JP2000124719A - マルチビームアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強風が吹いても、安定性がよいマルチビーム
アンテナを提供する。 【解決手段】 マルチビームアンテナは、横長に配置さ
れたオフセットパラボラ反射鏡20を有し、軌道18上の静
止衛星Ａ、Ｂにそれぞれ対応して設けられた一次放射器
22、24も有している。一次放射器22、24は、反射鏡20に
よって反射された静止衛星Ａ、Ｂからの電波のうち対応
するものが反射鏡20で反射されて、一次放射器22、24に
入射するように、反射鏡20の焦点を通る長軸にほぼ沿う
線分上に配置されている。一次放射器22、24は支持体30
によって支持されている。支持体30に支持アーム32の一
端が結合されている。支持アーム32は、長軸Ｌに交差し
て、反射鏡20の背面の中央寄りの位置まで伸延し、ここ
に他端が固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１台のオフセット
パラボラ反射鏡に複数台の一次放射器を設けたマルチビ
ームアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のようなマルチビームアンテ
ナには、例えば特開平４−４３７０４号公報に開示され
たものがある。このマルチビームアンテナでは、パラボ
ラオフセット反射鏡を横長に配置し、反射鏡の斜め前方
に複数の一次放射器が反射鏡の焦点を挟んで並べられ、
これら一次放射器が、反射鏡の長軸の端から長軸にほぼ
垂直に伸びる支持アームによって固定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなマルチビー
ムアンテナでは、複数の一次放射器が、反射鏡の長軸の
端からほぼ垂直に伸びるアームに固定されているので、
このマルチビームアンテナの重心が横方向に偏り、安定
が悪く、強風が吹いた場合、アームが回転して一次放射
器の位置がずれたり、或いは反射鏡全体が回転したりす
る可能性があった。

【０００４】本発明は、強風が吹いても、安定性がよい
マルチビームアンテナを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチビームア
ンテナは、横長に配置されたオフセットパラボラ反射鏡
を有し、更に、同一軌道上の複数の静止衛星にそれぞれ
対応して設けられた複数の一次放射器も有している。こ
れら一次放射器は、オフセットパラボラ反射鏡によって
反射された各静止衛星からの電波のうち対応するものが
オフセットパラボラ反射鏡で反射されて、入射するよう
に、オフセットパラボラ反射鏡の焦点を通る長軸にほぼ
沿う線分上に配置されている。これら一次放射器は支持
体によって支持されている。この支持体としては、例え
ば直線状のものを使用することができる。この支持体に
支持アームの一端が結合されている。結合個所として
は、例えば支持体が直線状のものの場合、その中途が望
ましい。この支持アームは、長軸に交差して、オフセッ
トパラボラ反射鏡の背面の中央寄りの位置まで伸延し、
ここに他端が固定されている。

【０００６】このマルチビームアンテナでは、横長に配
置されたオフセットパラボラ反射鏡において、各一次放
射器がオフセットパラボラ反射鏡の長軸にほぼ沿って配
置され、これらを支持している支持体を、長軸に交差し
反射鏡の背面の中央寄りの位置に支持アームが固定して
いるので、このマルチビームアンテナの重心が横方向に
偏らず、安定した状態にある。

【０００７】支持アームを、オフセットパラボラ反射鏡
の仰角及び方位角調整機構が取り付けられるマウントに
取り付けることができる。

【０００８】仰角及び方位角調整機構が取り付けられて
いるマウントに、支持アームが取り付けられているの
で、支持アームの反射鏡への取付部をマウントとは別に
設ける必要がなく、反射鏡の背面が単純な構成となる。

【０００９】さらに、静止衛星のうち１基から送信さ
れ、前記反射鏡に向かうビーム軸を回転中心として前記
オフセットパラボラ反射鏡を回転させる回転調整機構
を、前記マウントに設けることもできる。

【００１０】このような回転調整機構を設けることによ
って、複数の衛星からの電波を僅かな調整のみで受信す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態のマルチビ
ームアンテナは、図１に概略的に示すように、同一の静
止衛星軌道１８上に予め定めた間隔を隔てて打ち上げら
れている２基の静止衛星、例えば通信衛星Ａ、Ｂから送
信される電波を受信するためのものである。このマルチ
ビームアンテナは、オフセットパラボラ反射鏡２０を有
し、このオフセットパラボラ反射鏡２０は、横長状態、
即ち長軸Ｌがほぼ水平状態になるように当初には配置さ
れている。このマルチビームアンテナは、さらに２台の
一次放射器２２、２４を有している。これら一次放射器
２２、２４は、コンバータ２６、２８と一体に形成され
ている。

【００１２】通信衛星Ａ、Ｂから放射されたビームのビ
ーム軸ｂＡ、ｂＢを共に含む平面が、オフセットパラボ
ラ反射鏡２０の長軸Ｌを含み短軸と直交する平面と一致
または平行な状態で、即ち、各通信衛星Ａ、Ｂからのビ
ーム軸ｂＡ、ｂＢが長軸Ｌ上または長軸Ｌに平行な軸上
に到来するように、上記の横長状態からオフセットパラ
ボラ反射鏡２０の方位角及び仰角が調整された状態にお
いて、これらビーム軸ｂＡ、ｂＢ上のビームが反射鏡２
０によって反射された反射ビームｂＡＲ、ｂＢＲが一次
放射器２２、２４に入射するように、これら一次放射器
２２、２４は、長軸Ｌにほぼ沿う直線上に配置されてい
る。この直線は、オフセットパラボラ反射鏡２０の焦点
位置Ｆを通り、この焦点位置Ｆに、例えば一次放射器２
２が図２に示すように、配置されている。

【００１３】このように一次放射器２２が焦点位置Ｆに
設けられているので、衛星Ａから反射鏡２０を見たとき
の実効反射面は、最大の大きさになる。また長軸Ｌに沿
って一次放射器２４が配置されているので、衛星Ｂから
反射鏡２０を見たときの実効反射面は、回転パラボラ反
射鏡を使用した場合よりも大きくなる。従って、一次放
射器２４が焦点位置Ｆに配置されていないことによる利
得の低下を、補うことができる。

【００１４】これら一次放射器２２、２４は、コンバー
タ２６及び２８を介して直線状の支持体３０の例えば両
端に取り付けられている。この支持体３０の中途が支持
アーム３２の一端に結合されている。この支持アーム３
２は、反射鏡２０の長軸と非平行に、即ち長軸と交差し
て、例えば反射鏡２０の短軸方向に沿って反射鏡２０の
背面側まで伸び、図４に示すように、反射鏡２０の背面
の中央寄りの位置に設けられているマウント３８に取り
付けられている。マウント３８については後述する。

【００１５】このように支持アーム３２が反射鏡２０の
背面の中央よりの位置に設けられているので、一次放射
器２２、２４を備えた反射鏡２０からなるマルチビーム
アンテナの重心は、ほぼその中央側にあり、安定してい
る。従って、強風が吹いても、反射鏡２０の仰角や方位
角が突然に変わることはない。

【００１６】このマルチビームアンテナにおいて、通信
衛星Ａからの電波が一次放射器２２によって、通信衛星
Ｂからの電波が一次放射器２４によって、それぞれ受信
できる状態には、次のようにして調整される。

【００１７】まず、通信衛星Ａからのビームのビーム軸
ｂＡを通るビームが反射鏡２０で反射され、ビームｂＡ
Ｒとなって一次放射器２２に入射するように、反射鏡２
０の方位角と仰角とを調整する。

【００１８】この状態では、ビーム軸ｂＡと衛星Ｂから
のビームのビーム軸ｂＢとを含む面は、オフセットパラ
ボラ反射鏡２０の長軸Ｌを含み、短軸と直交する平面と
一致または平行とはなっていない。上記長軸Ｌを含む面
と一致または平行となっている面は、ビーム軸ｂＡと、
衛星Ｂから離れた位置Ｂ’からの仮想ビームのビーム軸
ｂＢ’とを含む面である。ここで、ビーム軸ｂＡ及びｂ
Ｂを含む面と、ビーム軸ｂＡ及び仮想ビーム軸ｂＢ’を
含む面とがなす角度をαとすると、ビーム軸ｂＡを回転
の中心として、反射鏡２０、一次放射器２２、２４を角
度αだけ回転させると、長軸Ｌを含む面が、ビーム軸ｂ
Ａ及びｂＢを含む面と一致または平行となり、一次放射
器２４においても衛星Ｂからの電波が受信できるように
なる。

【００１９】このような調整を行うためには、まず、上
述したようにビーム軸ｂＡを通る電波が反射鏡２０で反
射されて、一次放射器２２に入射するように、反射鏡２
０の方位角と仰角とを調整する。そのため、図２に示す
ように、反射鏡２０の背面側には、方位角調整具３４と
仰角調整具３６とが、マウント３８を介して取り付けら
れている。

【００２０】ビーム軸ｂＡ上のビームは、反射鏡２で反
射されて焦点位置Ｆに向かうビームであるので、このビ
ーム軸ｂＡがこのオフセットパラボラ反射鏡２０の回転
対称軸ａと平行となるように方位角及び仰角を調整すれ
ばよい。ビーム軸ｂＡ上のビームが一次放射器２２に入
射するように、反射鏡２０の仰角を調整する場合、回転
対称軸ａと平行な軸と直交し、かつ水平な水平軸の回り
に反射鏡２０を回転させる必要がある。ビーム軸ｂＡを
通る電波が反射鏡２０に入射するように、反射鏡２０の
方位角を調整する場合、回転対称軸ａと平行な軸と直交
し、かつ地面に対して垂直な垂直軸の回りに反射鏡２０
を回転させる必要がある。

【００２１】これらの回転を可能とするため、オフセッ
トパラボラ反射鏡２０の背面に直接に方位角調整具３４
と仰角調整具３６とを取り付けずに、オフセットパラボ
ラ反射鏡２０の回転対称軸ａと直交する軸ｂと長軸Ｌと
がなす角、即ちオフセットパラボラ反射鏡２０のオフセ
ット角θだけずらせて、方位角調整具３４と仰角調整具
３６とを取り付けるために、マウント３８が設けられて
いる。

【００２２】上記のように方位角と仰角が調整された
後、ビーム軸ｂＡの回りに反射鏡２０と一次放射器２
２、２４を回転させるために、マウント３８におけるオ
フセットパラボラ反射鏡２０の回転対称軸ａに直交する
軸ｂが通る平面と仰角調整具３６との間に、回転角調整
機構４０が設けられている。

【００２３】図５は、マウント３８、回転角調整機構４
０、仰角調整具３６及び方位角調整具３４の組立図であ
る。反射鏡２０の背面に、マウント３８の長方形状の正
面板３８ａが、反射鏡２０の正面側から挿通された４つ
のリベット４２によって固定されている。正面板３８ａ
の上下両縁に、ほぼ台形状の側板３８ｂ、３８ｃが正面
板３８ａと直交して取り付けられている。側板３８ｃに
形成された孔４４を介して支持アーム３２の端部が正面
板３８ａの背面に侵入し、２つのネジ４６によって正面
板３８ａに固定されている。

【００２４】即ち、一次放射器２２、２４を支持する支
持アーム３２は、反射鏡２０の長軸の端に僅かな接触面
積で固定されるのではなく、正面板３８ａの中央に近い
位置に大きな接触面積で接触して固定されている。従っ
て、強風等が吹いても、アーム３２が回転することな
く、一次放射器２２、２４の位置が移動することはな
い。

【００２５】側板３８ｂ、３８ｃの後端部に、回転角調
整機構４０の一部をなす第１の板状体４７が回転対称軸
ａと平行な軸（衛星Ａからの電波を一次放射器２３が受
信するように仰角及び方位角を調整した状態においてビ
ーム軸ｂＡが通る軸〔以下、ビーム軸ｂＡと称す
る。〕）と直交するように配置されている。そのため、
第１の板状体４７が長軸Ｌとなす角度がオフセット角θ
となるように、側板３８ｂ、３８ｃの形状が選択されて
いる。第１の板状体４７は、４つのリベット４８によっ
て側板３８ｂ、３８ｃに固定されている。

【００２６】第１の板状体４７におけるビーム軸ｂＡに
対応する位置に、ビーム軸ｂＡを回転中心として反射鏡
２０等を回転させるための回転中心孔５０が形成されて
いる。回転中心孔５０の周囲には、同一円周上に位置す
るように、４つのネジ孔５２が形成されている。第１の
板状体４０ａと面接触するように回転角調整機構４０の
他の一部をなす第２の板状体５４が配置されている。第
２の板状体５４には、回転中心孔５０に対応するよう
に、ネジ孔５６が形成されている。このネジ孔５６に
は、回転中心孔５０に反射鏡２０側から挿通されたネジ
５８が結合されている。従って、このネジ５８の回り
に、即ちビーム軸ｂＡの回りに、第１の板状体４０ａ、
マウント３８、反射鏡２０、一次放射器２２、２４が回
転する。

【００２７】ネジ孔５６の回りには、各ネジ孔５２に対
応するように４つの円弧状の長孔６０が形成されてい
る。これら円弧状の長孔６０にそれぞれ挿通された４つ
のネジ６２が、各ネジ孔５２に結合され、反射鏡２０等
をネジ５８の回りに所定の角度回転させた状態で固定さ
れる。

【００２８】第２の板状体５４の両側縁には、仰角調整
具３６の一部をなす２つの第３の板状体６３が、第２の
板状体５４に対して垂直に形成されている。これら第３
の板状体６３は、いずれも概略扇形に形成され、これら
の内面に仰角調整具３６の一部をなす２つの第４の板状
体６４が、それぞれ面接触している。これら第３の板状
体６３には、互いに一致するように、仰角回転中心孔６
６がそれぞれ形成されている。第３の板状体６３と第４
の板状体６４がそれぞれ面接触した状態で、仰角回転中
心孔６６と一致するように、両第４の板状体６４には、
ネジ孔６８が形成されている。これら仰角回転中心孔６
６に挿通されたネジ７０がネジ孔６８に螺合している。
この螺合状態において、両ネジ７０は第１の板状体４７
と平行に、言い換えれば、ビーム軸ｂＡと垂直に位置し
ている。

【００２９】従って、第４の板状体６４を固定し、ネジ
７０を若干緩めると、第３の板状体６３、第２の板状体
５４、第１の板状体４７、マウント３８、反射鏡２０、
一次放射器２２、２４は、２つのネジ７０の回りに回転
自在である。これらネジ７０は、ビーム軸ｂＡに対して
垂直であり、かつ水平であるので、反射鏡２０の仰角を
調整するときの回転中心軸となる。

【００３０】仰角回転中心孔６６から予め定めた距離を
隔てた位置に円弧状の長孔７２が形成され、この長孔７
２に対応するように、２つの第４の板状体６４には、ネ
ジ孔７４がそれぞれ形成されている。両長孔７２を介し
て２つのネジ７６がネジ孔７４にそれぞれ螺合してい
る。従って、両ネジ７６を強固にネジ孔７４に螺合させ
ることによって、仰角を調整した状態を維持できる。

【００３１】２つの第４の板状体６４間に、方位角調整
具３４の一部をなす第１の把持部７８が形成されてい
る。第１の把持部７８は、第１の板状体４７と平行に配
置されている。従って、ビーム軸ｂＡと垂直に位置して
いる。

【００３２】第１の把持部７８の中央部は、地面に垂直
に立てられた支柱（第３図参照）８０を把持するための
凹所８１を形成するように、反射鏡２０側に向かって凸
に湾曲させられている。支柱８０を挟んで第１の把持部
７８と対向するように、方位角調整具３４の一部をなす
第２の把持部８２が配置されている。第２の把持部８２
の中央部も支柱８０を把持する凹所８３を形成するため
に、反射鏡２０と反対側に凸に湾曲させられている。

【００３３】第１及び第２の把持部７８、８２によって
支柱８０を把持した状態では、支柱８０は地面に対して
垂直であり、かつ図３に示すように、ビーム軸ｂＡに対
しても垂直である。従って、支柱８０の回りに第１及び
第２の把持部７８、８２を回転させることによって、仰
角調整具３６、回転角調整機構４０、反射鏡２０、一次
放射器２２、２４が回転し、反射鏡２０の方位角を調整
することができる。

【００３４】第１の把持部７８の湾曲部の両側にはネジ
孔８４がそれぞれ形成され、これらネジ孔８４に対応す
るように、第２の把持部８２の湾曲部の両側には、貫通
孔８６がそれぞれ形成されている。２つの貫通孔８６に
それぞれ挿通されたネジ８８を強固にネジ孔８４に螺合
させることによって、反射鏡２０の方位角を調整した状
態を維持できる。

【００３５】なお、上記の実施の形態のマルチビームア
ンテナでは、一次放射器２２を焦点位置Ｆに配置した
が、一次放射器２２を一次放射器２４と焦点位置Ｆを挟
む位置に配置することもできる。この場合、焦点位置Ｆ
には衛星Ａ、Ｂの間にある仮想の電波源から放射された
仮想ビームが反射鏡２０によって反射されて、入射する
が、この仮想のビームのうち、仮想の電波源から反射鏡
２０に向かう部分を回転の中心としてもよい。或いは、
一方の一次放射器に入射させるために、この一次放射器
に対応する衛星から反射鏡に到来するビームを回転の中
心としてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、横長に配置されたオフセットパラボラ反射鏡にお
いて、各一次放射器がオフセットパラボラ反射鏡の長軸
にほぼ沿って配置され、これらを支持している支持体
を、長軸に交差し反射鏡の背面の中央寄りの位置に支持
アームが固定しているので、このマルチビームアンテナ
の重心が偏らず、安定している。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、仰角及び方
位角調整機構が取り付けられているマウントに、支持ア
ームが取り付けられているので、支持アームの反射鏡へ
の取付部を別に設ける必要がなく、反射鏡の背面が単純
な構成となる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、静止衛星の
うち１基から送信され、前記反射鏡に向かうビーム軸を
回転中心として前記オフセットパラボラ反射鏡を回転さ
せる回転調整機構を設けているので、複数の衛星からの
電波を僅かな調整のみで容易に受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態のマルチビームアンテナ
の正面側から見た斜視図である。

【図２】図１のマルチビームアンテナの平面図である。

【図３】図１のマルチビームアンテナの背面側から見た
斜視図である。

【図４】図１のマルチビームアンテナの支持アームの取
付状態を示す拡大斜視図である。

【図５】図１のマルチビームアンテナのマウントの組立
図である。

【符号の説明】

２０ 反射鏡 ２２ ２４ 一次放射器 ３０ 支持体 ３２ 支持アーム ３８ マウント ３４ 方位角調整機構 ３６ 仰角調整機構 ４０ 回転調整機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA08 BA19 BC06 CA01 CA06 DA09 5J021 AA02 AA06 AA11 AB07 BA01 DA02 DA03 DA06 EA01 GA02 HA05 HA07 5J047 AA01 AA08 AA10 AB05 BA11 BB12 BB21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横長に配置されたオフセットパラボラ反
   射鏡と、 同一軌道上の複数の静止衛星にそれぞれ対応して設けら
   れ、前記オフセットパラボラ反射鏡によって反射された
   前記各静止衛星からの電波のうち対応するものが前記オ
   フセットパラボラ反射鏡で反射されて、入射するよう
   に、前記オフセットパラボラ反射鏡の焦点を通る前記長
   軸にほぼ沿う線分上に配置された複数の一次放射器と、 これら一次放射器を支持している支持体と、 この支持体に一端が結合され、前記長軸に交差して伸
   び、前記オフセットパラボラ反射鏡の背面の中央寄りの
   位置に他端が固定された支持アームとを、具備するマル
   チビームアンテナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマルチビームアンテナに
   おいて、前記支持アームは、前記オフセットパラボラ反
   射鏡の仰角及び方位角調整機構が取り付けられるマウン
   トに取り付けられているマルチビームアンテナ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のマルチビームアンテナに
   おいて、前記静止衛星のうち１基から送信され、前記反
   射鏡に向かうビーム軸を回転中心として前記オフセット
   パラボラ反射鏡を回転させる回転調整機構が、前記マウ
   ントに設けられているマルチビームアンテナ。