6.3.4 無給電アンテナ伝播路上に障害物があるときこれを避ける

例題 6.5 　無給電アンテナを用いたマイクロ波回線

対向する一対のアンテナにおける受信電力

送信アンテナー反射板，反射板―受信アンテナの回線が結合された2 重の伝播路での受信電力

送信アンテナと受信アンテナの絶対利得

開口面アンテナの面積： π(D/2)2 実効面積 Ae=ηπD2/4実効面積と絶対利得の関係 :Ae=λ2Ga/(4π) 　 (5.51) からGa=4πAe/λ2=η(πD/λ)2

反射板の絶対利得 :Ae=λ2Ga/(4π) から

λ=3 10☓ 8/12 10☓ 9=0.025 r1=30 10☓ 3 r2=10 10☓ 3

η1=0.6 η2=0.7 ηA=0.8D1=3 D2=2 A=24 を代入W2=4.398 10☓ -15 3.958 10☓ ☓ -14 8.527 10☓ ☓ 4 4.422 10☓ ☓ 4☓1.118 10☓ 11 1=7.338 10☓ ☓ -8[W]= 7.338 10☓ -5[mW] ＝ -41.3dBm

6.4 開口面アンテナ放射のための開口部を持つアンテナ6.4.1 電磁ホーンアンテナ ( 略 )

6.4.2 中央給電パラボラアンテナ一次放射器は反射鏡の焦点に置かれる。反射鏡は軸対称。反射鏡で反射された電波は平面波になる。z 軸に鋭いペンシルビーム直線または円偏波 ( 一次放射器の回転と逆向き )偏波共用方式：水平・垂直偏波を同時に使用する (2 倍の情報が送れる )

平面波変換のための同位相条件焦点距離 f ，鏡面上の点 P までの距離 ρ ， z 軸と P 点のなす角 θ

cos2 f より

(6.28)

反射鏡の直径 D ， z 軸とエッジのなす角 α とすれば

sin2D

cos1

2

sin2

fD cos1sin4 Df

sin4

cos1

D

f

2tan4

1

2sin4

2cos

2cos2

sin8

12

cos21 2

D

f (6.29)

例： α=90º のとき f/D=0.25

一様開口分布を持つ円形パラボラアンテナの電力半値ビーム幅

一次放射器と反射鏡間で定在波が発生一次放射器，給電ケーブルがブロッキングを起こし利得，サイドローブ特性が劣化開口効率は 50 〜 60 ％

実効面積

絶対利得ae GA

4

2

22

22 2

44

DDAG ea (6.31)

例題 6.10 　 D=2m ，一様開口分布の円形パラボラアンテナの 5GHz における電力半値ビーム幅

より (deg)1.22

06.0703

D=50cm ， f=12GHz ， η ＝ 0.8 の円形パラボラアンテナの絶対利得

6.4.3 オフセットパラボラアンテナ回転パラボラ反射鏡の一部を反射鏡面として利用 .一次放射器，給電ケーブルのブロッキングがなくサイドローブ特性が良好BS,CS アンテナ

6.4.4 交差偏波識別度交差偏波：直交偏波成分交差偏波識別度：交差偏波電力と主偏波の電力比

6.4.5 カセグレンアンテナパラボラ反射鏡の焦点に回転双曲面 ( 副反射鏡 ) の焦点を合わせるもう一方の回転双曲面の焦点に一次放射器の焦点を合わせるカセグレンアンテナの特徴1. 一次放射器に接続される機器を主反射鏡

頂点付近に設置可能なので給電損失が　　小さい。2 ． 2 枚の反射鏡面を修正でき，高効率が得られる。2. 主反射鏡の直径は 100λ 程度のものが多い ( 利得 50-

70dBi)3. 副反射鏡と主反射鏡の直径比は 1:10 程度4. 鏡面修正により高効率 (70-80 ％ ) が得られる5. 交差偏波が少ない

例題 6.11 　図 6.46 のカセグレンアンテナの効率

D=29.6m ，λ=0.075m(f=4GHz) ，G=60.6dBi

6

26

2

10537.1075.0

6.2910148.1

D

Ga

η ＝ 0.746

6.4.6 ホーンリフレクタアンテナ ( 略 )

球面波 - 平面波変換の条件

SrSrd

cos222

SSrdd

22

cos22

1cos

1

cos1

1

cos11

2

112

cos22

22

n

Snn

nSSSS

r

d

d

d

d

6.5 アンテナの分類 ( 略 )

6.4.7 誘電体レンズアンテナ誘電体の比誘電率 εs ，自由空間での電波の速度ｃ，誘電体中での電波の速度ｃ，自由空間での波長 λ ，誘電体中での電波の速度 λd ，屈折率 n

-1 試作アンテナの概要

高分解・高精度衝突防止レーダの開発

◎　 アンテナの構成

試作レーダの概念図 実際の試作レーダ実際の試作レーダ

　図面に記載のように， MMIC の構成より送信アンテナと受信アンテナを分離させた構造にしています。アンテナの特性〔詳細は次項〕は，垂直面⇒ 5(deg)以下に設定し，レーダの総合利得を 40(dB) 以上確保しています。

受信レンズアンテナ受信レンズアンテナ

送信ホーンアレーアンテナ送信ホーンアレーアンテナ

レンズ

変換導波管アダプター

一次放射器［ ］ パッチアンテナアレー

ホーンアンテナ［ ］ 3X Rx 第三世代 アンテナ

Rx4chRx2ch

Rx1chRx3ch

Rx5chTx

MMIC第三世代レーダ用

レーダシミュレータによる レーダシミュレータによる 試作レーダ試作レーダの評価の評価

測定環境

2 ターゲット分離実験

TestRader

80m

40m

10deg

5deg

0deg

-5deg

-10deg

3.5m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

スナップショット

推定到来

方向

収束関係

　

　第一波推定第二波推定

- 20- 18- 16- 14- 12- 10- 8- 6- 4- 2024681012141618202224262830

- 30 - 20 - 10 0 10 20 30

(deg)放射角

Gain(dB)

0(deg) 5(deg) - 5(deg)10(deg) - 10(deg)

H 面指向性

E 面指向性

6.6 アンテナに関する計測6.6.1 利得の測定置換法：標準アンテナとの比較

1.受信レベルが最大になるよう　標準電磁ホーンアンテナの向きを調整

測定時の注意1. 送信アンテナと受信アンテナの主ビームを正対させる2. 偏波面を合わせる3.地面反射の影響をなくすため十分高い位置に設置4.測定距離：送信と受信アンテナの最短距離と最長距離の差を λ/16以下にする

：遠方界領域

　ＡＴＴ（ 1）を調整しレベルを適当な値にセット2 ．試験アンテナに受信機を接続。前のレベルと同じになるよう

に ATT(2) を調整3. 試験アンテナの絶対利得

例： f=12GHz(λ=0.025ｍ ) ， d=0.2m ， D=0.5m のときR>2 0.7☓ 2/0.025 ＝ 39.2ｍ例題　 6.12 　絶対利得の測定標準利得アンテナの絶対利得 20.5dB ，標準利得アンテナ接続時の減衰器の値 20dB ，試験アンテナ接続時の減衰器の値 30dB 　利得は 20.5+(30-20)=30.5dB

6.6.2 　放射パターンの測定

放射パターン：角度によるアンテナ相対放射強度試験アンテナを回転させながら受信ネットワークアナライザ (振幅，位相パターン測定 )スペクトルアナライザ (振幅パターン測定 )

オープンサイト：周囲に反射物，散乱体がない屋外の自由空間水平面のみの回転制御の場合H 面放射パターン測定：送信と試験アンテナの偏波面を垂直にす

るE 面放射パターン測定：送信と試験アンテナの偏波面を水平にす

る交差パターン；直交偏波間の干渉の度合い6.6.3 　電波暗室

電波暗室：室内の壁面に電波吸収体を貼り付けた空間特徴内部で発生した電波の壁面からの反射がない外部に干渉せず，外部からの干渉を受けない全天候型，長時間測定可能測定器と試験アンテナ間の距離が小さく効率がよいクワイェットゾーン：壁面からの反射波のレベルが直接波のレベルに対し定められた値以下になる領域電波吸収体：反射エネルギーが入射エネルギーの 1% 以下

6.6.4 　コンパクトレンジ

電波暗室内に平面波を発生させるアンテナを設置した環境測定レンジを小さくする