JPH06132717A - Ｓｎｇ用平面アンテナ装置 - Google Patents
Ｓｎｇ用平面アンテナ装置Info
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- JPH06132717A JPH06132717A JP27704692A JP27704692A JPH06132717A JP H06132717 A JPH06132717 A JP H06132717A JP 27704692 A JP27704692 A JP 27704692A JP 27704692 A JP27704692 A JP 27704692A JP H06132717 A JPH06132717 A JP H06132717A
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- arrays
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- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 地球上のアンテナ設置点から見た通信衛星の
静止軌道を考慮に入れて、ビームが最大に振れたときで
も、軌道面方向でアンテナ装置のサイドローブレベルを
小さくするとともに、グレーティングローブが生じない
ようにする。 【構成】 複数の放射素子３によって構成されるアレー
を複数個のサブアレー２に分割し、静止軌道の方向には
各サブアレー２の間隔を密に配置し、前記静止軌道の方
向と直角な方向には、各サブアレー２の間隔を粗に配置
する。
静止軌道を考慮に入れて、ビームが最大に振れたときで
も、軌道面方向でアンテナ装置のサイドローブレベルを
小さくするとともに、グレーティングローブが生じない
ようにする。 【構成】 複数の放射素子３によって構成されるアレー
を複数個のサブアレー２に分割し、静止軌道の方向には
各サブアレー２の間隔を密に配置し、前記静止軌道の方
向と直角な方向には、各サブアレー２の間隔を粗に配置
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳＮＧ等の通信衛星にア
クセスする地球局用平面アンテナに係わり、特にアンテ
ナビームを振っても静止衛星軌道方向にグレーティング
ローブがでないようにするＳＮＧ用平面アンテナ装置に
関する。
クセスする地球局用平面アンテナに係わり、特にアンテ
ナビームを振っても静止衛星軌道方向にグレーティング
ローブがでないようにするＳＮＧ用平面アンテナ装置に
関する。
【０００２】［発明の概要］本発明はＳＮＧなどの衛星
通信に用いる地球局用平面アンテナ装置の構成法に関す
るものであり、地球局用のアンテナを平面アレーアンテ
ナで構成し、アンテナが風などで動いても、アンテナビ
ームが常に衛星方向を向くように自動追尾の機能を持た
せた場合、一般に、ビーム方向がアンテナのボアサイト
から動くにしたがって、グレーティングローブが現わ
れ、ＣＣＩＲ基準を満足することができないが、これを
解決するために、縦ｍ素子、横ｎ素子のサブアレーを構
成し、地球局から静止衛星軌道を見たとき、軌道面方向
でグレーティングローブが生じないようにサブアレーを
配置してＳＮＧ用平面アンテナ装置を構成する。
通信に用いる地球局用平面アンテナ装置の構成法に関す
るものであり、地球局用のアンテナを平面アレーアンテ
ナで構成し、アンテナが風などで動いても、アンテナビ
ームが常に衛星方向を向くように自動追尾の機能を持た
せた場合、一般に、ビーム方向がアンテナのボアサイト
から動くにしたがって、グレーティングローブが現わ
れ、ＣＣＩＲ基準を満足することができないが、これを
解決するために、縦ｍ素子、横ｎ素子のサブアレーを構
成し、地球局から静止衛星軌道を見たとき、軌道面方向
でグレーティングローブが生じないようにサブアレーを
配置してＳＮＧ用平面アンテナ装置を構成する。
【０００３】
【従来の技術】ＳＮＧなどの衛星通信用の地球局アンテ
ナ装置としては、これまで一般にパラボラアンテナ装置
が用いられている。
ナ装置としては、これまで一般にパラボラアンテナ装置
が用いられている。
【０００４】この理由としては、地球局アンテナの特
性、特にサイドローブ特性が他の通信衛星に妨害を与え
ないように厳しく規定されており、この点でパラボラア
ンテナ装置が優れているためである。
性、特にサイドローブ特性が他の通信衛星に妨害を与え
ないように厳しく規定されており、この点でパラボラア
ンテナ装置が優れているためである。
【０００５】パラボラアンテナ装置では、複反射鏡技術
および鏡面精度の向上などにより、開口１．２ｍ程度で
良好なサイドローブ特性を持つアンテナ装置が既に開発
されて実用化されている。
および鏡面精度の向上などにより、開口１．２ｍ程度で
良好なサイドローブ特性を持つアンテナ装置が既に開発
されて実用化されている。
【０００６】但し、パラボラアンテナ装置で、衛星への
自動指向を行う場合には、別に取り付けたモノパルスセ
ンサからの情報によって、機械的に追尾を行うようにし
ている。
自動指向を行う場合には、別に取り付けたモノパルスセ
ンサからの情報によって、機械的に追尾を行うようにし
ている。
【０００７】また、平面アンテナ装置を地球局に用いた
例としては、インマルサットからのデジタルデータなど
の低ビットレート通信で実用化されているが、日本のＣ
Ｓ（ＪＣＳＡＴ、スーパーバードなど）あるいはインテ
ルサットなどに直接アクセス可能な地球局用アンテナ装
置として、平面アンテナ装置が実用化された例は見当た
らない。
例としては、インマルサットからのデジタルデータなど
の低ビットレート通信で実用化されているが、日本のＣ
Ｓ（ＪＣＳＡＴ、スーパーバードなど）あるいはインテ
ルサットなどに直接アクセス可能な地球局用アンテナ装
置として、平面アンテナ装置が実用化された例は見当た
らない。
【０００８】しかし、低サイドローブ型の平面アレーア
ンテナ装置の設計法としては、アンテナ工学ハンドブッ
ク（電子通信学会編）に記載されているように、開口面
励振分布をチェビシェフ分布やテイラー分布にする例が
ある。
ンテナ装置の設計法としては、アンテナ工学ハンドブッ
ク（電子通信学会編）に記載されているように、開口面
励振分布をチェビシェフ分布やテイラー分布にする例が
ある。
【０００９】また、他の技術として、グレーティングロ
ーブを最大ビーム走査範囲内で現われないように素子配
列間隔を小さくする技術も知られている。
ーブを最大ビーム走査範囲内で現われないように素子配
列間隔を小さくする技術も知られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のデジ
タル変調技術の進歩などにより、アンテナ口径が小さく
ても良好な通信が可能になるとともに、持ち運びが容易
なポータブル地球局の実現が望まれている。
タル変調技術の進歩などにより、アンテナ口径が小さく
ても良好な通信が可能になるとともに、持ち運びが容易
なポータブル地球局の実現が望まれている。
【００１１】このような要求を満たすポータブル地球局
用のアンテナ装置として、軽量薄型に構成可能な平面ア
ンテナ装置が考えられる。
用のアンテナ装置として、軽量薄型に構成可能な平面ア
ンテナ装置が考えられる。
【００１２】しかしながら、平面アンテナ装置を地球局
用アンテナ装置に適用するためには、サイドローブレベ
ルを規定値以下にするため、開口面分布にテーパーを付
ける必要があり、さらにアンテナ装置が風などで動揺し
てもビームを常に衛星方向に向けるように自動追尾機能
を付加した場合、アンテナビームがアンテナ装置のボア
サイト方向から動いたときでも、サイドローブ特性が規
定のレベル以下である必要がある。
用アンテナ装置に適用するためには、サイドローブレベ
ルを規定値以下にするため、開口面分布にテーパーを付
ける必要があり、さらにアンテナ装置が風などで動揺し
てもビームを常に衛星方向に向けるように自動追尾機能
を付加した場合、アンテナビームがアンテナ装置のボア
サイト方向から動いたときでも、サイドローブ特性が規
定のレベル以下である必要がある。
【００１３】一般に、平面アレーアンテナ装置でビーム
走査を行う場合、ある走査角度でグレーティングローブ
が現われるが、これを避けるため、素子間隔を狭める必
要がある。例えば、±３０度でメインビームを振る場合
には、素子間隔を約０．６自由空間波長程度にしなけれ
ばならない。
走査を行う場合、ある走査角度でグレーティングローブ
が現われるが、これを避けるため、素子間隔を狭める必
要がある。例えば、±３０度でメインビームを振る場合
には、素子間隔を約０．６自由空間波長程度にしなけれ
ばならない。
【００１４】しかしこの場合、移相器などの個数的な制
限から、平面アレーを複数個の素子からなるサブアレー
に分割し、その各々のサブアレーに移相器を付加して位
相制御を行う場合は、サブアレーの位相中心間が自由空
間波長の１波長以上離れてしまい、ビーム走査を行った
とき、グレーティングが現われる。
限から、平面アレーを複数個の素子からなるサブアレー
に分割し、その各々のサブアレーに移相器を付加して位
相制御を行う場合は、サブアレーの位相中心間が自由空
間波長の１波長以上離れてしまい、ビーム走査を行った
とき、グレーティングが現われる。
【００１５】この結果、図５に示す如く静止衛星軌道に
沿って±３度に設定され、アンテナ装置のボアサイトか
らの離軸角θで規定されているＣＣＩＲの規定値を越え
てしまい、地球局用のアンテナ装置として使用すること
ができない。
沿って±３度に設定され、アンテナ装置のボアサイトか
らの離軸角θで規定されているＣＣＩＲの規定値を越え
てしまい、地球局用のアンテナ装置として使用すること
ができない。
【００１６】本発明は上記の事情に鑑み、地球上のアン
テナ設置点から見た通信衛星の静止軌道を考慮に入れ
て、ビームが最大に振れたときでも、軌道面方向でアン
テナ装置のサイドローブレベルを小さくすることができ
るとともに、グレーティングローブが生じないようにす
ることができるＳＮＧ用平面アンテナ装置を提供するこ
とを目的としている。
テナ設置点から見た通信衛星の静止軌道を考慮に入れ
て、ビームが最大に振れたときでも、軌道面方向でアン
テナ装置のサイドローブレベルを小さくすることができ
るとともに、グレーティングローブが生じないようにす
ることができるＳＮＧ用平面アンテナ装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるＳＮＧ用平面アンテナ装置は、多数の
放射素子によって構成される平面アレーアンテナ装置に
おいて、各放射素子によって構成されるアレーを複数個
のサブアレーに分割し、静止軌道の方向には各サブアレ
ーの間隔を密に配置し、前記静止軌道の方向と直角な方
向には、各サブアレーの間隔を粗に配置する、ことを特
徴としている。
めに本発明によるＳＮＧ用平面アンテナ装置は、多数の
放射素子によって構成される平面アレーアンテナ装置に
おいて、各放射素子によって構成されるアレーを複数個
のサブアレーに分割し、静止軌道の方向には各サブアレ
ーの間隔を密に配置し、前記静止軌道の方向と直角な方
向には、各サブアレーの間隔を粗に配置する、ことを特
徴としている。
【００１８】
【作用】上記の構成において、複数の放射素子によって
構成されるアレーを複数個のサブアレーに分割し、静止
軌道の方向には各サブアレーの間隔を密に配置し、前記
静止軌道の方向と直角な方向には、各サブアレーの間隔
を粗に配置することにより、地球上のアンテナ設置点か
ら見た通信衛星の静止軌道を考慮に入れて、ビームが最
大に振れたときでも、軌道面方向でアンテナ装置のサイ
ドローブレベルを小さくするとともに、グレーティング
ローブが生じないようにする。
構成されるアレーを複数個のサブアレーに分割し、静止
軌道の方向には各サブアレーの間隔を密に配置し、前記
静止軌道の方向と直角な方向には、各サブアレーの間隔
を粗に配置することにより、地球上のアンテナ設置点か
ら見た通信衛星の静止軌道を考慮に入れて、ビームが最
大に振れたときでも、軌道面方向でアンテナ装置のサイ
ドローブレベルを小さくするとともに、グレーティング
ローブが生じないようにする。
【００１９】
【実施例】図１は本発明によるＳＮＧ用平面アンテナ装
置の一実施例を示す部分構成図である。
置の一実施例を示す部分構成図である。
【００２０】この図に示すＳＮＧ用平面アンテナ装置１
は、座標でφ＝−３０度方向でサイドローブレベルおよ
びグレーティングローブの出現を抑えるようにＸ方向に
およびＹ方向に配置される複数のサブアレー２によって
構成されており、給電線（図示は省略する）を介して供
給される送信信号を各サブアレー２毎に設けられる各位
相制御回路（図示は省略する）によって位相制御して各
サブアレー２に供給し、これらの各サブアレー２から電
波として出射し、また各サブアレー２によって電波を受
信したとき、これらの各サブアレー２によってこれを受
信信号に変換するとともに、これを各位相制御回路によ
って位相制御して出力する。
は、座標でφ＝−３０度方向でサイドローブレベルおよ
びグレーティングローブの出現を抑えるようにＸ方向に
およびＹ方向に配置される複数のサブアレー２によって
構成されており、給電線（図示は省略する）を介して供
給される送信信号を各サブアレー２毎に設けられる各位
相制御回路（図示は省略する）によって位相制御して各
サブアレー２に供給し、これらの各サブアレー２から電
波として出射し、また各サブアレー２によって電波を受
信したとき、これらの各サブアレー２によってこれを受
信信号に変換するとともに、これを各位相制御回路によ
って位相制御して出力する。
【００２１】各サブアレー２は各々、Ｘ方向に４個、Ｙ
方向に８個の合計で３２個のアンテナ素子３と、これら
の各アンテナ素子３を接続する給電線（図示は省略す
る）とによって構成されており、各サブアレー２の位相
中心がＸ軸方向に１アンテナ素子毎になるようにずらさ
れて配置されるとともに、Ｙ軸方向に８アンテナ素子毎
になるように配置されている。
方向に８個の合計で３２個のアンテナ素子３と、これら
の各アンテナ素子３を接続する給電線（図示は省略す
る）とによって構成されており、各サブアレー２の位相
中心がＸ軸方向に１アンテナ素子毎になるようにずらさ
れて配置されるとともに、Ｙ軸方向に８アンテナ素子毎
になるように配置されている。
【００２２】一方、図２に示す如く、例えば東京から通
信衛星ＪＣＳＡＴ１号を見た場合、通信衛星ＪＣＳＡＴ
１号の静止衛星軌道から±３度の部分は図中の点線で示
すように見え、さらに通信衛星ＪＣＳＡＴ１号の偏波に
アンテナの偏波を合わせた状態では、静止衛星軌道方向
の指向性面はおおよそφ＝−３０度面に一致する。
信衛星ＪＣＳＡＴ１号を見た場合、通信衛星ＪＣＳＡＴ
１号の静止衛星軌道から±３度の部分は図中の点線で示
すように見え、さらに通信衛星ＪＣＳＡＴ１号の偏波に
アンテナの偏波を合わせた状態では、静止衛星軌道方向
の指向性面はおおよそφ＝−３０度面に一致する。
【００２３】そして、図１に示す配列（ブロックアレー
はＸ軸方向に８ブロック、Ｙ軸方向に４ブロック）によ
ってビーム方向がθ＝０度のとき、φ＝−３０度面の指
向性を計算したとき、図３に示す表を得ることができ
た。
はＸ軸方向に８ブロック、Ｙ軸方向に４ブロック）によ
ってビーム方向がθ＝０度のとき、φ＝−３０度面の指
向性を計算したとき、図３に示す表を得ることができ
た。
【００２４】また、同じ配列で、ビームをθ＝５度、φ
＝−３０度の方向に振った場合、φ＝−３０度面の指向
性を計算したとき、図４に示す表を得ることができた。
＝−３０度の方向に振った場合、φ＝−３０度面の指向
性を計算したとき、図４に示す表を得ることができた。
【００２５】これら図３および図４をから明らかなよう
に、ビームを振った場合でも、グレーティングローブの
発生は無く、低サイドローブ特性が得られることが分か
る。
に、ビームを振った場合でも、グレーティングローブの
発生は無く、低サイドローブ特性が得られることが分か
る。
【００２６】このようにこの実施例においては、地球局
から見た静止衛星の軌道を考慮し、静止軌道の方向には
各サブアレー２の間隔を密に配置し、前記静止軌道の方
向と直角な方向には、各サブアレー２の間隔を粗に配置
し、これによって静止衛星軌道の方向にはグレーティン
グローブが出ないようにし、前記静止衛星軌道の方向と
直角な方向にはグレーティングローブが出ることを許容
し、全サブアレー２の配置を正方形配置とほぼ同じ密度
で配置するようにしたので、ビームを走査した場合で
も、軌道面と交わるφ面でのグレーティングローブの発
生を抑制して低サイドローブ特性を得ることができると
ともに、指向性の鋭いサブアレー２を密に配置すること
によってサブアレー２内でテーパー励振を行うことなく
低サイドローブ特性を得ることができる。
から見た静止衛星の軌道を考慮し、静止軌道の方向には
各サブアレー２の間隔を密に配置し、前記静止軌道の方
向と直角な方向には、各サブアレー２の間隔を粗に配置
し、これによって静止衛星軌道の方向にはグレーティン
グローブが出ないようにし、前記静止衛星軌道の方向と
直角な方向にはグレーティングローブが出ることを許容
し、全サブアレー２の配置を正方形配置とほぼ同じ密度
で配置するようにしたので、ビームを走査した場合で
も、軌道面と交わるφ面でのグレーティングローブの発
生を抑制して低サイドローブ特性を得ることができると
ともに、指向性の鋭いサブアレー２を密に配置すること
によってサブアレー２内でテーパー励振を行うことなく
低サイドローブ特性を得ることができる。
【００２７】これによって、テーパー励振を行うことに
よるアンテナ利得の低減を防止することができる。
よるアンテナ利得の低減を防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地
球上のアンテナ設置点から見た通信衛星の静止軌道を考
慮に入れて、ビームが最大に振れたときでも、軌道面方
向でアンテナ装置のサイドローブレベルを小さくするこ
とができるとともに、グレーティングローブが生じない
ようにすることができる。
球上のアンテナ設置点から見た通信衛星の静止軌道を考
慮に入れて、ビームが最大に振れたときでも、軌道面方
向でアンテナ装置のサイドローブレベルを小さくするこ
とができるとともに、グレーティングローブが生じない
ようにすることができる。
【図１】本発明によるＳＮＧ用平面アンテナ装置の一実
施例を示す素子配列構成図である。
施例を示す素子配列構成図である。
【図２】東京からＪＣＳＡＴ１号を見たときの静止衛星
軌道を示す表図である。
軌道を示す表図である。
【図３】図１に示すＳＮＧ用平面アンテナ装置の指向性
計算値（φ＝−３０度面、ビームθ＝０度方向）を示す
表図である。
計算値（φ＝−３０度面、ビームθ＝０度方向）を示す
表図である。
【図４】図１に示すＳＮＧ用平面アンテナ装置の指向性
計算値（φ＝−３０度面、ビーム方向はφ＝−３０度、
θ＝５度方向）を示す表図である。
計算値（φ＝−３０度面、ビーム方向はφ＝−３０度、
θ＝５度方向）を示す表図である。
【図５】ＣＣＩＲ Ｒｅｃ．５２４−３における静止衛
星軌道上の規定適用範囲例を示す模式図である。
星軌道上の規定適用範囲例を示す模式図である。
１ ＳＮＧ用平面アンテナ装置 ２ サブアレー ３ アンテナ素子（放射素子）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢沢 紀彦 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 杉之下 文康 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 多数の放射素子によって構成される平面
アレーアンテナ装置において、 各放射素子によって構成されるアレーを複数個のサブア
レーに分割し、静止軌道の方向には各サブアレーの間隔
を密に配置し、前記静止軌道の方向と直角な方向には、
各サブアレーの間隔を粗に配置する、 ことを特徴とするＳＮＧ用平面アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27704692A JP3283589B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Ｓｎｇ用平面アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27704692A JP3283589B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Ｓｎｇ用平面アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132717A true JPH06132717A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3283589B2 JP3283589B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17578034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27704692A Expired - Fee Related JP3283589B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Ｓｎｇ用平面アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283589B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998056068A1 (fr) * | 1997-06-02 | 1998-12-10 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Antenne reseau adaptable |
| JP2008066936A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
| JP2010093399A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Toyota Motor Corp | アンテナ装置 |
| JP2011109181A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| US9097797B2 (en) | 2011-01-07 | 2015-08-04 | Honda Elesys Co., Ltd. | Antenna device and radar apparatus |
| JP2016012919A (ja) * | 2014-06-03 | 2016-01-21 | 三菱電機株式会社 | 衛星通信用アレイアンテナおよびアンテナ |
| WO2018225824A1 (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27704692A patent/JP3283589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336033B1 (en) | 1997-02-06 | 2002-01-01 | Ntt Mobile Communication Network Inc. | Adaptive array antenna |
| WO1998056068A1 (fr) * | 1997-06-02 | 1998-12-10 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Antenne reseau adaptable |
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| US10320091B2 (en) | 2014-06-03 | 2019-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna for satellite communications and antenna |
| WO2018225824A1 (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ |
| JP6456579B1 (ja) * | 2017-06-09 | 2019-01-23 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ |
| US10446928B2 (en) | 2017-06-09 | 2019-10-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Phased array antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3283589B2 (ja) | 2002-05-20 |
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