JPH07297634A

JPH07297634A - マルチビームアンテナ

Info

Publication number: JPH07297634A
Application number: JP11029894A
Authority: JP
Inventors: Akira Akaishi; 明赤石; Mitsuaki Ogasa; 光明織笠; Teruyoshi Okamoto; 照喜岡本
Original assignee: UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK; UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK; UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-11-10
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JP2614189B2

Abstract

(57)【要約】【目的】サービスエリアを複数個のスポットビームで
連続的にカバーする反射鏡方式のマルチビームアンテナ
において、サイドローブを低減する。【構成】回転放物面反射鏡の焦点にセルラ状に配列さ
れた一次放射器２ａ〜２ａａのうち、一次放射器２ａ及
びこれに外接する６個の一次放射器２ｂ〜２ｇを有する
７個の中心一次放射器群と、この中心一次放射器群の外
側に外接する１２個の一次放射器２ｈ〜２ｓとで１つの
放射ビームを形成する。そして１９個の一次放射器に高
周波信号を１９分割して供給する時、中心一次放射器群
からから放射される放射ビームのサイドローブに対し、
周辺の１２個の一次放射器から放射される放射ビームの
パターンが、着目している放射ビームのサイドローブに
対しほぼ逆相になるように周辺の１２個の一次放射器に
供給される高周波信号の振幅と位相を制御することによ
り、サイドローブを全体的に打ち消すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サービスエリア内を複
数個のスポットビームで連続的にカバーするマルチビー
ムアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、反射鏡アンテナの一つであるオ
フセットパラボラアンテナの概略構成図である。図８に
おいて、１は回転放物面反射鏡、２は反射鏡１の焦点に
配置され、同一寸法の複数のホーンアンテナをセルラ状
に配列して構成された一次放射器群であり、反射鏡１は
一次放射器２から放射された球面波を平面波に変換す
る。

【０００３】図９（ａ）は、図８の一次放射器群２を反
射鏡１側から見た従来の一次放射器配列図であり、同図
９（ｂ）は図８のＸ−Ｙ面内で放射される実際のビーム
方向を示す。説明を簡単にするために、３つのビームを
１２個の円形開口ホーン型一次放射器で形成する場合に
ついて述べる。各ビームは７個の一次放射器で構成した
サブアレーで給電される。すなわち、図９（ｂ）に示す
第１ビーム２１を形成するサブアレーは、図９（ａ）の
一次放射器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ
で構成され、図９（ｂ）に示す第２ビーム２２を形成す
るサブアレーは、図９（ａ）の一次放射器２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊで構成され、さらに、図
９（ｂ）に示す第３ビーム２３を形成するサブアレー
は、図９（ａ）の一次放射器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，
２ｊ，２ｋ，２ｌで構成される。ここで、各ビーム２１
〜２３を形成する各サブアレーは一次放射器の一部を共
用している。例えば、第１ビーム２１のサブアレーと第
２ビーム２２のサブアレーでは、一次放射器２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｇが共用される。このように一次放射器の
一部を共用する給電回路は重複開口給電方式と呼ばれて
いる。

【０００４】図１０は、この重複開口給電方式を実現す
るための給電回路であり、送信系を示している。図１０
において、２ａ〜２ｌは一次放射器、３ａ〜３ｌは電力
増幅器（ＨＰＡ）、６ａ〜６ｌはコンバイナ、７ａ〜７
ｌはディバイダである。第１ビーム２１用の端子に入力
された高周波信号はディバイダ７ａで均等に７分割され
る。分割された高周波信号はコンバイナ６ａ、６ｂ、６
ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇに入力される。コンバイナ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇに入力され
た第１ビーム２１の信号は他のビーム２２、２３の分割
された信号と合成された後、それぞれの電力増幅器３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇで増幅され
る。電力増幅された各信号は、第１ビーム２１用のサブ
アレーを構成する一次放射器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
２ｅ、２ｆ、２ｇに入力される。

【０００５】また、第２ビーム２２用の端子に入力され
た高周波信号はディバイダ７ｂで均等に７分割される。
分割された高周波信号はコンバイナ６ａ、６ｂ、６ｃ、
６ｇ、６ｈ、６ｉ、６ｊに入力される。コンバイナ６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｇ、６ｈ、６ｉ、６ｊに入力された
第２ビーム２２の信号は他のビーム２１、２３の分割さ
れた信号と合成された後、それぞれの電力増幅器３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊで増幅される。電
力増幅された各信号は、第２ビーム２２用のサブアレー
を構成する一次放射器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｇ、２ｈ、
２ｉ、２ｊに入力される。同様にして、第３ビーム２３
用の端子に入力された高周波信号はディバイダ７ｃで均
等に７分割される。分割された高周波信号はコンバイナ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｊ、６ｋ、６ｌに入力され
る。コンバイナ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｊ、６ｋ、
６ｌに入力された第３ビーム２３の信号は他のビーム２
１、２２の分割された信号と合成された後、それぞれの
電力増幅器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｊ、３ｋ、３ｌ
で増幅される。電力増幅された各信号は、第３ビーム２
３用のサブアレーを構成する一次放射器２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｊ、２ｋ、２ｌに入力される。

【０００６】このような給電回路により一次放射器の一
つに入力された高周波信号は球面波となって反射鏡１に
放射される。反射鏡１では、球面波を平面波に変換して
再放射する。この平面波は、遠方ではスポットビームと
なる。ここで、複数個の一次放射器からのビームはその
位置に応じて、僅かながら異なった方向に放射される
が、７個の一次放射器は接近して配列されているため、
あたかも一個の一次放射器と同一の動きをして１つのス
ポットビームを形成する。しかも隣接ビーム間では重な
る４個の一次放射器が共用されているため、図９に示す
一次放射器の配列は見かけ上、３個の一次放射器の開口
の一部を互いに重ね合わせて配置したのと同様になり、
これにより、一部が重合する３個のスポットビームを形
成する。このため、移動体衛星通信のように、広いサー
ビスエリアを連続してカバーする必要のあるマルチビー
ムアンテナでは、ビーム間の利得偏差が小さくなる利点
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】次に、従来方式の課題
について計算例により説明する。計算に用いたアンテナ
の諸元は、図８に示すように、アンテナ開口径Ｄが３０
ｍφ、焦点距離Ｆが３０ｍ、開口半角が２５．８°、オ
フセット角が３２．８°及び周波数が２．５ＧＨｚであ
る。また、一次放射器については、開口径が９５ｍｍ
φ、励振モードがＴＥ１１、偏波が左旋円偏波であり、
その振幅分布は均一である。図１１は、上記諸元のアン
テナにおける第１ビーム２１のＹ−Ｚ面の放射パターン
を示し、図１２は、第１ビーム２１のＸ−Ｚ面の放射パ
ターンを示す。この図１１及び図１２において、ピーク
利得は５５．１ｄＢｉ、３個のビーム２１、２２、２３
が交差するクロスオーバ利得は５３．４ｄＢｉ、最大サ
イドローブは−２６．０ｄＢ、交差偏波レベルは−４
７．０ｄＢである。しかし、サービスエリアを連続的に
カバーするマルチビームアンテナでは周波数の再利用の
観点からサイドローブレベルは、約−３０ｄＢ以下が必
要であるため、上記値では不十分である。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、隣接ビームの形成に使用されている、７ホーンサブ
アレーの周囲の１２ホーンに高周波の一部を結合させ、
その振幅と位相を調整することにより、サイドローブを
低減させることができるマルチビームアンテナを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、回転放物面反射鏡の焦点に同一開
口寸法の多数の一次放射器を平面的にセルラ状に配列
し、この配列内の複数個の一次放射器を使用して形成さ
れるビームを複数組設け、この各ビームを形成する一次
放射器の一部を隣接するビームの形成に共用した重複開
口給電方式で軸対称給電型のマルチビームアンテナにお
いて、前記ビームを、１つの一次放射器と該一次放射器
に外接する６個の一次放射器とを有する７個の中心一次
放射器群と、この中心一次放射器群の外側に外接する１
２個の一次放射器とで形成し、前記外接する１２個の一
次放射器において、その中心一次放射器群を挟んで互い
に軸対称位置にある一次放射器同士の高周波信号の振幅
を互いに同一に設定しながら、これら一次放射器の高周
波信号の振幅を着目するビームのサイドローブが低くな
るように制御し結合するものである。

【００１０】請求項２の発明は、回転放物面反射鏡の焦
点に同一開口寸法の多数の一次放射器を平面的にセルラ
状に配列し、この配列内の複数個の一次放射器を使用し
て形成されるビームを複数組設け、この各ビームを形成
する一次放射器の一部を隣接するビームの形成に共用し
た重複開口給電方式でオフセット給電型のマルチビーム
アンテナにおいて、前記ビームを、１つの一次放射器と
該一次放射器に外接する６個の一次放射器とを有する７
個の中心一次放射器群と、この中心一次放射器群の外側
に外接する１２個の一次放射器とで形成し、前記外接す
る１２個の一次放射器において、その中心一次放射器群
を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器同士の高周
波信号の振幅を互いに同一に設定するとともに、該中心
一次放射器群を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射
器同士の高周波信号の位相を同一でかつ逆極性となるよ
うに設定しながら、これら一次放射器の高周波信号の振
幅と位相を着目するビームのサイドローブが低くなるよ
うに制御し結合するものである。請求項３の発明は、前
記外接する１２個の一次放射器の高周波信号の位相を、
給電系の線路長により制御するものである。請求項４の
発明は、前記外接する１２個の一次放射器の高周波信号
の振幅を、給電系に設けた抵抗減衰器により制御するも
のである。

【００１１】

【作用】本発明においては、中心の７個の一次放射器群
からなるサブアレーのビームのサイドローブに対し、周
辺の１２個の一次放射器のビームのパターンが、着目し
ているビームのサイドローブに対してほぼ逆相になって
重なるため、周辺の１２個の一次放射器の励振分布を変
えることにより、サイドローブを全体的に打ち消すこと
ができる。また、高周波信号の振幅、位相を制御するこ
とにより、周辺の１２個の一次放射器の励振分布を独立
して制御できるため、オフセットパラボラアンテナのよ
うにサイドローブの位相分布が非対称なアンテナの非対
称性や、ビーム偏向時に生じるサイドローブの非対称性
を補正するのに有効である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１（ａ）は、本発明方式をオフセット給電方式
のマルチビームアンテナに適用した場合の実施例を示す
一次放射器群の配列図であって、図８の一次放射器群２
を反射鏡１側から見た場合を示し、同図（ｂ）は図８の
Ｘ−Ｙ面内で放射される実際のビーム方向を示す。この
実施例において、マルチビームを形成する３つのビーム
は２７個の円形開口ホーン型一次放射器で構成され、各
ビームは１９個の一次放射器で構成されるサブアレーで
給電される。

【００１３】即ち、図１（ｂ）に示す第１ビーム１１を
形成するサブアレーは、図１（ａ）の一次放射器２ａ及
び該一次放射器２ａを中心にその周囲に外接して配列さ
れる６個の一次放射器２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，
２ｇからなる一次放射器群と、この一次放射器群の周り
に外接する１２個の一次放射器２ｈ，２ｉ，２ｊ，２
ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎ，２ｏ，２ｐ，２ｑ，２ｒ，２ｓ
とで構成される。また、図１（ｂ）に示す第２ビーム１
２を形成するサブアレーは、図１（ａ）の一次放射器２
ｂ及び該一次放射器２ｂを中心にその周囲に外接して配
列される６個の一次放射器２ａ，２ｃ，２ｇ，２ｈ，２
ｉ，２ｊからなる一次放射器群と、この一次放射器群の
周りに外接する１２個の一次放射器２ｄ，２ｅ，２ｆ，
２ｋ，２ｌ，２ｒ，２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗ，２
ｘとで構成される。さらに、図１（ｂ）に示す第３ビー
ム１３を形成するサブアレーは、図１（ａ）の一次放射
器２ｃ及び該一次放射器２ｃを中心にその周囲に外接し
て配列される６個の一次放射器２ａ，２ｂ，２ｄ，２
ｊ，２ｋ，２ｌからなる一次放射器群と、この一次放射
器群の周りに外接する１２個の一次放射器２ｅ，２ｆ，
２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｍ，２ｎ，２ｗ，２ｘ，２ｙ，２
ｚ，２ａａとで構成される。

【００１４】ここで、各ビーム１１〜１３を形成する各
サブアレーは一次放射器の一部を共用している。例え
ば、第１ビーム１１のサブアレーと第２ビーム１２のサ
ブアレーでは、一次放射器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊ，２ｋ，２ｌ，２ｒ
及び２ｓが共用される。

【００１５】図２は、この重複開口給電方式のマルチア
ンテナを実現するための給電回路であり、送信系を示し
ている。図２において、２ａ〜２ａａは一次放射器、３
ａ〜３ａａは電力増幅器（ＨＰＡ）、４ａ〜４ａａはコ
ンバイナ、５ａ〜５ｃはディバイダである。第１ビーム
１１用の端子に入力された高周波信号はディバイダ５ａ
で１９分割される。分割された高周波信号はコンバイナ
４ａ〜４ｓに入力される。このコンバイナのうち、周辺
の１２個の一次放射器２ｈ〜２ｓに対応するコンバイナ
４ｈ〜４ｓに供給される高周波信号の振幅は、ディバイ
ダ５ａに内蔵されている抵抗減衰器（不図示）により制
御され、また、高周波信号の位相は給電系の線路長を変
えることにより制御され、これにより、第１ビーム１１
のサイドローブを低減させるための必要な振幅分布と必
要な位相分布が付与できる。コンバイナ４ａ〜４ｓに入
力された第１ビーム１１用の信号は他のビーム１２、１
３用の分割された信号と合成され、それぞれの電力増幅
器３ａ〜３ｓで増幅される。電力増幅された各信号は第
１ビーム１１のサブアレーを構成する一次放射器２ａ〜
２ｓに入力される。

【００１６】同様にして、第２ビーム１２用の端子に入
力された高周波信号はディバイダ５ｂで１９分割され
る。分割された高周波信号はコンバイナ４ａ〜４ｌと４
ｒ〜４ｘに入力される。このコンバイナのうち、周辺の
１２個の一次放射器２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｌ，２
ｒ，２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘに対応するコ
ンバイナ４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｋ，４ｌ，４ｒ，４ｓ，
４ｔ，４ｕ，４ｖ，４ｗ，４ｘに供給される高周波信号
の振幅は、ディバイダ５ｂに内蔵されている抵抗減衰器
（不図示）により制御され、また、高周波信号の位相は
給電系の線路長を変えることにより制御され、これによ
り、第２ビーム１２のサイドローブを低減させるための
必要な振幅分布と必要な位相分布が付与される。コンバ
イナ４ａ〜４ｌと４ｒ〜４ｘに入力された第２ビーム１
２用の信号は他のビーム１１、１３用の分割された信号
と合成され、それぞれの電力増幅器３ａ〜３ｌと３ｒ〜
３ｘで増幅される。電力増幅された各信号は第２ビーム
１２のサブアレーを構成する一次放射器２ａ〜２ｌと２
ｒ〜２ｘに入力される。

【００１７】また、第３ビーム１３用の端子に入力され
た高周波信号はディバイダ５ｃで１９分割される。分割
された高周波信号はコンバイナ４ａ〜４ｎと４ｗ〜４ａ
ａに入力される。このコンバイナのうち、周辺の１２個
の一次放射器２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｍ，２
ｎ，２ｗ，２ｘ，２ｙ，２ｚ，２ａａに対応するコンバ
イナ４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ，４ｍ，４ｎ，４
ｗ，４ｘ，４ｙ，４ｚ，４ａａに供給される高周波信号
の振幅は、ディバイダ５ｃに内蔵されている抵抗減衰器
（不図示）により制御され、また、高周波信号の位相は
給電系の線路長を変えることにより制御され、これによ
り、第３ビーム１３のサイドローブを低減させるための
必要な振幅分布と必要な位相分布が付与される。コンバ
イナ４ａ〜４ｎと４ｗ〜４ａａに入力された第３ビーム
１３用の信号は他のビーム１１、１２用の分割された信
号と合成され、それぞれの電力増幅器３ａ〜３ｎと３ｗ
〜３ａａで増幅される。電力増幅された各信号は第３ビ
ーム１３のサブアレーを構成する一次放射器２ａ〜２ｎ
と２ｗ〜２ａａに入力される。なお、これらの給電回路
の周波数は２．５ＧＨｚであるため、マイクロストリッ
プ線路またはトリプレート線路などの薄型回路で実現可
能である。また、それによって生じる損失はＨＰＡで増
幅するため、問題にはならない。

【００１８】各サブアレーの一次放射器に入力された高
周波信号は球面波となって反射鏡１に放射される。反射
鏡１では、球面波を平面波に変換して再放射する。この
平面波が、遠方ではスポットビームとなる。ここで、複
数個の一次放射器からのビームはその位置に応じて、僅
かながら異なった方向に放射されるが、１９個の一次放
射器は接近して配列されているため、あたかも一個の一
次放射器と同一の動きをする。しかも隣接ビーム間では
４個の一次放射器が共用されているため、図１に示す一
次放射器の配列は見かけ上、３個の一次放射器の開口を
重ね合わせて配置したのと同様の効果がある。なお、こ
こでは送信系について説明したが、受信系については電
力増幅器を低雑音増幅器に置き換えれば、同様の効果が
ある。

【００１９】次に、上記構成の重複開口給電方式のオフ
セットマルチビームアンテナが低サイドローブ特性を有
することについて説明する。第１ビーム１１用のサブア
レーに対応する給電回路は、内側の７個の一次放射器２
ａ〜２ｇと外側の１２個の一次放射器２ｈ〜２ｓに分け
られる。内側の７個の一次放射器を均一分布で励振した
ときのＹ−Ｚ面の放射パターンは図１１に示すようにな
り、また、Ｘ−Ｚ面の放射パターンは図１２に示すよう
になる。

【００２０】これに対し、外側の１２個の一次放射器２
ｈ〜２ｓにおいて、その内側の一次放射器２ａ〜２ｇ群
を挟んで互いに対称な位置にある一次放射器２ｈと２
ｎ、２ｉと２ｏ、２ｊと２ｐ、２ｋと２ｑ、２ｌと２
ｒ、２ｍと２ｓ同士の相対振幅を図７に示すように、そ
れぞれ同一に設定するとともに、それら一次放射器２ｈ
と２ｎ、２ｉと２ｏ、２ｊと２ｐ、２ｋと２ｑ、２ｌと
２ｒ、２ｍと２ｓ同士の相対位相を図７に示すごとく、
逆極性となるように設定する。図７に示す振幅及び位相
分布で外側の１２個の一次放射器２ｈ〜２ｎを励振した
ときの放射パターンを図３及び図４に示す。図３はＹ−
Ｚ面の放射パターンであり、図４はＸ−Ｚ面の放射パタ
ーンである。この図３及び図４から明らかなように、放
射パターンは２つのピークを有するメインビームとサイ
ドローブで構成されている。しかも、このサイドローブ
の方向は図１１、図１２の第２サイドローブ以降のサイ
ドローブに一致している。

【００２１】一般的にアンテナのメインローブとサイド
ローブの位相は交互にほぼ１８０°ずつ変化する。従っ
て、図１１と図３に示すメインローブ同士、図１２と図
４に示すメインローブ同士はそれぞれほぼ同位相の関係
にあるため、図３、図４の２つのメインローブは、図１
１、図１２の第１サイドローブに対して打ち消し合う関
係になる。さらに、図１１、図１２の第２サイドローブ
以降のサイドローブと図３、図４のサイドローブは互い
に打ち消し合う関係にある。その結果、外側の１２個の
一次放射器の振幅と位相を調節することにより、図１
１、図１２に示す放射パターンのサイドローブのみを低
減させることができる。

【００２２】このような本実施例において、計算に用い
たアンテナの諸元を従来の説明で用いたものと同一に
し、そして各ビームを形成する１つの一次放射器の開口
径を９５ｍｍφ、励振モードをＴＥ１１、偏波を左旋円
偏波とし、また、一次放射器のサブアレーの励振分布を
図７に示すようにした時、第１ビーム１１のＹ−Ｚ面放
射パターン及びＸ−Ｚ面放射パターンは、それぞれ図５
及び図６に示すようになる。この図５及び図６から明ら
かなように、ピーク利得は５４．４ｄＢｉ、クロスオー
バ利得は５３．０ｄＢｉ、最大サイドローブは−３９．
６ｄＢ、交差偏波レベルは−４８．６ｄＢとなり、その
結果、ピーク利得とサービスエリア内の最低利得は、そ
れぞれ０．７ｄＢ及び０．４ｄＢと従来に比べ僅かに低
下するが、サイドローブは従来に比べ１３．６ｄＢ程度
改善され、サイドローブの目標値を満足していることが
認められた。なお、第２、第３ビーム１２、１３につい
ても同様な放射パターンが得られる。

【００２３】なお、図３、図４に示す放射パターンのサ
イドローブの方向は、外側の１２の一次放射器の位置に
よって変化し、該一次放射器が中心から離れる程、すな
わち一次放射器の径が大きくなる程、外側に移動する。
従って、ホーンアンテナ構成では一次放射器の開口径が
約９５ｍｍφ（約０．８波長）の時がサイドローブの打
ち消しに最適となる。また、図７において、一次放射器
２ｈ，２ｊ，２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎ，２ｐ，２ｑ，２
ｒ及び２ｓの位相が中心の一次放射器２ａに対して異な
るのは、アンテナがオフセットしているためである。

【００２４】上記実施例では、オフセット給電方式のマ
ルチビームアンテナについて説明したが、軸対称給電方
式のマルチビームアンテナについても本発明を適用でき
る。この場合、オフセットマルチビームアンテナと異な
る点は、図７に示すビーム形成用一次放射器の全ての位
相を同一にし、周辺の１２個の一次放射器の高周波信号
の振幅を制御するところにある。この場合もオフセット
マルチビームアンテナと同様なサイドローブ低減効果が
ある。また、上記実施例では、隣接するサブアレーの中
心一次放射器群が４個の一次放射器を共用している場合
について説明したが、一次放射器を共用しない場合、並
びに１個の一次放射器または２個の一次放射器を共用す
る場合も同様のサイドローブ低減効果があることは言う
までもない。さらに、一次放射器の配列を図８のＸｆ−
Ｙｆ面内で移動させてビームを偏向した場合は、周辺の
１２個の一次放射器の振幅と位相を非対称に設定する
と、同様のサイドローブ低減効果があることは言うまで
もない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転放物
面反射鏡の焦点に同一開口寸法の多数の一次放射器を平
面的にセルラ状に配列し、この配列内の複数個の一次放
射器を使用して形成されるビームを複数組設け、この各
ビームを形成する一次放射器の一部を隣接するビームの
形成に共用した重複開口給電方式で軸対称給電型のマル
チビームアンテナにおいて、前記ビームを、１つの一次
放射器と該一次放射器に外接する６個の一次放射器とを
有する７個の中心一次放射器群と、この中心一次放射器
群の外側に外接する１２個の一次放射器とで形成し、前
記外接する１２個の一次放射器において、その中心一次
放射器群を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器同
士の高周波信号の振幅を互いに同一に設定しながら、こ
れら一次放射器の高周波信号の振幅を着目するビームの
サイドローブが低くなるように制御し結合する構成にし
た。

【００２６】また、本発明は、回転放物面反射鏡の焦点
に同一開口寸法の多数の一次放射器を平面的にセルラ状
に配列し、この配列内の複数個の一次放射器を使用して
形成されるビームを複数組設け、この各ビームを形成す
る一次放射器の一部を隣接するビームの形成に共用した
重複開口給電方式でオフセット給電型のマルチビームア
ンテナにおいて、前記ビームを、１つの一次放射器と該
一次放射器に外接する６個の一次放射器とを有する７個
の中心一次放射器群と、この中心一次放射器群の外側に
外接する１２個の一次放射器とで形成し、前記外接する
１２個の一次放射器において、その中心一次放射器群を
挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器同士の高周波
信号の振幅を互いに同一に設定するとともに、該中心一
次放射器群を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器
同士の高周波信号の位相を同一でかつ逆極性となるよう
に設定しながら、これら一次放射器の高周波信号の振幅
と位相を着目するビームのサイドローブが低くなるよう
に制御し結合する構成にした。従って、本発明によれ
ば、中心の７個の一次放射器群からなるサブアレーのビ
ームのサイドローブに対し、周辺の１２個の一次放射器
のビームのパターンが、着目しているビームのサイドロ
ーブに対してほぼ逆相になって重なるため、周辺の１２
個の一次放射器の励振分布を変えることにより、サイド
ローブを全体的に打ち消すことができ、サイドローブを
低減させることができる。さらに、高周波信号の振幅、
位相を制御することにより、周辺の１２個の一次放射器
の励振分布を独立して制御できるため、オフセットパラ
ボラアンテナのようにサイドローブの位相分布が非対称
なアンテナの非対称性や、ビーム偏向時に生じるサイド
ローブの非対称性を補正するのに有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は本発明方式をオフセット給電方式
のマルチビームアンテナに適用した場合の実施例を示す
一次放射器群の配列図であり、同図（ｂ）は一次放射器
のＸ−Ｙ面内せ放射される実際のビーム方向を示す図で
ある。

【図２】本実施例における給電回路図である。

【図３】本実施例における低サイドローブ化を説明する
ためのアンテナのＹ−Ｚ面放射パターン図である。

【図４】本実施例における低サイドローブ化を説明する
ためのアンテナのＸ−Ｚ面放射パターン図である。

【図５】本実施例におけるアンテナの放射パターン図で
ある。

【図６】本実施例におけるアンテナの放射パターン図で
ある。

【図７】本実施例における一次放射器の励振分布を示す
図である。

【図８】オフセットマルチビームアンテナの概略構成図
である。

【図９】同図（ａ）は従来のマルチビームアンテナを構
成する一次放射器の配列図であり、同図（ｂ）は図８の
Ｘ−Ｙ面内せ放射される実際のビーム方向を示す図であ
る。

【図１０】従来例における給電回路図である。

【図１１】従来におけるアンテナのＹ−Ｚ面放射パター
ン図である。

【図１２】従来におけるアンテナのＸ−Ｚ面放射パター
ン図である。

【符号の説明】

１反射鏡２ａ〜２ａａ一次放射器３ａ〜３ａａ電力増幅器４ａ〜４ａａコンバイナ５ａ〜５ｃディバイダ１１第１ビーム１２第２ビーム１３第３ビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転放物面反射鏡の焦点に同一開口寸法
の多数の一次放射器を平面的にセルラ状に配列し、この
配列内の複数個の一次放射器を使用して形成されるビー
ムを複数組設け、この各ビームを形成する一次放射器の
一部を隣接するビームの形成に共用した重複開口給電方
式で軸対称給電型のマルチビームアンテナにおいて、前記ビームを、１つの一次放射器と該一次放射器に外接
する６個の一次放射器とを有する７個の中心一次放射器
群と、この中心一次放射器群の外側に外接する１２個の
一次放射器とで形成し、前記外接する１２個の一次放射器において、その中心一
次放射器群を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器
同士の高周波信号の振幅を互いに同一に設定しながら、
これら一次放射器の高周波信号の振幅を着目するビーム
のサイドローブが低くなるように制御し結合することを
特徴とするマルチビームアンテナ。
【請求項２】回転放物面反射鏡の焦点に同一開口寸法
の多数の一次放射器を平面的にセルラ状に配列し、この
配列内の複数個の一次放射器を使用して形成されるビー
ムを複数組設け、この各ビームを形成する一次放射器の
一部を隣接するビームの形成に共用した重複開口給電方
式でオフセット給電型のマルチビームアンテナにおい
て、前記ビームを、１つの一次放射器と該一次放射器に外接
する６個の一次放射器とを有する７個の中心一次放射器
群と、この中心一次放射器群の外側に外接する１２個の
一次放射器とで形成し、前記外接する１２個の一次放射器において、その中心一
次放射器群を挟んで互いに軸対称位置にある一次放射器
同士の高周波信号の振幅を互いに同一に設定するととも
に、該中心一次放射器群を挟んで互いに軸対称位置にあ
る一次放射器同士の高周波信号の位相を同一でかつ逆極
性となるように設定しながら、これら一次放射器の高周
波信号の振幅と位相を着目するビームのサイドローブが
低くなるように制御し結合することを特徴とするマルチ
ビームアンテナ。
【請求項３】前記外接する１２個の一次放射器の高周
波信号の位相は、給電系の線路長により制御される請求
項２記載のマルチビームアンテナ。
【請求項４】前記外接する１２個の一次放射器の高周
波信号の振幅は、給電系に設けた抵抗減衰器により制御
される請求項１、２または３記載のマルチビームアンテ
ナ。