JPH1197924A

JPH1197924A - アンテナ装置

Info

Publication number: JPH1197924A
Application number: JP25978597A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Okada; 安弘岡田; Noboru Ono; 登大野; Zenichi Yoshida; 善一吉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて接近した複数の衛星からの電波を感度
よく受信して必要なアンテナ利得を得ることができる小
型のアンテナ装置を提供する。【解決手段】複数の衛星から送信され反射鏡により集
波される電波の各集波位置に対応して、それぞれ円錐状
の開口部１４１ｂ等を有する導波路１４６ｂ等を配置
し、隣接する導波路と重なり合う部分をそれぞれ切り欠
く。この切欠部に仕切り板を設け、導波路間を分離す
る。導波路１４１ｂ等の開口部１４１ｂ等の径を導波路
間の距離より大きく形成でき、また、隣接する導波路間
の電波干渉を低減できる。さらに、導波路１４１ｂ等の
前側に、内側に突起部１４６ｂ等を備えた受信効率向上
部材としてのキャップ１４４を設ける。突起部１４６ｂ
等は、開口部１４１ｂ等の各中央部にそれぞれ配置され
るようにする。突起部１４６ｂ等の存在によって指向性
が高まり、アンテナ効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信や衛星放
送において電波を受信するためのアンテナ装置に係わ
り、特に、近接した複数の衛星からの電波を受信するた
めのアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、放送衛星(BS ;Broadcast Satelli
te) を用いた放送（以下、ＢＳ放送という。）や、通信
衛星（CS ;Communications Satellite) を用いた放送
（以下、ＣＳ放送という。）等の衛星放送、あるいは通
信衛星を用いた衛星通信が普及しつつある。このような
衛星放送または衛星通信において電波を受信するには、
例えば放物面形状の反射鏡と、この反射鏡の焦点位置付
近に配置された受信ユニットとからなるアンテナ装置が
使用されるのが一般的である。ここで受信ユニットは、
通常、反射鏡で集波された電波を後述の受信回路部に導
く導波管としてのフィードホーン（一次放射器）と、こ
のフィードホーンによって導かれた電波を電気信号（受
信信号）に変換すると共に、この受信信号に所定の処理
（周波数変換や増幅等）を施して出力してＢＳチューナ
等に供給する受信回路部とを含んで構成される。

【０００３】図１７は、このようなフィードホーンの構
造を簡略化して表すものである。この図の（ａ）はフィ
ードホーンの側断面を表し、（ｂ）は正面（図示しない
反射鏡側）から見た状態を表す。このフィードホーン
は、１つの衛星からの電波を受信するためのいわゆるシ
ングルビームアンテナに用いられるもので、図示しない
反射鏡側に向かって拡がる漏斗状の開口部１０１と、こ
の開口部１０１と一体に形成された円筒状の導波管１０
２とから構成されている。このフィードホーンは、開口
部１０１の中央部が図示しない反射鏡の焦点Ｆにほぼ一
致することとなるように配置される。反射鏡で反射され
て焦点Ｆに集波された電波は導波管１０２の内部を伝搬
し、その後方（図の上側）に配置された受信回路部（図
示せず）の電波・電気信号変換部に入射するようになっ
ている。また、図示しないが、このフィードホーンの開
口部１０１には、雨水や埃等の侵入を防ぐため、誘電体
からなるレドームと呼ばれるキャップ（保護蓋）が設け
られるようになっている。この保護蓋は、通常、合成樹
脂等の誘電体板によって形成された単純な形をしている
場合が多い。

【０００４】一般に、このような構成のフィードホーン
の指向性（すなわち、電波の集波特性）は、開口部１０
１の大きさに依存し、アンテナ効率が最大となるような
開口部１０１の径（以下、最適開口径という。）φ１が
存在する。ここで、アンテナ効率とは、アンテナ全体と
しての受信効率をいい、具体的には、反射鏡の全面積に
到来する電波の総電力のうち、取り出すことができる電
力の割合をいう。上記の最適開口径φ１は、反射鏡のサ
イズにかかわらず、反射鏡のｆ／Ｄ値（焦点距離ｆと反
射鏡開口径Ｄとの比）に応じて一義的に決定される。

【０００５】ところで、わが国における現状の住宅事情
を考慮すると、あまりに大きい反射鏡を用いたアンテナ
装置では設置スペースの確保が困難な場合も多いことか
ら、より一層のコストダウンおよび普及を図るために
も、アンテナ装置を小型化する必要がある。すなわち、
上記の反射鏡開口径Ｄをできるだけ小さくしたいという
市場要求が存在する。

【０００６】図１７に示したフィードホーンは、受信対
象の衛星が１つであるシングルビームアンテナに用いら
れるものであるが、最近では、異なる位置に打ち上げら
れた複数の衛星からの電波を１台のアンテナ装置によっ
て受信することを可能としたマルチビームアンテナも実
用化されている。この種のマルチビームアンテナでは、
各衛星からの電波の反射鏡による各集波位置に対応して
それぞれフィードホーンが配置されると共に、各フィー
ドホーンごとに個別に受信回路部が設けられるようにな
っていた。各フィードホーンとこれに対応する受信回路
部とは、それぞれ一体化された受信ユニットとして構成
されるようになっており、このような受信ユニットが受
信ビーム数（受信対象の衛星の数）と同じ数だけ配置さ
れて１つのアンテナ装置を構成していた。

【０００７】図１８は、２つの衛星からの電波を受信可
能なデュアルビームアンテナに用いられるフィードホー
ン部の構造を簡略化して表すものである。この図の
（ａ）はフィードホーン部の側断面を表し、（ｂ）は正
面（図示しない反射鏡側）から見た状態を表す。このア
ンテナ装置は、図１７に示したものとほぼ同一構造の開
口部１０１ａおよび導波管１０２ａからなるフィードホ
ーン１０３ａと、これと同一構造のフィードホーン１０
３ｂとから構成されている。これらの２つのフィードホ
ーン１０３ａ，１０３ｂは、各開口部１０１ａ，１０１
ｂの中点位置が図示しない反射鏡の焦点Ｆとほぼ一致す
るように配置される。また、図示はしないが、上記のシ
ングルビームアンテナの場合と同様に、フィードホーン
の開口部１０１ａ，１０１ｂには、それぞれ、雨水や埃
等の侵入を防ぐための保護蓋が設けられるようになって
いる。

【０００８】ここで、両フィードホーンの間隔Ｌ（各開
口部１０１ａ，１０１ｂの中心間距離）は、主として２
つの衛星の軌道間隔に依存する。具体的には、２つの衛
星が接近しているほど間隔Ｌを小さくし、２つの衛星が
離れているほど間隔Ｌを大きくする必要がある。ところ
が、２つの衛星間の軌道間隔があまりに大きいと、オフ
セット量（反射鏡の焦点Ｆと各衛星からの電波の集波位
置のずれ量）が大きくなり、図１８に示したフィードホ
ーン間隔Ｌも相当大きくなるので、シングルビームアン
テナに比べてアンテナ効率が著しく劣化する。このた
め、このようなデュアルビームアンテナは、比較的近接
した２衛星（軌道間隔が８〜３０°程度）からの電波を
受信する場合に利用されている。ここで、軌道間隔と
は、通常、赤道上空に静止軌道をもつ各衛星の経度差を
いう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
デュアルビームアンテナは、単にフィードホーンを２つ
並べて配置して構成したものであり、比較的近接した２
衛星（軌道間隔が８〜３０°程度）からの電波を受信す
る場合に利用されていた。ところが、このような従来の
デュアルビームアンテナによって、上記とは逆に極めて
近接した２衛星（軌道間隔が４°程度以内）からの電波
を受信しようとするときには、以下のような問題点があ
った。すなわち、この場合にはオフセット量が少なくな
るため、フィードホーン間隔Ｌが狭くなりすぎて、Ｌ＜
φ１となり、最適開口径φ１のフィードホーンを２つ並
べて設置することができなくなる。以下、この点を具体
的に説明する。

【００１０】上記したように，アンテナの反射鏡開口径
Ｄをできるだけ小さくしたいという要求があることか
ら、現在では開口径が４０ｃｍ程度の小型反射鏡が主流
となっている。また、上記のように、フィードホーンの
最適開口径φ１は、反射鏡サイズにかかわらず、反射鏡
のｆ／Ｄ値に応じて一義的に決定される。ここで、反射
鏡のｆ／Ｄ値は、設計・製作上において製品の共通化や
容易化を図る等の理由から、通常は、アンテナのサイズ
（反射鏡開口径）にかかわらずほぼ一定値に設定される
ことが多く、例えば０．５程度に設定される。

【００１１】そこで、例えば、反射鏡開口径を４０ｃ
ｍ、反射鏡のｆ／Ｄ値を０．５として、衛星軌道間隔が
４°である２つの衛星からの１２．５ＧＨｚという周波
数帯の電波を受信するためのデュアルビームアンテナを
設計すると、最適開口径φ１は約３０ｍｍ、最適のフィ
ードホーン間隔Ｌ１は２２ｍｍとなる。この場合、Ｌ１
＜φ１となり、図１９に示したように、フィードホーン
の開口部同士が部分的に重なり合うこととなるので、最
適開口径φ１のフィードホーンを２つ並べて設置するこ
とができなくなる。なお、図１９（ａ）はフィードホー
ン部の側断面を表し、同図（ｂ）は正面（図示しない反
射鏡側）から見た状態を表す。

【００１２】この場合、次の２つの方法が考えられる。
第１の方法は、図２０に示したように、フィードホーン
間隔を最適値Ｌ１（＝２２ｍｍ）にしたままフィードホ
ーン開口径をＬ１以下の値φ２とする方法であり、第２
の方法は、図２１に示したように、フィードホーンの最
適開口径φ１（＝３０ｍｍ）を維持したままフィードホ
ーン間隔をφ１以上の値Ｌ２とする方法である。なお、
図２０（ａ），図２１（ａ）は共にフィードホーン部の
側断面を表し、図２０（ｂ），図２１（ｂ）は共に正面
（図示しない反射鏡側）から見た状態を表す。

【００１３】しかしながら、第１の方法では、各フィー
ドホーンの開口径φ２が最適開口径φ１よりも小さくな
るので、フィードホーンの指向性が広くなり、反射鏡で
反射された電波を効率的に導波管内に導くことができな
い。また、第２の方法では、フィードホーン間隔Ｌ２が
最適間隔Ｌ１より大きいため、フィードホーンの指向特
性が狭くなり、電波を効率的に導波管内に導くことがで
きない。すなわち、いずれの場合もシングルビームアン
テナに比べると、アンテナ効率が著しく低下することと
なる。しかも、アンテナ利得（アンテナ全体としての電
波を捉える能力）は、反射鏡の開口径そのものにも依存
する。具体的には反射鏡の開口径が小さくなれば利得も
低下する。したがって、このような極めて接近した２衛
星からの電波を受信するためのデュアルビームアンテナ
を４０ｃｍという小口径の反射鏡を用いて構成した場合
には十分なアンテナ利得を得ることができず、反射鏡の
開口径を４５〜５０ｃｍと大きくせざる得なかった。

【００１４】また、上記したように、各フィードホーン
の開口部には、雨水や埃等の侵入を防ぐために誘電体か
らなるレドームと呼ばれる保護蓋を取り付ける必要があ
るが、従来の比較的大きい軌道間隔の衛星からの電波を
受信するためのデュアルビームアンテナの場合のように
保護蓋の形状等について特段の考慮が払われない場合に
は、この保護蓋を装着することによって反射損失の増大
を招くことになる。このため、上記した第１の方法およ
び第２の方法のいずれの場合においても、フィードホー
ンの指向性が最適値からずれることに加えて反射損失と
いうマイナス要因が重なり、アンテナ効率が更に低下す
るという問題があった。

【００１５】このように、従来は、極めて接近した２つ
の衛星からの電波を１つのデュアルビームアンテナ装置
で受信しようとする場合、最適なフィードホーン開口径
と最適なフィードホーン間隔とを同時に確保することは
できないことからアンテナ効率が低下し、しかも、雨水
等の侵入防止用の保護蓋をフィードホーンに装着しなけ
ればならないことからアンテナ効率が一層低下するとい
う問題があった。したがって、結局、極めて接近した２
つの衛星からの電波を効率よく受信して実用レベルのア
ンテナ利得を得ることができる小型のデュアルビームア
ンテナを実現することは困難であった。以上の問題点
は、３つ以上のフィードホーンを配設して３つ以上の衛
星からの電波を受信するためのマルチビームアンテナに
おいても同様である。

【００１６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、極めて接近した複数の衛星からの電
波を感度よく受信して必要なアンテナ利得を得ることが
できる小型のアンテナ装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、複数の衛星からの電波を反射してそれぞれ異なる位
置に集波する反射鏡と、反射鏡による各電波集波位置に
対応してそれぞれ配置されると共に、隣接する導波路と
重なり合う部分がそれぞれ切り欠かれた複数の導波路
と、これらの各導波路の切り欠かれた部分に形成され、
隣接する導波路との間を分離する仕切り部材と、導波路
と反射鏡との間の電波経路中に設けられ、アンテナの受
信効率を向上させる受信効率向上部材とを備えている。
この受信効率向上部材は、例えば、導波路への異物侵入
を防ぐために設けられた誘電体板と、この誘電体板の内
側の各導波路に対応した位置に形成された複数の誘電体
突起部とを含んで構成することができる。ここで、受信
効率向上部材を構成する誘電体板と導波路の開口端との
距離は、受信電波の半波長の整数倍とほぼ等しくするの
が好適である。なお、ここにいう「受信効率」とは、以
下の説明中で用いられている「アンテナ効率」と同義で
ある。

【００１８】本発明のアンテナ装置では、反射鏡による
各電波集波位置に対応してそれぞれ配置された複数の導
波路は、隣接する導波路と重なり合う部分がそれぞれ切
り欠かれるようにして形成されている。このため、導波
路の径を導波路間の距離より大きくすることができ、反
射鏡の開口径の小型化にも対応できる。しかも、切り欠
かれた部分には仕切り部材が形成され、これにより、隣
接する導波路との間が分離されているので、隣接する導
波路間の電波干渉を低減することができる。さらに、導
波路と反射鏡との間の電波経路中には受信効率向上部材
が設けられているので、受信効率が十分でない場合に、
これを補うだけの受信効率向上を実現することも可能で
ある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本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２は本発明の一実
施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を表すものであ
る。このアンテナ装置１は、図１２に示したように、互
いに接近した距離を保って赤道上に静止軌道を描く２つ
の衛星Ｓ１，Ｓ２からの電波を受信するためのデュアル
ビームアンテナとして構成されたもので、利用者の家屋
の屋根上やベランダ等に設置されて使用されるものであ
る。なお、図１２は、このアンテナ装置の仰角および方
位角を衛星Ｓ１，Ｓ２の方向に合わせた状態におけるパ
ラボラ反射鏡１１およびフィードホーン部１４を、図２
における矢印Ｅの方向から見た状態を簡略化して表すも
のである。本実施の形態では、衛星Ｓ１，Ｓ２がＣＳ放
送の電波を送出する通信衛星であるとして説明するが、
これに限らず、ＢＳ放送の電波を送出する放送衛星であ
ってもよい。なお、ＣＳ放送では直線偏波が用いられ、
ＢＳ放送では円偏波が用いられる。

【００２０】図２に示したように、このアンテナ装置１
は、回転放物面の一部からなるパラボラ反射鏡１１と、
アーム１２によってパラボラ反射鏡１１の焦点近傍に固
定されたクランプ部１３と、クランプ部１３によって回
転可能に保持された受信ユニット１６とを備え、受信ユ
ニット１６によって電波入射が妨げられることがないよ
うにしたオフセット型のアンテナ装置として構成されて
いる。受信ユニット１６は、フィードホーン部１４と、
このフィードホーン部１４と一体に形成されたコンバー
タと呼ばれる受信回路部１５とを含んで構成されてい
る。受信回路部１５の下部には、図示しないコネクタが
配設され、ここに同軸ケーブル１７の一端側が接続され
ている。同軸ケーブル１７の他端側は屋内のチューナ
（図示せず）に接続されている。ここで、パラボラ反射
鏡１１が本発明における「反射鏡」に対応する。

【００２１】パラボラ反射鏡１１の背面側には、パラボ
ラ反射鏡１１の仰角を調整するための仰角調整機構２１
が取り付けられている。この仰角調整機構２１は、パラ
ボラ反射鏡１１の方位角を調整するための方位角調整機
構２２に取り付けられ、さらに、この方位角調整機構２
２は、ベランダの支柱等に取り付けられる固定部２３に
連結されている。そして、仰角調整機構２１および方位
角調整機構２２によってパラボラ反射鏡１１の仰角およ
び方向角を調整することにより、図１２に示したよう
に、パラボラ反射鏡１１および受信ユニット１６を含む
アンテナ全体を衛星Ｓ１，Ｓ２の方向に正しく向けるこ
とができるようになっている。

【００２２】次に、図３〜図１１および図１を参照し
て、図２に示した受信ユニット１６について詳細に説明
する。ここで、図３は受信ユニット１６およびクランプ
部１３を斜め上方から俯瞰した状態を表すものであり、
図４は正面（図３における矢印Ａの方向）からみた状態
を表し、図５は側面（図３における矢印Ｂの方向）から
見た状態を表すものである。図６は後述するキャップ１
４４を取り外した状態でフィードホーン部１４を正面か
ら見た状態を表し、図７は図６におけるＹＹ′断面を表
す。なお、図３では後述するキャップ１４４を取り外し
た状態を示し、図４および図５では、キャップ１４４を
装着した状態を示している。

【００２３】図３〜図７に示したように、受信ユニット
１６を構成するフィードホーン部１４は、互いに平行に
並んで隣接する２つの導波路１４０ａ，１４０ｂが形成
されたフィードホーン本体部１４２と、フィードホーン
本体部１４２の前側（パラボラ反射鏡１１に面する側）
部分の周囲に形成されたコルゲートリング部１４３とを
備えている。フィードホーン本体部１４２およびコルゲ
ートリング部１４３の前面部には、保護蓋としてのキャ
ップ１４４が装着されている。ここで、導波路１４０
ａ，１４０ｂが本発明における「複数の導波路」に対応
し、キャップ１４４が本発明における「受信効率向上部
材」に対応する。

【００２４】導波路１４０ａ，１４０ｂの各前端側（パ
ラボラ反射鏡１１に対向する側）の部分は、所定の傾斜
角をなして漏斗状に拡がる開口部１４１ａ，１４１ｂを
形成している。フィードホーン部１４は、例えば金属ダ
イカストのような一体の導電体として形成される。但
し、両者を別体で形成し、これらを連結するようにして
もよい。そのような導電体としては例えばアルミニウム
が用いられる。フィードホーン本体部１４２は、クラン
プ部１３によって回転可能に保持されると共に、図示し
ない固定ねじによって任意の回転位置でクランプ部１３
に対して固定されるようになっている。図４に示したよ
うに、フィードホーン部１４の回転中心軸は、開口部１
４１ａ，１４１ｂの中点を通り、かつ導波路１４０ａ，
１４０ｂの軸に平行な軸１４８（以下、中点軸１４８と
いう。）である。

【００２５】図４および図５に示したように、フィード
ホーン部１４は、開口部１４１ａ，１４１ｂの中点位置
とパラボラ反射鏡１１の焦点Ｆとがほぼ一致するように
配置される。そして、フィードホーン部１４の回転角を
調整すると共に、図２に示した仰角調整機構２１および
方位角調整機構２２によってパラボラ反射鏡１１の仰角
および方向角を調整することにより、図１２に示したよ
うに、衛星Ｓ１，Ｓ２から送信されてパラボラ反射鏡１
１で反射された各電波が、フィードホーン部１４の開口
部１４１ａ，１４１ｂの各中央部近傍にそれぞれ集波さ
れるようになっている。

【００２６】図３、図６および図７に示したように、導
波路１４０ａ，１４０ｂのうち、開口部１４１ａ，１４
１ｂを除く部分は、互いに重なり合うことなく相互間隔
（中心間距離）Ｌ３をもってそれぞれ円筒状に形成され
ている。一方、これらの導波路１４０ａ，１４０ｂの相
互間隔Ｌ３は開口部１４１ａ，１４１ｂの最大径φ３
（以下、単に開口径φ３と記す。）よりも小さく形成さ
れているため、開口部１４１ａ，１４１ｂは部分的に重
なり合うことになる。そこで、この重複部分を切り欠く
と共に、そこに新たに隔壁１４６を形成するようにして
いる。ここで、隔壁１４６は、開口部１４１ａ，１４１
ｂにそれぞれ入射した電波同士の相互干渉を防ぐために
設けられており、本発明における「仕切り部材」に対応
する。

【００２７】コルゲートリング部１４３は、衛星からの
電波以外の他の方向から飛び込んでくるノイズ成分をキ
ャンセルして開口部１４１ａ，１４１ｂから導波路１４
０ａ，１４０ｂ内へノイズが侵入するのを防止するため
のものである。図７に示したように、コルゲートリング
部１４３の溝深さＭは電波の波長の４分の１となるよう
に形成される。このため、コルゲートリング部１４３の
外側に入射した電波Ｒ１によって生じた表面電流Ｉはコ
ルゲートリング部１４３の内側の溝を越える際に波長の
２分の１の位相差を生じ、この電流Ｉが、溝の内側のフ
ィードホーン本体部に入射した電波Ｒ２によって生じた
電流とキャンセルし合うのである。すなわち、このコル
ゲートリング部１４３の存在によりノイズ成分が低減さ
れて受信感度が向上する。

【００２８】図６および図７に示したように、フィード
ホーン部１４の前端外周部には、４個の位置決め用溝１
４５ａ〜１４５ｄが形成されている。これらのうち、例
えば位置決め用溝１４５ａ，１４５ｃの溝幅は位置決め
用溝１４５ｂ，１４５ｄの溝幅と異なるように形成され
ており、後述するように、キャップ１４４がフィードホ
ーン部１４に正しく装着され、かつ装着後にキャップ１
４４が回転しないことを保証できるようになっている。
但し、これらの溝幅がすべて異なるように構成すること
も可能である。ここで、位置決め用溝１４５ａ〜１４５
ｄが本発明における「位置決め構造」の一部に対応す
る。

【００２９】図８および図９はキャップ１４４の構造を
表すものである。これらのうち、図８は一部を破断した
状態で側面からみた状態を表し、図９は図８の矢印Ｇの
方向からみた状態を表すものである。なお、図８の破断
部分は、図９におけるＷＷ′断面に対応する。

【００３０】これらの図に示したように、キャップ１４
４は、円筒部１４４ａと、楕円形状の平板部１４４ｂ
と、円筒部１４４ａと平板部１４４ｂとを連結する斜面
部１４４ｃとを含んで構成されている。平板部１４４ｂ
および斜面部１４４ｃの肉厚は、反射損失を考慮して、
入射電波の波長λに比べて十分に薄く形成されている。
平板部１４４ｂの内側には、２つの円柱状の突起部１４
６ａ、１４６ｂが形成されている。これらの突起部１４
６ａ、１４６ｂの相互間距離は、上記した開口部１４１
ａ，１４１ｂの相互間距離と同じ距離Ｌ３となってい
る。円筒部１４４ａの内側には、４つの位置決め用突起
１４７ａ〜１４７ｄが形成されている。これらのうち、
例えば位置決め用突起１４７ａ，１４７ｃの幅は位置決
め用溝１４５ａ，１４５ｂの溝幅と等しく、また、位置
決め用突起１４７ｂ，１４７ｄの幅は位置決め用溝１４
５ｂ，１４５ｄの溝幅と等しく形成されており、後述す
るように、キャップ１４４がフィードホーン部１４に正
しく装着されることを保証できるようになっている。こ
こで、平板部１４４ｂが本発明における「誘電体板」に
対応し、突起部１４６ａ，１４６ｂが本発明における
「誘電体突起部」に対応し、位置決め用突起１４７ａ〜
１４７ｄが本発明における「位置決め構造」の一部に対
応する。

【００３１】キャップ１４４は、本来は防水のために設
けられるものであるが、本実施の形態ではさらに、後述
するように電波の収束効果の向上による指向性の改善と
いう機能をも有している。キャップ１４４は誘電体を用
いて形成されている。誘電体としては、例えば、ＡＢＳ
（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹
脂）あるいはＰＥ（ポリエチレン）等の合成樹脂が好適
である。なお、上記した突起部１４６ａ，１４６ｂ、位
置決め用溝１４５ａ〜１４５ｄおよび位置決め用突起１
４７ａ〜１４７ｄの形成は、円筒部１４４ａ，平板部１
４４ｂおよび斜面部１４４ｃと同時成形により行うこと
ができるが、あとから円筒部１４４ａおよび平板部１４
４ｂに接着剤等で固着することで行うようにしてもよ
い。

【００３２】図１は図４に示したフィードホーン部１
４、受信ユニット１６およびクランプ部１３におけるＸ
Ｘ′断面を拡大して表すものであり、図１０は図５にお
ける矢印Ｃの方向から受信回路部１５を見た状態を一部
を破断して表すものである。ここで、図１は図１０にお
けるＸＸ′断面にも対応する。なお、図１０では図１に
示した蓋板１５４の一部および遮蔽部材１５３の図示を
省略し、図１および図１０では図５に示した同軸ケーブ
ル１７の図示を省略している。

【００３３】図１に示したように、フィードホーン部１
４の前面側には、キャップ１４４が装着されている。具
体的には、キャップ１４４の円筒部１４４ａがフィード
ホーン部１４の前端外周部に嵌合して密着し、平板部１
４４ｂおよび斜面部１４４ｃによって導波路１４６ａ，
１４６ｂの開口部１４１ａ，１４１ｂを覆っている。こ
の状態で、キャップ１４４の平板部１４４ｂの内面は、
開口部１４１ａ，１４１ｂの端部に対して距離Ｈ１を保
つようになっており、また、突起部１４６ａ、１４６ｂ
は、それぞれ、開口部１４１ａ，１４１ｂのほぼ中央部
に位置するようになっている。キャップ１４４をフィー
ドホーン部１４に装着する際には、キャップ１４４に設
けられた位置決め用突起１４７ａ〜１４７ｄが、フィー
ドホーン部１４の外周面に設けられた位置決め用溝１４
５ａ〜１４５ｄに、それぞれ対応するようにして差し込
まれるが、例えばキャップ１４４を９０度回転させて装
着しようとした場合には、隣り合う溝および突起の幅が
異なるので、キャップ１４４を装着することはできな
い。また、正しく装着した後にキャップ１４４を回転さ
せることはできない。これにより、突起部１４６ａ、１
４６ｂが、常に開口部１４１ａ，１４１ｂの各々のほぼ
中央部に位置するようになることを保証することがで
き、誤った装着を防止することができる。

【００３４】また、図１および図１０に示したように、
受信回路部１５は、導電体からなる筐体１５１と、この
筐体１５１内に収容された基板モジュール１５２と、こ
の基板モジュール１５２の主要部を覆うようにして配設
された導電体からなる遮蔽部材１５３と、筐体１５１を
密封するための導電体からなる蓋板１５４とを有してい
る。ここで、筐体１５１は、例えばアルミニウム等から
なる金属ダイカストのようにフィードホーン部１４と一
体に形成されるが、これに限らず、両者を別体として形
成し連結するようにしてもよい。

【００３５】基板モジュール１５２の裏面側（電波が到
来する側）には、接地用パターン１５２ａ（図１０では
図示せず）が形成され、フィードホーン本体部１４２の
導波路１４０ａ，１４０ｂの後端面と接触している。基
板モジュール１５２の表面側（電波の到来する面と反対
側）には、導波路１４０ａ，１４０ｂの断面形状に対応
してパターニングされた接地用パターン１５２ｂと、水
平方向の直線偏波（以下、水平偏波という。）の受信電
極としての水平電極パターン１５２ｃ−１，１５２ｃ−
２と、垂直方向の直線偏波（以下、垂直偏波という。）
の受信電極としての垂直電極パターン１５２ｄ−１，１
５２ｄ−２と、その他の回路パターンとが形成され、さ
らに、受信回路を構成する各種の回路部品や素子等が搭
載されている。上記の各電極パターンおよび回路パター
ンはいずれも、例えば銅箔等の薄膜導体で形成されてい
る。なお、図１では、各パターンの厚さを実際よりも厚
く描いている。

【００３６】図１０において、水平電極パターン１５２
ｃ−１および垂直電極パターン１５２ｄ−１は、導波路
１４０ａに対応して設けられた受信電極であり、これら
のうち、水平電極パターン１５２ｃ−１は導波路１４０
ａを伝播してきた水平偏波を電気信号に変換し、垂直電
極パターン１５２ｄ−１は導波路１４０ａを伝播してき
た垂直偏波を電気信号に変換するためのものである。一
方、水平電極パターン１５２ｃ−２および垂直電極パタ
ーン１５２ｄ−２は導波路１４０ｂに対応して設けられ
た受信電極であり、このうち、水平電極パターン１５２
ｃ−２は導波路１４０ｂを伝播してきた水平偏波を電気
信号に変換し、垂直電極パターン１５２ｄ−２は導波路
１４０ｂを伝播してきた垂直偏波を電気信号に変換する
ためのものである。

【００３７】遮蔽部材１５３（図１）は、導波路１４０
ａ，１４０ｂを伝播してきて基板モジュール１５２を透
過した電波を遮断するためのもので、筐体１５１と同様
に、例えばアルミニウム等の金属ダイカストにより形成
される。遮蔽部材１５３は、基板モジュール１５２の表
面側からこの基板モジュール１５２を筐体１５１との間
に挟み込むようにして、図示しないねじにより筐体１５
１に固定されている。この状態で、遮蔽部材１５３は接
地用パターン１５２ｂのみと面接触しており、これによ
り、水平電極パターン１５２ｃ−１，１５２ｃ−２およ
び垂直電極パターン１５２ｄ−１，１５２ｄ−２を周囲
から遮蔽している。蓋板１５４は、筐体１５１内部を密
閉して雨水の侵入を防止すると共に筐体１５１の内部を
外部から電磁遮蔽するためのもので、導電体により形成
されている。

【００３８】図１１は基板モジュール１５２の回路構成
の概略を表すものである。この基板モジュール１５２
は、主として受信信号の周波数変換と増幅とを行うコン
バータと呼ばれる回路を含んで構成されている。具体的
には、電波を電気信号に変換するための上記の４つの受
信電極（水平電極パターン１５２ｃ−１，１５２ｃ−
２、および垂直電極パターン１５２ｄ−１，１５２ｄ−
２）と、水平電極パターン１５２ｃ−１または垂直電極
パターン１５２ｄ−１の一方を選択するように切り替え
を行うスイッチ部１５６ａと、水平電極パターン１５２
ｃ−２または垂直電極パターン１５２ｄ−２の一方を選
択するように切り替えを行うスイッチ部１５６ｂと、ス
イッチ部１５６ａ，１５６ｂのいずれか一方の出力を選
択するように切り替えを行うスイッチ部１５７と、スイ
ッチ部１５７の出力端に接続された高周波増幅回路１５
８と、高周波増幅回路１５８の出力端に接続された混合
回路１５９と、混合回路１５９に所定の周波数の局部発
振信号を供給する局部発振回路１６０と、混合回路１５
９の出力端に接続された中間周波増幅回路１６１とを備
えている。中間周波増幅回路１６１の出力端は、同軸ケ
ーブル１７（図３，図５）が接続されるコネクタ１５５
に接続されている。また、この基板モジュール１５２
は、同軸ケーブル１７からコネクタ１５５を介して供給
される直流電圧（例えば１５Ｖ程度）を基に、上記の各
回路に安定した電力を供給する安定化電源１６２が設け
られている。

【００３９】スイッチ部１５６ａ，１５６ｂ，１５７
は、それぞれ、図示しない制御部からの切替信号に応じ
て切替動作を行うことにより、上記した４つの受信電極
のいずれか１つを選択して高周波増幅回路１５８と接続
するようになっている。なお、上記の制御部は、例え
ば、屋内に配設されたチューナ（図示せず）から同軸ケ
ーブル１７を介して送られてきた受信偏波選択命令に応
じて上記の切替信号を出力するようになっている。高周
波増幅回路１５８は、水平電極パターン１５２ｃ−１等
において受信した例えば１２ＧＨｚ帯の高周波信号をそ
のまま増幅するための回路で、例えばＧａＡｓ−ＦＥＴ
（ガリウム砒素電界効果トランジスタ）等のような非常
に低雑音の増幅素子を用いて構成されている。混合回路
１５９は、高周波増幅回路１５８で増幅された例えば１
２ＧＨｚ帯の高周波信号と局部発振回路１６０から供給
された例えば１１ＧＨｚ帯の局部発振信号とをヘテロダ
イン検波して、同軸ケーブル１７によって伝送可能な周
波数帯である例えば１ＧＨｚ帯の中間周波数信号（ＩＦ
信号）を出力するようになっている。受信した高周波信
号の周波数を例えば１２．２５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨ
ｚとし、局部発振信号の周波数を例えば１１．２ＧＨｚ
とすると、ＩＦ信号の周波数は１．０５ＧＨｚ〜１．５
５ＧＨｚとなる。中間周波増幅回路１６１は、混合回路
１５９から出力されたＩＦ信号に対し、同軸ケーブル１
７を伝送する際の信号減衰を補償し図示しないチューナ
のノイズ指数に起因する画質劣化を低減するために必要
なレベルまで、増幅を行う。

【００４０】次に、以上のような構成のアンテナ装置の
調整方法、動作および作用を説明する。

【００４１】まず、このアンテナ装置の調整方法を説明
する。この調整には、フィードホーン部１４と受信回路
部１５とを一体化して構成した受信ユニット１６の回転
角の調整と、パラボラ反射鏡１１および受信ユニット１
６を含むアンテナ装置全体の仰角の調整と、このアンテ
ナ装置全体の方位角の調整とがある。

【００４２】本実施の形態に係るアンテナ装置では、ま
ず、フィードホーン部１４を含む受信ユニット１６全体
を焦点Ｆを通る中点軸１４８を中心として回転させるこ
とによって、衛星Ｓ１，Ｓ２からの各電波の集波位置と
なるべき位置に開口部１４１ａ，１４１ｂの各中央部を
それぞれ合わせ込むという調整を行い、調整後、図示し
ない固定ねじ等によりフィードホーン部１４をクランプ
部１３に固定する。この場合のフィードホーン部１４の
回転角は、アンテナ設置地点の主として経度により定ま
るので、予めフィードホーン部１４の周囲に設置地点ご
との回転角を目盛っておき、利用者はこの目盛りに従っ
て受信ユニット１６の回転調整を行うようにすればよ
い。

【００４３】このようなフィードホーン本体部１４２の
回転調整が必要な理由は、次の通りである。すなわち、
受信対象の衛星は赤道上空に静止軌道をもつ２つの衛星
Ｓ１，Ｓ２であるが、これらの衛星を地上のアンテナ設
置地点からみると、その地点の経度や緯度に応じて両衛
星の仰角が異なって見え、この仰角の差に応じてパラボ
ラ反射鏡１１による各衛星からの電波の集波位置も変化
する。そこで、最良の受信感度を得るには、実際の各集
波位置に受信ユニット１６の２つの開口部１４１ａ，１
４１ｂをそれぞれ合わせ込む必要がある。

【００４４】このようにして受信ユニット１６の回転角
の調整を行ったのち、今度はアンテナ装置の仰角および
方位角の調整を行う。まず、図１における仰角調整機構
２１によってアンテナ全体の仰角の粗調整を行い、次に
図１における方位角調整機構２２によってアンテナ全体
の方位角の粗調整を行う。そして、さらに、この状態で
実際に電波を受信し、その受信状態が最良となるように
仰角および方位角の微調整を行う。

【００４５】次に、このアンテナ装置の動作を簡単に説
明する。

【００４６】衛星Ｓ１，Ｓ２からそれぞれ送出された高
周波のＣＳ放送波は、図１２に示したようにパラボラ反
射鏡１１で反射されてフィードホーン部１４の開口部１
４１ａ，１４１ｂの各中央部付近にそれぞれ集波され、
さらに、導波路１４０ａ，１４０ｂによって図１の基板
モジュール１５２へと導かれる。この場合、衛星Ｓ１，
Ｓ２から送出されるＣＳ放送波は、水平方向および垂直
方向の２種類の偏波であるが、これらの受信電波の受信
地点での実際の偏波方向は、その地点の経度等により僅
かに変化する。しかるに、本実施の形態では、上記した
ように２つの衛星Ｓ１，Ｓ２の仰角差に対応してフィー
ドホーン本体部１４２の回転調整を行うようにしてお
り、この調整によって同時に、４つの受信電極（水平電
極パターン１５２ｃ−１，１５２ｃ−２、および垂直電
極パターン１５２ｄ−１，１５２ｄ−２）の配置方向が
受信電波の各偏波方向にほぼ一致するようになる。した
がって、変換効率が向上し、好都合である。

【００４７】さて、基板モジュール１５２に到達した高
周波の電波は、この基板モジュール１５２の表面側に設
けられた水平電極パターン１５２ｃ−１，１５２ｃ−
２，垂直電極パターン１５２ｄ−１，１５２ｄ−２によ
ってそれぞれ高周波の電気信号に変換され、図１１に示
した高周波増幅回路１５８に選択的に入力される。この
とき、上記の４つ電極パターンからの信号のうちのいず
れを高周波増幅回路１５８に入力するかについては、図
示しない制御部によってスイッチ部１５６ａ，１５６
ｂ，１５７を切り替えることで選択する。

【００４８】さて、このようにして高周波増幅回路１５
８に入力された高周波受信信号は、その周波数のまま増
幅されて混合回路１５９に入力される。混合回路１５９
は、高周波増幅回路１５８で増幅された高周波信号と局
部発振回路１６０から供給された局部発振信号とをヘテ
ロダイン検波して、その差分周波数をもつＩＦ信号を出
力し、中間周波増幅回路１６１に入力する。中間周波増
幅回路１６１は、混合回路１５９から出力されたＩＦ信
号を必要なレベルまで増幅する。こうして増幅されたＩ
Ｆ信号は、コネクタ１５５から同軸ケーブル１７（図示
せず）を経由して屋内のチューナ（図示せず）に送ら
れ、図示しないテレビジョン受像機における画面表示に
供される。

【００４９】次に、本実施の形態に係るアンテナ装置の
作用を具体的な数値例を挙げて説明する。

【００５０】図６において、導波路１４０ａ，１４０ｂ
の相互間隔Ｌ３は、衛星Ｓ１，Ｓ２の相対距離（正確に
は各衛星の静止軌道位置の経度差）に依存し、衛星Ｓ
１，Ｓ２の経度差が小さくなるほど、Ｌ３も小さくな
る。例えば、衛星Ｓ２が東経１２８度に位置するＪＣＳ
ＡＴ−３であり、衛星Ｓ１が近々打ち上げられて東経１
２４度に位置する予定のＪＣＳＡＴ−４であるとする
と、両者の経度差は僅か４度となる。

【００５１】ここで、パラボラ反射鏡１１の開口径を例
えば４０ｃｍ程度と小型化し、その焦点距離を例えば２
０ｃｍ程度にしたとすると、焦点距離とアンテナ開口径
との比であるｆ／Ｄ値は０．５程度となる。各衛星から
の受信電波が１２．５ＧＨｚという周波数帯の直線偏波
であるとすると、図６に示したフィードホーン部１４お
よび図１に示したキャップ１４４の各部の寸法は、例え
ば次のようにするのが好適である。

【００５２】開口部１４１ａ，１４１ｂの開口径φ３＝
２５ｍｍ開口部１４１ａ，１４１ｂの相互間隔Ｌ３＝２２ｍｍ隔壁１４６の板厚＝１ｍｍキャップ１４４の板厚＝０．８ｍｍキャップ１４４の突起部１４６ａ、１４６ｂの高さＨ２
＝７ｍｍキャップ１４４の突起部１４６ａ、１４６ｂの直径ｄ＝
１０ｍｍキャップ１４４を構成する材質の誘電率εr ＝３．０開口部１４１ａ，１４１ｂの端部とキャップ１４４の平
板部１４４ｂとの距離＝１４ｍｍ

【００５３】ここで、開口径φ３を２５ｍｍとした理由
を説明する。上記のようにパラボラ反射鏡１１の開口径
を４０ｃｍとし、ｆ／Ｄ値を０．５とすると、理論上得
られる開口部１４１ａ，１４１ｂの最適な開口径φ３は
３０ｍｍ、最適相互間隔Ｌ３は２２ｍｍであり、この場
合には、シングルビームと理論上ほぼ同等のアンテナ効
率が得られる。ところが、実際上、このような寸法設定
では開口部１４１ａ，１４１ｂ同士がぶつかり合うた
め、実現は不可能である。そこで、開口部１４１ａ，１
４１ｂの間隔Ｌ３を２２ｍｍに固定して、開口径φ３を
２２ｍｍから３０ｍｍに近づけて行く実験を行った。こ
の結果、開口径φ３を２２ｍｍから３０ｍｍに近づけて
行くに従って、フィードホーン本体部１４２の導波路１
４６ａ、１４６ｂ内の電磁界分布の乱れが徐々に増加し
て電磁界分布は非回転対象となった。このことは、アン
テナ全体としての効率劣化を招くことを意味する。例え
ば、開口径φ３を２１ｍｍ，２５ｍｍ，２８ｍｍの３通
りに設定して測定を行ったところ、開口径φ３を２５ｍ
ｍまたは２８ｍｍにした場合には、開口径φ３を２１ｍ
ｍにした場合に比べて０．２ｄＢ〜０．３ｄＢ程度のア
ンテナ利得の向上と、０．２ｄＢ〜０．４ｄＢ程度のノ
イズ低減効果とを得ることができ、両者を併せたＣ／Ｎ
（キャリア／ノイズ）は、０．４ｄＢ〜０．６ｄＢ程度
向上した。ここで、開口径φ３が２５ｍｍの場合と２８
ｍｍの場合とではＣ／Ｎはほぼ同じであったので、２つ
の開口部１４１ａ，１４１ｂの重なり合う部分（切欠
量）が少なく円形からの変形量が少なくて済む２５ｍｍ
の方を採用するのがより好適といえる。これが開口径φ
３を２５ｍｍに設定することとした理由である。

【００５４】次に、隔壁１４６を設けた理由を説明す
る。開口部１４１ａ，１４１ｂの間隔Ｌ３を２２ｍｍに
固定して、開口径φ３を２５ｍｍに設定した場合には、
上記のように開口部１４１ａ，１４１ｂ間に重複部分が
生ずるのでその重複部分を切り欠く必要があるが、その
ように切り欠いたままでは、フィードホーン本体部１４
２の指向性が極端に乱れ、導波路１４０ａ，１４０ｂの
相互間の電磁波干渉量も増大する。そこで、本実施の形
態では、開口部１４１ａ，１４１ｂの切り欠き部分に上
記のような最適な形状の隔壁１４６を設けている。これ
により、このような不具合を低減することが可能とな
る。

【００５５】次に、開口部１４１ａ，１４１ｂの端部か
らキャップ１４４の平板部１４４ｂ内面までの距離Ｈ１
を１４ｍｍとした理由を説明する。

【００５６】図１３は、キャップ１４４をフィードホー
ン本体部１４２に装着した状態における開口部１４１
ａ，１４１ｂの端部からキャップ１４４の平板部１４４
ｂ内面までの距離Ｈ１と、アンテナ利得の大きさとの関
係を表すものである。但し、この場合のキャップ１４４
の内側の突起部１４６ａ，１４６ｂの形状サイズは上記
のまま（すなわち、直径ｄ＝１０ｍｍ，高さＨ２＝７ｍ
ｍ）としている。この図で、横軸は距離Ｈ１（単位は
λ）、縦軸はアンテナ利得の大きさ（単位はｄＢｉ）を
表す。この図に示したように、アンテナ利得は、距離Ｈ
１がほぼｎλ／２（すなわち、２分の１波長のほぼ整数
倍）のところで極大となり、（ｎλ／２）＋（λ／４）
のところで極小となるような周期的変化を示す。ここ
に、ｎは整数である。したがって、アンテナ利得を向上
させる上では、距離Ｈ１をほぼｎλ／２にするのが好適
である。特に、ｎ＝１、すなわち、距離Ｈ１をλ／２に
設定した場合には、３２．７ｄＢという高いアンテナ利
得が得られている。この値は、従来のデュアルビームア
ンテナに使用されていたキャップ（すなわち、誘電体突
起部をもたず誘電体板のみからなる保護蓋や、距離Ｈ１
を考慮せずに作成された保護蓋）を装着した場合に得ら
れる値を超えるものであり、さらには、キャップ１４４
を装着しない場合に得られる値をも超えるものである。
ちなみに、従来のキャップを用いた場合の実力値（アン
テナ利得）は３２．４ｄＢｉであり、また、キャップを
用いていない場合のそれは３２．５ｄＢｉである。

【００５７】また、図１４は、距離Ｈ１と反射損失の大
きさとの関係を表すものである。但し、この場合もキャ
ップ１４４の内側の突起部１４６ａ、１４６ｂの形状サ
イズは上記と同様（すなわち、直径ｄ＝１０ｍｍ，高さ
Ｈ２＝７ｍｍ）としている。この図で横軸は距離Ｈ１
（単位はλ）、縦軸は反射損失の大きさ（単位はｄＢ）
を表し、下に行くほど損失が少ないことを意味する。こ
の図に示したように、反射損失は、距離Ｈ１がほぼｎλ
／２（ｎは整数）のところで極小となり、（ｎλ／２）
＋（λ／４）のところで極大となるような周期的変化を
示す。したがって、反射損失を低減させる上では、距離
Ｈ１がほぼｎλ／２となるようにするのが好適であり、
特にｎ＝３としたときには、反射損失をかなり低減させ
ることができる。

【００５８】以上の結果より、距離Ｈ１としては、アン
テナ利得および反射損失が共に極小となる値、すなわ
ち、電波の半波長の整数倍に設定するのが好ましいが、
中でも、ｎ＝１、すなわちλ／２に設定するのが最も望
ましい。これは、反射損失についてみると、ｎ＝１の場
合よりもｎ＝２またはｎ＝３（すなわち、Ｈ１＝λまた
は３λ／２）のときの方が反射損失レベルが小さくなっ
て好ましいが、これらの場合のアンテナ利得はあまり良
くないからである。

【００５９】実際上は、Ｈ１＝０．４λ〜０．７λとい
う範囲において３２．５ｄＢｉを超えるアンテナ利得が
得られており、この範囲が許容範囲と考えられる。ここ
で、受信電波の周波数は１２．５ＧＨｚであるから、そ
の波長λは２４ｍｍとなり、距離Ｈ１は、９．６ｍｍ〜
１６．８ｍｍの範囲にあるのがよいことになる。そこ
で、本実施の形態では、この範囲の中間をとって距離Ｈ
１を１４ｍｍとしている。

【００６０】なお、反射損失自体がアンテナ利得の劣化
に寄与する割合はわずかなものであり、これがかなり大
きくなったとしても、このことだけでアンテナ利得が大
幅に劣化するわけではない。例えば、反射損失が−１６
ｄＢの場合には、その利得劣化量は約０．１ｄＢであ
る。したがって、アンテナ利得を重視する限りにおいて
は、反射損失の大小は問題にならず、アンテナ利得の値
のみを優先させて判断すればよい。ところが、反射損失
があまりに大きくなると、今度は、その他の特性に悪影
響を与えるおそれがある。例えば、本実施の形態のアン
テナ装置と異なって円偏波が使用されるＢＳ放送用のア
ンテナ装置では、反射損失の増大によって交差偏波特性
が劣化する等の問題が生ずる。したがって、反射損失の
大きさもできるだけ小さくする必要があるが、上記した
図１４から明らかなように、距離Ｈ１が０．４λ〜０．
７λという範囲にあれば反射損失は（−２０ｄＢ）以下
に収まっており、実用上問題ないと考えられる。したが
って、上記のように、距離Ｈ１を１４ｍｍとするのが好
適である。

【００６１】このように、開口径φ３が最適径３０ｍｍ
に満たない２５ｍｍという小さな径であるにもかかわら
ず、従来のキャップを装着した場合や、さらにはキャッ
プを装着しない場合よりも高いアンテナ利得が得られた
のは、次のような作用によると考えられる。すなわち、
距離Ｈ１をλ／２にしたときには、突起部１４６ａ、１
４６ｂがいわばレンズとして作用する効果が極めて大き
くなり、結果として開口部１４１ａ，１４１ｂの径が大
きくなったのと等価となってフィードホーンの指向性
（集波効果）が狭まる。これにより、アンテナ効率が著
しく向上する。結果として、アンテナ全体の利得が、従
来のキャップを装着した場合や、さらにはキャップ１４
４を装着しない場合よりも向上するのである。

【００６２】なお、キャップ１４４の板厚、誘電率ε
ｒ、突起部１４６ａ、１４６ｂの形状（直径ｄや高さＨ
２）、および距離Ｈ１は、上記した値に限られるもので
はなく、これらの値を最適化することによってアンテナ
効率をさらに向上させ、より高いアンテナ利得が得られ
るようにすることは可能である。

【００６３】以上のように、本実施の形態に係るアンテ
ナ装置によれば、導波路１４０ａ，１４０ｂの各開口部
１４１ａ，１４１ｂの互いに重なり合う部分を切り欠く
と共に、この切り欠いた部分に隔壁１４６を形成するよ
うにしたので、開口部１４１ａ，１４１ｂの相互間隔を
小さくしつつ、必要な大きさの開口径を確保することが
できると共に、導波路１４０ａ，１４０ｂ間の相互の電
波干渉を低減することができる。しかも、キャップ１４
４をフィードホーン部１４に装着したときに突起部１４
６ａ、１４６ｂが最適位置に配置されるように構成した
ので、これらの突出部がいわばレンズとして作用し、フ
ィードホーンの指向性（集波効果）が良好となってアン
テナ効率が向上する。特に、キャップ１４４の平板部１
４４ｂと開口部１４１ａ，１４１ｂの端部との距離Ｈ１
が受信電波波長の２分の１のほぼ整数倍となるように構
成することにより、アンテナ効率を著しく高めることが
でき、しかも反射損失を低く抑えることができる。この
ため、小型のパラボラ反射鏡を用いた場合であっても、
接近した２つの衛星からの各電波を効率よく分離し、そ
れぞれ十分なアンテナ利得で受信することが可能とな
る。

【００６４】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々変更
可能である。例えば、上記実施の形態では、フィードホ
ーン部１４の開口部１４１ａ，１４１ｂの周囲にコルゲ
ートリング部１４３を設けることとしたが、これを省略
してもよい。また、フィードホーン部１４の形状を、導
波路１４０ａ，１４０ｂに円錐状の開口部１４１ａ，１
４１ｂを設けたいわゆる円錐ホーン型としたが、これに
限らず、複モードホーン型等としてもよい。

【００６５】また、上記実施の形態では、キャップ１４
４を、その断面形状が台形形状を含むような形に形成し
たが、その他の形状としてもよい。例えば、斜面部１４
４ｃを省いて円筒部と平板部とによって構成し、断面形
状がコの字型となるようにしてもよい。また、突起部１
４６ａ、１４６ｂを円柱状に形成するようにしたが、そ
の他、例えば楕円柱状にしたり、あるいは角柱状にして
もよい。さらに、それらを中空にしてもよい。

【００６６】また、上記の実施の形態では、フィードホ
ーン部１４の外周面に大きさの異なる４つの位置決め用
溝１４５ａ〜１４５ｄを設けると共に、キャップ１４４
の内面に大きさの異なる４つの位置決め用突起１４７ａ
〜１４７ｄを設けることにより、フィードホーン部１４
に対するキャップ１４４の装着位置の位置決めを行うよ
うにしたが、その他の方法によることも可能である。

【００６７】また、上記の実施の形態では、衛星Ｓ１，
Ｓ２をＣＳ放送用の衛星とし、ここからの直線偏波を受
信するものとして説明したが、本発明はこれに限定され
ず、ＢＳ放送用の衛星からの円偏波にも適用することは
可能である。

【００６８】また、上記の実施の形態では、２つの衛星
からの電波を受信可能なデュアルビームアンテナ装置に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、３つ以上の衛星からの電波を受信可能なマルチビ
ームアンテナ装置に適用することも可能である。例え
ば、赤道上空に互いに接近して等間隔に並ぶ３つの衛星
からの電波を受信可能なトリプルビームアンテナ装置を
構成する場合には、例えば図１５に示したように、各衛
星からの電波を導くための導波路１４０ａ′，１４０
ｂ′，１４０ｃ′を並べて形成すると共に、それぞれの
入り口に円錐の一部をなす開口部１４１ａ′，１４１
ｂ′，１４１ｃ′を形成し、それらの周囲にコルゲート
リング部１４３′を形成してフィードホーン部１４′を
構成する。そして、３つの開口部１４１ａ′，１４１
ｂ′，１４１ｃ′の配列方向の中点がパラボラ反射鏡１
１の焦点Ｆに一致するようにフィードホーン部１４′を
配置する。また、この場合、図１６に示したように、キ
ャップ１４４′には３つの突起部１４６ａ′，１４６
ｂ′，１４６ｃ′を形成し、このキャップ１４４′をフ
ィードホーン部１４′に装着したときに、突起部１４６
ａ′，１４６ｂ′，１４６ｃ′が開口部１４１ａ′，１
４１ｂ′，１４１ｃ′の各中央部の最適位置に配置され
るように構成する。なお、この場合においても、フィー
ドホーン部１４′に対するキャップ１４４′の位置決め
は、フィードホーン部１４′の外周面に形成した位置決
め用溝１４５ａ′〜１４５ｄ′と、キャップ１４４′の
内面に形成した位置決め用突起１４７ａ′〜１４７ｄ′
とにより、誤りなく行うことができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載のアンテナ装置によれば、反射鏡
による各電波集波位置に対応してそれぞれ配置する複数
の導波路を、隣接する導波路と重なり合う部分をそれぞ
れ切り欠くようにして形成するようにしたので、導波路
の径を導波路間の距離より大きくすることができる。し
かも、隣接する導波路との間を仕切り板で分離するよう
にしたので、隣接する導波路間の電波干渉を低減するこ
とができる。さらに、導波路と反射鏡との間の電波経路
中に受信効率向上部材を設けるようにしたので、受信効
率が十分でない場合に、これを補うだけの受信効率向上
を実現することが可能である。したがって、導波路間隔
の縮小と導波路の開口面積の確保という相反する要求を
同時に満たすと共に、十分な受信効率を得ることができ
る。すなわち、小型の反射鏡を用いた場合であっても、
接近した２つの衛星からの各電波を効率よく分離してそ
れぞれ十分な感度で受信することが可能になるという効
果がある。

【００７０】特に、請求項２記載のアンテナ装置によれ
ば、受信効率向上部材を構成する誘電体板の内側の各導
波路に対応した位置にそれぞれ誘電体突起部を形成する
ようにしたので、この誘電体突起部の存在によってフィ
ードホーンの指向性が良くなる。このため、単なる保護
蓋を装着しているにすぎなかった従来のアンテナ装置と
比べて受信効率が格段に向上し、アンテナとしての利得
が大幅に改善されるという効果がある。

【００７１】また、請求項３記載のアンテナ装置によれ
ば、受信効率向上部材を構成する誘電体板と導波路の開
口端との距離が受信電波の半波長の整数倍にほぼ等しく
なるようにしたので、受信効率向上部材の存在により生
ずるであろう反射損失を低減できると共に、受信効率の
一層の向上を図ることができる。

【００７２】また、請求項４記載のアンテナ装置によれ
ば、受信効率向上部材および導波路に、各誘電体突起部
が各導波路の開口の中央部に配置されることとなるよう
に位置決めするための位置決め構造をもたせるようにし
たので、受信効率向上部材を誤装着した場合に起こるで
あろう受信効率の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の受
信ユニットの構造を表す断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の全
体構成を表す斜視外観図である。

【図３】図２の受信ユニットの構成を表す斜視外観図で
ある。

【図４】図２の受信ユニットの構成を表す正面図であ
る。

【図５】図２の受信ユニットの構成を表す側面図であ
る。

【図６】図２の受信ユニットにおけるフィードホーン部
の要部構造を表す正面図である。

【図７】図２の受信ユニットにおけるフィードホーン部
の要部構造を表す断面図である。

【図８】図２のキャップの構造を表す一部破断の側面図
である。

【図９】図２のキャップの構造を表す正面図である。

【図１０】受信ユニットの構造を表す一部破断の背面図
である。

【図１１】受信ユニット内の基板モジュールの回路構成
を表すブロック図である。

【図１２】２つの衛星からの電波がパラボラ反射鏡によ
ってフィードホーン部に集波される様子を説明するため
の説明図である。

【図１３】フィードホーン本体部の開口部の端部とキャ
ップの平板部との距離と、アンテナ利得との関係を表す
図である。

【図１４】フィードホーン本体部の開口部の端部とキャ
ップの平板部との距離と、反射損失との関係を表す図で
ある。

【図１５】受信ユニットにおけるフィードホーン部の他
の構成例を表す正面図である。

【図１６】図１５のフィードホーン部に対応して構成さ
れるキャップの構成例を表す正面図である。

【図１７】シングルビームアンテナに用いられるフィー
ドホーンの構造を簡略化して表す構造図である。

【図１８】デュアルビームアンテナに用いられるフィー
ドホーンの構造を簡略化して表す構造図である。

【図１９】近接した２つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するための説明図である。

【図２０】近接した２つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するための他の説明図である。

【図２１】近接した２つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するための他の説明図である。

【符号の説明】

１１…パラボラ反射鏡、１４…フィードホーン部、１５
…受信回路部、１６…受信ユニット、１４０ａ，１４０
ｂ、１４０ａ′，１４０ｂ′，１４０ｃ′…導波路、１
４１ａ，１４１ｂ，１４１ａ′，１４１ｂ′，１４１
ｃ′…開口部、１４２…フィードホーン本体部、１４３
…コルゲートリング部、１４４，１４４′…キャップ、
１４４ｂ…平板部、１４５ａ〜１４５ｄ…位置決め用
溝、１４６ａ、１４６ｂ…突起部、１４７ａ〜１４７ｄ
…位置決め用突起、Ｓ１，Ｓ２…衛星

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の衛星からの電波を反射してそれぞ
れ異なる位置に集波する反射鏡と、この反射鏡による各電波集波位置に対応してそれぞれ配
置されると共に、隣接する導波路と重なり合う部分がそ
れぞれ切り欠かれて形成された複数の導波路と、前記各導波路の切り欠かれた部分に形成され、前記隣接
する導波路との間を分離する仕切り部材と、前記導波路の電波入射側に設けられてアンテナの受信効
率を向上させる受信効率向上部材とを備えたことを特徴
とするアンテナ装置。
【請求項２】前記受信効率向上部材は、前記導波路の電波入射側に設けられた誘電体板と、この誘電体板の内側の、前記各導波路に対応した位置に
それぞれ形成された誘電体突起部とを含んで構成されて
いることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】前記受信効率向上部材を構成する前記誘
電体板と前記導波路の電波入射側開口端との距離は、受
信電波の半波長の整数倍にほぼ等しいことを特徴とする
請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】前記受信効率向上部材および前記導波路
は、この受信効率向上部材を設置した際に前記各誘電体
突起部が常に各導波路の開口の中央部に配置されること
を可能とする位置決め構造を有することを特徴とする請
求項２記載のアンテナ装置。