JPH0597116U - 静止衛星追尾用車載アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型の装置で、静止衛星との通信を良好に行な
える様にする。 【構成】アンテナ支持筒１６に対して平面アンテナ２１
を、回転自在に支持する。通信を行なう際にはこの平面
アンテナ２１を、電動モータ２７により回転駆動する。
アンテナ支持筒１６の中心軸と上記平面アンテナ２１の
指向方向とは、僅かな角度αだけずれている。従って、
上記平面アンテナ２１が受ける電波の強さは、中心軸と
静止衛星の向きとが一致しない限り、回転に伴なって変
化する。そこで、上記電波の強さが変化しない様に、上
記アンテナ支持筒１６を静止衛星に向ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、地震、台風等の災害時に 出動し、上空に存在する静止衛星を利用して各種連絡を行なう無線車に組み込み 、この無線車の走行中に於いても常にアンテナが静止衛星に向く様に、このアン テナの姿勢を制御するのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

地震や台風等の災害時に於いて現場と対策本部等との間の連絡を行なう手段と して、無線が使用されるが、近年、上空に打ち上げられた静止衛星を利用して遠 く離れた場所同士で明瞭な通信を行なえる様にする事が多くなっている。この様 な静止衛星を利用した無線通信を行なう場合、アンテナを所定の静止衛星に正し く向ける事が必要である。何となれば、現在上空には多くの静止衛星が打ち上げ られており、アンテナの向きが少し（５度程度）ずれた場合に於いても、アンテ ナが本来向いていなければならない静止衛星の隣の静止衛星に向いてしまい、静 止衛星を利用した無線通信が行なえなくなる為である。

【０００３】 この様な事情を考慮しつつ、自動車の走行中にアンテナを利用して無線通信を 行なう為の静止衛星追尾用車載アンテナ装置として、特開昭６３−１９７１０４ 号公報に開示されたものが知られている。

【０００４】 この特開昭６３−１９７１０４号公報に記載された静止衛星追尾用車載アンテ ナ装置は、図３〜４に示す様に、無線車の屋根上等に固定される基台１の上面に 支持筒２を、鉛直線を中心とする捻れ方向の回転を自在に設け、この支持筒２の 内側に鉛直軸３を、回転自在に支持している。鉛直軸３の上端部には、任意方向 の変位が自在な自在継手４により、筒状の軸受筒５を有するアンテナ支持枠６の 中間部を装着している。上記軸受筒５の内側には回転軸７を回転自在に支承して おり、この回転軸７の一端にパラボラ型のアンテナ８を固定している。このアン テナ８の指向方向は、図３に鎖線ａで示す様に、アンテナ８を支持固定している 回転軸７の中心軸方向（図３の鎖線ｂ方向）に対して微小角度α（例えばα≦０ ．３度）だけずらせている。

【０００５】 又、上記回転軸７の他端とアンテナ支持枠６を構成する軸受筒５の端部との間 には、カップリング機構９を設けて、回転軸７の回転に伴なって回転する部分側 に、回転しない部分と回転する部分との間での信号の伝達を自在としている。軸 受筒５と回転軸７との間には、ロータリエンコーダ等の角度検出器１０を設け、 上記回転軸７の回転方向に亙る位置検出を自在としている。

【０００６】 回転軸７の先端部に固定した支持腕１１の先端部には、圧縮空気を噴射する為 のノズル組立１２を装着し、このノズル組立１２から、上記回転軸７を中心とす る円の接線方向及び上記円の直径方向に圧縮空気を噴出自在としている。上記ノ ズル組立１２からは、アンテナ装置を用いて無線通信を行なう場合には常に、上 記接線方向に圧縮空気の噴出が行なわれ、これに伴なって上記回転軸７の端部に 固定したアンテナ８が、常に回転した状態となる。

【０００７】 アンテナ支持枠６を構成する軸受筒５の上面には、姿勢制御器１３が設けられ ており、この姿勢制御器１３に、前記角度検出器１０が検出する回転軸７の回転 位置を表わす信号と、アンテナ８が受ける静止衛星からの電波とが入力される。 この姿勢制御器１３には、前記回転軸７の回転に伴なってアンテナ８が受ける電 波の強さの変化を測定する測定手段を設け、この測定手段から出される信号を、 アンテナ８の姿勢制御を行なう姿勢制御部に送り込む。そして、この姿勢制御器 １３の姿勢制御部は、測定手段から送り込まれる信号に基づいて、上記ノズル組 立１２からの直径方向に亙る圧縮空気の吹き出しを制御する。

【０００８】 即ち、上記姿勢制御部はアンテナ支持枠６を構成する軸受筒５内に回転自在に 支持された回転軸７の中心軸方向と静止衛星の方向とがずれた場合、上記直径方 向に亙る圧縮空気噴射によって、アンテナ支持枠６を適当な方向に回動或は揺動 させ、回転軸７の中心軸の方向と静止衛星の方向とを一致させる。

【０００９】 アンテナ８、カップリング機構９、姿勢制御器１３等を装着したアンテナ支持 枠６の重心は、各部品の重さや装着位置を選定する事で、このアンテナ支持枠６ を鉛直軸３の上端部に支持する為の自在継手４の中心に一致させている。

【００１０】 上述の様に構成される従来から知られた静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、 図５のフローチャートの様に作用して、アンテナ８を静止衛星に向けたままとす る。即ち、通信時にはアンテナ８を常に静止衛星に向けておく為、ノズル組立１ ２の第一のノズル口からの接線方向に亙る圧縮空気の噴射を継続して行ない、一 端にアンテナ８を固定したアンテナ支持枠６の回転軸７を常に一方向に回転させ ておく。

【００１１】 この回転軸７の方向と静止衛星の方向とが、図３の鎖線ｂで示す様に一致して いる場合、回転軸７の回転に伴なってアンテナ８が静止衛星から受ける電波の強 さが変化する事はなく、アンテナ８の指向方向と静止衛星の方向とは、常に微小 角度αだけずれる。この為、アンテナ８は受け得る限り最高に近い強さＡ（図６ ）の電波を受けられる。

【００１２】 これに対して、上記回転軸７の方向と静止衛星の方向とがずれた場合、回転軸 ７の回転に伴なってアンテナ８が静止衛星から受ける電波の強さが、図６のＢ〜 Ｃに示す様に変化する。この場合には、回転軸７の回転方向に亙る位相と、上記 電波の強さの変化との関係が、上記電波と角度検出器１０からの信号とを入力す る姿勢制御器１３で求められ、電波の強さが変化する事自体で、回転軸７の方向 と静止衛星の方向とがずれている大きさ（回転軸７の方向と静止衛星の方向とが なす角度）と、ずれの方向とを知る事が出来る。

【００１３】 そこで、支持腕１１の先端部のノズル組立１２を構成する第二のノズル口から 、適当なタイミングで適当な時間だけ圧縮空気を噴射し、この噴射に伴なって発 生する反作用で回転軸７の方向を修正し、回転軸７の方向と静止衛星の方向とを 一致させる。これにより、アンテナ８の指向方向と静止衛星の方向とのずれを僅 少にして、このアンテナ８による送信、受信状態を改善する事が出来る。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、より小型で取り扱い易いアンテ ナ装置を得る事を目的として考案されたものである。

【００１５】 前述した従来の静止衛星追尾用車載アンテナ装置の場合、パラボラ１５の前面 から大きく突出した一次放射器１４を有する等、比較的嵩張るパラボラ型のアン テナ８を使用し、しかも圧縮空気の噴出力によってこのアンテナ８を回転させて いた為、装置全体が大型化する事が避けられなかった。

【００１６】 本考案の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、上述の様な事情に鑑みて考案さ れたものである。

【００１７】

【課題を解決する為の手段】

本考案の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、鉛直軸を中心として回転自在な 部分に支持されたアンテナ支持筒と、このアンテナ支持筒に回転自在に、且つそ の指向方向を回転中心軸から僅かにずらせた状態で支持された平面アンテナと、 この平面アンテナを回転させる電動モータと、上記アンテナ支持筒を上記鉛直軸 を中心として回転させる回転駆動手段と、上記平面アンテナの回転に伴なってこ の平面アンテナが受ける電波の強さの変化を、上記平面アンテナの回転方向に亙 る位相との関係で測定する測定手段と、この測定手段から出される信号に基づい て上記回転駆動手段を制御し、アンテナ支持筒を適当な方向に回動させて、上記 平面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受ける電波の強さが変化しな い様にする事により、上記平面アンテナの回転軸方向と上空の静止衛星の方角と を一致させる制御器とから構成される。

【００１８】

【作用】

上述の様に構成される本考案のアンテナ装置を使用して通信を行なう場合、常 に電動モータにより平面アンテナを、アンテナ支持筒を中心として回転させてお く。この様に平面アンテナを回転させると、上記アンテナ支持筒の中心軸方向と 静止衛星の方向とが一致した場合には、平面アンテナの回転に伴なってこの平面 アンテナが静止衛星から受ける電波の強さが変化する事はないが、上記アンテナ 支持筒の中心軸方向と静止衛星の方向とがずれた場合には、平面アンテナの回転 に伴なってこの平面アンテナが静止衛星から受ける電波の強さが変化する。

【００１９】 この様に、アンテナ支持筒の中心軸方向と静止衛星の方向とがずれた場合にの み、平面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受ける電波の強さが変化 する理由は、前述した、特開昭６３−１９７１０４号公報に記載された技術とほ ぼ同様である。従って、測定手段により、平面アンテナの回転に伴なってこの平 面アンテナが受ける電波の強さが変化するか否かを観察すれば、上記アンテナ支 持筒の中心軸方向と静止衛星の方向とが一致しているか否かを知る事が出来る。

【００２０】 平面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受ける電波の強さが変化し ない場合は、アンテナ支持筒の中心軸方向と静止衛星の方向とが一致している事 になり、指向方向を上記回転中心軸の方向に対して僅かだけずらせた平面アンテ ナは、上記静止衛星からの電波を良好な状態で受け得る事になる。

【００２１】 又、平面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受ける電波の強さが変 化する場合、変化する事自体で、アンテナ支持筒の中心軸方向と静止衛星の方向 とがずれている事だけでなく、ずれの方向も併せて知る事が出来る。そこで、制 御器により回転駆動手段を作動させ、静止衛星の方向からずれたアンテナ支持筒 の中心軸方向を修正すれば、アンテナによる送信、受信状態を改善する事が出来 る。

【００２２】

【実施例】 図１は本考案の実施例を示している。前述した従来構造と同様、図３に示す様 に、無線車の屋根上等に固定される基台１の上面には支持筒２を設け、この支持 筒２の内側に鉛直軸３を、回転自在に支持している。そして、鉛直軸３の上端部 に、アンテナ支持筒１６を固定している。即ち、このアンテナ支持筒１６の中間 部外周面に形成した取付フランジ１９を、上記鉛直軸３の上端部に設けた取付部 に、取付螺子により固定している。尚、このアンテナ支持筒１６の仰角θは、静 止衛星の仰角に一致させている。

【００２３】 このアンテナ支持筒１６の基端部（図１の右下端部）内側は、電磁結合空間１ ７を構成し、この基端部側面に、通信用電波信号を取り出す為のコンバータ１８ を接続している。そして、上記電磁結合空間１７と、上記アンテナ支持筒１６と 、このアンテナ支持筒１６の側面に螺着した調整螺子２０とにより、次述する平 面アンテナ２１と上記コンバータ１８とを結ぶ電磁結合回路を構成している。

【００２４】 一方、上記アンテナ支持筒１６の先端部（図１の左上端部）内側には、平面ア ンテナ２１の背面中心部に固設した回転筒２２が、深溝型の複列玉軸受２３によ り、回転自在に支持されている。この様にして上記アンテナ支持筒１６に回転自 在に支持された、平面アンテナ２１の指向方向は、回転中心軸、即ち上記アンテ ナ支持筒１６の中心軸から僅かに（図１の角度α分。例えばα≦０．３度）ずら せている。

【００２５】 又、上記アンテナ支持筒１６の先端部外周面に固定した基板２４には電機子コ イルであるステータ２５を、上記平面アンテナ２１の背面には永久磁石であるロ ータ２６を、それぞれ固定して、上記平面アンテナ２１を回転駆動する為の電動 モータ２７を構成している。

【００２６】 更に、図示は省略したが、前記鉛直軸３部分には、上記アンテナ支持筒１６を この鉛直軸３を中心として回転させる、電動モータ等の回転駆動手段を設け、や はり図示しない制御器によって、この回転駆動手段を制御自在としている。そし て、この制御器は、上記平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面アンテナ２ １が受ける電波の強さの変化を、上記平面アンテナ２１の回転方向に亙る位相と の関係で測定する、やはり図示しない測定手段から出される信号に基づいて、上 記回転駆動手段を制御する。そして、上記アンテナ支持筒１６を適当な方向に回 動させ、上記平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面アンテナ２１が受ける 電波の強さが変化しない様にする事により、上記平面アンテナ２１の回転軸方向 、即ち上記アンテナ支持筒１６の中心軸の方向と、上空の静止衛星の方角とを一 致させる。

【００２７】 尚、上記回転筒２２は、上記平面アンテナ２１が受けた電波を導く為の外部導 体としての機能も有するもので、その先端部は、上記アンテナ支持筒１６の内周 面中間部に設けた鍔部２８の内周縁と摺接している。一方、内部導体２９は、そ の基端部を上記平面アンテナ２１の内面中心部に固定し、その先端部を前記電磁 結合空間１７に位置させている。この内部導体２９と前記調整螺子２０との距離 は、この調整螺子２０を回転させる事により、調整自在である。

【００２８】 又、上記平面アンテナ２１の前面には電力放出用のスロット３０、３０を形成 し、同じく平面アンテナ２１の内面周縁部には終端抵抗体３１を設けている。尚 、上記平面アンテナ２１は、電力が放出出来るものであれば良く、必ずしもスロ ット３０、３０を設ける必要はない。

【００２９】 上述の様に構成される本考案のアンテナ装置を使用して通信を行なう場合、常 に電動モータ２７により平面アンテナ２１を、アンテナ支持筒１６を中心として 回転させておく。この様に平面アンテナ２１を回転させると、上記アンテナ支持 筒１６の中心軸方向と静止衛星の方向とが一致した場合には、平面アンテナ２１ の回転に伴なってこの平面アンテナ２１が静止衛星から受ける電波の強さが、図 ２に実線で示す様に変化しないが、上記アンテナ支持筒１６の中心軸方向と静止 衛星の方向とがずれた場合には、平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面ア ンテナ２１が静止衛星から受ける電波の強さが、例えば図２に破線で示す様に変 化する。

【００３０】 この様に、アンテナ支持筒１６の中心軸方向と静止衛星の方向とがずれた場合 にのみ、平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面アンテナが受ける電波の強 さが変化する理由は、前述した、特開昭６３−１９７１０４号公報に記載された 技術とほぼ同様である。従って、測定手段により、平面アンテナ２１の回転に伴 なってこの平面アンテナ２１が受ける電波の強さが変化するか否かを観察すれば 、上記アンテナ支持筒１６の中心軸方向と静止衛星の方向とが一致しているか否 かを知る事が出来る。

【００３１】 平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面アンテナ２１が受ける電波の強さ が変化しない場合は、アンテナ支持筒１６の中心軸方向と静止衛星の方向とが一 致している事になり、指向方向を上記回転中心軸の方向に対して僅かだけずらせ た平面アンテナ１６は、上記静止衛星からの電波を良好な状態で受け得る事にな る。

【００３２】 又、平面アンテナ２１の回転に伴なってこの平面アンテナ２１が受ける電波の 強さが変化する場合、変化する事自体で、アンテナ支持筒１６の中心軸方向と静 止衛星の方向とがずれている事だけでなく、ずれの方向も併せて知る事が出来る 。そこで、制御器により回転駆動手段を作動させ、静止衛星の方向からずれたア ンテナ支持筒１６の中心軸方向を修正すれば、平面アンテナ２１による送信、受 信状態を改善する事が出来る。

【００３３】

【考案の効果】

本考案の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、以上に述べた通り構成され作用 するが、走行中の無線車に積んだ無線機と静止衛星との電波授受を確実に行ない つつ、アンテナを常に静止衛星に向けておく事を容易に行なえ、しかも十分な強 さの電波を受ける事が出来る為、災害対策の連絡等、緊急を要する通信の確保に 果たす役割は大きい。

【００３４】 しかも嵩張らない平面アンテナを、やはり嵩張らない電動モータにより回転駆 動する為、装置全体を小型化出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のアンテナ装置の要部縦断側面図。

【図２】平面アンテナの回転角度と受信電波の強さとの
関係を示す線図。

【図３】従来のアンテナ装置の機械装置部分を示す略側
面図。

【図４】図３のＸ矢視図。

【図５】従来のアンテナ装置の作用を示すフローチャー
ト。

【図６】従来のアンテナ装置の姿勢制御の原理を示す線
図。

【符合の説明】

１ 基台 ２ 支持筒 ３ 鉛直軸 ４ 自在継手 ５ 軸受筒 ６ アンテナ支持枠 ７ 回転軸 ８ アンテナ ９ カップリング機構 １０ 角度検出器 １１ 支持腕 １２ ノズル組立 １３ 姿勢制御器 １４ 一次放射器 １５ パラボラ １６ アンテナ支持筒 １７ 電磁結合空間 １８ コンバータ １９ 取付フランジ ２０ 調整螺子 ２１ 平面アンテナ ２２ 回転筒 ２３ 複列玉軸受 ２４ 基板 ２５ ステータ ２６ ロータ ２７ 電動モータ ２８ 鍔部 ２９ 内部導体 ３０ スロット ３１ 終端抵抗体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直軸を中心として回転自在な部分に支
   持されたアンテナ支持筒と、このアンテナ支持筒に回転
   自在に、且つその指向方向を回転中心軸から僅かにずら
   せた状態で支持された平面アンテナと、この平面アンテ
   ナを回転させる電動モータと、上記アンテナ支持筒を上
   記鉛直軸を中心として回転させる回転駆動手段と、上記
   平面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受け
   る電波の強さの変化を、上記平面アンテナの回転方向に
   亙る位相との関係で測定する測定手段と、この測定手段
   から出される信号に基づいて上記回転駆動手段を制御
   し、アンテナ支持筒を適当な方向に回動させて、上記平
   面アンテナの回転に伴なってこの平面アンテナが受ける
   電波の強さが変化しない様にする事により、上記平面ア
   ンテナの回転軸方向と上空の静止衛星の方角とを一致さ
   せる制御器とから成る、静止衛星追尾用車載アンテナ装
   置。