JPS59117807A - 衛星通信用アンテナ - Google Patents

衛星通信用アンテナ

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Publication number
JPS59117807A
JPS59117807A JP22634082A JP22634082A JPS59117807A JP S59117807 A JPS59117807 A JP S59117807A JP 22634082 A JP22634082 A JP 22634082A JP 22634082 A JP22634082 A JP 22634082A JP S59117807 A JPS59117807 A JP S59117807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
phase shift
satellite
shift plate
dielectric phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP22634082A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Tabeda
田部田 雅司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22634082A priority Critical patent/JPS59117807A/ja
Publication of JPS59117807A publication Critical patent/JPS59117807A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は衛星通信用アンテナに関し、特に静止衛星初
期捕捉を容易にした衛星通信用アンテナに関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、静止衛星の位置は経度で規定され(静止衛星は
赤道の上空高度約36,0OO1anに打ち上げられる
だめ経度だけで位置がわかる)地上のある地点から見た
静止衛星の位置は衛星の経度とその地点の緯度・経度よ
シー意に決定され、一般に方位角と仰角で表わされる。
固定局の場合はアンテナ設置時に測量等の手段によシ、
予め設置地点の緯度・経度及び方位を精度よく測定して
おシ、さらに仰角の測定方法等についても十分に検討さ
れているため静止衛星の捕捉は容易である。
これに対し、可搬局の場合は、災害等の非常時等に現場
と中央との通信を短時間のうちに確保することを主な目
的としていることが多く 、 (+)アンテナ設置地点
が一定でないこと、及び(11)時間的制約から測量等
を利用するのは好ましくないことの2点よシ緯度・経度
及び方位を精度よく求めることが困難となシ、静止衛星
の捕捉に手間取ることがある。この傾向はアンテナのビ
ームがシャープな程顕著となる。
一般にアンテナの大きさが一定であれば、周波数が高い
程、また周波数が一定であればアンテナが大きい程、ビ
ームはシャープとなる。
例えば、軸対称カセグレンアンテナでは、アンテナの直
径が2.8mと衛星通信用アンテナとしては比較的小さ
い場合でも、使用周波数が約1972のときには第1図
に示す様な非常にシャープ々放射パターンが得られる。
なお第1図に示す放射・ぐターンは第1図に示した軸対
称カセグレインアンテナの軸を含む平面内で測定した指
向性を示したもので、実際には第2図に示す角度O0の
線を軸として回転させた回転体の様な指向性を呈してお
シ、通信は静止衛星をメインビームで捉えた状態で行な
うため、方位角及び仰角の2つの角度を正確に設定する
必要がある。
このような指向性を有する可搬局アンテナで衛星の捕捉
を行なうときの手順は次の様になる。
(1)  アンテナ設置地点の概略の緯度・経度から静
止衛星を望む仰角及び方位角を算定する。
(11)  方位磁針等によシ概略の方位を測定し−(
1)の結果を参考にアンテナをだいたい静止衛星の方向
に向ける。(初期設定) (11D  アンテナの方位角、仰角を動かしながら、
衛星からのビーコン波を受信し、受信電力が最大になっ
たところでアンテナをとめる。
可搬局アンテナで衛星を捕捉するには上記の3段階の手
順で行なうが、アンテナのマウント方式によってもアン
テナの動かし方が多少異なる。ここでは例として第2図
に示す様に回動部1で方位角方向に回動し、回動部2,
2′で仰角方向に回動してアンテナ3の向く方向を制御
するAz−Et(方位角−仰角)マウントの場合を考え
ると、仰角を設定値に固定した状態で方位角を動かして
衛星をメインビームで捉えた後受信電力が最大になる様
に方位角および仰角を微調するという手順になる。
〔背景技術の問題点〕
−このような指向性を有するAz−Elマウントのアン
テナで衛星の捕捉を行なう場合、可搬局では初期設定時
のある程度の誤差はさけられないため、次の(イ)、(
ロ)の様な不都合を生じる。
(イ) 方位角の設定誤差が小さい場合(方位角の設定
誤差がメインビームの幅のおおむねΣ以下)このときは
仰角を連続的に動かしたときの受信電力の変化はほぼ第
2図に示した様になるが、メインビームBO%サイドロ
ーブBl、B2 とも、ぎ−ク付近における相対的レベ
ル変化の様子がほぼ同じになっているためメインビーム
Boで受信しているのかサイドローブB1  、B2で
受信しているかの判断は次に示すような方法をとらなけ
ればならない。
(イ) −(+)  仰角を大きく変化させ、各ピーク
(受信電力の極太点)での角度及び受信電力を記録して
、どの角度がメインビームであるかを判断し、その位置
にアンテナをもどす。
(イ) −(i[各ピークごとに方位角度を動かしてみ
る。このときメインビームであれば受信電力のレベル低
下が急峻、サイドローブであればゆるやかとなることを
利用して、メインビームかどうかを判断する。
しかしくイ)−(1)の方法はアンテナを広範囲に動か
さねばならないし、また(イ) −(ii)の方法は仰
角および方位角の両方を動かすため非常に煩雑である。
(ロ) 方位角設定誤差が大きい場合(方位角設定誤差
がメインビームの幅の7以上)このときは仰角を連続的
に動かしたとしてもメインビームで衛星からの電波を受
通することができないため、左右対称な受信電カッ臂タ
ーンにはなるが、メインビームで衛星を捉えるにはどち
らの方向に方位角を動かせばよいかという情報はまった
く得られないため仰角および方位角の両者を所定角度だ
け動かしてみるという量的な動かし方をする必要があシ
、この場合も煩雑な操作が必要となる。
以上、2つの場合について考えたが、実際のメインビー
ムは前項に述べたアンテナの場合で、約1°、また、ピ
ークから3dB利得が下がる点の幅は約0.6°であシ
、可搬局の場合、この様な角度範囲内にアンテナを設定
することは容易ではなく、シたがって、静止衛星を初期
捕捉するのに4 %’5取るという欠点を有していた。
〔発明の目的〕
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、衛星の
捕捉を容易にした衛星通信用アンテナを提供することを
目的とする。
〔発明の概要〕
そこで、この発明ではアンテナの軸を含む有効受信領域
に誘電体移相板を着脱自在に装着するように構成し、衛
星捕捉に際しては前記誘電体移相板を取シ付けることに
よシ衛星捕捉を容易にする第1の指向特性を得、通信に
際しては前記誘電体移相板を取シ除き通信に適した第2
の指向特性を得るようにしている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に
説明する。
第3図はこの発明の衛星通信用アンテナを軸対称カセグ
レインアンテナに適用した場合の一実施例を示したもの
である。第3図において、この実施例のカセグレインア
ンテナ10は主反射鏡11、副反射鏡12、副反射鏡1
2の支持部13、−次放射器14から構成され、上記−
次放射器14の開口部には誘電体移相板15が取付けら
れる。ここで誘電体移相板15は均一の厚さのものでも
よいが、好しくけ第4図に示すようにアンテナの軸Aか
ら離れるにしたがってその厚さが減少する凸レンズ状の
ものあるいは第5図に示すようにアンテナの軸Aから離
れるにしたがってその厚さが増大する凹レンズ状のもの
が用いられる。−次放射器14の開口部に第4図に示す
ような形状の誘電体移相板15′を取付けだ場合と第5
図に示すよう外形状の誘電体移相板15“を取付けた場
合のそれぞれのアンテナ開口面16での移相分布を示す
と第6図、第7図のようになる。ここで位置Cは主反射
鏡11の端部からアンテナ開口面16に垂直に下した足
の位置、位置りは副反射鏡12の端部からアンテナ開口
面16に垂直に下した足の位置を示す。なお、誘電体移
相板15が均一の厚さの場合のアンテナ開口面16での
移相分布は示していないが、この場合の移相分布も誘電
体移相板15が平板であることから均一とはならない。
このように−次放射器14の開口部に誘電体移相板15
を取付け、本来均一であるアンテナ開口面16の移相分
布を不均一にすると、その指向特性は移相誤差の影響で
メインビームがサイドローブをのみこんだ特性となシ、
第8図に示すようにメインビームとサイドローブ間に電
界強度の落ち込みが生じ橙い指向特性となる。
なお第8図において点線で示す特性は誘電体移相板15
の装着前の特性を示す。このような特性によると衛星捕
捉に際し、受信入力が大きくなる方向に方位角、仰角を
単純に動かせばよく衛星捕捉が非常に容易になる。これ
は衛星捕捉時の角度設定誤差がメインビーム幅の7を越
える場合でも同様である。なお、誘電体移相板15を取
付けることによるアンテナの指向特性は誘電体移相板1
5の形状に依存することになシ、この形状を種線選択す
ることによシ種々の所望の特性を得ることができる。要
はメインビームとサイドローブとの間に生じる電界強度
の落ち込みを小さくする特性を得れば衛星捕捉を容易に
することができる。
一時放射器14への誘電体移相板15の取付けは衛星の
初期捕捉時においてのみ行われる。すなわち、衛星の初
期捕捉に際しまず一次放射器14の開口部に誘電体移相
板15を取付け、この状態で衛星の捕捉動作を行い、衛
星が捕捉されると誘電体移相板15を取シはずし、本来
の指向特性で衛星通信を行う。−次放射器14への誘電
体移相板15の取付は構造の一例を示すと第9図のよう
になる。この取付は方法はアダプタ17を用いるもので
、アダプタ17によって誘電体移相板15警固定し、こ
のアダプータ17を蝶ネジ18により一一次放射器14
に取付けるものである。
なお1誘電体移相板15の材料としては損失を考慮し、
て比較的低誘電率(ε、〈5)位のものが好しい。また
寸法−とじては半径方面には一次放射器の開口面をカッ
ぐ−できる程度、軸方向には、マツチングを考えて軸の
位置で誘電体内の波長の1A程度すればよい。また縁の
部分の厚さく軸方向に測った寸法)は移相分布にもたせ
るテーノ4形状による。
なお、移相分布のチー7で−はCD間で最大90°程度
あればよく、そのときの利得の低下は誘電体移相板15
による振幅分布への影響及び−次放射器のミスマツチに
よる影響を考慮しても2dB以下に抑えられるものと考
えられるから、受信レベル的にはまったく問題ない。
また誘電体移相板15の取付は位置は一次放射器の開口
部のみに限定されない。アンテナの軸を含む有効受信領
域内であればどこに取付けても一定の効果が期待できる
まだ上記実施例では軸対称カセグレインアンテナにこの
発明を適用した場合について述べたが、まったく同じ原
理によシ単一もしくは複数の反射鏡を有する軸対称パラ
ゲラアンテナにも同様に適用できる。
また単一反射鏡アンテナのうち開口角の太きいものにつ
いては移相板を上下の面とも曲面とし、上下曲面の曲率
を変えて厚みのテーパーをつけるように構成してもよい
更にまた、−次放射器の開口形状についても円形のみで
なく、矩形、楕円等の各種のものに適用可能である。
〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば誘電体移相板の取
付けによシ、衛星捕捉を容易にする指向特性を得ること
ができ、これによシ衛星の初期捕捉に要する時間を大幅
に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は軸対称カセグレインアンテナの指向特性を示す
グラフ、第2図はアンテナのマウント方式を示す略図、
第3図はこの発明の衛星通信用アンテナの一実施例を示
す断面図、第4図、第5図は同実施例に用いる誘電体移
相板の形状例を示す断面図、第6図、第7図は第4図、
第5図に示した形状の誘電体移相板を用いた場合はアン
テナ開口面の移相分布を示すグラフ、第8図はこの発明
による指向特性を示すグラフ、第9図は同実施例におけ
る誘電体移相板の取付は構造を示す断面図である。 10・・・カセグレインアンテナ、11・・・主反射鏡
、12・・・副反射鏡、13・・・支持部、14・・・
一時放射器、15・・・誘電体移相板。 代胛入弁理士 則近憲佑(lif、pi名)第1図 O 第2図 第6図 そ ― 9 第7図 梱 6   軸す)うの距離 D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  アンテナの軸を含む有効受信領域に誘電体移
    相板を着脱自在に装着し、衛星捕捉に適した第1の指向
    特性と通信に適した第2の指向特性を取シ得るようにし
    た衛星通信用アンテナ。
  2. (2)  前記アンテナは小形軸対象カセグレインアン
    テナであシ、前記誘電体移相板は該カセグレインアンテ
    ナの一次放射器開口部に装着される特許請求の範囲第(
    1)項記載の衛星通信用アンテナ。
  3. (3)前記誘電体移相板はアンテナの軸から離れ(4)
    前記誘電体移相板はアンテナの軸から離れるにしたがっ
    て厚さが増大する形状からなる特許請求の範囲第(1)
    項記載の衛星通信用アンテナ。
JP22634082A 1982-12-24 1982-12-24 衛星通信用アンテナ Pending JPS59117807A (ja)

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JP22634082A JPS59117807A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 衛星通信用アンテナ

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JP22634082A JPS59117807A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 衛星通信用アンテナ

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JPS59117807A true JPS59117807A (ja) 1984-07-07

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ID=16843632

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JP22634082A Pending JPS59117807A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 衛星通信用アンテナ

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JP (1) JPS59117807A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2546309B (en) * 2016-01-15 2020-03-18 Cambridge Broadband Networks Ltd An Antenna
WO2021090896A1 (ja) * 2019-11-06 2021-05-14 Agc株式会社 アンテナ及び無線通信装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2546309B (en) * 2016-01-15 2020-03-18 Cambridge Broadband Networks Ltd An Antenna
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