JPH061851B2 - オフセツトアンテナ - Google Patents
オフセツトアンテナInfo
- Publication number
- JPH061851B2 JPH061851B2 JP20431687A JP20431687A JPH061851B2 JP H061851 B2 JPH061851 B2 JP H061851B2 JP 20431687 A JP20431687 A JP 20431687A JP 20431687 A JP20431687 A JP 20431687A JP H061851 B2 JPH061851 B2 JP H061851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- side plate
- plane
- cone
- primary radiator
- reflecting mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主としてマイクロ波帯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
く言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良に
関するものである。
等に用いる開口面アンテナに関するもので，さらに詳し
く言えば円形開口を有するオフセットアンテナの改良に
関するものである。
第４図は例えば実公昭５９−２７６０９号公報に示され
た従来のオフセットアンテナを示す側面図、第５図は正
面図、第６図は部分斜視図であり、図において(1)はＦ
を焦点としＡＡを回転軸とする回転放物面を前記回転軸
ＡＡとなる角度をなす平面Ｐで切断して得られる反射
鏡，(2)は例えば円錐ホーンの一次放射器で，この一次
放射器(2)の放射電波位相中心は反射鏡(1)の焦点Ｆと一
致している。(3)は反射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側
板、(4)は側板(3)の一部を切り取って構成される穴，
(5)は一次放射器(2)と側板(3)の穴(4)を覆う箱体，(6)
は側板(3)の一次放射器(2)の側の開口を覆う誘電体板の
レドーム，(7)は一次放射器(2)から放射される電波の伝
送路，(8)は穴(4)のエツジである。
た従来のオフセットアンテナを示す側面図、第５図は正
面図、第６図は部分斜視図であり、図において(1)はＦ
を焦点としＡＡを回転軸とする回転放物面を前記回転軸
ＡＡとなる角度をなす平面Ｐで切断して得られる反射
鏡，(2)は例えば円錐ホーンの一次放射器で，この一次
放射器(2)の放射電波位相中心は反射鏡(1)の焦点Ｆと一
致している。(3)は反射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側
板、(4)は側板(3)の一部を切り取って構成される穴，
(5)は一次放射器(2)と側板(3)の穴(4)を覆う箱体，(6)
は側板(3)の一次放射器(2)の側の開口を覆う誘電体板の
レドーム，(7)は一次放射器(2)から放射される電波の伝
送路，(8)は穴(4)のエツジである。
従来のオフセットアンテナは上記の様に構成され、これ
を送信アンテナとして考えた場合，一次放射器(2)より
放射される電波は伝送路(7)の通り，前記一次放射器(2)
の放射電波位相中心、すなわち焦点Ｆを中心とする球面
波として放射され，反射鏡(1)で反射して平面波となり
アンテナの前方に鋭いビームを形成する。この一次放射
器(2)の開口に雨滴や雪が付着すると，一次放射器(2)か
ら放射される電波の振巾分布と位相分布が変化するた
め，本来の鋭いビームが劣化したり、不要な方向への電
波が放射されるので，レドーム(6)は反射鏡(1)，側板
(3)，箱体(5)とともに密閉構造をなし，この内部に雨や
雪が侵入して一次放射器(2)に付着することを防いでい
る。さらに一次放射器(2)から反射鏡(1)を経てアンテナ
前方に至る伝送路(7)の途上で電波がブロツクされるこ
とのないように側板(3)の穴(4)は配置されており，レド
ーム(6)も電波が通過する際の反射を極力少なくするた
めに波形と比べて十分薄い誘電体の薄膜を使用してい
る。
を送信アンテナとして考えた場合，一次放射器(2)より
放射される電波は伝送路(7)の通り，前記一次放射器(2)
の放射電波位相中心、すなわち焦点Ｆを中心とする球面
波として放射され，反射鏡(1)で反射して平面波となり
アンテナの前方に鋭いビームを形成する。この一次放射
器(2)の開口に雨滴や雪が付着すると，一次放射器(2)か
ら放射される電波の振巾分布と位相分布が変化するた
め，本来の鋭いビームが劣化したり、不要な方向への電
波が放射されるので，レドーム(6)は反射鏡(1)，側板
(3)，箱体(5)とともに密閉構造をなし，この内部に雨や
雪が侵入して一次放射器(2)に付着することを防いでい
る。さらに一次放射器(2)から反射鏡(1)を経てアンテナ
前方に至る伝送路(7)の途上で電波がブロツクされるこ
とのないように側板(3)の穴(4)は配置されており，レド
ーム(6)も電波が通過する際の反射を極力少なくするた
めに波形と比べて十分薄い誘電体の薄膜を使用してい
る。
上記の様な留意によりオフセットアンテナは，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高密度通
信や衛星通信に利用されている。
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高密度通
信や衛星通信に利用されている。
しかるに、上記従来のオフセットアンテナにおいて必要
とされる側板(3)の穴(4)に関して、電気的特性および機
械的強度上２〜３の考慮すべき点がある。
とされる側板(3)の穴(4)に関して、電気的特性および機
械的強度上２〜３の考慮すべき点がある。
まず電気的特性では、穴(4)を幾何光学的に考えた場合
にはその形状は焦点Ｆを頂点とし反射鏡(1)の周囲を導
線とする円錐と側板(3)との相貫線とすればよい訳だ
が、実際には波長が数cmの電波であるためこの電波がな
す円錐は波動的な拡がりを有しているから，穴(4)は上
記相貫線より大きくなくてはならない。特に一次放射器
(2)の近傍では十分大きくする必要があり、実用にあた
つては第６図に示すように穴(4)は箱体(5)と同等の大き
さとするのが通常である。さらに穴(4)は側板(3)との間
にエッジ(8)を形成し，アンテナとしては不可避的なエ
ッジすなわち反射鏡(1)の外周の他にエッジ(8)を有する
ことになり，エツジ回折あるいはエッジ散乱によつてサ
イドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収体の装着
などが必要になる。
にはその形状は焦点Ｆを頂点とし反射鏡(1)の周囲を導
線とする円錐と側板(3)との相貫線とすればよい訳だ
が、実際には波長が数cmの電波であるためこの電波がな
す円錐は波動的な拡がりを有しているから，穴(4)は上
記相貫線より大きくなくてはならない。特に一次放射器
(2)の近傍では十分大きくする必要があり、実用にあた
つては第６図に示すように穴(4)は箱体(5)と同等の大き
さとするのが通常である。さらに穴(4)は側板(3)との間
にエッジ(8)を形成し，アンテナとしては不可避的なエ
ッジすなわち反射鏡(1)の外周の他にエッジ(8)を有する
ことになり，エツジ回折あるいはエッジ散乱によつてサ
イドローブ特性の劣化が増大するので電波吸収体の装着
などが必要になる。
つぎに機械的強度の面では、側板(3)の円筒シェルとし
ての連続性を穴(4)が分断し、さらに側板(3)と箱体(5)
の接合される箇所はシェルとしての曲率とその方向が急
変するから、ここに面外曲げモーメントが発生するので
板厚を厚くしたり，補強を加えるなどの処理が必要であ
る。またアンテナに台風など強風が作用する際，箱体
(5)は風の流線を乱し風荷重を増加させるので，乱れを
少なくするよう風洞実験などにより影響の少ない形状を
模索し，その結果に基づき各部の強度を向上させる必要
がある。
ての連続性を穴(4)が分断し、さらに側板(3)と箱体(5)
の接合される箇所はシェルとしての曲率とその方向が急
変するから、ここに面外曲げモーメントが発生するので
板厚を厚くしたり，補強を加えるなどの処理が必要であ
る。またアンテナに台風など強風が作用する際，箱体
(5)は風の流線を乱し風荷重を増加させるので，乱れを
少なくするよう風洞実験などにより影響の少ない形状を
模索し，その結果に基づき各部の強度を向上させる必要
がある。
しかし，これらはオフセットアンテナとしての本質的な
問題点ではなく，いずれもオフセットアンテナ本来の電
気・機械的特性の劣化を防ぐためになされるものである
が，その改善は電波吸収体の使用，板厚の増加など製作
費の増大と、穴の形状や電波吸収体の装着位置、箱体の
形状選定など実験的要素の大なる開発手順を招き，結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた。
問題点ではなく，いずれもオフセットアンテナ本来の電
気・機械的特性の劣化を防ぐためになされるものである
が，その改善は電波吸収体の使用，板厚の増加など製作
費の増大と、穴の形状や電波吸収体の装着位置、箱体の
形状選定など実験的要素の大なる開発手順を招き，結果
として安価かつ特性良好なオフセットアンテナの実現を
困難にしていた。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で，上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテ
ナを得ることを目的としている。
で，上記の特性劣化要因のない安価なオフセットアンテ
ナを得ることを目的としている。
この発明に係るオフセットアンテナは側板の内面形状
を、反射鏡の外周を導線とし反射鏡の回転軸を含む面内
に頂点を有し反射鏡と所定の関係をなす錐体とし、この
錐体すなわち側板内に一次放射器を包含するものであ
る。
を、反射鏡の外周を導線とし反射鏡の回転軸を含む面内
に頂点を有し反射鏡と所定の関係をなす錐体とし、この
錐体すなわち側板内に一次放射器を包含するものであ
る。
この発明においては、側板が一次放射器から放射される
電波がなす円錐を分断あるいはブロッキングすることな
く伝送路を覆うことができるから、側板に電波を通過さ
せる穴が不要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性
劣化や穴周辺の機械的強度の劣化がない。さらに一次放
射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから，オ
フセットアンテナを構成する部品の数を少なくする。
電波がなす円錐を分断あるいはブロッキングすることな
く伝送路を覆うことができるから、側板に電波を通過さ
せる穴が不要で穴のエッジに起因するサイドローブ特性
劣化や穴周辺の機械的強度の劣化がない。さらに一次放
射器と穴を覆う箱体をこの発明の側板は兼ねるから，オ
フセットアンテナを構成する部品の数を少なくする。
第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、第２図は正
面図であり，図において(1)は反射鏡、(2)は一次放射
器，(6)はレドーム，(7)は伝送路でこれらは上記従来装
置と同じである。(9)は側板で，反射鏡(1)の対称面つま
り反射鏡(1)の外周がなす面に垂直すなわち平面Ｐに垂
直で回転軸ＡＡが含む平面Ｑ上（第１図においては紙面
に平行で焦点Ｆを含む平面上）に頂点Ｔを有し，反射鏡
(1)の外周を導線にもつ錐体を内面形状としたものであ
り、この錐体内すなわち側板(9)の内部に一次放射器(2)
が包含されるように錐体の平面Ｑ上における回転軸ＡＡ
側の母線と回転軸ＡＡがなす角度θを定め，かつこの角
度θと、錐体の平面Ｑ上における頂角２α（半頂角α）
と、平面Ｐが回軸ＡＡとなす角度とが次の関係を満足
するようにしたものである。
面図であり，図において(1)は反射鏡、(2)は一次放射
器，(6)はレドーム，(7)は伝送路でこれらは上記従来装
置と同じである。(9)は側板で，反射鏡(1)の対称面つま
り反射鏡(1)の外周がなす面に垂直すなわち平面Ｐに垂
直で回転軸ＡＡが含む平面Ｑ上（第１図においては紙面
に平行で焦点Ｆを含む平面上）に頂点Ｔを有し，反射鏡
(1)の外周を導線にもつ錐体を内面形状としたものであ
り、この錐体内すなわち側板(9)の内部に一次放射器(2)
が包含されるように錐体の平面Ｑ上における回転軸ＡＡ
側の母線と回転軸ＡＡがなす角度θを定め，かつこの角
度θと、錐体の平面Ｑ上における頂角２α（半頂角α）
と、平面Ｐが回軸ＡＡとなす角度とが次の関係を満足
するようにしたものである。
平面Ｑ上の点をＴを頂点とし主反射鏡(1)の外周（楕
円）を導線とする錐体は楕円錐であって一般に回転対称
ではないが、角度θ，α，φが式(1)の関係を満たすと
き、この楕円錐は回転対称な円錐になる。即ち半頂角α
の円錐が平面Ｐ上に作る楕円、つまり側板(9)の主反射
鏡(1)の側の外周と、主反射鏡(1)の外周（楕円）とを一
致させることができる。
円）を導線とする錐体は楕円錐であって一般に回転対称
ではないが、角度θ，α，φが式(1)の関係を満たすと
き、この楕円錐は回転対称な円錐になる。即ち半頂角α
の円錐が平面Ｐ上に作る楕円、つまり側板(9)の主反射
鏡(1)の側の外周と、主反射鏡(1)の外周（楕円）とを一
致させることができる。
上記のように構成されたオフセットアンテナにおいて，
一次放射器(2)から反射鏡(1)へ放射される電波は従来装
置と同様に伝送路(7)を伝搬しアンテナ前方に鋭いビー
ムを形成するが，この電波がなす円錐は側板(9)に包含
されており，従来装置に存在した穴や穴によるエッジは
不要であり，側板(9)が伝送路(7)を分断あるいはブロッ
キングすることがない。つまり電気特性の劣化要因のエ
ッジはアンテナとしての不可避的なエッジすなわち反射
鏡(1)の外周のみであり，電波の波動的なふるまいによ
るサイドローブ劣化は最小限のものになる。
一次放射器(2)から反射鏡(1)へ放射される電波は従来装
置と同様に伝送路(7)を伝搬しアンテナ前方に鋭いビー
ムを形成するが，この電波がなす円錐は側板(9)に包含
されており，従来装置に存在した穴や穴によるエッジは
不要であり，側板(9)が伝送路(7)を分断あるいはブロッ
キングすることがない。つまり電気特性の劣化要因のエ
ッジはアンテナとしての不可避的なエッジすなわち反射
鏡(1)の外周のみであり，電波の波動的なふるまいによ
るサイドローブ劣化は最小限のものになる。
また機械的には，この側板(9)は円錐シエルになり，従
来装置の側板(3)の円筒シェルと同じガウス曲率０のシ
ェルであるから強度上の性状はほぼ同じであるが，従来
装置と異なり穴がないからシェルの連続性が保たれ，シ
ェルの強度を最大限に発揮でき補強措置は不要である。
そして従来装置の箱体(5)をこの発明の側板(9)は兼ねる
から，箱体(5)が不要であって部品点数が減少するとと
もに風の流線は円滑なものになり風荷重も増加しない。
来装置の側板(3)の円筒シェルと同じガウス曲率０のシ
ェルであるから強度上の性状はほぼ同じであるが，従来
装置と異なり穴がないからシェルの連続性が保たれ，シ
ェルの強度を最大限に発揮でき補強措置は不要である。
そして従来装置の箱体(5)をこの発明の側板(9)は兼ねる
から，箱体(5)が不要であって部品点数が減少するとと
もに風の流線は円滑なものになり風荷重も増加しない。
さらにこの側板(9)は上記で述べたようにガウス曲率０
のシェルであるから展開可能曲面であり，側板(9)を板
金加工で製造できるので極めて安価にオフセットアンテ
ナが構成できるし，板金加工以外の製造方法，例えばガ
ラス繊維強化プラスチックの成形による場合など型を製
造する際にも側板の内面形状が円錐であることか立旋盤
など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(9)を
板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を第
３図に示す。
のシェルであるから展開可能曲面であり，側板(9)を板
金加工で製造できるので極めて安価にオフセットアンテ
ナが構成できるし，板金加工以外の製造方法，例えばガ
ラス繊維強化プラスチックの成形による場合など型を製
造する際にも側板の内面形状が円錐であることか立旋盤
など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(9)を
板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を第
３図に示す。
この発明は以上説明した通り，オフセットアンテナの側
板をある定められた錐体とすることにより，電気的機械
的特性の劣化要因のな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。
板をある定められた錐体とすることにより，電気的機械
的特性の劣化要因のな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。
第１図はこの発明の一実施例を示す側面図，第２図は正
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図、第５図は正面図，第６図は部
分斜視図である。 図において，(1)は反射鏡，(2)は一次放射器，(3)は側
板，(4)は穴，(5)は箱体，(6)はレドーム，(7)は伝送
路，(8)はエッジ，(9)は側板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
面図，第３図は側板の展開図，第４図は従来のオフセッ
トアンテナを示す側面図、第５図は正面図，第６図は部
分斜視図である。 図において，(1)は反射鏡，(2)は一次放射器，(3)は側
板，(4)は穴，(5)は箱体，(6)はレドーム，(7)は伝送
路，(8)はエッジ，(9)は側板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】回転放物面を回転軸となる角度をなす平
面で切断して得られる反射鏡と，反射鏡の外周につけた
側板と，一次放射器と，上記側板の開口側を覆うレドー
ムとからなるオフセットアンテナにおいて、上記反射鏡
の対称面内に頂点を有し上記反射鏡の外周を導線にもつ
錐体を内面形状とする側板を備え，この側板の内部に前
記一次放射器を備えるとともに，前記錐体の前記対称面
上における母線のうち前記回転放物面の回転軸側の母線
が前記回転軸となる角度θ，前記錐体の前記対称面上に
おける半頂角αおよび前記反射鏡を切断する角度が の関係にあることを特徴とするオフセットアンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20431687A JPH061851B2 (ja) | 1987-08-18 | 1987-08-18 | オフセツトアンテナ |
| US07/155,605 US4978967A (en) | 1987-02-13 | 1988-02-12 | Offset antenna |
| FR888801763A FR2611090B1 (fr) | 1987-02-13 | 1988-02-15 | Antenne desaxee, notamment pour radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20431687A JPH061851B2 (ja) | 1987-08-18 | 1987-08-18 | オフセツトアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6447103A JPS6447103A (en) | 1989-02-21 |
| JPH061851B2 true JPH061851B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16488462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20431687A Expired - Lifetime JPH061851B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-08-18 | オフセツトアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061851B2 (ja) |
-
1987
- 1987-08-18 JP JP20431687A patent/JPH061851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6447103A (en) | 1989-02-21 |
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