JPH065802B2 - オフセットアンテナ - Google Patents
オフセットアンテナInfo
- Publication number
- JPH065802B2 JPH065802B2 JP22897788A JP22897788A JPH065802B2 JP H065802 B2 JPH065802 B2 JP H065802B2 JP 22897788 A JP22897788 A JP 22897788A JP 22897788 A JP22897788 A JP 22897788A JP H065802 B2 JPH065802 B2 JP H065802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflecting mirror
- side plate
- sub
- main reflecting
- focal point
- Prior art date
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- 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。
〔従来の技術〕 第５図は例えば特公昭53-31345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６図は正面図，第
７図は部分斜視図であり，図において(1)はF2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φ
なる角度をなす平面Ｐで切断して得られる主反射鏡，
(2)はF1とF2を共やく焦点としＢＢを回転軸とする回転
楕円面の一部の副反射鏡，(3)は例えば円錐ホーンの一
次放射器で，この一次放射器(3)の放射電波位相中心は
副反射鏡(2)の焦点の１つF1と一致している。(4)は主反
射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側板，(5)は側板(4)の
一部を切り取って構成される穴，(6)は副反射鏡(2)，一
次放射器(3)と側板(4)の穴(5)を覆う箱体，(7)は側板
(4)の副反射鏡(2)の側の開口を覆う誘電体板のレドー
ム，(8)は一次放射器(3)から放射される電波の伝送路，
(9)は焦点F2を頂点とし主反射鏡(1)の周囲を導線とする
円錐と側板(4)との相貫線である。
オフセットアンテナを示す側面図，第６図は正面図，第
７図は部分斜視図であり，図において(1)はF2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φ
なる角度をなす平面Ｐで切断して得られる主反射鏡，
(2)はF1とF2を共やく焦点としＢＢを回転軸とする回転
楕円面の一部の副反射鏡，(3)は例えば円錐ホーンの一
次放射器で，この一次放射器(3)の放射電波位相中心は
副反射鏡(2)の焦点の１つF1と一致している。(4)は主反
射鏡(1)の周囲を覆う円筒形状の側板，(5)は側板(4)の
一部を切り取って構成される穴，(6)は副反射鏡(2)，一
次放射器(3)と側板(4)の穴(5)を覆う箱体，(7)は側板
(4)の副反射鏡(2)の側の開口を覆う誘電体板のレドー
ム，(8)は一次放射器(3)から放射される電波の伝送路，
(9)は焦点F2を頂点とし主反射鏡(1)の周囲を導線とする
円錐と側板(4)との相貫線である。
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(3)より
放射される電波は伝送路(8)の通り，前記一次放射器(3)
の放射電波位相中心，すなわち焦点F1を中心とする球面
波として放射され，副反射鏡(2)で反射して焦点F2を経
由し，主反射鏡(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(3)の
開口に雨滴や雪が付着すると，一次放射器(3)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(7)は主反射鏡(1)，側板(4)，箱
体(6)とともに密閉構造をなし，この内部に雨や雪が浸
入して一次放射器(3)に付着することを防いでいる。さ
らに一次放射器(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡(1)を経
てアンテナ前方に至る伝送路(8)の途上で電波がブロッ
クされることのないように側板(4)の穴(5)は配置されて
おり，レドーム(7)も電波が通過する際の反射を極力少
なくするために波長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。
を送信アンテナとして考えた場合，一次放射器(3)より
放射される電波は伝送路(8)の通り，前記一次放射器(3)
の放射電波位相中心，すなわち焦点F1を中心とする球面
波として放射され，副反射鏡(2)で反射して焦点F2を経
由し，主反射鏡(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(3)の
開口に雨滴や雪が付着すると，一次放射器(3)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(7)は主反射鏡(1)，側板(4)，箱
体(6)とともに密閉構造をなし，この内部に雨や雪が浸
入して一次放射器(3)に付着することを防いでいる。さ
らに一次放射器(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡(1)を経
てアンテナ前方に至る伝送路(8)の途上で電波がブロッ
クされることのないように側板(4)の穴(5)は配置されて
おり，レドーム(7)も電波が通過する際の反射を極力少
なくするために波長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。
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(4)の穴(5)に関して電気的特性および機械
的強度２〜３の考慮すべき点がある。
とされる側板(4)の穴(5)に関して電気的特性および機械
的強度２〜３の考慮すべき点がある。
まず電気的特性では，穴(5)を幾何光学的に考えた場合
には，その形状は相貫線(9)でよい訳だが，実際には波
長が数cmの電波であるため焦点F2から出る電波がなす円
錐は波動的な拡りを有しているから，穴(5)は相貫線(9)
より大きくなくてはならない。特に焦点F2の近傍ではビ
ームウェスト半径より大きい穴とする必要があり，実用
にあたっては第７図に示すように穴(5)は箱体(6)と同等
の大きさとするのが通常である。
には，その形状は相貫線(9)でよい訳だが，実際には波
長が数cmの電波であるため焦点F2から出る電波がなす円
錐は波動的な拡りを有しているから，穴(5)は相貫線(9)
より大きくなくてはならない。特に焦点F2の近傍ではビ
ームウェスト半径より大きい穴とする必要があり，実用
にあたっては第７図に示すように穴(5)は箱体(6)と同等
の大きさとするのが通常である。
次に機械的強度の面では，側板(4)の円筒シェルとして
の連続性を穴(5)が分断し，さらに側板(4)と箱体(6)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置が必要であ
る。またアンテナに台風等強風が作用する際，箱体(6)
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。
の連続性を穴(5)が分断し，さらに側板(4)と箱体(6)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置が必要であ
る。またアンテナに台風等強風が作用する際，箱体(6)
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，その改善は板厚の増加など製作費の増大と，穴の形
状や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ツトアンテ
ナの実現を困難にしていた。
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，その改善は板厚の増加など製作費の増大と，穴の形
状や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ツトアンテ
ナの実現を困難にしていた。
この発明にかかる課題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。
この発明に関わるオフセットアンテナは側板の内面形状
を，主反射鏡の外周を導線とし主反射鏡の回転軸を含む
面内に頂点を有し主反射鏡と所定の関係をなす錐体とす
るものである。
を，主反射鏡の外周を導線とし主反射鏡の回転軸を含む
面内に頂点を有し主反射鏡と所定の関係をなす錐体とす
るものである。
この発明においては，側板の電波を通過させる穴が最小
になるから穴周辺の機械的強度の劣化が少なく箱体の形
状を最小にする。
になるから穴周辺の機械的強度の劣化が少なく箱体の形
状を最小にする。
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，第３図は部分斜視図であり，図において(1)は主
反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一次放射器，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路でこれらは上記従来装置と同じであ
る。(10)は側板，(11)は側板(10)の一部を切り取って構
成される穴，(12)は副反射鏡(2)，一次放射器(3)と側板
(10)の穴(11)を覆う箱体である。この側板(10)は主反射
鏡(1)の対称面つまり主反射鏡(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を含む平面Ｑ上（第
１図においては紙面に平行で焦点F2を含む平面上）に頂
点Ｔを有し，主反射鏡(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，錐体の平面Ｑ上における回転
軸ＡＡ側の母線が焦点F2の近傍を通るようにこの母線と
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
が回転軸ＡＡとなす角度φとが次の(1)式を満足するよ
うにしたものである。
面図，第３図は部分斜視図であり，図において(1)は主
反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一次放射器，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路でこれらは上記従来装置と同じであ
る。(10)は側板，(11)は側板(10)の一部を切り取って構
成される穴，(12)は副反射鏡(2)，一次放射器(3)と側板
(10)の穴(11)を覆う箱体である。この側板(10)は主反射
鏡(1)の対称面つまり主反射鏡(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を含む平面Ｑ上（第
１図においては紙面に平行で焦点F2を含む平面上）に頂
点Ｔを有し，主反射鏡(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，錐体の平面Ｑ上における回転
軸ＡＡ側の母線が焦点F2の近傍を通るようにこの母線と
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
が回転軸ＡＡとなす角度φとが次の(1)式を満足するよ
うにしたものである。
平面Ｑ上の点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(10)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。
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(10)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(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡(1)へ放射さ
れる電波は従来装置と同様に伝送路(8)を伝搬しアンテ
ナ前方に鋭いビームを形成するが，この電波が側板(10)
を通過する箇所，すなわち穴(11)は幾何光学的には点も
しくは微小な楕円でよく，波動的な考慮を加えても焦点
F2におけるビームウェスト半径の程度の大きさで足り
る。つまり電気特性を左右する穴(12)は最小のものにな
る。
一次放射器(3)から副反射鏡(2)，主反射鏡(1)へ放射さ
れる電波は従来装置と同様に伝送路(8)を伝搬しアンテ
ナ前方に鋭いビームを形成するが，この電波が側板(10)
を通過する箇所，すなわち穴(11)は幾何光学的には点も
しくは微小な楕円でよく，波動的な考慮を加えても焦点
F2におけるビームウェスト半径の程度の大きさで足り
る。つまり電気特性を左右する穴(12)は最小のものにな
る。
機械的には，この側板(10)は円錐シェルになり，従来装
置の側板(4)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(11)は小さく側板(10)の幅の一割程度が欠ける
にすぎないからシェルの連続性は十分保たれ，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(6)よりこの発明の箱体(12)は遥かに小
さい風の流線を乱すことが少なく風荷重も殆ど増加しな
い。
置の側板(4)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(11)は小さく側板(10)の幅の一割程度が欠ける
にすぎないからシェルの連続性は十分保たれ，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(6)よりこの発明の箱体(12)は遥かに小
さい風の流線を乱すことが少なく風荷重も殆ど増加しな
い。
さらにこの側板(10)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(10)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ら立旋
盤など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(10)
を板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を
第４図に示す。
のシェルであるから展開可能曲面であり，側板(10)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ら立旋
盤など汎用機械で十分加工できる利点がある。側板(10)
を板金加工で製造する場合の展開形状例（1/2部分）を
第４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図は部分斜視図，第４図は側板の展開図，第
５図は従来のオフセットアンテナを示す側面図，第６図
は正面図，第７図は部分斜視図である。 図において，(1)は主反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一
次放射器，(4)は側板，(5)は穴，(6)は箱体，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路，(9)は相貫線，(10)は側板，(11)は
穴，(12)は箱体である。 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図は部分斜視図，第４図は側板の展開図，第
５図は従来のオフセットアンテナを示す側面図，第６図
は正面図，第７図は部分斜視図である。 図において，(1)は主反射鏡，(2)は副反射鏡，(3)は一
次放射器，(4)は側板，(5)は穴，(6)は箱体，(7)はレド
ーム，(8)は伝送路，(9)は相貫線，(10)は側板，(11)は
穴，(12)は箱体である。 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φなる角度をなす平
面で切断して得られる主反射鏡と，上記主反射鏡外周に
つけた側板と，上記主反射鏡の焦点を共やく焦点の１つ
とする回転楕円面の一部の副反射鏡と，上記副反射鏡の
他方の共やく焦点を電波位相中心とする一次放射器と，
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，上記主反射鏡の対称面内に頂点を有
し上記主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、この側板の外部に上記副反射鏡と一次放
射器を配置するとともにこの副反射鏡と一次放射器を上
記側板との間に収容する箱体を備え，この錐体の上記対
称面上における母線のうち上記回転放物面の回転軸側の
母線が上記主反射鏡の焦点の近傍を通るとともに，この
母線が上記回転軸となす角度θ，上記錐体の上記対称面
上における半頂角α及び上記主反射鏡を切断する角度φ
が の関係をなし，上記側板には上記副反射鏡からの電波を
妨げない所定の半径の穴を備えたことを特徴とするオフ
セットアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22897788A JPH065802B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | オフセットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22897788A JPH065802B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | オフセットアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276404A JPH0276404A (ja) | 1990-03-15 |
| JPH065802B2 true JPH065802B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=16884837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22897788A Expired - Lifetime JPH065802B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | オフセットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065802B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP22897788A patent/JPH065802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0276404A (ja) | 1990-03-15 |
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