JPH09162627A - 衛星通信用アンテナ - Google Patents
衛星通信用アンテナInfo
- Publication number
- JPH09162627A JPH09162627A JP34539495A JP34539495A JPH09162627A JP H09162627 A JPH09162627 A JP H09162627A JP 34539495 A JP34539495 A JP 34539495A JP 34539495 A JP34539495 A JP 34539495A JP H09162627 A JPH09162627 A JP H09162627A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- switch
- geostationary satellite
- phase difference
- elements
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】静止衛星を介して他の通信装置と通信するため
に使用する移動体の衛星通信用アンテナに関し、アンテ
ナの小型軽量化，低価格化等を目的とする。 【解決手段】移動体の衛星通信用アンテナにおいて、ア
ンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３が上下に配置さ
れたアレーアンテナ部１１と、該アレーアンテナ部１１
のアンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３のそれぞれ
に複数の位相差をもってＲＦ信号を供給し得る合成回路
１４と、該合成回路１４により前記アンテナ上素子１２
とアンテナ下素子１３に供給するＲＦ信号の複数の位相
差の内のいずれか一つの位相差を選択して切り替え得る
切替器１８とを備え、前記移動体の前記静止衛星に対す
る仰角が所定値以上変化した場合に前記切替器１８によ
り当該仰角に適合する位相差を選択して切り替えること
により、送受信特性の均一化を図るようにしたものであ
る。
に使用する移動体の衛星通信用アンテナに関し、アンテ
ナの小型軽量化，低価格化等を目的とする。 【解決手段】移動体の衛星通信用アンテナにおいて、ア
ンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３が上下に配置さ
れたアレーアンテナ部１１と、該アレーアンテナ部１１
のアンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３のそれぞれ
に複数の位相差をもってＲＦ信号を供給し得る合成回路
１４と、該合成回路１４により前記アンテナ上素子１２
とアンテナ下素子１３に供給するＲＦ信号の複数の位相
差の内のいずれか一つの位相差を選択して切り替え得る
切替器１８とを備え、前記移動体の前記静止衛星に対す
る仰角が所定値以上変化した場合に前記切替器１８によ
り当該仰角に適合する位相差を選択して切り替えること
により、送受信特性の均一化を図るようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、船舶等の
移動体が、例えばインマルサットのような静止衛星を介
して他の通信装置と通信するために使用する衛星通信用
アンテナに関するものである。
移動体が、例えばインマルサットのような静止衛星を介
して他の通信装置と通信するために使用する衛星通信用
アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動体と静止衛星との間の通信に使用す
るアンテナとしては、その指向方向をアンテナに取付け
られた機械駆動部により移動体の動きに応じて静止衛星
方向に向くように自動追尾するものが考えられるが、構
造上大掛かりなものになるため移動体アンテナとしては
不適当である。一方、簡易的なアンテナとして円錐ビー
ムアンテナが考えられる。図４は円錐ビームアンテナを
用いた指向性の概念図であり、移動体１に取り付けられ
た円錐ビームアンテナ２の主ビームの指向方向は、鉛直
軸５と一定角度θをなす円錐方向６であり、この円錐ビ
ームアンテナ２の円錐ビームの電界強度の等しい点を結
んだ円３で示される。即ち、円錐ビームアンテナ２の放
射指向性が鉛直軸５を中心として、静止衛星４を望む方
向に母線を持つ円錐形に近い形となる。従って、一定角
度θを円錐ビームアンテナ２より静止衛星４を望む角度
ａ（仰角）に対応するように設定しておけば、移動体１
が何れの方向を向いても、円錐ビームアンテナ２の指向
性は静止衛星４の方向を含むので静止衛星４を追尾する
ことなく静止衛星４との通信が可能である。
るアンテナとしては、その指向方向をアンテナに取付け
られた機械駆動部により移動体の動きに応じて静止衛星
方向に向くように自動追尾するものが考えられるが、構
造上大掛かりなものになるため移動体アンテナとしては
不適当である。一方、簡易的なアンテナとして円錐ビー
ムアンテナが考えられる。図４は円錐ビームアンテナを
用いた指向性の概念図であり、移動体１に取り付けられ
た円錐ビームアンテナ２の主ビームの指向方向は、鉛直
軸５と一定角度θをなす円錐方向６であり、この円錐ビ
ームアンテナ２の円錐ビームの電界強度の等しい点を結
んだ円３で示される。即ち、円錐ビームアンテナ２の放
射指向性が鉛直軸５を中心として、静止衛星４を望む方
向に母線を持つ円錐形に近い形となる。従って、一定角
度θを円錐ビームアンテナ２より静止衛星４を望む角度
ａ（仰角）に対応するように設定しておけば、移動体１
が何れの方向を向いても、円錐ビームアンテナ２の指向
性は静止衛星４の方向を含むので静止衛星４を追尾する
ことなく静止衛星４との通信が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このアンテナ
の利得は低く、かつビル等の建造物および山岳からの反
射波に対しても感度があるなどの欠点を有する。また、
このアンテナは移動体の水平方向の方向変化に対して静
止衛星４の追尾を不要とすることはできるが、移動体１
の長距離の移動による静止衛星４に対する仰角の変化に
対しては、追尾できないという欠点も有している。本発
明は、自動車や船舶等の移動体が静止衛星を介して通信
を行うシステムにおけるアンテナの前述した問題点が解
決された衛星通信用アンテナを提供するものである。
の利得は低く、かつビル等の建造物および山岳からの反
射波に対しても感度があるなどの欠点を有する。また、
このアンテナは移動体の水平方向の方向変化に対して静
止衛星４の追尾を不要とすることはできるが、移動体１
の長距離の移動による静止衛星４に対する仰角の変化に
対しては、追尾できないという欠点も有している。本発
明は、自動車や船舶等の移動体が静止衛星を介して通信
を行うシステムにおけるアンテナの前述した問題点が解
決された衛星通信用アンテナを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の衛星通信用アン
テナは、静止衛星を介して他の通信装置と通信する移動
体の衛星通信用アンテナにおいて、アンテナ上素子とア
ンテナ下素子が上下に配置されたアレーアンテナ部と、
該アレーアンテナ部のアンテナ上素子とアンテナ下素子
のそれぞれに複数の位相差をもってＲＦ信号を供給し得
る合成回路と、該合成回路により前記アンテナ上素子と
アンテナ下素子に供給するＲＦ信号の複数の位相差の内
のいずれか一つの位相差を選択して切り替え得る切替器
とを備え、前記移動体の前記静止衛星に対する仰角が所
定値以上変化した場合に前記切替器により当該仰角に適
合する位相差を選択して切り替えることにより、送受信
特性の均一化を図るようにしたものである。
テナは、静止衛星を介して他の通信装置と通信する移動
体の衛星通信用アンテナにおいて、アンテナ上素子とア
ンテナ下素子が上下に配置されたアレーアンテナ部と、
該アレーアンテナ部のアンテナ上素子とアンテナ下素子
のそれぞれに複数の位相差をもってＲＦ信号を供給し得
る合成回路と、該合成回路により前記アンテナ上素子と
アンテナ下素子に供給するＲＦ信号の複数の位相差の内
のいずれか一つの位相差を選択して切り替え得る切替器
とを備え、前記移動体の前記静止衛星に対する仰角が所
定値以上変化した場合に前記切替器により当該仰角に適
合する位相差を選択して切り替えることにより、送受信
特性の均一化を図るようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の衛星通信用アンテ
ナの一実施例とその関連部分を含むブロック構成図で、
図１に示すように鉛直方向の同一直線上にアンテナ上素
子１２とアンテナ下素子１３とからなるアレーアンテナ
部１１を配置し、このアンテナ上素子１２とアンテナ下
素子１３に接続され、両アンテナ上下素子１２，１３に
ＲＦ信号を複数の位相差の中から選択された位相差をも
って供給する合成回路１４と、この合成回路１４にＲＦ
信号を供給するための給電線１５と、送受信信号の制御
を行うための送受信装置１６と、合成回路１４へ切替信
号を送るための制御線１７およびアンテナ上素子１２と
アンテナ下素子１３の位相差を切替えるための切替器１
８とにより構成されている。
ナの一実施例とその関連部分を含むブロック構成図で、
図１に示すように鉛直方向の同一直線上にアンテナ上素
子１２とアンテナ下素子１３とからなるアレーアンテナ
部１１を配置し、このアンテナ上素子１２とアンテナ下
素子１３に接続され、両アンテナ上下素子１２，１３に
ＲＦ信号を複数の位相差の中から選択された位相差をも
って供給する合成回路１４と、この合成回路１４にＲＦ
信号を供給するための給電線１５と、送受信信号の制御
を行うための送受信装置１６と、合成回路１４へ切替信
号を送るための制御線１７およびアンテナ上素子１２と
アンテナ下素子１３の位相差を切替えるための切替器１
８とにより構成されている。
【０００６】なお、合成回路１４は、その内部に、例え
ばＰＩＮダイオードとマイクロストリップ線路からなる
移相器を含み（図示せず）、切替器１８よりの信号によ
ってＰＩＮダイオードをオン／オフさせることにより、
線路長を変化させ相対的な移相量を可変する機能をもつ
ものである。この衛星通信用アンテナを備えた移動体１
が、日本の緯度の高い場所、即ち静止衛星４に対する仰
角が小さい場所例えば北海道地区にいる場合は、送受信
装置１６からの送信信号は、切替器１８によりアンテナ
上素子１２とアンテナ下素子１３との相対的な位相差を
小さくするように合成回路１４において移相された後、
両アンテナ上下素子１２，１３へ送信されるためビーム
の角度ａ（仰角）は小さくなる。
ばＰＩＮダイオードとマイクロストリップ線路からなる
移相器を含み（図示せず）、切替器１８よりの信号によ
ってＰＩＮダイオードをオン／オフさせることにより、
線路長を変化させ相対的な移相量を可変する機能をもつ
ものである。この衛星通信用アンテナを備えた移動体１
が、日本の緯度の高い場所、即ち静止衛星４に対する仰
角が小さい場所例えば北海道地区にいる場合は、送受信
装置１６からの送信信号は、切替器１８によりアンテナ
上素子１２とアンテナ下素子１３との相対的な位相差を
小さくするように合成回路１４において移相された後、
両アンテナ上下素子１２，１３へ送信されるためビーム
の角度ａ（仰角）は小さくなる。
【０００７】また、移動体１が日本の緯度の低い場所、
即ち静止衛星４に対する仰角が大きい場所例えば九州地
区にいる場合は、送受信装置１６からの送信信号は、切
替器１８によりアンテナ上素子１２とアンテナ下素子１
３との相対的な位相差を大きくするように合成回路１４
において移相された後、両アンテナ上下素子１２，１３
へ送信されるためビームは、前記した位相差が小さい場
合に比較して上へ向くことになる。この本発明のアンテ
ナの動作原理は図２に示ように、図２のアレーアンテナ
部１１の右側には、アンテナ上素子１２とアンテナ下素
子１３とのＲＦ信号の位相差がＡのように小さい場合が
示されており、その指向方向は矢印Ｃで示されているよ
うに左側に比較して下へ向いている。
即ち静止衛星４に対する仰角が大きい場所例えば九州地
区にいる場合は、送受信装置１６からの送信信号は、切
替器１８によりアンテナ上素子１２とアンテナ下素子１
３との相対的な位相差を大きくするように合成回路１４
において移相された後、両アンテナ上下素子１２，１３
へ送信されるためビームは、前記した位相差が小さい場
合に比較して上へ向くことになる。この本発明のアンテ
ナの動作原理は図２に示ように、図２のアレーアンテナ
部１１の右側には、アンテナ上素子１２とアンテナ下素
子１３とのＲＦ信号の位相差がＡのように小さい場合が
示されており、その指向方向は矢印Ｃで示されているよ
うに左側に比較して下へ向いている。
【０００８】また、アレーアンテナ部１１の左側には、
アンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３とのＲＦ信号
の位相差がＢとして示されているように大きい場合は、
その指向方向は矢印Ｄで示されているように、右側の位
相差が小さい場合に比較して指向方向は上に向けてい
る。なお、アレーアンテナ部１１の左右に示されている
線Ｅ，Ｆは、それぞれ等電界線を示したものである。こ
のように、本発明による衛星通信用アンテナは移動体１
の位置する緯度に応じて切替器１８を切り替えることに
より、仰角の高いビームと低いビームとを切り替え、常
に高利得の送受信を可能とすることができる。
アンテナ上素子１２とアンテナ下素子１３とのＲＦ信号
の位相差がＢとして示されているように大きい場合は、
その指向方向は矢印Ｄで示されているように、右側の位
相差が小さい場合に比較して指向方向は上に向けてい
る。なお、アレーアンテナ部１１の左右に示されている
線Ｅ，Ｆは、それぞれ等電界線を示したものである。こ
のように、本発明による衛星通信用アンテナは移動体１
の位置する緯度に応じて切替器１８を切り替えることに
より、仰角の高いビームと低いビームとを切り替え、常
に高利得の送受信を可能とすることができる。
【０００９】図３（ａ）（ｂ）は、この実施例のアンテ
ナの２５２０ＭＨｚにおける垂直面内の合成指向性の計
算例に基づいて示した指向性図である。ここでは、上下
２素子のアンテナの励振位相差を調整し、ビームを上に
向けた場合、および下に向けた場合の垂直平面内の指向
性を示している。このアンテナを日本で使用する場合、
要求されるカバレッジは仰角で３７°〜６０°であるた
め、図３（ａ）（ｂ）は、仰角が６０°，３７°および
その中央値の４８°での利得を示してある。図３（ａ）
は上方指向時の場合の指向特性を示しており、仰角が６
０°のとき利得７．７ＤＢｉ，仰角が４８°のとき利得
７．８ＤＢｉ，仰角が３７°のとき利得３．１ＤＢｉで
ある。従って、仰角が４８°〜６０°（図３（ａ）の斜
線部分）までをカバーすればよいので、そのカバレッジ
内の利得の最低値は７．７ＤＢｉとなる。
ナの２５２０ＭＨｚにおける垂直面内の合成指向性の計
算例に基づいて示した指向性図である。ここでは、上下
２素子のアンテナの励振位相差を調整し、ビームを上に
向けた場合、および下に向けた場合の垂直平面内の指向
性を示している。このアンテナを日本で使用する場合、
要求されるカバレッジは仰角で３７°〜６０°であるた
め、図３（ａ）（ｂ）は、仰角が６０°，３７°および
その中央値の４８°での利得を示してある。図３（ａ）
は上方指向時の場合の指向特性を示しており、仰角が６
０°のとき利得７．７ＤＢｉ，仰角が４８°のとき利得
７．８ＤＢｉ，仰角が３７°のとき利得３．１ＤＢｉで
ある。従って、仰角が４８°〜６０°（図３（ａ）の斜
線部分）までをカバーすればよいので、そのカバレッジ
内の利得の最低値は７．７ＤＢｉとなる。
【００１０】また、図３（ｂ）は下方指向時の場合の指
向特性を示しており、仰角が６０°のとき利得２．７Ｄ
Ｂｉ，仰角が４８°のとき利得７．７ＤＢｉ，仰角が３
７°のとき利得７．８ＤＢｉである。従って、仰角が４
８°〜３７°（図３（ｂ）の斜線部分）までをカバーす
ればよいので、そのカバレッジ内の利得の最低値は７．
７ＤＢｉとなる。以上は計算例であるが、このように切
替器１８により高いビームと低いビームとを切り替えて
使用することが可能であることがわかる。従って、移動
体１の静止衛星４に対する仰角の広がりが、更に大きい
地域で使用する場合は、上下２素子のアンテナの励振位
相差を３段階以上に切り替えることによって対応するこ
とができる。
向特性を示しており、仰角が６０°のとき利得２．７Ｄ
Ｂｉ，仰角が４８°のとき利得７．７ＤＢｉ，仰角が３
７°のとき利得７．８ＤＢｉである。従って、仰角が４
８°〜３７°（図３（ｂ）の斜線部分）までをカバーす
ればよいので、そのカバレッジ内の利得の最低値は７．
７ＤＢｉとなる。以上は計算例であるが、このように切
替器１８により高いビームと低いビームとを切り替えて
使用することが可能であることがわかる。従って、移動
体１の静止衛星４に対する仰角の広がりが、更に大きい
地域で使用する場合は、上下２素子のアンテナの励振位
相差を３段階以上に切り替えることによって対応するこ
とができる。
【００１１】
【発明の効果】前述したように本発明においては、上下
に配置されたアンテナ素子の合成指向性を切替器により
切り替えることにより、アンテナの静止衛星に対する仰
角に対応することができる。そのため、自動追尾回路等
の高価な装置を必要とせずに、簡単な回路により容易
に、常に高利得の受信レベルを保つことができるという
効果がある。また、静止衛星追尾のための機械的な駆動
装置を必要としないことからも、アンテナの小型化，軽
量化，簡素化および低価格化が達成されるという効果を
奏するものである。
に配置されたアンテナ素子の合成指向性を切替器により
切り替えることにより、アンテナの静止衛星に対する仰
角に対応することができる。そのため、自動追尾回路等
の高価な装置を必要とせずに、簡単な回路により容易
に、常に高利得の受信レベルを保つことができるという
効果がある。また、静止衛星追尾のための機械的な駆動
装置を必要としないことからも、アンテナの小型化，軽
量化，簡素化および低価格化が達成されるという効果を
奏するものである。
【図１】本発明の衛星通信用アンテナの一実施例のブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図２】本発明の衛星通信用アンテナの動作原理の説明
図である。
図である。
【図３】本発明の衛星通信用アンテナにおける合成指向
性の一例を示す特性図である。
性の一例を示す特性図である。
【図４】従来の移動体に円錐ビームアンテナを用いた概
念図である。
念図である。
１ 移動体 ２ 円錐ビームアンテナ ３ 指向性を示す円 ４ 静止衛星 ５ 鉛直軸 ６ 指向性 １１ アレーアンテナ部 １２ アンテナ上素子 １３ アンテナ下素子 １４ 合成回路 １５ 給電線 １６ 送受信装置 １７ 制御線 １８ 切替器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 将 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 苅込 正敞 東京都千代田区神田岩本町１番地 岩本町 ビル 日本電業工作株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 静止衛星を介して他の通信装置と通信す
る移動体の衛星通信用アンテナにおいて、 アンテナ上
素子とアンテナ下素子が上下に配置されたアレーアンテ
ナ部と、 該アレーアンテナ部のアンテナ上素子とアンテナ下素子
のそれぞれに複数の位相差をもってＲＦ信号を供給し得
る合成回路と、 該合成回路により前記アンテナ上素子とアンテナ下素子
に供給するＲＦ信号の複数の位相差の内のいずれか一つ
の位相差を選択して切り替え得る切替器とを備え、 前記移動体の前記静止衛星に対する仰角が所定値以上変
化した場合に前記切替器により当該仰角に適合する位相
差を選択して切り替えることにより、送受信特性の均一
化を図るようにしたことを特徴とする衛星通信用アンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34539495A JPH09162627A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 衛星通信用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34539495A JPH09162627A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 衛星通信用アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162627A true JPH09162627A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18376306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34539495A Pending JPH09162627A (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 衛星通信用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162627A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339237A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイバーシチアンテナ |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP34539495A patent/JPH09162627A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339237A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイバーシチアンテナ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |