JP6698977B2 - アンテナ装置、アンテナ制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
実施の形態1に係るアンテナ装置を、移動体の一例である航空機に搭載され、目標物の一例である通信衛星との通信を行うアンテナ装置を例に説明する。図1に示すアンテナ装置1の説明において、理解を容易にするため、X軸、Y軸、およびZ軸を有する航空機座標系を設定し、適宜参照する。航空機座標系において、Y軸は、航空機2の進行方向を示し、Z軸は航空機の底面に直交する方向を示し、X軸は、Y軸およびZ軸に直交する。なお航空機の底面は、航空機が地上の平坦な場所に停止している際に水平な面とする。図1は、航空機2の進行方向後方から進行方向前方に向かって、アンテナ装置1を見た図である。
アンテナ制御部13、走査制御部14、および目標方向算出部15は、航空機2の内部に収容される。アンテナ制御部13は、平面アンテナ11が、目標方向算出部15が算出した通信衛星の方向に向くように、姿勢制御部12を制御する。換言すれば、アンテナ制御部13が姿勢制御部12を制御することで、平面アンテナ11が通信衛星の方向を向く。走査制御部14は、平面アンテナ11によるビーム走査を制御する。またビーム走査を行った際の受信信号の信号レベルに応じて、走査制御部14は、平面アンテナ11が有するアンテナ素子の励振位相を調節して、平面アンテナ11のビームを通信衛星に向ける。なお走査制御部14は、ビーム走査の範囲を、後述するグレーティングローブが生じない範囲に制限する。アンテナ装置1の各部の詳細について以下に説明する。
実施の形態1のように、アンテナ制御部13によって、平面アンテナ11の姿勢を機械的に制御することで、図12において実線の矢印で示すように、一部のアンテナ素子11aのビームは通信衛星に向かって放射されるが、点線の矢印で示すように、他の一部のアンテナ素子11aのビームが凹部2bの縁によってブロッキングされることがある。
例えば、アンテナ装置1の構成は、上述の構成に限られない。一例として、アンテナ素子11aの配列の仕方は任意であり、四角配列でもよい。
アンテナ装置1が搭載される移動体も、車両、船舶等の任意の移動体に搭載可能である。通信先も、通信衛星に限らず、任意の目標物と通信を行うことができ、車両に搭載された通信装置、地上に固定された通信装置等と通信を行う。また、アンテナ装置1と目標物の一方の位置が固定でもよい。
Claims (6)
- 複数のアンテナ素子を有し、目標物に対して電波の送受信を行う平面アンテナと、
前記平面アンテナに取り付けられ、前記平面アンテナの姿勢を機械的に制御する姿勢制御部と、
前記平面アンテナが、前記目標物を基準として予め定められた向きを向くように、前記姿勢制御部を制御するアンテナ制御部と、
前記平面アンテナによるビーム走査を制御し、前記ビーム走査を行った際に前記目標物から受信した電波から生成される受信信号の信号レベルに応じて、前記複数のアンテナ素子の励振位相を調節して、前記平面アンテナのビームを前記目標物に向ける走査制御部と、
を備え、
前記走査制御部は、前記ビーム走査の範囲を、前記複数のアンテナ素子の間隔に応じて定められる、グレーティングローブが生じない範囲に制限する、
アンテナ装置。 - 前記アンテナ装置は、移動体に搭載され、
前記目標物の位置情報および前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体から見た前記目標物の方向を算出する目標方向算出部をさらに備え、
前記アンテナ制御部は、前記目標方向算出部が算出した前記目標物の方向に応じて前記姿勢制御部を制御する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記アンテナ装置は、前記移動体の外面に形成された凹部に設けられ、
前記複数のアンテナ素子のビームが、前記凹部の縁から離隔した位置を通って、前記移動体の外部に放射されるように、前記アンテナ制御部は、前記姿勢制御部を制御する、
請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記走査制御部は、前記平面アンテナの向く方向と、前記目標物の方向との差である姿勢誤差の範囲で、前記ビーム走査を行う、
請求項1から3のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 複数のアンテナ素子を有し、目標物に対して電波の送受信を行う平面アンテナを、前記目標物を基準として予め定められた向きに向けるように、前記平面アンテナの姿勢を制御し、
前記平面アンテナによるビーム走査を制御し、前記ビーム走査を行った際に前記目標物から受信した電波から生成される受信信号の信号レベルに応じて、前記複数のアンテナ素子の励振位相を調節して、前記平面アンテナのビームを前記目標物に向け、
前記ビーム走査の範囲を、前記複数のアンテナ素子の間隔に応じて定められる、グレーティングローブが生じない範囲に制限する、
アンテナ制御方法。 - コンピュータを、
複数のアンテナ素子を有し、目標物に対して電波の送受信を行う平面アンテナを、前記目標物を基準として予め定められた向きに向けるように、前記平面アンテナの姿勢を制御するアンテナ制御部、および、
前記平面アンテナによるビーム走査を制御し、前記ビーム走査を行った際に前記目標物から受信した電波から生成される受信信号の信号レベルに応じて、前記複数のアンテナ素子の励振位相を調節して、前記平面アンテナのビームを前記目標物に向ける走査制御部として機能させ、
前記ビーム走査の範囲を、前記複数のアンテナ素子の間隔に応じて定められる、グレーティングローブが生じない範囲に制限する、
ためのプログラム。
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