JPH05191138A - オフセットアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主反射鏡又は反射鏡への着雪を防止し、通信
回線稼動率の高いオフセットアンテナを安価に得ること
を目的としている。 【構成】 主反射鏡１の周囲を補剛する中空の外周リン
グ１２の下方内部に電熱線１４を装着し、送風機１５に
よって外周リング１２の内部に温風を循環させる。 【効果】 主反射鏡又は反射鏡の外周リングの一部を中
空断面とし、この内部に電熱線を装着し温風を循環させ
るという簡単な構造により通信回線稼動率の高いオフセ
ットアンテナを得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は主としてマイクロ波通
信あるいはレーダー等に用いる開口面アンテナに関する
もので、さらに詳しく言えば衛星通信地球局用オフセッ
トアンテナの着雪防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）は例えば特公昭５３−３１３
４５号公報に概念を示された従来のオフセットアンテナ
の正面図、図５（ｂ）は側面図であり、図において、１
は回転放物面を平面Ｐで切断して得られる主反射鏡、２
は回転楕円面の一部の副反射鏡、３は例えば円錐ホーン
の一次放射器で、この一次放射器３の電波位相中心は副
反射鏡２の共役焦点の一つと略一致し、副反射鏡２のも
う一方の焦点は主反射鏡１の焦点と略一致している。４
は副反射鏡２および一次放射器３を所定の関係に結合す
る梯形状のフレーム、５は主反射鏡１とフレーム４を結
び主反射鏡１と副反射鏡２を所定の関係に保つステイ、
６は受信または送信電波の伝送路、７は主反射鏡１の周
囲を補剛する断面形状がチャンネル形状の外周リング
で、主反射鏡１の大きさによってはプレスなどで成形す
る際に主反射鏡１の外縁形状として一体成形する場合が
ある。８は主反射鏡１を保持する骨組、９は受信または
送信電波の水平面内の方向を定めるＡＺ（アジマス）調
整機構、１０は受信または送信電波の垂直面内の方向を
定めるＥＬ（エレベーション）調整機構、１１は建物・
鉄塔などに設置するための架台である。

【０００３】図７（ａ）は従来の他の例を示すオフセッ
トアンテナの正面図、図７（ｂ）は側面図であり、図に
おいて、１ａは回転放物面を平面Ｐで切断して得られる
反射鏡、３は例えば円錐ホーンの一次放射器で、この一
次放射器３の電波位相中心は反射鏡１ａの焦点と略一致
している。４は一次放射器３と所定の関係に結合するフ
レーム、５は反射鏡１ａとフレーム４を結び反射鏡１ａ
と一次放射器３を所定の関係に保つステイ、６は受信ま
たは送信電波の伝送路、７は反射鏡１ａの周囲を補剛す
る外周リングで反射鏡１ａをプレスなどで成形する際に
反射鏡１ａの外縁形状として一体成形するが、反射鏡１
ａの大きさによっては別部品とする場合がある。８は反
射鏡１ａを保持する骨組、９は受信または送信電波の水
平面内の方向を定めるＡＺ（アジマス）調整機構、１１
は建物・鉄塔などに設置するための架台である。

【０００４】従来のオフセットアンテナは上記のように
構成され、これを衛星通信地球局用受信アンテナとして
考えた場合、人工衛星（図示せず）より到来した電波は
伝送路６の通り、主反射鏡１・副反射鏡２を順次反射し
て一次放射器３の電波位相中心に集束し、受信機（図示
せず）に到達する。オフセットアンテナは伝送路６がブ
ロックされる箇所がなく本質的にブロッキングの存在す
るパラボラアンテナやカセグレンアンテナと比べ、ブロ
ッキングによるサイドローブ劣化や利得低下がなく、特
性良好なアンテナとして衛星通信や高密度通信に利用さ
れている。アンテナは屋外に設置されるので、冬期の降
雪による交差偏波特性劣化や利得低下を低減するため、
使用状態において主反射鏡１が垂直に近い角度で立ち着
雪が少なくなるよう主反射鏡１の形状を選んでいる。

【０００５】従来のオフセットアンテナは上記のように
構成され、これを衛星通信地球局用受信アンテナとして
考えた場合、人工衛星（図示せず）より到来した電波は
伝送路６を通り、反射鏡１ａで反射して一次放射器３の
電波位相中心に集束し、受信機（図示せず）に到達す
る。オフセットアンテナは伝送路６がブロックされる箇
所がなく本質的にブロッキングの存在するパラボラアン
テナやカセグレンアンテナと比べ、ブロッキングによる
サイドローブ劣化や利得低下がなく、特性良好なアンテ
ナとして衛星通信や高密度通信に利用されている。アン
テナは屋外に設置されるので、冬期の降雪による交差偏
波特性劣化や利得低下を低減するため、使用状態におい
て反射鏡１ａが垂直に近い角度で立ち着雪が少なくなる
よう反射鏡１ａの形状を選んでいる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の２つのオフ
セットアンテナは、ほぼ全面に着雪するパラボラアンテ
ナやカセグレンアンテナに比べて着雪量が格段に少な
く、通信回線に与える影響も少ない。しかし、稀にオフ
セットアンテナの通信回線が瞬断することがある。これ
は主反射鏡１、反射鏡１ａへの着雪状態が図６、図８に
示すように主反射鏡１、反射鏡１ａの下半分、つまり主
反射鏡１、反射鏡１ａに接する平面の角度が垂直に達し
ない範囲Ａに着雪を生じる傾向があって、この着雪が垂
直から角度の離れた下方より成長し、雪が自重で下方へ
移動したり融けて滑落するのをフレーム４が妨げ、この
妨げられた雪がある程度溜って一気に落ちる際に急激な
受信レベル変化と偏波面の変化を生じるために起こるも
のである。

【０００７】通信回線の瞬断をなくし稼動率を確保する
ため着雪を皆無にすることは、いかに主反射鏡１、反射
鏡１ａの立つ角度を選んでも雪質・風向の影響もあって
不可能であるので、従来はセラミック系やフッ素系の難
着雪塗料を主反射鏡１、反射鏡１ａに塗布したり、主反
射鏡１、反射鏡１ａの背面に電熱線を這わせて融雪する
方法がとられている。しかし、難着雪塗料は今の所その
効果が２年程度であって定期的に塗替を必要とするし、
電熱線を主反射鏡１、反射鏡１ａの背面に装着する方法
は、熱的に主反射鏡１、反射鏡１ａが偉大な放熱板であ
ることから、主反射鏡１、反射鏡１ａを有効に加温する
には莫大な電力を必要とする。これらは結局維持経費の
増大につながり、通信回線稼動率の向上を困難なものに
していた。

【０００８】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたもので、上記の着雪による影響を実質的に防止
し、通信回線稼動率の高いオフセットアンテナを安価に
得ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるオフセ
ットアンテナは主反射鏡１又は反射鏡１ａの周囲を補剛
する外周リングの断面を中空断面とし、この中空断面の
内部に温風を循環させるものである。

【００１０】

【作用】この発明においては温風により、主反射鏡又は
反射鏡の周囲を加温する。

【００１１】

【実施例】実施例１．図１（ａ）はこの発明の一実施例
を示す正面図、図１（ｂ）は側面図、図２（ａ）は部分
拡大図であり、図において１〜６、８〜１１は図５、図
６に示した従来装置とまったく同じものである。１２は
主反射鏡１の周囲を補剛する矩形閉断面で中空の外周リ
ング、１３は白金測温抵抗体やサーモスタットなどの温
度測定手段、１４は外周リング１２の内部に装着した電
熱線で、例えばシリコンゴムで絶縁被覆したニクロム線
で構成されている。１５は外周リング１２の内部に装着
した送風機で外周リング１２内を空気が循環できるよう
にしてある。１６は温度測定手段の出力により電熱線１
４に与える電力量を調整する制御部である。

【００１２】上記のように構成されたオフセットアンテ
ナにおいて、受信波・送信波の挙動は従来装置と全く同
様である。降雪の際、すでに説明したとおり着雪状態は
主反射鏡１の下部への着雪が顕著であって、特に周辺
部、ここでは外周リング１２を核として着雪が成長する
傾向にあるが、外周リング１２は送風機１５で循環する
温風と電熱線１４で温められ昇温しているから、この核
となった雪はすぐ融け、落下するため着雪は直接主反射
鏡１に付着するものに限られる。また直接主反射鏡１下
部に付着した雪が自重で下方へ移動したり、滑落する場
合も移動する方向に熱源があるため雪の移動が促進され
る。温風の循環により外周リング１２を効率よく加温で
きるので、急激な降雪あるいは雪の移動による放熱量急
増に対する温度変化等の影響も少ない。

【００１３】すなわち、主反射鏡１の外縁を加温するこ
とにより、効果的に着雪の防止・低減を図ることができ
るが、その消費電力は主反射鏡１全体を加温するのに比
べはるかに少ないし、難着雪塗料のように定期保守を必
要とするものでもないので、効果対費用が特に優れてい
る。

【００１４】なお、上記実施例では外周リング１２が主
反射鏡１と別部品である場合について説明したが、図２
（ｂ）に示すように主反射鏡１の外縁形状としてプレス
などでカーリングなど一体成形されたものであってもよ
く、シリコーンシーランド等のシール剤１７を塗布して
温風が流出しないよう実効的に外周リング１２の一部を
閉断面とすれば同様の効果があることは言うまでもない
し、電熱線１４がポリエチレン・カーボンブラック複合
系の電熱線など抵抗値が温度に関して負の特性を持つ自
己制御ヒーターである場合は温度測定手段１３、制御部
１６が簡素あるいは不要になることも言うまでもない。
また電熱線の種類・材質を問うものでないこと、シール
剤１７もチオコール系シーラント等、種類・材質を問う
ものでないことも言うまでもない。

【００１５】実施例２．図３（ａ）はこの発明の他の実
施例を示す正面図、図３（ｂ）はその側面図、図４
（ａ）は部分拡大図であり、図において１ａ、３〜６、
８〜１１は図７、図８に示した従来装置とまったく同じ
ものである。１２は反射鏡１ａの周囲を補剛する外周リ
ングで、反射鏡１ａの外縁形状としてプレスでカーリン
グ加工した準円形閉断面で中空の外周リング、１３は白
金測温抵抗体やサーモスタットなどの温度測定手段、１
４は外周リング１２の内部に装着した電熱線で、例えば
シリコンゴムで絶縁被覆したニクロム線で構成されてい
る。１５は外周リング１２の内部に装着した送風機で外
周リング１２内を空気が循環できるようにしてある。１
６は温度測定手段の出力により電熱線１４に与える電力
量を調整する制御部である。

【００１６】上記のように構成されたオフセットアンテ
ナにおいて、受信波・送信波の挙動は従来装置と全く同
様である。降雪の際、すでに説明したとおり着雪状態は
反射鏡１ａの下部への着雪が顕著であって、特に周辺部
つまり外周リング１２を核として着雪が成長する傾向に
あるが、外周リング１２は送風機１５で循環する温風と
電熱線１４で温められ昇温しているから、この核となっ
た雪はすぐ融け、落下するため着雪は直接反射鏡１ａに
付着するものに限られる。また直接反射鏡１ａ下部に付
着した雪が自重で下方へ移動したり、滑落する場合も移
動する方向に熱源があるため雪の移動が促進される。温
風の循環により外周リング１２を効率よく加温できるの
で、急激な降雪あるいは雪の移動による放熱量急増に対
する温度変化等の影響も少ない。

【００１７】すなわち、反射鏡１ａの外縁を加温するこ
とにより、効果的に着雪の防止・低減を図ることができ
るが、その消費電力は反射鏡１ａ全体を加温するのに比
べはるかに少ないし、難着雪塗料のように定期保守を必
要とするものでもないので、効果対費用が特に優れてい
る。

【００１８】なお、上記実施例では外周リング１２が反
射鏡１ａの外縁形状としてプレスなどで一体成形された
ものである場合について説明したが、図４（ｂ）に示す
ように反射鏡１ａと別部品であっても同様の効果がある
ことは言うまでもないし、電熱線１４がポリエチレン・
カーボンブラック複合系の電熱線など抵抗値が温度に関
して負の特性を持つ自己制御ヒーターである場合は温度
測定手段１３、制御部１６が簡素あるいは不要になるこ
とも言うまでもない。

【００１９】また、電熱線の種類・材質を問うものでな
いこと、シール剤１７もチオコール系シーラント等、種
類・材質を問うものでないことも言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、オフセ
ットアンテナの主反射鏡又は反射鏡の周囲を補剛する外
周リングの一部を中空断面とし、この中空閉断面の内部
に電熱線を装着し温風を循環させるという簡単な構造に
より着雪を防止・低減し、通信回線稼動率の高いオフセ
ットアンテナを安価に実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すオフセットアンテナ
の構成図。

【図２】この発明の一実施例を示す部分拡大図。

【図３】この発明の他の実施例を示すオフセットアンテ
ナの構成図。

【図４】この発明の他の実施例を示す部分拡大図。

【図５】従来のオフセットアンテナを示す構成図。

【図６】着雪の状態を示す図。

【図７】従来の他のオフセットアンテナを示す構成図。

【図８】他のオフセットアンテナの着雪の状態を示す
図。

【符号の説明】

１ 主反射鏡 １ａ 反射鏡 ２ 副反射鏡 ３ 一次放射器 ４ フレーム ５ ステイ ６ 伝送路 ７ 外周リング ８ 骨組 ９ ＡＺ調整機構 １０ ＥＬ調整機構 １１ 架台 １２ 外周リング １３ 温度測定手段 １４ 電熱線 １５ 送風機 １６ 制御部 １７ シール剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転放物面を平面で切断して得られる反
   射鏡と、一次放射器と、上記反射鏡の周囲を補剛する外
   周リングとを備えたオフセットアンテナにおいて、上記
   外周リングの断面の一部を中空断面とし、この中空閉断
   面の内部に温風を循環させたことを特徴とするオフセッ
   トアンテナ。