[发明专利]伦伯透镜天线装置

说明书

伦伯透镜天线装置(1)具备伦伯透镜(2)和阵列天线(6)。伦伯透镜(2)形成为圆柱形状，并在径向上层叠介电常数不同的3层电介质层(3)～(5)。阵列天线(6)具有多个贴片天线(7A)～(7C)，该多个贴片天线被配置在伦伯透镜(2)的外周面(2A)侧且伦伯透镜(2)的周向以及轴向的不同的焦点位置。阵列天线(6)被设置在伦伯透镜(2)中整周的1/2以下的周向范围。

技术领域

本发明涉及具备伦伯透镜的伦伯透镜天线装置。

背景技术

已知使用伦伯透镜能够接收来自多个卫星的电波的天线装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的天线装置中，在伦伯透镜的焦点位置设置有微波的收发机。在该天线装置中，通过使收发机的位置移动来改变电波的接收方向，接收来自目标的卫星的电波。

专利文献1:日本特开2001－352211号公报

然而，在专利文献1所记载的天线装置中，例如没有考虑对MIMO(multiple-inputand multiple-output：多输入多输出)的应用。因此，没有对大角度的扫描和用于形成多波束的条件进行研究。除此之外，需要在球状的伦伯透镜从被设置在表面的多个收发机通过电缆取出信号，也存在需要与伦伯透镜另外分开支承电缆的部件等这些问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的以往技术问题而完成的，本发明的目的在于提供能够进行大角度的扫描和多波束的形成的伦伯透镜天线装置。

(1).为了解决上述的课题，根据本发明的伦伯透镜天线装置为如下的结构：具备圆柱状的伦伯透镜，具有相对于径向不同的介电常数的分布；以及阵列天线，具有多个天线元件，上述多个天线元件被配置在上述伦伯透镜的外周面侧且上述伦伯透镜的周向以及轴向的不同的焦点位置，上述阵列天线被设置在上述伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围。

根据本发明，阵列天线具备被配置在伦伯透镜的外周面侧且伦伯透镜的周向的不同的焦点位置的多个天线元件。因此，通过使用被设置在周向的不同的位置的多个天线元件，能够朝向相互不同的方向形成低旁瓣的波束，并且能够进行多波束的形成。另外，由于在轴向的不同的位置设置多个天线元件，所以例如能够相对于轴向收缩波束，并能够提高天线增益。另外，由于阵列天线被设置在伦伯透镜中整周的1/2以下的周向范围中，所以能够根据阵列天线的周向范围来使波束扫描。并且，由于使用圆柱状的伦伯透镜，所以能够在伦伯透镜的外周面侧形成信号用的连接线路，与使用球形的伦伯透镜的情况相比，能够容易地取出信号。

(2).在本发明中，对于上述阵列天线而言，被配置在上述伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件相互从属地进行动作。

根据本发明，对于阵列天线而言，被配置在伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件相互从属地进行动作。此时，被配置在伦伯透镜的轴向的不同的位置的多个天线元件不是MIMO结构，被配置在伦伯透镜的周向的不同的位置的多个天线元件能够为MIMO结构。因此，能够对在轴向上排列的多个天线元件供给例如如相位差被固定的信号那样相互决定的规定关系的信号。因此，对被设置在周向的不同的位置的多个天线元件供给独立的信号即可，能够使收发电路的结构简单。

(3).在本发明中，在上述伦伯透镜中，在轴向的不同的位置上设置多个上述阵列天线，多个上述阵列天线的相互的周向范围的至少一部分不同。

根据本发明，在伦伯透镜中，相互的周向范围的至少一部分不同的多个阵列天线被设置在轴向的不同的位置。因此，与使用单一的阵列天线的情况相比，能够扩大可进行波束扫描的角度范围，例如能够针对整周方向放射波束。

(4).在本发明中，多个上述阵列天线的上述天线元件的轴向的排列数相互不同。