JPS6232711A

JPS6232711A - パラボラアンテナ装置

Info

Publication number: JPS6232711A
Application number: JP17110585A
Authority: JP
Inventors: Hisamatsu Nakano; 久松中野; Naohisa Goto; 尚久後藤; Takeshi Ishino; 石野　健
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-12
Also published as: JPH0533844B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ波通信に使用さ
れる円偏波用パラボラアンテナ装置に関する。

（発明の概要）本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ波通信に使用さ
れる円偏波用パラボラアンテナ装置において、−次放射
器として単線式の円筒形状又は円筒端部にテーパーもし
くはフレア形状を有するバックファイヤー・ヘリカルア
ンテナを用いたものである。

（従来の技術）従来、この種のＳＨＦ円偏波川パ用ボラアンテナ装置と
しては、特開昭５６−９３４０２号に示すように、−次
放射器としてエンドファイヤー・ヘリカルアンテナを使
用したものがあった。ｔｊＳＳ図にこの場合の構成例を
示す。この図において、放物面反射鏡１の焦点にエンド
ファイヤー・ヘリカルアンテナ２が配置され、これに同
軸線路３で給電するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記従来の構成であると、−次放射器として
エンドファイヤー・ヘリカルアンテナ２を用いているた
め、その給電点は放物面反射鏡１から離れた方の端部と
なり、この結果、同細線路３は放物面反射鏡１の前面を
横断して長く引き出されることになる。従って、同細線
路３をエンドファイヤー・ヘリカルアンテナ２を支える
支持部材として利用することは困難であり、実際にはエ
ンドファイヤー・ヘリカルアンテナ２の支持構造が複雑
化する。また、この種のアンテナ装置は屋外で使用され
るため、降雨に対する対策も必要になる。さらに、反射
鏡１を横断する同軸線路３によりブロッキングが生じ、
また同軸線路３が長くなるため損失も大きくなる問題が
あった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の点に鑑み、−次放射器としてバックフ
ァイヤー・ヘリカルアンテナを用い、ステイで保護され
た同軸線路をバックファイヤー・ヘリカルアンテナの支
持構造体として利用し、さらにバックファイヤー・ヘリ
カルアンテナなレドームで囲うことにより、溝道が簡単
で、防水性を有し、高感度で極めて実用的なパラボラア
ンテナ装置を提供しようとするものである。

本発明は、反射鏡の焦点の存在する側にバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナを配置し、該バックファイヤー・
ヘリカルアンテナに同軸線路を接続し、該同軸線路をス
テイで保護゛し、かつ前記バックファイヤー・ヘリカル
アンテナをレドームで囲った構成ｌこより、上記問題点
を解決している。

（作用）本発明で用いるバックファイヤー・ヘリカルアンテナは
、給電点側に指向性を有し、すなわちメインロープは給
電点側に向いているので、反射鏡に近い端部を給電点と
することができる。従って、反射鏡焦点にバックファイ
ヤー・ヘリカルアンテナを配置したときには、給電用同
軸線路は反射鏡中心軸上をｉ＆短匪離で引き出される。

このため、同軸線路をステイで保護し、これらをバック
ファイヤー・ヘリカルアンテナの支持構造体として利用
でき、構造の簡素化を図ることができる。また、バック
ファイヤー・ヘリカルアンテナをレドームで覆うことに
より、防水性を持たせることができ、降雨対策が容易に
実行できる。さらに、同軸線路によるブロッキングは殆
どなく、また電力損失も小さくすることができ、高感度
の受信特性を実現できる。

（実施例）以下、本発明に係るパラボラアンテナ装置の実施例を図
面に従って説明する。

第１図において、放物面反射鏡１の焦点にバックファイ
ヤー・ヘリカルアンテナ５が配置され、このバックファ
イヤー・ヘリカルアンテナ５の反射鏡側の給電点に同軸
線路（例えばセミリジッドケーブルやリジッドケーブル
等）６が接続される。

該同軸線路６の周囲には第３図のように樹脂等の円筒状
ステイ１１が設けられ、該ステイ１１の基部は反射ｆｉ
ｆｔ、１に螺子込み等で固定されている。該ステイ１１
は同軸線路６を覆って保護するとともに機械的に補強し
て同軸線路６の曲がり、振動等を防止する。また、前記
バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５は電波を透過す
る特性の樹脂で形　成されたレドーム１３で囲まれ、該
レドーム１３は前記円筒状ステイ１１に水密１；接合固
着されている。該レドーム１３はバックファイヤー・ヘ
リカルアンテナ５に降雨による水滴が付着して特性が変
化するのを防止する。

ここで、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５は、第
２図（イ）、（ロ）、（ハ）のように前記同細線路６の
外側導体６Ａに接続される整合円板７と中心導体６Ｂに
接続される１本の螺旋状導体８とからなっている。

原理上、ヘリカルアンテナの線上を流れる電流は、ヘリ
カルアンテナの螺旋上をスムースに進行する。通常は、
螺旋の円周長（つまり、螺旋全体を円筒と見なした場合
、その円筒の円周長（以下、螺旋円周長と呼ぶ））より
大きな反射板があるためにヘリカルアンテナの先端から
電磁波が放射されるが（エンドファイヤー・ヘリカルア
ンテナ）、反射板の円周長が螺旋の円周長より若干大き
い寸法から、同じ大きさをへて、徐々に小さくなるに従
って、後方（給電端側）へ電磁波が放射されるようにな
る。つまり、バックローブが生じる。バックファイヤー
・ヘリカルアンテナはこのバックローブを積極的に利用
する考えかたで各寸法を選んでいる。

ここでは、前記反射板を整合円板と称している。

第２図（イ）、（ロ）、（ハ）において、Ｓｌ、を螺旋
状導体８の円周長、αは螺旋のピッチ角、Ｃは整合円板
７の円周長、βはフレアの開き角、８Ｔはテーパー、８
Ｆはフレアである。

ｆ：５６図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの螺
旋円周Ｂｓと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの
放射量の前後比ｉ１ｏｇ（Ｆ　／　Ｂ　）ｌのｄＢ表示
との関係であり（但し、α＝６度、β２０度、Ｃ＝０．
９Ｓ、λは電磁波の波長とした）、Ｓは０．５λ乃至１
．２λで１０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわ
かる。

第７図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの螺旋の
ピッチ角ａと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの
放射量の前後比との関係であり（但し、Ｓ＝１人、β＝
６度、ｃ＝ｏ、９Ｓとした）、αは３乃至２０度で１０
ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる。

第８図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナのフレア
８Ｆ部分の開き角βと、バックファイヤー・ヘリカルア
ンテナの放射量の前後比との関係であり（但し、Ｓ＝１
人、α＝６度、ｃ＝０．９９とした）、βはＯ乃至４５
度で２０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる
（但し、β＝Ｏとはフレア無しを意味する。）。

第９図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの整合円
板の円周ｌｃと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ
の放射量の１商後比との関係であり（但し、Ｓ＝１人、
α＝６度、β＝Ｏ度とした）、Ｃは０乃至１．２Ｓで１
０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる（但し
、Ｃ＝Ｏとは整合円板前しを意味する。）。

以上の結果から、０．５λ　６８６１．２人３度≦ａ≦２０度０度≦β≦４５度０≦ｃ≦１．２Ｓのように設定することにより、良好な前後比のバックフ
ァイヤー・ヘリカルアンテナを実現することができる。

なお、同細線路６と螺旋状導体８との間の反射を少なく
し、アンテナとしてのＶ、Ｓ、Ｗ、Ｒが良好となるよう
に、同軸線路６と螺旋状導体８との間での整合をとる必
要がある。整合をとる方法は、整合円板７と整合円板７
に対向する螺旋状導体の直線部９との間隔ａを適当に調
整する方法と、螺旋状導体８と同軸線路６との結合部（
バックファイヤー・ヘリカルアンテナの給電端部）から
螺旋状導体の形状をテーパー形状（円錐状）に広げて然
るべき螺旋状導体の円周長Ｓとなし整合をとる方法の２
つの方法がある。勿論、これらの組み合わせによる改善
工夫ら考えられる。

前記バ・シフフッイヤー・ヘリカルアンテナ５及び同軸
線路６の配置で最も好ましいのは、バツクファイヤー・
ヘリカルアンチ゛す５のｉ旋の軸方向と同細線路６の引
き出し方向とが反射鏡１の中心軸上に位置する場合であ
り、このときのバツクファ。

イヤー・ヘリカルアンテナ５の指向性、すなわちメイン
ローブＭＢは例えば第１図点線で示される。

次に、上記実施例の動作を受信の場合で説明する。第１
図の矢印Ｗの方向に入射してきた電磁波は、放物面反射
鏡１で反射されてその焦点の位置に収束し、バックファ
イヤー・ヘリカルアンテナ５の給電点側より入射する。

このとき、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５はメ
インローブＭＢを給電点側に持っているので、反射鏡１
で反射されてきた電磁波は効率的にバックファイヤー・
ヘリカルアンテナ５で受信される。この場合、バックフ
ァイヤー・ヘリカルアンテナ５は、通常のエンドファイ
ヤー・ヘリカルアンテナと同様に受信電磁波が円偏波の
ときに良い特性を示す。

上記実施例に示したパラボラアンテナ装置は、反射鏡１
と組み合わせて用いる一人放射器としてバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナ５を用いているので、給電点を反
射鏡１に近い端部とすることができ、給電のための同軸
線路６を最短距離で引き出すことができる。このため、
同＃ｉ線路６を円筒状ステイ１１で保護、補強すること
により、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５の支持
構造体として利用でき、構造の簡素化が可能である。

また、レドーム１３でバックファイヤー・ヘリカルアン
テナ５の周囲を覆うことにより、防水性を確保できる。

、さらに、同軸線路６が短くてよいがら電力損失を少な
くでき、また同軸線路６が反射鏡１の何面を横断する必
要がなく、ブロッキングも生じないので、高感度の受信
特性が得られる。

このように、実施例で示したパラボラアンテナ装置は、
構造が単純で、量産に適し、小型化を図る上でも有利で
ある。

第４図はステイの他の具体例であり、同軸線路６の外周
に密着して棒状の樹脂製ステイ１１Ａが設けられている
。この場合にも、入ティＩＩＡは同軸線路６を保護し、
かつ補強することができる。

なお、上記実施例において、ステイ１１，１１Ａを電波
吸収体で構成すれば、同軸線路６に起因するサイドロー
ブの抑制が可能である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のパラボラアンテナ装置は
、反射鏡の焦点の存在する側にバンクファイヤー・ヘリ
カルアンテナを配置し、該バックファイヤー・ヘリカル
アンテナに同軸線路を接続し、該同軸線路をステイで保
護し、かつ前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナを
レドームで囲ったので、簡単な構造でバックファイヤー
・ヘリカルアンテナの支持及び防水を確保でき、構造が
簡単で、量産にも適するので実用上の効果は極めて大き
い。

【図面の簡単な説明】

バックファイヤー・ヘリカルアンテナの側断面図、第３
図は第１図のＨＴ−ＩＩＩ拡大断面図、第４図はステイ
の他の具体例を示す拡大断面図、第５図は従来のパラボ
ラアンテナ装置の側断面図、第６図はバックファイヤー
・ヘリカルアンテナの円周長Ｓとバックファイヤー・ヘ
リカルアンテナの前後比との関係を示すグラフ、第７図
はバックファイヤー・ヘリカルアンテナのピッチ角αと
バックファイヤー・ヘリカルアンテナの前後比との関係
を示すグラフ、第８図はバックファイヤー・ヘリカルア
ンテナのフレア部の開き角βとバックファイヤー・ヘリ
カルアンテナの前後比との関係を示すグラフ、第９図は
整合円板の円周長Ｃとバックファイヤー・ヘリカルアン
テナの前後比との関係を示すグラフである。で」―る。１・・・放物面反射鏡、５・・・バックファイヤー・ヘ
リカルアンテナ、６・・・同軸線路、７・・・整合円板
、８・・・螺旋状導体、１１，１１Ａ・・・ステイ、１
３・・・レドーム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反射鏡の焦点の存在する側に、単線式の円筒形状
又は円筒端部にテーパーもしくはフレア形状を有するバ
ックファイヤー・ヘリカルアンテナを配置し、該バック
ファイヤー・ヘリカルアンテナに同軸線路を接続し、該
同軸線路をステイで保護し、かつ前記バックファイヤー
・ヘリカルアンテナをレドームで囲ったパラボラアンテ
ナ装置であって、前記バックファイヤー・ヘリカルアン
テナは、前記同軸線路の外側導体に接続される整合円板
と中心導体に接続される１本の螺旋状導体とからなり、
前記螺旋状導体の円周長（螺旋全体を円筒と見なした場
合、その円筒の円周長）をＳ、ピッチ角をα、前記フレ
アの角度をβ、前記整合円板の円周長をｃ、電磁波の波
長をλとしたとき、０．５λ≦Ｓ≦１．２λ ３度≦α≦２０度０度≦β≦４５度０≦ｃ≦１．２Ｓであることを特徴とするパラボラアンテナ装置。
（２）前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナは前記
反射鏡の焦点あるいは焦点近傍に位置し、前記同軸線路
は前記反射鏡の中心軸上又は該中心軸に平行に設置され
ている特許請求の範囲第１項記載のパラボラアンテナ装
置。
（３）前記ステイが電波吸収体で構成されている特許請
求の範囲第１項記載のパラボラアンテナ装置。