JPH0818332A

JPH0818332A - アレイアンテナ装置

Info

Publication number: JPH0818332A
Application number: JP14454694A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Ogino; 和滋荻野
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】装置１０の高さを低くして薄形化・小形化を
図ることができ、装置１０を移動体に搭載した場合にお
ける空気抵抗の影響を軽減するとともに、反射板２１を
静止衛星Ｓ方向に常時対向させることができ、信号電波
の送受信効率を常時高めることができるアレイアンテナ
装置を提供すること。【構成】複数個のアンテナ素子１３が直線上に配列さ
れたアンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…が配設され、ア
ンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…に所定の傾斜角αを有
する反射板２１が配設されているアレイアンテナ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアレイアンテナ装置に関
し、より詳細には、例えばＴＶ等における衛星放送やＭ
ＣＡ(Multi Channel Access)システム等におけるデータ
通信のような、静止衛星を用いて信号電波を送受信する
際に使用されるアレイアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止衛星と送受信機との間で信号電波を
送受信する際に従来用いられているパラボラアンテナ装
置は、比較的大形の椀形状をしており、設置容積が比較
的大きくなり、邪魔になり易く、取り付けが面倒である
という問題があった。またこれを自動車、列車等の移動
体に搭載する場合は、積載容積や高さが制限されるた
め、取り付けが一層面倒になり、走行中の空気抵抗が大
きく、移動体速度に悪影響を及ぼすとともに、見栄えも
よくないという問題があった。

【０００３】これらの問題に対処するため、アンテナ装
置の小形化、薄形化が図られている。図５は従来のこの
種薄形化が図られたアレイアンテナ装置を摸式的に示し
た斜視図であり、図中５１は略平板形状の基台を示して
いる。基台５１上には例えば略円形状の複数個のアンテ
ナ素子５２ａ、５２ｂ、…が配設され、各アンテナ素子
５２ａ、５２ｂ、…間は給電線（図示せず）によりそれ
ぞれ接続され、この給電線の他端部側は基台５１の裏面
側に配設されたコンバータ（図示せず）を介す等して送
受信機（図示せず）側に接続されており、これらアンテ
ナ素子５２ａ、５２ｂ、…、基台５１等を含んでアレイ
アンテナ装置５０が構成されている。

【０００４】ところで図６（ａ）（ｂ）のアンテナ素子
断面図に示したように、アンテナ素子５２ｂ上に形成さ
れるビーム５３ａ、５３ｂの最大強度は、通常アンテナ
素子５２ｂ面に関する法線上近傍に分布しており、また
１個のアンテナ素子５２ｂによる場合（ａ）の利得ｇ₁
に対し、例えば３個のアンテナ素子５２ａ〜５２ｃによ
る場合（ｂ）の利得ｇ₂ は通常略３倍に増大する。

【０００５】したがって、一般的にアレイアンテナ装置
５０においては、基台５１上にアンテナ素子５２ａ、５
２ｂ、…が多数配設されるとともに、アンテナ素子５２
ａ、５２ｂ、…の各上面が衛星Ｓに対向するよう、基台
５１が水平面に対して所定角度αを有して配設されてい
る。

【０００６】このように構成されたアレイアンテナ装置
５０を用い、衛星Ｓに信号電波を送信する場合、アンテ
ナ素子５２ａ、５２ｂ、…面を衛星Ｓに対向させた後、
前記送信機から信号を出力する。するとこの信号が前記
コンバータにより所定周波数に変換され、前記給電線を
介してアンテナ素子５２ａ、５２ｂ、…より衛星Ｓに向
けて直接信号電波が送信される。また信号電波を受信す
る場合、衛星Ｓからの信号電波が直接アンテナ素子５２
ａ、５２ｂ、…に入力され、前記給電線を通って前記コ
ンバータで所定周波数に変換され、さらに別の給電線を
通って前記受信機に受信される。

【０００７】図７は従来の別のアレイアンテナ装置（特
開平５−１９９０２８号公報）を概略的に示した斜視図
であり、（ａ）は全体構造、（ｂ）は下部構造を示して
いる。架台６２にはモータ６３ａが添設され、モータ６
３ａには小形歯車６３ｂを介して大形歯車６３ｃが接続
され、大形歯車６３ｃ上には中空軸６３ｄ及び連結体６
３ｆが固定されており、また中空軸６３ｄ上にはテーブ
ル６３ｅが固定されている（ａ）。これらモータ６３
ａ、歯車６３ｂ、６３ｃ、テーブル６３ｅ等を含んでタ
ーンテーブル６３が構成されている。さらにターンテー
ブル６３には衛星Ｓ及びアレイアンテナ装置の水平角度
を検出する回転角検出手段（図示せず）が接続されてお
り、該回転角検出手段により検出された水平角度データ
に基づき、モータ６３ａを回転させると、歯車６３ｂ、
６３ｃ、中空軸６３ｄを介してテーブル６３ｅ及び反射
板６６が所定角度、所定方向に回転するようになってい
る。またテーブル６３ｅ上には基台６４が搭載され、基
台６４上の所定箇所には略円板形状の複数個のアンテナ
素子６５が配設され、アンテナ素子６５は給電線（図示
せず）にそれぞれ接続されている。また該給電線の他端
部側は中空軸６３ｄ内に配設されたコンバータ、ロータ
リージョイント（ともに図示せず）等を介して送受信機
（図示せず）側に接続されている。

【０００８】一方、アンテナ素子６５上方には略円板形
状の反射板６６が配設されており、反射板６６は連結体
６３ｆの一端部に回動可能に枢支され、反射板６６下端
部からは歯部６７ａが延設されている。また歯部６７ａ
には小形歯車６７ｂを介してモータ（図示せず）が接続
されており、これら歯部６７ａ、小形歯車６７ｂ、モー
タ等を含んで駆動手段６７が構成されている。さらに駆
動手段６７には衛星Ｓ方向及び反射板６６の傾斜角αを
検出するための反射角検出手段（図示せず）が接続され
ており、該反射角検出手段で検出された角度データに基
づいて駆動手段６７が駆動されて反射板６６の傾斜角α
が調整され、衛星Ｓからの信号電波が反射板６６で反射
されてアンテナ素子６５面に垂直に入射するようになっ
ている。あるいはアンテナ素子６５面から垂直上方に放
射された信号電波が反射板６６で反射され、衛星Ｓに向
けて伝送されるようになっており、これらアンテナ素子
６５、反射板６６、回転手段６３、駆動手段６７等を含
んでアレイアンテナ装置６０が構成されている。

【０００９】このように構成されたアレイアンテナ装置
６０を用いて衛星Ｓに信号電波を送信する場合、ターン
テーブル６３、駆動手段６７により反射板６６を衛星Ｓ
に対して所定傾斜角αを有して対向させた後、前記送信
機から信号を出力する。するとこの信号が前記コンバー
タにより所定周波数に変換され、アンテナ素子６５から
放射された信号電波が反射板６６で反射され、衛星Ｓに
向けて送信される。また信号電波を受信する場合、ター
ンテーブル６３、駆動手段６７により反射板６６を衛星
Ｓに対して所定傾斜角αを有して対向させた後、前記受
信機をオンする。すると衛星Ｓからの信号電波が反射板
６６、アンテナ素子６５を介して前記コンバータに入力
され、該コンバータにより所定周波数に変換され、前記
ロータリージョイント等を介して前記受信機に受信され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】アレイアンテナ装置５
０が自動車等の移動体上に搭載されている場合、走行方
向が変わると衛星Ｓに対向しなくなり、あるいは南北方
向に長距離移動したり坂道等を走行すると装置に対する
衛星Ｓの仰角が相対的に変化する。しかし上記したアレ
イアンテナ装置５０は固定されており、走行により相対
的に衛星Ｓ方向が変動すると、アンテナ素子５２ａ、５
２ｂ、…を常時衛星Ｓに対向させることが難しく、信号
電波の送受信効率が低下し易いという課題があった。ま
た基台５１が移動体に対して所定角度αを有して配設さ
れており、基台５１の高さＨが高くなり易く、アレイア
ンテナ装置５０の小形化を図ることが困難であるという
課題があった。

【００１１】また衛星Ｓ方向に対して信号電波を同相で
送受信し、ビーム５３ｃを衛星Ｓに向けて形成する技術
（図６（ｃ））はすでに開発されているが、このものの
場合の利得ｇ₃ は図６（ｂ）で示したものの場合に比べ
て低下するという課題があった。

【００１２】また上記したアレイアンテナ装置６０にお
いては、反射板６６の高さＨが基台６４の直径Ｄ程度も
しくはこれ以上に高くなり易く、アレイアンテナ装置６
０の薄形化・小形化を図ることが困難であるという課題
があった。

【００１３】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、装置の高さを低くして薄形化・小形化を図る
ことができ、装置を移動体に搭載した場合における空気
抵抗の影響を軽減するとともに、反射板を静止衛星方向
に常時対向させることができ、信号電波の送受信効率を
常時高めることができるアレイアンテナ装置を提供する
ことを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るアレイアンテナ装置は、複数個のアンテ
ナ素子が直線上に配列されたアンテナ素子列が複数列配
設され、前記アンテナ素子列の所定素子列ごとに所定の
傾斜角を有する反射板が配設されていることを特徴とし
ている（１）。

【００１５】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテナ素
子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定素子
列ごとに反射板が配設され、該反射板に該反射板を回動
させるための駆動装置が添設されていることを特徴とし
ている（２）。

【００１６】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテナ素
子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定素子
列ごとに反射板が配設され、該反射板の各支持点が異な
る所定高さに設定されるとともに、前記反射板に該反射
板を回動させるための駆動装置が添設されていることを
特徴としている（３）。

【００１７】また本発明に係るアレイアンテナ装置は、
上記（１）〜（３）のいずれかの項に記載のアンテナ素
子列及び反射板がターンテーブル上に配設されているこ
とを特徴としている（４）。

【００１８】

【作用】上記構成のアレイアンテナ装置（１）によれ
ば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列されたアンテ
ナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列の所定
素子列ごとに所定傾斜角を有する反射板が配設されてい
るので、前記各アンテナ素子列により形成される各ビー
ムの利得を増大させ得ることとなり、また前記各反射板
の高さを低くして装置の薄形化・小形化を図り得ること
となり、装置の設置、取り付けを容易にし得るととも
に、移動体に搭載した場合における空気抵抗の影響を軽
減し得ることとなる。

【００１９】また上記構成のアレイアンテナ装置（２）
によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列された
アンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列
の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板に該反
射板を回動させるための駆動装置が添設されているの
で、上記したアレイアンテナ装置（１）と同様の作用が
得られるとともに、静止衛星の装置に対する相対的仰角
が変動しても前記各反射板の傾斜角を調整することによ
り、電波の送受信方向を前記仰角に合わせることが可能
であり、常時移動する移動体に搭載された場合における
信号電波の送受信効率を高め得ることとなる。

【００２０】また上記構成のアレイアンテナ装置（３）
によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列された
アンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素子列
の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板の各支
持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前記反射
板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設されて
いるので、上記したアレイアンテナ装置（２）と同様の
作用が得られるとともに、信号電波が前記各反射板で反
射する位置の相対高さをそれぞれ変え得ることとなり、
静止衛星の装置に対する相対的仰角が変動し、前記各ア
ンテナ素子と衛星Ｓとの間の経路長差が変化しても、前
記各反射板と前記アンテナ素子との間の経路長差の変化
により略補い得ることとなり、したがって信号電波を同
相で送受信し得ることとなる。

【００２１】また上記（１）〜（３）のいずれかの項に
記載のアンテナ素子及び反射板がターンテーブル上に配
設されている場合には、上記したアレイアンテナ装置
（１）〜（３）のいずれかの作用が得られるとともに、
前記反射板を静止衛星側に確実、簡単に対向させ得るこ
ととなり、移動体に搭載した場合における信号電波の送
受信効率をより一層高め得ることとなる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係るアレイアンテナ装置の実
施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るア
レイアンテナ装置の実施例（１）を模式的に示した断面
図であり、また図２は図１に示した装置の平面アンテナ
部分を拡大して模式的に示した斜視図であり、図中１１
は金属導体板を示している。金属導体板１１上にはテフ
ロン、発泡ポリエチレン等により形成された誘電体板１
２が配設されており、誘電体板１２上の所定箇所には例
えば直径または一辺が約５〜１０ｍｍ、厚さが約２０〜
４０μｍを有する略円形または略方形形状のアンテナ素
子１３が形成されている。アンテナ素子１３が直線上に
複数個配列されてアンテナ素子列１４ａが構成されてお
り、さらにアンテナ素子列１４ａと略平行に、かつ所定
間隔を有して複数列のアンテナ素子列１４ｂ、１４ｃ、
…が配設されている。アンテナ素子１３には給電回路１
５の一端部側が接続され、給電回路１５の他端部側はパ
ッチ型平面アンテナ１６の所定箇所１６ａに導かれてお
り、誘電体板１２に形成された例えば銅またはアルミニ
ウム膜の所定箇所にエッチング処理等を施すことによ
り、アンテナ素子１３と遅延回路を含む給電回路１５と
が一体的に形成されている。これら金属導体板１１、誘
電体板１２、アンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…、給電
回路１５等を含んでパッチ型平面アンテナ１６が構成さ
れている。またパッチ型平面アンテナ１６上におけるア
ンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…近傍の所定箇所には、
各アンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…と略平行に略直方
体形状の反射板２１がそれぞれ配設されている。そして
パッチ型平面アンテナ１６面に対する反射板２１の傾斜
角はそれぞれ所定角度αに設定されており、衛星Ｓから
の信号電波が反射板２１表面で反射され、アンテナ素子
列１４ａ、１４ｂ、…における各アンテナ素子１３面に
略垂直に入射するようになっている。

【００２３】金属導体板１１の所定箇所には開口部１１
ａが形成され、開口部１１ａ近傍下面にはコンバータ１
７が接続されており、コンバータ１７はロータリージョ
イント１７ａ等を介して外部の送受信機（図示せず）側
に接続されている。一方、パッチ型平面アンテナ１６下
面には略中空円板形状のテーブル１８ａを挟んで略リン
グ形状の大形歯車１８ｂが取り付けられ、大形歯車１８
ｂの内側には小形歯車１８ｃが配設され、小形歯車１８
ｃにはモータ１８ｄが接続されている。他方、大形歯車
１８ｂの周囲には筐体１９が配設され、筐体１９外周部
上面には複数個のローラー１８ｅ、１８ｆが配設され、
ローラー１８ｅ、１８ｆによりテーブル１８ａが一定中
心で回動可能に支持されている。さらにモータ１８ｄに
は衛星Ｓに対するパッチ型平面アンテナ１６の相対水平
角度を検出する角度検出手段（図示せず）が接続されて
おり、これらテーブル１８ａ、大形歯車１８ｂ、小形歯
車１８ｃ、モータ１８ｄ、ローラー１８ｅ、１８ｆ等を
含んでターンテーブル１８が構成されている。そして前
記角度検出手段により検出された水平角度データに基づ
き、モータ１８ｄを所定量及び所定方向に回転させる
と、大形歯車１８ｂ、小形歯車１８ｃ、テーブル１８ａ
を介してパッチ型平面アンテナ１６の向きが調整される
ようになっている。これらパッチ型平面アンテナ１６、
反射板２１、ターンテーブル１８等を含んでアレイアン
テナ装置１０が構成されている。

【００２４】このように構成された実施例（１）に係る
装置を用いて静止衛星に信号電波を送信する場合、まず
ターンテーブル１８を駆動・回転させ、反射板２１を衛
星Ｓに対向させた後、前記送信機から信号を出力する。
するとこの信号がコンバータ１７により所定周波数に変
換され、給電回路１５で伝送経路長差がなくなるように
調整された信号電波が各アンテナ素子列１４ａ、１４
ｂ、…から放射されて反射板２１で反射され、衛星Ｓに
向けて送信される。また信号電波を受信する場合、衛星
Ｓからの信号電波が反射板２１で反射されてアンテナ素
子列１４ａ、１４ｂ、…に入射され、給電回路１５で伝
送経路長差がなくなるように調整されてコンバータ１７
に入力される。するとこの信号はコンバータ１７により
所定周波数に変換され、ロータリージョイント１７ａ等
を介して前記受信機に受信される。

【００２５】上記説明から明らかなように、実施例
（１）に係るアレイアンテナ装置１０では、複数個のア
ンテナ素子１３が直線上に配設されたアンテナ素子列１
４ａ、１４ｂ、…が複数列配設され、アンテナ素子列１
４ａ、１４ｂ、…ごとに所定傾斜角αを有する反射板２
１が配設されているので、各アンテナ素子列１４ａ、１
４ｂ、…により形成される各ビーム２１ａの利得ｇを増
大させることができ、また各反射板２１の高さを低くし
て装置１０の薄形化・小形化を図ることができ、装置１
０の設置、取り付けを容易にすることができるとととも
に、移動体に搭載した場合における空気抵抗の影響を軽
減することができる。

【００２６】また実施例（１）に係るアレイアンテナ装
置１０では、アンテナ素子列１４ａ、１４ｂ、…及び反
射板２１がターンテーブル１８上に配設されているの
で、反射板２１を衛星Ｓ側に確実、簡単に対向させるこ
とができ、移動体に搭載した場合における信号電波の送
受信効率をより一層高めることができる。またコンバー
タ１７がパッチ型平面アンテナ１６の所定箇所１６ａ下
面に接続されるとともに、構造上大形歯車１８ｂ内側の
比較的広いスペースにロータリージョイント１７ａを配
設することができるため、ロータリジョイント１７ａと
回転するコンバータ１７との電気的接続を容易に行なう
ことができる。

【００２７】なお、実施例（１）に係るアレイアンテナ
装置１０ではパッチ型平面アンテナ１６を用いたが、別
の実施例では図３で示したスロット板付き平面アンテナ
３８や螺旋導体が配設されたヘリカル型アンテナ（図示
せず）を用いてもよい。

【００２８】また、パッチ型平面アンテナ１６がターン
テーブル１８上に配設された場合について説明したが、
ターンテーブル１８は省略されてもよい。

【００２９】図３は実施例（２）に係るアレイアンテナ
装置のスロット板付き平面アンテナ近傍を模式的に示し
た断面図であり、図中３１は金属導体板を示している。
金属導体板３１上には発泡ポリエチレン等により形成さ
れた誘電体板３２が配設されている。誘電体板３２上の
所定箇所には、給電回路３３と、直径または一辺が約５
〜１０ｍｍを有する略円形または略方形形状のアンテナ
素子３６が直線上に複数個配列されたアンテナ素子列３
７の複数列とが配設されており、これらは銅またはアル
ミニウム膜付きのポリイミドフィルム等にエッチング処
理等を施すことにより一体的に形成されている。さらに
アンテナ素子列３７及び給電回路３３上には誘電体板３
２と同様の誘電体板３４が配設され、誘電体板３４上に
は金属導体板３１と同様の金属導体板３５が配設されて
おり、アンテナ素子３６上方の金属導体板３５にはアン
テナ素子３６に比べて３〜８ｍｍ程度大きい形状のスロ
ット３６ａがそれぞれ形成されている。給電回路３３の
他端部側はスロット型平面アンテナ３８の所定箇所３８
ａに導かれており、これら金属導体板３１、３５、誘電
体板３２、３４、アンテナ素子列３７、給電回路３３等
を含んでスロット板付き平面アンテナ３８が構成されて
いる。

【００３０】スロット板付き平面アンテナ３８上におけ
るアンテナ素子列３７近傍の所定箇所には、各アンテナ
素子列３７と略平行に略直方体形状の反射板２２がそれ
ぞれ配設されており、各反射板２２は所定の一定高さ
（支持点Ｂ）で回動可能に支持されている。一方、テー
ブル１８ａ上面の所定箇所には支柱２３ａが立設され、
支柱２３ａの所定箇所にはスライド軸２３ｂが矢印Ａ方
向へ摺動可能に支持されており、スライド軸２３ｂの一
端部側には例えば油圧シリンダ２３ｄが接続されてい
る。スライド軸２３ｂの所定箇所には突起部２３ｃが形
成され、突起部２３ｃは反射板２２の一側面に形成され
た長孔２３ｅに摺動可能に係合されている。そして油圧
シリンダ２３ｄを矢印Ａ方向に駆動させると、スライド
軸２３ｂの突起部２３ｃにより反射板２２が矢印Ａ方向
に押し進められ、各反射板２２が支持点Ｂを回転中心
に、同時に時計方向または反時計方向へ同一角度回転す
るようになっている。さらに油圧シリンダ２３ｄには衛
星Ｓの仰角β及び反射板２２の傾斜角度αを検出するた
めの傾斜角検出手段（図示せず）が接続されており、こ
れら油圧シリンダ２３ｄ、スライド軸２３ｂ等を含んで
駆動装置２３が構成されている。その他の構成は図１に
示したものと略同様であるため、ここではその詳細な説
明は省略する。

【００３１】このように構成された実施例（２）に係る
装置を用いて静止衛星に信号電波を送信する場合、まず
ターンテーブル１８（図１）を駆動・回転させるととも
に、前記傾斜角検出手段により検出された衛星Ｓの装置
に対する相対的仰角に基づいて駆動装置２３を駆動さ
せ、反射板２２の傾斜角αを調整した後、前記送信機か
ら信号を出力する。するとこの信号がコンバータ１７に
より所定周波数に変換され、給電回路３３で伝送経路長
差が少なく調整された信号電波が各アンテナ素子列３７
から放射され、反射板２２を介して衛星Ｓに向けて送信
される。また信号電波を受信する場合、衛星Ｓからの信
号電波が反射板２２で反射されて各アンテナ素子列３７
に入射され、給電回路３３で伝送経路長差が少なく調整
され、コンバータ１７に入力される。するとこの信号は
コンバータ１７により所定周波数に変換され、ロータリ
ージョイント１７ａ等を介して前記受信機に受信され
る。

【００３２】上記説明から明らかなように、実施例
（２）に係るアレイアンテナ装置では、複数個のアンテ
ナ素子３６が直線上に配列されたアンテナ素子列３７が
複数列配設され、アンテナ素子列３７の所定素子列ごと
に反射板２２が配設され、反射板２２にこれらを回動さ
せるための駆動装置２３が添設されているので、実施例
（１）のものと同様の効果を得ることができるととも
に、衛星Ｓの装置に対する相対的仰角βが変動しても各
反射板２２の傾斜角αを調整することにより、電波の送
受信方向を仰角βに合わせることができ、常時移動する
移動体に搭載された場合における信号電波の送受信効率
を高めることができる。

【００３３】なお、実施例（２）に係るアレイアンテナ
装置ではスロット板付き平面アンテナ３８を用いたが、
別の実施例では図１で示したパッチ型平面アンテナ１６
や上記したヘリカル型アンテナを用いてもよい。

【００３４】また、駆動装置２３の駆動源に油圧シリン
ダ２３ｄを用いたが、別の実施例ではエアーシリンダを
用い、あるいはラックとピニオンとを組み合わせてモー
タ等で駆動してもよい。

【００３５】また、スロット板付き平面アンテナ３８が
ターンテーブル１８上に配設された場合について説明し
たが、ターンテーブル１８は省略してもよい。

【００３６】図４は実施例（３）に係るアレイアンテナ
装置の反射板を説明するために示した模式的断面図であ
り、（ａ）は反射板における支持点と傾斜角との関係を
示し、（ｂ）は（ａ）における反射板の傾斜角が比較的
小程度の場合の電波経路長差を示し、（ｃ）は（ａ）に
おける反射板の傾斜角が中の場合の電波経路長差を示
し、（ｄ）は（ａ）における反射板の傾斜角が大の場合
の電波経路長差を示している。パッチ型平面アンテナ１
６は図１に示したものと同様に形成されており、パッチ
型平面アンテナ１６上の所定箇所には、平面視各アンテ
ナ素子列１４ａ、１４ｂと略平行に略直方体形状の反射
板２４、２５が配設されている。反射板２４、２５はそ
れぞれ支持点２４０、２５０で回動可能に支持されてお
り、支持点２４０、２５０はそれぞれ異なる所定の高さ
に設定されている。また反射板２４、２５には図３で示
したものと略同様の駆動装置（図示せず）が接続され、
この駆動装置における各突起部の位置は支持点２４０、
２５０から略同一距離に設定されており、前記駆動装置
を駆動すると、反射板２４、２５が同一方向及び同一速
度で回転するようになっている（ａ）。その他の構成は
図１に示したものと同様であるので、ここではその詳細
な説明は省略する。

【００３７】以下、実施例（３）に係るアレイアンテナ
装置を用い、仰角が変動する静止衛星からの例えば信号
電波を受信する場合、反射板２４、２５をそれぞれ図４
（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示した反射板２４ａ、２５ａ、反
射板２４ｂ、２５ｂ、反射板２４ｃ、２５ｃの位置に設
定した際における受信電波の経路長差について説明す
る。衛星Ｓの仰角がβ₁ の場合、上記した傾斜角検出手
段により検出された傾斜角度データに基づいて反射板２
４ａ、２５ａの傾斜角をα₁ に設定する。すると反射板
２４ａに反射されてアンテナ素子列１４ａに入射される
受信電波２６ａと、反射板２５ａに反射されてアンテナ
素子列１４ｂに入射される受信電波２６ｂとの経路長差
はＬ₁ になる（ｂ）。また衛星Ｓの仰角がβ₁ より大き
いβ₂ の場合、反射板２４ｂ、２５ｂの傾斜角をα₂ に
設定する。すると反射板２５ｂに入射されるまでの経路
長差部分Ｌ₂ は前記経路長差Ｌ₁ より短くなる一方、反
射板２５ｂから反射された経路長差部分Ｌ₃ が新たに形
成され、傾斜角α₂ における経路長差（Ｌ₂ ＋Ｌ₃ ）と
傾斜角α₁ における経路長差Ｌ₁ とは近似する（ｃ）。
また衛星Ｓの仰角がβ₁ よりさらに大きいβ₃ の場合、
反射板２４ｃ、２５ｃの傾斜角をα₃ に設定する。する
と反射板２５ｃに入射されるまでの経路長差部分Ｌ₄ は
前記経路長差Ｌ₁ よりさらに短くなる一方、反射板２５
ｃから反射された経路長差部分Ｌ₅ がさらに長く形成さ
れ、傾斜角α₃ における経路長差（Ｌ₄ ＋Ｌ₅ ）と傾斜
角α₁ における経路長差Ｌ₁ とは近似する（ｄ）。

【００３８】上記説明から明らかなように、実施例
（３）に係るアレイアンテナ装置では、複数個のアンテ
ナ素子１３が直線上に配列されたアンテナ素子列１４
ａ、１４ｂが配設され、アンテナ素子列１４ａ、１４ｂ
ごとに反射板２４、２５が配設され、反射板２４、２５
の各支持点２４０、２５０が異なる所定高さに設定され
るとともに、反射板２４、２５にこれらを回動させるた
めの駆動装置が添設されているので、実施例（１）及び
実施例（２）の装置の場合と略同様の効果を得ることが
できるとともに、信号電波が反射板２４、２５で反射す
る位置の相対高さを変えることができ、衛星Ｓの装置に
対する相対的仰角がβ₁ 、β₂ 、β₃ に変動し、アンテ
ナ素子１３と衛星Ｓとの間の経路長差がＬ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ
₄ に変化しても、反射板２４、２５とアンテナ素子１３
との間の経路長差の変化Ｌ₃ 、Ｌ₅ により略補うことが
でき、したがって信号電波を略同相で送受信することが
できる。

【００３９】なお、実施例（３）では反射板２４、２５
が２個の場合について説明したが、複数個のものが配設
されている場合でも、各支持点を異なる所定高さに設定
することにより略同様の効果を得ることができる。

【００４０】また、実施例（３）ではパッチ型平面アン
テナ１６を用いたが、別の実施例ではスロット板付き平
面アンテナ３８または上記したヘリカル型アンテナを用
いてもよい。

【００４１】また、駆動装置２３の駆動源に油圧シリン
ダ２３ｄを用いたが、別の実施例ではエアーシリンダを
用い、あるいはラックとピニオンとを組み合わせてモー
タで駆動してもよい。

【００４２】また、パッチ型平面アンテナ１６がターン
テーブル１８上に配設された場合について説明したが、
ターンテーブル１８は省略されてもよい。

【００４３】また、上記実施例のアレイアンテナ装置は
いずれも送受信に使用する場合について説明したが、送
信専用または受信専用として使用してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るアレイ
アンテナ装置（１）にあっては、複数個のアンテナ素子
が直線上に配列されたアンテナ素子列が複数列配設さ
れ、前記アンテナ素子列の所定素子列ごとに所定傾斜角
を有する反射板が配設されているので、前記各アンテナ
素子列により形成される各ビームの利得を増大させるこ
とができ、また前記各反射板の高さを低くして装置の薄
形化・小形化を図ることができ、装置の設置、取り付け
を容易にすることができるととともに、移動体に搭載し
た場合における空気抵抗の影響を軽減することができ
る。

【００４５】また本発明に係るアレイアンテナ装置
（２）にあっては、複数個のアンテナ素子が直線上に配
列されたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテ
ナ素子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射
板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設されて
いるので、上記したアレイアンテナ装置（１）と同様の
効果を得ることができるとともに、静止衛星の装置に対
する相対的仰角が変動しても前記各反射板の傾斜角を調
整することにより、電波の送受信方向を前記仰角に合わ
せることができ、常時移動する移動体に搭載された場合
における信号電波の送受信効率を高めることができる。

【００４６】また本発明に係るアレイアンテナ装置
（３）によれば、複数個のアンテナ素子が直線上に配列
されたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ
素子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板
の各支持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前
記反射板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設
されているので、上記したアレイアンテナ装置（２）と
同様の効果を得ることができるとともに、信号電波が前
記各反射板で反射する位置の相対高さをそれぞれ変える
ことができ、静止衛星の装置に対する相対的仰角が変動
し、前記各アンテナ素子と衛星Ｓとの間の経路長差が変
化しても、前記各反射板と前記アンテナ素子との間の経
路長差の変化により略補うことができ、したがって信号
電波を同相で送受信することができる。

【００４７】また上記（１）〜（３）のいずれかに記載
のアンテナ素子列及び反射板がターンテーブル上に配設
されている場合には、上記したアレイアンテナ装置
（１）〜（３）のいずれかの効果を得ることができると
ともに、前記反射板を静止衛星側に確実、簡単に対向さ
せることができ、移動体に搭載した場合における信号電
波の送受信効率をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアレイアンテナ装置の実施例
（１）を模式的に示した断面図である。

【図２】実施例（１）に係るアレイアンテナ装置の平面
アンテナ部分を拡大して模式的に示した斜視図である。

【図３】実施例（２）に係るアレイアンテナ装置の平面
アンテナ近傍を模式的に示した断面図である。

【図４】実施例（３）に係るアレイアンテナ装置の反射
板を説明するために示した模式的断面図であり、（ａ）
は反射板における支持点と傾斜角との関係を示し、
（ｂ）は（ａ）における反射板の傾斜角が比較的小程度
の場合の電波経路長差を示し、（ｃ）は（ａ）における
反射板の傾斜角が中の場合の電波経路長差を示し、
（ｄ）は（ａ）における反射板の傾斜角が大の場合の電
波経路長差を示している。

【図５】従来のアレイアンテナ装置を摸式的に示した斜
視図である。

【図６】アンテナ素子上における放射電磁界の強度分布
と利得とを示した模式図であり、（ａ）はアンテナ素子
が１個の場合、（ｂ）はアンテナ素子が３個の場合、
（ｃ）はビームを静止衛星に向けて形成させ、この静止
衛星方向に対して信号電波を同相で送受信させた場合を
示している。

【図７】従来の別のアレイアンテナ装置を概略的に示し
た斜視図であり、（ａ）は全体構造、（ｂ）は下部構造
を示している。

【符号の説明】

１０アレイアンテナ装置１３アンテナ素子１４ａ、１４ｂ、… アンテナ素子列２１反射板

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【手続補正書】

【提出日】平成６年６月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】金属導体板１１の所定箇所には開口部１１
ａが形成され、開口部１１ａ近傍下面にはコンバータ１
７が接続されており、コンバータ１７とロータリージョ
イント１７ａとはケーブル１７ｂで接続され、コンバー
タ１７はケーブル１７ｂ及びロータリージョイント１７
ａ等を介して外部の送受信機（図示せず）側に接続され
ている。一方、パッチ型平面アンテナ１６下面には略中
空円板形状のテーブル１８ａを挟んで略リング形状の大
形歯車１８ｂが取り付けられ、大形歯車１８ｂの内側に
は小形歯車１８ｃが配設され、小形歯車１８ｃにはモー
タ１８ｄが接続されている。他方、大形歯車１８ｂの周
囲には筐体１９が配設され、筐体１９外周部上面には複
数個のローラー１８ｅ、１８ｆが配設され、ローラー１
８ｅ、１８ｆによりテーブル１８ａが一定中心で回動可
能に支持されている。さらにモータ１８ｄには衛星Ｓに
対するパッチ型平面アンテナ１６の相対水平角度を検出
する角度検出手段（図示せず）が接続されており、これ
らテーブル１８ａ、大形歯車１８ｂ、小形歯車１８ｃ、
モータ１８ｄ、ローラー１８ｅ、１８ｆ等を含んでター
ンテーブル１８が構成されている。そして前記角度検出
手段により検出された水平角度データに基づき、モータ
１８ｄを所定量及び所定方向に回転させると、大形歯車
１８ｂ、小形歯車１８ｃ、テーブル１８ａを介してパッ
チ型平面アンテナ１６の向きが調整されるようになって
いる。これらパッチ型平面アンテナ１６、反射板２１、
ターンテーブル１８等を含んでアレイアンテナ装置１０
が構成されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個のアンテナ素子が直線上に配列さ
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに所定の傾斜角を有する反射板が
配設されていることを特徴とするアレイアンテナ装置。
【請求項２】複数個のアンテナ素子が直線上に配列さ
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板に
該反射板を回動させるための駆動装置が添設されている
ことを特徴とするアレイアンテナ装置。
【請求項３】複数個のアンテナ素子が直線上に配列さ
れたアンテナ素子列が複数列配設され、前記アンテナ素
子列の所定素子列ごとに反射板が配設され、該反射板の
各支持点が異なる所定高さに設定されるとともに、前記
反射板に該反射板を回動させるための駆動装置が添設さ
れていることを特徴とするアレイアンテナ装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかの項
に記載のアンテナ素子列及び反射板がターンテーブル上
に配設されていることを特徴とするアレイアンテナ装
置。