JP2008236769A - Lens antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衛星通信システムの地上局に用いられ、電波ビームを集束させる球体レンズを利用したレンズアンテナ装置に係り、特に移動体搭載用として好適な構造を有するものに関する。 The present invention relates to a lens antenna device that is used in a ground station of a satellite communication system and uses a spherical lens that focuses a radio wave beam, and particularly relates to a lens antenna device that has a structure suitable for mounting on a mobile object.
従来より、電波ビームを集束可能な球体レンズを利用して、球体レンズの下半球面上の所定位置に放射器を配置し、球体レンズの中心方向に放射器の指向性を合わせることで、所定方向に電波ビームを形成するレンズアンテナ装置の開発が進められている。この種のアンテナ装置は、放射器の位置を球体レンズの下半球面上で任意に移動させるだけで、天球上のどこにでも電波ビームを指向させることができるので、パラボラアンテナ装置等のように全体を回転駆動させる必要がなく、駆動系の小型化が容易であるという利点を有する。 Conventionally, by using a spherical lens that can focus a radio wave beam, a radiator is arranged at a predetermined position on the lower hemisphere of the spherical lens, and the directivity of the radiator is aligned with the center direction of the spherical lens, thereby obtaining a predetermined value. Development of a lens antenna device that forms a radio beam in the direction is in progress. This type of antenna device can direct a radio beam anywhere on the celestial sphere by simply moving the radiator position on the lower hemisphere of the spherical lens. There is no need to rotationally drive the drive system, and the drive system can be easily downsized.
しかしながら、レンズアンテナ装置では、球体レンズそのものが小型化の制約となっているため、もはや全体の小型化が困難な状況にある。また、球体形状のため、組立時の取り扱いが容易でないという問題があった。そこで、特許文献1、2に示すように、球体レンズを二分した上側半球レンズを電波反射板上に載置して、天球上からの電波を半球レンズで集束させつつ、電波反射板で反射させることで、半球レンズ周面側で電波捕捉を可能とした半球型のレンズアンテナ装置が提案されている。 However, in the lens antenna device, since the spherical lens itself is a restriction on miniaturization, it is no longer possible to reduce the overall size. In addition, due to the spherical shape, there is a problem that handling during assembly is not easy. Therefore, as shown in Patent Documents 1 and 2, the upper hemisphere lens obtained by dividing the spherical lens is placed on the radio wave reflector, and the radio wave from the celestial sphere is focused by the hemisphere lens and reflected by the radio wave reflector. Thus, a hemispherical lens antenna device has been proposed that can capture radio waves on the peripheral surface side of the hemispherical lens.
この半球型レンズアンテナ装置は、その小型化が容易であることから、移動体搭載用として注目されている。一方で、静止軌道上の複数の静止衛星との通信が要望されている。そこで、レンズアンテナ装置のマルチビーム化を簡易かつ安定した構造で実現することが望まれている。
以上述べたように、従来よりレンズアンテナ装置のマルチビーム化を簡易かつ安定した構造で実現することが望まれている。 As described above, it has been desired to realize a multi-beam lens antenna device with a simple and stable structure.
本発明は上記の状況に鑑みてなされたもので、マルチビーム化を簡易かつ安定した構造で実現し、移動体搭載用として好適なレンズアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a lens antenna device that is suitable for mounting on a moving body by realizing a multi-beam structure with a simple and stable structure.
上記の目的を達成するために本発明に係るレンズアンテナ装置は、設置位置に水平に配置される固定ベースと、この固定ベースにアジマス軸周りに回転自在に搭載される回転ベースと、前記回転ベース上に搭載され、電波ビームを集束する球体レンズを二分した半球レンズを電波反射板上に載置してなる半球型レンズアンテナと、前記半球レンズの中心点を通る、前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点とし、前記半球レンズの周面に沿って平行に架設されるガイドレールと、前記ガイドレールに沿ってワイヤーを這わせ、当該ワイヤーを前記ガイドレールに沿って移動させるワイヤー移動機構と、それぞれ前記ワイヤー上の任意の位置で前記半球レンズに対向配置されて偏波軸調整され、前記半球レンズによって集束される電波ビームを形成するアンテナ素子を備える複数の放射器と、前記回転ベースを前記アジマス軸周りに回転させるAZ軸回転機構と、前記ガイドレールを前記エレベーション軸周りに回転させるEL軸回転機構とを具備し、前記複数の放射器は、それぞれ通信相手が静止軌道上に配置される複数の通信衛星であって、初期設定時に対応する通信衛星の方向に合わせて前記ワイヤーに位置決めして固定され、前記複数の放射器それぞれの電波ビームは、前記AZ軸回転機構、前記EL軸回転機構、前記ワイヤー移動機構の調整によって指向制御されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lens antenna device according to the present invention includes a fixed base disposed horizontally at an installation position, a rotation base mounted on the fixed base so as to be rotatable around an azimuth axis, and the rotation base. A hemispherical lens antenna mounted on a hemispherical lens that bisects a spherical lens that focuses a radio wave beam, and an elevator that passes through the center point of the hemispherical lens and that is orthogonal to the azimuth axis. A guide rail installed in parallel along the peripheral surface of the hemispherical lens, a wire moving mechanism for moving the wire along the guide rail , Radio waves that are disposed opposite to the hemispherical lens at arbitrary positions on the wire, are adjusted in polarization axis, and are focused by the hemispherical lens. A plurality of radiators each including an antenna element that forms a beam; an AZ axis rotation mechanism that rotates the rotation base around the azimuth axis; and an EL axis rotation mechanism that rotates the guide rail around the elevation axis. The plurality of radiators are a plurality of communication satellites each having a communication partner arranged on a geostationary orbit, and are positioned and fixed to the wire in accordance with the direction of the communication satellite corresponding to the initial setting, The radio wave beam of each of the plurality of radiators is controlled in direction by adjustment of the AZ axis rotation mechanism, the EL axis rotation mechanism, and the wire movement mechanism.
あるいは、設置位置に水平に配置される固定ベースと、この固定ベースにアジマス軸周りに回転自在に搭載される回転ベースと、前記回転ベース上に、中心を通り前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点として懸架され、電波ビームを集束する球体レンズと、前記球体レンズの中心を通る、前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点とし、前記球体レンズの下側周面に沿って平行に架設されるガイドレールと、前記ガイドレールに沿ってワイヤーを這わせ、当該ワイヤーを前記ガイドレールに沿って移動させるワイヤー移動機構と、それぞれ前記ワイヤー上の任意の位置で前記球体レンズに対向配置されて偏波軸調整され、前記球体レンズによって集束される電波ビームを形成するアンテナ素子を備える複数の放射器と、前記回転ベースを前記アジマス軸周りに回転させるAZ軸回転機構と、前記ガイドレールを前記エレベーション軸周りに回転させるEL軸回転機構とを具備し、前記複数の放射器は、それぞれ通信相手が静止軌道上に配置される複数の通信衛星であって、初期設定時に対応する通信衛星の方向に合わせて前記ワイヤー上に位置決めして直接固定され、前記複数の放射器それぞれの電波ビームは、前記AZ軸回転機構、前記EL軸回転機構、前記ワイヤー移動機構の調整によって指向制御されることを特徴とする。 Alternatively, a fixed base that is horizontally disposed at the installation position, a rotary base that is rotatably mounted on the fixed base around the azimuth axis, and an elevation shaft that passes through the center and is orthogonal to the azimuth axis on the rotary base. Is suspended in parallel with a spherical lens that focuses a radio wave beam, and an elevation axis that passes through the center of the spherical lens and that is perpendicular to the azimuth axis, and is parallel to the lower peripheral surface of the spherical lens. A guide rail, a wire moving mechanism for moving the wire along the guide rail, and moving the wire along the guide rail, respectively, and arranged to face the spherical lens at an arbitrary position on the wire. A plurality of radiators including antenna elements that are adjusted in polarization axis and form a radio wave beam focused by the spherical lens; The AZ axis rotation mechanism that rotates the rotation base around the azimuth axis, and the EL axis rotation mechanism that rotates the guide rail around the elevation axis. A plurality of communication satellites arranged in orbit, which are positioned and fixed directly on the wire in accordance with the direction of the communication satellite corresponding to the initial setting, and the radio wave beams of the plurality of radiators are the AZ Direction control is performed by adjusting the shaft rotation mechanism, the EL shaft rotation mechanism, and the wire moving mechanism.
本発明によれば、半球型レンズアンテナの半球レンズ周面に沿ってガイドレールを平行に架設し、ガイドレールに沿って這わせられたワイヤー上に複数の放射器を位置決め固定して、運用時には、複数の放射器それぞれの電波ビームを、AZ軸回転機構、EL軸回転機構、ワイヤー移動機構の調整によって指向制御する構成となっているので、小型軽量、低コスト、高精度な衛星追尾性能が実現され、特にガイドレール上の駆動部がないことから、隣接衛星へのマルチビームでも、駆動部の干渉がなく、複数の放射器の配置が可能となり、これによってマルチビーム化を簡易かつ安定した構造で実現し、移動体搭載用として好適なレンズアンテナ装置を提供することができる。 According to the present invention, the guide rail is installed in parallel along the hemispherical lens peripheral surface of the hemispherical lens antenna, and a plurality of radiators are positioned and fixed on the wires laid along the guide rail. Since the structure is such that the radio wave beam of each of the plurality of radiators is controlled by adjusting the AZ axis rotation mechanism, EL axis rotation mechanism, and wire movement mechanism, the satellite tracking performance is small, lightweight, low cost, and highly accurate. Since there is no drive unit on the guide rail, it is possible to arrange multiple radiators without interference of the drive unit even with multi-beams to adjacent satellites. A lens antenna device that is realized by the structure and is suitable for mounting on a moving body can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるレンズアンテナ装置の基本構造を示す構成概略図であり、(a)は斜め上方から見た斜視図、(b)は側断面図、(c)は斜め下方から見た斜視図を示している。また、図2は図1に示す構造において、各構成要素の結合関係を示す概念図である。ここでは、移動体に搭載され、静止軌道上にある3個の通信衛星(図示せず。以下、静止衛星と称する。)との間でそれぞれ通信を行う場合を想定する。 1A and 1B are schematic structural views showing a basic structure of a lens antenna device according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a perspective view seen obliquely from above, FIG. 1B is a side sectional view, and FIG. The perspective view seen from the lower part is shown. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the coupling relationship of each component in the structure shown in FIG. Here, it is assumed that communication is performed with three communication satellites (not shown; hereinafter referred to as geostationary satellites) mounted on a mobile object and in geostationary orbit.
図1に示すレンズアンテナ装置のアンテナ部100は、平面状の電波反射板110上にルーネベルクと称される球体レンズを二分した半球レンズ120を載置し、この半球レンズ120の周面上に沿って半円弧状に形成配置されるガイドレール130に3個の放射器140〜160を固定配置した構成となっている。
The antenna unit 100 of the lens antenna apparatus shown in FIG. 1 has a
ここで、電波反射板110は、理想的には無限大に広がる平面であることが望ましいが、実際にはアンテナ特性(利得、サイドローブ等)の許容範囲からその大きさを決定する。
Here, it is desirable that the
また、球体レンズは、球状誘電体レンズとも呼ばれ、同心の球面に誘電体が積層されて構成され、これを通過する略平行な電波を一点に集束させることができる。一般に、積層される誘電体の各誘電率は、外側にいくほど低くなっている。本実施形態で用いる半球レンズ120は、この球体レンズをその球中心を通る面で二分したもので、その断面下に電波反射板110が配置されるため、実質的に球体レンズとして取り扱うことができる。
The spherical lens is also referred to as a spherical dielectric lens, and is configured by stacking dielectrics on concentric spherical surfaces, and can focus substantially parallel radio waves passing therethrough at one point. In general, each dielectric constant of a laminated dielectric material becomes lower toward the outside. The
すなわち、上記構成によるアンテナ部100では、静止衛星からの電波は半球レンズ120の側方周面から入射される。このとき、球体レンズならば、電波はレンズ内で集束するが、本実施形態では、球体レンズを二分した半球レンズ120を使用し、電波反射板110上に載置しているため、半球レンズ120で集束される電波は電波反射板110により半球レンズ120の断面で反射される。よって、半球レンズ120の入射電波は、球体レンズの場合とは面対称な経路をとる。そこで、放射器140〜160を半球レンズ120の側方周面上に形成される電波ビームの集束位置、すなわち焦点に配置する。これにより、放射器140〜160にて、3個の静止衛星からの電波を受信することができ、逆に各静止衛星へ電波を送信することも可能となる。
That is, in the antenna unit 100 configured as described above, radio waves from a geostationary satellite are incident from the side circumferential surface of the
上記構成によるアンテナ部100は、固定ベース200上にAZ軸周りに回転自在に配置された回転ベース210に搭載される。回転ベース210の裏面には、固定ベース200上で回転ベース210をAZ軸周りに回転させるためのAZ駆動機構220が設けられている。
The antenna unit 100 having the above configuration is mounted on a rotating base 210 that is arranged on the fixed base 200 so as to be rotatable around the AZ axis. On the back surface of the rotation base 210, an
ここで、通常は、アンテナ部100を略水平となるようにして、通信相手先となる静止衛星の方位及び仰角に合わせて放射器140〜160を配置させる。但し、例えば赤道近くや山間部の傾斜地等で使用すると、半球レンズ120における電波入射角と出射角が鋭角となり、放射器140〜160がブロッキングの対象となってしまう。そこで、図に示すように、固定ベース200に対して回転ベース210上のアンテナ部100を水平面から適度に傾けておく。これにより、放射器140〜160をブロッキングの範囲から外すことができる。
Here, usually,
また、上記ガイドレール130は、回転ベース210に、半球レンズ120の中心点を通る、AZ(アジマス)軸に直交するEL(エレベーション)軸を支点として回転自在とし、半球レンズ120の周面に沿って平行となるように形成され、架設される。ガイドレール130の一方の端部に対し、回転ベース210側にガイドレール130をEL軸周りに回転させるためのEL駆動機構230が設けられている。
In addition, the
上記ガイドレール130上には、半球レンズ120によって集束される電波ビームを形成するアンテナ素子を備える3個の放射器140〜160がそれぞれ任意の位置で半球レンズ120に対向配置される。各放射器140〜160の位置及び偏波軸は、初期設定時に、それぞれに対応する静止衛星の方向に応じて決定される。いずれも通信相手が静止衛星であることから、同一のガイドレール130上に配置可能である。
On the
上記ガイドレール130には、搭載される放射器140〜160を、衛星追尾に際し、互いに位置関係を保持したまま、ガイドレール130に沿って移動制御するための機構240が設けられている。この機構を以下、xEL(クロス・エレベーション)駆動機構と称する。
The
以上のように、本発明のレンズアンテナ装置では、図3に示すように、AZ軸周り、EL軸周り、xEL軸周りの3つの駆動機構により、放射器140〜160の位置を、互いの間隔を維持させたまま、半球レンズ120の周面に沿って自由に調整することが可能であり、これによって常に3個の静止衛星の方向を追尾させることができる。
As described above, in the lens antenna device of the present invention, as shown in FIG. 3, the positions of the
尚、ガイドレール130には、放射器140〜160、xEL駆動機構240等により回転軸より上側に過大な加重がかかっているため、EL軸周りの回転時に微調整が困難になる。そこで、ガイドレール130の回転軸付近にバランスウェイト250を設け、上部加重を軽減することが望ましい。
Since the
以下、各機構部の具体的な構成を説明する。 Hereinafter, a specific configuration of each mechanism unit will be described.
図4は上記xEL駆動機構240を実現するワイヤー方式の構造を示すもので、(a)は概略斜視図、(b)は一部断面で示す詳細斜視図、(c)は断面図である。この方式では、ガイドレール130を中空とし、中空内部に環状のワイヤー241を通して、ガイドレール両端内部のプーリ242,243にかけ、一方のプーリ242を減速器付モータ244で正逆方向に回転させることで、ワイヤー241を前後に移動させるようにし、ワイヤー241の一方側に放射器140〜160をそれぞれ固定するようにしたものである。
4A and 4B show a wire-type structure for realizing the
ここで、ガイドレール130は、図4(b)に示すように、半球レンズ120の周面側が一部開口しており、両側面部にガイド枠131,132が形成されている。一方、放射器(ここでは140を代表して示す)の基部141には、ガイドレール130のガイド枠131,132と係合するプーリ142,143が設けられ、中央部にガイドレール130の開口部分から挿入されて、内部のワイヤー241と結合するための凸片144が形成されている。このような構造とすることで、ワイヤー241の移動に伴い、放射器140〜160がガイドレールに沿って同時にかつ滑らかに移動させることができる。
Here, as shown in FIG. 4B, the
図5は上記xEL駆動機構240の他の方式として、Vローラ・ギア方式の場合を示すものである。この方式では、ガイドレール130の長さを半円より長く伸ばすと共に、一方の端部の内側と外側の面を凹状とし、他方の端部の内側の面を凹状に、外側の面にギア溝を形成しておく。そして、回転ベース210上において、EL軸より下側で、ガイドレール130の一方の端部の内側と外側をVローラ245A,245B,245Cでスライド自在に3点支持し、他方の端部の内側をVローラ246A,246Bで保持しつつ、その外側のギア溝にギア247を噛ませ、ギア247が結合された駆動モータ248を正逆方向に回転させるようにしたものである。この構成の場合、ガイドレール全体を半球レンズ120の周面に沿って回転させることができるので、放射器140〜160はガイドレール130に直接固定すればよい。この方式は、構造的に複雑となるが、ガイドレール全体の重心が下がるため、比較的安定したEL駆動が期待できる。
FIG. 5 shows a case of a V roller gear system as another system of the
ところで、アンテナ開口が大きくなり、ビームが鋭くなって、追尾精度に対して、上記AZ,EL,xEL3軸での駆動精度が足りなくなった場合には、これらの軸に加えて、図6に示すように、放射器140〜160の支持部に、レンズ中心からの半径方向を一定とするような部分球面上または、疑似球面をなすビームに垂直な平面上に、高精度な駆動を行うX/Yテーブル140A,150A,160Aを設けるとよい。この構成によれば、粗調整(低周波、大振幅)はAZ軸、EL軸、xEL軸の3軸で行い、微調整(高周波、小振幅)をX/Yテーブルで行って、調整の分担を分けることで、衛星追尾を確実に行える。本来は、粗調整に3軸、微調整においてもX/Yテーブルの2軸プラス偏波軸方向にもう1軸足して3軸必要であるが、図6に示した軸構成を取ることにより、追尾精度上あまり敏感でない、偏波軸周りの駆動部のみが、残り2軸に合成されず独立に分離できるので、駆動を省略させている。
By the way, in the case where the antenna aperture becomes large, the beam becomes sharp, and the driving accuracy on the AZ, EL, and xEL3 axes is insufficient with respect to the tracking accuracy, in addition to these axes, it is shown in FIG. As described above, X // which performs high-precision driving on the support part of the
図7は、上記ガイドレール130のEL駆動に対するバランスウェイト機構250を平歯車方式で実現した構造を示すものである。この方式では、EL軸に径大の第1ギア251を装着し、EL軸より上側で、第1ギア251に径小の第2ギア252を噛ませ、その第2ギア252の軸を回転ベース210に固定する。第2ギア252の回転軸には所定方向に向けてバランスウェイト(重り)253が延設される。
FIG. 7 shows a structure in which the
この構造は、ガイドレール130が概略運用される30°〜60°のうち、例えば位置45°近傍において、ガイドレール130とガイドレール130に搭載される物に対し、EL軸周りに生じるアンバランスをバランスウェイト253によって概略打ち消すことができる。すなわち、ウェイト側の角度は、ガイドレール130が概略45°時に45°となり、概略カウンタバランスがとれる。この場合、EL軸上で減速機を介して、概略減速比倍のウェイトをもち、全体としての質量を削減して、かつ、EL軸上で概略バランスをとり、外乱(並進振動)におけるモータトルクへの影響を極力抑えることを目的としている。また、減速機においては、アンチバックラッシ、また構造部については、制御周波数に対して、十分な剛性を持つ物が望ましい。
This structure has an unbalance that occurs around the EL axis with respect to the
図8はバランスウェイト機構250の他の構成として傘歯車方式で実現した構造を示すものである。この方式では、EL軸に第1傘歯車254Aが装着され、この第1傘歯車254Aに第2傘歯車254Bが噛まされ、この第2傘歯車254Bと同軸でかつ径大の第3傘歯車254Cに第4傘歯車254Dを噛ませ、この第4傘歯車254Dの回転軸から直交する方向にバランスウェイト255を延設するようにしたものである。この方式による構造によっても、ガイドレール130とガイドレール130に搭載される物に対し、EL軸周りに生じるアンバランスをバランスウェイト255によって概略打ち消すことができる。
FIG. 8 shows a structure realized by a bevel gear system as another configuration of the
尚、上記実施形態において、静止衛星の追尾アルゴリズムは、xEL軸上のガイドレール130を、天の赤道(以後赤道と呼ぶ)に一致させるように、AZ,EL軸を駆動、かつ、xEL軸に沿って赤道上の衛星位置が合致するように制御する。赤道上の衛星同士の離隔、及び、赤道に対する衛星の偏波角は一定なので、以上の制御のみで全ての衛星に対して同時にマルチビームが確立する。
In the above embodiment, the geostationary satellite tracking algorithm drives the AZ and EL axes so that the
非運用時には、大きな外乱を受けることも想定されるので、各軸には、ストーロックまたは無励時動作ブレーキにて、外乱の付加が駆動部や構造部にからないような待避モードを持つことが望ましい。 When not in operation, it is assumed that large disturbances will occur, so each shaft must have a evacuation mode that prevents external disturbances from being applied to the drive unit or the structure unit using a storlock or unexcited operation brake. Is desirable.
マルチビームとして使用する場合、そのうちのいくつかの受信専用ビームにおいて、アンテナ開口をそのまま使用すると、利得に余裕があり、ビーム追尾精度の緩和が可能なものについては、例えばレンズの焦点から放射器をずらす等してビームを広くすることで、微調整用の駆動部を省略するようにしてもよい。 When used as a multi-beam, in some of the receive-only beams, if the antenna aperture is used as it is, there is a margin in gain and the beam tracking accuracy can be relaxed. The drive unit for fine adjustment may be omitted by widening the beam by shifting or the like.
その他、本発明は上記実施形態の構成に限定されず、種々の変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.
100…アンテナ部、110…電波反射板、120…半球レンズ、130…ガイドレール、140〜160…放射器、200…固定ベース、210…回転ベース、220…AZ駆動機構、230…EL駆動機構、240…xEL駆動機構、250…バランスウェイト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Antenna part, 110 ... Radio wave reflector, 120 ... Hemispherical lens, 130 ... Guide rail, 140-160 ... Radiator, 200 ... Fixed base, 210 ... Rotation base, 220 ... AZ drive mechanism, 230 ... EL drive mechanism, 240 ... xEL drive mechanism, 250 ... balance weight.
Claims (6)
この固定ベースにアジマス軸周りに回転自在に搭載される回転ベースと、
前記回転ベース上に搭載され、電波ビームを集束する球体レンズを二分した半球レンズを電波反射板上に載置してなる半球型レンズアンテナと、
前記半球レンズの中心点を通る、前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点とし、前記半球レンズの周面に沿って平行に架設されるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿ってワイヤーを這わせ、当該ワイヤーを前記ガイドレールに沿って移動させるワイヤー移動機構と、
それぞれ前記ワイヤー上の任意の位置で前記半球レンズに対向配置されて偏波軸調整され、前記半球レンズによって集束される電波ビームを形成するアンテナ素子を備える複数の放射器と、
前記回転ベースを前記アジマス軸周りに回転させるAZ軸回転機構と、
前記ガイドレールを前記エレベーション軸周りに回転させるEL軸回転機構とを具備し、
前記複数の放射器は、それぞれ通信相手が静止軌道上に配置される複数の通信衛星であって、初期設定時に対応する通信衛星の方向に合わせて前記ワイヤーに位置決めして固定され、
前記複数の放射器それぞれの電波ビームは、前記AZ軸回転機構、前記EL軸回転機構、前記ワイヤー移動機構の調整によって指向制御されることを特徴とするレンズアンテナ装置。 A fixed base arranged horizontally at the installation position;
A rotating base mounted on the fixed base so as to be rotatable around the azimuth axis;
A hemispherical lens antenna that is mounted on the rotating base and is formed by placing a hemispherical lens that bisects a spherical lens that focuses a radio wave beam on a radio wave reflector;
A guide rail that passes through the center point of the hemispherical lens, and has an elevation axis perpendicular to the azimuth axis as a fulcrum, and is laid in parallel along the peripheral surface of the hemispherical lens;
A wire moving mechanism for moving the wire along the guide rail and moving the wire along the guide rail;
A plurality of radiators each including an antenna element that is arranged to be opposed to the hemispherical lens at an arbitrary position on the wire and whose polarization axis is adjusted and forms a radio wave beam focused by the hemispherical lens;
An AZ axis rotation mechanism that rotates the rotation base around the azimuth axis;
An EL axis rotation mechanism for rotating the guide rail around the elevation axis,
The plurality of radiators are a plurality of communication satellites each having a communication partner arranged in a geostationary orbit, and are positioned and fixed to the wire in accordance with the direction of the communication satellite corresponding to the initial setting,
The lens antenna device according to claim 1, wherein the radio wave beams of the plurality of radiators are controlled in direction by adjustment of the AZ axis rotation mechanism, the EL axis rotation mechanism, and the wire movement mechanism.
この固定ベースにアジマス軸周りに回転自在に搭載される回転ベースと、
前記回転ベース上に、中心を通り前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点として懸架され、電波ビームを集束する球体レンズと、
前記球体レンズの中心を通る、前記アジマス軸に直交するエレベーション軸を支点とし、前記球体レンズの下側周面に沿って平行に架設されるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿ってワイヤーを這わせ、当該ワイヤーを前記ガイドレールに沿って移動させるワイヤー移動機構と、
それぞれ前記ワイヤー上の任意の位置で前記球体レンズに対向配置されて偏波軸調整され、前記球体レンズによって集束される電波ビームを形成するアンテナ素子を備える複数の放射器と、
前記回転ベースを前記アジマス軸周りに回転させるAZ軸回転機構と、
前記ガイドレールを前記エレベーション軸周りに回転させるEL軸回転機構とを具備し、
前記複数の放射器は、それぞれ通信相手が静止軌道上に配置される複数の通信衛星であって、初期設定時に対応する通信衛星の方向に合わせて前記ワイヤー上に位置決めして直接固定され、
前記複数の放射器それぞれの電波ビームは、前記AZ軸回転機構、前記EL軸回転機構、前記ワイヤー移動機構の調整によって指向制御されることを特徴とするレンズアンテナ装置。 A fixed base arranged horizontally at the installation position;
A rotating base mounted on the fixed base so as to be rotatable around the azimuth axis;
A spherical lens that is suspended on the rotation base with an elevation axis passing through the center and orthogonal to the azimuth axis as a fulcrum, and focuses the radio wave beam,
A guide rail that passes through the center of the spherical lens and has an elevation axis perpendicular to the azimuth axis as a fulcrum, and is laid in parallel along the lower peripheral surface of the spherical lens;
A wire moving mechanism for moving the wire along the guide rail and moving the wire along the guide rail;
A plurality of radiators each including an antenna element which is disposed opposite to the spherical lens at an arbitrary position on the wire and whose polarization axis is adjusted and forms a radio wave beam focused by the spherical lens;
An AZ axis rotation mechanism that rotates the rotation base around the azimuth axis;
An EL axis rotation mechanism for rotating the guide rail around the elevation axis,
The plurality of radiators are a plurality of communication satellites each having a communication partner arranged in a geostationary orbit, and are positioned and fixed directly on the wire in accordance with the direction of the communication satellite corresponding to the initial setting,
The lens antenna device according to claim 1, wherein the radio wave beams of the plurality of radiators are controlled in direction by adjustment of the AZ axis rotation mechanism, the EL axis rotation mechanism, and the wire movement mechanism.
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A02 | Decision of refusal |
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