JP2003215224A - 衛星信号追跡装置及びその方法 - Google Patents
衛星信号追跡装置及びその方法Info
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Abstract
使用して追跡速度を早くし、動力伝達装置及び追跡のた
めの指向誤差検出構造を単純化させること。 【解決手段】 能動モジュール120,130は、アレ
ーアンテナ100,110から受信した2個の信号を結
合して電力結合部140に供給する。周波数変換部15
0は、信号分配及び検出部160からバイアスを供給さ
れて、衛星信号をそれより低い帯域の衛星信号に変換す
る。信号分配及び検出部160は、周波数変換部150
から受信した衛星信号を分配してロータリジョイント1
90に供給し、追跡信号の検出のために、衛星追跡制御
部170から追跡信号選択信号を受信して所望のチャネ
ルの信号の強さを検出する。衛星追跡制御部170は、
衛星追跡アルゴリズムを行なって能動モジュール120
に位相遷移のための制御信号を供給し、動力伝達部18
0にモータ制御信号を供給する。
Description
及びその方法に関し、より詳細には、移動体に搭載し
て、衛星信号を移動中に受信するための衛星信号追跡装
置及びその方法並びにその方法を実現させるためのプロ
グラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒
体に関する。
するための追跡装置として、まず仰角(elevation angl
e)方向に対してはアンテナのビーム幅を広くして追跡
せずに、方位角(azimuth angle)方向に対してモータ
を利用して機械的駆動による方式で追跡する機械式追跡
装置があり、この機械式追跡装置におけるアンテナは、
パラボラアンテナ(parabolic reflector antenna)ま
たは平板アンテナが用いられることができる。
出も種々の方法があるが、まず角速度センサ情報と衛星
から検出した信号を利用してステッピングモータを駆動
するステップトラッキング方式がある。しかし、この方
法は追跡速度が遅く正確度が落ちる問題点がある。
度を高めるために、アンテナを左右に区分してモノパル
ス追跡を採択する装置があるが、上述した方法は構造が
複雑な問題点がある。
雑性を回避するために、アンテナを左右に区分した後に
信号を分配して、主信号と追跡信号とを分離した後、追
跡信号チャネルにRF端または同一局部発振器による周
波数変換器を通過させ、1ビット位相遷移器により左右
追跡ビームを電子的に生成することによって、その大き
さを比較して追跡する電子ビームを活用した追跡方法が
ある。
と追跡信号を生成すべきであるので、依然として複雑で
あり、駆動構造においてもサーボモータまたはステッピ
ングモータを使用するので追跡が複雑かつ器具的構造が
複雑な問題点をもっている。
する方法は、システムのマージンまたは衛星信号が弱い
環境で適用する場合にアンテナの利得を増加させるのに
限界が生じる問題点がある。
向の追跡においても方位角と同様にモータを利用し、方
位角も同様の方法で衛星追跡をする方法が存在するが、
上述した説明と同様に構造が複雑となり体積が大きくな
るので、移動体に搭載することは困難な問題点が存在す
る。
配列構造による電子的ビーム制御方式を使用することに
よって、仰角方向に対しては電子的に追跡し、方位角方
向には機械式で追跡し、追跡のための指向誤差の検出
は、前述した方位角方向を仰角方向まで拡張するため
に、アンテナを4部分に分けた後、主信号と追跡信号と
に分離して追跡信号のビームを上、下、左、右ビームを
時間軸上で作ってその大きさを比較して追跡する方法が
存在する。しかし、上述した方法も構造が複雑であるの
で商用性が落ちる問題点がある。
は、方位角のみ追跡するが、仰角を電子的に追跡し、方
位角を機械的に追跡する方式を採択しているが、追跡の
ための指向誤差検出過程が複雑であり、サーボモータま
たはステッピングモータの使用により器具的構造が複雑
で騷音が多い問題点をもっている。
問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向は機械的に
追跡する方式において、騒音が小さい動力伝達装置及び
DCモータを使用して追跡速度を早くし、動力伝達装置
及び追跡のための指向誤差検出構造を単純化させること
ができるようにする衛星信号追跡装置を提供することに
ある。
し、方位角方向は機械的に追跡する方式において、騒音
が小さい動力伝達装置及びDCモータを使用して追跡速
度を早くし、動力伝達装置及び追跡のための指向誤差検
出構造を単純化させることができるようにする衛星信号
追跡方法を提供することに他の目的がある。
跡し、方位角方向は機械的に追跡する方式において、騒
音が小さい動力伝達装置及びDCモータを使用して追跡
速度を早くし、動力伝達装置及び追跡のための指向誤差
検出構造を単純化させることができるようにする機能を
実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで
読み出すことのできる記録媒体を提供することに他の目
的がある。
に、本発明は、仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向
は機械的に追跡するための衛星信号追跡装置において、
高周波帯域の衛星信号を受信する第1及び第2アレーア
ンテナと、前記第1アレーアンテナから受信した信号に
対して低雑音増幅、フィルタリング、位相遷移及び結合
を行なう第1能動モジュールと、前記第2アレーアンテ
ナから受信した信号に対して低雑音増幅、フィルタリン
グ、信号減衰及び結合を行なう第2能動モジュールと、
前記第1及び第2能動モジュールから受信した信号を結
合する電力結合手段と、前記電力結合手段から受信した
信号に対して前記高周波帯域より実質的に低い帯域に変
換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段から受信
した信号を分配し、衛星追跡制御手段から受信した制御
信号によってチャネルの信号の強さを検出する信号分配
及び検出手段と、前記第1能動モジュール、前記信号分
配及び検出手段及び動力伝達手段に制御信号を供給する
前記衛星追跡制御手段と、方位角方向の衛星信号追跡の
ために動力を伝達する前記動力伝達手段とを有すること
を特徴とする。
は、仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向は機械的に
追跡するための衛星信号追跡方法において、仰角方向に
位相遷移データを利用して電子的追跡を行ない、方位角
方向にモータを駆動する機械的追跡を行なって、衛星を
捕捉する第1ステップと、前記で捕捉した衛星を持続的
に追跡するために、上側、下側、左側及び右側ビームの
信号レベルを利用して衛星を追跡する第2ステップとを
含むことを特徴とする。
は、仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向は機械的に
追跡するための衛星信号追跡方法を提供するためにマイ
クロプロセッサーを備えた衛星信号追跡装置に、仰角方
向に位相遷移データを利用して電子的追跡を行ない、方
位角方向にモータを駆動する機械的追跡を行なって、衛
星を捕捉する第1機能と、前記で捕捉した衛星を持続的
に追跡するために、上側、下側、左側及び右側ビームの
信号レベルを利用して衛星を追跡する第2機能とを実現
させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み
出すことのできる記録媒体を含むことを特徴とする。
施例について説明する。まず、図1及び図2を参照しな
がら本発明の衛星追跡装置を概略的に説明した後、図3
乃至図15を参照しながら図1の各機能ブロックに対す
る詳細な説明をする。また、本発明では供給されるDC
電源は点線で表示する。
一実施例を説明するための構造図である。本発明の衛星
追跡装置は、アレーアンテナ1(100)、アレーアン
テナ2(110)、能動モジュール1(120)、能動
モジュール2(130)、電力結合部140、周波数変
換部150、信号分配及び検出部160、衛星追跡制御
部170、動力伝達部180、ロータリジョイント19
0及び駆動体191、192を含んでいる。
ーアンテナ2(110)は、衛星信号のための高周波帯
域(例えば、Ku帯域)の衛星信号を受信して2個の出
力端子を介して各々能動モジュール1(120)及び能
動モジュール2(130)に供給する。
ンテナ1(100)から受信した2個の入力信号に対し
て各々低雑音増幅、フィルタリング及び位相遷移をし、
2個の信号を結合して電力結合部140に供給する。
ンテナ2(110)から受信した2個の入力信号に対し
て各々低雑音増幅、フィルタリング及び信号減衰をし、
2個の信号を結合して電力結合部140に供給する。
(120)及び能動モジュール2(130)から受信し
た信号を結合して周波数変換部150に供給する。
部160からバイアスを供給されて、高周波帯域の衛星
信号をそれより低い帯域(例えば、L帯域)衛星信号に
変換する。
部150から受信した衛星信号を分配して、これをロー
タリジョイント190に供給し、また追跡信号の検出の
ために、衛星追跡制御部170から追跡信号選択信号を
受信して所望のチャネルの信号の強さを検出する。
タリジョイント190に衛星信号を供給すると同時に、
ロータリジョイント190から電源を受け取ってこれを
分離して周波数変換部150及び衛星追跡制御部170
に供給する。
リズムを行なって能動モジュール1(120)に位相遷
移のための制御信号を供給し、また、動力伝達部180
にモータ制御信号を供給する。また、衛星追跡制御部1
70は、能動モジュール1(120)及び能動モジュー
ル2(130)に電源を供給し、信号分配及び検出部1
60に選択信号を供給する。
実施例を説明するための平面図である。本発明の衛星信
号追跡装置は、回転体200上にアレーアンテナ1(1
00)及びアレーアンテナ2(110)は、y軸方向に
配列し、各々能動モジュール1(120)及び能動モジ
ュール2(130)に直接またはケーブルを介して連結
できる。能動モジュール1(120)及び能動モジュー
ル2(130)は、同一平面上で電力結合部140と直
接またはケーブルを介して連結できる。
置の回転部と固定部とを連結するロータリジョイント1
90を位置させることができる。
一実施例を説明するための側面図である。本発明の衛星
信号追跡装置は、電波の透過損失を最小化しつつ保護す
るレードーム210を備えており、アレーアンテナ1
(100)及びアレーアンテナ2(110)と能動モジ
ュール1(120)及び能動モジュール2(130)が
回転体200の上部に位置していることが分かる。
ンテナ1(100)及びアレーアンテナ2(110)
は、y軸平面からz軸方向に一定の角度(例えば、45
度)に傾いており、角度は、受信地域でアンテナの受信
方向を衛星の仰角方向に指向させてアンテナの効率を高
めるための角度に決定されることができる。
ンテナ2(110)を傾ける形態に各々能動モジュール
1(120)及び能動モジュール2(130)に連結さ
せる方法は、アレーアンテナ1(100)及びアレーア
ンテナ2(110)の給電回路と能動モジュール1(1
20)及び能動モジュール2(130)の回路を各々同
一基板に具現して切断なしに折り曲げる方法が最も良い
し、互いに分離してろう付けにより直接連結することも
できる。
動モジュール2(130)をアレーアンテナ1(10
0)及びアレーアンテナ2(110)の後に各々位置さ
せてピンまたはビア孔(via hole)により連結すること
ができ、コネクターとケーブルを使用することもでき
る。
転構造物200に固定され、他の部分は固定体支持台2
20に固定されて、回転構造物200が回転しても衛星
信号及び電源を中断なしに伝達することができる。
lley)を備え、動力伝達部180は、モータ及びベルト
などの回転体と固定体間の動力を伝達し、ベルトによっ
て駆動体191と連結される。
方向の追跡なしに方位角方向のみを追跡する場合には、
アレーアンテナ2(110)、能動モジュール2(13
0)及び電力結合部140を使用せずに単純化させるこ
とができる。
を説明するための側面図であって、広帯域マイクロスト
リップパッチアレーアンテナで具現した一例を示す図で
ある。
0の下面全体に接地導体層310が形成されており、誘
電体層320の上面には金属からなる給電線340と第
1パッチ330が形成されている。給電線340と第1
パッチ330は、電気的に直接連結されている。
は、第1発泡層350が形成されており、第1発泡層3
50の上面には誘電体フィルム360が形成されてい
る。誘電体フィルム360の上には金属からなる第2パ
ッチ370が形成されており、第2パッチ370の上に
は第2発泡層380が形成されている。
を説明するための平面図であって、図6は、図4の誘電
体層の一実施例を説明するための平面図である。
連続的に結合されて一つの円偏波用マイクロストリップ
パッチアレーアンテナをなす。図6に示す「A」は、順
次回転給電方式を適用するために直接連結されている二
つのパッチ間にλ/4ほどの経路差を形成したものであ
る。
られた二つの隅に位置が互いに反対になるように配置さ
れている。本発明のアレーアンテナは、切り取られた二
つの隅の位置に応じて右手円偏波と左手円偏波を選択で
きるが、図5及び図6に示すことによれば、左手円偏波
を生成できる。
図であって、円型偏波を生成できる構造を示す図であ
る。
0の下面には、給電回路410が形成されており、誘電
体層420の上面には、接地導体層430が形成されて
おり、接地導体層430の給電回路410と交差する位
置に十字スロット440が形成されている。十字スロッ
ト440の各軸に励起される電流の90度位相差によっ
て円型偏波が生成される。
層450が形成され、第1発泡層450の上層には誘電
体フィルム460が形成され、誘電体フィルム460の
上にはパッチ470が形成される。また、パッチ470
の上面には、第2発泡層480が形成されている。
一実施例を説明するための配置図であって、図9は、図
7を配列化した場合の十字スロットの一実施例を説明す
るための配置図であり、図10は、図7を配列化した場
合の給電回路の一実施例を説明するための配置図であ
る。
次回転給電方式を適用するために直接連結されている二
つのパッチ間にλ/4ほどの経路差を形成したものであ
る。
施例を説明するための詳細構造図である。本発明の能動
モジュール1(120)は、低雑音増幅器510、51
1、帯域通過フィルタ520、521、位相遷移器53
0、531及び電力結合器540を備えている。
力は、アレーアンテナ1(100)と2個の端子を介し
て連結され、上述したように、アレーアンテナ1(10
0)と同一基板で基板を折り曲げて断絶なしに直接連結
することができ、分離後、ろう付けによって連結するこ
ともでき、ビア孔により連結することもでき、またコネ
クター及びケーブルなどを使用することもできる。
ンテナ1(100)から2個の端子を介して受信された
衛星受信信号に対して、3段または4段の増幅により低
雑音増幅をする機能を担当する。
音増幅器510、511から受信した信号に対して所望
の帯域のみをフィルタリングする機能を担当する。
御部170から供給される制御信号によって、入力信号
の位相を0〜360度範囲で11.25または22.5
度間隔に遷移させて、アンテナのビーム方向を制御する
機能を担当する。この場合、各位相遷移器530、53
1は、制御信号によって同じ位相遷移状態または互いに
異なる位相遷移状態になり得る。
531の各々の出力を結合する機能を担当する。
施例を説明するための詳細構造図である。本発明の能動
モジュール2(130)は、低雑音増幅器550、55
1、帯域通過フィルタ560、561、減衰器570、
571及び電力結合器580を備えている。
力もアレーアンテナ2(110)と2個の端子を介して
連結され、上述したように、アレーアンテナ2(11
0)と同一基板で基板を折り曲げて断絶なしに直接連結
することができ、分離後、ろう付けによって連結するこ
ともでき、ビア孔により連結することもでき、またコネ
クター及びケーブルなどを使用することもできる。
ンテナ2(110)から2個の端子を介して受信された
衛星受信信号に対して、3段または4段の増幅により低
雑音増幅をする機能を担当する。
音増幅器550、551から受信した信号に対して所望
の帯域のみをフィルタリングする機能を担当する。
タ560、561から各々入力される信号に対して、そ
の強さを図11の位相遷移器530、531の通過損失
ほど減衰させる機能を担当する。
1の各々の出力を結合する機能を担当する。
実施例を説明するための詳細構造図である。本発明の信
号分配及び検出部は、多重化器610、電力分配器62
0、追跡信号選択チューナー630、検出器640及び
分離器650を備えている。
ら受信した周波数変換された衛星信号(例えば、L帯域
信号)を電力分配器に供給し、分離器650から受信し
た電源と周波数変換部150から受信した衛星信号を多
重化してまた周波数変換部150に伝送する機能を担当
する。
受信した信号の電力を分配して追跡信号選択チューナー
630及び分離器650に供給する機能を担当する。
跡制御部170から受信した選択信号によって所望の衛
星信号を選択して検出器640に供給する機能を担当す
る。
た衛星信号の強さをログ増幅検出方式で検出して追跡信
号の電圧を衛星追跡制御部170に供給する機能を担当
し、また衛星追跡制御部170に電源を供給する機能を
担当する。検出器640は、ログ増幅により衛星信号の
電圧を検出するので、ダイナミック範囲が高く検出応答
速度が早い特徴がある。
信した衛星信号を前記ロータリジョイント190に供給
する機能を担当する。また、ロータリジョイント190
から受信した電源を分離して多重化器610及び衛星追
跡制御部170に供給する機能を担当する。
説明するための詳細構造図である。本発明の動力伝達部
は、回転体200、固定支持台220、モータ710、
テンション手段720、ベルト730、リング740及
び滑車750を備えている。
され、モータ710と回転体200との間にテンション
手段720が配置される。
ら受信したモータ制御信号によって時計回り方向または
時計回りの逆方向に回転する。モータ710の回転軸に
はリング730が配置されるが、リング730はゴムリ
ングまたはウレタンベルトリングであることを特徴とす
る。
30を装着できるようにV型またはベルトの形状に適合
するように溝が形成されており、溝が形成された上にベ
ルト740が位置する。本発明でベルト740は、ウレ
タンベルトであることを特徴とする。
グ730とベルト740との間の摩擦力により動力が伝
達される。
C)モータが用いられることが特徴であり、必要に応じ
て他の形態のモータが用いられることもできる。
前記ベルト740との間の摩擦力を調節する機能を担当
する。
例を説明するための詳細構造図である。本発明の衛星追
跡制御部170は、主制御機810、アナログ/デジタ
ル(以下、ADという)変換器820、電源供給器83
0、データラッチ器840、監視器850、モータ制御
機860、モータドライブ870及びスイッチ(ソフト
ウェア)880を備えている。
160から電源を供給されて、データラッチ器840、
監視器850、モータ制御機860、モータドライブ8
70及びスイッチ880に各々電源を供給する機能を担
当する。
160から受信したアナログ衛星信号をデジタル信号に
変換する機能を担当する。
入力された信号に対して衛星信号を捕捉したか否かを判
断して衛星を追跡するための衛星追跡アルゴリズムを行
なう。
ーム制御及びモータを利用した機械的制御を介して衛星
を捕捉する。主制御機810が前記データラッチ器84
0に位相遷移のための制御信号を伝送すれば、データラ
ッチ器640は、図11の位相遷移器530、531に
制御信号を伝送する。
は電子的追跡のための仰角方向追跡ビームを生成し、方
位角方向には機械的追跡のための方位角方向追跡ビーム
を生成する。
も、同時にモータを利用した機械的駆動方式を利用する
が、主制御機810がモータ制御機860にフラグ(FL
AG)データを伝送すれば、モータ制御機860は、モー
タドライブ870にモータ制御信号を伝送し、モータド
ライブ87は、またこれを図14のモータ710に伝送
して機械的追跡を行なうようにする。
追跡を介して衛星追跡の際検出された衛星信号レベル値
を監視器850に伝送し、監視器850は、外部監視部
(図示せず)と直並列通信で連結されているので、外部
監視部を介して衛星信号レベル状態を常時監視できるよ
うにする。
信号によって、図11の低雑音増幅器510、511を
スイッチングする機能を担当する。
を説明するためのフローチャートを示す図である。本発
明の衛星追跡方法は、電源が印加されると、システムは
初期化され(S901)、追跡信号選択チューナー63
0は、主制御機810からチャネルデータを入力されて
衛星信号のチャネルを選択する。
を行なう(S903)。衛星の初期追跡は、主制御機8
10から初期追跡フラグ(FLAG)を入力されて位相遷移
器301により生成されたビームを利用して、仰角方向
に電子的追跡及び方位角方向にモータ710を駆動する
機械的追跡を介して衛星を追跡し、衛星を捕捉した瞬間
初期追跡は終了する。
方法は、自動追跡を行なうが(S905)、これは主制
御機810から自動追跡フラグ(FLAG)を入力されて、
既に捕捉した衛星信号を逃さないようにするために、四
つのビーム(上側ビーム、下側ビーム、左側ビーム、右
側ビーム)の信号レベルを利用し、仰角方向に電子的追
跡をし、方位角方向に左右側ビームの受信信号レベルを
比較してモータ710を駆動することによって、衛星信
号を持続的に捕捉できる。
る衛星信号のブロッキング(BLOCKING)により信号の瞬
間的な消失が発生し得るし、この場合、衛星信号が消失
した地点で主制御機810から繰り返し追跡フラグ(FL
AG)を入力されて、仰角方向に電子的に追跡し及び方位
角方向にモータ710を駆動することによって、衛星を
捕捉する繰り返し追跡を行なう(S907)。
るためのフローチャートを示す図である。本発明の初期
追跡は、システム初期化(S901)の際に格納された
仰角方向位相遷移データ(S1001)を読み出し、シ
ステムの安定化のために初期追跡前に遅延を与えて、シ
ステムを一定時間停止させる(S1003)。
相遷移データを位相遷移器530、531に伝送して電
子ビームを生成し、モータ710を正(Clockwise)方
向の一定の速度に駆動させる(S1005)。
場合、衛星信号を捕捉したか否かを判断して(S100
7)、衛星信号が捕捉された場合には、信号が捕捉され
た瞬間仰角方向の位相遷移データを格納(S509)
し、回転するモータを停止し、自動追跡アルゴリズムを
行ない(S905)ながら初期追跡を終了する。
方向位相遷移データを一段階増加させ(S1101)、
位相遷移データに対してビームを生成しモータを駆動し
て(S1105)衛星信号を捕捉する。
るためのフローチャートを示す図である。本発明の自動
追跡は、初期追跡終了時に格納された仰角方向の位相遷
移状態データを読み出して、自動追跡のための最初位相
遷移データに設定する(S1101)。
タを読み出して、仰角方向に状態データを一段階増加及
び減少させて、上側ビーム及び下側ビームを生成する
(S1103)。その後、上側ビーム及び下側ビームの
二つの衛星受信信号レベルを比較して(S1105)、
上側ビームが受信した衛星信号レベルが高い場合には、
上側ビームの位相遷移データを次の位相遷移データで格
納し(S1107)、下側ビームが受信した衛星信号レ
ベルが高い場合には、下側ビームの位相遷移データを次
の位相遷移データで格納する(S1109)。
のために、主制御機810は、最初位相遷移状態データ
を読み出して、方位角方向に一段階増加及び減少させて
右側ビーム及び左側ビームを生成する(S1111)。
その後、左側ビーム及び右側ビームの衛星受信信号レベ
ルを比較して(S1113)、左側ビームが受信した衛
星信号レベルが高い場合には、逆(Count ClockWise)
の方向に最大正格速度でモータを回転し(S111
5)、右側ビームが受信した衛星信号レベルが高い場合
には、正(ClockWise)方向に最大正格速度でモータを
回転する(S1117)。
19)、自動追跡を繰り返し行ない、自動追跡を行なう
途中に衛星信号を逃した場合には、自動追跡を終了して
繰り返し追跡を行なう。
明するためのフローチャートを示す図である。本発明の
繰り返し追跡は、自動追跡を行なう途中に衛星信号を逃
した場合に、逃した信号をまた捕捉するために行われる
(S1201)。
く繰り返すことを防止するために、繰り返し追跡を行な
うための時間をセッティングし、遅延を与えて衛星追跡
装置を固定させる(S1203)。これによって回転の
際衛星追跡を容易にできる。
相遷移データを位相遷移器530、531に伝送して電
子ビームを生成し、モータ710を正(ClockWise)方
向の一定の速度に駆動する(S1205)。
である時、信号を捕捉したか否かを判断して(S120
7)、衛星信号が捕捉された場合には、信号が捕捉され
た瞬間の仰角方向の位相遷移データを格納し(S120
9)、回転するモータを停止し、自動追跡を行なうため
に、繰り返し推定を終了する。
には、セッティングした繰り返し追跡時間が超過しなか
ったかを確認して(S1211)、時間が超過しなかっ
た場合には、初期仰角方向位相遷移データを増加させて
(S1213)、位相遷移データに対してビームを生成
しモータを駆動して(S1205)衛星信号を捕捉す
る。
星信号を逃したことと判断し、繰り返し追跡を終了した
後、初期追跡を行なう。
ムにより具現されるコンピュータで読み出すことのでき
る記録媒体(CDROM、RAM、ROM、フロッピー
(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク
等)に格納されることができる。
ものではない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多
様に変更実施することが可能である。
と、移動体に搭載されて移動中に衛星放送を受信するア
ンテナにおける仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向
は機械的に追跡する場合に、衛星追跡のための指向誤差
検出構造及び動力伝達構造を単純化することによって、
衛星追跡装置の簡略化を図ることができる効果がある。
によって、追跡速度を早くしシステムの全体的なコスト
ダウンをすることができる効果がある。
明するための構造図である。
を説明するための平面図である。
を説明するための側面図である。
めの側面図である。
めの平面図である。
面図である。
ための図である。
明するための配置図である。
例を説明するための配置図である。
を説明するための配置図である。
るための構造図である。
るための構成図である。
するための構造図である。
の構造図である。
ための構造図である。
めのフローチャートを示す図である。
ーチャートを示す図である。
ーチャートを示す図である。
フローチャートを示す図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 仰角方向は電子的に追跡し、方位角方向
は機械的に追跡するための衛星信号追跡装置において、 高周波帯域の衛星信号を受信する第1及び第2アレーア
ンテナと、 該第1アレーアンテナから受信した信号に対して低雑音
増幅、フィルタリング、位相遷移及び結合を行なう第1
能動モジュールと、 前記第2アレーアンテナから受信した信号に対して低雑
音増幅、フィルタリング、信号減衰及び結合を行なう第
2能動モジュールと、 前記第1及び第2能動モジュールから受信した信号を結
合する電力結合手段と、 該電力結合手段から受信した信号に対して前記高周波帯
域より実質的に低い帯域に変換する周波数変換手段と、 該周波数変換手段から受信した信号を分配し、衛星追跡
制御手段から受信した制御信号によってチャネルの信号
の強さを検出する信号分配及び検出手段と、 前記第1能動モジュール、前記信号分配及び検出手段及
び動力伝達手段に制御信号を供給する前記衛星追跡制御
手段と、 方位角方向の衛星信号追跡のために動力を伝達する前記
動力伝達手段とを有することを特徴とする衛星信号追跡
装置。 - 【請求項2】 前記第1及び第2アレーアンテナは、 誘電体層と接地導体層を有し、該誘電体層の片面に位置
した1×2単位アレーされている複数の第1パッチと電
気的に結合された給電手段により電流を励起してエネル
ギーを放射する第1パッチアンテナ層と、 誘電体フィルムを有し、該誘電体フィルムの片面に位置
した1×2単位アレーされている複数の第2パッチと電
磁気的に結合された前記複数の第1パッチにより電流を
励起してエネルギーを放射する第2パッチアンテナ層
と、 前記第1パッチアンテナ層と前記第2パッチアンテナ層
との間に配置されて、前記第1パッチアンテナ層と前記
第2パッチアンテナ層とを離隔させるための第1発泡層
と、 前記第2パッチアンテナ層の片面に配置され、前記第2
パッチアンテナ層を保護するための第2発泡層とを有す
ることを特徴とする請求項1に記載の衛星信号追跡装
置。 - 【請求項3】 前記複数の第1パッチ及び前記複数の2
パッチは、対角線に向かい合う二つの隅が切り取られた
四角形であることを特徴とする請求項2に記載の衛星信
号追跡装置。 - 【請求項4】 前記複数の第1パッチ及び前記複数の2
パッチは、切り取られた二つの隅の位置が一致すること
を特徴とする請求項3に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項5】 前記第1及び第2アレーアンテナは、 誘電体層と接地導体層とを有し、該接地導体層の片面に
位置した1×2単位アレーされている複数の十字スロッ
トと電磁気的に結合された給電手段により電流を励起し
てエネルギーを放射する第1アンテナ層と、 誘電体フィルムを有し、該誘電体フィルムの片面に位置
した1×2単位アレーされている複数のパッチと電磁気
的に結合された前記複数の十字スロットにより電流を励
起してエネルギーを放射する第2アンテナ層と、 前記第1アンテナ層と前記第2アンテナ層との間に配置
されて、前記第1アンテナ層と前記第2アンテナ層とを
離隔させるための第1発泡層と、 前記第2アンテナ層の片面に配置されて、前記第2アン
テナ層を保護するための第2発泡層とを有することを特
徴とする請求項1に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項6】 前記給電手段は、前記十字スロットと交
差するように配置されることを特徴とする請求項5に記
載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項7】 前記給電手段は、前記複数の第1パッチ
に位相が0゜、90゜である順次回転給電することを特
徴とする請求項2又は5に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項8】 前記第1能動モジュールは、 前記第1アレーアンテナから受信した少なくとも2個の
信号に対して低雑音増幅を行なう第1及び第2増幅手段
と、 前記第1及び第2増幅手段から受信した信号に対して各
々帯域通過フィルタリングを行なう第1及び第2帯域通
過フィルタと、 前記第1及び第2帯域通過フィルタから受信した信号に
対して、前記衛星追跡制御手段から受信した制御信号に
よって各々位相を遷移する第1及び第2位相遷移手段
と、 該第1及び第2位相遷移手段から受信した信号を結合す
る第1結合手段とを含むことを特徴とする請求項1に記
載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項9】 前記第2能動モジュールは、 前記第2アレーアンテナから受信した少なくとも2個の
信号に対して低雑音増幅を行なう第3及び第4増幅手段
と、 前記第3及び第4増幅手段から受信した信号に対して各
々帯域通過フィルタリングを行なう第3及び第4帯域通
過フィルタと、 該第3及び第4帯域通過フィルタから受信した信号に対
して、各々第1及び第2位相遷移手段の通過損失と同一
に減衰させる第1及び第2減衰手段と、 該第1及び第2減衰手段から受信した信号を結合する第
1結合手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の
衛星信号追跡装置。 - 【請求項10】 前記信号分配及び検出手段は、 前記周波数変換手段から受信した信号を分配手段に提供
し、前記信号と分離手段から受信した信号を多重化する
多重化手段と、 前記多重化手段から受信した信号を分配する前記分配手
段と、 前記分配手段から受信した信号に対して、前記衛星追跡
制御手段から受信した制御信号によって衛星信号を選択
するチューニング手段と、 前記チューニング手段から受信した信号の強さを検出す
る検出手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の
衛星信号追跡装置。 - 【請求項11】 前記検出手段は、前記信号の強さをロ
グ増幅検出方式で検出することを特徴とする請求項10
に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項12】 前記動力伝達手段は、前記衛星追跡制
御手段から受信した制御信号によって回転方向が決定さ
れて回転する前記モータを含むことを特徴とする請求項
1に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項13】 前記モータは、直流(DC)モータで
あることを特徴とする請求項12に記載の衛星信号追跡
装置。 - 【請求項14】 前記衛星追跡制御手段は、 前記信号分配及び検出手段から受信した衛星信号をデジ
タル信号に変換する変換手段と、 該変換手段から受信した信号に対して衛星信号を捕捉し
たか否かを判断して衛星を追跡するために、モータ制御
手段、データラッチ手段及びスイッチング手段を制御す
る制御手段と、 該制御手段の制御によって、前記第1及び第2位相遷移
手段に制御信号を提供する前記データラッチ手段と、 前記制御手段の制御によって、前記モータに制御信号を
提供する前記モータ制御手段と、 該制御手段の制御によって、前記第1ないし第4低雑音
増幅手段をスイッチするスイッチング手段とを含むこと
を特徴とする請求項1に記載の衛星信号追跡装置。 - 【請求項15】 仰角方向は電子的に追跡し、方位角方
向は機械的に追跡するための衛星信号追跡方法におい
て、 仰角方向に位相遷移データを利用して電子的追跡を行な
い、方位角方向にモータを駆動する機械的追跡を行なっ
て、衛星を捕捉する第1ステップと、 前記で捕捉した衛星を持続的に追跡するために、上側、
下側、左側及び右側ビームの信号レベルを利用して衛星
を追跡する第2ステップとを含むことを特徴とする衛星
信号追跡方法。 - 【請求項16】 前記で捕捉した衛星追跡が終了した場
合に、決められた時間内に仰角方向に前記位相遷移デー
タを利用して電子的追跡を行ない、方位角方向にモータ
を駆動する機械的追跡を行なって、衛星をまた捕捉する
第3ステップを含むことを特徴とする請求項15に記載
の衛星信号追跡方法。 - 【請求項17】 衛星信号のチャネルを選択して前記仰
角方向位相遷移データを生成してシステムを初期化する
第4ステップを含むことを特徴とする請求項16に記載
の衛星信号追跡方法。 - 【請求項18】 前記第1ステップは、 前記仰角方向位相遷移データを読み出す第5ステップ
と、 前記仰角方向位相遷移データを利用して電子ビームを生
成して電子的追跡を行ない、モータを駆動して機械的追
跡を行なう第6ステップと、 衛星信号を捕捉したか否かを確認する第7ステップと、 前記第7ステップの確認結果、衛星信号が捕捉された場
合には、捕捉された瞬間の仰角方向位相遷移データを格
納する第8ステップと、 前記第7ステップの確認結果、衛星信号が捕捉されなか
った場合には、仰角方向の位相遷移データを一段階増加
させ前記第6ステップから繰り返し行なう第9ステップ
とを含むことを特徴とする請求項15,16又は17に
記載の衛星信号追跡方法。 - 【請求項19】 前記第2ステップは、 捕捉された衛星の位相遷移データを設定する第5ステッ
プと、 仰角方向に前記位相遷移データを一段階増加及び減少さ
せて、上側ビーム及び下側ビームを生成する第6ステッ
プと、 方位角方向に前記位相遷移データを一段階増加及び減少
させて、左側ビーム及び右側ビームを生成する第7ステ
ップと、 前記上側ビームの受信信号レベルと前記下側ビームの受
信信号レベルとを比較し、その結果に応じて置き換える
位相遷移データを設定する第8ステップと、 前記左側ビームが受信信号レベルと前記右側ビームの受
信信号レベルとを比較して、その結果に応じて前記モー
タの回転方向を決定して前記モータを駆動する第9ステ
ップと、 衛星信号が捕捉される場合には、前記第5ステップない
し第9ステップを繰り返し行なう第10ステップとを含
むことを特徴とする請求項15、16又は17に記載の
衛星信号追跡方法。 - 【請求項20】 前記第8ステップは、 比較結果、前記上側ビームの受信信号レベルが前記下側
ビームの受信信号レベルより大きい場合には、前記上側
ビームの位相遷移データを前記第5ステップの位相遷移
データに置き換える第11ステップと、 比較結果、前記下側ビームの受信信号レベルが前記上側
ビームの受信信号レベルより大きい場合には、前記下側
ビームの位相遷移データを前記第5ステップの位相遷移
データに置き換える第12ステップとを含むことを特徴
とする請求項19に記載の衛星信号追跡方法。 - 【請求項21】 前記第9ステップは、 比較結果、前記左側ビームの受信信号レベルが前記右側
ビームの受信信号レベルより大きい場合には、逆方向に
前記モータを回転させて駆動する第11ステップと、 比較結果、前記右側ビームの受信信号レベルが前記左側
ビームの受信信号レベルより大きい場合には、正方向に
前記モータを回転させて駆動する第12ステップとを含
むことを特徴とする請求項19に記載の衛星信号追跡方
法。 - 【請求項22】 前記第3ステップは、 追跡時間を設定する第5ステップと、 仰角方向に前記位相遷移データを利用して電子的追跡を
行ない、方位角方向にモータを駆動する機械的追跡を行
なう第6ステップと、 前記第6ステップの結果、衛星信号を捕捉した場合に
は、捕捉された瞬間の仰角位相遷移データを格納する第
7ステップと、 前記第6ステップの結果、衛星信号を捕捉しなかった場
合には、時間が超過しない場合に仰角方向位相遷移デー
タを増加させて前記第6ステップから繰り返し行なう第
8ステップとを含むことを特徴とする請求項15,16
又は17に記載の衛星信号追跡方法。 - 【請求項23】 仰角方向は電子的に追跡し、方位角方
向は機械的に追跡するための衛星信号追跡方法を提供す
るためにマイクロプロセッサーを備えた衛星信号追跡装
置に、 仰角方向に位相遷移データを利用して電子的追跡を行な
い、方位角方向にモータを駆動する機械的追跡を行なっ
て、衛星を捕捉する第1機能と、 前記で捕捉した衛星を持続的に追跡するために、上側、
下側、左側及び右側ビームの信号レベルを利用して衛星
を追跡する第2機能とを実現させるためのプログラムを
記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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KR101403375B1 (ko) | 2011-05-20 | 2014-06-03 | 삼성탈레스 주식회사 | Evrc 전처리 모듈을 이용한 천이 소음 탐지 장치 및 방법 |
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KR101876439B1 (ko) * | 2017-01-02 | 2018-07-10 | 동서대학교산학협력단 | 조립식 블록형 회로설계를 위한 기능형 아날로그 모듈, 그리고 이를 포함하는 조립식 블록형 회로설계 모듈 시스템 |
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KR100287059B1 (ko) * | 1997-12-24 | 2001-04-16 | 정선종 | 이동체 능동 안테나 시스템의 구조 및 이를 이용한 위성추적 방법 |
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2001
- 2001-12-26 KR KR10-2001-0085238A patent/KR100468947B1/ko not_active IP Right Cessation
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2002
- 2002-04-08 JP JP2002105403A patent/JP2003215224A/ja active Pending
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JP2019530866A (ja) * | 2016-09-22 | 2019-10-24 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ | 到来方向推定装置、および到来方向推定方法 |
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