JPH0633697Y2 - 多通信系衛星軌道宇宙船 - Google Patents

多通信系衛星軌道宇宙船

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JPH0633697Y2
JPH0633697Y2 JP1991059479U JP5947991U JPH0633697Y2 JP H0633697 Y2 JPH0633697 Y2 JP H0633697Y2 JP 1991059479 U JP1991059479 U JP 1991059479U JP 5947991 U JP5947991 U JP 5947991U JP H0633697 Y2 JPH0633697 Y2 JP H0633697Y2
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main
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ジュリアーノ・ベレッタ
アントニオ・サイット
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アジャンス・スパシアル・ヨーロペアンヌ
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288Satellite antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S343/00Communications: radio wave antennas
    • Y10S343/02Satellite-mounted antenna

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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は多通信系衛星軌道宇宙船
に関する。特に、多数の使命を果たすために共通の1つ
のプラットホームと多数のペイロードを備えるタイプの
もので、少なくとも一つの給電システムと1つの主反射
鏡を有する多数の通信アンテナシステムを備える多通信
系衛星軌道宇宙船に関する。
【0002】ペイロードとは宇宙船の使命に直接結びつ
いた機器を意味し、多通信系衛星軌道宇宙船の場合に
は、通信モジュール等の通信のための機器がこれに該当
する。
【0003】他方、プラットホームとは宇宙船のペイロ
ード以外の部分を意味し、多通信系衛星軌道宇宙船の場
合には、宇宙船の本体であるセントラルボディおよびそ
の付属物がこれに該当する。
【0004】
【従来の技術】従来技術による多通信系衛星軌道宇宙船
においては、多数の異なるペイロードが、同一のプラッ
トホームの中に組込まれている。
【0005】理由は主として経済的なものである。同一
のプラットホームを使う経済的利点は、プラットホーム
の標準化、異なる通信系のためのプラットホームの共通
部材の再使用が可能であることにあり、多数のペイロー
ドを組込むことの利点は、多数の宇宙船によらず一つの
宇宙船で制御することにより操作の複雑性の逓減、発射
ロケットの減少が可能であること等にある。
【0006】将来においては、ヨーロッパ・アリアンヌ
・ファミリーの発展により、あるいはアメリカのスペー
スシャトルを機能的に利用することにより、新しい軌道
輸送用の宇宙船を使用することができ、高性能の発射ロ
ケットは地球軌道用のより大きいプラットホームを使用
することを可能にする。また地球静止軌道におけるドッ
キング技術によって、より大きなプラットホームを組立
てることが可能になる。さらにすでに軌道上にあるシス
テムを、プラットホームの共通部材を広範に利用するこ
とにより拡張することができる。
【0007】より大きなプラットホームが出現すると、
多目的システムの利用がさらに拡大する。
【0008】現時点においては、そして計画中のシステ
ムにおいても、技術的あるいはシステムに起因するいく
つかの問題がある。
【0009】第一の問題は、異なった周波数で動作する
異なったペイロードの目的のために多数の異なったアン
テナを必要とすることである。
【0010】これらのアンテナは機械的・電気的相互干
渉をするという問題をもっており、この問題は将来にお
いてより大きいアンテナを使用する際にさらに増大す
る。
【0011】この理由により、アンテナの大きさと数が
大きいときには、異なるアンテナを分離するために、多
数のブームが必要となる。
【0012】しかし干渉問題についてのこの解決策は、
次のような欠点を呈する。すなわち、ブームの設計にお
ける技術的問題、共通プラットホームを利用する利点の
減少という効果を伴うプラットホーム重量の増加、ペイ
ロードがアンテナ・システムの中に組込まれている時に
通信電子回路ユニットからアンテナ・システムへの長い
フィーダー線あるいは給電線が必要になること、軌道保
持をする時、宇宙船の重心の偏心の時間的変動に対する
システムの巧妙な制御と安定化を必要とすること等であ
る。
【0013】第2の問題は、多数のアンテナのサイズに
ついて存在する。将来においては反射器は非常に大きく
なるので、各種の通信目的が別々のアンテナ・システム
を必要とするならば、共通プラットホームを使う経済的
利点が損なわれることとなる。
【0014】第3に軌道上で保守する場合、大きなアン
テナ・システムを含む全ペイロードを代えることは厄介
であり、経済的利点を阻害する。
【0015】宇宙船の要素の異なる部品の寿命を考察す
るに当たって、上記の点が最終的にかつ最も重要な事項
である。したがって現在のシステムと全ての将来の予見
されるシステムにおいては、宇宙船は2つの部分すなわ
ちペイロードとプラットホームに分割される。
【0016】これまでは、宇宙船の各要素の寿命を増大
することが要求されていた。寿命は3年から5年、7年
そして近い将来においては10年になるであろう。しかし
ながら、未来技術による改良、軌道上保守、および他の
巧妙な技術による寿命の増加には限界がある。この限界
は、通信器材の寿命によって決定される。
【0017】プラットホームの寿命の増加は常に好まし
い点であるが、他方ペイロードのある限界を越えた寿命
の増加は無駄であり、経済的には好ましくない。このこ
とはサービスの要求の変化、地上要素の複雑化をもたら
すことなく周波数スペクトルと軌道の利用を連続的に最
適にする必要から派生する。これには例外がある、しか
しそれはジュネーブ1977年計画に予見される拡張の限界
内における、TVBSシステムのような時間的に不変なテレ
コム・システムに限定される。このことは、特に固定さ
れたサービス・エリアの時には、多くないケースであ
る。この範囲で、将来には種々の形の通信の大きな成長
が期待される。
【0018】最後の考察は、プラットホームは長寿命に
なるように設計されながら、ドッキング技術によって有
限年後に最新型のペイロードに取り替えることができる
システムが好ましいということを意味している。
【0019】
【考案が解決しようとする課題】本考案の目的は、異な
る周波数帯で動作する複数のペイロードについて共通の
主反射鏡を使用することができ、プラットホームはその
ままでペイロードだけを交換することができる多通信系
衛星軌道宇宙船を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題は、互いに異な
る周波数帯で動作するアンテナ給電システムを含み互い
に異なる周波数帯域で動作する複数のペイロードを取り
外しおよび交換可能に収容するプラットホームと、上記
複数の周波数帯域で動作する共通の主反射鏡を備える通
信アンテナを備え、上記主反射鏡は上記プラットホーム
と一体に形成され各アンテナ給電システムにそれぞれ対
応する副反射鏡を備え、これを介してアンテナ給電シス
テムにより主反射鏡が照射され、各副反射鏡は対応する
ペイロードの周波数帯域で選択的に反射する二色性表面
要素で形成され、各副反射鏡は上記共通の主反射鏡の全
開口面を照射し各アンテナ給電システムに対応する副反
射鏡による各虚像が主反射鏡の焦点に位置するように各
副反射鏡が位置決めされて層状に積上げられて配設され
ていることを特徴とする多通信系衛星軌道宇宙船によ
り、
【0021】またプラットホームと、プラットホームに
取外しおよび交換可能に組合わされ互いに異なる周波数
帯域で動作するアンテナ給電システムを含み互いに異な
る周波数帯域で動作する複数のペイロードと、上記複数
の周波数帯域で動作する共通の主反射鏡を備える通信ア
ンテナを備え、上記主反射鏡は上記プラットホームと一
体に形成され、上記通信アンテナシステムはアンテナ給
電システムにそれぞれ対応する副反射鏡を備え、これを
介してアンテナ給電システムにより主反射鏡が照射さ
れ、各副反射鏡は対応するペイロードの周波数帯域で選
択的に反射し、各副反射鏡は上記共通の主反射鏡の全開
口面を照射し、各アンテナ給電システムに対応する副反
射鏡による各虚像が主反射鏡の焦点に位置するように各
副反射鏡が位置決めされて層状に積上げられて配設され
ていることを特徴とする多通信系衛星軌道宇宙船によっ
て解決された。
【0022】
【作用】主反射鏡は一次反射器として作用し、副反射鏡
は二次反射器として作用し、さらにこれらを機能させる
ための付加的部品が補われる。
【0023】ここで得られる一次反射器と二次反射器と
付加的部品からなる反射器を以後「反射器システム」と
呼ぶ、他方通信器材と給電システムを「通信モジュー
ル」と呼ぶ。
【0024】この場合、プラットホームの組込み部を形
成するようにプラットホームの上に恒久的に据付けられ
ているのは反射器システムである。他方、通信モジュー
ルはペイロードとして取外しおよび交換可能に取付けら
れる。
【0025】反射器システムは宇宙船の異なった通信系
で再使用され、プラットホームの長寿命部品として軌道
に常に残る。この配置は、個々の通信モジュールを差し
替えて使用する未来の宇宙システム、あるいは通信モジ
ュールの全体が1ユニットに組込まれそして全通信モジ
ュールの差し替えによって再使用される未来の宇宙船に
応用することができる。さらに、通信モジュールが取り
外し不能または交換不能である場合にも、本考案の主要
な特徴を応用することができる。例えば小さな衛星シス
テムであって再使用が予定されていないときにも、異な
ったペイロードのための共通反射器システムの利点が得
られる。
【0026】各アンテナ給電システムはそれぞれ固有の
周波数帯域の電波を対応する副反射器に向けて放射す
る。各副反射器はその周波数帯域の電磁波を選択的に反
射し、その電磁波を主反射鏡に向けて送る。主反射鏡は
この電磁波をビームとして地上局に送る。逆に地上局か
ら送られてきた電磁波は主反射鏡によって反射され主反
射鏡の焦点に向かうように反射される。
【0027】主反射鏡と焦点の間に副反射鏡が配置れて
いるので、この電磁波は副反射鏡によって波長選択的に
反射される。主反射鏡の焦点に向かう電磁波が副反射鏡
によって像を結ぶ点に各ペイロードが配置されている。
逆に副反射鏡による各ペイロードの虚像が主反射鏡の焦
点に一致している。したがって各ペイロードと地上局は
副反射鏡と主反射鏡を介して電磁波の送受を行なうこと
ができる。
【0028】各副反射鏡は波長選択的に電磁波を反射に
主反射の焦点の像を波長毎に異なる位置に結像するの
で、その像の位置に対応する周波数で動作するペイロー
ドを配置することにより複数のペイロードについて主反
射鏡を共用することができる。また主反射鏡は変えず
に、ペイロードだけを新しいものに取替えることができ
る。
【0029】本考案で提案された解決策の利点は、事実
上全ての現存するまたは予定されている多通信系システ
ムについて反射器システムの数を1システムまたは2シ
ステム(2システムにするのは送信アンテナシステムと
受信アンテナシステムを分離する場合)にまで少なくす
ることができることにある。
【0030】この配置は通常の単一通信系の衛星に非常
に似て、ソーラーパネルが第1の方向(軌道に垂直な南
北方向が好ましい)に展開されており、2つの反射器が
第1の方向と垂直な方向(一般的には軌道の方向であ
る、通信モジュールに対して東西方向)に展開してい
る。
【0031】反射器システムの数の減少は、従来型の多
アンテナ・プラットホームに比較して顕著な単純化をも
たらす。非常に高価な展開装置を有する展開可能反射器
が使用される普通の場合に、特にそうである。
【0032】軌道上にある総重量の減少、ペイロード密
度の最大化(低密度である反射器システムは、最初に一
度だけ打上げられる)、最小限稼動可能とするためのサ
ービス用飛行の回数の減少によって、システムの寿命内
に打上げられる発射ロケットの数は最少になる。
【0033】反射器システムの数の減少は、干渉を無く
するためのブームを使用する必要性を除去する、そして
このことはブームの存在に伴う問題を除去する。
【0034】送信特性の観点から、通信モジュールは電
力増幅器と低雑音増幅器の近傍に位置させることがで
き、このことは損失の最少を意味し、これは他の重要な
利点である。
【0035】プラットホームに組込まれた反射器システ
ムは、数年後に通信系や通信サービスをする地域の変更
が必要になったときにも再使用されることができる。す
なわち経済的には最良の結果がもたらされる。
【0036】大きなアンテナは、プラットホームの使用
開始時にただ一度だけ展開作業をするだけであるので、
コミュニケーションシステムの保守と再使用が単純化さ
れる。このことは全通信系の危険をも減少させ、再使用
のコストを減少させる。
【0037】共通に要求されるサービスが異なったペイ
ロードの間に分配されそれによって投資コストとシステ
ムの運転コストを下げ、サービス衛星の典型的な利点の
全てを持つこととなる。
【0038】特に利点が多い実施例においては、アンテ
ナシステムの付加的な部品が、異なる周波数バンドに対
応する第2周波数選択アンテナを含む。これは好ましく
は2色性表面要素からなる。
【0039】周波数選択アンテナ自体は従来技術に属
し、例えば「アンテナ工学ハンドブック」(電気通信学
会編、オーム社)342 ページに記載されている。
【0040】本考案は、プラットホームと、通信モジュ
ールから成る複数のペイロードと、上記プラットホーム
の組込み部分を形成し、上記通信モジュールと協働する
共通反射器を含むアンテナシステムとからなる軌道多通
信系宇宙船の考案と、軌道にプラットホームを打上げ、
別にペイロードを軌道に打ち上げ、そして上記ペイロー
ドを上記プラットホームと軌道上で組み立てる宇宙船を
製造する方法の考案を含む。
【0041】
【実施例】本考案の他の特徴および利点を、添付の図面
を参照しながらその実施例についての以下の記述で明ら
かにする。
【0042】第1図に示す宇宙船は、プラットホーム1
とペイロードから成る。プラットホーム1はセントラル
ボディ2と、2つの主反射器3a, 3bと、2つの副反射器
群を含み、またペイロードは4つの通信モジュール5a〜
5dで構成されている。セントラルボディは宇宙船が軌道
上にある時、宇宙船の機能を果すためのシステムを備え
る宇宙船の中心体であり、主反射器と副反射器とソーラ
パネルとペイロードが取付けられる部分である。主反射
器は一次反射器として機能し、副反射器は二次反射器と
して機能する。
【0043】セントラルボディ2の形状は平行直方体に
極めて近似しており、これによって直交する3つの方
向、すなわちX−X方向(宇宙船が位置する軌道と一致
する方向)、Y−Y方向およびZ−Z方向が定義され
る。
【0044】セントラルボディ2は、第2図に示すよう
にX−X方向に向いた面上において2本のブーム7a, 7b
を2つの操作関節6a, 6bを介して支持しており、これら
2本のブーム7a, 7bはX−X方向およびY−Y方向を含
む面内においてX−X方向から約30°傾斜している。
【0045】2つの主反射器3a, 3bはそれぞれブーム7
a, 7bの中央部に取付けられ、この主反射器は放物線形
状でかつ大きな直径を有する皿体で構成されている。さ
らに詳しくは、これら主反射器は公知の展開可能な形式
のものであって、開かれたサポートリブと、しなやかで
反射性を有するメッシュシートとで構成されている(第
4図にセントラルハウジング8a, 8bに収納された2つの
主反射器3a, 3bを示す)。
【0046】主反射器3aは送信用であり、主反射器3aの
口径が7.5m(Lバンドの操作に適する)に設定されてい
るのに対し、主反射器3bはより小さい口径、例えば主反
射器3aの口径の2/3 に設定されている。主反射器は、そ
の主軸がXY平面内に存在するようにブームに固定され
ている。
【0047】ブーム7a, 7bの自由端は90°に折曲げられ
ていて、ここに伸縮機構9a, 9bが設けられている。そし
てこれら伸縮機構の先端部に関節または指向機構10a, 1
0bによって副反射器4a, 4bが取付けられている。
【0048】伸縮機構9a, 9bは、副反射器群4a, 4bが通
信モジュール5a〜5dと協働することを可能にしながら、
副反射器4a, 4bが以下に述べる適切な位置に配置される
のを可能にしている。
【0049】これに対して指向機構10a, 10bは、種々の
モジュールに対する副反射器4a,4bの指向を制御、調節
するように設計されている。
【0050】それぞれの副反射器4a, 4bは、モジュール
5a〜5dにそれぞれ協働する単位を成す4つの副反射器11
a 〜11d から成り、これらは精密な二色性の表面を有す
る形式である(それぞれの表面は、例えば絶縁層の上に
斜めに交差した一対の共振双極子である)。
【0051】共振双極子自体は公知であり、特定の周波
数の電磁波と共振するように絶縁体上に付設された一対
の金属薄膜で形成されている。この共振双極子の送信な
いし反射特性は、周波数によって変化するようになって
おり、表面の反射度が高まると、双極子の共振周波数の
付近において固体金属の表面のように作用する)。
【0052】この実施例では、副反射器はL,C,Xお
よびKバンドの4つの異なる周波数で動作するように設
計されている。副反射器は、積重ね状態において互いに
比較的近接して配置されているが、各反射器の指向を最
も効果的にする際の各々の動作を可能にする充分な間隔
をあけて離されている。
【0053】以下に副反射器を通信モジュールの説明と
の関係において説明する。周波数バンドの選択に関して
は、主反射器3a, 3bについてLバンドのものであり、こ
のとき主反射器は他の3つのバンドにおいても困難なく
動作する。
【0054】第1図および第2図に示すように、通信モ
ジュール5a〜5dはおおよそ直方体をしたブロック形状と
され、Y−Y方向で次々に固定されている。1番目のモ
ジュール5aは、このモジュールとおおよそ対向して配置
された副反射器4a, 4bと同じ側において、Y−Y方向に
位置したセントラルボディ2の一面に支持構造体12を介
して固定されている。
【0055】通信モジュール5aと5dは通常の通信器材を
有し、また第2図に概略的に示すように、副反射器4aに
面する側面上に給電システム13a 〜13d を、副反射器4b
に面する側面上に給電システム14a 〜14d をそれぞれ有
する。通信モジュール5a〜5dの集合は、支持構造体12と
ともに宇宙船のペイロードを形成する。そしてこの集合
はプラットホームに交換可能に取付けられている。
【0056】モジュール5a〜5dを互いに固定する代わり
に、セントラルボディ2の同じ側面に上述のように共通
のバス(図示せず)を固着し、このバスにモジュール5a
〜5dを並行に連結してもよい。この後者の配列は、モジ
ュールを別々に交換することを可能にする。
【0057】異なった給電システム13a 〜13d(14a 〜14
d)は、このようにY−Y方向に離れて広がっているの
で、これらは異なった副反射器11a 〜11d と協働する。
【0058】第3図はアンテナの焦点合わせをより明瞭
に示す。さらに詳しくは給電システムと、副反射器と、
主反射器とによって構成されるアンテナシステムを示
す。分かりやすくするために、第3図は送信用反射器3a
に関係し、かつKバンド送信と一致したビームのみを示
す。
【0059】Kバンド送信は、この例では通信モジュー
ル5dと関係している。主反射器3aは、その全口径によっ
て平行ビーム15を地球に向けて反射する。このビーム15
は、副反射器11d の全口径から放射状に広がった中間の
入射ビーム16の反射ビームであって、入射ビームは副反
射器4aの後方にある虚の主焦点17に焦点を合わせてい
る。
【0060】ビーム16は、上述した給電システム13d に
関係した焦点または焦点の近傍範囲から放射された放射
状の入射ビーム18の反射ビームである。主焦点17は平行
ビーム15が主反射器3aで反射した時に収束し逆に主焦点
17から放射され、放射ビームが主反射器で反射されると
平行ビーム15になる点である。
【0061】副反射器11d は給電システム13d の虚像を
主反射器の主焦点17上に形成し、主反射鏡3aはこの虚像
からの放射状ビーム16を平行ビーム15に変える。
【0062】アンテナシステムは、主パラボラ反射器と
副反射器、例えば双曲面反射器から成るオフセットカセ
グレイン式複合反射器のように作用する。
【0063】セグレイン式複合反射器とは、例えば「ア
ンテナ工学ハンドブック」(電気通信学会編、オーム社
刊)の160 頁に記載されているように、主反射鏡の放物
面の焦点と副反射鏡の双曲面の一方の焦点を一致させ、
他方の焦点に一次放射器を配置したもので、オフセット
カセグレイン式複合反射器とは、副反射鏡が開口面内に
位置することによるブロッキングを避けるために、副反
射鏡を主反射鏡の開口面の外に設けたものである。
【0064】給電は、通常のホーン形の給電システムで
構成してよい。
【0065】主反射器と副反射器による2回の反射は、
宇宙船の反対側でも、受信アンテナシステムによって反
対の順序で行われている。
【0066】他の副反射器11a 〜11c は、副反射器11d
の後方に間隔をあけて設けられ、副反射器11a 〜11c の
縁は主反射鏡3の縁と主焦点17を結ぶ直線上に配列され
ている。
【0067】これら副反射器は、関連する焦点がそれぞ
れ給電システム13a 〜13c の中に位置するように、少し
ずつ角度を異ならせて傾斜している。
【0068】従って、異なる周波数バンド(L,C,X
およびK)のアンテナシステムは、それら独自の焦点領
域を有し、このことはアンテナシステムに完全な独立性
を与える(異なる副反射器は異なる周波数と関係してい
るという事実による)。
【0069】副反射器のサイズは、もし必要ならば周波
数選択面を適当に設計することによって縮小してもよい
であろう。
【0070】それぞれの副反射器は固有の周波数と関係
しているから、周波数選択面を選択された周波数の付近
の周波数バンドで設計する。(各バンドは典型的な電気
通信の要求を満たすために20°から40°まで変化する入
射角により定まるバンド幅を有する。)
【0071】給電システム13a 〜13d (または14a 〜14
d )は、Y−Y方向で必要で最小限のすきまをあけて対
応する副反射器の焦点上に配置されている。
【0072】異なる通信系(使命)は異なる反射器のサ
イズを要求する。同じ反射器を使用するためには、副反
射器と給電システムの特別な設計が必要になる。このた
めには、副反射器の必要とされる部分だけを使う。この
設計を満たすことは、副反射器の有効反射直径を減少さ
せ、同じ割合で主反射器の有効反射直径を減少させる給
電システムを使用することで可能となる。
【0073】副反射器がプラットホームの一部であり、
また副反射器が同一周波数における通信系のために固定
されたままであることを考慮すると、3dBのバンド幅
(および通信適用範囲)で調節するいくらかの自由度が
望まれる。これは給電システムの給電直径を変更するた
めに、給電素子の群すなわち副反射器と主反射器の一部
のみを照射する給電素子の群を導入することによって可
能である。
【0074】第6図は給電素子のパターン20を概略的に
示し、この各給電素子の照射パターンの口径はできるだ
け小さくする。口径が小さい時は回折角が大きいので、
これは主反射器の最大口径15の使用に対応している。
【0075】一方第7図は、最大口径の給電素子の群の
パターン20a を示し、これは副反射器11d 上の縮小した
有効口径21a と主反射器3a上の縮小した有効口径22a に
対応している。従ってパターン20a は、望ましい縮小し
た直径を有し、地球に向かう平行ビーム15a と対応す
る。
【0076】実例によると、電気通信サービスのために
20〜30GHz の操作をする場合、主反射器に3.7mの口径を
使用することができる。
【0077】既述の配列は、給電システム、副反射器お
よび主反射器から成るアンテナシステム全体の効率とし
て、二色性の副反射器に付随するロス(0.3dBより少な
い)を別にすると、従来のものに非常に近い効率を与え
る。
【0078】第1図に示すように、プラットホーム1に
2つのソーラパネル23a, 23bが取付けられ、ソーラパネ
ルはセントラルボディのZ−Z方向で対向した面に配備
され、適当なアーム24によってセントラルケースに固定
されている。
【0079】上記の送信用主反射器3aと、異なる周波数
バンドで作用する種々の関連したアンテナシステムの詳
細な説明は、宇宙船の反対側に配備された受信用主反射
器3dと関係した類似のアンテナシステムに対しても同様
に有効である。
【0080】第4図および第5図に示すように、通信モ
ジュール5a〜5dを別にして、弾頭25(ヨーロッパ打上げ
計画のアリアーヌIVのような打上げ装備の弾頭)の内部
に組立部品を非常にコンパクトに収納できるように、プ
ラットホーム1は特別に設計されている。展開されたプ
ラットホーム1は、セントラルボディ2、主反射器3a,
3b、副反射器群4a, 4bおよびソーラパネル23a, 23bから
成り、それ故単一の打上げ装置で軌道に乗せることがで
きる。しかし、通信モジュールから成るペイロードは、
打上げられた後でプラットホームに連結される。
【0081】セントラルボディ2上のブーム7a, 7bの関
節6a, 6bの位置と、主反射器3a, 3bのハウジング8a, 8b
の直径は、収納時において、ブーム7a, 7bが平行に折り
倒されてセントラルボディ2の面2a, 2bと連結したと
き、ハウジング8a, 8bがセントラルボディの面2cの上方
に位置し、この結果としてセントラルボディがペイロー
ドを受け止めるように設計され、互いに配置されてい
る。
【0082】ブーム7a, 7bの長さと、副反射器4a, 4bの
全体の直径もまた、副反射器4a, 4bがブーム7a, 7bに対
して内側へ収納されるように、かつ大きい方法の副反射
器4aに関してはハウジング8aの上方に重なり合うよう
に、小さい方の副反射器4bに関してはハウジング8a, 8b
と部分的に対向するように設計され配置されている。
【0083】この組立部品の収納サイズは、実際にはX
−X方向においてセントラルボディ2の厚さにブーム7
a, 7bの厚さを加えたサイズに制限され、Y−Y方向に
おいても最も長い支持アーム7aの長さにほぼ制限され
る。アーム7aの先端もまた、弾頭25の先端の傾斜した輪
郭と一致するように角度が付けられている。しかし、副
反射器4a, 4bは2本のブームの間に十分に平行に並んで
配置される。
【0084】
【発明の効果】各二次反射器は各通信モジュールの周波
数で金属のように反射するので、一次反射器の縁と主反
射器の主焦点を結ぶ線上に二次反射器の縁が直線的に並
ぶように配置した時、各二次反射器によって各周波数毎
に異なる位置に主焦点の像を形成することができ、この
結果各通信モジュールを異なる位置に配置することがで
きる。
【0085】一つの共通の一次反射器と複数の二次反射
器をプラットホームに備え、通信モジュールは交換可能
に形成されているので、通信モジュールのみを交換し、
一次反射器と二次反射器を再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の好ましい実施例である多通信系衛星軌
道宇宙船の斜視図である。
【図2】図2は副反射器に伴う焦点領域を特に図示して
いる図1の宇宙船の側面図である。
【図3】図3は有効直径最大時と有効直径減少時での動
作パターンを示す図である。
【図4】図4は発射位置における図1の宇宙船の概念図
である。
【図5】図4を左から見た宇宙船の概念図である。
【図6】有効直径最大時での動作に対応する給電素子群
の正面図である。
【図7】有効直径減少時での動作に対応する給電素子群
の正面図である。
【符号の説明】
1 プラットホーム 2 セントラルボディ 3a,3b 主反射器 4a,4b 副反射器 5a〜5d 通信モジュール 7a,7b ビーム 13a 〜13d 給電システム 14a 〜14d 給電システム

Claims (12)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに異なる周波数帯で動作するアンテ
    ナ給電システムを含み互いに異なる周波数帯域で動作す
    る複数のペイロードを取外しおよび交換可能に収容する
    プラットホームと、上記複数の周波数帯域で動作する共
    通の主反射鏡を備える通信アンテナを備え、上記主反射
    鏡は上記プラットホームと一体に形成され各アンテナ給
    電システムにそれぞれ対応する副反射鏡を備え、これを
    介してアンテナ給電システムにより主反射鏡が照射さ
    れ、各副反射鏡は対応ペイロードの周波数帯域で選択的
    に反射する二色性表面要素で形成され、各副反射鏡は上
    記共通の主反射鏡の全開口面を照射し各アンテナ給電シ
    ステムに対応する副反射鏡による各虚像が主反射鏡の焦
    点に位置するように各副反射鏡が位置決めされて層状に
    積上げられて配設されていることを特徴とする多通信系
    衛星軌道宇宙船。
  2. 【請求項2】 各副反射鏡による主反射鏡の焦点の結像
    点が互いに離されて形成されるように各副反射鏡が配設
    されていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
    1項記載の多通信系衛星軌道宇宙船。
  3. 【請求項3】 主反射鏡が展開可能な形式のものであ
    り、そしてプラットホームに対して角度的に位置決めす
    る取付け部材を有し、上記取付け部材が副反射鏡を支持
    するための直線的に延長可能な伸縮機構を有することを
    特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の多通信
    系衛星軌道宇宙船。
  4. 【請求項4】 主反射鏡が使用する周波数帯域の全てを
    カバーできる大きさのパラボラ反射面を備えることを特
    徴とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の多通信系
    衛星軌道宇宙船。
  5. 【請求項5】 少なくとも2つのアンテナ系を送信用と
    受信用のために備えることを特徴する実用新案登録請求
    の範囲第1項記載の多通信系衛星軌道宇宙船。
  6. 【請求項6】 プラットホームと、プラットホームに取
    り外しおよび交換可能に組合わされ互いに異なる周波数
    帯で動作するアンテナ給電システムを含み互いに異なる
    周波数帯域で動作する複数のペイロードと、上記複数の
    周波数帯域で動作する共通の主反射鏡を備える通信アン
    テナを備え、上記主反射鏡は上記プラットホームと一体
    に形成され、上記通信アンテナシステムは各アンテナ給
    電システムにそれぞれ対応する副反射鏡を備え、これを
    介してアンテナ給電システムによる主反射鏡が照射さ
    れ、各副反射鏡は対応するペイロードの周波数帯域で選
    択的に反射し、各副反射鏡は上記共通の主反射鏡の全開
    口面を照射し各アンテナ給電シシテムに対応する副反射
    鏡による各虚像が主反射鏡の焦点に位置するように各副
    反射鏡が位置決めされて層状に積上げられて配設されて
    いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項記
    載の多通信系衛星軌道宇宙船。
  7. 【請求項7】 上記ペイロードが上記プラットホームへ
    の取外し可能な組立のための通信モジュールを備えるこ
    とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第6項記載の多
    通信系衛星軌道宇宙船。
  8. 【請求項8】 上記アンテナ給電システムが一直線に並
    べられた動作位置に配置されていることを特徴とする実
    用新案登録請求の範囲第7項記載の多通信系衛星軌道宇
    宙船。
  9. 【請求項9】 上記ペイロードが一のペイロードの他の
    ペイロードを取付け、さらに後者のペイロードに他のペ
    イロードを取付けこれを順次繰返し、最後のペイロード
    が上記プラットホームに取付けられていることを特徴と
    する実用新案登録請求の範囲第8項記載の多通信系衛星
    軌道宇宙船。
  10. 【請求項10】 上記ペイロードが、上記プラットホー
    ムに保持された共通の支持部材上に別々に取付けられて
    いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第9項記
    載の多通信系衛星軌道宇宙船。
  11. 【請求項11】 上記共通の主反射鏡が、上記アンテナ
    給電システムの配置されている方向に対して垂直方向に
    プラットホームから突出して配設され、上記アンテナ給
    電システムは主反射鏡が地上と電磁波の送受信を行う時
    の電磁波の主軸の方向と平行に配置されていることを特
    徴とする実用新案登録請求の範囲第10項記載の多通信
    系衛星軌道宇宙船。
  12. 【請求項12】 各副反射鏡が対応するペイロードの周
    波数帯域を選択的に反射する二色性表面要素を備えるこ
    とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第6項記載の多
    通信系衛星軌道宇宙船。
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