JP2003204218A

JP2003204218A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2003204218A
Application number: JP2002002319A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Honma; 信一本間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】高利得で狭いビーム幅のビームと、比較的低
利得で、広いビーム幅のビームとを、単一のアンテナ装
置で実現する。【解決手段】１次放射器１１が給電部Ｐ１およびＰ２
を有し、選択的に直交２偏波を放射することができる。
当該直交２偏波のうち、副反射鏡１２の導体グリッド３
１に平行な偏波を選択した場合、１次放射器１１から放
射された電波は、副反射鏡１２で反射し、さらに主反射
鏡１３で反射され、空間に放射されるので、主反射鏡１
３の開口径に依存する、高利得で狭いビーム幅を持つビ
ームを放射する。他方、１次放射器１１の直交２偏波の
うち、副反射鏡１２の導体グリッド３１に垂直な偏波を
選択した場合、１次放射器１１から放射された電波は、
副反射鏡１２を透過し、空間に放射されるので、アンテ
ナ装置１は、１次放射器１１の開口径に依存する、比較
的低利得で、広いビーム幅を持つビームを放射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はアンテナ装置に関
し、特に、比較的近距離の物体までの距離、及び、物体
の速度を標定するためのレーダ等に用いられるアンテナ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５および図１６に示された、従来の
この種のアンテナ装置として、例えば、特開２００１−
２１７６４６号公報に示されるレーダ用アンテナ装置が
ある。なお、従来例で示すこのアンテナ装置は、可逆の
定理により、アンテナ装置を送信及び受信に用いても同
一の特性となる。ここでは、アンテナ装置の動作を、電
波を放射する送信アンテナとして示す。また、以下の各
図中、同一の記号は、同様または相当のものをあらわ
し、同様の動きをするものとする。

【０００３】図１５および図１６において、１０１はア
ンテナ装置であり、２１はアンテナ装置１０１のケース
である。ケース２１の内面には、副反射鏡１２が、ケー
ス２１の一部として一体に形成されている。また、ケー
ス２１内には、副反射鏡１２に対向する主反射鏡１３が
設けられている。主反射鏡１３は、点Ｆ１を焦点とする
回転放物面の形状に形成されており、その中央部分に
は、副反射鏡１２へ向けて電波を放射する１次放射器１
１１が配置されている。副反射鏡１２は、主反射鏡１３
から主反射鏡１３の焦点Ｆ１までの距離の半分の位置ま
たはその近傍に配置されている。また、１次放射器１１
１は、主反射鏡１３の焦点Ｆ１の、副反射鏡１２に対し
て面対称である焦点Ｆ２の位置またはその近傍に配置さ
れている。

【０００４】このように、アンテナ装置１０１は、1次
放射器１１１、副反射鏡１２、主反射鏡１３から構成さ
れている。

【０００５】１次放射器１１１は、直線偏波を放射する
アンテナで、ここでは方形導波管開口である。図１６に
示すように、１次放射器１１１は１個の給電点Ｐ１によ
り、単一方向の偏波の電波を放射する。ここで、図１６
（ａ）は、１次放射器１１１の上面図、図１６（ｂ）
は、１次放射器１１１の側面図である。

【０００６】図２は、副反射鏡１２の構造を示した、
（ａ）底面図および（ｂ）側面図である。副反射鏡１２
は、図２に示すように、誘電体で構成されたケース２１
の内面に、金属等の導体で構成された、複数の細い帯を
平行に並べて構成される導体グリッド３１を設けたもの
である。その導体グリッド３１の導体の長手方向は、１
次放射器１１１の偏波の電波を反射し、それと直交する
偏波の電波を透過するように設置する。

【０００７】主反射鏡１３は、上述したように、点Ｆ１
を焦点とする回転放物面の形状に誘電体３３を成形して
構成する。ここで前記誘電体３３の厚さは、アンテナの
使用周波数に対する、誘電体３３内における波長の約４
分の１に選ばれる。更に、主反射鏡１３には、図３に示
すように、その電波の入射する面に、上記副反射鏡１２
の導体グリッド３１と４５°の方向に並行するように、
導体でできた複数の細い帯を平行に設けた導体グリッド
３２ａが設けられ、かつ、上記電波入射面の裏面全体
に、導体３２ｂが設けられている。

【０００８】図５は、上記導体グリッド３１の導体の長
手方向に対する、電界の向きを示す。Ｅ１は給電部Ｐ１
を介して放射される電波の電界の向きを示す。添え字の
inは導体グリッドに入射する電波の電界の方向を、添え
字のoutは導体グリッドを反射、または、透過する電波
の電界の方向をそれぞれ示す。

【０００９】以下で、図５及び図１５を用いて、従来の
アンテナ装置の動作を説明する。給電点Ｐ１を介して、
１次放射器１１１から放射された電波は、その電界の方
向がＥ_1inであるので、導体グリッド３１、すなわち、
副反射鏡１２で反射する。この反射波は、主反射鏡１３
に入射する。主反射鏡１３は、その導体グリッド３２の
方向、及び、反射鏡表面と裏面との間隔により、入射波
の偏波を、入射軸周りに９０°回転して反射するとい
う、偏波回転機能を有する。主反射鏡１３で偏波方向を
９０°回転されて反射された電波は、その電界の方向が
Ｅ_1outとなり、副反射鏡１２に到達する。この電界の方
向、Ｅ_1outは、導体グリッド３１の導体の長手方向と直
角なため、そのまま導体グリッド３１を透過する。すな
わち、副反射鏡１２で反射、吸収されることなく、空間
に放射される。

【００１０】上記の従来のアンテナ装置を構成するこれ
らの要素は、主反射鏡１３が、点Ｆ１を焦点とする回転
放物面であり、上記点Ｆ１の、副反射鏡１２に対する鏡
像の位置Ｆ２に、１次放射器１１１を設置することによ
り、センターフィードパラボラアンテナを折り返したア
ンテナとして機能する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
上記のように構成されていたので、常に、１次放射器１
１１、副反射鏡１２、主反射鏡１３を組とする複反射鏡
アンテナとして動作し、その放射特性、すなわち、ビー
ム幅や利得などは、複反射鏡アンテナの構造に対して固
有のものとなり、同一構成のアンテナでは、ビーム幅や
利得を選択することは困難であるという問題点があっ
た。

【００１２】これにより、特にレーダ用アンテナ装置を
考慮すると、従来のアンテナ装置では、遠距離の目標の
方向を精度よく観測するための高利得で狭いビーム幅の
ビームと、近距離の目標を広い角度範囲で観測するため
の比較的低利得で広いビーム幅のビームとの両方を得よ
うとすると、個別のアンテナ装置を２つ設ける必要があ
るという問題点があった。

【００１３】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、高利得で狭いビーム幅のビームと
比較的低利得で広いビーム幅のビームとを、単一のアン
テナで実現することが可能なアンテナ装置を得ることを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、外部からの
指令に従って、直交する２つの直線偏波を選択的に放射
する１次放射器と、誘電体の薄板からなり、その表面も
しくは裏面に、使用周波数の波長に対し十分に狭い幅の
複数の導体帯を、上記波長に対し十分に狭い間隔で平行
に配置して構成される副反射鏡と、誘電体の薄板からな
り、その厚さが、上記誘電体内での波長のほぼ４分の１
の奇数倍であり、その表面に、上記波長に対し十分に狭
い幅の複数の導体帯を、上記波長に対し十分に狭い間隔
で平行に配置し、かつ、その裏面を導体で覆うことで構
成される主反射鏡とを備え、上記副反射鏡と上記主反射
鏡は、それぞれの導体帯を、それぞれの反射鏡の鏡軸に
垂直な開口面に投影した場合に互いに４５度の角度をな
すように配置されているアンテナ装置である。

【００１５】また、この発明は、外部からの指令に従っ
て、直交する２つの直線偏波を選択的に放射する１次放
射器と、誘電体の薄板からなり、その表面もしくは裏面
に、使用周波数の波長に対し十分に狭い幅の複数の導体
帯を、上記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置して
構成される副反射鏡と、導体の薄板からなり、その表面
に、上記波長に対し十分に狭い幅の複数の溝を、上記波
長に対し十分に狭い間隔で平行に配置し、かつ、その深
さが、上記溝の内部での波長のほぼ４分の１の奇数倍で
あるような主反射鏡とを備え、上記副反射鏡と上記主反
射鏡は、上記導体帯および上記溝を、それぞれの反射鏡
の鏡軸に垂直な開口面に投影した場合に互いに４５度の
角度をなすように配置されているアンテナ装置である。

【００１６】また、上記１次放射器が方形導波管開口で
ある。

【００１７】また、上記１次放射器が角錐ホーンであ
る。

【００１８】また、上記１次放射器が円形導波管開口で
ある。

【００１９】また、上記１次放射器が円錐ホーンであ
る。

【００２０】また、上記１次放射器がマイクロストリッ
プパッチアンテナである。

【００２１】また、上記主反射鏡が回転放物面の一部で
ある。

【００２２】また、上記主反射鏡が放物面である。

【００２３】また、上記主反射鏡が修整鏡面である。

【００２４】また、上記副反射鏡が平面である。

【００２５】また、上記副反射鏡が回転双曲面の一部で
ある。

【００２６】また、上記副反射鏡が回転楕円面の一部で
ある。

【００２７】また、上記副反射鏡が放物面である。

【００２８】また、上記副反射鏡が修整鏡面である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に述べる各実施の形態では、
本発明のアンテナ装置が、移動体を測距する静置レーダ
用に用いられる例を挙げて説明しているが、本発明のア
ンテナ装置が、車両、船舶、航空機等の移動体に搭載さ
れるレーダ用として用いられるものであっても、下記実
施の形態と同様に動作し、同様の効果が得られる。な
お、本発明のアンテナ装置は、可逆の定理により、アン
テナ装置を送信及び受信に用いても同一の特性となる。
ここでは、アンテナ装置の動作を、電波を放射する送信
アンテナとして示す。

【００３０】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１を示す構成図である。図１において、符号１２、
１３、２１、３１、３２ａ、３２ｂは、図１５に示す従
来例と同様のものであり、従来例と同様の働きをする。
図１において、１はアンテナ装置であり、２つの給電部
Ｐ１およびＰ２により、直交する２つの偏波を選択的に
放射する１次放射器１１を有する。図１は、アンテナ装
置１の側面図を示しており、電波の放射方向は、図１の
上方である。

【００３１】図２は、この発明の実施の形態１で用いら
れる、副反射鏡１２を示す構造図である。図２におい
て、符号１２、２１、３１は従来例と同様のものであ
り、従来例と同様の働きをする。図２はカバー２１の
（ａ）底面図および（ｂ）側面図を示している。

【００３２】図３は、この発明の実施の形態１で用いら
れる、主反射鏡１３を示す構造図である。図３におい
て、符号１３、３２、３３は従来例と同様のものであ
り、従来例と同様の働きをする。図３は主反射鏡１３の
（ａ）上面図および（ｂ）側面図を示している。

【００３３】副反射鏡１２は、図２に示すように、誘電
体の薄板で構成されたケース２１の内面に、金属等の導
体で構成された、使用周波数の波長に対し十分に狭い幅
の複数の細い帯である導体グリッド３１を、上記波長に
対し十分に狭い間隔で、平行に配置して構成されてい
る。その導体グリッド３１の導体の長手方向は、１次放
射器１１の一方の偏波の電波を反射し、それと直交する
偏波の電波を透過するように設置する。

【００３４】主反射鏡１３は、上述した図１５と同様
に、点Ｆ１（図１では図示省略）を焦点とする回転放物
面の形状になるように、薄板状の誘電体３３を成形して
構成する。ここで前記誘電体３３の厚さは、アンテナの
使用周波数に対する、誘電体３３内における波長の約４
分の１の奇数倍に選ばれる。更に、主反射鏡１３は、図
３に示すように、その電波の入射する面に、上記副反射
鏡１２の導体グリッド３１と４５°の方向に並行するよ
うに、上記波長に対し十分に狭い幅の導体でできた複数
の細い帯である導体グリッド３２ａが、上記波長に対し
十分に狭い間隔で平行に配置され、かつ、上記電波入射
面の裏面全体が導体３２ｂで覆われている。

【００３５】なお、ここで、副反射鏡１２と主反射鏡１
３とは、それぞれの導体グリッド３１および３２ａを、
それぞれの反射鏡の鏡軸に垂直な開口面に投影した場合
に互いに４５度の角度をなすように配置されている。

【００３６】図４は、この発明の実施の形態１で用いら
れる、アンテナ装置１の動作概念を示す図である。

【００３７】図５は、従来例の説明と同様の、副反射鏡
１２を構成する導体グリッド３１の導体の長手方向に対
する、電界の向きを示す。Ｅ１は給電部Ｐ１を介して放
射される電波の電界の向きを示し、Ｅ２は給電部Ｐ２を
介して放射される電波の電界の向きを示す。添え字のin
は導体グリッド３１に入射する電波の電界の方向を、添
え字のoutは導体グリッド３１を反射、または、透過す
る電波の電界の方向をそれぞれ示す。

【００３８】図６は、この発明の実施の形態１を説明す
る、１次放射器１１の放射パターン、及び、反射鏡を介
したアンテナ装置１の放射パターンを示す概念図であ
る。横軸はビーム軸からの角度、縦軸は放射電界の相対
振幅を示す。

【００３９】以下で、図１から図６を用いて、本アンテ
ナ装置の動作を説明する。１次放射器１１は、給電点Ｐ
１及び給電点Ｐ２のいずれかを選択することにより、直
交２偏波を選択的に放射することができる。なお、給電
点Ｐ１を選択するか、給電点Ｐ２を選択するかについて
は、本アンテナ装置外部より制御するものとする。

【００４０】直交２偏波の各々に対応する給電点のう
ち、副反射鏡１２の導体グリッド３１に平行な偏波を選
択した場合、すなわち、給電点Ｐ１を選択した場合、ア
ンテナ装置１の動作は以下のようになる。

【００４１】給電点Ｐ１を介して、1次放射器１１から
放射された電波は、その電界の方向がＥ_1inであるの
で、導体グリッド３１、すなわち、副反射鏡１２で反射
する。この反射波は、主反射鏡１３に入射する。主反射
鏡１３は、偏波回転機能、すなわち、入射波の偏波
を、入射軸周りに９０°回転して反射する機能を有す
る。主反射鏡１３で偏波方向を９０°回転されて反射さ
れた電波は、その電界の方向がＥ_1outとなり、副反射鏡
１２に到達する。この電界の方向、Ｅ_1outは、導体グリ
ッド３１の導体の長手方向と直角なため、そのまま導体
グリッド３１を透過する。すなわち、副反射鏡１２で反
射、吸収されることなく、空間に放射される。

【００４２】すなわち、アンテナ装置１は、従来例どお
りの折り返しパラボラアンテナとして動作し、図６の
Ｅ_1out で表されるように、主反射鏡１３の開口径に依
存する、高利得で狭いビーム幅のビームを放射する。

【００４３】一方、直交２偏波の各々に対応する給電点
のうち、副反射鏡１２の導体グリッド３１に垂直な偏波
を選択した場合、すなわち、給電点Ｐ２を選択した場
合、アンテナ装置１の動作は以下のようになる。

【００４４】給電点Ｐ２を介して、１次放射器１１から
放射された電波は、その電界の方向がＥ_2inである。こ
の電界の方向、Ｅ_2inは、導体グリッド３１の導体の長
手方向と直角なため、そのまま導体グリッド３１を透過
する。すなわち、副反射鏡１２で反射、吸収されること
なく、空間に放射される。

【００４５】すなわち、アンテナ装置１は、図６のＥ
_2out で表されるように、１次放射器１１の開口径に依
存する、比較的低利得で、広いビーム幅を持つビームを
放射する。

【００４６】従って、この発明のアンテナ装置は、高利
得で狭いビーム幅のビームと、比較的低利得で、広いビ
ーム幅のビームとを、単一のアンテナ装置で実現するこ
とができる。

【００４７】以上のように、本発明のアンテナ装置は、
直交２偏波を選択的に放射することのできる１次放射器
を設けたので、直交２偏波のうち、副反射鏡の導体グリ
ッドに平行な偏波を選択した場合、１次放射器から放射
された電波は、副反射鏡で反射し、さらに主反射鏡で反
射され、空間に放射される。すなわち、アンテナ装置
は、主反射鏡の開口径に依存する、高利得で狭いビーム
幅を持つビームを放射することができる。他方、１次放
射器の直交２偏波のうち、副反射鏡の導体グリッドに垂
直な偏波を選択した場合、１次放射器から放射された電
波は、副反射鏡を透過し、空間に放射される。すなわ
ち、アンテナ装置は、１次放射器の開口径に依存する、
比較的低利得で、広いビーム幅を持つビームを放射する
ことができる。これにより、本発明のアンテナ装置は、
高利得で狭いビーム幅のビームと、比較的低利得で、広
いビーム幅のビームとを、単一のアンテナ装置で実現す
ることができる。

【００４８】実施の形態２．本実施の形態においては、
主反射鏡１３の構造についてのみ示す。他の構成につい
ては、上述の実施の形態１と同様であるため、ここでは
説明を省略する。図７は、本発明の実施の形態２で用い
られる、主反射鏡１３を示す構造図であり、主反射鏡１
３の（ａ）上面図および（ｂ）側面図を示している。

【００４９】本実施の形態においては、主反射鏡１３は
金属などの導体で構成されている。または、誘電体表面
に導体を塗布、メッキなどして構成されている。主反射
鏡１３の形状は、図３に示す実施の形態１の場合と同様
であるが、図３の導体グリッド３２の替わりに、図７に
示すように、複数の直線状の溝３４が、図３の上記導体
グリッド３２ａと同様の方向に平行に設けられている。
この場合、溝３４の深さを、例えば、溝３４の内部での
波長のほぼ４分の１の奇数倍となるように、適切に選ぶ
ことにより、実施の形態１と同様の偏波回転機能を持た
せることができ、実施の形態１と同様に作用し、同様の
効果をもたらす。

【００５０】なお、ここで、副反射鏡１２と主反射鏡１
３とは、それぞれの導体グリッド３１および溝３４を、
それぞれの反射鏡の鏡軸に垂直な開口面に投影した場合
に互いに４５度の角度をなすように配置されている。

【００５１】以上のように、本実施の形態においては、
主反射鏡１３を金属または誘電体表面に導体を施したも
ので構成し、複数の平行に配置された溝３４を設けるよ
うにしたので、実施の形態１で示した主反射鏡１３と同
様の作用効果をもたらすことができるため、実施の形態
１と同様に、直交２偏波を選択的に放射することのでき
る１次放射器１１を設けて、直交２偏波のうち、副反射
鏡の導体グリッドに平行または垂直な偏波を選択して用
いることにより、単一のアンテナ装置で、高利得で狭い
ビーム幅のビームと、比較的低利得で広いビーム幅のビ
ームとを実現することができる。

【００５２】実施の形態３．本実施の形態においては、
１次放射器１１の構造の変形例について示す。他の構成
については、上述の実施の形態１または実施の形態２と
同様であるため、ここではその説明を省略する。

【００５３】図８は、この発明の実施の形態３で用いら
れる、アンテナ装置１の一例を示す図であり、アンテナ
装置１の側面図を示している。図９から図１３までは、
本発明の実施の形態３で用いられる、１次放射器１１を
示す構造図であり、それぞれ、図９は実施の形態１で示
した方形導波管開口、図１０は円形導波管開口、図１１
は角錐ホーン、図１２は円錐ホーン、図１３はマイクロ
ストリップパッチアンテナを示している。図９から図１
３までは、１次放射器の（ａ）上面図および（ｂ）側面
図を示している。なお、図８の例は、図１１または図１
２に示す１次放射器１１を用いたものである。

【００５４】図９の方形導波管開口は図９に示すよう
に、略々直方体の形状を有しており、直交する２つの偏
波を放射するための給電部Ｐ１およびＰ２を有してい
る。図１０の円形導波管開口は図１０に示すように、略
々円柱の形状を有しており、直交する２つの偏波を放射
するための給電部Ｐ１およびＰ２を有している。図１１
の角錐ホーンは図１１に示すように、給電部Ｐ１および
Ｐ２が設けられている下部は略々直方体であり、上部は
開口部から当該下部に向けてテーパ状に構成されてお
り、従って、開口部の径は下部の径より大きくなってい
る。図１２の円錐ホーンは図１２に示すように、給電部
Ｐ１およびＰ２が設けられている下部は略々円柱型であ
り、上部は開口部から当該下部に向けてテーパ状に構成
されており、従って、開口部の径は下部の径より大きく
なっている。図１３のマイクロストリップパッチアンテ
ナは、略々矩形の板状の金属からなる接地板の上に誘電
体基板が設けられ、誘電体基板上の中央部分には、図１
３（ａ）に示されるように、電波を放射するための方形
パッチが設けられている。さらに、この方形パッチと給
電部Ｐ１およびＰ２との間には、方形パッチから電波を
放射するときに電気信号を供給したり、または、方形パ
ッチから電波を受信するときに受信した電気信号を取り
出すための給電線が図１３（ａ）に示すように設けられ
ている。

【００５５】このように、１次放射器１１は、直線偏波
を放射し、直交２偏波を独立に放射することができる構
造であれば、いずれのものでもよく、この場合も、実施
の形態１及び実施の形態２と同様に作用し、同様の効果
をもたらす。なお、１次放射器１１は、図９から図１３
のものに限らず、上記の条件を満たせば、この実施の形
態に示す以外の構造であってもよい。

【００５６】以上のように、本実施の形態においては、
１次放射器１１は、直線偏波を放射し、直交２偏波を独
立に放射することができる構造としたので、実施の形態
１および実施の形態２で示した１次放射器１１と同様の
作用効果をもたらすことができるため、実施の形態１お
よび実施の形態２と同様に、直交２偏波を選択的に放射
することのできる１次放射器１１により、直交２偏波の
うち、副反射鏡の導体グリッドに平行または垂直な偏波
を選択して用いることにより、単一のアンテナ装置で、
高利得で狭いビーム幅のビームと、比較的低利得で広い
ビーム幅のビームとを実現することができる。

【００５７】実施の形態４．本実施の形態では、副反射
鏡１２及び主反射鏡１３の種々の形状について示す。図
１４は、この発明の実施の形態４で用いられる、アンテ
ナ装置１を示す構造図であり、アンテナ装置１の側面図
を示している。他の構成については、上述の実施の形態
１〜３のいずれかと同様であるため、ここではその説明
を省略する。

【００５８】１２は副反射鏡であり、その形状は回転双
曲面の一部から構成されている。副反射鏡１２の導体グ
リッド３１は前記実施の形態１と同様に設けられてい
る。この場合、副反射鏡１２は、回転双曲面の一方の焦
点と、主反射鏡１３の回転放物面の焦点とを一致させる
ように設置する。このようにすることで、実施の形態
１、実施の形態２、および、実施の形態３と同様に作用
し、同様の効果をもたらす。

【００５９】なお、副反射鏡１２の形状は、平面、回転
双曲面以外にも、回転楕円面、放物線を平行移動して得
られる放物面、または、それらの修整鏡面であってもよ
い。さらに、主反射鏡１３の形状は、回転放物面以外に
も、放物線を平行移動して得られる放物面、またはそれ
らの修整鏡面であってもよい。

【００６０】加えて、アンテナ装置１のアンテナ形式
は、軸対称型、すなわちセンターフィード形式でなくと
も、オフセット型であってもよい。また、前記ケース２
１を構成する誘電体の厚さを逐次変えてレンズ形状に構
成し、その内面もしくは外面に導体グリッドを設け、副
反射鏡１２としてもよい。

【００６１】以上のように、副反射鏡１２の形状を、平
面、回転双曲面の一部、回転楕円面の一部、放物面、ま
たは、それらの修整鏡面から構成し、さらに、主反射鏡
１３の形状を、回転放物面の一部、放物面、または、そ
れらの修整鏡面から構成するようにして、副反射鏡１２
の一方の焦点と、主反射鏡１３の焦点とを一致させるよ
うに設置するようにしたので、実施の形態１、実施の形
態２、および、実施の形態３と同様の作用効果をもたら
すことができるため、実施の形態１〜実施の形態３と同
様に、直交２偏波を選択的に放射することのできる１次
放射器１１により、直交２偏波のうち、副反射鏡の導体
グリッドに平行または垂直な偏波を選択して用いること
により、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅
のビームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを
実現することができる。

【００６２】

【発明の効果】この発明は、外部からの指令に従って、
直交する２つの直線偏波を選択的に放射する１次放射器
と、誘電体の薄板からなり、その表面もしくは裏面に、
使用周波数の波長に対し十分に狭い幅の複数の導体帯
を、上記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置して構
成される副反射鏡と、誘電体の薄板からなり、その厚さ
が、上記誘電体内での波長のほぼ４分の１の奇数倍であ
り、その表面に、上記波長に対し十分に狭い幅の複数の
導体帯を、上記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置
し、かつ、その裏面を導体で覆うことで構成される主反
射鏡とを備え、上記副反射鏡と上記主反射鏡は、それぞ
れの導体帯を、それぞれの反射鏡の鏡軸に垂直な開口面
に投影した場合に互いに４５度の角度をなすように配置
されているアンテナ装置であるので、１次放射器の直交
２偏波のうち、副反射鏡の導体帯に平行な偏波を選択し
た場合、１次放射器から放射された電波は、副反射鏡で
反射し、さらに主反射鏡で反射され、空間に放射され
る。すなわち、アンテナ装置は、パラボナアンテナとし
て動作し、主反射鏡の開口径に依存する、高利得で狭い
ビーム幅を持つビームを放射することができる。他方、
１次放射器の直交２偏波のうち、副反射鏡の導体帯に垂
直な偏波を選択した場合、１次放射器から放射された電
波は、副反射鏡を透過し、空間に放射される。すなわ
ち、アンテナ装置は、１次放射器の開口径に依存する、
比較的低利得で、広いビーム幅を持つビームを放射する
ことができる。これにより、本発明のアンテナ装置は、
高利得で狭いビーム幅のビームと、比較的低利得で、広
いビーム幅のビームとを、単一のアンテナ装置で実現す
ることができる。

【００６３】また、この発明は、外部からの指令に従っ
て、直交する２つの直線偏波を選択的に放射する１次放
射器と、誘電体の薄板からなり、その表面もしくは裏面
に、使用周波数の波長に対し十分に狭い幅の複数の導体
帯を、上記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置して
構成される副反射鏡と、導体の薄板からなり、その表面
に、上記波長に対し十分に狭い幅の複数の溝を、上記波
長に対し十分に狭い間隔で平行に配置し、かつ、その深
さが、上記溝の内部での波長のほぼ４分の１の奇数倍で
あるような主反射鏡とを備え、上記副反射鏡と上記主反
射鏡は、上記導体帯および上記溝を、それぞれの反射鏡
の鏡軸に垂直な開口面に投影した場合に互いに４５度の
角度をなすように配置されているアンテナ装置であるの
で、１次放射器の直交２偏波のうち、副反射鏡の導体帯
に平行な偏波を選択した場合、１次放射器から放射され
た電波は、副反射鏡で反射し、さらに主反射鏡で反射さ
れ、空間に放射される。すなわち、アンテナ装置は、パ
ラボナアンテナとして動作し、主反射鏡の開口径に依存
する、高利得で狭いビーム幅を持つビームを放射するこ
とができる。他方、１次放射器の直交２偏波のうち、副
反射鏡の導体帯に垂直な偏波を選択した場合、１次放射
器から放射された電波は、副反射鏡を透過し、空間に放
射される。すなわち、アンテナ装置は、１次放射器の開
口径に依存する、比較的低利得で、広いビーム幅を持つ
ビームを放射することができる。これにより、本発明の
アンテナ装置は、高利得で狭いビーム幅のビームと、比
較的低利得で、広いビーム幅のビームとを、単一のアン
テナ装置で実現することができる。

【００６４】また、上記１次放射器が方形導波管開口で
あるので、直交２偏波を独立に放射することができるた
め、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビ
ームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現
することができる。

【００６５】また、上記１次放射器が角錐ホーンである
ので、直交２偏波を独立に放射することができるため、
単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビーム
と、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現する
ことができる。

【００６６】また、上記１次放射器が円形導波管開口で
あるので、直交２偏波を独立に放射することができるた
め、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビ
ームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現
することができる。

【００６７】また、上記１次放射器が円錐ホーンである
ので、直交２偏波を独立に放射することができるため、
単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビーム
と、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現する
ことができる。

【００６８】また、上記１次放射器がマイクロストリッ
プパッチアンテナであるので、直交２偏波を独立に放射
することができるため、単一のアンテナ装置で、高利得
で狭いビーム幅のビームと、比較的低利得で広いビーム
幅のビームとを実現することができる。

【００６９】また、上記主反射鏡が回転放物面の一部で
あるので、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム
幅のビームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームと
を実現することができる。

【００７０】また、上記主反射鏡が放物面であるので、
単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビーム
と、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現する
ことができる。

【００７１】また、上記主反射鏡が修整鏡面であるの
で、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビ
ームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現
することができる。

【００７２】また、上記副反射鏡が平面であるので、単
一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビーム
と、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現する
ことができる。

【００７３】また、上記副反射鏡が回転双曲面の一部で
あるので、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム
幅のビームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームと
を実現することができる。

【００７４】また、上記副反射鏡が回転楕円面の一部で
あるので、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム
幅のビームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームと
を実現することができる。

【００７５】また、上記副反射鏡が放物面であるので、
単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビーム
と、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現する
ことができる。

【００７６】また、上記副反射鏡が修整鏡面であるの
で、単一のアンテナ装置で、高利得で狭いビーム幅のビ
ームと、比較的低利得で広いビーム幅のビームとを実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置
の構成を示した側面図である。

【図２】この発明の実施の形態１及び従来例に係るア
ンテナ装置の副反射鏡を示す構成図である。

【図３】この発明の実施の形態１及び従来例に係るア
ンテナ装置の主反射鏡を示す構成図である。

【図４】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置
の動作を説明する説明図である。

【図５】この発明の実施の形態１及び従来例に係る導
体グリッドに対する偏波の方向を示す説明図である。

【図６】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置
の１次放射器の放射パターン及び反射鏡を介したアンテ
ナの放射パターンを示す説明図である。

【図７】この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置
の主反射鏡を示す構成図である。

【図８】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置
の変形例を示す構成図である。

【図９】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置
の１次放射器である方形導波管の開口を示す構成図であ
る。

【図１０】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装
置の１次放射器である円形導波管の開口を示す構成図で
ある。

【図１１】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装
置の１次放射器である角錐ホーンを示す構成図である。

【図１２】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装
置の１次放射器である円錐ホーンを示す構成図である。

【図１３】この発明の実施の形態３に係るアンテナ装
置の１次放射器であるマイクロストリップパッチアンテ
ナを示す構成図である。

【図１４】この発明の実施の形態４に係るアンテナ装
置の副反射鏡の構造を示す構成図である。

【図１５】従来のアンテナ装置の構造を示した構成図
である。

【図１６】従来例のアンテナ装置の１次放射器を示す
構成図である。

【符号の説明】

１アンテナ装置、１１１次放射器、１２副反射
鏡、１３主反射鏡、２１ケース、３１導体グリッ
ド、３２導体グリッド、３３誘電体、３４溝、１０
１アンテナ装置、１１１１次放射器、Ｐ１給電
部、Ｐ２給電部、Ｆ１焦点、Ｆ２焦点。

フロントページの続きＦターム(参考） 5J020 AA03 AA07 AA08 BA06 BA08 BC02 BC06 BC13 DA03 DA04 DA06 5J021 AA01 AB06 AB08 BA01 BA06 BA07 CA02 CA03 DB05 EA02 FA31 GA04 GA08 HA04 HA06 JA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの指令に従って、直交する２つ
の直線偏波を選択的に放射する１次放射器と、誘電体の薄板からなり、その表面もしくは裏面に、使用
周波数の波長に対し十分に狭い幅の複数の導体帯を、上
記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置して構成され
る副反射鏡と、誘電体の薄板からなり、その厚さが、上記誘電体内での
波長のほぼ４分の１の奇数倍であり、その表面に、上記
波長に対し十分に狭い幅の複数の導体帯を、上記波長に
対し十分に狭い間隔で平行に配置し、かつ、その裏面を
導体で覆うことで構成される主反射鏡とを備え、上記副反射鏡と上記主反射鏡は、それぞれの導体帯を、
それぞれの反射鏡の鏡軸に垂直な開口面に投影した場合
に互いに４５度の角度をなすように配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】外部からの指令に従って、直交する２つ
の直線偏波を選択的に放射する１次放射器と、誘電体の薄板からなり、その表面もしくは裏面に、使用
周波数の波長に対し十分に狭い幅の複数の導体帯を、上
記波長に対し十分に狭い間隔で平行に配置して構成され
る副反射鏡と、導体の薄板からなり、その表面に、上記波長に対し十分
に狭い幅の複数の溝を、上記波長に対し十分に狭い間隔
で平行に配置し、かつ、その深さが、上記溝の内部での
波長のほぼ４分の１の奇数倍であるような主反射鏡とを
備え、上記副反射鏡と上記主反射鏡は、上記導体帯および上記
溝を、それぞれの反射鏡の鏡軸に垂直な開口面に投影し
た場合に互いに４５度の角度をなすように配置されてい
ることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】上記１次放射器が方形導波管開口である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアン
テナ装置。
【請求項４】上記１次放射器が角錐ホーンであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ
装置。
【請求項５】上記１次放射器が円形導波管開口である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアン
テナ装置。
【請求項６】上記１次放射器が円錐ホーンであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ
装置。
【請求項７】上記１次放射器がマイクロストリップパ
ッチアンテナであることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項８】上記主反射鏡が回転放物面の一部である
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の
アンテナ装置。
【請求項９】上記主反射鏡が放物面であることを特徴
とする請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテナ装
置。
【請求項１０】上記主反射鏡が修整鏡面であることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテ
ナ装置。
【請求項１１】上記副反射鏡が平面であることを特徴
とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のアンテナ
装置。
【請求項１２】上記副反射鏡が回転双曲面の一部であ
ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記
載のアンテナ装置。
【請求項１３】上記副反射鏡が回転楕円面の一部であ
ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記
載のアンテナ装置。
【請求項１４】上記副反射鏡が放物面であることを特
徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のアンテ
ナ装置。
【請求項１５】上記副反射鏡が修整鏡面であることを
特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のアン
テナ装置。