JPS5819853Y2 - オフセツト形アンテナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は二枚の反射鏡と一次放射器とで構成されたオ
フセット形アンテナの改良に関するものである。

従来のこの種のアンテナは第１図に示すように、主反射
鏡１および副反射鏡２の二枚の反射鏡と一次放射器３と
で構成される。

オフセット形アンテナの特長は一次放射器３からの電波
ビームの軸ＷＷ′、副反射鏡２と主反射鏡１との間の電
波ビームの軸Ｖ■′、および主反射鏡１から開口面Ａに
向う電波ビームの軸ＵＵ’の三つの軸が一致していない
ことであんこうすることにより、−次放射器３からの電
波が副反射鏡２および主反射鏡１により反射されて空間
に向うとき、その電波の通過位置に副反射鏡２やその支
柱を設けないようにすることができる。

したがって、それらによる電波の散乱を避けることがで
き、アンテナの性能を向上させることができる。

しかし、従来のオフセット形アンテナでは主反射鏡１に
放物面鏡、副反射鏡２に双曲面鏡または楕円鏡などの二
次曲面鏡に限って用いられていた。

従来のオフセット形アンテナにおいて、開口面Ａにおけ
る電界分布はほぼ一次放射器３からの電波ビームの形状
によってほぼ決ってし１う。

−次放射器３からの電波ビームはビーム軸から離れると
電界が弱くなるいわゆるテーパ分布をもち、そのビーム
を副反射鏡２に照射するとき、副反射鏡２０周辺照射レ
ベルを上げ、開口面Ａにおける電界分布を均一に近づけ
、アンテナの開口能率を上げようとすると、副反射鏡２
からの洩れ電力が犬きぐなり、かえって開口能率が低下
してし１う。

一方、洩れ電力を小さくするため、副反射鏡２０周辺照
射レベルを下げ、−次放射器３からのほとんどの電力を
副反射＠２に当てると、こんどは開口面Ａにおける電界
分布は均一からずれ、アンテナの開口能率は低下してし
まう。

すなわち、アンテナの開口能率には限界が存在し、その
値は約７０優である。

また、従来のオフセット形アンテナの開口面Ａにおける
電界分布は、−次放射器３に回転対称なビームをもたし
ても、一般には反射鏡系によって対称性はくずへ回転対
称とならない。

すなわち第１図の開口面Ａにおける等電界線Ｇは非回転
対称となる。

また、反射鏡系に起因する交差偏波成分も発生する。

この考案はこれらの欠点を除去するため、回転対称であ
り、テーパをもつ一次放射器からの電波ビームを、回転
対称性をくずさず、テーパの度合を任意に変えうるよう
な鏡面を用いることにより、アンテナの開口能率の向上
および交差偏波識別度の向上をはかったもので、以下図
面について詳細に説明する。

第２図はこの考案の一実施例であって、１は主反射鏡、
２は副反射鏡、３は一次放射器である。

主反射鏡１においてＣｍＣｍ’は非二次曲線の中心断面
曲線であり、主反射鏡１の鏡面は、中ノー断面曲線Ｃｍ
Ｃｍ’に２点で直交する楕円群Ｅｍで構成される。

捷た、副反射鏡２においてＣｓＣｓは非二次曲線の中心
断面曲線であり、副反射鏡２の鏡面は中／−類面曲線Ｃ
ｓＣｓ’に２点で直交する楕円群Ｅｓで構成される。

ここで主反射鏡１および副反射鏡２の中心断面曲線Ｃｍ
Ｃｍ’およびＣｓＣｓ’ 、および−次放射器３のビ
ーム軸ｗｗ’は同一平面内にある。

主反射鏡１および副反射鏡２の中、ｔ、ａ面曲線ＣｍＣ
ｍ’ およびＣｓＣｓ’は次の３つの条件より決する。

（ａ） −次放射器３からの電波ビームと開口面Ａに
おける電界分布との関係を決める電力の条件。

（ｂ） −次放射器３の位相中心Ｆ から開口面Ａに
到る光路長が一定となる条件。

（ｃ） 主反射鏡１および副反射鏡２でのスネルの法
則を満足するための条件。

この考案のアンテナにおける中心断面曲線ＣｍＣｍ’お
よびＣｓＣｓ’は、−次放射器３からの回転対称な電波
ビームＷｐ（のが開口面Ａにおいて軸ＵＵ’に関し回転
対称な電力分布Ｗａ（ｊ’に変換されるように決めてい
る。

すなわち、第３図に示すように、軸ＷＷ′ を中心軸と
する円錐状の光線群Ｒｐは主反射鏡１および副反射鏡２
によって開口面Ａの軸ＵＵ’を中心軸とする円筒状の光
線群Ｒａに変換される。

中心断面曲線ＣｍＣｍ’およびＣｓＣｓ を含む面内
において考えると、−次放射器３の軸ＷＷ′に関し対称
な光線は開口面Ａにおいても軸ＵＵ’に関し対称な光線
となる。

ｌた、−次放射器３からの副反射鏡２に吹付ける全電力
Ｗｐｍに対する角度θ内に含捷れる電力の割合ｐ（θ）
は であり、一方、開口面Ａにかける全電力Ｗａｍに対する
半径ｆ内に含１れる電力の割合Ｑ（Ｐ）はである。

ここでＰ（のとＱ（Ｊ’）とは等しいから、からθに対
応するｆは これ として求めることができる。

すなわち−次放射器３の電波ビームＷｐ（のを非常に低
いレベル１で副反射鏡２に吹付けても、θとアとの関係
を式３から求めることにより、開口面における電力分布
Ｗａ（ｆ）を任意の分布を与えることができる。

このときθとｆとの関係は簡単な関数系では表わせず、
通常は数値計算より与えらへ したがって中心断面曲線
も従来の二次曲線とはならず、複雑な非二次曲線となる
。

このようにすることにより、−次放射器３からのビーム
を非常に低いレベル１で吹付けて、副反射鏡２からの洩
れ電力を小さくできる。

しかも開口面Ａにおける分布は高能率が要求されるとき
は均一分布に、また低サイドロープ特性が要求されると
きは適当なテーパ分布に選ぶことができ、要求性能に応
じた高性能のアンテナを容易に得ることができる。

筐た、このような中心断面曲線を用いることにより、開
口面Ａに訃いて電界分布を回転対称とすることができ、
従来の非回転対称になったことによる能率の低下を避け
ることができ、さらに交差偏波成分の発生も避けること
ができる。

以上述べたように、この考案はオフセット形アンテナの
鏡面の中心断面曲線として、開口面の中心軸に対し対称
な任意の電界分布を得られるようにした非二次曲線を用
い、かつ主反射鏡および副反射鏡の中心断面以外の鏡面
をそれぞれの中／−斬断面曲線対し二点で直交する楕円
の曲線群で構成することにより、オフセット形アンテナ
の開口能率を高くすること、反射鏡からの洩れ電力を小
さくすること、および交差偏波識別度を高くすることが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオフセット形アンテナを示す構成図、第
２図はこの考案の一実施例を示す構成図、第３図はこの
考案の原理を説明するための構成図である。 １は主反射鏡、２は副反射鏡、３は一次放射器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非回転対称な主反射鏡および副反射鏡と、−次放射器と
   によって構成されたオフセット形アンテナにおいて、主
   反射鏡および副反射鏡の中心断面曲線として開口面の中
   心軸に対し対称な任意の電界分布が得られるようにした
   非二次曲線を用い、かつ上記主反射鏡および副反射鏡の
   中心断面曲線以外の鏡面をそれぞれの中心断面曲線に対
   し二点で直交する楕円の曲線群で構成したことを特徴と
   するオフセット形アンテナ。