JPH05259723A - 移動体用アンテナ装置 - Google Patents

移動体用アンテナ装置

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JPH05259723A
JPH05259723A JP5196092A JP5196092A JPH05259723A JP H05259723 A JPH05259723 A JP H05259723A JP 5196092 A JP5196092 A JP 5196092A JP 5196092 A JP5196092 A JP 5196092A JP H05259723 A JPH05259723 A JP H05259723A
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Japan
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antenna
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pole
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Kazuo Kishino
和夫 岸野
Shunichi Miyahara
俊一 宮原
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Japan Radio Co Ltd
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない軸本数で揺動補償精度を良好にする。 【構成】 Az−Elマウントにおいて、支持柱30を
前傾させる。El軸14の中心がAz軸12の中心より
Δlだけ前に出るため、アンテナ10の仰角回りの駆動
範囲が広がり、誤差が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信、衛星放送等
のため移動体に搭載される移動体用アンテナ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】衛星通信、衛星放送等を行うためには、
衛星を捕捉するアンテナ装置が必要である。例えば海事
衛星通信システムでは、常に衛星を捕捉するよう制御さ
れるアンテナ装置を用いて船舶地球局を構成する。
【0003】また、衛星通信、衛星放送用のアンテナ装
置を移動体に搭載する場合、この移動体の揺動にかかわ
らず常に衛星を捕捉できるようにする必要がある。この
動作、すなわち揺動補償は、アンテナ装置を構成する複
数の機械軸を駆動し、あるいはアレイアンテナのビーム
位置を切り換えることにより実現される。
【0004】図3には、従来から知られているアンテナ
マウントの各種構成が示されている。図において矢印で
示されるのはアンテナのビーム方向であり、図に示され
る各軸回りにアンテナを回動させることによりビーム方
向を制御可能である。
【0005】これらの各マウントのうち、図3(a)に
示されるのはいわゆるAz−Elマウント、図3(b)
に示されるのはX−Yマウント、図3(c)に示される
のはX−Az−Elマウント、図3(d)に示されるの
はX−Y−Az−Elマウントである。Azは方位回り
にアンテナを回転させる軸、Elは仰角回りにアンテナ
を回転させる軸、Xは例えば船首方向回りにアンテナを
回転させる軸、YはXと直交する方向回りにアンテナを
回転させる軸である。
【0006】これらのマウントのうち、揺動補償に適す
るのは図3(d)に示されるX−Y−Az−Elマウン
トである。このマウントは、1〜2゜程度と、他のマウ
ントより良好な揺動補償精度を実現し得るものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、X−Y−Az
−Elマウントは4軸構成であり、軸構成が複雑で、機
構的設計が容易でない。また、装置構成の大型化、高価
格化も生じてしまう。
【0008】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、より少ない軸本数
で良好な揺動補償精度を実現することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、アンテナと、このアンテナを回転
可能に支持し少なくともAz軸及びEl軸を有するマウ
ントと、を備え、移動体に搭載される移動体用アンテナ
装置において、アンテナを前傾支持する支持柱を備える
ことを特徴とする。
【0010】請求項2は、装置の重心がAz軸の中心線
上となるよう、アンテナ及びその周辺部材を配置しかつ
支持柱の姿勢を設定したことを特徴とする。
【0011】請求項3は、El軸回りの重量バランスが
保たれるよう、アンテナ及びその周辺部材を配置したこ
とを特徴とする。
【0012】そして、請求項4は、アンテナを上方に偏
位支持したことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明においては、アンテナが支持柱により前
傾支持される。従って、アンテナの仰角回りの駆動範囲
が広がり、水平面の下方から、天頂を越える仰角に亘っ
て、アンテナのビーム方向をかえることができる。これ
により、少ない軸数でジンバルロックを防ぐことがで
き、指向誤差を低減できる。特に、低仰角時の揺動補償
を好適に実現できる。
【0014】また、請求項2においては、アンテナ及び
その周辺部材の配置と、支持柱の姿勢設定と、により、
装置の重心がAz軸の中心線上に設定される。これによ
り、Az軸の駆動が容易となり、小型なモータでよくな
る。
【0015】請求項3においては、El軸回りの重量バ
ランスが保たれるよう、アンテナ及びその周辺部材が配
置される。これにより、El軸の駆動が容易となり、小
型なモータでよくなる。
【0016】そして、請求項4においては、アンテナが
上方に偏位支持され、アンテナと装置下部の部材とが競
合しにくくなり、レドームも小型でよくなる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
【0018】図1には、本発明の一実施例に係る移動体
用アンテナ装置の実体構成が示されている。この図のう
ち(a)は正面図、(b)は側面図である。
【0019】この実施例は、マウントとしてはAz−E
lマウントに属している。すなわち、アンテナ10を回
転させるための軸としてAz軸12及びEl軸14を備
えている。Az軸12はアンテナ10を方位回りに、E
l軸14は仰角回りに回転させるための軸である。
【0020】Az軸12は、Az軸モータ16とベルト
18によって連結されている。従って、Az軸モータ1
6が回転すると、このAz軸モータ16が固定されてい
る回転部20がAz軸12回りに回転し、これに伴いア
ンテナ10もAz軸12回りに回転する。同様に、El
軸14はEl軸モータ22とベルト24によって連結さ
れている。El軸モータ22が回転するとEl軸14が
回転し、このEl軸14が固定されているアンテナ10
も回転する。なお、Az軸12の回転角度はAz軸角度
検出器26により、El軸14の回転角度はEl軸角度
検出器28により、それぞれ検出され、後述するように
サーボ制御される。Az軸角度検出器26は、回転スト
ッパを有する構成である。
【0021】El軸モータ22は、回転部20上方に斜
めに伸長されている支持柱30に固定されている。支持
柱30は、El軸14の位置がAz軸12の中心線に対
して微小距離Δlだけ前方にせりだすような長さ及び傾
きを有している。この距離Δlは、アンテナ10がEl
軸14回りに回転した場合に回転部20と競合、ブロッ
キングしないように設定される。さらに、支持柱30の
重心は、Az軸12中心線より後方となるよう設定され
ている。
【0022】El軸14の回りには、アンテナ10の
他、アンテナサポート32及びRF部34が配置されて
いる。RF部34は、平面アンテナとして構成されるア
ンテナ10の受信出力を低雑音増幅する等のための回路
である。アンテナサポート32は、El軸14回りの重
量バランスを保つための重りとして働く。また、アンテ
ナ10は、El軸14に対してΔlだけ図中上方に偏位
している。これにより、アンテナ10と回転部20の競
合、ブロッキングが低減し、図示しないレドーム(装置
全体の覆い)も小さくなる。さらに、アンテナ10、ア
ンテナサポート32及びRF部34は、支持柱30の重
心とバランスするよう、すなわちアンテナ装置全体の重
心がAz軸12の中心線上となるよう配置される。
【0023】なお、Az軸モータ16及びEl軸モータ
22の駆動によりアンテナ10の姿勢をサーボ制御する
制御部は、支持柱30に配置され(図示せず)、支持柱
30が制御部の筐体となる。また、各部材には、電源部
36から電力が供給される。支持柱30は、回転部20
から分離可能である。
【0024】このように、本実施例によれば、支持柱3
0を前傾させΔlを適宜設定するようにしたため、装置
の重心がAz軸12上となるよう各部材を配置でき、A
z軸モータ16を小型化できる。また、El軸14回り
の重量バランスも確保されているため、El軸モータ2
2も小型化できる。さらに、支持柱30を前傾させると
ともにアンテナ10をΔlだけ上方に移動させたため、
ブロッキングを防ぎ、レドームを小型化できる。
【0025】さらに、この実施例では、アンテナ10の
仰角方向の回転範囲を広げることができる。例えば、ア
ンテナ10のビーム方向を、最も低仰角で水平面に対し
て−20゜の方向とすることができ、高仰角側では天頂
を越えて55゜とすることができる。従って、Az−E
lマウントにおいて一般に生じるジンバルロックの問題
や、指向誤差の問題が低減し、より好適な揺動補償を実
現できる。
【0026】また、アンテナ10を、El軸14と直交
する軸(クロスEl軸)回りにビーム位置を切り換え可
能なフェーズドアレイアンテナとして構成した場合、時
異点近傍(天頂方向)の誤差をより好適に低減できる。
【0027】図2には、アンテナ10としてこのような
フェーズドアレイアンテナを用いた場合の回路構成が概
略のブロック図で示されている。この図の回路は、アン
テナ10、機械軸駆動部38、方位・仰角入力部40、
制御量演算部42、揺動検出手段44及びアンテナ出力
処理部46から構成されている。
【0028】これらのうち機械軸駆動部38は、前述し
たAz軸モータ16及びEl軸モータ22並びにAz軸
角度検出器26及びEl軸角度検出器28に加え、Az
軸モータ16及びEl軸モータ22を制御する手段を含
む構成である。すなわち、アンテナ10の姿勢の制御目
標を入力し(図中AZ及びEL)、Az軸角度検出器2
6及びEl軸角度検出器28の出力を用いてサーボを加
えつつ、アンテナ10の姿勢が制御目標と一致するよう
Az軸モータ16及びEl軸モータ22を制御する。
【0029】これらの制御目標は、方位・仰角入力部4
0及び制御量演算部42によって与えられる。制御量演
算部42は、方位・仰角入力部40から追尾すべき衛星
の仰角及び相対方位を入力し、これらに基づいてEl軸
14の制御目標を機械軸駆動部38に与える。同時に、
制御量演算部42は、アンテナ10に対してクロスEl
軸回りの制御目標を与える。これは、アンテナ10の移
相器を制御する信号として与える。方位・仰角入力部4
0は、アンテナが搭載される移動体の方位をジャイロコ
ンパス等の装置から入力する一方で、キャリア検出信号
(CD)を監視しつつ衛星の仰角及び相対方位を探索
し、追尾すべき衛星の仰角及び相対方位を出力する。さ
らに、仰角及び方位のステップトラックを実行する。方
位・仰角入力部40により得た衛星の相対方位は、その
ままAz軸12の制御目標として用いることができる。
【0030】アンテナ出力処理部46は、アンテナ10
の出力を処理する回路であり、図1に示されるRF部3
4等を含んでいる。アンテナ出力処理部46は、アンテ
ナ10の出力におけるキャリアの有無を検出し、CDを
出力する。また、アンテナ10の受信レベルがより大き
くなるような符号(+/−)を有する微小角をステップ
トラック用に出力する。
【0031】揺動検出手段44は、移動体に加わる揺
動、例えば船舶の場合ピッチ及びロールを検出し、制御
量演算部42に供給する。制御量演算部42は、検出さ
れた揺動量に応じてアンテナ10の姿勢及びビーム位置
の制御目標を適宜修正設定し、アンテナ10が揺動にも
かかわらず衛星を好適に追尾するように制御量を演算す
る。
【0032】なお、本発明は、このような回路構成に限
定されるものではない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンテナを支持柱により前傾支持することにより、アン
テナの仰角回りの駆動範囲が広がり、少ない軸数で指向
誤差を低減できる。特に、低仰角時の揺動補償を好適に
実現できる。
【0034】また、請求項2によれば、装置の重心がA
z軸の中心線上に設定されるため、これにより、Az軸
の駆動が容易となり、小型なモータでよくなる。
【0035】請求項3によれば、El軸回りの重量バラ
ンスが保たれるため、これにより、El軸の駆動が容易
となり、小型なモータでよくなる。
【0036】そして、請求項4によれば、アンテナが上
方に偏位支持されるため、アンテナと装置下部の部材と
が競合しにくくなり、レドームも小型でよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る移動体用アンテナ装置
の構成を示す正面図及び側面図である。
【図2】この実施例に係る回路構成を示すブロック図で
ある。
【図3】一般的なアンテナマウントを示す図である。
【符号の説明】
10 アンテナ 12 Az軸 14 El軸 16 Az軸モータ 22 El軸モータ 26 Az軸角度検出器 28 El軸角度検出器 30 支持柱 32 アンテナサポート 34 RF部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナと、このアンテナを回転可能に
    支持し少なくともAz軸及びEl軸を有するマウント
    と、を備え、移動体に搭載される移動体用アンテナ装置
    において、 アンテナを前傾支持する支持柱を備えることを特徴とす
    る移動体用アンテナ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の移動体用アンテナ装置に
    おいて、 装置の重心がAz軸の中心線上となるよう、アンテナ及
    びその周辺部材を配置しかつ支持柱の姿勢を設定したこ
    とを特徴とする移動体用アンテナ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の移動体用アンテナ
    装置において、 El軸回りの重量バランスが保たれるよう、アンテナ及
    びその周辺部材を配置したことを特徴とする移動体用ア
    ンテナ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3記載の移動体用アンテナ
    装置において、 アンテナを上方に偏位支持したことを特徴とする移動体
    用アンテナ装置。
JP4051960A 1992-03-11 1992-03-11 移動体用アンテナ装置 Expired - Lifetime JP2842963B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07249920A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Tokimec Inc アンテナ指向装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60153954A (ja) * 1984-01-25 1985-08-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 静電集塵機
JPS60163504A (ja) * 1984-02-06 1985-08-26 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 移動体用衛星通信アンテナ装置
JPH0294801A (ja) * 1988-09-30 1990-04-05 Anritsu Corp アンテナマウント装置

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