JPS5940703A - アンテナ指向装置 - Google Patents
アンテナ指向装置Info
- Publication number
- JPS5940703A JPS5940703A JP15147182A JP15147182A JPS5940703A JP S5940703 A JPS5940703 A JP S5940703A JP 15147182 A JP15147182 A JP 15147182A JP 15147182 A JP15147182 A JP 15147182A JP S5940703 A JPS5940703 A JP S5940703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- axis
- electromagnets
- displacement
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
- H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアンテナを所望の方向ｉ二指向させるアンテ
ナ指向装置に関するものである０１１図は従来のアンテ
ナ指向装置の一例を示す斜視図であり、図１：おいて（
１）はアンテナ、（２）はアンテナ固定フレーム、（３
）はアンテナの指向方向を上下に回転するためのベアリ
ンク及びモータを備えた回転機構、（４）はアンテナの
指向方向を左右（二回転するためのベアリング及びモー
タを備えた回転機構、（５）は取付は台である。
ナ指向装置に関するものである０１１図は従来のアンテ
ナ指向装置の一例を示す斜視図であり、図１：おいて（
１）はアンテナ、（２）はアンテナ固定フレーム、（３
）はアンテナの指向方向を上下に回転するためのベアリ
ンク及びモータを備えた回転機構、（４）はアンテナの
指向方向を左右（二回転するためのベアリング及びモー
タを備えた回転機構、（５）は取付は台である。
矢に動作について説明する。２つの回転機構（３）、（
４）は互いＩ：＠交する軸の周りを回転するようになっ
ており、それぞれ独立の駆動系を備えている。
４）は互いＩ：＠交する軸の周りを回転するようになっ
ており、それぞれ独立の駆動系を備えている。
これらの駆動系−二よって上記２つの回転＠栖（３）、
（４）の回転角をそれぞれ独自に制御して、アンテナ（
１）を所望の方向に指向させる。
（４）の回転角をそれぞれ独自に制御して、アンテナ（
１）を所望の方向に指向させる。
上記のように、従来のアンテナ指向装置は機械的な軸受
の組み合わせによって横取されているので、簡単な構造
で実用的であるが、人工衛星Ｃ二搭載するアンテナの指
向装置として使用する場合ｉ二は、真空中で動作するた
め、軸受の潤滑の実施は困難となり、軸受（二働く摩擦
トルクによってアンテナ指向精度は劣化する。特に静止
摩擦トルクの影響が大きく作用する。なお、この場合に
は、必要な回転角範囲は±１°以下であり、矛１図に示
す装置のような大きな範囲の回転が可能な構造とする必
要はない。
の組み合わせによって横取されているので、簡単な構造
で実用的であるが、人工衛星Ｃ二搭載するアンテナの指
向装置として使用する場合ｉ二は、真空中で動作するた
め、軸受の潤滑の実施は困難となり、軸受（二働く摩擦
トルクによってアンテナ指向精度は劣化する。特に静止
摩擦トルクの影響が大きく作用する。なお、この場合に
は、必要な回転角範囲は±１°以下であり、矛１図に示
す装置のような大きな範囲の回転が可能な構造とする必
要はない。
この発明は、人工衛星に塔載して使用する場合に適した
アンテナ指向装置についてなされたもので、上記の障害
を除去するため、機械的な軸受の代りｉ二、それぞれの
電磁石の駆動電流を制御することによってアンテナの指
向方向を制御することができかつアンテナ取付台を非接
触で保持できるように構成された磁気軸受を１吏い、か
つ、アンテナの変位を補正する手段を備えたアンテナ指
向装置を提供することを目的としている。
アンテナ指向装置についてなされたもので、上記の障害
を除去するため、機械的な軸受の代りｉ二、それぞれの
電磁石の駆動電流を制御することによってアンテナの指
向方向を制御することができかつアンテナ取付台を非接
触で保持できるように構成された磁気軸受を１吏い、か
つ、アンテナの変位を補正する手段を備えたアンテナ指
向装置を提供することを目的としている。
３・２図はこの発明の一実施例を示す斜視図、３・３図
はこの発明の一実施例における磁気軸受の電磁石の配置
を示す説明図でおり、図≦二おいて（１１、（２）は第
１図の同一符号と同一または相当する部分を示し、（６
ａ）、（６ｂ）、（７ａ）、（７ｂ）、（８ａ）、（８
ｂ）、（９ａ）、（９ｂ）、（１０ａ）、（１０ｂ）、
（ｌｌａ）、（ｌｌｂ） は電磁石である。
はこの発明の一実施例における磁気軸受の電磁石の配置
を示す説明図でおり、図≦二おいて（１１、（２）は第
１図の同一符号と同一または相当する部分を示し、（６
ａ）、（６ｂ）、（７ａ）、（７ｂ）、（８ａ）、（８
ｂ）、（９ａ）、（９ｂ）、（１０ａ）、（１０ｂ）、
（ｌｌａ）、（ｌｌｂ） は電磁石である。
図に示すＸ軸、ｙ軸、２軸のうち２軸をアンテナの指向
方向の軸とする。（６ａ）、（６ｂ）、（９ａ）、（９
ｂ） はＸ軸方向の力と２軸まわりのトルクを与える
電磁石、（７ａ）、（７ｂ）、（１０ａ）、（１０ｂ）
はｙ軸方向の力とＸ軸まわりのトルクを与える電磁
石、（８ａ）、（８ｂ）、（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）
は２軸方向のカドｙ軸まわりのトルクを与える電磁石で
ある。これらの１２個の電磁石を使って、アンテナ固定
フレーム（２）の６自由度の運動を制御することができ
る。
方向の軸とする。（６ａ）、（６ｂ）、（９ａ）、（９
ｂ） はＸ軸方向の力と２軸まわりのトルクを与える
電磁石、（７ａ）、（７ｂ）、（１０ａ）、（１０ｂ）
はｙ軸方向の力とＸ軸まわりのトルクを与える電磁
石、（８ａ）、（８ｂ）、（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）
は２軸方向のカドｙ軸まわりのトルクを与える電磁石で
ある。これらの１２個の電磁石を使って、アンテナ固定
フレーム（２）の６自由度の運動を制御することができ
る。
３−４図（ａｔ 、 ｔｂｌ ＋ （ｃｌ ｔ （ｄｌ
は電磁石によるアンテナ固定フレームの変位を示す説明
図であり、図においてｔ２） 、 （７ａ） 、（７ｂ
） 、 （１０ａ） 、 （１０ｂ） は才２図及び
才３図の同一符号と同一部分を示す。才４図（−に示す
よう４二電磁石（７ａ） 、 （７ｂ）が同じ強さの吸
引力を持つようＣ二励磁されると、アンテナ固定フレー
ム（２）は−ｙ軸方向に力を受ける。才４図（−に示す
ようＣ：電磁石（１０ａ）、（１０ｂ）が同じ強さの吸
引力を持つよう（二励磁されると、アンテナ固定フレー
ム（２）は＋ｙｙ軸方向力を受け、３′４図（Ｃ１、（
ｄｌに示すように電磁石（７ａ）、（１０ｂ）又は（７
ｂ）、（１０ａ）が同じ強さの吸引力を持つように励磁
されると、アンテナ固定フレーム（２）はそれぞれ図Ｃ
１示すようなＸ軸よりりの回転力を受ける。以上のよう
に電磁石（７ａ） 、 （７ｂ） 、 （１０ａ） 、
（１０ｂ） を便って、アンテナ固定フレーム（２
）のｙ軸方向の並進変位とＸ−１１まわりの回転変位を
制御することができる。
は電磁石によるアンテナ固定フレームの変位を示す説明
図であり、図においてｔ２） 、 （７ａ） 、（７ｂ
） 、 （１０ａ） 、 （１０ｂ） は才２図及び
才３図の同一符号と同一部分を示す。才４図（−に示す
よう４二電磁石（７ａ） 、 （７ｂ）が同じ強さの吸
引力を持つようＣ二励磁されると、アンテナ固定フレー
ム（２）は−ｙ軸方向に力を受ける。才４図（−に示す
ようＣ：電磁石（１０ａ）、（１０ｂ）が同じ強さの吸
引力を持つよう（二励磁されると、アンテナ固定フレー
ム（２）は＋ｙｙ軸方向力を受け、３′４図（Ｃ１、（
ｄｌに示すように電磁石（７ａ）、（１０ｂ）又は（７
ｂ）、（１０ａ）が同じ強さの吸引力を持つように励磁
されると、アンテナ固定フレーム（２）はそれぞれ図Ｃ
１示すようなＸ軸よりりの回転力を受ける。以上のよう
に電磁石（７ａ） 、 （７ｂ） 、 （１０ａ） 、
（１０ｂ） を便って、アンテナ固定フレーム（２
）のｙ軸方向の並進変位とＸ−１１まわりの回転変位を
制御することができる。
アンテナ固定フレーム（２）の残りの４自由ｔｙの運！
！ＪＪ についても他の電磁石を使って同様Ｃ二制偵儂
することができる。
！ＪＪ についても他の電磁石を使って同様Ｃ二制偵儂
することができる。
３・５図はこの発明の一実施例Ｃ：おけるアンテナの変
位を検出する変位センサの配置を示す説明図であり、図
において（１２ａ）、（１２ｂ）はＸ軸方向の並進変位
とｙ軸まわりの回転変位を測定する変位センサ、（１３
ａ）、（１３ｂ）はｙ軸方向の並進変位とｚ軸まわりの
回転変位を測定する変位センサ、（１４ａ）。
位を検出する変位センサの配置を示す説明図であり、図
において（１２ａ）、（１２ｂ）はＸ軸方向の並進変位
とｙ軸まわりの回転変位を測定する変位センサ、（１３
ａ）、（１３ｂ）はｙ軸方向の並進変位とｚ軸まわりの
回転変位を測定する変位センサ、（１４ａ）。
（１４ｂ）は２軸方面の並進変位とｘ４＠まゎりの回転
変位を測定する変位センサである。
変位を測定する変位センサである。
これら６個の変位センサはセンサ頭とアンテナ固定フレ
ーム（２）との距離を非接触の状態で計測する機能を持
ち、対となっている変位センサの出力の和と差をとれば
、並進変位と回転変位を分離することができるように配
置されている。上記のよう（＝配置された変位センサ（
二よって測定されたアンテナの６自由度の変位に基づい
て、電磁石の駆ｖＪ電流を制御してアンテナの変位誤差
をなくするように構成すること−７５にできる。
ーム（２）との距離を非接触の状態で計測する機能を持
ち、対となっている変位センサの出力の和と差をとれば
、並進変位と回転変位を分離することができるように配
置されている。上記のよう（＝配置された変位センサ（
二よって測定されたアンテナの６自由度の変位に基づい
て、電磁石の駆ｖＪ電流を制御してアンテナの変位誤差
をなくするように構成すること−７５にできる。
第６図はこの発明の一実施例におけるアンテナの変位を
補正する制御回路を示す回路図であり、図（二おいて（
６ａ） 、 （６ｂ） 、 （７ａ） 、 （７ｂ）
、 （８ａ） 、 （８ｂ） 。
補正する制御回路を示す回路図であり、図（二おいて（
６ａ） 、 （６ｂ） 、 （７ａ） 、 （７ｂ）
、 （８ａ） 、 （８ｂ） 。
（９ａ） 、 （９ｂ） 、 （１０ａ） 、 （１０
ｂ） 、 （ｌｌａ） 、 （Ｉｌｂ） 、 （１２ａ
）。
ｂ） 、 （ｌｌａ） 、 （Ｉｌｂ） 、 （１２ａ
）。
（１２ｂ） 、 （１３ａ） 、 （１３ｂ） 、 （
１４ａ） 、 （１４ｂ）は矛３図及び才５図の同一ね
号と同一部分を示し、（１５ａ） 。
１４ａ） 、 （１４ｂ）は矛３図及び才５図の同一ね
号と同一部分を示し、（１５ａ） 。
（１５ｂ） 、 （１６ａＬ、 （１６ｂ） 、 （１
７ａ） 、 （１７ｂ）は演算増幅器、（１８ａ） 、
（１８ｂ） 、 （１９ａ） 、 （１９ｂ） 、
（２０ａ） 、 （２０ｂ）は位相補償回路、（２１ａ
） 、 （２１ｂ） 、 （２１ｃ） 、 （２１ｄ）
。
７ａ） 、 （１７ｂ）は演算増幅器、（１８ａ） 、
（１８ｂ） 、 （１９ａ） 、 （１９ｂ） 、
（２０ａ） 、 （２０ｂ）は位相補償回路、（２１ａ
） 、 （２１ｂ） 、 （２１ｃ） 、 （２１ｄ）
。
（２２ａ） 、 （２２ｂ） 、 （２２ｃ） 、 （
２２ｄ） 、 （２３ａ） 、 （２３ｂ） 。
２２ｄ） 、 （２３ａ） 、 （２３ｂ） 。
（２３ｃ） 、 （２３ｄ） はパワー増幅器である
。
。
各組の変位センサ（１２ａ） 、 （１２ｂ） ； （
１３ａ） 、 （１３ｂ）及び（１４ａ） 、 （１４
ｂ） の出力はそれぞれ演募増幅器（１５ａ） 、
（１５ｂ） ； （１６ａ） 、 （１６ｂ）及び（１
７ａ） 、 （１７ｂ）Ｅよって加減′ηされ、３軸方
向の並進変位Ｘ ｐ ）’ ｐ２と３軸まわりの回転変
位θ工、θｙ、θ２が算出される０これらの匿号のうち
ｘ、ｙ、ｚ及びθ７ は変位誤差信号であるから、これ
らの信号に計測した電流が対応する各電磁石のコイルに
流れて誤差が苓となるようにフィー１バツクされる。た
だし、動的に安定な動作を得るためには、制御信号は位
相補償されていなければならない。
１３ａ） 、 （１３ｂ）及び（１４ａ） 、 （１４
ｂ） の出力はそれぞれ演募増幅器（１５ａ） 、
（１５ｂ） ； （１６ａ） 、 （１６ｂ）及び（１
７ａ） 、 （１７ｂ）Ｅよって加減′ηされ、３軸方
向の並進変位Ｘ ｐ ）’ ｐ２と３軸まわりの回転変
位θ工、θｙ、θ２が算出される０これらの匿号のうち
ｘ、ｙ、ｚ及びθ７ は変位誤差信号であるから、これ
らの信号に計測した電流が対応する各電磁石のコイルに
流れて誤差が苓となるようにフィー１バツクされる。た
だし、動的に安定な動作を得るためには、制御信号は位
相補償されていなければならない。
アンテナを所望の方向に指向させるためには、アンテナ
の指面］方回を示す２軸ζ二垂直なＸ軸及びｙ軸まわり
に回転変位を与える必要がある。この２つの指会１ｉ号
を図（二示すようにθ 、θ とすＸＣｙｅ ると、アンテナを指向させる機能は、演算増幅器（１６
ａ） 、（１６ｂ）及び（１７ａ） 、（１７ｂ）によ
って算出された回転信号θ 、θ と上記指令信号θｘ
ｃ ’ ０ｙｃのｙ 差を′Ｉｔ磁石のコイル（ニフィードバックさせること
で達成される。
の指面］方回を示す２軸ζ二垂直なＸ軸及びｙ軸まわり
に回転変位を与える必要がある。この２つの指会１ｉ号
を図（二示すようにθ 、θ とすＸＣｙｅ ると、アンテナを指向させる機能は、演算増幅器（１６
ａ） 、（１６ｂ）及び（１７ａ） 、（１７ｂ）によ
って算出された回転信号θ 、θ と上記指令信号θｘ
ｃ ’ ０ｙｃのｙ 差を′Ｉｔ磁石のコイル（ニフィードバックさせること
で達成される。
以上のようＣ二、この発明によれば、アンテナが磁気軸
受によって非接触状態において指向方向に回転するので
、真空中において使用する場合、軸受の潤滑の実施が困
難であるため（二指面精度が劣化するということがなく
なり、指向精度の向上を期することができるとともに、
機械的軸受の組み合わせによって横取されている従来の
装置に比べ重量が小さくなるという利点があり、人工衛
星に塔載するアンテナ指向装置としては適切なものであ
るといえる。
受によって非接触状態において指向方向に回転するので
、真空中において使用する場合、軸受の潤滑の実施が困
難であるため（二指面精度が劣化するということがなく
なり、指向精度の向上を期することができるとともに、
機械的軸受の組み合わせによって横取されている従来の
装置に比べ重量が小さくなるという利点があり、人工衛
星に塔載するアンテナ指向装置としては適切なものであ
るといえる。
才１図は従来のアンテナ指向装置の一例を示す斜視図、
才２図はこの発明の一実施例を示す斜視図、才３図はこ
の発明の一実施例Ｃ二おける磁気軸受の電磁石の配置を
示す説明図、才４図（ａ） 、 （ｂＪ 。 （ｃ） 、 ｌｄ）は電磁石によるアンテナ固定フレー
ムの変位を示す説明図、矛５図はこの発明の一実施例の
一実施１タリにおけるアンテナの変位を検出する変位セ
ンサの配置を示す説明図、矛６図はこの発明の一実施例
Ｃ：おけるアンテナの変位を補正する制御回路を示す回
路図である。 図においてｍはアンテナ、（２）はアンテナ固定フレー
ム、（６ａ） 、 （６ｂ） 、 （７ａ） 、 （７
ｂ） 、 （８ａ） 、 （８ｂ） 。 （９ａ） 、 （９ｂ） 、 （１０ａ） 、 （１０
ｂ） 、 （ｌｌａ） 、 （ｌｌｂ）は電磁石、（１
２ａ） 、 （１２ｂ） 、 （１３ａ） 、 （１３
ｂ） 、 （１４ａ） 、 （１４ｂ）は変位セフす、
（１５ａ） 、 （１５ｂ） 、 （１６ａ） 、 （
１６ｂ） 、 （１７ａ） 、 （１７ｂ）は演算増幅
器、（１８ａ） 、 （１８ｂ） 、 （１９ａ） 、
（１９ｂ） 、 （２０ａ） 。 （２０ｂ）は位相補償回路、（２１ａ） 、 （２１ｂ
）、、 （２１ｃ） 。 （２１ｄ） 、 （２２ａ） 、 （２２ｂ） 、 （
２２ｃ） 、 （２２ｄ） 、 （２３ａ） 、 （２
３ｂ） 。 （２３ｃ） 、 （２３ｄ）はパワー増幅器である。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 葛 野 信 − １１ 第１図
才２図はこの発明の一実施例を示す斜視図、才３図はこ
の発明の一実施例Ｃ二おける磁気軸受の電磁石の配置を
示す説明図、才４図（ａ） 、 （ｂＪ 。 （ｃ） 、 ｌｄ）は電磁石によるアンテナ固定フレー
ムの変位を示す説明図、矛５図はこの発明の一実施例の
一実施１タリにおけるアンテナの変位を検出する変位セ
ンサの配置を示す説明図、矛６図はこの発明の一実施例
Ｃ：おけるアンテナの変位を補正する制御回路を示す回
路図である。 図においてｍはアンテナ、（２）はアンテナ固定フレー
ム、（６ａ） 、 （６ｂ） 、 （７ａ） 、 （７
ｂ） 、 （８ａ） 、 （８ｂ） 。 （９ａ） 、 （９ｂ） 、 （１０ａ） 、 （１０
ｂ） 、 （ｌｌａ） 、 （ｌｌｂ）は電磁石、（１
２ａ） 、 （１２ｂ） 、 （１３ａ） 、 （１３
ｂ） 、 （１４ａ） 、 （１４ｂ）は変位セフす、
（１５ａ） 、 （１５ｂ） 、 （１６ａ） 、 （
１６ｂ） 、 （１７ａ） 、 （１７ｂ）は演算増幅
器、（１８ａ） 、 （１８ｂ） 、 （１９ａ） 、
（１９ｂ） 、 （２０ａ） 。 （２０ｂ）は位相補償回路、（２１ａ） 、 （２１ｂ
）、、 （２１ｃ） 。 （２１ｄ） 、 （２２ａ） 、 （２２ｂ） 、 （
２２ｃ） 、 （２２ｄ） 、 （２３ａ） 、 （２
３ｂ） 。 （２３ｃ） 、 （２３ｄ）はパワー増幅器である。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 葛 野 信 − １１ 第１図
Claims (1)
- アンテナを所望の方向に指向させるアンテナ指向装置に
おいて、アンテナ取付台を吸引しアンテナの６自由度の
運動を制御できる電磁石の配列と、この電磁石の配列内
のそれぞれの電磁石の駆動電流を制御することによって
アンテナの指向方向を制御するように横取され上記アン
テナ取付台を非接触で保持する磁気軸受と、上記アンテ
ナ取付台の上記磁気軸受に対する６自由醍の変位を検出
する変位針と、この変位計からの信号ｇ二よって上記ア
ンテナ取付台の上記磁気軸受に対する変位をフィードバ
ック開側１する手段とを備えたことを特徴とするアンテ
ナ指向装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15147182A JPS5940703A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | アンテナ指向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15147182A JPS5940703A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | アンテナ指向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940703A true JPS5940703A (ja) | 1984-03-06 |
| JPH0218604B2 JPH0218604B2 (ja) | 1990-04-26 |
Family
ID=15519238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15147182A Granted JPS5940703A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | アンテナ指向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940703A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148514A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非接触位置決め装置 |
| JPH05325061A (ja) * | 1992-05-19 | 1993-12-10 | Nittan Co Ltd | 感知ユニットおよび感知器用のアダプタ |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15147182A patent/JPS5940703A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148514A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 非接触位置決め装置 |
| JPH05325061A (ja) * | 1992-05-19 | 1993-12-10 | Nittan Co Ltd | 感知ユニットおよび感知器用のアダプタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218604B2 (ja) | 1990-04-26 |
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