JPH0411140B2

JPH0411140B2 -

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Publication number: JPH0411140B2
Application number: JP4078786A
Authority: JP
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1992-02-27
Also published as: JPS62198231A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は通信衛星のＮ個（Ｎは２以上の整
数）の電波ビームにより地上のＮ個のサービスエ
リアをカバーするマルチビーム衛星通信方式に関
する。

「従来の技術」従来のマルチビーム衛星通信方式を第１図に示
す。通信衛星１１において、反射鏡１２の焦点附
近に電波ビーム１₁〜１₅を放射する給電ホーン２
_１〜２₅が配されて各ビーム１₁〜１₅の地上での照
射エリアがサービスエリア３₁〜３₅とされる。通
信衛星１１を通じてこれらサービスエリア３₁〜
３₅に対する送信のため、地上の基地局１３にお
いて、サービスエリア３₁〜３₅に対する各信号は
それぞれ予め割当てられた周波数帯f₁〜f₅の信号
とされ、基地局１３よりフイーダリンク１４を通
じて通信衛星１１へ送られる。通信衛星１１で基
地局１３よりの信号は周波数変換器１５により周
波数帯f₁〜f₅の各信号に変換され、この変換出力
は分配器１６で分配され、更には帯域通過フイル
タ４₁〜４₅により各周波数帯の信号に分離され
る。これら分離された周波数帯f₁〜f₅の信号は送
信機、つまり電力増幅機５₁〜５₅によりそれぞれ
増幅され、給電ホーン２₁〜２₅へ給電される。

第１図では、１ビームに１台の送信電力増幅器
を用いたが、実際には、トラフツイクの多いサー
ビスエリアに対する１ビームには複数の送信電力
増幅器が並列に接続されることもある。

また、図では、この発明の対象とする通信衛星
の送信系のみを示している。

このようなマルチビーム通信方式では、マルチ
ビームアンテナの各ビーム１₁〜１₅のサイドロー
ブ特性に起因するビーム間干渉をさけるため、通
常、近傍のビームについては同一の周波数帯を用
いない。従つて、ビーム数が少ない場合、図に示
すようにビーム毎に異る周波数帯域を割り当て、
基地局１３よりこれらの周波数帯へ通信波を割り
当てるようにしていた。すなわち、全使用可能な
周波数帯域Ｆ〓が、図のようにf₁，f₂…f₅へ分割さ
れ、各ビームの通信容量はこれらの分割された割
当帯域によつて制限されていた。

また、送信電力増幅器５₁〜５₅は各ビーム１₁
〜１₅に固定的に配置されているため、各ビーム
１₁〜１₅の通信容量は、各ビームの送信電力増幅
器５₁〜５₅の最大送信電力によつても上限が決め
られていた。

即ち、従来のマルチビーム衛星通信方式では、
各ビームの伝送帯域や送信電力は、想定したトラ
フイツクに応じて固定的に決められ、これらは通
信衛星の運用開始後、変えることはできなかつ
た。

マルチビーム衛星通信は、１ビームのサービス
エリアが狭く、全サービスエリアを分割し、複数
のビームでカバーすることになるため、全サービ
スエリアを１ビームでカバーする場合に比べて地
域的なトラフイツクの変動あるいは各ビーム間、
つまり分割されたサービスエリア間のトラフイツ
クアンバランスへの対策がシステム設計上重要な
問題となり、各ビームのトラフイツク変動に対応
できるフレキシブルな通信衛星が望まれる。しか
し、従来においては分割されたサービスエリアに
対する通信容量は固定されたものである。

このような点から各ビーム間の定常的で大きな
トラフイツクアンバランスや時間的なトラフイツ
ク変動に柔軟に対応できるマルチビーム衛星通信
方式が特開昭60−33745号公報で提案されている。
この公報に示す方式によれば各ビームに割り当て
る周波数帯域の少なくとも一部をすべてのビーム
に対して共通とし、その共通の周波数帯域につい
ての各ビームに対する使用帯域の割り当てをその
サービスエリアのトラフイツクの変動に応じて柔
軟に変更することができる。

しかしこの公報に示す方式では、衛星搭載アン
テナとしてフエーズドアレイマルチビームアンテ
ナを使用している。フエーズドアレイマルチビー
ムアンテナはその公報の第２図に示すように、複
数の低指向性アレイ素子ごとに増幅器を接続し、
空間で電力合成を行うことによりマルチビームを
形成している。空間で電力合成を行うためには、
サイドローブを低減し、高効率の特性を実現する
ためにビーム数より１桁以上多い数のアレイ素子
が必要となり、特にサイドローブ特性がシビアと
なるとその数は、更に増加し、通常は数10〜数百
のアレイ素子が必要であり、その各アレイ素子ご
とに必要となる増幅器を含めるとアンテナの規模
が非常に大きくなる。また、アンテナを送受信で
共用するためには、素子ごとに送受信波装置が必
要であり、給電系の構成も非常に複雑となる。し
かも安定なビームを得るには、このような多数の
素子（増幅器を含む）の位相関係を一定に保つ必
要があり、これは非常に困難であり、特に環境条
件のきびしい宇宙環境（温度変化が200℃以上あ
る）において、この位相関係を一定に保つには実
際には不可能に近い。

この発明の目的は、各ビーム間の定常的な大き
なトラフイツクアンバランスや時間的なトラフイ
ク変動に柔軟に対応でき、しかも移動体を対象と
する通信や、小形地球局による加入者への直接通
信などに適し、衛星局を小形かつ安定に構成する
ことを可能とするマルチビーム衛星通信方式を提
供することにある。

「問題点を解決するための手段」この発明によれば、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）
の電波ビームでＮ個のサービスエリアをカバー
し、各ビームに割当てることができる周波数帯域
の少なくとも一部はすべてのビームに対して共通
とし、その共通の周波数帯域についての各ビーム
に対する使用帯域の割当てを、その対応サービス
エリアのトラフイツクの変動に応じて変更するマ
ルチビーム衛星通信方式において、Ｎ個のビーム
に対する送信信号をＮ入力端子、Ｎ出力端子の多
端子電力増幅装置で増幅する。多端子電力増幅装
置は少くともＮ個の電力増幅器を備え、その１つ
の入力端子に入力された信号をその電力増幅器の
数に等分配し、その分配された信号を各電力増幅
器で増幅し、これら増幅出力を、入力端子と対応
する１つの出力端子にのみ合成出力するものであ
る。この多端子電力増幅装置のＮ個の入力端子に
はＮ個のサービスエリアに対するＮ個の信号がそ
れぞれ入力される。

従つて、Ｎ個のサービスエリアのトラフイツク
に応じて共通周波数帯域内の周波数（チヤネル）
割当てを異なる数としても、各電力増幅器は単に
同一電力ずつ増幅し、１つに片寄ることはない。
しかし、アンテナは各ビームに対し、１個とする
ことも可能であり、電力増幅器の数も少なく、全
体として衛星局の構成が頗る簡単になる。

「実施例」第２図にこの発明の実施例を示し、第１図と対
応する部分に同一符号を付けてある。この発明で
は通信衛星１１に多端子電力増幅装置２１が設け
られ、その出力端子６₁〜６₅の各出力がそれぞれ
ホーン２₁〜２₅へ供給される。多端子電力増幅装
置２１ついては後で詳細に説明するが、出力端子
６₁〜６₅と、これと同数の入力端子７₁〜７₅と、
更にこれらと同数又はこれ以上の電力増幅器５₁
〜５₈と、電力増幅器５₁〜５₈を入力端子７₁〜７₅
との間に挿入され、また出力端子６₁〜₆₅との間
に挿入されたそれぞれ複数の３dBハイブリツド
結合器よりなる電力結合器２３，２４とより構成
され、各入力端子７₁〜７₅より入力された信号を
それぞれ電力増幅器５₁〜５₈で等分配して増幅
し、その増幅出力を各入力端子ごとに合成して出
力端子６₁〜６₅の対応する１つに出力する。例え
ば入力端子７₁に入力された信号は電力増幅器５₁
〜５₈に８分配されて増幅され、その８つの増幅
出力は出力端子６₁に合成されてこの出力端子６₁
にのみ出力される。

更にこの例ではサービスエリア３₁〜３₅のすべ
てにおいて使用可能な周波数帯域を同一のF〓と
し、従つてすべてのビーム１₁〜１₅に対してもそ
れぞれ周波数帯域Ｆを共通に割当てることがで
き、入力端子７₁〜７₅のそれぞれに対して周波数
帯域F〓の信号を供給する。すなわち、基地局１３
では各サービスエリア３₁〜３₅に対しそれぞれ周
波数帯域F₁〜F₅を割当て、これら各周波数帯域
F₁〜F₅の帯域幅はそれぞれ共通の周波数帯F〓の帯
域幅と等しくする。サービスエリア３₁〜３₅に対
する信号をそれぞれ周波数帯域F₁〜F₅の信号と
して基地局１３よりフイーダリンク１４により送
信し、通信衛星１１では分配器１６で基地局１３
よりの信号を分配し、フイルタ８₁〜８₅により周
波数帯域F₁〜F₅の各信号に分離し、これら分離
された周波数帯域F₁〜F₅の信号は周波数変換器
９₁〜９₅により、F₁〜F₅の各信号より例えば低い
共通の周波数帯Ｆの信号に変換されて入力端子７
_１〜７₅にそれぞれ供給される。

各ビーム１₁〜１₅で使用する周波数帯を、サー
ビスエリア３₁〜３₅の各トラフイツクに応じて共
通の周波数帯内を分割して割当てる。例えば第３
図に示すように周波数帯F〓内の全チヤネルCh₁〜
Ch_q中のチヤネルCh₁〜Ch_p1をビーム１₁に、チヤ
ネルCh_p1+1〜Ch_p2をビーム１₂に、チヤネル
Ch_p2+1〜Ch_p3をビーム１₃にそれぞれ割当て、更
にこの例ではビーム１₁とビーム１₄との干渉が無
視でき、またビーム１₁とビーム１₂とビーム１₅
との干渉が無視できる場合で、チヤネルCh₁〜
Ch_p4はビーム１₁と一部重複してビーム１₄に割当
て、チヤネルCh_p4+1〜Ch_p5をビーム１₁，１₂と一
部重複してビーム１₅に割当てた場合である。こ
の例ではサービスエリア３₁，３₅はトラフイツク
が多く、サービスエリア３₂，３₄はトラフイツク
が少ない場合である。

基地局１３においてサービスエリア３₁〜３₅の
各トラフイツクの変動に応じて、このチヤネル割
当てを変更し、サービスエリア３₁〜３₅に対する
各送信信号を、周波数帯F₁〜F₅のそれぞれの各
帯域内の割当てチヤネルに対応した信号として基
地局１３より送信する。通信衛生１１において基
地局１３よりの周波数帯F₁〜F₅の信号は周波数
分離され、かつ周波数変換され、それぞれはすべ
て共通の周波数帯F〓の信号とされ、かつそのうち
の使用帯域は各サービスエリア３₁〜３₅と対応し
て例えば第３図に示すようになつており、これら
の周波数変換器９₁〜９₅の出力は多端子電力増幅
装置２１の入力端子７₁〜７₅へ入力される。この
各周波数帯F〓の信号は各入力端子７₁〜７₅でとれ
電力増幅器５₁〜５₈に等分配増幅され、出力端子
６₁〜６₅に各入力端子７₁〜７₅の信号でとれそれ
ぞれ合成され、それぞれ給電ホーン２₁〜２₅へ供
給され、従つて第３図に示すようにビーム１₁〜
１₅に対し周波数帯F〓の各チヤネルが割当て出力
され、サービスエリア３₁〜３₅に送信される。

このようにこの発明によれば各ビーム１₁〜１₅
に対する送信信号は電力増幅器５₁〜５₈で分配増
幅され、かつ各ビーム１₁〜１₅に同一周波数帯F〓
を割当ててあるため、各サービスエリアのトラフ
イツクの増減に応じて、例えば共通周波数帯F〓の
大部分のチヤネルを１つのビームに割当てても、
他のビームに対するチヤネル割当てを減らすこと
ができれば、１つの電力増幅器が飽和してしまう
おそれはない。従つてサービスエリア３₁〜３₅に
おけるトラフイツクの変動に応じて基地局１３で
チヤネル数割当てをダイナミツクでかつフレキシ
ブルに行うことができ、各ビーム１₁〜１₅の通信
容量を最大F〓の範囲内で変化することができる。

多端子電力増幅装置多端子電力増幅装置２１は特願昭59−200959号
に述べてあるが、この動作を次に説明する。

第４図は多端子電力増幅装置２１を原理的に示
したものである。入力端子７₁〜７_Nと、最大送信
出力Ｐの電力増幅器５₁〜５_Nの入力側との間に電
力結合器２３が挿入され、また電力増幅器５₁〜
５_Nと出力端子６₁〜６_Nとの間に電力結合器２４
が挿入される。電力結合器２３，２４はそれぞれ
ハイブリツト結合器で構成したもので、任意の端
子からの入力電力を常にＮ等分してＮ個の出力端
子に出力する機能を有するものである。

この構成において例えば１つの入力端子７₁か
らの信号は電力結合器２３でＮ等分された後、Ｎ
等分された信号毎に電力増幅器５₁〜５_Nでそれぞ
れ増幅され、これら増幅出力は電力結合器２４で
合成されて１つの出力端子６₁に出力される。

他の１つの入力端子から入力された信号も同様
に電力結合器２３でＮ等分され、そのＮ等分され
た信号毎に増幅器５₁〜５_Nで増幅され、再び電力
結合器２４で合成されてその入力端子に対応した
１つの出力端子から出力されることになる。

従つて、各電力増幅器５₁〜５_Nは各チヤネル
（各入力端子７₁〜７_Nの入力信号）のそれぞれＮ
等分された信号電力の総和に対して最大出力の限
界を与える。このためＮ個のチヤネルの内前記最
大電力Ｐより小さい低出力チヤネルのものがあれ
ばその分他のチヤネルを最大電力Ｐより大として
も、全チヤネルの電力総和がNPより小であれば
増幅が可能である。次に、この動作を理論的に説
明するため、先ずハイブリツド結合器の性質に基
づき一般的な説明を行う。

４入力４出力電力結合器第５図Ａはハイブリツト結合器HYBの単体を
示したものであり、表示を簡単化するため、結合
の生じている部分を第５図Ｂに示すように縦実線
で表わすことにする。この時、例えば４つのハイ
ブリツト結合器を用いた入力端子、出力端子の数
がそれぞれ４つの電力結合器（第６図Ａ）は第６
図Ｂに示すように表わせる。なお、以下において
は、端子に付した連続番号により信号端子を呼ぶ
ことにする。またハイブリツト結合器は、〔k₁，
k₂〕の標記により入力端子“k₁”，“k₂”および出
力端子“k₁”，“k₂”を有するハイブリツト結合器
を特定するものとする。

ハイブリツト結合器にはカツプラー型ハイブリ
ツド結合器（90゜HYB）と、マジツクＴ型ハイブ
リツト結合器（180゜HYB）とがある。前者のカ
ツプラー型ハイブリツト結合器では第７図Ａに示
すように入力端子“０”からの入力信号は出力端
子“０”と“１”とに±90゜（または−90゜）の位
相差で２等分して出力され、かつ入力端子“１”
からの入力信号は出力端子“０”と“１”とに−
90゜（または＋90゜）の位相差で２等分されて出力
される。後者のマジツクＴ型ハイブリツト結合器
では、第７図Ｂに示すように入力端子“０”から
の入力信号は出力端子“０”と“１”とに同相
（または180゜の位相差）で２等分されて出力端子
“０”と“１”とに180゜の位相差（または同相）
で２等分されて出力される。

一般構成の電力結合器さて、第４図中に示した電力結合器２３，２４
を一般性を持つように分配数Ｎ（＝2ⁿ、ｎは１以
上の整数）にすると、その接続関係は第８図に示
すようになる。この図は第５図に示した簡略記号
を用いている。また、ハイブリツト結合器として
は90゜HYB、180゜HYBのいずれでも使用すること
ができる。

第８図においては2^n-1個のハイブリツト結合器
がｎ段設けられ、その１段目のハイブリツト結合
器は隣接間、２段目のハイブリツト結合器は１つ
飛ばし、３段目のハイブリツト結合器は３つ飛ば
し、ｉ段目のハイブリツト結合器は2^i-1−１飛ば
しでそれぞれハイブリツト結合器を接続すること
により構成されている。この時、必要とされるハ
イブリツト結合器の数a_oは a_o＝n2^n-1 ……(1) である。この電力結合器の構成を更に詳細に説明
すると、〔ａ，ｂ〕の標記により入力端子“ａ”，
“ｂ”および出力端子“ａ”，“ｂ”を有するハイ
ブリツト結合器を特定するものとすると、Ｎ個の
入力端子、Ｎ個の出力端子をもつ電力結合器は
Ｎ／２個のハイブリツト結合器をｎ段縦続的に配
置して構成される。その１段目のハイブリツト結
合器の入力端子に対しては〔2k，2k＋１〕（ｋ＝
０，１，…，2^n-1−１）つまり〔０、１〕、〔２、
３〕、〔４、５〕、…、の番号を付し、２段目のハ
イブリツト結合器の入力端子に対しては〔4k₁＋
k₂、4k₁＋k₂＋２〕（k₁＝０、１、…、2^n-2−１、
k₂＝０、１）つまり〔０，２〕、〔１，３〕、〔４，
６〕、…の番号を付し、ｉ段目のハイブリツト結
合器の入出力端子には〔2ⁱk₁＋k₂、2ⁱk₁＋k₂＋
2^i-1〕（k₁＝０，１，…，2^n-1−１、k₂＝０、１
…、2^i-1−１）つまり〔０、2^i-1〕、〔１、１＋
2^i-1〕、〔2ⁱ、2ⁱ＋2^i-1〕、…の番号を付し、同様に順
次各段目のハイブリツド結合器の入出力端子に番
号を付し、段間において夫々対応する番号の前段
の出力端子と後段の入力端子とがそれぞれ接続さ
れ、初段のＮ／２個のハイブリツド結合器の入力
端子及び終段のＮ／２個のハイブリツト結合器の
出力端子をそれぞれ電力結合器の入力端子及び信
号出力端子としている。

次に、第８図に示したＮ（＝2ⁿ）端子の電力結
合器において、入力側ｈ端子の入力電圧E_1hと出
力側ｋ端子の出力電圧E_pkとの関係をTransfer行
列｛T⁽ⁿ⁾ _kh（ｈ＝０，…，2ⁿ−１、ｋ＝０、…、2ⁿ−
１）｝を用いて、 E_0k＝T⁽ⁿ⁾ _khE_1h ……(2) と表わすことにする。ハイブリツド結合器として
90゜HYBを用いて構成すると、ｎ＝１に対しては
90゜HYBの特性として、つまり E₀₀ E₀₁＝１／√２1j j1E_I0 E_I1 ……(4) ｎ＝２に対しては E₀₀ E₀₁ E₀₂ E₀₃＝１／√２T₁jT₁ jT₁T₁E_I0 E_I1 E_I2 E_I3 ……(6) T₁＝１／√２1j j1 ……(7) となる。ここで、ｈ、ｋを２進表示、すなわち０
または１のみをとるr_iおよびs_iを用いて、ｈ＝r₀＋r₁2＋r₂2²＋… ｋ＝s₀＋s₁2＋s₂2²＋… ……(8) と表示すると、式(3)、(5)は次のように表示するこ
とができる。

T⁽¹⁾ _kh＝１／√２exp〔ｊπ／２r₀＋s₀〕……(9) T⁽²⁾ _kh＝１／√２exp〔ｊπ／２r₀＋s₀＋r₁＋s₁）〕…
…(10) ただし、＋は排他的論理和を示し、ｒ＋ｓ＝０；ｒ＝ｓ１；ｒ≠ｓ ……（11）である。しかして、式(9)、(10)は第８図に示すＮ＝
2ⁿに対して、 T⁽ⁿ⁾ _kh＝１／√Ｎexp〔ｊπ／２Σ^n-1 _i=0r_i＋s_i〕……
（12）（ｈ＝０，１，…，2ⁿ−１、ｋ＝０，１，…，2ⁿ
−１）となる。

同様に、180゜HYBを用いた場合は、 T⁽ⁿ⁾ _kh＝１／√Ｎexp〔jπΣ^n-1 _i=0r_i∧_i〕……（13
）（ｈ＝０，１，…，2ⁿ−１、ｋ＝０，１，…，2ⁿ
−１）と表示することができる。ただし、∧は論理積、
は否定を示す。

電力結合器２３と２４とは電力増幅器５₁〜５_N
に関して対称構成となつている。

第４図の入出力関係次に、第４図に示した多端子電力増幅装置の入
出力関係を上記の各式より求めると以下のように
なる。E_n（ｍ＝０，…，Ｎ−１）を電力結合器２
３の端子ｍの入力信号電圧とし、T⁽ⁿ⁾ _hnを電力結合
器２３の入力端子ｍと出力端子との間の
Transfer係数とし、電力増幅器５₁〜５_Nの各電圧
増幅度をａとすると、入力電圧Ｅに対する電力結
合器２４の出力側ｋ端子における出力電圧は、 E_nk＝aE_nΣ^N-1 _h=0T⁽ⁿ⁾ _khT⁽ⁿ⁾ _hn ……（14）となる。従つてその時のｋ端子の出力電力P_nk
は、 P_nk＝｜E_nk｜²／2R＝a²P_n｜Σ^N-1 _h=0T⁽ⁿ⁾ _khT⁽ⁿ⁾ _hn ² ……（15）となる。ただしＲは出力端子に接続される負荷の
抵抗値であり、P_nは入力端子ｍへの入力電力
（E² _n／2R）を示している。180゜ハイブリツド結合
器の場合も同様であるため、ここでは、ハイブリ
ツト結合器として90゜HYBを使用した場合につい
て述べる。式（12）を式（15）に代入することに
より、 P_nk＝A²P_n／N²｜Σ^N-1 _h=0exp〔ｊπ／２Σ^n-1 _i=0 （r_i＋s_i＋r_i＋t_i）｜² ……（16）が得られる。ただし、０または１のみをとるｔに
対して、ｍ＝t₀＋t₁2＋t₂2²＋… ……（17）である。式（16）において、２進数の性質を考慮
すると、 P_nk＝a²P_n；s_i＝０；s_i≠_i ……（18）となる。すなわち、入力端子7₁〜7_Nの１つの端子
ｍ（＝t₀＋t₁2＋t₂2²＋…）から入力された信号は
Ｎ個の増幅器5₁〜5_Nに分配増幅された後、出力端
子６₁〜６_N中の１つの端子ｋ（＝₀＋₁2＋₂2²
＋…）に出力される。

このように入力端子７₁〜７_Nからそれぞれ入力
された各信号はそれぞれ増幅器５₁〜５_Nに等分配
されて増幅された後、再び合成されて出力端子６
_１〜６_N中の対応する１つに出力される。

以上述べたような電力増幅装置を第２図におけ
る多端子電力増幅装置２１として使用すると、例
えば入力端子７₁から信号は電力増幅器５₁〜５₈
に均等に分配されて増幅された後、出力端子６₁
のみに現れ、給電ホーン２₁より放射される。同
様に入力端子７₂〜７₅からの各信号は、それぞれ
電力増幅器５₁〜５₈で均等に分配増幅され、出力
端子６₂〜６₅に分離されてそれぞれ現れ、それぞ
れ給電ホーン２₂〜２₅より放射される。従つて、
多端子電力増幅器２１に接続される給電ホーンよ
りの複数ビーム１₁〜１₅の全送信電力は、電力増
幅装置２１を構成する電力増幅器５₁〜５₅の送信
電力の和で与えられると共に、各ビーム１₁〜１₅
への送信電力配分は固定的ではなく、電力増幅装
置２１の入力端子７₁〜７₅への入力電力、すなわ
ち各ビームへの通信波（チヤネル）の数に対応し
て配分されることになる。従つて、各ビームへ割
当て可能な最大の通信波（チヤネル）の数は、多
端子電力増幅装置２１の最大の増幅帯域に対応す
るものとなり、各ビームへの通信波（チヤネル）
の割り当ての自由度は大きく、全通信波（チヤネ
ル）を任意のビームに割り当てることも可能であ
る。

なお多端子電力増幅装置２１としては前記例に
限らず、要は１つの入力端子よりの入力を複数の
電力増幅器に等分配増幅し、その増幅出力を１つ
の出力端子に合成して出力するものであればよ
い。また各サービスエリアにおいてその使用可能
な周波数帯をすべて共通の周波数帯F〓としたが、
一部の周波数帯を共通としてもよい。

「発明の効果」以上説明したようにこの発明によれば、各ビー
ムへの周波数割当てが固定的にならないため、周
波数分割通信方式におけるトラフイツク変動に柔
軟に対応することができる。また、基地局の送信
周波数を制御するのみで接続ビームを決めること
ができるため、通信衛星上にチヤネル分波・合波
を行うためのフイルタやチヤネル接続用のスイツ
チを必要としない。

しかも多端子電力増幅器２１を使用することに
より、ビーム数と同数またはこれ以上の数の電力
増幅器を使用するが、その数はフエーズドアレイ
マルチビームアンテナよりも著しく少なくて済
み、かつアンテナとして各ビームに１つの一次放
射器を使用することもでき、アンテナ系および電
力増幅系の規模を小さくすることができ、構成も
簡単であり、しかもビームの安定性もよいものと
することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマルチビーム通信方式を示す
図、第２図はこの発明の実施例を示す図、第３図
は各ビームへの通信信号の配置例を示す図、第４
図は多端子電力増幅装置２１の構成例を示す図、
第５図はハイブリツト結合器とその表示法を示す
図、第６図は４つのハイブリツト結合器を用いた
４入力４出力電力結合器及びその表記を示す図、
第７図は90゜ハイブリツト結合器及び180゜ハイブ
リツト結合器の各表記を示す図、第８図は電力結
合器の一般的構成を示す図である。１₁〜１₅：ビーム、２₁〜２₅：給電ホーン、３₁
〜３₅：各ビームの照射エリア（サービスエリア）
５₁〜５₅，５_o：送信電力増幅器、６₁〜６₇：多端
子電力増幅装置２１の出力端子、７₁〜７₅：多端
子電力増幅装置２１の入力端子、９₁〜９₅：周波
数変換器、１２：反射鏡、１３：基地局、２１：
多端子電力増幅装置、２３：電力結合器、２４：
電力結合器。

Claims

【特許請求の範囲】１通信衛星のＮ個（Ｎは２以上の整数）のビー
ムで地上にＮ個のサービスエリアを構成し、上記
各ビームに割り当てる周波数帯域の少なくとも一
部をすべてのビームに対して共通とし、その共通
の周波数帯域についての各ビームに対する使用帯
域の割当てをそのサービスエリアのトラフイツク
の変動に応じて変更するようにしたマルチビーム
衛星通信方式において、上記Ｎ個のビームに対する送信信号を、多端子
電力増幅装置のＮ個の入力端子の対応するものに
それぞれ供給し、その多端子電力増幅装置のＮ個
の出力端子よりの出力をそれぞれ対応するＮ個の
ビームへ供給し、上記多端子電力増幅装置ではＭ個（Ｍ≧Ｎ）の
電力増幅器でその各入力端子の信号をＭ分の１ず
つ分配増幅し、そのＭ個の電力増幅器の出力中の
同一入力端子に対する信号を対応する１つの出力
端子に合成して出力することを特徴とするマルチ
ビーム衛星通信方式。