JPH01501512A - 移動体ユーザーのための人工衛星通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 移動体ユーザーのための人工衛星通信システム　′１、発明の分野 本発明は移動体ユーザーのための人工衛星通信システムに関するものであり、特 に陸上、空中あるいは海上の移動体上のステーションへサービスを供給する人工 衛星通信システムに関するものである。

発明の概要 静止衛星は現在海上移動体ステーションへ音声およびデータ通信サービスを供給 するため拡張的に用いられている。人工衛星システムがまた地上あるいは空中の 移動体ユーザーへ通信を行うため用いられることが現在期待されている。

本発明は移動体ステーションと固定されたステーションとの間に通信を行うため 最初に地球適用範囲ビームを用いる。

従って、地球適用範囲ビームシステムにおいて、大洋あるいはその他の広い水域 は、移動体ステーションの各々、即ち各ボートがある周波数をピックアップし固 定局のユーザーへ通信することを許容する人工衛星のアンテナからのビ７ムによ ってカバーされる。しかしながら、必要とされる陸上あるいは空中移動体ステー ションはより高い利得および周波数再使用性の両方を与えるため更に指向的なビ ームを有する人工衛星である。

多数の低利得ターミナルを相互結合する通信衛星システムにおいて、システム容 量に影響する最も重要なパラメータは人工衛星の有効な等方性放射電力（ＥＩＲ Ｐ、）と有効な帯域幅である。ＥＩＲＰはアンテナの利得を考慮する人工衛星送 信器電力の尺度とされる。ＥＩＲＰは送信器およびアンテナが実際に用いられる のと同じ結果を達成する送信器および等方性アンテナの電力である。

従来において、高いアンテナ利得および多重周波数再使用は、国土領域あるいは サービスされるその他の地上の領域をカバーする複数のアップリンクおよびダウ ンリンクビームを用いることによって達成された。周波数分割および時分割シス テムの両者は多数の地理的に分けられた地上ステーションからの多数の信号を相 互結合するため用いられあるいは提案された。時分割システムは人工衛星送信器 を効果的に動作させる。この利点は一度に一つの時分割信号だけが送信器で増幅 され、そのため単一チヤンネル飽和即ち最も効果的な動作点であるいはその付近 で動作されることである。

しかしながら、時分割システムは高電力地上送信器および費用のかかる信号処理 を必要とし、それ故低費用の地上ステーションとは両立しない。周波数分割シス テムは低費用地上ステーションにより適しているが、各送信器が多重搬送波を取 扱うので人工衛星送信器能率は低い。多重搬送波増幅器は、送信器能率が増加さ れるとき電力を増加する所望されない相互変調積を生じるので、送信器能率と相 互変調生成との間の最適な折衷では比較的低い送信器能率となる。

人工衛星システムの有効な帯域幅は配分された周波数スペクトルが再使用される ことができる時間数によって決定される。ビームの偏波および空間的独立は周波 数スペクトルの再使用を許容するため用いられた。しかしながら、分離ビームの 数が増加するとき、全ユーザーを相互結合することの問題は非常に複雑化し、周 波数スペクトルの再使用の数を制限する要因の１つとなる。

人工衛星通信システムの様々なユーザーのため、それへ適用される異なる周波数 レンジがある。従って、移動体ユーザーへおよび移動体ユーザーからの人工衛星 通信のため配分された周波数スペクトルは一般にＬ帯域周波数レンジにおいてお よそ（１，６ＧＨｚ）の周波数であり、フォワードおよびリターンリンク帯域は 約ＩＱＱＭＨｚ分離されている。

人工衛星−ベースステーションリンクは海上移動体サービスのためＣ帯域内（約 ６　／　４　Ｇ　Ｈｚ　）からであり、一方Ｋｕ帯域割当て（約１４／１２ＧＨ ｚ）の使用は陸上移動体サービスのため提案され、航空移動体システムのための リンクは恐らくこれらの帯域の一方あるいは他方にある。典型的な人工衛星シス テムは固定された相手と通信できる特定のゾーンに多数の移動体ユーザーを有す る。

上述されたようなシステムにおける困難なリンクは人工衛星と移動体ユーザーと の間のものであり、それは移動体のアンテナが固定されたサービスアンテナに比 較して大きさおよび利得が制限されたものであることである。ペイロード、容積 、および重量のようなほとんどの人工衛星資源（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）はそれ故こ のリンクへ与えられる。

Ｋｕ帯域周波数レンジにおける使用のため周波数再使用可能なおよび周波数アド レス可能な人工衛星通信システムは米国特許第８９６，９８３号明細書（“周波 数再使用を用いる人工衛星通信システム°、Ｈａｒｏｌｄ　Ａ）に開示されてい る。

この上述の特許明細書は有効な帯域幅と同様に、人工衛星ＥＩＲＰを最大化する 多数の地上ターミナルを相互結合するための人工衛星通信システムを明らかにし ている。

このシステムは実質的にＥＩＲＰを増加し割当てられた周波数スペクトルの多重 再使用を許容するダウンリンク上の非常に指向性の高いビームを用いる。結果と して、ポイント−ポイントサービスのため備えられる通信チャンネルの数は最大 化される。高い多重搬送波送信器能率は相互変調積の分散の結果としてこのシス テムを利用することによって達成され、ダウンリンクチャンネル上の雨の悪影響 はプールされた送信器電力の使用によって克服される。多くのユーザーの相互結 合は人工衛星中のフィルタ相互結合マトリックスおよび非常にアドレス可能なダ ウンリンクビームの結合によって達成される。

このシステムは明らかにされたＫｕ通信システムとの結合において非常に効果的 に機能するけれども、移動体ターミナルを含む通信システムのため用いられると きいくつかの欠点がある。第１に、人工衛星中にフィルタ相互結合マトリックス を提供することによって、人工衛星に対して費用および重量を加えるという複雑 性が増加する。加えて、上述されたシステムのダウンリンクビームは周波数アド レス可能であるけれども、アップリンクビームは周波数に無関係である。これは 人工衛星を経て一方の位置から他方の位置への最も直接的なルートを提供するこ とが重要であるので上述されたシステムに対して要求される。

しかしながら、アップリンクビームの周波数独立性は通信システムの容量を減少 する異なる地域中のオーバラップのゾーンを作る。従って、このシステムは固定 されたターミナル間の直接通信を行う通信システムのために非常に有効であるけ れども、移動体ターミナルが通信システムにおいて存在するときにはそれほど効 果的ではない。

従って、必要とされることは移動体ユーザーと固定ユーザーとの間の効果的な通 信リンクを提供する移動体ユーザーのための人工衛星通信システムである。この システムはまた最大数の送信を許容するように最も能率的な方法で周波数帯域幅 を利用するべきである。このシステムはペイロード力、容積および重量のに関し て人工衛星資源の有効な使用を完全になすべきである。

発明の概要 本発明により移動体ターミナルと固定ターミナルとの間の人工衛星通信システム が明らかにされる。この通信システムは複数の移動体ユーザーと、移動体ユーザ ーからの受信信号および移動体ユーザーへの送信信号のための地球同期軌道上の 人工衛星と、人工衛星からの受信および人工衛星への送信のためのベースステー ションと、およびベースステーションへ結合された固定された複数のユーザーと を含む。本発明の実施例において、移動体ユーザーから人工衛星へのアップリン ク送信はダウンリンク送信において用いられた同じアンテ六反射板およびサブシ ステムによって受信される。

周波数アドレス可能ビームは移動体ユーザへのフォワードおよびリターンリンク の両方で用いられる。この実施において、これらのビームは東西方向が用いられ た信号の周波数によって決定されるファンビームである。これは高利得ビームが 広い領域をカバーすることを許容する。カバーされる領域は割当てられた周波数 スペクトルが再使用されるゾーンへ分割され、更に使用可能なスペクトルを与え 、従ってチャンネル容量を与える。

また交流カップラを用いる改良されたビーム形成回路網を含む通信サブシステム 、即ち更なる重量能率および周波数能率のよいサブシステムを与えるための時間 遅延装置がこのシステムに設けられる。

従って、この装置は移動体ユーザーによって用いられることのできる人工衛星通 信システムを提供する。この改良されたシステムはまた移動体ユーザーのアップ リンクおよびダウンリンク送信において周波数再使用性および周波数アドレス可 能性の利点を与える。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の移動体人工衛星システムの絵図である。

第２図は人工衛星上の小さいアレイを用いてアドレス可能なビームを形成するた めの画像反射装置の図である。

第３図はその上に取付けられた第２図の画像反射装置を具備する人工衛星の絵図 である。

第４図は通信サブシステムのブロック図である。

第５図は大西洋海上移動体システムのための移動体人工衛星システムによってサ ービスされる地域の分割の絵図である。

第６図は合衆国およびカナダをサービスする陸上移動体システムのため・の移動 体人工衛星システムによってサービスされる地域の分割の絵図である。

第７図は第４図の送信ビーム形成回路網の図である。

第８図は第４図の受信ビーム形成回路網の概略図である。

第９図は本発明に用いられた供給アレイシステムの概略的図である。

第１０図はビームの周波数アドレス可能性を示す概略図である。

発明の詳細な説明 本発明は固定および移動体ターミナルの間の新しい通信システムを含む。以下の 説明は当業者によって本発明を可能にするため与えられ、特定の適用およびその 必要性の局面において与えられる。この実施例への様々な修正は当業者にとって 容易に明らかであり、ここに定義された一般的な原理は本発明の技術的範囲から 外れることなくその他の実施例および応用へ適用されても良い。従って、本発明 は示された実施例に制限されるものではなく、ここに説明される原理および特徴 と一致する広い技術的範囲に従うものである。

第１図は移動体人工衛星通信システムを示す。示されるように、ベースステーシ ョン１０は信号を人工衛星１３へ送信し人工衛星１３から受信する。人工衛星１ ３はまた飛行機１２（空中移動体）、トラック１１（地上移動体）および船１４ （海上移動体）へ信号を送信し、それらから信号を受信する。ベースステーショ ン１０はまた地平線１５に沿って信号を固定されたユーザー１６へ送信し固定さ れたユーザー１６から受信する。

移動体ユーザーとの間の人工衛星通信のため割当てられた周波数帯域は一般にお よそ１００ＭＨｚ離れているダウンおよびアップリンク帯域を有するし帯域レン ジにある。人工衛星−ベースステーションリンクは対応して一般にＫｕ帯域また はＣ帯域割当てにある。上述のように、移動体人工衛星サービスにおける困難な リンクは、移動体アンテナが固定されたサービスアンテナに比較してサイズおよ び利得が制限されるので移動体ユーザーに対するものである。

従って、ベイロード力、容積および重量におけるほとんどの人工衛星資源はアン テナサブシステムおよびＬ帯域送信器に集中される。人工衛星のための効果的な 人工衛星アンテナサブシステム４０は第２図に示される。このサブシステムは大 型反射器２１、小型反射器２２および供給アレイ４３を含むイメージ反射装置４ ０を備えている。示されたような供給アレイ４３は小型反射器２０へ信号を供給 し、この小型反射器２０は大型反射器２１へ送信する。従って、供給アレイ４３ からの信号は小型反射器によって様々なユーザーに対して人工衛星１３（第１図 ）の大型反射器２１へ反射される。

第３図は対応する供給アレイ４８および大型反射器２１と小型反射器２２を具備 する典型的な人工衛星を絵図的に示す。

主ベースステーション１０（第１図）の使用による通信システムおよび人工衛星 １３のアンテナサブシステム４０の改良された特徴は固定されたサービスのため に設計された同様のシステムにまさるいくつかの利点を有する。この特徴の結合 によって、移動体ユーザーからのアップリンクおよびダウンリンクビームは人工 衛星１３上の同じアンテナ反射板および供給アレイシステム４０によって受信さ れる。従って、このシステムにおいて、ダウンリンクビームと同様にアップリン ク上の移動体ユーザーへの全ビームは周波数アドレス可能である。

人工衛星１３中の通信サブシステム５０のブロック図が第４図に明らかにされて いる。説明のため、アンテナ４７によって受信または送信された信号がＫｕ周波 数帯域内であり、アンテナアレイ４３によって受信されたあるいはそれから送信 された信号の周波数レンジはＬ帯域周波数レンジ内にあると仮定する。もし割当 てられるなら本発明の技術的範囲から外れることなくその他の周波数帯域が用い られることが当業者によって認められるであろう。

第４図に示されるように、サブシステム５０はダイプレクサ４６を含み、それは サブシステム５０の受信部分４１および送信部分４２に接続されている。受信部 分４１および送信部分４２はダイプレクサ４３０を経てＬ帯域アレイ４３へ接続 される。

受信部分４１は更にバンドパスフィルタ４１１−４１３へ信号を供給する受信器 ４１０を含む。フィルタ４１１−４１３は各々ダウン変換器４１．４−４１８へ 接続される。各ダウン変換器４１４−４１６はビーム形成回路網４１７へ接続さ れる。ビーム形成回路網４１７は送信器４１９へ信号を供給する。送信器４１９ は適切な信号をＬ帯域アレイ４３へ結合されたダイプレクサ４３０へ供給する。

送信部分４２は受信部分４１と同様の方法で動作する受信部分４１の鏡像であり 、信号が反射であることだけが異なる。従って、移動体ユーザーからの信号はＬ 帯域受信器４２８へ供給され、それは順次信号をビーム形成回路網４２７へ供給 する。ビーム形成回路網４２７は信号をアップ変換器４２４−４２６へ送る。

各アップ変換器４２４−４２６は各バンドパスフィルタ４２１−４２３へ信号を 供給する。フィルタ４２１−４２３からの信号はＫｕ帯域送信器４２０へ送られ 、それ故ダイプレクサ４Ｂへ供給される。ダイプレクサ４６はアンテナ４７に沿 って第１図のベースステーション１０へ信号を出力する。

サブシステム５０は移動体ユーザーとの間のおよびベースステーション１３との 間で信号を送受信する。フォワードリンクにおいて、一般に周波数分割多重モー ドである信号はサブシステム５０によってアンテナ４７を経てダイプレクサ４６ によってベースステーション１０から受信される。

受信された信号はそれから受信器４１０で増幅される。この信号はそれからバン ドパスフィルタ４１１−４１３によってサービスされる領域が分割されたゾーン の数と等しい帯域数へ分けられる。説明のため、３つのバンドパスフィルタが、 従って３つのゾーンが示されているが、当業者は特定の適用へのより大きいある いはより小さい数に応じたフィルタ数にできることを認識できるであろう。

バンドパスフィルタ４１１−４１３からの信号はこれらの帯域信号を別々のＫｕ 帯域周波数周波数帯域から単一信号り帯域周波数帯域へ変換するダウン変換器４ １４−４１８へ供給される。

この変換を与えるため選択される局部発信器周波数ｆａ−ｆｃの各々が各ダウン 変換器４１４−１４８へ供給される。

その後、これらの信号は送信ビーム形成回路網４１７の入力へ与えられる。回路 網４１７への各入力はサービスされる地域の３つのゾーンの１に対応する。ビー ム形成回路網４１７は後で更に詳細に説明されるように送信器４１９へ信号を供 給する。

送信器４１９は所望された移動体ユーザーの方向で狭い送信ビームを形成するた めダイプレクサ４３０を経てアレイカラム４３を駆動し、この方向は送信信号の 周波数によって決定される。

リターンリンクにおいて、フィードアレイカラム４３に到達する移動体ユーザか らのアップリンク信号はダイプレクサ４３０を経て受信器４２８へ、更に送信側 の回路網４１７に対する動作と同様である受信ビーム形成回路網４２７へ導かれ る。ビーム形成回路網４２７は３つのゾーンに対応する信号をアップ変換器４２ ４−４２６へ供給する。

また、受信部分のダウン変換器４１４−４１８と同様に、アップ変換器４２４− ４２８の各々は、３つのゾーンにおいてＬ帯域で同じ周波数スペクトルを再使用 する信号のこれらの帯域が３つの周波数分離された帯域においてベースステーシ ョンへ送信されるようにそれらへ与えられた異なる局部発信器信号ｆｄ−ｆｆを 有する。帯域はそれからバンドパスフィルタ４２１−４２３からなる出力マルチ プレクサにおいて結合され、ベースステーション１０への送信のためＫｕ帯域送 信器において増幅される。

第５図および第６図は２つの異なる地域のため移動体人工衛星システムのビーム 適用（カバレージ）範囲を描く。第５図は大西洋海上移動体システムのため移動 体人工衛星システムによってサービスされる地域を描く。第６図は陸上移動体シ ステムによってサービスされる合衆国およびカナダの部分を描く。ｆ’ｌ、　ｆ ｍおよびｆｈで示される割当てられたし帯域周波数スペクトルの低い方の３分の １、中間の３分の１および高い方の３分の１における信号が向けられるゾーン内 の領域が各々の場合において示されている。これらの領域はダウンリンク送信と 同様にアップリンクへ適用される。

ベースステーション１０は、人工衛星１３を経て移動体ユーザーからの全てのリ ターン信号を受信し、その後それらの移動体ユーザーを好ましくは電話交換回路 網を経て地上線１Ｂによって固定ユーザーへ接続される。

第７図および第８図はサブシステム４０のビーム形成回路網４１７および４２７ を更に詳細に示す。ビーム形成回路網４１７および４２７は動作および構成にお いて同様であり、回路網４１７が送信モードで動作し回路網４２７が受信モード で動作することを除いて同様の方法で動作する。回路網４１７について説明する が、回路網４２７は同様の方法で動作するとみなされるべきである。

回路網４１７は複数のゾーン（１，２および３）における時間遅延ユニット５１ ２と交互に接続される複数のカップラ５１０を含む。時間遅延ユニット５１２は ユニット５１２のアームにおいて共振器５１３を含むオールバスフィルタである 。これらの時間遅延ユニット５１２は周波数依存性損失を導入することなく信号 において所望される遅延を提供する。

合計器５１４は各ゾーン（１，２および３）から共振器５１３を介して信号を受 信し、３つのゾーン信号が等しい部分である出力を供給するように配列される。

合計器５１４の出力は送信器４１９への入力である（第４図）。送信器４１９の 数はＬ帯域アレイ４３におけるカラムの数に依存する。

ビーム形成回路網４１７および４２７は米国特許第４，５３９゜５３４号明細書 （“方形導体同軸カップラ”）において開示されたものと同様の方形導体同軸技 術を用いて有利に製造され、従って、ビーム形成回路網（４１７および４２７） におけるこれらの交流カップラ時間遅延ユニットの使用によって、小型で低損失 のビーム形成回路網は狭帯域用に理想的に適切であるようにされる。このタイプ のビーム形成回路網は通信サブシステム５０の低重量および高い能率を与える。

説明によって、第９図は１２の送信器を必要とする距離ｄによって分離されるフ ィードの１２のカラムを含む供給アレイを概略的に示す。ビーム形成回路網４１ ７および４２７は信号によって決定される方向周波数における供給アレイ４３の アンテナビームへ向かい、増加位相シフトは信号周波数と同様にカラム間で時間 遅延に関係している。

第１０図はアレイ４３のカラムを図式的に示すが、ここではｄはアレイ４３のカ ラムの間の間隔に等しい。合成アンテナビームは角度オフセットθを有し、ここ でθはビーム走査角度として定められる。これはθが送信アレイに対する垂線か らのビーム走査角度であることを意味する。時間遅延ユニット５１２によって生 じた増加位相シフトはΔＴである。６丁とθとの間の関係は以下の式によって与 えられる。

λ−信号波長 θ−ビーム走査角度 ｄ−アレイ素子間の距離 これらの異なる要因の関係はビームの周波数アドレス可能性を与え、以下の式に よって与えられる。

Ｓｉｎθ−λ／ｄΔｆΔＴ 式中、項Δｆは走査角度がゼロのときの周波数に関する周波数である。各移動体 ターミナルへのダウンリンクのため用いられる信号周波数はビームをターミナル へ向けるように選択され、それによってその利得およびリンク特性を最大にする 。

移動体ターミナルに向けて放射される第２のビームの走査角度は第２図の共焦点 （ｃｏｎｆ’ｏｃａｌ）反射器の倍率によって分割された上述のように定義され る角度である。

移動体ユーザーから人工衛星１３へのアップリンク送信はグイプレクサ４３０に よってダウンリンク送信のため用いられるのと同じアンテナサブシステム４０に よって受信される。各移動体ターミナルによって用いられたアップリンク周波数 はその経度によって決定され、そのため最大アップリンク利得は人工衛星アンテ ナから得られる。これらの受信された信号はそれから先に述べられたベースステ ーションへダウン送信される。

前述の説明において、本発明の通信システムが移動体ユーザーのための改良され た人工衛星通信システムを提供することがわかる。本発明は前述のように高利得 のアドレス可能なビームおよび周波数再使用を与えることによって人工衛星シス テムの性能を高めるという利点を与える。

上述の実施例は説明のためだけのものであり、その修正が当業者によってなされ ても良いことが理解される。例えば、１以上のベースステーションがこの通信シ ステムにおいて用いられ、この使用は明らかにこの発明の技術的範囲にある。

従って、本発明はここに開示された実施例に制限されると見なされるのではなく 、以下の添付された請求の範囲によって定められた範囲でのみ制限されるもので ある。

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国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）地理的ゾーンに置かれた複数の移動体ターミナルと、複数の移動体ターミ ナルから信号を受信し複数の移動体ターミナルへ信号を送信するための地理的ゾ ーンに関して配置された人工衛星であって、移動体ターミナルへ周波数アドレス 可能なアップリンクおよびダウンリンク信号を供給するための手段を含む人工衛 星と、 人工衛星との間で信号を送受信するベースステーションと＜ベースステーション に結合された複数の固定ターミナルとを具備し、ベースステーションが人工衛星 を介して適切な移動体ターミナルへ固定ターミナルを結合する人工衛星によって 通信するためのシステム。
2. （２）人工衛星と複数のターミナルとの間で通信される信号の周波数レンジが人 工衛星とベースステーションとの間で通信される信号の周波数レンジより低い請 求項１記載のシステム。
3. （３）人工衛星と複数のターミナルとの間で通信される周波数レンジがＬ帯域周 波数レンジにあり、人工衛星とベースステーションとの間で通信される周波数レ ンジがＫｕ帯域周波数レンジ内にある請求項２記載のシステム。
4. （４）人工衛星と複数のターミナルとの間で通信される周波数レンジがＬ帯域周 波数レンジ内にあり、人工衛星とベースステーションとの間で通信される周波数 レンジがＣ帯域周波数レンジ内にある請求項２記載のシステム。
5. （５）地域図に関して配置された人工衛星であって、周波数の第１のレンジと周 波数の第２のレンジとの間で変換するための手段を含み、周波数の第２のレンジ で高利得の周波数アドレス可能なアップリンクおよびダウンリンクビームを提供 するための手段をも具備している人工衛星と、周波数の第１のレンジで人工衛星 へ信号を送信し人工衛星から信号を受信するための地域内に位置するビームステ ーションと、 ベースステーションに結合された複数の固定ターミナルと、周波数の第２のレン ジで人工衛星から信号を受信し人工衛星へ信号を送信するための地域内に位置す る復数の移動体ターミナルとを含む人工衛星通信システム。
6. （６）周波数の第１のレンジがＫｕ帯域周波数レンジ内にある請求項５記載のシ ステム。
7. （７）周波数の第１のレンジがＣ帯域周波数レンジ内にある請求項５記載のシス テム。
8. （８）周波数の第２のレンジがＬ帯域周波数レンジ内にある請求項５記載のシス テム。
9. （９）ベースステーションから移動体ターミナルヘの信号を中継するフォワード リンク、および移動体ターミナルからベースステーションへ信号を中継するリタ ーンリンクとを含む人工衛星通信システムであって、この通信システムにおける フォワードリンクが、 第１の周波数レンジで信号を受信し送信するための第１のアンテナと、 その送信路と受信路を分離するため第１のアンテナへ結合された第１のダイプレ クサ手段と、 受信路へ結合された受信部分とを含み、この受信部分が、送信および受信手段か ら受信された信号をフィルタするための第１のフィルタ手段と、 そこから受信された信号を周波数の第２のレンジへ変換するための第１のフィル タ手段へ結合される第１の変換手段と、第１の変換手段からの信号へ結合される 第１のビーム形成回路網と、 第１の回路網からの信号を増幅するための第１のビーム形成回路網へ結合された 第１の手段と、 複数の送信手段へ結合される第２のダイプレクサ手段と、周波数の第２のレンジ で信号を送信するため第２のダイプレクサ手段を介して送信手段へ結合されるア レイアンテナとを具備しており、 通信システムにおけるリターンリンクが、周波数の第２のレンジで移動体ユーザ ーから信号を受信するためアンテナアレイの第２のダイプレクサ手段へ結合され る復数の受信器と、 周波数の第２のレンジで信号を供給するため複数の受信器からの信号に反応する 第２のビーム形成回路網と、それから受信された信号を周波数の第１のレンジへ 変換するための第２のビーム形成回路網へ結合される第２の変換手段と、 第２の変換手段から信号を受信する第２のフィルタ手段と、第１のダイプレクサ 手段を介して周波数の第１のレンジで第１のアンテナへ信号を供給するため第２ のフィルタ手段へ結合される手段とを含む人工衛星通信システム。
10. （１０）第１の複数の変換手段が更に、多量サプ帯域を含む周波数の第１のレン ジを多重局部発信器周波数の使用によって単一のＬ帯域レンジへ変換する手段を 含む請求項９記載の通信システム。
11. （１１）第２の複数の変換手段が単一のＬ帯域を多重局部発信器周波数の使用に よって多重第１レンジへ変換する手段を含む請求項９記載の通信システム。
12. （１２）第１および第２のフィルタ手段が複数のバンドパスフィルタである請求 項９記載の通信システム。
13. （１３）周波数の第１のレンジが周波数の第２のレンジより高い値である請求項 １１記載の通信システム。
14. （１４）第１の変換手段が複数のダウン変換器を含み、第２の変換手段が複数の アップ変換器を含む請求項１３記載の通信システム。
15. （１５）地域内の信号を送受信するための人工衛星通信システムにおいて、この 人工衛星通信システムが地域内の信号を変換するための複数の手段を含み、複数 の変換手段の各々が出力を有し、通信がフォワードリンクビーム形成回路網を含 み、この回路網が、 ラインの各々が複数の変換手段の各出力へ後続され、複数のラインの少なくとも １つがカプラの時間遅延ユニットの交互の直列接続を含み、複数の各ラインが地 域内の復数のゾーンの１つへ送られるように意図される信号を含んでいる複数の ラインと、 合計器の各々がそれから信号を受取りそれを表す出力信号を供給するため少なく とも２つのラインへ結合されるような複数の合計器とを具備している人工衛星通 信システム。
16. （１６）時間遅延ユニットの各々が、 共振手段を含むオールパスフィルタを含み、ユニットの各々が信号周波数へ適切 に関連するビーム走査角度が得られるように信号を遅延する請求項１５記載のフ ォワードリンクビーム形成回路網。
17. （１７）地域内の信号の受信および送信のための人工衛星通信システムにおいて 、このシステムが領域から信号を受信するための複数の手段を含み、システムが リターンリンクビーム形成回路網を含み、この回路網が、 複数の信号分割手段の各々が各受信手段から信号を受信するように、信号をゾー ン位置へ分割するための複数の手段と、複数のラインの各々がカップラおよび時 間遅延ユニットの交互の直列接続を含み、信号分割手段の各々が回路網の対応す るゾーン位置でカップラへ信号の標本位置を伝えるような複数のラインとを含む ような回路網。
18. （１８）時間遅延ユニットの各々が共振手段を含むオールバスフィルタを含み、 各ユニットが信号周波数に適切に関連するビーム走査角度が得られるように信号 を遅延する請求項１７記載のリターンリンクビーム形成手段。