JPH0884022A - Multibeam transmission system - Google Patents

Multibeam transmission system

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JPH0884022A
JPH0884022A JP24477294A JP24477294A JPH0884022A JP H0884022 A JPH0884022 A JP H0884022A JP 24477294 A JP24477294 A JP 24477294A JP 24477294 A JP24477294 A JP 24477294A JP H0884022 A JPH0884022 A JP H0884022A
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JP
Japan
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power
output
hybrid
primary
input
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Application number
JP24477294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Akaishi
明 赤石
Mitsuaki Ogasa
光明 織笠
Teruyoshi Okamoto
照喜 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Original Assignee
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To make the output of a power amplifier uniform and to improve the reliability or a multibeam transmission system. CONSTITUTION: Plural teams are formed from primary radiators 2a to 2s cellularly arranged at the focus of a revolving parabolic reflection mirror, and a part of the primary radiator group for each beam is used to form the adjacent beams. In this multibeam transmission system of the overlap aperture feed system, one or plural output terminals of a beam forming circuit 5 are selected, and signals outputted from selected output terminals are distributed and are subjected to power amplification, and distributed and amplified signals are synthesized, The same number of hybrid synthesis type power amplifiers 12a to 12f and 13 as beams which output powers the number of which is equal to the number of inputs and which are proportional to inputs are provided and are used to supply the powers by which primary radiators 2a to 2s radiate respective beams.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サービスエリア内を複
数個のスポットビームで連続的にカバーする移動体通信
衛星用マルチビームアンテナにおいて、サービスエリア
内の最低利得の向上のために用いられる重複開口クラス
タ給電回路を使用したマルチビーム送信系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam antenna for a mobile communication satellite which continuously covers a service area with a plurality of spot beams, and is used for improving the minimum gain in the service area. The present invention relates to a multi-beam transmission system using an aperture cluster feeding circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、反射鏡アンテナの一つであるオ
フセット形マルチビームアンテナの概略構成図である。
図5において、1は回転放物面の一部を形成する反射
鏡、2は反射鏡1の焦点付近に配置された同一寸法の複
数のホーンアンテナで構成されたクラスタ一次放射器群
であり、反射鏡1は一次放射器群2から放射された球面
波を平面波に変換する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an offset type multi-beam antenna which is one of reflector antennas.
In FIG. 5, reference numeral 1 is a reflecting mirror forming a part of a paraboloid of revolution, and 2 is a cluster primary radiator group composed of a plurality of horn antennas of the same size arranged near the focal point of the reflecting mirror 1, The reflecting mirror 1 converts the spherical wave radiated from the primary radiator group 2 into a plane wave.

【0003】図6は、図5の一次放射器群2を反射鏡1
側から見た従来の一次放射器配列図であり、説明を簡単
にするため、7つのビームを19個の円形開口ホーン型
一次放射器で形成する場合について述べる。各ビーム
は、それぞれ7個の一次放射器で構成したホーンクラス
タで給電される。すなわち、図6において、第1ビーム
用のホーンクラスタ31は、一次放射器2a,2b,2
c,2f,2j,2r,2sで構成され、第2ビーム用
のホーンクラスタ32は、一次放射器2b,2c,2
d,2e,2f,2i,2jで構成され、第3ビーム用
のホーンクラスタ33は、一次放射器2e,2f,2
g,2h,2i,2j,2mで構成され、第4ビーム用
のホーンクラスタ34は、一次放射器2c,2f,2
i,2j,2m,2p,2sで構成され、第5ビーム用
のホーンクラスタ35は、一次放射器2h,2i,2
j,2k,2l,2m,2pで構成され、第6ビーム用
のホーンクラスタ36は、一次放射器2j,2m,2
l,2n,2o,2p,2sで構成され、さらに第7ビ
ーム用のホーンクラスタ37は、一次放射器2c,2
j,2o,2p,2q,2r,2sで構成される。ここ
で、各ビーム用のホーンクラスタ31〜37は一次放射
器の一部を共用している。例えば、第1ビーム用のホー
ンクラスタ31と第2ビーム用のホーンクラスタ32で
は、一次放射器2b,2c,2f,2jが共用される。
このように一次放射器の一部を共用する給電回路は重複
開口給電方式と呼ばれている。
In FIG. 6, the primary radiator group 2 shown in FIG.
It is the conventional primary radiator arrangement | positioning figure seen from the side, and in order to simplify description, the case where seven beams are formed by 19 circular aperture horn type | mold primary radiators is described. Each beam is fed by a horn cluster composed of seven primary radiators. That is, in FIG. 6, the horn cluster 31 for the first beam includes the primary radiators 2a, 2b, 2
c, 2f, 2j, 2r, 2s, and the horn cluster 32 for the second beam includes primary radiators 2b, 2c, 2
d, 2e, 2f, 2i, 2j, and the horn cluster 33 for the third beam includes primary radiators 2e, 2f, 2
g, 2h, 2i, 2j, 2m, and the horn cluster 34 for the fourth beam includes primary radiators 2c, 2f, 2
i, 2j, 2m, 2p, 2s, and the horn cluster 35 for the fifth beam includes primary radiators 2h, 2i, 2
j, 2k, 2l, 2m, 2p, and the horn cluster 36 for the sixth beam is a primary radiator 2j, 2m, 2
1, 2n, 2o, 2p, 2s, and the horn cluster 37 for the seventh beam is a primary radiator 2c, 2
j, 2o, 2p, 2q, 2r, 2s. Here, the horn clusters 31 to 37 for each beam share a part of the primary radiator. For example, in the horn cluster 31 for the first beam and the horn cluster 32 for the second beam, the primary radiators 2b, 2c, 2f, 2j are shared.
Such a feeder circuit sharing a part of the primary radiator is called an overlapping aperture feeder.

【0004】図7は、上記重複開口給電方式を実現する
ための給電回路であり、送信系を示している。図7にお
いて、2a〜2sは一次放射器、3a〜3sは電力増幅
器(HPA)、4a〜4sはバンドパスフィルタ、5は
ビーム形成回路(BFN)である。ビーム形成回路5
は、第1ビーム〜第7ビーム用の信号入力端子11a〜
11gから入力される各高周波信号をそれぞれ7分割す
るディバイダ6a〜6gと、振幅位相補正回路7a〜7
fと、2合成用のコンバイナ8a〜8fと、4合成用の
コンバイナ9a〜9f、及び7合成用のコンバイナ10
を備える。
FIG. 7 shows a power supply circuit for realizing the above-mentioned double aperture power supply system and shows a transmission system. In FIG. 7, 2a to 2s are primary radiators, 3a to 3s are power amplifiers (HPA), 4a to 4s are bandpass filters, and 5 is a beam forming circuit (BFN). Beam forming circuit 5
Are signal input terminals 11a for the first to seventh beams
Dividers 6a to 6g for dividing each high-frequency signal input from 11g into seven, and amplitude / phase correction circuits 7a to 7
f, combiners 8a to 8f for 2 synthesis, combiners 9a to 9f for 4 synthesis, and combiner 10 for 7 synthesis
Is provided.

【0005】上記構成の送信系において、第1ビーム用
の信号入力端子11aからディバイダ6aに入力される
高周波信号はディバイダ6aで均等に7分割され、振幅
調整される。分割された各高周波信号は振幅位相補正回
路7a及びコンバイナ8a,9a,9b,10,8f,
9fに入力される。この各振幅位相補正回路7a及びコ
ンバイナ8a,9a,9b,10,8f,9fに入力さ
れた第1ビーム用の信号は他のディバイダで分割された
他のビームの信号と合成され、さらにディバイダの分配
比と同じになるように振幅と位相が補正された後、それ
ぞれの電力増幅器3a,3b,3c,3f,3j,3
r,3sで電力増幅される。この電力増幅された各信号
はそれぞれのバンドパスフィルタ4a,4b,4c,4
f,4j,4r,4sにより帯域濾波され、かつ、スプ
リアス成分を除去した後、対応する第1ビーム用の一次
放射器2a,2b,2c,2f,2j,2r,2sにそ
れぞれ入力される。
In the transmission system configured as described above, the high frequency signal input to the divider 6a from the signal input terminal 11a for the first beam is equally divided into 7 by the divider 6a, and the amplitude is adjusted. Each of the divided high frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7a and combiners 8a, 9a, 9b, 10, 8f,
Input to 9f. The signals for the first beam input to the respective amplitude / phase correction circuits 7a and the combiners 8a, 9a, 9b, 10, 8f, 9f are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and further, the signals of the dividers are combined. After the amplitude and the phase are corrected to be the same as the distribution ratio, the respective power amplifiers 3a, 3b, 3c, 3f, 3j, 3
The power is amplified by r and 3s. The power-amplified signals are supplied to the respective bandpass filters 4a, 4b, 4c, 4
After being band-pass filtered by f, 4j, 4r and 4s and removing spurious components, they are input to the corresponding primary radiators 2a, 2b, 2c, 2f, 2j, 2r and 2s for the first beam, respectively.

【0006】第2ビーム用の信号入力端子11bからデ
ィバイダ6bに入力される高周波信号はディバイダ6b
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号は振幅位相補正回路7b及びコンバイナ8a,
9a,8b,9b,9c,10に入力される。この各振
幅位相補正回路7b及びコンバイナ8a,9a,8b,
9b,9c,10に入力された第2ビーム用の信号は他
のディバイダで分割された他のビームの信号と合成さ
れ、さらにディバイダの分配比と同じになるように振幅
と位相が補正された後、それぞれの電力増幅器3b,3
c,3d,3e,3f,3i,3jで電力増幅される。
この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパスフィ
ルタ4b,4c,4d,4e,4f,4i,4jにより
帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した後、対
応する第2ビーム用の一次放射器2b、2c、2d,2
e,2f,2i,2jにそれぞれ入力される。
The high frequency signal input to the divider 6b from the signal input terminal 11b for the second beam is the divider 6b.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7b and a combiner 8a,
9a, 8b, 9b, 9c and 10 are input. These amplitude / phase correction circuits 7b and combiners 8a, 9a, 8b,
The signals for the second beam input to 9b, 9c, and 10 are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude and phase are corrected to be the same as the divider distribution ratio. After that, each power amplifier 3b, 3
The power is amplified by c, 3d, 3e, 3f, 3i and 3j.
The power-amplified signals are band-pass filtered by the respective band-pass filters 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4i, 4j and, after removing spurious components, the corresponding primary radiator for the second beam. 2b, 2c, 2d, 2
e, 2f, 2i, 2j, respectively.

【0007】第3ビーム用の信号入力端子11cからデ
ィバイダ6cに入力される高周波信号はディバイダ6c
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号は振幅位相補正回路7c及びコンバイナ8b,
9b,8c,9c,10,9dに入力される。この各振
幅位相補正回路7c及びコンバイナ8b,9b,8c,
9c,10,9dに入力された第3ビーム用の信号は他
のディバイダで分割された他のビームの信号と合成さ
れ、さらにディバイダの分配比と同じになるように振幅
と位相が補正された後、それぞれの電力増幅器3e,3
f,3g,3h,3i,3j,3mで電力増幅される。
この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパスフィ
ルタ4e,4f,4g,4h,4i,4j,4mにより
帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した後、対
応する第3ビーム用の一次放射器2e,2f,2g,2
h,2i,2j,2mにそれぞれ入力される。
The high frequency signal input to the divider 6c from the signal input terminal 11c for the third beam is the divider 6c.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7c and a combiner 8b,
9b, 8c, 9c, 10, 9d. The amplitude / phase correction circuit 7c and the combiners 8b, 9b, 8c,
The signals for the third beam input to 9c, 10, and 9d are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude and phase are corrected to be the same as the distribution ratio of the dividers. After that, each power amplifier 3e, 3
The power is amplified by f, 3g, 3h, 3i, 3j, and 3m.
The power-amplified signals are band-pass filtered by respective band-pass filters 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j, and 4m, and spurious components are removed. 2e, 2f, 2g, 2
It is input to h, 2i, 2j, and 2m, respectively.

【0008】第4ビーム用の信号入力端子11dからデ
ィバイダ6dに入力される高周波信号はディバイダ6d
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号はコンバイナ9a,9b,9c,10,9d,
9e,9fに入力される。この各コンバイナ9a,9
b,9c,10,9d,9e,9fに入力された第4ビ
ーム用の信号は他のディバイダで分割された他のビーム
の信号と合成され、さらにディバイダの分配比と同じに
なるように振幅と位相が補正された後、それぞれの電力
増幅器3c,3f,3i,3j,3m,3p,3sで電
力増幅される。この電力増幅された各信号はそれぞれの
バンドパスフィルタ4c,4f,4i,4j,4m,4
p,4sにより帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を
除去した後、対応する第4ビーム用の一次放射器2c,
2f,2i,2j,2m,2p,2sにそれぞれ入力さ
れる。
The high frequency signal input to the divider 6d from the signal input terminal 11d for the fourth beam is the divider 6d.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. The divided high-frequency signals are combined by the combiners 9a, 9b, 9c, 10, 9d,
9e and 9f are input. These combiners 9a, 9
The signals for the fourth beam input to b, 9c, 10, 9d, 9e, and 9f are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude is adjusted so as to be the same as the divider distribution ratio. After the phase is corrected, the power is amplified by the respective power amplifiers 3c, 3f, 3i, 3j, 3m, 3p, 3s. The power-amplified signals are supplied to the bandpass filters 4c, 4f, 4i, 4j, 4m, 4 respectively.
After being band-pass filtered by p, 4s and removing spurious components, the corresponding primary radiator 2c for the fourth beam,
It is input to 2f, 2i, 2j, 2m, 2p and 2s, respectively.

【0009】第5ビーム用の信号入力端子11eからデ
ィバイダ6eに入力される高周波信号はディバイダ6e
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号は振幅位相補正回路7d及びコンバイナ8c,
9c,10,8d,9d,9eに入力される。この各振
幅位相補正回路7d及びコンバイナ8c,9c,10,
8d,9d,9eに入力された第5ビーム用の信号は他
のディバイダで分割された他のビームの信号と合成さ
れ、さらにディバイダの分配比と同じになるように振幅
と位相が補正された後、それぞれの電力増幅器3h,3
i,3j,3k,3l,3m,3pで電力増幅される。
この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパスフィ
ルタ4h,4i,4j,4k,4l,4m,4pにより
帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した後、対
応する第4ビーム用の一次放射器2h,2i,2j,2
k,2l,2m,2pにそれぞれ入力される。
The high frequency signal input to the divider 6e from the signal input terminal 11e for the fifth beam is the divider 6e.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7d and a combiner 8c,
9c, 10, 8d, 9d and 9e are input. Each of the amplitude / phase correction circuits 7d and the combiners 8c, 9c, 10,
The signals for the fifth beam input to 8d, 9d, and 9e are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude and phase are corrected to be the same as the divider distribution ratio. After that, each power amplifier 3h, 3
The power is amplified by i, 3j, 3k, 3l, 3m, 3p.
The power-amplified signals are band-pass filtered by respective band-pass filters 4h, 4i, 4j, 4k, 4l, 4m, and 4p, and after removing spurious components, the corresponding primary radiators for the fourth beam. 2h, 2i, 2j, 2
It is input to k, 2l, 2m, and 2p, respectively.

【0010】第6ビーム用の信号入力端子11fからデ
ィバイダ6fに入力される高周波信号はディバイダ6f
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号は振幅位相補正回路7e及びコンバイナ10,
8d,9d,8e,9e,9fに入力される。この各振
幅位相補正回路7e及びコンバイナ10,8d,9d,
8e,9e,9fに入力された第6ビーム用の信号は他
のディバイダで分割された他のビームの信号と合成さ
れ、さらにディバイダの分配比と同じになるように振幅
と位相が補正された後、それぞれの電力増幅器3j,3
l,3m,3n,3o,3p,3sで電力増幅される。
この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパスフィ
ルタ4j,4l,4m,4n,4o,4p,4sにより
帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した後、対
応する第4ビーム用の一次放射器2j,2l,2m,2
n,2o,2p,2sにそれぞれ入力される。
The high frequency signal input to the divider 6f from the signal input terminal 11f for the sixth beam is the divider 6f.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7e and a combiner 10,
It is input to 8d, 9d, 8e, 9e and 9f. Each of the amplitude / phase correction circuits 7e and the combiners 10, 8d, 9d,
The signals for the sixth beam input to 8e, 9e, and 9f are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude and phase are corrected to be the same as the divider distribution ratio. After that, each power amplifier 3j, 3
The power is amplified by 1, 3m, 3n, 3o, 3p and 3s.
The power-amplified signals are band-pass filtered by the respective band-pass filters 4j, 4l, 4m, 4n, 4o, 4p, 4s, and after removing spurious components, the corresponding primary radiator for the fourth beam. 2j, 2l, 2m, 2
It is input to n, 2o, 2p, and 2s, respectively.

【0011】第7ビーム用の信号入力端子11gからデ
ィバイダ6gに入力される高周波信号はディバイダ6g
で均等に7分割され、振幅調整される。分割された各高
周波信号は振幅位相補正回路7f及びコンバイナ9a,
10,8e,9e,8f,9fに入力される。この各振
幅位相補正回路7f及びコンバイナ9a,10,8e,
9e,8f,9fに入力された第7ビーム用の信号は他
のディバイダで分割された他のビームの信号と合成さ
れ、さらにディバイダの分配比と同じになるように振幅
と位相が補正された後、それぞれの電力増幅器3c,3
j,3o,3p,3q,3r,3sで電力増幅される。
この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパスフィ
ルタ4c,4j,4o,4p,4q,4r,4sにより
帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した後、対
応する第4ビーム用の一次放射器2c,2j,2o,2
p,2q,2r,2sにそれぞれ入力される。
The high frequency signal input to the divider 6g from the signal input terminal 11g for the seventh beam is the divider 6g.
Are evenly divided into 7 and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals has an amplitude / phase correction circuit 7f and a combiner 9a,
It is input to 10, 8e, 9e, 8f, 9f. The amplitude / phase correction circuit 7f and the combiners 9a, 10, 8e,
The signals for the seventh beam input to 9e, 8f, and 9f are combined with the signals of the other beams divided by the other dividers, and the amplitude and phase are corrected to be the same as the distribution ratio of the dividers. After that, each power amplifier 3c, 3
The power is amplified by j, 3o, 3p, 3q, 3r and 3s.
The power-amplified signals are band-pass filtered by the respective band-pass filters 4c, 4j, 4o, 4p, 4q, 4r, 4s, and after removing spurious components, the corresponding primary radiator for the fourth beam is generated. 2c, 2j, 2o, 2
It is input to p, 2q, 2r, and 2s, respectively.

【0012】このような給電回路によりホーンクラスタ
の一次放射器2に入力された高周波信号は球面波となっ
て反射鏡1に放射される。反射鏡1では、球面波を平面
波に変換して再放射する。この平面波は、遠方ではスポ
ットビームとなる。ここで、複数個の一次放射器からの
ビームはその位置に応じて、僅かながら異なった方向に
放射されるが、7個の一次放射器は接近して配列されて
いるため、あたかも一個の一次放射器と同一の動きをし
て1つのスポットビームを形成する。しかも隣接ビーム
間では重なる4個の一次放射器が共用されているため、
図6に示す一次放射器の配列は見かけ上、7個の一次放
射器の開口の一部を互いに重ね合わせて配置したのと同
様になり、これにより、一部が重合する7個のスポット
ビームを形成する。このため、移動体衛星通信のよう
に、広いサービスエリアを連続してカバーする必要のあ
るマルチビームアンテナでは、ビーム間の利得偏差が小
さくなる利点がある。
The high frequency signal input to the primary radiator 2 of the horn cluster by such a feeding circuit becomes a spherical wave and is radiated to the reflecting mirror 1. The reflecting mirror 1 converts a spherical wave into a plane wave and re-emits it. This plane wave becomes a spot beam at a distance. Here, the beams from a plurality of primary radiators are emitted in slightly different directions depending on their positions, but since the seven primary radiators are arranged close to each other, it is as if one primary radiator were arranged. It makes the same movement as the radiator to form one spot beam. Moreover, since the four primary radiators that overlap each other are shared between adjacent beams,
The arrangement of the primary radiators shown in FIG. 6 is apparently similar to the arrangement of the openings of the seven primary radiators overlapping each other, whereby the seven spot beams partially overlapped with each other. To form. For this reason, a multibeam antenna that needs to continuously cover a wide service area, such as mobile satellite communication, has the advantage of reducing the gain deviation between beams.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】次に、従来方式の問題
点について述べる。マルチビームアンテナを構成する各
一次放射器は、図6に示すように、互いに隣接するセル
ラ状に配列され、そして1つのホーンクラスタは、1つ
の一次放射器を中心にして、その周囲に6個の一次放射
器を外接するように配列してなる7個の一次放射器から
構成される。このようなホーンクラスタにおける給電の
励振分布は、一般にサイドローブを低減する観点から中
心の一次放射器と周辺の一次放射器とで異なっている。
ここでは、中心一次放射器と周辺一次放射器の電力比を
1.0:0.2であり、位相を同一とする。今、必要と
する各ビームの送信電力を同一にすると、各一次放射器
3a〜3sに給電される相対電力は図8に示すような値
になる。すなわち、各電力増幅器の入力電力は相対値で
0.2から2.2の値であり、各電力増幅器の最大出力
もこれに比例した送信電力が必要になる。従って、各電
力増幅器ごとに最大出力の異なる設計が必要になるほ
か、このような電力増幅器を使用すると、1つの電力増
幅器の故障が、これに対応する1つの一次放射器からの
放射電力の喪失につながることになり、マルチビーム送
信系の信頼性を低下させてしまうという問題がある。
Problems to be solved by the conventional method will be described below. As shown in FIG. 6, the primary radiators constituting the multi-beam antenna are arranged in a cellular configuration adjacent to each other, and one horn cluster is centered on one primary radiator and has six horn clusters around it. It is composed of seven primary radiators arranged so as to circumscribe the primary radiators. The excitation distribution of the feed in such a horn cluster is generally different between the primary radiator in the center and the primary radiator in the periphery from the viewpoint of reducing side lobes.
Here, the power ratio between the central primary radiator and the peripheral primary radiator is 1.0: 0.2, and the phases are the same. Now, if the required transmission power of each beam is made the same, the relative power supplied to each of the primary radiators 3a to 3s becomes a value as shown in FIG. That is, the input power of each power amplifier has a relative value of 0.2 to 2.2, and the maximum output of each power amplifier also requires transmission power proportional to this. Therefore, each power amplifier requires a different design of maximum output, and with such a power amplifier, the failure of one power amplifier results in a corresponding loss of radiated power from one primary radiator. Therefore, there is a problem in that the reliability of the multi-beam transmission system is reduced.

【0014】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、電力増幅器の出力を均一化でき、かつ信頼性を向上
できるマルチビーム送信系を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a multi-beam transmission system capable of uniformizing the output of a power amplifier and improving reliability.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、回転放物面反射鏡の焦点部分に同
一開口寸法の多数の一次放射器を平面的にセルラ状に配
列し、この配列内の互いに隣接する複数個の一次放射器
を使用して形成されるビームを複数組設け、この各ビー
ムを形成する一次放射器群の一部を隣接するビームの形
成に共用した重複開口給電方式のマルチビーム送信系に
おいて、前記各ビームに対応するそれぞれの高周波信号
を、前記各ビームを形成する一次放射器群の一次放射器
数に応じた数に分割して振幅位相補正するとともに該分
割された各ビームの所定の信号を合成することにより前
記一次放射器群の各一次放射器の配列位置に応じた電力
レベルの信号を出力する出力端子を前記一次放射器の総
数に相当する数有するビーム形成回路と、前記各一次放
射器群の各一次放射器の励振に必要な電力レベルの信号
を前記ビーム形成回路の各出力端子から選択し、該選択
された信号を分配し電力増幅するとともに該分配増幅さ
れた信号を合成して入力に比例する入力数と同数の出力
電力を出力する前記ビーム数と同数のハイブリット合成
型電力増幅器とを備えてなる構成にした。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is such that a large number of primary radiators having the same aperture size are arranged in a planar cellular manner at the focal portion of a rotating parabolic reflector. Then, a plurality of sets of beams formed by using a plurality of primary radiators adjacent to each other in this array are provided, and a part of the primary radiator group forming each beam is shared for the formation of adjacent beams. In the multi-beam transmission system of the overlapping aperture feeding system, each high-frequency signal corresponding to each beam is divided into a number according to the number of primary radiators of the primary radiator group forming each beam, and the amplitude and phase are corrected. Along with the total number of the primary radiators, an output terminal for outputting a signal of a power level corresponding to the arrangement position of the primary radiators of the primary radiator group by synthesizing predetermined signals of the divided beams To have Beam forming circuit and a signal of a power level necessary for exciting each primary radiator of each primary radiator group are selected from each output terminal of the beam forming circuit, and the selected signal is distributed and power amplified. At the same time, the hybrid-combined power amplifiers are provided in the same number as the number of beams, which outputs the same number of output powers as the number of inputs proportional to the input by combining the distributed and amplified signals.

【0016】請求項2の発明は、前記全てのハイブリッ
ト合成型電力増幅器の総出力端子数を前記一次放射器の
総数と同じにしたものである。請求項3の発明は、前記
ハイブリット合成型電力増幅器を、入力信号を前記1ビ
ームを形成する一次放射器数より多い2n 個に分配する
n段のハイブリット電力分配部と、前記ハイブリット電
力分配部で分配された各電力を個別に増幅する2n 個の
単位電力増幅器と、前記各単位電力増幅器で増幅された
各電力を入力信号数に対応した数に合成して出力するn
段のハイブリット電力合成部とから構成したものであ
る。請求項4の発明は、前記一次放射器群により各ビー
ムに供給する合計電力を同一にした時、前記各ハイブリ
ット合成型電力増幅器の出力端子の合計出力電力が同一
になるようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, the total number of output terminals of all the hybrid combining type power amplifiers is made the same as the total number of the primary radiators. According to a third aspect of the present invention, the hybrid power distribution unit includes n stages of hybrid power distribution units that distribute the input signal to 2 n , which is larger than the number of primary radiators forming one beam, and the hybrid power distribution unit. 2 n unit power amplifiers for individually amplifying each power distributed in step n, and n for combining each power amplified by each of the unit power amplifiers to a number corresponding to the number of input signals and outputting n
It is composed of a hybrid power combining unit of stages. According to a fourth aspect of the present invention, when the total power supplied to each beam by the primary radiator group is the same, the total output power of the output terminals of the hybrid combining type power amplifiers is the same. .

【0017】[0017]

【作用】本発明においては、各ハイブリット合成型電力
増幅器の合計出力電力が同一になるとともに、各ハイブ
リット合成型電力増幅器を構成する各単位電力増幅器の
出力も同一になるため、ほぼ同一設計のハイブリット合
成型電力増幅器と同一設計の単位電力増幅器を適用でき
る、これにより、単位電力増幅器の一部が故障しても、
ハイブリット合成型電力増幅器の最大出力が若干低下す
るのみで、マルチビーム送信系の動作には支障をきたす
ことがなく、マルチビーム送信系の信頼性を向上でき
る。
According to the present invention, since the total output power of each hybrid combining type power amplifier is the same and the output of each unit power amplifier constituting each hybrid combining type power amplifier is also the same, the hybrids of substantially the same design. A unit power amplifier of the same design as the combined power amplifier can be applied, so that even if a part of the unit power amplifier fails,
Only the maximum output of the hybrid combining type power amplifier is slightly decreased, and the operation of the multi-beam transmission system is not hindered, and the reliability of the multi-beam transmission system can be improved.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明にかかる重複開口給電方式を使用
したマルチビーム送信系の回路構成図であり、7つのビ
ームを19個の円形開口ホーン型一次放射器で形成する
場合について述べる。図1において、図7と同一の構成
部分には同一符号を付して説明すると、2a〜2sは7
つのマルチビームを放射する一次放射器であり、この各
一次放射器2a〜2s全体は、図6に示すように、互い
に隣接するセルラ状に配列され、第1〜第7の各ビーム
を放射するそれぞれのクラスタ一次放射器群は、1つの
一次放射器を中心にして、その周囲に6個の一次放射器
を外接するように配列してなる7個の一次放射器から構
成される。また、4a〜4sは各一次放射器2a〜2s
のバンドパスフィルタ、5は7つのマルチビームを形成
するためのビーム形成回路であり、このビーム形成回路
5は、第1ビーム〜第7ビーム用の信号入力端子11a
〜11gから入力される各高周波信号をそれぞれ7分割
するディバイダ6a〜6gと、振幅位相補正回路7a〜
7fと、2合成用のコンバイナ8a〜8fと、4合成用
のコンバイナ9a〜9f、及び7合成用のコンバイナ1
0を備え、上記各ディバイダ6a〜6gで7分割された
それぞれの高周波信号は、図1に示す接続関係に従って
振幅位相補正回路7a〜7f、2合成用のコンバイナ8
a〜8f、4合成用のコンバイナ9a〜9f、及び7合
成用のコンバイナ10に供給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a multi-beam transmission system using an overlapping aperture feeding system according to the present invention, and a case where seven beams are formed by 19 circular aperture horn type primary radiators will be described. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and 2a to 2s are 7
As shown in FIG. 6, all of the primary radiators 2a to 2s are primary radiators that radiate two multi-beams, and the primary radiators 2a to 2s radiate the first to seventh beams, respectively. Each cluster primary radiator group is composed of seven primary radiators, each of which is centered around one primary radiator and arranged so that six primary radiators are circumscribed around the primary radiator. Further, 4a to 4s are primary radiators 2a to 2s, respectively.
Band-pass filter 5 is a beam forming circuit for forming seven multi-beams, and this beam forming circuit 5 includes signal input terminals 11a for the first to seventh beams.
Dividers 6a to 6g for dividing each high-frequency signal input from ˜11g into 7 and amplitude / phase correction circuit 7a to
7f, combiners 8a to 8f for 2 synthesis, combiners 9a to 9f for 4 synthesis, and combiner 1 for 7 synthesis
0, each of the high-frequency signals divided into 7 by each of the dividers 6a to 6g has amplitude / phase correction circuits 7a to 7f and a combiner 8 for combining 2 according to the connection relationship shown in FIG.
a to 8f, 4 combiners 9a to 9f for synthesis, and 7 combiner 10 for synthesis.

【0019】図1において、12a〜12fは3入力3
出力のハイブリット合成型電力増幅器、13は1入力1
出力のハイブリット合成型電力増幅器であり、これらの
ハイブリット合成型電力増幅器は本実施例の特徴部分を
示す。前記1入力1出力のハイブリット合成型電力増幅
器13は、ビーム形成回路5の出力端子jと一次放射器
2jのバンドパスフィルタ4j間に接続されている。ま
た、この1入力1出力のハイブリット合成型電力増幅器
13は、図2に示すように、入力電力を2等分するハイ
ブリット型電力分配器14a〜14gを3段に縦続接続
することにより、入力端子13aから入力される入力電
力を8等分する電力分配部14と、この電力分配部14
のハイブリット型電力分配器のうち、ハイブリット型電
力分配器14d〜14gの2出力電力をそれぞれ個別に
増幅する8個の単位電力増幅器15a〜15hと、この
単位電力増幅器15a〜15hの出力電力を合成するハ
イブリット型電力合成器16a〜16gを3段に縦続接
続することにより、1出力に合成する電力合成部16と
から構成され、その1出力電力は出力端子13bに出力
される。
In FIG. 1, 12a to 12f are 3 inputs 3
Output hybrid hybrid power amplifier, 13 is 1 input 1
It is an output hybrid combined power amplifier, and these hybrid combined power amplifiers show the characteristic part of this embodiment. The 1-input / 1-output hybrid combining type power amplifier 13 is connected between the output terminal j of the beam forming circuit 5 and the bandpass filter 4j of the primary radiator 2j. Further, as shown in FIG. 2, the 1-input 1-output hybrid combining type power amplifier 13 has input terminals by connecting hybrid type power distributors 14a to 14g, which divide the input power into two equal parts, in three stages. 13a, a power distribution unit 14 that divides the input power input into 8 equal parts, and this power distribution unit 14
Of the hybrid type power distributors, the eight unit power amplifiers 15a to 15h for individually amplifying the two output powers of the hybrid type power distributors 14d to 14g and the output power of the unit power amplifiers 15a to 15h are combined. The hybrid type power combiners 16a to 16g are connected in three stages in cascade to form a power combiner 16 that combines the outputs into one output, and the one output power is output to the output terminal 13b.

【0020】前記3入力3出力のハイブリット合成型電
力増幅器12aは、ブーム形成回路5の出力端子a〜c
とバンドパスフィルタ4a〜4c間に接続され、3入力
3出力のハイブリット合成型電力増幅器12bは、ブー
ム形成回路5の出力端子d〜fとバンドパスフィルタ4
d〜4f間に接続され、3入力3出力のハイブリット合
成型電力増幅器12cは、ブーム形成回路5の出力端子
g〜iとバンドパスフィルタ4g〜4i間に接続され、
3入力3出力のハイブリット合成型電力増幅器12d
は、ブーム形成回路5の出力端子k〜mとバンドパスフ
ィルタ4k〜4m間に接続され、3入力3出力のハイブ
リット合成型電力増幅器12eは、ブーム形成回路5の
出力端子n〜pとバンドパスフィルタ4n〜4p間に接
続され、さらに3入力3出力のハイブリット合成型電力
増幅器12fは、ブーム形成回路5の出力端子q〜sと
バンドパスフィルタ4q〜4s間に接続される。
The three-input, three-output hybrid combining type power amplifier 12a comprises the output terminals a to c of the boom forming circuit 5.
Connected to the bandpass filters 4a to 4c, and the hybrid input power amplifier 12b having three inputs and three outputs is connected to the output terminals d to f of the boom forming circuit 5 and the bandpass filter 4.
The hybrid combining type power amplifier 12c having three inputs and three outputs, which is connected between d to 4f, is connected between the output terminals g to i of the boom forming circuit 5 and the band pass filters 4g to 4i,
Hybrid input type power amplifier 12d with 3 inputs and 3 outputs
Is connected between the output terminals k to m of the boom forming circuit 5 and the bandpass filters 4k to 4m, and the 3-input / 3-output hybrid combined power amplifier 12e is connected to the output terminals n to p of the boom forming circuit 5 and the bandpass filter. The hybrid combining type power amplifier 12f having three inputs and three outputs, which is connected between the filters 4n to 4p, is connected between the output terminals q to s of the boom forming circuit 5 and the band pass filters 4q to 4s.

【0021】また、前記各3入力3出力のハイブリット
合成型電力増幅器12a〜12fは、図3に示すよう
に、入力電力を2等分するハイブリット型電力分配器1
7a〜17hを3段に縦続接続することにより、入力端
子20a〜20cから入力される3入力電力を8等分す
る電力分配部17と、この電力分配部17のハイブリッ
ト型電力分配器のうち、ハイブリット型電力分配器17
d〜17gの2出力電力をそれぞれ個別に増幅する8個
の単位電力増幅器18a〜18hと、この単位電力増幅
器18a〜18hの出力電力を合成するハイブリット型
電力合成器19a〜19hを3段に縦続接続することに
より、3出力に合成する電力合成部19とから構成さ
れ、その3出力電力は出力端子21a〜21cに出力さ
れる。
As shown in FIG. 3, each of the three-input, three-output hybrid combining type power amplifiers 12a-12f is a hybrid type power distributor 1 for dividing the input power into two equal parts.
By connecting 7a to 17h in three stages in cascade, a power distribution unit 17 that divides three input powers input from the input terminals 20a to 20c into 8 equal parts and a hybrid type power distributor of the power distribution unit 17 Hybrid type power distributor 17
Eight unit power amplifiers 18a to 18h for individually amplifying two output powers of d to 17g and hybrid power combiners 19a to 19h for combining output powers of the unit power amplifiers 18a to 18h are cascaded in three stages. It is configured with a power combiner 19 that combines the three outputs by being connected, and the three output powers are output to the output terminals 21a to 21c.

【0022】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について、第1ビームを放射する場合について説明
する。図1において、第1ビームの入力端子11aに入
力された高周波信号はディバイダ6aにより均等に7分
割され、振幅調整される。分割された各高周波信号は振
幅位相補正回路7a、2合成のコンバイナ8a,8f,
4合成のコンバイナ9a,9b,9f及び7合成のコン
バイナ10に入力される。さらに振幅位相補正回路7a
及びコンバイナ8a,8f,9a,9b,9f,10に
入力された第1ビーム用の各分割信号は合成損失と位相
が、ディバイダの出力分配比と同一になるように補正さ
れて、ビーム形成回路5の出力端子a,b,c,f,
j,r,sに出力される。この出力端子a,b,c,
f,j,r,sに出力された出力信号は、その出力端子
に接続されるそれぞれのハイブリット合成型電力増幅器
12a,12b,13,12d,12fにより増幅され
る。この電力増幅された各信号はそれぞれのバンドパス
フィルタ4a,4b,4c,4f,4j,4r,4sに
より帯域濾波され、かつ、スプリアス成分を除去した
後、対応する第1ビーム用の一次放射器2a,2b,2
c,2f,2j,2r,2sにそれぞれ入力される。こ
れにより、第1ビームは給電される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described for the case of emitting the first beam. In FIG. 1, the high frequency signal input to the input terminal 11a of the first beam is equally divided into seven by the divider 6a, and the amplitude is adjusted. Each of the divided high-frequency signals is composed of an amplitude / phase correction circuit 7a, two combiners 8a, 8f,
It is input to the four-combining combiners 9a, 9b, 9f and the seven-combining combiner 10. Further, the amplitude / phase correction circuit 7a
And the divided signals for the first beam input to the combiners 8a, 8f, 9a, 9b, 9f and 10 are corrected so that the combined loss and the phase become the same as the output distribution ratio of the divider, and the beam forming circuit. 5 output terminals a, b, c, f,
It is output to j, r, and s. These output terminals a, b, c,
The output signals output to f, j, r, and s are amplified by the hybrid combining type power amplifiers 12a, 12b, 13, 12d, and 12f connected to the output terminals thereof. The power-amplified signals are band-pass filtered by the respective band-pass filters 4a, 4b, 4c, 4f, 4j, 4r, 4s, and after removing spurious components, the corresponding primary radiators for the first beam. 2a, 2b, 2
c, 2f, 2j, 2r, 2s, respectively. As a result, the first beam is fed.

【0023】ここで、3入力3出力のハイブリット合成
型電力増幅器12a,12b,12d,12fの入力端
子20aに入力された信号、すなわち入力電力は、ハイ
ブリット合成型電力増幅器の性質により、出力端子21
aに出力され、他の出力端子には現れない。しかも、ハ
イブリット合成型電力増幅器の動作モードを、出力バッ
クオフを3dB程度にとった直線動作とすると、その入
出力は比例関係にある。このため、複数個の入力端子か
らの各信号は、対応する出力端子に入力に比例して出力
される。従って、ハイブリット合成型電力増幅器は複数
個の単位増幅器が独立に存在するのと同じ働きをする。
Here, the signals input to the input terminals 20a of the hybrid input power amplifiers 12a, 12b, 12d, and 12f of three inputs and three outputs, that is, the input power, are the output terminals 21 due to the nature of the hybrid power amplifiers.
It is output to a and does not appear at other output terminals. Moreover, if the operation mode of the hybrid combined power amplifier is a linear operation with an output backoff of about 3 dB, its input and output are in a proportional relationship. Therefore, each signal from the plurality of input terminals is output to the corresponding output terminal in proportion to the input. Therefore, the hybrid combined power amplifier functions as if a plurality of unit amplifiers exist independently.

【0024】その他の第2ビームないし第7ビームにつ
いても、これに対応するハイブリット合成型電力増幅器
は、上記第1ビームの場合と同様な働きをするため、第
1ビームないし第7ビームを放射する各クラスタ一次放
射器群の励振分布は従来の給電法と同一となる。
The hybrid combining type power amplifiers corresponding to the other second to seventh beams also emit the first to seventh beams because they have the same functions as those of the first beam. The excitation distribution of each cluster primary radiator group is the same as the conventional feeding method.

【0025】図4は、この実施例における送信系の電力
分配状態を示す。この実施例の送信系において、第1ビ
ームないし第7ビームとビーム形成回路5の各出力端子
a〜sの出力レベルとの関係を従来の送信系と同じにす
ると、各ハイブリット合成型電力増幅器12a〜12
f,13の入力電力レベルは、図4に示すようになる。
この図4から明らかなように、各ハイブリット合成型電
力増幅器12a〜12f,13の合計の入力電力は全て
同一となる。このため、各ハイブリット合成型電力増幅
器12a〜12f,13の出力電力も全て同一となる。
従って、ハイブリット合成型電力増幅器は入出力の端子
数が異なるのみで、各ハイブリット合成型電力増幅器を
全て同一数の同一最大出力の単位電力増幅器で構成する
ことができる。
FIG. 4 shows the power distribution state of the transmission system in this embodiment. In the transmission system of this embodiment, assuming that the relationship between the first to seventh beams and the output levels of the output terminals a to s of the beam forming circuit 5 is the same as in the conventional transmission system, each hybrid combining type power amplifier 12a. ~ 12
The input power levels of f and 13 are as shown in FIG.
As is apparent from FIG. 4, the total input powers of the hybrid combined power amplifiers 12a to 12f, 13 are all the same. Therefore, the output powers of the hybrid combined power amplifiers 12a to 12f and 13 are all the same.
Therefore, the hybrid combined power amplifiers are different only in the number of input / output terminals, and each hybrid combined power amplifier can be composed of the same number of unit power amplifiers having the same maximum output.

【0026】このように本実施例のマルチビーム送信系
に適用されるハイブリット合成型電力増幅器は、図2及
び図3に示すように、8個の単位増幅器と、その入出力
に設けた3段のハイブリットとにより構成され、このハ
イブリット合成型電力増幅器の入出力側のハイブリット
の段数を変えることにより、1入力1出力から8入力8
出力までの多端子電力増幅器となり、そして、この電力
増幅器は、入力端子間及び出力端子間でアイソレーショ
ンがとれており、しかも、特定の入力端子とこれに対応
する出力端子は、その入出力が対応している。従って、
ハイブリット合成型電力増幅器は入力端子または出力端
子と同じ数の単位電力増幅器が並んでいるのと同様の働
きをするほか、ある入力端子に入力された信号はハイブ
リット合成型電力増幅器の全ての単位電力増幅器により
同一の電力で増幅されることになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the hybrid combination type power amplifier applied to the multi-beam transmission system of this embodiment has eight unit amplifiers and three stages provided at the input and output thereof. And the number of hybrid stages on the input and output sides of this hybrid combining type power amplifier is changed to 1 input to 8 outputs.
It becomes a multi-terminal power amplifier up to the output, and this power amplifier is isolated between the input terminals and between the output terminals, and moreover, the input and output of the specific input terminal and the corresponding output terminal are It corresponds. Therefore,
The hybrid combined power amplifier functions as if the same number of unit power amplifiers as the input terminals or output terminals are lined up, and the signal input to a certain input terminal is the unit power of all the hybrid combined power amplifiers. It will be amplified with the same power by the amplifier.

【0027】また、ハイブリット合成型電力増幅器内の
単位電力増幅器が故障しても、単位電力増幅器でもアイ
ソレーションがとれているため、ハイブリット合成型電
力増幅器の最大出力の低下があるものの、ハイブリット
合成型電力増幅器を継続して動作させることができる。
その結果、従来のように、1つの電力増幅器が故障する
ことによって、1つの一次放射器からの放射電力が喪失
されるという問題がなくなり、送信系の信頼性を向上で
きる。
Further, even if the unit power amplifier in the hybrid combining type power amplifier fails, the unit combining power amplifier also provides isolation, so that the maximum output of the hybrid combining type power amplifier is reduced, but the hybrid combining type power amplifier is reduced. The power amplifier can be operated continuously.
As a result, unlike the conventional case, there is no problem that the radiation power from one primary radiator is lost due to the failure of one power amplifier, and the reliability of the transmission system can be improved.

【0028】なお、上記実施例では、ハイブリット合成
型電力増幅器に8個の単位電力増幅器を用いた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば入
出力端子の数がそれぞれ最大3個の場合は4個の単位電
力増幅器を用いたハイブリット合成型電力増幅器にして
も良い。また、単位電力増幅器の数は、16、32個な
どの2の乗数倍のものでもよいことは勿論である。ま
た、上記実施例では、1ビームを7個の一次放射器で給
電する場合について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、ビーム数、単位一次放射器の配列形式及び1ビーム
を形成する一次放射器の数が変わった場合でも、ハイブ
リット合成型電力増幅器の入出力端子数を変えて、端子
の組み合わせを選定することにより、ハイブリット合成
型電力増幅器の総出力を同一にできる。
In the above embodiment, the case where eight unit power amplifiers are used as the hybrid combination type power amplifier has been described, but the present invention is not limited to this, and the maximum number of input / output terminals is three, respectively. In the case of the number of units, a hybrid combining type power amplifier using four unit power amplifiers may be used. Further, it goes without saying that the number of unit power amplifiers may be 16, 32 or the like, which is a multiple of 2 times. Further, in the above embodiment, the case where one beam is fed by seven primary radiators has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of beams, the arrangement form of unit primary radiators, and the primary beam forming one beam. Even if the number of radiators changes, the total output of the hybrid combined power amplifier can be made the same by changing the number of input / output terminals of the hybrid combined power amplifier and selecting the combination of terminals.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転放物
面反射鏡の焦点部分に同一開口寸法の多数の一次放射器
を平面的にセルラ状に配列し、この配列内の互いに隣接
する複数個の一次放射器を使用して形成されるビームを
複数組設け、この各ビームを形成する一次放射器群の一
部を隣接するビームの形成に共用した重複開口給電方式
のマルチビーム送信系において、前記各ビームに対応す
るそれぞれの高周波信号を、前記各ビームを形成する一
次放射器群の一次放射器数に応じた数に分割して振幅位
相補正するとともに該分割された各ビームの所定の信号
を合成することにより前記一次放射器群の各一次放射器
の配列位置に応じた電力レベルの信号を出力する出力端
子を前記一次放射器の総数に相当する数有するビーム形
成回路と、前記各一次放射器群の各一次放射器の励振に
必要な電力レベルの信号を前記ビーム形成回路の各出力
端子から選択し、該選択された信号を分配し電力増幅す
るとともに該分配増幅された信号を合成して入力に比例
する入力数と同数の出力電力を出力する前記ビーム数と
同数のハイブリット合成型電力増幅器とを備えてなる構
成にした。
As described above, according to the present invention, a large number of primary radiators having the same aperture size are arranged in a planar cellular manner in a focal portion of a rotating parabolic reflector, and adjacent to each other in this arrangement. A multi-beam transmission system of an overlapping aperture feeding system in which a plurality of sets of beams formed by using a plurality of primary radiators are provided, and a part of a group of primary radiators forming each beam is shared for forming adjacent beams. In the above, each high-frequency signal corresponding to each beam is divided into a number according to the number of primary radiators of the primary radiator group forming each beam to correct the amplitude and phase, and a predetermined value of each of the divided beams is determined. A beam forming circuit having a number of output terminals corresponding to the total number of the primary radiators for outputting signals of power levels according to the arrangement positions of the respective primary radiators of the primary radiator group by combining the signals of each A signal having a power level required for exciting each primary radiator of the secondary radiator group is selected from each output terminal of the beam forming circuit, the selected signal is distributed and power amplified, and the distributed amplified signal is selected. The hybrid combining type power amplifier is composed of the same number of beams as the number of beams that are combined and output the same number of output powers as the number of inputs.

【0030】また、本発明は、前記ハイブリット合成型
電力増幅器を、入力信号を前記1ビームを形成する一次
放射器数より多い2n 個に分配するn段のハイブリット
電力分配部と、前記ハイブリット電力分配部で分配され
た各電力を個別に増幅する2n 個の単位電力増幅器と、
前記各単位電力増幅器で増幅された各電力を入力信号数
に対応した数に合成して出力するn段のハイブリット電
力合成部とから構成した。
The present invention also provides an n-stage hybrid power distribution unit for distributing the input signal to 2 n , which is larger than the number of primary radiators forming one beam, of the hybrid combined power amplifier, and the hybrid power. 2 n unit power amplifiers that individually amplify each power distributed by the distribution unit,
The hybrid power combiner has n stages of combining the powers amplified by the unit power amplifiers into a number corresponding to the number of input signals and outputting the combined power.

【0031】さらに、本発明は、前記一次放射器群によ
り各ビームに供給する合計電力を同一にした時、前記各
ハイブリット合成型電力増幅器の出力端子の合計出力電
力が同一になるようにした。
Further, according to the present invention, when the total power supplied to each beam by the primary radiator group is the same, the total output power of the output terminals of each hybrid combining type power amplifier is the same.

【0032】従って、本発明によれば、各ハイブリット
合成型電力増幅器の合計出力電力が同一になるととも
に、各ハイブリット合成型電力増幅器を構成する各単位
電力増幅器の出力も同一になり、ほぼ同一設計のハイブ
リット合成型電力増幅器と同一設計の単位電力増幅器を
適用できる、これにより、単位電力増幅器の一部が故障
しても、ハイブリット合成型電力増幅器の最大出力が若
干低下するのみで、マルチビーム送信系の動作には支障
をきたすことがなく、マルチビーム送信系の信頼性を向
上できるという効果を有する。
Therefore, according to the present invention, the total output power of each hybrid combining type power amplifier becomes the same, and the output of each unit power amplifier constituting each hybrid combining type power amplifier also becomes the same, and substantially the same design. A unit power amplifier having the same design as that of the hybrid combining type power amplifier can be applied. Therefore, even if a part of the unit power amplifier fails, the maximum output of the hybrid combining type power amplifier is slightly reduced, and multi-beam transmission is performed. The operation of the system is not hindered, and the reliability of the multi-beam transmission system can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかるマルチビーム送信系の給電回路
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply circuit of a multi-beam transmission system according to the present invention.

【図2】本実施例における1入力1出力ハイブリット合
成型電力増幅器の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a 1-input 1-output hybrid combining type power amplifier in the present embodiment.

【図3】本実施例における3入力3出力ハイブリット合
成型電力増幅器の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a 3-input 3-output hybrid combining type power amplifier in the present embodiment.

【図4】本実施例における送信系の電力分布を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a power distribution of a transmission system in the present embodiment.

【図5】オット給電方式のマルチビームアンテナの概略
構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an Otto feed type multi-beam antenna.

【図6】マルチビームを形成する一次放射器群の配列図
である。
FIG. 6 is an array diagram of a group of primary radiators forming a multi-beam.

【図7】従来におけるマルチビーム送信系の給電回路の
構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional power supply circuit of a multi-beam transmission system.

【図8】従来における送信系の電力分布を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a conventional power distribution of a transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射鏡 2 一次放射器群 2a〜2s 一次放射器 4a〜4s バンドパスフィルタ 5 ビーム形成回路 6a〜6g ディバイダ 7a〜7f 振幅位相補正線路 8a〜8f コンバイナ 9a〜9f コンバイナ 10 コンバイナ 11a〜11g 入力端子 a〜s 出力端子 12a〜12f 3入力3出力ハイブリット合成型電力
増幅器 13 1入力1出力ハイブリット合成型電力増幅器 14a〜14g ハイブリット型電力分配器 15a〜15h 単位電力増幅器 16a〜16g ハイブリット型電力分配器 17a〜17h ハイブリット型電力分配器 18a〜18h 単位電力増幅器 19a〜19h ハイブリット型電力分配器 20a〜20c 入力端子 21a〜21c 出力端子 31 第1ビーム用ホーンクラスタ 32 第2ビーム用ホーンクラスタ 33 第3ビーム用ホーンクラスタ 34 第4ビーム用ホーンクラスタ 35 第5ビーム用ホーンクラスタ 36 第6ビーム用ホーンクラスタ 37 第7ビーム用ホーンクラスタ
1 Reflector 2 Primary radiator group 2a to 2s Primary radiator 4a to 4s Bandpass filter 5 Beam forming circuit 6a to 6g Divider 7a to 7f Amplitude and phase correction line 8a to 8f Combiner 9a to 9f Combiner 10 Combiner 11a to 11g Input terminal a to s output terminal 12a to 12f 3 input 3 output hybrid combined power amplifier 13 1 input 1 output hybrid combined power amplifier 14a to 14g hybrid type power distributor 15a to 15h unit power amplifier 16a to 16g hybrid type power distributor 17a -17h Hybrid type power distributor 18a-18h Unit power amplifier 19a-19h Hybrid type power distributor 20a-20c Input terminal 21a-21c Output terminal 31 First beam horn cluster 32 Second beam horn cluster 3 Third beam horn cluster 34 fourth beam horn cluster 35 fifth beam horn cluster 36 sixth beam horn cluster 37 seventh beam horn cluster

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転放物面反射鏡の焦点部分に同一開口
寸法の多数の一次放射器を平面的にセルラ状に配列し、
この配列内の互いに隣接する複数個の一次放射器を使用
して形成されるビームを複数組設け、この各ビームを形
成する一次放射器群の一部を隣接するビームの形成に共
用した重複開口給電方式のマルチビーム送信系におい
て、 前記各ビームに対応するそれぞれの高周波信号を、前記
各ビームを形成する一次放射器群の一次放射器数に応じ
た数に分割して振幅位相補正するとともに該分割された
各ビームの所定の信号を合成することにより前記一次放
射器群の各一次放射器の配列位置に応じた電力レベルの
信号を出力する出力端子を前記一次放射器の総数に相当
する数有するビーム形成回路と、 前記各一次放射器群の各一次放射器の励振に必要な電力
レベルの信号を前記ビーム形成回路の各出力端子から選
択し、該選択された信号を分配し電力増幅するとともに
該分配増幅された信号を合成して入力に比例する入力数
と同数の出力電力を出力する前記ビーム数と同数のハイ
ブリット合成型電力増幅器と、 を備えてなるマルチビーム送信系。
1. A plurality of primary radiators having the same aperture size are arranged in a planar cellular manner in a focal portion of a rotating parabolic reflector,
A plurality of sets of beams formed by using a plurality of primary radiators adjacent to each other in this array are provided, and a part of a group of primary radiators forming each beam is shared to form adjacent beams. In the multi-beam transmission system of the feeding system, each high-frequency signal corresponding to each beam is divided into a number according to the number of primary radiators of the primary radiator group forming each beam, and the amplitude and phase are corrected. A number of output terminals corresponding to the total number of the primary radiators, each of which outputs a signal of a power level corresponding to an arrangement position of each primary radiator of the primary radiator group by combining predetermined signals of the divided beams. A beam forming circuit having the same, and selecting a signal of a power level necessary for exciting each primary radiator of each primary radiator group from each output terminal of the beam forming circuit, distributing the selected signal, and outputting the selected signal. Multi-beam transmission system amplifies become equipped with the beam as many hybrid synthetic power amplifier to output the same number of output power and input number that is proportional to the input by combining the signals the distributed amplification,.
【請求項2】 前記全てのハイブリット合成型電力増幅
器の総出力端子数を前記一次放射器の総数と同じにした
ことを特徴とする請求項1記載のマルチビーム送信系。
2. The multi-beam transmission system according to claim 1, wherein the total number of output terminals of all the hybrid combining type power amplifiers is the same as the total number of the primary radiators.
【請求項3】 前記ハイブリット合成型電力増幅器は、
入力信号を前記1ビームを形成する一次放射器数より多
い2n 個に分配するn段のハイブリット電力分配部と、
前記ハイブリット電力分配部で分配された各電力を個別
に増幅する2n 個の単位電力増幅器と、前記各単位電力
増幅器で増幅された各電力を入力信号数に対応した数に
合成して出力するn段のハイブリット電力合成部とから
構成される請求項1記載のマルチビーム送信系。
3. The hybrid combining type power amplifier,
An n-stage hybrid power distribution unit that distributes an input signal into 2 n , which is larger than the number of primary radiators forming one beam,
2 n unit power amplifiers for individually amplifying each power distributed by the hybrid power distribution unit, and each power amplified by each unit power amplifier are combined into a number corresponding to the number of input signals and output. The multi-beam transmission system according to claim 1, comprising n stages of hybrid power combining units.
【請求項4】 前記一次放射器群により各ビームに供給
する合計電力を同一にした時、前記各ハイブリット合成
型電力増幅器の出力端子の合計出力電力が同一になるよ
うにした請求項1または3記載のマルチビーム送信系。
4. The total output power of the output terminals of each of the hybrid combining type power amplifiers is set to be the same when the total power supplied to each beam by the primary radiator group is set to be the same. The described multi-beam transmission system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111361A (en) * 2000-07-06 2002-04-12 Alcatel Communication antenna for wider ground coverage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03207104A (en) * 1989-09-26 1991-09-10 Agence Spatiale Europ Multiple beam antenna feeding device

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