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
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- 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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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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