JP3172123B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビーム走査を機械
的に行う機械走査式のアンテナ装置に関する。
的に行う機械走査式のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械走査式のレーダ装置（アンテナ装
置）は、レーダ装置自体を回転させるものやロータリー
ジョイント等を用いて一次放射器以降を回転させるもの
等が知られている。また、ＵＳＰ５５７９０２１には、
機械走査式のアンテナ装置に平行放射器を組み合わせた
ものが記載されている。
置）は、レーダ装置自体を回転させるものやロータリー
ジョイント等を用いて一次放射器以降を回転させるもの
等が知られている。また、ＵＳＰ５５７９０２１には、
機械走査式のアンテナ装置に平行放射器を組み合わせた
ものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一次放
射器以降を回転させる構造のアンテナ装置は、リフレク
タアンテナ，パラボラアンテナ，レンズアンテナ等の比
較的重量を有するものを回転駆動する必要がある。この
ため、駆動用のモータが大型になると共に、長期間にわ
たって信頼性を確保することが困難となる。
射器以降を回転させる構造のアンテナ装置は、リフレク
タアンテナ，パラボラアンテナ，レンズアンテナ等の比
較的重量を有するものを回転駆動する必要がある。この
ため、駆動用のモータが大型になると共に、長期間にわ
たって信頼性を確保することが困難となる。
【０００４】そこで、本発明者は、二次放射器であるレ
ンズアンテナ２の焦点からオフセットさせた位置に反射
板１３を配置し、この反射板１３を回転または揺動させ
ることによって、高周波ビーム（レーダビーム）を走査
させるようにした図８のアンテナ装置１１を考案して、
各種試験を行った。なお、図８において、符号４は例え
ばミリ波帯の高周波信号の送受信機、符号５は一次放射
器、符号６は反射板１３を回転または揺動させるための
モータ等を備えた回動機構である。反射板１３の反射面
は常に平面である。
ンズアンテナ２の焦点からオフセットさせた位置に反射
板１３を配置し、この反射板１３を回転または揺動させ
ることによって、高周波ビーム（レーダビーム）を走査
させるようにした図８のアンテナ装置１１を考案して、
各種試験を行った。なお、図８において、符号４は例え
ばミリ波帯の高周波信号の送受信機、符号５は一次放射
器、符号６は反射板１３を回転または揺動させるための
モータ等を備えた回動機構である。反射板１３の反射面
は常に平面である。
【０００５】一般的にレンズアンテナは、ビーム発信源
をレンズアンテナの焦点に置いて使用することを前提と
して設計されている。このため、図８のアンテナ装置１
１では、ビーム走査角度によってビームパターンが異な
ることが判明した。
をレンズアンテナの焦点に置いて使用することを前提と
して設計されている。このため、図８のアンテナ装置１
１では、ビーム走査角度によってビームパターンが異な
ることが判明した。
【０００６】図７は、図８のアンテナ装置１１において
走査角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるかブ
ロードであるかの度合）との関係を示す説明図である。
図７に示すように、反射面が平面の反射板１３を揺動さ
せた場合は、走査角度によってビームパターンの鋭さが
変化している。レーダ装置において、ビームパターンの
鋭さが変化すると最大検出距離が短くなったり、方位分
解能が低下したりするので望ましくない。レンズアンテ
ナ２のレンズ形状を、ビーム走査角度に拘らず一定のビ
ームパターンが得られるような複雑な形状とすることも
考えられるが、複雑なレンズ形状のレンズアンテナは量
産的でない。
走査角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるかブ
ロードであるかの度合）との関係を示す説明図である。
図７に示すように、反射面が平面の反射板１３を揺動さ
せた場合は、走査角度によってビームパターンの鋭さが
変化している。レーダ装置において、ビームパターンの
鋭さが変化すると最大検出距離が短くなったり、方位分
解能が低下したりするので望ましくない。レンズアンテ
ナ２のレンズ形状を、ビーム走査角度に拘らず一定のビ
ームパターンが得られるような複雑な形状とすることも
考えられるが、複雑なレンズ形状のレンズアンテナは量
産的でない。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、その目的は、走査角度に拘らずほぼ一定
のビームパターンとすることを可能とするアンテナ装置
を提供することにある。
されたもので、その目的は、走査角度に拘らずほぼ一定
のビームパターンとすることを可能とするアンテナ装置
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアンテナ装
置は、一次放射器から放射されたビームを可動可能な反
射部で反射させてビームを走査させるアンテナ装置であ
って、アンテナ装置は反射部の可動位置に応じてビーム
の走査角度にかかわらず一定のビームパターンを保つよ
うに反射部の形状を変化させる変形手段を具備すること
を特徴とする。
置は、一次放射器から放射されたビームを可動可能な反
射部で反射させてビームを走査させるアンテナ装置であ
って、アンテナ装置は反射部の可動位置に応じてビーム
の走査角度にかかわらず一定のビームパターンを保つよ
うに反射部の形状を変化させる変形手段を具備すること
を特徴とする。
【０００９】 本発明に係るアンテナ装置は、ビームを送
信または受信する一次放射器と、この一次放射器から放
射されたビームを反射させる反射板と、この反射板を回
動駆動する回動機構と、を備えたアンテナ装置であっ
て、反射板は形状変化が可能な部材から成り、アンテナ
装置は反射板の回動に同期してビームの走査角度にかか
わらず一定のビームパターンを保つように反射板の形状
を変化させる変形手段を具備することを特徴とする。
信または受信する一次放射器と、この一次放射器から放
射されたビームを反射させる反射板と、この反射板を回
動駆動する回動機構と、を備えたアンテナ装置であっ
て、反射板は形状変化が可能な部材から成り、アンテナ
装置は反射板の回動に同期してビームの走査角度にかか
わらず一定のビームパターンを保つように反射板の形状
を変化させる変形手段を具備することを特徴とする。
【００１０】 本発明に係るアンテナ装置は、ビームを送
信または受信する一次放射器と、この一次放射器から放
射されたビームを反射させる反射板と、この反射板を回
動駆動する回動機構と、反射板により反射されたビーム
を収束させる二次放射器と、を備えたアンテナ装置であ
って、反射板は形状変化が可能な部材から成り、アンテ
ナ装置は反射板の回動に同期してビームの走査角度にか
かわらず一定のビームパターンを保つように反射板の形
状を変化させる変形手段を具備し、二次放射器はレンズ
又はパラボラアンテナから成ることを特徴とする。
信または受信する一次放射器と、この一次放射器から放
射されたビームを反射させる反射板と、この反射板を回
動駆動する回動機構と、反射板により反射されたビーム
を収束させる二次放射器と、を備えたアンテナ装置であ
って、反射板は形状変化が可能な部材から成り、アンテ
ナ装置は反射板の回動に同期してビームの走査角度にか
かわらず一定のビームパターンを保つように反射板の形
状を変化させる変形手段を具備し、二次放射器はレンズ
又はパラボラアンテナから成ることを特徴とする。
【００１１】 本発明に係るアンテナ装置では、一次放射
器から放射されたビームを反射させる反射板（反射部）
の形状をその回動位置（走査方向）に応じて変化させる
ことで、反射板（反射部）で反射されたビームのビーム
パターンを制御することができ、走査方向に拘らずほぼ
一定のビームパターンとすることが可能となる。
器から放射されたビームを反射させる反射板（反射部）
の形状をその回動位置（走査方向）に応じて変化させる
ことで、反射板（反射部）で反射されたビームのビーム
パターンを制御することができ、走査方向に拘らずほぼ
一定のビームパターンとすることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアンテ
ナ装置の構造を示す斜視図である。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアンテ
ナ装置の構造を示す斜視図である。
【００１３】 このアンテナ装置１は、二次放射器として
のレンズアンテナ２と、反射部である反射板３と、送受
信機４と、一次放射器５と、回動機構６と、図示しない
変形手段７とを備える。反射板３は、レンズアンテナ２
の焦点からオフセットさせた位置に配置している。回動
機構６は、モータと減速機構等を用いて構成している。
一次放射器５は、送受信機４から供給される送信信号に
基づいてビームを放射する。一次放射器５は、物標によ
って反射された信号を受信して、送受信機４へ供給す
る。なお、二次放射器として、パラボラアンテナや放射
プレートを用いてもよい。
のレンズアンテナ２と、反射部である反射板３と、送受
信機４と、一次放射器５と、回動機構６と、図示しない
変形手段７とを備える。反射板３は、レンズアンテナ２
の焦点からオフセットさせた位置に配置している。回動
機構６は、モータと減速機構等を用いて構成している。
一次放射器５は、送受信機４から供給される送信信号に
基づいてビームを放射する。一次放射器５は、物標によ
って反射された信号を受信して、送受信機４へ供給す
る。なお、二次放射器として、パラボラアンテナや放射
プレートを用いてもよい。
【００１４】 図２〜図４は反射板の形状変化例を示す説
明図である。反射板３は、反射面の形状が変化できる構
造としている。図２は、反射板３の中央板部３ａに対し
てその両側に開閉板部（可動板部）３ｂ，３ｃを開閉可
能に連結したものである。図３は、反射板３の両端の距
離を変化させて反射板３の曲率を変化できるようにした
ものである。図４は、反射板３の左右方向ならびに上下
方向の距離を変化させて反射板３の曲率を変化できるよ
うにしたものである。図３又は図４の反射板に対して
は、反射板３を挟持する変形手段（不図示）により挟持
力を加減することとしてもよい。
明図である。反射板３は、反射面の形状が変化できる構
造としている。図２は、反射板３の中央板部３ａに対し
てその両側に開閉板部（可動板部）３ｂ，３ｃを開閉可
能に連結したものである。図３は、反射板３の両端の距
離を変化させて反射板３の曲率を変化できるようにした
ものである。図４は、反射板３の左右方向ならびに上下
方向の距離を変化させて反射板３の曲率を変化できるよ
うにしたものである。図３又は図４の反射板に対して
は、反射板３を挟持する変形手段（不図示）により挟持
力を加減することとしてもよい。
【００１５】 図５は、図１の反射板に対する変形手段の
一構造例を示す説明図である。変形手段７は、図１に示
した回動機構６の回動軸６ａに固定されたアーム部材７
１と、アーム部材７１の左右両端部にそれぞれ固定され
たステッピングモータ７２Ｒ，７２Ｌと、このステッピ
ングモータ７２Ｒ，７２Ｌによって駆動されるカム７３
Ｒ，７３Ｌと、各開閉板部３ｂ，３ｃをカム７３Ｒ，７
３Ｌ側へ引っ張る戻しばね７４Ｒ，７４Ｌと、を備えて
なる。
一構造例を示す説明図である。変形手段７は、図１に示
した回動機構６の回動軸６ａに固定されたアーム部材７
１と、アーム部材７１の左右両端部にそれぞれ固定され
たステッピングモータ７２Ｒ，７２Ｌと、このステッピ
ングモータ７２Ｒ，７２Ｌによって駆動されるカム７３
Ｒ，７３Ｌと、各開閉板部３ｂ，３ｃをカム７３Ｒ，７
３Ｌ側へ引っ張る戻しばね７４Ｒ，７４Ｌと、を備えて
なる。
【００１６】 各開閉板部（可動板部）３ｂ，３ｃは、中
央板部３ａに図示しない蝶番等を介して開閉可能に接続
されている。なお、アーム部材７１は、反射板３の中央
板部３ａに固定されていてもよい。図示しない変形制御
手段は、反射板３の回動位置（またはビームの走査角
度）に対応して予め設定した開閉板部の開閉量となるよ
うに各ステッピングモータ７２Ｒ，７２Ｌを駆動する。
これにより、各カム７３Ｒ，７３Ｌによって各開閉板部
３ｂ，３ｃが開閉駆動されて、反射板３の形状が変化す
る。
央板部３ａに図示しない蝶番等を介して開閉可能に接続
されている。なお、アーム部材７１は、反射板３の中央
板部３ａに固定されていてもよい。図示しない変形制御
手段は、反射板３の回動位置（またはビームの走査角
度）に対応して予め設定した開閉板部の開閉量となるよ
うに各ステッピングモータ７２Ｒ，７２Ｌを駆動する。
これにより、各カム７３Ｒ，７３Ｌによって各開閉板部
３ｂ，３ｃが開閉駆動されて、反射板３の形状が変化す
る。
【００１７】 反射板３を所定の角度範囲に亘って揺動さ
せる構造では、各ステッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌの
駆動電力を可撓性のケーブルによって給電することが可
能である。反射板３を３６０度回転させる場合は、回動
機構６の回動軸６ａにスリップリング等を設けて各ステ
ッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌへ駆動電力を供給するよ
うにする。また、電池と無線受信機とを反射板３側に設
け、ステッピングモータ駆動指令信号を無線通信によっ
て供給して、ステッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌの運転
を制御するようにしてもよい。反射板３の中央板部３ａ
の反射面と回動軸６ａの軸方向とは平行に配置しない構
成としてもよい。
せる構造では、各ステッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌの
駆動電力を可撓性のケーブルによって給電することが可
能である。反射板３を３６０度回転させる場合は、回動
機構６の回動軸６ａにスリップリング等を設けて各ステ
ッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌへ駆動電力を供給するよ
うにする。また、電池と無線受信機とを反射板３側に設
け、ステッピングモータ駆動指令信号を無線通信によっ
て供給して、ステッピングモータ７２Ｒ，７３Ｌの運転
を制御するようにしてもよい。反射板３の中央板部３ａ
の反射面と回動軸６ａの軸方向とは平行に配置しない構
成としてもよい。
【００１８】 なお、反射板３を変形させるための動力は
モータの動力以外に、例えば反射板に液体を封入して流
体の圧力を利用して反射板３の形状を３次元的に変化さ
せてもよく、流体の重みを用いて重力により反射板３の
形状を変化させてもよい。また、反射板３をその中心軸
の周りに自転させ、それ自身の遠心力で反射板３の形状
を変化させてもよく、自転速度により形状の変化を制御
してもよい。更に、形状記憶合金を用いて反射板３の形
状を変化させてもよい。
モータの動力以外に、例えば反射板に液体を封入して流
体の圧力を利用して反射板３の形状を３次元的に変化さ
せてもよく、流体の重みを用いて重力により反射板３の
形状を変化させてもよい。また、反射板３をその中心軸
の周りに自転させ、それ自身の遠心力で反射板３の形状
を変化させてもよく、自転速度により形状の変化を制御
してもよい。更に、形状記憶合金を用いて反射板３の形
状を変化させてもよい。
【００１９】 図６は、本発明に係るアンテナ装置におけ
る走査角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるか
ブロードであるかの度合）との関係を示す説明図であ
る。走査角度に対応して反射板３の形状を変化させるこ
とで、図６に示すように、ビームパターンのシャープさ
（鋭さ）をほぼ一定に保つことが可能となる。一方、反
射面の形状が平面である反射板１３の場合は、図７に示
したように走査角度によってビームパターンが変化し、
これに伴ってビームパターンのシャープさ（鋭さ）が変
化する。なお、図６と図７において、横軸の走査角度
は、ビーム走査範囲の中心の走査角度を０度としてい
る。
る走査角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるか
ブロードであるかの度合）との関係を示す説明図であ
る。走査角度に対応して反射板３の形状を変化させるこ
とで、図６に示すように、ビームパターンのシャープさ
（鋭さ）をほぼ一定に保つことが可能となる。一方、反
射面の形状が平面である反射板１３の場合は、図７に示
したように走査角度によってビームパターンが変化し、
これに伴ってビームパターンのシャープさ（鋭さ）が変
化する。なお、図６と図７において、横軸の走査角度
は、ビーム走査範囲の中心の走査角度を０度としてい
る。
【００２０】 本発明に係るアンテナ装置１を車載用のレ
ーダ装置に適用する場合は、走査角度０度を車両の進行
方向とし、路側物（路側帯の物標）を探索できる程度に
走査範囲を設定するとともに、路側物を探索する走査角
度においてはビームパターンがブロードになるように反
射板３の形状を変化させるようにしてもよい。路側物を
探索する走査角度では、ビームパターンをブロードにす
ることで、近距離を探索範囲とすることができると共に
探索範囲を広げることができるため、近距離を広角で探
知することができる。反射板３の揺動範囲が一定であっ
ても、揺動範囲の両端部分でビームパターンをブロード
にすることで、反射板３の揺動範囲よりもさらに広い範
囲を探索することができる。
ーダ装置に適用する場合は、走査角度０度を車両の進行
方向とし、路側物（路側帯の物標）を探索できる程度に
走査範囲を設定するとともに、路側物を探索する走査角
度においてはビームパターンがブロードになるように反
射板３の形状を変化させるようにしてもよい。路側物を
探索する走査角度では、ビームパターンをブロードにす
ることで、近距離を探索範囲とすることができると共に
探索範囲を広げることができるため、近距離を広角で探
知することができる。反射板３の揺動範囲が一定であっ
ても、揺動範囲の両端部分でビームパターンをブロード
にすることで、反射板３の揺動範囲よりもさらに広い範
囲を探索することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアンテナ装
置によれば、走査角度（走査方向）に拘らずほぼ一定の
ビームパターンとすることが可能となる。また、特定の
走査角度に対してビームパターンをシャープにしたりブ
ロードにしたりすることが可能となる。
置によれば、走査角度（走査方向）に拘らずほぼ一定の
ビームパターンとすることが可能となる。また、特定の
走査角度に対してビームパターンをシャープにしたりブ
ロードにしたりすることが可能となる。
【図１】本発明のアンテナ装置の構造を示す簡易斜視図
【図２】図１の反射板の形状変化例を示す簡易説明図
【図３】図１の反射板の他の形状変化例を示す簡易説明
図
図
【図４】図１の反射板のさらに他の形状変化例を示す簡
易説明図
易説明図
【図５】変形手段の一構造例を示す簡易説明図
【図６】本発明のアンテナ装置における走査角度とビー
ムパターンの鋭さ（シャープであるかブロードであるか
の度合）との関係を示す簡易説明図
ムパターンの鋭さ（シャープであるかブロードであるか
の度合）との関係を示す簡易説明図
【図７】本発明と対比されるアンテナ装置における走査
角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるかブロー
ドであるかの度合）との関係を示す簡易説明図
角度とビームパターンの鋭さ（シャープであるかブロー
ドであるかの度合）との関係を示す簡易説明図
【図８】本発明と対比されるアンテナ装置の構造を示す
簡易斜視図
簡易斜視図
１，１１…アンテナ装置、２…二次放射器としてのレン
ズアンテナ、３，１３…反射部である反射板、４…送受
信機、５…一次放射器、６…回動機構、７…変形手段。
ズアンテナ、３，１３…反射部である反射板、４…送受
信機、５…一次放射器、６…回動機構、７…変形手段。
Claims (3)
- 【請求項１】 一次放射器から放射されたビームを可動
可能な反射部で反射させてビームを走査させるアンテナ
装置であって、 アンテナ装置は反射部の可動位置に応じてビームの走査
角度にかかわらず一定のビームパターンを保つように反
射部の形状を変化させる変形手段を具備することを特徴
とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 ビームを送信または受信する一次放射器
と、この一次放射器から放射されたビームを反射させる
反射板と、この反射板を回動駆動する回動機構と、を備
えたアンテナ装置であって、 反射板は形状変化が可能な部材から成り、 アンテナ装置は反射板の回動に同期してビームの走査角
度にかかわらず一定のビームパターンを保つように反射
板の形状を変化させる変形手段を具備することを特徴と
するアンテナ装置。 - 【請求項３】 ビームを送信または受信する一次放射器
と、この一次放射器から放射されたビームを反射させる
反射板と、この反射板を回動駆動する回動機構と、反射
板により反射されたビームを収束させる二次放射器と、
を備えたアンテナ装置であって、 反射板は形状変化が可能な部材から成り、 アンテナ装置は反射板の回動に同期してビームの走査角
度にかかわらず一定のビームパターンを保つように反射
板の形状を変化させる変形手段を具備し、 二次放射器はレンズ又はパラボラアンテナから成ること
を特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17463997A JP3172123B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17463997A JP3172123B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127036A JPH1127036A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3172123B2 true JP3172123B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=15982117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17463997A Expired - Fee Related JP3172123B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3172123B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524454A (ja) * | 2003-04-22 | 2006-10-26 | 株式会社ココモ・エムビー・コミュニケーションズ | アンテナ効率を向上する方法及び装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4156307B2 (ja) | 2002-09-09 | 2008-09-24 | 株式会社デンソー | レーダ装置、プログラム |
| JP3855898B2 (ja) | 2002-09-20 | 2006-12-13 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置および送受信装置 |
| JP4715643B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2011-07-06 | 日本軽金属株式会社 | 電波指向性制御装置 |
| JP5877894B2 (ja) | 2012-04-02 | 2016-03-08 | 古野電気株式会社 | アンテナ |
| JP6559737B2 (ja) * | 2017-06-21 | 2019-08-14 | ソフトバンク株式会社 | 無給電中継装置及び無線中継システム |
| WO2022118446A1 (ja) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | 日本電信電話株式会社 | 反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17463997A patent/JP3172123B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524454A (ja) * | 2003-04-22 | 2006-10-26 | 株式会社ココモ・エムビー・コミュニケーションズ | アンテナ効率を向上する方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1127036A (ja) | 1999-01-29 |
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