JPS63209304A - 水平面内無指向性アンテナ - Google Patents

水平面内無指向性アンテナ

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JPS63209304A
JPS63209304A JP4146487A JP4146487A JPS63209304A JP S63209304 A JPS63209304 A JP S63209304A JP 4146487 A JP4146487 A JP 4146487A JP 4146487 A JP4146487 A JP 4146487A JP S63209304 A JPS63209304 A JP S63209304A
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conical
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directivity
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Masahiko Asano
浅野 賢彦
Hisafumi Okubo
大久保 尚史
Hiroshi Kurihara
宏 栗原
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 中央局と、その周辺に散在する多数の固定子局或いは水
平面内で移動する移動子局との間で通信を行う為の水平
面内無指向性アンテナに於いて、円錐形回転放物面反射
鏡を主反射鏡とし、円錐状一次放射器から放射した電波
を、回転双曲面又は回転楕円面を反射面とした副反射鏡
で反射させて主反射鏡に入射させるものであり、垂直面
内の指向性の制御が容易となるものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、中央局と、多数の固定子局或いは移動子局と
の間で通信を行う為の水平面内無指向性アンテナに関す
るものである。
中央局と、その周辺に散在する多数の固定子局或いはそ
の周辺に移動する子局との間で通信を行うシステムに於
いては、中央局に、子局対応のアンテナを設ける代わり
に、1個の水平面内無指向性アンテナを設けるのが好適
である。
〔従来の技術〕
水平面内無指向性アンテナとして、例えば、特開昭53
−65045号公報に示されている。この公報に示され
いるアンテナは、第8図及び第9図に示す構成を有する
ものであり、第8図に於いては、回転放物面を有するほ
ぼ円錐形状の反射鏡31と、円錐状一次放射器32と、
給電用円形導波管33とから構成され、一次放射器32
から放射された電波は、反射鏡31により反射されて水
平方向に放射され、水平面内では無指向性となると説明
されている。
又第9図に於いては、回転双曲面を有するほぼ円錐形状
の主反射鏡34と、回転放物面を有する副反射鏡35と
、円錐状一次放射器36と、給電用円形導波管37とか
ら構成されており、一次放射器36から放射された電波
は、副反射鏡35で反射されて主反射鏡34に入射され
、この主反射鏡34から水平方向に放射され、水平面内
では無指向性となると説明されている。
又他の水平面内無指向性アンテナとしては、ダイポール
アンテナやバイコニカルアンテナ等が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
数GH2以上の周波数を用いて、中央局とその周辺に散
在する多数の固定子局との間、或いは、中央局とその周
辺を移動する移動子局との間で通信を行う場合、半波長
のダイポールアンテナは、寸法的に小さくなり過ぎるか
ら、実用的でないものとなる。又バイコニカルアンテナ
は、反射鏡を有しない放射形アンテナであるから、励振
源とアンテナ系とのインタフェースが高い周波数帯域で
困難となり、且つ垂直面内に於ける指向性の制御が困難
である等の欠点がある。
又第8図に示す従来例のアンテナは、反射鏡が1個であ
るから、アンテナ開口面の電磁界分布を制御することが
容易でない欠点があり、又第9図に示す従来例のアンテ
ナは、主反射鏡と副反射鏡とを用いているが、主反射鏡
34を回転双曲面としていることから、垂直面内に於け
る指向性を制御することが困難である欠点がある。
本発明は、水平面内を無指向性とすると共に、垂直面内
に於ける指向性の制御を容易にすることを目的とするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の水平面内無指向性アンテナは、一次放射器と副
反射鏡と主反射鏡とから構成されるものであり、第1図
を参照して説明する。
ほぼ円錐形状の回転放物面又はこれに補正を加えた回転
面を反射面とした円錐形回転放物面主反射鏡1と、回転
双曲面又は回転楕円面又はこれらに補正を加えた回転面
を反射面とし、この反射面を主反射鏡1の反射面と対向
配置した副反射鏡2と、この副反射鏡2に電波を放射す
る円錐状一次放射器3とから構成されている。第1図に
於いては、回転双曲面を反射面とした副反射鏡2を用い
た場合を示している。又円錐状一次放射器3は、主反射
鏡1の中心を貫通して設けられ、この主反射鏡1に、金
属又は誘電体の支柱7により副反射鏡2が支持されてい
る。
〔作用〕
円錐状一次放射器3からの電波は、副反射鏡2により反
射されて主反射鏡1に入射され、主′反射鏡の反射面が
回転放物面又はこれに補正を加えた回転面であるから、
水平方向に放射される。
副反射鏡2の反射面が回転双曲面の場合に、その焦点8
,9の一方の焦点8を、主反射鏡1の反射面の放物線6
の焦点と一致させ、他方の焦点9を円錐状一次放射器3
の位相中心と一致させた時に、円錐状一次放射器3から
放射された球面波は、副反射鏡2により反射されて主反
射鏡1に入射され、主反射鏡1に対してはその焦点8か
ら電波を放射したようになり、開口面から等位相で平面
波が水平方向に放射される。
従って、水平面内指向特性は第2図に示すように無指向
性となり、垂直面内指向特性は第3図に示すように水平
方向に最大の指向性が得られる。
又主反射鏡1の形状を点線10で示すように変更すると
、水平方向に対して上方にθの角度の指向性となる。即
ち、第3図の点線で示す垂直面内指向特性となる。又点
線10と実線に対して反対位置の反射面とすれば、水平
方向に対して下方にθの角度の指向性となる。
又モード発生器4により円形導波管の高次モードのT 
M o Iモードとして、円錐状一次放射器3を励振す
ると、垂直偏波アンテナとなり、又円形導波管の高次モ
ードのT E o +モードとして、円錐状一次放射器
3を励振すると、水平偏波アンテナとなる。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
第1図は本発明の詳細な説明図であり、点線で示す放物
線6の焦点8を通る垂直線を中心として回転させて得ら
れるほぼ円錐形状の回転放物面又はこれに補正を加えた
回転面を反射面とした円錐形回転放物面主反射鏡1と、
回転双曲面又は回転楕円面又はこれらに補正を加えた回
転面を反射面とし、この反射面を主反射鏡1の反射面と
対向配置した副反射鏡2と、この副反射鏡2に電波を放
射する円錐状一次放射器3とを主構成要素としている。
この円錐状一次放射器3は主反射鏡1の中心を貫通する
ように設けられ、モード発生器4を介して送受信部5と
接続されている。又副反射鏡2は回転双曲面の場合を示
し、主反射鏡1に対して金属又は誘電体の支柱7により
固定されている。この支柱7を、誘電体の円筒或いは截
頭円錐筒として副反射鏡2を支持すると、開口面を密封
できるから、雨滴等が内部に浸入しないように保護する
ことができる。
又副反射鏡2の焦点8,9の一方の焦点8を、主反射鏡
1の焦点8と一致させ、他方の焦点9を円錐状一次放射
器3の位相中心と一致させることにより、円錐状一次放
射器3からの放射された球面波は、回転双曲面を反射面
とした副反射鏡2により反射されて主反射鏡1に入射さ
れる。主反射鏡10反射面は回転放物面であり、その焦
点8と副反射鏡2の焦点8とが一致しているので、主反
射鏡1の反射面に対しては、焦点8から電波が放射され
て入射された場合と等価となる。従って、主反射鏡1で
反射された電波は、開口面に於いて等位相の平面波とな
り、水平方向に放射されて、第2図及び第3図に示すよ
うに、水平面内では無指向性、垂直面内では水平方向に
最大となる指向性となる。
又主反射鏡1の反射面と副反射鏡2の反射面との形状を
変更する鏡面修正技術を用いることにより、開口面に於
ける振幅9位相分布等を任意に設定できるから、垂直面
内指向性の制御が容易となり、高効率化、低サイドロー
ブ化を図ることができる。
第4図は本発明の他の実施例の説明図であり、副反射鏡
12の反射面を回転楕円面とした場合を示し、11は円
錐形回転放物面主反射鏡、13は円錐状一次放射器、1
4はモード発生器、15は送受信部、17は支柱である
。この実施例に於いても、円錐形回転放物面主反射鏡1
1の反射面の焦点と、副反射鏡12の反射面の一つの焦
点と一致させ、副反射鏡12の反射面の他の焦点と円錐
状一次放射器14の位相中心と一致させることにより、
円錐状一次放射器14から放射された球面波は、副反射
鏡12により反射されて円錐形回転放物面主反射鏡11
に入射された時に、その反射面の焦点から電波が放射さ
れた場合と等価となるから、開口面から等位相の平面波
として水平方向に放射され、水平面内では無指向性、垂
直面内では水平方向に最大となる指向性となる。又主反
射鏡11の反射面と副反射鏡12の反射面との形状の変
更により、容易に垂直面内指向性を制御することができ
る。
又前述の各実施例に於いて、モード発生器4゜14によ
り、円錐状一次放射器3,13を、円形導波管に於ける
高次モードのT M o +又はT Eo +モードで
励振するものである。TM、、モードで励振すると、主
反射鏡1.11で反射されて放射される電波は、垂直偏
波となり、又TEo、モードで励振すると、水平偏波と
なる。
第5図は方形TE、。モードをTM、、モードに変換す
るモード発生器の説明図であり、方形導波管21の一端
をショートし、円形導波管22と結合させたものであり
、方形導波管に方形TEIOモードが入力されると、円
形導波管22に、図示のように半径方向の電界のみ存在
する点対称のTM、。
モードに変換されて出力され、円錐状一次放射器3.1
3に入力される。
第4図は円形TB、、モードをT M、、モードに変換
するモード発生器の説明図であり、円形導波管23内に
、その上内面から上内面に向かう入力側のテーパ部と、
上内面と上内面とから中心に向かうテーバ部とからなる
金属板24が設けられており、円形TE目モードが入力
されると、T MO,モードが出力され、円錐状一次放
射器3.13に入力される。
第7図は方形T E r oモードを円形TE、、モー
ドに変換するモード発生器の説明図であり、方形導波管
25の入力端では、下方に示すように、方形TE、、モ
ードで入力され、この方形導波管25に、内面が扇形か
ら順次円形に変化するテーパ導波管26が接続され、テ
ーパ導波管26の断面に対応して順次電界が円形に変換
され、テーパ導波管26の出力端ではTEOIモードと
なる。この円形導波管に於けるT E o +モードで
円錐状一次放射器3.13が励振される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、円錐形回転放物面主反
射鏡1.IIと、回転双曲面又は回転楕円面を反射面と
した副反射鏡2,12と、円錐状一次放射器3,13と
からなるもので、主反射鏡1.11と副反射鏡2,12
との2個の反射鏡を用いているから、それらの反射面の
形状を選定することにより、容易に垂直面内指向性を制
御することができる。又モード発生器4.14により円
形導波管に於ける高次モードのT M o +モードで
円錐状一次放射器3,13を励振することにより、垂直
偏波アンテナとすることができ、又T Eo +モード
で励振することにより、水平偏波アンテナとすることが
できる。従って、中央局と、その中央局に対してほぼ水
平面内に散在する子局との間の通信方式に適用して、効
率の良い通信を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は水平面内
指向特性説明図、第3図は垂直面内指向特性説明図、第
4図は本発明の他の実施例の説明図、第5図、第6図及
び第7図はモード発生器の説明図、第8図及び第9図は
従来例の説明図である。 1.11は円錐形回転放物面主反射鏡、2゜12は副反
射鏡、3.13は円錐状一次放射器、4.14はモード
発生器、5.15は送受信部、7.17ば支柱である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、ほぼ円錐形状の回転放物面又はこれに補正を加
    えた回転面を反射面とした円錐形回転放物面主反射鏡(
    1)と、 回転双曲面又は回転楕円面又はこれらに補正を加えた回
    転面を反射面とし、該反射面を前記円錐形回転放物面主
    反射鏡(1)に対向配置した副反射鏡(2)と、 該副反射鏡(2)の反射面に電波を放射する円錐状一次
    放射器(3)とを備えた ことを特徴とする水平面内無指向性アンテナ。
  2. (2)、前記円錐状一次放射器(3)は、円形導波管の
    高次モードであるTM_0_1モードで励振されること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の水平面内無指
    向性アンテナ。
  3. (3)、前記円錐状一次放射器(3)は、円形導波管の
    高次モードであるTE_0_1モードで励振されること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の水平面内無指
    向性アンテナ。
JP62041464A 1987-02-26 1987-02-26 水平面内無指向性アンテナ Expired - Lifetime JP2571378B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015203A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 National Institute Of Information & Communication Technology 曲面反射鏡アンテナ及びそれを用いた位置計測システム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4946660A (ja) * 1972-09-07 1974-05-04
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