JP2008109557A - サテライト・ダイバーシティー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回線の稼働率を向上させることができるとともに、コストアップを抑制することができるサテライト・ダイバーシティー装置を提供することを目的とする。
【解決手段】サテライト・ダイバーシティー装置５０は、２個の衛星２０、２１からの信号を受信するアンテナ部５１と、衛星２０、２１のうち、いずれか一方を選択するための切り替えを行う切替スイッチ７８、７９と、衛星２０、２１からの信号の各々の信号強度を検出するとともに、これらの信号の各々を、信号強度に対応した電圧値に変換する信号検出部６１、７６と、信号検出部６１、７６により変換された衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を比較して、衛星２０、２１のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択するとともに、切替スイッチ７８、７９を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える制御部８０を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電波レンズアンテナ装置を介して、複数の衛星からの信号を受信し、信号減衰の小さい衛星からの信号を受信信号として選択するサテライト・ダイバーシティー装置に関する。

従来、衛星からの信号を受信する際に、降雨、降雪に起因する信号減衰の大きい、１０ＧＨｚ以上の周波数帯において、稼働率（即ち、回線が稼動している年間の時間率）を向上させるための種々の方法が提案されている。例えば、複数のアンテナ装置を使用し、受信状態の良い方を選択して使用するというサイト・ダイバーシティー方式が提案されている。

このサイト・ダイバーシティー方式は、例えば、図３に示すように、静止衛星軌道Ｋ（例えば、東経１１０°）上の衛星９８からの信号を、所定の距離（例えば、約１０ｋｍ）離れた２個のアンテナ部９１、９２により同時に受信し、例えば、アンテナ部９２により受信している衛星９８からの信号に対して、降雨９３が発生することにより、衛星９８からの信号に対して信号減衰が発生した場合に、切替スイッチ９４により、受信状態が比較的良いアンテナ部（即ち、上述の降雨９３が発生していない、衛星９８からの信号を受信するアンテナ部９１）の方に切り替えて、衛星９８からの信号を受信し、受信した信号を、同軸ケーブル等のエントランス線９６を介して、受信器９５に出力するとともに、当該受信器９５により映像／音声信号に復調して、モニタ９７により、復調された映像／音声信号を提示する方式が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。なお、サイト・ダイバーシティー方式は、インサルテット（国際電気通信衛星機構）の国際通信等で一部使用されているが、ＶＳＡＴ（超小型地球局）方式では実用化されていない。

また、例えば、図４に示すように、静止衛星軌道Ｋ（例えば、東経１１０°と東経１２８°）上の２個の衛星３０、３１からの信号を、２個のアンテナ部３２、３３により同時に受信して、受信器３４、３５により、受信した信号を映像／音声信号に復調しておき、例えば、アンテナ部３３により受信している衛星３１からの信号に対して、降雨３６が発生することにより、衛星３１からの信号に対して信号減衰が発生した場合に、切替スイッチ３７により、受信状態の良いアンテナ部（即ち、上述の降雨３６が発生していない、衛星３０からの信号を受信するアンテナ部３２）の方に切り替えて、受信器３４により復調された映像／音声信号を、モニタ３８により提示するサテライト・ダイバーシティー方式が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
初田健著、「無線・衛星・移動体通信」、丸善株式会社、２００１年８月、ｐ４７ 初田健、外４名、「１４／１２ＧＨｚ帯サテライト・ダイバーシティーの降雪期間特性の検討」、電子情報通信学会論文誌、１９８８年５月、第Ｊ８１−Ｂ−II巻、Ｎｏ．５、ｐ.５５８−５６１

しかし、上記従来のサイト・ダイバーシティー方式においては、１個の衛星９８からの信号を受信する方式であるため、２個の衛星３０、３１からの信号を受信するサテライト・ダイバーシティー方式に比し、当該衛星９８から見た２個のアンテナ部９１、９２の角度差が狭くなる。従って、降雨・降雪を伴う雲の大きさによっては、２個のアンテナ部９１、９２の双方で信号減衰が発生する場合がある。例えば、上述のごとく、アンテナ部９２により受信している衛星９８からの信号に対して、降雨９３が発生することにより、衛星９８からの信号に対して信号減衰が発生し、アンテナ部９１により、衛星９８からの信号を受信する場合であっても、アンテナ部９１により受信する衛星９８からの信号に対して、降雨９３の影響が及ぶ場合がある。従って、信号減衰に対する改善効果が限定されるため、例えば、降雨や降雪に起因する衛星信号の減衰が発生した場合に、回線の稼働率を向上させること困難になるという問題があった。また、上述のごとく、２個のアンテナ部９１、９２の距離が長くなると、信号の減衰や特性劣化を抑制するための高価なエントランス線９６が必要になるとともに、当該エントランス線９６を保護するための設備も必要になるため、コストアップになるという問題があった。即ち、従来のサイト・ダイバーシティー方式においては、降雨・降雪を伴う雲の大きさにより、信号減衰に対する改善効果が限定されるため、コストがアップするにも関わらず、回線の稼働率を向上させること困難になるという問題があった。

また、上述のサテライト・ダイバーシティー方式においては、具体的な装置の構成や、適用例等は明らかにされておらず、当該サテライト・ダイバーシティー方式は、実現化されていないという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、回線の稼働率を向上させることができるとともに、コストアップを抑制することができるサテライト・ダイバーシティー装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、２個の衛星からの信号を受信するアンテナ部と、２個の衛星のうち、いずれか一方を選択するための切り替えを行う切替部と、アンテナ部により受信された２個の衛星からの信号の各々の信号強度を検出するとともに、２個の衛星からの信号の各々を、信号強度に対応した電圧値に変換する信号検出部と、信号検出部により変換された２個の衛星の各々に対応する信号の電圧値を比較して、２個の衛星のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択するとともに、切替部を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える制御部と、を備えることを特徴とするサテライト・ダイバーシティー装置である。

同構成によれば、例えば、降雨や降雪に起因する衛星信号の減衰が発生した場合においても、回線の稼働率を向上させることが可能になる。また、高価なエントランス線やエントランス線を保護するための設備が不要になるため、コストアップを抑制することが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサテライト・ダイバーシティー装置であって、信号検出部により変換された２個の衛星の各々に対応する信号の電圧値を変換する信号レベル変換部を更に備え、制御部は、信号レベル変換部により変換された信号の電圧値を比較することを特徴とする。

同構成によれば、2個の衛星の各々の送信電力、衛星の軌道位置、および地球局特性等により、各衛星に対応する検出信号のピークレベルが異なる場合であっても、ピークレベルを一致させることができるため、精度よく、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替えることが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のサテライト・ダイバーシティー装置であって、アンテナ部は、誘電体を用いて比誘電率が半径方向に所定の割合で変化するように形成された電波レンズと、電波レンズの焦点部に配置された２個の一次放射器と、を備えることを特徴とする。

同構成によれば、誘電体を用いて比誘電率が径方向に所定の割合で変化するように形成された電波レンズを使用するため、複数の方向において、同時に電波を受信することができ、２個の衛星との間において、信号の受信を行うことが可能となる。従って、２個のアンテナ部が必要な上記従来のサイト・ダイバーシティー方式と異なり、１個のアンテナ部で、２個の衛星からの信号を受信することが可能になり、結果として、コストアップを一層抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のサテライト・ダイバーシティー装置であって、電波レンズが半球形状を有するとともに、アンテナ部は、電波レンズのレンズ中心を通る面に取り付けられた反射板を、更に備えることを特徴とする。

同構成によれば、球形状を有する電波レンズを使用する場合に比し、電波レンズの軽量化を図ることが可能になるとともに、電波レンズのコストを低減することが可能になる。また、例えば、反射板の一部に吊掛け用の孔部を設けることにより、建物などの外壁に取付けられたネジに吊り掛けることが可能になるため、アンテナ部の取り付けが容易になる。また、球形状を有する電波レンズを使用する場合に比し、電波レンズに対する風圧荷重が小さくなるため、耐風性に優れたアンテナ部を提供することができる。

本発明によれば、例えば、降雨や降雪に起因する衛星信号の減衰が発生した場合においても、回線の稼働率を向上させることができるサテライト・ダイバーシティー装置を提供することが可能になる。また、コストアップを抑制することができるサテライト・ダイバーシティー装置を提供することが可能になる。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置における電波レンズアンテナ装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、この電波レンズアンテナ装置１は、受信用の電波レンズ２と、当該受信用の電波レンズ２の焦点部に配置された２個の受信用の一次放射器３、４と、上空から入射される電波を反射させる反射板５と、を備えている。

また、図１に示すように、一次放射器３、４の各々は、電波レンズ２の表面に沿って湾曲した形状を有し、一次放射器３、４を保持するアーム６、７に取り付けられるとともに、当該アーム６、７の各々は、反射板５に設けられたガイド部材８に係合させた支持部材９、１０に取り付けられている。そして、支持部材９、１０を、ガイド部材８に沿って摺動させるとともに、一次放射器３、４を、アーム６、７の長手方向に移動させることにより、一次放射器３、４を、最適な位置（即ち、受信感度が最大となる位置）に移動させる構成としている。このように、本実施形態においては、一次放射器３、４の各々を、アーム６、７に対して移動自在に取り付けるとともに、アーム６、７が取り付けられた支持部材９、１０を、ガイド部材８に対して移動自在に取り付けることにより、一次放射器３、４の各々を、電波レンズ２の表面に沿って移動させ、一次放射器３、４の各々の位置を調整する構成としている。

電波レンズ２は、半球形状を有するルーネベルグレンズであり、中心の球核とそれを取り巻く複数の異径球殻により半球形状のレンズとして形成されており、誘電体を用いて比誘電率が半径方向に所定の割合で変化するように形成されたものである。このルーネベルグレンズからなる電波レンズ２は、各球殻部の比誘電率εγが、およそεγ＝２−（ｒ／Ｒ）² の式に従うように形成されており、中心部の比誘電率を約２に設定するとともに、当該中心部から外側へ向かって誘電率が約１となるように変化させたものである。なお、上記式において、Ｒは球の半径であり、ｒは球の中心からの距離である。また、本実施形態においては、電波レンズ２の直径が、例えば、６００ｍｍや４５０ｍｍのものが使用できる。また、誘電体とは、常誘電性、強誘電性、若しくは反強誘電性を示し、かつ電気伝導性を有さないものをいう。

このルーネベルグレンズ用の誘電体として一般的に用いられているものは、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等のポリオレフィン系の合成樹脂の発泡体であり、当該合成樹脂に酸化チタン、チタン酸塩、ジルコン酸塩等の無機高誘電フィラーを加えてそれを発泡させたものも使用できる。そして、これらの誘電発泡体の比誘電率は、発泡倍率を異ならせて比重を制御することにより目標値に調整され、高比重である程、高い比誘電率を得ることができる。

また、誘電発泡体の製造方法としては、例えば、原料（合成樹脂単体や合成樹脂と無機高誘電フィラーの混合物）に対して、加熱により分解して窒素ガス等の気体を発生する発泡剤を添加し、これを所望の形状の金型に入れて発泡させる化学発泡法が挙げられる。また、揮発性発泡剤を含浸させたペレット状材料を予め金型外で予備発泡させ、得られた予備発泡ビーズを所望形状の金型に充填した後、水蒸気等で加熱して再度発泡させると同時に、隣接ビーズを互いに融着させるビーズ発泡法が挙げられる。

一次放射器３、４は、その断面形状が略矩形状や略円形状の開口部を有する電磁ホーンアンテナや、導波管に誘電体ロッドを装着した誘電体ロッドアンテナ等が一般的に使用されるが、マイクロストリップアンテナや、スロットアンテナ等を使用することもできる。また、一次放射器３、４により受信される電波の電界の方向性（偏波）は、直線偏波（例えば、垂直偏波や水平偏波）や円偏波（例えば、右旋偏波や左旋偏波）のいずれであっても良い。また、受信した信号の周波数を変換するコンバータ（例えば、ローノイズブロックダウンコンバータ：ＬＮＢ）が接続された一次放射器３、４を使用する構成としても良い。

反射板５は、通信相手である衛星からの電波を確実に捕捉するために、電波レンズ２の直径よりも大きな直径を有しており、電波レンズ２の球の二等分断面（即ち、電波レンズ２のレンズ中心を通る面）に設けられている。

次に、電波レンズアンテナ装置１を使用したサテライト・ダイバーシティー装置について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。なお、図２においては、電波レンズアンテナ装置１における、電波レンズ２、一次放射器３、４、および反射板５のみを示し、他の部材については、図示を省略する。

図２に示すように、サテライト・ダイバーシティー装置５０は、電波レンズアンテナ装置１により構成されるアンテナ部５１と、一次放射器３、４に接続され、静止衛星軌道Ｋ（例えば、東経１１０°と東経１２８°）上の２個の衛星２０、２１からの受信信号の選択（即ち、当該受信信号の切り替え）を行う信号選択部５２と、信号選択部５２に接続され、受信信号を映像／音声信号に復調する復調器５３と、復調器５３に接続され、復調された映像／音声信号を提示するためのモニタ５４を備えている。

また、信号選択部５２は、アンテナ部５１により受信された衛星２０からの受信信号を復調器５３へ出力するための第１の信号ケーブル５６と、第１の信号ケーブル５６を伝送する受信信号の一部を分岐する第１の信号分岐部であるカプラ５７と、信号ケーブル５８を介して、カプラ５７により分岐された受信信号が入力されるとともに、当該受信信号において、特定周波数成分の信号を選択的に通過させる第１のバンドパスフィルター５９と、信号ケーブル６０を介して、第１のバンドパスフィルター５９に接続されるとともに、当該第１のバンドパスフィルター５９を通過した信号の信号強度（即ち、受信電力）を検出するとともに、当該信号を信号強度に対応した電圧値に変換する第１の信号検出部６１と、第１の信号検出部６１に接続され、当該第１の信号検出部６１により変換された信号の電圧値（即ち、信号レベル）を変換する第１の信号レベル変換部６２とを備えている。

また、信号選択部５２は、アンテナ部５１により受信された衛星２１からの受信信号を復調器５３へ出力するための第２の信号ケーブル７１と、第２の信号ケーブル７１を伝送する受信信号の一部を分岐する第２の信号分岐部であるカプラ７２と、信号ケーブル７３を介して、カプラ７２により分岐された受信信号が入力されるとともに、当該受信信号において、特定周波数成分を選択的に透過する第２のバンドパスフィルター７４と、信号ケーブル７５を介して、第２のバンドパスフィルター７４に接続されるとともに、当該第２のバンドパスフィルター７４を通過した信号の信号強度を検出するとともに、当該信号を信号強度に対応した電圧値に変換する第２の信号検出部７６と、第２の信号検出部７６に接続され、当該第２の信号検出部７６により変換された信号の電圧値を変換する第２の信号レベル変換部７７とを備えている。

また、図２に示すように、第１の信号ケーブル５６には、衛星２０からの受信信号の復調器５３への出力を切り替えるための切替部である切替スイッチ７８が設けられるとともに、第２の信号ケーブル７１には、衛星２１からの受信信号の復調器５３への出力を切り替えるための切替部である切替スイッチ７９が設けられている。そして、信号選択部５２は、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７に接続されるとともに、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値に基づいて、切替スイッチ７８、７９の切り替えを制御する制御部８０を備えている。

そして、本実施形態におけるサテライト・ダイバーシティー装置５０においては、まず、アンテナ部５１の一次放射器３、４により、２個の衛星２０、２１からの受信信号を収束させて受信する。より具体的には、２個の衛星２０、２１からの高周波電波（例えば、１２ＧＨｚ帯のＲＦ波）を、アンテナ部５１の電波レンズ２を経由して一次放射器３、４でＲＦ信号として受信する。次いで、一次放射器３、４に入力されたＲＦ信号は、当該一次放射器３、４により、約５００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲のＩＦ信号へと変換される。そして、衛星２０からの受信信号に基づくＩＦ信号が、一次放射器３を介して、信号選択部５２の第１の信号ケーブル５６へと伝送されるとともに、衛星２１からの受信信号に基づくＩＦ信号が、一次放射器４を介して、信号選択部５２の第２の信号ケーブル７１へと伝送される。次いで、第１、第２の信号ケーブル５６、７１を伝送するＩＦ信号が、復調器５３へと出力され、当該復調器５３により、ＩＦ信号が映像／音声信号に復調される。そして、モニタ５４により、復調された映像／音声信号が提示される構成となっている。

また、この際、信号選択部５２により、２個の衛星２０、２１からの受信信号の切り替えが行われる。より具体的には、第１の信号ケーブル５６へと伝送された衛星２０からの受信信号に基づくＩＦ信号の一部（例えば、−１０ｄＢの信号）が、カプラ５７により分岐され、信号ケーブル５８を介して、カプラ５７により分岐されたＩＦ信号が、第１のバンドパスフィルター５９に入力される。そして、当該第１のバンドパスフィルター５９により、不要帯域のノイズを除去して、特定周波数成分の信号を選択的に通過させる。次いで、信号ケーブル６０を介して、第１のバンドパスフィルター５９を通過した信号が、第１の信号検出部６１に入力され、当該第１の信号検出部６１により、第１のバンドパスフィルター５９を通過した信号の信号強度（即ち、受信電力）の検出が行われる。例えば、第１の信号検出部６１により、第１のバンドパスフィルター５９を通過した信号の包絡線検波が行われる。次いで、第１の信号検出部６１により、第１のバンドパスフィルター５９を通過した信号が、上述の信号強度に対応した電圧値に変換される。次いで、第１の信号検出部６１により変換された信号の電圧値が、第１の信号レベル変換部６２に入力され、当該第１の信号レベル変換部６２により、信号の増幅・減衰を行い、信号の電圧値が変換される。

また、同様に、第２の信号ケーブル７１へと伝送された衛星２１からの受信信号に基づくＩＦ信号の一部（例えば、−１０ｄＢの信号）が、カプラ７２により分岐され、信号ケーブル７３を介して、カプラ７２により分岐されたＩＦ信号が、第２のバンドパスフィルター７４に入力される。そして、当該第２のバンドパスフィルター７４により、不要帯域のノイズを除去して、特定周波数成分の信号を選択的に通過させる。次いで、信号ケーブル７５を介して、第２のバンドパスフィルター７４を通過した信号が、第２の信号検出部７６に入力され、当該第２の信号検出部７６により、第２のバンドパスフィルター７４を通過した信号の信号強度（即ち、受信電力）の検出が行われる。例えば、第２の信号検出部７６により、第２のバンドパスフィルター７４を通過した信号の包絡線検波が行われる。次いで、第２の信号検出部７６により、第２のバンドパスフィルター７４を通過した信号が、上述の信号強度に対応した電圧値に変換される。次いで、第２の信号検出部７６により変換された信号の電圧値が、第２の信号レベル変換部７７に入力され、当該第２の信号レベル変換部７７により、信号の増幅・減衰を行い、信号の電圧値が変換される。

なお、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７により信号レベルの変換を行うのは、各衛星２０、２１の送信電力、衛星の軌道位置、および地球局特性（例えば、アンテナ部の利得や送信電力）等により、受信電力の絶対値に差があり、各衛星２０、２１に対応する検出信号のピークレベル（即ち、晴天時の受信電力の最大値）が異なるため、当該ピークレベルを一致させるためである。

次いで、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７の出力信号が制御部８０に入力され、当該制御部８０が、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値に基づいて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方の衛星からの信号を受信用の信号として選択する。即ち、制御部８０は、第１、第２の信号検出部６１、７６により変換された２個の衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を比較して、２個の衛星２０、２１のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択する。より具体的には、制御部８０は、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値と、予め設定された閾値（即ち、予め設定された、受信限界と想定された電圧値の閾値）とを比較し、当該比較の結果に基づいて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方の衛星からの信号を受信用の信号として選択する。そして、制御部８０は、切替スイッチ７８、７９を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える構成となっている。

例えば、上述の閾値として、復調器５３により復調することができない信号強度（即ち、受信電力）の閾値（例えば、衛星通信を行う際の変調方式を、２値位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）方式とした場合であって、２相ＢＰＳＫ波で、信号が安定して、正しく復調できるビットデータの誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を、ＢＥＲ＝１０^−６とした場合に、当該ＢＥＲを達成するために必要なキャリア対雑音比（Ｃ／Ｎ）に相当する信号レベル変換部６２、７７の出力値）を決定しておく。そして、例えば、衛星２０からの信号に対して、降雨９０が発生することにより、衛星２０からの信号に対して信号減衰が発生し、衛星２０からの受信信号に基づいて、第１の信号検出部６１により検波され、第１の信号レベル変換部６２により変換された検波信号の電圧値が、上述の閾値以下となった場合、制御部８０は、２個の衛星２０、２１のうち、信号の減衰の少ない衛星２１からの信号を受信用の信号として選択する。

そして、制御部８０は、衛星２１からの受信信号を復調器５３に入力するために、切替スイッチ７８、７９の切り替えを制御する。即ち、切替スイッチ７８をＯＦＦにするとともに、切替スイッチ７９をＯＮにする。そうすると、復調器５３により、衛星２１からの受信信号が、映像／音声信号に復調されるとともに、復調された映像／音声信号が、モニタ５４により提示されることになる。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、サテライト・ダイバーシティー装置５０が、２個の衛星２０、２１からの信号を受信するアンテナ部５１と、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方を選択するための切り替えを行う切替スイッチ７８、７９と、アンテナ部５１により受信された２個の衛星２０、２１からの信号の各々の信号強度を検出するとともに、２個の衛星２０、２１からの信号の各々を、信号強度に対応した電圧値に変換する第１、第２の信号検出部６１、７６と、第１、第２の信号検出部６１、７６により変換された２個の衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を比較して、２個の衛星２０、２１のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択するとともに、切替スイッチ７８、７９を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える制御部８０と、を備える構成としている。従って、例えば、降雨や降雪に起因する衛星信号の減衰が発生した場合においても、回線の稼働率を向上させることが可能になる。また、上述の図３において説明した、高価なエントランス線や当該エントランス線を保護するための設備が不要になるため、コストアップを抑制することが可能になる。

（２）本実施形態においては、信号検出部６１、７６により変換された２個の衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を変換する信号レベル変換部６２、７７を更に備え、制御部８０は、信号レベル変換部６２、７７により変換された信号の電圧値を比較する構成としている。従って、2個の衛星２０、２１の各々の送信電力、衛星の軌道位置、および地球局特性等により、各衛星に対応する検出信号のピークレベルが異なる場合であっても、ピークレベルを一致させることができるため、精度よく、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替えることが可能になる。

（３）本実施形態においては、アンテナ部５１が、誘電体を用いて比誘電率が半径方向に所定の割合で変化するように形成された電波レンズ２と、電波レンズ２の焦点部に配置された２個の一次放射器３、４を備える構成としている。従って、電波レンズ２により、複数の方向において、同時に電波を受信することができ、２個の衛星２０、２１との間において、信号の受信を行うことが可能となる。従って、２個のアンテナ部が必要な上記従来のサイト・ダイバーシティー方式と異なり、１個のアンテナ部５１で、２個の衛星２０、２１からの信号を受信することが可能になり、結果として、コストアップを一層抑制することができる。

（４）本実施形態においては、電波レンズ２が半球形状を有するとともに、アンテナ部５１は、電波レンズ２のレンズ中心を通る面に取り付けられた反射板５を備える構成としている。従って、球形状を有する電波レンズを使用する場合に比し、電波レンズの軽量化を図ることが可能になるとともに、電波レンズのコストを低減することが可能になる。また、例えば、反射板５の一部に吊掛け用の孔部を設けることにより、建物などの外壁に取付けられたネジに吊り掛けることが可能になるため、アンテナ部５１の取り付けが容易になる。また、球形状を有する電波レンズを使用する場合に比し、電波レンズ２に対する風圧荷重が小さくなるため、耐風性に優れたアンテナ部５１を提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、サテライト・ダイバーシティー装置における電波レンズアンテナ装置の全体構成についても、上述の第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態においては、信号選択部５２に接続された復調器が複数個（即ち、２個）設けられている。より具体的には、第１の信号ケーブル５６に接続されるとともに、衛星２０からの受信信号を、映像／音声信号に復調する復調器８１と、第２の信号ケーブル７１に接続されるとともに、衛星２１からの受信信号を、映像／音声信号に復調する復調器８２が設けられている。また、本実施形態においては、上述の切替スイッチ７８、７９の代わりに、２個の復調器８１、８２、制御部８０、およびモニタ５４に接続され、復調器８１、８２により復調された映像／音声信号のモニタ５４への出力を切り替えて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方を選択するための切替部である切替スイッチ８３が設けられている。

そして、本実施形態においては、復調器８１、８２により、予め、衛星２０、２１からの受信信号が、映像／音声信号に復調される。また、上述の第１の実施形態と同様に、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７の出力信号が制御部８０に入力されると、制御部８０は、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値と、予め設定された閾値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方の衛星からの信号を受信用の信号として選択する。即ち、制御部８０は、第１、第２の信号検出部６１、７６により変換された２個の衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を比較して、２個の衛星２０、２１のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択する。そして、制御部８０は、切替スイッチ８３を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える構成となっている。

例えば、衛星２０からの信号に対して、降雨９０が発生することにより、衛星２０からの信号に対して信号減衰が発生し、衛星２０からの受信信号に基づいて、第１の信号検出部６１により検波され、第１の信号レベル変換部６２により変換された検波信号の電圧値が、上述の第１の実施形態において説明した閾値以下となった場合、制御部８０は、２個の衛星２０、２１のうち、信号の減衰の少ない衛星２１からの信号を受信用の信号として選択する。

そして、制御部８０は、衛星２１からの受信信号に基づいて、復調器８２により復調された映像／音声信号をモニタ５４に入力するために、切替スイッチ８３の切り替えを制御する。即ち、復調器８２とモニタ５４が接続されるように、切替スイッチ８３を切り替える。そうすると、復調器８２により、復調された映像／音声信号が、モニタ５４により提示されることになる。

以上の構成により、本実施形態においても、上述の第１の実施形態において説明した上述の（１）〜（４）の効果を得ることが可能になる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、サテライト・ダイバーシティー装置における電波レンズアンテナ装置の全体構成についても、上述の第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態においては、信号選択部５２に接続された復調器が複数個（即ち、２個）設けられている。より具体的には、第１の信号ケーブル５６に接続されるとともに、衛星２０からの受信信号を、映像／音声信号に復調する復調器８４と、第２の信号ケーブル７１に接続されるとともに、衛星２１からの受信信号を、映像／音声信号に復調する復調器８５が設けられている。また、本実施形態においては、上述の制御部８０の代わりに、第１の信号レベル変換部６２、および切替スイッチ７８に接続されるとともに、第１の信号検出部６１により変換された信号の電圧値に基づいて、切替スイッチ７８の切り替えを制御する制御部８６と、第２の信号レベル変換部７７、および切替スイッチ７９に接続されるとともに、第２の信号検出部７６により変換された信号の電圧値に基づいて、切替スイッチ７９の切り替えを制御する制御部８７が設けられている。

そして、本実施形態においては、上述の第１の実施形態と同様に、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７により信号レベルの変換が行われた後、第１、第２の信号レベル変換部６２、７７の出力信号が制御部８６、８７に入力され、当該制御部８６、８７が、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値に基づいて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方の衛星からの信号を受信用の信号として選択する。即ち、制御部８６、８７は、第１、第２の信号検出部６１、７６により変換された２個の衛星２０、２１の各々に対応する信号の電圧値を比較して、２個の衛星２０、２１のうち、信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択する。より具体的には、制御部８６、８７は、第１、第２の信号検出部６１、７６の各々により変換された信号の電圧値と、上述の第１の実施形態において説明した、予め設定された閾値とを比較し、当該比較の結果に基づいて、２個の衛星２０、２１のうち、いずれか一方の衛星からの信号を受信用の信号として選択する。そして、制御部８６、８７は、切替スイッチ８３を信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える構成となっている。

例えば、衛星２０からの信号に対して、降雨９０が発生することにより、衛星２０からの信号に対して信号減衰が発生し、衛星２０からの受信信号に基づいて、第１の信号検出部６１により検波され、第１の信号レベル変換部６２により変換された検波信号の電圧値が、上述の閾値以下となった場合、制御部８６、８７は、２個の衛星２０、２１のうち、信号の減衰の少ない衛星２１からの信号を受信用の信号として選択する。

そして、制御部８６、８７は、衛星２１からの受信信号を復調器８５に入力するために、切替スイッチ７８、７９の切り替えを制御する。即ち、制御部８６は、切替スイッチ７８をＯＦＦにするとともに、制御部８７は、切替スイッチ７９をＯＮにする。そうすると、復調器８５により、衛星２１からの受信信号が、映像／音声信号に復調されるとともに、復調された映像／音声信号が、モニタ５４により提示されることになる。

以上の構成により、本実施形態においても、上述の第１の実施形態において説明した上述の（１）〜（４）の効果を得ることが可能になる。

本発明の活用例としては、電波レンズアンテナ装置を介して、複数の衛星からの信号を受信し、信号減衰の小さい衛星からの信号を受信信号として選択するサテライト・ダイバーシティー装置が挙げられる。

本発明の第１の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置におけるアンテナ部を構成する電波レンズアンテナ装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。 従来のサイト・ダイバーシティー方式の原理を説明するための概略図である。 サテライト・ダイバーシティー方式の原理を説明するための概略図である。 本発明の第２の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の第３の実施形態に係るサテライト・ダイバーシティー装置の全体構成を示す概略図である。

符号の説明

１…電波レンズアンテナ装置、２…電波レンズ、３…一次放射器、４…一次放射器、５…反射板、２０…衛星、２１…衛星、５０…サテライト・ダイバーシティー装置、５１…アンテナ部、５２…信号選択部、５３…復調器、５４…モニタ、５９…第１のバンドパスフィルター、６１…第１の信号検出部、６２…第１の信号レベル変換部、７４…第２のバンドパスフィルター、７６…第２の信号検出部、７７…第２の信号レベル変換部、７８…切替スイッチ（切替部）、７９…切替スイッチ（切替部）、８０…制御部、８１…復調器、８２…復調器、８３…切替スイッチ、８４…復調器、８５…復調器、８６…制御部、８７…制御部、９０…降雨、K…静止衛星軌道

Claims (4)

1. ２個の衛星からの信号を受信するアンテナ部と、
   前記２個の衛星のうち、いずれか一方を選択するための切り替えを行う切替部と、
   前記アンテナ部により受信された前記２個の衛星からの信号の各々の信号強度を検出するとともに、前記２個の衛星からの信号の各々を、前記信号強度に対応した電圧値に変換する信号検出部と、
   前記信号検出部により変換された前記２個の衛星の各々に対応する信号の電圧値を比較して、前記２個の衛星のうち、前記信号の電圧値が大きい方に対応する衛星からの信号を受信用の信号として選択するとともに、前記切替部を前記信号の電圧値が大きい方に対応する衛星に切り替える制御部と、を備えることを特徴とするサテライト・ダイバーシティー装置。
2. 前記信号検出部により変換された前記２個の衛星の各々に対応する信号の電圧値を変換する信号レベル変換部を更に備え、前記制御部は、前記信号レベル変換部により変換された信号の電圧値を比較することを特徴とする請求項１に記載のサテライト・ダイバーシティー装置。
3. 前記アンテナ部は、誘電体を用いて比誘電率が半径方向に所定の割合で変化するように形成された電波レンズと、前記電波レンズの焦点部に配置された２個の一次放射器と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサテライト・ダイバーシティー装置。
4. 前記電波レンズが半球形状を有するとともに、前記アンテナ部は、前記電波レンズのレンズ中心を通る面に取り付けられた反射板を、更に備えることを特徴とする請求項３に記載のサテライト・ダイバーシティー装置。

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