JPH1141028A - マルチビームパラボラアンテナ用一次放射器 - Google Patents

マルチビームパラボラアンテナ用一次放射器

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JPH1141028A
JPH1141028A JP20731997A JP20731997A JPH1141028A JP H1141028 A JPH1141028 A JP H1141028A JP 20731997 A JP20731997 A JP 20731997A JP 20731997 A JP20731997 A JP 20731997A JP H1141028 A JPH1141028 A JP H1141028A
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horn
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parabolic antenna
horns
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Atsushi Kitauchi
篤 北内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接近して打ち上げられている衛星からの電波
を良好に受信する。 【解決手段】 胴部4内に一列に接近させて2つのホー
ン部6a、6bを形成し、ホーン部6a、6bに連通している円
形導波管部8a、8b、10a 、10b を胴部4内に形成してあ
る。円形導波管部10a 、10b に連通している傾斜導波管
部12a 、12b が、胴部4外において外側に曲げて形成さ
れている。これら傾斜導波管部12a 、12bの端部に、LNB
14a、14b との接続用のフランジ16a 、16b が形成され
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、1台のパラボラ反
射鏡に複数の一次放射器を設けたマルチビームパラボラ
アンテナで使用する一次放射器に関する。
【0002】
【従来の技術】マルチビームパラボラアンテナは、1台
のパラボラ反射鏡に、複数台の一次放射器を設け、各一
次放射器ごとにビームを形成する。このマルチビームパ
ラボラアンテナは、例えば比較的接近して打ち上げられ
ている複数台の通信衛星からの電波を、1台のアンテナ
で受信するときに、使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図7(a)に示すよう
に、パラボラアンテナの正面方向とθb の角度をなす方
向からパラボラアンテナに到来する電波は、θb と反対
側方向に一次放射器を焦点位置からθf だけ変位させる
ことによって受信することができる。θb のθfに対す
る比であるビーム偏向係数は、F/D比(焦点距離/ア
ンテナ径)に従属する値となる。また、一次放射器の焦
点位置からの偏位量dは、θf によって決まる。現在日
本に向かって放送を行っている通信衛星は、軌道上の衛
星の位置が4度間隔であり、隣接した2基の衛星若しく
はこれら2基の衛星を含む複数の通信衛星からの電波を
受信するマルチビームアンテナでは、約4.5度のビー
ム分離角度が必要である。この場合、F/Dが0.5の
場合、一次放射器の間隔(dX2)は、アンテナ径が4
5cmで、25mm程度、アンテナ径が75cmで、5
0mm程度必要である。
【0004】一方、アンテナの性能要求としては、オフ
セットアンテナの場合、図7(b)に示すように、一次
放射器の中心軸と反射鏡の外周との間の角度をθa とし
て一次放射器のビーム中心の放射レベルを0dBとした
とき、θa 方向(中心軸回りの全周)の放射レベルが−
10dB乃至―13dB(相対利得−10dB乃至−1
3dB、一般に−10dB乃至−13dBのエッジテー
パ)であることが望ましい。上述したような通信衛星で
運用されている12.5GHz帯では上記のエッジテー
パを得るために、一次放射器の開口径が30乃至35m
m必要である。
【0005】従って、アンテナ径が45cmのパラボラ
アンテナにおいて、開口径が30乃至35mmの一次放
射器を、25mmの間隔で配置することは、両一次放射
器が衝突することになるので、不可能である。そのた
め、一次放射器の開口径を小さくしなければならず、性
能の劣化を招いている。アンテナ径が75cmの場合で
も、昨今のLNB(ローノイズブロックコンバータ)が
一体型の給電部であることを考慮すると、2つの給電部
を50mm間隔で配置するのは物理的に困難である。
【0006】本発明は、互いに衝突しないマルチビーム
パラボラアンテナ用の一次放射器を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明は、一列に接近させた複数の
ホーン部が結合された本体部と、前記各ホーン部にそれ
ぞれ連通している複数の導波管部と、これら導波管部の
端部に形成された周波数変換器との結合用フランジとを
有している。さらに、前記各導波管部のうち両外側に位
置するものが、外方に折り曲げられている。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の一
次放射器において、前記本体部が、胴部内に前記各ホー
ン部を有している。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項1記載の一
次放射器において、前記各ホーン部の最大径部よりも前
記周波数変換器の幅寸法が大きくされている。
【0010】請求項4記載の発明は、請求項1記載の一
次放射器において、前記各ホーン部は、それらの先端部
に、共通のコルゲートリングを有している。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態の一次
放射器2は、例えば直径が50cmのマルチビームパラ
ボラ反射鏡(図示せず)の焦点の近傍に設けられ、通信
衛星の軌道位置が約4度異なる2つの通信衛星からの例
えば12GHz帯の電波を受信するためのものである。
【0012】この一次放射器2は、図1に示すように、
概略直方体状に形成された胴部4を有している。胴部4
は、その内部に接近して図2に示すように一列に配置さ
れた2本のホーン部6a、6bを有している。これらホ
ーン部6a、6bは、円錐台状であり、その最大口径が
例えば約30mmに形成されている。
【0013】これらホーン部6a、6bの最小口径部に
直線状につらなって円形の導波管部8a、8bが胴部4
内に形成されている。さらに、これらの円形導波管部8
a、8bに直線状につらねて、円形導波管部10a、1
0bが胴部4内に形成されている。これらホーン部6
a、円形導波管部8a、10aは、同心状に配置され、
ホーン部6b、円形導波管部8b、10bも同心状に配
置されている。
【0014】ホーン部6a、円形導波管部8a、10a
と、ホーン部6b、円形導波管部8b、10bは、それ
らの間に共通の管壁12を有している。もし、ホーン部
6a、円形導波管部8a、10aと、ホーン部6b、円
形導波管部8b、10bとを、胴部4内に設けずに、そ
れぞれ個別に設けたなら、両者がそれぞれ管壁を持つの
で、その管壁の厚さの分だけ両者を接近して配置するこ
とができない。しかし、胴部4内に設けているので、両
者の間には、共通の管壁12が存在するだけであるの
で、この管壁12の厚さを調整することによって両者を
接近させることができる。
【0015】胴部4の外部には、円形導波管部10a、
10bにつらなって円形の傾斜導波管部12a、12b
が設けられている。これら傾斜導波管部12a、12b
は、胴部4の外方に向かってそれぞれ同一角度だけ傾斜
している。これら傾斜導波管部12a、12bの端部に
は、それぞれ周波数変換器、例えばLNB(ローノイズ
ブロックコンバータ)14a、14bとの接続用の円形
フランジ16a、16bが形成されている。
【0016】これらフランジ16a、16bの径は、L
NB14a、14bの大きさに応じて設定されており、
ホーン部6a、6bの最大口径よりも大きい。従って、
傾斜導波管部12a、12bを設けなければ、LNB1
4a、14bは、互いに衝突し、取付が不可能なもので
ある。
【0017】そして、傾斜導波管部12a、12bの傾
斜角度は、LNB14a、14bが物理的に接触しない
ように、かつ、ホーン部6a、6b、円形導波管部8
a、8b、10a、10bを伝播したマイクロ波帯の電
波が良好にLNB14a、14bに伝播されるように選
択されている。この実施の形態では、傾斜導波管12a
は、ホーン部6a、円形導波管部8a、10aの中心軸
に対して約20度の角度をなすように形成されている。
傾斜導波管部12bも同様に円形導波管部8b、10b
の中心軸に対して約20度の角度をなすように形成され
ている。なお、この実施の形態では、両フランジ16
a、16bは、一体に形成されているが、それぞれ別個
に形成することもできる。
【0018】ホーン部6a、6bの先端部の周囲には、
図1及び図2に示すように、ホーン部6a、6bの周囲
を包囲するように、コルゲートリング18も形成されて
いる。これは、ビーム成形を容易にするために設けられ
ている。
【0019】これら胴部4、傾斜導波管部12a、12
b、フランジ部16a、16b、コルゲートリング18
は、例えばアルミダイキャストによって一体成形されて
いる。
【0020】このように2基の一次放射器が一体に形成
されているので、マルチビームパラボラ反射鏡の焦点位
置の近傍に、この一次放射器を取り付けるときも、1台
のアームだけでよいので、取付が容易に行える。
【0021】図4は、この一次放射器2の指向特性を示
したもので、両指向特性は、約4.5度のずれがあり、
受信しようとしている2基の衛星からの電波の到来方向
のずれに、丁度一致している。
【0022】図5及び図6に第2の実施の形態の一次放
射器20を示す。この一次放射器20は、3基の衛星か
らの電波を受信するためのもので、3つのホーン部22
a、22b、22cを有している。これらホーン部22
a、22b、22cは、互いに接近して一列に配置さ
れ、これらの先端部の周囲には、これらを結合する小判
状部21が形成されており、各ホーン部22a、22
b、22cを結合している。この小判状部21内に、各
ホーン部22a、22b、22cの先端部を包囲するよ
うにコルゲートリング23が形成されている。
【0023】これらホーン部22a、22b、22cの
最小口径部につらなって、円形導波管部24a、24
b、24cが、ホーン部22a、22b、22cと同心
状に配置されている。これら円形導波管部24a、24
b、24cにつらなって、円形導波管部26a、26
b、26cが円形導波管部24a、24b、24cと同
心状に配置されている。両外側に位置する円形導波管部
26a、26cは、中央の導波管部26bよりも短く形
成されている。
【0024】これら両外側の円形導波管部26a、26
cにつらなって、円形の傾斜導波管部28a、28cが
外方に向かって傾斜した状態に形成されている。傾斜導
波管部28a、28cが設けられているのは、第1の実
施の形態において傾斜導波管部12a、12bを設けた
のと同様な理由による。
【0025】これら傾斜導波管部28a、28cと円形
導波管部26bとの端部には、図示しない3つのLNB
に各傾斜導波管部28a、28cと、円形導波管部26
bとをそれぞれ接続するためのフランジ30が形成され
ている。このフランジ30は、1つだけ設けたが、各傾
斜導波管部28a、28cと、円形導波管部26bと
に、それぞれ個別に設けてもよい。なお、上記の2つの
実施の形態では、複数の導波管部のうち外側に位置する
ものに傾斜導波管部をそれぞれ設けたが、例えば複数の
コンバータが一体に形成されているものを使用する場合
には、傾斜導波管部は省略することができる。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、一列に接
近させて結合した複数のホーン部にそれぞれ連通してい
る複数の導波管部のうち両外側に位置するものが、外方
に折り曲げられているので、この導波管部に接続される
周波数変換器が物理的に接触することがなく、接近して
打ち上げられている複数の衛星からの電波を良好に受信
することができる。
【0027】請求項2記載の発明によれば、胴部内に前
記各ホーン部を有しているので、各ホーン部は、それら
の間に共通の管壁によって区画されているので、各ホー
ン部それぞれに管壁を設ける必要がなく、各ホーン部を
接近して配置することができる。
【0028】請求項3記載の発明によれば、各ホーン部
の最大径部よりも周波数変換器の幅寸法が大きい場合で
あっても、両外側の導波管部を外方に折り曲げているの
で、各周波数変換器が物理的に接触することがなく、接
近して打ち上げられている複数の衛星からの電波を良好
に受信することができる。
【0029】請求項4記載の発明によれば、各ホーン部
は、それらの先端部に、共通のコルゲートリングを有し
ているので、所望のビームの形成が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一次放射器の第1の実施の態様の
部分破断平面図である。
【図2】同第1の実施の態様の正面図である。
【図3】同第1の実施の態様の背面図である。
【図4】同第1の実施の態様の指向特性図である。
【図5】同第2の実施の態様の正面図である。
【図6】同第2の実施の態様の平面図である。
【図7】従来のパラボラアンテナにおける電波の到来方
向と一次放射器の位置との関係を示す図および従来のパ
ラボラアンテナの縦断面図である。
【符号の説明】
2 20 一次放射器 4 胴部 6a 6b 22a 22b 22c ホーン部 8a 8b 10a 10b 24a 24b 24c
26a 26b 26c 円形導波管部 12a 12b 28a 28c 傾斜導波管部 14a 14b LNB(周波数変換器) 16a 16b 30 フランジ 18 23 コルゲートリング

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一列に接近させた複数のホーン部が結合
    された本体部と、 前記各ホーン部にそれぞれ連通している複数の導波管部
    と、 これら導波管部の端部に形成された周波数変換器との結
    合用フランジとを、有し、前記各導波管部のうち両外側
    に位置するものが、外方に折り曲げられているマルチビ
    ームパラボラアンテナ用一次放射器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の一次放射器において、前
    記本体部は、胴部内に前記各ホーン部を有しているマル
    チビームパラボラアンテナ用一次放射器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の一次放射器において、前
    記各ホーン部の最大径部よりも前記周波数変換器の幅寸
    法が大きいマルチビームパラボラアンテナ用一次放射
    器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の一次放射器において、前
    記各ホーン部は、それらの先端部に、共通のコルゲート
    リングを有するマルチビームパラボラアンテナ用一次放
    射器。
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