RU2580461C2 - Антенное устройство - Google Patents

Антенное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2580461C2
RU2580461C2 RU2014109750/08A RU2014109750A RU2580461C2 RU 2580461 C2 RU2580461 C2 RU 2580461C2 RU 2014109750/08 A RU2014109750/08 A RU 2014109750/08A RU 2014109750 A RU2014109750 A RU 2014109750A RU 2580461 C2 RU2580461 C2 RU 2580461C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflector
antenna device
contour
plane
aperture
Prior art date
Application number
RU2014109750/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014109750A (ru
Inventor
Косуке ТАНАБЕ
Original Assignee
Нек Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нек Корпорейшн filed Critical Нек Корпорейшн
Publication of RU2014109750A publication Critical patent/RU2014109750A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2580461C2 publication Critical patent/RU2580461C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02Details
    • H01Q19/021Means for reducing undesirable effects
    • H01Q19/026Means for reducing undesirable effects for reducing the primary feed spill-over
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/13Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/13Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
    • H01Q19/132Horn reflector antennas; Off-set feeding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
    • H01Q19/192Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface with dual offset reflectors

Abstract

Изобретение относится к антенному устройству однолучевой схемы. Технический результат - небольшая мощность облучателя, не перехватываемая зеркалом, вследствие эффективности облучения отражателя и низкой характеристики боковых лепестков. Для этого антенное устройство включает в себя отражатель, который формирует офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения, и первичный излучатель, который испускает луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя. Контур отражателя плоскости раскрыва отражателя формируется в эллиптической форме вдоль изолюксы эллиптического луча, испускаемого от первичного излучателя. Соответственно, потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя отражателя компенсируются в пространстве, в котором контур отражателя настоящего варианта осуществления выступает из контура обычного отражателя, имеющего вертикальную эллиптическую форму, сформированную перпендикулярно оси луча, падающего на плоскость раскрыва отражателя. В пространстве, в котором контур обычного отражателя выступает из контура отражателя настоящего варианта осуществления, компенсируется ухудшение эффективности облучения отражателя. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к антенному устройству, используемому для двухточечной системы связи, такой как мобильное транзитное соединение, а более конкретно к антенному устройству однолучевой схемы, которое испускает луч в одном направлении от одной антенны.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Антенное устройство, такое как параболическая антенна, широко используется, например, для мобильного транзитного соединения, известного как RAN (сеть радиодоступа), которое соединяет беспроводную базовую станцию с магистральной сетью. В частности, в мобильном транзитном соединении широко используется антенное устройство однолучевой схемы, которое испускает луч в одном направлении с помощью отражателя и одного первичного излучателя.
Офсетная параболическая антенна, выполненная с возможностью снижать вероятность приема ненужных радиоволн, использующая лишь сегмент отражателя параболической антенны, часто используется в качестве такого антенного устройства однолучевой схемы.
[0003] Например, технология офсетного параболического отражателя, выполненная с возможностью не принимать ненужные радиоволны посредством уменьшения плоскости раскрыва отражателя, раскрыта в патентном документе 1 в качестве связанной технологии для антенного устройства, включающего в себя антенну с отражателем однолучевой схемы. Согласно этой технологии в офсетном параболическом отражателе, сформированном в форме, в которой вырезан сегмент вращательного параболического отражателя, отражатель формируется так, что форма, когда периферийный сегмент просматривается из фокусной позиции офсетного параболического отражателя, по существу, является круглой. Другими словами, в то время как не перехватываемая зеркалом мощность облучателя (утечка) в направлении продольной оси увеличивается в эллиптическом отражателе, представляется возможным сдерживать не перехватываемую зеркалом мощность облучателя на низком уровне и добиваться однородности уровня облучения в периферийном сегменте отражателя, задавая форму, когда периферийный сегмент просматривается с фокусной позиции отражателя, круглой. В результате, представляется возможным улучшать эффективность облучения отражателя.
[0004] Дополнительно, например, технология для способа реализации характеристик с низким уровнем боковых лепестков эллиптической лучевой офсетной антенны была описана в непатентном документе 1 в качестве связанной технологии для офсетного параболического отражателя.
[0005] Дополнительно, например, технология для того, чтобы обеспечивать следование формы контура отражателя форме вдоль контурной линии, соответствующей отклонению фазы плоскости раскрыва, вызванному аберрацией поверхности отражателя в антенне многолучевой схемы, которая испускает луч во множестве направлений от одной антенны, раскрыта в качестве другой связанной технологии в патентном документе 2. Согласно этой технологии, представляется возможным подавлять ухудшение характеристики направленности луча, увеличение боковых лепестков (рассеиваемые электромагнитные волны) и уменьшение коэффициента усиления антенны, вызванное аберрацией зеркальной поверхности (т.е. разность хода радиоволн вследствие различия в положении отражения на поверхности отражателя), формируя контур отражателя вдоль контурной линии, полученной посредством аберрации зеркальной поверхности.
[Список библиографических ссылок]
[Патентные документы]
[0006] [Патентный документ 1] Публикация прошедшей экспертизу японской патентной заявки № 2592646.
[Патентный документ 2] Публикация непрошедшей экспертизу японской патентной заявки, первая публикация № H9-51211.
[Непатентный документ]
[0007] [Непатентный документ 1] Катсухико Аокио и др., "Method of Realizing Low Side Lobe Characteristic of Offset Elliptical Beam Antenna", B-II, Communication II-Wireless Communication and Wireless Application J81-B-2(8), 789-796, 1998-08-25, Институт инженеров электроники, информации и связи.
СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[Задачи, которые должны быть решены изобретением]
[0008] Как правило, в антенне с отражателем (антенном устройстве), включающей в себя отражатель и первичный излучатель, если ширина луча первичного излучателя является широкой, распределение интенсивности облучения плоскости раскрыва отражателя приближается к состоянию однородного распределения, и эффективность облучения улучшается. Однако присутствует недостаток в том, что, поскольку ширина луча является широкой, часть луча не попадает в отражатель, и мощность, которая является не перехватываемой зеркалом мощностью облучателя (утечкой), возрастает, что является потерями. С другой стороны, если ширина луча первичного излучателя является узкой, потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя могут быть снижены, но эффективность облучения может ухудшаться, поскольку распределение интенсивности облучения в плоскости раскрыва отражателя не является однородным. Поэтому необходимо соответствующим образом рассчитывать ширину луча, испускаемого из первичного излучателя, так, что компромиссное соотношение между эффективностью облучения и потерями вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя в плоскости раскрыва отражателя оптимизируется для того, чтобы максимизировать эффективность облучения для антенного устройства.
[0009] Например, когда используется отражатель, включающий в себя идеальный параболоид вращения, и первичный излучатель, испускающий луч, демонстрирующий идеальную характеристику распределения Гаусса (характеристику нормального распределения), ширина (толщина) луча первичного излучателя определяется так, что интенсивность облучения сегмента контура относительно интенсивности облучения (0 дБ) центра отражателя, как правило, равна примерно -12 дБ. В этом случае компромиссное соотношение между не перехватываемой зеркалом мощностью облучателя отражателя и эффективностью облучения плоскости раскрыва отражателя оптимизируется, и эффективность облучения для антенного устройства показывает максимальное значение.
[0010] Однако, поскольку форма плоскости раскрыва в обычной офсетной антенне с уменьшенной характеристикой боковых лепестков является эллиптической формой, сила облучения от первичного излучателя в контуре отражателя не имеет постоянного значения, и возникает неравномерность (сильная и слабая). Поэтому, не представляется возможным оптимизировать компромиссное соотношение между потерями вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя и улучшением эффективности облучения, даже если ширина луча первичного излучателя изменяется. Другими словами, существует проблема в том, что трудно максимизировать эффективность облучения для антенного устройства.
[0011] Дополнительно, существует другая проблема в том, что потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя являются достаточно большими, поскольку интенсивность облучения в сегменте контура эллиптической плоскости раскрыва не является постоянной, даже когда интенсивность облучения сегмента контура отражателя задается низкой для того, чтобы реализовывать характеристику с низким уровнем боковых лепестков для уменьшения рассеяния электромагнитных волн от отражателя.
[0012] Дополнительно, необязательно иметь эллиптическую форму, в которой горизонтальная ширина отражателя гораздо больше, чем его вертикальная ширина, для того, чтобы реализовывать характеристику с низким уровнем боковых лепестков горизонтальной плоскости. Однако в технологии патентного документа 1, описанной выше, не представляется возможным реализовывать характеристику с низким уровнем боковых лепестков горизонтальной плоскости, поскольку отражатель сформирован так, что форма, когда периферийный сегмент просматривается с фокусной позиции офсетного параболического отражателя, становится, по существу, круглой.
Другими словами, в технологии патентного документа 1 не представляется возможным реализовывать преимущество антенны с эллиптическим отражателем, в которой горизонтальная ширина и вертикальная ширина отражателя значительно отличаются.
[0013] Дополнительно, технология непатентного документа 1 реализует характеристику с низким уровнем боковых лепестков, заставляя отражатель быть эллиптическим, но оптимальная эффективность облучения не может быть получена в этой технологии, поскольку эллиптическая форма отражателя не совпадает с изолюксой эллиптического луча.
[0014] Дополнительно, в технологии патентного документа 2, в антенном устройстве многолучевой схемы, в котором множество первичных излучателей совместно используют один отражатель и испускают луч во множестве направлений, увеличение боковых лепестков или т.п. подавляется посредством задания контура отражателя таким образом, чтобы он имел форму вдоль контурной линии, соответствующей отклонению фазы плоскости раскрыва, вызванной аберрацией зеркальной поверхности. Однако аберрация зеркальной поверхности возникает из-за разности хода, формируемой в радиоволнах вследствие направленности луча, поскольку множество лучей совместно используют один и тот же отражатель в антенном устройстве многолучевой схемы. Поэтому такая аберрация поверхности отражателя характерна для антенного устройства многолучевой схемы и теоретически не создается в антенном устройстве однолучевой схемы. Следовательно, даже когда технология патентного документа 2 известна, технология не может быть применена к технологии для улучшения эффективности облучения, не перехватываемой зеркалом мощности облучателя, характеристики боковых лепестков и т.п. в антенном устройстве однолучевой схемы.
[0015] Настоящее изобретение было осуществлено, принимая во внимание такие обстоятельства, и задачей настоящего изобретения является предоставление антенного устройства однолучевой схемы, которое имеет небольшую мощность облучателя, не перехватываемую зеркалом, вследствие хорошей эффективности облучения отражателя и отличной низкой характеристики боковых лепестков.
[Средство для решения задачи]
[0016] Для того чтобы решать задачу, описанную выше, антенное устройство согласно настоящему изобретению является антенным устройством однолучевой схемы, включающим в себя: отражатель, который формирует офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения; и первичный излучатель, который испускает луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя, при этом контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, излучаемого от первичного излучателя.
[0017] Дополнительно, антенное устройство согласно настоящему изобретению является антенным устройством однолучевой схемы, включающим в себя: отражатель, который формирует офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения; вспомогательный отражатель, которое испускает луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя; и первичный излучатель, который излучает луч, имеющий любую форму, на вспомогательный отражатель, при этом контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, излучаемого от вспомогательного отражателя.
[Преимущества изобретения]
[0018] Согласно антенному устройству согласно настоящему изобретению, поскольку контур отражателя формируется вдоль изолюксы эллиптического луча, испускаемого от первичного излучателя, представляется возможным оптимизировать компромиссное соотношение не перехватываемой зеркалом мощности облучателя и эффективности облучения. В результате, представляется возможным добиваться уменьшения потерь вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя, улучшения эффективности облучения, улучшения характеристики боковых лепестков и т.п. и улучшать рабочие характеристики антенны.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0019] Фиг.1 - это чертеж, иллюстрирующий схематичную конфигурацию и изолюксу антенного устройства однолучевой схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - это иллюстративный чертеж антенного устройства однолучевой схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - это иллюстративный чертеж антенного устройства однолучевой схемы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0020] [Основные принципы]
Антенное устройство настоящего изобретения является антенным устройством однолучевой схемы, включающим в себя один отражатель и один первичный излучатель, и характеризуется тем, что контур отражателя определяется так, что интенсивность облучения лучом от первичного излучателя имеет постоянное значение вдоль контура отражателя. Другими словами, в антенном устройстве настоящего изобретения контур отражателя определяется вдоль контурной линии (т.е. изолюксы) амплитудного распределения интенсивности облучения луча, испускаемого из первичного излучателя.
[0021] [Первый вариант осуществления]
Фиг.1 - это схема, иллюстрирующая схематичную конфигурацию и линию изолюксы антенного устройства однолучевой схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Антенное устройство 1 включает в себя отражатель 2 и первичный излучатель 3, как иллюстрировано на фиг.1. Дополнительно, зеркальная поверхность отражателя 2 является сегментом параболоида вращения. Дополнительно, фиг.1 иллюстрирует параболу, в которой изолюкса L на параболоиде вращения составляет -6 дБ, -9 дБ, -12 дБ или -15 дБ с интенсивностью облучения в максимальном направлении (центр эллипса) эллиптического луча 4 первичного излучателя 3, составляющей 0 дБ.
[0022] Первичный излучатель 3 размещается таким образом, что фазовый центр первичного излучателя 3 соответствует фокусу параболоида вращения. Дополнительно, центральная ось эллиптического луча 4 первичного излучателя 3 формирует предварительно определенный угол (например, 50 градусов) с осью вращения параболоида вращения. В таком случае излучение эллиптического луча 4, испускаемого от первичного излучателя 3 на отражатель 2, определяет форму контура 2a отражателя настоящего варианта осуществления вдоль линии контура (изолюксы), которая имеет одинаковое значение на зеркальной поверхности отражателя 2. Например, изолюкса, на которой облучение равно -12 дБ, является контуром 2a отражателя настоящего варианта осуществления, который иллюстрирован на фиг.1.
[0023] Дополнительно, в этом антенном устройстве 1 отражатель 2 имеет продолговатую эллиптическую форму, горизонтальная ширина которой гораздо больше, чем ее вертикальная ширина, для того, чтобы реализовывать характеристику с низким уровнем боковых лепестков в горизонтальной плоскости. В целом, поскольку горизонтальная ширина отражателя 2 является большой, относительный уровень боковых лепестков становится низким, а конкретно, соотношение горизонтальной ширины и вертикальной ширины равно 2:1. Дополнительно, некруглый луч обусловлен тем, что, когда вертикальная ширина увеличивается аналогично горизонтальной ширине, облучаемая площадь антенного устройства 1 увеличивается, и конструктивное ограничение во время установки антенного устройства 1 увеличивается. Дополнительно, в этом типе антенного устройства 1 низкий уровень боковых лепестков является ненужным для вертикальной плоскости (направление вертикальной ширины). Следовательно, луч, испускаемый от первичного излучателя 3, является эллиптическим лучом 4, который вытянут в горизонтальном направлении и имеет, по существу, эллиптическую форму для того, чтобы поддерживать отражатель 2, имеющий большую горизонтальную ширину.
[0024] Дополнительно, контур 11 отражателя обычной параболической офсетной антенны иллюстрируется на фиг.1. Контур 11 обычного отражателя определяет форму соответствующего отражателя 2 так, что форма плоскости раскрыва (виртуальной плоскости, перпендикулярной оси луча от отражателя 2) является эллиптической. Однако в обычной параболической офсетной антенне контур 11 эллиптического отражателя не связан с изолюксой вообще.
[0025] Другими словами, в отражателе офсетного эллиптического типа, имеющем горизонтальную ширину больше вертикальной ширины, обычное антенное устройство снижает эффективность облучения, поскольку отклонение эллиптической формы является большим, как иллюстрировано на фиг.1, между контуром 11 обычного отражателя и контуром 2a отражателя согласно настоящему варианту осуществления.
[0026] С другой стороны, в случае антенного устройства 1 настоящего варианта осуществления потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя равны сумме мощностей сегментов, которыми отражатель 2 не облучается, эллиптического луча 4 первичного излучателя 3, но в этом случае сумма мощностей равна или меньше определенного уровня (-12 дБ). В целом, потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя зависят от величины мощности, излучаемой за пределы контура 2a отражателя настоящего варианта осуществления. Следовательно, является эффективным уменьшение облучения (изолюксы) контура 2a отражателя настоящего варианта осуществления для того, чтобы уменьшать потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя.
[0027] Между тем, мощность эллиптического луча 4, которым отражатель 2 облучается от первичного излучателя 3, равна сумме мощностей, равной или большей определенного уровня (-12 дБ). В целом, представляется эффективным увеличивать облучение контура 2a отражателя для того, чтобы улучшать эффективность облучения отражателя 2. Следовательно, представляется возможным максимизировать эффективность облучения антенного устройства 1, поскольку представляется возможным эффективно оптимизировать компромиссное соотношение потерь вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя и эффективности облучения отражателя 2, когда облучение контура 2a отражателя находится на определенном уровне.
[0028] Дополнительно, поскольку контур 2a отражателя настоящего варианта осуществления и контур 11 обычного отражателя изображаются рядом на фиг.1, улучшения в отношении не перехватываемой зеркалом мощности облучателя или эффективности облучения посредством настоящего варианта осуществления могут быть подтверждены. Другими словами, пространства S1 и S2, в которых контур 2a отражателя настоящего варианта осуществления выступает из контура 11 обычного отражателя, являются пространствами, в которых антенное устройство 1 настоящего варианта осуществления компенсирует потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя, создаваемой в традиционном антенном устройстве. Дополнительно, пространства S3 и S4, в которых контур 11 обычного отражателя выступает из контура 2a отражателя настоящего варианта осуществления, являются пространствами, в которых антенное устройство 1 настоящего варианта осуществления компенсирует уменьшение эффективности облучения, формируемого в традиционном антенном устройстве.
[0029] Фиг.2 - это иллюстративная схема антенного устройства однолучевой схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Другими словами, отражатель 2 является офсетной антенной, в которой вырезан сегмент параболоида P вращения, принимает луч (эллиптический луч) в форме эллиптического конуса от первичного излучателя 3 в фокусной позиции отражателя 2 и отражает луч параллельной линии от отражателя 2. Форма контура отражателя 2 является геометрическим местом точек изолюксы, когда отражатель 2 облучается эллиптическим лучом от первичного излучателя 3, как иллюстрировано на фиг.1. Например, форма контура отражателя 2 является геометрическим местом точек изолюксы в -12 дБ, когда центр эллиптического луча имеет 0 дБ. Соответственно, возможны улучшения в отношении не перехватываемой зеркалом мощности облучателя, эффективности облучения, низкой характеристики боковых лепестков и т.п. в сравнении с обычным антенным устройством.
[0030] [Второй вариант осуществления]
Фиг.3 - это иллюстративная схема антенного устройства однолучевой схемы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. В антенном устройстве второго варианта осуществления форма контура отражателя 2 становится геометрическим местом точек изолюксы, как на фиг.1. Дополнительно, второй вариант осуществления является таким же, что и первый вариант осуществления, в том, что отражатель 2 является офсетной антенной, в которой вырезан сегмент параболоида P вращения. Характеристикой антенного устройства второго варианта осуществления является то, что первичный излучатель 3, иллюстрированный на фиг.2, заменяется системой первичного излучателя, включающей в себя первичный излучатель 6 и вспомогательный отражатель 7, как иллюстрировано на фиг.3.
[0031] Другими словами, в системе первичного излучателя, когда вспомогательный отражатель 7 облучается лучом, имеющим любую форму, из первичного излучателя 6, то отражатель 2 облучается лучом (эллиптическим лучом), имеющим форму эллиптического конуса, от вспомогательного отражателя 7. В этом случае форма контура отражателя 2 задается так, что интенсивность облучения в контуре отражателя 2 эллиптического луча, испущенного от вспомогательного отражателя 7, является постоянной. В антенном устройстве второго варианта осуществления возможны улучшения в отношении не перехватываемой зеркалом мощности облучателя, эффективности облучения, низкой характеристики боковых лепестков и т.п. в сравнении с обычным антенным устройством, аналогично первому варианту осуществления.
[0032] [Третий вариант осуществления]
В антенном устройстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения форма вспомогательного отражателя 7 второго варианта осуществления, иллюстрированного на фиг.3, определяется посредством изолюксы, в которой интенсивность облучения на вспомогательном отражателе 7 вследствие луча (эллиптического луча), имеющего форму эллиптического контура, испускаемого от первичного излучателя 6, является постоянной. Другими словами, контур вспомогательного отражателя формируется вдоль изолюксы эллиптического луча, аналогично контуру отражателя 2. Соответственно, представляется возможным максимизировать эффективность всего антенного устройства, поскольку уменьшение потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя во вспомогательном отражателе 7 и оптимальное решение эффективности облучения могут быть реализованы, в дополнение к результатам первого варианта осуществления и второго варианта осуществления.
[0033] Как описано выше, согласно антенным устройствам согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поскольку решение для оптимизации компромиссного соотношения между не перехватываемой зеркалом мощностью облучателя и эффективностью облучения может быть осуществлено, представляется возможным улучшать эффективность всей антенны в сравнении с обычным антенным устройством. Также представляется возможным улучшать характеристику боковых лепестков в горизонтальном направлении без увеличения нагрузки, прикладываемой к антенному устройству во время сильного ветра. Также представляется возможным добиваться дополнительной миниатюризации отражателя, поскольку эффективность антенного устройства улучшается. Дополнительно, в антенном устройстве, использующем двойной отражатель, представляется возможным улучшать эффективность вспомогательного отражателя.
[0034] В то время как варианты осуществления антенного устройства согласно настоящему изобретению были описаны подробно со ссылкой на чертежи, конкретная конфигурация настоящего изобретения не ограничивается содержимым вариантов осуществления, описанным выше, и изменение в конструкции без отступления от сущности и объема настоящего изобретения включено в настоящее изобретение.
[0035] Приоритет испрашивается по японской патентной заявке № 2011-184904, поданной 26 августа 2011 года, содержимое которой включено в данный документ по ссылке.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0036] Антенное устройство настоящего изобретения может эффективно использоваться для двухточечной системы связи, такой как мобильное транзитное соединение, в качестве параболической антенны или параболической офсетной антенны однолучевой схемы.
[Описание условных обозначений]
[0037] 1 антенное устройство
2 отражатель
2a контур отражателя настоящего варианта осуществления
3 первый излучатель
4 эллиптический луч
6 первый излучатель
7 вспомогательный отражатель
11 контур обычного отражателя
S1 пространство, способствующее потерям вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя
S2 пространство, способствующее потерям вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя
S3 пространство, способствующее ухудшению эффективности облучения
S4 пространство, способствующее ухудшению эффективности облучения
L изолюкса на параболоиде вращения
P параболоид вращения

Claims (15)

1. Антенное устройство однолучевой схемы, содержащее:
отражатель, выполненный с возможностью формировать офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения; и
первичный излучатель, выполненный с возможностью испускать луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя,
при этом контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого из первичного излучателя.
2. Антенное устройство по п. 1, в котором контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы в -12 дБ, когда интенсивность излучения центрального сегмента луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя, равна 0 дБ.
3. Антенное устройство по п. 1, в котором:
когда контур, сформированный в плоскости раскрыва отражателя вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя, является первым контуром, и виртуальный эллиптический контур, сформированный перпендикулярно оси луча, падающего на плоскость раскрыва отражателя, является вторым контуром,
пространство, в котором первый контур выступает из второго контура, является пространством, которое компенсирует потери отражателя вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя.
4. Антенное устройство по п. 3, в котором пространство, в котором второй контур выступает из первого контура, является пространством, которое компенсирует ухудшение эффективности облучения отражателя.
5. Антенное устройство по п. 3 или 4, в котором, в каждом из эллипса первого контура и эллипса второго контура соотношение горизонтальной ширины и вертикальной ширины, по существу, равно 2:1.
6. Антенное устройство по п. 1, в котором центральная ось луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя на плоскость раскрыва отражателя, формирует предварительно определенный угол с осью вращения параболоида вращения.
7. Антенное устройство по п. 1, в котором луч, имеющий форму эллиптического конуса, испускаемый от первичного излучателя на плоскость раскрыва отражателя, демонстрирует идеальную характеристику распределения Гаусса.
8. Антенное устройство по п. 1, используемое для двухточечной системы связи, включающей в себя мобильное транзитное соединение.
9. Антенное устройство однолучевой схемы, содержащее:
отражатель, выполненный с возможностью формировать офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения;
вспомогательный отражатель, выполненный с возможностью испускать луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя; и
первичный излучатель, выполненный с возможностью испускать луч, имеющий любую форму, на вспомогательный отражатель, причем первичный излучатель расположен с внутренней стороны параболоида вращения отражателя,
при этом контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от вспомогательного отражателя.
10. Антенное устройство по п. 9, в котором:
первичный излучатель испускает луч, имеющий форму эллиптического конуса, на вспомогательный отражатель, и
контур плоскости раскрыва вспомогательного отражателя формируется вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя.
11. Антенное устройство по п. 9, в котором контур плоскости раскрыва отражателя формируется вдоль изолюксы в -12 дБ, когда интенсивность излучения центрального сегмента луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя, равна 0 дБ.
12. Антенное устройство по п. 9, в котором:
когда контур, сформированный в плоскости раскрыва отражателя вдоль изолюксы луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя, является первым контуром, и виртуальный эллиптический контур, сформированный перпендикулярно оси луча, падающего на плоскость раскрыва отражателя, является вторым контуром,
пространство, в котором первый контур выступает из второго контура, является пространством, которое компенсирует потери отражателя вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя.
13. Антенное устройство по п. 9, в котором центральная ось луча, имеющего форму эллиптического конуса, испускаемого от первичного излучателя на плоскость раскрыва отражателя, формирует предварительно определенный угол с осью вращения параболоида вращения.
14. Антенное устройство по п. 9, в котором луч, имеющий форму эллиптического конуса, испускаемый от первичного излучателя на плоскость раскрыва отражателя, демонстрирует идеальную характеристику распределения Гаусса.
15. Антенное устройство по п. 9, используемое для двухточечной системы связи, включающей в себя мобильное транзитное соединение.
RU2014109750/08A 2011-08-26 2012-07-17 Антенное устройство RU2580461C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-184904 2011-08-26
JP2011184904 2011-08-26
PCT/JP2012/068106 WO2013031396A1 (ja) 2011-08-26 2012-07-17 アンテナ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109750A RU2014109750A (ru) 2015-10-10
RU2580461C2 true RU2580461C2 (ru) 2016-04-10

Family

ID=47755903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109750/08A RU2580461C2 (ru) 2011-08-26 2012-07-17 Антенное устройство

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9312606B2 (ru)
EP (1) EP2750250A4 (ru)
JP (1) JPWO2013031396A1 (ru)
RU (1) RU2580461C2 (ru)
WO (1) WO2013031396A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103761369B (zh) * 2014-01-02 2017-02-01 西安电子科技大学 一种可展开偏置抛物面天线索网结构的初始形态设计方法
EP3561956B1 (en) * 2018-04-27 2021-09-22 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd A multi-band radio-frequency (rf) antenna system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2001476A (en) * 1977-06-29 1979-01-31 Mitsubishi Electric Corp Offset dual-reflector aerial
US4232322A (en) * 1977-11-25 1980-11-04 Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. Antenna having radiation pattern with main lobe of generally elliptical cross-section
US4978967A (en) * 1987-02-13 1990-12-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Offset antenna
RU2236727C1 (ru) * 2003-04-04 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" Антенна с коническим сканированием диаграммы направленности (варианты)
RU2380802C1 (ru) * 2008-11-17 2010-01-27 Джи-хо Ан Компактная многолучевая зеркальная антенна

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1020553A (fr) * 1950-06-20 1953-02-09 Raytheon Mfg Co Système d'antenne pour appareils fonctionnant sur microondes
US3995275A (en) * 1973-07-12 1976-11-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reflector antenna having main and subreflector of diverse curvature
JPS5261458A (en) 1975-11-17 1977-05-20 Mitsubishi Electric Corp Beam power supply antenna system
US4250508A (en) * 1979-04-26 1981-02-10 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Scanning beam antenna arrangement
US4801946A (en) * 1983-01-26 1989-01-31 Mark Antenna Products, Inc. Grid antenna
JPS61169004A (ja) 1985-01-22 1986-07-30 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2592646B2 (ja) 1988-03-28 1997-03-19 デイエツクスアンテナ 株式会社 オフセットパラボラ反射鏡
JPH03145806A (ja) 1989-11-01 1991-06-21 Yagi Antenna Co Ltd マイクロ波帯パラボラアンテナ装置
IT1275349B (it) * 1994-11-25 1997-08-05 Alenia Spazio Spa Antenna con fascio ellittico ruotabile con possibilita' di riconfigurazione e zoom del fascio
JP3314904B2 (ja) 1995-08-04 2002-08-19 日本電信電話株式会社 マルチビームアンテナ
JP4083848B2 (ja) * 1997-09-26 2008-04-30 Dxアンテナ株式会社 パラボラアンテナ
AU1269899A (en) * 1997-10-09 1999-05-03 Malibu Research Associates, Inc. Low-windload satellite antenna
FR2786031A1 (fr) * 1998-11-17 2000-05-19 Centre Nat Rech Scient Reflecteur dielectrique stratifie pour antenne parabolique
US6331839B1 (en) * 1999-03-17 2001-12-18 Burt Baskette Grenell Satellite antenna enhancer and method and system for using an existing satellite dish for aiming replacement dish
US6215453B1 (en) * 1999-03-17 2001-04-10 Burt Baskette Grenell Satellite antenna enhancer and method and system for using an existing satellite dish for aiming replacement dish
US6188370B1 (en) * 1999-06-24 2001-02-13 California Amplifier, Inc. Grid antennas and methods with efficient grid spacing
US6198455B1 (en) * 2000-03-21 2001-03-06 Space Systems/Loral, Inc. Variable beamwidth antenna systems
AU2003215242A1 (en) * 2002-02-14 2003-09-04 Hrl Laboratories, Llc Beam steering apparatus for a traveling wave antenna and associated method
US7405708B2 (en) * 2005-05-31 2008-07-29 Jiho Ahn Low profiled antenna
EP2528159A3 (en) * 2007-03-16 2013-02-13 Mobile SAT Ltd. A method for communicating through a satellite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2001476A (en) * 1977-06-29 1979-01-31 Mitsubishi Electric Corp Offset dual-reflector aerial
US4232322A (en) * 1977-11-25 1980-11-04 Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. Antenna having radiation pattern with main lobe of generally elliptical cross-section
US4978967A (en) * 1987-02-13 1990-12-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Offset antenna
RU2236727C1 (ru) * 2003-04-04 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" Антенна с коническим сканированием диаграммы направленности (варианты)
RU2380802C1 (ru) * 2008-11-17 2010-01-27 Джи-хо Ан Компактная многолучевая зеркальная антенна

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013031396A1 (ja) 2013-03-07
RU2014109750A (ru) 2015-10-10
EP2750250A1 (en) 2014-07-02
EP2750250A4 (en) 2015-04-08
US9312606B2 (en) 2016-04-12
US20140218256A1 (en) 2014-08-07
JPWO2013031396A1 (ja) 2015-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007081648A (ja) フェーズドアレイアンテナ装置
RU2257649C2 (ru) Зеркальная антенна с общей апертурой с усовершенствованной конструкцией облучателя
JP2012227863A (ja) 複反射鏡アンテナ給電部
GB2479999A (en) Wide angle, multiple beam antenna system using an oversized reflector
JP6763633B2 (ja) リフレクトアレーアンテナ
JPH0352682B2 (ru)
RU2580461C2 (ru) Антенное устройство
JP2009200704A (ja) アレーアンテナの励振方法
KR20160126853A (ko) 반사형 안테나 장치 및 그 설계방법
JP6362512B2 (ja) リフレクトアレーアンテナ
JP4579951B2 (ja) 反射鏡アンテナ
JP6758534B1 (ja) 反射鏡アンテナ装置
US9543659B2 (en) Reflector antenna device
RU2435262C1 (ru) Многолучевая зеркальная антенна
WO2005018049A1 (ja) 反射鏡アンテナ装置
JP2012182783A (ja) 反射鏡アンテナ
US11909126B2 (en) Optical system for enhanced wide scan capability of array antennas
US20220094069A1 (en) Antenna apparatus
JP5305994B2 (ja) アンテナ装置
JP6890558B2 (ja) ビームフォーミング方法およびアンテナ装置
RU2267839C1 (ru) Зеркальная антенна
JP5554535B2 (ja) チョーク部材及び導波管
JPH09232861A (ja) 反射鏡アンテナ
JP2014082709A (ja) アンテナ装置
JPH0951211A (ja) マルチビームアンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180718