JPS5846893B2 - Kahenbe Muhaba Antenna Omochiita - Google Patents
Kahenbe Muhaba Antenna OmochiitaInfo
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- JPS5846893B2 JPS5846893B2 JP10636475A JP10636475A JPS5846893B2 JP S5846893 B2 JPS5846893 B2 JP S5846893B2 JP 10636475 A JP10636475 A JP 10636475A JP 10636475 A JP10636475 A JP 10636475A JP S5846893 B2 JPS5846893 B2 JP S5846893B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、人工衛星を利用して船舶と地上、あるいは船
舶と船舶とを結ぶ船舶衛星通信方式において、船の揺れ
が大きくなった場合、アンテナのビーム幅を広くして、
通信の途絶を防止する方式%式%
船舶の動きは、主に(i) 方向転換、([1)ピッ
チング、G11) ローリングに大別できる。[Detailed Description of the Invention] The present invention is a marine satellite communication system that uses artificial satellites to connect ships to the ground, or ships to ships, by widening the beam width of the antenna when the ship's shaking becomes large. hand,
Method for preventing communication breakdown % type % Vessel movements can be mainly divided into (i) change of direction, ([1) pitching, and G11) rolling.
従来の船舶衛星通信方式においては、通信の質を一定に
保つことが目標のひとつとなっている。One of the goals of conventional ship satellite communication systems is to maintain constant communication quality.
従って、船が大きく揺れても、アンテナ利得を一定に保
つ必要がある。Therefore, it is necessary to keep the antenna gain constant even if the ship shakes significantly.
そのため、衛星を常にアンテナの正面方向に捕捉してお
くためにアンテナ系全体を動かしていた。Therefore, the entire antenna system had to be moved to keep the satellite always in front of the antenna.
その際、比較的緩い変化である(i)と、速い変化を示
す([i)とG11)とは制御軸を異にする方が構造上
有利となることが多い。In this case, it is often structurally advantageous to use different control axes for (i), which is a relatively slow change, and ([i) and G11], which are fast changes.
従って、制御台は3軸あるいは4軸を用いて構成される
。Therefore, the control stand is configured using three or four axes.
第1図は、4軸方式の場合のアンテナ系の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of an antenna system in the case of a four-axis system.
1はアンテナ、2はX軸、3はY軸、4はEA軸、5は
Az軸である。1 is an antenna, 2 is an X axis, 3 is a Y axis, 4 is an EA axis, and 5 is an Az axis.
X−Y軸により([i)と仙)を、またEl−Az軸に
より(j)を補正することができる。([i) and X] can be corrected by the X-Y axis, and (j) can be corrected by the El-Az axis.
ところが軸数が多いため、形状・重量共に大きくなり、
合計4軸に制御用モータおよび回路が必要となる。However, due to the large number of axes, both the shape and weight become large.
Control motors and circuits are required for a total of four axes.
この結果、アンテナ系全体に占めるアンテナ姿勢の制御
駆動系の価格は大きくなり、現在的76%を占めている
。As a result, the cost of the antenna attitude control drive system has increased, accounting for 76% of the entire antenna system.
このようなアンテナ系を必要とする通信方式においては
、通信設備の価格を大幅に下げることは不可能である。In a communication system that requires such an antenna system, it is impossible to significantly reduce the price of communication equipment.
ところが、船舶によっては、通信の質を場合によっては
低下してでも、通信設備の低価格化を望むものも多い。However, there are many ships that desire to lower the cost of communication equipment, even if it means lowering the quality of communication in some cases.
例えば中小の漁船はこれに属する。For example, small and medium-sized fishing boats fall into this category.
本発明は、これらの課題を解決するため、荒天時のよう
に船の揺れが大きい場合はアンテナビーム幅を広げて、
その結果回線品質を低下した状態で通信を保つことによ
り、アンテナの制御駆動系の簡易化・低価格化を図った
船舶衛星通信方式を提供するものである。In order to solve these problems, the present invention widens the antenna beam width when the ship is shaking significantly, such as during stormy weather.
As a result, the present invention provides a marine satellite communication system that simplifies and lowers the cost of the antenna control drive system by maintaining communication with reduced line quality.
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below using the drawings.
第2図は、本方式に用いるアンテナの放射パターンの例
を示す。FIG. 2 shows an example of the radiation pattern of the antenna used in this method.
横軸はアンテナの放射角度θであり船の揺れ角度に相当
する。The horizontal axis is the radiation angle θ of the antenna, which corresponds to the rocking angle of the ship.
縦軸には電界強度fをとっている。The electric field strength f is plotted on the vertical axis.
第2図において06は高利得ビーム6を用いることによ
り高品質の通信を保証する限界の放射角度であり、θ7
は低利得ビーム7を用いて低品質の通信を保証する限界
の放射角度である。In Fig. 2, 06 is the limit radiation angle that guarantees high quality communication by using the high gain beam 6, and θ7
is the limit radiation angle that guarantees poor quality communication using a low gain beam 7.
船の揺れが少ない場合(θ〈θ6 )は、アンテナビー
ムを6のように鋭くしても、受信電界が著しく低下する
ことはない。If the ship is not rocking much (θ<θ6), even if the antenna beam is made as sharp as 6, the received electric field will not drop significantly.
それに対し、船の揺れが大きい(θ〉θ6 )場合は、
ビーム6では受信電界が著しく低下してしまうが、7の
ようにビーム幅を広げれば、船の揺れが大きい場合でも
メインビームは衛星を捕えていることができる。On the other hand, if the ship's rocking is large (θ〉θ6),
With beam 6, the received electric field is significantly reduced, but by widening the beam width as with beam 7, the main beam can capture the satellite even when the ship is shaking significantly.
この場合、アンテナビームを7に切り替えることによっ
て、前記の船の揺れ(1i)と011)を補正するため
のアンテナ制御・駆動系は全く省くことも可能となる。In this case, by switching the antenna beam to 7, it is possible to completely omit the antenna control/drive system for correcting the ship's rocking (1i) and 011).
その代り、アンテナビームの正面方向が衛星から外れる
ために、アンテナ利得は必然的に低下する。Instead, the antenna gain necessarily decreases because the frontal direction of the antenna beam is shifted away from the satellite.
たとえば、アンテナパターン6の場合、高品質の通信を
維持するための最小電界はf6(θ6 )であり、アン
テナパターン7の場合低品質の通信を維持するための最
小電界はf’r (θ7 )である。For example, for antenna pattern 6, the minimum electric field to maintain high quality communication is f6(θ6), and for antenna pattern 7, the minimum electric field to maintain low quality communication is f'r(θ7). It is.
ここに、fはアンテナパターン、添字はパターンを区別
する。Here, f distinguishes the antenna pattern, and the subscript distinguishes the pattern.
従って、例えば船の揺れが大きい場合には、パターン6
で利得最大の方向を常に衛星に向けた場合にくらべて、
C/Nはf7(θ7)/f60だけ劣化する。Therefore, for example, if the ship is rocking heavily, pattern 6
Compared to the case where the maximum gain direction is always directed toward the satellite,
C/N deteriorates by f7(θ7)/f60.
第3図は船の揺れの時間的変化とアンテナビーム幅の切
替えについてのタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart regarding the temporal changes in the rocking of the ship and the switching of the antenna beam width.
ビーム6からビーム7への切替えは船の揺れが06以上
になる点8で行われ、ビーム7からビーム6への切替え
も船の揺れがθ6以下になる点8で行われる。Switching from beam 6 to beam 7 is performed at point 8 where the ship's rocking becomes 06 or more, and switching from beam 7 to beam 6 is also performed at point 8 where the ship's rocking becomes θ6 or less.
第3図において速い変化成分はローリングに対応したも
ので、周期は約9SeCである。In FIG. 3, the fast changing component corresponds to rolling, and the period is about 9 SeC.
本方式はアンテナが高級なビーム幅可変法を採用してい
る場合は、充分この変化に追随できる。This method can sufficiently follow this change if the antenna uses a high-grade variable beam width method.
以上のようにビーム幅の切替えを行うことにより、船の
揺れによる電界の低下に対処することができる。By switching the beam width as described above, it is possible to cope with a decrease in the electric field due to the rocking of the ship.
従って、アンテナ制御・駆動系としては船の緯度・経度
上の変化だけを補正するだけで良い。Therefore, the antenna control/drive system only needs to compensate for changes in the latitude and longitude of the ship.
この変化は非常に緩く、制御系としては低級なものであ
る。This change is very gradual and is of low quality as a control system.
従って前述の船の動き(ii) 、(iii)に対応し
たX−Yの制御軸は省略でき、Az−Elのみで良い。Therefore, the X-Y control axes corresponding to the above-mentioned ship movements (ii) and (iii) can be omitted, and only Az-El is sufficient.
従って、アンテナ系の価格は約半分にすることが期待で
きる。Therefore, it can be expected that the price of the antenna system will be approximately halved.
ビーム幅を制御するための基準となるアンテナ利得の設
定点は、2つ以上であっても基本的な方式構成および利
点に変化はない。Even if there are two or more antenna gain set points that serve as a reference for controlling the beam width, the basic system configuration and advantages remain the same.
また、離散的な切り換えでなくて、連続的な変化でも良
い。Further, instead of discrete switching, continuous changes may be used.
なお、上述の説明においては舟の揺れ(11)と(11
1)の制御をするアンテナ制御・駆動系を全く省いた場
合について述べた。In addition, in the above explanation, the shaking of the boat (11) and (11)
The case where the antenna control/drive system for controlling 1) is completely omitted has been described.
しかし、前記の船の揺れ(:[)と(iii)の制御を
する系を設けた場合にも上述のアンテナパターンの切替
え制御を適用することができる。However, the antenna pattern switching control described above can also be applied when a system for controlling the ship's rocking (:[) and (iii) is provided.
この場合は第3図の「舟の揺れ」を「舟の揺れ一制御角
度」と置き替えればよい。In this case, "swinging of the boat" in FIG. 3 may be replaced with "swinging of the boat - control angle".
なお、本発明に用いるビーム幅可変機構としては、発明
者等が本願と同日付で出願した「ビーム幅可変アンテナ
装置」、「可変ビーム幅アンテナ土「ホーン切換形ビー
ム幅可変アンテナ」、「モード切換形ビーム幅可変アン
テナ」、「給電点位置可動形ビーム幅可変アンテナ」等
を用いることができる。The variable beam width mechanism used in the present invention includes the "variable beam width antenna device", "variable beam width antenna", "horn-switchable variable beam width antenna", and "mode A "switchable variable beam width antenna", a "variable beam width antenna with movable feed point position", etc. can be used.
以上説明したように、本発明はアンテナのビーム幅を切
り替えて、船の揺れによる受信電界の大幅な低下を防止
することにより、アンテナの制御駆動系を大幅に簡略化
でき、価格も低くすることのできる効果を有する。As explained above, the present invention can greatly simplify the antenna control drive system and reduce the cost by switching the beam width of the antenna and preventing a significant drop in the received electric field due to the shaking of the ship. It has the effect of
従って、船舶積載用の通信装置の価格を大幅に低下する
ことができ、本発明方式は小型船舶にも適用することが
可能となる。Therefore, the price of communication equipment for ships can be significantly reduced, and the system of the present invention can also be applied to small ships.
第1図は従来の船舶衛星通信方式の船舶局用アンテナ系
構成図、第2図は可変ビーム幅アンテナの放射パターン
の一例を示す特性図、第3図は船の揺れの時間変化とア
ンテナビーム幅の切替えを示すタイムチャートである。
1・・・アンテナ、2・・・X軸、3・・・Y軸、4・
・・El軸、5・・・Az軸、6・・・高利得時のアン
テナパターン、7・・・低利得時のアンテナパターン、
8・・・ビーム6からビーム7への切り替え点、9・・
・低品質の通信を維持するための最小電界点。Figure 1 is a configuration diagram of a ship station antenna system for a conventional ship satellite communication system, Figure 2 is a characteristic diagram showing an example of the radiation pattern of a variable beam width antenna, and Figure 3 is a diagram showing temporal changes in ship rocking and the antenna beam. It is a time chart showing width switching. 1... Antenna, 2... X-axis, 3... Y-axis, 4...
...El axis, 5...Az axis, 6...Antenna pattern at high gain, 7...Antenna pattern at low gain,
8... Switching point from beam 6 to beam 7, 9...
- Minimum electric field point to maintain poor quality communication.
Claims (1)
舶と船舶の間の通信回線において、船舶に積載するアン
テナをビーム幅が変えられる構造として、船の揺れが予
め定めた値を越えたときに該アンテナのビーム幅が広く
なるように制御し、また船の揺れが予め定めた値に戻っ
たときはもとのビーム幅に戻るように制御することを特
徴とする可変ビーム幅アンテナを用いた船舶衛星通信方
式。1. In communication lines between ships and the ground, or between ships, which are relayed by satellites, antennas installed on ships have a structure that allows the beam width to be changed, so that when the ship's rocking exceeds a predetermined value, A ship using a variable beam width antenna, characterized in that the beam width of the antenna is controlled to be widened, and the beam width is controlled to return to the original beam width when the shaking of the ship returns to a predetermined value. Satellite communication method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10636475A JPS5846893B2 (en) | 1975-09-01 | 1975-09-01 | Kahenbe Muhaba Antenna Omochiita |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10636475A JPS5846893B2 (en) | 1975-09-01 | 1975-09-01 | Kahenbe Muhaba Antenna Omochiita |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5230107A JPS5230107A (en) | 1977-03-07 |
| JPS5846893B2 true JPS5846893B2 (en) | 1983-10-19 |
Family
ID=14431667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10636475A Expired JPS5846893B2 (en) | 1975-09-01 | 1975-09-01 | Kahenbe Muhaba Antenna Omochiita |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846893B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668022A (en) * | 1979-11-09 | 1981-06-08 | Toshiba Corp | Active filter |
| JPH02275989A (en) * | 1990-03-26 | 1990-11-09 | Hitachi Ltd | Liquid crystal matrix display device |
-
1975
- 1975-09-01 JP JP10636475A patent/JPS5846893B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5230107A (en) | 1977-03-07 |
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