JPH0576213B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は静止衛星に搭載した中継器を介して
地上の移動局間又は移動局と固定局間の通信を行
うための偏波を共用したマルチビーム移動体衛星
通信方式における移動局用偏波共用送受信装置に
関するものである。

「従来の技術」 第６図に従来のマルチビーム移動体衛星通信シ
ステムの移動局と静止衛星間のリンク（モーバイ
ルリンク）のゾーンを示す。サービス領域は複数
のゾーン１０に分割され、これらゾーン１０間を
移動局１１が移動する。ゾーン１０中の数字はゾ
ーン毎に付与した割当周波数等の番号であり、偏
波は右旋又は左旋の円偏波を一律に使用してい
る。移動局１１の送受信装置の構成を第７図に示
す。円偏波放射素子１２はダイプレクサ１３に接
続され、ダイプレクサ１３に送信回路１４と受信
回路１５とが接続される。

従来、この種の衛星通信方式のモーバイルリン
クには、UHF、Ｌバンド、Ｓバンドの周波数帯
の一部が割り当てられている。これらの割当帯域
幅は、今後見込まれる需要を充分満たすだけの広
さがないため、第６図に示すごとく地域分割した
ゾーンを構成して周波数の再利用を行い、収容チ
ヤネルの増大を狙いとしたマルチビーム方式が考
えられ、各国で実用化が進められている。偏波に
ついては、伝搬路或は受信側での周囲の環境によ
る偏波の回転等による回線品質の劣化を軽減する
ため、円偏波で、しかも片偏波のみが使われてお
り、このため移動局が他のビームで照射するゾー
ンへ移動しても使用偏波の切換は不要である。こ
のため、移動局の送受信装置は、第７図に示すご
とくゾーン間移動に伴つて使用偏波を自動的に切
り換えることを可能とする構成とはしていない。
なお、このとき各ビームに対する周波数配置の前
提には、同一周波数を使用するビーム間の干渉量
を抑圧するため、衛星搭載アンテナの放射パター
ンを勘案し、ほぼ２ビーム間隔で同一周波数を割
り当てるのが通常となつている。

「発明が解決しようとする課題」 将来、さらに需要が増大した場合、限りある周
波数資源を一層高度に有効利用するため、同一周
波数の繰返しを従来の２ビーム間隔から１ビーム
間隔に変更する要求が生ずる。ビーム間干渉量を
増大させずにこれを実現する有力な方策の１つ
は、同一周波数を使用するビームのうち最も近接
するビーム間で相互に異なる偏波を使用すること
である。このとき、各ゾーンには右旋又は左旋い
ずれかの偏波が割り当てられるため、移動体は他
ゾーンへの移動に伴い移動先ゾーンに割り当てら
れた偏波を選択しなければならない。しかも不定
期に発生する着信呼出信号の受信及び応答等に備
え、この選択機能は自動化される必要がある。

以上のとおり、偏波を共用する場合、偏波の自
動選択機能が必要であり、従来の片偏波のみで送
受信する移動局の送受信装置技術では不都合であ
る。

この発明では、上記のような不都合を解消する
ためになされたもので、偏波を共用したマルチビ
ーム移動体衛星通信方式において、モーバイルリ
ンクの無線ゾーン毎の右旋と左旋のいずれかの指
定偏波に対し、移動局がその所在するゾーンの指
定偏波を自動的に検知、選択し得る移動局用偏波
共用送受信装置を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この発明に係わる移動体衛星通信の移動局用偏
波共用送受信装置は、移動局において、両偏波い
ずれも選択的に受信し得る円偏波放射素子及び偏
波を切り換えるための給電切換回路等からなるア
ンテナ系、受信強度比較回路及びその他の送受信
回路から構成される無線設備を備え、これにより
移動局が所在する可能性のある一又は複数のゾー
ンの着信呼出その他の制御チヤネル信号をそれぞ
れ受信及び所存ゾーンを特定すると共に送受信偏
波をそのゾーンの指定偏波に設定するようにした
ものである。

「作用」 この発明における移動体衛星通信の移動局用偏
波共用送受信装置は、円偏波放射素子とその放射
素子の二つの給電点間の相対位相を切り換えるた
めの給電切切換器を備えるか又は偏波放射素子と
してポラライザを配置すると共に給電切換器とし
て水平と垂直の両偏波を選択的に放射できる直線
偏波一次放射素子を備えることにより右旋と左旋
の円偏波の選択を可能とし、移動局が所在する可
能性のある一又は複数のゾーンの着信呼出その他
の制御チヤネル信号を前記アンテナ回路と受信回
路でそれぞれ受信し、その受信強度を受信強度比
較回路で比較して所存ゾーンを特定すると共に送
受信偏波をそのゾーンの指定偏波に設定するもの
である。

「実施例」 第１図にこの発明の実施例を示し、第７図と対
応する部分には同一符号を付けてある。円偏波放
射素子１２に90°ハイブリツド１６が接続され、
90°ハイブリツド１６とダイプレクサ１３との間
に給電切換器１７が接続され、受信回路１５に受
信強度比較回路１８が接続される。

右旋円偏波（RHCP）が円偏波放射素子１２に
入射すると、90°ハイブリツド１６の出力端のＲ
側にその出力が現れ、左旋円偏波（LHCP）が入
射すると、90°ハイブリツド１６のＬ側にその出
力が現われる。90°ハイブリツド１６は円偏波放
射素子１２の給電点に相互に±90°の位相で給電
するためのものである。給電切換器１７は受信強
度比較回路１８からの偏波選択制御信号により
90°ハイブリツド１６のＲとＬのいずれかの給電
端を送受系統と接続するものであり、このＲとＬ
の選択で送受信偏波を定めることができる。ダイ
プレクサ１３は送信と受信で一つのアンテナを共
用するためのものである。送信回路１４は送信入
力に対し、変調、周波数変換、増幅をする。受信
回路１５は搬送周波数別に復調すると共にその信
号強度を出力する。受信強度比較回路１８は給電
切換器１７を動作させる偏波切換制御信号を出力
すると共に受信回路１５の出力する受信強度信号
を監視及び比較する。

第５図に示したゾーン構成例において移動局が
一のゾーンから隣接ゾーンへ移動する場合の第１
図の実施例の動作を説明する。なお、第５図にお
いてＲとＬはゾーンの指定偏波を意味する。

移動局１１が隣接ゾーンとの境界領域を越えて
移動すると移動局１１の受信強度が基準レベルよ
りも低下することによりゾーン間移動であること
を受信強度比較回路１８で検知する。なお、この
ときの受信波はゾーン毎に衛星から発射されてい
る着信呼出その他の制御チヤネル信号の電波を用
いることができる。前に所在していたゾーンに隣
接している複数のゾーンのうち、いずれのゾーン
へ移動したか、即ちそのゾーンに割当てられた周
波数帯と偏波を特定するため、一又は複数の隣接
ゾーンの着信呼出その他の制御チヤネル信号の電
波に対しその割当周波数と偏波を組み合わせて順
次受信する。このとき偏波については受信強度比
較回路１８の偏波切換制御信号による給電切換器
１７の動作で円偏波放射素子１２の偏波を切り換
えることにより、又周波数については受信回路１
５の局部発信周波数を変化させること等によりそ
れぞれ切り換える。その結果、受信強度比較回路
１８が最も受信強度の強いときの周波数と偏波の
組合せを検出し、所在ゾーンを特定すると共に指
定偏波を選択する。

上記実施例では、一の円偏波放射素子を送受で
共用する場合を示したが、第２図に示すごとく、
一の円偏波放射素子を受信専用とし更に他の円偏
波放射素子を送信専用とすることでダイプレイク
サ１３を不要とし、給電切換器１７を送受両系統
に配置することでも同様な効果が得られる。

又、第３図の実施例に示すごとく、円偏波放射
素子と90°ハイブリツドの代わりにポラライザ１
９と直線偏波放射素子２１と用い、更に給電切換
器１７によつて直線偏波放射素子２１の給電端を
切り換えて直線偏波放射素子２１の偏波が切り換
わる構成とすることでも同様な効果が得られる。
第３図のポラライザ１９の具体例として、第４図
にメアンダラインポラライザ１９ａ及びクロスダ
イポールポラライザ１９ｂの例を示す。メアンダ
ラインポラライザ１９ａは、第４図ａにその一例
を示すごとく、誘電体基板上に導体のパターンを
形成したもので、電波がここを通過する際、二つ
の成分Ｅ〃とＥ⊥との間に90°の位相差をつける
ように設計されているので円偏波と直線偏波との
変換器として働く。即ち、クランク状導体線路に
沿う方向に対し45°の角度をなす偏波面を持つ直
線偏波を右旋偏波、一方135°の角度をなす偏波面
を持つ直線偏波を左旋偏波にそれぞれ変換する。
なお、第３図において、Ｖは前者の直線偏波とそ
の給電端、Ｈは後者の直線偏波とその給電端をそ
れぞれ意味し、Ｒは右旋円偏波、Ｌは左旋円偏波
を意味する。又、クロスダイポールポラライザ１
９ｂは、第４図ｂにその一例を示すごとく、一方
のダイポールと他方のダイポールとの間に90°の
位相差をもたせたものであり、前記メアンダライ
ンポラライザと同様な効果を持つ。

「発明の効果」 以上のように、この発明によれば、移動局が、
その所在するゾーンに割り当てられた右旋又は左
旋いずれの偏波も自動的に選択するようにしたの
で、偏波を共用したマルチビーム移動体衛星通信
方式において移動局がゾーン間移動をする場合も
送受信可能状態が自動的に継続されることにより
円滑な通信に寄与する効果があり、したがつて従
来の片偏波のみを用いた移動体衛星通信方式に比
較して周波数の有効利用に優れた偏波を共用した
マルチビーム移動体衛星通信方式の導入を容易と
する効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図はこの発明の他の実施例を示すブロツ
ク図、第３図はこの発明の中の円偏波放射素子及
びその放射素子への給電の他の実施例を示す図、
第４図は第３図中のポラライザの具体例を示す
図、第５図は偏波を共用した場合の移動体衛星通
信方式のゾーン構成を示す図、第６図は従来の移
動体衛星通信方式のゾーン構成を示す図、第７図
は従来の移動局の送受信装置を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モーバイルリンクのゾーン毎に割り当てられ
   た無線周波数帯域に対応して、搬送周波数別に復
   調すると共にその信号強度を出力する受信回路
   と、音声又はデータによる被変調波を搬送周波数
   に変数及び増幅する送信回路とを備えた移動体衛
   星通信の移動局用送受信装置において、 右旋と左旋の両偏波を選択的に放射する円偏波
   放射素子と、 その円偏波放射素子の二つの給電点間の相対位
   相を切り換えできるようにその円偏波放射素子と
   上記受信回路及び送信回路との間に配置された給
   電切換器と、 上記受信回路の各受信強度出力を比較する受信
   強度比較回路とを設け、 これらにより移動局が所在する可能性のある一
   又は複数のゾーンの着信呼出その他の制御チヤン
   ネル信号をそれぞれ受信及び比較して所在ゾーン
   を特定すると共に送受信偏波をそのゾーンの指定
   偏波に設定することを特徴とする移動体衛星通信
   の移動局用偏波共用送受信装置。 ２ 上記給電切換器は、送受信共用の円偏波放射
   素子とダイプレクサとの間に配置されていること
   を特徴とする請求項１記載の移動体衛星通信の移
   動局用偏波共用送受信装置。 ３ 上記円偏波放射素子は送信用と、受信用とが
   設けられ、その送信用円偏波放射素子と上記送信
   回路との間に第１の上記給電切換器が設けられ、
   上記受信用偏波放射素子と上記受信回路との間に
   第２の上記給電切換器が設けられていることを特
   徴とする請求項１記載の移動体衛星通信の移動局
   用偏波共用受信装置。 ４ 上記円偏波放射素子としてポラライザを備
   え、上記給電切換器として水平と垂直の両偏波を
   選択的に放射する直線偏波一次放射素子を備えた
   ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の移動
   体衛星通信の移動局用偏波共用受信装置。