JPH05114816A - Antenna system - Google Patents
Antenna systemInfo
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- JPH05114816A JPH05114816A JP18729291A JP18729291A JPH05114816A JP H05114816 A JPH05114816 A JP H05114816A JP 18729291 A JP18729291 A JP 18729291A JP 18729291 A JP18729291 A JP 18729291A JP H05114816 A JPH05114816 A JP H05114816A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、中央局とその周辺に散
在する多数の子局との間で通信を行なうためのアンテナ
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device for communicating between a central office and a large number of slave stations scattered around the central office.
【0002】中央局と、その周辺に散在する多数の固定
子局、または周辺を移動する多数の移動子局との間で通
信を行なう通信システムの例としては、例えば無線によ
る室内のLANや、航空機中継無線システム等がある。As an example of a communication system for performing communication between a central station and a large number of fixed slave stations scattered around the central office or a large number of mobile slave stations moving around the central office, for example, a wireless LAN in a room, There is an aircraft relay radio system.
【0003】無線による室内のLANは、各部屋または
各建物の間にループ状に形成された基幹回線に対して、
各部屋にノードを形成する中央局を設け、中央局と、こ
の中央局が設けられた室内の卓上に置かれたりまたは個
人が携帯する、端局を形成する各子局との間を無線で接
続することによって、基幹回線を介して、各部屋または
建物における多数の子局の間で相互に通信を行なうもの
である。A wireless LAN in a room is provided for a trunk line formed in a loop between each room or each building.
Each room has a central station that forms a node, and wirelessly connects between the central station and each slave station that forms a terminal station that is placed on a table in the room where the central station is installed or is carried by an individual. By connecting, a large number of slave stations in each room or building communicate with each other via the backbone line.
【0004】また航空機中継無線システムは、航空機
(飛行機,飛行船)に搭載した中央局によって中継する
ことによって、地上に散在する多数の固定子局または移
動子局が相互に通信を行なうものであり、航空機が高度
20〜25kmを保って飛行する場合、例えば関東地区
一円をサービスエリアとすることができ、衛星中継シス
テムと比較して低コストで実現可能なものである。The aircraft relay radio system is a system in which a large number of fixed or mobile slave stations scattered on the ground communicate with each other by relaying by a central station mounted on an aircraft (airplane, airship). When an aircraft flies at an altitude of 20 to 25 km, for example, the entire Kanto area can be used as a service area, which can be realized at a lower cost than a satellite relay system.
【0005】このような、中央局と、その周辺に散在す
る多数の固定子局または移動子局との間で、無線を介し
て通信を行なうシステムの場合、中央局に設けるアンテ
ナ装置は、中央局からの子局の距離にかかわらず、相互
に常に一定の着信電界強度を得られるものであることが
要望される。In the case of such a system in which the central station and a large number of fixed slave stations or mobile slave stations scattered around the central station are communicated by radio, the antenna device provided in the central station is the central station. Regardless of the distance of the slave station from the station, it is desired that they can always obtain a constant incoming electric field strength.
【0006】[0006]
【従来の技術】上述のような、中央局と、その周辺に散
在する多数の固定子局または移動子局との間で通信を行
なうために、中央局に設けるアンテナ装置としては、従
来、例えば特願昭61−276981(特開昭63−1
31602),特願昭61−291434(特開昭63
−144605),特願昭62−41463(特開昭6
3−209303),特願昭62−41464(特開昭
63−209304),特願昭63−27862(特開
平1−202903)等、各種のものが提案されてい
る。2. Description of the Related Art An antenna device provided in a central station for performing communication between the central station and a large number of stationary stations or mobile stations scattered around the central station as described above has heretofore been known, for example. Japanese Patent Application No. 61-276981 (JP-A-63-1)
31602), Japanese Patent Application No. 61-291434 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-291434).
-144605), Japanese Patent Application No. 62-41463 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-46356)
3-209303), Japanese Patent Application No. 62-41464 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-209304), Japanese Patent Application No. 63-27862 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2202903), and the like.
【0007】これらの従来技術は、すべてアンテナの周
囲において水平面内無指向性を実現するものであり、こ
れによって、どの方向にある子局に対しても、距離が同
じであれば同一の着信電界強度を得ることができる。All of these prior arts realize omnidirectionality in the horizontal plane around the antenna, whereby the same incoming electric field can be obtained for slave stations in any direction at the same distance. Strength can be obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような、中央局とその周辺に散在する多数の子局との間
で通信を行なう場合、上方に存在する中央局と、地上
(床上)における各子局との間における距離との関係は
一様ではない。However, when communication is performed between the central station and a large number of slave stations scattered around the central station as described above, the central station existing above and each of the ground stations (on the floor). The relationship with the distance to the slave station is not uniform.
【0009】従来の水平面内無指向性を有するアンテナ
装置は、垂直面内においては例えば8字特性を有するも
のであり、従って同一距離にある場合には、各子局に対
して同一着信電界強度を与えることができるが、距離が
変化した場合には着信電界強度も変化するという問題が
あった。The conventional antenna device having omnidirectionality in the horizontal plane has, for example, an 8-character characteristic in the vertical plane. Therefore, when the distance is the same, the same incoming electric field strength is given to each slave station. However, there is a problem that the incoming electric field strength also changes when the distance changes.
【0010】距離と俯角との関係が変化した場合にも、
同一の着信電界強度を与えることができるアンテナ装置
としては、従来、レーダ装置等に用いられるコセカント
二乗特性を有するアンテナが知られている。例えば特公
昭61−30441等においては、同一高度を有する航
空機からの反射波が距離に無関係に一定値となる、コセ
カントビームホーンアンテナが開示されている。Even when the relationship between the distance and the depression angle changes,
As an antenna device capable of giving the same incoming electric field strength, an antenna having a cosecant square characteristic used in a radar device or the like is conventionally known. For example, Japanese Examined Patent Publication No. Sho 61-30441 discloses a cosecant beam horn antenna in which a reflected wave from an aircraft having the same altitude has a constant value regardless of the distance.
【0011】しかしながら、従来のコセカント二乗特性
アンテナは、垂直面内においてはコセカント二乗特性を
得ることができるが、水平面内においては狭指向性を有
するものであり、従ってこのようなアンテナを用いて
も、中央局からその周辺に散在する多数の子局に対して
同一の着信電界強度を与えることはできないという問題
があった。However, the conventional cosecant square characteristic antenna can obtain the cosecant square characteristic in the vertical plane, but has narrow directivity in the horizontal plane, and therefore such an antenna is used. However, there is a problem that the same incoming electric field strength cannot be given from the central station to a large number of slave stations scattered around the central station.
【0012】本発明はこのような従来技術の課題を解決
しようとするものであって、水平面内で無指向性であっ
て、かつ垂直面内でコセカント二乗特性を有し、従っ
て、中央局において使用した場合に、散在するすべての
子局に対して距離に無関係に中央局からの着信電界強度
を一定にすることができ、逆にすべての子局が同一EI
RP(実効輻射電力=アンテナ利得×アンテナ供給電
力)で送信すれば、中央局において同一着信電界強度を
得ることができる、アンテナ装置を提供することを目的
としている。The present invention is intended to solve the above problems of the prior art, is omnidirectional in the horizontal plane, and has a cosecant square characteristic in the vertical plane, and therefore, in the central office. When used, the incoming electric field strength from the central station can be made constant for all scattered slave stations regardless of the distance, and conversely all slave stations have the same EI.
It is an object of the present invention to provide an antenna device capable of obtaining the same incoming electric field strength at a central office by transmitting at RP (effective radiant power = antenna gain × antenna supplied power).
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、概ね円錐形状または円錐台形状の主反射鏡11と、
この主反射鏡を励振する一次放射器13とを備えて構成
される。この主反射鏡11は、指向方向の異なる二種類
の曲面からなり概ねコセカント二乗特性の指向性を実現
する二重曲面反射鏡の中央断面形状を概ねその焦点を通
る軸を中心として回転させることによって形成される反
射面12を有するものである。An antenna device according to the present invention comprises a main reflecting mirror 11 having a substantially conical shape or a truncated cone shape.
And a primary radiator 13 for exciting the main reflecting mirror. The main reflecting mirror 11 is made up of two types of curved surfaces having different directing directions, and the central cross-sectional shape of the double curved reflecting mirror that realizes the directivity of approximately the cosecant square characteristic is rotated by rotating about the axis passing through its focal point. The reflective surface 12 is formed.
【0014】また本発明のアンテナ装置は、概ね円錐形
状または円錐台形状の主反射鏡11と、この主反射鏡1
1と同軸に設けられた概ね円錐形状または円錐台形状の
副反射鏡21と、この副反射鏡21を励振する一次放射
器13とを備えて構成される。主反射鏡11は、指向方
向の異なる二種類の曲面からなり概ねコセカント二乗特
性の指向性を実現する二重曲面反射鏡の中央断面形状を
概ねその焦点を通る軸を中心として回転させることによ
って形成される反射面12を有するものであり、副反射
鏡21は、回転双曲面からなる反射面22を有するもの
である。Further, the antenna device of the present invention comprises a main reflecting mirror 11 having a substantially conical shape or a truncated cone shape, and the main reflecting mirror 1.
1 is provided with a substantially conical or truncated conical sub-reflecting mirror 21 and a primary radiator 13 for exciting the sub-reflecting mirror 21. The main reflecting mirror 11 is formed by rotating a central cross-sectional shape of a double curved reflecting mirror, which is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions, and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic, about an axis passing through its focus. The sub-reflecting mirror 21 has a reflecting surface 22 formed of a rotating hyperboloid.
【0015】また本発明のアンテナ装置は、概ね円錐形
状または円錐台形状の主反射鏡11と、この主反射鏡1
1と同軸に設けられた概ね円錐形状または円錐台形状の
副反射鏡23と、この副反射鏡23を励振する一次放射
器13とを備えて構成される。主反射鏡11は、指向方
向の異なる二種類の曲面からなり概ねコセカント二乗特
性の指向性を実現する二重曲面反射鏡の中央断面形状を
概ねその焦点を通る軸を中心として回転させることによ
って形成される反射面12を有するものであり、副反射
鏡23は、回転楕円面からなる反射面24を有するもの
である。Further, the antenna device of the present invention comprises a main reflecting mirror 11 having a substantially conical shape or a truncated cone shape, and the main reflecting mirror 1.
1 and a substantially conical or frustoconical sub-reflecting mirror 23, and a primary radiator 13 for exciting the sub-reflecting mirror 23. The main reflecting mirror 11 is formed by rotating a central cross-sectional shape of a double curved reflecting mirror, which is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions, and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic, about an axis passing through its focus. The sub-reflecting mirror 23 has a reflecting surface 24 formed of a spheroidal surface.
【0016】また本発明のアンテナ装置は、概ね円錐形
状または円錐台形状の主反射鏡31と、この主反射鏡3
1と同軸に設けられた概ね円錐台形状または円環形状の
副反射鏡33と、この副反射鏡33を励振する一次放射
器13を備えており、この主反射鏡31と副反射鏡33
が、コセカント二乗特性をなす線状波源分布を実現する
ように一次放射器13の特性と合わせて鏡面修整された
反射面32,34を有するものである。Further, the antenna device of the present invention comprises a main reflecting mirror 31 having a substantially conical shape or a truncated cone shape, and the main reflecting mirror 3.
1 is provided with a sub-reflecting mirror 33 having a substantially circular truncated cone shape or an annular shape and coaxial with 1, and a primary radiator 13 for exciting the sub-reflecting mirror 33. The main reflecting mirror 31 and the sub-reflecting mirror 33 are provided.
However, the reflecting surfaces 32 and 34 are mirror-finished in accordance with the characteristics of the primary radiator 13 so as to realize the linear wave source distribution having the cosecant square characteristic.
【0017】また本発明のアンテナ装置は、これらのア
ンテナ装置において、一次放射器13が円錐形状の電磁
ホーンから構成するとともに、この一次放射器13の前
段に、円形導波管の軸対称モードを発生するモード発生
器14を設けたものである。Further, in the antenna device of the present invention, in these antenna devices, the primary radiator 13 is composed of a conical electromagnetic horn, and an axially symmetric mode of a circular waveguide is provided in front of the primary radiator 13. A mode generator 14 for generating is provided.
【0018】また本発明のアンテナ装置は、概ね円錐形
状または円錐台形状の主反射鏡11と、この主反射鏡1
1と同軸に設けられた概ね円錐形状または円環形状の副
反射鏡51と、この副反射鏡51を励振するバイコニカ
ル形状の一次放射器53とを備えて構成される。主反射
鏡11は、指向方向の異なる二種類の曲面からなり概ね
コセカント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反射鏡
の中央断面形状を概ねその焦点を通る軸を中心として回
転させることによって形成される反射面12を有するも
のであり、また副反射鏡51は、回転双曲面または回転
楕円面からなる反射面52を有するものである。Further, the antenna device of the present invention comprises a main reflecting mirror 11 having a substantially conical shape or a truncated cone shape, and the main reflecting mirror 1.
1, a substantially conical or annular sub-reflecting mirror 51, and a biconical primary radiator 53 for exciting the sub-reflecting mirror 51. The main reflecting mirror 11 is formed by rotating a central cross-sectional shape of a double curved reflecting mirror, which is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions, and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic, about an axis passing through its focus. The sub-reflecting mirror 51 has a reflecting surface 52 which is a hyperboloid of revolution or a spheroid of revolution.
【0019】また本発明のアンテナ装置は、これらのア
ンテナ装置において、電磁波の通過する部分に配置され
る主反射鏡11または副反射鏡21の支持部材として、
誘電体で形成された円筒形状または円錐台形状のレドー
ム61,62を有するものである。Further, the antenna device of the present invention, in these antenna devices, serves as a support member for the main reflecting mirror 11 or the sub-reflecting mirror 21 arranged in a portion through which electromagnetic waves pass.
It has cylindrical or frustoconical radomes 61 and 62 formed of a dielectric material.
【0020】また本発明のアンテナ装置は、これらのア
ンテナ装置において、電磁波の通過する部分に配置され
る主反射鏡11または副反射鏡の支持部材と、この主反
射鏡11および/または副反射鏡を誘電体を用いて一体
成形するとともに、この主反射鏡11および/または副
反射鏡を構成する誘電体の面に金属を吹きつけることに
よって反射面12を形成したものである。In the antenna device of the present invention, in these antenna devices, a supporting member for the main reflecting mirror 11 or the sub-reflecting mirror, which is arranged in a portion through which electromagnetic waves pass, and the main reflecting mirror 11 and / or the sub-reflecting mirror. Is integrally formed by using a dielectric material, and the reflecting surface 12 is formed by spraying a metal on the surface of the dielectric material forming the main reflecting mirror 11 and / or the sub-reflecting mirror.
【0021】また本発明のアンテナ装置は、対向する上
部円錐71と下部円錐72とで形成されその中心を軸対
称モードで励振されるバイコニカル形状を有するアンテ
ナに対して、円環状の誘電体レンズ73を設けてアンテ
ナの開口部に装着する。そしてこの誘電体レンズ73の
断面形状をコセカント二乗特性をなす線状波源分布を実
現するように、バイコニカル形状を有するアンテナの開
口分布に合わせて修整したものである。Further, the antenna device of the present invention has an annular dielectric lens 73 for an antenna having a biconical shape which is formed by an upper cone 71 and a lower cone 72 facing each other and whose center is excited in an axially symmetric mode. And attach it to the opening of the antenna. The cross-sectional shape of the dielectric lens 73 is modified according to the aperture distribution of the biconical antenna so as to realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic.
【0022】また本発明のアンテナ装置は、マイクロス
トリップアンテナまたはダイポールアンテナ等の単位素
子82を、円錐台形状または円筒形状の支持体81の外
側に多数配置して構成したものである。そして、稜線上
における各単位素子82をその励振位相と励振振幅とが
コセカント二乗特性をなす線状波源分布を実現するよう
に励振するものである。The antenna device of the present invention comprises a large number of unit elements 82 such as a microstrip antenna or a dipole antenna, which are arranged outside a truncated cone-shaped or cylindrical support 81. Then, each unit element 82 on the ridge is excited so as to realize a linear wave source distribution in which the excitation phase and the excitation amplitude form a cosecant square characteristic.
【0023】[0023]
【作用】請求項1に記載のアンテナ装置は、図1にその
実施例を示すように、主反射鏡11と、一次放射器13
とを備えている。この主反射鏡11の反射面12は、指
向方向の異なる二種類の曲面からなっていて、概ねコセ
カント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反射鏡の中
央断面形状を、概ねその焦点を通る軸を中心として回転
させることによって形成されるものである。このような
回転二重曲面反射鏡11を一次放射器13と対向してこ
れと同軸に、回転二重曲面反射鏡11の焦点と一次放射
器13の放射原点とが一致するように設けて、一次放射
器13から励振するようにしたので、その指向特性は、
垂直面内では概ねコセカント二乗特性を有するととも
に、水平面内では軸対称な特性となるので、水平面内無
指向性となって、所望の特性を実現することができる。The antenna device according to the first aspect of the present invention has a main reflecting mirror 11 and a primary radiator 13 as shown in FIG.
It has and. The reflecting surface 12 of the main reflecting mirror 11 is composed of two types of curved surfaces having different directing directions, and passes through the center cross-sectional shape of the double curved reflecting mirror that realizes the directivity of the generally cosecant square characteristic. It is formed by rotating about an axis. Such a rotating double curved reflecting mirror 11 is provided so as to face and coaxial with the primary radiator 13 so that the focal point of the rotating double curved reflecting mirror 11 and the radiation origin of the primary radiator 13 coincide with each other. Since it was made to excite from the primary radiator 13, its directional characteristics are
In addition to having a cosecant square characteristic in the vertical plane and having an axially symmetric characteristic in the horizontal plane, it becomes omnidirectional in the horizontal plane and a desired characteristic can be realized.
【0024】請求項2に記載のアンテナ装置は、図3に
その実施例を示すように、主反射鏡11と、副反射鏡2
1と、一次放射器13とを備えている。この主反射鏡1
1の反射面12は、指向方向の異なる二種類の曲面から
なっていて、概ねコセカント二乗特性の指向性を実現す
る二重曲面反射鏡の中央断面形状を、概ねその焦点を通
る軸を中心として回転させることによって形成されるも
のである。このような回転二重曲面反射鏡11を回転双
曲面からなる反射面22を有する副反射鏡21と同軸に
設け、さらに、一次放射器13をこれらと同軸に設け、
回転二重曲面反射鏡11の反射面12の焦点を一次放射
器13の放射原点に一致させるとともに、副反射鏡21
の反射面22の二つの焦点のうちの一つをこれと一致さ
せるようにして、一次放射器13から励振するようにし
たので、その指向特性は、垂直面内では概ねコセカント
二乗特性を有するとともに、水平面内では軸対称な特性
となるので、水平面内無指向性となって、所望の特性を
実現することができる。An antenna device according to a second aspect of the present invention has a main reflecting mirror 11 and a sub-reflecting mirror 2 as shown in FIG.
1 and a primary radiator 13. This main reflector 1
The reflecting surface 12 of No. 1 is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions, and the central cross-sectional shape of the double curved reflecting mirror that realizes the directivity of the cosecant squared characteristic is centered around the axis passing through the focal point. It is formed by rotating. Such a rotating double-curved surface reflecting mirror 11 is provided coaxially with a sub-reflecting mirror 21 having a reflecting surface 22 consisting of a rotating hyperboloid, and further a primary radiator 13 is provided coaxially therewith.
The focus of the reflecting surface 12 of the rotating double curved reflecting mirror 11 coincides with the radiation origin of the primary radiator 13, and the sub-reflecting mirror 21
Since one of the two focal points of the reflecting surface 22 of is matched with this and is excited from the primary radiator 13, its directional characteristic has a substantially cosecant square characteristic in the vertical plane. Since the characteristic becomes axially symmetric in the horizontal plane, it becomes omnidirectional in the horizontal plane and the desired characteristic can be realized.
【0025】請求項3に記載のアンテナ装置は、図4に
その実施例を示すように、主反射鏡11と、副反射鏡2
3と、一次放射器13とを備えている。この主反射鏡1
1の反射面12は、指向方向の異なる二種類の曲面から
なっていて、概ねコセカント二乗特性の指向性を実現す
る二重曲面反射鏡の中央断面形状を、概ねその焦点を通
る軸を中心として回転させることによって形成されるも
のである。このような回転二重曲面反射鏡11を回転楕
円面からなる反射面24を有する副反射鏡23と同軸に
設け、さらに、一次放射器13をこれらと同軸に設け、
回転二重曲面反射鏡11の反射面12の焦点を一次放射
器13の放射原点に一致させるとともに、副反射鏡23
の反射面24の二つの焦点のうちの一つをこれと一致さ
せるようにして、一次放射器13から励振するようにし
たので、その指向特性は、垂直面内では概ねコセカント
二乗特性を有するとともに、水平面内では軸対称な特性
となるので、水平面内無指向性となって、所望の特性を
実現することができる。An antenna device according to a third aspect of the present invention has a main reflecting mirror 11 and a sub-reflecting mirror 2 as shown in FIG.
3 and a primary radiator 13. This main reflector 1
The reflecting surface 12 of No. 1 is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions, and the central cross-sectional shape of the double curved reflecting mirror that realizes the directivity of the cosecant squared characteristic is centered around the axis passing through the focal point. It is formed by rotating. Such a rotating double curved reflecting mirror 11 is provided coaxially with a sub-reflecting mirror 23 having a reflecting surface 24 composed of a spheroidal surface, and a primary radiator 13 is provided coaxially therewith.
While making the focal point of the reflecting surface 12 of the rotating double curved reflecting mirror 11 coincident with the radiation origin of the primary radiator 13, the sub-reflecting mirror 23
Since one of the two focal points of the reflecting surface 24 of is matched with this and is excited from the primary radiator 13, its directional characteristic has a substantially cosecant square characteristic in the vertical plane. Since the characteristic becomes axially symmetric in the horizontal plane, it becomes omnidirectional in the horizontal plane and the desired characteristic can be realized.
【0026】請求項4に記載のアンテナ装置は、図6に
その実施例を示すように、一次放射器13から励振し
て、副反射鏡33で反射させたのち、さらに主反射鏡3
1で反射させるようにするが、この主反射鏡31の反射
面32と、副反射鏡33の反射面34とは、コセカント
二乗特性をなす線状波源分布を実現するように一次放射
器13の特性と合わせて鏡面修整されている。従ってそ
の指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二乗特性を
有するとともに、水平面内では軸対称な特性となるの
で、水平面内無指向性となり、所望の特性を実現するこ
とができる。As shown in FIG. 6, the antenna device according to the fourth aspect is excited by the primary radiator 13, reflected by the sub-reflecting mirror 33, and then further reflected by the main reflecting mirror 3.
The reflection surface 32 of the main reflecting mirror 31 and the reflection surface 34 of the sub-reflecting mirror 33 are reflected by the primary radiator 13 so as to realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic. It has been mirror-finished according to its characteristics. Therefore, the directional characteristics have a cosecant square characteristic in the vertical plane and are axisymmetric in the horizontal plane, so that the directional characteristic becomes omnidirectional in the horizontal plane and a desired characteristic can be realized.
【0027】請求項5に記載のアンテナ装置は、上記請
求項1〜4のアンテナ装置において、一次放射器13を
円錐形状の電磁ホーンとするとともに、この一次放射器
13の前段に、円形導波管のTM01モードまたはTE01
モードのような軸対称モードを発生するモード発生器1
4を挿入して、モード変換を行なってから一次放射器1
3に給電する。従って、反射鏡によって反射されて空間
に放射される電波は、水平方向の放射方向にかかわらず
偏波方向が一定になるので、移動子局の場合でも、移動
位置に無関係に同一受信アンテナを使用することができ
る。The antenna device according to a fifth aspect of the present invention is the antenna device according to the first to fourth aspects, wherein the primary radiator 13 is a conical electromagnetic horn and a circular waveguide is provided in front of the primary radiator 13. Tube TM 01 mode or TE 01
Mode generator 1 for generating an axially symmetric mode like a mode
4 is inserted, mode conversion is performed, and then the primary radiator 1
Power 3 Therefore, the radio waves reflected by the reflector and radiated into space have the same polarization direction regardless of the horizontal radiation direction, so even in the case of mobile slave stations, the same receiving antenna is used regardless of the moving position. can do.
【0028】請求項6に記載のアンテナ装置は、図10
にその実施例を示すように、主反射鏡11と、副反射鏡
51と、一次放射器53とを備えている。この主反射鏡
11の反射面12は、指向方向の異なる二種類の曲面か
らなっていて、概ねコセカント二乗特性の指向性を実現
する二重曲面反射鏡の中央断面形状を、概ねその焦点を
通る軸を中心として回転させることによって形成される
ものである。これに対して、バイコニカル形の一次放射
器53から励振して、副反射鏡51で反射させたのち、
さらに回転二重曲面反射鏡11で反射させるようにした
ので、その指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二
乗特性を有するとともに、水平面内では軸対称な特性と
なるので、水平面内無指向性となり、所望の特性を実現
することができる。An antenna device according to a sixth aspect of the present invention is shown in FIG.
As shown in the embodiment, the main reflecting mirror 11, the sub-reflecting mirror 51, and the primary radiator 53 are provided. The reflecting surface 12 of the main reflecting mirror 11 is composed of two types of curved surfaces having different directing directions, and passes through the center cross-sectional shape of the double curved reflecting mirror that realizes the directivity of the generally cosecant square characteristic. It is formed by rotating about an axis. On the other hand, after being excited from the biconical primary radiator 53 and reflected by the sub-reflecting mirror 51,
Further, since the light is reflected by the rotating double curved reflecting mirror 11, its directional characteristic is approximately cosecant square characteristic in the vertical plane and axially symmetrical in the horizontal plane, so that it becomes omnidirectional in the horizontal plane. The desired characteristics can be realized.
【0029】請求項7に記載のアンテナ装置は、図12
にその実施例を示すように、上記請求項1〜6のアンテ
ナ装置において、電磁波の通過する部分に配置される主
反射鏡11または副反射鏡21の支持部材として、誘電
体で形成された円筒形状または円錐台形状のレドーム6
1,62を設けたので、支持体による回転二重曲面反射
鏡11からの反射波に対するブロッキングを生じない。
従って、回転二重曲面反射鏡11からの放射の指向性に
影響を受けることなく、かつ回転二重曲面反射鏡11お
よび一次放射器13等に対する雨雪の影響が少なくな
る。An antenna device according to a seventh aspect of the invention is shown in FIG.
In the antenna device according to any one of claims 1 to 6, a cylinder formed of a dielectric is used as a supporting member for the main reflecting mirror 11 or the sub-reflecting mirror 21 arranged in a portion through which electromagnetic waves pass. Shaped or frusto-conical radome 6
Since 1, 62 are provided, the blocking of the reflected wave from the rotating double curved reflecting mirror 11 by the support does not occur.
Therefore, the influence of rain and snow on the rotating double-curved surface reflecting mirror 11 and the primary radiator 13 is reduced without being affected by the directivity of the radiation from the rotating double-curved surface reflecting mirror 11.
【0030】請求項8に記載のアンテナ装置は、図13
にその実施例を示すように、上記請求項1〜6のアンテ
ナ装置において、電磁波の通過する部分に配置される主
反射鏡11または副反射鏡の支持部材と、この主反射鏡
11および/または副反射鏡を誘電体を用いて一体成形
するとともに、この主反射鏡11および/または副反射
鏡を構成する誘電体の面に金属を吹きつけることによっ
て反射面12を形成している。従って、支持体による回
転二重曲面反射鏡11または副反射鏡からの反射波に対
するブロッキングを生じないので、回転二重曲面反射鏡
11からの放射の指向性に影響を受けることなく、かつ
回転二重曲面反射鏡11および一次放射器13等に対す
る雨雪の影響が少なくなるとともに、高い気密性が得ら
れ、製作精度を高くすることができる。The antenna device according to the eighth aspect of the invention is shown in FIG.
In the antenna device according to any one of claims 1 to 6, the main reflecting mirror 11 or the sub-reflecting mirror supporting member arranged in a portion through which an electromagnetic wave passes, and the main reflecting mirror 11 and / or The sub-reflecting mirror is integrally formed by using a dielectric, and the reflecting surface 12 is formed by spraying a metal on the surface of the main reflecting mirror 11 and / or the dielectric constituting the sub-reflecting mirror. Therefore, since the support does not block the reflected wave from the rotating double curved reflecting mirror 11 or the sub-reflecting mirror, the directivity of the radiation from the rotating double curved reflecting mirror 11 is not affected, and the rotating second curved reflecting mirror 11 is not affected. The influence of rain and snow on the heavy-curved surface reflecting mirror 11, the primary radiator 13, and the like is reduced, high airtightness is obtained, and manufacturing accuracy can be increased.
【0031】請求項9に記載のアンテナ装置は、図14
にその実施例を示すように、バイコニカル形状を有する
アンテナの開口部に、円環状の誘電体レンズ73を有し
ている。この誘電体レンズ73の断面形状は、コセカン
ト二乗特性をなす線状波源分布を実現するように、バイ
コニカル形状を有するアンテナの開口分布に合わせて修
整したものである。従って、その指向特性は、垂直面内
では概ねコセカント二乗特性を有するとともに、水平面
内では軸対称な特性となるので、水平面内無指向性とな
り、所望の特性を実現することができる。The antenna device according to a ninth aspect of the invention is shown in FIG.
As shown in the example thereof, an annular dielectric lens 73 is provided in the opening of the biconical antenna. The cross-sectional shape of the dielectric lens 73 is modified according to the aperture distribution of the biconical antenna so as to realize the linear wave source distribution having the cosecant square characteristic. Therefore, the directional characteristics have a cosecant square characteristic in the vertical plane and are axisymmetric in the horizontal plane, so that the directional characteristic becomes omnidirectional in the horizontal plane and a desired characteristic can be realized.
【0032】請求項10に記載のアンテナ装置は、図1
5にその実施例を示すように、円錐台形状または円筒形
状の支持体81の外側に、マイクロストリップアンテナ
またはダイポールアンテナ等の単位素子82を多数配置
して、稜線上における各単位素子82をその励振位相と
励振振幅とがコセカント二乗特性をなす線状波源分布を
実現するように給電層83を経て励振する。従ってその
指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二乗特性を有
するとともに、水平面内では軸対称な特性となるので、
水平面内無指向性となり、所望の特性を実現することが
できる。The antenna device according to a tenth aspect of the invention is shown in FIG.
5, a large number of unit elements 82 such as a microstrip antenna or a dipole antenna are arranged outside a truncated cone-shaped or cylindrical support 81, and each unit element 82 on the ridge is The excitation is performed via the feeding layer 83 so that the excitation phase and the excitation amplitude realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic. Therefore, its directional characteristics have a generally cosecant square characteristic in the vertical plane and are axisymmetric in the horizontal plane.
It becomes omnidirectional in the horizontal plane, and desired characteristics can be realized.
【0033】[0033]
【実施例】(実施例1)図1は、本発明の一実施例を示
したものであって、11は円錐形状または円錐台形状の
回転二重曲面反射鏡、12はその反射面、13は円錐状
電磁ホーンからなる一次放射器、14は一次放射器13
に対して所要のモードの電磁波を発生するモード発生
器、15は導波管、16は電磁波を送受信する送受信機
である。(Embodiment 1) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 11 is a conical or frustoconical rotating double curved reflecting mirror, 12 is its reflecting surface, and 13 is its reflecting surface. Is a primary radiator composed of a conical electromagnetic horn, and 14 is a primary radiator 13
On the other hand, 15 is a waveguide for generating an electromagnetic wave of a desired mode, 16 is a transceiver for transmitting and receiving electromagnetic waves.
【0034】送受信機16から導波管15を経て送出さ
れた電磁波によって、モード発生器14を経て所要のモ
ードを発生して一次放射器13を励振することによっ
て、電波は円錐形回転二重曲面反射鏡11の反射面12
で反射して、水平面内に放射される。受信時には、送信
時と可逆的に動作することができる。The electromagnetic wave sent from the transceiver 16 through the waveguide 15 generates a desired mode through the mode generator 14 to excite the primary radiator 13 so that the electric wave is conical rotating double curved surface. Reflecting surface 12 of reflecting mirror 11
It is reflected by and radiated in the horizontal plane. When receiving, it can operate reversibly as when transmitting.
【0035】図2は、二重曲面反射鏡を示したものであ
って、17は二重曲面反射鏡の中央断面形状、18は回
転軸である。FIG. 2 shows a double-curved surface reflecting mirror, where 17 is a central cross-sectional shape of the double-curved surface reflecting mirror, and 18 is a rotation axis.
【0036】垂直面内において概ねコセカント二乗特性
を有し、水平面内においてペンシルビーム特性を有する
アンテナの鏡面形状は、二重曲面反射鏡として周知であ
る(例えば伊藤他:捜索レーダ用反射鏡アンテナの設計
理論と実例;電子通信学会研究会資料AP77−7
5)。図2において、17はこのような二重曲面反射鏡
の中央断面形状を示し、指向方向の異なる二つの曲線a
1,a2 から形成されている。図1に示された二重曲面反
射鏡11は、このような二重曲面反射鏡の中央断面形状
17を、概ねその焦点を通る回転軸18を中心として回
転させることによって形成されたものであり、概ね円錐
形状または円錐台形状を有している。The mirror surface shape of an antenna having a generally cosecant square characteristic in a vertical plane and a pencil beam characteristic in a horizontal plane is known as a double curved reflector (for example, Ito et al .: a reflector antenna for a search radar). Design theory and examples; IEICE Technical Committee Material AP77-7
5). In FIG. 2, reference numeral 17 denotes a central cross-sectional shape of such a double curved reflecting mirror, and two curves a having different directing directions are shown.
It is formed of 1, a 2 . The double-curved surface reflecting mirror 11 shown in FIG. 1 is formed by rotating the central cross-sectional shape 17 of such a double-curved surface reflecting mirror about a rotation axis 18 that passes through the focal point thereof. , Has a substantially conical shape or a truncated cone shape.
【0037】図1に示されたアンテナ装置は、このよう
な回転二重曲面反射鏡11を一次放射器13と対向して
これと同軸に、回転二重曲面反射鏡11の焦点と一次放
射器13の放射原点とが一致するように設け、一次放射
器13から励振するようにしたので、その指向特性は、
垂直面内では概ねコセカント二乗特性を有するととも
に、水平面内では軸対称な特性となるので、水平面内無
指向性となり、所望の特性を実現することができる。In the antenna device shown in FIG. 1, such a rotating double curved reflecting mirror 11 faces the primary radiator 13 and is coaxial with the primary radiator 13 so that the focus of the rotating double curved reflecting mirror 11 and the primary radiator are the same. Since the radiation origin of 13 is provided so as to coincide with the radiation origin, and the primary radiator 13 is excited, its directional characteristic is
In addition to having substantially cosecant square characteristics in the vertical plane and having axially symmetric characteristics in the horizontal plane, it becomes omnidirectional in the horizontal plane, and desired characteristics can be realized.
【0038】(実施例2)図3は、本発明の他の実施例
を示したものであって、図1におけると同じものを同じ
番号で示し、21は回転双曲面からなる副反射鏡、22
はその反射面である。(Embodiment 2) FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and 21 is a sub-reflecting mirror composed of a rotating hyperboloid. 22
Is the reflective surface.
【0039】図3に示された実施例では、回転二重曲面
反射鏡11を図1の場合と逆向きにして、その中央に一
次放射器13をこれと同軸に設け、かつ一次放射器13
に対向して副反射鏡21を同軸に設けた構成を有してい
る。副反射鏡21は、その断面形状が双曲線であって、
これをその軸を中心として回転させることによって形成
される、概ね円錐形状または円錐台形状を有し、その反
射面22は回転双曲面からなっている。この場合、通
常、回転二重曲面反射鏡11の反射面12の焦点を一次
放射器13の放射原点に一致させるとともに、副反射鏡
21の反射面22の二つの焦点のうちの一つをこれと一
致させるようにする。In the embodiment shown in FIG. 3, the rotating double curved reflecting mirror 11 is oriented in the opposite direction to that of FIG. 1, the primary radiator 13 is provided coaxially with the primary radiator 13 and the primary radiator 13 is provided.
The sub-reflecting mirror 21 is coaxially provided so as to be opposed to. The sub-reflecting mirror 21 has a hyperbolic cross-sectional shape,
It has a substantially conical shape or a truncated cone shape formed by rotating it about its axis, and its reflecting surface 22 is a hyperboloid of rotation. In this case, normally, the focal point of the reflecting surface 12 of the rotating double curved reflecting mirror 11 is made to coincide with the radiation origin of the primary radiator 13, and one of the two focal points of the reflecting surface 22 of the sub-reflecting mirror 21 is set to this. Try to match.
【0040】図3に示されたアンテナ装置は、一次放射
器13から励振して、副反射鏡21で反射させたのち、
さらに回転二重曲面反射鏡11で反射させるようにした
ので、その指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二
乗特性を有するとともに、水平面内では軸対称な特性と
なるので、水平面内無指向性となり、所望の特性を実現
することができる。The antenna device shown in FIG. 3 is excited by the primary radiator 13 and reflected by the sub-reflecting mirror 21.
Further, since the light is reflected by the rotating double curved reflecting mirror 11, its directional characteristic is approximately cosecant square characteristic in the vertical plane and axially symmetrical in the horizontal plane, so that it becomes omnidirectional in the horizontal plane. The desired characteristics can be realized.
【0041】(実施例3)図4は本発明のさらに他の実
施例を示したものであって、図1におけると同じものを
同じ番号で示し、23は回転楕円面からなる副反射鏡、
24はその反射面である。(Embodiment 3) FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, in which the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and 23 is a sub-reflecting mirror having a spheroidal surface.
Reference numeral 24 is its reflecting surface.
【0042】図4に示された実施例では、回転二重曲面
反射鏡11を図1の場合と逆向きにして、その中央に一
次放射器13をこれと同軸に設け、かつ一次放射器13
に対向して副反射鏡23を同軸に設けた構成を有してい
る。副反射鏡23は、その断面形状が楕円であって、こ
れをその軸を中心として回転させることによって形成さ
れる、概ね円錐形状または円錐台形状を有し、その反射
面24は回転楕円面からなっている。この場合、通常、
回転二重曲面反射鏡11の反射面12の焦点を一次放射
器13の放射原点に一致させるとともに、副反射鏡23
の反射面24の二つの焦点のうちの一つをこれと一致さ
せるようにする。In the embodiment shown in FIG. 4, the rotating double-curved surface reflecting mirror 11 is oriented in the opposite direction to that of FIG. 1, the primary radiator 13 is provided coaxially with the central radiator 13 and the primary radiator 13 is provided.
The sub-reflecting mirror 23 is coaxially provided so as to face the above. The sub-reflecting mirror 23 has an elliptical cross-sectional shape, and has a substantially conical shape or a truncated cone shape formed by rotating it about its axis. Is becoming In this case, usually
While making the focal point of the reflecting surface 12 of the rotating double curved reflecting mirror 11 coincident with the radiation origin of the primary radiator 13, the sub-reflecting mirror 23
One of the two focal points of the reflecting surface 24 of the above is made to coincide with this.
【0043】図4に示されたアンテナ装置は、一次放射
器13から励振して、副反射鏡23で反射させたのち、
さらに回転二重曲面反射鏡11で反射させるようにした
ので、その指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二
乗特性を有するとともに、水平面内では軸対称な特性と
なるので、水平面内無指向性となり、所望の特性を実現
することができる。The antenna device shown in FIG. 4 is excited by the primary radiator 13 and reflected by the sub-reflecting mirror 23.
Further, since the light is reflected by the rotating double curved reflecting mirror 11, its directional characteristic is approximately cosecant square characteristic in the vertical plane and axially symmetrical in the horizontal plane, so that it becomes omnidirectional in the horizontal plane. The desired characteristics can be realized.
【0044】(実施例4)コセカント二乗特性を実現す
る反射鏡面は、次のようにして定めることもできる。す
なわち、コセカント二乗指向性を実現する線状波源分布
を求める方法は周知であり、例えばウッドヤード(Wood
yard)の方法等を用いて求めることができる(例えばア
ンテナ工学ハンドブック,p207;電子通信学会
編)。(Embodiment 4) The reflecting mirror surface which realizes the cosecant square characteristic can be determined as follows. That is, a method for obtaining the linear wave source distribution that realizes the cosecant square directivity is well known, and for example, Woodyard (Woodyard)
Yard) method or the like (for example, Antenna Engineering Handbook, p207; edited by the Institute of Electronics and Communication Engineers).
【0045】一方、主,副二つの反射鏡を有するアンテ
ナ系の開口分布は、鏡面修正を施すことによって、振
幅,位相ともに制御することが可能であることが知られ
ている(例えばアンテナ工学ハンドブック,p171−
172;電子通信学会編)。On the other hand, it is known that the aperture distribution of an antenna system having two main and sub reflecting mirrors can be controlled in both amplitude and phase by applying a mirror surface correction (eg, Antenna Engineering Handbook). , P171-
172; The Institute of Electronics and Communication Engineers).
【0046】図5は、主,副二つの反射鏡を有するアン
テナ系の例を示したものである。図中、破線は回転二次
曲面からなる主,副反射鏡を示している。このような系
における求めるべき回転対称な主,副反射鏡の曲面を実
線で示すようにそれぞれy=y(x),r=r(θ)で
表すと、一般に、幾何光学的に、 (1)主,副両反射面でのスネル(Snell )の法則が成
立する。 また、一次放射器の位相中心から出て副反射鏡および主
反射鏡で反射されて開口面にいたる光線束において、 (2)エネルギーが一定となる。 (3)通路長が一定となる。 の3条件が成立する。FIG. 5 shows an example of an antenna system having two main and sub reflecting mirrors. In the figure, the broken lines indicate the main and sub-reflecting mirrors having a quadric surface of revolution. If the curved surfaces of the rotationally symmetric main and sub-reflecting mirrors to be obtained in such a system are represented by y = y (x) and r = r (θ) as shown by solid lines, in general, ) The Snell's law on both the primary and secondary reflecting surfaces is established. Further, (2) the energy is constant in the bundle of rays that exits the phase center of the primary radiator and is reflected by the sub-reflecting mirror and the main reflecting mirror and reaches the aperture plane. (3) The passage length is constant. 3 conditions are satisfied.
【0047】いま図5の座標系において、一次放射器の
特性をF(x),位相中心の座標を(0,−a)とする
と、所望の開口面電界分布I(x),P(x)を与える
鏡面系(x, y),(r,θ)は、以上の3条件から得
られる次の連立常微分方程式 dr/dθ=r(dθ/dr)・tan(θ+α)/2 …(1) dθ/dx=x・I(x)/sinθ・F(θ) …(2) dy/dx=−tan(α/2) …(3) および光路長の条件 r+y+(y+r・cosθ−a)/cosα=l0 +P(x) …(4) ただしF(θ)は一次放射器の特性 I(x)は開口面の電界分布(振幅) P(x)は開口面の電界分布(位相) l0 は定数 を解くことによって、求められる。Now, assuming that the characteristic of the primary radiator is F (x) and the coordinates of the phase center are (0, -a) in the coordinate system of FIG. 5, desired aperture plane electric field distributions I (x), P (x) are obtained. ) Is a mirror surface system (x , y), (r, θ), the following simultaneous ordinary differential equations obtained from the above three conditions: dr / dθ = r (dθ / dr) · tan (θ + α) / 2 ( 1) dθ / dx = x · I (x) / sin θ · F (θ) (2) dy / dx = -tan (α / 2) (3) and optical path length condition r + y + (y + r · cos θ-a ) / Cos α = l 0 + P (x) (4) where F (θ) is the characteristic of the primary radiator I (x) is the electric field distribution (amplitude) on the aperture plane P (x) is the electric field distribution on the aperture plane (phase) ) L 0 is obtained by solving a constant.
【0048】図6は本発明のさらに他の実施例を示した
ものであって、上式(1)〜(4)を解くことによって
得られた反射鏡を用いる場合を示している。図1におけ
ると同じものを同じ番号で示し、31は主反射鏡、32
はその反射面、33は副反射鏡、34はその反射面であ
る。FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention, which shows a case where a reflecting mirror obtained by solving the above equations (1) to (4) is used. The same parts as those in FIG. 1 are indicated by the same numbers, 31 is a main reflecting mirror, 32
Is a reflecting surface thereof, 33 is a sub-reflecting mirror, and 34 is a reflecting surface thereof.
【0049】図6に示された実施例では、上述のように
して得られた鏡面形状をある軸を中心として回転して得
られた概ね円錐台形状または円環形状をなす主反射鏡3
1を逆向きにして、その中央に一次放射器13をこれと
同軸に設け、かつ一次放射器13に対向して、上述のよ
うにして得られた鏡面形状をある軸を中心として回転し
て得られた概ね円錐台形状または円環形状の副反射鏡3
3を同軸に設けた構成を有している。すなわち主,副反
射鏡31,33は、その断面形状が、コセカント二乗特
性をなす線状波源分布を実現するように、一次放射器特
性に合わせて修整された反射面32,34を有してい
る。In the embodiment shown in FIG. 6, the main reflecting mirror 3 having a substantially truncated cone shape or an annular shape obtained by rotating the mirror surface shape obtained as described above about a certain axis.
1 is reversed, a primary radiator 13 is provided in the center thereof coaxially therewith, and the mirror surface shape obtained as described above is rotated about a certain axis so as to face the primary radiator 13. The obtained sub-reflecting mirror 3 having a substantially truncated cone shape or an annular shape
It has a configuration in which 3 is provided coaxially. That is, the main and sub-reflecting mirrors 31 and 33 have reflecting surfaces 32 and 34 whose cross-sectional shapes are modified according to the primary radiator characteristics so as to realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic. There is.
【0050】図6に示されたアンテナ装置は、一次放射
器13から励振して、副反射鏡33で反射させたのち、
さらに主反射鏡31で反射させるようにしたので、その
指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二乗特性を有
するとともに、水平面内では軸対称な特性となるので、
水平面内無指向性となり、所望の特性を実現することが
できる。The antenna device shown in FIG. 6 is excited by the primary radiator 13 and reflected by the sub-reflecting mirror 33.
Further, since the light is reflected by the main reflecting mirror 31, its directional characteristics have substantially cosecant square characteristics in a vertical plane and are axisymmetric in a horizontal plane.
It becomes omnidirectional in the horizontal plane, and desired characteristics can be realized.
【0051】(実施例5)上述の実施例1〜4におい
て、送受信機16から導波管15を経て供給される電磁
波は、円形導波管の場合は、通常、その基本モードであ
るTE11モードである。一次放射器13をこのような非
対称モードの入力によって励振すると、反射鏡によって
反射されて空間に放射される電波は、水平方向の放射方
向に応じて偏波方向が異なるので、移動子局の場合は、
移動位置によって異なる偏波を受信しなければならず、
受信アンテナの設計が困難になる。(Embodiment 5) In the above Embodiments 1 to 4, the electromagnetic wave supplied from the transceiver 16 through the waveguide 15 is usually TE 11 which is the fundamental mode of the circular waveguide. Mode. When the primary radiator 13 is excited by such an asymmetrical mode input, the radio waves reflected by the reflecting mirror and radiated into space have different polarization directions depending on the horizontal radiation direction. Is
Must receive different polarization depending on the moving position,
Designing the receiving antenna becomes difficult.
【0052】このような問題を解決するためには、一次
放射器13として、軸対称な電界分布を生じる円錐形の
電磁ホーンを使用するとともに、一次放射器13の前段
にTM01モードまたはTE01モードのように円形導波管
の軸対称モードを発生するモード発生器を挿入して、モ
ード変換を行なってから一次放射器13に給電するよう
にすれば、反射鏡によって反射されて空間に放射される
電波は、水平方向の放射方向にかかわらず偏波方向が一
定になるので、移動子局の場合でも、移動位置に無関係
に同一受信アンテナを使用することができる。In order to solve such a problem, a conical electromagnetic horn which produces an axially symmetrical electric field distribution is used as the primary radiator 13, and a TM 01 mode or TE 01 is provided in front of the primary radiator 13. If a mode generator that generates an axially symmetric mode of a circular waveguide like a mode is inserted to perform mode conversion and then feed the primary radiator 13, the reflected light is reflected by a reflecting mirror and radiated into space. Since the polarization direction of the generated radio waves is constant regardless of the horizontal radiation direction, even in the case of a mobile slave station, the same receiving antenna can be used regardless of the moving position.
【0053】図7は、本発明の実施例におけるモード発
生器の一例を示したものであって、方形TE10モードを
円形TM01モードに変換するものである。FIG. 7 shows an example of the mode generator in the embodiment of the present invention, which converts the square TE 10 mode into the circular TM 01 mode.
【0054】図7のモード発生器は、TE10モードを伝
送する方形導波管41の短絡端のH面に円形導波管42
を結合したものであって、円形導波管42に半径方向の
電界のみが存在するTM01モードを発生して一次放射器
13を励振することができる。この場合はアンテナ装置
は、水平方向の放射方向に無関係に、垂直偏波を発生す
る。The mode generator shown in FIG. 7 has a circular waveguide 42 on the H surface of the short-circuited end of the rectangular waveguide 41 for transmitting the TE 10 mode.
The primary radiator 13 can be excited by generating the TM 01 mode in which only the electric field in the radial direction exists in the circular waveguide 42. In this case, the antenna device generates vertically polarized waves regardless of the horizontal radiation direction.
【0055】図8は、本発明の実施例におけるモード発
生器の他の例を示したものであって、円形TE11モード
を円形TM01モードに変換するものである。FIG. 8 shows another example of the mode generator in the embodiment of the present invention, in which the circular TE 11 mode is converted into the circular TM 01 mode.
【0056】図8のモード発生器は、TE11モードを伝
送する円形導波管43内に金属板44を挿入して、金属
板44の入力側を一方の管壁から他方の管壁に向かって
一方向に変化するテーパーとし、出力側を両管壁から中
心に向かって変化するテーパーとしたものであって、円
形導波管43に半径方向の電界のみが存在するTM01モ
ードを発生して一次放射器13を励振することができ
る。この場合はアンテナ装置は、水平方向の放射方向に
無関係に、垂直偏波を発生する。In the mode generator of FIG. 8, a metal plate 44 is inserted into a circular waveguide 43 that transmits the TE 11 mode, and the input side of the metal plate 44 is directed from one pipe wall to the other pipe wall. In which the output side is tapered from both tube walls toward the center to generate the TM 01 mode in which only the radial electric field exists in the circular waveguide 43. The primary radiator 13 can be excited. In this case, the antenna device generates vertically polarized waves regardless of the horizontal radiation direction.
【0057】図9は、本発明の実施例におけるモード発
生器のさらに他の例を示したものであって、方形TE10
モードを円形TE01モードに変換するものである。FIG. 9 shows still another example of the mode generator in the embodiment of the present invention, which is a rectangular TE 10
The mode is converted to the circular TE 01 mode.
【0058】図9のモード発生器は、TE10モードを伝
送する方形導波管45とTE01モードを伝送する円形導
波管46とを結合し、図9の下部に示すように、方形導
波管45の断面を方形から次第に扇形に変化させ、円形
導波管46の断面を扇形から次第に円形に変化させるよ
うにしたものであり、円形導波管46に円周方向の電界
のみが存在するTE01モードを発生して一次放射器13
を励振することができる。この場合はアンテナ装置は、
水平方向の放射方向に無関係に、水平偏波を発生する。The mode generator of FIG. 9 connects a rectangular waveguide 45 transmitting the TE 10 mode and a circular waveguide 46 transmitting the TE 01 mode to form a rectangular waveguide as shown in the lower part of FIG. The cross section of the wave tube 45 is gradually changed from a square shape to a fan shape, and the cross section of the circular waveguide 46 is gradually changed from a fan shape to a circular shape. Only the electric field in the circumferential direction exists in the circular waveguide tube 46. Generates TE 01 mode to generate primary radiator 13
Can be excited. In this case, the antenna device
Horizontal polarization is generated regardless of the horizontal radiation direction.
【0059】(実施例6)図10は、本発明のさらに他
の実施例を示したものであって、図1におけると同じも
のを同じ番号で示し、51は回転双曲面または回転楕円
面からなる副反射鏡、52はその反射面、53はバイコ
ニカル形の一次放射器、54は給電線である。(Embodiment 6) FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention, in which the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and 51 indicates a hyperboloid of revolution or an ellipsoid of revolution. Is a sub-reflecting mirror, 52 is its reflecting surface, 53 is a biconical primary radiator, and 54 is a feeder line.
【0060】図10に示された実施例では、回転二重曲
面反射鏡11に対して、その中央にバイコニカル形の一
次放射器53をこれと同軸に設け、かつ一次放射器53
に対向して副反射鏡51を同軸に設けた構成を有してい
る。副反射鏡51は、その断面形状が双曲線または楕円
であって、これをある軸を中心として回転させることに
よって形成されるものであって、概ね円錐形状または円
環形状を有し、その反射面52は回転双曲面または回転
楕円面からなっている。In the embodiment shown in FIG. 10, a biconical primary radiator 53 is provided at the center of the rotating double-curved curved reflecting mirror 11 and is coaxial with the primary radiator 53.
The sub-reflecting mirror 51 is coaxially provided to face. The sub-reflecting mirror 51 has a cross-sectional shape that is a hyperbola or an ellipse and is formed by rotating the sub-reflecting mirror 51 about a certain axis. The sub-reflecting mirror 51 has a substantially conical shape or an annular shape, and its reflecting surface is 52 is a rotating hyperboloid or a spheroid.
【0061】図11は、バイコニカル一次放射器を示し
たものである。バイコニカル一次放射器は、図1に示さ
れた電磁ホーンをその位相原点を中心として360°回
転することによって得られる上下2個の対向する円錐
(バイコニカル)形状をなしており、同軸形の給電線5
4の内部導体57を一方の円錐に接続し、外部導体58
を他方の円錐に接続することによって、送受信機16と
接続されるようになっている。バイコニカル一次放射器
は、水平面内に一様なドーナツ状の指向特性を有してい
る。FIG. 11 shows a biconical primary radiator. The biconical primary radiator has two conical (biconical) shapes that are opposed to each other obtained by rotating the electromagnetic horn shown in FIG. 1 about the phase origin by 360 °, and has a coaxial feed line. 5
4 inner conductor 57 is connected to one cone and outer conductor 58
Is connected to the transceiver 16 by connecting to the other cone. The biconical primary radiator has a uniform donut-shaped directional characteristic in the horizontal plane.
【0062】図10に示されたアンテナ装置は、図11
に示された一次放射器53から励振して、副反射鏡51
で反射させたのち、さらに回転二重曲面反射鏡11で反
射させるようにしたので、その指向特性は、垂直面内で
は概ねコセカント二乗特性を有するとともに、水平面内
では軸対称な特性となるので、水平面内無指向性とな
り、所望の特性を実現することができる。The antenna device shown in FIG. 10 is similar to that shown in FIG.
Excited from the primary radiator 53 shown in FIG.
Since it is reflected by the rotating double-curved curved surface reflection mirror 11, the directional characteristics thereof have a substantially cosecant square characteristic in the vertical plane and are axisymmetric in the horizontal plane. It becomes omnidirectional in the horizontal plane, and desired characteristics can be realized.
【0063】(実施例7)実施例1〜6のアンテナ装置
は、主反射鏡とその他の部分とが分離した構造を有して
おり、そのため主反射鏡を支持するために支柱等を必要
とするが、この場合の支柱等は主反射鏡で反射されて空
間に放射される電磁波の通過する部分に設けられるた
め、ブロッキングを生じてアンテナの効率が低下する。
これに対して、主反射鏡を支持するために誘電体筒から
なる部材を用いてレドームを形成するようにすれば、指
向性に影響を受けることなくブロッキングを防止できる
とともに、雨雪の影響を少なくすることができる。(Embodiment 7) The antenna devices of Embodiments 1 to 6 have a structure in which the main reflecting mirror and the other parts are separated from each other. Therefore, a pillar or the like is required to support the main reflecting mirror. However, in this case, the supporting column and the like are provided in a portion through which the electromagnetic wave reflected by the main reflecting mirror and radiated into the space passes, so that blocking occurs and the efficiency of the antenna decreases.
On the other hand, if a radome is formed by using a member made of a dielectric cylinder to support the main reflecting mirror, blocking can be prevented without being affected by directivity and the effect of rain and snow can be prevented. Can be reduced.
【0064】図12は、本発明の実施例のレドームの構
成例を示したものであって、(a)は図1の実施例に適
用した場合を示し、(b)は図3の実施例に適用した場
合を示している。FIG. 12 shows an example of the construction of the radome of the embodiment of the present invention, (a) shows the case applied to the embodiment of FIG. 1, and (b) shows the embodiment of FIG. It has been applied to.
【0065】図12(a)において、図1におけると同
じものを同じ番号で示し、61は樹脂製円筒形のレドー
ムであって、その内部に一次放射器13等を収容すると
ともに、レドーム61の上部に回転二重曲面反射鏡11
を載せた構成を有している。この構成によれば、支持体
による回転二重曲面反射鏡11からの反射波に対するブ
ロッキングを生じないので、回転二重曲面反射鏡11か
らの放射の指向性に影響を受けることなく、かつ回転二
重曲面反射鏡11および一次放射器13等に対する雨雪
の影響が少なくなる。In FIG. 12A, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and 61 is a resin-made cylindrical radome, in which the primary radiator 13 and the like are housed and the radome 61 is Rotating double curved reflector 11 on top
It has a configuration in which is mounted. According to this configuration, since the support does not block the reflected wave from the rotating double-curved surface reflecting mirror 11, the directivity of the radiation from the rotating double-curved surface reflecting mirror 11 is not affected, and the rotating mirror is not affected. The influence of rain and snow on the heavy-curved surface reflecting mirror 11, the primary radiator 13, and the like is reduced.
【0066】図12(b)において、図3におけると同
じものを同じ番号で示し、62は樹脂製円筒形のレドー
ムであって、その内部に副反射鏡21および一次放射器
13等を収容するとともに、レドーム61の下部に回転
二重曲面反射鏡11を設けた構成を有している。この構
成によれば、支持体による副反射鏡21からの反射波に
対するブロッキングを生じないので、回転二重曲面反射
鏡11からの放射の指向性に影響を受けることなく、か
つ副反射鏡21等に対する雨雪の影響が少なくなる。In FIG. 12B, the same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and 62 is a resin-made cylindrical radome, in which the sub-reflecting mirror 21, the primary radiator 13 and the like are housed. At the same time, the rotating double curved reflecting mirror 11 is provided below the radome 61. According to this configuration, since the support does not block the reflected wave from the sub-reflecting mirror 21, the directivity of the radiation from the rotating double-curved curved reflecting mirror 11 is not affected, and the sub-reflecting mirror 21 and the like. The effect of rain and snow on
【0067】(実施例8)実施例7においては、実施例
1〜6のアンテナ装置における主反射鏡およびその他の
部分を支持するために誘電体筒からなる部材を用いてレ
ドームを形成するようにしている。この際、主反射鏡お
よび副反射鏡を誘電体を用いて一体成形し、誘電体の表
面に金属を吹きつけて形成する構造をとることが可能で
ある。(Embodiment 8) In Embodiment 7, a radome is formed by using a member made of a dielectric cylinder to support the main reflecting mirror and other portions in the antenna devices of Embodiments 1 to 6. ing. At this time, it is possible to adopt a structure in which the main reflecting mirror and the sub-reflecting mirror are integrally molded using a dielectric, and a metal is sprayed on the surface of the dielectric.
【0068】図13は、本発明の実施例の一体成形アン
テナの構成例を示したものであって、図1の実施例に適
用した場合を示している。FIG. 13 shows a constitutional example of the integrally molded antenna of the embodiment of the present invention, and shows the case of being applied to the embodiment of FIG.
【0069】図13において、図1におけると同じもの
を同じ番号で示し、63は樹脂製円筒形のレドームであ
って、その内部に一次放射器13等を収容するととも
に、レドーム63の上部に回転二重曲面反射鏡11を一
体に成形したものである。回転二重曲面反射鏡11は、
レドーム63の内面を回転二重曲面に形成するととも
に、その面に対してメタライズする等の方法で形成さ
れ、その面が反射面12を形成するようになっている。
この構成によれば、支持体による回転二重曲面反射鏡1
1からの反射波に対するブロッキングを生じないので、
回転二重曲面反射鏡11からの放射の指向性に影響を受
けることなく、かつ回転二重曲面反射鏡11および一次
放射器13等に対する雨雪の影響が少なくなるととも
に、高い気密性が得られる。また回転二重曲面反射鏡1
1は、レドーム63と一体成形されるので、製作精度を
高くすることができるとともに、部品点数を少なくし、
組立調整が容易になる。なお、副反射鏡を有するアンテ
ナ装置の場合は、主,副両反射鏡をレドームとともに一
体に成形し、その面に金属を吹きつけることによって、
主,副両反射鏡の反射面を形成するようにしてもよい。In FIG. 13, the same parts as those in FIG. 1 are indicated by the same numbers, and 63 is a resin-made cylindrical radome in which the primary radiator 13 and the like are housed and which is rotated above the radome 63. The double curved reflecting mirror 11 is integrally molded. The rotating double curved reflecting mirror 11 is
The inner surface of the radome 63 is formed into a rotating double curved surface, and is formed by a method such as metallizing the surface, so that the surface forms the reflecting surface 12.
According to this configuration, the rotating double curved reflecting mirror 1 with the support body
Since it does not block the reflected wave from 1,
It is possible to obtain high airtightness without being affected by the directivity of radiation from the rotating double-curved surface reflecting mirror 11 and reducing the influence of rain and snow on the rotating double-curved surface reflecting mirror 11 and the primary radiator 13 and the like. .. In addition, the rotating double curved reflector 1
1 is integrally molded with the radome 63, so that the manufacturing accuracy can be increased and the number of parts can be reduced.
Assembly adjustment becomes easy. In the case of an antenna device having a sub-reflecting mirror, the main and sub-reflecting mirrors are integrally molded with the radome, and a metal is sprayed on the surface,
You may make it form the reflective surface of a main and a subreflector.
【0070】(実施例9)図14は本発明のさらに他の
実施例を示したものであって、電波レンズによって垂直
面内におけるコセカント二乗特性を実現する場合を示
し、図11におけると同じものを同じ番号で示してい
る。図中、71は上部円錐、72は下部円錐、73は誘
電体レンズである。(Embodiment 9) FIG. 14 shows still another embodiment of the present invention, showing the case where the cosecant square characteristic in the vertical plane is realized by the radio wave lens, which is the same as that in FIG. Are indicated by the same number. In the figure, 71 is an upper cone, 72 is a lower cone, and 73 is a dielectric lens.
【0071】図14における上部円錐71,下部円錐7
2は、図11の場合と同様なバイコニカル放射器を構成
し、軸対称モードで励振されるようになっている。図1
4の場合は、ある俯角に指向性を与えるため、非対称な
バイコニカル形状をなし、上部円錐71の傾きが小さ
く、下部円錐72の傾きが大きくなるようにすることに
よって、下方に指向性を得るようになっている。なお、
ある仰角に指向性を与える場合は、この関係を逆にすれ
ばよい。さらに放射器開口面に、円環状の誘電体レンズ
73を装着することによって、主,副反射鏡の場合の鏡
面修整と同様に、任意の開口面電界分布を与えることが
できる。そこで誘電体レンズ73の断面形状を選択する
ことによって、コセカント二乗特性を現す線状波源分布
を実現するように、バイコニカル形状のアンテナの開口
分布特性に合わせて修整する。放射器と送受信機16と
の接続は、図11に記載されたのと同様にして行なうこ
とができる。The upper cone 71 and the lower cone 7 in FIG.
2 constitutes a biconical radiator similar to that of FIG. 11, and is excited in an axially symmetric mode. Figure 1
In the case of 4, directivity is given to a certain depression angle, so that an asymmetrical biconical shape is formed, and the inclination of the upper cone 71 is small and the inclination of the lower cone 72 is large, so that directivity is obtained downward. It has become. In addition,
To give directivity to a certain elevation angle, this relationship may be reversed. Further, by mounting an annular dielectric lens 73 on the radiator aperture surface, it is possible to give an arbitrary aperture surface electric field distribution, similar to the mirror surface modification in the case of the main and sub-reflecting mirrors. Therefore, by selecting the cross-sectional shape of the dielectric lens 73, it is adjusted according to the aperture distribution characteristic of the biconical antenna so that the linear wave source distribution exhibiting the cosecant square characteristic is realized. The connection between the radiator and the transceiver 16 can be made in the same manner as described in FIG.
【0072】図14に示されたアンテナ装置は、送受信
機16から給電線54を経て励振することによって、そ
の指向特性は、垂直面内では概ねコセカント二乗特性を
有するとともに、水平面内では軸対称な特性となるの
で、水平面内無指向性となり、所望の特性を実現するこ
とができる。The antenna device shown in FIG. 14 is excited by the transmitter / receiver 16 via the power supply line 54, so that its directional characteristic has a substantially cosecant square characteristic in the vertical plane and is axisymmetric in the horizontal plane. Since it has the characteristics, it becomes omnidirectional in the horizontal plane, and the desired characteristics can be realized.
【0073】(実施例10)図15は本発明のさらに他
の実施例を示したものであって、アレイ形アンテナによ
って垂直面内におけるコセカント二乗特性を実現する場
合を示し、81は円錐台、82はマイクロストリップア
ンテナやダイポールアンテナ等の単位素子、83は給電
装置である。(Embodiment 10) FIG. 15 shows still another embodiment of the present invention in which a cosecant square characteristic in a vertical plane is realized by an array type antenna, and 81 is a truncated cone, Reference numeral 82 is a unit element such as a microstrip antenna or dipole antenna, and 83 is a power feeding device.
【0074】図15において、円錐台81の周囲には、
多数の単位素子82が配置されている。これらの単位素
子82を、送受信機16から給電装置83を経て励振す
ることによって、円錐台81の稜線上での各単位素子8
2の励振位相と励振振幅が、コセカント二乗特性を実現
する線状分布となるようにする。なお円錐台81の代わ
りに、円筒等、軸対称な他の形状を有するものを用いる
ことが可能である。In FIG. 15, the circumference of the truncated cone 81 is
A large number of unit elements 82 are arranged. By exciting these unit elements 82 from the transceiver 16 via the power feeding device 83, each unit element 8 on the ridgeline of the truncated cone 81
The excitation phase and the excitation amplitude of 2 have a linear distribution that realizes the cosecant square characteristic. Instead of the truncated cone 81, it is possible to use a cylinder or the like having another axially symmetric shape.
【0075】このようにすることによって、図15の実
施例に示されたアンテナ装置の指向特性は、垂直面内で
は概ねコセカント二乗特性を有するとともに、水平面内
では軸対称な特性となるので、水平面内無指向性とな
り、所望の特性を実現することができる。By doing so, the directional characteristic of the antenna device shown in the embodiment of FIG. 15 has a substantially cosecant square characteristic in the vertical plane and an axisymmetric characteristic in the horizontal plane. It becomes omnidirectional, and desired characteristics can be realized.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、垂
直面内でコセカント二乗特性であるとともに、水平面内
で無指向性となるアンテナ装置を実現することができる
ので、中央局と、その周辺に散在する多数の固定子局、
または周辺を移動する多数の移動子局との間で通信を行
なう通信システムにおいて、すべての子局に対して距離
に無関係に中央局からの着信電界強度を一定にすること
ができるとともに、すべての子局が同一EIRPで送信
すれば、中央局において同一着信電界強度を得ることが
できるので、通信品質向上のために好都合である。As described above, according to the present invention, it is possible to realize an antenna device which has cosecant square characteristics in a vertical plane and is omnidirectional in a horizontal plane. A large number of stationary stations scattered around,
Or, in a communication system that communicates with a large number of mobile slave stations moving around, it is possible to make the incoming electric field strength from the central station constant for all the slave stations regardless of the distance. If the slave station transmits at the same EIRP, the central station can obtain the same incoming electric field strength, which is convenient for improving communication quality.
【図1】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】二重曲面反射鏡を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a double curved reflecting mirror.
【図3】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図4】本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図5】主,副二つの反射鏡を有するアンテナ系を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an antenna system having two main and sub reflecting mirrors.
【図6】本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例におけるモード発生器の一例を
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a mode generator according to an embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例におけるモード発生器の他の例
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of the mode generator according to the embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例におけるモード発生器のさらに
他の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing still another example of the mode generator according to the embodiment of the present invention.
【図10】本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図11】バイコニカル一次放射器を示す図である。FIG. 11 shows a biconical primary radiator.
【図12】本発明の実施例のレドームの構成例を示した
ものであって、(a)は図1の実施例に適用した場合を
示し、(b)は図3の実施例に適用した場合を示す。12A and 12B show an example of the structure of a radome according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 12A shows the case applied to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 12B shows the case applied to the embodiment shown in FIG. Indicate the case.
【図13】本発明の実施例の一体成形アンテナの構成例
を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of an integrally formed antenna according to an embodiment of the present invention.
【図14】本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図15】本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
11 主反射鏡 12 反射面 13 一次放射器 14 モード発生器 21 副反射鏡 22 反射面 23 副反射鏡 24 反射面 31 主反射鏡 32 反射面 33 副反射鏡 34 反射面 51 副反射鏡 52 反射面 53 一次放射器 61 レドーム 62 レドーム 71 上部円錐 72 下部円錐 73 誘電体レンズ 81 支持体 82 単位素子 11 main reflecting mirror 12 reflecting surface 13 primary radiator 14 mode generator 21 sub-reflecting mirror 22 reflecting surface 23 sub-reflecting mirror 24 reflecting surface 31 main reflecting mirror 32 reflecting surface 33 sub-reflecting mirror 34 reflecting surface 51 sub-reflecting mirror 52 reflecting surface 53 primary radiator 61 radome 62 radome 71 upper cone 72 lower cone 73 dielectric lens 81 support 82 unit element
Claims (10)
概ねコセカント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反
射鏡の中央断面形状を概ねその焦点を通る軸を中心とし
て回転させることによって形成される反射面(12)を
有する概ね円錐形状または円錐台形状の主反射鏡(1
1)と、該主反射鏡(11)を励振する一次放射器(1
3)とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。1. A center section of a double-curved surface reflecting mirror, which is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic, is formed by rotating about a center of an axis passing through its focal point. A main conical mirror (1) having a reflecting surface (12) of
1) and a primary radiator (1) for exciting the main reflecting mirror (11)
3) An antenna device comprising:
概ねコセカント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反
射鏡の中央断面形状を概ねその焦点を通る軸を中心とし
て回転させることによって形成される反射面(12)を
有する概ね円錐形状または円錐台形状の主反射鏡(1
1)と、回転双曲面からなる反射面(22)を有し該主
反射鏡(11)と同軸に設けられた概ね円錐形状または
円錐台形状の副反射鏡(21)と、該副反射鏡(21)
を励振する一次放射器(13)とを備えたことを特徴と
するアンテナ装置。2. A double-curved surface reflector having two kinds of curved surfaces with different directing directions and which realizes a directivity with a generally cosecant square characteristic is formed by rotating a central cross-sectional shape about an axis passing through its focal point. A main conical mirror (1) having a reflecting surface (12) of
1) and a sub-reflecting mirror (21) having a reflecting surface (22) composed of a rotating hyperboloid and provided coaxially with the main reflecting mirror (11) and having a substantially conical or truncated cone shape, and the sub-reflecting mirror. (21)
And a primary radiator (13) for exciting the antenna.
概ねコセカント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反
射鏡の中央断面形状を概ねその焦点を通る軸を中心とし
て回転させることによって形成される反射面(12)を
有する概ね円錐形状または円錐台形状の主反射鏡(1
1)と、回転楕円面からなる反射面(24)を有し該主
反射鏡(11)と同軸に設けられた概ね円錐形状または
円錐台形状の副反射鏡(23)と、該副反射鏡(23)
を励振する一次放射器(13)とを備えたことを特徴と
するアンテナ装置。3. A double-curved surface reflecting mirror which is composed of two kinds of curved surfaces having different directing directions and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic is formed by rotating a central cross-sectional shape about an axis passing through its focal point. A main conical mirror (1) having a reflecting surface (12) of
1) and a sub-reflecting mirror (23) which has a reflecting surface (24) formed of a spheroidal surface and is provided coaxially with the main reflecting mirror (11) and which has a substantially conical or truncated cone shape, and the sub-reflecting mirror. (23)
And a primary radiator (13) for exciting the antenna.
鏡(31)と、該主反射鏡(31)と同軸に設けられた
概ね円錐台形状または円環形状の副反射鏡(33)と、
該副反射鏡(33)を励振する一次放射器(13)とを
有し、該主反射鏡(31)および副反射鏡(33)が、
コセカント二乗特性をなす線状波源分布を実現するよう
に前記一次放射器(13)の特性と合わせて鏡面修整さ
れた反射面(32,34)を有することを特徴とするア
ンテナ装置。4. A main reflecting mirror (31) having a substantially conical shape or a truncated cone shape, and a sub-reflecting mirror (33) having a substantially truncated cone shape or an annular shape provided coaxially with the main reflecting mirror (31). ,
A primary radiator (13) for exciting the sub-reflector (33), wherein the main reflector (31) and the sub-reflector (33) are
An antenna device having a reflecting surface (32, 34) that is mirror-finished in accordance with the characteristics of the primary radiator (13) so as to realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic.
ンテナ装置において、前記一次放射器(13)が円錐形
状の電磁ホーンからなるとともに、その前段に、円形導
波管の軸対称モードを発生するモード発生器(14)を
設けたことを特徴とするアンテナ装置。5. The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein the primary radiator (13) is composed of a conical electromagnetic horn, and an axially symmetric mode of a circular waveguide is provided in the preceding stage. An antenna device comprising a mode generator (14) for generating.
概ねコセカント二乗特性の指向性を実現する二重曲面反
射鏡の中央断面形状を概ねその焦点を通る軸を中心とし
て回転させることによって形成される反射面(12)を
有する概ね円錐形状または円錐台形状の主反射鏡(1
1)と、回転双曲面または回転楕円面からなる反射面
(52)を有し該主反射鏡(11)と同軸に設けられた
概ね円錐形状または円環形状の副反射鏡(51)と、該
副反射鏡(51)を励振するバイコニカル形状の一次放
射器(53)とを備えたことを特徴とするアンテナ装
置。6. A double-curved surface reflector having two kinds of curved surfaces with different directing directions and which realizes a directivity of approximately a cosecant square characteristic is formed by rotating a central cross-sectional shape about an axis passing through its focal point. A main conical mirror (1) having a reflecting surface (12) of
1) and a sub-reflecting mirror (51) having a reflecting surface (52) formed of a rotating hyperboloid or a spheroid and being provided coaxially with the main reflecting mirror (11) and having a substantially conical or annular shape. An antenna device comprising a biconical primary radiator (53) for exciting the sub-reflecting mirror (51).
ンテナ装置において、電磁波の通過する部分に配置され
る前記主反射鏡(11)または副反射鏡(21)の支持
部材として、誘電体で形成された円筒形状または円錐台
形状のレドーム(61,62)を有することを特徴とす
るアンテナ装置。7. The antenna device according to claim 1, wherein a dielectric is used as a supporting member for the main reflecting mirror (11) or the sub-reflecting mirror (21) arranged in a portion through which electromagnetic waves pass. An antenna device having a radome (61, 62) having a cylindrical shape or a truncated cone shape formed by.
ンテナ装置において、電磁波の通過する部分に配置され
る前記主反射鏡(11)または副反射鏡の支持部材と、
該主反射鏡(11)および/または副反射鏡を誘電体を
用いて一体成形するとともに、該主反射鏡(11)およ
び/または副反射鏡を構成する誘電体の面に金属を吹き
つけることによって反射面(12)を形成したことを特
徴とするアンテナ装置。8. The antenna device according to claim 1, further comprising a support member for the main reflecting mirror (11) or the sub-reflecting mirror, which is arranged in a portion through which an electromagnetic wave passes.
Forming the main reflecting mirror (11) and / or the sub-reflecting mirror integrally with a dielectric, and spraying a metal on the surface of the dielectric constituting the main reflecting mirror (11) and / or the sub-reflecting mirror. An antenna device characterized in that a reflecting surface (12) is formed by.
(72)とで形成されその中心を軸対称モードで励振さ
れるバイコニカル形状を有するアンテナに対して、その
開口部に装着された円環状の誘電体レンズ(73)を設
け、該誘電体レンズ(73)の断面形状をコセカント二
乗特性をなす線状波源分布を実現するように前記バイコ
ニカル形状を有するアンテナの開口分布に合わせて修整
したことを特徴とするアンテナ装置。9. An annular ring attached to the opening of an antenna having a biconical shape formed by an upper cone (71) and a lower cone (72) which face each other and whose center is excited in an axially symmetric mode. The dielectric lens (73) is provided, and the cross-sectional shape of the dielectric lens (73) is modified according to the aperture distribution of the biconical antenna so as to realize the linear wave source distribution having the cosecant square characteristic. An antenna device characterized by.
イポールアンテナ等の単位素子(82)を円錐台形状ま
たは円筒形状の支持体(81)の外側に多数配置すると
ともに、稜線上における各単位素子(82)をその励振
位相と励振振幅とがコセカント二乗特性をなす線状波源
分布を実現するように励振することを特徴とするアンテ
ナ装置。10. A plurality of unit elements (82) such as a microstrip antenna or a dipole antenna are arranged outside a truncated cone-shaped or cylindrical support body (81), and each unit element (82) on a ridge line is arranged in the unit element. An antenna device characterized in that an excitation phase and an excitation amplitude are excited so as to realize a linear wave source distribution having a cosecant square characteristic.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18729291A JPH05114816A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Antenna system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18729291A JPH05114816A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Antenna system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05114816A true JPH05114816A (en) | 1993-05-07 |
Family
ID=16203451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18729291A Withdrawn JPH05114816A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Antenna system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05114816A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-07-26 JP JP18729291A patent/JPH05114816A/en not_active Withdrawn
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