JPH06504659A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アンテナ装置 本発明は、マイクロウェーブ信号を受信するために使用されることが望ましい、 レンズおよび電磁波を供給するための装置を含む、アンテナ装置に関する。

ルーネベルグレンズ及び適切なフィードを含むアンテナ装置は、例えば米国特許 第４　５３１　１２９号から知られている。そのような装置はマイクロウェーブ 信号を受信するための衛星放送受信装置の一部として用いることができる。しか しそれらはまた送信装置の一部として使用されることも可能である０例えばＧ。

Ｄ、Ｍ、ピーラ−他によって書かれた、■ＲＥ　トランスアクション−アンテナ 及び伝搬、１９５４年７月号９４頁から９８頁にある　［パーチャルソースルー ネベルグレンズ」と言う文献から、パーチャルルーネベルグレンズもまた使用さ れ得る、と言うことが知られている。

ルーネベルグレンズにおける対称性の故に、反射用の表面（反射器）平面はその 中心を通って設けられ、そして電波路はイメージを用いることによってトレース される。そのような反射器に加えて、その位置が実際のフィードソース及び反射 器の方向に依存するパーチャルソースを作ることもできる。

マイクロウェーブ信号を受信するために、放物線状の反射器と放物線状反射器の 焦点に設けられたフィーダホーンとを含むアンテナ装置を用いることも広く知ら れている。

米国特許第４　７４２　３５９号によって、前記フィーダホーンは２つの終端、 それによって第１の終端がフィーダラインにリンクされている、を持つヘリカル アンテナによって置換することができるということは知られている。以下の説明 のためには、前記フィーダラインが前記ヘリカルアンテナの軸に整列されている と言うことが理解されている必要がある。そのようなヘリカルアンテナはエンド ファイヤーヘリカルアンテナ、と呼ばれる形式で製作することができ、そこでは 最大の受信される電力条件下においては、前記第１の終端における信号電力フロ ーの方向が、受信される放射と同じ方向となる。そのようなヘリカルアンテナは またパックファイヤーヘリカルアンテナと呼ばれるようにも製作でき、ここでは 最大の受信される電力条件下においては、前記第１終端における信号電力フロー の方向が、受信される放射と反対方向となる。

前記米国特許においてはアンテナ装置は、反射器と、一対の終端をもつコイル、 前記コイルは前記反射器の焦点に設けられてヘリカルアンテナの軸が基本的に前 記反射器の軸と合致する、を有する一部ヘリカルアンテナと、を含むように表さ れている。フィーダラインは外部回路を用いてアンテナ装置と結合しており、そ の結果、前記−次ヘリカルアンテナは、前記反射器からより近い方の終端におい て前記フィーダラインと結合している、そしてヘリカルアンテナの他端がフリー スタンデングであるパックファイヤーヘリカルアンテナを表しており、そして前 記フィーダラインは同軸ケーブルである。

興なる方向からの、マイクロウェーブであることが望ましい、幾つかの電磁波信 号を受信するための、コンパクトなアンテナ装置を提供することが本発明の目的 である。

これは請求の範囲第１項に記載のアンテナ装置によって実現される。

本発明によるアンテナ装置は、ヘリカルコイルとして形成されたフィード装置を 持つルーネベルグ型レンズであることが望ましいレンズを含んでいる。

フィード装置及び前記フィード装置と接続されているフィーダケーブルに関する 自然な機械的支持を与えるということが本発明の利点である。もし半球型レンズ が用いられるなら、製造コストは減少し、そしてアンテナ装置はより小さくなる 。特にこの場合においては本発明のアンテナ装置は、開口ブロッキングを減少さ せることによって受信効率を増加させ、そして必要なフィーダケーブルの長さを 減少させる。

フィーデング用装置とも呼ばれている前記フィード装置が電磁波を受信および送 信するために用いるということができるということは注目すべきである。後者の 場合には、本発明のアンテナ装置はまた送信用としても使用することができる。

本発明は、以下の説明と添付図面とによってよりよく理解できるようになるので あって、それらの図面は、第１図はルーネベルグ型レンズとフィーダホーンを含 む公知のアンテナ装置を示す図であり、第２図は本発明の第１の望ましい実施例 を示す図であり、 第３図は本発明のＩＩ２の望ましい実施例を示す図である。

第１ａ図は公知のアンテナ装置を示しており、そこでは電波ｌＯが焦点１２ａに 焦点合わせされるように半球型ルーネベルグレンズ１１によって屈折させられる 。焦点１２ａの近くにフィーダホーン１３ａがもうけられ、これは焦点合わせさ せられた電波を受信し、そして適切な信号を同軸ケーブル１４ａによって受信機 １５に導く。

示されていない電波は焦点１２ｂ、１２ｃそれぞれに焦点合わせされフィーダホ ーン１３ｂ、１３ｃによって受信され、そして適切な信号が同軸ケーブル１４ｂ 、１４ｃによって受信機１５に導かれる。

第１ａ図によるアンテナ装置の機能はよく知られている。受信機１５は、適切な 変換及び受信装置を含むような低ノイス°受信機として構成することが望ましい ということも知られている。

第１ｂ図はバーチャルソースルーネベルグレンズを持つ別の公知のアンテナ装置 を示している。第１ａ図におけると同じ機能を持つ部分については同様な参照番 号が与えられている。

電波ＩＯは半球型のルーネベルグレンズ２１と平坦な反射器１６の構造によって 焦点２２ａに焦点合わせされる。

示されていない電波は焦点２２ｂ、２２ｃそれぞれに焦点合わせされ、そしてそ の結果の信号は受信機１５に導かれる９ 電波路の考察から、焦点１２ａ、１２ｂ、１２ｃの完全なバーチャルイメージ２ ２ａ、２２，２２ｃ、が形成されると言うことは明かである。

アンテナ開口がフィーダホーン１３ａ、１３ｂ、１３　ｃ　ＩＣよって、及び同 軸ケーブル１４ａ、１４ｂ、１４Ｃによってブロックされているということが知 られている。

本発明による望ましい実施例が第２図及び第３図に示されており、ここでは既に 示されたアンテナ装置におけると同様の機能を持つ部分は同じ参照番号を付して 示されており、そしてそれらは本発明の理解のために十分な程度だけ説明される 。

図面の単純化のために、第２図は電波１０を球形ルーネベルグレンズ１１の外側 だけに示している。しかし前記電波ｌＯは前記レンズ１１の内側にも伝搬すると いうことに留意すべきである。焦点１２ａにはエンドファイヤーヘリカルアンテ ナ２３ａが設けられ同軸ケーブル１４ａと接続されている。

焦点１２ｂ、１２ｃの近くにエンドファイヤーヘリカルアンテナ２３ｂ、２３ｃ が設けられ、そしてそれらは同軸ケーブル１４ｂ、１４ｃそれぞれに接続されて いる。

エンドファイヤーヘリカルアンテナ２３ａ、２３ｂ。

２３ｃによって受信され た信号は同軸ケーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって受信３１５に導かれる。

　第３＝は本発明の別の望ましい実施例を示しており、ここでは電波ｌＯは再び 明確さのために半球型ルーネベルグレンズ２１の外側だけに示されている。

焦点２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおいて、パックファイヤーヘリカルアンテナ３３ ａ、３３ｂ、３３ｃが設けられ、そしてフィダーライン２４ａ、２４ｂ、２４Ｃ と結合している。

バツクファイヤーヘリカルアンテナ２２ａ、２２ｂ。

２２ｃによって受信された信号は、それぞれフィーダライン２４ａ、２４ｂ、２ ４ｃによって受信機１５に導かれる。

望ましい実施例においては、ヘリカルアンテナ２３゜３３及びフィダーライン２ ４は、それぞれのレンズ１１．２１の中に集積ないし統合化されている。これは 、ケーブル路および／またはヘリカルアンテナ２３，３３のための開口が設けら れているような、適切な製造工程によって実現される。

別の可能性としては、少なくとも部分的にヘリカルアンテナおよび／またはフィ ーダライン２４が直接的に前記レンズの材料によって取りまかれているというこ とが、考えられる。

両方の場合においては、前記レンズの屈折率は正確に補正されており、ここでは 例えば種々の屈折率を持つ細糸として形成される誘電体材料が巻き付けられてい るような製造工程を用いることによりて、実施されることが可能である。もし誘 電体材料が半球形シェルまたは他の適切な形状のシリーズとして形成されるなら ば、屈折率の適正な補正もまた可能である。

前記レンズの製造の後にドリルを用いることによってケーブル路を形成するとい うことは、さらに別の可能性としである。

望ましい実施例の変形は、以下の変更の少なくとも１つを含むものであって、そ れらは、 −同軸ケーブル１４が、使用されているレンズ内に集積された他の適切なフィー ダラインによって代替され； −３よりも多いかまたは少ないフィーダ２３．３３が設けられ； 一焦点１２．２２がそれぞれのレンズＩｉ、２１の表面の内側または外側に設け られるように、使用されているレンズの屈折率が変化を持ち、それによってそれ ぞれのフィーダ２３．３３の場所が適切に変化し； −それぞれのレンズ１１．２１に集積された、示されているフィーダ２３．３３ の近くに、付加的なフィーダが前記レンズの表面の外側に配置され；−全または 半球型ルーネベルグ型レンズの変わりに、例えば円筒型ルーネベルグ型しズのよ うな他のレンズが用いられ、それによってフィーダ２３．３３の、より容易な配 置および／または興なるビーム形状が達成され； 一円錐形状、ピラミッド形状、または同様なルーネベルグ型レンズも使用可能で ある。このような場合には金属である反射器１６の形状が、それが少なくとも受 信されるべき電波ｌＯによって通過されないレンズの側面の１つを覆うような方 法に変化することが望ましい； 一使用されるレンズの屈折率は、異なる周波数を持ついくつかの電波の受信が理 想化されるような方法で変化し； −レンズ全体を通して屈折率が一定であるような同質型レンズも使用できニ 一本発明のアンテナ装置は、フィーダライン１４゜２４が適切な送信装置に接続 されていれば送信用アンテナ装置として使用することもできる。

本発明によるアンテナ装置は、入射した電波をそれぞれの焦点に焦点合わせする レンズを含んでいる。前記焦点の近くに設けられて、前記レンズに集積されるこ とが望ましいへりカルフィーダは、電波を受信し、そして適切な信号がフィダラ インによって適当な受信機または増幅器または前置増幅器、または同様な装置に 導かれる。

本発明によるアンテナ装置を用いることによって、フィーダおよびフィーダライ ンに関する機械的な支持が達成される。

もし半球形レンズが使用されるならば、アンテナ装置はより小さくなり、そして 特にこの場合には必要とされるフィーダラインの長さが短縮され、そして受信効 率は既知の装置に比較して増加されることが可能である。

本発明による装置は別々の衛星から直接的に放送衛星マイクロウェーブを受信す るための装置の一部として用いられることが望ましい。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　５年　７月２７日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．電磁波を受信および／または送信するためにレンズ（１１；２１）およびフ ィード装置（２３，３３）を含むアンテナ装置において、 前記フィード装置（２３，３３）が、ヘリカルコイルとして形成されていること を特徴とするアンテナ装置。
2. ２．レンズ（１１，２１）が、球形レンズ（１１）、半球形レンズ（２１）、円 錐形レンズ、ピラミッド型レンズ、または同様なレンズを含むような、請求の範 囲第１項記載のアンテナ装置。
3. ３．レンズ（１１，２１）が、ルーネベルグ型レンズまたは等質型レンズである ような、請求の範囲第１項または第２項記載のアンテナ装置。
4. ４．前記フィード装置（２３，３３）が、エンドファイヤーヘリカルアンテナ（ ２３）として、および／またはパックファイヤ−（３３）ヘリカルアンテナとし て形成されるような、請求の範囲第１項から第３項までの１つに記載のアンテナ 装置。
5. ５．前記フィード装置（２３，３３）が、レンズ（１１，２１）の表面の内側ま たは外側に設けられるような、請求の範囲第１項から第４項までの１つに記載の アンテナ装置。