JPH03149905A - オフセツトアンテナ - 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〕 この発明は主としてマイクロ波通信あるいはし−ダー等
に用いる開口面アンテナに関するものでさらに詳しく言
えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特公昭５３−３１３４５号公報に示され
た従来のオフセットアンテナを示す側面図、第５図は正
面図、第６図は部分斜視図であり、図において（！）は
Ｆ、を焦点としＡＡを回転軸とする回転抛物面を前記回
転軸ＡＡとφなる角度をなす平面Ｐで切断して得られる
主反射［１，（２）はＦ、とＦｔを共役焦点としＢＢを
回転軸とする回転楕円面の一部の副反射Ｌ（３）は例え
ば円錐ホーンの一次放射器で、この一次放射器（３）の
放射電波位相中心は副反射鏡（２）の焦点の一つＦ、と
一致している。（４）は主反射鏡（１）の周囲を覆う円
筒形状の側板、（５）は銅板（４）の一部を切り取って
構成される穴、（６）は一次放射器（３）と側板（４）
の穴（５）を覆う箱体（７）は側板（４）の副反射鏡（
２）の側の開口を覆う誘電体板のレドーム、（８）は一
次放射器（３）から放射される電波の伝送路、（９）は
穴（５）のエツジである。

従来のオフセットアンテナは上記のように構成され、こ
れを送信アンテナとして考えた場合、一次放射器（３）
より放射される電波は伝送路（８）の通り、前記一次放
射器（３）の放射電波位相中心、すなわち焦点Ｆ、を中
心とする球面波として放射され。

副反射鏡（２）で反射して焦点Ｆ、を経由し、主反射！
（Ｉ）で反射して平面波となり、アンテナの前方に鋭い
ビームを形成する。この一次放射器（３）の開口に雨滴
や雪が付着すると、一次放射器（３）から放射される電
波の振幅分布と位相分布が変化するため、本来の鋭いビ
ームが劣化したり、不要な方向への電波が放射されるの
で、レドーム（７）は主反射鏡（１）、側板（４）、箱
体（６）とともに密閉構造をなし。

この内部に雨や雪が浸入して一次放射器（３）に付着す
ることを防いでいる。さらに一次放射器（３）から副反
射鏡（２）、主反射鏡（Ｄを経てアンテナ前方に至る伝
送路（８）の途上で電波がブロフクされることのないよ
うに銅板（４）の穴（５）は配置されており、レドーム
（７）も波長と比べて十分薄い誘電体の薄膜を使用し、
レドーム（７）と伝送路（８）とのなす角を直角でない
角度φとして電波が通過する際の反射を極力少なくして
いる。上記のような留意によりオフセットアンテナは、
本質的にブロッキングの存在するパラボラアンテナやカ
セグレンアンテナと比べ、ブロッキングによるサイドロ
ーブ劣化や利得低下がなく、特性良好なアンテナとして
高密度通信や衛星通信に利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来のオフセットアンテナにおいて必要
とされる側板（４）の穴（５）に関して、電気的特性お
よび機械的強度上２〜３の考慮すべき点がある。

まず電気的特性では、穴（５）を幾何光学的に考えた場
合にはその形状は焦点Ｆ、を頂点とし主反射鏡（１）の
周囲を導線とする円錐と側板（４）との相貫線とすれば
よい訳だが、実際には波長が数ｃｍ＋の電波であるため
この電波がなす円錐は波動的な拡がりを有しているから
、穴（５）は上記相貫線より太きくなくてはならない。

特に焦点Ｆ２の近傍では十分大きくする必要があり、実
用にあたっては第６図に示すように穴（５）は箱体（６
）と同等の大きさとするのが通常である。さらに穴（５
）は側板（４）との間ニエッジ（９）を形成し、アンテ
ナとしての不可避的な工、１ジすなわち主反射鏡（Ｉ）
と副反射鏡（２）の外周の他にニーフジ（９）を有する
ことになり、エツジ回折あるいはエツジ散乱によってサ
イドｏ　−フ特性の劣化が増大するのて電波吸収体の装
着などが必要になる。

つぎに機械的強度の面では、鋼板（４）の円筒シェルと
しての連続性を穴（５）が分断し、さらに銅板（４）と
箱体（６）の接合される箇所はシェルとしての曲率とそ
の方向が急変するから、ここに面外曲げモーメントが発
生するので板厚を厚くしたり、補強を加えるなどの処置
が必要である。またアンテナに台風など強風が作用する
際、ｍ体（６）は風の流線を乱し風荷重を増加させるの
で、乱れを少なくするよう風洞実験などにより影響の少
ない形状を模索し、その結果に基づき各部の強度を向上
させる必要がある。

これらはいずれもオフセットアンテナ本来の電気−機械
的特性の劣化を防ぐためになされるものであるわけだが
、その改善には電波吸収体の使用板厚の増加など製作費
の増大と、穴の形状や電波吸収体の装着位置、箱体の形
状選定など実験的要素の大なる開発手順を招き、結果と
して安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を困
難にしていた。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテナ
を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わるオフセットアンテナは側板の内面形状
を、主反射鏡の外周上で焦点Ｆ、から最遠の点を通り主
反射鏡の回転軸に平行な軸上に頂点を有し、主反射鏡の
外周を導線にもつ錐体さしこの鋼板内に副反射鏡と一次
放射器を包含するものである。

〔作用〕

この発明においては、側板が一次放射器から放射される
電波を分断あるいはブロッキングすることなく伝送路を
覆うことができるから、側板に電波を通過させる穴が不
要で穴の工、ジに起因するサイドローブ特性劣化や穴周
辺の機械的強度の劣化がない。さらに副反射鏡、一次放
射器と穴を覆う箱体をこの発明の鋼板は兼ねるから、オ
フセフトアンテナを構成する部品の数を少なくする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面であり、図において、（１）は主反射鏡（２）は副反
射鏡、（３）は一次放射器、（７）はレドーム、（８）
は伝送路でこりらは上記従来装置と同じである。（１０
）は側板でその形状は以下のように定める。主反射鏡（
１）の外周上て焦点Ｆ、から最遠の点を通り、主反射鏡
（１）の回転輪ＡＡに平行な軸ＣＣ上に頂点Ｔを有し主
反射！！（１）の外周を導線とする錐体は楕円錐であり
、頂点Ｔが定めれば一義的に定まる。この錐体内に副反
射鏡（２）と一次放射器（３）が包含されるように、例
えば第１図中の角度θを定めると軸ＣＣ上で頂点Ｔの位
置が一義的に定まり、こひれを内面形状とする側板（１
０）の形状が定められる。

上記のように構成されたオフセットアンテナにおいて、
一次放射器（３）から副反射鏡（２）、主反射ｊｆｉ（
１）へ放射される電波は従来装置と同様に伝送路（８）
を伝搬しアンテナ前方に鋭いビームを形成するが、この
電波がなす円錐は鋼板（１Ｇ）に包含されており、従来
装置に存在した穴や穴によるエツジは不要であり、鋼板
（１０）が伝送路（８）を分断あるいはプロフキ、ング
することがない。つまり電気特性の劣化要因のエツジは
アンテナとしての不可避的なエツジすなわち主反射鏡（
１）と副反射鏡（２）の外周のみであり、電波の波動的
なふるまいによるサイドローブ劣化は最小限のものにな
る。また機械的には、この鋼板（１Ｇ）は楕円錐シェル
であって従来装置の鋼板（４）の円筒シェルと同じガウ
ス曲率Ｏのシェルであるから、強度上の性状はほぼ同じ
である上従来装置と異なり穴がないからシェルの連続性
が保たれ、シェルの強度を最大限に発揮でき補強措置は
不要である。そして従来装置の箱体（６）をこの発明の
側板（１Ｇ）は兼ねるから、箱体（６）が不要であって
部品点数が減少するとともに風の流線は円滑なものにな
り風荷重も増加しないこの銅板（ｌＯ）は上記で述べた
ようにガウス曲率０のシェルであるから展開可能曲面で
あり、その製造は板金加工でできるので極めて安価にオ
フセットアンテナが構成できる。側板（１０）の展開例
（ｌ／２部分）を第３図に示す。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、オフセットアンテナの
側板をある定められた錐体とすることにより、電気的機
械的特性の劣化要因のないオフセットアンテナを安価に
実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面図、第３図は側板の展開図、第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図、第５図は正面図、第６図は部
分斜視図である。 図において、（！）は主反射鏡、（２）は副反射鏡、（
３）は一次放射器、（４）は側板、（５）は穴、（６）
は箱体、（７）はレドーム、（８）は伝送路、（９）は
エツジ、　（１０）は銅板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転抛物面を平面で切断して得られる主反射鏡と、上記
   主反射鏡外周につけた側板と、上記主反射鏡の焦点を共
   役焦点の１つとする回転楕円面の一部の副反射鏡と、上
   記副反射鏡の他方の共役焦点を電波位相中心とする一次
   放射器と、上記側板の開口側を覆うレドームとからなる
   オフセットアンテナにおいて、上記主反射鏡の外周のう
   ちこの主反射鏡の焦点から最遠である点を通り上記主反
   射鏡の回転軸に平行な軸上に頂点を有し上記主反射鏡の
   外周を導線にもつ錐体を内面形状とする側板を備え、こ
   の側板の内部に上記副反射鏡と上記一次放射器を備えた
   ことを特徴とするオフセットアンテナ。