JPH0233204A - パラボラアンテナ用のリフレクター - 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、放送衛星または通信衛星から電波を受信する
の開口径が４５０ｆｌ以下、特には３００から４００ｎ
＋のちのにおいて好適であるパラボラアンテナ用のリフ
レクターに関する。

〔従来の技術〕

衛星放送受信用パラボラアンテナ用のりフレクタ−は、
現在５０Ｃ１１級（開口径約５００ｎ）が主流となって
おり、Ｂ５−２ａが打ち上がった１９８４年頃に比して
大分コンパクト化された。しかし、今後コンバーターの
一層の性能向上や衛星の高出力化、スポットビーム化に
よって、さらにリフレクタ−が小形化され、ベランダ取
付けも一層容易になり、室装置や車載形、ポータプルタ
イプ等へ用途拡大が期待される。

〔解決しようとする課題〕

４５形以下（開口径４５０鶴以下）の小形オフセットア
ンテナリフレクタ−を設計する場合、明らかに電波反射
面の面積が狭くなり、この狭い反射面面積を有効活用す
べ（、あらゆる面からの工夫が必要である。従来の７５
．６０．５０形リフレクタ−用と同一の１次放射器の使
用を前提として、Ｆ／Ｄ（Ｆ＝焦点距離、Ｄ＝開口径）
、オフセット角、開口角一定の条件で比例的に縮小して
い（と、■放物面頂点からのシフト量Ａが小さくなり、
焦点位置に置かれる１次放射器によるプロ、キングが大
きくなり、 ■Ｆが短（なる為、１次放射器とリフレクターの距離が
近づき、電波放射分布の不安定な近傍領域（フレネル領
域）の影響が大きくなる。この点については、１次放射
器の特性で改善するのが効果的だが、コルゲートリング
等により、１次放射器の寸法が大きくなる可能性が大き
い。

又小形リフレクタ−では、わずかな着雪によって、Ｃ／
Ｎが劣化すると考えられるので、着雪防止可能な放物面
の設定が必要となってくる。

さらに、リフレクタ−の面積度と耐風圧剛性・強度の確
保の為に、放射面の外周にフランジ部を設け、フランジ
フラット部に面精度測定と寸法精測に必要な基準マーク
を設けているが、フラット部にも電波反射材が入ってい
ると、スピルオーバー等の不要輻射が生じ、アンテナと
してのサイドロープ特性に悪影響を与える（第６図、第
７図（ａ）参照）。

７５．６０形の様に大きなサイズの受信専用アンテナは
、フランジフラット部の面積の割合が小さく、フラット
部での不要輻射は無視し得るが、小形アンテナでは、フ
ラット部の面積の割合が増加し、不要輻射の影響を無視
し得ない。

この不要輻射を防止する為に、フラット部を無くして、
放物面から直ぐに折り返したＦＲＰ製リフレクタ−もあ
るが（第７図（ｂ）参照）、基準マークの設置が困難で
あり、設置できたとしても、三次元測定機での読取り精
度が悪く、面積度解析、各部寸法精測の信頼性が悪く、
品質保証上問題があった。

また、フラット部が無い場合、ＦＲＰ、ＦＲＴＰ。

ＴＰでの成形時にフランジ部の急激な方向の変化は樹脂
またはガラス繊維の流れの乱れを生み、強度（静的およ
び衝撃）保持を目的とするフランジ部には好ましい形状
とは言えない。

アルミや鉄の金属製リフレクタ−では、フランジ部を大
きな曲面としているものが多く　（第７図（ｃ）参照）
、面積度等の測定の困難性、不要輻射の問題は残る。

フラット部の基準マークは、リフレクタ−へのステッカ
−貼付やアンテナとして１次放射器を取付ける際、基準
として利用でき大変便利である。

従って、フラット部に基準マークを設けて、品質保証性
と実用性を高め、リフレクタ−としての強度、剛性も確
保し、しかも優れた電波反射性能を兼ね備えたリフレク
ターが望まれていた。

そこで、本発明は、小形化を図り、狭い反射面面積を有
効活用できるとともに、着雪防止可能な放物面の設定を
可能としたパラボラアンテナ用のリフレクターを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明は、放送衛星又は通
信衛星からの電波を受信する開口径りが４５０Ｈ以下で
あるパラボラアンテナ用のリフレクターにおいて、反射
面を、焦点距離Ｆなる仮想の回転放物面Ｘ”＋Ｙ”＝４
ＦＺを、勾配Ｂ＝ｔａｎθなる仮想の切断平面Ｚ＝Ｂ　
（Ｘ−Ａ）にて切断した曲面から構成し、切断平面のＸ
軸上における原点からのシフト量Ａを１２〜５０ｍとし
、切断平面のＸ軸に対する角度θを２８°〜４０″とし
たものである。

〔作用〕

本発明では、シフト量Ａを１次放射器のブロッキングを
防止する為に、大きく、すなわち、１２〜５０朋（望む
らくは３０〜５０酊）に設定し、その結果として切断面
角度０２８〜４０’（望むらくは３０〜４０”）を得た
。この放物面の設定により、アンテナとして設置した場
合、リフレクタ−が日本全土で略垂直に立つことになっ
た。リフレクタ−が垂直面となす角度は一１０〜＋２０
’で特に積雪地方では、垂直から一例へ立つこととなり
、着雪防止に効果的である。

〔実施例〕

以下に本発明の好適な実施例を図面を参照にして説明す
る。

第１図において、焦点距離Ｆ（ｍｍ）なる回転放物面１
は、 Ｘ”＋　Ｙ”＝　４　Ｆ　Ｚ　　・・・・・・　■とな
る。放物面１の原点（Ｘ軸とＹ軸との交点）からＸ軸上
で右ヘシフトしたシフト量Ａ（ｍ）の右端に交わる切断
平面２のＸ軸に対する勾配Ｂを、Ｂ＝ｔａｎθとすると
、切断平面２は、 Ｚ＝Ｂ　（Ｘ−Ａ）　　・門・・・・　■で求められる
。放物面１と切断面２とが交わる条件から、 Ｘ”＋Ｙ２＝　４　Ｆ　Ｚ＝　４　ＦＢ・・・■ −プロファイルを得た。

リフレクタ−の直径が所望 の開口径Ｄ （ｍ） と等しくなる条件は、 より、 切断平面２の勾配Ｂは、 次式で与えられる。

Ｆ Ｆ／Ｄを円偏波、直線偏波いずれの受信にも適した０、
５とし、切断面角度θを、開口径りと放物面原点からの
シフト量Ａを変数とする次式から求めるが、 この時、シフト量Ａを１次放射器のブロッキングを防止
する為に１２〜５０−ｍに設定し、その結果として切断
面角度０２８〜４０°を得た。

なお、第１図中符号３は、焦点の個所に設けられる１次
放射器を示す。

０式を用いて設計した小形リフレクタ−の例（３０形、
３３形、３５形、４０形、４５形）を表１に示す。

なお、焦点距離Ｆと反射面の開口径りとの比Ｆ／Ｄは、
０．５に限定されるものではなく、約０．３〜０．８の
範囲内が好ましい。

第２図は、アンテナ設置時の状態をす。ここでαは仰角
を示し、θはＸ軸と切断平面２のなす角度、βは垂直面
とリフレクターのなす角度（アンテナ設置時のリフレク
ター角度）であり、３者には次の関係がある。

β＝９０°−（θ＋９０°−α）＝α−θ次に示す表２
は、アンテナ設置時のリフレクター角度（β）を示す。

第３図においては、パンクアンプ材１４と電波反射材１
０を形成する材料とからパラボラアンテナ用のリフレク
ターが形成され、バックアツプ材１４のリフレクタ−放
物面の外側全周を延出してフランジ部１１が形成された
ものを示す。ここで、フランジ部１１は、巾３１■以上
のフラット部１２を経て折り返しのある形状に形成され
ている。ＦＲＰ　（ＨＬＵ。

ＳＭＣ，又はＢＭＣ）　、ＦＲＴＰ、ＴＰ等でこのフラ
ンジ部１１を有するバンクアップ材１４を成形するとき
、フランジ部１１の形状は、樹脂またはガラス繊維の流
れが良好となる形状とすると共に、リフレフクー全体の
剛性、耐風圧強度、面精度を確保できる形状とした。ま
た、面精度測定、各部寸法精測の際の基準とする為に、
当該フラット部１２内に長径、短径方向の基準マーク１
３を設置した。この基準マーク１３は、定盤にリフレク
タ−を伏せて置いた時に、浮き上がらない様に、また放
物面の簡便なチエツクの為にゲージを当てた時に不要な
隙間ができない様に、径０．７〜１．０鰭、深さ０．２
〜０．５＊＊の凹状とするのが望ましい。

なお、このフラット部１２にも電波反射材１０が存在し
ていると、スピルオーバー等の不要輻射が生ずるので、
リフレクタ−放物面１のみに電波反射材１０を形成し、
電波反射性能を満足しながら、フラット部１２の品質保
証上、実用上のメリットを生かせる形状、構成とした。

なお、このようなフランジ形状は、４５形より大きいリ
フレクターにも適用できる。なおまた、電波反射材ｌＯ
としては、アルミ箔、導電性塗料、アルミ蒸着、スパッ
タリング、アルミコートガラス、カーボンファイバー等
が使用可能である。

放物面面積とフランジ部１１のフラット部１２の面積と
の比を表３に示す。

表 オフセントリフレクタ−は、左右の対称性は有るが、上
下においては全く対称性が無い。そこで、リフレクタ−
単体のみでなく、アンテナシステムとして組上げた場合
の、リフレクタ−およびコンバータ一部への風圧荷重に
よる回転モーメントをバランスさせる裏面位置にボス１
５を配置した（第４図（ａ）、（ｂ）参照）。第４図（
ａ）は、１次放射器３を前面金具１６からサポートする
場合を示し、第４図（ｂ）は、１次放射器３をリフレク
タ−からサポートする場合を示す。いずれの場合にも、
ボス１５．１５間中心点に対応する背面金具１６の点回
りの縦方向、横方向の回転モーメントのバランス良好な
条件を以下の通り設定したく第５図参照）。

上下のボス間中心位置： 上下方向の中心から下側にシフトし、長径を４０〜４５
％と６０〜５５％に割振る位置左右のボス間中心位置：
左右方向の中心位置上下ボスピッチ：長径の２０〜３５
％ 左右ボスピッチ：短径（７）２０〜３５％表 〔効果〕 以上説明したように、本発明は、反射面を、焦点距離Ｆ
なる仮想の回転放物面Ｘ２　＋Ｙ２＝４ＦＺを勾配Ｂ　
＝　ｔａｎθなる仮想の切断平面Ｚ　＝　Ｂ　（Ｘ−＾
）にて切断した曲面から構成し、切断平面のＸ軸上にお
ける原点からのシフト量Ａを１２〜５０龍とし、切断平
面のＸ軸に対する角度θを２８″〜４０″としたので、
１次放射器のブロッキングを防止し、しかもアンテナと
して組上げた場合に日本全土でリフレクタ−が略垂直に
立ち、着雪防止が可能で、狭い反射面面積を有効に活用
できる。

また、Ｆ／Ｄ、Ｄ、Ａの組合せによって定まるオフセッ
ト角ＴＯは、５０〜７０６となり、開口角ＴＡは７８〜
９０°となる。

オフセット角ＴＯは、サイドローブ特性と交差偏波特性
を劣化させない範囲に設定され、また開口角は、従来の
７５．６０．４５形リフレクタ−の開口角８７．５７°
との、差を少なくし、従来７５，６０．４５形に用いた
１次放射器も使用可能である。

放射面の外側全周に巾３龍以上のフラット部を経て折返
しのあるフランジ部を形成し、該フランジ部内に、長径
、短径方向の基準マークを形成するとともに、反射面を
放射面内のみに形成したものにあっては、リフレクタ−
全体の剛性、耐風圧強度、面精度を長期間確保できる。

また、当該フラット部内に長径、短径方向の基準マーク
を設置することによって、面精度測定、各部寸法精測の
際、更には、リフレクタ−へのステッカ−貼付およびア
ンテナシステム組上げの際の１次放射器取付時の基準点
として利用できる。

また、リフレクタ−放物面のみに反射材を入れることに
より、フラット部でのスピルオーバー等の不要輻射を防
止できる。

以上、リフレクタ−剛性および基準マーク入れに適した
フランジ形状の採用と、リフレクタ−放物面のみに反射
材を入れることによって、品質保証面と実用面両面から
優れたリフレクターが得られる。

以上の考えによって設計された３５形オフセットリフレ
クタ−の開口効率は約７８％となり、従来の４５形の７
２〜７４％に比して、アンテナ効率が改善できることが
確認できた。

さらに、非対称形状であるオフセットリフレクタ−に適
した、裏面ボス部配置によって、アンテナシステムとし
ての風圧負荷時の安定性と、背面金具のコンパクト化が
実現できた。

本ボス配置による３５形オフセットリフレクタ−をアン
テナとして組上げ、風洞内で風速５０ｍ／ｓまで実験し
たところ、縦方向、横方向いずれもアンテナとして安定
性が確認できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリフレクターの放物面仕様の説明図、
第２図はアンテナ設置時の説明図、第３図はリフレクタ
ーのフランジ部を示す断面図、第４図（ａ）　（ｂ）は
リフレクターを取付金具へ取付けた状態の側面図、第５
図はリフレクターの裏面図、第６図は従来のリフレクタ
ーにおける不要輻射を説明する図、第７図（ａ）〜（Ｃ
）は従来のフランジ部を示す断面図である。 １・・・　放物面 ２・・・　切断面 第　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放送衛星又は通信衛星から電波を受信する、開口径
   Ｄが４５０のｍｍ以下であるパラボラアンテナ用のリフ
   レクターにおいて、 反射面を、焦点距離Ｆなる仮想の回転放物面Ｘ＾２＋Ｙ
   ＿２＝４ＦＺを、勾配Ｂ＝ｔａｎθなる仮想の切断平面
   Ｚ＝Ｂ（Ｘ−Ａ）にて切断した曲面から構成し、 切断平面のＸ軸上における原点からのシフト量Ａを１２
   〜５０ｍｍとし、 切断平面のＸ軸に対する角度θを２８°〜４０°とした
   ことを特徴とするパラボラアンテナ用のリフレクター。 ２、前記放物面の外側全周に巾３ｍｍ以上のフラット部
   を経て、折り返しのあるフランジ部を形成し、該フラッ
   ト部内に、長径、短径方向の基準マークを形成するとと
   もに、電波反射材を放物面内のみに形成したことを特徴
   とする請求項１に記載のパラボラアンテナ用のリフレク
   ター。 ３、リフレクターの裏面に取付金具への固定用ボスを上
   下、左右に夫々取付け、上下のボス間中心位置をリフレ
   クターの上下方向の中心から下側にシフトさせ、長径を
   ４０〜４５％、６０〜５５％に割ふる位置に設定し、左
   右のボス間中心位置をリフレクターの左右方向の中心位
   置に設定するとともに、上下のボスのピッチを長径の２
   ０〜３５％、左右のボスのピッチを短径の２０〜３５％
   に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のポラ
   ボラアンテナ用のリフレクター。