アンテナシステムであって、目標から2つの直交偏波で複数の追跡モード信号を受信するよう構成された入力ポートと、前記入力ポートから前記複数の追跡モード信号を受信するよう構成された追跡カプラであって、第1の前記直交偏波で前記複数の追跡モード信号から複数の追跡信号を抽出するよう構成された第1の対向スロットカプラ対と、第2の前記直交偏波で前記複数の追跡モード信号から複数の追跡信号を抽出するよう構成された第2の対向スロットカプラ対とを含む、前記追跡カプラと、前記目標を追跡するよう前記アンテナシステムを制御するのに使用される複数の追跡出力信号を生成するため、前記複数の対向スロットカプラ対からの前記抽出された複数の追跡信号を合成するよう構成された追跡合成器回路網とを含む、アンテナシステム。前記追跡カプラへ結合され、前記複数の追跡モード信号または受信モード信号より高い周波数で高次の複数の導波管モード信号を生成せず、前記複数の追跡モード信号を反射し、かつ前記目標からの前記複数の受信モード信号を通過させるよう構成された、コサインスクエアテーパを含む、請求項1に記載のアンテナシステム。前記複数のスロットカプラへ結合され、各対の前記複数のスロットカプラからの前記抽出された複数の追跡信号を合成し、かつ前記目標からの複数の受信モード信号を前記追跡カプラの中に反射するよう構成された、複数のハイブリッド合成器を含む、請求項1または2に記載のアンテナシステム。前記追跡カプラを通じて前記目標からの複数の受信モード信号を結合するよう構成されたリッジ導波管を前記追跡カプラに含み、前記リッジ導波管は、前記追跡カプラに沿って概ね等間隔に配置された8つの縦方向リッジを含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアンテナシステム。各スロットカプラは前記追跡カプラに沿って縦方向に並ぶ単一スロットを含む、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアンテナシステム。前記第1のスロットカプラ対は前記追跡カプラの中心軸をめぐって前記第2のスロットカプラ対から約45度回転される、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のアンテナシステム。前記第1のスロットカプラ対は、前記追跡カプラの前記中心軸に沿って、前記第2のスロットカプラ対から、前記複数の追跡モード信号の波長の約半分オフセットされる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のアンテナシステム。請求項1乃至7のいずれか1項に記載のアンテナシステムであって、前記目標から前記複数の信号を受信し合焦するよう構成された複数の反射器と、前記複数の反射器から前記入力ポートにかけて、メインビームパターンからの電力を前記目標からの複数の受信モード信号に誘導し、かつ2つのヌルビームパターンからの電力を前記複数の追跡モード信号の前記2つの直交偏波に誘導するよう構成された、ホーンとを含み、前記複数の反射器は主反射器と副反射器とを含み、前記副反射器は前記主反射器の半径によって画定される円弧の中に取り付けられ、前記ホーンは前記主反射器に取り付けられ、フラストコニカルボアと波形の内面とを含む、アンテナシステム。請求項1乃至8のいずれか1項に記載のアンテナシステムであって、前記目標からの複数の受信モード信号から複数の受信信号を抽出するよう構成された受信カプラと、前記目標を追跡するよう前記アンテナシステムを制御するのに使用される追跡和信号を表す複数の受信出力信号を生成するため、前記抽出された複数の受信信号を合成するよう構成された受信合成器回路網とを含み、前記アンテナシステムの指向方向と前記目標への方向との角度指向誤差を表す誤差信号を生成するため、前記追跡和信号は前記複数の追跡出力信号とともに使用される、アンテナシステム。請求項1乃至9のいずれか1項に記載のアンテナシステムであって、前記追跡カプラへ結合された送信サブシステムを含み、前記送信サブシステムは前記目標へ送出される複数の送信信号を生成するよう構成され、前記送信サブシステムは複数の円偏波送信信号を生成するよう構成されたセプタムポーラライザを含み、前記追跡カプラは前記送信サブシステムから前記入力ポートへ前記複数の送信信号を通過させるよう構成され、前記追跡カプラおよび/または前記追跡合成器回路網は前記追跡合成器回路網から前記複数の送信信号を排除するよう構成された複数の送信排除フィルタを含み、前記複数の送信排除フィルタは前記追跡合成器回路網の複数のアームに形成された複数のローパスフィルタであり、前記複数の送信信号はTE11モードであり、前記複数の送信信号は約30GHzの周波数を含むKaバンドのマイクロ波周波数信号である、アンテナシステム。請求項1乃至10のいずれか1項に記載のアンテナシステムであって、前記目標からの複数の受信モード信号は基本モードであり、前記複数の追跡モード信号は2つの直交高次モードであり、前記追跡カプラは円形主導波管を含み、前記基本モードはTE11モードであり、前記高次モードはTE21モードであり、前記追跡カプラはTM01モードに結合しないよう構成される、アンテナシステム。前記目標からの前記複数の追跡モード信号および複数の受信モード信号は約20GHzの周波数を含むKaバンドの複数のマイクロ波周波数信号である、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のアンテナシステム。前記目標からの前記複数の追跡モード信号および複数の受信モード信号は直線偏波および/または円偏波される、請求項1乃至12のいずれか1項に記載のアンテナシステム。アンテナシステムであって、目標から複数の追跡モード信号を受信するよう構成された入力ポートと、前記複数の受信追跡モード信号から複数の追跡信号を抽出するよう構成された追跡カプラと、前記目標を追跡するよう前記アンテナシステムを制御するのに使用される複数の追跡出力信号を生成するため、前記抽出された複数の追跡信号を合成するよう構成された追跡合成器回路網と、前記目標へ送出される複数の送信信号を生成するよう構成された送信サブシステムと、前記追跡合成器回路網から前記複数の送信信号を排除するよう構成された複数の送信排除フィルタとを含む、アンテナシステム。アンテナシステムであって、目標から受信した複数の受信モード信号から複数の受信信号を抽出するよう構成された複数のスロットカプラを含む受信カプラと、複数の受信信号を生成するため前記抽出された複数の受信信号を合成するよう構成された受信合成器回路網と、前記目標へ送出される複数の送信信号を生成するよう構成された送信サブシステムと、前記受信合成器回路網から前記複数の送信信号を排除するよう構成された複数の送信排除フィルタとを含む、アンテナシステム。前記複数の受信信号と前記複数の送信信号はKaバンドの複数のマイクロ波周波数信号であり、前記複数の受信信号は約20GHzの周波数を含み、前記複数の送信信号は約30GHzの周波数を含む、請求項14または15に記載のアンテナシステム。アンテナシステムのための追跡カプラであって、目標を追跡するよう前記アンテナシステムを制御するのに使用するため、前記アンテナシステムによって受信される直交高次モードから追跡信号を抽出するよう構成された2つ以上の直交スロットカプラと、受信信号を生成するのに使用するため、前記追跡カプラを通じて前記アンテナシステムによって受信される基本モードを結合するよう構成された複数の縦方向リッジとを含む、追跡カプラ。円周方向に等間隔に配置された8つのリッジを含む、請求項17に記載の追跡カプラ。アンテナシステムを使用し目標を追跡する方法であって、前記アンテナシステムを使用し、前記目標から2つの直交偏波で複数の追跡モード信号を受信することと、第1の対向スロットカプラ対を使用し、第1の前記直交偏波で前記複数の追跡モード信号から複数の追跡信号を抽出することと、第2の対向スロットカプラ対を使用し、第2の前記直交偏波で前記複数の追跡モード信号から複数の追跡信号を抽出することと、前記目標を追跡するよう前記アンテナシステムを制御するのに使用される複数の追跡出力信号を生成するため、両方の直交偏波からの前記抽出された複数の追跡信号を合成することとを含む、方法。コサインスクエアテーパを使用し、異なる周波数で高次の複数の導波管モード信号を生成せず、前記複数の追跡モード信号を反射することと、前記目標からの複数の受信モード信号を通過させることとを含む、請求項19に記載の方法。ハイブリッド合成器を使用し、各対の前記複数のスロットカプラからの前記抽出された複数の追跡信号を合成することと、前記目標からの複数の受信モード信号を前記追跡カプラの中に反射することとを含む、請求項19および20のいずれか1項に記載の方法。リッジ導波管を使用し、前記スロットカプラを過ぎて前記目標からの複数の受信モード信号を結合することを含む、請求項19乃至21のいずれか1項に記載の方法。図1Aに示すアンテナシステム102は、目標104から目標104およびアンテナシステム102間の電磁経路またはリンク106に沿って電磁放射線を検出/受信する。アンテナシステム102は、衛星通信図1Aに示す通信システム100、レーダ用途、または電子戦争用途例えばトラッキングジャマーおよびトラッキングレシーバに利用できる。アンテナシステム102はリンク106に沿って電磁放射線を送受する反射器サブシステム200を含む。反射器サブシステム200はアンテナシステム102のフィードサブシステム300へ接続され、フィードサブシステム300は、反射器サブシステム200へ、かつ反射器サブシステム200から、電磁放射線を誘導する導波管を有する。アンテナシステム102はマウント110ペデスタルとも呼ぶによりプラットフォーム108上に取り付けられる。プラットフォーム108は乗物のような移動プラットフォーム例えば無人乗物を含む陸上車両、船舶、または航空機であってよい。マウント110は、リンク106に沿って反射器サブシステム200を目標104に向けるため、すなわち目標104を追跡するため、アンテナシステム102の動きを可能にし制御する。マウント110はアジマスおよび垂直エレベーション方向の指向制御を提供するため少なくとも2つの動作軸を有する。追跡動作を改善するため第3の軸を設けることもできる。アンテナシステム102の指向方向は、マウント110電子制御接続を使用およびフィードサブシステム300電子通信を使用しアンテナシステム102から追跡信号を受信と通信する追跡制御器112によって制御される。アンテナシステム102は十分に密閉されたレイドーム114の中でプラットフォーム108に取り付けられ、レイドーム114は空気の動き風、空気抵抗や周囲の環境例えば天候、汚れからアンテナシステム102を保護する。レイドーム114の中では目標104を追跡するアンテナシステム102が十分に動けるよう取り付けられる。アンテナシステム102は1つ以上の電子通信接続を通じて通信処理システム116へ接続され、通信処理システム116は、プラットフォーム108と目標104との間で情報を送受するため、アンテナシステム102へ信号を送信しかつアンテナシステム102から信号を受信する。この情報はレーダ用途で目標104の探知および測距に役立てることができる。この情報は衛星通信用途でワイドバンドグローバルサットコムシステムWGSに関連するプロトコル等の通信プロトコルに従って配列されるデジタル符号化データであってよい。レーダまたは衛星通信プロトコルはまた、送受される偏波を規定する例えばアップリンクまたはダウンリンクの円または直線偏波。モノパルス追跡アンテナシステム102はリンク106に沿って伝搬する電磁放射線を送受するよう構成される。アンテナシステム102は2種類の放射パターンから、すなわちサムパターンsumpatternと1つ以上のディファレンスパターンdifferencepatternから、放射線を受信するよう構成される。サムパターンはアンテナシステム102の軸の周りで偶対称evensymmetryを有し、最大値はアンテナボアサイトに揃う。ディファレンスパターンはアンテナシステム102の軸に対し反対称antisymmetricであり、アンテナボアサイト118に揃うヌルを有する。これらの2種類のパターンで放射線を受信するため、アンテナシステム102は、サムパターンに関連するメインビームパターン122と、垂直およびアジマス角に対応するディファレンスパターンに関連する2つの直交ヌルビームパターン124とを含む、アンテナパターン120を有する例示的サムパターンと例示的ディファレンスパターンの1つを図1Bに示す。メインビームパターン122の最初のヌルに対応する角度範囲のかなりの部分にわたり、ヌルビームパターン124とメインビームパターン122から受け取る電圧の相対的大きさおよび位相は、アンテナボアサイト118と目標104との角度指向誤差angularpointingerrorの大きさおよび方向に関する情報を含む。反射器サブシステム200図2に示すように、反射器サブシステム200は、目標104から発せられた信号を受信し合焦するため、例えば変位軸グレゴリアン構成displacedaxisGregorianconfigurationで取り付けられる、2つの反射器具体的には主反射器202と副反射器204を含む。変位軸を有するとは、主反射器202が副反射器204上に単一焦点ではなくリング焦点を有することを意味する。副反射器204は支持体206を用いて主反射器202へ取り付けられる。支持体206はサポートストラットおよび/または一脚支持体を含んでよい。副反射器204は主反射器202の半径によって画定される円弧の中に取り付けられるため主反射器202の中心からの副反射器204の最大距離は主反射器202の半径以下、レイドーム114の半径は、主反射器202を必要動作範囲にわたって据え付けるのに要求される半径より大きくない。反射器サブシステム200はアンテナシステム102の広帯域動作を可能にする。例えば、反射器サブシステムは広く分離した周波数帯域で、例えば約20GHzの帯域と約30GHzの帯域でKaバンド通信で使用、作動できる。反射器サブシステム200は、メインビームパターン122とヌルビームパターン124から放射線を受信し、かつこれらのビームパターンからフィードサブシステム300の中へ放射線を誘導するよう、構成される。フィードサブシステム300フィードサブシステム300はホーン600を含み、ホーン600は、反射器サブシステム200とフィードサブシステム300の残りの部分にある導波管部品との間でマルチモーダルおよびマルチバンド信号を誘導するよう構成される。図6Aおよび6Bに示すように、ホーン600はフラストコニカルボア円錐の一部のように成形された中心ガイドと波形の内面とを含む。図3Aに示すように、ホーン600は副反射器204によって合焦された放射線をホーン入力ポート602で受け取り、この放射線をフィードサブシステム300の追跡カプラ702の入力ポート404ポート1と呼ぶへ誘導する。ホーン600はフィードサブシステム300の残りの部分から反射器サブシステム200へ送信放射線送信サブシステム302で発信を誘導する。ホーン600は、ホーン600を通って追跡カプラ702の入力ポート404へ伝搬する、TE11モードの形をとる中心基本モード円形導波管の基本モードと、TE21モードの形をとる非中心高次モード円形導波管の高次モードとを、サポートする。ホーン入力ポート602の直径は、フィードサブシステム300の中へ入ることができる高次円形導波管モードの上限を規定する。これらの直径は、円形ホーン600にて、不要な高次モードを、例えば選択された動作周波数例えば約20GHzのKaバンドでTE21を上回るモードを、遮るよう選択される。フィードサブシステム300は追跡カプラ702を含み、追跡カプラ702はこれの入力ポート404でホーン600から基本および高次モード信号TE11およびTE21信号を受信する。追跡カプラ702は、高次モード信号を使用し、目標104を追跡するようアンテナシステム102を制御するため使用される追跡信号モノパルス追跡のための差信号differencesignalを生成する。追跡カプラ702は、受信サブシステム500の受信カプラ802へ至る出力ポート405ポート3と呼ぶの中を基本モード信号が通過することを許す。受信カプラ802は受信したTE11モード信号から受信信号を抽出するよう構成される。基本モード信号は、通信処理システム116の受信通信信号を生成するため、また目標104を追跡するようアンテナシステム102を制御するのに使用される追跡基準信号モノパルス追跡のための和信号sumsignalを生成するため、使用される。周波数再利用のため、受信サブシステム500は両方の偏波を同時に使用し受信するよう構成できる図5に示す各受信器ポートエンド502につきLNA512と対応するチェーンを要する。フィードサブシステム300は、1つ以上の送信ポートを通じて電子送信信号を受信する送信サブシステム302を含む。送信サブシステム302はセプタムポーラライザ904と円形正方形変換器902とを含む。送信サブシステム302は、目標104へ信号例えばレーダまたは衛星通信信号を送信するため、フィードサブシステム300の他の部分具体的には受信カプラ802、追跡カプラ702、およびホーン600を通じて反射器サブシステム200へ伝搬電磁信号を送り返す。図3Aに示すように、送信サブシステム302は2つの送信ポートを、すなわち第1の送信ポート304と第2の送信ポート306と、を含む。第2の送信ポート306は図3Aに示すように整合負荷終端器308により終端でき、あるいは周波数再利用として二重偏波信号送信のための電子入力へ接続できる。一部の用途において、ポート304、306には送信偏波の切り替えを可能にする切り替えスイッチを装着できる。送信サブシステム302は、第1の送信ポート304から右側円偏波RHCP信号を送信し、第2の送信ポート306から左側円偏波LHCP信号を送信するよう、構成できる。送信信号の周波数は約30~31GHzのKaバンドであってよい。周波数再利用のため、送信サブシステム302は、切り替えスイッチにより選択可能な単一偏波で送信するよう構成できる。図9Bに示すように、セプタムポーラライザ904は送信周波数範囲例えば約30~31GHzのKaバンドにわたって二重円偏波を生成するため階段状金属隔壁906を含む。変換器902は、送信サブシステム302の正方形/長方形導波管部品から受信カプラ802、追跡カプラ702、およびホーン600の円形または輪形導波管部品にかけて送信信号を変換する標準円形正方形導波管変換器であってよい。スクエアフィードサブシステム300Bフィードサブシステム300の代案において、スクエアフィードサブシステム300Bは、図3Bに示すように、同等のホーン600および追跡カプラ702を含むほか、受信カプラ802と送信サブシステム302に代わる部品を含む。スクエアフィードサブシステム300Bにおいて、追跡カプラ702はスクエア受信部310へ受信信号を渡し、スクエア受信部310は、通信処理システム116と追跡制御器112のため信号追跡和信号を含むを検出する。スクエアフィードサブシステム300Bはスクエア送信部311を含み、スクエア送信部311はスクエア受信部310、追跡カプラ702、およびホーン600の中を通る送信信号を生成する。スクエア受信部310は垂直偏波部314を含み、垂直偏波部314は、スクエアフィードサブシステム300Bの伝搬軸に対し通常は垂直の方向にポートを通じて受信周波数例えば約20GHzで基本モード信号例えばTE01またはTE10信号の垂直偏波を抽出する。図3Bに示すように、垂直偏波部314は抽出した信号を位相補償器316へ渡す。スクエア受信部310は水平偏波部318を含み、水平偏波部318は、受信周波数例えば約20GHzで基本モード信号の水平偏波第1の受信垂直偏波に対し直交の偏波を受信する。水平偏波部318は、サイドポートを通じてスクエアフィードサブシステム300Bの中心軸に対し垂直に並ぶ導波管319の中へ基本モード信号の水平偏波を抽出する。垂直および水平偏波基本モード信号は3デシベルdBハイブリッド320を用いて合成され、3デシベルハイブリッド320は合成された信号をRHCPおよびLHCP受信ポート322へ渡す。受信ポート322はそれぞれの低雑音増幅器LNAへ接続されており、低雑音増幅器は、受信信号を表す電子信号を通信処理システム116へ搬送し、また追跡和信号を表す電子信号を追跡制御器112へ搬送する。スクエア送信部311はスクエア受信部310と同様に構成されるが、送信周波数帯域例えば約30GHzに応じてサイズが設定される。図3Bに示すように、スクエア送信部311はRHCPおよびLHCP送信ポート324で送信する電子信号を受信し、2つの偏波の送信信号は、3dBハイブリッド326にて、スクエアフィードサブシステム300Bのメインガイド部314、318を含むへ再接続する2つの導波管アームに、分けられる。2つの導波管アームにおける信号の位相は一方のアームの位相補償器328を用いて整合され、スクエア送信OMT312で合成される。スクエアフィードサブシステム300Bは円形追跡カプラ702を使用し、円形追跡カプラ702は、正方形および長方形導波管部品を使用するフィードの残りの部分へ、直接的に、または円形正方形変換器を介して、接続できる。スクエアフィードサブシステム300Bは通常、ホーン600から送信ポート324までの長さがフィードサブシステム300より長いため、スペースに余裕がある用途に使用される。受信のみフィードサブシステム300Cおよび300Dアンテナシステム102は、特定の用途において、受信のみとして、すなわち送信サブシステム302なしで、構成できる。受信のみシステムでは受信帯域だけを通過させればよいため、ホーン600はシングルバンドホーン330に差し替えることができる。追跡カプラ702は引き続き追跡制御を生成するため信号を抽出するが例えばモノパルス追跡のための差信号、追跡合成器回路網はローパスフィルタを必要としないため、フィルタフリー合成器回路網708に差し替えることができる。図7Jに示すフィルタフリー合成器回路網708には送信排除フィルタ710がない。導波管部品で高次モード信号の生成を回避する必要はないため、図7Jに示すように、追跡カプラ702のコサインスクエア変換器またはテーパ706はステップ変換器722に差し替えることができる。図3Cに示すように、受信のみフィードサブシステム300Cでは、受信カプラ802を、分岐を備えるセプタムポーラライザ332に、差し替えることができる。図3Dに示すように、代替受信のみフィードサブシステム300Dでは、受信カプラ802を、ポーラライザ334波形ポーラライザ、側板を備える円形ポーラライザ、または誘電性ベインであってよいおよび受信OMT336に、差し替えることができる。追跡サブシステム400図4に示すように、アンテナシステム102は追跡サブシステム400を含み、追跡サブシステム400は追跡カプラ702と、追跡合成器回路網704と、追跡ポートエンド402とを含む。図4および7Aに示すように、追跡カプラ702は、対向するポート対追跡カプラ702の円形主導波管の壁にスロットを各々有する直径方向に対向するスロットカプラの対により形成が互いに45度に並ぶ4ポート単一スロットカプラの形をとるターンスタイルジャンクションの形であってよい。各スロットカプラは追跡カプラ沿いに縦方向に並ぶ単一スロットを含む。入力ポート404の中を伝搬する高次モード信号から追跡信号を抽出するため、ポート対は追跡カプラ702の主中心導波管室の側部に沿って配置される。第1のポート対は、追跡カプラ702の中心軸にまたがって互いに直径方向に直接対向する第1の左ポート406と第1の右ポート408とを含む。第1のポート対は第1の偏波で高次モード信号を抽出する。第2のポート対は、同じく追跡カプラ702の中心軸にまたがって互いに直径方向に直接対向する第2の左ポート410と第2の右ポート412とを含む。第2のポート対は第2の偏波で高次モード信号を抽出し、第2の偏波は第1の偏波と異なり第1の偏波に対し直交である。追跡カプラ702のポート対は、追跡カプラ702の円周に沿って角度がオフセットされ、追跡カプラ702の全長に沿って距離がオフセットされる。ポート対は追跡カプラ702の全長に沿って高次モード信号の波長の約半分λg/2の間隔を置く。ポート対は、追跡カプラ702の全長に沿って、各ポート対406、408、および410、412とEプレーンYジャンクション414の形をとる合成器との最小長によりオフセットされる。この最小長オフセットは、サイドポート406、408、410、412に結合する基本モード信号メインビームパターン122に一致し、受信サブシステム500を目的とするが適切な位相同相により追跡カプラ702の中心円形導波管に再注入されることを可能にする。図7Aに示すように、追跡合成器回路網704は、抽出された信号を4つのポート406、408、410、412からポート406、408、410、412へ接続された4つの送信排除フィルタ710の中に搬送する導波管部品を含む。送信排除フィルタ710は、送信周波数例えば30GHzで送信サブシステム302によって生成される周波数の放射線が追跡合成器回路網704に入るのを阻止するよう構成される。送信排除フィルタ710は2つ以上の起伏を含むローパス波形導波管フィルタである。各アームはローパスフィルタを有し、各フィルタは複数の起伏を有する。送信排除フィルタ710は2つ以上の起伏を有する従来の波形フィルタであってよく、起伏が多ければ追跡合成器回路網704からの送信信号の排除は改善するが、より多くの物理的空間を要する。送信排除フィルタ710は追跡カプラ702の中心室にて対応する各スロットから選択された長さのところに配置される。スロットからフィルタまでの距離は送信信号に対する妨害が最小限となるよう選択され、送信モードで追跡カプラ702の最適リターンロスのためスロットからフィルタまでの距離を最適化することによって選択できる例えば電磁シミュレーションソフトウェアを使用。図4および7Aに示すように、追跡合成器回路網704は、各対の2つの対向ポートから抽出された信号を誘導し、それらをEプレーンYジャンクション414の形をとる180度ハイブリッドまたは180度ハイブリッド合成器で合成するため、正方形/長方形導波管部品を含む。Yジャンクション414の代わりに180度ハイブリッド合成器としてマジックTカプラを使用することもできるが、Yジャンクション414はマジックTより短くできるため、各合成器から和信号だけが使用される場合はYジャンクション414が好ましい。それぞれのEプレーンYジャンクション414はほぼ等しい長さのレッグを有し、追跡カプラ702の周りで対称的に形成される。各EプレーンYジャンクション414は追跡合成器回路網704へ接続され、各ポート406、408、410、412からYジャンクション414のいずれか1つのジャンクションまでの導波管の長さは、各Yジャンクション414が互いに逆位相で各対のポートから高次モード伝搬電磁場例えばTE21を加えるよう、選択される。高次追跡モードは逆位相でポートに到来するため、逆位相で合成される必要がある。対照的に、EプレーンYジャンクション414のいずれか1つのレッグのいずれか1つに結合する基本非追跡信号例えばTE11は同相となるため、Yジャンクションによって反射される。非追跡信号を反射することにより、追跡カプラ702における非追跡信号の信号損失および減衰は低減され、より多くの非追跡信号が受信サブシステム500で検出される。第1のEプレーンYジャンクション414の出力ポート726はポート4ディファレンスポートと呼ぶことができ、第2のEプレーンYジャンクション414の出力ポート728はポート2ディファレンスポートと呼ぶことができる。追跡合成器回路網704は2つのEプレーンYジャンクション414からの信号を合成するため90度ハイブリッド416図4に示すようにYジャンクション414の合成器出力ポート726、728へ接続を提供する導波管部品を含む。90度ハイブリッド416はブランチガイドカプラ714図7Gおよび7Hに図示かスロットカプラの形をとる。追跡合成器回路網704は、各ポート対から抽出された信号の位相を等化するため、各EプレーンYジャンクション414とブランチガイドカプラ714との間に、導波管の長さの形をとる、位相補償器716を、含む。図7Gおよび7Hに示すように、位相補償器716は各Yジャンクション414とブランチガイドカプラ714との間に接続される。位相補償器716は、追跡カプラ702の主円形導波管に対し同等の伝搬定数を有する長方形導波管図7Gおよび7Hに図示を含む。具体的に、位相補償器716の長方形導波管は追跡カプラ702の円形導波管とほぼ同じ遮断波長を有するように構成され、主円形導波管にて異なる直交偏波で移動する信号の異なる距離を補償する。合成器回路網704は、Yジャンクション414とブランチガイドカプラ714の異なる導波サイズ間で変換を行うステップ変換器異なる寸法の長方形導波管部の形をとるを含んでよい。追跡ポートエンド402は、第1のディファレンスポート418については導波管終端器により例えばRHCP信号、また第2のディファレンスポート422についてはLNA420により例えばLHCP信号、90度ハイブリッド416の追跡出力ポート417を終端する。追跡差信号を表す電子信号は図10B、10C、10D、および10Eを参照し後述、目標104を追跡するようアンテナシステム102を制御するため追跡ポートエンド402から追跡制御器112へ電子的に送信される。受信サブシステム500アンテナサブシステム102は受信サブシステム500を含み、図5に示すように、受信サブシステム500は受信カプラ802と、受信合成器回路網804と、受信器ポートエンド502とを含む。図5および8に示すように、受信カプラ802は、互いに90度に配置され直径方向に対向するポート対を備えるマイクロ波4ポートジャンクションの形をとる。図8に示すように、受信カプラ802は、追跡カプラ702から基本モードTE11モードで伝搬する電磁信号を受信する受信入力ポート806を有する。受信カプラ802の中心室の対抗する側面で直径方向に対向するポート対は、基本モード信号から受信信号を抽出するよう構成される。追跡カプラ702のポート対とは異なり、受信カプラ802のポート対は受信カプラ802の中心室に沿って同じ長さに配置される。受信合成器回路網804は受信カプラ802の各ポートへ接続された導波管部品を含む。図8に示すように、受信合成器回路網804では、追跡合成器回路網704の送信排除フィルタ710と同等の送信排除フィルタ808波形ローパスフィルタの形をとるが、受信カプラ802の各ポートから延出する導波管に取り付けられている。送信排除フィルタ808は、送信周波数例えば30GHzで送信サブシステム302によって生成される周波数の放射線が受信合成器回路網804に入るのを阻止するよう構成される。図5および8に示すように、受信合成器回路網804は、各対の両ポートへ接続されたHプレーンYジャンクション504の形をとる180度ハイブリッドを含む。各ポート対で抽出された信号はHプレーンYジャンクション504で同相に合成される。それぞれのHプレーンYジャンクション504はほぼ等しい長さのレッグジャンクション504と各ポートとの間を有し、追跡カプラ802の周りで対称的に形成される。図8に示すように、受信合成器回路網804は、各Yジャンクション504からの信号を合成して受信器出力ポート814へ送る、両Yジャンクション504へ接続されたブランチガイドカプラ812の形をとる、90度ハイブリッド506を含む。受信器出力ポート814からの受信信号は受信器ポートエンド502へ送られ、図5に示すように、受信器ポートエンド502は、受信周波数の終端器の形をとる第1の受信器ポート508例えばRHCP信号用と、受信器出力ポート814のいずれか一方へ接続されたLNA512から増幅された信号を受信する第2の受信器ポート510例えばLHCP信号用とを、含む。受信器ポートエンド502からの受信信号は通信処理システム116と追跡制御器112とへ電子的に送信される。受信信号は両方の偏波の追跡和信号を含み、追跡和信号は、目標104を追跡するようアンテナシステム102を制御するため追跡制御器112によって使用される。受信信号は、データ通信信号例えば衛星通信用および/または探知測距データ等、目標104からの情報を表すデータチャネル信号を含む。追跡サブシステム400と受信サブシステム500におけるモード基本モード信号は、図7Bに示すTE11水平モード750、図7Cに示すTE11垂直モード752、および/または右側または左側円偏波TE11モードであってよい。図7Dに示すように、電力は追跡カプラ702のTM01モード754に結合できるが、追跡カプラ702は、このモードの電力が追跡出力ポート417で実質的な信号を生成しないよう構成される。TM01モードを追跡合成器回路網704に結合しないため、ポート406、408、410、412のスロットスロットカプラにより形成は追跡カプラ702の送信軸に縦方向に揃うよう構成される。TM01モードを受信合成器回路網804に結合しないため、受信サブシステム500のポートのスロットスロットカプラにより形成もまた、受信カプラ802の送信軸に縦方向に揃うよう構成される。追跡カプラ702と受信カプラ802のスロットは通常、長さが波長の約半分である例えば約20GHzの追跡および受信波長/周波数。スロットは、必要信号例えばTE21またはTE11モードからの結合を許しつつ、TM01モードの大部分を結合せず、または追跡カプラ702または受信カプラ802を通じて結合するモードを歪ませるにあたって、十分に小さい高さ追跡カプラ702または受信カプラ802の送信軸の円周方向を有する。例えば、Kaバンドシステムにおける各スロットの高さは約1mmであってよい。テーパ706フィードサブシステム300は追跡カプラ702と受信カプラ802との間にテーパ706を含む。テーパ706はコサインスクエアテーパコサインテーパとも呼ばれるとして形成される。テーパ706は、追跡カプラ702のポートに結合する追跡モード信号の効率を向上させるため、追跡カプラ702を通過する追跡モード信号を適切な位相により追跡カプラ702に反射することにより、追跡カプラ702のための反射面を提供する。反射される追跡モード信号はポート406、408、410、412のスロットにて入力ポート404に到着するエネルギーと同相になる。図7A、7G、および7Iに示すテーパ706は、追跡カプラ702および受信カプラ802の直径間で滑らかな遷移を有する。テーパ706は、高次追跡モード信号例えば約20GHzのTE21を反射し、基本受信モード信号例えば約20GHz以上のTE11を通過させ、特に送信周波数帯域に入る高周波数例えば約30GHzの高周波数で不要な高次円形導波管モード例えばTM11モードを生成しないよう、構成される。送信および受信周波数間の周波数間隔が他の帯域より大きいため、コサインスクエアテーパ706はKaバンドシステムで有益である。送信サブシステム302が使用されないシステムでは、例えば図3Cおよび3Dに示すフィードサブシステムでは、送信帯域の高周波数をフィードシステムの中に戻す必要がないため、テーパ706はステップ変換器に差し替えることができる。リッジ導波管追跡カプラ702とテーパ706は、追跡カプラ702を通じて受信モード信号TE11をより緊密かつより効率的に結合するよう構成されたリッジ導波管を含んでよい。これらのリッジ導波管は、追跡モード信号TE21モードと受信モード信号TE11モードの遮断周波数を下げるよう構成される。TE11モードはTE21モードより緊密にリッジに結合するため、TE11モードはカプリングスロット406、408、410、412との低相互作用レベルによりカプラを通過し、TE21モードに対するスロットの強い結合は維持される。TE11モードの場合、TE11電流は主にリッジに沿って流れるため、カプリングスロット406、408、410、412はTE11モードに関連する電流線の多くを遮断しない。対照的に、TE21モードの場合、TE21電流の大部分は円周方向に流れるため、TE21電流線はカプリングスロット406、408、410、412によって遮断される強い円周方向成分を有する。リッジ構造は、アンテナシステム102の主たる受信および送信機能を低下させることなく改善された追跡周波数帯域幅を提供できる。図7Iに示すように、リッジ導波管は、追跡カプラ702内での信号の伝搬方向に沿って並び追跡カプラ702の内部室の中に突出する、複数の導波管リッジ720を含む。図7Iに示すように、導波管リッジ720は追跡カプラ702の室の周りで円周方向に等間隔に配置され、テーパ706の中に延出する。リッジ導波管は円周方向に等間隔に配置された8つのリッジを含んでよくオクタルカプラを形成、これは追跡モード信号の2つの直交偏波の各々につき4つのリッジを有することに相当する。4つのリッジのみ有する場合は2つの直交追跡モード信号の不均等な結合が生じるため、2つの追跡モードは異なる位相速度を有し、追跡性能は大幅に低下する。例えば16または24または32等、8の倍数のより多くのリッジ数を提供でき、または少なくとも両方の直交追跡モードに対し等しい位相速度を提供できる。オクタルカプラの8つのリッジは追跡カプラ702の帯域幅を改善し、Kaバンドの最低周波数の追跡を可能にする。例えば帯域幅はほぼ2倍に改善できる。および/または遮断周波数は約20下げることができる。図7K2つのリッジの中心の断面図、本体724は真空として図示、リッジ720は金属で図示に示すように、追跡カプラ702の本体724の中に突出するリッジ720はカプラ702の両端で細くなり高さが徐々にかつ連続的に減少、リッジ720の末端に通常の円形導波管入力および出力を残す。操作プロセス1000操作プロセス1000において、追跡制御器112は開ループ位置決めプロセスで商用慣性航法装置INUからの信号を使用し、モノパルス追跡システムの引込み範囲内メインビームパターン122の第1のヌル内まで目標104の方向を判断するステップ1002。目標104はアンテナシステム102に対し受信周波数帯域例えば20GHzで信号例えば通信信号またはレーダ反射を発する。目標104例えばビーコンは直線偏波信号を生成できる。一部の目標104例えば衛星の場合、偏波はエレベーションに応じて円偏波から直線偏波に変化する。発せられた信号は、少なくとも2つのビームパターンで、すなわちメインビームパターン122とヌルビームパターン124で、受信される。受信された信号は、2つの直交追跡導波管モードで追跡モード信号に、また非追跡/受信導波管モードで受信モード信号に、結合される。フィードサブシステム300は円および直線偏波信号を追跡するよう構成される。直交追跡導波管モードは、高次モードの、例えばTE21の、2つの直線または円偏波であってよい。受信導波管モードは、基本モード、例えばTE11、であってよい。操作プロセス1000において、アンテナシステム102はステップ1002で開ループ探査モードを用いて目標104を捕捉した後、受信のみモードになる。アンテナシステム102は追跡カプラ702と受信カプラ802とを使用し受信信号から追跡信号を生成するステップ1004。追跡カプラ702は追跡モード信号モードから信号を抽出して追跡差信号を生成し、受信カプラ802は受信モード信号から追跡和信号を生成する。追跡和信号と追跡差信号はモノパルス手法に従って目標104を追跡するため使用される。追跡カプラ702は、両方の偏波で垂直およびアジマス指向誤差に相当する追跡差信号を生成する。受信カプラ802は両方の偏波で追跡和信号を生成する。これにより追跡制御器112が二次元で目標104を追跡するようアンテナシステム102を制御することが可能となるアジマスおよび垂直追跡誤差を補正。受信カプラ802は、受信モード信号からデータチャネル信号を含む受信信号を生成するステップ1006。後ほど詳述するように、追跡制御器112はアンテナシステム102で追跡信号を使用しモノパルス手法に基づき追跡プロセスを遂行するステップ1008。目標104へ向けられたアンテナシステム102は目標104へ信号を送信できる。アンテナシステム102が目標104に揃えられずに送信すると近接する衛星に多大な干渉が生じるおそれがあるため、これは規制上の理由から要求されることがある。アンテナシステム102は、送信サブシステム302からフィードサブシステム300の他の部分を通じて反射器サブシステム200へ送信周波数帯域例えば30GHzの信号2つの直交偏波であってよいを送信する。反射器サブシステム200は送信信号に相当する放射線を目標104へ向かわせる。通信システム100において、送信信号は、衛星網のためのコマンドおよび制御信号等、目標104へ送信される情報またはデータに相当してよい。モノパルス追跡プロセス追跡カプラ702の円形実施形態の場合、ヌルビーム信号は図10Bに示すように第1のTE21モード1010第1の直線または円偏波に相当であり、第2のTE21モード1012は図10Cに示すように第2の直線または円偏波に相当する。第1のTE21モード1010と第2のTE21モード1012は図7Eおよび7Fにも図示されている。図10Bに示すように、追跡カプラの第1の左ポート406と第1の右ポート408は第1のTE21モード1010のモードパターンにおける最大/最小点に置かれる。図10Cに示すように、追跡カプラの第2の左ポート410と第2の右ポート412は第2のTE21モード1012のモードパターンにおける最小/最大点に置かれる。第1のTE21モード1010と第2のTE21モード1012は直交ヌルビームパターン124から受信される放射線に直交し一致するため、第1のポート対406、408はボアサイト118に揃えられた第1の平面に一致する信号を抽出でき、第2のポート対410、412はボアサイト118に揃えられた第2の平面に一致する信号を抽出できる。第2の平面は第1平面に対し直交または垂直である。ポート対は直交TE21偏波を検出するため、追跡カプラ702はTE21信号の偏波に関わりなく第1のミスアラインメント面firstmisalignmentplaneと第2のミスアラインメント面secondmisalignmentplaneに一致する信号を生成する。水平入力偏波の場合例えばアジマス方向に並ぶTE21偏波、図10Dに示す方向において、正アジマス方向Aとして表示の動きは、垂直およびアジマス方向に対し45度に並ぶ1対のポート406、408へ接続されたEプレーンYジャンクション414の出力にて、対応する負電圧信号-Vazを生成する。正垂直方向Eとして表示の動きは、EプレーンYジャンクション414の出力にて、対応する正電圧信号Velを生成する。他のEプレーンYジャンクション414はアジマス方向に並ぶ1対のポート410、412へ接続されている。図10Dに示すように、水平入力偏波の場合、90度ハイブリッド416の出力は一方のポートでVel-jVazであり、他方のポートでjVel-Vazであり、複素数学表記V1jV2は互いに直交する電圧V1およびV2を表す。垂直入力偏波の場合例えば垂直方向に並ぶTE21偏波、図10Eに示す方向において、正アジマス方向Aとして表示の動きは、アジマス方向に並ぶ1対のポート410、412へ接続されたEプレーンYジャンクション414の出力にて、対応する正電圧信号Vazを生成する。正垂直方向Eとして表示の動きは、垂直およびアジマス方向に対し45度に並ぶ1対のポート406、408へ接続されたEプレーンYジャンクション414の出力にて、対応する正電圧信号Velを生成する。図10Eに示すように、垂直入力偏波の場合、90度ハイブリッド416の出力は一方のポートでVazjVelであり、他方のポートでVeljVazである。90度ハイブリッド416の出力はLNAによって増幅され、追跡制御器112へ送り込まれる。受信器ポート814の出力もLNAを用いて増幅され、追跡制御器112へ送り込まれる。追跡制御器112では、追跡和信号を使用し、追跡差信号がその位相および強度変動について正規化され、また差信号の同相および直角成分を使用し垂直およびアジマスミスアラインメント誤差を表す信号が生成される。追跡差信号を提供する追跡出力信号は指向誤差の大きさを判断するため使用できる。受信信号の位相を補正することによりこの指向誤差の方向を判断するには、受信出力信号に基づく追跡和信号が必要とされる。アジマスおよび垂直誤差は複素数の使用により記号化される矩象で出力される。直線偏波信号を受信するため、追跡信号は2つの円偏波信号に分解される。これらのうちの一方だけが追跡出力信号を生成するため使用される。直線偏波信号は1対の左側および右側円偏波信号によって表すことができる。受信サブシステム500和チャネルを提供は追跡サブシステム400差チャネルを提供と同じ側の偏波を受信するよう設定でき、円偏波の反対側は破棄できる。追跡制御器112は、閉ループ制御を用いて非ゼロ垂直およびアジマスミスアラインメント誤差を連続的に補正するためマウント110を制御するアクティブサーボシステムを含む。例示的アンテナシステム1100アンテナシステム102の例示的アンテナシステム1100を図11および12A~12Eに示す。例示的主反射器1102の直径は約480mmであり、例示的副反射器1104の直径は約80mmである。例示的副反射器1104は4つのサポートストラット1106によって例示的主反射器1102の上方に支持される。例示的開口直径は31GHzで50波長を下回り、軍用規格MIL-STD-188-164Aのサイドローブ要件に適合できる。例示的アンテナシステム1100は、例示的主反射器1102の後部から約135mmの長さを有する例示的フィードサブシステム1108を含む。例示的追跡カプラおよびコサインスクエアテーパの長さは約60mmである。これは、可搬移動型アンテナシステムにとって非実際的に大きい既存モノパルス追跡システムよりかなり小さい。図12Fに示すように、例示的ホーン1110は約100mmの長さと、狭い端での10mm半径開口から広い端での30mm半径開口にかけて徐々に広がる内部空洞と、を有する。テーパ706の一例は、約16.6mmの入力直径と、約10.0mmの出力直径と、約25mmの長さとを有する。Kaバンド運転の場合、8つの例示的TE21モードガイディングリッジは等間隔に配置され、幅約1mm、高さ約1.25mmである。例示的送信ポート1112の導波管インターフェイスはUBR320フランジを備える修正WR28である。WR28導波管はTE10遮断周波数を約25GHzまで増加させることができ、送信受信分離を改善する。例示的追跡ポート1116と例示的受信ポート1114の導波管インターフェイスはUBR220フランジを備えるWR42である。例示的フィードサブシステムの導波管部品はアルミニウムから0.02mmの公差で機械加工され、クロム酸塩により仕上げられる。例示的セプタムポーラライザは、要求公差で寸法を提供するため、放電加工EDMまたはスパークエロージョンを用いて1片のアルミニウムから機械加工される。送信追跡信号分離は、すなわちLNAにおける追跡差信号に対する送信信号例えば約30GHzのTE11の比は、約-90dB以下であってよい。受信追跡信号分離は、すなわちLNAにおける追跡差信号に対する受信信号例えば約20GHzのTE11の比は、約-36dB以下であってよい。軸率は、送信で約1dB、受信で1.5dBより良好であってよい。用途アンテナシステム102は従来のモノパルス追跡アンテナシステムよりコンパクトであってよい。これは乗物等の移動用途にとって有利である。具体的に、反射器サブシステム200の直径とフィードサブシステム300の軸長は従来のモノパルス追跡システムよりかなり小さくてよい。フィードサブシステム300の部品は互いに高度に集積されるため、アンテナシステム102のコンパクト設計と追跡中の迅速なアンテナシステム102の回転を可能にする。アンテナシステム102のモノパルス追跡操作は他の追跡方法より広い引込み範囲pullinrangeを提供できる。アンテナシステム102は、少なくとも一部の既存追跡システムよりは広く分離した送信および受信信号で作動できる。アンテナシステム102の実施形態は、約20GHz例えば20.2~21.2GHzの受信帯域と約30GHz例えば30.0~31.0GHzの送信帯域によりKaバンドで作動できる。アンテナシステム102の高速指向制御は、ゆっくり移動する場合でも大きい船や飛行機より高い頻度で揺動し振動する小さいプラットフォーム例えば小型ボートまたは陸上車両等、高速移動用途に適用できる。高い指向精度と広い引込み範囲は、例えば暗号鍵交換等のため例えば確立に数分を要する暗号通信で、リンク106沿いの通信リンクを長時間にわたり連続的に維持する必要がある場合に適用できる。解釈当業者にとっては本発明の範囲から逸脱することなく多くの修正が明白となるであろう。本明細書における以前の出版物またはこれから引き出される情報または周知の事柄に対する参照は、以前の出版物またはこれから引き出される情報または周知の事柄が本願の関係する努力傾注分野における一般知識の一部を形成することを承認または示唆するものではなく、またそのように解釈されるべきものではない。