JPS6240805A - 複反射鏡アンテナ装置 - Google Patents
複反射鏡アンテナ装置Info
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- JPS6240805A JPS6240805A JP18078485A JP18078485A JPS6240805A JP S6240805 A JPS6240805 A JP S6240805A JP 18078485 A JP18078485 A JP 18078485A JP 18078485 A JP18078485 A JP 18078485A JP S6240805 A JPS6240805 A JP S6240805A
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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〕
本発明は、複反射鏡アンテナ装置に関するものである。
従来より、アンテナの鏡面修整法は、アンテナの開口能
率をより高く評価するために、あるいは所望のサイドロ
ープ特性を得るために、広く行なわれている。
率をより高く評価するために、あるいは所望のサイドロ
ープ特性を得るために、広く行なわれている。
この鏡面修整法が通用されるアンテナ装置として第２図
に示す複反射鏡アンテナ装置が、最もよく知られたもの
であり、第２図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡
、３は一次放射器、４は一次放射器３の位相中心、５，
６．７は各々−次放射器、副反射鏡、主反射鏡がら放射
される光線を示す。
に示す複反射鏡アンテナ装置が、最もよく知られたもの
であり、第２図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡
、３は一次放射器、４は一次放射器３の位相中心、５，
６．７は各々−次放射器、副反射鏡、主反射鏡がら放射
される光線を示す。
第３図は複反射鏡アンテナ装置を集束ビーム給電装置と
組合せた構成によるもので、図中１は主反射鏡、２ば副
反射鏡、３は県東ビーム給電系の一次放射器、８ａ〜８
ｂは県東ビーム給電系を構成する集束反射鏡、４ａは集
束ビーム給電系の最終位相中心、５，６．７は各々の反
射鏡から放射される光線を示す。
組合せた構成によるもので、図中１は主反射鏡、２ば副
反射鏡、３は県東ビーム給電系の一次放射器、８ａ〜８
ｂは県東ビーム給電系を構成する集束反射鏡、４ａは集
束ビーム給電系の最終位相中心、５，６．７は各々の反
射鏡から放射される光線を示す。
次に動作について第２図を用いて説明する。主反射鏡１
は回転放物面、副反射鏡２は回転双曲面であるとして複
反射鏡アンテナを幾何光学的に考察するに、−次放射器
３の位相中心４から放射される光線は副反射鏡２．主反
射鏡１で反射されて口面に写像される。従って一次放射
器の振幅分布及び位相分布が第４図に示すような分布で
あれば、開口分布はそのまま写像（拡大）されて第５図
のようになる。
は回転放物面、副反射鏡２は回転双曲面であるとして複
反射鏡アンテナを幾何光学的に考察するに、−次放射器
３の位相中心４から放射される光線は副反射鏡２．主反
射鏡１で反射されて口面に写像される。従って一次放射
器の振幅分布及び位相分布が第４図に示すような分布で
あれば、開口分布はそのまま写像（拡大）されて第５図
のようになる。
第３図の装置においては、第２図の一次放射器の位相中
心４０代わりに集束ビーム給電系の最終位相中心４ａを
置きかえれば、第２図の装置の説明と同じ事が言える。
心４０代わりに集束ビーム給電系の最終位相中心４ａを
置きかえれば、第２図の装置の説明と同じ事が言える。
従って主、副反射鏡系が幾何光学的な鏡面系（２次曲面
鏡系）で構成されている系であれば、アンテナ開口面分
布は、−次放射器系の振幅・位相分布で決まり、任意の
分布とすることはできないものである。
鏡系）で構成されている系であれば、アンテナ開口面分
布は、−次放射器系の振幅・位相分布で決まり、任意の
分布とすることはできないものである。
即ち、アンテナの特性は、−次放射器の特性によって決
ることになる。しかしながら、アンテナの使用目的に応
じて特性を変えるためには、アンテナ開に１分布を必要
に応して変えられることが必要である。この目的のため
に考えられた１法が鏡面修整法である。この方法は第２
図の主反射鏡１及び副反射鏡２の鏡面を一次放射器３の
振幅分布。
ることになる。しかしながら、アンテナの使用目的に応
じて特性を変えるためには、アンテナ開に１分布を必要
に応して変えられることが必要である。この目的のため
に考えられた１法が鏡面修整法である。この方法は第２
図の主反射鏡１及び副反射鏡２の鏡面を一次放射器３の
振幅分布。
位相分布を用いて、所望の開口分布が得られるように、
鏡面修整するものであり、今日、通常の開口面アンテナ
に広く適用されているものである。
鏡面修整するものであり、今日、通常の開口面アンテナ
に広く適用されているものである。
そしてこの手法は第３図の構成においても同様に適用さ
れるものである。第２図、第３図の構成は回転対称な主
反射鏡、副反射鏡を用いた場合であるが、第６図、第７
図のような非回転対称形の場合についても同様に鏡面修
整法は適用されている。
れるものである。第２図、第３図の構成は回転対称な主
反射鏡、副反射鏡を用いた場合であるが、第６図、第７
図のような非回転対称形の場合についても同様に鏡面修
整法は適用されている。
鏡面修整を行うと、主・副反射鏡面は、２次曲面鏡面と
はならず、一般には複雑な関数系で表現される鏡面とな
り、その加工法も複雑となる。従って例えば、開口径の
小さいアンテナであれば、その鏡面をそのままＮＣｔ＆
（コンピュータで制御された加工機械）で加工できるが
、大型アンテナでは、とてもそのままでは鏡面加工をす
ることができないので、通常は第８図のように何分割か
されたパネル１１によってアンテナを構成して一枚のパ
ネル製作用の凹型をＮ’Ｃ機で加工することにより、所
望の鏡面を有する大型アンテナを構成するという方法を
取っている。
はならず、一般には複雑な関数系で表現される鏡面とな
り、その加工法も複雑となる。従って例えば、開口径の
小さいアンテナであれば、その鏡面をそのままＮＣｔ＆
（コンピュータで制御された加工機械）で加工できるが
、大型アンテナでは、とてもそのままでは鏡面加工をす
ることができないので、通常は第８図のように何分割か
されたパネル１１によってアンテナを構成して一枚のパ
ネル製作用の凹型をＮ’Ｃ機で加工することにより、所
望の鏡面を有する大型アンテナを構成するという方法を
取っている。
従って第２図、第３図のような回転対称なアンテナ系に
おいてはパネル製作用の凹型は半径方向の分割数だけ（
第８図の場合は半径方向に３分割であるから、凹型は３
種＠）、−力筒６図、第７図のような非回転対称なアン
テナ系においては、第９図のようなパネル１２形式で鏡
面系を構成すると、分割した個数（即ち、パネルの枚数
と同じ数）だけ凹型が必要となる。非対称鏡面系におい
て、前述の凹型の数を少なくするために、主反射鏡を回
転２次曲面の一部を使用し、集束ビーＬ給束系と組合わ
せることによって、副反射鏡と他の集束反射鏡を鏡面修
整する方法も本件発明者らが提案している。
おいてはパネル製作用の凹型は半径方向の分割数だけ（
第８図の場合は半径方向に３分割であるから、凹型は３
種＠）、−力筒６図、第７図のような非回転対称なアン
テナ系においては、第９図のようなパネル１２形式で鏡
面系を構成すると、分割した個数（即ち、パネルの枚数
と同じ数）だけ凹型が必要となる。非対称鏡面系におい
て、前述の凹型の数を少なくするために、主反射鏡を回
転２次曲面の一部を使用し、集束ビーＬ給束系と組合わ
せることによって、副反射鏡と他の集束反射鏡を鏡面修
整する方法も本件発明者らが提案している。
しかしながら、これらの方法による鏡面修整法は、目的
に応じた開口分布を実現しようとすれば、それに応じた
鏡面が必要となり、特に大型アンテナ、あるいは分割方
法による主反射鏡の構成法を取るアンテナでは、そのつ
ど凹型の製作が必要であり、コスト的にかなり高いもの
となっていた。
に応じた開口分布を実現しようとすれば、それに応じた
鏡面が必要となり、特に大型アンテナ、あるいは分割方
法による主反射鏡の構成法を取るアンテナでは、そのつ
ど凹型の製作が必要であり、コスト的にかなり高いもの
となっていた。
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、アンテナ特性が異なるものであって
も凹型の共用化が図れる複反射鏡アンテナ装置を提供せ
んとするものである。
になされたもので、アンテナ特性が異なるものであって
も凹型の共用化が図れる複反射鏡アンテナ装置を提供せ
んとするものである。
この発明に係る複反射鏡アンテナ装置は、主反射鏡と一
次放射器との間に設けられた少なくとも２個以上の反射
鏡を鏡面修整するようにしたものである。
次放射器との間に設けられた少なくとも２個以上の反射
鏡を鏡面修整するようにしたものである。
この発明においては、所望する開口分布、−次放射器の
電力分布が決定していれば、電カ一定の条件、光線一定
の条件２反射の条件より主反射鏡面形状が同一であって
も任意の開口分布が表現される。
電力分布が決定していれば、電カ一定の条件、光線一定
の条件２反射の条件より主反射鏡面形状が同一であって
も任意の開口分布が表現される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による複反射鏡アンテナ装置
を示し、図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡、４
は一次放射器の位相中心、８は集束反射鏡、５，６，７
．９は各々−次放射器、主・副反射鏡、及び集束反射鏡
から放射される光線、１０は原点と８点との距離を示す
。
を示し、図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡、４
は一次放射器の位相中心、８は集束反射鏡、５，６，７
．９は各々−次放射器、主・副反射鏡、及び集束反射鏡
から放射される光線、１０は原点と８点との距離を示す
。
今所望する開口分布をＷａ（ρ）、与えられた一次放射
器電力振幅分布をｗｐ （θ）とすると、Ｗｐ（θ）
とＷａ（ρ）の間には式（１）の関係が成り立つ必要が
ある・ ■ 電カ一定の条件より ＝ｑ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ （１１が、 また ■ 光線（Ｒａ、ｙ ｐａｔｈ）一定の条件よりｄ予十
ｉ十了Ｍｊ、Ｍ玉＝７！、ｏ（定数）・・・・・・（２
）が、 ■ 反射の条件（ｓｎｅｌの条件）より１ ｄγ２ γ２ ｄθ２ が成り立つ必要がある。但し式（Ｉ）〜（３）において
θｍはθ１の最大値、０ｍはρの最大値、 ｒｌ ＝ＯＰ、Ｔ２＝Ｏ３を表す。
器電力振幅分布をｗｐ （θ）とすると、Ｗｐ（θ）
とＷａ（ρ）の間には式（１）の関係が成り立つ必要が
ある・ ■ 電カ一定の条件より ＝ｑ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ （１１が、 また ■ 光線（Ｒａ、ｙ ｐａｔｈ）一定の条件よりｄ予十
ｉ十了Ｍｊ、Ｍ玉＝７！、ｏ（定数）・・・・・・（２
）が、 ■ 反射の条件（ｓｎｅｌの条件）より１ ｄγ２ γ２ ｄθ２ が成り立つ必要がある。但し式（Ｉ）〜（３）において
θｍはθ１の最大値、０ｍはρの最大値、 ｒｌ ＝ＯＰ、Ｔ２＝Ｏ３を表す。
ここで第１図において、主反射鏡１の鏡面形状は既知で
あるので、鏡面座標及び法線ベクトルは与えられている
。従って角度βは既知の値となる。
あるので、鏡面座標及び法線ベクトルは与えられている
。従って角度βは既知の値となる。
一方、集束反射鏡８上の点Ｐ、及び副反射鏡２上の点は
式（１）〜（３）を用いて、最終的には次のような微分
方程式に表わされる。
式（１）〜（３）を用いて、最終的には次のような微分
方程式に表わされる。
ｆ、ｇは関数を表す。
従って式（４）の連立微力方程式を数値的に解くことに
よって、７〒、７下が与えられ、これによりＰ点の座標
、及び８点の座標が決定される。
よって、７〒、７下が与えられ、これによりＰ点の座標
、及び８点の座標が決定される。
従って、主反射鏡面形状及び−次放射器電力分布ｗｐ
（θ）及び実現すべき開口分布Ｗａ（ρ）が与えられる
と、この鏡面に適合する集束反射鏡及び副反射鏡の形状
が決定されることになる。
（θ）及び実現すべき開口分布Ｗａ（ρ）が与えられる
と、この鏡面に適合する集束反射鏡及び副反射鏡の形状
が決定されることになる。
よって、主反射鏡鏡面形状を固定しても、任意の開口分
布を、集束反射鏡及び副反射鏡を鏡面修整することによ
って実現でき、主反射鏡を一体成形するか、あるいは、
バネ是形式構成するかには無関係に、種々のアンテナの
主反射鏡の共用化が図れ、非常に杢きい経済的効果が得
られる、ものである。
布を、集束反射鏡及び副反射鏡を鏡面修整することによ
って実現でき、主反射鏡を一体成形するか、あるいは、
バネ是形式構成するかには無関係に、種々のアンテナの
主反射鏡の共用化が図れ、非常に杢きい経済的効果が得
られる、ものである。
以上の説明は主反射鏡力嘲転対称形゛で集束反射鏡が一
枚の場合について説明し′たが、第３図、第７図のよう
に集束反射鏡が１枚以上また主反射鏡が非回転対称形の
場合に対しても適用でき、また鏡面修整を副反射鏡以外
の２枚の集束反射鏡で行っても同様の理論の適用が可能
である。
枚の場合について説明し′たが、第３図、第７図のよう
に集束反射鏡が１枚以上また主反射鏡が非回転対称形の
場合に対しても適用でき、また鏡面修整を副反射鏡以外
の２枚の集束反射鏡で行っても同様の理論の適用が可能
である。
以上のように、本発明に係る複反射鏡アンテナ装置によ
れば、主反射鏡と一次放射器間に設けられた少なくとも
１つ以上の反射鏡を鏡面修整することにより、所望の開
口分布を実現するようにしたので、任意の開口分布が同
一の主反射鏡鏡面形状でもって安価に実現できる効果が
ある。
れば、主反射鏡と一次放射器間に設けられた少なくとも
１つ以上の反射鏡を鏡面修整することにより、所望の開
口分布を実現するようにしたので、任意の開口分布が同
一の主反射鏡鏡面形状でもって安価に実現できる効果が
ある。
第１図は本発明の一実施例による複反射鏡アンテナ装置
を示す図、第２図および第３図は従来の主反射鏡が回転
対称形のアンテナ装置を示す図、第４図は一次放射器の
振幅及び位相分布を示す図、第５図は開口面上の振幅及
び位相分布を示す図、第６図および第７図は従来の主反
射鏡が非回転対称形のアンテナ装置を示す図、第８図は
主反射鏡が回転対称形の分割パネルを示す図、第９図は
主反射鏡が非回転対称形の分割パネルを示す図である。 図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡、３は一次放
射器、４ば一次放射器の位相中心、５゜６．７．９は放
射あるいは反射光線、８は集束反射鏡である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
を示す図、第２図および第３図は従来の主反射鏡が回転
対称形のアンテナ装置を示す図、第４図は一次放射器の
振幅及び位相分布を示す図、第５図は開口面上の振幅及
び位相分布を示す図、第６図および第７図は従来の主反
射鏡が非回転対称形のアンテナ装置を示す図、第８図は
主反射鏡が回転対称形の分割パネルを示す図、第９図は
主反射鏡が非回転対称形の分割パネルを示す図である。 図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡、３は一次放
射器、４ば一次放射器の位相中心、５゜６．７．９は放
射あるいは反射光線、８は集束反射鏡である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (5)
- （１）主反射鏡と一次放射器との間に少なくとも２個以
上の反射鏡が介在する複反射鏡アンテナ装置において、 与えられた任意の鏡面を有する主反射鏡に対して、所望
の開口分布を、主反射鏡と一次放射器の間に介在する上
記少なくとも２個以上の反射鏡を鏡面修整することによ
って実現したことを特徴とする複反射鏡アンテナ装置。 - （２）上記鏡面修整は、副反射鏡と少なくとも１１面の
集束反射鏡に対して行われることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の複反射鏡アンテナ装置。 - （３）上記鏡面修整は、少なくとも２個以上の集束反射
鏡に対して行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の複反射鏡アンテナ装置。 - （４）上記主反射鏡の鏡面形状が回転対称であることを
特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の複
反射鏡アンテナ装置。 - （５）上記主反射鏡の鏡面形状が非対称な反射鏡鏡面で
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３
項記載の複反射鏡アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18078485A JPS6240805A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 複反射鏡アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18078485A JPS6240805A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 複反射鏡アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240805A true JPS6240805A (ja) | 1987-02-21 |
Family
ID=16089265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18078485A Pending JPS6240805A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 複反射鏡アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6451701A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Double reflection mirror antenna system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230138A (en) * | 1975-09-01 | 1977-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Offset cassegrain antenna with main symmetrical reflector mirror |
| JPS57178402A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Multireflex mirror antenna |
| JPS61117906A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-05 | Nec Corp | アンテナ装置 |
-
1985
- 1985-08-16 JP JP18078485A patent/JPS6240805A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230138A (en) * | 1975-09-01 | 1977-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Offset cassegrain antenna with main symmetrical reflector mirror |
| JPS57178402A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Multireflex mirror antenna |
| JPS61117906A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-05 | Nec Corp | アンテナ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6451701A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Double reflection mirror antenna system |
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