JPS63199525A - 地球局送信電力制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地球局送信電力側−刀式に関し、特に衛星通信
システムにおけるア、グリンクの降雨域　　　　′衰を
補償する地球局送信電力制両万式に関する。

〔従来の技術〕

準ミリ波帯など、降雨による伝搬路の減衰が非常に大き
い、燭い周波数を用いる衛星通信システムでは、ア、グ
リンクの降雨減衰を地球局の送信電力制御によって補償
する送信？Ｗ力制−が必要となる。

第２図は、従来のかかる地球局送信電力制両刀式の第１
の例を示すブロック図である。

第２図に示す従来例は、可変利得増幅器２と、アップコ
ンバータ４と、電力増幅器５と、アンテナ６と、低雑音
増幅器７と、ハイブリッド８と、ダウンコンバータ９．
１０と、ビーコン信号受信機１１と、制御信号出力回路
１５とを協えて構成されている。

相手地球局（図示せず）へ伝送するべき中間周波数帯の
通信信号Ｉｔは、制御信号Ｃ３で利得が側御される可変
利得増幅器２で増Ｉｙ＆され℃、通信信号Ｉｔｃとなる
。この信号は、アップコンバータ４でアップリンク周波
数帯に周波数変換され、電力増幅器５．アンテナ６を介
して、宇宙局（図示せず）へ通信信号Ｌｌｔｃとして送
信される。

相手地球局が送信し宇宙局によって中継された、ダウン
リンク周波数帯の通信信号ＩＪｒは、アンテナ６、低雑
音増幅器７．７・イブリッド８を介してダウンコンバー
タ１０に入力し、中間周波数帯に周波数変換され、通信
信号Ｉｒとして外部へ出力される。

ところで、宇宙局は、地球局のアンテナ・トラ、キング
のため等にダウンリンク周波数帯のビーコン信号を一定
レベルで放射している。このビーコン信号は、ビーコン
信号Ｄｂとして、低雑音増幅器７．ハイプリ、ド８を介
してダウンコンバータ９に入力し、中間周波数帯に周波
数変換され。

ビーコン信号Ｉｂとなる。ビーコン信号受信機１１は、
ビーコン信号Ｉｂの入力レベル（このレベルはビーコン
信号Ｄｂの受信電界に対応する）を示すレベル信号Ｌｂ
を出力する。

アンテナ６、宇宙局間の１．ブリンク周波数帯における
伝ばん損失をＡｕ、ダ９ンリンク周波数帯における伝ば
ん損失をＡｄとし、ビーコン信号の実効放射電力を８１
受信電界をＤｂとすると、Ｄｂ＝Ｂ／Ａｄ　　　　　　
　　　　　・・・・・・　（１）Ｌｂ＝ＫＩＤｂ子に、
　Ｂ／Ａｄ　　　　・・・・・・　（２）Ｋ宜　：定数 となり、Ｌｂの変化からＡｄの変化がわかる。降雨減衰
によるＡｕの増加とＡｄの増加との間忙はア、グリンク
、ダウンリンクの周波数によりてきまる相関関係がある
ので、Ａｄの変化からＡｕの変化が推定できる。

制御信号出力回路１５は、Ｌｂの変化と上記の相関関係
とからＡｕの変化を推定し、Ａｕの増減と同じだけ通信
信号Ｕｔｃの実効放射電力が増減するよ５に、制御信号
Ｃｓによって可変利得増幅器２の利得な制御する。その
結果、アラブリンクの降雨減衰が補償され、通信信号υ
ｔｃの宇宙局での受信電界は一定に保たれる。

以上説明したように第２図に示す従来例は、ダ９ンリン
クの降雨減衰と、ア、グリンク、ダウンリンクの降雨減
衰の相関関係とから、ア、グリンクの降雨減衰を推定す
ることＫよって送信電力を側御しておシ、この相関関係
には誤差を伴なうので、電力料−の精度は劣る。

次に説明する第２の従来例は、ア、グリンクの降雨減衰
を直接求めることＫより、精度を向上させている。

第３図は、その第２の従来例を示すプロ、り図である。

第３図に示す従来例は、第２図に示す従来例にパイロッ
ト信号発生器ｌ、ハイブリッド３．ハイブリッド１２．
パイロット信号受信機１３を付加し、制御信号出力回路
を１５から１６に置換えて構成されている。

パイロット信号発生器１は中間局ｉ数帯のパイロット信
号Ｉｐｔを発生する。

通信信号Ｉｔ、パイロット信号Ｉｐｔは、ハイプリ、ド
３で合成され、可変利得増幅器２で増幅されて通信信号
Ｉｔｃ、パイロット信号Ｉ　ｐｔｃとなシ、アップコン
バータ４でアップリンク周波数帯に周波数変換され、電
力増幅器５．アンテナ６を介して宇宙局へ通信信号Ｕｔ
ｃ、パイロット信号Ｌｌｐｃとして送信される。

パイロット信号Ｕｐｃが宇宙局を介して折返された信号
であるパイロット信号Ｄｐｃは、通信信号Ｄｒと共に、
アンテナ６、低雑音増幅器７．ハイプリ、ド８を介して
ダウンコンバータＩＯＫ入力し、中間周波数帯に周波数
変換され、パイロット信号Ｉｐｒｃとなり、ハイブリッ
ド１２を介してパイロット信号受信機１３に入力する。

−力、ダウンコンバータ１０が出力する通信信号Ｉｒは
、ハイブリッド１２を介して、外部へ出力される。

パイロット信号受信機１３は、パイロット信号Ｉ　ｐｒ
ｃの入カレペル（このレベルはパイロット信号Ｄｐｃの
受信電界に対応する）を示すレベル信号Ｌｐ！を出力す
る。−万、ビーコン信号受信機１１は、第２図に示す従
来例におけると同様に、レベル信号Ｌｂを出力している
０ パイロット信号Ｕｐｃ、　Ｄｐｃのアンテナ６における
実効放射電力、受信電界をＵｐｃ、　Ｄｐｃとし、宇宙
局の折返し利得なＧａとすると、 Ｄ　ｐｃ　＝Ｕ　ｐｃ　Ｇ　ｓ　／　Ａｕ　Ａｄ　　　
　−・−・−（３）Ｌ　ｐｇ　＝に＊　　Ｕ　ｐｃ　／
Ａｕ　Ａｄ　　　　＝（４）Ｋ！　：定数 となる。２式、４式から Ｌ　ｂ／Ｌ　ｐｚ　＝ＫＩＢ　Ａｕ　／　Ｋｇ　Ｕ　ｐ
ｃＧ　ｓ・・・・・・（５） となる。５式は、Ｌ　ｂ　／　Ｌ　ｐｔとＵｐｃとから
Ａｕが直接求められることを示している。

制御信号出力回路１６は、Ｌｂ　／　Ｌｐ、が定数に３
になるように、制御信号Ｃ！によって可変利得増幅器２
の利得を制御し−Ｃ１Ｕｐｃを制御＃する。その結果、
５式からパイロット信号Ｕｐｃの宇宙局での受信電界Ｌ
Ｕｐｃ／Ａｕ）は、 ［Ｊｐｃ／Ａｕ　＝ＫＩ　８７Ｋｇ　Ｋｍ　Ｇｇ　　　
”・・（６）となる。６式の右辺ＫＡｕ、Ａｄが含まれ
ていないことから、パイロット信号は降雨減食の有無に
関係なく一定の受信電界で宇宙４に人力°することがわ
Ｄ・る。通信偽号Ｕｔｃも、ｏＴ変利得増幅器２で、パ
イロット４８号Ｌｌｐｃと同じＫ　１ｔｉ１１１１１１
１されるので、宇宙局でのその受信電界も一足になる。

以上説明したように第３図に示す従来例は、宇宙局で折
返したパイロット信号を用いることにより、梢度よく送
信電力な軸間できる。

パイロット信号と側脚信号Ｃ２とは宇宙局を介した閉ル
ープを成しておシ、アンテナ６、宇宙局間の折返し伝ば
ん時間を含めて、この閉少−プによる制耐動作の応答時
間を数秒６度に長くしないと、制御動作は不安定になる
。

〔発明が解決しようとする間聰点〕

以上説明したように従来の地球局送信電力制−万式は、
制御のｍ［が劣るか、さもなくば、制御動作の応答時間
が長くて降雨減衰の急速な変動を補償しきれないという
欠点があるＯ 本発明のｉ的（ス、制−の梢度がよく、シかも応答時間
の短い地球局送信電力料−刀式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の地球局送信電力料−刀式は、ノくイロット信号
を発生するパイロット信号発生手段と、Ｉｊ１信号に基
づい℃通信用信号のレベルを制御するレベル制一手段と
、このレベル制一手段が出力する前記通信用信号と前記
パイロット信号とを合成する合成手段と、この合成手段
が出力する前記通信用信号および前記パイロット信号な
宇宙局へ送信する送信手段と、この送信手段が送信し、
前記宇宙局を介して折返された前記パイロット信号を受
信し、受信レベルまたは搬送波対雑音車力比を検出する
パイロット信号受信手段と、前記宇宙局が放射する通信
用周波数帯のビーコン信号を受信し、受信レベルまたは
搬送波対雑音電力比を検出するビーコン信号受信手段と
、このビーコン信号受信手段の検出信号と前記パイロッ
ト信号受信手段の検出信号との比に応じて前記制御信号
を出力する制御信号出力手段とを備えて構成される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。

第１図は、本発明の地球局送信重力制御方式の一実施例
を示すブロック図である０　゛第１図に示す実施例は、
パイロット信号Ｉｐｔを発生するパイロット信号発生器
１と、通信信号工ｔ。

制御信号Ｃ１を入力し通信信号Ｉｔｃを出力する可変利
得増幅器２と、通信信号Ｉｔｃ、パイロット信号Ｉｐｔ
を入力するハイプリ、ド３と、ノ１イブリッド３の出力
端に順次接続されたア、グコンバータ４、電力増幅器５
と、電力増幅器５の出力を通信信号Ｕｔｃ、パイロット
信号Ｕｐとして宇宙局へ送信し、宇宙局で中継された通
信信号Ｄｒ、折返されたパイロット信号Ｄｐ、放射され
たビーコン信号Ｄｂを受信するアンテナ６と、アンテナ
６の受信出力端に順次接続された低雑音増幅器７．ハイ
プリ。

ド８と、ハイグリ、ド８の一万の分岐出力を入力しビー
コン信号Ｉｂを出力するダウンコンバータ９と、他方の
分岐出力を入力し通信信号Ｉｒ、パイロット信号Ｉｐｒ
を出力するダウンコンバータｌＯと、ビーコン信号Ｉｂ
を入力しレベル信号Ｌｂを出力するビーコン受信機１１
と、ダウンコンバータｌＯの出力を入力するハイブリッ
ド１２と、ハイプリ、ド１２の一万の分岐出力を入力し
レベル信号Ｌｐ１を出力するパイロット信号受信機１３
と、レベル信号Ｌｂ、　Ｌｐ、を入力し制御信号Ｃ１を
出力する制御信号出力回路１４とを備えて構成されてい
る。

第１図に示す実施例の構成は、制御信号出力回路が異な
ること、および可変利得増幅器２．ハイブリッド３の前
後関係が逆になりていることを除けば第３図に示す従来
例の構成と同じである。

パイロット信号Ｉｐｔは、可変利得増幅器２を通らない
ことを除いては第３図に示す従来例におけると同様に、
パイロット信号Ｕｐとなる。その結果、パイロット信号
Ｕｐの実効放射電力（Ｕｐと表わすととくする）はＩＩ
Ｊｉｌｉｌ信号ＣＩＫ無関係に一定値になる。

通信信号Ｉｔは、可変利得増幅器２で制御信号ＣＩＫよ
りてレベル制御され、第３図に示す従来例におけると同
様に、通信信号Ｕｔｃになる。レベル信号Ｌｂ、　Ｌｐ
ｌが受信電界Ｄｂ、ＤＪ）（パイロット信号Ｄｐの受信
電界）を示すことも第３図に示す従来例におけると同様
である。

パイロット信号Ｉｐｔ、通信信号ＩｔｃのレベルをＩｐ
ｔ、　Ｉｔｃとすると、 Ｕｔｃ＝Ｕｐ　Ｉｔｃ　　／　　Ｉｐｔ　　　　　　　
　　・・・・・・　（力となシ、また、５式と同様に、 Ｌｂ／Ｌｐｌ＝ＫＩ　Ｂ　Ａｕ　／Ｋｚ　Ｕｐ　Ｇｓ・
・・・・・　（８） となる。

制御信号発生器１４は、 Ｉ　ｔｃ　＝に４　Ｌｂ　／　Ｌ　Ｊ）ｔ　　　　　　
＋＋＋＊＊＋　　（９）Ｋ４：定数 となるように、制御信号ＣＩＫよりて可変利得増幅器２
の利得を制御する。その結果、通信信号Ｕｔｃの宇宙局
での受信電界（Ｕｔｃ／Ａｕ）は７〜９式から、 Ｕｔｃ／Ａｕ＝ＫＩ　Ｋ４８／に、　Ｇｓ　Ｉ　ｐｔ・
・・・・・　ＱＱ となる。１０式の右辺にＡｕ、Ａｄが含まれていないこ
とから、（Ｕｔｃ　／　Ａｕ　）が降雨減衰に無関係に
一定値に保たれることがわかる。

以上説明したように、第１図に示す実施例も、宇宙局で
折返したパイロット信号を用いることＫよシ、第３図に
示す従来例におけると同様に精度よく送信電力を制御で
きるが、第３図に示す従来例におけるような閉ループは
ないので、制御動作の応答時間をいくら蜆＜シても制御
動作が不安定になることはない。

なお、受信電界Ｄｂ、Ｄｐとビーコン信号Ｉｂ。

パイロット信号１ｐｒのＣ／Ｎとは比例すると見做せる
から、ビーコン信号受信機１１．パイロット信号受信機
１３が、レベル信号Ｌｂ、Ｌｐｔのかわりに、Ｉｂ、Ｉ
ｐｒのＣ／Ｎを出力するようＫしてもよい・このように
すれば、ダウンコンバータ９゜１０やビーフン信号受信
機１１．パイロット信号受信機１３の利得変動の影響を
軽減することができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の地球局送浦電力制御
万式は、宇宙局で折返したパイロット信号を用いている
ので精度よく送信電力を制御でき、しかも、開ループ制
御であシ制御動作の応答時間を短くしても制御動作が不
安定になることがないので、降雨減衰の急速な変動をも
補償できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の地球局送信電力１１ｔｌＪｌｌ１１
刀式の一実施例を示すプロ、り図、 第２図、第３図−ｊ１従来の地球局送信電力制−刀式の
第１．第２の例をそれぞれ示すブロック図である。 １・・・・・・パイロット信号発生器、２・・・・・・
可変利得増幅器、３，８．１２・・・・・・ノ−イプリ
、ド、４・・・・・・ア、グコンバータ、５・・・・・
・電力増幅器、６・・・・・・アンテナ、７・・・・・
・低雑音増幅器、９．１０・・・・・・ダウンコンバー
タ、１１・・・・・・ビー；ン信号受信機、１３・・・
・・・パイロット信号受信機、１４・・・・・・制御信
号出力回路。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋７．，５・”ｉ、−
、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パイロット信号を発生するパイロット信号発生手段と、 制御信号に基づいて通信用信号のレベルを制御するレベ
   ル制御手段と、 このレベル制御手段が出力する前記通信用信号と前記パ
   イロット信号とを合成する合成手段と、この合成手段が
   出力する前記通信用信号および前記パイロット信号を宇
   宙局へ送信する送信手段と、 この送信手段が送信し、前記宇宙局を介して折返された
   前記パイロット信号を受信し、受信レベルまたは搬送波
   対雑音電力比を検出するパイロット信号受信手段と、 前記宇宙局が放射する通信用周波数帯のビーコン信号を
   受信し、受信レベルまたは搬送波対雑音電力比を検出す
   るビーコン信号受信手段と、このビーコン信号受信手段
   の検出信号と前記パイロット信号受信手段の検出信号と
   の比に応じて前記制御信号を出力する制御信号出力手段
   とを備えたことを特徴とする地球局送信電力制御方式。