JPH056802B2 - - Google Patents

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JPH056802B2
JPH056802B2 JP59140260A JP14026084A JPH056802B2 JP H056802 B2 JPH056802 B2 JP H056802B2 JP 59140260 A JP59140260 A JP 59140260A JP 14026084 A JP14026084 A JP 14026084A JP H056802 B2 JPH056802 B2 JP H056802B2
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JP
Japan
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reflector
sub
primary radiator
point
antenna device
Prior art date
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Application number
JP59140260A
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English (en)
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JPS6120404A (ja
Inventor
Norio Myahara
Shigeru Makino
Shuji Urasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP14026084A priority Critical patent/JPS6120404A/ja
Publication of JPS6120404A publication Critical patent/JPS6120404A/ja
Publication of JPH056802B2 publication Critical patent/JPH056802B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、非回転対称な主反射鏡と副反射鏡
及び一次放射器によつて構成されるアンテナ装置
において、放射ビーム方向を調整できる可動ビー
ムアンテナ装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の放射ビーム方向を調整できるアン
テナ装置としては、第1図に示すものがあつた。
第1図は従来の放射ビーム方向を調整できるアン
テナ装置を示す概略構成図である。図において、
Aはアンテナ装置、M1はE1駆動装置、M2は
Az駆動装置である。第1図に示す様に、アンテ
ナ装置A全体は、E1駆動装置M1により仰角方
向(E1方向)に、また、Az駆動装置M2によ
り方位角方向(Az方向)に、第1図の矢印で示
すごとくそれぞれ駆動される様に構成されてい
る。このため、アンテナ装置Aを駆動するための
駆動装置が大掛かりとなり、設備費用が多くかか
るという欠点があつた。この様な欠点を除去する
方法としては、主反射鏡は固定して置き、比較的
に小さい副反射鏡を駆動して放射ビーム方向を偏
向させる様にした方法が提案されている。
第2図及び第3図は、それぞれ従来の副反射鏡
を駆動して放射ビーム方向を調整できるアンテナ
装置として、オフセツトカセグレンアンテナの動
作を説明するための概略構成図である。まず、第
2図において、1は点F1を焦点とする回転放物
面鏡より成る主反射鏡、2aは各点F0,F1を焦
点とする回転双曲面鏡より成る副反射鏡、2b,
2cは各ビーム方向に対応して偏位された状態の
副反射鏡、3は一次放射器である。第2図に示す
様な構成のアンテナ装置では、正面から入射した
電磁波は、主反射鏡1、副反射鏡2aを経て焦点
F0に置かれた一次放射器3で受信される。同様
に、上方、下方よりそれぞれ入射した電磁波は、
主反射鏡1で反射された後、各々が副反射鏡2
b,2cを経て一次放射器3で受信される。この
様な形式のアンテナ装置では、上記したアンテナ
装置全体を駆動する場合と比較すると、比較的に
小さい副反射鏡2aのみを偏位させる様にしてい
るため、駆動装置を小型に構成することができ
る。しかしながら、副反射鏡2aを偏位させる
と、所望のビーム偏向方向に対して収差が生じ
て、利得の低下やサイドロープレベルの上昇等の
特性劣化が発生するという欠点があつた。
次に、第3図において、1は点F1を焦点とす
る回転放物面鏡より成る主反射鏡、2aは各点
F0,F1を焦点とする回転双曲面鏡、2b,2c
は各ビーム方向に対応して偏位された状態の副反
射鏡、3は一次放射器である。なお、交差偏波消
去条件を満足する場合には、副反射鏡2aは焦点
F0から見ると凹面鏡となる。第3図に示す様な
構成のアンテナ装置では、一次放射器3を副反射
鏡2aに対して、通常のオフセツトカセグレンア
ンテナの反対側に配置する構成により、ビーム偏
向による収差の発生や交差値偏波成分の発生を小
さくすることができる利点がある。しかしなが
ら、この様に構成された場合、副反射鏡2aは主
反射鏡1とほぼ同程度の大きさを持つため、上記
第2図に示す様に、比較的に小さい副反射鏡2a
を駆動することによるビーム偏向の場合と比べ
て、副反射鏡2aの駆動装置は余り小型化するこ
とができないという欠点があつた。
〔発明の概要〕
第1の発明は、上記の様な従来のもの欠点を改
善する目的でなされたもので、非回転対称な主反
射鏡と副反射鏡及び一次放射器によつて構成され
るアンテナ装置において、一次放射器を副反射鏡
の前面側に配置し、この副反射鏡と一次放射器と
の間に平面状の反射面を介在させ、この反射面を
偏位可能に構成することより、アンテナ装置の駆
動装置を小型化し、かつビーム偏向性能の劣化を
小さくすることができるアンテナ装置を提供する
ものである。
第2の発明は、第1の発明において反射面とと
もに一次放射器を偏位可能に構成したものであ
る。
第3の発明は、前記反射面を周波数選択鏡面で
構成し、副反射鏡の焦点の近傍に複数個の第二の
一次放射器を配置することにより、マルチビーム
を形成しつつ、アンテナ装置の駆動装置を小型化
し、かつビーム偏向性能の劣化を小さくすること
ができるアンテナ装置を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、第1の発明の実施例を図について説明す
る。第4図は第1の発明の一実施例であるアンテ
ナ装置を示す概略構成図である。図において、1
は点F1を焦点とする回転放物面の一部からなる
オフセツトパラボラより成る主反射鏡、2は各点
F0,F1を焦点とする回転双曲面の一部からなる
双曲面鏡より成る副反射鏡、4は平面状の反射面
を成す平面鏡、3は平面鏡4によつて焦点F0
鏡像関係の位置にある点Fに配置された一次放射
器、7は一次放射器3と接続された送受信機であ
る。そして、第4図に示すアンテナ装置は、一次
放射器3を副反射鏡2の前面側に配置したフロン
トフイードオフセツトカセグレンアンテナ
(FFOC)に形成されている。
第5図は、第4図のアンテナ装置における動作
を説明するための概略構成図である。図に示す様
に、主反射鏡1、副反射鏡2及び一次放射器3は
それぞれ固定されており、平面鏡4aは各ビーム
方向に対応して偏位されて、各平面鏡4b,4c
に示す状態に偏位される様に構成されている。し
たがつて、正面から入射した電磁波は、主反射鏡
1、副反射鏡2を経て、平面鏡4aで反射された
後に、点Fに配置された一次放射器3で受信され
る。同様に、上方、下方よりそれぞれ入射した電
磁波は、主反射鏡1、副反射鏡2を経て、各々が
偏位された各平面鏡4b,4cで反射された後、
点Fに配置された一次放射器3で受信される。上
述した様に、この発明によるアンテナ装置では、
上記第3図に示すアンテナ装置における鏡面系に
平面鏡4を付加した構成を有するので、第3図に
示すアンテナ装置の様に、大きな副反射鏡2aを
駆動する代わりに、第5図に示す様な小さな平面
鏡4aを駆動させれば良いから、簡単な駆動装置
でビーム方向の偏向ができ、かつこのビーム方向
の偏向時に発生する収差を小さくすることが可能
となる。
第6図は、第2の発明の実施例であるアンテナ
装置の動作を説明するための概略構成図である。
第6図に示すアンテナ装置では、主反射鏡1、副
反射鏡2及び一次放射器3aは、上記第4図に示
すアンテナ装置の構成と一致させてある。第6図
に示す様に、入射した電磁波は、主反射鏡1、副
反射鏡2を経た後に焦点F0に向かうものとし、
この焦点F0の近傍の点をF0′とし、焦点F0から副
反射鏡2の周辺を見込む円錐の中心軸方向に平行
な直線をlとする。また、副反射鏡2とその焦点
F0との間に介在された平面状の反射面を金属板
(平面鏡)4aにて構成し、この金属板4aによ
つて焦点F0の鏡像関係の位置を点Fとし、この
点Fを位相中心とする様に一次放射器3aが配置
されているものとする。各点F,F0′を結んだ線
分の中心を通りベクトルFF0′に直交する面と、
上記直線lが交わる点をPとする。そして、ベト
ルFPと一次放射器3aのホーン軸とが一致する
様に、この一次放射器3aを点Fの回りに3bで
示す状態の一次放射器の位置まで回転する。第6
図に示す様なアンテナ装置では、上記第5図に示
すアンテナ装置において、一次放射器3を固定
し、平面鏡4aのみを駆動してビーム方向の偏向
を行う場合と比較して、一次放射器3aから放射
された電磁波が平面鏡を成す金属板4aに対して
有効に照射されるので、スピルオーバーによる利
得の低下を小さくできる利点がある。
第7図は、第3の発明の一実施例であるアンテ
ナ装置を示す概略構成図である。第7図に示すア
ンテナ装置では、主反射鏡1、副反射鏡2及び一
次放射器3aは、上記第6図に示すアンテナ装置
の構成と一致させてある。第7図に示すアンテナ
装置においては、焦点F0の近傍に複数個の一次
放射器6a〜6dを配置し、反射面としては、各
一次放射器6a〜6dの周波数帯の電波に対して
透過し、かつ点Fに置かれた一次放射器3a周波
数帯の電波に対して反射する周波数選択鏡面5a
に構成してある。第7図に示す様なアンテナ装置
は、例えば衛星搭載用として用いる場合に、主反
射鏡1、副反射鏡2及び複数個の一次放射器6a
〜6dによつてマルチビームアンテナを構成し、
主反射面鏡1、副反射面鏡2、周波数選択鏡面5
a及び一次放射器3aによつて、地上からのトラ
ツキング信号を受信して衛星の姿勢制御を行う様
にすることができる。図中、5bは周波数選択鏡
面5aの偏位された状態を、また、3bは一次放
射器を回転させた状態を示す。
第8図は、第3の発明の他の実施例であるアン
テナ装置を示す概略構成図である。第8図に示す
アンテナ装置では、主反射鏡1、副反射鏡2及び
反射面としての周波数選択鏡面5は、上記第7図
に示すアンテナ装置の構成と一致させてある。第
8図に示すアンテナ装置においては、焦点F0
近傍に周波数帯f1とする複数個の一次放射器6a
〜6cを配置し、さらに、点Fの近傍に周波数帯
f2とする複数個の一次放射器3a〜3dを配置す
ることにより、2組のマルチビームアンテナを構
成している。また、平面状の反射面としては、周
波数帯f1に対しては透過し、周波数帯f2に対して
は反射する周波数選択鏡面5に構成してある。
第8図に示す様なアンテナ装置は、例えば衛星
搭載用として用いる場合に、周波数帯f2を周波数
帯f1よりも高い周波数帯を選ぶことにより、周波
数帯f1の各一次放射器6a〜6cによつて地上の
広い範囲をカバーするゾーンビームを構成し、周
波数帯f2の各一次放射器3a〜3bによつて通信
量の大きな狭い範囲をカバーするスポツトビーム
を構成することができる。さらに、衛星の姿勢変
動に対して、平面状の反射面を成す周波数選択鏡
面5を偏位してスポツトビーム方向を調整するこ
とができる。
なお、上記実施例では、主反射鏡1が回転放物
面の一部からなるオフセツトパラボラ、副反射鏡
2が回転双曲面の一部からなる双曲面鏡の場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限定される
ことなく、鏡面修正した場合について適用しても
良い。
〔発明の効果〕
第1の発明は以上説明した様に、非回転対称な
主反射鏡と副反射鏡及び一次放射器によつて構成
されるアンテナ装置において、一次放射器を副反
射鏡の前面側に配置し、この副反射鏡と一次放射
器との間に平面状の反射面を介在させ、この反斜
面を偏位可能に構成したので、アンテナ装置の駆
動装置を小型で簡単に構成できると共に、容易に
ビーム方向の調整を行うことができ、また、ビー
ム方向の偏向時に、収差や利得の低下を少なくし
て、ビーム偏向性能の劣化を小さくすることがで
きるという優れた効果を奏するものである。
また、第2の発明は、前記反射面及び一次放射
器を偏位可能に構成したので、第1の発明と同様
な効果を有すると共にスピルオーバーによる利得
の低下を小さくできる。
また、第3の発明は、前記反射面を周波数選択
鏡で構成し、副反射鏡の焦点の近傍に複数個の第
二の一次放射器を配置したので、マルチビームを
形成しつつ、アンテナ装置と駆動装置を小型で簡
単に構成できると共に、容易にビーム方向の調整
を行うことができ、また、ビーム偏向性能の劣化
を小さくすることができる優れた効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の放射ビーム方向を調整できるア
ンテナ装置を示す概略構成図、第2図及び第3図
は、それぞれ従来の副反射鏡を駆動して放射ビー
ム方向を調整できるアンテナ装置として、オフセ
ツトカセグレンアンテナの動作を説明するための
概略構成図、第4図は第1の発明の一実施例であ
るアンテナ装置を示す概略構成図、第5図は、第
4図のアンテナ装置における動作を説明するため
の概略構成図、第6図は第2の発明の一実施例で
あるアンテナ装置を示す概略構成図、第7図は第
3の発明の一実施例であるアンテナ装置を示す概
略構成図、第8図は第3の発明の他の実施例であ
るアンテナ装置を示す概略構成図である。 図において、A……アンテナ装置、M1……E
1駆動装置、M2……Az駆動装置、1……主反
射鏡、2,2a〜2c……副反射鏡、3,3a〜
3d6a〜6d……一次放射器、4,4a〜4c
……平面鏡(金属板)、5,5a,5b……周波
数選択鏡面、7……送受信機である。なお、各図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非回転対称な主反射鏡と副反射鏡及び一次放
    射器によつて構成されるアンテナ装置において、
    前記一次放射器を前記副反射鏡の前面側に配置
    し、この副反射鏡の焦点をF0とした場合に、前
    記副反射鏡と前記焦点F0との間に平面状の反射
    面を介在させ、この反射面によつて前記焦点F0
    と鏡像関係の位置を点Fとし、この点Fの近傍に
    前記一次放射器を配置して、前記反射面を偏位可
    能に構成したことを特徴とするアンテナ装置。 2 前記焦点F0の近傍の点をF0′とし、前記各点
    F、F0′を結んだ線分の中心を通り、ベクトル
    FF0′に直交する面と前記反射面とが一致する様
    に前記反射面を偏位する様にしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のアンテナ装置。 3 非回転対称な主反射鏡と副反射鏡及び一次放
    射器によつて構成されるアンテナ装置において、
    前記一次放射器を前記副反射鏡の前面側に配置
    し、この副反射鏡の焦点をF0とした場合に、前
    記副反射鏡と前記焦点F0との間に平面状の反射
    面を介在させ、この反射面によつて前記焦点F0
    と鏡像関係の位置を点Fとし、この点Fの近傍に
    前記一次放射器を配置し、前記反射面及び一次放
    射器を偏位可能に構成し、前記焦点F0の近傍の
    点をF0′とし、前記一次放射器は、前記点F0′を通
    り、前記焦点F0から前記副反射鏡の周辺を見込
    む円錐の中心軸方向に平行な直線が、前記ベクト
    ルFF0′に直交する面と交わる点をPとし、ベク
    トルFPと前記一次放射器のホーン軸とが一致す
    るように、前記一次放射器を点Fの回りに回転す
    る様にしたことを特徴とするアンテナ装置。 4 非回転対称な主反射鏡と副反射鏡及び第一の
    一次放射器によつて構成されるアンテナ装置にお
    いて、前記第一の一次放射器を前記副反射鏡の前
    面側に配置し、この副反射鏡の焦点をF0とした
    場合に、前記焦点F0の近傍に副数個の第二の一
    次放射器を配置し、前記副反射鏡と前記焦点F0
    との間に、前記各第二の一次放射器の周波数帯の
    電波に対して透過し、かつ前記第一の一次放射器
    の周波数帯の電波に対して反射する周波数選択鏡
    面で構成された平面状の反射面を介在させ、この
    反射面によつて前記焦点F0と鏡像関係の位置を
    点Fとし、この点Fの近傍に前記第一の一次放射
    器を配置し、前記反射面を偏位可能に構成したこ
    とを特徴とするアンテナ装置。
JP14026084A 1984-07-06 1984-07-06 アンテナ装置 Granted JPS6120404A (ja)

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JPS6120404A JPS6120404A (ja) 1986-01-29
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EP2584650B1 (en) * 2011-10-17 2017-05-24 MacDonald, Dettwiler and Associates Corporation Wide scan steerable antenna with no key-hole

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JPS4844816A (ja) * 1971-10-07 1973-06-27

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