JPH0740641B2 - 追尾可能衛星搭載用アンテナ - Google Patents
追尾可能衛星搭載用アンテナInfo
- Publication number
- JPH0740641B2 JPH0740641B2 JP58105320A JP10532083A JPH0740641B2 JP H0740641 B2 JPH0740641 B2 JP H0740641B2 JP 58105320 A JP58105320 A JP 58105320A JP 10532083 A JP10532083 A JP 10532083A JP H0740641 B2 JPH0740641 B2 JP H0740641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tracking
- radiating elements
- primary radiator
- communication
- reflecting mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
- H01Q19/17—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自己追尾信号の検出機能を有する衛星搭載用ア
ンテナに関する。
ンテナに関する。
従来、衛星搭載用アンテナの照射領域を地上の所定の通
信領域に一致させるために、この衛星搭載用アンテナに
は地上の基準となる地球局から送られてくるビーコン信
号を受信して衛星搭載用アンテナの方向制御信号を検出
する４個またはその整数倍の一次放射器が設けられてい
た。またこれらの一次放射器は、通信用に設けられた一
次放射器の放射素子と完全に共用されるか、もしくは全
く別に設けられていた。
信領域に一致させるために、この衛星搭載用アンテナに
は地上の基準となる地球局から送られてくるビーコン信
号を受信して衛星搭載用アンテナの方向制御信号を検出
する４個またはその整数倍の一次放射器が設けられてい
た。またこれらの一次放射器は、通信用に設けられた一
次放射器の放射素子と完全に共用されるか、もしくは全
く別に設けられていた。
しかし追尾用ホーンが通信用ホーンと完全に共用される
一次放射器では、全ての一次放射素子の配置が種々の形
をなした通信領域に対応して決定されるため、追尾用ホ
ーンとして最適な配置をとる自由度がなく、しかも良好
な追尾精度を得るための追尾用指向特性が得られない欠
点があった。また追尾用一次放射器を通信用一次放射器
と全く別に設ける場合には、二つの一次放射器が主反射
鏡の焦点近傍に少なくとも両者の幾何学的な形状の分だ
け偏位して配置されるために、通信用と追尾用の二つの
放射指向方向が異なることから、アンテナの通信領域か
らずれた地点にビーコン波送信用地球局を設置しなけれ
ばならない欠点があった。
一次放射器では、全ての一次放射素子の配置が種々の形
をなした通信領域に対応して決定されるため、追尾用ホ
ーンとして最適な配置をとる自由度がなく、しかも良好
な追尾精度を得るための追尾用指向特性が得られない欠
点があった。また追尾用一次放射器を通信用一次放射器
と全く別に設ける場合には、二つの一次放射器が主反射
鏡の焦点近傍に少なくとも両者の幾何学的な形状の分だ
け偏位して配置されるために、通信用と追尾用の二つの
放射指向方向が異なることから、アンテナの通信領域か
らずれた地点にビーコン波送信用地球局を設置しなけれ
ばならない欠点があった。
本発明者らは、これに対し衛星からの電波の照射領域が
細長いような場合には、通信用一次放射器の放射素子も
一般には細長い曲線の上に配置されるので、この通信用
一次放射器の放射素子の一部を追尾用一次放射器の構成
素子の一部としても共用できることに着目して本発明を
完成した。
細長いような場合には、通信用一次放射器の放射素子も
一般には細長い曲線の上に配置されるので、この通信用
一次放射器の放射素子の一部を追尾用一次放射器の構成
素子の一部としても共用できることに着目して本発明を
完成した。
本発明は、以上の考察に基づいて通信用一次放射器の複
数個の放射素子の一部と、これに新たに加えた放射素子
とにより追尾用一次放射器を構成し、通信用放射指向特
性の他に良好でかつ所望の方向に指向する追尾用放射指
向特性をも有する小形の一次放射器を備えた衛星搭載用
アンテナを提供することを目的とする。
数個の放射素子の一部と、これに新たに加えた放射素子
とにより追尾用一次放射器を構成し、通信用放射指向特
性の他に良好でかつ所望の方向に指向する追尾用放射指
向特性をも有する小形の一次放射器を備えた衛星搭載用
アンテナを提供することを目的とする。
すなわち本発明は、一次放射器の放射素子の数が少な
く、しかも追尾用ビーコンに対して設計自由度の大きい
追尾可能衛星搭載用アンテナを提供することを目的とす
る。
く、しかも追尾用ビーコンに対して設計自由度の大きい
追尾可能衛星搭載用アンテナを提供することを目的とす
る。
本発明は、所望の通信領域を定める通信用一次放射器の
放射素子の配置を変えることなく、この一次放射器の放
射素子の一部と新たに設けた放射素子とにより追尾用一
次放射器を構成して、上記通信領域の中に良好な追尾用
放射ビームを得ることを特徴とする。
放射素子の配置を変えることなく、この一次放射器の放
射素子の一部と新たに設けた放射素子とにより追尾用一
次放射器を構成して、上記通信領域の中に良好な追尾用
放射ビームを得ることを特徴とする。
すなわち、地球局に向けられた１個の主反射鏡と、この
主反射鏡の焦点位置に一つの線上に配列され上記主反射
鏡を照射する４個以上の放射素子により構成された一次
放射器とを備えた衛星搭載用アンテナにおいて、上記放
射素子のうちの４個が正方形に近い四辺形をなして配置
され、上記４個の放射素子のうちの２個は追尾用放射素
子であり残りの２個は通信用放射素子であり、上記２個
の通信用放射素子の一部の信号通路に設けられ追尾用信
号を分岐する分岐回路と、上記２個の追尾用放射素子の
追尾用信号と上記分岐回路により分岐された追尾用信号
とを組み合わせて所定の追尾用のアンテナ・ビーム特性
を得る合成回路とを備えたことを特徴とする。
主反射鏡の焦点位置に一つの線上に配列され上記主反射
鏡を照射する４個以上の放射素子により構成された一次
放射器とを備えた衛星搭載用アンテナにおいて、上記放
射素子のうちの４個が正方形に近い四辺形をなして配置
され、上記４個の放射素子のうちの２個は追尾用放射素
子であり残りの２個は通信用放射素子であり、上記２個
の通信用放射素子の一部の信号通路に設けられ追尾用信
号を分岐する分岐回路と、上記２個の追尾用放射素子の
追尾用信号と上記分岐回路により分岐された追尾用信号
とを組み合わせて所定の追尾用のアンテナ・ビーム特性
を得る合成回路とを備えたことを特徴とする。
次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明す
る。
る。
第１図は本発明一実施例アンテナの縦断側面図である。
衛星搭載用アンテナは、地球局に向けられた１個の主反
射鏡１、およびこの主反射鏡１の焦点付近に配置され、
この主反射鏡１を照射する４個以上の放射素子を有する
一次放射器２により構成される。
衛星搭載用アンテナは、地球局に向けられた１個の主反
射鏡１、およびこの主反射鏡１の焦点付近に配置され、
この主反射鏡１を照射する４個以上の放射素子を有する
一次放射器２により構成される。
第２図はこの一次放射器２の正面図である。第２図にお
いて、一次放射器２は放射素子11〜16により構成され
る。このうち放射素子11〜14は互いに所定の間隔で配置
されており、通信用一次放射器を構成する。この放射素
子11〜14に対し同一振幅で同位相の信号が同時に供給さ
れた場合には、主反射鏡１によって第３図に示すような
電界強度分布の通信領域が得られる。
いて、一次放射器２は放射素子11〜16により構成され
る。このうち放射素子11〜14は互いに所定の間隔で配置
されており、通信用一次放射器を構成する。この放射素
子11〜14に対し同一振幅で同位相の信号が同時に供給さ
れた場合には、主反射鏡１によって第３図に示すような
電界強度分布の通信領域が得られる。
本発明の特徴ある構成は、上記放射素子のうち、中央部
分にある２つの放射素子12および13に隣接して、新たに
放射素子15および16が互いに正方形に近い四辺形をなす
ように配設され、この放射素子15または16と放射素子12
または13とを組合せて、追尾用一次放射器が構成される
ところにある。さらに特徴的なことは、放射素子15およ
び16が追尾専用であるのに対して、放射素子12および13
は追尾用と通信用に共用されるところにある。
分にある２つの放射素子12および13に隣接して、新たに
放射素子15および16が互いに正方形に近い四辺形をなす
ように配設され、この放射素子15または16と放射素子12
または13とを組合せて、追尾用一次放射器が構成される
ところにある。さらに特徴的なことは、放射素子15およ
び16が追尾専用であるのに対して、放射素子12および13
は追尾用と通信用に共用されるところにある。
このような構成のアンテナにおいて、放射素子12、13、
15、16の大きさがほぼ等しい場合、放射素子13と15に対
し同一振幅で180゜の位相の異なる信号を供給すると、
第２図のAA′線上には第４図に実線で示される放射指向
特性が得られる。さらに、放射素子12、13、15および16
は互いにほぼ正方形に配置されているので、放射素子13
と16に対して、同一振幅で互いに180゜位相の異なる信
号を供給した場合についても、第２図のBB′線上におい
て、第４図に実線で示される放射指向特性が得られる。
したがって、放射素子12と15および放射素子13と16に対
して同一位相、同一振幅の信号を供給した場合には、第
２図CC′線上において、第４図に破線で示される放射指
向特性が得られる。第４図の破線は実線で表される電界
強度より3dB増加している。
15、16の大きさがほぼ等しい場合、放射素子13と15に対
し同一振幅で180゜の位相の異なる信号を供給すると、
第２図のAA′線上には第４図に実線で示される放射指向
特性が得られる。さらに、放射素子12、13、15および16
は互いにほぼ正方形に配置されているので、放射素子13
と16に対して、同一振幅で互いに180゜位相の異なる信
号を供給した場合についても、第２図のBB′線上におい
て、第４図に実線で示される放射指向特性が得られる。
したがって、放射素子12と15および放射素子13と16に対
して同一位相、同一振幅の信号を供給した場合には、第
２図CC′線上において、第４図に破線で示される放射指
向特性が得られる。第４図の破線は実線で表される電界
強度より3dB増加している。
全く同じように、放射素子13と15および放射素子12と16
をそれぞれ同一振幅で180゜位相を相異させて合成を行
い、それらの出力を同一位相関係のもとで合成した場合
には、第４図に破線で示される指向特性が第２図のDD′
線上に生ずる。この場合には、第１図のCC′線とDD′線
とは直交していることが望ましいが、放射素子12および
13の配置は所望の通信領域を確保するために決められる
ため、一般にはCC′線とDD′線とは直交しない。しかし
自己追尾の精度は第４図に示される指向特性の谷間の深
さによって決まるので、追尾に対する所期の目的は十分
に満たすことができる。またこの谷間に現れる方向が通
信領域の中に存在するように設計することは、放射素子
15および16の配置に自由度があるため可能である。
をそれぞれ同一振幅で180゜位相を相異させて合成を行
い、それらの出力を同一位相関係のもとで合成した場合
には、第４図に破線で示される指向特性が第２図のDD′
線上に生ずる。この場合には、第１図のCC′線とDD′線
とは直交していることが望ましいが、放射素子12および
13の配置は所望の通信領域を確保するために決められる
ため、一般にはCC′線とDD′線とは直交しない。しかし
自己追尾の精度は第４図に示される指向特性の谷間の深
さによって決まるので、追尾に対する所期の目的は十分
に満たすことができる。またこの谷間に現れる方向が通
信領域の中に存在するように設計することは、放射素子
15および16の配置に自由度があるため可能である。
以上説明した通信用信号および追尾用信号の供給方法お
よび検出方法を第５図の一次放射器２のブロック構成例
により説明する。
よび検出方法を第５図の一次放射器２のブロック構成例
により説明する。
第５図において、17および18は分波器、19〜22はマジッ
クティ、23〜28は出力端子である。この分波器17および
18は分岐回路29を構成し、マジックティ19〜22は合成回
路30を構成する。放射素子12の出力は分波器17の入力に
接続される。この分波器17の一方の出力には出力端子27
が接続され、この他方の出力にはマジックティ20の一方
の入力が接続される。また放射素子13の出力は分波器18
の入力に接続される。この分波器18の一方の出力には出
力端子28が接続され、この他方の出力にはマジックティ
19の一方の入力が接続される。上記マジックティ19およ
び20の他方の入力には、前記放射素子16および15の各出
力がそれぞれ接続される。このマジックティ19および20
の各Ｅアームはマジックティ21の入力に接続され、マジ
ックティ19および20の各Ｈアームはマジックティ22の入
力に接続される。このマジックティ21のＨアームは出力
端子23に接続され、マジックティ22のＥアームは出力端
子24に接続される。
クティ、23〜28は出力端子である。この分波器17および
18は分岐回路29を構成し、マジックティ19〜22は合成回
路30を構成する。放射素子12の出力は分波器17の入力に
接続される。この分波器17の一方の出力には出力端子27
が接続され、この他方の出力にはマジックティ20の一方
の入力が接続される。また放射素子13の出力は分波器18
の入力に接続される。この分波器18の一方の出力には出
力端子28が接続され、この他方の出力にはマジックティ
19の一方の入力が接続される。上記マジックティ19およ
び20の他方の入力には、前記放射素子16および15の各出
力がそれぞれ接続される。このマジックティ19および20
の各Ｅアームはマジックティ21の入力に接続され、マジ
ックティ19および20の各Ｈアームはマジックティ22の入
力に接続される。このマジックティ21のＨアームは出力
端子23に接続され、マジックティ22のＥアームは出力端
子24に接続される。
このような構成の一次放射器では、通信用一次放射器で
ある放射素子11〜14のうち放射素子12および13に受信さ
れた信号の中で、追尾信号成分がビーコン周波数信号の
み分波する分波器17および18によって取り出される。分
波器17により検出された追尾信号が新たに設けられた追
尾信号専用の放射素子15の出力信号とマジックティ20で
合成されると、このマジックティ20のＥアームには第４
図に実線で示される指向特性が得られる。全く同様にマ
ジックティ19のＥアームにも放射素子13と16による追尾
信号が得られるので、これらの信号をマジックティ21に
より合成すると、そのＨアームには第４図に破線で示さ
れる合成指向特性が得られ、これは第２図におけるCC′
線上の指向特性に相当する。
ある放射素子11〜14のうち放射素子12および13に受信さ
れた信号の中で、追尾信号成分がビーコン周波数信号の
み分波する分波器17および18によって取り出される。分
波器17により検出された追尾信号が新たに設けられた追
尾信号専用の放射素子15の出力信号とマジックティ20で
合成されると、このマジックティ20のＥアームには第４
図に実線で示される指向特性が得られる。全く同様にマ
ジックティ19のＥアームにも放射素子13と16による追尾
信号が得られるので、これらの信号をマジックティ21に
より合成すると、そのＨアームには第４図に破線で示さ
れる合成指向特性が得られ、これは第２図におけるCC′
線上の指向特性に相当する。
一方マジックティ19と20の各Ｈアームに得られる２個の
信号をマジックティ22により合成すると、そのＥアーム
には第４図に破線で示される指向特性が得られ、これは
第２図におけるDD′線上の追尾指向特性に相当する。出
力端子23および24に得られる直交方向に対するそれぞれ
の特性は、各放射素子間の間隔や配置、ならびに放射素
子の大きさに左右されるので、一般的には第４図に示す
ように全く同じ特性にはならないが、互いに正方形に近
く配置されていれさえすれば良いため、追尾性能に対し
てはその特性の差異は問題とならないので所期の目的を
達成することができる。
信号をマジックティ22により合成すると、そのＥアーム
には第４図に破線で示される指向特性が得られ、これは
第２図におけるDD′線上の追尾指向特性に相当する。出
力端子23および24に得られる直交方向に対するそれぞれ
の特性は、各放射素子間の間隔や配置、ならびに放射素
子の大きさに左右されるので、一般的には第４図に示す
ように全く同じ特性にはならないが、互いに正方形に近
く配置されていれさえすれば良いため、追尾性能に対し
てはその特性の差異は問題とならないので所期の目的を
達成することができる。
なお上記例では、アンテナは送信アンテナとして電波を
送り出す方向から説明したが、電磁界の可逆理論により
受信アンテナとして電波を受信する場合についても適用
することができる。したがって、上記説明の中で用いた
「照射」または「放射」の語は、本発明を送信アンテナ
に限定するものではない。
送り出す方向から説明したが、電磁界の可逆理論により
受信アンテナとして電波を受信する場合についても適用
することができる。したがって、上記説明の中で用いた
「照射」または「放射」の語は、本発明を送信アンテナ
に限定するものではない。
上記説明で一次放射器は主反射鏡の焦点付近に配置する
ことを述べたが、この焦点には副反射鏡を用いることに
より形成される焦点その他の実効的に主反射鏡の焦点と
して作用するものの全てを含む。
ことを述べたが、この焦点には副反射鏡を用いることに
より形成される焦点その他の実効的に主反射鏡の焦点と
して作用するものの全てを含む。
以上述べたように、本発明によれば、既設の通信用一次
放射器を構成する複数個の放射素子の他に新たに少数個
の放射素子を設け、この新たな放射素子と上記複数個の
放射素子の一部とにより追尾用一次放射器を構成するこ
とにより、 （イ）追尾用一次放射器のための放射素子の配置の自由
度を大きくとることができ、 （ロ）良好な追尾用指向特性が得られ、 また通信用一次放射器および追尾用一次放射器を主反射
鏡の焦点近傍に集中して配置することにより、 （ハ）主反射鏡の形状および重量を小型化でき、 （ニ）ビーコン波送信用地球局をアンテナの通信領域に
設置することができる優れた効果がある。
放射器を構成する複数個の放射素子の他に新たに少数個
の放射素子を設け、この新たな放射素子と上記複数個の
放射素子の一部とにより追尾用一次放射器を構成するこ
とにより、 （イ）追尾用一次放射器のための放射素子の配置の自由
度を大きくとることができ、 （ロ）良好な追尾用指向特性が得られ、 また通信用一次放射器および追尾用一次放射器を主反射
鏡の焦点近傍に集中して配置することにより、 （ハ）主反射鏡の形状および重量を小型化でき、 （ニ）ビーコン波送信用地球局をアンテナの通信領域に
設置することができる優れた効果がある。
第１図は本発明一実施例アンテナの縦断側面図。 第２図はこのアンテナの一次放射器の正面図。 第３図は通信用一次放射器の照射領域の電界分布を示す
図。 第４図は追尾用一次放射器の照射領域の電界分布を示す
図。 第５図は本発明一実施例アンテナの一次放射器のブロッ
ク構成図。 １……主反射鏡、２……一次放射器、11〜16……放射素
子、17、18……分波器、19〜22……マジックティ、23〜
28……出力端子、29……分岐回路、30……合成回路。
図。 第４図は追尾用一次放射器の照射領域の電界分布を示す
図。 第５図は本発明一実施例アンテナの一次放射器のブロッ
ク構成図。 １……主反射鏡、２……一次放射器、11〜16……放射素
子、17、18……分波器、19〜22……マジックティ、23〜
28……出力端子、29……分岐回路、30……合成回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 健治 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話公社横須賀電気通信研究所内 (72)発明者 熊沢 弘之 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話公社横須賀電気通信研究所内 (72)発明者 高松 泰男 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者 武田 文雄 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電機 株式会社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特公 昭48−2505（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】地球局に向けられた１個の主反射鏡と、こ
の主反射鏡の焦点位置に一つの線上に配列され上記主反
射鏡を照射する４個以上の放射素子により構成された一
次放射器とを備えた衛星搭載用アンテナにおいて、 上記放射素子のうちの４個が正方形に近い四辺形をなし
て配置され、上記４個の放射素子のうちの２個は追尾用
放射素子であり残りの２個は通信用放射素子であり、 上記２個の通信用放射素子の一部の信号通路に設けられ
追尾用信号を分岐する分岐回路と、 上記２個の追尾用放射素子の追尾用信号と上記分岐回路
により分岐された追尾用信号とを組み合わせて所定の追
尾用のアンテナ・ビーム特性を得る合成回路と を備えたことを特徴とする追尾可能衛星搭載用アンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105320A JPH0740641B2 (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 追尾可能衛星搭載用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105320A JPH0740641B2 (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 追尾可能衛星搭載用アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230304A JPS59230304A (ja) | 1984-12-24 |
| JPH0740641B2 true JPH0740641B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=14404413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105320A Expired - Lifetime JPH0740641B2 (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 追尾可能衛星搭載用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740641B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827270A (en) * | 1986-12-22 | 1989-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna device |
| JPH07101814B2 (ja) * | 1988-01-14 | 1995-11-01 | 日本電信電話株式会社 | アンテナ給電回路 |
| JPH0834383B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1996-03-29 | デイエツクスアンテナ株式会社 | 衛星自動追尾装置 |
| JP4622966B2 (ja) * | 2006-08-24 | 2011-02-02 | 日本電信電話株式会社 | アレーアンテナ、アレー給電反射鏡アンテナ、前記両アンテナの指向方向誤差検出方法及び指向方向誤差補償方法 |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58105320A patent/JPH0740641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59230304A (ja) | 1984-12-24 |
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