JPH02121506A - Antenna having revolution-body reflector - Google Patents
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Classifications
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- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
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- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/141—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing reflecting surfaces
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産 の 1 本発明は回転体リフレクタを有するアンテナに係る。[Detailed description of the invention] Product 1 The present invention relates to an antenna having a rotating body reflector.
九朋1すL」
このようなアンテナには数種類の型があり、例えばシン
グルリフレクタアンテナを挙げることができる。There are several types of such antennas, such as single reflector antennas.
Nhu BIJI HAIの文献「マイクロ波アンテナ
(^ntennes m1cro−ondes)」(1
978年、Masson社)に記載されているように、
焦点に配置された一次ソースにより照射されるリフレク
タを有するこの型のアンテナは一般に400MHzを越
える周波数帯で使用されている。Nhu BIJI HAI's literature "Microwave antennas (^ntennes m1cro-ondes)" (1
978, Masson),
This type of antenna with a reflector illuminated by a primary source placed at the focal point is commonly used in frequency bands above 400 MHz.
このようなアンテナは一般に回転体であるリフレクタと
、−ffiに動作波長がセンナメートルの範囲の場合に
はホーン型であり、動作波長がデシメートルの範囲の場
合にはリフレクタを有するダイポール型である一次ソー
スとを倫えている。Such antennas are generally of the dipole type with a reflector, which is a rotating body, and -ffi, if the operating wavelength is in the range of senna meters, it is of the horn type, and if the operating wavelength is in the range of decimeters, it is of the dipole type. It is in harmony with the primary source.
約±λ/16(λは動作波長である)の表面公差を有す
る回転体パラボラリフレクタと、ホーン型の一次ソース
と備えるアンテナの効率は、0.45〜0.55の範囲
である。The efficiency of an antenna with a rotating parabolic reflector with a surface tolerance of approximately ±λ/16 (λ being the operating wavelength) and a horn-shaped primary source is in the range 0.45-0.55.
アンテナ効率に顕著な効果を与える要因のひとつは、回
転体パラボラリフレクタの表面公差による利得の損失に
ある。ちなみに、±λ/16の表面公差は約0.4dB
の損失を生じ、拡散放射レベルは約15dB増加する。One of the factors that has a significant effect on antenna efficiency is the loss of gain due to surface tolerances of the rotating parabolic reflector. By the way, the surface tolerance of ±λ/16 is approximately 0.4 dB.
loss and the diffuse radiation level increases by about 15 dB.
本発明はこれらの影響を著しく減少させることを主眼と
する。The present invention aims to significantly reduce these effects.
このようなアンテナとしてはカセグレン光学アンテナが
ある。An example of such an antenna is a Cassegrain optical antenna.
回転体リフレクタを有するカセグレン光学アンテナは周
知である。該アンテナはパラボラ型の主リフレクタと、
双曲面又は楕円面型のサブリフレクタと、−次ソースと
を備える。Cassegrain optical antennas with rotating body reflectors are well known. The antenna includes a parabolic main reflector;
It includes a hyperboloid or ellipsoid sub-reflector and a -order source.
該アンテナの特徴的性能を列挙すると、非交差偏波では
最初の二次ローブのレベルが約−16dB/最大、効率
が約0.55〜0.65、遠いローブのレベルが等方性
レベル以下−5dB〜−15dBであり、交差偏波では
、軸内のレベルが約−35dB、最大レベルが−22〜
−30clB/最大である。Listing the characteristic performances of this antenna, in non-cross polarized waves, the level of the first secondary lobe is approximately -16 dB/maximum, the efficiency is approximately 0.55 to 0.65, and the level of the distant lobe is below the isotropic level. -5 dB to -15 dB, and in cross-polarized waves, the in-axis level is about -35 dB, and the maximum level is -22 to -22 dB.
-30clB/max.
−次ソースが非常に良好な性能を有する(例えばエクス
ポネンシャルプロフィルを有する波状ホ−ン)と仮定す
るならば、カセグレンアンテナの性能は主にリフレクタ
の機械的品質、即ち、主リフレクタとサブリフレクタと
のプロフィルの精度、これら2つのリフレクタの間の相
対位置決めの精度、並びにサブリフレクタの支持アーム
の形状、品質及び位置決め精度に依存する。- The performance of a Cassegrain antenna mainly depends on the mechanical quality of the reflector, i.e. the main reflector and the sub-reflector, assuming that the secondary source has very good performance (e.g. a wavy horn with an exponential profile). and the accuracy of the relative positioning between these two reflectors, as well as the shape, quality and positioning accuracy of the support arms of the sub-reflectors.
これらの性能が悪化すればするほど、アンテナのとき、
回転体リフレクタを有するカセグレンアンテナの性能は
上記の通りである。The worse these performances become, the more the antenna
The performance of the Cassegrain antenna having a rotating body reflector is as described above.
アナログ電波しか使用しなかったときは、このような性
能は要件に合致していた。ディジタル電波を使用するよ
うになると、交差1扁波性能は微妙になる。該性能は特
に変調品質、即ち4.16.64又は2564QAM(
直角振幅変調)に従って変化する。Such performance met requirements when only analog radio waves were used. When digital radio waves are used, the performance of crossed single-plane waves becomes delicate. The performance is particularly dependent on the modulation quality, i.e. 4.16.64 or 2564QAM (
quadrature amplitude modulation).
所与の変調形態では対応する交差偏波の値は例えば、
16QAM→−22〜−32dB/最大64QAM→−
28〜−38dB/fi大256QAM→−35〜−4
5dB/最大であり得る。For a given modulation form, the corresponding cross-polarization value is e.g. 16QAM→-22 to -32dB/up to 64QAM→-
28~-38dB/fi large 256QAM→-35~-4
It can be up to 5dB/max.
従って、64QAMのディジタル電波でも交差偏波が既
存のアンテナよりも低くなるようにアンテナの構成要素
を選択することが必要である。更に、256QAMのデ
ィジタル電波では、既存のアンテナの交差偏波性能はま
ったく不十分である。Therefore, even with 64QAM digital radio waves, it is necessary to select antenna components so that the cross-polarization is lower than that of existing antennas. Furthermore, with 256QAM digital radio waves, the cross-polarization performance of existing antennas is completely inadequate.
更に、回転体リフレクタを有するカセグレンアンテナの
照射効率を増加するために、漸減性の照射を提供する一
次ソースを使用し続けながら、アパーチャ内の振幅分布
を均−且つ等位相にする試みがなされている。このため
に2つの新規リフレクタプロフィル、即ち[適応(co
nformal)」プロフィルが規定されている。主リ
フレクタは擬似パラボラ状であり、サブリフレクタは擬
似双曲面状である。サブリフレクタのプロフィルを「適
応(confor+Iling)Jさせることにより、
主リフレクタの照射を均一にすることができ、主リフレ
クタを「適応」させることにより、アンテナのアパーチ
ャ内の照射を等位相にすることができる。しかしながら
、擬似双曲面状サブリフレクタを使用する場合、主リフ
レクタとサブリフレクタとの間に配置された焦点にソー
スを配置しなければならず、ソースはアンテナにより送
信又は受信される電波をいわば遮蔽することになる。Furthermore, in order to increase the illumination efficiency of Cassegrain antennas with rotating body reflectors, attempts have been made to make the amplitude distribution within the aperture even and in phase, while continuing to use a primary source that provides gradual illumination. There is. For this purpose two new reflector profiles, namely [adaptive (co
nformal)” profile is defined. The main reflector has a pseudo-parabolic shape, and the sub-reflector has a pseudo-hyperboloid shape. By adapting the sub-reflector profile,
The illumination of the main reflector can be made uniform, and by "adapting" the main reflector, the illumination within the aperture of the antenna can be brought into phase. However, when using a pseudo-hyperboloid sub-reflector, a source must be placed at a focal point placed between the main reflector and the sub-reflector, and the source shields, so to speak, the radio waves transmitted or received by the antenna. It turns out.
従って、本発明の目的はこれらの種々の問題を解決する
ことである。It is therefore an object of the present invention to solve these various problems.
1弧へ1法
本発明は少なくとも1つの回転体リフレクタを含むアン
テナを提供するものであり、該アンテナにおいてリフレ
クタは液相と固相とを有する材料から形成されるもので
、材料を液相の状態で遠心処理にかけ、その後に固相に
遷移させることにより得られる。One arc to one method The present invention provides an antenna including at least one rotating body reflector, in which the reflector is formed of a material having a liquid phase and a solid phase, and the material is made of a material having a liquid phase. It can be obtained by centrifugation in this state and then transitioning to a solid phase.
遠心分離したリフレクタを有するこのようなアンテナは
以下の改良、即ち約0.3dBの利得、約10dBの拡
散放射レベル、約10dB〜15dBの交差偏波レベル
の低下を得ることができ、これらの性能は同一の一次ソ
ースを使用して得られる。Such an antenna with a centrifuged reflector can obtain the following improvements: a gain of about 0.3 dB, a spread radiation level of about 10 dB, a reduction in cross-polarization level of about 10 dB to 15 dB, and these performances are obtained using the same primary source.
以下、添付図面を参考に本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
支1吐
第1図及び第2図に示す本発明のアンテナの第1の実施
例は、アクセスフランジ11を有する単極ソースから成
る一次ソース10と、材料を液相の状態で遠心処理し、
そのまま凝固させることにより得られるリフレクタ12
とを有するシングルリフレクタアンテナから構成される
。ソース10は支持ロッド13により定位置に保持され
、該ロッドは断面が三角形であり得、三角形の頂点はリ
フレクタ12の凹状パラボラ面に対向している。A first embodiment of the antenna of the invention, shown in FIGS. 1 and 2, comprises a primary source 10 consisting of a unipolar source with an access flange 11, and a method in which the material is centrifuged in the liquid phase.
Reflector 12 obtained by solidifying as it is
It consists of a single reflector antenna with The source 10 is held in place by a support rod 13, which may be triangular in cross-section, the vertex of the triangle facing the concave parabolic surface of the reflector 12.
従って、本発明は積層ガラス又は金属から製造された従
来の回転パラボラリフレクタを、溶融プラスチック又は
溶融金属(例えば銅又はアルミニウム)のような液相の
物質を遠心処理することにより得られるような、表面公
差が極めて小さいパラボラリフレクタに置き換えるもの
である。Accordingly, the present invention replaces conventional rotating parabolic reflectors made from laminated glass or metal with surfaces such as those obtained by centrifuging liquid phase materials such as molten plastic or molten metal (e.g. copper or aluminum). It replaces parabolic reflectors with extremely small tolerances.
リフレクタがプラスチック材料(例えばポリエステル)
を遠心処理することにより得られる場合、その後、(例
えば5hoop法を使用して数10pmの厚さを有する
亜鉛層を堆積することにより)リフレクタを金属層で被
覆する。The reflector is made of plastic material (e.g. polyester)
The reflector is then coated with a metal layer (for example by depositing a zinc layer with a thickness of a few tens of pm using the 5 hoop method).
このようなリフレクタの曲率半径及び焦点距離は遠心処
理の速度に依存する。こうして得られるリフレクタの公
差は約0.11である。The radius of curvature and focal length of such a reflector depends on the speed of the centrifugation process. The tolerance of the reflector thus obtained is approximately 0.11.
第3図に示すように、良好な耐風性を得ると同時に軸か
ら80@以上の放射の最大レベルが10〜15dB低く
なるように、吸収材を備え且つフラットレードーム16
で閉止されたリング15を周囲に有するシングルリフレ
クタアンテナを使用してもよい。As shown in Fig. 3, the flat radome 16 is equipped with an absorbing material so as to obtain good wind resistance and at the same time reduce the maximum level of radiation of 80@ or more from the axis by 10 to 15 dB.
A single reflector antenna with a ring 15 closed around it may also be used.
この実施例は本発明のアンテナの電波性能を改良する。This embodiment improves the radio performance of the antenna of the present invention.
同様に第3図に示すように、交差偏波性能を更に増加す
るために、−次ソースの支持ロッド13を高周波吸収材
17で被覆してもよい。該当角度に依存して交差偏波放
射レベルは数デシベルル約10dB低下し得る。Similarly, as shown in FIG. 3, the support rod 13 of the -order source may be coated with a high frequency absorbing material 17 to further increase cross-polarization performance. Depending on the angle of interest, the cross-polarized radiation level may be reduced by several decibels, approximately 10 dB.
有利なことには、アンテナにおいて従来のパラボラリフ
レクタを同−直径及び同−焦点距離を有する本発明の遠
心処理パラボラリフレクタに代えても、固定及び取り付
はシステムは不変である。Advantageously, even if a conventional parabolic reflector is replaced in the antenna by a centrifugally processed parabolic reflector of the present invention having the same diameter and the same focal length, the fixing and mounting system remains unchanged.
唯一の変化はアンテナの電波性能が著しく改良されるこ
とである。The only change is that the radio performance of the antenna is significantly improved.
交差偏波性能の改良を利用するためには、波状ホーン型
の一次ソースを使用すると有利である。To take advantage of the improved cross-polarization performance, it is advantageous to use a corrugated horn type primary source.
1実施例によると、焦点に配置された一次ソースにより
照射される遠心処理パラボラリフレクタを有するアンテ
ナであって、アンテナ直径3.60メートル、焦点距離
対直径比0,43、遠心処理リフレクタの表面公差≦±
0.11、及び周波数帯5.925GHz〜6.425
GHzの特徴を有するものを想定することができる。According to one embodiment, an antenna with a centrifugal parabolic reflector illuminated by a primary source located at the focal point, the antenna diameter being 3.60 meters, the focal length to diameter ratio 0,43, the surface tolerance of the centrifuging reflector ≦±
0.11, and frequency band 5.925GHz to 6.425
One can envisage having characteristics of GHz.
得られる曲線20は第4図に示すように非交差偏波放射
パターンのエンベロープ、即ちE−r(θ)(式中、θ
は角度(°)である)を示し、これに対して従来のパラ
ボラリフレクタを使用するアンテナで得られる同一曲線
は21で表され、ここで旧は等方性レベルを表す。The resulting curve 20 is the envelope of the non-cross-polarized radiation pattern as shown in FIG.
is the angle (°)), whereas the same curve obtained with an antenna using a conventional parabolic reflector is denoted by 21, where old represents the isotropic level.
同様に、第5図に示すような交差偏波放射パターンのエ
ンベロープE’=f(θ)を表す曲線22も得られ、こ
れに対して従来のパラボラリフレクタを有するアンテナ
を使用して得られる同一曲線は23で表される。Similarly, a curve 22 is obtained representing the envelope E'=f(θ) of the cross-polarized radiation pattern as shown in FIG. The curve is represented by 23.
本発明のアンテナの第2の実施例は第6図に示すような
カセグレン光学アンテナであり、同一の焦点距離対直径
比を有する、即ちf/d= F/Dである2つの同一焦
点パラボラリフレクタ110及び111を備えている。A second embodiment of the antenna of the invention is a Cassegrain optical antenna as shown in FIG. 110 and 111.
主リフレクタ110は銅又はアルミニウムのような金属
を使用するか又は例えばポリエステルに金属デポジット
126を付着することにより、上記遠心処理法により得
られる。サブリフレクタ111は固体として加工するこ
とにより得られる。従ってパラボラプロフィルの精度は
優れており、ビークビークの誤差は±0.1+nm未満
である。The main reflector 110 is obtained by the centrifugal process described above, using metals such as copper or aluminum, or by applying metal deposits 126 to polyester, for example. The sub-reflector 111 is obtained by processing it as a solid. The accuracy of the parabolic profile is therefore excellent, with a peak-to-peak error of less than ±0.1+nm.
この精度を、Wt層ポリエステルの成形又は金工紡糸又
は型打ちにより製造される既存のリフレクタと比較する
と、従来方法で得られるリフレクタの精度は、一般に4
メートルの直径を有するリフレクタでピークピークの誤
差が1mm以上である。これらのパラメータは交差漏波
値の低下に大いに関係する。Comparing this accuracy with existing reflectors manufactured by molding, metal spinning, or stamping of Wt layer polyester, the accuracy of reflectors obtained by conventional methods is generally 4.
The peak-to-peak error is 1 mm or more for a reflector with a diameter of 1 meter. These parameters are highly related to the reduction of the cross leakage value.
一次ソース112はエクスポネンシャルプロフィルを有
する波状ホーン型118である。該ソースはできるだけ
固定した位相中心Oを有するように規定され、従って広
い周波数帯にわたって優れた交差1扁波性能を得ること
が可能になる。波状ホーン118の自由端には偏波送受
切替器113が配置されている。The primary source 112 is an undulating horn type 118 with an exponential profile. The source is defined to have a phase center O that is as fixed as possible, thus making it possible to obtain excellent cross-plane performance over a wide frequency band. A polarization transmitting/receiving switch 113 is arranged at the free end of the wavy horn 118 .
このは波送受切替器113は垂直及び水平の2つの直交
する偏波で動作し、円形導波管の形態の部分114と、
矩形導波管の形態の2つのアクセス115及び116と
を有しており、第2のアクセス116は円形導波管11
4と整列しており、第1のアクセス115のレベルと第
2のアクセス116との間にはリフレクタプレート11
7が配置されている。This wave transmitter/receiver 113 operates with two orthogonal polarizations, vertical and horizontal, and includes a portion 114 in the form of a circular waveguide;
two accesses 115 and 116 in the form of rectangular waveguides, the second access 116 being in the form of a circular waveguide 11
4 and between the level of the first access 115 and the second access 116 is a reflector plate 11.
7 is placed.
従って、この送受切替器はこれらの2つの直交する水平
及び垂直直線偏波を結合するように機能する。バイポー
ラ波が円形導波管114の入口に到達すると、水平偏波
は該円形導波管に平行なリフレクタプレート117にぶ
つかる。水平偏波は反射して第1のアクセス115に入
り、一方、垂直偏波はリフレクタプレート117を法線
方向に横切り、第2のアクセス116に到達する。相互
性が適用されるので、第1のアクセス115を通って到
達する波はリフレクタプレート117で反射され、円形
導波管114を通って射出する。第2のアクセス116
から来る波は円形導波管114の中心に侵入するので、
該第2のアクセスはいわば「対称(balanced)
Jである。一方、円形導波管114の側面に連結され
た第1のアクセス115は「非対称(asyn+met
rical)」であり、対称ではない。The duplexer thus functions to combine these two orthogonal horizontal and vertical linear polarizations. When the bipolar wave reaches the entrance of the circular waveguide 114, the horizontally polarized wave hits a reflector plate 117 parallel to the circular waveguide. The horizontally polarized wave is reflected into the first access 115, while the vertically polarized wave crosses the reflector plate 117 in the normal direction and reaches the second access 116. Reciprocity applies so that waves arriving through the first access 115 are reflected at the reflector plate 117 and exit through the circular waveguide 114. second access 116
Since the wave coming from enters the center of the circular waveguide 114,
The second access is, so to speak, "balanced".
It is J. On the other hand, the first access 115 connected to the side surface of the circular waveguide 114 is “asymmetric (asyn+met)”.
rical)” and is not symmetrical.
波状ホーン118のアパーチャにはレンズ119が配置
されている。該レンズは波状ホーンからの球面波を平面
波に変換するように機能する。該レンズはパラボラ面と
平面とを有しており、レンズ119の焦点は波状ホーン
118の位相中心Oに一致する。A lens 119 is placed in the aperture of the wavy horn 118 . The lens functions to convert spherical waves from the wavy horn into plane waves. The lens has a parabolic surface and a plane, and the focal point of the lens 119 coincides with the phase center O of the wavy horn 118.
該レンズは誘電材料、例えばポリテトラフルオロ〔登録
商標〕
エチレン即ち「テフロン」から製造されている。The lens is made from a dielectric material, such as polytetrafluoroethylene or "Teflon."
はとんどの既存の高効率Cassigrainアンテナ
(効率的0.70〜0.75)は「適応(confor
med) Jプロフィル、即ち主リフレクタ110から
反射される照射位相が実際に非常に小さくなり(数10
度でなく放反)、サブリフレクタ111により反射され
る振幅が均一になるように変形されたプロフィルを有す
る主リフレクタ110及び補助リフレクタ111を有し
ている。Most existing high-efficiency Cassigrain antennas (efficiency 0.70-0.75) are “adaptive”.
med) J profile, that is, the irradiation phase reflected from the main reflector 110 becomes actually very small (several 10
The main reflector 110 and the auxiliary reflector 111 have a profile that is deformed so that the amplitude reflected by the sub-reflector 111 is uniform.
これに対して本発明のアンテナでは、主リフレクタ11
0のプロフィルは遠心処理法のために必然的にパラボラ
状となる。このような遠心処理を使用すると変形又は「
適応」したプロフィルを得ることはできない。一方、サ
ブリフレクタ111は固体として加工されるので、別の
プロフィルを有するように適応させることができる。こ
のアンテナの効率は約0.65〜0.70である。On the other hand, in the antenna of the present invention, the main reflector 11
The zero profile is necessarily parabolic due to the centrifugal process. Using such centrifugation may cause deformation or
It is not possible to obtain a "adaptive" profile. On the other hand, since the sub-reflector 111 is fabricated as a solid body, it can be adapted to have a different profile. The efficiency of this antenna is approximately 0.65-0.70.
この実施例では、改良された効率を有するアンテナを得
るために、上記2つのリフレクタ110及び111を維
持し、主リフレクタ110をできるだけ等位相で照射で
きるように位相パターンを修正するようにレンズ119
をのプロフィルを「適応」させる。In this embodiment, in order to obtain an antenna with improved efficiency, the two reflectors 110 and 111 are maintained, and the lens 119 is modified to modify the phase pattern so that the main reflector 110 is illuminated with as many phases as possible.
"Adapt" the profile of.
こうすると効率はやや改良され、約0.67〜0.72
となり、即ち遠心処理により作成した主リフレクタ11
0と適応サブリフレクタ111とを使用する場合、主リ
フレクタ110により送信又は受信される波でレンズの
形態が主リフレクタ110の形態と実質的に等しくなる
ようにレンズを適応させる0本発明のアンテナのこのよ
うな実施例は特に2種類の異なる態様で製造することが
できる。第1の態様は、必然的にパラボラ状のプロフィ
ルを有する遠心処理主リフレクタ110と、固体として
加工され且つ適応プロフィルを有するサブリフレクタ1
11を備えるものであるが、この解決方法は一半適応(
half−conformed) J方法に対応する。This improves the efficiency slightly, about 0.67-0.72
That is, the main reflector 11 created by centrifugation
0 and an adaptive sub-reflector 111, the antenna of the present invention adapts the lens so that in the waves transmitted or received by the main reflector 110 the shape of the lens is substantially equal to that of the main reflector 110. Such an embodiment can in particular be manufactured in two different ways. The first aspect consists of a centrifugal main reflector 110, which necessarily has a parabolic profile, and a sub-reflector 1, which is processed as a solid and has an adaptive profile.
11, but this solution is only partially applicable (
half-conformed) Corresponds to the J method.
第2の態様は、必然的にパラボラ状のプロフィルを有す
る遠心処理主リフレクタ110と、適応プロフィルを有
するように固体として加工さ・れなサブリフレクタ11
1と、位相適応されたプロフィルを有するレンズ119
とを備える。The second aspect consists of a centrifugal main reflector 110, which necessarily has a parabolic profile, and a sub-reflector 11, which is fabricated as a solid body and has an adaptive profile.
1 and a lens 119 with a phase-adapted profile.
Equipped with.
第6図及び第7図に示すように、サブリフレクタサポー
ト111はサブリフレクタ111を正確に位置決め及び
支持する4つのロッド120(又はアーム)により構成
される。これらのロッドは有利には「十字形」に配置さ
れる。4つのアーム120は主リフレクタ110の周囲
に固定されている。このようにして、主リフレクタのプ
ロフィルは完全なパラボラ状連続性を維持し、従って、
従来技術のアンテナのように4つのアームが固定されて
いる場所でプロフィルが変わることはない。更に、4つ
のアームがX形プロフィルでなく「十字形」プロフィル
であることにより、各電界が水平及び垂直軸に対して4
5°の角度で収束するような交差偏波への影響を回避で
きる。更に、各アーム120の断面は好ましくは三角形
(二等辺三角形)であり、頂点が主リフレクタ110の
パラボラ面に対向している。こうして、放射電界がアー
ム120で反射することは最小化される。従って、交差
偏波は減少する。As shown in FIGS. 6 and 7, the sub-reflector support 111 is composed of four rods 120 (or arms) that accurately position and support the sub-reflector 111. These rods are advantageously arranged in a "cruciform" manner. Four arms 120 are fixed around the main reflector 110. In this way, the main reflector profile maintains perfect parabolic continuity and thus
The profile does not change where the four arms are fixed as in prior art antennas. Additionally, the four arms have a "cruciform" profile rather than an X-shaped profile, so that each electric field is
The influence on cross-polarized waves converging at an angle of 5° can be avoided. Furthermore, the cross section of each arm 120 is preferably triangular (isosceles triangle), with the apex facing the parabolic surface of the main reflector 110. In this way, reflection of the radiated electric field off arm 120 is minimized. Therefore, cross-polarization is reduced.
第8図及び第9図に示すような送受切替器の実施例によ
ると、第1のアクセス115は円形導波管114の周囲
で直径方向に対向する2つの矩形アクセス124及び1
25を結合する2つのアーム122及び123を有する
「マジックT」により得られる。この装置は対称形であ
る。According to the embodiment of the duplexer as shown in FIGS. 8 and 9, the first access 115 is formed into two diametrically opposed rectangular accesses 124 and 1 around the circular waveguide 114.
25 is obtained by a "magic T" having two arms 122 and 123 connecting the two arms 122 and 123. This device is symmetrical.
一次ソース112により占められるスペースを減らすた
めに、第10図に示すように波状ホーンを45゜面によ
り折り曲げ、ホーンが垂直位置をとるようにしてもよい
。To reduce the space taken up by the primary source 112, the wavy horn may be bent by a 45° plane, as shown in FIG. 10, so that the horn assumes a vertical position.
第11図に暗示するような動作中、送信時にはホーン1
18のアパーチャ内に球面波Σ1が形成される。During the operation implied in Figure 11, when transmitting, the horn 1
A spherical wave Σ1 is formed within the 18 apertures.
該球面波はレンズ119を通過後、平面波Σ2に変換さ
れる。平面波Σ2はパラボラサブリフレクタ111で反
射され、球面波Σ3となり、パラボラ主リフレクタ11
0で反射され、アンテナの出口で平面波Σ4になる。After passing through the lens 119, the spherical wave is converted into a plane wave Σ2. The plane wave Σ2 is reflected by the parabolic sub-reflector 111, becomes a spherical wave Σ3, and the parabolic main reflector 11
0 and becomes a plane wave Σ4 at the exit of the antenna.
当然のことながら、受信には相互原理(recproc
ity principle)が適用される。平面波Σ
4はパラボラ主リフレクタ110で反射される。該平面
波は反射後に球面波Σ3となり、パラボラサブリフレク
タ111に当たる、サブリフレクタを離れると、平面波
Σ2になり、レンズ119に当たる。レンズはこの平面
波を球面波Σ1に変換し、該急面波は波状ホーン118
を通って伝播し、偏波送受切替器113のアクセスを通
って射出する。Naturally, reception is based on the reciprocity principle (repro
ity principles) apply. plane wave Σ
4 is reflected by the parabolic main reflector 110. After the plane wave is reflected, it becomes a spherical wave Σ3 and hits the parabolic sub-reflector 111. After leaving the sub-reflector, it becomes a plane wave Σ2 and hits the lens 119. The lens converts this plane wave into a spherical wave Σ1, and the steep wave forms a wavy horn 118.
and exits through the access of the polarization transmitter/receiver 113.
本発明のこの第2の実施例の1動作例では以下の値を考
慮する。One operational example of this second embodiment of the invention considers the following values.
一周波数帯6.43GHz〜7.1111:llz。One frequency band: 6.43 GHz to 7.1111:llz.
−1リフレクタ10の直径D−4m。-1 diameter of reflector 10 D-4 m.
−サブリフレクタ11の直径d=0.60m。- Diameter d of sub-reflector 11 = 0.60 m.
−焦点距離対直径比0.45゜
一主リフレクタ110は遠心処理により製造され、この
リフレクタは例えばプラスチック材料を遠心処理し、そ
の後、プラスチック上に金属層を堆積することにより、
例えば5hoop法(又は溶融金居フレームガンによる
噴g)を使用して数10pmの厚さを有する亜鉛層を堆
積することにより得られる。- Focal length to diameter ratio of 0.45° - The main reflector 110 is manufactured by centrifugal processing, for example by centrifuging a plastic material and then depositing a metal layer on the plastic.
For example, it can be obtained by depositing a zinc layer with a thickness of several tens of pm using the 5-hoop method (or spraying with a molten metal flame gun).
−サブリフレクタ111は例えばアルミニウムのような
金属から成る固体を加工することにより得られる。- The sub-reflector 111 is obtained by processing a solid piece of metal, such as aluminum.
リフレクタプロフィル公差はく±0.1mmである。Reflector profile tolerance is ±0.1 mm.
−次ソース112は直径0.60纏及び長さ0.90m
のアパーチャを有するエクスポネンシャルプロフィル波
状ホーンである。- The next source 112 has a diameter of 0.60 mm and a length of 0.90 m.
It is an exponential profile wavy horn with an aperture of .
ホーンのアパーチャのレンズ119は直径=0.60m
であり。The diameter of the horn aperture lens 119 is 0.60 m.
Yes.
主リフレクタの周囲には「十字形」に配置された4つの
三角形断面支持アーム120が固定されている。Fixed around the main reflector are four triangular cross-section support arms 120 arranged in a "cruciform" configuration.
−文差偏波値は42dBよりも良好である。- The difference polarization value is better than 42 dB.
−効率は0.65よりも良好である。- Efficiency is better than 0.65.
当然のことながら、以上の説明は本発明の単なる好適実
施例に過ぎず、発明の範囲内で構成要素を同等の要素に
置き換えることができる。It is to be understood that the above description is merely a preferred embodiment of the invention, and elements may be replaced by equivalent elements within the scope of the invention.
例えば、−次ソース112は正方形、長方形又は円形で
もよく、夫々正方形断面、長方形断面又は円形断面の導
波管から供給され得る。For example, the -order source 112 may be square, rectangular, or circular and may be provided by a waveguide of square, rectangular, or circular cross-section, respectively.
また、サブリフレクタ111は主リフレクタ110と同
一焦点を有する必要はなく、双曲面又は楕円面でもよい
。いずれの場合も一次ソースはレンズを備えないホーン
である。この場き、アンテナ効率は低下するが、遠心分
離主リフレクタによりその特徴は非常に良好に維持され
る。Further, the sub-reflector 111 does not need to have the same focal point as the main reflector 110, and may be a hyperboloid or an ellipsoid. In both cases the primary source is a horn without a lens. In this case, the antenna efficiency is reduced, but its characteristics are maintained very well due to the centrifugal main reflector.
第1図及び第2図は夫々本発明のアンテナの第1の実施
例の縦断面図及び正面図、第3図は第1図の本発明の第
1の実施例を他の構成要素と共に示す縦断面図、第4図
及び第5図は本発明のアンテナの第1の実施例の性能を
示すグラフ、第6図は本発明のアンテナの第2の実施例
の部分縦断面図、第7図は本発明のアンテナの第2の実
施例の正面図、第8図及び第9図は夫々本発明のアンテ
ナの第2の実施例で使用される偏波送受切替器の実施例
の正面図及び側面図、第10図は本発明のアンテナの第
2の実施例のソースの実施例を示す縦断面図、第11図
は本発明のアンテナの第2の実施例の動作図である。
10.112・・・・・・ソース、12,110,11
1・・・・・・リフレクタ、13・・・・・・支持ロッ
ド、15・・・・・・リング、16・・・・・・レード
ーム、113・・・・・・送受切替器、114・・・・
・・円形導波管、115.116,124,125・・
・・・矩形アクセス、117・・・・・・リフレクタプ
レート、118・・・・・・ホーン、119・・・・・
・レンズ、120.122,123・・・・・アーム。1 and 2 are longitudinal sectional views and front views, respectively, of a first embodiment of the antenna of the present invention, and FIG. 3 shows the first embodiment of the present invention of FIG. 1 together with other components. 4 and 5 are graphs showing the performance of the first embodiment of the antenna of the present invention. FIG. 6 is a partial vertical sectional view of the second embodiment of the antenna of the present invention, and FIG. The figure is a front view of a second embodiment of the antenna of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are front views of an embodiment of a polarization transmitter/receiver switch used in the second embodiment of the antenna of the present invention, respectively. and a side view, FIG. 10 is a vertical sectional view showing an embodiment of the source of the second embodiment of the antenna of the present invention, and FIG. 11 is an operational diagram of the second embodiment of the antenna of the present invention. 10.112... Source, 12,110,11
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reflector, 13... Support rod, 15... Ring, 16... Radome, 113... Transmission/reception switch, 114. ...
...Circular waveguide, 115.116,124,125...
...Rectangular access, 117...Reflector plate, 118...Horn, 119...
・Lens, 120.122,123...Arm.
Claims (21)
テナであって、リフレクタが液相と固相とを有する材料
から形成されるもので、材料を液相の状態で遠心処理に
かけ、その後に固相に遷移させることにより得られるア
ンテナ。(1) An antenna equipped with at least one rotating reflector, in which the reflector is formed from a material having a liquid phase and a solid phase, in which the material is centrifuged in the liquid phase and then converted into the solid phase. Antenna obtained by transitioning.
テナ。(2) The antenna according to claim 1, wherein the material is plastic.
付着する請求項2に記載のアンテナ。(3) The antenna according to claim 2, wherein a metal deposit is attached to the plastic after centrifugation.
を付着することにより得られる請求項3に記載のアンテ
ナ。(4) An antenna according to claim 3, wherein the metal deposit is obtained by depositing zinc using the Shoop method.
1に記載のアンテナ。6. The antenna of claim 1 including a source carried by a support rod.
がリフレクタの凹状のパラボラ面に対向している請求項
6に記載のアンテナ。(7) The antenna according to claim 6, wherein each rod has a triangular cross section, and the vertex of the triangle faces the concave parabolic surface of the reflector.
項6に記載のアンテナ。(8) The antenna according to claim 6, wherein the rod is coated with a microwave absorbing material.
備えるマイクロ波吸収リングを備えている請求項1に記
載のアンテナ。(9) The antenna according to claim 1, wherein the reflector comprises a microwave absorbing ring comprising a radome that transmits microwaves.
り、主リフレクタが遠心処理により得られるパラボラリ
フレクタである請求項1に記載のアンテナ。(10) The antenna according to claim 1, comprising two rotating body reflectors and a source, and wherein the main reflector is a parabolic reflector obtained by centrifugation.
請求項10に記載のアンテナ。(11) The antenna according to claim 10, wherein a lens is arranged at the aperture of the source.
記載のアンテナ。(12) The antenna of claim 11, wherein the lens has an adaptive profile.
る2つのパラボラリフレクタを備える請求項10に記載
のアンテナ。(13) An antenna according to claim 10, comprising two parabolic reflectors that are cofocal, ie, have the same focal length to diameter ratio.
45である請求項13に記載のアンテナ。(14) The focal length to diameter ratio of the two reflectors is approximately 0.
14. The antenna according to claim 13, wherein the antenna is 45.
フレクタの周囲に固定された4つのアームにより構成さ
れるサポートを有する請求項10に記載のアンテナ。(15) The antenna according to claim 10, wherein the sub-reflector has a support constituted by four arms arranged in a cross shape and fixed around the main reflector.
る波状ホーン型である請求項10に記載のアンテナ。(16) The antenna according to claim 10, wherein the source is of a wavy horn type with an exponential profile.
いる請求項16に記載のアンテナ。(17) The antenna of claim 16, wherein the wavy horn is bent through a 45° plane.
ラリフレクタである請求項10に記載のアンテナ。(18) The antenna according to claim 10, wherein the sub-reflector is a parabolic reflector processed as a solid.
れている請求項16に記載のアンテナ。(19) The antenna according to claim 16, wherein a polarization transmitting/receiving switch is disposed at the free end of the wavy horn.
形導波管アクセスとを含んでおり、第2のアクセスが円
形導波管と整列しており、第1のアクセスと第2のアク
セスとの間にリフレクタプレートが配置されている請求
項19に記載のアンテナ。(20) a polarization transmitter/receiver including a circular waveguide section and two rectangular waveguide accesses, the second access aligned with the circular waveguide, the first access and the rectangular waveguide access; 20. An antenna according to claim 19, wherein a reflector plate is arranged between the two accesses.
に対向する2つの矩形アクセスに連結された2つのアー
ムを有する「マジックT」により得られる請求項20に
記載のアンテナ。21. The antenna of claim 20, wherein the first access is provided by a "magic T" having two arms connected to two diametrically opposed rectangular accesses around the circular waveguide.
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FR8813781 | 1988-10-20 |
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