JPH0722828A - 回転伝送構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広帯域に渡りインピーダンス整合が容易に取
れることができ、損失が少なくかつ組み立てに精度を要
しないシンプルな構造の回転伝送構造を提供すること。 【構成】 固定部１に固定された回転部支持台７の中央
部に接栓１１を設け、この接栓１１の中心導体に第１の
導体板１０−１を電気的に接続する。回転部支持台７に
固定されている固定リング８に取り付けられているベア
リング９の他方側をプーリ１５の内側に取り付けること
により、回転部２を固定部１に対して回転可能に支持す
る。この回転部２の中央部分には接栓１２が取り付けら
れており、この接栓１２の中心導体には第２の導体板１
０−２が第１の導体板１０−１に対向するように接続さ
れている。この第１，第２の導体板１０−１，１０−２
により構成された容量結合器により接栓１２に印加され
た信号を回転可能に接栓１１に伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回動可能に支持された
指向性アンテナからの信号を受信機に伝送する回転伝送
構造に関するものであり、特に移動体用の自動追尾衛星
アンテナに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、衛星を用いて放送を行うことが行
われているが、この衛星放送を地上で受信する場合の受
信電界が小さいために、衛星放送を受信するアンテナと
しては指向性の鋭いハイゲインのアンテナを用いて受信
している。従って、移動体に乗車している最中に衛星放
送を視聴するには衛星の方向に自動的にアンテナを向け
られる自動追尾衛星アンテナが必要となる。このような
自動追尾衛星アンテナにおいてはアンテナは移動体の走
行にともない回転するものの受信機は固定されているた
めに、回転部から固定部へアンテナからの受信信号を伝
送する回転伝送構造が必要となる。

【０００３】このような回転伝送構造の従来の一例を図
３に示し、この図を参照しながら説明を行う。この図に
おいて、１００は移動体であり、この移動体１００の屋
根等に自動追尾アンテナのアンテナを固定する固定部１
０１が取りつけられている。この固定部には回転支持台
１０７が設けられており、この回転支持台１０７に回転
部１０２が回転自在に固着されている。回転部１０２を
回転自在に固着する機構にはベアリング１０９が用いら
れている。このベアリング１０９は回転部１０２の回転
軸に取りつけられており、ベアリング１０９の外周には
プーリ１０８が設けられている。このプーリ１０８と駆
動部に設けられているプーリ１１１の間にはベルト１１
０がかけられて、モータ１０６によってプーリ１１１が
回転駆動されることによりプーリ１０８が回転駆動され
るようになされている。

【０００４】さらに、回転部１０２の上には例えばＢＳ
放送を受信する指向性アンテナ１０３が複数設けられて
おり、この指向性アンテナ１０３の裏側には受信された
信号の周波数を変換するダウンコンバータ１０４がそれ
ぞれ設けられている。この複数のダウンコンバータ１０
４よりの出力信号は同相合成部１０５により同相で合成
される。アンテナを自動追尾させる機構は図示されてい
ないが、受信された衛星放送の受信出力が最大になるよ
うにモータ１０６は駆動され、モータ１０６が駆動され
ることによりプーリ１１１が回転駆動される。すると、
ベルト１１０を介してプーリ１０８が駆動されるため、
回転部１０２が回転されてアンテナ１０３が衛星の方向
に向くようにされている。

【０００５】図４に回転軸の部分を拡大した構成を示
す。この図において、固定部１０１の上に設けられた回
転支持台１０７にはベアリング１０９が回転自在に取り
つけられており、このベアリング１０７は回転部１０２
に固着されている。さらに、ベアリング１０７の外周に
プーリ１０８が設けられている。また、回転部１０２の
回転中心部には非磁性体の回転中心体１１２が設けら
れ、この回転中心体１１２の外側にコイル１１３が配置
されている。このコイルには上記同相合成部１０５から
の信号が印加されている。

【０００６】一方、回転支持台１０７には非磁性体のパ
イプ１１５が設けられており、このパイプ１１５の外側
にはコイル１１３に対向するようコイル１１４が設けら
れている。このコイル１１４は図示しない受信機のチュ
ーナに接続されている。なお、回転中心体１１２及びパ
イプ１１５は円筒状をしているため、回転部１０２が回
転してもコイル１１３とコイル１１４とは常に対向する
ようにされる。このため、コイル１１３とコイル１１４
とは電磁的に結合されることとなり、コイル１１３に印
加された信号によって発生された磁界により、コイル１
１４に電流信号が誘起され、この誘起された電流信号が
受信機に入力されるようになる。コイル１１３とコイル
１１４とは回転部１０２の回転にかかわりなく電磁結合
しているため、図４に示す構成により回転伝送構造体と
することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電磁結合はいわゆるＬ（インダクタンス）結合と云
われるものであり、インダクタンスを利用しているため
信号周波数が高くなるとハイインピーダンスとなるた
め、広帯域にわたってのインピーダンス整合が取れず、
高い周波数の部分で信号が減衰すると云う問題点があっ
た。さらに、広帯域化するために、抵抗等を用いてイン
ピーダンスマッチングを取ると、伝送損失が増加すると
云う問題点が生じていた。

【０００８】また、電磁結合に用いる２つのコイルは同
軸上に配置されていないと、コイル間の結合係数が回転
部の回転にともない変化して出力信号の振幅が変動する
ため、同軸上に２つのコイルを配置するよう製作する必
要があるが、同軸上に配置させるには精密な加工を必要
としコストを上昇させる原因となっていた。そこで、本
発明は広帯域に渡りインピーダンス整合が容易に取れる
ことができ、損失が少なくかつ組み立てに精度を要しな
いシンプルな構造の回転伝送構造を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は受信された信号の周波数を数１０分の１ま
で落とすと共に、２枚の導電板を回転軸の部分において
対向配置させて、この２枚の導電板により構成した容量
結合器を介して回転部から固定部に信号を伝送するよう
にしたものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、回転伝送構造により伝送する
信号の周波数を低い周波数に変換すると共に、容量結合
としたため広帯域に渡りインピーダンス整合を容易に取
ることができ、かつ、伝送損失も比較的少なくすること
ができる。また、２枚の導電板は同軸上に配置されるの
が理想であるが、多少の偏心があっても回転に伴う容量
の変化は少なく、また、２枚の導電板の平行度が多少崩
れていても回転に伴う容量の変化はない。それゆえ、こ
れらを原因とする出力信号の振幅の変化は問題のないも
のとすることができる。従って、精度良く加工する必要
性及び精度良く組み立てる必要がなく、かつ、シンプル
な構造のため大幅にコストダウンを図ることができるよ
うになる。

【００１１】

【実施例】本発明の回転伝送構造の実施例を図１に示
す。この図において、１は固定部であり移動体の屋根等
に取りつけられる。この固定部１に回転部支持台７を設
け、この回転部支持台７の上面にはベアリング９を支持
する固定リング８が取り付けられている。さらに、回転
部支持台７の上面中央部分に貫通孔が設けられ、この貫
通孔を貫通するように第１の同軸接栓１１が固着されて
いる。そして、この第１の同軸接栓１１の中心導体には
第１の導体板１０−１が電気的に接続されている。

【００１２】上記固定部１にはさらにモータ６が取り付
けられており、このモータ６の回転軸にはギヤ１３が取
りつけられており、このギヤ１３はベアリング９に取り
付けられた大きな径のギヤ１４に歯合している。この大
きな径のギア１４はベアリング９を介して固定リング８
に対して回転可能に支持されており、このギヤ１４が回
転駆動されることにより回転部２が回転されるように、
回転部２の下面にギヤ１４は取り付けられている。この
回転部２には衛星放送を受信するための複数の指向性ア
ンテナ３が相互に電波の影にならないような位置に配置
されており、複数の指向性アンテナ３の各々の背面に受
信された衛星放送信号の周波数を、例えば１．３ＧＨｚ
帯に変換するためのコンバータ４が設けられている。

【００１３】このコンバータ４により変換された複数の
衛星放送信号は約４００ＭＨｚ帯の周波数に変換されて
同相合成回路５により同相で合成され、さらに、回転部
２の中央部に取り付けられている第２の同軸接栓１２に
供給される。この第２の同軸接栓１２の中心導体には第
２の導体板１０−２が電気的に接続されている。そし
て、図示するように、第１の同軸接栓１１と第２の同軸
接栓１２とは同軸に配置されるように回転部支持台７及
び回転部２にそれぞれ取り付けられているため、第１の
導体板１０−１と第２の導体板１０−２は同軸に配置さ
れると共に、対向するよう配置されることになる。従っ
て、第１の導体板１０−１と第２の導体板１０−２との
間には容量が形成されこの容量を介して接栓１２に供給
された衛星放送信号が接栓１１に伝送されるようにな
る。

【００１４】この場合、第１の容量板１０−１と第２の
容量板１０−２からなる容量結合器の容量は、例えば１
０ｐＦとされており、伝送する信号の周波数は約４００
ＭＨｚに変換されているため、伝送ロスは小さいものと
なる。さらに、第１の導体板１０−１と第２の導体板１
０−２とが配置される空間は、導電性の回転部支持台７
の上面と固定リング８の内面及び回転部２の下面とで形
成されているため、シールドされた空間内に第１，第２
の導電板１０−１，１０−２は配置されていることにな
り、ノイズ等の影響を受けにくくすることができるよう
になる。

【００１５】なお、第１の導電板１０−１と第２の導電
板１０−２とが多少偏心して組み立てられていたとして
も、対向する面積に比例した所定の容量を発生すること
ができるため、信号の伝送には支障を来すことはない。
また、偏心していても回転部２が回転した時に対向する
面積の変化は少なく、その容量の変化は小さいものとな
るため回転部２の回転に伴う信号の振幅の変化は信号処
理に影響を与えるほどではない。さらに、第１の導電板
１０−１と第２の導電板１０−２との面は平行に配置さ
れているのが望ましいが、組み立てられた状態において
多少平行度が崩れていたとしても所定の容量を発生する
ことができるため、信号の伝送には支障を来すことはな
い。また、この場合回転部２の回転に伴う容量の変化は
なく、回転に伴って信号の振幅が変化することはない。

【００１６】次に、図１に示す回転伝送構造の半断面図
を図２に示す。ただし、この図においては回転部２に回
転駆動力を与える手段はギヤに変えてプーリを用いた例
を示している。この図において、固定部１の上面にフラ
ンジを有する円筒状の回転支持台７のフランジ部が固定
されており、その上にベアリング９の一方を支持してい
る固定リング８が取り付けられていると共に、その中央
部に接栓１１が取り付けられている。この第１の接栓の
中心導体には円盤状の第１の導体板１０−１のほぼ中心
から突出された棒状の取り付け部が電気的に接続されて
いる。

【００１７】そして、このベアリング９の他方はプーリ
１５に固定されて、プーリ１５は固定部１に対し回転自
在に支持されている。このプーリ１５は回転部２の下部
に取り付けられており、回転部２はプーリ１５の回転に
伴って回転されるようになされている。さらに、回転部
２の中央部分に第２の同軸接栓１２が固着されており、
この第２の同軸接栓１２の中心導体には円盤状の第２の
導体板１０−２のほぼ中心から突出された棒状の取り付
け部が電気的に接続されている。円盤状のこの第２の導
体板１０−２と上記第１の導体板１０−１とは図示する
ように対向して配置されている。そして、上記したよう
に第１の導電体１０−１と第２の導電体１０−２との間
には容量が発生するため、回動可能な第２の導体板１０
−２に供給された信号は固定された第１の導体板１０−
１に伝送されるようになる。

【００１８】なお、上記第１，第２の導電板１０−１，
１０−２の形状は円盤状に限らず多角形の形状としても
よい。さらに、接栓１１，１２の中心導体と第１，第２
の導電板１０−１，１０−２とを一体に形成して、その
棒状の取り付け部を接栓１１，１２に中心導体として挿
入するようにしてもよい。また、第２の接栓のアースは
導電性のベアリング９を介してアースされた固定部１に
電気的に接続されることによりアースされている。ま
た、第１の導電板１０−１と第２の導電板１０−２とが
配置されている空間部分がシールド構造となっているこ
とは前記した通りである。この図２に示す例では回転部
２はプーリによりドライブされているが、ドライブは所
望に応じギヤドライブあるいはプーリのいずれかを採用
すれば良い。さらに、モータ６は図１に示すように固定
部１に取り付けられているが、モータ６を回転部２に取
り付けるようにしてもよい。

【００１９】このように構成された回転伝送構造を用い
た指向性アンテナ３の固定部１を移動体の屋根等に取り
付け、この固定部から伝送された受信信号が最大になる
ように回転部２を回転駆動させることにより自動的に指
向性アンテナ３を衛星の方向に向けることができる。ま
た、移動体が現在位置及び方向を正確に測定できる装置
を備えていれば、衛星の方向は予め分かっているため、
このデータに基づいてアンテナを衛星の方向に向けるよ
うにすることもできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように、回転伝送構造に
より伝送する信号の周波数を低い周波数に変換すると共
に、容量結合を用いているため広帯域に渡りインピーダ
ンス整合を容易に取ることができ、かつ、伝送損失も比
較的少なくすることができる。また、２枚の導電板に多
少の偏心があっても回転に伴う容量の変化は少なく、ま
た、２枚の導電板の平行度が多少崩れていても回転に伴
う容量の変化はなく、これらを原因とする出力信号の振
幅の変化は微小なものとすることができる。従って、精
度良く加工する必要性及び精度良く組み立てる必要がな
く、かつ、シンプルな構造のため大幅にコストダウンを
図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転伝送構造の実施例を示す図であ
る。

【図２】本発明の回転伝送構造の実施例の半断面図での
斜視図である。

【図３】従来の回転伝送構造を示す図である。

【図４】従来の回転伝送構造の回転軸部分を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，１０１ 固定部 ２，１０２ 回転部 ３，１０３ アンテナ ４，１０４ コンバータ ５，１０５ 同相合成部 ６，１０６ モータ ７ 回転部支持台 ８ 固定リング ９，１０９ ベアリング １０−１，１０−２ 導電板 １１，１２ 接栓 １３，１４ ギヤ １５，１０８，１１１ プーリ １０７ 回転支持台 １１０ ベルト １１２ 回転中心体 １１３，１１４ コイル １１５ パイプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の指向性アンテナと、該複数の指向性
   アンテナで受信された信号の周波数をそれぞれ変換する
   複数のコンバータと、該複数のコンバータの出力を同相
   で合成する同相合成器とが設けられた回転部と、 該回転部の下部に固着されていると共に、回転支持手段
   にベアリングを介して回動自在に取り付けられた非ドラ
   イブ手段と、該非ドライブ手段を回動するようドライブ
   するドライブ手段と、上記回転支持手段とが取り付けら
   れた固定部と、 上記回転支持手段の回転軸部分に対向して設けられた容
   量結合されている第１の導電板と第２の導電板とを備
   え、 該第１の導電板を上記固定部に取り付けると共に上記第
   ２の導電板を上記回転部に取り付け、上記第２の導電板
   に供給された上記同相合成器の出力信号を上記固定部へ
   伝送することを特徴とする回転伝送構造。
2. 【請求項２】上記第１の導体板及び第２の導体板を円形
   または多角形に形成したことを特徴とする請求項１記載
   の回転体伝送構造。
3. 【請求項３】上記回転支持手段と上記ベアリング及び上
   記回転部とにより上記第１の導体板及び上記第２の導体
   板の取り付けられている空間をシールドしたことを特徴
   とする請求項１あるいは２記載の回転伝送構造。
4. 【請求項４】上記指向性アンテナを支持する上記固定部
   が移動体上に取り付けられると共に、上記ドライブ手段
   を自動追尾信号で駆動することにより、アンテナを常に
   所定の方向に向けることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかに記載の回転伝送構造。