JPS5830209A - パラボラアンテナ装置の一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロ波帯信号の送受信を行なう為のパラ
ボラアンテナ装置の一次放射器に関する。

従゛来のパラボラアンテナ装置の一次放射器としては、
例えば、第１図に示すパラボラアンテナ装置に用いられ
′ている様なものがある。同図において放物面状、に形
成されたパラボラ反射器／の凸面側には補強部材λが設
けられ、この補強部材コの背面側には、所定の送受信を
行なうため、ＵＨＦ帯もしくはＶＨＦ帯の信号をマイク
ロ波帯の信号に変換する、あるいは逆に、マイクロ波帯
の信号をＵ　ＨＦ−帯もしくはＶＨＦ帯の信号に変換す
る変換器３が取付け、・ちれている。そして例えば、送
信時にはこの変換器３からのマイクロ波帯の信号は、パ
ラボラ反射器ｌの略中央部に設けられた導波管ｖ内を通
り、との導波管ダの先端に取付けられ、放射透孔部６を
有す空洞金属体として形成された一次放射器ｊの放射透
孔部６からパラボラ反射器ｌの凹面側に放射されるよう
になっている。

しかしながら、この様な従来装置にあっては導波管グ及
び−次放射器３が金属材を機械加工もしくは鋳物加工す
ることによって製作されている為、これもの重量が重く
なり、これに伴って補強部材２も大型となシ、また、高
価格となるという問題点がある。また、導波管、ｔＩ及
び−次放射器Ｓの内面の寸法誤差は極めて小さな値とし
なければならず、これに伴う製作上の工数の増大が生じ
るとｂう問題もある。更にまた、長尺な導波管すを゛介
在して変換器３と一次放射器Ｓとの結合を行なっている
為損失が大となる問題がある。

本発明は、上記の問題を解消する為になされたものであ
って：目的とするところは、誘電体基板の一面側に給電
線が接続されたストリップラインを形成し１１、他面側
に上記ストリップラインと対向する部位を部分的に切落
させたスロット部を有する接地導体を設け、上記誘電体
基板の一面側を包。

囲すると共に上記接地導体に接続された金属ケースを配
して構成する事によって、従来装置と比べて製作を容易
にすると共に大幅な重量軽減を行ない、かつ、変換器と
の間の損失を減少せしめるよ７アンテナ装置の一次放射
器を提 供する事にある。

以下、本発明の実施列を図面の第２図以降を参照して説
明する。

第２図は、本発明の一実施例が適用されたパラボラアン
テナ装置の例の外観を示す斜視図であシ、第３図は第２
図に示される例の側断面図である。

これら各図において、所定の゛放物面が形成され牟パラ
ボラ反射器ｌ／の凹面側の略中央部には中空な柱状の支
持部材１２が配設されておシ、この支持部材ｌコの先端
には後述の説明で明らかにする本発明の一実施例である
一次放射゛器／３ｆ取付けられる。この−次放射器１３
の底部からは同軸ケーブル／　、４１が突出し、この同
軸ケーブルｔψの先端には外部機器との接続用のコネク
タ１５が接続されておシ、このコネクタ１５は支持部材
１２の中空部を挿通してパラボラ反射器ｌｌＯら面側に
設けられた補強部材ｉｔ’の底部に取付けられてい；。

−＆［［／　Ｊ。。４１４．６ｏ。７．。。

示す様に、一体的に係合された変換器部１６を含むもの
で、同軸ケーブル／ｆ及びコネクタ／ｊが接続された変
換器部１６の外形断面は支持部材１２の外形断面と略同
−の断面形状を一部しており、この変換器部１６はカッ
プ状の金属ケース１７が配された一次放射器本体に固着
されている。この−次放射器本体を構成する金属ケース
１７の内′部には、第３図及び第６図に詳しく示す様に
、誘電体基板／ｇが収納されている。この誘電体基板／
　ｔはその一面側には給電線１９が接続されたストリッ
プライフ２０が形成される。このストリツ２０は十字状
に放射した形状に形成されておシ、その中心部のＡ点に
は給電線１９が接続され、イ／ビーダ／ス整合部２θＡ
、　２０ｆ３ＳＪθＣ５、コＯＤの上下方向の夫々には
放射部２ｏＥ、　２ｏＦｓが形成され、左右方向の夫々
には移相をなす位相調整部２０Ｇ、　２０Ｈを介して放
射部２０Ｉ’、２０Ｊが形成されている。位相調整部２
０Ｑ、　２０Ｈの各々はストリップラインを伝搬する信
号波長のｔ／ｌｐの長さに設定されている。この様なス
トリップライン２０が一面側に形成された誘電体基板ｔ
ｇの他面側には、ストリップライン２０の放射部２０Ｅ
、　２０Ｆ。

２０工、２０Ｊに対向する部位を部分的に切落したスロ
ット部Ｊ／Ａ％２／Ｂ、　２／Ｃ，２／Ｄが形成された
接地導体２１が全面的に被着され、この接地導体２１は
金属ケースｌりに接続されている。なお、この例では給
電線ｌ？に信号を供給する部分が導波管路２２で構成さ
れており、との導波管路２２は変換器部１６の一部を構
成している。

次に、以上の様に構成された本発明の一実施例の作用を
説明する。　　　　　　　− 例えば、送信時に、導波管路２２を介して給電線７．に
供給された〜イク・波信号は、Ａ、ａにおいてイ／ピー
ダノス整合部２ｏＡ〜、２ｏＤでグ分岐され、す方向の
イノピーダンス整合がとられて、上下方向の放射部；Ｉ
ＯＥ、　２０Ｆに伝えられ、それらの各々からの信号が
スロット部２／　Ａ　、コＺＢを介して放射されると共
に、左右方向の放射部コθＩ、２０Ｊにも伝えられ、そ
れらの各々からの信、号がスロット部２ＩＣ，２／Ｄか
ら放射される。ここで、上下方向の放射部２０Ｆ、、　
２０Ｆから放射される信号の位相と左右方向の放射部２
ｏ工、２ｏＪから放射される信′号の位相を比較すると
、左右方゛向の放射部２０工、２０Ｊには位相調整部２
０Ｈ，２０Ｇが介在されている為に、両者の間にはπ／
２の位相差がある。従って、放射される信号は全体とし
ては、円偏波電波の信号となる。

この様な円偏痴電波信号は、−次放射器１３よリパラボ
ラ反射器ｌ〆に向って放射され１．＋ラボラ反射器／／
によって所定のビームに絞られて送られ、所定の送受信
が行なわれる、事になる。

次に、本発明の他の実施例を第７図及び第Ｓ図に示す。

この実施例は、変換器部１６を伴って全体として一次放
射器１３を形成する一次放射器本体が、第５図及び第６
図に示す例の様に円偏波電波の信号を取扱うものでなく
、直線偏波電波の信号を取扱うために構成されたもので
あって、第Ｓ図及び第６図に示す例のインピーダンス整
合部２０Ｃ１２０Ｄ、位相調整部コθＧ、　２０Ｈ１放
射部２０工、２０Ｊ、スロット部２／Ｃ，２／Ｄを除去
したものに相当する。

また、この例では給電線／ｑへの信号供給部分がマイク
ロストリップ回路のストリップライン２３で構成されて
おり、このマイクロストリップ回路は変換器部１６を構
成している。他の構成は上述の例と同様である。

次に、その作用について述べるに、図示しないマイクロ
ストリップ回路の入力もしくは出力端のストリップライ
ン２３から給電線１９に供給された信号は、Ｂ点におい
てインピーダンス整合部２０に、　２０Ｂで上下方向に
２分岐され、各々のインピーダンス整合がとられる。そ
して放射部２０Ｅ、２０Ｆの各々からの信号がスロット
部コ／Ａ、　２／Ｂから放射されるので全体としては直
線偏波の電波が放射される事になる。

この様な直線偏波とされた電波は一次放射器１３より放
射されパラボラ反射器／／によって所定ビームに絞られ
所定の送受信が行なわれる事になる。

次に本発明の更に他の実施列を第９図から第１／図に示
す。

この実施例はカセグンン型のパラボラアンテナ装置に本
発明を適用した列を示すものである。

第９図は外観を示す斜視図であシ、第１０図は第を図の
側断面図である。各図において、所定の放物面が形成さ
れたパラボラ反射器２’ｌの凹面の開口側には反射器２
左が３本の支持アーム２６Ａ、：ＺＡＢＸ２６Ｃによっ
て支持され、反射器２！ｒの凸面側がパラボラ反射器２
’ｌ・の凹面側の底面に対向する様になっている。この
対向部位であるパラボラ反射器２ｑの凸面側には後述の
説明で明らかにする一次放射器２７のスロット部が形成
された接地導体２ｇが取付“けられておシ、この−次放
射器２７には図示しない外部機器と接続する為の同軸ケ
ーブル２ｑ及びコネクタ３０が取付けられている。コネ
クタ３０はパラボラ反射器２すの凸面側に設けられた補
強部材３ｔに取付けられている。

−次放射器２７は第１１図に示す様に、例えば、第６図
に示される様な放射用ストリップライ／が形成された誘
電体基板を内蔵し、全体として箱形状に形成され、誘電
体基板の外部に臨む面にはぐ個のスロット部２ｇ：Ａ、
　２ｇＢ、　２ざＣ，２ｇＤが形成された接地導体２ｇ
が配されている。

第１２図から第１Ｆ図は放射用ストリップラインへの給
電部あるいは、放射用ストリップラインからの受信信号
の取出し部がストリップラインで構成された例を示す。

この−次放射器の例の金属ケース／７’の内部には誘電
体基板３１が収納され、この誘電体基板３／はその一面
側には給電線を接続する為の接続部３２が形成された、
ストリップライン３３が形成されている。このストリッ
プライン３３は、接続部３２に接続されてａ点まで延長
された、給電部３３Ａを有し、ａ点においてイ／ピーダ
ンス整合部、？、７Ｂ１．７．７Ｃに２分岐され、各々
のインピーダンス整合部３３Ｂ、　３３Ｃは、インピー
ダンス整合部３３Ｄ、　３３Ｅの対と３３Ｆ、３３Ｑの
対によって更にコ分岐される。インピーダンス整合部３
３Ｄは放射部、？、？Ｈに接続され、インピーダンス整
合部３３Ｅは位相調整部３３■を介して放射器３３Ｊに
接続され、インピーダンス整合部３’３Ｆは位相調整部
、？、７Ｋを介して放射部３３Ｌに接続され、イ／ビー
ダンス整合部、？、７Ｇは放射部、７．７Ｍに接続され
ている。

位相調整部３３Ｔ−１，？、７にの各々はストリップラ
インを伝搬する信号波長の／／μの長さに設定されてい
る１、この様なストリップライン３３が一面側に形成さ
れた誘電体基板３１の他面側には、ストリップライ／３
３の放射部３３Ｈ，３３Ｊ、　３３Ｌ、３３Ｍに対向す
る部位を切落したスロット部ＪｔＩＡ、３μＢ。

３ＩＩＣ１３ＩＩＤの部分を除いて接地導体３’ｌが一
様に形成され、この接地導体３’ｌは金属ケース部／７
’に接続されている。

また、誘電体基板３１上にはコンバータ等のマイクロ波
信号処理回路部３夕が形成されるようにされてもよい。

この場合には装置全体の一層の小型化がはかれる。

以上の様に構成されたこの例の作用は、第５図及び第６
図の例と同様である。１ 次に、放射用ストリップラインへの給電部、あるいは、
放射用ストリップラインからの受信信号の増出し部がス
トリップラインで構成された更に他の例を第１ｔＩ図に
示す。

この実施例は、−次放射器２りが第１２図及び第１３図
に示される例の如く、放射用ストリップライ／を十字形
状に配列して円偏波電波の信号を放射あるいは受信する
ようにしたものを、直線偏波電波の信号を放射あるいは
受信するように変更したものに相当するものであって、
給電部、？、？Ａにはインピーダンス整合部３３ａ、３
３ｂが接続され、さらに、この各々に放射部３３ｃ、３
３ｄが接続され、この放射部３３ｃ、３３ｄと対向する
接地導体部３’１にスロット部、ｌａ、３１ｂを設けた
ものである。この場合にも、誘電体基板３１にコンバー
タ等のマイクロ波信号処理回路部３５が形成されてもよ
い。

この様に構成されたこの例の作用は、第７図及び第３図
の列と同様である。

上述の実施例における円偏波電波を扱うものにあっては
右旋、左旋の切換えができず、ストリップラインのパタ
ーン形状によって決定ずけられる右旋もしくは左旋のい
ずれか一方のみの円偏波しか放射する、もしくは取出す
事ができないが、この右旋と左旋の切換えを可能とした
更に別の実施例を第１夕図に示す。同図において、図示
しない給電線は０点においてインピーダンス整合部３ｊ
Ａ、３！；Ｂ１３！；Ｃ，３３；Ｄに接続されグ分岐さ
れて、上下方向のインピーダンス整合部３ｓｈ、ｊ＆ｐ
の各々にはＤＣカット用のコンデンサ３６を介して接続
部３７が接続され、接続部３りにはスルーホール等によ
って形成された接地導体部３ｇが接続されている。更に
、接続部３７にはダイオード３９のアノードが接続され
、カソードは位相調整部ｔＩｏを介して放射部ｌＩ／が
接続され、この放射部ｔＩ／と接続部３７との間にはダ
イオードｔ１３が介在され、そのアノードが放射部ｔＩ
／側、カソードが接続部３７側に接続されている。まだ
放射部す／には電圧印加部すλが接続されている。一方
、インピーダンス整合部３ＳＣ１３ＳＤの各々には位相
調整部ＩＩ３を介して放射部ＩＩｐが接続されている。

そして、放射部ｔＩｌ、ＩＩｔＩと対向する部位にはス
ロット部ＩＩｒＣ，ｙｓＤが夫々に対応して形成されて
いる。位相調整部ψＯρ長さはストリップラインを伝搬
する信号の波長の／／２に設定され、位相調整器ｔＩ３
は同じ（／、／４’に設定されている。

次にこの様に構成された装置の作用を説明する。

この例は電圧印加部１２に（正）の電圧を印加するか（
負）の電圧を印加するかによって右旋、左旋の切換えを
行えるものである。即ち、今、電波放射時を考えると、
電圧印加部ＩＩ２に（正）の電圧を印加した場合には、
電圧印加部す２→ダイオードダ３のアノード、カソード
→接続部３７→接地導体部３ｇの経路で電流が流れ、接
続部３りと放射部ｆ／との間が低インピーダンスとなシ
位相調整部ｔｉｏが等測的に切り離されるので、０点に
印加された信号がコンデンサ３６を介して直接的に放射
部グ／より放射されるものとなる。これと同時に放射部
ｐｐからは、０点に印加された信号が位相調整部ｔ１３
を介して放射されるものとなる。従って、放射部Ｆ／か
らの電波に比し放・封部ＩＩｐからの電波がπ／２だけ
位相遅れをもち、全体としては右旋（電波の進行方向に
対して右回り）の円偏波電波が放射される。

一方、電圧印加部ダ２に（負）の電圧を印加した場合に
は、接地導体部３ざ→接続部３７→ダイオモト３ｑのア
ノード→カソード→位相調整部ＵＯ→電圧印加部ｖ２の
経路で電流が流れ、接続部３７と位相調整部ＶＯとの間
が低インピーダンスとなシ、０点に印加された信号がコ
ンデ／す３Ａを介し、かつ位相調整部ｑｏを介して放射
部ｔＩ／から放射されるものとなる。これと同時に放射
部ｔＩ＜ｚからは、０点に印加された信号が位相調整部
す３を介した信号が放射されるものとなる。従って、放
射部グ／からの電波が放射部ρすからの電波に比してπ
／２だけ位相遅れをもち、全体としては左旋（電波の進
行方向に対して左回り）の円偏波電波が放射されること
になる。

この様にして電圧印加部（１２に印加する電圧の極性に
よって右左旋の切換制御が行なわれる様になっている。

なお、受信の場合も同様であることは容易に理解される
ところである。

以上の各実施例により明らかな様に、本発明によれば、
誘電体基板の一面側に給電線が接続されたストリップラ
インによる放射部を形成し、かつ誘電体基板の他面側に
ストリップライ／による放射部と対向する部位を切−落
させたスロット部を有する接地導体を設け、上記誘電体
基板の一面側が包囲されると共に上記接地導体に接続さ
れた金属ケースを設ける様にすることによって、パラボ
ラアンテナ装置の一次放射器が得られ、これによって次
の様な効果が得られるのである。

（１）従来装置の様に割合に重量が大きく、かつ精密機
械加工を必要とする導波管を用いていないので、軽量化
かつ低価格化する事ができる。

（２）従来装置においては、円偏波の電波を送受信する
には導波管形の移相器を用いなければ行なう事ができな
いが本発明によればストリップ２イ／のパター７を変形
する事により位相調整が容易に行なえる為、直線偏波の
みならず円偏波の取扱いが容易に行なえる。

（３）従来装置においては、導波管を用い、この導波管
に所定形状の放射透孔部を形成している為水滴や虫等が
導波管内部に入シ込まない様に放射透孔部を密閉構造に
する必要があるが、本発明は、誘電体基板の表面に形成
された接地導体の一部を切落して放射透孔部が形成され
ているので、密閉構造の必要がなく構造的に極めて簡略
化される。

なお、本発明に係る一次放射器は送信用、受信用のいず
れであってもよく、また、右旋円偏波と左旋円偏波の切
換えの゛みならず、直線偏波と円偏波の切換えを行なう
様にすることもできる。更に、典型的なパラボラアンテ
ナ装置やカセグレン型パラボラアンテナ装置の他、ホー
／リフＶクタ型等の種々のパラボラアンテナ装置の一次
放射器に適用できる事は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパラボラアンテナ装置の一例を示す側断
面図、第２図及び第３図は本発明の一実施例が適用され
たパラボラアンテナ装置を示す斜視図及び側断面図、第
９図、第３図及び第６図は本発明の一実施例を示す斜視
図、側断面図及び平面図、第７図及び第を図は本発明の
他の実施例を示す側断面図及び平面図、第９図及び第１
Ｏ図は本発明の更に他の実施例が適用されたパラボラア
ンテナ装置の例を示す斜視図及び側断面図、第〆１図は
上述の本発明の更に他の実施列を示す斜視図、第１２図
及び第１３図は本発明の更に他の実施列を示す側断面図
及び平面図、第１ＩＩ図は本発明の更に他の実施例を示
す平面図、第１Ｓ図は本発明の更に別の実施列を示す平
面図である。 図中、１３．２７は一次放射器、１７、／７’は金属ケ
ース、７ｇ、３１は誘電体基板、／ｑは給電線、、２０
．３３はストリップライン、２１．２ｇ１３ψは接地導
体、２／Ａ　Ｓ−２／Ｄ、　２ｇｋ〜２ｇＤ。 ３ｅ、１〜３ｔｌＩ）、　、？ｕａ　〜、ｙｐｂ、　ｔ
ａｓＡ　〜ｐｙＤはスロット部である。 第５ｖＡ　　　　　第６図 １７ 第９図　　　　　第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体基板の一面側に給電線が接続されたストリップラ
   インが形成され、上記誘電体基板の他面側に上記ストリ
   ップラインに対向する部位を部分的に切落させたスロッ
   ト部を有する接地導体が設けられ、上記誘電体基板の一
   面側を包囲すると共に上記接地導体に接続された金属ケ
   ースが具備された事を特徴とするパラボラアンテナ装置
   の一次