JP2002261541A - 反射鏡アンテナ受信位相較正装置 - Google Patents
反射鏡アンテナ受信位相較正装置Info
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- JP2002261541A JP2002261541A JP2001054752A JP2001054752A JP2002261541A JP 2002261541 A JP2002261541 A JP 2002261541A JP 2001054752 A JP2001054752 A JP 2001054752A JP 2001054752 A JP2001054752 A JP 2001054752A JP 2002261541 A JP2002261541 A JP 2002261541A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少数の較正用波源を用いて誤差に最も寄与す
る鏡面変位量を２つの受信ホーンでの位相差から推定す
る反射鏡アンテナ受信位相較正装置を得る。 【解決手段】 回転対称な主反射鏡１と、主反射鏡１に
対向する副反射鏡２と、主反射鏡１中心を通る主反射鏡
鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン４
ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを介して電波を受信
する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つの受信機５ａ，５
ｂの出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相
互相関器６と、副反射鏡２を支えるステイ１０と、主反
射鏡１を支持するために主反射鏡１の裏面の所定の部分
のみに設けられたバックストラクチャ１１と、複数の較
正用波源３とを有する反射鏡アンテナ受信位相較正装置
において、複数の較正用波源３は、主反射鏡１上のステ
イ１０近傍もしくは裏面にバックストラクチャ１１が配
置されている場所に配設されている。
る鏡面変位量を２つの受信ホーンでの位相差から推定す
る反射鏡アンテナ受信位相較正装置を得る。 【解決手段】 回転対称な主反射鏡１と、主反射鏡１に
対向する副反射鏡２と、主反射鏡１中心を通る主反射鏡
鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン４
ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを介して電波を受信
する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つの受信機５ａ，５
ｂの出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相
互相関器６と、副反射鏡２を支えるステイ１０と、主反
射鏡１を支持するために主反射鏡１の裏面の所定の部分
のみに設けられたバックストラクチャ１１と、複数の較
正用波源３とを有する反射鏡アンテナ受信位相較正装置
において、複数の較正用波源３は、主反射鏡１上のステ
イ１０近傍もしくは裏面にバックストラクチャ１１が配
置されている場所に配設されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電波望遠鏡
における位相較正装置に関し、特に鏡面変位量を２つの
受信ホーンでの位相差から推定する反射鏡アンテナ受信
位相較正装置に関するものである。
における位相較正装置に関し、特に鏡面変位量を２つの
受信ホーンでの位相差から推定する反射鏡アンテナ受信
位相較正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の反射鏡アンテナ受信位相
較正装置として、例えば、N.Kawaguchi,T.Sasao,S.Mana
be,"Dual Beam VLBI Techniques for Precision Astrom
etry of VERA Project",SPIE,March,2000.に示されたも
のがある。
較正装置として、例えば、N.Kawaguchi,T.Sasao,S.Mana
be,"Dual Beam VLBI Techniques for Precision Astrom
etry of VERA Project",SPIE,March,2000.に示されたも
のがある。
【０００３】図８は上記の文献に示された従来の反射鏡
アンテナ較正装置の概略構成図である。図８において、
１は回転対称な主反射鏡、２は主反射鏡１に対向する副
反射鏡、３は較正用波源、４ａ，４ｂは主反射鏡１の中
心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２つ
の受信ホーン、５ａ，５ｂは受信ホーンを介して電波を
受信する２つの受信機、６は２つの受信機５ａ，５ｂの
出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相互相
関器、１０は副反射鏡２を支えるステイ、１１は主反射
鏡１を支持するバックストラクチャ、１３は受信機位相
モニタである。バックストラクチャ１１は、大口径の主
反射鏡１を支えるための骨組みであり、主反射鏡１の裏
面において、中心から放射状に延びている。ステイ１０
は一端をバックストラクチャ１１に固定され、他端で副
反射鏡２を支持している。
アンテナ較正装置の概略構成図である。図８において、
１は回転対称な主反射鏡、２は主反射鏡１に対向する副
反射鏡、３は較正用波源、４ａ，４ｂは主反射鏡１の中
心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２つ
の受信ホーン、５ａ，５ｂは受信ホーンを介して電波を
受信する２つの受信機、６は２つの受信機５ａ，５ｂの
出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相互相
関器、１０は副反射鏡２を支えるステイ、１１は主反射
鏡１を支持するバックストラクチャ、１３は受信機位相
モニタである。バックストラクチャ１１は、大口径の主
反射鏡１を支えるための骨組みであり、主反射鏡１の裏
面において、中心から放射状に延びている。ステイ１０
は一端をバックストラクチャ１１に固定され、他端で副
反射鏡２を支持している。
【０００４】また、図９は２ビームアンテナによる観測
を説明する概念図である。図において、４aは第１の受
信ホーン、４bは第２の受信ホーン、５aは第１の受信
機、５bは第２の受信機、７aは観測天体、７bは基準天
体、８aは観測天体からの電波、８bは基準天体からの電
波、９は大気のゆらぎを示す。
を説明する概念図である。図において、４aは第１の受
信ホーン、４bは第２の受信ホーン、５aは第１の受信
機、５bは第２の受信機、７aは観測天体、７bは基準天
体、８aは観測天体からの電波、８bは基準天体からの電
波、９は大気のゆらぎを示す。
【０００５】次に動作について説明する。複数の電波望
遠鏡が配置された電波干渉計を用いて天体の位置を高精
度に観測するには、個々の電波望遠鏡アンテナにおい
て、観測天体からの電波の位相を精度よく測定すること
が必要である。しかしながら、この測定においては、地
球大気によるゆらぎ、鏡面系の変位、受信器変動による
誤差が大きく、困難であった。また、自重による鏡面系
の変位は仰角によって異なるため、観測天体からの電波
の鏡面系の変位による位相誤差は電波望遠鏡の仰角に依
存する。
遠鏡が配置された電波干渉計を用いて天体の位置を高精
度に観測するには、個々の電波望遠鏡アンテナにおい
て、観測天体からの電波の位相を精度よく測定すること
が必要である。しかしながら、この測定においては、地
球大気によるゆらぎ、鏡面系の変位、受信器変動による
誤差が大きく、困難であった。また、自重による鏡面系
の変位は仰角によって異なるため、観測天体からの電波
の鏡面系の変位による位相誤差は電波望遠鏡の仰角に依
存する。
【０００６】この問題を解決するために、図９に示すよ
うに、観測天体と同時に基準となる天体を、２ビームを
有する電波望遠鏡を用いて同時に観測する手法が提案さ
れている。観測天体からの電波８aと観測天体の近軸に
位置する基準天体からの電波８bを同一の鏡面系を介し
てそれぞれ第１の受信機５a、第２の受信機５bで同時に
受信する。この際、観測天体からの電波８aと基準天体
からの電波８bは、ほぼ同一の大気ゆらぎ９をもつ領域
を通過したと考えることができる。よって観測天体７a
からの受信位相に対して、基準天体７bの位相を用いて
補正することにより、大気のゆらぎ９による誤差を補正
することができる。なお、このような２ビーム観測では
個々の天体の位相を観測する必要はなく、通常は２つの
天体の位相差を観測することが多い。
うに、観測天体と同時に基準となる天体を、２ビームを
有する電波望遠鏡を用いて同時に観測する手法が提案さ
れている。観測天体からの電波８aと観測天体の近軸に
位置する基準天体からの電波８bを同一の鏡面系を介し
てそれぞれ第１の受信機５a、第２の受信機５bで同時に
受信する。この際、観測天体からの電波８aと基準天体
からの電波８bは、ほぼ同一の大気ゆらぎ９をもつ領域
を通過したと考えることができる。よって観測天体７a
からの受信位相に対して、基準天体７bの位相を用いて
補正することにより、大気のゆらぎ９による誤差を補正
することができる。なお、このような２ビーム観測では
個々の天体の位相を観測する必要はなく、通常は２つの
天体の位相差を観測することが多い。
【０００７】一方、鏡面系の変位、受信器での変動によ
る誤差については、図１０に示すような較正用波源３を
配置する手法が提案されている。図１０に示すように、
主反射鏡１上に配置された 複数の較正用波源３から電
波を放射し、その電波を受信ホーン４で受信する。受信
された信号の位相は、主反射鏡１、副反射鏡２の変位に
よる位相変化および受信機５の位相変化を含んだもので
あり、この位相変化量を観測天体の受信位相に対して補
正することで、鏡面系の変位、受信機変動による誤差を
取り除くことができる。また、この方法は、電波望遠鏡
の仰角に応じて鏡面系の変位による誤差を検出できると
いう効果を有する。
る誤差については、図１０に示すような較正用波源３を
配置する手法が提案されている。図１０に示すように、
主反射鏡１上に配置された 複数の較正用波源３から電
波を放射し、その電波を受信ホーン４で受信する。受信
された信号の位相は、主反射鏡１、副反射鏡２の変位に
よる位相変化および受信機５の位相変化を含んだもので
あり、この位相変化量を観測天体の受信位相に対して補
正することで、鏡面系の変位、受信機変動による誤差を
取り除くことができる。また、この方法は、電波望遠鏡
の仰角に応じて鏡面系の変位による誤差を検出できると
いう効果を有する。
【０００８】なお、鏡面系の変位については、較正用波
源位置を反射点とする天体からの信号の経路についての
み完全な較正ができる。しかし、実際の天体からの位相
は、主反射鏡１および副反射鏡２の全ての点で反射した
電波を積分した結果得られるものであり、完全な較正を
行なうには、主反射鏡１上に多数の項正用波源３を配置
する必要がある。
源位置を反射点とする天体からの信号の経路についての
み完全な較正ができる。しかし、実際の天体からの位相
は、主反射鏡１および副反射鏡２の全ての点で反射した
電波を積分した結果得られるものであり、完全な較正を
行なうには、主反射鏡１上に多数の項正用波源３を配置
する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成ざれ
る反射鏡アンテナ較正装置は、天体からの位相は、主反
射鏡１および副反射鏡２の全ての点で反射した電波を積
分した結果得られるものであり、完全な較正を行なうに
は、主反射鏡１上に多数の項正用波源３を配置する必要
があるという問題があった。
る反射鏡アンテナ較正装置は、天体からの位相は、主反
射鏡１および副反射鏡２の全ての点で反射した電波を積
分した結果得られるものであり、完全な較正を行なうに
は、主反射鏡１上に多数の項正用波源３を配置する必要
があるという問題があった。
【００１０】また、２ビーム観測のように、２つの受信
ホーンの位相差のみが観測されるような場合に、具体的
な補正量を求めることが示されていないという問題があ
った。
ホーンの位相差のみが観測されるような場合に、具体的
な補正量を求めることが示されていないという問題があ
った。
【００１１】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、少数の較正用波源を用いて誤差
に最も寄与する鏡面変位量を２つの受信ホーンでの位相
差から推定する反射鏡アンテナ受信位相較正装置を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、少数の較正用波源を用いて誤差
に最も寄与する鏡面変位量を２つの受信ホーンでの位相
差から推定する反射鏡アンテナ受信位相較正装置を得る
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る反射鏡ア
ンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主
反射鏡に対向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反
射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン
と、受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信機
と、２つの受信機の出力に基づいて電波の位相差を検出
するデジタル相互相関器と、副反射鏡を支えるステイ
と、主反射鏡を支持するために主反射鏡の裏面の所定の
部分のみに設けられたバックストラクチャと、複数の較
正用波源とを有する反射鏡アンテナ受信位相較正装置に
おいて、複数の較正用波源は、主反射鏡上のステイ近傍
もしくは裏面にバックストラクチャが配置されている場
所に配設されている。
ンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主
反射鏡に対向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反
射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン
と、受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信機
と、２つの受信機の出力に基づいて電波の位相差を検出
するデジタル相互相関器と、副反射鏡を支えるステイ
と、主反射鏡を支持するために主反射鏡の裏面の所定の
部分のみに設けられたバックストラクチャと、複数の較
正用波源とを有する反射鏡アンテナ受信位相較正装置に
おいて、複数の較正用波源は、主反射鏡上のステイ近傍
もしくは裏面にバックストラクチャが配置されている場
所に配設されている。
【００１３】また、この発明に係る反射鏡アンテナ受信
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、受信ホーン取付板上に配設されている。
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、受信ホーン取付板上に配設されている。
【００１４】また、この発明に係る反射鏡アンテナ受信
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、バックストラクチャに固定され、主反射
鏡の所定の位置には、較正用波源から放出される電波を
通過させる為の貫通孔が設けられている。
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、バックストラクチャに固定され、主反射
鏡の所定の位置には、較正用波源から放出される電波を
通過させる為の貫通孔が設けられている。
【００１５】また、複数の較正用波源は、条件で、かつ
主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主反射鏡鏡軸を
含む面に垂直な面内に配設されている。
主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主反射鏡鏡軸を
含む面に垂直な面内に配設されている。
【００１６】また、デジタル相互相関器は、較正用波源
から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射鏡の
鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定する。
から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射鏡の
鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定する。
【００１７】また、２つの受信機の出力に基づき、電波
の位相変動量をモニタする受信機位相モニタをさらに有
する。
の位相変動量をモニタする受信機位相モニタをさらに有
する。
【００１８】
【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の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略
構成図である。図１において、１は回転対称な主反射
鏡、２は主反射鏡１に対向する副反射鏡、３は較正用波
源、４ａ，４ｂは主反射鏡１の中心を通る主反射鏡鏡軸
に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン、５ａ，
５ｂは受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信
機、６は２つの受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波
の位相差を検出するデジタル相互相関器、１０は副反射
鏡２を支えるステイ、１１は主反射鏡１を支持するバッ
クストラクチャである。バックストラクチャ１１は、大
口径の主反射鏡１を支えるための骨組みであり、主反射
鏡１の裏面において、中心から放射状に延びている。ス
テイ１０は一端をバックストラクチャ１１に固定され、
他端で副反射鏡２を支持している。また、図中の座標系
Ｏ−ＸＹＺは、副反射鏡２の焦点を原点とし、回転対称
な主反射鏡１aの回転軸をＺ軸とする座標系を示す。
実施の形態１の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略
構成図である。図１において、１は回転対称な主反射
鏡、２は主反射鏡１に対向する副反射鏡、３は較正用波
源、４ａ，４ｂは主反射鏡１の中心を通る主反射鏡鏡軸
に対して軸対称に配置された２つの受信ホーン、５ａ，
５ｂは受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信
機、６は２つの受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波
の位相差を検出するデジタル相互相関器、１０は副反射
鏡２を支えるステイ、１１は主反射鏡１を支持するバッ
クストラクチャである。バックストラクチャ１１は、大
口径の主反射鏡１を支えるための骨組みであり、主反射
鏡１の裏面において、中心から放射状に延びている。ス
テイ１０は一端をバックストラクチャ１１に固定され、
他端で副反射鏡２を支持している。また、図中の座標系
Ｏ−ＸＹＺは、副反射鏡２の焦点を原点とし、回転対称
な主反射鏡１aの回転軸をＺ軸とする座標系を示す。
【００１９】図２はこの発明の実施の形態１を説明する
ための主反射鏡のＺ方向変位時の天体からの位相の変化
の概略図である。図２において、１ｂはＺ方向に変位し
た主反射鏡、８a'は主反射鏡変位前の観測天体からの電
波、８a''は主反射鏡変位後の観測天体からの電波、８
b'は主反射鏡変位前の基準天体からの電波、８b''は主
反射鏡変位後の基準天体からの電波を示す。
ための主反射鏡のＺ方向変位時の天体からの位相の変化
の概略図である。図２において、１ｂはＺ方向に変位し
た主反射鏡、８a'は主反射鏡変位前の観測天体からの電
波、８a''は主反射鏡変位後の観測天体からの電波、８
b'は主反射鏡変位前の基準天体からの電波、８b''は主
反射鏡変位後の基準天体からの電波を示す。
【００２０】図３はこの発明の実施の形態１を説明する
ための主反射鏡がたわみを持つ場合の天体からの位相の
変化の概略図である。図３において、１ｃはたわんだ主
反射鏡を示す。図４はこの発明の実施の形態１を説明す
るための副反射鏡が変位した場合の天体からの位相の変
化の概略図である。
ための主反射鏡がたわみを持つ場合の天体からの位相の
変化の概略図である。図３において、１ｃはたわんだ主
反射鏡を示す。図４はこの発明の実施の形態１を説明す
るための副反射鏡が変位した場合の天体からの位相の変
化の概略図である。
【００２１】図１、図２及び図３において、第１の受信
ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂは、図１に示す座
標系において、ＸＺ面内に位置し、Ｚ軸に対して対称な
位置に配置されている。また、較正用波源３は、主反射
鏡１上のステイ１０の近傍、あるいは、ステイ１０とバ
ックストラクチャ１１の固定点の、仰角によって変位し
ない位置に複数配置されている。
ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂは、図１に示す座
標系において、ＸＺ面内に位置し、Ｚ軸に対して対称な
位置に配置されている。また、較正用波源３は、主反射
鏡１上のステイ１０の近傍、あるいは、ステイ１０とバ
ックストラクチャ１１の固定点の、仰角によって変位し
ない位置に複数配置されている。
【００２２】次に動作について説明する。図１に示す反
射鏡アンテナ較正装置において、図１に示すように、主
反射鏡１上に配置された 複数の較正用波源３から電波
を放射し、その電波を第１の受信ホーン４aおよび第２
の受信ホーン４bで受信する。受信された信号に基づい
て、デジタル相互相関器６により、第１の受信ホーン４
aおよび第２の受信ホーン４bの信号の位相差を検出す
る。
射鏡アンテナ較正装置において、図１に示すように、主
反射鏡１上に配置された 複数の較正用波源３から電波
を放射し、その電波を第１の受信ホーン４aおよび第２
の受信ホーン４bで受信する。受信された信号に基づい
て、デジタル相互相関器６により、第１の受信ホーン４
aおよび第２の受信ホーン４bの信号の位相差を検出す
る。
【００２３】この検出された位相差は、デジタル相互相
関器６により、それに相当する光路長の差として出力さ
れる。このときの光路長差をΔＬoiとすると、この光路
長差は回転対称な主反射鏡１aの変位、副反射鏡２の変
位および第１の受信機５a、第２の受信機５bの位相変動
量による影響を含む量である。しかしながら、較正用波
源３は仰角によって変位しない主反射鏡上に配置されて
いるため、回転対称な主反射鏡１aの変位の影響は小さ
い。よってΔＬoiに含まれる変動量の要因は、副反射鏡
２の変位および第１の受信機５a、第２の受信機５bの位
相変動量によるものである。よって副反射鏡２の変位量
をδs、第１の受信機７ａ、第２の受信機７ｂの位相変
動量をδrecとすると、
関器６により、それに相当する光路長の差として出力さ
れる。このときの光路長差をΔＬoiとすると、この光路
長差は回転対称な主反射鏡１aの変位、副反射鏡２の変
位および第１の受信機５a、第２の受信機５bの位相変動
量による影響を含む量である。しかしながら、較正用波
源３は仰角によって変位しない主反射鏡上に配置されて
いるため、回転対称な主反射鏡１aの変位の影響は小さ
い。よってΔＬoiに含まれる変動量の要因は、副反射鏡
２の変位および第１の受信機５a、第２の受信機５bの位
相変動量によるものである。よって副反射鏡２の変位量
をδs、第１の受信機７ａ、第２の受信機７ｂの位相変
動量をδrecとすると、
【００２４】
【数１】
【００２５】と表される。さらに、第１の受信機５a、
第２の受信機５bのそれぞれの位相変動量が等しいもの
とすると、δrecは０と考えてよい。よって、複数の較
正用波源からの電波により観測されたΔＬoiより、関数
Ｆを決定することにより副反射鏡変位量を求めることが
できる。副反射鏡変位量を知ることができれば、例えば
幾何光学法により副反射鏡変位時の観測天体からの電波
の位相に及ぼす影響を計算することができるため、補正
量を決定できる。
第２の受信機５bのそれぞれの位相変動量が等しいもの
とすると、δrecは０と考えてよい。よって、複数の較
正用波源からの電波により観測されたΔＬoiより、関数
Ｆを決定することにより副反射鏡変位量を求めることが
できる。副反射鏡変位量を知ることができれば、例えば
幾何光学法により副反射鏡変位時の観測天体からの電波
の位相に及ぼす影響を計算することができるため、補正
量を決定できる。
【００２６】本構成における較正用波源の位置は、主反
射鏡の変位による影響を受けない。しかし、観測天体か
らの電波の位相については、主反射鏡の変位によって誤
差を生じる。一方、主反射鏡の変位は、図２及び図３に
示すように、仰角に応じて主反射鏡のｚ方向の変位とた
わみが大きくなる傾向にある。この場合、主反射鏡変位
前の観測天体からの電波８a'と主反射鏡変位後の観測天
体からの電波８a''の位相すなわち光路長の差と、主反
射鏡変位前の基準天体からの電波８b'と主反射鏡変位後
の基準天体からの電波８b''の光路長の差は対称性を考
慮するとほぼ等しいと考えることができる。よって、実
際の観測量である観測天体からの電波８aと基準天体か
らの電波８bの位相差には上記の変形は影響を及ぼさな
いことがわかる。
射鏡の変位による影響を受けない。しかし、観測天体か
らの電波の位相については、主反射鏡の変位によって誤
差を生じる。一方、主反射鏡の変位は、図２及び図３に
示すように、仰角に応じて主反射鏡のｚ方向の変位とた
わみが大きくなる傾向にある。この場合、主反射鏡変位
前の観測天体からの電波８a'と主反射鏡変位後の観測天
体からの電波８a''の位相すなわち光路長の差と、主反
射鏡変位前の基準天体からの電波８b'と主反射鏡変位後
の基準天体からの電波８b''の光路長の差は対称性を考
慮するとほぼ等しいと考えることができる。よって、実
際の観測量である観測天体からの電波８aと基準天体か
らの電波８bの位相差には上記の変形は影響を及ぼさな
いことがわかる。
【００２７】一方、副反射鏡の変位は図４に示すよう
に、重力の影響を考えると、ｘ軸方向の変位が支配的で
あることがわかる。図４において、観測天体からの電波
８aは副反射鏡が変位する前にはＭA→ＳAを通り第１の
受信ホーン４aに達するが、副反射鏡変位後にはＭA→
Ｓ'Aとなり、変位によって光路長は増加する。一方基準
天体からの電波８bは副反射鏡変位によって光路はＭB→
ＳBからＭB→Ｓ'Bと変化し、逆に光路長は短くなる。よ
って両者の位相差は副反射鏡変位によって大きな誤差を
有することがわかる。
に、重力の影響を考えると、ｘ軸方向の変位が支配的で
あることがわかる。図４において、観測天体からの電波
８aは副反射鏡が変位する前にはＭA→ＳAを通り第１の
受信ホーン４aに達するが、副反射鏡変位後にはＭA→
Ｓ'Aとなり、変位によって光路長は増加する。一方基準
天体からの電波８bは副反射鏡変位によって光路はＭB→
ＳBからＭB→Ｓ'Bと変化し、逆に光路長は短くなる。よ
って両者の位相差は副反射鏡変位によって大きな誤差を
有することがわかる。
【００２８】このように、本実施の形態の発明に係る反
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源３は、主
反射鏡１上のステイ１０近傍もしくは裏面にバックスト
ラクチャ１１が配置されている場所に配設されている。
そのため、主反射鏡１上の変位の影響を受けない位置に
較正用波源３を設置することにより、支配的な誤差であ
る副反射鏡２の変位量を推定し、天体観測時の補正値を
求めることができるという効果を有する。
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源３は、主
反射鏡１上のステイ１０近傍もしくは裏面にバックスト
ラクチャ１１が配置されている場所に配設されている。
そのため、主反射鏡１上の変位の影響を受けない位置に
較正用波源３を設置することにより、支配的な誤差であ
る副反射鏡２の変位量を推定し、天体観測時の補正値を
求めることができるという効果を有する。
【００２９】実施の形態２.図５はこの発明の実施の形
態２の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略構成図で
ある。図５において、実施の形態１の図１と同じ番号を
付したものは図１と同じはたらきをする。また図５にお
いて、座標系Ｏ−ＸＹＺは図１の座標系と同様のもので
ある。
態２の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略構成図で
ある。図５において、実施の形態１の図１と同じ番号を
付したものは図１と同じはたらきをする。また図５にお
いて、座標系Ｏ−ＸＹＺは図１の座標系と同様のもので
ある。
【００３０】図５において、第１の受信ホーン４ａ及び
第２の受信ホーン４ｂは、図５に示す座標系において、
ＸＺ面内に位置し、Ｚ軸に対して対称な位置に配置され
ている。また、２つの較正用波源３は主反射鏡上のステ
イ１０の近傍、もしくはバックストラクチャ１１の交点
の、仰角によって変位しない位置で、かつＹＺ面内のＮ
１、Ｎ２に配置されている。さらに、実施の形態１と同
様に、第１の受信機５a、第２の受信機５bのそれぞれの
位相変動量が等しいものとして、δrecは０と考えてい
る。
第２の受信ホーン４ｂは、図５に示す座標系において、
ＸＺ面内に位置し、Ｚ軸に対して対称な位置に配置され
ている。また、２つの較正用波源３は主反射鏡上のステ
イ１０の近傍、もしくはバックストラクチャ１１の交点
の、仰角によって変位しない位置で、かつＹＺ面内のＮ
１、Ｎ２に配置されている。さらに、実施の形態１と同
様に、第１の受信機５a、第２の受信機５bのそれぞれの
位相変動量が等しいものとして、δrecは０と考えてい
る。
【００３１】図５に示すように、較正用波源３がＹＺ面
内に配置されている場合、例えばＮ１の位置に配置され
ている較正用波源３を考えると、第１の受信ホーン、第
２の受信ホーンに至る途中での副反射鏡２との交点Ｓ
1A,Ｓ1Bは、対称性よりＸ座標の符号が異なるのみで同
じ値をとる。このような対称性を用いることにより、実
施の形態１で述べたような、副反射鏡２のＺ軸に対して
非対称な変位であるＸ軸方向の変位ΔＸS、および副反
射鏡２の中心を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡２
の回転量ΔθYSについて以下の式が成り立つ。
内に配置されている場合、例えばＮ１の位置に配置され
ている較正用波源３を考えると、第１の受信ホーン、第
２の受信ホーンに至る途中での副反射鏡２との交点Ｓ
1A,Ｓ1Bは、対称性よりＸ座標の符号が異なるのみで同
じ値をとる。このような対称性を用いることにより、実
施の形態１で述べたような、副反射鏡２のＺ軸に対して
非対称な変位であるＸ軸方向の変位ΔＸS、および副反
射鏡２の中心を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡２
の回転量ΔθYSについて以下の式が成り立つ。
【００３２】
【数２】
【００３３】上式においてｉは１，２の値をとり、Ｎ
１，Ｎ２の位置に配置された較正用波源３を示してい
る。また、Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉは、以下の式で表される。
１，Ｎ２の位置に配置された較正用波源３を示してい
る。また、Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉは、以下の式で表される。
【００３４】
【数３】
【００３５】上式において、(xi,yi,zi)は、較正用波源
３より第１の受信ホーンに至るまでの変位前の副反射鏡
２との交点SiAの座標を示し、(nxi,nyi,nzi)はそれらの
点上での副反射鏡２の単位法線ベクトルを示す。また、
giは較正用波源３より放射した電波を第１の受信ホー
ン、Ｂで受信した場合の光路長差ΔＬoiより求められる
量であり、較正用波源３より副反射鏡２上での交点SiA
に向かう光線の単位方向ベクトルをe1,iA、反射後の単
位方向ベクトルをe2,iA、さらに副反射鏡が変位しない
場合の光路長差ΔＬfiとすると
３より第１の受信ホーンに至るまでの変位前の副反射鏡
２との交点SiAの座標を示し、(nxi,nyi,nzi)はそれらの
点上での副反射鏡２の単位法線ベクトルを示す。また、
giは較正用波源３より放射した電波を第１の受信ホー
ン、Ｂで受信した場合の光路長差ΔＬoiより求められる
量であり、較正用波源３より副反射鏡２上での交点SiA
に向かう光線の単位方向ベクトルをe1,iA、反射後の単
位方向ベクトルをe2,iA、さらに副反射鏡が変位しない
場合の光路長差ΔＬfiとすると
【００３６】
【数４】
【００３７】で表される量である。副反射鏡が変位しな
い場合の光路長差ΔＬfiは計算値を用いて求めることが
できる。また、鏡面系を天頂方向に向けたときのΔＬoi
は、上記の副反射鏡のＸ軸方向の変位ΔＸS、および副
反射鏡２の中心を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡
２の回転量ΔθYSといったＺ軸に対して非対称な成分を
含まない値であり、その値をもってΔＬfiとすることも
できる。
い場合の光路長差ΔＬfiは計算値を用いて求めることが
できる。また、鏡面系を天頂方向に向けたときのΔＬoi
は、上記の副反射鏡のＸ軸方向の変位ΔＸS、および副
反射鏡２の中心を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡
２の回転量ΔθYSといったＺ軸に対して非対称な成分を
含まない値であり、その値をもってΔＬfiとすることも
できる。
【００３８】上式を連立させて解くことにより、副反射
鏡２のＸ軸方向の変位ΔＸS、および副反射鏡２の中心
を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量Δθ
YSを一意に決定することができる。副反射鏡変位量を知
ることができれば、例えば幾何光学法により副反射鏡変
位時の観測天体からの電波の位相に及ぼす影響を計算す
ることができるため、補正量を決定できる。
鏡２のＸ軸方向の変位ΔＸS、および副反射鏡２の中心
を通りＹ軸に平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量Δθ
YSを一意に決定することができる。副反射鏡変位量を知
ることができれば、例えば幾何光学法により副反射鏡変
位時の観測天体からの電波の位相に及ぼす影響を計算す
ることができるため、補正量を決定できる。
【００３９】このように、本実施の形態の発明に係る反
射鏡アンテナ受信位相較正装置においては、複数の較正
用波源３は、主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主
反射鏡鏡軸を含む面に垂直な面内に配設されている。そ
のため、主反射鏡１上の変位の影響を受けない位置に較
正用波源３を設置することにより、支配的な誤差である
副反射鏡２の変位量を推定し、天体観測時の補正値を求
めることができるという効果を有する。
射鏡アンテナ受信位相較正装置においては、複数の較正
用波源３は、主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主
反射鏡鏡軸を含む面に垂直な面内に配設されている。そ
のため、主反射鏡１上の変位の影響を受けない位置に較
正用波源３を設置することにより、支配的な誤差である
副反射鏡２の変位量を推定し、天体観測時の補正値を求
めることができるという効果を有する。
【００４０】また、デジタル相互相関器６は、較正用波
源３から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射
鏡２の鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定す
る。そのため、２つの較正用波源３を設置するのみで支
配的な誤差である副反射鏡の変位量である副反射鏡２の
Ｘ軸方向の変位、および副反射鏡２の中心を通りＹ軸に
平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量を一意に決定する
ことができるという効果を有する。
源３から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射
鏡２の鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定す
る。そのため、２つの較正用波源３を設置するのみで支
配的な誤差である副反射鏡の変位量である副反射鏡２の
Ｘ軸方向の変位、および副反射鏡２の中心を通りＹ軸に
平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量を一意に決定する
ことができるという効果を有する。
【００４１】実施の形態３.図６はこの発明の実施の形
態３の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の要部の斜視図
である。図６において、実施の形態１の図１と同じ番号
を付したものは図１と同じはたらきをする。図６におい
て、１２は受信機取付板である。
態３の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の要部の斜視図
である。図６において、実施の形態１の図１と同じ番号
を付したものは図１と同じはたらきをする。図６におい
て、１２は受信機取付板である。
【００４２】上述の実施の形態１及び２においては、較
正用波源３を主反射鏡１上に配置しているが、本実施の
形態においては、この較正用波源３を受信ホーン４ａ，
４ｂが設置されている受信ホーン取付板上１２に設置し
ている。
正用波源３を主反射鏡１上に配置しているが、本実施の
形態においては、この較正用波源３を受信ホーン４ａ，
４ｂが設置されている受信ホーン取付板上１２に設置し
ている。
【００４３】このように、本実施の形態の発明に係る反
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源は、受信
ホーン取付板上１２に配設されている。そのため、主反
射鏡１の仰角による変形の影響を受けることがない。ま
た、特に実施の形態２において、第１の受信ホーン４ａ
及び第２の受信ホーン４ｂと較正用波源３の位置関係を
限定しているが、本実施の形態においては、同一の板の
上に設置しているために、仰角の変化によって重力によ
り第１の受信ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂや較
正用波源３が変位しても独立に変位することなく、第１
の受信ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂと較正用波
源３の位置関係は保たれたまま変位するという効果を有
する。
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源は、受信
ホーン取付板上１２に配設されている。そのため、主反
射鏡１の仰角による変形の影響を受けることがない。ま
た、特に実施の形態２において、第１の受信ホーン４ａ
及び第２の受信ホーン４ｂと較正用波源３の位置関係を
限定しているが、本実施の形態においては、同一の板の
上に設置しているために、仰角の変化によって重力によ
り第１の受信ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂや較
正用波源３が変位しても独立に変位することなく、第１
の受信ホーン４ａ及び第２の受信ホーン４ｂと較正用波
源３の位置関係は保たれたまま変位するという効果を有
する。
【００４４】実施の形態４.図７はこの発明の実施の形
態４の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の要部の断面図
である。図７において、実施の形態１の図１と同じ番号
を付したものは図１と同じはたらきをする。
態４の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の要部の断面図
である。図７において、実施の形態１の図１と同じ番号
を付したものは図１と同じはたらきをする。
【００４５】上述の実施の形態１及び２においては、較
正用波源３を直接バックストラクチャ１１に取付け、主
反射鏡１に穴（貫通孔）を空けることにより電波を放射
できるような構成としている。
正用波源３を直接バックストラクチャ１１に取付け、主
反射鏡１に穴（貫通孔）を空けることにより電波を放射
できるような構成としている。
【００４６】このように、本実施の形態の発明に係る反
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源は、バッ
クストラクチャ１１に固定され、主反射鏡１の所定の位
置には、較正用波源３から放出される電波を通過させる
為の貫通孔が設けられている。そのため、主反射鏡１の
仰角による変形の影響を受けることがより小さくなり、
推定において誤差要因となる較正用波源３の変位を抑え
ることができるという効果を有する。
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、回転対称な主反射鏡
１と、主反射鏡１に対向する副反射鏡２と、主反射鏡１
中心を通る主反射鏡鏡軸に対して軸対称に配置された２
つの受信ホーン４ａ，４ｂと、受信ホーン４ａ，４ｂを
介して電波を受信する２つの受信機５ａ，５ｂと、２つ
の受信機５ａ，５ｂの出力に基づいて電波の位相差を検
出するデジタル相互相関器６と、副反射鏡２を支えるス
テイ１０と、主反射鏡１を支持するために主反射鏡１の
裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラクチャ
１１と、複数の較正用波源３とを有する反射鏡アンテナ
受信位相較正装置において、複数の較正用波源は、バッ
クストラクチャ１１に固定され、主反射鏡１の所定の位
置には、較正用波源３から放出される電波を通過させる
為の貫通孔が設けられている。そのため、主反射鏡１の
仰角による変形の影響を受けることがより小さくなり、
推定において誤差要因となる較正用波源３の変位を抑え
ることができるという効果を有する。
【００４７】実施の形態５.図８はこの発明の実施の形
態５の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略構成図で
ある。図８において、実施の形態１の図１と同じ番号を
付したものは図１と同じはたらきをする。また図８にお
いて、１３は受信機位相モニタである。
態５の反射鏡アンテナ受信位相較正装置の概略構成図で
ある。図８において、実施の形態１の図１と同じ番号を
付したものは図１と同じはたらきをする。また図８にお
いて、１３は受信機位相モニタである。
【００４８】上述の実施の形態１乃至４においては、受
信機５ａ，５ｂによる位相変動量はともに等しいとし
て、観測量には影響を及ぼさないとしている。しかしな
がら、実際には同一の特性を示すことは難しい。よって
受信機５ａ，５ｂによる位相変動量を、受信機位相モニ
タ１３でモニタすることにより、受信機５ａ，５ｂによ
る位相変動量を補正値として用いる。
信機５ａ，５ｂによる位相変動量はともに等しいとし
て、観測量には影響を及ぼさないとしている。しかしな
がら、実際には同一の特性を示すことは難しい。よって
受信機５ａ，５ｂによる位相変動量を、受信機位相モニ
タ１３でモニタすることにより、受信機５ａ，５ｂによ
る位相変動量を補正値として用いる。
【００４９】このように、本実施の形態の発明に係る反
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、２つの受信機５ａ，
５ｂの出力に基づき、電波の位相変動量をモニタする受
信機位相モニタ１３を有する。そのため、受信機５ａ，
５ｂの位相変動も切り分けて補正として用いることがで
きるという効果を有する。
射鏡アンテナ受信位相較正装置は、２つの受信機５ａ，
５ｂの出力に基づき、電波の位相変動量をモニタする受
信機位相モニタ１３を有する。そのため、受信機５ａ，
５ｂの位相変動も切り分けて補正として用いることがで
きるという効果を有する。
【００５０】
【発明の効果】この発明に係る反射鏡アンテナ受信位相
較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対向す
る副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に対し
て軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホーン
を介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受信機
の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相互
相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を支持
するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設けられ
たバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有する
反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の較正
用波源は、主反射鏡上のステイ近傍もしくは裏面にバッ
クストラクチャが配置されている場所に配設されてい
る。そのため、主反射鏡上の変位の影響を受けない位置
に較正用波源を設置することにより、支配的な誤差であ
る副反射鏡の変位量を推定し、天体観測時の補正値を求
めることができるという効果を有する。
較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対向す
る副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に対し
て軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホーン
を介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受信機
の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル相互
相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を支持
するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設けられ
たバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有する
反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の較正
用波源は、主反射鏡上のステイ近傍もしくは裏面にバッ
クストラクチャが配置されている場所に配設されてい
る。そのため、主反射鏡上の変位の影響を受けない位置
に較正用波源を設置することにより、支配的な誤差であ
る副反射鏡の変位量を推定し、天体観測時の補正値を求
めることができるという効果を有する。
【００５１】また、この発明に係る反射鏡アンテナ受信
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、受信ホーン取付板上に配設されている。
そのため、主反射鏡の仰角による変形の影響を受けるこ
とがない。
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、受信ホーン取付板上に配設されている。
そのため、主反射鏡の仰角による変形の影響を受けるこ
とがない。
【００５２】また、この発明に係る反射鏡アンテナ受信
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、バックストラクチャに固定され、主反射
鏡の所定の位置には、較正用波源から放出される電波を
通過させる為の貫通孔が設けられている。そのため、主
反射鏡の仰角による変形の影響を受けることがより小さ
くなり、推定において誤差要因となる較正用波源３の変
位を抑えることができるという効果を有する。
位相較正装置は、回転対称な主反射鏡と、主反射鏡に対
向する副反射鏡と、主反射鏡中心を通る主反射鏡鏡軸に
対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、受信ホ
ーンを介して電波を受信する２つの受信機と、２つの受
信機の出力に基づいて電波の位相差を検出するデジタル
相互相関器と、副反射鏡を支えるステイと、主反射鏡を
支持するために主反射鏡の裏面の所定の部分のみに設け
られたバックストラクチャと、複数の較正用波源とを有
する反射鏡アンテナ受信位相較正装置において、複数の
較正用波源は、バックストラクチャに固定され、主反射
鏡の所定の位置には、較正用波源から放出される電波を
通過させる為の貫通孔が設けられている。そのため、主
反射鏡の仰角による変形の影響を受けることがより小さ
くなり、推定において誤差要因となる較正用波源３の変
位を抑えることができるという効果を有する。
【００５３】また、複数の較正用波源は、条件で、かつ
主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主反射鏡鏡軸を
含む面に垂直な面内に配設されている。そのため、主反
射鏡上の変位の影響を受けない位置に較正用波源を設置
することにより、支配的な誤差である副反射鏡の変位量
を推定し、天体観測時の補正値を求めることができると
いう効果を有する。
主反射鏡中心を通り２つの受信ホーンと主反射鏡鏡軸を
含む面に垂直な面内に配設されている。そのため、主反
射鏡上の変位の影響を受けない位置に較正用波源を設置
することにより、支配的な誤差である副反射鏡の変位量
を推定し、天体観測時の補正値を求めることができると
いう効果を有する。
【００５４】また、デジタル相互相関器は、較正用波源
から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射鏡の
鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定する。その
ため、支配的な誤差である副反射鏡の変位量である副反
射鏡のＸ軸方向の変位、および副反射鏡の中心を通りＹ
軸に平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量を一意に決定
することができるという効果を有する。
から放射された電波の位相信号に基づいて、副反射鏡の
鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定する。その
ため、支配的な誤差である副反射鏡の変位量である副反
射鏡のＸ軸方向の変位、および副反射鏡の中心を通りＹ
軸に平行な軸まわりの副反射鏡２の回転量を一意に決定
することができるという効果を有する。
【００５５】また、２つの受信機の出力に基づき、電波
の位相変動量をモニタする受信機位相モニタをさらに有
する。そのため、受信機の位相変動も切り分けて補正と
して用いることができるという効果を有する。
の位相変動量をモニタする受信機位相モニタをさらに有
する。そのため、受信機の位相変動も切り分けて補正と
して用いることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の反射鏡アンテナ受
信位相較正装置の概略構成図である。
信位相較正装置の概略構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を説明するための主
反射鏡のＺ方向変位時の天体からの位相の変化の概略図
である。
反射鏡のＺ方向変位時の天体からの位相の変化の概略図
である。
【図３】 この発明の実施の形態１を説明するための主
反射鏡がたわみを持つ場合の天体からの位相の変化の概
略図である。
反射鏡がたわみを持つ場合の天体からの位相の変化の概
略図である。
【図４】 この発明の実施の形態１を説明するための副
反射鏡が変位した場合の天体からの位相の変化の概略図
である。
反射鏡が変位した場合の天体からの位相の変化の概略図
である。
【図５】 この発明の実施の形態２の反射鏡アンテナ受
信位相較正装置の概略構成図である。
信位相較正装置の概略構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態３の反射鏡アンテナ受
信位相較正装置の要部の斜視図である。
信位相較正装置の要部の斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態４の反射鏡アンテナ受
信位相較正装置の要部の断面図である。
信位相較正装置の要部の断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態５の反射鏡アンテナ受
信位相較正装置の概略構成図である。
信位相較正装置の概略構成図である。
【図９】 従来の２ビームアンテナによる観測を説明す
る概念図である。
る概念図である。
【図１０】 従来の較正用波源を配置する手法を説明す
る説明図である。
る説明図である。
１ 主反射鏡、１a 回転対称な主反射鏡、１b Ｚ方向
に変位した主反射鏡、１c たわんだ主反射鏡、２ 副
反射鏡、２a 変位した副反射鏡、３ 較正用波源、４
受信ホーン、４ａ 第１の受信ホーン、４ｂ 第２の
受信ホーン、５受信機、５a 第１の受信機、５b 第２
の受信機、６ デジタル相互相関器、７a 観測天体、
７b 基準天体、８a 観測天体からの電波、８a' 主反
射鏡変位前の観測天体からの電波、８a'' 主反射鏡変
位後の観測天体からの電波、８b基準天体からの電波、
８b' 主反射鏡変位前の基準天体からの電波、８b''
主反射鏡変位後の基準天体からの電波、９ 大気のゆら
ぎ、１０ ステイ、１１バックストラクチャ、１２ 受
信ホーン取付板、１３ 受信機位相モニタ。
に変位した主反射鏡、１c たわんだ主反射鏡、２ 副
反射鏡、２a 変位した副反射鏡、３ 較正用波源、４
受信ホーン、４ａ 第１の受信ホーン、４ｂ 第２の
受信ホーン、５受信機、５a 第１の受信機、５b 第２
の受信機、６ デジタル相互相関器、７a 観測天体、
７b 基準天体、８a 観測天体からの電波、８a' 主反
射鏡変位前の観測天体からの電波、８a'' 主反射鏡変
位後の観測天体からの電波、８b基準天体からの電波、
８b' 主反射鏡変位前の基準天体からの電波、８b''
主反射鏡変位後の基準天体からの電波、９ 大気のゆら
ぎ、１０ ステイ、１１バックストラクチャ、１２ 受
信ホーン取付板、１３ 受信機位相モニタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 滋 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松本 操一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA09 BC03 CA01 DA09 5J021 AA01 AB07 DA03 EA04 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA26 FA29 FA32 HA02 HA05 HA07 JA10
Claims (6)
- 【請求項１】 回転対称な主反射鏡と、前記主反射鏡に
対向する副反射鏡と、前記主反射鏡中心を通る主反射鏡
鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、
前記受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信機
と、前記２つの受信機の出力に基づいて前記電波の位相
差を検出するデジタル相互相関器と、前記副反射鏡を支
えるステイと、前記主反射鏡を支持するために該主反射
鏡の裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラク
チャと、複数の較正用波源とを有する反射鏡アンテナ受
信位相較正装置において、 前記複数の較正用波源は、前記主反射鏡上の前記ステイ
近傍もしくは裏面に前記バックストラクチャが配置され
ている場所に配設されていることを特徴とする反射鏡ア
ンテナ受信位相較正装置。 - 【請求項２】 回転対称な主反射鏡と、前記主反射鏡に
対向する副反射鏡と、前記主反射鏡中心を通る主反射鏡
鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、
前記受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信機
と、前記２つの受信機の出力に基づいて前記電波の位相
差を検出するデジタル相互相関器と、前記副反射鏡を支
えるステイと、前記主反射鏡を支持するために該主反射
鏡の裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラク
チャと、複数の較正用波源とを有する反射鏡アンテナ受
信位相較正装置において、 前記複数の較正用波源は、受信ホーン取付板上に配設さ
れていることを特徴とする反射鏡アンテナ受信位相較正
装置。 - 【請求項３】 回転対称な主反射鏡と、前記主反射鏡に
対向する副反射鏡と、前記主反射鏡中心を通る主反射鏡
鏡軸に対して軸対称に配置された２つの受信ホーンと、
前記受信ホーンを介して電波を受信する２つの受信機
と、前記２つの受信機の出力に基づいて前記電波の位相
差を検出するデジタル相互相関器と、前記副反射鏡を支
えるステイと、前記主反射鏡を支持するために該主反射
鏡の裏面の所定の部分のみに設けられたバックストラク
チャと、複数の較正用波源とを有する反射鏡アンテナ受
信位相較正装置において、 前記複数の較正用波源は、前記バックストラクチャに固
定され、前記主反射鏡の所定の位置には、該較正用波源
から放出される電波を通過させる為の貫通孔が設けられ
ていることを特徴とする反射鏡アンテナ受信位相較正装
置。 - 【請求項４】 前記複数の較正用波源は、前記条件で、
かつ前記主反射鏡中心を通り前記２つの受信ホーンと前
記主反射鏡鏡軸を含む面に垂直な面内に配設されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の反
射鏡アンテナ受信位相較正装置。 - 【請求項５】 前記デジタル相互相関器は、前記較正用
波源から放射された電波の位相信号に基づいて、前記副
反射鏡の鏡軸に対して非対称な変位成分を一意に決定す
ることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
反射鏡アンテナ受信位相較正装置。 - 【請求項６】 前記２つの受信機の出力に基づき、前記
電波の位相変動量をモニタする受信機位相モニタをさら
に有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに
記載の反射鏡アンテナ受信位相較正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054752A JP3619160B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 反射鏡アンテナ受信位相較正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001054752A JP3619160B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 反射鏡アンテナ受信位相較正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261541A true JP2002261541A (ja) | 2002-09-13 |
| JP3619160B2 JP3619160B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=18915038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001054752A Expired - Lifetime JP3619160B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 反射鏡アンテナ受信位相較正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3619160B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351732A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Makoto Miyoshi | 補完アンテナを用いた電波観測システムおよび電波観測方法 |
| EP1968158A1 (de) | 2007-03-07 | 2008-09-10 | Astrium GmbH | Systemintegriertes Bodenstationsantennen-Kalibrierungssystem inkl. Phasenabgleich für automatisches Tracking (Autotracking) |
| JP2009065453A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| CN110108251A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 中国科学院上海天文台 | 大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统及测量方法 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001054752A patent/JP3619160B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351732A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Makoto Miyoshi | 補完アンテナを用いた電波観測システムおよび電波観測方法 |
| EP1968158A1 (de) | 2007-03-07 | 2008-09-10 | Astrium GmbH | Systemintegriertes Bodenstationsantennen-Kalibrierungssystem inkl. Phasenabgleich für automatisches Tracking (Autotracking) |
| DE102007011469A1 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-11 | Astrium Gmbh | Systemintegriertes Bodenstationsantennen-Kalibrierungssystem inkl. Phasenabgleich für automatisches Tracking (Autotracking) |
| EP1968158B1 (de) * | 2007-03-07 | 2016-10-05 | Airbus DS GmbH | Systemintegriertes Bodenstationsantennen-Kalibrierungssystem inkl. Phasenabgleich für automatisches Tracking (Autotracking) |
| DE102007011469B4 (de) | 2007-03-07 | 2021-08-12 | Airbus Defence and Space GmbH | Systemintegriertes Bodenstationsantennen-Kalibrierungssystem inkl. Phasenabgleich für automatisches Tracking (Autotracking) |
| JP2009065453A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP4536096B2 (ja) * | 2007-09-06 | 2010-09-01 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| CN110108251A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 中国科学院上海天文台 | 大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3619160B2 (ja) | 2005-02-09 |
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