JPH04113706A

JPH04113706A - アンテナ装置

Info

Publication number: JPH04113706A
Application number: JP23384890A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hatsuda; 健初田; Takanari Ogawa; 隆也小川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-15
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JP2909175B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば降雪地帯に設置される通信・放送衛
星システムの地球局として用いるのに好適するアンテナ
装置に関する。

（従来の技術）近年、衛星通信技術、放送衛星サービスの開始により、
パラボラアンテナ、カセグレンアンテナ等のアンテナ装
置を用いた地球局か多数設置されており、今後、さらに
超小形地球局ＶＳＡＴ（Ｖｅｒｙ　Ｓｍａｌｌ　Ａｐｅ
ｒｔｕｒｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ）システムの普及により
、多数の地球局の設置か予想される。

ところで、このようなアンテナ装置は、その構造上、仰
角約４５°方向の衛星受信のために、反射鏡か上向きに
設置されることにより、降雪地帯に設置した場合、その
反射鏡及び給電部に着雪か生し、アンテナビーム方向か
すれて信号減衰か増大し、回線マージンを越える減衰か
発生すると、回線断となる問題を有している。

例えば、放送衛星受信システムでは、アンテナ装置の小
形化が促進され、１〜２ｄＢＬか回線マージンしかない
ことにより、１５ｃｍ程度の積雪で５〜６ｄＢの減衰が
確認されており、回線断が半日〜１日継続することが多
々にある。また、回線の信頼性の厳しい衛星通信システ
ムでは、着雪による回線断時間を予め見込んで無い場合
が多く、直接による回線断を極力小さくする必要かある
。

このため、従来のアンテナ装置にあっては、反射鏡の背
面に融雪ヒータを配設して、気象状況に応じて作業員に
より選択的に融雪ヒータを駆動して着雪を防止したり、
降雪を検知する降雪センサを用いて融雪ヒータを駆動す
る融雪手段が講じられていた。

しかしながら、上記融雪手段では、融雪ヒータの駆動に
より、着雪した雪を融雪する構成上、融雪時間遅れや、
誤動作が起こり、信頼性の高い融雪が困難であるという
問題を有していた。また、これによると、融雪ヒータを
用いて反射鏡に着雪した雪を融雪する構成のために、消
費電力が嵩むうえ、設備が複雑となり、非常に高価とな
るという問題を有する。これは、特にＶＳＡＴシステム
における地球局の小形化と共に、システム全体の価格の
低下の要請に対して、システム全体の価格に比して融雪
手−段が非常に高価なものとなることにより、大きな問
題となる。

（発明が解決しようとする課題）融雪手段による融雪動作の信頼性が低いうえ、消費電力
か嵩むと共に、設備が高価となるという問題を有してい
た。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡
易にして、信頼性の高い融雪を確実に実現し得るように
したアンテナ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）この発明は、パ
ラボラ状の反射鏡の前面に給電部を支持部材を介して対
向配置してなるアンテナ装置において、前記反射鏡前面
を覆うもので、電波透過性材料で形成され、前記反射鏡
の設置状態で、垂直線に対して負傾斜となる電波透過面
を有したカバー部材を備えて構成した。

上記構成によれば、カバー部材は、その反射鏡の前面に
対向する電波透過面が負傾斜されていることにより、降
雪した雪の反射鏡面への直接的な着雪を阻止すると共に
、その電波透過面への着雪効果的に防止され、降雪に伴
う反射鏡による信号減衰か防止される。

また、この発明は、バラホラ状の反射鏡の前面に給電部
を支持部材を介して対向配置してなるアンテナ装置にお
いて、前記反射鏡前面を覆ってなるもので、前記反射鏡
の設置状態で、垂直線に対して負傾斜となる電波透過面
を存した電波透過性材料で形成された第１のカバー部材
と、前記給電部を覆ってなるもので、該給電部の給電面
に対向する面か該給電部の設置状態で垂直線に対して負
傾斜となる略三角垂形状の電波透過性材料で形成された
第２のカバー部材とを備えて構成した。

上記構成によれば、第１のカバー部材は、その反射鏡の
前面に対向する電波透過面が負傾斜されていることによ
り、降雪した雪の反射鏡面への直接的な着雪を阻止する
と共に、その電波透過面への着雪が防止される。従って
、反射鏡面に対する着雪が効果的に防止され、降雪に伴
う反射鏡による信号減衰が防止される。同時に、第２の
カバー部材は、給電部への直接的な着雪を阻止すると共
に、その給電部の給電面に対向する面が負傾斜に形成さ
れていることにより、波面への着雪が防止される。従っ
て、給電部に対する着雪が効果的に防止され、降雪に伴
う給電部による信号の減衰が防止される。

（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。

第１図はこの発明の一実施例に係るアンテナ装置を示す
もので、図中１０はＢＳ受信や、ＶＳＡＴシステムに用
いられるパラボラ形状の反射鏡である。この反射鏡１０
は、第２図に示すように架台１１に立設された支柱１２
を介して仰角方向（例えば４０°〜５００）の衛星Ｘに
対向するように垂直線Ｌｌに対して所定の角度傾斜され
て上空に向けて取付けられ、その鏡面にはＬＡＮ部を含
む給電部１３か支持部材１４を介して垂直線Ｌ２に対し
て所定の角度傾斜されて対向配置される。この支持部材
１４は、その反射鏡取付端を除く中間部か反射鏡１０の
周縁部より所定の間隔りたけ離間されており（第２図参
照）、降った雪の積雪の防止が施される。この場合、支
持部材１４は、板状に形成して、端を上空に向けるよう
に構成することにより、特に有効である。

そして、上記反射鏡１０の鏡面にはカバー部材１５か取
付けられる。カバー部材１５は、電波透過性材料、例え
ば発泡性高分子材料を基材１６として、フッソ樹脂等の
高分子材料性の約０．　２ｍｍ程度の薄膜１７が被着さ
れてた有底筒状の略円錐形状に形成される。このカバー
部材１５の反射鏡面に対向される底面１５ａは反射鏡１
ｏの設置状態において、垂直線Ｌ１に対して角度θまた
け地上方向に傾斜される負傾斜（オーバーハング）の電
波透過面か形成され、反射鏡面への雪の着雪を阻止する
。このカバー部材は、その電波透過面に、例えば札幌等
で１２月中旬におこる無風状態において、略垂−直に降
る湿った雪においても、その着雪が起こることがないこ
とが確認される。また、１〜２月の気温の低い乾雪にお
いても、同様にカバー部材の電波透過面には着雪がほと
んど起こることなく、電波の送受に影響を及ぼすことが
ないことか確認される。

上記カバー部材１５には唾状の反射鏡取付用の取付部１
５ｂか設けられる。この取付部１５ｂはビーム通過線１
８に対応して所定の角度を有して形成されており、この
取付部１５ｂは螺子１９を用いて反射鏡１０に取り付け
られる。この結果、カバー部材１５は上述したように反
射鏡面に対して負傾斜となるように取付けられる。この
取付部１５ｂとしテハ、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ等の高分子材
料等を金型を用いて成形することにより、製作される。

また、取付部としては、発泡性スチロール等の発泡性高
分子材料を金型を用いて成形することも可能である。

なお、この取付部１５ｂとしては、発泡性スチロールか
１平方メートル当り、１０トンを越える荷重に耐える強
度を有することが確認されていることで、発泡性高分子
材料を用いることが軽量化の面からも有効である。

また、上記給電部１３には電波透過性材料、例えば発泡
性高分子材料を基材１６として、フ・ソツ樹脂等の高分
子材料性の薄膜１７か被着されてた略三角垂形状に形成
されたカバー部材２０か覆うように図示しない螺子等を
用いて取付けられる。

このカバー部材２０は、その電波を透過する給電面か給
電部１３の設置状態において、垂直線Ｌ２に対して角度
θ２だけ地上方向を向く負傾斜（オーバーハング）に形
成される。そして、この力／く一部材２０には融雪手段
を構成する発熱線２１か少なくとも上空にさらされる上
面となる２面に信号を減衰しないように、例えば１ｃｍ
間隔を有して配線され、この発熱線２１上には上記フ・
ンソ樹脂等の高分子材料製の薄膜１７が被着される（第
３図参照）。

なお、上記カバー部材１５．２０は、例えば夏期等の着
雪の虞のない季節には、螺子１９を離脱して適宜に反射
鏡１０及び給電部１３より離脱される。

上記発熱線２０は融雪手段を構成するもので、この発熱
線２０がサーミスタ等の温度センサ２２及び水分センサ
２３で構成される降雪センサ部て作動制御される。これ
ら温度センサ２２及び水分検出センサ２３は、例えば支
柱１２に配設されて室外に配設される。このうち水分セ
ンサ２３は、第４図に示すように周囲部か言落し用に略
垂直状に形成されてなるセンサ部２３ａ及びヒータ部２
３ｂて構成されており、積雪量より高い位置、例えば支
柱１２の上端に熱遮断性の高分子材ｖ４製の取付台２３
（を介して垂直線Ｌ１に略直交する方向に対してα（４
５°〜６０°）の傾斜角を存して配設される。この水分
センサ２３をαたけ傾斜させるのは検出面に付着したほ
こりや、ちりを洗い流すと共に、雪か止まった状態で迅
速に水分を検出し得るようにするためのものである。他
方、温度センサ２２はケース２２ａを用いて支柱１２に
取付けられる。

すなわち、発熱線２０は、その入力端に第５図に示すよ
うに制御部を構成するリレー回路２４の固定端ａが接続
され、このリレー回路２４の可動接点すには電圧■２に
接続される。そして、このリレー回路２４の信号入力端
にはＡＮＤ回路２５の出力端に接続される。ＡＮＤ回路
２５にはその第１の入力端に温度検出モジュール２６の
出力端が接続され、その第２の入力端には水分検出モジ
ュール２７の出力端が接続される。このうち温度検出モ
ジュール２６は上記温度センサ２２の出力端が接続され
ており、例えば降雪温度（約０°〜３０）及びこれより
少し高い温度（７°〜１００）の２種を検出し、その高
い温度を検出した状態で、出力端に接続されるリレー回
路２８に制御信号を出力する。リレー回路２８は、その
固定接点に水分センサ２３のヒータ部２３ｂが接続され
、その可動接点すには電圧源ｖ２が接続されており、制
御信号が入力されると、可動接点すを固定接点ａに接続
してヒータ部２３ｂに電流を供給する。

他方、水分検出モジュール２７の入力端には水分センサ
２３の一センサ部２３ａの出力端が接続される。水分セ
ンサ２３は第６図に示すように、その水分センサ２３ａ
が誘電体基板２３ｄに、例えば線間隔が１００ミクロン
〜５００ミクロンの一対のくし形電極２３ｅが対向配置
されており、そのくし形電極２３ｅ上に水分が付着され
ると、容量か変化され、その変化容量を水分検出モジュ
ール２７に出力する。そして、このセンサ部２３Ｂには
上記ヒータ部２３ｂが積層される。このヒタ部２３ｂは
、例えばＮｌＣｒ線や発熱繊維の発熱体２３ｆかガラス
エポキシ系の誘電体基板２３　ｇに配設されて形成され
、センサ部２３ａを加熱して、その検出面に降雪されて
いる雪を溶かして水分を水分量を検出する。

なお、上記制御部を構成するリレー回路２４、ＡＮＤ回
路２５、温度検出モジュール２６、水分検出モジュール
２７、リレー回路２８は、例えば室内に配設されるもの
であるが、これらの配置間隔は温度検出モジュール２６
の表示誤差等を考慮して降雪センサ部に対して２０ｍ〜
２５ｍの距離が有効である。

上記構成により、ＡＮＤ回路２５は温度検出モジュール
２６が降雪温度を検出し、水分検出モジュール２７が降
雪を検出すると、制御信号をリレ−回路２４に出力する
。すると、リレー回路２４は電圧ｖ１の電流を発熱線２
０に供給してカバー部材２０を加熱し、例えば積雪した
雪を融雪する。

このように、上記アンテナ装置はパラボラ状の反射鏡１
０の前面に該反射鏡１０の設置状態で、垂直線Ｌｌに対
して負傾斜となる電波透過面を有した電波透過性材料で
形成したカバー部材１５を取付けると共に、給電部１３
の給電面に対向する面か該給電部１３の設置状態で垂直
線Ｌ２に対して負傾斜となる略三角垂形状の電波透過性
材料で形成されたカバー部材２０を該給電部１３を覆う
ように取付け、このうち給電部１３のカバー部材２０の
みに融雪手段を設けるように構成した。これによれば、
カバー部材１５は、その反射鏡１０の前面に対向する電
波透過面か負傾斜されていることにより、降雪した雪の
反射鏡面への直接的な着雪を阻止すると共に、その電波
透過面への着雪が防止されるため、降雪に伴う反射鏡に
よる信号減衰が防止される。同時に、カバー部材２０は
、給電部１３への直接的な着雪を阻止すると共に、その
給電部１３の給電面に対向する面か負傾斜に形成されて
いることにより、降雪に伴う給電部１３による信号の減
衰か防止される。例えば、北国における湿った集中的な
雪や、乾いた北西の風と共に吹付ける乾雪等においても
、カバー部材１５．２０により反射鏡１０及び給電部１
３への着雪を効果的に防止でき、積雪時における信号送
受の信頼性の向上に寄与できる。

また、これによれば、給電部１３に取付けられるカバー
部材２０にのみ融雪手段を設け、従来のように反射鏡背
面にヒータを配設必要がないことにより、可及的に省電
力化が図れると共に、構成の簡略化か実現される。

なお、上記実施例では、反射鏡１０及び給電部１３にカ
バー部材１５．２０を取付けて構成したが、この発明は
これに限ることなく、例えば降雪量の比較的少い地域等
に配設する場合には、反射鏡１０のみにカバー部材１５
を取付けて構成しても、同様に効果的に信号の減衰を防
止することが可能である。

また、上記実施例では、給電体１３に取付けられるカバ
ー部材２０に融雪手段を設けて構成したが、これに限る
ことなく、降雪量の少い地域等において、給電体１３の
カバー部材２０に融雪手段を設けないで構成しても、効
果的に信号の減衰を防止することか可能である。

さらに、上記実施例では、カバー部材１５２０を反射鏡
１０及び給電部１３に取付ける手段として、螺子１９を
用いて取付けるように構成したか、これに限ることなく
、例えばカバー部材１５．２０に弾性係合部を設け、こ
の弾性係合部を利用して反射鏡１０及び給電部１３に取
付けるように構成することも可能である。

また、上記実施例では、衛星放送システムや衛星通信シ
ステム等の衛星を用いた信号の送受用に適用した場合で
説明したが、これに限ることなく、地上方式の各種−の
アンテナにおいても適用可能で、同様の効果か期待され
る。

さらに、上記実施例では、電波透過性の発泡性高分子材
料を基材１６として電波透過性材料製の薄膜１７を表面
に被着し、軽量化を図ったカバー部材１５．２０を形成
したか、これに限ることなく、表面に雪が着雪しにくい
電波透過性の高分子材料等の電波透過性材料を用いて構
成することも可能である。

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。

［発明の効果コ以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にし
て、信頼性の高い融雪を確実に実現し得るようにしたア
ンテナ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るアンテナ装置を示す
斜視図、第２図は第１図の詳細を示す断面図、第３図は
第１図のカバー部材の詳細を示す断面図、第４図は第１
図の水分センサを拡大して示す斜視図、第５図は第１図
の融雪手段の詳細を示す回路図、第６図は第１図の水分
センサの詳細を示す分解斜視図である。１０・・・反射鏡、１１・・・架台、１２・・・支柱、
１３・・・給電部、１４・・支持部材、１５．２０・・
・カバー部材、１５ａ・・・底面、１５ｂ・・・取付部
、１６・・・基材、１７・・・薄膜、１８・・・ビーム
通過線、１９・・・螺子、２１・・・発熱線、２２・・
・温度センサ、２２ａ・・ケース、２３・・・水分セン
サ、２３ａ・・・センサ部、２３ｂ・・・ヒータ部、２
３ｃ・・・取付台、２３ｄ、２３ｇ・・・誘電体基板、
２３ｅ・・・くし形電極、２３ｆ・・・発熱体、２４．
２８・・・リレー回路、２５・・・ＡＮＤ回路、２６・
・・温度検出モジュール、２７・・・水分検出モジュー
ル。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第図、２３ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）パラボラ状の反射鏡の前面に給電部を支持部材を
介して対向配置してなるアンテナ装置において、前記反射鏡前面を覆うもので、電波透過性材料で形成さ
れ、前記反射鏡の設置状態で、垂直線に対して負傾斜と
なる電波透過面を有したカバー部材を具備したことを特
徴とするアンテナ装置。
（２）前記カバー部材は発泡性高分子材料を基材として
形成してなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ
装置。
（３）パラボラ状の反射鏡の前面に給電部を支持部材を
介して対向配置してなるアンテナ装置において、前記反射鏡前面を覆ってなるもので、前記反射鏡の設置
状態で、垂直線に対して負傾斜となる電波透過面を有し
た電波透過性材料で形成された第１のカバー部材と、前記給電部を覆ってなるもので、該給電部の給電面に対
向する面が該給電部の設置状態で垂直線に対して負傾斜
となる略三角垂形状の電波透過性材料で形成された第２
のカバー部材とを具備したことを特徴とする請求項１記
載のアンテナ装置。
（４）前記第１及び第２のカバー部材は発泡性高分子材
料を基材として形成してなることを特徴とする請求項３
記載のアンテナ装置。
（５）前記支持部材は反射鏡支持端を除く中間部が前記
反射鏡の周囲部より離間されてなることを特徴とする請
求項１または２記載のアンテナ装置。
（６）前記第２のカバー部材は少なくとも２面に付着し
た雪を融雪する融雪手段を具備したことを特徴とする請
求項３記載のアンテナ装置。
（７）前記融雪手段は前記第２のカバー部材に埋設され
る発熱線と、水分量を検出して降雪の有無を求める水分検出手段と、環境温度を検出して降雪温度に達したか否かを求める温
度検出手段と、前記水分検出手段による降雪の検出及び前記温度検出手
段による降雪温度の検出に応動して前記発熱線を作動し
て加熱制御手段とを備えたことを特徴とする請求項６記
載のアンテナ装置。
（８）前記水分検出手段は検出部の周囲部が略垂直状に
形成され、熱遮断性材料を介して前記垂直線に略直交す
る方向に対して４０°〜６０゜傾斜された状態で積雪量
より高い位置に設置されてなることを特徴とする請求項
７記載のアンテナ装置。