JPH11317619A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH11317619A JPH11317619A JP12353198A JP12353198A JPH11317619A JP H11317619 A JPH11317619 A JP H11317619A JP 12353198 A JP12353198 A JP 12353198A JP 12353198 A JP12353198 A JP 12353198A JP H11317619 A JPH11317619 A JP H11317619A
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- Japan
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- antennas
- antenna
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- circularly polarized
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の小型円偏波用アンテナの出力を合成す
る際、各アンテナの出力の位相を調整する移相器を不要
にする。 【解決手段】 アンテナ１、２、３・・・・の基準とな
る位相の方向１１、１２、１３・・・・をアンテナ全体
またはその主要部分を回転調節することにより、合成器
１５の位置における各アンテナの出力の位相を揃える。
る際、各アンテナの出力の位相を調整する移相器を不要
にする。 【解決手段】 アンテナ１、２、３・・・・の基準とな
る位相の方向１１、１２、１３・・・・をアンテナ全体
またはその主要部分を回転調節することにより、合成器
１５の位置における各アンテナの出力の位相を揃える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は衛星放送などの高い
周波数帯の電波を同一方向に指向した複数のアンテナに
よって受信し、各アンテナの出力を合成して使用するア
ンテナ装置に関するものである。
周波数帯の電波を同一方向に指向した複数のアンテナに
よって受信し、各アンテナの出力を合成して使用するア
ンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、衛星放送の受信には単一のアンテ
ナが用いられていたが、その寸法が大きいために、これ
を建物の屋根やベランダ等に設置した場合に美観を損な
い、風圧を受けた場合に指向方向が狂ったり建物に被害
を与えたりする。その対策として、複数の小型のアンテ
ナを屋根の棟などの内部に設置し、各アンテナの出力を
合成して利用することが考えられる。
ナが用いられていたが、その寸法が大きいために、これ
を建物の屋根やベランダ等に設置した場合に美観を損な
い、風圧を受けた場合に指向方向が狂ったり建物に被害
を与えたりする。その対策として、複数の小型のアンテ
ナを屋根の棟などの内部に設置し、各アンテナの出力を
合成して利用することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように単一のアン
テナでは十分な受信利得が得られない場合に、図６に示
すように、同一方向に指向させた複数のアンテナ１、
２、３・・・・を用い、各アンテナの出力の位相を移相
器６１、６２、６３・・・・によって調整してから、合
成器６５において合成して利用することが知られてい
る。しかし、この場合は高価な移相器が幾個も必要にな
ることに加え、移相器の挿入によって信号のＣ／Ｎ比が
悪化し、特に衛星放送のような高い周波数帯ではその損
失が大きいために移相器の製作が困難であった。
テナでは十分な受信利得が得られない場合に、図６に示
すように、同一方向に指向させた複数のアンテナ１、
２、３・・・・を用い、各アンテナの出力の位相を移相
器６１、６２、６３・・・・によって調整してから、合
成器６５において合成して利用することが知られてい
る。しかし、この場合は高価な移相器が幾個も必要にな
ることに加え、移相器の挿入によって信号のＣ／Ｎ比が
悪化し、特に衛星放送のような高い周波数帯ではその損
失が大きいために移相器の製作が困難であった。
【０００４】また、製作が困難な高い周波数帯の移相器
を使用する代わりに、図７に示すように各アンテナ１、
２、３・・・・の出力を同一の局部発振器７０から供給
される局部発振信号によって、コンバータ７１、７２、
７３・・・・において中間周波信号に周波数変換し、中
間周波信号の段階で移相器７５、７６、７７・・・・に
よって位相調整してから、合成器７９において合成する
ことも知られているが、装置の構成が複雑で高価になっ
ていた。
を使用する代わりに、図７に示すように各アンテナ１、
２、３・・・・の出力を同一の局部発振器７０から供給
される局部発振信号によって、コンバータ７１、７２、
７３・・・・において中間周波信号に周波数変換し、中
間周波信号の段階で移相器７５、７６、７７・・・・に
よって位相調整してから、合成器７９において合成する
ことも知られているが、装置の構成が複雑で高価になっ
ていた。
【０００５】従って本発明は、複数のアンテナの出力を
移相器を用いずに簡単に合成し、これにより移相器に起
因する挿入損失やＣ／Ｎ比低下を回避すると共に、アン
テナ装置全体の価格を安価にしようとするものである。
移相器を用いずに簡単に合成し、これにより移相器に起
因する挿入損失やＣ／Ｎ比低下を回避すると共に、アン
テナ装置全体の価格を安価にしようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、同一方向に指
向された複数の円偏波用アンテナを有する。各アンテナ
は、上記指向方向に直交する平面内での基準となる位相
の方向が互いに異なっており、これにより各アンテナの
出力信号を合成する位置での信号の位相が揃えられる。
その理由は次の通りである。
向された複数の円偏波用アンテナを有する。各アンテナ
は、上記指向方向に直交する平面内での基準となる位相
の方向が互いに異なっており、これにより各アンテナの
出力信号を合成する位置での信号の位相が揃えられる。
その理由は次の通りである。
【０００７】円偏波用のアンテナは、図３（ａ）に示す
ように、互いに直交するＸダイポールとＹダイポールの
形で表現することができる。この場合、各ダイポールに
流れる電流ｉｘ及びｉｙは、図３（ｂ）に示すように、 ｉｘ＝ｓｉｎωｔ ｉｙ＝ｃｏｓωｔ である。ここでＸダイポール及びＹダイポールをそれぞ
れ角度θだけ回転してＸ′及びＹ′の位置に移したとす
ると、各ダイポールに流れる電流ｉｘ′及びｉｙ′は、 ｉｘ′＝ sinωｔ× cosθ＋ cosωｔ× sinθ＝ sin
（ωｔ＋θ） ｉｙ′＝ cosωｔ× cosθ− sinωｔ× sinθ＝ cos
（ωｔ＋θ） となり、図３（ｂ）に示すように回転前のＸダイポール
及びＹダイポールを流れる電流ｉｘ、ｉｙを移相器によ
りθだけ移相したのと同結果になる。従って、各アンテ
ナの基準位相方向を回転調整すれば、移相器を使用しな
いで各アンテナの出力を合成することができる。
ように、互いに直交するＸダイポールとＹダイポールの
形で表現することができる。この場合、各ダイポールに
流れる電流ｉｘ及びｉｙは、図３（ｂ）に示すように、 ｉｘ＝ｓｉｎωｔ ｉｙ＝ｃｏｓωｔ である。ここでＸダイポール及びＹダイポールをそれぞ
れ角度θだけ回転してＸ′及びＹ′の位置に移したとす
ると、各ダイポールに流れる電流ｉｘ′及びｉｙ′は、 ｉｘ′＝ sinωｔ× cosθ＋ cosωｔ× sinθ＝ sin
（ωｔ＋θ） ｉｙ′＝ cosωｔ× cosθ− sinωｔ× sinθ＝ cos
（ωｔ＋θ） となり、図３（ｂ）に示すように回転前のＸダイポール
及びＹダイポールを流れる電流ｉｘ、ｉｙを移相器によ
りθだけ移相したのと同結果になる。従って、各アンテ
ナの基準位相方向を回転調整すれば、移相器を使用しな
いで各アンテナの出力を合成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においては、図１に示すよ
うに複数の小型の円偏波用アンテナ１、２、３・・・・
が共通の基台１０上に設置されており、各アンテナの出
力は合成器１５において合成された上で利用される。こ
こで、各アンテナは、合成器１５の位置で各出力の位相
が揃うように、基準となる位相の方向１１、１２、１３
・・・・がそれぞれ個別に調整されている。その結果、
１個のアンテナを使用する場合に較べてアンテナ１、
２、３・・・・の径を小さくすることができるので、図
２に示すように屋根２０の棟２１に設けた電波を透過す
る、例えばＦＲＰ製のカバー２２内などにアンテナを収
納することが可能になる。
うに複数の小型の円偏波用アンテナ１、２、３・・・・
が共通の基台１０上に設置されており、各アンテナの出
力は合成器１５において合成された上で利用される。こ
こで、各アンテナは、合成器１５の位置で各出力の位相
が揃うように、基準となる位相の方向１１、１２、１３
・・・・がそれぞれ個別に調整されている。その結果、
１個のアンテナを使用する場合に較べてアンテナ１、
２、３・・・・の径を小さくすることができるので、図
２に示すように屋根２０の棟２１に設けた電波を透過す
る、例えばＦＲＰ製のカバー２２内などにアンテナを収
納することが可能になる。
【０００９】アンテナ１、２、３・・・・の種類は、パ
ラボラアンテナ、平面アンテナ等、任意のものを使用す
ることができる。そして各アンテナは個別に基準位相方
向１１、１２、１３・・・・が回転調節されるが、その
方法としては、アンテナ全体を回転する方法、アンテナ
の中の受信に関係する主要部分だけを残余の部分に対し
て回転する方法、及び平面アンテナではアンテナ内に設
けられた多数の受波素子を一斉に同方向に同角度だけ回
転調節する方法などが存在する。
ラボラアンテナ、平面アンテナ等、任意のものを使用す
ることができる。そして各アンテナは個別に基準位相方
向１１、１２、１３・・・・が回転調節されるが、その
方法としては、アンテナ全体を回転する方法、アンテナ
の中の受信に関係する主要部分だけを残余の部分に対し
て回転する方法、及び平面アンテナではアンテナ内に設
けられた多数の受波素子を一斉に同方向に同角度だけ回
転調節する方法などが存在する。
【００１０】なお、アンテナの中の受信に関係する主要
部分だけを残余の部分に対して回転する方法の例として
は、例えばセンターフィードのパラボラ反射鏡を用いる
場合には、フィードフォーンに対してパラボラ反射鏡を
回転させる方法や、オフセットパラボラ反射鏡の場合、
フィードフォーンをその長さ方向の軸回りに回転させる
方法、或いはフィードフォーン内のプローブをフィード
フォーンの長さ方向の軸回りに回転させる方法がある。
部分だけを残余の部分に対して回転する方法の例として
は、例えばセンターフィードのパラボラ反射鏡を用いる
場合には、フィードフォーンに対してパラボラ反射鏡を
回転させる方法や、オフセットパラボラ反射鏡の場合、
フィードフォーンをその長さ方向の軸回りに回転させる
方法、或いはフィードフォーン内のプローブをフィード
フォーンの長さ方向の軸回りに回転させる方法がある。
【００１１】
【実施例】図４に示すアンテナにおいて、多数の円偏波
放射素子４０、４０・・・・が円形の支持板４１上に支
持されている。盆状の金属ケース４２の開口縁には、外
周部分４３よりも段状に低くなった内周部分４４が形成
されており、支持板４１は内周部分４４上に回転可能に
置かれ、かつ外周部分４３は支持板４１の周囲を囲んで
位置する。外周部分４３の適所には支持板４１の前面へ
伸延する抑え爪４５、４５・・・・が螺子４６、４６・
・・によって取付けられている。図示を省略している
が、各円偏波放射素子４０、４０・・・・からの導体
は、ケース４２の内部において位相の調整を行ないなが
ら合成され、ケース４２の底部の中央に設けた出力接栓
４７に結合されている。
放射素子４０、４０・・・・が円形の支持板４１上に支
持されている。盆状の金属ケース４２の開口縁には、外
周部分４３よりも段状に低くなった内周部分４４が形成
されており、支持板４１は内周部分４４上に回転可能に
置かれ、かつ外周部分４３は支持板４１の周囲を囲んで
位置する。外周部分４３の適所には支持板４１の前面へ
伸延する抑え爪４５、４５・・・・が螺子４６、４６・
・・によって取付けられている。図示を省略している
が、各円偏波放射素子４０、４０・・・・からの導体
は、ケース４２の内部において位相の調整を行ないなが
ら合成され、ケース４２の底部の中央に設けた出力接栓
４７に結合されている。
【００１２】上述のアンテナでは、螺子４６、４６・・
・・を緩めると支持板４１はケース４２に対して回転で
きる状態になる。そこで、支持板４１に突設された操作
つまみ４８を把持して支持板４１の基準位相方向を調整
し、螺子４６、４６・・・・を緊締して抑え爪４５、４
５・・・・により支持板４１を固定する。なお、この回
転調整に際しては、各円偏波放射素子４０、４０・・・
・から出力接栓４７に至る距離は変化しないので、各円
偏波放射素子４０、４０・・・・の出力相互間での位相
の乱れは発生しない。
・・を緩めると支持板４１はケース４２に対して回転で
きる状態になる。そこで、支持板４１に突設された操作
つまみ４８を把持して支持板４１の基準位相方向を調整
し、螺子４６、４６・・・・を緊締して抑え爪４５、４
５・・・・により支持板４１を固定する。なお、この回
転調整に際しては、各円偏波放射素子４０、４０・・・
・から出力接栓４７に至る距離は変化しないので、各円
偏波放射素子４０、４０・・・・の出力相互間での位相
の乱れは発生しない。
【００１３】上述のように円偏波放射素子４０、４０・
・・・を支持している支持板４１を回転して基準位相方
向の調整を行なう代わりに、フェーズドアレーアンテナ
では各円偏波放射素子４０、４０・・・・を支持板４１
に対して一斉に同じ角度だけ回転させても、アンテナの
基準位相方向を調整することができる。図５はそのため
の構造の一例を示し、円偏波放射素子４０、４０・・・
・の中心軸５０、５０・・・・は絶縁性のカップリング
５４を介して支持板４１及びケース４２の底を貫通して
おり、歯車５１、５１・・・・がケース４２の背後にお
いて軸５０、５０・・・・に取付けられている。そし
て、電動機５２によって回転するウォーム軸５３が、こ
れらの歯車５１、５１・・・・にかみ合っている。その
結果、電動機５２を駆動することにより、各円偏波素子
４０、４０・・・・は同じ方向に同じ速度で一斉に回転
するので、これによりアンテナの基準位相方向を調整す
ることができる。無論、図４、図５に示すアンテナ装置
は、図２に示すように屋根２０の棟２１に設けたカバー
２２内に収容できる。
・・・を支持している支持板４１を回転して基準位相方
向の調整を行なう代わりに、フェーズドアレーアンテナ
では各円偏波放射素子４０、４０・・・・を支持板４１
に対して一斉に同じ角度だけ回転させても、アンテナの
基準位相方向を調整することができる。図５はそのため
の構造の一例を示し、円偏波放射素子４０、４０・・・
・の中心軸５０、５０・・・・は絶縁性のカップリング
５４を介して支持板４１及びケース４２の底を貫通して
おり、歯車５１、５１・・・・がケース４２の背後にお
いて軸５０、５０・・・・に取付けられている。そし
て、電動機５２によって回転するウォーム軸５３が、こ
れらの歯車５１、５１・・・・にかみ合っている。その
結果、電動機５２を駆動することにより、各円偏波素子
４０、４０・・・・は同じ方向に同じ速度で一斉に回転
するので、これによりアンテナの基準位相方向を調整す
ることができる。無論、図４、図５に示すアンテナ装置
は、図２に示すように屋根２０の棟２１に設けたカバー
２２内に収容できる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明は、複数の円偏波
用アンテナの出力の位相を自由に調節できるので、移相
器を用いずに複数のアンテナの出力を減衰やＣ／Ｎ比の
低下を伴わずに簡単に合成することが可能になる。よっ
て、屋根の棟の内部のような狭い空間にアンテナを設置
できるので、建物の美観が損なわれたり風圧により建物
やアンテナが損傷したりする事態を回避することができ
る。
用アンテナの出力の位相を自由に調節できるので、移相
器を用いずに複数のアンテナの出力を減衰やＣ／Ｎ比の
低下を伴わずに簡単に合成することが可能になる。よっ
て、屋根の棟の内部のような狭い空間にアンテナを設置
できるので、建物の美観が損なわれたり風圧により建物
やアンテナが損傷したりする事態を回避することができ
る。
【図１】本発明によるアンテナの構成例の外観図であ
る。
る。
【図２】図１に示したアンテナの設置状態を示す見取図
である。
である。
【図３】本発明における位相調整の原理の説明図であ
る。
る。
【図４】本発明によるアンテナの実施例を示し、（ａ）
は断面図、（ｂ）は正面図である。
は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明によるアンテナの他の実施例の部分断面
図である。
図である。
【図６】従来の複数のアンテナの出力を合成する装置の
一例のブロック図である。
一例のブロック図である。
【図７】従来の複数のアンテナの出力を合成する装置の
他の例のブロック図である。
他の例のブロック図である。
１〜４ 円偏波用アンテナ １０ 基台 １１〜１４ 基準位相方向 １５ 合成器 ４０ 円偏波放射素子 ４１ 支持板 ４５ 抑え爪 ４６ 固定用螺子 ４８ 操作つまみ ５１ 歯車 ５２ 電動機 ５３ ウォーム軸
Claims (4)
- 【請求項１】 同一方向に指向して設置されている複数
の円偏波用アンテナとこれらアンテナの出力を合成する
合成器とよりなり、上記アンテナはそれぞれの出力の位
相が上記合成器において一致するように基準となる位相
方向が調節されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 同一方向に指向して設置されている複数
の円偏波用アンテナとこれらアンテナの出力を合成する
合成器とよりなり、上記アンテナのすべてまたは１個を
除いた残余のものは、アンテナ全体または少なくとも電
波の受信に関与する部分が、電波の到来方向に垂直な面
内で回転調節可能に構成されていることを特徴とするア
ンテナ装置。 - 【請求項３】 同一方向に指向して設置されている複数
の円偏波用アンテナとこれらアンテナの出力を合成する
合成器とよりなり、上記アンテナのすべてまたは１個を
除いた残余のものは複数の円偏波放射素子を有し、かつ
これら円偏波放射素子を一斉に同じ角度だけ回転させる
駆動手段を有していることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載のアンテナ装
置が、屋根の棟に電波透過性のカバーによって覆われて
配置されているアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12353198A JPH11317619A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12353198A JPH11317619A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317619A true JPH11317619A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14862927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12353198A Pending JPH11317619A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11317619A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007284949A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 屋根の棟役物 |
| WO2011078029A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 日本電気株式会社 | アンテナ素子への配線距離を最短にするアレイアンテナ装置 |
| WO2018211747A1 (ja) | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置 |
| WO2020012584A1 (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置及び通信装置 |
| JPWO2019163071A1 (ja) * | 2018-02-23 | 2020-07-16 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置 |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP12353198A patent/JPH11317619A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007284949A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 屋根の棟役物 |
| WO2011078029A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 日本電気株式会社 | アンテナ素子への配線距離を最短にするアレイアンテナ装置 |
| JPWO2011078029A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | 日本電気株式会社 | アンテナ素子への配線距離を最短にするアレイアンテナ装置 |
| US8890764B2 (en) | 2009-12-21 | 2014-11-18 | Nec Corporation | Array antenna apparatus having shortest wiring distance to antenna elements |
| WO2018211747A1 (ja) | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置 |
| WO2018211695A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置 |
| US11128053B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device |
| JPWO2019163071A1 (ja) * | 2018-02-23 | 2020-07-16 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置 |
| WO2020012584A1 (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置及び通信装置 |
| US11336009B2 (en) | 2018-07-11 | 2022-05-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device and communication device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050331 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061027 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070327 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |