JPH1188029A - 円錐走査型アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンテナ効率の低下及びアンテナビームの品質
の劣化を軽減するとともに、装置の信頼性を向上し得る
円錐走査型アンテナ装置を提供する。 【解決手段】送受信系統12に接続され、アンテナビーム
を送受信する一次放射器11と、この一次放射器11によっ
て形成されるアンテナビームの放射面に対向配置され、
このアンテナビームを反射させる反射鏡14とを備え、こ
の反射鏡14をアンテナ視軸から角度オフセットさせて該
アンテナビームを傾け、該反射鏡14を該アンテナ視軸を
中心に回転させることにより、該アンテナビームを円錐
状に走査する円錐走査型アンテナ装置において、送受信
系統12から一次放射器11に至る給電経路13を、反射鏡14
の回転に干渉しないように、反射鏡14の外側から該反射
鏡14の反射面に伸びるように配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばコニカル
追尾レーダ装置に使用され、アンテナ視軸に対し、一次
ホーンにより放射されるアンテナビームを回転させて円
錐状に走査する円錐走査型アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えばコニカル追尾レー
ダ装置に使用されるアンテナ装置は、アンテナビームを
放射する一次ホーンと、この一次ホーンの放射面に対向
し、アンテナビームを反射させて外部に放射するリフレ
クタとを備え、アンテナ視軸に対し、一次ホーンにより
放射されるアンテナビームを回転させて円錐状に走査し
ている。この場合、上記アンテナ装置は、一次ホーンを
角度オフセットして回転させている。

【０００３】ところで、上記アンテナ装置では、回転す
るための駆動機構を一次ホーンに付与していることによ
り、リフレクタで形成されるアンテナビームをブロッキ
ングするような遮蔽物を配置することになり、アンテナ
効率を低下させてしまうことになる。

【０００４】また、一次ホーンを回転させるためにロー
タリジョイントのような構造を給電線路途中に設ける必
要がある。このロータリジョイントの使用は、アンテナ
ビームに雑音混入、振幅変動及び位相変動等の影響を与
えることとなり、アンテナビームの品質を少なからず劣
化させる原因となる。これは、使用周波数が高くなるほ
ど顕著である。さらに、電波伝播路である給電線路のロ
ータリジョイントを設けた箇所を機械的に回転させる
と、例えば給電線路を破損させてしまう場合があり、こ
のため、給電線路そのものの信頼性、つまり装置の信頼
性を低下させてしまうという問題が生じている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
アンテナ装置では、一次ホーンを回転させる方式である
ため、一次ホーンを回転させる駆動機構が必要となり、
この駆動機構がリフレクタで形成されるアンテナビーム
の放射方向上に遮蔽物として配置されることになるた
め、アンテナ効率の低下を招くという問題を有してい
る。また、駆動機構を駆動させるロータリジョイント等
を、一次ホーンに信号を与えるための給電線路途中に設
ける必要があり、このロータリジョイントがアンテナビ
ームに対して品質を劣化させる種々の要因を与えてしま
い、さらに給電線路のロータリジョイントを設けた箇所
を回転させることにより装置全体の信頼性を低下させて
しまうという不都合を有している。

【０００６】この発明の目的は、アンテナ効率の低下及
びアンテナビームの品質の劣化を軽減するとともに、装
置の信頼性を向上し得る円錐走査型アンテナ装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る円錐走査
型アンテナ装置は、送受信系統に接続され、アンテナビ
ームを送受信する一次放射器と、この一次放射器によっ
て形成されるアンテナビームの放射面に対向配置され、
このアンテナビームを反射させる反射鏡とを備え、この
反射鏡をアンテナ視軸から角度オフセットさせて該アン
テナビームを傾け、該反射鏡を該アンテナ視軸を中心に
回転させることにより、該アンテナビームを円錐状に走
査する円錐走査型アンテナ装置を対象にしている。

【０００８】そして、送受信系統から一次放射器に至る
給電経路を、反射鏡の回転に干渉しないように、反射鏡
の外側から該反射鏡の反射面に伸びるように配置してい
る。この構成によれば、反射鏡を回転させることでアン
テナビームの円錐走査を実現することに着目し、送受信
系統から一次放射器に至る給電経路を反射鏡の回転に干
渉させないように配置している。この結果、一次放射器
及び給電経路を駆動させる必要がなく、この駆動により
引き起こされるアンテナビームの品質劣化を解消でき、
安定したビームの送受信を実現できる。

【０００９】また、給電経路に対して回転等の駆動を与
えず送受信系統と一次放射器との間で接続固定した状態
で使用するようにしているので、装置として信頼性を向
上させることができる。

【００１０】さらに、反射鏡の反射面前方には、一次放
射器及び給電経路のみが配置される構成となり、反射鏡
で形成されるアンテナビームに対し、遮蔽物によるブロ
ッキングが低減され、これによりアンテナ効率の低下を
軽減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この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は、この発明
の一実施の形態を示している。図１において、図中符号
１１は一次放射器である一次ホーンで、送信装置及び受
信装置を含む送受信系統１２に給電線路１３を介して接
続され、アンテナビームを送受信するものである。ま
た、図中符号１４は例えばパラボラ形状の反射鏡である
リフレクタで、一次ホーン１１によって形成されるアン
テナビームの放射面に対向配置され、このアンテナビー
ムを反射させるものである。このリフレクタ１４は、そ
の背面に設置されるアンテナ駆動系統１５により、図中
矢印Ｚ１またはＺ２で示す方向に選択的に回転される。
また、一次ホーン１１及びリフレクタ１４は、互いに対
向する面の中心が略一致するように配置されている。

【００１２】ここで、上記構成によるアンテナビーム形
成の動作について説明する。送受信系統１２内の図示し
ない送信装置にて生成された送信信号は、給電線路１３
を介して一次ホーン１１に供給される。一次ホーン１１
は、送信信号をビーム２１としてリフレクタ１４へ放射
し、リフレクタ１４にて反射させてアンテナビーム２２
として空間へ放射する。

【００１３】一方、受信時には、一次ホーン１１にて受
信された受信信号は、送信時とは逆の経路をたどり、給
電線路１３を介して送受信系統１２内の図示しない受信
装置に供給される。

【００１４】また、リフレクタ１４は、図２に示すよう
に、アンテナ視軸２３（図１及び図２中では一点鎖線で
示す）よりアンテナビーム２２が角度φだけオフセット
するように傾けて設置されている。そして、このリフレ
クタ１４をアンテナ駆動系統１５によりアンテナ視軸２
３を中心に回転させると、アンテナビーム２２は、アン
テナ視軸２３を中心軸とし、角度φの広がりをもつ円錐
状の軌跡を描くことになる。つまり、アンテナビーム２
２は、円錐状に走査されることになる。

【００１５】一方、送受信系統１２から一次ホーン１１
に至る給電線路１３は、リフレクタ１４の回転に干渉し
ないように、リフレクタ１４の外側からリフレクタ１４
の反射面に伸びるように配置されている。ここでは、送
受信系統１２がリフレクタ１４の背面側でアンテナ駆動
系統１５の近傍に配置されているので、給電線路１３
は、送受信系統１２からリフレクタ１４の周縁部を跨い
で一次ホーン１１に至る配置となる。

【００１６】したがって、上記実施の形態によれば、リ
フレクタ１４を回転させることでアンテナビーム２２の
円錐走査を実現することに着目し、送受信系統１２から
一次ホーン１１に至る給電線路１３をリフレクタ１４の
回転に干渉させないように配置し、一次ホーン１１，送
受信系統１２及び給電線路１３をビーム発生源として固
定して使用している。この結果、一次ホーン１１及び給
電線路１３には、従来のように、回転駆動機構及びこれ
を回転させるためのロータリジョイント等を設けずに済
むことになり、これにより回転駆動機構及びロータリジ
ョイント等がアンテナビーム２２に与える雑音混入、振
幅変動及び位相変動等の品質劣化の要因を解消でき、安
定したビームの送受信を実現できる。

【００１７】また、給電線路１３に対して回転等の駆動
を与えず送受信系統１２と一次放射器１１との間で接続
固定した状態で使用することにより、例えば給電線路１
３自体を破損させることなく、装置として信頼性を向上
させることができる。

【００１８】さらに、リフレクタ１４の反射面前方に
は、一次ホーン１１及び給電線路１３のみが配置される
ことにより、リフレクタ１４で形成されるアンテナビー
ム２２に対し、遮蔽物によるブロッキングが低減され、
これによりアンテナ効率の低下を軽減することができ
る。

【００１９】図３は、この発明の第２の実施の形態を示
している。図３において、図１と同一部分には同一符号
を付して説明する。すなわち、リフレクタ１４は、その
回転軸に相当する中央部１４ａに貫通孔３１を形成して
いる。この貫通孔３１は、リフレクタ１４からアンテナ
駆動系統１５に至っている。そして、この貫通孔３１に
は、送受信系統１２から一次ホーン１１に至る給電線路
１３が通過されることになる。

【００２０】すなわち、上記のような構成は、機器の配
置の制約により、送受信系統１２をリフレクタ１４及び
アンテナ駆動系統１５の背後に配置しなければならない
場合や、リフレクタ１４の周囲に給電線路１３のスペー
スを確保できない場合に有効となる。

【００２１】したがって、上記第２の実施の形態によれ
ば、リフレクタ１４の回転軸上に貫通孔３１を形成し、
この貫通孔３１内に送受信系統１２から一次ホーン１１
に至る給電線路１３を通過させるようにしているので、
リフレクタ１４の回転に干渉を与えることなく、先の実
施の形態と同様な効果が得られ、かつ小型化を図る装置
に対しても適用可能となる。

【００２２】また、給電線路１３の長さに制約がある場
合にも、この給電線路１３をリフレクタ１４及びアンテ
ナ駆動系統１５に形成された貫通孔３１内に通過させて
配置することにより、同様に実施可能となる。

【００２３】なお、上記各実施の形態におけるアンテナ
駆動系統１５の駆動方式は、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲であれば、種々変形して実施するようにしてもよ
いことはもちろんのことである。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
アンテナ効率の低下及びアンテナビームの品質の劣化を
軽減するとともに、装置の信頼性を向上し得る円錐走査
型アンテナ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る円錐走査型アンテナ装置の一実
施の形態を示す斜視図。

【図２】同実施の形態におけるアンテナビームの傾斜の
様子を説明するために示す断面図。

【図３】この発明の第２の実施の形態を示す斜視図。

【符号の説明】 １１…一次ホーン、 １２…送受信系統、 １３…給電線路、 １４…リフレクタ、 １５…アンテナ給電系統、 ２１…ビーム、 ２２…アンテナビーム、 ２３…アンテナ視軸、 ３１…貫通孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送受信系統に接続され、アンテナビーム
   を送受信する一次放射器と、この一次放射器によって形
   成されるアンテナビームの放射面に対向配置され、この
   アンテナビームを反射させる反射鏡とを備え、この反射
   鏡をアンテナ視軸から角度オフセットさせて該アンテナ
   ビームを傾け、該反射鏡を該アンテナ視軸を中心に回転
   させることにより、該アンテナビームを円錐状に走査す
   る円錐走査型アンテナ装置において、 前記送受信系統から前記一次放射器に至る給電経路を、
   前記反射鏡の回転に干渉しないように、前記反射鏡の外
   側から該反射鏡の反射面に伸びるように配置してなるこ
   とを特徴とする円錐走査型アンテナ装置。
2. 【請求項２】 前記送受信系統は、前記反射鏡の背面側
   に配置されており、前記送受信系統から前記一次放射器
   に至る給電経路は、前記送受信系統から前記反射鏡の周
   縁部を跨いで前記反射鏡の反射面に伸びるように配置さ
   れてなることを特徴とする請求項１記載の円錐走査型ア
   ンテナ装置。
3. 【請求項３】 前記反射鏡は、その回転軸部分に貫通孔
   を形成しており、前記送受信系統から前記一次放射器に
   至る給電経路は、前記送受信系統から前記貫通孔を通過
   して前記一次放射器に至るようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の円錐走査型アンテナ装置。