JP2018514137A - 中軌道衛星通信システムのための低コストケーブルレス地上局アンテナ - Google Patents

Abstract

可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットを有する可動式フィードプレートを含む地上局アンテナが本明細書で説明される。地上局アンテナはまた、固定のプレートを含む。可動式フィードプレートは、固定のプレートに対して回転するように構成される。固定のプレートは、第２の電力転送ユニットを有する。第１の電力転送ユニットおよび第２の電力転送ユニットは、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を送信および受信するように構成される。変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照

[0001]本願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年４月３日に出願された米国仮出願第６２／１４２９５９号からの優先権を主張する。

[0002]本開示は一般に、衛星通信システムに関する。より具体的には、本開示は、中軌道（medium earth orbit）衛星通信システムのための低コストケーブルレス地上局アンテナに関する。

[0003]中軌道（mid-earth orbit）（または、中軌道（medium earth orbit））（ＭＥＯ）にある非静止衛星を追跡（track）するように設計された地上局アンテナは、多くの場合、高利得パラボラ反射器タイプのアンテナである。パラボラ反射器は、狭ビーム幅とより高い利得とを与えるものであり、衛星との通信を維持するように向けられている。反射器の動作（movement）は、大型で重いアンテナディッシュ構造の動作を行う高価で複雑な機械駆動型ジンバル式システムを用いて行われ得る。

[0004]ＭＥＯ衛星の軌道ダイナミクスにより、２つの衛星との同時通信は、途切れないサービスを提供する。１つの衛星が地上局の視野（field of view）から出て行くと、別の衛星がその視野に入る。これは、多くの場合、２つの複雑かつ高価なジンバル式反射器システムを使用するシステムに帰着する。同様のアプローチは、固定の位相アレイアンテナを使用する。しかしながら、ビームをステアリングするためのビームフォーミングエレクトロニクスのコストおよび複雑性は高価かつ複雑である。加えて、固定の位相アレイアンテナソリューションの場合、ビームがボアサイト方向から離れて走査されるためビームパターン形状は歪むまたは広がり、これは、連邦通信委員会（ＦＣＣ）または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のような様々な規制機関によって課せられる衛星通信（ＳＡＴＣＯＭ）地球局アンテナについてのパターン規格を満たすことを困難にする。

[0005]本開示のある態様に係る地上局アンテナは、トーラス（torus）形状の反射器を含み、ここで、反射器は、この反射器の前の焦点孤（focal arc）に沿って複数のフィードポイントを有する。そのような態様における地上局アンテナは、トランシーバフィードをさらに含み、ここで、トランシーバフィードは、それらの電気的な位相中心が焦点孤上に位置しており、回転フィードプラットフォームによって支持されている。トランシーバフィードは、このプラットフォームが回転するときに、上昇する（rising）および下降する（falling）衛星を同時に追跡するように構成される。そのような態様における地上局アンテナは、トランシーバフィードに電力供給する（power）ためにトランシーバフィードに結合されたワイヤレス電力受信機をさらに含む。そのような態様における地上局アンテナは、後続処理を行うためにベースユニットと信号を通信するための、トランシーバフィードに結合されたワイヤレス信号インターフェースをさらに含む。

[0006]本開示の別の態様に係る地上局アンテナは、焦点孤に沿った複数のフィードポイント上に信号を反射する手段を含む。そのような態様における地上局アンテナは、上昇するおよび下降する衛星を同時に追跡する手段をさらに含む。そのような態様における地上局アンテナは、焦点孤に沿って追跡する手段を回転させる手段をさらに含む。回転させる手段は、追跡する手段に結合される。地上局アンテナは、追跡する手段にワイヤレスに電力供給する手段をさらに含む。地上局アンテナは、後続処理を行うために、追跡する手段からの信号をベースユニットにワイヤレスに通信する手段をさらに含む。

[0007]本開示の別の態様に係る、トーラス形状の反射器を有する地上局アンテナを使用するワイヤレス通信の方法、ここで、反射器は、この反射器の前の焦点孤に沿って複数のフィードポイントを有する、は、焦点孤に沿ってトランシーバフィードを回転させることによって、上昇するおよび下降する衛星を同時に追跡することを含む。トランシーバフィードは、それらの電気的な位相中心が焦点孤上に位置している。方法はさらに、トランシーバフィードにワイヤレスに電力供給することを含む。方法は、後続処理を行うために、トランシーバフィードとベースユニットとの間で信号をワイヤレスに通信することをさらに含む。

[0008]本開示の別の態様に係る、トーラス形状の反射器を有する地上局アンテナを使用するワイヤレス通信のために構成されたコンピュータプロラム製品、ここで、反射器は、この反射器の前の焦点孤に沿って複数のフィードポイントを有する、は、プログラムコードが記録されている非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。プログラムコードは、焦点孤に沿ってトランシーバフィードを回転させることによって、上昇するおよび下降する衛星を同時に追跡するプログラムコードを含む。トランシーバフィードは、それらの電気的な位相中心が焦点孤上に位置している。プログラムコードはまた、トランシーバフィードにワイヤレスに電力供給するコードを含む。プログラムコードはまた、後続処理を行うために、トランシーバフィードとベースユニットとの間で信号をワイヤレスに通信するコードを含む。

[0009]これは、以下の詳細な説明がより良く理解され得るように、本開示の特徴および技術的利点を幾分幅広く概説している。本開示の追加の特徴および利点が以下に説明されるだろう。この開示が、本開示の目的と同じ目的を実行するために他の構造を改良または設計するための基礎として容易に利用され得ることは、当業者によって認識されるべきである。このような等価の構成が、添付の特許請求の範囲に示されている本開示の教示から逸脱しないことも、当業者によって理解されるべきである。さらなる目的および利点とともに、本開示の構成および動作（operation）の方法の両方についての、本開示の特性であると考えられる新規の特徴は、添付の図に関連して考慮されるとき、以下の説明からより良く理解されるであろう。しかしながら、図の各々が例示および説明の目的でのみ提供されており、本開示の限定の定義として意図されるものではないことは明確に理解されるべきである。

[0010]いくつかの実施形態では、地上局アンテナは、可動式フィードプレートと、可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットと、固定のプレートと、ここにおいて、可動式フィードプレートは、固定のプレートに対して回転するように構成される、固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットと、ここにおいて、第１の電力転送ユニットおよび第２の電力転送ユニットは、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成され、変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える、を含む。

[0011]いくつかの実施形態では、地上局アンテナは、可動式フィードプレート上に配列された第１のセットのエレクトロニクスと、固定のプレート上に配列された第２のセットのエレクトロニクスをさらに含み、ここにおいて、第１のセットのエレクトロニクスおよび第２のセットのエレクトロニクスは、互いとデータ通信リンクを通してデータ信号を通信するように構成される。

[0012]いくつかの実施形態では、データ通信リンクおよび充電リンクは、異なるリンクである。

[0013]いくつかの実施形態では、データ通信リンクは、第１のタイプのデータ信号を通信するために使用され、充電リンクは、第２のタイプのデータ信号を通信するために使用される。

[0014]いくつかの実施形態では、第１のタイプのデータ信号は、コンテンツデータを備える。

[0015]いくつかの実施形態では、第２のタイプのデータは、モータ制御コマンド信号、健康／維持情報、配電、温度センサ信号、湿度センサ信号、故障モード（failure mode）、構造的インテグリティセンサデータ（structural integrity sensor data）、または環境センサデータのうちの少なくとも１つを備える。

[0016]いくつかの実施形態では、第２のタイプのデータ信号は、コンテンツデータを備える。

[0017]いくつかの実施形態では、第２のタイプのデータ信号は、地上局アンテナのコンポーネントを制御するために使用されるデータ信号を備える。

[0018]いくつかの実施形態では、充電リンクは、データ通信リンクからデータ信号をオフロードする。

[0019]いくつかの実施形態では、データ通信リンクは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク、ＷｉＦｉリンク、または光リンクである。

[0020]いくつかの実施形態では、変調された電力信号に関連付けられた充電電力信号およびデータ信号は、同時に通信される。

[0021]いくつかの実施形態では、充電リンクのデータ信号に関連付けられた第１のデータレートは、データ通信リンクのデータ信号に関連付けられた第２のデータレートよりも遅い。

[0022]いくつかの実施形態では、第１の電力転送ユニットは、第１のループを備える。第２の電力転送ユニットは、第２のループを備える。第１のループおよび第２のループの各々は、互いに誘導結合された誘導性ループである。

[0023]様々な実施形態では、請求項１の地上局アンテナは、可動式フィードプレート上に配列された可動式通信コンポーネントと、ここにおいて、可動式通信コンポーネントは、第１のプロセッサを備える、固定のプレート上に配列された固定の通信コンポーネントとをさらに含む。固定の通信コンポーネントは、第２のプロセッサを備える。

[0024]いくつかの実施形態では、可動式通信コンポーネントは、第１の電力転送ユニットを介して充電リンクを通して受信されたデータ信号を復号するか、または第１の電力転送ユニットを介して充電リンクを通して送信されたデータ信号を符号化するように構成される。

[0025]いくつかの実施形態では、可動式通信コンポーネントは、モータに結合される。可動式通信コンポーネントは、モータ制御信号をモータに通信する。

[0026]いくつかの実施形態では、固定の通信コンポーネントは、第２の電力転送ユニットを介して充電リンクを通して受信されたデータ信号を復号するか、または第２の電力転送ユニットを介して充電リンクを通して送信されたデータ信号を符号化するように構成される。

[0027]いくつかの実施形態では、固定の通信コンポーネントは、モータに結合される。固定の通信コンポーネントは、モータ制御信号をモータに通信する。

[0028]様々な実施形態では、地上局アンテナを提供するための方法は、可動式フィードプレートを提供することと、可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットを提供することと、固定のプレートを提供することと、ここにおいて、可動式フィードプレートは、固定のプレート対して回転するように構成される、固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットを提供することとを含む。第１の電力転送ユニットおよび第２の電力転送ユニットは、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成される。変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える。

[0029]いくつかの実施形態では、地上局アンテナは、可動式フィードプレートを提供するための手段と、可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットを提供するための手段と、固定のプレートを提供するための手段と、ここにおいて、可動式フィードプレートは、固定のプレート対して回転するように構成される、固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットを提供するための手段とを含む。第１の電力転送ユニットおよび第２の電力転送ユニットを提供するための手段は、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成される。変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える。

[0030]本開示のより完全な理解のために、以下の説明を、添付の図面と併せて参照する。

[0031]図１は、成形反射器アンテナ（shaped reflector antenna）を例示する図である。 [0032]図２は、本開示のある態様に係る成形反射器アンテナを例示する図である。 [0033]図３は、本開示のある態様が有利に用いられ得る例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。 [0034]図４は、本開示の一態様に係る、プロセスチャートを例示するブロック図である。 [0035]は、本開示のある態様に係る、可動式フィードプレートと固定のプレートとを含む通信システムの例を例示する図である。

[0036]添付の図面に関連して以下に示される詳細な説明は、様々な構成の説明を意図するものであり、本明細書において説明される概念が実施され得る唯一の構成を表すことを意図するものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供することを目的とした特定の詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの特定の詳細なしに実施され得ることは当業者には明らかであろう。そのような概念を曖昧にしないために、いくつかの事例では、周知の構造およびコンポーネントはブロック図の形式で示される。本明細書で説明されるように、「および／または」という用語の使用は、「包括的なまたは」を表すことを意図しており、「または」という用語の使用は「排他的なまたは」を表すことを意図している。

[0037]パラボラ反射器は、狭ビーム幅とより高い利得とを与えるものであり、衛星との通信を維持するように向けられている。反射器の動作は、大型で重いアンテナディッシュ構造の動作を行う高価で複雑な機械駆動型ジンバル式システムを用いて行われ得る。加えて、固定の位相アレイアンテナソリューションの場合、ビームがボアサイト方向から離れて走査されるためビームパターン形状は歪むまたは広がり、これは、連邦通信委員会（ＦＣＣ）または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のような様々な規制機関によって課せられる衛星通信（ＳＡＴＣＯＭ）地球局アンテナについてのパターン規格を満たすことを困難にする。

[0038]本開示のある態様にしたがって、特別に成形された固定の反射器アンテナまたは成形反射器アンテナが提供される。成形反射器アンテナは、高品質で、二重の同時走査可能なアンテナビームを可能にする。一構成では、成形反射器アンテナの動作（performance）は、ビーム走査角から独立している。加えて、成形反射器アンテナのこの構成は、複雑な機械駆動型ジンバル式システムおよび／または固定の位相アレイアンテナソリューションのような他のシステムと比べて、より低いコストおよび複雑性で達成される。

[0039]図１は、成形反射器アンテナを例示する図である。この構成では、アンテナ１００は、反射器１０２、素子１０４、構造体１０６を備え、これらは、衛星１０８と通信するために使用され得る。反射器１０２は放物線状であり得、それにより、集束ビームパターン１１０を作り出すために、素子１０４が反射器１０２（例えば、パラボラ反射器）の焦点にまたはその近くに配置され得る。衛星１０８が静止している（または不動である）場合、構造体１０６は、単に、アンテナ１００を支持する。しかしながら、衛星１０８が経路１１２に沿って動く場合、アンテナ１００は、衛星１０８の経路１１２とおおまかに一致するように集束ビームパターン１１０の方向を維持するために動く。

[0040]構造体１０６は、アンテナ１００と衛星１０８との間の通信を維持するために、第１の位置１１４および第２の位置１１６へと集束ビームパターン１１０を動かす機械的／電気的なデバイスを含み得る。アンテナ１００の利得および指向（pointing）の仕様が増加するに伴い、構造体１０６は極めて高価になる。システムにおいて複数の衛星が追跡されるため、通信コストはより一層高くなる。

[0041]図２は、本開示のある態様に係る、成形アンテナ反射器（shaped antenna reflector）２０２を含むアンテナ２００を例示する。この構成では、成形アンテナ反射器２０２は、可動式フィードプレート（moving feed plate）２０８に結合されているフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６によって選択的に照射される。フィードホーン２０４および２０６は、トランシーバ、受信機、または送信機であり得るか、または、ダイプレクサ（diplexer）または他の信号分割／結合装置を通してトランシーバ、受信機、および送信機に結合され得る。可動式フィードプレート２０８は、モータドライブ２１０によって駆動され得る。モータドライブ２１０は、電源２３０に、または、別の動力源（示されない）に結合され得る。可動式フィードプレート２０８は、軸２１２を中心に回転し得る。

[0042]可動式フィードプレート２０８が軸２１２を中心に回転するか、別の方式で動くため、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６は、成形アンテナ反射器２０２に選択的に向けられる。フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の電気的な中心、またはボアサイト、または別の形式の照準（alignment）が、成形アンテナ反射器２０２に向けられ得る（例えば、「照射する」または「照射している」）。代替的に、可動式フィードプレート２０８上のそれらの位置により、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６のうちの１つ以上は、成形アンテナ反射器２０２に向けられていないだろう（pointed away from）。成形アンテナ反射器２０２の形状を設計することで、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６は、各々、通信用のアンテナビームを作り出すことができる。可動式フィードプレート２０８がフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６を動かすことで、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の電気的な中心またはボアサイトが動くため、これらフィードホーンによって作り出されるアンテナビームもまた動いている。本開示におけるアンテナビームの動作は、成形アンテナ反射器２０２を動かすための高価な構造体（例えば、構造体１０６）を除いて、図１で説明された集束ビームパターン１１０の動作に類似する。アンテナ２００のコストは、アンテナ１００の複数のものと比べて減らされ得る。

[0043]反射器２０２は、オフセットフィード反射器（offset feed reflector）または主焦点反射器（prime focus reflector）あり得る。主焦点反射器は、反射器２０２の真正面にフィードホーン２０４および２０６を有する。主焦点反射器は、ビームパターンに何らかの劣化を引き起こし得る。反射器２０２を照射するために回転する可動式フィードプレート２０８について、反射器２０２が主焦点反射器である場合、アンテナ２００を使用するシステムにおいて許容可能ではない可能性があるより多くのパターン歪みが存在し得る。パターン歪みを減らすために、本開示のある態様は、フィードホーン２０４および２０６が反射器２０２の軸からオフセットされているオフセットフィード反射器２０２を使用し得る。これは、フィードホーン２０４および２０６が反射器開口部をブロックすることを減らし、これにより、アンテナ２００がすべての角度で高品質ビームを達成する能力を増加させる。

[0044]例えば、中軌道（ＭＥＯ：medium earth orbit）衛星の実質的に予測可能な軌道を使用することによって、成形アンテナ反射器２０２は、成形アンテナ反射器２０２の焦点（例えば、焦線、すなわち複数の焦点）が、通信が行われているＭＥＯ衛星の経路とおおまかに一致するように成形され得る。本開示の一態様では、成形アンテナ反射器２０２は、アンテナ２００のために連続的な通信を提供するために、トーラス形状にしたがって配列される。一構成では、成形アンテナ反射器２０２（例えば、トーラス形状の）は、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６が、アンテナ２００のロケーションにおいて実視地平線にわたって衛星を追跡することを可能にするのに十分な量の長さ２１４で設計される。

[0045]本開示の一態様の成形アンテナ反射器２０２は、成形アンテナ反射器２０２の円弧（circular arc）に沿って位置する（lie）複数の焦点を提供する。成形アンテナ反射器２０２の形状もまた、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６が円弧状に移動するように設計され得る。さらに、成形アンテナ反射器２０２はオフセットされており、これは、アンテナビームが、アンテナ２００の焦点のプレーンから外れて向けられていることを意味する。これにより、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６は、成形アンテナ反射器２０２の開口部をブロックすることを回避することができ、その結果、利得およびパターンサイドローブ特性が改善される。成形アンテナ反射器２０２がトロイド形状（toroid-shaped）であるため、アンテナ２００のビーム形状は、この弧（arc）上のフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６のロケーションに関わらず、同じ状態のままであり得る。

[0046]フィードホーン２０４の照射が、可動式フィードプレート２０８の回転により成形アンテナ反射器２０２の長さ２１４を横切ると、フィードホーン２０４が通信する衛星は、水平線に近づき始める。可動式フィードプレート２０８上でフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の間隔を適切に空けることによって、別の衛星がアンテナ２００の視野に現れた際に、フィードホーン２０６が、成形アンテナ反射器２０２を照射することによって、この衛星との通信を開始することができる。フィードホーン２０６によって提供される照射は、フィードホーン２０４によって提供される照射と重複し得る。しかしながら、成形アンテナ反射器２０２の長さ２１４により、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６は、成形アンテナ反射器２０２の異なる部分を照射し得る。

[0047]フィードホーン２０６と衛星との間の通信リンクが使用可能になると、フィードホーン２０４によってサポートされている通信リンクから、フィードホーン２０６から現在利用可能な通信リンクへのハンドオフが始まり得る。結果として、アンテナ２００によってサポートされる通信リンクは、事実上、連続的であり得る。フィードホーン２０４が通信している衛星が、アンテナ２００の視野から出て行き始める（例えば、水平線に近づき始めるか、またはフィードホーン２０４によってサポートされている通信リンクが劣化し始める）と、フィードホーン２０６は、アンテナ２００のためのこの通信リンクを扱い（handle）得る。次いで、フィードホーン２０６は、長さ２１４の成形アンテナ反射器２０２を照射し、可動式フィードプレート２０８は、フィードホーン２０６の通信リンクを維持するために回転する。これにより、フィードホーン２０６は、衛星通信を維持するために、衛星を追う（例えば、「追跡する」）ことができる。

[0048]同様の方式では、衛星と通信しているフィードホーン２０６がアンテナ２００の視野から出て行き始めると、フィードホーン２０４が回転し戻される。この視野に入って来ている衛星への別のハンドオフプロシージャを開始するために、フィードホーン２０４の回転が、可動式フィードプレート２０８を調整することによって行われ得、それによって、アンテナ２００のための連続的な通信を維持する。可動式フィードプレート２０８は、可動式フィードプレート２０８の中心を通る軸を中心に回転され得る。各フィードホーン２０４および２０６は、このプレートの中心から同一半径の固定のロケーションにあり得る。フィードホーン２０４および２０６は、適切な集束（focusing）を確実にするために、反射器２０２の焦点孤と同じ円弧上で回転する。これらフィードホーンは、円弧上で回転し得る。フィードホーン２０４および２０６は、可動式フィードプレート２０８上の、円弧と一致するこの可動式フィードプレート２０８の中心から半径に位置し得る。

[0049]フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６は、可動式フィードプレート２０８上の固定の位置にあり得るか、または、成形アンテナ反射器２０２に対する照射の角度および位置が調整可能であり得る。フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の調整可能性（adjustability）により、アンテナ２００と通信状態にある衛星の軌道ダイナミクスにおける僅かな違いが許容され得る。この調整可能性は、追加の衛星通信システムへの適応も可能にする。さらに、より多くのフィードホーンを可動式フィードプレート２０８に追加することは、追加の通信リンクを可能にし得、および／または、アンテナ２００によって指定される視野を減らし得る。異なる速度で回転し得る複数の可動式フィードプレート２０８も存在し得る。複数の可動式フィードプレート２０８は、アンテナのための追加の通信リンクをサポートするために、異なる衛星１０８、すなわち異なる衛星通信システム、と通信するために使用され得る。

[0050]フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６に電力を提供するために、および、フィードホーン２０４と２０６との間の信号相互動作に他のエレクトロニクスを提供するために、可動式フィードプレート２０８は、充電ループ２１６および電力インターフェース２１８を含み得る。充電ループ２１６は、固定のプレート２２０上におよび可動式フィードプレート２０８上に存在するループである。充電ループ２１６は、可動式フィードプレート２０８上のデバイスに電力供給するバッテリを充電するために使用され得る。バッテリは、電力インターフェース２１８内に位置し得る。

[0051]電力インターフェース２１８は、可動式フィードプレート２０８上のデバイスに直接電力供給し得る。可動式フィードプレート２０８上の充電ループ２１６は、電源２３０および電力インターフェース２１８から電力を受信する。充電ループ２１６はまた、充電電力を変調することによって信号を送出し得る。これら信号は、例えば、１００ＫＨｚ未満の帯域幅を有する６．７８ＭＨｚキャリアを使用して、低データレートであろう。充電ループ２１６および／または電力インターフェース２１８を通過するこれら信号は、健康状態モニタリング、組込み試験、ホーン位置合わせ、または制御信号のような低データレート通信に使用され得る。

[0052]充電ループ２１６は、固定のプレート２２０からフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６への電力（そして、可能であれば低データレート信号）のワイヤレス伝達を可能にする。充電ループ２１６はまた、可動式フィードプレート２０８上のエレクトロニクス２２２または他のデバイスに電力を提供し得る。充電ループ２１６には、導電性コイル、スリップリング（slip ring）、および／または他の電力／信号配線が実装され得る。電力インターフェース２１８には、バッテリ、電力変換器、または他の電源コンポーネントが実装され得る。可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間の電力伝達のあらゆる手法が、本開示の範囲内であると想定される。

[0053]フィードホーン２０４および２０６によって受信および／または送信される電子信号は、可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間で送信し易い周波数に変換され得る。例えば、電子信号は、より高い周波数から、中間周波数（ＩＦ）またはより一層低い周波数（「ベースバンド」）であり得るより低い周波数に変換（「ダウンコンバート」）され得る。これら信号は、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）（例えば、ＷｉＦｉ）、またはフィードホーン２０４および２０６に取り付けられている他のトランシーバを使用して、ワイヤレス送信を通じて可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間で交わされ（pass）得るか、または、可動式フィードプレート２０８上の他のエレクトロニクス２２２の一部であり得る。ＰＡＮまたはＷＬＡＮトランシーバのようなワイヤレストランシーバを含み得るエレクトロニクス２２２は、可動式フィードプレート２０８から離れて位置する１つ以上の固定のエレクトロニクス２２８とワイヤレス方式で通信し得る。固定のエレクトロニクス２２８は、固定のプレート２２０上に、または、システム内の他の場所に位置し得る。次いで、これら固定のエレクトロニクス２２８は、他のデバイスへの通信リンクを提供するために、固定のプレート２２０とコンピュータ２２４との間で信号を伝達し得るか、または信号を他のベースユニットに伝達し得る。

[0054]充電ループ２１６、電力インターフェース２１８、および／またはエレクトロニクス２２２および固定のエレクトロニクス２２８を介した可動式フィードプレート２０８から固定のプレート２２０への信号および電力のワイヤレス伝達は、可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間の固定のワイヤ接続を取り除く。これは、可動式フィードプレート２０８を結び付け得るワイヤまたは他の拘束物体（restrictive object）が単一方向に過度の角度回転することで絡まることを気にせずに、可動式フィードプレート２０８が自由に回転することを可能にする。例えば、ある特定の長さのワイヤが、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６に電力供給するために使用される場合、最終的には、可動式フィードプレート２０８の回転は、可動式フィードプレート２０８の軸２１２の周りにワイヤを縺れさせるだろう。可動式フィードプレート２０８がワイヤの縺れを解くために「リセット」されなければならないいため、これは、アンテナ２００が衛星との連続的な通信を維持することを阻むだろう。さらに、そのような制限は、可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間のワイヤまたは他の信号／電力搬送デバイスが可動式フィードプレート２０８の過度の回転を受けて破損することになった場合、アンテナ２００を操作不可能にさせ得る。

[0055]この構成では、固定のプレート２２０および可動式フィードプレート２０８の両方の軸が位置合わせされる。充電ループ２１６および電力インターフェース２１８は、可動式フィードプレート２０８内／上に配置され、そして、同様の構造が、固定のプレート２２０内／上に配置され得る。固定のプレート２２０と可動式フィードプレート２０８との間の間隔空けは、電力が充電ループ２１６および電力インターフェース２１８から高効率で（例えば、９０％よりも高い効率で）伝達されるように設計、多くの場合には最小化、される。固定のプレート２２０と可動式フィードプレート２０８との間の電力は、エレクトロニクス２２２、フィードホーン２０４および２０６に電力供給するために、あるいは、バッテリを充電するかまたは可動式フィードプレート２０８上の電力インターフェース２１８に電力供給するために、整流、調整、および使用され得る。

[0056]固定のプレート２２０と可動式フィードプレート２０８との間の電力伝達は、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６が、反射器２０２を照射すること、および、望みどおりに（as desired）衛星と通信することを可能にする。モータドライブ２１０は、望みどおりに衛星を追跡するように可動式フィードプレート２０８を動かす。

[0057]いくつかの衛星システムでは、フィードホーン２０４とフィードホーン２０６との間の角距離は、８０度であり得るある特定の角度で固定である。しかしながら、本開示は、フィードホーン２０４とフィードホーン２０６との間の固定の角距離に限定されるわけではない。さらに、フィードホーン２０４および２０６は、アンテナ２００によって生成されたビームパターンの方位および高度を調整するために小さい調整モータを有し得る。上下に、または、成形アンテナ反射器２０２の近くにまたは遠くに、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６を動かすことで、結果として得られる反射されたアンテナビームパターンは、このアンテナビームが成形アンテナ反射器２０２から反射するため、変化する。互いに対するフィードホーン２０４および２０６の動作は、他の衛星１０８と通信するようにアンテナ２００を調整するために反射器２０２のオフセット、衛星１０８の軌道の変化、の影響を中和する（counteract）ためにまたは他の理由で用いられ得る。

[0058]メモリ２２６を有するコンピュータ２２４は、モータドライブ２１０に接続され得、および／または、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６またはエレクトロニクス２２２または固定のエレクトロニクス２２８に電気的に接続され得る。コンピュータ２２４は、可動式フィードプレート２０８の回転および／またはフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の動作を制御するために、メモリ２２６からの命令を介して、または、他の方法で、モータドライブ２１０を制御し得る。コンピュータ２２４は、メモリ２２６または他のシステム介して、エレクトロニクス２２２および／または固定のエレクトロニクス２２８の送信、受信、ハンドオフ、または他の信号処理機能を制御し得る。コンピュータ２２４は、エレクトロニクス２２２および／または２２８からデータ信号を受信し得る。コンピュータは、ワイヤレス方式で、または、固定のエレクトロニクス２２８にワイヤ接続されることによって、固定のエレクトロニクス２２８からデータ信号を受信し得る。

[0059]マルチビームのトーラス反射器アンテナのための典型的なアプローチは、円状のフィード孤に沿って固定のロケーションに配置された複数のフィードホーンを使用し得る。動いている衛星を追跡するために、無線周波数（ＲＦ）スイッチングが、これら複数のフィードホーン間で行われる。しかしながら、典型的なアプローチは、フィードホーンがアンテナ反射器サーフェス（surface）上への適切な照射を生成するために、大きな開口サイズを使用する。ビームロケーションは、円状の焦点孤上の所与のフィードホーン２０４または２０６の物理的なロケーションによって決定され得る。しかしながら、各フィードホーン２０４または２０６は、フィードホーン２０４または２０６についてのスピルオーバ損失（spill over loss）を減らすように、反射器２０２を照射するために、有限の幅または直径のビームを有する。フィードホーン２０４および２０６の物理的な幅、すなわちサイズ、は、フィードホーン２０４および２０６が互いに対してどれだけ近くに配置され得るかを決定する。ゆえに、物理的なサイズは、これらビームが角度的にどれだけ間隔空けされ得るかにインパクトを与える。一般に、衛星が１つのフィードホーン２０４のビームピークと次の隣接したホーン２０６のビームピークとの間を通過（go）するときにカバレッジホールを回避するための固定のフィードホーンロケーションにより、フィードホーン２０４および２０６と、それらのビームとは、互いから十分近くになるように間隔空けされ得ない。この関連アプローチは、動いている衛星の連続的な追跡のために隣接ビーム間で微量の角度の間隔開けを達成することを困難にする。

[0060]本開示は、ギアを有する小型の高価でないモータを使用することによって、関連技術における欠点を回避する。本開示は、モータドライブ２１０に対して直接駆動モータを用い得るか、または、望まれる場合には、軸外れギア駆動型モータを使用し得る。例えば、モータドライブ２１０または他の小型モータは、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の位置を調整するため、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６を動かすために使用され得る。可動式フィードプレート２０８のマス（mass）および／またはフィードホーン２０４およびフィードホーン２０６のマスは、従来の走査反射器システムにおけるかなり大きいアンテナ反射器を動かすよりも小型かつ軽量である。

[0061]アンテナ２００は、本開示の一態様によれば、方位方向への、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６の複数の３６０度回転を達成する。可動式フィードプレート２０８上のフィードホーン２０４および２０６の相対的な角度位置に対して調整がなされる場合であっても、この動きは、根本的に単純な円状の動きになる（reduced to）。本開示のこの態様はまた、衛星追跡アルゴリズムの複雑性を低減し得る。さらに、本開示の一態様は、同じく軽量であり、高価でないモータドライブを使用する、低コストかつ小さいサイズの機械的なステアリングシステムを含む。複数のアンテナビームのための単一の開口システムもまた、他のシステムにあるような、２つの機械的にステアリングされたディッシュアンテナを使用することとは対照的に、提供される。ワイドアングル走査もまた、スイッチされたフィードパラボラ反射器または位相アレイアプローチと比べて、ビーム歪みまたは利得低減なしに行われ得る。

[0062]本開示は、一態様において、可動式フィードプレート２０８が回転されるとき、反射器２０２から固定の距離に配置されているフィードホーン２０４および２０６を用いる。反射器２０２の焦点のカーブまたは孤は、少なくともおおまかに、反射器２０２から固定の距離にある円と一致する。この孤は、フィードホーン２０４および２０６の電気的な中心が配置される場所であり、これにより、フィードホーン２０４および２０６は、反射器２０２を適切に照射することができる。円状の焦点カーブに沿ってフィードホーン２０４および２０６を少数の度数動かすことができる小型モータは、フィードホーン２０４と２０６との間の相対的な角度を変更するため、または、フィードホーン２０４および２０６の焦点（すなわち、電気的な中心の配置）を微調整するための「バーニア（vernier）」として機能することができる。フィードホーン２０４および２０６はまた、高度が少量動かされ得る。フィードホーン２０４および２０６の高度を動かすことによって、主ビームが歪められ得るが、高度におけるこの動作は、反射器２０２のあらゆるオフセット反射特性を中和することができる。

[0063]アンテナ２００は、スイッチされたビーム反射器またはアクティブな位相アレイの場合の２０〜３０個のトランシーバモジュールに対して２つのトランシーバモジュールを有することで、ビームフォーミングまたはステアリング無線周波数（ＲＦ）エレクトロニクスを減らし得る。また、単純で正確な走査技法は、高速のトレースバックモードを実装しなければならないことに対して、単純な連続円形（ＣＣ）パターンを使用し得る。また、データおよび電力に対するワイヤレスインターフェースの使用は、ケーブルとケーブルとが、纏められることおよび互いに結ばれることを回避する。また、これは、動いている電気的な接続がないため、より良い信頼性をもたらす。一実装では、成形アンテナ反射器２０２のトーラス反射器のサイズが、同じ利得を有するパラボラディッシュのサイズよりも大きくまたは小さくなるように変えられ得る。

[0064]図３は、本開示のある態様が有利に用いられ得る例示的な無線通信システム３００を示す図である。本開示のこの態様では、アンテナ２００は、軌道３０４に沿って移動している１つ以上の衛星３０２と通信する。衛星３０２は、ダウンリンク（逆方向リンク）３０４およびアップリンク（順方向リンク）３０６上でアンテナ２００と通信する。

[0065]アンテナ２００はまた、インターフェース３１０と通信する。インターフェース３１０は、セルラ電話基地局、セルラ電話塔、有線電話線、あるいは任意の他の通信中継器または他の通信システムであり得る。インターフェース３１０は、アップリンク３１２およびダウンリンク３１４を介してアンテナ２００と通信する。インターフェース３１０はまた、アップリンク３１８およびダウンリンク３２０を介してデバイス３１６と通信する。デバイス３１６は、モバイル電話、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、パーソナルデータアシスタントのようなポータブルデータユニット、ＧＰＳ対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、メータ読取機器のような固定ロケーションデータユニット、あるいはデータまたはコンピュータ命令を記憶するまたは取り出す他のデバイス、あるいはそれらの組み合わせであり得る。

[0066]この構成では、デバイス３１６は、通信リンク３２２および３２４のインターネットまたは他のものに、インターフェース３１０およびアンテナ２００を通して接続され得る。デバイス３１６は、リンク３２６よび３２８を介してアンテナ２００と直接通信し得る。図３に示されるように、デバイス３１６は、衛星３０２によってサービス提供される任意の通信リンク３２２および／または３２４に接続され得る。アンテナ２００が、衛星３０２のうち複数の衛星を追跡することができるため（例えば、図２に関連して説明されたように）、アンテナ２００は、アンテナ２００におけるハンドオフプロシージャを通じて通信リンク３２２および／または３２４に連続的に接続され得る。

[0067]図４は、本開示の一態様に係る、トーラス形状の反射器を有する地上局アンテナを使用するワイヤレス通信の方法４００を例示するフローチャートであり、ここで、反射器は、この反射器の前の焦点孤に沿って複数のフィードポイントを有する。ブロック４０２において、反射器の前の焦点孤に沿って複数のトランシーバフィードを回転させることによって、上昇するおよび下降する衛星が同時に追跡される。この構成では、トランシーバフィードは、それらの電気的な位相中心が焦点孤上に位置している。ブロック４０４において、トランシーバフィードは、ワイヤレスに電力供給される。例えば、図２は、ワイヤレス電力供給が、電力インターフェース２１８または充電ループ２１６を使用することによって行われ得ることを例示する。ワイヤレス電力伝達は、１５ＭＨｚを下回る周波数で行われ得る。

[0068]再度図４を参照すると、ブロック４０６において、信号は、後続処理のために、トランシーバフィードとベースユニットとの間でワイヤレスに通信される。例えば、図２は、ワイヤレス通信技法による、可動式フィードプレート２０８上に設置されているエレクトロニクス２２２から固定のプレート２２０への固定のエレクトロニクス２２８を介した信号の伝達を例示する。電力はまた、充電ループ２１６および電力インターフェース２１８を介して送信され得る。充電ループ２１６および電力インターフェース２１８には、誘導コイル、スリップリング、および／またはワイヤレス接続が実装され得る。

[0069]本開示の一構成では、地上局アンテナは、焦点孤に沿った複数のフィードポイント上に信号を反射する手段を含む。反射する手段は、フィードホーン２０４およびフィードホーン２０６、あるいは、反射する手段によって挙げられた機能を行うように構成された他の手段であり得る。この構成では、地上局アンテナはまた、上昇するおよび下降する衛星を同時に追跡する手段を含む。本開示の一態様では、追跡する手段は、成形アンテナ反射器２０２、または、追跡する手段によって挙げられた機能を行うように構成された他の手段であり得る。地上局アンテナはまた、追跡する手段を焦点孤に沿って回転させる手段を含む。回転させる手段は、可動式フィードプレート２０８および／またはモータドライブ２１０、あるいは、回転させる手段によって挙げられた機能を行うように構成された他の手段であり得る。

[0070]地上局アンテナは、追跡する手段にワイヤレスに電力供給する手段をさらに含む。電力供給する手段は、充電ループ２１６および／または電力インターフェース２１８、あるいは、電力供給する手段によって挙げられた機能を行うように構成された他の手段であり得る。地上局アンテナはまた、信号を、追跡する手段からベースユニットにワイヤレスに通信する手段を含む。通信する手段は、エレクトロニクス２２２、または、ワイヤレス通信する手段によって挙げられた機能を行うように構成された他の手段であり得る。別の態様では、前述の手段は、これらの前述の手段によって挙げられた機能を行うように構成された任意のモジュールまたは任意の装置であり得る。

[0071]図５は、様々な実施形態に係る、可動式フィードプレート２０８と固定のプレート２２０との間の通信システム５００の例を例示する図である。図１−５について、電力インターフェース２１８、固定の通信コンポーネント５２０、および第１のループ５１６ａ（例えば、第１の電力転送ユニット）は、可動式フィードプレート２０８上に配列され（または、それに対して固定関係であり）得る。電源２３０ａ、固定の通信コンポーネント５２０、および第２のループ５１６ｂ（例えば、第２の電力転送ユニット）は、固定のプレート２２０上に配列され（または、それに対して固定関係であり）得る。充電ループ２１６は、第１のループ５１６ａと第２のループ５１６ｂとを含み得る。ループ５１６ａおよび５１６ｂは、説明された方法で電力および／またはデータを通信するために、互いにワイヤレスにおよび誘導結合されるように構成された誘導性ループであり得る。

[0072]様々な実施形態では、第１のループ５１６ａおよび第２のループ５１６ｂは、充電リンク５３２を確立するために、ワイヤレスにおよび誘導結合され得る。変調された電力信号５３０は、第１のループ５１６ａ（可動式フィードプレート２０８）と第２のループ５１６ｂ（固定のプレート２２０）との間の充電リンク５３２を介して通信（例えば、送信および／または受信）されることができる。第１のループ５１６ａおよび第２のループ５１６ｂは、変調された電力信号５３０を使用して充電リンク５３２を通して、電力に加え、データを通信し得る。例えば、変調された電力信号５３０は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを含み得る。

[0073]いくつかの実施形態では、変調された電力信号５３０は、ワイヤレス充電電力信号およびデータ信号の両方を同時に含み得る。他の実施形態では、変調された電力信号５３０は、所与の時間にワイヤレス充電電力信号またはデータ信号のうちの１つを含み得る（例えば、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とは、別個の時間インターバルで通信され得る）。変調された電力信号５３０は、５０ＫＨｚ、１００ＫＨｚ、または２００ＫＨｚ、等であるがそれらに限定されない帯域幅を有し得る。

[0074]いくつかの実施形態では、可動式フィードプレート２０８上に提供されるエレクトロニクス２２２および固定のプレート２２０上に提供される固定のエレクトロニクス２２８は、データ通信リンク５３４を介して通信し得る。データ通信リンク５３４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンク、ＷｉＦｉリンク、光リンク、または他の好適な通信リンクであり得る。データ通信リンク５３４は、エレクトロニクス２２２と固定のエレクトロニクスとの間でデータ信号を通信するために使用され得る。データ信号は、ワイヤレス充電電力信号でない任意の信号を指し得る。

[0075]いくつかの実施形態では、充電リンク５３２は、充電リンク４３２が、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを含み得る、変調された電力信号５３０をサポートすることができるため、データ通信リンク５３４にデータ信号を通信するための代替的なまたは追加のリンクとして使用され得る。いくつかの実施形態では、充電リンク５３２は、データ通信リンク５３４のものと比べてより低いデータレートを有し得る。

[0076]第１のタイプのデータ信号は、データ通信リンク５３４を介して通信され得、第２のタイプのデータ信号は、充電リンク５３２を介して通信され得る。いくつかの実施形態では、第１のタイプのデータ信号は、第２のタイプのデータ信号とは異なり得る。非限定的な例で例示すると、第１のタイプのデータ信号は、フィードホーン２０４、２０６によって受信されたまたは送信されることとなるコンテンツデータ信号を含み得る。変調された電力信号５３０に関連付けられた第２のタイプのデータ信号は、アンテナ２００の様々な態様をモニタするための、モータ制御コマンド信号、健康／維持情報、配電、センサデータ信号（例えば、温度信号、湿度信号、故障モード、構造インテグリティデータ、環境データ、それらの組み合わせ、および／または同様のもの）、それらの組み合わせ、および／または同様のものなどであるがそれらに限定されない信号を含み得る。いくつかの実施形態では、第２のタイプのデータ信号は、可動式フィードプレート２０８および固定のプレート２２０を含む、システム５００を制御するための制御信号を含み得る。そのような実施形態では、第２のタイプのデータ信号は、コンテンツデータを含まない可能性がある。充電リンク５３２およびデータ通信リンク５３４を介して通信されるデータのタイプを区別することで、改善されたデータパスウェイ制御が実現され得る。

[0077]追加のまたは代替的な実施形態では、第２のタイプのデータ信号はまた、コンテンツデータのうちのいくつかを含み得る。換言すると、充電リンク５３２は、データスループットを改善するために、コンテンツデータに関連してデータ通信リンク５３４をオフロードし得る。非限定的な例で例示すると、データ通信リンク５３４をオフロードするために、充電リンク５３２が、制御信号とコンテンツデータのうちのいくつかとを同時に通信し得、データ通信リンク５３４は、コンテンツデータのうちのいくつかを通信し得る。

[0078]いくつかの実施形態では、可動式フィードプレート２０８および／または固定のプレート２２０上のセンサ（図示されない）は、システム５００（または、それの１つ以上のコンポーネント）またはシステム５００の環境に関連付けられた１つ以上の検知パラメータに対応するセンサデータを提供し得る。センサデータは、可動式フィードプレート２０８から固定のプレート２２０にまたはその逆に充電リンク５３２を介して（データ信号として）通信され得る。そのようなセンサデータは、システム５００またはそれのコンポーネントをモニタすることまたは制御することに関連した使用のためにコンピュータ２２４に提供され得る。非限定的な例で例示すると、モータコマンドまたはモータ動作データなどであるがそれらに限定されない制御信号は、可動式フィードプレート２０８および固定のプレート２２０のうちの１つから可動式フィードプレート２０８および固定のプレート２２０のうちの別の１つに提供され得る。そのような制御信号は、その後、例えば、モータ２１０の動作を制御および／またはモニタするために、コンピュータ２２４またはモータ２１０（または、両方）に提供され得る。

[0079]可動式通信コンポーネント５１０は、いくつかの実施形態では、第１のループ５１６ａに動作可能に直接的に結合され得る。他の実施形態では、可動式通信コンポーネント５１０は、電力インターフェース１２８に結合され得るか、または電力インターフェース２１８のコンポーネントであり（または、可動式フィードプレート２０８上の別のコンポーネント中にまたは別のコンポーネントとして提供され）、電力インターフェース２１８を通して第１のループ５１６ａに間接的に結合される。可動式通信コンポーネント５１０は、第１のループ５１６ａによって受信されたデータを復号するおよび／または第１のループ５１６ａによって送信されることとなるデータを符号化するように構成され得る。可動式通信コンポーネント５１０は、電力インターフェース２１８、フィードホーン２０４、２０６、エレクトロニクス２２２、および／または同様のもの（簡潔さのため図５には図示されない）を含むがそれらに限定されない、可動式フィードプレート２０８の様々なコンポーネントに、第１のループ５１６ａから受信されたデータを中継し得るか、または、その様々なコンポーネントから、第１のループ５１６ａによって送信されることとなるデータを取得し得る。いくつかの実施形態では、可動式通信コンポーネント５１０は、モータ制御信号、モータ動作データ信号、および／または同様のものなどであるがそれらに限定されない制御信号を通信するためにワイヤレスまたはワイヤード接続を介してモータ２１０および／またはコンピュータ２２４に結合され得る。

[0080]いくつかの実施形態では、固定の通信コンポーネント５２０は、第２のループ５１６ｂに直接的かつ動作可能に結合され得る。他の実施形態では、固定の通信コンポーネント５２０は、電源２３０に結合され得るか、または、電源２３０のコンポーネントであり（または、固定のプレート２２０上に配列された別のコンポーネント中にまたは別のコンポーネントとして提供され）、電源２３０を通して第２のループ５１６ｂに間接的に結合される。固定の通信コンポーネント５２０は、第２のループ５１６ｂによって受信されたデータを復号するおよび／または第２のループ５１６ｂによって送信されることとなるデータを符号化するように構成され得る。固定の通信コンポーネント５２０は、電源２３０、フィードホーン２０４、２０６、固定のエレクトロニクス２２８、および／または同様のもの（簡潔さのため図５には図示されない）を含むがそれらに限定されない、固定のプレート２２０の様々なコンポーネントに、第２のループ５１６ｂから受信されたデータを中継し得るか、または、その様々なコンポーネントから、第２のループ５１６ｂによって送信されることとなるデータを取得し得る。いくつかの実施形態では、固定の通信コンポーネント５２０は、モータ制御信号、モータ動作データ信号を受信すること、および／または同様のものなどであるがそれらに限定されない制御信号を通信するためにワイヤレスまたはワイヤード接続を介してモータ２１０および／またはコンピュータ２２４に結合され得る。

[0081]いくつかの実施形態では、可動式通信コンポーネント５１０および固定の通信コンポーネント５２０の各々は、（本明細書で説明されたものを含むがそれらに限定されない、機能を実行するための）それ自体のプロセッサユニット、（データおよびコンピュータ可読命令を記憶するための）メモリ、（本明細書で説明されたものを含むがそれらに限定されない１つ、複数、またはすべての他のコンポーネントと通信するための）ネットワークデバイス、および／または同様のものを含み得る。他の実施形態では、可動式通信コンポーネント５１０および固定の通信コンポーネント５２０のうちの一方または両方は、本明細書で説明されたコンポーネントのうちの１つ以上またはすべてからのハードウェアおよびソフトウェアで実現され得る。

[0082]本開示の一部のファームウェアおよび／またはソフトウェア実装の場合、これら方法論は、本明細書で説明された機能を行うモジュール（例えば、プロシージャ、機能、等）で実装され得る。命令を実体的に具現化する機械可読媒体が、本明細書で説明された方法論を実装するのに使用され得る。例えば、ソフトウェアコードは、メモリに記憶され、プロセッサユニットによって実行され得る。メモリは、プロセッサユニット内にまたはプロセッサユニットの外側に実装され得る。本明細書で使用される場合、「メモリ」という用語は、長期、短期、揮発性、不揮発性のタイプ、または他のメモリを指し、特定のタイプのメモリまたはメモリの数、あるいはメモリが記憶される媒体のタイプに限定されるわけではない。

[0083]ファームウェアおよび／またはソフトウェアで実現される場合、これらの機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令またはコードとして記憶され得る。例には、データ構造で符号化されたコンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムで符号化されたコンピュータ可読媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされることができる入手可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令またはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを記憶するために使用されることができ、かつ、コンピュータによってアクセスされることができる他の媒体を含むことができる。ディスク（disk）およびディスク（disc）は、本明細書で使用される場合、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびBlu-ray（登録商標）ディスクを含み、ディスク（disk）は通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク（disc）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

[0084]コンピュータ可読媒体への記憶に加えて、命令および／またはデータは、通信装置に含まれる送信媒体上の信号として提供され得る。例えば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有するトランシーバを含み得る。これら命令およびデータは、１つ以上のプロセッサに、特許請求の範囲において概説される機能を実装させるように構成される。

[0085]本開示およびそれの利点が詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の技術から逸脱することなく、様々な変更、置換、および代替が、本明細書で行われ得ることが理解されるべきである。例えば、「上（above）」および「下（below）」といった相関用語が、基板または電子デバイスに対して使用される。当然ながら、基板または電子デバイスが反転している場合、上が下になり、逆もまた同様である。追加的に、横向きに傾けられている場合、上および下は、基板または電子デバイスの両端を指し得る。さらに、本願の範囲は、本明細書で説明されたプロセス、機械、製造物、組成物（composition of matter）、手段、方法、およびステップの特定の構成に限定されるようには意図されない。当業者が本開示から容易に理解するであろうように、本明細書で説明された対応する構成と実質的に同じ結果を達成するかあるいは実質的に同じ機能を行う、既存のまたは後に開発されるプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法、またはステップが本開示にしたがって利用され得る。したがって、添付の特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法、またはステップを、その範囲内に含むように意図される。

Claims (20)

1. 地上局アンテナであって、
   可動式フィードプレートと、
   前記可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットと、
   固定のプレートと、ここにおいて、前記可動式フィードプレートは、前記固定のプレートに対して回転するように構成される、
   前記固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットと
   を備え、
   前記第１の電力転送ユニットおよび前記第２の電力転送ユニットは、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成され、
   前記変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える、
   地上局アンテナ。
2. 前記可動式フィードプレート上に配列された第１のセットのエレクトロニクスと、
   前記固定のプレート上に配列された第２のセットのエレクトロニクスと
   をさらに備え、前記第１のセットのエレクトロニクスおよび前記第２のセットのエレクトロニクスは、互いにデータ通信リンクを通してデータ信号を通信するように構成される、
   請求項１に記載の地上局アンテナ。
3. 前記データ通信リンクおよび前記充電リンクは、異なるリンクである、請求項２に記載の地上局アンテナ。
4. 前記データ通信リンクは、第１のタイプのデータ信号を通信するために使用され、
   前記充電リンクは、第２のタイプのデータ信号を通信するために使用される、
   請求項２に記載の地上局アンテナ。
5. 前記第１のタイプのデータ信号は、コンテンツデータを備える、請求項４に記載の地上局アンテナ。
6. 前記第２のタイプのデータ信号は、モータ制御コマンド信号、健康／維持情報、配電、温度センサ信号、湿度センサ信号、故障モード、構造的インテグリティセンサデータ、または環境センサデータのうちの少なくとも１つを備える、請求項４に記載の地上局アンテナ。
7. 前記第２のタイプのデータ信号は、コンテンツデータを備える、請求項４に記載の地上局アンテナ。
8. 前記第２のタイプのデータ信号は、前記地上局アンテナのコンポーネントを制御するために使用されるデータ信号を備える、請求項４に記載の地上局アンテナ。
9. 前記充電リンクは、前記データ通信リンクからデータ信号をオフロードする、請求項２に記載の地上局アンテナ。
10. 前記データ通信リンクは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリンク、ＷｉＦｉリンク、または光学リンクである、請求項２に記載の地上局アンテナ。
11. 前記変調された電力信号に関連付けられた前記充電電力信号および前記データ信号は、同時に通信される、請求項１に記載の地上局アンテナ。
12. 前記充電リンクの前記データ信号に関連付けられた第１のデータレートは、前記データ通信リンクの前記データ信号に関連付けられた第２のデータレートよりも遅い、請求項１に記載の地上局アンテナ。
13. 前記第１の電力転送ユニットは、第１のループを備え、
    前記第２の電力転送ユニットは、第２のループを備え、
    前記第１のループおよび前記第２のループの各々は、前記第１のループおよび前記第２のループのうちのもう一方に誘導結合された誘導性ループである、
    請求項１に記載の地上局アンテナ。
14. 前記可動式フィードプレート上に配列された可動式通信コンポーネントと、ここにおいて、前記可動式通信コンポーネントは、第１のプロセッサを備える、
    前記固定のプレート上に配列された固定の通信コンポーネントと、ここにおいて、前記固定の通信コンポーネントは、第２のプロセッサを備える、
    をさらに備える、請求項１に記載の地上局アンテナ。
15. 前記可動式通信コンポーネントは、前記第１の電力転送ユニットを介して前記充電リンクを通して受信された前記データ信号を復号するか、または、前記第１の電力転送ユニットを介して前記充電リンクを通して送信された前記データ信号を符号化するように構成される、請求項１４に記載の地上局アンテナ。
16. 前記可動式通信コンポーネントは、モータに結合され、
    前記可動式通信コンポーネントは、モータ制御信号を前記モータに通信する、
    請求項１４に記載の地上局アンテナ。
17. 前記固定の通信コンポーネントは、前記第２の電力転送ユニットを介して前記充電リンクを通して受信された前記データ信号を復号するか、または、前記第２の電力転送ユニットを介して前記充電リンクを通して送信された前記データ信号を符号化するように構成される、請求項１４に記載の地上局アンテナ。
18. 前記固定の通信コンポーネントは、モータに結合され、
    前記固定の通信コンポーネントは、モータ制御信号を前記モータに通信する、
    請求項１４に記載の地上局アンテナ。
19. 地上局アンテナを提供するための方法であって、
    可動式フィードプレートを提供することと、
    前記可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットを提供することと、
    固定のプレートを提供することと、ここにおいて、前記可動式フィードプレートは、前記固定のプレートに対して回転するように構成される、
    前記固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットを提供することと
    を備え、
    前記第１の電力転送ユニットおよび前記第２の電力転送ユニットは、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成され、
    前記変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える、
    方法。
20. 地上局アンテナであって、
    可動式フィードプレートを提供するための手段と、
    前記可動式フィードプレート上に配列された第１の電力転送ユニットを提供するための手段と、
    固定のプレートを提供するための手段と、ここにおいて、前記可動式フィードプレートは、前記固定のプレートに対して回転するように構成される、
    前記固定のプレート上に配列された第２の電力転送ユニットを提供するための手段と
    を備え、
    前記第１の電力転送ユニットおよび前記第２の電力転送ユニットを提供するための前記手段は、充電リンクを通して互いに、変調された電力信号を通信するように構成され、
    前記変調された電力信号は、ワイヤレス充電電力信号とデータ信号とを備える、
    地上局アンテナ。

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