(57)【要約】  複数の一次放射器（１）が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、同一の分類に属する複数の一次放射器（１）が、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、その三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器（１）から放射されたのち、主反射鏡（２）により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡（２）の形状と三角形繰り返しパターンのＴＲＰａｔｔｅｒｎ形状及び配置とが決められている。
2017145379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を放射する複数の一次放射器と、
前記複数の一次放射器から放射された電波を反射する主反射鏡とを備え、
前記複数の一次放射器は、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類され、
同一の分類に属する複数の一次放射器は、三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、
前記三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、前記頂点に対応する位置に配置されている一次放射器から放射されたのち、前記主反射鏡により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、前記主反射鏡の形状と前記三角形繰り返しパターンの形状及び配置とが決められていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記主反射鏡の開口形状が平行四辺形であり、
前記三角形繰り返しパターンは、前記開口形状と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返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。
【請求項３】
前記主反射鏡の開口形状が六角形であり、
前記三角形繰り返しパターンは、前記開口形状と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返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。
【請求項４】
前記主反射鏡の開口形状が三角形であり、
前記三角形繰り返しパターンは、前記開口形状と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返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。
【請求項５】
前記複数の一次放射器における各々の一次放射器は、複数の放射素子を含んでおり、
前記複数の放射素子を励振させるビーム形成回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数の一次放射器から放射された電波を前記主反射鏡に向けて反射する副反射鏡を備えたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マルチビームを形成するアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アンテナ装置を利用する衛星通信技術の研究開発が進められている。高速な通信を実現するには、高利得かつ低干渉なアンテナ装置を用いる必要がある。
そこで、高利得を実現するために、サービスエリアを複数のスポットビームで覆う方式のアンテナ装置が検討されている。サービスエリアを複数のスポットビームで覆う方式では、一般的な成形ビームアンテナよりも高い利得を実現することができる。
干渉については、一般的に搬送波対干渉波比（Ｃ／Ｉ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）によって評価されるが、低干渉を実現するために、一般的には、隣り合うビームで使用する周波数又は偏波が異なるようにしている。即ち、周波数と偏波の組み合わせを複数種類用意し、隣り合うビームが、周波数及び偏波が同一の組み合わせを使用しないようにしている。【０００３】
これにより、隣接ビーム間での干渉を抑えることができる。しかし、周波数及び偏波が同一の組み合わせを使用するビーム間では干渉が生じることがある。
以下の特許文献１に開示されているアンテナ装置では、１つのビームを構成するために複数のアンテナ素子を使用し、複数のアンテナ素子の励振係数を変えることで、干渉波を低減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７１３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、周波数及び偏波の組み合わせが同一である複数のビームのうち、任意の２つのビーム間での干渉を抑えることができても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることが困難であるという課題があった。【０００６】
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、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる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】
【０００７】
この発明に係るアンテナ装置は、電波を放射する複数の一次放射器と、複数の一次放射器から放射された電波を反射する主反射鏡とを備え、複数の一次放射器が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類され、同一の分類に属する複数の一次放射器が、三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器から放射されたのち、主反射鏡により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡の形状と三角形繰り返しパターンの形状及び配置とが決められているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、複数の一次放射器が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類され、同一の分類に属する複数の一次放射器が、三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器から放射されたのち、主反射鏡により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡の形状と三角形繰り返しパターンの形状及び配置とが決められている構成であるので、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】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１の配置例を示す配置図である。
【図３】ラベルに対応する周波数及び偏波の組み合わせの一例を示す説明図である。
【図４】図４Ａは３つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２，ＴＲＰ３が水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎを示す説明図、図４Ｂは２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２が水平方向に繰り返されるとともに、２つの三角形のパターンパターンＴＲＰ３，ＴＲＰ４が平方向に繰り返され、また、２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ３が垂直方向に繰り返されるとともに、２つの三角形のパターンパターンＴＲＰ２，ＴＲＰ４が垂直方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎを示す説明図である。
【図５】主反射鏡２により反射されるビームの放射方向４を示す説明図である。
【図６】図６ＡはラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図、図６ＢはラベルＢ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図、図６ＣはラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図、図６ＤはラベルＤ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図である。
【図７】ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームにおける放射パターンのシミュレーション結果を示す説明図である。
【図８】主反射鏡２の開口形状が円形であるとした場合のラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームにおける放射パターンのシミュレーション結果を示す説明図である。
【図９】主反射鏡２の開口形状が平行四辺形である場合と円形である場合のＣ／Ｉを示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図１１】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１の配置例を示す配置図である。
【図１２】ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図１４】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１の配置例を示す配置図である。
【図１５】ラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３を示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００１１】
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を示す構成図である。
図１において、一次放射器１は電波を主反射鏡２に向けて放射する電波照射源である。
一次放射器１は主反射鏡２のスピルオーバーが少なくなるように配置されており、図１の例では、主反射鏡２の焦点近傍に配置されている。
主反射鏡２は複数の一次放射器１から放射された電波を反射する反射鏡であり、図１の例では、主反射鏡２の形状はパラボラ曲面である。
３は主反射鏡２を正面から見たときの開口形状を示しており、図１の例では、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である。
この実施の形態１では、詳細は後述するが、複数の一次放射器１は、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、同一の分類に属する複数の一次放射器１は、三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
そして、三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向と、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器１から放射されたのち、主反射鏡２により反射された電波におけるサイドローブの放射方向とが異なる方向となるように、主反射鏡２の形状と三角形繰り返しパターンの形状及び配置とが決められている。
【００１２】
図２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１の配置例を示す配置図である。
図２は一次放射器１を正面から見たときの配置を示しており、図２の例では、１６個の一次放射器１を配置しているが、あくまでも一例であり、１６個に限るものではない。
図中のアルファベットは、一次放射器１から放射された電波の周波数と偏波の組み合わせを示すラベルであり、アルファベットが同一のラベルを付されている一次放射器１は、周波数及び偏波が同一の組み合わせを使用している。
図３はラベルに対応する周波数及び偏波の組み合わせの一例を示す説明図である。
図３では、例えば、垂直偏波と水平偏波などの２種類の偏波Ｐ１，Ｐ２と、２種類の周波数Ｆ１，Ｆ２との組み合わせを示しており、図３では、合計で４通りの組み合わせを例示している。
【００１３】
図２における１６個の一次放射器１は、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
また、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
【００１４】
同一の分類に属する複数の一次放射器１は、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
例えば、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が付されている４個の一次放射器１に着目すると、ラベルＡ１，Ａ３，Ａ４が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されており、また、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ４が付されている３個の一次放射器１も、三角形状に配置されている。
即ち、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が付されている４個の一次放射器１は、三角形のパターンＴＲＰ１と、三角形のパターンＴＲＰ２とが繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
三角形のパターンＴＲＰ１はラベルＡ１，Ａ３，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ２はラベルＡ１，Ａ２，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターンである。図２では、各三角形が正三角形である例を示している。
また、図２では、２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２が図中水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの例を示しているが、３つ以上の三角形のパターンＴＲＰが水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎであってもよいし、複数の三角形のパターンＴＲＰが垂直方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎであってもよい。
図２の例では、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が付されている４個の一次放射器１が、三角形の辺と接するように配置されているため、一次放射器１の中心の位置が三角形の頂点の位置から離れているが、三角形の頂点の近傍に配置されているため、三角形の頂点に対応する位置に配置されているものである。
なお、一次放射器１の中心の位置が三角形の頂点と一致するように配置されているものであってもよいことは言うまでもない。
【００１５】
図４は三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの一例を示す説明図である。
図４Ａは３つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２，ＴＲＰ３が水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎを示している。
三角形のパターンＴＲＰ１はラベルＡ１，Ａ３，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ２はラベルＡ１，Ａ２，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ３はラベルＡ２，Ａ４，Ａ５が付されている３個の一次放射器１の配置パターンである。
【００１６】
図４Ｂは２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２が水平方向に繰り返されるとともに、２つの三角形のパターンパターンＴＲＰ３，ＴＲＰ４が水平方向に繰り返されており、また、２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ３が垂直方向に繰り返されるとともに、２つの三角形のパターンパターンＴＲＰ２，ＴＲＰ４が垂直方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎを示している。
三角形のパターンＴＲＰ１はラベルＡ１，Ａ３，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ２はラベルＡ１，Ａ２，Ａ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ３はラベルＡ３，Ａ５，Ａ６が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ４はラベルＡ３，Ａ４，Ａ６が付されている３個の一次放射器１の配置パターンである。
図４からも分かるように、複数の三角形のパターンＴＲＰを任意の方向に繰り返すことで、所望の形状の三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎを得ることができる。
【００１７】
ここまでは、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が付されている４個の一次放射器１に着目して、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎについて説明したが、図２の例では、ラベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が付されている一次放射器１の配置パターンも、２つの三角形のパターンＴＲＰが水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎである。
同様に、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の配置パターンにも、２つの三角形のパターンＴＲＰが水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎであり、ラベルＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が付されている一次放射器１の配置パターンも、２つの三角形のパターンＴＲＰが水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎである。
【００１８】
図２の例では、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせが４種であるため、各組み合わせに対応する４つの三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎが規則的に入り混じって配置され、１６個の一次放射器１の全体の配置形状が、主反射鏡２の開口形状３と同じ平行四辺形の形状となっている。
また、図２の例では、主反射鏡２の開口形状３である平行四辺形の各頂点をＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋとすると、平行四辺形の内角である∠ＩＨＫ，∠ＩＪＫが、正三角形の内角と等しい６０度になっている。また、頂点Ｈ付近にラベルＣ３が付されている一次放射器１の放射電波が照射され、頂点Ｉ付近にラベルＤ４が付されている一次放射器１の放射電波が照射され、頂点Ｊ付近にラベルＢ２が付されている一次放射器１の放射電波が照射され、頂点Ｋ付近にラベルＡ１が付されている一次放射器１の放射電波が照射されるように、１６個の一次放射器１が配置されている。
また、１６個の一次放射器１のうち、例えば、ラベルＡ１，Ｂ１，Ｄ１が付されている３個の一次放射器１に着目すると、３個の一次放射器１は正三角形状に重複せずに配置されている。これはビームを密に配置するためであり、正三角形状は、円形開口を最密に配置できる形状として知られている。
【００１９】
次に動作について説明する。
１６個の一次放射器１は、電波を主反射鏡２に向けて放射する。以下、一次放射器１の放射電波をビームと称する。
主反射鏡２は、１６個の一次放射器１から放射されたビームを反射する。
ここで、図５は主反射鏡２により反射されるビームの放射方向４を示す説明図である。
図５において、横軸は水平面内の角度、縦軸は垂直面内の角度であり、ビームの放射方向４は電波のサービスエリアに対応する。
また、ビームの放射方向４に付いているラベルは、図２に示す一次放射器１に付いているラベルと対応している。
【００２０】
図６は一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図である。
以下、「一次放射器１の反射ビーム」という表現は、一次放射器１から放射されたビームが主反射鏡２によって反射されたビームを意味するものとする。
図６ＡはラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図であり、図６ＢはラベルＢ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図である。
また、図６ＣはラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図であり、図６ＤはラベルＤ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２を示す説明図である。
【００２１】
サイドローブの放射方向θ１，θ２は、主反射鏡２の開口形状３で決まるものであり、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である場合、平行四辺形の対向する２辺と垂直な方向に形成される。
例えば、ラベルＡ４が付されている一次放射器１に着目すると、図６Ａに示すように、平行四辺形の線分ＨＩと線分ＫＪに垂直な方向θ１にサイドローブが形成されるとともに、平行四辺形の線分ＨＫと線分ＩＪに垂直な方向θ２にサイドローブが形成される。
また、ラベルＢ４が付されている一次放射器１に着目すると、図６Ｂに示すように、平行四辺形の線分ＨＩと線分ＫＪに垂直な方向θ１にサイドローブが形成されるとともに、平行四辺形の線分ＨＫと線分ＩＪに垂直な方向θ２にサイドローブが形成される。
ラベルＣ２が付されている一次放射器１に着目すると、図６Ｃに示すように、平行四辺形の線分ＨＩと線分ＫＪに垂直な方向θ１にサイドローブが形成されるとともに、平行四辺形の線分ＨＫと線分ＩＪに垂直な方向θ２にサイドローブが形成される。
また、ラベルＤ２が付されている一次放射器１に着目すると、図６Ｄに示すように、平行四辺形の線分ＨＩと線分ＫＪに垂直な方向θ１にサイドローブが形成されるとともに、平行四辺形の線分ＨＫと線分ＩＪに垂直な方向θ２にサイドローブが形成される。
【００２２】
例えば、ラベルＡ４が付されている一次放射器１に着目すると、ラベルＡ４が付されている一次放射器１のビームと周波数及び偏波の組み合わせが同一である一次放射器１は、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている一次放射器１である。
このため、主反射鏡２により反射されたビームのうち、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受ける可能性がある。
しかし、この実施の形態１では、１６個の一次放射器１の全体の配置形状が、主反射鏡２の開口形状３と同じ平行四辺形の形状となっているため、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００２３】
即ち、ラベルＡ４が付されている一次放射器１は、ラベルＡ１，Ａ２が付されている一次放射器１と同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。また、ラベルＡ１，Ａ３が付されている一次放射器１と同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。
ラベルＡ４が付されている一次放射器１が配置されている正三角形の頂点に対応する位置を基点として、その正三角形の他の頂点に対応する位置を通る線分の方向は、図６Ａに示すように、α１の方向とα２の方向とα３の方向となる。
具体的には、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ１が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα１であり、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ２が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα２である。また、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ３が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα３である。
このとき、線分の方向α１，α２，α３は、サイドローブの放射方向θ１，θ２と異なる方向であるため、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００２４】
例えば、ラベルＣ２が付されている一次放射器１に着目すると、ラベルＣ２が付されている一次放射器１のビームと周波数及び偏波の組み合わせが同一である一次放射器１は、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１である。
このため、主反射鏡２により反射されたビームのうち、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受ける可能性がある。
しかし、この実施の形態１では、１６個の一次放射器１の全体の配置形状が、主反射鏡２の開口形状３と同じ平行四辺形の形状となっているため、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００２５】
即ち、ラベルＣ２が付されている一次放射器１は、ラベルＣ１，Ｃ４が付されている一次放射器１と同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。
ラベルＣ２が付されている一次放射器１が配置されている正三角形の頂点に対応する位置を基点として、その正三角形の他の頂点に対応する位置を通る線分の方向は、図６Ｃに示すように、α３の方向とα２の方向となる。
具体的には、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＣ１が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα３であり、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＣ４が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα２である。
ラベルＣ２が付されている一次放射器１とラベルＣ３が付されている一次放射器１とは、同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されているものではないが、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα４である。
このとき、線分の方向α２，α３，α４は、サイドローブの放射方向θ１，θ２と異なる方向であるため、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００２６】
ラベルＢ４が付されている一次放射器１に着目した場合、ラベルＡ４が付されている一次放射器１に着目した場合と同様の関係となり、ラベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＢ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
また、ラベルＤ２が付されている一次放射器１に着目した場合、ラベルＣ２が付されている一次放射器１に着目した場合と同様の関係となり、ラベルＤ１，Ｄ３，Ｄ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＤ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００２７】
図７はラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームにおける放射パターンのシミュレーション結果を示す説明図である。
図７において、横軸は水平面内の角度、縦軸は垂直面内の角度であり、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形であるため、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブが２つの方向に形成されている。
しかし、上述したように、線分の方向α２，α３，α４が、サイドローブの放射方向θ１，θ２と異なる方向であるために、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けていないことが分かる。
【００２８】
図８は主反射鏡２の開口形状が円形であるとした場合のラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームにおける放射パターンのシミュレーション結果を示す説明図である。
図８において、横軸は水平面内の角度、縦軸は垂直面内の角度である。
主反射鏡２の開口形状が円形である場合、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブは、メインビーム方向を中心に同心円状に形成されている。この結果、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブが、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームのサービスエリアに到達するために、ラベルＣ１，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けていることが分かる。
なお、主反射鏡２の開口形状が長方形の場合、サイドローブは、長方形の対向する２辺と垂直な方向に形成される。このため、ラベルＣ３，Ｃ４が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがないが、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブが、ラベルＣ１が付されている一次放射器１の反射ビームのサービスエリアに到達するために、ラベルＣ１が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受ける。
【００２９】
図９は主反射鏡２の開口形状が平行四辺形である場合と円形である場合のＣ／Ｉを示す説明図である。
主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である場合のＣ／Ｉが−２８．５ｄＢ、主反射鏡２の開口形状が円形である場合のＣ／Ｉが−２３．２ｄＢであり、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である場合の方が、開口形状が円形である場合より、５．３ｄＢ改善している。
【００３０】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、複数の一次放射器１が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、同一の分類に属する複数の一次放射器１が、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、その三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器１から放射されたのち、主反射鏡２により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡２の形状と三角形繰り返しパターンのＴＲＰａｔｔｅｒｎ形状及び配置とが決められている構成であるので、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる効果を奏する。
【００３１】
また、この実施の形態１によれば、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形であり、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎが、主反射鏡２の開口形状３と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されているように構成したので、複数の一次放射器１から放射された電波のうち、大部分の電波が主反射鏡２に反射されて、主反射鏡２に反射されない電波を低減することができる。このため、電波の利用率が高まり、アンテナ装置の利得を高めることができる。
【００３２】
この実施の形態１では、主反射鏡２の開口形状３である平行四辺形の２つの内角、即ち、∠ＩＨＫ，∠ＩＪＫが、正三角形の内角と等しい６０度である例を示したが、平行四辺形の∠ＩＨＫ，∠ＩＪＫが６０度から２０％程度ずれていても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。即ち、主反射鏡２の開口形状３が完全な平行四辺形でなくても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。
【００３３】
この実施の形態１では、３個の一次放射器１が三角形状に配置される例を示したが、要求されるサービスエリアによっては、複数の三角形のパターンＴＲＰのうち、いずれかの三角形のパターンＴＲＰの中の１個又は２個の一次放射器１が間引かれていてもよい。
また、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの配置が、例えば図２の配置に則していればよく、一部の一次放射器１が間引かれることで、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの形状が平行四辺形でなくてもよい。
【００３４】
この実施の形態１では、周波数及び偏波の組み合わせが４通りである例を示したが、これは一例に過ぎず、例えば、周波数及び偏波の組み合わせが３通りや７通りであってもよい。
【００３５】
この実施の形態１では、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形であるものを示したが、平行四辺形の頂点は角張っている必要はなく、例えば、頂点が丸まっていてもよいし、面取りされていてもよい。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形であるものを示したが、この実施の形態２では、主反射鏡の開口形状が六角形である例を説明する。
主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である場合、例えば、アンテナ装置を衛星に搭載する際に、無駄な空間が発生して、空間を有効に使用できずに、衛星への搭載性が低下することがある。
そこで、この実施の形態２では、より空間を有効に利用できる形状として、六角形である例を説明する。
【００３７】
図１０はこの発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図であり、図１０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５は複数の一次放射器１から放射された電波を反射する反射鏡である。
６は主反射鏡５を正面から見たときの開口形状を示しており、図１０の例では、主反射鏡５の開口形状６が六角形である。
この実施の形態２では、主反射鏡５の開口形状６が正六角形であるものとする。
【００３８】
図１１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１の配置例を示す配置図である。
図１１は一次放射器１を正面から見たときの配置を示しており、図１１の例では、１９個の一次放射器１を配置しているが、あくまでも一例であり、１９個に限るものではない。
図中のアルファベットは、一次放射器１から放射された電波の周波数と偏波の組み合わせを示すラベルであり、アルファベットが同一のラベルを付されている一次放射器１は、周波数及び偏波が同一の組み合わせを使用している。
【００３９】
図１１における１９個の一次放射器１は、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
また、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
【００４０】
同一の分類に属する複数の一次放射器１は、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
例えば、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている４個の一次放射器１に着目すると、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されており、また、ラベルＣ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている３個の一次放射器１も、三角形状に配置されている。
即ち、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている４個の一次放射器１は、三角形のパターンＴＲＰ１と、三角形のパターンＴＲＰ２とが繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
三角形のパターンＴＲＰ１はラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ２はラベルＣ２，Ｃ３，Ｃ４が付されている３個の一次放射器１の配置パターンである。図１１では、各三角形が正三角形である例を示している。
図１１では、２つの三角形のパターンＴＲＰ１，ＴＲＰ２が図中水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの例を示しているが、３つ以上の三角形のパターンＴＲＰが水平方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎであってもよいし、複数の三角形のパターンＴＲＰが垂直方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎであってもよい。
【００４１】
次に動作について説明する。
１９個の一次放射器１は、ビームを主反射鏡５に向けて放射する。
主反射鏡５は、１９個の一次放射器１から放射されたビームを反射する。
図１２はラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３を示す説明図である。
サイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３は、主反射鏡５の開口形状６で決まるものであり、主反射鏡５の開口形状６が正六角形である場合、サイドローブは、正六角形の対向する２辺と垂直な方向に形成される。
即ち、正六角形の線分ＬＭと線分ＯＰに垂直な方向θ１にサイドローブが形成され、正六角形の線分ＭＮと線分ＰＱに垂直な方向θ２にサイドローブが形成され、正六角形の線分ＮＯと線分ＱＬに垂直な方向θ３にサイドローブが形成される。
【００４２】
例えば、ラベルＡ４が付されている一次放射器１に着目すると、ラベルＡ４が付されている一次放射器１のビームと周波数及び偏波の組み合わせが同一である一次放射器１は、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ５，Ａ６，Ａ７が付されている一次放射器１である。
このため、主反射鏡５により反射されたビームのうち、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ５，Ａ６，Ａ７が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受ける可能性がある。
しかし、この実施の形態２では、１９個の一次放射器１の全体の配置形状が、主反射鏡５の開口形状６と同じ正六角形となっているため、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ５，Ａ６，Ａ７が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００４３】
即ち、ラベルＡ４が付されている一次放射器１は、例えば、ラベルＡ１，Ａ２が付されている一次放射器１と同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。また、ラベルＡ１，Ａ３が付されている一次放射器１と同じ正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。
ラベルＡ４が付されている一次放射器１が配置されている正三角形の頂点に対応する位置を基点として、その正三角形の他の頂点に対応する位置を通る線分の方向は、図１２に示すように、α１の方向とα２の方向とα３の方向となる。
具体的には、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ１，Ａ７が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα１であり、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ２，Ａ６が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα２である。また、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＡ３，Ａ５が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα３である。
このとき、線分の方向α１，α２，α３は、サイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３と異なる方向であるため、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ５，Ａ６，Ａ７が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＡ４が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、複数の一次放射器１が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、同一の分類に属する複数の一次放射器１が、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、その三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器１から放射されたのち、主反射鏡５により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡５の形状と三角形繰り返しパターンのＴＲＰａｔｔｅｒｎ形状及び配置とが決められている構成であるので、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる効果を奏する。
【００４５】
また、この実施の形態２によれば、主反射鏡５の開口形状６が正六角形であり、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎが、主反射鏡５の開口形状６と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されているように構成したので、複数の一次放射器１から放射された電波のうち、大部分の電波が主反射鏡５に反射されて、主反射鏡５に反射されない電波を低減することができる。このため、電波の利用率が高まり、アンテナ装置の利得を高めることができる。また、上記実施の形態１よりも、例えば、衛星への搭載性を高めることができる。
【００４６】
この実施の形態２では、主反射鏡５の開口形状６である六角形の内角が１２０度である例を示したが、内角が１２０度から２０％程度ずれていても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。即ち、主反射鏡５の開口形状６が完全な正六角形でなくても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。
【００４７】
この実施の形態２では、３個の一次放射器１が三角形状に配置される例を示したが、要求されるサービスエリアによっては、複数の三角形のパターンＴＲＰのうち、いずれかの三角形のパターンＴＲＰの中の１個又は２個の一次放射器１が間引かれていてもよい。
また、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの配置が、例えば図１１の配置に則していればよく、一部の一次放射器１が間引かれることで、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの形状が正六角形でなくてもよい。
【００４８】
この実施の形態２では、周波数及び偏波の組み合わせが４通りである例を示したが、これは一例に過ぎず、例えば、周波数及び偏波の組み合わせが３通りや７通りであってもよい。
【００４９】
この実施の形態２では、主反射鏡５の開口形状６が正六角形であるものを示したが、正六角形の頂点は角張っている必要はなく、例えば、頂点が丸まっていてもよいし、面取りされていてもよい。
【００５０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形であるものを示したが、この実施の形態３では、主反射鏡の開口形状が三角形である例を説明する。
図１３はこの発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図であり、図１３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は複数の一次放射器１から放射された電波を反射する反射鏡である。
８は主反射鏡７を正面から見たときの開口形状を示しており、図１３の例では、主反射鏡７の開口形状８が三角形である。
この実施の形態３では、主反射鏡７の開口形状８が正三角形であるものとする。
【００５１】
図１４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１の配置例を示す配置図である。
図１４は一次放射器１を正面から見たときの配置を示しており、図１４の例では、１５個の一次放射器１を配置しているが、あくまでも一例であり、１５個に限るものではない。
図中のアルファベットは、一次放射器１から放射された電波の周波数と偏波の組み合わせを示すラベルであり、アルファベットが同一のラベルを付されている一次放射器１は、周波数及び偏波が同一の組み合わせを使用している。
【００５２】
図１４における１５個の一次放射器１は、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
また、ラベルＣ１，Ｃ２，Ｃ３が付されている一次放射器１は、同一の分類に属し、ラベルＤ１，Ｄ２，Ｄ３が付されている一次放射器１は、同一の分類に属している。
【００５３】
同一の分類に属する複数の一次放射器１は、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されている三角形繰り返しパターンにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
例えば、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６が付されている６個の一次放射器１に着目すると、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されており、ラベルＡ２，Ａ４，Ａ５が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されている。また、ラベルＡ２，Ａ３，Ａ５が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されており、Ａ３，Ａ５，Ａ６が付されている３個の一次放射器１は、三角形状に配置されている。
【００５４】
即ち、ラベルＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６が付されている６個の一次放射器は、三角形のパターンＴＲＰ１と、三角形のパターンＴＲＰ２と、三角形のパターンＴＲＰ３と、三角形のパターンＴＲＰ４とが繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
三角形のパターンＴＲＰ１はラベルＡ１，Ａ２，Ａ３が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ２はラベルＡ２，Ａ４，Ａ５が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ３はラベルＡ２，Ａ３，Ａ５が付されている３個の一次放射器１の配置パターン、三角形のパターンＴＲＰ４はラベルＡ３，Ａ５，Ａ６が付されている３個の一次放射器１の配置パターンである。図１４では、各三角形が正三角形である例を示している。
図１４では、３つの三角形のパターンＴＲＰ２，ＴＲＰ３，ＴＲＰ４が図中水平方向に繰り返され、かつ、三角形のパターンＴＲＰ１と三角形のパターンＴＲＰ２，ＴＲＰ３，ＴＲＰ４が図中垂直方向に繰り返されている三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの例を示しているが、これに限るものではなく、水平方向及び垂直方向の繰り返しパターン数は任意である。
【００５５】
次に動作について説明する。
１５個の一次放射器１は、ビームを主反射鏡７に向けて放射する。
主反射鏡７は、１５個の一次放射器１から放射されたビームを反射する。
図１５はラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームによるサイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３を示す説明図である。
サイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３は、主反射鏡７の開口形状８で決まるものであり、主反射鏡７の開口形状８が正三角形である場合、サイドローブは、正三角形の各辺に垂直な方向に形成される。
即ち、正三角形の線分ＴＲに垂直な方向θ１にサイドローブが形成され、正三角形の線分ＲＳに垂直な方向θ２にサイドローブが形成され、正三角形の線分ＳＴに垂直な方向θ３にサイドローブが形成される。
【００５６】
例えば、ラベルＣ３が付されている一次放射器１に着目すると、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームと周波数及び偏波の組み合わせが同一である一次放射器１は、ラベルＣ１，Ｃ２が付されている一次放射器１である。
このため、主反射鏡７により反射されたビームのうち、ラベルＣ１，Ｃ２が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受ける可能性がある。
しかし、この実施の形態３では、１５個の一次放射器１の全体の配置形状が、主反射鏡７の開口形状８と同じ正三角形となっているため、ラベルＣ１，Ｃ２が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００５７】
即ち、ラベルＣ３が付されている一次放射器１は、ラベルＣ１，Ｃ２が付されている一次放射器１と同じ正三角形の頂点に対応する位置に配置されている。
ラベルＣ３が付されている一次放射器１が配置されている正三角形の頂点に対応する位置を基点として、その正三角形の他の頂点に対応する位置を通る線分の方向は、図１５に示すように、α１の方向とα２の方向となる。
具体的には、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＣ１が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα１であり、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の配置位置と、ラベルＣ２が付されている一次放射器１の配置位置とを通る線分の方向がα２である。
このとき、線分の方向α１，α２は、サイドローブの放射方向θ１，θ２，θ３と異なる方向であるため、ラベルＣ１，Ｃ２が付されている一次放射器１の反射ビームは、ラベルＣ３が付されている一次放射器１の反射ビームによって干渉を受けることがない。
【００５８】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、複数の一次放射器１が、放射電波の周波数及び偏波の組み合わせで分類されており、同一の分類に属する複数の一次放射器１が、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎにおける各三角形の頂点に対応する位置に配置されており、その三角形における２つの頂点に対応する位置を通る線分の方向が、その頂点に対応する位置に配置されている一次放射器１から放射されたのち、主反射鏡７により反射された電波におけるサイドローブの放射方向と異なる方向となるように、主反射鏡７の形状と三角形繰り返しパターンのＴＲＰａｔｔｅｒｎ形状及び配置とが決められている構成であるので、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる効果を奏する。
【００５９】
また、この実施の形態３によれば、主反射鏡７の開口形状８が正三角形であり、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎが、主反射鏡７の開口形状８と同じ形状になるように、１つ以上の三角形のパターンが繰り返されているように構成したので、複数の一次放射器１から放射された電波のうち、大部分の電波が主反射鏡７に反射されて、主反射鏡７に反射されない電波を低減することができる。このため、電波の利用率が高まり、アンテナ装置の利得を高めることができる。
【００６０】
この実施の形態３では、主反射鏡７の開口形状８である三角形の内角が６０度である例を示したが、内角が６０度から２０％程度ずれていても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。即ち、主反射鏡７の開口形状８が完全な正三角形でなくても、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。
【００６１】
この実施の形態３では、３個の一次放射器１が三角形状に配置される例を示したが、要求されるサービスエリアによっては、複数の三角形のパターンＴＲＰのうち、いずれかの三角形のパターンＴＲＰの中の１個又は２個の一次放射器１が間引かれていてもよい。
また、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの配置が、例えば図１４の配置に則していればよく、一部の一次放射器１が間引かれることで、三角形繰り返しパターンＴＲＰａｔｔｅｒｎの形状が正三角形でなくてもよい。
【００６２】
この実施の形態３では、周波数及び偏波の組み合わせが４通りである例を示したが、これは一例に過ぎず、例えば、周波数及び偏波の組み合わせが３通りや７通りであってもよい。
【００６３】
この実施の形態３では、主反射鏡７の開口形状８が正三角形であるものを示したが、正三角形の頂点は角張っている必要はなく、例えば、頂点が丸まっていてもよいし、面取りされていてもよい。
【００６４】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、各々の一次放射器１が１つのビームを主反射鏡２，５，７に放射するものを示したが、複数の放射素子が１つのビームを主反射鏡２，５，７に放射するようにしてもよい。
【００６５】
図１６はこの発明の実施の形態４によるアンテナ装置を示す構成図であり、図１６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。
一次放射器１は複数の放射素子９を含んでいる。
図１６のアンテナ装置では、説明の簡単化のため、３個の一次放射器１が搭載されている例を示している。しかし、実際には、周波数及び偏波の組み合わせが同一の電波を放射する一次放射器１が複数個搭載され、また、周波数及び偏波の組み合わせが異なる電波を放射する一次放射器１も複数個搭載される。このため、図１６のアンテナ装置でも、例えば、上記実施の形態１における図１のアンテナ装置のように、１６個の一次放射器１が搭載される。
ただし、一次放射器１の個数や、一次放射器１が含む放射素子の本数は任意である。
ビーム形成回路１０は一次放射器１における複数の放射素子９を励振させる給電回路である。
ビーム形成回路１０は同じ一次放射器１に属する４本の放射素子９からは周波数及び偏波の組み合わせが同一の電波が放射されるように、４本の放射素子９を励振させるが、３個の一次放射器１から放射される電波の周波数及び偏波の組み合わせが異なるように、３個の一次放射器１に属する４本の放射素子９をそれぞれ励振させる。
【００６６】
ビーム形成回路１０は、放射素子９毎に励振係数が設計されており、３個の一次放射器１から放射されるビームの方向等が固定の場合、その励振係数を実現することが可能な信号を放射素子９に給電する。
ビーム形成回路１０は、３個の一次放射器１から放射されるビームの方向等を可変する場合、複数の放射素子９に出力する信号の位相を調整する移相器や、複数の放射素子９に出力する信号の振幅を調整する可変利得増幅器などを備え、その移相器や可変利得増幅器によって放射素子９の励振係数を調整する。
これにより、主反射鏡２により反射されるビームの放射方向や、ビームのサービスエリアの範囲などを変えることができる。
【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、複数の放射素子９を励振させるビーム形成回路１０を備えるように構成したので、上記実施の形態１と同様に、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができるほか、ビームの放射方向等の自由度を高めることができる効果を奏する。
【００６８】
この実施の形態４では、主反射鏡２の開口形状３が平行四辺形である上記実施の形態１のアンテナ装置に対して、複数の放射素子９及びビーム形成回路１０を適用するものを示したが、上記実施の形態２のように、主反射鏡５の開口形状６が正六角形であるアンテナ装置や、上記実施の形態３のように、主反射鏡７の開口形状８が正三角形であるアンテナ装置に対して、複数の放射素子９及びビーム形成回路１０を適用するようにしてもよい。
【００６９】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、複数の一次放射器１が、ビームを主反射鏡２，５，７に放射するものを示したが、複数の一次放射器１から放射されたビームが副反射鏡を介して主反射鏡２，５，７に照射されるようにしてもよい。
【００７０】
図１７はこの発明の実施の形態５によるアンテナ装置を示す構成図であり、図１７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。
副反射鏡１１は複数の一次放射器１から放射された電波を主反射鏡２に向けて反射する反射鏡であり、図１７の例では、副反射鏡１１は鏡面が回転双曲面であるカセグレン形式の反射鏡である。
副反射鏡１１が、複数の一次放射器１から放射されたビームを主反射鏡２に向けて反射するように構成しても、上記実施の形態１と同様に、周波数及び偏波の組み合わせが同一である全てのビーム間での干渉を抑えることができる。
【００７１】
ここでは、鏡面が回転双曲面であるカセグレン形式の副反射鏡１１を例示しているが、鏡面が回転楕円面であるグレゴリアン形式の副反射鏡１１を用いるようにしてもよい。また、鏡面が平面の副反射鏡１１を用いるようにしてもよい。
また、副反射鏡１１は、複数枚の反射鏡で構成されていてもよい。
【００７２】
この実施の形態５では、上記実施の形態１のアンテナ装置に対して副反射鏡１１を適用するものを示したが、上記実施の形態２〜４のアンテナ装置に対して副反射鏡１１を適用するようにしてもよい。
【００７３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、高利得かつ低干渉なアンテナ装置に適している。
【符号の説明】
【００７５】
１  一次放射器、２  主反射鏡、３  主反射鏡の開口形状、４  ビームの放射方向、５  主反射鏡、６  主反射鏡の開口形状、７  主反射鏡、８  主反射鏡の開口形状、９  放射素子、１０  ビーム形成回路、１１  副反射鏡。
【図１】
2017145379.tif 000003
【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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【図７】
2017145379.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2017145379.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2017145379.tif 000017
【図１６】
2017145379.tif 000018
【図１７】
2017145379.tif 000019
【国際調査報告】
2017145379.tif 000020
2017145379.tif 000021