JPH05145334A - 複反射鏡走査アンテナシステム - Google Patents

複反射鏡走査アンテナシステム

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JPH05145334A
JPH05145334A JP4132815A JP13281592A JPH05145334A JP H05145334 A JPH05145334 A JP H05145334A JP 4132815 A JP4132815 A JP 4132815A JP 13281592 A JP13281592 A JP 13281592A JP H05145334 A JPH05145334 A JP H05145334A
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JP
Japan
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reflecting mirror
sub
antenna
longitudinal axis
main
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JP4132815A
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Inventor
Arthur F Seaton
アーサー・エフ・シートン
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Raytheon Co
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Hughes Aircraft Co
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/12Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H01Q3/16Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
    • H01Q3/20Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is fixed and the reflecting device is movable

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査素子がビーム走査角度と同じ大きさの角
度を走査する必要がなく、小さい慣性モーメントの走査
素子を有する複反射鏡走査アンテナシステムを提供す
る。 【構成】 電磁放射線を出力するアンテナ給電部16
と、頂点に近接する回転点で副反射鏡縦軸と交差され、
出力された電磁放射線を先導するアンテナ副反射鏡12
と、主縦軸を有し、アンテナ副反射鏡12からの電磁放
射線をアンテナビームとして投影するアンテナ主反射鏡
14と、主縦軸と副反射鏡縦軸との間の傾斜角を変化さ
せてアンテナビームを主縦軸に対して走査するために、
副反射鏡12を回転点の回りに回転させる駆動機構22
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は走査アンテナに関し、よ
り詳細には、複反射鏡走査アンテナシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】視野を横切って単一次元内でビームを走
査するアンテナシステムは現在、衛星通信や自動車用レ
ーダを含む種々の応用分野において使用されている。最
も簡単なアンテナ構成におけるアンテナアッセンブリー
は視野を規定するビーム走査角に渡ってすばやく回転さ
れる。しかしながら、そのような単一アンテナシステム
は比較的大きな慣性モーメントをもつので、十分大きな
率で走査を行うためには、丈夫で強力な回転接合駆動機
構を必要とする。また、大きな慣性モーメントをもつア
ンテナ全体を視野に渡って回転させることは、実質的な
振動を引き起こす。このことは他の敏感なハードウエア
にとって望ましくない現象である。
【0003】複反射鏡走査アンテナシステムはアンテナ
ビームのリニア走査を行う代替手段を構成する。複反射
鏡走査アンテナにおいては、アンテナ給電部は副反射鏡
によって主反射鏡へと反射される放射線を出力する。そ
して、主反射鏡は副反射鏡からの入射放射線をアンテナ
ビームとして投影する。その後、ビームはアンテナ給電
部を副反射鏡に対して移動させることによって視野に渡
って走査される。
【0004】カセグレン複反射鏡走査アンテナシステム
においては、各反射鏡が自身の中心線に関して対称とな
るように拘束され、主反射鏡が放物面を規定し、副反射
鏡が双曲面を規定する。しかしながら、純粋な円錐型
(放物面および双曲面)反射鏡を有するカセグレンシス
テムは、コマ収差(すなわち、アンテナ給電部が前後に
移動するとき、走査されたアンテナビームパターンの中
に特定のサイドローブが現われる)を引き起こす。
【0005】コマ収差や球面収差を最小にすべく、厳密
な円錐面からかけはなれた反射鏡を使用するある種の複
反射鏡アンテナが考案された。シュワルツシルトアンテ
ナにおいては、カセグレンアンテナの放物面および双曲
面がアンテナパターンのコマローブの大きさを減らすた
めに僅かに移動される。シュワルツシルトシステムを使
用して、焦点面に近似する空間領域に渡ってアンテナ給
電部を前後に移動することによって限定されたビーム走
査が得られる。しかしながら、従来のシュワルツシルト
システムは固定された給電位置からの走査アンテナビー
ムを投影するように配置されていないので、アンテナ給
電部の移動を可能にするために複雑な回転接合機構を必
要になる。
【0006】C.A.ラパポート(Rappaport )によっ
て開示された特定の複反射鏡走査アンテナシステム(広
角度ビーム走査のためのオフセット双焦点反射鏡アンテ
ナ設計、アンテナ及び伝搬に関するIEEEトランザク
ション、Vol.AP−32、No.11、Nov.1
984、pp.1196−1204)においては、2つ
の反射鏡が固定であり、一対の焦点を形成するように球
状に製造されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、走査ビ
ームを発生するためにラパポートのシステムを使用する
場合、アンテナ給電部を副反射鏡に関して移動させる必
要がある。ラパポートシステムにおいては、この移動は
焦点間の最良の焦点の外形に沿って起こるので、ビーム
走査角度よりも大きい角度に渡って行う必要がある。ラ
パポートによって開示された複反射鏡走査アンテナの他
の欠点は、アンテナ給電部を焦点面に渡って移動させる
ために回転接合が必要となる。さらに、移動した給電ア
ッセンブリは望ましくない振動を引き起こすのに十分な
慣性モーメントをもつ。
【0008】本発明の複反射鏡走査アンテナシステムは
このような課題に着目してなされたものであり、その目
的とするところは、走査素子がビーム走査角度と同じ大
きさの角度を走査する必要がなく、小さい慣性モーメン
トの走査素子を有する複反射鏡走査アンテナシステムを
提供することにある。
【0009】
【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、本発明の複反射鏡走査アンテナシステムは、電磁
放射線を出力するアンテナ給電手段と、頂点に近接する
回転点で副反射鏡縦軸と交差され、出力された電磁放射
線を先導するアンテナ副反射鏡と、主縦軸を有し、前記
アンテナ副反射鏡からの電磁放射線をアンテナビームと
して投影するアンテナ主反射鏡と、前記主縦軸と前記副
反射鏡縦軸との間の傾斜角を変化させて前記アンテナビ
ームを前記主縦軸に対して走査するために、前記副反射
鏡を前記回転点の回りに回転させる手段とを具備する。
【0010】
【作用】すなわち、本発明の複反射鏡走査アンテナシス
テムにおいては、頂点に近接する回転点で副反射鏡縦軸
と交差され、アンテナ給電手段によって出力された電磁
放射線を先導するアンテナ副反射鏡と、主縦軸を有し、
前記アンテナ副反射鏡からの電磁放射線をアンテナビー
ムとして投影するアンテナ主反射鏡とを具備し、前記主
縦軸と前記副反射鏡縦軸との間の傾斜角を変化させて前
記アンテナビームを前記主縦軸に対して走査するため
に、前記副反射鏡を前記回転点の回りに回転させる。
【0011】
【実施例】図1は本実施例の固定給電複反射鏡走査アン
テナシステム10の概略図である。アンテナシステム1
0は副反射鏡12とその縦軸Lm 上に配置された主反射
鏡14とを含む。この副反射鏡12と主反射鏡14とは
従来の構成を有する。軸Lm に配置された従来のアンテ
ナ給電部16は軸Lm の回りで電磁エネルギを出力すべ
く傾斜される。出力された放射線は副反射鏡12によっ
て主反射鏡14に反射され、副反射鏡12によって反射
されたエネルギをアンテナビームとして投影する。
【0012】前記した従来の複反射鏡走査アンテナとは
対照的に、システム10は副反射鏡頂点20またはその
近く(すなわち接近部)の副反射鏡縦軸Ls上の回転点
の回りで副反射鏡12を回転させることによって図1の
平面内のビーム走査を実行する。このようにして、アン
テナシステム10はアンテナ給電部16を軸Lm 上の固
定位置から移動することなしに選択された走査角度に渡
って走査アンテナビームを投影する。
【0013】対称構成のアンテナシステム10(軸Lm
上にあるアンテナ給電部16)を図1に示したが、本実
施例は給電部16が軸Lm と交差しない固定位置に配置
されたオフセット構成にも適用可能である。
【0014】副反射鏡12と主反射鏡14の形状は軸L
s とLmが図1に示すように一致するとき、軸Lm の回
りに対称となる。副反射鏡12と主反射鏡14は概して
純粋の円錐面を構成しない。これらの表面は、システム
10が副反射鏡12の主反射鏡14に対する一対の対称
的走査傾斜に対してアンテナ給電部16の位置で鋭利な
焦点を結ぶように形成される。鋭利な焦点が給電部16
で形成されたとき、システム10は実質的に平面状の波
面(すなわち、良く集束された走査ビーム)を有するア
ンテナビームを投影すべく動作する。
【0015】図2及び図3は給電部16において鋭利な
焦点が得られる、主反射鏡14に対する副反射鏡12の
一対の対称的傾斜を示している。図2に示すように、縦
軸Ls は副反射鏡頂点20(またはそれに接近する回転
点)の接線Tと垂直に交差して、縦軸Lm と1/2の走
査角θ/2を形成する。この副反射鏡12のθ/2角傾
斜によって、実質的に平面状の波面Wがアンテナシステ
ム10によって投影される。波面Wは副反射鏡傾斜θ/
2に対する主反射鏡縦軸Lm に垂直な垂線Pと走査角度
θを形成する。光線R1、R2はアンテナ給電部16に
よって出力され、平面状波面Wを形成する反射鏡12、
14によって反射される等路長の放射線を表わす。副反
射鏡12の傾斜角がθ/2であると仮定すれば、給電部
16によって最初に放射され、反射鏡12、14によっ
て先導された実質的にすべての放射線は同一時間に波面
Wに到着する。図2において、副反射鏡12は波面Wに
よって規定されるビームを軸Lmに関して右方向に先導
すべく傾斜される。
【0016】図3は図2とほぼ同一である。図3におい
て、副反射鏡12はビームを左に先導すべくθ/2の角
度で傾斜される。前記したように、副反射鏡12をθ/
2傾斜することによって平面状波面W′が投影される。
波面W′は主反射鏡縦軸Lmに垂直な垂線Pと走査角θ
を形成する。この実施例においては、反射鏡12、14
は、副反射鏡走査角がθ/2のとき、給電部16内で発
生されるすべての光線R1′、R2′が波面W′に到着
するまでに等長路を横断するように形成される。アンテ
ナ給電部16(すなわち、±θ/2°の走査角)に鋭利
な焦点を形成する副反射鏡12の対称的傾斜は、投影さ
れたアンテナビームが副反射鏡走査角に対して実質的に
平面となるように選択される。多くの走査動作に対して
平面となる波面は遠方界パターン(θ=±10の3dB
ビーム幅)の±5の3dBビーム幅の副反射鏡走査角
(θ/2)の範囲に渡って形成される。
【0017】図2、3から明らかなように、副反射鏡縦
軸Ls が軸Lm の回りに角度θだけ回転することによっ
て、投影アンテナビームが2θの角度に渡って走査され
る。本実施例のこの特徴は、給電部素子が、走査アンテ
ナビームによって形成される角度と少なくとも同じ角度
に渡って変位する従来の複反射鏡走査アンテナの走査特
性と対称的である。副反射鏡12は比較的小さい慣性モ
ーメントをもつように製造される。これによって、アン
テナシステム10の重量、電力消費、及び振動が最小に
なる。さらに、副反射鏡を角度θに渡って回転させて、
複雑な回転接合の必要性をなくすように従来の軸受け装
置及び関連駆動機構22(図1)が使用される。望まし
くは、軸受けを頂点20にもしくはこの近くに配置して
副反射鏡12の回転のリニアな移動をなくす。例えば、
約60GHzで動作する自動者用レーダシステムにおい
ては、比較的小さい角度に渡ってステッピングビームを
提供すべく、副反射鏡を駆動するように設計する。この
ようなシステムにおいては、副反射鏡の寸法は概して
2、3インチほどにも小さくすることが可能である。し
たがって、ステップ状走査は副反射鏡を小型のステッピ
ングモータのシャフト上に取り付けることによって可能
になる。
【0018】同様に、商業用航空機に搭載された気象用
レーダシステムは概して比較的小さい走査角が必要であ
る。しかしながら、ある種の気象レーダシステムにおい
ては、2、3インチを越える寸法の副反射鏡が必要とな
る。これらのシステムに適した駆動機構は副反射鏡の走
査回転軸を回転させるための1組の軸受けを概して含
む。機械的連結を有する連続動作モータは制限された角
度に渡って副反射鏡を反復して走査するのに使用でき
る。
【0019】上記したように、副反射鏡12は縦軸Ls
の回りに対称であり、反射鏡14は縦軸Lm の回りに対
称である。これによって、図2または図3に示された方
向の1つにビームを先導する場合の反射鏡12、14の
最適な外形が決定される。アンテナ10は3次元で物理
的に示されたが、副反射鏡は好ましくは単一面上で走査
されるので形状構成の多くは2次元的な問題である。す
なわち、2次元的な解決方法がまず探し出され、続いて
結果が以下に示すように3次元へと延長される。コンピ
ュータによる自動設計技術によって反射鏡12、14の
外形が決定される。この自動設計技術はRAYTRAC
E.FORTなどのレイトレーシングまたはスキャッタ
リングプログラムに関して述べられる。ここで、RAY
TRACE.FORTはIMSLライブラリに含まれて
いるZXSSQ最適化ルーチンなどのフォートラン(F
ORTRAN)プログラムに関して使用される。
【0020】アンテナシステム10の反射鏡外形を決定
するにおいて、まず、従来のカセグレンアンテナが主反
射鏡軸Lm に平行なビームを投影すべく設計される。カ
セグレンアンテナは投影された直線状のビームが、本実
施例によって形成された走査ビームにおいて望まれるも
のに実質的に等しい横断面と強度をもつように設計され
る。前記したように、従来のカセグレンアンテナにおけ
る主反射鏡と副反射鏡はそれぞれ、放物面と双曲面から
なる。
【0021】本実施例のアンテナシステムの形成の次の
ステップは、投影されたビームが走査される面(すなわ
ち、図2、図3に示されるX−Y面)におけるカセグレ
ンアンテナの表面外形を適当に変形することである。こ
の変形の目的は、副反射鏡が±θ/2の走査角で傾斜さ
れたとき、走査面内の光線が平面状の波面を形成するよ
うに走査面における反射鏡12、14を形成することで
ある。反射鏡は対称なので、副反射鏡がθ/2°左に回
転するために、アンテナビームが右にθ°先導される場
合だけを考慮すればよい。
【0022】このような構成は図4の概略図に示されて
おり、図において、中央の光線Roが副反射鏡12の頂
点20に照射されている。アンテナ10の近傍界におけ
る中央光線Ro に沿った点は平面状波面Wo の所望の位
置として選択される。波面Wo は中央光線Ro 上の選択
された位置に対して垂線を描くことによって構成させ
る。その後、給電部16と波面Wo との間の中央光線R
o の長さが算出され、基準通路長とされる。給電部から
発生する多くのサンプル光線Rs の長さを計算し、これ
を中央光線Ro と比較することによって、使用される最
適化ルーチンに対するエラー関数(レイトレーシングプ
ロブラムによってそう呼ばれる)が、発生される。サン
プル光線の路長と基準路長との差を2乗しその後、和を
求めることによって全体のエラー関数が生成される。
【0023】走査面における反射鏡の外形に対するより
正確な近似を求めるために、エラー関数に重みを加え、
反射鏡12、14における放射線分布の非一様性をなく
す。とくに、アンテナ給電部16として機能すべく選択
された特定の構造はこの放射エネルギ分布に影響を及ぼ
す。例えば、反射鏡12、14の端部に当たる放射線を
減らすことによって、サイドローブを最小にすることが
望まれる応用においては、方形の導波管ホーンがアンテ
ナ給電部16として機能するように選択される。このよ
うなシステムにおいては、反射鏡12、14の中央部に
当たる光線をその周囲を照射する光線よりもより大きく
重み付けすることが必要である。
【0024】副反射鏡12と主反射鏡14の表面外形が
一連の(x、y)座標として選択されたレイトレーシン
グプログラムに入力される。図5に示すように、主反射
鏡14の座標はX−Y面上の値として入力される。副反
射鏡12の表面外形の座標は図6に示すように、回転さ
れたX′−Y′面上の値として入力される。図に示さぬ
Z及びZ′軸はそれぞれ、X−Y及びX′−Y′座標面
に垂直な方向に存在する。エラー関数が正確に計算され
るように、レイトレーシングプログラムは副反射鏡12
のX′−Y′座標をX−Y座標値に変換する。最初に入
力された座標間の座標を求めるためにレイトレーシング
プログラムと呼ばれる最適化ルーチンによってラグラン
ジュ補間が必要に応じて実行される。最適化ルーチン
は、反射鏡12、14の各々の右半分に関する特定の各
々の補間点に関する‘y’座標値を調整すべく動作す
る。上記したように、反射鏡12、14の各々は頂点の
回りに対称となる。すなわち、レイトレーシングプログ
ラムは、反射鏡の右側の対応する‘y’値の同一の調整
が同一量だけ要求されたときはいつでも、反射鏡12、
14の一方の左側の‘y’値を調整する。
【0025】一対の‘y’値の各調整において、レイト
レーシングプログラムはエラー関数を算出し、この値を
最適化ルーチンに連結する。この反復処理はエラー関数
が所定のレベルに減少するまで反復され、その後終了す
る。上記したように、レイトレーシングプログラムは本
実施例のアンテナシステムによって投影されたビームが
リニアに走査される平面における反射鏡12、14の外
形を決定する。以後、得られた外形をそれぞれ、主反射
鏡、副反射鏡の中央部カーブとして引用する。
【0026】次に、本実施例のアンテナシステムの3次
元近似が中央部カーブを使用して形成される。主反射鏡
14の3次元表示が複数の放物面外形を中央部カーブと
組み合わせることによって合成される。さらに、副反射
鏡12の3次元表示が複数の双曲面外形を副反射鏡中央
部カーブと組み合わせることによって形成される。補助
的放物面外形がY−Z面に平行な面に存在し、双曲面外
形がY′−Z′面に平行な面に存在する。放物線外形の
頂点は主反射鏡の中央部カーブ上の適当な点に一致し、
これによって、これらの点に対する接線はZ軸に平行と
なる。同様に、双曲線外形の頂点は副反射鏡の中央部カ
ーブ上の適当な点と一致し、これによって、これらの頂
点に対する接線がZ′軸に平行となる。
【0027】反射鏡12、14の3次元表示の座標は、
例えば、遠方界アンテナパターンを算出できるMULT
IPLE.REFLECTR.FORTなどのフォート
ラン反射鏡プログラムに入力される。得られるべき放物
線/双曲線外形の数はコンピュータによって発生される
遠方界アンテナパターンにおいて望まれる正確さの度合
いに依存する。近似された遠方界パターンが所望の値よ
り大きく異なる場合は、反射鏡12、14の中央部カー
ブを引き出すのに使用されるのと実質的に類似の最適化
手順を使用して、反射鏡12、14の3次元近似を変形
すべく選択される。3次元解析が可能なRAYTRC
E.FORTなどのスキャッタリングまたはレイトレー
シングプログラムが使用される。 反射鏡12、14の
2次元外形の最適化に関して上記したように、3次元最
適化手順を実行する最初のステップは、X−Y−Z座標
系から主反射鏡の3次元座標に入ることである。次に、
副反射鏡の3次元座標がX′−Y′−Z′座標系から入
力される。平行にすべくZ及びZ′方向が選択される
が、X−Y及びX′−Y′面の傾斜は最大副反射鏡走査
角がθ/2だけ異なるように選択される。前記したよう
に、各放物線または双曲線断面は頂点の回りに対称とな
るように拘束される。すなわち、最適化は反射鏡の表面
に対して3次元近似の各々の1/2に渡ってのみ行えば
よい。
【0028】2次元の場合、使用される特定のアンテナ
給電部に関して重み付けされたエラー関数が形成され
る。エラー関数を構成する場合、アンテナ給電部から副
反射鏡の頂点に当たる中央光線は再び、近傍界の所望の
波面位置に先導される。近傍界の選択点における中央光
線に垂直な平面状表面はアンテナによって発生される所
望の平面波面を規定する。エラー関数は、中央光線と、
3次元空間におけるアンテナ給電部から出力される多数
の適当に選択されたサンプル光線との違いが存在する平
面に対する路長差の2乗の和に対応する。その後、レイ
トレーシングプログラムはエラー関数が所定の値に減少
されるまで反射鏡表面の近似を変更し、アンテナ給電部
において鋭利な焦点を発生する。対称となることを考慮
しているので、アンテナシステムは、副反射鏡が反対方
向に、−θ/2の角度へ走査されるとき、鋭利な焦点を
示す。得られた主反射鏡及び副反射鏡の3次元表示は本
実施例の複反射鏡走査アンテナシステムを製造するのに
使用される。
【0029】以上のように、本発明の実施例を特定の応
用に関してのみ説明したが、当業者にとって他の変形及
び応用が可能である。例えば、本実施例は円錐表面に近
似するアンテナ反射鏡に限定されない。当業者は上記し
た本実施例の手順に沿って変形可能な他の複反射鏡走査
アンテナを知り得るだろう。また、本実施例はアンテナ
給電部が中央の縦軸に配置された対称型反射鏡構成及び
アンテナシステムに限定されない。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
走査素子がビーム走査角度と同じ大きさの角度を走査す
る必要がなく、小さい慣性モーメントの走査素子を有す
る複反射鏡走査アンテナシステムを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固定給電複反射鏡走査アンテナシ
ステムの概略図である。
【図2】右方向に投影された波面Wに対する副反射鏡の
縦軸Ls の傾斜を示す走査アンテナシステムの概略図で
ある。
【図3】左方向に投影された波面W′に対する副反射鏡
の縦軸Ls の傾斜を示す走査アンテナシステムの概略図
である。
【図4】本発明のアンテナシステムに含まれる反射面の
外形に関するエラー関数を算定するのに使用される中央
光線Ro とサンプル光線Rs を示す概略図である。
【図5】X−Y座標系における主反射鏡の中央部表面外
形の概略図である。
【図6】X′−Y′面がX−Y面に関してθ/2の走査
角度で回転されるX′−Y′面における副反射鏡の中央
部表面外形の概略図である。
【符号の説明】
12…副反射鏡、14…主反射鏡、16…アンテナ給電
部、20…副反射鏡頂点、22…軸受け及び関連駆動機
構。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁放射線を出力するアンテナ給電手段
    と、 頂点に近接する回転点で副反射鏡縦軸と交差され、出力
    された電磁放射線を先導するアンテナ副反射鏡と、 主縦軸を有し、前記アンテナ副反射鏡からの電磁放射線
    をアンテナビームとして投影するアンテナ主反射鏡と、 前記主縦軸と前記副反射鏡縦軸との間の傾斜角を変化さ
    せて前記アンテナビームを前記主縦軸に対して走査する
    ために、前記副反射鏡を前記回転点の回りに回転させる
    手段とを具備することを特徴とする複反射鏡走査アンテ
    ナシステム。
  2. 【請求項2】 前記アンテナビームが実質的に平面形状
    の波面によって規定され、前記副反射鏡縦軸が前記走査
    角の約1/2で前記主縦軸に交差するとき、前記波面が
    前記主縦軸に対する垂線と走査角を形成するように、前
    記主反射鏡が第1の形状を有し、前記副反射鏡が第2の
    形状を有することを特徴とする請求項1記載の複反射鏡
    走査アンテナシステム。
  3. 【請求項3】 前記第1の形状が前記主縦軸の回りに対
    称である放物面に近似され、前記第2の形状が前記副反
    射鏡縦軸の回りに対称である双曲面に近似されることを
    特徴とする請求項2記載の複反射鏡走査アンテナシステ
    ム。
  4. 【請求項4】 前記アンテナ給電手段が前記主縦軸と交
    差する給電位置に導波管ホーンを含む請求項1記載の複
    反射鏡走査アンテナシステム。
  5. 【請求項5】 前記副反射鏡縦軸が前記主縦軸と最大走
    査角で交差するとき、前記アンテナシステムが前記給電
    位置で焦点をもつことを特徴とする請求項4記載の複反
    射鏡走査アンテナシステム。
  6. 【請求項6】 電磁放射線を出力するアンテナ給電手段
    と、 頂点に近接する回転点で副反射鏡縦軸によって交差さ
    れ、出力された電磁放射線を先導するアンテナ副反射鏡
    と、 主縦軸を有し、前記アンテナ副反射鏡からの電磁放射線
    を実質的に平面形状の波面をもつアンテナビームとして
    投影するアンテナ主反射鏡と、 前記主縦軸と前記副反射鏡縦軸との間の傾斜角を変化さ
    せて前記アンテナビームを前記主縦軸に対して走査する
    ために、前記副反射鏡を前記回転点の回りに回転させる
    手段とを具備し、 前記主反射鏡は第1の形状を有し、前記副反射鏡は第2
    の形状を有し、これによって、前記副反射鏡縦軸が前記
    走査角の約1/2で前記主縦軸に交差するとき、前記波
    面が前記主縦軸に対する垂線と走査角を形成し、前記第
    1の形状が前記主縦軸の回りに対称である放物面に近似
    され、前記第2の形状が前記副反射鏡縦軸の回りに対称
    である双曲面に近似され、さらに、前記アンテナ給電手
    段が前記主縦軸に交差する給電位置に導波管ホーンを含
    むことを特徴とする複反射鏡走査アンテナシステム。
  7. 【請求項7】 前記副反射鏡縦軸が前記主縦軸と最大走
    査角で交わるとき、前記アンテナシステムが前記焦点位
    置で焦点を有することを特徴とする請求項6記載の複反
    射鏡走査アンテナシステム。
  8. 【請求項8】 主縦軸と副反射鏡縦軸とを有する複反射
    鏡走査アンテナシステムを使用して走査アンテナビーム
    を発生する方法であって、 a) 電磁放射線を固定位置で出力するための発生源を
    配置する工程と、 b) 前記出力された電磁放射線を副反射鏡縦軸の回り
    に先導する工程と、 c) 前記先導された電磁放射線をアンテナビームとし
    て前記主縦軸に対して投影する工程と、 d) 前記アンテナビームを前記主縦軸に対して走査さ
    せるために、前記副反射鏡縦軸と前記主縦軸との間の傾
    斜角を変化させる工程とを具備する方法。
  9. 【請求項9】 主縦軸と副反射鏡縦軸とを有する複反射
    鏡走査アンテナシステムを使用して走査アンテナビーム
    を発生する方法であって、 a) 電磁放射線を固定位置で出力するための発生源を
    配置する工程と、 b) 前記出力された電磁放射線を副反射鏡縦軸の回り
    に先導する工程と、 c) 前記先導された電磁放射線を平面状波面を有する
    アンテナビームとして前記主縦軸に対して投影する工程
    と、 d) 前記副反射鏡縦軸と前記主縦軸との間の傾斜角を
    変化させて、前記平面状波面が前記主縦軸に対する垂線
    と第1の角度を形成する工程とを具備し、この第1の角
    度が前記副反射鏡縦軸が前記第1の角の約1/2で前記
    主縦軸に交差するときに形成されることを特徴とする方
    法。
  10. 【請求項10】 前記配置工程が前記主縦軸を前記固定
    位置として選択する工程を含む請求項9記載の方法。
JP4132815A 1991-05-23 1992-05-25 複反射鏡走査アンテナシステム Pending JPH05145334A (ja)

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