JP3945491B2 - Radio wave lens antenna device - Google Patents
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Description
この発明は、静止衛星や地上の固定アンテナからの放送・通信電波を受信、または、それらの衛星やアンテナに向けて電波を送信するのに用いるルーネベルグレンズを使用した電波レンズアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a radio wave lens antenna apparatus using a Luneberg lens that is used to receive broadcast / communication radio waves from geostationary satellites or ground fixed antennas or to transmit radio waves toward those satellites or antennas.
静止衛星との通信には、パラボラアンテナが一般的に用いられていたが、パラボラアンテナは、基本的には一方向からの電波にしか対応できない。また、設置に際して、縦方向(仰角)、横方向(方位角)、アンテナ面内方向の3軸を合わせる必要があって設定が非常に難しい上に、デッシュ面にかかる風圧加重をマストで受け支えるため耐風性にも劣り、強風時にマストがしなる等により受信障害を起こすこともある。また、強固なマストを設置するとコストや景観面での問題が生じ、日本に限らず欧米でも設置規制を受け易くなる。 Parabolic antennas are generally used for communication with geostationary satellites, but parabolic antennas can basically only deal with radio waves from one direction. In addition, it is necessary to match the three axes of the vertical direction (elevation angle), the horizontal direction (azimuth angle), and the in-plane direction of the antenna for installation, and the setting is very difficult, and the wind pressure load on the dish surface is supported by the mast. Therefore, the wind resistance is also inferior, and reception failure may occur due to mast bending during strong winds. In addition, if a strong mast is installed, problems in terms of cost and landscape arise, and it becomes easy to be subject to installation regulations not only in Japan but also in Europe and America.
これらの問題を解決するために、誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズの球の二分断面にレンズ径よりも大径の反射板を設け、その反射板を略垂直にして壁面などに取り付ける壁掛け方式の電波レンズアンテナ装置が、下記特許文献1、特許文献2に開示されている。
In order to solve these problems, a reflecting plate having a diameter larger than the lens diameter is provided on a bisected section of a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, and the reflecting plate is attached to a wall or the like so that the reflecting plate is substantially vertical. A wall-mounted radio wave lens antenna device is disclosed in
この特許文献1、特許文献2の電波レンズアンテナ装置は、設置時に、一次放射器の位置調整を簡単化する工夫を施しているが、静止衛星、特に複数の静止衛星との通信に用いる場合の設置調整については、まだ、工夫すべき点が残されていた。
The radio wave lens antenna devices of
即ち、半球状ルーネベルグレンズと反射板を組み合わせ、縦置き設置にして使用する電波レンズアンテナ装置は、設置する壁、ベランダ、柵等の方向情報を必要とするが、設置しようとする壁等がどちらに向いているかを現地で判断するのは容易でない。設置しようとする壁等が通信相手と正対していれば好都合であるが、そうでなければ通信相手との向きのずれに応じた一次放射器の位置調整が必要になる。特許文献1、2のアンテナ装置は、一次放射器の経度、緯度、向きを別々に調整してレンズの焦点に位置決めするようにしているため、その調整に手間がかかる。特に、複数の静止衛星に対応する場合は、壁の向きが不明なため各衛星の焦点位置を現地で探す必要があり、設置調整が困難なものになっている。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信相手の静止衛星が複数ある場合にも、それぞれの通信相手に対する一次放射器の位置合わせを簡単に行えるようにして設置時の作業負担を軽減し、耐風性の向上、景観の向上なども図れるようにした電波レンズアンテナ装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above, and even when there are a plurality of geostationary satellites of communication partners, it is possible to easily align the primary radiator with respect to each communication partner, and the work burden during installation is reduced. It is an object to provide a radio wave lens antenna apparatus that can reduce wind and improve wind resistance and scenery.
上記の課題を解決するため、この発明においては、以下に列挙する電波レンズアンテナ装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a radio wave lens antenna device listed below.
1):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、該一次放射器保持用のアームとを一体的に組み合わせてなる電波レンズアンテナ装置であり、前記反射板を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたとき、前記アームの保持部が前記レンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、前記一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となした電波レンズアンテナ装置。 1): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than a lens diameter provided in a bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at a focal point of the lens, and the primary A radio wave lens antenna device integrally combined with a radiator holding arm, and when the reflector is attached to an installation portion so as to be substantially perpendicular to the ground, the holding portion of the arm is the center of the lens The primary radiator can be moved along the surface of the lens on a plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens and on a semicircle centered on the axis. Radio lens antenna device made.
1-1):前記反射板を地面に対して垂直状態からθ度傾けて設置部に取り付け、この取り付けを行ったとき、前記アームの保持部を、レンズの中心を通る前記反射板の傾き方向に2θ度傾いた線を軸にして回転可能となし、前記一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となした電波レンズアンテナ装置。 1-1): The reflector is tilted by θ degrees from the vertical state with respect to the ground and attached to the installation portion. When this attachment is performed, the arm holding portion is tilted in the direction of the reflector passing through the center of the lens. The primary radiator can be rotated on a plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens and on a semicircle centered on the axis along the surface of the lens. Radio wave lens antenna device that can be moved.
1−2) :上記の装置のアームを、同軸上に配置される各アームの保持部の高さ位置を異ならせて複数本設け、アンテナ装置の設置位置と通信相手の位置情報から各アームに対する一次放射器のアーム長手方向取り付け位置を計算してその位置に一次放射器を固定し、各一次放射器を、アーム回転によりレンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつレンズの中心を通る前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となした電波レンズアンテナ装置。 1-2): A plurality of arms of the above-mentioned device are provided with different height positions of the holding portions of the respective arms arranged on the same axis, and the position of the antenna device and the position information of the communication partner are used for each arm. Calculate the arm position of the primary radiator in the longitudinal direction and fix the primary radiator in that position, and pass each primary radiator on the plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens by the arm rotation and through the center of the lens. A radio wave lens antenna device which is movable along a lens surface on a semicircle centered on the axis.
2):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、その一次放射器の保持具と、固定構造物に取り付けて地面に対して略垂直にした前記反射板を支持するマストとを一体的に組合わせ、前記反射板を前記マストにそのマストを支点にして回転可能に取付けてアンテナの方位角調整を可能ならしめた電波レンズアンテナ装置。 2): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, and its primary A radiator holder and a mast that is attached to a fixed structure and supports the reflector plate that is substantially perpendicular to the ground are integrally combined, and the reflector plate is rotated on the mast with the mast as a fulcrum. A radio wave lens antenna device that can be mounted and adjusted for the azimuth angle of the antenna.
3):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、レンズの球状表面部を一定距離を保って通過する一次放射器保持用のアーチ状アームとを一体的に組合わせ、前記アームの両端をレンズの外周縁と同心円の円軌道に沿って移動可能となし、このアームに前記一次放射器をアーム長手方向移動可能に取り付けた電波レンズアンテナ装置。 3): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, Combined with an arch-shaped arm for holding a primary radiator that passes through a spherical surface portion at a constant distance, both ends of the arm are movable along a circular orbit concentric with the outer periphery of the lens, A radio wave lens antenna apparatus in which the primary radiator is attached to the arm so as to be movable in the longitudinal direction of the arm.
4):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、該一次放射器保持用のアームとを一体的に組み合わせてなる電波レンズアンテナ装置であって、前記アームを、前記反射板を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたとき、アームの保持部が前記レンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となす第1アームと、レンズの球状表面部を一定距離を保って通過するアーチ状の第2アームとを備え、第2アームの両端をレンズの外周縁と同心円の円軌道に沿って移動可能となし、さらに、第1アームに取り付ける一次放射器に第2アームを連結可能となし、この第2アーム上に、前記第1アーム上の一次放射器とは別の一次放射器を有する電波レンズアンテナ装置。 4): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than a lens diameter provided in a bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at a focal point of the lens, and the primary A radio wave lens antenna device integrally formed with an arm for holding a radiator, wherein when the arm is attached to an installation portion with the reflecting plate substantially perpendicular to the ground, the arm holding portion is Rotatable about a normal passing through the center of the lens, and the primary radiator is along a surface of the lens on a plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens and on a semicircle about the axis. A first arm that is movable, and an arched second arm that passes through a spherical surface portion of the lens at a constant distance, and has both ends of the second arm along a circular orbit concentric with the outer peripheral edge of the lens. Movable and none, and None allow connecting the second arm to the primary radiator attached to the first arm, on the second arm, the radio wave lens antenna device having a different primary radiator and the primary radiator on the first arm.
4-1) :レンズの焦点部に配置するn個(nは正の整数)の一次放射器のうち、第n・一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となす第1アームで保持し、前記第2アームを第n・一次放射器を中心にして回転可能となし、この第2アームに前記第n・一次放射器以外の一次放射器を取付けた電波レンズアンテナ装置。 4-1): Of n primary radiators (n is a positive integer) arranged at the focal point of the lens, the nth primary radiator is arranged on a plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens and The second arm is held by a first arm that is movable along the surface of the lens on a semicircle centered on the axis, and the second arm is rotatable about the nth primary radiator. A radio wave lens antenna apparatus having a primary radiator other than the nth primary radiator attached thereto.
5):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、該一次放射器保持用のアームとを一体的に組み合わせてなる電波レンズアンテナ装置であり、前記反射板を同一面内で回転可能となした電波レンズアンテナ装置。 5): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than the lens diameter provided in a bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, and the primary 1. A radio wave lens antenna apparatus that is a radio lens antenna apparatus that is integrally combined with a radiator holding arm, wherein the reflector is rotatable in the same plane.
5-1):誘電体で形成される半球状ルーネベルグレンズと、そのレンズの球の二分断面に設けるレンズ径よりも大サイズの反射板と、レンズの焦点部に配置する一次放射器と、該一次放射器保持用のアームとを一体的に組み合わせてなる電波レンズアンテナ装置であり、前記反射板が複数の反射板からなり、前記アームを第1の反射板が支持し、他の反射板が前記第1の反射板の外周に継ぎ足されており、前記第1の反射板と他の反射板が互いに回転可能に組み合わされている電波レンズアンテナ装置。 5-1): a hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, A radio wave lens antenna device integrally formed with the arm for holding the primary radiator, wherein the reflecting plate comprises a plurality of reflecting plates, the first reflecting plate supports the arm, and other reflecting plates Is attached to the outer periphery of the first reflector, and the first reflector and the other reflector are rotatably combined with each other.
5-2):前記第1の反射板と前記他の反射板が着脱可能であり、前記他の反射板が第1の反射板に対して相対回転後の各位置に固定可能とされている電波レンズアンテナ装置。 5-2): The first reflector and the other reflector can be attached and detached, and the other reflector can be fixed at each position after relative rotation with respect to the first reflector. Radio wave lens antenna device.
以下では1)の構成を第1発明、2)の構成を第2発明、3)の構成を第3発明、4)の構成を第4発明、5)の構成を第5発明と言う。1-1)、1-2)は、第1発明の変形例、4-1) は第4発明の変形例、5-1)、5-2)は第5発明の変形例と考えることができる。なお、いずれのアンテナ装置も、レンズおよび反射板の表面に設置面と同じ模様などを施したり、内部に金属メッシュ等の補強材を埋めた透明プラスチック製の反射板を使用したりしてアンテナの全体を壁面等と同化させるなどの方法を採ることができる。 Hereinafter, the configuration of 1) is referred to as the first invention, the configuration of 2) is the second invention, the configuration of 3) is the third invention, the configuration of 4) is the fourth invention, and the configuration of 5) is the fifth invention. 1-1), 1-2) is a modification of the first invention, 4-1) is a modification of the fourth invention, 5-1), 5-2) is a modification of the fifth invention. it can. All antenna devices have the same pattern as the installation surface on the surface of the lens and the reflector, or use a reflector made of transparent plastic with a reinforcing material such as a metal mesh inside. A method of assimilating the whole with a wall surface or the like can be adopted.
また、4)と4-1) のアンテナ装置は、反射板を地面に対して垂直状態からθ度傾けるものに変更でき、このときには、第1アームをレンズ中心を通る2θ度傾いた線を軸にして回転させるものにする。 The antenna devices 4) and 4-1) can be changed to those in which the reflector is inclined by θ degrees from the vertical state with respect to the ground. In this case, a line inclined by 2θ degrees passing through the center of the lens is used as the axis. And make it rotate.
第1発明の電波レンズアンテナ装置は、アームがレンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、そのアーム回転によりアームで保持した一次放射器がレンズの中心を指す姿勢を維持して前記軸と垂直な面上かつ、前記軸を中心にした半円上を移動する。従って、移動調整は1軸方向のみでよく、3軸の合わせが必要なパラボラアンテナや、設置壁の向きが不明なために向きをその都度測定し、方向に合うデータを選びだして一次放射器の位置調整を行う従来のレンズアンテナに比べて設置時の調整が格段に簡単になる。特に本発明の形態では、パラボラアンテナのように大きな反射板を動かさず、小さい一次放射器を調整するだけですむため、簡便かつ精度良く位置調整が可能である。 In the radio wave lens antenna device according to the first aspect of the invention, the arm is rotatable about a perpendicular passing through the center of the lens, and the primary radiator held by the arm maintains the posture pointing to the center of the lens by rotating the arm. It moves on a plane perpendicular to the axis and on a semicircle centered on the axis. Therefore, movement adjustment can be done only in one axis direction. Parabolic antennas that need to be aligned in three axes, or because the orientation of the installation wall is unknown, measure the direction each time, and select the data that matches the direction. As compared with the conventional lens antenna that performs the position adjustment, the adjustment at the time of installation becomes much easier. In particular, in the embodiment of the present invention, it is only necessary to adjust a small primary radiator without moving a large reflector like a parabolic antenna, so that the position can be easily and accurately adjusted.
第2発明の電波レンズアンテナ装置は、マストを支点にして反射板を回転させ、受信機の受信レベルが最大となる位置で回転を止めて反射板を適当な回り止め具で固定する。従って、このアンテナ装置も1軸方向の調整のみで一次放射器を最適点に位置決めすることができる。 In the radio wave lens antenna device according to the second aspect of the invention, the reflector is rotated with the mast as a fulcrum, and the rotation is stopped at a position where the reception level of the receiver is maximized, and the reflector is fixed with an appropriate detent. Therefore, this antenna apparatus can also position the primary radiator at the optimum point only by adjustment in one axial direction.
また、第3発明の電波レンズアンテナ装置は、一次放射器をアーム上でアーム長手方向にスライドさせるなどして変位させ、この動作とアームの両端を円軌道に沿って同一方向に移動させる動作を組み合わせて一次放射器を最適点に位置決めする。レンズに被せるカバー等に前もって緯線を表示しておき、その緯線に沿うようにアームを回転させながらアーム上の一次放射器を目標位置に向けて移動させると、調整がし易い。 The radio wave lens antenna device according to the third aspect of the invention displaces the primary radiator by sliding it on the arm in the longitudinal direction of the arm, and moves the both ends of the arm in the same direction along the circular orbit. In combination, the primary radiator is positioned at the optimum point. Adjustment is easy by displaying a latitude line in advance on a cover or the like that covers the lens, and moving the primary radiator on the arm toward the target position while rotating the arm along the latitude line.
第4発明の電波レンズアンテナ装置は、前記第1発明と第3発明のアンテナ装置にそれぞれ用いたアームを併用したものであり、第1発明と第3発明のアンテナ装置の作用、効果が併せて発揮される。この第4発明の電波レンズアンテナ装置は、複数衛星の焦点位置にそれぞれの一次放射器を位置合わせするときに特に有効であり、複数の一次放射器の位置調整を一括して簡単に行うことができる。 The radio wave lens antenna device of the fourth invention is a combination of the arms used in the antenna devices of the first invention and the third invention, and the functions and effects of the antenna devices of the first invention and the third invention are combined. Demonstrated. The radio wave lens antenna device according to the fourth aspect of the invention is particularly effective when aligning the primary radiators to the focal positions of a plurality of satellites, and the position adjustment of the plurality of primary radiators can be easily performed collectively. it can.
第5発明の電波レンズアンテナ装置は、衛星が1つか近傍の複数衛星の場合は、一次放射器の位置を調整する代わりに反射板を動かして反射面の位置を調整する。通信相手との向きのずれを吸収できる大きな反射板を用いれば面倒な調整は不要であるが、そのようにすると装置が大型化する。第5発明のアンテナ装置は反射板を電波の最適反射領域に移動させ得るようにしているので反射板を必要最小限に小さくすることができる。更に、第1第3、第4の発明においても、第5発明と組合わせることにより、その反射板を必要最小限に小さくすることができる。 In the radio wave lens antenna device according to the fifth aspect of the invention, when the satellite is one or a plurality of satellites in the vicinity, the position of the reflecting surface is adjusted by moving the reflecting plate instead of adjusting the position of the primary radiator. If a large reflector that can absorb the deviation in the direction of the communication partner is used, troublesome adjustment is not necessary, but if this is done, the apparatus becomes large. In the antenna device according to the fifth aspect of the present invention, the reflecting plate can be moved to the optimum reflection region of the radio wave, so that the reflecting plate can be made as small as necessary. Further, in the first, third, and fourth inventions, the reflection plate can be reduced to the minimum necessary by combining with the fifth invention.
また、いずれの電波レンズアンテナ装置も壁に密着させて設置でき、反射板が壁と同化して半球のレンズのみが膨出する状況になるため、景観的な違和感が少ない。レンズおよび反射板の表面に設置面と同じ模様などを施したものや反射板を透明にしたものは、壁面等に対するアンテナの同化度が高まり、景観的な違和感をより小さくすることができる。 In addition, any radio wave lens antenna device can be installed in close contact with the wall, and the reflector becomes assimilated with the wall and only the hemispherical lens bulges, so there is little discomfort in the landscape. When the lens and the reflection plate have the same pattern as the installation surface or the reflection plate is made transparent, the degree of assimilation of the antenna with respect to the wall surface or the like is increased, and the discomfort in the landscape can be further reduced.
このほか、アンテナの支持が直接壁面等によってなされるのに加え、半球レンズは風圧を受け難いため、風等による受信障害も起こりにくい。また、堅牢なマストなどを設置する必要がなく、コスト面でも有利になる。 In addition to the fact that the antenna is directly supported by the wall surface or the like, the hemispherical lens is less susceptible to wind pressure, so that reception disturbance due to wind or the like is less likely to occur. Further, it is not necessary to install a robust mast, which is advantageous in terms of cost.
図1に第1発明のアンテナ装置の実施形態を示す。この電波レンズアンテナ装置1Aは、誘電体で形成される半球状のルーネベルグレンズ2と、そのレンズの表面を覆って保護する半球殻のカバー3と、レンズの球の二等分断面に設ける反射板4と、反射板4に組み合わされた固定軸5で支えるアーム6と、そのアーム6で保持する一次放射器7とを一体的に組み合わせて成る。
FIG. 1 shows an embodiment of the antenna device of the first invention. This radio wave
反射板4は、通信相手(図のそれは静止衛星S)からの電波を確実に捕捉するためにレンズ2の直径よりも大きいものを用いている。固定軸5は、アーム6の回転中心になる軸であり、反射板4を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたときに、レンズ2の中心を通る垂線L上に位置して地面に対して垂直な姿勢になる。
The
アーム6は、レンズ2の表面に沿って彎曲させたものを用いている。このアーム6の保持部は、固定軸5の外周に回転可能、かつ、軸方向移動不可に取り付けられて回転部8を構成しており、この回転部8を備えたアーム6に、レンズ2の焦点部に配置する一次放射器7が取り付けられている。
The
その一次放射器7は、通信相手の静止衛星Sの位置が分かっているので、緯度と仰角を前もって調整しておくことができ、設置現場での調整は壁面Bの向きに合わせた経度調整のみでよい。
Since the
アーム6を固定軸5を支点にして一方向にゆっくり回転させると、一次放射器7はレンズの中心を指す姿勢を維持してレンズ2の球状表面に沿って変位し、それに伴い、受信機による電波の受信レベルが徐々に変化する。そこで、電波の受信レベルが最大となる位置でアーム6の回転を止め、図示しない止めねじなどで回転部8を固定軸5に固定する。
When the
なお、例示のアンテナ装置1Aは、カバー3と反射板4の表面に、必要に応じて壁面Bと同化させるための模様などを施したり、反射板を透明反射板にしたりして景観面での違和感を緩和することができる。
Note that the
図2は、第1発明のアンテナ装置の他の実施形態を示している。アンテナ装置を設置する壁面Bの方向や設置場所等によっては、反射板4を、図2(a)、(b)のように、地面に対して垂直状態から前向き或いは後ろ向きにθ度傾けて設置部に取り付けることが電波のブロッキング対策、反射板の小型化、積雪対策等の面から有効になる場合がある。反射板4のθ度の傾きは、壁面Bとの間にアタッチメント9を介在するなどして簡単に付与することができ、そのような取り付けを行うときには、反射板4の傾きによる影響を排除するために、アーム6の保持部を、反射板4の傾き方向に2θ度傾いた線を軸にして回転可能となす。
FIG. 2 shows another embodiment of the antenna device of the first invention. Depending on the direction of the wall surface B where the antenna device is installed, the installation location, etc., the
ここで、角度θは、地面に垂直な線を0度とした場合、±45度以下であり、好ましくは±15度の範囲にするのがよい。前傾の角度にすれば、耐降雪性に優れ、仰向けの角度にすれば傾角の高い衛星からの受信時に反射板を小型化できる。 Here, the angle θ is ± 45 degrees or less when a line perpendicular to the ground is 0 degrees, and preferably within a range of ± 15 degrees. If the angle is forward, the snowfall resistance is excellent, and if the angle is on the back, the reflector can be miniaturized when receiving from a satellite with a high inclination.
図3は、図1のアンテナ装置の変形例である。この電波レンズアンテナ装置1Bは、各アームの回転部8を構成する保持部を、同軸上に高さ位置を変えて配置したアーム6を複数本設け、さらに、反射板4として電波の到来方向に対しての対応領域が広い円形反射板を採用している。この図3の電波レンズアンテナ装置1Bは、設置位置と通信相手の位置情報から各アーム6に対する一次放射器のアーム長手方向取り付け位置を計算してその位置に一次放射器7を固定し、その後、アーム6を回転させ、その回転によりアーム6上の一次放射器7をレンズの表面に沿って目標点まで動かして位置決めする。
FIG. 3 is a modification of the antenna device of FIG. This radio wave lens antenna device 1B is provided with a plurality of
図4は、第2発明のアンテナ装置の実施形態を示している。この電波レンズアンテナ装置1Cは、壁面B等に固定するマスト10を含ませ、反射板4の裏面に設けた連結具11の先端のスリーブ12を、マスト10の垂直軸部に回転可能に嵌合させている。また、一次放射器7を保持するアーム6は、根元を反射板4上に固定している。その他の構成は、図1のアンテナ装置と同じである。この図4の電波レンズアンテナ装置1Cも、一次放射器7の位置を、通信相手の静止衛星に合うように前もって調整してあり、現地では、マスト10に対してアンテナの全体を電波の受信レベルが最大となる位置まで回転させる調整のみを行えばよい。調整後、スリーブ12を止めねじ等でマスト10に固定して、アンテナを回り止めする。
FIG. 4 shows an embodiment of the antenna device of the second invention. The radio wave
図5は、第3発明のアンテナ装置の実施形態である。この電波レンズアンテナ装置1Dは、円形の反射板4を用い、この反射板4上にレンズ2と同心の円軌道13を設けている。また、一次放射器7を保持するアーム6をアーチ状にしてレンズ2を跨がせ、このアーム6の両端を円軌道13に可動に取り付けている。この図5の電波レンズアンテナ装置1Dは、アーム6の両端を円軌道13に沿って同一方向に移動させ、さらに、一次放射器7をアーム6上でアーム長手方向にスライドさせるなどして変位させ、この2つの動作を組み合わせて、一次放射器7を最適点に位置決めする。レンズ2に被せるカバー3等に前もってレンズの軸に対し、垂直な面に平行なレンズ面上の線を表示しておき、その線に沿うように、アーム6を回転させながらそのアーム6上の一次放射器7を目標点(焦点)に向けて移動させると、調整がし易い。
FIG. 5 is an embodiment of the antenna device of the third invention. This radio wave
図6は、第4発明のアンテナ装置の実施形態である。この電波レンズアンテナ装置1Eは、図5のアンテナ装置に図1のアンテナ装置のアーム6をさらに付加した構造になっている。ここでは二つのアームとそれぞれのアームに取り付ける一次放射器を区別するために、アームを示す符号6と一次放射器を示す符号7にa、bの付加記号を付す。アーム6aに取り付ける一次放射器7aには、アーム6bを2軸方向相対回転可能にはめるホルダ部(図示せず)が設けられている。この図6の電波レンズアンテナ装置1Eは、まず、図8(a)に示すようにアーム6aを回転させ、そのアーム6aに位置決めして取り付けた一次放射器7aの受信感度が最大となる位置を見つけだす。次に、アーム6aを固定し、このアーム6aに取り付けられている一次放射器7aのホルダ部にアーム6bをホルダ部と位置が合致するところまで仰角を変化させてはめる(図8(b))。そしてその後にアーム6bを仰角を再度変化させながら円軌道13に沿って回転させ、このアーム6bに予め位置決めして取り付けられている一次放射器7bの受信感度が最大となる位置(例えば図8(c))を見つけ出す。
FIG. 6 is an embodiment of the antenna device of the fourth invention. This radio wave
この図6の電波レンズアンテナ装置1Eは、アーム6a、6bの回転操作で調整、セットを完了でき、最も困難な壁の向きの測定が不要である。従って、アーム6bに複数の一次放射器を付けるマルチビームアンテナとして利用するのに適している。なお、アーム6aは調整完了後に取り外すことができる。
The radio wave
図7に、図6のアンテナ装置の派生型を示す。この7の電波レンズアンテナ装置1E-1は、アーム6aを回転させると、このアーム6aで保持した一次放射器7aがレンズの軸に対し垂直な面に平行なレンズ面上の線上を動く。レンズ2の球面に沿った円弧状のアーム6bは、一次放射器7aを中心にして回転でき、その回転によりアーム6bで保持した一次放射器7bが点線矢印方向に動く。一次放射器7bはアーム6bの長手方向(実線矢印方向)には可動であってもよいし、固定されていてもよい。
FIG. 7 shows a derivative type of the antenna apparatus of FIG. In the radio wave
このようにした図7の電波レンズアンテナ装置1E-1は、アーム6aを回転させて一次放射器7aの位置をまず合わせる。次に、位置決めされた一次放射器7aを中心にしてアーム6bを回転させ、一次放射器7bの受信感度が最大となる位置を見つけてそこに一次放射器7bを位置決めする。一次放射器7a、7b間の距離はアンテナ設置面(壁)の方向と関係がないので、アンテナ設置点の緯度、経度と衛星位置から事前に求めることができる。別の衛星に対応する場合、事前に計算した一次放射器からの距離位置に対応する一次放射器をアーム6bに位置決めして追加セットすればよい。
The radio wave
なお、例示のアンテナ装置は、いずれも一次放射器の偏波角は、各一次放射器をそれぞれ保持するホルダ(図示せず)内で一次放射器を回転させて調整することができる。また、図1〜図7のアンテナ装置は、壁の方向や設置場所の緯度によっては反射板が大きくなったり、一次放射器による電波のブロッキングが生じたりすることがあるが、前記特許文献1でも述べているように、反射板に縦、又は横方向の角度をつけることにより、反射板を小さくしたり、一次放射器のブロッキングの影響を最小とすることができる。 In any of the exemplary antenna apparatuses, the polarization angle of the primary radiator can be adjusted by rotating the primary radiator in a holder (not shown) that holds each primary radiator. In addition, the antenna device of FIGS. 1 to 7 may have a large reflector depending on the direction of the wall or the latitude of the installation location, or the radio wave may be blocked by the primary radiator. As stated, the reflector can be made smaller or the blocking effect of the primary radiator can be minimized by providing the reflector with a vertical or lateral angle.
図9は、第5発明のアンテナ装置の実施形態である。この電波レンズアンテナ装置1Fは、表面を半球殻のカバー3で覆って保護した半球状のルーネベルグレンズ2と、そのレンズ2の球の二等分断面に設ける反射板4と、レンズ2を跨ぐ仰角調整が可能なアーチ状アーム6と、そのアーム6で焦点位置に保持する一次放射器7とを一体的に組み合わせて成る。
FIG. 9 shows an embodiment of the antenna device of the fifth invention. This radio wave
図9(a)、(b)に示すように、反射板4を一方向に長い形状(図は楕円形)にしてその反射板4上にレンズ2を配置し、これを図9(c)に示すように壁面Bに固定する取付板15上の回転台で保持してレンズ2と一緒に回転させるようにしている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the reflecting
図10の電波レンズアンテナ装置1F-1は、反射板4を、レンズ径よりも少し大径の第1反射板4aと、その第1反射板4aの外周(上縁部)に継ぎ足す第2反射板4bとで構成してレンズ2の中心部において第1反射板4aに第2反射板4bをピボット軸14で相対回転可能に結合させており、ピボット軸14を支点にして第2反射板4bを回転させることができる。第1反射板4aは、図10においては円形としたが、第2反射板4bとの相対回転で接触する部位のみが円形であればよい。
The radio wave
この図9や図10の構造の場合、アーム6は、回転させる反射板に固定して反射板と一緒に回転するようにしてもよいし、壁や取り付け治具、マスト等で支持して、反射板の回転とは切り離した形で一次放射器7の位置調整を行えるようにしてもよい。
In the case of the structure of FIG. 9 or FIG. 10, the
図11に示すように、第2反射板4bを第1反射板4aに対して着脱自在となし、第2反射板4bを第1反射板4aから外して回転させ、回転後に両反射板を組み合わせて回転後の相対位置を固定するものにしてもよい。このように、反射板を目的の静止衛星Sの方向に回転させるものは、反射板を必要方向に必要な分だけ備えさせて、電波レンズアンテナ装置1F、1F-1、1F-2をよりコンパクト化することができる。
As shown in FIG. 11, the second reflecting
以上例示したこの発明の電波レンズアンテナ装置は、通信相手に対する一次放射器の位置合わせを一軸方向の調整、即ち、アームの回転またはマストに対するアンテナの回転のみで行えるようにしたので、壁面等の向きが判明していなくても設置時の調整を簡単に迅速に行うことができる。特に、複数衛星に対応する場合でも、アーム回転などの一軸のみの調整でレンズの焦点位置に各一次放射器を位置決めすることができるので、調整時間が大巾に短縮され、作業負担が軽減される。 In the radio wave lens antenna device of the present invention exemplified above, the alignment of the primary radiator with respect to the communication partner can be adjusted in one axial direction, that is, only by rotating the arm or the antenna with respect to the mast. Even if it is not known, adjustment at the time of installation can be performed easily and quickly. In particular, even when dealing with multiple satellites, each primary radiator can be positioned at the focal position of the lens by adjusting only one axis, such as arm rotation, greatly reducing the adjustment time and reducing the work load. The
また、調整をアームの回転によって行うものは、反射板を壁面に密着させることができるので、景観面での違和感も緩和でき、耐風性も十分に高められる。さらに、堅牢なマストを必要としないため、コスト面でも有利になる。 Moreover, what adjusts by rotation of an arm can make a reflecting plate closely_contact | adhere to a wall surface, can relieve a sense of incongruity in a landscape surface, and can fully improve wind resistance. Further, since a robust mast is not required, it is advantageous in terms of cost.
マストに対してアンテナの全体を回転させて調整を行うものも、一軸方向の調整のみを行えばよく、設置時の調整が従来のアンテナに比べて格段にし易くなる。 An adjustment that rotates the entire antenna with respect to the mast only needs to be adjusted in one axial direction, and the adjustment at the time of installation becomes much easier than the conventional antenna.
このほか、反射板を、レンズ中心を軸にして同一面内で回転可能となしたもの、その反射板を複数の反射板で構成して外周側の反射板の位置を変えられるようにしたものは、反射板の大きさを必要最小限まで縮めてアンテナ装置の更なる小型化を図ることができる。 In addition, the reflector can be rotated in the same plane around the center of the lens, and the reflector can be composed of a plurality of reflectors so that the position of the outer reflector can be changed. The antenna device can be further miniaturized by reducing the size of the reflector to the minimum necessary.
1A〜1F 電波レンズアンテナ装置
2 半球状ルーネベルグレンズ
3 カバー
4 反射板
4a 第1反射板
4b 第2反射板
5 固定軸
6、6a、6b アーム
7、7a、7b 一次放射器
8 回転部
9 アタッチメント
10 マスト
11 連結具
12 スリーブ
13 円軌道
14 ピボット軸
1A to 1F Radio wave
Claims (7)
反射板を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたとき、前記アームの保持部が前記レンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、その保持部がレンズの下方に配置されて前記アームの片端を保持し、アームの他端側は一次放射器を保持する位置まで延びて非支持の状態になっており、前記アームを、同軸上に配置される各アームの保持部の高さ位置を異ならせて複数本設け、アンテナ装置の設置位置と通信相手の位置情報から各アームに対する一次放射器のアーム長手方向取り付け位置を計算してその位置に一次放射器を固定し、各一次放射器を、アーム回転によりレンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつレンズの中心を通る前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となした電波レンズアンテナ装置。 A hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, and the primary radiator holding A radio wave lens antenna device integrally combined with the arm for
When the reflector is attached to the installation portion so as to be substantially perpendicular to the ground, the holding portion of the arm is rotatable about a perpendicular passing through the center of the lens, and the holding portion is disposed below the lens. One end of the arm and the other end of the arm extends to a position where the primary radiator is held and is in an unsupported state . Install multiple antennas with different height positions, calculate the installation position of the primary radiator in the arm longitudinal direction for each arm from the installation position of the antenna device and the position information of the communication partner, and fix the primary radiator at that position, the primary radiator, the axis perpendicular to a plane on and the lens center the axis center to the semicircle on the lens electric wave lenses without movable along the surface of the through the passing through the center of the lens by the arm rotation Antenna device.
前記反射板を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたとき、アームの保持部が前記レンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となす第1アームと、レンズの球状表面部を一定距離を保って通過するアーチ状の第2アームとを備え、
前記第2アームの両端をレンズの外周縁と同心円の円軌道に沿って移動可能となし、さらに、第1アームに取り付ける一次放射器に第2アームを連結可能となし、この第2アーム上に、前記第1アーム上の一次放射器とは別の一次放射器を有する電波レンズアンテナ装置。 A hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, and the primary radiator holding Is a radio wave lens antenna device that is integrally combined with the arm for
When the reflector is attached to the installation portion so as to be substantially perpendicular to the ground, the holding portion of the arm is rotatable about a perpendicular line passing through the center of the lens, and the primary radiator passes through the center of the lens. A first arm that is movable along the surface of the lens on a plane perpendicular to the axis and on a semicircle centered on the axis; and an arch-shaped first arm that passes through the spherical surface of the lens at a constant distance. With two arms,
Both ends of the second arm are movable along a circular orbit concentric with the outer peripheral edge of the lens, and the second arm is connectable to a primary radiator attached to the first arm, on the second arm. A radio wave lens antenna apparatus having a primary radiator different from the primary radiator on the first arm.
前記反射板を地面に対して略垂直にして設置部に取り付けたとき、前記アームの保持部が前記レンズの中心を通る垂線を軸にして回転可能であり、第n・一次放射器を、レンズの中心を通る前記軸と垂直な面上かつ前記軸を中心にした半円上でレンズの表面に沿って移動可能となす第1アームと、レンズの球面に沿う一次放射器保持用の第2アームとを有し、前記第n・一次放射器が前記第1アームに保持され、前記第2アームは第n・一次放射器を中心にして回転可能であり、この第2アームに前記第n・一次放射器以外の一次放射器が取付けられた電波レンズアンテナ装置。 A hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector having a size larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, and n (n is a positive integer) arranged at the focal point of the lens A radio wave lens antenna device in which a primary radiator and the n primary radiator holding arms are combined together;
When the reflector is attached to the installation portion so as to be substantially perpendicular to the ground, the holding portion of the arm is rotatable about a perpendicular passing through the center of the lens, and the nth primary radiator is connected to the lens. A first arm movable along the surface of the lens on a plane perpendicular to the axis passing through the center of the lens and on a semicircle centered on the axis, and a second arm for holding a primary radiator along the spherical surface of the lens And the nth primary radiator is held by the first arm, and the second arm is rotatable about the nth primary radiator, and the second arm has the nth primary radiator. A radio wave lens antenna device with a primary radiator other than the primary radiator attached.
反射板を一方向に長い反射板にし、かつ、同一面内で回転可能となした電波レンズアンテナ装置。 A hemispherical Luneberg lens formed of a dielectric, a reflector larger than the lens diameter provided in the bisector of the sphere of the lens, a primary radiator disposed at the focal point of the lens, and the primary radiator holding A radio wave lens antenna device that is integrally combined with an arm for use, wherein the reflector plate is a long reflector plate in one direction and is rotatable in the same plane.
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