JPH11274847A - 2衛星受信用一次放射器 - Google Patents
2衛星受信用一次放射器Info
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- JPH11274847A JPH11274847A JP7758198A JP7758198A JPH11274847A JP H11274847 A JPH11274847 A JP H11274847A JP 7758198 A JP7758198 A JP 7758198A JP 7758198 A JP7758198 A JP 7758198A JP H11274847 A JPH11274847 A JP H11274847A
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Abstract
一のパラボラ反射鏡を用いて受信するために、各衛星に
対応したホーンを一部変形させることにより隣接させた
2衛星受信用一次放射器において、各ホーンをコルゲー
トホーンとして構成することなく、良好な受信特性が得
られるようにする。 【解決手段】 円錐ホーン10a,10bを、その内周
面の一部が各ホーンの中心軸に平行な平面となるよう
に、遮蔽板14を挟んで近接配置した一次放射器2にお
いて、各円錐ホーン10a,10bの外周部分に、溝部
16を介して外壁18を形成することにより、指向特性
改善用のチョークを形成し、更に、遮蔽板14及び外壁
18の高さを、各ホーンの開口端よりも高くする。ま
た、外壁18は、遮蔽板14との接続部分では、遮蔽板
14と同じ高さにし、遮蔽板14から離れるに従い除々
に高くなるように傾斜させる。
Description
工衛星からの送信電波を同一のパラボラ反射鏡を用いて
受信するのに好適な2衛星受信用一次放射器に関する。
て複数の人工衛星からの送信電波を受信するために、パ
ラボラ反射鏡の焦点付近に複数の一次放射器を配置し
た、所謂マルチビームアンテナが知られている。
外径が35〜50cm程度の家庭用の小さなパラボラ反
射鏡を用いて構成し、軌道上で近接した2つの人工衛星
からの電波を受信する際には、一次放射器を各衛星毎に
単独で配置することはできないといった問題があった。
(12GHz帯)を、外径が45cmのパラボラ反射鏡
を用いて受信する際には、その電波を受け入れるホーン
の開口径が30mm程度の一次放射器を使用すればよい
が、受信対象となる2つの通信衛星が軌道上で隣接して
おり、その2衛星のビーム分離度が4.5度であるとす
ると、パラボラ反射鏡により収束される各衛星からの送
信電波の焦点の間隔が20mm程度になってしまうこと
から、各焦点位置に一次放射器を単独で配置することが
できないのである。
を用いて近接した2衛星からの送信電波を受信する際に
は、各衛星からの電波を受け入れるための2つのホーン
の内周面の一部が、各ホーンの開口端方向に広がるよう
に傾斜した本来の形状から、各ホーンの中心軸に平行な
平面となるように、各ホーンを、この平面を形成する一
つの遮蔽板を挟んで一体化した一次放射器を用いるよう
にしている。
つのホーンを近接配置した従来の一次放射器を実際にパ
ラボラ反射鏡に取り付け、近接した2衛星からの送信電
波を受信すると、ホーン同士の結合による電波の干渉に
よって、衛星受信アンテナとして必要な受信特性が得ら
れない場合があった。
射鏡の有効開口とのずれにより放射電波が反射鏡の外へ
あふれ出すあふれ放射等によって、パラボラアンテナか
ら各衛星に向かうメインビームに対するサイドローブの
レベルが大きくなり、EIAJ(日本電子機械工業会)
で決められた衛星受信アンテナのサイドローブ特性を満
足できなくなり、アンテナ雑音Tが増加して、アンテナ
利得Gとアンテナ雑音Tとの比G/Tで定義される性能
指数が低下する、といった問題があった。
45921号公報に開示されているように、2衛星受信
用の各ホーンをコルゲートホーンにて構成し、これら各
コルゲートホーンを、各ホーンの内周面に形成される溝
の凹凸が相互に入り組むように隣接させることにより、
改善することができる。
に、ホーンの開口端面に平行な溝をホーンの開口端から
内側に向かって多数形成しなければならなず、内周面が
平坦な一般的なホーンに比べ、ホーンの内周面に溝を形
成するための凸条の分だけ大型化したり、重くなるとい
う問題がある。
を受信するための一次放射器として、2つのコルゲート
ホーンを隣接させた一次放射器を作製した場合、大きさ
からその重量が重くなり、小型のパラボラ反射鏡に組み
付けるには、大型化になると物理的制約を受けたり、重
量も増すので、不利であるという問題がある。また、コ
ルゲートホーンは、内周面に溝(凹凸)を形成する必要
があるため、コルゲートホーンを隣接させた一次放射器
を、金型を用いて一体形成することはできず、生産性が
悪いという問題もある。
ので、近接した2つの人工衛星からの送信電波を同一の
パラボラ反射鏡を用いて受信するために、各衛星に対応
したホーンを一部変形させることにより短い間隔で隣接
させた2衛星受信用一次放射器において、各ホーンをコ
ルゲートホーンとして構成することなく、良好な受信特
性が得られるようにすることを目的とする。
的を達成するためになされた請求項1に記載の2衛星受
信用一次放射器においては、前述した従来の一次放射器
と同様、2つの人工衛星からの送信電波を受け入れるた
めの一対のホーンが、各ホーンの開口端側内周面の一部
が各ホーンの中心軸に平行な平面となるように、その平
面を形成する遮蔽板を挟んで近接配置される。
に、所定幅を有する溝部を挟んで各ホーンの周囲を囲む
外壁を形成し、遮蔽板をその外壁まで延設することによ
り、各ホーンの周囲に、指向特性改善用のチョークが形
成される。そして、この外壁及び遮蔽板は、溝部の底面
からの高さが、遮蔽板を除く各ホーンの開口端部よりも
高くなるように形成される。
成される外壁の溝部の底面からの高さを、各ホーンの開
口端部よりも高くすることにより、溝部と外壁とで形成
されるチョークを有効に機能させ、更に、各ホーンの間
の遮蔽板を、チョークを形成する外壁と同様に、各ホー
ンの他の開口端部よりも高くすることにより、各ホーン
間で生じる電波の干渉を低減するようにしている。
器によれば、例えば、各ホーンの開口端とは反対側に連
設される導波管の終端位置にアンテナ給電部を設け、こ
れを、パラボラ反射鏡の焦点付近に配置して、2衛星受
信用のパラボラアンテナとして動作させれば、良好な受
信特性(サイドローブ特性,アンテナ効率)が得られる
衛星受信アンテナとして機能させることができる。つま
り、本発明によれば、各ホーン周囲にチョークを形成す
る外壁と各ホーンを隣接するために設けた遮蔽板とを、
ホーンの開口端部よりもホーン開口方向に突出させてい
るため、サイドローブ及びアンテナ雑音を低減して、衛
星受信アンテナのサイドローブ特性及びアンテナ効率を
向上することができるのである。
に溝を形成することなく(換言すれば各ホーンをコルゲ
ートホーンとすることなく)、衛星受信アンテナの受信
特性を改善できることから、一次放射器を構成するホー
ンや導波管を金型を用いて一体形成することができ、量
産化を図り、コストを低減することができる。また、コ
ルゲートホーンを用いて2衛星受信用の一次放射器を形
成した場合に比べ、ホーン内周面に溝(凹凸)を形成す
る必要がない分、その重量を軽くすることができ、ま
た、一次放射器の小型化を図ることもできる。よって本
発明の一次放射器によれば、径の小さなパラボラ反射鏡
を用いる家庭用の衛星受信アンテナであっても問題なく
組み込むことができる。
する溝部の幅は、周知のチョークフランジと同様に設計
すればよく、具体的には、受信すべき電波の自由空間波
長λに対して、16分の1乃至16分の3(λ/16〜
λ×3/16)の間に設定すればよい。また、外壁及び
遮蔽板の高さは、各ホーンの開口端部との差が、上記自
由空間波長λの4分の1(λ/4)となるようにすれば
よく、その誤差は自由空間波長λの16分の1(±λ/
16)の範囲内に抑えればよい。
深さは、周知のチョークフランジと同様、自由空間波長
λの4分の1(λ/4)にすればよいことから、外壁及
び遮蔽板の溝部底面からの高さは、自由空間波長λの約
2分の1(約λ/2)にすればよいことになる。
高さは、全て同じ高さにしても上記効果は得られるが、
本発明者らの実験によれば、請求項2に記載のように、
外壁の溝部底面からの高さが、遮蔽板との接続部分では
遮蔽板と同じで、遮蔽板から離れるに従い除々に高くな
るように、外壁の開口端を傾斜させた方がよいことがわ
かった。
斜させれば、各ホーンを変形したことにより生じる各ホ
ーンの指向性の変化を補正し、前述のあふれ放射を低減
して、アンテナの受信特性{特にG/T(性能指数)}
をより向上することができるのである。
は、傾斜の最も低い点である遮蔽板の高さと、傾斜の頂
点である遮蔽板から最も離れた位置の外壁の高さとの差
を、上記自由空間波長λの16分の1(λ/16)程度
にすればよい。但し、この長さ(差)は、最大でも、自
由空間波長λの8分の1(λ/8)未満に抑えることが
望ましい。
に説明する。図1は本発明が適用された実施例の一次放
射器の構成を表し、(a)は、一次放射器をホーンの開
口端側から見た正面図、(b)は、(a)に示すX−X
線断面図である。
して配置された2つの通信衛星(例えばJCSAT3,
JCSAT4)から送信された垂直及び水平偏波の電波
を、夫々、例えば外径が45cm程度の同一のパラボラ
反射鏡を用いて受信するのに使用されるものであり、パ
ラボラ反射鏡にて反射・収束された各衛星からの電波を
夫々受け入れる一対の円錐ホーン10a,10bと、こ
れら各円錐ホーン10a,10bを介して入射した電波
をアンテナ給電部42a,42bまで導く円形筒導波管
12a,12bとを、アルミダイキャスト等の金属材料
にて一体形成したものである。
10bは、開口端側内周面の一部が各円錐ホーン10
a,10bの中心軸に平行な平面となるように、この平
面を形成する遮蔽板14を挟んで近接配置されている。
また、このように近接配置された各円錐ホーン10a,
10bの外周部分(遮蔽板14を除く)には、溝部16
を介して外壁18が形成され、各円錐ホーン10a,1
0bの間の遮蔽板14は、この外壁18まで延設されて
いる。
0a,10bの周囲に、指向特性改善用のチョークを形
成するものであり、溝部16の各円錐ホーン10a,1
0bの開口端からの深さ(高さ)L1は、受信すべき電
波の自由空間波長λの4分の1(λ/4)に設定され、
幅L2は、自由空間波長λの16分の1乃至16分の3
(λ/16〜λ×3/16)に設定されている。また、
遮蔽板14の高さは、各円錐ホーン10a,10bの開
口端部(遮蔽板14を除く)から開口端方向に、自由空
間波長λの約4分の1(λ/4)の長さL3分だけ突出
している。
板14との接続部分では遮蔽板14と同じ高さに設定さ
れ、遮蔽板14から離れるに従い除々に開口端方向に高
くなるように設定されている。つまり、外壁18の開口
端は、遮蔽板14との接続部分を中心にして、左右両側
に外方向に傾斜している。
である遮蔽板14の高さと、傾斜の頂点である左右両端
部分の外壁18との差L4が、自由空間波長λの16分
の1(λ/16)に設定されている。このため、本実施
例では、外壁18の溝部16の底面からの最大高さL5
は、自由空間波長λの約16分の9(=λ/4+λ/4
+λ/16)となる。
径は、円錐ホーン10a,10bを独立に形成した場合
に比べて、円錐ホーン10a,10bの配列方向に制限
される(短くなる)が、本実施例では、この配列方向に
沿った各円錐ホーン10a,10bの開口径L6を、自
由空間波長λの1〜1.5倍に設定しており、更に、円
形導波管12a,12bの中心軸方向の長さは、円形導
波管12a,12bと各円錐ホーン10a,10bとの
境界点から、円形導波管12a,12bの終端部分に配
置されるアンテナ給電部42a,42bまでの長さL7
が、受信すべき電波の管内波長λgの4分の1の長さ
(λg/4)の奇数倍となるように設定されている。
は、外壁18及び溝部16を形成するために、円錐ホー
ン10a,10b及び円形導波管12a,12bの周囲
に形成した基台20が、円盤状に形成されており、この
基台20には、円形導波管12a,12bの周囲を囲
み、内部に、各円形導波管12a,12bに対応したア
ンテナ給電部42a,42bが形成された受信回路基板
40を収納するための筐体部30が連設されている。そ
して、筐体部30は、図2に示すように、内部に受信回
路基板40を収納を収納した後、アルミダイキャスト等
の金属材料にて形成された蓋体50にて密閉される。
管12a,12bに対応したアンテナ給電部42a,4
2bに加えて、各アンテナ給電部42a,42bで得ら
れた受信信号を所定周波数帯(1GHz帯)の伝送信号
に変換するコンバータ回路(図示せず)や、このコンバ
ータ回路にて得られた所定周波数帯の伝送信号を筐体部
30に組み付けられた同軸ケーブル接続用の出力端子T
(図2参照)を介して端末側に出力する出力回路(図示
せず)を、一枚の基板上に形成したものである。
から送信されてきた垂直及び水平偏波の電波を夫々受信
するためのものであるため、受信回路基板40の各アン
テナ給電部42a,42bには、垂直及び水平偏波の電
波を受信信号として取り込むための一対のプローブPa
v,Pah及びPbv,Pbhが夫々形成されている。
のアンテナ給電部42a,42bの中心位置に穿設され
た孔を介して、円形導波管12a,12b内に夫々突出
する導体棒52a,52bが突設され、その周囲には、
円形導波管12a,12bと同径で、受信回路基板40
に形成されたスルーホール(図示せず)を介して円形導
波管12a,12bの開口端に電気的に接続(導通)さ
れる円形の凸条54a,54bが形成されている。
30への嵌合用の枠部56が形成されており、この枠部
56と上記各凸条54a,54bとの間には、受信回路
基板40に形成された各衛星用の回路(コンバータ回路
等)を各々シールドするための隔壁部58が形成されて
いる。
体部30に受信回路基板40を収納することにより、ア
ンテナ給電部やコンバータ回路等を一体化した、2衛星
受信アンテナ(パラボラアンテナ)用の受信部となり、
使用時には、円錐ホーン10a,10bの開口から一次
放射器2内に雨水等が侵入するのを防止するために、円
錐ホーン10a,10bの開口端側より基台20全体を
覆うように円形のカバー(図2参照)が被せられる。
40や導体棒52a,52bを突設した蓋体50は、本
発明の主要部ではなく、また、これらの動作・機能は、
本願出願人が先に出願した、特開平9−284002号
公報又は特開平9−284003号公報等に説明されて
いるので、詳細な説明は省略する。
40と一体化した本実施例の一次放射器2をオフセット
側のパラボラ反射鏡に組み付け、2衛星間のビーム分離
度が4.5度と仮定して、各衛星A,Bに対するサイド
ローブ特性を測定した測定結果を表す。
水平偏波信号を受信した際のサイドローブ特性を表し、
(b)は衛星Aからの垂直偏波信号を受信した際のサイ
ドローブ特性を表し、(c)は衛星Bからの水平偏波信
号を受信した際のサイドローブ特性を表し、(d)は衛
星Bからの垂直偏波信号を受信した際のサイドローブ特
性を表す。またこれら各特性図において、実線は、一次
放射器2の外壁18の開口端部分を、図1に示したよう
に傾斜させた場合の測定結果を表し、点線は、この外壁
18の開口端部分を全て遮蔽板14と同じ高さにした場
合の測定結果を表し、一点鎖線は、前述したEIAJで
規定されたサイドローブ特性を表す。
次放射器2によれば、遮蔽板14及び外壁18の高さ
を、円錐ホーン10a,10bの開口端よりも高くして
いるので、各円錐ホーン10a,10bを接近させるた
めに、その一部を変形させているにもかかわらず、各円
錐ホーン10a,10bの指向性を確保し、良好なサイ
ドロープ特性が得られることがわかる。
にチョークを構成する外壁18は、遮蔽板14と同じ高
さにするだけでも効果はあるが、より好ましくは、図1
に示したように、外壁18の左右両側の高さを、遮蔽板
14に接続される中心位置よりも高くした方がよいこと
がわかる。尚、これは、外壁18の傾斜によって、各円
錐ホーン10a,10bを変形したことにより生じる各
円錐ホーン10a,10bの指向性の変化を補正するこ
とができるためであり、本発明者らが行った他の実験で
は、外壁18を傾斜させることにより、性能指数(前述
のG/T)を約5%改善できることもわかった。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、一対の円錐ホーンを備えた一次放射器について説明
したが、本発明は、角錐ホーンにて形成される一次放射
器であっても、上記実施例と同様に構成し、同様の効果
を得ることができる。
る。
の受信部として、受信回路基板と共に一体化する場合の
説明図である。
サイドロープ特性を測定した測定結果を表す説明図であ
る。
…円形導波管、14…遮蔽板、16…溝部、18…外
壁。
Claims (2)
- 【請求項1】 2つの人工衛星から送信され、同一のパ
ラボラ反射鏡にて反射・収束された電波を夫々受け入
れ、該電波を導波管を介してアンテナ給電部に導く一対
のホーンを備え、該各ホーンの開口端側内周面の一部が
各ホーンの中心軸に平行な平面となるように、該平面を
形成する遮蔽板を挟んで前記各ホーンを近接配置するこ
とにより、近接した2つの人工衛星からの送信電波を同
一のパラボラ反射鏡を用いて受信できるようにした2衛
星受信用一次放射器であって、 前記遮蔽板を除く前記各ホーンの外周部分に、所定幅を
有する溝部を挟んで前記各ホーンの周囲を囲む外壁を形
成すると共に、前記遮蔽板を該外壁まで延設することに
より、前記各ホーンの周囲に指向特性改善用のチョーク
を形成し、 更に、前記外壁及び前記遮蔽板の前記溝部の底面からの
高さを、前記遮蔽板を除く前記各ホーンの開口端部より
も高くしたこと特徴とすることを特徴とする2衛星受信
用一次放射器。 - 【請求項2】 前記外壁の前記溝部底面からの高さが、
前記遮蔽板との接続部分では前記遮蔽板と同じで、前記
遮蔽板から離れるに従い除々に高くなるように、前記外
壁の開口端を傾斜させたことを特徴とする請求項1に記
載の2衛星受信用一次放射器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7758198A JPH11274847A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 2衛星受信用一次放射器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7758198A JPH11274847A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 2衛星受信用一次放射器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11274847A true JPH11274847A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13637964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7758198A Pending JPH11274847A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 2衛星受信用一次放射器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11274847A (ja) |
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-
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- 1998-03-25 JP JP7758198A patent/JPH11274847A/ja active Pending
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Legal Events
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Effective date: 20060725 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20060925 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |