JP2002171113A - 衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】公知の衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易追
尾装置においては、高周波信号ケーブルの捩じれに対処
するため、ロータリ・ジョイントを設けているので、高
周波信号の通過損失による品質劣化、装置全体の複雑
性、信頼性、製造コスト面等から問題があり且つアンテ
ナの仰角が固定されているので移動体車載局の移動に伴
い、日本全土をカバーできなかった。 【解決する手段】この発明は、アンテナ追尾装置にロー
タリ・ジョイントを設けず、小型、軽量、低コストで所
望の移動体に容易に搭載可能で、移動体の移動によって
受信地域が変わっても所望静止衛星からの電波の受信地
域が全く制限されず、衛星方向を常時正確に自動追尾可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、衛星通信用移動体車
載局アンテナ簡易追尾装置に関し、更に詳しくは、地上
波の届ない場所でもＢＳ放送を視聴可能とする移動体、
即ち車両や沿岸を航行する船舶等の移動体における通信
用移動体車載局衛星通システムの車載局アンテナの追尾
装置を簡略化し、車載局指向性アンテナの追尾装置にロ
ータリ・ジョイントを設けず、方位角方向に何回転でも
回転追尾を可能とし、小型、軽量、低コストで所望の移
動体に容易に搭載可能とし、移動体の移動に伴い受信地
域が変わっても所望静止衛星からの電波の受信地域が全
く制限されない衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易追
尾装置である。

【０００２】

【従来の技術】公知の静止衛星通信用移動体車載局アン
テナ簡易迫尾装置（特開平８−１６２８３３号）におい
ては、常に衛星方向を追尾するために、そのアンテナの
姿勢の変動を補正する様にアンテナを動かす必要があ
り、その追尾機構として全天のどの方向にも向くことが
できる様にしている。

【０００３】静止衛星追尾アンテナが全点のどの方向に
も向く様にするため、互いに直交する２つの回転軸、垂
直面内で直交する方位角軸と仰角軸（アジマスとエレベ
ーション、Ａｚ−Ｅ１）、又は水平面内で直交する２つ
の回転軸（Ｘ−Ｙ）のどちらかの組合せを設け、夫々の
軸を別々のモータで駆動している。

【０００４】Ａｓ−Ｅ１駆動方式は、特に移動体車載局
衛星通システムの中で陸上走行車両や沿岸を航行する船
舶等の移動局の場合は、衛星仰角が移動範囲内でほぼ一
定であるから、仰角軸の駆動を省略して方位角軸のみの
駆動として小型・軽量化を図れる。

【０００５】静止衛星追尾アンテナが全点のどの方向に
も向く様にし、高周波信号ケーブルの回転捩れに対処す
るため、通常ロータリ・ジョイント（回転部分に高周波
信号を通す部品）を使用している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロータ
リ・ジョイントは、高周波信号の通過損失による品質劣
化、装置全体の複雑性、信頼性等に問題があり且つ製造
コストの面からもロータリ・ジョイントを使用しない衛
星アンテナ追尾装置が望まれている。

【０００７】ロータリ・ジョイントの代わりに、コイル
・スプリングを使用する追尾装置も提案されているが、
捩じれ縒り戻し機構の信頼性に問題があった。

【０００８】衛星通信用移動体車載局アンテナは、小
型、軽量、低コストで、一般車両に容易に装着できる
が、業務用以外では未だ実用に提供されているものがな
く、特にアンテナの仰角が固定されているから日本全土
をカバーできない。

【０００９】バス等に搭載されているダイバーシティ・
システムは、２台のアンテナを使用しているが、価格、
性能面で必ずしも優れているとはいえない。又、一部の
メーカで移動体用車載局アンテナが実用化されている
が、アンテナ径が大きいうえに、衛星からの受信地域が
限定されているから１台のアンテナで北海道から沖縄ま
で日本全土をカバー不可能であった。

【００１０】１台のアンテナで日本全土をカバーしよう
とすると、２台のアンテナが必要となるので、設置には
それらの調整が必要であり、利便性に欠け、且つ高価と
ならざるを得ない。従って、ＢＳデジタル放送の本格的
実用化に伴い、小型、軽量、低コストで所望の車両に容
易に搭載可能な衛星アンテナ追尾装置が望まれている。

【００１１】そこで水平面に互いに直交する２つの回転
軸を有する２軸追尾装置においては、該ロータリ・ジョ
イントは不要であるが、２軸共に同時に制御するための
装置が大きくなり、実用的ではない。

【００１２】又、アンテナ・ケーブルの回転捩じれが一
定限度を越すと逆方向に３６０°回転させる簡易な方法
が、船舶用局では使用される場合があるが、車載局で
は、車体方位の回転が頻繁であり、しかも速いので実用
的ではない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述のよう
な欠陥を除去するものであり、その第１要旨は、所望の
車両、船舶等の移動体に搭載され、仮想水平面に対して
衛星仰角の角度に合わせて斜めに切った形状を有し、円
盤状台座に回転自在に設けられた円筒形アンテナ回動部
と、該円筒形アンテナ回動部に設けられたアンテナ・コ
ンバータと、該アンテナ・コンバータに設けられた導波
管型平面アンテナと、該アンテナ・コンバータに接続さ
れたアンテナ・ケーブルと、該アンテナ・コンバータに
接続された受信感度情報検知部と、該受信感度情報検知
部に接続されたマイコンと、該マイコンに接続された方
位角調節用制御部と、該方位角調節用制御部に接続され
且つ該ＤＣサーボ・モータに接続されたＤＣサーボ・モ
ータ制御部と、該受信感度情報検知部に接続されたＢＳ
チューナと、該ＢＳチューナに接続されたモニタ・テレ
ビとから成り、該円筒形アンテナ回動部を該ＤＣサーボ
・モータにより鉛直軸周囲に回転して該円盤状台座が該
円筒形アンテナ回動部を該ＤＣサーボ・モータにより鉛
直軸周囲に回転し、該円盤状台座が移動体の移動に応じ
て該導波管型平面アンテナ面を常時所望衛星に向ける衛
星通信用移動体車載局アンテナ簡易追尾装置である。

【００１４】その第２要旨は、円盤状台座上に設ける円
筒形アンテナ回動部を空芯回転ジョイントとし、該円盤
状台座の中心嵌合孔周囲から所要高さまで垂直に固着さ
れたパイプと、該パイプの上端に一体に設けられたアン
テナ・コンバータと、該円盤状台座上で該パイプの周囲
にその上端まで設けられ、下端を該台座上で摺動且つ回
転自在とし、上端を該アンテナ・コンバータの下面に摺
動且つ回転自在とした回転戻しスプリングと、該円盤状
台座上で該回転戻しスプリングより大きい直径と、該パ
イプより僅に低い高さとを有し、下端に逆漏斗状突起リ
ングと、上端に水平突起板と、中間部に折れ曲がりジョ
イントとを夫々有し、該円盤状台座上で該回転戻しスプ
リングの周囲にそれを覆う様に摺動且つ回転自在に設け
られた回転シリンダと、該ＤＣサーボ・モータ制御部に
一端が接続され、該パイプを貫通し、他端を該アンテナ
・コンバータに接続されたアンテナ・ケーブルと、該ア
ンテナ・コンバータ上に一体に設けられた導波管型平面
アンテナとから成り、該アンテナ・ケーブルの縒り戻し
回転を可能とする衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易
追尾装置である。

【００１５】

【発明の実施の態様】軸対象の指向特性を有するアンテ
ナは、衛星仰角の角度に合わせて斜めに切った形状の円
筒回動部を空芯回転ベアリング・ジョイントとし、該空
芯回転ベアリング・ジョイントを介して回転するので、
該アンテナと円盤状台座との間でアンテナ・ケーブルの
相対的な捩じれ無しに衛星方向を常に追尾可能となる。

【００１６】そしてアンテナ給電線（同軸ケーブル）
は、該空芯回転ベアリング・ジョイントの空芯部を通過
して送受信機に接続され、該円筒回動部をＤＣサーボ・
モータで鉛直軸の周囲に回転させれば、仰角は一定なが
らアンテナを任意の方位角方向に向けられるので、移動
体が移動しても常時所望衛星を自動追尾可能となる。

【００１７】

【発明の作用】前述の通り、この出願に係る衛星通信用
移動体車載局アンテナ簡易追尾装置は、空芯回転ベアリ
ング・ジョイントとした円筒形回動部をＤＣサーボ・モ
ータにより鉛直軸周囲に回転し、方位角方向に何回転で
も導波管型平面アンテナを任意の方位角方向に向けてア
ンテナ・ケーブルの縒り戻し回転を可能とし、移動体の
移動によってもアンテナのビーム方向を常時所望静止衛
星方向に一致させる衛星通信用移動体車載局アンテナ簡
易追尾装置である。

【００１８】

【実施例】請求項１に記載された衛星通信用移動体車載
局アンテナ簡易追尾装置は、所望の移動体である車両、
例えばキャンピング・カーの屋根、或いは、沿岸航行の
船舶等（共に図示せず）の所要箇所に搭載、固定される
円盤状台座Ｂ上に、仮想水平面に対して衛星仰角の角度
に合わせて斜めに切った形状を有する円筒形回動部Ｃを
回転且つ摺動自在に設ける。

【００１９】図１、２において、該円筒形アンテナ回動
部Ｃに導波管型平面アンテナＡを設け、該アンテナ・コ
ンバータＣにＤＣサーボ・モータ制御部Ｄを接続する。

【００２０】該ＤＣサーボ・モータ制御部Ｄは、該円盤
状台座Ｂ上に設けられたＤＣサーボ・モータ１４と、該
ＤＣサーボ・モータ１４に接続された受信感度情報検知
部１６と、該受信感度情報検知部１６に接続されたマイ
コン１８と、該マイコン１８に接続された仰角及び方位
角調節用制御部２０とから成り、該受信感度情報検知部
１６にＢＳチューナ２２を接続し、該ＢＳチューナ２２
にモニタ・テレビ２４を接続する。

【００２１】図３、４において、請求項２に記載された
所望車両、船舶等（図示せず）の円盤状台座Ｂ上に搭
載、固定される衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易追
尾装置の円筒形回動部１０は、仮想水平面に対して衛星
仰角の角度に合わせて斜めに切った形状を有する空芯回
転ジョイントＥとし、該ベース・プレート３０上でその
中心嵌合孔３０ａの周囲に下部ブッシング３４ａを固着
し、該下部ブッシング３４ａ内に小径で所要高さを有す
るパイプ３２の下端を嵌合固定して該ベース・プレート
３０上に該パイプ３２を垂直に固着し、その上端に上部
ブッシング３４ｂを固着する。

【００２２】該仰角及び方位角角調節用制御部２０に一
端を接続したアンテナ・ケーブル３４を該中心嵌合孔３
０ａから該パイプ３２内に下側から貫通し、その他端を
該アンテナ・コンバータ制御部Ｃに接続する。

【００２３】該ベース・プレート３０上で該パイプ３２
の周囲に所要の直径と、該パイプ３２と同じ高さを有す
る垂直、円筒状回転戻しスプリング３６の下端を該ベー
ス・プレート３０上に摺動自在に設け、その上端を該ア
ンテナ・コンバータ制御部Ｃの下面に摺動自在に接触さ
せる。

【００２４】該回転戻しスプリング３６より大きい直径
と、該パイプ３２より僅に低い高さとを有し、下端に逆
漏斗状突起リング４０ａと、その水平延長端４０ｂと、
中間部に折れ曲がりジョイント４０ｄと、上端に水平板
４０ｃとを夫々有する回転シリンダ４０を該ベース・プ
レート３０上で該回転戻しスプリング３６の周囲に、後
者を覆う様に摺動自在に設けて所謂空芯ベアリング・ジ
ョイントとする。

【００２５】該ベース・プレート３０と該回転シリンダ
４０の該水平延長端４０ｂとの間と、該上端水平板４０
ｃと該アンテナ・コンバータ制御部Ｃの下面との間に、
所要数のローラ・ベアリング４２を介在させ、該ベース
・プレート３０上で該回転シリンダ３８を回転自在とす
る。

【００２６】この発明に係る衛星通信用移動体車載局ア
ンテナ簡易追尾装置の目標性能と試験結果とを次の表１
に示す。

【００２７】

【発明の効果】（１）所望の車両、船舶等に搭載される
この発明の衛星通信用移動体車載局アンテナ簡易追尾装
置には、ロータリ・ジョイントを設けないので、高周波
信号の通過損失による品質劣化、装置全体の複雑性、信
頼性等に問題がなくなり、その構成が簡略化され、方位
角方向に何回転でも回転追尾を可能とし、地上波の届な
い場所でも所望衛星を自動迫尾してＢＳ放送が視聴可能
となる。

【００２８】（２）前述の通り、該追尾装置に該折れ曲
がりジョイント３８ｃを有する該回転シリンダ３８を該
ベース・プレート３０上で該回転戻しスプリング３６の
周囲に設けたので、ロータリ・ジョイントがなくても該
ベース・プレート３０と該導波管型平面アンテナＡとの
間で該アンテナ・ケーブル３４に相対的な捩れなしに衛
星方位を常時自動追尾可能となる。

【００２９】（３）該追尾装置にロータリ・ジョイント
を使用しないので、該追尾装置を小型、軽量に低コスト
で製作可能となり、所望の移動体、例えば、一般のワン
・ボックス・カー、ＲＶ車両、キャンピング・カー、イ
ベンド・カー、ニュース取材活動車両、災害救助車何、
沿岸航行船舶等に容易に搭載、固定可能となる。

【００３０】（４）更に、この衛星通信用移動体車載局
アンテナ簡易追尾装置によれば、移動体が移動しても所
望衛星からの電波の受信地域が全く制限されず、衛星方
位を常時自動追尾可能となる。

【００３１】（５）この発明に係る衛星通信用移動体車
載局アンテナ簡易追尾装置の構成がコンパクトになり、
部品点数も少ないので、組立、操作、メインテナンス等
も容易となる。

【００３２】（６）この発明に係る衛星通信用移動体車
載局アンテナ簡易追尾装置は、対候性に優れているので
風雨、塵埃等の影響を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の衛星通信用移動体車載局アンテ
ナ簡易追尾装置を後部から見た略斜視図である。

【図２】図１のアンテナ簡易追尾装置の模式的略斜視図
である。

【図３】図１、２のアンテナ簡易迫尾装置の円筒形回動
部を有する空芯回転ジョイントとした模式的拡大断面略
図である。

【図４】図１〜３のＤＣサーボ・モータ制御部の模式的
のブロック・ダイアグラムである。

【符号の説明】

Ａ・・・導波管型平面アンテナ； Ｂ・・・円盤状台座； Ｃ・・・アンテナ・コンバータ； Ｄ・・・ＤＣサーボ・モータ制御部； Ｅ・・・空芯回転ジョイント； １４・・・ＤＣサーボ・モータ； １６・・・受信感度情報検知部； １８・・・マイコン； ２０・・・仰角及び方位角調節用制御部； ２０・・・モータ制御部； ２２・・・ＢＳチューナ； ２４・・・モニタ・テレビ２４； ３０・・・ベース・プレート； ３２・・・パイプ； ３４・・・アンテナ・ケーブル； ３６・・・回転戻しスプリング； ４０・・・回転シリンダ； ４０ａ・・・逆漏斗状突起リング； ４０ｂ・・・水平延長端； ４０ｃ・・・水平板； ４０ｄ・・・折れ曲がりジョイント。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望の車両、船舶等の移動体に搭載され、
   アンテナのビーム方向を常に所望静止衛星方向に一致さ
   せる追尾装置を有するものにおいて；仮想水平面に対し
   て衛星仰角の角度に合わせて斜めに切った形状を有し、
   該移動体に搭載、固定される円盤状台座上に回転自在に
   設けられた円筒形アンテナ回動部と；該円筒形アンテナ
   回動部に設けられたアンテナ・コンバータと；該アンテ
   ナ・コンバータに設けられた導波管型平面アンテナと、
   該アンテナ・コンバータに接続されたアンテナ・ケーブ
   ルと、該アンテナ・コンバータに接続された受信感度情
   報検知部と、該受信感度情報検知部に接続されたマイコ
   ンと、該マイコンに接続された方位角調節用制御部と、
   該方位角調節用制御部に接続され且つ該ＤＣサーボ・モ
   ータに接続されたＤＣサーボ・モータ制御部と；該受信
   感度情報検知部に接続されたＢＳチューナと、該ＢＳチ
   ューナに接続されたモニタ・テレビとから成り；該円筒
   形アンテナ回動部を該ＤＣサーボ・モータにより鉛直軸
   周囲に回転し、該円盤状台座が移動体の移動に応じて該
   導波管型平面アンテナ面を常時所望衛星に向ける衛星通
   信用移動体車載局アンテナ簡易追尾装置。
2. 【請求項２】該円盤状台座上に設ける該円筒形アンテナ
   回動部を空芯回転ジョイントとし、該円盤状台座の中心
   嵌合孔周囲から所要高さまで垂直に固着されたパイプ
   と、該パイプの上端に一体に設けられたアンテナ・コン
   バータと、該円盤状台座上で該パイプの周囲にその上端
   まで設けられ、下端を該円盤状台座上で摺動且つ回転自
   在とし、上端を該アンテナ・コンバータの下面に摺動且
   つ回転自在とした回転戻しスプリングと、該円盤状台座
   上で該回転戻しスプリングより大きい直径と、該パイプ
   より僅に低い高さとを有し、下端に逆漏斗状突起リング
   と、上端に水平突起板と、中間部に折れ曲がりジョイン
   トとを夫々有し、該円盤状台座上で該回転戻しスプリン
   グの周囲にそれを覆う様に摺動且つ回転自在に設けられ
   た回転シリンダと、該ＤＣサーボ・モータ制御部に一端
   が接続され、該パイプを貫通し、他端を該アンテナ・コ
   ンバータに接続されたアンテナ・ケーブルと、該アンテ
   ナ・コンバータ上に一体に設けられた導波管型平面アン
   テナとから成り、該アンテナ・ケーブルの縒り戻し回転
   を可能とする請求項１記載の衛星通信用移動体車載局ア
   ンテナ簡易追尾装置。