JPH0738599B2

JPH0738599B2 - 可搬型衛星通信装置

Info

Publication number: JPH0738599B2
Application number: JP62006367A
Authority: JP
Inventors: 敦小林; 正克丹羽; 利夫安彦
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPS63174431A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、可搬型衛星通信装置に関するものである。

［背景技術］衛星通信回線は、地上回線に関係なく自由に、どの地点
からも容易に利用できるために広く用いられている。特
に、自然災害により地上系通信網が破壊された場合に
は、現地で衛星通信回線を通じて迅速な復旧が可能とな
り、また、臨時に通信回線を利用できるという利点のた
め、可搬型衛星通信装置（地上局）の効用は大きい。し
かしながら、通信衛生は消費電力、チャンネル数などの
関係で送信電力が低く、また、アンテナも衛星打ち上げ
時の制約などにより大型、高利得のものが使用できない
ため、地上局側の送信及び受信アンテナは大型となり、
地上局の送信電力も大きくする必要があった。

現在使用されている通信衛星について具体的な数値例を
挙げると、上り回線周波数14.0〜14.5GHz、下り回線周
波数12.25〜12.75GHz、下り回線の実効輻射電力50dBW、
上り及び下り回線用パラボラアンテナ径0.6〜2.5m、上
り回線送信出力１〜3Wとなっている。上記径のパラボラ
アンテナの利得は、上り回線で36.8〜49.2dB、下り回線
で35.7〜48.1dBに相当する。ただし、アンテナ能率を60
％として計算している。

いま、必要最小限度の利得37dBを平面アンテナで実現し
ようとすると、0.46m角程度の寸法で実現可能である
（アンテナ能率を80％として計算）。

直径60cm程度のパラボラアンテナは、一次放射器が外部
に突出しているため、比較的大きな容積を占めるが、50
cm角程度の寸法の平面アンテナは、突出部がないため、
厚さ10mm以下で実現可能である。従って、平面アンテナ
を使用した小型衛星通信装置を構成することができる
が、実用化例はない。また、小型パラボラアンテナを扇
状に小区分し、これを折り畳むことによって、移動時
は、携帯に便利な寸法とし、使用時には必要な寸法のパ
ラボラアンテナを組み立てて構成するようにした移動装
置は実用化されているが、鏡面精度を得ることが困難
で、利得が低下するという問題があった。

［発明の目的］本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、小
型で可搬性が良好であり、且つアンテナ利得の高い可搬
型衛星通信装置を提供することを目的とするものであ
る。

［発明の開示］（構成）本発明は、少なくとも１組の受信用平面アンテナと１組
の送信用平面アンテナとを折り畳み自在に枢着し、上記
受信用平面アンテナの背面には少なくとも受信用平面ア
ンテナにて受信した信号を増幅する初段の受信増幅手段
を配置し、送信用平面アンテナの背面には少なくとも送
信用平面アンテナより送信する信号を増幅する終段の送
信増幅手段を配置することで、突出部のない受信用平面
アンテナと送信用平面アンテナとを折り畳み自在として
小型にして可搬することができ、また、受信用平面アン
テナの背面には少なくとも受信部の初段回路を配置し、
送信用平面アンテナの背面には少なくとも送信部の終段
回路を配置して受信用平面アンテナ及び送信用平面アン
テナとそれぞれの増幅手段との距離を短くでき、各アン
テナへの給電部における損失を減少させて、高効率化を
図ったことを特徴とするものである。

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図面により説明する。第２図
は本発明の可搬型衛星通信装置を使用した通信システム
の構成図を示すものである。第２図において、端末装置
３と接続され、従来の端局用小型パラボラアンテナ2aを
設けた端局装置２とは通信衛星１を介して、通信統制装
置５と接続され、中央固定局用大型パラボラアンテナ4a
を有する信号処理装置４と衛星通信を行なうようにして
いる。また、本発明の可搬型衛星通信装置６は端末装置
７と接続されており、上記と同様に通信衛星１と衛星通
信を行なうものである。尚、本発明の可搬型衛星通信装
置６は、従来のパラボラアンテナと、それに付随する高
周波信号処理部とを一体化した装置である。

第１図は可搬型衛星通信装置６の具体構成例を示すもの
であり、第１図（ａ）は使用時の形態を示し、同図
（ｂ）は折り畳んだ状態を示している。送信用平面アン
テナ９は、パネル状の送信アンテナ収納部８の外表面に
設けられており、また、受信用平面アンテナ11はパネル
状の受信アンテナ収納部10に設けられている。送信アン
テナ収納部８と受信アンテナ収納部10とは折り畳み自在
に枢着してある。ここで、枢着とは、送信アンテナ収納
部８と受信アンテナ収納部10の端部同士を例えば蝶番13
により結合し、蝶番13を支点として両者を回動自在に相
互に取着することである。受信アンテナ収納部10と同形
状の収納体12a内には後述する受信信号処理部12が納装
してあり、受信アンテナ収納部10と収納体12aとは可動
軸17により内側に折り畳み自在に結合されている。収納
体12aの上面には磁針14が設けてある。また、同様に、
送信アンテナ収納部８と同形状に形成された収納体15a
には後述する送信信号処理部15が納装してあり、送信ア
ンテナ収納部８と収納体15aとは可動軸16により内側に
折り畳み自在に結合されている。上記両可動軸16,17は
アンテナ仰角の調整用及びアンテナ自立用に設けられて
いるが、第１図（ｂ）に示すように折り畳む際には、そ
の開き角度を零度とする。こうすることにより、受信ア
ンテナ収納部10と受信信号処理部12を納装した収納体12
aより成る受信部、及び送信アンテナ収納部８と送信信
号処理部15を納装した収納体15aよりなる送信部とを折
り畳み、更に、可動軸13を中心に受信部と送信部とを折
り畳むことができるものである。

第２図に示した端末装置７から送出されるベースバンド
信号は、送信信号処理部15でマイクロ波信号に変換さ
れ、送信用平面アンテナ９より送出される。また、ま
た、受信用平面アンテナ11で受信したマイクロ波信号
は、受信信号処理部12でベースバンド信号に変換され
て、第２図に示す端末装置７に至る。。

第３図は、第１図に示した二枚パネル形可搬型衛星通信
装置の電気的構成のブロック図を示すものであり、第３
図において、送信アンテナ収納部８には送信用平面アン
テナ９、終段電力増幅器29、送信系統用電源部（バッテ
リを含む）30を含んでいる。送信信号処理部15には、変
調回路部34、中間周波増幅器33、周波数変換器31、送信
用局部発振器32から構成されており、端末装置７からの
ベースバンド送信信号をマイクロ波信号に変換して終段
電力増幅器29に供給している。

受信アンテナ収納部10には、受信用平面アンテナ11と、
低雑音増幅器35、受信系統用電源部（バッテリを含む）
36が含まれる。受信信号処理部12は、周波数変換器37、
受信用局部発振器38、中間周波増幅回路39、復調回路部
40等から構成されており、受信したマイクロ波信号をベ
ースバンド受信信号に変換して端末装置７に供給する。
尚、第３図において、可搬型衛星通信装置６と端末装置
７との間は多芯ケーブルで接続され、また、送信アンテ
ナ収納部８と送信信号処理部15との間、及び受信アンテ
ナ収納部10と受信信号処理部12との間は夫々同軸ケーブ
ルで接続してある。電源部30,36を２系統とした理由
は、重量バランスの考慮以外に、一方の電源部が不調と
なった時でも、他方の電源部を予備として利用できるよ
うにするためである。従って、通常、消費電流の多い送
信系統用電源部30を主電源とし、消費電流の少ない受信
系統用電源部36を予備電源として利用できるように、電
源切替手段（図示せず）も設けられている。尚、消費電
流の少ない回路部間は、電源が信号線に重畳されて、相
互に接続されている。

第３図のような構成とした場合の利点は、アンテナ収納
部8,10にそれぞれ終段電力増幅器29,低雑音増幅器35を
収納できる点である。平面アンテナ9,11を構成部材とし
たアンテナ収納部8,10は、堅牢な構造であるから、箱形
のアンテナ収納部8,10の内部、すなわち、平面アンテナ
9,11の背面部（アンテナ入出力端子からの距離最短位
置）に、終段電力増幅器29あるいは低雑音増幅器35を容
易に収納できるのである。こうすることにより、平面ア
ンテナ9,11と終段電力増幅器29及び低雑音増幅器35との
それぞれの距離を短くしてアンテナ給電部損失を減少さ
せることができるので、省電力、高感度、高効率が実現
できるものである。

（実施例２）第４図は他の実施例を示し、第４図では第１図の場合と
異なり、平面アンテナを３枚組み合わせて使用してい
る。第４図（ａ）は展開使用状態を示し、第４図（ｂ）
は折り畳んだ状態を示すものである。送信アンテナ収納
部19,27の外表面には送信用平面アンテナ18,26が設けら
れており、受信アンテナ収納部22の外表面には受信用平
面アンテナ21が設けられている。磁針23は通信衛星１の
方向に合わせて設置する際に使用するものである。受信
アンテナ収納部22の両側には、夫々回動軸20,24により
送信用アンテナ収納部19,27が折り畳み自在に結合さ
れ、また、送受信信号処理部を内蔵したパネル25は回動
軸28を介して回動自在に受信アンテナ収納部22と結合さ
れており、展張使用時には、倒れ防止用支柱としても機
能している。第４図（ｂ）に示すように、折り畳んだ状
態では、受信アンテナ収納部22の背面にパネル25が折り
畳まれ、前面に送信アンテナ収納部19,27が折り畳まれ
る。

第５図は、第４図に示す構造の可搬型衛星通信装置の電
気的構成を示すブロック図である。第５図中送信アンテ
ナ収納部19,27にはそれぞれ送信用平面アンテナ18,26、
終段電力増幅器43,45、送信用電源部44,46が含まれてい
ること、および受信アンテナ収納部22には、受信用平面
アンテナ21、低雑音増幅器47が含まれていることは第３
図の場合と同様である。ただし、受信系および送信系前
段部用電源部53は、第３図の場合と異なり、重量バラン
スを考慮して送受信信号処理部収納用のパネル25内に収
納されている。また、送信系統の前段部を共用するた
め、第５図では二分配器48を使用している。送信用周波
数変換器49、送信用局部発振器50、送信中間周波数増幅
器51、変調回路部52により、端末装置60からのベースバ
ンド送信信号がマイクロ波送信信号に変換される構成
は、第３図と同様である。また、受信したマイクロ波信
号が受信用周波数変換器54、受信用局部発振器55、受信
中間周波数増幅器56、復調回路部57を介してベースバン
ド受信信号に変換され、端末装置60に至る構成も第３図
と同様である。第４図および第５図のような構成の利点
は、第１図および第３図の場合と異なり、送信用平面ア
ンテナ18,26の開口面積が受信用平面アンテナ21の２倍
となっている点にあり、このことによって、上り回線送
信出力を、第１図の場合の半分にすることが可能とな
る。従って、特に可搬型としたとき問題となる送信系統
終段電源の容量も半減できて、小型、軽量、小電力化が
可能になる。第４図の例では、送信アンテナ収納部19,2
7の外形は、40×55×4cm、受信アンテナ収納部22の外形
は、45×55×3cm、送受信信号処理部収納用のパネル25
の外形は、45×55×4cm程度となり、展開時の外形は、1
25×55×4cm、折り畳み時の外形は、45×55×11cm程
度、全重量7Kgと小型軽量になる。

第４図では、中央に受信用平面アンテナ21を配置して両
側に送信用平面アンテナ18,26を配置した構成を示した
が、送信用平面アンテナを並べて配置し、端に受信用平
面アンテナを配置する構成としても良い。

また、送信終段部が二系統設けられているので、いずれ
か一方が故障した場合でも、回線は切断されず、回線の
信頼性が高くなるという利点もある。通信回線設計によ
っては、下り回線に高信頼性を要求される場合がある。
この場合は、第５図の構成を変更し、送信系を一系統と
し、受信系を二系統とする構成とすれば良い。

また、以上の説明では、アンテナパネルが２面および３
面の場合を例に挙げたが、同様にして順次隣接するアン
テナパネルを可動軸で結合して、任意の枚数のアンテナ
パネルを組み合わせて折り畳み可能な構成とすることは
容易にできる。尚、平面アンテナの構成としては、従来
広く知られているマイクロストリップライン型平面アン
テナを使用することで、高利得、薄型となる。

［発明の効果］本発明は上述のように、少なくとも１組の受信用平面ア
ンテナと１組の送信用アンテナとを折り畳み自在に枢着
し、上記受信用平面アンテナの背面には少なくとも受信
用平面アンテナにて受信した信号を増幅する初段の受信
増幅手段を配置し、送信用平面アンテナの背面には少な
くとも送信用平面アンテナより送信する信号を増幅する
終段の送信増幅手段を配置することで、突出部のない受
信用平面アンテナと送信用平面アンテナとを折り畳み自
在として小型にして可搬することができるものであり、
従来のパラボラアンテナを使用した可搬型衛星通信装置
と比較して、突起物がなく、折り畳み収納および展張が
容易で、且つ小型軽量な装置を構成することができる効
果を奏するものである。また、受信用平面アンテナの背
面には少なくとも受信用平面アンテナにて受信した信号
を増幅する初段の受信増幅手段を配置し、送信用平面ア
ンテナの背面には少なくとも送信用平面アンテナより送
信する信号を増幅する終段の送信増幅手段を配置するこ
とによって受信用平面アンテナ及び送信用平面アンテナ
とそれぞれの増幅手段との距離を短くでき、各アンテナ
への給電部における損失を減少させて、高効率化を図る
ことができる。また、平面アンテナは、プリント回路技
術を利用して量産できるから、より安価に実現できるも
のであり、更に、送信用，受信用平面アンテナを複数枚
設けることにより、送信電力の低減，受信感度の向上、
あるいは通信回線の信頼性の向上が期待できるなど、実
用上の価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例の展開の状態を示す斜視
図、第１図（ｂ）は同上の折り畳み状態を示す斜視図、
第２図は同上の衛星通信の構成図、第３図は同上のブロ
ック図、第４図（ａ）は同上の他の実施例の展開の状態
を示す斜視図、第４図（ｂ）は同上の折り畳み状態を示
す斜視図、第５図は同上のブロック図である。９は送信用平面アンテナ、11は受信用平面アンテナであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１組の受信用平面アンテナと１
組の送信用平面アンテナとを折り畳み自在に枢着し、上
記受信用平面アンテナの背面には少なくとも受信用平面
アンテナにて受信した信号を増幅する初段の受信増幅手
段を配置し、送信用平面アンテナの背面に少なくとも送
信用平面アンテナより送信する信号を増幅する終段の送
信増幅手段を配置して成る可搬型衛星通信装置。
【請求項２】１組の受信用平面アンテナの背面に、受信
部の回路一式と送信部の前段回路一式とを一体に配置
し、受信用平面アンテナの周囲に、複数組の送信用平面
アンテナを折り畳み自在に枢着配置すると共に、送信用
平面アンテナの背面には少なくとも送信部の終段の送信
増幅手段をそれぞれ配置して成ることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の可搬型衛星通信装置。