WO2005043779A1 - 移動体衛星通信装置 - Google Patents

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Izuru Naitou
Eiichi Sakai
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Definitions

  • the present invention relates to a mobile satellite communication device, and more particularly to a mobile satellite communication device.
  • a hemispherical radome curved surface is used so that the angle of incidence of radio waves remains constant even when the antenna rotates, in order to eliminate the deterioration of the antenna radiation characteristics due to the radome.
  • Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of an antenna with a radome mounted on an aircraft.Antenna 1 and radome 2 are loaded outside the fuselage 3, so they have as little air resistance as possible and have a streamlined shape as shown in the figure. It becomes an anisotropic radome. Therefore, when a radio wave passes through the radome, the radio wave output radiated from the antenna is attenuated or the polarization plane is shifted as shown in FIG.
  • a radio wave that had a plane of polarization of horizontal polarization H1 and a plane of vertical polarization V1 before passing through the radome has its plane of polarization shifted by a certain phase angle, such as H2 and V2, after passing through the radome. Or V2 through the radome
  • the output attenuated.
  • the degree of attenuation of the deviation output of the polarization plane is greatly affected not only by the position and shape of the radome, but also by the frequency and directivity of the radio wave at that time.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of a conventional mobile satellite communication device having a polarization control circuit described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-141449.
  • a radome 2 is the anisotropic radome described above
  • an antenna device 1 is composed of a well-known main reflector 4, a sub-reflector 5, and a horn antenna 6. 7 and 8 are divided and combined into two systems while maintaining a 90 ° phase with each other.
  • the 90 ° phase combiner, 9a, 9b, 10a, and 10b are connected to a control system divided into two systems.
  • a variable phase shifter that shifts the output signals of the 90 ° phase combiners 7 and 8 respectively, lla and 1 lb widen the output signals of the variable phase shifters 9 a and 9 b.
  • High-power amplifiers (HPA), 12a and 12b are low-noise amplifiers (LNA) that amplify the output signal of the 90 ° phase combiner 14 described later, and 13 is the high-power amplifier 1 la, l lb.
  • LNA low-noise amplifiers
  • 90 ° phase combiner that combines the phases of the output signals of the 90 ° phase combiner
  • 14 is the 90 ° phase combiner that combines the selected signals from the diplexers 15 and 16 described later.
  • a diplexer that performs multiplexing, 17 is also called a positive mode transducer, and a polarization demultiplexer that functions as an interface between a signal circuit and an antenna.
  • the relative positional relationship with the satellite changes every moment, so it is necessary to adjust the polarization angle of the antenna 1 and always direct the beam direction to the satellite.
  • the 90 ° phase combiner 7 splits the signal into two systems having orthogonal components, and the variable phase shifter 9a , 9 b independently control each phase Is being controlled.
  • the antenna control circuit 18 calculates the directivity of the antenna based on the absolute position information of the aircraft and the position information of the satellite, and adjusts the variable phase shifters 9a and 9 so that the polarization angle of the antenna becomes a preferable one. Adjust the phase amount of b, 10a, 1Ob.
  • the output radio wave from the antenna that is, equivalent isotropic radiated power (hereinafter referred to as EIRP) is kept at a constant value determined by the set command value.
  • EIRP equivalent isotropic radiated power
  • the present invention has been made in view of this point, and has an antenna mounted on a moving object and having an anisotropic radome, and a 90 ° phase synthesizer connected to the antenna and forming at least two control systems for transmission and reception.
  • a variable phase shifter inserted into each of the two control systems, a first variable attenuator serially connected to the variable phase shifter, and a mutual positional relationship between the mobile unit and the satellite.
  • a mobile satellite communication device including an antenna control circuit for controlling an attitude of an antenna according to a relationship, a first correction table storing radome correction data for an antenna frequency and a polarization angle in the antenna control circuit.
  • variable phase shifter and the first variable attenuator To control the variable phase shifter and the first variable attenuator with reference to the first correction table, and to control the variable phase shifter and the first variable attenuator at the input side of the 90 ° phase synthesizer on the transmission side.
  • the second correction table By providing an attenuator and a second correction table in the antenna control circuit having a correction value of the influence of the control of the first variable attenuator on the EIRP as a correction value, the second correction table can be referred to.
  • the second variable attenuator is controlled.
  • variable phase shifter provided on the transmission side may A high-power amplifier that is connected in series to amplify the passing power of the variable phase shifter, and a third correction table that stores correction data for the influence of the saturation characteristic of the amplifier in the antenna control circuit; With reference to this, the variable phase shifter and the first variable attenuator are controlled.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an antenna with a radome mounted on an aircraft.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state of loss and polarization characteristic change due to transmission through a radome.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional mobile satellite communication device relating to attitude control of an antenna.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a mobile satellite communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an example of a radome correction table.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing output saturation characteristics of the high-output amplifier. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 4 is a configuration diagram of an antenna system according to an embodiment of the present invention. Components similar to those of the conventional apparatus described with reference to FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the configuration thereof will be described focusing on a newly added portion relating to radome correction.
  • 19a and 19b are variable attenuators inserted in series with the transmission-side variable phase shifters 9a and 9b, respectively, and 20a and 2Ob are reception-side variable phase shifters 10a and 1b.
  • a variable attenuator inserted in series with Ob, 21 is a variable attenuator inserted at the input side of the 90 ° phase synthesizer 7, and 22 is a data storage medium for radome correction.
  • variable phase shifters 9a, 9b and the variable attenuators 19a, 19b are inserted in series with each other in each system, so that the phase and amplitude of each system are controlled independently for each system. Has become.
  • the phase and amplitude of the variable phase shifters 1Oa and 1Ob and the variable attenuators 20a and 2Ob input to the receiving side are also independently controlled for each system. It is controlled.
  • the antenna control circuit 28 calculates the directivity of the antenna based on the absolute position information of the aircraft and the position information of the satellite in the same manner as in the past, and performs a variable phase shift so that the desired antenna polarization angle is obtained.
  • the satellite 9a, 9b, 10a, and 10b have a satellite tracking function circuit 1 ⁇ 2 for adjusting the phase amount, but in the present invention, the radio wave radiated from the antenna is The problems of attenuation and deviation of the polarization plane when passing through the radome are addressed as follows.
  • the radome characteristic data for the change in the directivity (pointing angle) of the antenna is measured in advance in accordance with the polarization angle and the radio frequency of the antenna, and the radome correction data (offset settings) calculated from this is measured. That is, it is stored in the radome detection table 101 of the antenna control circuit 28. More specifically, by changing the directivity (direction) of the antenna with respect to a certain frequency and polarization angle ⁇ , the phase angle deviation and the variation of the passing amplitude due to the influence of the radome are compared with those without the radome. Measure. The variation of the passing amplitude is also measured because, as the phase changes, the passing amplitude of the phase shifter also changes.
  • a radome correction table is created in which the transmitter-side correction phase angle ⁇ , the receiver-side correction phase angle ⁇ ?, the transmitter-side correction amplitude value AAL, and the receiver-side correction amplitude value ⁇ AR are written.
  • This radome detection data must be stored separately on a computer. This data is stored in a portable recording medium 22 (which may be any medium), and the data for the redo / correction is stored in the radome correction table 101 of the antenna control circuit 28 from the computer or the storage medium 22. It is transmitted or downloaded.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of the radome correction table 101.
  • This is an example of a table in which the side correction phase angle ⁇ ?, the transmission side correction amplitude value AAL, and the reception side correction amplitude value are written.
  • the control unit 104 combines the output of the conventional satellite tracking function circuit 102 and the output of the radome correction table 101, which are conventionally performed, by the synthesis circuit 103. to go into.
  • E IRP equivalent isotropic radiated power
  • E I RP antenna gain + transmitter output power car radome loss, ie, antenna gain, transmitter output power, and radome loss are important factors in determining E I RP.
  • a variable attenuator 21 for controlling the amplitude of the entire transmitter is provided at the input end of the transmission signal TX, and an EI RP control for controlling the variable attenuator 21 in the antenna control circuit 28 is provided.
  • a circuit is provided.
  • This EI RP control circuit has radome loss table 105, antenna gain table 106, It is composed of combining circuits 107, 108, etc., and corrects the influence of the variable attenuators 19a, 19b on EIRP in the form of radome loss and antenna gain.
  • variable attenuators 19a and 19b are provided as correction values in the radome loss table 105 and the antenna gain table 106, and these are referred to by the combining circuits 107 and 108.
  • the EI RP command is given to the common variable attenuator 21 to control the amplitude of the entire transmitter.
  • ⁇ ATT -log ⁇ (10 (AAL / 10) + 10 (AAR / 10) ) / 2 ⁇
  • the radome correction by the above-described radome correction table can be performed while the radome correction does not affect the EIRP, so that a higher performance radome correction can be realized.
  • the antenna control circuit 28 is provided with an amplifier correction table 109 to eliminate the influence of the high output saturation characteristic of the high output amplifiers 1 la and l ib on the radome. I have.
  • the output characteristics of the high-output amplifiers 1 la and 1 lb tend to be saturated in the high-output region as shown in FIG.
  • the passing phase 0 from the phase shifters 9a and 9b also decreases, and this affects the entire transmission and reception control system described above in terms of both amplitude and phase.
  • the amplifier correction table 109 in FIG. 4 has data for correcting the influence on the amplitude and phase caused by the saturation characteristic.
  • the outputs of the high-power amplifiers 1 la and 1 lb are respectively monitored, and are controlled by a detector and A / D converter.
  • the data is fetched into the amplifier correction table 109 via the control circuit 110, and the transmission-side correction phase angle ⁇ L, the transmission-side correction amplitude value ⁇ , and the reception-side correction are referenced by referring to the values on the correction table corresponding to the output power value at that time
  • the phase angle ⁇ and the receiving side amplitude value ⁇ 1 ⁇ are output to the control unit 104 as command values.
  • control unit 104 in addition to the various control commands ( ⁇ LE AL, ⁇ ?, AR) by the conventional satellite tracking function circuit 102, the control commands are performed by referring to the radome correction table 101 and the amplifier correction table 109.
  • the control unit 104 finally outputs a correction phase angle ⁇ ⁇ for controlling the transmission-side variable phase shifters 9a and 9b, and a collection amplitude value AL for controlling the transmission-side attenuators 19a and 19b.
  • the correction phase angle ⁇ for controlling the reception-side variable phase shifters 10a and 10b and the correction amplitude value AR 'for controlling the reception-side attenuators 20a and 2 Ob are output as control command values. Therefore, this enables more accurate radome correction taking into account the saturation characteristics of the amplifier.

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Abstract

　航空機などの移動体に搭載されたレドーム付きアンテナにより衛星との通信を行う移動体衛星通信装置において、レドーム透過による損失、偏波特性の歪をアンテナ内部で補償するようにしたものである。可変位相器９a、９bと可変減衰器１９a、１９bが、また、可変位相器１０a、１０bと可変減衰器２０a、２０bがそれぞれ一体として各系統毎に制御されると共に、アンテナから放射される全電力ＥＩＲＰも、上記可変減衰器１９a、１９bとは独立して挿入された共通の可変減衰器２１により最適制御されるようにしたので、比較的簡単な回路で、レドーム補正とＥＩＲＰ制御を同時に実現することができる。

Description

技術分野
この発明は移動体衛星通信装置に関し、特に航空機などの移動体に搭載 明
されたレドーム付きアンテナにおいて、 レドーム透過による損失、 偏波 特性の歪をアンテナ内部で補償するようにした移動体衛星通信装置に 書
関するものである。
背景技術
一般にアンテナにレドームを装荷する場合、 レドームによるアンテナ 放射特性の劣化を解消するため、アンテナが回転しても電波の入射角が 一定になるような半球状のレドーム曲面としていた。
し力、し、航空機等の移動体に搭載されるレドーム付きアンテナにおいて は、 レドーム高さに制限を受けるため上記のような入射角一定の半球状 曲面は採用できず、従って電波のレドーム通過による損失、 特性劣化を 甘受せざるを得なかった。
すなわち第 1図は航空機搭載のレドーム付きアンテナの一例を示す概 略図であり、アンテナ 1とレドーム 2は機体 3外に装荷されるため極力 空気抵抗の少ない、図のような流線形状を持った異方性レドームとなる。 このため、 電波がレドームを透過する際、 第 2図に示すようにアンテナ から放射された電波出力に減衰が生じたり、偏波面にズレが生じること になる。 例えばレドーム通過前には水平偏波 H 1、 垂直偏波 V 1の偏波 面を有していた電波は、 レドーム通過により H 2、 V 2のようにある位 相角だけその偏波面がシフトしたり、またレドーム通過により V 2のよ うにその出力が減衰することがあった。 この偏波面のズレゃ出力の減衰 の程度はレドームの位置 ·形状はもちろんその時の電波の周波数、 指向 性によっても大きく影響を受ける。
第 3図は例えば特開 2 0 0 2— 1 4 1 8 4 9に記載された偏波面制御 回路を有する従来の移動体衛星通信装置の構成図を示している。図にお いて、 レドーム 2は前述した異方性レドームであり、 アンテナ装置 1は 周知の主反射鏡 4、副反射鏡 5、ホーンアンテナ 6から構成されている。 7、 8は互いに 9 0° の位相を保って 2系統に分割 ·合成する 9 0° 位 相合成器、 9a、 9 b、 1 0a、 1 0 bは 2系統に分割された制御系にそ れぞれ揷入され、 上記 9 0° 位相合成器 7、 8の出力信号を位相シフト する可変移相器、 l l a、 1 lbは上記可変移相器 9 a、 9 bの出力信号 を增幅する高出力増幅器 （HPA)、 1 2a、 1 2bは後述する 9 0° 位 相合成器 1 4の出力信号を増幅する低雑音増幅器 （LNA)、 1 3は上 記高出力増幅器 1 la、 l lbの出力信号を位相合成する 9 0° 位相合成 器、 1 4は後述するダイプレクサ 1 5、 1 6からの選択信号を位相合成 する 9 0° 位相合成器、 1 5、 1 6は送受切り替えと信号の分波 '合波 を行うダイプレクサ、 1 7は正モードトランスデューサとも呼ばれ、 信 号回路とアンテナとのィンターフェースとしての機能を行う偏分波器、 1 8はアンテナの偏波角調整をはじめとするアンテナの衛星追尾制御 を行うアンテナ制御回路である。
次にこの回路の動作について説明する。移動体衛星通信装置が航空機に 搭載されている場合、衛星との相対位置関係が時々刻々変化するためァ ンテナ 1の偏波角を調整してビームの方向を常に衛星に向ける必要が ある。 今、 第 3図の送信側 Tx端子に、 衛星へ送信するべき送信信号が 入力されると、 9 0° 位相合成器 7により互いに直交成分を有する 2系 統に分割され、 可変移相器 9a、 9 bによりそれぞれの位相を独立に制 御されるようになっている。 アンテナ制御回路 1 8は、 航空機の絶対位 置情報と衛星の位置情報とに基づいてアンテナの指向方向を計算し、好 ましいアンテナの偏波角となるように可変移相器 9 a、 9 b、 1 0 a、 1 O bの位相量を調整する。 なお、 アンテナからの出力電波すなわち等価 等方放射電力 （以下 E I R Pと称す） は設定指令値により決まる一定値 に保たれている。
このような従来のアンテナシステムでは、異方性レドームを透過する際 の電波の減衰や、偏波面のズレに対する影響については全く考慮されて おらず、 従ってこれに対して何等の対策も打たれていなかった。 発明の開示
この発明はこの点に鑑みてなされたもので、移動体に搭載され異方性 レドームを有するアンテナと、上記アンテナに接続され少なくとも送受 各 2系統の制御系を構成する 9 0 ° 位相合成器と、上記各 2系統のそれ ぞれの制御系内に挿入された可変位相器と、上記可変位相器にそれぞれ 直列接続された第 1の可変減衰器と、上記移動体と衛星との相互位置関 係に応じてアンテナの姿勢制御を行うアンテナ制御回路とを備えた移 動体衛星通信装置において、上記アンテナ制御回路内にアンテナの周波 数、偏波角に対するレドーム補正データを記憶した第 1の補正テーブル を設けて、上記第 1の補正テーブルを参照して上記可変位相器と第 1の 可変減衰器を制御するようにすると共に、上記送信側 9 0 ° 位相合成器 の入力側に挿入された第 2の可変減衰器と、上記アンテナ制御回路内に 上記第 1の可変減衰器の制御による E I R Pへの影響を補正値として 持つ第 2の補正テーブルとを備えることにより、上記第 2の補正テープ ルを参照して上記第 2の可変減衰器を制御するようにしたものである。 更に、 上記発明において、 上記送信側に設けられた可変位相器にそれ 'ぞれ直列接続され上記可変位相器の通過電力を増幅する高電力増幅器 と、上記アンテナ制御回路内に上記増幅器の飽和特性の影響に対する捕 正データを記憶した第 3の補正テーブルとを備え、これを参照して上記 可変位相器と第 1の可変減衰器を制御するようにしたものである。 図面の簡単な説明
第 1図は航空機に搭載されるレドーム付きアン ナの一例を示す概 略図である。
第 2図はレドーム透過による損失、偏波特性変化の状態を説明する図で ある。
第 3図は従来のアンテナの姿勢制御に関する移動体衛星通信装置の構 成図である。
第 4図はこの発明の実施の態様による移動体衛星通信装置の構成図で ある。
第 5図はレドーム補正テーブルの一例を示す概要説明図である。
第 6図は高出力増幅器の出力飽和特性を示す特性図である。 発明を実施するための最良の形態
第 4図はこの発明の実施の態様によるアンテナシステムの構成図であ る。第 3図で述べた従来装置と類似の構成部分については同一符号を付 して示しており、ここではレドーム補正に関して新たに追加された新規 部分を中心にその構成を説明する。 図において、 1 9 a、 1 9 b は送信 側可変位相器 9 a、 9 bとそれぞれ直列に挿入された可変減衰器、 2 0 a, 2 O bは受信側可変位相器 1 0 a、 1 O bとそれぞれ直列に揷入された可 変減衰器、 2 1は 9 0 ° 位相合成器 7の入力側に挿入された可変減衰器、 2 2はレドーム補正に関するデータの蓄積媒体である。 T x端子に、 例 えば衛星への送信信号が入力されると、可変減衰器 2 1を介して 9 0 ° 位相合成器 7に入り、 そこで 2系統に分割される。 可変移相器 9 a、 9 bと可変減衰器 1 9 a、 1 9 b は各系統においてそれぞれ互いに直列に 揷入され、各系統の位相及び振幅が系統毎に独立して制御されるように なっている。 この制御は受信側に揷入された可変位相器 1 O a、 1 O b と可変減衰器 2 0 a、 2 O b の直列体においても同様に各系統毎に独立 してその位相及び振幅が制御されるようになっている。
また、 アンテナ制御回路 2 8では、 従来と同様に、 航空機の絶対位置 情報と衛星の位置情報とに基づいてアンテナの指向方向を計算し、好ま しいアンテナの偏波角となるように可変移相器 9 a、 9 b、 1 0 a、 1 0 bの位相量を調整する衛星追尾機能回路 1 ◦ 2を有していることはもち ろんであるが、この発明ではアンテナから放射された電波のレドーム透 過の際の減衰とカ 偏波面のズレの問題に対して以下のように対処して いる。
すなわち、 予め、 アンテナの偏波角および電波周波数に対応して、 ァ ンテナの指向性（pointing angle)の変化に対するレドーム特性データ を測定しておき、 これから計算したレドーム補正用データ（offset settings)としてアンテナ制御回路 2 8のレドーム捕正テーブル 1 0 1 に保有していることである。 更に詳しくは、 ある周波数 ί及ぴ偏波角 Θ に対するアンテナの指向性 （向き） を種々に変化させて、 レドームのな い時に比べてレドームの影響による位相角のズレ及ぴ通過振幅の変動 を測定する。 通過振幅の変動も測定するのは、位相が変わるとそれにつ れて位相器の通過振幅も変わるからである。 この測定をもとに、 送信側 補正位相角 Δ Φ ί、 受信側補正位相角 Δ Φ Ι?、 送信側補正振幅値 A AL、 受信側補正振幅値 Δ ARを書き込んだレドーム補正テーブルを作成する c このレドーム捕正用データは別途コンピュータに保存しておく力、また 可搬記録媒体 22 (これはどのような媒体でも良い） に記憶しておき、 このレドー Λ捕正用データを前記コンピュータあるいは記憶媒体 2 2 から、アンテナ制御回路 28のレドーム補正テーブル 1 01にデータ伝 送あるいはダウンロードしておくものである。
第 5図は上記レドーム補正テーブル 1 0 1の一例を示す概念図であり、 周波数 ί 1、 f 2、 f 3 ■ ·及び種々の偏波角 Θに対応して送信側補正 位相角 A L、 受信側補正位相角 Δ ΦΙ?、 送信側補正振幅値 AAL、 受信 側補正振幅値 を書き込んだテーブルとした例である。 例えば図に おいて、 偏波角 0が仰角 （E L) 0° 、 方位角 （AZ) 0° のとき送信 側補正位相角 （オフセット） を 1 0° 、 受信側補正位相角を 20° 、 送 信側捕正振幅値 1 d B、受信側捕正振幅値 2 d Bというように記録され ている。 図から明らかなように、 従来から行っている通常の衛星追尾機 能回路 1 0 2の出力と上記レドーム補正テーブル 1 0 1の出力とを合 成回路 1 0 3で合成したものが制御ュニット 104に入る。
ところで、 上述した各系統における可変減衰器 1 9a、 1 9 bによる 送信電力の変更は、アンテナから放射される全電力 E I RPに無視でき ない影響を与える結果となる。送信アンテナから空間のすべての方向に 放射される電波の強さである等価等方放射電力 （E I RP) は、 次式で 表される。
E I RP=アンテナ利得 +送信機の出力電カーレドーム損失 すなわち、 アンテナ利得、 送信機の出力電力、 及ぴレドーム損失が E I RPを決定する重要なファクタになっている。
この発明の最良の実施形態では、送信信号 T Xの入力端に送信機全体の 振幅制御を行う可変減衰器 2 1を設け、アンテナ制御回路 28にこの可 変減衰器 2 1を制御する E I RP制御回路を設けている。 この E I RP 制御回路はレドーム損失テーブル 10 5、アンテナ利得テーブル 1 06、 合成回路 107、 108等により構成され、上述した可変減衰器 19a、 1 9 bによる E I R Pへの影響を、 レドーム損失及びアンテナ利得の形 で補正するものである。 すなわち、 レドーム損失テーブル 105及びァ ンテナ利得テーブル 106内に、 可変減衰器 1 9 a、 1 9 bによる E I RPへの影響を補正値として持ち、 合成回路 107、 108により、 こ れらを参照して共通の可変減衰器 21に E I RP指令を与え、送信機全 体の振幅制御を行うものである。
なお、 この場合の可変減衰器 21の振幅変化量 （ΔΑΤΤ) と上記レド ームの振幅補正値 Δ A L、 AARとの関係は次式で表される。
Δ ATT = - l o g {(10 (AAL/10) + 10 (AAR/10)) /2} 上記の式において、 ΔΑΤΤ、 AAL、 AARは、 いずれも d B値であ り、 例えば Λ AL=+ 2 d Β、 Δ AR=— 2 d Bである場合、 ΔΑΤΤ は一 0. 45 d Bとなる。
これにより、 上述したレドーム補正テーブルによるレドーム補正を、 そ のレドーム補正による E I RPへの影響が出ないようにしながら行う ことができるので、 より高性能なレドーム補正が実現できることとなる。 更にこの発明の最良の実施形態では、このアンテナ制御回路 28に増 幅器補正テーブル 109を備え、 上述した高出力増幅器 1 la、 l ib に有する高出力飽和特性のレドームへの影響を解消している。
すなわち、 高出力増幅器 1 la、 1 lb には、 第 6図に示すように高出 力領域でその出力特性が飽和する傾向がある。出力特性が飽和すると位 相器 9a、 9b からの通過位相 0も低下してしまい、 これが上述した全 体の送受制御系に振幅、位相の両面で影響を与えてしまう。 第 4図の増 幅器補正テーブル 109はこの飽和特性によって生ずる振幅、位相への 影響を補正するデータを持っている。 高出力増幅器 1 la、 1 lb の出 力はそれぞれモ-ターされ、 これを検波器及び A/D変換器からなる制 御回路 1 10を介して増幅器補正テーブル 109に取り込み、その時の 出力電力値に応じた補正テーブル上の値を参照して送信側補正位相角 Δ Φ L 、 送信側補正振幅値 Δ 、 受信側補正位相角 Δ ΦΙΤ、 受信 側振幅値 ΔΑ1Τを指令値として制御ュニット 104に出力するもので める。
制御ュニット 104としては、従来の衛星追尾機能回路 102による各 種制御指令 （Φレ AL、 ΦΙ?、 AR) に加えて、 上記レドーム補正テープ ル 10 1及び増幅器補正テーブル 109を参照しながら制御指令を出 力することとなり、制御ュニット 104からは最終的に送信側可変位相 器 9a、 9 bを制御する補正位相角 ΦΙ^、 送信側減衰器 1 9a、 1 9b を制御する捕正振幅値 AL,、 受信側可変位相器 10 a、 10bを制御す る補正位相角 ΦΙΤ、 受信側減衰器 20a、 2 Obを制御する補正振幅値 AR'を制御指令値として出力するものである。 従って、 これにより、 増幅器の飽和特性をも考慮した、 より高精度なレドーム補正が実現でき るものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 移動体に搭載され異方性レドームを有するアンテナ、 上記アンテナ に接続され少なくとも送受各 2系統の制御系を構成する 9 0 ° 位相合 成器、 上記各 2系統のそれぞれの制御系内に挿入された可変位相器、 上 記可変位相器にそれぞれ直列接続された第 1の可変減衰器、上記移動体 と衛星との相互位置関係に応じてアンテナの姿勢制御を行うアンテナ 制御回路を備えた移動体衛星通信装置において、上記アンテナ制御回路 内にアンテナの周波数、偏波角に対するレドーム補正データを記憶した 第 1の補正テーブルを備え、上記第 1の捕正テーブルを参照して上記可 変位相器と第 1の可変減衰器を制御するようにすると共に、上記送信側 9 0 ° 位相合成器の入力側に挿入された第 2の可変減衰器と、上記アン テナ制御回路内に上記第 1の可変減衰器の制御による E I R Pへの影 響を補正値として持つ第 2の補正テーブルとを備え、上記第 2の補正テ '一ブルを参照して上記第 2の可変減衰器を制御するようにしたことを 特徴とする移動体衛星通信装置。
2 . 上記第 1の補正テーブルのレドーム補正データは、 周波数 f 及び偏 波角 Θに対するアンテナの指向性 （向き） を種々に変化させて、 レドー ムの影響による位相角のズレ及ぴ通過振幅の変動を測定することによ つて得られることを特徴とする請求項 1記載の移動体衛星通信装置。
3 . 上記第 2の補正テーブルは、 アンテナ利得テーブルとレドーム損失 テーブルとからなり、上記各テーブル内に上記第 1の可変減衰器による E I R Pへの影響を補正値として持たせたことを特徴とする請求項 1 記載の移動体衛星通信装置。
4 .上記送信側に設けられた可変位相器にそれぞれ直列接続され上記可 変位相器の通過電力を増幅する高電力増幅器と、上記アンテナ制御回路 内に上記増幅器の飽和特性の影響に対する補正データを記憶した第 3 の捕正テ一プルとを備え、 これを参照して上記可変位相器と第 1の可変 減衰器を制御するようにしたことを特徴とする請求項 1記載の移動体
5 . 上記第 3の補正テーブルは、 上記増幅器の飽和特性によって生ずる 上記レドーム補正データへの影響を振幅、位相の補正値として有するこ とを特徴とする請求項 4記載の移動体衛星通信装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036521A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Mitsubishi Electric Corp 受信装置及び送信装置及び自動車
JP2007124350A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Seiko Epson Corp 端末装置
JP2009011003A (ja) * 2008-09-30 2009-01-15 Seiko Epson Corp 受信装置、円偏波を受信する方法
JP2009139183A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Toshiba Corp 測角装置
JP2010010993A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波面制御アンテナ及び偏波面制御アンテナの校正方法
WO2020195989A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 株式会社村田製作所 レーダ装置およびそれを備える車両
JP2021069123A (ja) * 2021-01-04 2021-04-30 株式会社東芝 衛星通信装置およびその通信方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20040254A1 (it) * 2004-05-20 2004-08-20 Tes Teleinformatica E Sistemi Antenna a puntamento combinato elettronico e meccanico.
US8660500B2 (en) * 2009-06-09 2014-02-25 Broadcom Corporation Method and system for a voltage-controlled oscillator with a leaky wave antenna
US8401467B2 (en) * 2010-02-03 2013-03-19 Viasat, Inc. Flexible coverage areas for return link signals in a spot beam satellite communication system
US8634760B2 (en) * 2010-07-30 2014-01-21 Donald C. D. Chang Polarization re-alignment for mobile terminals via electronic process
RU2596632C2 (ru) * 2012-07-04 2016-09-10 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Устройство свч-связи и система свч-связи
CN105206898B (zh) * 2012-07-04 2018-11-30 华为技术有限公司 微波通信设备和微波通信系统
US9119178B2 (en) * 2013-02-08 2015-08-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Efficient transmission parameter selection
JP5790711B2 (ja) 2013-05-29 2015-10-07 株式会社デンソー 車両用無線送信装置
US9848370B1 (en) * 2015-03-16 2017-12-19 Rkf Engineering Solutions Llc Satellite beamforming

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283638A (ja) * 1994-04-11 1995-10-27 Nippon Steel Corp アンテナ装置のレドーム
JPH09138272A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Toshiba Corp レーダ雨量測定装置
JP2002141849A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Mitsubishi Electric Corp 移動体衛星通信装置及び移動体衛星通信方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3940767A (en) * 1955-01-21 1976-02-24 Hughes Aircraft Company Electronic radome-error compensation system
GB1594602A (en) * 1975-06-04 1981-08-05 Marconi Co Ltd Radio systems and apparatus
US4499473A (en) * 1982-03-29 1985-02-12 Sperry Corporation Cross polarization compensation technique for a monopulse dome antenna
JP2653166B2 (ja) 1989-04-14 1997-09-10 三菱電機株式会社 アレーアンテナ
US6201961B1 (en) * 1996-09-13 2001-03-13 Globalstar L. P. Use of reference phone in point-to-point satellite communication system
US5956619A (en) * 1996-12-12 1999-09-21 Globalstar L.P. Satellite controlled power control for personal communication user terminals
US6208835B1 (en) * 1998-07-01 2001-03-27 Hughes Electronics Corporation Methods for enhancing service and reducing service cost in mobile satellite systems
US6570540B2 (en) * 2001-09-14 2003-05-27 The Boeing Company Reflector assembly for minimizing reflections of electromagnetic energy from an antenna disposed within a radome
US7004666B2 (en) * 2001-10-09 2006-02-28 Tyco Electronics Corporation Quick-attach automotive antenna mounting assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283638A (ja) * 1994-04-11 1995-10-27 Nippon Steel Corp アンテナ装置のレドーム
JPH09138272A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Toshiba Corp レーダ雨量測定装置
JP2002141849A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Mitsubishi Electric Corp 移動体衛星通信装置及び移動体衛星通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1679806A4 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036521A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Mitsubishi Electric Corp 受信装置及び送信装置及び自動車
JP2007124350A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Seiko Epson Corp 端末装置
JP2009139183A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Toshiba Corp 測角装置
JP2010010993A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波面制御アンテナ及び偏波面制御アンテナの校正方法
JP2009011003A (ja) * 2008-09-30 2009-01-15 Seiko Epson Corp 受信装置、円偏波を受信する方法
WO2020195989A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 株式会社村田製作所 レーダ装置およびそれを備える車両
CN113614561A (zh) * 2019-03-22 2021-11-05 株式会社村田制作所 雷达装置以及具备该雷达装置的车辆
JPWO2020195989A1 (ja) * 2019-03-22 2021-12-09 株式会社村田製作所 レーダ装置およびそれを備える車両
JP7235100B2 (ja) 2019-03-22 2023-03-08 株式会社村田製作所 レーダ装置およびそれを備える車両
CN113614561B (zh) * 2019-03-22 2024-11-22 株式会社村田制作所 雷达装置以及具备该雷达装置的车辆
US12306330B2 (en) 2019-03-22 2025-05-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radar device and vehicle equipped with same
JP2021069123A (ja) * 2021-01-04 2021-04-30 株式会社東芝 衛星通信装置およびその通信方法

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