JPH021629A - 周波数共用形衛星通信システム - 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】

［産業上の利用分野］ 本発明は、地球上の静止軌道に置かれた衛星と地上の小
さな開口の地上局との間で通信リンクを形成する衛星通
信システムに関する。さらに特定すれば、本発明は２方
向通信および放送通信の両方ができるハイブリッド形の
通信衛星に関する。 小開口地上局との間の２方向通信は、地上の隣接する地
域の固定周波数のマルチフォールド共用をすることによ
って達成できる。 ［従来の技術］ 国内衛星通信システムでは、多くの開口の小さな地上局
があるので、このシステムには充分な実効等方放射パワ
ー（ＥＩＲＰ）およびバンド幅を有することが重要であ
る。このＥＩＲＰは、衛星のトランスミッタのパワーに
よって影響され、このパワーはアンテナのゲインに影響
する。このＥＩＲＰはトランスミッタおよび等方アンテ
ナのパワーであり、実際上ではこれらの影響は互いに同
じである。 従来から、この高ゲインアンテナおよび複周波数の共用
はサービスする国または地域との間の複数のアップリン
クおよびダウンリンクのビームに採用されている。地理
的に離れた多くの地上局からの多くの信号を接続するた
めに、周波数分割および時分割が採用されている。この
時分割システムは衛星のトランスミッタを効率的に作動
させることができる。すなわち、ある時間には１つの時
分割信号のみがトランスミッタによって増幅されるので
、信号チャンネルを一杯に利用できる。しかし、この時
分割システムでは地上局のトランスミッタの出力を大き
くする必要があるとともに、信号の処理の必要があり、
地上局のコストを低くできない。また、周波数分割シス
テムでは、地」二層のコスｌ・は低くなるが、衛星の１
・ランスミッタは）−（数の搬送波を伝送しなければな
らず、この１ＱｉＪｌ−のトランスミッタの利用効率か
低下する。すなわち、！−４，２数の搬送波の増幅器で
は、望ましくない！１１−．．Ｑ変調か発生し、トラン
スミッタの効率を向にさせるにはその出力を大きくしな
ければならず、この効率と相互変調の発生との妥協の結
果、この！ランスミッタの効率が比較的低くなる。 また、Ｋ　ｕ帯域は、小さな地上局との間２方向ｄ信に
は適するものであるが、降雨減衰が問題とｊ；る。従来
のｉネｒ星のトランスミンクでは、ダウンリンクにおい
て、降雨の際のチャンネル当りの出力を晴天時のたとえ
ば４倍程度に高め、この降雨減衰の問題を解決していた
。しかし、このようなものは、チャンネル数の少ない１
２１星ではコストが１゛）１くなる。 この衛星通信システムの周波数幅は、共用する周波数ス
ペクトルの配分の数によって決定される。 １だ、１−波およびビームの空間的な分離によって周波
数スペクトルの共用ができる。この分離されたビーム数
が多い程、全使用者の間の接続の問題が複雑となり、ま
た周波数フベクトルの共用の数が制限される原因となる
。 ［発明が解決しよつとする課題］ 本発明は以−１−の°１＃情に基づいてなされたもので
、ｌ−述したような不具合を解消するものである。 ［課題を解決するための手段とその作用］本発明は、小
さな開口の多数の地−１−局および移動衛星通信使用者
との間で通信をなす衛星通信システムにおいて、前記の
ＥＩＲＰを最大とし、また帯域幅を６効に利用するもの
である。本発明のシステムでは、隣接した複数の指向性
の高いビームを使用し、これによってＥＩＲＰを増加さ
せ、また割当てられた周波数スペクトルを複数に共用す
るものである。このようなことにより、−点から一点へ
の通信の数が増大できる。相互変調成分を分散すること
により、複￥Ｉ搬送波トランスミッタの効率を高くする
ことができ、またプールされたトランスミッタの出力を
利用することによってダウンリンクにおける有害な降雨
の影響を解消することができる。また、フィルタ交互接
続マトリクと指向性の商いアドレス可能なダウンリンク
ビームを組合わせることによって、多くの使用者の間の
相互接続が可能になる。 本発明によれば、この通信術ノルを使用して多くの地１
−局および移動局との相互間で２方向通信が可能となる
。この衛星がカバーする地域から複数のアップリンクビ
ームが放射される。このアップリンクビームには、アッ
プリンク周波数の子め設定された第１の帯域にわたる複
数のチャンネルが含まれている。各アップリンクゾーン
は同じ予め設定された周波数を使用する。したがって、
このアップリンク周波数は各ゾーンで共用され、よって
この衛星で扱われる複数の通信チャンネルを効率的に使
用できる。また、ダウンリンクにおいても第２の予め設
定された周波数帯域が使用され、これら周波数か共用さ
れる。また、この衛星にはフィルタ相互接続マトリクス
か採用され、異なるゾーンの間の相互接続チャンネルと
して使用される。 このｒ・め設定された周波数帯域幅は第１および第２の
組に分割されている。また、この予め設定された周波数
帯域は各領域に空間的に配分され、隣接する領域では同
じ周波数の組が使用されないように構成されている。こ
の隣接する領域では同じ周波数の組が使用されないので
、隣接する領域間で充分な空間的な分離がなされ周波数
の共用が可能となる。第１の周波数の組のビームは全て
の領域で同時に使用され、また第２の周波数の組のビー
ムも全ての領域で同時に使用される。このような作動は
、２ポジシヨンのスイッチを使用してこのビームを第１
の周波数の組および第２の周波数の組を後備に使用する
ことによって達成できる。 伝送アレイアンテナおよびビーム形成回路網によって、
一方向たとえば東西方向に狭く、これと直交する方向に
広い扇形のビームが発生される。 この伝送子レイアンテナは放射アレイと共焦点に配置さ
れている。このビームでカバーされる地域の東西方向で
は、アップリンク周波数と一定の差のダウンリンク周波
数が設定されている。よって、このアップリンク周波数
によってダウンリンク周波数が決定され、このダウンリ
ンクビームはビーム形成回路網と伝送アレイアンテナに
よってその方向が決定され１．このビームが到達する地
域が決定される。このような形式は周波数アドレスビー
ムと称されている。また、このビームのサイドローブは
充分に低く押えられ、隣接する領域で周波数スペクトル
が共用できるように（１へ成されている。 また、トランスミッタとしては、好ましくは等しい出力
の二重のソリッドステート増幅器が使用され、これらは
伝送アレイアンテナと一体に組込まれ、アレイの２個の
横ビームに対応して設けられている。これらの増幅器は
、人力および出力が等しくない場合でも同じパワーで作
動する。全てのダウンリンクのパワーはこれらトランス
ミッタの単一のプールから供給されているので、比較的
少ない信号を比較的高いパワーで降雨地域に供給でき、
減衰が少なく、劣化していない信号を供給できる。 上記ビームの方向は信号の周波数に関連しているので、
この出力増幅器で発生する相互変調の周波数は互いに相
違し、この相互変調成分が減少する。この方法は、相互
変調成分の空間的な分散をもたらす。この結果、地上局
で受信する周波数帯域で相互変調成分密度が低くなる。 このようにＦｌｌ五喰調成分の感応性が低くなることに
よって、衛星のパワー増幅器の作動がより効率的になる
。 このようなことによって、本発明の多数の地上局および
移動局を接続する通信衛星において、衛星の伝送アンテ
ナのゲインが向上し、また割当てられた周波数スペクト
ルが共用でき、通信サービスすべき地点間の通信チャン
ネルを多くとることかできる。 また、本発明の別の目的としては、トランスミッタの単
一プールからダウンリンクのパワーを供給し、降雨減衰
を受ける信号に衛）ｊ（の伝送パワーを容易により多く
割当てることである。 また本発明の池の目的は、相互変調成分を分散させ、ト
ランスミッタの効率を向上させた通信衛星を提供するこ
とである。 また本発明のさらに別の目的は、放送および一点から一
点の間の通信の両方のサービスをなす通信衛星を提供す
ることである。 また、本発明のさらに別の目的は、割当て周波数スペク
トルの共用ができる直接放射アレイアンテナを使用した
通信衛星を提供することである。 また、本発明のさらに別の目的は、単一の偏波で一点か
ら一点への通信および放送通信をおこなうものである。 ［実施例］ 以下、図を参照して本発明の詳細な説明する。 第１図ないし第４図には本発明の通信衛星１０を示し、
この衛星は地球の静止軌道上に配置される静ｄ−衛星で
ある。この衛星に搭載されるアンテナシステムは、後に
詳述するが、地球指向プラットホーム上に配置され、こ
のアンテナシステムは常に地球の方向を指向するように
構成されている。 この衛星１０は複合通信形の衛星で、所定の周波数、た
とえばＫｕ帯域を使用して異なる２種類の通信サービス
をおこなうものである。この通信サービスの一方は、−
点から一点への間で、きわめて小さい開口の局の間で比
較的狭い帯域幅の音声およびデータの２方向通信サービ
スである。周波数分割マルチプルアクセス（ＦＤＭＡ）
および割当て周波数スペクトルの共用によって、単一の
線形偏波で数百から敷線の通信チャンネルが得られる。 また、この衛星の他の通信サービスは放送サービスであ
り、このサービスは他の線形偏波でおこなわれる。この
放送サービスは、基本的にはこの衛星１０を使用して所
定の地理的領域内に方向の画像およびデータ通信をなす
ものである。 すなわち、伝送アンテナのビームは所定の地理的領域全
体をカバーする。以下の説明において、この−点から一
点への通信サービスおよび放送サービスは米国内を対象
としたものとする。したかって、放送サービスはＣ０Ｎ
ＵＳ　（米国本土）を対象としたものである。 この衛星１０のアンテナシステムは通常のオムニアンテ
ナ１３を備え、またＣ０ＮＵＳ内の一点から一点への通
信サービスをなす２個のアンテナサブシステムを備えて
いる。この−点から一点への通信をなすアンテナサブシ
ステムは地上局間の２方向通信をなす２方向通信リンク
を構成するものである。このＣ０ＮＵＳアンテナシステ
ムは、放送用のトランスポンダとして作用し、米国内全
体を広いパターンでカバーし、この信号は地上の１また
は多数の地点で受信される。この−点から一点への通信
の発信信号およびＣ０ＮＵＳ受信信号は垂直−波である
。また、ＣｏＮＵＳ発信信号および一点から一点への通
信の受信信号は水平偏ｔ）ｕである。このアンテナシス
テムは２個のりフレフタ１２ａ、１２ｂからなる大形の
りフレフタアセンブリ１２を缶ｉえている。これらの２
イ内のりフレフタ１．２ａ、］、２ｂは、これらの中間
を横切るＩＨ通の輔まわりにそれぞれ相対的に回転する
。このリフレクタ１２ａは水平偏波用のもので、水平偏
波信号で作動し、またリフレクタ］２ｂは垂直（−波用
のもので垂直１−波信号で作動する。よって、これらリ
フレクタ１２ａ、１２ｂの一方で反射される信号は他方
のりフレフタ１２ａ、１２ｂで伝送される。 また、周波数選択スクリーン１８か設けられており、こ
のスクリーンには２個のスクリーン半部１８ａ、１８ｂ
が設けられ、これらはサポート３０−１−に取付けられ
、これらは第２図に示すようにこの衛星１０の直径線の
両側に配置されている。 この周波数選択スクリーン１８は、異なる周波数帯域を
分離するダイプレクサとして作用し、銅等の適当な導電
材料で形成された別々の要素のアレイから構成されてい
る。この周波数選択スクリーンは従来から各種のものが
あり、いずれもこのアンテナシステムに使用できる。し
かし、この周波数選択スクリーンとしては、尖鋭な過渡
特性および２つの帯域の分離特性を備えたものが好まし
く、このようなものはヒユーズ・エアクラフト・カンパ
ニーの出願になる１９８６年８月１４日の米国特許出願
　Ｎｏ、８９６，５３４に開示されている。この周波数
選択スクリーン１８は、Ｃ０ＮＵＳおよび一点から一点
への通信のサブシステムの両方の受信および発信信号を
効率的に分離する。すなわち、上記の各スクリーン半部
１８ａ、１．８ｂはそれぞれの信号の水平および垂直−
波を分離する。 ＣＯＮ　Ｕ　Ｓサブシステムでは、米国全体を単一のビ
ームでカバーし、たとえば８個の通常のトランスホンダ
を倫えており、これらトランスポンダはそれぞれ高出力
の進行波管増幅器をトランスミッタ８２として備えてい
る。（第６図を参照）このＣ０ＮＵＳ受信アンテナは垂
直偏波を使用し、垂直偏波リフレクタ１２ｂとともに一
点から一点への通信の送信システムを共用する。このＣ
０ＮＵＳ受信信号は周波数選択スクリーン半部１８ｂを
透過し、リフレクタ１２ｂの焦点面２８に配置された受
信フィードホーン１４に焦点を結ぶ。このアンテナパタ
ーンはＣ０ＮＵＳをカバーするような形状に形成されて
いる。また、Ｃ０ＮＵＳ送信アンテナは水平偏波を使用
し、リフレクタ１２ａとともに一点から一点への通信の
受信システムを共用する。送信フィード２４から放射さ
れた信号は水平偏波周波数選択スクリーン１８ａを透過
し、リフレクタ１２ａに送られ、ＣＯＭＵＳをカバーす
る第２のパターンで放ｎ・１される。 また、−点から一点への通信のサブシステムは送信アレ
イ２０．サブリフレクタ２２および受信フィードホーン
１６を備えている。この送信アレイ２０は、後に詳細に
説明するが、前記スクリーン１８の直下に配置され、サ
ポート３〔〕上に取イ・ｊけられている。また、上記の
サブリフレクタ２２は上記の送信アレイ２０の前方に配
置され、また上記のスクリーン１８のわずか下方に配置
されている。この送信アレイ２０から放射された信号は
、サブリフレクタ２２で反射されてスクリーン１８の一
方のスクリーン半部１８ｂに導かれる。このサブリフレ
クタ２２は主リフレクタ１２と協働し、上記送信アレイ
２０から放射された信号のパタンを拡大する。上記サブ
リフレクタ２２で反射された信号は、スクリーン１８の
スクリーン半部１８ｂで反射され、大形のりフレフタ１
２ｂに導かれ、この−点から一点への通信の信号を地球
に向けて反射する。このような構成により、大形の開［
コのフェーズアレイの特性か？：１られる。上記の受信
フィードホーン１６は、リフレクタ１２ａの焦点面２６
上に配置されている。このホーンは、第１６図に示すよ
うに、４個の主ホーン５０５４．５８，６２、および３
個の副ホーン５２゜５６．６０とから（１■成されてい
る。 第１３図ないし第１５図に示すように、この送ｆ、４ア
レイ２０は、複数、たとえば４０個の送信ウェーブガイ
ド要素１０６から構成され、これらは４に列に配列され
て第１３図に示すようにアレイを構成している。これら
送信ウェーブガイド要素］０６は、複数、たとえば２６
個の水平および垂ｉ！’Ｉ　Ｊｊ″向に離間したスロッ
ト１０８を備えており、これによって垂直偏波信号を発
生するように構成されている。また、第１４図に示すよ
うに、この送信アレイ２０は符号１１０で概略的に示さ
れるフィード回路網によって信号が供給され、この回路
網は４か所１１４でこのアレイを励起する。このフィー
ド回路網１１０は、この送信ウェーブガイド要素１０６
の広い帯域に適合するように構成されている。このウェ
ーブガイドの開口１１２に入力した信号によって、上記
のアレイのスロット１０８が励起され、これらのスロッ
トは南北方向の平面状のパターンの放射をなすように設
定されている。 第５図には、−点から一点への通信の受信システムの水
（［偏波の矩形のビームに因ってカバーされる状態を示
す。この例では、この−点から一点への通信システムで
サービスされる範囲は米国本土である。この−点から一
点への通信システムは４つのビームＲ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４を備えており、これらは４つのアップリンクゾーン
３２３４．３６．３８から衛ＪｉＸに向けて放射され、
これら各ビームＲ１〜Ｒ４は別々のアップリンクビーム
から構成され、これらビームは各ゾーン３２゜３４．３
６．３８内の局から放射され、これらビームには各局か
らの信号が搬送されている。これらの各局からのアップ
リンクビーム信号は各ゾーン毎に複数のチャンネルを備
えている。たとえば、ゾーン３２には複数、たとえば１
６の２７　Ｍ　Ｈｚのチャンネルに備えられ、各チャン
ネルにはこのゾーン３２の各局からの数百の信号か搬送
される。 これらのゾーン３２，３４，３６．３８からの４個のビ
ームパターンの周辺の信号強度は、各ビームのピーク強
度より約３ｄＢ低い。このアンテナビームはそれらの間
で充分な分離ができるように設定されており、ハツチン
グを付した地域３９゜４１．４３．４５では周波数スペ
クトルが４倍に共用できる。また、点を付した地域４０
，４２゜４４では、隣接する地域から放射される同じ周
波数の信号を分離するには不充分である。これらの地域
から放射される信号によって、２個のダウンリンク信号
が発生されるが、そのひとつはそもそも意図されたもの
であり、他のひとつは意図されない外部からのものであ
り、この外部からの信号は後に詳細に説明する。 第５図から明らかなように、上記のビーム３２゜３４．
３６．３８でカバーされる４つのゾーンの幅は等しくな
い。ビーム３２でカバーされる東部のゾーンは約１．２
°の広がりを持っている。また、ビーム３４でカバーさ
れる中部のゾーンは約１．２°の広がりを持っている。 また、ビーム３６でカバーされる中西部のゾーンは約２
．Ｑ’５広がりを持っている。さらに、ビーム３８でカ
バーされる西部のゾーンは約２．０°の広がりを持って
いる。これらの受信ゾーン３２．３４゜３６．３８の谷
幅は、各地域の局の数および人口密度等に対応して設定
される。よって、比較的人口密度の高い米国の東部に対
応下ビーム３２のパターンはその幅が比較的狭く、また
人口密度の低い山岳部に対応したビーム３６のパターン
はその幅が比較的広い。これら各ゾーンは周波数スペク
トル全体を使用するので、人口密度の高い地域ではゾー
ンの幅が狭く、チャンネルが効率的に利用できる。 また第９図に示すように、−点から一点への通信システ
ムは、４つの送信ゾーン３１．３３゜３５．３７をそれ
ぞれカバーする４つのビームＴｌ、Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４を
備えており、これらビームＴ１〜Ｔ４は複数の別々のダ
ウンリンクビームから構成され、これらビームはこれら
ゾーン３］、３３，３５．３７内のダウンリンク局に対
応して設定され、これら局にそれぞれ信号を送るもので
ある。これらのダウンリンクビーム信号はそれぞれ所定
のダウンリンク局で受信され、これらのビームは各ゾー
ン毎の複数のチャンネルに配置１ｔされている。たとえ
ば、ゾーン３１は複数たとえば１６の２７ＭＨｚのチャ
ンネルが割当てられ、これらのチャンネルはゾーン３２
のダウンリンク局の対応して数百の別々のビーム信号を
送るようにｆ＋Ｍ成されている。 このように複数のダウンリンクゾーンに分割しかつこれ
らゾーンの幅を等しくしないので、後述するソリッドス
テート増幅器で発生するような柑Ｊｉ′、変調成分が地
理的に分散され、これら相互変調成分が地上局で受信さ
れるのを防止することができる。この結果、この増幅器
は相互変調がある程度許容されるので、その作動の効率
が向上する。 上記の送信ゾーン３１．３３．３５．３７の幅と受信ゾ
ーンＲ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の幅とは略等しいが、これら
は少し相違しており、このシステムの能力を最適なもの
とする。 各送信ビーム２つの半出力ビーム幅は」二足の送信ゾー
ン３１．３３，３５．３７の幅より狭い。 この結果、高いゲインが得られ、また上記受信ゾーンの
配置によるゾーン４０，４２．４４の競合が防１１−さ
れる。これらの各ビーム２９はこのゾーン内で操向され
、これら目標となる各局の方向のダウンリンクのＥＩＲ
Ｐが最大となる。この−点から一点への通信の周波数は
アレイ２０によって発生される狭いビーム２９によって
操向され、これらの見掛は上の寸法は主リフレクタ１２
ｂおよびサブリフレクタ２２から構成される２つの共焦
点放物線によって拡大される。各ビーム２９の東西方向
は送信要素２０のアレイ１０６に沿った信号の位相進行
によって決定される。（第１３図および第１５図）　こ
の位相進行は、後に説明するビーム形成回路網９８によ
って達成され、信号の周波数の関数となる。各送信アレ
イ要素２０は後に説明するソリッドステートパワー増幅
器によって駆動される。アレイ要素１０６に供給される
パワーは均一ではなく、縁の要素が１０ｄＢ以下に低下
してテーパ状となる。このビーム２９のテパはこの送信
アレイ要素２０の送信ゲインをその位置に対応して調整
することによって達成できる。 これらの励起パターンは第９Ａ図に示すような送信二次
パターンによって決定される。第９図に示すように、送
信ゾーン３．３３，３５．３７の間の間隙はゾーン３１
と３３の間に生じ、約１．２°である。つまり、ゾーン
′う１３に向けて所定の周波数を使用してアドレスされ
た信号はゾーン３１に向けて同じ周波数で送信された信
号のビーム中心から１．２°離れたサイドローブによっ
て干渉される。しかし、各送信ゲインは低いサイドロー
ブレベルに制御されているので、これら隣接するゾーン
で周波数の共用が可能となる。第Ｑ　Ａ図に示すように
、このサイドローブレベルは３０ｄＢ以下であり、上記
の干渉は無視できる程小さくなる。また、ゾーン３５お
よび３７において同じ周波数を使用しても、同様にこれ
らゾーン間のサイドローブによるｆ渉も同様に無視でき
る程になる。 また、第８Ｂ図には送信ビームの南北方向のパターンを
示す。各送信ウェーブガイド要素１０６の２６個のスロ
ット１０８はこの南北方向のパターンに近いパターンで
励起され、南北ノｊ向の中心指向方向からプラス・マイ
ナス１．４°の範囲をカバーする。 一点から一点への通信およびＣ０ＮＵＳシステムの両方
において、同じアップリンクおよびダウンリンク周波数
が使用され、−点から一点への通信システムではアップ
リンクに水平偏波か使用され、またＣ０ＮＵＳシステム
では前述したように垂直偏波が使用される。たとえば、
アップリンクでは１４から１４．５ＧＨｚの間の５００
　Ｍ　Ｈｚの周波数帯域幅が使用され、またダウンリン
クでは１１．７から１２　、　２　Ｇ　Ｈｚの間の５０
０　Ｍ　Ｈｚの周波数帯域幅が使用される。また、各受
信ゾーン３２，３４，３６．３８および送信ゾーン゛）
１．．３３，３５．３７において、−点から−点への通
信サービスにはこの周波数スペクトル全体（すなわち５
００ＭＨｚ）か使用される。 さらに、この全体の周波数スペクトルは複数のチャンネ
ル、たとえば帯域幅２７　Ｍ　Ｈｚ　、間隔３０ＭＨｚ
の１６のチャンネルに分割されている。また、これら１
６のチャンネルにはそれぞれ８００個のサブチャンネル
が含まれる。よって、各ゾーンにはそれぞれ約１２．５
００本（１６チヤンネルＸ８００サブチヤンネル）の毎
秒３２キロビツトのチャンネルが同時にとれる。後述す
るように、この−点から一点への通信システムの通信Ｉ
ＩＭ造によれば、任意の局から任意の局に直接通信する
ことか可能となる。よって、＋１１−の−波によって、
全国で５０，０００のサブチャンネルが得られる。 また、第１．２，６，１．６図には、−点から一点への
通信システムの受信フィードアレイ１６が示されており
、このものは７個の受信ホーン５０〜６２を備えている
。これらホーン５０，５４゜５８．６２はゾーン３２，
３４，３６．３８からの信号を受信する。また、ホーン
５２，５６゜６０は競合するゾーン４０，４２．４４か
らの信号を受（ｇする。また、一連の））イブリッドカ
ブラすなわちパワーデバイス０１〜Ｃ９を使用して、上
記ホーン５０〜６２で受信された信号は４つの出力６４
〜７０に結合される。たとえば、競合ゾーン４４から発
信されホーン６０で受信された信号はカブラＣ２で分割
され、この分割された信号の一部はそれぞれカブラＣ１
およびカブラＣ４に送られ、この分割された信号はホー
ン５８．６２によって受信された入力信号と結合される
。同様に、競合ゾーン４２から発信されホーン５６で受
信された信号はカブラＣ５によって分離される。 この分離された信号はカブラＣ３によってカブラＣ４の
しよつりよく信号と結合され、また分離された残りの信
号はカブラＣ７によってホーン５４で受信された信号と
結合される。 また、第６図には、Ｃ０ＮＵＳおよび一点から一点への
通信システムの両方の信号受信および送信回路のブロッ
ク図を示す。−点から一点への通信の受信信号（第７図
参照）は第７図に示すような点間受信フィード回路網か
ら供給され、またＣ０ＮＵＳシステムの受信信号７２は
Ｃ０ＮＵＳ受信フイードホーン１４（第１図および第１
３図参照）から供給される。これら点間およびＣ０ＮＵ
Ｓ受信信号はスイッチング回路網７６に入力され、５個
のレシーバに対応した入力回路６４〜７２に選択的に接
続される。これらレシーバは通常の構成のもので、その
うちの３個は冗長性のためのもので、これらレシーバの
うちの−台が故障した場合以外は通常使用されない。故
障が発生した場合には、スイッチング回路網７６が作動
し、これらレシーバ７４のバックアップをなす。 これらレシーバ７４はフィルタ相互接続マトリクス９０
のフィルタの駆動をなす。これら回路６４〜７０に接続
されたレシーバ７４の出力は第２のスイッチング回路網
７８によって受信ラインＲ１〜Ｒ４を介してフィルタ相
互接続マトリクス９０に結合される。後に説明するよう
に、このフィルタ相互接続マトリクス（ＦＩＭ）は受信
ゾーン３２．３４，３６．３８と送信ゾーン３１．３３
゜３５．３７の間の相互接続をなすものである。上記し
た５　００　Ｍ　Ｈｚの割当て周波数スペクトルでは、
２７ＭＨｚの１６本のチャンネルに分割されているので
、４組の１６個のフィルタか備えられている。これら１
６個のフィルタの各組は５００ＭＨｚの周波数スペクト
ル全体に使用され、各フィルタは２７　Ｍ　Ｈｚの帯域
幅を有する。また、後に説明するように、フィルタの出
力Ｔ１〜Ｔ４はこれら４つの組に割当てられ、各組がこ
れら、４つの送信ゾーン３１．３３．３５．３７のうち
のひとつを担当する。 また、送信信号Ｔ１〜Ｔ４はそれぞれスイッチング回路
網９４を介して６個の駆動増幅器９２（こ接続され、こ
れらのうちの２個は故障の場合のバックアップである。 これら増幅２：；９２のうちの１個が故障した場合には
、スイッチング回路網９４によってその送信信号Ｔ１〜
Ｔ４がバックアップの増幅器９２に接続される。また、
同様のスイッチング回路網９６がこれら増幅器の出力側
とじ−ム形成回路網９８の間に設けられている。後に説
明するように、このビーム形成回路網９８は、４個の遅
延回路に等間隔に接続された１（数の伝送遅延回路を備
えている。これら遅延１ｊｉｌ路の１川隔は、ザービス
する送信ゾーン３１．　３．　３５．３７にλ１応１、
た所定の中央ビーム傾斜および周波数に対［Ｕ：　した
ビーム走査率が得られるように設定されている。これら
４つの遅延回路によ）゛Ｃ結合された送信信号は、第１
１図および第１２図に示すビーム形成回路網９８によっ
て合計され、点間通信システムの送信アレイ２

【〕内に
設けられたソリッドステー　トパワー増幅器１００に人
力される。この１１施例では、４０個のソリッドステー
トパワー増幅器（ＳＳＰＡＳ）１００が設けられている
。これ＋；ｂ　Ｓ　Ｐ　Ａ、　Ｓ　１００は、ビームＩ
１．成回路網９８によっＣ形成さオｔ　ｆ：：　４０個
のへ号をそれぞれ増幅すイ′〉。こわらＳＳ　Ｐ　Ａ　
ｓ　１００は、前述し、たテーパ↓にアレイ励起をなす
ようにそれぞれ異なる出力を（ｉ　Ｌ、　’（″いる。 これら５ＳＰＡｓ　１００の出力は送信−γし・イ２〔
）の要素に入力される。 また１１回路″ｊ７２からのＣＯＮ　Ｕ　Ｓ受信信号は
スイッチング回路網７６．７８を介してレシーバ７４に
送られる。このＣ０ＮＵＳ送号に対応１、たレシーバの
出力は入カマルチブレクザ８１〕に送られ、このマルチ
プレクサは前述のように８本のチャンネルを自゛シてい
る。この人カマルチブレクサ８０は、低いレベルのＣ０
ＮＵＳ信号をサブ信号に分割し、こｔｌｌ；サブ信号は
そわそ第１増幅される。このＣ０ＮＵＳ受信信号は高い
割合いで増幅され、よってごし・：）　ＣＯＮ　Ｕ　Ｓ
送信信号はちうさな地−［−局に送信することができる
。この人力マルチプレクサとつ１）の出力はスイッチン
グ回路網８４を介しで】、と個のうちの８個の進行波管
増幅１’Ａ　（Ｔ　Ｗ　Ｔ　Ａ　ｓ　）　８２１７．送
られ、残り４個のＴ　Ｗ　Ｔ　Ａ　ｓ　８２は故障ｉ＋
）場合１つ・くツクア・・・ノである。これら８個の”
Ｉ’　Ｗ　Ｔ　Ａ　ｓ　８２の出力は別のスイッチング
回路網８６を介１．て出力マルチプレクサ８８に送られ
１、ひとつのＣ０ＮＵＳ送（；ζ信号に結合される。こ
のマルチプレクサ８８の出力はウェーツガイドを介して
Ｃ０ＮＵＳ）ランス２、ツク７２４（第２図および第３
図参照）の送信ホーンにいスられる。 また、第１０図ニハ、前記（ＦＩＭ）９０（第（）ｔｌ
　；祭１１４１．　）の詳細を示す。このＦｉＭＱ（１
は、前述し、たまうに、ＬＩ：意の受信ゾーン゛３２．
３４゜−（６，３８の任意の局を任意の送信ゾーン３１
゜’、３３．３５．３７の任意の局に接続するものであ
る。二〇Ｆ　Ｉ　Ｍ　９０は前記受信信号Ｒ１，Ｒ２゜
Ｉｌｌ’、　：、３　、　　ｉ（４を受ける４個のウェ
ーブガイド人力１２０．１２２，１２４，１２６を備え
ている。 前述（ツユように、これら受信信号Ｒ１〜Ｒ４は対ＦＣ
１する受信ゾーン３２，３４．３６．３８（第

【５図参
照）から送られるもので、これら借料に（，４割当で周
波数スペクトル全体（すなわち５０　ＣＩ　Ｍ　Ｈｚ　
）が含まれ、また１、第２数のチャンネル（すｌ、Ｉ：
わち１６本の２７ＭＨｚのチャンネル）に分割されてい
る。さらに、これらチャンネルは複数のサブチャンネル
に分割されており、これら各サブチャンネルには対応す
るアップリンク局がらの信号が含まれている。上記ＦＩ
Ｍ９０には６４個のフィルタか備えられ、そのうちの１
個を７］号１（）２で示す。これらの−フィルタ１〔）
２は−・本のチャンネル（すちわち］、↓０　’３　”
　ｉ　４３０　Ｐｖｌ　Ｈｚ　）に対応したバスバンド
をｆ了している４、ニオｌらフィルタ１「〕２は、４個
のグループに分割さね、３−わら各グループはそれぞれ
各受信ゾーン３２，３４３６．３８に対応し、また各１
ループは２−っのザブグループに分割され、これらサブ
グルー、−ブには８個のフィルタが属している。二わら
フィルタ１０２の一方のザブグループは偶数番号のチャ
ンネル用のものであり、また他方のサブグループは奇数
番号のチャンネル用のものである。よって、たとえば、
受信信号Ｒ１を受信するグループのうちザブグループ１
０４は奇数番号のチャーネル用のもであり、またサブグ
ループ１０６は偶数番号のチャンネル用のものである。 以下の表には受信信号、ゾーンおよびフィルタのサブグ
ループの関係を示す。 フィルタサブグループ 奇数　　　　偶数 受信ゾーン　受信信号　チャンネル　チャンネル３２　
　　　　Ｒ１１０４°１．０６ ３４　　　　　Ｒ２１０８１１０ ３６Ｒ３１１２１１４ ３８Ｒ４１１６１１８ これらのフィルタは、受信信号Ｒ１〜Ｒ４がこれらフィ
ルタによって送信信号に結合されるようにグループ分け
されている。また、前記の送信信号Ｔ１〜Ｔ４も割当て
周波数スペクトル全体（すなわち５００　Ｍ　Ｈｚ　）
を使用するように構成されている。この実施例では、各
送信信号Ｔ１〜Ｔ４は２７　Ｍ　Ｈｚの帯域幅の１６本
のチャンネルを釘１２、また各受信ゾーン３２〜３８（
第５図参照）に対応した４つのチャンネルから構成され
ている。 入力した受信信号Ｒ１〜Ｒ４はハイブリッドカブラ１２
８〜１３４によってそれぞれ対応するサブグループに分
割され、これらカプラは各グループに信号出力の５０％
を送る。たとえば、ウェーブガイド１２０の人力信号Ｒ
１の半分は伝送ライン１３６に分割されてフィルタ１０
２のサブグループ】０４に送られ、またこの信号Ｒ１の
残りの半分は伝送ライン１３８に分割されてフィルタ１
０２のサブグループ１０６に送られる。同様にして、こ
のライン１３６，１３８の場合と同様にフィルタ１０２
のサブグループ１０４〜１１８に信号が分割される。 以下、サブグループ１０４について説明するが、他のサ
ブグループ１０６〜１１８もこれと同様の構成である。 伝送ライン１３６に沿って間隔をもって８個のフェライ
トサーキュレータ１４０が設けられ、これらは各奇数番
号のチャンネルのフィルタ１０２に対応している。これ
らのサーキュレータ１４０は、この伝送ライン１３６を
各奇数チャンネルのフィルタ１０２に損失なく接続する
ものである。よって、たとえば、ｍｌのサーキュレータ
１４０ａに人力した信号Ｒ１は、反時計方向に循環され
、チャンネル１に対応した２　７　Ｍ　Ｈｚの信号がサ
ーキュレータ１４２に送られる。他の周波数についても
同様である。反射された信号はこのサーキュレータを介
して次のフィルタに伝送され、このような作動を繰返す
。このような作動により、このＲ１信号に対応した１６
個のフィルタ１０４〜１０８によって受信信号Ｒ１が１
６のチャンネルに分割される。よって信号Ｒ１のチャン
ネル１の周波数帯域は第１のフェライトサーキュレータ
１０４ａを介してグループ１０４のフィルタ１でフィル
タ分けされる。 このフィルタのサブグループ１０４〜１１８からの出力
は第２の組のフェライトサーキュレータ１４２に選択的
に結合されており、これらサーキュレータはこのフィル
タ１０２の隣接するグループの出力が合計されるように
十字形に接続されている。たとえば、グループ１０４の
チャンネルフィルタ］、、５，９．１３の出力がグルー
プ１１２のチャンネルフィルタ３，７．１１．１５の出
力に合計されるように接続されている。またＴ１１４４
の出力側も同様に接続されている。 また、第８図および第９図には、局間で２方向の通信を
可能とするためのこのＦＩＭ９０による送信信号と受信
信号の接続の状態を示す。第８図には、受信および送信
ゾーンがチャンネルで接続される状態を示し、また第９
図にはこれらのチャンネルの送信ゾーン３１．３３．３
５．３７内における地理的な配分の状態を示す。Ｔ４８
図において、受信信号Ｒ１〜Ｒ４は接続チャンネルの行
で示し、また送信信号Ｔ１〜Ｔ４は接続チャンネルの列
で示す。この第８図から明らかなように、各送信信号Ｔ
１〜Ｔ４は４つのグループに分けられた１６のチャンネ
ルで構成され、これら各グルプは受信信号Ｒ１〜Ｒ４に
それぞれ対応している。 本発明の衛星通信システムは地り局に対応した衛星ネッ
トワーク制御センターによってこれら地」二層の間の通
信を管制するものである。このネットワーク管制センタ
ーはダウンリンクの目的地の経度に割当てられたダウン
リンクの周波数に基づいて、使用者のアップリンクの周
波数を決定するものである。したがって、周波数アドレ
ス可能なダ内レリンク送信ビーム２９はア・ソー、ｆリ
ンク信号の周波数によってアドレスさイする。このよう
な構成によれば、ダウンリニ・り信号のゲ１′ンか最大
となる。 第９図に示すように、米国本トは４つのゾーン３１、’
３３、−３５．３７に分割されている。シー−３１は東
海岸部のゾーンであり、シー　ン３３は１１部のゾーン
であり、ゾーン′３５は山岳部のシー、てあり、またゾ
ーン３７は西海岸部のゾーンである。これら各ゾーン’
３１．３’３．’３５．３７は割当てられた周波数スペ
クトル全体（すなわち５　（１（Ｉ　Ｍ　Ｈｚ　）を使
用する。この５０　［、）〜ＩＨｚのζζ１１　、！！
Ｈｉで周波数、；ｉｉ、域の場合には、各ゾーン３１゜
；　Ｅ、　　”３５．　　’３７１．：ソｈソ’ｔｌ　
１６＋ニア）２７ＭＨｚ　ノｆ−□’（ンネルと″−７
−ドバ／・ドか割当（られる。 第０図には、じ−ム２９の１．〕ｊに番号１〜１６か付
さ第１ており、これらの番号は各チャンネルのし゛−ム
中心の経度を示す。周波数感応ビームでは、各チャンネ
ルの狭いバンド信号の最も低い周波数と最も高い周波数
の経度方向の幅がチャンネル幅、Ｉ−なる１名ビームは
１１分の出力の間の幅が０．６’であ牟）１、東海岸お
まび中央部のゾーンのゾーン幅の約半分および山岳およ
び西海岸部のシンのゾーン幅の約１７′３である。この
アンテナビーム２９はｒＯいにオーバーラツプして信号
密度か高くなるように構成され、このビームのオーバラ
ンプが人きくなる稈所定地域内のチャンネルは多くなる
１、よっで、東海岸部のシー　ン３］では、Ｘ摺部のシ
ー　ンうら４、リオーバー　ラップか大きくなっている
。 子連（７だ接続の態様は異なるゾーン間の局の間の通信
に−）いてのものである。たとえば、ミシガン州デトロ
イトの局かカリフォルニア州ロザンゼルスの局４−呼出
す場合である。よ−、て、中央部シン］３４のデトＰイ
トかアラプリンタ局てあり、西ン％ｔＫゾーニ・３７の
ロサンゼルスかダウンＩＪンク局である。第９図に示す
ように、米国本手の所定のゾーンの所定のチャンネルが
地理的に割当てられている。よって、ロサンゼルスは送
信ゾーン３７のチャンネル１４と１５の間にある。 第ζ３．８．９図に示すように、受信および送（；；シ
ー　シＲ１およびＴ１は東海岸ｆ−二・３２．３１内に
あり、ま＃Ｒ２およびＴ２は中央ゾーン３４゜−木−３
内にあり１、Ｒ３およびＴ３は山岳部ゾーン’−３６．
３５内にあり、さらにＲ４およびＴ４は西海岸ゾーン３
８．′う７内にある。よ１て、中央部ずｆｊわちＲ２ゾ
ーン３４にあるデトロイトが耐海；４゛ずなわぢ′ｒ、
４ゾーン′−３７にあるロサンゼルスとｔ＋−’ｔｙ　
０できるチャンネルはヂャーネル番号１゜５．９．１−
．３である。これは、第６図のＲ２の行とＴ　４のクリ
の交差部から求めらねる。よって、デ１−　＋：ｙイト
はアップリンクのチャンネル１，５，９゜１３のいずれ
かを使用し、これらのチャンネルはグラ〕・リンクの目
的地に最も近いものを使用する。 ロサンセル又はチャンネル１４と１５の間にあるので、
チャンネル１３が最も近い。このダウンリンクヒ゛−ム
のチャンネルはロサンセ゛ルスで高いゲインで受信でき
るに充分なたけ広い。 また、逆（ニロサンセ゛ルスがアップリン・り局であり
１、デトロイトかダウンリンク局である場合には、第８
図の行Ｒ４と列Ｔ２の交差部のチャ゛／ネルを使用する
。こ（乃交差部のチャコ／ネル（４１，５，９）１３で
あり、ダウ゛３リンクのＩ−目的地に最［）近いものを
使用する。デトロイトのチャ＞ネルは１１であ１〕、こ
れに最↓）近いチャンネル９４使用するようにネットワ
ーク管制センターか決定する。 第１０図を参照して、アップリンクｌ１ｉｉがブト１コ
イ）・でダウンリンク局がロザンセルスである場合の受
信信号から送ｆ二信号への変換を説明する。デトロイト
から送信されたアップリンクに号は受信信号Ｒ２のチャ
ンネル１３で伝送される１、よって、このＲ２受化信号
は伝送ライン１２２に送１・れ、この信号はハイブリッ
ドカブラ１３０でフィルタ１（〕２のサブグループ１（
〕８に送られる。このサブグループ１０８は上記チャ〉
・ネルココ庖ふくむ奇数チャンネル用の８個のフィルタ
を備パ４ている。 よって、この入力信号はフィルタ１３によって分離され
、ライン１６４を介してこのサブグループ１０８および
１１６からの他の信号とともに出力される。このチャン
ネル１３の信↓−）（マライン１６４上にあり、ハイブ
リットカプラ１５８によってサブグループ１０６および
１１４からの信号と結合され、出力ライン１５０の信号
Ｔ４か構成される。 実際には、ネットワーク管制センターではこの２７ＭＨ
ｚの帯域幅よりもっと特定されたチャンネルを割当てる
。すなわち、この２７　Ｍ　Ｈｚのチャンネルは、３２
　Ｋ　Ｈｚ幅の８００のサブチャンネルに分割されてお
いる。 また、第５．８．９図に示すように、競合地域４０．４
２．４４　（第５図参照）からアップリンク信号が送信
される“場合もあり、この場合にはこの信号が所定の］
」内地のダウンリンクに送られるとともに、目的地でな
い地域にも送られる。たとえば、競合地域４２にあるイ
リノイ州シカゴからアップリンク信号がカリフォルニア
州ロサンゼルスを目的地として送信された場合がある。 この競合地域４２はゾーン３４と３６が競合している地
域である。よって、このアップリンク信号は受信信号Ｒ
３またはＲ３として受信される。ネットワーク管制セン
ターでは、このアップリンク信号を受信信号Ｒ２または
Ｒ３のいずれかとして受信するかを決定する。この実施
例では、シカゴはゾーン３６により近いので、このアッ
プリンク信号は受イｄ信号Ｒ３と決定する。 Ｌ述したように、ダウンリンクの目的地であるロサンゼ
ルスはゾーン３７のチャンネル１４と１５の間にある。 第８図に示すように、Ｒ３とＴ４の交差部にあるチャン
ネルを使用してこれらの間の通信ができる。よって、こ
のシカゴのアップリンクはチャンネル２，６．’１０．
１４が使用できる。ロサンゼルスはチャンネル］４に最
も近いので、ネットワーク管制センターはこのチャンネ
ル１４を使用するように決定する。しかし、この場合に
はゾーン３４からもこのチャンネル１４で不所望なアッ
プリンク送信がなされていることにもなる。このゾーン
３４はＲ２であるので、第８図から明らかなようにこの
Ｒ２のチャンネル１４はゾーン３１のＴ１のダウンリン
クとして送信される。したがって、所定の信号がロサン
ゼルスに送信されるとともに、不所望な信号（６書信号
）がゾーン３１すなわち東海岸に向けて発信されること
になる。ネットワーク管制センターでは、このような有
害信号が発生した場合にこれを追跡する。このような有
害信号によるこのシステムの能力低下は少ない。 第６図に示すビーム形成回路網９８は、送信信号Ｔ　］
、〜Ｔ４を受信し、これらの通信信号を結合し、これら
信号をアンテナビームに乗せて送信する。前記したよう
に、割当て周波数スペクトルはたとえば５００　Ｍ　Ｈ
ｚであり、この回路網９８によって５０，０００のオー
バーラツプしたアンテナビームが形成される。これら各
アンテナビームは所定の方向に指向される。そして、隣
接する放射要素の位相シフトの差分がこれらビームの方
向を決定する。この位相シフトは信号の周波数によって
決定されるので、このシステムは周波数アドレスされる
ものとなる。 第１１図および第１２図にはこのビーム形成回路網９８
の細部を示す。このビーム形成回路網の全体を符号９８
で示し、この回路網は円弧状に形成され、衛星の通信部
（図示せず）に取付けられている。このビーム形成回路
網９８は円弧状に形成されているので、これを通過する
信号の経路の長さか正しい長さとなる。 この回路網９８は、周方向に延長された第１の組の伝送
遅延ライン１６８，１７０および第２の組の伝送遅延ラ
イン１７２．１７４とを備えており、これらは径方向に
離間して配置され、また径方向に延長されたウェーブガ
イドアセ〉ブリ］７６を備えている。この実施例では、
４０個のウェーブガイドアセンブリ１７６が設けられ、
これらはそれぞれ送信アレイ２０（第１３図参照）の各
要素１０６を構成している。これらウェーブガイドアセ
ンブリ１７６は各遅延ライン１６８〜１７４を交差して
おり、等しい角度間隔で配ＩＮされている。 これら各ウェーブガイドアセンブリ１７６は名遅延ライ
ン１６８〜１７４と交差する径方向の線を（１４成して
いる。第１２図に示すように、これら径方向のウェーブ
ガイド１７６と伝送遅延ライン１６８〜１７４との交差
部にはそれぞれクロスガイドカブラ１８０が設けられて
いる。これらのクロスガイドカブラ１８０は遅延ライン
１６８〜］７４を径方向のウェーブガイド１７６に接続
している。このクロスガイドカブラ１８０の作用は後に
説明する。 上記４本の遅延ライン１６８〜１７４は４つの送信ゾー
ンＴ１〜Ｔ４　（第９図参照）に対応して設けられてい
る。送信信号Ｔ１は遅延ライン１７０に入力され、また
Ｔ２は遅延ライン１６８に入力され、Ｔ３は遅延ライン
１７４に入力され、またＴ４は遅延ライン１７２に入力
される。第１２図に示すように、径方向のウェーブガイ
ドの間隔をｒＬＪで示し、また遅延ラインの幅を「Ｗ」
で示す。このウェーブガイド１７６は遅延ライン１６８
〜１７４に沿って等しい角度間隔で配置され、これらの
間の距離は遅延ラインから変化し、これら遅延ライン１
６８〜１７４は互いに径方向に離間して配置されている
。よって、この円弧の中心から離れる程、このウェーブ
ガイド１７６の間隔が遅延ライン１６８〜１７４と交差
する位置に対応して大きくなるように構成されている。 すなわち、遅延ライン１６８の位置におけるウェーブガ
イド１７６の間隔りは、遅延ライン１７４の位置におけ
るウェーブガイド１７６の間隔りより小さくなっている
。これらＬおよびＷの寸法はたと、えば以下のように設
定されている。 遅延ライン　信号　Ｌ０インチ　Ｗ０インチ１６８　　
　Ｔｌ　　　１．６６　　０．６４１７０　　　Ｔ２　
　１．７２　　０．６６１７２　　　Ｔ３　　２．４５
　　０．７４１７４　　　Ｔ４　　２．５５　　０．７
６上記遅延ライン１６８〜１７４の幅Ｗおよびウェーブ
ガイドの間隔りは、ビームの傾斜や走査率に対応して設
定され、これらビームが所定の方向を指向するように構
成されている。この結果、各送信ゾーンＴ１〜Ｔ４の始
点および終点が設定される。 第１２図に示すように、送信信号Ｔ２は第１のウェーブ
ガイド１７６の点までの正確な距離だけこの遅延ライン
を伝送される。この信号Ｔ２の一部はクロスガイドカブ
ラ１８０、たとえば２０ｄＢカブラを介して、この送信
信号Ｔ２の１％がウェーブガイド１７６に分割される。 この分割されたエネルギは、このウェーブガイド１７６
を介してソリッドステートパワー増幅器１００（第６お
よび第１１図）に伝送される。 同様に、信号Ｔ１は遅延ライン１７０を介して伝送され
る。このクロスガイドカブラ１８０で分割された信号Ｔ
ｌ、Ｔ２の一部（すなわち屹　０１Ｔ１および０，０１
Ｔ２）ウェーブガイド１７６内で結合され、この結合さ
れた信号０．０１　（Ｔ１＋７２）は次の組の遅延ライ
ン１７２．１７４に向けて径方向外側に伝送される。 また、信号Ｔ３．Ｔ４についても同様に遅延ライン１７
４．１７６内を伝送される。すなわち、この信号Ｔ３．
Ｔ４の０．０１がクロスガイド１８０を介してウェーブ
ガイド１７６に伝送される。この結果、結合されたしん
ごう０．０１（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）は径方向外側
に伝送されてソリッドステートパワー増幅器１００に送
られ、増幅されて送信される。 この第１のウェーブガイド１７６に伝送された残りの０
．９９の信号Ｔ１〜Ｔ４は、第２のウェーブガイドに送
られ、ここでこのウェーブガイド１７６に残りの１％が
分割される。この信号Ｔ１〜Ｔ４は各ウェーブガイド１
７６で同様に１％ずつ分割される。 このウェーブガイド１７６を介して５ＳＰＡｓ１００に
送られる信号は点間通信の全ての送信信号Ｔ１〜Ｔ４の
結合されたものである。しかし、各送信信号Ｔ１〜Ｔ４
は１２，５００のサブ信号から構成されている。よって
、これら４０のウェーブガイド１７６を介して伝送され
る信号の混合されたものは、この実施例の場合前述した
ように５００　Ｍ　Ｈｚの割当て周波数スペクトルの５
０．０００の信号の結合されたものとなる。 よって、この５ＳＰＡｓｌＯＯはこれら全ての５０，０
００の信号を増幅し、ウェーブガイドアセンブリ１７６
から放射される。 各５ＳＰＡｓ１００は米国内の各地域１こ送信する５０
，０００の信号を増幅するものであるので、これらの信
号のビームはトランスミッタすなわち全て゛の５ＳＰＡ
ｓ１００の共通のプールから形成される狭い幅の高いゲ
インのダウンリンクビームであることが望ましい。この
ような構成によれば、全ての５ＳＰＡｓ　１００を使用
して米国全体をカバーする各ダウンリンクビームを形成
するので、全国的なパワーのプールができ、効率的とな
る。 よって、全国的なパワーのプールの一部を分割して不利
な所定のダウンリンクに割当て、他のビームのパワーを
減少させることがない。この不利な場合とは、ダウンリ
ンクの目的地域に降雨があり、ビームの信号強度が減衰
するような場合である。 この降雨減衰はアップリンクビームの信号強度を増加さ
せることにより対応できる。また、ダウンリンクにおい
ては、全国的なトランスミッタのパワーの一部（すなわ
ち全てのＳ　Ｓ　Ｐ　Ａ　ｓ　１．００に供給されるパ
ワーの一部）をこの不利なダウンリスクビームに割当て
ることによって解消できる。 各アップリンクビームのパワーは対応するダウンリンク
ビームに比例する。よって、ダウンリンクビームのパワ
ーを増加させるには、アップリンクビームのパワーを増
加させるだけでよい。 実際には、前記のネットワーク管制センターが全国の降
雨地域を常に追跡しておき、アップリンクの使用者のダ
ウンリンクの目的地が降雨地域であるか否かを決定する
。そして、このネットワーク管制センターは、その通信
の目的地が降雨地域である場合にその使用者に対してパ
ックされた切替え信号を使用してそのアップリンクのパ
ワーを増加させるように指示する。このアップリンク信
号のパワーの増加により、５ＳＰＡｓ１００による信号
の増幅を増加させ、対応するダウンリンクビームのパワ
ーを増加させ、降雨減衰を補償する。 この降雨地域に向けた信号の数は、５ＳＰＡｓ１００で
増幅する信号の全体の数からすると少ない。よって、こ
の降雨地域以外のダウンリンクの使用者に対する信号強
度低下の影響は少ない。 この５ＳＰＡｓ１００は、たとえば衛星の通信シェルフ
（図示せず）の縁部に取付けられている。 この５ＳＰＡｓ　１００で増幅された信号は送信アレイ
２０（第１３図および第１４図参照）の対応する要素１
０６に送られる。 また、前記の傾斜した位相シフトは、４０のウェーブガ
イド１７６の結合１．た信号の間に与えられる。このた
め、ビーム形成回路網９８は送信アレイ２０（第１．２
．１３図参照）から放射されるアンテナビームが周波数
割当てによって操向されるように構成されている。また
、この傾斜した位相シフトはウェーブガイド１７６の時
間遅延および周波数に関連する。第１７図には、４０個
の送信アレイ要素１０６（第１３図参照）およびこれら
から放射される波面を示し、ここでｄはこれら要素１０
６の間隔である。このアンテナビームは角度θだけ傾斜
しており、ここでθはこのビームの走査角度である。こ
の角度θは垂直な送信ビームの中心からの角度である。 傾斜した位相シフトは遅延ラインの配置ΔΦによって発
生される。 このΔΦとθとの関係は次の式によって与えられる。 ここで、 λ−倍信号波長 θ−ビームの走査角度 ｄ−アレイ要素の間隔 このアンテナビームの東西方向は傾斜した位相シフトに
よって与えられ、この位相シフトはビー。 ム形成回路網９８の４つの遅延ライン１６８〜１７４の
差によって与えられ、この結果４つの送信ゾーンＴ１〜
Ｔ４が与えられる。 第１８図および第１９図には、本発明の別の実施例を示
す。この実施例は衛星２００を備え、この衛星にはＬバ
ンドおよびＫｕバンドで受信および送信をなす直接放射
形のアレイアンテナ２０２が搭載されている。第１８図
には、この衛星２００の展開状態を示す。この衛星はボ
ディ安定形で、太陽電池パネル２０６およびアンテナア
レイ２０２，２０４が設けられ、打上げ時にはこれらは
第１９図に示すように折畳まれる。このＬバンドアレイ
２０２の両端部はヒンジによって折畳自在であり、打上
げ時には折畳まれる。また、Ｉ−記の太陽電池パネル２
０６は南北面に展開され、打上げ時には折畳まれ、また
Ｋｕバンドアレイ２０４は打」二げ時に邪魔にならない
ように配置されている。第２０図には、Ｌバンド直接放
射形アレイアンテナ２０２を示し、このアンテナは、円
形偏波カッブトグイ、ポール２０５が２次元的に密！ト
して配置されている。この実施例では、このアレイ２０
２は２．４ｍＸ８．０ｍの大きさで、３２列のダイポー
ルが配置され、これらは一対２〔〕７ずつ駆動されるよ
うに構成され、駆動点の数は１６個である。このアレイ
２０２は送信と受信の両方の作動をなす。 第２１図および第２２図には、この衛星でサービスする
地域（北米全体）を示す。この衛星通信システムでは、
Ｌパンド周波数を各ゾーン２０６゜２０８．２１０にそ
れぞれ共用し、３倍に共用する。これら各ゾーン２０６
，２０８，２１０において、周波数帯域の低い周波数側
がゾーンの四縁に位置し、また高い周波数側が東線に位
置する。 第２２図に示すように、各ゾーンの高い周波数側端と低
い周波数側端がゾーン２０９，２１１でオーバーラツプ
している。また、このアレイからテーパ状の放射をなす
ことにより、サイドローブを低くし、これら各周波数チ
ャンネルを同時に使用してもその干渉が許容できるよう
に構成されている。 また、周波数スペクトルを３倍に共用するために、第２
３図に示すような３つのゾーンのビーム形成回路網２１
２が採用されている。このビーム形成回路網２１２は、
第１１図に示したビーム形成回路網と同様な作用をなす
。このビーム形成回路網２１２には伝送遅延ライン２１
４が設けられ、これには各ゾーン２０６，２０８，２１
０に対応してそれぞれ遅延ラインが設けられ、また３本
の伝送ライン２１６が設けられ、これらはアレイア〉テ
ナ２０２の１６の駆動点の各対に接続されている。これ
らゾーンの信号はハイブリッドカプラ２１８で結合され
、アンテナの駆動点に対応した単一の信号が出力される
。 第２４図には、この衛星２００のブロック図を示し、こ
のものは移動局に特に適したものである。 また、移動局に対するサービスとともに、ベース局に接
続された固定局に対するサービスもできる。 この衛星は、Ｋｕバンドを使用して固定局に対するサー
ビスをなすとともに、Ｌバンドをアップリンクおよびダ
ウンリンクに使用して移動局に対してサービスする。ベ
ース局からのＫｕバンドの信号はＫｕアレイアンテナ２
０４およびレシーバ２５７によって受信される。この信
号の周波数は、ダウンコンバータ２５５によってＫｕバ
ンドからＬバンドに変換される。複数のゾーンからの変
換されたＬバンドの信号は、３つのゾーンのビーム形成
回路網２１２によって結合され、デュアルパワー増幅器
２５１によって増幅され、グイプレクサ２５９によって
分割され、Ｌバンドアレイ２０２から移動局に送信され
る。これを「フォワード通信リンク」と称する。また移
動局からしバンドを使用してこの衛星に送信され、Ｌバ
ンドアレイ２０で受信されるリンクを「リターン通信リ
ンク」と称する。異なる受信ゾーンからのＬバンド信号
は、増幅器２６３によって増幅され、ビーム゛形成回路
網２１２によって結合され、アップコンバータ２５３で
Ｋｕバンドの周波数に変換される。この信号はトランス
ミッタ２６１によってＫｕバンドアレイ２０４を介して
各ゾーンのベース局に送信される。 第２５図には、上記アレイ２０２のパワー分布２５２を
示す。このシステムに複数種類のマルチプルレベル増幅
器を使用する場合の設計および製造のコスト」二昇を防
止するため、このアレイ要素２０５に必要な等しくない
パワーレベルは、ハイブリットカップルデュアル増幅器
２５１によって発生される。このような構成によれば、
８個のハイブリットカップルデュアル増幅器からなる全
ての増幅器は、入力および出力が等しくないパワーレベ
ルであっても同じパワーレベルで作動する。 このハイブリットカップルデュアル増幅器２５１を使用
することにより、相互変調成分は地理的に分散され、使
用者の位置では減少する。さらに、このような増幅器２
５１を使用することにより、各増幅器が全ての信号の増
幅に関与し、パワーの割当ての柔軟性が最大になる。 また、第２６図には、さらに別の実施例を示し、このも
のは直接放射アレイを用したＫｕバンドネットワークシ
ステム２５０．２個の受信アレイ２３５．２３６、およ
び２個の送信アレイ２３７゜２３８を備えた通信衛星シ
ステムである。これら２個の受信および送信アレイは、
単一の偏波で放送および点間通信の両方のサービスをな
す。一方の受信アレイ２３５は水平−波相のもので、他
方の受信アレイ２３６は垂直偏波用のものである。 また同様に、一方の送信アレイ２３７は水平偏波用のも
のであり、また他方の送信アレイ２３８は垂直偏波用の
ものである。ひとつの偏波の場合には、割当て周波数ス
ペクトルの半分を放送用に割当て、残りの半分を点間通
信用に割当てる。ひとつの偏波で両方のサービスをする
場合には、地上局の開口が小さくてすみ、この地上局の
コストが低減される。この衛星によってサービスする地
域にビームを集中するために、２個のパラボラリフレク
タ２４４が使用される。また、Ｋｕバンドを使用したシ
ステムでも、Ｌバンドを使用した移動局システムと同様
に、降雨がない地域に影響を与えずに降雨地域のダウン
リンクの減衰を補償できる。米国では、同時に降雨して
いる地域は全体のごく一部であり、この他の地域のパワ
ーを減少させずにこの降雨地域のパワーを増加させるこ
とができる。上記しバンド移動局システムでは、太陽電
池パネル２４８は展開自在で、打上げ時には折畳む。 また、図示するＫｕバンド衛星通信システムでは、使用
者の家屋に設置したきわめて小さい開口の局を利用して
周波数を共用するプライベートネットワークシステムが
構成できる。このプライベートネットワークシステムは
、地上局を中央データベースおよび画像放送キャパシテ
ィに接続した「星形」ネットワークと、地上局を回路切
替え相互接続し、遠隔会議、高速画像通信、音声通信等
のサービスをなす「網形」ネットワークがある。 第２７図には、Ｋｕバンドプライベートネットワーク衛
星システムにおける受信ゾーン２２０゜２２２．２２４
．２２６を示す。このシステムでは、一対の使用者が中
間のベース局を介すことなく直接接続されるものであり
、よってアップリンクおよびダウンリンクの両方に周波
数アドレスビームは使用しない。よって、アップリンク
には周波数から独立したビームが使用され、ダウンリン
クの目的地をアドレスするために周波数が使用される。 このサービス地域には４つの受信ゾーン２２０゜２２２
．２２４．２２６が設定され、アップリンクでは周波数
スペクトルが４回共用され、各ゾーン２２０，２２２，
２２４．２２６では周波数スペクトル全体が使用される
。これら隣接するゾーンの間でアップリンクが干渉する
のを防止するため、各ゾーン２２０，２２，２２４．２
２６１４第２７図に示すようにそれぞれ半分のゾーン２
２０ａ、２２０ｂ、２２２ａ、２２２ｂ。 ２２４ａ、２２４ｂ、２２６ａ、２２６ｂに分割されて
いる。そして、受信ビームパターンは第２８図に示すよ
うに、各ゾーン２２０ａ。 ２２０ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、２２４ａ。 ２２４ｂ、２２６ａ、２２６ｂに対応している。 第２８図には、各受信ビームの中心周波数を示す。 これらのビームパターン２２１，２２３，２２５゜２２
７．２２９，２３１，２３３，２３５は例えばアレイ８
０よって発生され、波長幅は１６のアンテナターミナル
を有し８個のビーム出力ををするパトラ−マトリクスを
介して１６の駆動点を駆動する。これらビームパターン
２２１，２２３゜２２５．２２７，２２９，２３１，２
３３゜２３５は充分に空間的に分離されており、少なく
とも１個おきのビームで周波数を共用できるように構成
されている。このシステムの使用者は４個の２ポジショ
ンスイッチを備え、ｒａＪまたはｒｂＪビームを選択的
に使用し、実質的に時分割方式で通信をおこなう。この
スイッチは比較的低い速度たとえば５０Ｈｚで作動し、
また４の受信ゾーン出力が４つのレシーバで受信され、
この信号は増幅されて１４から１２ＭＨｚに変換される
。 この５０Ｈｚのスイッチと２０マイクロ秒の周期発生手
段を使用し、ある時間周期では４つのゾーンでｒａＪ周
波数を同時に使用し、ｒｂＪ周波数はオンではなく、使
用しない。したがって、このｒａＪおよびｒｂＪ周波数
は互いに干渉しない。 このサイクルは半分、であるので、各局での必要パワー
は重複する。 第２９図および第３０図には送信ゾーンおよび送信ビー
ムをそれぞれ示す。この第２９図に示す送信ゾーン２２
８，２３０，２３２，２３４は第２７図に示す受信ゾー
ン２２０，２２２，２２４゜２２６と同様である。この
送信ゾーン２２８は受信ゾーン２２０に対応し、送信ゾ
ーン２３０は受信ゾーン２２２に対応し、送信ゾーン２
３２は受信ゾーン２２４に対応し、また送信ゾーン２３
４は受信ゾーン２２６に対応する。また、ア・ソプリン
タと同様に、このダウンリンクでも周波数スペクトルは
４倍に共用し、各送信ゾーン２２８゜２３０．２３２，
２３４ではこの周波数スペクトル全体を使用する。また
、第３０図に示すように、各送信ビーム２３７．，２３
９，２４１．２４３はそれぞれ送信ゾーン２２８，２３
０，２３２゜２３４に対応している。 また、第３１図に示すように、フィルタ相互接続マトリ
クス２５２は３６個のフィルタを備え、これらは受信ゾ
ーン２２０ａ、２２０ｂ。 ２２２ａ、２２２ｂ、２２４ａ、２２４ｂ。 ２２６ａ、２２６ｂ　（ＲＩＡ、ＲＩＢ、Ｒ２Ａ。 Ｒ２Ｈ，Ｒ３Ａ、Ｒ３Ｈ，Ｒ４Ａ、Ｒ４Ｈ）と送信ゾー
ン２２８，２３０，２３２，２３４　（Ｔｌ。 Ｔ２．’ｌ’３．Ｔ４）とを接続する。このフィルタ相
互接続マトリクス２５２は前述したフィルタマトリクス
９０と同様のものである。このマトリクスの行は受信出
力によって駆動され、８個のフィルタからのあらかじめ
選択された出力グループは４つの送信ゾーンＴＩ、Ｔ２
．Ｔ３．Ｔ４に導かれる。 また、第３２図には本発明のさらに別の実施例を示す。 受信アレイアンテナ２３６で受信された信号はビーム形
成回路網２５６に送られ、前述したＢＦＮ９８および２
１２と同様にこれら受信信号が結合される。この結合さ
れた信号は時分割スイッチ２６７によってレシーバ２６
９に送られ、フィルタ相互接続マトリクス２５２によっ
て前述したＦＩＭ９０と同様にあらかじめ設定された分
離がなされる。この分離された信号はビーム形成回路網
２５６によって結合され、増幅器２７３で増幅された後
直接放射形送信アレイアンテナ２３８に送られる。 なお、本発明はＬ記の実施例には限定されず、当業者で
あれば本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更を容
易におこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通信衛星とそのアンテナシステムを示す斜視
図、第２図は第１図に示すアンテナシステムの平面図、
第３図は第２図の３−３矢視図、第４図は第２図の４−
４矢視図、第５図は米国の受信ゾーンを示す図、第６図
は通信衛星の通信回路のブロック図、第７図は結合回路
網の概略図、第８図はチャンネルの相互接続の組合わせ
を示す図、第９図は米国の送信ゾーンを示す図、第９Ａ
図は送信アンテナビームのゲインを示す線図、第９Ｂ図
は南北方向のゲインを示す線図、第１０図はフィルタ相
互接続マトリクスを詳細に示すブロック図、第１１図は
ビーム形成回路網の平面図、第１２図は第１１図のビー
ム形成回路網の詳細を示す図、第１３図は送信アレイの
正面図、第１４図は送信要素の側面図、第１５図は送信
要素の斜視図、第１６図は受信フィードホーンの正面図
、第１７図は送信フィードアレイと波面との関係を示す
概略図、第１８図は別の実施例の通信衛星の展開状態の
斜視図、第１９図は第１８図の衛星の収納状態の斜視図
、第２０図は直接放射形アレイアンテナの正面図、第２
１図は第１８図の衛星でカバーされる米国のゾーンを示
す図、第２２図は各ゾーンに対応したアンテナパターン
の線図、第２３図はビーム形成回路網のブロック図、第
２４図は別の実施例の回路のブロック図、第２５図はさ
らに別の実施例の衛星の斜視図、第２７図は米国のゾー
ンを示す図、第２８図はビームパターンを示す線図、第
２９図は米国の送信ゾーンを示す図、第３０図は送信ビ
ームパターンを示す線図、第３１図はフィルタ相互接続
回路網におけるチャンネル接続の状態を示す図、第３２
図は第２６図の衛星のりピークのブロック図である。 １０・・・衛星、２２・・・送信アレイ、９０・・・フ
ィルタ相互接続マトリクス、９８・・・ビーム形成回路
網、１００・・・ソリッドステートパワー増幅器出願人
代理人　弁理士　鈴江武彦 ａ’ｔｉｉｉｉＥ Ｆ７ｇ−６１ −一一一−Ｌ　＋ ＃り寸　ケ）ン ｐオリ ／Ｆｇ−譚 周波数共用形衛星通信システム 名称 ヒユーズ・エアクラフト・カンパニ 平成元年１月３１日 ６、補正の対象 明細書（図面の簡単な説明の欄） 「 ｆ々−Ｊ／ Ｌ外Ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）地球上の軌道にある通信衛星を使用して地上の地
   域にある複数の地上局の間の通信をなす方法であって： Ａ、上記地域をカバーする複数のゾーンと上記衛星との
   間に放射周波数ビームのグループを形成し、このグルー
   プ内のビームは同じ第１のあらかじめ選定された帯域の
   周波数の通信信号を搬送するものであり、上記第１のあ
   らかじめ選定された周波数帯域は上記全てのゾーンで共
   用される過程と； Ｂ、上記第１のあらかじめ選定された周波数帯域内の第
   １および第２の組の周波数にわたる通信信号をそれぞれ
   搬送する第１および第２の組の放射周波数ビームのグル
   ープを分離する過程と； Ｃ、上記ゾーンと衛星の間で上記ビームの第１および第
   ２の組を交互に伝送する過程とを具備したことを特徴と
   する方法。 （２）前記過程Ｂ．は、前記各ゾーンにわたって前記周
   波数の前記第１のあらかじめ選定された帯域を空間的に
   配分し、このビームよってサービスする地域の隣接する
   ゾーン内の近接する部分が前記放射ビームの異なる組で
   カバーされ、このビームでサービスする地域の隣接する
   ゾーン内で通信の干渉を防止することによっておこなわ
   れることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 （３）前記過程Ｃ．は、前記第１の組のビームを全ての
   前記ゾーンに同時に伝送し、また前記第２の組のビーム
   を全ての前記ゾーンに同時に伝送することによっておこ
   なうことを特徴とする前記特許請求の範囲第２項記載の
   方法。 （４）前記過程Ｃ．は、前記各ゾーンから前記衛星への
   ビームの前記第１および第２の組を伝送することによっ
   ておこなうことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 （５）次の過程： Ｄ、前記衛星で前記ビームの第１および第２の組を受信
   する過程と； Ｅ、放射周波数ビームの第２の複数のグループを上記衛
   星から上記ゾーンに伝送し、上記第２の複数の各グルー
   プのビームは同じ第２のあらかじめ選定された周波数帯
   域の通信信号を搬送し、これによって上記第２のあらか
   じめ選定された周波数帯域が上記第２の複数のビームの
   グループの全てで共用される過程とを備えたことを特徴
   とする前記特許請求の範囲第４項記載の方法。 （６）前記過程Ｅ．は、前記第２の複数の各グループの
   ビームを対応するゾーンを横断して前記第２のあらかじ
   め設定された周波数帯域の関数として空間的に配分する
   ことによっておこなうことを特徴とする前記特許請求の
   範囲第５項記載の方法。 （７）地球上の軌道にある通信衛星を使用して地上の地
   域にある複数の地上局の間の通信をなす方法であって： Ａ、上記地域を実質的に隣接する複数のゾーンに分割す
   る過程と； Ｂ、上記ゾーンを少なくとも第１および第２の部分に分
   割する過程と； Ｃ、前記各ゾーンおよび衛星のために前記第１および第
   ２の部分の間で少なくとも第１および第２の放射周波数
   ビームをそれぞれ交互に伝送し、これら第１および第２
   のビームは、第１のあらかじめ設定された周波数帯域の
   第１および第２の異なる周波数の組にわたる通信信号を
   搬送し、上記全てのゾーンにおける第１および第２のビ
   ームによって上記第１のあらかじめ選定された周波数帯
   域が共用される過程とを備えたことを特徴とする方法。 （８）前記各ゾーンのための前記第１および第２のビー
   ムを形成する過程を含み、この過程は、対応するゾーン
   の地上の通信サービスの地域が全体的に矩形のゾーンと
   なるように前記ビームが形成されるものであることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第７項記載の方法。 （９）前記矩形の通信サービスする地域は隣接している
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第８項記載の方法
   。 （１０）前記各隣接するゾーンには互いに隣接する少な
   くとも２つの部分が形成され、これら隣接する２つの部
   分の周波数の組は互いに相違し、これによって隣接する
   上記２つの部分の通信の干渉が防止されることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第７項記載の方法。（１１）次
   の過程： Ｄ、前記衛星で前記第１および第２のビームを受信する
   過程と； Ｅ、前記各ゾーンに複数のダウンリンク放射ビームを伝
   送し、各複数のダウンリンクビームには、同じ第２のあ
   らかじめ選定された周波数帯域にわたる通信信号が搬送
   され、これによって前記全てのゾーンのダウンリンクビ
   ームが前記第２のあらかじめ選定された周波数帯域を共
   用する過程とを備えたことを特徴とする前記特許請求の
   範囲第７項記載の方法。 （１２）前記過程Ｅ．は、前記複数のダウンリンクを周
   波数の関数で空間的に配分する過程を含むものであるこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１１項記載の方法
   。 （１３）地上のカバーする地域内にある複数の地上局の
   間の通信をなす衛星通信システムであって； 地球上の軌道上に配置された衛星を備え； また、第１の手段を備え、この手段は上記衛星とカバー
   する地域の対応する各ゾーンとの間に複数のアップリン
   ク放射周波数ビームを形成するものであり、上記のゾー
   ンは少なくとも２つの部分に分割されており、上記各複
   数のアップリンクビームは上記ゾーン内のダウンリンク
   局によって受信されるべき通信信号を搬送し、上記各ゾ
   ーンからのアップリンクビームは上記ゾーン内の２つの
   部分から放射されるビームの第１および第２の組に配置
   され、これら第１および第２の組の周波数にわたる通信
   信号を搬送し、上記周波数の第１および第２の組は第１
   の周波数帯域に限定され、また上記全てのゾーンのアッ
   プリンクビームは上記第１の周波数帯域を使用するもの
   であり；また、上記衛星に第２の手段を備え、この手段
   は上記ビームの第１の組と第２の組を交互に受信し； また、上記衛星に第３の手段を備え、この手段は上記第
   ２の手段と結合し、この衛星と上記ゾーンの間にダウン
   リンク放射周波数ビームの複数のグループを形成し、こ
   れら各ダウンリンクビームの組は上記ゾーン内のダウン
   リンク局で受信されるべき通信信号を搬送するものであ
   ることを特徴とするシステム。 （１４）前記各ダウンリンクビームのグループは前記ゾ
   ーンのひとつをカバーし、各グループは第２の周波数帯
   域にわたる複数の信号を搬送し、このダウンリンクビー
   ムの全てのグループで同じ周波数帯域が使用されること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１３項記載のシステ
   ム。 （１５）前記第２の手段はアンテナアレイ、レシーバお
   よび２ポジションスイッチを備え、このスイッチは前記
   周波数の第１および第２の組を交互に受信するように上
   記レシーバを切替えるものであることを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１３項記載のシステム。 （１６）前記第３の手段は、送信アンテナアレイを備え
   、このアレイはダウンリンクビームを送信し、前記受信
   アンテナアレイおよび送信アンテナアレイはそれぞれ直
   接放射要素を２次元的に配列したアレイであることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１５項記載のシステム。