JP2885180B2 - 周波数共用アンテナ - Google Patents

周波数共用アンテナ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の周波数帯の
信号を一つのアンテナで受信する機能を必要とするVL
BI(超長基線電波干渉計)や電波天文用の周波数共用
アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の周波数帯の信号を一つのア
ンテナで受信する場合二つの手段が用いられてきた。第
1の手段は、複数の周波数帯の信号を同時に受信するア
ンテナを用いる手段であり、代表的なアンテナとして、
周波数共用放射給電部に応用される導波管分波方式を用
いたアンテナや集束ビーム給電系内の一枚または複数枚
の反射鏡を周波数選択板とした空間分波方式のアンテナ
がある。後者の例としては、例えば、特開昭58−92
104号公報に記載がある。第2の手段は、図3に示す
ように受信する周波数ごとの複数の放射給電部(9−1
〜9−3)をアンテナ開口前面にある給電部支持構造2
0内に収容し各一次放射器9をアンテナ焦点位置に設置
する駆動機構7により各一次放射器を切り替え設置する
手段である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した第1の手段で
ある導波管分波方式の場合には多重モード導波管を使用
する必要があり、高周波数においては不要高次モードの
発生によりパターン、利得、交差偏波特性が劣化してし
まう問題があった。また空間分波方式の場合には、周波
数選択板による損失により利得及び雑音温度の劣化が生
じる問題があった。
【0004】また第2の手段の放射給電部切り替え設置
方式の場合、複数の放射給電部を収容すると放射給電部
支持構造が大形化してしまいブロッキング能率が劣化し
てしまう結果を招く問題を有していた。
【0005】本発明の目的は以上説明した従来技術の問
題を解決するため、1台のアンテナで高周波数と低周波
数の信号受信を特性良く実現可能とし、小型、軽量化を
同時に達成する周波数共用アンテナを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】 本発明の周波数共用ア
ンテナは、回転放物面の1部で形成された主反射鏡と、
前記回転放物面の焦点(以下、第2焦点という)と同一
位置に焦点を有する回転楕円面の1部で形成される副反
射鏡と、低周波数帯で用いる場合に前記回転楕円面の他
の1つの焦点(以下、第1焦点という)の位置に設けて
低周波数帯で給電する低周波数給電部と、前記低周波数
帯で用いる場合に前記副反射鏡の背面に格納され、前記
低周波数帯よりも高い高周波数帯で用いる場合には前記
格納された位置から前記副反射鏡の中央部の小さな開口
部を通過し第2焦点の位置まで移動して高周波数帯で給
電を行う高周波数給電部と、前記高周波数給電部の移動
と位置決めを行う駆動機構とを有することを特徴とす
る。
【0007】また、複数の周波数帯の信号を1台のアン
テナで受信する周波数共用アンテナにおいて、前記複数
の周波数帯が2つの場合は、低周波数帯受信時に低周波
数給電部と、副反射鏡と、主反射鏡とによる第1の受信
手段と、高周波数帯受信時に前記第1の受信手段に加え
て前記副反射鏡の焦点に高周波給電部を備える第2の受
信手段を有し、前記複数の周波数帯が3以上の場合は、
低周波数帯受信時に周波数共用給電部と、副反射鏡と、
主反射鏡とによる第3の受信手段と、前記低周波数帯受
信時以外の他の高周波数帯受信時に、前記第3の受信手
段に加えて、前記副反射鏡の焦点に対応する高周波数帯
給電部を選択的に備える第4の受信手段を有する。
【0008】さらに、低周波数帯と高周波数帯の信号を
1台のアンテナで受信する周波数共用アンテナにおい
て、回転放物面の1部で形成される主反射鏡と、前記回
転放物面の焦点と同一位置に焦点(以下第2焦点とす
る)を有する回転楕円面の1部で形成される副反射鏡
と、前記回転楕円面の他の1つの焦点(以下第1焦点と
する)の位置に設けられ、前記低周波数帯で給電する低
周波給電部と、前記副反射鏡の背面から前記第2焦点の
位置まで移動し、前記高周波帯で給電する高周波給電部
と、前記高周波給電部の移動と位置決めを行う駆動機構
とを有する。
【0009】そして、3以上の周波数帯の信号を1つの
アンテナにて周波数共用アンテナにおいて、回転放物面
の1部で形成される主反射鏡と、前記回転放物面の焦点
と同一位置に焦点(以下第2焦点とする)を有する回転
楕円面の1部で形成される副反射鏡と、前記副反射鏡の
他の1つの焦点(以下第1焦点とする)の位置に設けら
れ、前記3以上の周波数帯のうち低周波数帯で給電する
低周波給電部と、前記副反射鏡の背面から前記第2焦点
の位置まで移動し、前記低周波数帯以外の複数の高周波
帯で給電する高周波数給電部と、前記複数の高周波給電
部の移動と位置決めを行う駆動機構とを有する。
【0010】以上説明したように、本発明の周波数共用
アンテナは、低周波数受信の際には主反射鏡、副反射鏡
及び主反射鏡の第1焦点の位置に設置された低周波数給
電部から成るグレゴリアンアンテナとして動作する。こ
の時高周波数給電部を副反射鏡の背面に格納する手段を
とる。
【0011】一方、高周波数受信の際には、高周波数給
電部を副反射鏡の第2焦点へ駆動機構により副反射鏡の
中央開口部を通過させ移動設置する手段をとる。また駆
動機構は高周波数給電部の位置を検出し第2焦点へ正確
に設置する手段を有する。
【0012】この結果、高周波数給電部が副反射鏡背面
に格納されている時は、低周波数給電部は副反射鏡、主
反射鏡とから成るブロッキング能率の高いグレゴリアン
アンテナとして動作することが出来る。また高周波数給
電部はリニアアクチュエータなどの小型、軽量な駆動機
構により第2焦点へ移動設置することが可能で、この場
合は主反射鏡と共にパラボラアンテナとして動作するこ
とが出来る。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は本発明
の実施の形態である周波数共用アンテナの断面図を示し
ている。また、図1(b)は、図1(a)の副反射鏡部
の拡大図である。図1に示された周波数共用アンテナ
は、回転放物面の1部から成る主反射鏡1、回転放物面
の焦点を第2焦点4とする回転楕円面の1部である副反
射鏡2、回転楕円面のもう1つの焦点である第1焦点3
を位相中心とする低周波数給電部5、副反射鏡2の背面
側から副反射鏡2の中央開口部8を通過して第2焦点4
へ位相中心を移動する高周波数給電部6及び高周波数給
電部6を移動させ位置決めを行う駆動機構7から構成さ
れる。
【0014】次に、本発明の実施例の動作について図1
(a)及び図1(b)を参照として詳細に説明する。
【0015】図1(a)は高周波数給電部6が副反射鏡
2の背面の駆動機構7により格納された状態を示してい
る。この場合低周波数給電部5が受信する電波信号は主
反射鏡1で反射され第2焦点4で一旦収束された後に副
反射鏡2に伝播しここで更に反射されて第1焦点3で収
束する。従ってこの場合はグレゴリアンアンテナとして
動作する。
【0016】副反射鏡2の中央開口部8の大きさは受信
周波数が十分高い周波数であるため波長が短く低周波数
給電部5の受信する周波数帯の波長に比し十分小さな開
口とすることができる。この結果、中央開口部8による
性能劣化を防止している。
【0017】また、図1(b)は高周波数給電部6の位
相中心が駆動機構7により第2焦点4へ移動した状態を
示している。この場合高周波数給電部6が受信する電波
信号は主反射鏡1で反射され第2焦点4で収束する。従
ってこの場合はパラボラアンテナとして動作する。
【0018】なお、駆動機構7は、例えばリニアアクチ
ュエータを用いて高周波給電部6を中央開口部を上下に
移動し、その位相中心を第2焦点で位置で停止させるこ
とも比較的容易にできる。
【0019】ここで、低周波数給電部5と高周波数給電
部6とは、例えば、前者をKuバンドの周波数帯の給電
部とし、後者をXバンドの周波数帯の給電部としてKu
バンドとXバンドの両者に対応できるようにする。この
ように周波数帯の違いで、2種類に分けられる。
【0020】以上示した実施の形態では周波数帯を低周
波数給電部と高周波数給電部の2つ分ける周波数共用ア
ンテナに関して説明した。
【0021】しかし、本発明の周波数共用アンテナは、
周波数帯を3以上に分割する構成にも適用しうる。
【0022】この3以上の周波数帯に分割する方法に関
して、本発明の他の実施の形態として図2(a),
(b)を参照して説明する。ここで、図2(a)は周波
数共用アンテナの他の実施の形態の断面図を示し、図2
(b)は図2(a)の副反射鏡部の拡大図を示してい
る。最初に、図2(a)は低周波数給電部15に導波管
分波方式を用いた周波数共用給電部を用い、かつ高周波
数給電器を複数搭載した高周波給電部16から構成をし
ている。低周波数給電部15の周波数共用給電部では特
性劣化の小なる使用周波数帯の組合わせの選択(例えば
S帯とX帯との組合わせ)、高周波数給電部16では使
用する給電部の選択機構10を付加することにより、3
以上の周波数帯を共用出来る周波数共用アンテナの実現
が可能となる。図2(b)は高周波数給電部16とその
駆動機構17、選択機構10の一例の構成を示すもので
ある。複数の高周波数給電部16のうち任意の1つが選
択機構10により中央開口部8へ移動された後、駆動機
構17により第2焦点へその位相中心が移動される。
【0023】ここで、駆動機構17としては、例えば歯
車21上に複数の高周波給電器をそれぞれ接続した複数
のリニアアクチュエータを搭載する。選択機構10の歯
車22によってその歯車21を回転させ、所定の高周波
数給電器を中央開口部8の位置へ回転移動させる。そし
て、該リニアアクチュエータの上下移動によって、所定
の高周波給電器を第2焦点の位置へ位置決めすることが
できる。
【0024】
【発明の効果】第1の効果は、高周波数、低周波数の給
電部を独立して使用するということである。これにより
特性の良い周波数共用アンテナの提供ができるようにな
る。
【0025】その理由は、高周波数給電部を副反射鏡側
に設置し格納可能とすることにより、低周波数受信時の
ブロッキング能率を最大限に高めることができるからで
ある。
【0026】第2の効果は、高周波数給電部を副反射鏡
側に設置することである。これにより、小型、軽量化が
可能となる。
【0027】その理由は、低周波数給電部に比し小型で
ある高周波数給電部のみを駆動するので、駆動機構が小
型、軽量化することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の周波数共用アンテナの実施の形
態を示す断面図である。 (b)図1(a)の副反射鏡の拡大図である。
【図2】(a)本発明の他の発明の実施の形態を示す断
面図である。 (b)図2(a)の副反射鏡の拡大図である。
【図3】従来の周波数共用アンテナの断面図である。
【符号の説明】
1 主反射鏡 2 副反射鏡 3 第1焦点 4 第2焦点 5,15 低周波数給電部 6,16 高周波数給電部 7,17 駆動機構 8 中央開口部 9 一次放射器 10 選択機構 11,20 給電部支持構造 21,22 歯車
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 19/18 - 19/19 H01Q 3/12 - 3/26

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転放物面の1部で形成された主反射鏡
    と、 前記回転放物面の焦点(以下、第2焦点という)と同一
    位置に焦点を有する回転楕円面の1部で形成される副反
    射鏡と、 低周波数帯で用いる場合に前記回転楕円面の他の1つの
    焦点(以下、第1焦点という)の位置に設けて低周波数
    帯で給電する低周波数給電部と、 前記低周波数帯で用いる場合に前記副反射鏡の背面に格
    納され、前記低周波数帯よりも高い高周波数帯で用いる
    場合には前記格納された位置から前記副反射鏡の中央部
    の小さな開口部を通過し第2焦点の位置まで移動して高
    周波数帯で給電を行う高周波数給電部と、 前記高周波数給電部の移動と位置決めを行う駆動機構と
    を有する ことを特徴とする周波数共用アンテナ。
  2. 【請求項2】前記低周波数帯で用いる場合はグレゴリア
    ンアンテナとして動作し、前記高周波数帯で用いる場合
    はパラボラアンテナとして動作することを特徴とする請
    求項1記載の周波数共用アンテナ。
  3. 【請求項3】前記駆動機構は、前記高周波数給電部にリ
    ニアアクチュエータを取り付け、前記高周波数給電部を
    前記開口部を上下に移動し、その位相中心が前記第2焦
    点の位置で停止することを特徴とする請求項1記載の
    波共用アンテナ。
  4. 【請求項4】前記低周波数給電部は、導波管分波方式を
    用いて異なる複数の低周波数帯に給電できる周波数共用
    給電部であることを特徴とする請求項1記載の周波数共
    用アンテナ。
  5. 【請求項5】前記高周波数給電部は、前記低周波数帯で
    用いる場合には前記副反射鏡の背面に複数の異なる高周
    波数帯に給電する複数の高周波数給電器をそれぞれリニ
    アアクチュエータを接続して歯車上に搭載して格納さ
    れ、前記高周波数帯で用いる場 合には前記歯車を回転さ
    せ所定の高周波数給電器を前記開口部の位置まで回転移
    動し前記リニアアクチュエータにて前記所定の高周波数
    給電器の位相中心が前記第2焦点に移動されることを特
    徴とする請求項1記載の周波数共用アンテナ。
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KR101477199B1 (ko) 2013-07-03 2014-12-29 (주)인텔리안테크놀로지스 멀티 밴드 스위칭 구조를 갖는 위성 통신용 안테나

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