JPS587092B2 - 人工衛星用無線中継装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無線中継装置に関し，特にアンテナデスパン方
式の人工衛星用無線中継装置に関するものである。

人工衛星によって通信の中継を行う、いわゆる通信衛星
として、スピン安定化方式によるものが他の方式にくら
べて比較的小形で経済的であるので、現在すでに広く実
用に供されている。

一方、このスピン安定化方式には、アンテナ部分のみを
デスパンさせ、中継器を含む構体をスピンさせるいわゆ
るアンテナデスパン方式のものと１アンテナ及び中継器
を塔載するプラットフォームを１体としてデスパンさせ
・残りの構体部分をスピンさせるいわゆるプラットフォ
ームデスパン方式の２通りの方式がある。

アンテナデスパン方式はプラットフォームデスパン方式
のものに比べて簡易に構成でき）小さいロケットで打上
げ可能であるので、最も多く用いられているが、構成上
．送信空中線又は受信空中線のみに着目すると、単一の
ビーム、又は整形ビームしか作ることができなかった。

一方プラットフオームデスパン方式のものではいくつか
のスポットビーム１いわゆるマルチスポットビームヲ作
ることも可能であるが衛星自身がアンテナデスパン方式
のものに比べて複雑・大形であり、製作経費、打上げ経
費共に高く、経済的に衛星を打上げる目的には合致しな
いことが多い。

ところが、衛星通信分野では従来４ＧＨｚ．６ＧＨｚ等
のいわゆるマイクロ波が用いられていたが、通信需要量
の増大、周波数割当の困難性等のため、２０ＧＨｚ．３
０ＧＨｚの様ないわゆる準ミリ波帯）ミリ波帯の使用が
検討されるようになってきた。

この準ミリ波、ミリ波帯等の周波数はマイクロ波と異な
り、降雨により減衰を受けやすいので、回線設計のマー
ジンが大きい必要があり・マルチスポットビームを介し
て空中線の利得を充分確保した方式にする必要がある。

その様な場合は必然的にプラットフォームデスパン方式
を採用する必要があるが、前述の如く経費の点で難点が
あり、アンテナデスパン方式を採用して、しかもマルチ
スポットビームが使えれば最も経済的な方式となる。

本発明の目的はアンテナデスパン方式で、しかもマルチ
スポットビームである人工衛生用中継装置を提供するこ
とにある。

本発明によれば、１つの主反射鏡と１つのロータリジョ
イントを有するアンテナデスパン方式の人工衛星用無線
中継装置において、デスパン部が、前記ロータリジョイ
ントの一方に接続された受信合成回路および送信分波回
路と、前記受信合成回路および送信分波回路にそれぞれ
接続された複数の受信一次輻射器および複数の送信一次
輻射器と備え、かつスピン部が、前記ロータリジョイン
トの他方に接続された受信分波器および送信合成器を含
む中継器を備えることを特徴とするマルチスポットビー
ム方式の人工衛星用無線中継装置が得られる。

以下図面を参照して本発明を説明する。

従来のアンテナデスパン方式の衛星に塔載した中継系統
の構成を第１図に示す。

第１図で１は中継器、２はロータリジョイント、３はア
ンテナ、４および５はこれらを接続する受信および送信
伝送線路である。

第１図に示してあるようにアンテナデスパン方式の人工
衛星においては、中継器１は人工衛星のスピン部に固定
され、アンテナ３はデスパン部に固定され、１と３はロ
ータリジョイント２を用いて接続されているっ従来のア
ンテナデスパン方式の通信衛星は主として４ＧＨｚおよ
び６ＧＨｚ帯の周波数を使用して地球全体をサービスエ
リアとしている場合はそのアンテナは地球全体をおおう
指向性をもっている。

第２図はその代表的な構成例で６と７は各々受信および
送信一次輻射器，８は受信分波器、９は送信合成器、１
０は受信器、１１は送信器、１２は主反射鏡である。

各地上局より輻射された６ＧＨＺ帯の電波は１２と６に
よって受信され、２を通って８に入る。

ここで各チャンネル周波数に分波され、１０と１１を経
て９には各送信チャンネルは合成されて２を経て７と１
２により４ＧＨｚが送信される。

この場合中継器１には各種の方式があって、受信器１０
が共通幅方式のものでは分波器８は不用である。

いずれにせよ従来のアンテナデスパン方式の人工衛星で
はアンテナの指向性は送信、受信ともに１つのビームま
たは整形ビームとなる。

第３図は本発明の実施例であって、アンテナ３の構成と
して１２は反射鏡、６Ａ，６Ｂ，６Ｃは受信波一次輻射
器、１３は受信合成回路、１４は送信分波回路，７Ａ，
７Ｂ．７Ｃは送信波一次輻射器である。

今使用周波数として受信波ｆ（例えば３０ＧＨｚ帯）の
各チャンネル周波数をｆＡ，ｆＢ，ｆｃ 、また送信波
Ｆ（例えば２０ＧＨｚ帯）の各チャンネル周波数をＥｉ
’Ａ，Ｆ′Ｂ．Ｆ”ｃとする第３図ではｆＡの周波数で
１２と６Ａによる指向性およびＦＡ周波数で１２と７Ａ
による指向性は地球上の地域Ａに向っている。

地球Ｂ．Ｃについても同様である。地球上の地域Ａ，Ｂ
，Ｃから各々輻射されたｆＡｆＢ，ｆｃの周波数の電波
は１２で反射されて各々６Ａ，６Ｂ、 ６ｃで受信され
、受信合成回路１３でｆＡ，ｆＢ，ｆｃの電波は合成さ
れ、伝送線路４を経て、ロータリジョイント２を通り中
継器１に入る。

中継器からの出力は２と５を経て、送信分波回路１４で
ＦＡ，ＦＢ、ＦＣの周波数に分波され、各々７Ａ，７Ｂ
，７Ｃから輻射され、１２で反射されて地域Ａ，Ｂ，Ｃ
に送信される。

この発明はアンデナデスパン型の人工衛星による無線中
継の対象とする地球上の地域を分割し、各々のせまい地
域にアンテナの指向性を限定することにより、アンテナ
の利得を向上させるものである。

その結果従来の対象地域全体に指向性をもつ場合に比べ
て、人工衛星および地上局の受信電力が増大し、通信容
量を増大させるか、あるいはレインマージンを増加させ
ることができる。

他の地域に対しては別の周波数を用いているので、相互
の干渉による妨害もない。

以上説明したように周波数によって指向性の異なるマル
チスポットビームアンデナを使用することによって、ア
ンテナデスパン型の人工衛生でも高性能の無線中継が可
能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図はアンテナデスパン方式人工衛星の無線中継系統
図、第２図は従来の中継系統の詳細ブロック図、第３図
は本発明の一実施例のブロック図を示す。 なお図において１は中継器、２はロータリジョイント、
３はアンテナ、４および５は受信および送信伝送線路、
６および７は受信および送信一次輻射器、８は受信分波
器、９は送信合成器、１０は受信器、１１は送信器、１
２は主反射鏡、１３は受信合成回路、１４は送信分波回
路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １つの主反射鏡と１つのロータリジョイントを有す
   るアンテナデスパン方式の人工衛星用無線中継装置にお
   いて、デスパン部が、前記ロータリジョイントの一方に
   接続された受信合成回路および送信分波回路と、前記受
   信合成回路および送信分波回路にそれぞれ接続された複
   数の受信一次輻射器および複数の送信一次輻射器とを備
   え、かつスピン部が、前記ロータリジョイントの他方に
   接続された受信分波器および送信合成器を含む中継器を
   備えることを特徴とするマルチスポットビーム方式の人
   工衛星用無線中継装置。