JP4740109B2 - 衛星通信用低姿勢アンテナ - Google Patents
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Description
D=dL/sin(α)
ここで、
α;アクティブパネル14の垂線17と基準面11とのなす角。通常は、基準面11はアンテナ10が取り付けられる移動プラットフォームの本体に平行となる。
dL;アクティブパネル14の幅
011、031 基準面
012 アンテナ素子
014、034、043 アクティブパネル
016、032 アクティブパネルの回転(傾斜)軸
017 アクティブパネルの垂線
035、045 補助アクティブパネル
036 補助アクティブパネルの回転(傾斜)軸
040 低姿勢アンテナ
041 アクチュエータ
042 ガイドレール
044 伸縮棒
047 スライド自在な支持手段
048 アクチュエータの回転中心軸
Claims (30)
- 支持フレームと、
前記支持フレームに対して並進運動および回転運動が可能となるよう機械的に構成され、前記支持フレームに対してビーム方向が可変な複数のアンテナパネル(14)と、
前記アンテナパネルに連結された少なくとも一つのアクチュエータと、を備え、
前記少なくとも一つのアクチュエータは、
前記複数のアンテナパネルのビーム方向(17)を変えて送信機又は受信機を追尾するように、前記複数のアンテナパネルを、互いに実質的に平行に保ちつつ、前記支持フレームに支持された軸(16)周りに回転させ、
所定範囲のどのビーム方向(α)から見ても、前記複数のアンテナパネルのうち少なくとも二つの隣接するアンテナパネル同士が、ビーム方向(17)に垂直な平面上に投影した際、互いが実質的に接し、一のアンテナパネルが他のアンテナパネルによって部分的又は完全に覆われることがないように、前記少なくとも二つのアンテナパネルの前記軸(16)を基準面(11)に実質的に平行な方向へ動かすことにより、前記少なくとも2つの隣接するパネルの間の距離(D)を調整するよう構成されることを特徴とするアンテナ。 - 前記アンテナパネルは、それぞれが関連する平行回転軸上で回転自在に前記支持フレームに接続され、前記回転軸に垂直な一方向に、互いに対して並進運動可能であることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 少なくとも1つの他のパネルを備え、前記少なくとも一つの他のパネルが、前記アンテナパネルの回転軸に平行な軸の周囲を、前記アンテナパネルの他のパネルの回転仰角に対して限定された範囲でのみ回転自在であることを特徴とする請求項2記載のアンテナ。
- 前記少なくとも一つのアクチュエータが、全てのアンテナパネルの開口の和と同程度の開口を有する単独のアンテナと実質的に同じアンテナ利得を維持しながら、ビーム方向を変化させるよう構成されたことを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記少なくとも一つのアクチュエータの制御のもとで前記アンテナパネル回転軸に垂直な軸の周囲に回転できるよう、前記支持フレームが主支持フレーム内に搭載されていることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記アクチュエータが空気圧式アクチュエータから成ることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記アクチュエータが電動式アクチュエータから成ることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記アクチュエータが直動式アクチュエータから成ることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記アクチュエータがモーターから成ることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 各アンテナパネル上に複数のアンテナ素子が配置されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記アンテナパネルのビーム方向を、共通のビーム焦点方向に沿って整列させることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記複数のアンテナパネルが少なくとも4つのアンテナパネルから成ることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 支持フレームと、前記支持フレームに対して並進運動および回転運動が可能となるよう機械的に構成され、前記支持フレームに対してビーム方向が可変な複数のアンテナパネル(14)と、前記アンテナパネルに連結され、前記複数のアンテナパネルのビーム方向を変えて送信機又は受信機を追尾するように構成された少なくとも一つのアクチュエータとを備えたアンテナ(10)により電気信号を受信又は送信する方法であって、
前記アンテナパネル(14)のビーム方向(17)を送信機又は受信機に向け、
送信機又は受信機を追尾しながら、共通のビーム方向を定義するアンテナパネルのビーム方向(17)を変化させ、
何れの組の隣接するアンテナパネル同士も、ビーム方向に垂直な平面上に投影した際に互いが実質的に接し、所定範囲のどのビーム方向から見ても、何れのアンテナパネルも他のアンテナパネルによって部分的又は完全に覆われることがないように、前記アンテナパネルを基準面(11)と実質的に平行な方向へ動かすことによって、ビーム方向に応じて前記アンテナパネル間の間隔(D)を変化させることを特徴とする方法。 - 前記アンテナパネルが少なくとも一つのアクチュエータによって動かされることを特徴とする請求項13記載の方法。
- 前記少なくとも一つのアクチュエータを用いて、前記アンテナパネルを、互いに平行に維持し、仰角方向および方位角方向に回転し、アンテナパネル間相互の間隔を変化させることを特徴とする請求項13記載の方法。
- 共通の支持構造でアンテナパネルを航空機に搭載することを特徴とする請求項13記載の方法。
- 支持フレームと、
主ビーム方向(17)を有するRF放射パターンを定義するRFアンテナ素子(12)の副配列を搭載する複数のパネル(14)と、を備え、
前記各パネルは、実質的に平行な直線に沿った対応する副配列パターンのビームの仰角を角度制御するために、仰角駆動機構によって、互いに平行なそれぞれの第1の軸を中心に角運動可能に搭載され、
前記各パネルは、また、対応する副配列パターンのビームの方位角を角度制御するために、方位角駆動機構によって、前記第1の軸に実質的に垂直な共通の第2の軸を中心に回転可能に搭載され、
前記パネルの少なくとも一つは、また、直線並進駆動機構によって、前記第1の軸と第2の軸に実質的に垂直な直線軸に沿って、前記パネルのうち少なくも一つの他のパネルに対して、所定の距離(D)を規定するために基準面(11)と実質的に平行な方向に並進運動可能に搭載されており、
角度(α)の範囲に亘って、隣接する一対のパネルの各々は、アンテナのビーム方向(17)に垂直な平面上に投影された際、実質的に他方と接し、前記ビーム方向からいずれのパネルも完全にまたは部分的に覆われないことを特徴とするRFアンテナ配列。 - 前記仰角駆動機構、方位角駆動機構、および直線並進駆動機構が、所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な間隙が生じないように制御されることを特徴とする請求項17記載のRFアンテナ配列。
- 前記仰角駆動機構、方位角駆動機構、および直線並進駆動機構が、所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な重なりが生じないように制御されることを特徴とする請求項17記載のRFアンテナ配列。
- 前記仰角駆動機構、方位角駆動機構、および直線並進駆動機構が、所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な間隙が生じないように制御されると共に、所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な重なりが生じないように制御されることを特徴とする請求項17記載のRFアンテナ配列。
- 独立に制御可能な複数のパネルのそれぞれの上に、主ビーム方向を有するそれぞれのRF放射パターンを定義するRFアンテナ素子の副配列を有するRFアンテナ配列を、実質的に平行な直線に沿った対応する副配列パターンのビームの仰角を角度制御するために、各パネルを互いに平行なそれぞれ第1の軸を中心に角運動させると共に、対応する副配列パターンのビームの方位角を角度制御するために、各パネルを前記第1の軸に実質的に垂直な共通の第2の軸を中心に角運動させることによって操作する方法であって、
前記独立に制御可能なパネルの少なくとも隣接する2つのパネルの間の距離(D)を決定し、
前記パネルの少なくとも一つと、前記パネルのうち少なくも一つの他のパネルとの間の距離が前記距離(D)となるように、前記パネルの少なくとも一つを、前記パネルのうち少なくも一つの他のパネルに対して、前記第1の軸と第2の軸に実質的に垂直な直線軸に沿って、角度制御された仰角に応じて、基準面に実質的に平行に並進運動させ、
角度(α)の範囲に亘って、隣接する一対のパネルの各々は、互いに前記アンテナのビーム方向(17)に垂直な平面上に投影された際、実質的に他方と接し、前記ビーム方向からいずれのパネルも完全にまたは部分的に覆われないことを特徴とするRFアンテナ配列を操作する方法。 - 所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な間隙が生じないように、前記パネルを互いに協調させて前記軸に関して動かすことを特徴とする請求項21記載の方法。
- 所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な重なりが生じないように、前記パネルを互いに協調させて前記軸に関して動かすことを特徴とする請求項21記載の方法。
- 所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な間隙が生じないようにすると共に、所定範囲のビーム方向に亘って、パネルのビーム方向に沿った前記パネルの投影間に実質的な重なりが生じないように、前記パネルを互いに協調させて前記軸に関して動かすことを特徴とする請求項22記載のRFアンテナ配列。
- 複数のパネルから成り、各パネル(14)は主ビーム方向を有するRF放射パターンを定義するRFアンテナ素子(12)の副配列を搭載すると共に、互いに平行な主ビーム方向(17)を前記副配列に対して維持しながら、仰角(α)と方位角においてRF対象を追尾するために、仰角における動作と方位角における動作とを協調させるように搭載されたRFアンテナ配列であって、
前記パネルが、隣接する副配列の互いに平行なそれぞれの主ビーム方向に沿った投影が、ある範囲の仰角に亘って、実質的な間隙も実質的な重なりもなく概ね接するように、パネル間隔の並進運動を協調して行うように搭載されていることを特徴とするRFアンテナ配列。 - 幅dLと仰角αを有する隣接パネルの対応する点と点の間のパネル間隔Dが、前記ある範囲の仰角に亘って、実質的にD=dL/sin(α)となるように調整されることを特徴とする請求項25記載のRFアンテナ配列。
- 前記パネル間隔を調整するために、前記パネルが共通の直線軸に沿って直線並進運動するように搭載されていることを特徴とする請求項25記載のRFアンテナ配列。
- 複数のパネルのそれぞれの上に、主ビーム方向を有するRF放射パターンを定義するRFアンテナ素子(12)の副配列(14)を並べるRFアンテナ配列を操作する方法であって、
前記パネルが、隣接する副配列の互いに平行なそれぞれの主ビーム方向(17)に沿った投影が、ある範囲の仰角に亘って、実質的な間隙も実質的な重なりもなく概ね接するように、互いに平行な主ビーム方向を前記副配列に対して維持しながら、仰角と方位角においてRF対象を追尾するために、仰角、方位角、およびパネル間隔における協調動作を制御することを特徴とするRFアンテナ配列を操作する方法。 - 幅dLと仰角αを有する隣接パネルの対応する点と点の間のパネル間隔Dが、前記範囲の仰角に亘って、実質的にD=dL/sin(α)となることを特徴とする請求項28記載の方法。
- 前記パネル間隔を調整するために、前記パネルを共通の直線軸に沿って直線並進運動させることを特徴とする請求項28記載の方法。
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