(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザ端末から軌道上の又は空中の通信プラットフォームへの無線通信方向において、ユーザ端末のアンテナによって送信される高周波信号のサイドローブが高振幅になり干渉が生じる恐れがある。【解決手段】アンテナシステム２００は、ダイヤモンド形２０６ａ、２０６ｂを形成する放射エレメントのアレイを含む。ダイヤモンド形は、第１の軸２１０と第２の軸２１２とを含む。ダイヤモンド形は、複数の飛行中の通信リレープラットフォームが共有する基準面に合わせて位置調整された第１の軸２１０に合わせて配向される。アレイに対する基準面の位置の変化に応じて、第１の軸２１０が基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、ダイヤモンド形が再配向される。【選択図】図９
2018110372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナシステム（２００）であって、
ダイヤモンド形（２０６）を形成する放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を備え、
前記ダイヤモンド形は、第１の軸（２１０）と第２の軸（２１２）とを含み、
前記ダイヤモンド形は、複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）が共有する基準面（１２０）に合わせて位置調整された前記第１の軸に合わせて配向され、
前記アレイに対する前記基準面の位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形が再配向される、システム。
【請求項２】
前記アレイは、円形の平面アレイ（２０８）を含み、
前記円形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）と、電源切断された放射エレメント（２０４ｂ）とを含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アレイに電子的に結合したプロセッサ（２３６）を更に備え、
前記プロセッサは、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加し、及び前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に配向させるように構成され、
前記プロセッサは、前記ダイヤモンド形を前記アレイの中心（２１６）の周りで回転させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加し、及び前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に再配向させるように構成されている、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記アレイは、ダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）を含み、
前記ダイヤモンド形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）を含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記アレイに機械的に連結された回転機構（２４０）を更に備え、
前記回転機構は、前記ダイヤモンド形を機械的に配向させるように構成され、
前記回転機構は、前記アレイの中心（２１６）の周りで前記アレイを回転させることによって、前記ダイヤモンド形を機械的に再配向させるように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の軸と前記第２の軸は、等しい長さを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の軸と前記第２の軸は、異なる長さを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
通信システム（１００）であって、
共有の基準面（１２０）内で経路（１２２）に沿って移動している複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）と、
ダイヤモンド形（２０６）を形成する放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を備えるアンテナシステム（２００）によって、前記通信リレープラットフォームのうちの１つと無線通信しているユーザ端末（１０８）と
を備え、
前記ダイヤモンド形は、第１の軸（２１０）と第２の軸（２１２）とを含み、
前記ダイヤモンド形は、前記基準面に合わせて位置調整された前記第１の軸に合わせて配向され、
前記ユーザ端末に対する少なくとも１つの前記リレープラットフォームの位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形が再配向される、システム。
【請求項９】
前記アレイは、円形の平面アレイ（２０８）を含み、
前記円形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）と、電源切断された放射エレメント（２０４ｂ）とを含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アンテナシステムは更に、前記アレイに電子的に結合したプロセッサ（２３６）を備え、
前記プロセッサは、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加し、及び前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に配向させるように構成され、
前記プロセッサは、前記ダイヤモンド形を前記アレイの中心（２１６）の周りで回転させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加し、及び前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に再配向させるように構成されている、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アレイは、ダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）を含み、
前記ダイヤモンド形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）を含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
請求項８から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
通信方法（３００）であって、
放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を、第１の軸（２１０）及び第２の軸（２１２）を含むダイヤモンド形（２０６）に構成すること（３０２）と、
前記第１の軸が複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）が共有する基準面（１２０）に合わせて位置調整されるように、前記ダイヤモンド形を配向させること（３０４）と、
前記アレイに対する前記基準面の位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形を再配向させること（３０６）と
を含む方法。
【請求項１３】
前記放射エレメントを円形の平面アレイ（２０８）に配置すること（３０８）と、
前記ダイヤモンド形を形成するために、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断すること（３１０）と、
前記ダイヤモンド形を配向させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断すること（３１２）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて位置調整すること（３１４）と
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ダイヤモンド形を再配向させるために、前記放射エレメントのうちの選択された更に異なる放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された更に異なる放射エレメントの電源を切断すること（３１６）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて再位置調整すること（３１８）と
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記放射エレメントをダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）に配置すること（３２０）と、
前記ダイヤモンド形を形成するために、前記放射エレメントに電圧を印加すること（３２２）と、
前記ダイヤモンド形を配向させるために、前記アレイを回転させること（３２４）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて位置調整すること（３１４）と、
前記ダイヤモンド形を再配向させるために、前記アレイを回転させること（３２６）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて再位置調整すること（３１８）と
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、無線通信に関し、より具体的には、適合性のあるダイヤモンド形を有するフェーズドアレイアンテナシステムを用いた無線通信システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の無線通信システム及びネットワークは、地上ベースの基地局とユーザ端末との間の通信（例：情報の送受信）をルーティングするために、飛行中の（例えば軌道上の又は空中の）通信プラットフォームに大きく依存している。上記のような通信環境では、信頼性のあるサービスのために非干渉ベースのスペクトル共有が要求される。
【０００３】
ユーザ端末から軌道上の又は空中の通信プラットフォームへの無線通信方向において、スペクトル共有の実行可能性を決める主な要因は、ユーザ端末のアンテナによって送信される高周波信号のサイドローブ（ｓｉｄｅ  ｌｏｂｅ）の振幅（又は相対利得）である。
【０００４】
上記サイドローブ干渉を低減するための従来の解決法は概して、モバイルユーザ端末には適切ではない。一実施例として、リフレクタアンテナはサイドローブ干渉を低減させるが、これらは大型であり、モバイル環境で動作するには複雑な機械的ビーム照準機構を必要とする。別の実施例として、円形平面アレイは小型であり、電子ビームの操縦が可能であるが、高振幅のサイドローブを発生させるため、スペクトル効率が制限される。
【０００５】
従って当業者は、無線通信システムにおけるサイドローブ干渉低減の分野において研究開発の努力を継続している。
【発明の概要】
【０００６】
一実施例では、本開示のアンテナシステムは、ダイヤモンド形を形成する放射エレメントのアレイを含む。ダイヤモンド形は、第１の軸と第２の軸とを含む。ダイヤモンド形は、複数の飛行中の通信リレープラットフォームが共有する基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向される。ダイヤモンド形は、アレイに対する基準平面の位置が変化したことに応じて、基準平面に合わせた第１の軸が維持されるように再配向される。
【０００７】
別の実施例では、本開示の通信システムは、共有基準平面内の経路に沿って移動する、複数の飛行中の通信リレープラットフォームと、アンテナシステムによってリレープラットフォームのうちの１つと無線通信しているモバイルユーザ端末とを含む。アンテナシステムは、ダイヤモンド形を形成する放射エレメントのアレイを含む。ダイヤモンド形は、第１の軸と第２の軸とを含む。ダイヤモンド形は、基準平面に合わせて位置調整された第１の軸に合わせて配向される。ダイヤモンド形は、ユーザ端末に対するリレープラットフォームのうちの少なくとも１つの位置が変化したことに応じて、基準平面に合わせて第１の軸が維持されるように再配向される。
【０００８】
更に別の実施例では、本開示の方法は、（１）放射エレメントのアレイを、第１の軸と第２の軸とを含むダイヤモンド形に構成し、（２）複数の飛行中の通信リレープラットフォームが共有する基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるようにダイヤモンド形を配向し、（３）アレイに対する前記基準平面の位置が変化したことに応じて、基準平面に合わせて第１の軸が維持されるようにダイヤモンド形を再配向するステップを含む。本開示のシステム及び方法の他の実施例は、以下の詳細な説明、添付の図面及び別記の特許請求の範囲により明確となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の通信システムの送信リンクを介して通信リレープラットフォームと無線通信しているユーザ端末の視野の概略図である。
【図２】本開示の通信システムの返信リンクを介して通信リレープラットフォームと無線通信しているユーザ端末の視野の概略図である。
【図３】ユーザ端末と複数の通信リレープラットフォームのうちの１つとの間の、ユーザからリレープラットフォームへのリンクの一実施例の概略図である。
【図４】ユーザ端末と複数の通信リレープラットフォームのうちの１つとの間の、ユーザからリレープラットフォームへのリンクの別の実施例の概略図である。
【図５】本開示のアンテナシステムの放射エレメントのアレイの一実施例の概略図である。
【図６】放射エレメントによって形成されたダイヤモンド形の一実施例の概略図である。
【図７】放射エレメントによって形成されたダイヤモンド形の別の実施例の概略図である。
【図８】基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向された、アレイのダイヤモンド形の一実施例の概略図である。
【図９】別の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように再配向された、アレイのダイヤモンド形の一実施例の概略図である。
【図１０】図８の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向されたダイヤモンド形を形成するために選択的に電圧印加された、図５の放射エレメントの概略図である。
【図１１】図９の他の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向されたダイヤモンド形を形成するために選択的に電圧印加された、図５の放射エレメントの概略図である。
【図１２】図８の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向された放射エレメントのアレイの別の実施例の概略図である。
【図１３】図８の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように配向された、図１２の放射エレメントのアレイの概略図である。
【図１４】放射パターンの比較グラフである。
【図１５】本開示のアンテナシステムの一実施例の概略ブロック図である。
【図１６】本開示のアンテナシステムの別の実施例の概略ブロック図である。
【図１７】本開示の通信方法の一実施例のフロー図である。
【図１８】更に別の基準平面に合わせて第１の軸が位置調整されるように再配向された、アレイのダイヤモンド形の一実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明は、添付の図面に言及している。添付の図面は、具体的な実施例及び／又は本開示によって説明される実施例を示している。他の実施例及び／又は種々の構造及び工程を有する実施例も、本開示の範囲から逸脱するわけではない。同様の参照番号は、異なる図面における同一の特徴、エレメント、又は構成要素を表し得る。
【００１１】
本書で「実施例」に言及することは、当該実施例に関連して説明される一又は複数の特徴、エレメント、構成要素又は特性が、少なくとも１つの実施例又は実装態様に含まれることを意味する。したがって、本開示にわたる「一実施例では」、「別の実施例では」という表現、及び類似表現は、同一の実施例を指している場合があるが、必ずしもそうではない場合もある。さらに、任意の一実施例を特徴付ける主題は、任意の他の実施例を特徴付ける主題を含み得るが、必ずしもそうではない場合もある。
【００１２】
特許請求され得るが、特許請求されないこともあり得る本開示に係る主題の例示的且つ非網羅的な実施例が、以下に提供される。
【００１３】
図１及び図２を参照すると、無線通信システム１００の一実施例が開示されている。通信システム１００は、送信リンク１０２（図１）と、返信リンク１０４（図２）とを含む。ダウンリンクとも称される送信リンク１０２は、基地局１０６からユーザ端末１０８へのデータの無線送信（例：データストリーム）用の通信経路である。アップリンクとも称される返信リンク１０４は、ユーザ端末１０８から基地局１０６へのデータの無線送信用の通信経路である。このように、ダウンリンク及びアップリンクという語は、ユーザ端末１０８に関連して使用される。
【００１４】
図１及び図２に示す実施例には、例示として、１つの基地局１０６から１つのユーザ端末１０８へデータを送信する１つの送信リンク１０２のみ、及び１つのユーザ端末１０８から１つの基地局１０６へデータを送信する１つの返信リンク１０４のみを示したが、本開示の通信システム１００は、複数の基地局１０６から複数のユーザ端末１０８へデータを送信する複数の送信リンク１０２、及び／又は複数のユーザ端末１０８から複数の基地局１０６へデータを送信する複数の返信リンク１０４も含みうる。
【００１５】
示した実施例では、送信リンク１０２は、一又は複数の飛行中の（例えば高空域の又は軌道上の）通信リレープラットフォーム１１０（本書で概してリレープラットフォーム１１０と称される）を介して一または複数の基地局１０６から一又は複数のユーザ端末１０８へデータを送信する。同様に、返信リンク１０４は、一又は複数のリレープラットフォーム１１０を介して一または複数のユーザ端末１０８から一または複数の基地局１０６へデータを送信する。
【００１６】
図１を参照すると、一実施例では、送信リンク１０２は、一又は複数の基地局からリレープラットフォームへの（ＢＴＲ）リンク１１２を含む（ＢＴＲリンク１１２のうち１つのＢＴＲリンクのみがはっきりと図１で識別される）。ＢＴＲリンク１１２は、基地局１０６からリレープラットフォーム１１０へのデータの無線送信用の通信経路である。一実施例では、送信リンク１０２はまた、一又は複数のリレープラットフォームからユーザ端末への（ＲＴＵ）リンク１１４も含む（ＲＴＵリンク１１４のうち１つのＲＴＵリンクのみがはっきりと図２で識別される）。ＲＴＵリンク１１４は、リレープラットフォーム１１０からユーザ端末１０８へのデータの無線送信用の通信経路である。
【００１７】
一実施例として、一又は複数の基地局１０６は、ＢＴＲリンク１１２を介して一又は複数のリレープラットフォーム１１０（第１のリレープラットフォーム１１０ａ、第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃとして個々に識別される）と通信する。一実施例として、一又は複数のリレープラットフォーム１１０（第１のリレープラットフォーム１１０ａ、第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び／又は第３のリレープラットフォーム１１０ｃ等）は、ＲＴＵリンク１１４を介して一または複数のユーザ端末１０８と通信する。
【００１８】
図２を参照すると、逆に、一実施例では、返信リンク１０４は、一又は複数のユーザからリレープラットフォームへの（ＵＴＲ）リンク１１６を含む（ＵＴＲリンク１１６のうち１つのＵＴＲリンクのみがはっきりと図２で識別される）。ＵＴＲリンク１１６は、ユーザ端末１０８からリレープラットフォーム１１０へのデータの無線送信用の通信経路である。一実施例では、返信リンク１０４はまた、一又は複数のリレーから基地局への（ＲＴＢ）リンク１１８も含む（ＲＴＢリンク１１８のうち１つのＲＴＢリンクのみがはっきりと図２で識別される）。ＲＴＢリンク１１８は、リレープラットフォーム１１０から基地局１０６へのデータの無線送信用の通信経路である。
【００１９】
一実施例として、一又は複数のユーザ端末１０８は、ＵＴＲリンク１１６を介して一または複数のリレープラットフォーム１１０（例えば、第１のリレープラットフォーム１１０ａ、第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び／又は第３のリレープラットフォーム１１０ｃ等）と通信する。一実施例として、一または複数のリレープラットフォーム１１０（例えば、第１のリレープラットフォーム１１０ａ、第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び／又は第３のリレープラットフォーム１１０ｃ等）は、ＲＴＢリンク１１８を介して一または複数の基地局１０６と通信する。
【００２０】
図１及び図２は、リレープラットフォーム１１０から送受信したときの、基地局１０６及び／又はユーザ端末１０８の例示の視野を示す図である。一般に、複数のリレープラットフォーム１１０の各リレープラットフォームは、基準平面１２０内に位置づけされ、地球１０００に対して経路１２２に沿って移動する。平面１２０は、地球１０００を通過する基準平面として定義される。経路１２２は、平面１２０内のリレープラットフォーム１１０の軌道として定義される。したがって、いかなる時でも、そのリレープラットフォームに関連付けられた経路１２２上の各リレープラットフォーム１１０の位置は、共通の基準平面１２０を共有する。一実施例として、リレープラットフォーム１１０は、平面１２０内の同じ経路１２２に沿って移動（例えば飛行又は周回）する。別の実施例として、リレープラットフォーム１１０は異なる経路１２２に沿って移動し、リレープラットフォーム１１０の位置によって定義された基準平面１２０を共有する。複数のリレープラットフォーム１１０の各リレープラットフォームは、平面１２０内で及び／又は経路１２２に沿って互いに対して（例えば間隔を置いて）位置づけされている。例えば、第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃは、第１のリレープラットフォーム１１０ａに隣接するものとみなされうる。
【００２１】
一般に、通信システム１００は無線通信システムを備え、基地局１０６、ユーザ端末１０８及びリレープラットフォーム１１０の間のＲＦ通信の送信及び返信を可能にし、制御する高周波（ＲＦ）機器を含む。例えば、ＲＦ機器は、送信リンク１０２及び／又は返信リンク１０４を介してデータ又は他の情報を伝達するために、ＲＦ信号を処理し、生成し、送信及び／又は受信するように構成されている。本開示の通信システム１００の様々な実施例では、ＲＦ機器は、基地局１０６、ユーザ端末１０８及び／又はリレープラットフォーム１１０の中で配分されうる、あるいは完全に、又は一部において基地局１０６、ユーザ端末１０８及び／又はリレープラットフォーム１１０によって実装されうる。
【００２２】
図１及び図２を更に参照すると、基地局１０６は地上ベースの基地局であり、また通常、地上ステーション、ゲートウェイ又はテレポートとも称される。複数の基地局１０６は、地理的に離れていてよい（例えば互いに間隔を置いて配置されていてよい）。一般的な実施例として、基地局１０６は、一又は複数の音声、動画及び／又はデータサービスプロバイダであってよい。一実施例として、基地局１０６はインターネットサービスプロバイダであってよい。他の実施例として、基地局１０６は電話、音声及び／又はデータサービスプロバイダであってよい。また更に別の実施例として、基地局１０６はテレビ、動画及び／又は音声放送局であってよい。一実施例では、基地局１０６は、地上波ネットワーク（明示せず）に結合されている、又はそうでない場合、地上波ネットワークの一部である。ある具体例として、ネットワークは電気通信ネットワーク、例えばインターネットを含む。したがって、一実施例では、基地局１０６はリレープラットフォーム１１０を介して、ユーザ端末１０８とネットワーク間の接続性を提供する。
【００２３】
一般に、基地局１０６は、一又は複数のリレープラットフォーム１１０へ（例えばＢＴＲリンク１１２を介して）ＲＦ信号を送信し（図１）、一又は複数のリレープラットフォーム１１０から（例えばＲＴＢリンク１１８を介して）ＲＦ信号を受信する（図２）ように構成されている基地局ーアンテナシステム（明示せず）を含む。明示していないが、基地局−アンテナシステムは、一又は複数の基地局−アンテナ、基地局−送信器、基地局−受信器及び基地局−コントローラを含む。一実施例では、基地局−アンテナシステムは、別々の送信アンテナ（例：送信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）及び受信アンテナ（例：受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）を含む。別の実施例では、基地局−アンテナシステムは、複合の送受信アンテナ（例：送受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）を含む。
【００２４】
図１及び図２を参照しつつ図３を参照すると、一実施例において、複数のリレープラットフォーム１１０（図１及び図２）は、複数の軌道リレープラットフォーム１１０である。一実施例として、複数のリレープラットフォーム１１０は、複数の（例：少なくとも３つの）衛星１２６（例：第１の衛星１２６ａ、第２の衛星１２６ｂ、及び第３の衛星１２６ｃとして個々に識別される）の集まり１２４である。このため、この実施例では、平面１２０は軌道面であり、経路１２２は軌道経路又は軌道の弧である。
【００２５】
一般に、衛星１２６は、地球１０００の周りを回るいずれかの軌道プラットフォームであり、基地局１０６（図１及び図２）及び／又はユーザ端末１０８とＲＦ通信を送信及び／又は受信するように構成されている。一実施例として、衛星１２６は静止軌道上にあり、したがって、平面１２０は静止軌道面であり、経路１２２は静止軌道の弧である。別の実施例として、衛星１２６は対地同期軌道上にあり、したがって、平面１２０は対地同期軌道面であり、経路１２２は対地同期軌道の弧である。別の実施例として、衛星１２６は低地球軌道（ＬＥＯ）上にあり、したがって、平面１２０は低地球軌道面であり、経路１２２は低地球軌道の弧である。別の実施例として、衛星１２６は高地球軌道（ＨＥＯ）上にあり、したがって、平面１２０は高地球軌道面であり、経路１２２は高地球軌道の弧である。別の実施例として、衛星１２６は中間地球軌道（ＭＥＯ）上にあり、したがって、平面１２０は中間地球軌道面であり、経路１２２は中間地球軌道の弧である。更に別の実施例として、衛星１２６はモルニヤ軌道（ＬＥＯ）上にあり、したがって、平面１２０はモルニヤ軌道面であり、経路１２２はモルニヤ軌道の弧である。
【００２６】
具体的で非限定的な一実施例として、衛星１２６は、高スループット衛星（ＨＴＳ）である。非限定的な一実施例として、衛星１２６は、約１．０ＧＨｚと約９０ＧＨｚとの間のマイクロ波周波数の範囲をカバーする電波を送信する及び／又は受信するように構成されうる。
【００２７】
図１及び図２を参照しつつ図４を参照すると、一実施例として、複数のリレープラットフォーム１１０（図１及び図２）は、複数の高空域の空中リレープラットフォーム１１０である。一実施例として、複数のリレープラットフォーム１１０は、複数（少なくとも３つ）の航空ビークル１３０（例：第１の航空ビークル１３０ａ、第２の航空ビークル１３０ｂ及び第３の航空ビークル１３０ｃとして個々に識別される）の集合１２８である。このため、この実施例では、平面１２０は飛行面であり、経路１２２は飛行経路である。
【００２８】
一般に、航空ビークル１３０は、地球１０００の上の高空域で動作する（例：飛行する）いずれかの飛行中の又は空中のプラットフォームであり、基地局１０６（図１及び図２）及び／又はユーザ端末１０８とＲＦ通信を送受信するように構成されている。航空ビークル１３０は、地球１０００上の所定の地理的領域の上の既定の飛行経路、例えば一または複数の基地局１０６及び／又は一または複数のユーザ端末１０８の上を飛行しうる。航空ビークル１３０は、最低高度及び最高高度内で動作しうる。一実施例として、航空ビークル１３０は、約３９０００フィート（１２ｋｍ）と約１８００００フィート（５５ｋｍ）の間の高度（例えば成層圏）で動作する。別の実施例として、航空ビークル１３０は、５５０００フィート（１６ｋｍ）と約１６４０００フィート（５０ｋｍ）の間の高度で動作する。別の実施例として、航空ビークル１３０は、約６５０００フィート（２０ｋｍ）の高度で動作する。更に別の実施例として、航空ビークル１３０は、少なくとも約６５０００フィート（２０ｋｍ）の高度で動作する。
【００２９】
一実施例として、航空ビークル１３０は無人航空機（ＵＡＶ）である。航空ビークル１３０は、動作高度で長期間（例：数か月の間）飛行することができうる。ある具体例として、航空ビークル１３０は太陽電池式の電動ＵＡＶである。例えば、航空ビークル１３０は、高空域長期滞空（ＨＡＬＥ）ＵＡＶであってよい。
【００３０】
一実施例では、各リレープラットフォーム１１０は、サービスエリア１３６をカバーする（サービスエリア１３６全体の通信サービスを提供する）。サービスエリア１３６は、リレープラットフォーム１１０によって生成され送信される（例：投影される）一又は複数のＲＦビーム（例えばスポットビーム）によってカバーされるエリアとして定義される。サービスエリア１３６は、地理的領域、大都市圏、市場地域等であってよい。一又は複数のユーザ端末１０８は、サービスエリア１３６内に位置していてよい。一又は複数の基地局１０６（図１及び図２）は、サービスエリア１３６内又はサービスエリア１３６外に位置していてよい。
【００３１】
図１及び図２を参照しつつ図３及び図４を参照すると、一実施例において、各リレープラットフォーム１１０（例：衛星１２６又は航空ビークル１３０）は、一又は複数の基地局１０６から（例：ＢＴＲリンク１１２を介して）ＲＦ信号を受信し（図１）、一又は複数の基地局１０６へ（例：ＲＴＢリンク１１８を介して）ＲＦ信号を送信し（図２）、一又は複数のユーザ端末１０８へ（例：ＲＴＵリンク１１４を介して）ＲＦ信号を送信し（図１）、及び／又は一または複数のユーザ端末１０８から（例：ＵＴＲシンク１１６を介して）ＲＦ信号を受信する（図２）ように構成されたリレープラットフォーム−アンテナシステム１３２を含む。明示していないが、リレープラットフォーム−アンテナシステム１３２は、一又は複数のリレープラットフォーム−アンテナ、リレープラットフォーム−送信器、リレープラットフォーム−受信器及びリレープラットフォーム−コントローラを含む。一実施例では、リレープラットフォーム−アンテナシステムは、別々の送信アンテナ（例：送信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）及び受信アンテナ（例：受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）を含む。別の実施例では、リレープラットフォーム−アンテナシステムは、複合の送受信アンテナ（例：送受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）を含む。
【００３２】
図１及び図２を参照しつつ図３及び図４を更に参照すると、ユーザ端末１０８は、エンドユーザ（例：音声、動画、又は他のデータ通信装置）によって使用される様々な異なる種類の地上の通信装置のいずれかであってよい。一実施例として、ユーザ端末１０８は、小型の端末（例：携帯情報端末、携帯電話等）を含む。別の実施例として、ユーザ端末１０８は、中型の端末（例：ポータブル端末、ビークル用端末等）を含む。更に別の実施例として、ユーザ端末１０８は、大型の端末（例：船員用端末、飛行用端末）を含む。ある実施例では、ユーザ端末１０８は可動である（例えば位置を変更することができる）。別の実施例では、ユーザ端末１０８は固定である（例えば固定された位置にある）。
【００３３】
一実施例では、ユーザ端末１０８は、一又は複数のリレープラットフォーム１１０から（例えばＲＴＵリンク１１４を介して）ＲＦ信号を受信し（図１）、一又は複数のリレープラットフォーム１１０へ（例えばＵＴＲリンク１１６を介して）ＲＦ信号を送信するように構成されたユーザ端末−アンテナシステム１３４を含む。明示していないが、ユーザ端末−アンテナシステム１３４は、一又は複数のユーザ端末−アンテナ、ユーザ端末−送信器、ユーザ端末−受信器及びユーザ端末−コントローラを含む。一実施例では、ユーザ端末−アンテナシステム１３４は、別々の送信アンテナ（例：送信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）と受信アンテナ（例：受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）とを含む。別の実施例では、ユーザ端末−アンテナシステム１３４は、複合の送受信アンテナ（例：送受信するように構成された一または複数のアンテナエレメント）を含む。
【００３４】
本開示は、モバイルユーザ端末の数が増えるほど、モバイル環境を共有する非干渉スペクトルの必要も高まることを認識し考慮している。したがって、本開示の無線通信システム１００、及びより具体的には、無線通信システム１００の、一般にアンテナシステム２００と称される、適合性のあるダイヤモンド形のフェーズドアレイアンテナシステムは、ＵＴＲリンク１１６に沿ったサイドローブ干渉（例えば隣接するリレープラットフォーム１１０間及び／又は隣接するユーザ端末１０８間のサイドローブ干渉）を低減させる。
【００３５】
したがって、一実施例では、本開示のアンテナシステム２００は、本開示の通信システム１００（図１及び図２）のＲＦ機器の一部を画定し、より具体的には、ＵＴＲリンク１１６を介してユーザ端末１０８からリレープラットフォーム１１０へデータを送信する（図２〜図４）及び／又はＲＴＵリンク１１４を介してリレープラットフォーム１１０からデータを受信する（図１）ために、ユーザ端末−アンテナシステム１３４（図３及び図４）として用いられる（例えばこれの一実施例である）。
【００３６】
図３及び図４を参照しつつ図５を参照すると、本開示のアンテナシステム２００の一実施例は、複数の放射（例：アンテナ）エレメント２０４の平面アレイ２０２を含む（図５では３つの放射エレメント２０４のみがはっきりと識別される）。一実施例では、放射エレメント２０４は平面の円内に集中している（例：平面の円として配置されている）（例：アレイ２０２は円形の平面アレイ２０８である）。ある具体的な非限定的例として、アレイ２０２（例：円形の平面アレイ２０８）は、約３４インチ（８６ｃｍ）の直径を有するおおむね円形に配置された１４１２個の放射エレメント２０４を含む。別の実施例では、放射エレメント２０４は平面の六角形内に集中している（例：平面の六角形として配置されている）（例：アレイ２０２は六角形の平面アレイである）。更に他の実施例では、放射エレメント２０４は、他の幾何学的形状を有する平面の非円形（例：八角形等）内に集中している（例：アレイ２０２は非円形の平面アレイである）。
【００３７】
リレープラットフォーム１１０（図３及び図４）と通信中のいかなる時でも、ＲＦ信号を生成し、ＲＦ信号をリレープラットフォーム１１０へ送信するために、個々の放射エレメント２０４又は選択された複数の放射エレメント２０４に電圧が印加され（例：オンになり）、個々の他の放射エレメント又は選択された異なる複数の放射エレメント２０４の電源が切断される（例：オフになる）。電圧印加された選択された放射エレメント２０４（例：電圧印加された放射エレメント２０４ａ）（図１０）は、ダイヤモンド形２０６を画定する又は形成する。つまり、動作している放射エレメント２０４のうちの選択された放射エレメントが、ダイヤモンドパターン、又は仮想のダイヤモンド形の平面アレイを形成する。必要に応じて、本開示全体において、「ダイヤモンド形、ダイヤモンドパターン、仮想のダイヤモンド形の平面アレイ」という語が交互に使用されうる。
【００３８】
本書で使用する「電圧印加された」という語は、関連の放射エレメント２０４がＲＦ放射によって、又は電気信号によって電圧が印加されていること（例えば、電圧印加された（励起された）放射エレメント２０４ａであること）（図１０）を意味する。本開示全体において、電圧印加された放射エレメント２０４ａを識別するために、「照射された、作動された、電圧印加、照射、動作している、作動させる」及び同様の語もまた使用されうる。同様に、本書で使用する「電源を切る」という語は、関連の放射エレメント２０４がＲＦ放射によって、又は電気信号によって電圧印加されていないこと（例えば、電源が切られた（非励起化された）放射エレメント２０４ｂであること）を意味する（図１０）。本開示全体において、電源が切られた放射エレメント２０４ｂを識別するために、「照射されていない、動作が停止された、電源切断、電圧印加されていない、電圧印加していない、非照射、動作していない、動作停止」及び同様の語もまた使用されうる。
【００３９】
図５及び図１０〜図１３を参照しつつ図６及び図７を簡潔に参照すると、本書で使用する「ダイヤモンド」という語は概して、２つの平行する辺のペアを有する四辺形であることを指し、この四辺形において反対側の辺は同じ長さであり、対向する角度は等しい。例えば、選択された、円形の平面アレイ２０８（図５、図１０及び図１１）の複数の動作している放射エレメント２０４、又はダイヤモンド形の平面アレイ２１８（図１２及び図１３）の複数の動作している放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６は、４つの辺２１４（第１の辺２１４ａ、第２の辺２１４ｂ、第３の辺２１４ｃ、及び第４の辺２１４ｄとして個々に識別される）を含む。第１の辺２１４ａ及び第２の辺２１４ｂは互いに対向し、第３の辺２１４ｃ及び第４の辺２１４ｄは互いに対向し、４つの辺２１４は全て、等しい長さを有する。ダイヤモンド形２０６はまた、対向するコーナーのペアを通って延びる第１の軸２１０、及び別の対向するコーナーのペアを通って延びる第２の軸２１２も含む。第１の軸２１０と第２の軸２１２は、ダイヤモンド形２０６の中心２１６で互いに垂直に交差する。第１の軸２１０と第２の軸２１２は、対角線、対角軸又は交差軸とも称されうる。
【００４０】
一実施例では、図６に示すように、第１の軸２１０と第２の軸２１２は等しい長さを有する。このため、この実施例では、「ダイヤモンド」という語は四角形を指し、４つの辺２１４はすべて等しい長さであり、４つのコーナー角度はすべて直角である。
【００４１】
一実施例では、図７に示すように、第１の軸２１０と第２の軸２１２は異なる長さを有する。第１の軸２１０と第２の軸２１２が異なる長さを有する実施例では、第１の軸２１０は長軸２２０とも称され、第２の軸２１２は短軸２２２と称される。このため、この実施例では、「ダイヤモンド」という語はひし形を指し、４つの辺２１４はすべて等しい長さであり、対向するコーナー角度は等しい。
【００４２】
図３及び図４を参照しつつ、図８、図９及び図１８を参照すると、一実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように（図１及び図２）、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４（図５）によって形成されたダイヤモンド形２０６を配向させるように構成されている。アンテナシステム２００は更に、平面１２０の相対位置が変化したことに応じて、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０（図１及び図２）の平面１２０に合わせて位置調整されたままになるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４（図５）によって形成されたダイヤモンド形２０６を再配向させるように構成されている。つまり、アンテナシステム２００は更に、一又は複数のリレープラットフォーム１１０の位置に対するユーザ端末１０８の位置の変化、ユーザ端末１０８の位置に対するリレープラットフォーム１１０の位置の変化、又はこれらの組み合わせに適応するように構成されている。
【００４３】
図８に、ユーザ端末１０８とリレープラットフォーム１１０の第１の相対位置に対応する第１の平面１２０ａに合わせて位置調整された、第１のダイヤモンド形２０６ａの第１の構成又は配向を示す。図９に、ユーザ端末１０８とリレープラットフォームの第２の相対位置（例：平面１２０の相対位置の変化）に対応する第２の平面１２０ｂに合わせて位置調整された、第２のダイヤモンド形２０６ｂの第２の構成又は配向を示す。図９では、第１の平面１２０ａに合わせて位置調整された第１のダイヤモンド形２０６ａの第１の構成又は配向が破線によって示されている。図１８に、ユーザ端末１０８とリレープラットフォームの第３の相対位置（例：平面１２０の相対位置の別の変化）に対応する第３の平面１２０ｃに合わせて位置調整された、第３のダイヤモンド形２０６ｃの第３の構成又は配向を示す。図１８では、第１の平面１２０ａに合わせて位置調整された第１のダイヤモンド形２０６ａの第１の構成又は配向と、第２の平面１２０ｂに合わせて位置調整された第２のダイヤモンド形２０６ｂの第２の構成又は配向が破線によって示されている。
【００４４】
本書で更に詳しく説明するように、一実施例では、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向及び再配向は電子的に実施される。別の実施例では、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向及び再配向は機械的に実施される。別の実施例では、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向及び再配向は電子的に及び機械的に実施される。
【００４５】
図１、図２及び図５〜図７を参照しつつ図８を参照すると、一実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の第１の平面１２０ａに合わせて位置調整されるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成された第１のダイヤモンド形２０６を配向させる。つまり、アンテナシステム２００から１つのリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）への無線通信中に、動作している放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向は、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）が隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）の方を指すように構成される又は配向されるということである。図１、図２及び図５〜図８を参照しつつ図９を参照すると、この実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の第２の平面１２０ｂに合わせて位置調整されたまま（例：一致したまま、又は倣ったまま）になるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成された第２のダイヤモンド形２０６ｂを配向させる（例：第１のダイヤモンド形２０６ａを第２のダイヤモンド形２０６ｂに再配向させる又は再構成する）。つまり、アンテナシステム２００から１つのリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）への無線通信中に、（例：ユーザ端末１０８の動き、一又は複数のリレープラットフォーム１１０の動き、又はこれらの組み合わせに起因して）ユーザ端末１０８と一または複数のリレープラットフォーム１１０の相対位置が変化しうるということである。上記相対位置が変化したことに応じて、動作している放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向は、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）が、隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）の方を指し続けるように、再構成される又は再配向される。
【００４６】
図１、図２及び図５〜図９を参照しつつ図１８を参照すると、この実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の第３の平面１２０ｃに合わせて位置調整されたまま（例：に一致したまま、又は倣ったまま）になるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成された第３のダイヤモンド形２０６ｃを配向させる（例：第２のダイヤモンド形２０６ｂを第３のダイヤモンド形２０６ｃに再配向させる又は再構成する）。つまり、アンテナシステム２００から１つのリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）への無線通信中に、（例：ユーザ端末１０８の更なる動き、一又は複数のリレープラットフォーム１１０の更なる動き、又はこれらの組み合わせに起因して）ユーザ端末１０８と一または複数のリレープラットフォーム１１０の相対位置が更に変化しうるということである。上記相対位置が変化したことに応じて、動作している放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向は、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）が、隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）の方を指し続けるように、再構成される又は再配向される。
【００４７】
図８、図９及び図１８を参照すると、概して、一実施例では、平面１２０の相対位置の変化は、第１のリレープラットフォーム１１０ａの周りの平面１２０の回転運動によって表すことができる、又は理解することができる。一実施例では、ダイヤモンド形２０６の再配向又は再構成を同様に、アレイ２０２の中心２１６のまわりのダイヤモンド形２０６（又は第１の軸２１０及び第２の軸２１２）の回転運動によって表すことができる、又は理解することができる。
【００４８】
図８、図９及び図１８の実施例では、放射エレメント２０４のアレイ２０２によって形成されたダイヤモンド形２０６の異なる配向又は構成を３つのみ示したが、任意の数の他の配向又は構成もまた可能である。
【００４９】
更に、図８，図９及び図１８に示すアンテナシステム２００の例示の実装態様は、等しい長さを有する第１の軸２１０と第２の軸２１２を含むダイヤモンド形２０６（例：図６）を示しているが、アンテナシステム２００の別の例示の実装態様では、ダイヤモンド形２０６は、異なる長さを有する第１の軸２１０と第２の軸２１２を含む（例：図７）。一般に、ダイヤモンド形２０６が異なる長さを有する第１の軸２１０と第２の軸２１２とを含むとき、第１の軸２１０（例：長軸２２０）（図７）は、平面１２０に合わせて位置調整され、平面１２０に合わせて位置調整されたままである対角軸である。
【００５０】
また更に、図８、図９及び図１８に示すアンテナシステム２００の例示の実装態様は、各々異なる配向で同じ長さを有する第１の軸２１０及び第２の軸２１２を含むダイヤモンド形２０６を示しているが、別の例示の実装態様では、第１の軸２１０及び／又は第２の軸２１２のうちの少なくとも１つは、ダイヤモンド形２０６の異なる配向間で変化する。
【００５１】
また更に、図８、図９及び図１８に示すアンテナシステム２００の例示の実装態様は、リレープラットフォーム１１０が衛星１２６（例：図３）であることを示しているが、アンテナシステム２００の別の例示の実装態様では、リレープラットフォーム１１０は航空ビークル１３０（例：図４）である。
【００５２】
図５、図８及び図９を参照しつつ図１０及び図１１を参照すると、一実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整され、複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に位置調整されたままとなるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６を電子的に構成する、又は配向させる。この実施例では、アンテナシステム２００は、特定の放射エレメント２０４（本書において電圧印加された放射エレメント２０４ａとして識別される）に電圧を印加し、他の特定の放射エレメント２０４（本書において電源切断された放射エレメント２０４ａとして識別される）の電源を切断することによって、放射エレメント２０４のダイヤモンド形２０６を形成する。したがって、この実施例では、ダイヤモンド形２０６を画定し、構成し又は形成する選択された放射エレメントは、複数の電圧印加された放射エレメント２０４ａである。電圧印加された放射エレメント２０４ａは、動作しているエレメント又は照射されたエレメントとも称され得、電源切断された放射エレメント２０４ｂは、動作していない又は照射されていないエレメントとも称されうる。
【００５３】
図８、図９及び図１８に示す例示の実装態様にしたがって、図８に示すように、ユーザ端末１０８とリレープラットフォーム１１０が第１の相対位置にある（例えば、リレープラットフォーム１１０が第１の基準面１２０ａ内にある、あるいは共通の第１の基準面１２０ａを共有している）ときに、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の第１の基準面１２０ａに合わせて位置調整されるように、第１の電子配向で第１のダイヤモンド形２０６ａを形成する、第１の複数の電圧印加された放射エレメント２０４ａ（例：第１の複数の選択された放射エレメント２０４）の一実施例を図１０に示す。同様に、図９に示すように、ユーザ端末１０８とリレープラットフォーム１１０が第２の相対位置にある（リレープラットフォーム１１０が第２の基準面１２０ｂ内にある、あるいは共通の第２の基準面１２０ｂを共有している）ときに、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の第２の基準面１２０ｂに合わせて位置調整されるように（例：基準面１２０の相対位置が変化しても基準面１２０に合わせて位置調整されたままとなるように）、第２の電子配向で第２のダイヤモンド形２０６ｂを形成する、第２の複数の電圧印加された放射エレメント２０４ａ（例：第２の複数の選択された放射エレメント２０４）の一実施例を図１１に示す。つまり、例えばリレープラットフォーム１１０の位置の変化（例：経路１２２の変化）及び／又は（例：モバイルユーザ端末１０８の動きに起因する）アンテナシステム２００の位置の変化のうちの少なくとも１つに起因して、ダイヤモンド形２０６はそれ自体の中心２１６の周りを回転して、第１のダイヤモンド形２０６ａから第２のダイヤモンド形２０６ｂへ遷移し、またアンテナシステム２００に対する基準面１２０（例：第１の面１２０ａから第２の面１２０ｂへ）の変化に対応して第１の軸２１０の配向又は位置調整を変化させるということである。
【００５４】
したがって、対角線（例：第１の軸２１０）（図６〜図９）がリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されたまま（例：に倣ったまま）維持されるように（図１、図２、図８及び図９）、アンテナシステム２００は基本的に、複数の放射エレメント２０４のうちの異なる放射エレメント２０４に選択的に電圧を印加し、及び複数の放射エレメント２０４のうちの異なる放射エレメント２０４の電源を切断することによって、ダイヤモンド形２０６をその中心２１６の周りで回転させる（図６及び図７）。
【００５５】
ダイヤモンド形２０６の構成又は配向を変化させる方法は、例えば平面１２０の相対位置が変化する規模又は速さ等の様々な要因に依存しうる。一実施例では、例えば平面１２０の相対位置における比較的小さな変化を表すように、個々の放射エレメント２０４に電圧を印加する、及び個々の放射エレメント２０４の電源を切断することによって、ダイヤモンド形２０６を段階的に回転させる。別の実施例では、例えば平面１２０の相対位置における比較的大きな変化を表すように、多数の放射エレメント２０４に電圧を印加する、及び多数の放射エレメント２０４の電源を切断することによって、ダイヤモンド形２０６が完全に再構成される。
【００５６】
図３及び図４を参照しつつ図１２を参照すると、本開示のアンテナシステム２００の別の実施例は、平面ダイヤモンド内に集中している（例：平面ダイヤモンドとして配置された）複数の放射エレメント２０４の平面アレイ２０２を含む（例：アレイ２０２はダイヤモンド形の平面アレイ２１８である）。ある特定の非限定的な実施例として、アレイ２０２（例：ダイヤモンド形の平面アレイ２１８）は、約２４インチ（６１ｃｍ）×２４インチの寸法を有するダイヤモンド形に配置された９００個の動作している放射エレメント２０４を含む。
【００５７】
図５、図１０及び図１１に示す実施例と対照的に、本開示のアンテナシステム２００のこの実施例では、複数の放射エレメント２０４の配置はダイヤモンド形２０６を画定する又は形成する。このため、リレープラットフォーム１１０（図３及び図４）と通信しているときはいつでも、ＲＦ信号を生成し、ＲＦ信号をリレープラットフォーム１１０（例：全ての放射エレメント２０４又は電圧印加された放射エレメント２０４ａ）に送信するために、全ての放射エレメント２０４に電圧が印加される、又は照射される。
【００５８】
図１、図２及び図６〜図８を参照しつつ図１２及び図１３を参照すると、一実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように、アレイ２０２の複数の放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６を機械的に配向させるように構成されている。つまり、アンテナシステム２００から１つのリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）へ無線通信中に、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）が隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）の方を指すように、放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６が配向されるということである。
【００５９】
アンテナシステム２００は更に、（例えば、ユーザ端末１０８の動き、一又は複数のリレープラットフォーム１１０の動き又はこれらの組み合わせに起因して）一又は複数のリレープラットフォーム１１０の位置に対するユーザ端末１０８の位置の変化、又はユーザ端末１０８の位置に対するリレープラットフォーム１１０の位置の変化に適応するように構成されている。
【００６０】
この実施例では、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されたままになるように（例えば、平面１２０に倣ったままになるように）、放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６を機械的に再配向させるようにも構成される（図１及び図２も参照のこと）。つまり、アンテナシステム２００から１つのリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）への無線通信中に、ユーザ端末１０８と一または複数のリレープラットフォーム１１０の相対位置が変化しうるということである。相対位置の上記変化に応じて、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）が隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）の方を引き続き指すように、放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向が機械的に再構成される。
【００６１】
図８、図９及び図１８に示す例示の実装態様にしたがって、図８に示すように、ユーザ端末１０８とリレープラットフォーム１１０が第１の相対位置にあるときに、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の第１の面１２０ａに合わせて位置調整されるように、ダイヤモンド形２０６を第１の機械配向に形成している複数の放射エレメント２０４の一実施例を図１２に示す。同様に、図９に示すように、ユーザ端末１０８とリレープラットフォーム１１０が第２の相対位置にあるときに、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の第２の面１２０ｂに合わせて位置調整されたままになるように（例：基準面１２０の相対位置が変化したときに基準面１２０に合わせて位置調整されたままになるように）、ダイヤモンド形２０６を第２の機械配向に形成している複数の放射エレメント２０４の一実施例を図１３に示す。
【００６２】
更に別の実施例では、本開示のアンテナシステム２００は、前述した実施例の両方の特徴を含む。一実施例として、アンテナシステム２００は、第１の軸２１０がリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように、アレイ２０２の選択された複数の電圧印加された放射エレメント２０４ａによって形成されたダイヤモンド形２０６を電子的及び機械的の両方で配向させるように構成され、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されたままになるように（例：倣ったままになるように）、選択された複数の電圧印加された放射エレメント２０４ａによって形成されたダイヤモンド形２０６を電子的に及び機械的に再配向させるようにも構成されている。図１４に、円形を形成する照射された放射エレメントを有する従来の円形の平面アレイの放射パターン２５２と比較した、ダイヤモンド形２０６を形成する照射された放射エレメント２０４を有するアレイ２０２を含む本開示のアンテナシステム２００の放射パターン２５０を示す。図１３に示す放射パターンは、対角線面に沿っている（例えばリレープラットフォーム１１０の平面１２０に沿っている）。水平線は０度の角度に相当し、水平線の下の角度はプラスの角度である。図１４の放射パターンは対称であり、メインローブ２２６のピーク振幅（例：レベル）と、サイドローブ２２４のピーク振幅を示している。
【００６３】
図示したように、アレイ２０２の照射された放射エレメント２０４（例：円形の平面アレイ２０８の電圧印加された放射エレメント２０４ａ、あるいはダイヤモンド形の平面アレイ２１８の放射エレメント２０４のいずれかによって）形成されたダイヤモンド形２０６を、リレープラットフォーム１１０の経路１２２に対応する平面１２０に合わせて位置調整された対角線（例：第１の軸２１０）に合わせて配向させることで、平面１２０に沿ったサイドローブ２２４の振幅を約１０デシベル（ｄＢ）低減させることが可能である。したがって、本開示のアンテナシステム２００により結果的に、対角方向に沿って（例：第１の軸２１０に沿って）サイドローブ干渉が改善される。
【００６４】
いかなる特定の理論にも限定されず、本開示のアンテナシステム２００の放射パターン２５０は、基本正弦関数又はシンク関数によって定義される。一実施例として、放射パターン２５０は、Ｓｉｎｃ（ｘ）×Ｓｉｎｃ（ｙ）として定義される（ｘ、ｙ）シンク関数によって表され、（ｘ）は第１の軸２１０であり、（ｙ）は第２の軸２１２である。
【００６５】
図１４に示す放射パターン２５０は、等しい長さを有する第１の軸２１０と第２の軸２１２を含む放射エレメント２０４のダイヤモンド形２０６を表している。当業者は、第１の軸２１０と第２の軸２１２の長さが互いに変化すると、放射パターン２５０が変化することを認識するだろう。一般に、対角軸が長いほど、その軸に沿ったサイドローブ干渉の抑制が更に向上し、その軸に沿ったメインローブが更に鮮明になる。
【００６６】
図１５を参照すると、一実施例、図５、図１０及び図１１に示す実施例では、例えばアンテナシステム２００は、複数の放射エレメント２０４のアレイ２０２を含む直接放射アレイアンテナである。一又は複数の放射エレメント２０４は、一又は複数のフェイズシフタ２２８（フェイズシフタモジュール）の出力部に関連付けられ接続されている。図１５及び図１６では、「ＰＳ」はフェイズシフタ２２８を特定している。任意選択的に、アンテナシステム２００は、一又は複数の放射エレメント２０４に関連づけられ、接続された一または複数の増幅器２３８を含む。コントローラ２３０（コントローラモジュール）は、放射エレメント２０４へ供給される入力と、放射エレメント２０４から供給される出力とを制御するように構成されている。一実施例として、コントローラ２３０は、ＲＦ源２３４（例：ＲＦ送信器、ＲＦ受信器、又はこれらの組み合わせ）によって供給されるＲＦ入力を制御する。別の実施例として、コントローラ２３０は配電盤２３２（配電モジュール）によって供給される電源入力を制御する。コントローラ２３０及び／又はフェイズシフタ２２８は、適切なビームウェイト（ｂｅａｍｗｅｉｇｈｔ）を適用し、放射エレメント２０４によって送信されたＲＦ信号の振幅及び位相を制御するためにいずれかの適切なビームウェイトの補正も行う。
【００６７】
アンテナシステム２００はまた、適切にプログラミングされたコンピュータプロセッサ２３６（又はプロセッサモジュール）も含む。プロセッサ２３６は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように、アレイ２０２の選択された放射エレメント２０４（例：電圧印加された放射エレメント２０４）によって形成されたダイヤモンド形２０６を電子的に配向させる方法を含む、一連の方法ステップを実行するためのプログラム制御下にあるように構成されている。一実施例として、プロセッサ２３６は、複数の放射エレメント２０４のうちの、どの選択された放射エレメントに電圧を印加する及び／又はどの選択された放射エレメントの電源を切断するかを制御する（放射エレメント２０４のうちのどれが電圧印加された放射エレメント２０４ａであり、電源切断された放射エレメント２０４ｂであるかを選択する）。放射エレメント２０４を制御することで、例えば第１の軸２１０及び第２の軸２１２の長さを画定することによって、ダイヤモンド形２０６の形状及び／又はサイズが設定される。放射エレメント２０４を制御することで、例えば対角線（例：第１の軸２１０）の配向がリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように第１の軸２１０と第２の軸２１２の回転配向を画定することによって、ダイヤモンド形２０６の配向が構成される。放射エレメント２０４を制御することで、ユーザ端末１０８と一または複数のリレープラットフォーム１１０との間の相対位置が変化したことに応じて対角線（例：第１の軸２１０）の配向がリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されたままになるようにダイヤモンド形２０６の配向も再構成される。つまり、プロセッサ２３６は、ダイヤモンド形２０６の回転度又は回転配向を制御するように構成されているということである。
【００６８】
例えば、選択された放射エレメント２０４及び／又はその一部によって形成されたダイヤモンド形２０６を電子的に配向させうる本開示の方法３００（図１７）は、非一過性コンピュータ可読記憶媒体、及び非一過性コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、例えばアンテナシステム２００のコンピュータプロセッサ２３６等のコンピュータプロセッサによって実行されるコンピュータの制御命令を含むコンピュータプログラム製品として実行されうる、あるいはコンピュータプログラム製品を用いうる。
【００６９】
例示のシステム２００はまた、一又は複数のデータ記憶装置、入力装置、出力装置、及びネットワークインターフェースも含みうる。例えば、データバス及びマザーボードを含むバスシステムを使用して、システム２００の構成要素間のデータ通信を確立し、制御することができる。他のシステムアーキテクチャもまた使用されうる。
【００７０】
プロセッサ２３６は例えば、一又は複数のマイクロプロセッサを含みうる。データ記憶装置は例えば、動的ランダムアクセスメモリ等のランダムアクセスメモリ記憶デバイス、一又は複数のハードドライブ、フラッシュメモリ、及び／又は読み出し専用メモリ、又は他の種類のコンピュータ可読媒体のメモリ装置を含みうる。
【００７１】
このため、本書に記載されるシステム及び技術の様々な実装態様は、デジタル電子回路、集積回路、特殊設計ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせにおいて実現されうる。これらの様々な実装態様は、特殊用途向け又は汎用であってよく、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置とデータ及び命令を送受信するように結合された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行可能及び／又は解釈可能な一または複数のコンピュータプログラムにおける実装態様を含みうる。
【００７２】
これらのコンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション又はコードとも称される）は、プログラマブルプロセッサ向けの機械命令を含み、高レベル手続き型の及び／又はオブジェクト指向のプログラミング言語及び／又はアセンブリ／機械語で実行されうる。本書で使用される「機械可読媒体」「コンピュータ可読媒体」という語は、機械命令を機械可読信号として受信する機械可読媒体を含む、プログラマブルプロセッサへ機械命令及び／又はデータを提供するために使用されるいずれかのコンピュータプログラム製品、装置及び／又はデバイス（例：磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ））を指すものである。「機械可読信号」という語は、プログラマブルプロセッサへ機械命令及び／又はデータを提供するために使用されるいずれかの信号を指すものである。
【００７３】
図３及び図４を参照しつつ図１５を再び参照すると、一実施例では、プロセッサ２３６は、ユーザ端末１０８の空間内の位置及び場所を決定するようにも構成されている。一実施例では、プロセッサ２３６は、全地球測位システム（ＧＰＳ）装置２５４（又はＧＰＳモジュール）からユーザ端末１０８の位置情報を受信する。一実施例として、ＧＰＳ装置２５４は、アンテナシステム２００に組み込まれている。別の実施例として、ＧＰＳ装置２５４は、（例：モバイルプラットフォーム又はビークルの）ユーザ端末１０８の制御システム又はナビゲーションシステムに組み込まれている。
【００７４】
一実施例では、プロセッサ２３６はまた、各リレープラットフォーム１１０の空間内の位置及び場所を決定するようにも構成されている。リレープラットフォーム１１０の種類（例：衛星１２６又は航空ビークル１３０）によって、リレープラットフォーム１１０の位置情報が例えばメモリ内に記憶され、プロセッサ２３６へ伝達されうる、あるいはプロセッサ２３６によって決定されうる。一実施例では、所定の時点における各リレープラットフォーム１１０の位置（例：衛星１２６の天体位置表又は航空ビークル１３０の既定の飛行経路）が予め定められ、プロセッサ２３６へ伝達される。一実施例として、既定の位置情報は、メモリ上に予め読み込まれ（例：ユーザ端末１０８又はアンテナシステム２００内に記憶され）、プロセッサ２３６へ伝達されうる。別の実施例として、既定の位置情報は、リレープラットフォーム１１０内に記憶され、プロセッサ２３６へ伝達されうる。一実施例では、所定の時点における各リレープラットフォーム１１０の位置が、プロセッサ２３６によって決定される又は計算される。
【００７５】
したがって、プロセッサ２３６は、リレープラットフォーム１１０の位置情報に基づいて平面１２０を決定し、ダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）の平面１２０に合わせた位置調整に基づいてダイヤモンド形２０６の配向を決定するように構成されている。
【００７６】
一実施例では、プロセッサ２３６は、選択された複数の放射エレメント２０４に電圧を印加することによって形成されたダイヤモンド形２０６の最適構成を決定するようにも構成されている。一実施例では、プロセッサ２３６は、第１の軸２１０に沿ったサイドローブ干渉の抑制と、第２の軸２１２に沿ったサイドローブ干渉の抑制とを釣り合わせる（例：最適化する）ために、ダイヤモンド形２０６の第１の軸２１０と第２の軸２１２の長さを計算するように構成されている。プロセッサ２３６はまた、ダイヤモンド形２０６の第１の軸２１０と第２の軸２１２の長さと、ダイヤモンド形２０６によって形成された全体面積とを釣り合わせる（例：最適化する）ようにも構成されている。当業者は、ＲＦ通信において、アレイ２０２の電圧印加された放射エレメント２０４ａによって画定された面積が大きいほど（例：アンテナ振幅が大きいほど）、ＲＦ信号に付与される指向性が高まることを理解するだろう。このため、プロセッサ２３６は、（例：第１の軸２１０と第２の軸２１２の長さに基づく）サイドローブの抑制を、（例：ダイヤモンド形２０６の面積に基づく）指向性と釣り合わせるように構成されている。
【００７７】
図１６を参照すると、一実施例、図１２及び図１３に示す実施例では、例えばアンテナシステム２００はまた、回転機構２４０も含む。回転機構２４０は、第１の軸２１０が複数のリレープラットフォーム１１０の平面１２０に合わせて位置調整されるように、アレイ２０２の放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６を機械的に配向させるように構成されている。プロセッサ２３６は、回転機構２４０によってアレイ２０２の機械的回転度を制御するように構成されている。
【００７８】
アレイ２０２によって形成されたダイヤモンド形２０６の配向が、（例：ダイヤモンド形２０６の回転配向を画定するために円形の平面アレイ２０８の放射エレメント２０４に選択的に電圧を印加する、また円形の平面アレイ２０８の放射エレメント２０４の電源を切断することによって）電子的に構成される、（例：ダイヤモンド形２０６の回転配向を画定するためにダイヤモンド形の平面アレイ２１８を機械的に回転させることによって）機械的に構成される、又はこれらの組み合わせであるか否かに関わらず、配向の変化の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、アレイ２０２（例：放射エレメント２０４の数）及び／又は回転機構の構造限界によってのみ限定されうる。
【００７９】
図１〜図１６を参照しつつ図１７を参照すると、通信方法３００の一実施例が開示されている。方法３００は、無線通信に本開示の通信システム１００及びアンテナシステム２００を用いた例示の一実装態様である。本開示の範囲を逸脱することなく、方法３００に変更、追加、または省略を行うことができる。方法３００は、より多くの、より少ない、又は他のステップを含み得る。加えて、任意の適切な順序でステップを実施してもよい。
【００８０】
図３〜図１３を参照しつつ図１６を参照すると、一実施例では、方法３００は、ブロック３０２で示すように放射エレメント２０４のアレイ２０２をダイヤモンド形２０６に構成するステップを含む。ダイヤモンド形は、第１の軸２１０と第２の軸２１２とを含む。ブロック３０４で示すように、本方法３００はまた、第１の軸１２０が複数の飛行中の通信リレープラットフォーム１１０が共有する基準面１２０に合わせて位置調整されるように、ダイヤモンド形２０６を配向させるステップも含む。ブロック３０６で示すように、本方法３００はまた、アレイ２０２に対する基準面１２０の位置の変化に応じて第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されたまま維持されるように、ダイヤモンド形２０６を再配向させるステップも含む。
【００８１】
図３〜図１１を参照しつつ図１６を参照すると、本方法３００の一実装態様では、放射エレメント２０４のアレイ２０２をダイヤモンド形２０６に構成するステップ（ブロック３０２）は、ブロック３０８で示すように放射エレメント２０４を円形の平面アレイ２０８に配置するステップと、ブロック３１０で示すようにダイヤモンド形２０６を形成するために選択された放射エレメント２０４（例：電圧印加された放射エレメント２０４ａ及び電源切断された放射エレメント２０４ｂ）に電圧を印加する、及び選択された放射エレメント２０４の電源を切断するステップとを含む。
【００８２】
本方法３００のこの実装態様では、第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されるようにダイヤモンド形２０６を配向させるステップ（ブロック３０４）は、ブロック３１２で示すようにダイヤモンド形２０６を配向させるために選択された異なる放射エレメント２０４に電圧を印加する、及び選択された異なる放射エレメント２０４の電源を切断するステップと、ブロック３１４で示すように第１の軸２１０を基準面１２０に合わせて位置調整するステップとを含む。
【００８３】
本方法３００のこの実装態様では、第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されたまま維持されるようにダイヤモンド形２０６を再配向させるステップ（ブロック３０６）は、ブロック３１６で示すようにダイヤモンド形２０６を再配向させるために選択された更に異なる放射エレメント２０４に電圧を印加し、及び選択された更に異なる放射エレメント２０４の電源を切断するステップと、ブロック３１８で示すように第１の軸２１０を基準面１２０に合わせて再位置調整するステップとを含む。
【００８４】
図３、図４、図６〜図９、図１２及び図１３を参照しつつ図１６を参照すると、本方法３００の別の実装態様では、放射エレメント２０４のアレイ２０２をダイヤモンド形２０６に構成するステップ（ブロック３０２）は、ブロック３２０で示すように放射エレメント２０４をダイヤモンド形の平面アレイ２１８に配置するステップと、ブロック３２２で示すようにダイヤモンド形２０６を形成するために、放射エレメント２０４に電圧を印加するステップとを含む。
【００８５】
本方法３００のこの実装態様では、第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されるようにダイヤモンド形２０６を配向させるステップ（ブロック３０４）は、ブロック３２４で示すようにダイヤモンド形２０６を配向させるためにアレイ２０２を回転させるステップと、ブロック３１４で示すように第１の軸２１０を基準面１２０に合わせて位置調整するステップとを含む。
【００８６】
本方法３００のこの実装態様では、第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されたまま維持されるようにダイヤモンド形２０６を再配向させるステップ（ブロック３０６）は、ブロック３２６で示すように、ダイヤモンド形２０６を再配向させるためにアレイ２０２を回転させるステップと、ブロック３１８で示すように、第１の軸２１０を基準面１２０に合わせて再位置調整するステップを含む。
【００８７】
放射エレメント２０４のアレイ２０２を最初に構成するいずれかのステップ（ブロック３０２）の間に、第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて位置調整されるようにダイヤモンド形２０６を配向させるために、アレイ２０２を再配向させ（ブロック３０４）、及び／又は第１の軸２１０が基準面１２０に合わせて再位置調整される（例：維持される）ようにダイヤモンド形２０６を再配向させるために、アレイ２０２を再び再構成し（ブロック３０６）、本方法３００はまた、リレープラットフォームの位置を決定し、ユーザ端末１０８（及びアンテナシステム２００）の位置を決定するステップも含む。この位置情報に基づいて、本方法３００はまた、平面１２０の相対位置を画定するステップも含む。決定された平面１２０の相対位置に基づいて、本方法３００はまた、対角線（例：第１の軸２１０）が平面１２０に合わせて位置調整されるようにダイヤモンド形２０６の配向を決定するステップも含む。
【００８８】
したがって、例えば本開示の通信システム１００及び方法３００とともに使用される本開示のアンテナシステム２００は、隣接するリレープラットフォーム１１０とのサイドローブ干渉を低減させるために放射エレメントによって形成されたダイヤモンド形２０６を再配向させることによって、モバイル環境に適応できる放射エレメント２０４の動的に再構成可能なアレイ２０２を提供する。異なる放射エレメント２０４に選択的に電圧を印加し、また異なる放射エレメント２０４の電源を選択的に切断することによってダイヤモンド形２０６を電子的に再構成することで、放射パターンのより良い制御、及び高い自由度が得られる。本開示のアンテナシステム２００は、アンテナシステム２００が通信しているリレープラットフォーム１１０（例：第１のリレープラットフォーム１１０ａ）に隣接しているリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）との干渉がなくなるとまでは言わなくても低減し、システムの信号対ノイズ干渉比（ＳＮＩＲ）の性能が向上する。複数のリレープラットフォーム１１０の基準面１２０に合わせて位置調整されたダイヤモンド形２０６の対角線（例：第１の軸２１０）を維持することによって、電圧印加された放射エレメント２０４によって形成されたダイヤモンド形２０６の形状を制御することで、平面１２０内に位置づけされた隣接するリレープラットフォーム１１０（例：第２のリレープラットフォーム１１０ｂ及び第３のリレープラットフォーム１１０ｃ）に方向づけされたサイドローブの振幅が最低限に維持される。
【００８９】
本開示全体において、本開示のアンテナシステム２００の様々な構成要素は、「モジュール」と記載されている。本開示の目的において、「モジュール」という語は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせを含みうる。一実施例として、モジュールは、プロセッサ、記憶デバイス（例：メモリ）、入力装置及び／又はディスプレイを有するコンピュータを含みうる。モジュールはまた、プロセッサによって実行したときに、プロセッサに、記載された機能を実施又は実行させる命令を有するコンピュータ可読記憶媒体も含みうる。
【００９０】
別途提示されない限り、「第１」、「第２」などの語は、本明細書では単に符号として使用されており、これらの用語が表すアイテムに対して、順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図していない。さらに、「第２」のアイテムに言及することは、より小さい数のアイテム（例えば、「第１」のアイテム）及び／又はより大きい数のアイテム（例えば、「第３」のアイテム）の存在を必要とするわけでもなく、除外するわけでもない。
【００９１】
本明細書で使用されるように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、かつ、列挙されたアイテムのうち１つだけあればよいということを意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリであり得る。すなわち、「〜のうちの少なくとも１つ」は、アイテムの任意の組み合わせ、又はいくつかのアイテムが列挙から使用されうることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要なわけではない。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の好適な組み合わせを意味し得る。
【００９２】
更に、本開示は以下の条項による例を含む。
【００９３】
条項１．アンテナシステム（２００）であって、
ダイヤモンド形（２０６）を形成する放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を備え、
前記ダイヤモンド形は、第１の軸（２１０）と第２の軸（２１２）とを含み、
前記ダイヤモンド形は、複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）が共有する基準面（１２０）に合わせて位置調整された前記第１の軸に合わせて配向され、
前記アレイに対する前記基準面の位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形が再配向される、システム。
【００９４】
条項２．前記アレイは、円形の平面アレイ（２０８）を含み、
前記円形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）と、電源切断された放射エレメント（２０４ｂ）とを含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
条項１に記載のシステム。
【００９５】
条項３．前記アレイに電子的に結合したプロセッサ（２３６）を更に備え、
前記プロセッサは、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加し、及び前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に配向させるように構成され、
前記プロセッサは、前記ダイヤモンド形を前記アレイの中心（２１６）の周りで回転させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加し、また前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に再配向させるように構成されている、
条項２に記載のシステム。
【００９６】
条項４．
前記アレイは、ダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）を含み、
前記ダイヤモンド形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）を含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
条項１に記載のシステム。
【００９７】
条項５．前記アレイに機械的に連結された回転機構（２４０）を更に備え、
前記回転機構は、前記ダイヤモンド形を機械的に配向させるように構成され、
前記回転機構は、前記アレイの中心（２１６）の周りで前記アレイを回転させることによって、前記ダイヤモンド形を機械的に再配向させるように構成されている、
条項４に記載のシステム。
【００９８】
条項６．前記第１の軸と前記第２の軸は、等しい長さを有する、条項１に記載のシステム。
【００９９】
条項７．前記第１の軸と前記第２の軸は、異なる長さを有する、条項１に記載のシステム。
【０１００】
条項８．通信システム（１００）であって、
共有の基準面（１２０）内で経路（１２２）に沿って移動している複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）と、
ダイヤモンド形（２０６）を形成する放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を備えるアンテナシステム（２００）によって、前記通信リレープラットフォームのうちの１つと無線通信しているユーザ端末（１０８）と
を備え、
前記ダイヤモンド形は、第１の軸（２１０）と第２の軸（２１２）とを含み、
前記ダイヤモンド形は、前記基準面に合わせて位置調整された前記第１の軸に合わせて配向され、
前記ユーザ端末に対する少なくとも１つの前記リレープラットフォームの位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形が再配向される、システム。
【０１０１】
条項９．前記アレイは、円形の平面アレイ（２０８）を含み、
前記円形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）と、電源切断された放射エレメント（２０４ｂ）とを含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
条項８に記載のシステム。
【０１０２】
条項１０．前記アンテナシステムは更に、前記アレイに電子的に結合したプロセッサ（２３６）を備え、
前記プロセッサは、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加し、また前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に配向させるように構成され、
前記プロセッサは、前記ダイヤモンド形を前記アレイの中心（２１６）の周りで回転させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加し、また前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断することによって、前記ダイヤモンド形を電子的に再配向させるように構成されている、
条項９に記載のシステム。
【０１０３】
条項１１．前記アレイは、ダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）を含み、
前記ダイヤモンド形の平面アレイは、電圧印加された放射エレメント（２０４ａ）を含み、
前記電圧印加された放射エレメントは、前記ダイヤモンド形を形成する、
条項８に記載のシステム。
【０１０４】
条項１２．前記アンテナシステム２００は更に、前記アレイに機械的に連結された回転機構（２４０）を備え、
前記回転機構は、前記ダイヤモンド形を機械的に配向させるように構成され、
前記回転機構は、前記アレイの中心（２１６）の周りで前記アレイを回転させることによって、前記ダイヤモンド形を機械的に再配向させるように構成されている、
条項１１に記載のシステム。
【０１０５】
条項１３．前記飛行中の通信リレープラットフォームは各々、衛星（１２６）を含み、前記基準面は軌道面である、条項８に記載のシステム。
【０１０６】
条項１４．前記飛行中の通信リレープラットフォームは各々、高空域航空ビークル（１３０）を含み、前記基準面は軌道面である、条項８に記載のシステム。
【０１０７】
条項１５．前記ユーザ端末は、ビークル用端末、飛行用端末、及び船員用端末のうちの１つである、条項８に記載のシステム。
【０１０８】
条項１６．通信方法（３００）であって、
放射エレメント（２０４）のアレイ（２０２）を、第１の軸（２１０）及び第２の軸（２１２）を含むダイヤモンド形（２０６）に構成すること（３０２）と、
前記第１の軸が複数の飛行中の通信リレープラットフォーム（１１０）が共有する基準面（１２０）に合わせて位置調整されるように、前記ダイヤモンド形を配向させること（３０４）と、
前記アレイに対する前記基準面の位置の変化に応じて、前記第１の軸が前記基準面に合わせて位置調整されたまま維持されるように、前記ダイヤモンド形を再配向させること（３０６）と
を含む方法。
【０１０９】
条項１７．
前記放射エレメントを円形の平面アレイ（２０８）に配置すること（３０８）と、
前記ダイヤモンド形を形成するために、前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された放射エレメントの電源を切断すること（３１０）と、
前記ダイヤモンド形を配向させるために、前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された異なる放射エレメントの電源を切断すること（３１２）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて位置調整すること（３１４）と
を更に含む、条項１６に記載の方法。
【０１１０】
条項１８．
前記ダイヤモンド形を再配向させるために、前記放射エレメントのうちの選択された更に異なる放射エレメントに電圧を印加する、及び前記放射エレメントのうちの選択された更に異なる放射エレメントの電源を切断すること（３１６）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて再位置調整すること（３１８）と
を更に含む、条項１７に記載の方法。
【０１１１】
条項１９．
前記放射エレメントをダイヤモンド形の平面アレイ（２１８）に配置すること（３２０）と、
前記ダイヤモンド形を形成するために、前記放射エレメントに電圧を印加すること（３２２）と、
前記ダイヤモンド形を配向させるために、前記アレイを回転させること（３２４）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて位置調整すること（３１４）と
を更に含む、条項１６に記載の方法。
【０１１２】
条項２０．
前記ダイヤモンド形を再配向させるために、前記アレイを回転させること（３２６）と、
前記第１の軸を前記基準面に合わせて再位置調整すること（３１８）と
を更に含む、条項１９に記載の方法。
【０１１３】
本開示のシステム及び方法の様々な実施例を示し、また説明してきたが、当業者は、明細書を読むことで、変更を想起しうる。本願は、こうした変更例を含み、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】
2018110372.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【外国語明細書】
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