JP2022520949A - 超低コスト高性能衛星開口 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、2019年2月12日に出願された「ULTRA-LOW COST HIGH PERFORMANCE SATELLITE-aPERTURE」と題するPARKERらによる米国仮特許出願第62/804,476号に対する利益を主張し、2019年2月21日に出願された「ULTRA-LOW COST HIGH PERFORMANCE SATELLITE-aPERTURE」と題するPARKERらによる米国仮特許出願第62/808,554号に対する利益を主張するものであり、それぞれが本特許出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
以下は、概してアンテナシステムに関し、より具体的には、超低コスト高性能衛星開口に関する。
(アンテナ素子あたりの利得)+10log(アンテナ素子数)
アンテナ素子215は、ランダムに配向されてもよく(例えば、事前に決定されていない、又は正確に制御されていない空間位置)、大きな衛星開口ベースラインを特徴としてもよい。例えば、アンテナ素子215は、100メートル超、200メートル超、500メートル超、1キロメートル超のベースラインを特徴とし得る。アンテナシステム101-aは、様々なタイプのアンテナ素子215(例えば、ダイポール、バイコニック、モノポール、パッチ)を使用することができ、各アンテナ素子215は同じタイプであってもよく、又はアンテナシステム101-aは、場合によっては異なるタイプの組み合わせを使用してもよい。
Claims (30)
- 衛星(105)のアンテナシステム(101)であって、
アンテナ受信器(240)と、
複数の可撓継手(220)を介して前記アンテナ受信器(240)に連結された複数のアンテナ素子(215)であって、前記複数のアンテナ素子(215)の向き及び素子間の分離が、前記複数のアンテナ素子(215)の展開中には制御されない、複数のアンテナ素子(215)と、
訓練プロセッサ(515)であって、第1の送信器(110、170、185)からの1つ以上の訓練信号(310)に関連付けられた1つ以上の第1の信号を、前記アンテナ受信器(240)から受け取り、前記複数のアンテナ素子(215)の各々を、前記1つ以上の訓練信号(310)に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの第1の到着時刻に関連付けるように構成された訓練プロセッサと、
前記複数のアンテナ素子(215)と前記それぞれの第1の到着時刻との間の関連性に少なくとも部分的に基づいて決定された複数の係数に従って、第2の送信器(110、170、185)から前記アンテナ受信器(240)を介して受信されたデータ信号(315)に関連付けられた1つ以上の第2の信号を合成するように構成されたビーム重み付けプロセッサ(520)と、
を備えるアンテナシステム(101)。 - 分散焦点領域に電波を反射するように構成された反射器を更に備え、前記複数のアンテナ素子は、少なくとも部分的に前記分散焦点領域内に存在する、請求項1に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記複数のアンテナ素子(215)は立体形状を形成する、請求項1又は2に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記立体形状の少なくとも1つの寸法は、前記1つ以上の第2の信号の波長の100倍を超える、請求項3に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記衛星の軌道位置に対する前記複数のアンテナ素子(215)の前記立体形状の向きは制御されない、請求項3又は4のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記アンテナ受信器(240)は複数の受信チェーン(235)を備え、前記アンテナ受信器(240)の前記受信チェーン(235)の数は、前記複数のアンテナ素子(215)の数より少ない、請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記アンテナ受信器(240)は複数の受信チェーン(235)を備え、前記複数のアンテナ素子(215)の各々は、前記複数の受信チェーン(235)のうちの異なる1つに関連付けられている、請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記第2の送信器(110、170、185)は、前記第1の送信器(110、170、185)と同じである、請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記第2の送信器(110、170、185)は前記第1の送信器(110、170、185)とは異なる、請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記訓練プロセッサ(515)は、前記アンテナ受信器(240)から1つ以上の第3の信号を受信し、ここで、前記1つ以上の第3の信号は、前記第1の送信器(110、170、185)によって送信された第2の訓練信号(310)に関連付けられており、前記複数のアンテナ素子(215)の各々を、前記1つ以上の第3の信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの第2の到着時刻に関連付けるように更に構成されており、
前記ビーム重み付けプロセッサ(520)は、前記複数の係数を、前記それぞれの第2の到着時刻に少なくとも部分的に基づいて更新するように更に構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。 - 前記ビーム重み付けプロセッサ(520)は、前記複数のアンテナ素子(215)と前記それぞれの第1の到着時刻との間の関連性に少なくとも部分的に基づいて決定された第2の複数の係数に少なくとも部分的に基づいて、前記複数のアンテナ素子(215)から目標受信器へ送信するための1つ以上の第3の信号を生成するように構成されている、請求項1から10のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記複数の係数は、前記複数のアンテナ素子(215)の各々に対するそれぞれの第2の到着時刻に少なくとも部分的に基づいており、前記それぞれの第2の到着時刻は、前記それぞれの第1の到着時刻及び前記1つ以上の第2の信号に少なくとも部分的に基づいている、請求項1から11のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記それぞれの第1の到着時刻は、それぞれの第1の到着時刻ベクトルを含み、前記訓練プロセッサ(515)は、
前記第2の送信器(110、170、185)の位置及び前記それぞれの第1の到着時刻ベクトルに少なくとも部分的に基づいて、前記それぞれの第2の到着時刻を決定する
ように更に構成されている、請求項12に記載のアンテナシステム(101)。 - 前記1つ以上の訓練信号(310)は、前記第1の送信器(110、170、185)に関連付けられた位置情報の指標、前記第1の送信器(110、170、185)に対するユーザビームのイ指標、前記第1の送信器(110、170、185)からの通信に対する優先度、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。
- 前記訓練プロセッサ(515)は、
前記1つ以上の訓練信号(310)を取得するために、前記1つ以上の第1の信号を復号し、
前記復号に基づいて、前記1つ以上の訓練信号(310)を検証する
ように構成されている、請求項1から14のいずれか一項に記載のアンテナシステム(101)。 - 衛星(105)のアンテナシステム(101)で電波を受信する方法であって、
複数のアンテナ素子(215)を使用して1つ以上の第1の信号を受信するステップであって、前記1つ以上の第1の信号は、第1の送信器によって送信された訓練信号(310)に対応し、前記複数のアンテナ素子(215)は各々、複数の可撓継手(220)のうちの1つに連結されており、前記複数のアンテナ素子(215)の向き及び素子間の分離は、前記複数のアンテナ素子(215)の展開中に制御されない、ステップと、
前記複数のアンテナ素子(215)の各々を、前記1つ以上の第1の信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの第1の到着時刻に関連付けるステップと、
前記複数のアンテナ素子(215)を使用して1つ以上の第2の信号を受信するステップであって、前記1つ以上の第2の信号は、第2の送信器によって送信されたデータ信号(315)に対応する、ステップと、
前記複数のアンテナ素子(215)と前記それぞれの第1の到着時刻との間の関連性に少なくとも部分的に基づいて決定された複数の係数に従って、前記1つ以上の第2の信号を合成するステップと
を含む方法。 - 前記複数のアンテナ素子(215)は立体形状を形成する、請求項16に記載の方法。
- 前記立体形状の少なくとも1つの寸法は、前記1つ以上の第2の信号の波長の100倍を超える、請求項17に記載の方法。
- 前記衛星(105)の軌道位置に対する前記複数のアンテナ素子(215)の前記立体形状の向きは制御されない、請求項17又は18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の第1及び第2の信号を受信するステップは、複数の受信チェーン(235)を介して前記1つ以上の第1及び第2の信号を受信することを含む、請求項16から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の受信チェーン(235)の数は、前記複数のアンテナ素子(215)の数より少ない、請求項20に記載の方法。
- 前記複数のアンテナ素子(215)の各々は、前記複数の受信チェーン(235)のうちの異なる1つに関連付けられる、請求項20に記載の方法。
- 前記第2の送信器(110、170、185)は、前記第1の送信器(110、170、185)と同じである、請求項16から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の送信器(110、170、185)は、前記第1の送信器(110、170、185)と異なる、請求項16から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数のアンテナ素子(215)を使用して1つ以上の第3の信号を受信するステップであって、前記1つ以上の第3の信号は、前記第1の送信器(110、170、185)からの1つ以上の第2の訓練信号(310)と関連付けられている、ステップと、
前記複数のアンテナ素子(215)の各々を、前記1つ以上の第3の信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの第2の到着時刻に関連付けるステップと、
前記複数の係数を、前記それぞれの第2の到着時刻に少なくとも部分的に基づいて更新するステップと
を更に含む、請求項16から24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数のアンテナ素子(215)と前記それぞれの第1の到着時刻との間の関連性に少なくとも部分的に基づいて決定された第2の複数の係数に少なくとも部分的に基づいて、前記複数のアンテナ素子から目標受信器(110、170、185)へ送信するための1つ以上の第3の信号を生成するステップと、
前記複数のアンテナ素子(215)から前記1つ以上の第3の信号を送信するステップと
を更に含む、請求項16から25のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数の係数は、前記複数のアンテナ素子(215)の各々に対するそれぞれの第2の到着時刻に少なくとも部分的に基づいており、前記それぞれの第2の到着時刻は、前記それぞれの第1の到着時刻及び前記1つ以上の第2の信号に少なくとも部分的に基づいている、請求項16から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記それぞれの第1の到着時刻は、それぞれの第1の到着時刻ベクトルを含み、前記方法は、
前記第2の送信器(110、170、185)の位置及び前記それぞれの第1の到着時刻ベクトルに少なくとも部分的に基づいて、前記それぞれの第2の到着時刻を決定するステップ
を更に含む、請求項27に記載の方法。 - 前記1つ以上の訓練信号は、前記第1の送信器(110、170、185)に関連付けられた位置情報の指標、前記第1の送信器(110、170、185)に対するユーザビームの指標、前記第1の送信器(110、170、185)からの通信に対する優先度、又はこれらの組み合わせを含む、請求項16から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の訓練信号(310)を取得するために、前記1つ以上の第1の信号を復号するステップと、
前記復号に基づいて、前記1つ以上の訓練信号(310)を検証するステップと
を更に含む、請求項16から29のいずれか一項に記載の方法。
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