JPS6232712A

JPS6232712A - パラボラアンテナ装置

Info

Publication number: JPS6232712A
Application number: JP17110685A
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: JPH0568884B2

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ノテ・ノクファイヤー・ヘリカ
ルアンテナを用い、かつ風雨、積雪対策のために反射鏡
前面をレドームで覆ったものである。

（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は
、反射鏡の焦点に円錐ホーンを配置し、該円錐ホーンに
ポーラライザを介し導波管で給電するとともに、風雨、
積雪対策として合成樹脂シートを反射鏡に肢せる構成が
一般的であった。

第３図はこのような従来のパラボラアンテナ装置の１例
であって、反射鏡１の焦点に位置する円錐ホーン１１と
これにポーラライザ、導波管を介して接続されたＢＳコ
ンバータ（衛星放送受信用周波数変換器であって１２Ｇ
ＨｚをＩＧＨｚ程度の周波数に変換するもの）１２とを
反射鏡前方に支持構造体１３にて支え、さらに風雨、積
雪対策のために合成樹脂シート１４を被せたものである
。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記従来の植成であると、−次放射器として
の円錐ホーン１１やＢＳコンバータ１２が反射鏡１のＩ
Ｙｊ方に突出しているため、合成樹脂シート１４で保護
したとしても、風、積雪等により被害を受けやすく、ま
たＢＳコンバータ１２の出カケープル１５も反射鏡前方
より引き出されるため、反射鏡前面を完全に密閉してし
まうことが困難で防水性にも難点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の点に霞み、−次放射器としてバック７
アイヤー・ヘリカルアンテナを用いて給電のための同軸
線路を反射鏡背面側に引き出すことを可能にし、かつ反
射鏡前面をレドームで覆うことによって、風雨、積雪等
による被害を受けにくい耐候性に優れた構造のパラボラ
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するとともに面記反
射鏡前面をレドームで覆った構成により、上記問題点を
解決している。

（作用）本発明で用いるバック７アイヤー・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ブは給
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１１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最短距離で反射鏡背面側に
引き出すことができる。このため、反射鏡前面をレドー
ムで完全密閉することが容易であり、防水性の向上を図
ることができる。また、ＢＳコンバータ等も反射鏡背面
側に配置でき、反射鏡の先端縁を通る平面の内側に当該
反射鏡の焦点が位置するように設計し、バックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナをその焦点に配置すれば、レドー
ムを平面゛形状にすることができ、風雨、積雪の影響を
最も受けにくい講遣とすることが可能である。

（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、１は放物面反射鏡であり、この焦点は
放物面反射鏡１の先端縁ｅを結ぶ平面の内側に位置する
ように設計されている。そして、前記焦点上にバックフ
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（例えばセミリジットケーブル、リジッドケー
ブル等）６の一端が接続され、同軸線路地端は反射鏡背
面側のＢＳコンバータ１２に接続される。前記反射鏡１
の前面は平面状レドーム２０により覆われ、水密に密閉
されている。該レドーム２０は電磁波を透過する材質、
例えば合成樹脂板、合成樹脂シート等で構成されている
。

前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５は、第２図
（イ）、（ロ）、（ハ）のように前記同軸線路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繰上を流れる電流は、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（つ主り、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Ｊ、：）ｌ
よつ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７アイヤー・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、Ｓは螺旋状導
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、８Ｆは
フレアである。

第４図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの螺旋円
周５１Ｓ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（ｌｏｇ（Ｆ　／　Ｂ　）ｌのｄＢ表示と
の関係であり（但し、α＝６度、８２０度、Ｃ＝０．９
Ｓ、入は電磁波の波長とした）、Ｓは０．５λ乃至１．
２λで１０ｃｌＢ以上の前後比が得られていることがわ
かる。

第５図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナのｙ！、
旋のピンチ角α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＝０，９Ｓとした）、αは３乃至２０度で
１０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる。

第６図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの７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＝ｏ、９ｓとした）、βはＯ乃至４５
度で２０．４Ｓ以上の前後比が得られていることがわか
る（但し、β＝０とはフレア無しを意味する。）。

第７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＆ｃ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、８２０度とした）、Ｃは０乃至１．２Ｓで１０
ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる（但し、
ｃ＝０とは整合円板無しを意味する。）。

以上の結果から、０．５λ　６８４１．２人３度≦α≦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、同軸線路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、同細線路６と螺旋状導体８との開での整合をとる必
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
工夫も考えられる。

前記バックファイヤー・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、バックファイヤー・ヘ
リカルアンテナ５の螺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、
このときのバックファイヤー・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１こ持っているので、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、同軸線路６を介して
反射鏡背面のＢＳコンバータ１２に導かれる。

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１！
１と組み合わせて用いる一次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を最短距離で反射鏡背面側に引き出すことがで
きる。このため、反射鏡１の前面をレドーム２０で確実
に水密に覆うことが出来、防水性を充分確保することが
できる。また、反射鏡１の焦点を反射鏡先ＮＸｉ緑ｅの
内側に位置させることにより、バックファイヤー・ヘリ
カルアンテナ５も先端）＆ｅの内側に配置することがで
き、レドーム２０を平面形状とすることができる。この
ため、風雨や積雪の影響を受けに＜＜シ、耐候性の改善
を図ることが可能となる。

さらに、同軸線路６が短いので電力損失を少なくでき、
また同軸線路６が反射鏡１の前面を横断する必要がなく
、ブロッキングも生じない。

（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
によれば、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するとともに、前記
反射鏡前面をレドームで覆った構造としたので、風雨、
積雪等による彼方を受けないように耐候性を改善するこ
とができ、しがち溝道が箇阜で、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
図は従来のパラボラアンテナ装置の側断面図第４図はバ
ックファイヤー・ヘリカルアンテナの円周［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５図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナ
のピンチ角αとバ・ンクファイヤー・ヘリカルアンテナ
の前後比との関係を示すグラフ、第６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、ｆ５７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。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、２０・・・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すると
ともに、前記反射鏡前面をレドームで覆ったパラボラア
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）前記反射鏡の焦点は当該反射鏡の先端縁を結ぶ平
面の内側に存在し、前記バックファイヤー・ヘリカルア
ンテナは前記焦点あるいは焦点近傍に配置されている特
許請求の範囲第１項記載のパラボラアンテナ装置。
（３）前記レドームは平面板状に形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。