JPS61218205A - オフセツトアンテナ装置 - Google Patents
オフセツトアンテナ装置Info
- Publication number
- JPS61218205A JPS61218205A JP5897785A JP5897785A JPS61218205A JP S61218205 A JPS61218205 A JP S61218205A JP 5897785 A JP5897785 A JP 5897785A JP 5897785 A JP5897785 A JP 5897785A JP S61218205 A JPS61218205 A JP S61218205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horn
- reflection mirror
- main reflection
- radiation
- main reflector
- 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
Links
Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
この発明はオフセットアンテナ装置に関し、特にホーン
で励振されるオフセットアンテナの主反射鏡開口能率の
改良に関するものである◎（従来の技術） 衛生を利用する通信需要の増大に伴い、衛星の限られた
静止軌道の有効利用の見地から、衛星通信用地球局アン
テナのサイドロープ特性に対する要求が厳しくなってき
ている◎静止軌道上に多くの衛星が近接して配置される
ようになると、回線間の干渉を低減するため、これを利
用する各地球局アンテナをよシ低いサイドローブレベル
のアンテナ性能にする必要がある。このような要１１に
対し、近年、本質的に良好なサイドロープ特性をもつオ
フセットアンテナの利用が注目されている。
で励振されるオフセットアンテナの主反射鏡開口能率の
改良に関するものである◎（従来の技術） 衛生を利用する通信需要の増大に伴い、衛星の限られた
静止軌道の有効利用の見地から、衛星通信用地球局アン
テナのサイドロープ特性に対する要求が厳しくなってき
ている◎静止軌道上に多くの衛星が近接して配置される
ようになると、回線間の干渉を低減するため、これを利
用する各地球局アンテナをよシ低いサイドローブレベル
のアンテナ性能にする必要がある。このような要１１に
対し、近年、本質的に良好なサイドロープ特性をもつオ
フセットアンテナの利用が注目されている。
従来使用されているオフセットアンテナは、第４図に示
すように、回転放物面の一部を用いた主反射鏡１とその
焦点Ｆに放射の中心をもつホー７２から構成される。こ
のような構成のオフセットアンテナは、主反射鏡開口の
外側にホ−ン２を設けることができるため、主反射鏡１
で反射された電波は、ホーン２やその支持構造物によシ
遮へいあるいは散乱を蒙ることなく空間に放射される。
すように、回転放物面の一部を用いた主反射鏡１とその
焦点Ｆに放射の中心をもつホー７２から構成される。こ
のような構成のオフセットアンテナは、主反射鏡開口の
外側にホ−ン２を設けることができるため、主反射鏡１
で反射された電波は、ホーン２やその支持構造物によシ
遮へいあるいは散乱を蒙ることなく空間に放射される。
このように、主反射鏡開口に妨害物がないオフセットア
ンテナは低サイドロープ特性を有することから、近年注
目をあびている。
ンテナは低サイドロープ特性を有することから、近年注
目をあびている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような利点をもつオフセットアンテ
ナも、主反射鏡開口の利用効率（開口能率）は、主反射
鏡１に向けて照射するホーン２の放射分布によって決定
され、次に示すよう忙、高い開口能率を得ることが困難
であったＯすなわち、一般に、ホー７２の放射分布は、
第５図に示すように、そのホーン２の中心軸から離れる
にしたがって急激にレベルが低下するテーパ状を呈する
Ｏこの丸め、主反射鏡端のレベルが設定されると、主反
射鏡開口能率は、ホーン２のテーパ状放射分布によって
一律に決定される。例えば、主反射鏡周縁から主反射鏡
の後方へ漏れる電力放射を抑圧するために、端レベルを
よシ低く設定した場合には中心部等他の部分のレベルも
低下してしまうので開口能率が低下することは避は得な
かった。
ナも、主反射鏡開口の利用効率（開口能率）は、主反射
鏡１に向けて照射するホーン２の放射分布によって決定
され、次に示すよう忙、高い開口能率を得ることが困難
であったＯすなわち、一般に、ホー７２の放射分布は、
第５図に示すように、そのホーン２の中心軸から離れる
にしたがって急激にレベルが低下するテーパ状を呈する
Ｏこの丸め、主反射鏡端のレベルが設定されると、主反
射鏡開口能率は、ホーン２のテーパ状放射分布によって
一律に決定される。例えば、主反射鏡周縁から主反射鏡
の後方へ漏れる電力放射を抑圧するために、端レベルを
よシ低く設定した場合には中心部等他の部分のレベルも
低下してしまうので開口能率が低下することは避は得な
かった。
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、主反射鏡を励振する照射分布を
可能な限シ一様となるようにし、主反射鏡周縁から主反
射鏡の後方へ漏れていく電力レベルを極力小になるよう
に制御し、主反射鏡の利用効率を改善することによシ、
低サイドロープ特性のみでなく、高い開口能率をも併せ
もつオフセットアンテナを提供することにある◇ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明は、主反射鏡とホーンとを備
えたオフセットアンテナにおいて、主反射鏡とホーンと
の間には主反射鏡に照射される電波の放射分布を制御可
能な誘電体レンズが設けられているオフセットアンテナ
装置である。
のであり、その目的は、主反射鏡を励振する照射分布を
可能な限シ一様となるようにし、主反射鏡周縁から主反
射鏡の後方へ漏れていく電力レベルを極力小になるよう
に制御し、主反射鏡の利用効率を改善することによシ、
低サイドロープ特性のみでなく、高い開口能率をも併せ
もつオフセットアンテナを提供することにある◇ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明は、主反射鏡とホーンとを備
えたオフセットアンテナにおいて、主反射鏡とホーンと
の間には主反射鏡に照射される電波の放射分布を制御可
能な誘電体レンズが設けられているオフセットアンテナ
装置である。
（作 用）
とによ〕、主反射鏡に所望の放射レベルの分布で照射さ
れる。例えば、誘電体レンズの曲面を１主反射鏡の中心
部およびその周囲に対してはほぼ一様な高放射レベルに
、主反射鏡の端縁周辺部に対しては低放射レベルに１そ
の中間部は主反射鏡の中心周囲から端縁周辺°部に向か
いテーパ状に減少する放射レベルにそれぞれ照射するよ
うな曲面に形成することによシ、主反射鏡周縁から漏れ
る電力放射を小さくできる。さらに、前記はぼ一様な高
放射レベルの放射領域を広領域にすることで、主反射鏡
の利用効率が改善され、主反射鏡の開口能率を高めるこ
とが可能となるものである０ （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
れる。例えば、誘電体レンズの曲面を１主反射鏡の中心
部およびその周囲に対してはほぼ一様な高放射レベルに
、主反射鏡の端縁周辺部に対しては低放射レベルに１そ
の中間部は主反射鏡の中心周囲から端縁周辺°部に向か
いテーパ状に減少する放射レベルにそれぞれ照射するよ
うな曲面に形成することによシ、主反射鏡周縁から漏れ
る電力放射を小さくできる。さらに、前記はぼ一様な高
放射レベルの放射領域を広領域にすることで、主反射鏡
の利用効率が改善され、主反射鏡の開口能率を高めるこ
とが可能となるものである０ （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の実施例によるオフセットアンテナを
示す構成図である。本°発明のオフセットアンテナは、
従来のオフセットアンテナと同様に１主反射鏡１および
ホーン２を備え、さらにホー７２の前方に誘電体レンズ
３が設けられて構成されている。ホーン２は主反射鏡１
の焦点Ｆを放射の中心とし、テーパ状の放射分布をもつ
電波を放射する。誘電体レンズ３の表面形状は、その表
面上の点Ｐおよび点Ｑでホーン２からの電波を屈折させ
、ホーン２のテーパ状放射分布を主反射鏡１の中心部お
よびその周囲（中心周囲）に対してはほぼ一様な高レベ
ルの照射分布に変換し、主反射鏡１の周縁では主反射鏡
１の後方への漏れへ電力による放射を抑圧するため、低
レベルの照射分布に変換している０そしてその中間部は
主反射鏡の中心周囲から端縁周辺部に向かってテーパ状
にレベルダウンする照射分布に変換しているｏしかもそ
の曲率中Ｓ、およびＳ、は、第２図の座標説明図を参照
して次のように決定することができる。本座標系では、
説明の一般化のため、ホーン２の放射中心Ｏは、主反射
鏡１の焦点Ｆの後方に設定されている０点０に放射の中
心をもつ放射分布Ｆ（θ）を誘電体レンズ３を介して点
Ｆを波面の自車中心（波面の曲率半径Ｌ）とする照射分
布Ｇ（９＝）Ｋ変換することを考える。曲面ＳＰ上の点
Ｐ（θ、ｒ）およびこれに対応する曲面ＳＱ上の点Ｑ（
ψ、Ｕ）は、誘電体レンズ３の屈折率をｎとすると、以
下の４つの条件式によシ関係づけられる。すなわち、 点Ｐにおける屈折の法則によシ エネルギー保存則により 点ＱＫおける屈折の法則によシ 光路長一定の条件によシ 以上４式から成る連立方程式の解は、境界条件ＯＦ、
ｒ、 、ｕ、 、ζおよびψ１を与えるととによシ数
値解析的に求められる。第１図に示す本発明の実施例に
おける誘電体レンズ（３）の形状は、上述の数値計算に
おいて、０Ｆ＝Ｏ，ｅ、＝ｔｐ、＝３５゜およびｕ、／
ｒ、 ＝ １．３の境界条件のもとに１第３図に示すホ
ーン２の放射分布Ｆ（のを、誘電体レンズ３を介して、
同図に示す照射分布Ｇ （Ｓｌ＝）に変換するように曲
面形成されている。この照射分布の変換によシ、主反射
鏡開口能率の改善度は０．９ｄと計算される。
示す構成図である。本°発明のオフセットアンテナは、
従来のオフセットアンテナと同様に１主反射鏡１および
ホーン２を備え、さらにホー７２の前方に誘電体レンズ
３が設けられて構成されている。ホーン２は主反射鏡１
の焦点Ｆを放射の中心とし、テーパ状の放射分布をもつ
電波を放射する。誘電体レンズ３の表面形状は、その表
面上の点Ｐおよび点Ｑでホーン２からの電波を屈折させ
、ホーン２のテーパ状放射分布を主反射鏡１の中心部お
よびその周囲（中心周囲）に対してはほぼ一様な高レベ
ルの照射分布に変換し、主反射鏡１の周縁では主反射鏡
１の後方への漏れへ電力による放射を抑圧するため、低
レベルの照射分布に変換している０そしてその中間部は
主反射鏡の中心周囲から端縁周辺部に向かってテーパ状
にレベルダウンする照射分布に変換しているｏしかもそ
の曲率中Ｓ、およびＳ、は、第２図の座標説明図を参照
して次のように決定することができる。本座標系では、
説明の一般化のため、ホーン２の放射中心Ｏは、主反射
鏡１の焦点Ｆの後方に設定されている０点０に放射の中
心をもつ放射分布Ｆ（θ）を誘電体レンズ３を介して点
Ｆを波面の自車中心（波面の曲率半径Ｌ）とする照射分
布Ｇ（９＝）Ｋ変換することを考える。曲面ＳＰ上の点
Ｐ（θ、ｒ）およびこれに対応する曲面ＳＱ上の点Ｑ（
ψ、Ｕ）は、誘電体レンズ３の屈折率をｎとすると、以
下の４つの条件式によシ関係づけられる。すなわち、 点Ｐにおける屈折の法則によシ エネルギー保存則により 点ＱＫおける屈折の法則によシ 光路長一定の条件によシ 以上４式から成る連立方程式の解は、境界条件ＯＦ、
ｒ、 、ｕ、 、ζおよびψ１を与えるととによシ数
値解析的に求められる。第１図に示す本発明の実施例に
おける誘電体レンズ（３）の形状は、上述の数値計算に
おいて、０Ｆ＝Ｏ，ｅ、＝ｔｐ、＝３５゜およびｕ、／
ｒ、 ＝ １．３の境界条件のもとに１第３図に示すホ
ーン２の放射分布Ｆ（のを、誘電体レンズ３を介して、
同図に示す照射分布Ｇ （Ｓｌ＝）に変換するように曲
面形成されている。この照射分布の変換によシ、主反射
鏡開口能率の改善度は０．９ｄと計算される。
なお、本実施例では０Ｆ＝０の場合を示したが、第２図
の座標で説明したようにＯＦを有限の値に設定すること
によシ、ホーン２の配置に自由度をもたせることも可能
である。また、誘電体レンズ３の表面反射波を抑圧する
ために、そのホーン側表面または主反射鏡側表面あるい
はこれら両側表面に整合層を設けても、本発明の本質的
思想を損なうものではない。
の座標で説明したようにＯＦを有限の値に設定すること
によシ、ホーン２の配置に自由度をもたせることも可能
である。また、誘電体レンズ３の表面反射波を抑圧する
ために、そのホーン側表面または主反射鏡側表面あるい
はこれら両側表面に整合層を設けても、本発明の本質的
思想を損なうものではない。
（変形例）
上記実施例では誘電体レンズ３の曲面を、主尺＃４ ！
ｌｉ！ １の中心周囲から端縁周辺部にかけて、放射電
波のレベル分布をテーバ状に変化するように形成したが
、本発明はこれに限定されることはなく、主反射鏡１の
ほぼ全面にほぼ一様な高レベルの電波を放射し、主反射
鏡１の周縁部は階段状に放射電波のレベルを低下させる
ように誘電体レンズ３の面を形成することも可能である
。
ｌｉ！ １の中心周囲から端縁周辺部にかけて、放射電
波のレベル分布をテーバ状に変化するように形成したが
、本発明はこれに限定されることはなく、主反射鏡１の
ほぼ全面にほぼ一様な高レベルの電波を放射し、主反射
鏡１の周縁部は階段状に放射電波のレベルを低下させる
ように誘電体レンズ３の面を形成することも可能である
。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように構成されているので、オフ
セットアンテナの低サイドロープ特性を損なうことなく
、かつ主反射鏡の利用効率の向上によシ、主反射鏡の開
口能率を高めることができる優れた効果がある。
セットアンテナの低サイドロープ特性を損なうことなく
、かつ主反射鏡の利用効率の向上によシ、主反射鏡の開
口能率を高めることができる優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明によるオフセットアンテナに使用される誘電体レンズ
の形状を定めるための座標説明図、第３図は本発明実施
例のオフセットアンテナにおけるホーンの放射分布と誘
電体レンズを通過した後の主反射鏡照射分布を示す特性
図、第４図は従来のオフセットアンテナの構成図、第５
図は従来のオフセットアンテナにおいて主反射鏡を照射
するホーンの振幅分布を示す特性図である。 １・・・主反射鏡、 ２・・・ホーン、 ３・・・誘
電体レンズ。
明によるオフセットアンテナに使用される誘電体レンズ
の形状を定めるための座標説明図、第３図は本発明実施
例のオフセットアンテナにおけるホーンの放射分布と誘
電体レンズを通過した後の主反射鏡照射分布を示す特性
図、第４図は従来のオフセットアンテナの構成図、第５
図は従来のオフセットアンテナにおいて主反射鏡を照射
するホーンの振幅分布を示す特性図である。 １・・・主反射鏡、 ２・・・ホーン、 ３・・・誘
電体レンズ。
Claims (2)
- （１）主反射鏡とホーンとを備えたオフセットアンテナ
において、主反射鏡とホーンとの間には主反射鏡に照射
される電波の放射分布を制御可能な誘電体レンズが設け
られていることを特徴とするするセットアンテナ装置。 - （２）誘電体レンズには主反射鏡へ照射される電波を主
反射鏡の中心部およびその周囲に対してはほぼ一様な高
放射レベルに、主反射鏡の端縁周辺部に対しては低放射
レベルに、その中間部は主反射鏡の中心周囲から端縁周
辺部に向かいテーパ状に減少する放射レベルにそれぞれ
照射制御する曲面が形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のオフセットアンテナ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897785A JPS61218205A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | オフセツトアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897785A JPS61218205A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | オフセツトアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218205A true JPS61218205A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13099909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5897785A Pending JPS61218205A (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | オフセツトアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218205A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1044946C (zh) * | 1992-07-16 | 1999-09-01 | 东洋钢钣株式会社 | 安装在彩色阴极射线管内部的内屏蔽材料及其制造方法 |
-
1985
- 1985-03-23 JP JP5897785A patent/JPS61218205A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1044946C (zh) * | 1992-07-16 | 1999-09-01 | 东洋钢钣株式会社 | 安装在彩色阴极射线管内部的内屏蔽材料及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4096483A (en) | Reflector with frequency selective ring of absorptive material for aperture control | |
| US4223316A (en) | Antenna structure with relatively offset reflectors for electromagnetic detection and space telecommunication equipment | |
| JPS61218205A (ja) | オフセツトアンテナ装置 | |
| Veruttipong et al. | Design considerations for beamwaveguide in the NASA deep space network | |
| JPH06204737A (ja) | 複反射鏡アンテナ装置 | |
| TAJIMA et al. | Calculation of wide angle radiation patterns and caustics of a dielectric lens antenna by a ray tracing method | |
| JPS6013322B2 (ja) | マルチビ−ム空中線 | |
| JP2710416B2 (ja) | 楕円開口複反射鏡アンテナ | |
| JPH04575Y2 (ja) | ||
| Takano et al. | High efficiency and low sidelobe design for a large aperture offset reflector antenna | |
| JPH09284044A (ja) | 鏡面修整成形ビームアンテナ | |
| JPH02209003A (ja) | アンテナ装置 | |
| JPS6150528B2 (ja) | ||
| JPS5892106A (ja) | マルチビ−ムアンテナ | |
| JPH0347764B2 (ja) | ||
| JPH0352246B2 (ja) | ||
| JPS63283210A (ja) | 開口面アンテナ | |
| JPS63283211A (ja) | 開口面アンテナ | |
| JPS63283209A (ja) | 開口面アンテナ | |
| JPS6347061Y2 (ja) | ||
| JPS6056004B2 (ja) | 複反射鏡アンテナ装置 | |
| JPS6216569B2 (ja) | ||
| JP3777458B2 (ja) | 反射鏡面に最適化されたアンテナ及びその焦点位置決定方法 | |
| JPH0461403A (ja) | オフセット形アンテナ | |
| JPS6056003B2 (ja) | 複反射鏡アンテナ装置 |