JP2549470B2 - Oscillation compensation antenna device - Google Patents

Oscillation compensation antenna device

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JP2549470B2
JP2549470B2 JP3057070A JP5707091A JP2549470B2 JP 2549470 B2 JP2549470 B2 JP 2549470B2 JP 3057070 A JP3057070 A JP 3057070A JP 5707091 A JP5707091 A JP 5707091A JP 2549470 B2 JP2549470 B2 JP 2549470B2
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azimuth
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、方位周りには広く仰角
周りには狭いビーム、いわゆるファンビーム指向性を有
するアンテナを備える揺動補償型アンテナ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation compensation type antenna device provided with an antenna having a beam wide around the azimuth and narrow around the elevation angle, that is, a so-called fan beam directivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】(1)技術背景 従来から、船舶等において衛星通信のために指向性アン
テナが用いられている。船舶衛星通信は、歴史的には1
976年米国のマリサット衛星により開始されたもので
あり、1982年以降は国際的な組織であるインマルサ
ットに引き継がれて実施されている。このような船舶衛
星通信を行うためには、所定の指向性を有するアンテナ
を必要とする。
2. Description of the Related Art (1) Technical Background Conventionally, directional antennas have been used for satellite communication in ships and the like. Ship satellite communication has historically been one
It was started by the Marisat satellite of the United States in 976, and since 1982 it has been carried over to the international organization Inmarsat. In order to perform such ship satellite communication, an antenna having a predetermined directivity is required.

【0003】例えば、1987年6月現在のインマルサ
ット標準A船舶地球局の技術基準によると、船舶地球局
のG/Tは−4dBK以上と規定されており、この基準
に適合するアンテナをパラボラアンテナとして構成しよ
うとする場合、直径80cm程度の寸法が求められる。
[0003] For example, according to the technical standards of the Inmarsat Standard A ship earth station as of June 1987, the G / T of the ship earth station is specified to be -4 dBK or more, and an antenna meeting this standard is used as a parabolic antenna. When it is to be constructed, a size of about 80 cm in diameter is required.

【0004】(2)追尾及び揺動補償 船舶衛星通信には、もっぱら、揺動補償型アンテナ装置
が用いられている。この揺動補償型アンテナ装置は、衛
星追尾機能に加え揺動補償機能を有する装置である。
(2) Tracking and oscillation compensation An oscillation compensation type antenna device is mainly used for ship satellite communication. This oscillation compensation type antenna apparatus is an apparatus having an oscillation compensation function in addition to a satellite tracking function.

【0005】すなわち、船舶の移動体に搭載されたアン
テナが衛星からの電波を良好に受信し続けるためには、
当該アンテナを駆動して衛星を追尾させる必要がある。
また、このようなアンテナ駆動及びその制御機能は、揺
動補償を行うように構成することが可能である。例え
ば、船舶は海上の波浪によって揺動し、この揺動分を補
償することにより良好な衛星追尾を実現できる。船舶の
揺動には、例えばロール、ピッチ等がある。ロールは横
揺れ、ピッチは縦揺れに相当し、両者を補償するために
はアンテナを機械的にまたは電子的に横、縦に駆動する
必要がある。このため、従来から、揺動補償等の目的で
アンテナを駆動する技術が各種開発されている。
That is, in order for the antenna mounted on the moving body of the ship to continue to receive the radio waves from the satellite satisfactorily,
It is necessary to drive the antenna to track the satellite.
Further, such an antenna drive and its control function can be configured to perform swing compensation. For example, a ship rocks due to waves on the sea, and good satellite tracking can be realized by compensating for the rocking component. The rocking of the ship includes, for example, a roll and a pitch. The roll corresponds to the roll, and the pitch corresponds to the pitch. To compensate for the both, it is necessary to drive the antenna mechanically or electronically horizontally and vertically. For this reason, various techniques for driving an antenna for the purpose of, for example, compensating for fluctuation have been developed.

【0006】(3)第1従来例 図20には、第1従来例に係る揺動補償型アンテナ装置
の構成が示されている。この図に示される従来例は、特
開昭51−115757号公報に記載されている装置で
ある。この装置は、いわゆるペンシルビーム指向性を有
するパラボラアンテナ10と、このパラボラアンテナ1
0を所定方向に回動可能に支持する第1の軸12と、第
1の軸12を回動可能に支持する第2の軸14と、第2
の軸14を方位方向に回動可能に支持する第3の軸16
と、第3の軸16上に配置搭載される姿勢センサ18
と、を備えている。すなわち、この従来例においては、
軸16の回動によって軸14,12及びパラボラアンテ
ナ10が方位方向に回動され、軸14の回動により軸1
2及びパラボラアンテナが所定方向に回動され、軸12
の回動により軸14の回動方向とは垂直な方向にパラボ
ラアンテナ10が回動される。
(3) First Conventional Example FIG. 20 shows the configuration of an oscillation compensation antenna device according to the first conventional example. The conventional example shown in this figure is an apparatus described in JP-A-51-115757. This apparatus includes a parabolic antenna 10 having so-called pencil beam directivity, and this parabolic antenna 1.
A first shaft 12 for rotatably supporting 0 in a predetermined direction, a second shaft 14 for rotatably supporting the first shaft 12, and a second
Third shaft 16 that supports the shaft 14 of the rotatably in the azimuth direction
And a posture sensor 18 arranged and mounted on the third axis 16.
And That is, in this conventional example,
The rotation of the shaft 16 causes the shafts 14 and 12 and the parabolic antenna 10 to rotate in the azimuth direction, and the rotation of the shaft 14 causes the shaft 1 to rotate.
2 and the parabolic antenna are rotated in a predetermined direction, and the shaft 12
The parabola antenna 10 is rotated in a direction perpendicular to the rotating direction of the shaft 14 by rotating the.

【0007】また、姿勢センサ18は、軸14及び12
のそれぞれの回動方向についての揺動成分を検出するセ
ンサである。この従来例に係る装置は、先に述べたよう
に船舶衛星通信等に用いられるため、船舶の揺動によっ
て姿勢が変化する。姿勢センサ18は、軸16の回動に
伴って回転するため、船舶の揺動成分のうち方位方向の
成分を除外した成分を検出できる。より具体的には、軸
14,12のそれぞれの周りの揺動成分を検出可能であ
る。この検出の結果は、軸12,14の制御に用いら
れ、船舶の揺動を補償しつつパラボラアンテナ10によ
る衛星の追尾が実行されることになる。
Further, the posture sensor 18 includes the shafts 14 and 12
Is a sensor that detects a swing component in each rotation direction of the. Since the device according to this conventional example is used for ship satellite communication or the like as described above, the attitude changes due to the swing of the ship. Since the attitude sensor 18 rotates with the rotation of the shaft 16, the attitude sensor 18 can detect a component excluding the component in the azimuth direction among the swing components of the ship. More specifically, the rocking component around each of the axes 14 and 12 can be detected. The result of this detection is used to control the shafts 12 and 14, and the satellite tracking by the parabolic antenna 10 is executed while compensating for the swing of the ship.

【0008】(4)二軸機械軸の装置 このように、アンテナとしてパラボラアンテナ等を用い
る場合、その駆動に係る軸を3個設け、それらを全て機
械軸として構成することが可能である。しかし、そのよ
うな構成とすると、機械的設計が複雑となり、装置が高
価格となり易い。このような問題点を解決するために
は、軸構成を改良し、2個の機械軸で足りるようにすれ
い。
(4) Biaxial mechanical axis device As described above, when the parabolic antenna or the like is used as the antenna, it is possible to provide three axes for driving the parabolic antenna and to configure all of them as mechanical axes. However, with such a configuration, the mechanical design becomes complicated and the device tends to be expensive. In order to solve such problems is to improve the axial configuration, have good if so suffice two machine axes.

【0009】このような装置、すなわち二軸機械軸の装
置としては、例えば「海事衛星通信ディジタル船舶局用
アンテナシステムの小型軽量化について」(塩川他、電
子通信学会、SANE84−19、pp17−24)等
に開示されている装置がある。この文献に開示されてい
る装置は、いわゆる40cmφのショートバックファイ
ヤー(SBF)アンテナであり、ビーム幅が±15°の
ものである。
Examples of such a device, that is, a device having a two-axis mechanical axis are, for example, "About miniaturization and weight reduction of antenna system for maritime satellite communication digital ship station" (Shiokawa et al., IEICE, SANE84-19, pp17-24). ) And the like. The device disclosed in this document is a so-called 40 cmφ short backfire (SBF) antenna with a beam width of ± 15 °.

【0010】このような構成によれば、比較的簡易な機
械的構成で揺動補償型アンテナ装置を実現できる。
With such a structure, the oscillation compensation type antenna device can be realized with a relatively simple mechanical structure.

【0011】しかし、このような構成においては、特異
点が発生するという問題点が生ずる。特異点は、例えば
天頂方向に現れ、揺動条件下でアンテナがこの方向を向
いている場合に追尾誤差を発生させる点である。この特
異点に対処するためには、アンテナやそれを支持するフ
レーム等に軽量かつ堅牢な材料を使用し、アンテナ等を
駆動するモータの負荷を低減する手段や、また、モータ
として比較的高性能のACサーボモータを採用し、これ
に応じて高性能のACサーボ制御回路を採用し高性能の
サーボ系によりアンテナを駆動するという手段がある。
さらには、制御ソフトウェアの改良により、特異点近傍
の追尾誤差を軽減する等の手段もある。
However, in such a structure, there arises a problem that a singular point occurs. The singular point is, for example, a point that appears in the zenith direction and causes a tracking error when the antenna faces this direction under swinging conditions. In order to deal with this singularity, a lightweight and robust material is used for the antenna and the frame that supports it, and means for reducing the load on the motor that drives the antenna, and relatively high performance as a motor. There is a means of adopting the AC servo motor of (1) and correspondingly adopting a high performance AC servo control circuit to drive the antenna by a high performance servo system.
Furthermore, there is also a means of reducing the tracking error near the singular point by improving the control software.

【0012】しかし、このような対策は、特別の材料、
高価格な回路を採用すること等を求めるため、装置の高
価格化を免れない。また、これらの対策を施した場合で
も、特異点近傍での追尾誤差が約10°とのデータが存
在する。
However, such a measure requires a special material,
Since it is required to adopt a high-priced circuit, it is inevitable that the price of the device will be high. Also, even when these measures are taken, there is data in which the tracking error near the singular point is about 10 °.

【0013】(5)電子軸を有する装置 このような問題点を解決する手段としては、複数の軸の
うちいずれかを電子軸とするのが有効である。電子軸
は、いわゆるフェーズドアレイアンテナにより実現し得
るものである。
(5) Device Having Electronic Axis As a means for solving such a problem, it is effective to use one of the plurality of axes as an electronic axis. The electronic axis can be realized by a so-called phased array antenna.

【0014】フェーズドアレイアンテナは、複数のアン
テナ素子をアンテナ基板上に電極として正方格子状に配
置しつつ被着形成することで、平板状のアンテナとして
構成されるものである。例えば、各アンテナ素子毎に移
相器(phase shifter )を設け、各アンテナ素子に係る
信号の移相量を制御すれば、アンテナのビーム指向特性
を所定の特性に切り換え実現することができる。また、
本願出願人が先に提案している特願平2−339317
号記載の装置のように、行列配置されたアンテナ素子の
各行毎に移相器を設けるようにすれば、比較的簡易な構
成で電子軸を実現することができる。
The phased array antenna is constructed as a flat plate antenna by forming a plurality of antenna elements on the antenna substrate as electrodes while arranging them in a square lattice to form an electrode. For example, by providing a phase shifter for each antenna element and controlling the amount of phase shift of the signal relating to each antenna element, the beam directivity characteristic of the antenna can be switched to a predetermined characteristic. Also,
Japanese Patent Application No. 2-339317 previously proposed by the applicant of the present application
If a phase shifter is provided for each row of the antenna elements arranged in a matrix, as in the device described in No. 3, the electronic axis can be realized with a relatively simple configuration.

【0015】(6)揺動補償原理 このように、二軸機械軸一軸電子軸とすることにより、
特異点における追尾誤差を低減しつつ比較的簡易かつ安
価な構成で揺動補償を実行することができる。しかし、
この揺動補償に当って、二乃至三軸の制御が必要となる
という問題点がある。
(6) Oscillation Compensation Principle In this way, by using the two-axis mechanical axis and one-axis electronic axis,
Oscillation compensation can be performed with a relatively simple and inexpensive configuration while reducing the tracking error at the singular point. But,
There is a problem in that this swing compensation requires control of two or three axes.

【0016】一般に、船舶の揺動は、図21に示される
ような座標変換として表される。ただし、船舶が静止し
ている状態で、すなわち揺動していない状態での座標系
をX(0) (0) (0) であるとする。ここで、X(0)
船首方向を、Z(0) が天頂方向を、それぞれ表してい
る。
Generally, the swing of the ship is expressed as coordinate transformation as shown in FIG. However, it is assumed that the coordinate system when the ship is stationary, that is, when the ship is not swinging is X (0) Y (0) Z (0) . Here, X (0) represents the bow direction, and Z (0) represents the zenith direction.

【0017】すると、船舶の縦揺れであるピッチpが生
じた場合、座標系がX(1) (1) (1) に移動する。移
動後の各軸のうち、Y(1) 軸はY(0) 軸と同一の軸であ
り、X(1) 及びZ(1) 軸はそれぞれY(0) 軸周りにX
(0) 及びZ(0) 軸をピッチpだけ旋回した位置にある。
Then, when the pitch p which is the pitch of the ship occurs, the coordinate system moves to X (1) Y (1) Z (1) . Of the axes after the movement, the Y (1) axis is the same as the Y (0) axis, and the X (1) and Z (1) axes are the X axis around the Y (0) axis.
It is in a position where the (0) and Z (0) axes are rotated by a pitch p.

【0018】さらに、船舶の横揺れであるロールrが生
じた場合、座標系はX(2) (2) (2) に変化する。こ
の場合、X(2) 軸はX(1) 軸と同一の軸であり、Y(2)
及びZ(2) 軸はそれぞれY(1) 及びZ(1) 軸をX(1)
を中心にロールrだけ旋回させた位置に移動する。
Further, when the roll r, which is the rolling motion of the ship, occurs, the coordinate system changes to X (2) Y (2) Z (2) . In this case, the X (2) axis is the same as the X (1) axis, and Y (2)
The Z (2) axis and the Z (2) axis move to positions where the Y (1) and Z (1) axes are rotated by the roll r around the X (1) axis, respectively.

【0019】従って、ロールr及びピッチpを含む船舶
の揺動は、ロールr及びピッチpの合成である揺動角u
として表現できることになる。
Therefore, the swing of the ship including the roll r and the pitch p is the swing angle u which is a combination of the roll r and the pitch p.
Can be expressed as

【0020】この揺動角uを船舶の揺動に伴うアンテナ
方向の変化を表すものとして把握するならば、この揺動
uは、仰角(エレベーション;EL)方向の成分q
と、EL方向に垂直(クロスエレベーション;XEL)
方向の成分qと、に分解することができる。各成分q
及びqは、ロールr及びピッチpに基づき行列演算
により求めることができる。
This swing angle u is used as an antenna with the swing of the ship.
If you grasp it as a change in direction , this swing
The angle u is a component q 1 in the direction of elevation (elevation; EL).
And perpendicular to the EL direction (cross elevation; XEL)
Direction component q 2 . Each component q
1 and q 2 can be obtained by matrix calculation based on the roll r and the pitch p.

【0021】従って、船舶の揺動に伴うアンテナ方位の
変化を補償して衛星Sを追尾し続けようとする場合、ロ
ールr及びピッチpを検出する手段及びその検出結果に
基づいて成分q及びqを求める手段を設けてやれば
い。例えば機械軸または電子軸としてEL軸及びXE
L軸を構成するとすれば、EL軸の制御を成分qに基
づき、XEL軸の制御を成分qに基づき、それぞれ行
えばい。
Therefore, when it is attempted to continue tracking the satellite S by compensating for the change in the antenna orientation due to the swing of the ship, the means for detecting the roll r and the pitch p and the component q 1 and the component q 1 based on the detection result. If a means for obtaining q 2 is provided
Not good. EL axis and XE as mechanical axis or electronic axis
If constituting L axis, based the control of the EL axis component q 1, based control XEL axis component q 2, have good be performed, respectively.

【0022】しかし、このような制御は、行列演算を伴
う点で複雑な内容のものとなる。従って、その演算を省
略乃至削減することができれば、装置構成を簡素としか
つ制御が容易で安価な揺動補償型アンテナ装置を実現で
きる。このような制御を実現するためには、いわゆるフ
ァンビーム指向性を有するアンテナを使用すればい。
However, such control is complicated in that it involves matrix calculation. Therefore, if the calculation can be omitted or reduced, it is possible to realize an oscillation compensation type antenna device that has a simple device configuration, is easy to control, and is inexpensive. In order to realize such control is not good if using an antenna having a so-called fan beam directional.

【0023】(7)第2従来例 図22には、いわゆるファンビーム指向性を有するアレ
イアンテナを使用した第2従来例に係る揺動補償型アン
テナ装置の実体構成が示されている。図22は概略断面
図であり、実際には厚みを有する部材(レドーム等)の
厚みを省略した断面として描かれている。
(7) Second Conventional Example FIG. 22 shows the actual configuration of the oscillation compensation type antenna device according to the second conventional example using an array antenna having so-called fan beam directivity. FIG. 22 is a schematic cross-sectional view, and is actually drawn as a cross-section in which the thickness of a member having a thickness (such as a radome) is omitted.

【0024】この図に示される揺動補償型アンテナ装置
は、アンテナ素子20が4個縦列配置されたアレイアン
テナ22を備える構成である。このアレイアンテナ22
は、後述するようなファンビーム指向性を有するアンテ
ナである。また、アレイアンテナ22は仰角軸24によ
り支持されており、その支持方向はアンテナ素子20の
配列が仰角軸24周りとなるような方向である。
The oscillation compensation type antenna device shown in this figure has an array antenna 22 in which four antenna elements 20 are arranged in a row. This array antenna 22
Is an antenna having a fan beam directivity as described later. The array antenna 22 is supported by the elevation axis 24, and the supporting direction is such that the array of the antenna elements 20 is around the elevation axis 24.

【0025】仰角軸24は、方位軸フレーム26によっ
て回動可能に支持されている。仰角軸24の一端にはギ
ア28が、方位軸フレーム26には仰角軸モータ30
が、それぞれ取り付けられており、ギア28と仰角軸モ
ータ30との間はベルト32により連結されている。従
って、仰角軸モータ30の駆動により仰角軸24が回転
し、これによりアレイアンテナ22が仰角軸24周りに
回転する。
The elevation axis 24 is rotatably supported by the azimuth axis frame 26. A gear 28 is provided at one end of the elevation axis 24, and an elevation axis motor 30 is provided at the azimuth axis frame 26.
, And the gear 28 and the elevation angle shaft motor 30 are connected by a belt 32. Therefore, the elevation angle motor 24 is driven to rotate the elevation angle shaft 24, which causes the array antenna 22 to rotate around the elevation angle shaft 24.

【0026】方位軸フレーム26は、方位軸34と一体
に構成されている。方位軸34は、支持脚36に回動可
能に保持されており、かつその下端にはギア38が設け
られている。一方で、支持脚36には方位軸モータ40
が取り付けられており、方位軸モータ40とギア38の
間がベルト42によって連結されている。従って、方位
軸モータ40が駆動すると、これにより方位軸34が回
転し、アレイアンテナ22は方位軸34周りに回転する
ことになる。
The azimuth axis frame 26 is formed integrally with the azimuth axis 34. The azimuth axis 34 is rotatably held by a support leg 36, and a gear 38 is provided at the lower end thereof. On the other hand, the azimuth axis motor 40 is attached to the support leg 36.
Is attached, and the azimuth axis motor 40 and the gear 38 are connected by a belt 42. Therefore, when the azimuth axis motor 40 is driven, this causes the azimuth axis 34 to rotate and the array antenna 22 to rotate around the azimuth axis 34.

【0027】支持脚36は、方位軸フレーム26、アレ
イアンテナ22等を偏心支持する機能を有している。す
なわち、レドームベース44の底面の中心からややずれ
た位置において方位軸フレーム26等を支持する機能を
有している。これにより、レドームベース44の底面に
は蝶番46によって開閉可能なように十分な大きさのア
クセスハッチ48を設けることができる。アクセスハッ
チ48は、アレイアンテナ22及びその周辺回路等の保
守、点検等を行う作業者が腕等を差し入れるためのハッ
チであり、これにより装置の保守性等が確保される。
The support leg 36 has a function of eccentrically supporting the azimuth axis frame 26, the array antenna 22 and the like. That is, it has a function of supporting the azimuth axis frame 26 and the like at a position slightly displaced from the center of the bottom surface of the radome base 44. As a result, an access hatch 48 of a sufficient size can be provided on the bottom surface of the radome base 44 so that it can be opened and closed by the hinge 46. The access hatch 48 is a hatch through which an operator who carries out maintenance and inspection of the array antenna 22 and its peripheral circuits and the like inserts his or her arm, etc., and thereby maintainability of the device is ensured.

【0028】レドームベース44は、いわゆるレドーム
50の底面を構成する部材である。レドーム50は、例
えばFRP等の電波を透過可能な部材で形成されてお
り、アレイアンテナ22等の構成を降雨等から保護する
部材である。通常、船舶衛星通信用のアレイアンテナ2
2により送受信される電波は1.5GHz近傍であるた
め、レドーム50を形成する材料としてもこの周波数帯
の電波を透過可能な材料が選択される。
The radome base 44 is a member constituting the bottom surface of the so-called radome 50. The radome 50 is formed of, for example, a member that can transmit radio waves such as FRP, and is a member that protects the configuration of the array antenna 22 and the like from rainfall and the like. Normally, an array antenna 2 for ship satellite communication
Since the radio waves transmitted and received by 2 are in the vicinity of 1.5 GHz, a material that can transmit radio waves in this frequency band is selected as the material forming the radome 50.

【0029】図23及び図24には、アレイアンテナ2
2のアンテナパターンがそれぞれ示されている。これら
の図のうち、図23に示されるアンテナパターンは仮想
XEL軸周りのアンテナパターンであり、図24に示さ
れるアンテナパターンはEL軸周りのアンテナパターン
である。
23 and 24, the array antenna 2 is shown.
Two antenna patterns are shown respectively. In these figures, the antenna pattern shown in FIG. 23 is an antenna pattern around the virtual XEL axis, and the antenna pattern shown in FIG. 24 is an antenna pattern around the EL axis.

【0030】ここで、仮想XEL軸とは、EL軸に垂直
な方向の軸として仮想された軸をいい、図22において
は実際には存在しない。より具体的には、アンテナ素子
20の配列方向と垂直な方向である。また、EL軸は仰
角軸24に相当する。
Here, the virtual XEL axis means an axis virtual as an axis in a direction perpendicular to the EL axis, and does not actually exist in FIG. More specifically, it is a direction perpendicular to the array direction of the antenna elements 20. The EL axis corresponds to the elevation axis 24.

【0031】これらの図から明瞭に理解されるように、
アレイアンテナ22の指向性は、仮想XEL軸周りに広
く、EL軸周りに狭いビーム幅を有する特性である。こ
のような特性は一般にファンビーム指向性と呼ばれる。
このような特性とすると、先に図21に示した成分q1
及びq2 のうち、q2 については揺動補償を行う必要が
なくなる。これは、成分q2が仮想XEL軸周りの成分
であること、及びアレイアンテナ22の仮想XEL軸周
りのアンテナパターンが広い広角ビーム幅のパターンで
あることによるものである。
As can be clearly understood from these figures,
The directivity of the array antenna 22 is a characteristic having a wide beam width around the virtual XEL axis and a narrow beam width around the EL axis. Such a characteristic is generally called fan beam directivity.
With such characteristics, the component q 1 shown in FIG.
Of q 2 and q 2 , it is not necessary to perform fluctuation compensation for q 2 . This is because the component q 2 is a component around the virtual XEL axis, and the antenna pattern around the virtual XEL axis of the array antenna 22 is a pattern with a wide wide-angle beam width.

【0032】従って、図22に示される従来例によれ
ば、成分q1 のみについて演算、制御等を行うのみでよ
く、比較的簡易に揺動補償を実行することが可能とな
る。
Therefore, according to the conventional example shown in FIG. 22, it is only necessary to perform the calculation, control, etc. for the component q 1, and it is possible to relatively easily perform the swing compensation.

【0033】[0033]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにファンビーム指向性を有するアレイアンテナを用い
た場合でも、EL軸周りの成分q1 を行列演算により求
める必要があるという問題点があった。すなわち、制御
に係る演算が複雑であるという問題点があった。本発明
は、このような問題点を解決することを課題としてなさ
れたものであり、ファンビーム指向性を有するアンテナ
に第1従来例における姿勢センサ18に相当する部材を
組み合せ、EL軸周りの揺動成分の補償に係る演算を簡
易化すると共に、当該姿勢センサ18に相当する部材の
構成を簡素化することを目的とする。
However, even in the case of using the array antenna having the fan beam directivity as described above, there is a problem that the component q 1 around the EL axis needs to be obtained by matrix calculation. That is, there is a problem that the calculation related to the control is complicated. The present invention has been made to solve such a problem, and a member corresponding to the attitude sensor 18 in the first conventional example is combined with an antenna having a fan beam directivity, and oscillation about the EL axis is performed. An object is to simplify the calculation related to the compensation of the dynamic component and to simplify the configuration of the member corresponding to the attitude sensor 18.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項1記載の揺動補償型アンテナ
装置は、方位軸フレームと共に回転するように設置さ
れ、かつ、移動体の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を
検出する揺動検出手段を備え、仰角軸周りの揺動成分を
アンテナの仰角に加減し、これを目標として仰角軸を駆
動することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the oscillation compensating antenna device according to claim 1 of the present invention is installed so as to rotate together with the azimuth axis frame, and is movable. Among the swings of (1), a swing detecting means for detecting a swing component around the elevation angle axis is provided, and the swing component around the elevation angle axis is adjusted to the elevation angle of the antenna, and the elevation angle axis is driven with this as a target. To do.

【0035】さらに、請求項2記載の揺動補償型アンテ
ナ装置は、方位軸の回動に同期して同じ角度だけ回動す
る補助回転台を備え、請求項1記載の揺動検出手段と同
様の揺動検出手段をこの補助回転台に固定することを特
徴とする。
Further, the oscillation compensating type antenna device according to a second aspect is provided with an auxiliary rotary base which is rotated by the same angle in synchronization with the rotation of the azimuth axis, and is the same as the oscillation detecting means according to the first aspect. The rocking detecting means is fixed to the auxiliary rotary table.

【0036】また、請求項3記載の揺動補償型アンテナ
装置は、アンテナが、仰角軸周りにアンテナ素子が並ぶ
ようN(N:2以上の自然数)個のアンテナ素子が縦列
配置されたアレイアンテナであることを特徴とする。
Further, in the oscillation compensating antenna device according to a third aspect of the present invention, the antenna is an array antenna in which N (N: a natural number of 2 or more) antenna elements are arranged in series so that the antenna elements are arranged around the elevation axis. Is characterized in that.

【0037】請求項4記載の揺動補償型アンテナ装置
は、アンテナが、仰角軸周りの方向を列として、N行M
列(N,M:2以上の自然数)にアンテナ素子が配列さ
れたアレイアンテナであり、アレイアンテナの各列ごと
に設けられ対応する列に属するアンテナ素子の合成出力
を信号出力する受信機フロントエンドと、各受信機フロ
ントエンドから出力される信号を同相合成する同相合成
回路と、を備え、仰角軸と垂直な軸周りにアンテナの指
向性を連続的に変化させることを特徴とする。
In the oscillation compensation type antenna device according to the fourth aspect, the antenna has N rows and M rows with the direction around the elevation angle axis as a column.
A receiver front end, which is an array antenna in which antenna elements are arranged in columns (N, M: natural numbers of 2 or more), and which outputs a combined output of the antenna elements provided in each column of the array antenna and belonging to the corresponding column. And an in-phase synthesizing circuit for in-phase synthesizing the signals output from the respective receiver front ends, and continuously changing the directivity of the antenna around an axis perpendicular to the elevation angle axis.

【0038】また、請求項5及び7記載の揺動補償型ア
ンテナ装置は、方位軸フレームに固定され、かつ、移動
体の揺動のうち仰角軸周りの成分を検出する揺動検出手
段を備え、仰角軸周りの揺動成分を補償するようアンテ
ナのビーム傾きを加減することを特徴とする。
Further, the swing compensation type antenna apparatus according to claim 5 and 7, wherein is fixed to the azimuth axis frame, and includes a shaking motion detecting section for detecting a component about the elevation axis of the swing of the movable body The beam tilt of the antenna is adjusted so as to compensate for the fluctuation component around the elevation axis.

【0039】さらに、請求項6記載の揺動補償型アンテ
ナ装置は、方位軸の回動に同期して同じ角度だけ回動す
る補助回転台を備え、請求項5記載の揺動検出手段と同
様の揺動検出手段をこの補助回転台に固定することを特
徴とする。
Further, the oscillation compensating type antenna device according to claim 6 is provided with an auxiliary rotary base which is rotated by the same angle in synchronization with the rotation of the azimuth axis, and is the same as the oscillation detecting means according to claim 5. a swing detection means, characterized in that fixed to the auxiliary rotary table.

【0040】さらに、請求項記載の揺動補償型アンテ
ナ装置は、アンテナが、請求項3記載のアンテナと同様
のアレイアンテナであり、さらにN個のアンテナ素子の
うちN個またはN−1個のアンテナ素子に係る送信及び
/または受信信号を移相させるN個またはN−1個の移
相器と、実現すべき仰角周りのビーム傾きを示す移相器
駆動信号に応じて移相器の移相量を制御する移相器駆動
回路と、を備え、仰角軸周りの揺動成分の値に応じて移
相器駆動信号を移相器駆動回路に供給することを特徴と
する。
Furthermore, in the oscillation compensation type antenna device according to the eighth aspect , the antenna is an array antenna similar to the antenna according to the third aspect, and N or N-1 of the N antenna elements. N or N-1 phase shifters for shifting the transmission and / or reception signals related to the antenna element of (1), and the phase shifters according to the phase shifter drive signal indicating the beam inclination around the elevation angle to be realized. And a phase shifter drive circuit for controlling the amount of phase shift, and a phase shifter drive signal is supplied to the phase shifter drive circuit according to the value of the swing component around the elevation angle axis.

【0041】そして、請求項記載の揺動補償型アンテ
ナ装置は、揺動検出手段が、移動体の仰角方向の傾斜角
を検出する傾斜計と、移動体の仰角周りの角速度を検出
する角速度検出器と、傾斜計の出力と角速度検出器の出
力を合成し仰角軸周りの揺動成分として出力する合成フ
ィルタと、を含み、合成フィルタが、傾斜計の出力を濾
波する第1のフィルタと、角速度検出器の出力を濾波す
るよう第1のフィルタと相補的な伝達関数を有する第2
のフィルタと、第1のフィルタの出力と第2のフィルタ
の出力を加算する加算器と、を含むことを特徴とする。
In the oscillation compensation type antenna device according to a ninth aspect , the oscillation detection means includes an inclinometer for detecting an inclination angle of the moving body in an elevation angle direction, and an angular velocity for detecting an angular velocity around the elevation angle of the moving body. A first filter for filtering the output of the inclinometer, and a detector and a synthetic filter for synthesizing the output of the inclinometer and the output of the angular velocity detector to output as a swing component around the elevation angle axis. A second filter having a transfer function complementary to the first filter to filter the output of the angular velocity detector
And the adder for adding the output of the first filter and the output of the second filter.

【0042】[0042]

【作用】本発明の請求項1においては、アンテナの指向
性がいわゆるファンビーム指向性である。従って、先に
図21に基づき説明したように、移動体の揺動のうち仰
角周りの成分q2 についてのみ揺動補償を行えばよく、
図23に示されるような広角ビーム幅を有する仮想XE
L軸周りについては揺動補償に係る演算を行う必要がな
い。
In the first aspect of the present invention, the directivity of the antenna is so-called fan beam directivity. Therefore, as described above with reference to FIG. 21, it is sufficient to perform the swing compensation only for the component q 2 around the elevation angle in the swing of the moving body,
Virtual XE with wide-angle beamwidth as shown in FIG.
It is not necessary to perform the calculation related to the fluctuation compensation around the L axis.

【0043】また、これに加え、請求項1においては成
分qが揺動検出手段により直接検出される。すなわ
ち、揺動検出手段は、移動体の揺動のうち仰角軸周りの
揺動成分qを検出するものである。従って、その検出
結果を仰角軸の駆動制御に直接使用することができる。
例えば、アンテナの追尾目標たる衛星の無揺動時の仰角
を水平面を基準としてelと表すこととすると、天頂を
基準とした仰角軸周りの制御量θは、 θ=90−el+q と表される。従って、請求項1においては、仰角軸周り
の揺動成分、すなわち一軸のみの成分を検出しこの検出
結果をアンテナの仰角に加減することで揺動補償が可能
となる。
Further, in addition to this, according to claim 1,
Minute q1Is the swing detection meansByDetected directly. Sanawa
The swing detection means is used for swinging the moving body around the elevation axis.
Fluctuation component q1Is to detect. Therefore, its detection
The results can be used directly for drive control of the elevation axis.
For example, the elevation angle of the satellite, which is the tracking target of the antenna, when there is no oscillation.
Let be expressed as el with respect to the horizontal plane.
The control amount θ about the reference elevation angle axis is θ = 90−el + q1  Is expressed as Therefore, in claim 1, around the elevation axis
Oscillating component, that is, the component of only one axis is detected
Oscillation compensation is possible by adjusting the elevation angle of the result.
Becomes

【0044】請求項2においては、請求項1と異なり、
揺動検出手段が方位軸フレームと共に回転するのではな
く補助回転台に固定される。この補助回転台は、方位軸
の回動に同期して同じ角度だけ回動するため、揺動検出
手段の検出動作は請求項1と同様のものになる。この結
果、請求項1と同様の作用が得られ、さらに、揺動検出
手段の別体構成が可能となる。
In claim 2, unlike claim 1,
The rocking | fluctuation detection means is fixed to an auxiliary turntable, rather than rotating with an azimuth axis | shaft frame. Since this auxiliary rotary base rotates by the same angle in synchronization with the rotation of the azimuth axis, the detection operation of the swing detection means is the same as that of claim 1. As a result, the same effect as that of the first aspect can be obtained, and the swing detecting means can be separately configured.

【0045】請求項3においては、請求項1または2に
係るアンテナがアンテナ素子の縦列配置に係るアレイア
ンテナとして構成される。このような構成のアレイアン
テナにおいては、複数のアンテナ素子が縦列配置される
仰角周りについては、各アンテナ素子の特性が合成され
るため全体としてビーム幅の狭いアンテナパターンが得
られる。逆に、仰角軸と垂直な方向、すなわち仮想XE
L軸周りにおいては、アンテナ素子が一列であるため広
角のビーム幅を有するアンテナパターンが得られる。す
なわち、請求項3により、簡易な構成でファンビーム指
向性を有するアンテナが実現されることになる。
In the third aspect, the antenna according to the first or second aspect is configured as an array antenna in which antenna elements are arranged in tandem. In the array antenna having such a configuration, an antenna pattern having a narrow beam width is obtained as a whole because the characteristics of each antenna element are combined around the elevation angle at which a plurality of antenna elements are arranged in series. On the contrary, the direction perpendicular to the elevation axis, that is, the virtual XE
Around the L-axis, since the antenna elements are arranged in a line, an antenna pattern having a wide-angle beam width can be obtained. That is, according to claim 3, an antenna having a fan beam directivity can be realized with a simple configuration.

【0046】請求項4においては、請求項1又は2に係
るアンテナがアンテナ素子をN行M列配置したアレイア
ンテナとして構成される。このような構成のアンテナに
おいては、請求項3記載のアンテナと同様の指向性が実
現されるが、ただし、M列配置しているため請求項3よ
り仮想XEL軸周りのビーム幅は狭くなる。請求項4に
おいては、このようなビームを仮想XEL軸周りに連続
的に変化させることで、請求項3と等価なファンビーム
指向性が実現される。すなわち、各列ごとに生成される
受信信号が同相合成され、仮想XEL軸が電子的に実現
される。
In the fourth aspect, the antenna according to the first or second aspect is configured as an array antenna in which antenna elements are arranged in N rows and M columns. In the antenna having such a configuration, the same directivity as that of the antenna according to claim 3 is realized, but the beam width around the virtual XEL axis is narrower than in claim 3 because the antenna is arranged in M rows. In the fourth aspect, the fan beam directivity equivalent to that of the third aspect is realized by continuously changing such a beam around the virtual XEL axis. That is, the reception signals generated for each column are combined in phase, and the virtual XEL axis is electronically realized.

【0047】また、請求項5及び7においては、仰角軸
周りの揺動成分qの補償が仰角軸の駆動ではなくアン
テナのビーム傾きの加減により行われる。すなわち、請
求項5及び7において用いられるアンテナは仰角周りの
ビーム傾きが切替可能なアンテナであり、これを切り換
えることにより、アンテナの姿勢を変更することなく揺
動補償が実行される。
According to the fifth and seventh aspects, the fluctuation component q 1 about the elevation axis is compensated not by driving the elevation axis but by adjusting the beam tilt of the antenna. That is, the antenna used in claims 5 and 7 is an antenna in which the beam inclination around the elevation angle can be switched, and by switching this, the oscillation compensation is executed without changing the attitude of the antenna.

【0048】請求項6においては、請求項5における揺
動検出手段が補助回転台に固定される。これにより、請
求項2と同様の作用が得られる。
In the sixth aspect, the swing detecting means in the fifth aspect is fixed to the auxiliary turntable. Thereby, the same effect as that of the second aspect can be obtained.

【0049】請求項においては、仰角軸周りのビーム
切替が可能なアンテナが、移相器を有するアレイアンテ
ナとして実現される。すなわち、アレイアンテナを構成
するN個のアンテナ素子の全てまたは1個を除いた残り
の素子について、移相器が設けられ、この移相器の移相
量の制御によってビーム傾きが切り換えられる。これに
より、仰角軸周りにビーム傾きが切替可能なアンテナが
簡易に実現される。
In the eighth aspect , the antenna capable of beam switching around the elevation axis is realized as an array antenna having a phase shifter. That is, a phase shifter is provided for all or one of the N antenna elements forming the array antenna, and the beam tilt is switched by controlling the phase shift amount of this phase shifter. As a result, an antenna whose beam tilt can be switched around the elevation axis is easily realized.

【0050】請求項においては、揺動検出手段が傾斜
計、角速度センサ及び合成フィルタから構成される。こ
れらのうち、傾斜計により移動体の仰角方向の傾斜角
が、角速度センサにより移動体の仰角周りの角速度が、
それぞれ検出される。従って、移動体の仰角方向の傾斜
角について言えば、傾斜計は伝達関数1であり、角速度
センサは伝達関数sである。但しここでsはラプラス演
算子である。傾斜計の出力及び角速度センサの出力は、
それぞれ合成フィルタを構成する第1または第2のフィ
ルタに入力される。ここで、第2のフィルタは第1のフ
ィルタと相補的な伝達関数を有している。すなわち、傾
斜計及び第1のフィルタの伝達関数と、角速度センサ及
び第2のフィルタの伝達関数と、を加算すると1となる
よう第1及び第2のフィルタの伝達関数が設定されてい
る。従って、第1のフィルタの出力と第2のフィルタの
出力を加算することにより、周波数特性の平坦な揺動成
分qが検出される。これにより、傾斜計と角速度セン
サの双方を併用しつつより正確な仰角軸周りの揺動成分
の検出が行われる。
In the ninth aspect , the swing detecting means is composed of an inclinometer, an angular velocity sensor and a synthesis filter. Among these, the tilt angle of the moving body in the elevation angle direction is measured by the inclinometer, and the angular velocity around the elevation angle of the moving body is measured by the angular velocity sensor.
Each is detected. Therefore, in terms of the tilt angle of the moving body in the elevation direction, the inclinometer has the transfer function 1 and the angular velocity sensor has the transfer function s. Here, s is a Laplace operator. The output of the inclinometer and the output of the angular velocity sensor are
It is input to the first or second filter that constitutes the synthesis filter, respectively. Here, the second filter has a transfer function complementary to that of the first filter. That is, the transfer functions of the first and second filters are set so that the sum of the transfer functions of the inclinometer and the first filter and the transfer functions of the angular velocity sensor and the second filter becomes one. Therefore, by adding the output of the first filter and the output of the second filter, the swing component q 1 having a flat frequency characteristic is detected. As a result, more accurate detection of the swing component q 1 around the elevation angle axis is performed while using both the inclinometer and the angular velocity sensor.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づいて説明する。なお、図18乃至図24に示される
従来例と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example shown in FIGS. 18 to 24 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0052】(1)実施例の実体構成 図1には、本発明の一実施例に係る揺動補償型アンテナ
装置の実体構成が示されている。この図は、図22と同
様に断面を概略図示したものであり、第2従来例の構成
に一軸揺動検出器52を付加した構成である。
(1) Substantial Configuration of Embodiment FIG. 1 shows the substantive configuration of an oscillation compensation antenna device according to an embodiment of the present invention. This figure is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 22, and has a configuration in which a uniaxial oscillation detector 52 is added to the configuration of the second conventional example.

【0053】一軸揺動検出器52は、この実施例におい
ては方位軸フレーム26上に載置されている。従って、
方位軸34の回動により方位軸フレーム26と共に回転
する。また、後述するように、一軸揺動検出器52は仰
角軸24周りの揺動成分を検出する方向に配置されてお
り、その出力に基づき仰角軸モータ30の制御が行われ
る。
The uniaxial rocking detector 52 is mounted on the azimuth axis frame 26 in this embodiment. Therefore,
The rotation of the azimuth axis 34 causes the azimuth axis frame 26 to rotate. Further, as will be described later, the uniaxial swing detector 52 is arranged in the direction in which the swing component around the elevation axis 24 is detected, and the elevation axis motor 30 is controlled based on the output thereof.

【0054】(2)第1実施例の回路構成 図2には、本発明の第1実施例に係る揺動補償型アンテ
ナ装置の全体回路構成が示されている。この回路は、図
1に示される実体構成により実現可能なものであり、ア
レイアンテナ22、駆動制御部54、方位・仰角入力部
56及びアンテナ出力処理部58から構成されている。
アレイアンテナ22は、図1に示されるように4個のア
ンテナ素子20が縦列配置された構成であり、図23及
び24に示されるようなアンテナパターンを実現するも
のである。駆動制御部54は、アレイアンテナ22を衛
星仰角及び衛星方位に基づき駆動することにより衛星を
追尾させる回路であり、揺動補償機能をも備えている。
また、方位・仰角入力部56は、ジャイロコンパス等か
ら移動体方位(装置が搭載される船舶等の移動体の方
位)を取り込み、衛星の仰角及び相対方位を駆動制御部
54に供給する回路である。アンテナ出力処理部58
は、アレイアンテナ22の出力を取り込み所定の処理を
施してステップトラック角の生成等を行う回路である。
(2) Circuit Configuration of First Embodiment FIG. 2 shows the overall circuit configuration of the oscillation compensation antenna device according to the first embodiment of the present invention. This circuit can be realized by the actual configuration shown in FIG. 1, and is composed of an array antenna 22, a drive control unit 54, an azimuth / elevation angle input unit 56, and an antenna output processing unit 58.
The array antenna 22 has a configuration in which four antenna elements 20 are arranged in a row as shown in FIG. 1, and realizes an antenna pattern as shown in FIGS. 23 and 24. The drive control unit 54 is a circuit for tracking the satellite by driving the array antenna 22 based on the satellite elevation angle and the satellite azimuth, and also has a swing compensation function.
The azimuth / elevation angle input unit 56 is a circuit that takes in the azimuth of a moving body (the azimuth of a moving body such as a ship on which the device is mounted) from a gyro compass or the like and supplies the elevation angle and the relative azimuth of the satellite to the drive control unit 54. is there. Antenna output processing unit 58
Is a circuit that takes in the output of the array antenna 22 and performs a predetermined process to generate a step track angle.

【0055】以下、各部構成及び動作について説明す
る。
The configuration and operation of each part will be described below.

【0056】(2.1)アレイアンテナ 図3には、本実施例におけるアレイアンテナ22の回路
構成が示されている。この図に示されるように、アレイ
アンテナ22はアンテナ素子20を4個縦列配置した構
成である。
(2.1) Array Antenna FIG. 3 shows the circuit configuration of the array antenna 22 in this embodiment. As shown in this figure, the array antenna 22 has a configuration in which four antenna elements 20 are arranged in a row.

【0057】一般に、アレイアンテナは、アンテナ素子
が配置されたアンテナ基板及びこのアンテナ基板と誘電
体を介して積層された給電基板を有している。図3にお
けるアンテナ素子20は、実際にはアレイアンテナ22
のアンテナ基板上に電極として形成されるものであり、
各アンテナ素子20に係る結線は給電基板上において行
われる。この実施例におけるアレイアンテナ22は、4
個のアンテナ素子22に加え、合成器60を有してい
る。
Generally, an array antenna has an antenna substrate on which an antenna element is arranged and a power feeding substrate laminated with this antenna substrate via a dielectric. The antenna element 20 in FIG. 3 is actually an array antenna 22.
Is formed as an electrode on the antenna substrate of
The connection of each antenna element 20 is performed on the power supply board. The array antenna 22 in this embodiment has four antennas.
In addition to the individual antenna elements 22, it has a combiner 60.

【0058】すなわち、この実施例においては、各アン
テナ素子20の出力が合成器60によって合成され、ア
ンテナ出力処理部58に出力される。従って、この実施
例においては、仰角軸24周りに単一のアンテナパター
ン、例えば図21に示されるようなアンテナパターンが
得られる。
That is, in this embodiment, the outputs of the antenna elements 20 are combined by the combiner 60 and output to the antenna output processing section 58. Therefore, in this embodiment, a single antenna pattern is obtained around the elevation axis 24, for example, the antenna pattern shown in FIG.

【0059】(2.2)駆動制御部 図4には、この実施例における駆動制御部54の構成が
示されている。
(2.2) Drive Control Section FIG. 4 shows the configuration of the drive control section 54 in this embodiment.

【0060】駆動制御部54は、図22に示される仰角
(EL)軸24及びEL軸モータ30を備えている。ま
た、同様に、方位(AZ)軸34及びこれを駆動するA
Z軸モータ40を備えている。言換えれば、駆動制御部
54は、アレイアンテナ22を機械的に駆動する機能を
備えた回路である。
The drive control section 54 includes an elevation angle (EL) axis 24 and an EL axis motor 30 shown in FIG. Similarly, the azimuth (AZ) axis 34 and A for driving the same
A Z-axis motor 40 is provided. In other words, the drive controller 54 is a circuit having a function of mechanically driving the array antenna 22.

【0061】また、駆動制御部54においては、EL軸
24の角度を検出するEL軸角度検出手段62が設けら
れている。EL軸角度検出手段62は、例えばロータリ
ーエンコーダ等により構成される部材である。同様に、
AZ軸34の角度を検出すべくAZ軸角度検出手段64
が設けられている。
Further, the drive control section 54 is provided with EL axis angle detecting means 62 for detecting the angle of the EL axis 24. The EL axis angle detecting means 62 is a member configured by, for example, a rotary encoder or the like. Similarly,
AZ-axis angle detection means 64 for detecting the angle of the AZ-axis 34
Is provided.

【0062】EL軸角度検出手段62及びAZ軸角度検
出手段64の検出結果は、それぞれEL軸制御回路66
及びAZ軸制御回路68に入力される。EL軸制御回路
66には、EL軸制御用演算手段70が前置されてい
る。EL軸制御用演算手段70は、方位・仰角入力部5
6から追尾対象となる衛星の仰角、すなわち衛星仰角を
取り込み、EL軸モータ30を制御すべくEL軸制御量
を演算する手段である。EL軸制御量演算手段70の演
算結果は、EL軸制御回路66に与えられ、これに基づ
きEL軸制御回路66がEL軸モータ30を制御する。
EL軸モータ30は、これに応じてEL軸24を回転さ
せ、その角度がEL軸角度検出手段62により検出され
フィードバック量としてEL軸制御回路66に与えられ
る。すなわち、EL軸に係るサーボループが形成されて
いる。
The detection results of the EL-axis angle detecting means 62 and the AZ-axis angle detecting means 64 are respectively the EL-axis control circuit 66.
And AZ axis control circuit 68. The EL-axis control circuit 66 is preceded by an EL-axis control calculating means 70. The EL axis control calculation means 70 includes an azimuth / elevation angle input unit 5
This is a means for taking in the elevation angle of the satellite to be tracked from 6, that is, the satellite elevation angle, and calculating the EL axis control amount to control the EL axis motor 30. The calculation result of the EL axis control amount calculation means 70 is given to the EL axis control circuit 66, and the EL axis control circuit 66 controls the EL axis motor 30 based on this.
The EL axis motor 30 accordingly rotates the EL axis 24, and the angle is detected by the EL axis angle detection means 62 and is given to the EL axis control circuit 66 as a feedback amount. That is, a servo loop related to the EL axis is formed.

【0063】一方、AZ軸制御回路68は、方位・仰角
入力部56から衛星の相対方位を取り込む。AZ軸制御
回路68は、この方位に基づきAZ軸モータ40を制御
し、AZ軸モータ40はこれらに応じてAZ軸34を回
転させる。AZ軸34の角度はAZ軸角度検出手段64
により検出され、フィードバック量としてAZ軸制御回
路68に与えられる。すなわち、AZ軸34についても
サーボループが形成されている。なお、衛星の相対方位
を取り込むのみでよくEL軸制御量演算手段70に対応
する部材を必要としないのは、アレイアンテナ22が図
23に示されるパターンを有することによる。
On the other hand, the AZ axis control circuit 68 takes in the relative azimuth of the satellite from the azimuth / elevation angle input section 56. The AZ-axis control circuit 68 controls the AZ-axis motor 40 based on this azimuth, and the AZ-axis motor 40 rotates the AZ-axis 34 accordingly. The angle of the AZ axis 34 is determined by the AZ axis angle detecting means 64.
Is detected by and is given to the AZ axis control circuit 68 as a feedback amount. That is, a servo loop is also formed for the AZ axis 34. The reason why the array antenna 22 has the pattern shown in FIG. 23 is that only the relative azimuth of the satellite is taken in and the member corresponding to the EL axis control amount calculation means 70 is not required.

【0064】さらに、この実施例の駆動制御部54は、
一軸揺動検出器52を備えている。一軸揺動検出器52
は、前述のように方位軸フレーム26上に搭載されてお
り、仰角軸24周りの揺動成分を検出するセンサであ
る。一軸揺動検出器52の出力は、EL軸制御量演算手
段70に与えられ、EL軸制御量演算手段70は前述の
衛星仰角と共に一軸揺動検出器52の出力を用いてEL
軸制御量を演算する。ここに、EL軸制御量の演算式
は、先に述べたように、 θ=90°−el+q1 である。但し、θはEL軸制御量、elは衛星仰角、q
1 は一軸揺動検出器52の検出結果たる仰角軸24周り
の揺動成分である。
Further, the drive controller 54 of this embodiment is
A uniaxial rocking detector 52 is provided. Uniaxial swing detector 52
Is a sensor that is mounted on the azimuth axis frame 26 as described above and detects a swing component around the elevation axis 24. The output of the uniaxial oscillation detector 52 is given to the EL axis control amount computing means 70, and the EL axis control amount computing means 70 uses the output of the uniaxial oscillation detector 52 together with the satellite elevation angle described above.
Calculate the axis control amount. Here, the arithmetic expression of the EL axis control amount is θ = 90 ° −el + q 1 , as described above. Where θ is the EL axis control amount, el is the satellite elevation angle, and q
Reference numeral 1 denotes a swing component around the elevation axis 24 which is the detection result of the uniaxial swing detector 52.

【0065】(2.3)一軸揺動検出器 図5には、一軸揺動検出器52の構成が、図6にはその
伝達関数モデルが、それぞれ示されている。
(2.3) Uniaxial Oscillation Detector FIG. 5 shows the configuration of the uniaxial oscillation detector 52, and FIG. 6 shows its transfer function model.

【0066】本実施例における一軸揺動検出器52は、
傾斜計72、角速度検出器74及び合成フィルタ76か
ら構成されている。傾斜計72は、移動体の傾斜を測定
し傾斜信号として合成フィルタ76に出力するセンサで
ある。例えば、レベルセンサ、振り子式傾斜計等を用い
ることができる。
The uniaxial rocking detector 52 in this embodiment is
It is composed of an inclinometer 72, an angular velocity detector 74, and a synthesis filter 76. The inclinometer 72 is a sensor that measures the inclination of the moving body and outputs it as an inclination signal to the synthesis filter 76. For example, a level sensor, a pendulum type inclinometer, etc. can be used.

【0067】図7には、いわゆる振り子式傾斜計の一例
構成が示されている。この図に示されるように、振り子
式傾斜計においては、2個の抵抗R及び磁気抵抗素子R
X 及びRY がブリッジ接続されており、支点78により
振り子状に支持されたマグネット80が磁気抵抗素子R
X 及びRY に近接配置されている。この状態で船体が揺
動すると、マグネット80がこれに応じて振れるため、
磁気抵抗素子RX 及びRY の抵抗値が変化する。従っ
て、ブリッジの平衡状態が崩れ、端子AとBの間に出力
電位eが発生する。この出力電位eは、船舶の揺動を表
すものであり、図5における傾斜信号に相当する。
FIG. 7 shows an example of a so-called pendulum type inclinometer. As shown in this figure, in the pendulum inclinometer, two resistors R and a magnetoresistive element R are used.
X and R Y are bridge-connected, and a magnet 80 supported like a pendulum by a fulcrum 78 is a magnetoresistive element R.
It is located close to X and R Y. When the hull swings in this state, the magnet 80 swings accordingly,
The resistance values of the magnetoresistive elements R X and R Y change. Therefore, the equilibrium state of the bridge is broken, and the output potential e is generated between the terminals A and B. This output potential e represents the swing of the ship and corresponds to the tilt signal in FIG.

【0068】一方角速度検出器74は、移動体の角速度
を検出するセンサである。角速度検出器74として例え
ばソリッドステートタイプのものを用いることができ、
角速度検出器74の出力たる角速度信号は合成フィルタ
76に与えられる。
On the other hand, the angular velocity detector 74 is a sensor for detecting the angular velocity of the moving body. As the angular velocity detector 74, for example, a solid state type can be used,
The angular velocity signal output from the angular velocity detector 74 is given to the synthesis filter 76.

【0069】ここで、傾斜計72の角速度検出器74及
び合成フィルタ76の伝達関数は、図6のように表され
る。すなわち、傾斜計72及び角速度検出器74への入
力を所定方向についての移動体の揺動成分であるとすれ
ば、傾斜計72の伝達関数は1、角速度検出器74の伝
達関数はsとなる。従って、両者を併用して移動体の揺
動成分を検出しようとする場合、単に加算しただけでは
移動体の揺動成分(揺動検出角)を得ることができな
い。従って、これに対応すべく、合成フィルタ76は、
伝達関数ωa /(s+ωa )を有するフィルタA82
と、伝達関数1/(s+ωa )を有するフィルタB84
と、両フィルタA82及びB84の出力を加算する加算
器86と、を含んでいる。但し、ωa は遮断角周波数で
ある。
Here, the transfer functions of the angular velocity detector 74 of the inclinometer 72 and the synthesis filter 76 are expressed as shown in FIG. That is, if the input to the inclinometer 72 and the angular velocity detector 74 is the swing component of the moving body in the predetermined direction, the transfer function of the inclinometer 72 is 1 and the transfer function of the angular velocity detector 74 is s. . Therefore, when both are used together to detect the swing component of the moving body, it is not possible to obtain the swing component (swing detection angle) of the moving body by simply adding them. Therefore, in order to deal with this, the synthesis filter 76
Filter A82 having transfer function ω a / (s + ω a ).
And a filter B84 having a transfer function 1 / (s + ω a ).
And an adder 86 that adds the outputs of both filters A82 and B84. However, ω a is the cutoff angular frequency.

【0070】従って、傾斜計72とフィルタA82の合
計伝達関数はωa /(s+ωa )となり、角速度検出器
74とフィルタB84の合計伝達関数はs/(s+
ωa )となる。これによって、加算器86出力段から見
た伝達関数は、ωa /(s+ωa )+s/(s+ωa
=1となる。言換えれば、傾斜計72及びフィルタA8
2に係る伝達関数と、角速度検出器74及びフィルタB
84に係る伝達関数と、は互いに相補的である。
Therefore, the total transfer function of the inclinometer 72 and the filter A82 is ω a / (s + ω a ), and the total transfer function of the angular velocity detector 74 and the filter B84 is s / (s +
ω a ). As a result, the transfer function seen from the output stage of the adder 86 is ω a / (s + ω a ) + s / (s + ω a ).
= 1. In other words, the inclinometer 72 and the filter A8
2, the transfer function relating to 2, the angular velocity detector 74 and the filter B
And the transfer function according to 84 are complementary to each other.

【0071】なお、図6においては伝達関数をアナログ
的に表示しているが、これはディジタル的に実現しても
かまわない。すなわち、フィルタA82及びフィルタB
84はディジタルフィルタであっても良い。但し、この
場合には傾斜計72及び角速度検出器74からの出力が
ディジタル信号としてまたはディジタル信号に変換され
て合成フィルタ76に入力される必要がある。
In FIG. 6, the transfer function is displayed in analog, but this may be realized digitally. That is, the filter A 82 and the filter B
84 may be a digital filter. However, in this case, the outputs from the inclinometer 72 and the angular velocity detector 74 need to be input to the synthesis filter 76 as a digital signal or converted into a digital signal.

【0072】(2.4)方位・仰角入力部 図8には、本実施例における方位・仰角入力部56の構
成が示されている。
(2.4) Azimuth / elevation Angle Input Unit FIG. 8 shows the configuration of the azimuth / elevation angle input unit 56 in this embodiment.

【0073】この図に示されるように、方位・仰角入力
部56は衛星方位仰角入力手段88を備えている。衛星
方位仰角入力手段88は、例えばGPS等の航法装置か
ら衛星の方位及び仰角に係る情報を入力する手段であ
る。衛星方位仰角入力手段88により取り込まれる衛星
方位はいわゆる絶対方位、すなわち地球の経線を基準と
した方位である。一方で、駆動制御部54に供給すべき
方位は衛星の相対方位であるため、本実施例の方位・仰
角入力部56においては絶対方位を相対方位に加算する
動作が実行される。
As shown in this figure, the azimuth / elevation angle input section 56 includes a satellite azimuth / elevation angle input means 88. The satellite azimuth / elevation angle input means 88 is means for inputting information relating to the azimuth and elevation angle of the satellite from a navigation device such as a GPS. The satellite azimuth captured by the satellite azimuth and elevation angle input means 88 is a so-called absolute azimuth, that is, an azimuth with respect to the meridian of the earth. On the other hand, since the azimuth to be supplied to the drive control unit 54 is the relative azimuth of the satellite, the azimuth / elevation angle input unit 56 of this embodiment executes the operation of adding the absolute azimuth to the relative azimuth.

【0074】このような動作を実行すべく、方位・仰角
入力部56は、ジャイロコンパス等の装置から移動体方
位入力を取り込む。この移動体方位入力は、装置の搭載
に係る船舶等の移動体の方位変化を示す情報であり、こ
れを経線を基準として逐次累積加算することにより現在
の移動体方位が得られる。このような加算を実行するた
め、現在の移動体方位を格納する移動体方位レジスタ9
0と、移動体方位レジスタ90の前段に配置され逐次移
動体方位レジスタ90の出力を移動体方位入力と加算す
る加算器92と、が設けられている。
In order to carry out such an operation, the azimuth / elevation angle input unit 56 takes in a mobile body azimuth input from a device such as a gyrocompass. This mobile body azimuth input is information indicating the azimuth change of a mobile body such as a ship mounted with the apparatus, and the current mobile body azimuth can be obtained by sequentially cumulatively adding this to the meridian as a reference. In order to perform such an addition, the moving body direction register 9 for storing the current moving body direction
0 and an adder 92 arranged in the preceding stage of the moving body direction register 90 to add the output of the moving body direction register 90 to the moving body direction input sequentially.

【0075】移動体方位レジスタ90に格納された移動
体方位は、衛星方位仰角入力手段88によって入力され
る衛星の絶対方位から減算される。この減算処理を実行
すべく移動体方位レジスタ90の後段には加算器94が
設けられいる。そして、衛星方位仰角入力手段88によ
って入力される衛星仰角を一時格納すべく衛星仰角レジ
スタ96が設けられ、加算器94によって求められる衛
星の相対方位を一時格納すべく衛星方位レジスタ98が
設けられている。
The mobile azimuth stored in the mobile azimuth register 90 is subtracted from the satellite absolute azimuth input by the satellite azimuth / elevation angle input means 88. An adder 94 is provided at the subsequent stage of the moving body direction register 90 to execute this subtraction process. A satellite elevation angle register 96 is provided to temporarily store the satellite elevation angle input by the satellite azimuth elevation angle input means 88, and a satellite azimuth register 98 is provided to temporarily store the satellite relative angle obtained by the adder 94. There is.

【0076】衛星仰角レジスタ96及び衛星方位レジス
タ98にそれぞれ格納される衛星仰角及び衛星の相対方
位は、駆動制御部54に供給され、これに応じアレイア
ンテナ22による衛星の追尾が実行される。
The satellite elevation angle and the relative azimuth of the satellite stored in the satellite elevation angle register 96 and the satellite azimuth register 98, respectively, are supplied to the drive control unit 54, and the satellite tracking by the array antenna 22 is executed in response thereto.

【0077】なお、衛星仰角レジスタ96及び移動体方
位レジスタ92については、いわゆるステップトラック
制御が実行される。ステップトラック制御は後述するア
ンテナ出力処理部58からのステップトラック角により
行われるものである。
Incidentally, so-called step track control is executed for the satellite elevation angle register 96 and the moving body direction register 92. The step track control is performed by the step track angle from the antenna output processing unit 58 described later.

【0078】(2.5)アンテナ出力処理部 図9には、方位・仰角入力部56におけるステップトラ
ック制御を実行するためのアンテナ出力処理部58の構
成が示されている。アンテナ出力処理部58は、アレイ
アンテナ22に係る無線機の一部を構成する回路であ
る。すなわち、本実施例に係る揺動補償型アンテナ装置
は、移動体等の船舶において、衛星通信に係る電波の送
受信、または衛星放送に係る電波の受信に用いられる。
このため、当該揺動補償型アンテナ装置は、受信及び必
要な場合には送信に係る回路と接続されあるいは一体に
構成されている。図9に示される回路は、衛星通信に係
る送受信装置または衛星放送に係る受信装置の一部、特
に方位誤差の検出に関連する構成のみを示したものであ
る。
(2.5) Antenna Output Processing Unit FIG. 9 shows the configuration of the antenna output processing unit 58 for executing the step track control in the azimuth / elevation angle input unit 56. The antenna output processing unit 58 is a circuit forming a part of the radio device related to the array antenna 22. That is, the oscillation compensation antenna device according to the present embodiment is used for transmitting and receiving radio waves related to satellite communication or receiving radio waves related to satellite broadcasting in a ship such as a mobile body.
For this reason, the swing compensation type antenna device is connected to or integrated with a circuit related to reception and, if necessary, transmission. The circuit shown in FIG. 9 shows only a part of a transmitting / receiving device for satellite communication or a receiving device for satellite broadcasting, particularly a configuration related to detection of an azimuth error.

【0079】図9に示されるアンテナ出力処理部58
は、受信機100、受信レベル信号発生手段102及び
ステップトラック制御回路104から構成されている。
受信機100は、アレイアンテナ22からの出力を取り
込む装置である。受信機100は、例えばLNA等の構
成を含んでおり、その少なくとも一部構成はアレイアン
テナ22のアンテナ基板背面に配置されている。通常、
アンテナ出力は微小レベルの信号であるためこれを取り
出すためには所定のレベルまで増幅してやる必要があ
る。このために、少なくともLNAを含む受信機フロン
トエンドがアレイアンテナ22に近接した位置に配置さ
れる。なお、本実施例はいわゆるRF伝送、IF伝送の
いずれについても適用できるものである。
Antenna output processing unit 58 shown in FIG.
Is composed of a receiver 100, a reception level signal generating means 102 and a step track control circuit 104.
The receiver 100 is a device that captures the output from the array antenna 22. The receiver 100 includes, for example, a structure such as an LNA, and at least a part of the structure is arranged on the rear surface of the antenna substrate of the array antenna 22. Normal,
Since the antenna output is a very small level signal, it is necessary to amplify it to a predetermined level in order to extract it. For this reason, the receiver front end including at least the LNA is arranged in a position close to the array antenna 22. The present embodiment is applicable to both so-called RF transmission and IF transmission.

【0080】受信レベル信号発生手段102は、受信機
100の出力に応じて受信レベル信号を発生させる手段
である。受信機100の出力は、いわゆる搬送波対雑音
電力比C/N0を表す出力である。受信機100は、ア
ンテナ出力をより低い周波数に変換し、いわゆるIF信
号として受信信号レベル信号発生手段102に供給し、
受信レベル信号発生手段102はこのIF信号を取り込
んで、IF信号に含まれるキャリアのレベル等から搬送
波対雑音電力比C/N0を推定する。受信レベル信号発
生手段102は、推定したC/N0に対して単調増加と
なるような値の受信レベル信号を生成する。生成された
受信レベル信号は、ステップトラック制御回路104に
入力される。
The reception level signal generating means 102 is means for generating a reception level signal according to the output of the receiver 100. The output of the receiver 100 is an output representing a so-called carrier-to-noise power ratio C / N0. The receiver 100 converts the antenna output to a lower frequency and supplies it to the reception signal level signal generating means 102 as a so-called IF signal,
The reception level signal generation means 102 takes in this IF signal and estimates the carrier-to-noise power ratio C / N0 from the level of the carrier included in the IF signal. The reception level signal generating means 102 generates a reception level signal having a value that monotonically increases with respect to the estimated C / N0. The generated reception level signal is input to the step track control circuit 104.

【0081】ステップトラック制御回路104は、受信
レベル信号発生手段102によって生成される受信レベ
ル信号に基づき仰角及び方位に係るステップトラック角
を生成する。すなわち、ステップトラック制御回路10
4から出力されるステップトラック角は、前述の衛星仰
角レジスタ96及び移動体方位レジスタ90にそれぞれ
供給される。ステップトラック角がこれらのレジスタ9
6及び90に与えられるとその内容が微調整される。
The step track control circuit 104 generates the step track angle relating to the elevation angle and the azimuth based on the reception level signal generated by the reception level signal generating means 102. That is, the step track control circuit 10
The step track angle output from No. 4 is supplied to each of the satellite elevation angle register 96 and the moving body orientation register 90 described above. The step track angle is these register 9
Given to 6 and 90, its contents are fine-tuned.

【0082】言換えれば、ステップトラック角は、衛星
仰角レジスタ96及び移動体方位レジスタ90の内容を
受信レベル信号の値に応じて微調整するものである。従
って、ステップトラック角の大きさは所定の微小角度で
あり、その符号は、受信レベル信号の値がより大となる
ような符号に設定される。なお、このステップトラック
制御回路104の具体的な構成については、例えば特願
平2−175014号、特願平2−240413号等の
本願出願人先提案に基本的に開示済みであるので、ここ
では省略する。
In other words, the step track angle finely adjusts the contents of the satellite elevation angle register 96 and the moving body direction register 90 according to the value of the reception level signal. Therefore, the size of the step track angle is a predetermined minute angle, and its code is set to a code with which the value of the reception level signal becomes larger. Since the specific configuration of the step track control circuit 104 has been basically disclosed in the applicant's prior proposals such as Japanese Patent Application No. 2-175014 and Japanese Patent Application No. 2-240413, Will be omitted.

【0083】(2.6)第1実施例の動作 次に、本実施例に係る揺動補償型アンテナ装置の全体動
作について説明する。本実施例においては、まず、衛星
方位仰角手段88により衛星の仰角及び絶対方位が取り
込まれる。取り込まれた衛星仰角は、衛星仰角レジスタ
96に取り込まれ、必要に応じてステップトラック制御
を受けつつさらに駆動制御部54のEL軸制御量演算手
段70に供給される。一方、衛星の絶対方位は、移動体
方位レジスタ90の後段に配置された加算器94に供給
される。加算器94には、ジャイロコンパス等により得
られる移動体方位入力を積分した値、すなわち移動体方
位が供給されており、衛星の絶対方位から移動体方位が
減算され衛星の相対方位が求められる。この方位は、衛
星方位レジスタ98に格納され、さらに駆動制御部54
のAZ軸制御回路68に供給される。なお、移動体方位
レジスタ90についても必要に応じてステップトラック
が施される。
(2.6) Operation of First Embodiment Next, the overall operation of the oscillation compensation antenna device according to this embodiment will be described. In the present embodiment, first, the satellite azimuth and elevation means 88 captures the elevation angle and absolute azimuth of the satellite. The captured satellite elevation angle is captured by the satellite elevation angle register 96, and is further supplied to the EL axis control amount calculation means 70 of the drive control unit 54 while undergoing step track control as necessary. On the other hand, the absolute azimuth of the satellite is supplied to the adder 94 arranged in the subsequent stage of the mobile azimuth register 90. The adder 94 is supplied with a value obtained by integrating the moving body azimuth input obtained by a gyro compass, that is, the moving body azimuth, and the moving azimuth is subtracted from the absolute azimuth of the satellite to obtain the relative azimuth of the satellite. This azimuth is stored in the satellite azimuth register 98, and the drive controller 54
Is supplied to the AZ axis control circuit 68. Note that the moving body azimuth register 90 is also step-tracked as necessary.

【0084】さらに、駆動制御部54においては、方位
・仰角入力部56から供給される衛星仰角及び相対方位
に応じてEL軸モータ30及びAZ軸モータ40が制御
され、EL軸24及びAZ軸34が回動される。すなわ
ち、アレイアンテナ22に係る機械軸が駆動される。こ
の駆動により、アレイアンテナ22の姿勢は、追尾目標
たる衛星を捕捉できる姿勢となる。なお、アレイアンテ
ナ22の出力によりアンテナ出力処理部58のステップ
トラック制御回路104においてステップトラック角が
生成され方位・仰角入力部56に与えられる。
Further, in the drive control section 54, the EL axis motor 30 and the AZ axis motor 40 are controlled according to the satellite elevation angle and the relative azimuth supplied from the azimuth / elevation angle input section 56, and the EL axis 24 and the AZ axis 34 are controlled. Is rotated. That is, the mechanical axis related to the array antenna 22 is driven. By this drive, the attitude of the array antenna 22 becomes such that the satellite, which is the tracking target, can be captured. The output of the array antenna 22 generates a step track angle in the step track control circuit 104 of the antenna output processing section 58 and supplies it to the azimuth / elevation angle input section 56.

【0085】このような追尾制御を行っている際に搭載
に係る船舶に揺動が生じた場合、本実施例においては、
一軸揺動検出器52により当該揺動のうちEL軸24周
りの成分が検出される。この検出結果は、先に述べたよ
うに相補的な伝達関数を実現する合成フイルタによって
得られるものであり、一定の正確性が担保されたもので
ある。一軸揺動検出器52の出力は、EL軸制御量演算
手段70に与えられ、衛星仰角に係る減算により、EL
軸制御量が演算されることになる。言換えれば、一軸揺
動検出器52の出力に係る減算を行うのみで、当該揺動
成分を補うようEL24が回動されることになる。
In the case where the ship on which the ship is mounted rocks during such tracking control, in the present embodiment,
The component around the EL axis 24 in the swing is detected by the uniaxial swing detector 52. This detection result is obtained by the synthesis filter that realizes the complementary transfer function as described above, and a certain degree of accuracy is ensured. The output of the uniaxial oscillation detector 52 is given to the EL axis control amount calculation means 70, and EL is calculated by subtracting the satellite elevation angle.
The axis control amount will be calculated. In other words, only by subtracting the output of the uniaxial swing detector 52, the EL 24 is rotated so as to compensate for the swing component.

【0086】従って、本実施例においては、従来に比べ
極めて簡易な演算アルゴリズムで移動体の揺動補償を実
行することができる。これは、アレイアンテナ22によ
りいわゆるファンビーム指向性が実現されており、か
つ、方位軸フレーム26上に一軸揺動検出器52がEL
軸24周りの揺動手段を検出するよう載置されているこ
とによる。また、この実施例における揺動検出手段が一
軸揺動検出器52として、すなわちEL軸24周りの揺
動成分のみを検出するように構成されているため、例え
ば図20に示される姿勢センサ18のように2以上の方
向について駆動成分の検出を行う必要がなく、約1/2
のコストにより実現される安価な揺動検出手段により前
述の効果が実現されることになる。さらに、アンテナ素
子20の個数を適当に、例えば4〜5個に設定すること
で、海面反射の影響を軽減できる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to execute the motion compensation of the moving body by a very simple calculation algorithm as compared with the conventional one. This is because so-called fan beam directivity is realized by the array antenna 22, and the uniaxial oscillation detector 52 is EL on the azimuth axis frame 26.
It is mounted so as to detect the swinging means around the shaft 24. Further, since the swing detecting means in this embodiment is configured as the uniaxial swing detector 52, that is, configured to detect only the swing component around the EL axis 24, the posture sensor 18 shown in FIG. It is not necessary to detect the drive component in two or more directions like
The above-mentioned effect is realized by the inexpensive swing detecting means realized by the cost of. Further, the influence of sea surface reflection can be reduced by appropriately setting the number of antenna elements 20 to, for example, 4 to 5.

【0087】(3)第2実施例 図10には、本発明の第2実施例に係る揺動補償型アン
テナ装置の構成が示されている。この図に示される回路
は、例えば図2に示される第1実施例の回路構成に比
べ、駆動制御部54がアレイアンテナ22に移相器制御
信号を出力する点で異なる。この移相器制御信号は、ア
レイアンテナ22における移相量を制御する信号であ
る。
(3) Second Embodiment FIG. 10 shows the configuration of an oscillation compensation antenna device according to the second embodiment of the present invention. The circuit shown in this figure is different from the circuit configuration of the first embodiment shown in FIG. 2, for example, in that the drive control unit 54 outputs a phase shifter control signal to the array antenna 22. The phase shifter control signal is a signal that controls the amount of phase shift in the array antenna 22.

【0088】図11には、本実施例におけるアレイアン
テナ22の構成が示されている。この図に示されるアレ
イアンテナ22は、3個のアンテナ素子20が縦列配置
された構成であり、かつ、上端及び下端のアンテナ素子
20について移相器106−1及び106−3が設けら
れた構成である。
FIG. 11 shows the configuration of the array antenna 22 in this embodiment. The array antenna 22 shown in this figure has a configuration in which three antenna elements 20 are arranged in tandem, and phase shifters 106-1 and 106-3 are provided for the upper and lower antenna elements 20. Is.

【0089】すなわち、この実施例においては、移相器
106−1及び106−3の移相量の制御によって、ア
レイアンテナ22のアンテナパターンをEL軸24周り
に切り替えることができる。このようなビームの切替を
可能にするため、移相器106−1及び106−3を駆
動する移相器駆動回路108が設けられている。
That is, in this embodiment, the antenna pattern of the array antenna 22 can be switched around the EL axis 24 by controlling the amount of phase shift of the phase shifters 106-1 and 106-3. A phase shifter drive circuit 108 for driving the phase shifters 106-1 and 106-3 is provided to enable such beam switching.

【0090】移相器駆動回路108は、後述するように
駆動制御部54から供給される移相器制御信号に応じて
移相器106−1及び106−3の制御を実行する。具
体的には、移相器106−1及び106−3のビット数
に応じてディジタル信号を供給する。移相器106−1
及び106−3の出力は、中央のアンテナ素子20の出
力と合成器60において合成されアンテナ出力処理部5
8に出力されるが、このとき移相器駆動回路108によ
り移相器106−1及び106−3が制御されると、例
えば図12に示されるようにアレイアンテナ22のEL
軸24周りのアンテナパターンが切り替えられる。な
お、この実施例においては、移相器106−1及び10
6−3に係るビット数が2ビットであり、アンテナパタ
ーンが3種類切り替えられるものとしている。このよう
な切替は、EL軸24周りにおいて行われることから、
補助EL軸と呼ぶことができる。すなわち、実際のEL
軸24はEL軸モータ30によって回転駆動される機械
的なものであり、移相器106−1及び106−3の制
御によるビームの切替はこれを補助するものであるとい
うことができる。この実施例においては、専ら、この補
助EL軸によって揺動補償を実行している。
The phase shifter driving circuit 108 controls the phase shifters 106-1 and 106-3 according to the phase shifter control signal supplied from the drive control unit 54 as described later. Specifically, a digital signal is supplied according to the number of bits of the phase shifters 106-1 and 106-3. Phase shifter 106-1
And 106-3 are combined with the output of the central antenna element 20 in the combiner 60 and the antenna output processing unit 5
When the phase shifter drive circuit 108 controls the phase shifters 106-1 and 106-3 at this time, the EL of the array antenna 22 is output as shown in FIG. 12, for example.
The antenna pattern around the axis 24 is switched. It should be noted that in this embodiment, the phase shifters 106-1 and 10
It is assumed that the number of bits according to 6-3 is 2 and that three types of antenna patterns can be switched. Since such switching is performed around the EL axis 24,
It can be called the auxiliary EL axis. That is, the actual EL
The shaft 24 is a mechanical one that is rotationally driven by the EL shaft motor 30, and it can be said that the switching of the beams by the control of the phase shifters 106-1 and 106-3 assists this. In this embodiment, the swing compensation is executed exclusively by this auxiliary EL axis.

【0091】図13には、アレイアンテナ22の移相器
駆動回路108に移相器制御信号を供給する駆動制御部
54の構成が示されている。
FIG. 13 shows the configuration of the drive control section 54 which supplies a phase shifter control signal to the phase shifter drive circuit 108 of the array antenna 22.

【0092】この実施例に係る駆動制御部54は、前述
の第1実施例における駆動制御部54と異なり、一軸揺
動検出器52の出力がEL軸制御回路66に与えられる
のではなく、移相器制御量演算手段110に与えられ
る。移相器制御量演算手段110は、一軸揺動検出器5
2の出力に応じ、移動体の揺動のうちEL軸24周りの
成分を補償すべく移相器制御信号を生成し移相器駆動回
路108に供給する。すなわち、この実施例において
は、AZ軸34及びEL軸24は、アレイアンテナ24
を追尾のために駆動するのみであり、揺動補償は専ら移
相器制御量演算手段110の出力である移相器制御信号
によって行われている。
The drive control section 54 according to this embodiment is different from the drive control section 54 in the above-described first embodiment in that the output of the uniaxial rocking detector 52 is not given to the EL axis control circuit 66, but moved. It is given to the phaser control amount calculation means 110. The phase shifter control amount calculation means 110 is the uniaxial rocking detector 5
According to the output of 2, the phase shifter control signal is generated and supplied to the phase shifter drive circuit 108 in order to compensate the component around the EL axis 24 in the swing of the moving body. That is, in this embodiment, the AZ axis 34 and the EL axis 24 are connected to the array antenna 24.
Is driven only for tracking, and the fluctuation compensation is performed exclusively by the phase shifter control signal output from the phase shifter control amount calculation means 110.

【0093】従って、この実施例においても、先に説明
した第1実施例と同様の効果を得ることができる。加え
て、移動体の揺動補償を移相制御のみによって実現可能
なため、AZ軸34、EL軸24の制御に係るサーボル
ープを比較的低速なものとすることができる。これは、
衛星仰角の変化や衛星の相対方位の変化が船舶の方位
(移動体方位)の変化、移動等によって生ずるものであ
り、揺動よりも低速であることによる。これにより、駆
動制御部54の構成を安価なものとしつつ、かつ、揺動
に対するレスポンスを比較的高速に保つことができる。
Therefore, also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. In addition, since the oscillation compensation of the moving body can be realized only by the phase shift control, the servo loop for controlling the AZ axis 34 and the EL axis 24 can be made relatively slow. this is,
This is because changes in the satellite elevation angle and changes in the satellite's relative azimuth are caused by changes in the ship's azimuth (moving body azimuth), movement, etc., and are slower than rocking. As a result, the structure of the drive control unit 54 can be made inexpensive, and the response to the swing can be maintained at a relatively high speed.

【0094】(4)第3実施例 図14には、本発明の第3実施例に係る揺動補償型アン
テナ装置の構成、特に補助回転台の構成が示されてい
る。
(4) Third Embodiment FIG. 14 shows the structure of an oscillation compensation antenna device according to the third embodiment of the present invention, particularly the structure of an auxiliary turntable.

【0095】この実施例の実体構成及び全体回路構成
は、例えば図2に示される第1実施例の構成または図1
0に示される第2実施例の構成のいずれであっても良
い。この実施例が特徴とする点は、一軸揺動検出器52
が方位軸フレーム26上に載置されるのではなく、補助
回転台上に配置されることにある。
The actual structure and the entire circuit structure of this embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
Any of the configurations of the second embodiment shown in FIG. The feature of this embodiment is that the uniaxial rocking detector 52 is used.
Is not placed on the azimuth axis frame 26, but is placed on the auxiliary turntable.

【0096】図14に示される補助回転台は、モータ1
12及び回転台114を備えている。モータ112は、
回転台114を方位軸34に同期して同じ角度で回転さ
せるモータである。一軸揺動検出器52は、回転台11
4上に固定されている。
The auxiliary turntable shown in FIG.
12 and a turntable 114. The motor 112 is
It is a motor that rotates the turntable 114 at the same angle in synchronization with the azimuth axis 34. The uniaxial rocking | fluctuation detector 52 is the turntable 11.
It is fixed on 4.

【0097】このようにすると、一軸揺動検出器52を
レドーム50内に配置する必要がない。例えば、船室内
に別体配置することが可能となる。このようにすると、
一軸揺動検出器52をより穏やかな環境条件(温度、振
動条件等)の下に設置することができ、かつ、レドーム
50を小型化することができる。
In this way, it is not necessary to dispose the uniaxial swing detector 52 inside the radome 50. For example, it is possible to dispose it separately in the cabin. This way,
The uniaxial oscillation detector 52 can be installed under milder environmental conditions (temperature, vibration conditions, etc.), and the radome 50 can be downsized.

【0098】(5)第4実施例 図15には、本発明の第4実施例に係る揺動補償型アン
テナ装置の構成、特にその方位・仰角入力部56の構成
が示されている。本実施例の実体構成は、例えは図1に
示されるように一軸揺動検出器52を方位軸フレーム2
6上に載置する構成であっても良く、また図14に示さ
れるように回転体114上に載置する構成であっても良
い。また、揺動補償がEL軸24について行われてもま
た補助EL軸について行われていてもかまわない。この
実施例が特徴とする点は、方位・仰角入力部56として
いわゆる相対方位に係る構成を採用した点にある。
(5) Fourth Embodiment FIG. 15 shows the configuration of an oscillation compensation antenna device according to the fourth embodiment of the present invention, particularly the configuration of the azimuth / elevation angle input section 56 thereof. The actual configuration of this embodiment is such that the uniaxial rocking detector 52 is installed in the azimuth axis frame 2 as shown in FIG.
6 may be mounted on the rotating body 114, or may be mounted on the rotating body 114 as shown in FIG. Further, the swing compensation may be performed on the EL shaft 24 or the auxiliary EL shaft. The feature of this embodiment is that the azimuth / elevation angle input unit 56 has a so-called relative azimuth configuration.

【0099】すなわち、図15に示されるように、本実
施例は衛星方位仰角入力手段88に代え探索制御手段1
16を有している。探索制御手段116は、電源投入、
サーチ指令等に応じていわゆる探索動作を実行する。な
お、この探索制御手段116の構成は、例えば本願出願
人の先提案に係る特願平2−240413号に示されて
いる方位探索制御回路の構成を応用したものである。こ
の実施例においては、探索制御手段116の出力が衛星
仰角レジスタ96及び衛星方位レジスタ98に入力さ
れ、衛星仰角及び衛星の相対方位の両者について探索制
御が実行される。衛星の相対方位について探索制御が実
行されることにより、第1実施例のように衛星の絶対方
位から移動体方位を減算して衛星の相対方位を求める必
要がなくなるため、この実施例においては移動体方位レ
ジスタ90及び加算器94が廃止され、かつ、加算器9
2は移動体方位レジスタ98の内容を逐次加算更新する
よう設けられている。ステップトラック制御は、衛星仰
角レジスタ96及び衛星方位レジスタ98について行わ
れる。
That is, as shown in FIG. 15, in the present embodiment, the search control means 1 is used in place of the satellite azimuth / elevation angle input means 88.
It has 16. The search control means 116 is powered on,
A so-called search operation is executed according to a search command or the like. The configuration of the search control means 116 is an application of the configuration of the azimuth search control circuit disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 2-240413 proposed by the applicant of the present application. In this embodiment, the output of the search control means 116 is input to the satellite elevation angle register 96 and the satellite azimuth register 98, and the search control is executed for both the satellite elevation angle and the satellite relative azimuth. By executing the search control for the relative azimuth of the satellite, it is not necessary to subtract the mobile azimuth from the absolute azimuth of the satellite to obtain the relative azimuth of the satellite as in the first embodiment. The body orientation register 90 and the adder 94 are eliminated, and the adder 9
2 is provided so as to successively add and update the contents of the moving body direction register 98. Step track control is performed on the satellite elevation register 96 and the satellite bearing register 98.

【0100】図16には、図15に示される方位・仰角
入力部において探索制御を実行するためキャリア検出信
号(CD)を生成する機能を設けたアンテナ出力処理部
58の構成が示されている。すなわち、この実施例のア
ンテナ出力処理部58においては、受信機100から出
力されるIF信号を取り込みキャリアを検出してCDを
出力する復調器118が設けられている。復調器118
から出力されるCDは、所望の信号が一定のレベル以上
で受信できているかどうかを表す信号であり、探索制御
手段116はこれに応じて探索制御を実行する。なお、
復調器118におけるキャリア検出動作も、一般の復調
器における基本動作の1つであり、例えばPLLによる
方法などで実現される。
FIG. 16 shows the configuration of the antenna output processing section 58 provided with the function of generating a carrier detection signal (CD) for executing search control in the azimuth / elevation angle input section shown in FIG. . That is, the antenna output processing unit 58 of this embodiment is provided with the demodulator 118 that takes in the IF signal output from the receiver 100, detects the carrier, and outputs the CD. Demodulator 118
The CD output from is a signal indicating whether or not the desired signal can be received at a certain level or higher, and the search control means 116 executes search control in response to this. In addition,
The carrier detecting operation in the demodulator 118 is also one of the basic operations in a general demodulator, and is realized by, for example, a method using PLL.

【0101】従って、本実施例においても、前述の第1
乃至第3実施例と同様の効果を得ることができる。
Therefore, also in this embodiment, the above-mentioned first
It is possible to obtain the same effect as that of the third embodiment.

【0102】(6)第5実施例 以上の説明においては、アレイアンテナ22が、EL軸
24周りに3〜4個のアンテナ素子20を配置した構成
のものであった。しかし、本発明はこのような配置に限
定されるものではない。例えば、1列ではなく2列にア
ンテナ素子20を配置しても良い。ただし、この場合に
は、仮想XEL軸周りのビーム幅が一列の場合に比べ狭
くなるため、揺動がある程度影響しやすくなる。しか
し、反面、アンテナ素子20の個数を同一とし従って合
成利得を同程度とした場合と比較すると、アレイアンテ
ナ22がより低背となる。従って、補償すべき揺動成分
の大きさが小さい船舶、例えば内水路用の船舶や大型船
舶等について、かかる構成が有効なものであると言え
る。
(6) Fifth Embodiment In the above description, the array antenna 22 has a configuration in which 3 to 4 antenna elements 20 are arranged around the EL axis 24. However, the present invention is not limited to such an arrangement. For example, the antenna elements 20 may be arranged in two rows instead of one row. However, in this case, since the beam width around the virtual XEL axis is narrower than that in the case of one line, the swing easily influences to some extent. However, on the other hand, the array antenna 22 has a lower height than the case where the number of antenna elements 20 is the same and therefore the combined gain is the same. Therefore, it can be said that such a configuration is effective for a ship in which the magnitude of the rocking component to be compensated is small, for example, a ship for an inland waterway or a large ship.

【0103】図17には、本発明の一実施例に係る揺動
補償型アンテナ装置の実体構成が概略図示されている。
この図に示される装置におけるアレイアンテナ22は、
アンテナ素子20を4行2列に配置した構成である。
FIG. 17 schematically shows the actual configuration of the oscillation compensation type antenna device according to the embodiment of the present invention.
The array antenna 22 in the device shown in this figure is
The antenna elements 20 are arranged in 4 rows and 2 columns.

【0104】また、図18及び図19には、このような
実体構成による本発明の第5実施例の回路構成が示され
ている。特に、図18にはアレイアンテナ22の回路構
成が、図19には同相合成回路の一例構成が、それぞれ
示されている。
18 and 19 show the circuit construction of the fifth embodiment of the present invention having such a substantial construction. In particular, FIG. 18 shows the circuit configuration of the array antenna 22, and FIG. 19 shows an example configuration of the in-phase combining circuit.

【0105】この実施例は、ほぼ第1実施例と同様の回
路構成を有しているが、アレイアンテナ22として図1
7のような4行2列素子配置の構成を使用するため、当
該アレイアンテナ22の出力処理に係る構成が異なる。
これは、具体的には、2列配置の構成とした結果仮想X
EL軸周りのビーム幅が狭くなっても、これにかかわら
ず、等価的に1列配置の場合と同様のファンビーム指向
性を実現するためである。
This embodiment has substantially the same circuit configuration as that of the first embodiment, except that the array antenna 22 shown in FIG.
Since a configuration of 4-row 2-column element arrangement such as 7 is used, the configuration related to the output processing of the array antenna 22 is different.
Specifically, this is the virtual X as a result of the two-column arrangement.
This is because, even if the beam width around the EL axis is narrowed, regardless of this, the fan beam directivity equivalent to the case of the one-row arrangement is realized.

【0106】図18に示されるように、この実施例のア
レイアンテナ22は、アンテナ素子20の各列ごとに合
成器60を有しており、各合成器60の出力(アンテナ
出力A及びB)を取り込み増幅等の処理を行って出力す
る2個の受信機フロントエンド120を有している。受
信機フロントエンド120は、LNA等を含み、アンテ
ナ22近傍に配置され、受信機100の一部機能を分離
分担する。さらに、アレイアンテナ22は、各受信機フ
ロントエンド120の出力を取り込み所定の中間周波数
(IF)に変換する周波数変換器122と、周波数変換
器122から出力されるIF信号A及びBを同相合成し
て受信機100に供給する同相合成回路124と、を有
している。
As shown in FIG. 18, the array antenna 22 of this embodiment has a combiner 60 for each column of the antenna elements 20, and outputs of each combiner 60 (antenna outputs A and B). It has two receiver front ends 120 which take in and perform processing such as amplification and output. The receiver front end 120 includes an LNA and the like, is arranged in the vicinity of the antenna 22, and partially shares some functions of the receiver 100. Further, the array antenna 22 performs in-phase synthesis of a frequency converter 122 that takes in the output of each receiver front end 120 and converts it to a predetermined intermediate frequency (IF), and IF signals A and B output from the frequency converter 122. And a common-mode synthesizing circuit 124 which supplies the same to the receiver 100.

【0107】すなわち、この実施例においては、各列の
受信出力がIF信号に変換された後、各列に係るIF信
号AとBとが同相に調整され合成される。従って、受信
時において、利得が向上する。例えば、6個のアンテナ
素子20を1列配置した場合に比べ、8個のアンテナ素
子20を2列配置した場合、アンテナ素子20個数の増
加により合成利得が増大する。また、仰角回りに並ぶア
ンテナ素子20の個数が6個から4個に低減して装置が
低背・小型化する。列当りのアンテナ素子20個数を同
一とした場合、2列配置では1列配置に比べ、受信利得
が最大3dBの増加となる。
That is, in this embodiment, after the reception output of each column is converted into an IF signal, the IF signals A and B of each column are adjusted in phase and combined. Therefore, the gain is improved during reception. For example, when eight antenna elements 20 are arranged in two rows, the combined gain is increased due to an increase in the number of antenna elements 20 as compared with the case where six antenna elements 20 are arranged in one row. Further, the number of the antenna elements 20 arranged around the elevation angle is reduced from 6 to 4, and the device is reduced in height and downsized. When the number of antenna elements 20 per row is the same, the 2-row arrangement has a maximum increase in reception gain of 3 dB as compared to the 1-row arrangement.

【0108】このような効果を実現するために、同相合
成回路124は、例えば図19に示されるような構成と
なる。この図に示される同相合成回路124は、IF信
号A及びBにそれぞれ対応して設けられたミキサ126
及び128と、ミキサ126及び128の出力を合成し
てIF信号として出力する合成器130と、を有してい
る。ミキサ128には所定周波数・所定位相の信号を供
給する局部発振器132が接続されている。また、ミキ
サ126の出力位相とIF信号Bの位相を比較し位相差
を表す信号を出力する位相比較器134と、位相比較器
134の出力のうち位相差を表す信号を取り出すループ
フィルタ136と、ループフィルタ136の出力信号値
(電圧)に応じて発振位相が制御され局部発振器132
と同一周波数で発振する電圧制御局部発振器(VCO)
138と、を有している。ミキサ126とVCO138
はIF信号Aについての移相器140を構成する。
In order to realize such an effect, the in-phase synthesis circuit 124 has a structure as shown in FIG. 19, for example. The in-phase synthesizing circuit 124 shown in this figure has a mixer 126 provided corresponding to each of the IF signals A and B.
And 128, and a combiner 130 that combines the outputs of the mixers 126 and 128 and outputs as an IF signal. A local oscillator 132 that supplies a signal of a predetermined frequency and a predetermined phase is connected to the mixer 128. Also, a phase comparator 134 that compares the output phase of the mixer 126 and the phase of the IF signal B and outputs a signal that represents a phase difference, and a loop filter 136 that extracts a signal that represents a phase difference from the outputs of the phase comparator 134, The oscillation phase is controlled according to the output signal value (voltage) of the loop filter 136, and the local oscillator 132
Voltage controlled local oscillator (VCO) that oscillates at the same frequency as
And 138. Mixer 126 and VCO 138
Constitutes a phase shifter 140 for the IF signal A.

【0109】すなわち、IF信号A及びBは、それぞれ
ミキサ126又は128において局部発振器132又は
VCO138の発振出力と合成され、合成器130にお
いて合成出力される。ここに、局部発振器132の発振
出力とVCO138の発振出力は、周波数は同一である
が、位相については、前者が固定であるのに対し後者が
可変である。VCO138の出力位相は、ミキサ126
の出力位相がミキサ128の出力位相と同一となるよ
う、位相比較の結果に応じて調整される。
That is, the IF signals A and B are combined with the oscillation output of the local oscillator 132 or the VCO 138 in the mixer 126 or 128, and combined with the combiner 130. Here, the oscillation output of the local oscillator 132 and the oscillation output of the VCO 138 have the same frequency, but the former is fixed, but the latter is variable in phase. The output phase of the VCO 138 is the mixer 126
Is adjusted in accordance with the result of the phase comparison so that the output phase of is the same as the output phase of the mixer 128.

【0110】従って、この実施例によれば、受信時にお
いて同相合成により仮想XEL軸周りで衛星を電子的に
追尾することができ、仮想XEL軸周りのビーム幅が狭
いにもかかわらず、1列素子配置の場合と同様のファン
ビーム指向性を等価的に実現できる。追尾範囲は、アン
テナ素子20単独でのビーム幅、C/N0、同相合成回
路124の性能等で定まる。なお、位相比較を行う必要
があるところから、かかる効果は受信時においてのみ期
待できる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to electronically track the satellite around the virtual XEL axis by the in-phase synthesis at the time of reception, and although the beam width around the virtual XEL axis is narrow, one column is formed. The fan beam directivity similar to that of the element arrangement can be equivalently realized. The tracking range is determined by the beam width of the antenna element 20 alone, C / N0, the performance of the in-phase combining circuit 124, and the like. Since it is necessary to perform phase comparison, this effect can be expected only at the time of reception.

【0111】(7)その他 また、以上の説明においては、AZ軸34とレドーム5
0とを別体に構成している。しかし、これは一体に構成
しても同様の効果を得ることができる。AZ軸34とレ
ドーム50とを一体構成した装置としては、本願出願人
が先に提案した特願平3−040297号の装置があ
る。言換えれば、この先提案に係る装置の方位軸構造を
本発明の装置に応用することができる。この場合、レド
ーム50の小型化が可能になる。
(7) Others Further, in the above description, the AZ axis 34 and the radome 5 are arranged.
It is configured separately from 0. However, the same effect can be obtained even if this is integrated. As an apparatus in which the AZ axis 34 and the radome 50 are integrally configured, there is the apparatus of Japanese Patent Application No. 3-040297 previously proposed by the applicant of the present application. In other words, the azimuth axis structure of the previously proposed device can be applied to the device of the present invention. In this case, the radome 50 can be downsized.

【0112】[0112]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、ファンビーム指向性を有するアンテナを2個
の機械軸にて回動可能に支持し、方位軸フレームに仰角
軸周りの揺動成分を検出する揺動検出手段を固定する構
成としたため、簡易な制御アルゴリズムで揺動補償を実
行することができ、揺動検出手段の構成をより簡易なも
のとすることができ、安価かつ小型な揺動補償型アンテ
ナ装置を実現することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention.
According to this, since the antenna having the fan beam directivity is rotatably supported by the two mechanical axes, and the swing detection means for detecting the swing component around the elevation angle axis is fixed to the azimuth axis frame. The oscillation compensation can be executed by a simple control algorithm, the configuration of the oscillation detecting means can be simplified, and an inexpensive and small oscillation compensation type antenna device can be realized.

【0113】また、請求項2によれば、揺動検出手段を
補助回転台に固定するようにしたため、揺動検出手段の
別体配置が可能となり、より降雨等に強い装置が実現で
きる。 請求項3によれば、ファンビーム指向性がアレ
イアンテナにより簡易かつ小型の構成で実現できる。
Further, according to the second aspect, since the swing detecting means is fixed to the auxiliary rotary base, the swing detecting means can be separately arranged, and a device more resistant to rainfall and the like can be realized. According to the third aspect, the fan beam directivity can be realized by the array antenna with a simple and small configuration.

【0114】また、請求項4によれば、ファンビーム指
向性がアレイアンテナにより簡易かつ小型に実現でき
る。加えて、アンテナ素子がM列配置されているため、
アンテナをより低背の形状とすることができる。M列配
置により仮想XEL軸周りのビーム幅が狭くなるが、同
相合成により請求項3とほぼ等価なファンビーム指向性
が得られる。
According to the fourth aspect, the fan beam directivity can be realized easily and compactly by the array antenna. In addition, since the antenna elements are arranged in M rows,
The antenna can have a lower profile. Although the beam width around the virtual XEL axis is narrowed by the arrangement of M rows, the fan beam directivity almost equivalent to that of claim 3 is obtained by the in-phase synthesis.

【0115】請求項5及び7によれば、揺動検出手段を
方位軸フレームに固定し、揺動検出手段により検出され
る仰角軸周りの揺動成分をアンテナの仰角のビーム切替
によって補償するようにしたため、請求項1と同様の効
果が得られると共に、機械軸の動作をより低速のものと
することができ、装置構成の簡素化、安価化がより顕著
に実現される。
According to the fifth and seventh aspects, the swing detecting means is fixed to the azimuth axis frame, and the swing component around the elevation angle axis detected by the swing detecting means is compensated by beam switching of the elevation angle of the antenna. As a result, the same effect as in claim 1 can be obtained, the operation of the mechanical axis can be made slower, and the simplification and cost reduction of the device configuration can be more significantly realized.

【0116】請求項6によれば、揺動検出手段を補助回
転台に固定するようにしたため、請求項5において得ら
れる効果に加え請求項2における効果をも得ることがで
きる。請求項によれば、ファンビーム指向性を有し、
かつ仰角周りのビーム傾きが切替可能なアンテナをアレ
イアンテナにより実現すことができるため、装置構成を
小型にしかつ安価にすることができる。
According to the sixth aspect, since the swing detecting means is fixed to the auxiliary rotary base, the effect in the second aspect can be obtained in addition to the effect obtained in the fifth aspect. According to claim 8 , having a fan beam directivity,
In addition, since the antenna capable of switching the beam tilt around the elevation angle can be realized by the array antenna, the device configuration can be downsized and the cost can be reduced.

【0117】請求項によれば、相補的な伝達関数を実
現しつつ傾斜計及び角速度検出器の双方を用いて揺動成
分の検出を行うようにしたため、簡易な構成でより正確
な揺動検出を行うことができ、装置構成の小型、安価化
がより顕著となる。
According to the ninth aspect , since the swing component is detected by using both the inclinometer and the angular velocity detector while realizing the complementary transfer function, the swing can be performed more accurately with a simple structure. The detection can be performed, and the size reduction and cost reduction of the device configuration become more remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る揺動補償型アンテナ装
置の実体構成を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the actual configuration of an oscillation compensation antenna device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る揺動補償型アンテナ
装置の全体回路構成を示すブロック図でる。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall circuit configuration of the oscillation compensation antenna device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】第1実施例におけるアレイアンテナの構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an array antenna in the first embodiment.

【図4】第1実施例における駆動制御部の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a drive control unit in the first embodiment.

【図5】第1実施例における一軸揺動検出器の構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a uniaxial rocking detector in the first embodiment.

【図6】図5に示される一軸揺動検出器の伝達関数モデ
ルを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a transfer function model of the uniaxial oscillation detector shown in FIG.

【図7】図5に示される一軸揺動検出器における傾斜計
の構成を示す回路図である。
7 is a circuit diagram showing a configuration of an inclinometer in the uniaxial rocking detector shown in FIG.

【図8】第1実施例における方位・仰角入力部の構成を
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an azimuth / elevation angle input unit in the first embodiment.

【図9】第1実施例におけるアンテナ出力処理部の構成
を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an antenna output processing unit in the first embodiment.

【図10】本発明の第2実施例に係る揺動補償型アンテ
ナ装置の全体回路構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an overall circuit configuration of a vibration compensation antenna device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

【図11】第2実施例におけるアレイアンテナの構成を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an array antenna according to a second exemplary embodiment.

【図12】図11に示されるアレイアンテナにより得ら
れる補助EL軸周りのアンテナパターンを示す図であ
る。
12 is a diagram showing an antenna pattern around an auxiliary EL axis obtained by the array antenna shown in FIG.

【図13】第2実施例における駆動制御部の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a drive controller in the second embodiment.

【図14】第3実施例における補助回転体の構成を示す
側面図である。
FIG. 14 is a side view showing the configuration of an auxiliary rotating body in the third embodiment.

【図15】第4実施例における方位・仰角入力部の構成
を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an azimuth / elevation angle input unit in the fourth embodiment.

【図16】第4実施例におけるアンテナ出力処理部の構
成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an antenna output processing unit in the fourth embodiment.

【図17】本発明の一実施例に係る揺動補償型アンテナ
装置の実体構成を示す概略断面図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the actual configuration of the oscillation compensation antenna device according to one embodiment of the present invention.

【図18】第5実施例におけるアレイアンテナの構成を
示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an array antenna in a fifth exemplary embodiment.

【図19】第5実施例における同相合成回路の構成を示
すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of an in-phase combining circuit according to the fifth embodiment.

【図20】第1従来例に係る揺動補償型アンテナ装置の
構成を示す斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration of an oscillation compensation antenna device according to a first conventional example.

【図21】EL軸及びXEL軸を有する揺動補償型アン
テナ装置における揺動補償原理を示す座標関係図であ
る。
FIG. 21 is a coordinate relationship diagram showing the principle of oscillation compensation in an oscillation compensation antenna device having an EL axis and an XEL axis.

【図22】第2従来例に係る揺動補償型アンテナ装置の
実体構成を示す概略断面図である。
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing the actual configuration of the oscillation compensation antenna device according to the second conventional example.

【図23】ファンビーム指向性を有するアレイアンテナ
における仮想XEL軸周りのアンテナパターンを示す図
である。
FIG. 23 is a diagram showing an antenna pattern around a virtual XEL axis in an array antenna having fan beam directivity.

【図24】ファンビーム指向性を有するアレイアンテナ
におけるEL軸周りのアンテナパターンを示す図であ
る。
FIG. 24 is a diagram showing an antenna pattern around an EL axis in an array antenna having fan beam directivity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 アンテナ素子 22 アレイアンテナ 24 仰角軸(EL軸) 26 方位軸フレーム 30 仰角軸モータ(EL軸モータ) 34 方位軸(AZ軸) 40 方位軸モータ(AZ軸モータ) 52 一軸揺動検出器 54 駆動制御部 56 方位・仰角入力部 58 アンテナ出力処理部 70 EL軸制御量演算手段 72 傾斜計 74 角度検出器 76 合成フィルタ 82 フィルタA 84 フィルタB 86 加算器 106−1,106−2 移相器 108 移相器駆動回路 110 移相器制御量演算手段 112 モータ 114 回転台 120 受信機フロントエンド 124 同相合成回路 130 合成器 132 局部発振器 134 位相比較器 138 電圧制御局部発振器(VCO) S 衛星 r ロール p ピッチ u 揺動角 q1 揺動角の仰角成分(EL軸周りの揺動成分)20 Antenna Element 22 Array Antenna 24 Elevation Axis (EL Axis) 26 Azimuth Axis Frame 30 Elevation Axis Motor (EL Axis Motor) 34 Azimuth Axis (AZ Axis) 40 Azimuth Axis Motor (AZ Axis Motor) 52 Uniaxial Oscillation Detector 54 Drive Control unit 56 Azimuth / elevation angle input unit 58 Antenna output processing unit 70 EL axis control amount computing means 72 Inclinometer 74 Angle detector 76 Synthesis filter 82 Filter A 84 Filter B 86 Adder 106-1, 106-2 Phase shifter 108 Phase shifter drive circuit 110 Phase shifter control amount calculation means 112 Motor 114 Rotating platform 120 Receiver front end 124 In-phase combining circuit 130 Combiner 132 Local oscillator 134 Phase comparator 138 Voltage controlled local oscillator (VCO) S Satellite r roll p pitch u elevation component of the swing angle q 1 swing angle (swing around the EL axis formed )

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 方位周りには広く仰角周りには狭いビー
ム幅となるファンビーム指向性を有するアンテナと、ア
ンテナを仰角方向に回動可能に支持する仰角軸と、仰角
軸を回動可能に保持する方位軸フレームと、方位軸フレ
ームを回動可能に支持する方位軸と、アンテナを仰角軸
周りに回動させる仰角軸駆動手段と、方位軸フレームを
回動させることによりアンテナを方位軸周りに回動させ
る方位軸駆動手段と、アンテナが搭載される船舶等の移
動体の揺動を検出する揺動検出手段と、追尾対象たる衛
星との送信及び/又は受信に係る電波がアンテナにより
捕捉されるよう方位軸駆動手段及び仰角軸駆動手段を制
御し、かつ、検出される揺動を補償するよう仰角軸駆動
手段を制御する制御手段と、を有する揺動補償型アンテ
ナ装置において、 揺動検出手段が、方位軸と共に回転するように設置さ
れ、かつ、移動体の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を
検出し、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分をアンテナの仰角に
加減することにより揺動補償制御を行うことを特徴とす
る揺動補償型アンテナ装置。
1. An antenna having a fan beam directivity having a wide beam width around the azimuth and a narrow beam width around the elevation angle, an elevation axis for rotatably supporting the antenna in the elevation direction, and an elevation axis for rotation. An azimuth axis frame that holds the azimuth axis frame, an azimuth axis that rotatably supports the azimuth axis frame, an elevation angle axis drive unit that rotates the antenna around the elevation angle axis, and an antenna around the azimuth axis by rotating the azimuth axis frame. The azimuth axis driving means for rotating the antenna in the direction, the rocking detecting means for detecting the rocking of a moving body such as a ship on which the antenna is mounted, and the radio waves related to the transmission and / or reception of the tracking target satellite are captured by the antenna. And a control means for controlling the azimuth axis drive means and the elevation angle axis drive means, and for controlling the elevation angle axis drive means so as to compensate the detected oscillation. The motion detecting means is installed so as to rotate together with the azimuth axis, and detects the swing component around the elevation axis of the swing of the moving body, and the control means detects the swing component around the elevation axis as the elevation angle of the antenna. An oscillation compensation type antenna device, characterized in that the oscillation compensation control is performed by controlling the oscillation compensation antenna.
【請求項2】 方位周りには広く仰角周りには狭いビー
ム幅となるファンビーム指向性を有するアンテナと、ア
ンテナを仰角方向に回動可能に支持する仰角軸と、仰角
軸を回動可能に保持する方位軸フレームと、方位軸フレ
ームを回動可能に支持する方位軸と、アンテナを仰角軸
周りに回動させる仰角軸駆動手段と、方位軸フレームを
回動させることによりアンテナを方位軸周りに回動させ
る方位軸駆動手段と、アンテナが搭載される船舶等の移
動体の揺動を検出する揺動検出手段と、追尾対象たる衛
星との送信及び/又は受信に係る電波がアンテナにより
捕捉されるよう方位軸駆動手段及び仰角軸駆動手段を制
御し、かつ、検出される揺動を補償するよう仰角軸駆動
手段を制御する制御手段と、を有する揺動補償型アンテ
ナ装置において、 方位軸の回動に同期して同じ角度だけ回動する補助回転
台を備え、 揺動検出手段が、補助回転台に固定され、かつ、移動体
の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を検出し、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分をアンテナの仰角に
加減することにより揺動補償制御を行うことを特徴とす
る揺動補償型アンテナ装置。
2. An antenna having a fan beam directivity having a wide beam width around the azimuth and a narrow beam width around the elevation angle, an elevation angle axis for rotatably supporting the antenna in the elevation angle direction, and an elevation angle axis rotatable. An azimuth axis frame that holds the azimuth axis frame, an azimuth axis that rotatably supports the azimuth axis frame, an elevation angle axis drive unit that rotates the antenna around the elevation angle axis, and an antenna around the azimuth axis by rotating the azimuth axis frame. The azimuth axis driving means for rotating the antenna in the direction, the rocking detecting means for detecting the rocking of a moving body such as a ship on which the antenna is mounted, and the radio waves related to the transmission and / or reception of the tracking target satellite are captured by the antenna. And a control means for controlling the azimuth axis drive means and the elevation angle axis drive means, and for controlling the elevation angle axis drive means so as to compensate the detected oscillation. An auxiliary rotary base that rotates by the same angle in synchronization with the rotation of the position axis is provided, and the swing detection means is fixed to the auxiliary rotary base, and a swing component around the elevation axis of the swing of the moving body. Is detected, and the control means performs the swing compensation control by adjusting the swing component about the elevation angle axis to the elevation angle of the antenna, thereby performing the swing compensation type antenna device.
【請求項3】 請求項1又は2記載の揺動補償型アンテ
ナ装置において、 アンテナが、仰角軸周りにアンテナ素子が並ぶようN
(N:2以上の自然数)個のアンテナ素子が縦列配置さ
れたアレイアンテナであることを特徴とする揺動補償型
アンテナ装置。
3. The oscillation-compensating antenna device according to claim 1, wherein the antenna is arranged so that the antenna elements are arranged around the elevation axis.
An oscillation compensation type antenna device, wherein (N: a natural number of 2 or more) antenna elements are array antennas arranged in series.
【請求項4】 請求項1又は2記載の揺動補償型アンテ
ナ装置において、 アンテナが、仰角軸周りの方向を列として、N行M列
(N,M:2以上の自然数)にアンテナ素子が配列され
たアレイアンテナであり、 アレイアンテナの各列ごとに設けられ対応する列に属す
るアンテナ素子の合成出力を信号出力する受信機フロン
トエンドと、 各受信機フロントエンドから出力される信号を同相合成
する同相合成回路と、 を備え、 仰角軸と垂直な軸周りにアンテナの指向性を連続的に変
化させることを特徴とする揺動補償型アンテナ装置。
4. The oscillation-compensating antenna device according to claim 1, wherein the antenna has N rows and M columns (N, M: natural number of 2 or more) with the antenna elements as columns. An arrayed array antenna, which is provided for each column of the array antenna, and the receiver front end that outputs the combined output of the antenna elements belonging to the corresponding column and the signal output from each receiver front end are in-phase combined An oscillation compensation type antenna device comprising: an in-phase synthesizing circuit for continuously changing the directivity of the antenna around an axis perpendicular to the elevation angle axis.
【請求項5】 方位周りには広く仰角周りには狭いビー
ム幅となるファンビーム指向性を有し仰角周りのビーム
傾きが切り替え可能なアンテナと、アンテナを仰角方向
に回動可能に支持する仰角軸と、仰角軸を回動可能に保
持する方位軸フレームと、方位軸フレームを回動可能に
支持する方位軸と、アンテナを仰角軸周りに回動させる
仰角軸駆動手段と、方位軸フレームを回動させることに
よりアンテナを方位軸周りに回動させる方位軸駆動手段
と、アンテナカ搭載される船舶等の移動体の揺動を検出
する揺動検出手段と、追尾対象たる衛星との送信及び/
又は受信に係る電波がアンテナにより捕捉されるよう方
位軸駆動手段及び仰角軸駆動手段を制御し、かつ、検出
される揺動を補償するようアンテナのビーム傾きを切り
替える制御手段と、を有する揺動補償型アンテナ装置に
おいて、 揺動検出手段が、方位軸と共に回転するように設置さ
れ、かつ、移動体の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を
検出し、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分を補償するようアン
テナの仰角周りのビーム傾きを加減することを特徴とす
る揺動補償型アンテナ装置。
5. An antenna having a fan beam directivity having a wide beam width around the azimuth direction and a narrow beam width around the elevation angle and capable of switching the beam tilt around the elevation angle, and an elevation angle for rotatably supporting the antenna in the elevation direction. Axis, an azimuth axis frame that rotatably holds the elevation angle axis, an azimuth axis that rotatably supports the azimuth axis frame, an elevation angle axis drive unit that rotates the antenna around the elevation angle axis, and an azimuth axis frame. Azimuth axis drive means for rotating the antenna around the azimuth axis by rotating, oscillating detection means for detecting oscillating movement of a moving body such as a ship equipped with an antenna, transmission with a satellite to be tracked, and /
Or a control means for controlling the azimuth axis drive means and the elevation angle axis drive means so that the radio wave related to the reception is captured by the antenna, and for switching the beam tilt of the antenna so as to compensate the detected oscillation. In the compensation type antenna device, the swing detecting means is installed so as to rotate together with the azimuth axis, and detects the swing component around the elevation angle axis in the swing of the moving body, and the control means detects the swing component around the elevation angle axis. An oscillation-compensating antenna device, characterized in that a beam inclination around an elevation angle of an antenna is adjusted to compensate an oscillation component.
【請求項6】 方位周りには広く仰角周りには狭いビー
ム幅となるファンビーム指向性を有し仰角周りのビーム
傾きが切り替え可能なアンテナと、アンテナを仰角方向
に回動可能に支持する仰角軸と、仰角軸を回動可能に保
持する方位軸フレームと、方位軸フレームを回動可能に
支持する方位軸と、アンテナを仰角軸周りに回動させる
仰角軸駆動手段と、方位軸フレームを回動させることに
よりアンテナを方位軸周りに回動させる方位軸駆動手段
と、アンテナが搭載される船舶等の移動体の揺動を検出
する揺動検出手段と、追尾対象たる衛星との送信及び/
又は受信に係る電波がアンテナにより捕捉されるよう方
位軸駆動手段及び仰角軸駆動手段を制御し、かつ、検出
される揺動を補償するようアンテナのビーム傾きを切り
替える制御手段と、を有する揺動補償型アンテナ装置に
おいて、 方位軸の回動に同期して同じ角度だけ回動する補助回転
台を備え、 揺動検出手段が、補助回転台に固定され、かつ、移動体
の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を検出し、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分を補償するようアン
テナの仰角周りのビーム傾きを加減することを特徴とす
る揺動補償型アンテナ装置。
6. An antenna having a fan beam directivity having a wide beam width around the azimuth direction and a narrow beam width around the elevation angle and capable of switching a beam tilt around the elevation angle, and an elevation angle for rotatably supporting the antenna in the elevation direction. Axis, an azimuth axis frame that rotatably holds the elevation angle axis, an azimuth axis that rotatably supports the azimuth axis frame, an elevation angle axis drive unit that rotates the antenna around the elevation angle axis, and an azimuth axis frame. Azimuth axis drive means for rotating the antenna around the azimuth axis by rotating, rocking detection means for detecting rocking of a moving body such as a ship on which the antenna is mounted, transmission with a satellite to be tracked, and /
Or a control means for controlling the azimuth axis drive means and the elevation angle axis drive means so that the radio wave related to the reception is captured by the antenna, and for switching the beam tilt of the antenna so as to compensate the detected oscillation. The compensation type antenna device is provided with an auxiliary rotary base that rotates by the same angle in synchronization with the rotation of the azimuth axis, the swing detection means is fixed to the auxiliary rotary base, and the elevation angle of the swing of the moving body is fixed. An oscillation compensation type antenna device, wherein the oscillation means around an axis is detected, and the control means adjusts the beam tilt around the elevation angle of the antenna so as to compensate for the oscillation component around the elevation angle axis.
【請求項7】 方位周りには広く仰角周りには狭いビー
ム幅となるファンビーム指向性を有し仰角周りのビーム
傾きが切り替え可能なアンテナと、アンテナを仰角方向
に回動可能に支持する仰角軸と、仰角軸を回動可能に保
持する方位軸フレームと、方位軸フレームを回動可能に
支持する方位軸と、方位軸フレームを回動させることに
よりアンテナを方位軸周りに回動させる方位軸駆動手段
と、アンテナが搭載される船舶等の移動体の揺動を検出
する揺動検出手段と、追尾対象たる衛星との送信及び/
又は受信に係る電波がアンテナにより捕捉されるよう方
位軸駆動手段を制御し、かつ、検出される揺動を補償す
るようアンテナのビーム傾きを切り替える制御手段と、
を有する揺動補償型アンテナ装置において、 揺動検出手段が、方位軸と共に回転するように設置さ
れ、かつ、移動体の揺動のうち仰角軸周りの揺動成分を
検出し、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分を補償するようアン
テナの仰角周りのビーム傾きを加減することを特徴とす
る揺動補償型アンテナ装置。
7. A bee that is wide around the azimuth and narrow around the elevation.
A beam around the elevation angle that has a fan beam directivity with a wide width
Antenna with switchable tilt and antenna in elevation direction
And the elevation axis that supports it so that it can rotate.
Azimuth axis frame to be held and azimuth axis frame can be rotated
To rotate the azimuth axis to support and the azimuth axis frame
Azimuth axis drive means for rotating the antenna around the azimuth axis
And the swing of a moving body such as a ship equipped with an antenna is detected.
And / or transmission between the oscillation detection means and the tracking target satellite
Or, those who receive radio waves related to reception by the antenna
Controls the axis drive means and compensates for detected oscillations
Control means to switch the beam tilt of the antenna so that
In the oscillation compensation type antenna device having the above, the oscillation detection means is installed so as to rotate together with the azimuth axis.
And the swing component around the elevation axis of the swing of the moving body
Detection and control means to compensate for the swing component about the elevation axis.
Characterized by adjusting the beam tilt around the elevation angle of the tenor
Oscillation compensation type antenna device.
【請求項8】 請求項5乃至7記載の揺動補償型アンテ
ナ装置において、 アンテナが、仰角軸周りに並ぶよう縦列配置されたN
(N:2以上の自然数) 個のアンテナ素子と、N個のア
ンテナ素子のうちN個又はN−1個のアンテナ素子に係
る送信及び/又は受信信号を移相させるN個又はN−1
個の移相器と、実現すべき仰角周りのビーム傾きを示す
移相器駆動信号に応じて移相器の移相量を制御する移相
器駆動回路と、を備え、 制御手段が、仰角軸周りの揺動成分の値に応じて移相器
駆動信号を移相器駆動回路に供給することを特徴とする
揺動補償型アンテナ装置。
8. A swing compensation type antenna according to claim 5 or 7.
In the antenna device, the antennas are arranged N in series so as to be lined up around the elevation axis.
(N: 2 or more natural number) antenna elements and N antenna elements
For N or N-1 antenna elements among antenna elements
N or N-1 for phase shifting the transmitted and / or received signals according to
Shows the number of phase shifters and the beam tilt around the elevation angle to be realized
Phase shift that controls the amount of phase shift of the phase shifter according to the phase shifter drive signal
And a phase shifter according to the value of the swing component around the elevation axis.
The driving signal is supplied to the phase shifter driving circuit.
Oscillation compensation antenna device.
【請求項9】 請求項1乃至8記載の揺動補償型アンテ9. An oscillation compensation type antenna according to any one of claims 1 to 8.
ナ装置において、In the Na device, 揺動検出手段が、移動体の仰角方向の傾斜角を検出するThe swing detecting means detects the tilt angle of the moving body in the elevation direction.
傾斜計と、移動体の仰角周りの角速度を検出する角速度Inclinometer and angular velocity that detects the angular velocity around the elevation angle of the moving body
検出器と、傾斜計の出力と角速度検出器の出力を合成しCombine the detector output with the inclinometer output and the angular velocity detector output.
仰角軸周りの揺動成分として出力する合成フィルタと、A synthetic filter that outputs as a swing component around the elevation axis,
を含み、Including, 合成フィルタが、傾斜計の出力を濾波する第1のフィルA synthesis filter is a first filter that filters the output of the inclinometer.
タと、角速度検出器の出力を瀘波するよう第1のフィルAnd the first filter to filter the output of the angular velocity detector.
タと相補的な伝達関数を有する第2のフィルタと、第1A second filter having a transfer function complementary to the first
のフィルタの出力と第2のフィルタの出力を加算する加Add the output of the filter and the output of the second filter
算器と、を含むことを特徴とする揺動補償型アンテナ装An oscillation compensation type antenna device characterized by including a calculator and
置。Place.
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