JPH0290821A - 出力増幅装置 - 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】 本発明は出力増幅装置、とくにた＼し限定するものでは
ないが、通信衛星のような空間飛行体内で使用される出
力増幅器に関する。

交信の融通性を増加した通信衛星の必要性が生じた。こ
れは多数の衛星アンテナビーム（したがってカバー区域
）を指向する（川向によってもたらされた。この傾向は
下記のように要約される。すなわち、 ＋１１　　通常、衛星は、衛星技術における制限のため
、衛星上の比較的小さいアンテナを使用して地球表面の
広い区域をバーする。衛星の有効出力（ＥＩＲＰ：有効
等方性輻射出力）および入力感度（Ｇ／Ｔ　：利得対ノ
イズ温度比）を増大するため、衛星アンテナ利得は一層
小さいビームで増加することができる。多くのそのよう
なビームが使用され、最初の大きいビームと同じく地球
の全表面をカバーした。第１（ａ）図および第１（ｂ）
図はこの通常の多数ビームによるカバー技術の例を示し
ている。

（２）　　実用的通信衛星の最初の制作は、国際通信お
よび本質的に必要なほとんど地球全体をカバーするため
設計しかつ使用された。最近、通信衛星は各国でまたは
比較的小さいグループの国で使用され、局地的または地
域間通信を提供した。−層小さいカバー区域はこれらの
応用のため必要である。

しかしながら、局地的通信衛星の経済的機能性は問題を
生じ、いくつかの国の間で、衛星内で供給源を再形成し
て１つまたは他の国が衛星の寿命の異なった時期に使用
する能力によって、通信衛星の供給源をプールする傾向
が生した。このことは、これらのビーム間で衛星供給源
（バンド幅および出力）の割当てが不確実な、多数の別
々のアンテナビームの必要を生じた。

上記多くの小アンテナビームの上記のような使用に関連
する他の傾向は、通信衛星が大型になりかつ多数の（５
０にも達する）トランスポンダを運ぶことである。この
結果５０に達するトランスポンダと、たとえば、２０な
いし４０のアンテナを接続する融通性をもつことが必要
となる。

衛星の寿命は最近の２０年に、２年ないし３年から１０
年ないし１５年に延長した。正確な交イδ要求を予測す
る能力は（３年のＳ星建設団間とともに）主要な課題と
なった。

別の関連する要素は下記の通りである。

（１）　　小さい地上局を使用する傾向は全装置におけ
る衛星と地上局の相対的コストのバランスの結果である
。地上局を一層小さくかつ経費のかからないものとする
ため、またそのような地上局を拡散するため、衛星供給
源の有効性の低下が含まれる。とくにリング当り一層多
くの衛星出力を使用することは大きい地上局による運転
に必要である。このことは不可避的に衛星トランスポン
ダが出力限界モードで運転され、実際に通常使用しうる
よりも利用しうる一層多くのバンド幅を有することであ
る。

（２）　　小さくかつ安価な地上局はまた、５ＣＡＰ運
転モード（１搬送波当り１つのチャンネル）の使用を奨
励し、それは多くの搬送波が同時に同し衛星トランスポ
ンダのバンド幅内に存在することを意味している。各搬
送波はその地上局グループを支持する。リンクのパーフ
ォーマンス（評価）を支配する相互変調の歪みを回避す
るため、衛星のＨＰ　Ａ　（高出力増幅器）は、通常バ
ンク−オフと称せられる、線型モードで作用しなければ
ならない。

従来、通信衛星のペイロードは、所要のカバレージビー
Ｊ、を意図する、多数の固定動力、固定交イδ容量を備
えていた。明らかに前記要因の見地から、−層融通性の
ある再構築しうる装置が望まれていた。これは衛星ペイ
ロードの高出力増幅装置と伝達アンテナビームポートと
の間に切換え回路網を使用することによって達成するこ
とを提案するものであった。しかしながら、これは衛星
の能力が、重量、大きさ、複雑さおよび含まれるべき切
換え回路網の出力損失により厳しく制限された。

そこで、本発明の目的は作業の融通性を確実に改善した
出力増幅器を提供することにある。

本発明の出力増幅装置は、従来の提案に関連した厳しい
能力の制限のない、融通性を改善したものであるのが好
ましい。

本発明は、ペイキロードが単一の出力源と考えられ所要
の分配においてカバービーム間で分配されうる交（８容
量をもった、通信衛星を提供することができる。

本発明のこれらのおよび他の利点は、本発明の好ましい
実施例が開示される下記の記載から一心明らかになるで
あろう。

本発明よれば、（３号不受信する多数の入力、＋；　−
ト、多数の出力ポートおよび入力ポートを出力ポートに
、入力ポートのいずれか１つに、受信した信号の増幅が
すべての増幅装置によって分割され利用可能な全増幅出
力が出力ポートのいずれか１つまたは組合わせによって
使用されるように、接続される平衡型増幅装置の回路網
を含む、出力増幅装置が提供される。

回路網の有効増幅出力は、個々の増幅装置の出力の和で
あるのが好ましい。

各増幅装置は平衡型増幅器で、２つの入力ポートは第１
の９０６ハイブリツドカツブラを介して２つの増幅装置
に接続され、その出力が第２のハイブリッドカップラを
介して２つの出力ポートに接続され、入力ポートに受信
された信号が斜め反対側の出力ポートに伝達されるのが
便利である。

回路網がネスト構造を有する多数の平衡型増幅装置を備
え、付加的９０”ハイブリッドカップラが入力ポートと
第１カップラとの間および第２カップラと出力ポートと
の間に設けられるのが便利である。

本発明の別の特徴によれば、前記出力増幅装置を備えた
宇宙飛行体、好ましくは通信衛星が提供される。

本発明において、図示しない衛星アンテナ装置から信号
を受信する多数の多数の入ノｊボート１ないし１６は、
多数の出力ポート１ａないし１６ａに平衡型増幅装置１
７の回路網を介して、いかなる受信信号の増幅も増幅装
置１７によって分割されるように、接続されている。回
路ｗ４１８または分割出力増幅モジュール（ＳＰＡＭ）
は有効に、多数のきわめて大きい数の増幅器１７を含み
、それらは単一の増幅として作用するように１つ以上の
入力および出力と接続される。ＳＰＡＭの有効出力は個
々の装置の出力の和である。これは第２図に略図的に示
されている。平衡型増幅装置１７の回路網１日は、入カ
ポ−）１ないし１６を出力ポートｌａないし１６ａに接
続され、入力ポートのいずれか１つで受信された信号の
増幅がすべての増幅装置１７に分割され利用しうる全増
幅出力が出力ポートの１つまたは組合わせによって使用
されることができるようになっている。

ＳＰＡＭは、第３図に示すように、平衡増幅型装置１７
のを基礎としている。この装置１７において、好ましく
は３ｄＢの、第１の９０°ハイブリッドカップラ１９は
入力ボート１，２を２つの増幅器２０．２１に接続し、
その出力は、好ましくは同様に３ｄＢの第２の９０＠ハ
イブリッドカップラ２２を介して出力ポートｌａ、２ａ
に接続され、１つの入力ポートｌに伝達された信号は斜
めに反対側の出力ポート２ａに伝達される０両入力ボー
トは同時に使用しうる。全出力は個々の増幅２０．２１
の出力の和である（少量のハイブリッドロスを除り）、
出力１ａ、２ａにおけるこの出力の分布は、入力ボート
１，２における出力分布に比例する。

入力、出力の数およびＳＰＡＭ全出力は、平衡増幅装置
を互いにネストすることにより増大することができる。

そこで、同様に好ましくは３ｄＢカップラである、付加
的９０＠ハイブリッドカップラ２３および２４が入力ボ
ートエないし１６と第１カップラとの間に、また第２カ
ップラ２２と出力ポートｌａないし１６ａとの間に設け
られる。

回路網はさらに、同様に拡大して所望のように多くのボ
ートまたは増幅器によるＳＰＡＭを達成することができ
る。付加的９０°ハイブリッドカップラ２５．２６を６
Ｎｆえた８ポ一ト８段装五が第５図に示されている。

もしボートより多くの増幅器が必要ならば、回路網は未
使用ハイブリッドカップラを所望に応して除去すること
により切詰めることができる。第６図は４ボ一ト８増幅
ＳＰＡＭ回路網を、第７図は付加的ハイブリッドカップ
ラ２７．２８を備えた１６段回路網を示している。

種々の変型および変更が、図示しかつ説明された本発明
実施例に対して、特許請求の範囲に限定された本発明の
範囲内で、なされうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は通常の３点ビームＡ、Ｂ、Ｃの使用を示す多
重ビームカバー技術を示す略図。 第１ｂ図は第１ａ図と同様であるが、縮少した−層多く
の点ビームの通常技術の図、 第２図は本発明の１実施例による出力増幅装置の一部を
形成する（ＳＰＰＭと称する）分割出力増幅モジュール
の全体的型式を示すブロック線図、第３図は本発明出力
増幅装置の一部を形成する平衡増幅装置の線図、 第４ａ図は本発明装置に使用するネスト平衡増幅装置の
路線口、 第４ｂ図は第４ａ図の装置の特殊な構造を示す。 第５図は８ボ一ト８段ＳＰＲＭ回路網を示す第４ｂ図と
同様の図、 第６図は４ボ一ト８段ＳＰＲＭ回路網を示す第５図と同
様の図、そして 第７図は第５．６図と同様であるが、１６ボ一ト１６段
ＳＰＲＭ回路網を示す図。 ｊ〜１６−　　入力ポート、ｌａ〜１６　ａ−出力ポ）
、１’ｌ−−一増幅装置、１８−・回路網、１９−・−
ハイブリッドカップラ、２０．２１−・−増幅装置２２
〜２日　ハイブリッドカップラ 図面の浄Ｓ（内容に変更なし） Ｆスｇ、Ｈａノ Ｆｉｇ、Ｈｂノ 手続ン市Ｔｉ三書（自発） 平成１年９月 特５′［庁長官 殿 リミテッド・カンバニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号を受信する多数の入力ポート、多数の出力ポー
   トおよび入力ポートを出力ポートに、入力ポートのいず
   れか１つに、受信した信号の増幅がすべての増幅装置に
   よつて分割され利用可能な全増幅出力が出力ポートのい
   ずれか１つまたは組合わせによつて使用されるように、
   接続される平衡型増幅装置の回路網を含む、出力増幅装
   置。 ２、回路網の有効増幅出力が個々の増幅装置の増幅出力
   の和である、請求項１記載の装置。 ３、各増幅装置が平衡型増幅装置で、２つの入力ポート
   が第１の９０°ハイブリッドカップラを介して２つの増
   幅装置に接続され、それらの出力が第２の９０°ハイブ
   リッドカップラを介して２つの出力ポートに接続され、
   入力ポートに受信された信号が斜め反対側の出力ポート
   に伝達される請求項１記載の装置。 ４、回路網がネスト構造を有する多数の平衡型増幅器を
   備え、付加的９０°ハイブリッドカップラが入力ポート
   と第１カップラとの間および第２カップラと出力ポート
   との間に設けられた請求項３記載の装置。 ５、請求項１記載の１記載の出力増幅装置を有する空間
   飛行体。 ６、入力ポートに信号を伝達するように作用しうるアン
   テナ装置を有する通信衛星の型式の請求項５記載の空間
   飛行体。