JPS6345903A - 反射鏡アンテナ - Google Patents
反射鏡アンテナInfo
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- JPS6345903A JPS6345903A JP18902886A JP18902886A JPS6345903A JP S6345903 A JPS6345903 A JP S6345903A JP 18902886 A JP18902886 A JP 18902886A JP 18902886 A JP18902886 A JP 18902886A JP S6345903 A JPS6345903 A JP S6345903A
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- reflector
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- primary radiator
- horn
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005574 cross-species transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 235000017284 Pometia pinnata Nutrition 0.000 description 1
- 240000007653 Pometia tomentosa Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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〕
この発明は、例えば静止衛星に搭載され、所定のサービ
スエリアを効率よく照射する成形ビームを実現する反射
鏡アンテナに関する。
スエリアを効率よく照射する成形ビームを実現する反射
鏡アンテナに関する。
従来の反射鏡アンテナの１つは、例えば特開昭５２−１
５６５３７号公報に示されている。この反射鏡アンテナ
は、第５，６図に示すように、反射鏡面が回転放物面の
１部からなる反射鏡１と、この反射鏡のほぼ焦点位置に
設置された複数個のホーン２ａ、２ｂ、−で構成した一
次放射器３とから成り、前記反射鏡１は支持体４を介し
て衛星本体５に固定しである。そして各ホーン２ａ。
５６５３７号公報に示されている。この反射鏡アンテナ
は、第５，６図に示すように、反射鏡面が回転放物面の
１部からなる反射鏡１と、この反射鏡のほぼ焦点位置に
設置された複数個のホーン２ａ、２ｂ、−で構成した一
次放射器３とから成り、前記反射鏡１は支持体４を介し
て衛星本体５に固定しである。そして各ホーン２ａ。
２ ｂ 、 −−から放射された球面波は反射鏡１で平
面波に変換され、平面波の進行方向に放射電力の強い放
射パターンを実現する。この反射鏡アンテナの主ビーム
における等レベルの形状、即ちその断面形状は通常日又
は円に近い楕円である。従って衛星本体５から見た場合
の、地球上におけるサービスエリアの形状が円又は円に
近い楕円でないときは、複数個のホーンを組合せた一次
放射器とすることによって上記サービスエリアの形状に
合わせたビーム形状を実現している。
面波に変換され、平面波の進行方向に放射電力の強い放
射パターンを実現する。この反射鏡アンテナの主ビーム
における等レベルの形状、即ちその断面形状は通常日又
は円に近い楕円である。従って衛星本体５から見た場合
の、地球上におけるサービスエリアの形状が円又は円に
近い楕円でないときは、複数個のホーンを組合せた一次
放射器とすることによって上記サービスエリアの形状に
合わせたビーム形状を実現している。
従来の反射鏡アンテナの他の例は、例えば特公昭５０〜
１５３４１号公報に示されている。この反射鏡アンテナ
は、第７，８図に示すように、鏡面修整され中央部６ａ
の形状が回転双曲面であり周辺部６ｂの形状が特定の方
向に放物線を含む曲面である反射鏡６と、球面波を放射
する１個のホーン７で構成され反射鏡のほぼ焦点位置に
ある一次放射器８とから成る。反射鏡６は支持体９を介
して衛星本体１０に固定しである。そして一次放射器８
から放射された球面波は、反射鏡で反射されて、その電
波の等位相面が第９．１０図に示す如く、中央部Ａでは
球面波の一部となり、周辺部Ｂでは上記中央部Ａとの境
界曲線Ｃ上の各点りにおける球面波の接平面と境界曲線
Ｃに垂直な平面との交線Ｅを集積して得られる笠イ（の
曲面波の一部となる。従って、この反射鏡アンテナの放
射パターンの等レベルの形状、即ちビームの断面形状を
希望の形状とすることができ、円又は円に近い楕円形状
以外の形状のサービスエリアも効率よく照射することが
できる。
１５３４１号公報に示されている。この反射鏡アンテナ
は、第７，８図に示すように、鏡面修整され中央部６ａ
の形状が回転双曲面であり周辺部６ｂの形状が特定の方
向に放物線を含む曲面である反射鏡６と、球面波を放射
する１個のホーン７で構成され反射鏡のほぼ焦点位置に
ある一次放射器８とから成る。反射鏡６は支持体９を介
して衛星本体１０に固定しである。そして一次放射器８
から放射された球面波は、反射鏡で反射されて、その電
波の等位相面が第９．１０図に示す如く、中央部Ａでは
球面波の一部となり、周辺部Ｂでは上記中央部Ａとの境
界曲線Ｃ上の各点りにおける球面波の接平面と境界曲線
Ｃに垂直な平面との交線Ｅを集積して得られる笠イ（の
曲面波の一部となる。従って、この反射鏡アンテナの放
射パターンの等レベルの形状、即ちビームの断面形状を
希望の形状とすることができ、円又は円に近い楕円形状
以外の形状のサービスエリアも効率よく照射することが
できる。
第５，６図に示す複数個のホーンで構成される一次放射
器３と回転放物面をもつ反射鏡１から成る反射鏡アンテ
ナを用い、各ホーンに対するビームを合成することによ
って希望するビーム形状を実現するためには、各ホーン
に対するビームが交差する方向のレベルをピークレベル
に対して約−６ｄＢとする必要がある。即ち、各ホーン
を同時に励振した場合に上記ビームが交差する方向では
、各々のビームに対応する電界を合成した電界となるの
で、ピークレベルに対して約−６ｄＢとなるように設定
すれば、各ビームを等レベルで連続的につなぐことがで
きる。
器３と回転放物面をもつ反射鏡１から成る反射鏡アンテ
ナを用い、各ホーンに対するビームを合成することによ
って希望するビーム形状を実現するためには、各ホーン
に対するビームが交差する方向のレベルをピークレベル
に対して約−６ｄＢとする必要がある。即ち、各ホーン
を同時に励振した場合に上記ビームが交差する方向では
、各々のビームに対応する電界を合成した電界となるの
で、ピークレベルに対して約−６ｄＢとなるように設定
すれば、各ビームを等レベルで連続的につなぐことがで
きる。
一方、ホーンが１個の反射鏡アンテナにおいては、スピ
ルオーバー損と開口分布による損失のバランスにより反
射鏡のエツジ方向のレベルをピークレベルに対し一１０
ｄＢ〜−１４ｄＢとすることによって指向性利得を最大
とすることができる。
ルオーバー損と開口分布による損失のバランスにより反
射鏡のエツジ方向のレベルをピークレベルに対し一１０
ｄＢ〜−１４ｄＢとすることによって指向性利得を最大
とすることができる。
しかし、このような条件を満足するホーンの複数個をも
って成形ビームを作ると、各ビームが交差する方向のレ
ベルはピークレベルに対して約−１０ｄＢとなり、各ビ
ームを等レベルで連続的につなぐことができない。連続
的につなぐためには交差方向のレベルがピークレベルに
対して約−６ｄＢとなればよいが、そのためには上記の
場合よりホーンの開口寸法を小さくしホーン間隔を狭く
して各ホーンに対するビーム間隔を狭くしなければなら
ず、そうすると、反射鏡のエツジ方向のレベルはピーク
レベルに対して一４ｄＢ〜−６ｄＢとなり、スピルオー
バー損が大きくなり、アンテナの効率が低下するという
問題があった。
って成形ビームを作ると、各ビームが交差する方向のレ
ベルはピークレベルに対して約−１０ｄＢとなり、各ビ
ームを等レベルで連続的につなぐことができない。連続
的につなぐためには交差方向のレベルがピークレベルに
対して約−６ｄＢとなればよいが、そのためには上記の
場合よりホーンの開口寸法を小さくしホーン間隔を狭く
して各ホーンに対するビーム間隔を狭くしなければなら
ず、そうすると、反射鏡のエツジ方向のレベルはピーク
レベルに対して一４ｄＢ〜−６ｄＢとなり、スピルオー
バー損が大きくなり、アンテナの効率が低下するという
問題があった。
また、第７．８図に示す反射鏡アンテナは単一ホーンの
一次放射器を用いているので、入り組んだ形状を有する
サービスエリアや分離した複数個の領域からなるサービ
スエリアを効率良く照射することが困難であり、さらに
、１つの反射鏡アンテナを用いて特殊な形状を有するサ
ービスエリアの全体を照射するビームと、上記サービス
エリア＝５− の一部を部分的に照射するスポットビームの２種類のビ
ームを有することは困難であるという問題があった。
一次放射器を用いているので、入り組んだ形状を有する
サービスエリアや分離した複数個の領域からなるサービ
スエリアを効率良く照射することが困難であり、さらに
、１つの反射鏡アンテナを用いて特殊な形状を有するサ
ービスエリアの全体を照射するビームと、上記サービス
エリア＝５− の一部を部分的に照射するスポットビームの２種類のビ
ームを有することは困難であるという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、特殊な形状を有するサービスエリアを効率よく照射す
るビームを有するとともに、上記サービスエリアの一部
を照射するスポットビームも有する反射鏡アンテナを提
供することを目的とする。
、特殊な形状を有するサービスエリアを効率よく照射す
るビームを有するとともに、上記サービスエリアの一部
を照射するスポットビームも有する反射鏡アンテナを提
供することを目的とする。
この発明は、上記目的達成のために、一次放射器を複数
個のホーンから構成し、上記反射鏡の中央部の形状を回
転双曲面とし、周辺部の形状を特定方向に放物線を含む
曲面とした。
個のホーンから構成し、上記反射鏡の中央部の形状を回
転双曲面とし、周辺部の形状を特定方向に放物線を含む
曲面とした。
この発明の反射鏡アンテナは上記の一次放射器と反射鏡
とを具備するので、反射鏡のエツジ方向のレベルがピー
クレベルに対して一１０ｄＢ〜＝１４ｄＢとなるように
一次放射器のホーンの形状を定め、さらに複数個のホー
ンのそれぞれの反射鏡からの放射パターンの各ビームが
交差する方向のレベルがピークレベルに対して約−６ｄ
Ｂとなるように反射鏡の鏡面を修整することによって、
反射鏡アンテナとして最も効率の高い成形ビームを実現
できる。また、複数個のホーンのうちの一部のホーンを
励振することによってサービスエリアの一部のみを照射
するスポットビームを容易に実現することができる。
とを具備するので、反射鏡のエツジ方向のレベルがピー
クレベルに対して一１０ｄＢ〜＝１４ｄＢとなるように
一次放射器のホーンの形状を定め、さらに複数個のホー
ンのそれぞれの反射鏡からの放射パターンの各ビームが
交差する方向のレベルがピークレベルに対して約−６ｄ
Ｂとなるように反射鏡の鏡面を修整することによって、
反射鏡アンテナとして最も効率の高い成形ビームを実現
できる。また、複数個のホーンのうちの一部のホーンを
励振することによってサービスエリアの一部のみを照射
するスポットビームを容易に実現することができる。
第１図はこの発明の１実施例の反射鏡アンテナの構成を
示す側面図、第２図はその正面図である。
示す側面図、第２図はその正面図である。
これらの図において、１１は中央部１１ａの形状を回転
双曲面とし、周辺部１１ｂの形状を特定方向に放物線を
含む笠状の曲面とした構成の反射鏡、１２は複数個のホ
ーン１２ａ、１２ｂ。
双曲面とし、周辺部１１ｂの形状を特定方向に放物線を
含む笠状の曲面とした構成の反射鏡、１２は複数個のホ
ーン１２ａ、１２ｂ。
１２ｃから成る一次放射器、１３は衛星本体１４に反射
鏡１１を取付ける支柱である。
鏡１１を取付ける支柱である。
そして、最適の効率を得るために、上記の一次放射器１
２の各ホーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃの形状を反射鏡１
１のエツジ方向のレベルがピークレベルに対して一１０
ｄＢ〜−１４ｄＢとなるように定め、かつ、反射鏡１１
の中央部１１ａの回転双曲面と周辺部１１ｂの笠状曲面
の傾き角を、各ビームが交差する方向のレベルがピーク
レベルに対して約−６ｄＢとなるように選定した。
２の各ホーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃの形状を反射鏡１
１のエツジ方向のレベルがピークレベルに対して一１０
ｄＢ〜−１４ｄＢとなるように定め、かつ、反射鏡１１
の中央部１１ａの回転双曲面と周辺部１１ｂの笠状曲面
の傾き角を、各ビームが交差する方向のレベルがピーク
レベルに対して約−６ｄＢとなるように選定した。
この一次放射器１２の各ホーン１２ａ、１２ｂ。
１２Ｃを同時に励振した場合、放射パターンは各ホーン
に対するビームをなめらかに接続した形となり、効率の
よい放射特性の所望成形ビームを実現する。
に対するビームをなめらかに接続した形となり、効率の
よい放射特性の所望成形ビームを実現する。
次にこの実施例の反射鏡アンテナの適用例を第３．４図
により説明する。これらの図において、１５は静止軌道
上の点から見た日本列島、１２Ａ。
により説明する。これらの図において、１５は静止軌道
上の点から見た日本列島、１２Ａ。
１２Ｂ、１２Ｃはホーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃをそれ
ぞれ別個に励振した場合の各ホーンのビームを等蓄線（
２ｄＢ間隔）で示した断面形状、１６はホーン１２ａ、
１２ｂ、１２ｃを同時に励振した場合の成形ビームの断
面形状を示す。そして、日本列島１５は細長いので、１
個のホーンによるビーム形状を楕円形状とし、即ち波面
の境界曲線を楕円形状とするとともに、前記の通り各ホ
ーンのビームの交差する方向のレベルを約−６ｄＢとす
ることによって、第４図の如く日本列島１５を無駄なく
効率よく成形ビームで覆うことができる。さらに、一次
放射器１２を３個のホーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃから
構成したので、日本列島を３等分してその一部分のみを
照射するスポットビームも実現することができ、マルチ
ビームアンテナとして利用できる。
ぞれ別個に励振した場合の各ホーンのビームを等蓄線（
２ｄＢ間隔）で示した断面形状、１６はホーン１２ａ、
１２ｂ、１２ｃを同時に励振した場合の成形ビームの断
面形状を示す。そして、日本列島１５は細長いので、１
個のホーンによるビーム形状を楕円形状とし、即ち波面
の境界曲線を楕円形状とするとともに、前記の通り各ホ
ーンのビームの交差する方向のレベルを約−６ｄＢとす
ることによって、第４図の如く日本列島１５を無駄なく
効率よく成形ビームで覆うことができる。さらに、一次
放射器１２を３個のホーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃから
構成したので、日本列島を３等分してその一部分のみを
照射するスポットビームも実現することができ、マルチ
ビームアンテナとして利用できる。
なお、反射鏡の中央部９周辺部の形状は、所望の波面を
決定し、第１１図に示すように、反射鏡Ｇの焦点Ｆと反
射鏡Ｇ上の点Ｍ、この点Ｍと波面（等位相面）Ｈ上の点
Ｒを結ぶ線の長さが一定という光路程一定の原理より定
められる。
決定し、第１１図に示すように、反射鏡Ｇの焦点Ｆと反
射鏡Ｇ上の点Ｍ、この点Ｍと波面（等位相面）Ｈ上の点
Ｒを結ぶ線の長さが一定という光路程一定の原理より定
められる。
以上は静止衛星搭載用アンテナとして用いた場合につい
て説明したが、地上の通信用アンテナとしてもこの発明
の反射鏡アンテナを用いることができる。
て説明したが、地上の通信用アンテナとしてもこの発明
の反射鏡アンテナを用いることができる。
この発明の反射鏡は、一次放射器を複数個のホ一部から
構成し、反射鏡の中央部の形状を回転双曲面とし周辺部
の形状を特定方向に放物線を含む曲面とした構成である
から、反射鏡のエツジ方向のレベルがピークレベルに対
して一１０ｄＢ〜−１４ｄＢとなるように一次放射器の
ホーンの形状を定め、さらに各ホーンの反射鏡からの反
射パターンの各ビームが交差する方向のレベルがピーク
レベルに対して約−６ｄＢとなるように反射鏡の鏡面を
修整することができ、これによって反射鏡アンテナとし
て最も効率の高い成形ビームを実現でき、さらに複数個
のホーンのうちの一部のホーンを励振することによって
サービスエリアの一部のみを照射するスポットビームを
容易に実現することができる。
構成し、反射鏡の中央部の形状を回転双曲面とし周辺部
の形状を特定方向に放物線を含む曲面とした構成である
から、反射鏡のエツジ方向のレベルがピークレベルに対
して一１０ｄＢ〜−１４ｄＢとなるように一次放射器の
ホーンの形状を定め、さらに各ホーンの反射鏡からの反
射パターンの各ビームが交差する方向のレベルがピーク
レベルに対して約−６ｄＢとなるように反射鏡の鏡面を
修整することができ、これによって反射鏡アンテナとし
て最も効率の高い成形ビームを実現でき、さらに複数個
のホーンのうちの一部のホーンを励振することによって
サービスエリアの一部のみを照射するスポットビームを
容易に実現することができる。
第１図はこの発明の１実施例の反射鏡アンテナの構成を
示す側面図、第２図はその正面図、第３゜４図はこの発
明の反射鏡による１例の放射パターンの説明図、第５図
は従来例の１つの構成を示す側面図、第６図はその正面
図、第７図は他の従来例の構成を示す側面図、第８図は
その正面図、第９図は反射鏡から反射した電波の等位相
面の形状を示す正面図、第１０図はその側面図、第１１
図は焦点１反射面２等位相面を結ぶ光路程一定の原理の
説明図である。 １１・・・反射鏡、ｌｌａ・・・反射鏡の中央部、ｌｌ
ｂ・・・反射鏡の周辺部、１２・・・一次放射器、１２
ａ、１２ｂ、 １２ｃｍ・−ホーン。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名）＝１１− 第１図 第２図 １ｄ
示す側面図、第２図はその正面図、第３゜４図はこの発
明の反射鏡による１例の放射パターンの説明図、第５図
は従来例の１つの構成を示す側面図、第６図はその正面
図、第７図は他の従来例の構成を示す側面図、第８図は
その正面図、第９図は反射鏡から反射した電波の等位相
面の形状を示す正面図、第１０図はその側面図、第１１
図は焦点１反射面２等位相面を結ぶ光路程一定の原理の
説明図である。 １１・・・反射鏡、ｌｌａ・・・反射鏡の中央部、ｌｌ
ｂ・・・反射鏡の周辺部、１２・・・一次放射器、１２
ａ、１２ｂ、 １２ｃｍ・−ホーン。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名）＝１１− 第１図 第２図 １ｄ
Claims (2)
- （１）反射鏡とこの反射鏡のほぼ焦点位置に設置された
一次放射器とを具備する反射鏡アンテナにおいて、 上記一次放射器を複数個のホーンから構成し、上記反射
鏡の中央部の形状を回転双曲面とし、周辺部の形状を特
定方向に放物線を含む曲面としたことを特徴とする反射
鏡アンテナ。 - （２）反射鏡のエッジ方向のレベルがピークレベルに対
し−１０ｄＢ〜−１４ｄＢとなるホーン形状を有し、各
ホーンに対する反射鏡からの放射パターンのビームが交
差する方向のレベルがピークレベルに対して約−６ｄＢ
となる修整された反射鏡面を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の反射鏡アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189028A JPH0630408B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 反射鏡アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189028A JPH0630408B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 反射鏡アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345903A true JPS6345903A (ja) | 1988-02-26 |
| JPH0630408B2 JPH0630408B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=16234087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189028A Expired - Lifetime JPH0630408B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 反射鏡アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630408B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010177887A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2014017708A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 空間合成アンテナ装置及び鏡面修整反射鏡の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015341A (ja) * | 1973-06-12 | 1975-02-18 | ||
| JPS5647106A (en) * | 1979-09-26 | 1981-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multihorn shaped-beam antenna |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61189028A patent/JPH0630408B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015341A (ja) * | 1973-06-12 | 1975-02-18 | ||
| JPS5647106A (en) * | 1979-09-26 | 1981-04-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multihorn shaped-beam antenna |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010177887A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2014017708A (ja) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 空間合成アンテナ装置及び鏡面修整反射鏡の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630408B2 (ja) | 1994-04-20 |
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