(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙船のマルチゾーンアクティブアレイアンテナ（２）と協働可能なビーム形成ネットワークであって、
複数の放射素子（７）のサブアレイ（６）と、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネル（８、８ｒｘ、８ｔｘ）とを含み、
前記パネルは、パネルが少なくとも部分的に重なり合う第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、
前記ビーム形成ネットワークが、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の予想入射角度（θ）と、サブアレイ間の信号伝播遅延による相対的な予想位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにする手段（１３１）を含み、
前記ビーム形成ネットワークが、さらに、予想される所定の構成に対して、パネル間の相対位置のずれ（α）を示す情報を推定する手段を含み、
前記信号の総和が、また、前記ずれを示す情報に応じて求められることを特徴とするビーム形成ネットワーク。
【請求項２】
信号処理デジタル手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のビーム形成ネットワーク。
【請求項３】
前記信号処理デジタル手段が、ソフトウェア計算手段を含むことを特徴とする、請求項２に記載のビーム形成ネットワーク。
【請求項４】
前記放射素子が、交互または同時に信号を送受信するために使用され、パネルの各放射素子が、送信波の位相を変え得る個々の移相手段（２０）に接続され、前記ビーム形成ネットワークが、前記移相手段をそれぞれ制御する制御手段（１３２）を含み、位置がずれたパネルの放射素子の位相をそれぞれ修正することにより、パネル位置のずれを補正するようにしたことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のビーム形成ネットワーク。
【請求項５】
宇宙船（１）のためのマルチゾーン無線周波数アンテナと、ビーム形成ネットワークとを含む無線周波数信号受信システムであって、前記アンテナが、
複数の放射素子のサブアレイを含み、
前記サブアレイが、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネルを含み、
前記パネルは、パネルが少なくとも部分的に重なり合う第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、
前記ビーム形成ネットワークが、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の所望の入射角度と、各サブアレイへの信号の実際の入射角度と、信号の伝播遅延による相対的な位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにする手段を含み、
前記ビーム形成ネットワークが、請求項１から４のいずれか一項に記載のネットワーク（１３）であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記複数のパネルが、無線周波数信号を送受信する第一組および第二組のパネルからなり、前記システムが、各ソースに対応する放射素子を含む第二組のパネルに向かって送信信号を送信するように構成されたマルチソース送信装置を含み、対応する各放射素子は、ネットワークが受信するずれ情報に応じて、前記移相手段により位相をずらされた固有の信号を受信するように構成されており、このようにして、場合によっては位相をずらされた信号が、無線周波数伝送のための第一組のパネルの個々の放射素子に伝達されることを特徴とする、請求項５に記載の受信システム。
【請求項７】
受信して送信する無線周波数信号のアナログ処理手段が、パネルに構成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の受信システム。
【請求項８】
前記アナログ処理手段が、少なくとも一つの光ファイバーによりビーム形成ネットワークに接続されることを特徴とする、請求項７に記載の受信システム。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか一項に記載の無線周波数信号受信システムを含むことを特徴とする宇宙船。
【請求項１０】
宇宙船（１）に搭載されるマルチゾーン無線周波数アンテナ（２）と協働可能なビーム形成ネットワーク（１３）のためのビーム形成方法であって、前記アンテナが、
複数の放射素子（７）のサブアレイ（６）と、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネル（８、８ｒｘ、８ｔｘ）とを含み、
前記パネルは、パネルが少なくとも部分的に重なり合うアンテナの第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、
前記方法は、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の予想入射角度と、信号伝播遅延による相対的な予想位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにするステップを含み  前記方法が、コヒーレントにするステップに先立って、予想される所定の構成に対して、パネル間の相対位置のずれを示す情報を推定するステップをさらに含み、
前記信号の総和が、また、前記ずれを示す情報に応じて求められることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ずれを示す情報が、隣接する二つの前記パネルの間に形成される角度を含み、該角度が、総和を求めるために使用されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、ビーコン信号遠隔送信機からビーコン信号を送信するステップを含み、送信機の位置が分かり、前記予想される所定の構成に対して前記ずれを示す情報を推定できるようにしていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のビーム形成方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の宇宙船と、
少なくとも一つのビーコン信号遠隔送信機とを含み、前記送信機の位置が宇宙船から分かり、前記予想される所定の構成に対して前記ずれを示す情報を推定できるようにしていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止衛星等の宇宙船に搭載され、無線通信等の無線周波数信号またはレーダー信号を受信およびまたは送信するためのアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば北米サイズの広いエリアで通信を行う場合、送信アンテナおよび受信アンテナを含む静止衛星が用いられ、各アンテナは、多数の放射素子またはソースに結合されたリフレクタを有する。通信リソース、特に周波数サブバンドを再利用可能にするには、カバーエリアを複数のゾーンに分割し、これらのリソースを各ゾーンに割り当てて、一つのゾーンに一つのリソースを割り当て、隣接ゾーンに異なるリソースを割り当てる。
【０００３】
たとえば直径約数百キロの各ゾーンは、このゾーンのアンテナの利得を上げ、放射均質性を十分にするために、複数の放射素子によりカバーされるサイズである。
【０００４】
かくして、図１では、静止衛星を搭載したアンテナによりカバーされるエリア１０’と、ｎ個のゾーン１２’１、１２’２、．．．、１２’ｎとを示した。この例では、４個の周波数サブバンドｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を使用している。
【０００５】
ゾーン１２’ｉは、複数のサブゾーン１４’１、１４’２等に分割され、それぞれが、アンテナの１個の放射素子に対応する。図１は、幾つかの放射素子、たとえばゾーン１２’ｉの中央にある素子１４’３に１個の周波数サブバンドｆ４だけが対応し、ゾーン１２’ｉの周辺にある他の素子は、隣接ゾーンに割り当てられた複数のサブバンドに関連付けられることを示している。
【０００６】
図２は、このような通信システムで知られている受信アンテナを示す。
【０００７】
このアンテナは、リフレクタ２０’と、このリフレクタの焦点面付近にある複数の放射素子２２１、．．．、２２Ｎとを含む。各放射素子、たとえば放射素子２２Ｎが受信した信号は、最初に、特に送信周波数（パワー）除去フィルタ２４Ｎを通り、次いで、低ノイズ増幅器２６Ｎを通る。信号は、低ノイズ増幅器２６Ｎの出力で、ディバイダ（ｄｉｖｉｓｅｕｒ）３０Ｎにより、場合によっては各部分で異なる係数を用いて複数の部分に分割される。この分割の目的は、放射素子が、複数のビーム形成に関与できるようにすることにある。かくして、ディバイダ３０Ｎの出力３２１は、ゾーン３４ｐに割り当てられ、一方でディバイダ３０Ｎの別の出力３２ｉは、別のゾーン３４ｑに割り当てられる。
【０００８】
ディバイダ３０１、．．．３０Ｎならびに、ゾーンを再構成する総和装置３４ｐ、．．．３４ｑは、ビームまたは線束（ｐｉｎｃｅａｕｘ）形成ネットワーク（「Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」またはＢＦＮ）と呼ばれる装置４０の一部をなす。
【０００９】
図２に示されたビーム形成ネットワーク４０は、各ディバイダ３０ｉの各出力に、移相器４２および減衰器４４を含むアセンブリを構成する。移相器４２および減衰器４４は、衛星に対して望ましくない移動が行われたとき、放射図（ｄｉａｇｒａｍｍｅ  ｄｅ  ｒａｙｏｎｎｅｍｅｎｔ）を修正することにより、これを訂正し、あるいは地上エリアで異なる配分にすることができる。
【００１０】
さらに、低ノイズ増幅器２６Ｎの各々に、この増幅器と同一の別の低ノイズ増幅器２６’Ｎを接続する。この目的は、故障した場合に増幅器２６Ｎを交換することにある。このため、交換を可能にする２個のスイッチ４６Ｎ、４８Ｎを設ける。従って、故障を検知する遠隔測定手段（図示せず）と、交換を行う遠隔制御手段（同じく図示せず）とを備えることが必要である。
【００１１】
今日では、衛星によるいわゆる「移動」サービス（たとえば衛星による移動体電話）が存在する。地上のネットワークと競合せずに、これらのサービスを展開できるようにするには、このために使用される端末が、地上ネットワークにより使用される端末と同一の大きさを占有することが必要である。端末のサイズおよびパワーを低減するために、開かれたままになるリンクの唯一の収支パラメータは、アップリンクの場合、衛星の性能係数（Ｇ／Ｔ）であり、ダウンリンクの場合、衛星のアンテナから送信される等価の統合された放射パワー（「Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｐｏｗｅｒ」またはＰＩＲＥ）である。衛星のＰＩＲＥをふやすには、アンテナの寸法と衛星の増幅器のパワーとの間で妥協を図ることができる。ところが、ノイズ温度が本来の制約によって決まっている性能係数に対しては、このような妥協を実施できない。従って、性能係数の改善は、アンテナの寸法を大きくすることによって解決しなければならない。
【００１２】
広幅のアンテナ、すなわち、電磁信号の捕捉面積または放射面積が広いアンテナは、利得が大きく（面積に比例する）、それ相当の分解能を享受する（最大寸法に比例する）。ところで、無線通信、傍受、電磁遠隔探査と同様に、宇宙空間で利用する大半のケースでは、非常に高利得で分解能が高いアンテナを宇宙船に搭載することが求められる。今日、宇宙空間における利用で、超大型リフレクタ（直径約１２から１５メートル）を備えたアンテナが存在するのはこのためである。
【００１３】
しかしながら、直径１５メートルを超えるアンテナを使用する場合、たとえば、特に、打ち上げロケットのノーズフェヤリング内での保管、宇宙船から軌道への展開など、技術的、実用的に多数の問題が提起される。さらに、無重力状態で真空におかれる大型物体に固有の多種多様な機械的、電気的な制約、たとえば、構造上の剛性、機械強度、機械振動、膨張および収縮などが課される。
【００１４】
これらの問題に対する一つの解決方法は、展開式の放射素子アレイを備えた、いわゆる「アクティブ」アンテナの使用にある。
【００１５】
このようなアンテナは、米国特許第５，４３０，４５１号に記載されている。この特許には、ジョイント機構により互いに接続された複数のサブアレイを含む、人工衛星用のアレイアンテナが記載されている。このため、アンテナは、人工衛星の打ち上げ時に第一の折り畳み位置（スタック構成とも呼ばれる）を占有し、人工衛星が打ち上げられたとき、第二の展開平面位置（非スタック構成と呼ばれる）を占有する。
【００１６】
しかし、これらのサブアレイから送られる信号を、コヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）にするにあたり、サブアレイを互いに支持する各パネルが受ける機械変形を考慮していない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の不都合を解消することを目的とする。本発明は、特に、複数の展開式の放射素子のサブアレイを含む、広幅アクティブアレイアンテナを簡単に実施可能にすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、宇宙船のアクティブアレイアンテナと協働可能なビーム形成ネットワークを目的とし、
複数の放射素子のサブアレイと、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネルとを含み、
前記パネルは、パネルが少なくとも部分的に重なり合う第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、
前記ビーム形成ネットワークが、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の予想入射角度と、サブアレイ間の信号伝播遅延による相対的な予想位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにする手段を含み、
前記ビーム形成ネットワークが、予想される所定の構成に対して、パネル間の相対位置の変形、すなわちずれ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を示す情報を推定する手段をさらに含み、
前記信号の総和が、また、前記ずれを示す情報に応じて求められることを特徴とする。
【００１９】
コヒーレントにすることは、サブアレイが受信した信号の加重総和を求めることである。各信号に与えられる加重は、サブアレイへの信号の所望の入射角度と、サブアレイへの信号の実際の（または観察された）入射角度と、相対的な信号伝播遅延による位相差とに応じて計算される。この遅延は、サブアレイ間の相対位置および距離によるものである。
【００２０】
かくして、パネルの相対的な形状に関する情報を用いることにより、有効信号に対してコヒーレントに総和が求められる。
【００２１】
複数の放射素子のサブアレイと、それに接続される支持パネルとは、宇宙船の打ち上げロケットのノーズフェヤリングに匹敵する容積に収容できる、スタック構造を使用できるという長所がある。
【００２２】
スタック構造を展開する場合、複雑な開閉機構は不要である。たとえば、ソーラーパネルに対して一般に行われている操作と同様に、開閉操作を実施することができる。支持パネルは、宇宙船とこれらのパネルとを結合する機械的な剛性を必要としない。しかも、ロックシステムがないことと、隣接パネル間の運動の自由度（振動可能）とにより、宇宙船に対する機械的な応力を低減できる。
【００２３】
実施形態によれば、本発明によるビーム形成ネットワークは、信号処理デジタル手段を含む。
【００２４】
実施形態によれば、信号処理デジタル手段が、ソフトウェア計算手段を含む。
【００２５】
実施形態によれば、前記放射素子が、交互または同時に信号を送受信するために使用され、パネルの各放射素子が、送信波の位相を変え得る個々の移相手段に接続され、ビーム形成ネットワークが、前記移相手段をそれぞれ制御する制御手段を含み、位置ずれパネルの放射素子の位相をそれぞれ修正することにより、このずれを補正するようにしている。
【００２６】
本発明は、また、宇宙船のための無線周波数アンテナと、ビーム形成ネットワークとを含む無線周波数信号受信システムを目的とし、前記アンテナが、
複数の放射素子のサブアレイを含み、
前記サブアレイが、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネルを含み、
前記パネルは、これらのパネルが少なくとも部分的に重なり合う第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、前記ビーム形成ネットワークが、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の所望の入射角度と、各サブアレイへの信号の実際の入射角度と、信号の伝播遅延による相対的な位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにする手段を含み、
前記ビーム形成ネットワークが、本発明によるネットワークであることを特徴とする。
【００２７】
実施形態によれば、前記複数のパネルが、無線周波数信号を送受信する第一組および第二組のパネルからなり、前記システムが、各ソースに対応する放射素子を含む第二組のパネルに向かって送信信号を送信するように構成されたマルチソース送信装置を含み、対応する各放射素子は、アレイが受信するずれ情報に応じて、前記移相手段により位相をずらされた固有の信号を受信するように構成されており、このようにして、場合によっては位相をずらされた信号が、無線周波数伝送のための第一組のパネルの各放射素子に伝達される。
【００２８】
実施形態によれば、受信して送信する無線周波数信号のアナログ処理手段が、パネル上に構成されている。
【００２９】
実施形態によれば、前記アナログ処理手段が、少なくとも一つの光ファイバーによりビーム形成ネットワークに接続される。
【００３０】
本発明は、また、本発明による無線周波数信号受信システムを含むことを特徴とする宇宙船を目的とする。
【００３１】
本発明は、また、宇宙船に搭載される無線周波数アンテナと協働可能なビーム形成ネットワークのためのビーム形成方法を目的とし、前記アンテナが、
複数の放射素子のサブアレイと、
前記複数のサブアレイをそれぞれ支持する複数の支持パネルとを含み、
前記パネルは、パネルが少なくとも部分的に重なり合う第一の折り畳み位置から、パネルがほぼ同一平面上にある第二の展開位置に動くことができ、
前記方法は、複数のサブアレイからそれぞれ受信した信号を、サブアレイへの各信号の予想入射角度と、信号伝播遅延による相対的な予想位相差とに応じて、前記信号の加重総和を求めることによって、コヒーレントにするステップを含み、
前記方法が、コヒーレントにするステップに先立って、予想される所定の構成に対して、パネル間の相対位置のずれを示す情報を推定するステップをさらに含み、
前記信号の総和が、また、前記ずれを示す情報に応じて求められることを特徴とする。
【００３２】
実施形態によれば、前記ずれを示す情報が、隣接する二つの前記パネルの間に形成される角度を含み、この角度が、総和を求めるために使用される。
【００３３】
実施形態によれば、前記方法が、ビーコン信号遠隔送信機からビーコン信号を送信するステップを含み、この送信機の位置が分かり、前記予想される所定の構成に対して前記ずれを示す信号を推定できるようにしている。
【００３４】
本発明は、また、
本発明による宇宙船と、
少なくとも一つのビーコン信号遠隔送信機とを含み、この送信機の位置が、宇宙船から分かり、前記予想される所定の構成に対して前記ずれを示す情報を推定できるようにしたシステムを目的とする。
【００３５】
本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関してなされた幾つかの実施形態の説明により明らかになるであろう。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下の説明では、図が異なっていても同様の機能を果たす部材には、同じ参照符号を付す。
【００３７】
図３は、アレイアンテナ２を備えた通信衛星１を、第一の実施形態により展開位置で示す図である。
【００３８】
衛星の本体３には、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する２個の太陽発電パネル４が結合されている。これらのパネル４は、図３では展開モードにある。衛星本体３の両側には、また、受信アンテナ２と送信アンテナ５が配置されている。この実施形態では、送信アンテナが従来の構成であり、本発明を適用したものではない。パワー増幅器と、送信に必要な他の素子とは、全部または一部を衛星本体に収容することができる。これは、本発明の衛星本体の外形寸法を受信側で節約できるためである。
【００３９】
アレイアンテナ２は、衛星の本体付近に配置される複数の平面パネル８から構成される。これらのパネルは、サブアレイの一つとして図３に概略的に示した偏波放射素子７のサブアレイ支持体６の役割をする。パネルは、必ずしも固定ジョイント機構により互いに接続される必要はない。パネル間の接続、ならびに幾つかのパネル８を衛星本体に結合する接続は、ケーブル９によって実施することができる。各サブアレイ６は、直接放射アレイまたはＤＲＡ（「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒａｄｉａｔｉｎｇ  Ａｒｒａｙ」）と呼ばれるアクティブアレイと同じものとみなすことができる。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態による、パネル８におけるサブアレイ６の構成素子の断面図である。パネルのサブアレイ６に到着する信号は、サブアレイの放射素子７が受信する。各チャンネルで放射素子が受信した信号は、まず、フィルタリングおよび低ノイズ増幅ＬＮＡ（「Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ」）ブロック１０によりフィルタ処理される。このブロックは、所望の周波数を中心として受信した信号部分だけをフィルタ処理して増幅し、特に、送信周波数を除去するように構成されている。このように各チャンネルでフィルタ処理された信号は、フィルタ処理および増幅ブロックの出力で、受信したマイクロ波信号の変調サンプルを採取するサンプリング装置１１に供給される。この実施形態によれば、サンプリング装置は、光学的に設計され、光ファイバー１２にサンプルを送る。図示されていない電気ケーブルが、増幅器１０およびサンプリング装置１１の電気エネルギーを供給することができる。
【００４１】
各パネルの各光ファイバー１２は、ビーム形成ネットワークまたはＢＦＮ（「Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」）とも呼ばれるデジタル処理ユニット１３の受信入力１３０に接続される。このネットワーク１３は、サブアレイの全面が、後述するように、地上の端末から送信される無線電気エネルギーの捕捉を最適化するように構成されている。これは、特に、各受信チャンネルに対応する光ファイバー全体から受信した全ての有効信号をコヒーレントにし、これらの有効信号の総和を求めることによって行われる。
【００４２】
総和を求める場合は、有効信号に対してコヒーレントに行われる。これは、各パネルの相対的な形状に関する情報についての本発明の使用原理を用いることにより、熱雑音と、入射角度が有効信号と同じかまたは異なる他の妨害信号とに対して、コヒーレントにならないように行われる。
【００４３】
また、信号のアナログ処理部全体がパネル上にあり、ネットワーク１３が計算によるデジタル処理を実施する。たとえば、ネットワーク１３は、マイクロコントローラであり、コヒーレント化は、知られているコヒーレント化手段によって行われる。この手段は、ソフトウェア部分１３１とすることができる。
【００４４】
本発明の原理は、パネルの相対位置が経時的に変動する場合、地上の端末から送信されて、パネル８に到着する電波に対応する波頭面（ｄｅ  ｆｒｏｎｔ  ｄ’ｏｎｄｅ）の到着方向が、各パネルに対して同じではないことに基づいている。従って、計算によりビームを形成するには、ビーム形成ネットワーク１３が、各サンプルに対し、各パネルの相対位置を考慮して、複数の放射素子から送られる信号の和を求めることが必要である。所定の放射素子に対応する信号のデジタル処理で補正される遅延または位相差は、その場合、この信号の入射角度、この放射素子と他の放射素子との距離、および、受信する他の放射素子とこの放射素子とがなす角度といったパラメータの結合に基づいたものでなければならない。もちろん、各放射素子の支持パネルは、各放射素子に対して平行であるので、各パネルが互いにそれぞれ形成する角度に準拠すれば同じ結果になる。
【００４５】
図５は、説明を簡単にするために二次元に単純化した場合に、放射素子７１、７２をそれぞれ支持する２個のパネル８１、８２を、概略的に示す図であり、パネルは、ケーブル９により相互接続されている。この図では、パネルと放射素子とが同一平面上にあり、波頭面１４が、パネルの法線に対して角度θをなしながら放射素子に当たっている。これは、二つのパネルにあてはまる。この構成では、位相に関する法則が、ビーム形成ネットワーク１３のレベルに適合され、方向θに放射エネルギーを集中させている。
【００４６】
反対に、図６では、様々な原因（遠心力など）による機械的な変形の結果、パネル８２の面が、パネル８１の面に対して角度αだけ偏向されている。図６から分かるように、図５と同じ入射角度θと、パネル８１に対するパネル８２の偏向角度αとを考慮することによって、パネル８１の放射素子７２の位相に関する法則は、パネル８１の面の法線と角度θ＋αをなす方向Δに、エネルギー放射を最大化させるように適合されている。この構成では、照準位置からずれるという上記の問題を解消するために、総和を求める際に、位相差−αを示す加重を導入して、放射素子７１、７２から送られる２個の信号のコヒーレント化を修正することが必要である。この処理は、推定手段１３５における前記角度αの推定によって、ネットワーク１３のレベルでソフトウェア計算により実施可能である。
【００４７】
角度αの決定は、所定のビーコン信号の規則的な伝送によって実施可能である。ビーコン信号は、有利には、地上基地から送られる。ビーコン信号は、各放射素子が、十分なＳＮ比でこの信号を受信できるようなパワーを備える。そのため、各放射素子から受信したこの信号を、ネットワーク１３に送ることができる。ネットワーク１３は、ビーコン信号を送信する地上基地の位置と、宇宙船の位置および姿勢とを知って、到着信号の入射角度を出し、そこから、予め記録された単純な幾何学計算によって角度αの値を導くことができる。この方法は、自動適応形であるという長所を有し、パネルの相対的な幾何的配置の変化を追跡する。
【００４８】
この実施形態では、地上基地（図示せず）から定期的にビーコン信号を送信し、入射角度の値を定期的に更新する。もちろん、後述するように、この衛星または他の衛星に搭載した送信機などの他の場所からビーコン信号を送ってもよく、あるいは空中媒体で伝送される他のあらゆる基準信号を使用してもよい。原則は、角度αの測定に対する基準信号としてネットワーク１３が検知可能な信号を享受できるようにすることにある。
【００４９】
図７、８は、図３の通信衛星１の変形実施形態を示しており、パネルのずれ情報を考慮するという本発明の原理を、受信だけでなく送信にも使用している。図７、８に記載した構造の主な長所は、パネルの位置が互いに被る相対的なずれとは無関係に、ビーム形成ネットワーク１３の自動適応特性を享受できることにある。
【００５０】
説明を明確にするために、受信、送信信号のアナログ処理部分は、図７のパネル８の下および、図８の受信パネル８ｒｘと送信パネル８ｔｘとの間に、分解図として示されている。
【００５１】
図７、８では、図４の光学構成のサンプリング装置に代わって、ネットワーク１３への接続線１６により電気的に接続されるＡＤ変換器１５が用いられている。
【００５２】
また、図４に示したアナログ受信部に加えて、各放射素子に、遅延線１９と、送信信号処理のために制御可能な移相器２０とが接続されている。
【００５３】
図７の実施形態は、衛星本体３に接続されてマルチソース送信装置１８を支持する支柱１７を示している。このタイプの構成は、リフレクタアレイ（「ｒｅｆｌｅｃｔ−ａｒｒａｙ」という名称で知られている。
【００５４】
放射素子に接続される移相器２０は、ネットワーク１３の出力ポート１３２の制御信号を受信し、送信時に放射素子の位相差の値を制御する。移相器は、送信波の位相を修正するように制御され、この修正は、前記放射素子を支持するパネルが被る偏向角度と同じ大きさである（図６の例では角度α）。直列接続された遅延線１９により、マルチソース装置１９と放射素子７との間の伝播遅延を補正することができる。
【００５５】
図８は、図７の変形実施形態を示しており、展開モードにある２組のパネルを使用し、第一組のパネルが、地上の端末から受信する信号の方に向けられ、第二組のパネルが、第一組のパネルに向い合い、その放射素子が、第一組のパネルに向かい合った面と反対側の面にある。これらの放射素子８ｔｘは、送信マルチソース装置１８に向い合い、この装置１８のソース１８３から送信される信号を受信するように構成されている。この構成は、「ｂｏｏｔｌａｃｅ」型レンズという名称で知られている。放射素子に接続される移相器２０は、ネットワーク１３の出力ポート１３２の制御信号を受信し、送信時に放射素子の位相差の値を制御する。移相器は、送信波の位相を修正するように制御され、この修正は、前記放射素子を支持するパネルが被る偏向角度と同じ大きさで行われる（図６の例では角度α）。
【００５６】
図７、８の実施形態は、送信時に増幅を集中させるという特別な長所があり、これによって、ＳＳＰＡの代わりに進行波管を使用でき、従って送信時にパワー効率が最適化される。一方、パネル８ｔｘを支持するパネルの組は、送信のためのパワー増幅ブロックを含まないので、これらのパネルの熱制御にとって好ましく、そのため、これらのパネルをいわゆる「低温」パネルと呼ぶことができる。しかしながら、パネルにおいて送信のためのパワー増幅を実施する実施形態（図示せず）は、他の長所を有する。
【００５７】
図８の実施形態は、変形に対する強さが非常に大きく、前方行程が後方行程によって補正される。
【００５８】
もちろん、本発明は、上記の実施形態に制限されるものではない。
【００５９】
かくして、ビーム形成ネットワーク１３への信号のアナログ処理部の接続に用いられる光ファイバー１２に代えて、他のあらゆる電気接続手段を使用できる。光ファイバーは、接続が大型化しないという長所がある。
【００６０】
支持パネルの開閉に使用される展開手段は、どんなタイプのものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数ゾーンに分割されたエリアが、静止衛星に搭載したアンテナによってカバーされるところを示す図である。
【図２】従来技術による受信アンテナを概略的に示す図である。
【図３】第一の実施形態により、アレイアンテナを備えた通信衛星を展開位置で示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるパネルのサブアレイ構成素子を示す図である。
【図５】放射素子の２個の支持パネルが同一平面上にあるときの概略的な断面図である。
【図６】一方の支持パネルの面が他方の面に対して偏向されたときの二つの同一のパネルの概略的な断面図である。
【図７】パネルのずれ情報を考慮するという本発明の原理を、受信だけでなく送信にも適用した、図３の通信衛星１の変形実施形態を示す図である。
【図８】パネルのずれ情報を考慮するという本発明の原理を、受信だけでなく送信にも適用した、図３の通信衛星１の変形実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  通信衛星
２  受信アンテナ
３  衛星本体
４  パネル
５  送信アンテナ
６  サブアレイ
７、２２、７１、７２  放射素子
８、８ｒｘ、８ｔｘ  支持パネル
９  ケーブル
１０  ブロック
１０’、２６  増幅器
１１  サンプリング装置
１２  光ファイバー
１２’、３４  ゾーン
１３  ネットワーク
１４  波頭面
１４’  サブシーン
１５  ＡＤ変換器
１６  接続線
１７  支柱
１８  マルチソース送信装置
１９  遅延線
２０  移相手段
２４  除去フィルタ
３０  ディバイダ
３２  出力
４０  ビーム形成ネットワーク
４２  移相器
４４  減衰器
４６、４８  ２個のスイッチ
８１、８２  パネル
１３０  受信入力
１３１  ソフトウェア部分
１３２  制御手段
１３５  推定手段
１８３  ソース
θ  予想入射角度
α  角度
Δ  方向
ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４  周波数サブバンド
【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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