JPH08116208A - 衛星受信アンテナシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 指向特性を変えることで複数の衛星から送ら
れて来る電波の中から希望する電波を受信できるアンテ
ナを提供すること。 【構成】 受信機１０５でユーザが選局すると、それに
伴って衛星指定信号を送信し、アンテナ側のマイコン１
１４でそれを受信し、指定された衛星から送られて来る
電波を受信するのに最適なアンテナ指向特性を持たせる
ように、アンテナのアクティブブロックを制御するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指向特性を変えること
により多数の衛星から到来する電波のうちの希望衛星か
らの到来波を選択して受信することが可能なアンテナ
（例えばフェーズド・アレイ・アンテナあるいは２衛星
に限定する場合デュアルビームアンテナ）を使って衛星
放送又は衛星通信を受信するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５を参照して従来の衛星受信アンテナ
システムの構成を説明する。同図において、５０１，５
０２，５０３はパラボラアンテナで、それぞれ別の衛星
Ａ，Ｂ，Ｃから送られて来る電波を受信するように向き
を変えて設置してある。

【０００３】５０４，５０５，５０６はダウンコンバー
タ、５１０はアンテナ入力セレクタ、５１４は受信機、
５０７，５０８，５０９はダウンコンバータ５０４，５
０５，５０６からアンテナ入力セレクタ５１０までを接
続するケーブル、５１３はアンテナ入力セレクタ５１０
から受信機５１４までを接続するケーブルである。

【０００４】次にこのアンテナシステムの動作について
説明する。各パラボラアンテナ５０１，５０２，５０３
は各々が受信しようとする衛星に向けて設置されてお
り、それらの衛星とアンテナの対応関係は受信機５１４
側でわかっている。

【０００５】そうして、それらのアンテナ５０１，５０
２，５０３が接続されているアンテナ入力セレクタ５１
０の接点位置もわかっているので、どの衛星からの電波
を受信するかはアンテナ入力セレクタ５１０上のどの接
点を選ぶかによって決めることができる。

【０００６】受信機５１４側でユーザが選局操作を行な
い、どの衛星からの電波を受信するかを決めると、どの
パラボラアンテナからの信号を受信すればよいかが決ま
るので、受信機５１４はアンテナ入力セレクタ５１０に
対して所望の接点に接続するように接点切換えのための
パルス信号を送信する。

【０００７】セレクタ５１０にはマイコン５１１が設け
られていて、受信機５１４から送られて来た信号を解釈
して高周波スイッチ５１２を制御して入力切り換えを行
ない、希望衛星からの電波を捉える。

【０００８】この際、ケーブル５０７，５０８，５０９
の中の選択された１つ及びケーブル５１３を通してパラ
ボラアンテナ５０１〜５０３で受信した信号の中の選択
された信号が受信機５１４へ伝送され、受信機５１４か
らはケーブル５１３を通してアンテナ入力を切り換える
ための情報を持つパルス信号がアンテナ入力セレクタ５
１０に伝送される。更に入力切換によって選択されたダ
ウンコンバータに対しては受信機５１４側からケーブル
５１３及びケーブル５０７〜５０９の中の選択されたケ
ーブルを通して電源が供給される。

【０００９】アンテナ入力セレクタ５１０のための電源
は受信機５１４から供給される電源をアンテナ入力セレ
クタ５１０において低域通過フィルタで分離して供給す
る。また、受信機５１４から送られるアンテナ選択信号
もアンテナ入力セレクタ５１０で分離されマイコン５１
１に入力するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の衛星受信
アンテナシステムでは、それぞれ別々の向きに設置した
複数のパラボラアンテナ５０１〜５０３で受信した信号
を別々のケーブル５０７〜５０９でアンテナ入力セレク
タ５１０まで伝送する必要があるため、システム構築時
のケーブルの配線が複雑であり、向きの異なる複数のパ
ラボラアンテナを設置するのに広い場所を必要とすると
云う欠点があり、更に、衛星の数が増えると問題が深刻
になってくる。

【００１１】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、アンテナセレクタを必要とせず、
アンテナと受信機の間は１本のケーブルのみで足り、従
って配線が単純になり、かつアンテナ設置面積が小さく
て済み、衛星の数の増加によるケーブル配線の複雑化や
設置面積の増加のない衛星受信アンテナシステムを構築
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば、指向特性を変えることにより多
数の衛星から到来する電波の中から受信を希望する衛星
の電波を選択して受信することが可能なアンテナと、前
記アンテナで受信した信号を受信機に伝送するケーブル
と、前記ケーブルを通って伝送されて来た信号を復調す
る受信機とを備えた衛星放送または通信の受信システム
において、受信機での選局状態に対応した希望衛星に関
する情報を持ったパルス信号を前記ケーブルを介して受
信機からアンテナへ送信する手段と、前記アンテナ側で
前記ケーブルを介して送られて来たパルス信号を抽出す
るコントロールパルス抽出手段と、その抽出したコント
ロールパルスに基いて受信希望電波を出力している衛星
を特定し、その結果に基づいて受信希望衛星からの電波
を受信できるようにアンテナの指向特性を制御する手段
とを備えたことを特徴とする衛星受信アンテナシステム
を提供する。

【００１３】また、本発明の他の観点に従えば、指向特
性を変えることにより２つの衛星から到来する電波のう
ちの受信を希望する衛星からの到来波を選択して受信す
ることが可能なアンテナと、前記アンテナで受信した信
号を伝送するケーブルと、前記ケーブルにより伝送され
て来た信号を復調する受信機とを備えた衛星放送または
通信の受信システムにおいて、上記受信機側に設けら
れ、選択された局に対応する衛星の識別情報をアンテナ
給電電源の電圧レベルの相違として発生する手段と、上
記識別情報を持たせたアンテナ給電電源をケーブルを通
してアンテナ側のダウンコンバータへ伝送する手段と、
前記アンテナ側に設けられ、ダウンコンバータ用の電源
として分岐した電力の電圧レベルを検出して受信希望衛
星を判定する手段と、該判定結果に基づいて受信希望衛
星からの電波を受信できるようにアンテナの指向特性を
制御する手段と、を備えたことを特徴とする衛星受信ア
ンテナシステムを提供する。

【００１４】

【作用】本発明によれば、使用するアンテナは指向特性
を変えることにより多数の衛星から到来する電波の中か
ら受信を希望する衛星の電波を選択して受信することが
できるようになっており、このアンテナで受信した信号
をケーブルを通して受信機に伝送するようになってい
る。

【００１５】そうして、アンテナの指向特性を変える操
作は、受信機で選局を行なう際に選択した局に対応する
衛星を指定する信号を作り、この信号をケーブルを介し
てアンテナ側へ伝送し、アンテナ側に設けた制御装置に
よって上記衛星指定信号を受信しアンテナの指向特性を
所望の衛星から送られて来る電波を受信するような特性
に制御するようになっている。

【００１６】従って、本発明のアンテナシステムは、従
来のアンテナシステムのように複数のアンテナの中の１
つを選択するためのアンテナセレクタを必要としない。
また、アンテナと受信機間は１本のケーブルのみで接続
できるので配線が簡単になる。

【００１７】従来パラボラアンテナを複数個設置してい
たのに比べてアンテナ設置面積が小さくて済み、衛星の
数の増加によるケーブル配線の複雑化や設置面積の増加
のない衛星受信アンテナシステムを構築できる。

【００１８】衛星の数を２つのみに限定すると、上述の
アンテナ制御は更に簡単になり、受信機から送る信号も
２つの状態のみでよくなるので例えばアンテナ電源の電
圧を２種類使うことによって制御できる。しかも、その
場合にはフェーズド・アレイ・アンテナに限らずデュア
ルビームアンテナ等の他のアンテナについても適用でき
る。

【００１９】

【実施例】次に、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図１は本発明の衛星受信アンテナシステ
ムの一例の全体の構成を示す。

【００２０】本実施例のアンテナシステムはＣＳ（通信
衛星）４つを捉えることができる。同図において１０１
はアンテナで、このアンテナは指向特性を変えることに
より同一周波数帯（例えばＫｕ帯）の多数（例えば４
個）の衛星から到来する電波のうち希望衛星から到来す
る電波を選択して受信することが可能であり、いわゆる
フェーズド・アレイ・アンテナと呼ばれるアンテナであ
る。

【００２１】このアンテナ１０１は、アンテナ素子が横
方向にアレイ状に配列されているアンテナブロック１１
１、アンテナブロックで受信した信号を増幅及び位相制
御するアクティブブロック１１２、各列ごとにアクティ
ブブロック１１２で位相制御された信号を結合させるコ
ンバイナブロック１１３を含む。

【００２２】このアンテナには上記の他にダウンコンバ
ータ１０２、マイコン１１４が搭載されている。１０４
はコントロールパルス抽出回路で、受信機での選局状態
に対応した希望衛星に関する情報を持つパルス信号（以
下、コントロールパルスと呼ぶ）をケーブル１０７上に
送られて来る信号の中から抽出する手段である。このコ
ントロールパルス抽出回路１０４はアンテナ本体内部又
は近傍に設置される。従ってケーブル１０６はケーブル
１０７に比較して非常に短い。

【００２３】マイコン１１４は、受信機１０５から送ら
れて来て、コントロールパルス抽出回路１０４で抽出さ
れたコントロールパルスをデコードして受信機から送ら
れて来た受信希望衛星指定を識別し、アクティブブロッ
ク１１２を制御してアンテナの指向特性を変える。

【００２４】マイコン１１４で識別した受信希望衛星に
対するアンテナの指向特性を得るために、アクティブブ
ロック・インターフェース回路１１５が設けられてい
る。このインターフェース回路１１５は、マイコン１１
４からの制御信号をアクティブブロック１１２のための
信号レベルに変換する。

【００２５】図２は、図１のアクティブブロック１１２
の部分を詳しく図解したものである。ここで２０１はア
クティブブロックであり、２０２，２０３は増幅器、２
０４は切換スイッチである。この切換スイッチはアンテ
ナブロック１１１（図１）で受信した垂直偏波Ｖと水平
偏波Ｈの中の１つを選択するスイッチである。

【００２６】この切換スイッチの可動接点が図示の位置
にあるときは水平偏波を受信できる状態にあり、同可動
接点が図示とは反対の位置にあるときは垂直偏波を受信
できる状態となる。そうして、この切り換え制御は制御
ライン２０８を通してマイコン１１４（図１）から送ら
れてくる制御信号により行なう。

【００２７】切換スイッチ２０４からの出力は増幅器２
０５で増幅された後、移相器２０６で位相制御される。
この位相制御は制御ライン２０７を通してマイコン１１
４から送られてくる信号によって行う。この制御のため
に４ビットが割当てられる。

【００２８】移相器２０６の出力はアクティブブロック
の出力であり、前述のとおりコンバイナブロックで他の
アクティブブロックからの出力と結合してダウンコンバ
ータへ入力し、そこで中間周波数（Ｌ帯）に変換されて
受信機へ送られる。

【００２９】アクティブブロック２０１内の増幅器２０
２，２０３，２０５及び移相器２０６には、前述のとお
り、受信機側からケーブルを通して伝送されて来る電源
が供給されている。

【００３０】アクティブブロック２０１の切換スイッチ
２０４及び移相器２０６を制御する信号はマイコン１１
４で作られるが、マイコン１１４はそれらの信号を受信
すべき電波、即ち受信すべき衛星に応じて作る。

【００３１】従って受信機１０５からアンテナ側のマイ
コン１１４へはどの衛星を選ぶかと云う信号が送られ
る。

【００３２】図３は、本実施例のアンテナシステムで用
いるコントロールパルスのフォーマットの一例を示すも
のである。このフォーマットは赤外線リモコンで既に多
く使われているフォーマットに類似している。

【００３３】このコントロールパルスは従来のシステム
例で、アンテナ入力セレクタの入力切り換え制御を行う
ために使用されているもので、８ビット符号から成り、
ＬＳＢ（最下位ビット）から４ビットを使っており、ア
ンテナ入力を１６個まで切り換えることができる。

【００３４】アンテナ入力と上記８ビット符号との関係
は図４に示すように選ぶことができる。同図において、
符号語は、ＬＳＢ（最下位ビット：２⁰ ）を最左桁に、
ＭＳＢ（最上位ビット：２⁷ ）を最右欄に記述してい
る。

【００３５】本実施例においては、従来のアンテナシス
テムで使われている１６個ある符号語を衛星に対応させ
ている。例えば、衛星１はアンテナ入力１、衛星２はア
ンテナ入力２、‥‥と云った対応表を作り、受信機１０
５側およびアンテナ側のマイコン１１４にあらかじめ設
定しておく。

【００３６】再び図３を参照すると、アンテナシステム
のコントロールパルスは同図に示すとおり、キャリア周
波数約４０ｋＨｚのガイドパルスに続く８個のパルスで
表され、これらのパルスが８ビット符号の各ビットに対
応している。各ビットは“１”の時上記パルスの幅が広
く（１．２ｍｓｅｃ）、“０”の時上記パルスの幅が狭
い（０．６ｍｓｅｃ）、パルス幅変調された信号で表さ
れている。

【００３７】しかし、ここに示したコントロールパルス
のフォーマットは一例にすぎず、同じケーブル中で伝送
されるアンテナで受信した中間周波数の信号に妨害を与
えないパルスであり、符号語の対応表を受信機側とアン
テナ側で一致させておけば、その他のフォーマット、パ
ルス信号でも同様に採用することができる。

【００３８】次に、このアンテナシステムの動作につい
て説明する。図１に示すフェーズド・アレイ・アンテナ
１０１は予め受信しようとする複数の衛星からの電波を
受けられるように、その面を調整して設置されている。

【００３９】例えば４つの衛星から到来する電波を受信
しようとする場合は、それら全ての衛星から到来する電
波がアレイ状に並べられたアンテナブロック１１１で受
信できるように設置されている。受信された信号はアク
ティブブロック１１２、コンバイナ１１３を介して１つ
にまとめられダウンコンバータ１０２に供給される。

【００４０】この際、アクティブブロック１１２におい
て、各列のアンテナブロック１１１からの信号に対して
一定量の位相差を与えるように位相制御を行なう。この
位相制御はマイコン１１４で受信し識別した受信希望衛
星に従ってインターフェース１１５を介して行なう。

【００４１】こうして位相差が与えられたアンテナブロ
ック１１１からの信号をコンバイナブロック１１３で結
合することにより指向特性を変えて、４つの衛星のうち
の指定された衛星からの電波のみを選択して受信するこ
とができる。

【００４２】受信した信号はダウンコンバータ１０２で
増幅し、周波数を中間周波数（Ｌ帯）に下げてから、ケ
ーブル１０６、コントロールパルス抽出回路１０４、ケ
ーブル１０７を経て受信機１０５へ向けて伝送される。

【００４３】受信機１０５では、パネル上のボタンある
いはリモコンなどにより選局操作が行われ、どの衛星か
らの電波を受信するべきかが決定される。制御内容とコ
ントロールパルスのパターンの対応表は予め受信機１０
５及びアンテナ側のコントロールパルスを解釈するマイ
コン１１４に設定してあるので、受信機は対応表に従っ
て制御内容に対応するコントロールパルスを出力し、ケ
ーブル１０７を経てコントロールパルス抽出回路１０４
に伝送される。

【００４４】コントロールパルス抽出回路１０４は送ら
れてくる信号の中から上記制御内容を抽出してアンテナ
側のマイコン１１４に供給する。マイコン１１４では対
応表に基づき受信を希望する衛星がどれであるかを識別
し、アクティブブロック・インターフェース回路１１５
に制御信号を送る。

【００４５】アクティブブロック・インターフェース回
路１１５は、マイコンから送られて来た信号のレベルを
アクティブブロック１１２のためのレベルに変換した
後、アクティブブロック１１２内の移相器を制御するこ
とにより、選局したチャネルに対応する衛星の電波を最
適状態で受信するようにアンテナの指向特性を変える。

【００４６】アンテナ側に設置されたダウンコンバータ
１０２への直流電源の供給は、従来システムと同様に、
受信機１０５よりケーブル１０７、コントロールパルス
抽出回路１０４、ケーブル１０６を経て供給される。ま
た、この直流電源はコントロールパルス抽出回路１０４
より分岐してマイコン１１４へも供給される。

【００４７】上述の説明においては、４衛星に対応する
フェーズド・アレイ・アンテナの場合を説明したが、そ
れ以上の数の衛星の場合でもアンテナが対応すれば同様
のシステムが構築できる。

【００４８】衛星の数を２つに限定するとアンテナ制御
はもっと簡単に行なうことができる。衛星の数が２つの
場合はコントロールパルスは不要であり、ダウンコンバ
ータ１０２用に供給される直流電源の電圧レベルをダウ
ンコンバータの動作に支障のない範囲で高圧側と低圧側
の２つのレベルで伝送するようにし、この電圧レベルに
受信希望衛星に関する情報を持たせればよい。例えば、
現在テレビジョン放送が行なわれているのはＪＣＳＡＴ
−２の水平偏波、ＳＣＣ−Ｂの垂直偏波なので、高圧側
でＪＣＳＡＴ−２の水平偏波、低圧側でＳＣＣ−Ｂの垂
直偏波を受けるように対応させる。

【００４９】ここで上記の電圧レベルとしては高圧が１
５Ｖ、低圧が１１Ｖとすることができる。この場合、コ
ントロールパルス抽出回路１０４は、直流電源の一部を
分岐するような回路になり、コンパレータを用いて電圧
レベルを調べるようにする。従って、マイコン１１４
は、コントロールパルスを識別する必要がなくなり、ア
クティブブロックインタフェース回路１１５を介したア
クティブブロック１１２の制御も２者択一型になり、ハ
ードウェアロジックのみで済ますことも可能なので、マ
イコン１１４は不用になる。

【００５０】以上本発明の衛星受信アンテナシステムに
ついて実施例の説明をしたが、本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しな
い範囲で種々の改変がありうることは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の衛星受信アンテナシステムは、
従来のアンテナシステムにおいて設けられていたアンテ
ナセレクタが不用となり、アンテナと受信機間は１本の
ケーブルで接続できるので配線が単純となり、アンテナ
設置面積が小さくて済み、衛星の数の増加によるケーブ
ル配線の複雑化や設置面積の増加のない衛星受信アンテ
ナシステムを構築できる。衛星の数が２つのみに限定す
ると、本発明の考え方はフェーズド・アレイ・アンテナ
だけでなく、デュアルビームアンテナにも適用できる。
この場合、コントロールパルスが不用になり、マイコン
を省くことも可能で、制御を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衛星受信アンテナシステムの構成の一
例を示すブロック図である。

【図２】アンテナのアクティブブロックの回路図であ
る。

【図３】コントロールパルスのフォーマットを示す図表
及び波形図である。

【図４】アンテナ入力とコントロール信号の対照表を表
わす図表である。

【図５】従来の衛星受信アンテナシステムの構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０１ フェーズド・アレイ・アンテナ １０２ ダウンコンバータ １０４ コントロールパルス抽出回路 １０５ 受信機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指向特性を変えることにより多数の衛星
   から到来する電波の中から受信を希望する衛星の電波を
   選択して受信することが可能なアンテナと、 前記アンテナで受信した信号を受信機に伝送するケーブ
   ルと、 前記ケーブルを通って伝送されて来た信号を復調する受
   信機とを備えた衛星放送または通信の受信システムにお
   いて、 受信機での選局状態に対応した受信希望衛星に関する情
   報を持ったパルス信号を前記ケーブルを介して受信機か
   らアンテナへ送信する手段と、 前記アンテナ側で前記ケーブルを介して送られて来たパ
   ルス信号を抽出するコントロールパルス抽出手段と、 その抽出したコントロールパルスに基いて受信希望電波
   を出力している衛星を特定し、その結果に基いて受信希
   望衛星からの電波を受信できるようにアンテナの指向特
   性を制御する手段とを備えたことを特徴とする衛星受信
   アンテナシステム。
2. 【請求項２】 指向特性を変えることにより２つの衛星
   から到来する電波のうちの受信を希望する衛星からの到
   来波を選択して受信することが可能なアンテナと、前記
   アンテナで受信した信号を伝送するケーブルと、前記ケ
   ーブルにより伝送されて来た信号を復調する受信機とを
   備えた衛星放送または通信の受信システムにおいて、 上記受信機側に設けられ、選択された局に対応する衛星
   の識別情報をアンテナ給電電源の電圧レベルの相違とし
   て発生する手段と、 上記識別情報を持たせたアンテナ給電電源をケーブルを
   通してアンテナ側のダウンコンバータへ伝送する手段
   と、 前記アンテナ側に設けられ、ダウンコンバータ用の電源
   として分岐した電力の電圧レベルを検出して受信希望衛
   星を判定する手段と、 該判定結果に基いて受信希望衛星からの電波を受信でき
   るようにアンテナの指向特性を制御する手段と、 を備えたことを特徴とする衛星受信アンテナシステム。