JPH01307305A - パラボラアンテナ用一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパラボラアンテナ用−次放射器に係り、特に衛
星放送受信用のオフセット型パラボラアンテナに好適な
パラボラアンテナ用−次放射器に関する。

〔従来の技術〕

一般に、マイクロ波帯のパラボラアンテナ用−次放射器
は、第８図に示すように、円型導波管１０と、円型導波
管１０に連続したテーパ部分を（油えた円錐状のホーン
１６と、パラボラアンテナ用−次放射器をコンバータの
マイクロストリップラインと接続するための導波管スト
リップライン変換器１４と、円−直線偏波変換を行うた
めの誘電体１２と、交差偏波特性を良くするための抵抗
板シート２０とから構成されている。一方、衛星放送受
信を目的とするパラボラアンテナでは、１２ＧＨｚ帯で
基本モードになるＷＲＪ−１２０形方形導波管（Ｊ　Ｉ
　Ｓ規格）が、一般に一次放射器として用いられており
、第９図に示すように、この−次放射器１１は支軸金具
１３を介してリフレクタ取付金具１５に取付けられてい
る。なお、１７はリフレクタ、１９は支柱取付金具、２
０は支柱である。このようなパラボラアンテナは、−般
家庭への設置を考慮して、リフレクタの口径を２０波長
以下の小口径にして小型軽量化が成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の一次放射器では、必要な性能
を得るために誘電体や抵抗板シートを内部に収容する必
要があると共に電波の安定した変換を行うために変換部
の長さをある程度長くする必要があるため、小型軽量化
を図るのが困難である。このため、衛星放送用パラボラ
アンテナに適用した場合リフレクタの小型化に対応でき
ず設置上および外観上アンバランスになる、という問題
がある。

本発明は上記問題点を解決するために成されたもので、
小型軽量化を図ったパラボラアンテナ用−次放射器を提
供することを目的とする。

なお、本発明に関連する技術としては信学会Ａの第８３
頁〜第９０頁に記載の「アレイ給電開口面アンテナの最
大利得」　（深川、安藤他）、実開昭６１−３３５１０
号公報記載の技術がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、開口部がリフレク
タの反射面に対向するように配置されたホーンと、前記
ホーンの底部に配置されかつ広帯域化されたマイクロス
トリップアンテナ素子と、を含んで構成したものである
。

〔作用〕

本発明は、ホーンの底部にマイクロストリップアンテナ
素子を配置して、このマイクロストリップアンテナ素子
を放射部としたものである。

このマイクロストリップアンテナ素子は円−直線偏波変
換等の作用も行うため、従来必要であった誘電体等を省
略して小型軽量化を図ることができる。一方、−次放射
器とパラボラアンテナのりフレフタとのマツチングをと
るために、一般には、−次放射器の放射特性で一次放射
器の正面方向より一１０ｄＢ電圧が低下する角度をリフ
レクタのエツジレベルとする方法が採られるが、単一の
マイクロストリップアンテナ素子のみではりフレフタと
一次放射器とをマツチングするための最適放射を得るこ
とが困難である。本発明では、ホーンを使用しているた
め、単一のマイクロストリップアンテナ素子のみでも一
次放射器の放射ビーム成形ができ、ホーンの開口径、ホ
ーンのテーパ角、ホーンの長さ等を調整することによっ
て一次放射器の放射特性を操作してリフレクタとのマツ
チングを良好にすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、放射部をマイクロ
ストリップアンテナ素子としてホーンを設けたので、−
次放射器のパラボラリフレクタとのマツチングを良好に
して小型軽量化を図ることができる、という効果が得ら
れる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

なお、以下では、１２ＧＨｚ帯の電波を受信する衛星放
送受信用パラボラアンテナの一次放射器に本発明を適用
した例について説明する。

第２図はオフセット型パラボラアンテナの概略を示すも
ので、回転放物面状のりフレフタ３０はブラケット３２
を介して回動可能に背面金具３４に支持されている。リ
フレクタ３０の焦点位置に、開口がリフレクタ３０の反
射面と対向されたホーン４２を備えた一次放射器３６が
配置されている。

第１図に示すように、ホーン４２の開口の内径ａは２〜
３波長、ホーン４２の長さｂは０．５〜２波長程度であ
るが、開口周辺の放射レベル（エツジレベル）が略−Ｉ
ＱｄＢになるようにホーン形状を定めれば利得を最大に
することができる。この−次放射器３６は、出力コネク
タ４０を備えかつ基端部がフランジ５６によってリフレ
クタ３０の下部に固定されたコンバータ３８の先端部に
連結されている。このように、コンバータによって一次
放射器を支持しているため、従来必要であったコンバー
タをリフレクタに支持する支持金具が不要となり、−次
放射器とりフレフタ間の長さを短くすることができる。

なお、５５はリフレクタ３０の回動を許容する長孔で、
リフレクタ３０はこの長孔５５から突出したボルトと螺
合した蝶ねじによって固定される。

第１図は一次放射器３６の断面を示すもので、円錐状の
ホーン４２の底面部には導体の円板で構成されたパラサ
イト素子４４が配置されている。

このバラサイト素子４４と平行に位置するように導体の
円板で構成された放射素子４６が配置されており、この
放射素子４６はストリップライン４８を介して給電部に
接続されている。このストリップライン４８に代えてマ
イクロストリツ”ブラインを用いるようにしてもよい。

すなわち、放射素子４６は第３図（１）に示すように、
０．２〜０．６市径の９０°位相差給電部４７を介して
ストリップライン４８に接続されている。放射素子４６
と平行となるようにリング状導体５０が配置されており
、このリング状導体５０の放射素子４６と反対側にはキ
ャビティ５２が形成されている。このリング状導体５０
は給電部のアースとしても作用する。このパラサイト素
子４４、放射素子４６及びリング状導体５０は、マイク
ロストリップアンテナ素子を構成し、バラサイト素子４
４及びリング状導体５０によって広帯域化されている。

またストリップライン４８は導体壁としての導波管壁５
４によって囲まれている。なお、放射素子４６には、第
３図（２）に示すように、９０°位相差給電部４７との
接続部分を挟む位置に切欠部４５を設けて更に整合を容
易にさせるようにしてもよく、マイクロストリップアン
テナ素子を複数個配置して広帯域化させるようにしても
よい。

リフレクタ３０で集束された衛星放送の電波（１２ＧＨ
ｚ帯の高周波電波）は、−次放射器３６でピックアップ
され、９０°位相差給電部４７を介して円偏波から直線
偏波に変換された後給電装置を介してコンバータ３８に
給電される。コンバータ３８では１２ＧＨｚ帯の信号を
Ｉ　ＧＨｚ帯のＢＳ−ＩＦ倍信号変換してチューナに必
要な信号レベルが供給できるようにした後出力コネクタ
４０を介してチューナに供給される。

第４図（１）は給電部（給電装置）の側面図、第４図（
２）は平面図を示すものである。ス）　ＩＪツブライン
４８は、誘電体で構成された基板６４と、基板６４の誘
電体に貼着されたス）　ＩＪツブ導体５８とから構成さ
れており、このストリップ導体５８は給電ラインとして
作用している。なお、ストリップライン４８としてマイ
クロストリップラインを用いた場合には、基板６４は幅
広導体と誘電体とで構成されることになる。また、コン
バータ側には基板６４と同様の構成の基板６６と給電ラ
インとして作用するストリップ導体６０とから構成され
たストリップライン６２が接続されている。このストリ
ップライン６２についても上記と同様にマイクロストリ
ップラインを使用できる。ストリップ導体５８とストリ
ップ導体６０とは、その先端部が長さＬ１間隙Ｔおよび
幅Ｗで重ね合されて給電部を構成しており、この給電部
が導波管壁５４で囲まれて給電装置が構成されている。

長さしは１２ＧＨｚ帯の波長（約２．５ｃｍ）の１／４
の奇数倍を基準にして実験により定められている。第１
表は、Ｗ＝　２ｍｍ、　Ｔ＝　０．　０５［１１１０゜
Ｌ＝４．６ｍｍ程度としたときの反射損失を測定したも
のである。

表１ （ただし、ＭＳＡはマイクロストリップアンテナ素子を
示す。） 表１から理解されるように反射損失は一２０６Ｂ前後と
非常に良好になっており、上記のような寸法にすること
で小型化が達成されている。

上記のような給電装置は、第５図に示すように、−次放
射器３６とコンバータ３８とをフランジ２４で連結した
連結部近傍に配置することができる。なお、第５図にお
いて、６８はストリップライン６２を固定する基板固定
プレート、７０は結合ブロックである。

第６図はキャビティを設けた給電装置の実施例を示すも
ので、導波管壁５４の一部が突出されて、ストリップ導
体５８とストリップ導体６０との重ね合わせ部に対応す
るようにキャビティ７２が形成されている。

第７図（１）、（２）は２つのキャビティを備えた給電
装置の実施例を示すもので、ス）　ＩＪツブ導体５８と
ス）　ＩＪツブ導体６０との重なり部分を挟持するよう
にキャビティ７４とキャビティ７６とが配置されている
。この実施例の各寸法を、’ｖＶ＝４．６ａｍ、Ｔ＝０
．０５ｍｍ、Ｌ＝４．６ｍｍ程度とすると共にキャビテ
ィ７２．７４間の高さＤを４　ｍｍとしたときの反射損
失を測定だ結果は第２表に示す通りであり、第１表と同
様に反射損失が一２０ｄＢ前後と非常に良好であった。

表２

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明が適用されたパラボラアンテナの側面図、第３図は放
射素子の接続部分の平面図、第４図〔１〕、（２）は給
電装置の断面図、第５図は第２図の給電装置部分の断面
図、第６図は１つのキャビティを備えた給電装置の断面
図、第７図（１）は２つのキャピテイを備えた給電装置
の断面図、第７図（２）は第７図（１）の平面を示す断
面図、第８図は従来の一次放射器の断面図、第９図は従
来のパラボラアンテナの側面図である。 ４４・・・パラサイト素子、 ４６・・・放射素子、 ５０・・・リング状導体、 ４８．６２・・・ストリップライン、 ５８．６０・・・ストリップ導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）開口部がリフレクタの反射面に対向するように配
   置されたホーンと、前記ホーンの底部に配置されかつ広
   帯域化されたマイクロストリップアンテナ素子と、を含
   むパラボラアンテナ用一次放射器。