JPH1131910A - 衛星デジタル音声無線サービスシステムのためのアンテナシステム - Google Patents
衛星デジタル音声無線サービスシステムのためのアンテナシステムInfo
- Publication number
- JPH1131910A JPH1131910A JP10155968A JP15596898A JPH1131910A JP H1131910 A JPH1131910 A JP H1131910A JP 10155968 A JP10155968 A JP 10155968A JP 15596898 A JP15596898 A JP 15596898A JP H1131910 A JPH1131910 A JP H1131910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- dars
- antenna system
- broadcast
- mobile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 241000237970 Conus <genus> Species 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 1
- 101100440640 Drosophila melanogaster conu gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
- H01Q21/0043—Slotted waveguides
- H01Q21/005—Slotted waveguides arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/288—Satellite antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
- H01Q11/08—Helical antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/22—Longitudinal slot in boundary wall of waveguide or transmission line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters
- H01Q15/242—Polarisation converters
- H01Q15/244—Polarisation converters converting a linear polarised wave into a circular polarised wave
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作環境に対して性能を最適化するデジタル
音声無線サービス（ＤＡＲＳ）アンテナシステムを提供
する。 【解決手段】 ＤＡＲＳアンテナシステムは、宇宙船に
取り付けられた放送アンテナを含む。この放送アンテナ
は、スロット付き導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲＡ）
を含む。又、ＤＡＲＳアンテナシステムは、クオドリフ
ィラー螺旋アンテナ（ＱＨＡ）を有する移動ユーザ受信
アンテナを含む。更に、ＤＡＲＳアンテナシステムは、
円形偏波を発生するために放送アンテナに配置された平
行プレート偏波器を含む。偏波器は、ＳＷＤＲＡの表面
に垂直に配置された複数の薄いプレートを有する。放送
アンテナは、全システム性能に対して最適化され、高い
ＲＦ電力及びビームの整形を行うことができる。ＤＡＲ
Ｓアンテナシステムは、信頼性が高く、宇宙船から容易
に配備される。更に、本発明のＤＡＲＳアンテナシステ
ムは、個人の移動及び通勤のニーズを容易に受け入れる
ように「普遍的」モデル及び「領域」モデルの移動アン
テナも含む。
音声無線サービス（ＤＡＲＳ）アンテナシステムを提供
する。 【解決手段】 ＤＡＲＳアンテナシステムは、宇宙船に
取り付けられた放送アンテナを含む。この放送アンテナ
は、スロット付き導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲＡ）
を含む。又、ＤＡＲＳアンテナシステムは、クオドリフ
ィラー螺旋アンテナ（ＱＨＡ）を有する移動ユーザ受信
アンテナを含む。更に、ＤＡＲＳアンテナシステムは、
円形偏波を発生するために放送アンテナに配置された平
行プレート偏波器を含む。偏波器は、ＳＷＤＲＡの表面
に垂直に配置された複数の薄いプレートを有する。放送
アンテナは、全システム性能に対して最適化され、高い
ＲＦ電力及びビームの整形を行うことができる。ＤＡＲ
Ｓアンテナシステムは、信頼性が高く、宇宙船から容易
に配備される。更に、本発明のＤＡＲＳアンテナシステ
ムは、個人の移動及び通勤のニーズを容易に受け入れる
ように「普遍的」モデル及び「領域」モデルの移動アン
テナも含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、アンテナ
に係り、より詳細には、デジタル音声無線サービス（Ｄ
ＡＲＳ）システムの独特の要件に着目しそしてシステム
が動作する環境についての性能を最適化する新規なアン
テナシステム構造及びその実施に係る。特に、ここに述
べるアンテナシステムは、宇宙船に搭載されたダウンリ
ンク放送アンテナと、種々のユーザ乗物又はポータブル
無線に設置された受信移動アンテナとを備えている。
に係り、より詳細には、デジタル音声無線サービス（Ｄ
ＡＲＳ）システムの独特の要件に着目しそしてシステム
が動作する環境についての性能を最適化する新規なアン
テナシステム構造及びその実施に係る。特に、ここに述
べるアンテナシステムは、宇宙船に搭載されたダウンリ
ンク放送アンテナと、種々のユーザ乗物又はポータブル
無線に設置された受信移動アンテナとを備えている。
【０００２】
【従来の技術】新規な種類の無線放送システムの兆しが
見えてきている。連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、衛星デ
ジタル音声無線サービス（ＤＡＲＳ）のためにエアウエ
ーブの一部分を別に設定した。ＤＡＲＳの認可を受けた
者は、２３２０ＭＨｚないし２３４５ＭＨｚの間のＳ帯
域で動作し、２つの地球同期軌道スロットからのデジタ
ルＣＤクオリティの音声で連続的な国家規模（即ち、Ｃ
ＯＮＵＳ−北米本国）の無線プログラミングを行う。宇
宙船の放送アンテナ及びユーザの受信アンテナを含むア
ンテナは、全システムの本質的且つ重要な要素である。
アンテナは、それなくしてシステムが動作できないため
に本質的なものであり、且つそれらの構成及び実施がシ
ステム性能及びコストに直接影響するので重要なものと
なる。
見えてきている。連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、衛星デ
ジタル音声無線サービス（ＤＡＲＳ）のためにエアウエ
ーブの一部分を別に設定した。ＤＡＲＳの認可を受けた
者は、２３２０ＭＨｚないし２３４５ＭＨｚの間のＳ帯
域で動作し、２つの地球同期軌道スロットからのデジタ
ルＣＤクオリティの音声で連続的な国家規模（即ち、Ｃ
ＯＮＵＳ−北米本国）の無線プログラミングを行う。宇
宙船の放送アンテナ及びユーザの受信アンテナを含むア
ンテナは、全システムの本質的且つ重要な要素である。
アンテナは、それなくしてシステムが動作できないため
に本質的なものであり、且つそれらの構成及び実施がシ
ステム性能及びコストに直接影響するので重要なものと
なる。
【０００３】ＤＡＲＳシステムの移動アンテナの重要な
設計要素は、物理的な属性及び製造コストである。移動
アンテナは、「顧客に馴染み易く」するに充分なほど簡
単で軽量で且つ小型でなければならない。ユーザ無線の
商業的な競争力は、主としてアンテナの外観、取付方法
及びコストによって左右される。取付のために簡単に乗
物を変更する以上のことを必要とする扱い難いそして高
価なアンテナは、ＤＡＲＳシステムの多大な投資を正当
であるとするに足る大勢の消費者の関心を引かないこと
になる。
設計要素は、物理的な属性及び製造コストである。移動
アンテナは、「顧客に馴染み易く」するに充分なほど簡
単で軽量で且つ小型でなければならない。ユーザ無線の
商業的な競争力は、主としてアンテナの外観、取付方法
及びコストによって左右される。取付のために簡単に乗
物を変更する以上のことを必要とする扱い難いそして高
価なアンテナは、ＤＡＲＳシステムの多大な投資を正当
であるとするに足る大勢の消費者の関心を引かないこと
になる。
【０００４】等しく重要なことは、アンテナの電気的性
能特性である。上記の物理的及びコストの制約のため
に、移動アンテナが高い利得を発生することを期待でき
ない。それ故、利得曲線が受信信号の質を低下させない
ようにビームのピークが所望の方向を向くことが重要と
なる。ＣＯＮＵＳから地球同期衛星を見る角度は、天頂
から２０°ないし８０°である。無線は、天頂をピーク
とする従来の半球状のカバー域に対して、アンテナパタ
ーンが２０°ないし８０°の間に利得をピークとする形
状にされた場合には、より強い信号を受信することがで
きる。更に、移動アンテナは、受信信号の強度が乗物の
向きに不感であるように方位について無指向性でなけれ
ばならない。他の基本的な電気的特性は、ＤＡＲＳシス
テム要件について円形偏波（ＣＰ）及び良好な偏波分離
を含む。
能特性である。上記の物理的及びコストの制約のため
に、移動アンテナが高い利得を発生することを期待でき
ない。それ故、利得曲線が受信信号の質を低下させない
ようにビームのピークが所望の方向を向くことが重要と
なる。ＣＯＮＵＳから地球同期衛星を見る角度は、天頂
から２０°ないし８０°である。無線は、天頂をピーク
とする従来の半球状のカバー域に対して、アンテナパタ
ーンが２０°ないし８０°の間に利得をピークとする形
状にされた場合には、より強い信号を受信することがで
きる。更に、移動アンテナは、受信信号の強度が乗物の
向きに不感であるように方位について無指向性でなけれ
ばならない。他の基本的な電気的特性は、ＤＡＲＳシス
テム要件について円形偏波（ＣＰ）及び良好な偏波分離
を含む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】移動アンテナの利得特
性が低く且つＤＡＲＳシステムの放送エリアが広いため
に、本発明の宇宙船アンテナの実施形態は、ユーザによ
り受信される高忠実度の音声信号を確保するために非常
に高い電力（１．５ないし２．０キロワットの範囲の）
を送信しなければならない。当該エリアに送信される電
力を最大にするために（又は非カバー域への電力の流出
を最小にするために）、ビームのカバー域は、放送エリ
アの不規則な形状に一致する形状としなければならな
い。
性が低く且つＤＡＲＳシステムの放送エリアが広いため
に、本発明の宇宙船アンテナの実施形態は、ユーザによ
り受信される高忠実度の音声信号を確保するために非常
に高い電力（１．５ないし２．０キロワットの範囲の）
を送信しなければならない。当該エリアに送信される電
力を最大にするために（又は非カバー域への電力の流出
を最小にするために）、ビームのカバー域は、放送エリ
アの不規則な形状に一致する形状としなければならな
い。
【０００６】その結果、高電力取り扱い能力及びビーム
整形能力が、宇宙船放送アンテナの２つの重要な設計要
素となる。高電力であるために、アンテナは、良好な熱
消散／管理特性を有していなければならない。ビームの
整形が必要とされるために、アンテナは、アパーチャー
振幅及び位相の調整できねばならない。更に、アンテナ
は、同じバス構造体に便利にパッケージすることがで
き、そして他の商業的なスペースプログラム（本発明の
譲受人により開発された「オデッセイ」システムのよう
な）との共通の熱制御及び推進設計を共用できることが
強く要望される。これを行うことにより全プログラムコ
ストが低減される。又、簡単な軌道上配備及びジンバル
機構も信頼性の理由で好ましいものとなる。
整形能力が、宇宙船放送アンテナの２つの重要な設計要
素となる。高電力であるために、アンテナは、良好な熱
消散／管理特性を有していなければならない。ビームの
整形が必要とされるために、アンテナは、アパーチャー
振幅及び位相の調整できねばならない。更に、アンテナ
は、同じバス構造体に便利にパッケージすることがで
き、そして他の商業的なスペースプログラム（本発明の
譲受人により開発された「オデッセイ」システムのよう
な）との共通の熱制御及び推進設計を共用できることが
強く要望される。これを行うことにより全プログラムコ
ストが低減される。又、簡単な軌道上配備及びジンバル
機構も信頼性の理由で好ましいものとなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の衛星ＤＡＲＳシ
ステムのアンテナ構造及び実施は、移動及び宇宙船アン
テナの固有のビームカバー域の融通性を利用して最適な
全システム性能を得るという効果を与える。本発明のア
ンテナシステムの別の効果は、高いＲＦ電力及びビーム
整形を与えることのできる効率的な宇宙船アンテナを提
供することである。アンテナシステムの更に別の効果
は、簡単な配備機構から高い信頼性が得られることであ
る。配備機構の実施形態は、非常に効果で且つ欠陥の生
じ易い複雑な傘型配備システムで配備しなければならな
いリフレクタ型のアンテナに代わり、アンテナを適切な
位置に回転するねじれスプリングを備えている。
ステムのアンテナ構造及び実施は、移動及び宇宙船アン
テナの固有のビームカバー域の融通性を利用して最適な
全システム性能を得るという効果を与える。本発明のア
ンテナシステムの別の効果は、高いＲＦ電力及びビーム
整形を与えることのできる効率的な宇宙船アンテナを提
供することである。アンテナシステムの更に別の効果
は、簡単な配備機構から高い信頼性が得られることであ
る。配備機構の実施形態は、非常に効果で且つ欠陥の生
じ易い複雑な傘型配備システムで配備しなければならな
いリフレクタ型のアンテナに代わり、アンテナを適切な
位置に回転するねじれスプリングを備えている。
【０００８】本発明のアンテナシステムの更に別の効果
は、非常に僅かな乗物の変更と、低い移動アンテナ製造
コストしか必要としない簡単な移動アンテナ設置を与え
ることである。本発明のアンテナシステムの更に別の効
果は、個人的な移動／通勤のプロファイルを受け入れる
ように移動アンテナが「普遍的」モデルと「領域」モデ
ルとの間で容易に交換されることである。ＤＡＲＳアン
テナシステムの実施形態が提供される。先ず、移動ユー
ザアンテナがアドレスされ、次いで、宇宙船アンテナが
アドレスされ、そして最後にシステム全体がアドレスさ
れる。本発明の実施形態は、衛星デジタル音声無線サー
ビス、ＧＥＯ通信システムのダウンリンクアンテナ、宇
宙船ＴＴ＆Ｃアンテナ、及び航空機搭載の通信及びレー
ダ用途に使用することができる。
は、非常に僅かな乗物の変更と、低い移動アンテナ製造
コストしか必要としない簡単な移動アンテナ設置を与え
ることである。本発明のアンテナシステムの更に別の効
果は、個人的な移動／通勤のプロファイルを受け入れる
ように移動アンテナが「普遍的」モデルと「領域」モデ
ルとの間で容易に交換されることである。ＤＡＲＳアン
テナシステムの実施形態が提供される。先ず、移動ユー
ザアンテナがアドレスされ、次いで、宇宙船アンテナが
アドレスされ、そして最後にシステム全体がアドレスさ
れる。本発明の実施形態は、衛星デジタル音声無線サー
ビス、ＧＥＯ通信システムのダウンリンクアンテナ、宇
宙船ＴＴ＆Ｃアンテナ、及び航空機搭載の通信及びレー
ダ用途に使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、上記の衛星デジタル音
声無線サービス（ＤＡＲＳ）システムに使用するための
アンテナシステムを提供する。特に、図１は、衛星ＤＡ
ＲＳシステムのためのアンテナシステムを実施形態を１
００で一般的に示す。このアンテナシステム１００は、
３つの主たる区分に分割される。第１区分は宇宙区分１
０５であり、第２区分は地上区分１１０であり、そして
第３区分はユーザ区分１１５である。宇宙区分１０５に
は、西の衛星１２０と、東の衛星１２５が含まれる。こ
れらの衛星１２０及び１２５は、北米本国（ＣＯＮＵ
Ｓ）をカバー域とする。更に、２つの衛星１２０及び１
２５は、ある場合には冗長性のために及び信号強度を改
善するために使用される。又、ダイバーシティの理由
で、２つの衛星１２０及び１２５は、同じ信号を放送
し、ユーザは、適当な時間遅延で両方の信号を受け取
り、加算信号の質を改善することができる。
声無線サービス（ＤＡＲＳ）システムに使用するための
アンテナシステムを提供する。特に、図１は、衛星ＤＡ
ＲＳシステムのためのアンテナシステムを実施形態を１
００で一般的に示す。このアンテナシステム１００は、
３つの主たる区分に分割される。第１区分は宇宙区分１
０５であり、第２区分は地上区分１１０であり、そして
第３区分はユーザ区分１１５である。宇宙区分１０５に
は、西の衛星１２０と、東の衛星１２５が含まれる。こ
れらの衛星１２０及び１２５は、北米本国（ＣＯＮＵ
Ｓ）をカバー域とする。更に、２つの衛星１２０及び１
２５は、ある場合には冗長性のために及び信号強度を改
善するために使用される。又、ダイバーシティの理由
で、２つの衛星１２０及び１２５は、同じ信号を放送
し、ユーザは、適当な時間遅延で両方の信号を受け取
り、加算信号の質を改善することができる。
【００１０】地上区分１１０は、スタジオ１４０を備
え、これは、主たる衛星制御センター１４５と、冗長性
及び信頼性のためのバックアップ衛星制御センター１５
０とに接続される。主たる衛星制御センター１４５は、
西の衛星１２０及び東の衛星１２５と各々通信する西の
衛星の無線アップリンク１５５及び東の衛星の無線アッ
プリンク１６０とを形成する。ユーザ区分１１５は、種
々の乗物及び装置の受信アンテナ及び無線を含む。例え
ば、図１は、自動車１６５、家屋又はビル１７０、船舶
１７５、航空機１８０及び個々の歩行ユーザ１８５を示
している。これら全てのユーザは、ＤＡＲＳシステムの
アンテナシステム１００の考えられるユーザである。更
に、宇宙区分１０５とユーザ区分１１５との間には、西
の衛星１２０及び東の衛星１２５からユーザへと各々送
信される西の無線放送１９０及び東の無線放送１９５が
ある。
え、これは、主たる衛星制御センター１４５と、冗長性
及び信頼性のためのバックアップ衛星制御センター１５
０とに接続される。主たる衛星制御センター１４５は、
西の衛星１２０及び東の衛星１２５と各々通信する西の
衛星の無線アップリンク１５５及び東の衛星の無線アッ
プリンク１６０とを形成する。ユーザ区分１１５は、種
々の乗物及び装置の受信アンテナ及び無線を含む。例え
ば、図１は、自動車１６５、家屋又はビル１７０、船舶
１７５、航空機１８０及び個々の歩行ユーザ１８５を示
している。これら全てのユーザは、ＤＡＲＳシステムの
アンテナシステム１００の考えられるユーザである。更
に、宇宙区分１０５とユーザ区分１１５との間には、西
の衛星１２０及び東の衛星１２５からユーザへと各々送
信される西の無線放送１９０及び東の無線放送１９５が
ある。
【００１１】ＤＡＲＳ無線の移動アンテナの実施形態
は、印刷回路のクオドリフィラー螺旋アンテナ（ＱＨ
Ａ）２００である。図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、ＱＨ
Ａ２００の実施形態は、円筒状表面２１０上に等離間さ
れた４つの同一の巻線２０５を含む。４つの螺旋２０５
は、マイクロストリップバラン２１５により、振幅が等
しく且つ９０°位相が進行するように給電される。螺旋
２０５及びバラン２１５の両方は、標準的なホトエッチ
ング印刷回路プロセスを使用して、同じ薄い誘電体回路
シート２２０に形成される。回路シート２２０は、機械
的な支持体としてのチューブの周りに巻かれる。完成し
た組立体は、長さ４インチ及び直径０．４インチ未満で
ある。図２Ｂは、グランドプレーン２２５を示す。
は、印刷回路のクオドリフィラー螺旋アンテナ（ＱＨ
Ａ）２００である。図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、ＱＨ
Ａ２００の実施形態は、円筒状表面２１０上に等離間さ
れた４つの同一の巻線２０５を含む。４つの螺旋２０５
は、マイクロストリップバラン２１５により、振幅が等
しく且つ９０°位相が進行するように給電される。螺旋
２０５及びバラン２１５の両方は、標準的なホトエッチ
ング印刷回路プロセスを使用して、同じ薄い誘電体回路
シート２２０に形成される。回路シート２２０は、機械
的な支持体としてのチューブの周りに巻かれる。完成し
た組立体は、長さ４インチ及び直径０．４インチ未満で
ある。図２Ｂは、グランドプレーン２２５を示す。
【００１２】一体的なバランを伴うこのような印刷回路
設計は、低コストの大量生産のために標準的なホトエッ
チング製造を使用できるようにする。細くて小さい物理
的なサイズは、無視できる程度の風荷重しか形成せず、
従って、簡単なベース取り付けしか必要としない。或い
は又、移動アンテナ２００は、既存のＡＭ／ＦＭアンテ
ナに追加することができる。ビーム整形は、螺旋２０５
の長さ及びピッチを変えることにより達成される。図３
Ａ及び３Ｂは、異なる長さ及びピッチのクオドリフィラ
ー螺旋アンテナの計算されたパターンを示す。図３Ａの
パターンをもつアンテナ２００は、天頂から２０°ない
し８０°において良好な利得のカバー域を与え、ＣＯＮ
ＵＳのどこでも適している。例えば、ＣＯＮＵＳ内で、
異なる州は、異なる仰角即ち天頂からの角度を有する。
フロリダのような州は、天頂から約２０°ないし３０°
でありそしてノースダコタのような州は、天頂から約６
０°ないし７０°である（図６を参照）。これらの比較
的局所化されたユーザの場合に、適切な眺め角度に利得
ピークをもつ長いアンテナ（図３Ｂ参照）を用いて、受
信信号の質を高めることができる。
設計は、低コストの大量生産のために標準的なホトエッ
チング製造を使用できるようにする。細くて小さい物理
的なサイズは、無視できる程度の風荷重しか形成せず、
従って、簡単なベース取り付けしか必要としない。或い
は又、移動アンテナ２００は、既存のＡＭ／ＦＭアンテ
ナに追加することができる。ビーム整形は、螺旋２０５
の長さ及びピッチを変えることにより達成される。図３
Ａ及び３Ｂは、異なる長さ及びピッチのクオドリフィラ
ー螺旋アンテナの計算されたパターンを示す。図３Ａの
パターンをもつアンテナ２００は、天頂から２０°ない
し８０°において良好な利得のカバー域を与え、ＣＯＮ
ＵＳのどこでも適している。例えば、ＣＯＮＵＳ内で、
異なる州は、異なる仰角即ち天頂からの角度を有する。
フロリダのような州は、天頂から約２０°ないし３０°
でありそしてノースダコタのような州は、天頂から約６
０°ないし７０°である（図６を参照）。これらの比較
的局所化されたユーザの場合に、適切な眺め角度に利得
ピークをもつ長いアンテナ（図３Ｂ参照）を用いて、受
信信号の質を高めることができる。
【００１３】螺旋アンテナ２００の自己偏波特性によ
り、ＤＡＲＳシステムの電気的性能が更に改善され且つ
製造コストが更に減少される。自己偏波特性は、ＣＰを
発生するために他のアンテナ構成（例えば、マイクロス
トリップパッチ）に必要とされる偏波回路の要求を排除
する。その結果、偏波器に関連した付加的なロス及びコ
ストも排除される。無線の性能は、フロントエンドの低
ノイズ増幅器（ＬＮＡ）をアンテナベースに直接一体化
することにより更に改善される。これは、長いケーブル
による大きなロスを排除する。ＬＮＡは、一般に、受信
システムの第１段である。アンテナとＬＮＡとの間のロ
スを最小にするのが効果的である。というのは、これら
２つの間のロスがＳＮＲに直接影響するからである。例
えば、ＬＮＡの前の１ｄＢのロスは、ＳＮＲの１ｄＢの
減少となる。
り、ＤＡＲＳシステムの電気的性能が更に改善され且つ
製造コストが更に減少される。自己偏波特性は、ＣＰを
発生するために他のアンテナ構成（例えば、マイクロス
トリップパッチ）に必要とされる偏波回路の要求を排除
する。その結果、偏波器に関連した付加的なロス及びコ
ストも排除される。無線の性能は、フロントエンドの低
ノイズ増幅器（ＬＮＡ）をアンテナベースに直接一体化
することにより更に改善される。これは、長いケーブル
による大きなロスを排除する。ＬＮＡは、一般に、受信
システムの第１段である。アンテナとＬＮＡとの間のロ
スを最小にするのが効果的である。というのは、これら
２つの間のロスがＳＮＲに直接影響するからである。例
えば、ＬＮＡの前の１ｄＢのロスは、ＳＮＲの１ｄＢの
減少となる。
【００１４】本発明のＤＡＲＳシステム１００用の宇宙
船アンテナ２５０の実施形態が図４の（Ａ）及び
（Ｂ）、５Ａ及び５Ｂに示されている。この宇宙船アン
テナ２５０は、スロット付きの導波管直接放射アレー
（ＳＷＤＲＡ）２６０と、ＣＰを発生する平行プレート
偏波器２７０（図５Ａ）とを含む。図４の（Ａ）に示す
ように、ベースラインアンテナ２５０は、３２（４ｘ
８）個のサブアレー２７５より成る。図４の（Ｂ）に示
すように、各サブアレー２７５は、５つの導波管２９０
の各々の広い壁２８５にカットされた２５（５ｘ５）個
のスロット２８０を有する。アレーの背面のブランチラ
インカプラー２９５の導波管ネットワークは、３２個の
全てのサブアレー２７５（図５）を接続する。整形され
たＣＯＮＵＳビームは、各エレメントにおいて適切な励
起振幅をそして各サブアレー２７５において励起位相を
設定することにより発生される。サブアレー２７５内の
均一な位相（エレメントごとの位相変化ではなく）は、
著しい性能低下を伴うことなく製造を著しく簡単化す
る。
船アンテナ２５０の実施形態が図４の（Ａ）及び
（Ｂ）、５Ａ及び５Ｂに示されている。この宇宙船アン
テナ２５０は、スロット付きの導波管直接放射アレー
（ＳＷＤＲＡ）２６０と、ＣＰを発生する平行プレート
偏波器２７０（図５Ａ）とを含む。図４の（Ａ）に示す
ように、ベースラインアンテナ２５０は、３２（４ｘ
８）個のサブアレー２７５より成る。図４の（Ｂ）に示
すように、各サブアレー２７５は、５つの導波管２９０
の各々の広い壁２８５にカットされた２５（５ｘ５）個
のスロット２８０を有する。アレーの背面のブランチラ
インカプラー２９５の導波管ネットワークは、３２個の
全てのサブアレー２７５（図５）を接続する。整形され
たＣＯＮＵＳビームは、各エレメントにおいて適切な励
起振幅をそして各サブアレー２７５において励起位相を
設定することにより発生される。サブアレー２７５内の
均一な位相（エレメントごとの位相変化ではなく）は、
著しい性能低下を伴うことなく製造を著しく簡単化す
る。
【００１５】例示的なＣＯＮＵＳビームカバー域が図６
に示されている。図６は、衛星が西経８０°の軌道スロ
ットに位置すると仮定して形成されたものである。図６
のカバー域の形状を形成するのに使用されるアパーチャ
ー振幅及び位相分布が図７に示されている。特に、図７
Ａは、アパーチャー振幅のグラフ表示であり、一方、図
７Ｂは、位相分布を示す。この設計の目的は、ＣＯＮＵ
Ｓにほぼ均一のカバー域を得ることである。しかしなが
ら、あるシステムは、例えば、フロリダにカバー域を必
要としない。異なる設計目的は、それ故、アパーチャー
分布の異なるセット、ひいては、異なるカバー域形状を
もたらす。
に示されている。図６は、衛星が西経８０°の軌道スロ
ットに位置すると仮定して形成されたものである。図６
のカバー域の形状を形成するのに使用されるアパーチャ
ー振幅及び位相分布が図７に示されている。特に、図７
Ａは、アパーチャー振幅のグラフ表示であり、一方、図
７Ｂは、位相分布を示す。この設計の目的は、ＣＯＮＵ
Ｓにほぼ均一のカバー域を得ることである。しかしなが
ら、あるシステムは、例えば、フロリダにカバー域を必
要としない。異なる設計目的は、それ故、アパーチャー
分布の異なるセット、ひいては、異なるカバー域形状を
もたらす。
【００１６】アンテナの導波管構造体（通常は、アルミ
ニウム又は金属化複合材料で作られた）は、電気的及び
熱的の両方について高い伝導率の特性を本来的に有す
る。高い導電率は、オーミックロスによるＲＦ電力ロス
を最小にする。それ故、アンテナ２５０は非常に効率が
高い。大きなアパーチャー面積により増強される高い熱
伝導率は、過剰な熱（もしあれば）を効果的に消散する
ことができる。それ故、宇宙船アンテナ２５０の実施形
態は、ＤＡＲＳシステム１００で必要とされる非常に高
いＲＦ電力を取り扱うことができる。
ニウム又は金属化複合材料で作られた）は、電気的及び
熱的の両方について高い伝導率の特性を本来的に有す
る。高い導電率は、オーミックロスによるＲＦ電力ロス
を最小にする。それ故、アンテナ２５０は非常に効率が
高い。大きなアパーチャー面積により増強される高い熱
伝導率は、過剰な熱（もしあれば）を効果的に消散する
ことができる。それ故、宇宙船アンテナ２５０の実施形
態は、ＤＡＲＳシステム１００で必要とされる非常に高
いＲＦ電力を取り扱うことができる。
【００１７】図８Ａは、ある実施形態のＳＷＤＲＡ２６
０が、打ち上げ中に宇宙船３００の積載位置にいかに積
み込まれるかを示す。宇宙船のアンテナ２５０は、以下
に述べるように、宇宙船のヨー軸の周りの簡単な回転機
構（ねじれスプリングのような）により軌道上に容易に
配備することができる。図８Ｂは、宇宙船３００を、軌
道上に配備された向きで示している。Ｓ帯域の放送アン
テナ２５０が配備位置で示されている。図８Ａを参照し
て明らかなように、放送アンテナは、打ち上げ中の積載
位置から９０°回転される。又、宇宙船３００は、ソー
ラーアレードライブ３１０により宇宙船３００に接続さ
れたソーラーアレー翼３０５も備えている。又、宇宙船
３００は、ペイロード装置区画３１５及び宇宙船バス装
置区画３２０も備えている。更に、Ｃ帯域の無指向性ア
ンテナ３２５及びＫ帯域のフィーダアンテナ３３０も設
けられる。
０が、打ち上げ中に宇宙船３００の積載位置にいかに積
み込まれるかを示す。宇宙船のアンテナ２５０は、以下
に述べるように、宇宙船のヨー軸の周りの簡単な回転機
構（ねじれスプリングのような）により軌道上に容易に
配備することができる。図８Ｂは、宇宙船３００を、軌
道上に配備された向きで示している。Ｓ帯域の放送アン
テナ２５０が配備位置で示されている。図８Ａを参照し
て明らかなように、放送アンテナは、打ち上げ中の積載
位置から９０°回転される。又、宇宙船３００は、ソー
ラーアレードライブ３１０により宇宙船３００に接続さ
れたソーラーアレー翼３０５も備えている。又、宇宙船
３００は、ペイロード装置区画３１５及び宇宙船バス装
置区画３２０も備えている。更に、Ｃ帯域の無指向性ア
ンテナ３２５及びＫ帯域のフィーダアンテナ３３０も設
けられる。
【００１８】この実施形態の宇宙船アンテナ２５０は、
平行プレート偏波器２７０を用いてＤＡＲＳシステム１
００に必要とされるＣＰを発生するためのＳＷＤＲＡ２
６０を備えている。この場合にも、アルミニウム又は金
属化複合材料のような金属を使用して偏波器２７０を形
成し、高電力の取り扱い及び良好な熱管理を達成するこ
とができる。偏波器２７０の電気的設計の重要な事柄は
２つあり、即ち、第１に、偏波器２７０は、良好な偏波
純度のＣＰを発生できねばならず、そして第２に、ＳＷ
ＤＲＡ２６０の前方に偏波器２７０が存在するときに、
アパーチャーの分布を著しく乱して、カバー域の形状を
変化させてはならない。平行なプレートがＳＷＤＲＡ２
６０の表面に垂直である（図５Ａ及び５Ｂを参照）こと
は、プレートが非常に薄く保持される場合に擾乱が著し
くなることを示唆する。本出願人は、これが真実である
ことを立証した。又、このプレートは、全宇宙船アンテ
ナ２５０の重量制御を助成するものでもある。
平行プレート偏波器２７０を用いてＤＡＲＳシステム１
００に必要とされるＣＰを発生するためのＳＷＤＲＡ２
６０を備えている。この場合にも、アルミニウム又は金
属化複合材料のような金属を使用して偏波器２７０を形
成し、高電力の取り扱い及び良好な熱管理を達成するこ
とができる。偏波器２７０の電気的設計の重要な事柄は
２つあり、即ち、第１に、偏波器２７０は、良好な偏波
純度のＣＰを発生できねばならず、そして第２に、ＳＷ
ＤＲＡ２６０の前方に偏波器２７０が存在するときに、
アパーチャーの分布を著しく乱して、カバー域の形状を
変化させてはならない。平行なプレートがＳＷＤＲＡ２
６０の表面に垂直である（図５Ａ及び５Ｂを参照）こと
は、プレートが非常に薄く保持される場合に擾乱が著し
くなることを示唆する。本出願人は、これが真実である
ことを立証した。又、このプレートは、全宇宙船アンテ
ナ２５０の重量制御を助成するものでもある。
【００１９】しかしながら、この薄いプレートは、関連
する構造スチフネスに打ち勝つに充分な強度でなければ
ならない。薄く且つ長いプレートは、打ち上げ中の音響
及びランダムな振動に耐えねばならない。軌道上に配備
されたときに、この薄いプレートは、アンテナ２５０が
充分に静止した状態で動作されるので、問題がほとんど
ない。本発明の多数の設計の実施形態は、この点に向け
られる。例えば、図９Ａ及び図９Ｂは、偏波器の２つの
潜在的な実施形態を示す。例えば、図９Ｂに示す実施形
態は、プレートの一端にねじれスプリングヒンジを含
む。振動に耐えるために打ち上げ中に下方に折り曲げら
れて固定された全てのプレートは、配備の後に軌道上に
跳ね上がる。
する構造スチフネスに打ち勝つに充分な強度でなければ
ならない。薄く且つ長いプレートは、打ち上げ中の音響
及びランダムな振動に耐えねばならない。軌道上に配備
されたときに、この薄いプレートは、アンテナ２５０が
充分に静止した状態で動作されるので、問題がほとんど
ない。本発明の多数の設計の実施形態は、この点に向け
られる。例えば、図９Ａ及び図９Ｂは、偏波器の２つの
潜在的な実施形態を示す。例えば、図９Ｂに示す実施形
態は、プレートの一端にねじれスプリングヒンジを含
む。振動に耐えるために打ち上げ中に下方に折り曲げら
れて固定された全てのプレートは、配備の後に軌道上に
跳ね上がる。
【００２０】ＤＡＲＳシステム１００は、冗長性及びダ
イバーシティのために２つの軌道スロット（例えば、８
０°Ｗ及び１１０°Ｗ）に２つの衛星を使用する。ＣＯ
ＮＵＳは、異なる軌道位置において衛星に異なる形状を
与える。８０°に設計されたＳＷＤＲＡは、１１０°か
らＣＯＮＵＳを適切にカバーしない。各軌道位置に対し
て１つづつの２つのアンテナ設計により最適な性能が得
られる。或いは又、コスト節約（主として非繰り返しコ
スト）のために両方の軌道位置に共通の設計を使用でき
るが、コーナー領域（ニューイングランドのような）に
おいて０．５ｄＢ程度の若干の利得低下を犠牲にする。
イバーシティのために２つの軌道スロット（例えば、８
０°Ｗ及び１１０°Ｗ）に２つの衛星を使用する。ＣＯ
ＮＵＳは、異なる軌道位置において衛星に異なる形状を
与える。８０°に設計されたＳＷＤＲＡは、１１０°か
らＣＯＮＵＳを適切にカバーしない。各軌道位置に対し
て１つづつの２つのアンテナ設計により最適な性能が得
られる。或いは又、コスト節約（主として非繰り返しコ
スト）のために両方の軌道位置に共通の設計を使用でき
るが、コーナー領域（ニューイングランドのような）に
おいて０．５ｄＢ程度の若干の利得低下を犠牲にする。
【００２１】ＤＡＲＳシステム１００の独特の運転環境
特性は、その多様で動的な伝播環境である。衛星通信／
放送は、クリアな視線送信に依存する。ビルや木は、マ
イクロ波信号を妨げることが知られている。衛星ＤＡＲ
Ｓシステム１００は、地上のセルラー又は無線／ＴＶ送
信に現在使用されているものより相対的に高い周波数で
動作する。大気や植物による減衰は、高い周波数の方が
大きい。又、送信悪化は、反射や、多経路フェージング
や、隣接構造物からの黒体放射や、同じ又は隣接帯域で
動作する他のサービスからのＲＦ干渉によっても生じ得
る。固定点への放送については、この問題は、クリアな
視線の受信場所を慎重に選択することにより容易に軽減
できる。ＤＡＲＳシステム１００では、乗物の移動によ
り状態が複雑化される。その結果、宇宙区分１０５の衛
星とユーザ１１５との間の伝播環境は、図１に示すよう
に多様で且つ動的である。
特性は、その多様で動的な伝播環境である。衛星通信／
放送は、クリアな視線送信に依存する。ビルや木は、マ
イクロ波信号を妨げることが知られている。衛星ＤＡＲ
Ｓシステム１００は、地上のセルラー又は無線／ＴＶ送
信に現在使用されているものより相対的に高い周波数で
動作する。大気や植物による減衰は、高い周波数の方が
大きい。又、送信悪化は、反射や、多経路フェージング
や、隣接構造物からの黒体放射や、同じ又は隣接帯域で
動作する他のサービスからのＲＦ干渉によっても生じ得
る。固定点への放送については、この問題は、クリアな
視線の受信場所を慎重に選択することにより容易に軽減
できる。ＤＡＲＳシステム１００では、乗物の移動によ
り状態が複雑化される。その結果、宇宙区分１０５の衛
星とユーザ１１５との間の伝播環境は、図１に示すよう
に多様で且つ動的である。
【００２２】統計学的には、高い緯度エリアの移動ユー
ザは、衛星を見る低い仰角、ひいては、視線障害によ
り、上記の送信悪化を頻繁に経験する。本発明のアンテ
ナ構造体に組み込まれたビーム整形能力は、低緯度エリ
アと高緯度エリアとの間で受信信号の質をバランすする
ための多数のオプションを与える。これらのオプション
は、組み合わせて使用してもよいし、個別に使用しても
よい。例えば、第１のオプションは、天頂から２０°な
いし８０°（仰角７０ないし１０°）から満足な受信を
するに充分な利得を維持しながら、低い仰角（図３Ａ参
照）に好都合なように設計された移動アンテナの「普遍
的」モデルである。この「普遍的」モデルは、ＣＯＮＵ
Ｓのどこでも使用するように意図される。
ザは、衛星を見る低い仰角、ひいては、視線障害によ
り、上記の送信悪化を頻繁に経験する。本発明のアンテ
ナ構造体に組み込まれたビーム整形能力は、低緯度エリ
アと高緯度エリアとの間で受信信号の質をバランすする
ための多数のオプションを与える。これらのオプション
は、組み合わせて使用してもよいし、個別に使用しても
よい。例えば、第１のオプションは、天頂から２０°な
いし８０°（仰角７０ないし１０°）から満足な受信を
するに充分な利得を維持しながら、低い仰角（図３Ａ参
照）に好都合なように設計された移動アンテナの「普遍
的」モデルである。この「普遍的」モデルは、ＣＯＮＵ
Ｓのどこでも使用するように意図される。
【００２３】第２のオプションは、移動／通勤エリアが
非常に局所化されたユーザに与えられる移動アンテナの
多数の「領域」モデルを形成することを含む。この領域
モデルは、ある範囲の仰角においてのみ比較的高い利得
を与え、その特定の領域以外で使用するのに適していな
い（図３Ｂ参照）。従って、領域モデルの移動アンテナ
は、使用領域に対して調整される。上記のように、ノー
スダコタのユーザは、７０°の利得ピークをもつ利得ア
ンテナを有し、そしてフロリダのユーザは、２０°の利
得ピークをもつ領域アンテナを有する。従って、特定の
領域において受信の質が良くなるように、利得は適当な
角度において高くされる。ユーザによる「普遍的」モデ
ルと「領域」モデルとの間のアンテナの交換は、移動ア
ンテナ２００のネジを緩め／締めるという簡単な問題で
ある。
非常に局所化されたユーザに与えられる移動アンテナの
多数の「領域」モデルを形成することを含む。この領域
モデルは、ある範囲の仰角においてのみ比較的高い利得
を与え、その特定の領域以外で使用するのに適していな
い（図３Ｂ参照）。従って、領域モデルの移動アンテナ
は、使用領域に対して調整される。上記のように、ノー
スダコタのユーザは、７０°の利得ピークをもつ利得ア
ンテナを有し、そしてフロリダのユーザは、２０°の利
得ピークをもつ領域アンテナを有する。従って、特定の
領域において受信の質が良くなるように、利得は適当な
角度において高くされる。ユーザによる「普遍的」モデ
ルと「領域」モデルとの間のアンテナの交換は、移動ア
ンテナ２００のネジを緩め／締めるという簡単な問題で
ある。
【００２４】第３のオプションは、宇宙船のアンテナ
が、図６のＣＯＮＵＳのほぼ均一のカバー域に対して、
例えば、モンタナ及びノースダコタのような州のように
高緯度領域に好都合なように設計される。図１０は、東
西の両軌道位置に対して共通の設計を仮定してこの形式
のカバー域の１つの例を示す。図１０のカバー域を形成
するのに必要なアパーチャー振幅及び位相分布は、図１
１に示されており、アパーチャー振幅は、図１１Ａに示
され、そして位相振幅は、図１１Ｂに示されている。本
発明の特定の要素、実施形態及び適用について以上に説
明したが、当業者であれば、上記技術に鑑み、種々の変
更が明らかであろうから、本発明は、これらの限定され
るものではないことを理解されたい。それ故、本発明の
精神及び範囲内に入るこれらの変更は、全て、特許請求
の範囲内に包含されるものとする。
が、図６のＣＯＮＵＳのほぼ均一のカバー域に対して、
例えば、モンタナ及びノースダコタのような州のように
高緯度領域に好都合なように設計される。図１０は、東
西の両軌道位置に対して共通の設計を仮定してこの形式
のカバー域の１つの例を示す。図１０のカバー域を形成
するのに必要なアパーチャー振幅及び位相分布は、図１
１に示されており、アパーチャー振幅は、図１１Ａに示
され、そして位相振幅は、図１１Ｂに示されている。本
発明の特定の要素、実施形態及び適用について以上に説
明したが、当業者であれば、上記技術に鑑み、種々の変
更が明らかであろうから、本発明は、これらの限定され
るものではないことを理解されたい。それ故、本発明の
精神及び範囲内に入るこれらの変更は、全て、特許請求
の範囲内に包含されるものとする。
【図１】本発明の衛星デジタル音声無線サービス（ＤＡ
ＲＳ）システムの実施形態を示す図である。
ＲＳ）システムの実施形態を示す図である。
【図２Ａ】本発明のクオドリフィラー螺旋状移動アンテ
ナ（ＱＨＡ）のための印刷給電ネットワークの実施形態
を示す前面図である。
ナ（ＱＨＡ）のための印刷給電ネットワークの実施形態
を示す前面図である。
【図２Ｂ】本発明のクオドリフィラー螺旋状移動アンテ
ナ（ＱＨＡ）のための印刷給電ネットワークの実施形態
を示す背面図である。
ナ（ＱＨＡ）のための印刷給電ネットワークの実施形態
を示す背面図である。
【図３Ａ】異なる長さ及びピッチのクオドリフィラー螺
旋アンテナ（ＱＨＡ）の実施形態の計算されたパターン
を示すグラフで、天頂から２０°ないし８０°の間に充
分な利得を与えるように設計されたＱＨＡを示す図であ
る。
旋アンテナ（ＱＨＡ）の実施形態の計算されたパターン
を示すグラフで、天頂から２０°ないし８０°の間に充
分な利得を与えるように設計されたＱＨＡを示す図であ
る。
【図３Ｂ】異なる長さ及びピッチのクオドリフィラー螺
旋アンテナ（ＱＨＡ）の実施形態の計算されたパターン
を示すグラフで、天頂から４０°ないし６０°の間に高
い利得を与えるように設計されたＱＨＡを示す図であ
る。
旋アンテナ（ＱＨＡ）の実施形態の計算されたパターン
を示すグラフで、天頂から４０°ないし６０°の間に高
い利得を与えるように設計されたＱＨＡを示す図であ
る。
【図４】（Ａ）は、本発明のＤＡＲＳ用途のためのスロ
ット付き導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲＡ）構成体の
実施形態を示す上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＳＷ
ＤＲＡアレーのサブアレーを示す斜視図である。
ット付き導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲＡ）構成体の
実施形態を示す上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＳＷ
ＤＲＡアレーのサブアレーを示す斜視図である。
【図５Ａ】図４の（Ａ）及び（Ｂ）のＳＷＤＲＡの実施
形態に対する平行プレート偏波器、スロット付き導波管
アレー及び導波管給電ネットワークの上面斜視図であ
る。
形態に対する平行プレート偏波器、スロット付き導波管
アレー及び導波管給電ネットワークの上面斜視図であ
る。
【図５Ｂ】図５Ａの実施形態の底面斜視図である。
【図６】ＣＯＮＵＳ内に準均一カバー域を与える８０°
経度軌道スロットからのＤＡＲＳシステムの利得輪郭を
示す図である。
経度軌道スロットからのＤＡＲＳシステムの利得輪郭を
示す図である。
【図７Ａ】図６のビームカバー域を形成するためのＳＷ
ＤＲＡのアパーチャー振幅を示すグラフである。
ＤＲＡのアパーチャー振幅を示すグラフである。
【図７Ｂ】図６のビームカバー域を形成するためのＳＷ
ＤＲＡの位相分布を示すグラフである。
ＤＲＡの位相分布を示すグラフである。
【図８Ａ】宇宙船の打ち上げ中の積載位置を示すＳＷＤ
ＲＡの斜視図である。
ＲＡの斜視図である。
【図８Ｂ】本発明のＳＷＤＲＡの軌道上配備位置を示す
ＳＷＤＲＡの斜視図である。
ＳＷＤＲＡの斜視図である。
【図９Ａ】（１）〜（３）は、配備可能なＤＡＲＳ宇宙
船アンテナ：（ａ）配備解決策、及び（ｂ）サスペンシ
ョン解決策、のための軽量偏波器の斜視図である。
船アンテナ：（ａ）配備解決策、及び（ｂ）サスペンシ
ョン解決策、のための軽量偏波器の斜視図である。
【図９Ｂ】（１）〜（５）は、配備可能なＤＡＲＳ宇宙
船アンテナ：（ａ）配備解決策、及び（ｂ）サスペンシ
ョン解決策、のための軽量偏波器の斜視図である。
船アンテナ：（ａ）配備解決策、及び（ｂ）サスペンシ
ョン解決策、のための軽量偏波器の斜視図である。
【図１０】比較的頻繁な視線妨害による送信悪化を補償
するために高緯度領域に適したＳＷＤＲＡ設計の利得輪
郭を示すグラフである。
するために高緯度領域に適したＳＷＤＲＡ設計の利得輪
郭を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１０のビームカバー域を形成するための
ＳＷＤＲＡのアパーチャー振幅を示すグラフである。
ＳＷＤＲＡのアパーチャー振幅を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１０のビームカバー域を形成するための
ＳＷＤＲＡの位相分布を示すグラフである。
ＳＷＤＲＡの位相分布を示すグラフである。
１００ アンテナシステム １０５ 宇宙区分 １１０ 地上区分 １１５ ユーザ区分 １２０、１２５ 衛星 １４０ スタジオ １４５ 主たる衛星制御センター １５０ バックアップ衛星制御センター １５５、１６０ 衛星の無線アップリンク １６５ 自動車 １７０ 家屋又はビル １７５ 船舶 １８０ 航空機 １８５ 歩行ユーザ ２００ 印刷回路のクオドリフィラー螺旋アンテナ ２０５ 巻線 ２１５ マイクロストリップバラン ２２０ 誘電体回路シート ２２５ グランドプレーン ２５０ 宇宙船アンテナ ２６０ スロット付き導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲ
Ａ） ２７０ 偏波器 ２７５ サブアレー ３００ 宇宙船
Ａ） ２７０ 偏波器 ２７５ サブアレー ３００ 宇宙船
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｑ 13/20 Ｈ０１Ｑ 13/20 15/24 15/24 Ｈ０４Ｂ 7/185 Ｈ０４Ｂ 7/185
Claims (28)
- 【請求項１】 宇宙船に搭載された放送アンテナであっ
て、スロット付きの導波管直接放射アレー（ＳＷＤＲ
Ａ）を含むアンテナと、 クオドリフィラー螺旋アンテナ（ＱＨＡ）を含む移動ユ
ーザ受信アンテナとを備えたことを特徴とするデジタル
音声無線サービス（ＤＡＲＳ）アンテナシステム。 - 【請求項２】 円形偏波（ＣＰ）を発生するために上記
放送アンテナに配置された平行プレート偏波器を更に備
えた請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項３】 上記平行プレート偏波器は、ＳＷＤＲＡ
の表面に垂直に配置された複数の薄いプレートを含む請
求項２に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項４】 上記放送アンテナは、約１．５キロワッ
トの電力レベルで送信する請求項１に記載のＤＡＲＳア
ンテナシステム。 - 【請求項５】 上記放送アンテナは、放送領域の形状を
近似するように送信ビームを整形する請求項１に記載の
ＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項６】 上記ＤＡＲＳアンテナシステムは、２３
２０ＭＨｚと２３４５ＭＨｚとの間のＳ帯域において動
作する請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項７】 上記ＤＡＲＳアンテナシステムは、少な
くとも２つの地球同期軌道スロットからデジタル音声を
与える請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項８】 上記放送アンテナは、調整可能な位相を
有する請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項９】 上記放送アンテナは、調整可能なアパー
チャー振幅を有する請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナ
システム。 - 【請求項１０】 上記放送アンテナは、高い熱伝導性及
び導電性を有する請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシ
ステム。 - 【請求項１１】 上記放送アンテナは、アルミニウムで
作られる請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１２】 上記放送アンテナは、金属化された複
合材料で作られる請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシ
ステム。 - 【請求項１３】 宇宙船から軌道上に放送アンテナを配
備するための回転機構を更に備えた請求項１に記載のＤ
ＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１４】 上記回転機構は、ねじれスプリングを
含む請求項１３に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１５】 上記ＳＷＤＲＡは、更に、第３の複数
の導波管の壁にカットされた第２の複数のスロットを各
々有する第１の複数のサブアレーを含む請求項１に記載
のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１６】 上記第１の複数は３２であり、第２の
複数は５であり、そして第３の複数は５である請求項１
５に記載のＳＷＤＲＡ。 - 【請求項１７】 上記第１の複数のサブアレーを接続す
るブランチラインカプラーの導波管ネットワークを更に
備えた請求項１５に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１８】 円筒表面に等離間された４つの同一の
螺旋巻線を有する印刷回路ＱＨＡを更に備えた請求項１
に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項１９】 振幅が等しくそして９０°位相が進む
ように４つの螺旋巻線に給電するマイクロストリップバ
ランを更に備え、４つの螺旋巻線及びバランは、標準的
なホトエッチング印刷回路処理技術を使用して単一の薄
い誘電体回路シートに形成される請求項１８に記載のＤ
ＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項２０】 上記回路シートは、チューブの周りに
巻かれる請求項１９に記載のＤＡＲＳアンテナシステ
ム。 - 【請求項２１】 上記ＱＨＡは、約４インチ長さ及び
０．４インチ直径である請求項１に記載のＤＡＲＳアン
テナシステム。 - 【請求項２２】 上記ＱＨＡは、自己偏波である請求項
１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項２３】 上記移動アンテナは、天頂から２０°
ないし８０°の間にピーク利得となるように整形された
アンテナパターンを有する請求項１に記載のＤＡＲＳア
ンテナシステム。 - 【請求項２４】 上記移動アンテナは、方位的に無指向
性である請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項２５】 移動アンテナのベースに直接一体化さ
れたフロントエンドのＬＮＡを更に含む請求項１に記載
のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項２６】 低い仰角に好都合であって且つ７０°
ないし１０°の仰角からの受信を与える移動アンテナの
普遍的モデルを更に備えた請求項１に記載のＤＡＲＳア
ンテナシステム。 - 【請求項２７】 予め選択された範囲の仰角において比
較的高い利得を有する移動アンテナの領域モデルを更に
備えた請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナシステム。 - 【請求項２８】 上記移動アンテナは、取り外し可能で
且つ交換可能である請求項１に記載のＤＡＲＳアンテナ
システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/874,743 US6002359A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Antenna system for satellite digital audio radio service (DARS) system |
| US08/874743 | 1997-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131910A true JPH1131910A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=25364470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10155968A Pending JPH1131910A (ja) | 1997-06-13 | 1998-06-04 | 衛星デジタル音声無線サービスシステムのためのアンテナシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6002359A (ja) |
| JP (1) | JPH1131910A (ja) |
| FR (1) | FR2764753B1 (ja) |
| GB (1) | GB2326285B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100792535B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2008-01-09 | 소니 가부시끼 가이샤 | 수신장치 및 수신용 집적회로 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1183784C (zh) * | 1997-10-21 | 2005-01-05 | 因特威夫通讯国际有限公司 | 蜂窝通信网的独立塔顶单元 |
| DE60027491T2 (de) * | 1999-01-19 | 2006-12-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Antennenanordnung für mobiles Satellitentelefon und Mobiltelefon mit dieser Antennenanordnung |
| EP1030522A1 (fr) * | 1999-02-16 | 2000-08-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Procédé pour transmettre des signaux de retour vers un satellite à partir d'un réseau de distribution de signaux de vidéocommunication |
| US6442385B1 (en) * | 1999-11-04 | 2002-08-27 | Xm Satellite Radio, Inc. | Method and apparatus for selectively operating satellites in tundra orbits to reduce receiver buffering requirements for time diversity signals |
| US6296607B1 (en) * | 2000-10-20 | 2001-10-02 | Praxis, Llc. | In situ bulking device |
| US6788264B2 (en) | 2002-06-17 | 2004-09-07 | Andrew Corporation | Low profile satellite antenna |
| US20060116071A1 (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-01 | Korkut Yegin | Receiver integrated satellite digital audio radio antenna system |
| US7480502B2 (en) | 2005-11-15 | 2009-01-20 | Clearone Communications, Inc. | Wireless communications device with reflective interference immunity |
| US7333068B2 (en) | 2005-11-15 | 2008-02-19 | Clearone Communications, Inc. | Planar anti-reflective interference antennas with extra-planar element extensions |
| US7446714B2 (en) | 2005-11-15 | 2008-11-04 | Clearone Communications, Inc. | Anti-reflective interference antennas with radially-oriented elements |
| CN111786087B (zh) * | 2020-08-07 | 2021-05-25 | 上海卫星工程研究所 | 适应星间传输的对地数传天线布局方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1985002181A1 (en) * | 1983-11-15 | 1985-05-23 | Ethyl Corporation | Preparation of cyclic-keto-acids |
| IL76790A0 (en) * | 1984-11-08 | 1986-02-28 | Hughes Aircraft Co | Modularized contoured beam direct radiating antenna |
| FR2657729B1 (fr) * | 1990-01-29 | 1992-06-12 | Alcatel Espace | Antenne en guides d'ondes a fentes, notamment pour radars spatiaux. |
| US5198831A (en) * | 1990-09-26 | 1993-03-30 | 501 Pronav International, Inc. | Personal positioning satellite navigator with printed quadrifilar helical antenna |
| JPH0744380B2 (ja) * | 1991-12-13 | 1995-05-15 | 松下電工株式会社 | 平面アンテナ |
| US5233626A (en) * | 1992-05-11 | 1993-08-03 | Space Systems/Loral Inc. | Repeater diversity spread spectrum communication system |
| US5327150A (en) * | 1993-03-03 | 1994-07-05 | Hughes Aircraft Company | Phased array antenna for efficient radiation of microwave and thermal energy |
| US5485170A (en) * | 1993-05-10 | 1996-01-16 | Amsc Subsidiary Corporation | MSAT mast antenna with reduced frequency scanning |
| DK171591B1 (da) * | 1994-07-21 | 1997-02-17 | Kirsten Herloev Mailand | Apparat til behandling af hår |
| GB9417450D0 (en) * | 1994-08-25 | 1994-10-19 | Symmetricom Inc | An antenna |
| US5635945A (en) * | 1995-05-12 | 1997-06-03 | Magellan Corporation | Quadrifilar helix antenna |
| US5802445A (en) * | 1995-07-13 | 1998-09-01 | Globalstar L.P. | Methods and apparatus for providing user RF exposure monitoring and control in a satellite communications system |
| US5581268A (en) * | 1995-08-03 | 1996-12-03 | Globalstar L.P. | Method and apparatus for increasing antenna efficiency for hand-held mobile satellite communications terminal |
-
1997
- 1997-06-13 US US08/874,743 patent/US6002359A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-05-21 GB GB9811029A patent/GB2326285B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-04 JP JP10155968A patent/JPH1131910A/ja active Pending
- 1998-06-11 FR FR9807356A patent/FR2764753B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100792535B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2008-01-09 | 소니 가부시끼 가이샤 | 수신장치 및 수신용 집적회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2326285B (en) | 2000-03-22 |
| GB2326285A (en) | 1998-12-16 |
| FR2764753B1 (fr) | 2004-07-09 |
| GB9811029D0 (en) | 1998-07-22 |
| FR2764753A1 (fr) | 1998-12-18 |
| US6002359A (en) | 1999-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6388634B1 (en) | Multi-beam antenna communication system and method | |
| AU732084B2 (en) | A planar dual-frequency array antenna | |
| US6456251B1 (en) | Reconfigurable antenna system | |
| US5986619A (en) | Multi-band concentric helical antenna | |
| US7394436B2 (en) | Multi-beam and multi-band antenna system for communication satellites | |
| US20020167449A1 (en) | Low profile phased array antenna | |
| US7388551B2 (en) | Antenna system | |
| JPH1131910A (ja) | 衛星デジタル音声無線サービスシステムのためのアンテナシステム | |
| US6384795B1 (en) | Multi-step circular horn system | |
| US6552695B1 (en) | Spin-scan array | |
| JP2002151943A (ja) | マイクロ波用ドーム型発散レンズ、およびそのようなレンズを含むアンテナ | |
| JP3109584B2 (ja) | 低軌道衛星通信用アンテナ装置 | |
| JP2003110354A (ja) | 中継局およびこれに用いられる送信アンテナ並びに受信アンテナ | |
| KR100461768B1 (ko) | 아이엠티2000용 마이크로스트립 패치 어레이 안테나 | |
| JPH09214241A (ja) | 移動体ｓｎｇ用平面アンテナ | |
| JP3634047B2 (ja) | 移動体ｓｎｇ用グレーティングローブキャンセルアンテナ | |
| Abderrahmane et al. | An S band antenna system used for communication on earth observation microsatellite | |
| JP2871536B2 (ja) | 移動体衛星通信システム | |
| JPH02134002A (ja) | マイクロストリップアレーアンテナ | |
| Cardona et al. | A Disruptive Approach to mmWave for Wireless Telecom Applications | |
| JPH04355522A (ja) | 衛星通信方法 | |
| JP2005192165A (ja) | アンテナ装置 | |
| JPH1188048A (ja) | グリッドアレイアンテナ | |
| JP2000278040A (ja) | 送信アンテナ装置 | |
| Nakazawa et al. | Estimation for degradation of radiation pattern due to excitation coefficient error for onboard array-fed reflector antenna |