JPH01500558A - Filter interconnection matrix - Google Patents

Filter interconnection matrix

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JPH01500558A
JPH01500558A JP62505969A JP50596987A JPH01500558A JP H01500558 A JPH01500558 A JP H01500558A JP 62505969 A JP62505969 A JP 62505969A JP 50596987 A JP50596987 A JP 50596987A JP H01500558 A JPH01500558 A JP H01500558A
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    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 フィルタ相互結合マトリックス 技術的分野 本発明は広く、通信システムにおける信号の分配および経路を定める装置に関す るものであり、特に地上基地間の送受信通信リンクとして機能する静止通信衛星 を用いるものに関する。更に、本発明は、アップリンクおよびダウンリンク用の 周波数スペクトルが各ゾーンについて同じである他のゾーンの基地と、人工衛星 によってサービスされる1つのゾーンにおける基地とを相互結合するため通信衛 星において使用するためのフィルタ相互結合マトリックスに関するものである。[Detailed description of the invention] Filter mutual coupling matrix technical field The present invention relates generally to apparatus for distributing and routing signals in communication systems. geostationary communications satellites that serve as transmitting and receiving communications links between ground bases. Regarding things that use Furthermore, the present invention provides uplink and downlink satellites and bases in other zones where the frequency spectrum is the same for each zone. communication satellite to interconnect bases in one zone served by The present invention relates to a filter interconnection matrix for use in stars.

技術的背景 通信衛星において使用されたようなマイクロ波通信システムに関して、マイクロ 波チャンネルフィルタが周波数に従う受信アンテナビーム信号を分離するため備 えられている。従来のシステムにおいては、ビームの偏波および空間的独立が割 当てられた周波数スペクトルの再使用を許容するため用いられていた。このシス テムはしばしば2組のチャンネルフィルタによって設計されたが、そこでは与え られた偏波の受信アンテナビーム信号は全てその偏波に対応する1組のフィルタ によってフィルタされる。フィルタセット中の隣接するフィルタ間の分離を改善 するため、このフィルタは2つの群へ分けられ、一方の群は全て奇数番号のフィ ルタを含み、他方の群は全て偶数番号のフィルタを含む。しかしながら、分離さ れたビームの数が増加されるとき、全てのユーザの相互結合は非常に複雑となり 、周波数スペクトルの再使用の数を制限する要因の1つである。Technical background Regarding microwave communication systems such as those used in communication satellites, micro A wave channel filter is provided to separate the receive antenna beam signals according to frequency. is being given. In conventional systems, the beam polarization and spatial independence are It was used to allow reuse of the allocated frequency spectrum. This system systems were often designed with two sets of channel filters, where given All received antenna beam signals of polarization are passed through a set of filters corresponding to that polarization. Filtered by. Improved separation between adjacent filters in filter sets Therefore, this filter is divided into two groups, one group consisting of all odd numbered filters. the other group contains all even numbered filters. However, separation When the number of transmitted beams is increased, the mutual coupling of all users becomes very complex. , is one of the factors limiting the number of frequency spectrum reuses.

上述のフィルタ装置は複数の地域上に割当てられたアップリンク′およびダウン リンク周波数スペクトルを再使用し、ある1つのゾーンの小さな地上基地と他の ゾーンの基地とを相互結合することが望ましい新し夷)通信衛星にはとって適切 ではない。このような通信衛星の例は米国特許出願(整理番号PD−86309 )に開示されている。その明細書に開示されたシステムにおいて、通信衛星は有 効な帯域幅と同様に人工衛星EIRPを最大にする方法で多数の非常に小さな口 径の地上基地を相互結合する。このシステムは実質的にEIRPを増加し割当て られた周波数スペクトルの多重再使用を許容するダウンリンク上の非常に密接に 隣接するビームを用いる。結果として、ポイント−ポイントサービスのために提 供され得る通信の数は最大にされる。高い多重搬送波送信器効率が、相互変調積 の分散の結果として達成され、ダウンリンクチャンネル上の雨の悪影響は貯蔵さ れた送信器電力の使用によって容易に克服される。多くのユーザの相互結合はフ ィルタ相互結合マトリックスと非常に方向アドレス可能なダウンリンクビームの 結合によって達成される。The above-mentioned filter device can be used for uplinks and downlinks allocated over multiple regions. Reuse the link frequency spectrum to connect small ground bases in one zone to Suitable for new communication satellites where it is desirable to interconnect with bases in the zone. isn't it. An example of such a communications satellite is found in U.S. Patent Application No. PD-86309. ) is disclosed. In the system disclosed in the specification, communication satellites are large numbers of very small ports in a way that maximizes satellite EIRP as well as effective bandwidth. Interconnect the ground bases of the diameter. This system effectively increases and allocates EIRP. very closely on the downlink allowing for multiple reuse of the frequency spectrum Use adjacent beams. As a result, the points offered for point-to-point services The number of communications that can be provided is maximized. High multicarrier transmitter efficiency reduces intermodulation products The negative effects of rain on the downlink channel are stored easily overcome by using reduced transmitter power. The interconnection of many users is Highly directionally addressable downlink beam with filter interconnection matrix This is accomplished by combining.

このフィルタ相互結合マトリックスは従来技術の欠点を克服するように意図され 、上述されたタイプの人工衛星通信システムによって用いられる。This filter interconnection matrix is intended to overcome the drawbacks of the prior art. , used by satellite communication systems of the type described above.

発明の概要 本発明に従って、−組の通信入力ラインと、各入力ラインが複数のチャンネルを 有する周波数分割多重信号を伝達する一組の通信出力ラインとを接続するための 装置が提供される。Summary of the invention In accordance with the present invention, - sets of communication input lines, each input line carrying a plurality of channels; for connecting a set of communication output lines carrying frequency division multiplexed signals with Equipment is provided.

この装置は、信号の対応するものを受信するための入力ラインとそれぞれ接続さ れた複数の入力を有し、入力において受信された信号の各々のある予め選択され たチャンネル上の信号を各ラインへ出力するための出力ラインの組と各々接続さ れた複数の出力を有する手段を含む。相互結合手段は入力する信号のチャンネル の1つを通過するようにそれぞれ設計されている複数の組のフィルタを含むフィ ルタ相互結合マトリックスを備えている。フィルタの各組は、入力する信号のあ るチャンネルのみがフィルタの対応する群を経て出力ラインの各々へ伝えられる ような出力ラインの1つとそれぞれ接続される複数の群へ配列される。このフィ ルタは各出力ラインによるチャンネル出力が入力ラインの各々から得られるよう  ゛なマトリックス配列における入力ラインと出力ラインとの間で相互結合され る。This device is connected respectively with an input line for receiving the corresponding one of the signals. has multiple inputs, and each of the signals received at the inputs has a certain preselected Each is connected to a set of output lines for outputting the signals on the channels to each line. and means for having a plurality of outputs. The mutual coupling means is the channel of the input signal. A filter containing multiple sets of filters, each designed to pass one of the It has a router interconnection matrix. Each set of filters Only the channels that are arranged into a plurality of groups each connected to one of the output lines. This fi The router is configured such that the channel output by each output line is obtained from each of the input lines. ゛ Mutual coupling between input lines and output lines in a matrix array Ru.

この装置は送受信通信用の地上領域の複数の地上基地を連結して通信する地球軌 道人工衛星を含むタイプの人工衛星通信システムにおいて特に有効である。この 人工衛星は領域をカバーする異なるゾーンからそれぞれ複数のアップリンクビー ムを受信する。各アップリンクビームは同じ範囲の周波数にわたって各々対応す る複数の周波数分割多重送信信号を伝達し、各受信信号は複数のチャンネルを含 む。この人工衛星は同じ範囲の周波数にわたって複数の各対応する送信信号を伝 達する複数のダウンリンクビームをゾーンへそれぞれ送信する。本発明の装置は 、受信信号が送信信号へ変換されるような人工衛星でアップリンクビームとダウ ンリンクビームとを相互結合するためのシステムにおいて用いられることができ る。This device connects multiple ground bases in the ground area for sending and receiving communications. It is particularly effective in a type of satellite communication system that includes a satellite. this The satellite has multiple uplink beams each from different zones covering the area. receive messages. Each uplink beam corresponds to the same frequency range. transmit multiple frequency division multiplexed signals, each received signal containing multiple channels. nothing. This satellite transmits multiple corresponding transmission signals over the same range of frequencies. multiple downlink beams each reaching the zone. The device of the present invention , uplink beam and downlink beam in a satellite where the received signal is converted to the transmitted signal. can be used in systems for interconnecting link beams. Ru.

従って、相互結合する第1および第2の組の通信ラインにおいて用いるためのフ ィルタ相互通信マトリックスを提供することが本発明の根本的な目的である。Accordingly, a frame for use in interconnecting first and second sets of communication lines is provided. It is an underlying objective of the present invention to provide a filter intercommunication matrix.

本発明のもう1つの目的はアップリンクビームとダウンリンクビームとを相互結 合するための人工衛星通信システムのために特に有効な上述されたタイプのフィ ルタ相互結合マトリックスを提供することである。Another object of the present invention is to interconnect uplink beams and downlink beams. A fiber of the above-mentioned type is particularly useful for satellite communication systems. The purpose of the present invention is to provide a router interconnection matrix.

本発明の別の目的はアップリンクビームの受信信号をダウンリンクビームを形成 する送信信号へ変換するための上述のタイプのフィルタ相互結合マトリックスを 提供することであり、送信および受信信号は人工衛星によってサービスされた地 上の異なるゾーンを各々カバーする。Another object of the present invention is to form a downlink beam by converting the received signals of an uplink beam into a downlink beam. A filter mutual coupling matrix of the type described above for converting the transmitted signal to The transmitted and received signals are transmitted and received over the area served by the satellite. Each covers a different zone on the top.

本発明のこれらおよび更に別の目的と利点は本発明の好ましい実施例についての 以下の記述に従って明らかとされ、あるいは明確となるであろう。These and further objects and advantages of the invention are described below with reference to preferred embodiments of the invention. It is or will become clear according to the following description.

図面の簡単な説明 第1図は通信衛星の斜視図であり、アンテナサブシステムを示す。Brief description of the drawing FIG. 1 is a perspective view of a communications satellite showing the antenna subsystem.

第2図は第1図に示されたアンテナサブシステムの頂部がら見た図である。FIG. 2 is a top view of the antenna subsystem shown in FIG.

ある。be.

第4゛図は第2図のライン4−4に沿って得られた断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4--4 of FIG.

第5図は合衆国の図であり、本発明の人工衛星によってカバーされる多重の隣接 する受信ゾーンを示し、適用範囲の主要領域はハツチングで示され、競合範囲の 領域は点描によって示されている。FIG. 5 is a diagram of the United States, with multiple contiguous locations covered by the satellites of the present invention. The main areas of coverage are indicated by hatching, and the areas of contention are indicated by hatching. Areas are indicated by stippling.

第6図は通信衛星のための通信用電子装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of communications electronics for a communications satellite.

第7図は人力を有するポイント−ポイント受信供給ホーンを第6図に示された通 信用電子装置へ相互結合する結合網の概略図である。Figure 7 shows the point-to-point receiving supply horn with human power as shown in Figure 6. 1 is a schematic diagram of a coupling network interconnecting trusted electronic devices; FIG.

第8図はポイント−ポイントシステムのための受信ゾーンと送信ゾーンを接続す るために用いられる相互結合チャンネルの基準図である。Figure 8 shows how to connect the receiving and transmitting zones for a point-to-point system. FIG. 2 is a reference diagram of mutual coupling channels used for

第9図は人工衛星によってカバーされる多重隣接送信ゾーンを示す合衆国の概略 図ど、合衆国にわたる、各ゾーンのための相互結合されたチャンネルの地域配分 の概略図である。Figure 9 is a schematic of the United States showing multiple contiguous transmission zones covered by satellites. Regional distribution of interconnected channels for each zone across the United States FIG.

第9A図は東西方向においてビームの中央からの距離に関してポイント−ポイン トシステムにおける各ゾーンのための送信アンテナビームの利得の変化を示すグ ラフである。Figure 9A shows point-to-point distances from the center of the beam in the east-west direction. A graph showing the change in transmit antenna beam gain for each zone in a It's rough.

第9B図は南北方向における利得の変化を示す第9A図と同様のグラフである。FIG. 9B is a graph similar to FIG. 9A showing changes in gain in the north-south direction.

第10図はポイント−ポイントシステムにおいて用いられたフィルタ相互結合マ トリックスの詳細な概略図である。Figure 10 shows the filter interconnection matrix used in the point-point system. FIG. 2 is a detailed schematic diagram of Trix.

第11図はポイント−ポイントシステムにおいて用いられたビーム形成回路網の 詳細な図である。Figure 11 shows the beamforming network used in a point-to-point system. FIG.

第12図は第11図に示されたビーム形成回路網の一部の拡大された断片図であ る。FIG. 12 is an enlarged fragmentary view of a portion of the beamforming network shown in FIG. Ru.

第13図はポイント−ポイントシステムのための送信アレイの前面図であり、各 送信素子における水平スロットは図を簡潔にするため示されていない。FIG. 13 is a front view of a transmit array for a point-to-point system, with each Horizontal slots in the transmitting elements are not shown for clarity.

第14図は第13図に示されたアレイの送信素子の測量であり、素子のための集 合供給回路網を示す。FIG. 14 is a survey of the transmitting elements of the array shown in FIG. Figure 3 shows the combined supply network.

第15図は第13図の送信アレイにおいて用いられる送信素子の1つの斜視図で ある。FIG. 15 is a perspective view of one of the transmitting elements used in the transmitting array of FIG. be.

第16図はポイント−ポイントシステムのための受信供給ホーンの前面図である 。FIG. 16 is a front view of the receiver feed horn for the point-to-point system. .

第17図は送信波と、ポイント−ポイントシステムのための送信供給アレイの一 部との関係を示す概略図である。Figure 17 shows a diagram of the transmit wave and transmit supply array for a point-to-point system. It is a schematic diagram showing the relationship between the parts.

好ましい実施例の説明 第1図乃至第4図を参照すると、地球表面上の静止軌道に位置する通信衛星lO が示されている。以下に更に詳細に説明されるが人工衛星のアンテナシステムは 典型的に、アンテナシステムが地面に関して一定の方向を維持するように地球方 向プラットホーム上に取付けられる。Description of the preferred embodiment Referring to Figures 1 to 4, a communication satellite lO located in a geostationary orbit above the earth's surface It is shown. As will be explained in more detail below, the satellite antenna system is Typically, the antenna system is oriented around the earth so that it maintains a constant orientation with respect to the ground. Mounted on the facing platform.

人工衛星lOは、特定の周波数帯域、例えば静止衛星サービスKu帯域における 2つの異なるタイプの通信サービスを与えるハイブリッド通信型人工衛星である 。以下にポイント−ポイントサービスと呼ばれるようなタイプの通信サービスは 比較的狭い帯域の音声およびデータ信号の非常に小さな口径アンテナターミナル 間で送受信通信を行う。周波数分割多重アクセス(FDMA)の使用および割当 てられた周波数スペクトルの再使用によって、敵方のこのような通信チャンネル は単一の線形偏波において同時に適応される。人工衛星10によって提供された ほかのタイプの通信サービスは放送サービスであり、それは他の線形偏波で伝達 される。放送サービスはまず、人工衛星10によって提供された地域の至る所で ビデオおよびデータの一方向の配給のため用いられる。このように、送信アンテ ナビームは全地域をカバーする。この説明において例として、ポイント−ポイン トおよび放送サービスの両方によってサービスされる地理的範囲がアメリカ合衆 国であると仮定する。従って、放送サービスは以下にC0NUS(Contin ental United 5tate)と呼ばれる。The satellite IO operates in a specific frequency band, for example the geostationary satellite service Ku band. It is a hybrid communication satellite that provides two different types of communication services. . The following types of communication services are called point-to-point services. Very small diameter antenna terminal for relatively narrow band voice and data signals Send and receive communications between the two. Frequency Division Multiple Access (FDMA) Use and Allocation By reusing the frequency spectrum that has been used by the enemy, such communication channels can be are applied simultaneously in a single linear polarization. provided by satellite 10 Other types of communication services are broadcasting services, which are transmitted in other linear polarizations. be done. Broadcasting services will first be broadcast throughout the area provided by satellite 10. Used for unidirectional distribution of video and data. In this way, the sending antenna Nabeem covers the entire region. In this explanation, as an example, point-point The geographic area served by both the Assume that it is a country. Therefore, the broadcasting service is C0NUS (Contin It is called ``ental United 5tate).

人工衛星10のアンテナシステムは通常の無方向性アンテナ13および各々ポイ ント−ポイントおよびC0NUSシステムを提供するための2つのアンテナサブ システムを含む。ポイント−ポイントアンテナサブシステムが送受信通信のため 地上基地を相互通信するため設けられる。C0NUSアンテナシステムはアメリ カ合衆国全土をカバーする広いパターン上で地上の1以上の特定の位置によって 受信される信号を放送するトランスポンダとして機能する。ポイント−ポイント 送信信号およびC0NUS受信信号は垂直偏波される。The antenna system of the satellite 10 includes a conventional omnidirectional antenna 13 and each point. Two antenna subs to provide point-point and C0NUS systems Including system. Point-to-point antenna subsystem for transmit and receive communications Provided for mutual communication between ground bases. The C0NUS antenna system is from the United States. by one or more specific locations on the ground in a broad pattern covering all of the United States It functions as a transponder that broadcasts the signals it receives. point - point The transmitted signal and the C0NUS received signal are vertically polarized.

C0NUS送信およびポイント−ポイント受信信号は水平偏波される。このアン テナシステムは2つの反射鏡12a、 12bを有する大きな反射鏡アセンブリ 12を含む。2つの反射鏡12a、12bは共通軸を中心に互いに回転されそれ らの中間点で交差する。反射鏡12aは水平に偏波され水平偏波された信号によ って動作するが、一方、反射鏡12bは垂直に偏波されそれ故に垂直偏波された 信号によって動作する。結果的に反射鏡12a、 12bの各々は他方の反射鏡 12a、 12bが送信する信号を反射する。The C0NUS transmit and point-to-point receive signals are horizontally polarized. This Ann The tena system is a large reflector assembly with two reflectors 12a and 12b. Contains 12. The two reflecting mirrors 12a and 12b are rotated with respect to each other around a common axis. intersect at the midpoint. The reflecting mirror 12a is horizontally polarized and receives horizontally polarized signals. On the other hand, the reflector 12b is vertically polarized and therefore vertically polarized. Operates by signal. As a result, each of the reflecting mirrors 12a and 12b is similar to the other reflecting mirror. 12a and 12b reflect the signals transmitted.

周波数選択スクリーン18は半分に分けられた部分18a。Frequency selection screen 18 is divided into two halves 18a.

18bを含んでおり、スクリーンの半分18a、18bは第2図で最もよくわか るように人工衛星10を直径方向に通過する中心線の反対側に配置されて支持体 30を取付けられている。周波数選択スクリーン18は周波数の異なる帯域を分 離するためのダイプレクサとして機能し、銅のような任意の適切な材料から形成 された分離した導電素子のアレイを含む。様々な種類の既知の周波数選択スクリ ーンがこのアンテナシステムにおいて用いられてもよい。しかしながら、シャー プな変化特性と、互いに比較的接近している2つの周波数帯域を分離する能力を 示す1つの適切な周波数選択スクリーンは米国特許出願(整理番号PD−855 12号)明細書に開示されている。18b, half of the screen 18a, 18b is best seen in Figure 2. A support is disposed on the opposite side of a center line passing diametrically through the satellite 10 so that the 30 is installed. The frequency selection screen 18 separates different frequency bands. Acts as a diplexer for separation and is formed from any suitable material such as copper an array of discrete conductive elements. Various types of known frequency selection screens A antenna may be used in this antenna system. However, It has a sharp variation characteristic and the ability to separate two frequency bands that are relatively close to each other. One suitable frequency selection screen is shown in U.S. Patent Application No. PD-855. No. 12) disclosed in the specification.

周波数選択スクリーン18はC0NUSおよびポイント−ポイントサブシステム の両方のための送信されたおよび受信された信号を効果的に分離する。スクリー ン18の2つの半分の部分18a、18bは水平および垂直偏波される個々の信 号を分離するように各々適合される。Frequency selection screen 18 includes C0NUS and point-to-point subsystems effectively separating both the transmitted and received signals. scree The two halves 18a, 18b of the conductor 18 carry individual signals that are horizontally and vertically polarized. Each is adapted to separate the numbers.

信号ビームによって全国をサービスするC0NUSサブシステムはこの例ではそ の送信機82として高電力進行波管増幅器を各々有する8個の通常のトランスポ ンダを有する(第6図参照)。C0NtJS受信アンテナは垂直偏波を用い、ポ イント−ポイント送信システムと垂直偏波された反射鏡12bを共有する。C0 NUS受信信号は周波数選択スクリーンの半分の部分18bを通過し、反射鏡1 2bの焦点平面28に置かれた受信供給ホーン14上に焦点を結ぶ。そのように 形成されたアンテナパターンはC0NUSをカバーするように形作られている。In this example, the C0NUS subsystem, which serves the whole country with signal beams, is Eight conventional transponders each having a high power traveling wave tube amplifier as a transmitter 82 (See Figure 6). The C0NtJS receiving antenna uses vertical polarization and It shares a vertically polarized reflector 12b with the in-point transmission system. C0 The NUS received signal passes through the half portion 18b of the frequency selection screen and is reflected by the reflector 1. 2b is focused onto the receiving and feeding horn 14, which is placed at the focal plane 28. so The formed antenna pattern is shaped to cover C0NUS.

C0NUS送信アンテナは水平偏波を用い、ポイント−ポイント受信システムと 反射鏡12aを共有する。送信供給ホーン24からの信号放射は水平偏波の周波 数選択スクリーン18aによってその第2のパターンがC0NUSをカバーする ように形作られている反射鏡12aへ反射される。The C0NUS transmitting antenna uses horizontal polarization and is compatible with point-to-point receiving systems. The reflecting mirror 12a is shared. The signal radiation from the transmitting supply horn 24 is at a horizontally polarized frequency. The second pattern covers C0NUS by number selection screen 18a. The light is reflected onto a reflecting mirror 12a shaped like this.

ポイント−ポイントサブシステムは広く送信アレイ20.サブ反射鏡22、およ び受信供給ホーン16を含む。後に更に詳細に説明されるが送信アレイ20はス クリーン18のすぐ下の支持体30上に取付けられている。サブ反射鏡22は送 信アレイ20の前方でスクリーン18のわずかに下に取付けられている。送信ア レイ20から放射する信号はサブ反射鏡22によってスクリーン18の一方の半 分の部分18b上へ反射される。主反射鏡12とサブ反射鏡22とは送信アレイ 20から放出する信号のパターンを効果的に拡大し拡張する。サブ反射鏡22か ら反射された信号は順次スクリーン18の半分の部分18bによって大きな反射 鏡12b上へ反射され、それは順次ポイント−ポイント信号を地上へ反射する。Point-to-point subsystems are widely used in transmitting arrays 20. Sub-reflector 22, and and a receiving and supplying horn 16. As will be explained in more detail later, the transmitting array 20 is It is mounted on a support 30 directly below the clean 18. The sub-reflector 22 It is mounted in front of the communication array 20 and slightly below the screen 18. Sending a The signal radiated from the ray 20 is transmitted to one half of the screen 18 by a sub-reflector 22. reflected onto the minute portion 18b. The main reflecting mirror 12 and the sub-reflecting mirror 22 are transmitting arrays. 20 effectively magnifying and expanding the pattern of signals emitted from the 20. Sub reflector 22? The signal reflected from the screen 18 is then greatly reflected by the half portion 18b of the screen Reflected onto mirror 12b, which in turn reflects the point-to-point signal to the ground.

この装置によって、大きな口径の位相アレイの性能が得られる。受信供給ホーン 1Bは反射鏡12aの焦点面26に位置される。それは第16図に示されている 4個の主ホーン50.54.58. B2と3個の補助ホーン52.511i、  80から成る。This device provides the performance of a large aperture phased array. receiving supply horn 1B is located at the focal plane 26 of the reflecting mirror 12a. It is shown in Figure 16 4 main horns 50.54.58. B2 and three auxiliary horns 52.511i, Consists of 80.

次に第13図乃至第15図を参照すると、送信アレイ20は第13図に示される ように、アレイを形成するため平行関係で配置された複数の、例えば40個の送 信導波管素子10Bを含む。Referring now to FIGS. 13-15, transmit array 20 is shown in FIG. a plurality, for example 40, arranged in parallel relationship to form an array. It includes a signal waveguide element 10B.

送信導波管素子10Bの各々は垂直偏波信号を発生する複数の、例えば26個の 水平で、垂直に間隔を置かれたスロット108を含む。第14図に示されるよう に、送信アレイ20は、4つの場所114でアレイ素子を励振する全体を番号1 10によって示された集合供給回路網によって送信信号を供給される。集合供給 回路網110の目的は送信導波管素子106に対して広帯域の整合を行うことで ある。導波管開口112への信号入力は、スロット励振が南北方向における偏平 パターンを与えるように設計されるようにアレイスロット108を励振する。Each of the transmitting waveguide elements 10B has a plurality of, for example 26, elements that generate vertically polarized signals. Includes horizontal and vertically spaced slots 108. As shown in Figure 14 In general, the transmit array 20 is configured with number 1, which excites the array elements at four locations 114. The transmit signal is supplied by a collective supply network indicated by 10. collective supply The purpose of network 110 is to provide broadband matching to transmit waveguide element 106. be. The signal input to the waveguide opening 112 is such that the slot excitation is flat in the north-south direction. Array slot 108 is excited in a manner designed to provide a pattern.

水平偏波ポイント−ポイント受信システムによって供給されたほぼ方形のビーム 適用範囲が示されている第5図を参照する。この特定の例において、ポイント− ポイントシステムによってサービスされる領域はアメリカ合衆国である。ポイン ト−ポイント受信システムは4つのアップリンクゾーン32゜34、36.38 からそれぞれ人工衛星へ放射する4つのビームR1、R2,R3,R4を含み、 ビームR1乃至R4の各々は各ゾーン32.34.36.38において個々の位 置(site)から発する複数の個々のアップリンクビームから成り、その位置 から個々の信号を伝達する。個々の位置からのアップリンクビーム信号は各ゾー ンのための複数のチャンネルへ配列される。Horizontally polarized point-approximately square beam provided by a point receiving system Please refer to FIG. 5, where the scope of application is shown. In this particular example, point − The territory served by the points system is the United States. point The to-point receiving system has four uplink zones: 32°34, 36.38 including four beams R1, R2, R3, and R4, each radiating from the satellite to the satellite, Each of the beams R1-R4 has an individual position in each zone 32.34.36.38. Consists of a number of individual uplink beams emanating from a site; transmit individual signals from Uplink beam signals from individual locations are arranged into multiple channels for viewing.

例えば、ゾーン32はゾーン32で対応するアップリンク位置から数百の個々の ビーム信号を伝達するこのようなチャンネルの各々によって複数の、例えば16 個の27MHzチャンネルを含んでもよい。For example, zone 32 has hundreds of individual A plurality of, e.g. 16 27 MHz channels.

各々符号32.34.3B、および38によって示されている4つのビームパタ ーン輪郭の各々についての信号強度はそれら各ビームのピークからおよそ3dB 下である。アンテナビームはハツチング範囲39.41.43.45において周 波数スペクトルの4倍の再使用を可能にするためそれらの間で充分な分離を達成 するように設計されている。点描範囲40.42.および44において、この分 離は隣接するゾーンにおいて発する同じ周波数の信号間の識別には不十分である 。これらの範囲で発する各信号は2つのダウンリンク信号を発生し、一方は予定 されたものでありもう一方は臨時的なものである。これらの領域において臨時信 号の発生については以下に更に詳細に論議される。Four beam patterns designated by 32, 34, 3B, and 38 respectively. The signal strength for each beam profile is approximately 3 dB from the peak of their respective beams. It's below. The antenna beam is circumferential in the hatching range 39.41.43.45. Achieve sufficient separation between them to allow 4x reuse of wavenumber spectra is designed to. Stipple range 40.42. and 44, this minute separation is insufficient to discriminate between signals of the same frequency originating in adjacent zones . Each signal emitted in these ranges generates two downlink signals, one of which is scheduled One is temporary, and the other is temporary. Extraordinary communications in these areas The occurrence of issues is discussed in more detail below.

ビーム32.34.38.38によってカバーされた4つのゾーンは幅が等しく ない。ビーム32によってカバーされる東海岸ゾーンはおよそ1.2度の広がり である。ビーム34によってカバーされる中央ゾーンはおよそ1.2度の広がり である。ビームパターン36によってカバーされる西中央ゾーンはおよそ2.0 度の広がりである。ビームパターン38によってカバーされる西海岸ゾーンはお よそ2,0度の広がりである。4つの受信ゾーン32.34.38および38の 各々の幅は基地数および国の様々な範囲での人口密度によって決定される。従っ て、ビームパターン32は合衆国の東部における比較的高い人口密度に適応する ために比較的狭く、−万、ビームパターン36は山岳地帯における比較的狭い人 口密度のため比較的広い。各ゾーンが全周波数スペクトルを用いるので、ゾーン の幅は人口密度の高い地域においてはチャンネル使用についての高い要求に適応 させるため狭くされている。The four zones covered by beams 32.34.38.38 are of equal width do not have. The east coast zone covered by Beam 32 extends approximately 1.2 degrees It is. The central zone covered by beam 34 extends approximately 1.2 degrees It is. The west central zone covered by beam pattern 36 is approximately 2.0 It is a wide range of degrees. The west coast zone covered by beam pattern 38 is It spreads about 2.0 degrees. 4 reception zones 32, 34, 38 and 38 The width of each is determined by the number of bases and population density in various parts of the country. follow Thus, beam pattern 32 accommodates the relatively high population density in the eastern United States. The beam pattern 36 is relatively narrow for people in mountainous areas. Relatively wide due to mouth density. Since each zone uses the entire frequency spectrum, the zones width adapts to high demands on channel usage in densely populated areas It is narrowed to make it easier.

第9図に示されるように、ポイント−ポイント送信システムは各々4つの送信ゾ ーン31.33.35.37をカバーする4つのビームTl、T2.T3.T4 から成り、その各ビームT1乃至T4はそれぞれ各ゾーン31.33.35.3 7の個々のダウンリンク位置について予定された複数の個々のダウンリンクビー ムからなり、個々の信号をその位置へ伝達する。個々のダウンリンク位置で受信 されるように予定されたダウンリンクビーム信号は各ゾーンのための複数のチャ ンネルへ配列される。例えば、ゾーン31は数百の個々のビーム信号をゾーン3 2の対応するダウンリンク位置へ伝達するこのようなチャンネルの各々による複 数の、例えば16個の27MHzチャンネルを含んでもよい。As shown in Figure 9, the point-to-point transmission system has four transmission zones each. Four beams Tl, T2 . T3. T4 and each beam T1 to T4 corresponds to each zone 31.33.35.3. Multiple individual downlink bees scheduled for 7 individual downlink locations consists of multiple systems that transmit individual signals to that location. Received at individual downlink locations The downlink beam signal scheduled to be arrayed into channels. For example, zone 31 sends hundreds of individual beam signals to zone 3. 2 corresponding downlink locations by each such channel. It may include a number of 27 MHz channels, for example 16.

幅の等しくない多重ダウンリンクゾーンおよびダウンリンクゾーンの使用は、相 互変調積の大部分が地上基地で受信されることが妨げられるように地理的に分散 されるように以下に論議される固体電力増幅器によって発生する相互変調積の生 成を助ける。真の効果は、システムが更に相互変調積を黙認できるので、増幅器 が更に効率的に動作されることである。The use of multiple downlink zones and downlink zones of unequal width is geographically distributed so that a large portion of the intermodulation product is prevented from being received by ground stations The generation of intermodulation products generated by solid-state power amplifiers as discussed below help you grow. The real effect is that the amplifier is operated more efficiently.

送信ゾーン31.33.35.37の幅が受信ゾーンR1,R2゜R3,R4の それらとほぼ同じであるけれども、2つの組の小さな差はシステムの容量を最良 にするために発見された。The width of the transmitting zone 31, 33, 35, 37 is the same as that of the receiving zone R1, R2° R3, R4. Although they are almost the same, a small difference between the two sets will optimize the capacity of the system. Found to be.

個々の送信ビーム29の半分の電力ビーム幅は実質的に、送信ゾーン31.33 .35.37の幅よりも狭い。このことは所望された高利得を生じ、受信ゾーン 配列を特徴とする競合範囲のゾーン40.42.44を避ける。これらの個々の ビーム29は個々の目的基地の方向でダウンリンクEIRPを最大化するためゾ ーン中に向けられなければならない。送信ポイント−ポイント周波数アドレス可 能狭帯域29は、その見掛けの大きさが主反射鏡12bおよびサブ反射鏡22を 含む2つの同じ焦点のパラボラによって拡大されるアレイ20によって生成され る。各ビーム29の東西方向は送信素子20のアレイ106に沿ってその信号の 位相経過によって決定される(第13図および第15図)。The half power beamwidth of the individual transmit beams 29 is substantially equal to the transmit zone 31.33. .. It is narrower than the width of 35.37. This results in the desired high gain and Avoid conflict range zones 40.42.44 featuring arrays. These individual Beam 29 is designed to maximize downlink EIRP in the direction of individual destinations. must be directed during the turn. Transmission point-point frequency address possible The apparent size of the narrow band 29 is larger than that of the main reflecting mirror 12b and the sub-reflecting mirror 22. generated by an array 20 magnified by two equally focused parabolas containing Ru. The east-west direction of each beam 29 follows the direction of its signal along the array 106 of transmitting elements 20. determined by the phase course (FIGS. 13 and 15).

この位相経過は以下に論議されるビーム形成回路網98によって確立され、信号 周波数の関数である。送信アレイ素子20の各々は後に論議される固体電力増幅 器によって駆動される。This phase progression is established by beamforming network 98, discussed below, and the signal It is a function of frequency. Each of the transmit array elements 20 includes a solid state power amplifier, which will be discussed later. driven by the device.

アレイ素子106へ供給される電力は均一ではなくその代わりに10dB以上低 いエツジ素子まで次第に弱くなっている。The power supplied to the array elements 106 is not uniform, but instead is more than 10 dB lower. Even the thinner edge elements are gradually becoming weaker.

次第に弱くなるビーム29は送信アレイ素子20の位置に従って送信利得を調節 することによって達成される。励起パターンは第9A図に示された送信の2次パ ターンの特徴を決定する。The progressively weaker beam 29 has its transmit gain adjusted according to the position of the transmit array element 20. This is achieved by The excitation pattern follows the secondary pattern of transmission shown in Figure 9A. Determine the characteristics of the turn.

第9図を参照すると、送信ゾーン31.33.35.37の間の最も接近した空 間がゾーン31と33の間に発生し、それはおよそ1.2度である。このことは 特定の周波数を用いるゾーン33ヘアドレスされる信号がそのビーム中心がら1 .2度のサイドローブによってゾーン31において同じ周波数を用いる信号と干 渉することを意味する。しかしながら、個々の送信利得は低いサイドローブレベ ルを提供するように調節され、それによって隣接するゾーンにおける周波数再使 用を許容する。Referring to Figure 9, the closest sky between transmission zones 31.33.35.37 The gap occurs between zones 31 and 33, which is approximately 1.2 degrees. This thing is The signal addressed to zone 33 using a specific frequency is 1 from its beam center. .. The two degree side lobes cause interference with signals using the same frequency in zone 31. It means intervening. However, individual transmit gains have low sidelobe levels. frequency reuse in adjacent zones. use is allowed.

第9A図を参照すると、ビーム中央がらのこの角度でのサイドローブが更に30 dB以上小さく、そのためこのような干渉が無視してよい程度に小さいことがゎ がる。ゾーン35および37における同じ周波数使用は更に角度が移動され、こ の故にこれらのゾーンにおけるサイドローブの干渉は一層小さい。Referring to Figure 9A, the sidelobe at this angle from the center of the beam is an additional 30 It is smaller than dB, so such interference is so small that it can be ignored. Garu. The same frequency usage in zones 35 and 37 is moved further in angle and this Therefore, sidelobe interference in these zones is smaller.

第9B図は南北方向の送信ビームパターンの説明である。FIG. 9B is an explanation of the transmission beam pattern in the north-south direction.

各送信導波管素子106の26個のスロット108はほぼ平坦な南北パターンを 形成するように励振され、南北照準方向がらプラスマイナス1.4度のカバーさ れた範囲に広がる。The 26 slots 108 of each transmit waveguide element 106 form a generally flat north-south pattern. It is excited to form and covers a distance of plus or minus 1.4 degrees from the north-south aiming direction. spread over the area.

ポイント−ポイントおよびC0NUSシステムの両方は同じアップリンクおよび ダウンリンク帯域を用い、ポイント−ポイントシステムはそのアップリンク偏波 のため水平偏波を用い、C0NUSシステムは先に記述されたように垂直偏波を 用いる。例えば両方のサービスは同時に、11.7GHzと12.2GHzの間 の全500MHzダウンリンク周波数帯域と、14GHzと14.5GHzの間 の全500MHzアップリンク周波数帯域とを用いる。ポイント−ポイントサー ビスを用いる受信ゾーン32.34.36.38と送信ゾーン31゜33、35 .37(7)各々ハ全周波数スベクトル(即ち500MHz)を用いる。更に、 この総局波数スペクトルは複数のチャンネル、例えば各々が27MHzの有効な 帯域幅と30MHzの間隔を有する16のチャンネルへ分割される。次に、16 個のチャンネルの各々はおよそ800のサブチャンネルを適用してもよい。この 故に、およそ12,500 (16チヤンネル×800サブチヤンネル)の各ゾ ーンで32キロビット毎秒のチャンネルが任意の与えられた瞬間で適応される。Both point-to-point and C0NUS systems have the same uplinks and Using the downlink band, the point-to-point system uses its uplink polarization. The C0NUS system uses vertical polarization as described earlier. use For example, both services can operate between 11.7GHz and 12.2GHz at the same time. The entire 500MHz downlink frequency band between 14GHz and 14.5GHz The entire 500MHz uplink frequency band is used. Points - Point Sur Receiving zone 32, 34, 36, 38 and transmitting zone 31° 33, 35 using .. 37(7), each using a full frequency vector (i.e. 500 MHz). Furthermore, This aggregate wavenumber spectrum consists of multiple channels, each with an effective frequency of 27 MHz. It is divided into 16 channels with bandwidth and spacing of 30 MHz. Next, 16 Each of the 800 subchannels may apply approximately 800 subchannels. this Therefore, each zone has approximately 12,500 (16 channels x 800 subchannels) A channel of 32 kilobits per second is accommodated at any given moment.

以下に説明されるように、ポイント−ポイントシステムの通信構成は任意の基地 が任意のその他の基地と直接通信することを許容する。従って、単一偏波中で、 合計50,000のサブチャンネルが全国的に適応される。As explained below, a point-to-point system communication configuration can be to communicate directly with any other base. Therefore, in a single polarization, A total of 50,000 sub-channels are covered nationwide.

第1図、第2図、第6図、第7図、お・よび第16図を特に参照すると、ポイン ト−ポイント受信供給アレイ16は7個の受信ホーン50乃至62を用いる。ホ ーン50.54.58.および62は各々ゾーン32.34.3B、および38 から信号を受信する。ホーン52.56および60は競合範囲40.42および 44から信号を受信する。一連のハイブリッドカップラまたは電力分割器cl乃 至C9を用いて、ホーン50乃至62によって受信された信号は4つの出力64 乃至70へ結合される。例えば、競合範囲44の領域から発し、ホーン60によ って受信される信号はカップラC2によって分割され、分割された信号の部分は カップラC1およびカップラC4へ各々分割され、分割された信号はそれぞれホ ーン58.82によって受信された入力信号と結合される。同様に、競合範囲4 2の領域から発し、ホーン56によって受信される信号はカップラC5によって 分割される。分割された信号の一部はカップラC3によってカップラc4の信号 出力と結合され、一方、分割された信号の残りの部分はカップラC7によってホ ーン54によって受信された信号と結合される。With particular reference to Figures 1, 2, 6, 7, and 16, the points To-point receive supply array 16 uses seven receive horns 50-62. Ho 50.54.58. and 62 are zones 32.34.3B and 38 respectively Receive signals from. Horns 52.56 and 60 have conflict ranges 40.42 and 44. A series of hybrid couplers or power dividers to C9, the signals received by horns 50 to 62 are output to four outputs 64. to 70. For example, from the area of contention range 44 and by horn 60. The signal received by is split by coupler C2, and the split signal part is The signals are divided into coupler C1 and coupler C4, respectively, and the divided signals are is combined with the input signal received by channel 58.82. Similarly, competitive range 4 The signal emanating from region 2 and received by horn 56 is coupled by coupler C5. be divided. A part of the divided signal is sent to coupler C4 by coupler C3. output, while the remaining part of the split signal is hosted by coupler C7. signal received by the channel 54.

C0NUSおよびポイント−ポイントシステムの両方のための信号の受信および 送信用の電子装置をブロック図で表す第6図が特に注目される。ポイント−ポイ ント受信信号64−70(第7図参照)は第7図のポイント−ポイント受信供給 回路網から得られ、一方C0NUS受信信号72はC0NUS受信供給ホーン1 4から得られる(第1図および第3図)。ポイント−ポイントおよびC0NUS 受信信号は5つの対応する受信器と入力ライン64−72を選択的に接続するス イッチング回路網76へ入力され、8個のその受信器は全体を74で示される。Receiving signals for both C0NUS and point-to-point systems and Particular attention is drawn to FIG. 6, which shows a block diagram of the transmitting electronics. Point - Poi The point receive signals 64-70 (see FIG. 7) are the point-to-point receive signals of FIG. while the C0NUS receive signal 72 is obtained from the C0NUS receive supply horn 1 4 (Figs. 1 and 3). Point-Point and C0NUS The received signal is transmitted through a strip selectively connecting five corresponding receivers and input lines 64-72. Input to switching network 76, its eight receivers are indicated generally at 74.

受信器74は通常設計のものであり、そのうちの3個は余分に備えられたもので あり、受信器の1個が故障を起こさない限り通常は用いられないものである。故 障の発生において、スイッチング回路網76はバックアップ受信器74を適切な 入力ライン84−72に再接続する。受信器74はフィルタ相互結合マトリック ス90中のフィルタを駆動するように機能する。ライン84−70と接続されて いる受信器74の出力は第2のスイッチング回路網78によって4つの受信ライ ンR1−R4を経てフィルタ相互結合マトリックス9oへ結合される。以下に論 議されるように、フィルタ相互結合マトリックス(FIM)は受信ゾーン32.  34.36.38と送信ゾーン31.33.35.37との間に相互結合を提 供する。上述された500MHzにおける動作が16個の27MHzチャンネル へ分離された周波数スベクトルを割当てられるので、16個のフィルタの4組が 用いられる。16個のフィルタの各組は全部で500MHzの周波数スペクトル を使用し、各フィルタは27MHzの帯域幅を有する。後述するように、フィル タ出力TI−T4は4つの群で配列され、各群は4つの送信ゾーン31.33. 35.37の1つに予定される。Receivers 74 are of normal design, three of which are redundant. It is normally not used unless one of the receivers fails. late In the event of a failure, switching circuitry 76 switches backup receiver 74 to the appropriate Reconnect to input lines 84-72. Receiver 74 is a filter mutual coupling matrix It functions to drive the filter in the bus 90. Connected to line 84-70 The output of receiver 74 is connected to four receive lines by a second switching network 78. are coupled to filter interconnection matrix 9o via channels R1-R4. Discussed below As discussed, a filter interconnection matrix (FIM) is provided in the receiving zone 32. 34.36.38 and transmission zone 31.33.35.37. provide Operation at 500MHz as described above with 16 27MHz channels 4 sets of 16 filters used. Each set of 16 filters has a total frequency spectrum of 500MHz , and each filter has a bandwidth of 27 MHz. As described below, fill The data outputs TI-T4 are arranged in four groups, each group having four transmission zones 31.33. Scheduled for one of 35.37.

送信信号T I−T4は各々、スイッチング回路網94を経て6個の駆動増幅器 92のうちの4個へ接続され、このような増幅器92のうちの2個は故障の発生 においてバックアップ用に備えられているものである。増幅器92のうちの1個 の故障の発生において、バックアップ増幅器92の1個がスイッチング回路網9 4によって対応する送信信号T I −T4へ再接続される。同様にスイッチン グ回路網96は増幅器92の増幅された出力をビーム形成回路網98へ結合する 。以下に更に詳細に説明されるように、ビーム形成回路網98は4つの遅延ライ ンに沿って等しい間隔で接続された複数の伝送遅延ラインから成る。The transmitted signals TI-T4 each pass through a switching network 94 to six driving amplifiers. 92, and two of such amplifiers 92 It is provided for backup purposes. one of the amplifiers 92 In the event of a failure, one of the backup amplifiers 92 4, it is reconnected to the corresponding transmission signal TI-T4. Similarly, switch Gig circuitry 96 couples the amplified output of amplifier 92 to beamforming circuitry 98. . Beamforming network 98 includes four delay lines, as described in further detail below. It consists of multiple transmission delay lines connected at equal intervals along the line.

遅延ラインのこれらの間隔および幅は所望された中央帯域ビームスキントと、サ ービスされる対応する送信ゾーン31.33゜35、37用の周波数を有するビ ーム走査速度を与えるように選択される。4つの遅延ラインから結合された送信 信号は第11図および第12図に示されるようなビーム形成回路網98において 固体電力増幅器100へ入力を供給するために合算され、それはポイント−ポイ ントシステムの送信アl/イ20に埋め込まれてもよい。以下に論議された実施 例において、40個の固体電力増幅器(S S PA) 100が備えられてい る。5SPA100の各々はビーム形成回路網98によって形成された40の信 号の対応する1つを増幅する。5SPA100は先に説明された次第に弱くなる アレイ励振を提供するため異なる電力容量を有する。5SPA100の出力は送 信アレイ20の素子の1つの入力112(第14図)へ接続される。These spacings and widths of the delay lines provide the desired centerband beam skint and A signal with a frequency for the corresponding transmission zone 31, 33, 35, 37 to be serviced. selected to give a system scanning speed. Combined transmission from 4 delay lines The signals are transmitted in beamforming network 98 as shown in FIGS. 11 and 12. summed to provide input to solid state power amplifier 100, which is a point-to-point It may also be embedded in the transmitting unit 20 of the client system. Implementation discussed below In the example, 40 solid state power amplifiers (SSPA) 100 are provided. Ru. Each of the 5 SPA 100 has 40 signals formed by beam forming network 98. Amplify the corresponding one of the numbers. 5SPA100 gradually weakens as explained earlier. have different power capacities to provide array excitation. The output of 5SPA100 is It is connected to the input 112 (FIG. 14) of one of the elements of the signal array 20.

ライン72上のC0NUS用受信信号はスイッチング回路網76、78によって 適切な受信器74へ接続される。C0NUS信号と接続された受信器の出力は上 述されたように8個のチャンネルのために提供された入力マルチプレクサ80へ 出力される。入力マルチプレクサ80の目的は、サブ信号が個々に増幅されるこ とができるようにサブ信号へ1つの低レベルC0NUS信号を分割することであ る。C0NUS受信信号はC0NUS送信信号が非常に小さな地上基地へ分配さ れるように高度に増幅される。入力マルチプレクサ80の出力はスイッチング回 路網84を経て12個の高電力進行波管増幅器(TWTA)82のうちの8個へ 接続され、そのうちの4個のTWTA82は故障の発生においてバックアップの ために用いられる。8個のTWTA82の出力は別のスイッチング回路網8Gを 経て、1つのC0NUS送信信号へ8つの増幅された信号を再結合する出力マル チプレクサ88へ接続される。マルチプレクサ88の出力はC0NUS送信器2 4の送信ホーンへの導波管を経て送られる(第2図および第3図)。The received signal for C0NUS on line 72 is provided by switching networks 76 and 78. Connected to a suitable receiver 74. The output of the receiver connected to the C0NUS signal is to input multiplexer 80 provided for eight channels as described. Output. The purpose of input multiplexer 80 is to allow sub-signals to be amplified individually. By splitting one low level C0NUS signal into sub-signals so that Ru. The C0NUS received signal is distributed to the very small ground base where the C0NUS transmitted signal is. Highly amplified so that The output of input multiplexer 80 is a switching circuit. via network 84 to eight of twelve high power traveling wave tube amplifiers (TWTA) 82. four TWTA82s are connected as backup in the event of a failure. used for The outputs of the eight TWTA82s connect to another switching network 8G. and an output multiple that recombines the eight amplified signals into one C0NUS transmit signal. Connected to multiplexer 88. The output of multiplexer 88 is C0NUS transmitter 2 4 (FIGS. 2 and 3).

フィルタ相互結合マトリックスFIM90(第6図)を詳細に示す第10図に注 目する。先に論議されたように、FIM90は、任意の受信ゾーン32.34. 38.38中の任意のターミナル(第5図)と任意の送信ゾーン31.33.3 5.37の任意のターミナルとを効果的に相互結合する。FIM90は受信信号 R1゜R2,R3,およびR4をそれぞれ受信するための4つの導波管入力1. 20 、122 、124および12Bを含む。先に説明されたように、対応す る受信ゾーン32.34.36.38 (第5図)から発生する受信信号R1乃 至R4の各々は割当てられた全周波数スペクトル(例えば500MHz)を含み 、複数のチャンネル(例えば16個の27MHzチャンネル)へ分離される。チ ャンネルは複数のサブチャンネルへ更に分離され、サブチャンネルの各々は対応 するアップリンク位置から信号を伝達する。FIM90は64個のフィルタを含 み、その1つが参照番号102によって示されている。各フィルタ102はチャ ンネルの1つに対応するバスバンド(例えば1403乃至1430MHz)をを する。フィルタ102はそれぞれ各受信ゾーン32.34; 36.38のため の4つの群において配列され、各群はサブグループ当り8個のフィルタの2つの バンクまたはサブグループを含む。フィルタ102の1つのサブグループは偶数 番号のチャンネルのためこれらのフィルタを含み、各群のその他のグループは奇 数番号のチャンネルのため8個のフィルタを含む。従って、たとえば、受信信号 R1用のフィルタ群は奇数チャンネル用フィルタ102のサブグループ104と 侶藪チャンネル用フィルタ102のサブグループ106を含む。Note in Figure 10, which shows the filter interconnection matrix FIM90 (Figure 6) in detail. I see it. As previously discussed, the FIM 90 can be used in any reception zone 32.34. Any terminal in 38.38 (Figure 5) and any transmission zone 31.33.3 5.37 to effectively interconnect any terminal. FIM90 is the received signal Four waveguide inputs for receiving R1° R2, R3, and R4, respectively 1. 20, 122, 124 and 12B. As explained earlier, The received signal R1~ generated from the receiving zone 32, 34, 36, 38 (Fig. 5) to R4 contains the entire assigned frequency spectrum (e.g. 500MHz) , into multiple channels (eg, 16 27 MHz channels). blood The channel is further separated into multiple subchannels, each of which has a corresponding transmit signals from uplink locations. FIM90 contains 64 filters. , one of which is indicated by the reference number 102. Each filter 102 the bus band (e.g. 1403 to 1430MHz) that corresponds to one of the channels. do. The filters 102 are for each receiving zone 32.34; 36.38 respectively. arranged in four groups, each group containing two filters of eight filters per subgroup. Contains banks or subgroups. One subgroup of filter 102 is even Contain these filters for numbered channels, and the other groups in each group are odd Contains 8 filters for several numbered channels. Thus, for example, the received signal The filter group for R1 is a subgroup 104 of the odd channel filter 102. Contains a subgroup 106 of the filter 102 for the sleep channel.

以下の表はそれらのフィルタサブ群に対する受信信号およびゾーンに関するもの である。The table below describes the received signals and zones for those filter subgroups. It is.

フィルタサブグループ 32 R1104106 34R21,0811,0 36R3112114 38R,4116118 受信信号R1,−R4がフィルタされるとき、フィルタされた出力は送信信号を 形成するため結合されるような独特な方法でフィルタはグループにされている。filter subgroup 32 R1104106 34R21,0811,0 36R3112114 38R, 4116118 When the received signals R1, -R4 are filtered, the filtered output is the same as the transmitted signal. Filters are grouped in unique ways such that they can be combined to form.

送信信号Tl−T4もまた割当てられた全周波数スペクトル(例えば500 M  Hz )を用いる。説明した実施例において、送信信号Tl−74の各々は1 6個の27MHz幅のチャンネルを有し、4個の受信ゾーン32−38の各々か ら4個のチャンネルを含む(第5図)。The transmitted signal Tl-T4 also covers the entire allocated frequency spectrum (e.g. 500 M Hz) is used. In the described embodiment, each of the transmitted signals Tl-74 is 1 It has six 27 MHz wide channels, each of four reception zones 32-38. (Figure 5).

入力する受信信号R1−R4は、50%の信号電力を各サブグループへ効果的に 向ける各関連するハイブリッドカップラ!28−134によって対応するサブグ ループへ分割される。The input received signals R1-R4 effectively send 50% of the signal power to each subgroup. Each related hybrid coupler to aim at! 28-134 corresponds to the subgroup Split into loops.

したがって、例えば導波管120でのR1信号入力の半分はフィルタ102のサ ブグループをサービスする送信ライン136へ導かれ、R1信号の残りの半分は フィルタ102のサブグループ10Bをサービスする送信ライン138へ導かれ る。同様の方法で、フィルタ102のサブグループ104−118の各々はライ ン136および138と同様の、対応する分配ラインによって供給される。Therefore, for example, half of the R1 signal input at waveguide 120 is The other half of the R1 signal is routed to transmission line 136 serving the to a transmission line 138 serving subgroup 10B of filter 102. Ru. In a similar manner, each of subgroups 104-118 of filter 102 are supplied by corresponding distribution lines similar to lines 136 and 138.

サブグループ104の構成について更に詳細に説明する。残りのサブグループ1 06−118はサブグループ104と構造が同じである。送信ライン136に沿 って間隔を置いて、8個のフェライトサーキュレータ140があり、それぞれ1 つが奇数番号のチャンネルフィルタ102と関連する。サーキュレータ140の 機能は送信ライン136をロスのない方法で奇数チャンネルの各々へ接続するこ とである。従って、例えば、R1信号は第1のサーキュレータ140 aへ入り 、チャンネル1に対応する27MHzの帯域の信号をサーキュレータ142へ通 ずように反時計方向にそれを循環する。全てのその他の周波数は反射される。こ れらの反射された信号はサーキュレータを経て処理が繰返される次のフィルタへ 伝播される。この処理によって、R1受信信号はR1信号に対応する16個のフ ィルタ104−108によって16個のチャンネルフィルタされる。このように 、チャンネル1の範囲の周波数を有するR1信号は第1のフェライトサーキュレ ータ1.40 gを通過し、グループ104のフィルタ1によってフィルタされ る。The configuration of subgroup 104 will be explained in more detail. remaining subgroup 1 06-118 has the same structure as subgroup 104. Along transmission line 136 There are eight ferrite circulators 140 spaced apart, each with one are associated with odd numbered channel filters 102. of circulator 140 The function is to connect the transmission line 136 to each of the odd channels in a lossless manner. That is. Therefore, for example, the R1 signal enters the first circulator 140a. , passes the 27 MHz band signal corresponding to channel 1 to the circulator 142. Cycle it counterclockwise as usual. All other frequencies are reflected. child These reflected signals pass through a circulator to the next filter where the processing is repeated. Propagated. Through this processing, the R1 received signal is divided into 16 frames corresponding to the R1 signal. The 16 channels are filtered by filters 104-108. in this way , the R1 signal having a frequency in the range of channel 1 is connected to the first ferrite circuit. 1.40 g and is filtered by filter 1 of group 104. Ru.

フィルタサブグループ104−118からの出力は、十文字パターンでフィルタ 102の隣接グループからの出力を合計するフェライトサーキュレータ142の 第2の組によって選択的に結合される。例えば、グループ104のチャンネルフ ィルタ1゜5.9および13の出力はフィルタグループ112のチャンネルフィ ルタ3.7.11および15の出力と合計される。この合計はT1用出力端子1 14に現われる。第8図を参照すると、これらの信号は受信ゾーンR1とR3間 の結合および送信ゾーンT1に対応する。Outputs from filter subgroups 104-118 are filtered in a cross pattern. of ferrite circulator 142 summing the outputs from 102 adjacent groups. selectively coupled by a second set. For example, group 104's channel The outputs of filters 1°5.9 and 13 are the channel filters of filter group 112. 3.7.11 and 15. This total is the output terminal 1 for T1. Appears on the 14th. Referring to Figure 8, these signals are located between reception zones R1 and R3. corresponds to the combination and transmission zone T1.

送信および受信信号が任意のターミナル間の送受信通信を許容するためFIM9 0によっていかにして相互結合されるかを示す第8図および第9図を注目する。FIM9 for transmitting and receiving signals to allow transmitting and receiving communications between arbitrary terminals. Attention is drawn to FIGS. 8 and 9 which show how they are interconnected by 0.

特に、第8図はいかにして受信および送信ゾーンが相互結合チャンネルによって 一緒に結合されるかを示す表を与え、−力筒9図はいかにしてこれらの相互結合 チャンネルが送信ゾーン31.33.35.37にわたって地理的に分配される かを示す。第8図において、受信信号R1−R4は相互結合チャンネルの行毎に 読み出され、送信信号Tl−74は相互結合チャンネルの列毎に読み出される。In particular, Figure 8 shows how the receive and transmit zones are separated by mutually coupled channels. Give a table showing how these are connected together, and the diagram 9 shows how these interconnections Channels are geographically distributed across transmission zones 31.33.35.37 Show that. In FIG. 8, the received signals R1-R4 are arranged for each row of mutually coupled channels. The transmitted signal Tl-74 is read out column by column of mutually coupled channels.

送信信号Tl−74の各々は各々4つの群に配列された16個のチャンネルから 生成され、各群が受信信号R1−R4の1つと関連していることが第8図から迅 速に認められる。本発明の人工衛星通信システムは、パケット交換信号を経て地 上基地間の通信を調整する人工衛星ネットワーク制御センタと呼ばれる地上基地 と関連して使用される。ネットワーク制御センタは所望されるダウンリンクの位 置に基づいたアップリンク周波数をアップリンクユーザに割当て、ダウンリンク 経度が目的地のそれに最も近い有効な周波数を割当てる。周波数アドレス可能な ダウンリンク送信ビーム29は従ってアップリンク信号の周波数によってアドレ スされる。Each of the transmitted signals Tl-74 is from 16 channels each arranged in four groups. It can be quickly seen from FIG. 8 that each group is associated with one of the received signals R1-R4. Recognized quickly. The satellite communication system of the present invention transmits signals to the ground via packet switched signals. A ground base called a satellite network control center that coordinates communications between upper bases used in connection with The network control center determines the desired downlink location. Assign uplink frequencies to uplink users based on Assign the valid frequency whose longitude is closest to that of the destination. frequency addressable The downlink transmit beam 29 is therefore addressed by the frequency of the uplink signal. will be missed.

この方法はダウンリンク信号の利得を最大にする。This method maximizes the gain of the downlink signal.

第9図に示されるように、アメリカ大陸は4つの基本的なゾーン31.33.3 5.37に分割される。ゾーン31は東海岸ゾーンと呼ばれ、ゾーン33は中央 ゾーンと呼ばれ、ゾーン35は山岳ゾーンと呼ばれ、ゾーン37は西海岸ゾーン である。先に説明されたように、ゾーン31.33.35.37の各々は割当て られた全周波数スペクトル(例えば500MHz)を用いる。従って、500M Hzの割当て周波数帯域の場合、ゾーン31゜33、35.37の各々に防護帯 域を加えた16個の27MHzチャンネルか存在する。As shown in Figure 9, the American continent is divided into four basic zones. It is divided into 5.37 parts. Zone 31 is called the east coast zone and zone 33 is the central Zone 35 is called the Mountain Zone and Zone 37 is the West Coast Zone. It is. As previously explained, each of zones 31.33.35.37 has an assigned The entire frequency spectrum (for example, 500 MHz) is used. Therefore, 500M In the case of the assigned frequency band of Hz, there is a protective band in each of zones 31, 33 and 35, 37. There are 16 27MHz channels including

第9図のビーム29で4回繰返された番号1−16はそのように番号を付けられ たチャンネルの中心周波数に対応するビームの経度を示す。ビームの周波数感度 のため、チャンネルの最も低い周波数狭帯域信号と最も高い周波数狭帯域信号と の間の経度スパンはおよそ1チャンネル幅である。各ビームはその電力が半分に なる点の間で0.6度の幅であり、即ち、東海岸と中央ゾーンにおけるゾーン幅 の半分で、山岳ゾーンと西海岸ゾーンにおけるゾーン幅のほぼ3分の1である。The numbers 1-16 repeated four times in beam 29 of Figure 9 are so numbered. The longitude of the beam corresponding to the center frequency of the selected channel is shown. Beam frequency sensitivity Therefore, the channel's lowest frequency narrowband signal and highest frequency narrowband signal and The longitude span between is approximately one channel width. Each beam has half its power 0.6 degree width between the points, i.e. the zone width in the east coast and central zone This is approximately one-third of the zone width in the Mountain Zone and the West Coast Zone.

アンテナビーム29は互いに高信号密度を確立するためオーバーラツプする。即 ちビームが更にオーバーラツプすればするほど、与えられた領域のチャンネル容 量は大きくなる。従って、東海岸ゾーン31において、東海岸ゾーン31の信号 量が山岳ゾーン35のそれよりかなり大きいので山岳ゾーン35においてよりも 大きなオーバーラツプがある。The antenna beams 29 overlap each other to establish high signal density. Immediately The more the beams overlap, the more the channel capacity in a given area increases. The quantity becomes larger. Therefore, in the east coast zone 31, the signal of the east coast zone 31 than in Mountain Zone 35 since the amount is considerably larger than that in Mountain Zone 35. There is a large overlap.

上述された相互結合スキーマについて、異なるゾーンの基地間の典型的な通信を 例として説明する。この例において、ミシガン州のデトロイトの発信者がカリフ ォルニア州のロサンジエルスの基地へ電話をしようとすると仮定する。従って、 中央ゾーンに位置するミシガン州のデトロイトはアップリンク位置であり、西海 岸ゾーン37に位置するカリフォルニア州のロサンジエルスはダウンリンク目的 地である。第9図に示されるように、アメリカ大陸における各地理的位置は特定 のゾーンなおける特定のチャンネルと関連されることができる。For the interconnection scheme described above, typical communication between bases in different zones is This will be explained as an example. In this example, a caller from Detroit, Michigan Suppose you are trying to call a base in Los Angeles, California. Therefore, Detroit, Michigan, located in the central zone, is an uplink location and Los Angeles, California, located in Kishi Zone 37, is for downlink purposes It is the earth. As shown in Figure 9, each geographical location in the Americas is can be associated with a particular channel in a zone.

従って、ロサンジェルスは送信ゾーン37のチャンネル14と15の間に位置を 定められている。Therefore, Los Angeles is located between channels 14 and 15 in transmission zone 37. It is determined.

特に第5図、第8図、および第9図を同時に参照すると、受信および送信ゾーン R1とT1は東海岸ゾーン32と31に存在し、R2とT2は中央ゾーン34と 33に存在し、R3とT3は山岳ゾーン36と35に存在し、R4とT4は西海 岸ゾーン38と37に存在する。デトロイトは中央またはR2ゾーン34に存在 するので、信号が西海岸またはT4ゾーン37へ送信されることができるチャン ネルはチャンネル1,5.9および13でて第8図の表において決定される。そ れ故、デトロイトから、アップリンクユーザはチャンネルl、5.9または13 のいずれかのアップリンクであり、これらのチャンネルのいずれもダウンリンク 目的地に最も接近(−でいる。ロサンジエルスがチャンネル14と15との間に 位置するので、ネットワーク制御センタはチャンネル13がチャンネル14に最 も近いためチャンネル13の信号をアップリンクする。ダウンリンクビーム幅は ロサンジエルスで高利得を与えるのに充分広い。With particular reference to FIGS. 5, 8, and 9 at the same time, the receiving and transmitting zones R1 and T1 are located in east coast zones 32 and 31, and R2 and T2 are located in central zone 34 and 33, R3 and T3 exist in mountain zones 36 and 35, and R4 and T4 exist in the West Sea It is present in shore zones 38 and 37. Detroit is in Central or R2 Zone 34 so that the signal can be sent to the west coast or T4 zone 37. The channels are determined in the table of FIG. 8 on channels 1, 5.9 and 13. So Therefore, from Detroit, uplink users can access channel l, 5.9 or 13. uplink for any of these channels and downlink for any of these channels Closest to the destination (-.Los Angeles is between channels 14 and 15) Because the network control center Since it is also nearby, the signal of channel 13 will be uplinked. Downlink beam width is Wide enough to give high gains in Los Angeles.

反対に、ア・lプリンク位置がロサンジエルスにあり、ダウンリンク目的地がデ トロイトにあるなら、第8図の行R4および列T2が考慮されなければならない 。この交差は信号がチャンネルがダウンリンク位置に最も近いことに依存してチ ャンネル1,5.9または13上に送信されることができることを表す。チャン ネル9が、デトロイトへ最も近いチャンネル11へ最も近いので、ネットワーク 制御センタはチャンネル9上でロサンジェルスから信号をアップリンクする。Conversely, if the A/L link location is in Los Angeles and the downlink destination is in If in Troit, row R4 and column T2 of FIG. 8 must be considered. . This crossing depends on which channel the signal is closest to the downlink location. Represents that it can be transmitted on channel 1, 5.9 or 13. Chan Network since Channel 9 is closest to Channel 11 which is closest to Detroit. The control center uplinks the signal from Los Angeles on Channel 9.

第1O図を参照すると、受信信号の送信信号への転換は、アップリンク位置がデ トロイトに、ダウンリンク位置がロサンジェルスにあるという一ヒ述の例と関連 して説明される。デトロイトから送信されたアップリンク信号は受信信号R2に よって伝達されたチャンネル13に送信される。従って、R2受信信号は送信ラ イン122へ入力され、このような入力信号の一部はハイブリッドカップラ13 0によってフィルタ102のサブグループlO8の入力ラインへ導かれる。サブ グループ108は奇数チャンネル用の8個のフィルタバンクを含み、チャンネル 13を含む。従って、入力する信号はフィルタ13によってフィルタされ、サブ 群108と116からその他の信号と一緒にライン164上で出力される。チャ ンネル13のライン1B4上に存在する信号はハイブリッドカップラ158によ って結合され、信号はサブグループ106と114から発し、出力ライン150 上にT4信号を形成する。送信信号T4はそれからロサンジエルスへダウンリン クされる。Referring to Figure 1O, the conversion of the received signal to the transmitted signal is performed when the uplink position is In connection with the example mentioned above, Troit has a downlink location in Los Angeles. It is explained as follows. The uplink signal sent from Detroit becomes the received signal R2 Therefore, it is transmitted to channel 13. Therefore, the R2 received signal is A portion of such an input signal is input to the hybrid coupler 13 0 to the input line of subgroup lO8 of filter 102. sub Group 108 contains eight filter banks for odd channels; Contains 13. Therefore, the input signal is filtered by the filter 13, and the sub Groups 108 and 116 output on line 164 along with other signals. Cha The signal present on line 1B4 of channel 13 is coupled by hybrid coupler 158. signals emanating from subgroups 106 and 114 to output line 150. A T4 signal is formed on the top. The transmitted signal T4 is then downlinked to Los Angeles. is blocked.

27MHz幅チャンネルが実際に多数の小さなチャンネル、例えば32KHzの 帯域幅の800のサブチャンネルから成るので、ネットワーク制御センタが27 MHz帯域幅ではなく特定のチャンネルを割当てるため、上記例はやや簡潔化さ れている。A 27MHz wide channel is actually a number of smaller channels, e.g. Consisting of 800 subchannels of bandwidth, the network control center The above example has been simplified slightly since we are allocating specific channels rather than MHz bandwidth. It is.

第5図、第8図および第9図を再び参照すると、アップリン、り信号が競合範囲 の領域40.42.44 (第5図)から発生する場合に、このような信号はそ の所望されるダウンリンク目的地へ送信されるのみでなく、無視できない程度の 信号が他の地理的領域へ送信される。例えば、アップリンク信号が競合範囲42 の領域にあるイリノイ州のシカゴから発生し、この信号がカリフォルニア州のロ サンジェルスへ向けられると仮定する。競合範囲42はゾーン34および3Bを 形成するビームのオーバーラツプによって生成される。この故に、アップリンク 信号は受信信号R2またはR3として送信され得る。ネッ!・ワーク制御センタ はアップリンク通信が受信信号R2またはR3のいずれによって伝達されるかを 決定する。この実施例において、シカゴがゾーン36により近いので、アップリ ンク通信は受信信号R3上で伝達される。Referring again to Figures 5, 8, and 9, the uplink and ri signals are in the contention range. 40.42.44 (Fig. 5), such a signal is not only transmitted to the desired downlink destination of Signals are transmitted to other geographic areas. For example, if the uplink signal is in contention range 42 The signal originates from Chicago, Illinois, in the area of Assuming it is directed to San Diego. Conflict range 42 covers zones 34 and 3B. It is generated by the overlap of forming beams. Therefore, uplink The signal may be transmitted as received signal R2 or R3. Ne!・Work control center determines whether the uplink communication is carried by the received signal R2 or R3. decide. In this example, Chicago is closer to zone 36, so the up Link communications are conveyed on received signal R3.

先に論議されたように、ダウンリンク目的地、即ちロサンジエルスはゾーン37 に位置し、チャンネル14と15との間に存在する。第8図に示されるように、 R3の列T4との交差部分は通信が発送され得るチャンネルを生ずる。従って、 シカゴアップリンク信号はチャンネル2.6.lOあるいは14のいずれか1つ で送信される。ロサンジエルスがチャンネル14へ最も近いので、チャンネル1 4はアップリンクチャンネルとしてネットワーク制御センタによって選択される 。しかしながら、所望されない信号がまたチャンネル14上でゾーン34から送 信されることが注目される。所望されない信号がどこにダウンリンクされるかを 決定するため、第8図の表が考慮される。第8図の表はR2ゾーン34のチャン ネル14上を伝達されるアップリンク信号がT1送信ゾーン31ヘダウンリンク されることを表す。所望された信号はロサンジエルスへ送信され、所望されない 信号(即ち無関係な信号)は東海岸(即ちゾーン31)へ送信される。ネットワ ーク制御センタは周波数割当てをするとき、これらの無関係な信号の軌跡を維持 する。これらの無関係な信号の影響はシステムの容量をわずかに減少することで ある。As discussed earlier, the downlink destination, namely Los Angeles, is in Zone 37. between channels 14 and 15. As shown in Figure 8, The intersection of R3 with column T4 creates a channel over which communications can be routed. Therefore, The Chicago uplink signal is on channels 2.6. One of lO or 14 Sent in Channel 1 since Los Angeles is closest to Channel 14. 4 is selected by the network control center as the uplink channel . However, undesired signals are also transmitted from zone 34 on channel 14. It is important to be believed. Where unwanted signals are downlinked To determine, the table of FIG. 8 is taken into account. The table in Figure 8 shows the channel for R2 zone 34. The uplink signal transmitted on the channel 14 is transmitted on the downlink to the T1 transmission zone 31. It means to be done. Desired signal sent to Los Angeles, undesired The signal (ie, irrelevant signal) is sent to the east coast (ie, zone 31). netwa The control center maintains the trajectory of these unrelated signals when making frequency assignments. do. The effects of these extraneous signals can be reduced slightly by reducing the capacity of the system. be.

第6図を再び参照すると、ビーム形成回路網98は送信信号TI−T4を受信し 、各信号用の送信アンテナビームが形成されるようにこれらの送信信号中の個々 の通信信号の全てを一緒に結合するように機能する。割当てられた周波数スペク トルが500MHzである上述された例において、総計およそ50,000のオ ーバーラツプアンテナビームは、システムが狭帯域信号によって完全に負荷され るときビーム形成回路網98によって形成される。各アンテナビームは、それが システムの特性を最良にする方向に向けられるような方向で形成される。隣接す る素子間の増加位相シフトはアンテナビームの方向を決定する。この位相シフト が信号周波数によって決定されるので、このシステムはアドレスされた周波数と 呼ばれる。Referring again to FIG. 6, beamforming circuitry 98 receives transmit signal TI-T4. , the individual among these transmitted signals so that a transmit antenna beam for each signal is formed. functions to combine all of the communication signals together. Assigned frequency spectrum In the example above where the torque is 500 MHz, there are approximately 50,000 total - Burlap antenna beam beamforming circuitry 98. Each antenna beam is It is shaped in such a way that it is oriented in a direction that optimizes the characteristics of the system. Adjacent The incremental phase shift between the elements determines the direction of the antenna beam. This phase shift is determined by the signal frequency, this system Called.

ビーム形成回路網98の詳細を示す第11図および第12図が注目される。第1 1図で全体を符号98で示されたビーム形成回路網は一般的に弧状に配置されて おり、通常人工衛星の通信欄(図示されず)に取付けられている。ビーム形成回 路網98の弧状形状は、信号通過路が正しい長さであることを確実にした装置が 容易に得られるようにするものである。Attention is directed to FIGS. 11 and 12, which show details of beamforming network 98. 1st The beamforming network, generally designated 98 in Figure 1, is generally arranged in an arc. It is usually attached to the communication field (not shown) of an artificial satellite. Beam forming times The arcuate shape of the network 98 is such that a device ensures that the signal path is the correct length. It is intended to be easily obtained.

ビーム形成回路網98は第1の組の周辺に伸びている伝送遅延ライン168 、 170 、遅延ライン168と170から放射状に空間をとられている第2の組 の伝送遅延ライン172 、174 、および複数の放射状に伸びる導波管アセ ンブリ176を含む。説明された実施例において、40の導波管アセンブリ17 6が備えられ、送信アレイ20の素子106の各々に対して1個づづ設けられて いる(第13図)。導波管アセンブリ17Bは遅延ライン168−174の各々 を交差し等しい角度間隔で配置されている。Beamforming network 98 includes transmission delay lines 168 extending around the first set; 170, a second set radially spaced from delay lines 168 and 170; transmission delay lines 172, 174, and a plurality of radially extending waveguide assemblies. assembly 176. In the illustrated embodiment, 40 waveguide assemblies 17 6, one for each element 106 of the transmitting array 20. (Figure 13). Waveguide assembly 17B connects each of delay lines 168-174. They intersect and are spaced at equal angular intervals.

各導波管アセンブリ176は放射方向の合算器を定め、遅延ライン168−1. 74の各々と交差する。第12図に示されるように、交差点で、放射方向ライン 合算器176と伝送遅延ライン188−174の間に、十字形結合器180が備 えられている。十字形結合器180は放射方向ライン合算器176と遅延ライン 18g−174とを接続する。十字形結合器180の機能については以下に更に 詳細に論議される。Each waveguide assembly 176 defines a radial summer, with delay lines 168-1 . It intersects each of 74. At the intersection, the radial line A cruciform combiner 180 is provided between summer 176 and transmission delay lines 188-174. is being given. The cruciform combiner 180 connects the radial line summer 176 and the delay line. Connect 18g-174. The function of the cruciform coupler 180 is further described below. Discussed in detail.

4つの遅延ライン168乃至174は4つの送信ゾーンTl−T4のために各々 備えられている(第9図)。したがって、送信信号T1は遅延ライン170の入 力へ供給され、T2は遅延ライン168の入力へ供給され、T3は遅延ライン1 74の入力へ供給され、T4は遅延ライン172の入力へ供給される。Four delay lines 168-174 are provided for each of the four transmit zones Tl-T4. (Figure 9). Therefore, the transmitted signal T1 is input to the delay line 170. T2 is fed to the input of delay line 168, T3 is fed to delay line 1 74 and T4 is fed to the input of delay line 172.

第12図に示されるように、放射方向ライン合算器間の距離は文字“L”で示さ れ、各遅延ラインの幅は文字“W”で示される。放射方向ライン合算器17Bは 遅延ライン188−174に沿った等しい角度間隔で位置しているけれども、遅 延ライン188−174が互いに放射状に位置しているためそれらの間の距離は 遅延ラインから遅延ラインへと変化する。従って、放射方向ライン合算器17G によって形成される弧状形状の中心から離れるほど、それらが遅延ライン168 −174と交差する点における放射方向ライン合算器176間の距離は大きくな る。As shown in Figure 12, the distance between the radial line adders is indicated by the letter “L”. The width of each delay line is indicated by the letter "W". The radial line adder 17B is Although located at equal angular intervals along delay line 188-174, Since the extension lines 188-174 are located radially to each other, the distance between them is Change from delay line to delay line. Therefore, the radial line summer 17G The further away from the center of the arcuate shape formed by The distance between the radial line summers 176 at the point where they intersect -174 becomes larger. Ru.

言替えると、遅延ライン168についての放射方向ライン合算器176の間の間 隔“L”は遅延ライン174についての隣接する放射方向ライン合算器176間 の間隔より小さい。“L”と#W”の大きさについて典型的な値を以下にあげる 。In other words, between radial line summers 176 for delay line 168 The spacing “L” is between adjacent radial line summers 176 for delay line 174. smaller than the interval. Typical values for the sizes of “L” and #W are listed below. .

遅延ライン 信号 L9インチ W2インチ168 T2 1.66 0.64 遅延ラインIH−174の幅“W”および隣接する放射方向ライン合算器間の距 離“L”は、ビームポインティングが各チャンネルについて正しいように所望さ れた中央ビームスキントおよびビーム走査速度を与えるため選択される。このこ とは送信ゾーンTl−74の各々のため所望された始点および終点を生じる。Delay line signal L9 inch W2 inch 168 T2 1.66 0.64 Width “W” of Delay Line IH-174 and Distance Between Adjacent Radial Line Summers The separation “L” is desired so that beam pointing is correct for each channel. selected to give a central beam skint and beam scanning speed of this child yields the desired starting and ending points for each of the transmission zones Tl-74.

第12図を特に参照すると、送信信号T2は第1の放射方向ライン合算器176 へ到達する点で、正確な距離で遅延ライン168を伝播する。T2信号の一部は 、送信信号T2の送信電力の1パーセントが放射方向ライン合算器176の下へ 引出されるような、例えば20dBカツプラの十字形結合器180を通過する。With particular reference to FIG. 12, the transmitted signal T2 is transmitted to the first radial line summer 176. propagates down delay line 168 at the correct distance to reach . Part of the T2 signal is , 1 percent of the transmit power of the transmit signal T2 goes below the radial line summer 176. For example, the signal passes through a cruciform coupler 180 with a 20 dB coupler.

この引出されたエネルギは対応する固体電力増幅器100に向けて導波管176 を伝播する(第6図および第11図)。この過程は遅延ライン170を伝播する 信号T1について繰返される。十字形結合器180によって引出された信号T1 およびT2の一部は放射方向ライン合算器176中で合計され、結合された信号 0.01 (TI+T2)は次の組の遅延ライン172 、174へ向けて放射 状に外側へ伝播する。この同じカップリング過程が遅延ライン174と172の 各々で信号T3とT4に対して繰返される。即ち、0.01の信号T3とT4は 十字形結合器180を経て放射方向ライン合算器176へ結合される。合成結合 信号0.01 (T1+T2+T3+T4)は送信のための伝播において増幅さ れる関連する固体状態電力増幅器100へ放射状に外方へ伝播する。This extracted energy is directed to a corresponding solid-state power amplifier 100 through a waveguide 176. (Figures 6 and 11). This process propagates through delay line 170. Repeated for signal T1. Signal T1 derived by cruciform combiner 180 and a portion of T2 are summed in radial line summer 176 to form a combined signal 0.01 (TI+T2) is radiated towards the next set of delay lines 172 and 174. It propagates outward in a similar manner. This same coupling process applies to delay lines 174 and 172. Each is repeated for signals T3 and T4. That is, signals T3 and T4 of 0.01 are It is coupled via a cruciform coupler 180 to a radial line summer 176 . composite bond Signal 0.01 (T1+T2+T3+T4) is amplified in propagation for transmission. and propagates radially outward to the associated solid state power amplifier 100.

第1の放射方向ライン合算器176に遭遇した後で、信号TI−T4の残余0. 99は信号の別の1パーセントが合算器17Bへ引出される第2の放射方向ライ ン合算器へ伝播する。After encountering the first radial line summer 176, the remainder of signal TI-T4 is 0. 99 is a second radial line from which another 1 percent of the signal is drawn to summer 17B. propagates to the adder.

信号T 1−T4の1パーセントを引出すこの過程は放射方向ライン合算器17 Bの各々に対して繰返される。This process of deriving 1 percent of the signal T1-T4 is performed by the radial line summer 17. Repeat for each of B.

放射方向ライン合算器17Bを通って5SPAに向けて伝播する信号は4つの送 信信号T I−T4の全ての混合されたものである。しかしながら、送信信号T I−T4の各々は12.500のサブ信号を含む。結果的に、放射方向ライン合 算器176を経て伝播する40の信号は、割当てられた周波数スペクトルが50 0MHzの幅であるという上述の実施例の場合は50.000の信号全ての混合 であってもよい。それ故、5SPA100の各々は複数の導波管アセンブリ17 Bの各々から発信する50.000の信号の全てを増幅する。The signal propagating towards 5SPA through the radial line summer 17B is The signal T is a mixture of all of the signals TI-T4. However, the transmitted signal T Each I-T4 includes 12.500 sub-signals. As a result, the radial line The 40 signals propagating through the calculator 176 have an assigned frequency spectrum of 50 For the example above with a width of 0 MHz, a mixture of all 50,000 signals It may be. Therefore, each of the 5SPA 100 has a plurality of waveguide assemblies 17 All 50,000 signals originating from each of B are amplified.

5SPA100の各々が国の全範囲について予定される50.000の信号の全 てを増幅するので、全ての狭い高利得ダウンリンクビームは送信器の共通プール 即ち全ての5SPA100から形成される。この装置は、全国をカバーする各ダ ウンリンクビームが全5SPAIQQを用いて生成されるので、電力の全国的な プールを効果的に与えると考えられる。結果的に、他のビームの信号電力を実質 的に減少することなく個々のベースで特定の不利なダウンリンクユーザを適応さ せるため、電力のこの全国的なプールの一部を転換できる。例えば、ダウンリン クビームはビームの信号強度を減衰するダウンリンク目的地における雨によって “不利”にされる。このような雨によって不利となるユーザは対応するアップリ ンクビームの信号強度を増加することによって個々に調整される。このことは不 利なダウンリンクビームへ、全国的な送信電力のプールから電力の小さな部分( 即ち5SPAによって供給された電力の小部分)を分けて与えることによって達 成される。個々のアップリンクビームの電力は対応するダウンリンクビームのそ れに比例している。結果的に、ダウンリンクビームの電力を増加するため、アッ プリンクビームの電力を増加することが単に必要であるにすぎない。Each of the 5SPA100 will carry all of the 50,000 signals scheduled for the entire range of the country. all narrow high-gain downlink beams are connected to a common pool of transmitters. That is, it is formed from all 5SPA100. This device is installed at each station covering the whole country. Since the unlink beam is generated using all 5 SPAIQQ, the nationwide It is considered to effectively give a pool. As a result, the signal power of other beams is effectively Adaptation of specific disadvantaged downlink users on an individual basis without reduction Part of this national pool of electricity could be diverted to increase energy efficiency. For example, downlink beam attenuates the signal strength of the beam due to rain at the downlink destination. be put at a “disadvantage”. Users who are disadvantaged by such rain should update the corresponding app. individually adjusted by increasing the signal strength of the link beams. This is not true A small portion of the power ( that is, by splitting a small portion of the power supplied by the 5SPA. will be accomplished. The power of an individual uplink beam is that of the corresponding downlink beam. is proportional to Consequently, in order to increase the power of the downlink beam, It is merely necessary to increase the power of the plink beam.

実際、先に説明されたネットワーク制御センタは雨が降っている国のそれらの範 囲の全ての軌跡を維持し、どのアップリンクユーザが雨の影響を受ける地域にお いてダウンリンク目的地へ通信を送るかを決定する。ネットワーク制御センタは それから、パケット交換信号を用いて、雨の影響を受けた地域について予定され たそれらの信号のためそのアップリンク電力を増加するために、これらの各アッ プリンクユーザを指示する。アップリンクユーザ信号電力の増加は雨の影響を受 けた地域に対応するダウンリンクビームを生じるため、5SPA100によって これらの信号の更に集合的な増幅を生じ、それは雨の減衰を補うため充分に増加 された電力レベルを有する。典型的に、雨の影響を受けた地域について予定され た信号の数は5SPA100の総プールによって取扱われる信号の総数に比例し て小さい。従って、雨の影響を受けていないゾーンにおけるその他のダウンリン クユーザは、それらの信号において発生する小さな損失が何千ものユーザに及ぶ ので実質的な信号損失を受けることはない。In fact, the network control centers described above are limited to those in rainy countries. Maintain all trajectories of the area and track which uplink users are in the rain-affected area. and decide whether to send the communication to the downlink destination. network control center The rain-affected areas are then scheduled using packet-switched signals. each of these uplinks to increase its uplink power for those signals. Indicate the link user. Uplink user signal power increase is affected by rain. 5SPA100 to produce downlink beams that cover large areas. This results in a further collective amplification of these signals, which increases sufficiently to compensate for the rain attenuation. power level. Typically scheduled for areas affected by rain. The number of signals handled by the 5SPA is proportional to the total number of signals handled by the 100 total pools. It's small. Therefore, other downlinks in zones not affected by rain Users are aware that small losses in their signals can affect thousands of users. Therefore, there is no substantial signal loss.

5SPA100 (第8図および第11図)が、例えば人工衛星の通信欄(図示 せず)の縁に取付けられても良い。5SPA100によって増幅された信号は送 信アレイ20の対応する素子106へ供給される(第13図および第14図)。5SPA100 (Figs. 8 and 11) can be used, for example, in the communication field of an artificial satellite (without) may be attached to the edge. The signal amplified by 5SPA100 is sent 13 and 14 to corresponding elements 106 of signal array 20 (FIGS. 13 and 14).

先に説明されたように、増加位相シフトは40の放射方向ライン合算器176に おいて結合される信号間で達成される。As previously explained, the incremental phase shift is applied to the 40 radial line summers 176. This is achieved between signals that are combined at

したがって、ビーム形成回路網98は送信アレイ20から発するアンテナビーム (第1図、第2図および第13図)が周波数割当てによって方向を定められるこ とを許容する。増加位相シフトは周波数と同様に導波管176の間の時間遅延に 関連する。Beamforming network 98 therefore (Figures 1, 2 and 13) can be directed by frequency assignments. and allow. The increased phase shift increases with the frequency as well as the time delay between the waveguides 176. Related.

40の送信アレイ素子106の4つの概略図およびそれから発する電波の波面を 示す第17図が注目され、ここでは°d°は送信アレイ素子106の間の間隔に 等しい。合成アンテナビームはeの角度の傾斜を有し、ここではeはビーム走査 角度として定められる。このことはθが送信ビームの中心の法線からの角度であ る。遅延ライン装置によって生じる増加位相シフトはΔΦである。ΔΦとθの関 係は以下の式によって与えられる。Four schematic diagrams of 40 transmitting array elements 106 and wavefronts of radio waves emitted from them are shown below. Attention is drawn to FIG. 17, where °d° is the spacing between transmit array elements 106. equal. The composite antenna beam has a slope of angle e, where e is the beam scanning defined as an angle. This means that θ is the angle from the normal to the center of the transmitted beam. Ru. The incremental phase shift caused by the delay line device is ΔΦ. The relationship between ΔΦ and θ The relationship is given by the following formula:

ΔΦ−(2πd/λ) 5ane 式中、 λ−信号波長 e−ビーム走査角度 d−アレイ素子間の間隔 従って、アンテナビームの東西方向はビーム形成回路網98の4つの遅延ライン 168−1.74に対して異なっている増加位相シフトによって決定され、先に 記述された4つの送信ゾーンTI−T4を生じる。ΔΦ−(2πd/λ) 5ane During the ceremony, λ - signal wavelength e-beam scan angle d-spacing between array elements Therefore, the east-west direction of the antenna beam is determined by the four delay lines of beamforming network 98. 168-1.74, determined by an increasing phase shift that is different from 1.74 This results in the four transmission zones TI-T4 described.

以上本発明について説明されたが、当業者が技術に対するこの貢献の技術的範囲 を外れることなく本発明を説明するため選択された好ましい実施例に様々な修正 および付加がなされても良いことが認められる。従って、請求の範囲に記載され た事項および本発明の技術的範囲に含まれる全ての等個物に対して保護がめられ ることが理解されるべきである。Having thus described the present invention, one skilled in the art will appreciate the scope of this contribution to the art. Various modifications to the preferred embodiment have been made to illustrate the invention without departing from the scope of the invention. It is recognized that additions may be made. Therefore, it is stated in the claims. Protection is sought for all matters included in the technical scope of the present invention. It should be understood that

ビーム中IυなうのP1度 東−西 国際調査報告 1111−一一1^帥−1−−・ PCT/US 87101717国際調査報 告P1 degree of Iυ now in the beam east-west international search report 1111-111^帥-1--・PCT/US 87101717 International Search Report Notice

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)それぞれ複数のチャンネルを有する周波数分割多重信号を伝達する第1の 組の通信ラインと第2の組の通信ラインとを相互結合するための装置において、 前記周波数分割多重信号の対応するものを受信するため前記第1の組のラインと それぞれ接続されている複数の入力を有し、また前記入力上でそれぞれ受信され た前記周波数分割多重信号の各々のある予め選択されたチャンネル上の信号を前 記第2の組のラインの各々へ出力するため前記第2の組のラインとそれぞれ接続 されている複数の出力を有する相互結合手段を含む装置。(1) A first channel that transmits frequency division multiplexed signals each having multiple channels. In an apparatus for interconnecting a set of communication lines and a second set of communication lines, said first set of lines for receiving a corresponding one of said frequency division multiplexed signals; has a plurality of inputs, each connected to the input, and each received on said input. a signal on a certain preselected channel of each of said frequency division multiplexed signals. respectively connected to said second set of lines for outputting to each of said second set of lines; device including interconnection means having a plurality of outputs. (2)前記相互結合手段が前記周波数分割多重信号とそれぞれ関連する複数組の フィルタを含み、対応するチャンネルにおいてそれらの信号のみ通過するように 動作する請求項1記載の装置。(2) The mutual coupling means connects a plurality of sets each associated with the frequency division multiplexed signal. Contains a filter to pass only those signals on the corresponding channel. 2. A device according to claim 1 operative. (3)フィルタの前記組のそれぞれが、フィルタによって通過されたチャンネル の信号を前記出力の前記対応するものへ伝達するため前記出力の対応するものと それぞれ関連するフィルタを含み、前記出力のそれぞれが前記フィルタの前記組 のそれぞれによって通過されるチャンネル上の信号を受信する請求項2記載の装 置。(3) each of said set of filters includes a channel passed by the filter; a corresponding one of said output for transmitting a signal of said signal to said corresponding one of said output. each including an associated filter, each of said outputs being associated with said set of filters. 3. The apparatus of claim 2, wherein the apparatus receives a signal on a channel passed by each of the Place. (4)前記相互結合手段が、その組における各フィルタと、周波数分割多重信号 をその対応する組における各フィルタヘ分配するための対応する入力の1つとの 間に各々結合された複数のサーキュレータを含む請求項2記載の装置。(4) The mutual coupling means connects each filter in the set to a frequency division multiplexed signal. to each filter in its corresponding set. 3. The apparatus of claim 2 including a plurality of circulators each coupled therebetween. (5)その各組のフィルタがグループに配列され、少なくとも2組の前記フィル タのグループが前記出力の同じものと接続されている請求項2記載の装置。(5) each set of filters is arranged in a group, and at least two sets of filters are arranged in groups; 3. The apparatus of claim 2, wherein groups of data are connected to the same one of said outputs. (6)前記組の各フィルタがその複数のグループを含み、前記出力の各々がその 組の各々におけるフィルタのグループと結合されている請求項2記載の装置。(6) Each filter of said set includes a plurality of groups thereof, and each of said outputs includes a plurality of groups thereof; 3. The apparatus of claim 2, wherein the apparatus is associated with a group of filters in each set. (7)それの一組におけるフィルタのグループの1つが他の組におけるフィルタ のグループの1つと接続される請求項6記載の装置。(7) One of the groups of filters in that set is a filter in the other set. 7. The device of claim 6, wherein the device is connected to one of the groups of . (8)その組におけるフィルタの前記グループがフェライトサーキュレータによ って相互結合される請求項7記載の装置。(8) Said group of filters in the set is operated by a ferrite circulator. 8. The device of claim 7, wherein the devices are interconnected. (9)複数の入力と複数の出力との問にそれぞれ複数のチャンネルを含む複数の 周波数分割多重信号の任意の個々の信号を導くための装置において、 前記複数の周波数分割多重信号をそれぞれ受信するための複数の入力と、 前記出力が全ての前記周波数分割多重信号の全チャンネルを集合的に出力するよ うな前記入力によって受信される前記周波数分割多重信号の各々のあるチャンネ ルのみをそれぞれ出力する複数の出力と、 前記入力と前記出力の各々とを相互結合し、チャンネルを分離するため前記周波 数分割多重信号の各々を選択的にフィルタするため、前記入力と前記出力との間 に接続されたフィルタ相互結合手段であって、前記複数の周波数分割多重信号と それぞれ関連する複数組のフィルタを含み、前記フィルタが対応する信号のチャ ンネルとそれぞれ関連しており、各々が関連するチャンネルのみを経てフィルタ されるように動作し、前記フィルタの各組が少なくとも前記出力の対応するもの とそれぞれ関連するいくつかのフィルタを含み、その各組の前記いくつかのフィ ルタの各々が前記入力の1つと結合された入力端子および各々前記出力の対応す るものと結合された出力端子を有し、前記出力の各々へ伝達されるチャンネルが その全組の前記いくつかのフィルタの出力によって定められるようなフィルタ相 互結合手段とを含むことを特徴とする装置。(9) Multiple inputs and multiple outputs, each containing multiple channels. In an apparatus for guiding any individual signal of a frequency division multiplexed signal, a plurality of inputs for respectively receiving the plurality of frequency division multiplexed signals; said output collectively outputs all channels of all said frequency division multiplexed signals; a certain channel of each of said frequency division multiplexed signals received by said input; multiple outputs, each outputting only the said frequency to mutually couple each of said input and said output and separate channels. between the input and the output to selectively filter each of the multiplexed signals. filter mutual coupling means connected to said plurality of frequency division multiplexed signals; a plurality of sets of filters, each associated with a channel of a signal to which the filter corresponds; Each channel is associated with a channel, and each filters through only the channels it is associated with. each set of filters is configured such that each set of filters has at least a corresponding one of said outputs and a number of filters each associated with Each of the routers has an input terminal coupled to one of said inputs and a corresponding one of said outputs. an output terminal coupled to a The filter phase as defined by the outputs of said several filters of that entire set and mutual coupling means. (10)フィルタの前記組の各々が前記フィルタの2つのグループを含み、その 各組の1グループ中のフィルタが前記チャンネルの1つ置きのグループをフィル タするために動作し、その各組の他方のグループにおけるフィルタがチャンネル のもう一方の1つ置きのグループをフィルタするため動作する請求項9記載の装 置。(10) each of said sets of filters includes two groups of said filters; The filters in one group of each set filter every other group of said channels. The filters in the other group of each set are 10. The apparatus of claim 9 operative to filter the other alternate group. Place. (11)前記フィルタ相互結合手段か前記各入力によって受信された信号の電力 を、その各組のフィルタの1グループへ分配するため第1の部分へ分割し、また その各組のフィルタの他方のグループへ分配するため第2の部分へ分割する手段 を含む請求項10記載の装置。(11) the power of the signal received by the filter mutual coupling means or each of the inputs; into a first part for distribution to one group of filters in each set, and means for dividing each set of filters into a second portion for distribution to the other group; 11. The apparatus of claim 10. (12)前記フィルタ相互結合手段が、各フィルタがフィルタするように意図さ れたチャンネルをその入力端子で受信するようにその各組の対応するフィルタヘ 各周波数分割多重信号の各チャンネルの信号を分配するため、多入力と前記フィ ルタの対応する各組の入力端子との間に結合される手段を含む請求項9記載の装 置。(12) The filter interconnection means is such that each filter is intended to filter. the corresponding filter in each set to receive the channel at its input terminal. In order to distribute the signals of each channel of each frequency division multiplexed signal, multiple inputs and 10. The apparatus of claim 9, further comprising means coupled between each corresponding set of input terminals of the router. Place. (13)前記分配手段が複数の相互接続されたフェライトサーキュレータを含む 請求項12記載の装置。(13) the distribution means includes a plurality of interconnected ferrite circulators; 13. Apparatus according to claim 12. (14)前記フィルタ相互結合手段がその各組のフィルタの出力端子と対応する 出力との間にそれぞれ結合される複数の相互結合されたフェライトサーキュレー タを含む請求項9記載の装置。(14) The filter mutual coupling means corresponds to the output terminals of each set of filters. Multiple interconnected ferrite circuits each coupled between the output 10. The apparatus according to claim 9, further comprising: a. (15)前記サーキュレータがそれの少なくとも2組のフィルタの少なくともい くつかの出力端子を相互結合する請求項14記載の装置。(15) The circulator has at least one of its at least two sets of filters. 15. The device of claim 14, wherein several output terminals are interconnected. (16)送受信通信のための地上の領域上の複数の地上基地を連結して通信する 地球軌道衛星を含む人工衛星通信システムであって、前記人工衛星が前記領域を カバーする異なるゾーンからそれぞれ複数のアップリンクビームを受信し、前記 アップリンクビームが同じ周波数範囲にわたる複数の各対応する周波数分割多重 受信信号を伝達し、前記各受信信号が複数のチャンネルを含み、また前記人工衛 星がそれぞれ前記ゾーンへ同じ周波数範囲にわたる複数の各対応する送信信号を 伝達する複数のダウンリンクビームを送信するような人工衛星通信システムと協 同して、前記受信信号が前記送信信号へ変換されるように前記人工衛星で前記ア ップリンクビームと前記ダウンリンクビームとを相互結合する装置において、そ れぞれ前記ゾーンの各々に1つの、それぞれ前記複数の受信信号を受信する複数 の入力と、 それぞれ前記ゾーンの各々に1つ、それぞれ前記複数の送信信号を出力する複数 の出力と、 前記各出力からの送信信号出力が各受信信号の予め選択されたチャンネルから得 られる信号を含むように、前記各入力から前記各出力へ前記各受信信号の前記チ ャンネルの予め決められたものの信号を導くため、前記入力と前記出力との間に 接続された手段とを含むことを特徴とする装置。(16) Connect and communicate multiple ground bases on the ground area for sending and receiving communications An artificial satellite communication system including an earth-orbiting satellite, wherein the artificial satellite travels over the area. Receive multiple uplink beams each from different zones covering the Frequency division multiplexing of multiple corresponding uplink beams over the same frequency range transmitting received signals, each received signal including a plurality of channels; Each star sends a plurality of respective transmitted signals over the same frequency range to each of the zones. Collaboration with satellite communication systems such as transmitting multiple downlink beams for transmission At the same time, the satellite is configured to convert the received signal into the transmitted signal. In an apparatus for mutually coupling an uplink beam and the downlink beam, the a plurality, one for each of said zones, each receiving said plurality of received signals; and the input of a plurality, one for each of said zones, each outputting said plurality of transmission signals; and the output of The transmitted signal output from each output is obtained from a preselected channel of each received signal. said channels of said respective received signals from said respective inputs to said respective outputs such that between said input and said output for guiding the signal of a predetermined one of the channels. and connected means. (17)前記導く手段が、対応する受信信号を受信し、前記チャンネルの周波数 を通過するため前記入力とそれぞれ接続されている前記フィルタの複数の組を含 む請求項15記載の装置。(17) The guiding means receives a corresponding received signal and receives a frequency of the channel. a plurality of sets of said filters each connected to said input for passing said input; 16. The apparatus according to claim 15. (18)前記組のチャンネルの各々がそのグループへ配列され、各グループのあ るフィルタが前記出力の対応するものと接続されている請求項16記載の装置。(18) each of the channels of said set is arranged into its groups; 17. The apparatus of claim 16, wherein a filter is connected to a corresponding one of the outputs. (19)前記組のフィルタの各々が、フィルタによって通過されたチャンネル上 の信号を前記出力の対応するものへ伝達するため前記出力の対応するものとそれ ぞれ関連するフィルタを含み、前記各出力が前記組の各フィルタによって通過さ れるチャンネルの信号を受信する請求項16記載の装置。(19) Each of said set of filters is arranged on the channel passed by the filter. to a corresponding one of said outputs in order to transmit a signal of said output to a corresponding one of said outputs. each including an associated filter, each output being passed by each filter of the set. 17. The apparatus of claim 16, wherein the apparatus receives a signal on a channel. (20)前記導く手段が、その一組のフィルタの各々と、その対応する組におけ るフィルタのそれぞれへ受信信号を配分するための対応する入力の1つとの間に それぞれ結合された複数のサーキュレータを含む請求項16記載の装置。(20) The guiding means may be configured to one of the corresponding inputs for distributing the received signal to each of the filters 17. The apparatus of claim 16, comprising a plurality of circulators each coupled together. (21)その各組のフィルタがグループに配列され、前記フィルタの少なくとも 2組のグループが前記出力の同じものと接続されている請求項16記載の装置。(21) Each set of filters is arranged in a group, and at least one of the filters is arranged in a group. 17. The apparatus of claim 16, wherein two groups are connected to the same one of said outputs. (22)前記組のフィルタの各々が複数のそのグループを含み、前記各出力がそ の組の各々におけるフィルタのグループと結合されている請求項16記載の装置 。(22) Each of said set of filters includes a plurality of said groups, and each said output 17. The apparatus of claim 16, wherein the apparatus is combined with a group of filters in each of the sets of . (23)その1つの組の中のフィルタのグループの1つがそのもう一方の組にお けるフィルタのグループの一つと接続されている請求項22記載の装置。(23) One of the groups of filters in one set is in the other set. 23. The device of claim 22, wherein the device is connected to one of a group of filters. (24)その組のフィルタの前記グループがフェライトサーキュレータによって 相互結合される請求項22記載の装置。(24) The group of filters in the set is controlled by a ferrite circulator. 23. The device of claim 22, wherein the device is interconnected.
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