JPH06164231A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH06164231A JPH06164231A JP30710392A JP30710392A JPH06164231A JP H06164231 A JPH06164231 A JP H06164231A JP 30710392 A JP30710392 A JP 30710392A JP 30710392 A JP30710392 A JP 30710392A JP H06164231 A JPH06164231 A JP H06164231A
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- JP
- Japan
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- wave
- parabolic
- mirror
- parabolic mirror
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】通信装置を衛星本体内部に配置した状態でもア
ンテナ性能を劣化させることなく駆動可能なアンテナ装
置を提供する。 【構成】衛星本体内でホーン放射波を第1の放物面鏡1
6で平行波に変換して衛星本体11外の第2の放物面鏡
21に送り、ここで焦束波に変換して第2の放物面鏡2
1の焦点を共有する第3の放物面鏡22に送り、ここで
平行波に変換して平面鏡23に送り、任意の方向に反射
させる。ここで、第1の駆動装置により、上記第1の放
物面鏡16の反射波軸回りに第2、第3の放物面鏡2
1,22及び平面鏡23からなるアンテナを一体的に回
転駆動する。また、第2の駆動装置により、第1、第2
の放物面鏡16,21が共有する焦点を通りかつ反射波
軸とは垂直な軸回りに第2、第3の放物面鏡21,22
及び平面鏡23からなるアンテナを一体的に回転駆動す
るようにしたことを特徴とする。
ンテナ性能を劣化させることなく駆動可能なアンテナ装
置を提供する。 【構成】衛星本体内でホーン放射波を第1の放物面鏡1
6で平行波に変換して衛星本体11外の第2の放物面鏡
21に送り、ここで焦束波に変換して第2の放物面鏡2
1の焦点を共有する第3の放物面鏡22に送り、ここで
平行波に変換して平面鏡23に送り、任意の方向に反射
させる。ここで、第1の駆動装置により、上記第1の放
物面鏡16の反射波軸回りに第2、第3の放物面鏡2
1,22及び平面鏡23からなるアンテナを一体的に回
転駆動する。また、第2の駆動装置により、第1、第2
の放物面鏡16,21が共有する焦点を通りかつ反射波
軸とは垂直な軸回りに第2、第3の放物面鏡21,22
及び平面鏡23からなるアンテナを一体的に回転駆動す
るようにしたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば衛星搭載用駆
動アンテナに利用できるアンテナ装置に関する。
動アンテナに利用できるアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、図3に示すような低軌道高度衛
星Aが観測したデータを静止軌道に設置されたデータ中
継衛星Bを経由して地上局Cへ送る場合に、低軌道高度
衛星Aに搭載される駆動アンテナには、直交する2軸方
向に、1方向は360°、他の1方向は±10°程度の
駆動機能が必要となる。従来、これを実現するために、
図4に示すアンテナ装置が使用されている。
星Aが観測したデータを静止軌道に設置されたデータ中
継衛星Bを経由して地上局Cへ送る場合に、低軌道高度
衛星Aに搭載される駆動アンテナには、直交する2軸方
向に、1方向は360°、他の1方向は±10°程度の
駆動機能が必要となる。従来、これを実現するために、
図4に示すアンテナ装置が使用されている。
【0003】このアンテナ装置では、人工衛星本体1か
ら伸びたブーム2が2軸ジンバル3に接続され、このジ
ンバル3がアンテナ4やTWT(進行波管パワーアンプ
による送信機等)5、RX(受信機等)6、DIP(送
受切換器)7等の通信装置を搭載している電子機器搭載
プラットフォーム8全体を回転させる方法をとってい
る。
ら伸びたブーム2が2軸ジンバル3に接続され、このジ
ンバル3がアンテナ4やTWT(進行波管パワーアンプ
による送信機等)5、RX(受信機等)6、DIP(送
受切換器)7等の通信装置を搭載している電子機器搭載
プラットフォーム8全体を回転させる方法をとってい
る。
【0004】ここで、衛星通信に使用する周波数帯はマ
イクロ波以上であるから、通信装置の配線に導波管を使
用する。このため、アンテナ4から直接人工衛星本体1
へ配管するとプラットホーム8の回転駆動が不可能とな
る。そこで、低周波であるIF周波数への変換を通信装
置内部で行い、衛星本体1との接続は駆動しても変形可
能なフレキシブル同軸ケーブルで行っている。図5に駆
動した状態を示す。
イクロ波以上であるから、通信装置の配線に導波管を使
用する。このため、アンテナ4から直接人工衛星本体1
へ配管するとプラットホーム8の回転駆動が不可能とな
る。そこで、低周波であるIF周波数への変換を通信装
置内部で行い、衛星本体1との接続は駆動しても変形可
能なフレキシブル同軸ケーブルで行っている。図5に駆
動した状態を示す。
【0005】しかしながら、上記のような方法では、通
信装置を衛星本体の外側に搭載する必要があり、電子機
器搭載プラットホームに温度制御機能が要求される。通
信装置の周囲温度は一般に−20〜+50℃の範囲に入
れる必要がある。
信装置を衛星本体の外側に搭載する必要があり、電子機
器搭載プラットホームに温度制御機能が要求される。通
信装置の周囲温度は一般に−20〜+50℃の範囲に入
れる必要がある。
【0006】一方、通信装置の中にはTWTパワーアン
プ等の高発熱機器がある。したがって、電子機器搭載プ
ラットホームの熱設計は、放熱面の確保とヒータ制御と
いう2つの課題があり、これらが機器の設計を困難なも
のにしている。
プ等の高発熱機器がある。したがって、電子機器搭載プ
ラットホームの熱設計は、放熱面の確保とヒータ制御と
いう2つの課題があり、これらが機器の設計を困難なも
のにしている。
【0007】また、ロケット打ち上げ時の機械環境も衛
星本体内部のそれとは異なり、厳しくなるため、通信装
置の保護のための構造設計も困難なものにしている。こ
れらの困難さがアンテナ全体の重量増加等を招いてい
る。
星本体内部のそれとは異なり、厳しくなるため、通信装
置の保護のための構造設計も困難なものにしている。こ
れらの困難さがアンテナ全体の重量増加等を招いてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の衛星搭載用駆動アンテナに利用されるアンテナ装置
では、その構造上、通信装置を衛星本体の外側に配置し
なければならず、電子機器搭載用プラットフォームに温
度制御機能が要求され、特に放熱面の確保とヒータ制御
を同時に実現しなければならない。また、通信装置を衛
星本体の外側に配置した場合には、打ち上げ時の保護の
ため比較的強度な構造が必要であり、これが重量増大の
原因ともなっている。
来の衛星搭載用駆動アンテナに利用されるアンテナ装置
では、その構造上、通信装置を衛星本体の外側に配置し
なければならず、電子機器搭載用プラットフォームに温
度制御機能が要求され、特に放熱面の確保とヒータ制御
を同時に実現しなければならない。また、通信装置を衛
星本体の外側に配置した場合には、打ち上げ時の保護の
ため比較的強度な構造が必要であり、これが重量増大の
原因ともなっている。
【0009】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、通信装置を衛星本体内部に配置した状態
でもアンテナ性能を劣化させることなく駆動可能で、こ
れによって通信装置の熱的かつ構造的設計を容易とする
アンテナ装置を提供することを目的とする。
されたもので、通信装置を衛星本体内部に配置した状態
でもアンテナ性能を劣化させることなく駆動可能で、こ
れによって通信装置の熱的かつ構造的設計を容易とする
アンテナ装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、衛星本体内に配置され、通信波を放射す
るホーンと、前記衛星本体内に配置され、前記ホーンの
放射波を平行波に変換して前記衛星本体の外方向に反射
する第1の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前
記第1の放物面鏡からの平行ビームを焦束波に変換して
入射波とは異なる方向に反射する第2の放物面鏡と、前
記衛星本体外で前記第2の放物面鏡の焦点と同じ位置に
焦点がくるように配置され、前記第2の放物面鏡からの
焦束波を平行波に変換し入射波とは異なる方向に反射す
る第3の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前記
第3の放物面鏡からの平行波を任意の方向に反射する平
面鏡と、前記第1の放物面鏡の反射波軸回りに前記第
2、第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動する
第1の駆動装置と、前記第1、第2の放物面鏡が共有す
る焦点を通りかつ前記反射波軸とは垂直な軸回りに前記
第2、第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動す
る第2の駆動装置とを具備して構成される。
にこの発明は、衛星本体内に配置され、通信波を放射す
るホーンと、前記衛星本体内に配置され、前記ホーンの
放射波を平行波に変換して前記衛星本体の外方向に反射
する第1の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前
記第1の放物面鏡からの平行ビームを焦束波に変換して
入射波とは異なる方向に反射する第2の放物面鏡と、前
記衛星本体外で前記第2の放物面鏡の焦点と同じ位置に
焦点がくるように配置され、前記第2の放物面鏡からの
焦束波を平行波に変換し入射波とは異なる方向に反射す
る第3の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前記
第3の放物面鏡からの平行波を任意の方向に反射する平
面鏡と、前記第1の放物面鏡の反射波軸回りに前記第
2、第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動する
第1の駆動装置と、前記第1、第2の放物面鏡が共有す
る焦点を通りかつ前記反射波軸とは垂直な軸回りに前記
第2、第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動す
る第2の駆動装置とを具備して構成される。
【0011】
【作用】上記構成によるアンテナ装置は、衛星本体内で
ホーンからの放射波を第1の放物面鏡で平行波に変換し
て衛星本体の外方向に反射させ、衛星本体外で第1の放
物面鏡からの平行ビームを第2の放物面鏡で焦束波に変
換して他方向に反射させ、さらに第2の放物面鏡の焦点
と同じ位置に焦点がくるように配置された第3の放物面
鏡で第2の放物面鏡からの焦束波を平行波に変換して他
方向に反射させ、この第3の放物面鏡からの平行波を平
面鏡で任意の方向に反射させる。ここで、第1の駆動装
置により、上記第1の放物面鏡の反射波軸回りに第2、
第3の放物面鏡及び平面鏡からなるアンテナ系を一体的
に回転駆動する。また、第2の駆動装置により、第1、
第2の放物面鏡が共有する焦点を通りかつ前記反射波軸
とは垂直な軸回りに第2、第3の放物面鏡及び平面鏡を
一体的に回転駆動する。
ホーンからの放射波を第1の放物面鏡で平行波に変換し
て衛星本体の外方向に反射させ、衛星本体外で第1の放
物面鏡からの平行ビームを第2の放物面鏡で焦束波に変
換して他方向に反射させ、さらに第2の放物面鏡の焦点
と同じ位置に焦点がくるように配置された第3の放物面
鏡で第2の放物面鏡からの焦束波を平行波に変換して他
方向に反射させ、この第3の放物面鏡からの平行波を平
面鏡で任意の方向に反射させる。ここで、第1の駆動装
置により、上記第1の放物面鏡の反射波軸回りに第2、
第3の放物面鏡及び平面鏡からなるアンテナ系を一体的
に回転駆動する。また、第2の駆動装置により、第1、
第2の放物面鏡が共有する焦点を通りかつ前記反射波軸
とは垂直な軸回りに第2、第3の放物面鏡及び平面鏡を
一体的に回転駆動する。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0013】図1はこの発明に係るアンテナ装置の構成
を示すもので、11は衛星本体である。この衛星本体1
1内には通信装置であるTWT12、RX13、DIP
14が設置されており、これらは衛星本体11内の熱的
環境下、構造的環境下に置かれる。
を示すもので、11は衛星本体である。この衛星本体1
1内には通信装置であるTWT12、RX13、DIP
14が設置されており、これらは衛星本体11内の熱的
環境下、構造的環境下に置かれる。
【0014】衛星本体11内には、通信装置からの通信
信号を受けて通信波を放射するホーン15と、このホー
ン15の放射波を平行波に変換して衛星本体11の外方
向(図では本体側面に対して垂直方向の場合を示してい
る)に反射する第1の放物面鏡16が配置される。
信号を受けて通信波を放射するホーン15と、このホー
ン15の放射波を平行波に変換して衛星本体11の外方
向(図では本体側面に対して垂直方向の場合を示してい
る)に反射する第1の放物面鏡16が配置される。
【0015】衛星本体11の側面には第1の放物面鏡1
6の反射波路の中心軸Yを軸とする円筒状のブーム17
が設けられる。その先端部には前記中心軸Yを回転軸と
する第1のジンバル装置18が設けられる。この第1の
ジンバル装置18上にはポール19が立てられ、その先
端にはY軸とは垂直なX軸回りに回動する第2のジンバ
ル装置20が設けられる。
6の反射波路の中心軸Yを軸とする円筒状のブーム17
が設けられる。その先端部には前記中心軸Yを回転軸と
する第1のジンバル装置18が設けられる。この第1の
ジンバル装置18上にはポール19が立てられ、その先
端にはY軸とは垂直なX軸回りに回動する第2のジンバ
ル装置20が設けられる。
【0016】この第2のジンバル装置20には、駆動ア
ンテナとして、第2、第3の放物面鏡21,22及び平
面鏡23が一体的に配置される。第2の放物面鏡21は
Y軸上に配置され、かつX軸上に焦点Fを持ち、第1の
放物面鏡16からの平行波を受けて焦束波に変換する。
第3の放物面鏡22は上記第2の放物面鏡21と焦点F
を共有するように配置され、第2の放物面鏡16からの
焦束波を受けて平行波に変換する。平面鏡23は第3の
放物面鏡22からの平行波を受けて任意の方向に反射す
る。上記構成において、以下図2を参照してその動作を
説明する。
ンテナとして、第2、第3の放物面鏡21,22及び平
面鏡23が一体的に配置される。第2の放物面鏡21は
Y軸上に配置され、かつX軸上に焦点Fを持ち、第1の
放物面鏡16からの平行波を受けて焦束波に変換する。
第3の放物面鏡22は上記第2の放物面鏡21と焦点F
を共有するように配置され、第2の放物面鏡16からの
焦束波を受けて平行波に変換する。平面鏡23は第3の
放物面鏡22からの平行波を受けて任意の方向に反射す
る。上記構成において、以下図2を参照してその動作を
説明する。
【0017】まず、ホーン15からの放射波は第1の放
物面鏡16に照射され、ここで平行波に変換される。こ
の平行波は平面波であり、ブーム17内を通り、第2の
放物面鏡21で反射され、球面波となって焦点Fに収束
される。この焦点Fは第2の放物面鏡21の焦点である
が、また対向して設置された第3の放物面鏡22の焦点
でもある。焦点Fを通過した球面波は第3の放物面鏡2
2により平行波、つまり平面波に変換され、さらに平面
鏡23により所望方向へ反射される。
物面鏡16に照射され、ここで平行波に変換される。こ
の平行波は平面波であり、ブーム17内を通り、第2の
放物面鏡21で反射され、球面波となって焦点Fに収束
される。この焦点Fは第2の放物面鏡21の焦点である
が、また対向して設置された第3の放物面鏡22の焦点
でもある。焦点Fを通過した球面波は第3の放物面鏡2
2により平行波、つまり平面波に変換され、さらに平面
鏡23により所望方向へ反射される。
【0018】ここで、第1のジンバル装置18を駆動す
ることで、駆動アンテナ全体をY軸回りに360°回転
させることができる。また、第2のジンバル装置20を
駆動することで、焦点Fを通るX軸回りに駆動アンテナ
全体を回動することができる。この回動角度は30°程
度は確保できる。このとき、第1の放物面鏡16は動か
ない。第2のジンバル装置20により駆動アンテナが回
動したときの様子を図2に示す。
ることで、駆動アンテナ全体をY軸回りに360°回転
させることができる。また、第2のジンバル装置20を
駆動することで、焦点Fを通るX軸回りに駆動アンテナ
全体を回動することができる。この回動角度は30°程
度は確保できる。このとき、第1の放物面鏡16は動か
ない。第2のジンバル装置20により駆動アンテナが回
動したときの様子を図2に示す。
【0019】図2からも明らかなように、上記構成によ
るアンテナ装置は、Y軸方向の回転でもX軸方向の回転
でも、アンテナ系の相対的設定がくずれないため、アン
テナ性能の劣化は基本的に生じない。また、焦束ビーム
給電により衛星本体11間の伝送を行うため、ビーム半
径が波長よりも十分に大きければ、同軸ケーブルよりも
給電損失を小さくすることができる。
るアンテナ装置は、Y軸方向の回転でもX軸方向の回転
でも、アンテナ系の相対的設定がくずれないため、アン
テナ性能の劣化は基本的に生じない。また、焦束ビーム
給電により衛星本体11間の伝送を行うため、ビーム半
径が波長よりも十分に大きければ、同軸ケーブルよりも
給電損失を小さくすることができる。
【0020】さらに、最も大きな効果として、通信装置
を衛星本体11内に設置でき、駆動アンテナ側は熱的、
構造的問題の小さいジンバル装置18,20のみを搭載
するようにしているので、特別な温度制御を必要としな
い。尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形しても
同様に実施可能であることはいうまでもない。
を衛星本体11内に設置でき、駆動アンテナ側は熱的、
構造的問題の小さいジンバル装置18,20のみを搭載
するようにしているので、特別な温度制御を必要としな
い。尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形しても
同様に実施可能であることはいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、通信装
置を衛星本体内部に配置した状態でもアンテナ性能を劣
化させることなく駆動可能で、これによって通信装置の
熱的かつ構造的設計を容易とするアンテナ装置を提供す
ることができる。
置を衛星本体内部に配置した状態でもアンテナ性能を劣
化させることなく駆動可能で、これによって通信装置の
熱的かつ構造的設計を容易とするアンテナ装置を提供す
ることができる。
【図1】この発明に係るアンテナ装置の一実施例を示す
構成図。
構成図。
【図2】同実施例の駆動アンテナ系をX軸回りに回動し
た様子を示す構成図。
た様子を示す構成図。
【図3】現在の宇宙通信の実態を説明するための図。
【図4】従来の衛星搭載用駆動アンテナに用いられるア
ンテナ装置を示す構成図。
ンテナ装置を示す構成図。
【図5】図4のアンテナ装置を回転駆動した様子を示す
構成図。
構成図。
A…低軌道高度衛星、B…静止衛星、C…地球局、1…
人工衛星本体、2…ブーム、3…2軸ジンバル、4…ア
ンテナ、5…TWT、6…RX、7…DIP、8…電子
機器搭載プラットフォーム、11…衛星本体、12…T
WT、13…RX、14…DIP、15…ホーン、16
…第1の放物面鏡、17…ブーム、18…第1のジンバ
ル装置、19…ポール、20…第2のジンバル装置、2
1…第2の放物面鏡、22…第2の放物面鏡、23…平
面鏡、F…焦点。
人工衛星本体、2…ブーム、3…2軸ジンバル、4…ア
ンテナ、5…TWT、6…RX、7…DIP、8…電子
機器搭載プラットフォーム、11…衛星本体、12…T
WT、13…RX、14…DIP、15…ホーン、16
…第1の放物面鏡、17…ブーム、18…第1のジンバ
ル装置、19…ポール、20…第2のジンバル装置、2
1…第2の放物面鏡、22…第2の放物面鏡、23…平
面鏡、F…焦点。
Claims (1)
- 【請求項1】衛星本体内に配置され、通信波を放射する
ホーンと、前記衛星本体内に配置され、前記ホーンの放
射波を平行波に変換して前記衛星本体の外方向に反射す
る第1の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前記
第1の放物面鏡からの平行ビームを焦束波に変換して入
射波とは異なる方向に反射する第2の放物面鏡と、前記
衛星本体外で前記第2の放物面鏡の焦点と同じ位置に焦
点がくるように配置され、前記第2の放物面鏡からの焦
束波を平行波に変換し入射波とは異なる方向に反射する
第3の放物面鏡と、前記衛星本体外に配置され、前記第
3の放物面鏡からの平行波を任意の方向に反射する平面
鏡と、前記第1の放物面鏡の反射波軸回りに前記第2、
第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動する第1
の駆動装置と、前記第1、第2の放物面鏡が共有する焦
点を通りかつ前記反射波軸とは垂直な軸回りに前記第
2、第3の放物面鏡及び平面鏡を一体的に回転駆動する
第2の駆動装置とを具備するアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30710392A JPH06164231A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30710392A JPH06164231A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164231A true JPH06164231A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=17965070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30710392A Pending JPH06164231A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06164231A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002040320A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Toshiba Corp | 反射鏡駆動装置 |
| JP2006261994A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Toshiba Corp | アンテナ装置 |
| CN114966555A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种电磁信号发射与接收高速切换装置及其设计方法 |
| CN115755114A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 上海卫星工程研究所 | 卫星真空热环境下舱外天线机构测试装置 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP30710392A patent/JPH06164231A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002040320A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Toshiba Corp | 反射鏡駆動装置 |
| JP2006261994A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Toshiba Corp | アンテナ装置 |
| CN114966555A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种电磁信号发射与接收高速切换装置及其设计方法 |
| CN115755114A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 上海卫星工程研究所 | 卫星真空热环境下舱外天线机构测试装置 |
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