JPH0588435B2 - - Google Patents
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- JPH0588435B2 JPH0588435B2 JP4079485A JP4079485A JPH0588435B2 JP H0588435 B2 JPH0588435 B2 JP H0588435B2 JP 4079485 A JP4079485 A JP 4079485A JP 4079485 A JP4079485 A JP 4079485A JP H0588435 B2 JPH0588435 B2 JP H0588435B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、アンテナの指向方向制御に使用され
るモノパルス追尾用追尾受信機におけるアンテナ
の指向方向誤差を検出するための装置に関する。
るモノパルス追尾用追尾受信機におけるアンテナ
の指向方向誤差を検出するための装置に関する。
発明の概要
モノパルス追尾方式による追尾受信機におい
て、 相互に直交する２軸に関する２つの誤差信号が
90゜の位相差をもつて直交合成された合成誤差信
号を低周波信号によつて振幅変調する振幅変調器
と、 前記基準信号と上記振幅変調器の出力とを合成
する信号合成器と、 該信号合成器の出力する合成信号を、該合成信
号から再生された基準信号によつて乗積検波する
第１の乗積検波器および上記基準信号を90゜位相
シフトさせた信号によつて乗積検波する第２の乗
積検波器と、 前記第１および第２の乗積検波器の出力をそれ
ぞれ前記低周波信号によつて乗積検波する第３お
よび第４の乗積検波器とを備えて、 上記第３および第４の乗積検波器からそれぞれ
２次元のアンテナ指向方向誤差に比例する直流電
圧を出力するアンテナ指向方向検出装置である。
て、 相互に直交する２軸に関する２つの誤差信号が
90゜の位相差をもつて直交合成された合成誤差信
号を低周波信号によつて振幅変調する振幅変調器
と、 前記基準信号と上記振幅変調器の出力とを合成
する信号合成器と、 該信号合成器の出力する合成信号を、該合成信
号から再生された基準信号によつて乗積検波する
第１の乗積検波器および上記基準信号を90゜位相
シフトさせた信号によつて乗積検波する第２の乗
積検波器と、 前記第１および第２の乗積検波器の出力をそれ
ぞれ前記低周波信号によつて乗積検波する第３お
よび第４の乗積検波器とを備えて、 上記第３および第４の乗積検波器からそれぞれ
２次元のアンテナ指向方向誤差に比例する直流電
圧を出力するアンテナ指向方向検出装置である。
従来装置に比して構成が簡単で、高精度でアン
テナ指向方向誤差を検出することができる。
テナ指向方向誤差を検出することができる。
従来技術
第３図は、従来のアンテナ指向方向検出装置の
一例を示すブロツク図である。すなわち、指向方
向に直交する面上に方形に配列された４つの給電
ホーン１ａ〜１ｄの出力をマジツクＴ２ａ〜２ｄ
で合成して基準信号と２次元の誤差信号を生成し
て追尾受信機３に入力させる。マジツクＴ２ａは
給電ホーン１ａと１ｂの出力ａ，ｂの和および差
をとつて、和はマジツクＴ２ｄに入力させ、差は
マジツクＴ２ｃに入力させる。マジツクＴ２ｂ
は、給電ホーン１ｃと１ｄの出力ｃ，ｄを入力し
て和をマジツクＴ２ｄに、差をマジツクＴ２ｃに
入力させる。マジツクＴ２ｄは上記両入力の和〓
と、差Δxを出力する。マジツクＴ２ｃは両入力
の和Δyを出力する。追尾受信機３は、周波数変
換器４ａ〜４ｃと、増幅器６ａ〜６ｃと、増幅器
６ａの出力を検波器８で検波した信号によつて増
幅器６ａの出力が一定レベルになるように増幅器
６ａの利得を制御するAGC制御回路７と、増幅
器６ｂ，６ｃの出力を増幅器６ａの出力によつて
乗積検波する乗積検波器９ｂ，９ｃとから構成さ
れ、増幅器６ｂ，６ｃの利得は、AGC制御回路
７によつて増幅器６ａと同一利得に制御するよう
にしている。乗積検波器９ｂ，９ｃの出力を出力
端子１０ｂ，１０ｃに出力させ、これによつて２
次元のアンテナ指向方向誤差に比例した直流電圧
を得ることができる。ここで、基準信号および誤
差信号は前述したように複数のホーンを用いる方
法の他に、高次モードを検出する方法もある。こ
れはアンテナが追尾信号送信源と正対したときに
は、一次放射器に誘起される電磁界モードは基本
モードだけであるが、アンテナの方向がずれると
高次モードが誘起される。この基本モードを基準
信号、高次モードを誤差信号として使用する。ま
た、複数ホーンを用いる方式ではホーン出力信号
間の和や差をとることから基準信号を和信号、誤
差信号を差信号とも言われる。これらの基準信号
およびび誤差信号を得る方法、さらに追尾受信装
置における信号処理などの原理は井上、貝塚「準
ミリ波衛星通信用アンテナ追尾駆動系の設計と特
性」電気通信研究所研究実用化報告、第26巻、第
４号、pp1327−1348，1977年発行や宮憲一「新
版 衛星通信学」ラテイス刊、pp258−267，昭
和47年発行、などに記述がある。
一例を示すブロツク図である。すなわち、指向方
向に直交する面上に方形に配列された４つの給電
ホーン１ａ〜１ｄの出力をマジツクＴ２ａ〜２ｄ
で合成して基準信号と２次元の誤差信号を生成し
て追尾受信機３に入力させる。マジツクＴ２ａは
給電ホーン１ａと１ｂの出力ａ，ｂの和および差
をとつて、和はマジツクＴ２ｄに入力させ、差は
マジツクＴ２ｃに入力させる。マジツクＴ２ｂ
は、給電ホーン１ｃと１ｄの出力ｃ，ｄを入力し
て和をマジツクＴ２ｄに、差をマジツクＴ２ｃに
入力させる。マジツクＴ２ｄは上記両入力の和〓
と、差Δxを出力する。マジツクＴ２ｃは両入力
の和Δyを出力する。追尾受信機３は、周波数変
換器４ａ〜４ｃと、増幅器６ａ〜６ｃと、増幅器
６ａの出力を検波器８で検波した信号によつて増
幅器６ａの出力が一定レベルになるように増幅器
６ａの利得を制御するAGC制御回路７と、増幅
器６ｂ，６ｃの出力を増幅器６ａの出力によつて
乗積検波する乗積検波器９ｂ，９ｃとから構成さ
れ、増幅器６ｂ，６ｃの利得は、AGC制御回路
７によつて増幅器６ａと同一利得に制御するよう
にしている。乗積検波器９ｂ，９ｃの出力を出力
端子１０ｂ，１０ｃに出力させ、これによつて２
次元のアンテナ指向方向誤差に比例した直流電圧
を得ることができる。ここで、基準信号および誤
差信号は前述したように複数のホーンを用いる方
法の他に、高次モードを検出する方法もある。こ
れはアンテナが追尾信号送信源と正対したときに
は、一次放射器に誘起される電磁界モードは基本
モードだけであるが、アンテナの方向がずれると
高次モードが誘起される。この基本モードを基準
信号、高次モードを誤差信号として使用する。ま
た、複数ホーンを用いる方式ではホーン出力信号
間の和や差をとることから基準信号を和信号、誤
差信号を差信号とも言われる。これらの基準信号
およびび誤差信号を得る方法、さらに追尾受信装
置における信号処理などの原理は井上、貝塚「準
ミリ波衛星通信用アンテナ追尾駆動系の設計と特
性」電気通信研究所研究実用化報告、第26巻、第
４号、pp1327−1348，1977年発行や宮憲一「新
版 衛星通信学」ラテイス刊、pp258−267，昭
和47年発行、などに記述がある。
今、給電ホーン１ａ〜１ｄが第４図に示すよう
に、直交する２軸ｘ，ｙおよびその中心Ｏに対し
て対称に配置されているものとすると、前記マジ
ツクＴ２ｄの出力〓，ΔxおよびマジツクＴ２ｃ
の出力Δyはそれぞれ、 〓∝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ Δx∝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） Δy∝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ） となる。上記〓は基準信号、Δx，Δyは誤差信号
といわれている。各ホーンは、Ｏを中心に対称に
配置されているので、ｘ，ｙに直交するｚ方向か
ら到来する電波に対しては、ａ〜ｄはすべて同一
振幅同一位相となるため、Δx，Δyは共に０にな
り、到来方向がｘ軸に関して外れるとその角度に
ほぼ比例した幅で、Ｏを中心に極性の反転する誤
差信号Δxが得られ、ｙ軸に関しては同様な誤差
信号Δyが得られる。基準信号〓（または必要に
応じて周波数変換、増幅等された信号）を検波器
８で検出し、増幅器６ａの出力を一定にするよう
にAGC制御回路７によつて自動利得制御
（AGC）をかけ、増幅器６ｂ，６ｃは増幅器６ａ
と同一利得になるようにすれば、基準信号振幅で
誤差信号振幅を正規化して、入力電界変動等によ
る指向方向検出感度を一定にすることができる。
そして、乗積検波器９ｂ，９ｃで基各誤差信号を
基準信号によつて乗積検波すれば、各軸のアンテ
ナ指向方向誤差に比例した直流電圧を出力端子１
０ｂ，１０ｃに得ることができる。
に、直交する２軸ｘ，ｙおよびその中心Ｏに対し
て対称に配置されているものとすると、前記マジ
ツクＴ２ｄの出力〓，ΔxおよびマジツクＴ２ｃ
の出力Δyはそれぞれ、 〓∝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ Δx∝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） Δy∝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ） となる。上記〓は基準信号、Δx，Δyは誤差信号
といわれている。各ホーンは、Ｏを中心に対称に
配置されているので、ｘ，ｙに直交するｚ方向か
ら到来する電波に対しては、ａ〜ｄはすべて同一
振幅同一位相となるため、Δx，Δyは共に０にな
り、到来方向がｘ軸に関して外れるとその角度に
ほぼ比例した幅で、Ｏを中心に極性の反転する誤
差信号Δxが得られ、ｙ軸に関しては同様な誤差
信号Δyが得られる。基準信号〓（または必要に
応じて周波数変換、増幅等された信号）を検波器
８で検出し、増幅器６ａの出力を一定にするよう
にAGC制御回路７によつて自動利得制御
（AGC）をかけ、増幅器６ｂ，６ｃは増幅器６ａ
と同一利得になるようにすれば、基準信号振幅で
誤差信号振幅を正規化して、入力電界変動等によ
る指向方向検出感度を一定にすることができる。
そして、乗積検波器９ｂ，９ｃで基各誤差信号を
基準信号によつて乗積検波すれば、各軸のアンテ
ナ指向方向誤差に比例した直流電圧を出力端子１
０ｂ，１０ｃに得ることができる。
上述の従来装置は、３チヤネル分の周波数変換
器や増幅器等がそれぞれ必要とされるため、構成
部品が多くなり、また、各チヤネル間の位相差や
利得差によつて指向方向検出誤差が大きくなると
いう欠点がある。
器や増幅器等がそれぞれ必要とされるため、構成
部品が多くなり、また、各チヤネル間の位相差や
利得差によつて指向方向検出誤差が大きくなると
いう欠点がある。
そこで、誤差信号ΔxまたはΔyに０とπの２相
の位相変調を行ない、これを基準信号と合成する
ことによつて１チヤネル化した装置がある（特公
昭46−39797、電気通信学会 宇宙・航行エレク
トロニクス研究会資料（SAME69−５（1969−
05））「衛星通信地球局用単一チヤネル追尾受信器
の一方式」等参照）。ところで、位相変調に使用
する０−π変調器の０とπの位相の設定誤差がア
ンテナ指向方向検出誤差の要因となるため、これ
が追尾時の引込み特性に悪影響を与える。特にミ
リ波以上の高周波数帯では位相設定が困難とな
る。
の位相変調を行ない、これを基準信号と合成する
ことによつて１チヤネル化した装置がある（特公
昭46−39797、電気通信学会 宇宙・航行エレク
トロニクス研究会資料（SAME69−５（1969−
05））「衛星通信地球局用単一チヤネル追尾受信器
の一方式」等参照）。ところで、位相変調に使用
する０−π変調器の０とπの位相の設定誤差がア
ンテナ指向方向検出誤差の要因となるため、これ
が追尾時の引込み特性に悪影響を与える。特にミ
リ波以上の高周波数帯では位相設定が困難とな
る。
発明が解決しようとする問題点
簡単な構成で１チヤネル化し、従来装置におけ
る位相変調の位相誤差に基づく指向方向検出誤差
の発生を防止しようというものである。
る位相変調の位相誤差に基づく指向方向検出誤差
の発生を防止しようというものである。
そのために、相互に直交する２軸に関する２つ
の誤差信号が90゜の位相差をもつて合成された合
成誤差信号に低周波信号で振幅変調をかけて基準
信号と合成することによつて１チヤネル化し、そ
の振幅変調成分を前記低周波の変調信号によつて
乗積検波することによつてアンテナ指向方向誤差
に比例した直流電圧を得るようにしたものであ
る。
の誤差信号が90゜の位相差をもつて合成された合
成誤差信号に低周波信号で振幅変調をかけて基準
信号と合成することによつて１チヤネル化し、そ
の振幅変調成分を前記低周波の変調信号によつて
乗積検波することによつてアンテナ指向方向誤差
に比例した直流電圧を得るようにしたものであ
る。
発明の構成
本発明のアンテナ指向方向検出装置は、
基準信号および誤差信号を入力してアンテナ指
向方向誤差を検出するモノパルス追尾受信方式に
おいて、 相互に直交する２軸に関する２つの誤差信号が
90゜の位相差をもつて直交合成された合成誤差信
号を低周波信号によつて振幅変調する振幅変調器
と、 前記基準信号と上記振幅変調器の出力とを合成
する信号合成器と、 該信号合成器の出力する合成信号を、該合成信
号から再生された基準信号によつて乗積検波する
第１の乗積検波器および上記基準信号を90゜位相
シフトさせた信号によつて乗積検波する第２の乗
積検波器と、 前記第１および第２の乗積検波器の出力をそれ
ぞれ前記低周波信号によつて乗積検波する第３お
よび第４の乗積検波器とを備えて、 上記第３および第４の乗積検波器からそれぞれ
２次元のアンテナ指向方向誤差に比例する直流電
圧を出力するようにしたことを特徴とする。
向方向誤差を検出するモノパルス追尾受信方式に
おいて、 相互に直交する２軸に関する２つの誤差信号が
90゜の位相差をもつて直交合成された合成誤差信
号を低周波信号によつて振幅変調する振幅変調器
と、 前記基準信号と上記振幅変調器の出力とを合成
する信号合成器と、 該信号合成器の出力する合成信号を、該合成信
号から再生された基準信号によつて乗積検波する
第１の乗積検波器および上記基準信号を90゜位相
シフトさせた信号によつて乗積検波する第２の乗
積検波器と、 前記第１および第２の乗積検波器の出力をそれ
ぞれ前記低周波信号によつて乗積検波する第３お
よび第４の乗積検波器とを備えて、 上記第３および第４の乗積検波器からそれぞれ
２次元のアンテナ指向方向誤差に比例する直流電
圧を出力するようにしたことを特徴とする。
発明の実施例
次に、本発明において、図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。すなわち、２次元の誤差信号Δx，Δyと
基準信号〓とを入力し、信号合成器１２ａは、誤
差信号Δxを90゜移相器１１によつて90゜位相シフト
させた信号Δx′とΔyとを合成して振幅変調器１３
に入力させる。振幅変調器１３は、信号合成器１
２ａの出力する合成誤差信号を低周波発振器１４
から供給される周波数ωcの低周波信号によつて
振幅変調する。振幅変調器１３の出力信号Δsと、
基準信号〓とを信号合成器１２ｂによつて合成
し、その出力Ｓを周波数変換器４に入力させ、周
波数変換器４によつて中間周波数ωIに周波数変
換して増幅器６で増幅する。増幅器６の利得は
AGC制御回路７によつて制御されて一定レベル
となり、第１の乗積検波器１５ａおよび第２の乗
積検波器１５ｂに入力される。第１の乗積検波器
１５ａは増幅器６の出力s′と電圧制御発振器１６
の出力とを乗積し、第２の乗積検波器１５ｂは信
号s′と電圧制御発振器１６の出力を90゜移相器１８
で90゜位相シフトさせた信号とを乗積する。第２
の乗積検波器１５ｂの出力は位相同期ループ制御
回路１７に入力させ、位相同期ループ制御回路１
７の出力によつて電圧制御発振器１６の発振位相
を制御する。従つて、電圧制御発振器１６は基準
信号に位相同期している。また、AGC制御回路
７は第１の乗積検波器１５ａの出力が一定になる
ように増幅器６の利得を御御する。そして、第１
の乗積検波器１５ａの出力と低周波発振器１４の
出力する低周波数信号とを第３の乗積検波器１９
ａによつて乗積し、第２の乗積検波器１５ｂの出
力と上記低周波信号とを第４の乗積検波器１９ｂ
によつて乗積する。第３および第４の乗積検波器
の出力e1およびe2はそれぞれ電波到来方向のｘ，
ｙ軸に対する指向方向誤差に比例した電圧とな
り、出力端子１０ａ，１０ｂに出力される。
である。すなわち、２次元の誤差信号Δx，Δyと
基準信号〓とを入力し、信号合成器１２ａは、誤
差信号Δxを90゜移相器１１によつて90゜位相シフト
させた信号Δx′とΔyとを合成して振幅変調器１３
に入力させる。振幅変調器１３は、信号合成器１
２ａの出力する合成誤差信号を低周波発振器１４
から供給される周波数ωcの低周波信号によつて
振幅変調する。振幅変調器１３の出力信号Δsと、
基準信号〓とを信号合成器１２ｂによつて合成
し、その出力Ｓを周波数変換器４に入力させ、周
波数変換器４によつて中間周波数ωIに周波数変
換して増幅器６で増幅する。増幅器６の利得は
AGC制御回路７によつて制御されて一定レベル
となり、第１の乗積検波器１５ａおよび第２の乗
積検波器１５ｂに入力される。第１の乗積検波器
１５ａは増幅器６の出力s′と電圧制御発振器１６
の出力とを乗積し、第２の乗積検波器１５ｂは信
号s′と電圧制御発振器１６の出力を90゜移相器１８
で90゜位相シフトさせた信号とを乗積する。第２
の乗積検波器１５ｂの出力は位相同期ループ制御
回路１７に入力させ、位相同期ループ制御回路１
７の出力によつて電圧制御発振器１６の発振位相
を制御する。従つて、電圧制御発振器１６は基準
信号に位相同期している。また、AGC制御回路
７は第１の乗積検波器１５ａの出力が一定になる
ように増幅器６の利得を御御する。そして、第１
の乗積検波器１５ａの出力と低周波発振器１４の
出力する低周波数信号とを第３の乗積検波器１９
ａによつて乗積し、第２の乗積検波器１５ｂの出
力と上記低周波信号とを第４の乗積検波器１９ｂ
によつて乗積する。第３および第４の乗積検波器
の出力e1およびe2はそれぞれ電波到来方向のｘ，
ｙ軸に対する指向方向誤差に比例した電圧とな
り、出力端子１０ａ，１０ｂに出力される。
第２図は、アンテナ指向方向と追尾用信号の到
来方向の関係を示す図であり、図中θは追尾用信
号の到来方向が（ｘ，ｙに直交する）ｚ軸となす
角であり、φはθがｘ，ｙ面上においてｘ軸とな
す角である。この場合、誤差信号Δx，Δyはそれ
ぞれ次式で表わされる。
来方向の関係を示す図であり、図中θは追尾用信
号の到来方向が（ｘ，ｙに直交する）ｚ軸となす
角であり、φはθがｘ，ｙ面上においてｘ軸とな
す角である。この場合、誤差信号Δx，Δyはそれ
ぞれ次式で表わされる。
Δy＝A1 θ sinφ cosωt ……(1)
Δx＝A1 θ sinφ cosωt ……(2)
ただし、A1はアンテナ系利得、ホーン配置、信
号送信電力、伝搬距離等によつて決まる値であ
り、ωは受信信号の角周波数である。
号送信電力、伝搬距離等によつて決まる値であ
り、ωは受信信号の角周波数である。
従つて、90゜移相器１１の出力Δx′は、
Δx′＝A1 θ cosφ sinωt ……(3)
となる。従つて、信号合成器１２ａの出力は、
Δy＋Δx′
＝（A1／２）θ sin（ωt＋φ） …(4)
となる。なお、信号合成器１２ａを90゜ハイブリ
ツド回路によつて構成したときは、90゜移相器１
１を設けなくてもよいことは勿論である。
ツド回路によつて構成したときは、90゜移相器１
１を設けなくてもよいことは勿論である。
信号合成器１２ａの出力する合成誤差信号を振
幅変調器１３によつて低周波信号で変調した信号
Δsは、 Δs＝A1／２θ｛sin（ωt＋φ） ＋４／πsin（ωt＋φ）cosωct −４／3πsin（ωt＋φ）cos3ωct＋……｝(5) ただし、ωcは変調信号、すなわち、低周波発
振器１４の出力の角周波数である。これに基準信
号A0cos ωtを合成した信号Ｓは、 Ｓ＝A0cos ωt＋A1／２θ sin（ωt＋φ） ＋2A1／πθ sin（ωt＋φ）cosωct −2A1／3πθsin（ωt＋φ）cos3ωct ……(6) この信号を周波数変換し、基準信号が一定とな
るようにAGCをかけると、 S′＝Ｋ cosωIｔ＋A1／2A0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ ＋2A1／πA0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ）cosωct −2A1／3πA0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ）cos3ωct ……(7) ただし、Ｋは一定、ωIは中間周波数である。
幅変調器１３によつて低周波信号で変調した信号
Δsは、 Δs＝A1／２θ｛sin（ωt＋φ） ＋４／πsin（ωt＋φ）cosωct −４／3πsin（ωt＋φ）cos3ωct＋……｝(5) ただし、ωcは変調信号、すなわち、低周波発
振器１４の出力の角周波数である。これに基準信
号A0cos ωtを合成した信号Ｓは、 Ｓ＝A0cos ωt＋A1／２θ sin（ωt＋φ） ＋2A1／πθ sin（ωt＋φ）cosωct −2A1／3πθsin（ωt＋φ）cos3ωct ……(6) この信号を周波数変換し、基準信号が一定とな
るようにAGCをかけると、 S′＝Ｋ cosωIｔ＋A1／2A0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ ＋2A1／πA0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ）cosωct −2A1／3πA0Ｋ θ sin（ωIｔ＋φ）cos3ωct ……(7) ただし、Ｋは一定、ωIは中間周波数である。
この信号S′に、電圧制御発振器１６の出力
K′cosωIｔを乗積すると、 S′K′cosωIｔ＝K0cos2ωIｔ＋A1／2A0K0 θ sin（ω
Iｔ＋φ）cosωIｔ＋2A1／πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ
）cos ωI
ｔ cosωcｔ−2A1／3πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）cos
ωIｔ cos3ωcｔ……(8) ただし、K0＝KK′ また、第２の乗積検波器１５ｂの出力は、 S′K′sinωIｔ＝K0 cos ωIｔ sin ωI
ｔ ＋A1／2A0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）sin
ωIｔ ＋2A1／πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）si
nωIｔ cosωcｔ −2A1／3πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）s
in ωIｔ cos3ωcｔ……(9) 上記(8)，(9)式の信号からそれぞれ帯域波器等
を用いてωcの周波数の成分を取出せば、第３お
よび第４の乗積検波器１９ａ，１９ｂの入力信号
Δ1，Δ2はそれぞれ、 Δ1＝A1／πA0K0 θ sinφ cosωcｔ……(10) Δ2＝A1／πA0K0 θ cosφ cosωcｔ……(11) となる。従つて、第３および第４の乗積検波器１
９ａ，１９ｂでそれぞれ低周波発振器１４の出力
との乗積検波を行なつて、低域波器等で直流成
分e1，e2を取出せば、 e1＝A1／πA0K0 θ sinφ ………(12) e2＝A1／πA0K0 θ cosφ ………(13) を得る。すなわち、ｘ，ｙ軸のアンテナ指向方向
誤差に比例した誤差電圧が得られる。
K′cosωIｔを乗積すると、 S′K′cosωIｔ＝K0cos2ωIｔ＋A1／2A0K0 θ sin（ω
Iｔ＋φ）cosωIｔ＋2A1／πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ
）cos ωI
ｔ cosωcｔ−2A1／3πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）cos
ωIｔ cos3ωcｔ……(8) ただし、K0＝KK′ また、第２の乗積検波器１５ｂの出力は、 S′K′sinωIｔ＝K0 cos ωIｔ sin ωI
ｔ ＋A1／2A0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）sin
ωIｔ ＋2A1／πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）si
nωIｔ cosωcｔ −2A1／3πA0K0 θ sin（ωIｔ＋φ）s
in ωIｔ cos3ωcｔ……(9) 上記(8)，(9)式の信号からそれぞれ帯域波器等
を用いてωcの周波数の成分を取出せば、第３お
よび第４の乗積検波器１９ａ，１９ｂの入力信号
Δ1，Δ2はそれぞれ、 Δ1＝A1／πA0K0 θ sinφ cosωcｔ……(10) Δ2＝A1／πA0K0 θ cosφ cosωcｔ……(11) となる。従つて、第３および第４の乗積検波器１
９ａ，１９ｂでそれぞれ低周波発振器１４の出力
との乗積検波を行なつて、低域波器等で直流成
分e1，e2を取出せば、 e1＝A1／πA0K0 θ sinφ ………(12) e2＝A1／πA0K0 θ cosφ ………(13) を得る。すなわち、ｘ，ｙ軸のアンテナ指向方向
誤差に比例した誤差電圧が得られる。
なお、位相同期ループ制御回路１７は、式(8)の
直流成分を取出して、これを制御信号としてい
る。従つて、式(8)の第２項における直流成分が
AGCの制御誤差となるが、１＞＞A0／2A0であ
るので無視することができる。なお、AGC用の
検波器は、第１の乗積検波器１５ａと共用しない
で、別途検波器を設けてもよく、または乗積検波
器ではなくて例えばダイオードを用いた直線検波
器または２乗検波器を用いてもよいことは勿論で
ある。
直流成分を取出して、これを制御信号としてい
る。従つて、式(8)の第２項における直流成分が
AGCの制御誤差となるが、１＞＞A0／2A0であ
るので無視することができる。なお、AGC用の
検波器は、第１の乗積検波器１５ａと共用しない
で、別途検波器を設けてもよく、または乗積検波
器ではなくて例えばダイオードを用いた直線検波
器または２乗検波器を用いてもよいことは勿論で
ある。
また、第１図では、位相同基ループの位相誤差
検出用の検波器として第２の乗積検波器１５ｂを
用い、その出力すなわち(9)式の直流成分から得て
いるが、別途の検波器を使用してもよいことは勿
論である。または電圧制御発振器１６を使用しな
いで、帯域波器を中間周波数ωIの成分を取出
すようにしてもよい。なお、(9)式の第２項の直流
成分が位相検出誤差となるが、１＞＞A1 θ／
2A0であり、無視できる。
検出用の検波器として第２の乗積検波器１５ｂを
用い、その出力すなわち(9)式の直流成分から得て
いるが、別途の検波器を使用してもよいことは勿
論である。または電圧制御発振器１６を使用しな
いで、帯域波器を中間周波数ωIの成分を取出
すようにしてもよい。なお、(9)式の第２項の直流
成分が位相検出誤差となるが、１＞＞A1 θ／
2A0であり、無視できる。
また、必要に応じて、信号合成器１２ｂと周波
数変換器４の間に増幅器を挿入して適当な信号レ
ベルとすることは勿論可能であり、また必要がな
ければ、周波数変換器４によつて周波数変換しな
いで、信号合成器１２ｂの出力を直接上記同様に
処理することも可能である。
数変換器４の間に増幅器を挿入して適当な信号レ
ベルとすることは勿論可能であり、また必要がな
ければ、周波数変換器４によつて周波数変換しな
いで、信号合成器１２ｂの出力を直接上記同様に
処理することも可能である。
また、第１および第２の乗積検波器１５ａ，１
５ｂの出力と第３および第４の乗積検波器１９
ａ，１９ｂの間に帯域波器を挿入しないでも、
乗積検波器１９ａ，１９ｂの出力に不要な直流成
分は出力されないので、その間の増幅器が検波器
等が飽和しないような場合は、帯域波器を挿入
しなくても差支えない。
５ｂの出力と第３および第４の乗積検波器１９
ａ，１９ｂの間に帯域波器を挿入しないでも、
乗積検波器１９ａ，１９ｂの出力に不要な直流成
分は出力されないので、その間の増幅器が検波器
等が飽和しないような場合は、帯域波器を挿入
しなくても差支えない。
本実施例は、４ホーン形式のモノパルス方式を
例にとつて説明したが、４ホーンの中心に通信用
並びに基準信号用のホーンを配置した５ホーン形
式の場合に対しても同様に適用することができ
る。さらに、誤差信号として、高次モードを使用
する高次モード検出方式のモノパルス追尾にも適
用することが可能である。
例にとつて説明したが、４ホーンの中心に通信用
並びに基準信号用のホーンを配置した５ホーン形
式の場合に対しても同様に適用することができ
る。さらに、誤差信号として、高次モードを使用
する高次モード検出方式のモノパルス追尾にも適
用することが可能である。
また、高次モード検出方式の場合、信号が円偏
波でTM01モードを使用するときのように、誤差
信号（高次モード）自体が、ｘ，ｙ両軸の信号が
直交合成されているような場合は、第１図の90゜
移相器および信号合成器１２ａをなくして、上記
誤差信号を直接振幅変調器１３に入力すればよ
い。
波でTM01モードを使用するときのように、誤差
信号（高次モード）自体が、ｘ，ｙ両軸の信号が
直交合成されているような場合は、第１図の90゜
移相器および信号合成器１２ａをなくして、上記
誤差信号を直接振幅変調器１３に入力すればよ
い。
発明の効果
以上のように、本発明においては、２次元の誤
差信号が直交合成された合成誤差信号を低周波信
号で振幅変調した信号をさらに基準信号と合成す
ることによつて１チヤネル化した構成としたか
ら、簡単な構成で、高精度に方向誤差を検出する
ことがきるという効果がある。また、位相変調を
行なう従来方式に比して振幅変調は簡単であり、
さらに位相誤差による方向検出誤差を生じないと
いう効果がある。
差信号が直交合成された合成誤差信号を低周波信
号で振幅変調した信号をさらに基準信号と合成す
ることによつて１チヤネル化した構成としたか
ら、簡単な構成で、高精度に方向誤差を検出する
ことがきるという効果がある。また、位相変調を
行なう従来方式に比して振幅変調は簡単であり、
さらに位相誤差による方向検出誤差を生じないと
いう効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は上記実施例におけるアンテナ指向方向と
電波到来方向の差を示す図、第３図は従来のアン
テナ指向方向検出装置の一例を示すブロツク図、
第４図はホーン配置の一例を示す図である。 図において、１ａ〜１ｄ…給電ホーン、２ａ〜
２ｄ…マジツクＴ、３…追尾受信機、４…周波数
変換器、６，６ａ〜６ｃ…増幅器、７…AGC制
御回路、８…検波器、９ｂ，９ｃ…乗積検波器、
１０ａ〜１０ｃ…出力端子、１１…90゜移相器、
１２ａ，１２ｂ…信号合成器、１３…振幅変調
器、１４…低周波発振器、１５ａ，１５ｂ…第１
および第２の乗積検波器、１６…電圧制御発振
器、１７…位相同期ループ制御回路、１８…90゜
移相器、１９ａ，１９ｂ…第３および第４の乗積
検波器。
第２図は上記実施例におけるアンテナ指向方向と
電波到来方向の差を示す図、第３図は従来のアン
テナ指向方向検出装置の一例を示すブロツク図、
第４図はホーン配置の一例を示す図である。 図において、１ａ〜１ｄ…給電ホーン、２ａ〜
２ｄ…マジツクＴ、３…追尾受信機、４…周波数
変換器、６，６ａ〜６ｃ…増幅器、７…AGC制
御回路、８…検波器、９ｂ，９ｃ…乗積検波器、
１０ａ〜１０ｃ…出力端子、１１…90゜移相器、
１２ａ，１２ｂ…信号合成器、１３…振幅変調
器、１４…低周波発振器、１５ａ，１５ｂ…第１
および第２の乗積検波器、１６…電圧制御発振
器、１７…位相同期ループ制御回路、１８…90゜
移相器、１９ａ，１９ｂ…第３および第４の乗積
検波器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アンテナ指向方向と追尾用信号到来方向が一
致したとき振幅がほぼ最大となり、アンテナの指
向方向検出可能角度範囲内で位相がほぼ一定とな
る追尾用信号受信出力である基準信号と、 アンテナ指向方向と追尾用信号到来方向が一致
したとき振幅がほぼ零となり、アンテナ指向方向
と追尾用信号到来方向のずれの角度が大なるに従
つて振幅が増加するとともに、アンテナ指向方向
と追尾用信号到来方向が一致する角度を中心とし
て、アンテナ指向方向のずれの方向によつて位相
が反転する追尾用信号受信出力である誤差信号
を、出力するよう構成されたアンテナおよび給電
回路を用いて、該基準信号および該誤差信号を入
力してアンテナ指向方向誤差を検出するモノパル
ス追尾受信装置であつて、 相互に直交する２軸に関する２つの前記誤差信
号が90゜の位相差をもつて直交合成された合成誤
差信号を低周波信号によつて振幅変調する振幅変
調器と、 前記基準信号と該振幅変調器の出力とを相加し
て合成する信号合成器と、 該信号合成器の出力する合成信号を、該合成信
号中の基準信号に位相同期ループを用いて位相同
期した信号または前記合成信号から前記振幅変調
によつて生じた側帯波成分をフイルタで除いた信
号によつて乗積検波する第１の乗積検波器および
前記基準信号に位相同期した信号または前記合成
信号からフイルタで側帯波成分を除いた信号を
90゜位相シフトさせた信号によつて乗積検波する
第２の乗積検波器と、 該第１および第２の乗積検波器の出力をそれぞ
れ前記低周波信号によつて乗積検波する第３およ
び第４の乗積検波器とを備えて、 該第３および第４の乗積検波器からそれぞれ２
次元のアンテナ指向方向誤差角度にほぼ比例した
直流電圧を出力することを特徴とするアンテナ指
向方向検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079485A JPS61200482A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | アンテナ指向方向検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079485A JPS61200482A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | アンテナ指向方向検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200482A JPS61200482A (ja) | 1986-09-05 |
| JPH0588435B2 true JPH0588435B2 (ja) | 1993-12-22 |
Family
ID=12590521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4079485A Granted JPS61200482A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | アンテナ指向方向検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61200482A (ja) |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP4079485A patent/JPS61200482A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61200482A (ja) | 1986-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |