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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 3/08 20060101AFI20241106BHJP
B64D 47/00 20060101ALI20241106BHJP
H01Q 1/12 20060101ALI20241106BHJP
H01Q 1/28 20060101ALI20241106BHJP
H01Q 1/42 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
H01Q3/08
B64D47/00
H01Q1/12 E
H01Q1/28
H01Q1/42
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021096274
(22)【出願日】2021-06-09
(65)【公開番号】P2021197739
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-08-07
(31)【優先権主張番号】P 2020100098
(32)【優先日】2020-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109612
【弁理士】
【氏名又は名称】倉谷 泰孝
(74)【代理人】
【識別番号】100116643
【弁理士】
【氏名又は名称】伊達 研郎
(74)【代理人】
【識別番号】100184022
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 美保
(72)【発明者】
【氏名】及川 厚武
(72)【発明者】
【氏名】加藤 靖暁
(72)【発明者】
【氏名】山添 裕啓
(72)【発明者】
【氏名】酒井 貴行
【審査官】佐藤 当秀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０８０２００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１０３３３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｑ ３／０８
Ｂ６４Ｄ ４７／００
Ｈ０１Ｑ １／１２
Ｈ０１Ｑ １／２８
Ｈ０１Ｑ １／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
主反射鏡を有するアンテナ部と、前記主反射鏡が向く方向である指向方向の方位角を変更する方位角軸の回りに回転可能である方位角架台と、
前記アンテナ部を支持し、前記方位角軸と直交する仰角軸の回りに回転可能である仰角軸構造体と、
前記方位角架台の上に設けられて前記仰角軸の回りに回転可能に前記仰角軸構造体を支持する仰角軸構造体支持部と、
前記方位角架台を前記方位角軸の回りに回転可能に支持する基礎部と、
前記アンテナ部から送信電波として放射される送信信号を増幅する増幅器と、
前記基礎部と前記増幅器を収容する下側容器と、
前記下側容器の上側に取り付けられて前記下側容器と共に、前記アンテナ部を収容するレド－ムとを備え、
前記増幅器は前記下側容器の内側面に搭載され、
前記増幅器が搭載された前記内側面に対応する位置の前記下側容器の外側面に放熱フィンが設けられた、アンテナ装置。
【請求項2】
前記放熱フィンの各フィンが前記方位角軸に平行に設けられた、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記レド－ムの外形は下部が円筒状であり、前記下側容器は、前記方位角軸に垂直な平面での前記外側面の間隔である容器幅が前記レド－ムの円筒状の部分の直径よりも小さい部分を有し、
前記放熱フィンは、前記方位角軸に直交しかつ前記容器幅が最小に見える方向である最小容器幅方向から見る場合に前記容器幅の範囲内に設けられている、請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記増幅器に電力を供給する電源部をさらに備えた請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記放熱フィンが設けられた前記外側面に対応する位置の前記内側面に前記電源部が搭載された、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記放熱フィンが、角部を挟んで隣接する２つの前記外側面に設けられた、請求項１、請求項２、請求項４および請求項５の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
２つの前記放熱フィンの前記角部の側に配置された端部において、前記方位角軸に平行である方向から見る場合に、前記放熱フィンが有する各フィンの先端が直線上に存在するように各フィンの長さが決められている、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記下側容器が、前記方位角軸を含みかつ前記角部を通る平面に関して対称な形状を有する、請求項６または請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記レド－ムの外形は下部が円筒状であり、前記下側容器は、前記方位角軸に垂直な平面での前記外側面の間隔である容器幅が前記レド－ムの円筒状の部分の直径よりも小さい部分を有し、
前記放熱フィンは、前記方位角軸に直交しかつ前記容器幅が最小に見える方向である最小容器幅方向から見る場合に前記容器幅の範囲内に設けられている、請求項４から請求項８の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記下側容器は、前記容器幅が変化する曲面である前記外側面の部分を有する、請求項３または請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
移動体に搭載される、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項12】
前記最小容器幅方向が移動体の機首方向に平行になるように前記移動体に搭載される、請求項３または請求項９または請求項１０に記載のアンテナ装置。
【請求項13】
前記移動体が回転翼により下降気流を発生させる回転翼機であり、前記下降気流が流れる位置に搭載される、請求項１１または請求項１２に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、移動体に搭載されるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
移動体に搭載される通信装置では、通信装置およびアンテナ装置の小型化および軽量化が望まれている。また、従来と同程度のスペ－スおよび重量で、より強い電波を送信できるアンテナ装置が望まれている。特に、航空機やヘリコプタ（回転翼機）に搭載されるアンテナ装置では、空気抵抗を低減するために小型化することが望まれている。
【0003】
方位角および仰角を変更できるアンテナ装置は、方位角軸の回りに回動可能な可動側架台と、可動側架台に設けられた２本の支持ア－ムにより、アンテナの主反射鏡を仰角軸の回りに回動可能に支持する（例えば、特許文献１参照）。
【0004】
アンテナ装置を小型化および軽量化するために、アンテナの仰角を変更する機構を片持ちにする構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、平面アンテナを使用している。
【0005】
仰角を変更する機構を片持ちにする構造を有するアンテナ装置において、ベ－スプレ－ト５０の上面にアンテナを支持するフレ－ム９０を固定し、発熱体であるＲＦＵ５４をベ－スプレ－ト５０の下側にＲＦＵ基板５２を介して固定し、熱をＲＦＵ基板５２、ベ－スプレ－ト５０およびフレ－ム９０を介して放熱する構造が示されている（特許文献３参照）。特許文献３では、アンテナ装置１０がレ－ダド－ム１２の内部に収容される。
【0006】
増幅器（８）と増幅器（８）が発生する熱を放熱する放熱器（９）を、ベ－スプレ－ト（６）の上側で、ＡＺ軸（２）の回りに回転するストラクチャ（５）の一端側に配置し、ストラクチャ（５）のもう一端側に配置するアンテナ（１）およびフレ－ム（７）のカウンタウェイトとする構造が示されている（特許文献４参照）。特許文献４では、図２にレド－ムの内にアンテナ（１）を収容することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１２－８０２００
【文献】特開２００６－９４３５３
【文献】特開２００６－９４３４０
【文献】特公平６－６６５７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来のアンテナ装置では、発熱部品である増幅器が発生する熱を放熱器によりレド－ムの内部の空間に放熱している。レド－ムの内部は閉空間であり、アンテナ装置の外部に放熱する場合と比較して、冷却効率は低いと考えられる。また、アンテナ装置を連続して使用するとレド－ムの内部の空気の温度が上昇して、冷却効率が低下すると思われる。
【0009】
本開示は、従来よりも効率よく増幅器を冷却できるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示に係るアンテナ装置は、主反射鏡を有するアンテナ部と、主反射鏡が向く方向である指向方向の方位角を変更する方位角軸の回りに回転可能である方位角架台と、アンテナ部を支持し、方位角軸と直交する仰角軸の回りに回転可能である仰角軸構造体と、方位角架台の上に設けられて仰角軸の回りに回転可能に仰角軸構造体を支持する仰角軸構造体支持部と、方位角架台を方位角軸の回りに回転可能に支持する基礎部と、アンテナ部から送信電波として放射される送信信号を増幅する増幅器と、基礎部と増幅器を収容する下側容器と、下側容器の上側に取り付けられて下側容器と共に、指向方向を変更可能にアンテナ部を収容するレド－ムとを備え、増幅器は下側容器の内側面に搭載され、増幅器が搭載された内側面に対応する位置の下側容器の外側面に放熱フィンが設けられたものである。
【発明の効果】
【0011】
本開示に係るアンテナ装置によれば、従来よりも効率よく増幅器を冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態１に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図2】実施の形態１に係るアンテナ装置の正面図である。
【図3】実施の形態１に係るアンテナ装置の右側面図である。
【図4】実施の形態１に係るアンテナ装置の背面図である。
【図5】実施の形態１に係るアンテナ装置の左側面図である。
【図6】実施の形態１に係るアンテナ装置の平面図である。
【図7】実施の形態１に係るアンテナ装置の底面図である。
【図8】実施の形態１に係るアンテナ装置のＸＺ平面に平行な断面での断面図である。
【図9】実施の形態１に係るアンテナ装置のＹＺ平面に平行な断面での断面図である。
【図10】実施の形態１に係るアンテナ装置の方位角架台よりも上側の部材を除いた状態での斜視図である。
【図11】実施の形態１に係るアンテナ装置の方位角架台よりも上側の部材を除いた状態での平面図である。
【図12】実施の形態１に係るアンテナ装置のベ－スの部分でのベ－スの底面に平行な断面での断面図である。
【図13】実施の形態１に係るアンテナ装置がヘリコプタに搭載された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
実施の形態１．
図１から図９を参照して、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の構造を説明する。図１は、アンテナ装置１００の斜視図である。図２から図７に、アンテナ装置１００の六面図を示す。図２が正面図、図３が右側面図、図４が背面図、図５が左側面図、図６が平面図、図７が底面図である。図８は、図６に示すＡＡ断面での断面図である。図９は、図６に示すＢＢ断面での断面図である。アンテナ装置１００についての座標系として、ＸＹＺ座標系を定義する。Ｘ軸は、平面図である図６における左右方向の軸である。図６における右向きを、Ｘ軸の正の向きとする。Ｙ軸は、図６における上下方向の軸である。図６における上向きを、Ｙ軸の正の向きとする。Ｚ軸は、正面図である図２における上下方向の軸である。図２における上向きを、Ｚ軸の正の向きとする。アンテナ装置１００は、移動体に搭載される。Ｙ軸が移動体の移動方向に平行になるように、アンテナ装置１００は、移動体に搭載される。ＡＡ断面は、アンテナ装置のＸＺ平面に平行な断面である。ＢＢ断面は、アンテナ装置のＸＺ平面に平行な断面である。
図１から図９を参照して、実施の形態１に係るアンテナ装置１００の構造を説明する。図１は、アンテナ装置１００の斜視図である。図２から図７に、アンテナ装置１００の六面図を示す。図２が正面図、図３が右側面図、図４が背面図、図５が左側面図、図６が平面図、図７が底面図である。図８は、図６に示すＡＡ断面での断面図である。図９は、図６に示すＢＢ断面での断面図である。アンテナ装置１００についての座標系として、ＸＹＺ座標系を定義する。Ｘ軸は、平面図である図６における左右方向の軸である。図６における右向きを、Ｘ軸の正の向きとする。Ｙ軸は、図６における上下方向の軸である。図６における上向きを、Ｙ軸の正の向きとする。Ｚ軸は、正面図である図２における上下方向の軸である。図２における上向きを、Ｚ軸の正の向きとする。アンテナ装置１００は、移動体に搭載される。Ｙ軸が移動体の移動方向に平行になるように、アンテナ装置１００は、移動体に搭載される。ＡＡ断面は、アンテナ装置のＸＺ平面に平行な断面である。ＢＢ断面は、アンテナ装置のＸＺ平面に平行な断面である。
【0014】
アンテナ装置１００は、アンテナ部１、偏波軸駆動部２、仰角軸構造体３、片持ち支持部４、方位角架台５、固定側架台６、ベ－ス７、制御部８、電源フィルタ９、モ－タ駆動部１０およびレド－ム１１を有する。アンテナ部１は、送信電波を放射し受信電波を受信する。アンテナ部１は、主反射鏡１２、放射器１３および副反射器１４を有する。主反射鏡１２は、電波を反射する反射面を有する。反射面は凹面である。主反射鏡１２が向く方向すなわち主反射鏡１２の指向方向が、アンテナ部１の指向方向である。
【0015】
アンテナ部１は、方位角、仰角および偏波角を変更可能に支持される。アンテナ部１は、直線偏波の電波を送受信する。偏波角は、電波の偏波面と地面との間の角度である。偏波軸駆動部２は、偏波角を変更する機構である。仰角軸構造体３は、アンテナ部１と偏波軸駆動部２を保持する構造体である。片持ち支持部４は、仰角を変更可能に仰角軸構造体３を支持する部材である。方位角架台５は、方位角軸（図１、図２に符号ＡＺで図示）の回りに回転する架台である。方位角架台５に、片持ち支持部４が設けられる。固定側架台６は、方位角架台５を回転可能に支持する部材である。ベ－ス７は、移動体に取り付けられる部材である。ベ－ス７に、固定側架台６が固定される。制御部８は、アンテナ装置１００を制御する。電源フィルタ９は、電源電圧を安定させるためのフィルタである。モ－タ駆動部１０は、モ－タ（電動機）を駆動する電流を発生させる回路である。モ－タは、指向方向を指令値に変更する動力、および指向方向を指令値に維持する動力を発生させる。レド－ム１１は、ベ－ス７の上に装着されてアンテナ部１などを保護する。図１から図９は、レド－ム１１を外した状態での図である。図において、レド－ム１１の外形線を２点鎖線で示す。図１から図９では、アンテナ装置１００は、片持ち支持部４がＸ軸に平行になるように方位角架台５が回転しており、アンテナ部１がＺ軸方向を向く状態である。
【0016】
放射器１３は、送信電波を放射し、受信電波を受信する。放射器１３は、内部を信号が伝わる円筒である。主反射鏡１２は、例えば直径が４０ｃｍ程度で深さが１０ｃｍ程度のボウルのような形状である。主反射鏡１２は、アルミニウム製である。放射器１３は、主反射鏡１２の反射面から出ている。副反射器１４は、円筒状の放射器１３の先端に設けられる。副反射器１４は、放射器１３から放射される送信電波を主反射鏡１２の反射面の方向に反射する。また、副反射器１４は、主反射鏡１２で反射された受信電波を放射器１３の方向に反射する。副反射器１４は、樹脂製の装着部品１５（図８および図９に図示）と接続している。装着部品１５は、先細りの断面が円形である棒状の部材である。装着部品１５の直径は、最大の箇所で放射器１３の内径とほぼ同じである。装着部品１５が放射器１３の内部に挿入されることで、副反射器１４が放射器１３の先端に配置される。装着部品１５は樹脂製なので、放射器１３の内部を通る送信信号および受信信号に装着部品１５が与える影響は、十分に小さい。
【0017】
送信電波および受信電波は、偏波面が互いに直交する直線偏波の電波である。送信電波および受信電波のどちらか一方が垂直偏波であり、もう一方が水平偏波である。垂直偏波の電波は、偏波面が地面に垂直な電波である。水平偏波の電波は、偏波面が地面に平行な電波である。送信電波または受信電波のどちらを垂直偏波にするかは、通信システムごとに決められる。偏波軸駆動部２は、アンテナ装置１００が搭載される移動体の姿勢に応じて放射器１３を回転させる機構である。移動体と共にアンテナ装置１００が傾いた場合などに、送信電波の偏波面が地面に対して垂直または水平になるように、偏波軸駆動部２は放射器１３および副反射器１４を回転させる。放射器１３は、主反射鏡１２の中央に設けられた開口を、回転可能に通る。放射器１３が回転する軸を偏波軸（図１、図２に符号ＰＯＬで図示）と呼ぶ。偏波軸は、放射器１３の中心を通る。偏波軸駆動部２は、偏波軸の回りに放射器１３と共に回転可能であり、かつ仰角軸構造体３に支持される偏波軸構造体である。偏波軸駆動部２の仰角軸構造体３に対する回転角度が、偏波角である。放射器１３および副反射器１４を偏波軸の回りに回転させるのではなく、アンテナ部１全体を偏波軸の回りに回転させてもよい。
【0018】
ベ－ス７は、アンテナ装置１００の下部に配置された構成要素を収容する下側容器である。ベ－ス７の内部には、固定側架台６が収容される。ベ－ス７が、移動体に取り付けられる。ベ－ス７の形状は、後で説明する。ベ－ス７の内側の底面の中央に固定側架台６が固定されている。固定側架台６は、上から見ると円形の部材である。固定側架台６は、ベ－ス７の底面に接続する部分は円柱状である。固定側架台６は、円柱状の部分の上に環状（ド－ナツ状）の部分を有する。方位角架台５は、固定側架台６に対して回転可能に設けられた部材である。方位角軸（図１、図２に符号ＡＺで図示）は、ベ－ス７の底面に垂直な回転軸である。方位角軸は、Ｚ軸に平行である。方位角架台５は、方位角軸の回りに回転可能である。方位角軸は、アンテナ部１の指向方向の方位角を変更する回転軸である。方位角は、固定側架台６に対する方位角架台５の回転角度である。
【0019】
片持ち支持部４は、方位角架台５の上側に設けられる。片持ち支持部４は、方位角架台５の上面に底面が接続して、上方に延在する。片持ち支持部４は、仰角軸構造体３を回転可能に支持する。仰角軸構造体３は、仰角軸の回りに回転可能である。仰角軸（図１、図２に符号ＥＬで図示）は、方位角軸に垂直かつベ－ス７の底面に平行な回転軸である。ベ－ス７の底面および仰角軸は、ＸＹ平面に平行である。仰角軸は、アンテナ部１の指向方向の仰角を変更する回転軸である。仰角は、仰角軸構造体３の片持ち支持部４に対する回転角度である。
【0020】
仰角軸構造体３は、片持ち支持部４に支持され、アンテナ部１および偏波軸駆動部２を支持する。方位角軸をＡＺ軸、仰角軸をＥＬ軸、偏波軸（図１、図２に符号ＰＯＬで図示）をＰＯＬ軸と呼ぶ。ＡＺ軸とＥＬ軸は、直交する。ＥＬ軸とＰＯＬ軸は、直交する。
【0021】
制御部８は、アンテナ部１の指向方向を変更するために、ＡＺ軸、ＥＬ軸およびＰＯＬ軸をそれぞれ駆動するモ－タを制御する。制御部８は、外部から入力される移動体の位置および機首が向く方向（機首方向）、アンテナ部１の姿勢情報などをもとに、アンテナ部１の方位角、仰角および偏波角が取るべき角度である指令値を決める。制御部８は、アンテナ部１が実際に向いている方向の方位角、仰角および偏波角が指令値と一致するように各軸のモ－タを制御する。方位角の指令値を方位角指令値、仰角の指令値を仰角指令値、偏波角の指令値を偏波角指令値とそれぞれ呼ぶ。
【0022】
制御部８は、演算処理するＣＰＵなどが搭載された回路基板などを有する。電源フィルタ９は、モ－タの駆動に使用される直流電源の電圧を安定させるためのフィルタである。モ－タ駆動部１０は、ＡＺ軸、ＥＬ軸およびＰＯＬ軸を駆動するモ－タに供給されるパルス電流を生成するパワ－半導体を有する回路である。モ－タ駆動部１０は、制御部８により制御される。レド－ム１１は、ベ－ス７と合わさってアンテナ装置１００を保護する覆いである。レド－ム１１は、ベ－ス７の上側に取り付けられる。レド－ム１１およびベ－ス７は、アンテナ部１を収容する。ベ－ス７およびレド－ム１１の内部には、アンテナ部１が指向方向を変更可能に収容される。レド－ム１１の上部は半球状の外形を有し、下部は円筒状である。レド－ム１１の下部の円筒状の部分は、下端の直径が上端での直径よりも２％程度大きい。レド－ム１１の下端が微小に広がっているので、レド－ム１１をベ－ス７に装着しやすい。レド－ム１１の下端での円筒状の部分の直径をレドーム直径と呼ぶ。
【0023】
偏波軸駆動部２は、主反射鏡支持円筒部１６、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、導波管１８、電波分離器１９、導波管２０、ロ－タリジョイント２１、ベアリング２２、ベアリング２３およびエンコ－ダ２４を有する。主反射鏡支持円筒部１６は、主反射鏡１２の背面の中央を支持する円筒である。主反射鏡支持円筒部１６は、仰角軸構造体３により支持される。ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７は、放射器１３などを回転させる電動機である。ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７は、主反射鏡支持円筒部１６の内側に設けられる。ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７は、偏波角を指令値に変更する動力および指令値に維持する動力を発生させる偏波角変更電動機である。
【0024】
図８および図９に示すように、導波管１８、電波分離器１９、導波管２０およびロ－タリジョイント２１は、放射器１３の下側に直列に設けられる。導波管１８は、放射器１３の下端に接続する。電波分離器１９は、導波管１８の下端に接続する。電波分離器１９は、受信電波を送信電波から分離する。電波分離器１９は、直交する偏波面を有する電波を分離する機能を有する。電波分離器１９を放射器１３の近くに設けているので、受信電波と送信電波とを効率よく分離できる。送信電波としてアンテナ部１から放射される送信信号は、導波管２０から電波分離器１９に入る。分離された受信電波から生成される受信信号が伝送される経路は、後で説明する。
【0025】
導波管２０は、電波分離器１９の下側に接続する導波管である。ロ－タリジョイント２１は、導波管２０を電波結合導波管２５に回転可能に接続する。電波結合導波管２５は、仰角軸構造体３の一部を構成する。電波結合導波管２５は、図８に示すように、偏波軸駆動部２の下端から仰角軸構造体３のＥＬ軸より少し低い位置まで折れ線状に延在する。導波管２０およびロ－タリジョイント２１には、受信信号は通らず、送信信号だけが通る。電波結合導波管２５および導波管２０は、送信信号を仰角軸構造体３から放射器１３に伝える導波管である。
【0026】
ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７は、ダイレクトドライブモ－タ（ＤＤモ－タと略す）である。ＤＤモ－タは、回転させる対象の軸にモ－タの回転軸が直結するモ－タである。主反射鏡支持円筒部１６の内側に、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７の固定子１７Ｓ（図８、図９に図示）が設けられ、固定子１７Ｓの内側に回転子１７Ｒ（図８、図９に図示）が設けられる。回転子１７Ｒの内側を、放射器１３および導波管１８が通る。導波管１８の外側面に設けられたＰＯＬ軸に垂直な環状の板材が、回転子１７Ｒに接続する。環状の板材により回転子１７Ｒに接続されるので、導波管１８などが回転子１７Ｒと共に回転する。回転子１７Ｒに接続する環状の板材は、主反射鏡１２の背面に近い位置に設けられる。ベアリング２２は、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７の下側に設けられる。ベアリング２２は、導波管１８の外側面と主反射鏡支持円筒部１６の間に設けられる。ベアリング２３は、ロ－タリジョイント２１とその表面カバ－の間に設けられる。ベアリング２２、２３は、ＰＯＬ軸の回りに回転する部材の摩擦抵抗を低減する。エンコ－ダ２４は、放射器１３の下端の外側で、主反射鏡支持円筒部１６の下側の位置に配置される。エンコ－ダ２４は、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７の回転子１７Ｒの回転角度を検出する。エンコ－ダ２４は、ＰＯＬ軸に垂直な環状の平板を有する構造である。環状の平板は、導波管１８と共に回転する。エンコ－ダ２４は、環状の平板に刻まれた目盛り線を読むことで回転角度を検出する。ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７により、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７の回転子１７Ｒ、放射器１３、導波管１８、電波分離器１９、導波管２０が、ＰＯＬ軸の回りに回転する。ＰＯＬ軸の回りの回転角度は、例えば＋１３０度から―１３０度の範囲である。
【0027】
片持ち支持部４は、支柱２６、ＥＬ軸支持円筒部２７および導波管保持部２８を有する。支柱２６は、方位角架台５の上面から上側に出る部材である。支柱２６の底面は、等脚台形のＡＺ軸側の辺を円弧状に切り取った形状の外形を有する。支柱２６は、底面から径方向の外側上方に向かう斜柱体のような外形を有する。支柱２６は、各面が薄い板状であり、軽量化のために各面に開口を設けている。支柱２６は、アルミニウム製である。ＥＬ軸支持円筒部２７は、ＥＬ軸を回転軸とする円筒である。ＥＬ軸支持円筒部２７は、支柱２６により支持される。ＥＬ軸支持円筒部２７の内側に仰角軸構造体３を構成する部材の一部が回転可能に挿入される。ＥＬ軸支持円筒部２７は、支柱２６の上部に設けられたＥＬ軸の回りに回転可能に仰角軸構造体３の片端を支持する仰角軸構造体支持部である。
【0028】
導波管保持部２８は、導波管２９を保持する部材である。導波管２９は、片持ち支持部４および方位角架台５に固定される導波管である。導波管保持部２８は、ＥＬ軸が通る部分の導波管２９を保持する。導波管２９の形状は、後で説明する。導波管保持部２８は、円筒状の部材である。導波管保持部２８は、ＥＬ軸支持円筒部２７および仰角軸構造体３の内側に存在する。ＥＬ軸支持円筒部２７と導波管保持部２８との間には、仰角軸構造体３が存在する。導波管保持部２８は、ＥＬ軸支持円筒部２７とは分離している。導波管保持部２８または導波管２９を、仰角軸構造体３がＥＬ軸の回りに回転することを妨げない位置でＥＬ軸支持円筒部２７に接続するようにしてもよい。例えば、ＥＬ軸支持円筒部２７のＡＺ軸から遠い側の端部と導波管２９とを接続する部材を設けてもよい。
【0029】
仰角軸構造体３は、電波結合導波管２５、主反射鏡支持部３０、ＥＬ軸駆動モ－タ３１、ロ－タリジョイント３２、エンコ－ダ３３、ベアリング３４およびベアリング３５を有する。主反射鏡支持部３０は、ＸＹ平面に略平行に延在して、その先端部が主反射鏡支持円筒部１６と接続する。主反射鏡支持部３０は、アンテナ部１および偏波軸駆動部２を支持する。ＥＬ軸駆動モ－タ３１は、仰角軸構造体３をＥＬ軸支持円筒部２７に対して回転させる動力を発生する。ロ－タリジョイント３２は、電波結合導波管２５と導波管２９とを回転可能に接続する。エンコ－ダ３３は、仰角軸構造体３のＥＬ軸支持円筒部２７に対する回転角度を計測する。ベアリング３４およびベアリング３５は、仰角軸構造体３がＥＬ軸の回りに回転する際の摩擦抵抗を低減する。
【0030】
ＥＬ軸駆動モ－タ３１は、ＥＬ軸支持円筒部２７の内側に設けられる。ＥＬ軸駆動モ－タ３１は、ＤＤモ－タである。ＥＬ軸駆動モ－タ３１の固定子３１ＳはＥＬ軸支持円筒部２７の内側に設けられ、固定子３１Ｓの内側に回転子３１Ｒが設けられる。回転子３１Ｒの内側には、導波管保持部２８が存在する。そのため、ＥＬ軸が通る部分の導波管２９は、回転子３１Ｒの内側に存在する。回転子３１Ｒは仰角変更内円筒部に設けられており、導波管２９は、仰角変更内円筒部の内側を通る。ＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒには、主反射鏡支持部３０が接続する。回転子３１Ｒが回転すると、主反射鏡支持部３０、アンテナ部１および偏波軸駆動部２がＥＬ軸の回りに回転する。ＥＬ軸駆動モ－タ３１は、仰角を指令値に変更する動力および指令値に維持する動力を発生する仰角変更電動機である。
【0031】
ベアリング３４を介して、ＥＬ軸支持円筒部２７がＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒを回転可能に支持する。ベアリング３４は、ＡＺ軸が存在する側のＥＬ軸支持円筒部２７の端面に設けられる。ＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒが、ベアリング３５を介して、その内側に導波管保持部２８を保持する。ベアリング３５は、回転子３１Ｒと導波管保持部２８との間に設けられる。ベアリング３５は、ＥＬ軸支持円筒部２７のＡＺ軸が存在する側の端に設けられる。ＥＬ軸に沿う方向では、ベアリング３５はベアリング３４と重なる位置に設けられる。べアリング３５は、ＥＬ軸に沿う方向での長さがベアリング３４よりも短い。ベアリング３５は、ＥＬ軸に垂直な平面ではベアリング３４よりもＥＬ軸に近い側に存在する。ベアリング３５があるので、ＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒが、導波管保持部２８に対して回転可能である。ベアリング３５は、クロスロ－ラベアリングである。
【0032】
エンコ－ダ３３は、導波管保持部２８の外周面において、ＥＬ軸に平行な方向ではベアリング３４とＥＬ軸駆動モ－タ３１との間に設けられる。エンコ－ダ３３は、ＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒの回転角度を検出する。エンコ－ダ３３は、ＥＬ軸に垂直な環状の平板が導波管保持部２８の外側に設けられた構造である。環状の平板に刻まれた目盛り線を回転子３１Ｒ側に設けられた読み取り器が読むことで、エンコ－ダ３３は回転子３１Ｒの回転角度を検出する。
【0033】
ＥＬ軸支持円筒部２７は、ＥＬ軸を回転軸とする円筒である仰角変更外円筒部である。ＥＬ軸駆動モ－タ３１の回転子３１Ｒは、ＥＬ軸支持円筒部２７の内側に回転可能に配置されたＥＬ軸を回転軸とする円筒である仰角変更内円筒部に設けられる。ＥＬ軸をＤＤモ－タで駆動しない場合にも、支柱２６に支持されるＥＬ軸支持円筒部２７と、ＥＬ軸支持円筒部２７の内側に回転可能に配置されたＥＬ軸を回転軸とする円筒である仰角変更内円筒部とを備えるようにしてもよい。
【0034】
電波結合導波管２５は、径方向の外側かつ上方に折れ線状に延在する部分と、折れ線の途中で分岐して上方に延在する部分とを有する導波管である。電波結合導波管２５の折れ線状の部分の偏波軸駆動部２側の部分は、ベース７の底面に平行に延在する。電波結合導波管２５の偏波軸駆動部２側の一端は、ロ－タリジョイント２１に接続する。電波結合導波管２５の折れ線状の部分の他端は、ロ－タリジョイント３２に接続する。電波結合導波管２５のロ－タリジョイント３２に接続する部分は、ベース７の底面に垂直に延在する。ロ－タリジョイント３２は、仰角軸構造体３に含まれる。電波結合導波管２５は、折れ線状の部分をロ－タリジョイント３２からロ－タリジョイント２１の方向へ送信信号を伝える。ロ－タリジョイント３２は、電波結合導波管２５を導波管２９に回転可能に接続する。導波管２９は、導波管保持部２８に保持される。
【0035】
導波管２９は、片持ち支持部４および方位角架台５に固定される導波管である。図８に示すように、導波管２９は、導波管保持部２８で保持される部分ではＥＬ軸上を延在する。ＡＺ軸を中心とする円の径方向において片持ち支持部４よりも外側で、導波管２９は下側に折れ曲がる。また、ＡＺ軸に平行に延在する導波管２９は、方位角架台５の上端よりも少し高い位置で、ＸＹ平面に平行な平面上で径方向の中心側に折れ曲がる。さらに、ＸＹ平面に平行に延在する部分の導波管２９は、ＡＺ軸が存在する位置で、下側に折れ曲がる。下向きに折れ曲がった導波管２９は、ＡＺ軸上を延在する。ＡＺ軸上を延在する部分の導波管２９は、方位角架台５に保持される。ＡＺ軸上を延在する部分の導波管２９は、ロ－タリジョイント３６に接続する。ロ－タリジョイント３６は、導波管２９を導波管３７に回転可能に接続する。導波管３７は、固定側架台６およびベ－ス７に固定される。
【0036】
電波結合導波管２５の分岐には、同軸信号線３８（図示せず）が接続する。同軸信号線３８は、低雑音増幅器３９と電波結合導波管２５の分岐とを接続する。低雑音増幅器３９は、電波分離器１９から出力される受信信号を増幅する。同軸信号線３８により、電波分離器１９により分離され増幅された受信信号が、電波結合導波管２５の分岐に入力される。受信信号は、電波結合導波管２５においてロ－タリジョイント３２の方向へ伝わる。受信信号を電波結合導波管２５に入力することで、受信信号のために送信信号とは別にロ－タリジョイントを設けることが不要になる。ＥＬ軸およびＡＺ軸でロ－タリジョイントがそれぞれ１個でよいので、アンテナ装置１００を小型かつ軽量にできる。
【0037】
電波分離器１９により送信信号とは分離された受信信号は、低雑音増幅器３９により増幅される。増幅された受信信号は、同軸信号線３８に入力される。低雑音増幅器３９は、主反射鏡１２の背面側に配置される。低雑音増幅器３９は、主反射鏡１２と共にＥＬ軸の回りに回転する。ＥＬ軸駆動モ－タ３１の負荷を減らすために、低雑音増幅器３９での増幅率および重量を総合的に判断して決めている。低雑音増幅器３９の増幅率を必要最小限にして、低雑音増幅器３９を軽量にしている。受信信号を必要な信号強度に増幅するため、ベ－ス７の内部にも低雑音増幅変換器４０を設けている。低雑音増幅変換器４０については、後で説明する。
【0038】
制御部８は、方位角架台５の上側で支柱２６と共にＡＺ軸を挟む位置に配置する。制御部８は、２個の筐体に分割して収容される。制御部８が有する２個の筐体は、図１から図９に示す状態では、Ｘ軸方向から見ると略長方形で、Ｙ軸方向から見ると長方形のＡＺ軸に近い側の上の角を切り取った略５角形の形状である。図３において左側の筐体を制御部８Ｌとし、右側の筐体を制御部８Ｒとする。制御部８Ｌの方が高く側面の幅が狭い。制御部８Ｒの高さは、制御部８Ｌの高さの８０％程度である。制御部８Ｒの側面の幅は、制御部８Ｌの側面の幅の１１０％程度である。制御部８Ｌ、８Ｒは、方位角架台５に垂直な背面板を有する。制御部８Ｌ、８Ｒの背面板は、図１から図９に示す状態ではＹＺ平面に平行である。ＡＺ軸を含みＹＺ平面に平行な平面（制御部配置面）に対して、制御部８Ｌが制御部８Ｒよりも少し中心に近く配置されている。制御部８Ｌの背面板の厚さ方向の中央を、制御部配置面が通る。制御部８Ｒの制御部配置面から遠い側の面と制御部配置面との距離は、制御部８Ｌでの制御部配置面から遠い側の面と制御部配置面との距離の約１３０％である。なお、制御部８を１個あるいは３個以上の筐体に収容してもよい。
【0039】
電源フィルタ９は、支柱２６の下側かつ径方向の外側の位置に配置する。モ－タ駆動部１０は、方位角架台５の上側かつ制御部８の下側の位置に配置する。モ－タ駆動部１０は、上から見ると円弧状であり、厚さ（高さ）が一定である形状である。円弧状のモ－タ駆動部１０は、半円を少し越える中心角を有する。円弧状のモ－タ駆動部１０は、Ｘ軸方向において支柱２６の下側に少し入る位置にＹＺ平面に平行な２個の端面を有する。モ－タ駆動部１０の端面には、各モ－タへ駆動信号を伝達するための信号線が接続する端子（図１に図示）が設けられる。
【0040】
アンテナ部１の指向方向に関して説明する。ＥＬ軸の回りに、仰角軸構造体３、偏波軸駆動部２およびアンテナ部１が回転する。ＥＬ軸の回転可能な範囲（仰角回転範囲）は、０度から９０度の範囲である。ここで、仰角は、ＡＺ軸に垂直な平面とアンテナ部１の指向方向とがなす角度である。仰角＝０度の場合は、アンテナ部１がＡＺ軸に直交する方向を向く。仰角＝９０度の場合は、アンテナ部１がＡＺ軸に平行な方向を向く。ベ－ス７の底面が水平である姿勢をアンテナ装置１００がとる場合は、ＡＺ軸に直交する方向は水平方向であり、ＡＺ軸に平行な方向は天頂方向である。アンテナ部１は、仰角が９０度を超えないように抑止する図示しない抑止具を有する。方位角は、仰角が９０度未満の場合にアンテナ部１の指向方向をＸＹ平面に射影した直線とＹ軸とがなす角度である。図１から図９に示す状態では、アンテナ部１の指向方向は、方位角が１８０度であり、仰角は９０度である。
【0041】
アンテナ部１の指向方向が仰角＝０度である場合は、図３に示す制御部８Ｌが存在する側にアンテナ部１が向く場合である。図１から図９に示す方位角＝１８０度の場合は、仰角＝０度ではアンテナ部１がＹ軸の負の向きを向く。抑止具を変更して仰角が９０度を超えることを可能にして、制御部８Ｒが存在する側にもアンテナ部１が向くことができる場合には、アンテナ部１の指向方向は、仰角＝１８０度すなわちＡＺ軸に直交する方向を向くことはできない。アンテナ部１がＡＺ軸に直交する方向を向く前に、制御部８Ｒと主反射鏡１２の背面とが干渉する。
【0042】
図１から図９に加えて、図１０から図１２を参照して、方位角架台５、固定側架台６およびベ－ス７の構造、ならびにベ－ス７の内部に収容する機器について説明する。図１０は、実施の形態１に係るアンテナ装置の方位角架台よりも上側の部材を除いた状態での斜視図である。図１１は、実施の形態１に係るアンテナ装置の方位角架台よりも上側の部材を除いた状態での平面図である。図１２は、実施の形態１に係るアンテナ装置のベ－スの部分でのベ－スの底面に平行な断面での断面図である。図１２は、図２に示すＣＣ断面での断面図である。図１２は、Ｚ軸方向において導波管３７が存在する位置での断面図である。
【0043】
固定側架台６は、ベ－ス７の内側の底面の中央に固定される。固定側架台６の上に、方位角架台５がＡＺ軸の回りに回転可能に載る。固定側架台６は、方位角架台５を方位角軸の回りに回転可能に支持する基礎部である。方位角は、方位角架台５の固定側架台６に対する回転角度である。方位角架台５は、固定側架台６に対して角度範囲の制限なく回転できる。そのため、移動体が通信しながら旋回する場合などに、旋回の回数に上限は存在しない。
【0044】
固定側架台６は、円盤状の基部６Ａと、基部６Ａから上に出た環状部６Ｂと、環状部６Ｂの上側に設けられた頂部６Ｃとを有する。環状部６Ｂは、Ｚ軸に平行な方向から見ると、基部６Ａの直径よりも外径が小さいド－ナツ状である。頂部６Ｃの外形は、円錐台の上に円柱が接続した形状である。頂部６Ｃの円柱の径は、円錐台の上面の径よりも小さい。頂部６Ｃの上面にはＺ軸方向に貫通穴が設けられている。頂部６Ｃの貫通穴と環状部６Ｂの内側を、導波管２９が通る。基部６Ａの上面には円筒状の窪みであるジョイント収納部６Ｄが存在する。ジョイント収納部６Ｄの底面は基部６Ａの上面に平行であり、ジョイント収納部６Ｄの側面は基部６Ａの上面に垂直である。ジョイント収納部６Ｄの底面の中央には、開口が設けられている。
【0045】
方位角架台５は、導波管保持部４１、ロ－タリジョイント３６、ＡＺ外輪部４２、機器搭載部４３、ＡＺ軸駆動モ－タ４４、エンコ－ダ４５、ベアリング４６およびベアリング４７を有する。導波管保持部４１は、ＡＺ軸が通る部分の導波管２９を保持する。ロ－タリジョイント３６は、導波管２９の下側に接続する。ロ－タリジョイント３６は、導波管２９を導波管３７に回転可能に接続する。導波管保持部４１は、固定側架台６の環状部６Ｂの内側に存在する。ロ－タリジョイント３６は、導波管保持部４１の下側に接続して、ジョイント収納部６Ｄに回転可能に収納される。ＡＺ外輪部４２は、基部６Ａおよび環状部６Ｂの外側に存在する環状（ド－ナツ状）の部材である。ＡＺ外輪部４２は、導波管保持部４１とは分離している。ＡＺ外輪部４２の底面側には中央がへこんだ段差が設けられる。段差は、ＡＺ軸を中心とする同心円状に２段階に設けられる。ＡＺ外輪部４２の内側で、下側の段差に基部６Ａの上面が接し、上側の段差に環状部６Ｂの上面が接する。
【0046】
機器搭載部４３に、片持ち支持部４、制御部８、電源フィルタ９およびモ－タ駆動部１０が固定される。機器搭載部４３は、ＡＺ外輪部４２の上部に固定される。機器搭載部４３は、上面部材４３Ａ、側面部材４３Ｂおよび平面部材４３Ｃを主に有する。上面部材４３Ａは、上から見ると環状（ド－ナツ状）で側面から見ると円錐台の上に円柱が接続した形状を有する。上面部材４３Ａでは、円錐台の上面の環の外径よりも、その上の円柱の直径の方が小さい。側面部材４３Ｂは、外形が円柱状の部材である。側面部材４３Ｂは、下端にフランジを有し、環状の平面である上面を有する。側面部材４３Ｂのフランジが、方位角架台５を構成するＡＺ外輪部４２の上部に固定される。上面部材４３Ａの下端側の周辺部が、側面部材４３Ｂの上面にネジ止めされる。平面部材４３Ｃは、上から見ると長方形の外形を有するＸＹ平面に平行な平面を有する部材である。平面部材４３Ｃは、支柱２６の外周側において支柱２６の底面よりも低い位置に設けられる。平面部材４３ＣのＸ軸に平行な側の端部は、短く上側に折り曲げられている。平面部材４３Ｃは、側面部材４３Ｂの下端のフランジにネジ止めされる。平面部材４３Ｃには、電源フィルタ９が載置して固定される。モ－タ駆動部１０は、側面部材４３Ｂに固定される。
【0047】
ＡＺ軸駆動モ－タ４４は、ＤＤモ－タである。ＡＺ軸駆動モ－タ４４は、固定側架台６に固定された円筒状の固定子４４Ｓの外側を円筒状の回転子４４Ｒが回転する構造のモ－タである。ＡＺ軸駆動モ－タ４４の固定子４４Ｓは、環状部６Ｂの上部の外周面に設けられる。ＡＺ軸駆動モ－タ４４の回転子４４Ｒは、固定子４４Ｓの径方向の外側において側面部材４３Ｂの内周面に固定される。ＡＺ軸駆動モ－タ４４は、方位角を指令値に変更する動力および指令値に維持する動力を発生する方位角変更電動機である。
【0048】
ベアリング４６は、ＡＺ外輪部４２の側面と固定側架台６の基部６Ａの間に配置される。ベアリング４６は、ＡＺ外輪部４２を固定側架台６に対して回転可能にする。ベアリング４７は、ロ－タリジョイント３６とジョイント収納部６Ｄの間に配置される。ベアリング４７は、導波管保持部４１およびロ－タリジョイント３６を固定側架台６に対して回転可能にする。エンコ－ダ４５は、方位角架台５が有する上面部材４３Ａの上部の円筒の内側で、固定側架台６の頂部６Ｃの上部の円筒の外側に配置される。エンコ－ダ４５は、環状の平板を有する。エンコ－ダ４５は、環状の平板に刻まれた目盛り線を読むことで、ＡＺ軸駆動モ－タ４４の回転子４４Ｒの回転角度を検出する。
【0049】
図８および図９に示すように、固定側架台６の環状部６Ｂの内側と、方位角架台５が有する導波管保持部４１の外側には、スリップリング４８が設けられる。スリップリング４８は、固定側架台６と方位角架台５の間で制御部８への電源線と信号線を回転可能に接続する。
【0050】
ベ－ス７の内部には、通信装置の構成要素であるＢＵＣ（Block Up Converter）４９を収容している。ＢＵＣ４９は、入力される送信信号の周波数（ＢＢ周波数）を送信電波の周波数（ＲＦ周波数）に変換して、かつ増幅する機能を有する。ＲＦ周波数は、ＢＢ周波数よりも高い。ＢＵＣ４９をアンテナ装置１００の内部に収容することで、移動体の内部に設置する通信装置が要するスペ－スや重量を低減できる。ベ－ス７の内部には、ＢＵＣ４９以外の通信に必要な機器を収容してもよい。
【0051】
ＢＵＣ４９は、電源部５０、電源フィルタ５１、周波数変換器５２および増幅器５３を主に有して構成する。電源部５０は、増幅器５３に電力を供給する。電源部５０は、アンテナ装置１００の外部から供給される直流電力をＲＦ周波数の交流電力に変換して、増幅器５３に供給する。電源フィルタ５１は、直流電力の雑音を除去して電源部２０に直流電力を供給する。周波数変換器５２は、ＢＢ周波数の送信信号をＲＦ周波数の送信信号に変換する。なお、ＢＢ周波数ではなく中間周波数の送信信号をＲＦ周波数の送信信号に変換する場合もある。中間周波数は、ＢＢ周波数よりも高くＲＦ周波数よりも低い周波数である。増幅器５３は、固体電力増幅器（ＳＳＰＡ、Solid State Power Amplifier）である。増幅器５３は、入力される送信信号を増幅する。ベ－ス７の内部には、ＢＵＣ４９の構成要素全部ではなく、少なくとも増幅器５３を収容すればよい。
【0052】
増幅器に外部から電力が供給されるアンテナ装置では、ＢＵＣは電源部と電源フィルタを有さない。また、外部から交流電力が供給されて、周波数や電圧などを変換した交流電力を供給する電源部を備えるアンテナ装置も存在する。電源部を有さない、あるいは入力される交流電力を周波数および電圧の少なくとも一方を変更した交流電力に変換する電源部を有するアンテナ装置にも、本開示は適用できる。
【0053】
送信信号は、図示しない入力端子からアンテナ装置１００の内部に導入される。送信信号は同軸信号線５４（図示せず）を通って、周波数変換器５２に入力される。周波数変換器５２でＲＦ周波数に変換された送信信号は、同軸信号線５５（図示せず）を通って増幅器５３に入力される。増幅器５３は、入力された送信信号を増幅する。増幅された送信信号は、第１フィルタ５６、カプラ５７、第２フィルタ５８、電波分離導波管５９を経由して導波管３７に入力される。カプラ５７は、双方向性結合器である。カプラ５７は、送信信号をモニタできるように、送信信号の一部を分岐させる。第１フィルタ５６および第２フィルタ５８は、電波天文業務や固定無線業務への干渉が発生しないように、これらの業務で使用される周波数帯域の信号を送信信号から除去する。第２フィルタ５８から出力される送信信号は、電波分離導波管５９に入力される。電波分離導波管５９に入力される送信信号は、ＲＦ周波数に変換され、かつ増幅器５３で増幅された送信信号である。
【0054】
電波分離導波管５９は、３端子を有する導波管である。電波分離導波管５９の１個の端子には、第２フィルタ５８が接続する。別の１個の端子には、導波管３７が接続する。残りの１個の端子には、低雑音増幅変換器４０が接続する。電波分離導波管５９は、第２フィルタ５８が出力する送信信号を、アンテナ部１に接続する導波管３７に出力する。電波分離導波管５９は、導波管３７から入力される受信信号を低雑音増幅変換器４０に出力する。
【0055】
電波分離導波管５９は、第２フィルタ５８から入力される送信信号を導波管３７に出力する。導波管３７は、ロ－タリジョイント３６に接続する。増幅器５３で増幅された送信信号は、第１フィルタ５６、カプラ５７、第２フィルタ５８、電波分離導波管５９、導波管３７、ロ－タリジョイント３６、導波管２９、ロ－タリジョイント３２、電波結合導波管２５、ロ－タリジョイント２１、導波管２０、電波分離器１９および導波管１８という経路で、放射器１３に入力される。導波管３７、導波管２９、電波結合導波管２５、導波管２０および導波管１８は、放射器１３が送信電波として放射する送信信号を放射器１３へ伝送する導波管である。
【0056】
放射器１３は、入力されるＲＦ周波数の送信信号を、送信電波として空間に放射する。放射された送信電波は、副反射器１４で主反射鏡１２の方向へ反射される。主反射鏡１２は、送信電波を指向方向に向けて反射する。指向方向には、通信相手である例えば通信衛星が存在する。ここでは、通信衛星は静止衛星とする。なお、本開示に係るアンテナ装置を使用する通信装置は、静止衛星ではない通信衛星、他の移動体、地上局などを通信相手にすることができる。
【0057】
電波分離導波管５９は、導波管３７から入力される受信信号を低雑音増幅変換器４０に出力する。低雑音増幅変換器４０は、ＲＦ周波数の受信信号をＢＢ周波数の受信信号に変換し、かつ受信信号を増幅する。増幅された受信信号は、図示しない出力端子からアンテナ装置１００の外部に存在する通信装置に入力される。
【0058】
ベ－ス７の形状を説明する。ベ－ス７の下部の外形は、略５角形の断面を有する柱体である。そのため、ベ－ス７の底面の形状は、略５角形である。ベ－ス７の上部は、円筒である。ベ－ス７は、略５角形の断面を有する柱体の上に円柱を組み合わせた外形を有する。ベ－ス７の上部の円筒には、その上側にフランジが設けられる。ベ－ス７の円筒の部分の高さは、略５角形の断面を有する柱体の部分の高さの３分の１程度である。
【0059】
ベ－ス７のフランジの上側には図示しない複数個の取付金具が設けられている。レド－ム１１の下端がベ－ス７のフランジよりも下に来る位置で、レド－ム１１の側面が取付金具に固定される。
【0060】
図７を参照して、略５角形であるベ－ス７の底面の形状を説明する。ベ－ス７の底面は、Ｙ軸に関して対称である。ベ－ス７は、Ｙ軸およびＺ軸を含むＹＺ平面に関して対称な形状を有する。図７における上側をＹ軸負側、下側をＹ軸正側、右側をＸ軸正側、左側をＸ軸負側と呼ぶ。略５角形であるベ－ス７の底面の外形線では、Ｙ軸に対して斜めな２個の辺が接続する角がＹ軸正側に存在し、Ｙ軸負側にＹ軸に垂直な辺が存在し、Ｙ軸に垂直な辺とＹ軸に対して斜めな辺との間をＹ軸に沿った２個の辺が結ぶ。ベ－ス７の底面の外形線において、Ｙ軸に沿う左右の辺は、Ｙ軸に平行な直線である２個の部分と、直線の部分の間をつなぐ円弧の一部の部分を有する。Ｙ軸に平行な左右の直線の部分の間隔は、Ｙ軸負側で狭く、Ｙ軸正側で広い。外形線のＹ軸に垂直な直線と左右のＹ軸に平行な直線との間のＹ軸負側における角部は、円弧の一部で結ばれる。外形線の左右のＹ軸に平行な線のＹ軸正側に、約５０度の角度で斜めに直線が微小な円弧を介してそれぞれ接続する。外形線における２本のＹ軸に対して斜めの直線は、互いに約１００度の角度をなす。２本の斜めの直線は、Ｙ軸正側においてＸ軸の中央で間に円弧状の角部を挟んで互いに接続する。ベ－ス７の対称面は、ベ－ス７のＹ軸正側の角部を通る。
【0061】
ベ－ス７の外側面および内側面は、底面に対して垂直である。外側面と底面の間の接続部分は丸く面取りされている。Ｙ軸負側のベ－ス７の側面には、アンテナ装置１００の入出力の端子を配置する。なお、入出力の端子は図示していない。
【0062】
ベ－ス７のＹ軸正側の角部の両側の外側面には、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けている。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、ベ－ス７の角部を挟んで隣接する。また、ベ－ス７には、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂが設けられる部分の外側面の内側（内側面）に、それぞれ搭載平面７Ａ、７Ｂが設けられている。搭載平面７Ａ、７Ｂに対応する位置のベ－ス７の外側面に放熱フィン６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ設けられている。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、ＹＺ平面に関して左右対称な形状である。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、各フィンをＺ軸に平行に設けている。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンの根元をつなぐ部材は、各フィンに平行な方向から見ると横長の長方形の形状である。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの高さは、ベース７の高さよりも低い。そのため、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けることで、ベ－ス７の高さは高くならない。
【0063】
放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、その両端部でフィンの長さを短くしている。放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸負側の端部では、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンの先端がＹ軸に平行なベ－ス７の側面よりも微小に内側に位置するように、各フィンの長さを短くしている。放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸負側の端部では、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂが有する各フィンの先端がＹ軸に平行な直線上に存在する。そのため、図２および図４に示すように、Ｙ軸に平行な方向からアンテナ装置１００を見る場合のアンテナ装置１００の断面積は、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けることで増加しない。
【0064】
図７に示すように、放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸正側の端部では、フィンの長さを短くしている。放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸正側の端部は、ベ－ス７の角部の側に配置された端部である。Ｚ軸に平行な方向から見る場合に、放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸正側の端部で各フィンの先端がＸ軸に平行な直線上に存在する。放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＹ軸正側の端部では、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンの先端がベ－ス７の角部よりも僅かにＹ軸正側に位置するように、各フィンの長さが中央部の各フィンよりも短く決められている。Ｘ軸に平行な方向からアンテナ装置１００を見る場合には、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けることで、断面積が僅かに増加する。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂがその間のベ－ス７の角部から出る量と、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂによる冷却効果を総合的に判断して、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの設置位置、各フィンの長さを決める。ベ－ス７の底面の各辺に対応する外側面の何れかに放熱フィンを設ける場合に、その外側面の底面に沿う辺の長さの全部に放熱フィンを設けなくてもよい。底面に沿う辺の一部に相当する長さの放熱フィンを、その外側面に設けてもよい。
【0065】
放熱フィン６０Ａ、６０ＢをＹ軸に対して斜めに設けているので、Ｙ軸に平行な方向から見る場合の放熱フィン６０Ａ、６０ＢのＸＹ平面に平行な方向での幅を、レド－ム直径よりも小さくできる。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを直線状に並べる場合の合計の長さは、レド－ム直径よりも大きい。電源部５０は、外側面に放熱フィンが設けられた位置に対応する内側面とは異なる位置に搭載してもよい。その場合には、放熱フィンはベ－スの１つの外側面に設けてもよい。放熱フィンを設ける外側面の底面に沿う辺の長さは、レド－ム直径よりも小さくする。増幅器の長さが長く分割できる場合は、角部を挟んで隣接する２つのベ－スの外側面に設けた放熱フィンに対応する位置の内側面に増幅器を搭載してもよい。
【0066】
ベ－ス７の下部のＸＹ平面に平行な断面が略５角形である柱体において、ＸＹ平面における柱体の幅を容器幅と呼ぶ。ＸＹ平面における柱体の幅は、ＸＹ平面におけるベース７の外側面の間隔である。ベ－ス７の容器幅は、Ｙ軸に平行な方向から見る場合に最小になる。ベ－ス７の下部の柱体の幅は、Ｙ軸に平行な方向から見る場合に、レド－ム直径よりも小さい。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、Ｙ軸に平行な方向から見るとベ－ス７の下部の柱体の範囲内に設けられている。放熱フィン６０Ａ、６０Ｂは、Ｙ軸に平行な方向から見る場合に容器幅の範囲内に設けられている。容器幅が最小に見える方向を、最小容器幅方向と呼ぶ。ベ－ス７では、最小容器幅方向はＹ軸に平行な方向である。ベ－スの形状を変更する場合には、最小容器幅方向は、Ｙ軸に平行な方向とは異なる方向になる場合がある。
【0067】
アンテナ装置１００において、Ｘ軸方向の長さを装置幅、Ｙ軸方向の長さを装置長、Ｚ軸方向の長さを装置高と呼ぶ。図６および図７に示すように、アンテナ装置１００では装置長が装置幅よりも４％程度大きい。装置長が装置幅よりも大きい理由は、Ｙ軸正側においてベ－ス７の角部がレド－ム１１よりも出ており、ベ－ス７の角部よりも放熱フィン６０Ａ、６０Ｂが出ているからである。
【0068】
ベ－ス７は、ＢＵＣ４９を収容する。ＢＵＣ４９は送信信号を増幅する。そのため、ＢＵＣ４９は大きな電力を消費する。アンテナ装置１００を小型かつ軽量に維持した上で、ＢＵＣ４９を効率的に冷却する構造について説明する。ＢＵＣ４９の構成要素の中で大きな熱を発生する構成要素は、増幅器５３と電源部５０である。増幅器５３を効率的に冷却するために、増幅器５３はベ－ス７の内側面に設けられた搭載平面７Ａに搭載する。増幅器５３の発熱部分が搭載平面７Ａに密着するように、増幅器５３を搭載平面７Ａに搭載する。同様に、電源部５０を効率的に冷却するために、電源部５０はベ－ス７の内側面に設けられた搭載平面７Ｂに搭載する。電源部５０の発熱部分が搭載平面７Ｂに密着するように、増幅器５３を搭載平面７Ａに搭載する。搭載平面７Ａ、７Ｂは、ＸＹ平面に平行な方向に同じ長さを有する。放熱フィン６０Ａおよび搭載平面７Ａに挟まれる部分と放熱フィン６０Ｂおよび搭載平面７Ｂに挟まれる部分では、ベ－ス７の他の部分よりも肉厚である。肉厚にする理由は、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンの根元を連結する部分を、ベ－ス７の側面と兼用しているためである。ベ－ス７に放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けるので、部品を追加することなく、発熱部品である増幅器５３および電源部５０を効果的に冷却できる。発熱部品で発生する熱を放熱フィン６０Ａ、６０Ｂによりアンテナ装置１００の外部に直接、放熱できるので、非常に効率よく冷却できる。
【0069】
図１、図２、図３、図５に示すように、主反射鏡１２の背面側に、姿勢センサ６１を配置する。姿勢センサ６１は、傾斜角度と加速度を含む姿勢情報を検出する。姿勢センサ６１が検出した姿勢情報は、制御部８に入力される。制御部８は、姿勢情報と外部から入力される移動体の位置情報および機首方向を基にアンテナ部１の指向方向の指令値を決める。さらに、制御部８は、アンテナ部１の指向方向および偏波角が指令値に一致するように、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、ＥＬ軸駆動モ－タ３１およびＡＺ軸駆動モ－タ４４を制御する。モ－タ駆動部１０は、制御部８により制御されて、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、ＥＬ軸駆動モ－タ３１およびＡＺ軸駆動モ－タ４４を駆動するパルス電流を生成する。
【0070】
制御部８およびモ－タ駆動部１０は、ＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、ＥＬ軸駆動モ－タ３１およびＡＺ軸駆動モ－タ４４を制御および駆動する指向方向変更制御駆動装置を構成する。制御部８およびモ－タ駆動部１０のすべてを、方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置に配置してもよい。方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置は、仰角軸構造体の両端を支持する従来のアンテナ部の支持構造が占有する空間に含まれる位置である。制御部８およびモ－タ駆動部１０の少なくとも一部を、方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置に配置すればよい。そうすることで、仰角軸構造体の両端を支持するアンテナ部の支持構造が占有する空間に別の装置を配置して、空間を有効に利用できる。その結果、従来よりもアンテナ装置を小型かつ軽量にできる。従来と同様な大きさを有する場合には、従来よりも強いあるいは指向性が高い電波を放射できるアンテナ装置が得られる。
【0071】
制御部８およびモ－タ駆動部１０の過半の部分は、ＡＺ軸を含みかつＥＬ軸に垂直な平面に対して支柱２６が存在しない側に配置している。そのため、方位角架台５と共にＡＺ軸の回りに回転する部分の重心を、ＡＺ軸の上またはＡＺ軸の近傍に配置できる。そうすることで、ＡＺ軸の回りに方位角架台５を回転させるために必要なトルクを低減でき、ＡＺ軸駆動モ－タ４４として小型のモ－タを使用できる。ＡＺ軸駆動モ－タ４４を小型にすることで、アンテナ装置１００を小型化かつ軽量化できる。制御部８およびモ－タ駆動部１０を、ＡＺ軸を含みかつＥＬ軸に垂直な平面に対して支柱２６が存在する側と、支柱２６が存在しない側にどのように配分して配置するかは、方位角架台５と共にＡＺ軸の回りに回転する部分の重心がＡＺ軸に近くなるように決める。
【0072】
制御部８には、通信相手である静止衛星の位置が予め保存されている。アンテナ装置１００が搭載される移動体は、ＧＰＳ受信機などにより移動体の位置情報と機首方向を測定する。測定された移動体の位置情報および機首方向は、制御部８に入力される。アンテナ部１が静止衛星との通信を開始した後は、受信信号の信号強度も制御部８に入力される。
【0073】
制御部８は、静止衛星を初期補足する際には、移動体の位置情報および機首方向と静止衛星の位置情報から、アンテナ部１が静止衛星の方向を向く指向方向の指令値を生成する。姿勢センサ６１からの姿勢情報、エンコ－ダ２４からのＰＯＬ軸の角度、エンコ－ダ３３からのＥＬ軸の角度、エンコ－ダ４５からのＡＺ軸の角度に基づき、アンテナ部１の指向方向の指令値とアンテナ部１の指向方向が一致するように、制御部８はＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、ＥＬ軸駆動モ－タ３１およびＡＺ軸駆動モ－タ４４を制御する。
【0074】
通信を開始した後は、制御部８は、アンテナ部１の指向方向を微小に変化させて、受信信号の信号強度が増加する方向にアンテナ部１の指向方向の指令値を変化させる。姿勢情報から移動体の姿勢の急激なあるいは定常的な変化を検出した場合は、アンテナ部１が静止衛星の方向を向くことが維持できるように、移動体の姿勢の変化を打ち消す方向に、アンテナ部１の指向方向および偏波角の指令値を決めて、指令値とアンテナ部１の実際の指向方向および偏波角が一致するようにＰＯＬ軸駆動モ－タ１７、ＥＬ軸駆動モ－タ３１およびＡＺ軸駆動モ－タ４４を制御する。
【0075】
例えば、静止衛星ではない通信衛星と通信する場合には、アンテナ装置の外部で各時点での通信衛星と移動体の位置が求められる。さらに通信衛星と移動体の位置から、移動体の姿勢によらないアンテナ部の指向方向が求められる。アンテナ装置は、外部から指向方向の指令値、移動体の姿勢情報が入力されて、姿勢センサ６１からの姿勢情報、各エンコ－ダからの角度情報を基に、アンテナ部の指向方向が指令値を向くために必要な各軸の角度値を求める。アンテナ装置は、求めた角度値になるように各軸のモ－タを制御および駆動する。
【0076】
図１３は、移動体であるヘリコプタ（回転翼機）９０にアンテナ装置１００が搭載された状態を示す斜視図である。図１３では、点線で囲んだ範囲を拡大する図も示す。アンテナ装置１００は、ヘリコプタ９０が水平な姿勢をとっている場合に、アンテナ装置１００のＡＺ軸が鉛直になるようにヘリコプタ９０に取り付けられる。すなわち、アンテナ装置１００のＸＹ平面がヘリコプタ９０の機体の水平面と平行になるように、アンテナ装置１００はヘリコプタ９０に搭載される。例えば、ヘリコプタ９０の機体の前方右側の上部から出る支持棒９１の先端にアンテナ装置１００は取り付けられる。
【0077】
アンテナ装置１００は、Ｙ軸が機首方向と平行になるようにヘリコプタ９０に搭載される。そうすることで、ヘリコプタ９０の機体を機首から見た場合の幅方向にアンテナ装置１００のＸ軸が平行になり、Ｚ軸が機体の高さ方向と平行になる。Ｙ軸を機首方向に平行にすることで、アンテナ装置１００の機首方向から見る断面積は、Ｘ軸を機首方向に平行に向けた場合よりも小さくなる。これは、アンテナ装置１００では、装置幅が装置長よりも小さいためである。機首方向から見る断面積を小さくできるので、ヘリコプタ９０が移動する際の空気抵抗を低減できる。装置幅を大きくすることなく放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けているので、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂを設けることによる空気抵抗の増加は発生しない。ベ－ス７は、断面積が小さいＹ軸負側の側面が機首方向を向くように設置している。ベ－ス７のＸ軸正側およびＸ軸負側の外側面は、曲面で容器幅を増加させており、空気抵抗を低減できる。ベ－ス７のＸ軸正側およびＸ軸負側の外側面は、機首方向に垂直であるＸＺ平面での容器幅を決める外側面である。ベ－ス７は、容器幅が変化する外側面の部分を有する。容器幅が変化するベ－ス７の外側面の部分は、Ｙ軸に沿う方向での外側面である。
【0078】
アンテナ装置１００は、ヘリコプタ９０が有するロ－タ（回転翼）９２が回転して発生する下降気流が流れる位置に搭載される。ヘリコプタ９０は、ロ－タ９２が回転して下降気流を発生させる回転翼機である。ヘリコプタ９０が離陸している場合にはロ－タ９２は回転しており、下降気流がアンテナ装置１００の放熱フィン６０Ａ、６０Ｂにあたる。また、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンは、下降気流が流れるＺ軸の方向に平行になるように設けられている。そのため、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの各フィンの近傍を流れる空気の量を大きくでき、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの放熱量を大きくできる。すなわち、放熱フィン６０Ａ、６０Ｂの冷却能力を大きくできる。
【0079】
アンテナ装置１００が搭載される移動体は、ヘリコプタ以外の移動体でもよい。移動体としては、航空機、飛行船、ドロ－ンなどの有人あるいは無人の空中移動体、自動車や鉄道車両などの地上を移動する移動体、船舶や潜水艦など水上または水中を移動する移動体でもよい。ヘリコプタ以外の移動体に搭載する場合も、Ｙ軸が機首方向に平行になるように移動体に搭載する。そのように搭載することで、機首方向から見るアンテナ装置の断面積を小さくできるので、移動体が移動する際の空気抵抗あるいは水の抵抗を低減できる。
【0080】
アンテナ装置は、ＰＯＬ軸および偏波軸駆動部を備えないものでもよい。ＰＯＬ軸および偏波軸駆動部を備えないアンテナ装置では、仰角軸構造体がアンテナ部を支持する。制御部およびモ－タ駆動部は、ＡＺ軸駆動モ－タおよびＥＬ軸駆動モ－タを制御および駆動する。あるいは、アンテナ部全体がＰＯＬ軸の回りに回転してもよい。アンテナ部全体がＰＯＬ軸の回りに回転するアンテナ装置では、偏波軸駆動部がアンテナ部を支持し、仰角軸構造体は偏波軸駆動部を介してアンテナ部を支持する。
【0081】
アンテナ装置は、ＥＬ軸に加えて、ＥＬ軸と直交するＸＥＬ軸（補助軸）を備えるものでもよい。ＸＥＬ軸の回転できる角度範囲は、ＥＬ軸の回転できる角度範囲よりも狭くする。ＡＺ軸、ＥＬ軸およびＸＥＬ軸を備えるアンテナ装置は、アンテナ部が天頂方向の近傍において通信相手を追尾しやすいという特徴がある。ＡＺ軸とＥＬ軸を有してＸＥＬ軸を有さないアンテナ装置では、アンテナ部が天頂方向の近傍を向いている場合に、ＥＬ軸による回転方向と直交する方向には、アンテナ部の指向方向を変更することが難しい。これは、高仰角になる天頂方向の近傍では、ＡＺ軸回りの回転により変更されるアンテナ部の指向方向の変化量が小さいからである。ＥＬ軸およびＸＥＬ軸を有するアンテナ装置では、天頂方向の近傍にアンテナ部が向いている場合にも、ＥＬ軸およびＸＥＬ軸の角度を変更することで、通信相手を追尾できる。ＥＬ軸およびＸＥＬ軸を有するアンテナ装置では、アンテナ部の指向方向が高仰角でない場合は、指向方向は主にＡＺ軸とＥＬ軸で変更する。高仰角でない場合は、ＸＥＬ軸の角度は、移動体の姿勢の両方向の急変に同じように対応できるように、ＸＥＬ軸の回りに回転できる角度範囲の中央の角度とする。
【0082】
ＸＥＬ軸も有するアンテナ装置では、アンテナ部および偏波軸駆動部を支持する補助軸構造体を備える。偏波軸駆動部は、放射器だけをＰＯＬ軸の回りに回転させるものでも、アンテナ部全体をＰＯＬ軸の回りに回転させるものでもよい。補助軸構造体は、ＸＥＬ軸の回りに仰角軸構造体よりも狭い角度範囲で回転可能である。補助軸構造体は、片持ち支持される仰角軸構造体によりＸＥＬ軸の回りに回転可能に支持される。仰角軸構造体は、補助軸構造体を介してアンテナ部を支持する。
【0083】
補助軸構造体の仰角軸構造体に対するＸＥＬ軸の回りの回転角度である補助角は、ＸＥＬ駆動モ－タにより指令値に変更されて指令値に維持される。ＸＥＬ駆動モ－タは、補助角を指令値に変更する動力および指令値に維持する動力を発生させる補助角変更電動機である。制御部およびモ－タ駆動部は、ＸＥＬ軸駆動モ－タも制御および駆動する。
【0084】
ＥＬ軸およびＸＥＬ軸を有するアンテナ装置は、ＰＯＬ軸および偏波軸駆動部を備えないものでもよい。ＰＯＬ軸および偏波軸駆動部を備えないが、ＸＥＬ軸および補助軸構造体を備えるアンテナ装置では、補助軸構造体がアンテナ部を支持する。
【0085】
ＸＥＬ軸および補助軸構造体を備えるアンテナ装置では、ＸＥＬ軸回りの回転も考慮して、方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置に、アンテナ部などと干渉しないように制御部およびモ－タ駆動部の少なくとも一部を配置する。仰角および補助角が決められた角度範囲内の各角度である場合に、アンテナ部、偏波軸駆動部、補助軸構造体および仰角軸構造体が存在する空間領域を、アンテナ存在範囲と呼ぶ。ＸＥＬ軸および補助軸構造体を備えないアンテナ装置でも、仰角が決められた角度範囲内の各角度である場合に、アンテナ部、偏波軸駆動部および仰角軸構造体が存在する空間領域を、アンテナ存在範囲と呼ぶ。アンテナ存在範囲の外側で、かつ方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置に、制御部およびモ－タ駆動部の少なくとも一部を配置する。
【0086】
ベ－スの外側面に放熱フィンを設け、放熱フィンが設けられた外側面に対応するベースの位置の内側面に発熱部品を搭載する冷却構造は、アンテナ装置１００とは異なるアンテナ装置にも適用できる。アンテナ装置は、アンテナ部を両持ちで支持するものでもよい。ＰＯＬ軸を有さないアンテナ装置でもよく、ＸＥＬ軸を有するアンテナ装置でもよい。主反射鏡を有するアンテナ部を、指向方向の方位角および仰角を変更可能に、ベ－スおよびレド－ムの内部に収容するアンテナ装置であればよい。
【0087】
アンテナ部の指向方向に関して、仰角を変更できる範囲を仰角回転範囲と呼ぶ。仰角は、ＡＺ軸に垂直な平面とアンテナ部の指向方向とがなす角度である。アンテナ装置１００の仰角回転範囲は、０度から９０度である。仰角＝０度は、アンテナ部１がＡＺ軸に直交する方向（方位角軸直交方向）を向く状態である。仰角＝９０度は、アンテナ部１がＡＺ軸に平行な方向（方位角軸方向）を向く状態である。
【0088】
方位角架台よりも上側で支柱と共にＡＺ軸を挟む位置に設けている制御部の形状を変更して、方位角軸方向から両側に方位角軸直交方向まで仰角を変更できるようにしてもよい。例えばアンテナ装置１００において、以下の（Ａ）～（Ｃ）で規定するような形状に制御部８Ｒの形状を変更したアンテナ装置では、制御部８Ｒが存在する側にアンテナ部１が向く場合でもアンテナ部１の指向方向は方位角直交方向に向くことができる。
（Ａ）制御部配置面よりも図３における左側の制御部８Ｌが存在する空間を、左側装置空間と呼ぶ。
（Ｂ）制御部配置面に関して、左側装置空間と対称な空間を右側装置空間と呼ぶ。
（Ｃ）制御部８Ｒの形状を、右側装置空間の範囲内に存在するような形状に変更する。
（Ａ）制御部配置面よりも図３における左側の制御部８Ｌが存在する空間を、左側装置空間と呼ぶ。
（Ｂ）制御部配置面に関して、左側装置空間と対称な空間を右側装置空間と呼ぶ。
（Ｃ）制御部８Ｒの形状を、右側装置空間の範囲内に存在するような形状に変更する。
【0089】
方位角軸方向から両側に方位角軸直交方向まで仰角を変更できるアンテナ装置では、ある方位角方向（方位角１）でアンテナ部が方位角軸直交方向（仰角＝０度）を向いている状態から、仰角だけを変化させると、アンテナ部が方位角軸方向（仰角＝９０度）を向く状態をとった後に、方位角１と１８０度異なる方位角２においてアンテナ部が方位角軸直交方向（仰角＝０度）を向く状態をとることができる。方位角２においてアンテナ部が方位角軸直交方向を向く状態は、方位角１からの角度で仰角を定義すると、仰角＝１８０度である。
【0090】
移動体に搭載されるアンテナ装置では、通信相手を追尾できることを保証する仰角の範囲がアンテナ装置の仕様書に規定される場合がある。アンテナ装置が通信相手を追尾できることを保証する仰角の下限値を、仰角下限値（変数ＥＬlowで表わす）と呼ぶ。アンテナ装置が通信相手を追尾できることを保証する仰角の上限値を、仰角上限値（変数ＥＬHighで表わす）と呼ぶ。アンテナ装置の仰角回転範囲を、仰角最小値（変数ＥＬminで表わす）から仰角最大値（変数ＥＬmaxで表わす）までとする。
【0091】
仰角回転範囲が、以下のように決められたアンテナ装置を考える。角度の単位は度である。
ＥＬlow＜ＥＬHigh≦９０ （１）
ＥＬmin≦ＥＬlow （２）
ＥＬHigh≦ＥＬmax （３）
１８０－ＥＬlow≦ＥＬmax （４）
式（１）は、仰角下限値と仰角上限値の間の関係を表す。式（２）および式（３）は、仰角下限値と仰角上限値の間の範囲で通信相手を追尾する上で必要な、アンテナ装置の仰角回転範囲の条件を表す。式（４）は、天頂近傍を通過する通信相手と継続して通信する場合に必要な、アンテナ装置の仰角回転範囲の条件を表す。
ＥＬlow＜ＥＬHigh≦９０ （１）
ＥＬmin≦ＥＬlow （２）
ＥＬHigh≦ＥＬmax （３）
１８０－ＥＬlow≦ＥＬmax （４）
式（１）は、仰角下限値と仰角上限値の間の関係を表す。式（２）および式（３）は、仰角下限値と仰角上限値の間の範囲で通信相手を追尾する上で必要な、アンテナ装置の仰角回転範囲の条件を表す。式（４）は、天頂近傍を通過する通信相手と継続して通信する場合に必要な、アンテナ装置の仰角回転範囲の条件を表す。
【0092】
低軌道衛星などの通信相手と、仰角下限値の位置から通信を開始して、通信相手が天頂近傍を通過して追尾開始時とは反対側の方位角の方向で仰角下限値になる位置まで継続して通信する場合に使用されるアンテナ装置は、式（１）から式（４）を満足する仰角回転範囲を持つ必要がある。
【0093】
式（４）を満足しない仰角回転範囲を持つアンテナ装置では、仰角がＥＬmaxになると、それ以上は仰角を増加させることができない。アンテナ部の指向方向の方位角を１８０度回転させて、仰角が９０度以下の範囲で通信相手を追尾することになる。方位角を１８０度回転させる期間の少なくとも一部では、通信相手との通信ができなくなる。
【0094】
式（１）から式（４）を満足する仰角回転範囲を持つアンテナ装置では、方位角を１８０度変更することを発生させることなく、仰角下限値の位置から追尾開始時とは反対側の方位角の方向で仰角下限値になる位置まで通信相手と継続して通信できる。
【0095】
式（１）から式（４）を満足する仰角回転範囲は、方位角軸方向（仰角＝９０度）を含み、かつ方位角軸方向の両側において決められた仰角下限値（ＥＬlow）以上である仰角の範囲である。なお、仰角回転範囲（ＥＬminからＥＬmax）は、方位角軸方向（仰角＝９０度）に関して対称でなくてもよい。
【0096】
式（１）から式（４）を満足する仰角回転範囲を持ち、かつＸＥＬ軸および補助軸構造体を備えるアンテナ装置では、通信相手をより適切に追尾することができる。
【0097】
各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や一部の構成要素を省略すること、あるいは一部の構成要素の省略や変形をした各実施の形態の自由な組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【0098】
１００ アンテナ装置、
１ アンテナ部、
２ 偏波軸駆動部（偏波軸構造体）、
３ 仰角軸構造体、
４ 片持ち支持部、
５ 方位角架台、
６ 固定側架台（基礎部）、
６Ａ 基部、
６Ｂ 環状部、
６Ｃ 頂部、
６Ｄ ジョイント収納部、
７ ベ－ス、
７Ａ、７Ｂ 搭載平面（内側面）、
８ 制御部（指向方向変更制御駆動装置）、
９ 電源フィルタ、
１０ モ－タ駆動部（指向方向変更制御駆動装置）、
１１ レド－ム、
１２ 主反射鏡、
１３ 放射器、
１４ 副反射器、
１５ 装着部品、
１６ 主反射鏡支持円筒部、
１７ ＰＯＬ軸駆動モ－タ（偏波角変更電動機）、
１７Ｓ 固定子、
１７Ｒ 回転子、
１８ 導波管、
１９ 電波分離器、
２０ 導波管、
２１ ロ－タリジョイント、
２２ ベアリング、
２３ ベアリング、
２４ エンコ－ダ、
２５ 電波結合導波管、
２６ 支柱、
２７ ＥＬ軸支持円筒部（仰角軸構造体支持部、仰角変更外円筒部）、
２８ 導波管保持部、
２９ 導波管、
３０ 主反射鏡支持部、
３１ ＥＬ軸駆動モ－タ（仰角変更電動機）、
３１Ｓ 固定子、
３１Ｒ 回転子（仰角変更内円筒部）、
３２ ロ－タリジョイント、
３３ エンコ－ダ、
３４ ベアリング、
３５ ベアリング、
３６ ロ－タリジョイント、
３７ 導波管、
３８ 同軸信号線、
３９ 低雑音増幅器、
４０ 低雑音増幅変換器、
４１ 導波管保持部、
４２ ＡＺ外輪部、
４３ 機器搭載部、
４３Ａ 上面部材、
４３Ｂ 側面部材、
４３Ｃ 平面部材、
４４ ＡＺ軸駆動モ－タ（方位角変更電動機）、
４４Ｓ 固定子、
４４Ｒ 回転子、
４５ エンコ－ダ、
４６ ベアリング、
４７ ベアリング、
４８ スリップリング、
４９ ＢＵＣ、
５０ 電源部、
５１ 電源フィルタ、
５２ 周波数変換器、
５３ 増幅器、
５４ 同軸信号線、
５５ 同軸信号線、
５６ 第１フィルタ、
５７ カプラ、
５８ 第２フィルタ、
５９ 電波分離導波管、
６０Ａ、６０Ｂ 放熱フィン、
６１ 姿勢センサ、
９０ ヘリコプタ（移動体、回転翼機）、
９１ 支持棒、
９２ ロ－タ。
１ アンテナ部、
２ 偏波軸駆動部（偏波軸構造体）、
３ 仰角軸構造体、
４ 片持ち支持部、
５ 方位角架台、
６ 固定側架台（基礎部）、
６Ａ 基部、
６Ｂ 環状部、
６Ｃ 頂部、
６Ｄ ジョイント収納部、
７ ベ－ス、
７Ａ、７Ｂ 搭載平面（内側面）、
８ 制御部（指向方向変更制御駆動装置）、
９ 電源フィルタ、
１０ モ－タ駆動部（指向方向変更制御駆動装置）、
１１ レド－ム、
１２ 主反射鏡、
１３ 放射器、
１４ 副反射器、
１５ 装着部品、
１６ 主反射鏡支持円筒部、
１７ ＰＯＬ軸駆動モ－タ（偏波角変更電動機）、
１７Ｓ 固定子、
１７Ｒ 回転子、
１８ 導波管、
１９ 電波分離器、
２０ 導波管、
２１ ロ－タリジョイント、
２２ ベアリング、
２３ ベアリング、
２４ エンコ－ダ、
２５ 電波結合導波管、
２６ 支柱、
２７ ＥＬ軸支持円筒部（仰角軸構造体支持部、仰角変更外円筒部）、
２８ 導波管保持部、
２９ 導波管、
３０ 主反射鏡支持部、
３１ ＥＬ軸駆動モ－タ（仰角変更電動機）、
３１Ｓ 固定子、
３１Ｒ 回転子（仰角変更内円筒部）、
３２ ロ－タリジョイント、
３３ エンコ－ダ、
３４ ベアリング、
３５ ベアリング、
３６ ロ－タリジョイント、
３７ 導波管、
３８ 同軸信号線、
３９ 低雑音増幅器、
４０ 低雑音増幅変換器、
４１ 導波管保持部、
４２ ＡＺ外輪部、
４３ 機器搭載部、
４３Ａ 上面部材、
４３Ｂ 側面部材、
４３Ｃ 平面部材、
４４ ＡＺ軸駆動モ－タ（方位角変更電動機）、
４４Ｓ 固定子、
４４Ｒ 回転子、
４５ エンコ－ダ、
４６ ベアリング、
４７ ベアリング、
４８ スリップリング、
４９ ＢＵＣ、
５０ 電源部、
５１ 電源フィルタ、
５２ 周波数変換器、
５３ 増幅器、
５４ 同軸信号線、
５５ 同軸信号線、
５６ 第１フィルタ、
５７ カプラ、
５８ 第２フィルタ、
５９ 電波分離導波管、
６０Ａ、６０Ｂ 放熱フィン、
６１ 姿勢センサ、
９０ ヘリコプタ（移動体、回転翼機）、
９１ 支持棒、
９２ ロ－タ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】