JPH01188102A - 衛星塔載用アンテナ・タワー装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静止衛星打ち上げ軌道位置の変更に柔軟に対
応しうる、通信衛星あるいは放送衛星等の人工衛星に搭
載するアンテナ・タワー装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第１図は、将来の大容量マルチビーム通借方式を可能と
する衛星搭載用アンテナ・タワー系の構成例を示してい
る。本図は静止軌道上においてアンテナ系を展開し実際
に運用している状態を示している。実際には、図に示し
ているアンテナの他に同様のアンテナが複数個搭載され
、また、この他センサ等が配置されるが、ここでは説明
の都合上省略している。

また＄２図は、ｆｊ＆１図に示した衛星を、ロケットに
収納して打ち上げる場合のロケット７エ７リング内での
収納状態を示している。本図にしたがって、衛星搭載用
アンテナ・タワー系の構成、動作について説明する。

第１図中、１はアンテナ系あるいはセンサ等を搭載する
タワー、２はアンテナ・タワー系を搭載する衛星構体、
３は衛星構体のうち上記アンテナ・タワー系が接続され
、しかも地球方向を向いている地球指向面パネル、４は
同様に衛星構体のうち北方向を向いている北面パネル、
５は西面パネル、６は東面パネルを示す、７はアンテナ
系のうちの主反射鏡、８は副反射鏡、９は一次放射器、
１０はアンテナのボアサイト方向（アンテナの焦点位置
に配置された一次放射器から放射された電波がアンテナ
から放射される方向）を示している。

ここでは説明のためにアンテナ系はタワーの東面に配置
され、衛星の静止軌道位置を仮に東経１３５°、北緯３
５°に向けるものとする。

いま衛星が、地球の他心方向を向いているとすると、ボ
アサイト方向を地球上の東経１３５°、北緯３５°に向
けるためには、アンテナ系全体を他心方向から北方向（
Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　、　Ｅｌ方向）に約５．６°傾け
る必要がある。東西方向（Ａ　ｚｉｍｕｔｈ　＋　Ａ　
ｚ方向）には　Ｏｏ　となる。ｐＩＳ１図のアンテナ系
は、すでにこの方向に向いた状況を示している。

この場合、第１図に示す一次放射器９がら放射された電
波は、副反射＠８により反射され、主反射鏡７で再び反
射された後、ボアサイト方向１０に向けて放射される。

受信の場合も方向は逆であるが同様の動作となる。

１５２図は打ち上げ時のロケットへの収納状態を示して
おり、１１はロケットの７エアリング、他の番号は第１
図と同じである。ここではアンテナ系をロケットフェア
リング内に収納するため副反射鏡、主反射鏡を折り畳ん
でタワーに取り付けている。

以上説明したように、衛星の静止軌道位置が設計時に決
まっている場合にはロケットフェアリング内への収納性
も考慮してタワー、アンテナ系の構造、配置、および衛
星溝体上の配置等を決定できる。しかしながら設計時に
この静止軌道位置が明確に決まっておらず、ある範囲、
例えば１２０°から１５０°というような場合、また静
止軌道位置が決まっていても、後に急に変更された場合
には、以下に説明するような問題が生ずる。

以下、第３図に従って説明する。

第３図は説明の一例として衛星の静止軌道位置が１３５
°と１５ｏ°の場合のアンテナ系の配置図を示す。

図中、７〜１０は第１図に示したように衛星の静止軌道
位置が　１３５°の場合の配置を、７′〜１０′は同様
に衛星の静止軌道位置が１５０°の場合の配置を示す。

両者ともに、アンテナのボアサイトを地球上の東経１３
５°、北緯３５°に向けるとすると、静止軌道位置が１
５０°の場合のボアサイト方向１０′は、ボアサイト方
向１０に対してＡｚ力方向ａ’（この場合的２．１°西
方向に）傾ける必要がある。

ただし、この場合のＥ１方向は両者ともほぼ同じである
。すると当然この場合には、アンテナ系の配置を本図に
示すように１３５°の場合の配置から変更する必要があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように従来のアンテナ・タワー系では設計時点
で衛星の静止軌道位置が決まっていない場合、あるいは
設計以後に変更される場合にはタワーとアンテナ系との
相対位置が変わるため、タワーの形状をアンテナの配置
に合わせて変更するか、またはタワーとアンテナ間の取
り付はイ、ンタフェースの構造を変更する必要が生じる
等の問題があった。

また変更する場合には、当然、第２図に示したようにロ
ケット７エＴリング内に収納できるかどうかの検討も必
要である。

このことは、逆に設計時点で既に衛星の静止軌道位置が
決定されていなければならず、このようなアンテナ・タ
ワー系はその後の変更に柔軟に対応できないということ
を意味している。

本発明は、以上述べた欠点を解決するもので、設計時点
で衛星の静止軌道位置の変更可能範囲のみが示されてお
り、衛星打ち上げまでにその静止軌道位置が決定された
場合でも、対応できる衛星搭載用アンテナ・タワー系を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば上述の目的は、前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。

すなわち、本発明は、タワーと衛星構体とのインタフェ
ース部を、任意の点に回転中心を持つような球面の一部
、または前記中心を通る軸を回転中心軸とする円筒の一
部を形成する形状と成し、アンテナ・タワー装置を、前
記回転中心または回転中心軸の回りに回転させることに
より、アンテナ系が衛星の静止位置に対応するボアサイ
ト方向を向くよう調整の上、タワーと衛星構体を固定す
る構造の衛星搭載用アンテナ・タワー装置である。

〔実施例〕

第４図は、本発明の一実施例を示す図であり、１〜ｉｏ
　　、ｉｏ’は第１、２．３図と同じである。

今、説明のためにアンテナボアサイトを前の説明と同様
地球上の東経１３５°、北緯３５゜の方向とし、設計時
点での衛星の静止軌道位置変更可能範囲を東経１２０〜
１５０°であったとし、打ち上げ前に東経１５０°に決
定されたと仮定する。

図中、１０は静止軌道位置が１３５°の時のアンテナボ
アサイト方向、１０′は１５０°の時のアンテナボアサ
イト方向を示す。１４はタワーと衛星構体のインタフェ
ースとなるタワー側のインタフェース部、１５は同様に
衛星構体側のインタフェース部、１２はタワーおよびア
ンテナ系を含んだ全体をアンテナボアサイト方向に向け
る時の回転中心を示す。１３は１２を回転中心とする球
面、あるいは１２を通る中心軸を回転中心とする円筒面
とする。

設計時点では、静止軌道位置変更範囲が１２０〜１５０
°　となっているため、この変更可能範囲のどの位置に
なっても、ロケットフェアリング内に収納できるようア
ンテナ、タワー系の相対位置が設計される。

ここでは、仮に変更可能範囲の中心１３５゜で設計し、
アンテナ、タワー系の相対位置を決める。この時、タワ
ーのインタフェース部１４と衛星構体のインタフェース
部１５が互いに接する面が、１２で示す点を中心にした
球面の一部、または点１２を通るある直線を中心軸とす
る円筒面１３の一部となっていれば、アンテナ系が取り
付けられたタワーをこのインタフェース部の面に従って
移動すれば、アンテナからの電波の放射方向、すなわち
、アンテナボアサイト方向を地球上の所望の方向に向け
ることができる。

従って、衛星静止軌道位置が決まった時点で、この向き
を決定しインタフェース部の接合位置を設定、固定し打
ち上げれば良い。

このインタフェース面は、静止軌道位置変更可能範囲に
わたって連続的に変更可能であっても、あるいはこの範
囲内で何点かディスクリートに設定可能な構造であって
も勿論良い。

また、本実施例においては、回転中心１２はロケットフ
ェアリングへの収納性の点から、衛星構体のタワーが配
置される面の上方に設けであるが、回転中心は上方に限
らず任意の点に設定し得る。

〔発明の効果〕

以上の結果から明らかなように、本発明の技術を用いる
ことにより、衛星の静止軌道位置が衛星打ち上げ直前ま
で決定していなくても、設計・製造が可能である。

また、その途中で条件が変更された場合でも、何等設計
変更することなく対応することが可能゛である利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星搭載用アンテナ・タワー系の構成例、第２
図は第１図のアンテナ・タワー系を打ち上げロケットに
収納した状況を示す図、第３図は従来のアンテナ・タワ
ー系で静止軌道位置を変更した場合のアンテナ系の配置
図、第４図は本発明の一実施例を示す図である。 １　・・・・・・　タワー、　　　２　・・・・・・衛
星構体、３　・・・・・・衛星構体の地球指向面パネル
、４・・・・・・北面パネル、　　　　５　・・・・・
・西面パネル、　　　　６　・・・・・・東面パネル、
７゜７′　・・・・・・主反射鏡、　　　　８．８′　
・・・・・・副反射鏡、　　　　９．９′　・・・・・
・−次放射器、１０．１０’　　・旧・・　アンテナボ
アサイト方向、１１　・・・・・・　ロケット７エ７リ
ング、１２・・・・・・回転中心、　　　１３　・・・
・・・　インタフェース面のある軌跡、　　　　１４　
・・・・・・　タワーのインタフェース部、　　　　１
５　・・・・・・衛星構体のインタフェース部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アンテナ系を衛星構体に取り付けるタワーであって、該
   タワーと衛星構体とのインタフェース部を、任意の点に
   回転中心を持つような球面の一部、または前記中心を通
   る軸を回転中心軸とする円筒の一部を形成する形状と成
   し、 アンテナ・タワー装置を、前記回転中心または回転中心
   軸の回りに回転させることにより、アンテナ系が衛星の
   静止位置に対応するアンテナボアサイト方向を向くよう
   調整の上、タワーと衛星構体を固定する構造であること
   を特徴とする衛星搭載用アンテナ・タワー装置。