(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラボラ反射鏡の裏面中央に仰角調整機構を設けたマウントが固定され、マウントと押え具とで方位角調整機構を備えマストを挟持しボルトで固定し、反射鏡裏面中央に基端を固定したアームの先端に支持板を設け、支持板に３個のフィードホーンを設け、同一の衛星軌道上の３個以上の静止衛星からの電波を１台のパラボラ反射鏡で受信するマルチビームアンテナにおいて、受信する３個以上の静止衛星に対応する特定の静止衛星Ａを基準にして特定の静止衛星Ａに対するマルチビームアンテナのビーム軸Ａの仰角および方位角を調整し、静止衛星Ａ用のフィードホーンのビーム軸Ａを中心に回転角調整機構で回転角を調整することにより静止衛星Ａ，Ｄの仰角差を補正し、静止衛星Ｂのフィードホーンのビーム軸Ｂを前記静止衛星Ａ，Ｄの調整後の位置からずれた、静止衛星Ａ，Ｄと静止衛星Ｂの間に仰角ＡＤ−Ｂの差を補正する位置にビーム軸Ｂを配置したことを特徴とするマルチビームアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビームアンテナに関し、特に、３個以上の静止衛星からの電波を１台のパラボラ反射鏡で受信するマルチビームアンテナについてのものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチビームアンテナは、その特性上、一台のパラボラ反射鏡（以下、単に「反射鏡」という）に複数のフィードホーン（なお、フィードホーンにはコンバータが接続される）を組み合わせた形態となるため、仰角・方位角調整に加え、受信するそれぞれの衛星の持つ仰角の差を何らかの方法で補正しなければならない。
【０００３】
図３に、マルチビームアンテナと地平面、静止衛星軌道との関係を斜視図に示す。
静止衛星（放送衛星、通信衛星を含み、以下、単に「衛星」という）Ａ〜Ｄは全て同一軌道面内に静止して存在する。この静止衛星軌道面は即ち赤道面に一致した面でもある。日本のように緯度のある地点から静止衛星を見ると地平面と静止衛星軌道面が直角でない角度θを持つため、衛星Ａ〜Ｄは地上から見ると図４のように全て異なった高さに位置し、即ち全て異なった仰角を持つことになる。
【０００４】
そのため、例えば衛星Ａ〜Ｄのうち２衛星、例えば衛星ＡとＤを一つのマルチビームアンテナで受信するためには、衛星ＡとＤの仰角差をアンテナに回転角調整手段を設ける方法で補正することが一般化している。
この回転角調整手段は、図５に示すように、受信する衛星を結ぶ直線と、コンバータの焦点の中心を結ぶ線が平行になるよう反射鏡裏面に設けた回転角調整機構で反射鏡全体を回転させる方法や、図６に示すように、フィードホーンの取付金具１０１に設けた回転角調整機構でフィードホーンの位置を回転移動させる方法等がある。
【０００５】
２衛星を受信するマルチビームアンテナでは、この回転角調整によって２衛星の仰角差を完全に補正することが可能だが、３衛星以上を受信するマルチビームアンテナでは、受信する全衛星の仰角差の完全な補正は不可能であった。これについて、図７に基づいて３衛星受信型のマルチビームアンテナについて説明を行う。
【０００６】
今、図７の衛星Ａ, Ｂ, Ｃ，Ｄのうち衛星Ａ，Ｂ，Ｄを受信しようとした時、衛星Ａを基準にすると反射鏡の回転角は、衛星Ａ，Ｂの仰角差を補正する回転角ＡＢと、衛星Ａ，Ｄの仰角差を補正する回転角ＡＤの２つのうち何方かを選ばねばならない。
ここで、回転角ＡＤを選択したとすると、衛星Ｂについては衛星Ａ，Ｄに合わせて調整された回転角と反射鏡の仰角に対し、仰角差ＡＤ−Ｂが生じる。ここで、この反射鏡と仰角Ａ，Ｂ，Ｄを衛星Ａ，Ｄが重なる位置から見ると、衛星Ａ，Ｄの衛星の電波はフィードホーンの焦点位置に焦点を結ぶことができるため、良好な受信性能を得ることができるが、衛星Ｂの衛星の電波は焦点がフィードホーンの焦点位置に対して下にズレてしまうため、他の２波（衛星Ａ，衛星Ｄ）に比べ受信性能が極端に低下してしまう。
【０００７】
そのため、３衛星以上を受信するマルチビームアンテナにおいては、回転角は２衛星を基準にして定めるのではなく、図７の回転角ＡＢからＡＤの範囲で全衛星波を問題なく受信できる角度に合わせて回転角を調整することとなってしまい、図８のように３つの衛星の電波のうち２つあるいは３つ全ての焦点がコンバータ焦点位置と一致しないことになり、受信性能を低下させる要因となっていた。
【０００８】
また、図９に示すように、仰角差による衛星の電波の焦点位置の上下方向ズレは、反射鏡が大径化して反射鏡の焦点距離が大きくなればなるほどズレも大きくなるため、回転角の調整だけではズレに対応できなくなってしまう。そのため３ビーム以上を受信するマルチビームアンテナは大径反射鏡では設計が極めて難しく製作が困難なものとなっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
３個以上の静止衛星からの電波を１台のパラボラ反射鏡で受信するマルチビームアンテナにおいて、回転角の調整のみでは補正不可能な３衛星以上の衛星の電波の仰角差を完全に補正することはできにくく、特に大径反射鏡では設計、製作が困難であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、回転角のみでは補正不可能な３衛星以上の衛星波仰角差を完全に補正し、高性能な３衛星波以上型のビームアンテナを実現すべく、パラボラ反射鏡の裏面中央に仰角調整機構を設けたマウントが固定され、マウントと押え具とで方位角調整機構を備えマストを挟持しボルトで固定し、反射鏡裏面中央に基端を固定したアームの先端に支持板を設け、支持板に３個のフィードホーンを設け、同一の衛星軌道上の３個以上の静止衛星からの電波を１台のパラボラ反射鏡で受信するマルチビームアンテナにおいて、受信する３個以上の静止衛星に対応する特定の静止衛星Ａを基準にして特定の静止衛星Ａに対するマルチビームアンテナのビーム軸Ａの仰角および方位角を調整し、静止衛星Ａ用のフィードホーンのビーム軸Ａを中心に回転角調整機構で回転角を調整することにより静止衛星Ａ，Ｄの仰角差を補正し、静止衛星Ｂのフィードホーンのビーム軸Ｂを前記静止衛星Ａ，Ｄの調整後の位置からずれた、静止衛星Ａ，Ｄと静止衛星Ｂの間に仰角ＡＤ−Ｂの差を補正する位置にビーム軸Ｂを配置したマルチビームアンテナとした。
【００１１】
【発明の実施の態様】
本発明を添付する図面の図１、図２に示す具体的な実施例に基づいて、以下詳細に説明する。
まず、図１で本発明の受信点における３衛星以上の仰角差を補正する方法を説明する。
【００１２】
静止衛星軌道上の衛星Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち３個の衛星Ａ，Ｂ，Ｄを受信する場合、まず３個の衛星のうち２個では一方の衛星を仰角調整機構および方位角調整機構でその衛星に対する仰角および方位角に調整し、この衛星のビーム軸を中心に回転角調整機構で回転角を調整することにより仰角を補正する。
衛星Ａを基準にすると衛星Ａに対するマルチビームアンテナの仰角および方位角を調整し、衛星波Ａの焦点位置と衛星Ａ用フィードホーンの焦点位置を合わせる。その後、衛星Ａ用フィードホーンのビーム軸Ａを中心に回転角調整機構で回転角を調整することにより衛星Ａ，Ｂまたは衛星Ａ，Ｄの仰角差のどちらかを補正することになる。
【００１３】
ここで、回転角にて衛星Ａを受信するビーム軸Ａを中心に衛星Ａ，Ｄの仰角差を補正したとすると、衛星Ａ，Ｄと衛星Ｂの間に仰角ＡＤ−Ｂの差があり、衛星Ａ，Ｂ，Ｄと反射鏡を衛星Ａ，Ｄが重なる位置から見ると、図１の右図のようになる。この時、衛星Ａ，Ｄ用フィードホーンは同一平面内にて衛星の電波Ａ，Ｄの焦点を捉えることができるが、衛星の電波Ｂの焦点ｂは焦点ａ、ｄを結ぶ直線Ｘよりも反射鏡下方が焦点位置となる。そこで、衛星Ｂ用フィードホーンは衛星の電波Ｂの焦点ｂの位置に配置してやればよい。
【００１４】
すなわち、回転角で補正する２衛星（Ａ，Ｄ）用以外のフィードホーンは回転角で補正される２衛星（Ａ，Ｄ）のフィードホーンのビーム軸Ａ，Ｄが含まれる平面内からフィードホーンのビーム軸がはずれるように配置してやれば、受信しようとする全衛星の電波の仰角差を完全に補正することが可能となる。
図２に本発明による３衛星を受信するマルチビームアンテナの斜視図を示す。
【００１５】
図２において、反射鏡１の裏面中央に仰角調整機構を設けたマウント２が固定され、マウント２と押え具３とで方位角調整機構を備えマスト４を挟持し、ボルト５で固定する。さらに符号１１は上記に述べた回転角を調整する回転角調整機構である。反射鏡１裏面中央に基端を固定したアーム６の先端に支持板７を設け、この支持板７にフィードホーン付コンバータ８、９、１０を配置固定する。フィードホーン付コンバータ８、９、１０は上記の条件を充たすように配置する。
【００１６】
なお、３衛星を受信する場合を説明したが、さらに衛星Ｃも受信する場合は仰角差ＡＤ−Ｃを補正する位置（衛星波Ｃの焦点位置）に衛星Ｃ用フィードホーンの焦点を配置すれば、４衛星を受信するフィードホーンを回転角の調整のみで、電気特性の最良の位置に簡単に配置することができる。
また、図２では、回転角調整機構を反射鏡裏面に設け、一つの衛星のビーム軸である衛星と反射鏡を結ぶ直線（例えば一つの衛星を衛星Ａとした場合、図１のビーム軸Ａとなる。）を回転の中心軸として他の衛星を受信するものについて示したが、支持板７に回転角調整機構を設けた場合、一つの衛星を受信したビーム軸であるフィードホーンと反射鏡を結ぶ直線を回転角の中心軸としてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、パラボラ反射鏡の裏面中央に仰角調整機構を設けたマウントが固定され、マウントと押え具とで方位角調整機構を備えマストを挟持しボルトで固定し、反射鏡裏面中央に基端を固定したアームの先端に支持板を設け、支持板に３個のフィードホーンを設け、同一の衛星軌道上の３個以上の静止衛星からの電波を１台のパラボラ反射鏡で受信するマルチビームアンテナにおいて、受信する３個以上の静止衛星に対応する特定の静止衛星Ａを基準にして特定の静止衛星Ａに対するマルチビームアンテナのビーム軸Ａの仰角および方位角を調整し、静止衛星Ａ用のフィードホーンのビーム軸Ａを中心に回転角調整機構で回転角を調整することにより静止衛星Ａ，Ｄの仰角差を補正し、静止衛星Ｂのフィードホーンのビーム軸Ｂを前記静止衛星Ａ，Ｄの調整後の位置からずれた、静止衛星Ａ，Ｄと静止衛星Ｂの間に仰角ＡＤ−Ｂの差を補正する位置にビーム軸Ｂを位置に配置したマルチビームアンテナであるので、回転角のみでは補正不可能な３衛星以上の衛星波仰角差を完全に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチビームアンテナを具体的に説明する正面図および側面図の２面図である。
【図２】本発明のマルチビームアンテナの一実施例の斜視図である。
【図３】マルチビームアンテナの地平線、静止衛星軌道および静止衛星軌道上の静止衛星の斜視図である。
【図４】静止衛星軌道上の静止衛星の仰角が異なった状態を示す図である。
【図５】２衛星を受信するマルチビームアンテナの方向調整を示す図である。
【図６】２衛星を受信するマルチビームアンテナの他の方向調整を示す図である。
【図７】従来のマルチビームアンテナの静止軌道上の各静止衛星と、これらの静止衛星を受信するフィードホーンの焦点位置を説明する正面図および側面図の２面図である。
【図８】三つの衛星の電波のうち二つあるいは三つ全てはその焦点がフィードホーン焦点位置と一致しないことを示した図である。
【図９】仰角差による衛星電波の焦点位置における小径反射鏡と大径反射鏡との焦点のズレを示す側面図の２面図である。
【符号の説明】
１…反射鏡
２…マウント
３…押え具
４…マスト
５…ボルト
６…アーム
７…支持板
８・９・１０…フィードホーン付コンバータ
１１…回転角調整機構
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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