JPH09214235A - アンテナ指向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バックラッシュに起因する精度の劣化をなくす
とともに、軸構造を簡略化したアンテナ指向装置を提供
すること。 【構成】水平回転用モータ４０７により、水平方向に回
転される水平回転台に固定されているアンテナ１を水平
方向に回転させるとともに、垂直回転用モータ４０１に
より垂直方向に移動されるセンターシャフト５を介して
アンテナ１を仰角方向に回転させるアンテナ指向装置で
あって、垂直回転用モータ４０１の回転を第１のリンク
機構４０３〜４０６を介してセンターシャフト５の一端
側に伝達してセンターシャフト５を垂直方向に移動さ
せ、センターシャフト５の他端側に第２のリンク機構３
０１〜３０４を介して連結された前記アンテナを仰角方
向に回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はアンテナ指向装置に関し、特に簡
易な構成で仰角方向の高精度なアンテナ指向が可能なア
ンテナ指向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、野外での放送中継においては機
動性を維持すべく、移動車等に搭載した放送機材で取得
した映像情報を中継基地局を介して放送局ＴＶスタジオ
に送信している。ＦＰＵ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｉｃｋ Ｕ
ｐ）中継装置は、野外の中継現場で撮影された映像信号
を一旦、６〜１３ＧＨｚ帯のマイクロ波に乗せて、山
頂、高層ビル、タワー等の高所に設置されたＦＰＵ基地
局に向けて送信し、ＦＰＵ基地局から受信した映像信号
をＦＰＵ基地局から固定回線を介して放送局に転送す
る。

【０００３】ところで、屋外の中継現場は、基地局から
見て全方位にその可能性があり、ＦＰＵ受信基地局のＦ
ＰＵパラボラアンテナを送信点である中継場所に高精度
で向ける必要がある。ＦＰＵ遠方制御装置は、放送局本
社とＦＰＵ基地局に設置され、放送局本社から遠隔地に
あるＦＰＵ基地局のＦＰＵパラボラアンテナ等を監視制
御し、中継現場にアンテナを指向するためのアンテナ指
向装置が必要になる。

【０００４】かかるＦＰＵにおいては送信点のパラボラ
アンテナを基地局に高精度で指向させることが重要であ
る。このことは、船舶のような移動体上に格載されたア
ンテナを通信のため衛星に指向する際にも重要である。

【０００５】従来のこの種のアンテナ指向装置の代表的
構成例が特開平５−１７５７１６号公報に開示されてい
る。本構成においては、水平安定台に、縦軸周り回転自
在とし、内外互いに嵌挿された固定軸と回転軸から成る
縦軸回転部を設け、固定軸と回転軸との間にスリップリ
ング機構及び同軸ロータリージョイントが設けられてい
る。これらスリップリング機構と同軸ロータリージョイ
ントにより、水平安定台の水平方向の回転制限を除去
し、つまり、エンドレス回転を可能としている。また、
移動体に固着された支持部に全方向傾斜及び縦軸周り回
転自在に水平安定台を設け、この水平安定台には仰角方
向回転自在としたアンテナが設けられている。水平安定
台は、ジャイロ装置により移動体の動揺が吸収される。

【０００６】このように従来のアンテナ指向装置は、ア
ンテナ及びアンテナ回転駆動部が載置されている水平安
定台と、この水平安定台やアンテナを機械的に駆動する
モータ等の駆動部及び制御部が収納されている固定台が
分離されており、固定台の制御部からの電気信号をスリ
ップリング装置や同軸ロータリジョイントを介して水平
安定台のアンテナ駆動部に伝送したり、アンテナで受信
した信号を上記スリップリング装置や同軸ロータリジョ
イントを介して制御部に伝送している。したがって、ス
リップリング装置や同軸ロータリジョントンが必須とな
り、回転機構が複雑になり、スリップリングの接点摩耗
の問題が生じていた。

【０００７】また、アンテナの水平方向回転させるため
の水平回転台には、アンテナの他、該アンテナを仰角方
向に回転させるためのモータ等、重量物が格納されてい
るため、回転部分が大型化してしまい重量も重くなると
いう問題もあった。

【０００８】そこで、本発明者は、水平回転部としての
上部本体を小型化、軽量化可能としたアンテナ指向装置
を既に提案し、特許出願している。この装置では、垂直
回転用モータや水平回転用モータ等の回転駆動部を下部
本体に収納し、上部本体に、大型且つ重量の大きい回転
駆動部がなくして、上部本体の小型化且つ軽量化を可能
としている。

【０００９】また、指向性精度を向上する構成として提
案されている図３に示す従来の構成においては、アンテ
ナ１の仰角方向の回転を、ウォーム等のような軸の回転
ではなく、垂直軸の上下運動（垂直運動）を介して行う
とともに、垂直軸を固定部シャフト１２と回転部シャフ
ト１１で構成し、固定部シャフト１２と回転部シャフト
１１は垂直方向は一緒に（連動して）移動可能で、回転
部シャフト１１は固定部シャフト１２内に挿入され、ベ
アリングを介して支持され、回転自在とされている。

【００１０】固定部シャフト１２の軸方向には、直線状
のラック２１が設けられ、このラック２１には、垂直回
転用モータ２２で回転するピニオン２３が嵌合してい
る。また、回転部シャフト１１の軸方向には直線状のラ
ック１３が設けられ、ラック１３にはピニオンギヤ１５
が嵌合している。ピニオンギヤ１５は、軸１４に固着さ
れているアンテナアーム２を介してアンテナ１が連結さ
れている。

【００１１】本装置では、垂直回転用モータ２２の回転
運動は、ラック２１により固定部シャフト１２の垂直運
動に変換される。固定部シャフト１２の垂直運動は、固
定部シャフト１２と垂直方向に連動移動する回転部シャ
フト１１を垂直方向に移動せしめる。回転部シャフト１
１の垂直運動は、ラック１３を介してピニオンギヤ１５
を回転させ、アンテナ１を仰角方向に回転せしめる。

【００１２】一方、水平回転用モータ２４の回転は、水
平回転用ギヤ１７を介して水平回転台１６を水平方向に
回転させ、アンテナ１を水平方向に回転せしめる。この
とき、上述の如く、回転部シャフト１１は、ベアリング
を介して固定部シャフト１２に対して独立に回転自在と
されているから、水平回転台１６の回転運動は、回転部
シャフト１１には何ら伝達されず、したがって、水平回
転台１６の回転に伴なうアンテナ１の仰角方向の回転は
ない。

【００１３】以上説明したように、従来のアンテナ指向
装置では、軸にラックを取り付け、軸の上下運動により
仰角の可変を行い、水平回転は、軸を２重構造にして、
内側の軸を回転させることで、上部本体のラックとピニ
オンがはずれない構造にして行っている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述従
来のアンテナ指向装置では、垂直方向の回転をラックと
ピニオンの組み合わせで行っているため、ラックとピニ
オンのバックラッシュにより、ある程度の遊び角度が生
じる。また、軸を２重構造にする必要があり、構造が複
雑になっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、バックラッシュに起因する精度の劣化をなくすとと
もに、軸構造を簡略化したアンテナ指向装置を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるアンテナ指向装置は、水平回転用モー
タにより、水平方向に回転される水平回転台に固定され
ているアンテナを水平方向に回転させるとともに、垂直
回転用モータにより垂直方向に移動されるセンターシャ
フトを介して前記アンテナを仰角方向に回転させるアン
テナ指向装置であって、前記垂直回転用モータの回転を
第１のリンク機構を介して前記センターシャフトの一端
側に伝達して前記センターシャフトを垂直方向に移動さ
せ、前記センターシャフトの他端側に第２のリンク機構
を介して連結された前記アンテナを仰角方向に回転させ
るように構成される。

【００１７】ここで、上記センターシャフトはベアリン
グを介して前記第２のリンク機構と水平回転方向に分離
されている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
るアンテナ指向装置の断面構成図を示す。本装置は、モ
ータなどの駆動機器を収容した下部本体４と、パラボラ
アンテナ１と共に回転する上部本体３から構成される。

【００１９】パラボラアンテナ１の仰角回転（垂直回
転）は、下部本体４側に実装した垂直駆動用モータ４０
１が回転すると、モータ回転軸に固定されたギア４０２
がモータ回転軸を中心に回転する。ギア４０２と嵌合す
るギア４０３は、ギア４０２が回転するとギア４０２に
対し逆回転する。ギア４０３と下部リンク４０４は固定
されており、ギア４０３の回転は下部リンクシャフト４
０５を上下に回転させることになる。下部リンク４０４
が回転すると、下部リンクシャフト４０５が連動する。
下部リンクシャフト４０５は、下部リンク４０４に開け
られた長穴４０６の中を、ベアリングを介して上下方向
に移動する。

【００２０】下部リンクシャフト４０５とセンターシャ
フト５は固定され、下部リンクシャフト４０５の上下運
動によりセンターシャフト５が垂直方向（上下方向）に
移動する。

【００２１】上部本体３側では、センターシャフト５に
上部リンク３０１を固定させ、更に上部リンク３０１に
上部リンクシャフト３０３を固定する。上部リンクシャ
フト３０３は、ベアリングを介して上部リンク３０１に
開けられた長穴３０４の中を通す。上部リンク３０１及
びパラボラアンテナ１は、アンテナ回転軸に固定されて
いる。

【００２２】下部本体４側で、垂直駆動用モータ４０１
が回転し、センターシャフト５を上下運動させることに
より、上部本体３側の上部リンク３０１及び上部リンク
シャフト３０３が上下運動する。上部リンクシャフト３
０３が上下運動することにより、上部リンク３０１及び
パラボラアンテナ１が上下運動し、パラボラアンテナ１
の仰角が変えられる。

【００２３】また、パラボラアンテナ１の水平回転は、
水平駆動用モータ４０７の回転軸に固定されたギア３０
６を回転させ、ギア３０６と嵌合したインターナルギア
３０７を回転させる。インターナルギア３０７は、上部
本体３に固定されており、インターナルギアが回転する
と、上部本体３が水平方向に回転する。

【００２４】また、水平回転の構造において、パラボラ
アンテナで受信したマイクロ波伝送用ケーブルの、水平
回転時のねじれを防止するために、図２に示すように、
セミリジットケーブル３０５を中空のセンターシャフト
５を通し、下部本体４に渡し、同軸型ロータリージョイ
ント４０８及びセミリジットケーブル４０９を介してに
より回転部から固定部への受け渡し、更にはコネクタ４
１０への信号送出を可能としている。

【００２５】このとき、センターシャフト５は、ベアリ
ング３０８、３０９によって上部リンク３０１と水平回
転方向に分離されていて、斜線部分が回転するだけで、
センターシャフト５は回転しないので、軸を１本にする
ことが出来る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
指向装置では、ラック＆ピニオン構造に比べて、比較的
容易に駆動部品の加工精度が上げられ、バックラッシュ
が低減出来るので、遊び角度が減少する。また、軸を１
本にすることでができるので、構造が簡単になり、ラッ
クピニオンの削除、軸の１本化により重量の低減が可能
となる。更には、リンク機構を採用した結果、従来のス
リップリング等のメカニカル構造上の摩耗部分を排除
し、高信頼性・小型・軽量化が実現でき、ギアの個数を
削減することで、ギアのバックラッシュによる遊合角度
を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるアンテナ指向装置の
断面構成図を示す。

【図２】本発明の一実施形態によるアンテナ指向装置の
断面構成図を示す。

【図３】従来のアンテナ指向装置の断面構成図を示す。

【符号の説明】

１ パラボラアンテナ ２ アンテナアーム ３ 上部本体 ４ 下部本体 ５ センターシャフト ３０１ 上部リンク ３０２ アンテナ回転軸 ３０３ 上部リンクシャフト ３０４，４０６ 長穴 ３０５，４０９ セミリジットケーブル ３０６ ギア ３０７ インターナルギア ３０８，３０９ ベアリング ４０１ 垂直回転用モータ ４０２，４０３ ギア ４０４ 下部リンク ４０５ 下部リンクシャフト ４０７ 水平回転用モータ ４０８ ロータリージョイント ４１０ コネクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平回転用モータにより、水平方向に回転
   される水平回転台に固定されているアンテナを水平方向
   に回転させるとともに、垂直回転用モータにより垂直方
   向に移動されるセンターシャフトを介して前記アンテナ
   を仰角方向に回転させるアンテナ指向装置であって、 前記垂直回転用モータの回転を第１のリンク機構を介し
   て前記センターシャフトの一端側に伝達して前記センタ
   ーシャフトを垂直方向に移動させ、前記センターシャフ
   トの他端側に第２のリンク機構を介して連結された前記
   アンテナを仰角方向に回転させることを特徴とするアン
   テナ指向装置。
2. 【請求項２】前記センターシャフトはベアリングを介し
   て前記第２のリンク機構と水平回転方向に分離されてい
   る請求項１に記載のアンテナ指向装置。