JPH04250705A - マルチビームアンテナ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１台のパラボラ反射鏡
を備えるパラボラアンテナによって、異なる方向からそ
れぞれ到来する複数の電波を受信できるマルチビームア
ンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のマルチビームアンテナとし
ては、例えば１台のパラボラ反射鏡の焦点位置の近傍に
複数の１次放射器をほぼ同一方向を指向するように設け
たものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなマルチビ
ームアンテナでは、各１次放射器のビーム角度が約４．
５度であり、７度以上とすると、利得低下が１ｄＢ以上
と大きくなり、指向性も劣化する。そのため、それぞれ
のビーム角度を大きくとれないという問題点があった。 近年、日本において放送衛星の他に通信衛星も打ち上げ
られているが、これらの方位角は約９０度異なっている
ので、上記のようなマルチビームアンテナ１台では、両
衛星からの電波を良好に受信することができない。そこ
で、１箇所の受信点において両衛星からの電波を良好に
受信しようとすると、通信衛星からの電波の受信用のパ
ラボラアンテナと、放送衛星からの電波の受信用のパラ
ボラアンテナとを、方位角を約９０度異ならせてそれぞ
れ設置しなければならず、コストが高くなる上に、２基
のアンテナを設置するための設置スペースが必要になる
という問題点があった。

【０００４】本発明は、１台のアンテナでありながら、
ビーム角度を大きく取ることができるマルチビームアン
テナを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、パラボラ反射鏡と、この反射鏡の中心
軸にほぼ平行な第１の方向に沿って到来する電波を受信
する状態にパラボラ反射鏡の前側に設けられた１次放射
器とを、具備するパラボラアンテナにおいて、第１の方
向とは異なる第２の方向に沿って到来する電波を第１の
方向に反射する反射手段をパラボラ反射鏡の前側に設け
たものである。

【０００６】また、１次放射器は、第１の方向に沿って
到来する複数の異なる種類の電波を個別に受信する複数
の１次放射器とすることもできるし、第１及び第２の方
向に沿ってそれぞれ到来する電波を受信する１台の１次
放射器とすることもできるし、第１の方向に沿って到来
する電波の受信用と、第２の方向に沿って到来する電波
の受信用とにそれぞれ個別に設けることもできる。

【０００７】また、反射手段は、平面鏡または凹面鏡と
することができる。

【０００８】さらに、パラボラアンテナは、センターフ
ィード、オフセットパラボラアンテナ、カセグレンアン
テナ及びグレゴリアンアンテナのうちいずれかとするこ
とができる。

【０００９】また、反射手段は、その角度を固定したも
のとし、１次放射器は、その取り付け位置を可変できる
手段を有するものとすることができる。

【００１０】さらに、反射手段は、その角度を可変でき
る手段を有するものとすることもできる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、第１の方向に沿って到来する
電波は、反射鏡の中心軸にほぼ平行であるので、そのま
ま１次放射器によって受信される。一方、第２の方向に
沿って到来する電波は、反射手段によってほぼ第１の方
向に反射されるので、１次放射器によって受信される。 すなわち、この発明によるマルチビームアンテナでは、
ビーム角度を大きく取ることができ、方位角が大きく異
なる衛星からの電波でも１基のマルチビームアンテナに
よって受信することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を７つの実施例に基づいて詳細
に説明する。図１及び図２に第１の実施例を示す。この
実施例のマルチビームアンテナは、例えばほぼ同一仰角
であるが、方位角が約９０度異なる２つの静止衛星、例
えば放送衛星と通信衛星とから到来する電波を受信する
ためのものである。このマルチビームアンテナは、パラ
ボラアンテナ２を有し、このパラボラアンテナ２は、回
転放物面反射鏡であるパラボラ反射鏡４を備え、その前
面側の回転中心軸５上にある焦点に１台の一次放射器６
を、そのホーン部がパラボラ反射鏡４側を指向するよう
に設けている。即ちセンターフィード型のパラボラアン
テナである。図には示していないが、この一次放射器６
にはコンバータが一体に設けられ、一次放射器６とコン
バータとは、適当な支持手段によってパラボラ反射鏡４
に結合されている。そして、このパラボラアンテナ２は
、放送衛星と通信衛星のうち送信電力の小さい方、例え
ば通信衛星からの電波が、上記回転中心軸５に平行な第
１の方向８に沿って到来するように仰角及び方位角が設
定されている。従って、第１の方向８に沿って到来する
通信衛星の電波は、パラボラ反射鏡４によって反射され
、一次放射器６に入射する。

【００１３】一次放射器６よりも更に前方の中心軸線５
上には、反射手段例えば平面鏡１０が中心軸線に対して
θ（４５度）をなすように配置されている。従って、第
１の方向８と９０度異なる方向である第２の方向に沿っ
て到来する送信電力の大きい放送衛星からの電波は、平
面鏡１０によって反射され、第１の方向８に沿う電波と
され、パラボラ反射鏡４によって反射され、一次放射器
６に入射する。従って、１台のパラボラアンテナ２によ
って９０度方位の異なる２つの静止衛星からの電波を受
信することができる。なお、平面鏡１０も適当な支持手
段（図示せず）によってパラボラ反射鏡４に支持されて
いる。

【００１４】なお、送信電力の小さい通信衛星からの電
波が、第１の方向８に沿って到来するように、かつ送信
電力の大きい衛星放送からの電波が第２の方向１２に沿
って到来するようにパラボラ反射鏡４の仰角及び方位角
を調整するのは、図２にハッチングによって示すように
パラボラ反射鏡４上に平面鏡１０によって反射された電
波が到来する領域は小さく、大きなアンテナ利得が余り
見込めないので、第２の方向１２に沿って送信電力の小
さい通信衛星の電波が到来するようにした場合、良好に
通信衛星の電波を受信できない可能性があるのに対し、
第２の方向１２に沿って到来する電波の電力が大きい場
合には、パラボラ反射鏡４上の電波の到来する領域が小
さくても充分良好に受信することができるからである。 なお、この場合、図２にハッチングで示した領域は、第
１の方向８から到来する電波に対して影となるが、その
影の面積は、パラボラ反射鏡４の全面積と比較すると比
較的小さいので、第１の方向８に沿って到来する電波の
電力が小さくても、余り受信に影響はない。

【００１５】図３に第２の実施例を示す。この実施例の
マルチビームアンテナは、パラボラアンテナ２ａが、オ
フセットパラボラアンテナである点以外は、第１の実施
例のマルチビームアンテナと同様に構成されている。こ
のオフセットパラボラアンテナ２ａは、公知のようにオ
フセットパラボラ反射鏡４ａと、その焦点位置に設けた
一次放射器６ａとを有するもので、このオフセットパラ
ボラ反射鏡４ａの元となった回転放物面反射鏡の中心軸
に平行な方向に第１の方向８がなるように仰角及び方位
角が調整されている。そして、第１の実施例の平面鏡１
０と同様に平面鏡１０が設けられている。この実施例の
場合も、第１の方向８に沿って到来する電波は送信電力
が小さい通信衛星からの電波であり、第１の方向８と直
角な第２の方向１２に沿って到来する電波は送信電力が
大きい静止衛星からの電波である。

【００１６】図４に第３の実施例を示す。この実施例の
マルチビームアンテナは、パラボラアンテナ２ｂが、カ
セグレンアンテナである点以外は、第１の実施例と同様
に構成されている。このパラボラアンテナは、公知のよ
うに回転放物面であるパラボラ反射鏡４ｂと、その前面
側における回転中心軸上にある焦点位置に凸面鏡である
副反射器１４が設けられている。この副反射器１４の焦
点に先端が位置するように一次放射器６ｂが設けられて
いる。このカセグレンアンテナ２ｂは、そのパラボラ反
射鏡４ｂの回転中心軸が第１の方向８と平行になるよう
に仰角及び方位角が調整されている。従って、第１の方
向に沿って到来する通信衛星からの電波は、パラボラ反
射鏡４ｂによって反射され、副反射鏡１４に向かい、こ
こでさらに反射され、一次放射器６ｂに向かう。

【００１７】また、副反射鏡１４よりも前方の中心軸線
上に平面鏡１０が、中心軸線に対して４５度の角度をな
すように配置され、第１の方向８と９０度の方向の第２
の方向１２に沿って到来する放送衛星からの電波は、第
１の実施例と同様に第１の方向と平行に反射され、以下
上述した通信衛星からの電波と同様にして一次放射器６
ｂに入来する

【００１８】図５に第４の実施例を示す。この実施例の
マルチビームアンテナは、パラボラアンテナ２ｃが、グ
レゴリアンアンテナである点以外、第３の実施例と同様
に構成されている。このグレゴリアンアンテナ２ｃは、
図４に示したカセグレンアンテナ２ｂと同様に、パラボ
ラ反射鏡２ｃを有し、その焦点位置に凸面鏡１４ではな
く、凹面鏡１６が設けられている。そして、この凹面鏡
の焦点位置に一次放射器６ｃが設けられている。この実
施例のマルチビームアンテナは、第３の実施例のマルチ
ビームアンテナと同様に動作する。

【００１９】図６に第５の実施例を示す。この実施例の
マルチビームアンテナは、第２の方向が、第１の方向と
９０度異なる角度でなく、例えば７０度異なる角度の場
合に使用するもので、第２の方向に沿って到来する電波
を第１の方向に平行に反射するため、平面鏡の中心軸線
に対する角度θを４５度と異なる角度、例えば３５度と
した以外、第１の実施例と同様に構成されている。

【００２０】図７に第６の実施例を示す。この実施例は
、例えば概ね第１の方向に所定の例えば地上から見て４
．５度の方位角を隔てて２台の通信衛星が打ち上げられ
ている場合に、これら両通信衛星からの電波を共に受信
できる上に、９０度異なる方向である第２の方向の放送
衛星からの電波も受信できるようにしたもので、パラボ
ラアンテナ２ｄのパラボラ反射鏡４の焦点位置の近傍に
各電波に対応するように３台の１次放射器６１　、６２
　、６３　を中心軸線５に対して直角な方向に沿って一
直線状に配置してある。図７より明らかなように一次放
射器６１　は、第１の方向８ａに沿って到来する電波を
受信するためのものであり、一次放射器６２　は、第１
の方向８ｂに沿って到来する電波を受信するためのもの
である。また一次放射器６３は、第２の方向１２から到
来する電波を受信するためのものである。なお、図７で
は、原理を理解しやすくするために各一次放射器６１　
、６２　、６３　は、かなり離して描いてあるが、実際
にはもっと接近した状態に配置される。この実施例では
、各一次放射器６１　、６２　、６３　は、一直線状に
配置したが、焦点位置を内部に有する三角形の各頂点に
各一次放射器６１　、６２　、６３　が位置するように
設けることもできる。この場合には、各一次放射器６１
、６２　、６３　のいずれもを焦点位置に接近して配置
することができる。

【００２１】図８に第７の実施例を示す。この実施例の
マルチビームアンテナは、反射手段が平面鏡でなく、凹
面鏡１０ａである点以外は、第１の実施例と同様に構成
されている。この実施例の場合、第２の方向１２からの
電波は、凹面鏡１０ａで反射されたとき、第１の方向と
完全に平行にならず、若干中心軸線５方向を向くので、
パラボラ反射鏡４で反射されても、一次放射器６の位置
に収束せずに、それよりもパラボラ反射鏡４に近い位置
で収束する。即ち、第２の方向１２に沿った電波の焦点
位置は、第１の方向８に沿った電波の焦点よりも短くな
る。このとき、この実施例のようにセンターフィードに
構成し、かつ中心軸線上に凹面鏡１０ａを配置すると、
中心軸線上に凹面鏡１０ａと一次放射器６とが位置する
ことになり、パラボラ反射鏡２上に影ができるので、そ
の影響を少なくするため、一次放射器６４　の位置にず
らせる必要がある。そのため、一次放射器６にはその位
置を調整するための手段が設けられている。

【００２２】第１、第２、第３、第４、第５、第７の実
施例では、通信衛星からの電波と放送衛星からの電波と
を１台の一次放射器で受信するようにしたが、通信衛星
からの電波は直線偏波であり、放送衛星からの電波は円
偏波であるので、直線偏波用の一次放射器によって円偏
波を受信した場合、余り良好に受信できないことがある
ので、通信衛星からの直線偏波受信用の一次放射器と、
放送衛星からの円偏波受信用の一次放射器とを、パラボ
ラ反射鏡の焦点位置の近傍に配置することが望ましい。 また、上記の各実施例では、平面鏡１０または凹面鏡１
０ａからなる反射手段は、パラボラ反射鏡の前面に固定
されているので、第１の方向に沿う電波を受信するよう
に仰角及び方位角を調整すると、第２の方向に沿う電波
をも良好に受信することができるように仰角及び方位角
を自動的に調整することができるが、若干の方位角また
は仰角のずれが生じることがあるので、反射手段に仰角
及び方位角の調整手段を設けることが望ましい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
方向に沿って到来する電波を受信することができるパラ
ボラアンテナの前側に反射手段を設け、この反射手段に
よって第１の方向とはかなり異なる第２の方向に沿って
到来する電波を第１の方向にほぼ平行となるように反射
させているので、かなり異なる２つの方向からの電波を
１基のアンテナで受信することができ、コストを低減さ
せることができる上に、設置スペースを少なくすること
ができる。また、パラボラ反射鏡の中心軸線を第１の方
向にほぼ平行となるように配置するだけで、第２の方向
からの電波も自動的に受信することができる状態となる
ので、調整を簡略化することができる。さらに、第１の
方向から到来する複数の異なる種類の電波を個別に受信
する複数の１次放射器を設けると、それぞれの電波を良
好に受信することができる。また、第１及び第２の方向
からそれぞれ到来する電波を受信する１台の一次放射器
を設けた場合には、構成を簡略化することができる。ま
た、第１の方向から到来する電波の受信用と、第２の方
向から到来する電波の受信用とにそれぞれ個別に一次放
射器を設けると、良好に各電波を受信することができる
。さらに、反射手段に、その角度を可変できる手段を設
けると、パラボラ反射鏡の中心軸線を第１の方向に平行
に調整した場合に、第１の方向とは若干ずれた方向に第
２の方向に沿う電波が反射されるようにずれが生じても
、そのずれを微調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマルチビームアンテナの第１の実
施例の平面図である。

【図２】同第１の実施例の正面図である。

【図３】同第２の実施例の平面図である。

【図４】同第３の実施例の平面図である。

【図５】同第４の実施例の平面図である。

【図６】同第５の実施例の平面図である。

【図７】同第６の実施例の平面図である。

【図８】同第７の実施例の平面図である

【符号の説明】

２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ　　パラボラアンテナ４、
４ａ、４ｂ、４ｃ　　パラボラ反射鏡６、６ａ、６ｂ、
６ｃ、６１　、６２　、６３　　　一次放射器１０　　
平面鏡（反射手段） １０ａ　　凹面鏡（反射手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パラボラ反射鏡と、この反射鏡の中心
   軸にほぼ平行な第１の方向に沿って到来する電波を受信
   する状態に上記パラボラ反射鏡の前側に設けられた１次
   放射器とを具備するパラボラアンテナにおいて、第１の
   方向とは異なる第２の方向に沿って到来する電波を第１
   の方向に反射する反射手段を上記パラボラ反射鏡の前側
   に設けたことを特徴とするマルチビームアンテナ。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の１次放射器が、第１の方向に沿って到来する複数の異
   なる種類の電波を個別に受信する複数の１次放射器から
   なることを特徴とするマルチビームアンテナ。
3. 【請求項３】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の１次放射器が、第１及び第２の方向に沿ってそれぞれ
   到来する電波を受信する１台の１次放射器であることを
   特徴とするマルチビームアンテナ。
4. 【請求項４】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の１次放射器が、第１の方向に沿って到来する電波の受
   信用と、第２の方向に沿って到来する電波の受信用とに
   それぞれ個別に設けられていることを特徴とするマルチ
   ビームアンテナ。
5. 【請求項５】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の反射手段が、平面鏡であることを特徴とするマルチビ
   ームアンテナ。
6. 【請求項６】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の反射手段が、凹面鏡であることを特徴とするマルチビ
   ームアンテナ。
7. 【請求項７】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   のパラボラアンテナが、センターフィード、オフセット
   パラボラアンテナ、カセグレンアンテナ及びグレゴリア
   ンアンテナのうちいずれかであることを特徴とするマル
   チビームアンテナ。
8. 【請求項８】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   において、上記反射手段が、その角度を固定され、上記
   １次放射器が、その取り付け位置を可変できる手段を有
   することを特徴とするマルチビームアンテナ。
9. 【請求項９】　　請求項１記載のマルチビームアンテナ
   の反射手段が、その角度を可変できる手段を有すること
   を特徴とするマルチビームアンテナ。