JPS604605B2 - 反射鏡アンテナ装置 - Google Patents
反射鏡アンテナ装置Info
- Publication number
- JPS604605B2 JPS604605B2 JP5727878A JP5727878A JPS604605B2 JP S604605 B2 JPS604605 B2 JP S604605B2 JP 5727878 A JP5727878 A JP 5727878A JP 5727878 A JP5727878 A JP 5727878A JP S604605 B2 JPS604605 B2 JP S604605B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- reflector
- sub
- peripheral
- main
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- H01Q19/18—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 having two or more spaced reflecting surfaces
- H01Q19/19—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 having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数個の周波数帯で用いるカセグレンアワテ
ナの改良に関するものである。
ナの改良に関するものである。
まず、第１図に示す従来のこの種のアンテナ装置につい
て簡単に説明する。
て簡単に説明する。
第１図において、１は複数個の周波数帯の電波で励振さ
れた給電ホーン、２は点Ｆ，，Ｆ２を焦点とする双曲面
鏡の副反射鏡、３は点Ｆ２を焦点とする放物面鏡の主反
射鏡である。
れた給電ホーン、２は点Ｆ，，Ｆ２を焦点とする双曲面
鏡の副反射鏡、３は点Ｆ２を焦点とする放物面鏡の主反
射鏡である。
いま、給電ホーン１から出た電波は図中、破線で示すよ
うに、副反射鏡２で反射して主反射鏡３に向い、空間に
放射される。
うに、副反射鏡２で反射して主反射鏡３に向い、空間に
放射される。
ここで、副反射鏡２、および主反射鏡３における電波の
洩れが少なければ、利得の上昇、サイドローブレベルの
抑圧等の性能が上昇する。
洩れが少なければ、利得の上昇、サイドローブレベルの
抑圧等の性能が上昇する。
これらの電波の洩れを少くすることは、各反射鏡の周辺
における電波の照射レベルを低くすることに対応する。
まず、副反射鏡２における周辺レベルに関係するパラメ
ータとして、ホーン１の閉口隆Ｄｈ、ホーン１の長さＬ
ｈ、副反射鏡２の閉口蓬Ｄｓ、ホーン１と副反射鏡２と
の距離Ｌｓ、および波長入である。単一の周波数帯で給
電ホーン１を励振する場合は上記のパラメータを適当に
選択して、十分低い周辺レベルにすることは可能である
。しかし、複数個の周波数帯で励振する場合、周波数特
性をもたない周辺レベルを得るためには、低い方の周波
数帯において、以下に示すパラメータ、ｔｔ：鍔（古十
王） ｔ１’ は０．４より大きいことが必要であり、また、低い周辺
レベルを得るために、以下に示すパラメータ、ｕｕ＝等
ｎ他−・砦２） ｛２’ は大きいことが必要である。
における電波の照射レベルを低くすることに対応する。
まず、副反射鏡２における周辺レベルに関係するパラメ
ータとして、ホーン１の閉口隆Ｄｈ、ホーン１の長さＬ
ｈ、副反射鏡２の閉口蓬Ｄｓ、ホーン１と副反射鏡２と
の距離Ｌｓ、および波長入である。単一の周波数帯で給
電ホーン１を励振する場合は上記のパラメータを適当に
選択して、十分低い周辺レベルにすることは可能である
。しかし、複数個の周波数帯で励振する場合、周波数特
性をもたない周辺レベルを得るためには、低い方の周波
数帯において、以下に示すパラメータ、ｔｔ：鍔（古十
王） ｔ１’ は０．４より大きいことが必要であり、また、低い周辺
レベルを得るために、以下に示すパラメータ、ｕｕ＝等
ｎ他−・砦２） ｛２’ は大きいことが必要である。
これらの必要条件は常に満足できず式｛１’，‘２｝か
らわかるように波長入に比べて、関口径Ｄｈが小さい場
合は満足できない。
らわかるように波長入に比べて、関口径Ｄｈが小さい場
合は満足できない。
したがって、高い周波数帯の電波は十分低い周辺レベル
となるが低い周波数帯ではそうではなく、洩れが増大し
て性能が劣化する。このように、波長に比べて小さい関
口径の場合は、周波数特性をもたない幾何光学的な振舞
いからはずれていき、波動論的に求めた周辺レベルとな
る。次に、主反射鏡３の周辺レベルにおいては、副反射
鏡２が波長に比べて比較的大きいので幾何光学的な振舞
いに近似でき、副反射鏡２の周辺レベルが主反射鏡３の
周辺で再現される。
となるが低い周波数帯ではそうではなく、洩れが増大し
て性能が劣化する。このように、波長に比べて小さい関
口径の場合は、周波数特性をもたない幾何光学的な振舞
いからはずれていき、波動論的に求めた周辺レベルとな
る。次に、主反射鏡３の周辺レベルにおいては、副反射
鏡２が波長に比べて比較的大きいので幾何光学的な振舞
いに近似でき、副反射鏡２の周辺レベルが主反射鏡３の
周辺で再現される。
このように、従来の装置では、複数個の周波数帯で用い
る場合、低い周波数帯において副反射鏡２、主反射鏡３
の周辺レベルが十分低くならず、洩れ電力が増大して、
利得低下、サイドロープの上昇という性能劣化をもたら
す欠点があった。
る場合、低い周波数帯において副反射鏡２、主反射鏡３
の周辺レベルが十分低くならず、洩れ電力が増大して、
利得低下、サイドロープの上昇という性能劣化をもたら
す欠点があった。
この発明は、この欠点を除去するため、副反射鏡３を特
殊な鏡面にして、洩れ電力を少なくし、性能の上昇をは
かったものである。以下、図面について詳細に説明する
。第２図はこの発明の一実施例である。
殊な鏡面にして、洩れ電力を少なくし、性能の上昇をは
かったものである。以下、図面について詳細に説明する
。第２図はこの発明の一実施例である。
第２図において、１は給電ホーン、３は点Ｆ２を焦点と
する主反射鏡、４は中心鏡両部Ｓ，Ｓ，′が点Ｆ，，Ｆ
２を焦点とする双曲面鏡、周辺鏡面部Ｓ，Ｓ２，Ｓ，′
Ｓ２′がこの発明で述べる、特殊な形状をもつ鏡面の副
射鏡である。５は鏡軸であり、主反射鏡３、副反射鏡４
とも、この鏡軸に関して回転対称である。
する主反射鏡、４は中心鏡両部Ｓ，Ｓ，′が点Ｆ，，Ｆ
２を焦点とする双曲面鏡、周辺鏡面部Ｓ，Ｓ２，Ｓ，′
Ｓ２′がこの発明で述べる、特殊な形状をもつ鏡面の副
射鏡である。５は鏡軸であり、主反射鏡３、副反射鏡４
とも、この鏡軸に関して回転対称である。
ここでは、説明を簡単にするめ、複数個の周波数帯を二
つの周波数帯に限定して説明する。高い周波数帯におい
て、点Ｆ，からの円錐状の電波は副反射鏡４の中心鏡面
部Ｓ，Ｓ，′で反射して、主反射鏡３の鏡面Ｍ，Ｍ，′
に向い、空間に放射される。ここで、式｛１１，‘２）
に示した各寸法を適当に選択すれば、中心鏡面部の周辺
Ｓ，Ｓ２で十分低いレベルにでき、したがって、主反射
鏡３の周辺Ｍ，，Ｍ２でも十分低くなり、洩れ電力を少
なくできる。一方「低い周波数帯においては、給電ホー
ン【１ーの関口径が波長に比べて十分大きくない場合、
波動論的な振舞いを示し副反射鏡４の位置での電波は拡
がってしまう。
つの周波数帯に限定して説明する。高い周波数帯におい
て、点Ｆ，からの円錐状の電波は副反射鏡４の中心鏡面
部Ｓ，Ｓ，′で反射して、主反射鏡３の鏡面Ｍ，Ｍ，′
に向い、空間に放射される。ここで、式｛１１，‘２）
に示した各寸法を適当に選択すれば、中心鏡面部の周辺
Ｓ，Ｓ２で十分低いレベルにでき、したがって、主反射
鏡３の周辺Ｍ，，Ｍ２でも十分低くなり、洩れ電力を少
なくできる。一方「低い周波数帯においては、給電ホー
ン【１ーの関口径が波長に比べて十分大きくない場合、
波動論的な振舞いを示し副反射鏡４の位置での電波は拡
がってしまう。
したがって、第２図に示すように、周辺鏡面部Ｓ，Ｓ２
，Ｓ，′Ｓ２′を設けて周辺レベルを低くし洩れ電力を
少なくする。次に、この周辺鏡面部で反射した電波主反
射鏡周辺Ｍ，池，Ｍ，′Ｍ２′に向わせると、主反射鏡
３における洩れ電力も少なくなる。ここで、主反射鏡３
に電波を向ける際に各光線が異なる点で交点をもち、す
なわち火線が生じる。このように主反射鏡３で反射した
電波は主反射鏡３の鏡軸と平行にはならず、第２図に示
したように、Ｑだけ額むく。この叫ま関口面Ｍ，Ｍ，′
における位相誤差と評価される。このＱが小さく、かつ
、Ｍ，Ｍ２，Ｍ，′Ｍ２′の領域が大きくなれば、利得
を上昇できる。次に、この利得を上昇させる周辺鏡面部
の求め方を、第３図によって説明する。
，Ｓ，′Ｓ２′を設けて周辺レベルを低くし洩れ電力を
少なくする。次に、この周辺鏡面部で反射した電波主反
射鏡周辺Ｍ，池，Ｍ，′Ｍ２′に向わせると、主反射鏡
３における洩れ電力も少なくなる。ここで、主反射鏡３
に電波を向ける際に各光線が異なる点で交点をもち、す
なわち火線が生じる。このように主反射鏡３で反射した
電波は主反射鏡３の鏡軸と平行にはならず、第２図に示
したように、Ｑだけ額むく。この叫ま関口面Ｍ，Ｍ，′
における位相誤差と評価される。このＱが小さく、かつ
、Ｍ，Ｍ２，Ｍ，′Ｍ２′の領域が大きくなれば、利得
を上昇できる。次に、この利得を上昇させる周辺鏡面部
の求め方を、第３図によって説明する。
第３図は鏡軸５を含む面上の上半分のみを示す。主反射
鏡３の周辺Ｍ，Ｍ２で反射した電波が等位相となる点の
軌跡をＭ，Ｍ２′とする。この軌跡が開口面に近づけば
、Ｑ‘ま小さくなり、位相誤差も小さくなる。この要求
する軌跡によって、副反射鏡４の周辺部Ｓ，Ｓ２の形状
が変わる。この軌跡を点Ｍ，を通り、蓬統性があれば、
一点Ｓ，においても連続性が保たれる。この軌跡は第３
図のように円弧であり、この円弧の中心０は点Ｍ，を通
り鏡軸方向にＲだけ離れた点とする。周辺鏡面部の点Ｓ
２（ｐ，０）は点Ｆ，から円弧上の点地′までの光路長
一定、すなわち円弧Ｍ，Ｍ２′上で等＆相となる条件、
および点Ｍ２での反射の法則から求まる。これを式で示
すと、となり、この連立方程式を解いて求めることがで
きる。ここで、Ｌ＝李十希学 ｈ ｔａｎＱ＝に７ 跡（器不器） であり、ｆｍ，のｍは主反射鏡３の焦点距離、関口角、
ｆｓ，ｅは副反射鏡４の中心鏡面部の焦点距離、磯心率
、のは＜Ｆ，Ｆ２Ｍ２である。
鏡３の周辺Ｍ，Ｍ２で反射した電波が等位相となる点の
軌跡をＭ，Ｍ２′とする。この軌跡が開口面に近づけば
、Ｑ‘ま小さくなり、位相誤差も小さくなる。この要求
する軌跡によって、副反射鏡４の周辺部Ｓ，Ｓ２の形状
が変わる。この軌跡を点Ｍ，を通り、蓬統性があれば、
一点Ｓ，においても連続性が保たれる。この軌跡は第３
図のように円弧であり、この円弧の中心０は点Ｍ，を通
り鏡軸方向にＲだけ離れた点とする。周辺鏡面部の点Ｓ
２（ｐ，０）は点Ｆ，から円弧上の点地′までの光路長
一定、すなわち円弧Ｍ，Ｍ２′上で等＆相となる条件、
および点Ｍ２での反射の法則から求まる。これを式で示
すと、となり、この連立方程式を解いて求めることがで
きる。ここで、Ｌ＝李十希学 ｈ ｔａｎＱ＝に７ 跡（器不器） であり、ｆｍ，のｍは主反射鏡３の焦点距離、関口角、
ｆｓ，ｅは副反射鏡４の中心鏡面部の焦点距離、磯心率
、のは＜Ｆ，Ｆ２Ｍ２である。
上記のパラ＊メータにおいて、ｆｍ，のｍ，ｆｓ，ｅは
高い周波数帯の設計の段階で決定される。次に、残りの
パラメータＲ，ＱはＭ，Ｍ２部で反射した電波の鏡軸方
向における利得Ｇが最大となるように決定できる。
高い周波数帯の設計の段階で決定される。次に、残りの
パラメータＲ，ＱはＭ，Ｍ２部で反射した電波の鏡軸方
向における利得Ｇが最大となるように決定できる。
ここで、利得Ｇは、となる。
ここで、Ａ肌（ｐｉ），Ａｍ（ｐｉ）は回転対称な振幅
分布で各々、副反射鏡の中心部、周辺部で反射した電波
による分布である。また、Ｑｉはｐ！ｐｉの場合のＱを
意味する。なお以上は、副反射鏡４の中心鏡両部が双曲
面鏡の場合について説明したが、この発明はこれに限ら
ず、楕円面鏡の場合、すなわちグレゴリアン形式に使用
してもよい。
分布で各々、副反射鏡の中心部、周辺部で反射した電波
による分布である。また、Ｑｉはｐ！ｐｉの場合のＱを
意味する。なお以上は、副反射鏡４の中心鏡両部が双曲
面鏡の場合について説明したが、この発明はこれに限ら
ず、楕円面鏡の場合、すなわちグレゴリアン形式に使用
してもよい。
以上のようにこの発明によれば、副反射鏡の中心鏡面部
を双曲面鏡、もしくは楕円面鏡とし、その周辺鏡面部は
特殊な鏡面形状にして、低い周波数帯の電波でも洩れ電
力を少なくし、利得低下、およびサイドロープレベルを
小さくできる利点がある。
を双曲面鏡、もしくは楕円面鏡とし、その周辺鏡面部は
特殊な鏡面形状にして、低い周波数帯の電波でも洩れ電
力を少なくし、利得低下、およびサイドロープレベルを
小さくできる利点がある。
第１図は従来のアンテナ装置の棺卵略構成図、第２図は
この発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はこの発
明のアンテナ装置を説明する図である。 図中、１は給電ホーン、２は従来の副反射鏡、３は主反
射鏡、４はこの発明の副反射鏡である。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。第１図 第２図 第３図
この発明の一実施例を示す概略構成図、第３図はこの発
明のアンテナ装置を説明する図である。 図中、１は給電ホーン、２は従来の副反射鏡、３は主反
射鏡、４はこの発明の副反射鏡である。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ 主反射鏡がパラボラである回転対称な複反射鏡アン
テナ装置において、副反射鏡の中心鏡面部は双曲面鏡も
しくは楕円面鏡とし、副反射鏡の周辺鏡面部は、主反射
鏡の鏡軸を含む面内において、給電ホーン位相中心から
この周辺鏡面部に入射する電波を主反射鏡に向け、上記
主反射鏡で反射した電波の、前記位相中心からの光路長
が等しくなる点の軌跡が、主反射鏡の縁を通り、主反射
鏡鏡軸と平行な線上の一点を中心とする円となるように
副反射鏡の周辺曲線を求め、上記の鏡軸を含む面を回転
させた場合、この周辺曲線の集合となる副反射鏡を有し
たことを特徴とする反射鏡アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727878A JPS604605B2 (ja) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | 反射鏡アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5727878A JPS604605B2 (ja) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | 反射鏡アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54148460A JPS54148460A (en) | 1979-11-20 |
| JPS604605B2 true JPS604605B2 (ja) | 1985-02-05 |
Family
ID=13051063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5727878A Expired JPS604605B2 (ja) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | 反射鏡アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604605B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01178602A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-14 | Toshiba Eng & Constr Co Ltd | 融雪方法 |
| JPH08269907A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Toyo Foods Syst Kk | 地面の融雪・凍結防止構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1877183A (en) * | 1982-09-07 | 1984-03-15 | Andrew Corporation | Dual reflector microwave antenna |
-
1978
- 1978-05-15 JP JP5727878A patent/JPS604605B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01178602A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-14 | Toshiba Eng & Constr Co Ltd | 融雪方法 |
| JPH08269907A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Toyo Foods Syst Kk | 地面の融雪・凍結防止構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54148460A (en) | 1979-11-20 |
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