一次放射器及びアンテナ装置
【課題】電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧することができるようにする。
【解決手段】副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成している。
【解決手段】副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円形導波管の開口部から放射された電波を反射する副反射鏡を備えている一次放射器と、その一次放射器から放射された電波を反射する主反射鏡を備えているアンテナ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナ装置では、導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡を導波管の開口部と正対する位置に配置し、その副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡を副反射鏡と正対する位置に配置するようにしている。
導波管の開口部から放射された電波の放射特性は、電気壁である導波管壁の影響を受けて歪みを生じる。
そこで、従来のアンテナ装置では、回転対称な放射特性を形成するために、その副反射鏡の反射面に、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの溝を施すようにしている。
【０００３】
これにより、ほぼ回転対称な放射特性が得られるため、高利得化、低交差偏波化や低サイドローブ化が図られる。
ただし、電波の周波数によっては、回転対称な放射特性を得るため、あるいは、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧するために、数多くの溝を施す必要がある場合があり、この場合には、副反射鏡の径方向が大きくなる。
副反射鏡の径方向が大きくなると、主反射鏡に反射された電波の多くが副反射鏡に当ってしまうため、サイドローブレベルの上昇と利得劣化の原因になる。
【０００４】
そのため、小さい副反射鏡で回転対称な放射特性を実現して、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧する必要があることに鑑み、中心部より周辺部が下がっている傘状の副反射鏡を用いている一次放射器が開発されている。
また、円形導波管の軸と平行な方向の溝のほかに、その軸と垂直な方向の溝を反射面に施すことにより、高利得化や低サイドローブ化を図っている一次放射器が開発されている（以下の特許文献１を参照）。
いずれの方式の一次放射器でも、４分の１波長に相当する深さの溝を反射面に施している。
【０００５】
前者の傘状の副反射鏡では、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するためには、副反射鏡の径を大きくする必要がある。
後者の円形導波管の軸に平行な方向の溝と垂直な方向の溝を反射面に施す方式では、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧することができるが、放射特性の回転対称性が劣化する。
【０００６】
即ち、電波の偏波方向に平行な溝では、溝の手前で電波が反射するのに対して、電波の偏波方向に垂直な溝では、溝の奥で電波が反射する。このように，電波の偏波方向と溝の方向の関係により、電波の反射する位置が異なる。つまり、電波の偏波方向に平行な面（Ｅ面）と偏波方向に垂直な面（Ｈ面）とでは、溝構造での反射位置が異なる。
円形導波管の軸に平行な溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。一方、円形導波管の軸に垂直な溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０６４５３６（図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の一次放射器は以上のように構成されているので、円形導波管の軸と平行な方向と垂直な方向の溝を反射面に施すことで、高利得化や低サイドローブ化を図ることができる。しかし、円形導波管の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化してしまう課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる一次放射器及びアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るアンテナ装置の一次放射器は、開口部から電波を放射する円形導波管と、その円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、その円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備え、その副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、その円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成しているようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態８によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１４】図１３における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態１２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１６】図１５における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態１３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１８】図１７における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態１４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図２０】図１９における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
図１において、円形導波管１は開口部１ａから電波を放射する円形の導波管である。
副反射鏡２は円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置され、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波を反射する円板状の反射鏡である。
【００１４】
副反射鏡２の中心部分３は円錐形状を成しており、副反射鏡２の中心部分３に照射された電波は放射状に反射される（図中、矢印の方向）。
縦溝４は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、縦溝４は円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成されている。
図１の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成している。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
主反射鏡７は副反射鏡２と正対する位置に配置され、副反射鏡２により反射された電波を反射する反射鏡である。
図２の図面はデフォルメしているため、主反射鏡７の径方向の大きさが、副反射鏡２の径方向の大きさとあまり変わらないが、実際には、主反射鏡７の径方向は、副反射鏡２の径方向の大きさの数倍の大きさである。
【００１６】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波の大部分は、円錐形状を成している中心部分３に反射され、電波は主反射鏡７の方向に向かうが、中心部分３の周囲には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝４が形成されているため、高利得化や低サイドローブ化などが図られる。
【００１７】
また、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４は、円形導波管１の軸と平行な方向の溝であるため、電波の偏波方向に平行な面（Ｅ面）の反射位置と、偏波方向に垂直な面（Ｈ面）の反射位置とが、円形導波管１の軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。
即ち、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化するが、図１の一次放射器では、円形導波管１の軸と平行な方向の溝（縦溝４）だけが中心部分３の周囲に形成されていて、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝が形成されていないので、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化することはない。
【００１８】
図１の一次放射器のように、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出ておらず、副反射鏡が傘状の形状を成している場合、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するには、副反射鏡の径を十分に大きくする必要がある。
しかし、図１の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているため、径が小さい副反射鏡２でも、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる。
【００１９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果を奏する。
【００２０】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コルゲーション８は同心円状の凹凸であり、円形導波管１の外壁１ｂの一部に形成されている。
なお、図３には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図３の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２１】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態２では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成している。
【００２２】
なお、コルゲーション８は、金属の溝構造とし、その溝の深さは副反射鏡２の縦溝４と同様に４分の１波長程度とすればよい。
多重反射を抑圧するためには、円形導波管１の主反射鏡７に近い側（図中、下側）だけにコルゲーション８を形成すればよい。
ただし、コルゲーション８は４分の１波長程度の深さがあるため、コルゲーション８を形成するには、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
このため、円形導波管１の開口部１ａ付近でコルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間で段差が生じ、その段差の部分で反射が生じると、副反射鏡２との間で多重反射が生じる。
そこで、図３の一次放射器では、段差が生じないように、円形導波管１の形状をテーパ形状にしている。
【００２３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００２４】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コルゲーション９は同心円状の凹凸であり、円形導波管１の外壁１ｂの全体に形成されている。
なお、図４には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図４の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２５】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態３では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成している。
【００２６】
上記実施の形態２のように、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成する場合、コルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間の段差を解消するには、円形導波管１をテーパ形状にする必要があるが、この実施の形態３では、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成しているので、段差の部分を解消するために、円形導波管１の形状をテーパ形状にする必要がない。
【００２７】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００２８】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
チョーク構造１０は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、チョーク構造１０は円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部に形成されている。
なお、図５には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図５の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２９】
次に動作について説明する。
上記実施の形態２，３では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００３０】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態４では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑えている。
【００３１】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成するように構成したので、円形導波管１の壁厚部が厚くなっても、サイドローブ特性の劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
チョーク構造１１は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、チョーク構造１１は円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部に形成されている。
チョーク構造１１は各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位している点で、図５のチョーク構造１０と異なっている。
なお、図６には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図６の一次放射器に実装されていてもよい。
【００３３】
次に動作について説明する。
上記実施の形態２，３では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００３４】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態５では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１１を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
また、この実施の形態５では、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているため（円形導波管１の開口から離れている溝の位置ほど、図中、下方向に下げている）、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる。
【００３５】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているように構成したので、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
縦溝１２は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、縦溝１２は副反射鏡２の外周部分に円筒状に形成されている。
図７の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成している。
【００３７】
図８はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図であり、図７の一次放射器に対して、主反射鏡７が実装されている。
図８の図面はデフォルメしているため、主反射鏡７の径方向の大きさが、副反射鏡２の径方向の大きさとあまり変わらないが、実際には、主反射鏡７の径方向は、副反射鏡２の径方向の大きさの数倍の大きさである。
【００３８】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波の大部分は、円錐形状を成している中心部分３に反射され、電波は主反射鏡７の方向に向かうが、中心部分３の周囲には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝４が形成されており、かつ、副反射鏡２の外周部分には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝１２が形成されているため、高利得化や低サイドローブ化などが図られる。
【００３９】
また、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４及び副反射鏡２の外周部分に形成されている縦溝１２は、円形導波管１の軸と平行な方向の溝であるため、Ｅ面の反射位置と、Ｈ面の反射位置とが、円形導波管１の軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。
即ち、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化するが、図７の一次放射器では、円形導波管１の軸と平行な方向の溝（縦溝４，縦溝１２）だけが副反射鏡２に形成されていて、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝が形成されていないので、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化することはない。
【００４０】
図７の一次放射器のように、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出ておらず、副反射鏡が傘状の形状を成している場合、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するには、副反射鏡の径を十分に大きくする必要がある。
しかし、図７の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成しているため、径が小さい副反射鏡２でも、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる。
【００４１】
なお、外周部分に形成されている縦溝１２は、主に副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧するために設けられており、副反射鏡２の径方向が大きくなると、主反射鏡７に反射された電波の多くが副反射鏡２に当ってしまうため、サイドローブレベルの上昇と利得劣化の原因となる。
そのため、副反射鏡２の径はできるだけ小さくする必要があり、特に、主反射鏡７が小さい場合には、その影響が顕著となる。
この実施の形態６では、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を十分に抑圧するために縦溝１２を副反射鏡２の外周部分に形成しているが、主反射鏡７が小さい等の場合には、上記実施の形態１のように、縦溝１２を副反射鏡２の外周部分に形成せずに（図１を参照）、副反射鏡２の径を小さくしてもよい。
【００４２】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成されるとともに、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝１２が副反射鏡２の外周部分に形成され、その副反射鏡２の外周部分が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果を奏する。
【００４３】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図７及び図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図９の一次放射器では、図３の一次放射器と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されている。
なお、図９には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図９の一次放射器に実装されていてもよい。
【００４４】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態７では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成している。
【００４５】
なお、コルゲーション８は、上記実施の形態２と同様に、金属の溝構造とし、その溝の深さは４分の１波長程度とすればよい。
多重反射を抑圧するためには、円形導波管１の主反射鏡７に近い側（図中、下側）だけにコルゲーション８を形成すればよい。
ただし、コルゲーション８は４分の１波長程度の深さがあるため、コルゲーション８を形成するには、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
このため、円形導波管１の開口部１ａ付近でコルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間で段差が生じ、その段差の部分で反射が生じると、副反射鏡２との間で多重反射が生じる。
そこで、図９の一次放射器では、段差が生じないように、円形導波管１の形状をテーパ形状にしている。
【００４６】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００４７】
実施の形態８．
図１０はこの発明の実施の形態８によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図７及び図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１０の一次放射器では、図４の一次放射器と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されている。
なお、図１０には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１０の一次放射器に実装されていてもよい。
【００４８】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態８では、この多重反射を抑圧するため、上記実施の形態３と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成している。
【００４９】
上記実施の形態７のように、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成する場合、コルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間の段差を解消するには、円形導波管１をテーパ形状にする必要があるが、この実施の形態８では、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成しているので、段差の部分を解消するために、円形導波管１の形状をテーパ形状にする必要がない。
【００５０】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００５１】
実施の形態９．
図１１はこの発明の実施の形態９によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１０及び図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
なお、図１１には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１１の一次放射器に実装されていてもよい。
【００５２】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７，８では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００５３】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態９では、上記実施の形態４と同様に、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
【００５４】
以上で明らかなように、この実施の形態９によれば、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成するように構成したので、円形導波管１の壁厚部が厚くなっても、サイドローブ特性の劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００５５】
実施の形態１０．
図１２はこの発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１０及び図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
なお、図１２には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１２の一次放射器に実装されていてもよい。
【００５６】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７，８では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００５７】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態１０では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１１を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
また、この実施の形態１０では、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているため（円形導波管１の開口から離れている溝の位置ほど、図中、下方向に下げている）、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる。
【００５８】
以上で明らかなように、この実施の形態１０によれば、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているように構成したので、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる効果を奏する。
【００５９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１〜１０における一次放射器やアンテナ装置では、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているものを示したが、一次放射器やアンテナ装置において、その傾斜構造の形状が、円形導波管１と反対側に凹形状の４分の１円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１３はこの発明の実施の形態１１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１４は図１３における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６０】
この実施の形態１１では、図１３及び図１４に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ａの形状を、円形導波管１と反対側に凹形状の１／４円弧を、円形導波管１の軸に沿って回転した形状であるようにしている。図１４において、１３は１／４円弧の中心点である。ただし、傾斜構造６ａを１／４円弧で接続するためには、傾斜角が４５度に限定される。
【００６１】
傾斜構造６ａを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａから離れた位置に強く分布することになる。つまり、円形導波管１の開口部１ａによる電磁界の散乱の影響を小さくすることができるため、円形導波管１の開口部１ａの影響が大きいＥ面での近軸サイドローブを改善することができる。この際、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
【００６２】
実施の形態１２．
上記実施の形態１〜１０における一次放射器やアンテナ装置では、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているものを示したが、一次放射器やアンテナ装置において、その傾斜構造の形状が、円形導波管１と反対側に凸形状の４分の１円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１５はこの発明の実施の形態１２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１６は図１５における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６３】
この実施の形態１２では、図１５及び図１６に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｂの形状を、円形導波管１と反対側に凸形状の１／４円弧を、円形導波管１の軸に沿って回転した形状であるようにしている。ただし、傾斜構造６ｂを１／４円弧で接続するためには、傾斜角が４５度に限定される。
【００６４】
傾斜構造６ｂを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａ付近に強く分布することになる。円形導波管１による散乱の影響で円形導波管１の外壁１ｂ付近（主反射鏡７の中心付近）では電磁界が弱くなっている。
傾斜構造６ｂを上記の形状とすることにより、主反射鏡７の中心付近の電磁界強度を強くすることができ、近軸サイドローブを改善することができる。
ただし、Ｅ面では円形導波管１の開口の影響で散乱されるため、Ｅ面での近軸サイドローブが劣化することがある。また、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
【００６５】
実施の形態１３．
上記実施の形態１１では、傾斜構造６ａの形状が、円形導波管１と反対側に凹形状の１／４円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されているものを示したが、円形導波管１と反対側に凹形状の円弧であって、傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１７はこの発明の実施の形態１３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１８は図１７における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６６】
この実施の形態１３では、図１７及び図１８に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｃの形状を、円形導波管１と反対側凹形状の円弧であって、傾斜構造６ｃの始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧を、円形導波管１の軸を中心として回転した形状であるようにしている。
【００６７】
傾斜構造６ｃを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａから離れた位置に強く分布することになる。つまり、円形導波管１の開口部１ａによる電磁界の散乱の影響を小さくすることができるため、円形導波管１の開口部１ａの影響が大きいＥ面での近軸サイドローブを改善することができる。この際、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
この実施の形態１３では、上記実施の形態１１と異なり、副反射鏡２の中心付近の縦溝４と副反射鏡２の外周を接続する傾斜角が４５度に限定されず、また、曲率半径も自由に設定することができる。放射パターンの要求に合わせて、傾斜角や曲率半径を設定することができる。
【００６８】
実施の形態１４．
上記実施の形態１２では、傾斜構造６ｂの形状が、円形導波管１と反対側に凸形状の１／４円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されているものを示したが、円形導波管１と反対側に凸形状の円弧であって、傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１９はこの発明の実施の形態１４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図２０は図１９における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６９】
この実施の形態１４では、図１９及び図２０に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｄの形状を、円形導波管１と反対側に凸形状の円弧であって、傾斜構造６ｄの始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧を、円形導波管１の軸を中心として回転した形状であるようにしている。
【００７０】
傾斜構造６ｄを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａ付近に強く分布することになる。円形導波管１による散乱の影響で円形導波管１の外壁１ｂ付近（主反射鏡７の中心付近）では電磁界が弱くなっている。
傾斜構造６ｄを上記の形状とすることにより、主反射鏡７の中心付近の電磁界強度を強くすることができ、近軸サイドローブを改善することができる。
ただし、Ｅ面では円形導波管１の開口の影響で散乱されるため、Ｅ面での近軸サイドローブが劣化することがある。また、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
この実施の形態１４では、上記実施の形態１２と異なり、副反射鏡２の中心付近の縦溝４と副反射鏡２の外周を接続する傾斜角が４５度に限定されず、また、曲率半径も自由に設定することができる。放射パターンの要求に合わせて、傾斜角や曲率半径を設定することができる。
【００７１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 円形導波管、１ａ 円形導波管１の開口部、１ｂ 円形導波管１の外壁、２ 副反射鏡、３ 副反射鏡２の中心部分、４ 縦溝、５ 副反射鏡２の外周部分、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 傾斜構造、７ 主反射鏡、８，９ コルゲーション、１０，１１ チョーク構造、１２ 縦溝、１３ １／４円弧の中心点。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円形導波管の開口部から放射された電波を反射する副反射鏡を備えている一次放射器と、その一次放射器から放射された電波を反射する主反射鏡を備えているアンテナ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナ装置では、導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡を導波管の開口部と正対する位置に配置し、その副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡を副反射鏡と正対する位置に配置するようにしている。
導波管の開口部から放射された電波の放射特性は、電気壁である導波管壁の影響を受けて歪みを生じる。
そこで、従来のアンテナ装置では、回転対称な放射特性を形成するために、その副反射鏡の反射面に、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの溝を施すようにしている。
【０００３】
これにより、ほぼ回転対称な放射特性が得られるため、高利得化、低交差偏波化や低サイドローブ化が図られる。
ただし、電波の周波数によっては、回転対称な放射特性を得るため、あるいは、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧するために、数多くの溝を施す必要がある場合があり、この場合には、副反射鏡の径方向が大きくなる。
副反射鏡の径方向が大きくなると、主反射鏡に反射された電波の多くが副反射鏡に当ってしまうため、サイドローブレベルの上昇と利得劣化の原因になる。
【０００４】
そのため、小さい副反射鏡で回転対称な放射特性を実現して、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧する必要があることに鑑み、中心部より周辺部が下がっている傘状の副反射鏡を用いている一次放射器が開発されている。
また、円形導波管の軸と平行な方向の溝のほかに、その軸と垂直な方向の溝を反射面に施すことにより、高利得化や低サイドローブ化を図っている一次放射器が開発されている（以下の特許文献１を参照）。
いずれの方式の一次放射器でも、４分の１波長に相当する深さの溝を反射面に施している。
【０００５】
前者の傘状の副反射鏡では、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するためには、副反射鏡の径を大きくする必要がある。
後者の円形導波管の軸に平行な方向の溝と垂直な方向の溝を反射面に施す方式では、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧することができるが、放射特性の回転対称性が劣化する。
【０００６】
即ち、電波の偏波方向に平行な溝では、溝の手前で電波が反射するのに対して、電波の偏波方向に垂直な溝では、溝の奥で電波が反射する。このように，電波の偏波方向と溝の方向の関係により、電波の反射する位置が異なる。つまり、電波の偏波方向に平行な面（Ｅ面）と偏波方向に垂直な面（Ｈ面）とでは、溝構造での反射位置が異なる。
円形導波管の軸に平行な溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。一方、円形導波管の軸に垂直な溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０６４５３６（図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の一次放射器は以上のように構成されているので、円形導波管の軸と平行な方向と垂直な方向の溝を反射面に施すことで、高利得化や低サイドローブ化を図ることができる。しかし、円形導波管の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化してしまう課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる一次放射器及びアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るアンテナ装置の一次放射器は、開口部から電波を放射する円形導波管と、その円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、その円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備え、その副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、その円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成しているようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態８によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１４】図１３における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態１２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１６】図１５における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態１３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図１８】図１７における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態１４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
【図２０】図１９における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図である。
図１において、円形導波管１は開口部１ａから電波を放射する円形の導波管である。
副反射鏡２は円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置され、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波を反射する円板状の反射鏡である。
【００１４】
副反射鏡２の中心部分３は円錐形状を成しており、副反射鏡２の中心部分３に照射された電波は放射状に反射される（図中、矢印の方向）。
縦溝４は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、縦溝４は円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成されている。
図１の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成している。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
主反射鏡７は副反射鏡２と正対する位置に配置され、副反射鏡２により反射された電波を反射する反射鏡である。
図２の図面はデフォルメしているため、主反射鏡７の径方向の大きさが、副反射鏡２の径方向の大きさとあまり変わらないが、実際には、主反射鏡７の径方向は、副反射鏡２の径方向の大きさの数倍の大きさである。
【００１６】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波の大部分は、円錐形状を成している中心部分３に反射され、電波は主反射鏡７の方向に向かうが、中心部分３の周囲には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝４が形成されているため、高利得化や低サイドローブ化などが図られる。
【００１７】
また、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４は、円形導波管１の軸と平行な方向の溝であるため、電波の偏波方向に平行な面（Ｅ面）の反射位置と、偏波方向に垂直な面（Ｈ面）の反射位置とが、円形導波管１の軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。
即ち、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化するが、図１の一次放射器では、円形導波管１の軸と平行な方向の溝（縦溝４）だけが中心部分３の周囲に形成されていて、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝が形成されていないので、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化することはない。
【００１８】
図１の一次放射器のように、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出ておらず、副反射鏡が傘状の形状を成している場合、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するには、副反射鏡の径を十分に大きくする必要がある。
しかし、図１の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているため、径が小さい副反射鏡２でも、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる。
【００１９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成され、その副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果を奏する。
【００２０】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コルゲーション８は同心円状の凹凸であり、円形導波管１の外壁１ｂの一部に形成されている。
なお、図３には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図３の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２１】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態２では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成している。
【００２２】
なお、コルゲーション８は、金属の溝構造とし、その溝の深さは副反射鏡２の縦溝４と同様に４分の１波長程度とすればよい。
多重反射を抑圧するためには、円形導波管１の主反射鏡７に近い側（図中、下側）だけにコルゲーション８を形成すればよい。
ただし、コルゲーション８は４分の１波長程度の深さがあるため、コルゲーション８を形成するには、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
このため、円形導波管１の開口部１ａ付近でコルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間で段差が生じ、その段差の部分で反射が生じると、副反射鏡２との間で多重反射が生じる。
そこで、図３の一次放射器では、段差が生じないように、円形導波管１の形状をテーパ形状にしている。
【００２３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００２４】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コルゲーション９は同心円状の凹凸であり、円形導波管１の外壁１ｂの全体に形成されている。
なお、図４には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図４の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２５】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態３では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成している。
【００２６】
上記実施の形態２のように、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成する場合、コルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間の段差を解消するには、円形導波管１をテーパ形状にする必要があるが、この実施の形態３では、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成しているので、段差の部分を解消するために、円形導波管１の形状をテーパ形状にする必要がない。
【００２７】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００２８】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
チョーク構造１０は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、チョーク構造１０は円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部に形成されている。
なお、図５には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図５の一次放射器に実装されていてもよい。
【００２９】
次に動作について説明する。
上記実施の形態２，３では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００３０】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態４では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑えている。
【００３１】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成するように構成したので、円形導波管１の壁厚部が厚くなっても、サイドローブ特性の劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
チョーク構造１１は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、チョーク構造１１は円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部に形成されている。
チョーク構造１１は各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位している点で、図５のチョーク構造１０と異なっている。
なお、図６には主反射鏡が表記されていないが、図２に示す主反射鏡７が図６の一次放射器に実装されていてもよい。
【００３３】
次に動作について説明する。
上記実施の形態２，３では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００３４】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態５では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１１を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
また、この実施の形態５では、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているため（円形導波管１の開口から離れている溝の位置ほど、図中、下方向に下げている）、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる。
【００３５】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているように構成したので、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
縦溝１２は円形導波管１の軸と平行な方向の溝であり、縦溝１２は副反射鏡２の外周部分に円筒状に形成されている。
図７の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成している。
【００３７】
図８はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図であり、図７の一次放射器に対して、主反射鏡７が実装されている。
図８の図面はデフォルメしているため、主反射鏡７の径方向の大きさが、副反射鏡２の径方向の大きさとあまり変わらないが、実際には、主反射鏡７の径方向は、副反射鏡２の径方向の大きさの数倍の大きさである。
【００３８】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、円形導波管１の開口部１ａから放射された電波の大部分は、円錐形状を成している中心部分３に反射され、電波は主反射鏡７の方向に向かうが、中心部分３の周囲には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝４が形成されており、かつ、副反射鏡２の外周部分には、電波の周波数の４分の１波長に相当する深さの縦溝１２が形成されているため、高利得化や低サイドローブ化などが図られる。
【００３９】
また、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４及び副反射鏡２の外周部分に形成されている縦溝１２は、円形導波管１の軸と平行な方向の溝であるため、Ｅ面の反射位置と、Ｈ面の反射位置とが、円形導波管１の軸方向で異なるが、径方向では同じになるため、軸方向の電磁界分布の回転対称性は維持される。
即ち、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝では、Ｅ面とＨ面の反射位置が径方向で異なるため、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化するが、図７の一次放射器では、円形導波管１の軸と平行な方向の溝（縦溝４，縦溝１２）だけが副反射鏡２に形成されていて、円形導波管１の軸と垂直な方向の溝が形成されていないので、軸方向の回転対称性が崩れて、放射特性の回転対称性が劣化することはない。
【００４０】
図７の一次放射器のように、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出ておらず、副反射鏡が傘状の形状を成している場合、溝の表面に沿って電波が伝搬するため、副反射鏡の背面への電波の漏洩を抑圧するには、副反射鏡の径を十分に大きくする必要がある。
しかし、図７の一次放射器では、副反射鏡２の外周部分５が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成しているため、径が小さい副反射鏡２でも、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる。
【００４１】
なお、外周部分に形成されている縦溝１２は、主に副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧するために設けられており、副反射鏡２の径方向が大きくなると、主反射鏡７に反射された電波の多くが副反射鏡２に当ってしまうため、サイドローブレベルの上昇と利得劣化の原因となる。
そのため、副反射鏡２の径はできるだけ小さくする必要があり、特に、主反射鏡７が小さい場合には、その影響が顕著となる。
この実施の形態６では、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を十分に抑圧するために縦溝１２を副反射鏡２の外周部分に形成しているが、主反射鏡７が小さい等の場合には、上記実施の形態１のように、縦溝１２を副反射鏡２の外周部分に形成せずに（図１を参照）、副反射鏡２の径を小さくしてもよい。
【００４２】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、副反射鏡２の中心部分３が円錐形状を成しており、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝４が円錐形状を成している中心部分３の周囲に円筒状に形成されるとともに、円形導波管１の軸と平行な方向の縦溝１２が副反射鏡２の外周部分に形成され、その副反射鏡２の外周部分が円形導波管１側に突き出るように、中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分に形成されている縦溝１２に至る部分が傾斜構造６を成しているように構成したので、電波の周波数に依らずに、副反射鏡の径を大きくすることなく、回転対称な放射特性を得ることができるとともに、副反射鏡２の背面への不要な電波の放射を抑圧することができる効果を奏する。
【００４３】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図７及び図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図９の一次放射器では、図３の一次放射器と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されている。
なお、図９には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図９の一次放射器に実装されていてもよい。
【００４４】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態７では、この多重反射を抑圧するために、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成している。
【００４５】
なお、コルゲーション８は、上記実施の形態２と同様に、金属の溝構造とし、その溝の深さは４分の１波長程度とすればよい。
多重反射を抑圧するためには、円形導波管１の主反射鏡７に近い側（図中、下側）だけにコルゲーション８を形成すればよい。
ただし、コルゲーション８は４分の１波長程度の深さがあるため、コルゲーション８を形成するには、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
このため、円形導波管１の開口部１ａ付近でコルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間で段差が生じ、その段差の部分で反射が生じると、副反射鏡２との間で多重反射が生じる。
そこで、図９の一次放射器では、段差が生じないように、円形導波管１の形状をテーパ形状にしている。
【００４６】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００４７】
実施の形態８．
図１０はこの発明の実施の形態８によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図７及び図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１０の一次放射器では、図４の一次放射器と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されている。
なお、図１０には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１０の一次放射器に実装されていてもよい。
【００４８】
次に動作について説明する。
円形導波管１の開口部１ａから放射された電波は、円形導波管１の開口部１ａと正対する位置に配置されている副反射鏡２に反射される。
このとき、副反射鏡２により反射された電波の一部は、円形導波管１の表面である外壁１ｂに沿って伝搬するので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で多重反射を生じることがある。
この実施の形態８では、この多重反射を抑圧するため、上記実施の形態３と同様に、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成している。
【００４９】
上記実施の形態７のように、円形導波管１の外壁１ｂの一部にコルゲーション８を形成する場合、コルゲーション８を形成していない部分と、コルゲーション８を形成している部分との間の段差を解消するには、円形導波管１をテーパ形状にする必要があるが、この実施の形態８では、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９を形成しているので、段差の部分を解消するために、円形導波管１の形状をテーパ形状にする必要がない。
【００５０】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、円形導波管１の外壁１ｂの全体にコルゲーション９が形成されているように構成したので、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止して、多重反射によるサイドローブ劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００５１】
実施の形態９．
図１１はこの発明の実施の形態９によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１０及び図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
なお、図１１には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１１の一次放射器に実装されていてもよい。
【００５２】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７，８では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００５３】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態９では、上記実施の形態４と同様に、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
【００５４】
以上で明らかなように、この実施の形態９によれば、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１０を形成するように構成したので、円形導波管１の壁厚部が厚くなっても、サイドローブ特性の劣化を抑えることができる効果を奏する。
【００５５】
実施の形態１０．
図１２はこの発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１０及び図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
なお、図１２には主反射鏡が表記されていないが、図８に示す主反射鏡７が図１２の一次放射器に実装されていてもよい。
【００５６】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７，８では、主反射鏡７と副反射鏡２の間で生じる多重反射を防止するため、円形導波管１の外壁１ｂの一部又は全体にコルゲーション８，９を形成しているが、コルゲーション８，９を形成する場合、コルゲーション８，９は４分の１波長程度の深さがあるため、上述したように、円形導波管１の壁厚部を、ある程度厚くする必要がある。
【００５７】
円形導波管１の壁厚部が厚くなると、円形導波管１内に戻る電波の反射特性が劣化する。また、副反射鏡２により反射された電波が円形導波管１の壁厚部で反射するため、サイドローブ特性が劣化する。
そこで、この実施の形態１０では、円形導波管１の開口部１ａ付近の壁厚部にチョーク構造１１を形成することで、サイドローブ特性の劣化を抑圧している。
また、この実施の形態１０では、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているため（円形導波管１の開口から離れている溝の位置ほど、図中、下方向に下げている）、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる。
【００５８】
以上で明らかなように、この実施の形態１０によれば、チョーク構造１１における各溝の位置が円形導波管１の軸方向に変位しているように構成したので、円形導波管１の壁厚部での反射によるサイドローブの特性劣化を改善することができる効果を奏する。
【００５９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１〜１０における一次放射器やアンテナ装置では、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているものを示したが、一次放射器やアンテナ装置において、その傾斜構造の形状が、円形導波管１と反対側に凹形状の４分の１円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１３はこの発明の実施の形態１１によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１４は図１３における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６０】
この実施の形態１１では、図１３及び図１４に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ａの形状を、円形導波管１と反対側に凹形状の１／４円弧を、円形導波管１の軸に沿って回転した形状であるようにしている。図１４において、１３は１／４円弧の中心点である。ただし、傾斜構造６ａを１／４円弧で接続するためには、傾斜角が４５度に限定される。
【００６１】
傾斜構造６ａを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａから離れた位置に強く分布することになる。つまり、円形導波管１の開口部１ａによる電磁界の散乱の影響を小さくすることができるため、円形導波管１の開口部１ａの影響が大きいＥ面での近軸サイドローブを改善することができる。この際、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
【００６２】
実施の形態１２．
上記実施の形態１〜１０における一次放射器やアンテナ装置では、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分が傾斜構造６を成しているものを示したが、一次放射器やアンテナ装置において、その傾斜構造の形状が、円形導波管１と反対側に凸形状の４分の１円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１５はこの発明の実施の形態１２によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１６は図１５における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６３】
この実施の形態１２では、図１５及び図１６に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｂの形状を、円形導波管１と反対側に凸形状の１／４円弧を、円形導波管１の軸に沿って回転した形状であるようにしている。ただし、傾斜構造６ｂを１／４円弧で接続するためには、傾斜角が４５度に限定される。
【００６４】
傾斜構造６ｂを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａ付近に強く分布することになる。円形導波管１による散乱の影響で円形導波管１の外壁１ｂ付近（主反射鏡７の中心付近）では電磁界が弱くなっている。
傾斜構造６ｂを上記の形状とすることにより、主反射鏡７の中心付近の電磁界強度を強くすることができ、近軸サイドローブを改善することができる。
ただし、Ｅ面では円形導波管１の開口の影響で散乱されるため、Ｅ面での近軸サイドローブが劣化することがある。また、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
【００６５】
実施の形態１３．
上記実施の形態１１では、傾斜構造６ａの形状が、円形導波管１と反対側に凹形状の１／４円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されているものを示したが、円形導波管１と反対側に凹形状の円弧であって、傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１７はこの発明の実施の形態１３によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１８は図１７における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６６】
この実施の形態１３では、図１７及び図１８に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｃの形状を、円形導波管１と反対側凹形状の円弧であって、傾斜構造６ｃの始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧を、円形導波管１の軸を中心として回転した形状であるようにしている。
【００６７】
傾斜構造６ｃを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａから離れた位置に強く分布することになる。つまり、円形導波管１の開口部１ａによる電磁界の散乱の影響を小さくすることができるため、円形導波管１の開口部１ａの影響が大きいＥ面での近軸サイドローブを改善することができる。この際、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
この実施の形態１３では、上記実施の形態１１と異なり、副反射鏡２の中心付近の縦溝４と副反射鏡２の外周を接続する傾斜角が４５度に限定されず、また、曲率半径も自由に設定することができる。放射パターンの要求に合わせて、傾斜角や曲率半径を設定することができる。
【００６８】
実施の形態１４．
上記実施の形態１２では、傾斜構造６ｂの形状が、円形導波管１と反対側に凸形状の１／４円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されているものを示したが、円形導波管１と反対側に凸形状の円弧であって、傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、円形導波管１の軸を中心として回転された形状であるように形成されていてもよい。
図１９はこの発明の実施の形態１４によるアンテナ装置の一次放射器を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
また、図２０は図１９における一次放射器の一部を拡大している構成図である。
【００６９】
この実施の形態１４では、図１９及び図２０に示すように、副反射鏡２の中心部分３の周囲に形成されている縦溝４から外周部分５に至る部分の傾斜構造６ｄの形状を、円形導波管１と反対側に凸形状の円弧であって、傾斜構造６ｄの始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧を、円形導波管１の軸を中心として回転した形状であるようにしている。
【００７０】
傾斜構造６ｄを上記の形状とすることにより、電磁界が円形導波管１の開口部１ａ付近に強く分布することになる。円形導波管１による散乱の影響で円形導波管１の外壁１ｂ付近（主反射鏡７の中心付近）では電磁界が弱くなっている。
傾斜構造６ｄを上記の形状とすることにより、主反射鏡７の中心付近の電磁界強度を強くすることができ、近軸サイドローブを改善することができる。
ただし、Ｅ面では円形導波管１の開口の影響で散乱されるため、Ｅ面での近軸サイドローブが劣化することがある。また、電磁界の回転対称性が劣化するため、交差偏波が劣化することがある。
この実施の形態１４では、上記実施の形態１２と異なり、副反射鏡２の中心付近の縦溝４と副反射鏡２の外周を接続する傾斜角が４５度に限定されず、また、曲率半径も自由に設定することができる。放射パターンの要求に合わせて、傾斜角や曲率半径を設定することができる。
【００７１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 円形導波管、１ａ 円形導波管１の開口部、１ｂ 円形導波管１の外壁、２ 副反射鏡、３ 副反射鏡２の中心部分、４ 縦溝、５ 副反射鏡２の外周部分、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 傾斜構造、７ 主反射鏡、８，９ コルゲーション、１０，１１ チョーク構造、１２ 縦溝、１３ １／４円弧の中心点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備えたアンテナ装置の一次放射器において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置の一次放射器。
【請求項２】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備えたアンテナ装置の一次放射器において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成されるとともに、上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が上記副反射鏡の外周部分に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に形成されている溝に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置の一次放射器。
【請求項３】
円形導波管の外壁の一部に同心円状の凹凸であるコルゲーションが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項４】
円形導波管の外壁の全体に同心円状の凹凸であるコルゲーションが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項５】
円形導波管の軸と平行な方向の溝が、上記円形導波管の開口部付近の壁厚部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項６】
円形導波管の軸と平行な方向の溝の位置が、上記円形導波管の軸方向に変位していることを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項７】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項８】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項９】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項１０】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項１１】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡と、上記副反射鏡と正対する位置に配置され、上記副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡とを備えたアンテナ装置において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡と、上記副反射鏡と正対する位置に配置され、上記副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡とを備えたアンテナ装置において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成されるとともに、上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が上記副反射鏡の外周部分に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に形成されている溝に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１３】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備えたアンテナ装置の一次放射器において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置の一次放射器。
【請求項２】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡とを備えたアンテナ装置の一次放射器において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成されるとともに、上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が上記副反射鏡の外周部分に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に形成されている溝に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置の一次放射器。
【請求項３】
円形導波管の外壁の一部に同心円状の凹凸であるコルゲーションが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項４】
円形導波管の外壁の全体に同心円状の凹凸であるコルゲーションが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項５】
円形導波管の軸と平行な方向の溝が、上記円形導波管の開口部付近の壁厚部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項６】
円形導波管の軸と平行な方向の溝の位置が、上記円形導波管の軸方向に変位していることを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項７】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項８】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項９】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項１０】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のアンテナ装置の一次放射器。
【請求項１１】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡と、上記副反射鏡と正対する位置に配置され、上記副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡とを備えたアンテナ装置において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
開口部から電波を放射する円形導波管と、上記円形導波管の開口部と正対する位置に配置され、上記円形導波管の開口部から放射された電波を反射する円板状の副反射鏡と、上記副反射鏡と正対する位置に配置され、上記副反射鏡により反射された電波を反射する主反射鏡とを備えたアンテナ装置において、
上記副反射鏡の中心部分が円錐形状を成しており、
上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が円錐形状を成している上記中心部分の周囲に円筒状に形成されるとともに、上記円形導波管の軸と平行な方向の溝が上記副反射鏡の外周部分に円筒状に形成され、
上記副反射鏡の外周部分が上記円形導波管側に突き出るように、上記中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に形成されている溝に至る部分が傾斜構造を成している
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１３】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の４分の１円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凹形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
副反射鏡の外周部分が円形導波管側に突き出るように、上記副反射鏡の中心部分の周囲に形成されている溝から上記外周部分に至る部分の傾斜構造の形状は、上記円形導波管と反対側に凸形状の円弧であって、上記傾斜構造の始点と終点の垂直２等分線上を中心とする円弧が、上記円形導波管の軸を中心として回転された形状であるように形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−６６１５２（Ｐ２０１３−６６１５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４８０７６（Ｐ２０１２−４８０７６）
【出願日】平成２４年３月５日（２０１２．３．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月５日（２０１２．３．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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