JP3178744B2 - 衛星搭載用アレーアンテナ - Google Patents

衛星搭載用アレーアンテナ

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JP3178744B2
JP3178744B2 JP23943592A JP23943592A JP3178744B2 JP 3178744 B2 JP3178744 B2 JP 3178744B2 JP 23943592 A JP23943592 A JP 23943592A JP 23943592 A JP23943592 A JP 23943592A JP 3178744 B2 JP3178744 B2 JP 3178744B2
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、人工衛星に搭載して
通信や電波観測に用いるアレーアンテナに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図１４は例えば根本 他著「Ｊａｐａｎ
ｅｓｅ Ｅａｒｔｈ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｓａｔｅｌ
ｌｉｔｅ−１ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ
Ｒａｄａｒ」（ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧ ＯＦ ＴＨＥ
ＩＥＥＥ，ＶＯＬ．７９，ＮＯ．６，ｐｐ．８００−
８０９，ＪＵＮＥ １９９１）に示された従来の衛星搭
載用アレーアンテナの裏面の構成図であり、図におい
て、１はサブアレー、２は各サブアレー１を結合する結
合部、３は上記サブアレー１上に配置されたサブアレー
給電回路、４はこのサブアレー給電回路３に接続された
サブアレー間給電回路、５はこのサブアレー間給電回路
４に接続されたＲＦ信号給電ケーブルである。
【０００３】図１５は、上記サブアレー１の構成図であ
り、６は支持構体、７はこの支持構体６の表面に配置さ
れ、上記サブアレー給電回路３に接続された素子アンテ
ナである。
【０００４】図１６は、従来の衛星搭載用アレーアンテ
ナの展開機構を示す図であり、８は衛星本体、９はこの
衛星本体８と衛星搭載用アレーアンテナとを固定する取
付部である。また図１７は、給電系の構成図であり、１
０は衛星本体８の内部にあり、ＲＦ信号給電ケーブルに
接続された送信機１０である。
【０００５】次に動作について説明する。衛星打ち上げ
時には図１６の（Ａ）のように折り畳まれていたサブア
レー１は、宇宙空間で図１６（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に結合部２を伸ばすことで展開され、平面アレーアンテ
ナを構成する。この状態で、衛星本体８内の送信機１０
から送信されたＲＦ信号は、ＲＦ信号給電ケーブル５を
通ってサブアレー間給電回路４に給電される。このサブ
アレー間給電回路４で分配されたＲＦ信号はサブアレー
給電回路３で分配され、素子アンテナ７より空間に放射
される。各素子アンテナ７から空間に放射されるＲＦ信
号の振幅と位相を、上記サブアレー間給電回路４及びサ
ブアレー給電回路３で調整することにより、各素子アン
テナ７から空間に放射されたＲＦ信号は所望の方向を指
向する放射ビームとなる。
【０００６】上記は、衛星搭載用アレーアンテナからＲ
Ｆ信号を送信する場合を示したが、受信についても同様
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の衛星搭載用アレ
ーアンテナは、以上のように構成されているので、各素
子アンテナ７から空間に放射されるＲＦ信号の放射ビー
ムの指向方向及びビーム形状を所望のものにするために
は、サブアレー１を展開するときに完全な平面状とし、
さらに宇宙空間で平面状を維持しなければならない。そ
のためには、結合部２の結合強度を強くしなければなら
ないので、結合部の大きさが大きくなり、重量も重くな
るという問題点があった。また、経年変化などにより展
開したサブアレー１が平面状でなくなった場合には、放
射ビームの指向方向及びビーム形状を補正できないとい
う問題点があった。さらに、サブアレー１から放射され
る放射ビームの指向方向を変えるためには、サブアレー
１全体の向きを変えなければならないので、取付部９を
可動とするか衛星本体８の方向を変えなければならない
という問題点があった。また、衛星本体８とサブアレー
１が直結されているので、衛星本体８の姿勢に自由度が
ないという問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような問題を解消するた
めになされたもので、結合部２の結合強度が大きくなく
サブアレー１が平面状に展開されていない場合にも、放
射ビームを所要の方向に指向できる衛星搭載用アレーア
ンテナを得ることを目的とする。さらに、サブアレー１
の向きを変えることなく放射ビームの指向方向を変化で
きる衛星搭載用アレーアンテナを得ることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る衛星搭載用アレーアンテナは、複数個の素子アンテ
ナ、この素子アンテナに接続された給電回路、上記素子
アンテナ及び給電回路を支持する支持構体により構成さ
れる複数個の平面状あるいは曲面状のサブアレーを、人
工衛星打ち上げ時には折り畳んで人工衛星打ち上げ用ロ
ケット内に収納すると共に、宇宙空間では折り畳んだ上
記サブアレーを平面状あるいは曲面状に展開してアレー
アンテナを構成する衛星搭載用アレーアンテナにおい
て、サブアレーを人工衛星に係留するサブアレー支持ワ
イヤと、人工衛星からサブアレーにＲＦ信号を送信する
ＲＦ信号給電ケーブルと、電源を供給する電源ケーブル
と、制御信号線とを有し、これらを上記サブアレー支持
ワイヤで支持されるように一体化して形成したサブアレ
ーと人工衛星との間を接続する接続ケーブルを設け、サ
ブアレーを人工衛星とは独立に離れた空間で展開させて
上記接続ケーブルを凧糸とする凧のようにアレーアンテ
ナを構成すると共に、各サブアレーの給電回路あるいは
各サブアレーの素子アンテナに移相器を設け、上記移相
器により上記ＲＦ信号の位相を補正して各サブアレーあ
るいは各素子アンテナの励振位相の制御をすることによ
りサブアレーの不完全展開や展開後の姿勢変化による放
射ビームへの影響を補整するものである。
【００１０】請求項２に係る衛星搭載用アレーアンテナ
は、上記衛星搭載用アレーアンテナにおいて、人工衛星
あるいは任意のサブアレーに基準信号源及び基準信号送
信用アンテナを設け、各サブアレーに基準信号受信機と
移相器制御回路とを設け、上記基準信号送信アンテナか
ら放射した上記基準信号源からの基準信号を各サブアレ
ーで受信し、上記基準信号受信機で各サブアレーで受信
した基準信号の位相変化を検出し、この位相変化に基づ
いて上記移相器制御回路が移相器を制御してＲＦ信号に
与える位相量を補正するものである。
【００１１】請求項３に係る衛星搭載用アレーアンテナ
は、上記衛星搭載用アレーアンテナにおいて、地球上あ
るいは他の人工衛星に基準信号源及び基準信号送信用ア
ンテナを設け、各サブアレーに基準信号受信機と移相器
制御回路とを設け、上記基準信号送信アンテナから放射
した上記基準信号源からの基準信号を各サブアレーで受
信し、上記基準信号受信機で各サブアレーで受信した基
準信号の位相変化を検出し、この位相変化に基づいて上
記移相器制御回路が移相器を制御してＲＦ信号に与える
位相量を補正するものである。
【００１２】
【作用】この発明の請求項１に係る衛星搭載用アレーア
ンテナでは、サブアレーを人工衛星に係留するサブアレ
ー支持ワイヤと、人工衛星からサブアレーにＲＦ信号を
送信するＲＦ信号給電ケーブルと、電源を供給する電源
ケーブルと、制御信号線とを有し、これらを上記サブア
レー支持ワイヤで支持されるように一体化して形成した
サブアレーと人工衛星との間を接続する接続ケーブルを
設け、サブアレーを人工衛星とは独立に離れた空間で展
開させて上記接続ケーブルを凧糸とする凧のようにアレ
ーアンテナを構成することで、人工衛星本体の姿勢とは
独立に衛星搭載用アレーアンテナの姿勢が設定され、サ
ブアレーの展開時や展開後に接続ケーブルがサブアレー
支持ワイヤで支持されて保護並びに保持されると共に、
各サブアレーの給電回路あるいは各サブアレーの素子ア
ンテナに移相器を設け、上記移相器により上記ＲＦ信号
の位相を補正して各サブアレーあるいは各素子アンテナ
の励振位相の制御をすることにより、サブアレー支持ワ
イヤの張力によりサブアレーの向きを変えることなくサ
ブアレーの不完全展開や展開後の姿勢変化による放射ビ
ームへの影響を補整できる。
【００１３】この発明の請求項２に係る衛星搭載用アレ
ーアンテナでは、人工衛星あるいは任意のサブアレーに
基準信号源及び基準信号送信用アンテナを設け、各サブ
アレーに基準信号受信機と移相器制御回路とを設け、上
記基準信号送信アンテナから放射した上記基準信号源か
らの基準信号を各サブアレーで受信し、上記基準信号受
信機で各サブアレーで受信した基準信号の位相変化を検
出し、この位相変化に基づいて上記移相器制御回路が移
相器を制御してＲＦ信号に与える位相量を補正するの
で、衛星搭載用アレーアンテナからの放射ビームの方向
及び形状の変化をリアルタイムに補正することができ
る。
【００１４】この発明の請求項３に係る衛星搭載用アレ
ーアンテナでは、地球上あるいは他の人工衛星に基準信
号源及び基準信号送信用アンテナを設け、各サブアレー
に基準信号受信機と移相器制御回路とを設け、上記基準
信号送信アンテナから放射した上記基準信号源からの基
準信号を各サブアレーで受信し、上記基準信号受信機で
各サブアレーで受信した基準信号の位相変化を検出し、
この位相変化に基づいて上記移相器制御回路が移相器を
制御してＲＦ信号に与える位相量を補正するので、衛星
搭載用アレーアンテナからの放射ビームの方向及び形状
の変化をリアルタイムに補正することができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１． 図１は、この発明の実施例１の衛星搭載用アレーアンテ
ナの構成図であり、図において１，２及び８は上記従来
例と同一であり、１はサブアレー、２は結合部、８は衛
星本体である。１１は各サブアレー１と衛星本体８を接
続する接続ケーブルである。
【００１６】図２は実施例１におけるサブアレーの構成
図であり、３はサブアレー１の裏面に構成されたサブア
レー給電回路、６はサブアレー１の支持構体、７はサブ
アレー１の表面に配列され、上記サブアレー給電回路に
接続された素子アンテナ、１２はサブアレー給電回路３
とＲＦ信号ケーブル５の間に接続された移相器、１３は
この移相器１２に制御信号を供給する制御信号線、１４
は上記移相器１２に電源を供給する電源ケーブル、１５
は上記サブアレー１を衛星本体８に接続するためのサブ
アレー支持ワイヤである。なお、この実施例では、ＲＦ
信号ケーブル５、制御信号線１３、電源ケーブル１４及
びサブアレー支持ワイヤ１５が一つに一体化され、上記
接続ケーブル１１を構成している。
【００１７】図３はこの実施例における給電系の構成図
であり、４及び１０は衛星本体８内に置かれたサブアレ
ー間給電回路及び送信機である。
【００１８】次に動作について説明する。図１４に示す
従来例と同様に、衛星打ち上げ時には折り畳まれていた
サブアレー１は、宇宙空間で凧のように衛星本体から離
れて展開し、アレーアンテナを構成する。この時、結合
部２を例えば板バネのようなバネ材料で構成することに
より、サブアレー１を宇宙空間で展開することができ
る。この状態で、衛星本体８内の送信機１０から送信さ
れたＲＦ信号は、同じく衛星本体８内のサブアレー間給
電回路４で分配され、接続ケーブル１１内のＲＦ信号給
電ケーブル５を通って移相器１２に給電される。このＲ
Ｆ信号は、移相器１２において、所要の放射ビームを形
成するように位相量が与えられる。そして、サブアレー
給電回路３で分配され、各素子アンテナ７より空間に放
射される。また、移相器１２を制御するための制御信号
は、衛星本体８より制御信号線１３を通って、移相器１
２の電源は、衛星本体８より電源ケーブル１４を通って
各々供給される。なお、上記サブアレー１展開時にサブ
アレー１が完全な平面には展開されず、アレーアンテナ
の表面に凹凸がある場合にも、凹凸に応じた位相量を移
相器１２で上記ＲＦ信号に与えれば、サブアレー１が完
全な平面状に展開された場合と同様の放射ビームが形成
される。また、結合部２の結合強度が弱く、アレーアン
テナが平面に保たれない場合にも、上記移相器１２でＲ
Ｆ信号の位相を補正することにより所要の放射ビームを
維持することが期待できる。また、衛星本体８の姿勢に
影響されずに放射ビームの指向方向を自由に設定するこ
とが可能である。
【００１９】実施例２． 図４は、この発明の実施例２における衛星搭載用アレー
アンテナの構成図であり、アレーアンテナのひとつの端
部に位置するサブアレー１ａが衛星本体８に固定されて
いる。また、１６は上記衛星本体８と上記サブアレー１
ａと対角の位置にある別のサブアレー１ｂとを接続する
伸展ポールである。
【００２０】また図５は、この実施例におけるサブアレ
ー１の構成図であり、３，５〜７，１１〜１４は上記実
施例１と同一である。またこの実施例における給電系の
構成も図３に示す上記実施例１の場合と同一である。
【００２１】この実施例においては、例えば三浦折など
の折り畳み方法により折り畳まれたサブアレー１を、伸
展ポール１６の伸長により展開する。この状態で、衛星
本体８内の送信機１０から送信されたＲＦ信号は、同じ
く衛星本体８内のサブアレー間給電回路４で分配され、
接続ケーブル１１内のＲＦ信号給電ケーブル５を通って
移相器１２に給電される。このＲＦ信号は、移相器１２
において、所要の放射ビームを形成するように位相量が
与えられる。そして、サブアレー給電回路３で分配さ
れ、各素子アンテナ７より空間に放射される。また、移
相器１２を制御するための制御信号は、衛星本体８より
制御信号線１３を通って、移相器１２の電源は、衛星本
体８より電源ケーブル１４を通って各々供給される。な
お、上記実施例１と同様に、サブアレー１展開時にサブ
アレー１が完全な平面には展開されず、アレーアンテナ
の表面に凹凸がある場合にも、凹凸に応じた位相量を移
相器１２で上記ＲＦ信号に与えれば、サブアレー１が完
全な平面状に展開された場合と同様の放射ビームが形成
される。また、結合部２の結合強度が弱く、アレーアン
テナが平面に保たれない場合にも、上記移相器１２でＲ
Ｆ信号の位相を補正することにより所要の放射ビームを
維持することが期待できる。また、衛星本体８の姿勢に
影響されずに放射ビームの指向方向を自由に設定するこ
とが可能である。
【００２２】実施例３． 上記実施例１および実施例２は、素子アンテナ７からＲ
Ｆ信号を送信する場合であるが、素子アンテナ７でＲＦ
信号を受信する場合にも全く同様である。
【００２３】実施例４． また、結合部２の構造および展開機構についてはこれを
問わない。
【００２４】実施例５． 上記実施例１および実施例２においては、サブアレー１
及び複数のサブアレー１を展開して得られるアレーアン
テナの形状を平面状としたが、任意の曲面形状としても
同様の効果が期待できる。
【００２５】実施例６． 上記実施例１及び実施例２における素子アンテナ７とし
ては、マイクロストリップアンテナ、ダイポールアンテ
ナ、ホーンアンテナなど、その形式は特に問わない。
【００２６】実施例７． 上記実施例１及び実施例２においては、移相器１２がサ
ブアレー給電回路３とＲＦ信号給電ケーブル５の間に置
かれているが、素子アンテナ７とサブアレー給電回路３
の間に移相器１２がある場合にも同様の効果が期待でき
る。
【００２７】実施例８． 上記実施例１および実施例２においては、移相器１２が
サブアレー給電回路３とＲＦ信号給電ケーブル５の間に
置かれているが、サブアレー間給電回路４とＲＦ信号給
電ケーブル５の間に移相器１２がある場合にも同様の効
果が期待できる。
【００２８】実施例９． 図６は、この発明の別の実施例におけるサブアレー１の
構成図であり、１７はサブアレー給電回路３と移相器１
２との間に配置された半導体回路である。
【００２９】図７は、上記半導体回路１７の構成図であ
り、１８ａ，１８ｂは移相器１２およびサブアレー給電
回路３に各々接続されたサーキュレータ、１９は上記サ
ーキュレータ１８ａとサーキュレータ１８ｂの間に配置
された電力増幅器、２０は同じくサーキュレータ１８ａ
とサーキュレータ１８ｂの間に配置された低雑音増幅器
である。
【００３０】この実施例の衛星搭載用アレーアンテナに
おいてＲＦ信号を送信する場合には、実施例１及び実施
例２に示すように、衛星本体８よりＲＦ信号給電ケーブ
ル５を通って移相器１２に送られたＲＦ信号は、移相器
１２で所要の位相量を設定された後、半導体回路１７に
送られる。半導体回路１７内に入ったＲＦ信号は、サー
キュレータ１８ａを通って電力増幅器１９で増幅された
後、サーキュレータ１８ｂを通ってサブアレー給電回路
３に出力される。一方、ＲＦ信号を受信する場合には、
サブアレー給電回路３から半導体回路１７内に入ったＲ
Ｆ信号は、サーキュレータ１８ｂを通って低雑音増幅器
２０で増幅された後、サーキュレータ１８ｂを通って移
相器１２に出力される。そして、移相器１２で所要の位
相量を与えられた後、ＲＦ信号給電ケーブルを通って衛
星本体８内に送られる。なお、半導体回路１７内の電力
増幅器１９及び低雑音増幅器２０に必要な電源は、移相
器１２と同様に電源ケーブル１４を介して衛星本体８よ
り供給される。
【００３１】実施例１０． なお、上記実施例９ではサーキュレータ１８ａ，１８ｂ
を用いているが、ダイプレクサなど、送信及び受信でＲ
Ｆ信号の通過経路を分けられる物ならば、同様の効果が
期待できる。
【００３２】実施例１１． 図８は、この発明の別の実施例における衛星搭載用アレ
ーアンテナの構成図であり、２１は衛星本体８の外側に
取り付けられたマイクロ波送電用アンテナである。
【００３３】また図９は、この実施例におけるサブアレ
ー１の構成図であり、３，５〜７，１１〜１５は上記実
施例１と同一である。２２は電源ケーブル１４に接続さ
れたマイクロ波受電用レクテナである。
【００３４】この実施例においては、移相器１２用の電
源電力を衛星本体８内でマイクロ波電力に変換し、マイ
クロ波送電用アンテナ２１を用いて空間に放射させる。
この空間に放射されたマイクロ波電力はサブアレー１に
取り付けられたマイクロ波受電用レクテナ２２で受電さ
れ、直流電力に変換される。この直流電力が、電源ケー
ブル１４を介して移相器１２に供給される。
【００３５】実施例１２． なお、マイクロ波送電用アンテナ２１及びマイクロ波受
電用レクテナについては、その形式は特に問わない。
【００３６】実施例１３． 図１０は、この発明の他の実施例におけるサブアレー１
の構成図であり、３，６，７，１１〜１５は上記実施例
１と同一である。２３ａは移相器１２に接続された光送
受信回路、２４はこの光送受信回路２３ａと衛星本体８
とを結ぶ光ファイバである。
【００３７】図１１はこの実施例の給電系の構成図であ
り、１３ａは衛星本体８内の制御信号線、１８は光送受
信回路２３ａ内にあり、移相器１２に接続されたサーキ
ュレータ、２３ｂは衛星本体８内の光送受信回路、２５
ａ，２５ｂは光合分波器、２６ａ〜２６ｃは光／電気変
換器、２７ａ〜２７ｃは電気／光変換器、２８は衛星本
体８内の光合分岐器、２９は同じく衛星本体８内の受信
機である。
【００３８】この実施例においては、衛星本体８内の送
信機１０から出力されたＲＦ信号は、光送受信回路２３
ｂ内の電気／光変換器２７ｂに入力し、光信号ａに変換
される。一方、制御信号線１３ａからの制御信号も光送
受信回路２３ｂ内の電気／光変換器２７ｃに入力し、光
信号ｂに変換される。上記二つの光信号ａ，ｂは、光合
分波器２５ｂで多重化され、衛星本体８内の光合分岐器
２８に出力される。光合分岐器２８では、多重化された
光信号を分配し、各サブアレー１への光ファイバ２４に
光信号を出力する。光ファイバ２４を伝送した光信号は
光送受信回路２３ａ内の光合分波器２５ａに入射し、光
信号ａと光信号ｂに分けられる。光信号ａは光／電気変
換器２６ａでＲＦ信号に戻され、サーキュレータ１８を
介して移相器１２に入力される。移相器１２で所要の位
相量を与えられたＲＦ信号は、サブアレー給電回路３に
より分配され、素子アンテナ７より空間に放射される。
また光信号ｂは光／電気変換器２６ｂで制御信号に戻さ
れ、制御信号線１３を介して移相器１２に入力される。
一方、素子アンテナ７で受信されたＲＦ信号は、サブア
レー給電回路３を介して移相器１２に入力され、所要の
位相量が与えられる。そして、サーキュレータ１８を介
して電気／光変換器２７ａに入力し、光信号ｃに変換さ
れる。この光信号ｃは光合分波器２５ａ、光ファイバ２
４、光合分岐器２８、光合分波器２５ｂを介して、光／
電気変換器２６ｃに入射する。光信号ｃは光／電気変換
器２６ｃでＲＦ信号に戻され、受信機２９に入力する。
【００３９】実施例１４． なお、光合分波器２５ａ，２５ｂ、光／電気変換器２６
ａ〜ｃ、電気／光変換器２７ａ〜ｃ、光合分岐器２８の
形式については、これを問わない。
【００４０】実施例１５． 図１２は、この発明の他の実施例におけるサブアレー１
内の給電系の構成図であり、１３，１３ｂは移相器１２
に接続された制御信号線、３０は制御信号線１３ｂに接
続された移相器制御回路、３１はこの移相器制御回路３
０に接続された振動センサである。
【００４１】実施例１と同様に、ＲＦ信号給電ケーブル
５を介して衛星本体８より移相器１２に入力したＲＦ信
号は、移相器１２により所要に位相量を与えられ、サブ
アレー給電回路３に出力される。移相器１２を制御する
ための制御信号は、制御信号線１３を介して衛星本体８
より移相器１２に供給される。また、サブアレー１の姿
勢が変動した場合には、サブアレー１の姿勢変動量に対
応した信号が振動センサ３１より移相器制御回路３０に
入力される。そして移相器制御回路３０は、サブアレー
１の姿勢変動に対応した制御信号を移相器１２に出力す
る。移相器１２はこの移相器制御回路３０からの制御信
号により、上記ＲＦ信号に与える位相量を補正する。な
お、移相器制御回路３０及び振動センサ３１に必要な電
源は、移相器１２と同様に、電源ケーブル１４により供
給する。
【００４２】実施例１６． なお、上記実施例１５では、位置変動検出センサとして
振動センサ３１を用いているが、光ファイバジャイロな
ど、サブアレー１の姿勢変動を検出できるものならば、
その形式、構成は特に問わない。
【００４３】実施例１７． 図１３は、この発明の他の実施例における給電系の構成
図であり、３２は衛星本体８内に設けられた基準信号
線、３３は衛星本体８に取り付けられた基準信号送信ア
ンテナ、３４はサブアレー１内の移相器１２とＲＦ信号
給電ケーブル５との間に接続された基準信号分配器、３
５はこの基準信号分配器３４に接続された基準信号受信
機である。
【００４４】実施例１と同様に、ＲＦ信号給電ケーブル
５を介して入力したＲＦ信号は、基準信号分配器３４を
経由して移相器１２に入力し、移相器１２により所要の
位相量を与えられ、サブアレー給電回路３に出力され
る。そして、素子アンテナ７より空間に放射される。一
方、基準信号源３２から送信された基準信号は、基準信
号送信用アンテナ３３より空間に放射される。そして、
サブアレー１内の素子アンテナ７で受信された上記基準
信号は、サブアレー給電回路３で合成され、移相器１２
を経由した後、基準信号分配器３４で分岐されて基準信
号受信機３５に入力する。基準信号受信機３５では、サ
ブアレー１の姿勢変動により生じた基準信号の位相変動
を測定し、この位相変動に応じた信号を移相器制御回路
３０に出力する。そして移相器制御回路３０は、上記位
相変動に対応した制御信号を移相器１２に出力する。移
相器１２はこの移相器制御回路３０からの制御信号によ
り、ＲＦ信号に与える位相量を補正する。なお、基準信
号受信機３５に必要な電源は、移相器１２及び移相器制
御回路３０と同様に、電源ケーブル１４により供給す
る。
【００４５】この実施例においては、基準信号源３２、
基準信号送信用アンテナ３３、基準信号分配器３４及び
基準信号受信機３５の形式は特に問わない。また、基準
信号受信機３５における基準信号の位相検出方法につい
ても特に問わない。
【００４６】実施例１８． また、上記実施例では、基準信号受信機３５をＲＦ信号
用の受信機２９と別個に設けたが、これを共用としても
構わない。
【００４７】実施例１９． 実施例１７では、基準信号源３３及び基準信号送信用ア
ンテナ３４を衛星本体８内に設置したが、任意の一つあ
るいは複数のサブアレー１に設置しても、同様の効果が
期待できる。
【００４８】実施例２０． また、実施例１７では、基準信号源３３及び基準信号送
信用アンテナ３４を衛星本体８内に設置したが、地球上
にある衛星地球局内や、他の人工衛星内に設置しても同
様の効果が期待できる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、サブ
アレーを人工衛星に係留するサブアレー支持ワイヤと、
人工衛星からサブアレーにＲＦ信号を送信するＲＦ信号
給電ケーブルと、電源を供給する電源ケーブルと、制御
信号線とを有し、これらを上記サブアレー支持ワイヤで
支持されるように一体化して形成したサブアレーと人工
衛星との間を接続する接続ケーブルを設け、サブアレー
を人工衛星とは独立に離れた空間で展開させて上記接続
ケーブルを凧糸とする凧のようにアレーアンテナを構成
すると共に、各サブアレーの給電回路あるいは各サブア
レーの素子アンテナに移相器を設け、上記移相器により
上記ＲＦ信号の位相を補正して各サブアレーあるいは各
素子アンテナの励振位相の制御をすることによりサブア
レーの不完全展開や展開後の姿勢変化による放射ビーム
への影響を補整するので、サブアレーの展開時や展開後
に接続ケーブルがサブアレー支持ワイヤで支持されて保
護並びに保持されると共に、サブアレー支持ワイヤの張
力によりサブアレーの向きを変えることなくサブアレー
の不完全展開や展開後の姿勢変化による放射ビームへの
影響を補整できるという効果がある。
【００５０】また、人工衛星あるいは任意のサブアレー
に基準信号源及び基準信号送信用アンテナを設け、各サ
ブアレーに基準信号受信機と移相器制御回路とを設け、
上記基準信号送信アンテナから放射した上記基準信号源
からの基準信号を各サブアレーで受信し、上記基準信号
受信機で各サブアレーで受信した基準信号の位相変化を
検出し、この位相変化に基づいて上記移相器制御回路が
移相器を制御してＲＦ信号に与える位相量を補正するの
で、衛星搭載用アレーアンテナからの放射ビームの方向
及び形状の変化をリアルタイムに補正することができる
という効果がある。
【００５１】また、地球上あるいは他の人工衛星に基準
信号源及び基準信号送信用アンテナを設け、各サブアレ
ーに基準信号受信機と移相器制御回路とを設け、上記基
準信号送信アンテナから放射した上記基準信号源からの
基準信号を各サブアレーで受信し、上記基準信号受信機
で各サブアレーで受信した基準信号の位相変化を検出
し、この位相変化に基づいて上記移相器制御回路が移相
器を制御してＲＦ信号に与える位相量を補正するので、
衛星搭載用アレーアンテナからの放射ビームの方向及び
形状の変化をリアルタイムに補正することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の衛星搭載用アレーアンテ
ナの構成図である。
【図２】この発明の実施例１によるサブアレーの構成図
である。
【図３】この発明の実施例１による給電系の構成図であ
る。
【図４】この発明の実施例２による衛星搭載用アレーア
ンテナの構成図である。
【図５】この発明の実施例２によるサブアレーの構成図
である。
【図６】この発明の実施例９によるサブアレーの構成図
である。
【図７】この発明の実施例９による半導体回路の構成図
である。
【図８】この発明の実施例１１の衛星搭載用アレーアン
テナの構成図である。
【図９】この発明の実施例１１によるサブアレーの構成
図である。
【図１０】この発明の実施例１３によるサブアレーの構
成図である。
【図１１】この発明の実施例１３による給電系の構成図
である。
【図１２】この発明の実施例１５によるサブアレー内の
給電系の構成図である。
【図１３】この発明の実施例１７による給電系の構成図
である。
【図１４】従来の衛星搭載用アレーアンテナの裏面の構
成図である。
【図１５】従来のサブアレーの構成図である。
【図１６】従来の衛星搭載用アレーアンテナの展開機構
を示す図である。
【図１７】従来の給電系の構成図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ サブアレー ２ 結合部 ３ サブアレー給電回路 ４ サブアレー間給電回路 ５ ＲＦ信号給電ケーブル ６ 支持構体 ７ 素子アンテナ ８ 衛星本体 ９ 取付部 １０ 送信機 １１ 接続ケーブル １２ 移相器 １３，１３ａ，１３ｂ 制御信号線 １４ 電源ケーブル １５ サブアレー支持ワイヤ １６ 伸展ポール １７ 半導体回路 １８，１８ａ，１８ｂ サーキュレータ １９ 電力増幅器 ２０ 低雑音増幅器 ２１ マイクロ波送電用アンテナ ２２ マイクロ波受電用レクテナ ２３ａ，２３ｂ 光送受信回路 ２４ 光ファイバ ２５ａ，２５ｂ 光合分波器 ２６ａ〜２６ｃ 光／電気変換器 ２７ａ〜２７ｃ 電気／光変換器 ２８ 光合分岐器 ２９ 受信機 ３０ 移相器制御回路 ３１ 振動センサ ３２ 基準信号線 ３３ 基準信号送信用アンテナ ３４ 基準信号分配器 ３５ 基準信号受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 7/185 Ｈ０４Ｂ 7/185 (72)発明者 玉井 保男 茨城県つくば市千現二丁目１番１号 宇 宙開発事業団筑波宇宙センター内 (72)発明者 小西 善彦 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 佐藤 眞一 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 片木 孝至 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−158104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−150504（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−136462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−226202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−149403（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の素子アンテナ、この素子アンテ
    ナに接続された給電回路、上記素子アンテナ及び給電回
    路を支持する支持構体により構成される複数個の平面状
    あるいは曲面状のサブアレーを、人工衛星打ち上げ時に
    は折り畳んで人工衛星打ち上げ用ロケット内に収納する
    と共に、宇宙空間では折り畳んだ上記サブアレーを平面
    状あるいは曲面状に展開してアレーアンテナを構成する
    衛星搭載用アレーアンテナにおいて、サブアレーを人工
    衛星に係留するサブアレー支持ワイヤと、人工衛星から
    サブアレーにＲＦ信号を送信するＲＦ信号給電ケーブル
    と、電源を供給する電源ケーブルと、制御信号線とを有
    し、これらを上記サブアレー支持ワイヤで支持されるよ
    うに一体化して形成したサブアレーと人工衛星との間を
    接続する接続ケーブルを設け、サブアレーを人工衛星と
    は独立に離れた空間で展開させて上記接続ケーブルを凧
    糸とする凧のようにアレーアンテナを構成すると共に、
    各サブアレーの給電回路あるいは各サブアレーの素子ア
    ンテナに移相器を設け、上記移相器により上記ＲＦ信号
    の位相を補正して各サブアレーあるいは各素子アンテナ
    の励振位相の制御をすることによりサブアレーの不完全
    展開や展開後の姿勢変化による放射ビームへの影響を補
    整することを特徴とする衛星搭載用アレーアンテナ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の衛星搭載用アレーアンテ
    ナにおいて、人工衛星あるいは任意のサブアレーに基準
    信号源及び基準信号送信用アンテナを設け、各サブアレ
    ーに基準信号受信機と移相器制御回路とを設け、上記基
    準信号送信アンテナから放射した上記基準信号源からの
    基準信号を各サブアレーで受信し、上記基準信号受信機
    で各サブアレーで受信した基準信号の位相変化を検出
    し、この位相変化に基づいて上記移相器制御回路が移相
    器を制御してＲＦ信号に与える位相量を補正することを
    特徴とする衛星搭載用アレーアンテナ。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の衛星搭載用アレーアンテ
    ナにおいて、地球上あるいは他の人工衛星に基準信号源
    及び基準信号送信用アンテナを設け、各サブアレーに基
    準信号受信機と移相器制御回路とを設け、上記基準信号
    送信アンテナから放射した上記基準信号源からの基準信
    号を各サブアレーで受信し、上記基準信号受信機で各サ
    ブアレーで受信した基準信号の位相変化を検出し、この
    位相変化に基づいて上記移相器制御回路が移相器を制御
    してＲＦ信号に与える位相量を補正することを特徴とす
    る衛星搭載用アレーアンテナ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455956B1 (en) 1999-02-10 2002-09-24 Nikon Corporation Two-dimensional electric motor

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2727934A1 (fr) * 1994-12-08 1996-06-14 Aerospatiale Satellite geostationnaire stabilise 3-axes a surveillance radar de son espace environnant
US5870063A (en) * 1996-03-26 1999-02-09 Lockheed Martin Corp. Spacecraft with modular communication payload
US5666128A (en) * 1996-03-26 1997-09-09 Lockheed Martin Corp. Modular supertile array antenna
US5917447A (en) * 1996-05-29 1999-06-29 Motorola, Inc. Method and system for digital beam forming
JPH10256974A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Mitsubishi Electric Corp 移動体衛星通信システム
JP3471617B2 (ja) * 1997-09-30 2003-12-02 三菱電機株式会社 平面アンテナ装置
US6362906B1 (en) * 1998-07-28 2002-03-26 Raytheon Company Flexible optical RF receiver
JP2000151267A (ja) * 1998-11-17 2000-05-30 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
FR2815323B1 (fr) * 2000-10-16 2003-01-31 Cit Alcatel Perfectionnements apportes aux satellites geostationnaires
US7009557B2 (en) 2001-07-11 2006-03-07 Lockheed Martin Corporation Interference rejection GPS antenna system
FR2829297B1 (fr) 2001-09-06 2007-01-05 Cit Alcatel Reseau formateur de faisceaux, vehicule spatial, systeme associe et methode de formation de faisceaux
EP1570289A4 (en) 2002-11-15 2008-01-23 Lockheed Corp PRECISION GUIDANCE AND NAVIGATION SYSTEM FOR ALL WEATHER POSITIONS
US7126553B1 (en) 2003-10-02 2006-10-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Deployable antenna
US20060071849A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Lockheed Martin Corporation Tactical all weather precision guidance and navigation system
JP4684947B2 (ja) * 2006-06-07 2011-05-18 三菱電機株式会社 展開型アクティブフェーズドアレーアンテナ
GB2444802A (en) * 2006-12-15 2008-06-18 Roke Manor Research Collapsible antenna array which can have a small radar cross section
US7791536B2 (en) * 2007-06-24 2010-09-07 Raytheon Company High power phased array antenna system and method with low power switching
US7748376B2 (en) 2007-10-31 2010-07-06 Bender William H Solar collector stabilized by cables and a compression element
JP5672606B2 (ja) * 2010-09-24 2015-02-18 学校法人日本大学 展開型フェーズドアレイアンテナ
EP2738865B1 (en) 2010-12-15 2018-03-28 Planet Labs Inc. Integrated antenna system for imaging microsatellites
EP3222531B1 (en) * 2014-11-18 2023-01-04 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Radar satellite and radar satellite system using same
RU2622426C2 (ru) * 2015-08-07 2017-06-19 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Способ компоновки приемной системы геостационарного космического аппарата для связи с низкоорбитальными объектами ракетно-космической техники
KR101882969B1 (ko) * 2018-01-16 2018-07-27 엘아이지넥스원 주식회사 오프셋을 보정하는 장거리 레이더의 안테나 장치 및 이에 적용되는 장거리 레이더 안테나의 오프셋 보정 장치
US11722211B1 (en) 2020-02-13 2023-08-08 Ast & Science, Llc AOCS system to maintain planarity for space digital beam forming using carrier phase differential GPS, IMU and magnet torques on large space structures

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3569875A (en) * 1969-02-10 1971-03-09 Nasa Collapsible antenna boom and transmission line
US4380013A (en) * 1981-02-17 1983-04-12 General Dynamics Corp./Convair Division Expandable panel and truss system/antenna/solar panel
JPS59128805A (ja) * 1983-01-13 1984-07-25 Mitsubishi Electric Corp レ−ダ用展開型アンテナ
CA1212746A (en) * 1983-01-31 1986-10-14 R. Ian Macdonald Optoelectronically switched phase shifter for radar and satellite phased array antennas
JPS59158104A (ja) * 1983-02-28 1984-09-07 Mitsubishi Electric Corp レ−ダ用展開型アンテナ
JPS60257602A (ja) * 1984-06-02 1985-12-19 Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> 合成開口レ−ダアンテナ
JPS61150504A (ja) * 1984-12-25 1986-07-09 Toshiba Corp アンテナ装置
JPH0758860B2 (ja) * 1987-02-06 1995-06-21 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JPH0785543B2 (ja) * 1988-02-22 1995-09-13 三菱電機株式会社 送受信モジュール点検確認装置
JPH02111109A (ja) * 1988-10-20 1990-04-24 Mitsubishi Electric Corp アレーアンテナ装置
CA2022854C (en) * 1989-10-02 1995-06-06 Bary Robert Bertiger Multiple beam deployable space antenna system
US5017925A (en) * 1989-10-02 1991-05-21 Motorola, Inc. Multiple beam deployable space antenna system
US5200758A (en) * 1989-10-05 1993-04-06 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. System for controlling the radiation pattern of an antenna
US5047788A (en) * 1989-10-05 1991-09-10 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Figure control system for a flexible antenna
US5247309A (en) * 1991-10-01 1993-09-21 Grumman Aerospace Corporation Opto-electrical transmitter/receiver module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455956B1 (en) 1999-02-10 2002-09-24 Nikon Corporation Two-dimensional electric motor

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FR2697375B1 (fr) 1995-09-29
FR2697375A1 (fr) 1994-04-29
US5430451A (en) 1995-07-04
JPH0690114A (ja) 1994-03-29

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