JP2643560B2 - マルチビームアンテナ - Google Patents
マルチビームアンテナInfo
- Publication number
- JP2643560B2 JP2643560B2 JP2217708A JP21770890A JP2643560B2 JP 2643560 B2 JP2643560 B2 JP 2643560B2 JP 2217708 A JP2217708 A JP 2217708A JP 21770890 A JP21770890 A JP 21770890A JP 2643560 B2 JP2643560 B2 JP 2643560B2
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- JP
- Japan
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- point
- primary radiator
- reflecting mirror
- reflector
- group
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大きく異なる２方向群からの電波を受信する
マルチビームアンテナに関する。
マルチビームアンテナに関する。
〔従来の技術〕 近年、人工衛星からの電波を各家庭で受信してテレビ
ジョン放送を聴取する直接衛星放送受信が普及するとと
もに、受信の対象となる衛星の数も増大してきている。
例えば、日本国内では静止軌道上の東経110゜に衛星放
送が打ち上げられているが、これとは大きく異なる方
向、すなわち、東経150゜,154゜,158゜，および162゜に
１群の４つの通信衛星が打ち上げられている。これらの
衛星を日本か見た場合、第１の衛星と第２の衛星群は約
55゜相対的に離れて見えることになる。
ジョン放送を聴取する直接衛星放送受信が普及するとと
もに、受信の対象となる衛星の数も増大してきている。
例えば、日本国内では静止軌道上の東経110゜に衛星放
送が打ち上げられているが、これとは大きく異なる方
向、すなわち、東経150゜,154゜,158゜，および162゜に
１群の４つの通信衛星が打ち上げられている。これらの
衛星を日本か見た場合、第１の衛星と第２の衛星群は約
55゜相対的に離れて見えることになる。
この場合、各衛星からの電波を同時に受信するには、
通常それぞれの衛星に対応して１台づつアテンナが必要
であるが、これではアンテナの設置場所として５台分の
面積が必要となり、設置面積がいたずらに大きくなると
いう問題がある。
通常それぞれの衛星に対応して１台づつアテンナが必要
であるが、これではアンテナの設置場所として５台分の
面積が必要となり、設置面積がいたずらに大きくなると
いう問題がある。
このような問題を解決する手段として、従来では、第
４図に示すようなトーラス反射鏡６を用いたマルチビー
ムアンテナが提案されている。トーラス反射鏡とは放物
線をその中心軸にほぼ直交した直線７の回りに回転して
できる曲面からなる反射鏡である。そして、このトーラ
ス反射鏡に対して、トーラス回転軸７のまわりにビーム
分離角δだけ回転移動した位置に配置した２個の一次放
射器81,82を配置している。
４図に示すようなトーラス反射鏡６を用いたマルチビー
ムアンテナが提案されている。トーラス反射鏡とは放物
線をその中心軸にほぼ直交した直線７の回りに回転して
できる曲面からなる反射鏡である。そして、このトーラ
ス反射鏡に対して、トーラス回転軸７のまわりにビーム
分離角δだけ回転移動した位置に配置した２個の一次放
射器81,82を配置している。
このアンテナは、第４図に示すように、一次放射器8
1,82のビーム91,92毎に反射鏡６の使用領域61,62が異な
る。したがって、前記第２群の通信衛星受信のみの場合
のように、ビーム分離角が10゜前後以内の場合は反射鏡
６はそれほど大きくならないが、これら４台の通信衛星
に加えて放送衛星まで含めた場合は、第４図におけるビ
ーム分離角δが55゜前後となり、第１の衛星に対するビ
ームの使用領域61と第２の衛星群に対するビームの使用
領域62が共有できる部分が少なくなり、あるいは全く無
くなり、これにより反射鏡６の面積が大きくなって大型
化し、前記したマルチビームアンテナの特質を生かせな
いという問題を有している。
1,82のビーム91,92毎に反射鏡６の使用領域61,62が異な
る。したがって、前記第２群の通信衛星受信のみの場合
のように、ビーム分離角が10゜前後以内の場合は反射鏡
６はそれほど大きくならないが、これら４台の通信衛星
に加えて放送衛星まで含めた場合は、第４図におけるビ
ーム分離角δが55゜前後となり、第１の衛星に対するビ
ームの使用領域61と第２の衛星群に対するビームの使用
領域62が共有できる部分が少なくなり、あるいは全く無
くなり、これにより反射鏡６の面積が大きくなって大型
化し、前記したマルチビームアンテナの特質を生かせな
いという問題を有している。
本発明の目的は、アンテナ反射鏡面を有効に利用した
小型のマルチビームアンテナを提供することにある。
小型のマルチビームアンテナを提供することにある。
本発明のマルチビームアンテナは、回転放物面からな
る反射鏡と、第１の一次放射器群と、第２の一次放射器
群とで構成され、前記第１の一次放射器群は前記反射鏡
の回転放物面の焦点F1の近傍に配置され、前記第２の一
次放射器群は点F2の近傍に配置されている。
る反射鏡と、第１の一次放射器群と、第２の一次放射器
群とで構成され、前記第１の一次放射器群は前記反射鏡
の回転放物面の焦点F1の近傍に配置され、前記第２の一
次放射器群は点F2の近傍に配置されている。
この点F2は、F2を通って反射鏡の回転中心軸に平行な
直線が反射鏡と交わる点Ｐとしたとき、この点Ｐを通る
法線に対して前記焦点F1の対称な点となるように設定す
る。
直線が反射鏡と交わる点Ｐとしたとき、この点Ｐを通る
法線に対して前記焦点F1の対称な点となるように設定す
る。
換言すれば、点F2は、前記反射鏡の点F1と同じ側で、
かつF2を通って反射鏡の回転中心軸に平行な直線が前記
反射鏡と交わる点Ｐとしたとき、前記点Ｐと前記焦点F1
との距離が、点Ｐと点F2との距離に等しくなるように設
定する。
かつF2を通って反射鏡の回転中心軸に平行な直線が前記
反射鏡と交わる点Ｐとしたとき、前記点Ｐと前記焦点F1
との距離が、点Ｐと点F2との距離に等しくなるように設
定する。
本発明によれば、第１の一次放射器群のビームと第２
の一次放射器群のビームは、それぞれ反射鏡の同一領域
で反射された上で、対向する一次放射器群に向けられ
る。
の一次放射器群のビームは、それぞれ反射鏡の同一領域
で反射された上で、対向する一次放射器群に向けられ
る。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明によるマルチビームアンテナの斜視図
であり、回転放物面で構成される反射鏡１と、第１群の
４個の一次放射器11〜14と、第２群の１個の一次放射器
21とで構成されている。なお、以下の説明では本発明の
アンテナを送信アンテナに使用する場合について述べる
が、アンテナの可逆性により受信アンテナとして使用す
る場合にも同様に適用できる。
であり、回転放物面で構成される反射鏡１と、第１群の
４個の一次放射器11〜14と、第２群の１個の一次放射器
21とで構成されている。なお、以下の説明では本発明の
アンテナを送信アンテナに使用する場合について述べる
が、アンテナの可逆性により受信アンテナとして使用す
る場合にも同様に適用できる。
第１図において、第１群の一次放射器11〜14から放射
された電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞれ31
〜34の方向に放射される。また、第２群の一次放射器21
から放射された電磁波は、反射鏡１で反射された後、41
の方向に放射される。
された電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞれ31
〜34の方向に放射される。また、第２群の一次放射器21
から放射された電磁波は、反射鏡１で反射された後、41
の方向に放射される。
次に、本発明のアンテナの放射原理を第２図を用いて
説明する。第２図は第１図における点F1と点F2および回
転放物面の中心軸２を含む面での断面図である。この図
において、反射鏡１は回転放物面の一部であり、その焦
点をF1とする。４個の第１の一次放射器群11〜14は焦点
F1の近傍に設置されている。また、ここでは１個の第２
の一次放射器群21は後述する点F2の近傍に設置されてい
る。
説明する。第２図は第１図における点F1と点F2および回
転放物面の中心軸２を含む面での断面図である。この図
において、反射鏡１は回転放物面の一部であり、その焦
点をF1とする。４個の第１の一次放射器群11〜14は焦点
F1の近傍に設置されている。また、ここでは１個の第２
の一次放射器群21は後述する点F2の近傍に設置されてい
る。
焦点F1から発せられた光線は、反射鏡１で反射された
後、回転放物面の回転中心線２に平行な光線となる。す
なわち、一次放射器が焦点F1の位置に置かれれば、一次
放射器から放射された電磁波は反射鏡１で反射された
後、回転中心軸２と平行な方向に放射される。そして、
焦点F1の近傍に設置された４個の一次放射器11〜14から
放射された電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞ
れ回転中心軸２と略平行な31〜34の方向に放射される。
後、回転放物面の回転中心線２に平行な光線となる。す
なわち、一次放射器が焦点F1の位置に置かれれば、一次
放射器から放射された電磁波は反射鏡１で反射された
後、回転中心軸２と平行な方向に放射される。そして、
焦点F1の近傍に設置された４個の一次放射器11〜14から
放射された電磁波は、反射鏡１で反射された後、それぞ
れ回転中心軸２と略平行な31〜34の方向に放射される。
一方、一次放射器21は前記点F2の位置に置かれてお
り、そのホーン中心軸３は放物面１の回転中心軸２と平
行になるように設置されている。ここで、このホーン中
心軸３と反射鏡１の交点を点Ｐとする。反射鏡１は放物
面であるので、その焦点F1から発射された光線は反射鏡
１で反射された後、全ての光線が回転中心軸２と平行と
なるが、点F2から発射された波は反射鏡１で反射された
後、ビーム放射方向41と平行な光線とは必ずしもならな
いが、距離PF2を距離PF1に等しく選ぶと、一次放射器か
らの放射電力密度が最も高い点Ｐ近傍近くに入射する光
線については、反射鏡１で反射後、41と平行な光線とな
る。反射鏡１のその他の部分に入射する光線についても
41とほぼ平行な光線となる。すなわち、41の方向にビー
ムを放射するアンテナとして使えるようになる。以下PF
2＝PF1とすればよい理由を説明する。
り、そのホーン中心軸３は放物面１の回転中心軸２と平
行になるように設置されている。ここで、このホーン中
心軸３と反射鏡１の交点を点Ｐとする。反射鏡１は放物
面であるので、その焦点F1から発射された光線は反射鏡
１で反射された後、全ての光線が回転中心軸２と平行と
なるが、点F2から発射された波は反射鏡１で反射された
後、ビーム放射方向41と平行な光線とは必ずしもならな
いが、距離PF2を距離PF1に等しく選ぶと、一次放射器か
らの放射電力密度が最も高い点Ｐ近傍近くに入射する光
線については、反射鏡１で反射後、41と平行な光線とな
る。反射鏡１のその他の部分に入射する光線についても
41とほぼ平行な光線となる。すなわち、41の方向にビー
ムを放射するアンテナとして使えるようになる。以下PF
2＝PF1とすればよい理由を説明する。
第３図は点Ｐ近傍の光線の反射を説明するための図で
ある。同図（ａ）は焦点F1から点Ｐ近傍に向けて光線が
発せられた状態を示したもので、このとき反射光30は回
転中心軸２に平行となる。
ある。同図（ａ）は焦点F1から点Ｐ近傍に向けて光線が
発せられた状態を示したもので、このとき反射光30は回
転中心軸２に平行となる。
ここで、点Ｐ近傍の部分曲面５は、同図（ｂ）に示す
ように、２つの主曲率半径R1,R2で表される。これらの
曲率の中心O1,O2は点Ｐにおける法線４の上にある。し
たがって、同図（ｂ）に示す部分曲面５を法線４の回り
に180゜回転しても、曲面は近似的に元の曲面と変わら
ない。
ように、２つの主曲率半径R1,R2で表される。これらの
曲率の中心O1,O2は点Ｐにおける法線４の上にある。し
たがって、同図（ｂ）に示す部分曲面５を法線４の回り
に180゜回転しても、曲面は近似的に元の曲面と変わら
ない。
ここで、同図（ａ）において、部分曲面５を焦点F1と
ともに法線４の回りに180゜回転した場合を同図（ｃ）
とする。この回転により点F1が点F2に移る。このとき、
点F2から発せられた光線は41と平行な光線となる。部分
曲面５は上述の回転により近似的に変化しないから、部
分曲面５を回転させずに点F1を点F2に移動しただけでも
点F2から発射された波のうち部分曲面５に当たる光線
は、反射後も略41と平行な光線となる。
ともに法線４の回りに180゜回転した場合を同図（ｃ）
とする。この回転により点F1が点F2に移る。このとき、
点F2から発せられた光線は41と平行な光線となる。部分
曲面５は上述の回転により近似的に変化しないから、部
分曲面５を回転させずに点F1を点F2に移動しただけでも
点F2から発射された波のうち部分曲面５に当たる光線
は、反射後も略41と平行な光線となる。
以上の説明から判るように、点F2とPF2＝PF1となるよ
うにとれば、点F2の位置に置かれた一次放射器21から放
射された電磁波は、多少の利得劣化を伴うものの、41の
方向にビームを放射することができる。
うにとれば、点F2の位置に置かれた一次放射器21から放
射された電磁波は、多少の利得劣化を伴うものの、41の
方向にビームを放射することができる。
換言すれば、反射鏡１上の点Ｐの法線に点対称な点F1
とF2のそれぞれに一次放射器を配設することで、それぞ
れ逆の方向にビームを放射することができる。したがっ
て、点F1および点F2を異なる衛星に対応した角度関係に
設定することで、それぞれ異なる衛星に対して送信また
は受信を行うことが可能となる。
とF2のそれぞれに一次放射器を配設することで、それぞ
れ逆の方向にビームを放射することができる。したがっ
て、点F1および点F2を異なる衛星に対応した角度関係に
設定することで、それぞれ異なる衛星に対して送信また
は受信を行うことが可能となる。
なお、第１の一次放射器群および第２の一次放射器群
はそれぞれ１個または複数個の一次放射器で構成されて
もよいことは言うまでもない。
はそれぞれ１個または複数個の一次放射器で構成されて
もよいことは言うまでもない。
以上説明したように本発明は、回転放物面の反射鏡に
対して、第１の一次放射器群と第２の一次放射器群を第
１の一次放射器群は反射鏡の焦点位置に、第２の一次放
射器群は反射鏡の点Ｐの法線に対して第１の一次放射器
群と対称な位置に設定することにより、各一次放射器か
らのビームはそれぞれ対向する一次放射器群に向けて反
射されるので、１つの反射鏡で２つの大きく異なる方向
群に電磁波を放射することができ、アンテナの小型化を
図ることができる効果がある。
対して、第１の一次放射器群と第２の一次放射器群を第
１の一次放射器群は反射鏡の焦点位置に、第２の一次放
射器群は反射鏡の点Ｐの法線に対して第１の一次放射器
群と対称な位置に設定することにより、各一次放射器か
らのビームはそれぞれ対向する一次放射器群に向けて反
射されるので、１つの反射鏡で２つの大きく異なる方向
群に電磁波を放射することができ、アンテナの小型化を
図ることができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の模式的な斜視図、第２図は
第１図のF1およびF2を通る平面での断面図、第３図
（ａ）ないし（ｃ）は本発明の原理を説明するための模
式図、第４図は従来のマルチビームアンテナの模式的な
斜視図である。 １……反射鏡、２……回転中心軸、３……ホーン中心
軸、４……法線、５……回転放物面の部分曲面、６……
トーラス反射鏡、７……トーラス回転軸、11〜14……第
１の一次放射器群、21……第２の一次放射器群、31〜3
4,41……ビーム放射方向、F1,F2……一次放射器群を設
置する点、Ｐ……反射鏡上の点。
第１図のF1およびF2を通る平面での断面図、第３図
（ａ）ないし（ｃ）は本発明の原理を説明するための模
式図、第４図は従来のマルチビームアンテナの模式的な
斜視図である。 １……反射鏡、２……回転中心軸、３……ホーン中心
軸、４……法線、５……回転放物面の部分曲面、６……
トーラス反射鏡、７……トーラス回転軸、11〜14……第
１の一次放射器群、21……第２の一次放射器群、31〜3
4,41……ビーム放射方向、F1,F2……一次放射器群を設
置する点、Ｐ……反射鏡上の点。
Claims (1)
- 【請求項１】回転放物面からなる反射鏡と、第１の一次
放射器群と、第２の一次放射器群とで構成され、前記第
１の一次放射器群は前記反射鏡の回転放物面の焦点F1の
近傍に配置され、前記第２の一次放射器群は点F2の近傍
に配置され、この点F2は、F2を通って反射鏡の回転中心
軸に平行な直線が前記反射鏡と交わる点Ｐとしたとき、
前記点Ｐを通る法線に対して前記焦点F1の対称な点とな
るように設定したことを特徴とするマルチビームアンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217708A JP2643560B2 (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | マルチビームアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217708A JP2643560B2 (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | マルチビームアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100301A JPH04100301A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2643560B2 true JP2643560B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=16708493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217708A Expired - Lifetime JP2643560B2 (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | マルチビームアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643560B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06152232A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Fujitsu General Ltd | パラボラアンテナ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101813B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1995-11-01 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
-
1990
- 1990-08-18 JP JP2217708A patent/JP2643560B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100301A (ja) | 1992-04-02 |
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