(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナを第１の軸線を中心に第１の回転方向に回動可能に設ける第１の回転機構と、
前記第１の軸線と同一方向又は平行に延びる第２の軸線を中心に第２のアンテナを第１の回転方向に回動可能に設ける第２の回転機構と、
前記第１、第２の軸線と異なった軸線方向となる第３の軸線を中心に、前記第１、第２の回転機構を共通に第２の回転方向に回動可能に支持する仰角調整機構と、
前記第１、第３の軸線方向と異なった軸線方向となる第４の軸線を中心に前記仰角調整機構を第３の回転方向に回動可能に支持する方位角調整機構とを備え、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに、オフセットタイプのアンテナを用いたアンテナシステムであり、
その１次放射器は、該アンテナシステムの端で前記第４の軸を中心に相反した位置に置かれ１次放射器間距離がアンテナ端間距離とほぼ同じであることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナシステムにおいて、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナは、オフセットタイプのカセグレンアンテナであるアンテナシステム。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナシステムにおいて、ＲＦの送信部又は受信部を構成する構成要素を、前記第１の回転機構の軸線又は前記第２の回転機構の軸線の軸上もしくは軸に平行に一直線に配置することを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナシステムにおいて、ＲＦ部及び前記第１の回転機構を構成するモータ及び前記第２の回転機構を構成するモータを、前記第１の軸線及び前記第２の軸線上に配置したアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非静止衛星との通信に用いられるアンテナシステムに係り、特に複数のアンテナで構成されるアンテナシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複数のアンテナで構成されるアンテナシステムとしては、たとえば特開昭６３−１８７０４号がある。
【０００３】
これは、小型のパラボラアンテナを複数並べて、大面積のパラボラアンテナと同一の効果を得ようとするものであり、この利点は１つのパラボラアンテナを用いる場合に比べて奥行きを小さく出来ることである。
【０００４】
ただし、複数のアンテナを使って同時に受信と送信の両方を行うことはない。
【０００５】
また、２つの衛星等の移動体と同時に通信を行う際に、複数のアンテナが互いに通信の際の障害物とならず、方向調整機構を簡単な構成で実現したものとしては、図５のようなものが提案されている。
【０００６】
これは、アンテナ支持用の第１の腕木（支持部材）と、前記第１の腕木（支持部材）に固着された第１のアンテナ（カセグレンアンテナ）と、第１の腕木（支持部材）及び第１のアンテナを、軸線（Ｏ１）１４を中心に回転させる第１の回転機構と、アンテナ支持用の第２の腕木（支持部材）と、前記第２の腕木（支持部材）に固着された第２のアンテナ（カセグレンアンテナ）と、前記第２の腕木（支持部材）及び第２のアンテナを、軸線（Ｏ２）１５を中心に回転させる第２の回転機構と、前記第１及び第２のアンテナ共通の仰角調整機構と、前記第１及び第２のアンテナ共通の方位角調整機構とを備え、前記軸線（Ｏ２）１５は前記軸線（Ｏ１）１４上に重なっており、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナを、各々軸線（Ｏ１）１４及び（Ｏ２）１５の回りに回転させた際、各々のアンテナと腕木（支持部材）が、互いに通信の障害物とならないように配置されているアンテナシステムである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アンテナシステムを構成する複数のアンテナのうち、１つ以上が送信機能を有し、近接した周波数帯を用いて送信と受信を同時に行ったり、同時に別の方向にある複数の通信対象に送信を行うようなアンテナシステムにおいては、送信するアンテナが、他の受信もしくは送信もしくは送受信を行うアンテナに対して、近接障害（相互干渉）を起こすため、実際にはこのように近接して複数のアンテナを設置することは不可能であった。
【０００８】
また、それでももし、このような構成を採った場合には、図５のように１次放射器がアンテナの中央に設置されるため、前記１次放射器と接続されるＯＭＴ、フィルタ、低雑音増幅器、局部発振器、大電力増幅器などのＲＦ部を一直線に設置する為の十分なスペースを取ることが出来ず、その為に幅を広くして配置しなければならなかった。
【０００９】
このため、アンテナを回転させるための回転モーメントが大きくなり、モーターは大きなトルクをもつ物が必要であった。
【００１０】
また、ＲＦ部と一直線上にモーターなどを配置する場所が無いために、他の場所に設置すると、今度はその条件で十分な回転角度を確保するために、回転軸をアンテナの下の方に設定する必要があり、アンテナとの距離が広がる為に回転半径が大きくなり、アンテナシステム全体のサイズアップにつながっていた。
【００１１】
逆に、レドームを設置する場合など、アンテナシステム全体のサイズが制限される場合には、開口面積が小さい為、送受信効率の良いアンテナシステムを実現することが出来なかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１のアンテナを第１の軸線を中心に第１の回転方向に回動可能に設ける第１の回転機構と、前記第１の軸線と同一方向又は平行に延びる第２の軸線を中心に第２のアンテナを第１の回転方向に回動可能に設ける第２の回転機構と、前記第１、第２の軸線と異なった軸線方向となる第３の軸線を中心に、前記第１、第２の回転機構を共通に第２の回転方向に回動可能に支持する仰角調整機構と、前記第１、第３の軸線方向と異なった軸線方向となる第４の軸線を中心に前記仰角調整機構を第３の回転方向に回動可能に支持する方位角調整機構とを備え、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに、オフセットタイプのアンテナを用いたアンテナシステムであり、その１次放射器は、該アンテナシステムの端で前記第４の軸を中心に相反した位置に置かれ１次放射器間距離がアンテナ端間距離とほぼ同じであることを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明のアンテナシステムでは、第１の本発明の構成に加えて、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナは、オフセットタイプのカセグレンアンテナからなる。
【００１４】
第３の本発明のアンテナシステムでは、第１の本発明の構成に加えて、ＲＦの送信部又は受信部を構成する構成要素を、前記第１の回転機構の軸線又は前記第２の回転機構の軸線の軸上もしくは軸に平行に一直線に配置する。
【００１５】
第４の本発明のアンテナシステムでは、第１の本発明の構成に加えて、ＲＦ部及び前記第１の回転機構を構成するモータ及び前記第２の回転機構を構成するモータを、前記第１の軸線及び前記第２の軸線上に配置した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は半円形のカセグレンアンテナを２個用いた第１の実施の形態であり、図１（ａ）はアンテナシステムの上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【００１７】
主反射鏡１又は２は放物面形状をしており、受信の場合は衛星からの電波は経路３のように、主反射鏡１又は２で反射されて副反射鏡８又は９で再び反射される。
【００１８】
副反射鏡８又は９は、双曲面形状をしており、副反射鏡８又は９で反射された電波は１次放射器４又は５に入射する。
【００１９】
送信の際は、全く逆の経路を通り衛星の方向に放射される。
【００２０】
この時、両方のアンテナが別々に送受信を行っている場合、送信しているアンテナが他方の受信もしくは送信もしくは送受信を行うアンテナに対して、近接障害（相互干渉）を起こす可能性が有るが、これは１次放射器間の距離を長くとるほど干渉の影響を少なくすることが出来る。
【００２１】
図２は、上記第１の実施の形態と従来例のカセグレンアンテナの１次放射器間距離を比較する図である。
【００２２】
ここでは、比較の為に回転軸（Ｏ１）１４又は（Ｏ２）１５方向のアンテナ端間距離を同一としている。
【００２３】
この場合、図２（ａ）の第１の実施の形態の１次放射器間距離はＸで表され、アンテナ端間距離とほぼ同じであるのに対し、図２（ｂ）の従来例の１次放射器間距離はＹで表され、第１の実施の形態の場合に比べると半分程でしかない。
【００２４】
実際にＲＦ部や回転機構などを考慮に入れて設計した場合には、後で述べるようにアンテナ端間距離を、本発明では従来例より大きく取ることが出来るため、１次放射器間距離の差はさらに大きくなり、干渉の影響を劇的に少なくすることが出来る。
【００２５】
図３は楕円形のカセグレンアンテナを２個用いた第２の実施の形態であり、図３（ａ）はアンテナシステムの上面図、図３（ｂ）はＡ−Ａ’面の断面図である。
【００２６】
主反射鏡１又は２は第１の実施の形態と同様に放物面で構成されているが、その外形は楕円形状となっている。
【００２７】
このため、第１の実施の形態と比べると、サイドローブを抑制することができるため、指向特性の良いアンテナシステムを実現することが可能になる。
【００２８】
図４は、第１の実施の形態のアンテナシステムの動作機構及び構成を説明する図である。
【００２９】
受信の場合について説明すると、１次放射器に入射した電波は、導波管６又は７を通してＲＦ受信部１０又は１１へ導かれる。
【００３０】
また、送信ではＲＦ送信部１２又は１３から導波管６又は７を通して１次放射器へ信号が導かれる。
【００３１】
このＲＦ部は、ＯＭＴ、フィルタ、低雑音増幅器、局部発振器、ＨＰＡ、などから構成される。
【００３２】
これらの回路は、入力と出力の距離を離すことが望ましく、その為には送信、受信毎に一直線上に配置されるのが望ましい。
【００３３】
図４のような構成とすることで、１次放射器は常にアンテナシステムの端に位置することになり、従来例の場合と異なり、ＲＦ部を配置する為のスペースが非常に長くとれ、一直線上に配置することが可能になる。
【００３４】
さらに、ＲＦ部を送信、受信毎に一直線上に配置することで、ＲＦ部の幅を狭くすることが出来て、回転軸１４又は１５の回転モーメントを小さく出来る為に、モーターのトルクが小さくてすむ。
【００３５】
また、ＲＦ部が回転軸１８から近くに配置されているため、回転軸１８の回りの回転においても、従来例より回転モーメントが小さい。
【００３６】
さらには、そのＲＦ部の内部の延長線上にまだスペースがあるため、第１の回転機構を実現する為のモーター１０、第２の回転機構を実現する際のモーター１１も各々回転軸１４又は回転軸１５の近傍に配置することが出来るため、アンテナシステムの小型化につながる。
【００３７】
また、レドームを設置することを想定した場合には、レドームの半径は回転軸１４又は１５又は１８のうちで最も下に位置する回転軸を中心とした回転を考えて設計しなければならない。
【００３８】
図４に示す実施の形態では、ＲＦ送信部１２又は１３、ＲＦ受信部１０又は１１、モーター１６又は１７、回転軸（（Ｏ１）１４）１４又は（（Ｏ２）１５）１５をアンテナのすぐ下に設置することが出来て、回転軸１８もモーターの真下にきている。
【００３９】
このため、最も下にある回転軸１８とアンテナとの距離を非常に小さくすることが出来るため、レドームを回転軸１８を中心として設置した場合にも、アンテナ端間距離が小さくならないので、アンテナの開口面積を大きく取ることができる。
【００４０】
これに比べ、図５の従来例では、１次放射器から中心までの距離が小さい為に、アンテナのすぐ下のＲＦ部とモーターを一直線に設置することができない。
【００４１】
このためモーターはＲＦ部の下に設置しなければならず、回転軸１８はそのさらに下にしなければならない。
【００４２】
結果として回転軸１８からアンテナまでの距離が大きくなってしまい、レドームを回転軸１８を中心として設置した場合には、アンテナ端間距離が小さくなってしまい、アンテナの開口面積が小さくなる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４４】
本発明によれば、２つの１次放射器を、相対する位置に設置する為、その間の距離を大きくとることが出来る。このため、２つの１次放射器間の相互干渉を小さく抑えることが出来る。また、アンテナの下にＲＦ部を設置する為の距離を長く取ることができる。
【００４５】
本発明によれば、例えばオフセットタイプのパラボラアンテナに比べ、導波管の長さを短くすることが出来る。このため、導波管で発生する雑音や歪などを小さく抑えることが出来る。
【００４６】
本発明によれば、ＲＦ部の構成要素間の配線を最短にすることが出来る為、ここで発生する雑音や歪などを小さく抑えることが出来る。また、入力と出力の距離を離すことが出来る為、入出力間干渉を減らすことが出来る。また、ＲＦ部の幅を小さくすることができ、回転軸の回りの回転モーメントを小さくすることが出来る為、トルクの小さなモーターを使用することが出来る。
【００４７】
本発明によれば、回転軸の回りの回転モーメントをさらに小さくすることが出来る為、トルクのさらに小さなモーターを使用することが出来る。また、別の回転軸からモーターまでの距離も短くすることができ、こちらの、回転モーメントも小さくすることができる。
【００４８】
また、レドームに収める場合など、アンテナシステムの外形サイズが規定される場合には、従来例に比べてアンテナ面積を大きく取ることができ、送受信の効率がアップする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施の形態を示し、（ｂ）は従来例を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の機構を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】従来例の機構を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１，２  主反射鏡
３  電波の経路
４，５  １次放射器
６．７  導波管
８．９  副反射鏡
１０，１１  ＲＦ受信部
１２，１３  ＲＦ送信部
１４  回転軸（Ｏ１）
１５  回転軸（Ｏ２）
１８  回転軸
１６，１７  モーター
１９  レドーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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