周縁
部の主軸から、４５、１３５、２２５、および３１５度
に近い線にそって配列される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一の面において少
なくとも部分的に放物線状である反射器を含むマルチビ
ームアンテナに関する。より詳細には、ただし排他的に
ではなく、本発明は、マルチビームアンテナシステムに
関する。
なくとも部分的に放物線状である反射器を含むマルチビ
ームアンテナに関する。より詳細には、ただし排他的に
ではなく、本発明は、マルチビームアンテナシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】二以上の衛星からの同一周波数の信号を
送受信するためのアンテナシステムを用いることが知ら
れている。例えば、欧州特許第０６７０６０９Ｂ１号
は、正方形の放物面反射器と、その正方形放物面反射器
の対角線に平行な線上に整列させた放射要素とからなる
マルチビームアンテナを開示している。
送受信するためのアンテナシステムを用いることが知ら
れている。例えば、欧州特許第０６７０６０９Ｂ１号
は、正方形の放物面反射器と、その正方形放物面反射器
の対角線に平行な線上に整列させた放射要素とからなる
マルチビームアンテナを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】あいにく、この特許の
アンテナのみでは、放物面反射器の対角線の一でのみ信
号間の分離を促進し、交差偏波およびビームスキント
（ｂｅａｍ ｓｑｕｉｎｔ）に関する短所を有する。
アンテナのみでは、放物面反射器の対角線の一でのみ信
号間の分離を促進し、交差偏波およびビームスキント
（ｂｅａｍ ｓｑｕｉｎｔ）に関する短所を有する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の技術的問題は、本
発明によりマルチビームアンテナを構成することによっ
て解決され、そのマルチビームアンテナは、平行四辺形
（正方形もしくは長方形）の周を有する放物面反射器
と、複数のフィード要素とを備え、この複数のフィード
要素は、焦点面において、放物面反射器の周の一辺に平
行な線上にかつこの辺の中央近くに位置される。
発明によりマルチビームアンテナを構成することによっ
て解決され、そのマルチビームアンテナは、平行四辺形
（正方形もしくは長方形）の周を有する放物面反射器
と、複数のフィード要素とを備え、この複数のフィード
要素は、焦点面において、放物面反射器の周の一辺に平
行な線上にかつこの辺の中央近くに位置される。
【０００５】したがって、フィードと放物面反射器の中
央との間の距離が最小化される。
央との間の距離が最小化される。
【０００６】さらに、この発明は、同じ周波数のビーム
間の改善された分離を達成するため、フィードを焦点面
に位置させること、および、６角形パターンにフィード
を配置することを提案する。
間の改善された分離を達成するため、フィードを焦点面
に位置させること、および、６角形パターンにフィード
を配置することを提案する。
【０００７】加えて、本発明は、線形の偏波により交差
偏波性能を改善し、環状の偏波によりビームスキントを
改善する。
偏波性能を改善し、環状の偏波によりビームスキントを
改善する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のより詳細な説明を、添付
の図面をもとにした以下の記載によって与える。
の図面をもとにした以下の記載によって与える。
【０００９】本発明のアンテナシステムは、例えば、衛
星と地球の間の通信に用いられる。アンテナシステム
は、特定の用途のために必要とされるような単一のビー
ムもしくはビーム群を受信および／または送信する。
星と地球の間の通信に用いられる。アンテナシステム
は、特定の用途のために必要とされるような単一のビー
ムもしくはビーム群を受信および／または送信する。
【００１０】図１を参照して、本発明を具体化するマル
チビームアンテナを示す。この実施形態において、アン
テナシステムは、反射器手段１２と、その反射器１２に
向けて電磁波を放射するための複数の独立したフィード
１３と含み、これらは、所定の位置および向きに配置さ
れる。
チビームアンテナを示す。この実施形態において、アン
テナシステムは、反射器手段１２と、その反射器１２に
向けて電磁波を放射するための複数の独立したフィード
１３と含み、これらは、所定の位置および向きに配置さ
れる。
【００１１】反射器１２は、放物面状の形と平行四辺形
の周とを有する。このことは、反射器１２が長方形もし
くは正方形であることを意味する。アンテナシステム
は、その同一の放物面反射器１２に対して中心線からず
れた幾何学的配置で、複数の独立したフィード１３を備
える。
の周とを有する。このことは、反射器１２が長方形もし
くは正方形であることを意味する。アンテナシステム
は、その同一の放物面反射器１２に対して中心線からず
れた幾何学的配置で、複数の独立したフィード１３を備
える。
【００１２】その複数のフィードは、集合的に番号１３
を与えているが、内集団状にまとめることができる。す
なわち、同一の周波数のアンテナビームを供給するため
の周波数によってクラスタリングすることができる。し
たがって、異なる周波数のフィード１３を交互配置する
ことができる。フィード１３は、放物面反射器１２の周
の一辺に平行な線上に整列される。実際には、フィード
１３は、その辺の中央付近に配置される。
を与えているが、内集団状にまとめることができる。す
なわち、同一の周波数のアンテナビームを供給するため
の周波数によってクラスタリングすることができる。し
たがって、異なる周波数のフィード１３を交互配置する
ことができる。フィード１３は、放物面反射器１２の周
の一辺に平行な線上に整列される。実際には、フィード
１３は、その辺の中央付近に配置される。
【００１３】図４に示されるとおり、正方形の反射器１
２が、地球上の所定のカバーエリアに入射するあらかじ
め選ばれた方向をもったアンテナビームを形成する。各
アンテナビームは、カバーエリアにおける別個のカバー
セルを画定し、ここでは、フィード１３および放物面反
射器１２の位置と向きが、視界の全地球上にアンテナビ
ームを供給することになる。
２が、地球上の所定のカバーエリアに入射するあらかじ
め選ばれた方向をもったアンテナビームを形成する。各
アンテナビームは、カバーエリアにおける別個のカバー
セルを画定し、ここでは、フィード１３および放物面反
射器１２の位置と向きが、視界の全地球上にアンテナビ
ームを供給することになる。
【００１４】今度は図２を参照すると、放物面反射器１
２が、垂直平面において、ある仰角だけ、実質的に傾い
ている。特に、この傾きは、フィード１３が放物面反射
器１２の中央に対しずらされることを可能にする。この
ようなずらされた配列は、フィード１３による入射マイ
クロ波の交差から生じるマスキング作用を回避する。
２が、垂直平面において、ある仰角だけ、実質的に傾い
ている。特に、この傾きは、フィード１３が放物面反射
器１２の中央に対しずらされることを可能にする。この
ようなずらされた配列は、フィード１３による入射マイ
クロ波の交差から生じるマスキング作用を回避する。
【００１５】図３を参照すると、焦点面が、放物面反射
器１２の中央に位置され、かつ、正方形の周の２辺と平
行になっている。フィード１３は、放物面反射器１２の
焦点ＰＦのレベルに位置される。これにより、フィード
１３と放物面反射器１２の中央との間の距離を最小化し
ている。
器１２の中央に位置され、かつ、正方形の周の２辺と平
行になっている。フィード１３は、放物面反射器１２の
焦点ＰＦのレベルに位置される。これにより、フィード
１３と放物面反射器１２の中央との間の距離を最小化し
ている。
【００１６】結局、従来技術と比べて、線形偏波信号の
交差偏波において大きな改善があった。もうひとつの結
果は、従来技術と比した、環状偏波信号のビームスキン
トの大きな改善（減少）である。
交差偏波において大きな改善があった。もうひとつの結
果は、従来技術と比した、環状偏波信号のビームスキン
トの大きな改善（減少）である。
【００１７】ふたたび図３を参照すると、フィード１３
は、特定の用途に適した、環状、正方形、６角形などの
あらゆる望ましい構成をとりうる。各フィード信号の信
号強度および位相は、所望のビーム特性を有する照明ビ
ームを発生するようあらかじめ選ばれる。
は、特定の用途に適した、環状、正方形、６角形などの
あらゆる望ましい構成をとりうる。各フィード信号の信
号強度および位相は、所望のビーム特性を有する照明ビ
ームを発生するようあらかじめ選ばれる。
【００１８】加えて、フィード１３は、実質的に互いに
隣接しており、かつ、正方形反射器１２の焦点面ＰＦに
おいて６角形パターンに配置される。
隣接しており、かつ、正方形反射器１２の焦点面ＰＦに
おいて６角形パターンに配置される。
【００１９】アンテナシステムの放射図を図４に示す
が、複数のアンテナを用いることができ、各アンテナが
完全なカバーのうちのある部分を提供できるようにして
いる。例えば、４つのアンテナを用いて、各々が４分の
１ビーム（周波数）のうちの１つのビームを供給する。
が、複数のアンテナを用いることができ、各アンテナが
完全なカバーのうちのある部分を提供できるようにして
いる。例えば、４つのアンテナを用いて、各々が４分の
１ビーム（周波数）のうちの１つのビームを供給する。
【００２０】ほとんどの用途においてビーム信号は分離
されなければならないので、すべてのビームが同一の周
波数をもちいるわけではない。しかし、良好なアンテナ
パターン分離を有するビームには周波数再利用の余裕が
ある。例えば、４つの周波数を全体として、完全なシス
テムとして用いうる。
されなければならないので、すべてのビームが同一の周
波数をもちいるわけではない。しかし、良好なアンテナ
パターン分離を有するビームには周波数再利用の余裕が
ある。例えば、４つの周波数を全体として、完全なシス
テムとして用いうる。
【００２１】同一の周波数を供給する複数のフィード１
３が、前記正方形の主軸に対して４５、１３５、２２
５、および３１５度の、もしくはこれらに近い角度の、
各軸に沿って配列される。この配列により、従来技術に
比べ分離が大きく改善される。
３が、前記正方形の主軸に対して４５、１３５、２２
５、および３１５度の、もしくはこれらに近い角度の、
各軸に沿って配列される。この配列により、従来技術に
比べ分離が大きく改善される。
【００２２】センターのフィード１３に比べ遠くに位置
されたいくつかのフィード１３は、正方形の主軸から
０、９０、１８０、および２７０度のもしくはこれらに
近い角度の各軸上に位置されることができる。というの
も、これらは、他のフィード１３から遠く離れており、
良好な分離の利益を自然に受けられるからである。
されたいくつかのフィード１３は、正方形の主軸から
０、９０、１８０、および２７０度のもしくはこれらに
近い角度の各軸上に位置されることができる。というの
も、これらは、他のフィード１３から遠く離れており、
良好な分離の利益を自然に受けられるからである。
【００２３】再び図４を参照すると、複数のサイドロー
ブが２つの交差する軸（星型）上に配列されている。主
ローブの形は平行四辺形に近づいている。これは、その
形状が反射器１２の形状に近づいていることを意味す
る。この事実により、主ビームと干渉（同一周波数の他
のビーム）の間の分離が本発明の場合に大きく改善され
ている。通常は、その改善は５ｄｂである。
ブが２つの交差する軸（星型）上に配列されている。主
ローブの形は平行四辺形に近づいている。これは、その
形状が反射器１２の形状に近づいていることを意味す
る。この事実により、主ビームと干渉（同一周波数の他
のビーム）の間の分離が本発明の場合に大きく改善され
ている。通常は、その改善は５ｄｂである。
【００２４】したがって、同一周波数のフィード１３
は、それらのメインローブがサイドローブの外に位置さ
れるよう、位置される。
は、それらのメインローブがサイドローブの外に位置さ
れるよう、位置される。
【００２５】反射器の周縁部は他の方形形状（ｎ辺）を
も有することができるが、性能の最良の改善は一般的に
長方形もしくは正方形の形状を用いて達成される。
も有することができるが、性能の最良の改善は一般的に
長方形もしくは正方形の形状を用いて達成される。
【図１】本発明の一実施形態によるマルチビームアンテ
ナの斜視図である。
ナの斜視図である。
【図２】本発明のマルチビームアンテナの側面立面図で
ある。
ある。
【図３】本発明のマルチビームアンテナの正面図であ
る。
る。
【図４】本発明による、対象エリアをカバーするビーム
を示す図である。
を示す図である。
１２ 反射器
１３ フィード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA09 BA19 BC03 BC06
DA09
5J021 AA01 AA05 AB07 BA01 HA02
HA05 HA07
5J046 AA02 AA04 AA07 AA12 AB05
AB19 KA03
Claims (4)
- 【請求項１】 平行四辺形の周縁部を備えた放物面反射
器（１２）と複数のフィード要素（１３）とを含むマル
チビームアンテナであって、該複数のフィード要素が、
該反射器（１２）の焦点面（ＰＦ）において前記焦点面
の主軸の周りに方形パターンに配置されることを特徴と
するマルチビームアンテナ。 - 【請求項２】 前記フィード要素（１３）が前記放物面
反射器（１２）の周の一辺の中央に位置されるよう構成
されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチビー
ムアンテナ。 - 【請求項３】 前記フィード要素（１３）が前記主軸の
うちの一に対して４５、１３５、２２５、および３１５
度のもしくはこれらにもっとも近い角度の線に沿って配
列されるよう構成されることを特徴とする、請求項２に
記載のマルチビームアンテナ。 - 【請求項４】 地球と通信する衛星通信システムであっ
て、前記マルチビームアンテナが通信衛星上に位置され
るよう構成されることを特徴とする、衛星通信システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01402114.1 | 2001-08-06 | ||
| EP01402114A EP1289063A1 (en) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | Multibeam antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003124740A true JP2003124740A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=8182844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002225640A Withdrawn JP2003124740A (ja) | 2001-08-06 | 2002-08-02 | マルチビームアンテナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030025644A1 (ja) |
| EP (1) | EP1289063A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003124740A (ja) |
| CA (1) | CA2395103A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9035839B2 (en) | 2009-09-03 | 2015-05-19 | Troll Systems Corporation | Multi-feed diversity receive system and method |
| US9153877B2 (en) * | 2011-12-20 | 2015-10-06 | Space Systems/Loral, Llc | High efficiency multi-beam antenna |
| EP3404769B1 (en) * | 2016-02-26 | 2021-12-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna device |
| US10084536B1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-09-25 | Star Mesh LLC | Radio system using satellites |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4380013A (en) * | 1981-02-17 | 1983-04-12 | General Dynamics Corp./Convair Division | Expandable panel and truss system/antenna/solar panel |
| DE3605195A1 (de) * | 1986-02-19 | 1987-08-20 | Licentia Gmbh | Antenne mit parabolreflektor |
| US5202700A (en) * | 1988-11-03 | 1993-04-13 | Westinghouse Electric Corp. | Array fed reflector antenna for transmitting & receiving multiple beams |
| GB9022688D0 (en) * | 1990-10-18 | 1990-11-28 | D Mac | Improvements in or relating to satellite antennae |
| FR2719948B1 (fr) * | 1994-05-10 | 1996-07-19 | Dassault Electronique | Antenne multi-faisceaux pour la réception de micro-ondes émanant de plusieurs satellites. |
| US6215452B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-04-10 | Trw Inc. | Compact front-fed dual reflector antenna system for providing adjacent, high gain antenna beams |
| US20020126063A1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-12 | Strickland Peter C. | Rectangular paraboloid truncation wall |
-
2001
- 2001-08-06 EP EP01402114A patent/EP1289063A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-07-25 CA CA002395103A patent/CA2395103A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-02 JP JP2002225640A patent/JP2003124740A/ja not_active Withdrawn
- 2002-08-05 US US10/211,306 patent/US20030025644A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2395103A1 (en) | 2003-02-06 |
| EP1289063A1 (en) | 2003-03-05 |
| US20030025644A1 (en) | 2003-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |