JPH04132403A - 鏡面制御アンテナ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛星搭載用のアンテナに関し、特に、鏡面制
御機能を有する鏡面制御アンテナの構成に係る。

〔従来の技術〕

従来の鏡面制御機能を有する衛星搭載用アンテナの基本
構成を第２図に示す、同図において、５１は主反射鏡鏡
面、５２は主反射鏡支持部、５３は副反射鏡、５４は副
反射鏡支持部材、５５は給電部、５６は主反射鏡面駆動
装置、５７は鏡面を３次元測定するための光学測定装置
の発光・受光部、５８は該測定装置の光反射部、５９は
光学測定装置の信号処理部、６０は駆動回路、６１は衛
星構体を表わしている。

同図に示すアンテナは、給電部５５から放射された電波
を副反射鏡支持部５４で支持された副反射鏡５３で反射
した後、主反射鏡鏡面５１で再び反射して所定の方向へ
放射させる構成となっている。本構成では、発光・受光
部５７からの光を各反射部５８で反射し、再び発光・受
光部５７で受けて、その間の距離を信号処理部５９で求
める。

該処理部５９は、初期設定時における両者間の距離を記
憶しておき、これと上記により求めた距離の値とからそ
の距離の変化を求め、偏差信号として該駆動回−路６０
に送る。該回路６０はこの偏差信号の値が“０”となる
ように駆動装置６を駆動させて主反射鏡鏡面５１の鏡面
形状を調整し、アンテナ利得が低下しないように制御し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

現在、衛星搭載用の大型アンテナの主反射鏡は、ロケッ
トフェアリングの形状、および、容積の制限から打ち上
げ時には折り畳んで（フォールド）収納しておいて、軌
道上で展開して鏡面形状を確保する構成が主流である。

ところが、このような構成を採ろうとしたとき、前述の
ような主反射鏡の鏡面調整機構を有するアンテナでは、
主反射鏡鏡面５１と主反射鏡支持部５２の間に設置され
た主反射鏡面駆動装Ｗ５６が邪魔になり、収納できない
場合があると言う問題点があった。

また、駆動装置の重量のため展開慣性モーメントが増加
するため、展開性能が劣化したり、鏡面を大型化したと
き主反射鏡面駆動装置５６の数の増加によってアンテナ
としての重量が増加すると言う問題点もあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、容品に折り
畳むことが可能であって、展開性能の良い鏡面制御アン
テナを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば上述の目的は、前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。

すなわち、本発明は、主反射鏡、副反射鏡および給電部
から構成されるアンテナにおいて、副反射鏡の鏡面を変
形させる駆動装置を該副反射鏡の裏面に設けると共に主
反射鏡の鏡面変形量を測定する手段を設け、該手段から
の測定信号を基に駆動信号を生成して、前記駆動装置へ
該駆動信号を与える駆動制御部を具備せしめた鏡面制御
アンテナである。

〔作　用］ 本発明の鏡面制御アンテナは、副反射鏡の鏡面を変形制
御する構造としているので、主反射鏡の収納性、展開性
能を劣化させることがない、また、従来の主反射鏡の鏡
面を変形制御する構成に比べて、少数の駆動装置で鏡面
を変形制御することができるから熱変動の激しい環境下
においても特性の確保が期待できると共にアンテナの軽
量化を図ることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す図であって、１は主反
射鏡鏡面、２は主反射鏡支持部、３は副反射鏡、４は副
反射鏡支持部材、５は給電部、６は副反射鏡面駆動装置
、７は鏡面を３次元測定するための光学測定装置の発光
・受光部、８は該測定装置の光反射部、９は光学測定装
置の信号処理部、１０は駆動制御部、１１は衛星構体を
表わしている。

同図において、駆動装置６は英字符Ａで示す矢印方向に
駆動可能なリニア駆動機構であり、副反射鏡３裏面に複
数個取り付けられている０本実施例では、主反射鏡鏡面
１の熱膨張や、収縮によるアンテナ特性の変化を補正す
るように副反射鏡３の鏡面を変形制御することによって
激しい温度環境下においてもアンテナの特性を保持する
ように構成されている。

温度環境の変化等によるアンテナ鏡面の変形によって鏡
面の曲率は変化し、焦点距離が変化し、収差が生じアン
テナの利得は低下する。以下、焦点距離を視点として本
発明による鏡面制御アンテナの動作について説明する。

カセグレンアンテナの場合、主反射鏡、副反射鏡の焦点
距離をそれぞれｆ、、ｆ、、主反射鏡と副反射鏡の鏡面
の間隔をｄとすると、アンテナとしての合成焦点距離ｆ
は式［ｆ＝　（ｆ＋　　−ｆ＊　）／　（ｆ＋　＋ｆｔ
　　ｄ）　］によって近似できる（文献［吉田正太部、
望遠鏡光学・反射線、誠文堂新光社、Ｐ２Ｏ」参照）。

本発明による構成では、熱変形等による主反射鏡の鏡面
ｌの変形を測定した光学測定装置の信号処理部９の出力
から駆動制御部１０で主反射鏡の鏡面を曲面近似してそ
の焦点距離を算出する。いま、主反射鏡の焦点距離がｆ
Ｉからｆ、ｌ　となったとき該駆動制御部ＩＯでアンテ
ナとしての焦点距離ｆを保持させるｆｚ′の値を算出し
、ｆ２となるような駆動装置６の必要駆動量を明らかに
し、該駆動装置６を駆動させカセグレンアンテナとして
の合成焦点距離ｆを確保することにより、収差の発生に
より利得が低下することを防止することができる。

また、主反射鏡に比べて副反射鏡の面積は約１桁小さい
ので、従来の構成に比べて鏡面を変形制御させるための
駆動装置の数を減らすことができる。

このように、本発明の構成では、展開型の主反射鏡の収
納性、展開特性に影響を及ぼすことなく、熱変形等によ
って鏡面が変形した場合でも、アンテナの電気特性を確
保することができる。また、駆動装置を副反射鏡側に取
り付けたことにより、主反射鏡に駆動装置を取り付ける
構成に比べて、少数の駆動装置で特性の保持ができるか
ら、アンテナとしての軽量化を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の鏡面制御アンテナは、副
反射鏡鏡面裏面に駆動装置を取り付けているので、主反
射鏡の鏡面駆動による従来の方法に比べて、少数の駆動
装置で鏡面を制御できるからアンテナの軽量化を図るこ
とが可能であり、また、展開型主反射鏡の収納性、展開
特性を劣化させることなく、温度環境の変化の大きい場
所においてもアンテナとしての特性を保持することがで
きる鏡面制御アンテナを容易に実現することができる。

さらに、アンテナ利得の増大を目的として反射鏡面を大
型化した展開型大型アンテナにも重量の大幅な増大を招
くことなく適用できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は従来の鏡
面制御アンテナの例を示す図である。 １・・・主反射鏡鏡面、２・・・主反射鏡支持部、３・
・・副反射鏡、４・・・副反射鏡支持部、訃・・給電部
、６・・・副反射鏡面駆動装置、７・・・光学測定装置
の発光・受光部、訃・・光学測定装置の反射部、９・・
・光学測定装置の信号処理部、１０・・・駆動制御部、
１１・・・衛星構体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主反射鏡、副反射鏡および給電部から構成されるアンテ
   ナにおいて、副反射鏡の鏡面を変形させる駆動装置を該
   副反射鏡の裏面に設けると共に主反射鏡の鏡面変形量を
   測定する手段を設け、該手段からの測定信号を基に駆動
   信号を生成して、前記駆動装置へ該駆動信号を与える駆
   動制御部を具備せしめたことを特徴とする鏡面制御アン
   テナ。