JPH052422U - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星搭載用ビーム走査アンテナとして構造が
簡単で信頼性の高いアンテナ装置を得る。 【構成】 二軸アンテナポインチング機構１の二軸のう
ち一軸を、アンテナ展開ヒンジ４の回転軸と共用するこ
とにより追加の回転機構を設けることなく構造の簡単な
一軸アンテナポインチング機構のみで構成できる。また
一次放射器５、副反射鏡９、主反射鏡２の配置を所定の
ものとすることにより電気性能の劣化のないビーム走査
アンテナを構成することもできる。 【効果】 構造の簡単な一軸アンテナポインチング機構
のみで構成できるので信頼性が極めて高くなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は衛星搭載用機械式ビーム走査アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、従来の衛星搭載用機械式ビーム走査アンテナを示し、図において、１ は二軸アンテナポインチング機構、２は主反射鏡、３は、サポートブーム、４は 展開用ヒンジ、５は一次放射器、６はアンテナタワー、７は衛星構体である。

【０００３】 次に動作について説明する。通常３メートルを越えるような大形鏡面アンテナ では打ち上げ時にはロケット収納の制限からアンテナタワー６に沿わせるように しておき軌道上で展開ヒンジ４の作用によって所定の位置に展開し図５のように なる。この状態でアンテナタワー６に取り付けられた一次放射器５から放射され た電波は主反射鏡２により反射されて所望の方向に放射される。このとき、衛星 の姿勢変動の補正、あるいはより積極的に、変動する標的に対し電波追尾を行う などのためにアンテナのビーム方向を動かす必要が生ずる場合がある。このよう な場合には二軸アンテナポインチング機構１により、主反射鏡２を二軸方向例え ばアジマス、エレベーション方向に動かしてビームを所望の方向にむけていた。 この二軸アンテナポインチング機構１は二軸ジンバル、ピポット、３エレメント リンクなどいくつかの方式があるがいずれも二軸方向の動きを高信頼度で実現す るため複雑な構造を必要とする。また走査角度範囲も通常は±５度程度であり、 広範囲の角度走査にはハーモニックドライブとモータの組み合わせなどさらに機 構が複雑になる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の機械的ビーム走査アンテナは以上のように複雑な二軸アンテナポインチ ング機構１を用いて構成されているのでアンテナポインチング機構の信頼性が問 題になる、重量がおもくなる、広角度の走査が難しい、などの問題があった。

【０００５】 この考案は上記のような課題を解消するためになされたもので、複雑な二軸の アンテナポインチング機構の使用を必要とせずビーム走査ができるとともにアン テナ展開用のヒンジをビーム走査に利用することにより、広角度の走査も容易に おこなえるビーム走査アンテナを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るアンテナ装置は、鏡面には簡単な一軸アンテナポインチング機 構をとりつけもう一軸はアンテナ展開用ヒンジの回転軸に一致させ、それぞれ構 造の簡単な一軸アンテナポインチング機構のみでビーム走査を行うようにしたも のである。

【０００７】 さらに主反射鏡の他に副反射鏡を導入し、この副反射鏡の展開用ヒンジの回転 軸に一致させて副反射鏡のみ、あるいは両反射鏡とも一軸アンテナポインチング 機構により動かしてビーム走査を行うようにするものである。

【０００８】 さらに２枚以上の反射鏡で構成し、二軸ビーム走査のうち一軸走査は主反射鏡 にとりつけた一軸アンテナポインチング機構によりおこない、もう一方の軸につ いては主反射鏡と主反射鏡のすぐ直前におかれた反射鏡とをブームなどによって 一体化しこの２枚の反射鏡を一体として主反射鏡の展開ヒンジの回転軸まわりに 一軸アンテナポインチング機構により回転させるものである。

【０００９】

【作用】

このように二軸のビーム走査に対し一軸を展開ヒンジと共用することにより構 造の複雑な二軸アンテナポインチング機構を不要とするので信頼性が向上する。

【００１０】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１において８ａは主反射 鏡に取り付けられた一軸アンテナポインチング機構であり８ｂは主反射鏡展開用 ヒンジの回転軸と一致してサポートブーム３ごと主反射鏡２を動かす一軸アンテ ナポインチング機構であり８ａ、８ｂ二つの一軸アンテナポインチング機構はそ れぞれの軸が直交するようにとりつけられる。たとえば、８ａがアジマス方向、 ８ｂがエレベーション方向となるようにする。このように構成することによって 構造の複雑な二軸アンテナポインチング機構を用いる必要がなく、さらにもとも と主反射鏡展開用としてもうけられている展開用ヒンジを回転軸として用いるた め新たな回転機構を必要としない。

【００１１】 実施例２． 次に他の実施例について説明する。図２において９は副反射鏡、１０は副反射 鏡サポートブーム、８ａは副反射鏡にとりつけられた一軸アンテナポインチング 機構、８ｂは副反射鏡展開用ヒンジの回転軸と一致してサポートブーム１０ごと 副反射鏡９を動かす一軸アンテナポインチング機構であり８ａ、８ｂ二つの一軸 アンテナポインチング機構はそれぞれの軸が直交するようにとりつけられる。 このように構成することによって構成の複雑な二軸アンテナポインチング機構を 用いる必要がない。

【００１２】 また主反射鏡がきわめて大きい場合には主反射鏡２をブーム３ごと動かすのに 大きなトルクを必要とすることがあり、回転ヒンジ４まわりに回転させるための モータの重量、寸法がきわめて大きくなる場合がある。このような時には主反射 鏡は固定としておき、副反射鏡９のみを動かしてビーム走査をすることもできる 。

【００１３】 また主反射鏡２、副反射鏡９をそれぞれ単独で動かしたときには鏡面の動きと ともにその鏡面の焦点も動くことになり、例えば一次放射器５が副反射鏡９の焦 点位置からずれる、あるいは鏡面端からの電波のもれ即ちスピルオーバがふえる などにより、電気特性が劣化する。このような場合に主反射鏡２と副反射鏡９と を同時に動かして電気特性の劣化を最小に抑えるようにすることができる。この 場合にも回転の一つの軸を展開ヒンジの回転軸と共用することにより、新たな回 転機構を設ける必要がなく衛星としての信頼性が向上する。

【００１４】 実施例３． 他の実施例を図３により説明する。図３はタワーの上方から見た図で図中１０ は主反射鏡２の展開用ヒンジと共用している一軸アンテナポインチング機構８ｂ の回転軸と一致した軸を有し上記一軸アンテナポインチング機構８ｂと同期して 回転し主反射鏡２と副反射鏡９とを連結する連結ブームである。ビーム走査を行 う場合に上記のように２枚の反射鏡を独立に動かしても電気特性の劣化をゼロに することはできず、特に広範囲のビーム走査が必要な場合には電気特性の劣化が 無視出来ない程度となる。このような場合には図３に示されるように副反射鏡９ から主反射鏡２へ向かう電波の中心軸Ａまわりの回転は主反射鏡２に取り付けた 一軸アンテナポインチング機構８ａによっって主反射鏡２のみが回転するように しそれと直交する軸Ｂまわりには連結ブーム１０により主反射鏡２と副反射鏡９ とを連結したまま主反射鏡２の展開ヒンジと共用している一軸アンテナポインチ ング機構８ｂまわりに回転させる。こうするとＡ軸まわりの回転は副反射鏡９か らの回転対称ビームのなかで主反射鏡２が回転することになるので回転に対して その電気特性は変化しない。またＢ軸まわりには一次放射器５からの回転対称ビ ームのなかで副反射鏡９が回転しその回転に伴って主反射鏡２が連結されて回転 するので回転にともなう電気特性の変化はない。この動作は地上の大形アンテナ に用いられているビーム伝送路と同様である。この倍にもＢ軸まわりの回転に対 し回転軸を主反射鏡２の回転ヒンジ４の回転軸と一致させることにより新たな回 転軸が不要となり信頼性の高い衛星用ビーム走査アンテナが得られる。

【００１５】 図４は、図３の側面図であり、サポートブーム３は一軸アンテナポインチング 機構保持装置１１に連結され、Ａ軸まわりの主反射鏡２の回転に対しては影響し ないようになっている。

【００１６】 なお、説明は２枚鏡について行ったが地上の大型アンテナで採用しているビー ム伝送路のように２枚以上の鏡面系に対しても適用でき、この場合は主反射鏡２ と、そのすぐ直前で電波を反射する鏡面について上記説明と同様の構成にすれば 同様の効果が得られる。

【００１７】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によればビーム走査アンテナの二軸の回転軸の内の一つ を反射鏡展開用ヒンジの回転軸と共用したので構造の複雑な二軸アンテナポイン チング機構を用いる必要がなく、また副反射鏡を導入してその両者に同様の機構 をもたせることにより一軸アンテナポインチング機構のみで構成し、かつ電気特 性の劣化が少ないビーム走査アンテナを実現することができる。

【００１８】 さらに一次放射器５、副反射鏡９、主反射鏡２、の三者の配置をすでにのべた 所定の関係にし、かつ一つの軸まわりには主反射鏡２と主反射鏡９とを連結して 回転させることにより一軸アンテナポインチング機構のみを用いかつビーム走査 による電気特性の劣化のないビーム走査アンテナを実現することができ、衛星搭 載用として信頼性がたかく、構造が簡単で、極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるアンテナ装置を示す
図である。

【図２】この考案の他の実施例を示すアンテナ装置の図
である。

【図３】この考案の他の実施例を示す上面図である。

【図４】この考案の他の実施例を示す側面図である。

【図５】従来のアンテナ装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 二軸アンテナポインチング機構 ２ 主反射鏡 ３ サポートブーム ４ 展開用ヒンジ ５ 一次放射器 ６ アンテナタワー ７ 衛星構体 ８ 一軸アンテナポインチング機構 ９ 副反射鏡 １０ 副反射鏡サポートブーム １１ 一軸アンテナポインチング機構保持装置

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主反射鏡と、主反射鏡に取り付けられた
   一軸アンテナポインチング機構と、展開用ヒンジと、上
   記展開用ヒンジと一軸アンテナポインチング機構とを連
   結するサポートブームとを有するビーム走査アンテナに
   おいて、上記一軸アンテナポインチング機構の回転軸と
   直交する軸まわりの回転軸を上記展開用ヒンジの回転軸
   と共用することを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 主反射鏡と、副反射鏡と、副反射鏡に取
   り付けられた一軸アンテナポインチング機構と、各反射
   鏡展開用ヒンジと、上記展開用ヒンジと一軸アンテナポ
   インチング機構とを連結するサポートブームとを有する
   ビーム走査アンテナにおいて、上記副反射鏡に取り付け
   られた一軸アンテナポインチング機構の回転軸と直交す
   る軸まわりの回転軸を上記展開用ヒンジの回転軸と共用
   することを特徴とするアンテナ装置。
3. 【請求項３】 主反射鏡と、副反射鏡と、主反射鏡およ
   び副反射鏡に取り付けられた一軸アンテナポインチング
   機構と、各反射鏡展開用ヒンジと、上記展開用ヒンジと
   一軸アンテナポインチング機構とを連結するサポートブ
   ームとを有するビーム走査アンテナにおいて、上記各反
   射鏡について一軸アンテナポインチング機構の回転軸と
   直交する軸まわりの回転軸を上記展開用ヒンジの回転軸
   と共用することを特徴とするアンテナ装置。
4. 【請求項４】 主反射鏡と、副反射鏡と、主反射鏡に取
   り付けられた一軸アンテナポインチング機構と、主反射
   鏡展開用ヒンジと、上記主反射鏡展開用ヒンジと一軸ア
   ンテナポインチング機構保持装置とを連結するサポート
   ブームとを有するビーム走査アンテナにおいて、上記主
   反射鏡の一軸アンテナポインチング機構の回転軸と直交
   する軸まわりの回転軸を上記展開用ヒンジの回転軸と共
   用しかつ副反射鏡が上記展開用ヒンジの回転軸と一致し
   た回転軸まわりに展開用ヒンジの回転と同期して回転す
   ることを特徴とするアンテナ装置。
5. 【請求項５】 主反射鏡と２枚以上の副反射鏡と、上記
   主反射鏡に取り付けられた一軸アンテナポインチング機
   構と、主反射鏡展開用ヒンジと、上記主反射鏡展開用ヒ
   ンジと、一軸アンテナポインチング機構保持装置とを連
   結するサポートブームとを有するビーム走査アンテナに
   おいて、上記主反射鏡の一軸アンテナポインチング機構
   の回転軸と直交する軸まわりの回転軸を、上記展開用ヒ
   ンジの回転軸と共用し、かつ２枚以上の副反射鏡のう
   ち、主反射鏡の直前で電波を反射する副反射鏡が上記展
   開用ヒンジの回転軸と一致した回転軸まわりに展開ヒン
   ジの回転と同期して回転することを特徴とするアンテナ
   装置。