JP2705612B2 - Beam-fed double reflector antenna - Google Patents

Beam-fed double reflector antenna

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JP2705612B2
JP2705612B2 JP7033043A JP3304395A JP2705612B2 JP 2705612 B2 JP2705612 B2 JP 2705612B2 JP 7033043 A JP7033043 A JP 7033043A JP 3304395 A JP3304395 A JP 3304395A JP 2705612 B2 JP2705612 B2 JP 2705612B2
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reflector
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radio wave
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吉秀 宮田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の周波数を共用す
るビーム給電型複反射鏡アンテナに関し、特に、給電部
の小型軽量化を図ることができ、人工衛星への搭載が可
能なビーム給電型複反射鏡アンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam-feeding double-reflector antenna sharing a plurality of frequencies, and more particularly, to a beam-feeding antenna capable of reducing the size and weight of a feeding portion and mounting it on an artificial satellite. Type double reflector antenna.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビーム給電型複反射鏡アンテナは、給電
損失が少なく、かつ、給電系(給電ホーン及び平面鏡)
の変更によって、広範囲の周波数帯に対応できるという
利点を有し、現在では、地上局における人工衛星の追
尾、及び、天文観測用の電波望遠鏡等に広く利用されて
いる。
2. Description of the Related Art A beam-feeding double reflector antenna has a small feeding loss and a feeding system (feeding horn and plane mirror).
Has the advantage of being able to cope with a wide range of frequency bands, and is now widely used in the tracking of artificial satellites at ground stations, radio telescopes for astronomical observation, and the like.

【0003】図4は、従来の地上局で使用されるビーム
給電型複反射鏡アンテナを示す概念図である。同図にお
いて、101は給電ホーンであり、アンテナが共用する
低い周波数(例えば、Sバンド)と高い周波数(例え
ば、Kaバンド)の電波を放射する。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a beam-fed double reflector antenna used in a conventional ground station. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a feed horn, which radiates radio waves of a low frequency (for example, S band) and a high frequency (for example, Ka band) shared by an antenna.

【0004】102は給電部であり、第一及び第二平面
鏡102a,102dと第一及び第二放物面鏡102
b,102cとによって形成されていた。このような給
電部102は、給電ホーン101からの低い周波数又は
高い周波数の電波を、第一平面鏡102a→第一放物面
鏡102b→第二放物面鏡102c→第二平面鏡102
dの順で副反射鏡103に反射させていた。
Reference numeral 102 denotes a power supply unit, which includes first and second plane mirrors 102a and 102d and first and second parabolic mirrors 102.
b, 102c. The power supply unit 102 transmits a low-frequency or high-frequency radio wave from the power supply horn 101 to the first plane mirror 102a → the first parabolic mirror 102b → the second parabolic mirror 102c → the second plane mirror 102
The light was reflected by the sub-reflection mirror 103 in the order of d.

【0005】副反射鏡103は、給電部102からの低
い周波数及び高い周波数の電波を主反射鏡104に反射
させる構成となっていた。そして、主反射鏡104は、
副反射鏡103からの電波を受けて、低い周波数及び高
い周波数のアンテナビームを放射していた。
[0005] The sub-reflector 103 is configured to reflect low-frequency and high-frequency radio waves from the power supply unit 102 to the main reflector 104. And the main reflecting mirror 104
Upon receiving the radio wave from the sub-reflector 103, the antenna beam of the low frequency and the high frequency was radiated.

【0006】ここで、給電部102を形成する第一及び
第二平面鏡102a,102dと第一及び第二放物面鏡
102b,102cの大きさは、アンテナが共用する複
数の周波数のうち、低い周波数により決定される。すな
わち、第一及び第二平面鏡102a,102d等に電波
を反射させるには、一般に、使用周波数の波長の10倍
以上の開口径が必要とされている。例えば、Sバンド
(低い周波数)=2GHzと、Kaバンド(高い周波
数)=20GHzを共用するビーム給電型複反射鏡アン
テナの場合、第一及び第二平面鏡102a,102d等
の大きさは、10・λ=約1.5mとなる(なお、Ka
バンドで必要な第一及び第二平面鏡102a,102d
の大きさは、10・λ=約150mm)。ここで、λは
自由空間波長を示す。
Here, the sizes of the first and second plane mirrors 102a and 102d and the first and second parabolic mirrors 102b and 102c which form the power supply unit 102 are lower than a plurality of frequencies shared by the antenna. Determined by frequency. That is, in order to reflect radio waves to the first and second plane mirrors 102a, 102d, etc., generally, an aperture diameter that is 10 times or more the wavelength of the working frequency is required. For example, in the case of a beam-fed double reflector antenna sharing the S band (low frequency) = 2 GHz and the Ka band (high frequency) = 20 GHz, the size of the first and second plane mirrors 102a and 102d is 10 · λ = approximately 1.5 m (Note that Ka
First and second plane mirrors 102a, 102d required for band
Is 10 · λ = about 150 mm). Here, λ indicates a free space wavelength.

【0007】近年、このようなビーム給電型複反射鏡ア
ンテナは、給電損失が少ない高効率アンテナという利点
を有することから、人工衛星搭載用のアンテナとして有
望視されており、特に、低高度の人工衛星を静止衛星軌
道上から追尾し、データを中継する人工衛星(データ中
継衛星)に搭載することができるビーム給電型複反射鏡
アンテナの実用化が期待されている。
In recent years, such a beam-fed double-reflector antenna has been considered to be promising as an antenna for mounting on a satellite, because it has the advantage of a high-efficiency antenna with a small feeding loss. It is expected that a beam-fed double reflector antenna that can be mounted on an artificial satellite (data relay satellite) that tracks satellites from a geosynchronous satellite orbit and relays data will be put to practical use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のビーム給電型複反射鏡アンテナでは、給電部102
を形成する第一及び第二平面鏡102a,102d等の
大きさが、通信に使用する複数の周波数のうち、低い周
波数により決定されてしまうので、第一及び第二平面鏡
102a,102d等の開口径がそれぞれ大きくなり、
給電部102全体が大型かつ大重量化してしまうという
問題があった。このため、従来のビーム給電型複反射鏡
アンテナをデータ中継衛星に搭載することは不可能であ
り、今のところビーム給電型複反射鏡アンテナを搭載し
た人工衛星は存在していない。
However, in the above-described conventional beam-fed double-reflector antenna, the power feeding section 102 is required.
The size of the first and second plane mirrors 102a, 102d, etc., which form the first and second plane mirrors 102a, 102d, is determined by the lower frequency among the plurality of frequencies used for communication. Become larger,
There is a problem that the entire power supply unit 102 is large and heavy. For this reason, it is impossible to mount a conventional beam-fed double reflector antenna on a data relay satellite, and there is no artificial satellite with a beam-fed double reflector antenna at present.

【0009】したがって、今日の我が国の通信放送技術
衛星では、図5に示すような、衛星間通信アンテナ20
0によってデータの中継が行われている(電子情報通信
学会宇宙・エレクロトニクス研究会「COMETS(通
信放送技術衛星)特集」平成5年8月参照)。
Therefore, in today's communication and broadcasting technology satellite in Japan, an inter-satellite communication antenna 20 as shown in FIG.
0 is used to relay data (see IEICE Space and Electronics Research Group, "Comets (Communications and Broadcasting Satellite)" August 1993).

【0010】同図において、この衛星間通信アンテナ2
00は、図示しない中継用の高周波機器等を、主反射鏡
201の背面に取り付けたRFコンパートメント202
に収納し、これら主反射鏡201及びRFコンパートメ
ント202をともに駆動させて、他の人工衛星の追尾等
を行なう構成となっている。
In FIG. 1, this inter-satellite communication antenna 2
Reference numeral 00 denotes an RF compartment 202 in which a high-frequency device for relay (not shown) is attached to the back of the main reflecting mirror 201.
The main reflecting mirror 201 and the RF compartment 202 are driven together to perform tracking of another artificial satellite.

【0011】しかし、このような衛星間通信アンテナ2
00では、中継用の高周波機器等を収納したRFコンパ
ートメント202を、主反射鏡201の背面に設けなけ
ればならず、衛星間通信アンテナ200が大重量化して
しまうとともに、これを駆動させる駆動系の大型化、消
費電力の増大をまねくという問題があった。
However, such an inter-satellite communication antenna 2
In the case of 00, an RF compartment 202 accommodating a high-frequency device for relay or the like must be provided on the back surface of the main reflecting mirror 201, which increases the weight of the inter-satellite communication antenna 200 and a driving system for driving the antenna. There is a problem that the size is increased and power consumption is increased.

【0012】なお、ビーム給電型複反射鏡アンテナでは
ないが、特開昭63−2408号では、高い周波数の電
波を透過させるとともに、低い電波を反射させる周波数
選択型副反射鏡と、この周波数選択型副反射鏡の背面側
に設けられ、前記高い周波数の電波を放射する第一の給
電ホーンと、前記周波数選択型副反射鏡の正面側に設け
られ、前記低い周波数の電波を放射する第二の給電ホー
ンと、外周の一部を周波数選択板によって形成してあ
り、前記周波数選択型副反射鏡に反射又は透過させられ
た電波を反射する主反射鏡とを備えた構成の衛星搭載用
の多周波数共用アンテナが提案されている。
Although it is not a beam-fed double reflector antenna, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2408 discloses a frequency-selective sub-reflector that transmits a high-frequency radio wave and reflects a low-frequency radio wave. A first power supply horn provided on the back side of the type sub-reflector and radiating the high frequency radio wave, and a second power supply horn provided on the front side of the frequency selective type sub-reflector and radiating the low frequency radio wave A power supply horn and a part of the outer periphery formed by a frequency selection plate, and a main reflector for reflecting a radio wave reflected or transmitted by the frequency-selection type sub-reflector for use in a satellite-mounted configuration. Multi-frequency shared antennas have been proposed.

【0013】このような特開昭63−2408号の多周
波数共用アンテナよれば、使用する周波数によって、一
台の多周波数共用アンテナを、オフセットパラボラアン
テナとオフセットカセグレンアンテナとして使用でき、
オフセットパラボラアンテナとして使用するときと、オ
フセットカセグレンアンテナとして使用するときで、そ
れぞれ異なる焦点から給電することが可能となる。
According to such a multi-frequency antenna disclosed in JP-A-63-2408, one multi-frequency antenna can be used as an offset parabolic antenna and an offset Cassegrain antenna depending on the frequency used.
Power can be supplied from different focal points when used as an offset parabolic antenna and when used as an offset Cassegrain antenna.

【0014】しかし、上記構成からなる特開昭63−2
408号の多周波数共用アンテナには、ビーム給電型複
反射鏡アンテナにおける給電部(平面鏡)が存在しない
ので、この技術をそのまま応用しても、ビーム給電型複
反射鏡アンテナを人工衛星に搭載させることはできな
い。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2
Since the multi-frequency antenna of No. 408 does not have a feed portion (plane mirror) in the beam-fed double reflector antenna, the beam-fed double reflector antenna is mounted on the satellite even if this technology is applied as it is. It is not possible.

【0015】その他、特開昭63−9092号及び特開
昭62−3510号においても、衛星搭載用の多周波数
共用アンテナが提案されているが、上述した従来のビー
ム給電型複反射鏡アンテナの問題点を解決するものでは
ない。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-9092 and 62-3510 propose a multi-frequency antenna for use on a satellite. It does not solve the problem.

【0016】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、給電部の小型軽量化を図ることができ、
人工衛星への搭載が可能なビーム給電型複反射鏡アンテ
ナの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce the size and weight of a power supply unit.
An object of the present invention is to provide a beam-fed double reflector antenna that can be mounted on an artificial satellite.

【0017】[0017]

【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記載のビーム給電型複反射鏡アンテナは、
主反射鏡と、この主反射鏡の焦点前方に配置され、アン
テナが共用する複数の周波数のうち、低い周波数の電波
を透過するとともに、高い周波数を前記主反射鏡に反射
させる周波数選択型副反射鏡と、この周波数選択型副反
射鏡の背面側で、かつ、前記主反射鏡の焦点に配置さ
れ、前記複数の周波数のうち低い周波数の電波を放射す
る第一給電ホーンと、前記複数の周波数のうち高い周波
数の電波を放射する第二給電ホーンと、この第二給電ホ
ーンからの高い周波数の電波を、前記周波数選択型副反
射鏡に反射させる二枚の平面鏡を備えるビーム給電型複
反射鏡アンテナにおいて、前記二枚の平面鏡を、二重に
構成した鏡筒内へ、AZ軸及びEL軸回りに回動自在に
収納した構成としてある。
In order to achieve the above object, a beam-fed double reflector antenna according to claim 1 is provided.
A main reflector and a frequency-selective sub-reflector disposed in front of the focal point of the main reflector and transmitting low-frequency radio waves among a plurality of frequencies shared by the antenna and reflecting high frequencies to the main reflector. A mirror, a first power supply horn disposed on the back side of the frequency-selective sub-reflector, and disposed at a focal point of the main reflector, and emitting a radio wave of a lower frequency among the plurality of frequencies; and Out of the second feed horn, and a beam feed type duplexer having two plane mirrors for reflecting the high frequency radio wave from the second feed horn to the frequency selective type sub-reflector.
In the reflector antenna, the two plane mirrors are doubled.
It is rotatable around the AZ axis and EL axis into the constructed lens barrel
There is a configuration in which it is stored .

【0018】また、請求項2記載のビーム給電型複反射
鏡アンテナは、前記二重に構成した鏡筒が、AZ軸回り
に回動自在な外側鏡筒と、この外側鏡筒の内部において
EL軸回りに回動自在な内側鏡筒からなり、前記平面鏡
が内側鏡筒の内部上下方向に配設した構成としてある。
According to a second aspect of the present invention , in the beam-feeding double-reflecting mirror antenna, the doubly-configured lens barrel is provided around the AZ axis.
The outer barrel that is rotatable to the inside and the inside of this outer barrel
An inner lens barrel that is rotatable about the EL axis;
Are arranged vertically inside the inner lens barrel .

【0019】[0019]

【作用】上記本発明のビーム給電型複反射鏡アンテナで
は、共用する周波数のうち、低い周波数により通信を行
なう場合、本ビーム給電型複反射鏡アンテナはパラボラ
アンテナとして作用する。すなわち、第一給電ホーンか
ら放射された低い周波数の電波は、周波数選択型副反射
鏡を透過して主反射鏡に照射される。
[Action] <br/> beam powered double reflector antenna of the present invention, among the frequency sharing, when performing communication by a low frequency, the beam-powered double reflector antenna acts as a parabolic antenna . That is, the low-frequency radio wave radiated from the first feeding horn is transmitted through the frequency-selective sub-reflecting mirror and is irradiated on the main reflecting mirror.

【0020】また、高い周波数により通信を行なう場
合、本ビーム給電型複反射鏡アンテナはビーム給電式の
カセグレンアンテナとして作用する。すなわち、第二給
電ホーンから放射された高い周波数の電波は、平面鏡に
よって反射され、電波進路の変更が行なわれる。この平
面鏡に反射された前記高い周波数の電波は、前記周波数
選択型副反射鏡に反射されて前記主反射鏡に照射され
る。
When communication is performed at a high frequency, the present beam-fed double reflector antenna functions as a beam-fed Cassegrain antenna. That is, the high frequency radio wave radiated from the second power supply horn is reflected by the plane mirror, and the radio wave course is changed. The high-frequency radio wave reflected by the plane mirror is reflected by the frequency-selective sub-reflector and radiated to the main reflector.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明のビーム給電型複反射鏡アンテ
ナの一実施例について、図面を参照しつつ説明する。図
1は本発明の実施例に係るビーム給電型複反射鏡アンテ
ナを示す斜視図である。また、図2(a)は上記ビーム
給電型複反射鏡アンテナの側面図であり、同図(b)は
正面図である。さらに、図3(a)は上記ビーム給電型
複反射鏡アンテナの給電部を示す正面断面図であり、同
図(b)は側面断面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An example of a Na will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a beam-fed double reflector antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a side view of the beam-fed double reflector antenna, and FIG. 2B is a front view. Further, FIG. 3A is a front sectional view showing a feeding portion of the beam-feeding double reflector antenna, and FIG. 3B is a side sectional view.

【0022】まず、本発明のビーム給電型複反射鏡アン
テナの実施例について説明する。なお、本実施例のビー
ム給電型複反射鏡アンテナは、主反射鏡を第一及び第二
給電ホーンからオフセットした構成とし、また、静止軌
道上のデータ中継衛星に搭載した構成としてある。
First, an embodiment of the beam feeding type double reflector antenna according to the present invention will be described. The beam feeding type double reflector antenna of this embodiment has a configuration in which the main reflector is offset from the first and second feeding horns, and is mounted on a data relay satellite in a geosynchronous orbit.

【0023】図1及び図2(a),(b)において、1
は衛星構体であり、地球指向面パネル1a,東面パネル
1b,北面パネル1c及び南面パネル1dを有する。こ
の衛星構体1の東面パネル1bには、主反射鏡10が設
けてある。この主反射鏡10は、後述する給電部50の
X軸平面鏡54に接合されたブーム11(図3(a),
(b)参照)に、フレームを介して連結してある。
In FIGS. 1 and 2A and 2B, 1
Is a satellite structure, which has an earth-facing panel 1a, an east panel 1b, a north panel 1c, and a south panel 1d. A main reflector 10 is provided on the east panel 1b of the satellite structure 1. This main reflecting mirror 10 is connected to a boom 11 (FIG. 3A,
(Refer to (b)).

【0024】主反射鏡10の焦点前方には、フレームを
介してブーム11に連結した周波数選択型副反射鏡20
が配置してある。この周波数選択型副反射鏡20は、従
来の特開昭63−2408号等の多周波数共用アンテナ
に用いられている周波数選択型副反射鏡と異なり、共用
する複数の周波数のうち、低い周波数の電波を透過させ
るとともに、高い周波数の電波を前記主反射鏡に反射さ
せる構成としてある。
In front of the focal point of the main reflecting mirror 10, a frequency-selective sub-reflecting mirror 20 connected to the boom 11 via a frame.
Is arranged. This frequency-selective sub-reflector 20 is different from the frequency-selective sub-reflector used in a multi-frequency antenna such as the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2408. It is configured to transmit radio waves and reflect high frequency radio waves to the main reflector.

【0025】すなわち、周波数選択型副反射鏡20は、
所定の高い周波数を反射させるように、電波透過性を有
する材料に、高い周波数を反射させる金属パッチ(反射
体)を形成し、高い周波数の電波をこのパッチ部分によ
って反射させ、低い周波数の電波を透過させている。
That is, the frequency selective type sub-reflector 20 is
A metal patch (reflector) that reflects high frequencies is formed on a material that has radio wave transparency so that a predetermined high frequency is reflected. High frequency radio waves are reflected by this patch portion, and low frequency radio waves are reflected. It is transmitted.

【0026】この周波数選択型副反射鏡20の背面側
で、かつ、主反射鏡10の焦点には、第一給電ホーン
(Sバンド給電部)30が取り付けてある。この第一給
電ホーン30は、衛星構体1内に収納された受信機及び
送信機(図示せず)と接続してあり、本アンテナが共用
する複数の周波数のうち、低い周波数の電波を放射す
る。
A first power supply horn (S-band power supply unit) 30 is mounted on the back side of the frequency selective type sub-reflection mirror 20 and at the focal point of the main reflection mirror 10. The first feeding horn 30 is connected to a receiver and a transmitter (not shown) housed in the satellite structure 1 and emits a radio wave of a lower frequency among a plurality of frequencies shared by the antenna. .

【0027】また、図1,図2(b)及び図3(a)に
示すように、給電部50の側方には、第二給電ホーン
(Kaバンド給電部)40が設けてある。この第二給電
ホーン40は、その開口部が給電部50のY軸平面鏡5
3と対向するように固定してあり、衛星構体1内に収納
された受信機60及び送信機70と接続してある。そし
て、このような第二給電ホーン40は、本アンテナが共
用する複数の周波数のうち、高い周波数の電波を放射す
る。
As shown in FIGS. 1, 2 (b) and 3 (a), a second power feeding horn (Ka band power feeding portion) 40 is provided beside the power feeding portion 50. The opening of the second power supply horn 40 is the Y-axis plane mirror 5 of the power supply unit 50.
3 and is connected to a receiver 60 and a transmitter 70 housed in the satellite structure 1. Then, such a second feeding horn 40 emits a radio wave of a higher frequency among a plurality of frequencies shared by the present antenna.

【0028】前記給電部50は、図3(a),(b)に
示すように、外側鏡筒51,内側鏡筒52,Y軸平面鏡
53,X軸平面鏡54,Y軸モータ55及びX軸モータ
56からなる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the power supply unit 50 includes an outer lens barrel 51, an inner lens barrel 52, a Y-axis flat mirror 53, an X-axis flat mirror 54, a Y-axis motor 55, and an X-axis motor 55. It comprises a motor 56.

【0029】同図(a),(b)において、外側鏡筒5
1は、東面パネル1bに支持部材41を介して固定され
たY軸モータ55の回転軸と、支持部材41に設けた第
二給電ホーン40の軸受41aとによってY軸(AZ
軸)回りに回動自在に支持してある。
3A and 3B, the outer lens barrel 5 is shown.
Reference numeral 1 denotes a Y-axis (AZ) formed by a rotating shaft of a Y-axis motor 55 fixed to the east panel 1b via a support member 41 and a bearing 41a of a second power supply horn 40 provided on the support member 41.
It is supported rotatably around the axis.

【0030】この外側鏡筒51の内部には、内側鏡筒5
2がX軸(EL軸)回りに回動自在に取り付けてある。
この内側鏡筒52の内部下方にはY軸平面鏡53、内部
上方にはX軸平面鏡54がそれぞれ所定の角度で固定し
てある。また、内側鏡筒52の底面部は、外側鏡筒51
に固定したX軸モータ56の回転軸と連結してある。
Inside the outer lens barrel 51, the inner lens barrel 5 is provided.
2 is attached so as to be rotatable around the X axis (EL axis).
A Y-axis plane mirror 53 is fixed below the inside of the inner lens barrel 52, and an X-axis plane mirror 54 is fixed at a predetermined angle above the inside. The bottom of the inner lens barrel 52 is connected to the outer lens barrel 51.
, And is connected to the rotation shaft of an X-axis motor 56 fixed thereto.

【0031】さらに、X軸平面鏡54の裏面には、上述
したブーム11が接合してあり、Y軸モータ55による
外側鏡筒51及び内側鏡筒52のY軸回りの回動に連動
して、主反射鏡10,周波数選択型副反射鏡20及び第
一給電ホーン30がY軸回りに回動し、また、X軸モー
タ56による内側鏡筒52のX軸回りの回動に連動し
て、主反射鏡10,周波数選択型副反射鏡20及び第一
給電ホーン30がX軸回りに回動する構成としてある。
Further, the above-described boom 11 is joined to the back surface of the X-axis plane mirror 54, and in conjunction with the rotation of the outer lens barrel 51 and the inner lens barrel 52 around the Y axis by the Y-axis motor 55, The main reflecting mirror 10, the frequency-selective sub-reflecting mirror 20, and the first feeding horn 30 rotate around the Y axis, and in conjunction with the rotation of the inner barrel 52 around the X axis by the X-axis motor 56, The main reflecting mirror 10, the frequency-selective sub-reflecting mirror 20, and the first feeding horn 30 are configured to rotate around the X axis.

【0032】ここで、給電部50の指向動作について説
明する。第二給電ホーン40から放射された高い周波数
の電波は、Y軸平面鏡53に照射され、Y軸平面鏡53
によってX軸平面鏡54に反射される。そして、X軸平
面鏡54に照射された電波は、周波数選択型副反射鏡2
0に反射され、主反射鏡10に照射される。これによっ
て、主反射鏡10からアンテナビームが放射される。
Here, the pointing operation of the power supply unit 50 will be described. The high frequency radio wave radiated from the second power supply horn 40 is radiated to the Y-axis plane mirror 53,
Is reflected by the X-axis plane mirror 54. The radio wave applied to the X-axis plane mirror 54 is
The light is reflected to 0 and irradiates the main reflecting mirror 10. Thereby, the antenna beam is radiated from the main reflecting mirror 10.

【0033】このとき、Y軸モータ55により外側鏡筒
51をY軸回りに回転駆動させると、これに連動して内
側鏡筒52もY軸回りに回動するので、内側鏡筒52に
固定されたY軸平面鏡53,X軸平面鏡54,ブーム1
1,周波数選択型副反射鏡20及び主反射鏡10の全て
がY軸回りに回動し、主反射鏡10から放射されるアン
テナビームのY軸回りの角度が変化する。
At this time, when the outer lens barrel 51 is driven to rotate about the Y axis by the Y-axis motor 55, the inner lens barrel 52 also rotates about the Y axis in conjunction therewith, and is fixed to the inner lens barrel 52. Y-axis plane mirror 53, X-axis plane mirror 54, boom 1
1. All of the frequency-selective sub-reflecting mirror 20 and the main reflecting mirror 10 rotate around the Y-axis, and the angle of the antenna beam radiated from the main reflecting mirror 10 about the Y-axis changes.

【0034】また、X軸モータ56により内側鏡筒52
をX軸回りに回転駆動させると、Y軸平面鏡53,X軸
平面鏡54,ブーム11,周波数選択型副反射鏡20及
び主反射鏡10の全てがX軸回りに回動し、主反射鏡1
0から放射されるアンテナビームのX軸回りの角度が変
化する。
The X-axis motor 56 controls the inner lens barrel 52
Is rotated about the X-axis, all of the Y-axis plane mirror 53, the X-axis plane mirror 54, the boom 11, the frequency-selective sub-reflecting mirror 20, and the main reflecting mirror 10 are rotated about the X-axis, and the main reflecting mirror 1 is rotated.
The angle about the X axis of the antenna beam radiated from 0 changes.

【0035】このように、Y軸モータ55及びX軸モー
タ56によって、外側鏡筒51及び内側鏡筒52を適宜
回動させ、アンテナビームを所望の角度に指向させる。
As described above, the outer lens barrel 51 and the inner lens barrel 52 are appropriately rotated by the Y-axis motor 55 and the X-axis motor 56 to direct the antenna beam to a desired angle.

【0036】次に、上述した構成からなるビーム給電型
複反射鏡アンテナの使用方法について説明する。
Next, a method of using the beam feeding type double reflector antenna having the above-described configuration will be described.

【0037】まず、共用する周波数のうち、低い周波数
により通信を行なう場合は、本ビーム給電型複反射鏡ア
ンテナをオフセットパラボラアンテナとして使用する。
すなわち、第一給電ホーン30から低い周波数の電波を
放射させると、この電波は、周波数選択型副反射鏡20
を透過して主反射鏡10に照射される。これにより主反
射鏡10から低い周波数のアンテナビームが放射され
る。
First, when communication is performed at a lower frequency among the shared frequencies, the present beam-fed double reflector antenna is used as an offset parabolic antenna.
That is, when a low-frequency radio wave is emitted from the first feeding horn 30, this radio wave is
Is transmitted to the main reflecting mirror 10. As a result, a low-frequency antenna beam is radiated from the main reflecting mirror 10.

【0038】また、高い周波数により通信を行なう場合
は、本ビーム給電型複反射鏡アンテナをビーム給電式の
オフセットカセグレンアンテナとして使用する。すなわ
ち、第二給電ホーン40から高い周波数の電波を放射さ
せると、この電波は、給電部50のY軸及びX軸平面鏡
53,54によって反射され、電波進路の変更が行なわ
れる。
When communication is performed at a high frequency, the present beam-fed double reflector antenna is used as a beam-fed offset Cassegrain antenna. That is, when a high-frequency radio wave is emitted from the second power supply horn 40, the radio wave is reflected by the Y-axis and X-axis plane mirrors 53 and 54 of the power supply unit 50, and the radio wave course is changed.

【0039】そして、給電部50から反射してきた電波
は、周波数選択型副反射鏡20に反射されて主反射鏡1
0に照射される。これにより主反射鏡10から高い周波
数のアンテナビームが放射される。
The radio wave reflected from the power supply unit 50 is reflected by the frequency-selective sub-reflecting mirror 20 and is reflected by the main reflecting mirror 1.
It is irradiated to 0. Thereby, a high-frequency antenna beam is radiated from the main reflecting mirror 10.

【0040】このような本実施例のビーム給電型複反射
鏡アンテナによれば、共用する周波数のうち、低い周波
数(Sバンド)の電波を、給電部50(Y軸平面鏡53
及びX軸平面鏡54)を介さずに給電する構成及び方法
としたことにより、Y軸平面鏡53及びX軸平面鏡54
の大きさを、高い周波数(Kaバンド)の電波にもとづ
いて決定することができる。
According to such a beam-powered double reflector antenna of the present embodiment, among the frequency sharing, the radio waves of low frequency (S-band), the feeding unit 50 (Y-axis plane mirror 53
And the X-axis plane mirror 54) and the X-axis plane mirror 54).
Can be determined based on radio waves of a high frequency (Ka band).

【0041】これにより、Y軸平面鏡53及びX軸平面
鏡54の開口径を小さくすることができ、これらY軸平
面鏡53及びX軸平面鏡54を含む給電部50の小型軽
量化を図ることができ、ビーム給電型複反射鏡アンテナ
のデータ中継衛星への搭載が可能となる。したがって、
給電損失が少なく、かつ、給電系(給電ホーン及び平面
鏡)の変更によって、広範囲の周波数帯に対応できると
いうビーム給電型複反射鏡アンテナの効果を、データ中
継衛星に反映させることができる。
As a result, the opening diameters of the Y-axis plane mirror 53 and the X-axis plane mirror 54 can be reduced, and the power supply unit 50 including the Y-axis plane mirror 53 and the X-axis plane mirror 54 can be reduced in size and weight. A beam-fed double reflector antenna can be mounted on a data relay satellite. Therefore,
By changing the feed system (feed horn and plane mirror) with a small feed loss, the effect of the beam feed type double reflector antenna that can support a wide frequency band can be reflected on the data relay satellite.

【0042】なお、本発明者が、上記実施例にもとづい
て実際に給電部50を製作してみたところ、給電部50
をY軸方向の幅=720mm,X軸方向の高さ=620
mmの大きさにすることができた。これは従来の開口径
1.5mの平面鏡を内蔵した給電部と比較して、約1/
10以下の大きさである。
When the present inventor actually manufactured the power supply unit 50 based on the above embodiment, the power supply unit 50 was manufactured.
With the width in the Y-axis direction = 720 mm and the height in the X-axis direction = 620
mm. This is about 1 / approximately compared to a conventional power supply unit with a built-in flat mirror with an aperture diameter of 1.5 m.
The size is 10 or less.

【0043】また、本実施例では、低い周波数の電波
を、ビーム給電せず、かつ、副反射鏡20に反射させな
いで、オフセットパラボラアンテナとして給電する構成
及び方法としてあるが、低い周波数では給電損失が少な
いため、アンテナ利得が低下してしまうことなどの問題
は生じない。
In the present embodiment, the low-frequency radio wave is fed as an offset parabolic antenna without beam feeding and without being reflected by the sub-reflecting mirror 20. Therefore, there is no problem such as a decrease in antenna gain.

【0044】一方、給電損失の大きい高い周波数では、
ビーム給電式のオフセットカセグレンアンテナとして給
電する構成方法としてあるので、良好な特性が得られ
る。
On the other hand, at a high frequency where the feed loss is large,
Since the configuration is such that the beam is fed as an offset Cassegrain antenna of the beam feeding type, good characteristics can be obtained.

【0045】なお、本発明のビーム給電型複反射鏡アン
ナは、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、主反射鏡を第一及び第二給電ホー
ンからオフセットさせ、オフセットパラボラアンテナ又
はオフセットカセグレンアンテナとして使用する構成
したが、これは特に限定されるものではなく、通常のパ
ラボラアンテナ又はカセグレンアンテナとして使用する
成に変更することもできる。
[0045] The beam-powered double reflector en <br/> Te Na of the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the main reflector is offset from the first and second feed horn, a configuration for use as off set parabolic antenna or offset Cassegrain antenna, which is not particularly limited, usually it is also possible to change the <br/> configuration to use as parabolic antenna or Cassegrain antenna.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のビーム給
電型複反射鏡アンテナによれば、AZ軸およびEL軸回
りに回動する二枚の平面鏡を二重構造の鏡筒内に収納し
た構成としてあるので、平面鏡を含む給電部の小型軽量
化を図ることができる。これによって、ビーム給電型複
反射鏡アンテナのデータ中継衛星への搭載が可能とな
る。
As described in the foregoing, according to the beam-powered double reflector antenna of the present invention, AZ axis and EL Jikukai
Two flat mirrors that rotate
Since it is constituted, it is possible to reduce the size and weight of the power supply unit including a flat surface mirror. This makes it possible to mount the beam-fed double reflector antenna on a data relay satellite.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係るビーム給電型複反射鏡ア
ンテナを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a beam-fed double reflector antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】同図(a)は上記ビーム給電型複反射鏡アンテ
ナの側面図であり、同図(b)は正面図である。
FIG. 2A is a side view of the beam-fed double reflector antenna, and FIG. 2B is a front view.

【図3】同図(a)は上記ビーム給電型複反射鏡アンテ
ナの給電部を示す正面断面図であり、同図(b)は側面
断面図である。
FIG. 3A is a front sectional view showing a feed section of the beam-feeding double reflector antenna, and FIG. 3B is a side sectional view.

【図4】従来の地上局で使用されるビーム給電型複反射
鏡アンテナを示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a beam-fed double reflector antenna used in a conventional ground station.

【図5】従来のデータ中継衛星を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional data relay satellite.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 衛星構体 1a 地球指向面パネル 1b 東面パネル 1c 北面パネル 1d 南面パネル 10 主反射鏡 11 ブーム 20 周波数選択型副反射鏡 30 第一給電ホーン(Sバンド給電ホーン) 40 第二給電ホーン(Kaバンド給電ホーン) 41 支持部材 41a 軸受 50 給電部 51 外側鏡筒 52 内側鏡筒 53 Y軸平面鏡 54 X軸平面鏡 55 Y軸モータ 56 X軸モータ 60 受信機 70 送信機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Satellite structure 1a Earth-facing panel 1b East panel 1c North panel 1d South panel 10 Main reflector 11 Boom 20 Frequency selective type sub-reflector 30 First feeding horn (S-band feeding horn) 40 Second feeding horn (Ka band) Power supply horn) 41 support member 41a bearing 50 power supply unit 51 outer lens barrel 52 inner lens barrel 53 Y-axis plane mirror 54 X-axis plane mirror 55 Y-axis motor 56 X-axis motor 60 receiver 70 transmitter

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主反射鏡と、この主反射鏡の焦点前方に
配置され、アンテナが共用する複数の周波数のうち、低
い周波数の電波を透過するとともに、高い周波数を前記
主反射鏡に反射させる周波数選択型副反射鏡と、この周
波数選択型副反射鏡の背面側で、かつ、前記主反射鏡の
焦点に配置され、前記複数の周波数のうち低い周波数の
電波を放射する第一給電ホーンと、前記複数の周波数の
うち高い周波数の電波を放射する第二給電ホーンと、こ
の第二給電ホーンからの高い周波数の電波を、前記周波
数選択型副反射鏡に反射させる二枚の平面鏡を備えるビ
ーム給電型複反射鏡アンテナにおいて、 前記二枚の平面鏡を、二重に構成した鏡筒内へ、AZ軸
及びEL軸回りに回動自在に収納した ことを特徴とする
ビーム給電型複反射鏡アンテナ。
1. A main reflector, which is disposed in front of a focal point of the main reflector and transmits a low-frequency radio wave among a plurality of frequencies shared by an antenna and reflects a high frequency to the main reflector. A frequency-selection type sub-reflector, and a first power supply horn that is disposed on the back side of the frequency-selection type sub-reflector and at the focal point of the main reflection mirror and emits a radio wave of a lower frequency among the plurality of frequencies; A second power supply horn that emits a radio wave of a higher frequency among the plurality of frequencies, and two plane mirrors that reflect the radio wave of a higher frequency from the second power supply horn to the frequency-selective sub-reflector.
In the beam feeding type double reflector antenna, the two plane mirrors are placed in a double-structured lens barrel by the AZ axis.
And a beam-feeding double-reflecting mirror antenna housed rotatably about an EL axis .
【請求項2】 前記二重に構成した鏡筒が、AZ軸回り
に回動自在な外側鏡筒と、この外側鏡筒の内部において
EL軸回りに回動自在な内側鏡筒からなり、前記平面鏡
が内側鏡筒の内部上下方向に配設してある請求項1記載
のビーム給電型複反射鏡アンテナ。
2. The apparatus according to claim 2, wherein said double-barreled lens barrel is provided around an AZ axis.
The outer barrel that is rotatable to the inside and the inside of this outer barrel
An inner lens barrel that is rotatable about the EL axis;
2. The device according to claim 1, wherein the first and second members are arranged in a vertical direction inside the inner lens barrel.
Beam-fed double reflector antenna.
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