JPH0582120U - 多周波数帯共用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 互いに異なる複数の周波数帯の共用において
各周波数帯で最適な放射特性を得るとともに、構成を簡
単にする。 【構成】 主反射鏡１を周波数選択鏡面により構成し、
一次放射器２より放射される電磁波を反射する主反射鏡
１の反射面に対する背面に放射素子３をアレー配列する
ことにより放射部４を構成する。 【効果】 共用する個々の周波数帯での放射特性の最適
化を可能にし、一次放射器における周波数帯の分合波を
不要にすることにより構成を簡単化する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、互いに異なる複数の周波数帯について占有するアンテナ開口は共 用して各周波数帯に対して所望の放射特性を得る多周波数帯共用アンテナ装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図６は２つの周波数帯を共用する従来の多周波数帯共用アンテナ装置を示す図 であり、図において１は回転放物面の一部を反射鏡とした主反射鏡、２は主反射 鏡１の焦点近傍に配置した一次放射器、１２は一次放射器２に接続されたダイプ レクサである。

【０００３】 次に動作について説明する。限られた空間において互いに異なる複数の周波数 帯を通信用あるいは観測用に用いる場合には、占有するアンテナ開口は共用して 、各周波数帯に対して所望の放射特性を得る必要がある。ここでは従来の多周波 数帯共用アンテナ装置において周波数帯ｆ１及びｆ２を共用し、送信用に用いた 場合を説明する。

【０００４】 ダイプレクサ１２は入力された周波数帯ｆ１及びｆ２の２つの入力信号を合波 し、一次放射器２に給電する。入力信号は主反射鏡１の焦点あるいはその近傍に 設置した一次放射器２より主反射鏡１を介して電磁波として空間に放射される。 この時、多周波数帯共用アンテナ装置としての利得及びビーム幅等の放射特性は 主反射鏡１と一次放射器２の諸元により決まり、その放射特性は周波数に依存す る。従って、周波数帯ｆ１及びｆ２に対して個々に最適な諸元とすることができ ないため、最適な放射特性を得ることはできない。また、周波数ｆ１及びｆ２が ２倍以上離れている場合には、ダイプレクサ１２において高周波数帯に高次モー ドが発生し放射特性が劣化する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の多周波数共用アンテナ装置は以上のように構成されているので、互いに 異なる複数の周波数帯を共用する場合、各周波数帯に対して主反射鏡１及び一次 放射器２での最適な諸元が設定できないため放射特性の最適化ができない、また 、分合波するためのダイプレクサ１２による放射特性の劣化が生じるなどの問題 点があった。

【０００６】 この考案は、上記のような課題を解消するためになされたもので、互いに異な る複数の周波数帯で占有するアンテナ開口を共用する場合に個々の周波数帯にお いて放射特性の最適な設定を可能にするとともに、給電回路における周波数帯の 分合波を不要にし、放射特性の劣化を無くすことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる多周波数帯共用アンテナ装置においては、主反射鏡を周波数 選択鏡面により構成し、一次放射器より放射される電磁波を反射する主反射鏡の 反射面の背面にアレー配列した放射部を設けたものである。

【０００８】 また、上記放射部を構成する放射素子を主反射鏡を構成する曲面に平行な曲面 上またはその近傍に配列し、誘電体層を介して主反射鏡と放射部とを一体形成し たものである。

【０００９】 また、上記放射素子を金属層により囲まれたスロットとし、放射素子を主反射 鏡を構成する曲面上にアレー配列することにより、放射部が主反射鏡の反射面を 兼ねる構成としたものである。

【００１０】

【作用】

この考案における多周波数帯共用アンテナ装置は、主反射鏡を周波数選択鏡面 により構成し、一次放射器より放射される電磁波を反射する主反射鏡の反射面の 背面にアレー配列した放射部を設けることにより、各周波数帯で占有するアンテ ナ開口は共用して、個々の周波数帯で放射特性が最適化できる。また、一次放射 器における周波数帯の分合波が不要になり放射特性の劣化が無くなり、構成が簡 単となる。

【００１１】 また、上記放射素子を主反射鏡を構成する曲面に平行な曲面上またはその近傍 に配列し、誘電体層を介して主反射鏡と放射部とを一体成形することにより、構 成が簡単になるとともに、小型となる。

【００１２】 また、上記放射素子を金属層に囲まれたスロットとし、放射素子を主反射鏡を 構成する曲面上にアレー配列することにより、放射部が主反射鏡の反射面を兼ね る構成とすることで、周波数選択鏡面が不要になり、構成が簡単となる。

【００１３】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の実施例１を図について説明する。図１はこの考案におけるア ンテナ装置の概略構成を示す図、図２は周波数選択鏡面の構成を示す図である。 図において、１は回転放物面の一部を周波数選択鏡面により構成した主反射鏡、 ２は主反射鏡１の焦点または近傍に配置した一次放射器、３はマイクロストリッ プ、スロット等の放射素子、４は放射素子３をアレー配列することにより構成さ れた放射部、５は放射素子３に接続された電力分配回路、６は周波数帯ｆ１の行 路、７は周波数帯ｆ２の行路、８は誘電体層、９は誘電体層８上に配列された金 属リングである。

【００１４】 次に動作について説明する。限られた空間において互いに異なる複数の周波数 帯を通信用あるいは観測用に用いる場合には、占有するアンテナ開口は共用して 、各周波数帯に対して所望の放射特性を得る必要がある。ここでは本考案におけ る多周波数帯共用アンテナ装置において、周波数帯ｆ１及びｆ２を共用し、送信 用に用いた場合を説明する。

【００１５】 周波数選択鏡面は、金属リング９を誘電体層８上に配列するにより構成される 。金属リング９の円周長とほぼ等しい波長の電磁波が入射した場合、上記金属リ ング９と共振して電磁波はほぼ全反射される。一方、共振周波数から離れた周波 数帯が入射された場合は、金属リング９ではほとんど反射されず誘電体層８を透 過する。

【００１６】 この金属リング９の共振周波数をｆ１とした上記周波数選択鏡面により主反射 鏡１を構成する。入力された周波数帯ｆ１の信号は一次放射器２より電磁波とし て空間に放射され、主反射鏡１で全反射して所望の放射特性で放射される。この 時、放射特性は主反射鏡１と一次放射器２の諸元により決まり、周波数帯ｆ１に 対して最適な諸元を決定することにより最適化できる。

【００１７】 また、周波数帯ｆ２の信号は電力分配回路５に入力され、所望の励振振幅位相 で放射素子３を励振して空間に放射される。周波数帯ｆ２の電磁波は周波数選択 板で反射されることなく透過するので、アンテナ開口を共用しているにもかかわ らず主反射鏡１の影響を受けない。従って、放射部４による放射特性は周波数帯 ｆ２に対して最適な各放射素子３の配列及び励振振幅位相により最適化できる。 従って、１つの占有アンテナ開口でｆ１及びｆ２の２つの周波数帯に対して最適 な放射特性を得ることができる。また、一次放射器２における周波数帯の分合波 も不要となり、一次放射器２の構成は簡単になり、ダイプレクサによる放射特性 の劣化も生じない。

【００１８】 上記実施例１では周波数選択鏡面に金属リングを用いたが、周囲を金属層で囲 まれた穴を配列した場合、穴の周長とほぼ等しい波長の電磁波が入射した場合に 、穴で共振して電磁波はほとんど反射されず誘電体層８を透過する。従って、周 波数選択鏡面を構成する周囲を金属層で囲まれた穴の共振周波数をｆ２とするこ とにより同様の効果がある。

【００１９】 また、副反射鏡を設けて２枚以上の反射鏡により構成した場合にも主反射鏡１ のみを周波数選択鏡面により構成することで同様の効果がある。

【００２０】 実施例２． 図３はこの考案の実施例２を示す図である。図において、１〜８は実施例１と 同様のものである。

【００２１】 実施例１においては放射素子３を平面上に構成した場合について説明したが、 放射素子３を主反射鏡１の反射面を構成する曲面に平行に配列することにより多 周波数帯共用アンテナ装置の占める体積は小さくなる。また、誘電体層８の両面 に金属リング９及び放射素子３を構成することにより、主反射鏡１と放射部４を 一体形成できる。

【００２２】 実施例３． 図４はこの考案の実施例３を示す図、図５は放射部の構成を示す図である。ま た図において、１〜８は実施例１と同様のもの、１０は金属層、１１はスロット を示す。

【００２３】 実施例１及び２においては周波数選択鏡面により構成した主反射鏡１の背面に 放射部４を設けたが、放射素子３を周囲を金属層１０により囲まれた環状あるい は矩形のスロット１１とし、主反射鏡１の反射面を構成する曲面上に配列し、放 射部４により主反射鏡１の反射面を構成する。スロット１１の共振周波数をｆ１ に対して共振しないように設定すれば、一次放射器２より放射された周波数帯ｆ １の電磁波は反射される。従って、主反射鏡１を周波数選択鏡面により構成する ことなく上記実施例１及び２と同様の効果がある。

【００２４】

【考案の効果】

この考案における多周波数帯共用アンテナ装置は、主反射鏡を周波数選択鏡面 により構成し、一次放射器より放射される電磁波を反射する主反射鏡の反射面の 背面に放射素子をアレー配列した放射部を設けることにより、各周波数帯で占有 するアンテナ開口は共用して、個々の周波数帯で放射特性が最適化できる。また 、一次放射器における周波数帯の分合波が不要になり、放射特性の劣化がなくな り、構成は簡単になる効果がある。

【００２５】 また、上記放射素子を主反射鏡を構成する曲面に平行な曲面上またはその近傍 に配列し、誘電体層を介して主反射鏡と放射部とを一体形成することにより構成 が簡単になるとともに、小型になる効果がある。

【００２６】 また、上記放射素子を金属層で周囲を囲まれたスロットとし、放射素子を主反 射鏡を構成する曲面上にアレー配列することにより、放射部が主反射鏡の反射面 を兼ねる構成とすることで、周波数選択鏡面が不要になり、構成が簡単になる効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１を示す概略構成図である。

【図２】周波数選択鏡面を示す図である。

【図３】この考案の実施例２を示す概略構成図である。

【図４】この考案の実施例３を示す概略構成図である。

【図５】実施例３における放射部の構成を示す図であ
る。

【図６】従来のアンテナ装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 主反射鏡 ２ 一次放射器 ３ 放射素子 ４ 放射部 ５ 電力分配回路 ６ 周波数ｆ１の行路 ７ 周波数ｆ２の行路 ８ 誘電体層 ９ 金属リング １０ 金属層 １１ スロット １２ ダイプレクサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主反射鏡を含む１枚以上の反射鏡と、一
   次放射器と、複数個の放射素子をアレー配列した放射部
   より構成される多周波数帯共用アンテナ装置において、
   上記主反射鏡を周波数選択鏡面により構成し、上記一次
   放射器より放射される電磁波を反射する主反射鏡の反射
   面の背面に上記放射部を設けたことを特徴とする多周波
   数帯共用アンテナ装置。