JPH09294016A - 周波数共用アンテナ - Google Patents

周波数共用アンテナ

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JPH09294016A
JPH09294016A JP10520296A JP10520296A JPH09294016A JP H09294016 A JPH09294016 A JP H09294016A JP 10520296 A JP10520296 A JP 10520296A JP 10520296 A JP10520296 A JP 10520296A JP H09294016 A JPH09294016 A JP H09294016A
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雅樹 千葉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の周波数帯の信号を1つのアンテナで受
信する周波数共用アンテナで高周波数と低周波数の信号
受信を特性良く実現し、小型、軽量化を図ること。 【解決手段】 本発明は、回転放物面の1部で形成した
主反射鏡1と、前記回転放物面の焦点(第2焦点4)を
共有する回転楕円面の1部で形成した副反射鏡2と、副
反射鏡2の他の1つの焦点(第1焦点3)に設けられた
低周波給電部5と、副反射鏡2の背面からその第2焦点
へ副反射鏡2の中央開口部を通過して移動する高周波給
電部6と、高周波数給電部の移動と位置決めを行う駆動
機構を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の周波数帯の
信号を一つのアンテナで受信する機能を必要とするVL
BI(超長基線電波干渉計)や電波天文用の周波数共用
アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の周波数帯の信号を一つのア
ンテナで受信する場合二つの手段が用いられてきた。第
1の手段は、複数の周波数帯の信号を同時に受信するア
ンテナを用いる手段であり、代表的なアンテナとして、
周波数共用放射給電部に応用される導波管分波方式を用
いたアンテナや集束ビーム給電系内の一枚または複数枚
の反射鏡を周波数選択板とした空間分波方式のアンテナ
がある。後者の例としては、例えば、特開昭58−92
104号公報に記載がある。第2の手段は、図3に示す
ように受信する周波数ごとの複数の放射給電部(9−1
〜9−3)をアンテナ開口前面にある給電部支持構造2
0内に収容し各一次放射器9をアンテナ焦点位置に設置
する駆動機構7により各一次放射器を切り替え設置する
手段である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した第1の手段で
ある導波管分波方式の場合には多重モード導波管を使用
する必要があり、高周波数においては不要高次モードの
発生によりパターン、利得、交差偏波特性が劣化してし
まう問題があった。また空間分波方式の場合には、周波
数選択板による損失により利得及び雑音温度の劣化が生
じる問題があった。
【0004】また第2の手段の放射給電部切り替え設置
方式の場合、複数の放射給電部を収容すると放射給電部
支持構造が大形化してしまいブロッキング能率が劣化し
てしまう結果を招く問題を有していた。
【0005】本発明の目的は以上説明した従来技術の問
題を解決するため、1台のアンテナで高周波数と低周波
数の信号受信を特性良く実現可能とし、小型、軽量化を
同時に達成する周波数共用アンテナを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の周波数共用アン
テナは、複数の周波数帯の信号を1台のアンテナで受信
する周波数共用アンテナにおいて、低周波数帯受信時
は、グレゴリアンアンテナとして動作し、前記低周波数
帯を除く他の複数の高周波数帯受信時は、パラボラアン
テナとして動作することを特徴とする。
【0007】また、複数の周波数帯の信号を1台のアン
テナで受信する周波数共用アンテナにおいて、前記複数
の周波数帯が2つの場合は、低周波数帯受信時に低周波
数給電部と、副反射鏡と、主反射鏡とによる第1の受信
手段と、高周波数帯受信時に前記第1の受信手段に加え
て前記副反射鏡の焦点に高周波給電部を備える第2の受
信手段を有し、前記複数の周波数帯が3以上の場合は、
低周波数帯受信時に周波数共用給電部と、副反射鏡と、
主反射鏡とによる第3の受信手段と、前記低周波数帯受
信時以外の他の高周波数帯受信時に、前記第3の受信手
段に加えて、前記副反射鏡の焦点に対応する高周波数帯
給電部を選択的に備える第4の受信手段を有する。
【0008】さらに、低周波数帯と高周波数帯の信号を
1台のアンテナで受信する周波数共用アンテナにおい
て、回転放物面の1部で形成される主反射鏡と、前記回
転放物面の焦点と同一位置に焦点(以下第2焦点とす
る)を有する回転楕円面の1部で形成される副反射鏡
と、前記回転楕円面の他の1つの焦点(以下第1焦点と
する)の位置に設けられ、前記低周波数帯で給電する低
周波給電部と、前記副反射鏡の背面から前記第2焦点の
位置まで移動し、前記高周波帯で給電する高周波給電部
と、前記高周波給電部の移動と位置決めを行う駆動機構
とを有する。
【0009】そして、3以上の周波数帯の信号を1つの
アンテナにて周波数共用アンテナにおいて、回転放物面
の1部で形成される主反射鏡と、前記回転放物面の焦点
と同一位置に焦点(以下第2焦点とする)を有する回転
楕円面の1部で形成される副反射鏡と、前記副反射鏡の
他の1つの焦点(以下第1焦点とする)の位置に設けら
れ、前記3以上の周波数帯のうち低周波数帯で給電する
低周波給電部と、前記副反射鏡の背面から前記第2焦点
の位置まで移動し、前記低周波数帯以外の複数の高周波
帯で給電する高周波数給電部と、前記複数の高周波給電
部の移動と位置決めを行う駆動機構とを有する。
【0010】以上説明したように、本発明の周波数共用
アンテナは、低周波数受信の際には主反射鏡、副反射鏡
及び主反射鏡の第1焦点の位置に設置された低周波数給
電部から成るグレゴリアンアンテナとして動作する。こ
の時高周波数給電部を副反射鏡の背面に格納する手段を
とる。
【0011】一方、高周波数受信の際には、高周波数給
電部を副反射鏡の第2焦点へ駆動機構により副反射鏡の
中央開口部を通過させ移動設置する手段をとる。また駆
動機構は高周波数給電部の位置を検出し第2焦点へ正確
に設置する手段を有する。
【0012】この結果、高周波数給電部が副反射鏡背面
に格納されている時は、低周波数給電部は副反射鏡、主
反射鏡とから成るブロッキング能率の高いグレゴリアン
アンテナとして動作することが出来る。また高周波数給
電部はリニアアクチュエータなどの小型、軽量な駆動機
構により第2焦点へ移動設置することが可能で、この場
合は主反射鏡と共にパラボラアンテナとして動作するこ
とが出来る。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は本発明
の実施の形態である周波数共用アンテナの断面図を示し
ている。また、図1(b)は、図1(a)の副反射鏡部
の拡大図である。図1に示された周波数共用アンテナ
は、回転放物面の1部から成る主反射鏡1、回転放物面
の焦点を第2焦点4とする回転楕円面の1部である副反
射鏡2、回転楕円面のもう1つの焦点である第1焦点3
を位相中心とする低周波数給電部5、副反射鏡2の背面
側から副反射鏡2の中央開口部8を通過して第2焦点4
へ位相中心を移動する高周波数給電部6及び高周波数給
電部6を移動させ位置決めを行う駆動機構7から構成さ
れる。
【0014】次に、本発明の実施例の動作について図1
(a)及び図1(b)を参照として詳細に説明する。
【0015】図1(a)は高周波数給電部6が副反射鏡
2の背面の駆動機構7により格納された状態を示してい
る。この場合低周波数給電部5が受信する電波信号は主
反射鏡1で反射され第2焦点4で一旦収束された後に副
反射鏡2に伝播しここで更に反射されて第1焦点3で収
束する。従ってこの場合はグレゴリアンアンテナとして
動作する。
【0016】副反射鏡2の中央開口部8の大きさは受信
周波数が十分高い周波数であるため波長が短く低周波数
給電部5の受信する周波数帯の波長に比し十分小さな開
口とすることができる。この結果、中央開口部8による
性能劣化を防止している。
【0017】また、図1(b)は高周波数給電部6の位
相中心が駆動機構7により第2焦点4へ移動した状態を
示している。この場合高周波数給電部6が受信する電波
信号は主反射鏡1で反射され第2焦点4で収束する。従
ってこの場合はパラボラアンテナとして動作する。
【0018】なお、駆動機構7は、例えばリニアアクチ
ュエータを用いて高周波給電部6を中央開口部を上下に
移動し、その位相中心を第2焦点で位置で停止させるこ
とも比較的容易にできる。
【0019】ここで、低周波数給電部5と高周波数給電
部6とは、例えば、前者をKuバンドの周波数帯の給電
部とし、後者をXバンドの周波数帯の給電部としてKu
バンドとXバンドの両者に対応できるようにする。この
ように周波数帯の違いで、2種類に分けられる。
【0020】以上示した実施の形態では周波数帯を低周
波数給電部と高周波数給電部の2つ分ける周波数共用ア
ンテナに関して説明した。
【0021】しかし、本発明の周波数共用アンテナは、
周波数帯を3以上に分割する構成にも適用しうる。
【0022】この3以上の周波数帯に分割する方法に関
して、本発明の他の実施の形態として図2(a),
(b)を参照して説明する。ここで、図2(a)は周波
数共用アンテナの他の実施の形態の断面図を示し、図2
(b)は図2(a)の副反射鏡部の拡大図を示してい
る。最初に、図2(a)は低周波数給電部15に導波管
分波方式を用いた周波数共用給電部を用い、かつ高周波
数給電器を複数搭載した高周波給電部16から構成をし
ている。低周波数給電部15の周波数共用給電部では特
性劣化の小なる使用周波数帯の組合わせの選択(例えば
S帯とX帯との組合わせ)、高周波数給電部16では使
用する給電部の選択機構10を付加することにより、3
以上の周波数帯を共用出来る周波数共用アンテナの実現
が可能となる。図2(b)は高周波数給電部16とその
駆動機構17、選択機構10の一例の構成を示すもので
ある。複数の高周波数給電部16のうち任意の1つが選
択機構10により中央開口部8へ移動された後、駆動機
構17により第2焦点へその位相中心が移動される。
【0023】ここで、駆動機構17としては、例えば歯
車21上に複数の高周波給電器をそれぞれ接続した複数
のリニアアクチュエータを搭載する。選択機構10の歯
車22によってその歯車21を回転させ、所定の高周波
数給電器を中央開口部8の位置へ回転移動させる。そし
て、該リニアアクチュエータの上下移動によって、所定
の高周波給電器を第2焦点の位置へ位置決めすることが
できる。
【0024】
【発明の効果】第1の効果は、高周波数、低周波数の給
電部を独立して使用するということである。これにより
特性の良い周波数共用アンテナの提供ができるようにな
る。
【0025】その理由は、高周波数給電部を副反射鏡側
に設置し格納可能とすることにより、低周波数受信時の
ブロッキング能率を最大限に高めることができるからで
ある。
【0026】第2の効果は、高周波数給電部を副反射鏡
側に設置することである。これにより、小型、軽量化が
可能となる。
【0027】その理由は、低周波数給電部に比し小型で
ある高周波数給電部のみを駆動するので、駆動機構が小
型、軽量化することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の周波数共用アンテナの実施の形
態を示す断面図である。 (b)図1(a)の副反射鏡の拡大図である。
【図2】(a)本発明の他の発明の実施の形態を示す断
面図である。 (b)図2(a)の副反射鏡の拡大図である。
【図3】従来の周波数共用アンテナの断面図である。
【符号の説明】
1 主反射鏡 2 副反射鏡 3 第1焦点 4 第2焦点 5,15 低周波数給電部 6,16 高周波数給電部 7,17 駆動機構 8 中央開口部 9 一次放射器 10 選択機構 11,20 給電部支持構造 21,22 歯車

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の周波数帯の信号を1台のアンテナ
    で受信する周波数共用アンテナにおいて、 低周波数帯受信時は、グレゴリアンアンテナとして動作
    し、 前記低周波数帯を除く他の複数の高周波数帯受信時は、
    パラボラアンテナとして動作することを特徴とする周波
    数共用アンテナ。
  2. 【請求項2】 複数の周波数帯の信号を1台のアンテナ
    で受信する周波数共用アンテナにおいて、 前記複数の周波数帯が2つの場合は、 低周波数帯受信時に低周波数給電部と、副反射鏡と、主
    反射鏡とによる第1の受信手段と、 高周波数帯受信時に前記第1の受信手段に加えて前記副
    反射鏡の焦点の位置に高周波給電部を備える第2の受信
    手段を有し、 前記複数の周波数帯が3以上の場合は、 低周波数帯受信時に周波数共用給電部と、副反射鏡と、
    主反射鏡とによる第3の受信手段と、 前記低周波数帯受信時以外の他の高周波数帯受信時に、 前記第3の受信手段に加えて、前記副反射鏡の焦点の位
    置に高周波数帯給電部を選択的に備える第4の受信手段
    を有することを特徴とする周波数共用アンテナ。
  3. 【請求項3】 低周波数帯と高周波数帯の信号を1つの
    アンテナで受信する周波数共用アンテナにおいて、 回転放物面の1部で形成される主反射鏡と、 前記回転放物面の焦点と同一位置に焦点(以下第2焦点
    とする)を有する回転楕円面の1部で形成される副反射
    鏡と、 前記回転楕円面の他の1つの焦点(以下第1焦点とす
    る)の位置に設けられ、 前記低周波数帯で給電する低周波給電部と、 前記副反射鏡の背面から前記第2焦点の位置まで移動
    し、前記高周波帯で給電する高周波給電部と、 前記高周波給電部の移動と位置決めを行う駆動機構とを
    有することを特徴とする周波数共用アンテナ。
  4. 【請求項4】 前記駆動機構は、リニアアクチュエータ
    を用いることを特徴とする請求項3記載の周波数共用ア
    ンテナ。
  5. 【請求項5】 3以上の周波数帯の信号を1台のアンテ
    ナにて受信する周波数共用アンテナにおいて、 回転放物面の1部で形成される主反射鏡と、 前記回転放物面の焦点と同一位置に焦点(以下第2焦点
    とする)を有する回転楕円面の1部で形成される副反射
    鏡と、 前記副反射鏡の他の1つの焦点(以下第1焦点とする)
    の位置に設けられ、前記3以上の周波数帯のうち低周波
    数帯で給電する低周波給電部と、 前記副反射鏡の背面から前記第2焦点の位置まで移動
    し、前記低周波数帯以外の複数の高周波帯で給電する高
    周波数給電部と、 前記複数の高周波給電部の移動と位置決めを行う駆動機
    構とを有することを特徴とする周波数共用アンテナ。
  6. 【請求項6】 前記副反射鏡は、前記高周波給電部が通
    過できるよう中央が開口してあることを特徴とする請求
    項3,5記載の周波数共用アンテナ。
  7. 【請求項7】 前記低周波給電部は、導波管分波方式を
    用いて複数の周波数帯を共用して給電する周波数共用給
    電手段を有することを特徴とする請求項5記載の周波数
    共用アンテナ。
  8. 【請求項8】 前記高周波数給電部は、複数の周波数帯
    ごとに給電する複数の高周波給電器を選択的に前記第2
    焦点の位置まで移動することを特徴とする請求項5記載
    の周波数共用アンテナ。
  9. 【請求項9】 前記駆動機構は、前記複数の高周波給電
    器をリニアアクチュエータと共に搭載した歯車を所定の
    位置に回転して停止し、さらに前記第2焦点位置へ上下
    移動させることを特徴とする請求項5記載の周波数共用
    アンテナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009260533A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
WO2015002338A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Intellian Technologies Inc. Antenna for satellite communication having structure for switching multiple band signals

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US10615504B2 (en) 2013-07-03 2020-04-07 Intellian Technologies Inc Antenna for satellite communication having structure for switching multiple band signals

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