JPS60163504A - 移動体用衛星通信アンテナ装置 - Google Patents
移動体用衛星通信アンテナ装置Info
- Publication number
- JPS60163504A JPS60163504A JP1828284A JP1828284A JPS60163504A JP S60163504 A JPS60163504 A JP S60163504A JP 1828284 A JP1828284 A JP 1828284A JP 1828284 A JP1828284 A JP 1828284A JP S60163504 A JPS60163504 A JP S60163504A
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- JP
- Japan
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- antenna
- axis
- shaft
- satellite communication
- satellite
- 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.)
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-
- 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)
- Details Of Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (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】
（発明の技術分野）
本発明は衛星通信用アンテナに係シ、特には小型移動体
に搭載して有効な移動体用衛星通信アンテナ装置に関す
る。
に搭載して有効な移動体用衛星通信アンテナ装置に関す
る。
（従来の技術）
従来から、移動衛星通信、特に船舶と陸上、船舶と船舶
との間で通信を行う海事衛星通信は急速な発展を遂げて
きている。このような移動体通信においては、移動体の
ローリングやピッチング等の動揺、地理的位置の移動に
拘らず、常にアンテナを衛星の方向に指向させることが
必要である。
との間で通信を行う海事衛星通信は急速な発展を遂げて
きている。このような移動体通信においては、移動体の
ローリングやピッチング等の動揺、地理的位置の移動に
拘らず、常にアンテナを衛星の方向に指向させることが
必要である。
このためには、アンテナのマウント方式と追尾方式とが
問題となる。
問題となる。
マウント方式は一般に、第１図（ａ）に示すＡｚ −Ｅ
ｔ軸による２軸制御力式、（ｂ）に示すＸ−Ｙ軸による
２軸制御力式、（Ｃ）に示すＸ−Ａｚ−Ｅｔ軸による３
軸制御力式、（ｄ）に示すＸ −Ｙ −Ａｚ−Ｅｔ軸に
よる４軸制御力式に分類される。このうち（ｄ）に示す
４軸制御力式が、１°〜２°程度と良好な動揺補正精度
を有することから従来の海事衛星通信に採用されてきて
いる。しかし、マウント方式は軸数が多くなるに従い、
動揺補正精度は向上するが、その反面、システムの重量
・寸法が大きくなること、また高価になること等の欠点
を有している。
ｔ軸による２軸制御力式、（ｂ）に示すＸ−Ｙ軸による
２軸制御力式、（Ｃ）に示すＸ−Ａｚ−Ｅｔ軸による３
軸制御力式、（ｄ）に示すＸ −Ｙ −Ａｚ−Ｅｔ軸に
よる４軸制御力式に分類される。このうち（ｄ）に示す
４軸制御力式が、１°〜２°程度と良好な動揺補正精度
を有することから従来の海事衛星通信に採用されてきて
いる。しかし、マウント方式は軸数が多くなるに従い、
動揺補正精度は向上するが、その反面、システムの重量
・寸法が大きくなること、また高価になること等の欠点
を有している。
一方、追尾方式には、衛星からの到来電波を利用してア
ンテナの追尾方向を自動的に決定する自己追尾方式と、
衛星の位置情報、移動体の位置情報から計算により追尾
方向を決定するプログラム方式に大別される。このうち
従来の海事衛星通信には、自己追尾方式が採用されてい
るが自己追尾方式は使用するアンテナの電力半値ビーム
幅が狭い場合に適用可能であり、この場合良好な追尾特
性を示すが、反面システムが複雑になること、また高価
になること等の欠点を有している。
ンテナの追尾方向を自動的に決定する自己追尾方式と、
衛星の位置情報、移動体の位置情報から計算により追尾
方向を決定するプログラム方式に大別される。このうち
従来の海事衛星通信には、自己追尾方式が採用されてい
るが自己追尾方式は使用するアンテナの電力半値ビーム
幅が狭い場合に適用可能であり、この場合良好な追尾特
性を示すが、反面システムが複雑になること、また高価
になること等の欠点を有している。
以上のように、従来の海事衛星通信のアンテナ装置は、
４軸制御によるマウント方式と自己追尾による追尾方式
が採用されており、その形状も高さ１．５ ｍ ％直径
１．５ｍ（レドームを含む）で重量は２００に９程度と
なっている。このよう々大型かつ高価なアンテナ装置を
必要とすることから、従来の海事衛星通信は数千トン以
上の船舶に実質上限られ、小型船舶には利用できないと
いう大きな欠点を有している。
４軸制御によるマウント方式と自己追尾による追尾方式
が採用されており、その形状も高さ１．５ ｍ ％直径
１．５ｍ（レドームを含む）で重量は２００に９程度と
なっている。このよう々大型かつ高価なアンテナ装置を
必要とすることから、従来の海事衛星通信は数千トン以
上の船舶に実質上限られ、小型船舶には利用できないと
いう大きな欠点を有している。
これに対してインマルサット（国際海事衛星通信機構）
においては、１９９０年頃より、小型船舶にも設備する
ことのできる小型システムの導入が検討されている。こ
のようなシステムに対して要求されることは、小型、軽
量、低廉であり、かつシステム構成が簡単で操作が容易
であることがめられる。
においては、１９９０年頃より、小型船舶にも設備する
ことのできる小型システムの導入が検討されている。こ
のようなシステムに対して要求されることは、小型、軽
量、低廉であり、かつシステム構成が簡単で操作が容易
であることがめられる。
また、近く国内でも開始される放送衛星からの放送電波
を陸上又は海上の移動体上で受信する場合にも同様のア
ンテナ装置が要望される。
を陸上又は海上の移動体上で受信する場合にも同様のア
ンテナ装置が要望される。
（発明の目的）
本発明は、上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
であシ、将来の小型船舶による衛星通信に適用可能な移
動体用衛星通信アンテナ装置を提供することを目的とす
る。
であシ、将来の小型船舶による衛星通信に適用可能な移
動体用衛星通信アンテナ装置を提供することを目的とす
る。
（発明の構成及び作用）
以下本発明を図示の実施例を参照しながら説明する。
第２図は本発明によるアンテナシステムであって、２は
Ｅｔ軸、３はＡｚ軸であり、ベルト８，９によって、Ｅ
ｔｔ動モータ６とＡｚ駆動モータ４の動力を伝達するも
のである。５はＡｚ角検出器、７はＥｔ角積検出器あシ
、駆動モータ４，６をそれぞれ制御するための位置情報
用として使用するものである。１はアンテナ本体であり
、Ｅｔ軸２上で低雑音増幅器１０．ダイプレクサ１１等
とにより重量バランスを考えた構造となっている。
Ｅｔ軸、３はＡｚ軸であり、ベルト８，９によって、Ｅ
ｔｔ動モータ６とＡｚ駆動モータ４の動力を伝達するも
のである。５はＡｚ角検出器、７はＥｔ角積検出器あシ
、駆動モータ４，６をそれぞれ制御するための位置情報
用として使用するものである。１はアンテナ本体であり
、Ｅｔ軸２上で低雑音増幅器１０．ダイプレクサ１１等
とにより重量バランスを考えた構造となっている。
ここで採用しているＡｚ−Ｅｔ方式の２軸の構造はＥｔ
軸２を支えるアーム１５が図のような０字構造であるた
め、アンテナの取υ付けが容易であること＼同時に、ど
のような形状のアンテナであっても重量バランスが取シ
易く、バランス用の重量が不用である。従って、通常の
Ａｚ−ＥＡマウントに比してＡｚ軸３への負担が軽減さ
れるため、Ａｚ軸駆動モータ４の小型化も図られ、その
結果としてアンテナシステムの軽量化が図られている。
軸２を支えるアーム１５が図のような０字構造であるた
め、アンテナの取υ付けが容易であること＼同時に、ど
のような形状のアンテナであっても重量バランスが取シ
易く、バランス用の重量が不用である。従って、通常の
Ａｚ−ＥＡマウントに比してＡｚ軸３への負担が軽減さ
れるため、Ａｚ軸駆動モータ４の小型化も図られ、その
結果としてアンテナシステムの軽量化が図られている。
又、通常のＡｚ−Ｅｔマウントにおいては、Ｅｔ軸はア
ンテナをその指向方向が天頂方向を越えて移動するよう
に駆−動することができず、一般にはほぼ水平から９０
°＋α程度の駆動範囲となっている。本発明による第２
図の構造であれば、Ｅｔ軸２は天頂方向を越えても駆動
が可能となるため、Ａｚ−Ｅｔマウントで一般的に問題
となるジンバルロックやＡｚリミットによる指向誤差の
軽減に効果を上げることができる。
ンテナをその指向方向が天頂方向を越えて移動するよう
に駆−動することができず、一般にはほぼ水平から９０
°＋α程度の駆動範囲となっている。本発明による第２
図の構造であれば、Ｅｔ軸２は天頂方向を越えても駆動
が可能となるため、Ａｚ−Ｅｔマウントで一般的に問題
となるジンバルロックやＡｚリミットによる指向誤差の
軽減に効果を上げることができる。
なお、１２は送信機、１３は放熱用フィン、１４はレド
ームベースである。放熱フィン１３を図示のように配置
することにより、レドームベース１４及びフィン１３の
双方から放熱が可能となるため効率の良い構成となって
いる。
ームベースである。放熱フィン１３を図示のように配置
することにより、レドームベース１４及びフィン１３の
双方から放熱が可能となるため効率の良い構成となって
いる。
アンテナ本体１としては、パラボラアンテナ、ショート
バツクファイヤアンテナ、４素子ヘリカルアンテナ等を
用いることができるが、上述したように小型軽量化の観
点からは、ショートバンクファイヤアンテナと４素子ヘ
リカルアンテナが有効である。
バツクファイヤアンテナ、４素子ヘリカルアンテナ等を
用いることができるが、上述したように小型軽量化の観
点からは、ショートバンクファイヤアンテナと４素子ヘ
リカルアンテナが有効である。
第３図（ａ） （ｂ）に、ショートバツクファイヤアン
テナの一例を示す。図において、３０は主反射板、３１
は副反射板、３２はクロスダイポール給電素子、３３は
円筒形のリムである。電波は２つの反射板３０と３１と
の間で多重反射することにより、アンテナ軸方向に鋭い
指向性を示す。特に図のように直径Ｄ１の主反射板３０
に直径Ｄ２、深さｈｓの凹部３４を付けることによシ、
高利得化が図れ小型化を可能とする。
テナの一例を示す。図において、３０は主反射板、３１
は副反射板、３２はクロスダイポール給電素子、３３は
円筒形のリムである。電波は２つの反射板３０と３１と
の間で多重反射することにより、アンテナ軸方向に鋭い
指向性を示す。特に図のように直径Ｄ１の主反射板３０
に直径Ｄ２、深さｈｓの凹部３４を付けることによシ、
高利得化が図れ小型化を可能とする。
また、第４図に、４素子ヘリカルアンテナを示す。この
アンテナの特徴はそれぞれのアンテナ素子３６が単独に
金属円筒（リム）３７内に収容されておシ、このリム３
７の高さを調整することにょシ、アンテナ素子３６間の
相互結合を抑圧し、特性を改善しているものである。な
お、３８は整合回路、３９は合成回路である。
アンテナの特徴はそれぞれのアンテナ素子３６が単独に
金属円筒（リム）３７内に収容されておシ、このリム３
７の高さを調整することにょシ、アンテナ素子３６間の
相互結合を抑圧し、特性を改善しているものである。な
お、３８は整合回路、３９は合成回路である。
次に、アンテナマウント軸の制御について、第５図を参
照にして説明する。第５図において、１は第２図に示さ
れるアンテナ本体、４，６はそれぞれＡｚ軸駆動モータ
とＦＡ軸駆動モータ、２１はジャイロで船の進行方向に
対する情報が出力される。
照にして説明する。第５図において、１は第２図に示さ
れるアンテナ本体、４，６はそれぞれＡｚ軸駆動モータ
とＦＡ軸駆動モータ、２１はジャイロで船の進行方向に
対する情報が出力される。
２２ 、２３はそれぞれ船舶の動揺であるローリング角
検出器とピッチング角検出器で船舶の動揺に応じた角度
情報が出力される。２４は船舶の航行による位置情報の
変化を出力する位置情報出力装置で、ＮＮ５Ｓ等がこれ
に相当する。現用システムでは、衛星追尾をステップト
ラックによる自己追尾により行っているが、この方式を
小型アンテナシステムに適用することは先にも述べたよ
うに、技術的。
検出器とピッチング角検出器で船舶の動揺に応じた角度
情報が出力される。２４は船舶の航行による位置情報の
変化を出力する位置情報出力装置で、ＮＮ５Ｓ等がこれ
に相当する。現用システムでは、衛星追尾をステップト
ラックによる自己追尾により行っているが、この方式を
小型アンテナシステムに適用することは先にも述べたよ
うに、技術的。
経済的、構造的観点から問題がある。このため、ここで
はＮＮ５Ｓ等よシ船舶の正確な位置情報を入手し、どの
衛星を指向しているのかを予め与えておくことにより、
船舶に動揺がない場合の衛星仰角と衛星方位とを知り、
その情報とジャイロ２１゜ローリング角検出器２２．ピ
ッチング角検出器２３よシの信号と共に演算器２０で正
確にアンテナを衛星方向に指向させるのに必要なＡｚ軸
とＥＬ軸との駆動角度を計算し、その指令に基づいてそ
れぞれの駆動モータ４，６が制御される。
はＮＮ５Ｓ等よシ船舶の正確な位置情報を入手し、どの
衛星を指向しているのかを予め与えておくことにより、
船舶に動揺がない場合の衛星仰角と衛星方位とを知り、
その情報とジャイロ２１゜ローリング角検出器２２．ピ
ッチング角検出器２３よシの信号と共に演算器２０で正
確にアンテナを衛星方向に指向させるのに必要なＡｚ軸
とＥＬ軸との駆動角度を計算し、その指令に基づいてそ
れぞれの駆動モータ４，６が制御される。
なお、Ａｚ軸３とＥＬ軸２の回転角度α′２β′はそれ
ぞれ次式で与えられる。
ぞれ次式で与えられる。
α’＝ ｓＭ’ （−ｓｉｎＰｃｍγ邸α房β＋５ｉｎ
ｒ魚αｓｉｎβ＋α石γαｓＰｓ石α ） 近年のマイコン技術の進歩によシ、演算器２ｏも高速か
つ低価格な物が提供できるようになり、結果として第２
図で示される小型なアンテナ装置も容易に実現すること
ができる。
ｒ魚αｓｉｎβ＋α石γαｓＰｓ石α ） 近年のマイコン技術の進歩によシ、演算器２ｏも高速か
つ低価格な物が提供できるようになり、結果として第２
図で示される小型なアンテナ装置も容易に実現すること
ができる。
（効果）
以上詳細に説明のように、本発明によれば、Ｕ字型のア
ームを用いているためにアンテナの取付が容易であると
ともにＥＬ軸に対する重量バランスをとることが容易で
あり、バランス用の重量は不要である。さらに、Ｕ字型
アーム全支持するＡｚ軸への負担も軽減される。また、
制御の面からみても、ＥＬ軸のみの制御によシアンテナ
の指向方向が天頂を越えて移動するようになし得るので
、高速精密制御が可能である。従って、本発明のアンテ
ナ装置は小型にして高性能であり、船舶用に適するのは
勿論であるが、航空機及び陸上の移動体に設置して放送
受信を含む衛星通信を行う場合に極メチ優した効果を発
揮するものである。
ームを用いているためにアンテナの取付が容易であると
ともにＥＬ軸に対する重量バランスをとることが容易で
あり、バランス用の重量は不要である。さらに、Ｕ字型
アーム全支持するＡｚ軸への負担も軽減される。また、
制御の面からみても、ＥＬ軸のみの制御によシアンテナ
の指向方向が天頂を越えて移動するようになし得るので
、高速精密制御が可能である。従って、本発明のアンテ
ナ装置は小型にして高性能であり、船舶用に適するのは
勿論であるが、航空機及び陸上の移動体に設置して放送
受信を含む衛星通信を行う場合に極メチ優した効果を発
揮するものである。
第１図（ａ）（ｂ） （ｃ） （ωは従来のアンテナ装
置の制御を説明するための制御軸構成図、第２図は本発
明のアンテナの構造例を示す正面図、第３図（ａ） （
ｂ）は本発明に用いるアンテナの一例を示す斜視図及び
正面図、第４図（ａ）（ｂ）は本発明に用いるアンテナ
の他の例を示す平面図及び正面図、第５図は本発明に用
いるアンテナ制御系の一例を示すブロック図である。 １・・・アンテナ本体、２・・・ＥＬ軸、 ３・・・Ａ
ｚ軸、４・・・Ａｚ駆動モータ、 ５・・・Ａｚ角検出
器、６・・・Ｅｔ＠駆動モータ、７・・・Ｅｌ角検出器
、８，９・・・ベルト、１０・・・低雑音増幅器、１１
・・・ダイプレクサ、１２・・・送信機、 １３・・・
放熱用フィン、１４・・・レドームベース、１５・・・
アーム、２０・・・演算器、２１・・・ジャイロ、２２
・・・ローリング角検出器、２３・・・ピッチング角検
出器、２４・・・位置情報出力装置、３０・・・主反射
板、３１・・・副反射板、３２・・・クロスダイポール
給電素子、３３ 、３７・・・リム、３４・・・凹部、
３６・・・アンテナ素子、３８・・・整合回路、３９・
・・合成回路。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人大塚 学 外１名 殆１図 （Ｃ） （ｄ） 粥２図 先３図 １ 第４図 殆５図 ２゜
置の制御を説明するための制御軸構成図、第２図は本発
明のアンテナの構造例を示す正面図、第３図（ａ） （
ｂ）は本発明に用いるアンテナの一例を示す斜視図及び
正面図、第４図（ａ）（ｂ）は本発明に用いるアンテナ
の他の例を示す平面図及び正面図、第５図は本発明に用
いるアンテナ制御系の一例を示すブロック図である。 １・・・アンテナ本体、２・・・ＥＬ軸、 ３・・・Ａ
ｚ軸、４・・・Ａｚ駆動モータ、 ５・・・Ａｚ角検出
器、６・・・Ｅｔ＠駆動モータ、７・・・Ｅｌ角検出器
、８，９・・・ベルト、１０・・・低雑音増幅器、１１
・・・ダイプレクサ、１２・・・送信機、 １３・・・
放熱用フィン、１４・・・レドームベース、１５・・・
アーム、２０・・・演算器、２１・・・ジャイロ、２２
・・・ローリング角検出器、２３・・・ピッチング角検
出器、２４・・・位置情報出力装置、３０・・・主反射
板、３１・・・副反射板、３２・・・クロスダイポール
給電素子、３３ 、３７・・・リム、３４・・・凹部、
３６・・・アンテナ素子、３８・・・整合回路、３９・
・・合成回路。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人大塚 学 外１名 殆１図 （Ｃ） （ｄ） 粥２図 先３図 １ 第４図 殆５図 ２゜
Claims (1)
- Ｅｔ軸をＵ字型のアームで支持して該Ｅｔ軸をアンテナ
中心軸に近づけたＡｚ−Ａｔ２軸マウントを備えるとと
もに、移動体の位置情報と該移動体の動揺情報とにより
アンテナを衛星方向に指向せしめる制御機能とを備えた
ことを特徴とする′移動体用衛星通信アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1828284A JPS60163504A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 移動体用衛星通信アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1828284A JPS60163504A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 移動体用衛星通信アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163504A true JPS60163504A (ja) | 1985-08-26 |
| JPH0149204B2 JPH0149204B2 (ja) | 1989-10-24 |
Family
ID=11967276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1828284A Granted JPS60163504A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 移動体用衛星通信アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143505U (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | ||
| JPH0294801A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Anritsu Corp | アンテナマウント装置 |
| JPH05259723A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Japan Radio Co Ltd | 移動体用アンテナ装置 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1828284A patent/JPS60163504A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143505U (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | ||
| JPH0294801A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Anritsu Corp | アンテナマウント装置 |
| JPH0834373B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1996-03-29 | アンリツ株式会社 | アンテナマウント装置 |
| JPH05259723A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Japan Radio Co Ltd | 移動体用アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0149204B2 (ja) | 1989-10-24 |
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