JP2002223110A - マルチビームアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、構成の簡略化を図って、信頼性の
高い安定した通信を実現したうえで、運用の多様化の促
進を図り得るようにすることにある。 【解決手段】飛翔体１１の取付面とサービス地域を結ぶ
基準軸に対して所定の傾斜角を有して第１乃至第３のア
ンテナ１２１、１２２、１２３を併設配置して、これら
第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３をそれ
ぞれ基準軸回りに独立して回転自在に配設したアンテナ
ユニット１２を、互いに直交する二軸回りに回転自在に
取付け配置する二軸ジンバル１０に組付けて、この二軸
ジンバル１０を駆動制御してアンテナユニット１２全体
の指向方向を制御すると共に、該アンテナユニット１２
の第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３を基
準軸回りに回転制御して各ビーム領域を可変設定するよ
うに構成したものである。

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、例えば成層圏に
配備される飛行船や宇宙空間に配備される人工衛星等の
飛翔体に搭載して所望の地域との通信を行うのに好適す
るマルチビームアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、通信の分野においては、複数の飛
行船を成層圏に配備して、これら飛行船に搭載したアン
テナ装置を用いて地上における所望の地域の通信サービ
スを実行する構想が進められている。このようなアンテ
ナ装置としては、マルチビームアンテナ装置が有効であ
ると考えられている。

【０００３】このような従来のマルチビームアンテナ装
置には、例えば図１８に示すようにホーンアンテナと称
する複数のアンテナ１を所定の開き角を有して、いわゆ
る花弁状に固定配置して、各ビーム領域の一部が重なる
ように設定したアンテナ部２が備えられる。この複数の
アンテナ１が花弁状に固定配置されたアンテナ部２は、
互いに直交する二軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回転自在に形
成されたアンテナ支持機構、例えばＸ−Ｙ（二軸）ジン
バル３に対していわゆるロール軸及びピッチ軸と称する
二軸回りの回転角が調整可能に組付けられる。そして、
このＸ−Ｙジンバル３は、その基部が、飛翔体の電気系
に対して、例えば図示しないロータリージョイントと称
する結合機構４を介して電気的に接続された状態で、い
わゆるヨー軸（Ｚ軸）回りに回転自在に取付け配置され
る。

【０００４】上記構成において、アンテナ部２は、Ｘ−
Ｙジンバル３により二軸回りが角度調整されると共に、
上記結合機構４によりヨー軸回りが回転調整されること
により、その複数のアンテナ１が所望の地域に指向さ
れ、そのビーム領域内の地域との信号の送受が実行され
る。

【０００５】ところが、上記マルチビームアンテナ装置
では、そのＸ−Ｙジンバル３に対して電力を供給するた
めに、該Ｘ−Ｙジンバル３をロータリジョイント等の結
合機構４を介して飛翔体内の電気系と電気的に接続させ
て取付配置しなければならない構成上、その取付構造が
非常に複雑となり、動作制御の信頼性の低下を招いてい
る。

【０００６】これによれば、アンテナ部２の複数のアン
テナ１の一つが故障して、所望のサービス地域への通信
サービスが困難となった場合、一旦、地上に回収して、
その修理を含む交換作業を行わなければならないことに
より、その保守作業が非常に面倒であるという問題を有
する。

【０００７】また、これによれば、サービス地域におけ
る一部の地域の通信負荷が時間帯や季節等により変動し
たりすると、その対応が困難となるために、予め変動分
を考慮しなければならないという問題を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のマルチビームアンテナ装置では、取付構造が複雑で
動作制御の信頼性が低いうえ、保守作業が非常に面倒で
あると共に、運用の多様化が困難であるという問題を有
する。

【０００９】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、簡易な構成で、信頼性の高い安定した通信を実現
し得、且つ、運用の多様化の促進を図り得るようにした
マルチビームアンテナ装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアン
テナを、取付構体の取付面とサービス地域を結ぶ基準軸
に対して所定の傾斜角を有して併設配置し、これら複数
のアンテナをそれぞれ前記基準軸回りに独立して回転自
在に配設したアンテナユニットと、このアンテナユニッ
トを、取付構体に対して互いに直交する二軸回りに回転
自在に取付け配置するアンテナ支持機構と、このアンテ
ナ支持機構を駆動制御して前記アンテナユニットの指向
方向を制御し、該アンテナユニットの複数のアンテナを
前記基準軸回りに回転制御して各ビーム領域を可変設定
するビーム領域設定手段とを備えてマルチビームアンテ
ナ装置を構成したものである。

【００１１】上記構成によれば、複数のアンテナは、そ
のアンテナユニットがアンテナ支持機構を介して二軸回
りの回転角が制御されると、その回転角に応じて指向方
向が制御され、その基準軸回りに回転されると、回転角
に応じて各ビーム領域が移動されて、所望の地域に設定
される。これにより、従来のようにアンテナ支持機構自
体を基準軸回りに回転駆動することがなくなり、高精度
なビーム領域の制御を実現したうえで、取付構体への取
付構造の簡略化が図れて、動作制御の信頼性の向上が図
れ、しかも、アンテナシステムとしての運用の多様化の
促進を図ることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１及び図２は、この発明の一実施の形態
に係るマルチビームアンテナ装置を示すもので、図１
は、背面側から見た状態を示し、図２は、先端側から見
た状態を示す。即ち、アンテナ支持機構を構成する二軸
（Ｘ−Ｙ）ジンバル１０は、フレーム部材１０１に対し
て互いに直交し、且つ、交叉するＸ軸、Ｙ軸が回転自在
に設けられる。そして、この二軸ジンバル１０は、取付
構体として、例えば成層圏に配備される飛行船等の飛翔
体１１に対して、例えば地上のサービス地域に対応して
Ｘ軸回りに回転自在に搭載される。

【００１４】二軸ジンバル１０には、そのＹ軸に対して
アンテナユニット１２が回転自在に組付けられる。この
アンテナユニット１２は、そのＸ軸及びＹ軸のジンバル
駆動モータ１３、１４がそれぞれ駆動力伝達可能に係合
され、このジンバル駆動モータ１３、１４を介して選択
的に二軸回りに回転制御される。

【００１５】また、アンテナユニット１２には、例えば
ホーンアンテナで構成される第１乃至第３のアンテナ１
２１、１２２、１２３がそれぞれサービス地域の略中心
と飛翔体の取付面を結ぶ基準軸（Ｚ軸）に対して、９０
度未満の所定の傾斜角（いわゆるオフセット角）を有し
た状態で、保持体に収容配置される。即ち、これら第１
乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３は、図３に
示すようにその基準軸に対する傾斜角が各ビーム領域
Ａ、Ｂ、Ｃの一部が重なるように所定の位相差を有する
ように設定される。

【００１６】即ち、第１乃至第３のアンテナ１２１、１
２２、１２３は、そのビーム方向が同様に上記基準軸に
対して所定の傾斜角を有した状態で、保持体１２４に対
してジンバル機構１２５を介してそれぞれ自在状に支持
される。そして、これら第１乃至第３のアンテナ１２
１、１２２、１２３の基端には、図４に示すようにそれ
ぞれ同様に位相角及び傾斜角調整用の調整機構を構成す
るリンク部材１５１の一端が自在継手１５２を介して自
在状にリンク結合される（但し、図４においては、便宜
上、第１のアンテナのみを図示）。

【００１７】リンク部材１５１は、図５に示すようにそ
の他端が、筒状の第１の摺動部材１５３の周囲部にリン
ク結合され、その中間部が筒状の第２の摺動部材１５４
の周囲部にリンク１５５を介してリンク結合される。こ
れら第１及び第２の摺動部材１５３、１５４には、スリ
ーブ１５６が回転自在に内挿される。スリーブ１５６に
は、その周壁に螺旋溝１５７が形成され、その内部に
は、ベース部材１５８に突設される軸１５９が基準軸
（Ｚ軸）方向に移動自在に内挿される。この軸１５９に
は、詳細を後述する同期プーリ１６１が嵌着され（図４
参照）、この同期プーリ１６１を介してベース部材１５
８と一体的に回転駆動される。

【００１８】上記第１の摺動部材１５１には、例えばね
じ孔１６２が上記スリーブ１５６の螺旋溝１５７に対応
して形成され、このねじ孔１６２には、位相角調整用の
調整螺子１６３が螺合される。この調整螺子１６３は、
その先端部がねじ孔１６２を通ってスリーブ１５６の螺
旋溝１５７に案内自在に係合される。

【００１９】上記スリーブ１５６は、後述する駆動制御
部１７（図１０参照）を介して選択的に駆動制御される
リニア駆動部１６４により図６及び図７に示すように基
準軸方向に選択的に移動制御される。すると、調整螺子
１６３は、その先端部がスリーブ１５６の螺旋溝１５７
に案内されて第１の摺動部材１５３を、ベース部材１５
８の軸回りに図中時計及び反時計方向に回動付勢する。
この際、第１の摺動部材１５３は、第２の摺動部材１５
４と協働してリンク部材１５１を駆動して、第１のアン
テナ１２１（あるいは第２のアンテナ１２２、第３のア
ンテナ１２３）を、その基準軸に対する傾斜角（オフセ
ット角）を初期状態に保った状態で、基準軸回りに回転
制御して、その位相角を可変設定する。

【００２０】また、上記第２の摺動部材１５４は、上記
リニア駆動部１６４により図８及び図９に示すように基
準軸方向に選択的に移動制御される。すると、第２の摺
動部材１５４は、その移動に連動してリンク部材１５１
の中間部を同方向に移動付勢して、第１のアンテナ１２
１（あるいは第２のアンテナ１２２、第３のアンテナ１
２３）を、初期の位相角を保った状態で、基準軸に対す
る傾斜角を可変設定する。

【００２１】上記第１乃至第３のアンテナ１２１、１２
２、１２３には、同様に組付けられたベース部材１５８
の軸１５９に上述したように嵌着される同期プーリ１６
１間に同期ベルト１６７が巻掛けられ、その各ベース部
材１５８がこれら同期ベルト１６７及び同期プーリ１６
１を介してを同期して回転駆動される。

【００２２】また、第１乃至第３のアンテナ１２１、１
２２、１２３のうち第１のアンテナ１２１の同期プーリ
１６１上には、駆動プーリ１６８が同軸的に嵌着され、
この駆動プーリ１６８には、駆動ベルト１６９の一端部
が巻掛けられる。この駆動ベルト１６９の他端は、例え
ば駆動モータ１８の回転軸に嵌着される図示しないプー
リに回転力伝達可能に巻掛けられる（図１参照）。

【００２３】上記ジンバル駆動モータ１３、１４及び上
記駆動モータ１８は、例えば図１０に示すように上記駆
動制御部１７が接続される。この駆動制御部１７には、
その第１の入力端に図示しない指令部からのビーム領域
指令情報が入力されると共に、その第２の入力端に上記
飛翔体１１の位置・姿勢情報が入力される。

【００２４】駆動制御部１７は、上記ビーム領域指令情
報及び位置・姿勢情報が入力されると、そのビーム領域
指令情報及び位置・姿勢情報に基づいてＸ軸回りのＸ軸
駆動信号、Ｙ軸回りのＹ軸駆動信号及び基準軸回りの基
準軸駆動信号をそれぞれ生成して上記ジンバル駆動モー
タ１３、１４及び駆動モータ１８に出力する。

【００２５】ここで、ジンバル駆動モータ１３、１４
は、駆動制御部１７からのＸ軸駆動信号及びＹ軸駆動信
号に基づいて二軸ジンバル１０のＸ軸及びＹ軸回りの回
転角を制御して、アンテナユニット１２全体を指向制御
する。

【００２６】同時に、駆動モータ１８は、駆動制御部１
７からの基準軸駆動信号に基づいて駆動制御され、その
駆動にともなう回転力が駆動ベルト１６９を介して駆動
プーリ１６８に伝達される。

【００２７】この駆動プーリ１６８に伝達された回転力
は、同期プーリ１６１に伝達され、この同期プーリ１６
１から同期ベルト１６７を介して、他の同期プーリ１６
１、１６１に伝達される。各同期プーリ１６１、１６
１、１６１は、その回転角に応じて図１１（ａ）及び図
１２（ａ）に示すように第１乃至第３のアンテナ１２
１、１２２、１２３を、各基準軸を中心軸として先端部
をそれぞれ同期して所定の位相差を採って回転移動させ
て、そのビーム領域Ａ、Ｂ、Ｃを図１１（ｂ）及び図１
２（ｂ）に示すように可変設定する。

【００２８】また、上記駆動制御部１７には、その第１
の入力端に例えば上記指令部（図示せず）を介して位相
角指令情報及び傾斜角指令情報が入力される。すると、
駆動制御部１７は、位相角指令情報及び傾斜角指令情報
に基づいて位相角設定信号及び傾斜角設定信号を生成し
て上記リニア駆動部１６４に出力する。ここで、リニア
駆動部１６４は、上述したようにスリーブ１５６あるい
は第２の摺動部材１５４を選択的に基準軸方向に移動付
勢して第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３
の位相角及び傾斜角を設定する。

【００２９】このようにアンテナユニット１２の第１乃
至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３は、その位相
角及び傾斜角をそれぞれ選択して、そのビーム領域を可
変設定することにより、例えばサービス地域における特
定地域の通信負荷が増大した場合の対応運用や、他のア
ンテナの故障時等における冗長運用に供される。

【００３０】上記構成において、二軸ジンバル１０に組
付けられたアンテナユニット１２は、複数組、例えば５
組が、サービス地域に対応して図１３及び図１４に示す
ように上記飛翔体１１の取付面に併設して搭載される
（図１３及び図１４中では、図の都合上、飛翔体を図示
せず）。そして、これら５組の各二軸ジンバル１０のジ
ンバル駆動モータ１３、１４及びアンテナユニット１２
の駆動モータ１８は、それぞれ上記駆動制御部１７に接
続される。

【００３１】駆動制御部１７は、上述したように上記指
令部（図示せず）からのビーム領域指令情報及び上記飛
翔体１１の位置・姿勢情報が入力されると、そのビーム
領域指令情報及び位置・姿勢情報に基づいて５組の各二
軸ジンバル１０のＸ軸回りのＸ軸駆動信号、Ｙ軸回りの
Ｙ軸駆動信号、及び上記アンテナユニット１２の基準軸
回りの基準軸駆動信号をそれぞれ生成して各ジンバル駆
動モータ１３、１４及び駆動モータ１８に出力する。

【００３２】ここで、５組の各ジンバル駆動モータ１
３、１４は、駆動制御部１７からのＸ軸駆動信号及びＹ
軸駆動信号に基づいて二軸ジンバル１０のＸ軸及びＹ軸
回りの回転角を制御して、各アンテナユニット１２全体
をサービス地域に指向制御する。

【００３３】同時に、５組の各駆動モータ１８は、駆動
制御部１７からの基準軸駆動信号に基づいて駆動制御さ
れ、その駆動にともなう回転力が駆動ベルト１６９を介
して各駆動プーリ１６８に伝達される。この各駆動プー
リ１６８に伝達された回転力は、同期プーリ１６１に伝
達され、この同期プーリ１６１から同期ベルト１６７を
介して他の同期プーリ１６１、１６１に伝達される。こ
こで、同期プーリ１６１、１６１、１６１は、その回転
角に応じて第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１
２３を、基準軸回りに同期して回転移動させて、そのビ
ーム領域をサービス地域の所定の地域に向くように設定
する。

【００３４】ここで、５組のアンテナユニット１２は、
各第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３の各
ビーム領域が隣接するビール領域と一部が重なるように
設定されて、全体で所望のサービス地域への通信サービ
スを実行する。

【００３５】そして、通信サービスの実行状態におい
て、上記飛翔体１１の位置・姿勢が変化すると、上記駆
動制御部１７には、その第２の入力端に飛翔体位置・姿
勢情報が入力される。すると、駆動制御部１７は、入力
した位置・姿勢情報に基づいて各二軸ジンバル１０のＸ
軸回りのＸ軸駆動信号、Ｙ軸回りのＹ軸駆動信号、及び
上記アンテナユニット１２の基準軸回りの基準軸駆動信
号をそれぞれ生成して各ジンバル駆動モータ１３、１４
及び駆動モータ１８に出力する。

【００３６】ここで、ジンバル駆動モータ１３、１４
は、駆動制御部１７からのＸ軸駆動信号及びＹ軸駆動信
号に基づいて二軸ジンバル１０のＸ軸及びＹ軸回りの回
転角を制御して、アンテナユニット１２全体の指向方向
をそれぞれ補正する。

【００３７】同時に、５組の各駆動モータ１８は、駆動
制御部１７からの基準軸駆動信号に基づいて駆動制御さ
れ、その駆動にともなう回転力が駆動ベルト１６９を介
して駆動プーリ１６８に伝達される。

【００３８】駆動プーリ１６８に伝達された回転力は、
同期プーリ１６１に伝達され、この同期プーリ１６１か
ら同期ベルト１６７を介して、他の同期プーリ１６１、
１６１に伝達される。ここで、同期プーリ１６１、１６
１、１６１は、その回転角に応じて第１乃至第３のアン
テナ１２１、１２２、１２３を、基準軸回りに所定の位
相差を採って回転移動させて、そのビーム領域をそれぞ
れサービス地域の所定の地域に向くように補正する。

【００３９】ここで、５組のアンテナユニット１２は、
各第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３の各
ビーム領域が上記飛翔体１１の位置・姿勢の変化に対応
して調整され、所定のサービス地域への安定した高品質
な通信サービスが継続される。

【００４０】また、通信サービス中において、サービス
地域における特定地域の通信負荷が増大した場合や、他
のアンテナの故障した場合においては、その５組のアン
テナユニット１２のうちのいずれかの第１乃至第３のア
ンテナ１２１、１２２、１２３の位相角及び傾斜角を可
変設定して、そのビーム領域を可変設定することによ
り、継続して安定した高品質な通信サービスが実行され
る。

【００４１】このように、上記マルチビームアンテナ装
置は、飛翔体１１の取付面とサービス地域を結ぶ基準軸
に対して所定の傾斜角を有して第１乃至第３のアンテナ
１２１、１２２、１２３を併設配置して、これら第１乃
至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３をそれぞれ基
準軸回りに独立して回転自在に配設したアンテナユニッ
ト１２を、互いに直交する二軸回りに回転自在に取付け
配置する二軸ジンバル１０に組付けて、この二軸ジンバ
ル１０を駆動制御してアンテナユニット１２全体の指向
方向を制御すると共に、該アンテナユニット１２の第１
乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３を基準軸回
りに回転制御して各ビーム領域を可変設定するように構
成した。

【００４２】これによれば、二軸ジンバル１０の二軸が
回転駆動されると、アンテナユニット１２の二軸回りの
回転角が制御され、その回転角に応じてアンテナユニッ
ト１２全体の指向方向が制御され、その基準軸回りに回
転されると、第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、
１２３の各ビーム領域が移動されて、所望の地域にビー
ム領域が設定される。

【００４３】この結果、従来のように二軸ジンバル自体
を基準軸回りに回転駆動することがなくなり、高精度な
ビーム領域の制御を実現したうえで、飛翔体１１への取
付構造の簡略化が図れて、動作制御の信頼性の向上が図
れる。

【００４４】また、これによれば、アンテナユニット１
２の第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３の
各位相角及び傾斜角を、それぞれ可変設定して、通信負
荷の変動に対する対応運用や、故障時における冗長運用
への容易な対応が実現される等の運用の多様化の促進を
図ることができる。

【００４５】また、上記実施の形態において、５組のア
ンテナユニット１２に対応して少なくとも図１５に示す
ように１本の冗長用アンテナ２０を、互いに直交し、且
つ、交叉しない二軸回りに回転自在に設けたアンテナ支
持機構２１を介して上記飛翔体１１に搭載して冗長系を
形成する。

【００４６】上記構成により、上記アンテナユニット１
２の第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３の
いずれかが故障したような場合、例えば上記指令部（図
示せず）でアンテナ支持機構２１を遠隔的に駆動制御し
て、冗長用アンテナ２０を、アンテナユニット１２に組
付け配置した第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、
１２３の中の故障したアンテナがサービスを行っていた
所望のサービス地域に指向させて、そのサービス地域へ
の継続した通信サービスを実行する。これにより、高品
質な通信サービスを継続して行うことができて、信頼性
の高い安定したサービスが実現される。

【００４７】さらに、上記実施の形態では、アンテナユ
ニット１２を、互いに直交する二軸回りに回転自在に支
持するアンテナ支持機構として互いに直交する二軸が交
差する構造の二軸ジンバル１０を用いて構成した場合で
説明したが、これに限ることなく、例えば互いに直交す
る二軸が交叉しないように配置される、いわゆる二軸マ
ウント構造のものを用いて構成することも可能である。

【００４８】また、上記実施の形態では、アンテナユニ
ット１２の第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１
２３の基準軸に対する位相角及び傾斜角を調整自在に構
成した場合で説明したが、これに限ることなく、その
他、アンテナユニット１２の第１乃至第３のアンテナ１
２１、１２２、１２３の基準軸に対する位相角及び傾斜
角を固定配置するように構成することも可能である。こ
のアンテナユニット１２の第１乃至第３のアンテナ１２
１、１２２、１２３の位相角及び傾斜角を固定配置する
ように構成する場合には、上記図１５の冗長用アンテナ
２０を備えることにより、同様に運用の多様化と共に、
信頼性の高い安定した通信を実現することができる。

【００４９】さらに、上記実施の形態では、アンテナユ
ニット１２の第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、
１２３を同期プーリ１６１、同期ベルト１６７、駆動プ
ーリ１６８及び駆動ベルト１６９を用いたベルト同期機
構を用いて同期駆動するように構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、その他、第１乃至第３のアン
テナ１２１、１２２、１２３を独立した駆動モータで同
期して回転駆動するように構成することも可能である。

【００５０】また、上記実施の形態では、アンテナとし
て、第１乃至第３のアンテナ１２１、１２２、１２３の
３本を備えたアンテナユニット１２を構成した場合で説
明したが、これに限ることなく、その他、図１６及び図
１７に示すように構成することも可能である。

【００５１】図１６のアンテナ構造は、４本のアンテナ
２２を、基準軸に対して所定の傾斜角を有して配置し、
相互間を同期機構２３１を介して回転自在に組合せてア
ンテナユニット２４１を構成したものである。

【００５２】また、図１７のアンテナ構造は、６本のア
ンテナ２２を、基準軸に対して所定の傾斜角を有して配
置し、相互間を同期機構２３２を介して回転自在に組み
合わせてアンテナユニット２４２を構成したものであ
る。

【００５３】そして、これらのアンテナ構造において、
その半分のアンテナ２２で送信側を形成し、他の半分の
アンテナ２２で受信側を形成するように構成することも
可能である。

【００５４】また、上記奇数本のアンテナ２２を組合せ
配置したアンテナユニットを構成することも可能であ
る。この奇数本のアンテナ構造の場合には、送信側と受
信側とでは、アンテナ本数が異なることとなる。

【００５５】よって、この発明は、上記実施の形態に限
ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さ
らに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれて
おり、開示される複数の構成要件における適宜な組合せ
により種々の発明が抽出され得る。

【００５６】例えば実施形態に示される全構成要件から
幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようと
する課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述
べられている効果が得られる場合には、この構成要件が
削除された構成が発明として抽出され得る。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、信頼性の高い安定した通信を実現し
得、且つ、運用の多様化の促進を図り得るようにしたマ
ルチビームアンテナ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係るマルチビームア
ンテナ装置を背面側から見た状態を示した斜視図であ
る。

【図２】図１を先端側から見た状態を示した斜視図であ
る。

【図３】図１の第１乃至第３のアンテナの配置構成とビ
ーム領域の関係を示した図である。

【図４】図１の第１乃至第３のアンテナの位相角及び傾
斜角調整用の調整機構を取り出して示した斜視図であ
る。

【図５】図４の調整機構の要部を分解して示した分解斜
視図である。

【図６】図４の調整機構の位相角の調整動作を説明する
ために示した斜視図である。

【図７】図４の調整機構の位相角の調整動作を説明する
ために示した斜視図である。

【図８】図４の調整機構の傾斜角の調整動作を説明する
ために示した斜視図である。

【図９】図４の調整機構の傾斜角の調整動作を説明する
ために示した斜視図である。

【図１０】図１の制御系の構成を示したブロック図であ
る。

【図１１】図１の第１乃至第３のアンテナの傾斜角及び
位相角とビーム領域の関係を示した図である。

【図１２】図１の第１乃至第３のアンテナの傾斜角及び
位相角とビーム領域の関係を示した図である。

【図１３】図１をアンテナユニットを５組配置した構成
を背面側から見た状態を示した斜視図である。

【図１４】図１３のアンテナユニットを５組配置した構
成を先端側から見た状態を示した斜視図である。

【図１５】この発明の他の実施の形態に係るマルチビー
ムアンテナ装置の要部を取り出して示した斜視図であ
る。

【図１６】この発明の他の実施の形態に係るマルチビー
ムアンテナ装置の要部の構成を示した図である。

【図１７】この発明の他の実施の形態に係るマルチビー
ムアンテナ装置の要部の構成を示した図である。

【図１８】従来のマルチビームアンテナ装置を示した斜
視図である。

【符号の説明】

１０ … 二軸ジンバル。 １０１ … フレーム部材。 １１ … 飛翔体。 １２ … アンテナユニット。 １２１〜１２３ … 第１乃至第３のアンテナ。 １２４ … 保持体。 １２５ … ジンバル機構。 １３ … ジンバル駆動モータ。 １４ … 送受信機。 １５１ … リンク部材。 １５２ … 自在継手。 １５３、１５４ … 第１及び第２の摺動部材。 １５５ … リンク。 １５６ … スリーブ。 １５７ … 螺旋溝。 １５８ … ベース部材。 １５９ … 軸。 １６１ … 同軸プーリ。 １６２ … ねじ孔。 １６３ … 調整螺子。 １６４ … リニア駆動部。 １６７ … 同期ベルト。 １６８ … 駆動プーリ。 １６９ … 駆動ベルト。 １７ … 駆動制御部。 １８ … 駆動モータ。 ２０ … アンテナ。 ２１ … アンテナ支持機構。 ２２ … アンテナ。 ２３１、２３２ … 同期機構。 ２４２、２４２ … アンテナユニット。 Ａ、Ｂ、Ｃ … ビーム領域。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のアンテナを、取付構体の取付面と
   サービス地域を結ぶ基準軸に対して所定の傾斜角を有し
   て併設配置し、これら複数のアンテナをそれぞれ前記基
   準軸回りに独立して回転自在に配設したアンテナユニッ
   トと、 このアンテナユニットを、取付構体に対して互いに直交
   する二軸回りに回転自在に取付け配置するアンテナ支持
   機構と、 このアンテナ支持機構を駆動制御して前記アンテナユニ
   ットの指向方向を制御し、該アンテナユニットの複数の
   アンテナを前記基準軸回りに回転制御して各ビーム領域
   を可変設定するビーム領域設定手段とを具備することを
   特徴とするマルチビームアンテナ装置。
2. 【請求項２】 前記アンテナユニットの複数のアンテナ
   は、他のアンテナと所望の位相差を採って隣接するアン
   テナのビーム領域の一部と重なるように同期して前記基
   準軸回りに回転駆動されてビーム領域が可変設定される
   ことを特徴とする請求項１記載のマルチビームアンテナ
   装置。
3. 【請求項３】 前記アンテナユニットは、前記基準軸に
   対して所定の傾斜角を有して配設される複数のアンテナ
   を備えた送信側アンテナ部、及び前記基準軸に対して所
   定の傾斜角を有して配設される複数のアンテナを備えた
   受信側アンテナ部が設けられることを特徴とする請求項
   １又は２記載のマルチビームアンテナ装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記アンテナユニットの複数の
   アンテナの前記基準軸に対する位相角及び傾斜角を可変
   設定する調整機構を備えたことを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれか記載のマルチビームアンテナ装置。
5. 【請求項５】 さらに、少なくとも１個のアンテナを、
   取付構体の取付面に対して互いに直交する二軸回りに回
   転自在に取付け配置して、該アンテナを前記二軸回りに
   回転駆動してビーム領域を可変設定するアンテナ冗長手
   段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   記載のマルチビームアンテナ装置。
6. 【請求項６】 前記取付構体は、飛翔体であり、前記ビ
   ーム領域設定手段は、前記飛翔体の位置・姿勢に基づい
   て前記アンテナ支持機構を駆動制御すると共に、前記複
   数のアンテナを基準軸回りに回転駆動して前記複数のア
   ンテナのビーム領域を所期状態に保持することを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれか記載のマルチビームアン
   テナ装置。