JPS63185103A - 円偏波用放物面反射鏡アンテナ - Google Patents
円偏波用放物面反射鏡アンテナInfo
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- JPS63185103A JPS63185103A JP1695587A JP1695587A JPS63185103A JP S63185103 A JPS63185103 A JP S63185103A JP 1695587 A JP1695587 A JP 1695587A JP 1695587 A JP1695587 A JP 1695587A JP S63185103 A JPS63185103 A JP S63185103A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 abstract description 2
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- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、マイクロ波周波数帯における円偏波の電磁波
を送信または受信する場合に使用される放物面反射鏡ア
ンテナ（パラボラ・アンテナ）に関する。
を送信または受信する場合に使用される放物面反射鏡ア
ンテナ（パラボラ・アンテナ）に関する。
従来の技術
従来、マイクロ波周波数帯（広い意味でＩＧ＋−１２〜
ｓ ｏ Ｇ Ｈｚ ）における円偏波の電磁波を受信す
る放物面反射鏡アンテナ（以下の説明では、放物面反射
鏡アンアナを受信用アンテナとしているが、アンテナの
相反原理により送信用アンテナとしても同様のことがい
える）としては、第３図に示す従来例のように、放物面
反射鏡３１では円偏波をそのまま反射させて上記放物面
反射鏡３１の焦点に配置された一次放射器３２に後置さ
れる円偏波−直線偏波変換器３３等の導波管回路により
円偏波を直線偏波に変換し、後続のＲＦ回路に導いて処
理していた。
ｓ ｏ Ｇ Ｈｚ ）における円偏波の電磁波を受信す
る放物面反射鏡アンテナ（以下の説明では、放物面反射
鏡アンアナを受信用アンテナとしているが、アンテナの
相反原理により送信用アンテナとしても同様のことがい
える）としては、第３図に示す従来例のように、放物面
反射鏡３１では円偏波をそのまま反射させて上記放物面
反射鏡３１の焦点に配置された一次放射器３２に後置さ
れる円偏波−直線偏波変換器３３等の導波管回路により
円偏波を直線偏波に変換し、後続のＲＦ回路に導いて処
理していた。
発明が解決しようとする問題点
ところが、従来の放物面反射鏡アンテナで円偏波の電磁
波を受信する場合、−次放射器の導波管開口形状が円偏
波に適した形状であること、および、−次放射器に後置
される円偏波処理回路を付加する必要があることといっ
た問題点があった。
波を受信する場合、−次放射器の導波管開口形状が円偏
波に適した形状であること、および、−次放射器に後置
される円偏波処理回路を付加する必要があることといっ
た問題点があった。
たとえば、−次放射器の導波管開口形状は、第４図ａ、
ｂ、ｃに示すような円形とか正方形とかといった二軸対
称形状である必要があるし、円偏波処理回路としては、
第５図に示すように円形導波管５１内に誘電体による４
分の１波長位相板６２を挿入した構造の円偏波−直線偏
波変換器が必要である。
ｂ、ｃに示すような円形とか正方形とかといった二軸対
称形状である必要があるし、円偏波処理回路としては、
第５図に示すように円形導波管５１内に誘電体による４
分の１波長位相板６２を挿入した構造の円偏波−直線偏
波変換器が必要である。
一方、直線偏波の電磁波を受信する場合には、上述のよ
うな、−次放射器の導波管開口形状への制約はなく、た
とえば、矩形開口のようなより一般的な導波管を用いる
ことができる。さらに、上述のような、円偏波−直線偏
波変換器等の円偏波処理回路も不要となる。
うな、−次放射器の導波管開口形状への制約はなく、た
とえば、矩形開口のようなより一般的な導波管を用いる
ことができる。さらに、上述のような、円偏波−直線偏
波変換器等の円偏波処理回路も不要となる。
本発明は、上述のような、円偏波使用の場合の一次放射
器の導波管開口形状への制約および円偏波−直線偏波変
換器等の円偏波処理回路の付加が不要なアンテナを提供
することを目的とする。
器の導波管開口形状への制約および円偏波−直線偏波変
換器等の円偏波処理回路の付加が不要なアンテナを提供
することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明では、上述のような一次放射器の導波管開口形状
の制約、ならびに、円偏波処理回路の付加の必要性の問
題点を解決するために、放物面反射鏡への入射円偏波（
受信アンテナの場合）に放物面反射鏡にて円偏波−直線
偏波変換を施し、−次放射器には変換された直線偏波が
入射されるようにする。
の制約、ならびに、円偏波処理回路の付加の必要性の問
題点を解決するために、放物面反射鏡への入射円偏波（
受信アンテナの場合）に放物面反射鏡にて円偏波−直線
偏波変換を施し、−次放射器には変換された直線偏波が
入射されるようにする。
そのためには、先ず、ある一方向を向いた線格子状の金
属薄板にて放物面を形成して第１の電磁波反射面とし、
上記第１の電磁波反射面の背面に、使用周波数の偽波長
に和尚する電気長を隔て、かつ上記の第１の電磁波反射
面と同一の焦点および同一の開口面積を有する放物面反
射鏡を第２の電磁波反射面として設ける。このようにし
て設けた第１および第２の電磁波反射面による円偏波の
反射成分の合成波として直線偏波を得ることができる。
属薄板にて放物面を形成して第１の電磁波反射面とし、
上記第１の電磁波反射面の背面に、使用周波数の偽波長
に和尚する電気長を隔て、かつ上記の第１の電磁波反射
面と同一の焦点および同一の開口面積を有する放物面反
射鏡を第２の電磁波反射面として設ける。このようにし
て設けた第１および第２の電磁波反射面による円偏波の
反射成分の合成波として直線偏波を得ることができる。
作用
かかる本発明の放物面反射鏡アンテナによれば、円偏波
受信用（または送信用）に使用することにより、−次放
射器の開口面においては直線偏波の電磁波となって、−
次放射器の導波管開口形状としては円偏波用という制約
が解除されると同時に、−次放射器に後置される円偏波
−直線偏波変換器という円偏波処理のための導波管回路
が不要になるという優れた効果を有するものである。
受信用（または送信用）に使用することにより、−次放
射器の開口面においては直線偏波の電磁波となって、−
次放射器の導波管開口形状としては円偏波用という制約
が解除されると同時に、−次放射器に後置される円偏波
−直線偏波変換器という円偏波処理のための導波管回路
が不要になるという優れた効果を有するものである。
実施例
本発明の実施例を以下図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す。
第１図で、第１の電磁波反射面１１は、ある一方向（こ
の場合は、水平面に対して４５’の角度をなす）を向い
た線格子状の金属薄板でフォトエツチング等の方法で製
作される。それぞれの金属細片は、使用周波数に応じた
幅Ｗ１間隔Ｓおよび厚さｔを有し、その寸法は、上記金
属細片に平行な電界成分を有する電磁波が１に近い反射
係数を有し、それに垂直な電界成分を有する電磁波が１
に近い透過係数を有するように実験的に定める。
の場合は、水平面に対して４５’の角度をなす）を向い
た線格子状の金属薄板でフォトエツチング等の方法で製
作される。それぞれの金属細片は、使用周波数に応じた
幅Ｗ１間隔Ｓおよび厚さｔを有し、その寸法は、上記金
属細片に平行な電界成分を有する電磁波が１に近い反射
係数を有し、それに垂直な電界成分を有する電磁波が１
に近い透過係数を有するように実験的に定める。
上記金属薄板を放物面上に密着保持するための使用周波
数において低損失の誘電体成形板１２を使用波周数にお
ける電気長が８分の１波長となるようにその厚さｄ（中
心軸上の厚さ）を実験的に定める。
数において低損失の誘電体成形板１２を使用波周数にお
ける電気長が８分の１波長となるようにその厚さｄ（中
心軸上の厚さ）を実験的に定める。
第２の電磁波反射面１３は、上記誘電体成形板１２の背
面に蒸着形成された金属薄膜、または上記誘電体成形板
１２の背面に密着して張られた金属薄板、またはｍｌの
電磁波反射面１１と同様の方法で製作された線格子状の
金属薄板で、その金属細片の方向が上記第１の電磁波反
射面のそれと９０°をなすように、かつ上記誘電体成形
板１２に密着するように配置されたものである。これら
の３つの第２の電磁波反射面は、いずれも、第１の電磁
波反射面を透過した円偏波の電磁波成分である。
面に蒸着形成された金属薄膜、または上記誘電体成形板
１２の背面に密着して張られた金属薄板、またはｍｌの
電磁波反射面１１と同様の方法で製作された線格子状の
金属薄板で、その金属細片の方向が上記第１の電磁波反
射面のそれと９０°をなすように、かつ上記誘電体成形
板１２に密着するように配置されたものである。これら
の３つの第２の電磁波反射面は、いずれも、第１の電磁
波反射面を透過した円偏波の電磁波成分である。
なお、上記の誘電体成形板の曲面は、両面とも放物面で
前述の式（１）および（ｃ４に従うことはいうまでもな
い。
前述の式（１）および（ｃ４に従うことはいうまでもな
い。
第２図は、本発明の一例の作用を示すだめの図面であり
、第１および第２の電磁波反射面１１および１３として
は、回転放物面の場合を考え、図はその回転軸を含む断
面を示す。第２図に示した座標系において、第１の電磁
波反射面１１は、Ｙ２＝ ４ ｆ （ｘ −ｄ ）
−・−・・（１）ただし、ｆは、第１の電磁
波反射面１１の焦点距離で表わせる。図示のように、第
１の電磁波反射面１１上の任意の点をＰ（ｘ、ｙ）とし
、第１の電磁波反射面１１の焦点Ｆと点Ｐを結ぶ直線と
第２の電磁波反射面１３との交点Ｑの座標を（Ｘ。
、第１および第２の電磁波反射面１１および１３として
は、回転放物面の場合を考え、図はその回転軸を含む断
面を示す。第２図に示した座標系において、第１の電磁
波反射面１１は、Ｙ２＝ ４ ｆ （ｘ −ｄ ）
−・−・・（１）ただし、ｆは、第１の電磁
波反射面１１の焦点距離で表わせる。図示のように、第
１の電磁波反射面１１上の任意の点をＰ（ｘ、ｙ）とし
、第１の電磁波反射面１１の焦点Ｆと点Ｐを結ぶ直線と
第２の電磁波反射面１３との交点Ｑの座標を（Ｘ。
Ｙ）とした場合に、点Ｐおよび点Ｑで反射した電磁波の
成分の位相差が、第１の電磁波反射面１１上のどの点Ｐ
においても一定である点Ｑの軌跡を求めれば、それが本
発明の第２の電磁波反射面１３の曲面形状を与えること
になる。
成分の位相差が、第１の電磁波反射面１１上のどの点Ｐ
においても一定である点Ｑの軌跡を求めれば、それが本
発明の第２の電磁波反射面１３の曲面形状を与えること
になる。
点Ｐおよび点Ｑで反射する電磁波の成分の位相差が一定
であるためＫは、 ＳＱ＋ＱＰ＝２ｄ ・・・・・・
・・・ （２）（ここで、２ｄは、点Ｐおよび点ＱがＸ
軸上にある場合の８Ｑ＋ＱＰ Ｏ値）である必要があ
る。
であるためＫは、 ＳＱ＋ＱＰ＝２ｄ ・・・・・・
・・・ （２）（ここで、２ｄは、点Ｐおよび点ＱがＸ
軸上にある場合の８Ｑ＋ＱＰ Ｏ値）である必要があ
る。
第２図よシ
ＲＰ＝ｆ＋ｄ−ｘ −・−曲−（３）であ
るから、 ＝ ｙ’ ＋ （ｆ’＋ｄ−ｘ７ 上式に式（１）を代入して、 ＰＦ＝ｆ−ｄ＋ｘ −−−・−・・−
（４）を得る。直角三角形△ＰＲＦ と△ＰＱＳの相似
性により、 となる。式（２） 、 （３） 、 （４） ＋ （５
）より、τて−ｘ−Ｘであることを考慮して ｘ−Ｘ＝（ｄ／ｆ）−（ｆ＋ｄ−ｘ） −・・−
・・・−（７）を得る。同様に、式（１） 、 （３）
、 （６）より、’ｎ’ −ｘ −Ｘであることを考
慮して −Ｘ ｙ−４ｒ、（Ｘ−ａ）・（１＋−）−−（８）ｆ＋ｄ−
Ｘ を得る。
るから、 ＝ ｙ’ ＋ （ｆ’＋ｄ−ｘ７ 上式に式（１）を代入して、 ＰＦ＝ｆ−ｄ＋ｘ −−−・−・・−
（４）を得る。直角三角形△ＰＲＦ と△ＰＱＳの相似
性により、 となる。式（２） 、 （３） 、 （４） ＋ （５
）より、τて−ｘ−Ｘであることを考慮して ｘ−Ｘ＝（ｄ／ｆ）−（ｆ＋ｄ−ｘ） −・・−
・・・−（７）を得る。同様に、式（１） 、 （３）
、 （６）より、’ｎ’ −ｘ −Ｘであることを考
慮して −Ｘ ｙ−４ｒ、（Ｘ−ａ）・（１＋−）−−（８）ｆ＋ｄ−
Ｘ を得る。
式（７）および（（ロ）から、ＸとＹの関係すなわち第
２の電磁波反射面１３を表わす式として Ｙ２＝４（ｆ＋ｄ ） ・Ｘ −川・・
・・−（９）を得る。したがって、第１および第２の電
磁波及 □射面１１ 、＄１３の焦点は一致し、
両度射面で反射された円偏波の電磁波の成分の位相差は
、反射面上のどの点においても一定となることが証明さ
れた。
２の電磁波反射面１３を表わす式として Ｙ２＝４（ｆ＋ｄ ） ・Ｘ −川・・
・・−（９）を得る。したがって、第１および第２の電
磁波及 □射面１１ 、＄１３の焦点は一致し、
両度射面で反射された円偏波の電磁波の成分の位相差は
、反射面上のどの点においても一定となることが証明さ
れた。
第１の電磁波反射面１１は、ある一方向に向いた線格子
状の金属薄板であるので、電界ベクトルが線格子に平行
な円偏波の電磁波成分は反射されて焦点に向かって進み
、電界ベクトルが線格子に垂直な円偏波の電磁波成分は
、第１の電磁波反射面１１を透過することになり、第２
の電磁波反射面１３で反射し、再び第１の電磁波反射面
１１を透過して、焦点に向かって進むことばなる。
状の金属薄板であるので、電界ベクトルが線格子に平行
な円偏波の電磁波成分は反射されて焦点に向かって進み
、電界ベクトルが線格子に垂直な円偏波の電磁波成分は
、第１の電磁波反射面１１を透過することになり、第２
の電磁波反射面１３で反射し、再び第１の電磁波反射面
１１を透過して、焦点に向かって進むことばなる。
したがって、第１および第２の電磁波反射面１１．１３
の間の往復の電気長を位相角にしてπ／４（９０’）に
しておけば、第１の電磁波反射面１１で反射された円偏
波の電磁波成分と第２の電磁波反射面１３で反射された
上記電磁波成分と直交する電磁波成分は、π／４の位相
差をもって合成されることになり、この合成波は、直線
偏波になる。
の間の往復の電気長を位相角にしてπ／４（９０’）に
しておけば、第１の電磁波反射面１１で反射された円偏
波の電磁波成分と第２の電磁波反射面１３で反射された
上記電磁波成分と直交する電磁波成分は、π／４の位相
差をもって合成されることになり、この合成波は、直線
偏波になる。
このことは、上述のような構造を有した放物面反射鏡に
より、円偏波が直線偏波に変換されることを示している
。
より、円偏波が直線偏波に変換されることを示している
。
発明の効果
を円偏波受信用（または、送信用）に使用することによ
り、−次放射器の開口面においては、直線偏波の電磁波
となって、−次放射器の導波管開口形状としては、円偏
波用という制約が解除されると同時に、上記−次放射器
に後置される円偏波−直線偏波変換器等の円偏波処理の
ための導波管回路の付加の必要性をなくすることができ
るという優れた効果を有する。
り、−次放射器の開口面においては、直線偏波の電磁波
となって、−次放射器の導波管開口形状としては、円偏
波用という制約が解除されると同時に、上記−次放射器
に後置される円偏波−直線偏波変換器等の円偏波処理の
ための導波管回路の付加の必要性をなくすることができ
るという優れた効果を有する。
第１図ａ、ｂは本発明の一実施例における円側６図り、
ｂは円偏波−直線偏波変換器の構成を示す正面図および
側面図である。 １１・・・・・・第１の電磁波反射面、１２・・・・・
・誘電体成形板、１３・・・・・・第２の電磁波反射面
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第３
図 （ＯＪ） （１）） ＜ｏ）呟
−
ｂは円偏波−直線偏波変換器の構成を示す正面図および
側面図である。 １１・・・・・・第１の電磁波反射面、１２・・・・・
・誘電体成形板、１３・・・・・・第２の電磁波反射面
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第３
図 （ＯＪ） （１）） ＜ｏ）呟
−
Claims (1)
- 一定方向の電界成分を有する電磁波のみを透過させ、そ
れに垂直な電界成分を有する電磁波を反射させる単方向
を向いた線格子状の金属薄板により形成された放物面反
射鏡を第１の電磁波反射面とし、上記第１の電磁波反射
面の背面に、使用周波数の１／８波長に相当する電気長
を隔ててかつ上記第１の電磁波反射面と同一焦点および
同一開口面積を有する放物面反射鏡を第２の電磁波反射
面として具備した円偏波用放物面反射鏡アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1695587A JPS63185103A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 円偏波用放物面反射鏡アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1695587A JPS63185103A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 円偏波用放物面反射鏡アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185103A true JPS63185103A (ja) | 1988-07-30 |
Family
ID=11930533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1695587A Pending JPS63185103A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 円偏波用放物面反射鏡アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63185103A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6019303A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-01-31 | Nec Corp | アンテナ |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP1695587A patent/JPS63185103A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6019303A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-01-31 | Nec Corp | アンテナ |
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