JPH0799408A - 衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装置 - Google Patents

衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装置

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JPH0799408A
JPH0799408A JP26291193A JP26291193A JPH0799408A JP H0799408 A JPH0799408 A JP H0799408A JP 26291193 A JP26291193 A JP 26291193A JP 26291193 A JP26291193 A JP 26291193A JP H0799408 A JPH0799408 A JP H0799408A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間でかつ容易確実に最良の偏波調整が行
えるようにする。 【構成】 受信局のアンテナ1の分波器2は、偏波角度
を調整するためにアンテナ1との相対角度を可変する機
構を有し、その相対角度は角度検出器3で検出される。
分波器2の水平と垂直の各偏波出力は切替器4を介して
交互に受信機5へ入力する。受信機5は各入力信号(受
信信号)の強度をそれぞれ検出し、その強度に比例した
電圧値を切替器6に出力する。切替器6と切替器4はパ
ルス発生器9から同一のタイミング信号を受け周期的な
切替動作を同期して行う。電圧保持器7の出力電圧はA
/D変換器10にてディジタル化され、電圧保持器8の
出力電圧はA/D変換器11にてディジタル化され、計
算機12へ入力する。計算機12は、分波器2の2つの
角度値とそれらに対応した2つのA/D変換器の出力と
を受けて、分波器2の偏波に対する電気的偏波角度を算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信地球局アンテ
ナの交差偏波調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、衛星通信では、通信衛星
中継器の周波数帯域の有効利用の観点から直交する2つ
の直線偏波を使用して周波数の多重化を図っている。従
って、通信衛星のアンテナの偏波と衛星通信地球局のア
ンテナの偏波が一致していないと、同一周波数で他方の
偏波を使用している通信との相互干渉が発生するので、
衛星通信地球局アンテナの交差偏波を最適に調整する必
要がある。
【0003】かかる交差偏波調整装置としては、従来、
例えば図5に示すものが知られている。これは「可動地
球局のアンテナ設定装置」として特開平2−19438
1号公報に掲載されているもので、図5は同公報におけ
る第1図を符号のみを変えて示してある。詳細は同公報
を参照してもらうとして要約すれば、この装置は、アン
テナ51の偏波角度をアンテナ駆動装置53により連続
的に可変し、その時の偏波角度に対応した受信信号強度
を受信機52で検出し、それをディスプレィ装置54に
視覚的に表示して受信信号強度の最大値と最小値とを判
定し、その判定に基づきアンテナ51の偏波角度を最適
値に調整するようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の衛星通
信地球局アンテナの交差偏波調整装置たる「可動地球局
のアンテナ設定装置」では、受信信号強度の最大値と最
小値とを視覚的に直接判定するためにはアンテナの偏波
角度を連続的に広範囲に渡って回転させる必要があるの
で、アンテナの偏波角度の駆動に多くの時間を要し、迅
速性に欠けるという問題がある。
【0005】また、受信信号強度の最大値付近では変化
率は緩やかなものであるので、視覚による直接的な判断
では個人差を生じ正確を期すことは困難である一方、受
信信号強度の最小値付近では受信そのものが不安定ある
いは不可能になるので判断が困難になるという問題もあ
る。
【0006】本発明は、このような問題に鑑みなされた
もので、その目的は、簡便かつ迅速に最適値への設定を
可能にする衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装
置は次の如き構成を有する。即ち、第1発明の衛星通信
地球局アンテナの交差偏波調整装置は、水平と垂直の偏
波出力端を有し衛星電波を受けるアンテナとの相対角度
を可変する機構を備える分波器と; 前記分波器の水平
と垂直の偏波出力を交互に選択する第1切替器と; 前
記第1切替器の出力を受けて信号強度検出を行う受信機
と; 前記受信機の信号強度検出電圧を2系統に交互に
分配する第2切替器と; 前記第1切替器と前記第2切
替器に切替動作を同期して行わせるタイミング信号を発
生するパルス発生器と; 前記第2切替器の一方の出力
を保持する第1電圧保持器及びその保持電圧値をディジ
タル化する第1A/D変換器と; 前記第2切替器の他
方の出力を保持する第2電圧保持器及びその保持電圧値
をディジタル化する第2A/D変換器と; 前記分波器
の2つの角度値とそれらに対応した前記2つのA/D変
換器の出力とを受けて前記分波器の偏波に対する電気的
偏波角度を算出する計算機と; を備えたことを特徴と
するものである。
【0008】また、第2発明の衛星通信地球局アンテナ
の交差偏波調整装置は、水平と垂直の偏波出力端を有し
衛星電波を受けるアンテナとの相対角度を可変する機構
を備える分波器と; 前記分波器の水平と垂直の偏波出
力を交互に選択する第1切替器と; 前記第1切替器の
出力を受けて信号強度検出を行う受信機と; 前記受信
機の信号強度検出電圧を2系統に交互に分配する第2切
替器と; 前記第1切替器と前記第2切替器に切替動作
を同期して行わせるタイミング信号を発生するパルス発
生器と; 前記第2切替器の対応する出力を保持する2
つの電圧保持器と; 前記分波器の角度を変化させて得
られる前記2つの電圧保持器の電圧値を逐一比較し2つ
の一致点を検出する比較器と; を備えたことを特徴と
するものである。
【0009】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の衛星通信
地球局アンテナの交差偏波調整装置の作用を説明する。
第1発明では、任意の2点の偏波角度で測定した受信信
号強度に基づき分波器の偏波に対する電気的偏波角度を
算出し、また第2発明では、判定容易な信号強度の2つ
の一致点を検出し、それにより偏波角度を最適に調整で
きる。
【0010】従って、本発明によれば、従来よりも短時
間で、かつ、容易確実に交差偏波の最適設定が可能であ
る。また、原理的に受信信号強度の最大値や最低値を用
いる必要がなく、個人差や判定困難等の従来の問題点を
回避できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る衛星通信地球局
アンテナの交差偏波調整装置を示す。図1において、受
信局のアンテナ1の分波器2は、偏波角度を調整するた
めにアンテナ1との相対角度を可変する機構を有し、そ
の相対角度を検出する角度検出器3が設けられる。
【0012】また、分波器2は、水平と垂直の偏波出力
端を有し、各出力は(第1)切替器4を介して交互に受
信機5へ入力する。
【0013】受信機5は、各入力信号(受信信号)の強
度をそれぞれ検出し、その強度に比例した電圧値を(第
2)切替器6に出力する。
【0014】切替器6は、切替器4と共にパルス発生器
9から同一のタイミング信号を受け周期的な切替動作を
同期して行う。従って、例えば水平偏波の受信信号の検
出電圧値が(第1)電圧保持器7に保持され、また垂直
偏波の受信信号の検出電圧値が(第2)電圧保持器8に
保持される。
【0015】2つの電圧保持器は、それぞれ、切替器6
の周期的な切り替えに対し対応するA/D変換器の入力
電圧が変動するのを防止している。
【0016】電圧保持器7の保持出力電圧は、(第1)
A/D変換器10にてディジタル化され、電圧保持器8
の保持出力電圧は、(第2)A/D変換器11にてディ
ジタル化され、それぞれ、計算機12へ入力する。
【0017】計算機12は、分波器2の2つの角度値と
それらに対応した前記2つのA/D変換器の出力とを受
けて、分波器2の偏波に対する電気的偏波角度を算出す
る。以下、図2を参照して具体的に説明する。
【0018】図2において、曲線aと同bは、偏波角度
に対する分波器2の垂直と水平の偏波出力の強度(相対
値)を表しているが、直線偏波の性質から、それぞれ正
弦波状と余弦波状に変化する。通信衛星のアンテナの指
向方向と衛星通信地球局のアンテナの指向方向とが一致
した場合は、曲線aと同bの最大値は同一レベルとなる
が、各指向方向がずれている場合は、図示するように最
大値は異なったものとなる。つまり、指向方向がずれて
いる一般的な場合を例に説明する。
【0019】まず、分波器2の物理的な角度を任意の角
度点Aに設定する。A点におけるアンテナ1と分波器2
の物理的な相対角度が角度検出器3で読み取られ、計算
機12へ入力している。
【0020】計算機12は、次のようにして偏波に対す
る電気的な偏波角度(θとする)を算出する。A点での
各信号強度(S1 、S2 )は、A/D変換器(10、1
1)から入力するので、計算機12は、S1 とS2 の比
(SA )を計算する。偏波角度θと信号強度(S1 、S
2 )の関係は、曲線aと同bがそれぞれ正弦波と余弦波
であることから式1で示される。但し、式1において、
kは係数である。
【0021】
【数1】
【0022】次に、分波器2の物理的な角度をA点から
既知の角度φだけ回転させる。その点をB点とする。A
点と同様に各信号強度(S3 、S4 )はディジタル化さ
れて計算機12へ入力する。計算機12は同様にS3 と
S4 の比(SB )を計算する。θ及びφとS3 及びS4
の関係は、同様に式2で示される。
【0023】
【数2】
【0024】式1と式2において係数kと偏波角度θが
未知数であるので、式1と式2を連立方程式としてθに
ついて解く。式1を係数kについて変形し(式3)、式
3を式2に代入して式4を得、この式4をtan(θ)につ
いての2次方程式に変形する(式5)。
【0025】
【数3】
【0026】
【数4】
【0027】
【数5】
【0028】式5においてtan(θ)以外は既知であるの
で、式5をtan(θ)について解くことができる。従っ
て、2次方程式の根の公式より、tan(θ)は式6とな
る。
【0029】
【数6】
【0030】但し、式6において、b=tan(φ)+SA
・SB ・tan(φ)である。また、2つの根のうち符号が
正のものをtan(θ)の根とする。
【0031】計算機12は、SA ,SB 及びφを基に式
6を計算し、求めたtan(θ)から逆正接の計算を行い、
θを求める。
【0032】以上の計算によりA点での電気的な偏波角
度θが算出され、アンテナ1と分波器2の物理的な相対
角度と偏波角度との対比ができる。最適な偏波角度はθ
が90度であるので、A点から(90−θ)度だけ回転
させれば良い。この回転操作は手動でも良く、自動的に
行えるようにしても良い。
【0033】即ち、例えば、計算機12が算出した偏波
角度を基準にその偏波角度が90°となる角度位置に角
度検出器3の出力を監視しながら分波器2を駆動設定す
る駆動装置を設けるのである。
【0034】このように、任意のA点とA点からφ度回
転したB点の2点で信号強度を測定して所要の計算を実
行すれば最適点に偏波角度を設定できるのであり、従来
よりも短時間で交差偏波の最適設定が可能である。ま
た、原理的に受信信号強度の最大値や最低値を計算に用
いる必要がなく、個人差や判定困難等の従来の問題点を
回避できる。
【0035】次に、図3は、本発明の他の実施例に係る
衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装置を示す。こ
の第2実施例では、第1実施例と同様に7と8の電圧保
持器に受信信号強度電圧を保持し、比較器13にて両者
の強度を比較し一致点を判定する。以下、図4を参照し
て具体的に説明する。
【0036】図4は、分波器2の角度に対する垂直と水
平の偏波出力強度(相対値)の変化を示したものであ
る。各出力は正弦波状と余弦波状に変化する。分波器2
を回して行くと、180度の範囲内で、図4に示すよう
にC点とD点において垂直偏波と水平偏波の信号強度の
一致点を比較器13の判定によって見い出すことができ
る。
【0037】これら2点の中間点は、垂直偏波、あるい
は、水平偏波の信号強度の最大となる点、即ち、偏波角
度の最良調整点である。中間点は、C点とD点の角度を
分波器2の回転機構に備えられた目盛りで読み取れば容
易に算出できる。
【0038】但し、C点とD点の中間点は、受信局に割
り当てられた偏波と交差関係にある場合は、中間点から
90度回転した点がその受信局での最良点である。
【0039】このように、第2実施例においても、一致
点を判定するという簡単かつ確実な動作により、容易に
最良点を求めることができる。
【0040】なお、この第2実施例においても自動化が
可能である。即ち、図3の基本構成では図示省略した
が、分波器2は図1に示したように通常角度検出器3を
備えるが、無い場合は図1に示したように角度検出器3
を設け、その角度検出器3の出力を監視しながら比較器
13が検出した2つの一致点にそれぞれ対応する2つの
角度値の中間の角度位置に分波器2を駆動設定する駆動
装置を設けるのである。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の衛星通信
地球局アンテナの交差偏波調整装置では、任意の2点の
偏波角度で測定した受信信号強度に基づき電気的偏波角
度を計算する、または信号強度が一致する2点を求める
ようにしたので、従来よりも短時間でかつ容易確実に交
差偏波の最適設定が可能である。また、原理的に受信信
号強度の最大値や最低値を用いる必要がなく、個人差や
判定困難等の従来の問題点を回避できる効果がある。ま
た、自動化が可能であるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る衛星通信地球局アンテ
ナの交差偏波調整装置の構成ブロック図である。
【図2】電気的偏波角度θの算出過程の説明図である。
【図3】本発明の他の実施例に係る衛星通信地球局アン
テナの交差偏波調整装置の構成ブロック図である。
【図4】垂直偏波と水平偏波の信号強度が一致する2点
の判定動作の説明図である。
【図5】従来の衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整
装置(可動地球局のアンテナ設定装置)の構成ブロック
図である。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 分波器 3 角度検出器 4,6 切替器 5 受信機 7,8 電圧保持器 9 パルス発生器 10,11 A/D変換器 12 計算機 13 比較器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平と垂直の偏波出力端を有し衛星電波
    を受けるアンテナとの相対角度を可変する機構を備える
    分波器と; 前記分波器の水平と垂直の偏波出力を交互
    に選択する第1切替器と; 前記第1切替器の出力を受
    けて信号強度検出を行う受信機と; 前記受信機の信号
    強度検出電圧を2系統に交互に分配する第2切替器と;
    前記第1切替器と前記第2切替器に切替動作を同期し
    て行わせるタイミング信号を発生するパルス発生器と;
    前記第2切替器の一方の出力を保持する第1電圧保持
    器及びその保持電圧値をディジタル化する第1A/D変
    換器と; 前記第2切替器の他方の出力を保持する第2
    電圧保持器及びその保持電圧値をディジタル化する第2
    A/D変換器と; 前記分波器の2つの角度値とそれら
    に対応した前記2つのA/D変換器の出力とを受けて前
    記分波器の偏波に対する電気的偏波角度を算出する計算
    機と; を備えたことを特徴とする衛星通信地球局アン
    テナの交差偏波調整装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の衛星通信地球局アンテ
    ナの交差偏波調整装置において; 前記分波器の角度を
    測定する角度検出器と; 前記計算機が算出した偏波角
    度を基準にその偏波角度が90°となる角度位置に前記
    角度検出器の出力を監視しながら前記分波器を駆動設定
    する駆動装置; を備えることを特徴とする衛星通信地
    球局アンテナの交差偏波調整装置。
  3. 【請求項3】 水平と垂直の偏波出力端を有し衛星電波
    を受けるアンテナとの相対角度を可変する機構を備える
    分波器と; 前記分波器の水平と垂直の偏波出力を交互
    に選択する第1切替器と; 前記第1切替器の出力を受
    けて信号強度検出を行う受信機と; 前記受信機の信号
    強度検出電圧を2系統に交互に分配する第2切替器と;
    前記第1切替器と前記第2切替器に切替動作を同期し
    て行わせるタイミング信号を発生するパルス発生器と;
    前記第2切替器の対応する出力を保持する2つの電圧
    保持器と; 前記分波器の角度を変化させて得られる前
    記2つの電圧保持器の電圧値を逐一比較し2つの一致点
    を検出する比較器と;を備えたことを特徴とする衛星通
    信地球局アンテナの交差偏波調整装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の衛星通信地球局アンテ
    ナの交差偏波調整装置において; 前記偏波器の角度を
    測定する角度検出器と; 前記角度検出器の出力を監視
    しながら前記比較器が検出した2つの一致点にそれぞれ
    対応する2つの角度値の中間の角度位置に前記分波器を
    駆動設定する駆動装置と; を備えたことを特徴とする
    衛星通信地球局アンテナの交差偏波調整装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013005277A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp アンテナの偏波角誤差算出方法及びアンテナの偏波角制御装置
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