JPH10126136A

JPH10126136A - Ｓｎｇ装置

Info

Publication number: JPH10126136A
Application number: JP27452096A
Authority: JP
Inventors: Takao Murata; 孝雄村田; Hideo Mitsumoto; 秀夫光本; Noboru Toyama; 昇外山
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】平面アンテナを使用した従来のＳＮＧ装置に
おいては、アンテナの開口面積を任意に選べず、また偏
波角を変更するにはアンテナ自体を回転させるしかなか
った。【解決手段】アンテナベース２上に複数のサブアレー
アンテナ１を配列してなる平面アンテナを具えたＳＮＧ
装置において、サブアレーアンテナ１は円形または正方
形で、それぞれ円の中心または対角線の交点にコネクタ
３が設けられ、アンテナベース２には、サブアレーアン
テナ１の数と同数またはそれ以上の数のコネクタ受け口
２０が設けられ、それら設けられたコネクタ３とコネク
タ受け口２０とは回転自在に嵌合されていて、また、そ
の嵌合部分においてサブアレーアンテナ１とアンテナベ
ース２とは着脱自在になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場からテレビジ
ョンの映像・音声信号、打ち合わせ用音声信号あるいは
データ信号を通信衛星（ＣＳ）経由で基地局に伝送する
ＳＮＧ（Satellite News Gathering) 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＳＮＧ装置には、一般に直径０．
７５m 〜１．２m のパラボラアンテナが用いられてい
る。パラボラアンテナは反射鏡と給電ホーンとで構成さ
れるが、それぞれ分解して運搬し、送信する場所（現
場）で組み立てて使用する。また、直径１．２m の大口
径のものには反射鏡自体が幾つかに分割できるものもあ
る。また、パラボラアンテナの偏波角の調整は、１次給
電ホーンを回転することにより行う。さらにまた、電源
としては一般に発動発電機が使用されている。

【０００３】これに対し、現在、以上のようなパラボラ
アンテナ方式に代わって、０．６０m 角の平面アンテナ
を使用したＳＮＧ装置の開発が行われている（詳しく
は、T.Murata et al. “Portable Digital Satellite N
ews Gathering (SNG) RF Terminal using a Flat Anten
na”, IEICE Trans. on Communications, VOL.E77-B, n
o.12, pp. 1501-1510 （Dec. 1994)を参照されたい）。
平面アンテナは多数の放射素子からなるアレーアンテナ
で、薄いプリント基板上に作製されているため、運搬用
のトランクケースと一体化できるなど携帯性が向上す
る。さらに、平面アンテナをサブアレーアンテナ（プリ
ント基板上に作られた給電線で、複数個の放射素子の出
力を合成（または、複数個の放射素子に入力電力を分
配）したアレーアンテナ）の集合体で構成し、各サブア
レーアンテナの送信波の位相を制御することにより自動
追尾（電子追尾）機能を付加することが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】非常災害時などに現場
に急行し、迅速に映像素材を基地局に伝送するために
は、ＳＮＧ装置はできるだけ小型軽量で携帯性の優れた
ものであることが望ましい。さらに、セッティングが容
易で、偏波角の調整も含め使用する通信衛星を短時間で
捕捉する必要がある。また、通信衛星では、一般にサー
ビスエリアの中央部で衛星に搭載されているアンテナの
利得が大きく、ＳＮＧの所要 e.i.r.p. （equivalent i
sotropicaly radiated power) は小さくなるが、フリン
ジ部（サービスエリアの端部）では逆に上記アンテナ利
得が小さくなるためＳＮＧの所要 e.i.r.p. は大きくな
る。また変調方式としてＱＰＳＫなどのディジタル変調
を用いた場合には、伝送する内容や伝送する画質により
所要 e.i.r.p. は変化する。

【０００５】例えば、情報量が多いテレビジョンの映像
信号を高画質で伝送する場合は所要e.i.r.p. は大きく
なるが、画質を特に問題としない場合は所要 e.i.r.p.
は小さくなる。また、音声やＦＡＸなどのデータの場合
はさらに小さい e.i.r.p. でも伝送できる。このよう
に、ＳＮＧ装置の設置場所と伝送する情報の種類、内容
および品質とによりアンテナの開口面積の大きさを選択
でき、その時に必要な最適な大きさのアンテナを選択で
きれば無駄な設備が不要となり機動性が増すことにな
る。また、送信する際の偏波角の調整も重要で、直交偏
波で周波数の有効利用を図っている衛星通信では他のチ
ャンネルに妨害を与えないように偏波角調整を入念に行
って一定値以上の交差偏波識別度が得られるようにす
る。

【０００６】以上の要求に対して、パラボラアンテナを
使用する場合は、送信する現場でアンテナを組立て、引
き続き、正確な方向調整をし、さらに風などによりアン
テナの指向方向が動かないように頑丈に固定する必要が
ある。また、パラボラアンテナの場合、アンテナ直径は
０．７５m や１．２m などとほぼ決まっており、ＳＮＧ
装置の設置場所や用途に合わせて自由にアンテナ直径を
選択することは困難である。また、パラボラアンテナの
場合、偏波角の調整は、給電ホーンを回転させるだけで
可能なのでそれ自体比較的簡単なように思われるが、船
舶や車などの移動体上から送信する移動体ＳＮＧに適用
する場合には、送信波の偏波角調整も時々刻々機械的に
制御（例えば、アンテナ自体を回転する）する必要が生
じ、そのため衛星の方向追尾、偏波角追尾とともに機械
追尾機構が重くなる。

【０００７】また、現在開発が行われている平面アンテ
ナの場合は、複数のアンテナ素子を具えそれら出力を給
電線で合成するようにしたサブアレーアンテナで平面ア
ンテナを構成し、給電する送信波の位相を制御すること
により電子追尾機構を実現している。このため、風など
によるアンテナの動揺に対して安定な送信が可能で、ま
た、頑丈な固定が不要となり軽量化が図れる。しかし、
従来の平面アンテナは、例えば、０．６０m 角のアルミ
ベース上にアンテナ基板を固定するなどによって構成さ
れているため、アンテナの開口面積の大きさは固定され
ていて任意のアンテナ開口面積を選ぶことはできない。
また、アンテナ基板はベース上に固定されるため、偏波
角を変更する場合は、０．６０m 角の平面アンテナ自体
を回転させるか、あるいは別に用意した偏波角の異なる
平面アンテナと交換する必要がある。また、一般的な平
面アンテナの帯域はパラボラアンテナの帯域に比べ狭い
ため、送信周波数を大幅に変更する時は平面アンテナそ
れ自体を交換する必要がある。これは、たいへん手間の
かかることである。

【０００８】本発明の目的は、パラボラアンテナを使用
したＳＮＧ装置の欠点がすべて解消され、また、従来の
平面アンテナを使用したＳＮＧ装置においても、アンテ
ナの開口面積を任意に選べないとか、偏波角の変更がア
ンテナ自体を回転させ、あるいは、偏波角の異なる平面
アンテナと交換しなければならないとか、また、送信周
波数の変更にあたっても、周波数の異なる平面アンテナ
と交換を要するなど不都合な点が多々あったのに対し、
これらのいずれもが解消される、平面アンテナを使用し
たＳＮＧ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的を達成するために、まず、円形または正方形のサブ
アレーアンテナで平面アンテナを構成し、さらに、サブ
アレーアンテナのそれぞれ円の中心または対角線の交点
に回転式のコネクタを取り付け、アンテナベース上でサ
ブアレーアンテナを自由に回転できるようにし、これに
より、偏波角の調整を容易にし、緊急時のアンテナセッ
ティングの際の時間を大幅に短縮することができる。

【００１０】また、本発明においては、あらかじめ作製
したサブアレーアンテナの数を異にしてアンテナベース
に取り付け、平面アンテナを構成することにより、所要
e.i.r.p. に応じた大きさの平面アンテナが実現できる
とともに、送信周波数の大幅な変更もサブアレーアンテ
ナの交換により行うことができるようにした。このた
め、本発明によれば、送信する場所（ＳＮＧ装置の設置
場所）および伝送内容などに応じて最適なＳＮＧ装置を
構築することができ、無駄な装備を極力なくすことによ
り機動性のある小型軽量のＳＮＧ装置の実現が可能とな
る。さらに、使用されるサブアレーアンテナの数が少な
いとき、すなわちＳＮＧ装置の消費電力が小さいときは
バッテリーを使用するようにし、使用されるサブアレー
アンテナ数が多いとき、すなわちＳＮＧ装置の消費電力
が大きいときは発動発電機を使用するように電源回路を
構成することにより、従来のＳＮＧ装置で２００kg以上
になる発動発電機も含めた総重量を大幅に減少させるこ
とができる。

【００１１】また、サブアレーアンテナごとの出入力信
号は、各サブアレーアンテナごとに供給される給電電流
の振幅および位相を制御する振幅・位相制御回路の入出
力端子に接続され、アンテナベース上に配列された各サ
ブアレーアンテナの電気特性をその振幅・位相制御回路
に入力するか、あるいは予めＲＯＭに記憶しておいた電
気特性を読み出すことにより、自動的に各サブアレーア
ンテナの送信波入力端子までの校正が行われるように
し、その結果、電子追尾が可能になるようにする。

【００１２】さらにまた、個々のサブアレーアンテナの
送信電力を、サブアレーアンテナの配置および個数、お
よびＳＮＧ装置の設置場所（装置が設置されて送信され
る場所のこと、以下同じ）により予め定められた値にす
ることにより、ＳＮＧ装置から送信される軸外不要放射
電力を低く抑えることがてきる。本発明では、このため
の軸外不要放射電力を低く抑えるためのサブアレーアン
テナの電力制御データを予めＲＯＭに書き込んでおくも
のとする。

【００１３】すなわち、本発明ＳＮＧ装置は、アンテナ
ベース上に複数のサブアレーアンテナを配列してなる平
面アンテナを具えたＳＮＧ装置において、前記サブアレ
ーアンテナは円形または正方形で、それぞれ円の中心ま
たは対角線の交点にコネクタが設けられ、前記アンテナ
ベースには、前記サブアレーアンテナの数と同数または
それ以上の数のコネクタ受け口が設けられ、それら設け
られた前記コネクタと前記コネクタ受け口とは回転自在
に嵌合されていることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明ＳＮＧ装置は、前記サブアレ
ーアンテナと前記アンテナベースとが、それぞれ前記コ
ネクタおよび前記コネクタ受け口の嵌合部分において着
脱自在に構成されていることを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明ＳＮＧ装置は、該装置が、前
記サブアレーアンテナと前記アンテナベースとの着脱自
在の構成に基づいて、使用される前記サブアレーアンテ
ナの数が少ないときにはバッテリを、また、使用される
前記サブアレーアンテナの数が多いときには発動発電機
をそれぞれ前記ＳＮＧ装置の電源として使用するように
したことを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明ＳＮＧ装置は、該装置が、前
記複数のサブアレーアンテナで受信されたそれぞれの受
信信号が供給され、電子追尾が可能となるように、それ
ぞれのサブアレーアンテナに供給される送信信号の振幅
および位相のうち少なくとも位相を制御するためのそれ
ぞれ可変減衰器および移相器を制御するＣＰＵを含んで
いる振幅・位相制御回路を具えていることを特徴とする
ものである。

【００１７】また、本発明ＳＮＧ装置は、該装置が、そ
れぞれのサブアレーアンテナに供給される送信信号の振
幅および位相を制御するためのそれぞれ可変減衰器およ
び移相器を制御するＣＰＵを含むとともに、前記サブア
レーアンテナの配置および個数、および前記ＳＮＧ装置
の設置場所のいずれが変わっても電子追尾が可能となる
ように、それらサブアレーアンテナの配置および個数、
および前記ＳＮＧ装置の設置場所および各系統ごとの予
め書き込まれた振幅および位相特性の校正データを前記
ＣＰＵが読み出して前記それぞれのサブアレーアンテナ
に供給される送信信号の振幅および位相を制御するため
の前記校正データを記憶したＲＯＭをさらに含んでいる
振幅・位相制御回路を具えていることを特徴とするもの
である。

【００１８】また、本発明ＳＮＧ装置は、該装置が、そ
れぞれのサブアレーアンテナに供給される送信信号の振
幅および位相を制御するためのそれぞれ可変減衰器およ
び移相器を制御するＣＰＵを含むとともに、前記平面ア
ンテナから放射される軸外放射電力が最も低くなるよう
に、前記サブアレーアンテナの配置および個数、および
ＳＮＧ装置の設置場所に応じて予め書き込まれた振幅お
よび位相のウエイト量を一義的に決定するための最適励
振振幅・位相データを前記ＣＰＵが読み出して前記ウエ
イト量を計算し、前記それぞれサブアレーアンテナに供
給される送信信号の振幅および位相を制御するための前
記最適励振振幅・位相データを記憶したＲＯＭを含んで
いる振幅・位相制御回路を具えていることを特徴とする
ものである。

【００１９】また、本発明ＳＮＧ装置は、前記平面アン
テナが、さらに方位角検出用モノパルスアンテナおよび
／または偏波角検出用サブアレーアンテナを具えている
ことを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１
は、本発明ＳＮＧ装置の第１の実施形態を示している。
図１において、１は個別に製造された円形のサブアレー
アンテナを示し、これの縦４個、横４個の計１６個で送
受信用の平面アンテナを構成している。各サブアレーア
ンテナ１は、アンテナベース２上に配列され、回転式コ
ネクタ３を通して円の中心を軸として自由に回転できる
構造になっている。また、本実施形態では、低ビットレ
ートで伝送することにより送信電力を小さくし、バッテ
リーでの運用を可能にしている。また、バッテリ運用の
可能なもう一つの理由として、サブアレーアンテナの数
が比較的少ないこともある。

【００２１】また、１６個のサブアレーアンテナ１の、
各送信用給電点および受信用給電点は、最終的に、アン
テナベース２に取り付けられた各サブアレーアンテナご
との出入力端子ａ（１）〜ａ（１６）を介して、振幅・
位相制御回路４の入出力端子ｂ（１）〜ｂ（１６）にそ
れぞれ接続されている。衛星通信では、一般に送信周波
数と受信周波数は異なるため、ここでは一本のケーブル
に送受の信号を多重することにより装置の構成が複雑に
なることを避けている。振幅・位相制御回路４の入力端
子ｃには、変調器５を介してディジタルエンコーダ６が
接続されている。ディジタルエンコーダ６には、テレビ
ジョンカメラなどからの映像信号が供給される。また、
出力端子ｄには復調器７が接続され、打ち合わせ用音声
信号が復調される。なお、図１において、８はバッテ
リ、９は後述するＲＯＭである。

【００２２】振幅・位相制御回路４は、各サブアレーア
ンテナ１からの受信信号をもとに衛星の方向を検出する
とともに、その検出された衛星方向情報やＲＯＭ９の記
憶データをもとに送信波の振幅および位相を制御する回
路である。本回路４の一構成例を図２に示す。図２にお
いて、本回路４の構成は可変減衰器１０、移相器１１お
よびそれらを制御するＣＰＵ１２等を主な要素として構
成されている。ここでは、アンテナベース２上に配列さ
れた各サブアレーアンテナ１の所要の励振振幅・位相デ
ータをＣＰＵ１２に入力するか、あるいは予め入力して
おいたそれらデータをハードディスクなどの記憶装置、
またはＲＯＭなどの静的記憶装置から呼び出すように構
成し、これにより自動的に各サブアレーアンテナの入出
力端子までの振幅および位相特性の校正が行われて通信
衛星に向けた適切な電波の送信乃至受信（電子追尾）が
可能となる。各サブアレーアンテナ１からの受信波は、
入出力端子ｂ（１）〜ｂ（１６）を介して振幅・位相制
御回路４にすべて入力され、電子追尾のための衛星方向
の検出や、打ち合わせ音声など受信信号の同相合成に供
される。

【００２３】この装置における電子追尾は、各サブアレ
ーアンテナ１の受信出力（後述するサーキュレータ１５
の出力）からＣＰＵ１２が各サブアレーアンテナ間の受
信位相差を検出し、このサブアレーアンテナ間の受信位
相差を送信側に再現するようにＣＰＵが移相器１１を制
御することにより行われる。その結果、受信波の平面ア
ンテナ上の位相面が忠実に送信位相面に反映されること
になり、平面アンテナからの送信波は受信波の到来方向
すなわち通信衛星方向に電子的に指向する。このループ
は、ＳＮＧ装置運用中は常に成立し、連続的に電子追尾
が行われる。また、運用中、電子追尾は直接的にはＣＰ
Ｕ１２が移相器１１を制御することにより行われる。

【００２４】また、図２に示す例においては、アンテナ
ベース２上のサブアレーアンテナ１の個数、配置及びＳ
ＮＧ装置の設置場所により計算される軸外不要放射電力
抑圧のための個々のサブアレーアンテナの最適励振振幅
・位相データをＲＯＭ９（図１参照）にあらかじめ記憶
しておき、そのＲＯＭ９からの読み出し信号を入力端子
ｅを介して振幅・位相制御回路４に供給することによ
り、最適励振振幅・位相データをＣＰＵ１２が読み出
し、瞬時にＳＮＧ装置から送信される軸外不要放射電力
が低くなるように可変減衰器１０と移相器１１を制御す
ることも可能である。

【００２５】すなわち、この軸外不要放射電力抑圧の制
御は、ＳＮＧ装置の電源がＯＮになった時点で、ＣＰＵ
１２は後述する各系統ごとの校正の結果や増幅器の温度
補償量に応じて可変減衰器１０および移相器１１を制御
する。この時に決定された振幅値および位相値がまず初
期値となる。次にＣＰＵ１２は、軸外放射電力が最も低
くなるように、各サブアレーアンテナごとに振幅および
位相にウエイトを付加する制御を行う。このウエイト量
は、装置が設置されて送信される場所、サブアレーアン
テナの配置および個数により一義的に決まる。ＣＰＵ１
２はこのウエイト量を決定するためにＲＯＭからそれぞ
れのケースに応じた最適励振振幅・位相データを読み出
し、装置が設置されて送信される場所、サブアレーアン
テナの配置および個数から振幅および位相の最適ウエイ
ト量を計算する。次に、ＣＰＵは電源オン時に決定され
た振幅および位相の初期値からスタートして、最適ウエ
イト量になるように可変減衰器１０および移相器１１を
制御する。この状態に達してから、各サブアレーアンテ
ナで受信された受信信号の位相差をもとに移相器１１を
制御することにより連続的な電子追尾を行う。

【００２６】本発明ではサブアレーアンテナ１を交換可
能な構造にしていること、移相器１１からサブアレーア
ンテナ１までの個別の各系統で振幅および位相特性が実
際には異なることにより、電子追尾時に精度良く良好な
アンテナ指向特性を形成するためには、各系統ごとの振
幅および位相特性の校正や電力増幅器の温度変化による
出力変動補償のための可変減衰器１０および移相器１１
による制御も、ＲＯＭ９からあらかじめ記憶しておいた
データをＣＰＵが読み出すことにより行う。以上のＣＰ
Ｕの制御方法を図３のフローチャートに示す。

【００２７】振幅・位相制御回路４の入出力端子ｂ
（１）〜ｂ（１６）は容易に拡張可能な構造になってお
り、容易にサブアレーアンテナ１の数の増加に対応でき
るようになっている。なお、１３で示されるブロック
は、振幅・位相制御回路４の入力端子ｃを介して供給さ
れる変調信号（テレビジョンカメラからの映像信号の）
が供給され、その供給された信号を、それぞれのサブア
レーアンテナ１に対応する移相器１１に分配して供給す
るための信号分配器である。

【００２８】また、図２において、１４で示される信号
分波器は、各サブアレーアンテナ１ごとのサーキュレー
タ１５と、サーキュレータ１５によって分波された各受
信出力（打ち合わせ信号）を合成する同相合成回路１６
とを含み、同回路１６からの同相合成信号出力は振幅・
位相制御回路４の出力端子ｄを介して復調器７（図１参
照）に送られる。また、同相合成回路１６に供給される
信号は同時にＣＰＵ１２にも供給される（図２に示され
るＣＰＵ１２の下方から供給される信号）。

【００２９】次に、本実施形態（第１の実施形態）にお
いて使用するサブアレーアンテナ１の構成例を、上面図
およびＡ−Ａ′横断面図にてそれぞれ図４（ａ）および
（ｂ）に示し、これにつき説明する。各サブアレーアン
テナ１は、その表面に３２個のマイクロストリップパッ
チアンテナ１７がエッチングされており、各々受信用給
電点１８および送信用給電点１９を有している。送信お
よび受信信号はそれら給電点を介して、サブアレーアン
テナ１中に多層基板で製作された分配器および合成器
（図示せず）にそれぞれ供給されており、サブアレーア
ンテナの回転式コネクタ３の出力には送受について多重
された送受信信号が現れる。回転式コネクタはアンテナ
ベース２側にコネクタ受け口２０があり、サブアレーア
ンテナの回転式コネクタ３をコネクタ受け口２０に接続
すれば送受信信号はアンテナベース２に設けられた線路
を介してアンテナベース２のａ（１）〜ａ（１６）のサ
ブアレーアンテナ出入力端子（図１参照）に接続され
る。

【００３０】また、本実施形態では、回転するに際して
調整しやすい様に、突起２１をある一定の角度θごとに
円周上に設け、また、突起受け２２をアンテナベース２
上の一定角度位置に設けている。これにより、ＳＮＧ装
置の設定場所によって異なる偏波角の調整が角度θごと
に粗調整できるとともに、送信チャンネルの変更に伴っ
て偏波角を水平から垂直（あるいは垂直から水平）に変
える場合などには種々のケーブルが接続されている平面
アンテナ自体を９０度回転させる必要は無く、各サブア
レーアンテナを９０度回転させるだけで直交した偏波角
に容易に変更することができる。さらに、送信周波数を
大幅に変える場合、あるいは故障した場合などにはサブ
アレーアンテナ１を交換することによって対応すること
ができる。また、回転式コネクタ３およびコネクタ受け
口２０として、現在市販されているプッシュオン式の高
周波コネクタあるいは同軸タイプの高周波ロータリージ
ョイントなどを使用することにより、サブアレーアンテ
ナの数を簡単に増やす（または減らす）ことができ、従
って、送信する時の状況に応じて最適なアンテナ開口面
積を有するＳＮＧ装置を構成することができる。本実施
形態では、送信電力が８Ｗ程度でも十分なマージンで伝
送できるため、電源としてカメラ用バッテリーを使用す
れば１時間程度伝送することができる。

【００３１】次に、本発明ＳＮＧ装置の第２の実施形態
につき説明する。図５は、本発明ＳＮＧ装置の第２の実
施形態を示している。本実施形態は、衛星放送のサービ
スエリアのフリンジ部（例えば、北海道や沖縄など）か
らテレビジョンの映像信号を伝送する場合のように、大
きな開口面積のアンテナが必要なときのＳＮＧ装置の一
構成例である。

【００３２】図５において、図１に示した本発明による
第１の実施形態のＳＮＧ装置と構成上異なる点は、平面
アンテナの開口面積を大きくするためにサブアレーアン
テナ１の数を増加して２３個（図１では１６個）とした
ほかに、電子追尾を容易にするために、方位角検出用モ
ノパルスアンテナ２３と偏波角検出用サブアレーアンテ
ナ２４を具えていることである。なお、同図において、
振幅・位相制御回路４、変調器５、ディジタルエンコー
ダ６、復調器７およびＲＯＭ９は第１の実施形態を示す
図１の場合と同一のものであり、動作も同じであるか
ら、それらについての説明は省略する。

【００３３】この第２の実施形態の場合、上記のよう
に、偏波角検出用サブアレーアンテナ２４が平面アンテ
ナ中（アンテナベース２上に）に組み込まれ、偏波受信
回路２５を介してレベルメータ２６に送られ、その表示
面に表示される交差偏波レベルを見ながら各サブアレー
アンテナ１を回転することにより素早い偏波角の調整が
可能となる。また、方位角検出用モノパルスアンテナ２
３により衛星の方位を表わす信号を取り出し、この取り
出された信号を方向検出回路２７により方向情報に変え
て方向表示装置２８に表示させることによって衛星方向
の検出およびポインティングが容易となり、平面アンテ
ナが大型になってもＳＮＧ装置の設置が素早くできるこ
とになる。このように、本実施形態では平面アンテナが
第１の実施形態の場合に比較して大型になっても、偏波
角検出用サブアレーアンテナ２４および方位角検出用モ
ノパルスアンテナ２３を組み込んで、次に述べるような
適切な信号処理を行うことにより偏波角および衛星の方
位角の粗調整が可能となり、従って、ＳＮＧ装置のポイ
ンティング調整が楽になるという利点がある。

【００３４】図６は、本実施形態（第２の実施形態）で
使用する平面アンテナに組み込まれている偏波角検出用
サブアレーアンテナ２４による偏波角検出の原理を示し
ている。偏波角検出用サブアレーアンテナ２４は組み込
み易いように他のサブアレーアンテナと同じ大きさ、形
状であるが、これは、さらに２つにグループ化されてい
て、給電線２９上のそれぞれ給電点ｆ，ｇを有してい
る。２つのグループの各アンテナ素子は偏波角が互いに
直交するように配列されており、上記給電点ｆ，ｇには
それぞれ受信波の垂直方向成分および水平方向成分が現
れる。この出力をレシオ測定器３０に供給して各成分の
レベルを比較することにより偏波角（偏波傾き角）を知
ることができる。

【００３５】図７は、同じく本実施形態で使用する平面
アンテナに組み込まれている方位角検出用モノパルスア
ンテナ２３による衛星の方位角検出の原理を示してい
る。方位角検出用モノパルスアンテナ２３も組み込み易
いように他のサブアレーアンテナと同じ大きさ、形状で
あるが、これも、さらに４つにグループ化されていて、
給電線２９（本例ではその一部しか示していない）上の
それぞれ給電点ｈ，ｉ，ｊ，ｋを有している。図示のよ
うに、それぞれの出力を方向検出回路２７（図５参照）
に組み込まれた２つの１８０度ハイブリッド回路３１に
供給することにより、図示のように方位角および仰角そ
れぞれの方向の和および差信号が得られ、方向表示装置
２８（図５参照）の表示から衛星の方向を知ることがで
きる。なお、本実施形態では、送信電力が１００Ｗ程度
となるため、電源としては、例えば発動発電機３２（図
５参照）が使用される。

【００３６】また、以上説明した第１および第２の実施
形態においては、使用する平面アンテナに関し、円形の
サブアレーアンテナで構成したものを使用したが、これ
は、正方形のサブアレーアンテナで構成したものを使用
しても、各正方形のサブアレーアンテナの対角線の交点
を中心に回転自在の構造にすることにより、以上説明し
たのと全く同じ作用効果を有するＳＮＧ装置を実現する
ことができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明ＳＮＧ装置によれば、平面アンテ
ナを個別に作製した円形あるいは正方形のサブアレーア
ンテナを任意の数で配列してそれぞれ円の中心または対
角線の交点で回転自在の構造にし、また着脱自在の構造
にしたことにより、ＳＮＧ装置の設置場所や伝送する素
材内容に応じて開口面積の異なる大きさのアンテナにし
たいという要求に容易に対応できるとともに、容易に偏
波角の調整ができ、伝送する状況に応じて最適なＳＮＧ
装置を実現することができる。

【００３８】また、本発明ＳＮＧ装置によれば、特に、
迅速な素材伝送が要求される非常災害時には、伝送ビッ
トレートを小さくすることにより、数個のサブアレーア
ンテナとバッテリー運用による無駄な装備の無い小型軽
量のＳＮＧ装置が構成可能である。さらに、サブアレー
アンテナの交換により送信周波数の変更や偏波の変更に
柔軟に対応できるとともに、送受信共用のサブアレーア
ンテナと位相制御回路による電子追尾機能と、方位角検
出用モノパルスアンテナや偏波角検出用サブアレーアン
テナとを組み込むことにより、固定局として運用するＳ
ＮＧ装置のみならず移動体ＳＮＧ装置としても十分に効
果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ＳＮＧ装置の第１の実施形態を示してい
る。

【図２】図１中の振幅・位相制御回路の一構成例を示し
ている。

【図３】図１中のＣＰＵの制御方法をフローチャートに
より示している。

【図４】第１の実施形態で使用するサブアレーアンテナ
の構成例を、上面図および横断面図にて示している。

【図５】本発明ＳＮＧ装置の第２の実施形態を示してい
る。

【図６】第２の実施形態で使用する平面アンテナに組み
込まれている偏波角検出用サブアレーアンテナによる偏
波角検出の原理を示している。

【図７】第２の実施形態で使用する平面アンテナに組み
込まれている方位角検出用モノパルスアンテナによる衛
星の方位角検出の原理を示している。

【符号の説明】

１サブアレーアンテナ２アンテナベース３回転式コネクタ４振幅・位相制御回路５変調器６ディジタルエンコーダ７復調器８バッテリ９ＲＯＭ 10 可変減衰器 11 移相器 12 ＣＰＵ 13 信号分配器 14 信号分波器 15 サーキュレータ 16 同相合成回路 17 マイクロストリップパッチアンテナ 18 受信用給電点 19 送信用給電点 20 コネクタ受け口 21 突起 22 突起受け 23 方位角検出用モノパルスアンテナ 24 偏波角検出用サブアレーアンテナ 25 偏波受信回路 26 レベルメータ 27 方向検出回路 28 方向表示装置 29 給電線 30 レシオ測定器 31 １８０度ハイブリッド回路 32 発動発電機 a(1)〜a(16), a(1) 〜ａ(23) サブアレーアンテナ毎の
出入力端子 b(1)〜b(16), b(1) 〜b (23) 振幅・位相制御回路の入
出力端子 c 振幅・位相制御回路への送信信号入力端子 d 振幅・位相制御回路からの受信信号出力端子 e 振幅・位相制御回路へのＲＯＭ読み出し信号入力端
子 f, g, h, i, j, k 給電点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｂ 7/155 Ｈ０４Ｂ 7/155

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナベース上に複数のサブアレーア
ンテナを配列してなる平面アンテナを具えたＳＮＧ装置
において、前記サブアレーアンテナは円形または正方形
で、それぞれ円の中心または対角線の交点にコネクタが
設けられ、前記アンテナベースには、前記サブアレーア
ンテナの数と同数またはそれ以上の数のコネクタ受け口
が設けられ、それら設けられた前記コネクタと前記コネ
クタ受け口とは回転自在に嵌合されていることを特徴と
するＳＮＧ装置。
【請求項２】請求項１記載のＳＮＧ装置において、前
記サブアレーアンテナと前記アンテナベースとは、それ
ぞれ前記コネクタおよび前記コネクタ受け口の嵌合部分
において着脱自在に構成されていることを特徴とするＳ
ＮＧ装置。
【請求項３】請求項２記載のＳＮＧ装置において、該
装置は、前記サブアレーアンテナと前記アンテナベース
との着脱自在の構成に基づいて、使用される前記サブア
レーアンテナの数が少ないときにはバッテリを、また、
使用される前記サブアレーアンテナの数が多いときには
発動発電機をそれぞれ前記ＳＮＧ装置の電源として使用
するようにしたことを特徴とするＳＮＧ装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項記載のＳ
ＮＧ装置において、該装置は、前記複数のサブアレーア
ンテナで受信されたそれぞれの受信信号が供給され、電
子追尾が可能となるように、それぞれのサブアレーアン
テナに供給される送信信号の振幅および位相のうち少な
くとも位相を制御するためのそれぞれ可変減衰器および
移相器を制御するＣＰＵを含んでいる振幅・位相制御回
路を具えていることを特徴とするＳＮＧ装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項記載のＳ
ＮＧ装置において、該装置は、それぞれのサブアレーア
ンテナに供給される送信信号の振幅および位相を制御す
るためのそれぞれ可変減衰器および移相器を制御するＣ
ＰＵを含むとともに、前記サブアレーアンテナの配置お
よび個数、および前記ＳＮＧ装置の設置場所のいずれが
変わっても電子追尾が可能となるように、それらサブア
レーアンテナの配置および個数、および前記ＳＮＧ装置
の設置場所および各系統ごとの予め書き込まれた振幅お
よび位相特性の校正データを前記ＣＰＵが読み出して前
記それぞれのサブアレーアンテナに供給される送信信号
の振幅および位相を制御するための前記校正データを記
憶したＲＯＭをさらに含んでいる振幅・位相制御回路を
具えていることを特徴とするＳＮＧ装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項記載のＳ
ＮＧ装置において、該装置は、それぞれのサブアレーア
ンテナに供給される送信信号の振幅および位相を制御す
るためのそれぞれ可変減衰器および移相器を制御するＣ
ＰＵを含むとともに、前記平面アンテナから放射される
軸外放射電力が最も低くなるように、前記サブアレーア
ンテナの配置および個数、およびＳＮＧ装置の設置場所
に応じて予め書き込まれた振幅および位相のウエイト量
を一義的に決定するための最適励振振幅・位相データを
前記ＣＰＵが読み出して前記ウエイト量を計算し、前記
それぞれサブアレーアンテナに供給される送信信号の振
幅および位相を制御するための前記最適励振振幅・位相
データを記憶したＲＯＭを含んでいる振幅・位相制御回
路を具えていることを特徴とするＳＮＧ装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１項記載のＳ
ＮＧ装置において、前記平面アンテナは、さらに方位角
検出用モノパルスアンテナおよび／または偏波角検出用
サブアレーアンテナを具えていることを特徴とするＳＮ
Ｇ装置。