JPH05218735A - コニカルスキャン用一次放射器 - Google Patents
コニカルスキャン用一次放射器Info
- Publication number
- JPH05218735A JPH05218735A JP31953191A JP31953191A JPH05218735A JP H05218735 A JPH05218735 A JP H05218735A JP 31953191 A JP31953191 A JP 31953191A JP 31953191 A JP31953191 A JP 31953191A JP H05218735 A JPH05218735 A JP H05218735A
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- JP
- Japan
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- coupling
- radiator
- sub
- main radiator
- radiators
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- Granted
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】放射ビームの傾き角を大きくすることなく電気
的に放射ビームを回転できるようにする。 【構成】管状の主放射器１１の開口面部分の外周に、管
状の副放射器２１，２２，２３，２４を対称に設ける。
また、主放射器と副放射器とをそれぞれ結合するための
結合孔３１を管壁面にそれぞれ設ける。更に、各結合孔
には、ピンダイオード４１をそれぞれ配置し、ピンダイ
オードをオンオフさせて結合度を制御する。主放射器１
１と副放射器２１〜２４の内１つとを順次結合させてい
くことにより、放射指向特性の位相分布を電気的に非対
称に順次変化させる。
的に放射ビームを回転できるようにする。 【構成】管状の主放射器１１の開口面部分の外周に、管
状の副放射器２１，２２，２３，２４を対称に設ける。
また、主放射器と副放射器とをそれぞれ結合するための
結合孔３１を管壁面にそれぞれ設ける。更に、各結合孔
には、ピンダイオード４１をそれぞれ配置し、ピンダイ
オードをオンオフさせて結合度を制御する。主放射器１
１と副放射器２１〜２４の内１つとを順次結合させてい
くことにより、放射指向特性の位相分布を電気的に非対
称に順次変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパラボラ反射鏡に設けら
れて放射ビームを円錐状に回転させるコニカルスキャン
用一次放射器に関する。
れて放射ビームを円錐状に回転させるコニカルスキャン
用一次放射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アンテナを電波到来方向に常に
正しく向けるように制御する場合、放射ビームを円錐状
に回転させて受信し、受信信号の振幅と位相からアンテ
ナの方向誤差を検出してアンテナの方向を制御すること
が行われている。
正しく向けるように制御する場合、放射ビームを円錐状
に回転させて受信し、受信信号の振幅と位相からアンテ
ナの方向誤差を検出してアンテナの方向を制御すること
が行われている。
【０００３】従来、放射ビームを放射軸の回りに円錐状
に回転させる方式としては、一次放射器をパラボラ反射
鏡の軸に対して傾けて配置したり、又は、軸から所定距
離だけ平行移動して配置して、数１０Ｈｚの速度で機械
的に回転させる方式がある。
に回転させる方式としては、一次放射器をパラボラ反射
鏡の軸に対して傾けて配置したり、又は、軸から所定距
離だけ平行移動して配置して、数１０Ｈｚの速度で機械
的に回転させる方式がある。
【０００４】また、電気的に回転させる方式として、例
えば図３に示すように、パラボラ反射鏡の軸から平行移
動して４個の放射素子を配置し、放射素子を順次切替え
て受信信号を検出する方式が考えられる。この場合、ビ
ームの傾き角θは、パラボラ反射鏡の軸から平行移動し
た距離をｄ、パラボラ反射鏡の焦点距離をｆ、アンテナ
開口角に依存する係数をＫとすると、θ＝Ｋ・ｔａｎ-1
（ｄ／ｆ） …（１） となる。
えば図３に示すように、パラボラ反射鏡の軸から平行移
動して４個の放射素子を配置し、放射素子を順次切替え
て受信信号を検出する方式が考えられる。この場合、ビ
ームの傾き角θは、パラボラ反射鏡の軸から平行移動し
た距離をｄ、パラボラ反射鏡の焦点距離をｆ、アンテナ
開口角に依存する係数をＫとすると、θ＝Ｋ・ｔａｎ-1
（ｄ／ｆ） …（１） となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した機械
的に回転させる方式では、質量的にアンバランス状態に
なると回転によって振動が生じたり、回転部分が磨耗し
て円滑に回転できなくなって信頼度が低下し、また、一
次放射器を回転するためのモータやモータの制御器等が
必要となってコスト高になるという問題点がある。
的に回転させる方式では、質量的にアンバランス状態に
なると回転によって振動が生じたり、回転部分が磨耗し
て円滑に回転できなくなって信頼度が低下し、また、一
次放射器を回転するためのモータやモータの制御器等が
必要となってコスト高になるという問題点がある。
【０００６】また、上述した電気的に回転させる方式で
は、ビームの傾き角θは式（１）に示したように、主に
パラボラ反射鏡の軸から平行移動した距離ｄに依存する
が、一次放射器の寸法は使用周波数で決定するため、一
次放射器の寸法に応じた距離ｄを採用すると、ビームの
傾き角θは大きくなりすぎ、特にアンテナ利得が大きい
ほどビームの傾き角θは大きくなるので、実用できない
という問題点を有している。
は、ビームの傾き角θは式（１）に示したように、主に
パラボラ反射鏡の軸から平行移動した距離ｄに依存する
が、一次放射器の寸法は使用周波数で決定するため、一
次放射器の寸法に応じた距離ｄを採用すると、ビームの
傾き角θは大きくなりすぎ、特にアンテナ利得が大きい
ほどビームの傾き角θは大きくなるので、実用できない
という問題点を有している。
【０００７】本発明の目的は、放射ビームの傾き角を大
きくすることなく電気的に放射ビームを回転できるコニ
カルスキャン用一次放射器を提供することにある。
きくすることなく電気的に放射ビームを回転できるコニ
カルスキャン用一次放射器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のコニカルスキャ
ン用一次放射器は、管状の主放射器の開口面部分の外周
に対称に設けられる管状の４Ｎ個（Ｎは正の整数）の副
放射器と、前記主放射器と前記４Ｎ個の副放射器とをそ
れぞれ結合するために管壁面に設けられる複数の結合孔
と、この複数の結合孔にそれぞれ設けられて結合度を電
気的に制御する結合度制御手段とを備えて構成される。
また、前記結合度制御手段は、前記結合孔を跨いで配設
され制御電流を印加されてオンオフ動作して結合度を制
御する半導体スイッチ素子を具備し、前記４Ｎ個の副放
射器の内１つと前記主放射器とを順次結合させるように
構成してもよい。
ン用一次放射器は、管状の主放射器の開口面部分の外周
に対称に設けられる管状の４Ｎ個（Ｎは正の整数）の副
放射器と、前記主放射器と前記４Ｎ個の副放射器とをそ
れぞれ結合するために管壁面に設けられる複数の結合孔
と、この複数の結合孔にそれぞれ設けられて結合度を電
気的に制御する結合度制御手段とを備えて構成される。
また、前記結合度制御手段は、前記結合孔を跨いで配設
され制御電流を印加されてオンオフ動作して結合度を制
御する半導体スイッチ素子を具備し、前記４Ｎ個の副放
射器の内１つと前記主放射器とを順次結合させるように
構成してもよい。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明の一実施例を示す図であり、
（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は結合孔部
分を示す図である。
（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は結合孔部
分を示す図である。
【００１１】管状の主放射器１１の開口面部分の外周に
は、管状の副放射器２１，２２，２３，２４が対称に設
けられており、また、主放射器１１と副放射器２１，２
２，２３，２４とは、管壁面に設けられる結合孔３１に
よってそれぞれ結合する。
は、管状の副放射器２１，２２，２３，２４が対称に設
けられており、また、主放射器１１と副放射器２１，２
２，２３，２４とは、管壁面に設けられる結合孔３１に
よってそれぞれ結合する。
【００１２】また、各結合孔３１には、図１（ｃ）に示
すように、結合孔を跨いでピンダイオード４１がそれぞ
れ接続されている。各ピンダイオードはプリント板５１
に取付けられており、リード線を介してバイアス電流を
供給できるように直流的に絶縁されている。ここでバイ
アス電流を供給してピンダイオード４１をオン状態とす
ることにより、結合度を小さくできる。すなわち、ピン
ダイオードをオンオフさせることにより、主放射器と副
放射器との結合を制御できる。なお、各結合孔に接続す
るピンダイオードの数は多いほど良い特性が得られる。
すように、結合孔を跨いでピンダイオード４１がそれぞ
れ接続されている。各ピンダイオードはプリント板５１
に取付けられており、リード線を介してバイアス電流を
供給できるように直流的に絶縁されている。ここでバイ
アス電流を供給してピンダイオード４１をオン状態とす
ることにより、結合度を小さくできる。すなわち、ピン
ダイオードをオンオフさせることにより、主放射器と副
放射器との結合を制御できる。なお、各結合孔に接続す
るピンダイオードの数は多いほど良い特性が得られる。
【００１３】次に動作を説明する。
【００１４】いま、主放射器１１と副放射器２１との結
合孔に接続されているピンダイオードのみオフ状態とし
て、主放射器１１と副放射器２１とを結合し、他の結合
孔のピンダイオードはオン状態として結合を極度に小さ
くした場合、主放射器１１と副放射器２１との合成指向
特性Ｅ（θ）は、
合孔に接続されているピンダイオードのみオフ状態とし
て、主放射器１１と副放射器２１とを結合し、他の結合
孔のピンダイオードはオン状態として結合を極度に小さ
くした場合、主放射器１１と副放射器２１との合成指向
特性Ｅ（θ）は、
【００１５】
【００１６】となる。
【００１７】ここで、ｆ（θ）は主放射器１１の指向特
性、ｇ（θ）は副放射器２１の指向特性、Ｃは結合度、
ｄは主放射器と副放射器との中心点間距離、φは主放射
器と副放射器との放射振幅の位相差、θは放射中心から
の角度、ｋはｋ＝２π／λ（λは波長）である。
性、ｇ（θ）は副放射器２１の指向特性、Ｃは結合度、
ｄは主放射器と副放射器との中心点間距離、φは主放射
器と副放射器との放射振幅の位相差、θは放射中心から
の角度、ｋはｋ＝２π／λ（λは波長）である。
【００１８】さて、式（２）を簡単にするために、ｆ
（θ）＝ｇ（θ），φ＝０とすると、
（θ）＝ｇ（θ），φ＝０とすると、
【００１９】
【００２０】となる。ここで、
【００２１】
【００２２】
【００２３】である。
【００２４】更に、通常のパラボラ反射鏡の開口角度約
７０度の場合は、ｄ／λ＝約０．５となり、位相および
振幅特性は、結合度に応じて図２に示すように変化す
る。
７０度の場合は、ｄ／λ＝約０．５となり、位相および
振幅特性は、結合度に応じて図２に示すように変化す
る。
【００２５】このように、位相特性はθに対して非対称
となるので、放射ビームもθ方向に傾くことになる。傾
く量は、結合係数Ｃが大きいほど大きくなる。
となるので、放射ビームもθ方向に傾くことになる。傾
く量は、結合係数Ｃが大きいほど大きくなる。
【００２６】従って、各結合孔にそれぞれ接続されてい
るピンダイオードの内１つを一定の順序で順次オフ状態
としていくことにより、主放射器と結合する副放射器が
順次切替るので、放射ビームを９０°毎に回転させるこ
とができる。
るピンダイオードの内１つを一定の順序で順次オフ状態
としていくことにより、主放射器と結合する副放射器が
順次切替るので、放射ビームを９０°毎に回転させるこ
とができる。
【００２７】なお、電波が直線偏波の場合は、図１
（ｂ）の矢印Ｐで示したように、どの副放射器とも均一
に結合させるために偏波方向を約４５°になるようにす
る。また、円偏波の場合は、円偏波発生器を接続して直
線偏波に変換しておく。
（ｂ）の矢印Ｐで示したように、どの副放射器とも均一
に結合させるために偏波方向を約４５°になるようにす
る。また、円偏波の場合は、円偏波発生器を接続して直
線偏波に変換しておく。
【００２８】また、本実施例では、副放射器を４個使用
しているが、４個の整数倍であってもよい。また本実施
例の結合孔の配置は、一種類の磁界に対してのみ有効で
あるが、傾斜した十字状の結合孔を設け、更に副放射器
として直交偏波共用の伝送路を使用しも、同様な効果が
得られることは容易に類推できる。
しているが、４個の整数倍であってもよい。また本実施
例の結合孔の配置は、一種類の磁界に対してのみ有効で
あるが、傾斜した十字状の結合孔を設け、更に副放射器
として直交偏波共用の伝送路を使用しも、同様な効果が
得られることは容易に類推できる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、管
状の主放射器の開口面部分の外周に対称に４Ｎ個（Ｎは
正の整数）の管状の副放射器を設け、また、主放射器と
副放射器とをそれぞれ結合するための結合孔を管壁面に
設け、更に、各結合孔を跨いでピンダイオードをそれぞ
れ接続し、オンオフさせて結合度を制御することによ
り、４Ｎ個の副放射器の内１つと主放射器とを順次結合
させて放射指向特性の位相分布を電気的に非対称に順次
変化させることできるので、ビームの傾き角を大きくす
ることなく放射ビームを電気的に回転できる。
状の主放射器の開口面部分の外周に対称に４Ｎ個（Ｎは
正の整数）の管状の副放射器を設け、また、主放射器と
副放射器とをそれぞれ結合するための結合孔を管壁面に
設け、更に、各結合孔を跨いでピンダイオードをそれぞ
れ接続し、オンオフさせて結合度を制御することによ
り、４Ｎ個の副放射器の内１つと主放射器とを順次結合
させて放射指向特性の位相分布を電気的に非対称に順次
変化させることできるので、ビームの傾き角を大きくす
ることなく放射ビームを電気的に回転できる。
【図１】本発明の一実施例を示す図であり、（ａ）は横
断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は結合孔部分を示す図
である。
断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は結合孔部分を示す図
である。
【図２】本実施例の放射指向特性の一例を示す図であ
り、（ａ）は位相特性、（ｂ）は振幅特性をそれぞれ示
している。
り、（ａ）は位相特性、（ｂ）は振幅特性をそれぞれ示
している。
【図３】従来のコニカルスキャン用一次放射器の一例を
示す側面図である。
示す側面図である。
１１ 主放射器 ２１〜２４ 副放射器 ３１ 結合孔 ４１ ピンダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 管状の主放射器の開口面部分の外周に対
称に設けられる管状の４Ｎ個（Ｎは正の整数）の副放射
器と、前記主放射器と前記４Ｎ個の副放射器とをそれぞ
れ結合するために管壁面に設けられる複数の結合孔と、
この複数の結合孔にそれぞれ設けられて結合度を電気的
に制御する結合度制御手段とを備えることを特徴とする
コニカルスキャン用一次放射器。 - 【請求項２】 前記結合度制御手段は、前記結合孔を跨
いで配設され制御電流を印加されてオンオフ動作して結
合度を制御する半導体スイッチ素子を具備し、前記４Ｎ
個の副放射器の内１つと前記主放射器とを順次結合させ
ることを特徴とする請求項１記載のコニカルスキャン用
一次放射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31953191A JP2687796B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | コニカルスキャン用一次放射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31953191A JP2687796B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | コニカルスキャン用一次放射器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218735A true JPH05218735A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2687796B2 JP2687796B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18111284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31953191A Expired - Fee Related JP2687796B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | コニカルスキャン用一次放射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687796B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267619A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Sharp Corp | マルチフィードホーンおよびそれを備えたローノイズブロックダウンコンバータならびにアンテナ装置 |
| JP2015231203A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 反射鏡アンテナ装置 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP31953191A patent/JP2687796B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267619A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Sharp Corp | マルチフィードホーンおよびそれを備えたローノイズブロックダウンコンバータならびにアンテナ装置 |
| US8049675B2 (en) | 2008-04-23 | 2011-11-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Multi-feed horn, low noise block downconverter provided with the same and antenna apparatus |
| JP2015231203A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 反射鏡アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2687796B2 (ja) | 1997-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970722 |
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