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JP3440687B2 - Mirror shaped shaped beam antenna - Google Patents

Mirror shaped shaped beam antenna

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Publication number
JP3440687B2
JP3440687B2 JP09435496A JP9435496A JP3440687B2 JP 3440687 B2 JP3440687 B2 JP 3440687B2 JP 09435496 A JP09435496 A JP 09435496A JP 9435496 A JP9435496 A JP 9435496A JP 3440687 B2 JP3440687 B2 JP 3440687B2
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JP
Japan
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modified
mirror
mirror surface
shaped beam
modification
Prior art date
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Application number
JP09435496A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH09284044A (en
Inventor
出 内藤
典夫 宮原
弘晶 中畔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP09435496A priority Critical patent/JP3440687B2/en
Publication of JPH09284044A publication Critical patent/JPH09284044A/en
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、衛星に搭
載され、所望の形状のカバレッジを効率よく覆う鏡面修
整成形ビームアンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mirror-modified shaped beam antenna mounted on, for example, a satellite and efficiently covering a coverage of a desired shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、鏡面修整成形ビームアンテナに
は、図8に示すようなものがあった。この図は、特開平
3−179903号公報に示されたものである。図にお
いて、1は修整鏡面、5は修整鏡面1を構成する微小平
面鏡、2は1次放射器である。微小平面鏡5は、図8中
のz軸に垂直な平面である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a mirror-modified shaped beam antenna as shown in FIG. This figure is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-179903. In the figure, 1 is a modified mirror surface, 5 is a minute plane mirror constituting the modified mirror surface 1, and 2 is a primary radiator. The micro plane mirror 5 is a plane perpendicular to the z axis in FIG.

【0003】次に動作について説明する。図9は、図8
に示したアンテナのx−z面内の断面図である。修整鏡
面1を構成する微小平面鏡5には、初期値として設定し
たパラボラ面3から、微小平面鏡5に垂直なz軸方向
に、各々に個々の平行移動量(修整量)が与えられてい
る。1次放射器2から放射された電波は、この修整鏡面
1で反射される。ここで、微小平面鏡5を素子アンテナ
と考えると、この鏡面修整成形ビームアンテナは、近似
的に、パラボラ面3に沿って配置された微小平面鏡5を
素子アンテナとするアレーアンテナで、各々の微小平面
鏡5の修整量に対応して励振位相のみが変化したことと
等価と考えることができる。
Next, the operation will be described. FIG. 9 corresponds to FIG.
3 is a cross-sectional view in the xz plane of the antenna shown in FIG. To the minute plane mirror 5 constituting the modified mirror surface 1, each parallel movement amount (modification amount) is given from the parabolic surface 3 set as an initial value in the z-axis direction perpendicular to the minute plane mirror 5. The radio wave emitted from the primary radiator 2 is reflected by the modifying mirror surface 1. Here, when the minute plane mirror 5 is considered as an element antenna, this mirror-modified shaped beam antenna is an array antenna that uses the minute plane mirror 5 arranged along the parabolic surface 3 as an element antenna. It can be considered that it is equivalent to that only the excitation phase has changed corresponding to the modification amount of 5.

【0004】図10は、この等価アレーアンテナを示す
図である。図中、3はパラボラ面、6は、微小平面鏡5
に対応した素子アンテナ、7は各々の微小平面鏡5で反
射される電波に対応した電力を素子アンテナに分配する
電力分配器、8は微小平面鏡5の各々の修整量に対応し
た位相量を与える移相器である。素子アンテナ6は、パ
ラボラ面3に沿って配置されている。素子アンテナ6の
放射界は、微小平面鏡5上に1次放射器2により誘起さ
れる電流を微小平面鏡5上で積分することによって容易
に求められる。鏡面修整成形ビームアンテナの放射界
は、この素子アンテナで構成される等価アレーアンテナ
の放射界の合成によって近似できる。したがって、所望
の形状の成形ビームを実現する移相器8の位相を例えば
最急降下法等、何らかの方法で求め、この位相に対応し
た量だけ微小平面鏡5をz軸方向に平行移動(修整)す
ることによって、鏡面修整成形ビームアンテナを設計で
きる。
FIG. 10 is a diagram showing this equivalent array antenna. In the figure, 3 is a parabolic surface, 6 is a micro plane mirror 5.
Is an element antenna corresponding to the element antenna, 7 is a power distributor that distributes the power corresponding to the radio wave reflected by each micro plane mirror 5 to the element antenna, and 8 is a transfer that gives a phase amount corresponding to each adjustment amount of the micro plane mirror 5. It is a phaser. The element antenna 6 is arranged along the parabolic surface 3. The radiation field of the element antenna 6 is easily obtained by integrating the current induced by the primary radiator 2 on the micro plane mirror 5 on the micro plane mirror 5. The radiation field of a mirror-modified shaped beam antenna can be approximated by combining the radiation fields of an equivalent array antenna composed of this element antenna. Therefore, the phase of the phase shifter 8 that realizes a shaped beam of a desired shape is obtained by some method such as the steepest descent method, and the microscopic plane mirror 5 is translated (modified) in the z-axis direction by an amount corresponding to this phase. By doing so, a mirror-modified shaped beam antenna can be designed.

【0005】なお、修整鏡面1を微小平面鏡5で構成し
た場合、隣り合う微小平面鏡の間に段差が生じるため、
この段差に起因する散乱によって、広角でのサイドロー
ブ特性の劣化や交差偏波特性の劣化が生じるだけでな
く、製作に際しても問題となる。したがって、実際に
は、微小平面鏡を滑らかにつないで、微小平面鏡で構成
された修整鏡面と近似的に等しい修整鏡面が用いられて
いる。
When the modified mirror surface 1 is composed of the minute plane mirrors 5, a step is generated between the adjacent minute plane mirrors.
The scattering caused by the step causes not only the deterioration of the side lobe characteristic at a wide angle and the deterioration of the cross polarization characteristic but also a problem in manufacturing. Therefore, in reality, a modified mirror surface that is approximately equal to the modified mirror surface configured by the minute flat mirrors is used by smoothly connecting the minute flat mirrors.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の鏡面修整成形ビ
ームアンテナは、以上のように、微小平面鏡を素子アン
テナとする等価アレーアンテナの励振位相から修整鏡面
の修整量を設計しているので、隣接する素子アンテナ間
に急激な位相変化がある場合には、対応した微小平面鏡
間に段差ができ、滑らかな微小平面鏡を構成できないと
いう問題点があった。さらに、等価アレーアンテナを構
成する素子アンテナをz軸に垂直な微小平面鏡で近似し
て設計しているので、z軸に対してある特定の角度をな
す、実際の修整鏡面からの放射界を充分近似することは
できず、所望の形状の成形ビームを放射する鏡面修整成
形ビームアンテナを精度よく設計することができないと
いう問題点があった。
As described above, in the conventional mirror-modified shaped beam antenna, the modification amount of the modified mirror surface is designed based on the excitation phase of the equivalent array antenna using the micro-planar mirror as the element antenna. When there is a sudden phase change between the element antennas, a step is formed between the corresponding minute plane mirrors, and there is a problem that a smooth minute plane mirror cannot be constructed. Furthermore, since the element antenna that constitutes the equivalent array antenna is designed by approximating it with a small plane mirror that is perpendicular to the z-axis, the radiation field from the actual modified mirror surface that forms a certain angle with respect to the z-axis is sufficient. There is a problem in that it cannot be approximated, and a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of a desired shape cannot be accurately designed.

【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、所望の形状の成形ビームを放射
する、滑らかな鏡面で構成された鏡面修整成形ビームア
ンテナを精度よく設計することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately design a mirror-modified shaped beam antenna configured by a smooth mirror surface that radiates a shaped beam of a desired shape. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる
鏡面修整成形ビームアンテナ設計法は、1次放射器と、
1次放射器から放射された電波を反射して所望のビーム
形状に成形する修整鏡面とを備えてなる鏡面修整成形ビ
ームアンテナにおいて、修整前のアンテナ面を表す関数
と、この関数で表されるアンテナ面によるビーム形状が
上記所望のビーム形状に対応する概略のビーム形状と物
理的に一致するようなアンテナ面の修整量を表す第1の
修整関数と、この第1の修整関数による修整量に対する
補正量を表す第2の修整関数とから構成される連続関数
により上記修整鏡面の形状を表すとともに、この連続関
数で表される修整鏡面によるビーム形状が、上記所望の
ビーム形状に近づくにしたがい小さな値をとる目的関数
を定義し、この目的関数の値が最小となるように上記第
2の修整関数のパラメータを最適化することにより上記
修整鏡面の形状を設計したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a mirror-modified shaped beam antenna designing method , comprising: a primary radiator;
In a mirror-reformed beam antenna that has a modified mirror surface that reflects the radio wave radiated from the primary radiator to shape it into a desired beam shape, a function that represents the antenna surface before modification.
And the beam shape by the antenna surface expressed by this function is
An approximate beam shape and object corresponding to the above desired beam shape
The first one, which represents the amount of modification of the antenna surface that is
For the modification function and the modification amount by this first modification function
A continuous function composed of a second modification function that represents the correction amount
The shape of the above-mentioned modified mirror surface is represented by
The beam shape by the modified mirror surface expressed by the number is
Objective function that takes a small value as it approaches the beam shape
Is defined as above and the value of this objective function is minimized.
By optimizing the parameters of the modification function of 2 above
The shape of the modified mirror surface is designed .

【0009】請求項2の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、修整鏡面を表す連続関数として、
修整鏡面上に複数個設定した標本点をつなぐ補間関数を
少なくとも含む連続関数を用い、上記標本点の座標を上
記目的関数が最小となるように最適化して決定した修整
鏡面としたものである。
According to the mirror surface modified shaped beam antenna designing method of the second aspect of the present invention, a continuous function representing the modified mirror surface is expressed as
The modified mirror surface is determined by using a continuous function including at least an interpolation function that connects a plurality of sample points set on the modified mirror surface and optimizing the coordinates of the sample points so that the objective function is minimized.

【0010】請求項3の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、修整鏡面上の標本点を、1次放射
器から上記修整鏡面上のそれぞれの標本点へ入射する光
線の方向に沿って変位させて上記目的関数が最小となる
ように最適化して決定した修整鏡面としたものである。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a mirror-modified shaped beam antenna design method , wherein sample points on the modified mirror surface are arranged along a direction of a light ray which is incident from the primary radiator to each sample point on the modified mirror surface. The modified mirror surface is determined by displacing and optimizing so as to minimize the above objective function.

【0011】請求項4の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、上記所望のビーム形状を特定する
ための複数(N)個の方向の利得をGn (n=1〜
N)、その各々の方向の目標利得をG0n(n=1〜N)
とし、上記目的関数をG0n−Gnのn(n=1〜N)に
ついての最大値と定義したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mirror-modified shaped beam antenna design method, wherein the gains in a plurality of (N) directions for specifying the desired beam shape are G n (n = 1 to 1).
N), and the target gain in each direction is G 0n (n = 1 to N)
And the above objective function is defined as the maximum value of n (n = 1 to N) of G 0n −G n .

【0012】請求項5の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、上記所望のビーム形状を特定する
ための複数(N)個の方向の利得をGn (n=1〜
N)、その各々の方向の目標利得をG0n(n=1〜N)
とし、上記目的関数をG0n−Gnのn(n=1〜N)に
ついての2乗和と定義したものである。
According to the mirror-modified shaped beam antenna designing method of the fifth aspect of the present invention, the gains in a plurality of (N) directions for specifying the desired beam shape are G n (n = 1 to 1).
N), and the target gain in each direction is G 0n (n = 1 to N)
And the above objective function is defined as the sum of squares of n (n = 1 to N) of G 0n −G n .

【0013】請求項6の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、所要帯域内の複数(F)個の周波
数と上記所望のビーム形状を特定するための複数(N)
個の方向を選定し、f(f=1〜F)番目の周波数のn
(n=1〜N)番目の方向に対する利得をGf,n (f=
1〜F;n=1〜N)、その各々に対する目標利得をG
0f,n(f=1〜F;n=1〜N)とし、上記目的関数を
0f,n−Gf,n のf(f=1〜F)、n(n=1〜N)
についての最大値と定義したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a mirror-modified shaped beam antenna design method , wherein a plurality of (F) frequencies within a required band and a plurality of (N) for specifying the desired beam shape are specified.
N directions of the f (f = 1 to F) -th frequency are selected.
The gain for the (n = 1 to N) th direction is G f, n (f =
1 to F; n = 1 to N), and the target gain for each is G
0f, n (f = 1 to F; n = 1 to N), and the objective function is G 0f, n- G f, n f (f = 1 to F), n (n = 1 to N)
Is defined as the maximum value of.

【0014】請求項7の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、所要帯域内の複数(F)個の周波
数と上記所望のビーム形状を特定するための複数(N)
個の方向を選定し、f(f=1〜F)番目の周波数のn
(n=1〜N)番目の方向に対する利得をGf,n (f=
1〜F;n=1〜N)、その各々に対する目標利得をG
0f,n(f=1〜F;n=1〜N)とし、上記目的関数を
0f,n−Gf,n のf(f=1〜F)、n(n=1〜N)
についての2乗和と定義したものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a mirror-modified shaped beam antenna design method , wherein a plurality of (F) frequencies within a required band and a plurality (N) of the desired beam shapes are specified.
N directions of the f (f = 1 to F) -th frequency are selected.
The gain for the (n = 1 to N) th direction is G f, n (f =
1 to F; n = 1 to N), and the target gain for each is G
0f, n (f = 1 to F; n = 1 to N), and the objective function is G 0f, n- G f, n f (f = 1 to F), n (n = 1 to N)
Is defined as the sum of squares of.

【0015】請求項8の発明に係わる鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法は、所要帯域内の複数(F)個の周波
数に代えて所定の複数個の偏波又は所要帯域内の複数個
の周波数と所定の複数個の偏波との組み合せとしたもの
である。
In the mirror-modified shaped beam antenna designing method according to the present invention, a plurality of predetermined polarizations or a plurality of frequencies within the required band are used instead of a plurality of (F) frequencies within the required band. It is a combination with a predetermined plurality of polarized waves.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態1.図1はこの
鏡面修整成形ビームアンテナの発明の実施の形態1を示
す概略構成図である。図において、1は修整鏡面、2は
1次放射器である。修整鏡面1は、次式のような、適当
なM個のパラメータam (m=1〜M)を含む連続関数
で表されている。 z=f(x,y;am ) (1) この関数の例として、例えば、次式のような関数が考え
られる。 f(x,y;am )=f0 (x,y)+δf(x,y;am ) (2) ここで、f0 (x,y)は修整前のパラボラ面を表す関
数、また、δf(x,y;am )は修整量を表す連続関
数である修整関数、am は修整関数のパラメータであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1 of the Invention FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the invention of this mirror-modified shaped beam antenna. In the figure, 1 is a modified mirror surface and 2 is a primary radiator. The modified mirror surface 1 is represented by a continuous function including appropriate M parameters a m (m = 1 to M) as in the following equation. z = f; Examples of (x, y a m) ( 1) This function, for example, can be considered a function as follows. f (x, y; a m ) = f 0 (x, y) + δf (x, y; a m ) (2) where f 0 (x, y) is a function representing the parabolic surface before modification, or , δf (x, y; a m) modification function is a continuous function representing the modification amount, is a m is a parameter modification functions.

【0017】次に動作について説明する。図2は、図1
に示した発明の実施の形態1の鏡面修整成形ビームアン
テナのx−z面内の断面図である。図2において、3は
パラボラ面、また、図1と同じ番号を付したものは、図
1相当のもので、同様の働きをする。鏡面修整成形ビー
ムアンテナの放射界は、1次放射器2より放射された電
波により修整鏡面1上に誘起された電流を、修整鏡面1
上で積分することによって得られる。ここで、修整鏡面
1の座標は、式(1)で表されるような、パラメータa
m を含む連続な既知関数で表されているので、1次放射
器2の形状・寸法等が決定されている場合、鏡面修整成
形ビームアンテナの放射界は、パラメータam を含む連
続な既知関数で表すことができる。したがって、後述す
るように、目的関数を、その値が小さくなるにしたがっ
てビーム形状が所望の形状に近付くように定義し、パラ
メータam を最適化変数に選んで、最急降下法等の非線
形最適化手法を用いてパラメータam を最適化すると、
所望のビーム形状を実現する鏡面修整成形ビームアンテ
ナを設計できる。従来例では、修整鏡面1をz軸に垂直
な微小平面鏡を素子アンテナとする等価なアレーアンテ
ナで近似して設計を行なっている。ところが、本発明の
実施の形態では、修整鏡面1をパラメータam (m=1
〜M)を含む連続な既知関数で表しているため、修整鏡
面を滑らかな鏡面とできるとともに、修整鏡面のz軸と
のなす角を考慮に入れて放射界を評価して設計するた
め、所望の形状の成形ビームを放射する鏡面修整成形ビ
ームアンテナを精度よく設計することができる特徴があ
る。
Next, the operation will be described. 2 is shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view in the xz plane of the mirror-modified shaped beam antenna according to the first embodiment of the invention shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 3 is a parabolic surface, and those having the same numbers as in FIG. 1 are equivalent to those in FIG. 1 and have the same function. In the radiation field of the mirror-modified shaped beam antenna, the electric current induced on the modified mirror surface 1 by the radio wave radiated from the primary radiator 2
Obtained by integrating above. Here, the coordinate of the modified mirror surface 1 is the parameter a as expressed by the equation (1).
because it is represented by a known function continuous including m, if the primary radiator 2 of shape and dimensions, etc. are determined, the radiation field of the shaped reflector shaped beam antennas, continuous known function including parameters a m Can be expressed as Therefore, as will be described later, the objective function is defined so that the beam shape approaches a desired shape as its value decreases, and the parameter a m is selected as an optimization variable to perform nonlinear optimization such as steepest descent method. When the parameter a m is optimized using the method,
It is possible to design a mirror-modified shaped beam antenna that achieves a desired beam shape. In the conventional example, the modified mirror surface 1 is designed by approximating it with an equivalent array antenna using a small plane mirror perpendicular to the z axis as an element antenna. However, in the embodiment of the present invention, the modified mirror surface 1 is set to the parameter a m (m = 1.
Since it is expressed by a continuous known function including M), the modified mirror surface can be a smooth mirror surface, and the radiation field is evaluated and designed in consideration of the angle formed by the modified mirror surface with the z-axis. A characteristic is that a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of the shape can be accurately designed.

【0018】また、修整関数δf(x,y;am )を、
次式のように二つの部分に分けて考えることによって、
さらに設計の効率化が図れる。 δf(x,y;am ) =δf1 (x,y;am1)+δf2 (x,y;am2) (3) ここで、δf1 (x,y;am1)は、T.KATAGI
and Y.TAKEICHI,“Shaped−b
eam horn reflector antenn
as,”IEEE Trans.Antennas &
Propagat.,vol.AP−23,no.
6,pp.757−763,Nov.1975,に示さ
れているような、鏡面で反射後の波面を制御する修整関
数で、関数の機能が物理的な直観と一致するため、概略
のビーム形状を実現する鏡面修整に有効である。δf2
(x,y;am2)は、修整関数δf1 (x,y;am1
を補正する修整関数で、例えば、片木孝至、蛭子井貴、
「平面波合成法による成形ビームアンテナ」、信学技
報、A・P83−50、1983年8月、に示されてい
るような平面波合成法に用いられる関数を適用すること
ができる。設計は、まず、修整関数δf1 (x,y;a
m1)を適用して、概略のビーム形状が得られるような鏡
面修整を行なう。ここでは、概略の鏡面修整であるの
で、修整関数のパラメータam1(m1 =1〜M1 )は、
試行錯誤などで決定してよい。次に、より詳細にビーム
形状を制御して所望のビーム形状を実現するように、修
整関数δf2 (x,y;am2)を用いて鏡面修整を行な
う。このとき、修整関数のパラメータam2(m2 =M1
+1〜M)の設計には、後述するように、目的関数を、
その値が小さくなるにしたがってビーム形状が所望の形
状に近付くように定義し、パラメータam2を最適化変数
に選んで、最急降下法等の非線形最適化手法を適用する
のが有効である。このような手順で例えば数値的解析に
より鏡面修整を行なうことによって、数値的最適化の際
に局所解に陥ることなく、所望のビーム形状を実現する
修整鏡面の設計を効率的に行なうことができる。
Further, the modification function δf (x, y; a m ) is
By considering it in two parts as in the following equation,
Further, the efficiency of design can be improved. δf (x, y; a m ) = δf 1 (x, y; a m1 ) + δf 2 (x, y; a m2 ) (3) where δf 1 (x, y; a m1 ) is T.I. KATAGI
and Y. TAKEICHI, “Shaped-b
eam horn reflector antenna
as, "IEEE Trans.Antennas &
Propagat. , Vol. AP-23, no.
6, pp. 757-763, Nov. 1975, it is a modification function for controlling the wavefront after reflection on the mirror surface, and since the function of the function matches the physical intuition, it is effective for mirror surface modification to realize a rough beam shape. δf 2
(X, y; a m2 ) is a modification function δf 1 (x, y; a m1 )
A correction function that corrects, for example, Takashi Kataki, Takashi Ebisi,
The function used in the plane wave synthesis method as shown in "Shaped beam antenna by plane wave synthesis method", IEICE Technical Report, AP83-50, August 1983 can be applied. The design is as follows. First, the modification function δf 1 (x, y; a
m1 ) is applied to perform mirror finishing to obtain a rough beam shape. Here, since it is a rough mirror surface modification, the parameter a m1 (m 1 = 1 to M 1 ) of the modification function is
It may be decided by trial and error. Then, to achieve the desired beam shape by controlling the more detailed beam shape, retouching function δf 2 (x, y; a m2) performs mirror surface adjustment with. At this time, the parameter of the modification function a m2 (m 2 = M 1
+1 to M), the objective function is
It is effective to define the beam shape so that it becomes closer to a desired shape as the value becomes smaller, select the parameter a m2 as an optimization variable, and apply a nonlinear optimization method such as the steepest descent method. By performing mirror surface modification by, for example, numerical analysis in such a procedure, it is possible to efficiently design a modified mirror surface that realizes a desired beam shape without falling into a local solution during numerical optimization. .

【0019】なお、前記した値が小さくなるにしたがっ
て鏡面修整成形ビームアンテナの放射界が所望のビーム
形状に近付く目的関数としては、所望のビーム形状を代
表するN個の方向の利得をGn (n=1〜N)、その各
々の方向の目標利得をG0n(n=1〜N)とすると、G
0n−Gn のn(n=1〜N)についての最大値が考えら
れる。また、G0n−Gn のn(n=1〜N)についての
2乗和としてもよい。
As the objective function that the radiation field of the mirror-modified shaped beam antenna approaches the desired beam shape as the above-mentioned value becomes smaller, the gains in N directions representative of the desired beam shape are represented by G n ( n = 1 to N), and the target gain in each direction is G 0n (n = 1 to N), G
The maximum value for n of 0n- Gn (n = 1 to N) is considered. Alternatively, the sum of squares of n (n = 1 to N) of G 0n −G n may be used.

【0020】発明の実施の形態2.図3は発明の実施の
形態2の鏡面修整成形ビームアンテナのx−z面内の断
面図である。図において、4は鏡面上の標本点、また、
図2と同じ番号を付したものは、図2相当のもので、同
様の働きをする。この発明の実施の形態では、式(3)
で与えられる、修整鏡面1を表現する修整関数のうち、
δf2 を、次式で与えられるような、標本点をつなぐ適
当な補間関数としている。 δf2 =δf2 (x,y;xm ,ym ,Δzm ) (4) ここで、δf2 (x,y;xm ,ym ,Δzm )は、修
整量を表す補間関数で、Δzm は、標本点xm ,ym
おける修整関数δf2 によるz軸方向の修整量である。
鏡面上の標本点4の変位(修整)は、各点毎に定めた特
定の方向に行なう。式(4)は、鏡面上の標本点4をz
軸方向に変位(修整)する場合の式である。
Embodiment 2 of the Invention FIG. 3 is a sectional view in the xz plane of a mirror-modified shaped beam antenna according to the second embodiment of the invention. In the figure, 4 is a sample point on the mirror surface,
Those designated by the same reference numerals as those in FIG. 2 are equivalent to those in FIG. 2 and have similar functions. In the embodiment of the present invention, equation (3)
Of the modifying functions that express the modifying mirror surface 1 given by,
δf 2 is an appropriate interpolation function that connects sample points as given by the following equation. δf 2 = δf 2 (x, y; x m, y m, Δz m) (4) where, δf 2 (x, y; x m, y m, Δz m) is an interpolation function representing the modification amount , Delta] z m is the modification of the z-axis direction by the modification function delta] f 2 at the sampling point x m, y m.
The displacement (correction) of the sample point 4 on the mirror surface is performed in a specific direction defined for each point. Equation (4) is used to convert the sample point 4 on the mirror surface to z
This is an equation for displacing (modifying) in the axial direction.

【0021】この発明の実施の形態では、修整鏡面を表
現する関数として、鏡面上の標本点をつなぐ補間関数を
用いているので、所望のビーム形状が複雑で、複雑な鏡
面修整が必要な場合には、鏡面上の標本点の数を多く
し、鏡面修整の自由度を大きくすることによって、容易
に複雑な鏡面修整が可能になる。逆に、所望のビーム形
状があまり複雑でなく、鏡面修整の自由度をあまり必要
としない場合には、鏡面上の標本点の数を少なくするこ
とによって、設計の効率化を図ることができる。さら
に、ビーム形状によっては、局所的に複雑な鏡面修整が
必要になる場合があり、こういった場合には、複雑な鏡
面修整が必要な部分のみ鏡面上の標本点の数を多くする
ことで、効率的に所望の形状のビームを放射する鏡面修
整成形ビームアンテナを設計することができる。
In the embodiment of the present invention, since the interpolation function for connecting the sample points on the mirror surface is used as the function for expressing the modified mirror surface, when the desired beam shape is complicated and complicated mirror surface modification is required. In addition, by increasing the number of sample points on the mirror surface and increasing the degree of freedom of mirror surface modification, complicated mirror surface modification can be easily performed. On the other hand, when the desired beam shape is not so complicated and the degree of freedom for mirror surface modification is not so high, the efficiency of design can be improved by reducing the number of sample points on the mirror surface. In addition, depending on the beam shape, it may be necessary to locally perform complicated mirror surface modification.In such a case, increasing the number of sample points on the mirror surface only in the part that requires complex mirror surface modification. It is possible to design a mirror-modified shaped beam antenna that efficiently emits a beam having a desired shape.

【0022】発明の実施の形態3.図4は発明の実施の
形態3の鏡面修整成形ビームアンテナのx−z面内の断
面図である。図において、図3と同じ番号を付したもの
は、図3相当のもので、同様の働きをする。この発明の
実施の形態では、式(3)で与えられる、修整鏡面1を
表現する修整関数のうち、δf2 を、標本点をつなぐ適
当な補間関数を用いて表し、鏡面上の標本点の変位(修
整)は、1次放射器2から修整鏡面1へ入射する光線の
方向としている。こうすることで、1次放射器2から見
た修整鏡面1上の各点の方向が修整量によらず一定にな
るので、1次放射器2から放射される電波の修整鏡面上
の各点への寄与が一定となり、修整鏡面1上の各点に誘
起される電流の強度が修整量によらずほぼ一定と近似で
き、修整パラメータの最適化の際の演算量を低減できる
ので、設計における計算時間の短縮を図ることができ
る。
Third Embodiment of the Invention FIG. 4 is a sectional view in the xz plane of a mirror-modified shaped beam antenna according to the third embodiment of the invention. In the figure, the parts with the same numbers as in FIG. 3 are equivalent to those in FIG. 3 and have the same function. In the embodiment of the present invention, δf 2 among the modifying functions expressing the modified mirror surface 1 given by the equation (3) is represented by using an appropriate interpolation function for connecting the sample points, and The displacement (correction) is the direction of the light beam incident on the modified mirror surface 1 from the primary radiator 2. By doing so, the direction of each point on the modified mirror surface 1 as seen from the primary radiator 2 becomes constant regardless of the modification amount, so that each point on the modified mirror surface of the radio wave emitted from the primary radiator 2 Since the contribution to the current becomes constant, the intensity of the current induced at each point on the modified mirror surface 1 can be approximated to be almost constant regardless of the modification amount, and the calculation amount when optimizing the modification parameter can be reduced. The calculation time can be shortened.

【0023】発明の実施の形態4.図5は発明の実施の
形態4の鏡面修整成形ビームアンテナの概略構成図であ
る。図において、図1と同じ番号を付したものは、図1
相当のもので、同様の働きをする。この発明の実施の形
態では、複数の1次放射器2を用いることで、ビーム成
形の自由度を大きくし、より複雑な形状の成形ビームを
放射することを可能にした例である。このアンテナの設
計の際には、修整鏡面を表す連続関数のパラメータのみ
ならず、1次放射器それぞれの開口等の寸法や配置、励
振係数、励振偏波等のパラメータも最適化変数となる。
Fourth Embodiment of the Invention FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a mirror-modified shaped beam antenna according to a fourth embodiment of the invention. In the figure, the parts with the same numbers as in FIG.
Equivalent and works the same. The embodiment of the present invention is an example in which a plurality of primary radiators 2 are used to increase the degree of freedom in beam shaping and to radiate a shaped beam having a more complicated shape. When designing this antenna, not only the parameters of the continuous function representing the modified mirror surface but also the parameters such as the size and arrangement of the openings of each primary radiator, the excitation coefficient, the excited polarization, etc. are optimization variables.

【0024】発明の実施の形態5.図6は発明の実施の
形態5の鏡面修整成形ビームアンテナの概略構成図であ
る。図において、9は副反射鏡、10は発明の実施の形
態1などの修整鏡面1と同様の修整を施した主反射鏡で
ある。また、図1と同じ番号を付したものは、図1相当
のもので、同様の働きをする。この発明の実施の形態で
は、鏡面構成を2枚反射鏡形式とすることで、副反射鏡
の鏡面修整による主反射鏡上の電流の振幅分布を制御で
きる自由度が付加されるので、より複雑な形状の成形ビ
ームを放射することが可能になるとともに、反射鏡と1
次放射器との位置関係等の鏡面構成の自由度も大きくな
る。
Fifth Embodiment of the Invention 6 is a schematic configuration diagram of a mirror-modified shaped beam antenna according to a fifth embodiment of the invention. In the figure, 9 is a sub-reflecting mirror, and 10 is a main reflecting mirror which has been subjected to the same modification as the modified mirror surface 1 of the first embodiment of the invention. Further, the components having the same numbers as those in FIG. 1 correspond to those in FIG. 1 and have the same function. In the embodiment of the present invention, since the mirror surface configuration is of the two-reflecting mirror type, the degree of freedom for controlling the amplitude distribution of the current on the main reflecting mirror by the mirror surface modification of the sub-reflecting mirror is added, so that it is more complicated It is possible to radiate a shaped beam of various shapes and
The degree of freedom of the mirror surface configuration such as the positional relationship with the secondary radiator is also increased.

【0025】発明の実施の形態6.図7は、発明の実施
の形態6の鏡面修整成形ビームアンテナのカバレッジ内
最低利得の周波数特性を示す図である。この発明の実施
の形態では、修整鏡面を設計する際に、帯域内の複数の
周波数にわたって所望形状の成形ビームが得られるよう
に定義した目的関数を用いて設計しているので、図中に
破線で示した、帯域の中央の周波数のみを考慮して設計
した場合に比べて、帯域内にわたって、カバレッジ内最
低利得が高く、良好な成形ビームが得られている。な
お、複数の周波数にわたって定義する目的関数として
は、考慮する周波数の数をF、所望のビーム形状を代表
する方向の数をNとすると、f番目の周波数のn番目の
方向に対する利得をGf,n (f=1〜F;n=1〜
N)、その各々に対する目標利得をG0 f,n(f=1〜
F;n=1〜N)とすると、G0f,n−Gf,n のf(f=
1〜F)、n(n=1〜N)についての最大値が考えら
れる。また、G0f,n−Gf,n のf(f=1〜F)、n
(n=1〜N)についての2乗和としてもよい。
Sixth Embodiment of the Invention FIG. 7 is a diagram showing the frequency characteristic of the minimum gain within the coverage of the mirror-modified shaped beam antenna according to the sixth embodiment of the invention. In the embodiment of the present invention, when designing the modified mirror surface, it is designed by using the objective function defined so that the shaped beam having a desired shape can be obtained over a plurality of frequencies within the band, and therefore the broken line in the figure is used. As compared with the case of designing in consideration of only the frequency in the center of the band shown in, the minimum gain in the coverage is high and a good shaped beam is obtained in the entire band. As an objective function defined over a plurality of frequencies, where F is the number of frequencies to be considered and N is the number of directions representing a desired beam shape, the gain of the fth frequency in the nth direction is G f. , n (f = 1 to F; n = 1 to
N) and the target gain for each of them is G 0 f, n (f = 1 to
F; n = 1 to N), f 0 of G 0f, n −G f, n (f =
1 to F), maximum values for n (n = 1 to N) are considered. In addition, f of G 0f, n −G f, n (f = 1 to F), n
The sum of squares for (n = 1 to N) may be used.

【0026】なお、発明の実施の形態6では、複数の周
波数にわたって考慮した目的関数を用いた場合について
説明したが、同様にして、複数の偏波、または、複数の
周波数と複数の偏波とを組み合わせた場合についても設
計できる。さらに、サイドローブレベルや交差偏波レベ
ルが低くなるにしたがってその値が小さくなる項を目的
関数に加えることによって、サイドローブレベルや交差
偏波レベルを低減して、ビーム間アイソレーションや、
交差偏波識別度の高い鏡面修整成形ビームアンテナを設
計することもできる。
In the sixth embodiment of the invention, the case of using the objective function considering over a plurality of frequencies has been described, but similarly, a plurality of polarizations or a plurality of frequencies and a plurality of polarizations are similarly set. It can also be designed for the case of combining. Furthermore, by adding a term whose value decreases as the side lobe level and cross polarization level decrease to the objective function, the side lobe level and cross polarization level are reduced, and inter-beam isolation and
It is also possible to design a mirrored shaped beam antenna with high cross polarization discrimination.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果が得られる。
Since the present invention is constructed as described above, the following effects can be obtained.

【0028】請求項1の発明によれば、修整鏡面を連続
関数で表すことによって、修整鏡面を常に滑らかな曲面
とすることができるとともに、従来は考慮されていない
z軸と修整鏡面とのなす角度を考慮に入れて設計できる
ので、所望の形状の成形ビームを放射する鏡面修整成形
ビームアンテナを精度よく設計することができる。
According to the first aspect of the present invention, the modified mirror surface can be always made into a smooth curved surface by expressing the modified mirror surface by a continuous function, and the z-axis and the modified mirror surface, which have not been considered in the past, are formed. Since the angle can be taken into consideration when designing, it is possible to accurately design a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of a desired shape.

【0029】請求項2の発明によれば、修整鏡面を表す
連続関数として、修整鏡面上に複数個設定した標本点を
つなぐ補間関数を少なくとも含む連続関数を用いること
によって、所望のビーム形状の複雑さに応じた鏡面修整
の自由度を標本点数によって設定できるので、所望の形
状の成形ビームを放射する鏡面修整成形ビームアンテナ
を効率よく設計することができる。
According to the second aspect of the present invention, as the continuous function representing the modified mirror surface, by using a continuous function including at least an interpolation function for connecting a plurality of sample points set on the modified mirror surface, the desired beam shape is complicated. Since the degree of freedom of the mirror surface modification according to the height can be set by the number of sample points, it is possible to efficiently design a mirror surface modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of a desired shape.

【0030】請求項3の発明によれば、修整鏡面上の標
本点を1次放射器から修整鏡面へ入射する光線の方向に
変位させて修整することによって、1次放射器により修
整鏡面上の各点に誘起される電流の強度を、修整量によ
らずほぼ一定とすることができ、設計の際の演算量を低
減できるので、所望の形状の成形ビームを放射する鏡面
修整成形ビームアンテナを効率よく設計することができ
る。
According to the third aspect of the invention, the sample points on the modified mirror surface are displaced by the primary radiator in the direction of the light beam incident on the modified mirror surface to modify the sample points. The intensity of the current induced at each point can be made almost constant regardless of the amount of modification, and the amount of calculation at the time of design can be reduced, so a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of the desired shape can be used. It can be designed efficiently.

【0031】請求項4の発明によれば、請求項1、2又
は3記載の鏡面修整成形ビームアンテナにおいて、目標
利得に対する利得の差の最小値を最大にするような成形
ビームを放射する鏡面修整成形ビームアンテナを設計す
ることができる。
According to the invention of claim 4, in the mirror-modified shaped beam antenna according to claim 1, 2 or 3, the mirror-shaped modified antenna for radiating a shaped beam that maximizes the minimum value of the gain difference with respect to the target gain. A shaped beam antenna can be designed.

【0032】請求項5の発明によれば、請求項1、2又
は3記載の鏡面修整成形ビームアンテナにおいて、目標
利得との差の2乗和を最小にするような成形ビームを放
射する鏡面修整成形ビームアンテナを設計することがで
きる。
According to the invention of claim 5, in the mirror-modified shaped beam antenna according to claim 1, 2 or 3, the mirror-shaped modified antenna for radiating a shaped beam that minimizes the sum of squares of the difference from the target gain. A shaped beam antenna can be designed.

【0033】請求項6の発明によれば、請求項1、2又
は3記載の鏡面修整成形ビームアンテナにおいて、所要
帯域内の複数個の周波数を考慮して目標利得に対する利
得の差の最小値を最大にするような成形ビームを放射す
る鏡面修整成形ビームアンテナを設計することができ、
所要帯域内にわたって、カバレッジ内最低利得が高く、
良好な成形ビームが得られている。
According to the invention of claim 6, in the mirror-modified shaped beam antenna according to claim 1, 2 or 3, the minimum value of the gain difference with respect to the target gain is set in consideration of a plurality of frequencies within the required band. It is possible to design a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam that maximizes
The minimum gain in coverage is high over the required band,
A good shaped beam is obtained.

【0034】請求項7の発明によれば、請求項1、2又
は3記載の鏡面修整成形ビームアンテナにおいて、所要
帯域内の複数個の周波数を考慮して目標利得との差の2
乗和を最小にするような成形ビームを放射する鏡面修整
成形ビームアンテナを設計することができ、所要帯域内
にわたって、カバレッジ内最低利得が高く、良好な成形
ビームが得られている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the mirror-modified shaped beam antenna according to the first, second or third aspect, the difference between the target gain and the target gain is set to 2 by taking into account a plurality of frequencies within the required band.
It is possible to design a mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam that minimizes the sum of multiplications, and has a high minimum gain in coverage and a favorable shaped beam over the required band.

【0035】請求項8の発明によれば、所定の複数個の
偏波又は所要帯域内の複数個の周波数と所定の複数個の
偏波との組み合せを考慮して目的関数を定義するので、
複数の偏波で所要の周波数帯域にわたって所望の形状の
成形ビームを放射する鏡面修整成形ビームアンテナ、あ
るいは、ビーム間アイソレーションや交差偏波識別度の
高い成形ビームを放射する鏡面修整成形ビームアンテナ
を設計することができる。
According to the invention of claim 8, the objective function is defined in consideration of a predetermined plurality of polarizations or a combination of a plurality of frequencies within a required band and a predetermined plurality of polarizations.
A mirror-modified shaped beam antenna that radiates a shaped beam of a desired shape over a required frequency band with multiple polarizations, or a mirror-shaped shaped beam antenna that radiates a shaped beam with high beam-to-beam isolation and cross polarization discrimination Can be designed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1の鏡面修整成形ビー
ムアンテナを示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a mirror-modified shaped beam antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1の鏡面修整成形ビー
ムアンテナのx−z面内の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view in the xz plane of the mirror-modified shaped beam antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態2の鏡面修整成形ビー
ムアンテナのx−z面内の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view in the xz plane of a mirror-modified shaped beam antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3の鏡面修整成形ビー
ムアンテナのx−z面内の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view in the xz plane of a mirror-modified shaped beam antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4の鏡面修整成形ビー
ムアンテナを示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a mirror-modified shaped beam antenna according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態5の鏡面修整成形ビー
ムアンテナを示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a mirror-modified shaped beam antenna according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態6の鏡面修整成形ビー
ムアンテナのカバレッジ内最低利得の周波数特性を説明
する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining frequency characteristics of a minimum gain within a coverage of the mirror-modified shaped beam antenna according to the sixth embodiment of the present invention.

【図8】 従来の鏡面修整成形ビームアンテナを示す概
略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional mirrored shaped beam antenna.

【図9】 従来の鏡面修整成形ビームアンテナの修整量
を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a modification amount of a conventional mirror-modified shaped beam antenna.

【図10】 従来の鏡面修整成形ビームアンテナを近似
する等価アレーアンテナを説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an equivalent array antenna that approximates a conventional mirror-modified shaped beam antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 修整鏡面、2 1次放射器、3 パラボラ面、4
鏡面上の標本点、5 微小平面鏡、6 素子アンテナ、
7 電力分配器、8 移相器、9 副反射鏡、10 主
反射鏡。
1 modified mirror surface, 2 primary radiator, 3 parabolic surface, 4
Sample points on the mirror surface, 5 minute plane mirror, 6 element antenna,
7 power distributor, 8 phase shifter, 9 sub-reflector, 10 main reflector.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−104636(JP,A) 特開 平2−312304(JP,A) 特開 平4−119702(JP,A) 特開 平6−37535(JP,A) 特開 平3−192803(JP,A) 特開 平3−179903(JP,A) 特開 平5−191134(JP,A) 特開 平6−268427(JP,A) 特開 平1−220930(JP,A) 特開 平5−152835(JP,A) 特開 平3−253107(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 19/10 H01Q 1/28 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-104636 (JP, A) JP-A-2-312304 (JP, A) JP-A-4-119702 (JP, A) JP-A-6-37535 (JP , A) JP 3-192803 (JP, A) JP 3-179903 (JP, A) JP 5-191134 (JP, A) JP 6-268427 (JP, A) JP 1-220930 (JP, A) JP-A-5-152835 (JP, A) JP-A-3-253107 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 19/10 H01Q 1/28

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1次放射器と、1次放射器から放射され
た電波を反射して所望のビーム形状に成形する修整鏡面
とを備えてなる鏡面修整成形ビームアンテナにおいて、修整前のアンテナ面を表す関数と、 この関数で表されるアンテナ面によるビーム形状が上記
所望のビーム形状に対応する概略のビーム形状と物理的
に一致するようなアンテナ面の修整量を表す第1の修整
関数と、 この第1の修整関数による修整量に対する補正量を表す
第2の修整関数とから構成される連続関数により上記修
整鏡面の形状を表すとともに、 この連続関数で表される修整鏡面によるビーム形状が、
上記所望のビーム形状に近づくにしたがい小さな値をと
る目的関数を定義し、この目的関数の値が最小となるよ
うに上記第2の修整関数のパラメータを最適化すること
により上記修整鏡面の形状を設計する鏡面修整成形ビー
ムアンテナ設計法。
1. A mirror-modified shaped beam antenna comprising a primary radiator and a modified mirror surface for reflecting radio waves radiated from the primary radiator into a desired beam shape, the antenna surface before modification. And the beam shape by the antenna surface expressed by this function are
Approximate beam shape and physical corresponding to desired beam shape
First modification that represents the modification amount of the antenna surface that matches
Function and the correction amount for the modification amount by this first modification function
The above modification is made by a continuous function composed of the second modification function and
In addition to representing the shape of the modified mirror surface, the beam shape by the modified mirror surface represented by this continuous function is
As the beam shape approaches the above desired value,
Define an objective function that minimizes the value of this objective function.
To optimize the parameters of the second modification function
Mirror surface shaping beads that design the shape of the above mirror surface by
Antenna design method.
【請求項2】 請求項1記載の鏡面修整成形ビームアン
テナ設計法において、修整鏡面を表す連続関数として、
修整鏡面上に複数個設定した標本点をつなぐ補間関数を
少なくとも含む連続関数を用い、上記標本点の座標を上
記目的関数が最小となるように最適化して決定した修整
鏡面としたことを特徴とする鏡面修整成形ビームアンテ
設計法
2. The mirror surface modified shaped beam antenna design method according to claim 1, wherein the continuous function representing the modified mirror surface is:
Using a continuous function including at least an interpolation function connecting sample points set on the modified mirror surface, the coordinates of the sample points are optimized to be the objective function to be the minimum, and the modified mirror surface is determined. Shaped Beam Antenna Design Method for Mirror Surface Modification.
【請求項3】 請求項2記載の鏡面修整成形ビームアン
テナ設計法において、修整鏡面上の標本点を、1次放射
器から上記修整鏡面上のそれぞれの標本点へ入射する光
線の方向に沿って変位させて上記目的関数が最小となる
ように最適化して決定した修整鏡面としたことを特徴と
する鏡面修整成形ビームアンテナ設計法
3. The method for designing a mirror-modified shaped beam antenna according to claim 2, wherein the sample points on the modified mirror surface are arranged along the direction of the light rays incident from the primary radiator to the respective sample points on the modified mirror surface. A mirror surface modified shaped beam antenna design method , characterized in that a modified mirror surface is determined by displacing and optimizing so as to minimize the above objective function.
【請求項4】 請求項1、2又は3記載の鏡面修整成形
ビームアンテナ設計法において、上記所望のビーム形状
を特定するための複数(N)個の方向の利得をGn (n
=1〜N)、その各々の方向の目標利得をG0n(n=1
〜N)とし、上記目的関数をG0n−Gn のn(n=1〜
N)についての最大値と定義したことを特徴とする鏡面
修整成形ビームアンテナ設計法
4. The mirror surface modification shaped beam antenna design method according to claim 1, 2 or 3, wherein the gains in a plurality of (N) directions for specifying the desired beam shape are G n (n).
= 1 to N), and the target gain in each direction is G 0n (n = 1
.About.N), the objective function is n of G 0n -G n (n = 1 to 1).
N) is defined as the maximum value, and a mirror-modified shaped beam antenna design method is characterized.
【請求項5】 請求項1、2又は3記載の鏡面修整成形
ビームアンテナ設計法において、上記所望のビーム形状
を特定するための複数(N)個の方向の利得をGn (n
=1〜N)、その各々の方向の目標利得をG0n(n=1
〜N)とし、上記目的関数をG0n−Gn のn(n=1〜
N)についての2乗和と定義したことを特徴とする鏡面
修整成形ビームアンテナ設計法
5. The mirror-modified shaped beam antenna design method according to claim 1, 2 or 3, wherein the gains in a plurality of (N) directions for specifying the desired beam shape are G n (n).
= 1 to N), and the target gain in each direction is G 0n (n = 1
.About.N), the objective function is n of G 0n -G n (n = 1 to 1).
N) is defined as the sum of squares of N), and a mirror-modified shaped beam antenna design method .
【請求項6】 請求項1、2又は3記載の鏡面修整成形
ビームアンテナ設計法において、所要帯域内の複数
(F)個の周波数と上記所望のビーム形状を特定するた
めの複数(N)個の方向を選定し、f(f=1〜F)番
目の周波数のn(n=1〜N)番目の方向に対する利得
をGf,n (f=1〜F;n=1〜N)、その各々に対す
る目標利得をG0f,n(f=1〜F;n=1〜N)とし、
上記目的関数をG0f,n−Gf,n のf(f=1〜F)、n
(n=1〜N)についての最大値と定義したことを特徴
とする鏡面修整成形ビームアンテナ設計法
6. The mirror surface modification shaped beam antenna design method according to claim 1, 2 or 3, wherein a plurality of (F) frequencies within a required band and a plurality (N) of frequencies for specifying the desired beam shape are included. , The gain for the n (n = 1 to N) th direction of the f (f = 1 to F) th frequency is G f, n (f = 1 to F; n = 1 to N), The target gain for each of them is G 0f, n (f = 1 to F; n = 1 to N),
The above objective function is given by f of G 0f, n −G f, n (f = 1 to F), n
A mirror-modified shaped beam antenna design method characterized by being defined as a maximum value for (n = 1 to N).
【請求項7】 請求項1、2又は3記載の鏡面修整成形
ビームアンテナ設計法において、所要帯域内の複数
(F)個の周波数と上記所望のビーム形状を特定するた
めの複数(N)個の方向を選定し、f(f=1〜F)番
目の周波数のn(n=1〜N)番目の方向に対する利得
をGf,n (f=1〜F;n=1〜N)、その各々に対す
る目標利得をG0f,n(f=1〜F;n=1〜N)とし、
上記目的関数をG0f,n−Gf,n のf(f=1〜F)、n
(n=1〜N)についての2乗和と定義したことを特徴
とする鏡面修整成形ビームアンテナ設計法
7. The method of designing a mirror-modified shaped beam antenna according to claim 1, 2 or 3, wherein a plurality of (F) frequencies within a required band and a plurality (N) of frequencies for specifying the desired beam shape. , The gain for the n (n = 1 to N) th direction of the f (f = 1 to F) th frequency is G f, n (f = 1 to F; n = 1 to N), The target gain for each of them is G 0f, n (f = 1 to F; n = 1 to N),
The above objective function is given by f of G 0f, n −G f, n (f = 1 to F), n
A mirror-modified shaped beam antenna design method characterized by being defined as the sum of squares for (n = 1 to N).
【請求項8】 請求項6又は請求項7記載の鏡面修整成
形ビームアンテナ設計法において、所要帯域内の複数
(F)個の周波数に代えて所定の複数個の偏波又は所要
帯域内の複数個の周波数と所定の複数個の偏波との組み
合せとしたことを特徴とする鏡面修整成形ビームアンテ
設計法
8. The mirror surface modification shaped beam antenna design method according to claim 6 or 7, wherein a plurality of predetermined polarizations or a plurality of polarizations within a required band are used instead of a plurality of (F) frequencies within the required band. A method of designing a mirror-modified shaped beam antenna, characterized in that a combination of individual frequencies and a predetermined plurality of polarized waves is used.
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