コセカント2乗ビームを有する水平面内無指向性反射鏡アンテナの設計と実現性能

摘要

FWAなどの基地局アンテナが比較的低い位置に設置される状況においては，垂直面内において，水平方向の上下に対称なコセカント2乗ビームが必要となる．また，基地局周囲をカバーするために，水平面内において無指向性の放射特性が必要である．この要求を満たすため，簡素なアンテナ構成として逆円錐形の反射鏡を下方からTM01モードホーンで給電する構成を用いた．本アンテナでは，コセカントビーム方向に給電ホーンのスピルオーバが干渉することになるため，低サイドローブなホーンの特性を実現することが重要であり，筆者らは誘電体レンズ装荷ホーンによる実現法を既に明らかにした．本論文では，低サイドローブなTM01ホーンを試作するとともに，ホーンに適合した逆円錐反射鏡を試作し，アンテナ特性の実現性を明らかにした．アンテナを小形化するために，反射鏡位置は給電ホーンに対して遠方領域以下の配置となったが，GOにより設計した反射鏡により所望の放射特性を実現できることが確認できた．また，ホーンのスピルオーバレベルを-27 dBに低減することにより，ホーンからの干渉によるリプルを低く抑えた良好なコセカント2乗ビームを実現できることも確認できた．交差偏波特性では，モード変換器で発生するTE11モードの影響により，最悪で-10 dBの値が測定された．