JPH04273082A - 追尾アンテナ装置 - Google Patents

追尾アンテナ装置

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JPH04273082A
JPH04273082A JP3034045A JP3404591A JPH04273082A JP H04273082 A JPH04273082 A JP H04273082A JP 3034045 A JP3034045 A JP 3034045A JP 3404591 A JP3404591 A JP 3404591A JP H04273082 A JPH04273082 A JP H04273082A
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antenna
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訓利 西川
Shigeki Oshima
繁樹 大島
Toshiaki Watanabe
俊明 渡辺
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に搭載
し、衛星方向にビームの方向を制御するのに好適な追尾
アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両等の移動体（例えば、自
動車）に送受信機を搭載し、情報の伝達を行う移動体通
信が知られており、電子通信技術の進歩に伴い広く普及
されるようになってきている。このような移動体通信の
中に、衛星から送信される電波を受信する衛星通信があ
り、車両の移動によっても、衛星が見えなくなる場合が
少ないため、移動体通信として好ましいものと考えられ
ている。
【０００３】このような移動体における衛星通信におい
ては、車両の移動に伴う衛星方向の変動に対して、常に
アンテナの向きを制御してビームの方向を衛星の方向に
向け、受信感度を保持する必要がある。そして、車両は
地上において走行方向を自由に変更できるため、アンテ
ナのビーム方向（指向方向）を方位角方向については全
方向（すなわち３６０°）回転することが必要である。
【０００４】そこで、このようなビーム方向の制御を可
能とするため、従来より図１１に示すような追尾アンテ
ナが利用されている。この追尾アンテナは、回転自在な
ターンテーブル１０上に平面形状のアンテナ１２を仰角
駆動装置１４を介し取り付けている。そして、ターンテ
ーブル１０は、方位角駆動装置１６により回転移動自在
となっている。そこで、この追尾アンテナを車両の屋根
上等に取り付け、仰角駆動装置１４、方位角駆動装置１
６を操作してアンテナ１２のビーム方向を衛星に向け、
衛星通信を行うことができる。なお、日本の場合、仰角
駆動装置１４による仰角方向についての回転は衛星の方
向に対して±１０°〜±２０°程度の範囲に設定される
場合が多い。
【０００５】そして、このような衛星追尾アンテナにお
いては、車両の動きに応じて衛星を追尾しなければなら
ないため、衛星の方向を検出しなければならない。この
ため従来は、アンテナのビーム方向を常時若干移動しな
がら衛星からの電波の受信強度を常時検出し、受信強度
の強い方向を求め追尾していた。また、この追尾を自動
車の動きにより適用させるため、車両にジャイロや地磁
気センサなどを搭載し、この出力によって自動車の向き
を検出し、衛星の追尾に利用することも行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
衛星追尾アンテナにおいては、十分な受信強度を得るた
めにはアンテナの高さが高くなってしまうという問題点
があった。
【０００７】すなわち、アンテナを小型にするためには
、マイクロストリップアンテナやスロットアンテナをア
ンテナ素子として用いたアレイアンテナが考えられる。 一方、具体的な例として、衛星放送の受信を考えると、
アンテナの利得として３０ｄＢｉ程度以上が必要になる
。そして、マイクロストリップアンテナやスロットアン
テナをアンテナ素子として用いた場合には、３００〜５
００素子程度のアンテナ素子を並べる必要がある。 このように多くのアンテナ素子を配列すると、アンテナ
１２がかなり大きくなってしまい、その高さを低くする
ことが困難であった。　　また、追尾のために、アンテ
ナのビーム方向を常時移動させると、不要なビームの移
動によって受信に悪影響が出る場合もある。そこで、衛
星方向検出の方法を改善したいという課題もあった。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、衛星追尾動作が容易、確実であり、低姿勢である
ため、車両に搭載することに好適な追尾アンテナ装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の追尾アン
テナ装置は、複数のアンテナ素子が平面配列され、受信
信号を出力する複数のサブアレイと、この複数のサブア
レイの内の１つとして形成されアンテナ素子が左右２つ
のグループに分割されそれぞれのグループから受信信号
を別個に出力する分割サブアレイと、この分割サブアレ
イを含む複数のサブアレイがそのアンテナ素子の配列さ
れた面同士が平行となるように表面上に配置されたター
ンテーブルと、分割サブアレイのそれぞれのグループか
らの受信信号が入力されこれらの位相ずれを検出する位
相比較検出回路と、この位相比較検出回路の検出値が入
力されこの検出値に応じて上記ターンテーブルを回転位
置決めする回転駆動装置と、分割サブアレイのそれぞれ
のグループからの受信信号が入力されこれを加算して出
力する加算回路と、分割サブアレイを含む複数のサブア
レイからの出力が入力され、これらの位相を補正して同
相合成する位相補正合成回路とを有することを特徴とす
る。
【００１０】請求項２記載の追尾アンテナ装置は、前記
サブアレイの内の１つとして形成されアンテナ素子が上
下２つのグループに分割され、それぞれのグループから
受信信号を別個に出力する上下分割サブアレイと、前記
ターンテーブル上で上下分割サブアレイを含む複数のサ
ブアレイを仰角方向に回転駆動する仰角駆動装置と、上
下分割サブアレイのそれぞれのグループからの受信信号
が入力され、これらの位相ずれを検出する仰角駆動用位
相比較検出回路と、この仰角駆動用位相比較検出回路の
検出値が入力されこの検出値に応じて上記仰角駆動装置
を駆動して前記複数のサブアレイを回転位置決めする仰
角制御装置とを更に有することを特徴とする。
【００１１】
【作用】分割サブアレイから出力された左右２つの受信
信号は、位相比較検出回路に入力され、ここにおいて両
者の位相ずれが検出される。ここで、この分割サブアレ
イの素子配列面が衛星方向に正しく向いていれば、両グ
ループの受信信号に位相ずれはない。そして、両者の位
相ずれの量は、分割サブアレイの素子配列面と衛星方向
の角度による。そこで、位相比較検出回路の出力に応じ
て、回転駆動装置を制御すれば、分割サブアレイを衛星
の方向に向けることができる。
【００１２】このように本発明によれば、非常に簡単な
構成によって、衛星方向の検出が行え、これに基づいた
アンテナビーム方向の制御を行うことができる。
【００１３】また、回転駆動装置によって回転位置決め
されるターンテーブルは、複数のサブアレイが素子配列
面を平行となるように配列されている。そこで、ターン
テーブル上のサブアレイのビーム方向（方位角方向）は
全て同一となり、アンテナ全体のビーム方向を衛星方向
に向けることができる。そして、このようにサブアレイ
を複数に分割したため、１つ１つのサブアレイの高さを
低く抑えることができ、全体として低姿勢のアンテナを
得ることができる。
【００１４】さらに、分割サブアレイを含む複数のサブ
アレイからの出力は、位相補正して同相合成するため、
全てのサブアレイにおけるアンテナ素子からの出力を合
成して十分な利得を得ることができる。また、分割サブ
アレイの２つのグループの受信信号も、加算されて出力
に利用されるため、アンテナの一部を利用して、衛星追
尾のための衛星方向の検出が行え、装置全体を簡略化す
ることができる。
【００１５】又、上下分割サブアレイを設け、上下それ
ぞれの領域からの受信信号の位相ずれを検出し、位相ず
れが０となるように仰角駆動装置を制御することにより
、アンテナビームの仰角も常に衛星に向くよう制御する
ことができ、更に高精度の衛星追尾を達成することがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。
【００１７】全体構成 図１は実施例の構成図であり、ここではサブアレイの数
が３の場合を示している。ターンテーブル２０上には、
３つのサブアレイ２２Ａ　、２２Ｂ　、２２Ｃ　が設け
られている。また、このターンテーブル２０は、方位角
駆動装置３０によって回転位置決めされるようになって
いる。 そして、この方位角駆動装置３０が車両の屋根上等に取
り付けられることによって、車両の上部においてアンテ
ナが方位角方向に回転され、衛星の追尾動作が行われる
。
【００１８】ここで、サブアレイ２２Ａ　〜２２Ｃ　は
、それぞれ多数のアンテナ素子２４がマトリックス配置
されたものであり、図２に示すように、横方向にｎｘ　
個、縦方向にｎｙ　個の配列となっている。そして、こ
れらアンテナ素子２４はそれぞれ等間隔に並べられてい
る。
【００１９】３０ｄＢｉ程度の利得を得るためには、全
アンテナ素子数として３００〜５００素子程度が必要に
なる。従って、サブアレイ２２Ａ　、２２Ｂ　、２２Ｃ
　のアンテナ素子２４の数を同一とした場合には、１つ
のサブアレイ２２のアンテナ素子２４の配列をｎｘ　×
ｎｙ　＝１６×８＝１２８程度とし、合計のアンテナ素
子２４の数を３８４個とすることなどが考えられる。な
お、アンテナを低姿勢とするためには、できる限りｎｘ
を大きくし、ｎｙ　を小さくすることが望まれ、上述の
例よりｎｘ　を大きくし、ｎｙ　を小さくすることも好
適である。
【００２０】そして、この実施例においてはサブアレイ
２２Ａ　（分割サブアレイ）を左右２つの部分サブアレ
イ２２Ａ１，２２Ｂ２に分割している。そして、例えば
１２８個のアンテナ素子２４を６４個ずつに分割し、分
割部分サブアレイ２２Ａ１、２２Ａ２に含まれる６４個
ずつのアンテナ素子２４からの出力についてはそれぞれ
同相合成して２つの出力を得る。なお、この例では、ｎ
ｘ　を偶数としてｎｘ　／２ずつ左右に振り分けたが、
左右のアンテナ素子数が大きく異ならなければ、必ずし
も左右に同数ずつ振り分けなくても良い。
【００２１】そして、部分サブアレイ２２Ａ１、２２Ａ
２からの受信信号は、増幅回路Ｇ１，Ｇ２によってそれ
ぞれ増幅された後、位相比較検出回路Ｃに入力される。
【００２２】この位相比較検出回路Ｃは、入力される２
つの部分サブアレイ２２Ａ１、２２Ａ２から出力された
受信信号ＲＡ１，ＲＡ２の位相を比較するものであり、
図３に示されるように、部分サブアレイ２２Ａ１、２２
Ａ２からの２つの信号間の位相差φＡ　に対応する直流
出力ＶＡを出力する。
【００２３】図から明らかなように、位相差φＡ　と出
力ＶＡ　には、サインカーブに類似した関係があり、位
相差φＡ　が−９０〜９０°の範囲においては、出力Ｖ
Ａ　によって位相差φＡ　が一義的に決定される。そし
て、サブアレイ２２Ａ　が正しく衛星方向に向いていれ
ば、両部分サブアレイ２２Ａ１、２２Ａ２の受信信号に
おける位相は全く同一のはずである。そこで、この位相
差φＡ　はサブアレイ２２Ａ　の方位角方向のずれに相
当する。このため、出力電圧ＶＡ　が常に０Ｖとなるよ
うに、方位角駆動装置３０を制御することにより、サブ
アレイ２２Ａ　を衛星方向に向けることができる。ここ
で、方位角駆動装置３０は、出力ＶＡ　が供給されるサ
ーボモータなどによって構成することができ、電圧に応
じ回転量を決定すれば良い。
【００２４】また、ターンテーブル２０上に配置された
サブアレイ２２Ａ　、２２Ｂ　、２２Ｃは、全てのその
アンテナ素子配列面が平行となるように設置されている
。従って、サブアレイ２２Ａ　が衛星方向に向けば、サ
ブアレイ２２Ｂ　、２２Ｃ　もビーム方向が衛星方向に
向くこととなる。なお、位相差が±９０°以上の場合は
受信強度が所定値以下となるので、これを検出し、方向
を補正できる。
【００２５】部分サブアレイ２２Ａ１からの出力は、増
幅器Ｇ、固定の移相量をもつ位相調整回路ＦＰを介し加
算器Ｓに入力される。一方、部分サブアレイ２２Ａ２か
らの出力は、増幅器Ｇを介し加算器Ｓに入力される。そ
して、この加算器Ｓにおいて両者の加算合成された信号
が得られ、これがサブアレイ２２Ａ　全体の出力ＲＡ　
として出力される。ここで、固定の移相量を持つ位相調
整回路ＦＰは、部分サブアレイ２２Ａ１と２２Ａ２から
の信号の位相を調整するものであり、これによって加算
器Ｓに入力される２つの信号は同相となっている。ここ
で、部分サブアレイ２２Ａ１、２２Ａ２は同一の方位角
を有しており、常に衛星方向に向いているため、両者の
受信信号は同相になっている。そこで、これらの出力は
単に足算するだけで２倍の出力が得られることとなる。
【００２６】しかし、加算器Ｓに至るケーブル長などに
若干の違いが生じるため、このような製作時に生じる一
定量の位相ずれを補正するために位相調整回路ＦＰを配
置し、加算器Ｓに入力される信号を同相としている。な
お、位相調整回路ＦＰは、増幅器Ｇ１から加算器Ｓに至
るケーブル長を若干長くしたり、短くしたりして調整す
る簡単なものである。
【００２７】またサブアレイ２２Ｂ　、サブアレイ２２
Ｃ　からの受信信号は、それぞれ増幅器Ｇ３，Ｇ４を介
し位相補正合成回路ＰＳに入力される。そして、サブア
レイ２２Ａ　からの出力である加算器Ｓからの受信信号
ＲＡ　もこの位相補正合成回路ＰＦに入力される。そし
て、この位相補正合成回路は、入力される３つの信号Ｒ
Ａ　、ＲＢ　、ＲＣ　を同相として加算し合成受信出力
Ｒを出力する。従ってこの出力Ｒは、サブアレイ２２Ａ
　、２２Ｂ　、２２Ｃ　の全てのアンテナ素子２４によ
り受信信号を同相加算されたものとなり、合成の出力が
得られる。これによって利得を３０ｄＢｉ程度に維持す
ることができる。
【００２８】ここで、位相補正合成回路ＰＳは、サブア
レイ２２Ａ　、２２Ｂ　、２２Ｃ　のそれぞれにおいて
得られる受信信号の位相を補正しなければならない。例
えば、図４に示すように、サブアレイ２２Ａ　、２２Ｂ
　、２２Ｃ　の間隔を等しくＬとし、衛星の方向をＩＮ
Ｃ１であったとすると、サブアレイ２２Ａ　及び２２Ｂ
　に至る電波の経路差はＬ１である。そして、車両の移
動に伴い、各サブアレイ２２から見た仰角が変化し、衛
星の方向がＩＮＣ２になったとすると、サブアレイ２２
Ａ　とサブアレイ２２Ｂ　の経路差はＬ２　となる。こ
のように、仰角方向の変化に対し、サブアレイ２２Ａ　
，２２Ｂ　，２２Ｃ　の受信信号の位相差は変化する。 このため、単純に３つのサブアレイ２２Ａ　，２２Ｂ　
，２２Ｃ　からの受信信号を合成するだけでは、仰角方
向の変化によって、同相合成ができなくなり、十分な受
信電力を得ることができなくなってしまう。
【００２９】そこで、本実施例においては各サブアレイ
２２Ａ　〜２２Ｃの受信信号の位相差を検出し、これに
応じて移相器を操作し、位相差を補正して全ての信号を
同相として合成する。
【００３０】すなわち、本実施例における位相補正合成
回路ＰＳは次のような構成を有しており、３つの入力Ｒ
Ａ　、ＲＢ　、ＲＣ　を同相合成する。
【００３１】位相補正合成回路ＰＳ構成例１位相補正合
成回路ＰＳの一実施例を図５に基づいて説明する。この
例においては、各サブアレイ２２からの受信信号を周波
数変換する際に使用する局部発振回路４０の信号の位相
を移相器により調整することで、間接的に受信信号の位
相を調整するものである。すなわち、各サブアレイ２２
からの受信信号ＲＡ　、ＲＢ　、ＲＣ　は、それぞれ周
波数変換回路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３に入力される。一方、所
定の周波数の信号を出力する局部発振回路４０からの信
号は局部発振分岐回路４２を介し３つの周波数変換回路
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３に供給される。
【００３２】ここで、周波数変換回路Ｆ１には、局部発
振分岐回路４２からの出力が直接入力されるが、周波数
変換回路Ｆ２への入力経路には移相器Ｐ１が挿入配置さ
れ、周波数変換回路Ｆ３への入力経路には移相器Ｐ２が
挿入配置されている。従って、周波数変換回路Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３は移相器Ｐ１，Ｐ２の移相量に応じ、それぞれ
異なった位相の信号によって周波数変換されることとな
る。
【００３３】そして、移相器Ｐ１による移相量は、移相
量演算回路ＰＣ１の出力信号によって制御され、この移
相量演算回路ＰＣ１は、位相比較検出回路Ｃ１の出力に
応じてその移相量を演算算出する。一方、移相器Ｐ２の
移相量は、移相量演算回路ＰＣ２の出力に応じて制御さ
れ、この移相量演算回路ＰＣ２は、位相比較検出回路Ｃ
２の出力に応じて移相量を演算算出する。
【００３４】そして、位相比較検出回路Ｃ１は、周波数
変換回路Ｆ１の出力と周波数変換回路Ｆ２の出力の位相
ずれに応じた信号を出力する。また、位相比較検出回路
Ｃ２は、周波数変換回路Ｆ１の出力と周波数変換回路Ｆ
３の出力の位相ずれを検出し、これに応じた信号を出力
する。従って、ＰＣ１，ＰＣ２は共に、周波数変換回路
Ｆ１からの出力、すなわち入力ＲＡ　の位相を基準とし
てこれを周波数変換回路Ｆ２、Ｆ３の出力信号との位相
ずれを検出する。そして、移相量演算回路ＰＣ１，ＰＣ
２が位相差が０になるように移相器Ｐ１，Ｐ２を制御す
るため、周波数変換回路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３からの出力信
号は常時同相となるように制御される。なお、位相比較
検出回路Ｃ１，Ｃ２は、上述の位相比較検出回路Ｃと同
様の構成を有しており入力される２つの信号の位相差に
応じた電圧を出力するものである。
【００３５】このようにして同相の信号として周波数変
換された周波数変換回路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３からの出力信
号は、加算回路５０に供給されてここで合成され、３倍
の大きさの出力とされる。
【００３６】なお、移相器Ｐ１，Ｐ２はアナログ的に０
°〜３６０°の範囲で移相量を変更できるものが好適で
あるが、デジタル的に位相を変更する移相器を使っても
良い。この場合、移相量変更のステップ（幅）は４５°
以下とすることが好ましい。また、上述の実施例では、
入力１を基準としたが、他の入力（例えば、入力２、入
力３）を基準としてもよい。
【００３７】位相補正合成回路の構成例２次に、位相補
正合成回路ＰＳの他の実施例を図６に基づいて説明する
。
【００３８】この構成例２においては、上述の構成例１
に比較して、移相器Ｐ１、Ｐ２の挿入箇所が異なってい
る。すなわちこの例においては局部発振分岐回路４２か
らの所定の周波数の信号は、周波数変換回路Ｆ１，Ｆ２
，Ｆ３のそれぞれに直接入力される。従って、これら周
波数変換回路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から出力される信号の周
波数は変換されているが、位相は変換されていないもの
となっている。
【００３９】そして、周波数変換回路Ｆ２，Ｆ３の出力
経路に移相器Ｐ１，Ｐ２が挿入配置されており、この移
相器Ｐ１，Ｐ２の移相量によって、加算器Ｓに入力され
る３つの信号が同相とされる。なお、周波数変換回路Ｆ
１からの出力信号を基準として、移相器Ｐ１からの出力
信号、移相器Ｐ２からの出力信号をフィードバック制御
することについては上述の例と同様である。
【００４０】このようにして、本例は各周波数変換回路
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３により低い周波数に変換された受信信
号の位相を調整して、全てを同相の信号として加算回路
５０に入力する。
【００４１】なお、本実施例においては、周波数変換回
路Ｆ１〜Ｆ３及び局部発振回路４０は必しも必要でなく
、入力信号ＲＡ　，ＲＢ　，ＲＣ　をそれぞれに直接移
相器を挿入しても同様に位相補正ができ、同相の信号を
得ることができる。
【００４２】他の実施例 次に、他の実施例について図７に基づいて説明する。
【００４３】この例は、上述の実施例に、さらにサブア
レイを仰角方向にも変更できるような駆動装置及びその
制御回路を加えたものである。
【００４４】この例においては、上述の例において左右
に２分割したサブアレイ２２Ａ　を除く他の１つ（ここ
ではサブアレイ２２Ｂ　）を上下２つに分割し、部分サ
ブアレイ２２Ｂ１、２２Ｂ２としている。また、サブア
レイ２２Ｂ　を最前列に配置すると共に、サブアレイ２
２Ａ　〜２２Ｃ　のそれぞれに仰角駆動装置６０ａ〜６
０ｃによって仰角方向移動可能としている。そして、部
分サブアレイ２２Ｂ１，２２Ｂ２からの出力は上述のサ
ブアレイ２２Ａ１，２２Ａ２の場合と同様に増幅器Ｇ、
位相比較検出回路Ｃに入力され、この位相比較検出回路
によって両者の位相差が検出される。この位相検出回路
Ｃの出力は、仰角駆動装置６０ａ〜６０ｃに入力されて
おり、これら仰角駆動装置６０ａ〜６０ｃが位相比較検
出回路Ｃの出力に応じて動作する。従って、サブアレイ
２２Ａ　〜２２Ｃ　は全く同様の動作をすることとなり
、全て同一の仰角となるように制御される。
【００４５】そして、部分サブアレイ２２Ｂ１，２２Ｂ
２の位相ずれは、衛星方向に対するサブアレイ２２Ｂ　
のずれ角に応じたものとなっている。従って、位相比較
検出回路Ｃからの出力に応じて位相ずれが０となるよう
に仰角駆動装置６０ａ〜６０ｃを制御すれば、サブアレ
イ２２Ａ　〜２２Ｃ　を常に衛星に向けることができる
。
【００４６】このように、本実施例によれば、上下に２
分割した部分サブアレイ２２Ｂ１、２２Ｂ２の出力によ
って、サブアレイ２２Ａ　〜２２Ｃ　を衛星方向に向け
ることができる。また、サブアレイ２２Ｂ１、２２Ｂ２
によって得られた受信信号は、位相調整回路ＦＰ、加算
回路Ｓによって同相加算され、位相補正合成回路ＰＳに
入力されるため、位相補正合成回路ＰＳの出力としては
、３つのサブアレイ２２Ａ　〜２２Ｃの全てのアンテナ
素子２４の受信信号を加算したものとなり、十分な出力
を得ることができる。
【００４７】なお、サブアレイ２２Ａ　からの信号処理
、方位角駆動装置の制御については、上述の実施例と全
く同様である。
【００４８】本実施例によれば、方位角だけでなく仰角
も衛星方向に向けて制御することができるため、正確な
追尾動作を行うことができ、ビーム方向を正確に衛星方
向とすることができ、高出力を得ることができる。
【００４９】その他の構成 なお、上述の実施例においては、サブアレイ２２を平行
に並べているが、これらの間隔は必ずしも等間隔とする
必要はない。通常、アンテナ装置全体の大きさを小さく
するため、サブアレイ２２の間隔はできる限り狭く設定
される。しかし、各サブアレイ２２をあまり近づけると
、その前にあるサブアレイの影になってしまう。従って
、図８に示すように、衛星の方向がＩＮＣとした場合に
は、サブアレイの上端の位置に応じて、最小の間隔が図
におけるＬＳとなる。なお、衛星の仰角は最小のものを
衛星方向ＩＮＣとする。このため、サブアレイはほぼ最
小間隔ＬＳに設定されることとなる。
【００５０】ところが、一般に、サブアレイ２２の上端
の金属部分において回析波が発生する。そこで、サブア
レイ２２の上端付近を通過する電波は回折波によってあ
る程度広がってしまう。そこで、後におかれたサブアレ
イ２２には図８に示されるような一部の領域において、
回折波が入射することとなる。
【００５１】このため、上述の他の実施例における上下
に分割されたサブアレイ２２Ｂ　を他のサブアレイ２２
の後におくと、下の部分サブアレイ２２Ｂに入射する電
波に回折波が加わることとなり、上下のサブアレイ２２
Ｂ１，２２Ｂ２における受信信号の位相比較検出に誤差
を生じる原因となる。
【００５２】従って、上述の実施例においては、上下に
分割されたサブアレイ２２Ｂ　を最前列においている。 これによって上述の回折波の影響を受けることがなく、
サブアレイ２２Ｂ　において正常な受信信号を得ること
ができる。これによって、仰角の制御を正確に行うこと
ができる。
【００５３】なお、左右に分割されたサブアレイ２２Ａ
　は、上述のような問題がないので、２列目以降におい
ても問題はない。
【００５４】位相比較検出回路Ｃの構成例位相比較検出
回路には一般に乗算回路が用いられる。しかし、受信信
号の周波数が高い場合（衛星放送の場合約１２ＧＨｚと
いう高周波数である）、乗算回路を作ることが容易でな
い、また、受信信号強度が低い場合には、乗算回路の出
力に雑音が多くなってしまう。そこで、本実施例におい
ては、次のような構成によってこのような問題点を解決
した。
【００５５】この位相比較検出回路Ｃの構成について図
９に基づいて説明する。
【００５６】受信信号は、周波数変換回路Ｆ１，Ｆ２に
おいて低周波数の信号に変換される。なお、この周波数
変換回路Ｆ１，Ｆ２には、局部発振回路４０からの信号
が局部発振分岐回路４２を介し供給されている。そして
、周波数変換回路Ｆ１，Ｆ２において低周波数の信号に
変換された信号は、帯域制限フィルタＢＦ１，ＢＦ２に
よって、受信信号が本来もっている帯域幅より狭い帯域
幅に制限される。
【００５７】すなわち、図１０に示すように、通常の受
信信号はある程度の帯域幅をもっている。これを、帯域
制限フィルタＢＦ１，ＢＦ２によって、受信信号の電力
が最も集中している中央付近のみを通過させることとす
る。例えば、この帯域制限フィルタＢＦの帯域幅を、受
信信号の帯域幅の５０％に設定する。
【００５８】ここで、受信信号を再生、復調するために
は、帯域幅を必要以上に制限することはできない。しか
し、位相比較検出回路Ｃでは、２つの受信信号間の位相
差のみを知れば良いのであり、全帯域を通過させる必要
がない。従って、上述のようにして帯域幅を制限しても
何ら問題はない。そして、この帯域幅を５０％に制限す
ることにより、乗算回路Ｍの出力における信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が約２倍となるという効果が得られる。
【００５９】なお、衛星放送の受信の例では、この帯域
制限フィルタＢＦ１、ＢＦ２の帯域は受像に必要な帯域
幅の２０％以上あれば良いことが判っている。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る追尾
アンテナ装置によれば、サブアレイを左右２つに分割し
、両者の出力の位相差を検出することにより、衛星方向
をアンテナ自体からの信号によって検出することができ
装置を簡単として、正確な衛星方向の検出制御を行うこ
とができる。また、サブアレイを複数設けたため、アン
テナ全体としての高さを低くすることができる。さらに
、上下分割サブアレイを設け、上下それぞれの領域から
の受信信号の位相ずれを検出し、位相ずれが０となるよ
うに仰角駆動装置を制御することにより、アンテナビー
ムの仰角も常に衛星に向くよう制御することができ、更
に高精度の衛星追尾を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る追尾アンテナ装置の全体構成図。
【図２】サブアレイを構成するアンテナ素子の配列を示
す説明図。
【図３】位相比較検出回路の出力を示す特性図。
【図４】衛星の仰角と経路差の関係を示す説明図。
【図５】位相補正合成回路の構成を示すブロック図。
【図６】位相補正合成回路の構成例２のブロック図。
【図７】追尾アンテナ装置の他の構成例を示す全体構成
図。
【図８】回折波の影響を示す説明図。
【図９】位相比較検出回路の構成例を示すブロック図。
【図１０】受信信号の受信電力スペクトルを示す測定図
。
【図１１】従来の追尾アンテナ装置の構成図。
【符号の説明】
２０　　ターンテーブル ２２　　サブアレイ ２４　　アンテナ素子 ３０　　方位角駆動装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のアンテナ素子が平面配列され、受信
    信号を出力する複数のサブアレイと、この複数のサブア
    レイの内の１つとして形成され、アンテナ素子が左右２
    つのグループに分割され、それぞれのグループから受信
    信号を別個に出力する分割サブアレイと、この分割サブ
    アレイを含む複数のサブアレイがそのアンテナ素子の配
    列された面同士が平行となるように、表面上に配置され
    たターンテーブルと、分割サブアレイのそれぞれのグル
    ープからの受信信号が入力され、これらの位相ずれを検
    出する位相比較検出回路と、この位相比較検出回路の検
    出値が入力され、この検出値に応じて上記ターンテーブ
    ルを回転位置決めする回転駆動装置と、分割サブアレイ
    のそれぞれのグループからの受信信号が入力され、これ
    を加算して出力する加算回路と、分割サブアレイを含む
    複数のサブアレイからの出力が入力され、これらの位相
    を補正して同相合成する位相補正合成回路と、を有する
    ことを特徴とする追尾アンテナ装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の追尾アンテナ装置において
    、前記サブアレイの内の１つとして形成され、アンテナ
    素子が上下２つのグループに分割され、それぞれのグル
    ープから受信信号を別個に出力する上下分割サブアレイ
    と、前記ターンテーブル上で、上下分割サブアレイを含
    む複数のサブアレイを仰角方向に回転駆動する仰角駆動
    装置と、上下分割サブアレイのそれぞれのグループから
    の受信信号が入力され、これらの位相ずれを検出する仰
    角駆動用位相比較検出回路と、この仰角駆動用位相比較
    検出回路の検出値が入力され、この検出値に応じて上記
    仰角駆動装置を駆動して前記複数のサブアレイを回転位
    置決めする仰角制御装置と、を有することを特徴とする
    追尾アンテナ装置。
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