JPS60196003A - Multi-beam antenna of low side lobe - Google Patents
Multi-beam antenna of low side lobeInfo
- Publication number
- JPS60196003A JPS60196003A JP5111584A JP5111584A JPS60196003A JP S60196003 A JPS60196003 A JP S60196003A JP 5111584 A JP5111584 A JP 5111584A JP 5111584 A JP5111584 A JP 5111584A JP S60196003 A JPS60196003 A JP S60196003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- horn
- reflector
- beams
- cluster
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明はビーム間干渉量が小さくかつ各ビームのビーム
内利得が高いマルチビームアンテナに関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a multi-beam antenna in which the amount of inter-beam interference is small and the intra-beam gain of each beam is high.
（従来技術と問題点）
第１図はオフセットパラボラ反射鏡を焦点近傍に置いた
３個のホーンで給電するアンテナの構成例で）このよう
な構成のアンテナは一般にクラスタ給電反射鏡アンテナ
と呼ばれている。またホーンの集りはクラスタと呼ばれ
ている。第１図において、１は反射鏡、２．３．４は１
次放射器であるホーン、５は電力分配回路（又は電力合
成回路）、６．７．８はそれぞれホーン２．３．４から
放射される放射ビームの方向である。また９は仰角で上
方を正にとっている。第１図のクラスタ給電アンテナは
、反射鏡の垂直断面内にホーンｚ１３．４を配列してお
り、各ホーンの励振強度を適当に選択することにより垂
直面内においてサイドロープレベルの低い放射パターン
を美男できる。(Prior art and problems) Figure 1 shows an example of an antenna configuration in which power is fed by three horns with an offset parabolic reflector placed near the focal point) An antenna with such a configuration is generally called a cluster-fed reflector antenna. ing. A group of horns is also called a cluster. In Figure 1, 1 is a reflecting mirror, 2.3.4 is 1
The horn is a secondary radiator, 5 is a power distribution circuit (or power combining circuit), and 6.7.8 is the direction of the radiation beam emitted from the horn 2.3.4, respectively. Also, 9 is an elevation angle with the upward direction being positive. The cluster feeding antenna shown in Figure 1 has horns z13.4 arranged in the vertical cross section of the reflector, and by appropriately selecting the excitation intensity of each horn, a radiation pattern with a low side rope level can be created in the vertical plane. I can be a beautiful man.
第２図は、第１図に示したクラスタ給電アンテナが低サ
イドローブ特性となる原理を説明するためのもので、１
０、工１．１ｚはそれぞれホーン３．２．４のみを動作
させたときの放射パターンである。また１３は、すべて
のホーンを動作させたときの合成パターンである。Figure 2 is for explaining the principle by which the cluster feeding antenna shown in Figure 1 has low sidelobe characteristics.
0 and 1.1z are the radiation patterns when only the horn 3.2.4 is operated, respectively. Further, 13 is a composite pattern when all horns are operated.
放射パターン１１．１２は放射パターン１０にヌ・Ｌ１
θ軸に関しそれぞれ左又は右に平行移動したものとなっ
ている。低サイドローブなパターンを実現するためには
１１．１２は１０に対しサイドロープ１個分左又は右に
ずれている必要があり、このずれ量からホー７２％３．
４の大きさが決定される。従来の昶
報告によるとホーンを台形ホーンとすると、その−辺ｄ
は近似的に次式で与えられる。Radiation pattern 11.12 is similar to radiation pattern 10.
They are translated to the left or right, respectively, with respect to the θ axis. In order to achieve a low sidelobe pattern, 11.12 must be shifted to the left or right by one side rope from 10, and from this amount of shift, Ho 72%3.
4 is determined. According to the previous report, if the horn is a trapezoidal horn, its -side d
is approximately given by the following equation.
ここで、Ｆは／ぐラボラ反射鏡の焦点距離、Ｄはアンテ
ナの開口径、θ０はオフセット角、λは波長である。Here, F is the focal length of the laboratory mirror, D is the aperture diameter of the antenna, θ0 is the offset angle, and λ is the wavelength.
式（１）のようにホーンの大きさを選び各ホーンの励振
強度を適当に選ぶと１個のホーンで励振したときに比べ
大幅にサイドロープの低減を図ることができる。しかし
、Ｆ／Ｄが２以上になったり、０．８より小さくなると
最適なホーンの大きさけ式（１）からずれてきてサイド
ロープレベルが劣化する。By selecting the size of the horn and appropriately selecting the excitation intensity of each horn as shown in Equation (1), it is possible to significantly reduce the side rope compared to when exciting with a single horn. However, when F/D becomes 2 or more or becomes smaller than 0.8, the horn size deviates from the optimum horn size equation (1) and the side rope level deteriorates.
第３図は、マルチビームの配列の例を示す図で、ここで
は簡単のために一次元配列の場合を示している。第３図
において、１４はサービスエリア、１５は同一のアンテ
ナの同一給電面から放射されるビーム、１６は他のアン
テナ又は同一のアンテナの他の給電面から放射されるビ
ーム、１７はビーム中心・１８は隣接ビーム中心間隔で
ある。クラスタ給電アンテナをマルチビームアンテナと
して使用する場合、第３図に示すように複数個のビーム
を放射するため複数個のクラスタが必要になる。クラス
タを構成する個々のホーンの大きさｕ、ｙ／Ｄやオフセ
ット角θ。Ｋよ−）７近似的に式（１）でめられる。ゆ
えに複数個のクラスタをホーン開口部において重なりが
生しないよう配列した場合、複数個のビーム中心間隔は
アンテナ開口径が決まると、一意的に決定される。とこ
ろで衛星搭載アンテナのように搭載スペースの点から大
きさの制限を受ける場合は、アンテナの大きさはその制
限内に次められなけれはならない。一方第３図のような
ビーム配置のとき、例えばビームＩ５の周辺（視半径Σ
のビームの円周上）の利得を最大にするための最適な開
口径が存在することは従来から知られている。第４図は
ビーム直径とビームの周辺における利イセの関係を示し
たもので、１９は視直径、２０は利得曲線、２１は最適
開口径であるっ第４図に示すように、各視直径に対し最
適な開口径を洪べはビーム周辺の利得を最大にすること
ができる。ゆえに搭載スペース等の制限がない場合、第
３図のビーム配置に対し第４図に示すような開り径を選
んでいた。しかし、このようにして決定された開口径を
用いると、ビーム方向が必ずしも目的とする方向とは一
致しなくなる。ゆえに実際にはホーンの大きさを修正し
てビーム方向が目的の方向と一致するように選ぶか又は
ビーム配置を修正する必要が生じ、十分なビーム間干渉
抑圧ができない欠点があった。FIG. 3 is a diagram showing an example of a multi-beam array, and here, for simplicity, a one-dimensional array is shown. In FIG. 3, 14 is a service area, 15 is a beam radiated from the same feeding surface of the same antenna, 16 is a beam radiated from another antenna or another feeding surface of the same antenna, and 17 is a beam center. 18 is the distance between adjacent beam centers. When a cluster feeding antenna is used as a multi-beam antenna, a plurality of clusters are required to radiate a plurality of beams as shown in FIG. The size u, y/D, and offset angle θ of the individual horns that make up the cluster. (K)7 can be approximated by equation (1). Therefore, when a plurality of clusters are arranged so that they do not overlap at the horn aperture, the spacing between the centers of the plurality of beams is uniquely determined once the antenna aperture diameter is determined. By the way, if the size of an antenna is limited due to mounting space, such as a satellite-mounted antenna, the size of the antenna must be within the limits. On the other hand, when the beam arrangement is as shown in Fig. 3, for example, the periphery of beam I5 (visual radius
It has been known for a long time that there is an optimal aperture diameter for maximizing the gain (on the beam circumference). Figure 4 shows the relationship between the beam diameter and the gain around the beam, where 19 is the apparent diameter, 20 is the gain curve, and 21 is the optimum aperture diameter. The gain around the beam can be maximized by setting the optimum aperture diameter. Therefore, if there were no limitations such as mounting space, the aperture diameter shown in Figure 4 would be selected for the beam arrangement shown in Figure 3. However, if the aperture diameter determined in this manner is used, the beam direction will not necessarily match the intended direction. Therefore, in reality, it is necessary to modify the size of the horn so that the beam direction matches the target direction, or to modify the beam arrangement, which has the disadvantage that sufficient interference between beams cannot be suppressed.
（発明の目的）
本発明はクラスタ給電マルチビームアンテナにおいて、
放射すべきビームのビーム中心間隔に応じて、ホーンの
大きさ及びアンテナ開口径を最適に設定するものであり
、ビーム間干渉ｉｔが小さく、かつ・各ビーム内の利得
の高いアンテナを提供することを目的としている。以下
、本発明の構成について実施例に基づいて説明する。(Object of the invention) The present invention provides a cluster-fed multi-beam antenna that includes:
To provide an antenna that optimally sets the horn size and antenna aperture diameter according to the beam center spacing of the beams to be radiated, has low inter-beam interference, and has high gain within each beam. It is an object. Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained based on examples.
（発明の実施例）
第５１’Ｊは本発明の一実施例を示す図で、２２は反射
鏡、２３Ｓ２３’はクラスタ）２４．２４’、２４“、
２５．２５／、２５“はクラスタを構成するホーン、２
６．２６’は電力分配回路、２７．２７′ は同−給電
物面からの放射ビームで、それぞれクラスタ２３．２３
／による放射ビーム、２８は他のアンテナ又は同一アン
テナの他の給電面におかれたクラスタによる放射ビーム
、２９はアンテナ開口径、３０はオフセット角（ａｏ）
、３１ｉ１：反射鏡の焦点距離（ｆ）、３２はクラスタ
を構成するホーンの一辺の長さく但しここではホーンは
一辺ｄの正方形とする）、３３は同一アンテナの同一給
電面におかれたクラスタによる放射ビームの隣接ビーム
中心間隔（２ψ゛）である。第６図は本発明のクラスタ
を正面から見た図で、ａｏ−ａｇ は各ホーンの励振強
度である。さらに第７図はビームの配置及び放射パター
ンを示す図で、クラスタ給電マルチビームアンテナの放
射ビームのビーム中心位置が規定された方向と一致する
よう配置されたときの放射パターンを示しており、３４
はサイドローブレベル（Ｓ、Ｌ） 、３５はビーム間干
渉レベル（Ｄ／Ｕ）である。(Embodiment of the Invention) No. 51'J is a diagram showing an embodiment of the present invention, 22 is a reflecting mirror, 23S23' is a cluster) 24. 24', 24'',
25.25/, 25" is the horn that constitutes the cluster, 2
6.26' is the power distribution circuit, 27.27' is the radiation beam from the power supply plane, and the clusters 23.23 and 27.27' are the radiation beams from the power supply plane, respectively.
28 is the radiation beam due to another antenna or a cluster placed on another feed plane of the same antenna, 29 is the antenna aperture diameter, and 30 is the offset angle (ao).
, 31i1: Focal length (f) of the reflecting mirror, 32 is the length of one side of the horn forming the cluster (here, the horn is a square with side d), 33 is the cluster placed on the same feeding plane of the same antenna is the spacing between adjacent beam centers of radiation beams (2ψ゛). FIG. 6 is a front view of the cluster of the present invention, where ao-ag is the excitation intensity of each horn. Furthermore, FIG. 7 is a diagram showing the beam arrangement and radiation pattern, and shows the radiation pattern when the cluster-fed multi-beam antenna is arranged so that the beam center position of the radiation beam coincides with the specified direction.
are the side lobe levels (S, L), and 35 is the inter-beam interference level (D/U).
本アンテナの動作は次のとおりである。すなわち送信機
から送られてきた電波は電力分配回路２６．２６′ に
よってクラスタを構成する各ホーンが適当な振幅、位相
となるように励振される。すなわち、ａ（１〜ａ９ の
値が決定される。クラスタの中心が焦点上にある場合は
ａ ６ ”＝ ｌ ）ａｌ＝＝ ａ２ ：′：ａ３ ”
” １１４２ＥＬ’）ａ５−ａ６−ａ７＝ａ８−１Ｌ〃
とし、ａ’＝＝−８，３ｄＢＳ＆’ ””−１６，６ｄ
Ｉｌ ノときｆイドｏ−プは最も低くなる。クラスタが
焦点からずれるとそれにともなって励振分布も変更する
必要があるが、ずれが大きくないときは、＆／＝ −８
，３６Ｂ ％ａ’ ＝−１６，６ｅＬ Ｂとほぼ同程度
の値となる。このとき各ホーンの一辺の大きさは次のよ
うにして定められる。The operation of this antenna is as follows. That is, the radio waves sent from the transmitter are excited by the power distribution circuits 26, 26' so that each horn forming the cluster has an appropriate amplitude and phase. That is, the value of a(1 to a9) is determined. If the center of the cluster is on the focal point, a6''=l)al==a2:':a3''
"1142EL') a5-a6-a7=a8-1L〃
and a'==-8,3dBS&'""-16,6d
When Il is on, the f-dope is at its lowest. When the cluster shifts from the focus, the excitation distribution must be changed accordingly, but when the shift is not large, &/= -8
, 36B %a' = -16,6eL The value is almost the same as B. At this time, the size of one side of each horn is determined as follows.
第５図に示すオフセットパラボラアンテナにおいて、焦
点面で焦点からｄだけホーン位置をずらしたときのビー
ム中心方向を０とすると、θは式（２）で表わされる。In the offset parabolic antenna shown in FIG. 5, if the beam center direction is 0 when the horn position is shifted from the focal point by d on the focal plane, θ is expressed by equation (2).
但し、ＢＤＦはビーム偏向係数で近似的に次式で表わさ
れる。However, BDF is approximately expressed by the following equation using a beam deflection coefficient.
ＢＤＦ＝１−＆／ （ｒ／Ｄ）−ｂ／ （ｆ／Ｄ）”
（３）ここにａ ＝２．２５ Ｘ Ｉ Ｏ” 、１）＝
３．３８ ×１０ である。BDF=1-&/ (r/D)-b/ (f/D)”
(3) Here a = 2.25 X I O”, 1) =
It is 3.38×10.
式（２）の両辺にπＤ／λを掛けると、左辺はパターン
変位置の条件（第２図において、低サイドローブとする
ための変位量はサイドロア′ｒＤ 。When both sides of equation (2) are multiplied by πD/λ, the left side is the pattern displacement condition (in FIG. 2, the amount of displacement to obtain a low sidelobe is side lower 'rD.
一１１個分で、角度を２ ５ｉｎθの形で表わすとサイ
ドローブ１個分はπとなる）からπとなるため次式が得
られる。If the angle is expressed in the form of 2 5 in θ, then one side lobe is π), so the following equation is obtained.
式（４）をｄ／λについて解くと、次式によりホーン形
状が円形の場合は、直径を式（５）で与えられる値とす
れはよい。When formula (4) is solved for d/λ, the following formula shows that if the horn shape is circular, the diameter should be the value given by formula (5).
次に式（５）の寸法のホーンを構成要素とするｍＸｍ個
のクラスタを密に並べ、第５図又は第７図に示したよう
に１個おきのビームを合成すると次隣接ビームとの間隔
２Ｆは次式で与えられる。Next, by closely arranging mXm clusters whose constituent elements are horns with the dimensions shown in equation (5), and composing every other beam as shown in Fig. 5 or Fig. 7, the distance between the next adjacent beams is 2F is given by the following equation.
式（６）に式（５）を代入し、ｓｉｎ ２ ｖ（１であ
ることを考慮すると、−口径Ｄ／λは次のようになる。Substituting equation (5) into equation (6) and taking into account that sin 2 v (1), -aperture D/λ becomes as follows.
今、ｆ／Ｄ１オフセット角θ０ を一定に保ったまま式
（７）で与えられる開口径をα倍した値を］）／とする
と、隣接ビーム間隔を変えない条件において、式（６）
、式（５）を用いてホーンサイズをめると、式（５）で
与えられる値のα倍となる。すなわち、ビーム中心間隔
を不変にしたままアンテナ開口径りをα倍にすると、ク
ラスタを６４成するホーンの大きさもα倍にすることが
必要である。Now, if the value obtained by multiplying the aperture diameter given by equation (7) by α while keeping the f/D1 offset angle θ0 constant is ])/, then under the condition that the interval between adjacent beams does not change, equation (6)
, when the horn size is calculated using equation (5), it becomes α times the value given by equation (5). That is, if the antenna aperture diameter is increased by α times while keeping the beam center spacing unchanged, it is also necessary to increase the size of the horns forming the 64 clusters by α times.
第８図、第９図は本発明のアンテナのサイドローブレベ
ル及びビーム曲干渉量を示す図で、ｉｉ＋４０径Ｄ１ホ
ーンサイズｄを式（７）、式（５）で与えられる値のα
倍とし、各ホーンの励振係数を変えたときのサイドロー
ブレベルＳ１Ｌ及びビーム間干渉ｉ Ｄ ／ ｕを示し
たものである（ｍ−３の場合）。第８図、第９図におい
て、３６はα、３７は励振係数＆／ （ａ’＝２ａ′
としている）、３８はサイドロープ高等線、３９はビー
ム間干渉量等脇線である。Figures 8 and 9 are diagrams showing the sidelobe level and beam bending interference amount of the antenna of the present invention, where ii + 40 diameter D1 horn size d is set to α of the value given by formula (7) and formula (5).
This figure shows the sidelobe level S1L and inter-beam interference iD/u when the excitation coefficient of each horn is changed (in the case of m-3). In Figures 8 and 9, 36 is α, 37 is the excitation coefficient &/(a'=2a'
), 38 is a side rope high line, and 39 is a side line of the amount of interference between beams.
これらの図からサイドローブ、ビームｌＴｈ 干渉量と
もα＝１のとき最小となり、開口径が小さい場合はもち
ろん、開口径を大きくしても特性が劣化するＣとがわか
る。開口径を大きくする場合は、ホーンの大きさを一定
にしたまま、クラスタとクラスタの間隔を大きくするこ
とにより、隣接ビームｊ１↓」隔を不変に保つことがで
きる。しかしこの場合はサイドローブレベルやビーム間
干渉量が改善できないぼ局）すでなく、ビーム１ｉｊｌ
クロスオーバレベルが減少し、ビーム内の利得が低下す
る。ゆえに第７図のようにビーム配置を与えた場合１開
口径、ホーンの大きさを式（７）、式（５）のように決
めればビーム内の利得を高く維持したままビーム間干渉
量の小さいアンテナを実境できる。なお式（７）で決ま
る開口径は、第４図で決まる開口径より約１０％大きい
値となる。From these figures, it can be seen that both the side lobe and the beam lTh interference amount are minimum when α=1, and the characteristics deteriorate not only when the aperture diameter is small but also when the aperture diameter is increased. When increasing the aperture diameter, the distance between adjacent beams j1↓ can be kept unchanged by increasing the distance between clusters while keeping the size of the horn constant. However, in this case, the side lobe level and the amount of inter-beam interference cannot be improved.
The crossover level is reduced and the gain in the beam is reduced. Therefore, when the beam arrangement is given as shown in Figure 7, if the aperture diameter and horn size are determined as shown in equations (7) and (5), the amount of inter-beam interference can be reduced while keeping the gain within the beam high. A small antenna can be put into practice. Note that the aperture diameter determined by equation (7) is about 10% larger than the aperture diameter determined in FIG.
第１０図は本発明の他の実施例を示す図で、４０ｉ１、
主反射鏡、４１は複反射鏡、４２は主反射鏡の鏡軸と副
反射鏡の２つの焦点を結ぶ直線がなす角、４３はオフセ
ット角、４４は主反射鏡の焦点距離であり、２４〜３３
は第５図の同じ番号のものと同一のものを示している。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the present invention, 40i1,
The main reflecting mirror, 41 is a double reflecting mirror, 42 is the angle formed by the straight line connecting the mirror axis of the main reflecting mirror and the two focal points of the sub reflecting mirror, 43 is an offset angle, 44 is the focal length of the main reflecting mirror, 24 ~33
indicates the same thing as the thing with the same number in FIG.
第１Ｑ図はいわゆるオフセットカセグレン形式の場合で
、等価パラボラ変換が可能である。等価パラボラ変換し
たときの焦点距離ｆ、オフセット角θ。け第１０図の記
号を用いて次のように表わせる。Figure 1Q shows the case of the so-called offset Cassegrain format, in which equivalent parabolic transformation is possible. Focal length f and offset angle θ when equivalent parabolic transformation is performed. Using the symbols in Figure 10, it can be expressed as follows.
２−１
但し、ｅは副反射鏡の離心率である。式（ｇ）式（７）
式（１０）で与えられる等価焦点距離、等価オフセット
角を式（５）、式（７）に代入すれば、オフセットパラ
ボラの場合と同様に最適ホーンサイズ、最適開口径をめ
ることができる。なお第１０図はオフセットカセグレン
形式の場合であるが、オフセットダレゴリアン形式の場
合も同様に等価パラボラ近似を用い、クラスタを構成す
るホーンの最適の大きさや最適開口径をめることができ
る。2-1 However, e is the eccentricity of the sub-reflector. Formula (g) Formula (7)
By substituting the equivalent focal length and equivalent offset angle given by equation (10) into equations (5) and (7), the optimum horn size and optimum aperture diameter can be determined as in the case of offset parabola. Although FIG. 10 shows the case of the offset Cassegrain type, equivalent parabolic approximation can be similarly used in the case of the offset D'Agorian type to determine the optimum size and optimum aperture diameter of the horns constituting the cluster.
（発明の効果）
以上説明したように、クラスタ給電マルチビームアンテ
ナにおいて、ホーン寸法及びアンテナ開口径を式（５）
、式（７）で与えらＡする値とすることにより、各ビー
ムのサイドローブを極めて低（することができると同時
に、各ビームのビーム周辺利得を高くすることかできる
。ゆえに本発明のアンテナをマルチビーム通信に適用す
れば、はぼ１１１ＩＩ！１おきのビームにおいて、同一
周波数を使用することができるから周波数の有効利用上
大きな利点がある。(Effects of the Invention) As explained above, in a cluster-fed multi-beam antenna, the horn dimensions and antenna aperture diameter can be calculated using equation (5).
By setting A to the value given by Equation (7), the side lobes of each beam can be made extremely low, and at the same time, the peripheral gain of each beam can be made high. Therefore, the antenna of the present invention If applied to multi-beam communication, the same frequency can be used in every other beam, which is a great advantage in terms of effective frequency utilization.
さらにビーム周辺においてもアンテナ利得を高くするこ
とができるので、送信電力の減少、通信容量の増大又は
通信相手のアンテナの小形化等を図ることができるので
効果は大きい。Furthermore, since the antenna gain can be increased even around the beam, it is possible to reduce transmission power, increase communication capacity, or downsize the antenna of the communication partner, which is highly effective.
第１図は従Ｘのクラスタ給電反射鏡アンテナの例を示す
図、第２図はクラスタ給電アンテナにおいて低サイドロ
ーブ特性となる原理を説明するための図、第３図はマル
チビームの配列の列を示す図、第４図はビーム直径とビ
ームの周辺における利得の関係を示す図、第５図は本発
明の一実施例を示す図、第６図は本発明のクラスタの正
面図、第７図はビームの配置及び放射パターンを示す図
、第８図、第９図は本発明のアンテナのサイドローブレ
ベル及びビーム間干渉量を示す図、第１０図は本発明の
他の実施例全示す図である。
１・・・・・・反射鏡、２．３．４・・・・−・１次放
射器であるホーン、５・・・・・・電力分配回路（又は
電力合成回路）、６．７．８・・・・・・放射ビームの
方向、９・・・・・・仰角、ユ０，１１，１２・・・・
・・放射パターン・１３・・・・・・合成放射パターン
、１４・・・・・・サービスエリア、１５・・・・・・
同一アンテナの同一給電面から放射されるビーム、１６
・・・・・・異なるアンテナ又は同一アンテナの異なる
給電面から放射されるビーム、１７・・山・ビーム中心
、１８・・・・・・隣接ビーム中心間隔、１９・・面ビ
ーム視直径、２０・”・・・・利得曲線、２１・・・・
・・最適開口径、２２・・・・・・反射鏡、２３．２３
／・・・・・・クラスタ、２４．２４′ 翫２４″、２
５．２５ｔ 、２５Ｎ 、１．１．、クラスタを構成す
るホーン、２６．２５／・・・・・・電力分配回路、２
７．２７昌旧・・同一給電面からの放射ビーム、２８・
・・・・・異なる給電面からの放射ビーム、２９・・・
・・・アンテナ開口径、３ｏ・・・・・・オフセット角
、３１・・・・・・反射鏡の焦点距離、３２・・・・・
・ホーンの一辺の長さ、３３・・・・・・隣接ビーム中
心間隔、３４・・・・・・サイドローブレベル、３５・
・・・・・ビー ム間千ｅレベル、３６・川・・α、３
７−・・・励振係数ａ’、３ａ・・・・・・サイドロー
プ等高線、３９・・・・・・ビーム間干渉量等烏線、４
ｏ・・・・・・主反射鏡、４１・・・・・・副反射鏡、
４２・・・・・・主反射鏡鏡軸と副反射鏡の２つの焦点
を結ぶ直線がなす角、４３・・・・・・オフセット角、
４４・・・・・・主反射鏡の焦点距離
代理人 弁理士 本 間 崇
第 １ ＠
第２ 図
第３図
ノ
ｌ′δ
第４図
′“ ／、７′ｌ）′／−ひ包
ｎθり
第５図
第６図
、？？
第 ７ 図
第 ２ 図
ベーゝ−３６
第１０ 関Figure 1 is a diagram showing an example of a secondary X cluster-fed reflector antenna, Figure 2 is a diagram to explain the principle of low sidelobe characteristics in a cluster-fed antenna, and Figure 3 is a row of multi-beam arrays. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the beam diameter and the gain around the beam, FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a front view of the cluster of the present invention, and FIG. The figure shows the beam arrangement and radiation pattern, Figures 8 and 9 show the side lobe level and inter-beam interference of the antenna of the present invention, and Figure 10 shows all other embodiments of the present invention. It is a diagram. 1...Reflector, 2.3.4...--Horn serving as a primary radiator, 5...Power distribution circuit (or power combining circuit), 6.7. 8... Direction of radiation beam, 9... Elevation angle, U0, 11, 12...
・・Radiation pattern・13・・・・Synthetic radiation pattern, 14・・・・Service area, 15・・・・
Beams radiated from the same feeding plane of the same antenna, 16
...Beams radiated from different antennas or different feeding surfaces of the same antenna, 17. Mountain/beam center, 18... Spacing between adjacent beam centers, 19. Plane beam diameter, 20・”・・・Gain curve, 21・・・・
...Optimum aperture diameter, 22...Reflector, 23.23
／・・・・・・Cluster, 24.24′ Rod 24″, 2
5.25t, 25N, 1.1. , horn constituting the cluster, 26.25/...power distribution circuit, 2
7.27 Masaru... Radiation beam from the same feeding plane, 28...
... Radiation beams from different feeding planes, 29...
... Antenna aperture diameter, 3o ... Offset angle, 31 ... Focal length of reflector, 32 ...
・Length of one side of horn, 33... Distance between adjacent beam centers, 34... Side lobe level, 35...
...Beam 1,000 e level, 36, river...α, 3
7-... Excitation coefficient a', 3a... Side rope contour line, 39...... Inter-beam interference amount isometric line, 4
o... Main reflecting mirror, 41... Sub reflecting mirror,
42... Angle formed by a straight line connecting the main reflecting mirror mirror axis and the two focal points of the sub reflecting mirror, 43... Offset angle,
44...Focal length agent of the main reflector Patent attorney Takashi Honma 1 @ 2 Figure 3 no l'δ Figure 4''' /, 7'l)'/-Hippo nθ Figure 5 Figure 6, ?? Figure 7 Figure 2 Base-36 10th section
Claims (1)
鏡と複数個の１次放射器から構成される１枚反射鏡形式
又は２枚反射鏡形式のマルチビームアンテナで、各１次
放射器は複数個のホーンから構成され、かつその個数及
び配列がｍ Ｘ ｍ個（ｍは正の整数）の正方形配列で
あり、個々のホーンは一辺がｄの正方形、又は直径がｄ
の円形で、アンテナ開口径がＤｌさらに１枚反射鏡形式
の場合はそのオフセット角及び焦点距離、２枚反射鏡形
式の場合は、等価パラボラ近似を用いてめられる等価オ
フセット角及び等価焦点距離がそれぞれθいｆであり、
かつ、放射すべき複数個のビームの中の任意の２個のビ
ームの最小ビーム中心間隔を２Ｆとする反射鏡アンテナ
であって、波長全１８ビーム偏向方同係数をＢＤＦとす
るとき、ホーンの大きさｄつ１アンテナ開口径りが式Ｄ
／λ＝ ｍ／ ２ ｓｉｎ Ｆを満足する如き構造寸法
であることを特徴とする低サイドロープマルチビームア
ンテナ。A single-reflector or two-reflector multibeam antenna consisting of a main reflector and multiple primary radiators, or a main reflector, sub-reflector, and multiple primary radiators. The primary radiator is composed of a plurality of horns, and the number and arrangement of the horns are m x m square arrays (m is a positive integer), and each horn is a square with a side of d or a diameter of d.
, the antenna aperture diameter is Dl, and in the case of one reflector type, its offset angle and focal length, and in the case of two reflector type, the equivalent offset angle and equivalent focal length calculated using the equivalent parabolic approximation. Each is θf,
In addition, it is a reflector antenna in which the minimum beam center spacing of any two beams among the plurality of beams to be emitted is 2F, and when the deflection direction coefficient of all 18 wavelengths is BDF, the horn's The size d and the antenna aperture diameter are the formula D
A low side rope multi-beam antenna characterized by structural dimensions satisfying /λ=m/2 sin F.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111584A JPS60196003A (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Multi-beam antenna of low side lobe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111584A JPS60196003A (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Multi-beam antenna of low side lobe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196003A true JPS60196003A (en) | 1985-10-04 |
| JPH0515081B2 JPH0515081B2 (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=12877805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111584A Granted JPS60196003A (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Multi-beam antenna of low side lobe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196003A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0427201A2 (en) * | 1989-11-08 | 1991-05-15 | Hughes Aircraft Company | Satellite beam-forming network system having improved beam shaping |
| EP0430516A2 (en) * | 1989-11-24 | 1991-06-05 | AT&T Corp. | A periodic array with a nearly ideal element pattern |
| JPH05152835A (en) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Toshiba Corp | Mirror surface correction antenna |
| EP1067630A2 (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-10 | TRW Inc. | Reflector with resistive taper in connection with dense packed feeds for cellular spot beam satellite coverage |
| US6388633B1 (en) | 1996-11-15 | 2002-05-14 | Yagi Antenna Co., Ltd. | Multibeam antenna |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1051228A (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna device |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5111584A patent/JPS60196003A/en active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0427201A2 (en) * | 1989-11-08 | 1991-05-15 | Hughes Aircraft Company | Satellite beam-forming network system having improved beam shaping |
| EP0430516A2 (en) * | 1989-11-24 | 1991-06-05 | AT&T Corp. | A periodic array with a nearly ideal element pattern |
| US5039993A (en) * | 1989-11-24 | 1991-08-13 | At&T Bell Laboratories | Periodic array with a nearly ideal element pattern |
| JPH03201705A (en) * | 1989-11-24 | 1991-09-03 | American Teleph & Telegr Co <Att> | Transmission path array |
| JPH05152835A (en) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Toshiba Corp | Mirror surface correction antenna |
| US6388633B1 (en) | 1996-11-15 | 2002-05-14 | Yagi Antenna Co., Ltd. | Multibeam antenna |
| US6864850B2 (en) | 1996-11-15 | 2005-03-08 | Yagi Antenna Co., Ltd. | Multibeam antenna |
| EP1067630A2 (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-10 | TRW Inc. | Reflector with resistive taper in connection with dense packed feeds for cellular spot beam satellite coverage |
| EP1067630A3 (en) * | 1999-07-01 | 2004-01-02 | Northrop Grumman Corporation | Reflector with resistive taper in connection with dense packed feeds for cellular spot beam satellite coverage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515081B2 (en) | 1993-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6396453B2 (en) | High performance multimode horn | |
| US10062966B2 (en) | Array antenna having a radiation pattern with a controlled envelope, and method of manufacturing it | |
| US7242904B2 (en) | Dual-band multiple beam antenna system for communication satellites | |
| US7161549B1 (en) | Single-aperture antenna system for producing multiple beams | |
| US5598173A (en) | Shaped-beam or scanned beams reflector or lens antenna | |
| US4825216A (en) | High efficiency optical limited scan antenna | |
| JPS6341443B2 (en) | ||
| GB2130804A (en) | Dual reflector antenna system | |
| JPS60196003A (en) | Multi-beam antenna of low side lobe | |
| US6043791A (en) | Limited scan phased array antenna | |
| US3147479A (en) | Plural juxtaposed parabolic reflectors with frequency independent feeds | |
| Assaly et al. | A theoretical study of a mulit-element scanning feed system for a parabolic cylinder | |
| US7119754B2 (en) | Receiving antenna for multibeam coverage | |
| AU2020406407B2 (en) | Multibeam antenna | |
| US6424312B2 (en) | Radiating source for a transmit and receive antenna intended to be installed on board a satellite | |
| JPS6134282B2 (en) | ||
| JP3808536B2 (en) | Aperture antenna | |
| JPH0685534A (en) | Reflection mirror multibeam antenna system | |
| CN114914696B (en) | Reflective array antenna | |
| Bianchi et al. | Design of linear arrays by employing randomly-overlapped subarrays | |
| US6741218B2 (en) | Multibeam antenna system | |
| JP2021111806A (en) | Antenna device | |
| GB2330236A (en) | A dual band phased array antenna | |
| JPH0295003A (en) | Scanning antenna | |
| JPS603209A (en) | Antenna in common use for multi-frequency band |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |