JPH02226804A - Parabolic antenna device - Google Patents
Parabolic antenna deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ波通信に使用さ
れる円偏波用パラボラアンテナ装置1こ関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a circularly polarized parabolic antenna device 1 used for microwave communication such as reception of satellite broadcasting.
(発明の概要)
本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ彼iI!ll信
こ使用される円偏波用パラボラアンテナ装置において、
−次放射器として線式式のバツクファイヤー・・ヘリカ
ルアンテナを採用して利得の向上を図ったものである。(Summary of the Invention) The present invention provides a micro TV for receiving satellite broadcasting, etc. In the circularly polarized parabolic antenna device used in this communication,
A linear backfire helical antenna is used as the -order radiator to improve gain.
(従来の技術)
従来、この種のS HF円偏波用パラボラアンテナ装置
としては、特開11α56−93402号に示すように
、−次放射器としてエンド7Tイヤー・ヘリカルアンテ
ナを使用したものがあった。このパラボラアンテナ装置
は一次放射器の損失が大きいこと、また−次放射器の支
持強度の問題等があり、これらの問題を解消するものと
して、本出願人は特開昭62−32707号に示すよう
に、次放射器に単線式のバック7アイヤー・ヘリヵル7
ンテナを使用したものを提案しでいる。(Prior Art) Conventionally, as this type of SHF circularly polarized parabolic antenna device, there has been one that uses an end 7T ear helical antenna as a -order radiator, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11α56-93402. Ta. This parabolic antenna device has problems such as a large loss in the primary radiator and a problem in the support strength of the -order radiator.As a solution to these problems, the present applicant has proposed the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-32707. So, the next radiator is a single wire back 7 year helical 7
We have already proposed something that uses an antenna.
第7図に一次放射器に単線式のバックファイヤー・ヘリ
カルアンテナを使用したパラボラアンテナ装置の従来例
を示す。この図において、放物面反射鏡1の焦点に単線
式のバックファイヤー・ヘリカルアンテナ2が配置され
、このパック7フイヤー・ヘリカルアンテナ2の反射w
gAの給電点に同軸線路(例えばセミリノッドケーブル
やリンラドケーブル等)3が接続される。該同軸線路3
は反射filの中心軸に沿って反射鏡背面側に導出され
るようになっている。なお、パック7フイヤー・ヘリカ
ルアンテナ2の中心軸と反射鏡1の中心軸とは一致して
いる゛。FIG. 7 shows a conventional example of a parabolic antenna device using a single-wire backfire helical antenna as a primary radiator. In this figure, a single-wire backfire helical antenna 2 is placed at the focal point of a parabolic reflector 1, and the reflection w of this pack 7 fire helical antenna 2 is
A coaxial line (for example, a semi-linod cable, a linrad cable, etc.) 3 is connected to the feeding point of gA. The coaxial line 3
is led out to the back side of the reflecting mirror along the central axis of the reflecting fil. Note that the central axis of the pack 7 fire helical antenna 2 and the central axis of the reflecting mirror 1 coincide.
ここで、単線式のバックファイヤー・ヘリカルアンテナ
2は、第8図及び第9図のように前記同軸線路3の外側
導体3Aに接続される整合円板(接地板)7と中心導体
3Bに接続される1本の螺旋状導体8とからなり、メイ
ンロープを給電点側に持つものである。ここで、Duは
螺旋状導体全体を円筒形状とみなしたときの円筒直径、
Dgは整合円板の直径、aはピッチ角、θ、はテーパー
の角度である。Here, the single-wire type backfiring helical antenna 2 is connected to a matching disk (ground plate) 7 and a center conductor 3B, which are connected to the outer conductor 3A of the coaxial line 3, as shown in FIGS. 8 and 9. It consists of one spiral conductor 8 with a main rope on the power feeding point side. Here, Du is the cylindrical diameter when the entire spiral conductor is considered to be cylindrical.
Dg is the diameter of the matching disk, a is the pitch angle, and θ is the taper angle.
(発明が解決しようとする課題)
さて、第7図の従来例のパラボラアンテナ装置において
、アンテナ開口角は2Wで表され、開口角2XVが18
0度に近付くにつれて放物面反射鏡1の開口面に対する
一次放射器の突出量は減少し、反射鏡前面を風雨、積雪
対策用のレイドームで覆うことが容易な溝道になる。し
かし、アンテナ開口角を太き(した場合には、−次放射
器として用いている単線式のバック7フイヤー・ヘリカ
ルアンテナ2のピッチ角aを太き(しなければならない
ため、第8図の斜視図がらも明らかなように螺旋状導体
8の螺旋は疎になり、パックファイヤー・ヘリカルアン
テナ2の中心軸に対して非対称性がでてくる。(Problem to be Solved by the Invention) Now, in the conventional parabolic antenna device shown in FIG. 7, the antenna aperture angle is represented by 2W, and the aperture angle 2XV is 18
As the temperature approaches 0 degrees, the amount of protrusion of the primary radiator relative to the aperture of the parabolic reflector 1 decreases, and the front surface of the reflector becomes a groove that can be easily covered with a radome for protection against wind, rain, and snow. However, if the antenna aperture angle is made thicker, the pitch angle a of the single-wire back 7-fire helical antenna 2 used as the -order radiator must be made thicker. As is clear from the perspective view, the helix of the helical conductor 8 becomes sparse and becomes asymmetrical with respect to the central axis of the packfire helical antenna 2.
tISio図は単線式のバ・ツク7フイヤー・ヘリカル
アンテナ自体の放射パターン−で10dBビ一ム幅(B
W、、)が197度のものを示しているが、前述の非対
称性に起因して放物面反射鏡1の開口周縁部分に向いた
特性(矢印P、Qで示す)が左右非対称となっている。The tISio diagram shows the radiation pattern of the single-wire B-7 fire helical antenna itself, with a beam width of 10 dB (B
W, ,) is shown as 197 degrees, but due to the asymmetry mentioned above, the characteristics (indicated by arrows P and Q) toward the aperture periphery of the parabolic reflector 1 are asymmetrical. ing.
ここで、 Du=0.3183A、Dg=0.1736
人、a=24度、θ、=12.5度、テーパ一部巻数N
t=1、ユニフォーム部(同一径部)の巻数Nu=6、
導体自体の半径ρ=0.012A、入(電磁波の波艮)
−25msaとした。また、第11図はPt510図の
放射パターンを有する単線式バックファイヤー・ヘリカ
ルアンテナ2を一次放射器して用い、開口直径75cm
、■口角2v=180度としたパラボラアンテナ装置の
放射パターンを実線で示し、交差偏波特性を点線にて示
すものであり、横軸θは放物面反射fitの中心軸から
の角度である。但し、測定周波数は12GHzとした。Here, Du=0.3183A, Dg=0.1736
Person, a = 24 degrees, θ, = 12.5 degrees, taper part number of turns N
t=1, number of turns of uniform part (same diameter part) Nu=6,
Radius of the conductor itself ρ = 0.012A, input (electromagnetic wave wave)
−25 msa. In addition, Fig. 11 uses a single-wire backfire helical antenna 2 having a radiation pattern of Pt510 diagram as the primary radiator, and has an aperture diameter of 75 cm.
, ■ The radiation pattern of the parabolic antenna device with the mouth angle 2v = 180 degrees is shown by the solid line, and the cross-polarization characteristics are shown by the dotted line, and the horizontal axis θ is the angle from the central axis of the parabolic reflection fit. be. However, the measurement frequency was 12 GHz.
前述の第10図の放射特性の非対称性は、円偏波の電磁
波を受信する場合の効率を悪化させ、利得の低下を招(
嫌いがあった。また、必然的に第11図の放射パターン
及び交差偏波特性も非対称となる。The asymmetry of the radiation characteristics shown in FIG. 10 described above deteriorates the efficiency when receiving circularly polarized electromagnetic waves, leading to a decrease in gain (
There was a dislike. Furthermore, the radiation pattern and cross-polarization characteristics shown in FIG. 11 are also necessarily asymmetrical.
本発明は、−次放射器として軸対称性を有する線式式の
バック7Tイヤー・ヘリカルアンテナを採用することに
より、−次放射器の放射パターンの対称性を改著し、ひ
いては利得の向上を図ったパラボラアンテナ装置を提供
することを目的とする。The present invention improves the symmetry of the radiation pattern of the -order radiator by employing a linear back 7T ear helical antenna with axial symmetry as the -order radiator, thereby improving the gain. The purpose of the present invention is to provide a parabolic antenna device that achieves the following objectives.
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記目的を達成するため、反射鏡の焦点の存
在する側に、一対の螺旋状導体を円筒形状又は円箭形状
端邪にテーパーもしくはフレア形状を有する如く巻回し
てなる線式式のバ・/り7アイヤー・ヘリカルアンテナ
を給電点が反射鏡側となる如く配置した購成としている
。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of spiral conductors with a tapered or flared shape in a cylindrical or circular shape on the side where the focal point of the reflecting mirror exists. A wire-type bar/reverse 7-year helical antenna is arranged so that the feeding point is on the reflecting mirror side.
(作用)
本発明で用いる線式式のバックファイヤー・ヘリカルア
ンテナは、給電点I(後端方向)に指向性を有し、すな
わちメインロープは給電点側に向いている。しかも、広
開口角の場合(アンテナ奥行寸法を小さくした場合)で
螺旋状導体の螺旋ピッチが疎(ピッチ角aが大)であっ
ても、線式式のバック7フイヤー・ヘリカルアンテナは
軸対称性を保持でき、−次放射器の放射パターンとして
軸対称のパターンを得ろことができ、ひいては利得の向
上を図り得る。(Function) The wire type backfire helical antenna used in the present invention has directivity toward the feeding point I (toward the rear end), that is, the main rope faces toward the feeding point. Moreover, even if the helical pitch of the helical conductor is sparse (the pitch angle a is large) in the case of a wide aperture angle (when the antenna depth dimension is small), the wire type back 7 fire helical antenna is axially symmetrical. The radiation pattern of the -order radiator can be obtained as an axially symmetrical radiation pattern, and the gain can be improved.
(実施例)
以下、本発明に係るパラボラアンテナ装置の実施例を図
面に従って説明する。(Example) Hereinafter, an example of a parabolic antenna device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
tpJ1図において、放物面反射鏡1の焦点1こ線式式
のバック7アイヤー・ヘリカルアンテナ2Aが配置され
、このバックファイヤー・ヘリカルアンテナ2Aの反射
鏡側の給電点に同軸線路(例えばセミリジツトケーブル
やリノッドケーブル等)3がバラン回路10を介して接
続される。該同軸線路3は反射鏡1の中心軸に沿って反
射鏡背面側に導出されるようになっている。なお、バラ
ン回路10は同軸線路3の先端に固定されており、スリ
ットバラン、シュペルトップバラン等の構成を採用でき
る。また、線式式のバックファイヤー・ヘリカルアンテ
ナ2Aの中心軸と反射鏡1の中心軸とは一致している。In the tpJ1 diagram, a back-firing helical antenna 2A of the single-wire type is arranged at the focal point of the parabolic reflector 1, and a coaxial line (for example, a semi-rigid (such as a power cable or a linod cable) 3 are connected via a balun circuit 10. The coaxial line 3 is led out along the central axis of the reflecting mirror 1 to the rear side of the reflecting mirror. Note that the balun circuit 10 is fixed to the tip of the coaxial line 3, and a configuration such as a slit balun or a super top balun can be adopted. Further, the central axis of the linear backfire helical antenna 2A and the central axis of the reflecting mirror 1 coincide.
ここで、線式式のバック7フイヤー・ヘリカルアンテナ
2人は、第2図及び第3図のように前記同軸#l路3の
先端部に一体化されたバラン回路10の軸対称な・一対
の給電端に、それぞれ接続される2本(−N)の螺旋状
導体8A、8Bからなり、円筒形状に巻回された両螺旋
状導体OA、8Bは完全に同じ形状で、取り付は位置の
み相互に180度ずらせて軸対称に構成されている。こ
こで、Duは螺旋状導体全体を円筒形状とみなしたとき
の円部直径、aはピッチ角、θ、はテーパーの角度であ
り、
0.5人≦xDu≦1.2人
3度≦α≦40度
0度≦θt≦45度
(但し、π:円周率)
を満足するように設定することが望ましい。これらの範
囲を外れた場合、前後比が悪化し、利得が低下する。Here, the two wire-type back 7-fire helical antennas are an axially symmetric pair of balun circuits 10 integrated at the tip of the coaxial #l path 3, as shown in FIGS. 2 and 3. Consisting of two (-N) spiral conductors 8A and 8B connected to the feeding end of the They are axially symmetrical and are shifted 180 degrees from each other. Here, Du is the diameter of the circular part when the entire spiral conductor is considered to be cylindrical, a is the pitch angle, and θ is the taper angle. 0.5 people ≦ x Du ≦ 1.2 people 3 degrees ≦ α It is desirable to set the angle to satisfy the following conditions: ≦40 degrees 0 degrees≦θt≦45 degrees (where π: pi). Outside these ranges, the front-to-back ratio deteriorates and the gain decreases.
第4図は線式式のバックファイヤー・ヘリカルアンテナ
自体の放射パターンで一10dBビーム[(BW+o)
カ197 度cri モノヲ示L ”CオI)、一対の
螺旋状導体8A、8Bが軸対称配置となっているので、
放物面反射鏡1の開口周縁部分に向いた特性(矢印P、
Qで示す)が左右対称となっている。Figure 4 shows the radiation pattern of the linear backfire helical antenna itself, with a -10 dB beam [(BW+o)
Since the pair of spiral conductors 8A and 8B are arranged axially symmetrically,
Characteristics (arrow P,
(denoted by Q) are symmetrical.
ここで、 Du;0.3183λ、0228度、θ、=
12.5度、テーパ一部巻数N。Here, Du; 0.3183λ, 0228 degrees, θ, =
12.5 degrees, taper part number of turns N.
=1、ユニフォーム部(同一径部)の巻数Nu=6、導
体白木の半径ρ=0.012^、λ(電磁波の波長)=
25mmとした。また、第5図は第4図の放射パターン
を有する2縄式パックファイヤー・ヘリカルアンテナ2
Aを一次放射器して用い、開口直径75cm、開口角2
1=180度とした実施例のパラボラアンテナ装置の放
射パターンを実線で示し、交差偏波特性を点線にて示す
ものであり、横軸θは放物面反射11!1の中心軸から
の角度である9但し、測定周波数は12GHzとした。= 1, number of turns Nu of uniform part (same diameter part) = 6, radius of conductor plain wood ρ = 0.012^, λ (wavelength of electromagnetic wave) =
It was set to 25 mm. Figure 5 also shows a two-rope packfire helical antenna 2 with the radiation pattern shown in Figure 4.
Use A as the primary radiator, aperture diameter 75cm, aperture angle 2
The radiation pattern of the parabolic antenna device of the example where 1 = 180 degrees is shown as a solid line, and the cross polarization characteristic is shown as a dotted line, and the horizontal axis θ is the angle from the central axis of the parabolic reflection 11!1. The angle is 9. However, the measurement frequency was 12 GHz.
前述の第4図及び第5図の放射パターンはどちらも軸対
称であり、円偏波の電磁波を受信する場合の効率を悪化
させることがな(、従来の単線式のバックファイヤー・
ヘリカルアンテナを用いたものよりも利得の向上を図る
ことができる。また、rPJ5図から交差偏波特性及び
サイドロープの特性ら第11図の従来の特性よりも優れ
ていることがtする。The radiation patterns shown in Figures 4 and 5 are both axially symmetrical, and do not deteriorate the efficiency when receiving circularly polarized electromagnetic waves (as compared to the conventional single-wire backfire system).
Gain can be improved more than that using a helical antenna. Further, from FIG. rPJ5, it can be seen that the cross polarization characteristics and side rope characteristics are superior to the conventional characteristics shown in FIG. 11.
第6図はアンテナ間口角2マと利得との関係を、線式式
バック7アイヤー・ヘリカルアンテナ2Aを用いた実施
例の場合のパラボラアンテナ装置と、IN 、19式の
バック7アイヤー・ヘリカルアンテナ2を用いた従来例
のものとを比較して示したちのである。この図において
、曲線aは実施例、曲#1bは従来例のt)今であって
−10dBビーム幅(BW、、)カ弓85度のときを示
す。また、曲線Cは実施例、曲lidは従来例の場合で
あって−10dBビーム幅(I3W1.)力弓97度の
ときを示す。これらの曲線より2#i式のバツクファイ
ヤーやヘリカルアンテナを一次放射器として用いた実施
例の場合の方が利得が高いことがわかる。Figure 6 shows the relationship between the antenna frontage angle 2mm and the gain for a parabolic antenna device in the case of an example using a wire-type back 7-year helical antenna 2A, and for a back 7-year helical antenna of IN type 19. This is a comparison with a conventional example using 2. In this figure, curve a shows the example, and curve #1b shows the conventional example when the -10 dB beam width (BW, . . . ) is bowed at 85 degrees. Further, curve C is the example, and curve lid is the conventional example, when the beam width is -10 dB (I3W1.) and the power bow is 97 degrees. From these curves, it can be seen that the gain is higher in the embodiment using the 2#i backfire or helical antenna as the primary radiator.
なお、riS2図及び第3図に例示した線式式のバ・7
り7アイヤー・ヘリカルアンテナはフレアーを持たない
が、必要に応じて一肘の螺旋状導体の螺旋径を先端方向
(給電点の反対gl)に向かって徐々に太き(したフレ
アーを形成してもよい。In addition, the wire system bar 7 illustrated in riS2 diagram and Figure 3
The 7-year helical antenna does not have a flare, but if necessary, the helical diameter of the spiral conductor at one elbow can be gradually thickened toward the tip (towards the opposite angle of the feed point) to form a flare. Good too.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明のパラボラアンテナ装置に
よれば、−次放射器として軸対称性を持たせることので
きる2@式のバックファイヤー・ヘリカルアンテナを採
用することにより、開口角が大きな場合における一次放
射器の放射パターンの対称性を改善し、ひいては利得の
向上を図ることができる。さらに、反射鏡の鏡面修正に
より特性向上を図ることも可能となる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the parabolic antenna device of the present invention, by employing a 2@-type backfire helical antenna that can have axial symmetry as a -order radiator, It is possible to improve the symmetry of the radiation pattern of the primary radiator when the aperture angle is large, and thus to improve the gain. Furthermore, it is also possible to improve the characteristics by modifying the mirror surface of the reflecting mirror.
PtSi図は本発明に係るパラボラアンテナ装置の実施
例を示す側断面図、第2図は実施例で一次放射器として
用いた線式式のバック7Tイヤー・ヘリカルアンテナを
示す斜視図、第3図は同側面図、第4図は実施例の場合
の一次放射器の放射パターン図、第5図は実施例のパラ
ボラアンテナ装置の放射パターン図、第6図は本発明の
実施例と従来例の場合のアンテナ開口角と利得との関係
を示すグラフ、第7図はパラボラアンテナ装置の従来例
を示す側断面図、第8図は従来例で一次放射器として用
いた単線式のバックファイヤー・ヘリカルアンテナを示
す斜視図、第9図は同側面図、Pt510図は従来例の
場合の一次放射器の放射パターン図、第11図は従来例
のパラボラアンテナ装置の放射パターン図である。
1・・・放物面反射鏡、2・・・単線式のバック7アイ
。
ヤー・ヘリカルアンテナ、2A・・・2#X式のバック
ファイヤー・ヘリカルアンテナ、3・・・同軸線路、8
.8A、8.8・・・螺旋状導体、10・・・バラン回
路。The PtSi diagram is a side sectional view showing an embodiment of the parabolic antenna device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a wire type back 7T ear helical antenna used as a primary radiator in the embodiment, and FIG. is the same side view, FIG. 4 is a radiation pattern diagram of the primary radiator in the case of the embodiment, FIG. 5 is a radiation pattern diagram of the parabolic antenna device of the embodiment, and FIG. 6 is a diagram of the radiation pattern of the embodiment of the present invention and the conventional example. 7 is a side sectional view showing a conventional example of a parabolic antenna device, and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the antenna aperture angle and gain in the conventional example. FIG. 9 is a perspective view showing the antenna, FIG. 9 is a side view thereof, Pt510 is a radiation pattern diagram of a primary radiator in a conventional example, and FIG. 11 is a radiation pattern diagram of a conventional parabolic antenna device. 1... Parabolic reflector, 2... Single wire back 7 eye. Ya helical antenna, 2A...2#X type backfire helical antenna, 3...Coaxial line, 8
.. 8A, 8.8... spiral conductor, 10... balun circuit.
Claims (2)
を円筒形状又は円筒形状端部にテーパーもしくはフレア
形状を有する如く巻回してなる2線式のバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナを給電点が反射鏡側となる如く配
置したことを特徴とするパラボラアンテナ装置。(1) A two-wire backfire helical antenna consisting of a pair of helical conductors wound in a cylindrical shape or with a tapered or flared shape at the end of the cylindrical shape is installed as a feeding point on the side where the focal point of the reflecting mirror exists. 1. A parabolic antenna device characterized in that the parabolic antenna is arranged so that the antenna is on the reflecting mirror side.
ナを構成する一対の螺旋状導体の円筒形状の直径をDu
、ピッチ角をα、前記テーパーの角度をθ_t、電磁波
の波長をλとしたとき、0.5λ≦πDu≦1.2λ 3度≦α≦40度 0度≦θ_t≦45度 (但し、π:円周率) である請求項1記載のパラボラアンテナ装置。(2) Du
, where α is the pitch angle, θ_t is the angle of the taper, and λ is the wavelength of the electromagnetic wave, 0.5λ≦πDu≦1.2λ 3 degrees≦α≦40 degrees 0 degrees≦θ_t≦45 degrees (However, π: The parabolic antenna device according to claim 1, wherein the parabolic antenna device is:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4546889A JPH02226804A (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Parabolic antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4546889A JPH02226804A (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Parabolic antenna device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02226804A true JPH02226804A (en) | 1990-09-10 |
Family
ID=12720215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4546889A Pending JPH02226804A (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Parabolic antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02226804A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014108176A1 (en) | 2013-01-09 | 2014-07-17 | Thrane & Thrane A/S | A dual antenna |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4546889A patent/JPH02226804A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014108176A1 (en) | 2013-01-09 | 2014-07-17 | Thrane & Thrane A/S | A dual antenna |
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