JP2877823B2

JP2877823B2 - 受信アンテナの姿勢制御方法および装置

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Publication number: JP2877823B2
Application number: JP307189A
Authority: JP
Inventors: 正博植松; 和郎加藤
Original assignee: SHISUTEMU YUNIIKUSU KK; Nippon Steel Corp
Current assignee: SHISUTEMU YUNIIKUSU KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH02183604A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、対局または電波源に対して相対的に移動す
る系内における受信アンテナの姿勢制御に関し、例え
ば、自動車等の移動体上で衛星放送受信する場合の受信
アンテナの制御に関する。

〔従来の技術〕

衛星通信が実現してから、固定建造物はもとより、自
動車等の移動体においても衛星からの電波を受信しよう
とする動向が見られるが、放送衛星（対局または電波
源）からの微弱な電波を受信するためには高利得のアン
テナ、すなわち、指向性が鋭いアンテナを使用するた
め、アンテナの姿勢制御が必要になる。

アンテナの姿勢制御は、初期設定時のアンテナ姿勢を
維持するいわゆるパッシブ制御と、電波の到来方向を逐
次検出して放送衛星を追尾するいわゆるアクティブ制御
とに大別される。

前者は、特公昭61-28244号公報に開示された衛星通信
用アンテナ装置に見られるように、フライホイールの旋
動安定性を利用したアンテナ姿勢の維持制御が一般的で
あろう。この場合、高い受信安定度を得るためには、大
きなイナーシャを有する大重量のフライホイールが必要
となる。

これに対し、後者は、電波の到来方向の相対的な変化
に応じてアンテナ姿勢を変更するので、受信安定度が電
気的な制御系に求められる。つまり、上記とは逆に、機
械系のイナーシャを小さくしてレスポンスを速くするこ
とが要求されるので、自動車等の小型の移動体に搭載す
る装置にとっては有利である。

また、このアクティブ制御には、１つのアンテナの姿
勢を連続的に変化して電波の到来方向を検出する連続ロ
ービング方式と、複数のアンテナを用いて各アンテナの
受信状態の差違から電波の到来方向を検出する同時ロー
ビング方式があるが、自動車等の小型の移動体上で衛星
方送を受信するのであれば、連続的なアンテナ姿勢の変
化に起因する機械的な振動やフェージング等がない、後
者に優位性があるといえよう。

さらに、この同時ロービング方式は、各アンテナにお
いて受信した信号の振幅成分を利用するものと位相成分
を利用するものに分けられる。前者は、各アンテナの指
向方向をわずかにずらし、各受信信号のレベルの比較に
より電波の到来方向を検出する方法であるが、各アンテ
ナの設置精度やその特性，信号処理回路の電気的特性の
影響を受けやすい。この点、後者は各アンテナの物理的
な関係（配置の間隔）が主たるパラメータとなり、より
安定した制御が得られやすい。

例えば、２つのアンテナにおいて受信した信号の位相
成分を検出する場合を考えてみる。これにおいて、一方
の受信信号と他方の受信信号を乗じ、あるいは一方の受
信信号に90°移相した他方の受信信号を乗ずることによ
り、その直流分に、一方の受信信号に対する他方の受信
信号の遅れ位相（遅れ位相が負であれば進み位相とな
り、両者は同義と扱う：以下位相角）が正弦関数の値、
あるいは余弦関数の値として得られる。上記位相角は、
２つのアンテナに到来する電波の行程差、すなわち、電
波の到来方向とアンテナの指向方向との偏角によりもた
らされるので、これらの値とその偏角を反映しているこ
とになる。つまり、これらの値の一方に基づいてアンテ
ナの姿勢制御を行なえば良いことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、位相成分を振幅成分から独立に抽出するこ
とは困難である。したがって、アンテナの指向性が高い
程、アンテナの偏角がもたらす振幅成分の変動が問題と
なり、正弦関数あるいは余弦関数の値として抽出した位
相角による姿勢制御の精度が低下する。

また、上述した到来電波の行程差はアンテナの偏角の
三角関数となるため、抽出した位相角の値はベッセル関
数で与えられる値となる。この値は、アンテナの現実の
偏角に対して遥かに短い交番周期を有するため、誤った
姿勢で制御が安定してしまう、いわゆるポインティング
エラーを生ずる虞れがある。

さらに、上述したように、位相成分を抽出する場合に
は、移相器や乗算器等が必要になるので、抽出処理を行
なう信号処理系を受信信号を処理する信号処理系の中に
介挿すると、到来電波に複数のチャネルが含まれている
場合には、そのチャネル毎に移相器や乗算器等を用意
し、選択チャネルに応じてそれらを切り換える必要が生
じる。

本発明は、対局または電波源に対して相対的に移動す
る系内において、ポインティングエラーがなく、安定性
および信頼性が高く、かつ、設計の自由度が高いアンテ
ナの姿勢制御を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明において、対局ま
たは電波源に対して相対的に移動する系内で、互いに離
隔し、かつ、それぞれの放射ビームを平行に保った姿勢
制御自在の第１受信アンテナおよび第２受信アンテナを
用い受信してコンバータに入力させ、該コンバータからの上記第１受信アンテナの受信信号
および該第２受信アンテナの受信信号を、それぞれ２以
上に分割し、分割した１組の第１受信アンテナの受信信号および第
２受信アンテナの受信信号を合成して受信出力を得、ま
た、分割した他の１組の第１受信アンテナの受信信号およ
び第２受信アンテナの受信信号のチューナを介した受信
信号を用いて、該第１受信アンテナの受信信号に対する
該第２受信アンテナの受信信号の遅れ位相を示す位相角
を、第１関数の値、および、該第１関数と直交する第２
関数の値として抽出し、該第１関数の値と該第２関数の値の比より求めた前記
位相角に対応する位相角情報を、該第１関数の値の符号
と該第２関数の値の符号の組合せ、あるいはそれらのい
ずれか一方の符号が示す該位相角の属する象限の変化よ
り求めた、前記第１受信アンテナおよび第２受信アンテ
ナの基準姿勢がもたらす基準位相角に対する該位相角の
回転を示す回転情報により補正し、該補正した位相角情報に基づいて前記第１受信アンテ
ナおよび第２受信アンテナの姿勢を制御する、ものとす
る。

〔作用〕

これにおいては、外乱等が等しく作用する第１関数の
値と第２関数の値の比より位相角情報を求めているので
外乱等の影響がなくなり、正確な位相情報が得られる。
また、それをさらに象限の変化の観察に基づく回転情報
により補正しているので、ポインティングエラーがな
く、安定性と信頼性に優れたアンテナの姿勢制御が得ら
れる。

また、これにおいては、受信アンテナの姿勢制御のた
めの信号処理を行なう系と、受信装置等のための信号処
理を行なう系が独立しているので、それぞれの設計が自
由になり、例えば、受信電波に複数のチャネルが含れて
いる場合においても、そのチャネル毎に移相器や乗算器
等を用意する必要がなくなる。

なお、上に述べた構成を拡張し、３以上のアンテナの
直交配置により制御方向の自由度を高くすることは本発
明が当然に予想するところである。

本発明の他の目的および特徴は、続く実施例説明より
明らかになろう。

〔実施例〕

第1a図，第2a図および第2b図は、本発明を適用した衛
星放送受信用アンテナ装置の電気的，機械的な構成を示
す。このアンテナ装置は、自動車等の移動体上に搭載さ
れ、該移動体の移動により生じる対局（放送衛星）との
相対的な位置変化をアンテナの姿勢制御によりに補正し
て連続的な衛星放送の受信を確保している。

まず、第2a図および第2b図を参照して機械系の構成に
ついて説明しよう。

このアンテナ装置は、電波の到来方向（放送衛星の存
在する方向）を検出し、かつ、衛星放送を受信するため
の同特性の４枚の平面アンテナ11,12,13および14を備え
ており、そられは、アンテナブラケット15により同一平
面内に支持されて（各平板アンテナの主ビームは長四角
円柱の稜を構成する）矩形のアンテナユニット１を構成
している。

アンテナブラケット15は、軸151により回転台16に回
転自在に支持されており、アンテナユニット１のエレベ
ーション回転面内（自動車ルーフ等に固着されるベース
17に垂直な面内）の指向（＝各平板アンテナの主ビーム
の指向）の自由度を確保している。このアンテナブラケ
ット15の軸151には、エレベーショモータMeの出力が与
えられ、該モータの正転付勢はアンテナユニット１の指
向方向の上向き更新（仰角を増加）を、逆転付勢はその
下向き更新（仰角を減少）をそれぞれもたらす。この更
新速度は０〜100deg/sの範囲で連続的に可変であるが、
その回転範囲は60°（ベース17から上向きに５°〜65°
の範囲）に制限されている（この範囲はリミットスイッ
チLuおよびLlにより検出される）。

回転台16は、複数組のアンギュラベアリングを介して
ベース17に固着された中空のベースブロック171に回転
自在に結合されており、アンテナユニット１のアジマス
回転面内（ベース17に平行な面内）の指向の自由度を確
保している。このベースブロック171には、サンギア172
が一体成形されており、そこには回転台16に枢着された
プラネタリギア（図示せず）が噛合っている。このプラ
ネタリギアには、アジマスモータMaの出力が与えられ、
該モータの正転付勢はアンテナユニット１の指向方向を
CW方向に更新し、逆転付勢はそれをCCW方向に更新する
（CW,CCW方向は第2a図に示した状態で定義した方向）。
この更新速度は、０〜100deg/sの範囲で連続的に可変で
あり、回動範囲の制限はない。

次に、各平面アンテナの受信号の処理および各モータ
の制御を行なう電気系の構成について説明しよう。第1a
図を併せて参照されたい。

ここに示されるように、電気系は、アンテナユニット
1,共通信号処理回路2,受信信号処理回路3,誤差信号処理
回路4,制御回路5,テレビジョンセット6,電源回路7,およ
び、モータMa,Me,モータドライバDRVa,DRVeならびにジ
ャイロGa,Ge等でなる。

アンテナユニット１は、前述したように４枚の平面ア
ンテナ11,12,13および14で構成されており、それぞれに
おいて受信した信号（受信信号）は、共通信号処理回路
２に与えられる。

共通信号処理回路２は、４つの同諸元のBSコンバータ
211〜214,第１局部発振器（＃1L0）22および４つの同諸
元のスプリッタ231〜234等を備えてなり、各平面アンテ
ナの受信信号は、対応する（符号の下１桁が一致する：
以下同じ）BSコンバータの入力となる。各BSコンバータ
は、第１局部発振器22より与えられる共通の第１局部発
振信号（固定周波数）を用いて、対応する平面アンテナ
より与えられた約12GHzの高周波信号を約1.3GHzの第１
中間周波信号に変換し、各スプリッタは、対応するBSコ
ンバータの出力信号を２分割して受信信号処理回路３お
よび誤差信号処理回路４に与える（ただし、スプリッタ
234により２分割されたBSコンバータ214の出力信号は受
信信号処理回路３のみに与えられる。）受信信号処理回路３は、４つの同諸元のアッテネータ
311〜314,コンバイナ32および増幅器33等を備えてな
る。各アッテネータは、対応するスプリッタから与えら
れた対応するBSコンバータの出力信号のレベルを調整
し、コンバイナ32は、各アッテネータによるレベル調整
後の信号を合成する。また、増幅器33は、コンバイナ32
による合成信号を増幅し、回転結合トランス８を介して
テレビジョンセット６に与える。

テレビジョンセット６は、BSチューナを備えており、
受信信号処理回路３より与えられた信号を復調して映像
および音声を出力する。

一方、スプリッタ231,232および233の他方の分割信号
は、誤差信号処理回路４に与えられる。

誤差信号処理回路４は、３つの同諸元のBSチューナ41
1〜413,第２局部発振器（＃2L0）42および誤差信号検出
回路43等を備えてなる。各BSチューナには、第２局部発
振器42より共通の第２局部発振信号（固定周波数）が与
えられており、それぞれにおいて、対応するスプリッタ
から与えられた対応するBSコンバータの出力信号を約40
3MHzの第２中間周波信号に変換している。

誤差信号検出回路43は、これらのBSチューナの出力信
号を用いて、アジマス回動面に投影したアンテナユニッ
ト１の指向方向（各平面アンテナの指向方向に同じ）と
電波の到来方向（放送衛星が存在する方向）との偏角を
示すアジマス誤差信号，および、エレベーション回動面
に投影したアンテナユニット１の指向方向と電波の到来
方向との偏角を示すエレベーション誤差信号を生成す
る。

第1b図は、この誤差信号検出回路43の詳細を示したも
のであるが、この回路の理解に各誤差信号の検出原理に
ついての説明が有意義と考え、以下の説明を補足する。

アンテナブラケット15上に配された各平面アンテナの
間隔は、放送衛星から地表面までの距離に比べれば問題
外に小さいが、受信する電波の波長に比べれば決して小
さくはない。つまり、各平面アンテナで受信する電波の
信号強度を概略等しくなるが、その位相は必ずしも等し
くはない。

ここで第3a図を参照されたい。この図は、アジマス回
動面への投影において離隔される１組の平面アンテナ、
すなわち、平面アンテナ11と13、あるいは平面アンテナ
12と14を、軸Paz回りに回転する間隔Laで配置されたア
ンテナAntaおよびAntbによりシンボライズしたものであ
り、破線は各アンテナの指向方向を、１点鎖線は放送衛
星から到来する電波（放送衛星から地表面までの距離に
比べて間隔Laが問題外に小さいので実質的に平行波と見
做せる）を、２点鎖線はその電波面を示している。

いま、アジマス偏角がΘ（電波の到来方向を基準とし
てCCW方向を正とする）であったとする。この場合、ア
ンテナAntbに到達する電波はアンテナAntaに到達する電
波よりlaだけ余分な行程を進むために位相が遅れる。つ
まり、アンテナAntaの受信信号をsinωｔと表わせば、
アンテナAntbの受信信号は、 sinω（t-la/c）＝sin（ωt-2π・La・sinΘ／λ） ……（１）と表わされる。

ただし、ωは電波の角速度、ｃは伝搬速度、λは波長
である。

ここで、アンテナAntbの受信信号の遅れ位相２π・La
・sinΘ／λをθと置き、アンテナAntaの受信信号と、
アンテナAntbの受信信号とを乗ずると、 sinωｔ・sin（ωt-θ）＝｛cosθ‐cos（２ωt-θ）｝/2 ……（２）なる信号が得られ、また、アンテナAntaの受信信号
と、＋90°移相したアンテナAntbの受信信号とを乗ずる
と、 sinωｔ・cos（ωt-θ）＝｛sinθ＋sin（２ωt-θ）｝/2 ……（３）なる信号が得られる。したがって、これらの信号の直
流分を抽出することにより、アジマス偏角Θに起因し
て、アンテナAntbの受信信号に生じたアンテナAntaの受
信信号に対する遅れ位相θ（負のときは進み位相）を正
弦関数で現わした正弦アジマス誤差信号sinθ，および
余弦関数で現わした余弦アジマス誤差信号cosθが求ま
り（両者を区別しないときには単にアジマス誤差信号と
いう）、アジス偏角Θを知ることができる。

このアジマス偏角Θと全く同様に、エレベーション偏
角Φ（電波の到来方向を基準として上向き方向を正とす
る）についても知ることができる。第3b図を参照された
い。この図は、エレベーション回動面への投影において
離隔されいる１組の平面アンテナ、すなわち、平面アン
テナ11と12、あるいは平面アンテナ13と14を、軸Pel回
りに回転する間隔Leで配置されたアンテナAntcおよびAn
tdによりシンボライズしたものであり、これにおいて、
Antcの受信信号をsinωｔと表わせば、アンテナAntdの
受信信号の遅れ位相φは、−２π・Le・sinΦ／λとな
る（つまり進み位相）。そこで、上記同様に、アンテナ
Antcの受信信号にアンテナAntdの受信信号をそのまま、
あるいは＋90°移相して乗じ、 sinωｔ・sin（ωt-θ）＝｛cosφ‐cos（２ωt-φ）｝/2 ……（４） sinωｔ・cos（ωt-φ）＝｛sinφ‐sin（２ωt-φ）｝/2 ……（５）なる信号を得て、各直流分を抽出することにより、エ
レベーション偏角Φに起因してアンテナAntdの受信信号
に生じたアンテナAntcの受信信号に対する遅れ位相φ
（負のときは進み位相）を正弦関数で現わした正弦エレ
ベーション誤差信号sinφ，および余弦関数で現わした
余弦エレベーション誤差信号cosφが求まり（両者を区
別しないときには単にエレベーション誤差信号とい
う）、エレベーション偏角Φを知ることができる。

ただし、上記のように、各アンテナの位相差θおよび
φが幾何学的に連続な関数、すなわち、２π・La・sin
Θ／λおよび２π・Le・sinΦ／λとして検出し得るア
ンテナの角度範囲は、用いるアンテナの指向特性のうち
メインローブ内に限られることに注意されたい（第4a図
参照）。

さて、第1b図を参照すると、上述したように、アジマ
ス誤差信号とエレベーション誤差信号とは全く同じ手順
で求まるので、誤差信号検出回路43には、全く同構成の
アジマス誤差信号検出部431およびエレベーション誤差
信号検出部432が備えられている。

BSチューナ411の出力信号は、端子ａからスプリッタ4
30に与えられてアジマス誤差信号検出部431およびエレ
ベーション誤差信号検出部432に分配され、BSチューナ4
12の出力信号は、端子ｂからエレベーション誤差信号検
出部432に与えられ、BSチューナ413の出力信号は、端子
ｃからアジマス誤差信号検出部431に与えられる。

アジマス誤差信号検出部431に与えられたBSチューナ4
11の出力信号は、アッテネータ4311によるレベル調整を
受けた後、スプリッタ4313により再度２分割されてミキ
サ4315および4316に分配され、BSチューナ413の出力信
号は、アッテネータ4312によるレベル調整を受けた後、
＋90°スプリッタ4314により２分割され、一方は＋90°
の移相を伴ってミキサ4315に、他方はそのままの位相で
ミキサ4316に分配される。

ミキサ4315においては、BSチューナ411の出力信号
と、＋90°の移相を受けたBSチューナ413の出力信号と
を乗じて前述の第（３）式の演算に相当する処理を行な
い、ミキサ4316においては、BSチューナ411の出力信号
と、BSチューナ413の出力信号とを乗じて前述の第
（２）式の演算に相当する処理を行なう。また、ローパ
スフィルタ4317においては、ミキサ4315の出力信号の交
流成分を除去して正弦アジマス誤差信号sinθを生成
し、ローパスフィルタ4318においては、ミキサ4316の出
力信号の交流成分を除去して余弦アジマス誤差信号cos
θを生成する。

エレベーション誤差信号検出部432においては、BSチ
ューナ411および412の出力信号を用いて前述の第（４）
式の演算に相当する処理および第（５）式の演算に相当
する処理を行ない、処理後の信号の交流成分を除去して
正弦エレベーション誤差信号sinφおよび余弦エレベー
ション誤差信号cosφを生成している。その処理内容
は、上記アジマス誤差信号検出部431に同一であるの
で、説明を省略する。

これらの誤差信号検出回路43において生成されたアジ
マス誤差信号およびエレベーション誤差信号は、制御回
路５に与えられる。制御回路５は、各誤差信号に基づい
てアンテナユニット１の指向方向の修正量を示すアジマ
スオフセットデータ（Da）およびエレベーションオフセ
ットデータ（De）を求め、前者をアジマスモータドライ
バDRVaに後者をエレベーションモータドライバDRVeにそ
れぞれ転送する。

ところで、これまでの説明においては、簡単化のため
に到来電波の振幅成分を考慮していないので、アジマス
偏角Θを知るためには一方のアジマス誤差信号の検出で
足り、エレベーション偏角Φを知るためには一方のエレ
ベーション誤差信号の検出で足りるとの誤解があるかも
しれない。

たしかに、放送衛星から受信点までの距離変化がもた
らす信号強度の変化は無視できるが、電波の到来方向に
対するアンテナ指向方向のずれによるアンテナゲインの
低下や、受信環境の変化等がもたらす信号強度の変化は
無視できるものではなく、アジマス誤差信号およびエレ
ベーション誤差信号の大きさに強く影響する。つまり、
このことは、各誤差信号が各偏角以外の要素によって変
動し、その情報的価値が低いことを意味する。

しかしながら、この偏角以外の要素による変動分は、
同時に抽出される正弦アジマス誤差信号sinθおよび余
弦エレベーション誤差信号cosθにおいて、あるいは、
同時に抽出される正弦エレベーション誤差信号sinφお
よび余弦エレベーション誤差信号cosφにおいては等し
く作用していので、対となる信号の値の比を求めてその
変動分の影響を除去している（この意味において、以
下、正弦アジマス誤差信号sinθの値と余弦アジマス誤
差信号cosθの値の比をアジマス絶対誤差tanθと呼び、
正弦エレベーション誤差信号sinθの値と余弦エレベー
ション誤差信号cosθの値の比をエレベーション絶対誤
差tanφと呼ぶ）。

例えば、第4a図は、アジマス偏角Θに起因して、平面
アンテナ13の受信信号に生じた平面アンテナ11の受信信
号に対する遅れ位相θ（以下アジマス位相角あるいは単
に位相角という）を横軸として正弦アジマス誤差信号si
nθおよび余弦アジマス誤差信号cosθをそれぞれ示した
グラフであり、第4b図は両誤差信号の２乗平均を求めて
振幅成分を抽出し、位相角θとの関係を示したグラフ
（アジマス回動面内における指向特性曲線となる）であ
る。これらのグラフを参照してわかるように、振幅成分
は位相角θにより大きく変動しているが、その変動は位
相角θを等しくする各アジマス誤差信号に等しく作用し
ているので、これらのとの比、すなわち、アジマス絶対
誤差tanθの振幅成分は“1"となり、第4c図に示したよ
うに不偏的な正接曲線が得られる。

つまり、この絶対アジマス誤差tanθよりアジマス位
相角θが正しく与えられるのであるが、ここで注意しな
ければならないことは、前述したように、この位相角θ
は、平面アンテナ11の受信信号と平面アンテナ12の受信
信号との位相差、すなわち（２π・La・sinΘ／λ）を
示すものであり、実際のアジマス偏角Θとは第4b図下端
に示した関係にあるということである。より具体的な理
解のために第5a図に、正弦アジマス誤差信号sinθおよ
び余弦アジマス誤差信号cosθを用いて、（x,y）＝（si
nθ,jcosθ）なる座標により示したアジマス誤差信号の
リサージュ図を示したが、これに示されるように、基
準、すなわち、位相の回転を明らかにしない限り、１組
のアジマス誤差信号cosθおよびsinθから１つの位相角
θを特定することはできない。これは、エレベーション
位相角φ（エレベーション偏角Φに起因して平面アンテ
ナ12の受信信号に生じた平面アンテナ11の受信信号に対
する遅れ位相）についても同じである。

一方、アンテナユニット１の指向方向が電波の到来方
向に一致しているときには、受信レベルが最大になる。
そこで本実施例においては、１組のアジマス誤差信号co
sθ,sinθが最大の振幅成分を与えるときアジマス方向
の位相の回転の基準を設定し、１組のエレベーション誤
差信号cosφ,sinφが最大の振幅成分を与えるときエレ
ベーション方向の位相の回転の基準を設定し、各位相角
を特定している。また、このようにして求めた各位相角
を、第4d図に示すように(1000…0)₂を基準（位相角０
°）とし、１つの象限を2ⁿ分割するｎ＋８ビットの数値
データで表わし、CW方向の回転を正としてそれを増減し
ている（ｎは任意の自然数である）。したがって、この
数値データは、第5b図に示すように、LSB〜第ｎビット
で象限内の位相角（角度データ）を、第ｎ＋1,n＋２ビ
ットで象限（象限データ）を、第ｎ＋３〜ｎ＋７ビット
で位相の回転数（回転データ）を、第ｎ＋８ビットで位
相の回転方向（極性データ）を、それぞれ示すものとな
る。

つまり、前述した制御回路５において求めているアジ
マスオフセットデータDaは、アジマス誤差信号に基づい
て求めた上記のｎ＋８ビットの数値データであり、エレ
ベーションオフセットデータDeは、エレベーション誤差
信号に基づいて求めた上記ｎ＋８ビットの数値データで
ある。したがって、これらのデータが与えられるモータ
ドライバDRVaおよびDEVeでは、(1000…0)₂を基準にする
各オフセットデータの偏差に比例した速度でアジマスモ
ータMaあるいはエレベーションモータMeを正逆転付勢す
る。

ところで、すでに説明した内容から明らかであろう
が、トンネル等の通過等により、アンテナユニット１が
遮蔽されて充分な受信信号が得られないときには各誤差
信号に基づいて各オフセットデータを求めることは叶わ
ず、誤動作を惹起しかねない。そのような場合に備え
て、本実施例装置は、回転台16上にアジマスジャイロGa
を、アンテナブラケット15の背面にエレベーションジャ
イロGeを備えており、各ジャイロが検出する偏角信号
（リセット後のジャイロの相対的偏角に対応する電気信
号）に基づいて各オフセットデータを作成し、受信状態
が回復したときの受信再開の迅速化を図っている。

以下、制御回路５のより詳細な動作について、第6a図
〜第6c図に示したフローチャートを参照して説明する。

テレビジョンセット６に備わる電源スイッチ61が投入
され、電源回路７から各部に必要な電力が供給される
と、制御回路５は内部レジスタや入出力ポート等を初期
化する（ステップ２）。この後、各部のウォームアップ
等に要する時間を待機してから（ステップ１）、エレベ
ーションモータドライバDRVeに適当なエレベーションオ
フセットデータDaを与えてリミットスイッチLl（LLセン
サ）がエレベーション回動の下限を検出するまでエレベ
ーションモータMeの逆転付勢を指示する（ステップ3,
4）。これが終了すると、タイマＴをクリア＆スタート
（ステップ５）して電波の到来方向の探索を開始する。

この探索は、受信信号強度に対応する正弦アジマス誤
差信号sinθおよび余弦アジマス誤差信号cosθの自乗平
均より求ま振幅データを根拠として行なう。つまり、誤
差信号処理回路４から与えられる正弦アジマス誤差信号
sinθおよび余弦アジマス誤差信号cosθを読み取って
（ステップ６）その自乗平均（アジマス振幅データRa
n）を求め（ステップ７）、その値と閾値THasとを比較
する（ステップ8:第4b図参照）。このとき、アジマス振
幅データRanが閾値THas以下であれば、アジマスモータ
ドライバDRVaに適当なアジマスオフセットデータDaを与
えてアジマスモータMaの正転付勢を指示し（ステップ1
0）、アジマス回動面内の指示方向を更新する（ステッ
プ11:更新完了待ち）。

このように、アジマス回動面内の指示方向を逐次更新
しながらアジマス振幅データRanと閾値THasとの比較を
繰り返すと、約Tr時間でアンテナユニット１はアジマス
回動面内を一周する。そこで、タイマＴの値がTr時間を
超えたときには（ステップ９）、リミットスイッチLu
（ULセンサ）がエレベーション回動の上限を検出してい
ないことを条件に（ステップ12）エレベーションモータ
ドライバDRVaに適当にエレベーションオフセットデータ
Deを与えてエレベーションモータMeの正転付勢を指示し
（ステップ13）、エレベーション回動面内の指示方向を
更新してから（ステップ14:更新完了待ち）、再度ステ
ップ５以下を繰り返す。つまり、これにおいては、螺線
状に指向方向を更新するヘリカルスキャニングを行なっ
ている。

リミットスイッチLu（ULセンサ）によりエレベーショ
ン回動の上限が検出されるまでの間にアジマス振幅デー
タRanが閾値THasを超えなければ、相当時間を待機（ス
テップ15）した後、再び上記のヘリカルスキャニングを
開始するが、それが閾値THasを超えたときにはヘリカル
スキャニング中止（ステップ８）してピーク検出を開始
する。

このピーク検出も振幅データを根拠として行なうが上
記探索に比べてより細かい制御となっている。以下、説
明を続ける。

まず、アジマストグルカウンタTCaおよびエレベーシ
ョントグルカウンタTCeをクリアし、アジマス過去振幅
データRapおよびエレベーション過去振幅データRepをク
リアすると（ステップ20）、アジマスモータドライバDR
Vaに適当なアジマスオフセットデータDaを与えてアジマ
スモータMaの正転付勢を指示し（ステップ21）、それま
でのアジマス振幅データRanをアジマス過去振幅データR
apとして退避する（ステップ22）。

これによりアジマス回動面内の指向方向が微小更新さ
れるまで待ち（ステップ23）、更新後の正弦アジマス誤
差信号sinθおよび余弦アジマス誤差信号cosθを読み取
って（ステップ24）そのときのアジマス振幅データRan
を求め（ステップ26）、更新前のアジマス振幅データ、
すなわち、アジマス過去振幅データRapと比較する（ス
テップ27）。

このとき、アンテナ１の指向方向が電波の到来方向に
近付いたのであれば、アジマス振幅データRanがアジマ
ス過去振幅データRapより大きくなり、逆に、離れたの
であればアジマス振幅データRanがアジマス過去振幅デ
ータRapより小さくなる（第4b図参照）。前者の場合に
はそのままの更新方向で指向方向の微小更新およびアジ
マス振幅データの増減の検討を繰り返せば良いが、後者
の場合には更新方向の逆転を必要となる。この更新方向
の判定にトグルカウンタTCaのLSBを用いている。つま
り、アジマス過去振幅データRapがアジマス振幅データR
anより大きくなるとトグルカウンタTCaを１インクリメ
ントし（ステップ28）、トグルカウンタTCaのLSBが“0"
のときには正方向の、“1"のときには逆方向の指向方向
の微小更新を行なう（ステップ29,30or29,21）。

このように、アジマス過去振幅データRapがアジマス
振幅データRanより大きくなる毎にトグルカウンタTCaを
１インクリメントしているので、トグルカウンタTCaの
値が３以上であればアジマス回動面内で電波の到来方向
を少なくとも２回通過していることになり、アジマス回
動面に関しては電波の到来方向とアンテナ１の指向方向
がほぼ一致した状態にある。そこで、アジマス回動面内
に関するピーク検出についてはこれで終了し、同様にし
てエレベーション回動面に関するピーク検出を行なう。
このエレベーション回動面に関するピーク検出について
はアジマスとエレベーションの読換え以外は上記と全く
同じ説明となるため省略する。

アジマスおよびエレベーション回動面に関するピーク
検出を終了すると、アンテナ１の指向方向が電波の到来
方向にほぼ一致するので、アジマスジャイロGaおよびエ
レベーションジャイロGeをリセットし（ステップ41）、
アジマス位相角およびエレベーション位相角の象限を判
定する（ステップ42〜45）。ここでは、正弦アジマス誤
差信号sinθの符号と、余弦アジマス誤差信号cosθの符
号が、（＋，＋）であれば第１象限を示す(10000000)₂を、（−，＋）であれば第２象限を示す(01111111)₂を、（−，−）であれば第３象限を示す(01111110)₂を、（＋，−）であれば第４象限を示す(10000001)₂を、 Aaレジスタに格納し、正弦エレベーション誤差信号si
nφの符号と、余弦エレベーション誤差信号cosφの符号
が、（＋，＋）であれば第１象限を示す(10000000)₂を、（−，＋）であれば第２象限を示す(01111111)₂を、（−，−）であれば第３象限を示す(01111110)₂を、（＋，−）であれば第４象限を示す(10000001)₂を、 Aeレジスタに格納する。

次に、正弦アジマス誤差信号sinθと余弦アジマス誤
差信号cosθとの比、すなわち絶対アジマス誤差tanθの
値に対応するアジマス位相角を示す角度データ（90°を
2ⁿ分割した値）、および正弦エレベーション誤差信号si
nφと余弦エレベーション誤差信号cosφとの比、すなわ
ち絶対エレベーション誤差tanφの値に対応するエレベ
ーション位相角を示す角度データ（90°を2ⁿ分割した
値）をROMテーブルから読み取り、それぞれBaレジスタ
あるいはBeレジスタに格納する（ステップ50）。

さらに、Aaレジスタの値をアジマスオフセットデータ
DaのMSB〜第ｎ＋１ビット（Da（ｎ＋８）〜Da（ｎ＋
１））に、Baレジスタの値を第ｎビット〜LSB（Da
（ｎ）〜Da（０））に、Aeレジスタの値をエレベーショ
ンオフセットデータDeのMSB〜第ｎ＋１ビット（De（ｎ
＋８）〜De（ｎ＋１））に、Beレジスタの値を第ｎビッ
ト〜LSB（De（ｎ）〜De（０））に、それぞれ格納する
と（ステップ51）、アジマスオフセットデータDaをアジ
マスモータドライバDRVaに与えてアジマスモータMaの付
勢を指示し、エレベーションオフセットデータDeをエレ
ベーションモータドライバDRVeに与えてエレベーション
モータMeの付勢を指示する（ステップ52）。

これによりアンテナユニット１が駆動されるので、姿
勢変化後の正弦アジマス誤差信号sinθおよび余弦アジ
マス誤差信号sinθならびに正弦エレベーション誤差信
号sinφおよび余弦エレベーション誤差信号cosφを読み
取って（ステップ53）、そのときのアジマス振幅データ
Ranおよびエレベーション振幅データRenを求める（ステ
ップ54）。このとき、アジマス振幅データRanが閾値THa
gを超えていれば読み取った各誤差信号は信頼に足るも
のと判定し（ステップ55）、さらにアジマス振幅データ
Ranが閾値THar（THar＞THag）を超えていればアジマス
回動面への投影において指向方向と電波の到来方向の一
致度は高いものと判定してアジマスジャイロGaをリセッ
トし（ステップ56,57）、エレベーション振幅データRen
が閾値THerを超えていればエレベーション回動面への投
影において指向方向と電波の到来方向の一致度は高いも
のと判定してエレベーションジャイロGeをリセットする
（ステップ58,59）。

続いて、ステップ53において読み取った正弦アジマス
誤差信号sinθの符号と余弦アジマス誤差信号sinθの符
号から前述と同様にして姿勢変化後のアジマス位相角の
象限を求め、それとアジマスオフセットデータDaの第ｎ
＋1,n＋２ビット（Da（ｎ＋１）,Da（ｎ＋２））に格納
している姿勢変化前のアジマス位相角の象限とを比較し
てアジマス位相角の象限渡りを判定する（ステップ6
0）。このとき、CW方向の象限渡りありと判定すればAa
レジスタ（アジマスオフセットデータDaの上位８ビット
のデータを格納している）の値を１インクリメントし
（ステップ61）、CCW方向の象限渡りありと判定した場
合にはそれを１デクリメントする（ステップ62）。

これと同様にエレベーション位相角の象限渡りを判定
し（ステップ63）、Aeレジスタ（エレベーションオフセ
ットデータDeの上位８ビットのデータを格納している）
の値を更新するとステップ50に戻り、上記を繰り返す。

ところで、すでに述べたように本実施例では、アジマ
ス回動面への投影においてアンテナ１の指向方向と電波
の到来方向の一致度が高いと判定したときにはアジマス
ジャイロGaを、エレベーション回動面への投影において
アンテナ１の指向方向と電波の到来方向の一致度が高い
と判定したときにはエレベーションジャイロGeを、それ
ぞれリセットしている（ステップ56〜59）。したがっ
て、アジマスジャイロGaが出力するアジマスジャイロデ
ータｇθは、アジマス回動面に関して、最も近い過去お
いてアンテナユニット１の指向方向と電波の到来方向の
一致度が高いとの判定があった指向方向を基準とするア
ンテナユニット１の指向方向の偏角（前述のアジマス偏
角は電波の到来方向を基準にした）を、エレベーション
ジャイロGeが出力するエレベーションジャイロデータｇ
φは、エレベーション回動面に関して、最も近い過去に
おいてアンテナユニット１の指向方向と電波の到来方向
の一致度が高いとの判定があった指向方向を基準とする
アンテナユニット１の指向方向の偏角（前述のエレベー
ション偏角は電波の到来方向を基準にした）を、それぞ
れ示すことになる。そこで、トンネルの通過等によりア
ンテナユニット１が遮蔽されて充分な受信信号が得られ
なくなった場合（アジマス振幅データRanが閾値THag以
下に低下した場合：ステップ55）には、アジマスジャイ
ロデータｇθおよびエレベーションジャイロデータｇφ
を読み取り（ステップ66）、それらに基づいてアジマス
オフセットデータDaおよびエレベーションオフセットデ
ータDeを求め（ステップ67）、それぞれアジマスモータ
ドライバDRVaあるいはエレベーションモータドライバDR
Veに与えてアジマスモータMaあるいはエレベーションモ
ータMeの付勢を指示している（ステップ68）。

この後、受信環境が好転し、アンテナユニット１から
充分な受信信号が得られるようになると（アジマス振幅
データRanが閾値THagを超える：ステップ55）、各ジャ
イロ信号に基づく制御を終了して各誤差信号に基づく制
御を再開する。

ここで、再び第1a図を参照されたい。

本実施例においては、無給電伝送区間を最短にし、そ
の間で拾う外部雑音が初段高周波増幅器に混入すること
を防止する目的で、共通信号処理回路2,受信信号処理回
路３および誤差信号処理回路４をアンテナブラケット15
の背面に備えている。

また、外力によるアンテナユニット１のアジマス回動
を検出する必要からアジマスジャイロGaを回転台16上
に、外力によるアンテナユニット１のエレベーション回
動を検出する必要からエレベーションジャイロGeをアン
テナブラケット15の裏面に備えている。

これらの要素は、回転台16とともに回転し（アンテナ
ブラケット15に備わる場合も含む：以下、この運転系を
回転系という）、回転範囲の制限はない。したがって、
電気的な系を回転系内で閉じると配線等を行なう上で非
常に有利である。この意味から、さらに、制御回路5,モ
ータドライバDRVaおよびDRVeを回転台16上に設置してい
る（第2a図参照）。

このように、制御系については回転系内で閉じること
ができたが、テレビジョンセット６を自動車等の内部に
設置する必要性と外部に電源を求める物理的な合理性か
ら、受信系と給電系を回転系内で閉じることができな
い。そこで、前者については回転結合トランス８によ
り、後者についてはスリップリング９により、外部の運
転系との連絡を行なっている。

回転結合トランス８は、コイル板81および82を備える
（第2b図参照）。これらのコイル板は、第7a図および第
7b図に示したように全く同構成であり、矩形の基板811
（821）,1ターンの円形コイル812（822），位置決めマ
ーク813（823）,50Ωの同軸コネクタ814（824），およ
び、アッテネータ815（825）よりなる。

基板811（821）は、半透明ガラスエポキシ板でなり、
円形コイル812（822）はその表面に銅箔のエッチングに
より形成されている。また、位置決めマーク813（823）
は、円形コイル812（822）の内側にプリントされてお
り、そは同心の多数の同心円およびその中心を通る直交
２直線でなる。

同軸コネクタ814（824）は、基板811（821）の裏面に
螺着されており、その内導体には円形コイル812（822）
の一端が、その外導体には円形コイル812（822）の他端
がそれぞれ接続されている。これらのコネクタには、受
信信号処理回路３に接続される同軸ケーブル（図示せ
ず）あるいは、テレビジョンセット６に接続される同軸
ケーブル（図示せず）が接続される。

アッテネータ815（825）は、広帯域化のための抵抗器
であり、円形コイル812（822）の両端子間に介挿され
る。

このような構成のコイル板81と82は、各円形コイルの
中心がアジマス回動中心に一致する位置で、各表面が向
い合わされ、アジマス回動面と平行に支持される。この
支持には、回動台16上に設置されたステー83,および、
ベースブロック171の中空部を通りベース17およびベー
スブロック171に固着されたパイプ173（第2b図参照）の
頭部に設置されたステー84が用いられ、各円形コイルの
中心の位置合せには各円形コイルの内側にプリントした
位置決めマーク813および823が利用される。

つまり、回転結合トランス８は、同軸同径で平行に離
隔された、互いに回転自在の円形コイル812および822の
磁気的な結合により受信信号処理回路３の出力をテレビ
ジョンセット６に伝達するものといえよう。したがっ
て、各コイルの微視的な不均一や、間隔等の歪みが各コ
イルの全周で平均化され、互いの相対的な回転によって
も周期的なノイズ発生はない。また、各コイルは周波数
特性を有するので、これらの間でコモンノイズが遮断さ
れる。さらに、各コイル板は、作成が至って簡単であ
り、かつ、同一構成であるのでコストの面でも非常に有
利である。

また、スリップリング９は、金属リングと該金属リン
グに摺動接触するブラシでなり（図示省略）、金属リン
グはパイプ173（第2b図参照）に固定された円筒により
保持され、ブラシは回転台16上に設置されたブラケット
により保持されている。

つまり、ここに摺動接触部を有することになるが、こ
れを最少限にするため、定電圧電源72を回転台16上に設
置し（第2a図参照）、そこに、固定側の電源本体71から
２ワイヤでAC100vを供給し、回転系内で各種の定電圧を
発生させている。

なお、パイプ173の中空部は、回転結合トランス８の
固定側同軸ケーブルおよびスリップリング９の固定側電
源ラインの通路に利用されている。

ところで、この種のアンテナ装置を自動車等の移動体
に備え付ける場合には、取付箇所としてその外側、例え
ばルーフ等が選択される。したがって、塵埃や風雨から
装置を保護するためのレードームRDMが装置全体を覆っ
ている（第2b図参照）。このレードームRDMは、約1mm厚
のFRP製の外殻および内殻，および、それらの間に挟持
された約4mm厚の発泡スチロール製のコアによる３層構
造であり、少ない透過損と振動や風圧等に対する充分な
強度を確保している。

なお、ベース17上には電源スイッチ61の投入時に電源
本体71から電源供給を受ける交流モータMfにより駆動さ
れる冷却ファンFanが備わっており、レードームRDM内の
温度上昇を防止している。

最後に本実施例装置の特徴を簡単に列挙しておく。

（１）４枚の平面アンテナ11〜14を一体で支持して姿勢
変更しているため、各平面アンテナの指向方向が一致
し、かつ、各平面アンテナの受信信号の間に、アジマス
偏角に応じた位相差およびエレベーション偏角に応じた
位相差が得られる。この位相差を検出し、それによりア
ンテナ姿勢を制御しているので、トラッキングに起因す
るフェージング等の発生がない。

（２）各位相差を、正弦関数および余弦関数の値として
検出し、比を求めて振幅成分を相殺しているので、各平
面アンテナの指向特性や受信環境等に起因する振幅変動
に影響されない安定したトラッキングが得られる。

（３）上記正弦関数および余弦関数の値として検出した
位相差の自乗平均により求めた受信信号の強度成分に基
づいてヘリカルスキャニングを行ない、さらにピーク検
出を行なって電波の到来方向を探索しているので、アン
テナ姿勢の初期設定に対する信頼性が高い。

（４）上記正弦関数および余弦関数の値として検出した
位相差の符号から位相角の象限を求め、回転を含めた絶
対的な位相角（電波の到来方向とアンテナの指向方向が
一致しているときの位相角を基準にする）を用いている
のでポインティングエラーのない、正確なトラッキング
が可能になる。

（５）電波遮蔽等により充分な受信信号が得られなくな
った場合にはジャイロGaおよびGeによるジャイロデータ
によりアジマスおよびエレベーション偏角（厳密には、
正しいトラッキングが行なわれていたときのアンテナの
指向方向を基準とする偏角）を求めて姿勢制御を行なっ
ているので受信環境回復時のトラッキング再開が迅速に
行なわれる。

（６）受信信号間の位相差による姿勢制御を行なってい
る間において、電波の到来方向とアンテナの指向方向と
の一致度が高いと判定する毎にジャイロGaおよび／また
はGeをリセットしているので、ジャイロのドリフトの影
響を受けにくく、慣性モーメントの小さい小型軽量のジ
ャイロを用いることができる。

（７）各平面アンテナの受信信号の処理においては、ま
ず、共通信号処理回路２においてそれぞれを第１中間周
波信号に変換し、受信信号処理回路３および誤差信号処
理回路４に分配している。

誤差信号処理回路４においては、与えられた各第１中
間周波信号をそれぞれ第２中間周波信号に変換するが、
受信信号処理回路３と独立して処理が行なえるため、第
２局部発振器42を固定周波数にすることができ、回路が
簡単化するとともに、第２局部発振信号を遠隔制御する
必要がなくなり、回転径内で処理回路を閉じることがで
きる（つまり、遠隔制御のための回転系と外部の系との
接続機構が不要になる）。

（８）受信信号処理回路３においては、各第１中間周波
信号を合成しているので高いゲインが得られる。

（９）受信信号処理回路３において合成した第１中間周
波信号は、回転結合トランス８により回転系から外の伝
達されるので、コモンノイズが遮断されるとともに、異
なる運動系の間の伝達によるノイズ発生が防止される。

（10）定電圧電源72を回転台16上に設置し、回転系内で
各種の定電圧を発生させており、該定電圧電源72へは固
定側の電源本体71から２ワイヤでAC100vを供給してい
る。つまり、回転系と外部の系との間に必要な電気的な
接触が２箇所だけとなり、装置の信頼性と耐久性が向上
する。

なお、上記実施例においては全可動範囲のヘリカルス
キャニングを行なっているが、受信地域入力によりスキ
ャン範囲を限定し、あるいは、手動調整によるセッティ
ングに替え、もしくは併用しても良い。

また、上記実施例においてはジャイロリセットのため
の閾値が固定であるが、例えばヘリカルスキャニングお
よびピーク検出によるアンテナの初期設定を完了したと
きの受信信号の強度成分に基づいてこれらの閾値を設定
しても良い。加えて、受信信号の強度成分に因ることな
く、誤差信号に基づく制御を行なう毎に（つまりステッ
プ56および58をなくし）、各ジャイロをリセットする変
形も考えられるが、受信環境の劣化の前には電波の周り
込み等があり、受信信号の強度成分の低下があることを
考慮すれば上記実施例による方が合理的といえよう。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明においては、外乱等が等
しく作用する第１関数の値と第２関数の値の比より位相
角情報を求めているので外乱等の影響がなくなり、正確
な位相情報が得られる。また、それをさらに象限の変化
の観察に基づく回転情報により補正しているので、ポイ
ンティングエラーがなく、安定性と信頼性に優れたアン
テナの姿勢制御が得られる。

また、受信アンテナの姿勢制御のための信号処理を行
なう系と、受信装置等のための信号処理を行なう系が独
立しているので、それぞれの設計が自由になり、例え
ば、受信電波に複数のチャネルが含まれている場合にお
いても、そのチャネル毎に移相器や乗算器等を用意する
必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第1a図は本発明を一例で実施する衛星放送受信用アンテ
ナ装置の電気構成を示すブロック図，第1b図はその一部
を詳細に示すブロック図である。第2a図は実施例装置の機械的構成を示す平面図であり、
第2b図はその側面図である。第3a図および第3b図は実施例装置における偏角の検出を
説明するための説明図である。第4a図はアジマス誤差信号を示すグラフ，第4b図はその
自乗平均を示すグラフ，第4c図はその比を示すグラフで
ある。第4d図はオフセットデータの連続性を説明するためのグ
ラフである。第5a図は位相角の回転を説明するための説明図である。第5b図はオフセットデータの構成を示す模式図である。第6a図，第6b図および第6c図は第1a図に示した制御回路
５の動作例を示すフローチャートである。第7a図および第7b図は実施例装置で用いられる回転結合
トランス８の構成を示す平面図である。 1:アンテナユニット 11〜14:平面アンテナ（第1,第２アンテナ） 15:アンテナブラケット 16:回転台、17:ベース 15〜17:（支持手段） 2:共通信号処理回路（分割手段） 3:受信信号処理回路（受信信号合成手段） 4:誤差信号処理回路（位相角抽出手段） 5:制御回路（位相角信号抽出手段，回転情報検出手段，
位相角情報補正手段） 6:テレビジョンセット 7:電源装置 Ma,Me:モータ（駆動手段） DRVa,DRVe:モータドライバ（付勢制御手段） Ga,Ge:ジャイロ Trn:結合トランス SLP:スリップリングユニット

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対局または電波源に対して相体的に移動す
る系内で、互いに離隔し、かつ、それぞれの放射ビーム
を平行に保った姿勢制御自在の第１受信アンテナおよび
第２受信アンテナを用い受信してコンバータに入力さ
せ、該コンバータからの上記第１受信アンテナの受信信号お
よび該第２受信アンテナの受信信号を、それぞれ２以上
に分割し、分割した１組の第１受信アンテナの受信信号および第２
受信アンテナの受信信号を合成して受信出力を得、ま
た、分割した他の１組の第１受信アンテナの受信信号および
第２受信アンテナの受信信号のチューナを介した受信信
号を用いて、該第１受信アンテナの受信信号に対する該
第２受信アンテナの受信信号の遅れ位相を示す位相角
を、第１関数の値、および、該第１関数と直交する第２
関数の値として抽出し、該第１関数の値と該第２関数の値の比より求めた前記位
相角に対応する位相角情報を、該第１関数の値の符号と
該第２関数の値の符号の組合せ、あるいはそれらのいず
れか一方の符号が示す該位相角の属する象限の変化より
求めた、前記第１受信アンテナおよび第２受信アンテナ
の基準姿勢がもたらす基準位相角に対する該位相角の回
転を示す回転情報により補正し、該補正した位相角情報に基づいて前記第１受信アンテナ
および第２受信アンテナの姿勢を制御する、受信アンテナの姿勢制御方法。
【請求項２】第１受信アンテナおよび第２受信アンテ
ナ；対局または電波源に対して相対的に移動する系内で、前
記第１受信アンテナおよび前記第２受信アンテナを、互
いに離隔し、かつそれぞれの放射ビームを平行に保持し
て支持する、姿勢変更自在の支持手段；前記支持手段の基準姿勢を設定する基準姿勢設定手段；前記支持手段を駆動する駆動手段；前記第１受信アンテナの受信信号および前記第２受信ア
ンテナの受信信号をコンバータに入力し、該コンバータ
からの受信信号をそれぞれ少なくとも２つに分割する分
割手段；前記分割手段により分割された１組の前記第１受信アン
テナの受信信号と前記第２受信アンテナの受信信号を合
成し、受信出力信号を生成する受信信号合成手段；前記分割手段により分割された他の１組の前記第１受信
アンテナの受信信号と前記第２受信アンテナの受信信号
をチューナに入力し、該チューナの出力信号から該第１
受信アンテナの受信信号に対する該第２受信アンテナの
受信信号が遅れ位相を示す位相角を第１関数の値として
表した第１位相角信号、および、該第１関数と直交する
第２関数の値として表した第２位相角信号、を抽出する
位相角信号抽出手段；前記第１位相角信号と前記第２位相角信号の比より前記
位相角に対応する位相角情報を検出する位相角情報検出
手段；前記第１位相角信号の符号および前記第２位相角信号の
符号の組合せ、あるいはそれらのいずれか一方の符号よ
り前記位相角の属する象限を検出し、該象限の変化よ
り、前記支持手段の基準姿勢がもたらす位相角を基準に
した前記位相角の回転を示す回転情報を検出する回転情
報検出手段；前記回転情報により、前記位相角情報を補正して補正位
相角情報を生成する位相角情報補正手段；および、前記補正位相角情報に基づいて前記駆動手段を付勢する
付勢手段；を備える受信アンテナの姿勢制御装置。
【請求項３】前記基準姿勢設定手段は、前記駆動手段を
付勢して、前記第１受信アンテナの受信信号および前記
第２受信アンテナの受信信号が最大となる前記支持手段
の姿勢を探索し、前記支持手段の基準姿勢を設定する、
前記特許請求の範囲第２項記載の受信アンテナの姿勢制
御装置。