JP2014003537A

JP2014003537A - 衛星通信システム

Info

Publication number: JP2014003537A
Application number: JP2012138873A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ota; 宙志太田; Yoshinori Yasunaga; 吉徳安永; Hiroshi Kosakata; 寛小坂田; Keisuke Nakamura; 圭佑中村; Naozumi Imai; 直澄今井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】地上局においてアンテナ装置と局舎との間の回線数を削減する。
【解決手段】ＤＰＸ２６ａとＤＰＸ３１ａは、互いに干渉しない周波数帯域に位置する、受信用Ｄ−Ｃ２３ａが出力する右旋受信信号、追尾用Ｄ−Ｃ２５ａが出力する追尾和信号、基準信号生成器３４が出力する基準信号、および校正信号生成器３６ａが出力する右旋校正信号を、１つの回線４ａで送受信を行う。ＤＰＸ２６ｂとＤＰＸ３１ｂは、互いに干渉しない周波数帯域に位置する、受信用Ｄ−Ｃ２３ｂが出力する左旋受信信号、追尾用Ｄ−Ｃ２５ｂが出力する追尾差信号、電源装置３５から供給される電力、および校正信号生成器３６ｂが出力する左旋校正信号を、１つの回線４ｂで送受信を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、衛星通信システムに関する。

衛星と通信を行う地上局においては、アンテナ装置と局舎との間で、アンテナ装置が備えるアンテナが衛星から受信した受信信号に加え、アンテナビームを常時衛星の方向に向ける追尾制御に用いる追尾信号、アンテナ装置と局舎が備える各機器の同期をとるために用いる基準信号、および電力の送受信を行う必要がある。通信データが増大すると、地上局はより鋭い指向性を有するアンテナを備え、アンテナの追尾制御を行う必要がある。アンテナの指向性がより鋭くなると、追尾制御に要求される精度がより高くなる。そのため、経年変化による誤差を補正して、一定の追尾精度を保つために、上述の信号に加えて、アンテナ装置と局舎との間で、追尾制御を校正するための校正信号の送受信を行う場合が多い。

特許文献１には、ＢＳ信号やＣＳ信号などの複数種類の受信信号の周波数帯が重ならないように混合する信号混合器が開示されている。特許文献２に開示される送信電力制御装置は、パイロット信号および校正信号を用いて、送信電力制御装置自身の経年変化による誤差を補償する。

特開２００３−３４８５７８号公報特開２００１−２０３５９０号公報

複数の偏波の受信が可能であり、追尾制御を校正する機能を備える地上局においては、アンテナ装置と局舎との間で、受信信号系、追尾信号系、基準信号系、校正信号系および電力系の５系統の信号および電源の送受信を行う必要がある。この場合には、例えば右旋偏波の受信信号、左旋偏波の受信信号、追尾信号の和信号、追尾信号の差信号、基準信号、右旋偏波の校正信号、左旋偏波の校正信号および電力の送受信を行うために８本の回線が必要となる。アンテナ装置と局舎との間の回線数の増加により、製造コストの増加、保守性の低下、および、ケーブルを通すアンテナ可動部の大型化および複雑化といった課題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、地上局においてアンテナ装置と局舎との間の回線数の削減を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の衛星通信システムは、アンテナ装置と局舎とを備える。アンテナ装置は、アンテナ、分離部、低雑音増幅器、受信信号生成部、追尾和信号生成部、追尾差信号生成部、アンテナ側送受信部を備える。アンテナは、衛星から衛星信号を受信し、分離部は衛星信号から和信号および差信号を生成する。低雑音増幅器は、和信号および差信号をそれぞれ低雑音増幅する。受信信号生成部は、低雑音増幅された和信号を中間周波数に変換し、受信信号を生成する。追尾和信号生成部は、低雑音増幅された和信号を中間周波数に変換し、追尾和信号を生成する。追尾差信号生成部は、低雑音増幅された差信号を中間周波数に変換し、追尾差信号を生成する。アンテナ側送受信部は、受信信号、追尾和信号、および追尾差信号を局舎に送信し、局舎から、アンテナ装置および局舎のそれぞれの動作の同期をとるための基準信号を受信する。局舎は、基準信号生成器、局舎側送受信部、復調器、および追尾受信機を備える。基準信号生成器は、基準信号を生成する。局舎側送受信部は、アンテナ装置から受信信号、追尾和信号、および追尾差信号を受信し、基準信号および電力をアンテナ装置に送信する。復調器は、受信信号を復調する。追尾受信機は、追尾和信号および追尾差信号に基づき追尾誤差信号を生成する。アンテナ側送受信部および局舎側送受信部は、帯域フィルタ、ならびに／または、低域フィルタおよび高域フィルタを用いて、受信信号、追尾和信号、追尾差信号および基準信号の内、互いに干渉しない周波数帯域にそれぞれ位置する、少なくとも２つの信号を１つの回線で送受信する。

本発明によれば、地上局においてアンテナ装置と局舎との間の回線数の削減が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る衛星通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態１に係るデュプレクサの構成例を示すブロック図である。実施の形態１における規格化周波数と阻止帯域減衰量の関係を示すグラフである。実施の形態１における各信号が位置する周波数帯域の例を示す図である。実施の形態１に係るデュプレクサの異なる構成例を示すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る衛星通信システムの構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。以下の説明において、局舎とは以下に説明する機器が設置される建物および移動体、ならびに以下に説明する各機器の機能を備える装置を含む概念とする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る衛星通信システムの構成例を示すブロック図である。衛星通信システム１は、アンテナ装置２および局舎３を備える。アンテナ装置２が備えるアンテナ２０は、衛星から衛星信号を受信する２つ以上の給電部を備える。アンテナ２０が衛星に正対している場合には、各給電部で受信した衛星信号の位相差が０であるが、アンテナ２０が衛星に正対していない場合には、衛星信号間で位相差が生じる。衛星通信システム１は、該位相差に基づきアンテナ２０が衛星と正対するように追尾制御を行う。アンテナ２０は、例えば２つの給電部を備え、衛星通信システム１は、各給電部で受信した衛星信号の和である和信号、および各給電部で受信した衛星信号の差である差信号を用いて、以下の動作を行う。

衛星通信システム１は、衛星から受信した衛星信号から和信号を生成し、和信号からベースバンド信号を生成する。また衛星信号から生成した差信号の和信号に対する位相差および振幅比に基づき、追尾制御を行う。アンテナ装置２および局舎３のそれぞれの動作は基準信号により同期がとられ、アンテナ装置２には局舎３から電力が供給される。衛星通信システム１は、校正用の和信号および差信号を用いて、校正用の差信号の校正用の和信号に対する位相差および振幅比に基づき、追尾機能の校正を行う。

衛星信号を受信している場合に行う、ベースバンド信号の生成について説明する。アンテナ装置２が備えるアンテナ２０は、衛星から衛星信号である右旋偏波および左旋偏波を受信し、分離部２１に送る。分離部２１は、各給電部で受信した右旋偏波の和を求め、和信号である右旋偏波和信号を生成し、各給電部で受信した右旋偏波の差を求め、差信号である右旋偏波差信号を生成する。分離部２１は、右旋偏波和信号をＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）２２ａに送り、右旋偏波差信号をスイッチ（以下ＳＷという）２４ｂに送る。分離部２１は、右旋偏波と同様に、左旋偏波から、和信号である左旋偏波和信号および差信号である左旋偏波差信号を生成し、左旋偏波和信号をＬＮＡ２２ｂに送り、左旋偏波差信号をＳＷ２４ｂに送る。ＬＮＡ２２ａは、右旋偏波和信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した右旋偏波和信号を受信用Ｄ−Ｃ（Down-Converter）２３ａおよびＳＷ２４ａに送る。

受信用Ｄ−Ｃ２３ａは、低雑音増幅された右旋偏波和信号をＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）からＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）に変換し、右旋受信信号を生成する。右旋受信信号は、アンテナ側送受信部であるデュプレクサ（以下ＤＰＸという）２６ａ、回線４ａ、および局舎側送受信部であるＤＰＸ３１ａを介して、復調器３２ａに送られる。復調器３２ａは、右旋受信信号を復調し、ベースバンド信号を生成する。

ＬＮＡ２２ｂは、左旋偏波和信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した左旋偏波和信号を受信用Ｄ−Ｃ２３ｂおよびＳＷ２４ａに送る。受信用Ｄ−Ｃ２３ｂは、低雑音増幅された左旋偏波和信号をＲＦからＩＦに変換し、左旋受信信号を生成する。左旋受信信号は、アンテナ側送受信部であるＤＰＸ２６ｂ、回線４ｂ、および局舎側送受信部であるＤＰＸ３１ｂを介して、復調器３２ｂに送られる。復調器３２ｂは、左旋受信信号を復調し、ベースバンド信号を生成する。

次に、追尾制御について説明する。ＳＷ２４ａにおいて、右旋偏波和信号および左旋偏波和信号のどちらか一方が選択され、追尾用Ｄ−Ｃ２５ａに送られる。追尾用Ｄ−Ｃ２５ａは、右旋偏波和信号または左旋偏波和信号をＲＦからＩＦに変換し、追尾受信機３３での追尾制御に用いる和信号である追尾和信号を生成する。追尾和信号は、ＤＰＸ２６ａ、回線４ａ、およびＤＰＸ３１ａを介して、追尾受信機３３に送られる。

ＳＷ２４ｂにおいて、右旋偏波差信号および左旋偏波差信号のどちらか一方が選択され、ＬＮＡ２２ｃに送られる。ＬＮＡ２２ｃは、右旋偏波差信号または左旋偏波差信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した右旋偏波差信号または左旋偏波差信号を追尾用Ｄ−Ｃ２５ｂに送る。

追尾用Ｄ−Ｃ２５ｂは、低雑音増幅された右旋偏波差信号または左旋偏波差信号をＲＦからＩＦに変換し、追尾受信機３３での追尾制御に用いる差信号である追尾差信号を生成する。追尾差信号は、ＤＰＸ２６ｂ、回線４ｂ、およびＤＰＸ３１ｂを介して、追尾受信機３３に送られる。追尾差信号の追尾和信号に対する位相差はアンテナ駆動軸座標におけるアンテナ２０のずれの方向であり、追尾差信号の追尾和信号に対する振幅比はアンテナ駆動軸座標におけるアンテナ２０のずれの大きさである。追尾受信機３３は、該位相差と該振幅比を示す、アンテナ２０の追尾制御に用いる追尾誤差信号を生成する。図示しないアンテナ駆動部が、追尾誤差信号に基づきアンテナ２０を駆動し、アンテナ２０が衛星に正対するよう追尾制御を行う。

次に、基準信号による同期について説明する。基準信号生成器３４は、所定の周波数の基準信号を生成する。図１では矢印を省略したが、基準信号は局舎３の各機器に送信される。また基準信号は、ＤＰＸ３１ａ、回線４ａ、およびＤＰＸ２６ａを介して、受信用Ｄ−Ｃ２３ａ、２３ｂ、および追尾用Ｄ−Ｃ２５ａ、２５ｂに送られる。基準信号がアンテナ装置２と局舎３がそれぞれ備える機器に送られることで、各機器の動作の同期をとることが可能となる。

次に、電力供給について説明する。アンテナ装置２は、局舎３が備える電源装置３５から電力の供給を受ける。電源装置３５が供給する電力（例えばＡＣ１００Ｖ）は、ＤＰＸ３１ｂにおいて、回線４ｂを介してＤＰＸ２６ｂに送られる信号に重畳される。ＤＰＸ２６ｂは、重畳された電力を取り出し、各機器に電力の供給を行う。図１では矢印を省略したが、電源装置３５は、局舎３の各機器に電力を供給する。

次に、衛星から信号を受信していない場合に行う、追尾受信機３３の校正について説明する。校正信号生成器３６ａは、右旋校正信号を生成しＲＦに変換する。ＲＦに変換された右旋校正信号は、ＤＰＸ３１ａ、回線４ａ、およびＤＰＸ２６ａを介して、校正信号制御器２７ａに送られる。校正信号制御器２７ａは、右旋校正信号から、校正に用いる和信号である右旋校正和信号および校正に用いる差信号である右旋校正差信号を生成する。例えば、校正信号制御器２７ａは、右旋校正信号を分波し、一方は移相器を通して位相をずらした右旋校正信号を生成する。右旋校正信号と位相をずらした右旋校正信号との和および差をそれぞれ求め、右旋校正和信号および右旋校正差信号を生成する。校正信号生成器２７ａは、右旋校正和信号を結合器２８ａに送り、右旋校正差信号をＳＷ２４ｃに送る。結合器２８ａを介して、右旋校正和信号はＬＮＡ２２ａに送られる。ＬＮＡ２２ａは、右旋校正和信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した右旋校正和信号をＳＷ２４ａに送る。

校正信号生成器２６ｂは、左旋校正信号を生成しＲＦに変換する。ＲＦに変換された左旋校正信号は、ＤＰＸ３１ｂ、回線４ｂ、およびＤＰＸ２６ｂを介して、校正信号制御器２７ｂに送られる。校正信号制御器２７ｂは、校正信号制御器２７ａと同様に、左旋校正信号から、校正に用いる和信号である左旋校正和信号および校正に用いる差信号である左旋校正差信号を生成し、左旋校正和信号を結合器２８ｂに送り、左旋校正差信号をＳＷ２４ｃに送る。結合器２８ｂを介して、左旋校正和信号はＬＮＡ２２ｂに送られる。ＬＮＡ２２ｂは、左旋校正和信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した左旋校正和信号をＳＷ２４ａに送る。ＳＷ２４ａにおいて、低雑音増幅された、右旋校正和信号および左旋校正和信号のどちらか一方が選択され、追尾用Ｄ−Ｃ２５ａに送られる。

ＳＷ２４ｃにおいて、右旋校正差信号および左旋校正差信号のどちらか一方が選択され、結合器２８ｃを介して、ＬＮＡ２２ｃに送られる。ＬＮＡ２２ｃは、右旋校正差信号または左旋校正差信号を低雑音増幅し、低雑音増幅した右旋校正差信号または左旋校正差信号を追尾用Ｄ−Ｃ２５ｂに送る。追尾用Ｄ−Ｃ２５ａ、２５ｂ以降の処理は、上述の追尾制御の動作と同様である。追尾受信機３３は、右旋校正信号または左旋校正信号に基づく、追尾和信号および追尾差信号から追尾誤差信号を生成する。追尾受信機３３は、該追尾誤差信号が示すアンテナ駆動軸座標におけるアンテナ２０のずれの方向および大きさと基準値との差に基づき、追尾受信機３３自身の校正を行う。

上述の動作において、右旋受信信号、追尾和信号、右旋校正信号、および基準信号は１つの回線４ａで送受信されている。また左旋受信信号、追尾差信号、左旋校正信号および電力は、１つの回線４ｂで送受信されている。回線４ａで送受信される各信号は、互いに干渉しない周波数帯域に位置する必要がある。回線４ｂについても同様である。

図２は、実施の形態１に係るデュプレクサの構成例を示すブロック図である。ＤＰＸ２６ａ、２６ｂ、３１ａ、３１ｂは、右旋校正信号または左旋校正信号の入出力端子、右旋受信信号または左旋受信信号の入出力端子、追尾和信号または追尾差信号の入出力端子、基準信号の入出力端子、電力の入出力端子を備える。また各信号が位置する互いに干渉しない周波数帯域に応じたＢＰＦ（Band-Pass Filter：帯域フィルタ）２６１および合成／分配器２６２を備える。合成／分配器２６２は、ＲＦまたはＩＦ領域の信号に影響を与えずに、電源装置３５から供給される電力を合成し、また合成された信号から電力をとりだす。なお電源装置３５が供給する電力の周波数は、各信号と比べて十分に低い周波数である。

ＤＰＸ２６ａは、受信用Ｄ−Ｃ２３ａから右旋受信信号を受け取り、追尾用Ｄ−Ｃ２５ａから追尾和信号を受け取る。ＢＰＦ２６１を通過した右旋受信信号および追尾和信号は合成／分配器２６２で合成され、合成信号は、回線４ａを介してＤＰＸ３１ａに送信される。合成信号は、ＤＰＸ３１ａが備える合成／分配器２６２で分配され、それぞれＢＰＦ２６１に送られる。ＢＰＦ２６１を介することで、右旋受信信号および追尾和信号が合成信号から取り出され、それぞれ復調器３２ａおよび追尾受信機３３に送られる。

ＤＰＸ３１ａは、基準信号生成器３４から基準信号を受け取り、校正信号生成器３６ａから右旋校正信号を受け取る。ＢＰＦ２６１を通過した基準信号および右旋校正信号は合成／分配器２６２で合成され、合成信号は、回線４ａを介してＤＰＸ２６ａに送信される。合成信号は、ＤＰＸ２６ａが備える合成／分配器２６２で分配され、それぞれＢＰＦ２６１に送られる。ＢＰＦ２６１を介することで、基準信号および右旋校正信号が合成信号から取り出され、基準信号は受信用Ｄ−Ｃ２３ａ、２３ｂ、および追尾用Ｄ−Ｃ２５ａ、２５ｂに送られ、右旋校正信号は校正信号制御器２７ａに送られる。

ＤＰＸ２６ｂは、受信用Ｄ−Ｃ２３ｂから左旋受信信号を受け取り、追尾用Ｄ−Ｃ２５ｂから追尾差信号を受け取る。ＢＰＦ２６１を通過した左旋受信信号および追尾差信号は合成／分配器２６２で合成され、合成信号は、回線４ｂを介してＤＰＸ３１ｂに送信される。合成信号は、ＤＰＸ３１ｂが備える合成／分配器２６２で分配され、それぞれＢＰＦ２６１に送られる。ＢＰＦ２６１を介することで、左旋受信信号および追尾差信号が合成信号から取り出され、それぞれ復調器３２ｂおよび追尾受信機３３に送られる。

ＤＰＸ３１ｂは、電源装置３６から電力の供給を受け、校正信号生成器３６ｂから左旋校正信号を受け取る。ＢＰＦ２６１を通過した左旋校正信号に、合成／分配器２６２で電力が重畳され、回線４ｂを介して、ＤＰＸ２６ｂに送られる。ＤＰＸ２６ｂは、電力が重畳された信号を受け取る。合成／分配器２６２で電力が取り出され、アンテナ装置２の各機器に電力が供給される。左旋校正信号は、ＢＰＦ２６１を介して、校正信号制御器２７ｂに送られる。

周波数軸上で隣接する任意の２つの信号について、一方の信号が位置する周波数帯域における、他方の信号が位置する周波数帯域に応じたＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が、例えば４５ｄＢ以上のように十分に大きい場合には、２つの信号は互いに干渉しない周波数帯域に位置する。周波数ｆにおける、遮断周波数がｆ_１であるフィルタの阻止帯域減衰量Ａｓ（単位：ｄＢ）は、下記（１）式で表される。式中のεは、下記（２）式で表され、ｎはフィルタ段数を意味する。下記（２）式中のＲｐは通過域リップル量（単位：ｄＢ）である。

フィルタがチェビシェフ型ＢＰＦであり、ｆが低域遮断周波数ｆ_１より小さい場合には、上記（１）式中のｆ’／ｆ’_１は、下記（３）式で表される。下記（３）式中のｆ_２は高域遮断周波数であり、ｆ_０は、下記（４）式で表される。

Ｒｐ＝１．０とし、フィルタ段数を変えて、規格化周波数（｜ｆ’／ｆ’_１｜−１）に対するフィルタの阻止帯域減衰量を算出した。図３は、実施の形態１における規格化周波数と阻止帯域減衰量の関係を示すグラフである。フィルタ段数を増やすと阻止帯域減衰量は増加するが、通過域減衰量の増加および構造の複雑化を招くため、好ましくない。そこでｆとｆ_１の差を大きくして規格化周波数を大きくすることにより、阻止帯域減衰量を増加させる。図３より、例えば容易に構成可能な３段のＢＰＦを用いる場合には、規格化周波数が４．１以上であれば阻止帯域減衰量は４５ｄＢ以上となる。すなわち、低域遮断周波数ｆ_１より小さいｆにおけるＢＰＦの阻止帯域減衰量を４５ｄＢ以上とするためには、下記（５）式が成り立つ必要がある。

また高域遮断周波数ｆ_２より大きいｆにおけるＢＰＦの阻止帯域減衰量を４５ｄＢ以上とするためには、下記（６）式が成り立つ必要がある。

図４は、実施の形態１における各信号が位置する周波数帯域の例を示す図である。基準信号が位置する周波数帯域は１０±０．５（単位：ＭＨｚ、以下の周波数の単位はＭＨｚである）の帯域である。周波数軸上で基準信号に隣接する追尾和信号または追尾差信号が位置する周波数帯域は７０±２５の帯域である。この場合には、ｆ＝４５における、基準信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上あればよい。ｆ_１＝９．５、ｆ_２＝１０．５、ｆ_０＝９．９９、ｆ＝４５を、上記（６）式に代入した結果は、下記（７）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

またｆ＝１０．５における、追尾和信号または追尾差信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上あればよい。ｆ_１＝４５、ｆ_２＝９５、ｆ_０＝６５．４、ｆ＝１０．５を、上記（５）式に代入した結果は、下記（８）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

周波数軸上で、追尾和信号または追尾差信号と隣接する右旋受信信号または左旋受信信号が位置する周波数帯域は７３２．５±１８７．５の帯域である。この場合、ｆ＝５４５における、追尾和信号または追尾差信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上であればよい。ｆ_１＝４５、ｆ_２＝９５、ｆ_０＝６５．４、ｆ＝５４５を、上記（６）式に代入した結果は、下記（９）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

またｆ＝９５における、右旋受信信号または左旋受信信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上であればよい。ｆ_１＝５４５、ｆ_２＝９２０、ｆ_０＝７０８、ｆ＝９５を、上記（５）式に代入した結果は、下記（１０）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

周波数軸上で右旋受信信号または左旋受信信号と隣接する右旋校正信号または左旋校正信号が位置する周波数帯域は８２１２．５±１８７．５の帯域である。この場合ｆ＝８０２５における右旋受信信号または左旋受信信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上であればよい。ｆ_１＝５４５、ｆ_２＝９２０、ｆ_０＝７０８、ｆ＝８０２５を、上記（６）式に代入した結果は、下記（１１）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

またｆ＝９２０における、右旋校正信号または左旋校正信号に対して用いるＢＰＦ２６１の阻止帯域減衰量が４５ｄＢ以上であればよい。ｆ_１＝８０２５、ｆ_２＝８４００、ｆ_０＝８２１０．４、ｆ＝９２０を、上記（５）式に代入した結果は、下記（１２）式であり、必要な阻止帯域減衰量が確保される。

上述の例では、基準信号、追尾和信号、右旋受信信号および右旋校正信号は互いに干渉しない周波数帯域に位置するので、１つの回線４ａで送受信することが可能である。また追尾差信号、左旋受信信号、および左旋校正信号は互いに干渉しない周波数帯域に位置するので、さらに電力を重畳し、１つの回線４ｂで送受信することが可能である。

図５は、実施の形態１に係るデュプレクサの異なる構成例を示すブロック図である。上述の例ではＢＰＦ２６１を用いたが、ＢＰＦ２６１の代わりにＬＰＦ（Low-Pass Filter：低域フィルタ）２６３およびＨＰＦ（High-Pass Filter：高域フィルタ）２６４を用いるよう構成してもよい。

ＬＰＦ２６３およびＨＰＦ２６４を用いる場合には、上記（１）式中のｆ’／ｆ’_１は、下記（１３）式で表される。ｆ_ｃは、ＬＰＦ２６３またはＨＰＦ２６４の遮断周波数である。

ＬＰＦおよびＨＰＦをそれぞれ３段組み合わせた場合に、ＬＰＦ２６３またはＨＰＦ２６４の阻止帯域減衰量を４５ｄＢ以上とするためには、下記（１４）式が成り立つ必要がある。

上記（１４）式を満たすように各信号が位置する周波数帯域を決定することで、複数の信号を１回線で送受信することが可能となる。ＢＰＦ２６１の代わりにＬＰＦ２６３およびＨＰＦ２６４を用いることで、回路構成を簡易化することが可能である。

以上説明したとおり、本実施の形態１に係る衛星通信システム１によれば、互いに干渉しない周波数帯域に位置する複数の信号を１回線で送受信することで、アンテナ装置２と局舎３との間の回線数を削減することが可能となる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る衛星通信システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態１に係る衛星通信システムの構成に加え、実施の形態２に係る衛星通信システム１は、光電気変換器２９ａ、２９ｂ、３７ａ、３７ｂを備える。ＤＰＸ２６ａ、２６ｂ、３１ａ、３１ｂから出力される電気信号はそれぞれ、光電気変換器２９ａ、２９ｂ、３７ａ、３７ｂで光信号に変換され、アンテナ装置２と局舎３との間の通信は光通信により行われる。光ケーブルを介することで、電気信号を送受信する場合よりも、信号の損失を低減することが可能であり、１ｋｍを超える長距離の伝送も可能となる。

以上説明したとおり、本実施の形態２に係る衛星通信システム１によれば、アンテナ装置２と局舎３との間の通信を光通信で行うことにより、信号の損失を低減し、長距離伝送が可能となる。

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。アンテナ装置２と局舎３との間の回線数は２回線に限られない。局舎３は建物に限られず、ＤＰＸ３１ａ、３１ｂ、復調器３２ａ、３２ｂ、追尾受信機３３、基準信号生成器３４、電源装置３５、校正信号生成器３６ａ、３６ｂを備える装置であってもよい。各信号の位置する周波数帯域は、上述の例に限られず、同一回線で送受信される信号が位置する周波数帯域が互いに干渉しない範囲で任意に設定することができる。

１衛星通信システム
２アンテナ装置
３局舎
４ａ、４ｂ回線
２０アンテナ
２１分離部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃＬＮＡ
２３ａ、２３ｂ受信用Ｄ−Ｃ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃスイッチ
２５ａ、２５ｂ追尾用Ｄ−Ｃ
２６ａ、２６ｂ、３１ａ、３１ｂデュプレクサ
２７ａ、２７ｂ校正信号制御器
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ結合器
２９ａ、２９ｂ、３７ａ、３７ｂ光電気変換器
３２ａ、３２ｂ復調器
３３追尾受信機
３４基準信号生成器
３５電源装置
３６ａ、３６ｂ校正信号生成器
２６１ＢＰＦ
２６２合成／分配器
２６３ＬＰＦ
２６４ＨＰＦ

Claims

アンテナ装置と局舎とを備える衛星通信システムであって、
前記アンテナ装置は、
衛星から衛星信号を受信するアンテナと、
前記衛星信号から和信号および差信号を生成する分離部と、
前記和信号および前記差信号をそれぞれ低雑音増幅する低雑音増幅器と、
低雑音増幅された前記和信号を中間周波数に変換し、受信信号を生成する受信信号生成部と、
低雑音増幅された前記和信号を中間周波数に変換し、追尾和信号を生成する追尾和信号生成部と、
低雑音増幅された前記差信号を中間周波数に変換し、追尾差信号を生成する追尾差信号生成部と、
前記受信信号、前記追尾和信号、および前記追尾差信号を前記局舎に送信し、前記局舎から、前記アンテナ装置および前記局舎のそれぞれの動作の同期をとるための基準信号を受信するアンテナ側送受信部とを備え、
前記局舎は、
前記基準信号を生成する基準信号生成器と、
前記アンテナ装置から前記受信信号、前記追尾和信号、および前記追尾差信号を受信し、前記基準信号および電力を前記アンテナ装置に送信する局舎側送受信部と、
前記受信信号を復調する復調器と、
前記追尾和信号および前記追尾差信号に基づき、前記アンテナを制御するための追尾誤差信号を生成する追尾受信機とを備え、
前記アンテナ側送受信部および前記局舎側送受信部は、帯域フィルタ、ならびに／または、低域フィルタおよび高域フィルタを用いて、前記受信信号、前記追尾和信号、前記追尾差信号および前記基準信号の内、互いに干渉しない周波数帯域にそれぞれ位置する、少なくとも２つの信号を１つの回線で送受信する衛星通信システム。
前記局舎は、校正信号を生成する校正信号生成器をさらに備え、
前記局舎側送受信部は前記基準信号、前記電力、および前記校正信号を前記アンテナ装置に送信し、
前記アンテナ装置は、前記校正信号から校正和信号および校正差信号を生成して出力する校正信号制御器をさらに備え、
前記アンテナ側送受信部は前記校正信号を前記局舎から受信し、
前記低雑音増幅部は、前記和信号または前記校正和信号、および前記差信号または前記校正差信号をそれぞれ低雑音増幅し、
前記追尾和信号生成部は、低雑音増幅された、前記和信号または前記校正和信号を中間周波数に変換し、前記追尾和信号を生成し、
前記追尾差信号生成部は、低雑音増幅された、前記差信号または前記校正差信号を中間周波数に変換し、前記追尾差信号を生成し、
前記アンテナ側送受信部および前記局舎側送受信部は、前記受信信号、前記追尾和信号、前記追尾差信号、前記基準信号および前記校正信号の内、互いに干渉しない周波数帯域にそれぞれ位置する、少なくとも２つの信号を１つの回線で送受信する請求項１に記載の衛星通信システム。
前記校正信号生成器は、右旋校正信号および左旋校正信号を生成し、
前記局舎側送受信部は前記校正信号である、前記右旋校正信号および前記左旋校正信号を前記アンテナ装置に送信し、
前記校正信号制御器は、前記右旋校正信号および前記前記左旋校正信号から、前記校正和信号である、右旋校正和信号および左旋校正和信号を生成し、前記校正差信号である、右旋校正差信号および左旋校正差信号を生成し、
前記アンテナは、右旋偏波および左旋偏波を受信し、
前記分離部は、前記和信号である、右旋偏波和信号および左旋偏波和信号を生成し、前記差信号である、右旋偏波差信号および左旋偏波差信号を生成し、
前記受信信号生成部は、低雑音増幅された、前記右旋偏波和信号および前記左旋偏波和信号をそれぞれ中間周波数に変換し、前記受信信号である、右旋受信信号および左旋受信信号を生成し、
前記追尾和信号生成部は、低雑音増幅された、前記右旋偏波和信号、前記左旋偏波和信号、前記右旋校正和信号、および前記左旋校正和信号の内いずれか１つを中間周波数に変換し、前記追尾和信号を生成し、
前記追尾差信号生成部は、低雑音増幅された、前記右旋偏波差信号、前記左旋偏波差信号、前記右旋校正差信号、および前記左旋校正差信号の内いずれか１つを中間周波数に変換し、前記追尾差信号を生成し、
前記アンテナ側送受信部および前記局舎側送受信部は、互いに干渉しない周波数帯域にそれぞれ位置する、前記右旋受信信号、前記追尾和信号、前記右旋校正信号および前記基準信号を１つの回線で送受信し、互いに干渉しない周波数帯域にそれぞれ位置する、前記左旋受信信号、前記追尾差信号、前記左旋校正信号、および前記電力を別の１つの回線で送受信する請求項２に記載の衛星通信システム。
前記アンテナ側送受信部および前記局舎側送受信部は、電気信号と光信号との双方向の変換を行う光電気変換器を備え、
前記アンテナ装置と前記局舎との間の通信は光通信により行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の衛星通信システム。