WO2022118446A1 - 反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法 - Google Patents

反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法 Download PDF

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reflector
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main
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耕一 原田
正樹 嶋
大樹 柴山
史洋 山下
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日本電信電話株式会社
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    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations

Definitions

  • the present invention relates to a technique for expanding the antenna diameter to increase the gain when the gain is insufficient with the standard size antenna diameter.
  • a small earth station device In a satellite communication system using VSAT (Very Small Aperture Terminal) or the like, a small earth station device is used as a terminal station device. There are two types of small earth station equipment, fixed station equipment and portable station equipment. In the case of portable station equipment, an antenna of 0.6 to 0.75m class is installed as standard with an emphasis on transportability (for example). , See Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 In areas corresponding to the edge of the service area of communication satellites, it is difficult to maintain communication quality due to insufficient antenna gain, so an antenna with a larger diameter than the standard antenna installed in portable station equipment is required. Is. For example, in the satellite network service of a satellite communication company, an antenna diameter according to the position of the service area is recommended, and an antenna having a diameter of 1 m or more is required in a remote island area (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • a reflector antenna is more suitable than a planar antenna for expanding the antenna diameter.
  • the gain of the antenna for example, 0.75 m antenna
  • the antenna is changed to a larger diameter antenna (for example, 1 m antenna). It was in operation. Therefore, when operating in the edge area of the service area, it is necessary to prepare and replace another antenna with a large diameter, which causes problems in transportability and operability.
  • the present invention prepares and replaces another antenna with a large aperture by attaching an aperture expansion panel to the main reflector of a standard aperture reflector antenna and changing one or both of the radiator and the secondary reflector. It is an object of the present invention to provide a reflector antenna and an antenna diameter expansion method capable of realizing a large-diameter antenna having excellent transportability and operability.
  • the present invention is a reflector antenna including a radiator that radiates radio waves and a main reflector that reflects radio waves radiated from the radiator in a communication direction, and is attached to at least a part of the main reflector. It is characterized by including an expansion panel for increasing the area of the reflector, a first adjusting unit for changing the position of the radiator, or a second adjusting unit for replacing the radiator with a radiator having a different radiation angle. ..
  • a secondary reflector is further provided between the radiator and the primary reflector, and the secondary reflector is replaced with a secondary reflector having a different reflection angle, or at least a part of the secondary reflector. It is characterized by comprising a sub-expansion panel that is attached to expand the sub-reflector.
  • the present invention is a method for expanding the antenna diameter in a reflector antenna including a radiator that radiates radio waves and a main reflector that reflects radio waves radiated from the radiator in a communication direction, and at least the main reflector. It is characterized in that an expansion panel is partially attached to increase the area of the main reflector, and the position of the radiator is changed or the radiator is replaced with a radiator having a different radiation angle.
  • the sub-reflector when a sub-reflector is further provided between the radiator and the main reflector, the sub-reflector is replaced with a sub-reflector having a different reflection angle, or sub-extended to at least a part of the sub-reflector. It is characterized by mounting the panel.
  • the reflector antenna and the antenna aperture expansion method according to the present invention are large by attaching an aperture expansion panel to the main reflector of a standard aperture reflector antenna and changing one or both of the radiator and the sub-reflector. It is possible to realize a large-diameter antenna having excellent transportability and operability without preparing and replacing another antenna with a different diameter.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the satellite communication system 100.
  • the satellite communication system 100 includes a communication satellite 101, a base station device 102, and terminal station devices 103 and 104.
  • the terminal station devices 103 and 104 can communicate with the base station device 102 using radio waves having a frequency in the Ku band via the communication satellite 101 and can be connected to the network 105.
  • the terminal station devices 103 and 104 include a fixed station device and a portable station device.
  • the terminal station device 103 since the terminal station device 103 is a fixed station device and is mainly used in a place where radio waves are weak such as near the edge of the service area of the communication satellite 101, it has an antenna having a large diameter of 1 m or more.
  • the terminal station device 104 since the terminal station device 104 is a portable station device and is mainly used in a place where radio waves are strong in the service area of the communication satellite 101, an antenna having a small diameter of about 0.75 m, which is easy to carry, is installed as standard. Has been done.
  • the terminal station apparatus 103 will be referred to as a fixed station apparatus 103
  • the terminal station apparatus 104 will be referred to as a portable station apparatus 104.
  • the portable station device 104 Since the portable station device 104 is superior in transportability and operability to the fixed station device 103, it is desired to use it in an area where radio waves are weak. It is necessary to prepare and replace the antenna of the above, which poses a problem in transportability and operability.
  • the reflector antenna according to the present embodiment has a large diameter by expanding the diameter of the standard size antenna mounted on the portable station device 104 without preparing and replacing another antenna having a large diameter. It can be used as an antenna.
  • the antenna mounted on the portable station device 104 is a reflector antenna.
  • a parabola antenna, an offset parabola antenna, a casegren antenna, an offset casegren antenna, a Gregorian antenna, and an offset Gregorian antenna will be described, but the same applies to other types of antennas as long as the antenna has a reflector. Applicable.
  • FIG. 2 shows an example of a standard size parabolic antenna mounted on the portable station device 104.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the parabolic antenna 200 shown in FIG. 2 has a main reflector 201 and a radiator 202.
  • the aperture of the main reflector 201 is 0.75 m.
  • the main reflector 201 forms a rotating paraboloid, and the radiator 202 is arranged at the position of the focal point F of the main reflector 201.
  • the focal point F corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 202 to the main reflector 201 at a radiation angle that hits the entire surface of the rotating radial surface of the main reflector 201, and the radio waves reflected by the main reflector 201 are on the paper surface.
  • the radio wave arriving from the horizontal direction (communication direction) is reflected by the main reflector 201 and received by the receiver arranged at the position of the focal point F.
  • FIG. 3 shows a realization example of a parabolic antenna 200a having a diameter larger than that of the parabolic antenna 200 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the antenna gain of the parabolic antenna 200a can be increased by changing the position of the radiator 202 of the parabolic antenna 200 in FIG. 2 and increasing the area by expanding the main reflector 201.
  • the parabolic antenna 200a since the parabolic antenna 200a has the same radiation angle of the radiator 202, it is not necessary to replace the radiator 202.
  • a slide mechanism (corresponding to the first adjustment unit) for moving the position of the radiator 202 and a main reflection. It suffices to include an expansion panel, which will be described later, to expand the mirror 201.
  • the parabolic antenna 200a shown in FIG. 3 has a main reflector 201a and a radiator 202a.
  • the aperture of the main reflector 201a is 1.00 m.
  • the main reflector 201a forms a rotating paraboloid, and the radiator 202a is the same as the radiator 202 of FIG. 2 and is arranged at the position of the focal point F'of the main reflector 201a.
  • the parabolic antenna 200a expands the main reflector 201 and positions the radiator 202 without changing the radiation angle of the radiator 202 of the parabolic antenna 200 mounted as standard on the portable station device 104.
  • the area of the main reflector 201a is larger than that of the main reflector 201, so that the antenna gain is increased.
  • the portion of the main reflector 201a overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 201 of FIG. 2, and the portion indicated by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 201. Corresponds to the expansion panel.
  • FIG. 4 shows a realization example of the parabolic antenna 200b in the case where the position of the radiator 202 is not changed in FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the parabolic antenna 200b Since the parabolic antenna 200b has a different radiation angle of the radiator 202, it is only necessary to replace the radiator 202 with the radiator 202b and attach an expansion panel described later to expand the main reflector 201.
  • the parabolic antenna 200b has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the second adjusting unit) in which the radiator 202 can be easily replaced with the radiator 202b.
  • the desorption mechanism may be any mechanism used in a general machine, for example, a mechanism in which the radiator 202b is slid-inserted and locked at a predetermined position, and the lock is released and removed. It may be a mechanism for screwing like a tripod of a camera.
  • the parabolic antenna 200b does not change the position of the radiator 202 of the parabolic antenna 200 of FIG. 2, but changes the radiation angle including the replacement of the radiator 202 and increases the area due to the expansion of the main reflector 201. Therefore, the antenna gain can be increased.
  • the portion of the main reflector 201b overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 201 of FIG. 2, and the portion indicated by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 201. Corresponds to the expansion panel.
  • the parabolic antenna 200, the parabolic antenna 200a, and the parabolic antenna 200b described with reference to FIGS. 2, 3 and 4 are ordinary center-feed type parabolic antennas, and the radio wave radiation path is based on the radiator 202 and its feeding line. Since it is blocked, radiation characteristics such as sidelobes characteristics deteriorate.
  • FIG. 5 shows an example of a standard size offset parabolic antenna 300.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm), and the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset parabolic antenna 300 has the same diameter as the main reflector 201 of the parabolic antenna 200 in FIG. 2, but since the radiator 302 is offset from the radiation path of the radio wave, deterioration due to blocking can be prevented.
  • the offset parabolic antenna 300 shown in FIG. 5 has a main reflector 301 and a radiator 302.
  • the aperture of the main reflector 301 is the same as that of the main reflector 201 of the parabolic antenna 200 having a diameter of 0.75 m.
  • the main reflector 301 forms a rotating paraboloid, and the radiator 302 is arranged at the position of the focal point F of the main reflector 301.
  • the focal point F corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 302 to the main reflector 301 at a radiation angle that hits the entire surface of the rotating parabolic surface of the main reflector 301, and the radio waves reflected by the main reflector 301 are on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the main reflector 301 of the offset parabolic antenna 300 functions as a reflector antenna having a diameter of 0.75 m, similarly to the main reflector 201 of the parabolic antenna 200.
  • FIG. 6 shows a realization example of an offset parabolic antenna 300a having a diameter larger than that of the offset parabolic antenna 300 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset parabolic antenna 300a is provided by increasing the area by expanding the main reflector 301 and changing the radiation angle including the replacement of the radiator 302 without changing the position of the radiator 302 of the offset parabolic antenna 300 in FIG.
  • the antenna gain can be increased.
  • the offset parabolic antenna 300a shown in FIG. 6 has a main reflector 301a and a radiator 302a.
  • the aperture of the main reflector 301a is 1.00 m.
  • the main reflector 301a forms a rotating paraboloid, and the focal point F is at the same position as the main reflector 301 of the offset parabolic antenna 300. That is, the radiator 302a is arranged at the same position as the radiator 302 of the offset parabolic antenna 300.
  • the focal point F corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 302a to the main reflector 301a and on the entire surface of the main reflector 301a at a radiation angle different from that of the radiator 302 in FIG. 5, and are reflected by the main reflector 301a. Radio waves are transmitted in the horizontal direction (communication direction) of the paper. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the portion overlapped with the main reflector 301a and shown by the dotted line corresponds to the main reflector 301 in FIG. 5, and the portion shown by the solid line corresponds to the expansion panel described later.
  • the offset parabolic antenna 300a has a larger diameter than the offset parabolic antenna 300 in FIG. 5, the area of the main reflector 301a increases and the antenna gain increases. Since the radiation angle of the radiator 302a of the offset parabolic antenna 300a is different from that of the radiator 302, the radiator 302 is replaced with the radiator 302a and the expansion panel described later for expanding the main reflector 301 is attached. There is a need. That is, in the offset parabolic antenna 300, when the main reflector 301 is expanded, the antenna diameter can be substantially expanded only by replacing the radiator 302.
  • the extension of the main reflector 301 is unidirectional, but it may be bidirectional or the entire circumference.
  • the offset parabolic antenna 300a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the second adjusting unit) in which the radiator 302 can be easily replaced with the radiator 302b.
  • the desorption mechanism may be any mechanism used in a general machine, such as the radiator 202b described above.
  • the radiator 302 (radiator 302a) is offset outside the opening in the radiation direction of the radio wave, the radiator 302 (radiation). There is no performance deterioration due to blocking of the device 302a), and it is effective as a low side lobe antenna. Further, since the radio wave reflected by the main reflector 301 (main reflector 301a) does not return to the radiator 302 (radiator 302a), the frequency characteristic is good over a wide band.
  • FIG. 7 shows an example of a standard size Cassegrain antenna 400.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the Cassegrain antenna 400 shown in FIG. 7 has a main reflector 401, a secondary reflector 402, and a radiator 403.
  • the aperture of the main reflector 401 is 0.75 m.
  • the primary reflector 401 forms a rotating paraboloid, and the secondary reflector 402 forms a rotating hyperboloid.
  • the radiator 403 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 402.
  • the radio wave radiated from the radiator 403 is reflected by the rotating double curved surface of the secondary reflecting mirror 402, spreads so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 401, and the radio wave reflected by the main reflecting mirror 401 is a paper surface.
  • radio waves arriving from the horizontal direction (communication direction) are reflected by the main reflector 401 and the sub-reflector 402, and are received by the receiver arranged at the position of the focal point F'.
  • FIG. 8 shows a realization example of a Cassegrain antenna 400a having a diameter larger than that of the Cassegrain antenna 400 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the Cassegrain antenna 400a can increase the antenna gain without changing the radiation angle of the radiator 403 of the Cassegrain antenna 400 in FIG. 7. That is, the radiator 403 does not need to be replaced, and the cassegrain antenna 400a has an increased area due to the expansion of the main reflecting mirror 401 and the sub-reflecting mirror 402 without changing the position of the radiator 403 of the cassegrain antenna 400 in FIG.
  • the antenna gain can be increased by replacing the secondary reflector 402a.
  • the Cassegrain antenna 400a shown in FIG. 8 has a main reflector 401a, a secondary reflector 402a, and a radiator 403.
  • the aperture of the main reflector 401a is 1.00 m.
  • the primary reflector 401a forms a rotating paraboloid, and the secondary reflector 402a forms a rotating hyperboloid.
  • the radiator 403 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 402a.
  • the position of the focal point F' is the same as that of the Cassegrain antenna 400 of FIG.
  • the focal point F' corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 403 at a radiation angle that hits the entire surface of the rotating hyperboloid of the secondary reflector 402a.
  • the radio wave radiated from the radiator 403 is reflected by the rotating double curved surface of the secondary reflecting mirror 402a, spreads so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 401a, and the radio wave reflected by the main reflecting mirror 401a is on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the secondary reflector 402a has a different reflection angle from the secondary reflector 402, and reflects the radio waves radiated from the radiator 403 so as to spread over the entire surface of the primary reflector 401a at a wider angle than the secondary reflector 402.
  • the Cassegrain antenna 400a shown in FIG. 8 can increase the antenna gain without replacing the radiator 403 of the Cassegrain antenna 400 having a diameter of 0.75 m shown in FIG. 7. That is, the Cassegrain antenna 400 having a diameter of 0.75 m can be used as a Cassegrain antenna 400a having a diameter of 1.00 m by increasing the area due to the expansion of the main reflector 401 of the Cassegrain antenna 400 and replacing the sub-reflecting mirror 402.
  • the portion of the main reflector 401a overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 401 of FIG. 7, and the portion indicated by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 401.
  • the Cassegrain antenna 400a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the third adjusting unit) in which the sub-reflecting mirror 402 can be easily replaced with the sub-reflecting mirror 402a.
  • the desorption mechanism may be any mechanism used in a general machine, such as the radiator 202b described above.
  • the Cassegrain antenna 400 and the Cassegrain antenna 400a described with reference to FIGS. 7 and 8 are of a normal center feed type, the radio wave path is blocked by the radiator 403 (radiator 403a) and its feeding line, so that the side Radiation characteristics such as lobe characteristics deteriorate.
  • a double reflector antenna using a plurality of reflectors has a smaller cross-polarization component generated by the reflector system than a parabolic antenna having the same aperture diameter, and a radiator with a large aperture can be used. It has the feature that a wide band can be realized.
  • FIG. 9 shows an example of a standard size offset Cassegrain antenna 500.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm), and the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset Cassegrain antenna 500 shown in FIG. 9 has a main reflector 501, a secondary reflector 502, and a radiator 503.
  • the diameter of the offset Cassegrain antenna 500 is the same as that of the 0.75 m Cassegrain antenna 400.
  • the primary reflector 501 forms a rotating paraboloid, and the secondary reflector 502 forms a rotating hyperboloid.
  • the radiator 503 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 502.
  • the radio wave radiated from the radiator 503 is reflected by the rotating double curved surface of the secondary reflecting mirror 502 and spreads so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 501, and the radio wave reflected by the main reflecting mirror 501 is a paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the main reflector 501 of the offset Cassegrain antenna 500 functions as a reflector antenna having a diameter of 0.75 m, similarly to the main reflector 401 of the Cassegrain antenna 400.
  • FIG. 10 shows an example of an offset Cassegrain antenna 500a having a diameter larger than that of the offset Cassegrain antenna 500 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset Cassegrain antenna 500a has an antenna gain due to the increase in area due to the expansion of the main reflector 501 and the replacement of the secondary reflector 502 without changing the position and radiation angle of the radiator 503 of the offset Cassegrain antenna 500 in FIG. Can be increased. That is, the radiator 503 does not need to be replaced.
  • the offset Cassegrain antenna 500a shown in FIG. 10 has a main reflector 501a, a secondary reflector 502a, and a radiator 503.
  • the aperture of the main reflector 501a is 1.00 m.
  • the primary reflector 501a forms a rotating paraboloid, and the secondary reflector 502a forms a rotating hyperboloid.
  • the radiator 503 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 502 and the secondary reflector 502a.
  • the position of the focal point F' is the same as that of the offset Cassegrain antenna 500 in FIG.
  • the focal point F' corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 503 at a radiation angle that hits the entire surface of the rotating hyperboloid of the secondary reflector 502a.
  • the radio wave radiated from the radiator 503 is reflected by the rotating double curved surface of the secondary reflecting mirror 502a and spreads so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 501a, and the radio wave reflected by the main reflecting mirror 501a is on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the sub-reflector 502a has a different reflection angle from the sub-reflector 502, and reflects the radio waves radiated from the radiator 503 so as to spread over the entire surface of the main reflector 501a at a wider angle than the sub-reflector 502.
  • the offset cassegrain antenna 500a shown in FIG. 10 can increase the antenna gain without changing the radiator 503 of the offset cassegrain antenna 500 having a diameter of 0.75 m shown in FIG. That is, the offset Cassegrain antenna 500 having a diameter of 0.75 m can be used as an offset Cassegrain antenna 500a having a diameter of 1.00 m by increasing the area due to the expansion of the main reflector 501 and replacing the sub-reflecting mirror 502.
  • the portion of the main reflector 501a overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 501 of FIG. 9, and the portion indicated by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 501.
  • the extension of the main reflector 501 is unidirectional, but may be bidirectional or the entire circumference.
  • the offset Cassegrain antenna 500a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the third adjustment unit) in which the sub-reflector 502 can be easily replaced with the sub-reflector 502a.
  • the desorption mechanism may be any mechanism used in a general machine, such as the secondary reflector 402a described above.
  • the secondary reflector 502 (502a) and the radiator 503 (503a) are within the radiation path of the radio wave of the main reflector 501 (501a). Not in. Therefore, there is no performance deterioration due to blocking, and it is effective as a low sidelobes antenna.
  • the primary reflector 501 (501a) and the secondary reflector 502 (502a) intersect. It has the feature that the generation of polarization components can be eliminated.
  • the offset Cassegrain antenna 500a is more efficient than the center feed type Cassegrain antenna 400a and is smaller than other antennas (for example, the offset Gregorian antenna 700a described later).
  • the offset Cassegrain antenna 500a is the most feasible structure.
  • FIG. 11 shows an example of a standard size Gregorian antenna 600.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm), and the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the Gregorian antenna 600 shown in FIG. 11 has a main reflector 601 and a secondary reflector 602 and a radiator 603.
  • the aperture of the main reflector 601 is 0.75 m.
  • the primary reflector 601 forms a spheroidal surface
  • the secondary reflector 602 forms a spheroidal surface.
  • the radiator 603 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 602.
  • the radio wave radiated from the radiator 603 is reflected by the rotating elliptical surface of the secondary reflecting mirror 602, passes through the shared focal point F between the primary reflecting mirror 601 and the secondary reflecting mirror 602, and covers the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 601.
  • the radio wave that spreads so as to hit the surface and is reflected by the main reflector 601 is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of the paper surface.
  • radio waves arriving from the horizontal direction (communication direction) are reflected by the main reflector 601 and the sub-reflector 602, and are received by the receiver arranged at the position of the focal point F'.
  • FIG. 12 shows a realization example of a Gregorian antenna 600a having a diameter larger than that of the Gregorian antenna 600 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the Gregorian antenna 600a can increase the antenna gain without changing the position of the radiator 603 of the Gregorian antenna 600 in FIG. 11, but since the radiation angle is different, it is necessary to replace the radiator 603. That is, the Gregorian antenna 600 with a diameter of 0.75 m is used as a Gregorian antenna 600a with a diameter of 1.00 m by increasing the area due to the expansion of the main reflector 601 and replacing the secondary reflector 602 and the radiator 603. And the antenna gain can be increased.
  • the Gregorian antenna 600a shown in FIG. 12 has a main reflector 601a, a secondary reflector 602a, and a radiator 603a.
  • the aperture of the main reflector 601a is 1.00 m.
  • the primary reflector 601a forms a spheroidal surface, and the secondary reflector 602a forms a spheroidal surface.
  • the radiator 603a is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 602a.
  • the position of the focal point F' is the same as that of the Gregorian antenna 600 in FIG. 11, but the radiation angles of the radiator 603 and the radiator 603a are different.
  • the focal point F' corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 603 at a radiation angle that hits the entire surface of the spheroid surface of the secondary reflector 602a.
  • the radio waves radiated from the radiator 603a are reflected by the rotating elliptical surface of the secondary reflecting mirror 602a and spread so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 601a, and the radio waves reflected by the main reflecting mirror 601a are on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the Gregorian antenna 600a shown in FIG. 12 can increase the antenna gain without changing the position of the radiator 603 of the Gregorian antenna 600 having a diameter of 0.75 m shown in FIG.
  • the portion of the main reflector 601a overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 601 of FIG. 11, and the portion shown by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 601. Corresponds to the expansion panel.
  • the portion overlapped with the sub-reflector 602a and shown by the dotted line corresponds to the sub-reflector 602 in FIG.
  • the expansion panel sub-expansion panel
  • the entire secondary reflector 602 may be replaced with the secondary reflector 602a without expanding the secondary reflector 602 with the expansion panel.
  • the Gregorian antenna 600a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the third adjusting unit) in which the sub-reflecting mirror 602 can be easily replaced with the sub-reflecting mirror 602a.
  • the Gregorian antenna 600a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the second adjusting unit) in which the radiator 603 can be easily replaced with the radiator 603a.
  • These desorption mechanisms may be any mechanism used in a general machine, such as the secondary reflector 402a and the radiator 202b described above.
  • the Gregorian antenna 600 and the Gregorian antenna 600a described with reference to FIGS. 11 and 12 are of a normal center feed type, the radio wave path is blocked by the radiator 603 (radiator 603a) and its feeding line, so that the side Radiation characteristics such as lobe characteristics deteriorate.
  • a double reflector antenna using a plurality of reflectors has a smaller cross-polarization component generated by the reflector system than a parabolic antenna having the same aperture diameter, and a radiator with a large aperture can be used. It has the feature that a wide band can be realized.
  • FIG. 13 shows an example of a standard size offset Gregorian antenna 700.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset Gregorian antenna 700 shown in FIG. 13 has a main reflector 701, a secondary reflector 702, and a radiator 703.
  • the diameter of the offset Gregorian antenna 700 is the same as that of the 0.75 m Gregorian antenna 600.
  • the primary reflector 701 forms a spheroidal surface and the secondary reflector 702 forms a spheroidal surface.
  • the radiator 703 is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 702.
  • the radio waves radiated from the radiator 703 are reflected by the rotating elliptical surface of the secondary reflecting mirror 702 and spread so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 701, and the radio waves reflected by the main reflecting mirror 701 are on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the offset Gregorian antenna 700 functions as a reflector antenna with a diameter of 0.75 m, similar to the Gregorian antenna 600.
  • FIG. 14 shows a realization example of an offset Gregorian antenna 700a having a diameter larger than that of the offset Gregorian antenna 700 of FIG.
  • the vertical axis indicates the antenna diameter direction (mm)
  • the horizontal axis indicates the radio wave radiation direction (mm).
  • the offset Gregorian antenna 700a is provided by increasing the area due to the expansion of the main reflecting mirror 701 of the offset Gregorian antenna 700 in FIG. 13, expanding or replacing the sub-reflecting mirror 702, and changing the radiation angle including the replacement of the radiator 703.
  • the antenna gain can be increased. That is, the offset Gregorian antenna 700 having a diameter of 0.75 m can be used as the offset Gregorian antenna 700a having a diameter of 1.00 m.
  • the offset Gregorian antenna 700a shown in FIG. 14 has a main reflector 701a, a secondary reflector 702a, and a radiator 703a.
  • the aperture of the main reflector 701a is 1.00 m.
  • the primary reflector 701a forms a spheroidal surface, and the secondary reflector 702a forms a spheroidal surface.
  • the radiator 703a is arranged at the position of the focal point F'of the secondary reflector 702a.
  • the position of the focal point F' is the same as that of the offset Gregorian antenna 700 in FIG.
  • the focal point F' corresponds to the feeding point, and radio waves are radiated from the radiator 703a at a radiation angle that hits the entire surface of the spheroid surface of the secondary reflector 702a.
  • the radio waves radiated from the radiator 703a are reflected by the rotating elliptical surface of the secondary reflecting mirror 702a and spread so as to hit the entire surface of the rotating radial surface of the main reflecting mirror 701a, and the radio waves reflected by the main reflecting mirror 701a are on the paper surface. Is transmitted in the horizontal direction (communication direction) of. At the time of reception, the operation is reversed.
  • the sub-reflector 702a of the offset Gregorian antenna 700a described with reference to FIG. 14 is subordinated by attaching an expansion panel (in this case, the sub-expansion panel) having the same configuration as the main reflector 701a. It can be used as a reflector 702a. Since the sub-reflecting mirror 702a is smaller than the main reflecting mirror 701a and does not affect the transportability so much, the entire sub-reflecting mirror 702 may be replaced with the sub-reflecting mirror 702a. Alternatively, the secondary reflector 702a may be mounted on the portable station device 104 as standard.
  • the portable station device 104 is operated by the standard main reflector 701
  • only the dotted line portion corresponding to the secondary reflector 702 is used in the secondary reflector 702a, and the secondary reflector 702a is a radio wave. Since it is an offset type that is not on the radiation path of, it does not affect the antenna performance.
  • the offset Gregorian antenna 700a shown in FIG. 14 has an increased area due to the expansion of the main reflecting mirror 701 without changing the position of the radiator 703 of the offset Gregorian antenna 700 having a diameter of 0.75 m shown in FIG.
  • the antenna gain can be increased by expanding or replacing the secondary reflector 702 and changing the radiation angle, including the replacement of the radiator 703.
  • the portion of the main reflector 701a overlapping with the dotted line corresponds to the main reflector 701 of FIG. 13, and the portion indicated by the solid line is described later attached to the periphery or a part of the main reflector 701. Corresponds to the expansion panel.
  • the extension of the main reflector 701 is unidirectional, but it may be bidirectional or the entire circumference.
  • the portion overlapped with the sub-reflector 702a and shown by the dotted line corresponds to the sub-reflector 702 in FIG. 13, and the portion shown by the solid line is the sub-reflector 702.
  • the secondary reflector 702 may be replaced with the secondary reflector 702a without being expanded by the expansion panel.
  • the offset Gregorian antenna 700a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to the third adjusting unit) in which the sub-reflecting mirror 702 can be easily replaced with the sub-reflecting mirror 702a.
  • the offset Gregorian antenna 700a has, for example, a desorption mechanism (corresponding to a second adjustment unit) that allows the radiator 703 to be easily replaced with the radiator 703a.
  • desorption mechanisms may be any mechanism used in a general machine, such as the secondary reflector 402a and the radiator 202b described above.
  • the main reflector can be mounted by mounting the secondary reflector 702a as standard as described above. It is also possible to increase the antenna gain with just the extension of 701.
  • the offset Gregorian antenna 700 and the offset Gregorian antenna 700a described with reference to FIGS. 13 and 14 are mainly composed of the secondary reflector 702 (702a) and the radiator 703 (703a). It is not in the radiation path of the radio wave of the reflector 701 (701a). Therefore, there is no performance deterioration due to blocking, and it is effective as a low sidelobes antenna.
  • the primary reflector 701 (701a) and the secondary reflector 702 (702a) they intersect. It has the feature that the generation of polarization components can be eliminated.
  • the offset Gregorian antenna 700 (700a) has a secondary reflector 702 (702a) outside the focal point F, so that the antenna is an antenna.
  • the overall size will be larger.
  • FIG. 15 shows a specific example of the main reflector 701a of the offset Gregorian antenna 700a described with reference to FIG. Note that FIG. 15 describes the main reflector 701a of the offset Gregorian antenna 700a, but the main reflector of the offset parabolic antenna 300a of FIG. 6 and the main reflection of the offset Cassegrain antenna 500a of FIG. 10 having the same main reflector. The same can be realized for the mirror 501a.
  • the main reflector 601a is also different in the mounting location, position, shape, size, etc. of the expansion panel, and can be realized in the same manner as the specific example described later.
  • the main reflector 701a of the offset Gregorian antenna 700a is composed of the main reflector 701, the expansion panel 751 and the expansion panel 752 of the offset Gregorian antenna 700 mounted as standard on the portable station device 104.
  • the expansion panel 751 is fixed to the main reflector 701 by the fixing bracket 802a and the fixing bracket 802b after the mounting position is determined by the guide 801a.
  • the expansion panel 752 is fixed to the main reflector 701 by the fixing bracket 802c and the fixing bracket 802d after the mounting position is determined by the guide 801b.
  • expansion panel 751 and the expansion panel 752 are fixed to each other by the fixing bracket 802e.
  • a guide may be provided between the expansion panel 751 and the expansion panel 752.
  • FIG. 16 shows an example of a procedure for expanding the main reflector 701 of the offset Gregorian antenna 700 mounted as standard on the portable station device 104 described with reference to FIG.
  • an expansion panel may be attached around each main reflector depending on the radiation characteristics of the radio wave, or an expansion panel may be attached to a part of the main reflector (for example, both sides). May be done.
  • the main reflector 701, the expansion panel 751, and the expansion panel 752 are assembled so as to change from the state (a) to the state (c) while determining the positions of the guides 801a, 801b, and 801c with each other. Finally, as described with reference to FIG. 15, the main reflector 701, the expansion panel 751 and the expansion panel 752 are fixed to each other by the fixing brackets 802a, 802b, 802c, 802d and 802e.
  • FIG. 17 shows an example of the fixing bracket 802a.
  • the other fixing brackets 802b, 802c, 802d and 802e are also configured in the same manner as the fixing brackets 802a.
  • the fixing bracket 802a in FIG. 17 is an example, and the main reflector 701, the expansion panel 751, and the expansion panel 752 may be fixed by another member having the same function.
  • the fixing metal fitting 802a is a metal fitting for fixing the main reflector 701 side and the expansion panel 751 side.
  • the fixing bracket 802a includes a pedestal 901 fixed to the main reflector 701, a pedestal 902 fixed to the expansion panel 751, a square ring 903 hooked on a recess of the pedestal 901, and a lever 904 rotatably mounted on the pedestal 902. Have.
  • a square ring 903 is rotatably attached to the lever 904 with an appropriate amount of play, and a spring for pulling the square ring 903 toward the upper side of the lever 904 is built in.
  • the square ring 903 fixes the pedestal 901 on the main reflector 701 side and the pedestal 902 on the expansion panel 751 side by the spring built in the lever 904.
  • the 0.75 m offset Gregorian antenna 700 main reflector 701 which is mounted as standard on the portable station device 104, is extended to provide an offset of 1.00 m. It can be used as the main reflector 701a of the Gregorian antenna 700a.
  • an expansion panel in the case of a sub-reflector, it may be referred to as a sub-expansion panel
  • the main reflector 701. Therefore, it can be used as a secondary reflector 702a. Since the sub-reflecting mirror 702a is smaller than the main reflecting mirror 701a and does not affect the transportability so much, the entire sub-reflecting mirror 702 may be replaced with the sub-reflecting mirror 702a.
  • the secondary reflector 702a may be mounted on the portable station device 104 as standard.
  • the portable station device 104 when the portable station device 104 is operated by the standard main reflector 701, only the dotted line portion corresponding to the secondary reflector 702 of the secondary reflector 702a is used, and since it is an offset type, the antenna performance is improved. It has no effect.
  • the aperture expansion panel is attached to the main reflector of the standard aperture reflector antenna, and one or both of the radiator and the sub-reflector are attached.
  • the reflector antenna and antenna diameter expansion method according to the present invention include a portable station device for a standard antenna, an optional expansion panel, and at least one of a radiator and a secondary reflector that can be transported more easily than the main reflector. All you have to do is carry the replacement parts. This makes it possible to ensure communication quality without impairing transportability and operability in the edge area of the service area where the gain is insufficient and the communication quality is insufficient with the standard size antenna.
  • 100 Satellite communication system; 101 ... Communication satellite; 102 ... Base station device; 103 ... Terminal station device (fixed station device); 104 ... Terminal station device (portable station device); 105 ... network; 200, 200a, 200b ... parabolic antenna; 201, 201a, 201b, 301, 301a, 401, 401a, 501, 501a, 601, 601a, 701, 701a ... main reflector; 202 , 202a, 202b, 302, 302a, 403, 503, 603, 603a, 703, 703a ... Radiator; 300, 300a ... Offset parabolic antenna; 400, 400a ...
  • Case Glen antenna 402, 402a, 502 , 502a, 602,602a, 702,702a ... Secondary reflector; 500,500a ... Offset casegren antenna; 600,600a ... Gregorian antenna; 700,700a ... Offset Gregorian antenna; 751,752.

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Abstract

電波を放射する放射器と、放射器から放射される電波を通信方向に反射する主反射鏡とを備える反射鏡アンテナにおいて、主反射鏡の少なくとも一部に取り付けて主反射鏡の面積を増加させる拡張パネルと、放射器の位置を変更する第１調整部、または放射器を放射角度の異なる放射器に取り換える第２調整部、とを備える。これにより、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換えることなく、運搬性および運用性に優れた大口径のアンテナを実現することができる。

Description

反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法
　本発明は、標準サイズのアンテナ口径で利得が足りない場合に、アンテナ口径を拡張して利得を増加させる技術に関する。
　ＶＳＡＴ（Very Small Aperture Terminal）等を用いた衛星通信システムでは、端末局装置として小型地球局装置が用いられる。小型地球局装置には固定局装置と可搬局装置とがあり、可搬局装置の場合、運搬性を重視して０．６～０．７５ｍクラスのアンテナが標準で搭載されている（例えば、非特許文献１参照）。
　しかし、通信衛星のサービスエリアのエッジに該当する地域では、アンテナの利得不足により通信品質の維持が難しいため、可搬局装置に標準で搭載されているアンテナの口径よりも大きい口径のアンテナが必要である。例えば、衛星通信会社の衛星ネットワークサービスでは、サービスエリアの位置に応じたアンテナ口径が推奨されており、離島地域では１ｍ以上の口径のアンテナが必要である（例えば、非特許文献２参照）。
　なお、平面アンテナの場合でもアンテナ口径の拡張が必要であり、平面アンテナの場合、アンテナ口径を拡張するにはアンテナ素子を多くする必要がある。しかし、給電線が長くなり伝送損失が大きくなるので、放射効率が低下する（例えば、非特許文献３参照）。このため、運搬性および運用性の点において、アンテナ口径の拡張には平面アンテナよりも反射鏡アンテナが適している。
小型衛星通信地球局の開発（ＮＴＴ技術ジャーナル　２０１２．１） ＥｘＢｉｒｄサービスの推奨アンテナ径（スカパーＪＳＡＴＥｘＢｉｒｄ紹介ページ）、https://www.jsat.net/jp/satellite/common/pdf/antenna-diameter.pdf 電子情報通信学会『知識の森』第４群　２編　５章　平面アンテナ、http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_05.pdf
　従来は、サービスエリアのエッジ地域では、可搬局装置に標準で搭載されているアンテナ（例えば０．７５ｍアンテナ）の利得が足りないため、より口径の大きいアンテナ（例えば１ｍアンテナ）に変更して運用が行われていた。そのため、サービスエリアのエッジ地域で運用する際には、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換える必要があり、運搬性および運用性に課題があった。
　本発明は、標準口径の反射鏡アンテナの主反射鏡に口径拡張用パネルを取り付けるとともに、放射器および副反射鏡の一方または双方を変更することにより、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換えることなく、運搬性および運用性に優れた大口径のアンテナを実現できる反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法を提供することを目的とする。
　本発明は、電波を放射する放射器と、前記放射器から放射される電波を通信方向に反射する主反射鏡とを備える反射鏡アンテナにおいて、前記主反射鏡の少なくとも一部に取り付けて前記主反射鏡の面積を増加させる拡張パネルと、前記放射器の位置を変更する第１調整部、または前記放射器を放射角度の異なる放射器に取り換える第２調整部、とを備えることを特徴とする。
　また、前記放射器と前記主反射鏡との間に副反射鏡をさらに備え、前記副反射鏡を反射角度の異なる副反射鏡に取り換える第３調整部、または前記副反射鏡の少なくとも一部に取り付けて前記副反射鏡を拡張させる副拡張パネルを備えることを特徴とする。
　本発明は、電波を放射する放射器と、前記放射器から放射される電波を通信方向に反射する主反射鏡とを備える反射鏡アンテナにおけるアンテナ口径拡張方法であって、前記主反射鏡の少なくとも一部に拡張パネルを取り付けて前記主反射鏡の面積を増加させるとともに、前記放射器の位置の変更、または前記放射器を放射角度の異なる放射器への取り換え、を行うことを特徴とする。
　また、前記放射器と前記主反射鏡との間に副反射鏡をさらに備える場合、前記副反射鏡を反射角度の異なる副反射鏡への取り換え、または前記副反射鏡の少なくとも一部に副拡張パネルの取り付け、を行うことを特徴とする。
　本発明に係る反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法は、標準口径の反射鏡アンテナの主反射鏡に口径拡張用パネルを取り付けるとともに、放射器および副反射鏡の一方または双方を変更することにより、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換えることなく、運搬性および運用性に優れた大口径のアンテナを実現することができる。
衛星通信システムの構成例を示す図である。 可搬局装置に搭載されている標準サイズのパラボラアンテナの一例を示す図である。 図２のパラボラアンテナよりも大きな口径のパラボラアンテナの実現例を示す図である。 放射器の位置を変えない場合のパラボラアンテナの実現例を示す図である。 標準サイズのオフセットパラボラアンテナの一例を示す図である。 図５のオフセットパラボラアンテナよりも大きな口径のオフセットパラボラアンテナの実現例を示す 標準サイズのカセグレンアンテナの一例を示す図である。 図７のカセグレンアンテナよりも大きな口径のカセグレンアンテナの実現例を示す図である。 標準サイズのオフセットカセグレンアンテナの一例を示す図である。 図９のオフセットカセグレンアンテナよりも大きな口径のオフセットカセグレンアンテナの一例を示す図である。 標準サイズのグレゴリアンアンテナの一例を示す図である。 図１１のグレゴリアンアンテナよりも大きな口径のグレゴリアンアンテナの実現例を示す図である。 標準サイズのオフセットグレゴリアンアンテナの一例を示す図である。 図１３のオフセットグレゴリアンアンテナよりも大きな口径のオフセットグレゴリアンアンテナの実現例を示す図である。 オフセットグレゴリアンアンテナの主反射鏡の具体例を示す図である。 オフセットグレゴリアンアンテナの主反射鏡を拡張する手順の一例を示す図である。 固定金具の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明に係る反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法の実施形態について説明する。
　図１は、衛星通信システム１００の構成例を示す。図１において、衛星通信システム１００は、通信衛星１０１、基地局装置１０２、端末局装置１０３および１０４を有する。端末局装置１０３および１０４は、通信衛星１０１を経由して、Ｋｕ帯の周波数の電波を用いて基地局装置１０２との間で通信を行い、ネットワーク１０５に接続することができる。
　ここで、端末局装置１０３および１０４には、固定局装置と可搬局装置とがある。図１の例では、端末局装置１０３が固定局装置であり、主に通信衛星１０１のサービスエリアのエッジ付近など電波の弱い場所で用いられるので、１ｍ以上の大きい口径のアンテナを有する。一方、端末局装置１０４は可搬局装置であり、主に通信衛星１０１のサービスエリア内の電波の強い場所で用いられるので、運搬性のよい０．７５ｍ程度の小さな口径のアンテナが標準で搭載されている。以降、端末局装置１０３は固定局装置１０３、端末局装置１０４は可搬局装置１０４と称する。
　可搬局装置１０４は、固定局装置１０３よりも運搬性および運用性に優れるので、電波の弱い地域での利用が望まれるが、サービスエリアのエッジ地域で運用する際には、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換える必要があり、運搬性および運用性に課題が生じる。
　そこで、本実施形態に係る反射鏡アンテナは、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換えることなく、可搬局装置１０４に搭載されている標準サイズのアンテナの口径を拡張して、大きい口径のアンテナとして使用することができる。
　なお、以降の各実施形態において、可搬局装置１０４に搭載されているアンテナは反射鏡アンテナである。また、実施形態では、パラボラアンテナ、オフセットパラボラアンテナ、カセグレンアンテナ、オフセットカセグレンアンテナ、グレゴリアンアンテナ、およびオフセットグレゴリアンアンテナについてそれぞれ説明するが、反射鏡を有するアンテナであれば他のタイプのアンテナについても同様に適用可能である。
　図２は、可搬局装置１０４に搭載されている標準サイズのパラボラアンテナの一例を示す。図２において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図２に示すパラボラアンテナ２００は、主反射鏡２０１および放射器２０２を有する。主反射鏡２０１の口径は０．７５ｍである。主反射鏡２０１は、回転放物面を形成し、放射器２０２は、主反射鏡２０１の焦点Ｆの位置に配置される。焦点Ｆは給電点に対応し、主反射鏡２０１の回転放物面の全面に当たる放射角度で放射器２０２から主反射鏡２０１に電波が放射され、主反射鏡２０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、水平方向（通信方向）から到来する電波を主反射鏡２０１で反射し、焦点Ｆの位置に配置された受信器で受信される。以降で説明する各実施形態についても同様である。
　図３は、図２のパラボラアンテナ２００よりも大きな口径のパラボラアンテナ２００ａの実現例を示す。図３において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　パラボラアンテナ２００ａは、図２のパラボラアンテナ２００の放射器２０２の位置の変更と、主反射鏡２０１の拡張による面積の増加とにより、アンテナ利得を増加することができる。ここで、パラボラアンテナ２００ａは、放射器２０２の放射角度が同じなので、放射器２０２を取り換える必要がなく、例えば放射器２０２の位置を移動させるスライド機構（第１調整部に対応）と、主反射鏡２０１を拡張する後述の拡張パネルとを備えるだけでよい。
　図３に示すパラボラアンテナ２００ａは、主反射鏡２０１ａおよび放射器２０２ａを有する。主反射鏡２０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡２０１ａは、回転放物面を形成し、放射器２０２ａは、図２の放射器２０２と同じものであり、主反射鏡２０１ａの焦点Ｆ’の位置に配置される。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器２０２ａから主反射鏡２０１ａに、図２の放射器２０２と同じ放射角度で電波が放射され、主反射鏡２０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　このように、パラボラアンテナ２００ａは、可搬局装置１０４に標準で搭載されているパラボラアンテナ２００の放射器２０２の放射角度を変えずに、主反射鏡２０１の拡張と、放射器２０２の位置の変更とにより実現され、主反射鏡２０１ａの面積が主反射鏡２０１よりも大きくなるので、アンテナ利得が増加する。なお、主反射鏡２０１ａに重複して点線で示した部分は、図２の主反射鏡２０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡２０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。
　図４は、図３において、放射器２０２の位置を変えない場合のパラボラアンテナ２００ｂの実現例を示す。図４において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　パラボラアンテナ２００ｂは、放射器２０２の放射角度が異なるので、放射器２０２の放射器２０２ｂへの取り換えと、主反射鏡２０１を拡張する後述の拡張パネルの取り付けとを行うだけでよい。
　なお、パラボラアンテナ２００ｂは、例えば、放射器２０２を放射器２０２ｂに簡単に取り換えられる脱着機構（第２調整部に対応）を有する。脱着機構は、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよく、例えば、放射器２０２ｂをスライド挿入して所定位置でロックされ、ロックを解除して取り外す機構であってもよいし、カメラの三脚のようにねじ止めする機構などであってもよい。
　このように、パラボラアンテナ２００ｂは、図２のパラボラアンテナ２００の放射器２０２の位置を変えずに、放射器２０２の取り換えを含む放射角度の変更と、主反射鏡２０１の拡張による面積の増加とにより、アンテナ利得を増加することができる。なお、主反射鏡２０１ｂに重複して点線で示した部分は、図２の主反射鏡２０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡２０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。
　ここで、図２、図３および図４で説明したパラボラアンテナ２００、パラボラアンテナ２００ａおよびパラボラアンテナ２００ｂは、通常のセンターフィード型パラボラアンテナであり、電波の放射経路が放射器２０２およびその給電線路によりブロッキングされるため、サイドローブ特性などの放射特性が劣化する。
　図５は、標準サイズのオフセットパラボラアンテナ３００の一例を示す。図５において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　オフセットパラボラアンテナ３００は、図２のパラボラアンテナ２００の主反射鏡２０１と同じ口径であるが、放射器３０２が電波の放射経路上からオフセットされているので、ブロッキングによる劣化を防止することができる。
　図５に示すオフセットパラボラアンテナ３００は、主反射鏡３０１および放射器３０２を有する。主反射鏡３０１の口径は０．７５ｍのパラボラアンテナ２００の主反射鏡２０１と同じである。主反射鏡３０１は、回転放物面を形成し、放射器３０２は、主反射鏡３０１の焦点Ｆの位置に配置される。焦点Ｆは給電点に対応し、主反射鏡３０１の回転放物面の全面に当たる放射角度で放射器３０２から主反射鏡３０１に電波が放射され、主反射鏡３０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　このようにして、オフセットパラボラアンテナ３００の主反射鏡３０１は、パラボラアンテナ２００の主反射鏡２０１と同様に、０．７５ｍの口径の反射鏡アンテナとして機能する。
　図６は、図５のオフセットパラボラアンテナ３００よりも大きな口径のオフセットパラボラアンテナ３００ａの実現例を示す。図６において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　オフセットパラボラアンテナ３００ａは、図５のオフセットパラボラアンテナ３００の放射器３０２の位置を変えずに、主反射鏡３０１の拡張による面積の増加と、放射器３０２の取り換えを含む放射角度の変更とにより、アンテナ利得を増加することができる。
　図６に示すオフセットパラボラアンテナ３００ａは、主反射鏡３０１ａおよび放射器３０２ａを有する。主反射鏡３０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡３０１ａは、回転放物面を形成し、焦点Ｆは、オフセットパラボラアンテナ３００の主反射鏡３０１と同じ位置である。つまり、放射器３０２ａは、オフセットパラボラアンテナ３００の放射器３０２と同じ位置に配置される。焦点Ｆは給電点に対応し、放射器３０２ａから主反射鏡３０１ａに、図５の放射器３０２と異なる放射角度で主反射鏡３０１ａの全面に電波が放射され、主反射鏡３０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　ここで、主反射鏡３０１ａに重複して点線で示した部分は、図５の主反射鏡３０１に対応し、実線で示した部分は後述の拡張パネルに対応する。
　このように、オフセットパラボラアンテナ３００ａは、図５のオフセットパラボラアンテナ３００よりも口径が大きいので、主反射鏡３０１ａの面積が増加し、アンテナ利得が増加する。なお、オフセットパラボラアンテナ３００ａは、放射器３０２ａの放射角度が放射器３０２と異なるので、放射器３０２の放射器３０２ａへの取り換えと、主反射鏡３０１を拡張する後述の拡張パネルの取り付けとを行う必要がある。つまり、オフセットパラボラアンテナ３００は、主反射鏡３０１を拡張した場合、放射器３０２を取り換えるだけで、実質的にアンテナ口径を拡張することができる。
　なお、図６の例では、主反射鏡３０１の拡張は、一方向であるが、双方向または周囲全体であってもよい。また、オフセットパラボラアンテナ３００ａは、例えば、放射器３０２を放射器３０２ｂに簡単に取り換えられる脱着機構（第２調整部に対応）を有する。脱着機構は、先に説明した放射器２０２ｂのように、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよい。
　ここで、図５および図６で説明したオフセットパラボラアンテナ３００およびオフセットパラボラアンテナ３００ａは、放射器３０２（放射器３０２ａ）が電波の放射方向の開口外にオフセットされているので、放射器３０２（放射器３０２ａ）などのブロッキングによる性能劣化はなく、低サイドローブアンテナとして有効である。さらに、主反射鏡３０１（主反射鏡３０１ａ）により反射された電波が放射器３０２（放射器３０２ａ）へ戻ってこないので、広帯域に渡って周波数特性が良いという特徴がある。
　図７は、標準サイズのカセグレンアンテナ４００の一例を示す。図７において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図７に示すカセグレンアンテナ４００は、主反射鏡４０１、副反射鏡４０２および放射器４０３を有する。主反射鏡４０１の口径は０．７５ｍである。主反射鏡４０１は回転放物面を形成し、副反射鏡４０２は回転双曲面を形成する。放射器４０３は、副反射鏡４０２の焦点Ｆ’の位置に配置される。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器４０３から副反射鏡４０２の回転双曲面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器４０３から放射された電波は、副反射鏡４０２の回転双曲面で反射され、主反射鏡４０１の回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡４０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、水平方向（通信方向）から到来する電波は主反射鏡４０１および副反射鏡４０２で反射され、焦点Ｆ’の位置に配置された受信器で受信される。
　図８は、図７のカセグレンアンテナ４００よりも大きな口径のカセグレンアンテナ４００ａの実現例を示す。図８において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　カセグレンアンテナ４００ａは、図７のカセグレンアンテナ４００の放射器４０３の放射角度を変えずにアンテナ利得を増加することができる。つまり、放射器４０３は取り換え不要であり、カセグレンアンテナ４００ａは、図７のカセグレンアンテナ４００の放射器４０３の位置を変えずに、主反射鏡４０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡４０２の副反射鏡４０２ａへの取り換えとにより、アンテナ利得を増加することができる。
　図８に示すカセグレンアンテナ４００ａは、主反射鏡４０１ａ、副反射鏡４０２ａおよび放射器４０３を有する。主反射鏡４０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡４０１ａは回転放物面を形成し、副反射鏡４０２ａは回転双曲面を形成する。放射器４０３は、副反射鏡４０２ａの焦点Ｆ’の位置に配置される。ここで、焦点Ｆ’の位置は、図７のカセグレンアンテナ４００と同じである。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器４０３から副反射鏡４０２ａの回転双曲面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器４０３から放射された電波は、副反射鏡４０２ａの回転双曲面で反射され、主反射鏡４０１ａの回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡４０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　ここで、副反射鏡４０２ａは、副反射鏡４０２と反射角度が異なり、放射器４０３から放射される電波を副反射鏡４０２よりも広い角度で主反射鏡４０１ａの全面に拡がるように反射する。
　このように、図８に示すカセグレンアンテナ４００ａは、図７に示す口径０．７５ｍのカセグレンアンテナ４００の放射器４０３を取り換えずに、アンテナ利得を増やすことができる。つまり、口径０．７５ｍのカセグレンアンテナ４００は、カセグレンアンテナ４００の主反射鏡４０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡４０２の取り換えとにより、口径１．００ｍのカセグレンアンテナ４００ａとして使用できる。
　なお、主反射鏡４０１ａに重複して点線で示した部分は、図７の主反射鏡４０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡４０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。また、カセグレンアンテナ４００ａは、例えば、副反射鏡４０２を副反射鏡４０２ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第３調整部に対応）を有する。脱着機構は、先に説明した放射器２０２ｂのように、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよい。
　ここで、図７および図８で説明したカセグレンアンテナ４００およびカセグレンアンテナ４００ａは、通常のセンターフィード型なので、電波の経路が放射器４０３（放射器４０３ａ）およびその給電線路によりブロッキングされるため、サイドローブ特性などの放射特性が劣化する。
　しかし、複数の反射鏡を用いる複反射鏡アンテナは、同じ開口径のパラボラアンテナに比べて反射鏡系によって生ずる交差偏波成分が小さく、開口の大きな放射器が使用可能なので、低交差偏波及び広帯域化が実現できるという特徴がある。
　図９は、標準サイズのオフセットカセグレンアンテナ５００の一例を示す。図９において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図９に示すオフセットカセグレンアンテナ５００は、主反射鏡５０１、副反射鏡５０２および放射器５０３を有する。オフセットカセグレンアンテナ５００の口径は０．７５ｍのカセグレンアンテナ４００と同じである。主反射鏡５０１は回転放物面を形成し、副反射鏡５０２は回転双曲面を形成する。放射器５０３は、副反射鏡５０２の焦点Ｆ’の位置に配置される。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器５０３から副反射鏡５０２の回転双曲面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器５０３から放射された電波は、副反射鏡５０２の回転双曲面で反射され、主反射鏡５０１の回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡５０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　このようにして、オフセットカセグレンアンテナ５００の主反射鏡５０１は、カセグレンアンテナ４００の主反射鏡４０１と同様に、０．７５ｍの口径の反射鏡アンテナとして機能する。
　図１０は、図９のオフセットカセグレンアンテナ５００よりも大きな口径のオフセットカセグレンアンテナ５００ａの一例を示す。図１０において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　オフセットカセグレンアンテナ５００ａは、図９のオフセットカセグレンアンテナ５００の放射器５０３の位置および放射角度を変えずに、主反射鏡５０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡５０２の取り換えとにより、アンテナ利得を増加することができる。つまり、放射器５０３は取り換え不要である。
　図１０に示すオフセットカセグレンアンテナ５００ａは、主反射鏡５０１ａ、副反射鏡５０２ａおよび放射器５０３を有する。主反射鏡５０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡５０１ａは回転放物面を形成し、副反射鏡５０２ａは回転双曲面を形成する。放射器５０３は、副反射鏡５０２および副反射鏡５０２ａの焦点Ｆ’の位置に配置される。ここで、焦点Ｆ’の位置は、図９のオフセットカセグレンアンテナ５００と同じである。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器５０３から副反射鏡５０２ａの回転双曲面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器５０３から放射された電波は、副反射鏡５０２ａの回転双曲面で反射され、主反射鏡５０１ａの回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡５０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　ここで、副反射鏡５０２ａは、副反射鏡５０２と反射角度が異なり、放射器５０３から放射される電波を副反射鏡５０２よりも広い角度で主反射鏡５０１ａの全面に拡がるように反射する。
　このように、図１０に示すオフセットカセグレンアンテナ５００ａは、図９に示す口径０．７５ｍのオフセットカセグレンアンテナ５００の放射器５０３を変えずに、アンテナ利得を増やすことができる。つまり、口径０．７５ｍのオフセットカセグレンアンテナ５００は、主反射鏡５０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡５０２の取り換えにより、口径１．００ｍのオフセットカセグレンアンテナ５００ａとして使用できる。
　なお、主反射鏡５０１ａに重複して点線で示した部分は、図９の主反射鏡５０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡５０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。また、図１０の例では、主反射鏡５０１の拡張は、一方向であるが、双方向または周囲全体であってもよい。さらに、オフセットカセグレンアンテナ５００ａは、例えば、副反射鏡５０２を副反射鏡５０２ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第３調整部に対応）を有する。脱着機構は、先に説明した副反射鏡４０２ａのように、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよい。
　ここで、図９および図１０で説明したオフセットカセグレンアンテナ５００およびオフセットカセグレンアンテナ５００ａでは、副反射鏡５０２（５０２ａ）および放射器５０３（５０３ａ）が主反射鏡５０１（５０１ａ）の電波の放射経路内にない。このため、ブロッキングによる性能劣化はなく、低サイドローブアンテナとして有効であり、主反射鏡５０１（５０１ａ）および副反射鏡５０２（５０２ａ）の２枚の反射鏡のパラメータを適切に選ぶことにより、交差偏波成分の発生を消去できるという特徴がある。
　なお、オフセットカセグレンアンテナ５００ａは、センターフィード型のカセグレンアンテナ４００ａよりも効率が良く、他のアンテナ（例えば後述のオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａ）に比べても小規模となるので、各実施形態の中では、オフセットカセグレンアンテナ５００ａが最も実現性のある構造である。
　図１１は、標準サイズのグレゴリアンアンテナ６００の一例を示す。図１１において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図１１に示すグレゴリアンアンテナ６００は、主反射鏡６０１、副反射鏡６０２および放射器６０３を有する。主反射鏡６０１の口径は０．７５ｍである。主反射鏡６０１は回転放物面を形成し、副反射鏡６０２は回転楕円面を形成する。放射器６０３は、副反射鏡６０２の焦点Ｆ’の位置に配置される。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器６０３から副反射鏡６０２の回転楕円面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器６０３から放射された電波は、副反射鏡６０２の回転楕円面で反射され、主反射鏡６０１と副反射鏡６０２との共有焦点Ｆを通って主反射鏡６０１の回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡６０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、水平方向（通信方向）から到来する電波を主反射鏡６０１および副反射鏡６０２で反射し、焦点Ｆ’の位置に配置された受信器で受信される。
　図１２は、図１１のグレゴリアンアンテナ６００よりも大きな口径のグレゴリアンアンテナ６００ａの実現例を示す。図１２において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　グレゴリアンアンテナ６００ａは、図１１のグレゴリアンアンテナ６００の放射器６０３の位置を変えずにアンテナ利得を増加することができるが、放射角度が異なるので、放射器６０３を取り換える必要がある。つまり、口径０．７５ｍのグレゴリアンアンテナ６００は、主反射鏡６０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡６０２の取り換えと、放射器６０３の取り換えとにより、口径１．００ｍのグレゴリアンアンテナ６００ａとして使用でき、アンテナ利得を増加することができる。
　図１２に示すグレゴリアンアンテナ６００ａは、主反射鏡６０１ａ、副反射鏡６０２ａおよび放射器６０３ａを有する。主反射鏡６０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡６０１ａは回転放物面を形成し、副反射鏡６０２ａは回転楕円面を形成する。放射器６０３ａは、副反射鏡６０２ａの焦点Ｆ’の位置に配置される。ここで、焦点Ｆ’の位置は、図１１のグレゴリアンアンテナ６００と同じであるが放射器６０３と放射器６０３ａとの放射角度は異なる。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器６０３から副反射鏡６０２ａの回転楕円面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器６０３ａから放射された電波は、副反射鏡６０２ａの回転楕円面で反射され、主反射鏡６０１ａの回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡６０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　このように、図１２に示すグレゴリアンアンテナ６００ａは、図１１に示す口径０．７５ｍのグレゴリアンアンテナ６００の放射器６０３の位置を変えずに、アンテナ利得を増やすことができる。
　なお、主反射鏡６０１ａに重複して点線で示した部分は、図１１の主反射鏡６０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡６０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。同様に、副反射鏡６０２を拡張する場合、副反射鏡６０２ａに重複して点線で示した部分は、図１１の副反射鏡６０２に対応し、実線で示した部分は、副反射鏡６０２の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネル（副拡張パネル）に対応する。あるいは、副反射鏡６０２を拡張パネルで拡張せずに、副反射鏡６０２全体を副反射鏡６０２ａに取り換えてもよい。この場合、グレゴリアンアンテナ６００ａは、例えば、副反射鏡６０２を副反射鏡６０２ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第３調整部に対応）を有する。同様に、グレゴリアンアンテナ６００ａは、例えば、放射器６０３を放射器６０３ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第２調整部に対応）を有する。これらの脱着機構は、先に説明した副反射鏡４０２ａおよび放射器２０２ｂのように、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよい。
　ここで、図１１および図１２で説明したグレゴリアンアンテナ６００およびグレゴリアンアンテナ６００ａは、通常のセンターフィード型なので、電波の経路が放射器６０３（放射器６０３ａ）およびその給電線路によりブロッキングされるため、サイドローブ特性などの放射特性が劣化する。しかし、複数の反射鏡を用いる複反射鏡アンテナは、同じ開口径のパラボラアンテナに比べて反射鏡系によって生ずる交差偏波成分が小さく、開口の大きな放射器が使用可能なので、低交差偏波及び広帯域化が実現できるという特徴がある。
　図１３は、標準サイズのオフセットグレゴリアンアンテナ７００の一例を示す。図１３において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　図１３に示すオフセットグレゴリアンアンテナ７００は、主反射鏡７０１、副反射鏡７０２および放射器７０３を有する。オフセットグレゴリアンアンテナ７００の口径は０．７５ｍのグレゴリアンアンテナ６００と同じである。主反射鏡７０１は回転放物面を形成し、副反射鏡７０２は回転楕円面を形成する。放射器７０３は、副反射鏡７０２の焦点Ｆ’の位置に配置される。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器７０３から副反射鏡７０２の回転楕円面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器７０３から放射された電波は、副反射鏡７０２の回転楕円面で反射され、主反射鏡７０１の回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡７０１で反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　このように、オフセットグレゴリアンアンテナ７００は、グレゴリアンアンテナ６００と同様に、０．７５ｍの口径の反射鏡アンテナとして機能する。
　図１４は、図１３のオフセットグレゴリアンアンテナ７００よりも大きな口径のオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの実現例を示す。図１４において、縦軸はアンテナ口径方向（ｍｍ）、横軸は電波の放射方向（ｍｍ）をそれぞれ示す。
　オフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、図１３のオフセットグレゴリアンアンテナ７００の主反射鏡７０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡７０２の拡張または取り換えと、放射器７０３の取り換えを含む放射角度の変更とにより、アンテナ利得を増加することができる。つまり、口径０．７５ｍのオフセットグレゴリアンアンテナ７００を口径１．００ｍのオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａとして使用することができる。
　図１４に示すオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、主反射鏡７０１ａ、副反射鏡７０２ａおよび放射器７０３ａを有する。主反射鏡７０１ａの口径は１．００ｍである。主反射鏡７０１ａは回転放物面を形成し、副反射鏡７０２ａは回転楕円面を形成する。放射器７０３ａは、副反射鏡７０２ａの焦点Ｆ’の位置に配置される。ここで、焦点Ｆ’の位置は、図１３のオフセットグレゴリアンアンテナ７００と同じである。焦点Ｆ’は給電点に対応し、放射器７０３ａから副反射鏡７０２ａの回転楕円面の全面に当たる放射角度で電波が放射される。放射器７０３ａから放射された電波は、副反射鏡７０２ａの回転楕円面で反射され、主反射鏡７０１ａの回転放物面の全面に当たるように拡がり、主反射鏡７０１ａで反射された電波は、紙面の水平方向（通信方向）に送信される。なお、受信時は、逆に動作する。
　ここで、図１４で説明したオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの副反射鏡７０２ａについても、主反射鏡７０１ａと同様の構成の拡張パネル（この場合、副拡張パネル）を取り付けることにより、副反射鏡７０２を副反射鏡７０２ａとして使用することができる。なお、副反射鏡７０２ａは主反射鏡７０１ａに比べて小さく、運搬性にはあまり影響しないので、副反射鏡７０２全体を副反射鏡７０２ａに取り換えてもよい。あるいは、副反射鏡７０２ａが可搬局装置１０４に標準で搭載されていてもよい。この場合、可搬局装置１０４を標準の主反射鏡７０１で運用しても、副反射鏡７０２ａのうち、副反射鏡７０２に対応する点線部分が用いられるだけであり、副反射鏡７０２ａが電波の放射経路上にないオフセット型なので、アンテナ性能に影響することはない。
　このように、図１４に示すオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、図１３に示す口径０．７５ｍのオフセットグレゴリアンアンテナ７００の放射器７０３の位置を変えずに、主反射鏡７０１の拡張による面積の増加と、副反射鏡７０２の拡張または取り換えと、放射器７０３の取り換えを含む放射角度の変更とにより、アンテナ利得を増加することができる。
　なお、主反射鏡７０１ａに重複して点線で示した部分は、図１３の主反射鏡７０１に対応し、実線で示した部分は、主反射鏡７０１の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネルに対応する。なお、図１４の例では、主反射鏡７０１の拡張は、一方向であるが、双方向または周囲全体であってもよい。
　同様に、副反射鏡７０２を拡張する場合、副反射鏡７０２ａに重複して点線で示した部分は、図１３の副反射鏡７０２に対応し、実線で示した部分は、副反射鏡７０２の周囲または一部に取り付けられた後述の拡張パネル（副拡張パネル）に対応する。あるいは、副反射鏡７０２を拡張パネルで拡張せずに副反射鏡７０２ａに取り換えてもよい。この場合、オフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、例えば、副反射鏡７０２を副反射鏡７０２ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第３調整部に対応）を有する。同様に、オフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、例えば、放射器７０３を放射器７０３ａに簡単に取り換えられる脱着機構（第２調整部に対応）を有する。これらの脱着機構は、先に説明した副反射鏡４０２ａおよび放射器２０２ｂのように、一般的な機械に用いられている機構であれば何でもよい。あるいは、放射器７０３の放射角度を変更する機構または部材で放射器７０３ａの放射角度を実現できる場合は、先に述べたように標準で副反射鏡７０２ａを搭載しておくことにより、主反射鏡７０１の拡張だけでアンテナ利得を増加することも可能である。
　ここで、他のオフセット型の反射鏡アンテナと同様に、図１３および図１４で説明したオフセットグレゴリアンアンテナ７００およびオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａは、副反射鏡７０２（７０２ａ）および放射器７０３（７０３ａ）が主反射鏡７０１（７０１ａ）の電波の放射経路内にない。このため、ブロッキングによる性能劣化はなく、低サイドローブアンテナとして有効であり、主反射鏡７０１（７０１ａ）および副反射鏡７０２（７０２ａ）の２枚の反射鏡のパラメータを適切に選ぶことにより、交差偏波成分の発生を消去できるという特徴がある。ただし、図９および図１０で説明した同じ開口のオフセットカセグレンアンテナ５００（５００ａ）と比較すると、オフセットグレゴリアンアンテナ７００（７００ａ）は、焦点Ｆの外側に副反射鏡７０２（７０２ａ）があるので、アンテナ全体のサイズは大きくなる。
　図１５は、図１４で説明したオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの主反射鏡７０１ａの具体例を示す。なお、図１５では、オフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの主反射鏡７０１ａについて説明するが、同様の主反射鏡を有する図６のオフセットパラボラアンテナ３００ａの主反射鏡３０１ａおよび図１０のオフセットカセグレンアンテナ５００ａの主反射鏡５０１ａについても、同様に実現できる。
　また、オフセット型ではない図３のパラボラアンテナ２００ａの主反射鏡２０１ａ、図４のパラボラアンテナ２００ｂの主反射鏡２０１ｂ、図８のカセグレンアンテナ４００ａの主反射鏡４０１ａ、および図１２のグレゴリアンアンテナ６００ａの主反射鏡６０１ａについても、拡張パネルの取り付け場所・位置・形状・サイズなどが異なるだけであり、後述の具体例と同様に実現できる。
　図１５において、オフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの主反射鏡７０１ａは、可搬局装置１０４に標準で搭載されるオフセットグレゴリアンアンテナ７００の主反射鏡７０１、拡張パネル７５１および拡張パネル７５２により構成される。
　拡張パネル７５１は、ガイド８０１ａにより取り付け位置を確定して、固定金具８０２ａおよび固定金具８０２ｂにより、主反射鏡７０１に固定される。
　拡張パネル７５２は、ガイド８０１ｂにより取り付け位置を確定して、固定金具８０２ｃおよび固定金具８０２ｄにより、主反射鏡７０１に固定される。
　また、拡張パネル７５１と拡張パネル７５２は、固定金具８０２ｅにより互いに固定される。なお、ガイド８０１ａなどと同様に、拡張パネル７５１と拡張パネル７５２との間にガイドが設けられてもよい。
　図１６は、図１５で説明した可搬局装置１０４に標準で搭載されるオフセットグレゴリアンアンテナ７００の主反射鏡７０１を拡張する手順の一例を示す。なお、オフセット型ではない図３のパラボラアンテナ２００ａの主反射鏡２０１ａ、図４のパラボラアンテナ２００ｂの主反射鏡２０１ｂ、図８のカセグレンアンテナ４００ａの主反射鏡４０１ａ、および図１２のグレゴリアンアンテナ６００ａの主反射鏡６０１ａの場合、電波の放射特性に応じて、それぞれの主反射鏡の周囲に拡張パネルが取り付けられてもよいし、主反射鏡の一部（例えば両サイドなど）に拡張パネルが取り付けられてもよい。
　図１６において、主反射鏡７０１、拡張パネル７５１および拡張パネル７５２は、ガイド８０１ａ、８０１ｂおよび８０１ｃで互いの位置を確定しながら（ａ）の状態から（ｃ）の状態になるように組み立てられる。最後に、図１５で説明したように、固定金具８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄおよび８０２ｅにより、主反射鏡７０１、拡張パネル７５１および拡張パネル７５２が互いに固定される。
　図１７は、固定金具８０２ａの一例を示す。なお、他の固定金具８０２ｂ、８０２ｃ、８０２ｄおよび８０２ｅについても固定金具８０２ａと同様に構成される。ここで、図１７の固定金具８０２ａは一例であり、同様の機能を有する他の部材により、主反射鏡７０１、拡張パネル７５１および拡張パネル７５２が固定されてもよい。
　図１７の（ａ）において、固定金具８０２ａは、主反射鏡７０１側と拡張パネル７５１側とを固定するための金具である。固定金具８０２ａは、主反射鏡７０１に固定された台座９０１、拡張パネル７５１に固定された台座９０２、台座９０１の凹部に引っ掛ける四角リング９０３、および台座９０２上に回転可能に取り付けられたレバー９０４を有する。レバー９０４には、四角リング９０３が適度な遊びをもって回転可能に取り付けられ、四角リング９０３をレバー９０４の上部方向に引き寄せるバネが内蔵されている。
　図１７の（ｂ）において、主反射鏡７０１側の台座９０１の凹部に四角リング９０３が引っ掛けられる。
　図１７の（ｃ）において、拡張パネル７５１側に四角リング９０３を引っ張りながらレバー９０４が台座９０２方向に倒される。
　図１７の（ｄ）において、レバー９０４に内蔵されたバネにより、四角リング９０３が主反射鏡７０１側の台座９０１と拡張パネル７５１側の台座９０２とを固定する。
　このようにして、図１５および図１６で説明したように、可搬局装置１０４に標準で搭載される０．７５ｍのオフセットグレゴリアンアンテナ７００の主反射鏡７０１を拡張して、１．００ｍのオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの主反射鏡７０１ａとして使用することができる。
　ここで、図１４で説明したオフセットグレゴリアンアンテナ７００ａの副反射鏡７０２についても、主反射鏡７０１と同様の構成に拡張パネル（副反射鏡の場合、副拡張パネルと称してもよい）を取り付けることにより、副反射鏡７０２ａとして使用することができる。なお、副反射鏡７０２ａは主反射鏡７０１ａに比べて小さく、運搬性にはあまり影響しないので、副反射鏡７０２全体を副反射鏡７０２ａに取り換えてもよい。あるいは、標準で副反射鏡７０２ａが可搬局装置１０４に搭載されていてもよい。この場合、可搬局装置１０４を標準の主反射鏡７０１で運用する場合、副反射鏡７０２ａのうち、副反射鏡７０２に対応する点線部分が用いられるだけであり、オフセット型なので、アンテナ性能に影響することはない。
　以上、説明したように、本発明に係る反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法は、標準口径の反射鏡アンテナの主反射鏡に口径拡張用パネルを取り付けるとともに、放射器および副反射鏡の一方または双方を変更することにより、大きい口径の別のアンテナを準備して取り換えることなく、運搬性および運用性に優れた大口径のアンテナを実現することができる。
　特に、本発明に係る反射鏡アンテナおよびアンテナ口径拡張方法は、標準アンテナの可搬局装置と、オプションの拡張パネルと、主反射鏡よりも容易に運搬可能な放射器および副反射鏡の少なくとも一方の取り換え部品とを携帯するだけでよい。これにより、標準サイズのアンテナで利得が不足して通信品質が不十分であったサービスエリアのエッジ地域において、運搬性および運用性を損なうことなく、通信品質の確保が可能になる。
１００・・・衛星通信システム；１０１・・・通信衛星；１０２・・・基地局装置；１０３・・・端末局装置（固定局装置）；１０４・・・端末局装置（可搬局装置）；１０５・・・ネットワーク；２００，２００ａ，２００ｂ・・・パラボラアンテナ；２０１，２０１ａ，２０１ｂ，３０１，３０１ａ，４０１，４０１ａ，５０１，５０１ａ，６０１，６０１ａ，７０１，７０１ａ・・・主反射鏡；２０２，２０２ａ，２０２ｂ，３０２，３０２ａ，４０３，５０３，６０３，６０３ａ，７０３，７０３ａ・・・放射器；３００，３００ａ・・・オフセットパラボラアンテナ；４００，４００ａ・・・カセグレンアンテナ；４０２，４０２ａ，５０２，５０２ａ，６０２，６０２ａ，７０２，７０２ａ・・・副反射鏡；５００，５００ａ・・・オフセットカセグレンアンテナ；６００，６００ａ・・・グレゴリアンアンテナ；７００，７００ａ・・・オフセットグレゴリアンアンテナ；７５１，７５２・・・拡張パネル；８０１ａ，８０１ｂ，８０１ｃ・・・ガイド；８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ，８０２ｄ，８０２ｅ・・・固定金具；９０１，９０２・・・台座；９０３・・・四角リング；９０４・・・レバー

Claims (6)

  1. 　電波を放射する放射器と、前記放射器から放射される電波を通信方向に反射する主反射鏡とを備える反射鏡アンテナにおいて、
    　前記主反射鏡の少なくとも一部に取り付けて前記主反射鏡の面積を増加させる拡張パネルと、
    　前記放射器の位置を変更する第１調整部、または前記放射器を放射角度の異なる放射器に取り換える第２調整部、と
    　を備えることを特徴とする反射鏡アンテナ。
  2. 　請求項１に記載の反射鏡アンテナにおいて、
    　前記放射器と前記主反射鏡との間に副反射鏡をさらに備え、
    　前記副反射鏡を反射角度の異なる副反射鏡に取り換える第３調整部、または前記副反射鏡の少なくとも一部に取り付けて前記副反射鏡を拡張させる副拡張パネルを備えることを特徴とする反射鏡アンテナ。
  3. 　請求項１に記載の反射鏡アンテナは、パラボラアンテナまたはオフセットパラボラアンテナであることを特徴とする反射鏡アンテナ。
  4. 　請求項２に記載の反射鏡アンテナは、カセグレンアンテナ、オフセットカセグレンアンテナ、グレゴリアンアンテナ、オフセットグレゴリアンアンテナのいずれかであることを特徴とする反射鏡アンテナ。
  5. 　電波を放射する放射器と、前記放射器から放射される電波を通信方向に反射する主反射鏡とを備える反射鏡アンテナにおけるアンテナ口径拡張方法であって、
    　前記主反射鏡の少なくとも一部に拡張パネルを取り付けて前記主反射鏡の面積を増加させるとともに、
    　前記放射器の位置の変更、または前記放射器を放射角度の異なる放射器への取り換え、
    　を行うことを特徴とするアンテナ口径拡張方法。
  6. 　請求項５に記載のアンテナ口径拡張方法であって、
    　前記放射器と前記主反射鏡との間に副反射鏡をさらに備える場合、
    　前記副反射鏡を反射角度の異なる副反射鏡への取り換え、または前記副反射鏡の少なくとも一部に副拡張パネルの取り付け、を行うことを特徴とするアンテナ口径拡張方法。
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