JPH1051228A - アンテナ装置 - Google Patents
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- JPH1051228A JPH1051228A JP8205895A JP20589596A JPH1051228A JP H1051228 A JPH1051228 A JP H1051228A JP 8205895 A JP8205895 A JP 8205895A JP 20589596 A JP20589596 A JP 20589596A JP H1051228 A JPH1051228 A JP H1051228A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の素子ホーンを一次放射器とする反射鏡
アンテナに関し、簡潔な構成の経済的に実現し得るアン
テナ装置の実現を目的とする。 【解決手段】 少なくとも１つの反射鏡と、２つ以上の
素子ホーンと、該素子ホーンが側壁に取り付けられてい
る１つの導波管とから成り、該導波管の素子ホーンの取
付部で該素子ホーンの内部となる導波管の側壁にそれぞ
れスロットを有するアンテナ装置であって、使用電波の
波長をλ、反射鏡の開口径をＤ、焦点距離をｆ、オフセ
ット角をθｏ、ビーム偏向係数をＢＤＦとするときに、
各素子ホーンは、その中心間隔ｄが、ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ
×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／２））となるように配置さ
れ、一方、導波管側壁に設けられたスロットが、該導波
管の管内波長をλｇとするときに、λｇ／２の間隔で配
置されていて、前記ｄの値がλｇ／２に一致するように
構成する。
アンテナに関し、簡潔な構成の経済的に実現し得るアン
テナ装置の実現を目的とする。 【解決手段】 少なくとも１つの反射鏡と、２つ以上の
素子ホーンと、該素子ホーンが側壁に取り付けられてい
る１つの導波管とから成り、該導波管の素子ホーンの取
付部で該素子ホーンの内部となる導波管の側壁にそれぞ
れスロットを有するアンテナ装置であって、使用電波の
波長をλ、反射鏡の開口径をＤ、焦点距離をｆ、オフセ
ット角をθｏ、ビーム偏向係数をＢＤＦとするときに、
各素子ホーンは、その中心間隔ｄが、ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ
×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／２））となるように配置さ
れ、一方、導波管側壁に設けられたスロットが、該導波
管の管内波長をλｇとするときに、λｇ／２の間隔で配
置されていて、前記ｄの値がλｇ／２に一致するように
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の素子ホーン
を一次放射器とする反射鏡アンテナに関し、特に、各素
子ホーンに供給する電力の配分を調整することにより簡
潔な構成で低サイドローブアンテナを実現することので
きる技術に係る。
を一次放射器とする反射鏡アンテナに関し、特に、各素
子ホーンに供給する電力の配分を調整することにより簡
潔な構成で低サイドローブアンテナを実現することので
きる技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図３を用いて説明する。同
図は、複数の素子ホーンを一次放射器として低サイドロ
ーブ特性を得る反射鏡アンテナの斜視図である。同図に
おいて、数字符号８，９，１０は素子ホーン、１５は反
射鏡である。素子ホーン９は反射鏡１５の焦点位置に置
かれている。１６，１７は素子ホーン９から放射される
電波の中心レイである。
図は、複数の素子ホーンを一次放射器として低サイドロ
ーブ特性を得る反射鏡アンテナの斜視図である。同図に
おいて、数字符号８，９，１０は素子ホーン、１５は反
射鏡である。素子ホーン９は反射鏡１５の焦点位置に置
かれている。１６，１７は素子ホーン９から放射される
電波の中心レイである。
【０００３】２６は、素子ホーン８，９，１０に所望の
電力を供給するための電力分配導波管である。図では、
３電力分配を例にとって示している。２７は電力分配
点、２８，２９，３０は２７で分配された電力がそれぞ
れ素子ホーン８，９，１０に供給される点である。
電力を供給するための電力分配導波管である。図では、
３電力分配を例にとって示している。２７は電力分配
点、２８，２９，３０は２７で分配された電力がそれぞ
れ素子ホーン８，９，１０に供給される点である。
【０００４】電力分配点２７の導波管内部には電力を分
配するために結合孔が空いている。３１は入力電波の電
界方向、１２，１３，１４はそれぞれ素子ホーン８，
９，１０の開口における電界方向を示している。
配するために結合孔が空いている。３１は入力電波の電
界方向、１２，１３，１４はそれぞれ素子ホーン８，
９，１０の開口における電界方向を示している。
【０００５】まず、図３に示すアンテナの動作原理を、
図４を用いて説明する。図４は反射鏡アンテナにおい
て、反射鏡焦点に置かれた素子ホーン９で給電されてで
きる遠方界放射パターンにおけるサイドローブを、素子
ホーン８，１０で給電されてできる遠方界放射パターン
におけるサイドローブでキャンセルする原理を説明する
図である。
図４を用いて説明する。図４は反射鏡アンテナにおい
て、反射鏡焦点に置かれた素子ホーン９で給電されてで
きる遠方界放射パターンにおけるサイドローブを、素子
ホーン８，１０で給電されてできる遠方界放射パターン
におけるサイドローブでキャンセルする原理を説明する
図である。
【０００６】図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ素子ホー
ン９，８，１０で給電されてできるアンテナ遠方界放射
パターン、及び反射鏡１５の正面から見た素子ホーンの
位置を示す図であり、図４（ｄ）は、素子ホーン９，
８，１０の３ホーン同時に給電されてできるアンテナ遠
方界放射パターン及び３ホーンの位置を表わす図であ
る。
ン９，８，１０で給電されてできるアンテナ遠方界放射
パターン、及び反射鏡１５の正面から見た素子ホーンの
位置を示す図であり、図４（ｄ）は、素子ホーン９，
８，１０の３ホーン同時に給電されてできるアンテナ遠
方界放射パターン及び３ホーンの位置を表わす図であ
る。
【０００７】図４（ａ）において、３２〜３６は、素子
ホーン９で給電したときのアンテナ遠方界放射パターン
で、３２はメインローブ、３３及び３５は第一サイドロ
ーブ、３４及び３６は第二サイドローブである。同様に
図４（ｂ）において、３７〜４２は、素子ホーン８で給
電したときのアンテナ遠方界放射パターンで、３７はメ
インローブ、３８及び４１は第一サイドローブ、３９及
び４２は第二サイドローブ、４０は第三サイドローブで
ある。
ホーン９で給電したときのアンテナ遠方界放射パターン
で、３２はメインローブ、３３及び３５は第一サイドロ
ーブ、３４及び３６は第二サイドローブである。同様に
図４（ｂ）において、３７〜４２は、素子ホーン８で給
電したときのアンテナ遠方界放射パターンで、３７はメ
インローブ、３８及び４１は第一サイドローブ、３９及
び４２は第二サイドローブ、４０は第三サイドローブで
ある。
【０００８】同様に図４（ｃ）において、４３〜４７
は、素子ホーン１０で給電したときのアンテナ遠方界放
射パターンで、４３はメインローブ、４４及び４５は第
一サイドローブ、４６は第二サイドローブ、４７は第三
サイドローブである。図４（ｄ）において、４８〜５０
は、素子ホーン８，９，１０を同時に給電したときのア
ンテナ遠方界放射パターンで、４８はメインローブ、４
９，５０はサイドローブである。
は、素子ホーン１０で給電したときのアンテナ遠方界放
射パターンで、４３はメインローブ、４４及び４５は第
一サイドローブ、４６は第二サイドローブ、４７は第三
サイドローブである。図４（ｄ）において、４８〜５０
は、素子ホーン８，９，１０を同時に給電したときのア
ンテナ遠方界放射パターンで、４８はメインローブ、４
９，５０はサイドローブである。
【０００９】素子ホーン９で給電したときのアンテナ遠
方界放射パターンの第二サイドローブ３４が、素子ホー
ン８で給電したときの第三サイドローブ４０と、素子ホ
ーン１０で給電したときの第一サイドローブ４４の角度
と同じになるように、素子ホーン９と８の間隔、及び素
子ホーン９と１０の間隔を決めることができる。
方界放射パターンの第二サイドローブ３４が、素子ホー
ン８で給電したときの第三サイドローブ４０と、素子ホ
ーン１０で給電したときの第一サイドローブ４４の角度
と同じになるように、素子ホーン９と８の間隔、及び素
子ホーン９と１０の間隔を決めることができる。
【００１０】このとき、サイドローブ３４に対して、サ
イドローブ４０及び４４が逆相で加わるため、素子ホー
ン８，１０に与える励振係数を適切に設定することによ
り、３ホーン同時に給電したときに４９のようにサイド
ローブを抑圧することができる。
イドローブ４０及び４４が逆相で加わるため、素子ホー
ン８，１０に与える励振係数を適切に設定することによ
り、３ホーン同時に給電したときに４９のようにサイド
ローブを抑圧することができる。
【００１１】本アンテナのように、反射鏡１５と素子ホ
ーン９に対して素子ホーン８と１０が対称におかれてい
る場合は、サイドローブ３６と、サイドローブ４１及び
４７の関係についても上記と同様のことが言えて、３ホ
ーン同時に給電したときに５０のようにサイドローブを
抑圧することができる。
ーン９に対して素子ホーン８と１０が対称におかれてい
る場合は、サイドローブ３６と、サイドローブ４１及び
４７の関係についても上記と同様のことが言えて、３ホ
ーン同時に給電したときに５０のようにサイドローブを
抑圧することができる。
【００１２】以上、３ホーンを用いてサイドローブを抑
圧する原理を説明したが、素子ホーンの数が増えても同
様の原理でサイドローブを抑圧することができる。次
に、本アンテナにおいて必要とされる素子ホーン間隔ｄ
を、反射鏡パラメータと関連づけて図５を用いて説明す
る。ここでは反射鏡は、パラボラ反射鏡を考える。
圧する原理を説明したが、素子ホーンの数が増えても同
様の原理でサイドローブを抑圧することができる。次
に、本アンテナにおいて必要とされる素子ホーン間隔ｄ
を、反射鏡パラメータと関連づけて図５を用いて説明す
る。ここでは反射鏡は、パラボラ反射鏡を考える。
【００１３】図５において、数字符号５１は反射鏡１５
の開口径Ｄ、５２は焦点距離ｆ、５３は反射鏡１５の中
心、５４，５５は素子ホーン８から放射される中心レイ
を表わす。中心レイ５４は反射鏡で反射される前、中心
レイ５５は反射鏡で反射された後の中心レイである。
の開口径Ｄ、５２は焦点距離ｆ、５３は反射鏡１５の中
心、５４，５５は素子ホーン８から放射される中心レイ
を表わす。中心レイ５４は反射鏡で反射される前、中心
レイ５５は反射鏡で反射された後の中心レイである。
【００１４】また、反射鏡オフセット角をθｏとする。
さらに、原点Ｏと反射鏡の中心５３の距離をＬとする。
素子ホーン９からの中心レイ１６と素子ホーン８からの
中心レイ５４の成す角をΔθとし、素子ホーン９からの
中心レイ１７と素子ホーン８からの中心レイ５５の成す
角をθとしたとき、ビーム偏向係数ＢＤＦは式（１）で
定義される。
さらに、原点Ｏと反射鏡の中心５３の距離をＬとする。
素子ホーン９からの中心レイ１６と素子ホーン８からの
中心レイ５４の成す角をΔθとし、素子ホーン９からの
中心レイ１７と素子ホーン８からの中心レイ５５の成す
角をθとしたとき、ビーム偏向係数ＢＤＦは式（１）で
定義される。
【００１５】ＢＤＦ＝θ／Δθ …………… (1) θ及びΔθが小さいとき、それぞれｓｉｎθ、ｓｉｎ
（Δθ）で近似できるので、式（１）は式（２）のよう
に表すことができる。
（Δθ）で近似できるので、式（１）は式（２）のよう
に表すことができる。
【００１６】 ＢＤＦ＝ｓｉｎθ／ｓｉｎ（Δθ）…………… (2) ここで、ｓｉｎ（Δθ）は式（３）のように近似でき
る。 ｓｉｎ（Δθ）＝ｄ／Ｌ…………… (3) またＬは、焦点距離ｆとオフセット角θｏを用いると式
（４）のように表すことができる。
る。 ｓｉｎ（Δθ）＝ｄ／Ｌ…………… (3) またＬは、焦点距離ｆとオフセット角θｏを用いると式
（４）のように表すことができる。
【００１７】 Ｌ＝２×ｆ／（１＋ｃｏｓθｏ）＝ｆ／ｃｏｓ2 （θｏ／２）…… (4) 式（２），（３），（４）より、式（５）を導くことが
できる。 ｓｉｎθ＝ＢＤＦ×ｄ×ｃｏｓ2 （θｏ／２）／ｆ…………… (5) 式（５）の両辺に（π×Ｄ／λ）を掛けると式（６）を
得る。
できる。 ｓｉｎθ＝ＢＤＦ×ｄ×ｃｏｓ2 （θｏ／２）／ｆ…………… (5) 式（５）の両辺に（π×Ｄ／λ）を掛けると式（６）を
得る。
【００１８】 （π×D／λ)sinθ＝（π×D／λ)×ＢＤＦ×ｄ×cos2（θｏ／2)／ｆ… (6) サイドローブが逆相で重なり合うには （π×Ｄ／λ)sinθ＝π…………… (7) となることが必要であるので、式（６）は式（８）のよ
うになる。
うになる。
【００１９】 π＝（π×Ｄ／λ）×ＢＤＦ×ｄ×cos2（θｏ／2)／ｆ…………… (8) 式（８）をｄについて解くと、結局、本低サイドローブ
アンテナに要求される素子ホーン間隔ｄと反射鏡パラメ
ータとの関係を式（９）のように示すことができる。 ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／２））…………… (9)
アンテナに要求される素子ホーン間隔ｄと反射鏡パラメ
ータとの関係を式（９）のように示すことができる。 ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／２））…………… (9)
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上述したような、反射
鏡アンテナについて、次に、図３を用いて各素子ホーン
に電力を給電する給電回路の構成を説明する。同図にお
いて、電力分配導波管２６に入力された電波は電力分配
点２７で所望の電力に分配される。分配される電力の比
率にもよるが、設計及び製造のし易さから言えば、通常
は２電力分配器、最大でも３電力分配器が限界である。
鏡アンテナについて、次に、図３を用いて各素子ホーン
に電力を給電する給電回路の構成を説明する。同図にお
いて、電力分配導波管２６に入力された電波は電力分配
点２７で所望の電力に分配される。分配される電力の比
率にもよるが、設計及び製造のし易さから言えば、通常
は２電力分配器、最大でも３電力分配器が限界である。
【００２１】図では３電力分配器の場合を例にとって示
してある。電力分配点２７と接続点２８の間の導波管
長、電力分配点２７と接続点２９の間の導波管長、電力
分配点２７と接続点３０の間の導波管長は、電気的位相
を考慮して設計する。必要とされる位相がすべて同位相
の場合は導波管長を等しくする必要がある。この場合、
導波管の一部に曲がりの部分が生じ、隣接する導波管と
の干渉を避ける工夫をするなど回路設計及び製造工程が
複雑になるばかりか、電力分配導波管全長も長くなる。
してある。電力分配点２７と接続点２８の間の導波管
長、電力分配点２７と接続点２９の間の導波管長、電力
分配点２７と接続点３０の間の導波管長は、電気的位相
を考慮して設計する。必要とされる位相がすべて同位相
の場合は導波管長を等しくする必要がある。この場合、
導波管の一部に曲がりの部分が生じ、隣接する導波管と
の干渉を避ける工夫をするなど回路設計及び製造工程が
複雑になるばかりか、電力分配導波管全長も長くなる。
【００２２】図３では素子ホーンを３個、３電力分配回
路を１個用いた場合について示したが、４電力分配回
路、５電力分配回路の場合はさらに電力分配導波管長が
長くなる。図６に、５電力分配回路の一例を示す。この
図は図３における素子ホーン８，９，１０に、さらに素
子ホーン５６，５７を加えた５ホーンで構成した例を示
している。
路を１個用いた場合について示したが、４電力分配回
路、５電力分配回路の場合はさらに電力分配導波管長が
長くなる。図６に、５電力分配回路の一例を示す。この
図は図３における素子ホーン８，９，１０に、さらに素
子ホーン５６，５７を加えた５ホーンで構成した例を示
している。
【００２３】５８，５９は２電力分配点である。この図
では、図３における接続点２８，３０をさらに２電力分
配した場合を例にとって示してあるが、このように素子
ホーン数が増えるに従って、電力分配導波管の全長が長
くなって、占有体積も大きくなり、また、製造工程も複
雑になる。
では、図３における接続点２８，３０をさらに２電力分
配した場合を例にとって示してあるが、このように素子
ホーン数が増えるに従って、電力分配導波管の全長が長
くなって、占有体積も大きくなり、また、製造工程も複
雑になる。
【００２４】以上の説明のように、従来の反射鏡アンテ
ナでは、素子ホーンの数が増えるに従い電力を分配する
導波管長が長くなるばかりか占有体積も大きくなり、製
造工程も複雑になるという問題があった。本発明は、以
上のような従来の問題に鑑み、簡潔な構成で小形化の容
易な、経済的に実現し得るアンテナ装置を提供すること
を目的としている。
ナでは、素子ホーンの数が増えるに従い電力を分配する
導波管長が長くなるばかりか占有体積も大きくなり、製
造工程も複雑になるという問題があった。本発明は、以
上のような従来の問題に鑑み、簡潔な構成で小形化の容
易な、経済的に実現し得るアンテナ装置を提供すること
を目的としている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、前記「特許請求の範囲」に記載した手段により
解決される。
課題は、前記「特許請求の範囲」に記載した手段により
解決される。
【００２６】すなわち、本発明は、少なくとも１つの反
射鏡と、２つ以上の素子ホーンと、該素子ホーンが側壁
に取り付けられている１つの導波管とから成り、該導波
管の素子ホーンの取付部で該素子ホーンの内部となる導
波管の側壁にそれぞれスロットを有するアンテナ装置で
あって、
射鏡と、２つ以上の素子ホーンと、該素子ホーンが側壁
に取り付けられている１つの導波管とから成り、該導波
管の素子ホーンの取付部で該素子ホーンの内部となる導
波管の側壁にそれぞれスロットを有するアンテナ装置で
あって、
【００２７】使用電波の波長をλ、反射鏡の開口径を
Ｄ、焦点距離をｆ、オフセット角をθｏ、ビーム偏向係
数をＢＤＦとするときに、各素子ホーンは、その中心間
隔ｄが、ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／
２））となるように配置され、一方、導波管側壁に設け
られたスロットが、該導波管の管内波長をλｇとすると
きに、λｇ／２の間隔で配置されていて、前記ｄの値が
λｇ／２に一致するように構成したアンテナ装置であ
る。
Ｄ、焦点距離をｆ、オフセット角をθｏ、ビーム偏向係
数をＢＤＦとするときに、各素子ホーンは、その中心間
隔ｄが、ｄ＝ｆ×λ／（Ｄ×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／
２））となるように配置され、一方、導波管側壁に設け
られたスロットが、該導波管の管内波長をλｇとすると
きに、λｇ／２の間隔で配置されていて、前記ｄの値が
λｇ／２に一致するように構成したアンテナ装置であ
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の例を図１を
用いて説明する。図１（ａ）は複数の素子ホーンと、素
子ホーンに電力を供給するスロット導波管と反射鏡から
成るアンテナの斜視図、図１（ｂ）はスロット導波管を
正面から見た図を示している。同図において、数字符号
１は素子ホーンに電力を供給するスロット導波管、２は
スロット導波管の断面の長辺、３はスロット導波管の断
面の短辺を示している。
用いて説明する。図１（ａ）は複数の素子ホーンと、素
子ホーンに電力を供給するスロット導波管と反射鏡から
成るアンテナの斜視図、図１（ｂ）はスロット導波管を
正面から見た図を示している。同図において、数字符号
１は素子ホーンに電力を供給するスロット導波管、２は
スロット導波管の断面の長辺、３はスロット導波管の断
面の短辺を示している。
【００２９】また、４はスロット導波管の端部、５，
６，７は導波管壁にあけられたスロット、１１は入力電
波の電界方向、１２，１３，１４はそれぞれ素子ホーン
８，９，１０の開口における電界方向、１８はスロット
導波管１の中心線、１９はスロット５の中心線１８から
の偏位量、２０はスロット５，６の間隔、２１はスロッ
ト６，７の間隔、２２はスロット７と導波管端４の間
隔、２３，２４，２５は、それぞれスロット５，６，７
の開口上の電界方向を表わしている。
６，７は導波管壁にあけられたスロット、１１は入力電
波の電界方向、１２，１３，１４はそれぞれ素子ホーン
８，９，１０の開口における電界方向、１８はスロット
導波管１の中心線、１９はスロット５の中心線１８から
の偏位量、２０はスロット５，６の間隔、２１はスロッ
ト６，７の間隔、２２はスロット７と導波管端４の間
隔、２３，２４，２５は、それぞれスロット５，６，７
の開口上の電界方向を表わしている。
【００３０】図２はスロット導波管について説明する図
であって、同図（ａ）は図１（ｂ）で示した正面から見
たスロット導波管を、また、（ｂ）はスロットを、それ
ぞれ模式的に示している。各部に付した数字符号は図１
と共通に用いている。
であって、同図（ａ）は図１（ｂ）で示した正面から見
たスロット導波管を、また、（ｂ）はスロットを、それ
ぞれ模式的に示している。各部に付した数字符号は図１
と共通に用いている。
【００３１】スロット壁面上の電界の振幅分布、及び位
相は、図２（ａ）のようになっている。すなわち、電界
の振幅分布は図中に矢印で示すようになるので、中心線
１８上にスロットを切れば、左右の対称性から、振幅は
ゼロであり、中心線１８から離れるに従い振幅は大きく
なる。また、位相は交互に１８０°と０°とを繰り返
す。
相は、図２（ａ）のようになっている。すなわち、電界
の振幅分布は図中に矢印で示すようになるので、中心線
１８上にスロットを切れば、左右の対称性から、振幅は
ゼロであり、中心線１８から離れるに従い振幅は大きく
なる。また、位相は交互に１８０°と０°とを繰り返
す。
【００３２】そして、図１（ｂ）のスロットの位置は、
すべてのスロットに励振される電力の位相が同じ（０
°）で、振幅については、真ん中のスロット６が一番大
きく、端（スロット５、スロット７）に行くほど小さく
なる場合について示している。スロットの励振振幅の大
きさは、先にも述べたように導波管の中心線１８から離
れるに従い大きくなる。
すべてのスロットに励振される電力の位相が同じ（０
°）で、振幅については、真ん中のスロット６が一番大
きく、端（スロット５、スロット７）に行くほど小さく
なる場合について示している。スロットの励振振幅の大
きさは、先にも述べたように導波管の中心線１８から離
れるに従い大きくなる。
【００３３】また、位相は、中心線１８を境にして、１
８０°と０°を繰り返す。従って、すべて同じ位相に設
定しようとすると、図１（ｂ）の場合のように、スロッ
トを中心線１８に対して交互（スロット５は中心線１８
に対して右側、スロット６は左側、スロット７は右側）
に偏位して設ける必要がある。
８０°と０°を繰り返す。従って、すべて同じ位相に設
定しようとすると、図１（ｂ）の場合のように、スロッ
トを中心線１８に対して交互（スロット５は中心線１８
に対して右側、スロット６は左側、スロット７は右側）
に偏位して設ける必要がある。
【００３４】上記、図１（ｂ）で示したスロット位置
は、設計の一例を示したもので、普遍的なものではない
が、所望の振幅、位相を設定できる。また、スロットの
寸法は、導波管の管内波長をλｇとすれば、通常、その
長さｗはλｇ／２よりやや短い程度、幅ｖは、ｗの１／
１０から１／２０に選べば良い。
は、設計の一例を示したもので、普遍的なものではない
が、所望の振幅、位相を設定できる。また、スロットの
寸法は、導波管の管内波長をλｇとすれば、通常、その
長さｗはλｇ／２よりやや短い程度、幅ｖは、ｗの１／
１０から１／２０に選べば良い。
【００３５】以下、図１に示すアンテナの動作原理を説
明する。スロット導波管１の管内波長をλｇとすると、
導波管内ではλｇ／２ごとに定在波がたつので、λｇ／
２毎にスロットを切れば、スロット上では、ほぼ一様な
電界レベルが得られる。そこで、スロットの間隔２０，
２１をλｇ／２とする。スロットと導波管端との間隔２
２は、導波管端を短絡板として使うのでλｇ／４とす
る。
明する。スロット導波管１の管内波長をλｇとすると、
導波管内ではλｇ／２ごとに定在波がたつので、λｇ／
２毎にスロットを切れば、スロット上では、ほぼ一様な
電界レベルが得られる。そこで、スロットの間隔２０，
２１をλｇ／２とする。スロットと導波管端との間隔２
２は、導波管端を短絡板として使うのでλｇ／４とす
る。
【００３６】数字符号１１で示すように入力された電波
は、スロット５，６，７上では２３，２４，２５で示す
ような電界成分をもつ。スロット５に誘起される電界２
３の大きさは、中心線１８から離れるに従い大きくな
る。すなわち中心線１８からのスロットの偏位量１９に
応じて発生する電界の大きさが決まるので、所望の電界
の大きさを得るようにスロット５の位置を決定すること
ができる。
は、スロット５，６，７上では２３，２４，２５で示す
ような電界成分をもつ。スロット５に誘起される電界２
３の大きさは、中心線１８から離れるに従い大きくな
る。すなわち中心線１８からのスロットの偏位量１９に
応じて発生する電界の大きさが決まるので、所望の電界
の大きさを得るようにスロット５の位置を決定すること
ができる。
【００３７】スロット６，７に関しても同様に決めるこ
とができる。すなわちスロット導波管１で、簡易な３電
力分配回路を形成することができる。ここで、式（９）
で示したホーン間隔ｄとスロット間隔λｇ／２を、式
（１０）のように決めれば、スロット導波管を多電力分
配器とし、スロットを給電点とした多素子ホーンが実現
できる。
とができる。すなわちスロット導波管１で、簡易な３電
力分配回路を形成することができる。ここで、式（９）
で示したホーン間隔ｄとスロット間隔λｇ／２を、式
（１０）のように決めれば、スロット導波管を多電力分
配器とし、スロットを給電点とした多素子ホーンが実現
できる。
【００３８】ｄ＝λｇ／２…………… (10) 管内波長λｇ／２は、スロット導波管１の断面の長辺２
を変化させることにより調整できる。これにより、各素
子ホーンに適切な励振係数を与えるようなスロット導波
管１を設計することができ、低サイドローブアンテナが
実現できる。
を変化させることにより調整できる。これにより、各素
子ホーンに適切な励振係数を与えるようなスロット導波
管１を設計することができ、低サイドローブアンテナが
実現できる。
【００３９】図１ではスロット数が３個の３電力分配回
路の例を示したが、分配数が増えてもスロット導波管１
の長さがわずかに長くなるだけですむ。上記説明では、
１枚の反射形式のアンテナについて述べているが、本発
明は、２枚反射形式のカセグレンアンテナあるいはグレ
ゴリアンアンテナの場合も、同様の手順で実現できる。
さらに３枚以上の反射鏡で構成される場合も同様であ
る。この場合、式（３）から（９）の表示形式は変わる
が、サイドローブをキャンセルする素子間隔ｄとスロッ
ト間隔λｇ／２とを一致させるという点は同じである。
路の例を示したが、分配数が増えてもスロット導波管１
の長さがわずかに長くなるだけですむ。上記説明では、
１枚の反射形式のアンテナについて述べているが、本発
明は、２枚反射形式のカセグレンアンテナあるいはグレ
ゴリアンアンテナの場合も、同様の手順で実現できる。
さらに３枚以上の反射鏡で構成される場合も同様であ
る。この場合、式（３）から（９）の表示形式は変わる
が、サイドローブをキャンセルする素子間隔ｄとスロッ
ト間隔λｇ／２とを一致させるという点は同じである。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導波管壁に切るスロットの間隔を、サイドローブをキャ
ンセルするような素子ホーン間隔に一致させて素子ホー
ンの給電点とすることにより、電力分配回路が構成でき
る。そして、各素子ホーンに所望の電力を供給して、所
望のアンテナビームを形成することができる。本発明の
アンテナ装置は、従来のような、複雑な構造で大きな体
積を占有し、かつ、製造工程が複雑な多電力分配導波管
回路を必要としないので、簡潔な構成で小形化が可能で
あり、経済的なアンテナ装置を容易に得ることができる
利点がある。
導波管壁に切るスロットの間隔を、サイドローブをキャ
ンセルするような素子ホーン間隔に一致させて素子ホー
ンの給電点とすることにより、電力分配回路が構成でき
る。そして、各素子ホーンに所望の電力を供給して、所
望のアンテナビームを形成することができる。本発明の
アンテナ装置は、従来のような、複雑な構造で大きな体
積を占有し、かつ、製造工程が複雑な多電力分配導波管
回路を必要としないので、簡潔な構成で小形化が可能で
あり、経済的なアンテナ装置を容易に得ることができる
利点がある。
【図１】本発明の実施の形態の例を示す図である。
【図２】スロット導波管について説明する図である。
【図３】従来の反射鏡アンテナについて説明する図であ
る。
る。
【図４】低サイドローブ特性を得るための原理を説明す
る図である。
る図である。
【図５】素子ホーン間隔と反射鏡パラメータの関係を説
明する図である。
明する図である。
【図６】５電力分配導波管を用いた場合の例を示す図で
ある。
ある。
１ スロット導波管 ２，３ 導波管断面の長辺、短辺 ４ 導波管の端 ５，６，７ 導波管壁に切られたスロット ８，９，１０ 素子ホーン １１ 導波管１に与える入力電界方向 １２，１３，１４ 素子ホーン８，９，１０の開口に
おける電界方向 １５ 反射鏡 １６，１７ 素子ホーン９から放射される電波の中心
レイ。１６は反射鏡で反射される前、１７は反射鏡で反
射された後のレイ １８ 導波管１の中心線 １９ スロット５の中心線１８からの偏位量 ２０ スロット５と６の間隔 ２１ スロット６と７の間隔 ２２ スロット７と導波管端４の間隔 ２３，２４，２５ スロット５，６，７における電界
方向 ２６ 電力分配導波管 ２７ 電力分配点 ２８，２９，３０ 電力分配導波管２６と素子ホーン
８，９，１０の接続点 ３１ 入力電波の電界方向 ３２〜３６ 素子ホーン９で給電したときのアンテナ
遠方界放射パターン ３７〜４２ 素子ホーン８で給電したときのアンテナ
遠方界放射パターン ４３〜４７ 素子ホーン１０で給電したときのアンテ
ナ遠方界放射パターン ４８〜５０ 素子ホーン８，９，１０を同時に給電し
たときのアンテナ遠方界放射パターン ５１ 反射鏡１５の開口径 ５２ 反射鏡１５の焦点距離 ５３ 反射鏡１５の中心 ５４，５５ 素子ホーン８から放射される電波の中心
レイ ５６，５７ 素子ホーン ５８，５９ ２電力分配点
おける電界方向 １５ 反射鏡 １６，１７ 素子ホーン９から放射される電波の中心
レイ。１６は反射鏡で反射される前、１７は反射鏡で反
射された後のレイ １８ 導波管１の中心線 １９ スロット５の中心線１８からの偏位量 ２０ スロット５と６の間隔 ２１ スロット６と７の間隔 ２２ スロット７と導波管端４の間隔 ２３，２４，２５ スロット５，６，７における電界
方向 ２６ 電力分配導波管 ２７ 電力分配点 ２８，２９，３０ 電力分配導波管２６と素子ホーン
８，９，１０の接続点 ３１ 入力電波の電界方向 ３２〜３６ 素子ホーン９で給電したときのアンテナ
遠方界放射パターン ３７〜４２ 素子ホーン８で給電したときのアンテナ
遠方界放射パターン ４３〜４７ 素子ホーン１０で給電したときのアンテ
ナ遠方界放射パターン ４８〜５０ 素子ホーン８，９，１０を同時に給電し
たときのアンテナ遠方界放射パターン ５１ 反射鏡１５の開口径 ５２ 反射鏡１５の焦点距離 ５３ 反射鏡１５の中心 ５４，５５ 素子ホーン８から放射される電波の中心
レイ ５６，５７ 素子ホーン ５８，５９ ２電力分配点
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも１つの反射鏡と、２つ以上の
素子ホーンと、該素子ホーンが側壁に取り付けられてい
る１つの導波管とから成り、該導波管の素子ホーンの取
付部で該素子ホーンの内部となる導波管の側壁にそれぞ
れスロットを有するアンテナ装置であって、 使用電波の波長をλ、反射鏡の開口径をＤ、焦点距離を
ｆ、オフセット角をθｏ、ビーム偏向係数をＢＤＦとす
るときに、各素子ホーンは、その中心間隔ｄが、ｄ＝ｆ
×λ／（Ｄ×ＢＤＦ×ｃｏｓ2 （θｏ／２））となるよ
うに配置され、 一方、導波管側壁に設けられたスロットが、該導波管の
管内波長をλｇとするときに、λｇ／２の間隔で配置さ
れていて、 前記ｄの値がλｇ／２に一致していることを特徴とする
アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205895A JPH1051228A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205895A JPH1051228A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051228A true JPH1051228A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16514529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8205895A Pending JPH1051228A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1051228A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220403A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Kiyohiko Ito | スロツト給電アレイアンテナ |
| JPH0515081B2 (ja) * | 1984-03-19 | 1993-02-26 | Nippon Telegraph & Telephone |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP8205895A patent/JPH1051228A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0515081B2 (ja) * | 1984-03-19 | 1993-02-26 | Nippon Telegraph & Telephone | |
| JPS6220403A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Kiyohiko Ito | スロツト給電アレイアンテナ |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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