JPH10256974A - 移動体衛星通信システム - Google Patents

移動体衛星通信システム

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Publication number
JPH10256974A
JPH10256974A JP9061152A JP6115297A JPH10256974A JP H10256974 A JPH10256974 A JP H10256974A JP 9061152 A JP9061152 A JP 9061152A JP 6115297 A JP6115297 A JP 6115297A JP H10256974 A JPH10256974 A JP H10256974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
satellite
phased array
signal
array antenna
communication system
Prior art date
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Pending
Application number
JP9061152A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Chiba
勇 千葉
Takashi Kataki
孝至 片木
Shuji Urasaki
修治 浦崎
Yoshihiko Konishi
善彦 小西
Makoto Matsunaga
誠 松永
Akio Iso
彰夫 磯
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US09/033,169 priority patent/US6043776A/en
Priority to GB9804970A priority patent/GB2326061B/en
Priority to FR9802913A priority patent/FR2760919B1/fr
Publication of JPH10256974A publication Critical patent/JPH10256974A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/2041—Spot beam multiple access

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 この移動体衛星通信システムは、衛星軌
道に配置され、携帯端末を用いた特定地域の地上局４と
回線を成立するように、アクティブフェーズドアレーア
ンテナ２、３を展開する人工衛星Ｓ’を備えたものであ
る。 【効果】 特定地域の通信需要に応じたサービスを実現
できる．

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、静止軌道上ある
いはそれに準じる軌道上にある人工衛星に大形のアンテ
ナを搭載して複数個のビームによって通信を行う移動体
衛星通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の移動体衛星通信システムについて
図１０を参照しながら説明する。図１０は、例えば米国
特許公報第５５００６４８号に示された従来の移動体衛
星通信システムを示す図である。
【０００３】図１０において、Ｅは地球、Ｓは人工衛星
を示す。
【０００４】図１０に示す移動体衛星通信システムは、
地上数百Ｋｍ上の経度上の低周回軌道に数１０個の衛星
Ｓを周回させて通信を行うものである。
【０００５】この移動体衛星通信システムの特徴は、人
工衛星Ｓによって全世界的な通信ネットワークが形成さ
れ、任意の地点から所望の地点への通信が可能になるこ
とにある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
移動体衛星通信システムでは、全世界的な通信ネットワ
ークが形成されるわけであるが、最近の通信需要の急増
からある特定の地域に通信チャンネルを確保する必要が
あるにもかかわらず、世界的なネットワークが形成され
ているために特定地域の通信需要の増加に柔軟に応じる
ことが難しいという問題点があった。
【０００７】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、静止軌道上又はそれに準じる軌道
上に衛星を配置し、多数のビームでサービス地域を覆う
ことができる移動体衛星通信システムを得ることを目的
とする。
【０００８】また、この発明は、アンテナから衛星内部
の処理装置への伝送における損失を低下することができ
る移動体衛星通信システムを得ることを目的とする。
【０００９】さらに、この発明は、アンテナをコンパク
トに収納することができる移動体衛星通信システムを得
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る移動体衛
星通信システムは、衛星軌道に配置され、携帯端末を用
いた特定地域の地上局と回線を成立するように、アクテ
ィブフェーズドアレーアンテナを展開する人工衛星を備
えたものである。
【００１１】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記アクティブフェーズドアレーアンテナが、
受信用アクティブフェーズドアレーアンテナと、送信用
アクティブフェーズドアレーアンテナとからなるもので
ある。
【００１２】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記人工衛星が、前記受信用アクティブフェー
ズドアレーアンテナを搭載した受信専用人工衛星と、前
記送信用アクティブフェーズドアレーアンテナを搭載し
た送信専用人工衛星とからなり、両人工衛星を通信回線
で接続するものである。
【００１３】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記両人工衛星が、前記衛星軌道に投入後にド
ッキングして一つの人工衛星として送受信機能を発揮す
るものである。
【００１４】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記アクティブフェーズドアレーアンテナが、
素子アンテナで受信した信号を光信号に変換する電波／
光変換器を有する受信用アクティブフェーズドアレーア
ンテナであり、前記人工衛星の衛星本体が、光信号を電
気信号に変換する光／電波変換器を有し、前記電波／光
変換器と前記光／電波変換器とを光ファイバで接続する
ものである。
【００１５】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記衛星本体が、さらに、前記アナログ電気信
号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル信
号変換器と、前記ディジタル信号に基づきビーム形成を
行うディジタルビームフォーマとを有するものである。
【００１６】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記人工衛星の衛星本体が、電気信号を光信号
に変換する電波／光変換器を有し、前記アクティブフェ
ーズドアレーアンテナが、光信号をマイクロ波信号に変
換する光／電波変換器と、前記マイクロ波信号を放射す
る素子アンテナとを有する送信用アクティブフェーズド
アレーアンテナであり、前記電波／光変換器と前記光／
電波変換器とを光ファイバで接続するものである。
【００１７】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記衛星本体が、さらに、データ信号に基づき
ビーム形成を行うディジタルビームフォーマと、前記デ
ィジタル電気信号をアナログ信号に変換するディジタル
／アナログ信号変換器とを有するものである。
【００１８】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、前記衛星軌道を、静止軌道としたものである。
【００１９】さらに、この発明に係る移動体衛星通信シ
ステムは、前記衛星軌道を、赤道上から傾斜させ離心率
をもたせた準静止軌道としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．この発明の実施の形態１に係る移動体衛
星通信システムについて図１を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態１の構成を示す図であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。
【００２１】図１において、Ｅは地球、Ｓ’は人工衛星
である。また、１は人工衛星Ｓ’の衛星本体、２は受信
用フェーズドアレーアンテナ、３は送信用フェーズドア
レーアンテナである。さらに、４は日本国内に配置され
た代表的な地上局である。
【００２２】この実施の形態１に係る移動体衛星通信シ
ステムは、特定地域、例えば日本国内の移動通信の需要
の急増に柔軟に対処できるように、静止軌道に人工衛星
Ｓ’（宇宙局）を置き、大形のアクティブフェーズドア
レーアンテナ２、３を展開させて地上局４と通信を行う
ものである。ここでは、日本国内のディジタル音声サー
ビスを例にとった実施の形態を説明する。
【００２３】日本の全人口の内、５千万人がディジタル
音声サービスを行う携帯端末を使用するとして、その１
／１０である５百万台のサービスをこの移動体衛星通信
システムで提供する場合、１０万チャンネルの確保が必
要になる。このとき、日本全土は１６０本のビームでカ
バーすることが必要となる。
【００２４】また、このためには、アンテナの大きさ
は、４５ｍ正方形開口が必要になる。この大きさのアン
テナを人工衛星上で用いるためには、図１に示すよう
に、フェーズドアレーアンテナ形式が採られることにな
る。
【００２５】さらに、４５ｍ正方形開口のアクティブフ
ェーズドアレーアンテナを人工衛星に搭載するために
は、ロケットに搭載できる大きさに折り畳んでそれを軌
道上で展開する形式を採る。アクティブフェーズドアレ
ーでは、給電系の構成によってビームの個数、形状が可
変となる。
【００２６】この実施の形態１のように、静止軌道に人
工衛星Ｓ’を置き、大形のアクティブフェーズドアレー
アンテナ２、３を展開させて、地上局４と通信を行うこ
とを特徴とする移動体衛星通信システムでは、特定地域
の通信需要に応じた通信サービスが可能になる。
【００２７】この実施の形態１は、静止軌道に１個ある
いは複数個の人工衛星Ｓ’を置き、携帯端末を用いた地
上局との間に回線を成立させるための素子アンテナと複
数個の能動型増幅器を有するアクティブフェーズドアレ
ーアンテナ２、３を展開することで、多数のビームを地
上に配置でき、地上基地局を補完することができ、特定
地域の通信需要に応じた通信サービスを実現できる。
【００２８】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係る移動体衛星通信システムについて図２及び図３を参
照しながら説明する。図２及び図３は、この発明の実施
の形態２に係る軌道を示す図である。なお、人工衛星の
構成は上記実施の形態１と同様である。
【００２９】上記実施の形態１の静止軌道を用いた移動
体衛星通信システムでは、地上から人工衛星を見る角度
が低いため建築物などの地上の遮蔽物によって人工衛星
からの電波が遮られ易いという欠点があった。
【００３０】この実施の形態２は、上記欠点を解決する
ために、静止軌道を傾けた軌道（準静止軌道）上に複数
個の人工衛星を配置し、アクティブフェーズドアレーア
ンテナを展開させるものである。
【００３１】図２は、準静止軌道の傾きと衛星見込み角
度の関係を示すものである。
【００３２】図３は、準静止軌道の例を示すものであ
り、この準静止軌道の場合、日本国内から人工衛星は６
０度以上の角度で見られることになり、地上の遮蔽物の
影響を軽減できる。
【００３３】この実施の形態２は、人工衛星の軌道を赤
道上から傾斜させ、また離心率を持たせた軌道上に人工
衛星を配置したもので、地上から見た人工衛星の仰角が
高くなり、遮蔽物の影響を軽減できる。
【００３４】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
係る移動体衛星通信システムについて図４を参照しなが
ら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星の構成を示す図であ
る。
【００３５】図４において、１Ａは衛星本体、２は受信
用アクティブフェーズドアレーアンテナである。
【００３６】また、同図において、２ａは受信素子アン
テナ、あるいは複数個の素子アンテナによって構成され
たサブアレー、５は低雑音増幅器（ＬＮＡ）、６は電波
／光変換器（Ｅ／Ｏ）、７は光ファイバ、８は光／電波
変換器（Ｏ／Ｅ）、９は周波数変換器（Ｄ／Ｃ）、１０
はビーム形成器である。
【００３７】例えば、４５ｍ正方形開口のアクティブフ
ェーズドアレーアンテナ２を給電するとき、通常、無線
通信に用いられる周波数のマイクロ波を用いた場合、損
失が大きくなるという問題点があった。
【００３８】この実施の形態３は、図４に示すように、
アクティブフェーズドアレーアンテナ２の各素子アンテ
ナ２ａで受信した信号を、マイクロ波信号から光信号に
変換する。この変換した光信号は、光ファイバ７を用い
て衛星本体１Ａの内部に引き込み、光信号をマイクロ波
信号に変換する。そして、ビーム形成を行う機能を持っ
た、静止軌道又は準静止軌道にアクティブフェーズドア
レーアンテナを展開させる、移動体衛星通信システムで
ある。
【００３９】動作原理は、次の通りである。各受信素子
アンテナ２ａで受信した信号を、低雑音増幅器５によっ
て、必要なレベルまで増幅する。続いて、電波／光変換
器６によって、電気信号を光信号に変換し、その光信号
を光ファイバ７で衛星本体１Ａへ伝送する。
【００４０】次に、光／電波変換器８によって、光信号
を電気信号に変換し、さらに周波数変換器９で所要の周
波数に変換して、ビーム形成器１０でアンテナビーム
（合成信号）を形成する。
【００４１】この実施の形態３は、受信用アクティブフ
ェーズドアレーアンテナ２で受信した信号を光ファイバ
７により衛星本体１Ａへ光伝送するもので、衛星本体１
Ａから離れた位置にある受信アンテナの受信信号を低い
損失で伝送できる。
【００４２】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
係る移動体衛星通信システムについて図５を参照しなが
ら説明する。図５は、この発明の実施の形態４に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星の構成を示す図であ
る。
【００４３】図５において、１Ｂは衛星本体、２は受信
用アクティブフェーズドアレーアンテナである。
【００４４】また、同図において、２ａは受信素子アン
テナ、あるいは複数個の素子アンテナによって構成され
たサブアレー、５は低雑音増幅器（ＬＮＡ）、６は電波
／光変換器（Ｅ／Ｏ）、７は光ファイバ、８は光／電波
変換器（Ｏ／Ｅ）、９は周波数変換器（Ｄ／Ｃ）、１１
はアナログ／ディジタル信号変換器（Ａ／Ｄ）、１２は
ディジタル信号処理装置で構成されたディジタルビーム
フォーマ（ＤＢＦ）である。
【００４５】多数のビームを同時に形成する場合、マイ
クロ波領域でビーム形成を行うと損失が大きくなるとい
う問題点があった。この実施の形態４は、前記問題点を
軽減したものである。
【００４６】動作原理は、次の通りである。各素子アン
テナ２ａで受信した信号を低雑音増幅器５によって必要
なレベルまで増幅する。続いて、電波／光変換器６によ
って、電気信号を光信号に変換し光ファイバ７で衛星本
体１Ｂに伝送する。
【００４７】次に、光／電波変換器８によって、光信号
を電気信号に変換し、さらに周波数変換器９で所要の周
波数に変換し、さらにアナログ／ディジタル信号変換器
１１でその信号をディジタル信号に変換してディジタル
ビームフォーマ１２によってビーム（合成信号）形成を
行う。
【００４８】ビームの数が多くなればなるほどバトラー
マトリクスを用いたビーム形成器１０では損失が多くな
る問題点があったが、この実施の形態４のようにディジ
タル信号処理装置１２によってビーム形成を行う場合、
ビームの本数が増加しても損失は一定である。
【００４９】この実施の形態４は、マイクロ波信号をＡ
／Ｄ変換して変換後のディジタル信号をディジタル信号
処理装置１２を用いて複数個のアンテナビームを形成す
るもので、低損失で多数のアンテナビームを形成でき
る。
【００５０】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
係る移動体衛星通信システムについて図６を参照しなが
ら説明する。図６は、この発明の実施の形態５に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星の構成を示す図であ
る。
【００５１】図６において、１Ｃは衛星本体、３は送信
用アクティブフェーズドアレーアンテナである。
【００５２】また、同図において、１３は周波数変換器
（Ｕ／Ｃ）、１４は電波／光変換器（Ｅ／Ｏ）、１５は
光ファイバ、１６は光／電波変換器（Ｏ／Ｅ）、１７は
高出力増幅器（ＨＰＡ）、３ａは送信素子アンテナ、あ
るいは複数個の素子アンテナによって構成されたサブア
レーである。
【００５３】例えば、４５ｍ正方形開口のアクティブフ
ェーズドアレーアンテナ３を給電するとき、通常、無線
通信に用いられる周波数のマイクロ波を用いた場合、損
失が大きくなるという問題点があった。
【００５４】この実施の形態５の動作原理は、次の通り
である。図６に示すように、データ信号にビーム形成用
の各素子アンテナ３ａに与える信号の励振振幅位相を掛
けたものを周波数変換器１３で適当な周波数に変換し、
その信号を電波／光変換器１４で光信号に変換し光ファ
イバ１５を用いて衛星外部の送信用アクティブフェーズ
ドアレーアンテナ３まで伝送する。
【００５５】次に、伝送された光信号を光／電波変換器
１６でマイクロ波信号に変換し高出力増幅器１７で増幅
して送信素子アンテナ３ａから放射する。
【００５６】この実施の形態５は、衛星本体１Ｃから光
伝送された光信号をマイクロ波信号に変換して送信アン
テナから放射するもので、衛星本体１Ｃから送信アンテ
ナまでの信号を低損失で伝送できる。
【００５７】実施の形態６．この発明の実施の形態６に
係る移動体衛星通信システムについて図７を参照しなが
ら説明する。図７は、この発明の実施の形態６に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星の構成を示す図であ
る。
【００５８】図７において、１Ｄは衛星本体、３は送信
用アクティブフェーズドアレーアンテナである。
【００５９】また、同図において、１８はディジタル信
号処理装置で構成されたディジタルビームフォーマ（Ｄ
ＢＦ）、１９はディジタル／アナログ信号変換器（Ｄ／
Ａ）、１３は周波数変換器（Ｕ／Ｃ）、１４は電波／光
変換器（Ｅ／Ｏ）、１５は光ファイバ、１６は光／電波
変換器（Ｏ／Ｅ）、１７は高出力増幅器（ＨＰＡ）、３
ａは送信素子アンテナ、あるいは複数個の素子アンテナ
によって構成されたサブアレーである。
【００６０】データ信号にビームを形成するウエイトを
掛けて多数のビームを形成する場合、給電するとき、通
常、無線通信に用いられる周波数のマイクロ波を用いた
場合、損失が大きくなるという問題点があった。
【００６１】この実施の形態６の動作原理は、次の通り
である。図７に示すように、データ信号にビーム形成用
の各素子アンテナ３ａに与える信号の励振振幅位相を掛
ける過程をディジタル信号処理装置１８によって行い、
その結果をディジタル／アナログ信号変換器１９でアナ
ログ信号に変換し、さらにその信号を周波数変換器１３
で適当な周波数に変換し、その信号を電波／光変換器１
４で光信号に変換し光ファイバ１５を用いて衛星外部の
送信用アクティブフェーズドアレーアンテナ３まで伝送
する。
【００６２】次に、伝送された光信号を光／電波変換器
１６でマイクロ波信号に変換し高出力増幅器１７で増幅
して送信素子アンテナ３ａから放射する。
【００６３】この実施の形態６は、ビーム形成用の各素
子アンテナ３ａに与える信号の励振振幅位相をディジタ
ル信号処理装置１８で演算して、それをディジタル／ア
ナログ信号変換器１９でアナログ信号に変換するもの
で、以降の処理は上記実施の形態５と同様のものであ
る。
【００６４】この実施の形態６によれば、送信データを
ディジタル信号処理装置１８で形成するため、振幅位相
に正確なデータが与えられ、ビームポインチングを精度
良く行うことができる。
【００６５】実施の形態７．この発明の実施の形態７に
係る移動体衛星通信システムについて図８を参照しなが
ら説明する。図８は、この発明の実施の形態７に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星を示す図である。
【００６６】図８において、１Ａは受信専用人工衛星の
衛星本体、２は受信用アクティブフェーズドアレーアン
テナである。また、１Ｃは送信専用人工衛星の衛星本
体、３は送信用アクティブフェーズドアレーアンテナで
ある。さらに、Ｅは地球、４は地上局である。
【００６７】例えば、４５ｍ正方形開口の送信、受信の
２枚のアンテナを折り畳んでロケットに搭載する場合、
２枚のアンテナの重量、厚さを実現するのが困難とな
る。
【００６８】そこで、この実施の形態７では、図８に示
すように、受信用アクティブフェーズドアレーアンテナ
２のみを搭載した人工衛星と、送信用アクティブフェー
ズドアレーアンテナ３のみを搭載した人工衛星とを、ペ
アで打ち上げ、それぞれ衛星間通信を行い使用するもの
である。
【００６９】図８では、受信専用人工衛星として上記実
施の形態３の衛星本体１Ａを、送信専用人工衛星として
上記実施の形態５の衛星本体１Ｃをそれぞれ使用した場
合を図示しているが、受信専用人工衛星として上記実施
の形態４の衛星本体１Ｂを、送信専用人工衛星として上
記実施の形態６の衛星本体１Ｄをそれぞれ使用してもよ
い。
【００７０】この実施の形態７は、受信アンテナだけを
搭載した人工衛星と、送信アンテナだけを搭載した人工
衛星をペアで用い、両衛星間を無線あるいは有線の信号
で通信するもので、ロケット内部にアンテナが収納しや
すくなる。
【００７１】実施の形態８．この発明の実施の形態８に
係る移動体衛星通信システムについて図９を参照しなが
ら説明する。図９は、この発明の実施の形態８に係る静
止軌道又は準静止軌道上の人工衛星を示す図である。
【００７２】図９において、１Ａは受信専用人工衛星の
衛星本体、２は受信用アクティブフェーズドアレーアン
テナである。また、１Ｃは送信専用人工衛星の衛星本
体、３は送信用アクティブフェーズドアレーアンテナで
ある。さらに、Ｅは地球、４は地上局である。
【００７３】例えば、４５ｍ正方形開口の送信、受信の
２枚のアンテナを折り畳んでロケットに搭載する場合、
２枚のアンテナの重量、厚さを実現するのが困難とな
る。
【００７４】そこで、この実施の形態８では、図９に示
すように、受信用アクティブフェーズドアレーアンテナ
２のみを搭載した人工衛星と、送信用アクティブフェー
ズドアレーアンテナ３のみを搭載した人工衛星とを、ペ
アで打ち上げ、その後両方の衛星をドッキングさせて送
受信機能を有するものとした。
【００７５】図９では、受信専用人工衛星として上記実
施の形態３の衛星本体１Ａを、送信専用人工衛星として
上記実施の形態５の衛星本体１Ｃをそれぞれ使用した場
合を図示しているが、受信専用人工衛星として上記実施
の形態４の衛星本体１Ｂを、送信専用人工衛星として上
記実施の形態６の衛星本体１Ｄをそれぞれ使用してもよ
い。
【００７６】この実施の形態８は、受信アンテナだけを
搭載した人工衛星と、送信アンテナだけを搭載した人工
衛星をペアで用い、両衛星を軌道投入後ドッキングさせ
て用いるもので、ロケット内部にアンテナが収納しやす
くなる。
【００７７】
【発明の効果】この発明に係る移動体衛星通信システム
は、以上説明したとおり、衛星軌道に配置され、携帯端
末を用いた特定地域の地上局と回線を成立するように、
アクティブフェーズドアレーアンテナを展開する人工衛
星を備えたので、特定地域の通信需要に応じたサービス
を実現できるという効果を奏する。
【００７８】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記アクティブフェーズ
ドアレーアンテナが、受信用アクティブフェーズドアレ
ーアンテナと、送信用アクティブフェーズドアレーアン
テナとからなるので、特定地域の通信需要に応じたサー
ビスを実現できるという効果を奏する。
【００７９】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記人工衛星が、前記受
信用アクティブフェーズドアレーアンテナを搭載した受
信専用人工衛星と、前記送信用アクティブフェーズドア
レーアンテナを搭載した送信専用人工衛星とからなり、
両人工衛星を通信回線で接続するので、ロケット内部に
アンテナを収納しやすくなるという効果を奏する。
【００８０】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記両人工衛星が、前記
衛星軌道に投入後にドッキングして一つの人工衛星とし
て送受信機能を発揮するので、ロケット内部にアンテナ
を収納しやすくなるという効果を奏する。
【００８１】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記アクティブフェーズ
ドアレーアンテナが、素子アンテナで受信した信号を光
信号に変換する電波／光変換器を有する受信用アクティ
ブフェーズドアレーアンテナであり、前記人工衛星の衛
星本体が、光信号を電気信号に変換する光／電波変換器
を有し、前記電波／光変換器と前記光／電波変換器とを
光ファイバで接続するので、伝送損失を低くできるとい
う効果を奏する。
【００８２】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記衛星本体が、さら
に、前記アナログ電気信号をディジタル信号に変換する
アナログ／ディジタル信号変換器と、前記ディジタル信
号に基づきビーム形成を行うディジタルビームフォーマ
とを有するので、低損失でビーム形成できるという効果
を奏する。
【００８３】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記人工衛星の衛星本体
が、電気信号を光信号に変換する電波／光変換器を有
し、前記アクティブフェーズドアレーアンテナが、光信
号をマイクロ波信号に変換する光／電波変換器と、前記
マイクロ波信号を放射する素子アンテナとを有する送信
用アクティブフェーズドアレーアンテナであり、前記電
波／光変換器と前記光／電波変換器とを光ファイバで接
続するので、伝送損失を低くできるという効果を奏す
る。
【００８４】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記衛星本体が、さら
に、データ信号に基づきビーム形成を行うディジタルビ
ームフォーマと、前記ディジタル電気信号をアナログ信
号に変換するディジタル／アナログ信号変換器とを有す
るので、低損失でビーム形成できるという効果を奏す
る。
【００８５】また、この発明に係る移動体衛星通信シス
テムは、以上説明したとおり、前記衛星軌道を、静止軌
道としたので、特定地域の通信需要に応じたサービスを
実現できるという効果を奏する。
【００８６】さらに、この発明に係る移動体衛星通信シ
ステムは、以上説明したとおり、前記衛星軌道を、赤道
上から傾斜させ離心率をもたせた準静止軌道としたの
で、遮蔽物の影響を軽減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る移動体衛星通
信システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の軌道を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の軌道を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態３に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態４に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態５に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態６に係る移動体衛星通
信システムの人工衛星の構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態７に係る移動体衛星通
信システムの構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態８に係る移動体衛星通
信システムの構成を示す図である。
【図１０】 従来の移動体衛星通信システムの構成を示
す図である。
【符号の説明】 １、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 衛星本体、２ 受信用フ
ェーズドアレーアンテナ、２ａ 受信素子アンテナ、あ
るいは複数個の素子アンテナによって構成されたサブア
レー、３ 送信用フェーズドアレーアンテナ、３ａ 送
信素子アンテナ、あるいは複数個の素子アンテナによっ
て構成されたサブアレー、４ 地上局、５ 低雑音増幅
器（ＬＮＡ）、６ 電波／光変換器（Ｅ／Ｏ）、７ 光
ファイバ、８ 光／電波変換器（Ｏ／Ｅ）、９ 周波数
変換器（Ｄ／Ｃ）、１０ ビーム形成器、１１ アナロ
グ／ディジタル信号変換器（Ａ／Ｄ）、１２ ディジタ
ル信号処理装置で構成されたディジタルビームフォーマ
（ＤＢＦ）、１３ 周波数変換器（Ｕ／Ｃ）、１４ 電
波／光変換器（Ｅ／Ｏ）、１５ 光ファイバ、１６光／
電波変換器（Ｏ／Ｅ）、１７ 高出力増幅器（ＨＰ
Ａ）、１８ ディジタル信号処理装置で構成されたディ
ジタルビームフォーマ（ＤＢＦ）、１９ ディジタル／
アナログ信号変換器（Ｄ／Ａ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 善彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松永 誠 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 磯 彰夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 衛星軌道に配置され、携帯端末を用いた
    特定地域の地上局と回線を成立するように、アクティブ
    フェーズドアレーアンテナを展開する人工衛星を備えた
    ことを特徴とする移動体衛星通信システム。
  2. 【請求項２】 前記アクティブフェーズドアレーアンテ
    ナは、受信用アクティブフェーズドアレーアンテナと、
    送信用アクティブフェーズドアレーアンテナとからなる
    ことを特徴とする請求項１記載の移動体衛星通信システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記人工衛星は、前記受信用アクティブ
    フェーズドアレーアンテナを搭載した受信専用人工衛星
    と、前記送信用アクティブフェーズドアレーアンテナを
    搭載した送信専用人工衛星とからなり、両人工衛星を通
    信回線で接続することを特徴とする請求項２記載の移動
    体衛星通信システム。
  4. 【請求項４】 前記両人工衛星は、前記衛星軌道に投入
    後にドッキングして一つの人工衛星として送受信機能を
    発揮することを特徴とする請求項３記載の移動体衛星通
    信システム。
  5. 【請求項５】 前記アクティブフェーズドアレーアンテ
    ナは、素子アンテナで受信した信号を光信号に変換する
    電波／光変換器を有する受信用アクティブフェーズドア
    レーアンテナであり、前記人工衛星の衛星本体は、光信
    号を電気信号に変換する光／電波変換器を有し、前記電
    波／光変換器と前記光／電波変換器とを光ファイバで接
    続することを特徴とする請求項１記載の移動体衛星通信
    システム。
  6. 【請求項６】 前記衛星本体は、さらに、前記アナログ
    電気信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジ
    タル信号変換器と、前記ディジタル信号に基づきビーム
    形成を行うディジタルビームフォーマとを有することを
    特徴とする請求項５記載の移動体衛星通信システム。
  7. 【請求項７】 前記人工衛星の衛星本体は、電気信号を
    光信号に変換する電波／光変換器を有し、前記アクティ
    ブフェーズドアレーアンテナは、光信号をマイクロ波信
    号に変換する光／電波変換器と、前記マイクロ波信号を
    放射する素子アンテナとを有する送信用アクティブフェ
    ーズドアレーアンテナであり、前記電波／光変換器と前
    記光／電波変換器とを光ファイバで接続することを特徴
    とする請求項１記載の移動体衛星通信システム。
  8. 【請求項８】 前記衛星本体は、さらに、データ信号に
    基づきビーム形成を行うディジタルビームフォーマと、
    前記ディジタル電気信号をアナログ信号に変換するディ
    ジタル／アナログ信号変換器とを有することを特徴とす
    る請求項７記載の移動体衛星通信システム。
  9. 【請求項９】 前記衛星軌道は、静止軌道であることを
    特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載
    の移動体衛星通信システム。
  10. 【請求項１０】 前記衛星軌道は、赤道上から傾斜させ
    離心率をもたせた準静止軌道であることを特徴とする請
    求項１から請求項８までのいずれかに記載の移動体衛星
    通信システム。
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