JP2663499B2 - ビームスキャン追尾の初期捕捉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ビームスキャン追尾装置に関し、特に、ア
ンテナが移動体に搭載された、例えば、静止衛星を追尾
する場合の初期捕捉装置に関する。

［従来の技術］ 本出願人は、アンテナを電波源の方向に自己追尾させ
るためのビームスキャン追尾装置に関し、特願昭62−22
9606号において改良装置を提案している。

この改良装置は、ビームを電気的に走査可能なアンテ
ナと、前記ビームの走査に伴なって変化する二種の受信
信号の受信レベルを同期検波する検波器と、検波された
受信信号のレベルの高い方向を到来電波の方向と判断す
る信号処理部と、この信号処理部の指令信号に基づいて
アンテナ軸を到来電波の方向に駆動する駆動部とを設け
た構成としてある。

そして、このように構成することによって電波到来方
向の判断を迅速に行なうことができ、しかも、方向判断
は、受信レベルの振幅に基づいて行なうため、複雑な復
調機を必要としない。また、電波到来後は、アンテナ軸
の機械的回転によってアンテナ自体を電波到来方向に向
けるため、アンテナ単体のビーム走査角は小さくて済
み、設計が容易になるという効果を有するものである。

しかしながら、上述したビームスキャン追尾装置にあ
っても、初期捕捉装置を具備していない場合には、アン
テナを搭載している移動体が、遮蔽物の影に入ると、受
信レベルは低くなり、ビーム走査によるレベル差が生じ
なくなり、追尾不能になる。この状態では、アンテナは
駆動されず、その位置に停止してしまう。

したがって、移動体が動いた場合、アンテナは、電波
到来方向とは無関係の方向へ向いてしまう。ひとたび、
アンテナが電波到来方向から大きくずれてしまうと、移
動体が遮蔽物の外に出たとしても、アンテナは動かず、
波源の捕捉はできない。仮りに、移動体が遮蔽物の外に
出たとき、波源が第４図に示すＡの方向にあるとして
も、追尾動作は、第１サイドローブ、すなわち第４図に
示すＢの方向で、捕捉を行なってしまう。

そこで、初期捕捉装置が必要となり、従来の静止衛星
等を追尾する場合の初期捕捉装置としては、アンテナに
その指向角度を検出する角度検出器を設けたものが一般
的に用いられており、そして、この角度検出器の検出値
に基づいて、衛星の方向へアンテナを向けていた。

この従来装置においては、アンテナが移動体に搭載さ
れている場合、移動体とアンテナとの相対角を検出し、
アンテナの指向角度を検出するための検出器と、移動体
の地球に対する角度を検出するための検出器を具備して
いた。

［解決すべき問題点］ 上述のように従来のビームスキャン追尾の初期捕捉装
置においては、アンテナの指向角度を検出するための検
出器と、移動体の地球に対する角度を検出するための検
出器が必要となる。また、これらの検出器には、通常レ
ゾルバーやジャイロコンパス等が利用され、これら２つ
の検出信号に基づいてアンテナの絶対角を算出している
ため、その処理は複雑になるという欠点があった。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、
移動体が遮蔽物の外に出たときに、波源を容易に捕捉で
きるとともに、サイドローブによる誤追尾を防止できる
ようにしたビームスキャン追尾の初期捕捉装置に関す
る。

［問題点の解決手段］ 本発明のビームスキャン追尾の初期捕捉装置は、上記
目的を達成するため、ビームを電気的に走査可能なアン
テナと、前記ビームの走査にともなって変化する受信信
号のレベルのうち高いレベルの受信信号の方向を到来電
波の方向と判断する信号処理部と、この信号処理部の指
令信号にもとづいてアンテナを到来電波方向に回転させ
るための信号を出力する駆動部と、上記受信信号のレベ
ルを検知し、レベルが一定のレベル以下になったとき、
上記駆動部からの信号にかかわらず上記アンテナを一方
向に回転させるための信号を出力する受信強度比較器
と、上記駆動部又は上記受信強度比較器からの信号によ
って上記アンテナを回転させるモータとを有する構成と
してある。

これにより、本発明のビームスキャン追尾の初期補足
装置は、受信信号強度が一定レベル以下になったとき
に、アンテナを一方向に回転させる指令信号を与えてア
ンテナを一方向に回転させ、レベルが一定以上になった
ら、一方向に回転させる指令信号を断ち、通常の追尾動
作に入ることができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図で、１は
アンテナ、２は低雑音増幅器、３は受信機、４は移相駆
動回路、５は受信強度比較器、６は基準発信機、７はサ
ーボアンプ、８は検波器、９はモータ、10は速度発電機
であり、ビームスキャン追尾装置を構成している。この
うち、移相駆動回路４は、図示していないが、ビームの
走査にともなって変化する二種の受信信号の受信レベル
を同期検波する検波器と、検波された受信信号のレベル
の高い方向を到来電波の方向と判断する信号処理部と、
この信号処理部の指令信号に基づいてアンテナ軸を到来
電波の方向に駆動する駆動部とを設けた構成としてある
（特願昭62−229606号参照）。

したがって、本装置においては、アンテナビームは、
移相駆動回路４の制御により僅かに走査され、ビームの
走査によって生じるレベル差に基づいてアンテナ１をモ
ータ９にて駆動し、電波到来方向へ向ける。

しかしながら、アンテナを搭載している移動体が、遮
蔽物の影に入ると受信レベルは低くなり、ビーム走査に
よるレベル差が生じなくなって追尾不能となる。また、
移動体が遮蔽物の外に出た場合には正確な補足を行なえ
ない。

ここで、本装置においては、受信強度比較器５によっ
て受信信号のレベルを検知し、受信信号がある一定のレ
ベル以下になると、信号ａを出力し、サーボ増幅器７
へ、図示せざる電圧源よりアンテナを一方向に回転する
ように指令電圧をかける。

この作用により、ビーム走査によるレベル差にかかわ
らず、アンテナは一方向に回転する。したがって、移動
体が遮蔽物の外へ移動し、さらに、アンテナか波源の方
向へ向いたとき、受信レベルは回復する。

第４図の例では、比較器６のレベルを−10dB程度に設
定しておけば、第１サイドローブに捕まることなく、波
源を捕捉できる。すなわち、電信強度が−10dB以下にな
ったときは、アンテナは一方向に回転し、−10dBより上
がった場合は、ビーム走査によるレベル差に基づき追尾
を行ない第４図ｃの位置で波源を捕えることができる。

なお、第２図において、11は電圧源であり、この場
合、追尾用信号と、電圧源信号を切り替える構成として
ある。アンテナを一方向に回転させるための電圧源11
が、追尾用信号に比べ十分に大きい場合は、第３図に示
すように、比較器５の出力信号に基づいて、追尾用信号
に電圧源を加算しても、同様の結果が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、ビームスキャン追尾
装置に受信強度比較器を付加することにより、簡単な構
成の装置で移動体が遮蔽物の外に出たときに、波源を容
易に捕捉し、さらに、サイドローブによる誤追尾を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるビームスキャン追尾装置の第
一実施例のブロック図、第２図は同じく第二実施例のブ
ロック図、第３図は同じく第三実施例のブロック図、第
４図は第１図で構成される装置にて走査されるアンテナ
のパターンを示す図である。 1:アンテナ、2:低雑音増幅器 3:受信機、4:移相駆動回路 5:受信強度比較器、6:基準発振機 7:サーボアンプ、8:検波器 9:モータ、10:電圧源 11:電圧源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 誠 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−204480（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビームを電気的に走査可能なアンテナと、 前記ビームの走査にともなって変化する受信信号のレベ
   ルのうち高いレベルの受信信号の方向を到来電波の方向
   と判断する信号処理部と、 この信号処理部の指令信号にもとづいてアンテナを到来
   電波方向に回転させるための信号を出力する駆動部と、 上記受信信号のレベルを検知し、レベルが一定のレベル
   以下になったとき、上記駆動部からの信号にかかわらず
   上記アンテナを一方向に回転させるための信号を出力す
   る受信強度比較器と、 上記駆動部又は上記受信強度比較器からの信号によって
   上記アンテナを回転させるモータと、 を有することを特徴としたビームスキャン追尾の捕捉装
   置。