JPH0832346A - Ｋバンド用アンテナ及びその捕捉範囲拡大方法 - Google Patents
Ｋバンド用アンテナ及びその捕捉範囲拡大方法Info
- Publication number
- JPH0832346A JPH0832346A JP16095894A JP16095894A JPH0832346A JP H0832346 A JPH0832346 A JP H0832346A JP 16095894 A JP16095894 A JP 16095894A JP 16095894 A JP16095894 A JP 16095894A JP H0832346 A JPH0832346 A JP H0832346A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflecting mirror
- antenna
- reflection mirror
- sub
- time
- Prior art date
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- Pending
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 副反射鏡付きＫバンド用アンテナにおいて、
捕捉範囲の拡大を実現する。 【構成】 主反射鏡２と、主反射鏡の反射鏡軸４に軸を
同じにして配電された副反射鏡１とを備え、副反射鏡１
と主反射鏡２の相対位置をずらす（デフォーカス）機構
３を利用して、捕捉時に副反射鏡を主反射鏡に近づける
ことにより、アンテナのビーム幅の拡大（捕捉範囲拡
大）を実現する。
捕捉範囲の拡大を実現する。 【構成】 主反射鏡２と、主反射鏡の反射鏡軸４に軸を
同じにして配電された副反射鏡１とを備え、副反射鏡１
と主反射鏡２の相対位置をずらす（デフォーカス）機構
３を利用して、捕捉時に副反射鏡を主反射鏡に近づける
ことにより、アンテナのビーム幅の拡大（捕捉範囲拡
大）を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、宇宙ステーション（Ｊ
ＥＭ）のような非常に大きく特異な形態をした柔軟構造
飛翔体に取り付ける、Ｋバンド用アンテナおよびその捕
捉拡大方法に関する。
ＥＭ）のような非常に大きく特異な形態をした柔軟構造
飛翔体に取り付ける、Ｋバンド用アンテナおよびその捕
捉拡大方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙ステーション（ＪＥＭ）のような非
常に大きく特異な形態をした構造物は、太陽電池パドル
やラジエータの駆動，搭乗員の移動等の振動要因によ
り、常に何らかの揺れが存在する。このような柔軟構造
飛翔体に位置するアンテナによりデータ中継衛星を捕捉
することは、データ中継衛星の方向が（予測により）特
定できてもアンテナの指向が定まらないため、非常に困
難となることが予想される。
常に大きく特異な形態をした構造物は、太陽電池パドル
やラジエータの駆動，搭乗員の移動等の振動要因によ
り、常に何らかの揺れが存在する。このような柔軟構造
飛翔体に位置するアンテナによりデータ中継衛星を捕捉
することは、データ中継衛星の方向が（予測により）特
定できてもアンテナの指向が定まらないため、非常に困
難となることが予想される。
【０００３】宇宙ステーションの運用では、膨大に発生
するアプリケーションデータの送（受）信を実現するた
めに、Ｋバンド（２０ＧＨｚ帯）系のような高帯域を利
用した伝送が不可欠となる。
するアプリケーションデータの送（受）信を実現するた
めに、Ｋバンド（２０ＧＨｚ帯）系のような高帯域を利
用した伝送が不可欠となる。
【０００４】Ｋバンドは指向性が強いため、捕捉用とし
ては適さないので、このような場合、Ｓバンド（数ＧＨ
ｚ帯）捕捉追尾併用や、補助アンテナ併用等のＳバンド
補助システムを利用し、アンテナの捕捉範囲を拡大する
方式が、一般的に採られる。
ては適さないので、このような場合、Ｓバンド（数ＧＨ
ｚ帯）捕捉追尾併用や、補助アンテナ併用等のＳバンド
補助システムを利用し、アンテナの捕捉範囲を拡大する
方式が、一般的に採られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｓバンド（数ＧＨｚ
帯）捕捉追尾併用や、補助アンテナ併用等のＳバンド補
助システムを利用し、アンテナの捕捉範囲を拡大する方
式では、必須となるＫバンド系のデータ送受信機器の搭
載に加えて、Ｓバンド系の補助機器を搭載することは、
宇宙ステーションにおけるリソース（重量，電力等）の
制約上、難しい。
帯）捕捉追尾併用や、補助アンテナ併用等のＳバンド補
助システムを利用し、アンテナの捕捉範囲を拡大する方
式では、必須となるＫバンド系のデータ送受信機器の搭
載に加えて、Ｓバンド系の補助機器を搭載することは、
宇宙ステーションにおけるリソース（重量，電力等）の
制約上、難しい。
【０００６】本発明の目的は、これらの技術的課題を解
決した、副反射鏡付きＫバンド用アンテナを提供するこ
とにある。
決した、副反射鏡付きＫバンド用アンテナを提供するこ
とにある。
【０００７】また本発明の他の目的は、Ｋバンド用アン
テナにおいて、アンテナのビーム幅を拡げる捕捉範囲拡
大方法を提供することにある。
テナにおいて、アンテナのビーム幅を拡げる捕捉範囲拡
大方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のＫバンド用アン
テナは、主反射鏡と、この主反射鏡の反射鏡軸に軸を同
じにして配置された副反射鏡と、前記主反射鏡と前記副
反射鏡との相対位置を前記反射鏡軸方向にずらすことの
できるデフォーカス機構と、を備えることを特徴とす
る。
テナは、主反射鏡と、この主反射鏡の反射鏡軸に軸を同
じにして配置された副反射鏡と、前記主反射鏡と前記副
反射鏡との相対位置を前記反射鏡軸方向にずらすことの
できるデフォーカス機構と、を備えることを特徴とす
る。
【０００９】本発明の捕捉範囲拡大方法は、副反射鏡付
きＫバンド用アンテナにおいて、副反射鏡と主反射鏡の
相対位値をずらすデフォーカス機構を利用して、捕捉時
に副反射鏡を主反射鏡に近づけることにより、アンテナ
のビーム幅を広げることを特徴とする。
きＫバンド用アンテナにおいて、副反射鏡と主反射鏡の
相対位値をずらすデフォーカス機構を利用して、捕捉時
に副反射鏡を主反射鏡に近づけることにより、アンテナ
のビーム幅を広げることを特徴とする。
【００１０】
【作用】捕捉時は、副反射鏡と主反射鏡の相対位置をず
らしてデフォーカスし、アンテナのビーム幅を拡げて、
ビーコン信号の送受信を行うことにより捕捉を行う。
らしてデフォーカスし、アンテナのビーム幅を拡げて、
ビーコン信号の送受信を行うことにより捕捉を行う。
【００１１】捕捉後の追尾時は、副反射鏡を主反射鏡の
フォーカス位置に戻し、従来通りの高利得を実現したア
プリケーションデータ伝送を行う。
フォーカス位置に戻し、従来通りの高利得を実現したア
プリケーションデータ伝送を行う。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は、本発明のＫバンド用アンテナの構
成を示す図である。このＫバンド用アンテナは、主反射
鏡２と副反射鏡１とが反射鏡軸４を同一軸として配置さ
れている。副反射鏡１は、副反射鏡を反射鏡軸４の方向
へ移動し、主反射鏡２への相対位置をずらすデフォーカ
ス機構に取り付けられている。デフォーカス機構自体は
本発明の特徴ではなく、いかなる種類のものであっても
よい。
成を示す図である。このＫバンド用アンテナは、主反射
鏡２と副反射鏡１とが反射鏡軸４を同一軸として配置さ
れている。副反射鏡１は、副反射鏡を反射鏡軸４の方向
へ移動し、主反射鏡２への相対位置をずらすデフォーカ
ス機構に取り付けられている。デフォーカス機構自体は
本発明の特徴ではなく、いかなる種類のものであっても
よい。
【００１４】このようなＫバンド用アンテナにおいて、
追尾時及び捕捉時の副反射鏡１の配置について説明す
る。
追尾時及び捕捉時の副反射鏡１の配置について説明す
る。
【００１５】図２（ａ），（ｂ）は、追尾時すなわちア
プリケーションデータ送受信時の副反射鏡１と主反射鏡
２の相対位置、及びそのときのアンテナのビームパター
ンの関係を示す概念図である。図３は、捕捉時すなわち
ビーコン信号送受信の副反射鏡１と主反射鏡２の相対位
置、及びそのときのアンテナのビームパターンのを示す
概念図である。
プリケーションデータ送受信時の副反射鏡１と主反射鏡
２の相対位置、及びそのときのアンテナのビームパター
ンの関係を示す概念図である。図３は、捕捉時すなわち
ビーコン信号送受信の副反射鏡１と主反射鏡２の相対位
置、及びそのときのアンテナのビームパターンのを示す
概念図である。
【００１６】追尾時には、アンテナのビーム幅を狭くし
て指向性を強め、捕捉時にはアンテナのビーム幅を拡げ
て指向性を弱め、捕捉範囲を拡大させる。
て指向性を強め、捕捉時にはアンテナのビーム幅を拡げ
て指向性を弱め、捕捉範囲を拡大させる。
【００１７】このためには、デフォーカス機構３を利用
して副反射鏡１の主反射鏡に対する相対位置を調整す
る。追尾時には、図２に示すように副反射鏡１を主反射
鏡２のフォーカス位置に配置し、捕捉時には、副反射鏡
１を主反射鏡２に近づけることにより、アンテナのビー
ム幅を拡げる。
して副反射鏡１の主反射鏡に対する相対位置を調整す
る。追尾時には、図２に示すように副反射鏡１を主反射
鏡２のフォーカス位置に配置し、捕捉時には、副反射鏡
１を主反射鏡２に近づけることにより、アンテナのビー
ム幅を拡げる。
【００１８】図３（ｂ）のアンテナパターンに示すよう
に、捕捉時は、指向性が弱くなるため、アンテナのボア
サイト方向からずれた信号の送受信が可能となる。
に、捕捉時は、指向性が弱くなるため、アンテナのボア
サイト方向からずれた信号の送受信が可能となる。
【００１９】このようなＫバンド用アンテナを宇宙ステ
ーションに取り付けした場合、宇宙ステーションは、約
９０分の周期で飛翔しており、通信途絶→捕捉→追尾の
繰り返しが頻繁に起こるが、捕捉時は、副反射鏡１と主
反射鏡２の相対位置をずらしてデフォーカスし、アンテ
ナのビーム幅を拡げて、ビーコン信号の送受信を行うこ
とにより捕捉を行う。捕捉後の追尾時は、副反射鏡１を
元の位置（主反射鏡２のフォーカス位置）に戻し、従来
通りの高利得を実現したアプリケーションデータ伝送を
行う。
ーションに取り付けした場合、宇宙ステーションは、約
９０分の周期で飛翔しており、通信途絶→捕捉→追尾の
繰り返しが頻繁に起こるが、捕捉時は、副反射鏡１と主
反射鏡２の相対位置をずらしてデフォーカスし、アンテ
ナのビーム幅を拡げて、ビーコン信号の送受信を行うこ
とにより捕捉を行う。捕捉後の追尾時は、副反射鏡１を
元の位置（主反射鏡２のフォーカス位置）に戻し、従来
通りの高利得を実現したアプリケーションデータ伝送を
行う。
【００２０】図４はビーコン信号受信時の宇宙ステーシ
ョン側のアンテナ６とデータ中継衛星側のアンテナ５と
の位置関係及び信号受信に必要な利得を稼げるアンテナ
ビーム幅の関係を示す図である。図中、７はビーコン信
号受信に必要な利得を稼げるアンテナビーム幅、８はＪ
ＥＭ側の変動によるビーコン信号受信に必要な利得を稼
げるアンテナビーム幅（ビーム方向）の変動、９は変動
を考慮したビーコン信号受信可能域を示している。
ョン側のアンテナ６とデータ中継衛星側のアンテナ５と
の位置関係及び信号受信に必要な利得を稼げるアンテナ
ビーム幅の関係を示す図である。図中、７はビーコン信
号受信に必要な利得を稼げるアンテナビーム幅、８はＪ
ＥＭ側の変動によるビーコン信号受信に必要な利得を稼
げるアンテナビーム幅（ビーム方向）の変動、９は変動
を考慮したビーコン信号受信可能域を示している。
【００２１】図４に示すように、宇宙ステーションのア
ンテナのボアサイト方向と、データ中継衛星の位置に多
少のずれがあっても、捕捉を実現することができる。
ンテナのボアサイト方向と、データ中継衛星の位置に多
少のずれがあっても、捕捉を実現することができる。
【００２２】このように、デフォーカス機構を利用し
て、図３→図２に示す副反射鏡１の移動により、捕捉か
ら追尾への移行をスムーズに実現することができる。
て、図３→図２に示す副反射鏡１の移動により、捕捉か
ら追尾への移行をスムーズに実現することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるＫバ
ンド用アンテナおよび捕捉範囲拡大方法は、Ｓバンド捕
捉追尾併用方式，補助アンテナ併用方式等の補助システ
ム用に従来必要であったリソース（特にアンテナ）を不
要とすることができる。
ンド用アンテナおよび捕捉範囲拡大方法は、Ｓバンド捕
捉追尾併用方式，補助アンテナ併用方式等の補助システ
ム用に従来必要であったリソース（特にアンテナ）を不
要とすることができる。
【図１】本発明のＫバンド用アンテナの構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】追尾時すなわちアプリケーションデータ送受信
時の副反射鏡と主反射鏡の相対位置、及びそのときのア
ンテナのビームパターンの関係を示す概念図である。
時の副反射鏡と主反射鏡の相対位置、及びそのときのア
ンテナのビームパターンの関係を示す概念図である。
【図３】捕捉時すなわちビーコン信号送受信時の副反射
鏡と主反射鏡の相対位置、及びそのときのアンテナビー
ムパターンの関係を示す概念図である。
鏡と主反射鏡の相対位置、及びそのときのアンテナビー
ムパターンの関係を示す概念図である。
【図４】ビーコン信号受信時の宇宙ステーションとデー
タ中継衛星との位置関係、及び信号受信に必要な利得を
稼げるアンテナビーム幅の関係を示す図である。
タ中継衛星との位置関係、及び信号受信に必要な利得を
稼げるアンテナビーム幅の関係を示す図である。
１ 副反射鏡 ２ 主反射鏡 ３ デフォーカス機構 ４ 反射鏡軸 ５ データ中継衛星側アンテナ ６ ＪＥＭ側アンテナ ７ ビーコン信号受信に必要な利得を稼げるアンテナビ
ーム幅 ８ ＪＥＭ側の変動によるビーコン信号受信に必要な利
得を稼げるアンテナビーム幅（ビーム方向）の変動 ９ 変動を考慮したビーコン信号受信可能域
ーム幅 ８ ＪＥＭ側の変動によるビーコン信号受信に必要な利
得を稼げるアンテナビーム幅（ビーム方向）の変動 ９ 変動を考慮したビーコン信号受信可能域
Claims (4)
- 【請求項１】主反射鏡と、 この主反射鏡の反射鏡軸に軸を同じにして配置された副
反射鏡と、 前記主反射鏡と前記副反射鏡との相対位置を前記反射鏡
軸方向にずらすことのできるデフォーカス機構と、を備
えることを特徴とするＫバンド用アンテナ。 - 【請求項２】前記デフォーカス機構は、前記副反射鏡
を、固定された主反射鏡に対して反射鏡軸方向にずらす
ことを特徴とする請求項１記載のＫバンド用アンテナ。 - 【請求項３】副反射鏡付きＫバンド用アンテナにおい
て、副反射鏡と主反射鏡の相対位値をずらすデフォーカ
ス機構を利用して、捕捉時に副反射鏡を主反射鏡に近づ
けることにより、アンテナのビーム幅を拡げることを特
徴とする捕捉範囲拡大方法。 - 【請求項４】前記副反射鏡は、捕捉時に前記主反射鏡の
デフォーカス位置に配置し、追尾時に前記主反射鏡のフ
ォーカス位置に配置することを特徴とする請求項３記載
の捕捉範囲拡大方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16095894A JPH0832346A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Ｋバンド用アンテナ及びその捕捉範囲拡大方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16095894A JPH0832346A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Ｋバンド用アンテナ及びその捕捉範囲拡大方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832346A true JPH0832346A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15725871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16095894A Pending JPH0832346A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Ｋバンド用アンテナ及びその捕捉範囲拡大方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832346A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0845833A2 (en) * | 1996-11-27 | 1998-06-03 | HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS | On-orbit reconfigurability of a shaped reflector with feed/reflector defocusing and reflector gimballing |
| GB2473126A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-02 | Asc Signal Corp | Sub-reflector tracking assembly and a mothod of its use |
| EP3714510B1 (en) | 2018-07-12 | 2021-04-21 | Airbus Defence and Space Limited | Array-fed reflector antenna |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503247A (ja) * | 1973-05-12 | 1975-01-14 | ||
| JPS5229105A (en) * | 1975-08-30 | 1977-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Radio communicatin system |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP16095894A patent/JPH0832346A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503247A (ja) * | 1973-05-12 | 1975-01-14 | ||
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| EP0845833B1 (en) * | 1996-11-27 | 2004-09-22 | Hughes Electronics Corporation | On-orbit reconfigurability of a shaped reflector with feed/reflector defocusing and reflector gimballing |
| GB2473126A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-02 | Asc Signal Corp | Sub-reflector tracking assembly and a mothod of its use |
| US8199061B2 (en) | 2009-08-31 | 2012-06-12 | Asc Signal Corporation | Thermal compensating subreflector tracking assembly and method of use |
| DE102010035508B4 (de) | 2009-08-31 | 2023-04-27 | Asc Signal Corporation | Vorrichtung zum Nachführen eines Subreflektors und Verfahren zur Anwendung |
| DE102010035508B8 (de) | 2009-08-31 | 2023-10-19 | Kratos Antenna Solutions Corporation | Vorrichtung zum Nachführen eines Subreflektors und Verfahren zur Anwendung |
| EP3714510B1 (en) | 2018-07-12 | 2021-04-21 | Airbus Defence and Space Limited | Array-fed reflector antenna |
| JP2021524723A (ja) * | 2018-07-12 | 2021-09-13 | エアバス ディフェンス アンド スペイス リミテッド | アレイ給電反射鏡アンテナ |
| US11831075B2 (en) | 2018-07-12 | 2023-11-28 | Airbus Defence And Space Limited | Array-fed reflector antenna |
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