JPH069219U - 直線偏波アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直線偏波用一次放射器としてのバックファイ
ヤー・ジグザグアンテナを反射鏡に対して回転自在とし
て水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置とに切り換え得
るようにし、水平偏波及び垂直偏波の通信電波を１台で
受信可能にする。 【構成】 直線偏波用一次放射器としてのバックファイ
ヤー・ジグザグアンテナを反射鏡１の焦点近傍に配置
し、反射鏡１の中心軸上を通る同軸線路で前記バックフ
ァイヤー・ジグザグアンテナに給電するとともに、前記
同軸線路を補強しかつ当該同軸線路及び前記バックファ
イヤー・ジグザグアンテナと一体に回転する如くステイ
３を反射鏡側にて支持し、ステイ３を少なくとも９０度
の範囲で回転させて、前記バックファイヤー・ジグザグ
アンテナを水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置に切り
換え自在な構造としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、通信衛星等から送信された水平偏波及び垂直偏波の通信電波を１個 の反射鏡を共通に用いて受信可能な直線偏波アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ＳＨＦ用パラボラアンテナ装置はパラボラ反射鏡(放物面反射鏡)の焦 点に一次放射器を配置した構造(例えば特開昭５６−９３４０２号)であり、放送 衛星からの衛星放送電波を受信する場合には円偏波用の一次放射器を、通信衛星 からの通信電波を受信する場合には直線偏波用の一次放射器を前記反射鏡の焦点 に配置する。そして、受信は、反射鏡の中心軸を電波の到来方向に一致させて行 う。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近年多数の放送衛星及び通信衛星が打ち上げられ、さらに打ち上げ 予定のものも多くなっている。ここで、通信衛星からの電波は水平又は垂直偏波 であり、水平偏波の電波は水平偏波受信用の一次放射器を備えたパラボラアンテ ナ装置で受信する必要があり、垂直偏波の電波は垂直偏波受信用の一次放射器を 備えたパラボラアンテナ装置で受信する必要がある。このため、偏波面が異なる 複数の通信電波を１台のパラボラアンテナ装置で受信することはできない。すな わち、水平偏波用と垂直偏波用とにそれぞれパラボラアンテナ装置を設置する必 要があるが、設置費用や設置スペースが一般の受信者にとっては大変な負担とな る。

【０００４】 本考案は、上記の点に鑑み、直線偏波用一次放射器としてのバックファイヤー ・ジグザグアンテナを反射鏡に対して回転自在として水平偏波受信位置と垂直偏 波受信位置とに切り換え得るようにし、水平偏波及び垂直偏波の通信電波を１台 で受信可能にした直線偏波アンテナ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の直線偏波アンテナ装置は、直線偏波用一 次放射器としてのバックファイヤー・ジグザグアンテナを反射鏡の焦点近傍に配 置し、該反射鏡の中心軸上を通る同軸線路で前記バックファイヤー・ジグザグア ンテナに給電するとともに、前記同軸線路を補強しかつ当該同軸線路及び前記バ ックファイヤー・ジグザグアンテナと一体に回転する如くステイを前記反射鏡側 にて支持し、前記ステイを少なくとも９０度の範囲で回転させて、前記バックフ ァイヤー・ジグザグアンテナを水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置に切り換え 自在な構成としている。

【０００６】

【作用】

本考案の直線偏波アンテナ装置においては、一次放射器であるバックファイヤ ー・ジグザグアンテナ及び同軸線路と一体となって回転するステイを反射鏡に対 して回転可能に支持しており、前記ステイを少なくとも９０度の範囲で回転させ ることで、前記バックファイヤー・ジグザグアンテナを水平偏波受信位置と垂直 偏波受信位置に切り換えることができる。この結果、１個の一次放射器を水平偏 波受信用と垂直偏波受信用の双方に共用可能で、かつ反射鏡も双方に共用できる 。また、一次放射器を前記反射鏡に対向する向きにメインローブを有するバック ファイヤー・ジグザグアンテナで構成したので、同軸線路を反射鏡中心軸上に配 置して給電でき、一次放射器の支持機構や同軸線路が反射鏡前面を横断すること に起因するブロックキングを最小限にすることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案に係る直線偏波アンテナ装置の実施例を図面に従って説明する。

【０００８】 図１乃至図８で本考案に係る直線偏波アンテナ装置の第１実施例を説明する。 まず、図１を用いて全体構成の説明を行う。図１において、１はパラボラ反射鏡 (放物面反射鏡）、２は一次放射器を内部に収容したフィドーム、３は一次放射 器に給電するための同軸線路を内部に収容した補強用ステイ、４は放物面反射鏡 の背面に固着された台座である。

【０００９】 図２に示すように、先端に向かって細くなったパイプ状の補強用ステイ３の中 心を同軸線路(セミリジッドケーブル又はリジッドケーブル)５が通っており、該 同軸線路５の先端側に通信衛星からの通信電波を受信するための直線偏波用一次 放射器としてのバックファイヤー・ジグザグアンテナ１０が設けられている。す なわち、バックファイヤー・ジグザグアンテナ１０は、平面内でジグザグ状に折 り曲げられていて反射鏡側給電点にて同軸線路５の中心導体１１に接続するジグ ザグ導体部１０Ａと、前記ジグザグ導体部１０Ａと同一平面にありかつ同軸線路 ５の軸方向に垂直となるように同軸線路の外側導体１２に接続された棒状の導波 器（又は整合円板）１０Ｂとから成っている。そして、バックファイヤー・ジグ ザグアンテナ１０の周囲はテフロン等の低誘電率誘電体からなるフィドーム２で 覆われ、該フィドーム２は同軸線路５を補強したステイ３の先端に固定されてい る。前記バックファイヤー・ジグザグアンテナ１０の反射鏡側に向いたメインロ ーブの中心軸は反射鏡中心軸に実質的に一致させる。

【００１０】 図１、図３乃至図６に示すように、台座４は放射状に延びた４本の取付脚部４ Ａと内部が空洞の中央胴体部４Ｂとからなっており、取付脚部４Ａを利用して反 射鏡１の背面に固定される。当該台座４の中央胴体部４Ｂにはコンバータ取付金 具１５がビス等で固着一体化され、該取付金具１５にＣＳコンバータ１６及びこ の入力側に一体化された同軸−導波管変換器１７が固定されている。前記台座４ の中央胴体部４Ｂには、本装置を支柱に取り付けるための取付部１８に一体の仰 角調整ブラケット１９Ａがボルト２０にて仰角を調整自在な如く連結されている 。

【００１１】 さて、直線偏波用一次放射器としてのバックファイヤー・ジグザグアンテナ１ ０が水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置の２つの姿勢を取り得るように前記補 強用ステイ３は反射鏡１側に対して回転自在である必要がある。図２及び図７で ステイ３を回転自在に支持する機構部分を説明する。これらの図において、外リ ング体２０は、外周面が小径歯車３０とかみ合う大径歯車２１となっており、前 面側に大径円筒部２２、後面側に小径円筒部２３を一体に具備している。その大 径円筒部２２には補強用ステイ３が嵌合固定され、大径円筒部２２及び小径円筒 部２３を貫通する中心穴２４に同軸線路５が挿通されている。ここで、フィドー ム２はステイ３に固着され、ステイ３は同軸線路５に先端部で固着され、同軸線 路５にバックファイヤー・ジグザグアンテナ１０が固定されているから、大径歯 車２１を回転させることにより、バックファイヤー・ジグザグアンテナ１０と同 軸線路５とステイ３とフィドーム２の４者は当該大径歯車２１と一体となって回 転する。

【００１２】 一方、ＣＳコンバータ１６に一体化された同軸−導波管変換器１７には内リン グ体３１が螺合、固定されている。該内リング体３１は外リング体２０の背面凹 部２５に入り込み、内リング体３１の背面に当接するカバーリング３２が外リン グ体２０に固着されている。この結果、外リング体２０及びカバーリング３２は 一体となって内リング体３１の周囲を回転可能である。内リング体３１の外周溝 ３３には防水用Ｏリング３４が嵌められていて、内リング体３１の外周と外リン グ体背面凹部２５の内周との隙間をシールするようになっている。

【００１３】 図８に示すように、前記内リング体３１に対する外リング体２０の回転量を９ ０度より僅かに大きく設定するために背面凹部２５の底面に回転範囲規制溝２６ が形成され、該回転範囲規制溝２６に係合する如くボールプランジャー３５が内 リング体３１に取り付けられている。各回転範囲規制溝２６の配置は、バックフ ァイヤー・ジグザグアンテナ１０が少なくとも水平偏波受信位置から垂直偏波受 信位置に姿勢を変換できるようにする。通常、水平偏波受信時はバックファイヤ ー・ジグザグアンテナ１０のジグザグ導体１０Ａが水平面内にあるようにし、垂 直偏波受信時はジグザグ導体１０Ａが垂直面内にあるようにするが、受信地によ っては多少ずれる場合があるので、水平から垂直までの９０度の回転範囲の外側 まで僅かに回転可能（９０度＋α回転可能）とすることが望ましい。

【００１４】 前記ステイ３はその基部において反射鏡１の中央部を貫通しかつ当該中央部に て回転自在に支持されており、外リング体２０を貫通した同軸線路５の中心導体 １１（外導体が除去されていれば周囲に誘電体があってもよい）は同軸−導波管 変換器１７内に延長している。図１から判るように、外リング体２０及び小径歯 車３０は反射鏡１の背面とコンバータ取付金具１５との隙間に配置され、図３の ように小径歯車３０と調整ダイヤル４０とはコンバータ取付金具１５に一体のス リーブ４１にて回転自在に支持された調整軸４２で連結一体化されている。前記 調整ダイヤル４０の一部は台座４のスリット穴４３より突出し、手動で回転調整 できるようになっている。

【００１５】 なお、バックファイヤー・ジグザグアンテナ１０が反射鏡１の焦点上に位置す るように前記ステイ３等の長さが設定され、同軸線路５及びステイ３の中心軸と 反射鏡１の中心軸とが一致するようになっている。また、図４のように、受信偏 波面を示す矢印Ｐがフィドーム２の先端面に付されている。

【００１６】 以上の第１実施例の構成において、調整ダイヤル４０を回すことにより小径歯 車３０を回転させ、さらにこれとかみ合う大径歯車２１をもつ外リング体２０を 回転させ、当該外リング体２０に一体化されたステイ３、同軸線路５、バックフ ァイヤー・ジグザグアンテナ１０及びフィドーム２を回転させることができる。 すなわち、調整ダイヤル４０の手動調整によって、バックファイヤー・ジグザグ アンテナ１０の姿勢を水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置との間で切り換える ことができる。通常、水平偏波受信時はジグザグ導体部１０Ａが水平面内にある ようにし、垂直偏波受信時はジグザグ導体部１０Ａが垂直面内にあるようにする 。この結果、放物面反射鏡１に平行に入射した電波は反射鏡の焦点に集束され、 水平偏波であれば、水平偏波受信位置のバックファイヤー・ジグザグアンテナ１ ０にて受信でき、垂直偏波であれば、垂直偏波受信位置のバックファイヤー・ジ グザグアンテナ１０にて受信できることになる。

【００１７】 図９及び図１０は本考案の第２実施例を示す。これらの図において、調整軸４ ２には調整ダイヤルの代わりにウォームホイール５０が固着され、駆動モーター ５１の回転軸に固着されたウォーム５２がウォームホイール５０にかみ合ってい る。駆動モーター５１は台座４側に取り付け、固定されている。その他の構成は 前述の第１実施例と同様である。

【００１８】 この第２実施例によれば、駆動モーター５１でウォーム５２を回転させ、ウォ ームホイール５０、調整軸４２及び小径歯車３０を介し外リング体２０を回転さ せることでフィドーム２内のバックファイヤー・ジグザグアンテナの水平偏波受 信位置と垂直偏波受信位置の切り換え操作を自動化できる利点がある。

【００１９】 図１１乃至図１２は本考案の第３実施例を示す。これらの図において、台座４ に固定のコンバータ取付金具１５には、一対のソレノイドコイル５５Ａ，５５Ｂ が固定され、該ソレノイドコイル５５Ａ，５５Ｂにラック５６が連結されている 。該ラック５６は外リング体２０の外周面に形成されたピニオンとして機能する 大径歯車２１にかみ合っている。それらのソレノイドコイル５５Ａ，５５Ｂは、 取付金具１５と反射鏡１背面間の隙間に設けられている。その他の構成は前述の 第１実施例と同様である。

【００２０】 この第３実施例によれば、一方のソレノイドコイル５５Ａを励磁し、ラック５ ６を例えば図１２の左方向に移動させて外リング体２０を左回転させ、フィドー ム２内のバックファイヤー・ジグザグアンテナを水平偏波受信位置に設定でき、 他方のソレノイドコイル５５Ｂを励磁したとき、ラック５６を図１２の右方向に 移動させて外リング体２０を右回転させ、バックファイヤー・ジグザグアンテナ を垂直偏波受信位置に設定できる。

【００２１】 図１３及び図１４は本考案の第４実施例を示す。これらの図において、外リン グ体２０には歯車を設ける代わりに切り換えレバー６０が固着されている。該切 り換えレバー６０はコンバータ取付金具１５と反射鏡１背面間の隙間に設けられ ており、台座４の上方に突出しているから、反射鏡背面側から手動で切り換えレ バー６０を操作可能である。その他の構成は前述の第１実施例と同様である。

【００２２】 この第４実施例によれば、切り換えレバー６０を９０度より僅かに大きな範囲 で回動させることによって、これと一体の外リング体２０を９０度より僅かに大 きな範囲（９０度＋α）で回転させることができ、バックファイヤー・ジグザグ アンテナを水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置に切り換え可能である。

【００２３】 図１５及び図１６は本考案の第５実施例を示す。これらの図において、ＣＳコ ンバータ１６に一体化された同軸−導波管変換器１７に補強用ステイ３が直結さ れ、補強用ステイ３内部の同軸線路の中心導体が同軸−導波管変換器１７の内側 に延びて結合している。そして、バックファイヤー・ジグザグアンテナ、同軸線 路、フィドーム２、ステイ３、同軸−導波管変換器１７及びＣＳコンバータ１６ が一体となって反射鏡１中心部及びこれに固定の台座４に対して９０度より僅か に大きな範囲（９０度＋α）で回転可能に支持されている。なお、その他の構成 は前述の第１実施例と同様である。

【００２４】 この第５実施例によれば、反射鏡１に固定の台座４に対するＣＳコンバータ１ ６の位置を９０度回転することで、フィドーム２に収納されたバックファイヤー ・ジグザグアンテナを水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置に切り換えることが できる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の直線偏波アンテナ装置によれば、直線偏波用一 次放射器としてのバックファイヤー・ジグザグアンテナを反射鏡に対して回転自 在として水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置とに切り換え得るようにしたので 、水平偏波及び垂直偏波の通信電波を反射鏡及び一次放射器を共用して１台で受 信可能である。また、一次放射器を前記反射鏡に対向する向きにメインローブを 有するバックファイヤー・ジグザグアンテナで構成し、同軸線路を反射鏡中心軸 上に配置して給電でき、一次放射器の支持機構や同軸線路が反射鏡前面を横断す ることに起因するブロックキングを最小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る直線偏波アンテナ装置の第１実施
例の全体構成を示す側断面図である。

【図２】第１実施例で用いる一次放射器としてのバック
ファイヤー・ジグザグアンテナ、同軸線路、フィドー
ム、ステイ及びこれらを回転自在とする機構部分を示す
側断面図である。

【図３】第１実施例においてステイを回転させる機構部
分を示す要部側面図である。

【図４】同斜視図である。

【図５】第１実施例において反射鏡を省略した正面図で
ある。

【図６】第１実施例において反射鏡を省略した背面図で
ある。

【図７】第１実施例においてステイを回転自在とするた
めの分解図である。

【図８】第１実施例において用いる外リング体の背面図
である。

【図９】本考案の第２実施例を示す要部側面図である。

【図１０】同斜視図である。

【図１１】本考案の第３実施例を示す要部側面図であ
る。

【図１２】同斜視図である。

【図１３】本考案の第４実施例を示す要部側面図であ
る。

【図１４】同斜視図である。

【図１５】本考案の第５実施例を示す背面図である。

【図１６】第５実施例の反射鏡を省略した斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 放物面反射鏡 ２ フィドーム ３ 補強用ステイ ４ 台座 ５ 同軸線路 １０ バックファイヤー・ジグザグアンテナ １５ コンバータ取付金具 １６ ＣＳコンバータ １７ 同軸−導波管変換器 １８ 取付部 ２０ 外リング体 ２１ 大径歯車 ３０ 小径歯車 ３１ 内リング体 ４０ 調整ダイヤル ４２ 調整軸 ５０ ウォームホイール ５１ 駆動モーター ５２ ウォーム ５５Ａ，５５Ｂ ソレノイドコイル ５６ ラック ６０ 切り換えレバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線偏波用一次放射器としてのバックフ
   ァイヤー・ジグザグアンテナを反射鏡の焦点近傍に配置
   し、該反射鏡の中心軸上を通る同軸線路で前記バックフ
   ァイヤー・ジグザグアンテナに給電するとともに、前記
   同軸線路を補強しかつ当該同軸線路及び前記バックファ
   イヤー・ジグザグアンテナと一体に回転する如くステイ
   を前記反射鏡側にて支持し、前記ステイを少なくとも９
   ０度の範囲で回転させて、前記バックファイヤー・ジグ
   ザグアンテナを水平偏波受信位置と垂直偏波受信位置に
   切り換え自在としたことを特徴とする直線偏波アンテナ
   装置。