JP2022549968A - 直接放射アレイアンテナ - Google Patents

Abstract

【解決手段】所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、複数のＲＦ信号チェーン経路と、前記ＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続する複数の電気ポートを備えた単一のビーム形成ネットワークと、を備え、前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅することを特徴とする直接放射アレイアンテナが与えられる。【選択図】図１

Description

以下は、一般にはラジオ波（ＲＦ）通信のためのアンテナおよびアンテナアセンブリに関する。より具体的には、直接放射アレイアンテナに関する。

接続されたデバイスの数やそれらの間の通信量は増加し続けている。さらにこれらのデバイスによって生成されるデータも急増しているため、こうした通信をサポートする通信システムの需要も増えている。こうした通信をサポートする方法の１つに通信衛星がある。衛生の打ち上げが容易となり、衛星ベースの通信が増えるにつれ、通信衛星の市場は急増している。

通信衛星は、オンボードアンテナにより通信をサポートする。こうしたアンテナの１つに、アクティブな直接放射アレイアンテナがある。この種のアンテナを用いることにより、サイズ、質量および電力を管理およびバランスできる。小型化、軽量化、低消費電力化の１つ以上を実現するアンテナ、あるいは、サイズ、質量および電力を管理しつつ性能にトレードオフを与える可能性のあるアンテナは、しばしば求められてきた。例えば衛星搭載アプリケーションでは、アンテナに割り当てられる総重量が制限されることがある。この場合、放射部品の数やアンテナの電気的効率が制限を受ける。

通信信号の周波数帯が広がり続け、信号を伝搬するビームの量も増え続けている。従って、特に低地球軌道（ＬＥＯ）アプリケーションでは、アンテナ効率を維持しつつ、アレイに隣接する場所に集中する力学的および電気的部品の点数を増やすのはますます難しくなるだろう。ＬＥＯはより多くのＤＲＡ（直接放射アレイ）スキャンを必要とするため、部品同士の間隔（すなわち、放射部品間の間隔）はより狭くなる。従ってＬＥＯは、力学的および電気的部品の密集という意味で、ＧＥＯやＭＥＯより実現が難しい。さらに異なる部品間の信号損失を減らすためには、信号経路長をなるべく短くする必要がある。従って、こうした部品はなるべくアレイに近づけて配置する必要がある。

アンテナ効率の全体的な低下を招く可能性のある温度上昇を防ぐために、信号増幅器などのアンテナ部品で発生した熱を効率的に管理することも求められる。従って、アンテナ部品で発生した熱を放熱させる構造が必要となる。しかしながらこうした構造は、アンテナ全体が複雑化する原因となり得る。その結果、アンテナ（例えば、直接放射アレイアンテナ）の重量が増す。これがアンテナの電気的性能に悪影響を与える可能性がある。

アンテナの構造的要求条件（例えば、放射部品、信号増幅経路、放熱構造、等）が厳しくなる結果、物理的なサイズが増す可能性がある。これによりアンテナの重量が増し、宇宙船内で利用可能なスペースが減る可能性がある。衛星搭載アプリケーションでは、アンテナに割り当てられる総重量が制限されることがある。この場合、放射部品の数やアンテナの電気的効率が制限される可能性がある。

従って、現行の直接放射アレイアシステムおよび方法の少なくとも１つの課題を解決するために、改良された直接放射アレイアンテナおよびその製造方法が必要となる。

所定の周波数帯のＲＦ信号（ラジオ周波数電波信号）を送信または受信するＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）が与えられる。このＤＲＡアンテナは、
前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
前記ＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続する複数の電気ポートを備えた単一のビーム形成ネットワークと、を備え、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅することを特徴とする。

前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、熱生成部品を含んでもよく、
前記ＤＲＡアンテナは、前記ＲＦ信号チェーン経路の前記熱生成部品で生成された熱を伝えることにより前記ＤＲＡアンテナを受動的に冷却する熱スプレッダを備えてもよい。

前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、熱生成部品を含んでもよく、
前記ＤＲＡアンテナは、前記熱生成部品で生成された熱を受動的に伝える複数の熱ブレードを備えてもよい。

前記熱ブレードの各々は、前記ＤＲＡアンテナの熱交換インタフェースとして機能する上面を含んでもよい。

前記熱ブレードの各々は、熱を受動的または能動的に伝えるヒートパイプを含んでもよい。

前記熱ヒートパイプは、熱を受動的に伝える振動ヒートパイプであってもよい。

前記熱ブレードの各々は、熱を受動的に伝える固体金属熱ブレードであってもよい。

ＤＲＡアンテナは、複数の放射要素モジュールをさらに備え、
前記放射要素モジュールの各々は、複数の放射要素のサブセットと、複数のＲＦ信号チェーン経路のサブセットと、を備え、
前記放射要素のサブセットの各々は、集合的放射要素底面を定義し、
前記ＲＦ信号チェーン経路のサブセットの各々は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれてもよい。

ＤＲＡアンテナは、複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）をさらに備え、
前記ＳＩＰモジュールの各々は、少なくとも１つのＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含み、
前記ＳＩＰモジュールは、平面状のビーム形成ネットワークボードに取り付けられてもよい。

前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられ、
前記ＳＩＰモジュールの第２ダブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられ、
前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合ってもよい。

前記ＳＩＰモジュールは、複数のダブルスタックとして前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられ、
前記ダブルスタックの各々は、
前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられた第１ＳＩＰモジュールと、
前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられた第２ＳＩＰモジュールと、を備え、
前記第１ＳＩＰモジュールと、前記第２ＳＩＰモジュールとは、互いに接続されてもよい。

前記ダブルスタックの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されてもよい。

前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットは、自分自身および前記ＳＩＰモジュールの少なくとも１つの第２サブセットで発生した熱を放熱してもよい。

前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されてもよい。

前記ビーム形成ネットワークは、ベースプレートに取り付けられ、
前記ダブルスタックの各々は、前記ベースプレートに熱的に結合され、
前記ベースプレートは、前記ダブルスタックの熱生成部品から、熱を受動的に伝えるための熱ブレードに熱を伝えてもよい。

前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
前記カバーは、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱の熱交換インタフェースとして機能してもよい。

前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
前記カバーは、前記ＤＲＡアンテナのベースプレートに接触し、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱を前記ベースプレートに伝えてもよい。

前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、スプリングロードされた電気コネクタを介して、前記ビーム形成ネットワークボードに接続されてもよい。

ＤＲＡアンテナは、ビーム形成ネットワークボードに取り付けられた複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）をさらに備え、
前記ＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）と、前記ＳＩＰモジュールを前記ビーム形成ネットワークに接続するスプリングロードされた電気コネクタと、を含んでもよい。

前記ビーム形成ネットワークボードは、第１面を定義し、
前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記第１面と実質的に垂直である第２面に配置されてもよい。

ＤＲＡアンテナは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に取り付けられる複数の熱ブレードをさらに備え、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記複数の熱ブレードに取り付けられてもよい。

上記のＤＲＡアンテナを備えた衛星が与えられる。この衛星は、低地球軌道衛星であってもよい。

宇宙船バスと、
前記宇宙船バスに取り付けられた請求項１に記載のＤＲＡアンテナと、
請求項１に記載のＤＲＡアンテナに通信可能に接続されたＯＢＰ（オンボードプロセッサ）と、
を備え、
前記ＯＢＰは、前記ビーム形成ネットワークボードに与えられたビーム信号または前記ビーム形成ネットワークボードから受信したビーム信号を処理することを特徴とする衛星が与えられる。

宇宙船バスと、
前記宇宙船バスに取り付けられた上記のＤＲＡアンテナと、
を備える衛星が与えられる。

上記のＤＲＡアンテナを操作する方法が与えられる。この方法は、前記ＤＲＡアンテナを用いて、少なくとも１つの所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するステップを備えることを特徴とする。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナが与えられる。このアンテナは、
複数の放射要素モジュールを備え、
前記複数の放射要素モジュールの各々は、
前記ＤＲＡアンテナの少なくとも１つの放射面を定義する複数の放射要素と、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅し、
前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする。

ＤＲＡアンテナは、複数の熱スプレッダをさらに備え、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、前記熱生成部品で生成された熱を前記熱スプレッダに受動的に伝えるための熱スプレッダのそれぞれに取り付けられた熱生成部品を含んでもよい。

ＤＲＡアンテナは、ビーム形成ネットワークを実現するための単一のビーム形成ネットワークボードをさらに備え、
前記ビーム形成ネットワークボードは、前記複数のＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続するための複数の電気ポートを備えてもよい。

前記ビーム形成ネットワークボードは、すべてのＲＦ信号および電気信号並びにＤＣ電力を前記ＤＲＡアンテナの複数のＲＦ信号チェーン経路に伝えてもよい。

前記複数の放射要素および前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、放射要素モジュールに組み立てられ、
前記放射要素モジュールの各々は、前記複数の放射要素およびＲＦ信号チェーン経路のサブセットが結合され、
前記放射要素のサブセットは、直線状に配置されてもよい。

ＤＲＡアンテナは、ビーム形成ネットワークを実現するための単一のビーム形成ネットワークボードをさらに備え、
前記ビーム形成ネットワークボードは、前記複数の前記複数のＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続すための複数の電気ポートを備え、
前記放射要素モジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されてもよい。

ＤＲＡアンテナは、複数の熱ブレードをさらに備え、
前記放射要素モジュールは、前記熱ブレードに取り付けられ、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々の熱生成部品で生成された熱は、前記熱ブレードの各々に受動的に伝えられてもよい。

前記放射要素モジュールは、前記複数の熱ブレードに取り付けられ、
少なくとも１つの放射要素モジュールが、前記熱ブレードの第１面に取り付けられ、
少なくとも１つの放射要素モジュールが、前記熱ブレードの前記第１面の反対側の第２面に取り付けられてもよい。

前記ＲＦ信号チェーン経路は、
前記ＤＲＡアンテナにおけるハイパワー増幅の前のドライバ、または前記ＤＲＡアンテナにおけるローノイズ増幅のゲインブロックを含んでもよい。

前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続されてもよい。

前記複数のヒートスプレッダは、熱ブレードであり、
各熱ブレードは、ヒートパイプを含んでもよい。

前記ヒートパイプは、振動ヒートパイプであってもよい。

ＤＲＡアンテナは、前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられた複数のシステムインＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）をさらに備え、
前記ＳＩＰモジュールの各々は、ビーム形成集積回路および前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続するためのスプリングロードされた電気コネクタを含んでもよい。

ＤＲＡアンテナは、所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
単一のビーム形成ネットワークボードと、
それぞれがＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含む複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）と、を備え、
前記ＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードに平面状に取り付けられてもよい。

前記複数のＳＩＰの第１サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられ、
前記複数のＳＩＰの第２サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられ、
前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合ってもよい。

前記複数のＳＩＰモジュールは、複数のダブルスタックとして前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられ、
前記ダブルスタックの各々は、
前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられた第１ＳＩＰモジュールと、
前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられた第２ＳＩＰモジュールと、を備え、
前記第１ＳＩＰモジュールと、前記第２ＳＩＰモジュールとは、互いに接続されてもよい。

前記ダブルスタックの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されてもよい。

前記ビーム形成ネットワークは、ベースプレートに取り付けられ、
前記ダブルスタックの各々は、前記ベースプレートに熱的に結合され、
前記ベースプレートは、前記ダブルスタックの熱生成部品から、熱を受動的に伝えるための熱ブレードに熱を伝えてもよい。

前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
前記カバーは、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱の熱交換インタフェースとして機能してもよい。

前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
前記カバーは、前記ＤＲＡアンテナのベースプレートに接触し、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱を前記ベースプレートに伝えてもよい。

上記のＤＲＡアンテナを備えた衛星が与えられる。この衛星は、低地球軌道衛星であってもよい。

宇宙船バスと、
前記宇宙船バスに取り付けられた上記のＤＲＡアンテナと、
を備えた衛星が与えられる。

のＤＲＡアンテナを操作する方法であって、
上記のＤＲＡアンテナを用いて、少なくとも１つの所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するステップを備えることを特徴とする方法が与えられる。

宇宙船バスと、
オンボードプロセッサと、
前記オンボードプロセッサに接続されて前記宇宙船バスに取り付けられたＤＲＡアンテナと、を備え、
前記ＤＲＡアンテナは、
前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
前記ＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続する複数の電気ポートを備えた単一のビーム形成ネットワークと、を備え、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅することを特徴とする衛星が与えられる。

衛星は、前記ＤＲＡアンテナによって発生した熱を管理する受動的な熱管理サブシステムをさらに備え、
前記受動的な熱管理サブシステムは、ヒートシンクに接続された複数の熱ブレードを含み、
前記熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱を能動的または受動的に前記ヒートシンクに伝えてもよい。

衛星は、低地球軌道衛星であってもよい。

衛星は、衛星の軌道を制御するポジショニングサブシステムさらに備えてもよい。前記軌道は、低地球軌道であってもよい。

宇宙船バスと、
オンボードプロセッサと、
前記オンボードプロセッサに接続されて前記オンボードプロセッサに取り付けられたＤＲＡアンテナと、
を備え、
前記ＤＲＡアンテナは、
前記ＤＲＡアンテナの少なくとも１つの放射面を定義する複数の放射要素モジュールと、
前記放射要素モジュールのそれぞれに結合され、前記放射要素により受信されるまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅する複数のＲＦ信号チェーン経路と、を備え、
前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする衛星が与えられる。

衛星は、前記ＤＲＡアンテナで生成された熱を管理する受動的な熱管理サブシステムをさらに備え、
前記受動的な熱管理サブシステムは、ヒートシンクに接続された複数の熱ブレードを含み、
前記熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱を能動的または受動的に前記ヒートシンクに伝えてもよい。

衛星は、低地球軌道衛星であってもよい。

衛星は、前記衛星の軌道を制御するポジショニングサブシステムさらに備えてもよい。前記軌道は、低地球軌道であってもよい。

所定の周波数帯のＲＦ信号（ラジオ周波数電波信号）を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
単一のビーム形成ネットワークボードを備えることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

ＤＲＡアンテナは、複数のＲＦ信号チェーン経路をさらに備え、
前記ビーム形成ネットワークボードは、すべてのＲＦ信号および電気信号並びにＤＣ電力を前記ＲＦ信号チェーン経路に伝えてもよい。

ＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）を製造する方であって、
第１の複数の放射要素モジュールを第１の熱ブレードに取り付けることにより、第１の組み立てられた熱ブレードを生成するステップと、
ビーム形成ネットワークボードをベースプレートに取り付けるステップと、
前記第１の組み立てられた熱ブレードが前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直になるように、前記第１の組み立てられた熱ブレードを前記ベースプレートに取り付けるステップと、
を備え、
前記取り付けるステップは、前記第１の複数の放射要素モジュールの各々の電気コネクタと、前記ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気的接続を形成するステップを含むことを特徴とする方法が与えられる。

前記第１の熱ブレードおよび前記第１の複数の放射要素モジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されてもよい。

前記第１の熱ブレードの第１面には、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられ、
前記第１の熱ブレードの第２面には、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられ、
前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合ってもよい。

方法は、第２の複数の放射要素モジュールを、能動的または受動的に熱を伝える第２の熱ブレードに取り付けることにより、第２の組み立てられた熱ブレードを形成するステップと、
前記第１の組み立てられた熱ブレードが前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直になり前記第１の組み立てられた熱ブレードと実質的に平行になるように、前記第２の組み立てられた熱ブレードを前記ベースプレートに取り付けるステップと、
をさらに備え、
前記取り付けるステップは、前記第２の複数の放射要素モジュールの各々の電気コネクタと、前記ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気的接続を形成するステップを含んでもよい。

前記第１の熱ブレードと前記第２の熱ブレードとは同じサイズであってもよい。

前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであってもよい。

前記第１の複数の放射要素モジュールの各々は、複数の放射要素と、複数のラジオ周波数（「ＲＦ」）信号チェーン経路と、を含み、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、対応する前記複数の放射要素に結合され、
前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれてもよい。

前記複数のＲＦ信号チェーン経路全体が、前記集合的放射要素底面の内部に含まれてもよい。

前記第１の複数の放射要素は、前記第１の熱ブレードに中心で取り付けられてもよい。

前記第１の複数の放射要素モジュールは、
直線状に配置された複数の放射要素と、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記複数の放射要素の各々は、別の複数の放射要素モジュールに取り付けられ、
前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、前記複数の放射要素の１つに結合され、前記放射要素により受信された信号または前記放射要素に与えられる信号を増幅してもよい。

前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであってもよい。

前記スプリングロードされた電気コネクタは、前記ビーム形成ネットワークボードにＤＣおよびＲＦインタフェースを与えてもよい。

前記第１の熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱交換インタフェースとして機能する上面を含んでもよい。

前記第１の熱ブレードは、振動ヒートパイプを含んでもよい。

前記第１の第１の組み立てられた熱ブレードを形成するステップは、
ビーム増幅モジュール（「ＢＡＭ」）を取り付けるステップと、
前記ＢＡＭの電気コネクタと、ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気接続を形成するステップと、
をさらに備えてもよい。

前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであってもよい。

第１の複数のパッケージ内システム（ＳＩＰ）モジュールを、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けるステップをさらに備え、
前記第１ＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのビーム形成集積回路を含んでもよい。

第２の複数のＳＩＰモジュールを前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けるステップをさらに備え、
前記第２ＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのビーム形成集積回路を含み、
前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合ってもよい。

前記第１の複数のＳＩＰモジュールは、前記第１の複数のＳＩＰモジュールの各々の熱生成部品からの熱を前記第１の熱ブレードに伝えるために、前記ベースプレートに熱的に結合されてもよい。

前記ベースプレートは、熱を前記第１の熱ブレードに結合させてもよい。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
単一のビーム形成ネットワークボードと、
それぞれがＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含む複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）と、を備え、
前記ＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードに平面状に取り付けられることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
単一のビーム形成ネットワークボードと、
それぞれがＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含む複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）と、を備え、
前記ＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードに直線状に取り付けられ、スプリングロードされた電気コネクタを介して前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続されることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
単一のビーム形成ネットワークボードと、
それぞれがＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含む複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）と、を備え、
前記ＳＩＰモジュールの各々は、前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続するためのスプリングロードされた電気コネクタを含むことを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
複数の放射要素モジュールを備え、
前記複数の放射要素モジュールの各々は、
前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する放射要素と、
前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅するＲＦ信号チェーン経路と、
前記ＲＦ信号チェーン経路を前記ＤＲＡアンテナのビーム形成ネットワークボードに接続するためのスプリングロードされた電気コネクタと、
を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
複数の放射要素モジュールを備え、
前記複数の放射要素モジュールの各々は、
前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、
前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
ビーム形成ネットワークボードと、
複数の放射要素モジュールと、
を備え、
前記放射要素モジュールの各々は、
前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する１つの放射要素と、
前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅する１本のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
ビーム形成ネットワークボードと、
前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されるＲＦ信号チェーン経路と、
を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
第１面を定義する１個のビーム形成ネットワークボードと、
第２面に配置される複数のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記第１面と前記第２面とは、実質的に垂直であることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
１個のビーム形成ネットワークボードと、
複数の熱ブレードと、
複数のＲＦ信号チェーン経路と、
を備え、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、接続された放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、対応するそれぞれの前記熱ブレードに取り付けられ。
前記複数の熱ブレードは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されことを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
１個のビーム形成ネットワークボードと、
複数の熱ブレードと、
を備え、
前記複数の熱ブレードの各々は、振動ヒートパイプを用いて、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱をヒートシンクに受動的に伝えることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
１個のビーム形成ネットワークボードと、
前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱をヒートシンクに伝えることにより、前記ＤＲＡアンテナを受動的に冷却する複数の熱ブレードと、
を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
１個のビーム形成ネットワークボードと、
複数の放射要素および複数のＲＦ信号チェーン経路を備えた複数の放射要素モジュールと、
を備え、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、対応する前記複数の放射要素に結合され、前記負数の放射要素によって受信されたまたは前記複数の放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記複数の放射要素によって定義された集合的放射要素底面の内部に含まれ、
前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
１個のビーム形成ネットワークボードと、
それぞれが少なくとも１つのビーム形成集積回路を備えた第１ＳＩＰモジュールおよび第２ＳＩＰモジュールと、
を備え、
前記第１ＳＩＰモジュールおよび第２ＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードの対向する面に取り付けられ、前記第１ＳＩＰモジュールが前記第２ＳＩＰモジュールのための熱交換インタフェースを提供するように互いに接続されることを特徴とするＤＲＡアンテナが与えられる。

その他の態様および特徴は、以下のいくつかの典型的な実施の形態の説明を読むことで、当業者に明らかになるだろう。

添付の図面は、本明細書の技術、方法および装置の様々な例の説明を目的とする。

複数の衛星（これらの衛星の各々は、実施の形態に係るＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）サブシステムを備える）を含む衛星通信システムのブロック図である。

実施の形態に係る図１の通信衛星のブロック図である。

実施の形態に係る図２のＤＲＡアセンブリのブロック図である。

実施の形態に係る、ＤＲＡアセンブリに使用する熱制御サブシステムのブロック図である。

実施の形態に係る図２のＤＲＡアセンブリの斜視図である。

実施の形態に係る図５ＡのＤＲＡアセンブリの部分断面図である。

実施の形態に係るビーム形成ネットワーク（「ＢＦＮ」）の一部の上部斜視図である。

実施の形態に係るＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）の斜視図である。

実施の形態に係る４パック構成を持つ放射要素モジュールの斜視図である。

図８Ａの放射要素モジュールの第２斜視図である。

実施の形態に係る放射要素モジュールの部分断面図であり、ＲＦモジュールの断面を示す。

実施の形態に係るＤＲＡアセンブリの断面図であり、当該ＤＲＡアセンブリの放熱部品の熱経路を示す。

実施の形態に係るＤＲＡアセンブリ（これには、複数の宇宙船ヒートパイプが取り付けられている）の上部斜視図である。

実施の形態に係る、本開示のＤＲＡアセンブリの製造方法のフロー図である。

宇宙船を含み、本開示のＤＲＡアセンブリが取り付けられている通信衛星の上部斜視図である。

図１３Ａの通信衛星の上面図である。

本開示の実施の形態に係るＤＲＡアセンブリ（直接放射アレイアセンブリ）の模式的な上部斜視図である。

本開示の（図１４と類似するが）別の実施の形態ＤＲＡアセンブリの一部が分解された上部斜視図であり、温度シンク要素に取り付けられた放射要素の２つの隣接する列を示す。

図１５と同じ温度シンク要素に取り付けられた放射要素の２つの隣接する列の一部が分解された上部斜視図であり、統合された放射要素の群を示す。

放射要素の３つの群の分解された拡大底面図であり、放射要素底面の１つに配置されるＲＦ信号チェーン経路の増幅ユニットを示す。

２つの放射要素の分解された拡大上面図であり、ＲＦ接続を持つ放射要素の分解図である。

以下、請求項に記載された各実施の形態の例を説明するために、様々な装置またはプロセスを説明する。以下で説明する実施の形態は、請求項に記載された実施の形態を限定しない。請求項に記載された実施の形態は、以下で説明する実施の形態と異なるプロセスまたは装置をカバーすることができる。請求項に記載された実施の形態は、以下で説明する装置またはプロセスのすべての特徴を備える装置またはプロセスに限定されず、以下で説明する複数の装置またはプロセスに共通の特徴にも限定されない。

以下は、一般にアンテナベースの通信システムに関し、より具体的にはＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）に関する。本明細書のＤＲＡアンテナは、従来のＤＲＡアンテナより小型となり得る。これにより、有利なことに、サイズ、コストおよび／または質量を低減することができる。これらは、宇宙ベースのアプリケーションでのＤＲＡアンテナを実現するための重要な要素となり得る。さらに、ＤＲＡアンテナのデザインを小型化することにより、アクティブな熱生成部品をより集中した領域に置くことができるので、生成された熱の温度管理が重量な特徴となる。本開示のＤＲＡアンテナは、このような熱管理により、部品の温度を許容できる範囲内に保つことのできるアプローチが可能となる。

本開示の特定の実施の形態では、ＤＲＡは、低地球軌道（「ＬＥＯ」）衛星に使うことができる。ＬＥＯは、ＤＲＡスキャンの要求条件を拡大する可能性がある。従ってこれは、ＤＲＡの要素同士の間隔を狭める可能性がある（後述するように、要素同士の間隔とは、放射要素アクティブ格子内の放射要素同士の間隔のことをいう）。ＬＥＯで使われるＤＲＡの要素同士の間隔はより狭くする必要があるので、機械的または電気的部品を密接に集中させるという観点で、ＬＥＯアプリケーションの実現は、静止軌道や中地球軌道より困難となる。本開示のＤＲＡは、ＤＲＡの機械的または電気的部品を密接に配置するときの課題を解決するので、特にＬＥＯの衛星での使用に適する。

本開示は、アクティブ放射要素（すなわち、ＲＦ信号経路および増幅器を備えた放射要素）を含むＤＲＡアンテナに関する。いくつかの実施の形態では、本明細書のＤＲＡアンテナは、１つ以上のアクティブ放射要素に加えて、１つ以上のパッシブ放射要素を含んでもよい（ただし、こうしたパッシブ放射要素の説明や図示は省略することもある）。従って本開示では、アクティブ放射要素のみを含むＤＲＡアンテナ、および、アクティブ放射要素および１つ以上のパッシブ放射要素との組み合わせを含むＤＲＡアンテナを説明する。この場合、パッシブ放射要素への言及がないからといって、それらがＤＲＡアンテナに含まれたり使われたりする可能性を排除するわけではない。

図１に、ある実施の形態に係る、衛星ベースの衛星通信のためのシステム１００を示す。

システム１００は、地上セグメント１０２と、宇宙セグメント１０４と、を備える。

システム１００の宇宙セグメント１０４は、通信衛星１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃを含む。本明細書では、一般に、通信衛星１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃを、集合的に通信衛星１１０と呼ぶ。

システム１００は、任意の数（すなわち１以上）の通信衛星１１０を含んでよい。特定の実施の形態では、通信衛星１１０は、低地球起動（ＬＥＯ）衛星である。別の実施の形態では、通信衛星１１０は、中地球軌道（ＭＥＯ）衛星または静止（ＧＥＯ）衛星であってもよい。システム１００が複数の衛星１１０を含む実施の形態では、衛星１１０は、集合的に、衛星コンステレーションまたは衛星ネットワークと呼ばれることもある。

通信衛星１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃの各々は、ＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）サブシステム（このサブセットはそれぞれ、ＤＲＡアンテナサブシステム１１２ａ、１１２ｂおよび１１２ｃ）を含む。本明細書では、一般に、ＤＲＡアンテナサブシステム１１２ａ、１１２ｂおよび１１２ｃを、集合的にＤＲＡアンテナサブシステム１１２と呼ぶ。ＤＲＡアンテナサブシステム１１２は、ＲＦ送信、ＲＦ受信、またはその両方を実行するように構成されてもよい。

ある実施の形態では、ＤＲＡアンテナサブシステム１１２は、Ｋｕ帯またはＫａ帯で動作してもよい。

ＤＲＡアンテナサブシステム１１２は、直接放射アレイを含む。直接放射アレイはアクティブアレイ（例えば、直流給電された回路、増幅器ビーム形成統合ネットワーク等を含むもの）であってもよい。直接放射アレイは、アナログビーム形成を実行するように構成される。

通信衛星１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃは、衛星間通信リンク１１４を介して互いに通信する。

地上セグメント１０２は、ゲートウェイ地球ステーション（ＧＥＳ）１０６（または、ゲートウェイステーション１０６）を含む。システム１００は、複数のゲートウェイステーション１０６（これらは、異なる位置に配置される）を含んでもよい。ゲートウェイステーション１０６は、地表面、大気中または宇宙空間に配置されてよい。ゲートウェイステーション１０６は、固定されてもよいし、移動可能であってもよい。

ゲートウェイステーション１０６は（地上ベースであれ、大気中ベースであれ）、衛星１１０とリアルタイムに通信するように構成された１つ以上のデバイスを含む。

通信衛星１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃは、それぞれ、通信リンク１１８ａ、１１８ｂおよび１１８ｃを介して、ゲートウェイステーション１０６と通信する。

ゲートウェイステーション１０６は、衛星１１０がゲートウェイステーション１０６の「視野」内にあるとき、衛星１１０との間に遠隔通信リンク１０８を確立するように構成される。ゲートウェイステーション１０６は、衛星１１０へ（および／または）から、ＲＦ信号（ラジオ波信号）を送信（および／または）受信する。ゲートウェイステーション１０６は、ＲＦ信号を送信および受信するためのパラボラアンテナを含んでもよい。ゲートウェイステーション１０６は、固定されてもよいし、周回してもよい。

ゲートウェイステーション１０６は、通信リンク１０８を介して衛星１１０にＲＦ信号を送り（アップリンク）、通信リンク１０８を介して衛星１１０から送信データを受信する（ダウンリンク）。

ゲートウェイステーション１０６は、衛星ネットワーク（または「衛星コンステレーション」）のコマンドまたは制御センターとして機能してもよい。

ゲートウェイステーション１０６は、衛星１１０から受信したデータを分析してもよく、および／または、受信したデータを分析のために別の場所（すなわち、他のゲートウェイステーション１０６などの他のコンピュータシステム）に中継してもよい。場合によっては、ゲートウェイステーション１０６は、衛星１１０からデータを受信し、受信したデータをコンピュータデバイス（特に、受信した衛星データの処理および分析を実行するように構成されたもの）に送信してもよい。

さらにゲートウェイステーション１０６は、衛星１１０からデータを受信し、衛星１１０の航行または位置（例えば、高度、動き）を監視するように、あるいは衛星の重要なシステムの機能を監視する（例えば、監視対象の重要なシステムからのデータを分析することにより）ように構成されてもよい。

ゲートウェイステーション１０６は、以下の任意の１つ以上の要素、すなわち、システムクロック、アンテナシステム、送信および受信ＲＦ装置、テレメトリ・トラッキング・コマンド（ＴＴ＆Ｃ）装置、データ－ユーザインタフェース、ミッションデータ回復装置およびステーション制御センタの１つ以上の要素を含んでもよい。

システム１００の地上セグメント１０２はまた、ユーザ端末１０８を含む。

ユーザ端末１０８は、固定されていてもよく、移動可能であってもよい。ユーザ端末１０８は、ＲＦ通信信号を送信および／または受信可能な任意のデバイスであってよい。ユーザ端末１０８は、ＲＦ信号を送信および／または受信するためのＲＦ通信モジュールを含む。ユーザ端末１０８は、例えば、ラップトップ、デスクトップまたはモバイルデバイス（例えばスマートフォン）などのコンピュータデバイスであってよい。

通信衛星１１０ｃは、通信リンク１１６を介してユーザ端末１０８と通信する。通信リンク１１６を介して衛星１１０ｃによって実行される通信は、送信および受信を含んでよい。図１は、衛星１１０ｃとユーザ端末１０８との間に確立された通信リンク１１６を示す。しかしユーザ端末１０８は、衛星１１０ａまたは１１０ｂとの間に同様の通信リンクを確立してもよい。同様に衛星１１０ｃは、他のユーザ端末との間に同様の通信リンクを確立してもよい。

図２に、ある実施の形態に係る、図１の通信衛星１１０を示す。

通信衛星１１０は、衛星バス２０２を含む。衛星バス２０２は、衛星１１０のボディを与える。衛星バス２０２は、ペイロード（例えば、ＤＲＡアンテナサブシステム１１２のような様々なサブシステム）の位置、衛星１１０の構造的支持および基盤構造を与える。通信衛星０の部品は、衛星バス２０２の内部に収められてもよいし、衛星バス２０２の外面に接続（直接的に、または他の部品を介して間接的に）されてもよい。

通信衛星１１０は、通信衛星１１０を駆動するための推進サブシステム２０６を含む。推進サブシステム２０６は、リアクションホイールやスラスターなどの１つ以上のアクチュエータを含む。推進サブシステム２０６は、推進力を発生するための１つ以上のエンジンを含んでもよい。

通信衛星１１０は、ポジショニングサブシステム２０８を含む。ポジショニングサブシステム２０８は、センサデータを得るための特別なセンサ（例えば、方向計測センサ）を使う。こうしたセンサは、衛星１１０の位置を決定するために、ポジショニングサブシステム２０８の処理ユニットによって使われてもよい。ポジショニングサブシステム２０８は、衛星１１０の高度および軌道を制御する。ポジショニングサブシステム２０８は、推進サブシステム２０６と通信する。

ポジショニングサブシステム２０８および推進サブシステム２０６は、衛星１１０を所望の高度に向かわせ、衛星１１０を正しい軌道位置に保ち、アンテナ（例えば、直接放射アレイアンテナ２２２）を正しい方向に保つのに必要なトルクおよび力を決定し適用する。

通信衛星１１０は、電力サブシステム２１０を含む。電力サブシステム２１０は、ＤＲＡサブシステムおよびその他の部品に電力を与える。電力は、衛星バス１１２上の太陽電池パネル（これは、太陽輻射を電流に変換する）によって与えられてもよい。電力サブシステム２１０はまた、衛星１１０が地球の影の中にあるときに使われるエネルギーを蓄積するためのバッテリーを含んでもよい。

衛星１１０は、コマンドおよび制御サブシステム２１２を含む。コマンドおよび制御サブシステム２１２は、通信衛星１１０の部品間で通信されるデータを制御するための電子回路を含む。推進サブシステム２０６、ポジショニングサブシステム２０８および電力サブシステム２１０はそれぞれ、コマンドおよび制御サブシステム２１２との間でデータの送受信を行うために、コマンドおよび制御サブシステム２１２に通信可能に接続されてもよい。

通信衛星１１０は、ＯＢＰ（オンボードプロセッサ）２１４を含む。ＯＢＰ２１４は、衛星のペイロードの一部であってもよい。ＯＢＰ２１４は、ＤＲＡサブシステム１１２と通信する。オンボードプロセッサ２１４は、デジタル再生サブシステムであってもよい。あるいはＤＲＡサブシステムは、デジタル透過サブシステムまたはアナログ透過サブシステムとともに使われてもよく、「オンボードプロセッサ」はアナログ透過システムのデジタル透過システムを参照してもよい。

ＯＢＰ２１４は、ビーム信号をＤＲＡサブシステム１１２のビーム形成モジュール（「ビーム形成ネットワーク」とも呼ばれる）に出力するためのビーム出力ポートを含んでもよい。ビーム信号は、ビーム増幅モジュール（「ＢＡＭ」）に送信されてもよい。ＯＢＰ２１４は、ビーム信号を生成し、当該ビーム信号をビーム出力ポートを介してビーム形成モジュールに出力するように構成されてもよい。ＯＢＰ２１４は、ＤＲＡサブシステム１１２のビーム形成モジュールから出力されたビーム信号を受信するためのビーム入力ポートを含んでもよい。ＯＢＰ２１４は、ビーム入力ポートを介してビーム入力ポートからビーム信号を受信し、受信したビーム信号を処理するように構成されてもよい。

通信衛星１１０はまた、温度制御サブシステム（または、温度管理サブシステム）２１６を含む。温度制御サブシステム２１６は、通信衛星１１０の１つ以上の部品の温度を、許容できる範囲内に入るよう制御し、管理し、規定する。これは、同様の部品をほぼ一様な温度に保つことを含んでもよい。例えば温度制御サブシステム２１６は、サブシステム２０６、２０８、２１０、２１２、および１１２のアクティブな熱源（熱生成部品）で生成された熱を管理することにより、これらのサブシステムの中の任意の１つの部品の温度を管理してもよい。温度制御サブシステム２１６は、例えば、ヒータストリップ、地球および太陽からの熱を吸収するペイントおよびコーティング、ヒートパイプ並びにヒートシンクのいずれかを含んでもよい。一般に温度制御サブシステム２１６は、ＤＲＡサブシステム１１２その他のサブシステムの電子部品を、強い太陽光による外部温度や、衛星ボディの反対面での太陽暴露の不足や、ＤＲＡサブシステムの自己発熱（すなわち、ＤＲＡサブシステムの熱生成部品）などから保護してよい。温度制御サブシステム２１６は、アクティブ部品またはパッシブ部品を含んでもよい。

通信衛星１１０は、他のペイロードサブシステム２２６を含んでもよい。他のペイロードサブシステム２２６は、光衛星間端子、ゲートウェイアンテナ、フィルター、ケーブル、導波管のいずれかを含んでもよい。

通信衛星１１０は、ＤＲＡサブシステム１１２を含む。ＤＲＡサブシステム１１２は、ＤＲＡアセンブリ２２２およびＤＲＡ制御器（「ＤＲＡＣ」）２２４を含む。ＤＲＡアセンブリ２２２とＤＲＡＣ２２４とは、互いに信号を送信し合えるように、通信可能に接続される。ＤＲＡアセンブリ２２２およびＤＲＡＣ２２４は、それぞれ、ＯＢＰ２１４に通信可能に接続される。ＤＲＡサブシステム１１２は、少なくとも１０個のビームと少なくとも５００個の放射部品を持つクラスのビーム形成器であってもよい。ビームの数および放射部品の数は、ＤＲＡのビーム形成ネットワークの複雑さ（ノードの数）を定義する。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、受信（Ｒｘ）アンテナであってもよく、送信（Ｔｘ）アンテナであってもよい。通信衛星１１０は、ＲｘＤＲＡおよびＴｘＤＲＡサブシステム１１２を含む場合もある。ＤＲＡ２２２ごとに１つのＤＲＡＣ２２４が存在する場合もある（例えば、あるＲｘＤＲＡに第１ＤＲＡＣが存在し、あるＴｘＤＲＡに第２ＤＲＡＣが存在すると言った具合である）。ＤＲＡＣ２２４の各々は、ＯＢＰ２１４に接続される。通信衛星１１０は、複数のＲｘＤＲＡアセンブリおよび／または複数のＴｘＤＲＡアセンブリを含んでもよい。変形例では、通信衛星１１０は、複数のＤＲＡアセンブリ２２２またはＤＲＡサブシステム１１２（これは、ＴｘまたはＲｘまたはその両方であってもよい）を含んでもよい。通信衛星１１０上のＤＲＡサブシステム１１２またはＤＲＡアセンブリの数は、特に限定されない。特定の実施の形態では、通信衛星１１０は、２つの偏波で２つのＲｘＤＲＡアセンブリ２２２を含み、２つの偏波で２つのＴｘＤＲＡアセンブリ２２２を含む。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、所定の信号周波数帯内にあるＲＦ電波信号を送信および／または受信する。ＤＲＡアセンブリは、信号帯域幅全体のあるサブセットを使うように構成されてもよい。

Ｔｘでは、ＤＲＡアセンブリ２２２は、ＯＢＰ２１４からの信号を受信し、複数のビームを生成し、送信のためのＲＦ放射要素にビームを供給する。Ｒｘでは、このプロセスは、適切な変更を加えた上で逆になる。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、アナログビーム形成動作を実行するためのビーム形成モジュールを含む。ビーム形成動作により、ＲＦ放射要素のアレイは、特定の方向にＲＦ信号を送信することができ、それ以外の方向に放射されるパワーを最小化することができる（すなわちＤＲＡは、干渉を防ぐために、ある方向への放射をゼロにすることができる）。アレイ内の放射要素の各々は、送信すべき信号をそれぞれ持つことができる。従って各信号の位相および（可能性であれば）強度は、建設的または破壊的に追加することができる。これにより、エネルギーは、幅の狭いビームまたはローブに集中することができ、他の方向への送信を最小化することができる。設計によっては、強度の制御は選択的であってもよい。放射要素によって送信（または受信）された信号は、ビーム形成モジュールのＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）要素によって制御される。

ＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡ２２２アセンブリおよびＯＢＰ２１４に通信可能に接続され、それらのいずれかに（またはいずれかから）信号を送信（または受信）してもよい。ＤＲＡＣ２２４がＤＲＡアセンブリ２２２の一部である場合もある。例えばＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡアセンブリ２２２のビーム形成モジュール（例えば、図３のビーム形成モジュール３０２）の上に形成されてもよい。有利なことに、このように構成を取ることにより、ＤＲＡをより小型化、軽量化、効率化することができる。

ＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡアセンブリ２２２を設定し制御するために適用される。特にＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡ２２２のビーム形成ネットワーク（例えば、図３のビーム形成モジュール３０２）を設定し制御するために適用される。この設定および制御により、ＯＢＰ２１４が、アナログビーム形成、ビームホッピングおよび地上セルビームトラッキングを制御できるようにしてもよい。ＤＲＡＣ２２４は、ビームホッピングを実現するために、ビームホッピング命令をビーム形成集積回路（例えば、図３のＢＦＩＣ３１０）に送信するように構成されてもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡＣアセンブリ２２２の動作を管理し、ＯＢＰ２１４にデジタルインタフェースを与える。デジタルインタフェースは、ＤＲＡサブシステム１１２の、ＯＢＰ２１４との単独のデジタルインタフェースであってもよい。ＤＲＡＣ２２４は、命令、制御およびテレメトリのためのデュアル冗長ＣＡＮバスを介した、ＯＢＰ２１４とのインタフェースであってもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＯＢＰ２１４から命令を受信し、ＯＢＰ２１４にテレメトリを提供する。

前述のように、ＤＲＡＣ２２４は、ＤＲＡアセンブリ２２２のＢＦＩＣとのインタフェースを提供する。ＤＲＡＣ２２４は、１組のシリアルバス（これは、ビーム係数分散の平行な分割のために、同時に操作されてもよい）を介した、ＢＦＩＣとのインタフェースであってもよい。ＤＲＡＣ２２４は、シリアルバスに沿った複数のデイジーチェーン接続を介して、ＢＦＩＣを制御してもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ビーム列テーブル（「ＢＬＴ」）の集合を蓄積してもよい。ＢＬＴは、様々なサイズのビームグリッド、形状および中心周波数を、非揮発性メモリフラッシュデバイスに蓄積する。

ＤＲＡＣ２２４は、独立したホップのプログラム可能な数を備えたビームホッピングシーケンスを支援してもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、プログラム可能な持続時間の時間スロットを備えたビームホッピングシーケンスを支援してもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＯＢＰ２１４の制御下で、ホッピングシーケンスのためのＢＬＴリストを特定するビーム列インデックス（ＢＬＩ）メッセージを介して、ＢＬＴのＢＦＩＣへのローディングを支援してもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＯＢＰ２１４により命令されたように（または、地上セル位置に基づいて自動的に計算されたように）、整数のタイムスロットで地上セルトラッキングアップデートを支援してもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＤＣ電力の節約のため、ＤＲＡアセンブリ２２２のミュートおよびスリープモードを支援してもよい。スリープモードは、電力調整器（例えば。ＥＰＣ３２０）をシャットダウンすることにより、ＢＦＩＣ、ＢＡＭおよびモジュールの放射要素モジュールのいずれかに適用されてもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、周波数中心におけるＢＬＴへの調整係数の適用をサポートしてもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＢＬＴおよび調性テーブルの軌道上でのアップデートをサポートしてもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＯＢＰ２１４に冗長ＣＡＮバス（例えば、ＡおよびＢ）およびＥｐｏｃｈ同期インタフェースを与えてもよく、ＤＲＡアセンブリ２２２のＢＦＩＣとのインタフェースのために１組のシリアルバスを与えてもよい。

ＤＲＡＣ２２４は、ＢＦＮ ＰＣＢ上に直接組み込まれた回路を含んでもよい。ＤＲＡＣ２２４は、シングルストリング設定で動作してもよく、デュアルコールド冗長設定で動作してもよく、デュアルホット冗長設定で動作してもよい。これらはすべて、ＯＢＰ２１４の制御下で動作する。

図３に、ある実施の形態に係る、図２のＤＲＡアセンブリ２２２を示す。ＤＲＡアセンブリ２２２は、送信（「Ｔｘ」）ＤＲＡでもよく、受信（「Ｒｘ」）ＤＲＡであってもよい。

一般にＤＲＡ２２２は、アンテナまたは放射要素３１６の集合を含むフェーズドアレイアンテナであってよい。これは、各放射要素３１６の放射パターンが、隣の放射要素３１６と建設的に組み合わされて、メインローブと呼ばれる効果的な放射パターンを形成するように作成される。メインローブは、所望の位置で放射エネルギーを伝達する。一方、ＤＲＡ２２２は、望まない方向で信号と破壊的に干渉して信号をゼロとし、サイドローブを生成するように設計される。ＤＲＡアンテナ２２２は、メインローブで放射されたエネルギーを最大化し、サイドローブで放射されたエネルギーを許容されるレベルまで減衰させるするように設計されてもよい。放射の方向は、各アンテナ要素３１６に与えられた信号の位相を変えることにより操作されてもよい。その結果、アレイ内の各アンテナ要素３１６は、異なる位相および強度を持ち、所望の放射パターンが形成される。ＤＲＡアセンブリ２２２は、半導体集積回路ベースの位相調整素子を使って放射パターンの方向を変える。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、広帯域通信アンテナであってもよい。ＤＲＡアセンブリ２２２は、１０個以上のビームを持つクラスのビーム形成アンテナであってもよい。ＤＲＡアセンブリ２２２は、複数（例えば１６個）の同時ビームを送信または受信してもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、Ｋａ帯またはＫ帯をカバーする直接放射アンテナアレイであってもよい。ＤＲＡアセンブリ２２２は、周波数帯域１７．３ＧＨｚ－２１．３ＧＨｚのＴｘＤＲＡであってもよい。ＴｘＤＲＡは、この周波数帯域のサブセットを使ってもよい。ＤＲＡアセンブリ２２２は、周波数帯域２７ＧＨｚ－３１ＧＨｚのＲｘＤＲＡであってもよい。ＲｘＤＲＡは、この周波数帯域のサブセットを使ってもよい。ＤＲＡ２２２の各々は、単円偏波（すなわち、ＬＨＣＰまたはＲＨＣＰ）または二重偏波（すなわち、ＬＨＣＰまたはＲＨＣＰ）を持ってもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、複数の同時ビーム（これらは、独立に進み、形成され、ホップすることができる）を送信または受信するように構成される。ビームの数は１０以上である。特定の実施の形態では、ビームの数は１６以上である。ＤＲＡアセンブリ２２２は、アナログビーム形成を実行する。これは、任意のビーム径、任意のビーム形状および任意のビームボアサイトを持つ。

ＤＲＡは、アナログビーム形成を行うために、ビーム形成モジュール３０２を含む。ビーム形成モジュール３０２は、ＲＦ周波数で、位相および（可能であれば）強度調整を行うために使ってもよい。ビーム形成モジュール３０２は、ＤＲＡＣ（例えば、ＤＲＡＣ２２４）を含んでもよい。

ＢＦＮモジュール３０２は、ビーム形成ネットワークボード（ＢＦＮボード）ボード３０４を含む。ＢＦＮボード３０４は、ＢＦＮボード３０４の表面に取り付けられた部品のための構造および組織を与える。ＢＦＮボード３０４は、プリント回路基板（「ＰＣＢ」）である。ＢＦＮボード３０４は、マルチレイヤＰＣＢであってもよい。ＢＦＮボード３０４は、ＢＦＮボード３０４に取り付けられた（または接続された）ＤＲＡアセンブリ２２２の部品間に、ＲＦ、ＤＣおよびデジタル信号ルーティングを与える。ＢＦＮボード３０４は、平坦な形状のシングルボードであることが望ましい。ビーム形成部品（例えば、以下のＳＩＰモジュール３０８）は、ＢＦＮボード３０４に取り付けられてもよい。この場合、取り付けられたビーム形成部品は、ＢＦＮボード３０４によって定義された平面と実質的に平行な平面を定義する。ビーム形成部品は、ＢＦＮボード３０４の反対側に取り付けられてもよい。

ＢＦＮボード３０４は、インターコネクトを介して接続された様々なアクティブ部品を持つ。アクティブ部品は、以下のＢＡＭ３０６、ＳＩＰモジュール３０８および放射要素３１２を含んでもよい。ＳＩＰモジュール３０８は、ＢＦＮボード３０４に取り付けられる。

ＢＦＮボード３０４は、必要とされる異なるＤＣレベルを各アクティブ部品に与えてもよい。ＢＦＮボード３０４は、デジタル信号をＤＲＡＣからＳＩＰモジュール３０８にルーティングしてもよい。

アクティブ部品は、スプリングロードされた電気コネクタによりＢＦＮボード３０４に接続されてもよい。ＳＩＰモジュール３０８は、ＢＦＮボード３０４を接続するために、スプリングロードされたコネクタ・インタポーザを使ってもよい。

ＢＦＮボード３０４のレイアウトは、ＳＩＰモジュール３０８の配置、および、アクティブな熱生成部品の温度管理のために最適化されてもよい。ＳＩＰモジュール３０８のＢＦＮボード３０４上のレイアウトは、ルーティングを容易にするために、および、性能劣化を最小化するために最適化されてもよい。ＳＩＰモジュール３０８のＢＦＮボード３０４上のレイアウトは、ＳＩＰモジュール３０８の背中合わせ（バックツーバック）型の機械的取り付けのために最適化されてもよい（ダブルスタック構成）。

ＢＦＮボード３０４は、高周波数ラミネート材料の複数のレイヤからなるものであってもよい。高周波数ラミネートは、セラミック充填されたＰＴＦＥ複合材料であってもよい。層状の材料により、高いＲＦ性能が得られる。層は、融着を用いて接着されてよい。

ＢＦＮボード３０４は、ｘｙ平面内でほぼ対称であってもよく、四分円に分割されてもよい。

ＢＦＮボード３０４は、ビーム入力ＲＦ信号を、ＯＢＰ（例えば、ＯＢＰ２１４）からＢＡＭ３０６にルーティングをするように構成される。ＢＦＮボード３０４は、ＢＡＭ３０６からの出力（ビーム入力信号）をＳＩＰモジュール３０８（これは、ビームおよびその位相および強度並びに放射要素を制御する）にルーティングするように構成される。ＢＦＮボード３０４はさらに、ＳＩＰモジュール３０８のＲＦ出力を、指定された放射要素モジュール３１２にルーティングするように構成される。Ｒｘ構成では、ＢＦＮボード３０４は、前述のルーティングを逆向きに実行するように構成されてもよい。

ビーム形成モジュール３０２は、ＳＩＰモジュール３０８を含む。ＳＩＰモジュール３０８は、ＢＦＮボード３０４に取り付けられ、電気的に接続される。ＢＦＮ３０４への電気的接続は、図３に、インターコネクト３２６によって示される。これにより、ＳＩＰモジュール３０８とＤＲＡアセンブリ２２２の他の部品との間の通信がサポートされる。ビーム形成モジュール３０２は、アプリケーションに適した任意の数のＳＩＰモジュールを含んでもよい。この数に特に制限はない。ＳＩＰモジュール３０８は、ＢＦＮボード３０４の反対側（例えば、頂部および底部）に取り付けられてもよい。

ＳＩＰモジュール３０８は、Ｍ×Ｎ個のビーム形成ノードを含んでもよい。この場合、ＤＲＡ２２２はＭ個のビームおよびＮ×３２個の放射要素を持つ。

ＳＩＰモジュール３０８の各々は、ビーム入力信号を受信するように構成される。ＳＩＰモジュール３０８は、各ビームの強度および位相を、接続された各放射要素に関して調整する。例えばＴｘでは、ＳＩＰモジュール３０８は、各ビームを８個の放射要素に分離し、１６本のビームを各放射要素に統合する。

ＳＩＰモジュール３０８は、各放射要素３１６に供給するためのＲＦ出力を持つ。各ＲＦ出力は、ＢＦＮボード３０４によって、ＲＦ信号チェーン経路（これには、ＲＦ出力が供給されるべき放射要素３１６に接続される）にルーティングされる。

ＳＩＰモジュール３０８は、ＬＤＯおよび電圧レギュレータを含んでもよい。ＬＤＯは、ＢＦＩＣｓ３１０に安定なＤＣ電力を供給する。

ＳＩＰモジュール３０８は、ＲＦビーム信号を分離または統合するための複数の電力分配器を含んでもよい。

ＳＩＰモジュール３０８の各々は、１つ以上のＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）３１０を含む。ある実施の形態では、ＳＩＰモジュール３０８の各々は、６個のＢＦＩＣを含む。ＢＦＩＣ３１０は、宇宙グレードであってよく、ｒａｄ－ｈａｒｄプロセスで作成されてよい。

ＢＦＩＣ３１０は、アナログ、デジタルおよびＲＦ機能を実現する。ＢＦＩＣ３１０は、各放射要素３１６および各ビームに関し、位相および強度を調整するように構成される。ＢＦＩＣ３１０は、Ｎ個のノードを持ってよい。ここでＮは、同時ビームの数にＤＲＡアセンブリ２２２内の放射要素の数を掛けた数に等しい。ＢＦＩＣ３１０は、ビーム形成、ビーム進行およびビームホッピングを実行するように構成されてもよい。ＢＦＩＣ３１０は、ＲＦパワースプリッタおよびコンバイナを含んでもよい。

ＢＦＩＣ３１０は、ＢＦＮボード３０４を用いて、ＤＲＡＣ２２４に通信可能に接続されてもよい。これにより、ＢＦＩＣ３１０は、ＤＲＡＣから命令を受信することができる。ＤＲＡＣ２２４は、ＢＦＩＣ３１０によって実行されるビームホッピングをサポートする。

ビーム形成モジュール３０２はまた、１つ以上のビーム増幅モジュール３０６（ＢＡＭｓ３０６）を含む。ある実施の形態では、ビーム形成モジュール３０２は、ＤＲＡアセンブリ２２２ごとに４個のＢＡＭｓ３０６を含む。

ＢＡＭ３０６は、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ＢＦＮボード３０４に電気的に接続される。この電気的接続は、図３で、インターコネクト３２４によって示される。ＢＡＭ３０６は、電気コネクタおよびＢＦＮボード３０４を介して、ＲＦビーム信号をＯＢＰ２１４から受信（または、ＯＢＰ２１４に送信）する。

ＢＡＭ３０６は、あるシングルポートと他のポートとの間のＲＦ信号を統合または分離するマルチポートデバイスである。ＢＡＭ３０６は、プレ増幅（Ｔｘアプリケーションの場合）またはポスト増幅（Ｒｘアプリケーションの場合）を実行してもよい。プレ増幅は、ビーム形成モジュール３０２内の分離および統合に伴う損失を防ぐために、ＢＦＩＣ３１０信号調整の前に、ＢＡＭ３０６で実行されてもよい（損失は、ＢＦＮボード内、ＳＩＰモジュール内、および／またはＢＦＩＣ内で発生するだろう）。これは、必要な線形性を持った十分な利得を与えるために、バランスされたミディアム電力増幅器の使用を含んでもよい。ポスト増幅は、ビーム形成モジュールから低レベルで入力されたＲＦ信号を増幅するために、ＢＡＭで実行されてもよい。ＴｘＤＲＡ実装では、ポストＢＦＩＣ増幅は、ＲＦ信号チェーン経路で実行される（以下の通り）。ＲｘＤＲＡ実装では、ポスト増幅は、ＢＡＭ３０６で実行される。ＢＡＭ３０６は、増幅を実行するために、ＬＮＡチップを含んでもよい。ある実施の形態では、ＢＡＭ３０６は、３つの個別のＲＦチャネルおよびローカルＤＣ電圧調整を実現してもよい。

ＢＡＭ３０６は、ヒートシンクのための熱ブレード３１８に取り付けられてもよい。ＢＡＭ３０６の温度管理は、ＢＡＭ３０６の高熱放熱部品（例えば、増幅ユニット）を熱ブレード３１８まで下げることによって実現されてもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、熱ブレード３１８を含む。熱ブレード３１８は、図４の熱ブレード４０８や、図５の熱ブレード５２８であってもよい。熱ブレード３１８は、熱エネルギーを、熱生成源（例えば、ビーム形成モジュール３０２の部品や、ＲＦ信号チェーン経路など）からヒートシンクに伝達する。熱ブレード３１８は、熱を受動的に（例えば、ポンピングを必要とすることなく）伝達してもよい。熱ブレード３１８は、ＤＲＡアセンブリ２２２内に配置される。これにより、熱ブレード３１８は、熱３２２を熱生成部品から効率的に受け取り、伝達することができる。これは、ＤＲＡアセンブリ２２２のある種の部品（例えば、ＢＡＭ３０６、放射要素モジュール３１２）を、熱ブレード３１８に、直接的にまたは間接的に、取り付けることを含んでもよい。これにより、熱は、そうした部品から熱ブレード３１８に伝わることができる（例えば、ＳＩＰモジュール３０８は、熱に接触し、これをインタフェースプレート（この上に、熱ブレード３１８が取り付けられる）に伝達してもよい）。例えば、インタフェースプレートは、モジュール３０８で発生した熱を、ＤＲＡ内のすべての熱ブレードに結びつけてもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、電力調整器（「ＥＰＣ」）３２０を含む。ＥＰＣ３２０は、複数の物理的に分離したＥＰＣモジュールを含んでもよい。ＥＰＣ３２０は、電力を浄化し調整する。ＥＰＣ３２０は、電力源（ＥＰＣ３２０は、ここから調整すべき電力を受け取る）に物理的に接続される。ＥＰＣ３２０は、ＢＦＮボード３０４に電気的に接続された部品に電力３３０を供給するために、１つ以上の物理的コネクタ（例えば、ケーブル）を介して、ＢＦＮボード３０４に接続される。ＥＰＣ３２０は、１つ以上の物理的コネクタを介して、調整された電力を、ビーム形成モジュール３０２に供給する。ＥＰＣ３２０は、バスパワーのための宇宙船電力分配ユニットや、ｏｎ／ｏｆｆ制御やアナログテレメトリのための命令およびデータハンドラとインタフェース接続してもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、複数の放射要素モジュール３１２を含む。放射要素モジュール３１２の各々は、放射要素３１６と、放射要素３１６に接続されたＲＦ信号チェーン経路３１４と、を含む。ＲＦ信号チェーン経路３１４は、ＲＦ経路（ＲＦ信号のための）を含み、ＤＣおよび様々な電気信号を含んでもよい。放射要素モジュール３１２は、複数の放射要素３１６と、複数のＲＦ信号チェーン経路３１４と、を含んでもよい。特定の実施の形態では、放射要素モジュール３１２の各々は、４個の放射要素３１６と、４本のＲＦ信号チェーン経路３１４と、を含む。このとき放射要素３１６の各々は、１つのＲＦ信号チェーン経路３１４に接続される（これは「４パック」と呼ばれることもある）。放射要素３１６の数、および放射要素モジュール３１２内のＲＦ信号チェーン経路の数は、特に制限されない。例えば別の実施の形態では、放射要素モジュール３１２は、６個の放射要素３１６と、６本のＲＦ信号チェーン経路３１４と、を含む。あるいは別の実施の形態では、放射要素モジュール３１２は、８個の放射要素３１６と、８本のＲＦ信号チェーン経路３１４と、を含む。

放射要素モジュール３１２は、放射要素３１６、偏波器およびフィルタを備えたフロントエンドを含んでもよく、プリント回路基板に取り付けられたＲＦおよび電圧制御回路を備えたバックエンドを含んでもよい。

放射要素３１６の各々は、ＤＲＡ２２２のアンテナの基本的な一部分であり、それ自身がＲＦエネルギーを放射または受信することができる。

ＲＦ信号チェーン経路３１４は、信号増幅を行うための１つの増幅ユニットを含む。増幅ユニットは、固体パワーアンプ（ＳＳＰＡ）またはローノイズアンプ（ＬＮＡ）であってもよい。ＤＲＡ２２２利得の主要部分は、ＲＦ信号チェーン経路３１４内に存在する。ＲＦ信号チェーン経路３１４は、偏波器、フィルタ、増幅器およびアイソレータを含んでもよい。ＲＦ信号チェーン経路３１４は、十分な増幅を行うために、高パワー増幅段階もしくはゲインブロックの前に、またはローノイズ増幅段階の後に、プレドライバを実現してもよい。ＲＦ信号チェーン経路３１４は、異なるＳＳＰＡタイプを用いることにより、および／または、操作を制御することにより、最適なＲＦテーパで実現されてもよい。

ＲＦ信号チェーン経路３１４は、放射要素モジュール３１２をＢＦＮボード３０４に接続するために、および、ＲＦ信号チェーン経路と他のビーム形成部品との間の通信をサポートするための電気コネクタを含む。この電気コネクタは、図３に、インターコネクト３２８によって示される。

前述のように、ＤＲＡアセンブリ２２２のある種のアクティブ部品（例えば、放射要素モジュール３１２（ＲＦ信号チェーン経路３１４）、ＢＡＭｓ３０６またはＳＩＰモジュール３０８）が、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ＢＦＮボード３０４に電気的に接続されてよい。電気コネクタは、当該コネクタの２つの側面にスプリング接点を含んでもよい。この場合、第１側面は基板に接触し、第２側面はＢＦＮボード３０４に接触する。アクティブ部品をＢＦＮボード３０４に接続するのにスプリングロードされたされた電気コネクタを用いることは、特に有用である。このようなコネクタは、必要な挿入力が小さいかゼロである。アンテナアセンブリ内で電気的接続を確立するための従来または現行の方法（例えば、ハンダ付け）は、熱循環条件下では失敗する可能性がある。例えば軌道上の通信衛星に取り付けられたＤＲＡアセンブリは、不規則な熱循環にさらされるだろう。ＬＥＯアプリケーションでは、通信衛星は９０分ごとに地球を一周し、様々なトラフィックローディングを持つ（自己発熱も非常に変化しやすい）。このような熱循環は、ハンダ付け部分に大きなダメージを与える可能性があり（特に、通信衛星が地球を何度も回る数年間が経過すると）。従って、前述のスプリングロードされた電気コネクタを用いることにより、ＤＲＡアセンブリ２２２（および、そのある種の部品）は、軌道上の通信衛星がさらされる熱循環の影響に対して、より大きな抵抗力を持つことになる。これにより、ＤＲＡアセンブリおよびＤＲＡアセンブリが搭載された通信衛星の機能および信頼性が向上する。

以下、実施の形態に係るＲｘタイプのＤＲＡアセンブリ２２２の操作方法を説明する。合成放射入力信号（例えば、１６本のビーム）が、放射要素モジュール３１２（例えば、４パック）の放射要素３１６上に入射する。その後、合成放射入力信号は増幅される。これは、放射要素３１６のＲＦ信号チェーン経路３１８内の増幅部品（例えば、ＬＮＡ）による増幅を含む。信号増幅の主要な部分は、ＲＦ信号チェーン経路３１４で行われる。その後、各放射要素３１６からの信号は、ＢＦＮボード３０４上に取り付けられたＳＩＰモジュール３０８にルーティングされる。ＳＩＰモジュール３０８は、受信した信号を複数（例えば、１６）の同じ信号に分離する。各ＳＩＰモジュール３０８は、複数（例えば、６）のＢＦＩＣｓ３１０を含む。これらは、位相器、ステップ減衰器およびコヒーレントコンバイナ（例えば、５１２：１）を含む。ＳＩＰモジュール３０８の出力における各部分ビームは、ＢＦＮボード３０４によって、他のコヒーレントコンバイナにルーティングされる。この他のコヒーレントコンバイナは、様々なビーム情報を統合し、各放射要素３１６から受信した信号に基づいて、完全なビーム情報を生成する。ＢＦＮボード３０４は、コヒーレントコンバイナの出力からの各ビームを、ビーム増幅モジュール（「ＢＡＭ」）の入力ポートにルーティングする。ＢＡＭ３０６は、受信したビームの増幅を行う。ＢＡＭ３０６は、増幅されたビームを出力する。出力されたビームは、ＯＢＰ２１４によるさらなる処理のために、ＯＢＰ２１４の入力ポートにルーティングされる。

以下、実施の形態に係るＴｘタイプのＤＲＡアセンブリ２２２の操作方法を説明する。ＯＢＰ２１４の出力における各ビームは、ＢＡＭ入力ポートにルーティングされる。ＢＡＭ３０６は、受信したビームを増幅する。増幅されてＢＡＭ３０６から出力されたビームは、ＢＡＭ３０６から、接続されたＢＦＮ入力ポートにルーティングされる。ＢＦＮで受信されたビーム信号は、最初の分岐をする（例えば、６４本に）。分岐したビームは、ＳＩＰモジュール３０８にルーティングされる。ＳＩＰモジュール３０８は、受信したビームをさらに分岐する（例えば、２本に）。ＳＩＰモジュール３０８の内部で、信号はＢＦＩＣｓ３１０にルーティングされる。ＢＦＩＣｓ３１０は、信号をさらに分岐する（例えば、４ウェイスプリット）。ＢＦＩＣ３１０はまた、信号の位相および強度を調整する。位相および強度の調整の後、１６本のビームからの信号は、それぞれの１６個の放射要素３１６に結び付けられる（ＢＦＩＣ３１０内およびＳＩＰモジュール３０８内で）。ＢＦＮ出力からの信号は、指定されたＲＦ信号チェーン経路３１４に送られる。放射要素モジュールＲＦ信号チェーン経路３１４は、信号を増幅する。増幅された信号は、その後、放射のために放射要素３１６に供給される。信号増幅の主要な部分は、ＲＦ信号チェーン経路３１４で行われる。

図４に、ある実施の形態に係る、ＤＲＡアセンブリ（例えば、図２のＤＲＡアセンブリ２２２）によって生成された熱を管理するための熱管理サブシステム４００を示す。熱管理サブシステム４００は、温度制御サブシステム２１６の部品を含んでもよい。

熱管理サブシステム４００は、ＤＲＡアセンブリ２２２のアクティブ部品で生成された熱を管理し、ＤＲＡアセンブリ２２２の温度効率を改善するように構成される。熱管理サブシステム２２２は、ＤＲＡアセンブリ２２２で生成された受動的に管理してもよい（すなわち、受動的冷却）。熱管理サブシステム４００は、ＤＲＡアセンブリ２２２内のアクティブ部品を受動的に維持してもよい。これにより、増幅ユニットは一様な温度に保たれる。熱管理サブシステム４００は、受動的冷却を実現するために、放射または対流による熱移動を最大化するための熱スプレッダ（例えば、熱ブレード）またはヒートシンクを使うことにより、高レベルの自然対流および放熱を与える。

熱管理サブシステム４００は、複数のＤＲＡアセンブリのために動作してもよい。

ＤＲＡアセンブリ２２２は、複数の熱生成ユニット４０４を含む。熱生成ユニットは、ＤＲＡ与える２２２のアクティブ部品であり、動作中に熱を発生する（すなわち、これらはアクティブな熱源である）。熱生成ユニット４０４は、増幅器のような電気デバイスであってもよい。

熱生成部品４０４を含むＤＲＡアセンブリ２２２の部品は、ＲＦモジュール３１８、ＳＩＰモジュール３０８およびＢＡＭ３０６を含む。ＲＦモジュール３１８の熱生成部品４０４は、ＲＦ信号チェーン経路３１４内にあってもよい。

熱管理サブシステム４００は、熱ブレード４０８を含む。熱ブレード４０８は、１つ以上の熱生成ユニット４０４を持つ。熱ブレード４０８は、熱生成ユニット４０４で生成された熱のための熱スプレッダとして動作してよい。熱ブレード４０８は、ＤＲＡアセンブリ２２２の中心部の熱を外側に排除してもよい。熱ブレード４０８は、熱生成ユニット４０４で生成された熱を、１つ以上の温度シンク要素（例えば、以下の温度シンク要素４１２）に受動的に伝え、放熱するように構成されてもよい。熱ブレード４０８は、同じタイプの熱生成ユニット４０４を、それぞれが互いに一様な温度となるように受動的に保ってもよい。

熱ブレード４０８が、熱生成ユニット４０４から間接的に熱を受け取る場合もある。例えば、ＳＩＰモジュール３０８の熱生成ユニットによって生成された熱は、ＤＲＡアセンブリのインタフェースプレートに伝えられ、その後熱ブレード４０８（これは、インタフェースプレートに取り付けられている）に伝えられてもよい。

熱ブレード４０８の各々は、ヒートパイプを含む。ヒートパイプは、直接的にまたは間接的に熱を伝えるために適用されてもよい。ヒートパイプは、アクティブヒートパイプであってもよい。この場合、能動的な冷却（熱ブレードを能動的に冷却する）のために流体ポンプが与えられる。ヒートパイプは、受動的な冷却のための、パッシブヒートパイプであってもよい。ヒートパイプは、振動ヒートパイプ（あるいは「脈動ヒートパイプ」）であってもよい。振動ヒートパイプは、従来の振動ヒートパイプであってもよい。ヒートパイプは、熱伝達デバイスとして動作してもよい。こうした熱伝達デバイスは、熱伝導と相転移の原理を結びつけ、２つの固体の界面で熱を効率的に伝達する。ある実施の形態では、ヒートパイプのホットインタフェースで、熱伝導性固体表面に接触する液体は、当該表面から熱を吸収して気化する。その後蒸気は、ヒートパイプに沿ってコールドインタフェースに流れ、液化して潜熱を放出する。その後液体は、毛管現象、遠心力または重力により、ホットインタフェースに戻る。このサイクルが繰り返される。

ヒートパイプは、密封パイプまたは作動流体に合う材料で作られたチューブを含んでもよい。振動ヒートパイプの場合、ヒートパイプは、その一部分のみが作動流体で満たされていてもよい。振動ヒートパイプは、蛇行パターンで構成されてもよい。この蛇行パターンの内部は、自由運動する液体および蒸気のセグメントが交代する。振動は作動液体内で発生し、パイプ自体は動かない。

熱管理サブシステム４００は、熱ブレード４０８から熱を受け取るための温度シンク要素４１２をさらに含む。熱ブレード４０８から温度シンク要素４１２への熱の伝達は、放熱経路４２２で行われる。温度シンク要素４１２は、ヒートパイプを含んでもよい。宇宙船のヒートパイプは、熱の伝導／交換に関しては、熱ブレードと同様に機能してもよい。熱ブレード４０８と温度シンク要素（例えば、宇宙船のヒートパイプ）との間の熱交換は、伝導によって引き起こされる。熱は、熱交換インタフェースで、熱ブレード４０８から温度シンク要素４１２に伝えられる。熱交換インタフェースは、熱ブレード４０８の上面に形成されてもよい。熱ブレード４０８は、放熱経路４２２に沿って、熱生成ユニット４０４から温度シンク要素４１２に熱を伝える。温度シンク要素４１２は、ヒートパイプ（例えば、宇宙船のヒートパイプ）であってもよい。

温度シンク要素４１２は、熱ブレード４０８に直接取り付けられてもよい。例えば温度シンク要素４１２は、熱ブレード４０８の上面に直接取り付けられてもよい。この場合当該上面は、熱ブレード４０８と温度シンク要素４１２と間の熱交換インタフェースを与える。

温度シンク要素４１２は、熱ブレード４０８から受け取った熱をヒートシンク４１６（例えば、ラジエータ）に伝えてもよい。温度シンク要素４１２からヒートシンク４１６への熱の移動は、放熱経路４２４によって行われる。ヒートシンク４１６は、宇宙船ラジエータであってもよい。ヒートシンク４１６は、受け取った熱を環境（例えば、宇宙）に捨てるように構成されてもよい。ヒートシンク４１６は、宇宙船に取り付けられた宇宙船パネルまたはフラットプレートラジエータであってもよい。宇宙船パネルは、構造的な宇宙船パネルであってもよく、宇宙船が軌道上にあるとき展開するパネルであってもよい。ヒートシンク４１６は、赤外線輻射により、ヒートシンク４１６の表面から熱を捨ててもよい。

図５Ａおよび５Ｂに、ある実施の形態に係る、ＤＲＡアセンブリ５１０の斜視図５００ａおよび部分断面図５００ｂを示す。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、図２および図３のＤＲＡアセンブリ２２２であってもよい。ＤＲＡアセンブリ５１０は、図１のＤＲＡサブシステム１１０の部品であってもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、宇宙船（例えば図１の通信衛星）に取り付けられてもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、所定の周波数帯のＲＦ電波信号を送信および／または受信するために使われてもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、複数の放熱要素５１２を含む。放熱要素５１２は、図５Ａではサンシールド５１９（これは、放熱要素５１２を覆う）の陰に隠れている。放熱要素５１２は、放熱要素アクティブ格子（これは、ＤＲＡアクティブ５１０の放熱表面５１４を定義する）を形成する。放熱表面５１４は、ほぼ円形である。放熱要素５１２は、放熱要素面５１６（これは、図５Ｂでは矢印５１６で示される）を定義する。放熱要素５１２は、４パック（すなわち、同じ放熱要素モジュールに属する４つの放熱要素５１２の群であって、互いに接続される）で構成される。放熱要素４パックの例が、図８Ａおよび８Ｂに示される。それぞれの４パック内の放熱要素５１２は、平行に配置される。前述のように、放熱要素モジュール内の放熱要素（およびＲＦ信号チェーン経路）の数は特に限定されず、４パックは放熱要素モジュールの一例に過ぎない。例えば他の変形例として、６パックの放熱要素モジュールや、８パックの放熱要素モジュールもある。

放熱要素５１２の各４パックは、ＲＦモジュール５２０に取り付けられる。ＲＦモジュール５２０は、信号増幅のために、４本のＲＦ信号チェーン経路を収容する。ＲＦモジュール５２０内の４本のＲＦ信号チェーン経路の各々は、４パック内の１つの放熱要素５１２に接続される。ＲＦモジュール５２０（および、その中のＲＦ信号チェーン経路）は、放熱要素５１２と同じ平面内に配置される。

ＲＦモジュール５２０の各々は、インターコネクト５２２を含む。インターコネクト５２２は、複数のコネクタ（すなわち、１つ以上のＲＦコネクタ、１つ以上のＤＣコネクタ、その他の電気的接続）を含んでもよい。インターコネクト５２２は、スプリングロードされた電気コネクタである。コネクタ５２２は、ＲＦ信号チェーン経路のＲＦ信号を、ＢＦＮボードやＲＦ信号チェーン経路のその他の部品および様々な電気信号に接続してもよい。インターコネクト５２２は、ＲＦモジュール５２０の、放射要素５１２が取り付けられる側と反対側の端部に配置される。放射要素５１２の４パック、ＲＦモジュール５２０およびインターコネクト５２２は、放射要素モジュールを形成する。放射要素モジュール（放射要素５１２、ＲＦモジュール５２０およびインターコネクト５２２を含む）は、図５Ｂに示される。図５Ｂについては、（見やすさのために）ＤＲＡアセンブリ５１０の放射要素モジュールの１つのサブセットのみを示す点、さらなる放射要素モジュールがＤＲＡアセンブリ５１０内の熱ブレード５２８に取り付けられる点に注意する。一般に各熱ブレード５２８には、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられる。与えられた熱ブレード５２８は、熱ブレードの一方の側に取り付けられた１つ以上の放射要素モジュールを持ってもよいし、あるいは熱ブレードの（対向する、すなわち向き合う）両方の側に取り付けられた１つ以上の放射要素モジュールを持ってもよい。例えば、ＤＲＡの最も外側または端にある熱ブレード５２８は、放射要素モジュールが一方の側にのみ取り付けられてもよい。

インターコネクト５２２は、ＲＦモジュール５２０（および、そこに含まれるＲＦ信号チェーン経路）をＢＦＮボード５２４に接続する。

ＢＦＮボード５２４は、ボード面５２６に配置され、ボード面５２６を定義する。ボード面５２６は、図５Ｂでは矢印５２６で示される。一般にボード平５２６は、放射要素面５１６と垂直である。すなわち、一般にＢＦＮボード５２４と放射要素モジュール（放射要素５１２およびＲＦモジュール５２０を含む）とは、ＤＲＡアセンブリ５１０内で互いに垂直である。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、複数の熱ブレード５２８を含む。各ＲＦモジュール５２０は、熱ブレード５２８に取り付けられる。一般に熱ブレード５２８は、ＲＦモジュールの列と列との間に配置される。各熱ブレード５２８は、当該熱ブレード５２８の対向する側面に、１つ以上のＲＦモジュール５２０が取り付けられる。熱ブレード５２８は、宇宙船バスヒートパイプまたは宇宙船バス熱インタフェースに接続されてもよい。

一般に熱ブレード５２８は、ＢＦＮボード５２４（およびインタフェースプレート５４４）と垂直であるように取り付けられる。熱ブレード５２８は、ブレード面（これは、一般に放射要素面５１６と平行であり、一般にボード面５２６と垂直である）を定義する。

各熱ブレード５２８は、ＤＲＡアセンブリ５５０のアクティブ部品からの熱伝導をサポートし、温度の一様性を維持するための、１つ以上のヒートパイプ（例えば、振動ヒートパイプ）または固体金属（例えば、アルミニウム）熱ブレード５２８を備えてもよい。熱ブレード５２８は、高い熱伝導効率を備えてもよい。熱ブレード５２８は、動かない部品を含むパッシブなデザインを備えてもよい。熱ブレード５２８は、流体ポンプを用いて能動的に冷却されてもよい。熱ブレード５２８は、ＤＲＡアセンブリ５１０の中心部（例えば、ＲＦモジュール５２０が取り付けられるところ）から側面に熱を伝えてもよい。このような熱伝導は、図１０にも示される。

熱ブレード５２８は、ＤＲＡアセンブリ５１０のための機械的調整を実現してもよい（例えば、部品を取り付けることによって）。熱ブレード５２８は、取り付けられた部品（例えば、放射要素モジュール）のための構造的支持を与えてもよい。

各熱ブレード５２８は、ブレード高さ５３０およびブレード長さ５３２を持つ。ブレード高さ５３０は、ＤＲＡアセンブリの実施の形態ごとに異なっていてもよい。ブレード高さ５３０は、放射要素モジュールのレイアウトおよび放熱の要求条件に基づいて選ばれてもよい。ブレード長さ５３２もまた異なっていてよい。ブレード長さ５３２は、熱ブレード５２８に取り付けられる宇宙船パイプ（例えば、宇宙船ヒートパイプの数が多いほど、宇宙船ヒートパイプを取り付け、熱インタフェースを与えるために、より長いブレード長さが必要だろう）の数に基づいて選ばれてもよい。ブレード長さ５３２は、ＲｘＤＲＡアセンブリでは、ＴｘＤＲＡアセンブリよりも短くてよい。ブレード長さ５３２は、取り付けられた部品で生成される熱に基づいて選ばれてもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０も、複数のＢＡＭｓ５３４を含む。ある実施の形態では、ＤＲＡアセンブリ５１０内のＢＡＭｓの数は４である。

各ＢＡＭ５３４は、インターコネクトを含む。このインターコネクトは、スプリングロードされた電気コネクタである。インターコネクトは、ＢＡＭ５３４をＢＦＮボード５２４に接続する。一般にＢＡＭｓ５３４は、放射要素モジュールと同じ面５１６内に配置される。従って、一般にＢＡＭｓ５３４は、ＢＦＮボード５２４と垂直であるように配置される。

ＢＡＭ５３４は、熱ブレード５２８に取り付けられる。ＢＡＭ５３４は、ＲＦモジュール５２０と同様に熱ブレード５２８に取り付けられてもよい。ＢＡＭｓ５３４を熱ブレード５２８に取り付けることにより、ＢＡＭ５３４のアクティブ部品によって生成された熱を、熱ブレード５２８に伝えて放熱することができる。

各熱ブレード５２８は、上面５３８および下面５４０を含む。

上面５３８は、ＤＲＡアセンブリ５１０のアクティブ部品から熱ブレード５２８が受け取った熱のための、熱交換インタフェースを与えてもよい（そして、ＤＲＡアセンブリ５１０のための、ＤＲＡ外部熱インタフェースを与えてもよい）。例えば、熱交換インタフェースを介して熱ブレード５２８から熱を受け取るために、宇宙船ヒートパイプが熱ブレード５２８の上面５３８に取り付けられてもよい。熱ブレード５２８に取り付けられる宇宙船ヒートパイプの数、熱インタフェース材料および取り付けインタフェースの数は異なっていてもよい。上面５３８の大きさは、温度差の補償を実現できる熱伝導を与えるのに十分な程度に設定されてもよい。上面５３８は、高効率温度フィルタを含んでもよい。

下面５４０は、熱ブレード５２８（その結果、熱ブレード５２８に取り付けられる部品、例えば、放射要素モジュールやＢＡＭｓ５３６なども）を宇宙船インタフェースプレート５４４の上面５４２に取り付けるために使われてもよい。宇宙船インタフェースプレート５４４は、宇宙船バスパネルに取り付けられる。熱は、インタフェース５４０を介して、インタフェースプレート５４４（ＳＩＰからの熱）から熱ブレード５２８に伝えられてよい。インタフェースプレートは、ＳＩＰモジュールからの熱をＤＲＡ５１０内のすべての熱ブレード５２８に結び付けてもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、クロスストラップ５４６を含む。クロスストラップ５４６は、熱ブレード５２８を互いに固定することにより、ＤＲＡアセンブリ５１０のさらなる構造調整および配置を実現してもよい。クロスストラップ５４６は、上面５３８で熱ブレード５２８に取り付けられる。クロスストラップ５４６は、放射要素アクティブ格子の各面に含まれる。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、１つ以上の放熱シールドを含んでもよい。放熱シールドは、暴露されるＲＦモジュール５２０（例えば、最前面のブレードの前のもの、あるいは最後面のブレードの後ろのもの）を覆うために使われてもよい。放熱シールドは、熱ブレード５２８に取り付けられる。

ＤＲＡアセンブリは、複数のＳＩＰモジュール（図示しない）を含む。ＳＩＰモジュールは、ＢＦＮボード５２４の対向する面に取り付けられる（例えば、図６参照）。ＳＩＰモジュールは、ＢＦＮボード上でダブルスタック（２段積み）で構成されてもよい。ＳＩＰモジュールは、当該ＳＩＰモジュールによって定義される平面が、ＢＦＮボード５２６によって定義される平面（すなわち、平面５２６）と実質的に平行になるように、ＢＦＮボード５２４に取り付けられてもよい。ＢＦＮボード５２４の上面に取り付けられるＳＩＰモジュールは、ＳＩＰモジュールの熱生成ユニットによって生成された熱を熱ブレード５２８に伝えて放熱するために、インタフェースプレート５４４に熱的に結合されてもよい。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、ＢＦＮカバー５５２を含む。ＢＦＮカバー５５２は、インタフェースプレート５４４の下面５５４に取り付けられる。ＢＦＮカバー５５２は、ＢＦＮボード５２４およびそこに取り付けられた部品（例えば、ＳＩＰモジュール）を収容する。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、１つ以上のＥＰＣモジュール５５６を含んでもよい。ＥＰＣモジュール５５６は、専用のＥＰＣ熱ブレード５５８に取り付けられる。ＥＰＣ熱ブレード５５８は、構造的および機能的に熱ブレード５２８に似る。ＥＰＣ熱ブレード５５８は、上面５６０を含む。上面５６０は、ＥＰＣ熱ブレード５５８のための熱交換インタフェースを与える。クロスストラップ５４６も、ＥＰＣ熱ブレード５５８の上面５６０に取り付けられる。

ＥＰＣモジュール５５６を専用の熱ブレード５５８に取り付けることにより、ケーブル長を短縮できるという利点が得られる。ＥＰＣモジュール５５６は、ＥＰＣモジュールボードと熱ブレード５５８との間で広い熱交換領域が得られるように、ＥＰＣ熱ブレード５５８に取り付けられてもよい。

ＥＰＣ熱ブレード５５８は、（熱ブレード５２８と同様に）インタフェースプレート５４４に取り付けられる。ＥＰＣモジュール５５６は、穴を通ってインタフェースプレート５４４内を延びる。これにより、ＥＰＣモジュール５５６のコネクタポートが、インタフェースプレート５４４の外側に現れる。

コネクタ５６２は、第１端部でＥＰＣモジュール５５６のコネクタポートに接続され、第２端部でＢＦＮボード５２４のコネクタポートに接続される。コネクタ５６２は、ＢＦＮボード５２４に接続するために、穴を通ってＢＦＮカバー５５２内を延びる。

ＤＲＡアセンブリ５１０は、様々な利点を与える。ＤＲＡアセンブリ５１０は、モジュラースケーラブルに設計され、高性能で、統合がしやすい。ＤＲＡアセンブリ５１０は、ビーム形成ネットワークのために、単一のボードを使う。単一のビーム形成ネットワークは、すべてのＲＦおよび電気信号並びにＤＣ電力を、ＤＲＡ５１０のＲＦ信号チェーンに伝えることができる。ビーム形成ネットワークのために単一のボードを使うことにより、例えば、低コスト化、低質量化、インターコネクト数の低減、部品点数の削減等といった、様々な利点が得られる。ＤＲＡアセンブリ５１０により、すべてのＳＩＰモジュール５５０およびＢＦＮボード５２４をほぼ同一平面（例えば、平面５２６）の上に配置することができる。有利なことに、この配置を取ることにより、ＢＦＮボードと放射要素モジュールとの間のインターコネクションを簡易化することができる。

図６に、ある実施の形態に係る、図５のＤＲＡアセンブリ５１０のＢＦＮアセンブリ６１０の上部斜視図６００を示す。

ＢＦＮアセンブリ６１０は、単一ボード平面実装である。

ＢＦＮアセンブリ６１０は、ＢＦＮボード５２４を含む。ＢＦＮボード５２４は、上面６１２と、下面６１４と、を含む。

ＢＦＮアセンブリ６１０は、複数のＳＩＰモジュール５５０を含む。ＳＩＰモジュール５５０は、１つの平面内に取り付けられてもよい。ＳＩＰモジュールを１つの平面内に取り付ける（すなわち、ＢＦＮボードへの平面実装）ことにより、ＳＩＰを複数のボード（従って、複数の平面）に取り付けた場合に発生する様々な問題を解決することができる。例えば、ＳＩＰモジュールが複数のボード（従って複数の平面）に取り付けられた場合、それらの間のインターコネクションは複雑となり、質量が増し、コストが増し、ＲＦ性能が低下する。

ＳＩＰモジュールは、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６（これらは、ＢＦＮボード５２４の上面に取り付けられる）と、下面取り付けＳＩＰモジュール６１８（これらは、ＢＦＮボード５２４の下面に取り付けられる）と、を含む。上面取り付けＳＩＰモジュール６１６および下面取り付けＳＩＰモジュール６１８は、それぞれ、ＢＦＮボード５２４によって定義される平面（例えば、図５Ｂの平面５２６）と実質的に平行な平面を定義する。ＢＦＮアセンブリ６１０内のＳＩＰモジュールの数は、アプリケーションに応じて異なっていてよい。

ＳＩＰモジュール５５０は、「ダブルスタック（２段積み）」または「バックツーバック（背中合わせ）」でＢＦＮボード５２４に取り付けられる。この場合、ダブルスタックの各々は、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６と、下面取り付けＳＩＰモジュール６１８と、を含む。一般に、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６および下面取り付けＳＩＰモジュール６１８は、ＢＦＮボード５２４を向けて同じ方向を向く。これにより、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６の底面は、下面取り付けＳＩＰモジュール６１８の底面に位置合わせされる。上面取り付けＳＩＰモジュール６１６は、複数のファスナを用いて、下面取り付けＳＩＰモジュール６１８に接続されてもよい。このファスナは、下面取り付けＳＩＰモジュール６１８から上面取り付けＳＩＰモジュール６１６に熱を伝えるための熱伝導体としても機能する。上面取り付けＳＩＰモジュール６１６は、ＤＲＡ５１０内に配置された場合、インタフェースプレート（例えば、図５のインタフェースプレート５４４）に接触してもよい。これにより、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６からインタフェースプレートへの熱伝導（この熱は、上面取り付けＳＩＰモジュール６１６で発生したものでもよいし、下面取り付けＳＩＰモジュール６１で発生して上面取り付けＳＩＰモジュール６１６に伝えられてたものでもよい）がサポートされる。熱は、熱ブレード（例えば、図５の熱ブレード５２８）に伝えられ、放熱してもよい。

ＢＦＮボード５２４の上面６１２は、複数の放射要素モジュール電気ポートを含む。これらの放射要素モジュール電気ポートは、領域６２６に配置される。放射要素モジュール電気ポートは、ＲＦ信号チェーン経路とＢＦＮアセンブリ６１０との電気的接続をサポートするために、放射要素モジュールの電気コネクタを受け入れるように構成される。ＢＦＮボード５２４は、アレイ内の放射要素モジュールごとに、放射要素モジュール電気ポートを含む。放射要素モジュール電気ポートは、複数のポート（例えば、放射要素モジュール内のＲＦ信号チェーン経路ごとのＲＦポート、３／４ＤＣポートおよび複数のデジタル／ＣＭＤ／ＴＭポートなど）を含んでもよい。

図７に、ある実施の形態に係るＳＩＰモジュール７００を孤立した状態で示す。ＳＩＰモジュール７００は、図３のＳＩＰモジュール３０８または図６のＳＩＰモジュール５５０であってもよい。

ＳＩＰモジュール７００は、ＢＦＮボード（例えば、ＢＦＮボード５２４）の上面または下面に取り付けられてもよい。ＳＩＰモジュール７００は、ダブルスタック構成のＤＲＡアセンブリ内に配置されてもよい。

ＳＩＰモジュール７００は、トップカバー７０６を含む。トップカバー７０６は、アルミニウム製であってもよい。トップカバー７０６は、ＤＲＡアセンブリに組み付けられたとき、インタフェースプレート（例えば、図５のインタフェースプレート５４４）に接触してもよく、ＳＩＰモジュール７００（または、他のＳＩＰモジュール）からの熱伝導をサポートしてもよい。

ＳＩＰモジュール７００は、基板層７０８を含む。基板層７０８は、ＬＴＣＣ基板であってもよい。基板層７０８には、１つ以上のＢＦＩＣｓが取り付けられてもよい。特定の実施の形態では、基板層７０８には、６個のＢＦＩＣｓが取り付けられる。

ＳＩＰモジュール７００は、ボトムカバー７０４を含む。ＳＩＰモジュール７００は、ＢＦＮボードに取り付けられたとき、ＳＩＰモジュール（ボトムカバー７０４）とＢＦＮボードとの間に熱ガスケットを含んでもよい。

ＳＩＰモジュール７００は、ＳＩＰ－ＢＦＮボード間のインターポーザ７０２を含む。インターポーザ７０２は、あるソケットまたは接続と、別のソケットまたは接続との間の電気的なインタフェースルーティングであってもよい。インターポーザ７０２は、ＢＦＮボードへのスプリングロードされた電気接続であってもよい。スプリングロードされた電気接続により、ＢＦＮアセンブリのリワーク性およびＤＲＡのリワーク性が得られる。インターポーザ７０２は、ＳＩＰモジュール７００のＢＦＩＣｓによって生成された信号を受信し、さらなる処理のために当該信号をＢＦＮボードにルーティングしてよい。

ＳＩＰモジュール７００はまた、取付穴７１０を含む。取付穴７１０は、ファスナを通して受け入れるように構成される。ファスナは、ＳＩＰモジュール７００をＢＦＮボードに接続するために使われてもよい。ダブルスタック構成の場合、ファスナは、ＳＩＰモジュール７００を第２ＳＩＰモジュールに接続するために使われてもよい。

図８Ａおよび８Ｂに、ある実施の形態に係る放射要素（「ＲＥ」）モジュール８００を示す。放射要素モジュール８００は、図５のＤＲＡアセンブリ５１０で使われてよい。図示される放射要素モジュール８００は、４個の放射要素（および、４本のＲＦ信号チェーン経路）を持つ。しかし別の実施の形態では、放射要素モジュール８００は、それより少ない（またはそれより多い）放射要素およびＲＦ信号チェーン経路を持ってもよい。

ＲＥモジュール８００は、４個のＲＦ放射要素８０４を列配置で備えたＲＦ放射要素４パック８０２を含む。放射要素８０４は、３Ｄプリントされてもよい。一般に放射要素８０４の各々は、六角形の断面８１６を持つ。別の実施の形態では、放射要素８０４の断面は、正方形または円であってもよい。隣接する放射要素８０４は、要素間隔を持つ。この要素間隔は、隣接する放射要素８０４の断面における、それぞれの幾何学的中心間の直線距離で定義される（この場合、断面は六角形である）。一般に放射要素アレイ内の要素間隔は、４パック８０２の外側放射要素８０４と、隣接する放射要素４パックの外側放射要素との間で、幾何学的に維持される。

ＲＥモジュール８００は、ＲＦモジュール８０６を含む。放射要素４パック８０２は、接続を介して、ＲＦモジュールに接続する。接続は、放射要素とＲＦ信号チェーン経路との間（すなわち、放射要素部品とＲＦモジュールとの間）の電気的および機械的インタフェースを含む。このインタフェースは、ＲＦ接続性と調整特性を与える。接続により、ＲＦモジュール８０６と放射要素８０４との位置合わせがサポートされる。接続により、ＲＦモジュール８０６および放射要素４パック８０２は、位置調整され、接着され、封止される。これにより、放射要素モジュール８００が作成される。

ＲＦモジュール８０６は、様々なアクティブ部品を収容する。ＲＦモジュール８０６は、ＲＦ信号を増幅するために、放射要素８０４ごとに１つの増幅経路を含む。

ＲＦモジュール８０６は、当該ＲＦモジュール（従って、ＲＥモジュール（放射要素モジュール）８００）を熱ブレードに接続するためのファスナ（例えば、スクリューなど）を受け入れるための取付穴を含んでもよい。取付穴は、ＤＲＡ全体を通してＲＥモジュール８００を背中合わせで熱ブレードに取り付けるための、共通の取付穴であってもよい。取付穴は、良好な伝導性を得るために、ＲＥモジュール８００を熱インタフェース（例えば、熱ブレード）に押し付けることに使われてもよい。

ＲＥモジュール８００は、ＤＲＡアセンブリのＢＦＮボードに接続するために、スプリングロードされたコネクタ８１２を含む。スプリングロードされたコネクタ８１２は、ＲＦおよびＤＣインタフェースを与える。スプリングロードされたコネクタ８１２は、並進および回転に関する許容性を与えてもよい。

４パックＲＥモジュール８００は、ＤＲＡアセンブリの組み立てを容易にし、アンテナの要求条件（例えば、異なる数の放射要素）に応じた迅速なカスタマイズおよび適用を可能としてよい。

図９に、ある実施の形態に係る放射要素モジュール９００の部分断面図を示す。断面で示された部分９００は、放射要素モジュール９００のＲＦモジュールに相当する。有利のことに、放射要素モジュール９００は、低コストで生産性が高い。放射要素モジュール９００は、ＢＦＮボード（例えば、図５のＢＦＮボード５２４）に接続してもよい。

放射要素モジュール９００は、放射端部９１４と、ＲＦチェーン端部９１６と、を持つ。これらは、放射要素モジュール９００の長さ方向に沿って、対向する端部に配置される。

放射端部９１４から出発して、放射要素モジュール９００は、放射要素９０４ａ、９０４ｂ、９０４ｃ、９０４ｄ（集合的に、放射要素９０４と呼ばれる）の４パック９０２を含む。放射要素９０４は、一列に（または、直線状に）配置される。

４パック９０２の各放射要素９０４は、偏波器、フィルタ、増幅器および／またはアイソレータに接続されてもよい。フィルタは、放射要素９０４の一部であってもよい。

放射要素モジュール９００は、ＲＦモジュール９０８を含む。ＲＦモジュール９０８は、放射端部に近い第１端部で放射要素９０４に接続され、ＲＦ信号チェーン経路端部９１６に近い第２端部でスプリングロードされた電気コネクタ９１２に接続される。電気コネクタ９１２は、ＲＦモジュール９０８（および、放射要素モジュール９００）をＤＲＡアセンブリのＢＦＮボード（例えば、図５のＤＲＡアセンブリ５１０のＢＦＮボード５２４）に接続する。ＲＦモジュール９０８（例えば、そのハウジング）は、統合された放射要素９０４（すなわち、ＲＦモジュール９０８および単独の放射要素９０４）の一部であってもよい。

ＲＦモジュール９０８は、回路基板９１８（この上に、様々な電気部品が取り付けられる）を含む。回路基板９１８は、ソフトオーガニックボードであってもよい。電気部品は、チップセットを含む。チップセットは、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）またはローノイズアンプ（ＬＮＡ）を含んでもよい。チップセットはまた、ＲＦ調整チップ（これは、温度に対して位相および強度を補償する）を含む。ＲＦ調整チップは、プレ／ポスト増幅のために使われてもよい。ＲＦ調整チップは、ローパワー補償およびダイナミック制御（強度／位相）のために最適化されてもよい。これにより、放射要素モジュール９００は、温度によく追随することができる。

ＲＦモジュール９０８は、４パック９０２の放射要素９０４ごとに、ＲＦ信号チェーン経路９１０（または、信号増幅経路）を含む（従って、ＲＦ信号チェーン経路の数は、放射要素モジュール内の放射要素の数に等しい）。ＲＦ信号チェーン経路９１０は、互いに平行に隣接して配置されてもよい。ある実施の形態では、ＲＦモジュール９０８は、４本の個別のＲＦチェーンを収容する。

ＲＦチェーンの各々は、専用の放射要素に接続される。例えば図９では、ＲＦ信号チェーン経路９１０は、放射要素９０４ｂに接続される。

ＲＦモジュール９０８は、アクティブＲＦ回路－放射要素インタフェース（これは、アクティブＲＦ回路と放射要素９０４とのインタフェースである）を含んでもよいアクティブＲＦ回路－放射要素インタフェースは、低損失、広帯域ＲＦ性能および製品化のしやすさを目標に設計されてもよい。

ＲＦモジュール９０８のＲＦ信号チェーン経路は、放射要素モジュール９００の集合的放射要素底面（集合的要素底面とも呼ばれる）内に含まれてもよい。集合的放射要素底面は、放射要素９０４で定義される（すなわち、集合的な底面で定義される部分に含まれる）。放射要素９０４の各々は、個別の要素底面（または体積）を定義する。こうした底面は、放射端部９１４から見たときの放射要素９０４の断面で定義される。この場合、放射要素９０４の断面は、放射端部９１４からＲＦチェーン端部９１６に向かって延びる六角形である。集合的（または組み合わされた）要素底面は、各放射要素９０４の個別の底面の組み合わせを含む。一般にＲＦ信号チェーン経路９１０は、互いに平行に、かつそれぞれの放射要素底面内に配置されてもよい。ＲＦ信号チェーン経路９１０を、それらすべてが集合的放射要素底面内に含まれるように配置することにより、要素同士の間隔（すなわち、隣接する放射要素同士の間隔）を狭めることが（例えば、比較的小さくすることが）できる。

ＲＦ信号チェーン経路９１０を完全にそれぞれの要素内に含めることもできる（図９参照）。さらに、各ＲＦ信号チェーン経路９１０を完全にそれぞれの要素底面内に含め、すべてのＲＦ信号チェーン経路を放射要素モジュール９００の集合的放射要素底面内に納めることもできる。

４パック放射要素モジュール９００は、各ＲＦ信号チェーン経路を収容する。

Ｔｘ実装では、各ＲＦ信号チェーン経路９１０は、ＯＢＰで発生し複数（例えば、１６個）のビーム入力を介して得たビーム形成複合信号を増幅し、送信してよい。Ｔｘでは、放射パワーテーパーは、ビーム性能を最大化するために使われてもよい。

Ｒｘ実装では、各ＲＦ信号チェーン経路９１０は、ビーム形成モジュール内で分離を行う前に、弱いユーザ複合信号を受信し、増幅してよい。Ｒｘでは、受信したパワーテーパーは、ビーム性能を最大化するために使われてもよい。

ＲＦ信号チェーン経路９１０は、様々な部品（例えば、フィルタ、アイソレータ、ＲＦ部品およびＤＣ部品等）を含んでもよい。アイソレータは、増幅ユニット（例えば、ＨＰＡ、ＬＮＡ）と放射要素９０４との間のインピーダンス整合を行ってもよい。ＲＦ信号チェーン経路９１０はまた、増幅器を含む。この増幅器は、フィルタおよびアイソレータの前または後に（例えば、Ｔｘの前、Ｒｘの後に）配置されてもよい。

ＲＦモジュール９０８は、ＲＦモジュール９０８の放熱デバイス（例えば、増幅器）が、ＤＲＡヒートシンクへの熱経路（例えば、熱ブレードを通って宇宙船ヒートパイプに至るもの）に沿って、放熱するように構成されてもよい。このデザインにより、熱効率が向上する。

図１０に、ある実施の形態に係るＤＲＡアセンブリ１０００の断面図を示し、当該ＤＲＡアセンブリの熱生成部品の放熱経路を示す。図５Ｂと同様に、図１０は、放射要素モジュール（これは、組み立てられたＤＲＡ内の熱ブレードに取り付けられる）のサブセットのみを示す。組み立てられたＤＲＡ内には、図示されないさらなる放射要素モジュールが存在する。各熱ブレードには、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられてよい。

ＤＲＡアセンブリ１０００のアクティブ部品の放熱経路の熱制御および管理は、図４の熱管理サブシステム４００で行ってもよい。ＤＲＡアセンブリ１０００で行われる熱管理は受動的である。

前述のように、ＤＲＡアセンブリ１０００は、放熱部品を含む。すなわち、ＤＲＡアセンブリ１０００は、ＤＲＡアセンブリ１０００の動作中に熱を生成し放熱する熱生成部品を含む。このような部品は、ＤＲＡアセンブリ１０２０のアクティブ部品である。そしてこのような部品は、ＤＲＡアセンブリ１０００の効率を維持し、このような部品を許容できる温度範囲内に保つために、管理および制御が必要な熱を発生する。

ＤＲＡアセンブリ１０００の放熱部品は、ＲＦモジュール、ＳＩＰモジュールおよびＢＡＭｓを含む。ＲＦモジュールは、図１０で、ＲＦモジュール１００４によって示される。ＢＡＭｓは、図１０に示されないが、ＢＦＮボード１０３６に取り付けられている（図６と同様）。ＲＦモジュール１００４、ＳＩＰモジュールおよびＢＡＭｓ１０１２がＤＲＡアセンブリ１０００の主要な放熱部品である場合もある。従ってこの場合、ＤＲＡアセンブリ１０００による熱（これらの部品で生成されたもの）の管理は、ＤＲＡ１０００の機能を最適化するために重要である。

一般に、ＲＦモジュール１００４、ＢＡＭｓ１０１２およびＳＩＰモジュールの熱生成部品からの熱は、熱ブレード１０１６に伝えられる。熱ブレード１０１６は、インタフェースプレート１００４に取り付けられる。

ＤＲＡアセンブリ１０００は、ＲＦモジュール１０００（特に、その熱生成部品）が熱生成部品から熱ブレード１０１６（ここにＲＦモジュール１００４が取り付けられる）に熱を伝えるように構成される。熱は、ＲＦモジュール放熱経路１０２０に沿って伝えられる。

ＲＦモジュール１００４は、増幅器のような放熱部品（すなわち、熱生成部品または熱生成ユニット）を含む。増幅器は、固体パワーアンプ（ＳＳＰＡ）（例えば、ＴｘＤＲＡアセンブリで）またはローノイズアンプ（ＬＮＡ）（例えば、ＲｘＤＲＡアセンブリで）であってもよい。ＲＦモジュールは、ＳＳＰＡ４パックモジュールまたはＬＮＡ４パックモジュールであってもよい。

ＤＲＡアセンブリ１０００は、増幅器から熱ブレード１０１６への低熱抵抗経路を持つ。ＲＦモジュール１００４は、ハイパワーアンプの近く（例えば、ＲＦ信号チェーン経路のほぼ中間）に位置する熱スプレッダを含んでもよい。ＲＦモジュール１００４は、ＲＦモジュール１００４の熱生成部品から熱ブレード１０１６に熱を伝えるために、ＲＦモジュール１００４と熱ブレード１０１６との間に熱ガスケットのインタフェースを含んでもよい。熱ガスケットは、高効率熱ガスケットであってもよい。ここで高効率とは、熱ガスケットがインタフェースの一方から他方に熱を効果的に伝えること、従って２つの間の温度差を最小にすることを意味する。熱ガスケットは、ＲＦモジュール１００４と熱ブレード１０１６と温度差を最小にするために適用されても（選択されても）よい。

ＳＩＰモジュールによって生成された熱は、放熱経路１０２４に沿って伝えられ、または放熱される。

ＳＩＰモジュールは、ＢＦＮボード１０３６（これは、インタフェースプレート１０４０に取り付けられる）に取り付けられる。ＳＩＰモジュールは、上面取り付けＳＩＰモジュールと、下面取り付けＳＩＰモジュールと、を含んでもよい。上面取り付けＳＩＰモジュールは、ＢＦＮボード１０３６の上面に取り付けられる。下面取り付けＳＩＰモジュールは、ＢＦＮボード１０３６の下面に取り付けられる。上面取り付けＳＩＰモジュールおよび下面取り付けＳＩＰモジュールは、背中合わせでＢＦＮボード１０３６に取り付けられてもよい。

ＳＩＰモジュール（上面および下面取り付けＳＩＰモジュール）は、ＢＦＮボード１０３６への熱ガスケットインタフェースを含んでもよい。

上面取り付けＳＩＰモジュールは、インタフェースプレート１０４への熱ガスケットインタフェースを持ってもよい。

ＳＩＰモジュールは、熱インタフェース材料およびアルミニウムリッドを含むように構成されてもよい。

ＳＩＰモジュールをダブルスタックにした場合、下面取り付けＳＩＰモジュールから上面取り付けＳＩＰモジュール（これは、インタフェースプレート１０４０に接触する）に熱を伝えるのに、２つの熱経路が使われてもよい。第１熱経路は、各ＳＩＰ（例えば、図７のリッド７０４）とＢＦＮボード１０３６との間で熱ガスケットを使う。第２熱経路は、上面ＳＩＰモジュールと下面取り付けＳＩＰモジュールとをつなぐ金属スクリューによる熱伝導を使う。

ＳＩＰモジュールによって生成された熱は、熱ブレード１０１６に伝えられる。

ＢＡＭｓによって生成された熱は、放熱経路１０２８に沿って伝えられ、放熱される。

ＢＡＭ１０１２は、熱生成部品を含む。熱生成部品は、１つ以上の増幅器を含む。ＢＡＭ１０１２内の熱生成部品（例えば、増幅器）は、熱ブレード１０１６への直接熱経路（例えば、経路１０２８）を持ってもよい。）

熱ブレード１０１６はそれぞれ、熱交換インタフェースを与える上面を含む。熱ブレード１０１６が放熱経路１０２０、１０２４、１０２８を介してＲＦモジュール１００４、ＳＩＰモジュールおよびＢＡＭｓ１０１２から受け取った熱は、放熱経路１０３２に沿って、熱ブレード１０１６の上面１０１８で放熱される。

熱ブレード１０１６の上面１０１８から熱を受け取り、この熱を放熱経路１０３２に沿って放熱するか宇宙船ラジエータにさらに伝えるために、ヒートパイプ（例えば、宇宙船ヒートパイプ）が上面１０１８に取り付けられる場合もある。

ＢＦＮボード１０３６には、さらなる熱生成部品が取り付けられてもよい。例えば、ＢＦＮボード１０３６には、ＦＰＧＡ（図示しない）が取り付けられてもよい。ＦＰＧＡは、高放熱部品であってもよい。ＦＰＧＡは、熱フィラーおよびペデスタルを通るインタフェースプレート１０４０への直接熱経路を持つために、意図的にＢＦＮボード１０３６の上面に取り付けられてもよい。ＦＰＧＡ（または、他の部品）によって生成された熱は、その後、インタフェースプレート１０４０を通って、熱ブレード１０１６（これは、インタフェースプレート１０４０に取り付けられる）に伝えられてもよい。さらにその後、この熱は、放熱経路１０３２に沿って熱ブレード１０１６で放熱されてもよい。

図１１に、ある実施の形態に係る、ヒートパイプが取り付けられたＤＲＡアセンブリ１１０２の上部斜視図１１００を示す。ＤＲＡアセンブリは、図５のＤＲＡアセンブリ５１０であってもよい。ＤＲＡアセンブリ１１０２は、図１０の熱管理および熱伝導を採用してもよい。

ＤＲＡアセンブリ１１０２は、複数の放射要素１１０４（これは、放射要素アクティブ格子を形成する）を含む。放射要素アクティブ格子の放射要素１１０４はそれぞれ、ＲＦモジュール（図示しない）（例えば、図５のＲＦモジュール５２０）に接続される。例えば、各ＲＦモジュールは、４個の放射要素１１０４に接続されてもよい。

ＤＲＡアセンブリ１１０２は、他のアクティブ熱生成部品（例えば、ＢＡＭｓおよびＳＩＰモジュール）を含むが、これらは図１１には示されない。

ＤＲＡアセンブリ１１０２は、熱ブレード１１０８（これらはそれぞれ、インタフェースプレート１１１２に取り付けられる）を含む。インタフェースプレート１１１２は、ＤＲＡアセンブリを宇宙船に取り付けるために、宇宙船パネルに取り付けられる。

各熱ブレード１１０８は、上面（例えば、図５の熱ブレード５２８の上面５３８のような）を含む。この上面は、熱生成部品（例えば、ＲＦモジュール）で発生し熱ブレード１１０８に受動的に伝えられた熱のための熱交換インタフェースを与える。

ＤＲＡアセンブリは、ＥＰＣモジュール１１２０をさらに含む（これは、物理的に分離した５つのモジュールで構成される）。ＥＰＣモジュール１１２４は、専用ＥＰＣブレード１１２４に取り付けられる。専用ＥＰＣブレード１１２４は、上面を含む。この上面は、ＥＰＣモジュール１１２０の熱生成部品で発生し、専用ＥＰＣブレード１１２４に受動的に伝えられた熱のための、熱交換インタフェースとして機能する。

複数の宇宙船ヒートパイプ１１２８が、熱ブレード１１０８の上面および専用ＥＰＣ熱ブレード１１２４の上面に取り付けられる。熱ブレード１１０８の上面は、宇宙船ヒートパイプ１１２８の陰に隠れているため、図１１には示されない点に注意する。熱は、熱ブレード１１０８の上面１１１６、１１２５から宇宙船ヒートパイプ１１２８に伝えられる。図１１は、１２本のヒートパイプ（放射要素アクティブ格子の各面に、３本のグループで６本ずつ）があることを示すが、ヒートパイプ１１２８の数は特にこれに限られない。例えば別の実施の形態では、２本、３本または５本のヒートパイプ１１２８が、放射要素アクティブ格子の両面に取り付けられてもよい。ヒートパイプ１１２８の数は、熱インタフェースの要求条件および宇宙船の構造に依存してもよい。

宇宙船ヒートパイプ１１２８が受け取った熱は、放熱経路１１３２に沿って伝えられる。さらに宇宙船ヒートパイプ１１２８は、熱を、放熱経路に沿ってヒートシンク（例えば、ラジエータ）に伝えてもよい。

図１２に、ある実施の形態に係る、ＤＲＡアセンブリの製造方法１２００を示す。方法１２００は、例えば図５のＤＲＡアセンブリ５００の製造に使われてもよい。

１２０２で、複数の放射要素モジュールが、熱ブレードに取り付けられる。特定の実施の形態では、放射要素モジュールは、熱ブレードの対向する両面に取り付けられる（すなわち、熱ブレードの各面上の放射要素モジュールの列）。組み立てられた熱ブレードが形成されると、すべての放射要素モジュールが取り付けられる。

１２０４で、ＢＦＮアセンブリが、インタフェースプレート２１０８に取り付けられる。ＢＦＮアセンブリは、図６のＢＦＮアセンブリ６１０であってもよい。ＢＦＮモジュールは、ＢＦＮボードに取り付けられた複数のＳＩＰモジュールを含む。

１２０６で、同軸バルクヘッドが、ＢＦＮカバーに取り付けられる。ボトムカバーが、ＢＦＮカバーに取り付けられる。ＢＦＮカバーが、インタフェースプレートに取り付けられる。

１２０８で、組み立てられた熱ブレードが、熱ブレードの底面を取り付けることにより、インタフェースプレートに取り付けられ、ＢＦＮアセンブリに接続される（特に、放射要素モジュールは、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ＢＦＮアセンブリのＢＦＮボードに接続される）。

ＢＦＮアセンブリは、インタフェースプレートの下で、インタフェースプレートと同じ平面内に配置され、ＢＦＮカバー内に収容される。

１２１０で、クロスストラップおよび放射シールドが、熱ブレードに取り付けられる。特にクロスストラップは、熱ブレードの上面に取り付けられる。放射シールドは、それぞれ、最前部の熱ブレードの前面および最後部の熱ブレードの後面に取り付けられる。

１０１２で、ＥＰＣモジュールが、専用のＥＰＣ熱ブレードに取り付けられる。組み立てられたＥＰＣおよび熱ブレードは、その後、インタフェースプレートに取り付けられる。

図１３Ａおよび１３Ｂにそれぞれ、ある実施の形態に係る通信衛星１３１０の、斜視図１３００ａおよび上面図１３ｂを示す。通信衛星１３１０は、図１の通信衛星１１０であってもよい。通信衛星１３１０は、ＬＥＯ衛星であってもよい。

通信衛星１３１０は、宇宙船１３１２を含む。通信衛星１３１０はさらに、ＤＲＡアセンブリ１３１４ａ、１３１４ｂ、１３１４ｃおよび１３１４ｄ（これらは、集合的にＤＲＡアセンブリ１３１４と呼ばれる）を含む。ＤＲＡアセンブリ１３１４は、例えば図５のＤＲＡアセンブリ５１０であってもよい。この特定のケースでは、ＤＲＡアセンブリ１３１４ａ、１３１４ｂはＴｘアンテナであり、ＤＲＡアセンブリ１３１４ｃ、１３１４ｄはＲｘアンテナである。

ＤＲＡアセンブリ１３１４は、宇宙船１３１２の上面１３１６に取り付けられる。特に上面１３１６は、宇宙船パネルを含む。宇宙船パネルには、例えばインタフェースプレート（例えば、図５のインタフェースプレート５４４）を介して、ＤＲＡアセンブリ１３１４が取り付けられる。ＤＲＡアセンブリは、アンダーパネルに取り付けられてもよい。

通信衛星１３１０はさらに、宇宙船ヒートパイプ１３１８を含む。宇宙船ヒートパイプ１３１８は、ＤＲＡアセンブリ１３１４の熱ブレード１３２０の上面に取り付けられる。宇宙船ヒートパイプ１３１８は、熱ブレード１３２０の構成とほぼ垂直に取り付けられ、配置される。宇宙船ヒートパイプ１３１８は、熱ブレード１３２０の上面で、放射要素アクティブ格子の各面に取り付けられる。例えば、通信衛星１３１０では、６本のヒートパイプ１３１８が、ＤＲＡアセンブリ１３１４ａ、１３１４ｂの放射要素アクティブ格子の各面に取り付けられる。そして３本のヒートパイプ１３１８が、ＤＲＡアセンブリ１３１４ｃ、１３１４ｄの放射要素アクティブ格子の各面に取り付けられる。宇宙船ヒートパイプ１３１８は、熱ブレードと対向する平坦な底面を含んでもよい。宇宙船ヒートパイプ１３１８は、宇宙船パネル（例えば、宇宙船パネルの１３２２の側）に接続される。

宇宙船パネルを１３１８は、宇宙船１３１２の１３２２の側（例えば、その宇宙船パネル）に固定され、下に延びる。

図１４から１８に、ある実施の形態に係る、直接放射アレイ（ＤＲＡ）アセンブリ１０を示す。これは特に、所定の周波数帯のＲＦ（ラジオ波）電波信号を送信および／または受信するために、オンボードまたは宇宙船（図示されないが、その取付パネル１２で示される）用のアンテナ等に使われる。

ＤＲＡアセンブリ１０は、放射面２０（図１４に、破線で示される）を定義する複数の放射要素２２を含む。各放射要素２２は、放射面の一部を形成し、要素輪郭底面２４（図１７および１８参照）定義する。要素底面２４は、横並びで配置され、隣の放射要素２２の対応する要素底面２４と接触する。必要ではないが、結果として、隣接する放射要素２２は、互いに接触する。

ＤＲＡアセンブリ１０はまた、放射要素２２ごとに、信号ＲＦ信号チェーン経路３０（図１７で、異なるＲＦ信号チェーン経路３０に沿う点線で模式的に示される）を含む。好ましくは各ＲＦ信号チェーン経路３０（典型的に、信号増幅経路とも呼ばれる）は、少なくとも部分的には、要素体積２６（これは、対応する放射要素２２の要素底面２４とほぼ垂直な方向に、要素底面２４の下を信号の放射と逆向きに延びる）内に配置される（図１７参照）。信号増幅経路３０は、多くのアンテナ増幅経路部品の中に、少なくとも１つの熱生成ユニット３２（例えば、対応する放射部品２２に送信（または受信）されるアンテナ信号を増幅するための増幅ユニット等）を含む。

ＤＲＡアセンブリ１０はまた、複数の温度シンク要素３０，４０を含む。各温度シンク要素は、少なくとも１つの要素体積の内部を延び、宇宙船／衛星等の熱ラジエータ（例えば、熱伝導経路を介して熱を伝えるための宇宙船取付パネル１２、および／または、ローカル放熱面ミラー４２（または熱ブレード））に接続する。各増幅ユニット３２は、発生した熱を伝えるために、温度シンク要素４０の１つに取り付けられる。温度シンク要素４０は、異なる増幅器３２から受け取った熱を熱ラジエータ１２、４２に即座にかつ受動的に伝達または放熱するために、そして、増幅ユニット３２を互いにほぼ一様な温度に保つために、適用される。

各温度シンク要素４０は、ほぼ平坦なブレード形状を有する。これは、ブレード面４４（図１４に破線で示される）を定義し、ブレード面内で放射面２０とほぼ垂直な方向に、放射面２０の下で延びる。放射要素２２およびその信号増幅経路３０と異なる温度シンク要素４０が配置されるので、各温度シンク要素４０もまた、対応する放射要素２２およびそこに取り付けられた信号増幅経路３０の構造的支持として機能し、さらにＤＲＡアセンブリ１０の機械的調整デバイスとして機能する。ＤＲＡアセンブリ１０の構造的挙動を改善するために、異なる温度シンク要素４０（好ましくは、放射要素２２に隣接するもの）を互いに固定するのに、典型的にはさらなる構造的支持４６（図１４参照）が使われる。

典型的には各温度シンク要素４０は、従来の振動ヒートパイプ（ＯＨＰ）または脈動ヒートパイプ（ＰＨＰ）である。

図１８に示されるように、各信号増幅経路３０は、それぞれの放射要素２０と垂直な方向を向く。このような場合、電気接続は、任意のタイプの接続／コネクタ３４を用いて行うことができる（９０度または他のＲＦ接続を含む）。

図１８に最もよく示されるように、２つの隣接する放射要素２２の要素底面２４のそれぞれの幾何学的中心２４’は、互いに要素間距離２８を置いて配置される。要素間距離２８は、ＲＦ周波数および必要なＤＲＡスキャン範囲に基づいてもよい。

各要素底面２４はまた、ほぼ対称な形、例えば六角形（図１４－１８に示される）であってもよい。

図１６に示されるように、典型的に放射要素２２は、複数の列２３に互いに隣接して配置されてもよい。２つの隣接する列２３の放射要素２２の増幅器３２は、典型的には、温度シンク要素４０の１つの対向する面に取り付けられる。温度シンク要素４０は、２つの隣接する列２３の間を延びる。

図１６から１８に示されるように、放射要素２２（それぞれの信号増幅経路３０を含む）は、典型的には、群（または、モジュールの組）で配置される。これは、組み立てを容易にするため、および、対応するアンテナの要求（これは、放射要素２２の数が異なることを要求してもよい）に応じて、ＤＲＡアセンブリ１０のカスタマイズまたは適用を迅速化するためである。数（１、２、３、４等）や形状（直線状、三角形、正方形等）が異なる群またはモジュールも、本開示の範囲に含まれる。

従来または現行のＤＲＡアンテナの様々な課題を解決するための改良された直接放射アレイ（ＤＲＡ）アセンブリを与えることは、本開示の一般的な目的である。

本開示の利点の１つは、ＤＲＡアセンブリが小型かつ軽量でありながら、特にハイパワーアンテナに適用できる点にある。

本開示の別の利点は、ＤＲＡアセンブリにより、異なる放射要素の各信号増幅経路の増幅ユニットで発生した熱を、複数の温度シンク要素（例えば、複数のヒートパイプ等）を介して、ヒートシンクに効率的に放熱できる点にある。こうした要素はまた、アンテナの異なる電気部品を支持するための構造的要素としても機能する。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリが複数の放射要素を持つ点にある。これらの放射要素は、ＤＲＡアセンブリの放射面を定義する。また各放射要素は、信号ＲＦ信号チェーン経路（例えば、信号増幅経路）を持つ。有利なことに、これらの信号ＲＦ信号チェーン経路は、少なくとも部分的には、要素体積の内部に配置される。要素体積は、放射要素の要素底面とほぼ垂直な方向に、放射面と反対向きに延びる。デザイン上の制約等に応じて、信号ＲＦ信号チェーン経路の一部（または一部のみ）が要素体積の外にはみ出すことは明らかである。典型的には、信号増幅経路は、ＲＦ接続／コネクタを介して、放射要素（パッチ）に電気的に接続する。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリが、互いに隣接する複数の列に配置される複数の放射要素を持つ点にある。さらに、同じ列のすべての放射要素の各信号増幅経路の信号増幅器は、典型的には、同じ温度シンク要素に取り付けられる。好ましくは、２つの隣接する列のすべての信号増幅器は、同じ温度シンク要素の間に取り付けられる。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリが、異なる信号増幅器で生成された熱を熱ラジエータに即座にかつ受動的に（または自動的に、すなわち何らかの電気部品および／または電気的制御を用いて能動的にするのとは逆に）伝達するのに使われる複数の温度シンク要素を含む点にある。さらに、ＤＲＡアセンブリは、すべての増幅器の温度を互いにほぼ一様に受動的に保つ（特に、放射面の周辺に配置された放射要素と、放射面の中心に配置された放射要素との間で）。これにより、ＤＲＡアンテナＲＦ性能が著しく向上する。温度シンク要素により、すべての熱源（増幅器を含む）は、ヒートシンク（熱ラジエータ等）への実質的に同一の直接熱経路（同一の温度勾配）を持つことができる。さらに温度シンク要素は、典型的に、ＤＲＡアセンブリを固定するための構造的要素としても機能する。さらに温度シンク要素は、ＤＲＡアンテナの異なる部品を互いに機械的に調整するのに使うこともできる。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリの温度シンク要素がほぼ平面で構成され、ブレード面方向に、ＤＲＡ放射面とほぼ垂直に、ＤＲＡ放射面の下で延びる点にある。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアンテナの放射面がそれぞれ、２つの隣接する放射要素の要素底面の幾何学的中心（それらの間は、互いに要素間距離を置いて配置される）を持つ。要素間距離は、ＲＦ周波数および必要なＤＲＡスキャン範囲に基づいてもよい。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリの機能が放射要素の底面内に集約されているため、デザインがモジュラー的である。従って、放射要素の数を増減することにより、性能（電気的および機械的）全体を要求条件に迅速に適合させることができる点にある。

本開示のさらなる利点は、ＤＲＡアセンブリを小型化でき、重量を低減できる点にある。本実施の形態によれば、同様の性能を持つ従来のＤＲＡアセンブリに比べ、重量を４０％削減することできる。

本開示のある態様では、所定の周波数帯のＲＦ電波信号を送信および／または受信するために宇宙船のアンテナに使われる直接放射アレイ（ＤＲＡアセンブリ）が与えられる。このアセンブリは、ＤＲＡアセンブリの放射面を定義する複数の放射要素と、放射要素ごとにＲＦ信号チェーン経路と、複数の温度シンク要素と、を備える。放射要素の各々は、放射面を形成し、隣接する放射要素の要素底面と横並びに配置された要素底面を定義する。ＲＦ信号チェーン経路は、少なくとも部分的には、対応する放射要素の要素体積（これは、要素底面と実質的に垂直な方向に、放射方向と逆向きに延びる）の内部に配置される。ＲＦ信号チェーン経路は、少なくとも１つの熱生成ユニットを含む。温度シンク要素の各々は、少なくとも１つの要素体積の内部を延び、熱ラジエータに接続する。

ある実施の形態では、各温度シンク要素は、部品面を定義する実質的に平坦な形状であってよい。このブレード面は、放射面と実質的に垂直な方向に、放射面の下を延びてもよい。少なくとも１つの熱生成ユニットは、生成された熱を伝えるために、複数の温度シンク要素の１つに取り付けられる。複数の温度シンク要素は、生成された熱を熱ラジエータに即座に受動的に伝え、熱生成ユニットを他の熱生成ユニットに対しほぼ一様な温度に保つ。

有利には、各単一増幅経路は、前記複数の放射要素のそれぞれに対し、実質的に垂直な方向に延びる。

ある実施の形態では、複数の放射要素の隣接する２つの放射要素底面のそれぞれの幾何学的中心は、要素間距離を置いて配置される。要素間距離は、ＲＦ周波数およびＤＲＡの必要なスキャン範囲に基づいてもよい。

ある実施の形態では、各要素底面は、実質的に対称形、好ましくは六角形である。

ある実施の形態では、各温度シンク要素は、振動ヒートパイプである。

ある実施の形態では、複数の放射要素は、互いに隣接する複数の列で配置される。この複数の列の２つの隣接する放射要素に対応する熱生成ユニットの少なくとも１つが、温度シンク要素のそれぞれ反対側に取り付けられる。温度シンク要素は、上記の２つの隣接する列の間を延びる。

ある実施の形態では、複数の放射要素および対応するＲＦ信号チェーン経路は、互いに隣接して配置される複数の群で形成される。

有利には、各群は、少なくとも２つの放射要素および対応するＲＦ信号チェーン経路を含む。

有利には、各群に関し、対応する放射要素およびＲＦ信号チェーン経路は、互いに列をなして配置される。

有利には、各群は、２つ以上の放射要素およびＲＦ信号チェーン経路を含む。

所定の周波数帯のＲＦ電波信号を送信および／または受信するために宇宙船のアンテナに使われる直接放射アレイアセンブリが与えられる。このアセンブリは、ＤＲＡアセンブリの放射面を定義する放射要素を含む。放射要素の各々は、放射面を形成し、隣接する放射要素の要素底面と横並びに配置された要素底面を定義する。このアセンブリはまた、放射要素ごとにＲＦ信号チェーン経路を含む。ＲＦ信号チェーン経路は、少なくとも部分的には、対応する放射要素の要素体積（これは、要素底面と実質的に垂直な方向に、放射方向と逆向きに延びる）の内部に配置される。ＲＦ信号チェーン経路は、少なくとも１つの熱生成ユニットを含む。ＤＲＡアセンブリはまた、複数の温度シンク要素を含む。温度シンク要素の各々は、少なくとも１つの要素体積の内部を延び、熱ラジエータに接続する。熱生成ユニットの各々は、熱を温度シンク要素に伝えるために、温度シンク要素の１つに取り付けられる。複数の温度シンク要素は、生成された熱を熱ラジエータに即座に受動的に伝え、熱生成ユニットを他の熱生成ユニットに対しほぼ一様な温度に保つ。

上記の説明は、１つ以上の装置、方法またはシステムの例を与える。しかし当業者に理解されるように、他の装置、方法またはシステムもまた請求項の範囲に含まれる。

Claims (93)

1. 所定の周波数帯のＲＦ信号（ラジオ周波数電波信号）を送信または受信するＤＲＡアンテナ（直接放射アレイアンテナ）であって、
   前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
   複数のＲＦ信号チェーン経路と、
   前記ＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続する複数の電気ポートを備えた単一のビーム形成ネットワークと、を備え、
   前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅することを特徴とするＤＲＡアンテナ。
2. 前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、熱生成部品を含み、
   前記ＤＲＡアンテナは、前記ＲＦ信号チェーン経路の前記熱生成部品で生成された熱を伝えることにより前記ＤＲＡアンテナを受動的に冷却する熱スプレッダを備えることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
3. 前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、熱生成部品を含み、
   前記ＤＲＡアンテナは、前記熱生成部品で生成された熱を受動的に伝える複数の熱ブレードを備えることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
4. 前記熱ブレードの各々は、前記ＤＲＡアンテナの熱交換インタフェースとして機能する上面を含むことを特徴とする請求項３に記載のＤＲＡアンテナ。
5. 前記熱ブレードの各々は、熱を受動的または能動的に伝えるヒートパイプを含むことを特徴とする請求項３に記載のＤＲＡアンテナ。
6. 前記ヒートパイプは、熱を受動的に伝える振動ヒートパイプであることを特徴とする請求項５に記載のＤＲＡアンテナ。
7. 前記熱ブレードの各々は、熱を受動的に伝える固体金属熱ブレードであることを特徴とする請求項３に記載のＤＲＡアンテナ。
8. 複数の放射要素モジュールをさらに備え、
   前記放射要素モジュールの各々は、複数の放射要素のサブセットと、複数のＲＦ信号チェーン経路のサブセットと、を備え、
   前記放射要素のサブセットの各々は、集合的放射要素底面を定義し、
   前記ＲＦ信号チェーン経路のサブセットの各々は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
9. 複数のＳＩＰモジュール（パッケージ内システムモジュール）をさらに備え、
   前記複数のＳＩＰモジュールの各々は、少なくとも１つのＢＦＩＣ（ビーム形成集積回路）を含み、
   前記ＳＩＰモジュールは、平面状のビーム形成ネットワークボードに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
10. 前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられ、
    前記ＳＩＰモジュールの第２ダブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられ、
    前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合うことを特徴とする請求項９に記載のＤＲＡアンテナ。
11. 前記ＳＩＰモジュールは、複数のダブルスタックとして前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられ、
    前記ダブルスタックの各々は、
    前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられた第１ＳＩＰモジュールと、
    前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられた第２ＳＩＰモジュールと、を備え、
    前記第１ＳＩＰモジュールと、前記第２ＳＩＰモジュールとは、互いに接続されることを特徴とする請求項９に記載のＤＲＡアンテナ。
12. 前記ダブルスタックの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されることを特徴とする請求項１１に記載のＤＲＡアンテナ。
13. 前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットは、自分自身および前記ＳＩＰモジュールの少なくとも１つの第２サブセットで発生した熱を放熱することを特徴とする請求項１０に記載のＤＲＡアンテナ。
14. 前記ＳＩＰモジュールの第１サブセットの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されることを特徴とする請求項１０に記載のＤＲＡアンテナ。
15. 前記ビーム形成ネットワークは、ベースプレートに取り付けられ、
    前記ダブルスタックの各々は、前記ベースプレートに熱的に結合され、
    前記ベースプレートは、前記ダブルスタックの熱生成部品から、熱を受動的に伝えるための熱ブレードに熱を伝えることを特徴とする請求項１１に記載のＤＲＡアンテナ。
16. 前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
    前記カバーは、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱の熱交換インタフェースとして機能することを特徴とする請求項１０に記載のＤＲＡアンテナ。
17. 前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
    前記カバーは、前記ＤＲＡアンテナのベースプレートに接触し、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱を前記ベースプレートに伝えることを特徴とする請求項１０に記載のＤＲＡアンテナ。
18. 前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ビーム形成ネットワークボードに接続されることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
19. ビーム形成ネットワークボードに取り付けられた複数のＳＩＰモジュールをさらに備え、
    前記複数のＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのＢＦＩＣと、前記ＳＩＰモジュールを前記ビーム形成ネットワークに接続するスプリングロードされた電気コネクタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
20. ビーム形成ネットワークボードは、第１面を定義し、
    前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記第１面と実質的に垂直である第２面に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
21. ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に取り付けられる複数の熱ブレードをさらに備え、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記複数の熱ブレードに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のＤＲＡアンテナ。
22. 請求項１に記載のＤＲＡアンテナを備えた衛星。
23. 低地球軌道衛星であることを特徴とする請求項２２に記載の衛星。
24. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    複数の放射要素モジュールを備え、
    前記複数の放射要素モジュールの各々は、
    前記ＤＲＡアンテナの少なくとも１つの放射面を定義する複数の放射要素と、
    複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅し、
    前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
25. 複数の熱スプレッダをさらに備え、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、熱生成部品で生成された熱を前記熱スプレッダに受動的に伝えるための熱スプレッダのそれぞれに取り付けられた熱生成部品を含むことを特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
26. ビーム形成ネットワークを実現するための単一のビーム形成ネットワークボードをさらに備え、
    前記ビーム形成ネットワークボードは、前記複数のＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続するための複数の電気ポートを備える特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
27. 前記ビーム形成ネットワークボードは、すべてのＲＦ信号および電気信号並びにＤＣ電力を前記ＤＲＡアンテナの複数のＲＦ信号チェーン経路に伝えることを特徴とする請求項２６に記載のＤＲＡアンテナ。
28. 前記複数の放射要素および前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、放射要素モジュールに組み立てられ、
    前記放射要素モジュールの各々は、前記複数の放射要素およびＲＦ信号チェーン経路のサブセットが結合され、
    前記放射要素のサブセットは、直線状に配置されることを特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
29. ビーム形成ネットワークを実現するための単一のビーム形成ネットワークボードをさらに備え、
    前記ビーム形成ネットワークボードは、前記複数のＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続するための複数の電気ポートを備え、
    前記放射要素モジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とする請求項２８に記載のＤＲＡアンテナ。
30. 複数の熱ブレードをさらに備え、
    前記放射要素モジュールは、前記熱ブレードに取り付けられ、
    前記ＲＦ信号チェーン経路の各々の熱生成部品で生成された熱は、前記熱ブレードの各々に受動的に伝えられることを特徴とする請求項２８に記載のＤＲＡアンテナ。
31. 前記放射要素モジュールは、前記複数の熱ブレードに取り付けられ、
    少なくとも１つの放射要素モジュールが、前記熱ブレードの第１面に取り付けられ、
    少なくとも１つの放射要素モジュールが、前記熱ブレードの前記第１面の反対側の第２面に取り付けられることを特徴とする請求項３０に記載のＤＲＡアンテナ。
32. 前記ＲＦ信号チェーン経路は、
    前記ＤＲＡアンテナにおけるハイパワー増幅の前のドライバ、または前記ＤＲＡアンテナにおけるローノイズ増幅のゲインブロックを含むことを特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
33. 前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、スプリングロードされた電気コネクタを介して、ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続されることを特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
34. 前記複数のヒートスプレッダは、熱ブレードであり、
    各熱ブレードは、ヒートパイプを含むことを特徴とする請求項２５に記載のＤＲＡアンテナ。
35. 前記ヒートパイプは、振動ヒートパイプであることを特徴とする請求項３４に記載のＤＲＡアンテナ。
36. 前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられた複数のＳＩＰモジュールをさらに備え、
    前記ＳＩＰモジュールの各々は、ビーム形成集積回路および前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続するためのスプリングロードされた電気コネクタを含むことを特徴とする請求項２９に記載のＤＲＡアンテナ。
37. 請求項２４に記載のＤＲＡアンテナを備えた衛星。
38. 低地球軌道衛星であることを特徴とする請求項３７に記載の衛星。
39. 宇宙船バスと、
    前記宇宙船バスに取り付けられた請求項１に記載のＤＲＡアンテナと、
    請求項１に記載のＤＲＡアンテナに通信可能に接続されたＯＢＰ（オンボードプロセッサ）と、
    を備え、
    前記ＯＢＰは、ビーム形成ネットワークボードに与えられたビーム信号または前記ビーム形成ネットワークボードから受信したビーム信号を処理することを特徴とする衛星。
40. 宇宙船バスと、
    前記宇宙船バスに取り付けられた請求項１に記載のＤＲＡアンテナと、
    を備える衛星。
41. 宇宙船バスと、
    前記宇宙船バスに取り付けられた請求項２５に記載のＤＲＡアンテナと、
    を備える衛星。
42. 宇宙船バスと、
    オンボードプロセッサと、
    前記オンボードプロセッサに接続されて前記宇宙船バスに取り付けられたＤＲＡアンテナと、を備え、
    前記ＤＲＡアンテナは、
    前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
    複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路に電気的に接続する複数の電気ポートを備えた単一のビーム形成ネットワークと、を備え、
    前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、それぞれ前記放射要素の１つと結合され、前記放射要素の各々が送信または受信したＲＦ信号を増幅することを特徴とする衛星。
43. 前記ＤＲＡアンテナによって発生した熱を管理する受動的な熱管理サブシステムをさらに備え、
    前記受動的な熱管理サブシステムは、ヒートシンクに接続された複数の熱ブレードを含み、
    前記熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱を能動的または受動的に前記ヒートシンクに伝えることを特徴とする請求項４２に記載の衛星。
44. 低地球軌道衛星であることを特徴とする請求項４２に記載の衛星。
45. 前記衛星の軌道を制御するポジショニングサブシステムさらに備え、
    前記軌道は、低地球軌道であることを特徴とする請求項４２に記載の衛星。
46. 宇宙船バスと、
    オンボードプロセッサと、
    前記オンボードプロセッサに接続されて前記オンボードプロセッサに取り付けられたＤＲＡアンテナと、
    を備え、
    前記ＤＲＡアンテナは、
    前記ＤＲＡアンテナの少なくとも１つの放射面を定義する複数の放射要素モジュールと、
    前記放射要素モジュールのそれぞれに結合され、前記放射要素により受信されるまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅する複数のＲＦ信号チェーン経路と、を備え、
    前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
    前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする衛星。
47. 前記ＤＲＡアンテナで生成された熱を管理する受動的な熱管理サブシステムをさらに備え、
    前記受動的な熱管理サブシステムは、ヒートシンクに接続された複数の熱ブレードを含み、
    前記熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱を能動的または受動的に前記ヒートシンクに伝えることを特徴とする請求項４６に記載の衛星。
48. 低地球軌道衛星であることを特徴とする請求項４６に記載の衛星。
49. 前記衛星の軌道を制御するポジショニングサブシステムさらに備え、
    前記軌道は、低地球軌道であることを特徴とする請求項４６に記載の衛星。
50. 所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    単一のビーム形成ネットワークボードを備えることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
51. 複数のＲＦ信号チェーン経路をさらに備え、
    前記ビーム形成ネットワークボードは、すべてのＲＦ信号および電気信号並びにＤＣ電力を前記ＲＦ信号チェーン経路に伝えることを特徴とする請求項５０に記載のＤＲＡアンテナ。
52. ＤＲＡアンテナを製造する方であって、
    第１の複数の放射要素モジュールを第１の熱ブレードに取り付けることにより、第１の組み立てられた熱ブレードを生成するステップと、
    ビーム形成ネットワークボードをベースプレートに取り付けるステップと、
    前記第１の組み立てられた熱ブレードが前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直になるように、前記第１の組み立てられた熱ブレードを前記ベースプレートに取り付けるステップと、
    を備え、
    前記取り付けるステップは、前記第１の複数の放射要素モジュールの各々の電気コネクタと、前記ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気的接続を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
53. 前記第１の熱ブレードおよび前記第１の複数の放射要素モジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
54. 前記第１の熱ブレードの第１面には、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられ、
    前記第１の熱ブレードの第２面には、少なくとも１つの放射要素モジュールが取り付けられ、
    前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合うことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
55. 第２の複数の放射要素モジュールを、能動的または受動的に熱を伝える第２の熱ブレードに取り付けることにより、第２の組み立てられた熱ブレードを形成するステップと、
    前記第１の組み立てられた熱ブレードが前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直になり前記第１の組み立てられた熱ブレードと実質的に平行になるように、前記第２の組み立てられた熱ブレードを前記ベースプレートに取り付けるステップと、
    をさらに備え、
    前記取り付けるステップは、前記第２の複数の放射要素モジュールの各々の電気コネクタと、前記ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気的接続を形成するステップを含むことを特徴とする請求項５４に記載の方法。
56. 前記第１の熱ブレードと前記第２の熱ブレードとは同じサイズであることを特徴とする請求項５５に記載の方法。
57. 前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
58. 前記第１の複数の放射要素モジュールの各々は、複数の放射要素と、複数のＲＦ信号チェーン経路と、を含み、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、対応する前記複数の放射要素に結合され、
    前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
    前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
59. 前記複数のＲＦ信号チェーン経路の全体が、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とする請求項５８に記載の方法。
60. 前記第１の複数の放射要素は、前記第１の熱ブレードに中心で取り付けられることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
61. 前記第１の複数の放射要素モジュールは、
    直線状に配置された複数の放射要素と、
    複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記複数の放射要素の各々は、別の複数の放射要素モジュールに取り付けられ、
    前記ＲＦ信号チェーン経路の各々は、前記複数の放射要素の１つに結合され、前記放射要素により受信された信号または前記放射要素に与えられる信号を増幅することを特徴とする請求項５２に記載の方法。
62. 前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであることを特徴とする請求項６１に記載の方法。
63. 前記スプリングロードされた電気コネクタは、前記ビーム形成ネットワークボードにＤＣおよびＲＦインタフェースを与えることを特徴とする請求項６２に記載の方法。
64. 前記第１の熱ブレードは、前記ＤＲＡアンテナの熱交換インタフェースとして機能する上面を含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
65. 前記第１の熱ブレードは、振動ヒートパイプを含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
66. 前記第１の組み立てられた熱ブレードを形成するステップは、
    ＢＡＭ（ビーム増幅モジュール）を取り付けるステップと、
    前記ＢＡＭの電気コネクタと、ビーム形成ネットワークボードの対応する受信ポートとの間に電気接続を形成するステップと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
67. 前記電気コネクタは、スプリングロードされた電気コネクタであることを特徴とする請求項６６に記載の方法。
68. 複数の第１ＳＩＰモジュールを、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けるステップをさらに備え、
    前記第１ＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのビーム形成集積回路を含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
69. 複数の第２ＳＩＰモジュールを前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けるステップをさらに備え、
    前記第２ＳＩＰモジュールは、少なくとも１つのビーム形成集積回路を含み、
    前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合うことを特徴とする請求項６８に記載の方法。
70. 前記第１ＳＩＰモジュールは、前記複数の第１ＳＩＰモジュールの各々の熱生成部品からの熱を前記第１の熱ブレードに伝えるために、前記ベースプレートに熱的に結合されることを特徴とする請求項６８に記載の方法。
71. 前記ベースプレートは、熱を前記第１の熱ブレードに結合させることをことを特徴とする請求項７０に記載の方法。
72. 請求項１に記載のＤＲＡアンテナを操作する方法であって、
    前記ＤＲＡアンテナを用いて、少なくとも１つの所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するステップを備えることを特徴とする方法。
73. 請求項２４に記載のＤＲＡアンテナを操作する方法であって、
    前記ＤＲＡアンテナを用いて、少なくとも１つの所定の周波数帯のＲＦ信号を送信または受信するステップを備えることを特徴とする方法。
74. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    単一のビーム形成ネットワークボードと、
    それぞれがＢＦＩＣを含む複数のＳＩＰモジュールと、を備え、
    前記複数のＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードに平面状に取り付けられることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
75. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    単一のビーム形成ネットワークボードと、
    それぞれがＢＦＩＣを含む複数のＳＩＰモジュールと、を備え、
    前記複数のＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードに平面状に取り付けられ、スプリングロードされた電気コネクタを介して前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続されることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
76. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    単一のビーム形成ネットワークボードと、
    それぞれがＢＦＩＣを含む複数のＳＩＰモジュールと、を備え、
    前記複数のＳＩＰモジュールの各々は、前記ビーム形成ネットワークボードに電気的に接続するためのスプリングロードされた電気コネクタを含むことを特徴とするＤＲＡアンテナ。
77. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    複数の放射要素モジュールを備え、
    前記複数の放射要素モジュールの各々は、
    前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する放射要素と、
    前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅するＲＦ信号チェーン経路と、
    前記ＲＦ信号チェーン経路を前記ＤＲＡアンテナのビーム形成ネットワークボードに接続するためのスプリングロードされた電気コネクタと、
    を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
78. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    複数の放射要素モジュールを備え、
    前記複数の放射要素モジュールの各々は、
    前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する複数の放射要素と、
    複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路の各々は、前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、
    前記複数の放射要素は、集合的放射要素底面を定義し、
    前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記集合的放射要素底面の内部に含まれることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
79. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    ビーム形成ネットワークボードと、
    複数の放射要素モジュールと、
    を備え、
    前記放射要素モジュールの各々は、
    前記ＤＲＡアンテナの放射面を定義する１つの放射要素と、
    前記放射要素に結合され、前記放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅する１本のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記ＲＦ信号チェーン経路は、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
80. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    ビーム形成ネットワークボードと、
    前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されるＲＦ信号チェーン経路と、
    を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
81. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    第１面を定義する１個のビーム形成ネットワークボードと、
    第２面に配置される複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記第１面と前記第２面とは、実質的に垂直であることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
82. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    １個のビーム形成ネットワークボードと、
    複数の熱ブレードと、
    複数のＲＦ信号チェーン経路と、
    を備え、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、接続された放射要素によって受信されたまたは前記放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、対応するそれぞれの前記熱ブレードに取り付けられ。
    前記複数の熱ブレードは、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されことを特徴とするＤＲＡアンテナ。
83. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    １個のビーム形成ネットワークボードと、
    複数の熱ブレードと、
    を備え、
    前記複数の熱ブレードの各々は、振動ヒートパイプを用いて、前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱をヒートシンクに受動的に伝えることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
84. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    １個のビーム形成ネットワークボードと、
    前記ＤＲＡアンテナの熱生成部品で生成された熱をヒートシンクに伝えることにより、前記ＤＲＡアンテナを受動的に冷却する複数の熱ブレードと、
    を備えることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
85. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    １個のビーム形成ネットワークボードと、
    複数の放射要素および複数のＲＦ信号チェーン経路を備えた複数の放射要素モジュールと、
    を備え、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、対応する前記複数の放射要素に結合され、前記複数の放射要素によって受信されたまたは前記複数の放射要素に送信されるＲＦ信号を増幅し、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記複数の放射要素によって定義された集合的放射要素底面の内部に含まれ、
    前記複数のＲＦ信号チェーン経路は、前記ビーム形成ネットワークボードと実質的に垂直に配置されることを特徴とするＤＲＡアンテナ。
86. 各々が少なくとも１つのＢＦＩＣを備えた複数のＳＩＰモジュールをさらに備え、
    前記複数のＳＩＰモジュールは、ビーム形成ネットワークボードに平面状に取り付けられることを特徴とする請求項２４に記載のＤＲＡアンテナ。
87. 前記複数のＳＩＰモジュールの第１サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられ、
    前記複数のＳＩＰモジュールの第２サブセットが、前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられ、
    前記第１面と前記第２面とは、互いに向き合うことを特徴とする請求項８６に記載のＤＲＡアンテナ。
88. 前記複数のＳＩＰモジュールは、複数のダブルスタックとして前記ビーム形成ネットワークボードに取り付けられ、
    前記ダブルスタックの各々は、
    前記ビーム形成ネットワークボードの第１面に取り付けられた第１ＳＩＰモジュールと、
    前記ビーム形成ネットワークボードの第２面に取り付けられた第２ＳＩＰモジュールと、を備え、
    前記第１ＳＩＰモジュールと、前記第２ＳＩＰモジュールとは、互いに接続されることを特徴とする請求項８６に記載のＤＲＡアンテナ。
89. 前記ダブルスタックの各々は、熱を受動的に伝える熱ブレードに熱的に結合されることを特徴とする請求項８８に記載のＤＲＡアンテナ。
90. 前記ビーム形成ネットワークは、ベースプレートに取り付けられ、
    前記ダブルスタックの各々は、前記ベースプレートに熱的に結合され、
    前記ベースプレートは、前記ダブルスタックの熱生成部品から、熱を受動的に伝えるための熱ブレードに熱を伝えることを特徴とする請求項８８に記載のＤＲＡアンテナ。
91. 前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
    前記カバーは、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱の熱交換インタフェースとして機能することを特徴とする請求項８６に記載のＤＲＡアンテナ。
92. 前記ＳＩＰのサブセットは、それぞれカバーを備え、
    前記カバーは、前記ＤＲＡアンテナのベースプレートに接触し、前記ＳＩＰモジュールの熱生成部品で生成された熱を前記ベースプレートに伝えることを特徴とする請求項８６に記載のＤＲＡアンテナ。
93. 所定の周波数帯のラジオ周波数電波信号を送信または受信するＤＲＡアンテナであって、
    １個のビーム形成ネットワークボードと、
    それぞれが少なくとも１つのビーム形成集積回路を備えた第１ＳＩＰモジュールおよび第２ＳＩＰモジュールと、
    を備え、
    前記第１ＳＩＰモジュールおよび第２ＳＩＰモジュールは、前記ビーム形成ネットワークボードの対向する面に取り付けられ、前記第１ＳＩＰモジュールが前記第２ＳＩＰモジュールのための熱交換インタフェースを提供するように互いに接続されることを特徴とするＤＲＡアンテナ。

Images