(57)【要約】【課題】増幅器の無信号入力時または低入力電力時に増加する発熱量を低減し、さらに、発熱低減のために入力する発熱抑圧用信号およびその相互変調歪が送信信号に与える干渉を低減する。【解決手段】送信信号が途切れたり送信信号電力が低下し、増幅器が無信号入力または低入力電力状態になるときに、増幅器に発熱抑圧用信号を入力して全体の入力電力を増加し、供給される発熱抑圧用信号を無線信号として出力する。送信信号と異なる周波数の発熱抑圧用信号を用い、増幅器通過後の送信信号と発熱抑圧用信号を周波数分離し、送信信号と発熱抑圧用信号を異なるアンテナからそれぞれ別方向に放射させるか、発熱抑圧用信号電力を抵抗に吸収させる。【選択図】　　　　図３
2004135027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器と、
送信信号と前記発熱抑圧用信号を合成する合成器と、
前記合成器の出力信号を入力して増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号を無線信号として放射するアンテナとを備え、
前記増幅器に前記発熱抑圧用信号を入力して前記送信信号の無信号入力時または低入力電力時に前記増幅器で発生する熱を低減する構成である
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器と、
送信信号電力を検出し、送信信号電力に応じて前記発熱抑圧用信号発生器から出力する発熱抑圧用信号電力を制御する制御手段と、
前記送信信号と前記発熱抑圧用信号を合成する合成器と、
前記合成器の出力信号を入力して増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号を無線信号として放射するアンテナとを備え、
前記増幅器の入力電力レベルがほぼ一定になるように前記制御手段で前記発熱抑圧用信号電力を制御し、前記送信信号の無信号入力時または低入力電力時に前記増幅器で発生する熱を低減する構成である
ことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送信装置において、
前記発熱抑圧用信号発生器は、前記送信信号と異なる周波数の発熱抑圧用信号を発生させ、
前記増幅器を通過後の送信信号と発熱抑圧用信号を周波数分離するフィルタと、
前記フィルタで分離した送信信号と発熱抑圧用信号をそれぞれ異なる方向に放射する複数のアンテナと
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の送信装置において、
前記送信信号が無信号入力時に前記発熱抑圧用信号を発生させる構成とし、
前記増幅器を通過後の送信信号と発熱抑圧用信号を切り替えて出力するスイッチと、
前記スイッチで分離した送信信号と発熱抑圧用信号をそれぞれ異なる方向に放射する複数のアンテナと
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項５】
発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器と、
送信信号および前記発熱抑圧用信号をそれぞれ所定の入力ポートから入力し、分配合成して複数の増幅器に入力し、それぞれで増幅された信号を再び分配合成して入力ポートに対応する所定の出力ポートから送信信号および発熱抑圧用信号を出力するマルチポート増幅器と、
前記マルチポート増幅器で増幅された送信信号と発熱抑圧用信号を無線信号としてそれぞれ異なる方向に放射する複数のアンテナとを備え、
前記マルチポート増幅器の各増幅器に前記発熱抑圧用信号を入力して前記送信信号の無信号入力時または低入力電力時に前記増幅器で発生する熱を低減する構成である
ことを特徴とする送信装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の送信装置において、
前記発熱抑圧用信号を放射するアンテナに代えて、発熱抑圧用信号電力を吸収する抵抗器を用いた構成である
ことを特徴とする送信装置。
【請求項７】
発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器と、
送信信号および前記発熱抑圧用信号をそれぞれ所定の入力ポートから入力し、分配合成および振幅位相調整を行って複数の出力ポートから出力するビーム形成回路と、
前記ビーム形成回路の出力ポートから出力された信号をそれぞれ増幅する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器で増幅された信号を入力し、送信信号と発熱抑圧用信号を無線信号としてそれぞれ異なる方向に放射するフェーズドアレーアンテナとを備え、
前記各増幅器に前記発熱抑圧用信号を入力して前記送信信号の無信号入力時または低入力電力時に前記増幅器で発生する熱を低減する構成である
ことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の送信装置において、
前記発熱抑圧用信号の周波数を前記送信信号の周波数帯域の下端または上端に設定し、前記送信信号と前記発熱抑圧用信号による相互変調歪信号の一部を前記送信信号の周波数帯域外に発生させ、
前記増幅器の出力段に、前記送信信号の周波数帯域外に発生した相互変調歪信号を減衰させる帯域通過フィルタを備えた
ことを特徴とする送信装置。
【請求項９】
請求項５，７，８のいずれかに記載の送信装置において、
前記発熱抑圧用信号と、前記送信信号と前記発熱抑圧用信号との間に発生した相互変調歪信号の送信方向が地球方向ではなく宇宙空間方向に設定された構成である
ことを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、増幅器の発熱量を低減する送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信衛星等の搭載機器では、送信装置の高出力増幅器が最も電力を必要としている。例えば静止衛星の場合には、地球局を小型化するためにキロワット級のＲＦ出力電力が要求されている。また、高出力増幅器は、回線品質を確保しようとして相互変調歪を避けるために、飽和点からバックオフした線形性のよい動作点で運用されており、現状Ｓ帯では２０％〜３０％程度の電力効率で運用されている。
【０００３】
したがって、例えば１ｋＷのＲＦ出力電力を得るには、電力効率３０％の場合に３．３ｋＷの電力が必要になる。この場合、高出力増幅器に供給される電力の７０％の　２．３ｋＷが熱に変わる。現状の衛星では、高出力増幅器で発生した熱はヒートパイプ等を用いて伝達し、衛星構体面から輻射によって排熱するのが一般的になっている（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４参照）。しかし、発熱量が増えると、ヒートパイプの重量の増加や放熱面積の増加が必要になり、衛星構体の大型化と打ち上げロケットの大型化によりコストが上昇する問題があった。そのため、衛星内部で発生する熱をできるだけ低減することが求められている。
【０００４】
衛星搭載用マイクロ波帯の高出力増幅器には、一般的に増幅素子としてＦＥＴなどを用いた固体増幅器（ＳＳＰＡ）やＴＷＴ増幅器が用いられている。これらの増幅器は、入力信号電力が増加して飽和出力に近づくにつれ、電力効率が上昇する特性をもつ（非特許文献５）。
【０００５】
図１２は、Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する消費電力の測定値を示す。入力信号電力が低い場合でも３０Ｗ程度の電力を消費することがわかる。図１３は、Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する出力信号電力の測定値を示す。線形増幅器として、入力信号電力に比例して出力信号電力が増加していることがわかる。図１４は、Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する発熱量を示す。これは、図１２および図１３の実験結果をもとに算出したものであるが、入力信号電力が小さい場合は出力信号電力も小さいために、発熱量が増加していることがわかる。
【０００６】
【非特許文献１】
峰野仁志、外５名、「衛星搭載固体増幅器用平板型ヒートパイプの開発」、宇宙科学技術連合講演会講演集、機械工学編、Ｖｏｌ．３９、ｐｐ．１２１−１２２
【非特許文献２】
田中敦、外６名、「技術試験衛星ＶＩＩＩ型（ＥＴＳ−ＶＩＩＩ）大型展開アンテナ給電部の熱設計と実証試験結果」、宇宙科学技術連合講演会講演集、電気工学編、Ｖｏｌ．４３、ｐｐ．４７３−４７８
【非特許文献３】
原英雄、外７名、「Ｋａ帯アクティブフェーズドアレーアンテナの一検討」、電子情報通信学会技術研究報告、ＳＡＮＥ２０００　３７−４６
【非特許文献４】
宮坂明宏、渡辺光庸、「各種衛星搭載機器の効率と放熱限界」、電子情報通信学会技術研究報告、ＳＡＴ９６　７０−８０
【非特許文献５】
竹中功、外４名、「Ｓ帯高効率３０Ｗ電力増幅器」、電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、講演論文集、Ｎｏ．Ｃ−２−２９　、ｐ．６４
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の特性を考慮し、衛星の熱設計を行う場合には、最も大きな発熱量に合わせて設計する必要がある。すなわち、増幅器に関しては入力信号がないときの発熱量が最も大きく、その熱を排熱できるように設計する必要がある。特に、通信衛星は放送衛星と異なり、トラヒックが大きく変動することが予想されるので、入力信号がないときの発熱を処理できるように設計する必要がある。
【０００８】
本発明は、増幅器の無信号入力時または低入力電力時に増加する発熱量を低減することができる送信装置を提供することを目的とする。さらに、発熱低減のために入力する発熱抑圧用信号およびその相互変調歪が送信信号に与える干渉を低減することができる送信装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信信号が途切れたり送信信号電力が低下し、増幅器が無信号入力または低入力電力状態になるときに、増幅器に発熱抑圧用信号を入力して全体の入力電力を増加し、供給される発熱抑圧用信号を無線信号として出力する（請求項１，２）。これにより、従来は熱になっていた電力を無線信号に変換することができ、無信号入力時または低入力電力時に増幅器で発生する熱を低減することができる。
【００１０】
また、発熱低減のために入力する発熱抑圧用信号、および送信信号と発熱抑圧用信号との間に発生する相互変調歪信号が送信信号に与える干渉を低減するために、次の手段を講じる。
【００１１】
（１）　送信信号と異なる周波数の発熱抑圧用信号を用い、増幅器通過後の送信信号と発熱抑圧用信号を周波数分離し、送信信号と発熱抑圧用信号を異なるアンテナからそれぞれ別方向に放射させるか、発熱抑圧用信号電力を抵抗に吸収させる（請求項３，６）。
【００１２】
（２）　送信信号と発熱抑圧用信号を時分割で発生させ、増幅器通過後の送信信号と発熱抑圧用信号をスイッチで分離し、送信信号と発熱抑圧用信号を異なるアンテナからそれぞれ別方向に放射させるか、発熱抑圧用信号電力を抵抗に吸収させる（請求項４，６）。
【００１３】
（３）　マルチポート増幅器を用いて増幅された発熱抑圧用信号を特定の出力ポートに集中させて出力し、この出力ポートから出力された発熱抑圧用信号を送信信号と異なるアンテナから異なる方向に放射させる、あるいは抵抗に吸収させる（請求項５，６）。
【００１４】
（４）　フェーズドアレーアンテナを用い、送信信号と発熱抑圧用信号、さらに送信信号と発熱抑圧用信号との間で発生する相互変調歪信号を、それぞれ異なる方向に放射させる（請求項７）。
【００１５】
（５）　発熱抑圧用信号の周波数を送信信号の周波数帯域の下端または上端に設定し、相互変調歪信号の一部を送信信号の周波数帯域外に発生させ、増幅器の出力段に配置した帯域通過フィルタで減衰させる（請求項８）。
【００１６】
（６）　発熱抑圧用信号と相互変調歪信号を宇宙空間方向に放射させる（請求項９）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態：請求項１）
図１は、本発明の送信装置の第１の実施形態を示す。
【００１８】
図において、発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器１１を備え、送信信号と発熱抑圧用信号を合成器１２で合成して増幅器１３に入力する。増幅器１３で増幅された送信信号と発熱抑圧用信号はアンテナ１４から無線信号として放射される。本構成では、発熱抑圧用信号が増幅器１３に入力される構成であるので、送信信号の無信号入力時または低入力電力時に増幅器１３で発生する熱を低減することができる。
【００１９】
なお、本構成において発熱抑圧用信号が送信信号に与える干渉を低減する方法としては、発熱抑圧用信号として送信信号とは異なる周波数を用いたり、ＣＤＭＡなどで使われる疑似雑音系列を用い、受信側で送信信号と発熱抑圧用信号を区別する方法がある。
【００２０】
また、図１に示す構成は、送信信号と発熱抑圧用信号がともに無線周波数帯の場合を想定したが、送信信号と発熱抑圧用信号がベースバンドまたは中間周波数帯で合成される場合には、増幅器１３の入力段に周波数変換器を挿入して無線周波数帯に周波数変換する必要がある。以下に示す実施形態においても同様である。
【００２１】
（第２の実施形態：請求項２）
図２は、本発明の送信装置の第２の実施形態を示す。
図において、発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器１１を備え、送信信号と発熱抑圧用信号を合成器１２で合成して増幅器１３に入力し、増幅器１３で増幅された送信信号と発熱抑圧用信号をアンテナ１４から無線信号として放射する構成は第１の実施形態と同様である。
【００２２】
本実施形態の特徴は、送信信号を分岐して送信信号電力を検出する分配器１５および送信信号電力検出器１６と、送信信号電力に応じて発熱抑圧用信号発生器１１の出力電力を制御する制御回路１７を備えるところにある。送信信号電力検出器１６は、送信信号が中間周波数帯または無線周波数帯の場合にはダイオードを用いた整流回路で実現することができ、整流回路の電圧出力のレベルを調整して制御信号とし、発熱抑圧用信号発生器１１の出力段に設けられた可変抵抗を制御して発熱抑圧用信号の出力電力を制御する。また、送信信号がベースバンド帯の場合には、ディジタル信号処理回路の内部で演算処理を行い、無線周波数帯での送信信号のレベルを予測し、それに応じて発熱抑圧用信号の出力電力を制御する。
【００２３】
本構成では、入力する送信信号電力に応じて発熱抑圧用信号の出力電力を制御し、増幅器１３への入力電力がほぼ一定になるように制御することにより、電力効率が一定になり発熱量もほぼ一定に抑えることができる。
【００２４】
なお、本構成において発熱抑圧用信号が送信信号に与える影響を回避するには、送信信号の入力レベルを閾値判定して発熱抑圧用信号をオン／オフ制御する方法がある。
【００２５】
（第３の実施形態：請求項３，４，６）
図３は、本発明の送信装置の第３の実施形態を示す。
図において、発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器１１を備え、送信信号と発熱抑圧用信号を合成器１２で合成して増幅器１３に入力し、増幅器１３から増幅された送信信号と発熱抑圧用信号を出力する構成は第１の実施形態と同様である。
【００２６】
本実施形態の特徴は、図３（１）　に示すように、送信信号と異なる周波数の発熱抑圧用信号を用い、増幅器１３を通過後の送信信号と発熱抑圧用信号をフィルタ１８で周波数分離し、送信信号と発熱抑圧用信号を異なるアンテナ１４，１９からそれぞれ別方向に放射させ、発熱抑圧用信号による干渉を低減するところにある（請求項３）。
【００２７】
また、図３（２）　に示すように、アンテナ１９に代えて抵抗器２０を用い、発熱抑圧用信号電力を抵抗に吸収させる構成としてもよい（請求項６）。この構成は、抵抗器２０を例えば衛星構体の排熱面に配置することにより、増幅器１３で発生する熱を従来のヒートパイプに代わってＲＦ電力として抵抗器２０に伝達し、抵抗器２０で吸収した熱を輻射を用いて排熱することができる。これにより、ヒートパイプの軽量化が期待できる。
【００２８】
また、図３（３）　に示すように、送信信号電力に応じて発熱抑圧用信号を発生させる場合や、送信信号が無入力時に発熱抑圧用信号を発生させる場合には、フィルタ１８に代えてスイッチ２１を用い、発熱抑圧用信号の発生タイミングに合わせてスイッチ２１を切り替えることにより、送信信号と発熱抑圧用信号を異なるアンテナ１４，１９からそれぞれ別方向に放射させるか、発熱抑圧用信号を抵抗器２０に吸収させることができる（請求項４，６）。
【００２９】
（第４の実施形態：請求項５，６）
図４は、本発明の送信装置の第４の実施形態を示す。本実施形態は、複数の増幅器を有するマルチポート増幅器を用いた例である。
【００３０】
図において、発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器１１を備え、送信信号と発熱抑圧用信号をマルチポート増幅器２２に入力する。マルチポート増幅器２２は、分配合成回路２３，２４の間に複数の増幅器１３を配置した構成であり、分配合成回路２３の各入力ポートから入力した送信信号および発熱抑圧用信号を分配合成して各増幅器１３に入力し、それぞれで増幅された信号を分配合成回路２４で再び分配合成することにより、分配合成回路２３の各入力ポートと対応する分配合成回路２４の各出力ポートから、送信信号および発熱抑圧用信号がそれぞれ出力される。送信信号はアンテナ１４から放射され、発熱抑圧用信号はアンテナ１９から送信信号とは別方向に放射することにより、発熱抑圧用信号による干渉を低減することができる。
【００３１】
なお、発熱抑圧用信号を放射するアンテナ１９は、図３（２）　に示す実施形態のように抵抗器２０に代え、発熱抑圧用信号電力を抵抗に吸収させる構成としてもよい（請求項６）。
【００３２】
（第５の実施形態：請求項７）
図５は、本発明の送信装置の第５の実施形態を示す。本実施形態は、フェーズドアレーアンテナを用いた例である。
【００３３】
図において、発熱抑圧用信号を発生する発熱抑圧用信号発生器１１を備え、送信信号と発熱抑圧用信号をビーム形成回路２５に入力する。ビーム形成回路２５に入力された送信信号および発熱抑圧用信号は分配合成され、振幅と位相が調整されて複数の増幅器１３に入力され、それぞれで増幅された信号がフェーズドアレーアンテナ２６の各アンテナから放射される。ここで、ビーム形成回路２５の励振分布を制御することにより、送信信号のビーム方向と発熱抑圧用信号のビーム方向が異なるように設定することができ、発熱抑圧用信号による干渉を低減することができる。
【００３４】
ここで、送信信号と発熱抑圧用信号から発生する相互変調歪信号のビーム方向が送信信号のビーム方向と異なるように制御する例について、図６を参照して説明する。なお、図６の装置構成は図５に示す第５の実施形態のものと同じである。
【００３５】
送信信号、発熱抑圧用信号および相互変調歪信号は、一般に同一周波数帯に発生するために、他のチャネルへの干渉源となる。相互変調歪として、最もレベルが高い３次相互変調歪（ＩＭ３）について、送信信号が１波の場合を考察する。
【００３６】
送信信号の角周波数をω１　、発熱抑圧用信号の角周波数をω２　（ω２　＞ω１　）とすると、送信信号と発熱抑圧用信号から発生する相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈの角周波数は
ＩＭ３Ｌ：２ω１　−ω２　
ＩＭ３Ｈ：２ω２　−ω１　
と表される。フェーズドアレーアンテナにおいて、各アンテナ素子から放射される送信信号成分の励振分布を、すべて同振幅で位相分布が（φＳ１，φＳ２，…，φＳＮ）とすると、各アンテナ素子から放射される信号は
Ｓ１＝Ａｓｉｎ（ω１ｔ＋φＳ１）
Ｓ２＝Ａｓｉｎ（ω１ｔ＋φＳ２）
…
ＳＮ＝Ａｓｉｎ（ω１ｔ＋φＳＮ）
と表される。ここで、Ａは送信信号の振幅、ｔは時間を示す。
【００３７】
一方、各アンテナ素子から放射される発熱抑圧用信号の励振分布を、すべて同振幅で位相分布が（φＨ１，φＨ２，…，φＨＮ）とすると、各アンテナ素子から放射される信号は
Ｈ１＝Ｂｓｉｎ（ω２ｔ＋φＨ１）
Ｈ２＝Ｂｓｉｎ（ω２ｔ＋φＨ２）
…
ＨＮ＝Ｂｓｉｎ（ω２ｔ＋φＨＮ）
と表される。ここで、Ｂは発熱抑圧用信号の振幅を示す。
【００３８】
このとき、Ｎ個のアンテナ素子から放射される相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈは、
ＩＭ３Ｌ１＝Ｃｓｉｎ（（２ω１−ω２）ｔ＋２φＳ１−φＨ１）
ＩＭ３Ｌ２＝Ｃｓｉｎ（（２ω１−ω２）ｔ＋２φＳ２−φＨ２）
…
ＩＭ３ＬＮ＝Ｃｓｉｎ（（２ω１−ω２）ｔ＋２φＳＮ−φＨＮ）
ＩＭ３Ｈ１＝Ｃｓｉｎ（（２ω２−ω１）ｔ＋２φＨ１−φＳ１）
ＩＭ３Ｈ２＝Ｃｓｉｎ（（２ω２−ω１）ｔ＋２φＨ２−φＳ２）
…
ＩＭ３ＨＮ＝Ｃｓｉｎ（（２ω２−ω１）ｔ＋２φＨＮ−φＳＮ）　　　…（１）
と表される。ここで、Ｃは相互変調歪信号の振幅を示す。
【００３９】
このように、相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈの励振分布は、送信信号の励振分布と発熱抑圧用信号の励振分布により変化する。これを考慮して発熱抑圧用信号の励振分布を制御すれば、相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈのビーム方向を送信信号に干渉しない方向に設定することができる。
【００４０】
図７は、８素子リニアアレーアンテナの放射パターンの計算結果を示す。ここでは、（送信信号の周波数）＜（発熱抑圧用信号の周波数）とし、アンテナ素子間隔は半波長とした。送信信号は同振幅同位相とし、角度で０度方向にピークをもつように設定した（図７（１））。発熱抑圧用信号は、同振幅で位相分布は（０度，９０度，１８０　度，…）と９０度の位相の傾斜をつけ、ビームが−４０度方向へ向くように設定した（図７（２））。この場合の相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈのアレーファクタを図７（３），（４）　に示す。相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈの放射パターンは異なっているが、この条件では送信信号のビーム方向にはビームが生じないため、干渉を抑えることができる。
【００４１】
（第６の実施形態：請求項８）
図８は、本発明の送信装置の第６の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態に適用したものであるが、第２の実施形態〜第５の実施形態にも同様に適用することができる。
【００４２】
発熱抑圧用信号の周波数を送信信号の周波数帯域の下端または上端に設定することにより、送信信号と発熱抑圧用信号による相互変調歪信号の一部（ここではＩＭ３Ｈ）は、送信信号の周波数帯域外に発生させることができる。本実施形態では、この送信信号の周波数帯域外に発生した相互変調歪信号ＩＭ３Ｈを減衰させる帯域通過フィルタ３１を増幅器１３の出力段に配置ことにより、相互変調歪信号ＩＭ３Ｈによる干渉を低減することができる。
【００４３】
本実施形態の帯域通過フィルタ３１を図５，図６に示すフェーズドアレーアンテナを用いた第５の実施形態に適用した例を図９に示す。
【００４４】
式（１）　に示すように、一般に相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈはアレーアンテナから放射される位相分布が異なるので、両ビームを干渉が問題とならない方向に向けることが難しい場合がある。この場合には、上記のように発熱抑圧用信号の周波数を送信信号の周波数帯域の下端または上端に設定し、送信信号と発熱抑圧用信号による相互変調歪信号の一部（ＩＭ３ＬまたはＩＭ３Ｈ）を送信信号の周波数帯域外に発生させる。これを帯域通過フィルタ３１で減衰させることにより、相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈのいずれかのビームだけを考慮すればよいことになる。
【００４５】
図１０は、８素子リニアアレーアンテナの放射パターンの計算結果を示す。アンテナの素子間隔および周波数は図７と同じである。送信信号は同振幅同位相とし、角度で０度方向にピークをもつように設定した（図１０（１））。発熱抑圧用信号は、同振幅で位相分布は（０度，１８０　度，３６０　度，…）と　１８０度の位相の傾斜をつけ、ビームが±９０度方向へ向くように設定した（図１０（２））。この場合の相互変調歪信号ＩＭ３Ｌ，ＩＭ３Ｈのアレーファクタを図１０（３），（４）　に示す。相互変調歪信号ＩＭ３Ｌの放射パターンは±９０度方向へ向き、０度方向では零点を形成している。一方、相互変調歪信号ＩＭ３Ｈの放射パターンは０度方向へ向いている。この条件では、相互変調歪信号ＩＭ３Ｈは送信信号のビーム方向において干渉源となるが、帯域通過フィルタ３１を減衰させることにより、送信信号への干渉を抑えることができる。
【００４６】
（第７の実施形態：請求項９）
図１１は、本発明の送信装置の第７の実施形態を示す。本実施形態は、図５に示す第５の実施形態に適用したものであるが、第４の実施形態および第６の実施形態にも同様に適用することができる。
【００４７】
発熱抑圧用信号や、送信信号と発熱抑圧用信号との間に発生した相互変調歪信号による送信信号への干渉を低減するために、特に衛星搭載用の送信装置では、発熱抑圧用信号および相互変調歪信号を地球方向ではなく宇宙空間方向へ向ける。ここでは、送信信号ビームのみが反射鏡３２で反射して地球方向に向け、発熱抑圧用信号および相互変調歪信号の各ビームが反射鏡３２に当てないように制御すれば、その各ビームは宇宙空間方向へ向けることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送信装置は、増幅器が無信号入力または低入力電力状態になるときに、増幅器に発熱抑圧用信号を入力して全体の入力電力を増加させることにより、増幅器で発生する熱を低減することができる。これにより、特に排熱能力が限られる衛星において、送信用高出力増幅器の発熱量を低減し、排熱用ヒートパイプ重量の削減や衛星構体の放熱面積の低減を可能とし、衛星の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００４９】
また、発熱低減のために入力する発熱抑圧用信号、および送信信号と発熱抑圧用信号との間に発生する相互変調歪信号のビーム方向を制御することにより、これらの信号が送信信号に与える干渉を低減することができ、通信品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信装置の第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明の送信装置の第２の実施形態を示す図。
【図３】本発明の送信装置の第３の実施形態を示す図。
【図４】本発明の送信装置の第４の実施形態を示す図。
【図５】本発明の送信装置の第５の実施形態を示す図。
【図６】本発明の送信装置の第５の実施形態におけるビーム制御例を示す図。
【図７】第５の実施形態における８素子リニアアレーアンテナの放射パターンの計算結果を示す図。
【図８】本発明の送信装置の第６の実施形態を示す図。
【図９】本発明の送信装置の第６の実施形態の他の構成例を示す図。
【図１０】第６の実施形態における８素子リニアアレーアンテナの放射パターンの計算結果を示す図。
【図１１】本発明の送信装置の第７の実施形態を示す図。
【図１２】Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する消費電力の測定値を示す図。
【図１３】Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する出力信号電力の測定値を示す図。
【図１４】Ｓ帯高出力増幅器における入力信号電力に対する発熱量を示す図。
【符号の説明】
１１　発熱抑圧用信号発生器
１２　合成器
１３　増幅器
１４，１９　アンテナ
１５　分配器
１６　送信信号電力検出器
１７　制御回路
１８　フィルタ
２０　抵抗器
２１　スイッチ
２２　マルチポート増幅器
２３，２４　分配合成回路
２５　ビーム形成回路
２６　フェーズドアレーアンテナ
３１　帯域通過フィルタ
３２　反射鏡
【図１】
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【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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