JPS61126803A - ラド−ム付き回転アンテナ - Google Patents
ラド−ム付き回転アンテナInfo
- Publication number
- JPS61126803A JPS61126803A JP24625084A JP24625084A JPS61126803A JP S61126803 A JPS61126803 A JP S61126803A JP 24625084 A JP24625084 A JP 24625084A JP 24625084 A JP24625084 A JP 24625084A JP S61126803 A JPS61126803 A JP S61126803A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- radome
- drive
- axis
- center
- 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
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details 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、移動通信業務に用いるラドーム付き回転アン
テナの構造に関するものである。
テナの構造に関するものである。
（従来技術とその問題点）
海事衛星通信の如く移動体の上に設置されるアンテナは
移動体の前後、左右への動揺を補償することによりアン
テナの指向性を常に所定の静止衛星の方向に正向せしめ
る機能を備えている。静止衛星に対するアンテナの仰角
は、海上や陸上を移動体が動いたとしても、その角度変
化は極めて緩やかで殆ど静止状態とも見なせるものであ
る。また衛星に対する方位角の変動は、移動体の真北か
らのずれそのものによるものであって、それに応するた
めには３６０“以上に亘る広範囲の角度変動への追従駆
動が要求される。さらに、移動体の前後左右への最大３
０°程度の動揺についてはそれが常時しかも短い不規則
な周期で起こるものであって、これに迅速に対応する機
能゛を持たねばならない。このように、それぞれの駆動
特性には著しい差異があるために通常は図１に示すよう
な仰角駆動軸（ＥＮ）、方位駆動軸（Ａｚ）、横ゆれ調
節軸（ＸＸ ’ ）、縦ゆれ調節軸（ＹＹ ’ ）を有
する構造のアンテナ方式が採用されている。すなわち、
アンテナＡＴに対する仰角の調節はＥＩ！軸を動かして
行い、横ゆれおよび縦ゆれに対する水平面への調節は互
いにその鉛直面が直交するようにされたＸＸ’軸とＹＹ
’軸を駆動して行う。さらにそれら全体がＡｚ軸によっ
て方位角に対する追従駆動を行うようにされている。そ
れぞれの駆動軸に付けられている白丸印は回転機構を表
し、黒丸および太い実線は固定部分を表している。
移動体の前後、左右への動揺を補償することによりアン
テナの指向性を常に所定の静止衛星の方向に正向せしめ
る機能を備えている。静止衛星に対するアンテナの仰角
は、海上や陸上を移動体が動いたとしても、その角度変
化は極めて緩やかで殆ど静止状態とも見なせるものであ
る。また衛星に対する方位角の変動は、移動体の真北か
らのずれそのものによるものであって、それに応するた
めには３６０“以上に亘る広範囲の角度変動への追従駆
動が要求される。さらに、移動体の前後左右への最大３
０°程度の動揺についてはそれが常時しかも短い不規則
な周期で起こるものであって、これに迅速に対応する機
能゛を持たねばならない。このように、それぞれの駆動
特性には著しい差異があるために通常は図１に示すよう
な仰角駆動軸（ＥＮ）、方位駆動軸（Ａｚ）、横ゆれ調
節軸（ＸＸ ’ ）、縦ゆれ調節軸（ＹＹ ’ ）を有
する構造のアンテナ方式が採用されている。すなわち、
アンテナＡＴに対する仰角の調節はＥＩ！軸を動かして
行い、横ゆれおよび縦ゆれに対する水平面への調節は互
いにその鉛直面が直交するようにされたＸＸ’軸とＹＹ
’軸を駆動して行う。さらにそれら全体がＡｚ軸によっ
て方位角に対する追従駆動を行うようにされている。そ
れぞれの駆動軸に付けられている白丸印は回転機構を表
し、黒丸および太い実線は固定部分を表している。
さてこのようなアンテナ八Ｔが硬質ラドームＤの中で前
後左右に自由に駆動されるためには、その回転半径を考
慮すれば、ラドームＤの大きさはアンテナ八Ｔそのもの
に比較してかなり大きく作らねばならない。例えば、従
来例としてパラボラアンテナを使用するものにあっては
、その直径が９０ｃｍ程度の場合、ラドームＤの直径は
少なくとも１２０国以上とせざるを得なかった。即ち、
アンテナＡＴの直径に比べてラドームＤの直径は３０％
〜５０％増ともなっていた。
後左右に自由に駆動されるためには、その回転半径を考
慮すれば、ラドームＤの大きさはアンテナ八Ｔそのもの
に比較してかなり大きく作らねばならない。例えば、従
来例としてパラボラアンテナを使用するものにあっては
、その直径が９０ｃｍ程度の場合、ラドームＤの直径は
少なくとも１２０国以上とせざるを得なかった。即ち、
アンテナＡＴの直径に比べてラドームＤの直径は３０％
〜５０％増ともなっていた。
その理由の主なものは、駆動機構の複雑性のために、回
転半径が大となるためである。また、回転半径を小さく
するために、パラボラを浅い形状とすれば逆に放射器Ｐ
の位置が高くなり、それがラドームＤの小型化を妨げる
理由にもなっていた。
転半径が大となるためである。また、回転半径を小さく
するために、パラボラを浅い形状とすれば逆に放射器Ｐ
の位置が高くなり、それがラドームＤの小型化を妨げる
理由にもなっていた。
このため、従来のラドーム付きアンテナでは構造が比較
的大型となり、装備及び運用上の面から不経済か不便と
なる欠点がある。
的大型となり、装備及び運用上の面から不経済か不便と
なる欠点がある。
（発明の目的）
本発明はこれらの駆動軸の機構を各軸の中心が同一点で
交わるか又は極めて近接するように最も簡単な構成にす
ることによりアンテナ回転半径を小とし、ラドームを小
型化するようにしたラドーム付き回転アンテナを提供す
るものである。
交わるか又は極めて近接するように最も簡単な構成にす
ることによりアンテナ回転半径を小とし、ラドームを小
型化するようにしたラドーム付き回転アンテナを提供す
るものである。
（発明の原理、構成及び作用）
以下本発明の詳細な説明する。
図２にその原理構造を示す。即ち、仰角、移動体の横ゆ
れおよび縦ゆれ、方位角に対するすべての駆動軸の中心
が一点で交わるかあるいは極めて近接する如く構成する
ものである。アンテナ仰角に対して調節をする駆動軸Ｅ
ｊ！、 Ｅｌ ’と移動体の横ゆれおよび縦ゆれによる
傾斜角のＸＸ’軸まわりの成分に対して調節をする駆動
軸ＸＸ’が図３に示すように共通な同軸によって構成さ
れている。また、横ゆれおよび縦ゆれのＹＹ’軸まわり
の成分の調節をする駆動軸ＹＹ’軸（ＸＸ ’軸に直角
な軸）はその中心がＸＸ’軸の中心にあるように構成さ
れている。方位角Ａｚの追従はＡｚ軸まわりの駆動によ
って行い、その中心はＹＹ’軸と相交わっている。
れおよび縦ゆれ、方位角に対するすべての駆動軸の中心
が一点で交わるかあるいは極めて近接する如く構成する
ものである。アンテナ仰角に対して調節をする駆動軸Ｅ
ｊ！、 Ｅｌ ’と移動体の横ゆれおよび縦ゆれによる
傾斜角のＸＸ’軸まわりの成分に対して調節をする駆動
軸ＸＸ’が図３に示すように共通な同軸によって構成さ
れている。また、横ゆれおよび縦ゆれのＹＹ’軸まわり
の成分の調節をする駆動軸ＹＹ’軸（ＸＸ ’軸に直角
な軸）はその中心がＸＸ’軸の中心にあるように構成さ
れている。方位角Ａｚの追従はＡｚ軸まわりの駆動によ
って行い、その中心はＹＹ’軸と相交わっている。
以上の如（、各軸の中心が一点で交わっているために、
仮に、パラボラアンテナの反射鏡に特別の工作を行わな
いとするならば、これらの軸の結合点はパラボラアンテ
ナＡＴの底面に近接して設けることが出来る。即ち、ア
ンテナＡＴの回転半径をそれだけ小さくすることが出来
、その結果として回転アンテナを覆うラドームＤの内径
を小さくすることが出来る。なお、ＹＹ’軸はＸＸ’軸
と必ずしも交わる必要はないが、その中心が極めて近接
するようになすことが効果的であるのはいうまでもない
。
仮に、パラボラアンテナの反射鏡に特別の工作を行わな
いとするならば、これらの軸の結合点はパラボラアンテ
ナＡＴの底面に近接して設けることが出来る。即ち、ア
ンテナＡＴの回転半径をそれだけ小さくすることが出来
、その結果として回転アンテナを覆うラドームＤの内径
を小さくすることが出来る。なお、ＹＹ’軸はＸＸ’軸
と必ずしも交わる必要はないが、その中心が極めて近接
するようになすことが効果的であるのはいうまでもない
。
図４はこのような構造をもつアンテナの直径２Ｒとラド
ームＤの直径との寸法関係を説明するための図であって
、ラドームＤの内部でアンテナ開口面が水平状態にある
場合と角度δだけ左に傾斜した状態、即ち、ラドームＤ
がδだけ右に傾斜し、アンテナがフライホイールあるい
はレベル計などを用いる自動制御機能によって駆動され
て水平状態に復元したと等価な状態を示している。アン
テナの開口中心をそれぞれ０，０１開口断面を八Ｂ、Ａ
、Ｂ１とする。Ｑは回転の中心、ｐ、ｐ、はアンテナの
放射器の位１を示す。
ームＤの直径との寸法関係を説明するための図であって
、ラドームＤの内部でアンテナ開口面が水平状態にある
場合と角度δだけ左に傾斜した状態、即ち、ラドームＤ
がδだけ右に傾斜し、アンテナがフライホイールあるい
はレベル計などを用いる自動制御機能によって駆動され
て水平状態に復元したと等価な状態を示している。アン
テナの開口中心をそれぞれ０，０１開口断面を八Ｂ、Ａ
、Ｂ１とする。Ｑは回転の中心、ｐ、ｐ、はアンテナの
放射器の位１を示す。
今、０Ｑ＝ｆｆｉ、 ＡＢ＝２Ｒとおけば、中心Ｏを通
る鉛直線ＯＱＧからＡ１及びＢ１を通る鉛直線Ａ＋Ｅｔ
及びＢ、Ｆ。
る鉛直線ＯＱＧからＡ１及びＢ１を通る鉛直線Ａ＋Ｅｔ
及びＢ、Ｆ。
までの距離ＸＡ＋Ｘｌは次の如く示される。
ｘＡ＝Ｒ（ｃｏｓδ＋ｊ！／Ｒ５１ｎδ）Ｘｍ＝Ｒ（ｃ
ｏｓδ−１／Ｒ５１ｎδ）但し、Ｒはパラボラアンテナ
開口面の半径である。
ｏｓδ−１／Ｒ５１ｎδ）但し、Ｒはパラボラアンテナ
開口面の半径である。
今、仮にδ＜４５°、Ａ／Ｒ＜１とすればｘ８は常にＸ
ｌ ＜ Ｒ（＝ＦＧ）である。−しかし、Ｘａの値は
Ｒ（。
ｌ ＜ Ｒ（＝ＦＧ）である。−しかし、Ｘａの値は
Ｒ（。
ＥＧ）よりも大となる場合も存在する。図５はｌ／Ｒを
パラメータとしてｘａ／Ｒのδについての特性を示すも
のである。この関係から、例えばＬ／Ｒ＝０゜３の場合
には、Ｘ、の最大値はＲよりも約４．２％大となること
が分かる。また、１Ｒ＝０の場合、即ち、回転軸を反射
鏡の開口面にお（場合には、ラドームの内径を最小にな
しうろことは勿論である。
パラメータとしてｘａ／Ｒのδについての特性を示すも
のである。この関係から、例えばＬ／Ｒ＝０゜３の場合
には、Ｘ、の最大値はＲよりも約４．２％大となること
が分かる。また、１Ｒ＝０の場合、即ち、回転軸を反射
鏡の開口面にお（場合には、ラドームの内径を最小にな
しうろことは勿論である。
図５からも理解されるように回転の中心Ｑから測った放
射器Ｐの位置、即ちＰＱの長さはラドームＤの内径を考
慮すればＰＱ ＜ ＡＱであることが望ましい。本発明
の構成によれば、Ｑの位置はもしも反射鏡の背面にお（
とじてもその底面に充分に近接せしめることが可能であ
る。移動体のゆれ幅δは±３０°程度が要求されるが、
低仰角でアンテナが運用される場合、Ａｚ軸がパラボラ
アンテナの底面に触れて回転の妨害となることも有り得
るが、この場合はＡｚ軸の一部を湾曲せしめるなどの対
策を施すことが可能である。
射器Ｐの位置、即ちＰＱの長さはラドームＤの内径を考
慮すればＰＱ ＜ ＡＱであることが望ましい。本発明
の構成によれば、Ｑの位置はもしも反射鏡の背面にお（
とじてもその底面に充分に近接せしめることが可能であ
る。移動体のゆれ幅δは±３０°程度が要求されるが、
低仰角でアンテナが運用される場合、Ａｚ軸がパラボラ
アンテナの底面に触れて回転の妨害となることも有り得
るが、この場合はＡｚ軸の一部を湾曲せしめるなどの対
策を施すことが可能である。
パラボラアンテナの特性として焦点距離９９反射鏡の深
さｄ、開口半径Ｒの間にｐ／Ｒ−ｄ／Ｒ＝ １／４なる
関係があることおよびＰの前方に反射板を置くことが実
際上、要求されるなどを考慮すればｐ／Ｒ＝０．８９．
ｄ／Ｒ＝０．２８．従ってｆ ／Ｒ＃０．３３とする
ことは１つの現実的な設計例ということが出来る。換言
すれば、本発明の構造を用いることによって、回転の中
心が反射鏡の背面にあってもラドームの半径をアンテナ
半径の５％増の程度に小型化することが出来るのである
。即ち、従来の３０％増の場合と比較すれば、著しい改
善効果がもたらされるものである。
さｄ、開口半径Ｒの間にｐ／Ｒ−ｄ／Ｒ＝ １／４なる
関係があることおよびＰの前方に反射板を置くことが実
際上、要求されるなどを考慮すればｐ／Ｒ＝０．８９．
ｄ／Ｒ＝０．２８．従ってｆ ／Ｒ＃０．３３とする
ことは１つの現実的な設計例ということが出来る。換言
すれば、本発明の構造を用いることによって、回転の中
心が反射鏡の背面にあってもラドームの半径をアンテナ
半径の５％増の程度に小型化することが出来るのである
。即ち、従来の３０％増の場合と比較すれば、著しい改
善効果がもたらされるものである。
以上は、専ら本発明の回転機構をパラボラ反射鏡の背面
に装備する場合について詳説したが、それを例えば特願
昭５９−４６５６５号により提案のように反射鏡の前面
に装備し、さらに、ラドームを小型化することもまた可
能である。
に装備する場合について詳説したが、それを例えば特願
昭５９−４６５６５号により提案のように反射鏡の前面
に装備し、さらに、ラドームを小型化することもまた可
能である。
（発明の特徴と効果）
以上詳細に説明したように、本発明はアンテナ仰角を調
節する駆動軸と移動体の水平面からの傾斜角を調節する
駆動軸とを共軸となし、これらを互いに直角な方向の水
平面からの傾斜角を調節する駆動軸と方位角を調節する
駆動軸とが同一点で交わるか又はそれらの中心が極めて
近接するようになすことを特徴とするラドーム付き回転
アンテナの構造を提供するものであって、駆動構造を簡
単化することによる製造の簡易化と経済化を与えると共
にラドームの大きさの小型化を実現しうる効果を有する
ものである。
節する駆動軸と移動体の水平面からの傾斜角を調節する
駆動軸とを共軸となし、これらを互いに直角な方向の水
平面からの傾斜角を調節する駆動軸と方位角を調節する
駆動軸とが同一点で交わるか又はそれらの中心が極めて
近接するようになすことを特徴とするラドーム付き回転
アンテナの構造を提供するものであって、駆動構造を簡
単化することによる製造の簡易化と経済化を与えると共
にラドームの大きさの小型化を実現しうる効果を有する
ものである。
図１は従来の装置のアンテナ駆動機構の構成原理図、図
２は本発明装置のアンテナ駆動機構の構成原理図、図３
は本発明における仰角駆動およびＸＸ′軸まわりおよび
ＹＹ’軸まわりの水平傾斜角の調節駆動機構を示す斜視
略図、図４はラドーム内でアンテナが回転する場合の幾
何学的配置を示す略図、図５はラドーム内でアンテナが
回転する場合のアンテナ位置の状態を示す特性図である
。 Ｄ・−・硬質ラドーム、 ＡＴ・・・アンテナの主反射
鏡、ｐ、ｐ、・・・放射器、Ｅｌ、Ｅｌ ’・・・仰角
駆動軸、Ａｚ・・・方位駆動軸、 ｘｘ’・・・横ゆれ
調節軸、ＹＹ’・・・縦ゆれ調節軸、０．Ｏｌ・・・ア
ンテナ開口中心、 ＡＢ、Ａ、Ｂ、・・・アンテナの開
口断面、Ｑ・・・回転中心、 Ｒ・・・アンテナ開口面
の半径。 図 ４ ヒＩＩ：Ｇ Ｆ＋ Ｆ図 ５
２は本発明装置のアンテナ駆動機構の構成原理図、図３
は本発明における仰角駆動およびＸＸ′軸まわりおよび
ＹＹ’軸まわりの水平傾斜角の調節駆動機構を示す斜視
略図、図４はラドーム内でアンテナが回転する場合の幾
何学的配置を示す略図、図５はラドーム内でアンテナが
回転する場合のアンテナ位置の状態を示す特性図である
。 Ｄ・−・硬質ラドーム、 ＡＴ・・・アンテナの主反射
鏡、ｐ、ｐ、・・・放射器、Ｅｌ、Ｅｌ ’・・・仰角
駆動軸、Ａｚ・・・方位駆動軸、 ｘｘ’・・・横ゆれ
調節軸、ＹＹ’・・・縦ゆれ調節軸、０．Ｏｌ・・・ア
ンテナ開口中心、 ＡＢ、Ａ、Ｂ、・・・アンテナの開
口断面、Ｑ・・・回転中心、 Ｒ・・・アンテナ開口面
の半径。 図 ４ ヒＩＩ：Ｇ Ｆ＋ Ｆ図 ５
Claims (1)
- アンテナ仰角に対して調節をする仰角駆動軸と、移動体
の横ゆれと縦ゆれによる水平面からの傾斜角を示す直交
成分に対してそれぞれ調節をする２つの駆動軸のいずれ
か一方の駆動軸とが共軸となる配置をとり、前記仰角駆
動軸と前記２つの駆動軸および方位角調節をする方位角
駆動軸の各中心が同一点で交わるか又は極めて近接する
如く構成されたラドーム付き回転アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24625084A JPS61126803A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ラド−ム付き回転アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24625084A JPS61126803A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ラド−ム付き回転アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126803A true JPS61126803A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0317403B2 JPH0317403B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=17145730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24625084A Granted JPS61126803A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ラド−ム付き回転アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITPI20090001A1 (it) * | 2009-01-02 | 2010-07-03 | Brunello Locatori | Antenna satellitare orientabile secondo tre assi con ingombro minimo di radome |
| CN103904426A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种肋板式充气展开抛物面天线的装载机构 |
| CN112677887A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-20 | 武汉朗维科技有限公司 | 一种车身姿态测试设备及测试方法 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24625084A patent/JPS61126803A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITPI20090001A1 (it) * | 2009-01-02 | 2010-07-03 | Brunello Locatori | Antenna satellitare orientabile secondo tre assi con ingombro minimo di radome |
| WO2010076336A1 (en) | 2009-01-02 | 2010-07-08 | Brunello Locatori | Three-axes aerial dish pointing device with minimum radome encumbrance |
| US9007276B2 (en) | 2009-01-02 | 2015-04-14 | Brunello Locatori | Three-axes aerial dish pointing device with minimum radome encumbrance |
| CN103904426A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种肋板式充气展开抛物面天线的装载机构 |
| CN103904426B (zh) * | 2014-04-25 | 2015-11-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种肋板式充气展开抛物面天线的装载机构 |
| CN112677887A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-20 | 武汉朗维科技有限公司 | 一种车身姿态测试设备及测试方法 |
| CN112677887B (zh) * | 2020-12-10 | 2024-02-27 | 武汉朗维科技有限公司 | 一种车身姿态测试设备及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317403B2 (ja) | 1991-03-08 |
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