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JP2000040914A - Antenna device - Google Patents

Antenna device

Info

Publication number
JP2000040914A
JP2000040914A JP10206847A JP20684798A JP2000040914A JP 2000040914 A JP2000040914 A JP 2000040914A JP 10206847 A JP10206847 A JP 10206847A JP 20684798 A JP20684798 A JP 20684798A JP 2000040914 A JP2000040914 A JP 2000040914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
satellites
antenna
antenna device
waveguides
radio waves
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP10206847A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Ono
登 大野
Yasuhiro Okada
安弘 岡田
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10206847A priority Critical patent/JP2000040914A/en
Publication of JP2000040914A publication Critical patent/JP2000040914A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて接近した複数の衛星からの電波を感度
よく受信して実用レベルのアンテナ利得を得ることがで
きる小型のアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 2個の衛星から送信されて反射鏡により
集波される電波の各集波位置に対応してそれぞれ導波路
140a,140bを配置する。導波路140a,14
0bの各電波入射側には、それぞれ、誘電体棒142
a,142bを嵌設する。誘電体棒142a,142b
の存在により、導波路140a,140bの中心間距離
を2個の衛星の間隔に対応した最適の値に設定すると共
に、導波路140a,140bの各径を、両者がオーバ
ーラップしない程度に小さく形成したとしても、一次放
射器14の指向性を最適化することが可能となる。これ
により、スピルオーバーが起きず、アンテナ利得の低下
や、受信ノイズの増大による衛星電波受信C/N比の低
下等の問題が生じない。
(57) [Problem] To provide a small-sized antenna device capable of receiving radio waves from a plurality of extremely close satellites with high sensitivity and obtaining a practical antenna gain. SOLUTION: Waveguides 140a and 140b are arranged corresponding to respective collection positions of radio waves transmitted from two satellites and collected by a reflector. Waveguides 140a, 14
0b, the dielectric rod 142
a, 142b are fitted. Dielectric rods 142a, 142b
, The center-to-center distance between the waveguides 140a and 140b is set to an optimum value corresponding to the distance between two satellites, and the diameters of the waveguides 140a and 140b are formed so small that they do not overlap. Even so, the directivity of the primary radiator 14 can be optimized. As a result, spillover does not occur, and problems such as a decrease in antenna gain and a decrease in satellite radio reception C / N ratio due to an increase in reception noise do not occur.

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、衛星通信や衛星放
送において電波を受信するためのアンテナ装置に係わ
り、特に、近接した複数の衛星からの電波を受信するた
めのアンテナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device for receiving radio waves in satellite communication and satellite broadcasting, and more particularly to an antenna device for receiving radio waves from a plurality of satellites in close proximity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、放送衛星(BS ;Broadcasting Sate
llite)を用いた放送(以下、BS放送という。)や、通
信衛星(CS ;Communication Satellite)を用いた放送
(以下、CS放送という。)等の衛星放送、あるいは通
信衛星を用いた衛星通信が普及しつつある。このような
衛星放送または衛星通信において電波を受信するには、
例えば放物面形状の反射鏡と、この反射鏡の焦点位置付
近に配置された受信ユニットとからなるアンテナ装置が
使用されるのが一般的である。ここで受信ユニットは、
通常、反射鏡で集波された電波を後述の受信回路部に導
く導波管としてのフィードホーンとも呼ばれる一次放射
器と、このフィードホーンによって導かれた電波を電気
信号(受信信号)に変換すると共に、この受信信号に所
定の処理(周波数変換や増幅等)を施して出力してBS
チューナ等に供給する受信回路部とを含んで構成され
る。
2. Description of the Related Art In recent years, broadcasting satellites (BSs)
llite), satellite broadcasting such as broadcasting using a communication satellite (CS), or satellite communication using a communication satellite. Spreading. In order to receive radio waves in such satellite broadcasting or satellite communication,
For example, an antenna device including a parabolic reflector and a receiving unit arranged near the focal point of the reflector is generally used. Here, the receiving unit is
Normally, a primary radiator, also called a feed horn, serving as a waveguide for guiding the radio waves collected by the reflector to a receiving circuit section described later, and converts the radio waves guided by the feed horn into an electric signal (received signal). At the same time, the received signal is subjected to predetermined processing (frequency conversion, amplification, etc.) and output, and the
And a receiving circuit unit for supplying to a tuner and the like.

【0003】図20は、このようなフィードホーンの構
造を簡略化して表すものである。この図の(a)はフィ
ードホーンの側断面を表し、(b)は正面(図示しない
反射鏡側)から見た状態を表す。このフィードホーン
は、1つの衛星からの電波を受信するためのいわゆるシ
ングルビームアンテナに用いられるもので、図示しない
反射鏡側に向かって拡がる漏斗状の開口部101と、こ
の開口部101と一体に形成された円筒状の導波管10
2とから構成されている。このフィードホーンは、開口
部101の中央部が図示しない反射鏡の焦点Fにほぼ一
致することとなるように配置される。反射鏡で反射され
て焦点Fに集波された電波は導波管102の内部を伝搬
し、その後方(図の上側)に配置された受信回路部(図
示せず)の電波・電気信号変換部に入射するようになっ
ている。また、図示しないが、このフィードホーンの開
口部101には、雨水や埃等の侵入を防ぐため、レドー
ムと呼ばれるキャップ(保護蓋)が設けられるようにな
っている。この保護蓋は、通常、合成樹脂等の誘電体板
によって形成された単純な形をしている場合が多い。
FIG. 20 shows a simplified structure of such a feed horn. (A) of this figure shows a side cross section of the feed horn, and (b) shows a state viewed from the front (the side of a not-shown reflector). This feed horn is used for a so-called single beam antenna for receiving a radio wave from one satellite, and has a funnel-shaped opening 101 extending toward a reflector (not shown), and an integral part of the opening 101. Formed cylindrical waveguide 10
And 2. The feed horn is arranged so that the center of the opening 101 substantially coincides with the focal point F of a not-shown reflecting mirror. The radio wave reflected by the reflecting mirror and collected at the focal point F propagates inside the waveguide 102, and is converted into a radio wave / electric signal in a receiving circuit unit (not shown) disposed behind (upper side in the figure). Part. Although not shown, a cap (protective lid) called a radome is provided in the opening 101 of the feed horn in order to prevent intrusion of rainwater, dust and the like. In many cases, the protective lid usually has a simple shape formed of a dielectric plate such as a synthetic resin.

【0004】一般に、このような構成のフィードホーン
の指向性(すなわち、電波の集波特性)は、開口部10
1の大きさに依存し、アンテナ効率が最大となるような
開口部101の径(以下、最適開口径という。)φ1が
存在する。ここで、アンテナ効率とは、アンテナ全体と
しての受信効率をいい、具体的には、反射鏡の全面積に
到来する電波の総電力のうち、取り出すことができる電
力の割合をいう。フィードホーンの最適開口径φ1は、
反射鏡のサイズにかかわらず、反射鏡のf/D値(焦点
距離fと反射鏡開口径Dとの比)に応じて一義的に決定
される。
In general, the directivity (that is, the collection characteristic of radio waves) of a feed horn having such a configuration is controlled by the aperture 10.
1, there is a diameter φ1 of the opening 101 (hereinafter referred to as an optimum opening diameter) that maximizes the antenna efficiency. Here, the antenna efficiency refers to the reception efficiency of the entire antenna, specifically, the ratio of the power that can be extracted to the total power of the radio waves arriving at the entire area of the reflector. The optimal opening diameter φ1 of the feed horn is
Regardless of the size of the reflector, it is uniquely determined according to the f / D value of the reflector (the ratio between the focal length f and the aperture diameter D of the reflector).

【0005】ところで、わが国における現状の住宅事情
を考慮すると、あまりに大きい反射鏡を用いたアンテナ
装置では設置スペースの確保が困難な場合も多いことか
ら、より一層のコストダウンおよび普及を図るために
も、アンテナ装置を小型化する必要がある。すなわち、
上記の反射鏡開口径Dをできるだけ小さくしたいという
市場要求が存在する。
By the way, in consideration of the current housing situation in Japan, it is often difficult to secure an installation space for an antenna device using an excessively large reflector, so that further cost reduction and widespread use are required. Therefore, it is necessary to reduce the size of the antenna device. That is,
There is a market demand that the diameter D of the reflecting mirror should be as small as possible.

【0006】図20に示したフィードホーンは、受信対
象の衛星が1つであるシングルビームアンテナに用いら
れるものであるが、最近では、異なる位置に打ち上げら
れた複数の衛星からの電波を1台のアンテナ装置によっ
て受信することを可能としたマルチビームアンテナも実
用化されている。この種のマルチビームアンテナでは、
各衛星からの電波の反射鏡による各集波位置に対応して
それぞれフィードホーンが配置されると共に、各フィー
ドホーンごとに個別に受信回路部が設けられるようにな
っていた。各フィードホーンとこれに対応する受信回路
部とは、それぞれ一体化された受信ユニットとして構成
されるようになっており、このような受信ユニットが受
信ビーム数(受信対象の衛星の数)と同じ数だけ配置さ
れて1つのアンテナ装置を構成していた。
[0006] The feed horn shown in FIG. 20 is used for a single beam antenna having a single satellite to be received. Recently, however, a single radio wave from a plurality of satellites launched at different positions is used. A multi-beam antenna capable of receiving with the above antenna device has also been put to practical use. In this type of multi-beam antenna,
Feed horns are arranged corresponding to the respective collection positions of the reflectors of the radio waves from the respective satellites, and a receiving circuit unit is individually provided for each feed horn. Each feed horn and the corresponding receiving circuit are configured as an integrated receiving unit, and the number of such receiving units is equal to the number of receiving beams (the number of satellites to be received). One antenna device is constituted by a plurality of antenna devices.

【0007】図21は、2つの衛星からの電波を受信可
能なデュアルビームアンテナ(2衛星電波受信用アンテ
ナ装置)に用いられるフィードホーン部の構造を簡略化
して表すものである。この図の(a)はフィードホーン
部の側断面を表し、(b)は正面(図示しない反射鏡
側)から見た状態を表す。このフィードホーンは、図2
0に示したものとほぼ同一構造の開口部101aおよび
導波管102aからなるフィードホーン103aと、こ
れと同一構造のフィードホーン103bとから構成され
ている。これらの2つのフィードホーン103a,10
3bは、各開口部101a,101bの中点位置が図示
しない反射鏡の焦点Fとほぼ一致するように配置され
る。また、図示はしないが、上記のシングルビームアン
テナの場合と同様に、フィードホーンの開口部101
a,101bには、それぞれ、雨水や埃等の侵入を防ぐ
ための保護蓋が設けられる。
FIG. 21 shows a simplified structure of a feed horn used in a dual beam antenna (antenna device for receiving two satellite radio waves) capable of receiving radio waves from two satellites. (A) of this figure shows a side cross section of the feed horn portion, and (b) shows a state viewed from the front (the side of the reflecting mirror not shown). This feed horn is shown in FIG.
The feed horn 103a has an opening 101a and a waveguide 102a having substantially the same structure as that shown in FIG. These two feed horns 103a, 10
3b is disposed such that the midpoint of each of the openings 101a and 101b substantially coincides with the focal point F of a not-shown reflecting mirror. Although not shown, the feed horn opening 101 is similar to the case of the single beam antenna described above.
Each of a and 101b is provided with a protective lid for preventing intrusion of rainwater, dust and the like.

【0008】ここで、両フィードホーンの間隔L(各開
口部101a,101bの中心間距離)は、主として2
つの衛星の軌道間隔に依存する。具体的には、2つの衛
星が接近しているほど間隔Lを小さくし、2つの衛星が
離れているほど間隔Lを大きくする必要がある。ところ
が、2つの衛星間の軌道間隔があまりに大きいと、オフ
セット量(反射鏡の焦点Fと各衛星からの電波の集波位
置のずれ量)が大きくなり、図21に示したフィードホ
ーン間隔Lも相当大きくなるので、シングルビームアン
テナに比べてアンテナ効率が著しく劣化する。このた
め、このようなデュアルビームアンテナは、比較的近接
した2衛星(軌道間隔が8〜30°程度)からの電波を
受信する場合に利用されている。ここで、軌道間隔と
は、通常、赤道上空に静止軌道をもつ各衛星の経度差を
いう。
The distance L between the two feed horns (the distance between the centers of the openings 101a and 101b) is mainly 2
It depends on the orbital distance between two satellites. Specifically, it is necessary to make the interval L smaller as the two satellites are closer, and to make the interval L larger as the two satellites are farther apart. However, if the orbital interval between the two satellites is too large, the offset amount (the amount of deviation between the focal point F of the reflector and the collection position of the radio wave from each satellite) increases, and the feed horn interval L shown in FIG. Since it becomes considerably large, the antenna efficiency is significantly deteriorated as compared with the single beam antenna. For this reason, such a dual beam antenna is used when receiving radio waves from two satellites relatively close to each other (with an orbit interval of about 8 to 30 °). Here, the orbit interval usually means a difference in longitude between satellites having a geosynchronous orbit above the equator.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
デュアルビームアンテナは、単にフィードホーンを2つ
並べて配置して構成したものであり、比較的近接した2
衛星(軌道間隔が8〜30°程度)からの電波を受信す
る場合に利用されていた。ところが、このような従来の
デュアルビームアンテナによって、上記とは逆に極めて
近接した2衛星(軌道間隔が4°程度)からの電波を受
信しようとするときには、以下のような問題点があっ
た。すなわち、この場合にはオフセット量が少なくなる
ため、フィードホーン間隔Lが狭くなりすぎて、L<φ
1となり、最適開口径φ1のフィードホーンを2つ並べ
て設置することができなくなる。以下、この点を具体的
に説明する。
As described above, the conventional dual-beam antenna is configured by simply arranging two feed horns side by side, and is relatively close to two feed horns.
It has been used to receive radio waves from satellites (orbit intervals of about 8 to 30 degrees). However, when trying to receive radio waves from two satellites that are extremely close to each other (the orbital interval is about 4 °), the conventional dual beam antenna has the following problems. That is, in this case, since the offset amount becomes small, the feed horn interval L becomes too narrow, and L <φ
1, which makes it impossible to arrange two feed horns having the optimum opening diameter φ1 side by side. Hereinafter, this point will be specifically described.

【0010】図22は、互いに接近した距離を保って赤
道上に静止軌道を描く2つの衛星S1,S2からの電波
を、開口径がDである反射鏡105を有するデュアルビ
ームアンテナによって受信するときの様子を簡略化して
表すものである。この図に示したように、衛星S1,S
2が、それぞれ赤道上の東経128度および124度の
静止軌道に位置するものとすると、地球上の例えば東京
から両衛星を見込む角、すなわち、地上のアンテナ設置
地点と角衛星とをそれぞれ結ぶ直線のなす角(以下、挟
み角という。)θは、約4.5度となる。
FIG. 22 shows a case where radio waves from two satellites S1 and S2, which take a geosynchronous orbit on the equator while keeping a close distance from each other, are received by a dual beam antenna having a reflector 105 having an aperture diameter of D. In a simplified manner. As shown in this figure, the satellites S1, S
2 is located in geosynchronous orbits of 128 ° and 124 ° E east on the equator, respectively, the angle at which the two satellites are viewed from the earth, for example, Tokyo, ie, the straight line connecting the antenna installation point on the ground and the angular satellite, respectively. (Hereinafter, referred to as a sandwiching angle) θ is about 4.5 degrees.

【0011】上記したように,反射鏡105の開口径D
をできるだけ小さくしたいという要求があることから、
現在では開口径が45cm程度の小型反射鏡が主流とな
っている。また、上記のように、フィードホーンの最適
開口径φ1は、反射鏡サイズにかかわらず、反射鏡のf
/D値に応じて一義的に決定され、しかもこの反射鏡の
f/D値は、設計・製作上において製品の共通化や容易
化を図る等の理由から、通常は、アンテナのサイズ(反
射鏡開口径)にかかわらずほぼ一定値(例えば0.5程
度)に設定されることが多い。
As described above, the aperture diameter D of the reflecting mirror 105
Is required to be as small as possible,
At present, small reflectors having an opening diameter of about 45 cm are mainly used. Further, as described above, the optimum aperture diameter φ1 of the feed horn is f regardless of the size of the reflector.
/ D value, and the f / D value of this reflector is usually determined by the size of the antenna (reflector) for reasons such as commonization and simplification of products in design and manufacture. Regardless of the mirror aperture diameter, it is often set to a substantially constant value (for example, about 0.5).

【0012】そこで、例えば、反射鏡開口径を45c
m、反射鏡のf/D値を0.5として、挟み角θが4.
5度である2つの衛星S1,S2から送られてくる例え
ば12.5GHzという周波数帯の電波を受信するため
のデュアルビームアンテナを設計すると、最適開口径φ
1は約32mm、最適のフィードホーン間隔L1は25
mmとなる。この場合、L1<φ1となり、図23に示
したように、フィードホーンの開口部同士が部分的に重
なり合うこととなるので、最適開口径φ1のフィードホ
ーンを2つ並べて設置することができなくなる。なお、
図21(a)はフィードホーン部の側断面を表し、同図
(b)は正面(反射鏡105側)から見た状態を表す。
Therefore, for example, the opening diameter of the reflecting mirror is set to 45c.
m, the f / D value of the reflecting mirror is 0.5, and the included angle θ is 4.
When a dual beam antenna for receiving radio waves in a frequency band of, for example, 12.5 GHz transmitted from the two satellites S1 and S2 of 5 degrees is designed, the optimal aperture diameter φ
1 is about 32 mm, and the optimal feed horn interval L1 is 25
mm. In this case, L1 <φ1, and as shown in FIG. 23, the openings of the feed horn partially overlap each other, so that two feed horns having the optimum opening diameter φ1 cannot be arranged side by side. In addition,
FIG. 21A shows a side cross section of the feed horn portion, and FIG. 21B shows a state viewed from the front (the side of the reflecting mirror 105).

【0013】この場合、次の2つの方法が考えられる。
第1の方法は、図24に示したように、フィードホーン
の最適開口径φ1(ここでは32mm)を維持したまま
フィードホーン間隔をφ1よりも大きい値L2とする方
法である。第2の方法は、図25に示したように、フィ
ードホーン間隔を最適値L1(ここでは25mm)にし
たままフィードホーン開口径をL1よりも小さい値φ2
とする方法である。なお、図24(a),図25(a)
は共にフィードホーン部の側断面を表し、図24
(b),図25(b)は共に正面(反射鏡105側)か
ら見た状態を表す。
In this case, the following two methods can be considered.
The first method is, as shown in FIG. 24, a method in which the feed horn interval is set to a value L2 larger than φ1, while maintaining the optimum opening diameter φ1 (32 mm in this case) of the feed horn. In the second method, as shown in FIG. 25, the feed horn opening diameter is set to a value φ2 smaller than L1 while keeping the feed horn interval at the optimum value L1 (here, 25 mm).
It is a method. FIG. 24A and FIG. 25A
24 shows a side cross section of the feed horn portion, and FIG.
(B) and FIG. 25 (b) both show a state viewed from the front (the side of the reflecting mirror 105).

【0014】しかしながら、また、第1の方法では、フ
ィードホーン間隔L2が最適間隔L1より大きいため、
電波を十分に導波管102a,102b内に導くことが
できないので論外である。また、第2の方法では、各フ
ィードホーンの開口径φ2が最適開口径φ1よりも小さ
くなるので、フィードホーンの指向性が広くなり、スピ
ルオーバーと呼ばれる状態となる。なお、このスピルオ
ーバーとは、アンテナを送信アンテナと見立てた場合に
おいて、フィードホーンの相対利得の低下分が例えば1
0dB以内であるような電波出射方向の最大角度幅が、
フィードホーンから反射鏡の直径を見込む角よりも大き
くなることをいう。ここで、アンテナを送信アンテナと
見立てているが、可逆の定理により、アンテナを受信ア
ンテナとした場合も同様にスピルオーバーの状態が定義
される。
However, in the first method, since the feed horn interval L2 is larger than the optimum interval L1,
It is out of the question because the radio waves cannot be guided sufficiently into the waveguides 102a and 102b. Further, in the second method, since the opening diameter φ2 of each feed horn is smaller than the optimum opening diameter φ1, the directivity of the feed horn is widened, and a state called spillover occurs. Note that this spillover means that when the antenna is regarded as a transmitting antenna, a decrease in the relative gain of the feed horn is, for example, 1 unit.
The maximum angular width of the radio wave emission direction that is within 0 dB is
It means that it becomes larger than the angle that allows the diameter of the reflector from the feed horn. Here, the antenna is regarded as a transmission antenna, but the spillover state is similarly defined when the antenna is a reception antenna by the reversible theorem.

【0015】このように、シングルビームアンテナに比
べると、アンテナ効率が著しく低下することとなる。し
かも、アンテナ利得(アンテナ全体としての電波を捉え
る能力)は、反射鏡の開口径そのものにも依存する。具
体的には反射鏡の開口径が小さくなれば利得も低下す
る。したがって、このような極めて接近した2衛星から
の電波を受信するためのデュアルビームアンテナを45
cmという小口径の反射鏡を用いて構成した場合には十
分なアンテナ利得を得ることができず、反射鏡の開口径
をより以上に大きくせざるを得ない。
As described above, the antenna efficiency is significantly reduced as compared with the single beam antenna. In addition, the antenna gain (the ability to capture radio waves as the whole antenna) also depends on the aperture diameter of the reflector itself. Specifically, as the aperture diameter of the reflecting mirror decreases, the gain also decreases. Therefore, a dual beam antenna for receiving radio waves from two satellites that are extremely close to each other is required.
In the case of using a reflector having a small diameter of cm, a sufficient antenna gain cannot be obtained, and the aperture diameter of the reflector has to be further increased.

【0016】このように、従来は、極めて接近した2つ
の衛星からの電波を小型の反射鏡をもつデュアルビーム
アンテナ装置で受信しようとする場合には、最適なフィ
ードホーン開口径と最適なフィードホーン間隔とを同時
に確保することはできないことから、上記したスピルオ
ーバーによるアンテナ利得の低下や、受信ノイズの増加
による衛星電波受信C/N(キャリア/ノイズ)比の低
下という問題が存在する。すなわち、近接した2つの衛
星からの電波を効率よく受信して実用レベルのアンテナ
利得および衛星電波受信C/Nを得ることができる小型
のデュアルビームアンテナを実現することは困難であっ
た。以上の問題点は、3つ以上のフィードホーンを配設
して3つ以上の衛星からの電波を受信するためのマルチ
ビームアンテナにおいても同様である。
As described above, conventionally, when it is attempted to receive radio waves from two satellites that are extremely close to each other with a dual beam antenna device having a small reflector, the optimum feed horn aperture diameter and the optimum feed horn Since the interval cannot be secured at the same time, there is a problem that the antenna gain is reduced due to the spillover described above, and a satellite radio wave reception C / N (carrier / noise) ratio is reduced due to an increase in reception noise. That is, it has been difficult to realize a compact dual-beam antenna capable of efficiently receiving radio waves from two adjacent satellites and obtaining a practical antenna gain and a satellite radio reception C / N. The above-mentioned problem is the same also in a multi-beam antenna for arranging three or more feed horns and receiving radio waves from three or more satellites.

【0017】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、近接した複数の衛星からの電波を感
度よく受信して十分なアンテナ利得および衛星電波受信
C/Nを得ることができる小型のアンテナ装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to receive radio waves from a plurality of adjacent satellites with high sensitivity to obtain sufficient antenna gain and satellite radio reception C / N. An object of the present invention is to provide a small antenna device that can be used.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、複数の衛星からの電波を反射してそれぞれ異なる位
置に集波する反射鏡と、反射鏡による各電波集波位置に
対応して形成された導波路と、各導波路の電波入射側に
それぞれ設けられた誘電体部材と、誘電体部材を介して
各導波路を伝搬してきた電波をそれぞれ電気信号に変換
する電波電気変換手段とを備えている。ここで、誘電体
部材は、電波入射側に向かって径が小さくなるようなテ
ーパ形状を有する棒状体で構成されると共に、各導波路
を閉塞するようにして配置されるようにすることが可能
である。複数の衛星からの電波は、直線偏波であっても
円偏波であってもよい。
SUMMARY OF THE INVENTION An antenna device according to the present invention is provided with a reflecting mirror for reflecting radio waves from a plurality of satellites and collecting them at different positions, and a radio mirror formed corresponding to each radio wave collecting position by the reflecting mirror. Waveguide, a dielectric member provided on each of the waveguides on the radio wave incident side, and radio wave electric conversion means for converting radio waves propagating through each waveguide through the dielectric member into electric signals. Have. Here, the dielectric member is formed of a rod-shaped body having a tapered shape such that the diameter decreases toward the radio wave incident side, and can be arranged so as to close each waveguide. It is. Radio waves from a plurality of satellites may be linearly polarized waves or circularly polarized waves.

【0019】本発明のアンテナ装置では、各導波路の電
波入射側にそれぞれ誘電体部材が設けられているので、
その作用により、導波路における受信指向性が向上し、
アンテナとしての受信効率が改善される。
In the antenna device according to the present invention, the dielectric member is provided on the radio wave incident side of each waveguide.
The effect improves the reception directivity in the waveguide,
The receiving efficiency as an antenna is improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実
施の形態に係るアンテナ装置の概略構成を表すものであ
る。このアンテナ装置1は、上記の図22に示したよう
に、互いに近接した距離を保って赤道上に静止軌道を描
く2つの衛星S1,S2からの電波を受信するためのデ
ュアルビームアンテナとして構成されたもので、利用者
の家屋の屋根上やベランダ等に設置されて使用されるも
のである。本実施の形態では、衛星S1,S2がCS放
送の電波を送出する通信衛星であるとして説明するが、
これに限らず、BS放送の電波を送出する放送衛星であ
ってもよい。なお、CS放送では直線偏波が用いられ、
BS放送では円偏波が用いられる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an antenna device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 22, the antenna device 1 is configured as a dual beam antenna for receiving radio waves from two satellites S1 and S2 that draw a geosynchronous orbit on the equator while maintaining a close distance to each other. It is installed and used on the roof of a user's house, on a veranda, or the like. In the present embodiment, the satellites S1 and S2 will be described as communication satellites that transmit CS broadcast radio waves.
The present invention is not limited to this, and may be a broadcasting satellite that transmits BS broadcast radio waves. In CS broadcasting, linear polarization is used.
Circularly polarized waves are used in BS broadcasting.

【0021】図1に示したように、このアンテナ装置1
は、図示しない複数の衛星から送られてくる電波を反射
してそれぞれ異なる位置に集束する反射鏡11と、アー
ム12によって反射鏡11の焦点近傍に固定されたクラ
ンプ部13と、クランプ部13によって回転可能に保持
された受信ユニット16とを備えている。本実施の形態
では、アンテナ装置1は、受信ユニット16によって電
波入射が妨げられることがないようにしたオフセット型
のアンテナ装置であるものとして説明する。反射鏡11
としては、例えば、回転放物面の一部からなるパラボラ
反射鏡が用いられる。受信ユニット16は、一次放射器
14と、この一次放射器14と一体に形成されたコンバ
ータと呼ばれる受信回路部15とを含んで構成されてい
る。受信回路部15の下部には、図示しないコネクタが
配設され、ここに同軸ケーブル17の一端側が接続され
ている。同軸ケーブル17の他端側は屋内のチューナ
(図示せず)に接続されている。ここで、反射鏡11が
本発明における「反射鏡」に対応し、受信回路部15が
本発明における「電波電気変換手段」に対応する。
As shown in FIG. 1, this antenna device 1
Is a reflecting mirror 11 that reflects radio waves transmitted from a plurality of satellites (not shown) and converges them at different positions, a clamp unit 13 fixed near the focal point of the reflecting mirror 11 by an arm 12, and a clamp unit 13. And a receiving unit 16 held rotatably. In the present embodiment, the description will be made assuming that the antenna device 1 is an offset-type antenna device in which the reception unit 16 does not hinder radio wave incidence. Reflector 11
For example, a parabolic reflector consisting of a part of a paraboloid of revolution is used. The receiving unit 16 includes a primary radiator 14 and a receiving circuit unit 15 called a converter that is formed integrally with the primary radiator 14. A connector (not shown) is provided below the receiving circuit unit 15, and one end of the coaxial cable 17 is connected to the connector. The other end of the coaxial cable 17 is connected to an indoor tuner (not shown). Here, the reflecting mirror 11 corresponds to a “reflecting mirror” in the present invention, and the receiving circuit unit 15 corresponds to “radio-electrical conversion means” in the present invention.

【0022】反射鏡11の背面側には、反射鏡11の仰
角を調整するための仰角調整機構21が取り付けられて
いる。この仰角調整機構21は、反射鏡11の方位角を
調整するための方位角調整機構22に取り付けられ、さ
らに、この方位角調整機構22は、ベランダの支柱等に
取り付けられる固定部23に連結されている。そして、
仰角調整機構21および方位角調整機構22によって反
射鏡11の仰角および方向角を調整することにより、反
射鏡11および受信ユニット16を含むアンテナ装置1
全体を衛星S1,S2の方向に正しく向けることができ
るようになっている。
An elevation angle adjusting mechanism 21 for adjusting the elevation angle of the reflection mirror 11 is attached to the back side of the reflection mirror 11. The elevation angle adjustment mechanism 21 is attached to an azimuth angle adjustment mechanism 22 for adjusting the azimuth angle of the reflecting mirror 11, and the azimuth angle adjustment mechanism 22 is connected to a fixing portion 23 attached to a pillar of a veranda or the like. ing. And
The antenna device 1 including the reflecting mirror 11 and the receiving unit 16 is adjusted by adjusting the elevation angle and the directional angle of the reflecting mirror 11 by the elevation adjusting mechanism 21 and the azimuth adjusting mechanism 22.
The whole can be correctly oriented in the directions of the satellites S1 and S2.

【0023】次に、図2〜図9を参照して、図1に示し
た受信ユニット16の構成を詳細に説明する。ここで、
図2はクランプ部13によって保持された状態の受信ユ
ニット16を斜め上方から俯瞰した状態を表すものであ
り、図3は受信ユニット16を正面(図2における矢印
Aの方向)からみた状態を表し、図4は側面(図2にお
ける矢印Bの方向)から見た状態を表すものである。図
5は後述するキャップ144を取り外した状態で一次放
射器14を正面から見た状態を表し、図6は図5におけ
るY−Y′断面の矢視図を表す。また、図7は図3にお
けるX−X′断面の矢視図を表し、図8は図4における
矢印Cの方向から受信回路部15を見た状態を一部を破
断して表すものである。ここで、図7は図8におけるX
−X′断面にも対応する。図9は、受信ユニット16を
各構成要素に分離した状態を簡略化して表すものであ
る。なお、図2,図5および図6ではキャップ144を
取り外した状態を示し、図3および図4では、キャップ
144を装着した状態を示している。また、図8では、
図7に示した蓋板154の一部および短絡導波管153
の図示を省略し、図7および図8では、図4で図示した
同軸ケーブル17の図示を省略している。
Next, the configuration of the receiving unit 16 shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. here,
FIG. 2 shows a state in which the receiving unit 16 held by the clamp unit 13 is looked down from obliquely above, and FIG. 3 shows a state in which the receiving unit 16 is viewed from the front (the direction of arrow A in FIG. 2). 4 shows a state viewed from the side (the direction of arrow B in FIG. 2). FIG. 5 shows a state where the primary radiator 14 is viewed from the front with a cap 144 to be described later removed, and FIG. 6 shows a sectional view taken along the line YY 'in FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along the line XX 'in FIG. 3, and FIG. 8 is a partially cutaway view of the receiving circuit unit 15 viewed from the direction of arrow C in FIG. . Here, FIG. 7 shows X in FIG.
It also corresponds to the -X 'section. FIG. 9 schematically shows a state in which the receiving unit 16 is separated into components. FIGS. 2, 5 and 6 show a state where the cap 144 is removed, and FIGS. 3 and 4 show a state where the cap 144 is attached. In FIG. 8,
A part of the cover plate 154 and the short-circuit waveguide 153 shown in FIG.
7 are omitted in FIGS. 7 and 8, and the coaxial cable 17 illustrated in FIG. 4 is omitted.

【0024】これらの図に示したように、受信ユニット
16を構成する一次放射器14は、互いに平行な2つの
導波路140a,140bが形成されたフィードホーン
141と、導波路140a,140bの各入口側(反射
鏡11の側)にそれぞれ嵌入された誘電体棒142a,
142bと、フィードホーン141の前面部に設けられ
たキャップ144とを備えている。誘電体棒142a,
142bの各中心軸と導波路140a,140bの各中
心軸とは、それぞれ一致している。キャップ144は、
雨水や塵埃等の侵入を防止するための保護蓋である。こ
こで、導波路140a,140bが本発明における「導
波路」に対応し、誘電体棒142a,142bが本発明
における「誘電体部材」に対応する。
As shown in these figures, the primary radiator 14 constituting the receiving unit 16 includes a feed horn 141 in which two parallel waveguides 140a and 140b are formed, and each of the waveguides 140a and 140b. Dielectric rods 142a fitted on the entrance side (the side of the reflecting mirror 11),
142b and a cap 144 provided on the front surface of the feed horn 141. The dielectric rod 142a,
Each central axis of 142b and each central axis of the waveguides 140a and 140b coincide with each other. The cap 144
It is a protective cover for preventing intrusion of rainwater, dust, and the like. Here, the waveguides 140a and 140b correspond to “waveguides” in the present invention, and the dielectric bars 142a and 142b correspond to “dielectric members” in the present invention.

【0025】フィードホーン141は、図6および図7
に示したように、導波路140a,140bを有し、例
えば金属ダイカストのような一体の導電体として形成さ
れる。但し、各導波路を含む部分を別体で形成し、これ
らを連結するようにしてもよい。フィードホーン141
を構成する導電体としては例えばアルミニウムが用いら
れる。導波路140a,140bは、例えば円形断面を
有するように形成されるが、その他の断面形状としても
よい。図5および図6に示したように、導波路140a
と導波路140bとの間には、各導波路に向かって集束
する電波間の相互干渉を少なくするための間隔dが確保
されている。したがって、導波路140a,140bの
直径φ5は、導波路140a,140bの中心間距離L
3よりも小さくなっている。
The feed horn 141 is shown in FIGS.
As shown in (1), it has waveguides 140a and 140b, and is formed as an integral conductor such as a metal die-cast. However, the portions including the respective waveguides may be formed separately, and these may be connected. Feed horn 141
For example, aluminum is used as the conductor constituting. The waveguides 140a and 140b are formed to have, for example, a circular cross section, but may have other cross sectional shapes. As shown in FIGS. 5 and 6, the waveguide 140a
An interval d for reducing mutual interference between radio waves focused toward each waveguide is ensured between the waveguide and the waveguide 140b. Accordingly, the diameter φ5 of the waveguides 140a and 140b is determined by the distance L between the centers of the waveguides 140a and 140b.
It is smaller than 3.

【0026】図2および図5〜図7に示したように、導
波路140a,140bの電波入射側(反射鏡11側)
にそれぞれ設けられた誘電体棒142a,142bは、
例えば、誘電率εrが2.45〜2.65程度のポリス
チレンや、誘電率εrが2.2〜3.2程度のアクリル
等の誘電体によって形成されている。これらの誘電体棒
142a,142bは、表面波アンテナとして動作する
ものである。ここで、表面波アンテナとは、いわゆる進
行波アンテナとも呼ばれるもので、アンテナ装置1を送
信アンテナと見立てた場合に、出射電界の位相を同位相
に揃えることで出射電界強度を高める作用を有するもの
で、いわばレンズとして機能するものである。この作用
は、可逆の定理から、アンテナ装置1を受信アンテナと
して使用する場合にも発揮され、電波受信の指向性を高
めるのに有効であり、これらの誘電体棒142a,14
2bの形状により、アンテナの指向性を目的の指向性に
合致させることが可能である。
As shown in FIG. 2 and FIGS. 5 to 7, the radio wave incident side of the waveguides 140a and 140b (the reflecting mirror 11 side)
The dielectric rods 142a and 142b provided in
For example, it is formed of a dielectric such as polystyrene having a dielectric constant εr of about 2.45 to 2.65 or acrylic having a dielectric constant εr of about 2.2 to 3.2. These dielectric rods 142a and 142b operate as surface acoustic wave antennas. Here, the surface wave antenna is also called a traveling wave antenna, and has a function of increasing the intensity of the output electric field by aligning the phases of the output electric fields when the antenna device 1 is regarded as a transmission antenna. In other words, it functions as a lens. This effect is exhibited even when the antenna device 1 is used as a receiving antenna from the reversible theorem, and is effective to enhance the directivity of radio wave reception.
With the shape of 2b, the directivity of the antenna can be matched with the desired directivity.

【0027】本実施の形態における誘電体棒142a
は、それぞれ、電波入射側に向かって細くなるようなテ
ーパ面をもつ円錐部142a(1) と、円錐部142a
(1) の底面側に一体形成された、導波路140a,14
0bとほぼ同径の円筒状の嵌合部142a(2) と、この
嵌合部142a(2) の後面側の中央に一体形成された円
筒状の突起部142a(3) とを含んでいる。円錐体14
2a(1) の先端部は僅かに切り欠かれている。嵌合部1
42a(2) は導波路140aに嵌入されている。ここ
で、図5に示したように、円錐体142a(1) の底面の
直径をφ3、円錐体142a(1) の先端面の直径をφ
4、円錐体142a(1) の高さをH、嵌合部142a
(2) の直径を導波路140a,140bの直径と同じφ
5と記すものとする。なお、誘電体棒142bもまた誘
電体棒142aと同一形状として形成されている。
The dielectric rod 142a in the present embodiment
Are respectively a conical portion 142a (1) having a tapered surface that becomes thinner toward the radio wave incident side, and a conical portion 142a
The waveguides 140a and 140 are integrally formed on the bottom side of (1).
0b, and a cylindrical projection 142a (3) integrally formed at the center of the rear side of the fitting 142a (2). . Cone 14
The tip of 2a (1) is slightly notched. Fitting part 1
42a (2) is fitted into the waveguide 140a. Here, as shown in FIG. 5, the diameter of the bottom surface of the cone 142a (1) is φ3, and the diameter of the tip surface of the cone 142a (1) is φ3.
4. The height of the cone 142a (1) is H, the fitting portion 142a
The diameter of (2) is the same as the diameter of the waveguides 140a and 140b.
It shall be described as 5. The dielectric rod 142b is also formed in the same shape as the dielectric rod 142a.

【0028】図2〜図4および図7に示したように、フ
ィードホーン141は、クランプ部13によって回転可
能に保持されると共に、図示しない固定ねじによって任
意の回転位置でクランプ部13に対して固定されるよう
になっている。図3および図4に示したように、一次放
射器14は、導波路140a,140bの各前側(電波
入射側)開口端の中点(すなわち、反射鏡11の焦点
F)を通り、かつ導波路140a,140bの軸に平行
な軸148を中心として回転可能になっている。
As shown in FIG. 2 to FIG. 4 and FIG. 7, the feed horn 141 is rotatably held by the clamp portion 13 and is fixed to the clamp portion 13 at an arbitrary rotational position by a fixing screw (not shown). It is fixed. As shown in FIGS. 3 and 4, the primary radiator 14 passes through the midpoint of the front end (radio wave incident side) of each of the waveguides 140 a and 140 b (that is, the focal point F of the reflecting mirror 11), and It is rotatable about an axis 148 parallel to the axes of the wave paths 140a and 140b.

【0029】図3および図4に示したように、軸148
を中心とした一次放射器14の回転角を調整すると共
に、図1に示した仰角調整機構21および方位角調整機
構22によって反射鏡11の仰角および方向角を調整す
ることにより、図22に示した衛星S1,S2から送信
されて反射鏡11で反射された各電波が、一次放射器1
4の導波路140a,140bの誘電体棒142a,1
42bに向かってそれぞれ集波されるようになってい
る。
As shown in FIG. 3 and FIG.
By adjusting the rotation angle of the primary radiator 14 around the center and adjusting the elevation angle and direction angle of the reflecting mirror 11 by the elevation angle adjustment mechanism 21 and the azimuth angle adjustment mechanism 22 shown in FIG. Each radio wave transmitted from the satellites S1 and S2 and reflected by the reflector 11 is transmitted to the primary radiator 1
4 and the dielectric rods 142a, 1 of the waveguides 140a, 140b.
Waves are respectively collected toward 42b.

【0030】なお、本実施の形態では図示しないが、フ
ィードホーン141における導波路140a,140b
の前側開口部の周囲に、衛星からの電波入射方向以外の
他の方向から飛び込んでくるノイズ成分が導波路140
a,140b内へ侵入するのを防止するためのコルゲー
トリングと呼ばれる溝を形成するようにしてもよい。こ
のコルゲートリングの溝深さを電波の波長の4分の1と
なるようにすると、溝の部分の特性インピーダンスは、
理論的には無限大となり、外側から入射した電波によっ
て生じた表面電流は、フィードホーン114側には流れ
ず、また、入射波の電波によって生じた電流も外側には
流れない。これによってノイズ成分が低減されて受信感
度がさらに向上する。
Although not shown in the present embodiment, waveguides 140a and 140b in feed horn 141 are not shown.
Around the front opening of the waveguide 140, a noise component jumping from a direction other than the incident direction of the radio wave from the satellite is
a, 140b, a groove called a corrugated ring for preventing the intrusion into the inside may be formed. If the groove depth of this corrugated ring is set to be a quarter of the wavelength of the radio wave, the characteristic impedance of the groove portion becomes
Theoretically, the surface current becomes infinite, and the surface current generated by the radio wave incident from the outside does not flow to the feed horn 114 side, and the current generated by the radio wave of the incident wave does not flow to the outside. Thereby, the noise component is reduced, and the receiving sensitivity is further improved.

【0031】図7および図8に示したように、受信回路
部15は、導電体からなる筐体151と、この筐体15
1内に収容された基板モジュール152と、この基板モ
ジュール152の主要部を覆うようにして配設された導
電体からなる短絡導波管153と、筐体151の内部を
密封するための導電体からなる蓋板154とを有してい
る。ここで、筐体151は、例えばアルミニウム等から
なる金属ダイカストとして一次放射器14と一体に形成
されるが、これに限らず、両者を別体として形成し連結
するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, the receiving circuit unit 15 includes a housing 151 made of a conductor,
1, a short-circuit waveguide 153 made of a conductor disposed so as to cover a main part of the substrate module 152, and a conductor for sealing the inside of the housing 151. And a cover plate 154 made of Here, the housing 151 is formed integrally with the primary radiator 14 as a metal die-cast made of, for example, aluminum or the like. However, the present invention is not limited thereto, and the two may be formed separately and connected.

【0032】基板モジュール152の裏面側(電波が到
来する側)には、接地用パターン152a(図8では図
示せず)が形成され、これがフィードホーン141の導
波路140a,140bの後端面と接触している。基板
モジュール152の表面側(電波の到来する面と反対
側)には、導波路140a,140bの断面形状に対応
してパターニングされた接地用パターン152bと、水
平方向の直線偏波(以下、水平偏波という。)用の受信
電極としての水平プローブ1521a,1521bと、
垂直方向の直線偏波(以下、垂直偏波という。)用の受
信電極としての垂直プローブ1522a,1522b
と、その他の回路パターンとが形成されている。さら
に、基板モジュール152の表面側には、受信回路を構
成する各種の回路部品や素子等(図示せず)が搭載され
ている。上記の各電極パターンおよび回路パターンはい
ずれも、例えば銅箔等の薄膜導体で形成されている。な
お、図7では、各パターンの厚さを実際よりも厚く描い
ている。
A grounding pattern 152a (not shown in FIG. 8) is formed on the back side (the side from which radio waves arrive) of the substrate module 152, and this is in contact with the rear end faces of the waveguides 140a and 140b of the feed horn 141. are doing. A grounding pattern 152b patterned corresponding to the cross-sectional shape of the waveguides 140a and 140b and a horizontal linear polarization (hereinafter, referred to as horizontal Horizontal probes 1521a and 1521b as receiving electrodes for
Vertical probes 1522a and 1522b as receiving electrodes for vertical linear polarization (hereinafter referred to as vertical polarization).
And other circuit patterns. Further, on the front side of the board module 152, various circuit components, elements, and the like (not shown) constituting the receiving circuit are mounted. Each of the above electrode patterns and circuit patterns is formed of a thin film conductor such as a copper foil. In FIG. 7, the thickness of each pattern is drawn thicker than the actual one.

【0033】図8において、水平プローブ1521aお
よび垂直プローブ1522aは、導波路140aに対応
して設けられた受信電極である。これらのうち、水平プ
ローブ1521aは導波路140aを伝播してきた水平
偏波を電気信号に変換し、垂直プローブ1522aは導
波路140aを伝播してきた垂直偏波を電気信号に変換
するためのものである。一方、水平プローブ1521b
および垂直プローブ1522bは導波路140bに対応
して設けられた受信電極である。これらのうち、水平プ
ローブ1521bは導波路140bを伝播してきた水平
偏波を電気信号に変換し、垂直プローブ1522bは導
波路140bを伝播してきた垂直偏波を電気信号に変換
するためのものである。
In FIG. 8, a horizontal probe 1521a and a vertical probe 1522a are receiving electrodes provided corresponding to the waveguide 140a. Among these, the horizontal probe 1521a converts the horizontal polarization propagated through the waveguide 140a into an electric signal, and the vertical probe 1522a converts the vertical polarization propagated through the waveguide 140a into an electric signal. . On the other hand, the horizontal probe 1521b
The vertical probe 1522b is a receiving electrode provided corresponding to the waveguide 140b. Of these, the horizontal probe 1521b converts the horizontal polarization transmitted through the waveguide 140b into an electric signal, and the vertical probe 1522b converts the vertical polarization transmitted through the waveguide 140b into an electric signal. .

【0034】短絡導波管153は、基板モジュール15
2の表面側からこの基板モジュール152を筐体151
との間に挟み込むようにして、図示しないねじ等により
筐体151に固定されている。この状態で、短絡導波管
153は接地用パターン152bのみと面接触してお
り、これにより、水平プローブ1521a,1521b
および垂直プローブ1522a,1522bを周囲から
遮蔽している。この短絡導波管153(図1)は、導波
路140a,140bを伝播してきて基板モジュール1
52を透過した電波を短絡部153a,153bによっ
て反射して、これを再び基板モジュールの水平プローブ
1521a,1522a、または垂直プローブ1521
b,1522bに戻すためのもので、例えばアルミニウ
ム等の金属ダイカストにより形成される。この短絡導波
管153により、水平プローブ1521a,1522
a、または垂直プローブ1521b,1522bにおけ
る受信電界強度を高めることができる。蓋板154は、
筐体151内部を密閉して雨水の侵入を防止すると共に
筐体151の内部を外部から電磁遮蔽するためのもの
で、導電体により形成されている。
The short-circuit waveguide 153 is connected to the substrate module 15.
2 from the front side of the housing 151.
And is fixed to the housing 151 by screws (not shown) or the like. In this state, the short-circuited waveguide 153 is in surface contact with only the ground pattern 152b, and thus the horizontal probes 1521a and 1521b
And the vertical probes 1522a and 1522b are shielded from the surroundings. The short-circuit waveguide 153 (FIG. 1) propagates through the waveguides 140a and 140b and
52 are reflected by the short-circuit portions 153a and 153b, and are reflected again by the horizontal probes 1521a and 1522a or the vertical probes 1521 of the board module.
b, 1522b, for example, by die-casting a metal such as aluminum. The short-circuit waveguide 153 allows the horizontal probes 1521a, 1522
a, or the reception electric field strength at the vertical probes 1521b and 1522b can be increased. The cover plate 154 is
It is for sealing the inside of the housing 151 to prevent rainwater from entering and for electromagnetically shielding the inside of the housing 151 from the outside, and is formed of a conductor.

【0035】図9は、受信ユニット16を各構成要素に
分離した状態を簡略化して表すものである。この図に示
したように、基板モジュール152は、主として受信信
号の周波数変換と増幅とを行うコンバータと呼ばれる回
路を含んで構成されている。
FIG. 9 shows a simplified state in which the receiving unit 16 is separated into its components. As shown in this figure, the board module 152 is mainly configured to include a circuit called a converter that performs frequency conversion and amplification of a received signal.

【0036】具体的には、基板モジュール152は、直
線偏波の電波を電気信号に変換するための上記の4つの
プローブ(水平プローブ1521a,1521b、およ
び垂直プローブ1522a,1522b)と、水平プロ
ーブ1521aまたは垂直プローブ1522aの一方を
選択するように切り替えを行う偏波切替スイッチ部15
24aと、水平プローブ1521bまたは垂直プローブ
1522bの一方を選択するように切り替えを行う偏波
切替スイッチ部1524bとを備えている。
Specifically, the board module 152 includes the four probes (horizontal probes 1521a and 1521b and vertical probes 1522a and 1522b) for converting a linearly polarized radio wave into an electric signal, and a horizontal probe 1521a. Alternatively, the polarization changeover switch unit 15 that performs switching so as to select one of the vertical probes 1522a
24a and a polarization changeover switch unit 1524b that switches so as to select one of the horizontal probe 1521b and the vertical probe 1522b.

【0037】この基板モジュール152はまた、水平プ
ローブ1521aおよび垂直プローブ1522aと偏波
切替スイッチ部1524aとの間にそれぞれ設けられた
高周波増幅器1523a,1523bと、水平プローブ
1521bおよび垂直プローブ1522bと偏波切替ス
イッチ部1524bとの間にそれぞれ設けられた高周波
増幅器1523c,1523dとを備えている。
The board module 152 also includes high-frequency amplifiers 1523a and 1523b provided between the horizontal probe 1521a and the vertical probe 1522a and the polarization switch unit 1524a, respectively, and a polarization switch between the horizontal probe 1521b and the vertical probe 1522b. High-frequency amplifiers 1523c and 1523d are provided between the switch unit 1524b and the switch unit 1524b.

【0038】さらに、基板モジュール152は、偏波切
替スイッチ部1524a,1524bのいずれか一方の
出力を選択するように切り替えを行う衛星切替スイッチ
部1525と、衛星切替スイッチ部1525の出力端に
接続された高周波増幅回路1523eと、高周波増幅回
路1523eの出力端に接続された混合回路(ミキサ)
1526と、混合回路1526に所定の周波数の局部発
振信号を供給する局部発振回路1527と、混合回路1
526の出力端に接続された中間周波増幅回路1523
fとを備えている。
Further, the board module 152 is connected to a satellite switch 1525 for switching so as to select one of the outputs of the polarization switch 1524a and 1524b, and an output terminal of the satellite switch 1525. High-frequency amplifier circuit 1523e and a mixing circuit (mixer) connected to the output terminal of high-frequency amplifier circuit 1523e
A local oscillation circuit 1527 for supplying a local oscillation signal having a predetermined frequency to the mixing circuit 1526;
Intermediate frequency amplifier 1523 connected to the output terminal of 526
f.

【0039】中間周波増幅回路1523fの出力端は、
直流成分を除去するためのDCカット回路1528を介
して、同軸ケーブル17(図3,図5)が接続されるコ
ネクタ155に接続されている。この基板モジュール1
52にはまた、上記の各回路に安定した電力を供給する
ための電源1530と、この電源1530の出力から高
周波成分や受信信号成分を除去するためのRFカット回
路1531とが設けられている。
The output terminal of the intermediate frequency amplification circuit 1523f
It is connected to a connector 155 to which the coaxial cable 17 (FIGS. 3 and 5) is connected via a DC cut circuit 1528 for removing a DC component. This board module 1
52 also includes a power supply 1530 for supplying stable power to each of the above circuits, and an RF cut circuit 1531 for removing high-frequency components and received signal components from the output of the power supply 1530.

【0040】偏波切替スイッチ部1524a,1524
bおよび衛星切替スイッチ部1525は、それぞれ、図
示しない制御部からの切替信号に応じて切替動作を行う
ことにより、上記した4つのプローブのいずれか1つを
選択して高周波増幅回路1523eと接続するようにな
っている。なお、上記の制御部は、例えば、屋内に配設
された図示しない受信機(チューナ)から同軸ケーブル
17を介して送られてきた受信偏波選択命令に応じて上
記の切替信号を出力するようになっている。
Polarization changeover switches 1524a and 1524
b and the satellite switch unit 1525 perform a switching operation in response to a switching signal from a control unit (not shown), thereby selecting one of the four probes and connecting to the high-frequency amplifier circuit 1523e. It has become. The control unit outputs the switching signal in response to a received polarization selection command transmitted via a coaxial cable 17 from a receiver (tuner) (not shown) installed indoors, for example. It has become.

【0041】高周波増幅回路1523a〜eは、水平プ
ローブ1521a等において受信した例えば12GHz
帯の高周波信号をそのまま増幅するための回路で、例え
ばGaAs−FET(ガリウム砒素電界効果トランジス
タ)等のような非常に低雑音の増幅素子を用いて構成さ
れている。
The high frequency amplifier circuits 1523a to 1523e are, for example, 12 GHz received by the horizontal probe 1521a or the like.
This is a circuit for amplifying a high-frequency signal in a band as it is, and is configured using an extremely low-noise amplifying element such as a GaAs-FET (gallium arsenide field effect transistor).

【0042】混合回路1526は、高周波増幅回路15
23eで増幅された例えば12GHz帯の高周波信号と
局部発振回路1527から供給された例えば11GHz
帯の局部発振信号とをヘテロダイン検波して、同軸ケー
ブル17によって伝送可能な周波数帯である例えば1G
Hz帯の中間周波数信号(IF信号)を出力するように
なっている。受信した高周波信号の周波数を例えば1
2.25GHz〜12.75GHzとし、局部発振信号
の周波数を例えば11.2GHzとすると、IF信号の
周波数は1.05GHz〜1.55GHzとなる。中間
周波増幅回路1523fは、混合回路1526から出力
されたIF信号に対し、同軸ケーブル17を伝送する際
の信号減衰を補償し図示しないチューナのノイズ指数に
起因する画質劣化を低減するために必要なレベルまで、
増幅を行う。
The mixing circuit 1526 includes the high-frequency amplification circuit 15
For example, a high frequency signal of, for example, 12 GHz band amplified at 23 e and, for example, 11 GHz supplied from a local oscillation circuit 1527.
Band, which is a frequency band that can be transmitted by the coaxial cable 17, for example, 1G.
It outputs an intermediate frequency signal (IF signal) in the Hz band. For example, if the frequency of the received high-frequency signal is 1
Assuming that the frequency is 2.25 GHz to 12.75 GHz and the frequency of the local oscillation signal is, for example, 11.2 GHz, the frequency of the IF signal is 1.05 GHz to 1.55 GHz. The intermediate frequency amplifying circuit 1523f is necessary for compensating signal attenuation when transmitting the coaxial cable 17 to the IF signal output from the mixing circuit 1526 and reducing image quality deterioration caused by a noise factor of a tuner (not shown). Up to the level,
Perform amplification.

【0043】次に、以上のような構成のアンテナ装置の
調整方法、動作および作用を説明する。
Next, a description will be given of an adjustment method, operation and operation of the antenna device having the above-described configuration.

【0044】まず、このアンテナ装置の調整方法を説明
する。この調整には、一次放射器14と受信回路部15
とを一体化して構成した受信ユニット16の回転角の調
整と、反射鏡11および受信ユニット16を含むアンテ
ナ装置全体の仰角の調整と、このアンテナ装置全体の方
位角の調整とがある。
First, a method of adjusting the antenna device will be described. For this adjustment, the primary radiator 14 and the receiving circuit unit 15
There is adjustment of the rotation angle of the receiving unit 16 configured integrally with the above, adjustment of the elevation angle of the entire antenna device including the reflecting mirror 11 and the receiving unit 16, and adjustment of the azimuth angle of the entire antenna device.

【0045】本実施の形態に係るアンテナ装置では、ま
ず、一次放射器14を含む受信ユニット16全体を、焦
点Fを通る中点軸148(図4)を中心として回転させ
ることによって、衛星S1,S2からの各電波の集波位
置となるべき位置に開口部141a,141bの各中央
部をそれぞれ合わせ込むという調整を行い、調整後、図
示しない固定ねじ等により一次放射器14をクランプ部
13に固定する。この場合の一次放射器14の回転角
は、アンテナ設置地点の主として経度により定まるの
で、予め一次放射器14の周囲に設置地点ごとの回転角
を目盛っておき、利用者はこの目盛りに従って受信ユニ
ット16の回転調整を行うようにすればよい。
In the antenna apparatus according to the present embodiment, first, the entire receiving unit 16 including the primary radiator 14 is rotated about a midpoint axis 148 (FIG. 4) passing through the focal point F, so that the satellites S1, Adjustment is performed so that the central portions of the openings 141a and 141b are respectively adjusted to the positions where the respective radio waves from S2 are to be collected, and after the adjustment, the primary radiator 14 is attached to the clamp portion 13 by a fixing screw or the like (not shown). Fix it. In this case, since the rotation angle of the primary radiator 14 is determined mainly by the longitude of the antenna installation point, the rotation angle of each installation point is graduated around the primary radiator 14 in advance, and the user sets the receiving unit according to this scale. The rotation adjustment of 16 may be performed.

【0046】なお、このようなフィードホーン141の
回転調整が必要な理由は、次の通りである。すなわち、
受信対象の衛星は赤道上空に静止軌道をもつ2つの衛星
S1,S2であるが、これらの衛星を地上のアンテナ設
置地点からみると、その地点の経度や緯度に応じて両衛
星の仰角が異なって見え、この仰角の差に応じて反射鏡
11による各衛星からの電波の集波位置も変化する。そ
こで、最良の受信感度を得るには、実際の各集波位置に
受信ユニット16の2つの導波路140a,140bを
それぞれ合わせ込む必要があるのである。
The reason why the rotation adjustment of the feed horn 141 is necessary is as follows. That is,
The satellites to be received are the two satellites S1 and S2 that have a geosynchronous orbit above the equator, but when these satellites are viewed from the antenna installation point on the ground, the elevation angles of both satellites differ depending on the longitude and latitude of that point. The position of collection of radio waves from each satellite by the reflecting mirror 11 changes according to the difference between the elevation angles. Therefore, in order to obtain the best receiving sensitivity, it is necessary to adjust the two waveguides 140a and 140b of the receiving unit 16 to each actual collecting position.

【0047】このようにして受信ユニット16の回転角
の調整を行ったのち、今度はアンテナ装置の仰角および
方位角の調整を行う。まず、図1における仰角調整機構
21によってアンテナ全体の仰角の粗調整を行い、次に
図1における方位角調整機構22によってアンテナ全体
の方位角の粗調整を行う。そして、さらに、この状態で
実際に電波を受信し、その受信状態が最良となるように
仰角および方位角の微調整を行う。
After the rotation angle of the receiving unit 16 has been adjusted in this way, the elevation angle and the azimuth angle of the antenna device are adjusted. First, the elevation angle adjustment mechanism 21 shown in FIG. 1 roughly adjusts the elevation angle of the entire antenna, and then the azimuth angle adjustment mechanism 22 coarsely adjusts the azimuth angle of the entire antenna. Further, the radio wave is actually received in this state, and the elevation angle and the azimuth angle are finely adjusted so that the reception state becomes the best.

【0048】次に、このアンテナ装置の動作を簡単に説
明する。
Next, the operation of the antenna device will be briefly described.

【0049】衛星S1,S2(図22)からそれぞれ送
出された高周波のCS放送波は、反射鏡11(図1)で
反射されて、一次放射器14の導波路140a,140
bに設けられた誘電体棒142a,142bに向かって
それぞれ集波され、さらに、導波路140a,140b
によって図1の基板モジュール152へと導かれる。こ
のとき、誘電体棒142a,142bは、上記したよう
に表面波アンテナとして作用するので、受信アンテナと
しての指向性が高くなる。
High-frequency CS broadcast waves transmitted from the satellites S1 and S2 (FIG. 22) are reflected by the reflector 11 (FIG. 1), and are guided by the waveguides 140a and 140 of the primary radiator 14.
b are collected toward the dielectric rods 142a and 142b provided in the waveguides 140a and 140b, respectively.
Is led to the substrate module 152 of FIG. At this time, since the dielectric rods 142a and 142b function as surface acoustic wave antennas as described above, the directivity as a receiving antenna increases.

【0050】なお、この場合、衛星S1,S2から送出
されるCS放送波は、水平方向および垂直方向の2種類
の偏波であるが、これらの受信電波の受信地点での実際
の偏波方向は、その地点の経度等により僅かに変化す
る。しかるに、本実施の形態では、上記したように2つ
の衛星S1,S2の仰角差に対応してフィードホーン1
41の回転調整を行うようにしており、この調整によっ
て同時に、4つの受信電極(水平プローブ1521a、
1521bおよび垂直プローブ1522a、1522
b)の配置方向が受信電波の各偏波方向にほぼ一致する
ようになる。したがって、変換効率が向上し、好都合で
ある。
In this case, the CS broadcast waves transmitted from the satellites S1 and S2 are two kinds of polarized waves, that is, a horizontal direction and a vertical direction. Varies slightly depending on the longitude of the point. However, in the present embodiment, as described above, the feed horn 1 corresponding to the elevation angle difference between the two satellites S1 and S2.
41, the four receiving electrodes (horizontal probe 1521a,
1521b and vertical probes 1522a, 1522
The arrangement direction of b) substantially coincides with each polarization direction of the received radio wave. Therefore, conversion efficiency is improved, which is advantageous.

【0051】さて、図9において、基板モジュール15
2に到達した高周波の電波は、この基板モジュール15
2の表面側に設けられた各プローブ(水平プローブ15
21a,1521b、および垂直プローブ1522a,
1522b)によってそれぞれ高周波の電気信号に変換
され、高周波増幅回路1523eに選択的に入力され
る。このとき、上記の4つプローブから得られる受信信
号のうちのいずれを高周波増幅回路1523eに入力す
るかの選択は、図示しない制御部によって偏波切替スイ
ッチ部1524a,1524bおよび衛星切替スイッチ
部1525を切り替えることで行われる。
Now, referring to FIG.
2 reach the substrate module 15
Each probe (horizontal probe 15) provided on the front side of
21a, 1521b and vertical probe 1522a,
1522b), the signals are converted into high-frequency electric signals, and are selectively input to the high-frequency amplifier circuit 1523e. At this time, selection of which of the received signals obtained from the four probes is to be input to the high-frequency amplifier circuit 1523e is performed by a controller (not shown) by setting the polarization switching switches 1524a and 1524b and the satellite switching switch 1525. It is done by switching.

【0052】さて、このようにして高周波増幅回路15
23eに入力された高周波受信信号は、その周波数のま
ま増幅されて混合回路1526に入力される。混合回路
1526は、高周波増幅回路1523eで増幅された高
周波信号と局部発振回路1527から供給された局部発
振信号とをヘテロダイン検波して、その差分周波数をも
つIF信号を出力し、中間周波増幅回路1523fに入
力する。中間周波増幅回路1523fは、混合回路15
26から出力されたIF信号を必要なレベルまで増幅す
る。こうして増幅されたIF信号は、DCカット回路1
528を介してコネクタ155から同軸ケーブル17
(図示せず)を経由して屋内の図示しない受信機(チュ
ーナ)に送られ、図示しないテレビジョン受像機におけ
る画面表示に供される。
Now, the high-frequency amplification circuit 15
The high-frequency reception signal input to 23e is amplified at the same frequency and input to the mixing circuit 1526. The mixing circuit 1526 heterodyne-detects the high-frequency signal amplified by the high-frequency amplification circuit 1523e and the local oscillation signal supplied from the local oscillation circuit 1527, outputs an IF signal having the difference frequency, and outputs the IF signal having the difference frequency. To enter. The intermediate frequency amplification circuit 1523f includes the mixing circuit 15
The IF signal output from 26 is amplified to a required level. The IF signal thus amplified is supplied to the DC cut circuit 1
528 through the connector 155 to the coaxial cable 17
It is sent to a receiver (tuner) (not shown) indoors via a (not shown), and is used for screen display on a television receiver (not shown).

【0053】次に、本実施の形態に係るアンテナ装置の
作用を具体的な数値例を挙げて説明する。
Next, the operation of the antenna device according to this embodiment will be described with reference to specific numerical examples.

【0054】図5および図6において、導波路140
a,140bの相互間隔L3は、衛星S1,S2(図2
2)の相対距離(正確には各衛星の静止軌道位置の経度
差)に依存し、衛星S1,S2の経度差が小さくなるほ
ど、L3も小さくなる。例えば、衛星S1が東経128
度に位置し、衛星S2が東経124度に位置するもので
あるとすると、両者の経度差は僅か4度となり、例えば
東京から両衛星を見込む角θ(挟み角θ)は約4.5度
となる。
In FIGS. 5 and 6, the waveguide 140
a and 140b are spaced from each other by satellites S1 and S2 (FIG. 2).
L3 depends on the relative distance (accurately, the longitude difference between the geosynchronous orbit positions of the respective satellites), and the smaller the longitude difference between the satellites S1 and S2, the smaller the L3. For example, if the satellite S1 is 128
Assuming that the satellite S2 is located at 124 degrees east longitude, the longitude difference between the two is only 4 degrees. For example, the angle θ at which both satellites are seen from Tokyo (the pinch angle θ) is about 4.5 degrees. Becomes

【0055】ここで、反射鏡11の開口径Dを例えば4
5cmと小型化し、その焦点距離fを例えば22.5c
m程度にしたとすると、焦点距離とアンテナ開口径との
比であるf/D値は0.5程度となる。各衛星からの受
信電波が12.5GHzという周波数帯の直線偏波であ
るとすると、図5および図6に示した一次放射器14の
各部の寸法は、例えば次のようにするのが好適である。
Here, the opening diameter D of the reflecting mirror 11 is set to, for example, 4
5cm and the focal length f is 22.5c, for example.
Assuming that the distance is about m, the f / D value, which is the ratio between the focal length and the antenna aperture, is about 0.5. Assuming that the radio wave received from each satellite is linearly polarized in the frequency band of 12.5 GHz, the dimensions of each part of the primary radiator 14 shown in FIGS. 5 and 6 are preferably as follows, for example. is there.

【0056】導波路140a,140bの直径φ5=1
7.5mm 導波路140a,140bの中心間距離L3=25mm 導波路140a,140b間の間隔d=7.5mm 誘電体棒142a,142bの円錐部の底面直径φ3=
18.0mm 誘電体棒142a,142bの円錐部の先端面直径φ4
=5.0mm 誘電体棒142a,142bの円錐部の高さH=30m
m 誘電体棒142a,142bを構成する材質の誘電率ε
r =3.0 なお、誘電体棒142a,142bの突起部142a
(3) は、電波の反射損失を低減するためのもので、例え
ば直径を6.0mm、高さを5.0mm程度とするのが
好ましい。
The diameter φ5 of the waveguides 140a and 140b = 1
7.5 mm Center-to-center distance L3 between waveguides 140a and 140b = 25 mm Distance d between waveguides 140a and 140b = 7.5 mm Diameter φ3 at bottom of conical portion of dielectric rods 142a and 142b
18.0 mm Diameter φ4 of tip surface of conical part of dielectric rods 142a and 142b
= 5.0 mm Height H of the conical part of the dielectric rods 142a and 142b = 30m
m Dielectric constant ε of the material constituting the dielectric rods 142a and 142b
r = 3.0 The protrusions 142a of the dielectric rods 142a and 142b
(3) is for reducing the reflection loss of the radio wave, and it is preferable that the diameter is, for example, about 6.0 mm and the height is about 5.0 mm.

【0057】図10は、以上のような数値設定のなされ
た一次放射器14の指向性の測定結果の一例を表すもの
である。また、図11は、本実施の形態に対する比較例
としての、誘電体棒142a,142bを有しない一次
放射器14′の指向性の測定結果の一例を表すものであ
る。なお、図11の測定結果を得るのに用いた一次放射
器14′は、誘電体棒142a,142bを有しない点
を除いて一次放射器14とすべて同じ形状・寸法等を有
するものとする。これらの結果は、東経128度の衛星
S1を受信対象として測定したときのもので、横軸はオ
フセット角(単位は‘度’)、縦軸は相対利得(単位は
‘dB’)を示す。これらの図10,図11におけるオ
フセット角とは、図12および図13に示したように、
一次放射器14に対する電波入射方向(または一次放射
器14からの電波出射方向)を最大利得方向からずらし
て上下または左右方向に振ったときの振り角である。な
お、図12および図13はアンテナ装置1を横方向から
見た状態を簡略化して表すものである。
FIG. 10 shows an example of the measurement result of the directivity of the primary radiator 14 for which the numerical values are set as described above. FIG. 11 shows an example of a measurement result of directivity of a primary radiator 14 ′ having no dielectric rods 142 a and 142 b as a comparative example with respect to the present embodiment. The primary radiator 14 'used to obtain the measurement results in FIG. 11 has the same shape, dimensions, and the like as the primary radiator 14, except that the primary radiator 14' does not have the dielectric rods 142a and 142b. These results are obtained when the satellite S1 at 128 degrees east longitude is measured as a reception target. The horizontal axis indicates the offset angle (unit is 'degree'), and the vertical axis indicates the relative gain (unit is 'dB'). The offset angles in FIGS. 10 and 11 are, as shown in FIGS. 12 and 13,
This is the swing angle when the radio wave incident direction to the primary radiator 14 (or the radio wave emission direction from the primary radiator 14) is shifted from the maximum gain direction and is swung vertically or horizontally. FIGS. 12 and 13 show a simplified view of the antenna device 1 as viewed from the lateral direction.

【0058】図10および図11から判るように、一次
放射器14における相対利得は、電波入射(または出
射)方向が、相対利得が最大となる電波入射(または出
射)方向から離れるに従って低下し、ある所で、−10
dBという値を割り込む。この相対利得の低下分が10
dB以内となるようなアジマス角の範囲を10dBバン
ド幅と称するものとすると、本実施の形態における一次
放射器14では、10dBバンド幅は、図10および図
12に示したように、約87.6度となる。この値は、
一次放射器14から反射鏡11を見込む角である85〜
90度にほぼ等しい最適値であり、アンテナ利得の低下
や受信ノイズが少ない。
As can be seen from FIGS. 10 and 11, the relative gain of the primary radiator 14 decreases as the direction of the radio wave incidence (or emission) becomes farther from the direction of the radio wave incidence (or emission) where the relative gain becomes maximum. Somewhere, -10
The value of dB is interrupted. The decrease in the relative gain is 10
Assuming that the range of the azimuth angle within the range of dB is referred to as a 10 dB bandwidth, the 10 dB bandwidth of the primary radiator 14 in the present embodiment is approximately 87.degree., as shown in FIGS. 6 degrees. This value is
The angle of 85 to which the primary mirror 14 looks into the reflecting mirror 11
This is an optimum value substantially equal to 90 degrees, and there is little reduction in antenna gain and reception noise.

【0059】一方、比較例としての、誘電体棒142
a,142bを有しない一次放射器14′では、10d
Bバンド幅は図11および図13に示したように、約1
12度となる。すなわち、本実施の形態の一次放射器1
4では、10dBバンド幅は、一次放射器14から反射
鏡11を見込む角とほぼ等しくなっているのに対して、
比較例の一次放射器14′では、10dBバンド幅は、
一次放射器14′から反射鏡11を見込む角を大きく超
えている。この超えた部分がスピルオーバーと呼ばれ、
アンテナ利得の低下や受信ノイズの増大の原因となるの
である。
On the other hand, a dielectric rod 142 as a comparative example
a, the primary radiator 14 'without 142b has 10d
The B band width is about 1 as shown in FIGS.
It will be 12 degrees. That is, primary radiator 1 of the present embodiment
At 4, the 10 dB bandwidth is substantially equal to the angle at which the reflector 11 is viewed from the primary radiator 14,
In the primary radiator 14 'of the comparative example, the 10 dB bandwidth is
The angle greatly exceeds the viewing angle of the reflecting mirror 11 from the primary radiator 14 '. This excess is called spillover,
This causes a reduction in antenna gain and an increase in reception noise.

【0060】図14および図15は、それぞれ、本実施
の形態の一次放射器14を備えたアンテナ装置1によっ
て2つの衛星S2,S1からの電波を受信した場合にお
ける受信指向性の測定結果の一例を表すものである。こ
こで、図14は衛星S2からの受信電波に対する指向性
の測定結果を表し、図15は衛星S1からの受信電波に
対する指向性の測定結果を表す。なお、これらの図にお
いて、横軸はオフセット角(単位は‘度’)、縦軸はア
ンテナの相対利得(単位は‘dB’)を示す。これらの
図14,図15におけるオフセット角とは、アンテナ装
置の方向を、各衛星について最大利得が得られる方向か
ら上下または左右に振ったときの振り角である。
FIGS. 14 and 15 each show an example of the measurement results of the reception directivity when radio waves from two satellites S2 and S1 are received by the antenna device 1 having the primary radiator 14 according to the present embodiment. Is represented. Here, FIG. 14 shows the measurement result of the directivity for the radio wave received from the satellite S2, and FIG. 15 shows the measurement result of the directivity for the radio wave received from the satellite S1. In these figures, the horizontal axis indicates the offset angle (unit is 'degree'), and the vertical axis indicates the relative gain (unit is 'dB') of the antenna. The offset angle in FIGS. 14 and 15 is a swing angle when the direction of the antenna device is swung up and down or left and right from the direction in which the maximum gain is obtained for each satellite.

【0061】また、図16および図17は、それぞれ、
上記の比較例の一次放射器14′を備えたアンテナ装置
によって2つの衛星S2,S1からの電波を受信した場
合における受信指向性の測定結果の一例を表すものであ
る。ここで、図16は衛星S2からの受信電波に対する
指向性の測定結果を表し、図17は衛星S1からの受信
電波に対する指向性の測定結果を表す。これらの図で、
横軸、縦軸は図14,図15の場合と同様である。
FIGS. 16 and 17 show, respectively,
FIG. 14 shows an example of a measurement result of reception directivity when radio waves from two satellites S2 and S1 are received by an antenna device including the primary radiator 14 'of the comparative example. Here, FIG. 16 shows the measurement result of the directivity for the radio wave received from the satellite S2, and FIG. 17 shows the measurement result of the directivity for the radio wave received from the satellite S1. In these figures,
The horizontal axis and the vertical axis are the same as those in FIGS.

【0062】図14および図15に示したような指向性
を有する本実施の形態のアンテナ装置1では、衛星S
1,S2に対するアンテナ利得は、共に34dBiであ
った。一方、図16および図17に示したような指向性
を有する比較例としてのアンテナ装置では、衛星S1,
S2に対するアンテナ利得は、それぞれ33.6dB
i,33.7dBiであった。すなわち、本実施の形態
では、比較例に対して、アンテナ利得が0.3〜0.4
dB程度向上している。なお、単位‘dBi’は、等方
向性(isotropic) の波源に対してどの位の利得を有する
かを示す単位である。
In the antenna device 1 of this embodiment having directivity as shown in FIGS. 14 and 15, the satellite S
The antenna gains for 1 and S2 were both 34 dBi. On the other hand, in the antenna device as a comparative example having directivity as shown in FIG. 16 and FIG.
The antenna gain for S2 is 33.6 dB each.
i, 33.7 dBi. That is, in the present embodiment, the antenna gain is 0.3 to 0.4 with respect to the comparative example.
It is improved by about dB. Note that the unit 'dBi' is a unit indicating how much gain is given to an isotropic wave source.

【0063】また、本実施の形態のアンテナ装置1と比
較例としてのアンテナ装置の受信ノイズを測定したとこ
ろ、本実施の形態のアンテナ装置1では、衛星S1,S
2からの受信ノイズは、それぞれ、−44.5dBm/
39MHz,−44.4dBm/39MHzであったの
に対し、本実施の形態のアンテナ装置1では、衛星S
1,S2からの受信ノイズは、それぞれ、−44.3d
Bm/39MHz,−44.1dBm/39MHzであ
った。すなわち、本実施の形態では、比較例に対して、
受信ノイズが0.2〜0.3dB程度少なくなってい
る。なお、これらの値は、0dBを1mWとしたときの
39MHzの周波数帯域幅当りのノイズレベルを示すも
のである。
When the reception noise of the antenna device 1 of the present embodiment and the antenna device of the comparative example were measured, the antenna devices 1 of the present embodiment showed that the satellites S1, S
2 are -44.5 dBm /
In contrast to 39 MHz and -44.4 dBm / 39 MHz, in the antenna device 1 of the present embodiment, the satellite S
1 and S2 are -44.3d, respectively.
Bm / 39 MHz and -44.1 dBm / 39 MHz. That is, in the present embodiment, for the comparative example,
The reception noise is reduced by about 0.2 to 0.3 dB. These values indicate the noise level per 39 MHz frequency bandwidth when 0 dB is 1 mW.

【0064】また、本実施の形態のアンテナ装置1と比
較例としてのアンテナ装置の受信C/N(キャリア/ノ
イズ)比を測定したところ、本実施の形態のアンテナ装
置1における衛星S1,S2についての受信C/N比
が、比較例のアンテナ装置における衛星S1,S2につ
いての受信C/N比に対して0.6dB程度改善される
という結果を得た。
When the reception C / N (carrier / noise) ratio of the antenna device 1 of the present embodiment and the antenna device of the comparative example was measured, the satellites S1 and S2 of the antenna device 1 of the present embodiment were measured. Has been obtained that the reception C / N ratio of the antenna device of the comparative example is improved by about 0.6 dB with respect to the reception C / N ratio of the satellites S1 and S2 in the antenna device of the comparative example.

【0065】以上のように、本実施の形態に係るアンテ
ナ装置によれば、一次放射器14の導波路140a,1
40bにそれぞれ誘電体棒142a,142bを設ける
ようにしたので、極めて近接した2つの衛星S1,S2
からの電波を1つのデュアルビームアンテナ装置によっ
て受信しようとする場合に、導波路140a,140b
の中心間距離を最適の値に設定し、かつ導波路140
a,140bの直径を両者がオーバーラップしない程度
に小さくしつつ、10dBバンド幅を最適な値にするこ
とができ、一次放射器14の指向性の最適化が可能であ
る。したがって、本実施の形態では、誘電体棒142
a,142bを設けない場合に生ずるスピルオーバーが
起きず、アンテナ利得の低下や、受信ノイズの増大によ
る衛星電波受信C/N比の低下等の問題が生じない。し
たがって、小型のパラボラ反射鏡を用いたデュアルビー
ムアンテナ装置であっても、接近した2つの衛星からの
直線偏波の電波を効率よく分離し、それぞれ十分なアン
テナ利得で受信することが可能である。
As described above, according to the antenna device of the present embodiment, the waveguides 140a, 140a of the primary radiator 14
Since the dielectric rods 142a and 142b are provided on the respective 40b, the two very close satellites S1 and S2 are provided.
When trying to receive a radio wave from a single dual beam antenna device, the waveguides 140a and 140b
Is set to the optimum value, and the waveguide 140
The 10 dB bandwidth can be set to an optimum value while the diameters of a and 140b are small enough not to overlap each other, and the directivity of the primary radiator 14 can be optimized. Therefore, in the present embodiment, the dielectric rod 142
There is no spillover that occurs when the a and 142b are not provided, and there is no problem such as a decrease in antenna gain or a decrease in the C / N ratio of satellite radio wave reception due to an increase in reception noise. Therefore, even in a dual beam antenna device using a small parabolic reflector, it is possible to efficiently separate linearly polarized radio waves from two approaching satellites and receive each with a sufficient antenna gain. .

【0066】〔第2の実施の形態〕次に、本発明の第2
の実施の形態について説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described.

【0067】図18は本発明の第2の実施の形態に係る
アンテナ装置における基板モジュール152′の回路構
成を表すものである。本実施の形態のアンテナ装置は、
BS放送用の衛星からの円偏波を受信するためのもので
ある。なお、この図で、上記第1の実施の形態の一次放
射器14(図9)の構成要素と同一要素には同一の符号
を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 18 shows a circuit configuration of a board module 152 'in an antenna device according to a second embodiment of the present invention. The antenna device according to the present embodiment
This is for receiving circularly polarized waves from satellites for BS broadcasting. Note that, in this figure, the same elements as those of the primary radiator 14 (FIG. 9) of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

【0068】図18に示したように、この基板モジュー
ル152′は、直線偏波の電波を電気信号に変換するた
めの水平プローブ1521a,1521b、および垂直
プローブ1522a,1522bと、水平プローブ15
21aに接続されると共に位相調整器1536aを介し
て垂直プローブ1522aに接続された電力分配器15
35aと、垂直プローブ1522bに接続されると共に
位相調整器1536bを介して水平プローブ1521b
に接続された電力分配器1535bと、電力分配器15
35a,1535bにそれぞれ接続された高周波増幅器
1537a,1537bと、高周波増幅器1537aま
たは高周波増幅器1537bの一方を選択するように切
り替えを行う衛星切替スイッチ部1525とを備えてい
る。なお、衛星切替スイッチ部1525の出力端以降の
構成は、上記の図9の場合と同様であり、説明を省略す
る。また、基板モジュール152′以外の構成は、上記
の第1の実施の形態と同様である。
As shown in FIG. 18, the board module 152 'includes horizontal probes 1521a and 1521b and vertical probes 1522a and 1522b for converting a linearly polarized radio wave into an electric signal.
21a and a power distributor 15 connected to a vertical probe 1522a via a phase adjuster 1536a.
35a and a horizontal probe 1521b connected to a vertical probe 1522b and via a phase adjuster 1536b.
A power distributor 1535b connected to the
It includes high-frequency amplifiers 1537a and 1537b connected to 35a and 1535b, respectively, and a satellite switch unit 1525 for switching to select one of the high-frequency amplifier 1537a and the high-frequency amplifier 1537b. Note that the configuration after the output terminal of the satellite changeover switch unit 1525 is the same as in the case of FIG. 9 described above, and a description thereof will be omitted. The configuration other than the board module 152 'is the same as that of the first embodiment.

【0069】このような構成の基板モジュール152′
では、水平プローブ1521a,1521bは、入射し
てきた円偏波の電波のうちの水平偏波成分に応じた受信
信号を出力し、垂直プローブ1522a,1522b
は、入射してきた円偏波の電波のうちの垂直偏波成分に
応じた受信信号を出力する。
The board module 152 'having such a structure is provided.
Then, the horizontal probes 1521a and 1521b output a reception signal corresponding to the horizontal polarization component of the incident circularly polarized radio wave, and the vertical probes 1522a and 1522b.
Outputs a received signal corresponding to the vertical polarization component of the incident circularly polarized radio wave.

【0070】位相調整器1536aは、垂直プローブ1
522aで得られた受信信号の位相を調整して電力分配
器1535aに入力する。電力分配器1535aは、水
平プローブ1521aで得られた受信信号と位相調整器
1536aから出力された受信信号とに対し、同じ位相
および同じ振幅で電力を分配して合成して出力する。こ
の電力分配器1535aからの出力信号は、誘電体棒1
42aを通過して導波路140aに入射してきた衛星S
1からの円偏波の電波に対応した位相および振幅をもつ
受信信号であり、この受信信号が、高周波増幅回路15
37aを介して衛星切替スイッチ部1525の一方の端
子に入力される。
The phase adjuster 1536a is connected to the vertical probe 1
The phase of the received signal obtained at 522a is adjusted and input to power divider 1535a. The power divider 1535a distributes power with the same phase and the same amplitude to the received signal obtained by the horizontal probe 1521a and the received signal output from the phase adjuster 1536a, combines the received signals, and outputs the resultant. The output signal from the power divider 1535a is
The satellite S that has passed through 42a and entered the waveguide 140a
1 is a reception signal having a phase and an amplitude corresponding to the circularly-polarized radio wave from No. 1;
The signal is input to one terminal of the satellite changeover switch unit 1525 via the terminal 37a.

【0071】一方、位相調整器1536bは、水平プロ
ーブ1521bで得られた受信信号の位相を調整して電
力分配器1535bに入力する。電力分配器1535b
は、位相調整器1536bから出力された受信信号と垂
直プローブ1522bで得られた受信信号とに対し、同
じ位相および同じ振幅で電力を分配して合成して出力す
る。この電力分配器1535bからの出力信号は、誘電
体棒142bを通過して導波路140bに入射してきた
衛星S2からの円偏波の電波に対応した位相および振幅
をもつ受信信号であり、この受信信号が、高周波増幅回
路1537bを介して衛星切替スイッチ部1525の他
方の端子に入力される。
On the other hand, the phase adjuster 1536b adjusts the phase of the received signal obtained by the horizontal probe 1521b and inputs the adjusted signal to the power divider 1535b. Power distributor 1535b
Distributes power with the same phase and the same amplitude to the reception signal output from the phase adjuster 1536b and the reception signal obtained by the vertical probe 1522b, combines the power, and outputs the resultant signal. The output signal from power divider 1535b is a reception signal having a phase and an amplitude corresponding to the circularly polarized radio wave from satellite S2 that has passed through dielectric rod 142b and entered waveguide 140b. The signal is input to the other terminal of the satellite switch unit 1525 via the high-frequency amplifier circuit 1537b.

【0072】衛星S1からの電波を受信する導波路14
0aの側についてみると、例えば、垂直プローブ152
2aに接続された位相調整器1536aからの出力信号
の位相を、水平プローブ1521aからの出力信号の位
相よりもπ/2(90度)だけ遅らせるようにすると、
このアンテナ装置は右旋円偏波アンテナとして動作す
る。また、衛星S2からの電波を受信する導波路140
bの側についてみると、例えば、水平プローブ1521
bに接続された位相調整器1536bからの出力信号の
位相を、垂直プローブ1522bからの出力信号の位相
よりもπ/2だけ遅らせるようにすると、このアンテナ
装置は右旋円偏波アンテナとして動作する。
Waveguide 14 for receiving radio waves from satellite S1
0a, for example, the vertical probe 152
If the phase of the output signal from the phase adjuster 1536a connected to 2a is delayed by π / 2 (90 degrees) from the phase of the output signal from the horizontal probe 1521a,
This antenna device operates as a right-handed circularly polarized antenna. Further, a waveguide 140 for receiving a radio wave from the satellite S2
Looking at the side b, for example, the horizontal probe 1521
If the phase of the output signal from phase adjuster 1536b connected to b is delayed by π / 2 from the phase of the output signal from vertical probe 1522b, this antenna apparatus operates as a right-handed circularly polarized antenna. .

【0073】衛星切替スイッチ部1525は、図示しな
い制御部からの切替信号に応じて切替動作を行うことに
より、高周波増幅回路1537aまたは高周波増幅回路
1537bのいずれか一方を選択して、高周波増幅回路
1523eへと出力する。これ以降の動作は、上記の第
1の実施の形態における図9の場合と同様であり、説明
を省略する。
The satellite switch unit 1525 performs a switching operation in response to a switching signal from a control unit (not shown) to select one of the high-frequency amplifier circuit 1537a and the high-frequency amplifier circuit 1537b, and to select the high-frequency amplifier circuit 1523e. Output to Subsequent operations are the same as in the case of FIG. 9 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0074】このようにして、本実施の形態のアンテナ
装置では、BS放送等で用いられる円偏波の電波の受信
が可能である。また、本実施の形態においても、上記第
1の実施の形態の場合と同様に、導波路140a,14
0bの入り口側にそれぞれ設けられた誘電体棒142
a,142bの作用により、スピルオーバーによるアン
テナ利得の低下や受信ノイズの増大による衛星電波受信
C/N比の低下等の問題が生じることがない。したがっ
て、小型のパラボラ反射鏡を用いたデュアルビームアン
テナ装置であっても、近接した2個の衛星からの円偏波
の電波を効率よく分離し、それぞれ十分なアンテナ利得
で受信することが可能である。
As described above, the antenna apparatus of the present embodiment can receive circularly polarized radio waves used in BS broadcasting and the like. Also, in the present embodiment, the waveguides 140a and 140
Dielectric rods 142 provided on the entrance side of Ob, respectively.
Due to the effects of a and 142b, problems such as a decrease in antenna gain due to spillover and a decrease in the C / N ratio of satellite radio wave reception due to an increase in reception noise do not occur. Therefore, even with a dual beam antenna device using a small parabolic reflector, it is possible to efficiently separate circularly polarized radio waves from two adjacent satellites and receive them with sufficient antenna gain. is there.

【0075】〔第3の実施の形態〕次に、本発明の第3
の実施の形態について説明する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described.

【0076】図19は本発明の第3の実施の形態に係る
アンテナ装置における受信ユニットを各構成要素に分離
した状態を簡略化して表すものである。なお、この図
で、上記の図9で示した構成要素と同一の構成要素には
同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 19 schematically shows a state in which the receiving unit in the antenna device according to the third embodiment of the present invention is separated into components. In this figure, the same components as those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

【0077】本実施の形態のアンテナ装置は、互いに近
接した3個の衛星からの電波を受信するためのものであ
る。このアンテナ装置の受信ユニット26は、図19に
示したように、図9における一次放射器14、基板モジ
ュール152および短絡導波管153に代えて、それぞ
れ、一次放射器24、基板モジュール252および短絡
導波管253を設けたものである。一次放射器24は、
図9におけるフィードホーン141に代えて3つの導波
路240a,240b,240cを有するフィードホー
ン241を設け、図9における誘電体棒142a,14
2bに代えて誘電体棒242a,242b,242cを
設けて構成したものである。
The antenna device according to the present embodiment is for receiving radio waves from three satellites that are close to each other. As shown in FIG. 19, the receiving unit 26 of this antenna device includes a primary radiator 24, a substrate module 252, and a short-circuit, instead of the primary radiator 14, the substrate module 152, and the short-circuit waveguide 153 in FIG. A waveguide 253 is provided. The primary radiator 24
A feed horn 241 having three waveguides 240a, 240b, 240c is provided in place of the feed horn 141 in FIG. 9, and the dielectric rods 142a, 142 in FIG.
In this embodiment, dielectric bars 242a, 242b, 242c are provided in place of 2b.

【0078】また、基板モジュール252は、直線偏波
の電波を電気信号に変換するための水平プローブ252
1a〜2521c、および垂直プローブ2522a〜2
522cと、水平プローブ2521aまたは垂直プロー
ブ2522aの一方を選択するように切り替えを行う偏
波切替スイッチ部2524aと、水平プローブ2521
bまたは垂直プローブ2522bの一方を選択するよう
に切り替えを行う偏波切替スイッチ部2524bと、水
平プローブ2521cまたは垂直プローブ2522cの
一方を選択するように切り替えを行う偏波切替スイッチ
部2524cとを備えている。基板モジュール252は
また、水平プローブ2521aおよび垂直プローブ25
22aと偏波切替スイッチ部2524aとの間にそれぞ
れ設けられた高周波増幅器2523a,2523bと、
水平プローブ2521bおよび垂直プローブ2522b
と偏波切替スイッチ部2524bとの間にそれぞれ設け
られた高周波増幅器2523c,2523dと、水平プ
ローブ2521cおよび垂直プローブ2522cと偏波
切替スイッチ部2524cとの間にそれぞれ設けられた
高周波増幅器2523e,2523fとを備えている。
さらに、基板モジュール252は、偏波切替スイッチ部
2524a〜2524cのいずれか一の出力を選択する
ように切り替えを行う衛星切替スイッチ部2525と、
衛星切替スイッチ部2525の出力端に接続された高周
波増幅回路1523eとを備えている。これ以降の回路
構成は図9の場合と同様であり、その説明を省略する。
また、基板モジュール252以外の構成は、上記の第1
の実施の形態と同様である。
The board module 252 is provided with a horizontal probe 252 for converting a linearly polarized radio wave into an electric signal.
1a-2521c, and vertical probe 2522a-2
522c, a polarization changeover switch unit 2524a that switches so as to select one of the horizontal probe 2521a and the vertical probe 2522a, and a horizontal probe 2521
and a polarization switch unit 2524c for switching to select one of the horizontal probe 2522b and the vertical probe 2522c, and a polarization switch unit 2524c for switching to select one of the horizontal probe 2521c and the vertical probe 2522c. I have. The substrate module 252 also includes a horizontal probe 2521a and a vertical probe 2521a.
High-frequency amplifiers 2523a and 2523b provided between the polarization switching unit 22a and the polarization switching unit 2524a, respectively;
Horizontal probe 2521b and vertical probe 2522b
High-frequency amplifiers 2523c and 2523d provided between the polarization switch unit 2524b and the high-frequency amplifiers 2523e and 2523f provided between the horizontal and vertical probes 2521c and 2522c and the polarization switch unit 2524c, respectively. It has.
Further, the board module 252 includes a satellite changeover switch unit 2525 that performs switching so as to select any one of the outputs of the polarization changeover switch units 2524a to 2524c.
A high-frequency amplifier circuit 1523e connected to the output terminal of the satellite changeover switch unit 2525. The subsequent circuit configuration is the same as that of FIG. 9, and the description thereof will be omitted.
The configuration other than the board module 252 is the same as that of the first embodiment.
This is the same as the embodiment.

【0079】このような構成の受信ユニット26を備え
た本実施の形態のアンテナ装置によれば、互いに近接し
た3個の衛星からの直線偏波の電波をそれぞれ受信可能
である。また、本実施の形態においても、上記第1およ
び第2の実施の形態の場合と同様に、導波路240a〜
240cの各入り口側にそれぞれ設けられた誘電体棒2
42a〜242cの作用により、スピルオーバーによる
アンテナ利得の低下や受信ノイズの増大による衛星電波
受信C/N比の低下等の問題が生じることがない。した
がって、小型のパラボラ反射鏡を用いたデュアルビーム
アンテナ装置であっても、接近した3個の衛星からの直
線偏波の電波を効率よく分離し、それぞれ十分なアンテ
ナ利得で受信することが可能である。
According to the antenna apparatus of this embodiment including the receiving unit 26 having such a configuration, it is possible to receive linearly polarized radio waves from three satellites close to each other. Also, in the present embodiment, similarly to the case of the above-described first and second embodiments, the waveguides 240a to 240a
Dielectric rods 2 provided at each entrance side of 240c
By the operations of 42a to 242c, problems such as a decrease in antenna gain due to spillover and a decrease in satellite radio reception C / N ratio due to an increase in reception noise do not occur. Therefore, even with a dual-beam antenna device using a small parabolic reflector, it is possible to efficiently separate linearly polarized radio waves from three approaching satellites and receive each with a sufficient antenna gain. is there.

【0080】なお、本実施の形態のアンテナ装置は、直
線偏波の受信用アンテナとして説明したが、上記第2の
実施の形態の場合と同様に、位相調整器によって水平ま
たは垂直偏波の受信信号のいずれかの位相を調整すると
共に、電力分配器によって電力分配を行うことにより、
3つの衛星からの円偏波を受信することも可能である。
Although the antenna device according to the present embodiment has been described as a linearly polarized receiving antenna, similar to the second embodiment, the horizontal or vertical polarized wave reception is performed by the phase adjuster. By adjusting any phase of the signal and performing power distribution by the power distributor,
It is also possible to receive circularly polarized waves from three satellites.

【0081】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態
では、誘電体棒142a,142b,242a,242
b,242cの主要部分が円錐形をなすようにしたが、
その他の形状としてもよい。
As described above, the present invention has been described with reference to some embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be variously modified. For example, in each of the above embodiments, the dielectric rods 142a, 142b, 242a, 242
The main part of b, 242c is made conical,
Other shapes are also possible.

【0082】また、上記の実施の形態では、2個の衛星
からの電波を受信可能なデュアルビームアンテナ装置、
および3個の衛星からの電波を受信可能なトリプルビー
ムアンテナ装置について説明したが、本発明はこれらに
限定されるものではなく、4個以上の衛星からの電波を
受信可能なマルチビームアンテナ装置に適用することも
可能である。
Further, in the above embodiment, a dual beam antenna device capable of receiving radio waves from two satellites,
And a triple beam antenna device capable of receiving radio waves from three satellites has been described. However, the present invention is not limited to these, and a multi-beam antenna device capable of receiving radio waves from four or more satellites is described. It is also possible to apply.

【0083】上記各実施の形態では、オフセット型のパ
ラボラアンテナについて例示したが、本発明はこれに限
定されず、それ以外のタイプのパラボラアンテナや、カ
セグレンアンテナ、あるいはグレゴリアンテナ等にも適
用可能である。
In each of the above embodiments, an offset type parabolic antenna has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other types of parabolic antennas, Cassegrain antennas, Gregory antennas, and the like. is there.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項4のいずれかに記載のアンテナ装置によれば、反射鏡
による複数の衛星からの電波集波位置のそれぞれに対応
して形成された導波路の各電波入射側に誘電体部材を設
け、これらの誘電体部材を介して各導波路を伝搬してき
た電波をそれぞれ電気信号に変換するようにしたので、
導波路における受信指向性が向上し、アンテナとしての
受信効率が改善される。したがって、例えば、互いに近
接した衛星からの電波を小型の反射鏡を用いて受信する
場合において、各衛星位置間隔に対応した最適な導波路
間隔を確保しつつ、導波路の径を両者がオーバーラップ
しない程度に小さくしたとしても、誘電体部材の存在に
より、スピルオーバーによるアンテナ利得の低下や受信
ノイズの増大による衛星電波受信C/N比の低下等の問
題が生ずることがない。すなわち、小型の反射鏡を用い
た場合であっても、接近した2つの衛星からの各電波を
効率よく分離してそれぞれ実用レベルの感度で受信する
ことが可能になるという効果を奏する。
As described above, according to the antenna device according to any one of the first to fourth aspects, the antenna device is formed corresponding to each of the positions at which the reflectors collect the radio waves from a plurality of satellites. A dielectric member is provided on each radio wave incident side of the waveguide, and the radio waves propagating through each waveguide through these dielectric members are converted into electric signals.
The reception directivity in the waveguide is improved, and the reception efficiency as an antenna is improved. Therefore, for example, when radio waves from satellites that are close to each other are received using a small reflector, the two waveguides overlap each other while securing the optimal waveguide spacing corresponding to each satellite position spacing. Even if it is reduced to such an extent that the dielectric member does not exist, problems such as a decrease in antenna gain due to spillover and a decrease in satellite radio reception C / N ratio due to an increase in reception noise do not occur. That is, even when a small reflecting mirror is used, there is an effect that radio waves from two approaching satellites can be efficiently separated and received at a practical level of sensitivity.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の全
体構成を表す外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view illustrating an overall configuration of an antenna device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における受信ユニットの構成を表す外観斜
視図である。
FIG. 2 is an external perspective view illustrating a configuration of a receiving unit in FIG.

【図3】図1における受信ユニットの構成を表す正面図
である。
FIG. 3 is a front view illustrating a configuration of a receiving unit in FIG.

【図4】図1における受信ユニットの構成を表す側面図
である。
FIG. 4 is a side view illustrating a configuration of a receiving unit in FIG.

【図5】図1における受信ユニットの一次放射器の正面
図である。
FIG. 5 is a front view of a primary radiator of the receiving unit in FIG. 1;

【図6】図1における受信ユニットの一次放射器の部分
断面図である。
FIG. 6 is a partial sectional view of a primary radiator of the receiving unit in FIG. 1;

【図7】図1における受信ユニットの構造を表す断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a structure of a receiving unit in FIG.

【図8】図1における受信ユニットの構造を表す一部破
断の背面図である。
FIG. 8 is a partially cutaway rear view showing the structure of the receiving unit in FIG. 1;

【図9】図1における受信ユニットの構造を簡略化して
表す斜視図である。
FIG. 9 is a simplified perspective view showing the structure of a receiving unit in FIG. 1;

【図10】図1における受信ユニットの指向性について
得られた測定結果の一例を表す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained for the directivity of the receiving unit in FIG. 1;

【図11】本実施の形態に対する比較例としての受信ユ
ニットの指向性について得られた測定結果の一例を表す
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained for the directivity of a receiving unit as a comparative example with respect to the present embodiment.

【図12】アンテナ装置を横方向から見た状態を簡略化
して表すもので、一次放射器の指向性が良好な状態を説
明するための図である。
FIG. 12 is a diagram simply illustrating a state in which the antenna device is viewed from the lateral direction, and is a diagram for describing a state in which the directivity of the primary radiator is good.

【図13】アンテナ装置を横方向から見た状態を簡略化
して表すもので、一次放射器の指向性が良好でない状態
を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram simply illustrating a state in which the antenna device is viewed from the lateral direction, and is a diagram for explaining a state in which the directivity of the primary radiator is not good.

【図14】本実施の形態に係るアンテナ装置の指向性に
ついて得られた測定結果の一例を表す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained for the directivity of the antenna device according to the present embodiment.

【図15】本実施の形態に係るアンテナ装置の指向性に
ついて得られた測定結果の他の例を表す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the measurement results obtained for the directivity of the antenna device according to the present embodiment.

【図16】本実施の形態に対する比較例としてのアンテ
ナ装置の指向性について得られた測定結果の一例を表す
図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained for the directivity of an antenna device as a comparative example with respect to the present embodiment.

【図17】本実施の形態に対する比較例としてのアンテ
ナ装置の指向性について得られた測定結果の他の例を表
す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating another example of the measurement results obtained for the directivity of the antenna device as a comparative example with respect to the present embodiment.

【図18】本発明の第2の実施の形態に係るアンテナ装
置の基板モジュールの回路構成を簡略化して表す回路図
である。
FIG. 18 is a circuit diagram illustrating a simplified circuit configuration of a board module of an antenna device according to a second embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第3の実施の形態に係るアンテナ装
置における受信ユニットの構造を簡略化して表す斜視図
である。
FIG. 19 is a perspective view showing a simplified structure of a receiving unit in the antenna device according to the third embodiment of the present invention.

【図20】シングルビームアンテナに用いられるフィー
ドホーンの構造を簡略化して表す構造図である。
FIG. 20 is a structural diagram showing a simplified structure of a feed horn used for a single beam antenna.

【図21】デュアルビームアンテナに用いられるフィー
ドホーンの構造を簡略化して表す構造図である。
FIG. 21 is a structural diagram showing a simplified structure of a feed horn used for a dual beam antenna.

【図22】2つの衛星からの電波がパラボラ反射鏡によ
って一次放射器に集波される様子を説明するための説明
図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram for explaining how radio waves from two satellites are collected by a parabolic reflector to a primary radiator.

【図23】近接した2つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するための説明図である。
FIG. 23 is an explanatory diagram for describing a problem when a small dual beam antenna is configured to receive radio waves from two adjacent satellites.

【図24】近接した2つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するための他の説明図である。
FIG. 24 is another explanatory diagram for describing a problem when a small dual beam antenna is configured to receive radio waves from two adjacent satellites.

【図25】近接した2つの衛星からの電波を受信するた
めに小型のデュアルビームアンテナを構成する場合の問
題点を説明するためのさらに他の説明図である。
FIG. 25 is still another explanatory diagram for describing a problem when a small dual beam antenna is configured to receive radio waves from two adjacent satellites.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…反射鏡、14…一次放射器、15…受信回路部、
16…受信ユニット、140a,140b、240a〜
240c…導波路、141,241…フィードホーン、
142a,142b,242a〜242c…誘電体棒、
S1,S2…衛星
11 reflector, 14 primary radiator, 15 receiving circuit
16 receiving units, 140a, 140b, 240a to
240c: waveguide, 141, 241: feed horn,
142a, 142b, 242a to 242c: dielectric rod,
S1, S2 ... satellite

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J020 AA03 BA10 BA19 BB01 BC06 CA04 DA02 DA06 DA07 DA09 5J021 AA01 AB07 BA01 CA03 CA06 DA03 FA23 FA26 FA31 FA32 GA02 HA02 HA05 HA07 JA05 JA06 JA07 5K062 AA09 AB01 AC01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5J020 AA03 BA10 BA19 BB01 BC06 CA04 DA02 DA06 DA07 DA09 5J021 AA01 AB07 BA01 CA03 CA06 DA03 FA23 FA26 FA31 FA32 GA02 HA02 HA05 HA07 JA05 JA06 JA07 5K062 AA09 AB01 AC01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の衛星からの電波を反射してそれぞ
れ異なる位置に集波する反射鏡と、 前記反射鏡による各電波集波位置に対応して形成された
導波路と、 前記各導波路の電波入射側にそれぞれ設けられた誘電体
部材と、 前記誘電体部材を介して前記各導波路を伝搬してきた電
波をそれぞれ電気信号に変換する電波電気変換手段とを
備えたことを特徴とするアンテナ装置。
1. A reflector which reflects radio waves from a plurality of satellites and collects them at different positions, a waveguide formed corresponding to each radio wave collection position by the reflector, and each of the waveguides A dielectric member provided on each of the radio wave incident sides, and radio wave electric conversion means for converting radio waves propagating through each of the waveguides through the dielectric member into electric signals. Antenna device.
【請求項2】 前記誘電体部材は、電波入射側に向かっ
て径が小さくなるようなテーパ形状を有する棒状体で構
成されると共に、前記各導波路を閉塞するようにして配
置されていることを特徴とする請求項1記載のアンテナ
装置。
2. The dielectric member is formed of a rod-shaped body having a tapered shape such that a diameter decreases toward a radio wave incident side, and is arranged so as to close each of the waveguides. The antenna device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記複数の衛星からの電波は、直線偏波
であることを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
3. The antenna device according to claim 1, wherein the radio waves from the plurality of satellites are linearly polarized waves.
【請求項4】 前記複数の衛星からの電波は、円偏波で
あることを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
4. The antenna device according to claim 1, wherein the radio waves from the plurality of satellites are circularly polarized waves.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100359751C (en) * 2004-09-14 2008-01-02 启碁科技股份有限公司 Integrated Wave Collection Device
US7358919B2 (en) 2004-12-10 2008-04-15 Sharp Kabushiki Kaisha Feedhorn, radio wave receiving converter and antenna
JP2012010400A (en) * 2005-03-18 2012-01-12 Sony Deutsche Gmbh Antenna array

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