アンテナ装置
【課題】融合放物面からなる反射鏡を備えたアンテナ装置において、反射鏡の歪を、単焦点の反射鏡と同様の手順で、簡単且つ迅速に検査できるようにする。
【解決手段】アンテナ装置は、静止軌道上に投入された複数の衛星からの到来電波を各衛星に対応した複数の放射器に向けて反射する反射鏡として、鏡面が融合放物面にて形成された一つの反射鏡６を備える。融合放物面は、複数の衛星からの到来電波をそれぞれ反射するのに適した複数の個別放物面を、一点で接するように配置し、融合することにより形成されることから、融合放物面を、その中心軸に平行な中心軸を有する円形若しくは楕円形の筒にて切り出すと、反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成される（ａ参照）。そこで、融合放物面から反射鏡６の鏡面を切り出す際には、融合放物面を側面方向から見たとき、開口周縁が直線になるよう、その直線に対応した切断用平面にて切り出す（ｂ参照）。
【解決手段】アンテナ装置は、静止軌道上に投入された複数の衛星からの到来電波を各衛星に対応した複数の放射器に向けて反射する反射鏡として、鏡面が融合放物面にて形成された一つの反射鏡６を備える。融合放物面は、複数の衛星からの到来電波をそれぞれ反射するのに適した複数の個別放物面を、一点で接するように配置し、融合することにより形成されることから、融合放物面を、その中心軸に平行な中心軸を有する円形若しくは楕円形の筒にて切り出すと、反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成される（ａ参照）。そこで、融合放物面から反射鏡６の鏡面を切り出す際には、融合放物面を側面方向から見たとき、開口周縁が直線になるよう、その直線に対応した切断用平面にて切り出す（ｂ参照）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、複数の衛星からの電波を各衛星に対応する放射器にそれぞれ入射させる一つの反射鏡とを備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアンテナ装置の一つとして、所謂多焦点アンテナ（或いは、多焦点マルチビームアンテナ）と呼ばれ、反射鏡の鏡面が、融合放物面にて形成されたものが知られている。
【０００３】
融合放物面は、焦点位置が各衛星に対応した放射器の設置位置となる複数の個別放物面を、各個別放物面が一点で接するように配置し、融合することにより形成される（例えば、特許文献１，非特許文献１等、参照）。
【０００４】
このため、反射鏡の鏡面が融合放物面にて形成されたアンテナ装置によれば、融合放物面を構成する各個別放物面の焦点位置に放射器を配置することで、複数の衛星からの電波を、一つ反射鏡を使って受信できることになり、複数の衛星からの電波を受信するマルチビームアンテナの小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許２５３９１０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌 Vol.J79-B-II No.11 pp.901-908 1996年11月 『小口径マルチビームアンテナの鏡面設計と特性』
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、融合放物面を使って反射鏡を製造する場合、一般的な反射鏡の製造方法を利用すると、反射鏡を側面方向から見たときに、反射鏡の開口端周縁が直線形状にならず、凹凸が形成されてしまうという問題があった。
【０００８】
つまり、単焦点の放物面からなる一般的な反射鏡は、放物面の中心軸に平行な中心軸を有する円筒を使って放物面を切り出した形状を有し、その形状に対応した金型を使って金属板を加工（プレス加工等）することで作製される。
【０００９】
そして、そのように作製された反射鏡は、反射鏡の中心軸に直交する側面方向から見たとき、反射鏡に歪がなければ、開口端周縁は直線形状になるため、開口端に検査用の板を当てることで、反射鏡に歪が生じているか否かを簡単に検査することができる。
【００１０】
これに対し、融合放物面は、複数の個別放物面（換言すれば単焦点の放物面）を融合させたものである。このため、融合放物面を使って、単焦点の放物面からなる反射鏡と同様の手順で反射鏡を製造すると、反射鏡の開口端周縁には、個別放物面同士の融合部分に対応した凹凸が形成されてしまうのである。
【００１１】
そして、このように反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成されると、上記のように反射鏡の開口端に検査用の板を当てることで、反射鏡の歪を簡単に検知することができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、融合放物面からなる反射鏡を備えたアンテナ装置において、反射鏡の歪を、単焦点の反射鏡と同様の手順で、簡単且つ迅速に検査できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のアンテナ装置は、
静止軌道上の複数の衛星からの電波を反射する一つの反射鏡と、
前記反射鏡にて反射された前記各衛星からの電波をそれぞれ受信可能な位置に配置され、前記各衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、
を備え、
前記反射鏡の鏡面は、
前記複数の衛星からの電波を前記各放射器の設置位置に対応する焦点位置に集波可能な複数の個別放物面を、一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなり、
前記反射鏡は、
前記融合点を通る前記融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から前記融合放物面を見たとき、前記中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、前記融合放物面を切り出した形状を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記融合放物面は、
静止軌道上に近接して配置され、直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、
静止軌道上で、前記２つの第１衛星に対し、前記第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星と、
からなる３つの衛星を受信点から見たとき、当該融合放物面の中心軸が、前記２つの第１衛星の中間点と前記第２衛星との間の中間位置を通るように、前記３つの衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより形成され、
前記反射鏡は、
前記受信点で生じる前記２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、前記融合放物面を、前記中心軸を中心として前記偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、前記融合放物面を前記側面方向から切り出した形状を有し、
前記放射器は、
当該アンテナ装置を前記受信点に配置した際、放射中心軸が、前記反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、前記各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置され、
しかも、前記２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、各放射器での受信偏波面が、前記各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、前記放射中心軸周りの回転位置が設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のアンテナ装置においては、反射鏡の鏡面が、複数の個別放物面を一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなる。そして、反射鏡は、融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から融合放物面を見たとき、その中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、融合放物面を切り出した形状を有する。
【００１６】
従って、反射鏡を、融合放物面の中心軸（詳しくは融合放物面において複数の個別放物面同士が接する融合点を通る中心軸）に直交する側面方向から見たとき、反射鏡に歪がなければ、反射鏡の開口端周縁は直線形状になる。
【００１７】
よって、本発明のアンテナ装置によれば、反射鏡の鏡面が融合放物面であるにも関わらず、一般的な単焦点の反射鏡と同様、反射鏡の成型精度（歪等）を簡単に検査することができる。
【００１８】
なお、この検査は、反射鏡の開口端に検査用の平板を当てるか、或いは、反射鏡の開口端を下向きにして、上面が平面状に形成された検査台に載置することで行うことができる。
【００１９】
そして、この検査は簡単且つ迅速に行うことができるので、アンテナ装置の生産効率を高め、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。
次に、請求項２に記載のアンテナ装置においては、受信点から静止軌道上の３つの衛星を見たとき、融合放物面の中心軸が、２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通るように、各衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより、反射鏡の鏡面（つまり、融合放物面）が形成されている。
【００２０】
また、その融合放物面を構成する３つの個別放物面に対応する３つの衛星は、静止軌道上に近接して配置されて直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、この２つの第１衛星に対し、第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて静止軌道上に配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星とからなる。
【００２１】
そして、反射鏡は、受信点で生じる２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、融合放物面を、その中心軸を中心として偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、融合放物面を側面方向から切り出した形状を有する。
【００２２】
このため、２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器には、各第１衛星からの電波の偏波面が、受信点で生じる偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ補正されて入射することになる。
【００２３】
なお、この補正角度としては、各第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度の中間値（例えば平均値）を設定してもよく、或いは、２つの第１衛星の内、一方の第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度を設定してもよい。
【００２４】
また、上記のように融合放物面を中心軸周りに回転させても、その融合放物面から切り出される反射鏡は、融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通るように配置することで、各衛星からの電波が各放射器に入射するようになる。
【００２５】
このため、各第１衛星からの電波を受信する放射器にて受信可能な電波の偏波面（受信偏波面）と、これら各放射器に入射する電波の偏波面とを一致させて、各放射器における受信効率を高めるには、各放射器の受信偏波面を、反射鏡を介して入射する電波の偏波面に合わせて調整する必要がある。
【００２６】
また、各衛星に対応した３つの放射器における受信効率を高めるには、放射器の放射中心軸を、反射鏡を介して入射される各衛星からの電波の入射方向に一致させる必要がある。
【００２７】
そこで、請求項２に記載のアンテナ装置においては、当該アンテナ装置を受信点に配置した際、各放射器の放射中心軸が、反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、放射器が、各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置される。
【００２８】
また、２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、それぞれ、各放射器での受信偏波面が、各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、放射中心軸周りの回転位置が設定されている。
【００２９】
従って、請求項２に記載のアンテナ装置によれば、受信点において、反射鏡の鏡面である融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通り、且つ、各放射器に、対応する衛星からの電波が入射するよう、反射鏡を設置することにより、３つの衛星からの電波を最も効率よく受信することができるようになる。
【００３０】
また、請求項２に記載のアンテナ装置によれば、受信点周囲のエリアでも、上記と同様にアンテナ装置を設置することにより、３つの衛星からの電波を低損失で受信できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態のアンテナ装置を電波の到来方向から見た状態を表す正面図である。
【図２】実施形態の反射鏡の鏡面を構成する設計上の融合放物面と、その焦点及び衛星の位置関係を表す説明図である。
【図３】実施形態の反射鏡の鏡面を構成する設計上の融合放物面を表す説明図であり、（ａ）はその融合放物面を斜め上から見た斜視図、（ｂ）はＺ軸方向から見た正面図である。
【図４】実施形態の反射鏡を形成するために、設計上の融合放物面に対して行う処理を説明する説明図であり、（ａ）は融合放物面をＺ軸周りに回転させた状態を表す斜視図、（ｂ）は（ａ）の融合放物面をＺ軸方向から見た正面図である。
【図５】図４の融合放物面から反射鏡の鏡面を切り出す方法を説明する説明図であり、（ａ）は従来の切り出し方法を表す説明図、（ｂ）は本発明の切り出し方法を表す説明図である。
【図６】図５に示す従来の切り出し方法及び本発明の切り出し方法に則って設計・製造された反射鏡をそれぞれ側面方向から見た状態を表す側面図である。
【図７】実施形態の反射鏡の鏡面と放射器との位置関係を表す説明図である。
【図８】実施形態のアンテナ装置と、融合放物面を回転させない従来のアンテナ装置を使ってアンテナ利得（解析条件：周波数＝１２．２ＧＨｚ）をシミュレーションした結果を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明が適用された実施形態のアンテナ装置を説明する。
本実施形態のアンテナ装置は、静止軌道上の３つの衛星からの電波をそれぞれ受信する所謂マルチビームアンテナであり、各衛星からの電波を受信する３つの放射器を内蔵した受信部２と、各衛星からの電波を受信部２の各放射器に向けて反射する反射鏡６とを備える（図１参照）。
【００３３】
図２に示すように、上記３つの衛星の内の２つは、静止軌道上の東経１２４°及び東経１２８°の位置（図２に示すＪ４：Ｅ１２４°、Ｊ３：Ｅ１２８°）にそれぞれ投入されて、直線偏波の電波を送信するＣＳ用の衛星（以下、第１衛星という）２４、２８である。
【００３４】
また、３つの衛星の内の残りの一つは、静止軌道上の東経１１０°の位置（図２に示すＢＳ：Ｅ１１０°）に配置されて、円偏波の電波を送信するＢＳ用の衛星（以下、第２衛星という）１１である。
【００３５】
このため、受信部２は、２つの第１衛星２４、２８からの電波を受信する２つの放射器３ａ、３ｂ（図７参照）を内蔵したＣＳ用の第１受信部３と、第２衛星１１からの電波を受信する放射器４ａ（図７参照）を内蔵したＢＳ用の第２受信部４とから構成されている。
【００３６】
そして、受信部２は、反射鏡６に固定されたアーム部８を介して、反射鏡６の焦点位置に配置されている。
次に、反射鏡６について説明する。
【００３７】
まず、反射鏡６の鏡面は、上記３つの衛星１１、２４、２８からの電波を、それぞれ、図２に示す焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）に集波するように形成される３つの個別放物面（詳しくは単焦点の放物面）を、一点（以下、融合点という）で接するように配置し、融合させた融合放物面３０にて構成されている。
【００３８】
つまり、上記３つの個別放物面は、図２に示すように、
・受信点Ｒの軸線（換言すれば融合放物面３０の中心軸（ビーム中心軸：以下、Ｚ軸という）を、２つの第１衛星２４，２８の中間点Ｐ１（第１中間点：Ｅ１２６°）と第２衛星１１との間の中間位置Ｐ２（第２中間点：Ｅ１１８°）に向けた条件下で、Ｚ軸を基準に形成される各衛星１１、２４、２８のビーム分離角度をδ１、δ２、δ３、
・受信点Ｒの軸線（換言すればＺ軸）に対する上記各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）のずれをｄ１、ｄ２、ｄ３、
・Ｚ軸を水平にしたときＺ軸に直交する水平及び垂直の各座標軸をＸ、Ｙ、
・焦点距離をｆ（個別放物面で同じ）
とすると、次式で表すことができる。
【００３９】
【数１】
【００４０】
但し、Ｚ１は、第２衛星１１用の放物面を表し、Ｚ２は、第１衛星２４用の放物面を表し、Ｚ３は、第１衛星２８用の放物面を表す。
そして、反射鏡６の鏡面を構成する融合放物面３０は、上記のように記述された３つの３次方程式に基づき、各個別放物面が一点（融合点）で接することを条件として、各個別放物面を配置し、融合することにより形成される。
【００４１】
なお、こうした融合放物面３０の設計手順については、上述した非特許文献１に記載のように、従来から知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。
次に、反射鏡６は、上記のように設計された融合放物面３０から、静止軌道上の中間位置Ｐ２から見た反射鏡６の大きさが所定の大きさになるよう、所定形状に切り出すことによって形成される。
【００４２】
ところで、上記融合放物面３０は、図３に示すように、融合放物面３０の中心軸であるＺ軸と、これに直交するＸ軸を水平にし、これら各軸に直交するＹ軸を垂直にした状態で設計され、Ｚ軸は、上記中間位置Ｐ２を向いた状態となる。
【００４３】
このため、融合放物面３０をこのままの状態で切り出すことにより、反射鏡６を設計すると、直線偏波の第１衛星２４、２８からの電波の偏波面が、大きく傾くことになる。
この場合、第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器３ａ、３ｂにおいて、反射鏡６から入射した直線偏波の電波を正常に受信できるようにするには、放射器３ａ、３ｂにおける受信偏波面が電波の偏波面と対応するよう、放射器３ａ、３ｂを放射中心軸周りに回転させればよい。
【００４４】
しかし、放射器３ａ、３ｂを放射中心軸周りに大きく回転させると、放射器３ａ、３ｂに接続される端子の位置が設計上の位置（通常、第１受信部３の下方）から大きく変化し、防水性が損なわれるとか、見栄えが悪くなるという問題が生じる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、図３に示した設計上の融合放物面３０を、その中心軸であるＺ軸を中心として所定の補正角度α分だけ回転させ、その回転させた融合放物面３０から反射鏡６の鏡面として利用する面を切り出すことで、反射鏡６が設計されている。
【００４６】
ここで、補正角度αは、図２に示した２つの第１衛星２４、２８の間の第１中間点Ｐ１に仮想の第１衛星を配置したと仮定して、受信点Ｒから仮想の第１衛星を見たとき、仮想の第１衛星から送出される電波の偏波面の傾き角度と同じ大きさとなるようにしている。
【００４７】
具体的には、第１中間点Ｐ１は東経１２６°であるから、この東経１２６°に仮想の第１衛星を配置したとすると、受信点Ｒから仮想の第１衛星を見たときの偏波面の傾きは右向きに角度が１５、０５°だけ傾く。このため、設計上の融合放物面３０に対する補正角度αは１５．０５°となる。
【００４８】
図４（ｂ）には、仮想の第１衛星から受信点Ｒを見たときの図が示されており、設計上の融合放物面３０は、Ｚ軸を回転軸として、左方向（図に示す矢印Ｆ方向）にα＝１５．０５°だけ回転されている。
【００４９】
そして、反射鏡６の鏡面は、上記のようにＺ軸周りに補正角度αだけ回転された融合放物面３０から切り出すことによって形成されるが、この切り出しに当たって、従来から知られている一般的な切り出し方法を利用すると、反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成される。
【００５０】
つまり、単焦点の放物面から反射鏡の鏡面を切り出す際には、図５（ａ）に示すように、放物面の中心軸（Ｚ軸）に平行な中心軸を有する円柱（若しくは楕円柱）形状の筒を使って、放物面から反射鏡となる鏡面が切り出される。
【００５１】
しかし、このような切り出し方法で融合放物面３０から反射鏡６の鏡面を切り出し、その切り出した鏡面形状に従い、反射鏡６を設計し、製造すると、反射鏡６の開口端周縁に、個別放物面同士の融合部分に対応した凹凸が形成される。
【００５２】
このため、反射鏡６を側面方向から見たときは、図６（ａ）に示すように、開口端周縁が直線にならず、反射鏡６の製造精度（歪等）を検査する際、検査用の板や検査台に反射鏡６の開口端を接触させても、反射鏡６が正常か否かを判定することができなくなる。
【００５３】
そこで、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、融合放物面３０を、その中心軸であるＺ軸に直交する側面方向から見たとき、切断面が直線となるように、融合放物面３０を、側面方向から、Ｚ軸に直交若しくは交差する切断用平面にて切り出し、その切り出した鏡面形状に従い、反射鏡６を設計し、製造するようにされている。
【００５４】
なお、この製造は、例えば、上記のように切り出した鏡面形状に対応して金型を作製し、その金型を用いて反射鏡の材料（金属板若しくは樹脂板）を成形（プレス成形）することにより行われる。但し、反射鏡６の材料として樹脂を用い、上記鏡面形状に形成した際には、その表面に導電性材料を塗布することで、反射鏡６としての機能が実現される。
【００５５】
そして、このように製造された本実施形態の反射鏡６は、側面方向から見たとき、図６（ｂ）に示すように、開口端周縁が一本の直線上に配置されることになり、反射鏡６の製造精度（歪等）の検査を、検査用の板や検査台を利用して簡単且つ迅速に行うことが可能となる。
【００５６】
従って、本実施形態のアンテナ装置によれば、反射鏡６の鏡面が融合放物面であるにも関わらず、従来と同様の一般的な検査で製造品質を確保することができ、この結果、反射鏡６の生産効率を上げて、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。
【００５７】
次に、受信部２において、各衛星１１、２４、２８からの電波を受信する放射器４ａ、３ａ、３ｂは、図７に示すように、上記のように作製された反射鏡６に対し、その鏡面（つまり融合放物面）を構成する３つの個別放物面の焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）に配置される。
【００５８】
そして、本実施形態では、反射鏡６の鏡面が、設計上の融合放物面３０をＺ軸周りに補正角度αだけ回転させることにより形成されることから、上記各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）の配列方向は、図１で示した配列方向に対し、軸周りに補正角度αだけ回転した配列方向となる。
【００５９】
ところで、このように放射器４ａ、３ａ、３ｂ（換言すれば第２受信部４及び第１受信部３）を配置した場合、各放射器４ａ、３ａ、３ｂで各衛星１１、２４、２８からの電波を効率よく受信できるようにするには、反射鏡６の鏡面に対する各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸の向きを最適化する必要がある。
【００６０】
つまり、図５（ｂ）に示すように、融合放物面３０から反射鏡６の鏡面を切り出す際の切断用平面を、融合放物面３０のＺ軸と交差し、その交差角度が９０度とならない所定角度に設定し、融合放物面３０を、Ｚ軸よりも上方部分が大きくなるよう切断すると、アンテナ装置は、所謂オフセットアンテナとなる。
【００６１】
この場合、図７に示すように、反射鏡６の鏡面の中心Ｐを通る中心軸は、融合放物面３０の中心軸であるＺ軸からオフセットされたＺ′軸となるため、各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸の向きを、そのＺ′軸に対応して最適化する必要がある。
【００６２】
また、直線偏波の電波を受信する放射器３ａ、３ｂについては、受信する電波の偏波面に対応して、受信可能な偏波面（受信偏波面）の角度を調整する必要もある。
そこで、実施形態では、アンテナ装置を受信点Ｒに配置した際、各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸が、反射鏡６を介して反射される各衛星１１、２４、２８からの電波の入射方向に一致するように、各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）での放射器４ａ、３ａ、３ｂの向きが設定されている。
【００６３】
また、第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器３ａ、３ｂは、それぞれ、各放射器３ａ、３ｂでの受信偏波面が、各第１衛星２４、２８から反射鏡６を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、放射中心軸周りの回転位置が設定されている。
【００６４】
従って、本実施形態のアンテナ装置によれば、受信点Ｒにおいて、反射鏡６の鏡面である融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通り、且つ、各放射器４ａ、３ａ、３ｂに、対応する衛星１１、２４、２８からの電波が入射するよう、反射鏡６を設置することにより、３つの衛星からの電波を効率よく受信することができる。
【００６５】
ここで、図８は、融合放物面を回転させて反射鏡６を設計した本実施形態のアンテナ装置の送信電力と、融合放物面を回転させずに反射鏡を設計した参考例のアンテナ装置の送信電力とを、それぞれ測定した測定結果を表す。
【００６６】
この測定結果から明らかなように、本実施形態のアンテナ装置によれば、参考例のアンテナ装置に比べ、円偏波の電波の送信電力は低くなるものの、直線偏波の電波の送信電力は垂直偏波（Ｖ）・水平偏波（Ｈ）共に増加している。
【００６７】
従って、本実施形態のアンテナ装置の場合、衛星からの送信電力が高いＢＳ放送の受信は問題なく行うことができ、衛星からの送信電力がＢＳ放送に比べて低いＣＳ放送については、より低損失で受信できることがわかる。
【００６８】
よって、本実施形態のアンテナ装置によれば、ＢＳ放送用の衛星に比べ送信電力の低いＣＳ放送用の衛星を受信することに対して極めて有用な装置となり得る。
また、本実施形態のアンテナ装置によれば、例えば、設計上の受信点Ｒとして日本列島の中心部（例えば、名古屋）を設定してアンテナ装置を設計すれば、アンテナ装置の構成を変更することなく、アンテナ装置の方向調整だけで、上記３つの衛星からの電波を日本列島の全域で受信することができるようになる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、反射鏡６の鏡面には、受信点Ｒでの直線偏波の電波の傾斜に対応して、図３に示した設計上の融合放物面３０をＺ軸周りに回転させたものを利用するようにしたが、この回転は必ずしも行う必要はなく、基準となる受信点Ｒで放射器３ａ、３ｂの受信偏波面が受信電波の偏波面と対応するように設計してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、受信部２には、２つの第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器４ａ、４ｂと、第２衛星１１からの電波を受信する放射器３ａが内蔵されるものとして説明したが、これら各放射器３ａ、４ａ、４ｂは、単に電波を受信するものであってもよいが、衛星放送受信用の通常のアンテナ装置のように、受信信号をダウンコンバートするダウンコンバータを内蔵したものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
２…受信部、３…第１受信部、３ａ…放射器、４…第２受信部、４ａ，４ｂ…放射器、６…反射鏡、８…アーム部、１１…第２衛星、２４，２８…第１衛星、３０…融合放物面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、複数の衛星からの電波を各衛星に対応する放射器にそれぞれ入射させる一つの反射鏡とを備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアンテナ装置の一つとして、所謂多焦点アンテナ（或いは、多焦点マルチビームアンテナ）と呼ばれ、反射鏡の鏡面が、融合放物面にて形成されたものが知られている。
【０００３】
融合放物面は、焦点位置が各衛星に対応した放射器の設置位置となる複数の個別放物面を、各個別放物面が一点で接するように配置し、融合することにより形成される（例えば、特許文献１，非特許文献１等、参照）。
【０００４】
このため、反射鏡の鏡面が融合放物面にて形成されたアンテナ装置によれば、融合放物面を構成する各個別放物面の焦点位置に放射器を配置することで、複数の衛星からの電波を、一つ反射鏡を使って受信できることになり、複数の衛星からの電波を受信するマルチビームアンテナの小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許２５３９１０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌 Vol.J79-B-II No.11 pp.901-908 1996年11月 『小口径マルチビームアンテナの鏡面設計と特性』
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、融合放物面を使って反射鏡を製造する場合、一般的な反射鏡の製造方法を利用すると、反射鏡を側面方向から見たときに、反射鏡の開口端周縁が直線形状にならず、凹凸が形成されてしまうという問題があった。
【０００８】
つまり、単焦点の放物面からなる一般的な反射鏡は、放物面の中心軸に平行な中心軸を有する円筒を使って放物面を切り出した形状を有し、その形状に対応した金型を使って金属板を加工（プレス加工等）することで作製される。
【０００９】
そして、そのように作製された反射鏡は、反射鏡の中心軸に直交する側面方向から見たとき、反射鏡に歪がなければ、開口端周縁は直線形状になるため、開口端に検査用の板を当てることで、反射鏡に歪が生じているか否かを簡単に検査することができる。
【００１０】
これに対し、融合放物面は、複数の個別放物面（換言すれば単焦点の放物面）を融合させたものである。このため、融合放物面を使って、単焦点の放物面からなる反射鏡と同様の手順で反射鏡を製造すると、反射鏡の開口端周縁には、個別放物面同士の融合部分に対応した凹凸が形成されてしまうのである。
【００１１】
そして、このように反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成されると、上記のように反射鏡の開口端に検査用の板を当てることで、反射鏡の歪を簡単に検知することができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、融合放物面からなる反射鏡を備えたアンテナ装置において、反射鏡の歪を、単焦点の反射鏡と同様の手順で、簡単且つ迅速に検査できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のアンテナ装置は、
静止軌道上の複数の衛星からの電波を反射する一つの反射鏡と、
前記反射鏡にて反射された前記各衛星からの電波をそれぞれ受信可能な位置に配置され、前記各衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、
を備え、
前記反射鏡の鏡面は、
前記複数の衛星からの電波を前記各放射器の設置位置に対応する焦点位置に集波可能な複数の個別放物面を、一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなり、
前記反射鏡は、
前記融合点を通る前記融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から前記融合放物面を見たとき、前記中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、前記融合放物面を切り出した形状を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記融合放物面は、
静止軌道上に近接して配置され、直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、
静止軌道上で、前記２つの第１衛星に対し、前記第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星と、
からなる３つの衛星を受信点から見たとき、当該融合放物面の中心軸が、前記２つの第１衛星の中間点と前記第２衛星との間の中間位置を通るように、前記３つの衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより形成され、
前記反射鏡は、
前記受信点で生じる前記２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、前記融合放物面を、前記中心軸を中心として前記偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、前記融合放物面を前記側面方向から切り出した形状を有し、
前記放射器は、
当該アンテナ装置を前記受信点に配置した際、放射中心軸が、前記反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、前記各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置され、
しかも、前記２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、各放射器での受信偏波面が、前記各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、前記放射中心軸周りの回転位置が設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のアンテナ装置においては、反射鏡の鏡面が、複数の個別放物面を一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなる。そして、反射鏡は、融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から融合放物面を見たとき、その中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、融合放物面を切り出した形状を有する。
【００１６】
従って、反射鏡を、融合放物面の中心軸（詳しくは融合放物面において複数の個別放物面同士が接する融合点を通る中心軸）に直交する側面方向から見たとき、反射鏡に歪がなければ、反射鏡の開口端周縁は直線形状になる。
【００１７】
よって、本発明のアンテナ装置によれば、反射鏡の鏡面が融合放物面であるにも関わらず、一般的な単焦点の反射鏡と同様、反射鏡の成型精度（歪等）を簡単に検査することができる。
【００１８】
なお、この検査は、反射鏡の開口端に検査用の平板を当てるか、或いは、反射鏡の開口端を下向きにして、上面が平面状に形成された検査台に載置することで行うことができる。
【００１９】
そして、この検査は簡単且つ迅速に行うことができるので、アンテナ装置の生産効率を高め、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。
次に、請求項２に記載のアンテナ装置においては、受信点から静止軌道上の３つの衛星を見たとき、融合放物面の中心軸が、２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通るように、各衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより、反射鏡の鏡面（つまり、融合放物面）が形成されている。
【００２０】
また、その融合放物面を構成する３つの個別放物面に対応する３つの衛星は、静止軌道上に近接して配置されて直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、この２つの第１衛星に対し、第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて静止軌道上に配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星とからなる。
【００２１】
そして、反射鏡は、受信点で生じる２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、融合放物面を、その中心軸を中心として偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、融合放物面を側面方向から切り出した形状を有する。
【００２２】
このため、２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器には、各第１衛星からの電波の偏波面が、受信点で生じる偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ補正されて入射することになる。
【００２３】
なお、この補正角度としては、各第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度の中間値（例えば平均値）を設定してもよく、或いは、２つの第１衛星の内、一方の第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度を設定してもよい。
【００２４】
また、上記のように融合放物面を中心軸周りに回転させても、その融合放物面から切り出される反射鏡は、融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通るように配置することで、各衛星からの電波が各放射器に入射するようになる。
【００２５】
このため、各第１衛星からの電波を受信する放射器にて受信可能な電波の偏波面（受信偏波面）と、これら各放射器に入射する電波の偏波面とを一致させて、各放射器における受信効率を高めるには、各放射器の受信偏波面を、反射鏡を介して入射する電波の偏波面に合わせて調整する必要がある。
【００２６】
また、各衛星に対応した３つの放射器における受信効率を高めるには、放射器の放射中心軸を、反射鏡を介して入射される各衛星からの電波の入射方向に一致させる必要がある。
【００２７】
そこで、請求項２に記載のアンテナ装置においては、当該アンテナ装置を受信点に配置した際、各放射器の放射中心軸が、反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、放射器が、各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置される。
【００２８】
また、２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、それぞれ、各放射器での受信偏波面が、各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、放射中心軸周りの回転位置が設定されている。
【００２９】
従って、請求項２に記載のアンテナ装置によれば、受信点において、反射鏡の鏡面である融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通り、且つ、各放射器に、対応する衛星からの電波が入射するよう、反射鏡を設置することにより、３つの衛星からの電波を最も効率よく受信することができるようになる。
【００３０】
また、請求項２に記載のアンテナ装置によれば、受信点周囲のエリアでも、上記と同様にアンテナ装置を設置することにより、３つの衛星からの電波を低損失で受信できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態のアンテナ装置を電波の到来方向から見た状態を表す正面図である。
【図２】実施形態の反射鏡の鏡面を構成する設計上の融合放物面と、その焦点及び衛星の位置関係を表す説明図である。
【図３】実施形態の反射鏡の鏡面を構成する設計上の融合放物面を表す説明図であり、（ａ）はその融合放物面を斜め上から見た斜視図、（ｂ）はＺ軸方向から見た正面図である。
【図４】実施形態の反射鏡を形成するために、設計上の融合放物面に対して行う処理を説明する説明図であり、（ａ）は融合放物面をＺ軸周りに回転させた状態を表す斜視図、（ｂ）は（ａ）の融合放物面をＺ軸方向から見た正面図である。
【図５】図４の融合放物面から反射鏡の鏡面を切り出す方法を説明する説明図であり、（ａ）は従来の切り出し方法を表す説明図、（ｂ）は本発明の切り出し方法を表す説明図である。
【図６】図５に示す従来の切り出し方法及び本発明の切り出し方法に則って設計・製造された反射鏡をそれぞれ側面方向から見た状態を表す側面図である。
【図７】実施形態の反射鏡の鏡面と放射器との位置関係を表す説明図である。
【図８】実施形態のアンテナ装置と、融合放物面を回転させない従来のアンテナ装置を使ってアンテナ利得（解析条件：周波数＝１２．２ＧＨｚ）をシミュレーションした結果を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明が適用された実施形態のアンテナ装置を説明する。
本実施形態のアンテナ装置は、静止軌道上の３つの衛星からの電波をそれぞれ受信する所謂マルチビームアンテナであり、各衛星からの電波を受信する３つの放射器を内蔵した受信部２と、各衛星からの電波を受信部２の各放射器に向けて反射する反射鏡６とを備える（図１参照）。
【００３３】
図２に示すように、上記３つの衛星の内の２つは、静止軌道上の東経１２４°及び東経１２８°の位置（図２に示すＪ４：Ｅ１２４°、Ｊ３：Ｅ１２８°）にそれぞれ投入されて、直線偏波の電波を送信するＣＳ用の衛星（以下、第１衛星という）２４、２８である。
【００３４】
また、３つの衛星の内の残りの一つは、静止軌道上の東経１１０°の位置（図２に示すＢＳ：Ｅ１１０°）に配置されて、円偏波の電波を送信するＢＳ用の衛星（以下、第２衛星という）１１である。
【００３５】
このため、受信部２は、２つの第１衛星２４、２８からの電波を受信する２つの放射器３ａ、３ｂ（図７参照）を内蔵したＣＳ用の第１受信部３と、第２衛星１１からの電波を受信する放射器４ａ（図７参照）を内蔵したＢＳ用の第２受信部４とから構成されている。
【００３６】
そして、受信部２は、反射鏡６に固定されたアーム部８を介して、反射鏡６の焦点位置に配置されている。
次に、反射鏡６について説明する。
【００３７】
まず、反射鏡６の鏡面は、上記３つの衛星１１、２４、２８からの電波を、それぞれ、図２に示す焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）に集波するように形成される３つの個別放物面（詳しくは単焦点の放物面）を、一点（以下、融合点という）で接するように配置し、融合させた融合放物面３０にて構成されている。
【００３８】
つまり、上記３つの個別放物面は、図２に示すように、
・受信点Ｒの軸線（換言すれば融合放物面３０の中心軸（ビーム中心軸：以下、Ｚ軸という）を、２つの第１衛星２４，２８の中間点Ｐ１（第１中間点：Ｅ１２６°）と第２衛星１１との間の中間位置Ｐ２（第２中間点：Ｅ１１８°）に向けた条件下で、Ｚ軸を基準に形成される各衛星１１、２４、２８のビーム分離角度をδ１、δ２、δ３、
・受信点Ｒの軸線（換言すればＺ軸）に対する上記各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）のずれをｄ１、ｄ２、ｄ３、
・Ｚ軸を水平にしたときＺ軸に直交する水平及び垂直の各座標軸をＸ、Ｙ、
・焦点距離をｆ（個別放物面で同じ）
とすると、次式で表すことができる。
【００３９】
【数１】
【００４０】
但し、Ｚ１は、第２衛星１１用の放物面を表し、Ｚ２は、第１衛星２４用の放物面を表し、Ｚ３は、第１衛星２８用の放物面を表す。
そして、反射鏡６の鏡面を構成する融合放物面３０は、上記のように記述された３つの３次方程式に基づき、各個別放物面が一点（融合点）で接することを条件として、各個別放物面を配置し、融合することにより形成される。
【００４１】
なお、こうした融合放物面３０の設計手順については、上述した非特許文献１に記載のように、従来から知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。
次に、反射鏡６は、上記のように設計された融合放物面３０から、静止軌道上の中間位置Ｐ２から見た反射鏡６の大きさが所定の大きさになるよう、所定形状に切り出すことによって形成される。
【００４２】
ところで、上記融合放物面３０は、図３に示すように、融合放物面３０の中心軸であるＺ軸と、これに直交するＸ軸を水平にし、これら各軸に直交するＹ軸を垂直にした状態で設計され、Ｚ軸は、上記中間位置Ｐ２を向いた状態となる。
【００４３】
このため、融合放物面３０をこのままの状態で切り出すことにより、反射鏡６を設計すると、直線偏波の第１衛星２４、２８からの電波の偏波面が、大きく傾くことになる。
この場合、第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器３ａ、３ｂにおいて、反射鏡６から入射した直線偏波の電波を正常に受信できるようにするには、放射器３ａ、３ｂにおける受信偏波面が電波の偏波面と対応するよう、放射器３ａ、３ｂを放射中心軸周りに回転させればよい。
【００４４】
しかし、放射器３ａ、３ｂを放射中心軸周りに大きく回転させると、放射器３ａ、３ｂに接続される端子の位置が設計上の位置（通常、第１受信部３の下方）から大きく変化し、防水性が損なわれるとか、見栄えが悪くなるという問題が生じる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、図３に示した設計上の融合放物面３０を、その中心軸であるＺ軸を中心として所定の補正角度α分だけ回転させ、その回転させた融合放物面３０から反射鏡６の鏡面として利用する面を切り出すことで、反射鏡６が設計されている。
【００４６】
ここで、補正角度αは、図２に示した２つの第１衛星２４、２８の間の第１中間点Ｐ１に仮想の第１衛星を配置したと仮定して、受信点Ｒから仮想の第１衛星を見たとき、仮想の第１衛星から送出される電波の偏波面の傾き角度と同じ大きさとなるようにしている。
【００４７】
具体的には、第１中間点Ｐ１は東経１２６°であるから、この東経１２６°に仮想の第１衛星を配置したとすると、受信点Ｒから仮想の第１衛星を見たときの偏波面の傾きは右向きに角度が１５、０５°だけ傾く。このため、設計上の融合放物面３０に対する補正角度αは１５．０５°となる。
【００４８】
図４（ｂ）には、仮想の第１衛星から受信点Ｒを見たときの図が示されており、設計上の融合放物面３０は、Ｚ軸を回転軸として、左方向（図に示す矢印Ｆ方向）にα＝１５．０５°だけ回転されている。
【００４９】
そして、反射鏡６の鏡面は、上記のようにＺ軸周りに補正角度αだけ回転された融合放物面３０から切り出すことによって形成されるが、この切り出しに当たって、従来から知られている一般的な切り出し方法を利用すると、反射鏡の開口端周縁に凹凸が形成される。
【００５０】
つまり、単焦点の放物面から反射鏡の鏡面を切り出す際には、図５（ａ）に示すように、放物面の中心軸（Ｚ軸）に平行な中心軸を有する円柱（若しくは楕円柱）形状の筒を使って、放物面から反射鏡となる鏡面が切り出される。
【００５１】
しかし、このような切り出し方法で融合放物面３０から反射鏡６の鏡面を切り出し、その切り出した鏡面形状に従い、反射鏡６を設計し、製造すると、反射鏡６の開口端周縁に、個別放物面同士の融合部分に対応した凹凸が形成される。
【００５２】
このため、反射鏡６を側面方向から見たときは、図６（ａ）に示すように、開口端周縁が直線にならず、反射鏡６の製造精度（歪等）を検査する際、検査用の板や検査台に反射鏡６の開口端を接触させても、反射鏡６が正常か否かを判定することができなくなる。
【００５３】
そこで、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、融合放物面３０を、その中心軸であるＺ軸に直交する側面方向から見たとき、切断面が直線となるように、融合放物面３０を、側面方向から、Ｚ軸に直交若しくは交差する切断用平面にて切り出し、その切り出した鏡面形状に従い、反射鏡６を設計し、製造するようにされている。
【００５４】
なお、この製造は、例えば、上記のように切り出した鏡面形状に対応して金型を作製し、その金型を用いて反射鏡の材料（金属板若しくは樹脂板）を成形（プレス成形）することにより行われる。但し、反射鏡６の材料として樹脂を用い、上記鏡面形状に形成した際には、その表面に導電性材料を塗布することで、反射鏡６としての機能が実現される。
【００５５】
そして、このように製造された本実施形態の反射鏡６は、側面方向から見たとき、図６（ｂ）に示すように、開口端周縁が一本の直線上に配置されることになり、反射鏡６の製造精度（歪等）の検査を、検査用の板や検査台を利用して簡単且つ迅速に行うことが可能となる。
【００５６】
従って、本実施形態のアンテナ装置によれば、反射鏡６の鏡面が融合放物面であるにも関わらず、従来と同様の一般的な検査で製造品質を確保することができ、この結果、反射鏡６の生産効率を上げて、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。
【００５７】
次に、受信部２において、各衛星１１、２４、２８からの電波を受信する放射器４ａ、３ａ、３ｂは、図７に示すように、上記のように作製された反射鏡６に対し、その鏡面（つまり融合放物面）を構成する３つの個別放物面の焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）に配置される。
【００５８】
そして、本実施形態では、反射鏡６の鏡面が、設計上の融合放物面３０をＺ軸周りに補正角度αだけ回転させることにより形成されることから、上記各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）の配列方向は、図１で示した配列方向に対し、軸周りに補正角度αだけ回転した配列方向となる。
【００５９】
ところで、このように放射器４ａ、３ａ、３ｂ（換言すれば第２受信部４及び第１受信部３）を配置した場合、各放射器４ａ、３ａ、３ｂで各衛星１１、２４、２８からの電波を効率よく受信できるようにするには、反射鏡６の鏡面に対する各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸の向きを最適化する必要がある。
【００６０】
つまり、図５（ｂ）に示すように、融合放物面３０から反射鏡６の鏡面を切り出す際の切断用平面を、融合放物面３０のＺ軸と交差し、その交差角度が９０度とならない所定角度に設定し、融合放物面３０を、Ｚ軸よりも上方部分が大きくなるよう切断すると、アンテナ装置は、所謂オフセットアンテナとなる。
【００６１】
この場合、図７に示すように、反射鏡６の鏡面の中心Ｐを通る中心軸は、融合放物面３０の中心軸であるＺ軸からオフセットされたＺ′軸となるため、各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸の向きを、そのＺ′軸に対応して最適化する必要がある。
【００６２】
また、直線偏波の電波を受信する放射器３ａ、３ｂについては、受信する電波の偏波面に対応して、受信可能な偏波面（受信偏波面）の角度を調整する必要もある。
そこで、実施形態では、アンテナ装置を受信点Ｒに配置した際、各放射器４ａ、３ａ、３ｂの放射中心軸が、反射鏡６を介して反射される各衛星１１、２４、２８からの電波の入射方向に一致するように、各焦点位置Ｆ（ＢＳ）、Ｆ（Ｊ４）、Ｆ（Ｊ３）での放射器４ａ、３ａ、３ｂの向きが設定されている。
【００６３】
また、第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器３ａ、３ｂは、それぞれ、各放射器３ａ、３ｂでの受信偏波面が、各第１衛星２４、２８から反射鏡６を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、放射中心軸周りの回転位置が設定されている。
【００６４】
従って、本実施形態のアンテナ装置によれば、受信点Ｒにおいて、反射鏡６の鏡面である融合放物面の中心軸が２つの第１衛星の中間点と第２衛星との間の中間位置を通り、且つ、各放射器４ａ、３ａ、３ｂに、対応する衛星１１、２４、２８からの電波が入射するよう、反射鏡６を設置することにより、３つの衛星からの電波を効率よく受信することができる。
【００６５】
ここで、図８は、融合放物面を回転させて反射鏡６を設計した本実施形態のアンテナ装置の送信電力と、融合放物面を回転させずに反射鏡を設計した参考例のアンテナ装置の送信電力とを、それぞれ測定した測定結果を表す。
【００６６】
この測定結果から明らかなように、本実施形態のアンテナ装置によれば、参考例のアンテナ装置に比べ、円偏波の電波の送信電力は低くなるものの、直線偏波の電波の送信電力は垂直偏波（Ｖ）・水平偏波（Ｈ）共に増加している。
【００６７】
従って、本実施形態のアンテナ装置の場合、衛星からの送信電力が高いＢＳ放送の受信は問題なく行うことができ、衛星からの送信電力がＢＳ放送に比べて低いＣＳ放送については、より低損失で受信できることがわかる。
【００６８】
よって、本実施形態のアンテナ装置によれば、ＢＳ放送用の衛星に比べ送信電力の低いＣＳ放送用の衛星を受信することに対して極めて有用な装置となり得る。
また、本実施形態のアンテナ装置によれば、例えば、設計上の受信点Ｒとして日本列島の中心部（例えば、名古屋）を設定してアンテナ装置を設計すれば、アンテナ装置の構成を変更することなく、アンテナ装置の方向調整だけで、上記３つの衛星からの電波を日本列島の全域で受信することができるようになる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、反射鏡６の鏡面には、受信点Ｒでの直線偏波の電波の傾斜に対応して、図３に示した設計上の融合放物面３０をＺ軸周りに回転させたものを利用するようにしたが、この回転は必ずしも行う必要はなく、基準となる受信点Ｒで放射器３ａ、３ｂの受信偏波面が受信電波の偏波面と対応するように設計してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、受信部２には、２つの第１衛星２４、２８からの電波を受信する放射器４ａ、４ｂと、第２衛星１１からの電波を受信する放射器３ａが内蔵されるものとして説明したが、これら各放射器３ａ、４ａ、４ｂは、単に電波を受信するものであってもよいが、衛星放送受信用の通常のアンテナ装置のように、受信信号をダウンコンバートするダウンコンバータを内蔵したものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
２…受信部、３…第１受信部、３ａ…放射器、４…第２受信部、４ａ，４ｂ…放射器、６…反射鏡、８…アーム部、１１…第２衛星、２４，２８…第１衛星、３０…融合放物面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止軌道上の複数の衛星からの電波を反射する一つの反射鏡と、
前記反射鏡にて反射された前記各衛星からの電波をそれぞれ受信可能な位置に配置され、前記各衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、
を備え、
前記反射鏡の鏡面は、
前記複数の衛星からの電波を前記各放射器の設置位置に対応する焦点位置に集波可能な複数の個別放物面を、一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなり、
前記反射鏡は、
前記融合点を通る前記融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から前記融合放物面を見たとき、前記中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、前記融合放物面を切り出した形状を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記融合放物面は、
静止軌道上に近接して配置され、直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、
静止軌道上で、前記２つの第１衛星に対し、前記第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星と、
からなる３つの衛星を、受信点から見たとき、当該融合放物面の中心軸が、前記２つの第１衛星の中間点と前記第２衛星との間の中間位置を通るように、前記３つの衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより形成され、
前記反射鏡は、
前記受信点で生じる前記２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、前記融合放物面を、前記中心軸を中心として前記偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、前記融合放物面を前記側面方向から切り出した形状を有し、
前記放射器は、
当該アンテナ装置を前記受信点に配置した際、放射中心軸が、前記反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、前記各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置され、
しかも、前記２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、各放射器での受信偏波面が、前記各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、前記放射中心軸周りの回転位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
静止軌道上の複数の衛星からの電波を反射する一つの反射鏡と、
前記反射鏡にて反射された前記各衛星からの電波をそれぞれ受信可能な位置に配置され、前記各衛星からの電波をそれぞれ受信する複数の放射器と、
を備え、
前記反射鏡の鏡面は、
前記複数の衛星からの電波を前記各放射器の設置位置に対応する焦点位置に集波可能な複数の個別放物面を、一つの融合点で接するように配置し、融合させた融合放物面からなり、
前記反射鏡は、
前記融合点を通る前記融合放物面の中心軸に対し直交する側面方向から前記融合放物面を見たとき、前記中心軸と交差する一本の直線として見える切断用平面にて、前記融合放物面を切り出した形状を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記融合放物面は、
静止軌道上に近接して配置され、直線偏波の電波をそれぞれ送信する２つの第１衛星と、
静止軌道上で、前記２つの第１衛星に対し、前記第１衛星同士の間隔よりも大きい間隔を空けて配置され、円偏波の電波を送信する第２衛星と、
からなる３つの衛星を、受信点から見たとき、当該融合放物面の中心軸が、前記２つの第１衛星の中間点と前記第２衛星との間の中間位置を通るように、前記３つの衛星に対応した３つの個別放物面を配置し、融合させることにより形成され、
前記反射鏡は、
前記受信点で生じる前記２つの第１衛星からの電波の偏波面の傾斜角度に対応した補正角度分だけ、前記融合放物面を、前記中心軸を中心として前記偏波面の傾斜方向に回転させた状態で、前記融合放物面を前記側面方向から切り出した形状を有し、
前記放射器は、
当該アンテナ装置を前記受信点に配置した際、放射中心軸が、前記反射鏡の融合放物面を構成する３つの個別放物面によりそれぞれ反射される各衛星からの電波の入射方向に一致するように、前記各個別放物面の焦点位置にそれぞれ配置され、
しかも、前記２つの第１衛星からの電波を受信する２つの放射器は、各放射器での受信偏波面が、前記各第１衛星から前記反射鏡を介して入射する電波の偏波面に一致するよう、前記放射中心軸周りの回転位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５００７４（Ｐ２０１２−５００７４Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４７９４（Ｐ２０１１−１６４７９４）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１１３６６５）マスプロ電工株式会社 (395)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１１３６６５）マスプロ電工株式会社 (395)
【Ｆターム（参考）】
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