JPH0530081B2 - - Google Patents

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JPH0530081B2
JPH0530081B2 JP63183035A JP18303588A JPH0530081B2 JP H0530081 B2 JPH0530081 B2 JP H0530081B2 JP 63183035 A JP63183035 A JP 63183035A JP 18303588 A JP18303588 A JP 18303588A JP H0530081 B2 JPH0530081 B2 JP H0530081B2
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JP
Japan
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axis
reflector
paraboloid
plane
bosses
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JP63183035A
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Yutaka Yamanaka
Toshihiko Okamoto
Yoichi Nishimuro
Hitoshi Toyoda
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、放送衛星または通信衛星からの電波
を受信する、開口径が450mm以下、特には300から
400mmのものにおいて好適であるパラボラアンテ
ナ用のリフレクターに関する。 〔従来の技術〕 衛星放送受信用パラボナアンテナ用のリフレク
ターは、現在50cm級(開口径約500mm)が主流と
なつており、BS−2aが打ち上がつた1984年頃に
比して大分コンパクト化された。しかし、今後コ
ンバーターの一層の性能向上や衛星の高出力化、
スポツトビーム化によつて、さらにリフレクター
が小型化され、ベランダ取付けも一層容易にな
り、室内置や車載形、ポータブルタイプ等への用
途拡大が期待される。 〔解決しようとする課題〕 45景形下(開口径450mm以下)の小型オフセツ
トアンテナリフレクターを設計する場合、明らか
に電波反射面の面積が狭くなり、この狭い反射面
面積を有効活用すべく、あらゆる面からの工夫が
必要である。従来の75、60、50形リフレクター用
と同一の1次放射器の使用を前提として、F/D
(F=焦点距離、D=開口径)、オフセツト角、開
口角一定の条件で比例的に縮小していくと、 放物面原点からのシフト量Aが小さくなり、
焦点位置に置かれる1次放射器によるブロツキ
ングが大きくなり、 Fが短くなる為、1次放射器とリフレクター
の距離が近づき、電波放射分布の不安定な近傍
領域(フレネル領域)の影響が大きくなる。こ
の点については、1次放射器の特性で改善する
のが効果的だが、コルゲートリング等により、
1次放射器の寸法が大きくなる可能性が大き
い。 又小型リフレクターでは、わずかな着雪によつ
て、C/Nが劣化すると考えられるので、着雪防
止可能な放物面の設定が必要となつてくる。 さらに、リフレクターの面精度と耐風圧剛性・
強度の確保の為に、放物面の外周にフランジ部を
設け、フランジフラツト部に面精度測定と寸法精
測に必要な基準マークを設けているが、フラツト
部にも電波反射材が入つていると、スピルオーバ
ー等の不要輻射が生じ、アンテナとしてのサイド
ローブ特性に悪影響を与える(第6図、第7図a
参照)。 75、60形の様に大きなサイズの受信専用アンテ
ナは、フランジラツト部の面積の割合が小さく、
フラツト部での不要輻射は無視し得るが、小型ア
ンテナでは、フラツト部の面積の割合が増加し、
不要輻射の影響を無視し得ない。 この不要輻射を防止する為に、フラツト部を無
くして、放物面から直ぐに折り返したFRP製リ
フレクターもあるが(第7図b参照)、基準マー
クの設置が困難であり、設置できたとしても、三
次元側定機での読取り精度が悪く、面精度解析、
各部寸法精測の信頼性が悪く、品質保証上問題が
あつた。 また、フラツト部が無い場合、FRP、FRTP、
TPでの成形時にフランジ部の急激な方向の変化
は樹脂またはガラス繊維の流れの乱れを生み、強
度(静的および衝撃)保持を目的とするフランジ
部には好ましい形状とは言えない。 アルミや鉄の金属製リフレクターでは、フラン
ジ部を大きな曲面としているものが多く(第7図
c参照)、面精度等の測定の困難性、不要輻射の
問題は残る。 フラツト部の基準マークは、リフレクターへの
ステツカー貼付けやアンテナとして1次放射器を
取付ける際、基準として利用でき大変便利であ
る。 従つて、フラツト部に基準マークを設けて、品
質保証性と実用性を高め、リフレクターとしての
強度、剛性も確保し、しかも優れた電波反射性能
を兼ね備えたリフレクターが望まれていた。 そこで、本発明は、小型化を図り、狭い反射面
面積を有効活用できるとともに、着雪防止可能な
放物面の設定を可能としたパラバラアンテナ用の
リフレクターを提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 上述の目的を達成するため、本発明は、放送衛
星又は通信衛星からの電波を受信する開口径Dが
450mm以下であるパラボラアンテナ用のリフレク
ターにおいて、一平面上で互いに直交する座標軸
をX軸及びY軸、前記平面からの垂直軸をZ軸と
し、Z軸を回転軸とする仮想の回転放物面を仮想
の切断平面にて切断した曲面から反射面を構成
し、前記反射面の焦点距離であるZ軸上における
原点からの距離をF、前記切断平面のX軸上にお
ける原点からのシフト量をA、X軸に対する角度
をθ、勾配をB=tanθとしたとき、回転放物面が
方程式X2+Y2=4FZで表され、切断平面が方程
式Z=B(X−A)で表されるとともに、シフト
量Aを12〜50mmとし、角度θを28°〜40°としたも
のである。 〔作用〕 本発明では、シフト量Aを1次放射器のブロツ
キングを防止する為に、大きく、すなわち、12〜
50mm(望むらくは30〜50mm)に設定し、その結果
として切断面角度θ28〜40°(望むらくは30〜40°)
を得た。この放物面の設定により、アンテナとし
て設置した場合、リフレクターが日本全土で略垂
直に立つことになつた。リフレクターが垂直面と
なす角度は−10〜+20°で特に積雪地方では、垂
直から一側へ立つこととなり、着雪防止に効果的
である。 〔実施例〕 以下に本発明の好適な実施例を図面を参照にし
て説明する。 第1図において、焦点距離のF(mm)なる回転
放物面1は、 X2+Y2=4FZ …… となる。放物面1の原点(X軸とY軸との交点)
からX軸笛上で右へシフトしたシフト量A(mm)
の右端に交わる切断平面2のX軸に対する勾配B
を、B=tanθとすると、切断平面2は、 Z=B(X−A) …… で求めらる。放物面1と切断面2とが交わる条件
から、 X2+Y2=4FZ=4FB(X−A) …… (X−2FB)2+Y2=(√(2)2−4)2…… X−Y平面で見れば、中心X=2FB、Y=0で
半径√(2)2−4のリフレクタープロフア
イルを得た。リフレクターの直径が所望の開口型
D(mm)と等しくなる条件は、 2√(2)2−4=D …… より、切断平面2の勾配Bは、次式で考えられ
る。 F/Dを円偏波、直線偏波いずれの受信にも適
した0.5とし、切断角度θを、開口径Dと放物面
原点からのシフト量Aを変数とする次式から求め
るが、 この時、シフト量Aを1次放射器のブロツキン
グを防止する為に12〜50mmに設定し、その結果と
して切断面角度θ28〜40°を得た。 なお、第1図中符号3は、焦点の個所に設けら
れる1次放射器を示す。 第1図において、一平面上で互いに直交する座
標軸をX軸及びY軸、この一平面からの垂直軸を
Z軸とした。このZ軸を回転軸とする仮想の回転
放物面を仮想の切断平面にて切断した曲面から反
射面を構成した。この反射面の焦点距離であるZ
軸上における原点からの距離F、前記切断平面の
X軸上における原点からのシフト量をA、X軸に
対する角度をθとした。 式を用いて設計した小型リフレクターの例
(30形、33形、35形、40形、45形)を表1に示す。
【表】 なお、焦点距離Fと反射面の開口径Dとの比
F/Dは、0.5に限定されるものではなく、約0.3
〜0.8の範囲内が好ましい。 第2図は、アンテナ設置時の状態をす。ここで
αは抑角を示し、θはX軸と切断平面2のなす角
度、βは垂直面とリフレクターのなす角度(アン
テナ設置時のリフレクター角度)であり、3者に
は次の関係がある。 β=90°−(θ+90°−α)=α−θ 次に示す表2は、アンテナ設置時のリフレクタ
ー角度β(°)を示す。
【表】 第3図においては、バツクアツプ材14と電波
反射材10を形成する材料とからパラボラアンテ
ナ用のリフレクターが形成され、バツクアツプ材
14のリフレクター放物面の外側全周を延出して
フランジ部11が形成されたものを示す。ここ
で、フランジ部11は、巾3mm以上のフラツト部
12を経て折り返しのある形状に形成されてい
る。FRP(HLU、SMC、又はBMC)、FRTP、
TP等でのこのフランジ部11を有するバツクア
ツプ材14を成形するとき、フランジ部11の形
状は、樹脂またはガラス繊維の流れが良好となる
形状とすると共に、リフレクター全体の剛性、耐
風圧強度、面精度を確保できる形状とした。ま
た、面精度測定、各部寸法精測の際の基準とする
為に、当該フラツト部12内に長径、短径方向の
基準マーク13を設置した。この基準マーク13
は、定盤にリフレクターを伏せて置いた時に、浮
き上がらない様に、また放物面の簡便なチエツク
の為にゲージを当てた時に不要な隙間ができない
様に、径0.7mm〜100mm、深さ0.2〜0.5mmの凹状と
するのが望ましい。 なお、このフラツト部12にも電波反射材10
が存在していると、スピルオーバー等の不要輻射
が生ずるので、リフレクター放物面1のみに電波
反射材10を形成し、電波反射性能を満足しなが
ら、フラツト部12の品質保証上、実用上のメリ
ツトを生かせる形状、構成とした。 なお、このようなフランジ形状は、45形より大
きいリフレクターにも適用できる。なおまた、電
波反射材10としては、アルミ箔、導電性塗料、
アルミ蒸着、スパツタリング、アルミコートガラ
ス、カーボンフアイバー、黄銅メツシユ等が使用
可能である。 放物面面積とフランジ部11のフラツト部12
の面積との比を表3に示す。
【表】 オフセツトリフレクターは、左右の対称性は有
るが、上下においては全く対称性が無い。そこ
で、リフレクター単体のみでなく、アンテナシス
テムとして組上げた場合の、リフレクターおよび
コンバータ部へ風圧荷重による回転モーメントを
バランスさせる裏面位置にボス15を配置した
(第4図a,b参照)。第4図aは、1次放射器3
を背面金具16からサポートする場合を示し、第
4図bは、1次放射器3をリフレクターからサポ
ートする場合を示す。いずれの場合にも、ボス1
5,15間中心点に対応する背面金具16の点回
りの縦方向、横方向の回転モーメントのバランス
良好な条件を以下の通り設定した(第5図参照)。 上下のボス間中心の位置: 上下方向の中心から下側にシフトし、長径を40
〜45%と60〜55%に割振る位置 左右のボス間中心位置:左右方向の中心位置 上下ボスピツチ:長径の20〜35% 左右ボスピツチ:短径の20〜35% 上述の範囲内における各例を表4に示す。 なお、上述の範囲内であれば、上下のボス位置
では対称でなくとも良く、左右のボス位置が略対
称であれば良い。
〔効果〕
以上説明したように、本発明は、一平面上で互
いに直交する座標軸をX軸及びY軸、前記平面か
らの垂直軸をZ軸とし、Z軸を回転軸とする仮想
の回転放物面を仮想の切断平面にて切断した曲面
から反射面を構成し、前記反斜面の焦点距離であ
るZ軸上における原点からの距離をF、前記切断
平面のX軸上における原点からのシフト量をA、
X軸に対する角度をθ、勾配をB=tanθとしたと
き、回転放物面が方程式X2+Y2=4FZで表され、
切断平面が方程式Z=B(X−A)で表されると
ともに、シフト量Aを12〜50mmとし、角度θを
28°〜40°としたので、1次放射器のブロツキング
を防止し、しかもアンテナとして組上げた場合に
日本全土でリフレクターが略垂直に立ち、着雪防
止が可能で、狭い反射面面積を有効に活用でき
る。 また、F、D、Aの組合わせによつて定まるオ
フセツト角TOは、50〜70°となり、開口角TAは
78〜90°となる。 オフセツト角TOは、サイドローブ特性と交差
偏波特性を劣化させない範囲に設定され、また開
口角は、従来の75、60、50形リフレクターの開口
角87、57°との差を少なくし、従来の75、60、50
形に用いた1次放射器も使用可能である。 放物面の外側全周に巾3mm以上のフラツト部を
経て折返しのあるフランジ部を形成し、該フラン
ジ部内に、長径、短径方向の基準マークを形成す
るとともに、反射面を放物面内のみに形成したも
のにあつては、リフレクター全体の剛性、耐風圧
強度、面精度を長期間確保できる。 また、当該フラツト部内に長径、短径方向の基
準マークを設置することによつて、面精度測定、
各部寸法精測の際、更には、リフレクターへのス
テツカ貼付およびアンテナシステム組上げの際の
1次放射器取付時の基準点として利用できる。 また、リフレクター放物面のみに反射材を入れ
ることにより、フラツト部でスピルオーバー等の
不要輻射を防止できる。 以上、リフレクター剛性および基準マーク入れ
に適したフランジ形状の採用と、リフレクター放
物面のみに反射材を入れることによつて、品質保
証面と実用面両面から優れたリフレクターが得ら
れる。 以上の考えによつて設計された35形オフセツト
リフレクターの開口効率は約78%となり、従来の
50形の72〜74%に比して、アンテナ効率が改善で
きることが確認できた。 さらに、非対称形状であるオフセツトリフレク
ターに適した、裏面ボス部配置によつて、すなわ
ち、リフレクターの裏面に取付金具への固定用ボ
スを上下、左右に夫々取付け、上下のボス間中心
位置をリフレクターの上下方向の中心から下側に
シフトさせ、長径を40〜45%、60〜55%に割ふる
位置に設定し、左右のボス間中心位置をリフレク
ターの左右方向の中心位置に設定し、かつ左右の
ボス位置をリフレクターの左右方向の中心位置を
挟んで略対称に設定するとともに、上下のボスの
ピツチを長径の20〜35%、左右のボスのピツチを
短径の20〜35%に設定したことによりアンテナシ
ステムとしての風圧負荷時の安定性と、背面金具
のコンパクト化が実現できた。 本ボス配置による35形オフセツトリフレクター
をアンテナとして組上げ(表4参照)、風洞内で
風速50m/sまで実験したところ、縦方向、横方
向いずれもアンテナとして安定性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のリフレクターの放物面仕様の
説明図、第2図はアンテナ設置時の説明図、第3
図はリフレクターのフランジ部を示す断面図、第
4図a,bはリフレクターを取付金具へ取付けた
状態の側面図、第5図はリフレクターの裏面図、
第6図は従来のリフレクターにおける不要輻射を
説明する図、第7図a〜cは従来のフランジ部を
示す断面図である。 1……放物面、2……切断面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 放送衛星又は通信衛星からの電波を受信す
    る、開口径Dが450mm以下であるパラボラアンテ
    ナ用のリフレクターにおいて、 一平面上で互いに直交する座標軸をX軸及びY
    軸、前記平面からの垂直軸をZ軸とし、Z軸を回
    転軸とする仮想の回転放物面を仮想の切断平面に
    て切断した曲面から反射面を構成し、 前記反斜面の焦点距離であるZ軸上における原
    点からの距離をF、前記切断平面のX軸上におけ
    る原点からのシフト量をA、X軸に対する角度を
    θ、勾配をB=tanθとしたとき、 回転放物面が方程式X2+Y2=4FZで表され、
    切断平面が方程式Z=B(X−A)で表されると
    ともに、シフト量Aを12〜50mmとし、角度θを
    28°〜40°としたことを特徴とするパラボラアンテ
    ナ用のリフレクター。 2 前記放物面の外側全周に巾3mm以上のフラツ
    ト部を経て、折り返しのあるフランジ部を形成
    し、該フランジ部内に、長径、短径方向の基準マ
    ークを形成するとともに、電波反射材を放物面内
    のみに形成したことを特徴とする請求項1に記載
    のパラボラアンテナ用のリフレクター。 3 リフレクターの裏面に取付金具への固定用ボ
    スを上下、左右に夫々取付け、上下のボス間中心
    位置をリフレクターの上下方向の中心から下側に
    シフトさせ、長径を40〜45%、60〜55%に割ふる
    位置に設定し、左右のボス間中心位置をリフレク
    ターの左右方向の中心位置に設定し、かつ左右の
    ボス位置をリフレクターの左右方向の中心位置を
    挟んで略対称に設定するとともに、上下のボスの
    ピツチを長径の20〜35%、左右のボスのピツチを
    短径の20〜35%に設定したことを特徴とする請求
    項1又は2記載のパラボラアンテナ用のリフレク
    ター。
JP18303588A 1988-07-22 1988-07-22 パラボラアンテナ用のリフレクター Granted JPH0233204A (ja)

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