JP3038768B2 - 薄形アンテナ - Google Patents
薄形アンテナInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は反射鏡を用いたアンテナに関し、特に超高周
波の電波の送信或いは受信に使用するのに適した薄形ア
ンテナに関する。
波の電波の送信或いは受信に使用するのに適した薄形ア
ンテナに関する。
従来のこの種の反射鏡を用いたアンテナは例えば第８
図に示すような回転放物面の一部で構成された反射鏡６
の焦点11の近傍に開口部が位置する様に１次放射器３を
配置している。
図に示すような回転放物面の一部で構成された反射鏡６
の焦点11の近傍に開口部が位置する様に１次放射器３を
配置している。
送信の場合においては矢印で示すように一次放射器３
から放射された電波は反射鏡６で反射されて33の方向に
伝播する。
から放射された電波は反射鏡６で反射されて33の方向に
伝播する。
上述した従来のこの種の反射鏡を用いたアンテナでは
反射鏡の鏡面は通常、回転放物面の一部で形成されてお
り、この回転放物面の焦点距離をあまり小とすると、こ
の反射鏡の鏡面の曲率半径が小さくなり過ぎ、反射鏡の
製造が困難となること、アンテナの電気的特性が劣化す
ることなどのため、通常、反射鏡の焦点距離は反射鏡の
開口径の1/2以上とする必要がある。
反射鏡の鏡面は通常、回転放物面の一部で形成されてお
り、この回転放物面の焦点距離をあまり小とすると、こ
の反射鏡の鏡面の曲率半径が小さくなり過ぎ、反射鏡の
製造が困難となること、アンテナの電気的特性が劣化す
ることなどのため、通常、反射鏡の焦点距離は反射鏡の
開口径の1/2以上とする必要がある。
したがって、アンテナの奥行をあまり小とすることが
できず、このアンテナの設置のために多くの容積を必要
とする欠点があった。
できず、このアンテナの設置のために多くの容積を必要
とする欠点があった。
本発明は電気的特性を劣化することなく、このような
欠点を改善した奥行の少ない、すなわち容積占有率の少
ない薄形アンテナを提供することを目的としている。
欠点を改善した奥行の少ない、すなわち容積占有率の少
ない薄形アンテナを提供することを目的としている。
本発明は、厚さが使用電波の伝播波長のほぼ1/4であ
る誘電体で鏡面が回転放物面の一部である反射鏡を形成
し前記反射鏡の凹面側にリボン状で幅と厚さが前記使用
電波の波長に対して十分小なる複数個の導電体を前記使
用電波の波長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置し
また前記反射鏡が形成する鏡面の凸側の全面に導電体層
を形成した第１の反射鏡と、厚さがほぼ一様な誘電体で
回転双曲面の一部を鏡面とする反射鏡を形成し前記回転
双曲面の一部より成る鏡面の凹側または凸側の何れか一
方の鏡面上にリボン状で幅と厚さが前記使用電波の波長
に対して十分小なる複数個の導電体を前記使用電波の波
長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置した第２の反
射鏡と、１次放射器より成るアンテナにおいて、前記第
１の反射鏡の焦点と前記第２の反射鏡の凸面側の焦点と
を一致させ前記第２の反射鏡の凹面側の焦点を前記第１
の反射鏡の鏡面の近傍に位置するように前記第１の反射
鏡と前記第２の反射鏡とを配置し前記第２の反射鏡の凹
面側の焦点の近傍に前記一次放射器の開口が位置するよ
うにかつ前記一次放射器の電波の放射方向が前記第２の
反射鏡に向うように前記一次放射器を配置し前記第１の
反射鏡の凹面上に配置した前記リボン状の導電体の長手
方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交する平面上への
正射影と前記第２の反射鏡上に配置した前記リボン状の
導電体の長手方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交す
る平面への正射影との成す角度が45度となるように前記
第１の反射鏡上のリボン状の導電体と前記第２の反射鏡
上のリボン状の導電体を配置したことを特徴とする。
る誘電体で鏡面が回転放物面の一部である反射鏡を形成
し前記反射鏡の凹面側にリボン状で幅と厚さが前記使用
電波の波長に対して十分小なる複数個の導電体を前記使
用電波の波長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置し
また前記反射鏡が形成する鏡面の凸側の全面に導電体層
を形成した第１の反射鏡と、厚さがほぼ一様な誘電体で
回転双曲面の一部を鏡面とする反射鏡を形成し前記回転
双曲面の一部より成る鏡面の凹側または凸側の何れか一
方の鏡面上にリボン状で幅と厚さが前記使用電波の波長
に対して十分小なる複数個の導電体を前記使用電波の波
長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置した第２の反
射鏡と、１次放射器より成るアンテナにおいて、前記第
１の反射鏡の焦点と前記第２の反射鏡の凸面側の焦点と
を一致させ前記第２の反射鏡の凹面側の焦点を前記第１
の反射鏡の鏡面の近傍に位置するように前記第１の反射
鏡と前記第２の反射鏡とを配置し前記第２の反射鏡の凹
面側の焦点の近傍に前記一次放射器の開口が位置するよ
うにかつ前記一次放射器の電波の放射方向が前記第２の
反射鏡に向うように前記一次放射器を配置し前記第１の
反射鏡の凹面上に配置した前記リボン状の導電体の長手
方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交する平面上への
正射影と前記第２の反射鏡上に配置した前記リボン状の
導電体の長手方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交す
る平面への正射影との成す角度が45度となるように前記
第１の反射鏡上のリボン状の導電体と前記第２の反射鏡
上のリボン状の導電体を配置したことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す横断面図であり、第
２図は第１図中の反射鏡の鏡面相互間の関係を示す説明
図である。
２図は第１図中の反射鏡の鏡面相互間の関係を示す説明
図である。
第１図において、１は第１の反射鏡、２は第２の反射
鏡、３は１次放射器である。
鏡、３は１次放射器である。
第１の反射鏡１の鏡面は第２図に示した回転放物面13
の一部であり、第２の反射鏡２の鏡面は回転双曲面14の
一部である。
の一部であり、第２の反射鏡２の鏡面は回転双曲面14の
一部である。
回転双曲面14の二つの焦点F1とF2は何れも回転双曲面
14の中心軸12の上にある。この焦点F1は前述の回転双曲
面14の凸側の焦点であり、焦点F2は回転双曲面14の凹側
の焦点である。
14の中心軸12の上にある。この焦点F1は前述の回転双曲
面14の凸側の焦点であり、焦点F2は回転双曲面14の凹側
の焦点である。
また回転放物面13の焦点はこの回転放物面13の中心軸
11の上にある。
11の上にある。
この回転放物面13の焦点位置が前述した回転双曲面14
の焦点F1の位置と一致し、前述の焦点F2が前述した第１
の反射鏡１の付近の所望の場所に来るように。前述の第
１の反射鏡１と第２の反射鏡２とを配置する。
の焦点F1の位置と一致し、前述の焦点F2が前述した第１
の反射鏡１の付近の所望の場所に来るように。前述の第
１の反射鏡１と第２の反射鏡２とを配置する。
１次放射器３の開口部がほぼ前述した焦点F2に位置す
るように、また、電波の放射方向が第２の反射鏡２の方
を向くように１次放射器３を配置する。
るように、また、電波の放射方向が第２の反射鏡２の方
を向くように１次放射器３を配置する。
第３図は第２の反射鏡２の詳細を示す構成図で、第３
図（ａ）は第２の反射鏡２の正面図、第３図（ｂ）はそ
の側断面図である。第２の反射鏡２は誘電体15と、この
誘電体15の内側に薄いリボン状の導電体16を複数個垂直
方向に平行に短冊状に取りつける。これら各誘電体16相
互間の空隙幅は使用する電波の波長の1/2以下とする。
またこれら各導電体16の幅と厚さは使用波長に対して十
分小とする。これら導電体16が形成する面が前述した回
転双曲面14の一部となるように誘電体15を成形する。
図（ａ）は第２の反射鏡２の正面図、第３図（ｂ）はそ
の側断面図である。第２の反射鏡２は誘電体15と、この
誘電体15の内側に薄いリボン状の導電体16を複数個垂直
方向に平行に短冊状に取りつける。これら各誘電体16相
互間の空隙幅は使用する電波の波長の1/2以下とする。
またこれら各導電体16の幅と厚さは使用波長に対して十
分小とする。これら導電体16が形成する面が前述した回
転双曲面14の一部となるように誘電体15を成形する。
このような第２の反射鏡２の複数の導電体16の長手方
向に平行な電気力線EVを偏波方向とする電波が第３図
（ａ）の紙面の手前あるいは背部からこの第２の反射鏡
２に入射する場合、この電波は第２の反射鏡２によって
反射される。
向に平行な電気力線EVを偏波方向とする電波が第３図
（ａ）の紙面の手前あるいは背部からこの第２の反射鏡
２に入射する場合、この電波は第２の反射鏡２によって
反射される。
一方、この第２の反射鏡２に導電体16の長手方向に対
して直交する電気力線EHを偏波方向とする電波が入射す
るときはこの電波は第２の反射鏡２を透過する。すなわ
ち、第２の反射鏡２は導電体16の長手方向に平行に偏波
した電波に対して反射鏡として動作し、導電体16の長手
方向に直交する偏波を持っ電波に対しては反射鏡として
の動作をせず、単に透過させるのみである。
して直交する電気力線EHを偏波方向とする電波が入射す
るときはこの電波は第２の反射鏡２を透過する。すなわ
ち、第２の反射鏡２は導電体16の長手方向に平行に偏波
した電波に対して反射鏡として動作し、導電体16の長手
方向に直交する偏波を持っ電波に対しては反射鏡として
の動作をせず、単に透過させるのみである。
第４図は第１の反射鏡１の詳細を示す構成図であっ
て、第４図（ａ）は第１の反射鏡１の正面図、第４図
（ｂ）は側断面図である。第１の反射鏡１は誘電体17
と、この誘電体17の凹面側に取つけられたリボン状の複
数枚の導電体18と、凸面側に取りつけらた導電体層19よ
り成る膜、例えば金属膜とから構成される。リボン状の
各導電体18の幅と厚さは使用波長に対して十分小とし、
各導電体18間の空隙は使用波長の1/2以下とすればよ
い。また、これら導電体18と導電体層19間の間隔は誘電
体17内を伝播する電波の伝播波長のほぼ1/4とすればよ
い。これら導電体18の長手の方向はつぎのように設定す
ればよい、すなわち、回転放物面の中心軸11に直行する
平面上に、この導電体18を正射影したときの直線と、こ
の平面上に前述の第２の反射鏡２の導電体16の長手方向
を正射影したときできる直線との成す角度が45度になる
ように誘電体17上に複数の導電体18を配置する。これら
の導電体18の作る面が前述した回転放物面13の一部とな
るように誘電体17を成形する。
て、第４図（ａ）は第１の反射鏡１の正面図、第４図
（ｂ）は側断面図である。第１の反射鏡１は誘電体17
と、この誘電体17の凹面側に取つけられたリボン状の複
数枚の導電体18と、凸面側に取りつけらた導電体層19よ
り成る膜、例えば金属膜とから構成される。リボン状の
各導電体18の幅と厚さは使用波長に対して十分小とし、
各導電体18間の空隙は使用波長の1/2以下とすればよ
い。また、これら導電体18と導電体層19間の間隔は誘電
体17内を伝播する電波の伝播波長のほぼ1/4とすればよ
い。これら導電体18の長手の方向はつぎのように設定す
ればよい、すなわち、回転放物面の中心軸11に直行する
平面上に、この導電体18を正射影したときの直線と、こ
の平面上に前述の第２の反射鏡２の導電体16の長手方向
を正射影したときできる直線との成す角度が45度になる
ように誘電体17上に複数の導電体18を配置する。これら
の導電体18の作る面が前述した回転放物面13の一部とな
るように誘電体17を成形する。
第５図（ａ）は第１の反射鏡１を正面から見た部分拡
大図であり、第５図（ｂ）はこの第１の反射鏡１の側断
面の拡大図である。
大図であり、第５図（ｂ）はこの第１の反射鏡１の側断
面の拡大図である。
Ｅは第１の反射鏡１への入射波の電界ベクトルを示
す。この電界ベクトルＥの方向は導電体18の長手方向と
45度の角度を成している。この電界ベクトルＥは導電体
18の長手方向と直交する電界成分ベクトルE1と導電体18
の長手方向と平行な電界成分ベクトルE2に分解すること
ができる。この各電界成分ベクトルE1とE2の大きさは相
等しい。上述した電界ベクトル成分E1は誘電体17内に入
り導電体層19で反射されて電界の向きが逆向きすなわ
ち、位相が180度反射により遅れて再び導電体18迄戻
る、この導電体18まで戻って来た電界成分ベクトルをER
1とする。このように電界成分ベクトルE1は導電体18か
ら導電体層19に達し、再び導電体18へ戻る迄に1/2波長
だけ誘電体17内を伝播するから、その間に電気的に位相
は180度だけ遅れる、したがって、前述した入射電界ベ
クトル成分E1に対して反射電界ベクトル成分ER1の位相
差は360度すなわち同相となる。
す。この電界ベクトルＥの方向は導電体18の長手方向と
45度の角度を成している。この電界ベクトルＥは導電体
18の長手方向と直交する電界成分ベクトルE1と導電体18
の長手方向と平行な電界成分ベクトルE2に分解すること
ができる。この各電界成分ベクトルE1とE2の大きさは相
等しい。上述した電界ベクトル成分E1は誘電体17内に入
り導電体層19で反射されて電界の向きが逆向きすなわ
ち、位相が180度反射により遅れて再び導電体18迄戻
る、この導電体18まで戻って来た電界成分ベクトルをER
1とする。このように電界成分ベクトルE1は導電体18か
ら導電体層19に達し、再び導電体18へ戻る迄に1/2波長
だけ誘電体17内を伝播するから、その間に電気的に位相
は180度だけ遅れる、したがって、前述した入射電界ベ
クトル成分E1に対して反射電界ベクトル成分ER1の位相
差は360度すなわち同相となる。
一方、入射電界ベクトルＥの内の導電体18の長手方向
に平行な電界ベクトル成分E2は導電体18で反射され、誘
電体17内には入らない、この電界ベクトル成分E2は導電
体18で反射されるとき、ベクトルの向きが逆、すなわ
ち、位相が180度電界ベクトル成分E2より遅れる、この
導電体18で反射された電界ベクトル成分をER2とする。
に平行な電界ベクトル成分E2は導電体18で反射され、誘
電体17内には入らない、この電界ベクトル成分E2は導電
体18で反射されるとき、ベクトルの向きが逆、すなわ
ち、位相が180度電界ベクトル成分E2より遅れる、この
導電体18で反射された電界ベクトル成分をER2とする。
今迄説明した電界ベクトル成分ER1とER2とを合成した
ものがこの第１の反射鏡１から反射される電界ベクトル
ERとなるから、入射電界ベクトルＥと反射電界ベクトル
ERは互に直交することになる。すなわち、入射電界ベク
トルＥが垂直偏波であれば反射電界ベクトルERは水平偏
波となる。
ものがこの第１の反射鏡１から反射される電界ベクトル
ERとなるから、入射電界ベクトルＥと反射電界ベクトル
ERは互に直交することになる。すなわち、入射電界ベク
トルＥが垂直偏波であれば反射電界ベクトルERは水平偏
波となる。
アンテナの電気的特性は可逆的であるから、送信と受
信の両方の動作の内、何れか一方の動作についてわかれ
ばよい。以下、アンテナを送信に用いる場合について説
明する。
信の両方の動作の内、何れか一方の動作についてわかれ
ばよい。以下、アンテナを送信に用いる場合について説
明する。
今迄説明してきたことから明らかなように、第１図お
よび第２図において、一次放射器３から垂直偏波の電波
を第２の反射鏡２に向って放射すれば、この電波は第２
の反射鏡２で反射される。この反射波は焦点F1から直接
第１の反射鏡に入射する電波と同方向に向う。この第２
の反射鏡からの反射波は第１の反射鏡１によって再び反
射される、この再反射波は前述した第１の反射鏡１で水
平偏波の電波となって、前述の第２の反射鏡２に再入射
するが、この入射波は水平偏波なのでこの第２の反射鏡
２を今度は透過し、回転放物面の中心軸11と平行な方向
33に沿って伝播する。
よび第２図において、一次放射器３から垂直偏波の電波
を第２の反射鏡２に向って放射すれば、この電波は第２
の反射鏡２で反射される。この反射波は焦点F1から直接
第１の反射鏡に入射する電波と同方向に向う。この第２
の反射鏡からの反射波は第１の反射鏡１によって再び反
射される、この再反射波は前述した第１の反射鏡１で水
平偏波の電波となって、前述の第２の反射鏡２に再入射
するが、この入射波は水平偏波なのでこの第２の反射鏡
２を今度は透過し、回転放物面の中心軸11と平行な方向
33に沿って伝播する。
これ迄の説明では、水平偏波を放射する場合について
説明したが、本発明のアンテナは任意の方向の直線偏波
を持つ電波を放射できることは明らかである。すなわ
ち、回転放物面の中心軸11と直交する平面上に第２の反
射鏡２の導電体16の長手方向を正射影したものの方向が
所望の偏波の方向と直交するように導電体16を配置し、
前述した平面上に第１の反射鏡１の導電体18の長手方向
を正射影したものが前述した導電体16の長手方向の正射
影したものと45度の角度を成すように導電体18を配置
し、一次放射器３から放射する電波の偏波の方向を第２
の反射鏡２の導電体16の長手方向と直交するように一次
放射器３を調節すればよい。
説明したが、本発明のアンテナは任意の方向の直線偏波
を持つ電波を放射できることは明らかである。すなわ
ち、回転放物面の中心軸11と直交する平面上に第２の反
射鏡２の導電体16の長手方向を正射影したものの方向が
所望の偏波の方向と直交するように導電体16を配置し、
前述した平面上に第１の反射鏡１の導電体18の長手方向
を正射影したものが前述した導電体16の長手方向の正射
影したものと45度の角度を成すように導電体18を配置
し、一次放射器３から放射する電波の偏波の方向を第２
の反射鏡２の導電体16の長手方向と直交するように一次
放射器３を調節すればよい。
今迄、第２の反射鏡２の導電体16がこの第２の反射鏡
２の凹面上に配置された場合について説明して来たがこ
の導電体16を第２の反射鏡２の凸面側に配置してもよい
ことは明らかである。
２の凹面上に配置された場合について説明して来たがこ
の導電体16を第２の反射鏡２の凸面側に配置してもよい
ことは明らかである。
また、今迄の説明では、回転放物面の中心軸11を含ま
ない所に第２の反射鏡２と第１の反射鏡１とを配置した
が、第２の反射鏡２と第１の反射鏡１とを回転放物面の
中心軸11まわりに対称な開口面を持つように配置しても
よいことは明らかである。
ない所に第２の反射鏡２と第１の反射鏡１とを配置した
が、第２の反射鏡２と第１の反射鏡１とを回転放物面の
中心軸11まわりに対称な開口面を持つように配置しても
よいことは明らかである。
第２の反射鏡２の誘電体15および第１の反射鏡１の誘
電体17としては例えばハニカム・コア状の中空の誘電体
を用いることもできる。
電体17としては例えばハニカム・コア状の中空の誘電体
を用いることもできる。
第６図は本発明の他の実施例を示す横断面図である。
この図において、第１の反射鏡１と第２の反射鏡２およ
び一次放射器３は第１図と同一である。前述の第２の反
射鏡２の凸面側の全面にシ−ト状のポ−ラライザ４を配
置し、円偏波電波の送受信を可能としたものである。
この図において、第１の反射鏡１と第２の反射鏡２およ
び一次放射器３は第１図と同一である。前述の第２の反
射鏡２の凸面側の全面にシ−ト状のポ−ラライザ４を配
置し、円偏波電波の送受信を可能としたものである。
シ−ト状のポ−ラライザ４としては、例えば、アイイ
−イ−イ−・トランザクション・オン・アンテナス・ア
ンド・プロパゲ−ション（IEEE Transaction on Antenn
as and Propagation），第AP−13,1965年,1月号の第３
頁−第７頁に発表された論文「円偏波用偏波変換器」
（A Wave Polarization Converter for Circular Polar
ization）に記載されているように、誘電体の基板状に
矩形状の薄い導電体を複数個配列し、これら矩形状の導
電体の間に導電体より成るワイヤを配置したシ−トを構
成単位とし、このシ−トを複数枚積層してシ−ト状のポ
−ラライザを形成するものが知られている。すなわち、
第７図（ａ）に部分平面図として示すように、矩形状の
薄い導電体より成るパッチ42を誘電体で構成されたシ−
ト状の基板41の上にフォト・エッチング法等により複数
個生成し、これらのパッチ42の一つの辺と平行に、これ
らパッチ42の間に複数本の導電性のワイヤ43を配置した
ものを１つの構成単位とし、複数枚のこのような構成単
位を重ね合わせてシ−ト状のポ−ラライザ４とする。前
述したワイヤ43の長手の方向と45度の角度を持つ方向に
電界が偏波した電波がこのポ−ラライザ４の面に垂直に
入射する場合を考える。前述した電波の電界ベクトルは
Ｅであり、電界ベクトルＥはさらに二つの互いに直交す
る電界ベクトル成分ECとELとに分解することができる。
パッチ42はこれらの電界ベクトル成分ECとELの両方に対
して容量性の素子として働く、またワイヤ43は電界ベク
トル成分ELに対して誘導性素子として動作するが、電界
ベクトル成分ECに対しては動作しない。従って、電界ベ
クトル成分ELに対してはパッチ42とワイア43とが合成的
に作用し並列共振回路として動作する。第７図（ｂ）は
基板41、パッチ42およびワイヤ43から成る構成単位を３
枚積層した場合の前述した電界ベクトル成分ECに対する
等価回路である。第７図（ｃ）は前述した電界ベクトル
成分ELに対する等価回路である。したがって、パッチ42
の各辺の大きさ、ワイヤ43の幅、パッチ42相互間の間
隔、基板41の厚さ等を使用する電波の波長に対して適当
に選定することにより、電界Ｅの方向に偏波した電波が
ポ−ラライザ４の面に垂直に入射し、ポ−ラライザ４を
透過すると、このポ−ラライザ４の中で電界ネクトル成
分ECに対して電界ベクトル成分ELの位相は相対的に90度
遅れとなる。すなわちポ−ラライザ４を透過した直線偏
波の電波は円偏波の電波に変換される。
−イ−イ−・トランザクション・オン・アンテナス・ア
ンド・プロパゲ−ション（IEEE Transaction on Antenn
as and Propagation），第AP−13,1965年,1月号の第３
頁−第７頁に発表された論文「円偏波用偏波変換器」
（A Wave Polarization Converter for Circular Polar
ization）に記載されているように、誘電体の基板状に
矩形状の薄い導電体を複数個配列し、これら矩形状の導
電体の間に導電体より成るワイヤを配置したシ−トを構
成単位とし、このシ−トを複数枚積層してシ−ト状のポ
−ラライザを形成するものが知られている。すなわち、
第７図（ａ）に部分平面図として示すように、矩形状の
薄い導電体より成るパッチ42を誘電体で構成されたシ−
ト状の基板41の上にフォト・エッチング法等により複数
個生成し、これらのパッチ42の一つの辺と平行に、これ
らパッチ42の間に複数本の導電性のワイヤ43を配置した
ものを１つの構成単位とし、複数枚のこのような構成単
位を重ね合わせてシ−ト状のポ−ラライザ４とする。前
述したワイヤ43の長手の方向と45度の角度を持つ方向に
電界が偏波した電波がこのポ−ラライザ４の面に垂直に
入射する場合を考える。前述した電波の電界ベクトルは
Ｅであり、電界ベクトルＥはさらに二つの互いに直交す
る電界ベクトル成分ECとELとに分解することができる。
パッチ42はこれらの電界ベクトル成分ECとELの両方に対
して容量性の素子として働く、またワイヤ43は電界ベク
トル成分ELに対して誘導性素子として動作するが、電界
ベクトル成分ECに対しては動作しない。従って、電界ベ
クトル成分ELに対してはパッチ42とワイア43とが合成的
に作用し並列共振回路として動作する。第７図（ｂ）は
基板41、パッチ42およびワイヤ43から成る構成単位を３
枚積層した場合の前述した電界ベクトル成分ECに対する
等価回路である。第７図（ｃ）は前述した電界ベクトル
成分ELに対する等価回路である。したがって、パッチ42
の各辺の大きさ、ワイヤ43の幅、パッチ42相互間の間
隔、基板41の厚さ等を使用する電波の波長に対して適当
に選定することにより、電界Ｅの方向に偏波した電波が
ポ−ラライザ４の面に垂直に入射し、ポ−ラライザ４を
透過すると、このポ−ラライザ４の中で電界ネクトル成
分ECに対して電界ベクトル成分ELの位相は相対的に90度
遅れとなる。すなわちポ−ラライザ４を透過した直線偏
波の電波は円偏波の電波に変換される。
したがって、第６図に示すように、シ−ト状のポ−ラ
ライザ４を第２の反射鏡２の凸面側に全面に亘り配置
し、かつ、第２の反射鏡２の導電体16の長手方向とポ−
ラライザ４のパッチ42の何れかの辺の方向とのなす角度
が45度になるように設定すれば、本発明のアンテナを左
旋回或いは右旋回の円偏波の電波の送信或いは受信用の
アンテナとして用いることができる。
ライザ４を第２の反射鏡２の凸面側に全面に亘り配置
し、かつ、第２の反射鏡２の導電体16の長手方向とポ−
ラライザ４のパッチ42の何れかの辺の方向とのなす角度
が45度になるように設定すれば、本発明のアンテナを左
旋回或いは右旋回の円偏波の電波の送信或いは受信用の
アンテナとして用いることができる。
また、受信周波数変換部５を一次放射器３に直結する
ことにより、本発明のアンテナを受信用に用いる場合、
給電系の損失を小として雑音の少ない電波を受信するこ
とができる。
ことにより、本発明のアンテナを受信用に用いる場合、
給電系の損失を小として雑音の少ない電波を受信するこ
とができる。
以上説明したように、本発明は入射した電波の偏波の
方向を90度回転して反射する回転放物面の一部を鏡面と
する第１の反射鏡と互いに直交する偏波成分の内の一方
の偏波成分の電波を反射し、他方の偏波成分の電波を透
過する回転双曲面の一部を鏡面とする第２の反射鏡とを
組合わせることにより一次放射器を前述した第１の反射
鏡の近傍に配置することを可能とし、電気的特性を劣化
させることなく、全体とし奥行きの少ない体積占有率の
小なる薄形のアンテナを得ることができる。
方向を90度回転して反射する回転放物面の一部を鏡面と
する第１の反射鏡と互いに直交する偏波成分の内の一方
の偏波成分の電波を反射し、他方の偏波成分の電波を透
過する回転双曲面の一部を鏡面とする第２の反射鏡とを
組合わせることにより一次放射器を前述した第１の反射
鏡の近傍に配置することを可能とし、電気的特性を劣化
させることなく、全体とし奥行きの少ない体積占有率の
小なる薄形のアンテナを得ることができる。
第１図は本発明の実施例を示す横断面図、第２図は第１
図に示した構成素子の相互の関係を示す説明図、第３図
（ａ），（ｂ）は第１図の第２の反射鏡の構成図、第４
図（ａ），（ｂ）は第１図の第１の反射鏡の構成図、第
５図（ａ），（ｂ）は第１図の第１の反射鏡の動作を説
明するためのそれぞれ部分拡大図と部分断面拡大図、第
６図は本発明の他の実施例を示す横断面図、第７図
（ａ）は第６図中のポ−ラライザの部分平面図、第７図
（ｂ），（ｃ）は第６図中のポ−ラライザの等価回路
図、第８図は従来のこの種アンテナの横断面図である。 １……第１の反射鏡、２……第２の反射鏡、３……一次
放射器、４……ポ−ラライザ。
図に示した構成素子の相互の関係を示す説明図、第３図
（ａ），（ｂ）は第１図の第２の反射鏡の構成図、第４
図（ａ），（ｂ）は第１図の第１の反射鏡の構成図、第
５図（ａ），（ｂ）は第１図の第１の反射鏡の動作を説
明するためのそれぞれ部分拡大図と部分断面拡大図、第
６図は本発明の他の実施例を示す横断面図、第７図
（ａ）は第６図中のポ−ラライザの部分平面図、第７図
（ｂ），（ｃ）は第６図中のポ−ラライザの等価回路
図、第８図は従来のこの種アンテナの横断面図である。 １……第１の反射鏡、２……第２の反射鏡、３……一次
放射器、４……ポ−ラライザ。
Claims (2)
- 【請求項１】厚さが使用電波の伝播波長のほぼ1/4であ
る誘導体で鏡面が回転放物面の一部である反射鏡を形成
し前記反射鏡の凹面側にリボン状で幅と厚さが前記使用
電波の波長に対して十分小なる複数個の導電体を前記使
用電波の波長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置し
また前記反射鏡が形成する鏡面の凸側の全面に導電体層
を形成した第１の反射鏡と、厚さがほぼ一様な誘電体で
回転双曲面の一部を鏡面とする反射鏡を形成し前記回転
双曲面の一部より成る鏡面の凹側または凸側の何れか一
方の鏡面上にリボン状で幅と厚さが前記使用電波の波長
に対して十分小なる複数個の導電体を前記使用電波の波
長の1/2以下の空隙を持って短冊状に配置した第２の反
射鏡と、１次放射器より成るアンテナにおいて、前記第
１の反射鏡の焦点と前記第２の反射鏡の凸面側の焦点と
を一致させ前記第２の反射鏡の凹面側の焦点を前記第１
の反射鏡の鏡面の近傍に位置するように前記第１の反射
鏡と前記第２の反射鏡とを配置し前記第２の反射鏡の凹
面側の焦点の近傍に前記一次放射器の開口が位置するよ
うにかつ前記一次放射器の電波の放射方向が前記第２の
反射鏡に向うように前記一次放射器を配置し前記第１の
反射鏡の凹面上に配置した前記リボン状の導電体の長手
方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交する平面上への
正射影と前記第２の反射鏡上に配置した前記リボン状の
導電体の長手方向の前記第１の反射鏡の中心軸と直交す
る平面への正射影との成す角度が45度となるように前記
第１の反射鏡上のリボン状の導電体と前記第２の反射鏡
上のリボン状の導電体を配置したことを特徴とする薄形
アンテナ。 - 【請求項２】請求項１記載の薄形アンテナの第２の反射
鏡の凸側の鏡面上の全面にわたってシ−ト状のポ−ララ
イザを配置したことを特徴とする薄形アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078016A JP3038768B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄形アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078016A JP3038768B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄形アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277002A JPH03277002A (ja) | 1991-12-09 |
| JP3038768B2 true JP3038768B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13650001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078016A Expired - Lifetime JP3038768B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄形アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038768B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3801831B2 (ja) | 2000-02-04 | 2006-07-26 | 三菱電機株式会社 | レーダ用アンテナ |
| US6426722B1 (en) * | 2000-03-08 | 2002-07-30 | Hrl Laboratories, Llc | Polarization converting radio frequency reflecting surface |
| JP2006311421A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 偏波変換器及びそれを用いたアンテナ装置 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2078016A patent/JP3038768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03277002A (ja) | 1991-12-09 |
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