JPH0691366B2 - Multi-beam antenna - Google Patents

Multi-beam antenna

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JPH0691366B2
JPH0691366B2 JP62068619A JP6861987A JPH0691366B2 JP H0691366 B2 JPH0691366 B2 JP H0691366B2 JP 62068619 A JP62068619 A JP 62068619A JP 6861987 A JP6861987 A JP 6861987A JP H0691366 B2 JPH0691366 B2 JP H0691366B2
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JP
Japan
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horn
parabolic reflector
service area
primary radiator
primary
Prior art date
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JP62068619A
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JPS63234608A (en
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修治 浦崎
滋 牧野
典夫 宮原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、人口衛星を用いた通信・放送等の広範囲の
サービスエリアを高利得でカバーするために用いられる
衛星搭載用アンテナに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a satellite-mounted antenna used to cover a wide service area such as communication / broadcasting using artificial satellites with high gain. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は従来のマルチビームアンテナの構成を示す概略
図である。図において、1は単一ホーン、2a,2b,2c,2d,
2e,2fはアレー用ホーン、3はアレー用ホーン2a〜2fの
入出力を加算する合成回路、4はパラボラ反射鏡、5は
単一ホーン1によってパラボラ反射鏡4を照射した場合
の放射パターンを示すペンシルビーム、6はアレー用ホ
ーン2a〜2fによる各々のペンシルビーム6a〜6fの和で表
わされる合成ビームである。ここで、ペンシルビーム5,
合成ビーム6は、第5図に示すサービスエリアA7,サー
ビスエリアB8をカバーしている。サービスエリアA7はサ
ービスエリアB8に比べて範囲が狭いため、サービスエリ
アA7はパラボラ反射鏡4の開口径Dを決定する。使用波
長をλとすれば、ペンシルビーム5のビーム幅Bw(°)
は近似的に次式で表わされる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of a conventional multi-beam antenna. In the figure, 1 is a single horn, 2a, 2b, 2c, 2d,
2e and 2f are array horns, 3 is a synthesis circuit for adding the inputs and outputs of array horns 2a to 2f, 4 is a parabolic reflector, and 5 is a radiation pattern when the parabolic reflector 4 is illuminated by a single horn 1. The pencil beam 6 shown is a synthetic beam represented by the sum of the pencil beams 6a to 6f by the array horns 2a to 2f. Where the pencil beam 5,
The synthetic beam 6 covers the service area A7 and the service area B8 shown in FIG. Since the service area A7 has a smaller range than the service area B8, the service area A7 determines the aperture diameter D of the parabolic reflector 4. If the wavelength used is λ, the beam width of the pencil beam 5 B w (°)
Is approximately expressed by the following equation.

また、単一ホーン1の寸法はパラボラ反射鏡4の周辺へ
の照射レベルが−10dBとなるように決定される。サービ
スエリアB8は、上記単一ホーン1と同じ寸法の一次放射
器から成るアレー用ホーン2a〜2fによる合成ビーム6で
カバーしている。
Further, the size of the single horn 1 is determined so that the irradiation level around the parabolic reflecting mirror 4 is -10 dB. The service area B8 is covered by a composite beam 6 of array horns 2a-2f consisting of a primary radiator of the same size as the single horn 1 described above.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来のマルチビームアンテナは以上のように構成さ
れているので、合成ビーム6を得る場合に合成回路3が
必要となり、この合成回路3の回路損失によって利得が
低下するという問題点があった。
Since the above-mentioned conventional multi-beam antenna is configured as described above, there is a problem that the combining circuit 3 is required to obtain the combined beam 6, and the gain is reduced due to the circuit loss of the combining circuit 3.

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、簡単な構成により高利得でサービスエリアをカバ
ーできるマルチビームアンテナを得ることを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a multi-beam antenna capable of covering a service area with a high gain and a simple configuration.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るマルチビームアンテナは、パラボラ反射
鏡に対して主ビームで照射する一方の一次放射器と、パ
ラボラ反射鏡に対して主ビーム及び副ローブでサイドロ
ーブ領域まで照射する他方の一次放射器とを併用し、さ
らに、一方の一次放射器から放射される主ビームのパラ
ボラ反射鏡を照射した場合の第1の放射パターンと、他
方の一次放射器から放射される主ビーム及び副ローブの
パラボラ反射鏡を照射した場合の第2の放射パターンと
が重なり合わないようにしたものである。
A multi-beam antenna according to the present invention is one primary radiator that irradiates a parabolic reflector with a main beam, and another primary radiator that irradiates a parabolic reflector with a main beam and a side lobe to a side lobe region. And a parabola of a main beam and a side lobe emitted from the other primary radiator when the parabolic reflector of the main beam emitted from one primary radiator is irradiated. The second radiation pattern when irradiated by the reflecting mirror does not overlap.

〔作用〕[Action]

この発明のマルチビームアンテナにおいては、狭い方の
サービスエリアを一方の一次放射器によるペンシルビー
ムでカバーすると共に、広い方のサービスエリアを他方
の一次放射器による双ビームでカバーするようにし、こ
れにより広範囲なサービスエリアを高利得でカバーする
ことができる。
In the multi-beam antenna of the present invention, the narrower service area is covered by the pencil beam by one of the primary radiators, and the wider service area is covered by the twin beam by the other primary radiator. A wide range of service areas can be covered with high gain.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例であるマルチビームアンテ
ナの構成を示す概略図である。図において、1は一方の
一次放射器としての単一ホーン、4はパラボラ反射鏡、
5はペンシルビーム、9は他方の一次放射器としての副
ローブ照射用ホーン(以下、Sホーンと略記する)、10
は双ビームである。ここで、単一ホーン1,ペンシルビー
ム5は上記第4図に示す従来のものと同一である。Sホ
ーン9は単一ホーン1よりも開口径は大きくなる。ま
た、Sホーン9としてコルゲートホーンを選んだ場合、
開口径をd,開口の中心からパラボラ反射鏡4の周辺を見
込む角の半値をθ,使用波長をλとすると、 とするパラメータuにおいて、u>2.5となるように構
成される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a multi-beam antenna which is an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a single horn as one of the primary radiators, 4 is a parabolic reflector,
5 is a pencil beam, 9 is a sub-lobe irradiation horn (hereinafter abbreviated as S horn) as the other primary radiator, 10
Is a twin beam. Here, the single horn 1 and the pencil beam 5 are the same as the conventional one shown in FIG. The S horn 9 has a larger opening diameter than the single horn 1. When a corrugated horn is selected as the S horn 9,
Assuming that the aperture diameter is d, the half value of the angle looking into the periphery of the parabolic reflector 4 from the center of the aperture is θ e , and the wavelength used is λ, The parameter u is set such that u> 2.5.

第2図及び第3図はそれぞれ第1図のマルチビームアン
テナの動作を示す説明図である。第2図はこの発明のマ
ルチビームアンテナの放射パターンを示しており、図に
おいて、5はペンシルビーム、7はサービスエリアA、
8はサービスエリアB、10は双ビームである。この発明
のマルチビームアンテナにおけるペンシルビーム5及び
双ビーム10は、第2図に示すようにサービスエリアA7及
びサービスエリアB8をそれぞれカバーしている。ここ
で、サービスエリアB8の場合、上記第5図に示す従来の
マルチビームアンテナのサービスエリアB8と比べて、サ
ービスエリア内の利得が均一に近付くため、サービスエ
リア内の最低利得は高くなる。
2 and 3 are explanatory views showing the operation of the multi-beam antenna of FIG. 1, respectively. FIG. 2 shows a radiation pattern of the multi-beam antenna of the present invention. In the figure, 5 is a pencil beam, 7 is a service area A,
8 is a service area B, and 10 is a twin beam. The pencil beam 5 and the twin beam 10 in the multi-beam antenna of the present invention respectively cover the service area A7 and the service area B8 as shown in FIG. Here, in the case of the service area B8, the gain in the service area approaches uniformly as compared with the service area B8 of the conventional multi-beam antenna shown in FIG. 5, so that the minimum gain in the service area becomes high.

第3図はSホーン9の放射パターンを示しており、Sホ
ーン9のホーン軸11に関して回転対称な放射パターンで
ある。この放射パターンは主ビーム12と副ビーム(ロー
ブ)13で構成されており、副ローブ領域までが照射範囲
となる。
FIG. 3 shows a radiation pattern of the S horn 9, which is a rotationally symmetric radiation pattern with respect to the horn axis 11 of the S horn 9. This radiation pattern is composed of a main beam 12 and a sub beam (lobe) 13, and the irradiation range extends to the sub lobe region.

なお、上記実施例では、Sホーン9が矩形ホーンではTE
01モード,円形ホーンではTE11モードを励振モードとし
ていたが、各々の高次モードTE02モード,TE11モードを
発生させ、副ローブレベルを制御しても良く、上記実施
例と同様の効果を奏し得る。
In the above embodiment, if the S horn 9 is a rectangular horn, TE
In the 01 mode and the circular horn, the TE 11 mode was set as the excitation mode, but the higher lobe modes TE 02 mode and TE 11 mode may be generated to control the side lobe level, and the same effect as the above embodiment can be obtained. Can play.

また、上記実施例において、他方の一次放射器としての
Sホーン9には、基本モードと高次モードとがSホーン
9の中を伝播し得る給電ホーンを用いることができる。
Further, in the above embodiment, the feed horn capable of propagating the fundamental mode and the higher order modes in the S horn 9 can be used for the S horn 9 as the other primary radiator.

また、上記実施例において、一方の一次放射器としての
単一ホーン1及び他方の一次放射器としてのSホーン9
は、それぞれ2個以上の主ビームを放射するか、あるい
は2個以上の主ビーム及び副ローブを放射するようにし
ても良い。
In the above embodiment, the single horn 1 as one of the primary radiators and the S horn 9 as the other of the primary radiators.
May emit more than one main beam, or more than one main beam and side lobes.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明は以上説明したとおり、マルチビームアンテナ
において、パラボラ反射鏡に対して主ビームで照射する
一方の一次放射器と、パラボラ反射鏡に対して主ビーム
及び副ローブでサイドローブ領域まで照射する他方の一
次放射器とを併用し、さらに、一方の一次放射器から放
射される主ビームのパラボラ反射鏡を照射した場合の第
1の放射パターンと、他方の一次放射器から放射される
主ビーム及び副ローブのパラボラ反射鏡を照射した場合
の第2の放射パターンとが重なり合わない構成としたの
で、簡単な構成により高利得でサービスエリアをカバー
できるマルチビームアンテナが得られるという優れた効
果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, in a multi-beam antenna, one primary radiator that irradiates a parabolic reflector with a main beam and another primary radiator that irradiates a parabolic reflector with a main beam and a side lobe to a side lobe region. Of the primary beam emitted from one of the primary radiators, and the main beam emitted from the other primary radiator, Since the second radiation pattern when the parabolic reflector of the sub-lobe is irradiated does not overlap with the second radiation pattern, the multi-beam antenna capable of covering the service area with high gain can be obtained with a simple structure. It is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例であるマルチビームアンテ
ナの構成を示す概略図、第2図及び第3図はそれぞれ第
1図のマルチビームアンテナの動作を示す説明図、第4
図は従来のマルチビームアンテナの構成を示す概略図、
第5図は第4図のマルチビームアンテナの動作を示す説
明図である。 図において、1…単一ホーン、2a〜2f…アレー用ホー
ン、3…合成回路、4…パラボラ反射鏡、5,6a〜6f…ペ
ンシルビーム、6…合成ビーム、7…サービスエリア
A、8…サービスエリアB、9…副ローブ照射用ホーン
(Sホーン)、10…双ビーム、11…ホーン軸、12…主ビ
ーム、13…副ビームである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a multi-beam antenna according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams showing the operation of the multi-beam antenna of FIG. 1, and FIG.
The figure is a schematic diagram showing the configuration of a conventional multi-beam antenna,
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the multi-beam antenna of FIG. In the figure, 1 ... Single horn, 2a to 2f ... Array horn, 3 ... Synthesizing circuit, 4 ... Parabolic reflector, 5, 6a-6f ... Pencil beam, 6 ... Synthetic beam, 7 ... Service area A, 8 ... Service area B, 9 ... Sub lobe irradiation horn (S horn), 10 ... Twin beam, 11 ... Horn axis, 12 ... Main beam, 13 ... Sub beam. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1個のパラボラ反射鏡と2個の一次放射器
より構成されるアンテナにおいて、一方の一次放射器は
主ビームで上記パラボラ反射鏡を照射し、他方の一次放
射器は主ビーム及び副ローブで上記パラボラ反射鏡を照
射する構成とし、さらに、上記一方の一次放射器から放
射される主ビームの上記パラボラ反射鏡を照射した場合
の第1の放射パターンと、上記他方の一次放射器から放
射される主ビーム及び副ローブの上記パラボラ反射鏡を
照射した場合の第2の放射パターンとが重なり合わない
構成としたことを特徴とするマルチビームアンテナ。
1. An antenna comprising one parabolic reflector and two primary radiators, one primary radiator irradiating the parabolic reflector with a main beam and the other primary radiator the main beam. And a configuration in which the parabolic reflector is illuminated by a side lobe, and further, a first radiation pattern when the parabolic reflector of the main beam emitted from the one primary radiator is illuminated, and the other primary radiation A multi-beam antenna, characterized in that the main beam emitted from the vessel and the second radiation pattern of the sub-lobe when irradiated by the parabolic reflector do not overlap.
【請求項2】上記一方の一次放射器は2個以上の主ビー
ムを放射し、上記他方の一次放射器は2個以上の主ビー
ム及び副ローブを放射することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のマルチビームアンテナ。
2. A primary radiator radiating two or more main beams, and another primary radiator radiating two or more main beams and side lobes. The multi-beam antenna according to item 1.
JP62068619A 1987-03-23 1987-03-23 Multi-beam antenna Expired - Lifetime JPH0691366B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5092661A (en) * 1973-12-14 1975-07-24
JPS5186951A (en) * 1975-01-29 1976-07-30 Mitsubishi Electric Corp FUKUMOODOHOONANTENA
JPS5333033A (en) * 1976-09-08 1978-03-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Constant beam opening antenna
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