JP2000216617A - 衛星搭載用追尾系センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナの視野確保等、搭載上の制約から給
電部と追尾受信機の間の接続長が長くなった場合でも、
給電部から追尾受信機に至る和信号と差信号の経路差お
よび温度変化によって生じる位相誤差を補償することを
目的とする。 【解決手段】 ＩＦ信号と同等の周波数を発生する基準
ＩＦ信号発振器３０を用い、この基準ＩＦ信号とＬＯ信
号から基準ＲＦ信号を作り、この基準ＲＦ信号を校正用
和信号結合器３９および校正用差信号結合器４０を用い
て給電部３の和信号出力端、差信号出力端に入力すると
ともに、仰角誤差信号モニタ４９と温度モニタ信号５２
をもとに移相器コントローラ５０の移相量を制御するメ
モリ５１を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、衛星間または地
球局との通信を行う衛星搭載用の追尾系センサに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の校正装置を備えた衛星搭載
用の追尾系センサを示す図である。１は受信信号、２は
アンテナ、３は給電部（ＲＦ（ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵ
ＥＮＣＹ）センサを含む）、４は追尾受信機、５はアン
テナ駆動電子回路、６はアンテナ駆動機構である。校正
装置を備えた追尾受信機の構成を以下に示す。７は和信
号、９は第１の和信号系ＲＦ増幅器、１０は第１の分配
器、１１は通信信号、１２は和信号系追尾信号、１３は
合波器、１４は差信号、１６は第１の差信号系ＲＦ増幅
器、１７はＰＳＫ（ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴ ＫＥＹＩ
ＮＧ）変調器、１８は移相器、１９は第１の周波数変換
部、２０はＡＧＣ（ＡＵＴＯＭＡＴＩＣＧＡＩＮ ＣＯ
ＮＴＲＯＬ）回路、２１は検波器、２２は第２の分配
器、２３は０°／９０°分配器、２４は方位角（Ａｚ）
誤差信号検出器、２５は仰角誤差（Ｅｌ）信号検出器、
２６は方位角誤差信号復調器、２７は仰角誤差信号復調
器、２８はＣＬＫ（ＣＬＯＣＫ）信号発生器、２９は方
位角誤差信号増幅器、３０は仰角誤差信号増幅器、３１
は方位角誤差信号、３２は仰角誤差信号、３３は局部発
振信号源、３４は校正用ＩＦ（ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴ
Ｅ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ）信号発振器、３５は校正信号
用周波数変換部、３６は校正信号用分配器、３７は減衰
器、３８は方位角／仰角駆動信号、３９は校正用和信号
結合器、４０は校正用差信号結合器、４１は第２の和信
号系ＲＦ（ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ）増幅器、
４２は第２の差信号系ＲＦ増幅器、４９は仰角誤差信号
モニタ、５０は移相器コントローラである。

【０００３】まず追尾系センサの動作について説明す
る。通信対象である衛星または地球局からの受信信号１
をアンテナ２で受信し、通信対象である衛星または地球
局とアンテナ２の主ビーム軸とのずれに応じた和信号７
と差信号１４を、給電部３で分離する。追尾受信機４
は、和信号７を第１の分配器１０で通信信号１１と和信
号系追尾信号１２に分離する。さらに追尾受信機４は、
前記和信号系追尾信号１２と通信対象である衛星または
地球局との相対角度ずれ情報を含む差信号１４をもとに
方位角誤差信号３１および方位角誤差信号３２を検出す
る。上記の誤差信号はアンテナ駆動電子回路５に入力さ
れ、上記の誤差信号をもとに方位角／仰角駆動信号３８
を算出し、アンテナ駆動機構６を制御することによっ
て、アンテナ２を通信対象衛星または地球局の方向に駆
動する。

【０００４】以上で述べた追尾系センサの動作によって
通信対象衛星または地球局を追尾するとともに通信を行
うものである。本構成による追尾系センサでは和信号系
および差信号系の増幅器等の位相差ならびに位相の温度
変動によって、同相信号を入れた場合でも仰角誤差信号
３２の出力が０Ｖにならない、いわゆるクロストーク成
分が発生することが知られている。従来の追尾系センサ
は、給電部３と追尾受信機４の間の和信号系と差信号系
に配置された増幅器ならびに追尾受信機４の能動素子で
発生する和信号系と差信号系の経路差による位相誤差の
校正を任意の温度１点のみでしか行えなかった。また搭
載パネルの熱制御等によって機器のさらされる温度環境
が急激に変化しないよう、さらには機器のさらされる温
度範囲が広くならないような設計配慮がなされていた。
このため機器の性能保証温度範囲内でのクロストーク成
分は許容できたが、機器の搭載温度環境がより厳しくな
る場合には、温度変動に伴うクロストーク成分を補償す
る手段が必要となる。

【０００５】次に従来の校正装置を備えた追尾系センサ
の校正法（動作）について説明する。まず局部発振信号
源３３は校正用信号と周波数変換用信号に分配され、校
正用の局部発振（ＬＯ）信号は校正信号用周波数変換部
３５に入力される。校正用ＩＦ信号発振器３４より出力
される校正用ＩＦ信号は前記の校正信号用周波数変換部
３５に入力され、校正用の局部発振（ＬＯ）信号と合成
されて校正の基準となる校正用ＲＦ信号を生成する。生
成された校正用ＲＦ信号は校正信号用分配器３６によっ
て分離され、校正用和信号結合器３９及び減衰器３７に
よって減衰され校正用差信号結合器４０に同相信号とし
て入力される。校正用和信号結合器３９及び校正用差信
号結合器４０に入力された校正信号は、給電部３と追尾
受信機４の間の接続損失を補償するために置かれた、第
２の和信号系ＲＦ増幅器４１、第２の差信号系ＲＦ増幅
器４２によって増幅されて、追尾受信機４に入力され
る。前記追尾受信機４に入力された和信号および差信号
は各々第１の和信号ＲＦ増幅器９、差信号ＲＦ増幅器１
６で増幅される。前記第１の和信号ＲＦ増幅器９で増幅
された校正用和信号は、第１の分配器１０によって和信
号系追尾信号１２を分離し、合波器１３に入力される。

【０００６】差信号ＲＦ増幅器１６により増幅された校
正用差信号はＰＳＫ変調器１７に入力され、ＣＬＫ信号
発生器２８より出力されるＣＬＫ信号を用いて変調され
たのち、移相器１８に入力される。移相器１８では移相
器コントローラ５０により差信号の位相を変動させる。
移相器１８で位相を制御された差信号１４は合波器１３
に入力され、和信号７と合成される。合成されたＲＦ追
尾信号は、第１の周波数変換部１９に入力され、局部発
振信号源３３より出力されるＬＯ信号によって周波数変
換される。周波数変換されたＩＦ信号はＡＧＣ回路２０
に入力される。ＩＦ信号は検波器２１によって検波さ
れ、ＡＧＣ回路２０によって和信号レベルを一定にする
ことにより差信号１４は和信号７によって正規化され
る。

【０００７】ＡＧＣ回路２０より出力されたＩＦ信号は
第２の分配器２２によって分配され、０°／９０°分配
器２３、方位角誤差検出器２４および仰角誤差検出器２
５に入力される。０°／９０°分配器２３は０°分配さ
れたＩＦ信号を方位角誤差検出器２４に、９０°分配さ
れたＩＦ信号を仰角誤差検出器２５に出力する。方位角
誤差検出器２４は、０°分配されたＩＦ信号と第２の分
配器２２によって分配されたＩＦ信号によってＰＳＫ変
調された方位角（Ａｚ）の誤差信号を検出する。また、
仰角誤差検出器２５は、９０°分配されたＩＦ信号と第
２の分配器２２によって分配されたＩＦ信号によってＰ
ＳＫ変調された仰角の誤差信号を検出する。ここでは和
信号と同相成分の差信号が方位角誤差検出器２４によっ
て検出され、９０°位相差をもった差信号成分が仰角誤
差検出器２５によって検出されることになる。前記方位
角誤差検出器２４、仰角誤差検出器２５によって検出さ
れた変調誤差信号は各々ＣＬＫ信号発生器２８より出力
されるＣＬＫ信号を用いて、方位角誤差信号復調器２
６、仰角誤差信号復調器２７で復調される。復調された
前記誤差信号は、各々方位角誤差信号増幅器２９、仰角
誤差信号増幅器３０で増幅され、方位角誤差信号３１、
仰角誤差信号３２として出力され地上モニタされる。校
正信号用和信号結合器３９、校正信号用差信号結合器４
０には局部発振信号源３３からの同相の信号が入力され
ており、和信号系と差信号系の経路差が無い場合は仰角
誤差検出器２５に入力される９０°分配されたＩＦ信号
と基準ＩＦ信号の位相差は９０°に保たれるため出力は
０Ｖとなる。ところが、和信号と差信号に位相差がある
場合、校正用和信号結合器３９と校正用差信号結合器４
０に同相の信号が入力されても仰角誤差検出器２５に入
力される９０°分配されたＩＦ信号と基準ＩＦ信号の位
相差は９０°とならず出力は０Ｖとならない。そこで、
仰角誤差信号モニタ４９は仰角誤差信号３２をモニタ
し、移相器コントローラ５０へモニタ信号を出力する。
移相器コントローラ５０は、仰角誤差信号モニタ４９か
ら出力される信号をもとに仰角誤差信号３２が０Ｖにな
るように移相器１８を制御する信号を出力することによ
って、校正を行う特定の温度における和信号系と差信号
系の位相誤差を校正する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の校正装置を備え
た追尾系センサは、給電部３と追尾受信機４の間の和信
号系と差信号系に配置された増幅器ならびに追尾受信機
４の能動素子で発生する位相誤差を校正を行う温度１点
のみでしか最適化が行えず、温度変動があると直交軸が
基準軸からずれてしまっていた。このため機器の性能を
保証する特定の温度範囲内ではクロストーク成分を許容
できても、さらに広範囲にわたる温度変動に対してはク
ロストーク成分を補償する手段がとられてないため誤差
成分として無視できなくなる。また搭載パネルの熱制御
によって機器のさらされる温度環境が急激に変化しない
よう、さらには機器のさらされる温度範囲が特定の温度
範囲内になるような設計配慮がなされていた。このため
和信号系と差信号系の機器の搭載環境が制限されるとい
った問題があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、アンテナの視野確保等、
搭載上の制約から給電部と追尾受信機の間の接続長が長
くなることによる損失を改善するために能動素子である
第２のＲＦ増幅器を付加した場合でも、給電部から追尾
受信機に至る和信号と差信号の経路差ならびに温度環境
によって生じる位相差をアクティブに補償することがで
き、さらに前記の補償機能を有することにより、追尾系
センサの機器レイアウト、熱環境の制約が緩和され、機
器配置の自由度を増すことができる衛星搭載用追尾系セ
ンサを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明による追尾系
センサは、温度モニタ信号と、仰角誤差信号モニタ信号
を用いて移相器コントローラの移相補償量を制御するメ
モリを付加することにより、校正用和信号結合器および
校正用差信号結合器を用いて給電部の和信号出力端、差
信号出力端に同相の基準ＲＦ信号を入力したときに、給
電部から追尾受信機の出力に至る和信号と差信号の位相
差の温度依存性を補償することができる。また温度モニ
タ信号によってメモリに記憶された移相量を参照し移相
器コントローラを介して移相器を制御できるようにした
ものである。

【００１１】また、第２の発明による追尾系センサは、
追尾受信機の受信方式として和信号と差信号の増幅、周
波数変換、ＡＧＣ検波を２系統で行う２チャンネル方式
の追尾受信機においても、第２の周波数変換部の前段で
位相差を補償することにより給電部から追尾受信機の出
力に至る和信号と差信号の位相差の温度依存性を補償す
ることができるようにしたものである。

【００１２】また、第３の発明による追尾系センサは、
位相補償精度を向上させるために方位角誤差信号検出器
と仰角誤差信号検出器に入力される０°、９０°に位相
分配された信号を生成する分配器の前段でＩＦ移相器を
制御できるようにしたものである。なお、前記ＩＦ移相
器は差信号系統から方位角誤差信号検出器と仰角誤差信
号検出器に差信号を分配する分配器の前段に配置した場
合でも、同様な機能を有する。

【００１３】また、第４の発明による追尾系センサは、
単一チャンネル方式または２チャンネル方式の追尾受信
機で構成される追尾系センサに、クロストーク成分を補
償するように座標変換を行う座標変換処理回路（メモリ
を含む）を付加することによって、給電部から追尾受信
機の出力に至る和信号と差信号の位相差の温度依存性を
補償することができる。

【００１４】また、第５の発明による追尾系センサは、
単一チャンネル方式または２チャンネル方式の追尾受信
機で構成される追尾系センサに、ＬＯ信号を供給する局
部発振信号源として、複数の通信対象衛星または地球局
との衛星間通信に対応できるように任意のＬＯ信号を合
成可能なシンセサイザを有することによって、校正を行
うたびに使用周波数の異なる通信対象衛星または地球局
の捕捉追尾およびクロストークの温度補償を可能とした
ものである。

【００１５】また、第６の発明による追尾系センサは、
校正信号源として通信対象衛星または地球局の送信信号
を用いて校正ならびにクロストークの温度補償ができる
ように、スイッチ切替え信号によって受信モードから校
正モードに切り替えられるスイッチを付加したものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１を示す図である。図において、１〜５０
は図７と同等である。５１はメモリ、５２は温度モニタ
信号である。

【００１７】次に、この発明の実施の形態１の詳細な動
作説明を行う。基本的な校正法は従来と同様である。図
７にクロストーク発生の原理を示す。和信号と同相の差
信号成分が方位角誤差信号検出器２４で検出される。温
度Ｔ１で同相信号入力時に仰角誤差信号モニタ４９が０
Ｖとなるよう校正をすれば方位角誤差信号３１と仰角誤
差信号３２は基準直交軸と一致する。温度環境の変化に
よって温度Ｔ２で位相差Δθが付くと誤差信号の直交軸
が回転し、同相信号を入力しても仰角誤差信号モニタ４
９の電圧は０Ｖとならずクロストーク成分が発生するこ
とになる。このクロストーク成分を補償する方法を説明
する。

【００１８】まず同相の校正用ＲＦ信号を校正用和信号
結合器３９および校正用差信号結合器４０を用いて給電
部３の和信号出力端、差信号出力端に入力することによ
って、給電部３から追尾受信機４の出力に至る和信号と
差信号の温度Ｔ１における位相差を校正する。校正完了
後、メモリ５１は予め地上試験で作成された図８に示す
機器の予想温度範囲Ｔ１からＴ２における移相量の関数
θ（Ｔ）をもとに仰角誤差信号モニタ４９の出力と温度
モニタ信号５２を参照し移相器１８の移相量を制御する
ことによって、軌道上での追尾系センサの和信号と差信
号の温度による位相差を補償しクロストーク成分をなく
すことが可能となる。

【００１９】メモリ５１は地上試験で作成された温度に
よる移相量の関数θ（Ｔ）だけでなく、実際の軌道上で
も校正参照用に移相量の関数θ（Ｔ）を作成することが
できる。校正モードにて追尾系センサの各温度における
移相器の実際の移相量を複数点モニタすることによって
関数θ（Ｔ）を作成し、運用モードにて軌道上で取得し
た移相器制御関数θ（Ｔ）を参照することで実際の方位
角および仰角の誤差信号はクロストーク成分を含まない
真の値をアンテナ駆動電子回路５に出力可能となる。

【００２０】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２を示す図である。図において、１〜５２は図１と
同等である。４３は第３の分配器、４４は第２の周波数
変換部、４５は差信号系ＡＧＣ回路、４６は第４の分配
器である。

【００２１】次に、この発明の実施の形態２の詳細な動
作説明を行う。追尾系センサを構成する追尾受信機４の
受信方式を２チャンネル方式とした場合においても、発
明の実施の形態１の詳細な動作説明で述べたと同様の校
正法によって、追尾系センサの給電部３から追尾受信機
４の出力に至る和信号７と差信号１４の経路差から生じ
る位相差の校正および温度補償を行うことができる。た
だし、この場合、追尾受信機４に入力された和信号７は
実施の形態１に述べた場合と同様に処理されるが、差信
号１４は和信号７と合波されることなく独立に処理され
る。第１の差信号系ＲＦ増幅器１６より出力された校正
用差信号は、差信号系周波数変換部４４に入力され、局
部発振信号源３３より出力され第３の分配器４３によっ
て分配された校正用ＬＯ信号を用いて差系ＩＦ信号に周
波数変換される。周波数変換された差系ＩＦ信号は検波
器２１で検波された和信号７を用いて差信号系ＡＧＣ回
路４５で正規化される。

【００２２】差信号系ＡＧＣ回路４５より出力された差
信号は第４の分配器４６で分配され、方位角誤差信号検
出器２４と仰角誤差信号検出器２５に入力される。校正
用和信号結合器３９、校正用差信号結合器４０より入力
された校正信号である和信号７と差信号１４は同相であ
り、位相差が無いときは、仰角誤差信号検出器２５に入
力される第４の分配器４６の出力信号と、仰角誤差信号
検出器２５に入力される０°／９０°分配器２３によっ
て９０°分配された校正用和信号の位相差は９０°とな
り、仰角誤差信号検出器２５の出力は０Ｖとなる。とこ
ろが、和信号系と差信号系の経路差がある場合、上記の
位相差は９０°とならず、出力は０Ｖとならない。そこ
で、仰角誤差信号モニタ４９は仰角誤差信号３２をモニ
タし、メモリ５１を介し移相器コントローラ５０へモニ
タ信号を出力する。メモリ５１は実施の形態１と同様に
各温度における移相量の関数θ（Ｔ）を呼び出すか、新
たに作成することによって移相器１８の移相量の校正を
行う。またメモリ５１は温度モニタ信号５２を参照する
ことにより動作温度範囲における和信号系と差信号系の
位相変動を温度補償することができる。

【００２３】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３を示す図である。図において、１〜５２は図２と
同等である。５３はＩＦ移相器である。

【００２４】次に、この発明の実施の形態３の動作説明
を行う。基本的な動作は図２の実施の形態２と同じであ
る。位相制御をＩＦ周波数帯で行えるよう移相器５３を
方位角誤差信号検出器２４と仰角誤差信号検出器２５に
入力される０°、９０°に位相分配する分配器２３の前
段に配置することによって位相補償精度を向上させたも
のである。なお、前記ＩＦ移相器５３は差信号系統から
方位角誤差信号検出器２４と仰角誤差信号検出器２５に
差信号を分配する分配器４６の前段に配置した場合で
も、同様な機能を有する。

【００２５】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４を示す図である。図において、１〜５２は図３と
同等である。５４は座標変換処理回路（メモリ）、５５
は補正方位角誤差信号、５６は補正仰角信号である。

【００２６】次に、この発明の実施の形態４の動作説明
を行う。基本的な動作は図３の実施の形態３と同じであ
る。ただし位相制御の手段としてＩＦ移相器の替わりに
メモリ機能を有する座標変換処理回路５４を用いること
で位相の校正および温度補償を行うものである。実施の
形態３と同様に予め地上試験で作成した、または校正モ
ードにて軌道上で作成した温度と移相量の関数θ（Ｔ）
を座標変換処理回路５４のメモリに記憶させておき、温
度モニタ信号５２を参照することで基準温度からの移相
量Δθを算出する。運用モードでは座標変換処理回路５
４は温度モニタ信号５２を参照しながら温度によるクロ
ストーク成分を含む方位角誤差信号（ΔＡｚ）と仰角誤
差信号（ΔＥｌ）を数１に従って座標変換することで補
正方位角誤差信号５５と補正仰角信号５６をアンテナ駆
動電子回路に出力することで位相差の温度補償を行うこ
とができる。

【００２７】

【数１】

【００２８】実施の形態５．図５は、この発明の実施の
形態５を示す図である。図において、１〜５６は図４と
同等である。５７はシンセサイザーである。

【００２９】次に、この発明の実施の形態５の動作説明
を行う。基本的な動作は図４の実施の形態４と同じであ
る。局部発振信号源３３としてシンセサイザー５７を用
いることによって、任意のＬＯ信号を生成し、基準ＩＦ
信号と任意のＬＯ信号から、複数の衛星または地球局か
らの異なる周波数の受信信号に対して追尾系センサを校
正し、クロストークの温度補償を行うことができる。

【００３０】実施の形態６．図６は、この発明の実施の
形態６を示す図である。図において、１〜５６は図４と
同等である。５８はスイッチ、５９はスイッチ切替え信
号である。

【００３１】次に、この発明の実施の形態６の動作説明
を行う。基本的な動作は図５の実施の形態５と同じであ
る。給電部３と校正用和信号結合器３９の間にスイッチ
５８を付加し、校正モードと運用モードの切り替えを地
上コマンドまたはアンテナ駆動電子回路５からのスイッ
チ切り替え信号５９で行う。スイッチ５８を校正モード
に設定し、プログラム追尾によって予めアンテナ２を通
信対象衛星または地球局の方向に指向させた上で校正を
行う。このように通信対象衛星または地球局の送信信号
を校正信号源として用いることによって、複数の衛星ま
たは地球局からの異なる周波数の受信信号に対して追尾
系センサを校正し、クロストークの温度補償を行うこと
ができる。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明によれば、校正用のＲＦ信号
を校正用和信号結合器および校正用差信号結合器を用い
て給電部の和信号出力端、差信号出力端に入力すること
によって、アンテナの視野確保等搭載上の制約から給電
部と追尾受信機の間の接続長が長くなった場合でも、給
電部から追尾受信機に至る和信号と差信号の経路差およ
び温度変動によって生じる位相差を校正し、かつクロス
トーク成分の温度補償を行うことができる。またクロス
トーク成分が補償されると、捕捉追尾での捕捉時間が短
縮できることから、衛星の可視領域における限られた通
信時間を有効に確保することができる。さらに、温度補
償量の校正を軌道上で行えることから、追尾系センサの
和信号ならびに差信号経路の増幅器等の位相特性に経年
変化が生じても位相補償を行うことが可能となる。ま
た、温度変動に伴う誤差信号のクロストーク成分をアク
ティブに補償する機能を有することから機器のレイアウ
ト設計、熱環境の制約が緩和され機器配置の自由度、動
作温度範囲等の自由度が増す。

【００３３】第２の発明によれば、第１の発明と同様の
効果があるだけでなく追尾受信機の受信方式を２チャン
ネル方式とした場合には、単一チャンネル方式との比較
においてより複雑であった追尾受信機単体での和差間の
位相調整が削減され、製造段階での試験時間が短縮され
る。

【００３４】第３の発明によれば、第２の発明と比べ、
周波数の低いＩＦ周波数帯で位相の校正および補償を行
えるため、移相器の製造が容易となる。また波長に対す
る寸法公差、設定誤差が小さくてすむことから補償精度
が向上する。

【００３５】第４の発明によれば、移相器による位相補
償の替わりに、座標変換計算処理回路を用いることで、
方位角および仰角誤差信号に重畳されるクロストーク成
分の校正および温度補償が可能となる。また移相器を用
いないで済むことから、移相器で発生する設定誤差がな
くなり、補償精度が向上する。

【００３６】第５の発明によれば、複数の校正用ＩＦ信
号発振器を用意することなく、複数の通信対象衛星また
は地球局からの異なる周波数の受信信号に対して追尾系
センサを校正することができる。

【００３７】第６の発明によれば、任意の校正用ＩＦ信
号源を発生するシンセサイザーを用意することなく、複
数の通信対象衛星または地球局からの異なる周波数の受
信信号に対して追尾系センサを校正することができる。
このため、追尾系センサを構成する機器が削減でき装置
のコストを安価にできるとともに、衛星の軽量化が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態１を示す図である。

【図２】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態２を示す図である。

【図３】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態３を示す図である。

【図４】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態４を示す図である。

【図５】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態５を示す図である。

【図６】 この発明による衛星搭載用追尾系センサの実
施の形態６を示す図である。

【図７】 位相の温度変化によって発生するクロストー
ク成分を示す図である。

【図８】 位相の温度変化によって発生する移相量を示
す図である。

【図９】 従来の校正装置を備えた衛星搭載用追尾系セ
ンサを示す図である。

【符号の説明】

１ 受信信号、２ アンテナ、３ 給電部、４ 追尾受
信機、５ アンテナ駆動電子回路、６ アンテナ駆動機
構、７ 和信号、９ 第１の和信号系ＲＦ増幅器、１０
第１の分配器、１１ 通信信号、１２ 和信号系追尾
信号、１３ 合波器、１４ 差信号系追尾信号、１６
第１の差信号系ＲＦ増幅器、１７ ＰＳＫ変調器、１８
移相器、１９ 第１の周波数変換部、２０ ＡＧＣ回
路、２１検波器、２２ 第２の分配器、２３ ０°／９
０°分配器、２４ 方位角誤差信号検出器、２５ 仰角
誤差信号検出器、２６ 方位角誤差信号復調器、２７仰
角誤差信号復調器、２８ ＣＬＫ信号発生器、２９ 方
位角誤差信号増幅器、３０ 仰角誤差信号増幅器、３１
方位角誤差信号、３２ 仰角誤差信号、３３局部発振
信号源、３４ 校正用ＩＦ信号発振器、３５ 校正信号
用周波数変換部、３６ 校正信号用分配器、３７ 減衰
器、３８ 方位角／仰角駆動信号、３９ 校正信号用和
信号結合器、４０ 校正信号用差信号結合器、４１ 第
２の和信号系ＲＦ増幅器、４２ 第２の差信号系ＲＦ増
幅器、４３ 第３の分配器、４４ 第２の周波数変換
部、４５ 差信号系ＡＧＣ回路、４６ 第４の分配器、
４９ 仰角誤差信号モニタ、５０ 移相器コントロー
ラ、５１ メモリ、５２ 温度モニタ信号、５３ ＩＦ
移相器、５４ 座標変換処理回路（メモリ）、５５補正
方位角誤差信号、５６ 補正仰角誤差信号、５７ シン
セサイザー、５８スイッチ、５９ スイッチ切替え信
号。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 追尾系センサに入力される受信信号を受
   けるアンテナと、受信信号を和信号と差信号に分離する
   給電部と、前記和信号と差信号を各々増幅する第１の和
   信号系ＲＦ（ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ）増幅器
   および第１の差信号系ＲＦ増幅器、前記第１の和信号系
   ＲＦ増幅器の和信号を通信信号と和信号系追尾信号とに
   分離する第１の分配器、前記第１の差信号系ＲＦ増幅器
   で増幅された差信号にＰＳＫ（ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴ
   ＫＥＹＩＮＧ）変調をかけるＰＳＫ変調器と、上記Ｐ
   ＳＫ変調器と、方位角誤差信号復調器および仰角誤差信
   号復調器にＣＬＫ（ＣＬＯＣＫ）信号を供給するＣＬＫ
   信号発生器、前記ＰＳＫ変調器より出力された差信号の
   位相を制御する移相器、仰角誤差信号をモニターする仰
   角誤差信号モニタと、前記仰角誤差信号が０Ｖになるよ
   うに移相器を制御する移相器コントローラと、前記ＲＦ
   増幅器で増幅された和信号系追尾信号と差信号を合成す
   る合波器と、合成された和信号系追尾信号および差信号
   を局部発振信号源でつくられるＬＯ（ＬＯＣＡＬ）信号
   を用いてＩＦ（ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ ＦＲＥＱＵ
   ＥＮＣＹ）信号を生成する第１の周波数変換部、前記Ｉ
   Ｆ信号のレベルを一定にするＡＧＣ（ＡＵＴＯＭＡＴＩ
   Ｃ ＧＡＩＮ ＣＯＮＴＲＯＬ）回路、前記ＡＧＣ回路
   より出力されるＩＦ信号を検波しＡＧＣ回路に検波信号
   を出力する検波器、前記ＡＧＣ回路より出力されるＩＦ
   信号を分配する第２の分配器、前記第２の分配器で分配
   されたＩＦ信号の位相を０°、９０°に分配する０°／
   ９０°分配器、前記０°／９０°分配器で０°分配され
   たＩＦ信号と上記第２の分配器で分配されたＩＦ信号か
   ら方位角に対応する変調方位角誤差信号を検出する方位
   角誤差信号検出器、前記変調方位角誤差信号をＣＬＫ信
   号を用いて復調する方位角誤差信号復調器、前記で復調
   された方位角に対応する方位角誤差信号を増幅する方位
   角誤差信号増幅器、前記０°／９０°分配器で９０°分
   配されたＩＦ信号と前記第２の分配器で分配されたＩＦ
   信号から仰角に対応する変調仰角誤差信号を検出する仰
   角誤差信号検出器、前記変調仰角誤差信号をＣＬＫ信号
   を用いて復調する仰角誤差信号復調器、前記復調器で復
   調された仰角に対応する仰角誤差信号を増幅する仰角誤
   差信号増幅器とを有する追尾受信機と、前記方位角と仰
   角誤差信号をもとに方位角／仰角駆動信号を算出し、駆
   動制御信号を出力するアンテナ駆動電子回路と、前記駆
   動制御信号によってアンテナを通信対象衛星または地球
   局の方向に駆動するアンテナ駆動機構と、校正信号用周
   波数変換部および追尾受信機に入力されるＬＯ信号を供
   給する局部発振信号源と、前記追尾受信機のＩＦ信号と
   同等の周波数を発生する校正用ＩＦ信号発振器と、前記
   校正用ＩＦ信号発振器より出力される校正用ＩＦ信号と
   前記局部発振信号源から供給されるＬＯ信号より追尾系
   センサ受信信号と同等の周波数を生成する校正用周波数
   変換部と、前記校正用周波数変換部から出力される校正
   信号を校正用和信号結合器、校正用和信号結合器に分配
   する校正信号用分配器と、前記校正信号用分配器より出
   力され校正信号用差信号結合器に入力される校正用差信
   号を減衰させる減衰器と、前記給電部の和信号出力端、
   差信号出力端に校正信号を入力する校正用和信号結合器
   および校正用差信号結合器と、前記給電部で分離された
   和信号、差信号を増幅する第２の和信号系ＲＦ増幅器お
   よび第２の差信号系ＲＦ増幅器とから構成される追尾系
   センサにおいて、追尾系センサの温度モニタ信号と、仰
   角誤差信号モニタ信号を用いて移相器コントローラの移
   相補償量を制御するメモリを備えたことを特徴とする衛
   星搭載用追尾系センサ。
2. 【請求項２】 追尾系センサに入力される受信信号を受
   けるアンテナと、前記受信信号を和信号と差信号に分離
   する給電部と、前記和信号と差信号を各々増幅する第１
   の和信号系ＲＦ増幅器および第１の差信号系ＲＦ（ＲＡ
   ＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ）増幅器、前記和信号を通
   信信号と和信号系追尾信号とに分離する第１の分配器
   と、前記第１の差信号系ＲＦ増幅器で増幅された差信号
   にＰＳＫ（ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴ ＫＥＹＩＮＧ）変
   調をかけるＰＳＫ変調器、前記ＰＳＫ変調器と方位角誤
   差信号復調器および仰角誤差信号復調器にＣＬＫ（ＣＬ
   ＯＣＫ）信号を供給するＣＬＫ信号発生器、前記ＰＳＫ
   変調器より出力された差信号の位相を制御する移相器、
   局部発振信号源でつくられるＬＯ（ＬＯＣＡＬ）信号を
   第１の周波数変換部と第２の周波数変換部に分配する第
   ３の分配器、前記和信号系追尾信号、ＰＳＫ変調された
   差信号を前記第３の分配器で分配されたＬＯ信号を用い
   て和系ＩＦ（ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ ＦＲＥＱＵＥ
   ＮＣＹ）信号、差系ＩＦ信号を生成する第１の周波数変
   換部および第２の周波数変換部、前記和系ＩＦ信号のレ
   ベルを一定にするＡＧＣ（ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＧＡＩ
   Ｎ ＣＯＮＴＲＯＬ）回路、上記差系ＩＦ信号を和系Ｉ
   Ｆ信号により正規化する差信号系ＡＧＣ回路、前記和系
   ＩＦ信号を検波しＡＧＣ回路と差信号系ＡＧＣ回路に検
   波信号を出力する検波器、ＡＧＣ回路より出力される和
   系ＩＦ信号の位相を０°、９０°に分配する０°／９０
   °分配器、前記差系ＩＦ信号を分配し方位角誤差信号検
   出器と仰角誤差信号検出器に出力する第４の分配器、前
   記０°／９０°分配器で０°分配された和系ＩＦ信号と
   前記第４の分配器で分配された差系ＩＦ信号から方位角
   に対応する変調方位角誤差信号を検出する方位角誤差信
   号検出器、前記変調方位角誤差信号をＣＬＫ信号を用い
   て復調する方位角誤差信号復調器、前記復調器で復調さ
   れた方位角に対応する方位角誤差信号を増幅する方位角
   誤差信号増幅器、前記０°／９０°分配器で９０°分配
   された和系ＩＦ信号と前記第４の分配器で分配された差
   系ＩＦ信号から仰角に対応する変調仰角誤差信号を検出
   する仰角誤差信号検出器、前記変調仰角誤差信号をＣＬ
   Ｋ信号を用いて復調する仰角誤差信号復調器と、前記復
   調器で復調された仰角に対応する仰角誤差信号を増幅す
   る仰角誤差信号増幅器、とを有する２チャンネル受信方
   式の追尾受信機と、前記方位角と仰角誤差信号をもとに
   方位角／仰角駆動信号を算出し、駆動制御信号を出力す
   るアンテナ駆動電子回路と、前記駆動制御信号によって
   アンテナを通信対象衛星または地球局の方向に駆動する
   アンテナ駆動機構と、校正信号用周波数変換部および追
   尾受信機に入力されるＬＯ信号を供給する局部発振信号
   源と、前記追尾受信機のＩＦ信号と同等の周波数を発生
   する校正用ＩＦ信号発振器と、前記校正用ＩＦ信号発振
   器より出力される校正用ＩＦ信号と上記局部発振信号源
   から供給されるＬＯ信号より追尾系センサ受信信号と同
   等の周波数を生成する校正用周波数変換部と、前記校正
   用周波数変換部から出力される校正信号を校正用和信号
   結合器および校正用和信号結合器に分配する校正信号用
   分配器と、前記校正信号用分配器より出力され校正用差
   信号結合器に入力される校正用差信号を減衰させる減衰
   器と、前記給電部の和信号出力端、差信号出力端に校正
   信号を入力する校正用和信号結合器および校正用差信号
   結合器と、前記給電部で分離された和信号、差信号を増
   幅する第２の和信号系ＲＦ増幅器および第２の差信号系
   ＲＦ増幅器とから構成される追尾系センサにおいて、追
   尾系センサの温度モニタ信号と、仰角誤差信号モニタ信
   号を用いて移相器コントローラの移相補償量を制御する
   メモリを備えたことを特徴とする衛星搭載用追尾系セン
   サ。
3. 【請求項３】 位相差を高精度に補償するために、移相
   器をＩＦ周波数帯に配置したことを特徴とする請求項２
   記載の衛星搭載用追尾系センサ。
4. 【請求項４】 誤差信号のクロストーク成分の温度補償
   を行う手段として座標変換処理回路を付加したことを特
   徴とする請求項１から３いずれか記載の衛星搭載用追尾
   系センサ。
5. 【請求項５】 校正用ＲＦ信号のＬＯ信号を供給する局
   部発振信号源として複数の通信対象衛星または地球局と
   の通信に対応できるように任意のＬＯ信号を合成可能な
   シンセサイザを付加したことを特徴とする請求項１から
   ４いずれか記載の衛星搭載用追尾系センサ。
6. 【請求項６】 校正信号源としてスイッチ切替え信号に
   よって受信モードから校正モードに切替えるスイッチを
   付加したことを特徴とする請求項１から５いずれか記載
   の衛星搭載用追尾系センサ。