JP2592646B2 - オフセットパラボラ反射鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、例えば衛生放送の受信等に用いられるオ
フセットパラボラ反射鏡に関する。

＜従来技術＞ 従来、オフセットパラボラ反射鏡１には、第３図に示
すように放物線を回転させて得た回転パラボラ反射鏡の
一部を切取った形状に形成したオフセットパラボラ反射
鏡がある。このオフセットパラボラ反射鏡１の焦点位置
FPには、１次放射器がオフセットパラボラ反射鏡１側を
向いて配置され、この反射鏡１と１次放射器とによって
オフセットパラボラアンテナが構成されている。なお、
第３図において、OFは、回転パラボラの中心軸（Ｚ軸）
からのオフセット量、Φはオフセット角である。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記のようなオフセットパラボラ反射鏡１では、無限
点から見て真円となるオフセットパラボラ反射鏡１の中
心P3と焦点FPとを結ぶ直線P3−FPとオフセットパラボラ
反射鏡の上縁とがなす角度θ_１と、直線P3−FPとオフセ
ットパラボラ反射鏡の下縁とがなす角θ_２と、第３図の
Ａ−Ａ線に沿う断面（第４図参照）において直線P3−FP
と周縁部P4またはP5とがなす角θ_３との間には、θ_２＞
θ_３＞θ_１の関係がある。しかし、１次放射器の放射ビ
ームは、一般に縦断面が円形か円形に近い楕円形である
ので、P1、P2、P4（P5）におけるエッジ照射レベルは、
P2が一番低く、P1が一番高い。従って、第５図の矢印Ｂ
方向のスピルオーバが増大し、また照射レベルが不均一
であるので、効率が悪いという問題点があった。

この問題点は、例えば焦点位置に設ける一次放射器
に、パラボラ反射鏡の開口中心からずれた位置を指向さ
せることで解決することができる。しかし、これでは、
開口面の振幅最大点は、アンテナ放射軸からずれ、アン
テナ効率の低下、指向の乱れを生じるという新たな問題
点を生じる。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の問題点を解決するために、この発明は、回転パ
ラボラ反射鏡の一部を切取った形状に形成されたオフセ
ットパラボラ反射鏡であって、このパラボラ反射鏡の焦
点位置からその周縁部を見た角度がほぼ円形になるよう
に形成したものである。

また、このオフセットパラボラ反射鏡の焦点位置に配
置される一次放射器は、オフセットパラボラ反射鏡の開
口中心を向き、その放射パターンの断面がほぼ円形であ
るものが望ましい。

＜実施例＞ この実施例のオフセットパラボラ反射鏡２は、第１図
及び第２図に示すように、例えば、焦点距離が402.1mm
の放物線を中心軸（Ｚ軸）を中心に回転させた回転パラ
ボラ反射鏡の一部を、例えばオフセット量が50.96mmと
なるように切取った形状に形成したものである。さら
に、焦点FPから、このオフセットパラボラ反射鏡２を見
た形状が円形になるように形成されている。例えば、こ
のオフセットパラボラ反射鏡２の上縁P1′と下縁P2′の
距離である長軸を886.78mm、左右両縁P4′間の距離であ
る短軸を723mm、この反射鏡２の中心P3′と上縁P2′ま
での距離を458.16mm、中心P3′と下縁P1′までの距離を
319.81mm、左右縁P4′から下縁P1′までの距離をそれぞ
れ229.54mmとすると、第１図に示すΔFP・P1′・P2′と
ΔP4′・P3′・P4′は共に二等辺三角形となり、角度θ
１′、θ２′、θ３′はほぼ等しくなり、焦点FPからオ
フセット反射鏡２の周縁部を見る角度は、ほぼ等しくな
る。無論、この場合、焦点FPに配置され、P3′を向く一
次放射器の放射パターンの縦断面は円形となる。

このオフセットパラボラ反射鏡と上記の１次放射器に
よって構成したオフセットパラボラアンテナの長軸方向
±18度の同一偏波の放射パターンを第５図に、同じく±
180度の同一偏波の放射パターンを第６図に、同じく±1
80度の交差偏波の放射パターンを第７図に、短軸方向±
18度の同一偏波の放射パターンを第８図に、同じく±18
0度の同一偏波の放射パターンを第９図に、同じく±180
度の交差偏波の放射パターンを第10図に示す。

これとの比較のため、基礎となる放物曲線、焦点距
離、オフセット量及び開口面積が、この実施例のオフセ
ットパラボラ反射鏡と同一で、長軸が827.53mm、短軸が
750mmのオフセットパラボラ反射鏡と、上記と同一の１
次放射器とによって構成したオフセットパラボラアンテ
ナの長軸方向±18度の同一偏波の放射パターンを第11図
に、同じく±180度の同一偏波の放射パターンを第12図
に、同じく±180度の交差偏波の放射パターンを第13図
に、短軸方向±18度の同一偏波の放射パターンを第14図
に、同じく±180度の同一偏波の放射パターンを第15図
に、同じく±180度の交差偏波の放射パターンを第16図
に示す。なお、この実施例も従来のものも測定周波数は
12GHzである。

第11図、第12図と、第14図、第15図との比較から明ら
かなように従来のものでは、長軸方向の同一偏波の放射
パターンは、短軸方向の同一放射パターンと比較して、
サイドローブレベルが不均一であり、第13図から明らか
なように交差偏波では90度の位置にスピルオーバが生じ
ている。これが、第４図に示した矢印Ｂ方向のスピルオ
ーバである。

これに対して、この実施例では第５図、第６図と、第
８図、第９図との比較から明らかなように短軸方向及び
長軸方向ともに同一偏波の放射パターンは、ほぼ同じに
なる。また、第７図から明らかなように交差偏波におい
てスピルオーバは生じない。以上のように、この実施例
によれば、従来のオフセットパラボラ反射鏡の欠点が改
善される。

第17図はこの実施例の利得を実線で、従来のものの利
得を点線で示したもので、利得にして約0.4dB乃至0.5dB
（効率にして約５％）改善されている。

なお、上記の実施例では、１次放射器に放射パターン
の縦断面が円形のものを使用したが、放射パターンの縦
断面が円に近い楕円のものを使用することもある。その
場合、焦点から見た反射鏡の形状が楕円となるように反
射鏡を構成すればよい。

＜発明の効果＞ 以上のように、この発明によれば、長軸方向のスピル
オーバを押えると共に、周縁部での照射レベルを均一化
することができ、効率を向上させることができる。特
に、焦点位置から周縁部を見た角度がほぼ等しいので、
オフセットパラボラ反射鏡の開口面の中心と最大振幅点
とを一致させることができ、アンテナ効率の低下や指向
性の乱れを生じることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるオフセットパラボラ反射鏡の１
実施例の側面図、この側面図におけるＡ−Ａ線に沿う断
面図及びＡ−Ａ線方向から見た図、第２図は同実施例の
正面図、第３図は従来のオフセットパラボラ反射鏡の側
面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第５図
は上記の実施例の長軸方向の同一偏波の±18度の放射パ
ターン図、第６図は上記の実施例の長軸方向の同一偏波
の±180度の放射パターン図、第７図は長軸方向の交差
偏波の±180度の放射パターン図、第８図は上記の実施
例の短軸方向の±18度の同一偏波の放射パターン図、第
９図は上記の実施例の短軸方向の±180度の同一偏波の
放射パターン図、第10図は上記の実施例の短軸方向の±
180度の交差偏波の放射パターン図、第11図は従来のオ
フセットパラボラ反射鏡の長軸方向の±18度の同一偏波
の放射パターン図、第12図は従来のオフセットパラボラ
反射鏡の長軸方向の±180度の同一偏波の放射パターン
図、第13図は従来のオフセットパラボラ反射鏡の長軸方
向の交差偏波の±180度の放射パターン図、第14図は従
来のオフセットパラボラ反射鏡の短軸方向の±18度の同
一偏波の放射パターン図、第15図は従来のオフセットパ
ラボラ反射鏡の短軸方向の±180度の同一偏波の放射パ
ターン図、第16図は±180度の交差偏波の放射パターン
図、第17図は従来のオフセットパラボラ反射鏡と上記実
施例との利得−周波数特性図である。 ２……オフセットパラボラ反射鏡。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転パラボラ反射鏡の一部を切取った形状
   に形成されたオフセットパラボラ反射鏡であって、この
   パラボラ反射鏡の焦点位置からその周縁部を見た形状が
   ほぼ円形になるように形成したオフセットパラボラ反射
   鏡。
2. 【請求項２】上記焦点位置に配置される一次放射器が、
   上記オフセットパラボラ反射鏡の開口中心を向き、その
   放射パターンの断面がほぼ円形である特許請求の範囲第
   １項記載のオフセットパラボラ反射鏡。