JPH10247813A - 放射パターン可変アンテナ装置およびその方法 - Google Patents
放射パターン可変アンテナ装置およびその方法Info
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- JPH10247813A JPH10247813A JP9329831A JP32983197A JPH10247813A JP H10247813 A JPH10247813 A JP H10247813A JP 9329831 A JP9329831 A JP 9329831A JP 32983197 A JP32983197 A JP 32983197A JP H10247813 A JPH10247813 A JP H10247813A
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- reflective surface
- contour
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/288—Satellite antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/12—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
- H01Q3/16—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
- H01Q3/20—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is fixed and the reflecting device is movable
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ビーム形成ネットワークが受動的な相互変調干
渉を生じさせることを防ぐ。 【解決手段】所定の輪郭ビームが得られるように整形さ
れ支持台の上で自在に動けるように据え付けられたアン
テナ１。アンテナと作動的に接続された電子制御駆動装
置１０により特定の目標地域に対応する所定の位置に回
転させることができる。一つの固定給電ホーン３がアン
テナを励振し、アンテナが第一の位置に動いたときに第
一の目標地域の地形に応じた第一の放射パターンを生成
し、第二の位置に動いたときに第二の目標地域の地形に
応じた第二の放射パターンを生成する。アンテナ形状の
さらなる設計により多数の目標地域に対応した多重輪郭
ビームを得ることができる。
渉を生じさせることを防ぐ。 【解決手段】所定の輪郭ビームが得られるように整形さ
れ支持台の上で自在に動けるように据え付けられたアン
テナ１。アンテナと作動的に接続された電子制御駆動装
置１０により特定の目標地域に対応する所定の位置に回
転させることができる。一つの固定給電ホーン３がアン
テナを励振し、アンテナが第一の位置に動いたときに第
一の目標地域の地形に応じた第一の放射パターンを生成
し、第二の位置に動いたときに第二の目標地域の地形に
応じた第二の放射パターンを生成する。アンテナ形状の
さらなる設計により多数の目標地域に対応した多重輪郭
ビームを得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】現在多数の静止衛星が特定の
陸地との通信および調査のために用いられている。アン
テナビームを目標地形の形状に合わせてアンテナの利得
を浪費しないようにすることが重要である。これらの衛
星では目標地形にビーム形状を整合させた輪郭ビームア
ンテナ(contoured beam antenna)システムが用いられて
いる。本発明は単一のアンテナと給電部を用いた多重ビ
ームを発生するアンテナに関する。
陸地との通信および調査のために用いられている。アン
テナビームを目標地形の形状に合わせてアンテナの利得
を浪費しないようにすることが重要である。これらの衛
星では目標地形にビーム形状を整合させた輪郭ビームア
ンテナ(contoured beam antenna)システムが用いられて
いる。本発明は単一のアンテナと給電部を用いた多重ビ
ームを発生するアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】通信衛星または調査衛星に用いられるア
ンテナは目標地形に可能な限り近いビームパターンを有
することが必要である。そうすることにより目標に向け
られる電力を最大にでき、関連するシステムの応答も向
上できる。多数の目標範囲をカバーするために多重アン
テナ放射パターンを発生させる必要がある。従来のシス
テムでは、可変電力ドライバビーム形成ネットワークを
介して電力源に接続されたアレイ型給電部をもつ反射鏡
アンテナを用いていた。アレイ型給電部を適切に励振さ
せることでアンテナ放射パターンを変化させることがで
きる。しかしビーム形成ネットワークが受動的な相互変
調干渉を生じさせる問題があった。またビーム形成ネッ
トワークはかなりの大きさと重さがある。
ンテナは目標地形に可能な限り近いビームパターンを有
することが必要である。そうすることにより目標に向け
られる電力を最大にでき、関連するシステムの応答も向
上できる。多数の目標範囲をカバーするために多重アン
テナ放射パターンを発生させる必要がある。従来のシス
テムでは、可変電力ドライバビーム形成ネットワークを
介して電力源に接続されたアレイ型給電部をもつ反射鏡
アンテナを用いていた。アレイ型給電部を適切に励振さ
せることでアンテナ放射パターンを変化させることがで
きる。しかしビーム形成ネットワークが受動的な相互変
調干渉を生じさせる問題があった。またビーム形成ネッ
トワークはかなりの大きさと重さがある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】所定の輪郭ビームが得ら
れるように形成され、支持台の上に自在に動くように据
え付けられたアンテナである。電子制御駆動機構がアン
テナと連動して特定の目標地形に対応する位置にアンテ
ナを回転できる。一つの固定給電ホーンがアンテナを励
振し、第一の位置にアンテナが移動したときには第一の
所望の目標地形に整合した第一の放射パターンを生成
し、第二の位置にアンテナが移動したときには第二の所
望の目標地形に整合した第二の放射パターンを生成す
る。さらにアンテナ形状の設計によっては多数の目標地
形に整合した多重輪郭ビームが得られる。
れるように形成され、支持台の上に自在に動くように据
え付けられたアンテナである。電子制御駆動機構がアン
テナと連動して特定の目標地形に対応する位置にアンテ
ナを回転できる。一つの固定給電ホーンがアンテナを励
振し、第一の位置にアンテナが移動したときには第一の
所望の目標地形に整合した第一の放射パターンを生成
し、第二の位置にアンテナが移動したときには第二の所
望の目標地形に整合した第二の放射パターンを生成す
る。さらにアンテナ形状の設計によっては多数の目標地
形に整合した多重輪郭ビームが得られる。
【０００４】
【発明の実施の形態】図１は整形反射器１と高周波給電
アレイ７からなる従来システムである。ビーム形成ネッ
トワーク９は給電アレイ７に電力を与え、反射ビームを
再形成するため給電部を切り替える。給電アレイは高周
波エネルギ５，５’を反射鏡に放射して目標地域４，
４’の地形に合った輪郭のビーム６，６’を形成し、所
望の地上位置にエネルギを集中させる。目標地形にビー
ムを集中させることでアンテナ利得は最適化される。こ
の種のシステムは不必要に複雑で、衛星の重さと大きさ
を増加させる。
アレイ７からなる従来システムである。ビーム形成ネッ
トワーク９は給電アレイ７に電力を与え、反射ビームを
再形成するため給電部を切り替える。給電アレイは高周
波エネルギ５，５’を反射鏡に放射して目標地域４，
４’の地形に合った輪郭のビーム６，６’を形成し、所
望の地上位置にエネルギを集中させる。目標地形にビー
ムを集中させることでアンテナ利得は最適化される。こ
の種のシステムは不必要に複雑で、衛星の重さと大きさ
を増加させる。
【０００５】必要とされる多重輪郭ビームを得るためア
ンテナ１の反射面はノード（node）８を有する形状をし
ている。反射面形状はホーン給電反射鏡アンテナシステ
ムを分析するコンピュータ最適化技術を用いて設計され
る。アンテナ１は軸ｘ−ｘ，ｙ−ｙ，ｚ−ｚに関し自在
に動くように位置２でマウントされている。マウント手
段は完全な柔軟性のあるジンバル(gimbal)型の適当な手
段であればよい。加えて、たとえばｘ−ｘ方向に沿って
並進するスライド線路上にジンバル型のマウントを据え
付けても良い。
ンテナ１の反射面はノード（node）８を有する形状をし
ている。反射面形状はホーン給電反射鏡アンテナシステ
ムを分析するコンピュータ最適化技術を用いて設計され
る。アンテナ１は軸ｘ−ｘ，ｙ−ｙ，ｚ−ｚに関し自在
に動くように位置２でマウントされている。マウント手
段は完全な柔軟性のあるジンバル(gimbal)型の適当な手
段であればよい。加えて、たとえばｘ−ｘ方向に沿って
並進するスライド線路上にジンバル型のマウントを据え
付けても良い。
【０００６】加えて多重ビームを得るために少なくとも
二つの配置間を移動させる駆動装置１０が備えられてお
り、これは制御器１１からの信号に基づき動作する。制
御器１１は必要な制御の複雑さにより搭載型のコンピュ
ータ、個別論理回路、またはマイクロプロセッサの場合
がある。例として図２，図３に示すように本発明のシス
テムでは、第一の配置から第二の配置へ移動したときに
米国と中国の位置と形状に従う輪郭パターンのビームを
放射するように構成されている。
二つの配置間を移動させる駆動装置１０が備えられてお
り、これは制御器１１からの信号に基づき動作する。制
御器１１は必要な制御の複雑さにより搭載型のコンピュ
ータ、個別論理回路、またはマイクロプロセッサの場合
がある。例として図２，図３に示すように本発明のシス
テムでは、第一の配置から第二の配置へ移動したときに
米国と中国の位置と形状に従う輪郭パターンのビームを
放射するように構成されている。
【０００７】給電ホーン３はアンテナ１から所定の距離
と角度の固定した位置に置かれている。 給電ホーンは
アンテナを励振し、各目標地域に応じた輪郭ビームを放
射するように設計されている。アンテナがある配置から
別の配置に動いたときには給電エネルギもノード８の別
の位置を励振する。動作においては制御器１１を介し駆
動装置１０を作動させ、アンテナ１を給電ホーン３に対
し所定の向きに配置させる。放射ビーム５はアンテナ１
のノードの片側を励振し、第一の目標地域、たとえば米
国の位置と形状に応じた輪郭ビーム６として反射され
る。衛星が周回を続けるにしたがい、第二の目標地域、
たとえば中国がそのカバレッジエリアに入ってくると、
制御器１１は駆動装置１０を作動させ、給電ホーン３に
対し第二の所定の位置を向くようにアンテナ１を動か
す。給電ホーン３から放射された放射ビーム５はノード
８の別の位置でアンテナ１を励振し、中国の位置と形状
に応じた第二の輪郭ビーム６’として反射される。つま
り輪郭ビーム６，６’は給電ホーン３の一定の励振エネ
ルギとアンテナ１の所定形状の組合せの結果として得ら
れる。
と角度の固定した位置に置かれている。 給電ホーンは
アンテナを励振し、各目標地域に応じた輪郭ビームを放
射するように設計されている。アンテナがある配置から
別の配置に動いたときには給電エネルギもノード８の別
の位置を励振する。動作においては制御器１１を介し駆
動装置１０を作動させ、アンテナ１を給電ホーン３に対
し所定の向きに配置させる。放射ビーム５はアンテナ１
のノードの片側を励振し、第一の目標地域、たとえば米
国の位置と形状に応じた輪郭ビーム６として反射され
る。衛星が周回を続けるにしたがい、第二の目標地域、
たとえば中国がそのカバレッジエリアに入ってくると、
制御器１１は駆動装置１０を作動させ、給電ホーン３に
対し第二の所定の位置を向くようにアンテナ１を動か
す。給電ホーン３から放射された放射ビーム５はノード
８の別の位置でアンテナ１を励振し、中国の位置と形状
に応じた第二の輪郭ビーム６’として反射される。つま
り輪郭ビーム６，６’は給電ホーン３の一定の励振エネ
ルギとアンテナ１の所定形状の組合せの結果として得ら
れる。
【０００８】このように単一のアンテナと給電部を用い
て多重ビームを放射する、単純、安価で軽量なシステム
が得られ、従来技術固有の干渉を除去したシステムを実
現できる。
て多重ビームを放射する、単純、安価で軽量なシステム
が得られ、従来技術固有の干渉を除去したシステムを実
現できる。
【図１】従来技術の多重給電ホーンシステムを示す模式
図である。
図である。
【図２】第一の位置にあり、米国に向けられた輪郭ビー
ムを形成する本発明による単一の固定給電ホーンを有す
る可動整形アンテナを示す模式図である。
ムを形成する本発明による単一の固定給電ホーンを有す
る可動整形アンテナを示す模式図である。
【図３】第二の位置にあり、中国に向けられた輪郭ビー
ムを形成する本発明による単一の固定給電ホーンを有す
る可動整形アンテナを示す模式図である。
ムを形成する本発明による単一の固定給電ホーンを有す
る可動整形アンテナを示す模式図である。
１ アンテナ ３ 給電ホーン ４，４’ 目標地域 ５，５’ 放射ビーム ６，６’ ビーム ７ 給電アレイ ８ ノード ９ ビーム形成ネットワーク １０ 駆動装置 １１ 制御器
Claims (6)
- 【請求項１】 多数の目標地域に対して放射する輪郭ビ
ーム(contoured beam)を変化させ得るアンテナ装置であ
って、 支持手段に取り付けられ、少なくとも二つの異なる輪郭
ビームを異なる目標地域に放射する複数の反射表面部を
有し、該複数の反射表面部のそれぞれが独立に一つの給
電源により励振される一つの反射アンテナと、 前記アンテナに対し所定の位置に固定され、該複数の反
射表面部の一つを励振するよう設計された一つの給電部
と、 前記アンテナを支持し、前記給電部に対して少なくとも
二つの異なる位置へ前記アンテナが動くことを許容する
支持手段と、からなり、 該複数の反射表面部がそれぞれ少なくとも二つの異なる
目標地域に対応し、独立して励振されることを特徴とす
る装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、 前記アンテナの動きを開始させる開始信号を発生する制
御手段と、 前記支持手段に作動的に接続され、前記制御手段からの
前記開始信号に応じてアンテナをある位置から他の位置
へ動かす駆動手段と、からなることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 前記支持手段が、アンテナが自在に動け
るジンバル(gimbal)型支持からなることを特徴とする請
求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の装置であって、 前記アンテナが静止衛星に取り付けられ、前記制御手段
が軌道上の所定の位置で前記給電部に関しアンテナの位
置を変更する前記開始信号を生成する衛星搭載コンピュ
ータを有することを特徴とする装置。 - 【請求項５】 前記支持手段が、アンテナを滑走させる
線路を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 多数の目標地域に対して放射するアンテ
ナ装置の輪郭ビーム(contoured beam)を変化させる方法
であって、 反射面を有するアンテナを少なくとも第一の位置と第二
の位置との間で動かすことができるように前記アンテナ
を支持するステップと、 前記第一および第二の位置において給電部に向いた、独
立の第一および第二の反射表面部を有するように前記反
射面を整形するステップと、 前記アンテナと一定の空間的関係を有し、前記アンテナ
の作動的な位置に一つの給電部を配置するステップと、 前記アンテナが前記第一の位置にあるとき前記給電部に
より前記第一の反射表面部を励振し、第一の目標地域の
位置と形状に応じた第一の輪郭ビームを生成するステッ
プと、 前記給電部が前記第一の反射表面部と異なる表面部を励
振する位置に前記アンテナを動かすステップと、 前記アンテナが前記第二の位置にあるとき前記給電部に
より前記第二の反射表面部を励振し、第二の目標地域の
位置と形状に応じた第二の輪郭ビームを生成するステッ
プと、からなることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/758968 | 1996-12-02 | ||
| US08/758,968 US5945960A (en) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | Method and apparatus for reconfiguring antenna radiation patterns |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247813A true JPH10247813A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=25053851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9329831A Pending JPH10247813A (ja) | 1996-12-02 | 1997-12-01 | 放射パターン可変アンテナ装置およびその方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5945960A (ja) |
| EP (1) | EP0845834A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10247813A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5949370A (en) * | 1997-11-07 | 1999-09-07 | Space Systems/Loral, Inc. | Positionable satellite antenna with reconfigurable beam |
| US6326926B1 (en) | 2000-05-18 | 2001-12-04 | Telxon Corporation | Method of operating a wireless and a short-range wireless connection in the same frequency |
| US6633264B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-10-14 | Lockheed Martin Corporation | Earth coverage reflector antenna for geosynchronous spacecraft |
| US20050002742A1 (en) * | 2002-12-11 | 2005-01-06 | Martin Bachmann | Method and device for transporting powdery substances |
| FR2888674B1 (fr) * | 2005-07-13 | 2009-10-23 | Alcatel Sa | Antenne reseau a reflecteur(s) conforme(s), a forte reconfigurabilite en orbite |
| US20070128389A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-07 | Dak Americas Llc | Process for manufacturing co-polyester barrier resins without solid-state polymerization, co-polyester resins made by the process, and clear mono-layer containers made of the co-polyester resins |
| US7358324B2 (en) | 2005-12-06 | 2008-04-15 | Dak Americas Llc | Manufacturing method of co-polyester resins for clear mono-layer containers with improved gas barrier characteristics |
| FR3026896B1 (fr) * | 2014-10-03 | 2018-07-06 | Thales | Antenne a reflecteur(s) conforme(s) reconfigurable en orbite |
| GB201811459D0 (en) | 2018-07-12 | 2018-08-29 | Airbus Defence & Space Ltd | Reconfigurable active array-fed reflector antenna |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4070678A (en) * | 1976-04-02 | 1978-01-24 | Raytheon Company | Wide angle scanning antenna assembly |
| DE3411838A1 (de) * | 1984-03-30 | 1985-10-10 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Schwenkstrahlantenne fuer weltraumfunkstellen |
| US4647938A (en) * | 1984-10-29 | 1987-03-03 | Agence Spatiale Europeenne | Double grid reflector antenna |
| US4949092A (en) * | 1984-11-08 | 1990-08-14 | Highes Aircraft Company | Modularized contoured beam direct radiating antenna |
| AU605227B2 (en) * | 1987-01-12 | 1991-01-10 | Nec Corporation | Multibeam antenna |
| FR2648278A1 (fr) * | 1989-06-13 | 1990-12-14 | Europ Agence Spatiale | Antenne a faisceaux commutables |
| IT1240810B (it) * | 1990-03-28 | 1993-12-17 | Selenia Spazio Spa Ora Alenia | Sistema di puntamento fine per antenna a riflettore, particolarmente idoneo per applicazioni spaziali. |
| FR2674377B1 (fr) * | 1991-03-22 | 1993-06-04 | Alcatel Espace | Antenne radioelectrique a reflecteur multifocales. |
| FR2678111B1 (fr) * | 1991-06-19 | 1993-10-22 | Aerospatiale Ste Nationale Indle | Reflecteur d'antenne reconfigurable en service. |
| GB2264006B (en) * | 1992-02-01 | 1995-09-27 | British Aerospace Space And Co | A reflector antenna assembly for dual linear polarisation |
| US5528250A (en) * | 1992-11-18 | 1996-06-18 | Winegard Company | Deployable satellite antenna for use on vehicles |
| US5673057A (en) * | 1995-11-08 | 1997-09-30 | Trw Inc. | Three axis beam waveguide antenna |
-
1996
- 1996-12-02 US US08/758,968 patent/US5945960A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-25 EP EP97309499A patent/EP0845834A3/en not_active Withdrawn
- 1997-12-01 JP JP9329831A patent/JPH10247813A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0845834A3 (en) | 1999-10-06 |
| US5945960A (en) | 1999-08-31 |
| EP0845834A2 (en) | 1998-06-03 |
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