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.

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1 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

2 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

3 λ=3☓108/12☓109=0.025 r1=30☓103 r2=10☓103 η1=0.6 η2=0.7 ηA=0.8 D1=3 D2=2 A=24 を代入 W2=4.398☓10-15☓3.958☓10-14☓8.527☓104☓4.422☓104☓ 1.118☓1011☓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)

4 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

5 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 (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％

6 実効面積 絶対利得 (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 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

7 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

8 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

9 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 η＝0.746 6.4.6 ホーンリフレクタアンテナ(略)

10 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 球面波-平面波変換の条件 6.5 アンテナの分類(略)

11 高分解・高精度衝突防止レーダの開発 -1 試作アンテナの概要 ◎ アンテナの構成
　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。 送信ホーンアレーアンテナ 受信レンズアンテナ 試作レーダの概念図 実際の試作レーダ

12 レーダシミュレータによる 試作レーダの評価
2ターゲット分離実験 H面指向性 測定環境 E面指向性

13 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 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 　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 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

14 例：f=12GHz(λ=0.025ｍ)，d=0.2m，D=0.5mのとき
R>2☓0.72/0.025＝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)

15 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

16 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