JPH07273540A - パラボラアンテナ - Google Patents

パラボラアンテナ

Info

Publication number
JPH07273540A
JPH07273540A JP6360594A JP6360594A JPH07273540A JP H07273540 A JPH07273540 A JP H07273540A JP 6360594 A JP6360594 A JP 6360594A JP 6360594 A JP6360594 A JP 6360594A JP H07273540 A JPH07273540 A JP H07273540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parabolic
shape
antenna
parabolic antenna
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.)
Pending
Application number
JP6360594A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Taniguchi
徹 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP6360594A priority Critical patent/JPH07273540A/ja
Publication of JPH07273540A publication Critical patent/JPH07273540A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンテナの製造作業を簡便に行うことによって
生産効率の向上を図るとともに、外周フレームの回折点
近傍の拡散を軽減させることによって反射鏡の背後側の
指向特性の劣化を防止することが可能なパラボラアンテ
ナを提供すること。 【構成】パラボラアンテナ10は、パラボラ反射鏡12
を複数の略同一形状からなるグリッド20で構成し、回
転対称軸方向に沿って投影した該パラボラ反射鏡12の
外周形状を略正方形に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、マイクロ波応
用システム等において、マイクロ波用のアンテナとして
用いられるパラボラアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、グリッドパラボラアンテナ2
(以下、パラボラアンテナという)は、図6に示される
ように、一次放射器4と、放物曲面を有する反射鏡6と
を含み、このパラボラアンテナ2において、風圧荷重を
軽減するとともに、軽量化を図るために、前記反射鏡6
の放物曲面を複数の線状素子8(以下、グリッドとい
う)で構成している。
【0003】このパラボラアンテナ2は、外周が軸線か
ら等距離にあって円形状を呈する反射鏡6が採用されて
いる。この反射鏡6の形状は、同じ開口面積において放
射効率を最大とするためである。なお、参照符号9は、
一次放射器4に接続されたフィーダケーブルを示す。
【0004】ここで、物理光学法によって得られる前記
パラボラアンテナ2のシミュレーション値を図7に示
す。この場合、受信周波数を2GHz、焦点距離を0.
675m、開口径を1.8m、一次放射器4を反射器付
λ/4ダイポールとしてシミュレートした。なお、図中
における実線Aは直線偏波におけるH面(水平面)パタ
ーンを、破線BはE面(垂直面)パターンを夫々示して
いる。
【0005】図7より諒解されるように、観測方向が反
射鏡の正面となる0°方向では、利得が約29.7dB
で最大となる。これは、一次放射器4から導出された球
面波が反射鏡6によって反射され、この時、放物曲面表
面上に誘起した電流の再放射波の位相(反射波の位相)
が正面方向、すなわち、観測角の0°方向で一致するか
らである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る略円形のパラボラアンテナ2では、各グリッド8の
長さが夫々異なることから、非常に多種類のグリッド8
を用意しなければならない。例えば、図6に示されたパ
ラボラアンテナ2の開口径を1.8mとし、50mm間
隔で複数のグリッド8を配置した場合、37本(180
0÷50+1)のグリッド8が必要となるとともに、夫
々長さが異なる19種類〔(37+1)÷2〕のグリッ
ド8を用意しなければならない。
【0007】従って、前記パラボラアンテナ2の製造工
程において、実際に19種類のグリッド8を区別し、且
つ配列する作業は非常に煩雑であり、作業効率を低下さ
せる要因となっている。
【0008】また、前記パラボラアンテナ2では、反射
鏡6の真後ろ方向(180°方向)において、指向特性
が劣化するという不都合がある(図7参照)。これは、
円形状を呈する反射鏡6の外周フレームによるエッジ回
折に起因するものである。
【0009】通常、外周フレームにおいて支配的な回折
を生ずる領域は、回折パスを与える回折点(停留点)の
近傍に集中する。円形状の反射鏡6を有する前記パラボ
ラアンテナ2では、常に4つの停留点を有するが(図8
A参照)、該反射鏡6の真正面方向(0°方向)と真後
ろ方向(180°方向)とでは、外周フレーム上の全て
の点が前記停留点と同様の作用をなす。従って、非常に
強い回折波が発生することから、反射鏡6の真後ろ方向
(180°方向)において指向特性が劣化する。
【0010】前述したことを図8A〜図8Cを用いて視
覚的に説明する。なお、図8A〜図8Cでは、観測角度
を変化させた場合と原理的には同様であることから、波
源である一次ソースEの位置を変化させて説明する。ま
た、図8A〜図8Cの中、×は外周フレームによるエッ
ジの回折点、Pは回折パスを夫々示す。
【0011】図8Aから図8Cでは、反射鏡6に対して
一次ソースEの角度が変化するにしたがって、外周フレ
ームのエッジにおいて回折点×近傍に回折を生ずる領域
が拡大していく状態が示される。この場合、反射鏡面に
対し略真正面方向となる図8Cでは回折を生ずる領域が
最も拡散して、強い回折波が生ずる。この結果、外周フ
レームの形状を円とする従来のパラボラアンテナ2の場
合、前記回折波の影響で反射鏡6の背後側の指向特性が
劣化することは原理的に避けがたい現象となっている。
【0012】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、アンテナの製造作業を簡便に行う
ことによって生産効率の向上を図るとともに、外周フレ
ームの回折点近傍の拡散を軽減させることによって反射
鏡の背後側の指向特性の劣化を防止することが可能なパ
ラボラアンテナを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、パラボラ反射鏡と一次放射器とからな
るパラボラアンテナにおいて、前記パラボラ反射鏡を複
数の略同一形状からなるグリッド素子で構成し、回転対
称軸方向に沿って投影した該パラボラ反射鏡の外周形状
を略正方形とすることを特徴とする。
【0014】
【作用】上記の本発明に係るパラボラアンテナでは、パ
ラボラ反射鏡を複数の略同一形状からなるグリッド素子
で構成することにより、長さが異なる多種類のグリッド
素子を用意する必要がない。従って、アンテナの組立作
業が簡便となり作業効率が向上する。
【0015】また、回転対称軸方向に沿って投影したパ
ラボラ反射鏡の外周形状を略正方形とすることにより、
一次放射器から導出された球面波による回折パスの長さ
が夫々異なるとともに、その回折波の位相も異なる。従
って、前記パラボラ反射鏡の外周フレームの回折点近傍
の拡散が軽減され、パラボラ反射鏡の背後側の指向特性
の劣化が防止される。
【0016】
【実施例】次に、本発明に係るパラボラアンテナについ
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明の実施例に係るパラボラア
ンテナの斜視図である。
【0018】このパラボラアンテナ10は、基本的に
は、回転対称軸(Z軸)方向(図2参照)に沿って投影
させた外周形状が略正方形を呈するパラボラ反射鏡12
と、反射器付ダイポールからなる一次放射器14とから
構成される。なお、参照符号16は、一次放射器14に
接続されたフィーダケーブルを示す。
【0019】前記パラボラ反射鏡12は、その外周フレ
ームを形成する各一辺18a〜18dが夫々所定の曲率
で湾曲して形成されるとともに、その表面には所定間隔
離間し、略鉛直方向に沿って略平行な複数のグリッド2
0が設けられている。なお、本実施例では、前記一次放
射器14として反射器付ダイポールを設けているが、導
波管給電の場合は小形電磁ホーンまたはスロット式のア
ンテナとしてもよい。
【0020】ここで、パラボラ反射鏡12の外周フレー
ムの形状を略正方形とすることにより、全てのグリッド
20の形状が略同一となる点について説明する。
【0021】一般に、従来例に係る軸対称のパラボラ反
射鏡6の形状は、回転対称軸をZ軸として、図2に示さ
れるような座標系を用いた場合、 Z(X,Y)=(X2 +Y2 )/4F−F で与えられる。但し、Fは、焦点距離を示す。
【0022】そこで、X軸方向に複数の各グリッド20
を配列するとした場合、前記グリッド20の曲率を示す
一次導関数は、 ∂Z(X,Y)/∂X=X/2F と表される。従って、グリッド20を配置するY座標の
値にかかわらず、X座標の値のみによって曲率が決定さ
れる。
【0023】具体的には、F=0.675m、開口形が
1.8m×1.8mの正方形のパラボラアンテナ10に
複数本のグリッド20を配置した状態を図3A〜図3C
に示す。図3Aは、Z軸方向から見た図であり、図3B
は、図3AをX軸方向から見た図であり、図3Cは、図
3Aにおける中央のグリッド♯1と外側のグリッド♯2
とをY軸方向から見た図である。
【0024】以上のように、50mmの間隔で配置され
た37本の全てのグリッドの形状を略同一に形成するこ
とができる。
【0025】次に、物理光学法によって得られた前記パ
ラボラアンテナ10のシミュレーション値を図4に示
す。この場合、受信周波数を2GHz、焦点距離を0.
675m、開口形を1.8m×1.8mの正方形、一次
放射器14を反射器付λ/4ダイポールとしてシミュレ
ートした。なお、図中における実線Cは直線偏波におけ
るH面(水平面)パターンを、破線DはE面(垂直面)
パターンを夫々示している。
【0026】図4と図7とを比較した場合、本実施例に
係るパラボラアンテナ10の指向特性では、従来技術に
係るパラボラアンテナ2の指向特性に対し、観測方向が
パラボラ反射鏡12の真後ろ方向となる180°付近の
範囲の指向特性が低下することなく、真後ろ方向におけ
る指向特性を改善することができる。これは、パラボラ
反射鏡12の外周フレームの形状を略正方形とすること
により、回折点近傍への拡散が生じないことに起因する
ものである。
【0027】すなわち、図5A、図5Bに示されるよう
に、外周フレームの形状が円の場合(従来技術)と、Z
軸方向に投影された形状が略正方形の場合(本実施例)
とにおいて、決定的に異なる点は、パラボラ反射鏡6、
12の外周フレームが同一面内にあるか否かである。外
周フレームが同一面内に位置する円の場合、ある焦点距
離Fにある一次放射器14から導出された球面波は円形
の外周フレームで回折され、前記回折されたパスは反射
鏡6の真後ろ方向にあるターゲットまでのパス長が略同
一となり、いずれの回折パスにおいてもその回折波の位
相θが等しくなる。換言すると、外周フレームが円形の
場合、回折パスが矢印M方向に微小距離だけ変位しても
回折波の位相θは不変であり、回折波はexp(ωt+
θ)となる。
【0028】これに対して、パラボラ反射鏡12の外周
フレームの形状を略正方形とした本実施例では、全ての
方向において回折パスの長さが一致することがなく、回
折波の位相も異なる。換言すると、回折パスが矢印N方
向に微小距離だけ変位した場合、前記回折パスの長さが
変位するのに伴って回折波の位相はδだけ変位し、回折
波はexp(ωt+θ+δ)となる。この結果、回折点
近傍への拡散が軽減され、パラボラアンテナ10の背後
側における指向特性の劣化を防止することが可能とな
る。
【0029】
【発明の効果】本発明に係るパラボラアンテナによれ
ば、以下の効果が得られる。
【0030】すなわち、パラボラ反射鏡面を構成するグ
リッド素子を略同一形状とすることにより、アンテナの
製造作業を簡便に行うことができ、生産効率の向上を図
ることができる。
【0031】また、外周フレームの回折点近傍の拡散を
軽減させることにより、パラボラ反射鏡の背面側の指向
特性の劣化を防止することができる。この結果、複雑な
無線応用システムへの適用等、本パラボラアンテナの汎
用性が向上する。例えば、バック−トウ−バック形のア
ンテナ配置も容易にできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るパラボラアンテナの斜視
図である。
【図2】パラボラ反射鏡面に対する座標系を示す説明図
である。
【図3】パラボラ反射鏡に対するグリッドの配置を示す
説明図である。
【図4】図1に示すパラボラアンテナの指向特性を示す
説明図である。
【図5】図5Aおよび図5Bは、回折波の変位に対し、
回折波の位相が変化するか否かを説明するための図であ
る。
【図6】従来例に係るパラボラアンテナの斜視図であ
る。
【図7】図6に示すパラボラアンテナの指向特性を示す
説明図である。
【図8】図8A〜図8Cは、図6に示すパラボラアンテ
ナにおいて、回折領域の拡散状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10…パラボラアンテナ 12…パラボラ
反射鏡 14…一次放射器 16…フィーダ
ケーブル 18a〜18d…一辺 20…グリッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パラボラ反射鏡と一次放射器とからなるパ
    ラボラアンテナにおいて、 前記パラボラ反射鏡を複数の略同一形状からなるグリッ
    ド素子で構成し、回転対称軸方向に沿って投影した該パ
    ラボラ反射鏡の外周形状を略正方形とすることを特徴と
    するパラボラアンテナ。
  2. 【請求項2】請求項1記載のアンテナにおいて、略正方
    形を呈するパラボラ反射鏡の外周の各一辺は、夫々所定
    の曲率で湾曲して形成されることを特徴とするパラボラ
    アンテナ。
JP6360594A 1994-03-31 1994-03-31 パラボラアンテナ Pending JPH07273540A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6360594A JPH07273540A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 パラボラアンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6360594A JPH07273540A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 パラボラアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07273540A true JPH07273540A (ja) 1995-10-20

Family

ID=13234093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6360594A Pending JPH07273540A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 パラボラアンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07273540A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246833A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 放送波中継用オフセットパラボラアンテナ
JP2018088619A (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 大阪瓦斯株式会社 探査装置用アンテナ、及びそれを備えた探査装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246833A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 放送波中継用オフセットパラボラアンテナ
JP2018088619A (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 大阪瓦斯株式会社 探査装置用アンテナ、及びそれを備えた探査装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0028018B1 (en) An improved phased array antenna system
EP0593903B1 (en) Identical surface shaped reflectors in semi-tandem arrangement
US3936835A (en) Directive disk feed system
US20080094298A1 (en) Antenna with Shaped Asymmetric Main Reflector and Subreflector with Asymmetric Waveguide Feed
KR101292230B1 (ko) 콤팩트한 비축대칭 이중 반사판 안테나
EP1269570B1 (en) Common aperture reflector antenna with improved feed design
JP2018137743A (ja) リフレクトアレーアンテナ
Assaly et al. A theoretical study of a mulit-element scanning feed system for a parabolic cylinder
EP0588322B1 (en) Equalized offset fed shaped reflector antenna system and technique for equalizing same
JPH07273540A (ja) パラボラアンテナ
EP3547451B1 (en) Reflection mirror antenna device
KR100240894B1 (ko) 여할제곱형 피아식별 안테나
Miao et al. Boundary-source coherent beamforming using metasurface
EP1184939B1 (en) Gridded reflector antenna
US4725847A (en) Reflector antenna having sidelobe nulling assembly with metallic gratings
EP0219321A1 (en) Antenna systems
US6633264B2 (en) Earth coverage reflector antenna for geosynchronous spacecraft
Flamini et al. Unconventional array for 5G scenario: irregular clustering antenna design and implementation
Wang A comparison of the performance of reflector and phased-array antennas under error conditions
Anderson et al. Design and manufacturing techniques for planar slot array antennas for a variety of radar application
Zuji et al. Introduction to ECRIEE's development on very low sidelobe antenna
Huang et al. Design of A Circular Polarization Near-Field Focused Antenna Array Enhanced by Director Patches
Viskum et al. Dual offset shaped reflectors optimized for gain and XPD performance
JPS6232844B2 (ja)
JP2813724B2 (ja) マルチビームアンテナ