JP2600565B2 - マルチビームアンテナ装置 - Google Patents
マルチビームアンテナ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマルチビームアンテナ装
置に関し、特に衛星通信地球局用に適するマルチビーム
アンテナ装置に関する。
置に関し、特に衛星通信地球局用に適するマルチビーム
アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近い将来、１２．５ＧＨｚ帯を通信帯域
とする４個の国内通信衛星が静止軌道上の東経１５０°
と１６２°の間に４°間隔で打ち上げられる予定になっ
ている。これらの衛星は、日本の本土からは４．５°間
隔に見える。これらの衛星からの４つの電波ビームを別
々のアンテナ装置で受信すると仮定すると、４台分のア
ンテナ装置設置面積が必要となる。一方、これら４つの
電波ビームを１台のマルチビームアンテナ装置で受信す
れば、アンテナ装置設置面積の節約になるばかりでな
く、アンテナ装置の製造コスト低減につながる。
とする４個の国内通信衛星が静止軌道上の東経１５０°
と１６２°の間に４°間隔で打ち上げられる予定になっ
ている。これらの衛星は、日本の本土からは４．５°間
隔に見える。これらの衛星からの４つの電波ビームを別
々のアンテナ装置で受信すると仮定すると、４台分のア
ンテナ装置設置面積が必要となる。一方、これら４つの
電波ビームを１台のマルチビームアンテナ装置で受信す
れば、アンテナ装置設置面積の節約になるばかりでな
く、アンテナ装置の製造コスト低減につながる。
【０００３】一般のマルチビームアンテナ装置は、図１
の本発明に係るマルチビームアンテナ装置の構成図に示
すとおり、互いに異なる方向から受けたｎ（ｎは正の整
数）個の電波ビーム１０１−１ないし１０１−ｎを焦点
２０方向に反射する直径Ｄの主反射鏡１と、主反射鏡１
によって反射された電波ビーム１０１−１ないし１０１
−ｎをそれぞれ受けるｎ個の一次放射器（以下、アレイ
フィードという）２−１ないし２−ｎとを備えている。
アレイフィード２−１ないし２−ｎは、それぞれ主反射
鏡１の反射面にほぼ平行な焦点面（フォーカルプレー
ン）付近に配置され、即ち、主反射鏡１の焦点２０を含
むＹ軸２１およびＸ軸２２のなす面付近に配置され、パ
ッチアンテナ等を用いる複数のアレイ素子２３によっ
て、それぞれ所望の電波ビーム１０１−１ないし１０１
−ｎの一つを受ける。アレイフィード２−１ないし２−
ｎによって受信された電波ビーム１０１−１ないし１０
１−ｎは、それぞれ対応する給電回路３−１ないし３−
ｎによって合成され、さらに電波ビーム１０１−１ない
し１０１−ｎの含む高周波数信号を処理する受信装置４
−１ないし４−ｎに供給される。
の本発明に係るマルチビームアンテナ装置の構成図に示
すとおり、互いに異なる方向から受けたｎ（ｎは正の整
数）個の電波ビーム１０１−１ないし１０１−ｎを焦点
２０方向に反射する直径Ｄの主反射鏡１と、主反射鏡１
によって反射された電波ビーム１０１−１ないし１０１
−ｎをそれぞれ受けるｎ個の一次放射器（以下、アレイ
フィードという）２−１ないし２−ｎとを備えている。
アレイフィード２−１ないし２−ｎは、それぞれ主反射
鏡１の反射面にほぼ平行な焦点面（フォーカルプレー
ン）付近に配置され、即ち、主反射鏡１の焦点２０を含
むＹ軸２１およびＸ軸２２のなす面付近に配置され、パ
ッチアンテナ等を用いる複数のアレイ素子２３によっ
て、それぞれ所望の電波ビーム１０１−１ないし１０１
−ｎの一つを受ける。アレイフィード２−１ないし２−
ｎによって受信された電波ビーム１０１−１ないし１０
１−ｎは、それぞれ対応する給電回路３−１ないし３−
ｎによって合成され、さらに電波ビーム１０１−１ない
し１０１−ｎの含む高周波数信号を処理する受信装置４
−１ないし４−ｎに供給される。
【０００４】ここで、図２に示す電磁界強度分布の等高
線図を参照すると、この図は、直径Ｄ＝１８００ｍｍ，
焦点距離ｆ＝１０８０ｍｍのオフセットパラボラを形成
する主反射鏡１に、アンテナ鏡面軸（主反射鏡１のパラ
ボラ回転中心軸）１２に対してビーム偏向角α＝６．７
５°の角度で衛星等からの電波ビーム１０１−１を受け
たときの上記焦点面での電磁界強度分布（相対値）を示
している。電波ビーム１０１−１に対する電磁界強度の
ピーク点は、電波ビーム１０１−１が主反射鏡１にビー
ム偏向角α＝６．７５°で入射するため、焦点２０から
Ｘ軸２２方向に約１５０ｍｍ離れた位置に生じる。ま
た、この電磁界強度分布の等高線は、このピーク点に対
して対称的でもない。この電磁界強度分布は、周知のフ
ァーフィールドまたはニアフィールドパターン計算法に
よって求められる。なお、このビーム偏向角α＝６．７
５°は、上記４個の衛星からの電波ビームのうち最も受
信条件の悪いと想定される電波ビームの入射角度であ
る。
線図を参照すると、この図は、直径Ｄ＝１８００ｍｍ，
焦点距離ｆ＝１０８０ｍｍのオフセットパラボラを形成
する主反射鏡１に、アンテナ鏡面軸（主反射鏡１のパラ
ボラ回転中心軸）１２に対してビーム偏向角α＝６．７
５°の角度で衛星等からの電波ビーム１０１−１を受け
たときの上記焦点面での電磁界強度分布（相対値）を示
している。電波ビーム１０１−１に対する電磁界強度の
ピーク点は、電波ビーム１０１−１が主反射鏡１にビー
ム偏向角α＝６．７５°で入射するため、焦点２０から
Ｘ軸２２方向に約１５０ｍｍ離れた位置に生じる。ま
た、この電磁界強度分布の等高線は、このピーク点に対
して対称的でもない。この電磁界強度分布は、周知のフ
ァーフィールドまたはニアフィールドパターン計算法に
よって求められる。なお、このビーム偏向角α＝６．７
５°は、上記４個の衛星からの電波ビームのうち最も受
信条件の悪いと想定される電波ビームの入射角度であ
る。
【０００５】図６は、図１のマルチビームアンテナ装置
に使用される従来のフィードアレイ２−１Ａ（後述する
この発明の実施例に使用されるフィードアレイ２−１と
区別するために符号を変える）の複数のアレイ素子２３
の配置図（ａ図）および各アレイ素子２３−１ないし２
３−１９（すべてを代表させる場合にはアレイ素子２３
とする。以下同じ）に与える励振係数（ｂ図）を示す図
である。
に使用される従来のフィードアレイ２−１Ａ（後述する
この発明の実施例に使用されるフィードアレイ２−１と
区別するために符号を変える）の複数のアレイ素子２３
の配置図（ａ図）および各アレイ素子２３−１ないし２
３−１９（すべてを代表させる場合にはアレイ素子２３
とする。以下同じ）に与える励振係数（ｂ図）を示す図
である。
【０００６】図６（ａ）を参照すると、フィードアレイ
２−１Ａ内のアレイ素子２３が、上記焦点面上のほぼ最
大電磁界強度を示す位置付近に、即ち、焦点２０からＸ
軸２２方向に約１５０ｍｍ離れた位置付近に互いに三角
形をなすように規則的に配列されている。この配列方法
は、別の規則的な配列形状をなすこともある。
２−１Ａ内のアレイ素子２３が、上記焦点面上のほぼ最
大電磁界強度を示す位置付近に、即ち、焦点２０からＸ
軸２２方向に約１５０ｍｍ離れた位置付近に互いに三角
形をなすように規則的に配列されている。この配列方法
は、別の規則的な配列形状をなすこともある。
【０００７】図６（ｂ）を参照すると、このアンテナ装
置に大きなアンテナ損失を生じる位相誤差，スピルオー
バ等を一定のレベル以下に抑制するために各アレイ素子
２３に与える励振係数（相対的な励振振幅および励振位
相）を示している。これらの励振係数は、この位置にお
ける電磁界（図２には電磁界の強度のみを示し、位相に
ついては示していない）の複素共役（実数項とされる振
幅は電磁界強度に等しく、虚数項とされる位相は電波ビ
ーム１０１−１の到達位相の符号を逆にしたもの）であ
る。なお、図６（ｂ）において励振係数はアレイフィー
ド２−１の中心に配置したアレイ素子２３−１０を基準
にしている。ここで、アレイフィード２−１Ａの各アレ
イ表子２３に与える励振係数を受信電波ビーム１０１−
１が呈する電磁界の複素共役にするのは、図１のアンテ
ナ装置の受信用アンテナにおいては各アレイ素子２３が
受けた電波ビーム１０１−１に基づいて給電回路３−１
の出力に生じる電気信号の振幅を最大にするためであ
る。また、図１のアンテナ装置を送信用アンテナとして
用いる場合には、給電回路２−１から上記電磁界の複素
共役を励振係数として各アレイ素子２３に供給すること
により、主反射鏡１から放射される電波ビームがアンテ
ナ放射効率のよい平面波になる。なお、一般に、送信用
アンテナと受信用アンテナで給電回路２−１の合成比あ
るいは分配比を変更する必要はない。上述の励振係数お
よび複素共役整合の概念を用いたアレイフィードの励振
および整合に関する技術，つまり複素共役整合（コンジ
ュゲート・マッチ：ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｍａｔｃｈ）
の技術について、例えば文献「Ａｒａｖ Ｆｅｅｄ ｆ
ｏｒ ＲｅｆｌｅｃｔｏｒＳｕｒｆａｃｅ Ｄｉｓｔｏ
ｒｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：Ｃｏｎｃｅｐ
ｔｓ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．（ＩＥ
ＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ ＰＲＯＰＡＧＡＴＩ
ＯＮ ＭＡＧＡＺＩＮＥ，ＡＵＧＵＳＴ １９９０）」
のｐｐ２１に紹介されている。上述の励振係数は、振幅
については、アレイ素子２３間で最大１０．９ｄＢの差
を有する。給電回路３−１は、上述の励振係数を各アレ
イ素子２３に与えるように、各アレイ素子２３の受信し
た電波ビーム１０１−１を合成する。即ち、給電回路３
−１は、振幅については各アレイ素子２３が出力する電
気信号の振幅に比例する合成比（但し損失は最小にす
る）で方向性結合器や合成線路等によって合成し、位相
については移相器や長さの異なる線路等によって、各ア
レイ素子２３と出力合成点間の位相差が図６（ｂ）に示
した相対位相になるように調整する。
置に大きなアンテナ損失を生じる位相誤差，スピルオー
バ等を一定のレベル以下に抑制するために各アレイ素子
２３に与える励振係数（相対的な励振振幅および励振位
相）を示している。これらの励振係数は、この位置にお
ける電磁界（図２には電磁界の強度のみを示し、位相に
ついては示していない）の複素共役（実数項とされる振
幅は電磁界強度に等しく、虚数項とされる位相は電波ビ
ーム１０１−１の到達位相の符号を逆にしたもの）であ
る。なお、図６（ｂ）において励振係数はアレイフィー
ド２−１の中心に配置したアレイ素子２３−１０を基準
にしている。ここで、アレイフィード２−１Ａの各アレ
イ表子２３に与える励振係数を受信電波ビーム１０１−
１が呈する電磁界の複素共役にするのは、図１のアンテ
ナ装置の受信用アンテナにおいては各アレイ素子２３が
受けた電波ビーム１０１−１に基づいて給電回路３−１
の出力に生じる電気信号の振幅を最大にするためであ
る。また、図１のアンテナ装置を送信用アンテナとして
用いる場合には、給電回路２−１から上記電磁界の複素
共役を励振係数として各アレイ素子２３に供給すること
により、主反射鏡１から放射される電波ビームがアンテ
ナ放射効率のよい平面波になる。なお、一般に、送信用
アンテナと受信用アンテナで給電回路２−１の合成比あ
るいは分配比を変更する必要はない。上述の励振係数お
よび複素共役整合の概念を用いたアレイフィードの励振
および整合に関する技術，つまり複素共役整合（コンジ
ュゲート・マッチ：ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｍａｔｃｈ）
の技術について、例えば文献「Ａｒａｖ Ｆｅｅｄ ｆ
ｏｒ ＲｅｆｌｅｃｔｏｒＳｕｒｆａｃｅ Ｄｉｓｔｏ
ｒｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：Ｃｏｎｃｅｐ
ｔｓ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．（ＩＥ
ＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ ＰＲＯＰＡＧＡＴＩ
ＯＮ ＭＡＧＡＺＩＮＥ，ＡＵＧＵＳＴ １９９０）」
のｐｐ２１に紹介されている。上述の励振係数は、振幅
については、アレイ素子２３間で最大１０．９ｄＢの差
を有する。給電回路３−１は、上述の励振係数を各アレ
イ素子２３に与えるように、各アレイ素子２３の受信し
た電波ビーム１０１−１を合成する。即ち、給電回路３
−１は、振幅については各アレイ素子２３が出力する電
気信号の振幅に比例する合成比（但し損失は最小にす
る）で方向性結合器や合成線路等によって合成し、位相
については移相器や長さの異なる線路等によって、各ア
レイ素子２３と出力合成点間の位相差が図６（ｂ）に示
した相対位相になるように調整する。
【０００８】上述した従来のマルチビームアンテナ装置
のアンテナ効率は、各アレイ素子２３による上述の振幅
および位相補正により、ビーム偏向角度６．７５°から
入射する電波ビーム１０１−１に対して−２．４３ｄＢ
の損失に止まる。
のアンテナ効率は、各アレイ素子２３による上述の振幅
および位相補正により、ビーム偏向角度６．７５°から
入射する電波ビーム１０１−１に対して−２．４３ｄＢ
の損失に止まる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のマルチビ
ームアンテナ装置は、位相誤差やスピルオーバによるア
ンテナ損失を十分に小さくするには複数のアレイ素子に
よって構成されるアレイフイードを、図２で示した電磁
界強度の大きい点を網羅するように、ある程度以上の大
きさにする必要がある。このため複数のアレイ素子から
の受信電波ビームを合成する給電回路の構成が複雑であ
り、またこのためにコストが嵩むという欠点があった。
ームアンテナ装置は、位相誤差やスピルオーバによるア
ンテナ損失を十分に小さくするには複数のアレイ素子に
よって構成されるアレイフイードを、図２で示した電磁
界強度の大きい点を網羅するように、ある程度以上の大
きさにする必要がある。このため複数のアレイ素子から
の受信電波ビームを合成する給電回路の構成が複雑であ
り、またこのためにコストが嵩むという欠点があった。
【００１０】一方、この従来のアンテナ装置において
は、主反射鏡の焦点付近における受信電波ビームの電磁
界強度分布がピーク点に関して対称でないにも拘らず、
上記複数のアレイ素子を三角配列に代表される規則的配
列に従った位置に配列している。このため、従来のアン
テナ装置では、上記電磁界強度の小さい位置に配置され
るアレイ素子もあり、アレイ素子の全てをアンテナ装置
の利得向上のために必らずしも有効に動作させている訳
ではないという欠点があった。
は、主反射鏡の焦点付近における受信電波ビームの電磁
界強度分布がピーク点に関して対称でないにも拘らず、
上記複数のアレイ素子を三角配列に代表される規則的配
列に従った位置に配列している。このため、従来のアン
テナ装置では、上記電磁界強度の小さい位置に配置され
るアレイ素子もあり、アレイ素子の全てをアンテナ装置
の利得向上のために必らずしも有効に動作させている訳
ではないという欠点があった。
【００１１】従って、本発明の目的は、上述した従来技
術を用いるマルチビームアンテナ装置の欠点を解消する
ことにあり、アンテナ性能を損うことなしにフィードア
レイのアレイ素子数を削減して上記フィードアレイおよ
び給電回路の簡素化を図ることにあり、また同時に、上
記フィードアレイおよび給電回路に係わるコストの低減
を図ることにある。
術を用いるマルチビームアンテナ装置の欠点を解消する
ことにあり、アンテナ性能を損うことなしにフィードア
レイのアレイ素子数を削減して上記フィードアレイおよ
び給電回路の簡素化を図ることにあり、また同時に、上
記フィードアレイおよび給電回路に係わるコストの低減
を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチビームア
ンテナ装置は、到来方向の互いに異なる複数の電波ビー
ムを焦点方向に反射する反射鏡と、前記複数の反射電波
ビームのうちの所望電波ビームの焦点面付近にそれぞれ
配置されるとともに前記所望電波ビームが呈する電磁界
の複素共役を励振係数として与えられている複数のアレ
イ素子によって，前記所望電波ビームを受けるアレイフ
ィードとを備えるマルチビームアンテナ装置において、
最大電磁界強度点に対して非対称な電磁界強度分布をし
ている前記所望電波ビームを受ける前記アレイフィード
の前記複数のアレイ素子が、前記所望電波ビームが呈す
る電磁界の強度の大きい点を選んで配置されている。
ンテナ装置は、到来方向の互いに異なる複数の電波ビー
ムを焦点方向に反射する反射鏡と、前記複数の反射電波
ビームのうちの所望電波ビームの焦点面付近にそれぞれ
配置されるとともに前記所望電波ビームが呈する電磁界
の複素共役を励振係数として与えられている複数のアレ
イ素子によって，前記所望電波ビームを受けるアレイフ
ィードとを備えるマルチビームアンテナ装置において、
最大電磁界強度点に対して非対称な電磁界強度分布をし
ている前記所望電波ビームを受ける前記アレイフィード
の前記複数のアレイ素子が、前記所望電波ビームが呈す
る電磁界の強度の大きい点を選んで配置されている。
【００１３】前記アンテナ装置の一実施態様は、前記複
数のアレイ素子の各各が、互いに規則的な位置関係を有
する位置に配列されているとともに，少くとも一つの前
記電磁界強度の小さい位置において前記配列から除かれ
ており、また別の実施態様では、前記アレイ素子の各各
の励振係数が、予め定めたデジタイズ単位のステップで
設定される。
数のアレイ素子の各各が、互いに規則的な位置関係を有
する位置に配列されているとともに，少くとも一つの前
記電磁界強度の小さい位置において前記配列から除かれ
ており、また別の実施態様では、前記アレイ素子の各各
の励振係数が、予め定めたデジタイズ単位のステップで
設定される。
【００１４】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１５】図３は、本発明の第１の実施例を示す図で
あり、図１に示した本発明に係わるマルチビームアンテ
ナ装置に使用するフィードアレイ２−１内蔵の複数のア
レイ素子２３の配置図（ａ図）および各アレイ素子２３
に与える励振係数（ｂ図）を示す図を示している。
あり、図１に示した本発明に係わるマルチビームアンテ
ナ装置に使用するフィードアレイ２−１内蔵の複数のア
レイ素子２３の配置図（ａ図）および各アレイ素子２３
に与える励振係数（ｂ図）を示す図を示している。
【００１６】図１ないし図３を参照すると、このフィー
ドアレイ２−１は、図６ａに示したフィードアレイ２−
１Ａから、受信電波ビーム１０１−１の電磁界強度の小
さい点（相対励振振幅−３ｄＢ以下）に配置されたアレ
イ素子２３−１，２３−１１および２３−１７を除いて
いる（図３ａ）。これらフィードアレイ２−１内蔵のア
レイ素子２３の配置点における電磁界分布は図６ａに示
した従来のフィードアレイ２−１Ａによるものと全く同
じであり、各アレイ素子２３にそれぞれ与える励振係数
も従来例のそれと同じである（図３ｂ）。
ドアレイ２−１は、図６ａに示したフィードアレイ２−
１Ａから、受信電波ビーム１０１−１の電磁界強度の小
さい点（相対励振振幅−３ｄＢ以下）に配置されたアレ
イ素子２３−１，２３−１１および２３−１７を除いて
いる（図３ａ）。これらフィードアレイ２−１内蔵のア
レイ素子２３の配置点における電磁界分布は図６ａに示
した従来のフィードアレイ２−１Ａによるものと全く同
じであり、各アレイ素子２３にそれぞれ与える励振係数
も従来例のそれと同じである（図３ｂ）。
【００１７】なお、図３の実施例では、図６ａにおいて
規則的に配置されたアレイ素子２３から電磁界強度の小
さいアレイ素子２３−１，２３−１１および２３−１７
を除くだけで、所望のアンテナ効率およびアンテナ放射
パターン等のアンテナ性能を達成することができてい
る。アレイ素子２３の必要数および各アレイ素子の位置
は、一般的には、最小のアレイ素子数で所望のアンテナ
性能が得られる条件を周知の計算法により求めることに
よって決定される。
規則的に配置されたアレイ素子２３から電磁界強度の小
さいアレイ素子２３−１，２３−１１および２３−１７
を除くだけで、所望のアンテナ効率およびアンテナ放射
パターン等のアンテナ性能を達成することができてい
る。アレイ素子２３の必要数および各アレイ素子の位置
は、一般的には、最小のアレイ素子数で所望のアンテナ
性能が得られる条件を周知の計算法により求めることに
よって決定される。
【００１８】給電回路３−１は、アレイ素子２３−２〜
２３−１０，２３−１２〜２３−１６，２３−１８およ
び２３−１９からの受信電波ビーム１０１−１を、図３
ｂに示した励振係数を上記各アレイ素子２３に与えるよ
うに、前述の手段で合成する。
２３−１０，２３−１２〜２３−１６，２３−１８およ
び２３−１９からの受信電波ビーム１０１−１を、図３
ｂに示した励振係数を上記各アレイ素子２３に与えるよ
うに、前述の手段で合成する。
【００１９】図３のフィードアレイ２−１を用いたマル
チビームアンテナ装置は、図６に示した従来例でのアレ
イ素子数１９から、アレイ素子数を１６個に減らしてい
るにも拘らず、従来例から僅か０．２０ｄＢ劣化しただ
けの−２．６３ｄＢのアンテナ効率が得られている。
チビームアンテナ装置は、図６に示した従来例でのアレ
イ素子数１９から、アレイ素子数を１６個に減らしてい
るにも拘らず、従来例から僅か０．２０ｄＢ劣化しただ
けの−２．６３ｄＢのアンテナ効率が得られている。
【００２０】図４は、本発明の第２の実施例を示す図で
あり、図３に示したフィードアレイ２−１内蔵の各アレ
イ素子２３に与える励振係数を示している。
あり、図３に示したフィードアレイ２−１内蔵の各アレ
イ素子２３に与える励振係数を示している。
【００２１】これらの励振係数は、図３ｂの励振係数
を、予め定めたデジタイズ単位（振幅については３ｄ
Ｂ，位相については３０°）のステップで４捨５入して
設定している。このときには励振振幅を３ステップに、
励振位相を８ステップに統合している。このように励振
係数をデジタイズして統合しても、マルチビームアンテ
ナ装置のアンテナ効率は、−２．８０ｄＢであり、許容
範囲内に留まっている。
を、予め定めたデジタイズ単位（振幅については３ｄ
Ｂ，位相については３０°）のステップで４捨５入して
設定している。このときには励振振幅を３ステップに、
励振位相を８ステップに統合している。このように励振
係数をデジタイズして統合しても、マルチビームアンテ
ナ装置のアンテナ効率は、−２．８０ｄＢであり、許容
範囲内に留まっている。
【００２２】このように励振係数をデジタイズすると、
アンテナ効率をさほど劣化させることなく、給電回路３
−１に備える電波ビーム１０１−１の合成回路の合成係
数（例えば方向性結合器の結合度）および移相調整器の
移相量を標準化でき、製造コスト並びに製造期間を低減
できる効果を生じる。
アンテナ効率をさほど劣化させることなく、給電回路３
−１に備える電波ビーム１０１−１の合成回路の合成係
数（例えば方向性結合器の結合度）および移相調整器の
移相量を標準化でき、製造コスト並びに製造期間を低減
できる効果を生じる。
【００２３】図５は、上記従来例および二つの実施例に
おける、アンテナ効率の内訳を示す図である。この図
は、アレイ素子２３数の減少に際しては開口面照射能率
およびスピルオーバの劣化に注意することが必要であ
り、デジタイズに際してはスピルオーバに注意する必要
があることを示している。
おける、アンテナ効率の内訳を示す図である。この図
は、アレイ素子２３数の減少に際しては開口面照射能率
およびスピルオーバの劣化に注意することが必要であ
り、デジタイズに際してはスピルオーバに注意する必要
があることを示している。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フィード
アレイのアレイ素子を所望の電波ビームが主反射鏡の焦
点面付近に呈する電磁界の強度の大きい点を選んで配置
するので、最小のアレイ素子数で所望のアンテナ性能を
実現でき、従ってフィードアレイのアレイ素子数を削減
して上記フィードアレイおよび給電回路の簡素化を図る
ことができるだけでなく、上記フィードアレイおよび給
電回路に係わる製造コストの低減および製造期間の短縮
を図ることができるという効果がある。
アレイのアレイ素子を所望の電波ビームが主反射鏡の焦
点面付近に呈する電磁界の強度の大きい点を選んで配置
するので、最小のアレイ素子数で所望のアンテナ性能を
実現でき、従ってフィードアレイのアレイ素子数を削減
して上記フィードアレイおよび給電回路の簡素化を図る
ことができるだけでなく、上記フィードアレイおよび給
電回路に係わる製造コストの低減および製造期間の短縮
を図ることができるという効果がある。
【図１】本発明に係るマルチビームアンテナ装置の構成
図である。
図である。
【図２】図１のアンテナ装置へビーム偏向角６．７５°
で入射する電波ビームが焦点面に生じる電磁界の強度分
布等高線図である。
で入射する電波ビームが焦点面に生じる電磁界の強度分
布等高線図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す図であり、ａ図は
図１のマルチビームアンテナ装置に使用するフィードア
レイ２−１内蔵の複数のアレイ素子２３の配置図、ｂ図
は各アレイ素子２３に与える励振係数を示す図である。
図１のマルチビームアンテナ装置に使用するフィードア
レイ２−１内蔵の複数のアレイ素子２３の配置図、ｂ図
は各アレイ素子２３に与える励振係数を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図であり、図３の
各アレイ素子２３に与える励振係数を示す図である。
各アレイ素子２３に与える励振係数を示す図である。
【図５】従来例および本発明の二つの実施例におけるア
ンテナ効率の内訳を示す図である。
ンテナ効率の内訳を示す図である。
【図６】従来例を示す図であり、ａ図は図１のマルチビ
ームアンテナ装置に使用するフィードアレイ２−１Ａ内
蔵の複数のアレイ素子２３の配置図、ｂ図は各アレイ素
子２３に与える励振係数を示す図である。
ームアンテナ装置に使用するフィードアレイ２−１Ａ内
蔵の複数のアレイ素子２３の配置図、ｂ図は各アレイ素
子２３に与える励振係数を示す図である。
１ 主反射鏡 ２−１，２−ｎ，２−１Ａ アレイフィード（一次放
射器） ３−１，３−ｎ 給電回路 ４−１，４−ｎ 受信装置 １１ 鏡面中心 １２ アンテナ鏡面軸 ２０ 焦点 ２１ Ｙ軸 ２２ Ｘ軸 ２３，２３−１〜２３−１９ アレイ素子 １０１−１，１０１−ｎ 電波ビーム
射器） ３−１，３−ｎ 給電回路 ４−１，４−ｎ 受信装置 １１ 鏡面中心 １２ アンテナ鏡面軸 ２０ 焦点 ２１ Ｙ軸 ２２ Ｘ軸 ２３，２３−１〜２３−１９ アレイ素子 １０１−１，１０１−ｎ 電波ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 ＩＥＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ ＭＡＧＡＺ ＩＮＥ，ＡＵＧＵＳＴ ＶＯＬ．32，Ｎ Ｏ．４，1990，ＰＰ．20−26，ＴＨＥ ＩＥＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ＆ＰＲＯＰ ＡＧＡＴＩＯＮ ＳＯＣＩＥＴＹ
Claims (4)
- 【請求項１】 到来方向の互いに異なる複数の電波ビー
ムを焦点方向に反射する反射鏡と、前記複数の反射電波
ビームのうちの所望電波ビームの焦点面付近にそれぞれ
配置されるとともに前記所望電波ビームが呈する電磁界
の複素共役を励振係数として与えられている複数のアレ
イ素子によって，前記所望電波ビームを受けるアレイフ
ィードとを備えるマルチビームアンテナ装置において、最大電磁界強度点に対して非対称な電磁界強度分布をし
ている前記所望電波ビームを受ける前記アレイフィード
の 前記複数のアレイ素子が、前記所望電波ビームが呈す
る電磁界の強度の大きい点を選んで配置されていること
を特徴とするマルチビームアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記複数のアレイ素子の各各が、互いに
規則的な位置関係を有する位置に配列されているととも
に，少くとも一つの前記電磁界強度の小さい位置におい
て前記配列から除かれている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装置。 - 【請求項３】 前記アレイ素子の各各の励振係数が、予
め定めたデジタイズ単位のステップで設定されることを
特徴とする請求項１記載のマルチビームアンテナ装置。 - 【請求項４】 到来方向の互いに異なる複数の電波ビー
ムを焦点方向に反射する反射鏡と、前記複数の反射電波
ビームのうちの所望の電波ビームの焦点面付近にそれぞ
れ配置されるとともに前記所望電波ビームが呈する電磁
界の複素共役を励振係数として与えられている複数のア
レイ素子によって，前記所望電波ビームを受けるアレイ
フィードと、前記アレイ素子の各各に前記励振係数をそ
れぞれ与える給電手段とを備えるマルチビームアンテナ
装置において、 前記複数のアレイ素子の各各が、互いに規則的な位置関
係を有する位置に配列されているとともに、少くとも一
つの前記電磁界強度の小さい位置において前記配列から
除かれていることを特徴とするマルチビームアンテナ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33264592A JP2600565B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | マルチビームアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33264592A JP2600565B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | マルチビームアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176947A JPH07176947A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2600565B2 true JP2600565B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=18257277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33264592A Expired - Lifetime JP2600565B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | マルチビームアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600565B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2802381B1 (fr) * | 1999-12-09 | 2002-05-31 | Cit Alcatel | Source rayonnante pour antenne d'emission et de reception destinee a etre installee a bord d'un satellite |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33264592A patent/JP2600565B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ ＭＡＧＡＺＩＮＥ，ＡＵＧＵＳＴ ＶＯＬ．３２，ＮＯ．４，１９９０，ＰＰ．２０−２６，ＴＨＥ ＩＥＥＥ ＡＮＴＥＮＮＡＳ＆ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ ＳＯＣＩＥＴＹ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07176947A (ja) | 1995-07-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961119 |