JP3321589B2 - 衛星受信用アンテナの一次放射器及び衛星受信用コンバータ - Google Patents
衛星受信用アンテナの一次放射器及び衛星受信用コンバータInfo
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Description
ナの一次放射器及び衛星受信用コンバータに関する。
の複数衛星を1枚の反射鏡で受信する狭離隔用小口径マ
ルチビームアンテナでは、各衛星に対応する一次放射器
の間隔が狭く、通常のフレアホーンを使用した配列で
は、各フレアホーンが接触し、構造的に一次放射器が構
成できないという問題がある。例えば12GHz帯の4
°離隔2衛星を受信する45cmφのデュアルビームア
ンテナシステムの一次放射器を構成する場合、そのホー
ン間隔は約25mmとなる。このアンテナの一次放射器
を図14に示すように通常のフレアホーンで構成する
と、その開口径は約30mmとなり、構造的に構成でき
ない。このアンテナシステムを実現させるためには、一
次放射器の開口径を25mm以下となるように設定する
ことが必要となるが、EIAJ(日本電子機械工業会規
格)のWCI−120の円形導波管を使用すると、導波
管内径が17.475mmであるため、実質上ホーンの
フレア角は製品製作を考慮すると、0°近くになる。す
なわち、図15に示すような円形導波管切断開口のホー
ンとなる。
次放射器の正面図、図14(b)は同図(a)のA−
A′断面図である。また、図15(a)は、従来の円形
導波管型一次放射器の正面図、図15(b)は同図
(a)のA−A′断面図である。
で、基板32上に設けられる。この基板32に形成され
るプリント配線により、円形導波管31の底面中央に位
置するように給電点33が設けられる。
器は、上記フレア付き導波管31に代えて円形導波管3
5を使用したもので、その他の構成は、図14のフレア
ホーン型一次放射器と同様に構成される。
性を図16に示す。反射鏡がオフセットの場合、一次放
射器の照射角は約40°である。図16の指向性は、反
射鏡照射の漏れ電力が大きく、また、反射鏡照射範囲内
で電界の凹凸も大きいため、アンテナ利得は低下する。
ーン開口径を小さくする方法や、同軸系の給電にて線状
アンテナを使用する方法、あるいは円形導波管給電型ポ
リロッドアンテナなど進行波型アンテナを一次放射器と
する方法などが考えられる。
法で一次放射器を構成した場合、給電点からの電流は、
ホーン開口端部や線状アンテナの地板端部から後方へ流
れ込み、一次放射器指向性は反射鏡に照射する以外の放
射が大きく、その結果、アンテナ利得の低下を招くこと
になる。
れたもので、狭離隔用小口径マルチビームアンテナにお
いて、利得低下の少ない一次放射器及び一次放射器一体
形衛星受信用コンバータを提供することを目的とする。
アンテナの一次放射器は、互いに近接して位置している
2個以上の複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信
する狭離隔用小口径マルチビームアンテナの一次放射器
において、各衛星に対応して狭い間隔で並設される2個
以上の円形導波管からなる一体構造の一次放射器開口部
と、これら複数の開口部の外周に共通に少なくとも1個
以上設けられる約1/4波長の深さを有するチョークと
を具備したことを特徴とする。
は理論的に無限大のインピーダンスとなり、開口面端部
より後方への電流を抑制することができ、一次放射器後
方への放射を防止して複数の衛星からの電波を効率良く
受信することが可能となる。
施形態を説明する。 (第1実施形態)図1(a)は本発明の第1実施形態に
係る衛星受信用小口径マルチビームアンテナの一次放射
器の正面図、図1(b)は同図(a)のA−A′断面図
である。
は所定長さの円形導波管で、数mmの間隔を保って一体
に設けられる。この円形導波管1a,1bにより一次放
射器開口部が形成される。そして、上記円形導波管1
a,1bの外周に約1/4波長程度の深さの溝からなる
第1のチョーク2aを形成し、更にその外周に第1のチ
ョーク2aと同様の第2のチョーク2bを形成してい
る。上記円形導波管1a,1b及びチョーク2a,2b
により一次放射器3が形成される。また、上記円形導波
管1a,1bの底部に基板4が配置される。この基板4
に形成されるプリント配線により、円形導波管1a,1
bの底面中央に位置するように給電点5が設けられる。
更に、一次放射器3の底面部に終端部6が形成される。
上記一次放射器3及び終端部6は、例えばアルミニウム
等を用いて構成される。
の4°離隔2衛星からの電波を受信する45cmデュア
ルビームアンテナシステムの一次放射器として用いる場
合、円形導波管1a,1bの内径が17.475mm、
その中心間隔が約25mmに設定される。
にチョーク2a,2bを形成することにより、円形導波
管1a,1bの開口面端部は理論的に無限大のインピー
ダンスとなり、開口面端部より後方への電流を抑制する
ことができ、一次放射器3の後方への放射を防ぐことが
できる。この結果、反射鏡から漏洩する電力が少なくな
り、通常のフレアホーンを使用した場合とほぼ同等のア
ンテナ利得を得ることができる。
のである。図16に示した従来の指向性と比較し、漏れ
電力や、反射鏡照射範囲内で電界の凹凸も改善されてい
る。この場合のアンテナ利得は、フレアホーンを使用し
た場合とほぼ同等となる。
る第1のチョーク2aは、図3に示すように円形導波管
1a,1bとの境界壁をインピーダンスマッチングのた
めに第2のチョーク2b側の壁より低く形成する場合も
ある。
1a,1bの代わりにフレア角の小さいホーン使用して
も、同様の効果を得ることができる。 (第2実施形態)次に本発明の第2実施形態について説
明する。
放射器3の正面図である。この第2実施形態は、上記第
1実施形態に係る一次放射器3において、第2のチョー
ク2bを取り去った例を示したものである。この第2実
施形態による一次放射器3では、第1実施形態における
図2の指向性までの改善は見られないが、アンテナ効率
で60%前後までは改善される。
発明の第3実施形態に係る一次放射器3の正面図であ
る。この第3実施形態に係る一次放射器3は、図2の指
向性で左右非対称となるのを防ぐために、チョーク2
(2a,2b,…)の形状を各円形導波管中心の円線上
で構成し、円の交わった部分を取り去った形状としたも
のである。
合の例、図6は第1及び第2のチョーク2a,2bを設
けた場合の例、図7は第1、第2及び第3のチョーク2
a,2b,2cを設けた場合の例を示したものである。
なお、図6に示した例では、外側に設けた第2のチョー
ク2bを第1実施形態の場合と同様の形状としたが、第
1のチョーク2aと同様に円形導波管中心の円線上で形
成してもよい。
本発明の第4実施形態に係る一次放射器3の正面図であ
る。この第3実施形態は、3衛星用の一次放射器3の構
成例について示したものである。
側に1つのチョーク2aを設けた場合の例を示したもの
である。図9は、円形導波管1a,1b,1cの外側に
1つのチョーク2aを設け、且つ、円形導波管1a,1
b,1cを衛星間の仰角差の相違から、「への字状」に
配列した場合の例を示したものである。例えば2つの円
形導波管1a,1bの配列の延長線上から開口部を各衛
星の仰角に合わせて「への字状」に配列する。
外側に2つのチョーク2a,2bを設け、且つ、円形導
波管1a,1b,1cを衛星間の仰角差に合わせて「へ
の字状」に配列した場合の例を示したものである。
第5実施形態に係る一次放射器の正面図、図11(b)
は同図(a)のA−A′断面図である。
ために円形導波管1a,1b内に誘電体10を装荷した
場合の例を示したものである。また、この例では、1つ
のチョーク2aを設けた場合について示してある。
第6実施形態に係る一次放射器の正面図、図12(b)
は同時(a)のA−A′断面図である。
イポール、ヘリカル、折れ線型アンテナ等の線状アンテ
ナ12を装着した場合の例を示したものである。すなわ
ち、アルミニウム等を用いて形成した地板11に、複数
例えば2つの円形状開口部13a,13bを数mmの間
隔を保って設け、この開口部13a,13bの中心部に
それぞれ線状アンテナ12を設ける。この線状アンテナ
12への給電は、地板11に設けた給電点5より行な
う。また、地板11には、上記開口部13a,13bの
外周にほぼ1/4波長の深さを有するチョーク2aを形
成する。
ナ12を設けた場合においても、前記各実施形態と同様
の効果を得ることができる。なお、上記第6実施形態で
は、1つのチョーク2を設けた場合について示したが、
前記各実施形態と同様に複数のチョークを形成しても良
いことは勿論である。
は、本発明に係る一次放射器3を用いて衛星受信用コン
バータ20を構成した場合の例を示したものである。図
13(a)はこの第7実施形態に係る衛星受信用コンバ
ータ20の正面図、図13(b)は同側面図である。
ンバータ本体を内蔵したケースで、アーム22を介して
反射鏡(図示せず)に取付けられる。このアーム22に
よるコンバータ支持部には、角度調整機構23が設けら
れ、長孔24とネジ25によりコンバータ20の取付け
角度が調整できるようになっている。そして、上記コン
バータケース21の一面、つまり、上記反射鏡に対向す
る面には、前記各実施形態で示した一次放射器3が取付
けられる。
星受信用コンバータ20を構成することにより、1つの
コンバータ20で複数の衛星からの電波を受信でき、且
つ、小型化を図ることができる。
個以上のフレア角の小さいホーン又は円形導波管の一体
構造とし、その周囲に約1/4波長のチョークを1つも
しくは複数設けるようにしたので、開口面端部は理論的
に無限大のインピーダンスとなり、開口面端部より後方
への電流を抑制することができ、一次放射器後方への放
射を防ぐことができ、複数の衛星からの電波を効率良く
受信することができる。
用アンテナの一次放射器の正面図、(b)は同図(a)
のA−A′断面図。
図。
正面図。
テナの一次放射器の正面図。
テナの一次放射器の正面図。
正面図。
示す正面図。
テナの一次放射器の正面図。
正面図。
を示す正面図。
受信用アンテナの一次放射器の正面図、(b)は同図
(a)のA−A′断面図。
受信用アンテナの一次放射器の正面図、(b)は同図
(a)のA−A′断面図。
信用コンバータの構成を示す正面図、(b)は同側面
図。
正面図、(b)は同図(a)のA−A′断面図。
面図、(b)は同図(a)のA−A′断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 互いに近接して位置している2個以上の
複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信する狭離隔
用小口径マルチビームアンテナの一次放射器において、 各衛星に対応して狭い間隔で並設される2個以上の円形
導波管からなる一体構造の一次放射器開口部と、これら
複数の開口部の外周に共通に少なくとも1個以上設けら
れる約1/4波長の深さを有するチョークとを具備した
ことを特徴とする衛星受信用アンテナの一次放射器。 - 【請求項2】 互いに近接して位置している2個以上の
複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信する狭離隔
用小口径マルチビームアンテナの一次放射器において、 各衛星に対応して狭い間隔で並設される2個以上の円形
導波管からなる一体構造の一次放射器開口部と、これら
の各開口部内に設けられるビーム収束用の誘電体と、前
記複数の開口部の外周に共通に少なくとも1個以上設け
られる約1/4波長の深さを有するチョークとを具備し
たことを特徴とする衛星受信用アンテナの一次放射器。 - 【請求項3】 互いに近接して位置している3個以上の
複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信する狭離隔
用小口径マルチビームアンテナの一次放射器において、 各衛星に対応して狭い間隔で並設される3個以上の円形
導波管からなる一体構造の一次放射器開口部と、これら
複数の開口部の外周に共通に少なくとも1個以上設けら
れる約1/4波長の深さを有するチョークとを具備し、
前記複数の一次放射器開口部をそれぞれ対応する衛星の
仰角に合わせて配列したことを特徴とする衛星受信用ア
ンテナの一次放射器。 - 【請求項4】 互いに近接して位置している2個以上の
複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信する狭離隔
用小口径マルチビームアンテナの一次放射器において、 各衛星に対応して狭い間隔で並設される2個以上の円形
導波管からなる一体構造の一次放射器開口部と、これら
の各開口部内に設けられる線状アンテナと、前記複数の
開口部の外周に共通に少なくとも1個以上設けられる約
1/4波長の深さを有するチョークとを具備したことを
特徴とする衛星受信用アンテナの一次放射器。 - 【請求項5】 互いに近接して位置している2個以上の
複数の衛星からの信号を1枚の反射鏡で受信する狭離隔
用小口径マルチビームアンテナの一次放射器において、 各衛星に対応して狭い間隔で並設される2個以上の円形
導波管からなる一体構造の一次放射器開口部と、これら
複数の開口部の外周に共通に設けられる約1/4波長の
深さを有する第1及び第2のチョークとを具備し、 前記一次放射器開口部に近接して位置する第1のチョー
クは、一次放射器開口部との境界壁をインピーダンスマ
ッチングのために外側に位置する第2のチョーク側の壁
より低く形成したことを特徴とする衛星受信用アンテナ
の一次放射器。 - 【請求項6】 請求項1ないし5の何れか記載の一次放
射器とコンバータ本体とを一体的に設けて構成したこと
を特徴とする衛星受信用コンバータ。
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