JP3217384B2 - メッシュアンテナの鏡面調整装置 - Google Patents
メッシュアンテナの鏡面調整装置Info
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- JP3217384B2 JP3217384B2 JP03297191A JP3297191A JP3217384B2 JP 3217384 B2 JP3217384 B2 JP 3217384B2 JP 03297191 A JP03297191 A JP 03297191A JP 3297191 A JP3297191 A JP 3297191A JP 3217384 B2 JP3217384 B2 JP 3217384B2
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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、例えば宇宙空間に構
築される宇宙ステーション等の宇宙航行体に搭載されて
通信用等に用いられるメッシュアンテの鏡面調整装置に
関する。
築される宇宙ステーション等の宇宙航行体に搭載されて
通信用等に用いられるメッシュアンテの鏡面調整装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、宇宙開発の分野においては、宇宙
ステーション等の大型の宇宙航行体の開発が進められて
いる。ところで、このような宇宙航行体に搭載されるア
ンテナとしては、予め地上で制作した反射鏡面を宇宙航
行体に折畳み収容して、宇宙空間まで輸送し、宇宙空間
に到達した状態で、パラボラ形状等の所望の形状に展開
する方法を採るのが輸送等の点から有利であるとされて
いる。そして、このような展開式のアンテナとしては、
その反射鏡面を導電性メッシュを用いて形成することに
より、容易な折り畳み展開動作を実現することが考えら
れ、開発されている。
ステーション等の大型の宇宙航行体の開発が進められて
いる。ところで、このような宇宙航行体に搭載されるア
ンテナとしては、予め地上で制作した反射鏡面を宇宙航
行体に折畳み収容して、宇宙空間まで輸送し、宇宙空間
に到達した状態で、パラボラ形状等の所望の形状に展開
する方法を採るのが輸送等の点から有利であるとされて
いる。そして、このような展開式のアンテナとしては、
その反射鏡面を導電性メッシュを用いて形成することに
より、容易な折り畳み展開動作を実現することが考えら
れ、開発されている。
【０００３】しかし、上記メッシュアテンナでは、その
材質上、取扱いが在来からの金属板を用いて反射鏡面を
構成するアンテナに比して非常に面倒で、反射鏡面の鏡
面精度を高精度に維持するのが困難なうえ、その鏡面支
持構造体が厳しい温度環境の宇宙空間にさらされて熱変
形したりすると、その鏡面精度が簡単に劣化してしまう
という問題を有していた。
材質上、取扱いが在来からの金属板を用いて反射鏡面を
構成するアンテナに比して非常に面倒で、反射鏡面の鏡
面精度を高精度に維持するのが困難なうえ、その鏡面支
持構造体が厳しい温度環境の宇宙空間にさらされて熱変
形したりすると、その鏡面精度が簡単に劣化してしまう
という問題を有していた。
【０００４】そこで、このようなメッシュアンテナにお
いては、その反射鏡面の鏡面精度を高精度に保つため
に、反射鏡面の鏡面精度を自動的に所望の精度に調整す
ることが要求される。
いては、その反射鏡面の鏡面精度を高精度に保つため
に、反射鏡面の鏡面精度を自動的に所望の精度に調整す
ることが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、メ
ッシュアンテナでは、その取扱いが面倒で、高精度な鏡
面精度を確保するのが困難であると共に、鏡面支持構造
体の熱変形により簡単に鏡面精度が劣化してしまうとい
う問題を有していた。
ッシュアンテナでは、その取扱いが面倒で、高精度な鏡
面精度を確保するのが困難であると共に、鏡面支持構造
体の熱変形により簡単に鏡面精度が劣化してしまうとい
う問題を有していた。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、反射鏡面の鏡面精度を自動的に調整し得るように
して、鏡面精度の高精度化に寄与し得るようにしたメッ
シュアンテナの鏡面調整装置を提供することを目的とす
る。
ので、反射鏡面の鏡面精度を自動的に調整し得るように
して、鏡面精度の高精度化に寄与し得るようにしたメッ
シュアンテナの鏡面調整装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は反射鏡面を導
電性メッシュで形成してなるメッシュアンテナの鏡面調
整装置において、前記反射鏡面に対向して設けられ、該
反射鏡面に向けて鏡面変位検出用のビーコン波を送信す
る送信手段と、前記反射鏡面上に所定の間隔を有して配
設され、前記送信手段からのビーコン波を受ける複数の
受信部と、この受信部に対応して設けられ、該受信部で
受信した受信電界位相をそれぞれ検出する複数の位相検
出手段と、これら位相検出手段で検出した受信電界の位
相変化を求めて、その変化量に応じて前記受信部をそれ
ぞれ前記送信手段に対して移動制御し、前記反射鏡面の
鏡面精度を調整する調整手段とを備えて構成したもので
ある。
電性メッシュで形成してなるメッシュアンテナの鏡面調
整装置において、前記反射鏡面に対向して設けられ、該
反射鏡面に向けて鏡面変位検出用のビーコン波を送信す
る送信手段と、前記反射鏡面上に所定の間隔を有して配
設され、前記送信手段からのビーコン波を受ける複数の
受信部と、この受信部に対応して設けられ、該受信部で
受信した受信電界位相をそれぞれ検出する複数の位相検
出手段と、これら位相検出手段で検出した受信電界の位
相変化を求めて、その変化量に応じて前記受信部をそれ
ぞれ前記送信手段に対して移動制御し、前記反射鏡面の
鏡面精度を調整する調整手段とを備えて構成したもので
ある。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、送信手段からビーコン波が
送信されると、ビーコン波が反射鏡面の受信部で受信さ
れて、その受信電界位相が位相検出手段で検出され、こ
の受信電界位相の変化量に応じて調整手段が作動される
ことにより、受信部が送信手段に対してビーコン波の受
信電界位相が初期の値に対応するように移動制御され、
反射鏡面は所望の鏡面精度に設定される。従って、鏡面
精度は反射鏡面の展開状態において、所望の精度に確実
に設定されると共に、鏡面支持構造体等の熱変形に応じ
て変位した場合においても、所望の鏡面精度への修復が
容易に実現される。
送信されると、ビーコン波が反射鏡面の受信部で受信さ
れて、その受信電界位相が位相検出手段で検出され、こ
の受信電界位相の変化量に応じて調整手段が作動される
ことにより、受信部が送信手段に対してビーコン波の受
信電界位相が初期の値に対応するように移動制御され、
反射鏡面は所望の鏡面精度に設定される。従って、鏡面
精度は反射鏡面の展開状態において、所望の精度に確実
に設定されると共に、鏡面支持構造体等の熱変形に応じ
て変位した場合においても、所望の鏡面精度への修復が
容易に実現される。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
【００１０】図１はこの発明の一実施例に係るメッシュ
アンテナの鏡面調整装置を示すもので、鏡面支持構造体
１０上には導電性メッシュで形成した反射鏡面１１が、
例えばパラボラ形状に設けられる。この反射鏡面１１に
は一次給電ホーン１２が対向配置される。この一次給電
ホーン１２には、図２に示すように切換スイッチ１３の
一端が接続され、この切換スイッチ１３の他端には通信
用等の電波送受信機１４及び鏡面変位検出用のビーコン
波送信機１５が接続される。切換スイッチは１３図示し
ない制御部を介して選択的に切換制御され、例えば電波
送受信機側に切換えられると、電波送受信機１４から送
信される電波を一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１
１に放射して外部に送信する。また、切換スイッチ１３
は反射鏡面１１で受信した電波が一次給電ホーン１２を
介して入力され、入力した電波を電波送受信機１４に導
く。そして、切換スイッチ１３は上記制御部（図示せ
ず）を介してビーコン波送信機側に切換えられると、ビ
ーコン波送信機１５から送信される鏡面変位検出用のビ
ーコン波を一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１１に
向けて送信する。
アンテナの鏡面調整装置を示すもので、鏡面支持構造体
１０上には導電性メッシュで形成した反射鏡面１１が、
例えばパラボラ形状に設けられる。この反射鏡面１１に
は一次給電ホーン１２が対向配置される。この一次給電
ホーン１２には、図２に示すように切換スイッチ１３の
一端が接続され、この切換スイッチ１３の他端には通信
用等の電波送受信機１４及び鏡面変位検出用のビーコン
波送信機１５が接続される。切換スイッチは１３図示し
ない制御部を介して選択的に切換制御され、例えば電波
送受信機側に切換えられると、電波送受信機１４から送
信される電波を一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１
１に放射して外部に送信する。また、切換スイッチ１３
は反射鏡面１１で受信した電波が一次給電ホーン１２を
介して入力され、入力した電波を電波送受信機１４に導
く。そして、切換スイッチ１３は上記制御部（図示せ
ず）を介してビーコン波送信機側に切換えられると、ビ
ーコン波送信機１５から送信される鏡面変位検出用のビ
ーコン波を一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１１に
向けて送信する。
【００１１】また、反射鏡面１１上にはプローブと称す
る複数のビーコン波受信部１６１〜１６ｎが所定の間隔
に取付けられる。これらビーコン波受信部１６ａ〜１６
ｎは伸縮自在な伸縮駆動部１７１〜１７ｎを介して上記
鏡面支持構造体に取付けられる。
る複数のビーコン波受信部１６１〜１６ｎが所定の間隔
に取付けられる。これらビーコン波受信部１６ａ〜１６
ｎは伸縮自在な伸縮駆動部１７１〜１７ｎを介して上記
鏡面支持構造体に取付けられる。
【００１２】さらに、ビーコン波受信部の出力端には受
信機１８１〜１８ｎがそれぞれ接続される。これら受信
機１８１〜１８ｎは、その出力端がそれぞれ調整制御部
１９に接続され、ビーコン波受信部１６１〜１６ｎで受
けたビーコン波の電界位相を検出して調整制御部１９に
それぞれ出力する。調整制御部１９は、その出力端が上
記伸縮駆動部１７１〜１７ｎに接続されており、入力し
た受信電界位相の変化量、即ち初期の受信電界位相との
差を求めて、その受信電界位相差に基づいた駆動信号を
生成して伸縮駆動部１７１〜１７ｎに出力する。この初
期の受信電界位相は予め反射鏡面１１の鏡面精度に対応
したビーコン波源となる一次給電ホーン１２とビーコン
波受信部１６１〜１６ｎとの位置関係より求められて調
整制御部１９に記憶されている。すなわち、調整制御部
１９はビーコン波受信部１６１〜１６ｎが一次給電ホー
ン１２に対してΔＬだけ変位すると、受信電界位相が ２πΔＬ／λ （λ：波長） だけ変化するのを検出して、その変化量に応じた駆動信
号を生成して伸縮駆動部を駆動制御する。
信機１８１〜１８ｎがそれぞれ接続される。これら受信
機１８１〜１８ｎは、その出力端がそれぞれ調整制御部
１９に接続され、ビーコン波受信部１６１〜１６ｎで受
けたビーコン波の電界位相を検出して調整制御部１９に
それぞれ出力する。調整制御部１９は、その出力端が上
記伸縮駆動部１７１〜１７ｎに接続されており、入力し
た受信電界位相の変化量、即ち初期の受信電界位相との
差を求めて、その受信電界位相差に基づいた駆動信号を
生成して伸縮駆動部１７１〜１７ｎに出力する。この初
期の受信電界位相は予め反射鏡面１１の鏡面精度に対応
したビーコン波源となる一次給電ホーン１２とビーコン
波受信部１６１〜１６ｎとの位置関係より求められて調
整制御部１９に記憶されている。すなわち、調整制御部
１９はビーコン波受信部１６１〜１６ｎが一次給電ホー
ン１２に対してΔＬだけ変位すると、受信電界位相が ２πΔＬ／λ （λ：波長） だけ変化するのを検出して、その変化量に応じた駆動信
号を生成して伸縮駆動部を駆動制御する。
【００１３】上記構成において、鏡面支持構造体１０を
介して展張された反射鏡面１１の鏡面精度を調整する場
合は、先ず、切換スイッチ１３がビーコン波送信機側に
切換えられ、ビーコン波送信機１５からのビーコン波が
一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１１に向けて送信
される。すると、ビーコン波はビーコン波受信部１６１
〜１６ｎがそれぞれ受けて受信機１８１〜１８ｎに入力
され、この受信機１８１〜１８ｎで検出される受信電界
位相がそれぞれ調整制御部１９に入力される。調整制御
部１９は各受信機１８１〜１８ｎからの受信電界位相と
初期の受信電界位相との差を求めて駆動信号をそれぞれ
生成し、ビーコン波受信部１６１〜１６ｎに対応した伸
縮駆動部１７１〜１７ｂを駆動制御する。これにより、
ビーコン波受信部１６１〜１６ｎは一次給電ホーン１２
に対して移動制御され、ここに反射鏡面１１ｋ鏡面が調
整されて所望の鏡面精度に修復される。ここで、切換ス
イッチ１３は電波送受信機側に切換えられて、通常の電
波送受が行われる。
介して展張された反射鏡面１１の鏡面精度を調整する場
合は、先ず、切換スイッチ１３がビーコン波送信機側に
切換えられ、ビーコン波送信機１５からのビーコン波が
一次給電ホーン１２を介して反射鏡面１１に向けて送信
される。すると、ビーコン波はビーコン波受信部１６１
〜１６ｎがそれぞれ受けて受信機１８１〜１８ｎに入力
され、この受信機１８１〜１８ｎで検出される受信電界
位相がそれぞれ調整制御部１９に入力される。調整制御
部１９は各受信機１８１〜１８ｎからの受信電界位相と
初期の受信電界位相との差を求めて駆動信号をそれぞれ
生成し、ビーコン波受信部１６１〜１６ｎに対応した伸
縮駆動部１７１〜１７ｂを駆動制御する。これにより、
ビーコン波受信部１６１〜１６ｎは一次給電ホーン１２
に対して移動制御され、ここに反射鏡面１１ｋ鏡面が調
整されて所望の鏡面精度に修復される。ここで、切換ス
イッチ１３は電波送受信機側に切換えられて、通常の電
波送受が行われる。
【００１４】また、鏡面支持構造体１０の熱変形等によ
り、反射鏡面１１の鏡面精度が劣化した場合には、再び
上記切換スイッチ１３がビーコン波送信機側に切換えら
れ、ビーコン波送信機１５からのビーコン波が反射鏡面
１１に送信され、ここに同様に上述した反射鏡面１１の
鏡面調整が行われる。
り、反射鏡面１１の鏡面精度が劣化した場合には、再び
上記切換スイッチ１３がビーコン波送信機側に切換えら
れ、ビーコン波送信機１５からのビーコン波が反射鏡面
１１に送信され、ここに同様に上述した反射鏡面１１の
鏡面調整が行われる。
【００１５】このように、上記メッシュアンテナの鏡面
調整装置は反射鏡面１１に複数のビーコン波受信部１６
１〜１６ｎを取付け、このビーコン波受信部１６１〜１
６ｎでビーコン波送信機１５からビーコン波を受信し
て、その受信電界位相の変化量に応じてビーコン波受信
部１６１〜１６ｎを移動制御することにより、反射鏡面
１１の鏡面を調整するように構成した。これによれば、
反射鏡面１１の鏡面精度が予め設定した鏡面精度に確実
に調整することが可能となることにより、その組立作業
を含む取扱いの簡略化が図れる。また、これによれば、
鏡面支持構造体１０が熱変形して反射鏡面１１の鏡面精
度が変位した場合においても、所望の鏡面精度への修復
が容易に実現されるため、宇宙空間における高精度なメ
ッシュアンテナの構築に寄与できる。
調整装置は反射鏡面１１に複数のビーコン波受信部１６
１〜１６ｎを取付け、このビーコン波受信部１６１〜１
６ｎでビーコン波送信機１５からビーコン波を受信し
て、その受信電界位相の変化量に応じてビーコン波受信
部１６１〜１６ｎを移動制御することにより、反射鏡面
１１の鏡面を調整するように構成した。これによれば、
反射鏡面１１の鏡面精度が予め設定した鏡面精度に確実
に調整することが可能となることにより、その組立作業
を含む取扱いの簡略化が図れる。また、これによれば、
鏡面支持構造体１０が熱変形して反射鏡面１１の鏡面精
度が変位した場合においても、所望の鏡面精度への修復
が容易に実現されるため、宇宙空間における高精度なメ
ッシュアンテナの構築に寄与できる。
【００１６】また、上記実施例では、一次給電ホーン１
２を１個配置し、切換スイッチ１３を介してビーコン波
の送信及び電波の送受を行うように構成したが、これに
限ることなく、例えば図３に示すように第１及び第２の
一次給電ホーン１２ａ，１２ｂを鏡面支持構造体１０に
配設し、これら第１及び第２の一次給電ホーン１２ａ，
１２ｂをそれぞれ電波送受信機１４及びビーコン波送信
機１５に接続するように構成することも可能である。こ
れによると、ビーコン波の周波数は通信用電波に比して
高く設定することが可能となり、より高精度な受信電界
位相の検出が可能となる。すなわち、受信機１８１〜１
８ｎの受信電界位相の分解能をφo 、受信電界位相の変
化量の分解能をＬo とすると、 φo ＝２πＬo ／λ （λ：波長） Ｌo ＝λ／２π ×φo
２を１個配置し、切換スイッチ１３を介してビーコン波
の送信及び電波の送受を行うように構成したが、これに
限ることなく、例えば図３に示すように第１及び第２の
一次給電ホーン１２ａ，１２ｂを鏡面支持構造体１０に
配設し、これら第１及び第２の一次給電ホーン１２ａ，
１２ｂをそれぞれ電波送受信機１４及びビーコン波送信
機１５に接続するように構成することも可能である。こ
れによると、ビーコン波の周波数は通信用電波に比して
高く設定することが可能となり、より高精度な受信電界
位相の検出が可能となる。すなわち、受信機１８１〜１
８ｎの受信電界位相の分解能をφo 、受信電界位相の変
化量の分解能をＬo とすると、 φo ＝２πＬo ／λ （λ：波長） Ｌo ＝λ／２π ×φo
【００１７】の式が成り立つことにより、受信機１８１
〜１８ｎは、その受信波長が短い高周波数のビーコン波
を使用すると、その変化量の分解能の向上が図れ、高精
度な検出が可能となる。そして、受信周波数を高くとる
と、反射鏡面１１のビーコン波受信部１８１〜１８ｎの
小形化が促進されることにより、通信用電波に障害を及
ぼすことがなくなり、メッシュアンテナとしての高性能
なアンテナ特性も確保されるという効果も有する。よっ
て、この発明は上記実施例に限ることなく、その他、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得
ることは勿論のことである。
〜１８ｎは、その受信波長が短い高周波数のビーコン波
を使用すると、その変化量の分解能の向上が図れ、高精
度な検出が可能となる。そして、受信周波数を高くとる
と、反射鏡面１１のビーコン波受信部１８１〜１８ｎの
小形化が促進されることにより、通信用電波に障害を及
ぼすことがなくなり、メッシュアンテナとしての高性能
なアンテナ特性も確保されるという効果も有する。よっ
て、この発明は上記実施例に限ることなく、その他、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得
ることは勿論のことである。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、反射鏡面の鏡面精度を自動的に調整し得るようにし
て、鏡面精度の高精度化に寄与し得るようにしたメッシ
ュアンテナの鏡面調整装置を提供することができる。
ば、反射鏡面の鏡面精度を自動的に調整し得るようにし
て、鏡面精度の高精度化に寄与し得るようにしたメッシ
ュアンテナの鏡面調整装置を提供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係るメッシュアンテナの
鏡面調整装置の要部を示した図。
鏡面調整装置の要部を示した図。
【図２】図１の一次給電ホーンの構成を示した図。
【図３】この発明の他の実施例を説明するために示した
図。
図。
１０…鏡面支持構造体、１１…反射鏡面、１２…一次給
電ホーン、１３…切換スイッチ、１４…電波送受信機、
１５…ビーコン波送信機、１６１〜１６ｎ…ビーコン波
受信部、１７１〜１７ｎ…伸縮駆動部、１８１〜１８ｎ
…受信機、１９…調整制御部、１２ａ，１２ｂ…第１及
び第２の一次給電ホーン。
電ホーン、１３…切換スイッチ、１４…電波送受信機、
１５…ビーコン波送信機、１６１〜１６ｎ…ビーコン波
受信部、１７１〜１７ｎ…伸縮駆動部、１８１〜１８ｎ
…受信機、１９…調整制御部、１２ａ，１２ｂ…第１及
び第２の一次給電ホーン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−149403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−149402（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−312304（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−195373（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295206（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−128505（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−245707（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−255301（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−143071（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 19/12 H01Q 1/28 H01Q 15/16
Claims (1)
- 【請求項１】 反射鏡面を導電性メッシュで形成してな
るメッシュアンテナの鏡面調整装置において、前記反射
鏡面に対向して設けられ、該反射鏡面に向けて鏡面変位
検出用のビーコン波を送信する送信手段と、前記反射鏡
面上に所定の間隔を有して配設され、前記送信手段から
のビーコン波を受ける複数の受信部と、この受信部に対
応して設けられ、該受信部で受信した受信電界位相をそ
れぞれ検出する複数の位相検出手段と、これら位相検出
手段で検出した受信電界の位相変化を求めて、その変化
量に応じて前記受信部をそれぞれ前記送信手段に対して
移動制御し、前記反射鏡面の鏡面精度を調整する調整手
段とを具備したことを特徴とするメッシュアンテナの鏡
面調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03297191A JP3217384B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | メッシュアンテナの鏡面調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03297191A JP3217384B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | メッシュアンテナの鏡面調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04271604A JPH04271604A (ja) | 1992-09-28 |
| JP3217384B2 true JP3217384B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12373787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03297191A Expired - Fee Related JP3217384B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | メッシュアンテナの鏡面調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217384B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3676294B2 (ja) | 2001-12-17 | 2005-07-27 | 三菱電機株式会社 | 反射鏡アンテナの鏡面精度測定装置および鏡面制御システム |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP03297191A patent/JP3217384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04271604A (ja) | 1992-09-28 |
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