JPS6232708A

JPS6232708A - パラボラアンテナ装置

Info

Publication number: JPS6232708A
Application number: JP17110285A
Authority: JP
Inventors: Hisamatsu Nakano; 久松中野; Naohisa Goto; 尚久後藤; Takeshi Ishino; 石野　健
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-12

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】（産業上の利用分野）本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ波通信に使用さ
れる円偏波用パラボラアンテナ装置に関する。

（発明の概要）本発明は、衛星放送の受信等のマイクロ波通信に使用さ
れる円偏波用パラボラアンテナ装置において、−次放射
器として単線式の円筒形状又は円筒端部にテーパーもし
くはフレア形状を有するバックファイヤー・ヘリカルア
ンテナを用いたものである。

（従来の技術）従来、この種のＳＨＦ円偏波川パ用ボラアンテナ装置と
しては、特開昭５６−９３４０２号に示すように、−次
放射器としてエンド７アイヤー・ヘリカルアンテナを使
用したものがあった。第５図にこの場合の構成例を示す
。この図において、放物面反射鏡１の焦点にエンドファ
イヤー・ヘリカルアンテナ２が配置され、これには同軸
線路３で給電するようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記従来の構成であると、−次放射器として
エンドファイヤー・ヘリカルアンテナ２を用いているた
め、その給電点は放物面反射鏡゛１から離れた方の端部
となり、この結果、同軸線路３は放物面反射鏡１の前面
を横断して引き出されることになる。従って、同軸線路
３によるブロッキングが生じ、また同軸線路３が長くな
るため損失も大きい。さらに、エンドファイヤー・ヘリ
カルアンテナ２の支持強度についても問題があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の点に鑑み、−次放射器としてバック７
Ｔイヤー・ヘリカルアンテナを用いることにより、電力
損失及びブロッキングが少なく、機械的強度を改善する
ことが可能なパラボラアンテナ装置を提供しようとする
ものである。

本発明は、反射鏡の焦点の存在する側にバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナを配置し、該バックファイヤー・
ヘリカルアンテナに同軸線路を接続する構成により、上
記問題点を解決している。

（作用）本発明で用いるバック７フイヤー・ヘリカルアンテナは
、給電点側に指向性を有し、すなわちメインローブは給
電点側に向いているので、反射鏡に近い端部を給電点と
することができる。従って、反射鏡焦点にバック７アイ
ヤー・・ヘリカルアンテナを配置したときには、給電用
同軸線路は反射鏡中心軸上を最短距離で引き出すことが
できる。このため、同軸線路によるブロッキングは殆ど
なく、また電力損失も小さくすることができる。さらに
、構造上、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの支持
強度を確保することも容易である。

（実施例）以下、本発明に係るパラボラアンテナ装置の実施例を図
面に従って現明する。

第１図において、放物面反射鏡１の焦点にバックファイ
ヤー・ヘリカルアンテナ５が配置され、このバックファ
イヤー・ヘリカルアンテナ５の反射鏡側の給電点に同軸
線路（例えばセミリジットケーブル）６が接続される。

ここで、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５は、第
２図（イ）、（ロ）又は（ハ）のように前記同軸線路６
の外側導体６Ａに接続される整合円板７と中心導体６Ｂ
に接続される１本の螺旋状導体８とからなっている。

原理上、ヘリカルアンテナの線上を流れる電流は、ヘリ
カルアンテナの螺旋上をスムースに進行する。通常は、
螺旋の円周長（つまり、螺旋全体を円筒と見なした場合
、その円筒の円周長（以下、螺旋円周長と呼ぶ））より
大きな反射板があるためにヘリカルアンテナの先端から
電磁波が放射されるが（エンドファイヤー・ヘリカルア
ンテナ）、反射板の円周長が螺旋の円周長より若干大き
い寸法から、同じ大きさをへて、徐々に小さくなるに従
って、後方（給電端側）へ電磁波が放射されるようにな
る。つ゛まり、バックローブが生じる。バック７フイヤ
ー・ヘリカルアンテナはこのバックローブを積極的に利
用する考えかたで各寸法本選んでいる。

ここでは、前記反射板を整合円板と称している。

第２図（イ）、（ロ）、（ハ）において、Ｓは螺旋状導
体８の円周長、αは螺旋のピッチ角、ｃｌｉ：整合円板
７の円周長、βはフレアの開き角、８Ｔはテーパー、８
Ｆはフレアである。

第６図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの１４旋
円周艮Ｓと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの放
射量の前後比（ｌｏｇ（Ｆ　／　Ｂ　）ｌのｄＢ表示と
の関係であり（但し、ａ＝６度、β＝０度、Ｃ＝０．９
Ｓ、λは電磁波の波長とした）、Ｓは０．５λ乃至１．
２λで１０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわか
る。

第７図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの螺旋の
ピッチ角ａと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの
放射量の前後比との関係であり（但し、Ｓ＝１人、β＝
６度、ｃ＝ｏ、９Ｓとした）、αは３乃至２０度で１０
ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる。

第８図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナのフレア
８Ｆ部分の間外角βと、バックファイヤー・ヘリカルア
ンテナの放射量の前後比との関係であり（但し、Ｓ＝１
人、α＝６度、ｃ＝ｏ、９Ｓとした）、βはＯ乃至４５
度で２０ｄＩ３以上の前後比が得られていることがわか
る（但し、β＝Ｏとはフレア無しを意味する。）。

第９図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの整合円
板の円周％ｃと、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ
の放射量の前後比との関係であり（但し、Ｓ＝１人、ｃ
ｒ＝５度、β＝０度とした）、ＣはＯ乃至１．２Ｓで１
０ｄＢ以上の前後比が得られていることがわかる（但し
、Ｃ＝Ｏとは整合円板無しを意味する。）。

以上の結果から、０．５λ　６８６１．２人３度≦α≦２０度Ｏ度≦β≦４５度０≦ｃ≦１．２Ｓのように設定することにより、良好な前後比のバックフ
ァイヤー・ヘリカルアンテナを実現することができる。

なお、同軸線路６と螺旋状導体８との間の反射を少なく
し、アンテナとしてのＶ、Ｓ、Ｗ、Ｒが良好となるよう
に、同軸線路６と螺旋状導体８との間での整合をとる必
要がある。整合をとる方法は、整合円板７と整合円板７
に対向する螺旋状導体の直線部９との間隔ａを適当に調
整する方法と、螺旋状導体８と同軸線路６との結合部（
バックファイヤー・ヘリカルアンテナの給電端部）から
螺旋状導体の形状をテーパー形状（円錐状）に広げて然
るべき螺旋状導体の円周長Ｓとなし整合をとる方法の２
つの方法がある。勿論、これらの組み合わせによる改善
工夫も考えられる。

前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５及び同軸線
路６の配置で最も好ましいのは、バックファイヤー・ヘ
リカルアンテナ５の螺旋の軸方向と同軸線路６の引き出
し方向とが反射鏡１の中心軸上に位置する場合であり、
このときのパックファイヤー・ヘリカルアンテナ５の指
向性、すなわちメインローブＭＢは例えば第１図点線で
示される。

次に、上記実施例の動作を受信の場合で説明する。ｉ９
ｉ図の矢印Ｗの方向に入射してきた電磁波は、放物面反
射鏡１で反射されてその焦点の位置に収束し、バックフ
ァイヤー・ヘリカルアンテナ５の給電点側より入射する
。このとき、バックファイヤー・ヘリカルアンテナ５は
メインローブＭＢを給電点側に持っているので、反射鏡
１で反射されてきた電磁波は効率的にバックファイヤー
・ヘリカルアンテナ５で受信される。この場合、バック
ファイヤー・ヘリカルアンテナ５は、通常のエンドファ
イヤー・ヘリカルアンテナと同様に受信電磁波が円偏波
のときに良い特性を示す。

上記実施例に示したパラボラアンテナ装置は、反射鏡１
と組み合わせで用いる一次放射器としてバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナ５を用いているので、給電点を反
射鏡１に近い端部とすることができ、給電のための同軸
線路６を最短距離で引き出すことができる。このため、
電力損失を少なくでき：また同軸線路６が反射１！１の
前面を横断する必要がなく、ブロッキングも生じない。

さらに、同軸線路６としてセミリジツトケーブルやリジ
ッドケーブル等を採用することによりバックファイヤー
・ヘリカルアンテナ５の支持体として゛利用でき、支持
構造が簡単になり、しかも充分な機械的強度を確保する
のも容易である。さらに、構造が単純で、量産に適し、
小型化を図る上でも有利である。

第３図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの具体例
であって、同軸線路６の外側導体６Ａに接続される整合
円板７と中心導体６Ｂに接続される１本の螺旋状導体８
とを発泡樹脂体１０で覆った構成を示すものである。こ
れにより、バックファイヤー・ヘリカルアンテナの防水
を図り、螺旋状導体８の変形を防止するようにしている
。

第４図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナの螺旋状
導体の具体例であり、円筒形絶縁樹脂基板（可撓性基板
を円筒形に曲げたものでもよい）２０に胴等の導電パタ
ーン２１をメッキ法、蒸着法、エツチング法等で形成し
た構成を示すものである。

これにより、螺旋状導体の量産性の向上を図ることがで
きる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のパラボラアンテナ装置に
よれば、反射鏡の焦点の存在する側にバックファイヤー
・ヘリカルアンテナを配置し、該バックファイヤー・ヘ
リカルアンテナに同軸線路を接続して、そのバックファ
イヤー・ヘリカルアンテナを一次放射器として用いたの
で、電力損失及びブロッキングが少なく、機械的強度を
改善することが可能であり、しかも構造が簡単で、量産
にも適するので実用上の効果は極めて太さい。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係るパラボラアンテナ装置の実施例を
示す側断面図、第２図（イ）、（ロ）、（ハ）は実施例
で用いたバックファイヤー・ヘリカルアンテナをそれぞ
れ示す側断面図、第３図はバックファイヤー・ヘリカル
アンテナの具体例を示す側断面図、第４図はバックファ
イヤー・ヘリカルアンテナにおける螺旋状導体の具体例
を示す斜視図、第５図は従来のパラボラアンテナ装置の
側断面図、第６図はバックファイヤー・ヘリカルアンテ
ナの円周長Ｓとバックファイヤー・ヘリカルアンテナの
前後比との関係を示すグラフ、第７図１±バツク７アイ
ヤー・ヘリカルアンテナのピッチ角αとバックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナの前後比との関係を示すグラフ、
第８図はバックファイヤー・ヘリカルアンテナのフレア
部の開き角βとバック７フイヤー・ヘリカルアンテナの
前後比との関係を示すグラフ、第９図は整合円板の円周
長Ｃとバックファイヤー・ヘリカルアンテナの前後比と
の関係を示すグラフである。１・・・放物面反射鏡、５・・・バックファイヤー・ヘ
リカルアンテナ、６・・・同軸線路、７・・・整合円板
、８・・・螺旋状導体、８Ｆ・・・フレア、８Ｔ・・・
テーパー、１０、・・発泡樹脂体、２ｏ・・・円筒形絶
縁樹脂基板、２１・・・導電パターン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反射鏡の焦点の存在する側に、単線式の円筒形状
又は円筒端部にテーパーもしくはフレア形状を有するバ
ックファイヤー・ヘリカルアンテナを配置し、該バック
ファイヤー・ヘリカルアンテナに同軸線路を接続してな
るパラボラアンテナ装置であって、前記バックファイヤ
ー・ヘリカルアンテナは、前記同軸線路の外側導体に接
続される整合円板と中心導体に接続される１本の螺旋状
導体とからなり、前記螺旋状導体の円周長（螺旋全体を
円筒と見なした場合、その円筒の円周長）をＳ、ピッチ
角をα、前記フレアの角度をβ、前記整合円板の円周長
をｃ、電磁波の波長をλとしたとき、０．５λ≦Ｓ≦１．２λ ３度≦α≦２０度０度≦β≦４５度０≦ｃ≦１．２Ｓであることを特徴とするパラボラアンテナ装置。
（２）前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナは前記
反射鏡の焦点あるいは焦点近傍に位置し、前記同軸線路
は前記反射鏡の中心軸上に設置されている特許請求の範
囲第１項記載のパラボラアンテナ装置。
（３）前記バックファイヤー・ヘリカルアンテナが発泡
体で覆われている特許請求の範囲第１項記載のパラボラ
アンテナ装置。
（４）前記螺旋状導体が、円筒形絶縁基板に導電パター
ンを形成したものである特許請求の範囲第１項記載のパ
ラボラアンテナ装置。