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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung, die zur
Satellitenkommunikation bzw. zum Satellitenfunk oder dergleichen
verwendet wird, und die eine Antenne aufweist, welche sich in eine
Azimutwinkel-Richtung und eine Elevationswinkel- bzw. Höhenwinkel-Richtung
dreht.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Eine
Antennenvorrichtung zum Satellitenfunk fängt einen oder folgt einem
Nachrichtensatelliten durch ein Kombinieren des Antriebs einer Antenne
in einer Azimutwinkel-Richtung mit ihrem Antrieb in einer Höhenwinkel-Richtung,
entsprechend der Position des Nachrichtensatellits auf einem Orbit,
der ein Kommunikations- bzw. Fernmeldepartner ist, und führt eine
Mikrowellenkommunikation mit dem Fernmeldesatelliten aus. Diese
Art von Antennenvorrichtung wird in einer Steuerzentrale auf dem
Boden installiert, und außerdem
gibt es einen Fall, wo sie für ein
SNG-System (Satellite News Gathering System) verwendet wird, bei
dem sie in einem sich bewegenden Fahrzeug angebracht wird und eine
Kommunikation mit einer Stammstation durch einen Fernmeldesatelliten
ausführt,
oder sie wird in einem Schiff oder einem Flugzeug angebracht und
verwendet.
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In
dem U.S. Patent Nr. 4,209,789 ist eine drehbare Antennenanlage offenbart.
Eine Antennenstütze
ruht auf Schenkeln, die mit einem Drehtisch verbunden sind, der
durch bewegbare Walzen drehbar gestützt und gegen ein Kippen befestigt
wird. Der Drehtisch ist mit einer Krempe mit einem Innenzahnrad
zur Azimut-Verschiebung und einer Krempe mit Außen- und Innenzahnrädern zur
Höhenverschiebung
versehen. Die letztere greift innen in ein Stirnradgetriebe ein,
das an dem oberen Ende einer feststehenden Welle sitzt, und außen in ein
Stirnradgetriebe, dessen Bewegung durch eine Welle an ein Paar Kegelräder übertragen
wird.
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Eine
Antennenstütze,
die eine Bewegung in zwei transversale Achsen vorsieht, ist in der
GB 2 266 996 A offenbart.
Die Antenne wird an einer Welle gestützt und ist mit der Welle um
eine Höhenachse winklig
bewegbar. Ferner wird die Antenne durch einen Bügel gestützt, der, mittels eines Lagers
auf einer Grundplatte, frei um eine Azimutachse drehbar ist.
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Ein
Antennensystem und automatische Richtfaktor-Einstelleinrichtung ist in der
JP 05 067909 offenbart.
Ein Träger
wird in eine horizontale Richtung mit einer daran befestigten Antenne
gedreht, z.B. über
einen Planetengetriebe-Mechanismus.
Die Antenne wird in eine vertikale Richtung durch eine Mutter gedreht,
die über
ein Gewinde an einen Bolzen geschraubt ist, der in ein Drehelement eingesetzt
ist.
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Zum
Beispiel ist ein weiteres konstruktives Beispiel einer herkömmlichen
Antennenvorrichtung dieser Art in der Japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 175716/1993 offenbart. Bei dieser herkömmlichen Antennenvorrichtung
ist eine horizontale Stabilisierungsbasis drehbar um eine Längswelle
vorgesehen, durch eine stationäre
bzw. feststehende Welle und eine Drehwelle, die aneinander befestigt
sind, und wird an der horizontalen Stabilisierungsbasis in der Höhenwinkel-Richtung
drehbar gestützt,
und eine Antenne ist an dieser horizontalen Stabilisierungsbasis
in der Höhenwinkel-Richtung
drehbar vorgesehen. Bei dieser herkömmlichen Antennenvorrichtung wird
ein Steuersignal zum Höhenwinkel-Antrieb
von der Seite der stationären
Welle an die Seite der horizontalen Stabilisierungsbasis durch einen
Gleitring (slip ring) übertragen,
der um die Längswelle
herum vorgesehen ist, und die Antenne kann in die Höhenwinkel-Richtung
durch einen Höhenwinkel-Drehantriebsabschnitt
gedreht werden, der an der horizontalen Stabilisierungsbasis vorgesehen
ist. Da ein RF-Signal
zur Antennenübertragung
und zum Antennenempfang an die Seite der horizontalen Stabilisierungsbasis
durch eine Drehverbindung übertragen wird,
ist die horizontale Stabilisierungsbasis zum Anbringen der Antenne
derart strukturiert, dass sie mit Bezug auf die stationäre Seite
endlos drehbar ist.
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 199924/1997 offenbart ein anderes
konstruktives Beispiel einer herkömmlichen Antennenvorrichtung. Diese
herkömmliche
Antennenvorrichtung weist eine derartige Struktur auf, als ein Antriebsmechanismus zum
Drehen einer Antenne in der Höhenwinkel-Richtung,
dass eine Hauptwelle mit einem Arm zum Halten der Antenne gekoppelt
ist, ein Gelenk an einem Zwischenabschnitt zwischen der Antenne
und der Hauptwelle vorgesehen ist, und die Hauptwelle vertikal durch
einen Höhenwinkel-Drehmotor
bewegt wird, der an einer stationären Seite vorgesehen ist. Die
Drehung des Höhenwinkel-Drehmotors
wird in eine lineare bzw. geradlinige Bewegung umgewandelt, um die
Hauptwelle vertikal durch ein Zahnstangengetriebe zu bewegen, und
die Antenne kann in die Höhenwinkel-Richtung
um das Gelenk, durch die vertikale Bewegung der Hauptwelle, gedreht
werden.
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Bei
der herkömmlichen
Antennenvorrichtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 175716/1993 offenbart ist, da der Höhenwinkel-Drehantriebsabschnitt
an der horizontalen Stabilisierungsbasis vorgesehen ist, um das
Steuersignal an den Höhenwinkel-Drehantriebsabschnitt
von der stationären
Seite zu übertragen,
ist es nötig,
den Gleitring um die Längswelle
herum anzuordnen. Dieser Gleitring weist eine derartige Struktur
auf, dass eine ringartige Elektrode, die entweder an der stationären Welle
oder der Drehwelle vorgesehen ist, mit einer Bürste in Kontakt gebracht wird,
die an der jeweils anderen vorgesehen ist, und er ist ein elektrisches Teil,
in dem Abrieb zwischen der ringartigen Elektrode und der Bürste auftritt.
Bei einem Flugzeug oder einem Schiff, oder auch bei einem sich bewegenden Fahrzeug
oder dergleichen, ist es häufig
erforderlich, dass eine Kommunikationsausstattung eine hohe Verlässlichkeit
aufweist, und es bestand dahingehend ein Problem, dass die Verlässlichkeit
der Antennenvorrichtung durch den bei der herkömmlichen Antennenvorrichtung
verwendeten Gleitring herabgesetzt wird.
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Außerdem ist
bei der herkömmlichen
Antennenvorrichtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 199924/1997 offenbart ist, der Höhenwinkel-Drehmotor an der
stationären
Seite angeordnet, und ein Gleitring wie bei der Antennenvorrichtung, die
in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 175716/1993 offenbart
ist, ist nicht enthalten. Um jedoch die Antenne in die Höhenwinkel-Richtung
zu drehen wird es notwendig, die Hauptwelle vertikal zu bewegen,
und es bestand dahingehend ein Problem, dass die Antennenvorrichtung
durch den vertikalen geradlinigen Bewegungshub der Hauptwelle vergrößert wird.
Der geradlinige Bewegungshub kann durch ein Vermindern des Abstands
zwischen dem Gelenkabschnitt der Antenne und der Hauptwelle verkürzt werden,
jedoch wird in dem Fall ein Drehmoment zum Antennenantrieb groß, und der
Höhenwinkel-Drehmotor,
der an der stationären
Seite vorgesehen ist, wird groß.
Wenn einer Haltekraft zum Halten der Antennenposition gegen ein
Stördrehmoment, aufgrund
einer der Antenne auferlegten Windkraft oder einer Vibration, Aufmerksamkeit
geschenkt wird, da ein Drehzahlverringerungsverhältnis nicht durch die an der
Hauptwelle vorgesehene Zahnstange sichergestellt werden kann, ist
es außerdem
nötig, dass
der Motor vergrößert ist,
um das Haltedrehmoment zu erhöhen,
oder ein Getriebe bzw. Zahnrad mit einem größeren Drehzahlverringerungsverhältnis wird
zwischen der Zahnstange und dem Höhenwinkel-Drehmotor vorgesehen,
um das Haltedrehmoment zu erhöhen.
Es tritt ein Problem der Vergrößerung des
Höhenwinkel-Drehmotors
in dem ersteren Fall auf, und ein Problem der Vergrößerung des
Getriebeabschnitts oder der Genauigkeit davon in dem letzteren Fall.
In dieser Hinsicht ist bei dieser Art von Antennenvorrichtung, die
insbesondere in einem Flugzeug oder Schiff, oder in einem sich bewegenden
Fahrzeug oder dergleichen, angebracht wird, eine hohe Verlässlichkeit
und Miniaturisierung/Erleichterung der Antennenvorrichtung erforderlich.
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Zusammnenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde ausgeführt, um die vorangehenden Probleme
zu lösen,
und eine Aufgabe von ihr ist es eine Antennenvorrichtung zu schaffen,
die ohne die Verwendung eines Gleitrings, um eine elektrische Verbindung
zwischen einem stationären
Abschnitt und einem bewegbaren Abschnitt sicherzustellen, miniaturisiert
werden kann.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst eine Antennenvorrichtung
einen Basisabschnitt, ein erstes Drehelement, das an dem Basisabschnitt
gestützt
wird, und um eine Azimutachse drehbar vorgesehen ist, einen ersten
Motor, der an dem Basisabschnitt, und zum Drehen des ersten Drehelements,
vorgesehen ist, ein zweites Drehelement, das an dem Basisabschnitt
gestützt wird,
und das um eine gleiche Achse wie das erste Drehelement drehbar
vorgesehen ist, einen zweiten Motor, der an dem Basisabschnitt,
und zum Drehen des zweiten Drehelements, vorgesehen ist, eine Relativ-Drehwelle,
die an dem ersten Drehelement vorgesehen ist, und sich durch eine
relative Drehung zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement
dreht; und einen Drehübertragungsabschnitt
zum Drehen einer an dem ersten Drehelement vorgesehenen Antenne
um eine Höhenwinkelachse,
durch die Drehung der Relativ-Drehwelle.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der Antennenvorrichtung
des ersten Aspekts, weist das zweite Drehelement eine Verzahnung
auf, die an einem Umfang um seine Drehachse ausgebildet ist, und
wobei die Relativ-Drehwelle ein Zahnrad bzw. Getriebe aufweist,
das an einem Ende der Welle vorgesehen ist und mit der Verzahnung
in Eingriff gelangt.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der Antennenvorrichtung
des ersten Aspekts, weist die Relativ-Drehwelle ein Wellenelement auf, das
im Wesentlichen parallel zu der Azimutachse ist, und wobei der Drehübertragungsabschnitt
ein Kegelrad, das an einem Ende des Wellenelements vorgesehen ist,
und ein Kegelrad aufweist, das an einer Höhenwinkel-Drehwelle der Antenne vorgesehen
ist, die an dem ersten Drehelement vorgesehen ist.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der Antennenvorrichtung
des ersten Aspekts, führt
der zweite Motor eine Antriebssteuerung auf der Basis einer Höhenwinkel-Einstelltabelle aus,
welche die relative Drehung zwischen dem ersten Drehelement und
dem zweiten Drehelement beschreibt, die einem Höhenwinkel der Antenne entspricht.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst eine Antennenvorrichtung
einen Basisabschnitt, ein erstes Drehelement, das an dem Basisabschnitt
gestützt
wird, und um eine Azimutachse drehbar vorgesehen ist, einen ersten
Motor, der an dem Basisabschnitt, und zum Drehen des ersten Drehelements,
vorgesehen ist, ein zweites Drehelement, das an dem Basisabschnitt
gestützt wird,
und das um eine gleiche Achse wie das erste Drehelement drehbar
vorgesehen ist, einen zweiten Motor, der an dem Basisabschnitt,
und zum Drehen des zweiten Drehelements, vorgesehen ist, eine Antenne,
die an dem ersten Drehelement vorgesehen ist, und um eine Höhenwinkelachse
drehbar gestützt wird,
und ein Verbindungselement zum Verbinden eines Stützpunktes,
der an einer Position der Antenne, die von der Höhenwinkelachse versetzt ist,
vorgesehen ist, und eines Stützpunktes,
der an dem zweiten Drehelement vorgesehen ist, und zum Drehen der Antenne
um die Höhenwinkelachse
durch eine relative Drehung zwischen dem ersten Drehelement und dem
zweiten Drehelement.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der Antennenvorrichtung
des vierten Aspekts, weist das Verbindungselement Kugellager an
seinen beiden Enden auf.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der Antennenvorrichtung
des vierten Aspekts, führt
der zweite Motor eine Antriebssteuerung auf der Basis einer Höhenwinkel-Einstelltabelle aus,
welche die relative Drehung zwischen dem ersten Drehelement und
dem zweiten Drehelement beschreibt, die einem Höhenwinkel der Antenne entspricht.
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Gemäß der Erfindung
der ersten bis siebten Aspekte der vorliegenden Erfindung, da die
Antenne um die Azimutachse und die Höhenwinkelachse durch den an
dem Basisabschnitt vorgesehenen Motor gedreht werden kann, ist es
nicht nötig einen Gleitring
eines Abriebteils wie bei dem Stand der Technik vorzusehen, und
eine hohe Verlässlichkeit und
Miniaturisierung der Antennenvorrichtung können realisiert werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Konstruktionsansicht, die eine Struktur einer Antennenvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Schnittansicht, welche die Struktur der Antennenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung, gesehen im Schnitt nach A-A in 1,
zeigt.
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3 ist
eine Ansicht der äußeren Erscheinungsform,
die eine Struktur einer Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Schnittansicht, die eine Azimutdrehachse der Antennenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung passiert.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Ausführungsform 1
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Eine
Antennenvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist
eine Konstruktionsansicht, welche die Struktur der Antennenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
1 zeigt, und 2 ist eine Schnittansicht, welche
die Antennenvorrichtung gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung, gesehen im Schnitt nach A-A in 1,
zeigt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen
Basisabschnitt zum Montieren der Antennenvorrichtung auf dem Boden oder
um sie an einem bewegbaren Körper
anzubringen; und das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine stationäre Welle,
die feststehend an dem Basisabschnitt vorgesehen ist und eine gestufte
zylindrische Form, mit einer Azimutachsen-Richtung als eine Wellenrichtung,
aufweist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein erstes Drehelement
(nachstehend einfach als ein Drehelement 3 bezeichnet),
das an der stationären Welle 2 in
der Azimutwinkel-Richtung drehbar gestützt wird, und das eine Scheibenform
aufweist; und das Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Lager,
das an einem Koppelabschnitt zwischen dem Drehelement 3 und
der stationären
Welle 2 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet
einen ersten Motor (nachstehend einfach als ein Motor 5 bezeichnet),
zum Drehen des Drehelements 3 um eine Azimutwinkelachse;
und das Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Zahnrad bzw. Getriebe,
das an einer Drehwelle des Motors 5 vorgesehen ist und
mit einem Zahnrad in Eingriff gelangt, das an einem äußeren Umfang
des Drehelements 3 ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet
ein zweites Drehelement (nachstehend einfach als ein Drehelement 7 bezeichnet),
das an der stationären
Welle 2 in der Azimutwinkel-Richtung drehbar gestützt wird,
und das eine Scheibenform aufweist; und das Bezugszeichen 8 bezeichnet
ein Lager, das an einem Koppelabschnitt zwischen dem Drehelement 7 und
der stationären
Welle 2 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet
einen zweiten Motor (nachstehend einfach als ein Motor 9 bezeichnet),
zum Drehen des Drehelements 7 um die Azimutwinkelachse;
und das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Zahnrad, das an
der Drehwelle des Motors 9 vorgesehen ist und mit einem
Zahnrad in Eingriff gelangt, das an einem äußeren Umfang des Drehelements 7 ausgebildet
ist. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Antenne, die
an einem vorbestimmten Winkel in dem Azimutwinkel und dem Höhenwinkel
angetrieben wird, und eine Funkkommunikation mit einer Gegenkommunikationsstation
ausführt.
Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Höhenwinkel-Drehwelle, die an der Antenne 11 vorgesehen
ist; und das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Stützschenkel,
um die Höhenwinkel-Drehwelle 12 zu
stützen.
Die Antenne 11 ist an dem Drehelement 3, in der Höhenwinkel-Richtung
drehbar durch den Stützschenkel 13,
vorgesehen. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Relativ-Drehwelle,
die sich durch eine relative Drehung zwischen dem Drehelement 3 und dem
Drehelement 7 dreht; und das Bezugszeichen 15 bezeichnet
ein Lager zum drehbaren Stützen
der Relativ-Drehwelle 14 mit Bezug auf das Drehelement 3.
Dieses Lager 15 wird in ein Loch eingepasst, das in dem
Drehelement 3 ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet
ein Zahnrad, das an einem Ende der Relativ-Drehwelle vorgesehen
ist und mit einer Verzahnung 17 in Eingriff gelangt, die
an dem Drehelement 7 vorgesehen ist, wie in 2 gezeigt. Die
Verzahnung 17 sind Zahnradzähne, die an dem Umfang um die
Drehwelle des Drehelements 7 vorgesehen sind, und durch
Zahnradzähne
gebildet werden, die in einer bogenförmigen Nut ausgebildet sind,
die in dem Drehelement 7 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet
ein Kegelrad (-getriebe), das an dem anderen Ende der Relativ-Drehwelle 14 vorgesehen
ist; und das Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Kegelrad,
das an einem Ende der Höhenwinkel-Drehwelle 12 vorgesehen
ist. Das Kegelrad 18 und das Kegelrad 19 stehen
miteinander in Eingriff, um einen Drehübertragungsabschnitt zum Drehen
der Antenne 11 um die Höhenwinkelachse auszubilden.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Antennenvorrichtung dieser Ausführungsform
1 beschrieben. Das Drehelement 3 wird durch die Drehung
des Motors 5 gedreht. Die Antenne 11 wird durch
diese Drehung um die Azimutachse gedreht. Auf der anderen Seite
wird das Drehelement 7 durch die Drehung des Motors 9 gedreht.
Die Relativ-Welle 14 wird durch die relative Drehung zwischen
dem Drehelement 3 und dem Drehelement 7 gedreht.
Die Drehung der Relativ-Drehwelle 14 dreht die Antenne 11 um
die Höhenwinkelachse
durch die Drehübertragung
durch das Kegelrad 18 und das Kegelrad 19. In
dem Fall, wo die Antenne 11 lediglich in die Azimutwinkel-Richtung gedreht
wird, werden der Motor 5 und der Motor 9 gedreht,
um nicht die relative Drehung zwischen dem Drehelement 3 und
dem Drehelement 7 zu bewirken. In dem Fall, wo es gewünscht wird
die Antenne 11 lediglich um die Höhenwinkelachse zu drehen, während die
Azimut-Richtung der Antenne 11 die gleiche bleibt, wird
der Motor 5 in einen Haltezustand gesetzt, um nicht das
Drehelement 3 zu drehen, und der Motor 9 wird
gedreht, um das Drehelement 7 zu drehen. Auf diese Art,
da die Antenne 11 um die Azimutachse und die Höhenwinkelachse
durch den Motor 5 und den Motor 9, die an dem
Basisabschnitt 1 vorgesehen sind, gedreht werden kann,
ist es nicht nötig einen
Gleitring eines Abriebteils wie bei dem Stand der Technik vorzusehen,
und die Verlässlichkeit
der Antennenvorrichtung kann erhöht
werden. Außerdem,
wie oben beschrieben, da ein geradliniger Bewegungsmechanismus bei
dem Höhenwinkelantrieb der
Antenne 11 nicht vorgesehen ist, ist es nicht nötig den
geradlinigen Hub sicherzustellen, und folglich kann eine Gehäuseeigenschaft
verbessert werden und die Miniaturisierung der Antennenvorrichtung kann
realisiert werden.
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Übrigens
ist der bei dieser Ausführungsform beschriebene
Drehübertragungsmechanismus
zwischen dem Drehelement 3 und dem Motor 5, zwischen
dem Drehelement 7 und dem Motor 9, zwischen der
Relativ-Drehwelle 14 und dem Drehelement 7, und
zwischen dem Kegelrad 18 und dem Kegelrad 19,
jeweils nicht auf den Drehübertragungsmechanismus
durch das Zahnrad wie in 1 gezeigt beschränkt, und
innerhalb des Bereichs, der vom Kern dieser Erfindung nicht abweicht,
können verschiedene
Modifikationen an dem Drehübertragungsmechanismus,
zum Beispiel die Modifikation einen Riemen-Drehübertragungsmechanismus
anstelle des Zahnrads zu wählen,
ausgeführt
werden.
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Ausführungsform 2
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Als
nächstes
wird eine Antennenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. 3 ist
eine Ansicht der äußeren Erscheinungsform,
welche die Struktur der Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt, und 4 ist eine Schnittansicht, mit
einem Schnitt, der eine Azimutdrehachse der Antennenvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
passiert. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein Gelenk
zum Stützen
einer Antenne 11, um eine Höhenwinkeldrehung zuzulassen,
und die Antenne 11 ist an ein Drehelement 3 durch
das Gelenk 20 gekoppelt. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet
einen Stützpunkt,
der an einem Drehelement 7 vorgesehen ist; und das Bezugszeichen 22 bezeichnet
einen Stützpunkt,
der an der Antenne 11 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet
ein stabartiges Verbindungselement, das den Stützpunkt 21 und den
Stützpunkt 22 koppelt.
Ein Ende des Verbindungselements 23 wird durch den Stützpunkt 21 drehbar
in drei Freiheitsgraden mit Bezug auf das Drehelement 7 gestützt, und
drei Translations-Freiheitsgrade
sind beschränkt.
Das andere Ende des Verbindungselements 23 wird durch den
Stützpunkt 22 drehbar
in drei Freiheitsgraden mit Bezug auf die Antenne 11 gestützt, und
drei Translations-Freiheitsgrade sind beschränkt. Zum Beispiel sind der
Stützpunkt 21 und der
Stützpunkt 22 mit
dem Verbindungselement 23 durch Kugellager gekoppelt. In
den 3 und 4 sind Teile, die mit den gleichen
Zeichen wie diejenigen der 1 bezeichnet
werden, identische oder äquivalente
Abschnitte zu denen der 1.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Antennenvorrichtung der Ausführungsform
2 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Antenne 11 kann
um die Azimutachse durch ein Drehen des Drehelements 3 gedreht
werden. Auf der anderen Seite, mit Bezug auf die Drehung um die
Höhenwinkelachse, durch
eine relative Drehung des Drehelements 7 mit Bezug auf
das Drehelement 3, bewegt sich der Stützpunkt 21 um die
Azimutachse, so dass die Position des Verbindungselements 23 geändert wird,
und ferner wird der Stützpunkt 22 bewegt,
so dass die Antenne 11 um die Höhenwinkelachse durch das Gelenk 20 gedreht
werden kann. Das heißt,
der Azimutwinkel und der Höhenwinkel
der Antenne 11 können durch
die Drehung des Drehelements 3 und des Drehelements 7 geändert werden.
Die Änderung
des Höhenwinkels
der Antenne 11 tritt derart auf, dass zum Beispiel das
an der in 3 gezeigten Reallinie positionierte
Verbindungselement 23 an eine Position einer gebrochenen
Linie durch Drehung (Drehung eines in der Zeichnung gezeigten Pfeils)
des Drehelements 7 bewegt wird, so dass die Antenne 11 aus
der Position von einer Reallinie zu der Position von einer gebrochenen
Linie bewegt wird. Wenn dieses in 4 gesehen
wird, wird ein Zahnrad 6 durch eine Drehung eines Motors 5 gedreht,
und das Zahnrad 6 steht mit einer Verzahnung im Eingriff,
die an dem äußeren Umfang
des Drehelements 3 vorgesehen ist, um das Drehelement 3 zu
drehen.
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Ein
Zahnrad 10 wird durch die Drehung eines Motors 9 gedreht,
und das Zahnrad 10 steht mit einer Verzahnung im Eingriff,
die an dem äußeren Umfang des
Drehelements 7 vorgesehen ist, um das Drehelement 7 zu
drehen. Durch die Drehung des Drehelements 3 und des Drehelements 7,
wie oben beschrieben, kann die Antenne 11 um die Azimutachse
und die Höhenwinkelachse
gedreht werden. Obwohl die Beziehung in der das Drehelement 7 an
einer stationären
Welle 2 durch ein Lager 8 gestützt wird, die gleiche wie bei
der Ausführungsform
1 ist, unterscheidet sie sich von der Struktur der Ausführungsform
1 darin, dass das Drehelement 3 an dem Drehelement 7 durch
das Lager 4 gestützt
wird. Da das Drehelement 7 an der stationären Welle 2 in
der Azimutwinkel-Richtung
drehbar gestützt
wird, kann schließlich
gesagt werden, dass das Drehelement 3 mit Bezug auf die
stationäre
Welle 2 um die Azimutachse drehbar gestützt wird.
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Gleichermaßen, da
die Antenne 11 um die Azimutachse und die Höhenwinkelachse
durch den Motor 5 und den Motor 9, die an dem
Basisabschnitt 1 vorgesehen sind, gedreht werden kann,
ist es nicht nötig
einen Gleitring eines Abriebteils wie bei dem Stand der Technik
vorzusehen, und die Verlässlichkeit
der Antennenvorrichtung kann erhöht
werden. Außerdem
ist bei dem oben beschriebenen Höhenwinkelantrieb
der Antenne 11, da ein geradliniger Bewegungsmechanismus
nicht vorgesehen ist, es nicht nötig
den geradlinigen Bewegungshub sicherzustellen, und folglich kann
eine Gehäuseeigenschaft
verbessert werden und die Miniaturisierung der Antennenvorrichtung
kann realisiert werden.
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Übrigens
ist der bei dieser Ausführungsform beschriebene
Drehübertragungsmechanismus
zwischen dem Drehelement 3 und dem Motor 5, und
zwischen dem Drehelement 7 und dem Motor 9, jeweils nicht
auf den Drehübertragungsmechanismus
durch das Zahnrad wie in 4 beschrieben beschränkt, und
innerhalb des Bereichs, der vom Kern dieser Erfindung nicht abweicht,
können
verschiedene Modifikationen an dem Drehübertragungsmechanismus, zum
Beispiel die Modifikation einen Riemen-Drehübertragungsmechanismus anstelle
des Zahnrads zu wählen,
ausgeführt
werden.
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Ausführungsform 3
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Wie
bei der Ausführungsform
1 und der Ausführungsform
2 beschrieben, kann die Antenne 11 um die Azimutachse und
die Höhenwinkelachse durch
die Drehung des Motors 5 und des Motors 9 gedreht
werden. Bei dieser Ausführungsform
wird ein Antriebssteuerverfahren des Motors 5 und des Motors 9 beschrieben.
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Mit
Bezug auf die Drehung der Antenne 11 um die Azimutachse
werden der Motor 5 und der Motor 9 so angetrieben,
dass der Betrag der Drehung des Drehelements 3 gleich dem
des Drehelements 7 wird. Auf der anderen Seite wird die
Drehung der Antenne 11 um die Höhenwinkelachse dadurch bewirkt, dass
die relative Drehung zwischen dem Drehelement 3 und dem
Drehelement 7 verursacht wird. Die Drehung des Motors 9 wird
mit der Drehung der Antenne 11 um die Höhenwinkelachse korreliert,
bei der Ausführungsform
1 durch die Drehübertragung
durch das Zahnrad 10, die Drehübertragung durch das Zahnrad 16,
und die Drehübertragung
durch die Kegelräder 18 und 19.
Bei der Ausführungsform
2 wird die Drehung des Motors 9 mit der Drehung der Antenne 11 um
die Höhenwinkelachse
durch die Drehübertragung
durch das Zahnrad 10 und die Positionsänderung des Verbindungselements 23 korreliert. Das
heißt
bei der Ausführungsform
1 und der Ausführungsform
2, wird die Beziehung der Drehung des Motors 9, dem Höhenwinkel
der Antenne 11 oder der relativen Drehung zwischen dem
Drehelement 3 und dem Drehelement 7 entsprechend,
erhalten. Bei jeder Ausführungsform
kann der Drehwinkel (oder die Drehposition) des Motors 9,
dem Drehwinkel (oder der Drehposition) der Antenne 11 um
die Höhenwinkelachse
oder der Beziehung des relativen Drehwinkels (oder der Drehpositionen)
zwischen dem Drehelement 3 und dem Drehelement 7 entsprechend,
im Voraus nach dem Zusammenbau der Antennenvorrichtung experimentell
gemessen werden. Eine Höhenwinkel-Einstelltabelle,
in der die gemessenen Ergebnisse beschrieben sind, ist in einem
Speicher eines Motorantrieb- Steuerabschnitts
gespeichert, und in dem Fall wo eine Anweisung eines Höhenwinkelantriebs
der Antenne 11 gegeben wird, wird der Drehbetrag (oder
die Drehposition) des Motors 9, einem notwendigen Höhenwinkeldrehbetrag
(oder einer Höhenwinkeldrehposition)
oder dem relativen Drehwinkel zwischen dem Drehelement 3 und
dem Drehelement 7 entsprechend, ausgelesen, und der Motor 9 wird
gesteuert, um sich zu drehen. Insbesondere bezieht sich bei der
Ausführungsform
2 die Position des Verbindungselements 23 auf die Höhenwinkeldrehung
der Antenne 11, und die Antenne 11 kann durch eine
einfache Berechnungsverarbeitung angetrieben werden, im Vergleich
zu einem Antreiben des Motors 9 durch das Lösen einer
komplizierten geometrischen Beziehung.