JPS5939104A - 成形ビ−ムアンテナ - Google Patents
成形ビ−ムアンテナInfo
- Publication number
- JPS5939104A JPS5939104A JP14888982A JP14888982A JPS5939104A JP S5939104 A JPS5939104 A JP S5939104A JP 14888982 A JP14888982 A JP 14888982A JP 14888982 A JP14888982 A JP 14888982A JP S5939104 A JPS5939104 A JP S5939104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiator
- mirror
- torus
- reflected
- primary radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
- H01Q19/13—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、無線通信における反射鏡を用いた開口面アン
テナに関する。特に、ビームの断面形状が、ある平面内
で扇形の拡がりを有する成形ビームアンテナの改良に関
する。
テナに関する。特に、ビームの断面形状が、ある平面内
で扇形の拡がりを有する成形ビームアンテナの改良に関
する。
通常の無線通信においては無線局と無線局とが互いに正
対して通信を行うため、用いられるアンテナには一般に
高利得で低寸イド1,1−ブの特性が要求される。しか
し例えばある地域内に散在する複数の子局と1つの親局
との間で通信を行・)場合には、親局のアンテナとして
は子局の散在する水平面内の広い地域を効率よく照射す
る成形ビームを有することが望まれる。
対して通信を行うため、用いられるアンテナには一般に
高利得で低寸イド1,1−ブの特性が要求される。しか
し例えばある地域内に散在する複数の子局と1つの親局
との間で通信を行・)場合には、親局のアンテナとして
は子局の散在する水平面内の広い地域を効率よく照射す
る成形ビームを有することが望まれる。
従来、このような成形ビームを合成する方法としては、
特願昭56−183310、特願昭56−1833(i
9に示されるような複合トーラス鏡面を用いたアンテナ
が考えられCいる。
特願昭56−183310、特願昭56−1833(i
9に示されるような複合トーラス鏡面を用いたアンテナ
が考えられCいる。
第1図および第2図に従来の複合トーラス鏡面アンテナ
の構成例の斜視図とそのY−Z平面での切断面図とをそ
れぞれ示す。第1図および第2図におい一乙座標−軸x
、y、zはそれぞれ主反射鏡1の焦点である点Fを中心
とする直交座標軸ごあり、この主反射鏡lは1・−ラス
鏡面部2と放物面鏡面部3および4とにより構成される
。I−−ラス鏡面部2は点Fを焦点とし、X−Z平面で
の切断線を母線とする曲線をX軸回りに角1f(θ0だ
り回転して得られる円環体鏡面であり、放物面鏡面部3
および4はそれぞれ点Fを焦点とし、 Z3軸とZ4軸
を回転軸とする回転放物面鏡の−・部分である。また点
Fには、1次放射器10がそのヒー、?・の最大放射方
向を負のZ軸に一致するように配置される。
の構成例の斜視図とそのY−Z平面での切断面図とをそ
れぞれ示す。第1図および第2図におい一乙座標−軸x
、y、zはそれぞれ主反射鏡1の焦点である点Fを中心
とする直交座標軸ごあり、この主反射鏡lは1・−ラス
鏡面部2と放物面鏡面部3および4とにより構成される
。I−−ラス鏡面部2は点Fを焦点とし、X−Z平面で
の切断線を母線とする曲線をX軸回りに角1f(θ0だ
り回転して得られる円環体鏡面であり、放物面鏡面部3
および4はそれぞれ点Fを焦点とし、 Z3軸とZ4軸
を回転軸とする回転放物面鏡の−・部分である。また点
Fには、1次放射器10がそのヒー、?・の最大放射方
向を負のZ軸に一致するように配置される。
したがっ゛乙1次放射器10よりh!i、射された電波
は水平面(”i’ −7,平面)内で4.J、 I・−
ラス鏡面部ご反射され゛ζ破線21.22で示すような
通路を通り、。
は水平面(”i’ −7,平面)内で4.J、 I・−
ラス鏡面部ご反射され゛ζ破線21.22で示すような
通路を通り、。
点Fを中心とした同Iシs円状の放射波面となり、鏡面
部3および4で反射された電波はそれぞれ破線23.2
4で示ずような通路を通り、Z3軸およびZ4軸方向に
進行する平面波に変換される。アンテナの放射特性は前
記した各波面の′合成とし7’ Z軸より±θ0の角度
範囲内でほぼ均一の特性をず1シフ、それ以外の角度範
囲では急峻な減衰を示す、いわゆる扇形の成形ビームを
合成することができる。
部3および4で反射された電波はそれぞれ破線23.2
4で示ずような通路を通り、Z3軸およびZ4軸方向に
進行する平面波に変換される。アンテナの放射特性は前
記した各波面の′合成とし7’ Z軸より±θ0の角度
範囲内でほぼ均一の特性をず1シフ、それ以外の角度範
囲では急峻な減衰を示す、いわゆる扇形の成形ビームを
合成することができる。
しかし従来の成形ビーム゛アンテナでは第2図に示すよ
うに、主反射鏡lで反射された電波の大部分が焦点であ
る点Fを通過するため、この点Fに配置された1次放射
器10に反射波として人力されるエネルギーが増大し、
アンテナとし−(の虻ンピーダンス特性を劣化させるば
かりでなく、1次hk。
うに、主反射鏡lで反射された電波の大部分が焦点であ
る点Fを通過するため、この点Fに配置された1次放射
器10に反射波として人力されるエネルギーが増大し、
アンテナとし−(の虻ンピーダンス特性を劣化させるば
かりでなく、1次hk。
射器10で散乱した電波がアンテナの放射特性にも悪影
響を与える欠点があった。また、上記欠点を避けるため
に主反射鏡1をいわゆるオフセット形式で配置するアン
テナが考えられるが、この場合には、鏡面がY−Z平面
に関して対称でなくなるため、鏡面で発生ずる交差偏波
成分が増大し、アンテナの交差偏波識別度が劣化する欠
点があった。
響を与える欠点があった。また、上記欠点を避けるため
に主反射鏡1をいわゆるオフセット形式で配置するアン
テナが考えられるが、この場合には、鏡面がY−Z平面
に関して対称でなくなるため、鏡面で発生ずる交差偏波
成分が増大し、アンテナの交差偏波識別度が劣化する欠
点があった。
〔発明の目的J
本発明は、上記欠点を除去するもので、主反射鏡を照射
した電波が主反射鏡で反射した後、1次放射器により遮
蔽されない成形ビームアンテナを提供することを目的と
する。
した電波が主反射鏡で反射した後、1次放射器により遮
蔽されない成形ビームアンテナを提供することを目的と
する。
本発明は、2個の複合1〜−ラス鏡面をそれぞれの焦点
が別々に位置するように組合わ−Uて主反射鏡を構成し
、前記2つの焦点を結ぶ線分を垂直に2等分する平面内
に1次放射器のビーム中心軸が配置されたことを特徴と
する。
が別々に位置するように組合わ−Uて主反射鏡を構成し
、前記2つの焦点を結ぶ線分を垂直に2等分する平面内
に1次放射器のビーム中心軸が配置されたことを特徴と
する。
なお、本明細刊で[複合トーラス鏡面]とは、主反射鏡
に通常用いられるトーラス鏡面と放物面鏡面とを組合わ
・Iた鏡面をいう。
に通常用いられるトーラス鏡面と放物面鏡面とを組合わ
・Iた鏡面をいう。
(実施例による説明〕
以下実施例図面について詳細に説明する。
第3図は本発明の実施例アンテナの斜視図、第4図はそ
のY−Z平面での切断図である。第3図および第4図に
おいて、主反射鏡5 LJ: l・−ラス箱面反射鏡6
−8および回転反射放物面反射鏡7.9を組合わせて構
成される。
のY−Z平面での切断図である。第3図および第4図に
おいて、主反射鏡5 LJ: l・−ラス箱面反射鏡6
−8および回転反射放物面反射鏡7.9を組合わせて構
成される。
反射鏡6および7は、点F1を焦点とする鏡面である。
反射鏡6はxG軸を回転中心軸とするトーラス鏡面であ
り、反射鏡7はZ7軸を回転中心軸とする回転放物面で
あり、これらの反射鏡6および7により1つの複合トー
ラス鏡面が構成される。同様に反射鏡8および9は、点
]+2を焦点とする鏡面である。反射鏡8はx8軸を回
転中心軸とするトーラス鏡面であり、反射1!9はZ9
軸を回転中心軸とする回転放物面であり、これらの反射
鏡8および9により1つの複合1・−ラス鏡面が構成さ
れる。なお、トーラス鏡面反射鏡6の回転角度は−01
から00までであり、またトーラス鏡面反射鏡8の回転
角度は−θ0から01までである。角度θ1の大きさは
Z軸からZ6およびz8軸までの距Mlj!により定ま
る。
り、反射鏡7はZ7軸を回転中心軸とする回転放物面で
あり、これらの反射鏡6および7により1つの複合トー
ラス鏡面が構成される。同様に反射鏡8および9は、点
]+2を焦点とする鏡面である。反射鏡8はx8軸を回
転中心軸とするトーラス鏡面であり、反射1!9はZ9
軸を回転中心軸とする回転放物面であり、これらの反射
鏡8および9により1つの複合1・−ラス鏡面が構成さ
れる。なお、トーラス鏡面反射鏡6の回転角度は−01
から00までであり、またトーラス鏡面反射鏡8の回転
角度は−θ0から01までである。角度θ1の大きさは
Z軸からZ6およびz8軸までの距Mlj!により定ま
る。
1次放射器IOは、点F1とF2とを結ぶ線分P I
F2を垂直に2等分する平面内に、本実施例の場合は
X−Z平面内に、その放射するビーノ、の中心軸が負の
Z軸力向になるよ・うに配置される。
F2を垂直に2等分する平面内に、本実施例の場合は
X−Z平面内に、その放射するビーノ、の中心軸が負の
Z軸力向になるよ・うに配置される。
このような構成で、本発明実施例の動作を説明する。周
知のように1次放射器10より放射された電波は、スネ
ルの法則に従って主反射鏡5で反射され゛ζ放射される
。すなわち、入射波と反射波は同一平面内にあり、しか
も反射鏡面各部の法線に対して入射波と反射波は同一角
度をなす。
知のように1次放射器10より放射された電波は、スネ
ルの法則に従って主反射鏡5で反射され゛ζ放射される
。すなわち、入射波と反射波は同一平面内にあり、しか
も反射鏡面各部の法線に対して入射波と反射波は同一角
度をなす。
この法則に従って本発明の主反射鏡での反則波を第5図
に基づいて説明する。第5図は本実施例アンテナのy−
Z平面での切Wi図である。まず、l・−ラス鏡面反射
鏡6で反射した電波は、Y−Z平面内では1次放射器1
0の位置が、反射鏡6の焦点である点F1から距PSl
l 1だり変位しているため、焦点である点F1からさ
らに1次放射器10より遠ざかる方向のゾーンP+ ’
\進行する球面波状の波面として放射される。第5図の
破線25.2Gにその電波の通路の例を示ず。ごのゾー
ンP1は点でノSくある大きさをもった領域となる。こ
れは前記した変位M7!によるいわゆる焦点ボr(収差
)の影響のためである。また放物鏡面7で反射した電波
は、その鏡軸z7方向から変位17 ffに社則し5た
角度だけ、やはり1次放射器IOより遠ざかる方向に進
行する平面波状の波面として放射される。第5図の破線
27にその電波の通路の一例を示す。
に基づいて説明する。第5図は本実施例アンテナのy−
Z平面での切Wi図である。まず、l・−ラス鏡面反射
鏡6で反射した電波は、Y−Z平面内では1次放射器1
0の位置が、反射鏡6の焦点である点F1から距PSl
l 1だり変位しているため、焦点である点F1からさ
らに1次放射器10より遠ざかる方向のゾーンP+ ’
\進行する球面波状の波面として放射される。第5図の
破線25.2Gにその電波の通路の例を示ず。ごのゾー
ンP1は点でノSくある大きさをもった領域となる。こ
れは前記した変位M7!によるいわゆる焦点ボr(収差
)の影響のためである。また放物鏡面7で反射した電波
は、その鏡軸z7方向から変位17 ffに社則し5た
角度だけ、やはり1次放射器IOより遠ざかる方向に進
行する平面波状の波面として放射される。第5図の破線
27にその電波の通路の一例を示す。
同様にトーラス鏡面反射鏡8で反射した電波は、破線2
8.29にその電波の通路例を示すようにゾーンP2へ
進行する球面波状の波面として、また放物鏡面反射鏡9
で反射した電波は、破線3oにその電波の通路例を示す
ように29軸とある角度をなす方向に進行する平面波状
の波面とし”ζ放射される。
8.29にその電波の通路例を示すようにゾーンP2へ
進行する球面波状の波面として、また放物鏡面反射鏡9
で反射した電波は、破線3oにその電波の通路例を示す
ように29軸とある角度をなす方向に進行する平面波状
の波面とし”ζ放射される。
したがって、全体としてはY−Z平面内でZ軸より角度
±θ0の範囲に拡がりを有するビームが合成されること
になる。しがも、上記説明からも明らかなように主反射
鏡5からの反射波は総て1次放射器IOによりその通路
を遮蔽されるごI!−IIない。これにより、主反射鏡
がらの反射波がICI接【次放射器に戻ってインピーダ
ンス特性をぞノミ化さ・けることもなく、また1次放射
器ioにJ、る11シ乱波の悪影響も防ぐことが可能と
なる。
±θ0の範囲に拡がりを有するビームが合成されること
になる。しがも、上記説明からも明らかなように主反射
鏡5からの反射波は総て1次放射器IOによりその通路
を遮蔽されるごI!−IIない。これにより、主反射鏡
がらの反射波がICI接【次放射器に戻ってインピーダ
ンス特性をぞノミ化さ・けることもなく、また1次放射
器ioにJ、る11シ乱波の悪影響も防ぐことが可能と
なる。
また、Z軸を含みY−Z平面と直交する平面内のビーム
形状は従来技術と同様に1−−ラス鏡面反射!J 6
t=iよび8の母線により定まる。例えば母線がそれぞ
れ点F1およびF2を焦点とする放物線の場合には、ビ
ーム幅が絞られたビームを合成することができる。
形状は従来技術と同様に1−−ラス鏡面反射!J 6
t=iよび8の母線により定まる。例えば母線がそれぞ
れ点F1およびF2を焦点とする放物線の場合には、ビ
ーム幅が絞られたビームを合成することができる。
なお、上記の説明では便宜上、複合1・−ラス鏡面を構
成するトーラス鏡面反射鏡6と放物鏡面反射鏡7の焦点
は点F1に、I・−ラス鏡面反射鏡8と放物鏡面反射鏡
9の焦点は点172に一致しているとしたが、このこと
は必ずしも必要条件でなく、それぞれの焦点が多少偏位
している場合にも本発明を適用することができる。
成するトーラス鏡面反射鏡6と放物鏡面反射鏡7の焦点
は点F1に、I・−ラス鏡面反射鏡8と放物鏡面反射鏡
9の焦点は点172に一致しているとしたが、このこと
は必ずしも必要条件でなく、それぞれの焦点が多少偏位
している場合にも本発明を適用することができる。
また、上記説明ではアンテナはすべて送信アンテナとし
て説明したが、アンテナの相反性により受信アンテナに
も本発明を適用J−るごとができる。
て説明したが、アンテナの相反性により受信アンテナに
も本発明を適用J−るごとができる。
以上説明したように、本発明を用いることにより、イン
ピーダンス特性が長釘で、1次Dk射器による散乱波の
悪影響も少ない成形ヒームアンテプを実現することがで
き、しかも鏡面をx−Z平面およびY=Z平面に関して
対称に構成できるため、交差偏波識別度の劣化を伴うこ
とがなくなる利点もある。特に本アンテナをある特定の
地域に散在する複数の子局との無線通信を行う必要のあ
る親局のアンテナに利用すれば優れた効果を発揮するこ
とができる。
ピーダンス特性が長釘で、1次Dk射器による散乱波の
悪影響も少ない成形ヒームアンテプを実現することがで
き、しかも鏡面をx−Z平面およびY=Z平面に関して
対称に構成できるため、交差偏波識別度の劣化を伴うこ
とがなくなる利点もある。特に本アンテナをある特定の
地域に散在する複数の子局との無線通信を行う必要のあ
る親局のアンテナに利用すれば優れた効果を発揮するこ
とができる。
第1図は従来例成形ビームアンテナの斜視図。
第2図はそのy−z平面での切断図。
第3図は本発明実施例アンテナの斜視図。
第4図および第5図はそのY−2平面での切断図。
5・・・主反射鏡、6.8・・・1・−ラス鏡面反射鏡
、7.9・・・回転放物面反射鏡、10・・・1次放射
器。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 第4図 第5図
、7.9・・・回転放物面反射鏡、10・・・1次放射
器。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (」) 2個の複合トーラス鏡面を組合わゼ“ζ構成さ
れた主反射鏡(5)と、 この主反射鏡を直接または副反射鏡を介して照射する1
次放射器(10)と を備えた成形ビームアンテナにおいて、上記2個の複合
トーラス鏡面はそれぞれ別の焦点を有するように構成さ
れ、 上記1次放射器のビーム中心軸が上記2個の複合トーラ
ス鏡面の焦点を結ぶ線分を垂直に2等分する平面内にな
るように上記1次放射器が配設されたことを特徴とする
成形ビーム°rンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14888982A JPS5939104A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 成形ビ−ムアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14888982A JPS5939104A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 成形ビ−ムアンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5939104A true JPS5939104A (ja) | 1984-03-03 |
Family
ID=15462965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14888982A Pending JPS5939104A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 成形ビ−ムアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5939104A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02248102A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Shinya Kawamoto | 2方向同時受信用パラボラアンテナ |
US5136294A (en) * | 1987-01-12 | 1992-08-04 | Nec Corporation | Multibeam antenna |
JP2014065436A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14888982A patent/JPS5939104A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5136294A (en) * | 1987-01-12 | 1992-08-04 | Nec Corporation | Multibeam antenna |
JPH02248102A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Shinya Kawamoto | 2方向同時受信用パラボラアンテナ |
JP2014065436A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
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