(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射鏡と、この反射鏡の焦点位置に配置され第１の周波数帯の電波を送信または受信する第１の一次放射器と、これらの間に電波の進行方向に対して所定の角度になるように配置された周波数選択鏡面と、この周波数選択鏡面により上記焦点位置と鏡像関係となる位置に配置され第２の周波数帯の電波を送信または受信する第２の一次放射器とを備え、上記周波数選択鏡面に対する電波の上記所定の入射角で上記第１の周波数帯の電波を透過し、上記第２の周波数帯の電波を反射する多周波数帯共用アンテナ装置において、上記周波数選択鏡面を電波の入射角を変えうる駆動装置と、上記周波数選択鏡面により上記焦点位置と鏡像関係となる位置であって上記第２の一次放射器とは異なる位置に配置された第３の一次放射器とを備え、この第３の一次放射器は、上記第１の周波数帯の電波を透過する範囲において、上記周波数選択鏡面を上記とは異なる所定の電波入射角位置となるように駆動した場合、反射する第３の周波数帯の電波を送信または受信し、一枚の周波数選択鏡面で３周波数帯以上の電波を分波可能としたことを特徴とする多周波数帯共用アンテナ装置。
【請求項２】
上記周波数選択鏡面の入射角の異なる位置に、異なる周波数帯の電波を伝送する一次放射器またはビーム伝送系をそれぞれ配置し、上記周波数選択鏡面を駆動することによりそれぞれの一次放射器またはビーム伝送系に電波を伝送することを特徴とする請求項１記載の多周波数帯共用アンテナ装置。
【請求項３】
周波数選択鏡面を複数のビーム伝送系に配置し分波することを特徴とする請求項１または請求項２記載の多周波数帯共用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１枚以上の反射鏡面を用いて構成される多周波数帯共用アンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周波数選択鏡面を用いた多周波数帯共用アンテナ装置の分波方式は、周波数選択鏡面をビーム伝送系の一部に用いたり、副反射鏡として用いたりして、ある特定の周波数帯は反射、別のある特定の周波数帯は透過するように構成されている。
図６に周波数選択鏡面を用いた従来のオフセットアンテナを示す。図６において、１はオフセット反射鏡、２、３、４は互いに異なる周波数帯ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応した異なる一次放射器、１１、１２は周波数選択鏡面であり、周波数選択鏡面１１は周波数帯ｆ２を透過、これと異なる周波数帯ｆ１を反射し、周波数選択鏡面１２は周波数帯ｆ２を透過、ｆ１、ｆ２とは異なる周波数帯ｆ３を反射するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、このように一枚の周波数選択鏡面で分波する周波数帯は２周波数帯であった。したがって、３周波数帯以上を共用するアンテナ装置を構成するためには、周波数選択鏡面を２枚以上用いる必要があり、配置スペースを広く必要とする機構上の大型化の問題、ある周波数帯においては反射鏡面の一部しか使わないため開口能率が低くなる問題、副反射鏡を用いる場合は反射鏡枚数の増加に伴い製作コストが高くなるコスト上の問題等があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点を解決し、１枚の周波数選択鏡面により３周波数帯以上を分波でき、反射鏡の鏡面全体を利用できるようにすることにより、構造上の簡易化、低コスト化、高能率化を図った多周波数帯共用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の多周波数帯共用アンテナ装置は、反射鏡と、この反射鏡の焦点位置に配置され第１の周波数帯の電波を送信または受信する第１の一次放射器と、これらの間に電波の進行方向に対して所定の角度になるように配置された周波数選択鏡面と、この周波数選択鏡面により上記焦点位置と鏡像関係となる位置に配置され第２の周波数帯の電波を送信または受信する第２の一次放射器とを備え、上記周波数選択鏡面に対する電波の上記所定の入射角で上記第１の周波数帯の電波を透過し、上記第２の周波数帯の電波を反射する多周波数帯共用アンテナ装置において、上記周波数選択鏡面を電波の入射角を変えうる駆動装置と、上記周波数選択鏡面により上記焦点位置と鏡像関係となる位置であって上記第２の一次放射器とは異なる位置に配置された第３の一次放射器とを備え、この第３の一次放射器は、上記第１の周波数帯の電波を透過する範囲において、上記周波数選択鏡面を上記とは異なる所定の電波入射角位置となるように駆動した場合、反射する第３の周波数帯の電波を送信または受信し、一枚の周波数選択鏡面で３周波数帯以上の電波を分波可能としたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の請求項２の多周波数帯共用アンテナ装置は、上記周波数選択鏡面の入射角の異なる位置に、異なる周波数帯の電波を伝送する一次放射器またはビーム伝送系をそれぞれ配置し、上記周波数選択鏡面を駆動することによりそれぞれの一次放射器またはビーム伝送系に電波を伝送することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項３の多周波数帯共用アンテナ装置は、周波数選択鏡面を複数のビーム伝送系に配置し分波することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１を図１に示す。図１の（ａ）は本発明の多周波数帯共用アンテナ装置の中央縦断面図である。また、図１の（ｂ）は周波数選択鏡面部の拡大図である。なお、以下、特定の周波数帯ｆ１、ｆ２、…  又はその周波数帯内の周波数のことを単に周波数ｆ１、ｆ２、…ということとする。
図において、１はオフセット反射鏡、２、３、４は互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する一次放射器、５は周波数選択鏡面である。
【０００９】
周波数選択鏡面５は図示しない駆動機構を有しており、電波の入射角θ１方向においてある周波数ｆ１を反射、別のある周波数ｆ２を透過し、また、別の異なる入射角θ２方向において、別のある周波数ｆ３を反射、周波数ｆ２を透過する特性を有している。図２は周波数選択鏡面５の構造を示すもので、（ａ）は周波数選択鏡面の一部の拡大平面図で図に示すような金属板５Ａに矩形のホール５Ｂを規則的に配置させて構成したものである。（ｂ）は周波数選択鏡面を２層に構成したものをｙ軸方向から見た図である。
【００１０】
図１において、周波数選択鏡面５を駆動させ、入射角θ１で電波が伝送するように実線で示した位置に配置した場合、反射鏡１の焦点位置に一次放射器３を配置、その鏡像関係の焦点位置に一次放射器２をそれぞれ配置することにより、周波数ｆ１を反射し周波数ｆ２を透過する。
また、周波数選択鏡面５を駆動させ、入射角θ２で電波が伝送するように破線で示した位置に配置した場合、反射鏡１の焦点の鏡像関係の位置に一次放射器４をそれぞれ配置することにより、周波数ｆ３を反射、周波数ｆ２はそのまま透過する。
なお、周波数選択鏡面の周囲を枠で固定し、例えば図２のｙ軸の周りに回動可能に形成することにより図１のように駆動させることができる。
【００１１】
図３（ａ）に入射角θ１＝４５°で電波を入射させた場合の周波数選択鏡面５の反射損失、透過損失の特性例を、図３（ｂ）に入射角θ２＝３５°で電波を入射させた場合の周波数選択鏡面５の反射損失、透過損失の特性例を示す。
図３において、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３が図示の範囲にある場合、図３（ａ）の入射角θ１＝４５°においては、ｆ２の透過損失、ｆ１の反射損失は極めて小さいことを示している。また、図３（ｂ）の入射角θ２＝３５°においては、ｆ２の透過損失は僅かに増加するが、ｆ３の反射損失はほぼ０であることを示している。
【００１２】
上記のように、この構成において、電波の入射角をθ１とθ２のどちらかとなるように周波数選択鏡面を駆動することにより、伝送可能な周波数を使い分けることが可能であり、一枚の周波数選択鏡面で３周波数帯以上の多周波数帯共用が可能となる。
【００１３】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図４に示す。実施の形態１に示した本発明の多周波数帯共用アンテナ装置において、図４に示すように一次放射器の代わりに焦点位置に副反射鏡７、８を配置し、ビーム伝送系を構成する場合も同様の効果が得られる。また、実施の形態１ではオフセットアンテナの例を示したが、軸対称アンテナの場合でも周波数選択鏡面をビーム伝送系の一部に用いて同様の効果が得られる。従って、この場合、一次放射器を給電部に近接して配置することもできるため、伝送損失の低減が可能である。
【００１４】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３を図５に示す。図５では図１における一次放射器４の位置にさらに１枚の駆動可能な周波数選択鏡面６を配置し、周波数選択鏡面５が第２の駆動位置（破線で示す位置）のとき、一次放射器４の周波数ｆ３を反射、一次放射器１０の周波数ｆ５を透過する駆動位置と、一次放射器９の周波数ｆ４を反射、一次放射器１０の周波数ｆ５を透過する駆動位置とをとることができる。実施の形態１に示した本発明の多周波数帯共用アンテナ装置において、周波数選択鏡面を複数枚組合せることにより４周波数帯以上の共用が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように構成されているため、本発明は以下のような効果を奏する。
本発明の請求項１〜３に記載の多周波数帯共用アンテナ装置によれば、１枚の周波数選択鏡面で３周波数帯以上の分波が可能であり、装置の小型化、低コスト化、高能率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のアンテナ装置中央縦断面図。
【図２】本発明を説明するための周波数選択鏡面の構成図。
【図３】本発明を説明するための周波数選択鏡面の反射損失、透過損失特性を示す図。
【図４】本発明の実施の形態２のアンテナ装置中央縦断面図。
【図５】本発明の実施の形態３のアンテナ装置中央縦断面図。
【図６】従来のアンテナ装置の中央縦断面図。
【符号の説明】
１、７、８  反射鏡、  ２、３、４、９、１０  一次放射器、  ５、６  周波数選択鏡面、  １１、１２  周波数選択鏡面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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