JPH0119641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はある特定方向からの干渉を軽減する
ためにアンテナのサイドローブを制御することの
できるアンテナに関するものである。さらにくわ
しくいえば、反射鏡を用い、直交する２偏波を共
用するアンテナにおいて、ある特定方向のサイド
ローブを低くすることのできるアンテナに関する
ものである。

従来のこの種アンテナとして、受信アンテナの
場合を例にとると第１図に示すように主アンテナ
の他に干渉波源の方向に主放射方向に向けた副ア
ンテナを設け、主アンテナ及び副アンテナで受信
した干渉波が打消しあうように合成することによ
り、見かけ上主アンテナの干渉波源方向のサイド
ローブを低くなるようにしていた。

すなわち、第１図において、干渉波源の方向に
主放射方向に向けた副アンテナ２で受信された干
渉波は可変減衰器３と可変移相器４を通り、合成
回路５で、主アンテナ１の干渉波源方向のサイド
ローブ受信された干渉波と合成される。この時、
合成回路５の出力６が干渉波出力が零になるよう
に可変減衰器３と可変移相器４を調整しておけ
ば、干渉波の出力はなく希望波のみが出力６にあ
らわれる。

しかしながら、第１図に示すような構成では、
主アンテナ１が直交２偏波共用アンテナの場合に
は副アンテナ２、可変減衰器３、可変移相器４及
び合成回路５を各偏波ごとに設けるか、又は副ア
ンテナ２も主アンテナ１と同じ直交２偏波共用ア
ンテナとして、偏分波器にて各偏波に分離後、可
変減衰器３、可変移相器４及び合成回路を各偏波
ごとに設ける必要があり、構成が複雑となり、経
済的にも高価になるという欠点があつた。また主
アンテナ１と合成回路５及び副アンテナ２と合成
回路５の間の電気長を広帯域にわたつて一致させ
ることはほとんど不可能にちかく、狭帯域の性能
しか得られなかつた。さらに干渉波源の方向が変
わつた場合には、副アンテナ２の方向を変えると
ともに、各偏波ごとの可変減衰器３と可変移相器
４を再調整する必要があるといつた欠点があつ
た。

この発明はこれらの欠点を解決するために、副
アンテナを反射形フエイズドアレイアンテナ構成
とし、その開口が主アンテナの反射鏡の内面の一
部にほゞ一致するように設置し、さらに反射形フ
エイズドアレイアンテナの開口には対象とする偏
波の電波だけを通過し、他の偏波の電波を反射す
る偏波選択性の素子を取り付けて、主アンテナの
一次放射器からの放射波のうち対象とする偏波の
電波の一部を利用することにより、合成回路を不
用とし、またフエイズドアレイアンテナ内の移相
器及び減衰器を制御することにより、干渉波源の
方向が変わつてもアンテナを動かすことなく対応
できるようにしたものであり、以下図面について
詳細に説明する。

第２図はこの発明の一実施例であり、主アンテ
ナの形式はホーンリフレクタアンテナであり、サ
イドローブを制御する周波数帯が一つの場合を示
している。図において、１０は直交２偏波共用の
一次ホーン、１１はパラボラ反射鏡、１２は反射
形フエイズドアレイアンテナ構成の副アレイアン
テナ、１２ａは一方の偏波の電波が通過し他の偏
波の電波の大部分を反射する偏波選択性の素子で
あつて、鏡面の一部を切欠いた部分にはめ込むよ
うな形で取り付けられ鏡面とほぼ面一になつてい
る。１２ｂは移相器、１２ｃは減衰器、１２ｄは
反射のための短絡面であり、上記反射鏡の背面に
おいて上記選択性の素子の上に１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄが階層状に取り付けてある。第３図は第２
図の正面図である。

図において、一次ホーン１０から放射された直
交２偏波の電波は大部分はパラボラ反射鏡１１で
反射されて開口面で等位相となり、正面方向に主
ビームを形成する。

一方、偏波選択性素子１２ａへ入射した電波は
通過する偏波の電波以外は、この面で反射されて
前記主ビームを形成するが、ここを通過した偏波
の電波は移相器１２ｂ、減衰器１２ｃを通り、短
絡面１２ｄで反射されて、再び減衰器１２ｃと移
相器１２ｂを通り、偏波選択性素子１２ａを通つ
て外部に放射される。前記移相器１２ｂと減衰器
１２ｃを外部から電子制御して、電波に必要な位
相推移と減衰を与えることにより、副アレイアン
テナ１２として希望する放射指向性を得ることが
できる。また副アレイアンテナ１２の放射指向性
の方向のみを変化する場合には減衰器１２ｃはあ
らかじめ設定した固定の減衰器でよく、又は使用
しなくてもよい。

したがつて、サイドローブを制御する偏波にお
いては、副アレイアンテナ１２以外のバラポラ反
射鏡面１１からの放射指向性において、ある特性
方向のサイドローブを干渉を避けるため低くした
い場合には、副アレイアンテナの指向性の主ビー
ムを前記サイドローブの方向に向けて、振幅を一
致させて、位相を逆相にすることにより実現でき
る。副アレイアンテナ１２の大きさは、主アンテ
ナのサイドローブのうち、干渉波を避けるために
低くしようとする方向、レベルにより決まる。通
常のホーンリフレクタアンテナにおいては、サイ
ドローブレベルは約−20dB以下であるので、パ
ラボラ反射鏡１１に対して、副アレイアンテナ１
２の大きさは相当に小さくすることができ、構成
上及び構造上で問題になることはない。

第４図はこの発明の他の実施例であり、主アン
テナの形式はホーンリフレクタアンテナであり、
サイドローブを制御する偏波が二つの場合を示し
ている。図において１３は副アレイアンテナ１２
と別の偏波のサイドローブを制御するための副ア
レイアンテナであり、その構成及び作用は副アレ
イアンテナ１２と同じである。第５図は第４図の
正面図である。

したがつて、この場合には、主アンテナの直交
２偏波での放射指向性において、干渉波を避ける
ために同一方向又は異なる方向のサイドローブを
低くすることができる。

以上説明したように、この発明によれば、従来
主アンテナの他に副アンテナを設置し、この両ア
ンテナ間の干渉波に対する振幅及び位相を調整し
て合成する回路を必要としていたものが、直交２
偏波共用アンテナの場合でも、パラボラ反射鏡面
内の一部に副アレイアンテナを設けて、その開口
部に偏波選択性素子とし、この副アレイアンテナ
を反射形フエイズドアレイアンテナとすることに
より、振幅及び位相を調整して合成する回路が不
用となり、偏波選択性素子に対応する偏波で干渉
波源の方向のサイドローブを低くすることがで
き、またサイドローブを低くしたい方向を変える
場合には副アレイアンテナ内の移相器及び減衰器
を外部から電子的に制御するだけでよく、アンテ
ナの設置方向を変えるといつたことは必要ないと
いう利点がある。またサイドローブを制御する偏
波が直交２偏波であつても、偏波選択性素子を通
して副アレイアンテナを設けるので、他の偏波へ
影響を与えることなく、偏波ごとに副アレイアン
テナを設けることができ、さらに偏波ごとに異な
る方向のサイドローブでも低くできるという利点
がある。

また各副アレイアンテナの偏波選択性素子はパ
ラボラ反射鏡面にほゞ一致しており、これが副ア
レイアンテナの開口になつているため、給電線路
が不用であり、さらに移相器、減衰器の長さも短
かくすることにより、副アレイアンテナからの放
射波の周波数特性は、主アンテナの周波数特性に
ちかくでき、広帯域な特性が得られるという利点
がある。

なお、以上の説明はホーンリフレクタアンテナ
の実施例について説明したが、反射鏡を使用する
他の形式のアンテナ、たとえばパラボラアンテ
ナ、カセグレンアンテナ、オフセツトアンテナ等
に対しても、同様に実施することにより、同じ効
果が得られる。

このようにこの発明による干渉波を軽減するこ
とのできるアンテナ装置は直交２偏波で、簡単に
サイドローブを低くしたい方向を変えることがで
き、また広帯域な特性を得ることができるもの
で、実用上の価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアンテナ装置を示す構成図、第
２図はこの発明によるアンテナ装置の一実施例を
示す断面図、第３図は第２図のアンテナ装置の正
面図、第４図はこの発明による他の実施例を示す
断面図、第５図は第４図の正面図である。 １……主アンテナ、２……副アンテナ、３……
可変減衰器、４……可変移相器、１０……一次ホ
ーン、１１……パラボラ反射鏡、１２，１３……
副アレイアンテナ、１２ａ，１３ａ……偏波選択
性素子、１２ｂ，１３ｂ……移相器、１２ｃ，１
３ｃ……減衰器、１２ｄ，１３ｄ…短絡面。なお
図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電波を送信又は受信する一次ホーンと、この
   一次ホーンに対向していて電波を反射させる反射
   鏡と、この反射鏡面内の一部に、鏡面とほゞ面一
   に設けた偏波選択性素子及び上記選択性素子に階
   層状に取り付けた移相器、減衰器、短絡面より構
   成される複数個の反射形アレイ素子とからなるア
   ンテナ装置。 ２ 偏波選択性素子及び移相器、減衰器、短絡面
   より構成される複数個の反射形アレイ素子を直交
   する偏波ごとに具備したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のアンテナ装置。