JP2697684B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

Info

Publication number
JP2697684B2
JP2697684B2 JP13997395A JP13997395A JP2697684B2 JP 2697684 B2 JP2697684 B2 JP 2697684B2 JP 13997395 A JP13997395 A JP 13997395A JP 13997395 A JP13997395 A JP 13997395A JP 2697684 B2 JP2697684 B2 JP 2697684B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hyperboloid
revolution
dielectric
dielectric lens
antenna device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP13997395A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08316729A (ja
Inventor
龍一 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP13997395A priority Critical patent/JP2697684B2/ja
Publication of JPH08316729A publication Critical patent/JPH08316729A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2697684B2 publication Critical patent/JP2697684B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯の通信に
用いられるアンテナ装置に関し、特に、誘電体レンズを
有するアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から衛星通信等では、誘電体レンズ
を備えたアンテナ装置が用いられており、設置スペース
の縮小等の観点から装置の小型化が図られてきた。例え
ば、特開平4−134908号では、図4に示すよう
に、凸面と平面を形成した誘電体レンズ101の平面側
に金属反射鏡102を取り付け、誘電体レンズ101の
焦点位置に一次放射器103を配置した構成のアンテナ
装置が提案されている。
【0003】このアンテナ装置では、誘電体レンズ10
1に入射された電波を金属反射鏡102によって反射
し、誘電体レンズ101の焦点位置に同位相で集中させ
ることよって電界強度を高め、これにより誘電体レンズ
101の薄型化を図っていた。
【0004】また、特開平4−74005号では、球面
と平面を形成した誘電体レンズの平面側に平面反射鏡を
取り付け、前記誘電体レンズの焦点位置に一次放射器を
配置した構成のアンテナ装置が提案されている。
【0005】このアンテナ装置では、前記一次放射器か
ら放射した球面波を、前記誘電体レンズの球面によって
屈折させた後、前記平面反射鏡によって反射させ、さら
に前記球面によって再度屈折させ、前記球面波を平面波
に変換していた。すなわち、前記誘電体レンズと平面反
射鏡を共用することによって、これらを回転放物面を有
する金属反射鏡と同様に作用させ、これによりアンテナ
の奥行きを短くして装置の小型化を図っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のアンテナ装置は、いずれも誘電体レンズの薄型化を
目的としており、アンテナ装置全体を大幅に小型化する
ことができなかった。すなわち、上記アンテナ装置で
は、前記誘電体レンズの外部に位置する焦点に一次放射
器を配置する構成としてあったので、前記誘電体レンズ
と一次放射器との間に一定の距離を設けなければなら
ず、アンテナ装置の小型化に限界があり、大きな設置ス
ペースを必要とするという問題があった。
【0007】また、前記誘電体レンズと一次放射器との
間に一定の距離があったため、前記一次放射器を棒状の
支持部材等で支持しなければならず、部品点数の増加よ
ってアンテナ装置が大重量化してしまうという問題もあ
った。
【0008】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、誘電体レンズと一次放射器の一体化を可
能とし、これによって、装置の大幅な小型化と、部品点
数の減少による装置の簡単化及び軽量化を図ることがで
きるアンテナ装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載のアンテナ装置は、誘電率=ε1 の誘
電体によって形成され、外部に位置する第一焦点及び内
部に位置する第二焦点を焦点とする回転双曲面、及び、
この回転双曲面と対向し前記第一焦点を焦点とする回転
放物面を有する誘電体レンズと、この誘電体レンズの回
転双曲面上に形成され、誘電率=ε2 (ε2 <ε1 )の
誘電体からなり、かつ、肉厚が1/4波長の誘電体整合
層と、前記誘電体レンズの回転放物面と同じ曲率であ
り、この回転放物面上に密着した状態で設けられた金属
反射鏡と、前記誘電体レンズ内の第二焦点と対応する位
置に埋め込まれ、放射した電波の少なくとも一部が、臨
界角θS (=sin-1(ε2 /ε11/2 )以上の角度
で前記回転双曲面に入射されるように配置された一次放
射器とを備えた構成としてある。
【0010】請求項2記載のアンテナ装置は、前記誘電
体レンズの回転双曲面と同じ曲率であり、かつ、前記一
次放射器から放射された電波うち、臨界角θS (=si
-1(ε2 /ε11/2 )以下の角度で前記回転双曲面
に入射されるものを反射させる補助金属反射境を、前記
誘電体レンズの回転双曲面に密着した状態で設けた構成
としてある。
【0011】
【作用】上記構成からなる請求項1記載のアンテナ装置
では、前記一次放射器から放射された電波は、前記誘電
体レンズの回転双曲面に入射される。この電波のうち、
臨界角θS 以上の角度で前記回転双曲面に入射されたも
のは、前記回転双曲面によって全て反射させられ、前記
金属反射鏡に入射される。
【0012】一方、臨界角θS 以下の角度で前記回転双
曲面に入射された電波は、一部が前記回転双曲面を透過
するとともに、一部が前記金属反射鏡に向かって反射さ
せられることとなる。
【0013】次いで、前記金属反射鏡に入射された電波
は、臨界角θS 以下の角度で前記回転双曲面に向かって
反射させられ、前記回転双曲面を透過することにより平
面波となって外部に放射される。
【0014】ここで、前記金属反射鏡に反射させられた
電波は、臨界角θS 以下の入射角θi で前記回転双曲面
に入射されるので、前記回転双曲面によって一部が反射
させられることとなるが、前記誘電体整合層によって、
このときの電波の反射を軽減させることができ、電波を
効率よく外部に放射させることができる。
【0015】また、請求項2記載のアンテナ装置では、
前記回転双曲面に、前記一次放射器から放射された電波
のうち、臨界角θS 以下の角度で前記回転双曲面に入射
されるものを反射させる補助金属反射境を設けたことに
より、前記一次放射器から放射される全ての電波を、前
記回転放物面に設けた前記金属反射鏡に向かって反射さ
せることができ、さらに効率よく電波を外部に放射させ
ることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明のアンテナ装置の一実施例につ
いて、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の一実
施例に係るアンテナ装置を示す断面図である。
【0017】同図において、10は誘電体レンズであ
り、誘電率=ε1 の誘電体によって形成してある。この
誘電体レンズ10の正面は、外部に位置する第一焦点F
1 及び内部に位置する第二焦点F2 をそれぞれ焦点とす
る回転双曲面11としてあり、また、背面は、第一焦点
1 のみを焦点とする回転放物面12としてある。
【0018】回転双曲面11の、一次放射器50の中心
軸より上側には、誘電率=ε2 の誘電体からなり、か
つ、肉厚が1/4波長の誘電体整合層20が形成してあ
る。この誘電体整合層20の誘電率ε2 は、誘電体レン
ズ10の誘電率ε1 より小さくしてある。
【0019】また、回転双曲面11の、一次放射器50
の中心軸より下側には、回転双曲面11と同じ曲率の補
助金属反射鏡30が密着した状態で設けてある。一方、
回転放物面12には、この回転放物面12と同じ曲率の
金属反射鏡40が密着した状態で設けてある。
【0020】さらに、誘電体レンズ10の下部で第二焦
点F2 と対応する位置には、臨界角θS と同じ角度の傾
きをもたせた一次放射器50が埋め込んである。ここ
で、臨界角θS とは、一次放射器50から放射された電
波の回転双曲面11への入射角度であって、一次放射器
50から放射された電波が、回転双曲面11によって反
射させられるか、あるいは、回転双曲面11を透過する
かを決定する境界となる角度をいい、次にようにして決
定される。
【0021】図2に示すように、誘電率ε1 >誘電率ε
2 の関係において、誘電体レンズ10(誘電率ε1 )側
から誘電体整合層20(誘電率ε2 )側へ、入射角θi
で電波を入射した場合を考える。この場合、誘電体レン
ズ10と誘電体整合層20の境界面X(回転双曲面1
1)を透過したときの電波の屈折角θ2 は、次式によっ
て与えられる。 sinθ2 =sinθi (ε2 /ε11/2 …(1)
【0022】ここで、sinθi (ε2 /ε11/2
1のときは、(1)式におけるθ2の解が存在しないこ
ととなり、入射された電波は、境界面Xで全反射させら
れることが知られている。したがって、全反射が起こる
条件は、次式によって与えられる。 sinθi >(ε2 /ε11/2 …(2)
【0023】すなわち、臨界角θS は、次式によって求
めることができる。 臨界角θS =sin-1(ε2 /ε11/2 …(3)
【0024】したがって、一次放射器50から放射され
た電波のうち、臨界角θS 以上の角度で回転双曲面11
に入射されたものは、回転双曲面11によって全て反射
させられることとなる。一方、臨界角θS 以下の角度で
回転双曲面11に入射された電波は、一部が回転双曲面
11を透過し、一部が反射させられることとなる。
【0025】次に、上記構成からなる本実施例のアンテ
ナ装置の動作について、図3を参照しつつ説明する。図
3は本実施例のアンテナ装置の動作を示す説明図であ
る。
【0026】同図において、一次放射器50から放射さ
れた電波は、誘電体レンズ10の回転双曲面11に入射
される。この電波のうち、臨界角θS 以上の角度で回転
双曲面11に入射されたものは、回転双曲面11によっ
て全て反射させられ、金属反射鏡40に入射される。
【0027】一方、臨界角θS 以下の角度で回転双曲面
11に入射された電波は、一部が回転双曲面11を透過
するとともに、一部が金属反射鏡40に向かって反射さ
せられる。このとき、回転双曲面11を透過した電波
は、補助金属反射鏡30に反射させられ、金属反射鏡4
0に入射される。
【0028】次いで、金属反射鏡40に入射された電波
は、臨界角θS 以下の角度で回転双曲面に向かって反射
させられ、回転双曲面11を透過することにより平面波
となって外部に放射される。
【0029】ここで、金属反射鏡40に反射させられた
電波は、臨界角θS 以下の入射角θi で回転双曲面11
に入射されるので、回転双曲面11によって一部が反射
させられることとなるが、誘電体整合層20の作用によ
って、このときの電波の反射は軽減される。
【0030】すなわち、誘電体整合層20を形成したこ
とによって、誘電体整合層20の表面21に反射させら
れる電波と、回転双曲面11に反射させられる電波を逆
位相にすることができ、これにより、回転双曲面11に
おける電波の反射を打ち消すことが可能となる。
【0031】このような本実施例のアンテナ装置によれ
ば、一次放射器50を誘電体レンズ10に一体化するこ
とができ、装置の大幅な小型化と、部品点数の減少によ
る装置の簡単化及び軽量化を図ることができる。
【0032】また、誘電体整合層20によって回転双曲
面11に反射させられる電波を軽減することができるの
で、電波を効率よく外部に放射させることができる。さ
らに、補助金属反射境30を設けたことにより、一次放
射器50から放射される全ての電波を、金属反射鏡40
に向かって反射させることができ、より効率よく電波を
外部に放射させることができる。
【0033】なお、本発明のアンテナ装置は、上記実施
例に限定されるものではない。例えば、上記実施例で
は、回転双曲面11に補助金属反射境30を設けた構成
としたが、一次放射器50から放射される全ての電波
が、臨界角θS 以上の角度で回転双曲面11に入射され
るように、一次放射器50を配置した場合は、特に補助
金属反射境30を設けなくても、上記実施例と同様の効
果が得られる。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明のアンテナ装置に
よれば、誘電体レンズと一次放射器を一体化することが
可能となり、これによって、装置の大幅な小型化と、部
品点数の減少による装置の簡単化及び軽量化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るアンテナ装置を示す断
面図である。
【図2】上記アンテナ装置に用いられる誘電体レンズの
入射角と屈折角を示すものである。
【図3】上記アンテナ装置の動作を示す説明図である。
【図4】従来のアンテナ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
10 誘電体レンズ 11 回転双曲面 12 回転放物面 20 誘電体整合層 30 補助金属反射鏡 40 金属反射鏡 50 一次放射器

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電率=ε1 の誘電体によって形成さ
    れ、外部に位置する第一焦点及び内部に位置する第二焦
    点を焦点とする回転双曲面、及び、この回転双曲面と対
    向し前記第一焦点を焦点とする回転放物面を有する誘電
    体レンズと、 この誘電体レンズの回転双曲面上に形成され、誘電率=
    ε2 (ε2 <ε1 )の誘電体からなり、かつ、肉厚が1
    /4波長の誘電体整合層と、 前記誘電体レンズの回転放物面と同じ曲率であり、この
    回転放物面上に密着した状態で設けられた金属反射鏡
    と、 前記誘電体レンズ内の第二焦点と対応する位置に埋め込
    まれ、放射した電波の少なくとも一部が、臨界角θS
    (=sin-1(ε2 /ε11/2 )以上の角度で前記回
    転双曲面に入射されるように配置された一次放射器とを
    備えたことを特徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 前記誘電体レンズの回転双曲面と同じ曲
    率であり、かつ、前記一次放射器から放射された電波う
    ち、臨界角θS (=sin-1(ε2 /ε11/2 )以下
    の角度で前記回転双曲面に入射されるものを反射させる
    補助金属反射境を、前記誘電体レンズの回転双曲面に密
    着した状態で設けた請求項1記載のアンテナ装置。
JP13997395A 1995-05-15 1995-05-15 アンテナ装置 Expired - Lifetime JP2697684B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13997395A JP2697684B2 (ja) 1995-05-15 1995-05-15 アンテナ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13997395A JP2697684B2 (ja) 1995-05-15 1995-05-15 アンテナ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08316729A JPH08316729A (ja) 1996-11-29
JP2697684B2 true JP2697684B2 (ja) 1998-01-14

Family

ID=15257985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13997395A Expired - Lifetime JP2697684B2 (ja) 1995-05-15 1995-05-15 アンテナ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2697684B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108028A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp 車載レーダ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08316729A (ja) 1996-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6522305B2 (en) Microwave antennas
EP0281042B1 (en) Multi-spectral imaging system
US6307521B1 (en) RF and IR bispectral window and reflector antenna arrangement including the same
US7576701B2 (en) Rotating screen dual reflector antenna
EP1006611B1 (en) Dielectric lens antenna and radio device including the same
KR860000332B1 (ko) 안테나장치
JP2697684B2 (ja) アンテナ装置
JP2001127537A (ja) レンズアンテナ装置
JP2000196345A (ja) アンテナ装置
JPH0474005A (ja) 反射型アンテナ
JP4151593B2 (ja) 複反射鏡アンテナ装置
JPH0720012B2 (ja) アンテナ装置
JP3034262B2 (ja) 開口面アンテナ装置
JP2876983B2 (ja) パラボラ反射鏡
JP2643560B2 (ja) マルチビームアンテナ
JPS6324705A (ja) 複反射鏡アンテナ
JPH11243317A (ja) アンテナ装置
JP2710416B2 (ja) 楕円開口複反射鏡アンテナ
JPH0347764B2 (ja)
JPH0119644B2 (ja)
JP3601093B2 (ja) 可動ビームアンテナ装置
JPS6019303A (ja) アンテナ
JP2571378B2 (ja) 水平面内無指向性アンテナ
JP2605939B2 (ja) マルチビームアンテナ
JP2889084B2 (ja) 複反射鏡アンテナ装置の改造方法