JPH10178313A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH10178313A JPH10178313A JP33958196A JP33958196A JPH10178313A JP H10178313 A JPH10178313 A JP H10178313A JP 33958196 A JP33958196 A JP 33958196A JP 33958196 A JP33958196 A JP 33958196A JP H10178313 A JPH10178313 A JP H10178313A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アレーアンテナ全体と素子アンテナ回転駆動
による粗調整と微調整ビーム走査方式を実現する。 【解決手段】 アレーアンテナ１で仰角と水平方向駆動
機構４と５による回転駆動で仰角と水平方向にビーム走
査をする。アレーアンテナ１の同一平面上に当該電波の
放射方向が垂直方向から斜めに向くように配列する複数
のホーンアンテナ２で送信機７による送信信号に対し電
力分配をする分配器８と励振位相を調整する移相器６と
を介し電波放射をすると共に、素子アンテナ駆動機構３
による回転駆動で仰角方向にビーム走査をする（図１
（ａ））。または移相器６ａで送受信信号の励振信号を
変化することにより素子アンテナ駆動機構３を用いない
で仰角方向に電子的にビーム走査をする（図１
（ｂ））。
による粗調整と微調整ビーム走査方式を実現する。 【解決手段】 アレーアンテナ１で仰角と水平方向駆動
機構４と５による回転駆動で仰角と水平方向にビーム走
査をする。アレーアンテナ１の同一平面上に当該電波の
放射方向が垂直方向から斜めに向くように配列する複数
のホーンアンテナ２で送信機７による送信信号に対し電
力分配をする分配器８と励振位相を調整する移相器６と
を介し電波放射をすると共に、素子アンテナ駆動機構３
による回転駆動で仰角方向にビーム走査をする（図１
（ａ））。または移相器６ａで送受信信号の励振信号を
変化することにより素子アンテナ駆動機構３を用いない
で仰角方向に電子的にビーム走査をする（図１
（ｂ））。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は通信／レーダ等に
適用し、仰角方向の広い範囲にビーム走査をする低姿勢
なアンテナ装置に関する。
適用し、仰角方向の広い範囲にビーム走査をする低姿勢
なアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば文献（関根：ＳＮＧを利用した
移動体衛星通信、放送技術、ｐｐ．８７−９３、１９９
６年４月）に示す従来の移動体ＳＮＧ（Ｓａｔｅｌｌｉ
ｔｅＮｅｗｓ Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ）用アンテナ装置は
図７（ａ）のように、反射鏡２４と一次放射器２５を備
えるアンテナ装置全体に対し水平方向のビーム走査をす
るときは方位軸２６を機械的に制御し、仰角方向のビー
ム走査をするときは俯仰軸２７を機械的に制御し広範囲
に駆動させることによりビーム方向を変える方式（装置
全体回転駆動によるビーム走査方式）を採る。またたと
えば特開平１−２６１００５号公報に示す従来の移動体
受信用アンテナ装置は図７（ｂ）のようにビーム走査を
するとき、水平方向については水平方向駆動機構２９で
複数のサブアレー２８を備えるアンテナ装置全体の機械
駆動をし、仰角方向については仰角方向駆動機構３０で
サブアレー２８単位で機械駆動をさせることによりビー
ム方向を変える方式（装置全体とサブアレー単位回転駆
動によるビーム走査方式）を採る。
移動体衛星通信、放送技術、ｐｐ．８７−９３、１９９
６年４月）に示す従来の移動体ＳＮＧ（Ｓａｔｅｌｌｉ
ｔｅＮｅｗｓ Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ）用アンテナ装置は
図７（ａ）のように、反射鏡２４と一次放射器２５を備
えるアンテナ装置全体に対し水平方向のビーム走査をす
るときは方位軸２６を機械的に制御し、仰角方向のビー
ム走査をするときは俯仰軸２７を機械的に制御し広範囲
に駆動させることによりビーム方向を変える方式（装置
全体回転駆動によるビーム走査方式）を採る。またたと
えば特開平１−２６１００５号公報に示す従来の移動体
受信用アンテナ装置は図７（ｂ）のようにビーム走査を
するとき、水平方向については水平方向駆動機構２９で
複数のサブアレー２８を備えるアンテナ装置全体の機械
駆動をし、仰角方向については仰角方向駆動機構３０で
サブアレー２８単位で機械駆動をさせることによりビー
ム方向を変える方式（装置全体とサブアレー単位回転駆
動によるビーム走査方式）を採る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ンテナ装置では、装置全体または装置全体とサブアレー
単位回転駆動によるビーム走査方式を採るから、仰角方
向の広範囲かつ高速なビーム走査時はアンテナ装置全体
を駆動する必要があり、高姿勢化かつ大型化／複雑化す
る。低仰角方向のビーム走査時は隣接サブアレーによる
ブロッキング回避のためサブアレー間隔を広げる必要が
ありグレーティングローブが発生する問題点があった。
ンテナ装置では、装置全体または装置全体とサブアレー
単位回転駆動によるビーム走査方式を採るから、仰角方
向の広範囲かつ高速なビーム走査時はアンテナ装置全体
を駆動する必要があり、高姿勢化かつ大型化／複雑化す
る。低仰角方向のビーム走査時は隣接サブアレーによる
ブロッキング回避のためサブアレー間隔を広げる必要が
ありグレーティングローブが発生する問題点があった。
【０００４】この発明が解決しようとする課題は、アン
テナ装置で全体を低姿勢に保ち、かつ隣接素子アンテナ
またはサブアレーによるブロッキングの回避／低減と仰
角方向の広範囲ビーム走査を実現するように、アレーア
ンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレーの回転駆動
による粗調整と微調整ビーム走査の組合せを用いること
によりビーム方向を変える方式（アレーアンテナ全体と
素子アンテナまたはサブアレー回転駆動による粗調整と
微調整ビーム走査方式）を提供することにある。
テナ装置で全体を低姿勢に保ち、かつ隣接素子アンテナ
またはサブアレーによるブロッキングの回避／低減と仰
角方向の広範囲ビーム走査を実現するように、アレーア
ンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレーの回転駆動
による粗調整と微調整ビーム走査の組合せを用いること
によりビーム方向を変える方式（アレーアンテナ全体と
素子アンテナまたはサブアレー回転駆動による粗調整と
微調整ビーム走査方式）を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のアンテナ装置
は、上記課題を解決するためつぎの手段を設け、アレー
アンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレー回転駆動
による粗調整と微調整ビーム走査方式を採ることを特徴
とする。
は、上記課題を解決するためつぎの手段を設け、アレー
アンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレー回転駆動
による粗調整と微調整ビーム走査方式を採ることを特徴
とする。
【０００６】アレーアンテナは、第１と第２の回転機構
による全体機械駆動で仰角方向と水平方向にビーム走査
をする。
による全体機械駆動で仰角方向と水平方向にビーム走査
をする。
【０００７】素子アンテナまたはサブアレーは、複数設
け、アレーアンテナの同一平面上に当該電波の放射方向
が垂直方向から斜めに向くように配列する。送受信信号
の励振位相を調整する移相器と第３の回転機構による機
械駆動で仰角方向にビーム走査をする。または素子アン
テナとして、所望の直線偏波との斜め４５度の２つの直
交直線偏波を送受信できるアンテナを用い、当該２つの
直交直線偏波に対応する２つの給電点と、２つの給電点
に接続し送受信信号の振幅増幅をする２つの増幅器と、
２つの増幅器に対し独立に当該振幅出力制御をする制御
回路と、２つの増幅器に対し入力送信信号の電力分配／
出力受信信号の電力合成をする分配器／合成器とを別途
設ける。または素子アンテナとして用いる円偏波アンテ
ナ前面に配置し当該放射円偏波を直接偏波に変換し空間
に放射する偏波変換器と、偏波変換器に対し当該直線偏
波の放射方向を回転軸として機械駆動をする第４の回転
機構とを別途設ける。または素子アンテナまたはサブア
レーに対し、当該電波の放射方向を回転軸として機械駆
動をする第５の回転機構を別途設ける。または素子アン
テナとして用いる反射鏡アンテナの一次放射器に対し当
該電波の放射方向を回転軸として機械駆動をする第６の
回転機構を別途設ける。または素子アンテナもしくはサ
ブアレーに対し、アレーアンテナを含み仰角面に垂直を
特定面においてアレーファクタで定まるグレーティング
ローブと素子パターンもしくはサブアレーパターンの零
点とを一致させるように配置する。または素子アンテナ
もしくはサブアレーに対し、任意のカット面においてア
レーファクタで定まるグレーティングローブが扇状ビー
ム形状素子もしくはサブアレーパターンの範囲外になる
ように配置する。または素子アンテナもしくはサブアレ
ーに対し、当該配列のランダム化をし周期性を取り除く
ように配置する。または素子アンテナとして、当該前面
に誘電体レンズを装着するホーンアンテナを用いる。ま
たは素子アンテナまたはサブアレーとして、仰角方向に
ビーム幅の広い放射パターンをもつホーンアンテナを用
いる。
け、アレーアンテナの同一平面上に当該電波の放射方向
が垂直方向から斜めに向くように配列する。送受信信号
の励振位相を調整する移相器と第３の回転機構による機
械駆動で仰角方向にビーム走査をする。または素子アン
テナとして、所望の直線偏波との斜め４５度の２つの直
交直線偏波を送受信できるアンテナを用い、当該２つの
直交直線偏波に対応する２つの給電点と、２つの給電点
に接続し送受信信号の振幅増幅をする２つの増幅器と、
２つの増幅器に対し独立に当該振幅出力制御をする制御
回路と、２つの増幅器に対し入力送信信号の電力分配／
出力受信信号の電力合成をする分配器／合成器とを別途
設ける。または素子アンテナとして用いる円偏波アンテ
ナ前面に配置し当該放射円偏波を直接偏波に変換し空間
に放射する偏波変換器と、偏波変換器に対し当該直線偏
波の放射方向を回転軸として機械駆動をする第４の回転
機構とを別途設ける。または素子アンテナまたはサブア
レーに対し、当該電波の放射方向を回転軸として機械駆
動をする第５の回転機構を別途設ける。または素子アン
テナとして用いる反射鏡アンテナの一次放射器に対し当
該電波の放射方向を回転軸として機械駆動をする第６の
回転機構を別途設ける。または素子アンテナもしくはサ
ブアレーに対し、アレーアンテナを含み仰角面に垂直を
特定面においてアレーファクタで定まるグレーティング
ローブと素子パターンもしくはサブアレーパターンの零
点とを一致させるように配置する。または素子アンテナ
もしくはサブアレーに対し、任意のカット面においてア
レーファクタで定まるグレーティングローブが扇状ビー
ム形状素子もしくはサブアレーパターンの範囲外になる
ように配置する。または素子アンテナもしくはサブアレ
ーに対し、当該配列のランダム化をし周期性を取り除く
ように配置する。または素子アンテナとして、当該前面
に誘電体レンズを装着するホーンアンテナを用いる。ま
たは素子アンテナまたはサブアレーとして、仰角方向に
ビーム幅の広い放射パターンをもつホーンアンテナを用
いる。
【０００８】アンテナ装置は、アレーファクタで定まる
グレーティングローブ発生のない特定観測面と他のアン
テナ装置が存在している観測面とを一致させるように当
該アレーアンテナ全体の傾きまたは当該素子アンテナも
しくはサブアレーの位置を調整する。
グレーティングローブ発生のない特定観測面と他のアン
テナ装置が存在している観測面とを一致させるように当
該アレーアンテナ全体の傾きまたは当該素子アンテナも
しくはサブアレーの位置を調整する。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の実施の一形態を示す送
信アンテナ装置は図１（ａ）と（ｂ）のように、アレー
アンテナ１は、仰角と水平方向駆動機構４と５による回
転駆動で仰角方向と当該天頂方向Ｉを回転軸とする水平
方向にビーム走査をする。ホーンアンテナ２は、当該正
面方向ＩＩＩに対しアレーアンテナ１の正面方向ＩＩか
ら零でない角度θだけ傾いた方向の同一平面上に配列す
る複数素子アンテナの一例で、特に制限はなくホーンア
ンテナ２に代えて他のアンテナを用いてもよい。送信機
７による送信信号に対し電力分配をする分配器８と励振
位相を調整する移相器６を介して電波放射をすると共
に、素子アンテナ駆動機構３による回転駆動で仰角方向
にビーム走査をする。アレーアンテナ１全体とホーンア
ンテナ２の回転駆動による粗調整と微調整ビーム走査の
組合せで送信アンテナ装置全体を低姿勢に保ち、かつ隣
接ホーンアンテナ２によるブロッキングの回避／低減と
仰角方向の広範囲ビーム走査を実現できる。またホーン
アンテナ２の回転駆動による微調整ビーム走査で素子パ
ターンによる利得低下を回避でき、高速ビーム走査に容
易な対応できる。
信アンテナ装置は図１（ａ）と（ｂ）のように、アレー
アンテナ１は、仰角と水平方向駆動機構４と５による回
転駆動で仰角方向と当該天頂方向Ｉを回転軸とする水平
方向にビーム走査をする。ホーンアンテナ２は、当該正
面方向ＩＩＩに対しアレーアンテナ１の正面方向ＩＩか
ら零でない角度θだけ傾いた方向の同一平面上に配列す
る複数素子アンテナの一例で、特に制限はなくホーンア
ンテナ２に代えて他のアンテナを用いてもよい。送信機
７による送信信号に対し電力分配をする分配器８と励振
位相を調整する移相器６を介して電波放射をすると共
に、素子アンテナ駆動機構３による回転駆動で仰角方向
にビーム走査をする。アレーアンテナ１全体とホーンア
ンテナ２の回転駆動による粗調整と微調整ビーム走査の
組合せで送信アンテナ装置全体を低姿勢に保ち、かつ隣
接ホーンアンテナ２によるブロッキングの回避／低減と
仰角方向の広範囲ビーム走査を実現できる。またホーン
アンテナ２の回転駆動による微調整ビーム走査で素子パ
ターンによる利得低下を回避でき、高速ビーム走査に容
易な対応できる。
【００１０】上記実施の形態の送信アンテナ装置は、ア
レーアンテナ全体と素子アンテナの回転駆動による粗調
整と微調整ビーム走査の組合せを用いることによりビー
ム方向を変える方式（全体と素子アンテナ回転駆動によ
る粗調整と微調整ビーム走査方式）を採る。
レーアンテナ全体と素子アンテナの回転駆動による粗調
整と微調整ビーム走査の組合せを用いることによりビー
ム方向を変える方式（全体と素子アンテナ回転駆動によ
る粗調整と微調整ビーム走査方式）を採る。
【００１１】なお上記図１（ｂ）に示す発明の実施の形
態で素子アンテナ駆動機構３を用いないで図１（ｃ）の
ように、ホーンアンテナ２の正面方向ＩＩＩをアレーア
ンテナ１の正面方向ＩＩから零でない角度θだけ傾いた
方向に固定し、さらに移相器６ａで送信信号の励振移相
を変化することにより、仰角方向に電子的にビーム走査
をしてもよい。アレーアンテナ１全体の回転駆動とホー
ンアンテナ２の電子的駆動による粗調整と微調整ビーム
走査の組合せで上記図１（ｂ）と同じ効果を得ると共に
高速ビーム走査ができる。
態で素子アンテナ駆動機構３を用いないで図１（ｃ）の
ように、ホーンアンテナ２の正面方向ＩＩＩをアレーア
ンテナ１の正面方向ＩＩから零でない角度θだけ傾いた
方向に固定し、さらに移相器６ａで送信信号の励振移相
を変化することにより、仰角方向に電子的にビーム走査
をしてもよい。アレーアンテナ１全体の回転駆動とホー
ンアンテナ２の電子的駆動による粗調整と微調整ビーム
走査の組合せで上記図１（ｂ）と同じ効果を得ると共に
高速ビーム走査ができる。
【００１２】また上記図１（ｂ）と（ｃ）に示す発明の
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて図２（ａ）のよ
うに、所望の直線偏波ａと斜め右／左４５゜の角度をな
す直線偏波ｂとｃを放射する。素子アンテナ、たとえば
円形ホーンアンテナ９（特に制限はなく円形ホーンアン
テナ９に代えて他のアンテナを用いてもよい）を用い、
送信機７による送信信号に対し電力分配をする分配器１
２と増幅器振幅出力を独立に制御する制御装置１３に従
い任意比に振幅増幅をする増幅器１１ａと１１ｂを介し
給電点１１ａと１１ｂ経由互いに直交する直線偏波ｂと
ｃとして放射するための素子アンテナ給電回路を別途設
けてもよい。所望の直線偏波ａからずれても偏波制御下
で信号を送信できる。また所望の直線偏波ａからのずれ
が小さいときに増幅器１１ａと１１ｂの出力差が小さく
なり双方とも高電力付加効率状態で動作できる。（直線
偏波ｂとｃに対し所望の直線偏波ａと同一／直交方向の
直線偏波とすると、所望の直線偏波ａからのずれが小さ
いときは増幅器１１ａと１１ｂ双方とも高電力付加効率
状態で動作させることは難しい）。また偏波制御機構を
各素子アンテナに分散して装着するときは、エッジ散乱
等の周囲環境相違による各素子アンテナの偏波ずれを高
速かつ完全に補正できる。
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて図２（ａ）のよ
うに、所望の直線偏波ａと斜め右／左４５゜の角度をな
す直線偏波ｂとｃを放射する。素子アンテナ、たとえば
円形ホーンアンテナ９（特に制限はなく円形ホーンアン
テナ９に代えて他のアンテナを用いてもよい）を用い、
送信機７による送信信号に対し電力分配をする分配器１
２と増幅器振幅出力を独立に制御する制御装置１３に従
い任意比に振幅増幅をする増幅器１１ａと１１ｂを介し
給電点１１ａと１１ｂ経由互いに直交する直線偏波ｂと
ｃとして放射するための素子アンテナ給電回路を別途設
けてもよい。所望の直線偏波ａからずれても偏波制御下
で信号を送信できる。また所望の直線偏波ａからのずれ
が小さいときに増幅器１１ａと１１ｂの出力差が小さく
なり双方とも高電力付加効率状態で動作できる。（直線
偏波ｂとｃに対し所望の直線偏波ａと同一／直交方向の
直線偏波とすると、所望の直線偏波ａからのずれが小さ
いときは増幅器１１ａと１１ｂ双方とも高電力付加効率
状態で動作させることは難しい）。また偏波制御機構を
各素子アンテナに分散して装着するときは、エッジ散乱
等の周囲環境相違による各素子アンテナの偏波ずれを高
速かつ完全に補正できる。
【００１３】また上記図１（ｂ）と（ｃ）に示す発明の
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて、図２（ｂ）の
ように、円偏波を放射する素子アンテナ１４を用い、当
該円偏波を直線偏波に変換するポラライザ１５と素子ア
ンテナ正面方向ＩＩＩを回転軸としてポラライザ１５を
回転するポラライザ回転駆動機構１６とを別途設けても
よい。またホーンアンテナ２は図２（ｃ）のように、素
子アンテナ正面方向ＩＩＩを回転軸としてホーンアンテ
ナ２を回転する素子アンテナ偏波面回転駆動機構１７を
別途設けてもよい。またホーンアンテナ２に代えて図２
（ｄ）のように、一次放射器１９付き反射鏡アンテナ１
８を素子アンテナとして用い、当該正面方向を回転軸と
して一次放射器１９を回転する一次放射器回転駆動機構
２０別途設けてもよい。当該回転駆動機構１６、１７ま
たは２０による回転で所望の直線偏波ａからずれても偏
波制御下で信号を送信できる。また偏波制御機構を各素
子アンテナに分散して装着するから、エッジ散乱等の周
囲環境相違による各素子アンテナの偏波ずれを高速かつ
完全に補正できる。
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて、図２（ｂ）の
ように、円偏波を放射する素子アンテナ１４を用い、当
該円偏波を直線偏波に変換するポラライザ１５と素子ア
ンテナ正面方向ＩＩＩを回転軸としてポラライザ１５を
回転するポラライザ回転駆動機構１６とを別途設けても
よい。またホーンアンテナ２は図２（ｃ）のように、素
子アンテナ正面方向ＩＩＩを回転軸としてホーンアンテ
ナ２を回転する素子アンテナ偏波面回転駆動機構１７を
別途設けてもよい。またホーンアンテナ２に代えて図２
（ｄ）のように、一次放射器１９付き反射鏡アンテナ１
８を素子アンテナとして用い、当該正面方向を回転軸と
して一次放射器１９を回転する一次放射器回転駆動機構
２０別途設けてもよい。当該回転駆動機構１６、１７ま
たは２０による回転で所望の直線偏波ａからずれても偏
波制御下で信号を送信できる。また偏波制御機構を各素
子アンテナに分散して装着するから、エッジ散乱等の周
囲環境相違による各素子アンテナの偏波ずれを高速かつ
完全に補正できる。
【００１４】また上記図１（ｂ）と（ｃ）に示す発明の
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて、図３、図４ま
たは図５のように、アレーアンテナ１を含み仰角面に垂
直な特定面（軌道面）においてアレーファクタＢで定ま
るグレーティングローブＤと素子パターンＣの零点Ｅと
を一致させるように、任意のカット面においてアレーフ
ァクタＢで定まるグレーティングローブＤが扇状ビーム
形状素子パターンＦの範囲外になるように、または当該
素子アンテナ配列をランダム化し周期性を取り除くよう
に、配置する素子アンテナを用いてもよい。アレー合成
パターンＡは図３／図４のようになり、軌道面／任意カ
ット面におけるグレーティングローブ発生を抑制／低減
できる。またはランダム配列アレーアンテナのアレー合
成パターンＧは図５のようになり、等間隔配列アレーア
ンテナ合成パターンＨに比べグレーティングローブ発生
を低減できる。
実施の形態でホーンアンテナ２に代えて、図３、図４ま
たは図５のように、アレーアンテナ１を含み仰角面に垂
直な特定面（軌道面）においてアレーファクタＢで定ま
るグレーティングローブＤと素子パターンＣの零点Ｅと
を一致させるように、任意のカット面においてアレーフ
ァクタＢで定まるグレーティングローブＤが扇状ビーム
形状素子パターンＦの範囲外になるように、または当該
素子アンテナ配列をランダム化し周期性を取り除くよう
に、配置する素子アンテナを用いてもよい。アレー合成
パターンＡは図３／図４のようになり、軌道面／任意カ
ット面におけるグレーティングローブ発生を抑制／低減
できる。またはランダム配列アレーアンテナのアレー合
成パターンＧは図５のようになり、等間隔配列アレーア
ンテナ合成パターンＨに比べグレーティングローブ発生
を低減できる。
【００１５】また上記図１（ｂ）と（ｃ）に示す発明の
実施の形態で送信アンテナ装置は図６（ａ）のように、
特に用途制限はないが、たとえば静止軌道上の交信する
衛星２１と交信しない他の衛星２２ａと２２ｂ（当該衛
星軌道の選択は特に制限がなく任意の衛星軌道に存在す
る他の衛星でもよい）に対し、地球上の送信アンテナ装
置のアレーアンテナ１全体の傾きまたは素子アンテナの
位置を調整し、送信アンテナ装置のグレーティングロー
ブチャートを表す図６（ｂ）で静止軌道に相当する曲線
Ｚがグレーティングローブ発生点Ｘ上を通らないよう
に、アレーファクタで定まるグレーティングローブ発生
のない特定観測面と他の送信アンテナ装置が存在してい
る観測面とを一致させてもよい。静止軌道上のグレーテ
ィングローブ発生を回避でき、その結果当該静止軌道上
に存在する他の衛星２２ａと２２ｂへの干渉を低減でき
る。
実施の形態で送信アンテナ装置は図６（ａ）のように、
特に用途制限はないが、たとえば静止軌道上の交信する
衛星２１と交信しない他の衛星２２ａと２２ｂ（当該衛
星軌道の選択は特に制限がなく任意の衛星軌道に存在す
る他の衛星でもよい）に対し、地球上の送信アンテナ装
置のアレーアンテナ１全体の傾きまたは素子アンテナの
位置を調整し、送信アンテナ装置のグレーティングロー
ブチャートを表す図６（ｂ）で静止軌道に相当する曲線
Ｚがグレーティングローブ発生点Ｘ上を通らないよう
に、アレーファクタで定まるグレーティングローブ発生
のない特定観測面と他の送信アンテナ装置が存在してい
る観測面とを一致させてもよい。静止軌道上のグレーテ
ィングローブ発生を回避でき、その結果当該静止軌道上
に存在する他の衛星２２ａと２２ｂへの干渉を低減でき
る。
【００１６】また上記図１（ｂ）と（ｃ）に示す発明の
実施の形態でホーンアンテナ２は図６（ｃ）のように、
当該ホーンアンテナ２前面に装着する誘電体レンズ２３
を別途設けてもよい。ホーンアンテナ２の長さを短くで
き、装置を低姿勢化できる。また隣接ホーンアンテナと
の干渉を回避して素子アンテナ間隔を狭くでき、グレー
ティングローブ発生を抑制できる。
実施の形態でホーンアンテナ２は図６（ｃ）のように、
当該ホーンアンテナ２前面に装着する誘電体レンズ２３
を別途設けてもよい。ホーンアンテナ２の長さを短くで
き、装置を低姿勢化できる。また隣接ホーンアンテナと
の干渉を回避して素子アンテナ間隔を狭くでき、グレー
ティングローブ発生を抑制できる。
【００１７】また上記図１（ｃ）に示す発明の実施の形
態でホーンアンテナ２は図６（ｄ）のように、仰角方向
にビーム幅の広い素子パターンＪをもつ素子アンテナと
して用いてもよい。仰角方向だけ電子的ビーム走査をす
るから、仰角方向の広範囲な電子的ビーム走査ができ
る。
態でホーンアンテナ２は図６（ｄ）のように、仰角方向
にビーム幅の広い素子パターンＪをもつ素子アンテナと
して用いてもよい。仰角方向だけ電子的ビーム走査をす
るから、仰角方向の広範囲な電子的ビーム走査ができ
る。
【００１８】また上記図１〜図６に示す発明の実施の形
態で素子アンテナに代えて、複数の素子アンテナで構成
するサブアレーを用いてもよく、また送信アンテナ装置
に代えて受信アンテナ装置を用いてもよいのはいうまで
もない。
態で素子アンテナに代えて、複数の素子アンテナで構成
するサブアレーを用いてもよく、また送信アンテナ装置
に代えて受信アンテナ装置を用いてもよいのはいうまで
もない。
【００１９】
【発明の効果】上記のようなこの発明のアンテナ装置で
は、アレーアンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレ
ーの回転駆動による粗調整と微調整ビーム走査の組合せ
を用いることによりビーム方向を変える方式を採るか
ら、従来のようにアンテナ装置全体の回転駆動またはア
ンテナ装置全体とサブアレー単位の回転駆動によるビー
ム走査を用いる方式に比べ各発明ごとにつぎの効果があ
る。 （１）アンテナ装置全体を低姿勢に保ち、かつ隣接素子
アンテナによるブロッキングの回避／低減と仰角方向の
広範囲ビーム走査を実現できる。また素子パターンによ
る利得低下を回避でき、高速ビーム走査に容易に対応で
きる。 （２）（１）と同じ効果を得ると共に高速ビーム走査が
できる。 （３）所望の直線偏波からずれても偏波制御下で信号を
送信できる。また所望の直線偏波からのずれが小さいと
きに出力差が小さくて済む増幅器が高電力付加効率状態
で動作できる。また偏波制御機構を各素子アンテナに分
散して装着し、エッジ散乱等の周囲環境相違による各素
子アンテナの偏波ずれを高速かつ完全に補正できるし、 （４）（５）（６）当該回転駆動機構による回転で所望
の直線偏波からずれても偏波制御下で信号を送信でき
る。また偏波制御機構を各素子アンテナに分散して装着
し、エッジ散乱等の周囲環境相違による各素子アンテナ
の偏波ずれを高速かつ完全に補正できる。 （７）（８）アレーアンテナを含み仰角面に垂直な特定
面／任意カット面におけるグレーティングローブ発生を
抑制／低減できる。 （９）等間隔配列に比べグレーティングローブ発生を低
減できる。 （１０）他のアンテナ装置への干渉を低減できる。 （１１）アンテナ装置を低姿勢化できる。また隣接素子
アンテナとの干渉を回避して素子アンテナ間隔を狭くで
きグレーティングローブ発生を抑制できる。 （１２）仰角方向の広範囲な電子的ビーム走査ができ
る。
は、アレーアンテナ全体と素子アンテナまたはサブアレ
ーの回転駆動による粗調整と微調整ビーム走査の組合せ
を用いることによりビーム方向を変える方式を採るか
ら、従来のようにアンテナ装置全体の回転駆動またはア
ンテナ装置全体とサブアレー単位の回転駆動によるビー
ム走査を用いる方式に比べ各発明ごとにつぎの効果があ
る。 （１）アンテナ装置全体を低姿勢に保ち、かつ隣接素子
アンテナによるブロッキングの回避／低減と仰角方向の
広範囲ビーム走査を実現できる。また素子パターンによ
る利得低下を回避でき、高速ビーム走査に容易に対応で
きる。 （２）（１）と同じ効果を得ると共に高速ビーム走査が
できる。 （３）所望の直線偏波からずれても偏波制御下で信号を
送信できる。また所望の直線偏波からのずれが小さいと
きに出力差が小さくて済む増幅器が高電力付加効率状態
で動作できる。また偏波制御機構を各素子アンテナに分
散して装着し、エッジ散乱等の周囲環境相違による各素
子アンテナの偏波ずれを高速かつ完全に補正できるし、 （４）（５）（６）当該回転駆動機構による回転で所望
の直線偏波からずれても偏波制御下で信号を送信でき
る。また偏波制御機構を各素子アンテナに分散して装着
し、エッジ散乱等の周囲環境相違による各素子アンテナ
の偏波ずれを高速かつ完全に補正できる。 （７）（８）アレーアンテナを含み仰角面に垂直な特定
面／任意カット面におけるグレーティングローブ発生を
抑制／低減できる。 （９）等間隔配列に比べグレーティングローブ発生を低
減できる。 （１０）他のアンテナ装置への干渉を低減できる。 （１１）アンテナ装置を低姿勢化できる。また隣接素子
アンテナとの干渉を回避して素子アンテナ間隔を狭くで
きグレーティングローブ発生を抑制できる。 （１２）仰角方向の広範囲な電子的ビーム走査ができ
る。
【図１】 この発明の実施の一形態を示す送信アンテナ
装置の全体図と断面図。
装置の全体図と断面図。
【図２】 この発明の実施の他の一形態を示す送信アン
テナ装置の素子アンテナと当該給電回路構成図およびそ
の他の素子アンテナ構成図。
テナ装置の素子アンテナと当該給電回路構成図およびそ
の他の素子アンテナ構成図。
【図３】 この発明の実施の他の一形態を示す送信アン
テナ装置の素子アンテナについて仰角面に垂直な特定面
におけるアレー合成パターンとアレーファクタと素子パ
ターンを説明する図。
テナ装置の素子アンテナについて仰角面に垂直な特定面
におけるアレー合成パターンとアレーファクタと素子パ
ターンを説明する図。
【図４】 この発明の実施の他の一形態を示す送信アン
テナ装置の素子アンテナについて任意のカット面におけ
るアレー合成パターンとアレーファクタと素子パターン
を説明する図。
テナ装置の素子アンテナについて任意のカット面におけ
るアレー合成パターンとアレーファクタと素子パターン
を説明する図。
【図５】 この発明の実施の他の一形態を示す送信アン
テナ装置のランダム配列アレーアンテナ／等間隔配列ア
レーアンテナのアレー合成パターンを説明する図。
テナ装置のランダム配列アレーアンテナ／等間隔配列ア
レーアンテナのアレー合成パターンを説明する図。
【図６】 この発明の実施の他の一形態を示す送信アン
テナ装置の使用環境例とグレーティングローブチャート
例を説明する図と当該素子アンテナとして前面に誘電体
レンズを装着したホーンアンテナを用いる場合を説明す
る図と当該素子アンテナの仰角方向の素子パターンを説
明する図。
テナ装置の使用環境例とグレーティングローブチャート
例を説明する図と当該素子アンテナとして前面に誘電体
レンズを装着したホーンアンテナを用いる場合を説明す
る図と当該素子アンテナの仰角方向の素子パターンを説
明する図。
【図７】 従来の技術を示す移動体ＳＮＧ用アンテナ装
置と移動体受信用アンテナ装置の構成図。
置と移動体受信用アンテナ装置の構成図。
１ アレーアンテナ、２ ホーンアンテナ、３ 素子ア
ンテナ駆動機構、４仰角方向駆動機構、５ 水平方向駆
動機構、６、６ａ 移相器、７ 送信機、８分配器、９
円形ホーンアンテナ、１０ 円形ホーンアンテナ給電
点、１１増幅器、１２ 分配器、１３ 増幅器振幅出力
制御装置、１４ 円偏波素子アンテナ、１５ ポラライ
ザ、１６ ポラライザ回転駆動機構、１７ 素子アンテ
ナ偏波面回転駆動機構、１８ 反射鏡アンテナ、１９
一次放射器、２０ 一次放射器回転駆動機構、２１ 交
信する衛星、２２ 交信しない他の衛星、２３ 誘電体
レンズ。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
ンテナ駆動機構、４仰角方向駆動機構、５ 水平方向駆
動機構、６、６ａ 移相器、７ 送信機、８分配器、９
円形ホーンアンテナ、１０ 円形ホーンアンテナ給電
点、１１増幅器、１２ 分配器、１３ 増幅器振幅出力
制御装置、１４ 円偏波素子アンテナ、１５ ポラライ
ザ、１６ ポラライザ回転駆動機構、１７ 素子アンテ
ナ偏波面回転駆動機構、１８ 反射鏡アンテナ、１９
一次放射器、２０ 一次放射器回転駆動機構、２１ 交
信する衛星、２２ 交信しない他の衛星、２３ 誘電体
レンズ。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦崎 修治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 裕之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 第１と第２の回転機構による全体機械駆
動で仰角方向と水平方向にビーム走査をするアレーアン
テナと、該アレーアンテナの同一平面上に当該電波の放
射方向が垂直方向から斜めに向くように配列し、送受信
信号の励振位相を調整する移相器と第３の回転機構によ
る機械駆動で仰角方向にビーム走査をする複数の素子ア
ンテナまたはサブアレーとを備えるアンテナ装置。 - 【請求項２】 移相器で送受信信号の励振位相を変化す
ることにより第３の回転機構を用いないで仰角方向に電
子的にビーム走査をすることを特徴とする請求項１記載
のアンテナ装置。 - 【請求項３】 素子アンテナで所望の直線偏波との斜め
４５度の２つの直交直線偏波を送受信できるアンテナを
用い、当該２つの直交直線偏波に対応する２つの給電点
と、該２つの給電点に接続し送受信信号の振幅増幅をす
る２つの増幅器と、該２つの増幅器に対し独立に当該振
幅出力制御をする制御回路と、前記２つの増幅器に対し
入力送信信号の電力分配／出力受信信号の電力合成をす
る分配器／合成器とを別途設けることを特徴とする請求
項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 素子アンテナで円偏波アンテナを用い、
該円偏波アンテナ前面に配置し当該放射円偏波を直線偏
波に変換し空間に放射する偏波変換器と、該偏波変換器
に対し当該直線偏波の放射方向を回転軸として機械駆動
をする第４の回転機構とを別途設けることを特徴とする
請求項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項５】 素子アンテナまたはサブアレーで当該電
波の放射方向を回転軸として機械駆動をする第５の回転
機構を別途設けることを特徴とする請求項１または２記
載のアンテナ装置。 - 【請求項６】 素子アンテナで反射鏡アンテナを用い、
該反射鏡アンテナの一次放射器に対し当該電波の放射方
向を回転軸として機械駆動をする第６の回転機構を別途
設けることを特徴とする請求項１または２記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項７】 素子アンテナまたはサブアレーでアレー
アンテナを含み仰角面に垂直な特定面においてアレーフ
ァクターで定まるグレーティングローブと素子パターン
またはサブアレーパターンの零点とを一致させるように
配置することを特徴とする請求項１または２記載のアン
テナ装置。 - 【請求項８】 素子アンテナまたはサブアレーで任意の
カット面においてアレーファクタで定まるグレーティン
グローブが扇状ビーム形状素子またはサブアレーパター
ンの範囲外になるように配置することを特徴とする請求
項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項９】 素子アンテナまたはサブアレーで当該配
列のランダム化をし周期性を取り除くように配置するこ
とを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項１０】 アレーファクタで定まるグレーティン
グローブ発生のない特定観測面と他のアンテナ装置が存
在している観測面とを一致させるように当該アレーアン
テナ全体の傾きまたは当該素子アンテナもしくはサブア
レーの位置を調整することを特徴とする請求項１または
２記載のアンテナ装置。 - 【請求項１１】 素子アンテナで当該前面に誘電体レン
ズを装着するホーンアンテナを用いることを特徴とする
請求項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項１２】 素子アンテナまたはサブアレーで仰角
方向にビーム幅の広い放射パターンをもつホーンアンテ
ナを用いることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33958196A JPH10178313A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33958196A JPH10178313A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178313A true JPH10178313A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18328835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33958196A Pending JPH10178313A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10178313A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8326217B2 (en) | 2006-01-18 | 2012-12-04 | Overhorizon (Cyprus) Plc | Systems and methods for satellite communications with mobile terrestrial terminals |
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-
1996
- 1996-12-19 JP JP33958196A patent/JPH10178313A/ja active Pending
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