パラボラアンテナの特徴と応用

パラボラアンテナ(Parabolic Antenna)とは、形が放物曲面になった反射器を持ったおわん型のアンテナのことです。近年、よく見られるBSやCSアンテナがその代表的なものです。その形からディッシュアンテナ(Dish、皿)とも呼ばれています。

パラボラアンテナの特徴

パラボラアンテナの画像

パラボラアンテナの特徴は、 指向性楽天 が鋭くて高利得で側面や後方への電波の漏れが少ないことです。

反射器は利得とビーム幅には影響しますが、周波数特性を持っていないので、基本的にパラボラアンテナは広帯域です。周波数特性は輻射器の影響が大きいと思います。

この写真は各家庭で使われているBS/CSデジタル受信用のオフセット型のパラボラアンテナの例です。

パラボラアンテナの輻射器

パラボラアンテナの焦点に置く一次輻射器には、1/2波長ダイポールアンテナやホーンアンテナ等の利得のあまり無いものがよく使われています。

これは元々反射器によって高利得が得られるので、輻射器には特に高利得でなくても良いからです。でも、パラボラアンテナの輻射器に八木アンテナを用いることもあります。これは比較的低い周波数のUHF等で、少しでも高利得としたい為です。2〜3エレメントの八木アンテナがよく使われています。

パラボラアンテナの反射器の形状と大きさ

パラボラアンテナの反射器の形状が放物面形状なので、設計や製作は簡単ではありません。この為、設計、製作が比較的簡単な球面の反射器を使ったものもあります。特にUHF帯のように低い周波数の場合は、その形状がシビアでなくても性能があまり変わらないことからよく使われています。

放物面型の反射器の口径は家庭用のBS、CSの大きさのものから、衛星通信用の数十メートルのものや、電波望遠鏡のように百メートル以上のものまであります。

パラボラアンテナの変形アンテナ

副反射器のあるパラボラアンテナ

放物面形の反射器を主反射器として、その焦点の少し手前に一次放射器の代わりに副反射器を置いて、主反射器の表面付近に一次放射器を置いたアンテナがあります。

これは衛星通信の地上局のような大型のパラボラアンテナや超大型の電波望遠鏡などによく見られます。

オフセットパラボラアンテナ

衛星放送用受信用のアンテナ(BS,CS)でよくみられる楕円形のパラボラアンテナはオフセットパラボラアンテナと言います。この反射器は放物面の一部だけを利用したものです。

電波の通り道を1次輻射器やその支持物が遮らないので、アンテナの損失を最小限にできます。また、輻射器をパラボラ部の下側に配置するとパラボラ部が垂直に近づくので、雪国での着雪を抑えられるという利点があります。

しかし、放物面の周辺部を使うので、同じ性能ならどうしても形状が大きくなってしまいます。

その反対に、輻射器をパラボラ部の上側に配置するとパラボラ部が水平に近づくので、上から見たアンテナ全体の専有面積が小さくなり室内アンテナとして適しています。

また、パラボラ部が水平に近いので、風の影響を受けにくい利点があります。これは、このホームページ内の「BS屋内アンテナ用取付金具の製作」の記事に詳しく記載しています。