JP2594137B2 - 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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- JP2594137B2 JP2594137B2 JP63268944A JP26894488A JP2594137B2 JP 2594137 B2 JP2594137 B2 JP 2594137B2 JP 63268944 A JP63268944 A JP 63268944A JP 26894488 A JP26894488 A JP 26894488A JP 2594137 B2 JP2594137 B2 JP 2594137B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衛星通信のための地球局用アンテナとして利
用する。
用する。
本発明は複数の静止衛星に対する複数のビームを送信
または受信するトーラス形のマルチビームアンテナに関
する。
または受信するトーラス形のマルチビームアンテナに関
する。
本発明は１個の主反射鏡およびこれに対向する１個の
副反射鏡を複数のビームについて共通に設け、各ビーム
毎に副反射鏡に対向する第一補助反射鏡およびこれに対
向する第二補助反射鏡を設けることにより、質量の大き
い主反射鏡の位置または角度を変更する必要のなく、し
かも各ビームの方向を個別に修整することができ、機械
的かつ電気的に優れた特性の装置を提供するものであ
る。
副反射鏡を複数のビームについて共通に設け、各ビーム
毎に副反射鏡に対向する第一補助反射鏡およびこれに対
向する第二補助反射鏡を設けることにより、質量の大き
い主反射鏡の位置または角度を変更する必要のなく、し
かも各ビームの方向を個別に修整することができ、機械
的かつ電気的に優れた特性の装置を提供するものであ
る。
一つの地球局から静止衛星軌道上にある複数個の静止
衛星を見ると、一般に各衛星の方向は方位角に加えて仰
角も異なる。したがって、一つのアンテナで複数個の衛
星にアクセスするには、方位角も仰角も異なる複数の方
向にビームを設定できるマルチビームアンテナが必要で
ある。
衛星を見ると、一般に各衛星の方向は方位角に加えて仰
角も異なる。したがって、一つのアンテナで複数個の衛
星にアクセスするには、方位角も仰角も異なる複数の方
向にビームを設定できるマルチビームアンテナが必要で
ある。
従来のマルチビームアンテナとしては、双焦点アンテ
ナ、トーラスアンテナ、球面鏡アンテナ等が知られてい
る。
ナ、トーラスアンテナ、球面鏡アンテナ等が知られてい
る。
これらのアンテナの設計においては、ビームの放射方
向がアンテナの中心を通る縦断面内あるいは横断面内に
なるように鏡面系および鏡面座標が決定されていた。し
たがって、上で述べたように、方位角に加えて仰角の異
なる複数個の衛星に同時アクセスするためには、これら
のアンテナでは、鏡面系全体を傾けてビームの方向を衛
星の方向に合わせる必要がある。
向がアンテナの中心を通る縦断面内あるいは横断面内に
なるように鏡面系および鏡面座標が決定されていた。し
たがって、上で述べたように、方位角に加えて仰角の異
なる複数個の衛星に同時アクセスするためには、これら
のアンテナでは、鏡面系全体を傾けてビームの方向を衛
星の方向に合わせる必要がある。
第４図はトーラスアンテナを用いた従来例構造図であ
る。符号21はトーラス主反射鏡、符号22は第一一次放射
器、符号23は第一一次放射器から出たビームの中心光
線、符号24は第二一次放射器、符号25は第二一次放射器
から出たビームの中心光線である。
る。符号21はトーラス主反射鏡、符号22は第一一次放射
器、符号23は第一一次放射器から出たビームの中心光
線、符号24は第二一次放射器、符号25は第二一次放射器
から出たビームの中心光線である。
トーラスアンテナは、ある曲線（例えば放物線）をこ
れに直交する円弧に移動して構成される曲面の反射鏡
と、この反射鏡に対向して設けた一次放射器とにより構
成され、任意の方向に特性の等しいビームを放射するこ
とができる特性を有する。衛星通信用地球局アンテナと
して応用される。詳しくは、 １）オーム社発行「電子情報通信ハンドブック」1988年
刊、1358頁、2454頁、 ２）米国雑誌「コムサット・テクニカルレビュー」第４
巻第２号、ハイド他（G.Hyde et al“The unattended e
arth terminal multiple-beam Tours antenna"COMSAT T
ECHNICAL REVIEW vol.4.No2 pp231-262（1974）） に詳しい記述がある。
れに直交する円弧に移動して構成される曲面の反射鏡
と、この反射鏡に対向して設けた一次放射器とにより構
成され、任意の方向に特性の等しいビームを放射するこ
とができる特性を有する。衛星通信用地球局アンテナと
して応用される。詳しくは、 １）オーム社発行「電子情報通信ハンドブック」1988年
刊、1358頁、2454頁、 ２）米国雑誌「コムサット・テクニカルレビュー」第４
巻第２号、ハイド他（G.Hyde et al“The unattended e
arth terminal multiple-beam Tours antenna"COMSAT T
ECHNICAL REVIEW vol.4.No2 pp231-262（1974）） に詳しい記述がある。
衛星通信用地球局アンテナのような大開口径のアンテ
ナにこれを適用すると、オフフォーカスすることなく用
いるにはアンテナの鏡面系全体を傾けその角度を微調整
する機械構造が必要となり、機械的安定性に欠け、さら
に耐震性および耐風性を確保するためにはアンテナの背
面構造の強度を通常のアンテナに比べて何倍にもしなけ
ればならない欠点がある。
ナにこれを適用すると、オフフォーカスすることなく用
いるにはアンテナの鏡面系全体を傾けその角度を微調整
する機械構造が必要となり、機械的安定性に欠け、さら
に耐震性および耐風性を確保するためにはアンテナの背
面構造の強度を通常のアンテナに比べて何倍にもしなけ
ればならない欠点がある。
一方、これらのアンテナにおいて、鏡面系全体の傾き
を調節することなく、一次放射器の位置を焦点から離し
て設置し、ビームの方向を方位角に加えて仰角も異なる
複数個の衛星に向ける技術も開発されたが、対応する衛
星の仰角差が大きい場合には、一次放射器を焦点から離
す距離が大きくなり、オフフォーカスによる利得の低下
など電気的特性の劣化を生じる欠点がある。
を調節することなく、一次放射器の位置を焦点から離し
て設置し、ビームの方向を方位角に加えて仰角も異なる
複数個の衛星に向ける技術も開発されたが、対応する衛
星の仰角差が大きい場合には、一次放射器を焦点から離
す距離が大きくなり、オフフォーカスによる利得の低下
など電気的特性の劣化を生じる欠点がある。
本発明はこれを改良するもので、方位角に加えて仰角
も異なる複数個の衛星に同時にアクセス可能であり、か
つ電気的特性に優れ、大口径の反射鏡を含む鏡面系全体
の設置角度を微調節する必要がないマルチビームアンテ
ナを提供することを目的とする。
も異なる複数個の衛星に同時にアクセス可能であり、か
つ電気的特性に優れ、大口径の反射鏡を含む鏡面系全体
の設置角度を微調節する必要がないマルチビームアンテ
ナを提供することを目的とする。
さらに本発明は鏡面修整を施すことにより、高能率の
特性あるいは低サイドローブ特性が得られるマルチビー
ムアンテナを提供することを目的とする。
特性あるいは低サイドローブ特性が得られるマルチビー
ムアンテナを提供することを目的とする。
本発明は、地上に設置され複数の衛星に対して共通に
対向する一つの主反射鏡（１）と、通信装置に接続され
この主反射鏡にそれぞれビームを反射させ前記衛星との
間に送信または受信を行う複数の一次放射器（4a,4b,…
……）とを備え、 前記主反射鏡（１）に対向しこの主反射鏡より小型に
形成され、前記複数の一次放射器にかかる各ビームをこ
の主反射鏡との間に反射させる一つの副反射鏡（２）を
設け、 前記複数の一次放射器（4a,4b,………）のそれぞれに
ついて、前記副反射鏡（２）との間でその一次放射器に
かかるビームを反射させる第一補助反射鏡（6a,6b,…
…）、およびこの第一補助反射鏡とその一次放射器との
間のビームを反射させる第二補助反射鏡（5a,5b,……
…）を備え、 前記一次放射器の各々から放射されてそれぞれ反射経
路を経てこのマルチビームアンテナからそれぞれの方向
に放射されるビームについて、前記各一次放射器にかか
るビーム毎に光路長一定の条件およびスネルの反射の条
件を満足するように前記第一および第二の補助反射鏡の
それぞれの鏡面座標が決定された マルチビームアンテナにおいて、 前記主反射鏡および前記副反射鏡がトーラス曲面から
なり、 前記主反射鏡で反射された前記各ビームの中心光線
（7a,7b,……）が、その主反射鏡のトーラス軸（３）の
近傍でそのトーラス軸を含む面内で小さい角度（α1、
α2、……）だけそれぞれオフセットした方向に向かう
ように、前記第一補助反射鏡または前記第二補助反射鏡
が完全な二次曲面から鏡面修整されたことを特徴とす
る。
対向する一つの主反射鏡（１）と、通信装置に接続され
この主反射鏡にそれぞれビームを反射させ前記衛星との
間に送信または受信を行う複数の一次放射器（4a,4b,…
……）とを備え、 前記主反射鏡（１）に対向しこの主反射鏡より小型に
形成され、前記複数の一次放射器にかかる各ビームをこ
の主反射鏡との間に反射させる一つの副反射鏡（２）を
設け、 前記複数の一次放射器（4a,4b,………）のそれぞれに
ついて、前記副反射鏡（２）との間でその一次放射器に
かかるビームを反射させる第一補助反射鏡（6a,6b,…
…）、およびこの第一補助反射鏡とその一次放射器との
間のビームを反射させる第二補助反射鏡（5a,5b,……
…）を備え、 前記一次放射器の各々から放射されてそれぞれ反射経
路を経てこのマルチビームアンテナからそれぞれの方向
に放射されるビームについて、前記各一次放射器にかか
るビーム毎に光路長一定の条件およびスネルの反射の条
件を満足するように前記第一および第二の補助反射鏡の
それぞれの鏡面座標が決定された マルチビームアンテナにおいて、 前記主反射鏡および前記副反射鏡がトーラス曲面から
なり、 前記主反射鏡で反射された前記各ビームの中心光線
（7a,7b,……）が、その主反射鏡のトーラス軸（３）の
近傍でそのトーラス軸を含む面内で小さい角度（α1、
α2、……）だけそれぞれオフセットした方向に向かう
ように、前記第一補助反射鏡または前記第二補助反射鏡
が完全な二次曲面から鏡面修整されたことを特徴とす
る。
さらに本発明では、前記各一次放射器にかかるビーム
毎に光路長一定の条件およびスネルの反射の条件を満足
するように前記第一および第二の補助反射鏡のそれぞれ
の鏡面座標が決定され、かつ、開口面での電界分布が所
定の関数に従うように鏡面修整することができる。
毎に光路長一定の条件およびスネルの反射の条件を満足
するように前記第一および第二の補助反射鏡のそれぞれ
の鏡面座標が決定され、かつ、開口面での電界分布が所
定の関数に従うように鏡面修整することができる。
複数のビームのそれぞれについて、任意の方向を向く
ように、第一補助反射鏡および第二補助反射鏡を鏡面修
整することにより、通信装置に接続された一次放射器を
固定的に設置することができ、かつ質量の大きい主反射
鏡を傾けることなくアンテナ系を構成できる。さらに、
第一補助反射鏡または第二補助反射鏡の位置または角度
を調節することにより各ビームについてそのビーム方向
を個別に調節設定することができるから，一定の範囲内
であれば一つの衛星について独立に追尾を行うことも可
能である。
ように、第一補助反射鏡および第二補助反射鏡を鏡面修
整することにより、通信装置に接続された一次放射器を
固定的に設置することができ、かつ質量の大きい主反射
鏡を傾けることなくアンテナ系を構成できる。さらに、
第一補助反射鏡または第二補助反射鏡の位置または角度
を調節することにより各ビームについてそのビーム方向
を個別に調節設定することができるから，一定の範囲内
であれば一つの衛星について独立に追尾を行うことも可
能である。
第一補助反射鏡および第二補助反射鏡はその質量は小
さく、可動構造もしくは制御により位置または角度を調
節可能な構造に設置することが容易である。第一補助反
射鏡および第二補助反射鏡は各ビーム毎に設けられてい
るから、他のビームに無関係に独立の制御または調節を
行うことができる。
さく、可動構造もしくは制御により位置または角度を調
節可能な構造に設置することが容易である。第一補助反
射鏡および第二補助反射鏡は各ビーム毎に設けられてい
るから、他のビームに無関係に独立の制御または調節を
行うことができる。
さらに、前記各一次放射器にかかるビーム毎に光路長
一定の条件およびスネルの反射の条件を満足するように
前記第一および第二の補助反射鏡の鏡面座標を定めると
ともに、開口面での電界分布が所定の関数に従うように
鏡面修整すると、高能率特性あるいは低サイドローブ特
性を得ることができる。
一定の条件およびスネルの反射の条件を満足するように
前記第一および第二の補助反射鏡の鏡面座標を定めると
ともに、開口面での電界分布が所定の関数に従うように
鏡面修整すると、高能率特性あるいは低サイドローブ特
性を得ることができる。
第１図は本発明の実施例構造図である。第２図はその
X1Z1面の断面図、第３図はそのX2Z2面の断面図である。
この例は方位角も仰角も異なる二つの静止衛星にアクセ
スするため、二方向にビームを有する枚反射鏡形のダブ
ルトーラス形式マルチビームアンテナを示す。
X1Z1面の断面図、第３図はそのX2Z2面の断面図である。
この例は方位角も仰角も異なる二つの静止衛星にアクセ
スするため、二方向にビームを有する枚反射鏡形のダブ
ルトーラス形式マルチビームアンテナを示す。
符号１は中心断面曲線が放物線であるトーラス主反射
鏡である。符号２は中心断面曲線が楕円であるトーラス
副反射鏡である。符号３はトーラス軸を示す。符号4aは
第一一次放射器、同5aは第一一次放射器に対向する第二
補助反射鏡、同6aは第一一次放射器および第二補助反射
鏡と対をなす第一補助反射鏡である。符号7aは第一一次
放射器から出たビームの中心光線を示す。符号8a（第２
図にのみ示す）は開口面である。符号9aはトーラス主反
射鏡上の点M1を通りZ1軸と平行な直線を示す。符号4bは
第二一次放射器であり、同5bは第二一次放射器に対向す
る第二補助反射鏡、同6bは第二一次放射器およびこの第
二補助反射鏡と対をなす第一補助反射鏡である。符号7b
は第二一次放射器から出たビームの中心光線である。符
号8b（第３図にのみ示す）は開口面、同15はトーラス主
反射鏡上の点M2を通りZ2軸と平行な直線である。
鏡である。符号２は中心断面曲線が楕円であるトーラス
副反射鏡である。符号３はトーラス軸を示す。符号4aは
第一一次放射器、同5aは第一一次放射器に対向する第二
補助反射鏡、同6aは第一一次放射器および第二補助反射
鏡と対をなす第一補助反射鏡である。符号7aは第一一次
放射器から出たビームの中心光線を示す。符号8a（第２
図にのみ示す）は開口面である。符号9aはトーラス主反
射鏡上の点M1を通りZ1軸と平行な直線を示す。符号4bは
第二一次放射器であり、同5bは第二一次放射器に対向す
る第二補助反射鏡、同6bは第二一次放射器およびこの第
二補助反射鏡と対をなす第一補助反射鏡である。符号7b
は第二一次放射器から出たビームの中心光線である。符
号8b（第３図にのみ示す）は開口面、同15はトーラス主
反射鏡上の点M2を通りZ2軸と平行な直線である。
第２図に示すように、第一一次放射器4aから出たビー
ムの中心光線7aは、第二補助反射鏡5a、第一補助反射鏡
6a、トーラス副反射鏡２に反射され、さらにトーラス主
反射鏡１上の点M1で反射され、X1Z1面内でZ1軸と角度α
1をなす方向に放射される。一方、第３図に示すよう
に、第二一次放射器4bから出たビームの中心光線7bは、
第二補助反射鏡5b、第一補助反射鏡6b、トーラス副反射
鏡２に反射され、さらにトーラス主反射鏡１上の点M2で
反射され、X2Z2面内でZ2軸と角度α2をなす方向に放射
される。このX1Z1面とX2Z2面とは、角度βをなすものと
する。
ムの中心光線7aは、第二補助反射鏡5a、第一補助反射鏡
6a、トーラス副反射鏡２に反射され、さらにトーラス主
反射鏡１上の点M1で反射され、X1Z1面内でZ1軸と角度α
1をなす方向に放射される。一方、第３図に示すよう
に、第二一次放射器4bから出たビームの中心光線7bは、
第二補助反射鏡5b、第一補助反射鏡6b、トーラス副反射
鏡２に反射され、さらにトーラス主反射鏡１上の点M2で
反射され、X2Z2面内でZ2軸と角度α2をなす方向に放射
される。このX1Z1面とX2Z2面とは、角度βをなすものと
する。
ここで、トーラス主反射鏡１およびトーラス副反射鏡
２は、第一一次放射器4aおよび第二一次放射器4bに対し
て共通な鏡面である。第１図における第一補助反射鏡6a
および第二補助反射鏡5aは、第一一次放射器4aから出て
トーラス主反射鏡１上の点M1で反射されたビームの中心
光線7aがX1Z1面内でZ1軸と角度α1をなすように、鏡面
修整されている。具体的には、各補助反射鏡の鏡面座標
は、第一一次放射器4aから出て開口面8aに至る光線群に
対し、光路長一定条件およびスネルの反射の条件を適用
することにより決定できる。
２は、第一一次放射器4aおよび第二一次放射器4bに対し
て共通な鏡面である。第１図における第一補助反射鏡6a
および第二補助反射鏡5aは、第一一次放射器4aから出て
トーラス主反射鏡１上の点M1で反射されたビームの中心
光線7aがX1Z1面内でZ1軸と角度α1をなすように、鏡面
修整されている。具体的には、各補助反射鏡の鏡面座標
は、第一一次放射器4aから出て開口面8aに至る光線群に
対し、光路長一定条件およびスネルの反射の条件を適用
することにより決定できる。
同様に、第一補助反射鏡6bおよび第二補助反射鏡5b
は、第二一次放射器4bから出てトーラス主反射鏡１上の
点M2で反射されたビームの中心光線7bがX2Z2面内でZ2軸
と角度α2をなすように、鏡面修整されている。各補助
反射鏡の鏡面座標も同様に、第二一次放射器4bから出て
開口面8bに至る光線群に対し、光路長一定の条件および
スネルの反射の条件を適用することにより決定できる。
は、第二一次放射器4bから出てトーラス主反射鏡１上の
点M2で反射されたビームの中心光線7bがX2Z2面内でZ2軸
と角度α2をなすように、鏡面修整されている。各補助
反射鏡の鏡面座標も同様に、第二一次放射器4bから出て
開口面8bに至る光線群に対し、光路長一定の条件および
スネルの反射の条件を適用することにより決定できる。
さらに、高能率な特性あるいは低サイドローブな特性
を得ようとする場合には、開口面での電界の振幅分布に
ついても、条件を加えることができる。このときの各補
助反射鏡の鏡面座標は、第一一次放射器4aから出て開口
面８に至る光線群に対し、各々のビームが光路長一定の
条件およびスネルの反射の条件を満たし、かつ開口面で
の電界分布が所定の関数に従うようにすることにより決
定できる。
を得ようとする場合には、開口面での電界の振幅分布に
ついても、条件を加えることができる。このときの各補
助反射鏡の鏡面座標は、第一一次放射器4aから出て開口
面８に至る光線群に対し、各々のビームが光路長一定の
条件およびスネルの反射の条件を満たし、かつ開口面で
の電界分布が所定の関数に従うようにすることにより決
定できる。
第二一次放射器4bに対応する第一補助反射鏡6bおよび
第二補助反射鏡5bの鏡面座標も同様に、第二一次放射器
4bから出て開口面8bに至るビーム群に対し、各々のビー
ムが光路長一定の条件およびスネルの反射の条件を満た
し、かつ開口面での電界分布が所定の関数に従うように
することにより決定できる。
第二補助反射鏡5bの鏡面座標も同様に、第二一次放射器
4bから出て開口面8bに至るビーム群に対し、各々のビー
ムが光路長一定の条件およびスネルの反射の条件を満た
し、かつ開口面での電界分布が所定の関数に従うように
することにより決定できる。
このとき、開口面での電界分布を適当に選ぶことによ
り、公知技術のとおり高能率な特性を得る鏡面修整ある
いは低サイドローブな特性を得る鏡面修整を行うことが
可能である。
り、公知技術のとおり高能率な特性を得る鏡面修整ある
いは低サイドローブな特性を得る鏡面修整を行うことが
可能である。
このような構造では、ビームの中心光線の向く角度α
1、α2およびβは、トーラス主反射鏡１およびトーラス
副反射鏡２を固定した状態で、各々所望のビーム方向と
なるように決定することができる。すなわち、二つの衛
星を見込む仰角差がα1＋α2、方位角差がβとなるよう
に決定すればよい。このとき、第１図に示す本発明実施
例のマルチビームアンテナは、第４図に示す従来例のマ
ルチビームアンテナのように２衛星の傾きに応じて質量
の大きいアンテナ系全体を微細に調節して傾ける必要が
なくなる。
1、α2およびβは、トーラス主反射鏡１およびトーラス
副反射鏡２を固定した状態で、各々所望のビーム方向と
なるように決定することができる。すなわち、二つの衛
星を見込む仰角差がα1＋α2、方位角差がβとなるよう
に決定すればよい。このとき、第１図に示す本発明実施
例のマルチビームアンテナは、第４図に示す従来例のマ
ルチビームアンテナのように２衛星の傾きに応じて質量
の大きいアンテナ系全体を微細に調節して傾ける必要が
なくなる。
さらに３以上の複数個の衛星に対しても同様に一次放
射器、第一および第二補助反射鏡を設けて設計を行うこ
とができる。これは各衛星に対して鏡面系全体について
設定の角度の自由度は大きく補助反射鏡を用いて個別に
調節ができるからである。そのときの各補助反射鏡の鏡
面座標の決定方法は上記２個の場合と同様である。
射器、第一および第二補助反射鏡を設けて設計を行うこ
とができる。これは各衛星に対して鏡面系全体について
設定の角度の自由度は大きく補助反射鏡を用いて個別に
調節ができるからである。そのときの各補助反射鏡の鏡
面座標の決定方法は上記２個の場合と同様である。
次に、本発明のマルチビームアンテナにおいて、衛星
の動きに対して追尾を行う方法を述べる。第一一次放射
器から出たビームが指向する衛星の動きに対して、マル
チビームアンテナ系を全体駆動させた場合には、この一
次放射器が指向する以外の他の衛星を追尾できなくな
る。したがってここでは、トーラス主反射鏡１およびト
ーラス副反射鏡２を固定として第一一次放射器4aの中心
光線については、第一補助反射鏡6aおよび第二補助反射
鏡5aの双方あるいは片方を駆動することにより、衛星追
尾を行うことができる。このとき第二一次放射器が指向
する衛星については固定とすることも、同様に追尾する
ことも可能である。
の動きに対して追尾を行う方法を述べる。第一一次放射
器から出たビームが指向する衛星の動きに対して、マル
チビームアンテナ系を全体駆動させた場合には、この一
次放射器が指向する以外の他の衛星を追尾できなくな
る。したがってここでは、トーラス主反射鏡１およびト
ーラス副反射鏡２を固定として第一一次放射器4aの中心
光線については、第一補助反射鏡6aおよび第二補助反射
鏡5aの双方あるいは片方を駆動することにより、衛星追
尾を行うことができる。このとき第二一次放射器が指向
する衛星については固定とすることも、同様に追尾する
ことも可能である。
次に、最も簡易な方法として、第一補助反射鏡6aを２
軸方向に平行移動させる方法を示す。ここでは、平行移
動として、 X1Z1面と垂直な方向の平行移動、 第一補助反射鏡6aと第二補助反射鏡5aとを結ぶ線上の
平行移動 を考える。このとき、上記の平行移動によりビームは
方位角方向に変位し、一方、上記の平行移動によりビ
ームは仰角方向に変位する。他の一次放射器から出たビ
ームについても同様である。したがって、各々の第一補
助反射鏡に対し、２軸の平行移動を行うことにより、各
々の衛星に対して独自に衛星追尾が可能である。
軸方向に平行移動させる方法を示す。ここでは、平行移
動として、 X1Z1面と垂直な方向の平行移動、 第一補助反射鏡6aと第二補助反射鏡5aとを結ぶ線上の
平行移動 を考える。このとき、上記の平行移動によりビームは
方位角方向に変位し、一方、上記の平行移動によりビ
ームは仰角方向に変位する。他の一次放射器から出たビ
ームについても同様である。したがって、各々の第一補
助反射鏡に対し、２軸の平行移動を行うことにより、各
々の衛星に対して独自に衛星追尾が可能である。
第一補助反射鏡の平行移動のみでは、二次以上の位相
歪成分が生じるため、大きなビーム変位時に利得低下を
生じやすい。従って、ビーム変位量が大きい場合には、
第一補助反射鏡の平行移動に回転を加えるか、または、
第二補助反射鏡をも駆動させることにより、不要な位相
歪を取り除く最適な駆動方法を採用できる。これによ
り、特性の改善は可能である。
歪成分が生じるため、大きなビーム変位時に利得低下を
生じやすい。従って、ビーム変位量が大きい場合には、
第一補助反射鏡の平行移動に回転を加えるか、または、
第二補助反射鏡をも駆動させることにより、不要な位相
歪を取り除く最適な駆動方法を採用できる。これによ
り、特性の改善は可能である。
以上述べたように、本発明によれば、方位角も仰角も
異なる複数個の衛星に対してアンテナの主反射鏡鏡面を
傾けずにアクセスが可能であり、機械的に安定的で、か
つ耐震性および耐風性の点で従来のマルチビームアンテ
ナに比べて優れた特性を有するアンテナを簡単な機械構
造で実現できる。また、複数個の衛星の各々に対して最
適なアンテナ設計を行えるため、従来のマルチビームア
ンテナに比べて、電気的にも優れた特性を有するアンテ
ナの実現が可能である。
異なる複数個の衛星に対してアンテナの主反射鏡鏡面を
傾けずにアクセスが可能であり、機械的に安定的で、か
つ耐震性および耐風性の点で従来のマルチビームアンテ
ナに比べて優れた特性を有するアンテナを簡単な機械構
造で実現できる。また、複数個の衛星の各々に対して最
適なアンテナ設計を行えるため、従来のマルチビームア
ンテナに比べて、電気的にも優れた特性を有するアンテ
ナの実現が可能である。
第１図は本発明実施例装置の構造図。 第２図はそのX1Z1断面図。 第３図はそのX2Z2断面図。 第４図は従来例装置の構造図。 １……主反射鏡、２……副反射鏡、4a,4b……一次放射
器、5a,5b……第二補助反射鏡、6a,6b……第一補助反射
鏡
器、5a,5b……第二補助反射鏡、6a,6b……第一補助反射
鏡
Claims (2)
- 【請求項１】地上に設置され複数の衛星に対して共通に
対向する一つの主反射鏡（１）と、通信装置に接続され
この主反射鏡にそれぞれビームを反射させ前記衛星との
間に送信または受信を行う複数の一次放射器（4a,4b,…
……）とを備え、 前記主反射鏡（１）に対向しこの主反射鏡より小型に形
成され、前記複数の一次放射器にかかる各ビームをこの
主反射鏡との間に反射させる一つの副反射鏡（２）を設
け、 前記複数の一次放射器（4a,4b,………）のそれぞれにつ
いて、前記副反射鏡（２）との間でその一次放射器にか
かるビームを反射させる第一補助反射鏡（6a,6b,…
…）、およびこの第一補助反射鏡とその一次放射器との
間のビームを反射させる第二補助反射鏡（5a,5b,……
…）を備え、 前記一次放射器の各々から放射されてそれぞれ反射経路
を経てこのマルチビームアンテナからそれぞれの方向に
放射されるビームについて、前記各一次放射器にかかる
ビーム毎に光路長一定の条件およびスネルの反射の条件
を満足するように前記第一および第二の補助反射鏡のそ
れぞれの鏡面座標が決定された マルチビームアンテナにおいて、 前記主反射鏡および前記副反射鏡がトーラス曲面からな
り、 前記主反射鏡で反射された前記各ビームの中心光線（7
a,7b,……）が、その主反射鏡のトーラス軸（３）の近
傍でそのトーラス軸を含む面内で小さい角度（α1、
α2、……）だけそれぞれオフセットした方向に向かう
ように、前記第一補助反射鏡または前記第二補助反射鏡
が完全な二次曲面から鏡面修整され、 前記主反射鏡、前記副反射鏡および前記複数の一次放射
器は固定的に設置され、 前記第一補助反射鏡および前記第二補助反射鏡はそれぞ
れの位置または反射面の角度が個別に調節可能に設置さ
れた ことを特徴とするマルチビームアンテナ。 - 【請求項２】前記各一次放射器にかかるビーム毎に光路
長一定の条件およびスネルの反射の条件を満足するよう
に前記第一および第二の補助反射鏡のそれぞれの鏡面座
標が決定され、かつ、開口面での電界分布が所定の関数
に従うように鏡面修整されたことを特徴とする請求項１
記載のマルチビームアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268944A JP2594137B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | マルチビームアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268944A JP2594137B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | マルチビームアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114703A JPH02114703A (ja) | 1990-04-26 |
| JP2594137B2 true JP2594137B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=17465454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268944A Expired - Lifetime JP2594137B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | マルチビームアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594137B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62154905A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-09 | Nec Corp | マルチビ−ムアンテナ |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP63268944A patent/JP2594137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02114703A (ja) | 1990-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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