JPH0332203A

JPH0332203A - 反射鏡アンテナ

Info

Publication number: JPH0332203A
Application number: JP1168151A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Nakatsuka; 中塚　大貴; Minoru Okumura; 実奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1991-02-12
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JP2740007B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業の利用分野）この発明は、例えば人工衛星に搭載され、異なった周波
数の電波の送受信に供される反射鏡アンテナに関する。

（従来の技術）従来、この種の反射鏡アンテナにおいては、その給電系
を、第２図及び第３図に示すように構成することにより
、異なった周波数での共用を実現していた。

即ち、第２図の給電系は、その反射鏡１の焦点に配置さ
れる給電ホーンと称する一次放射器２の基部に対して第
１及び第２の入出力端３ａ、３ｂを有した分波器３を設
け、この分波器３の第１及び第２の入出力端３ａ、３ｂ
を介して異なった周波数ｆｌ及びｆ２の入出力を行う。

そして、これら第１及び第２の入力端３ａ、３ｂから人
力した周波数ｆＬ及びｆ２の電磁波は、その分波器３を
介して一次放射器２に導かれて、一次放射器２の励振を
行わしめる。

また、第３図の給電系は、その一次放射器２の周囲部に
複数のホーンアンテナ４を配置し、このホーンアンテナ
４及び一次放射器１でそれぞれ異なった周波数ｆｌ及び
ｆ２の給電が行われる。

ところが、上記反射鏡アンテナでは、前者の給電系を設
けた場合、その構成上、一次放射器１のホーン開口径に
より、そのビーム幅が決定されてしまうため、共用する
周波数が大きく異なると、周波数毎に最適なビーム幅を
確保することが困難となるという一問題を有していた。

また、後者の給電系を設けた場合にあっては、通常、反
射鏡１の形状寸法及び所望のビーム幅に対応して給電系
の形状寸法か決まることにより、そのホーンアンテナ４
の開口径の上限に制約を受けるために、周波数に応じた
最適なビーム幅を確保するための給電系の設計製作が非
常に面倒であるという問題を有していた。これは、特に
、人工衛星等の宇宙航行体に搭載する場合、その反射鏡
の形状寸法に制約を受けるために、その給電系の設計制
作が大きな問題となる。

（発明が解決しようとする課題）以上のべたように、従来の反射鏡アンテナでは、教養す
る周波数が大きく異なると、周波数毎に最適のビーム幅
を確保するのが困難となるものであったり、あるいは形
状寸法に制約があると、最適のビーム幅を確保するのが
困難となるものであり、いずれのものも設計製作が面倒
であるという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易に
して、最適なビーム幅の確保を実現し得、かつ、小形化
を図り得るようにした反射鏡アンテナを提供することを
目的とする。

［発明の構成］（課題を解決しようとする手段）この発明は、環１（鏡の焦点に配置され、第１の周波数
で給電する一次放射器を有した第１−の給電系と、前記
一次放射器の周囲に所定の間隔を有して配置されてなる
パッチアンテナ上に複数の無給電素子を所定の間隔を有
して積重した複数のアレー素子を有した第２の給電系と
を備えて反射鏡アンテナを構成したものである。

（作用）上記構成によれば、第１及び第２の給電系は、まず第１
の給電系を第１の周波数に対応するように設定し、これ
に対応して、第２の給電系のアレー素子の配置間隔を設
定し、その後、アレー素子の無給電素子の数、形状寸法
及び相互間の間隔を第２の周波数に対応するように設定
することにより、第１及び第２の周波数に対応した最適
なビーム幅が確保される。従って、第２の給電系の無給
電素子を適宜設定することにより、第２の給電系を第２
の周波数に対応した最適なビーム幅に設定することが可
能となるために、簡易な設計製作が実現されると共に、
その小形化を図ることが可能となる。

（実施例）以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る反射鏡アンテナを示
すもので、反射鏡１０の焦点には第１の給電系を構成す
る一次放射器１１が、例えば図示しない通信機器に接続
される導波管１２を介して配置される。この一次放射器
１１は所望の周波数ｆｌに対応して設定され、その周囲
部には、第２の給電系のアレー素子を構成する例えば□
、第１乃至第４のパッチアンテナ１３ａ〜１３ｄが配置
される。第１乃至第４のパッチアンテナ１３’ａ〜〜１
３ｄは第１及び′第２の電力分配器１４，１５を介して
上記通信機器（図示せず）に接続されるメイン電力分配
器１６に接続され、その上面には、例えば金属材料製の
略円盤状の複数の無給電素子１７が支柱１８を介して略
同様に所定の間隔を有して積重されて取付けられる。こ
の無給電素子１７は周波数ｆ２における所望のビーム幅
に対応して、その数、形状寸法及び相互の間隔が設定さ
れる。

上記構成において、周波数１１の送受信時には一次放射
器１］が給電されて送受信が行われる。

そして、周波数ｆ２の送受信時には、第１乃至第４のパ
ッチアンテナ１３ａ〜１３ｄ及び無給電素子］７で構成
されるアレー素子が給電され、例えば、送信時にはメイ
ン電力分配器１６で、電磁波が分配された後、第１及び
第２の電力分配器１４１５を介してアレー素子がそれぞ
れ励振される。

このように、上記反射鏡アンテナは周波数ｆｌに対応す
る第１の給電系を構成する一次放射器１１の周囲に第１
乃至第４のバッチアンチナト３ａ〜１３ｄ上に複数の無
給電素子１７を所定の間隔を有して積重した複数のアレ
ー素子を所定の間隔に配置した周波数ｆｌに対応する第
２の給電系を設けるように構成した。これによれば、ま
ず一次放射器１１を周波数ｆｌに対応するように設定し
、これに対応して、第１乃至第４のパッチアンテナ１．
３　ａ〜１３ｄの配置間隔を設定し、その後、その無給
電素子１７の数、形状寸法及び相互間の間隔を周波数ｆ
ｌに対応するように設定することにより、周波数ｆｌ及
びｆ２に対応した最適なビーム幅を確保することができ
るために、第２の給電系を制作するのに、その無給電素
子を適宜設定することにより、制作することができるの
で、可及的に簡便な設計製作か実現される。また、これ
によれば、第２の給電系として、バッチアンテナを用い
て構成していることにより、従来のようにホーンアンテ
ナを用いて構成した場合に比して、可及的に小形化を図
ることが可能となるため、特に人工衛星等の宇宙航行体
に搭載する場合に有効な効果が期待される。

なお、上記実施例では、一次放射器１１の周囲部に、第
２の給電系を構成するアレー素子を４個配置して構成し
た場合で説明したが、この数に限ることなく、適用可能
である。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、簡易にして、
最適なビーム幅の確保を実現し得、かつ、小形化を図り
得るようにした反射鏡アンテナを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る反射鏡アンテナの要
部を示す図、第２図及び第３図は従来の反射鏡アンテナ
のの要部を示す図である。１０・・・反射鏡、１１・・・一次放射器、１２・・・
導波管、１３ａ〜１３ｄ・・・第１乃至第４のパッチア
ンテナ、１４１５・・・第１及び第２の電力分配器、１
６・・・メイン電力分配器、１７・・・無給電素子、１
８・・・支柱。第３図１５−

Claims

【特許請求の範囲】

反射鏡の焦点に配置され、第１の周波数で給電する一次
放射器を有した第１の給電系と、前記一次放射器の周囲
に所定の間隔を有して配置されるパッチアンテナ上に複
数の無給電素子を所定の間隔を有して積重した複数のア
レー素子を有した第２の給電系とを具備したことを特徴
とする反射鏡アンテナ。