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特開2024-1397653周波数フィードチェーン、3周波数フィードチェーンのための装置、及び3周波フィードチェーンのための方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139765
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】3周波数フィードチェーン、3周波数フィードチェーンのための装置、及び3周波フィードチェーンのための方法
(51)【国際特許分類】
   H01P 1/213 20060101AFI20241002BHJP
   H01P 1/16 20060101ALI20241002BHJP
   H01Q 13/02 20060101ALI20241002BHJP
【FI】
H01P1/213 A
H01P1/16
H01Q13/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024049762
(22)【出願日】2024-03-26
(31)【優先権主張番号】63/492,335
(32)【優先日】2023-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】524115475
【氏名又は名称】マクドナルド・デトワイラー・アンド・アソシエイツ・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】カリム・グラトル
【テーマコード(参考)】
5J006
5J045
【Fターム(参考)】
5J006LA01
5J006LA21
5J045AA03
5J045AA11
5J045BA04
5J045CA01
5J045CA04
5J045DA01
5J045HA01
5J045LA01
5J045MA04
(57)【要約】      (修正有)
【課題】導波路において少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせるトライ周波数フィードチェーンのための装置及び方法を提供する。
【解決手段】フィードチェーン100は、2つの直交基本モードをサポートし、6つのフィルタされた信号102と第3信号104とを組み合わせ、出力ポートを介して組み合わされた信号を出力するターンスタイルと、分割信号を前記フィルタされた信号へとフィルタする少なくとも6つのフィルタ110a~110fを含む。ターンスタイルは、フィルタのための接合部であるインターフェースであって、ポートを含み、フィルタされた信号を受信する。ターンスタイルはまた、第3信号を受信する第3信号ポートを含んでいる。分割信号は、第1周波数バンドと第2周波数バンドとを備える中間周波数バンドであり、第3信号は第3周波数バンドであり、第1周波数バンドと、第2周波数バンドと、第3周波数バンドとは、交差しない。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせるための装置であって、
2つの直交基本モードをサポートするターンスタイルであって、少なくとも6つのフィルタされた中間信号と第3信号とを受け取って組み合わせるように構成され、組み合わされた信号を取得し、出力ポートに前記組み合わされた信号を出力する、ターンスタイルと、
前記ターンスタイルに関して各々接続され配置されている少なくとも6つのリジェクトフィルタであって、各リジェクトフィルタの各々は、各々のフィルタされた中間信号を取得し、前記ターンスタイルに前記フィルタされた中間信号を提供するために分割中間信号を受信しフィルタするように構成される、少なくとも6つのリジェクトフィルタと、
を備え、
前記分割中間信号は、第1信号周波数バンドと、第2信号周波数バンドと、を備えている中間信号周波数バンドにあり、前記第3信号は第3信号周波数バンドにあり、前記第1信号周波数バンドと、前記信号第2周波数バンドと、前記信号第3周波数バンドとは交差せず、
前記リジェクトフィルタの各々は前記第3信号周波数バンドでフィルタするように構成され、
前記ターンスタイルは一つ以上の前記リジェクトフィルタを接続する物理的な接合部として動作し、前記第3信号とを受信又は送信するための第3信号ポートと、前記出力ポートと、前記ターンスタイル及び前記リジェクトフィルタの各々の間の各インターフェースにおけるポートと、を備えている、
装置。
【請求項2】
各々の前記リジェクトフィルタに通信接続及び物理接続されている分離コンポーネントであって、
前記中間信号が実質的に等しい振幅となり、少なくとも6つの前記分割中間信号を取得するように前記中間信号を分離し、
各々の前記リジェクトフィルタに前記分割中間信号のうちの一つを提供するように構成されている、分離コンポーネントをさらに備えている、
請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記分離コンポーネントは直交モードトランスデューサとして構成されている、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記分離コンポーネントは複数のマジックティーを備えている、請求項2に記載の装置。
【請求項5】
前記ターンスタイルは前記第3信号ポートで前記ターンスタイルに通信接続及び物理接続されている第3信号フィードチェーンから前記第3信号を受信又は送信し、前記第3信号フィードチェーンは前記第3信号をサポートし、前記ターンスタイルに前記第3信号を提供するように構成され、前記第3信号フィードチェーンは、
第3信号送信右旋信号と第3信号受信右旋信号とを受信し、組み合わせて第3右旋信号とするように構成されている第3信号第1ダイプレクサと、
第3信号送信信号と第3信号受信信号とを受信し、組み合わせて第3左旋信号とするように構成されている、第3信号第2ダイプレクサと、
前記第3右旋信号と前記第3左旋信号とを受信すること、前記第3右旋信号と前記第3左旋信号とを組み合わせて前記第3信号とすること、及び前記第3右旋信号と前記第3左旋信号とを円偏波することのうちの一つ以上を行うように構成されている前記第3信号第1ダイプレクサと前記第3信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている第3信号セプタムポラライザと、
を備えている、
請求項1に記載の装置。
【請求項6】
中間右旋受信信号と中間右旋送信信号とを受信して組み合わせ、中間右旋信号とするように構成されている中間信号第1ダイプレクサと、
中間左旋受信信号と中間左旋送信信号とを受信して組み合わせ、中間左旋信号とするように構成されている中間信号第2ダイプレクサと、
前記中間信号第1ダイプレクサと前記中間信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続され、前記中間左旋信号と前記中間右旋信号とを組み合わせて中間非偏波信号とするように構成されている対称直交モードトランスデューサと、
前記対称直交モードトランスデューサに通信接続及び物理接続され、前記中間信号を取得するために前記中間非偏波信号を円偏波するように構成されているコルゲートポラライザであって、前記中間信号の中間左旋信号コンポーネントが左旋円偏波され、前記中間信号の中間右旋信号コンポーネントが右旋円偏波されている、コルゲートポラライザと、
を備えている、予備フィードチェーンをさらに備えている、請求項1に記載の装置。
【請求項7】
前記ターンスタイルに通信接続及び物理接続され、前記組み合わされた信号を受信し放射するように構成されている、ホーンアンテナをさらに備えている、請求項1に記載の装置。
【請求項8】
前記第3信号周波数バンドは前記中間信号周波数バンドよりも高い、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
前記第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと10GHz~15GHzとのうちの一つ以上であり、前記第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと10GHz~15GHzとのうちの一つであり、前記第3信号周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうちの一つ以上である、請求項1に記載の装置。
【請求項10】
前記リジェクトフィルタは前記ターンスタイルの一つの側に関して等間隔に配置され、前記ターンスタイルに分離コンポーネントからの等しいパス長を提供するように構成され、前記第3信号ポートは前記ターンスタイルの第1の端に配置され、前記リジェクトフィルタに直交している前記第3信号を受信又は送信するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項11】
単一導波路で中間信号を分離するための直交モードトランスデューサであって、前記中間信号が第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを備えている中間信号周波数バンドであり、前記直交モードトランスデューサは、
少なくとも6つの分割中間信号を取得するために前記中間信号を分離し、
前記分割中間信号を第3周波数バンドの第3信号と組み合わせるように構成されている、トライバンド導波路のリジェクトフィルタに対応する各々の分割中間信号を提供するように構成され、
前記第1信号周波数バンドと、前記第2信号周波数バンドと、前記第3信号周波数バンドと、は交差しない、
直交モードトランスデューサ。
【請求項12】
前記第3信号周波数バンドは前記中間信号周波数バンドよりも高い、請求項11に記載の直交モードトランスデューサ。
【請求項13】
前記第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと、10GHz~15GHzと、のうちの一つ以上であり、前記第2周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと、10GHz~15GHzと、のうちの一つ以上であり、前記第3周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうちの一つ以上である、
請求項11に記載の直交モードトランスデューサ。
【請求項14】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせる方法であって、
分離コンポーネントを介して、中間信号を6つの分割中間信号に分離することであって、前記6つの分割中間信号が実質的に等しい信号である、分離することと、
前記6つの分割中間信号の各々を6つのリジェクトフィルタのうち異なる一つに提供することであって、
ターンスタイルに関して接続され位置している各リジェクトフィルタの各々が、
前記リジェクトフィルタの各々で、
フィルタされた中間信号を取得するために前記受け取られた分割中間信号をフィルタすることであって、前記中間信号が第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを備えている中間信号周波数バンドのものである、フィルタすることと、
前記ターンスタイルに前記フィルタされた中間信号を出力することと、
前記ターンスタイルによって前記6つのリジェクトフィルタの各々から前記フィルタされた中間信号と第3信号周波数バンドの第3信号とを組み合わせて組み合わされた信号とすることと、
前記組み合わされた信号を出力することと、
を含んでいる、方法。
【請求項15】
第3信号第1ダイプレクサによって第3信号送信右旋信号と第3信号受信右旋信号とを受信し、前記第3信号送信右旋信号と前記第3信号受信右旋信号とを組み合わせて第3信号右旋円偏波信号とすることと、
第3信号第2ダイプレクサによって第3信号送信左旋信号と第3信号受信左旋信号とを受信し、前記第3信号送信左旋信号と前記第3信号受信左旋信号とを組み合わせて第3信号左旋信号とすることと、
前記第3信号第1ダイプレクサと前記第3信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている第3信号セプタムポラライザを介して前記第3信号を取得するために前記第3信号左旋信号と前記第3信号右旋信号とを受信することと、組み合わせることと、直線偏波することと、のうち一つ以上を行うことと、
によって、前記ターンスタイルに接続されている第3信号フィードチェーンから前記第3信号を取得することをさらに含んでいる、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
中間信号第1ダイプレクサによって中間右旋受信信号と中間右旋送信信号とを受信し、前記中間右旋受信信号と前記中間右旋送信信号と組み合わせて中間右旋信号とすることと、
中間信号第2ダイプレクサによって中間左旋受信信号と中間左旋送信信号とを受信し、前記中間左旋受信信号と前記中間左旋送信信号と組み合わせて中間左旋信号とすることと、
前記中間信号第1ダイプレクサと前記中間信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている対称直交モードトランスデューサによって前記中間左旋信号と前記中間右旋信号とを組み合わせて中間非偏波信号とすることと、
前記対称直交モードトランスデューサに通信接続及び物理接続されているコルゲートポラライザによって前記中間非偏波信号を前記中間信号に円偏波することであって、前記中間信号の中間左旋信号コンポーネントが左旋円偏波され、前記中間信号の中間右旋信号コンポーネントが右旋円偏波されている、円偏波することと、
によって前記中間信号を取得することをさらに含んでいる、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記ターンスタイルに通信接続及び物理接続されているホーンアンテナによって前記組み合わされた信号を放射することをさらに含んでいる、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
前記第3信号周波数バンドは前記中間信号周波数バンドよりも高い、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
前記第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと、10GHz~15GHzと、のうち一つ以上であり、前記第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと、10GHz~15GHzと、のうち一つ以上であり、前記第3信号周波数バンドは71~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうち一つ以上である、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
前記リジェクトフィルタは前記ターンスタイルの一つの側について等間隔で配置され、前記分離コンポーネントから前記ターンスタイルまで等しいパス長を提供するように構成され、第3信号フィードチェーンは前記ターンスタイルに接続され、前記リジェクトフィルタに直交して前記ターンスタイルの第1の端に配置されている、請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下は一般に導波路装置のためのフィードチェーンに関し、より詳細には単一導波路で周波数バンドを組み合わせるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ターンスタイル構成に基づくフィードチェーンは、ホーンアンテナに接続されている単一円形導波路に異なる周波数バンドの複数の信号を組み合わせることを可能にする。ターンスタイルトポロジーに基づく既存のフィードチェーンはターンスタイルの外側の部分に位置している一周波数バンドのための4つのアームのトポロジーを利用する。これらのフィードチェーンはカスケードターンスタイルの結合部によって3つの周波数バンドを組み合わせることができる。例えば、当該フィードチェーンはQバンド及びVバンド(27.5GHz~30.0GHz、37.5GHz~42.5GHz、及び47.4GHz~51.4GHz)とKa-Rxなどの周波数バンドとを組み合わせてもよい。しかしながら、特に導波路の幅にわたる3つの半波長パターンを伴う横断的な電気モード及び最も高い周波数モードでの導波路(TE31)の高さにわたる一半波長パターンにおける、より高次のモードの励起を避けるために、周波数範囲が制限され得る。4つのアームを利用する既存のシステムは低周波数から高周波数までの1.7倍の周波数を提供し得る。この倍数は特定のバンド幅の適用のためには不十分又であり得、又は最適ではあり得ない。
【0003】
従って、既存のアプローチの少なくともいくつかの欠点を克服する導波路装置のための改善されたフィードチェーンが必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせるための装置が本明細書で提供される。装置は2つの直交基本モードをサポートするターンスタイルであって、6つのフィルタされた中間信号と第3信号とを受信し組み合わせるように構成され、組み合わされた信号を取得し、出力ポートに組み合わされた信号を出力する、ターンスタイルを含んでいる。装置はターンスタイルに関して各々接続され、配置される少なくとも6つのリジェクトフィルタをさらに含み、各リジェクトフィルタの各々は分割中間信号を受信し、フィルタするように構成され、各々のフィルタされた中間信号を取得し、フィルタされた中間信号をターンスタイルに提供する。分割中間信号は第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを備えている中間信号周波数バンドであり、第3信号は第3信号周波数バンドである。第1周波数バンドと、第2周波数バンドと、第3周波数バンドと、は交差しない。各リジェクトフィルタの各々は第3信号周波数バンドでフィルタするように構成されている。ターンスタイルは複数のリジェクトフィルタのうち一つ以上を接続する物理的な接合部として動作し、第3信号を受信するための第3信号ポートと、出力ポートと、ターンスタイル及び各々のリジェクトフィルタの間のインターフェースの各々におけるポートと、を備えている。
【0005】
装置は各々のリジェクトフィルタに通信接続及び物理接続されている分離コンポーネントであって、少なくとも6つの分割中間信号を取得するために中間信号を分離するように構成され、分割中間信号が実質的に等しい振幅であり、複数の分割中間信号のうちの一つを各々のリジェクトフィルタに提供する、分離コンポーネントをさらに含んでいてもよい。
【0006】
分離コンポーネントは直交モードトランスデューサとして構成されていてもよい。
【0007】
分離コンポーネントは複数のマジックティーを含んでいてもよい。
【0008】
ターンスタイルは第3信号ポートでターンスタイルに通信接続及び物理接続されている第3信号フィードチェーンから第3信号を受信してもよい。第3信号フィードチェーンは第3信号をサポートし、第3信号をターンスタイルに提供するように構成されていてもよい。
【0009】
第3信号フィードチェーンは、第3信号送信右旋信号と第3信号受信右旋信号とを受信し、組み合わせて第3信号右旋信号とするように構成されている第3信号第1ダイプレクサと、第3信号送信左旋信号と第3信号受信左旋信号と受信し、組み合わせて第3信号左旋信号とするように構成されている第3信号第2ダイプレクサと、第3信号左旋送信信号と第3信号右旋送信信号とを受信し、組み合わせて第3信号とし、円偏波することのうちの、一つ以上を行うように構成されている第3信号第1ダイプレクサと第3信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている第3信号セプタムポラライザと、を含んでいる。
【0010】
装置は、中間右旋受信信号と中間右旋送信信号とを受信し、組み合わせて中間右旋信号とするように構成されている中間信号第1ダイプレクサと、中間左旋受信信号と中間左旋送信信号とを受信し、組み合わせて中間左旋信号とするように構成されている中間信号第2ダイプレクサと、中間信号第1ダイプレクサと中間信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続され、中間左旋信号と中間右旋信号とを組み合わせて中間非偏波信号とするように構成されている対称直交モードトランスデューサと、対称直交モードトランスデューサに通信接続及び物理接続され、中間信号を取得するために中間非偏波信号を偏波するように構成されているコルゲートポラライザと、を含んでいる予備フィードチェーンをさらに含んでいてもよい。
【0011】
コルゲートポラライザは中間非偏波信号を円偏波するようにさらに構成されていてもよく、中間信号の中間左旋信号コンポーネントが左旋円偏波され、中間信号の中間右旋信号コンポーネントが右旋円偏波される。
【0012】
装置はターンスタイルに通信接続及び物理接続され、組み合わされた信号を受信し放射するように構成されているホーンアンテナをさらに含んでいてもよい。
【0013】
第3信号周波数バンドは中間信号周波数バンドよりも高くてもよい。
【0014】
第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと10GHz~15GHzとのうちの一つ以上であってもよい。
【0015】
第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと10GHz~15GHzとのうちの一つ以上であってもよい。
【0016】
第3信号周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17~32GHzとのうちの一つ以上であってもよい。
【0017】
リジェクトフィルタはターンスタイルの一つの側について等間隔に配置されていてもよい。
【0018】
リジェクトフィルタは分離コンポーネントから等しい長さのターンスタイルまで信号パス長を提供するように構成されていてもよい。
【0019】
第3信号ポートはターンスタイルの第1の端に配置されていてもよい。第3信号ポートはリジェクトフィルタに直交している第3信号を受信するように構成されていてもよい。
【0020】
第3信号フィードチェーンはターンスタイルの第1の端でリジェクトフィルタに直交して配置されていてもよい。
【0021】
受信動作におけるターンスタイルは受信導波路から組み合わされた受信信号を受信し、組み合わされた受信信号を少なくとも6つの分割中間信号と第3信号とに分離するようにさらに構成されていてもよい。
【0022】
受信動作における各々のリジェクトフィルタは各々のフィルタされた中間受信信号を取得するためにターンスタイルから各々の分割中間受信信号を受信しフィルタするようにさらに構成されていてもよい。
【0023】
受信動作における第3信号フィードチェーンは第3受信信号をサポートしターンスタイルから第3受信信号を受信するようにさらに構成されていてもよい。
【0024】
受信動作における分離コンポーネントはリジェクトフィルタの各々から分割中間受信信号を受信し受信された分割中間受信信号を中間受信信号に組み合わせるようにさらに構成されていてもよい。
【0025】
受信動作における第3信号第1ダイプレクサは、第3信号右旋円偏波受信信号を受信し、第3信号右旋円偏波受信信号を第3信号送信右旋受信信号と第3信号受信右旋受信信号とに分割するようにさらに構成されていてもよい。
【0026】
受信動作における第3信号第2ダイプレクサは第3信号左旋受信信号を受信し、第3信号左旋受信信号を第3信号送信左旋受信信号と第3信号受信左旋受信信号とに分割するようにさらに構成されていてもよい。
【0027】
受信動作における第3信号セプタムポラライザは、第3受信信号を受信することと、第3受信信号を第3信号左旋受信信号と第3信号右旋受信信号とに分割することと、第3受信信号を偏波解消することと、のうち一つ以上を行うようにさらに構成されていてもよい。
【0028】
受信動作における中間信号第1ダイプレクサは中間右旋受信信号を受信し、中間右旋受信信号を中間右旋レシーバ受信信号と中間右旋トランスミッタ受信信号とに分離するようにさらに構成されていてもよい。
【0029】
受信動作における中間信号第2ダイプレクサは中間左旋受信信号を受信し、中間左旋受信信号を中間左旋レシーバ受信信号と中間左旋トランスミッタ受信信号とに分離するようにさらに構成されていてもよい。
【0030】
受信動作における対称直交モードトランスデューサは中間受信信号を受信し、中間受信信号を中間左旋受信信号と中間右旋受信信号とに分離するようにさらに構成されていてもよい。対称直交モードトランスデューサは直線偏波の分離を提供してもよい。
【0031】
受信動作におけるコルゲートポラライザは中間受信信号を位相シフトするようにさらに構成されていてもよい。コルゲートポラライザは2つの直線偏波の間の位相シフトを変化させてもよい。
【0032】
受信動作におけるホーンアンテナは組み合わされた受信信号を収集し、組み合わされた受信信号をターンスタイルに提供するようにさらに構成されていてもよい。
【0033】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせるための装置もまた提供される。装置は受信導波路から組み合わされた受信信号を受信し、組み合わされた受信信号を少なくとも6つの分割中間信号と第3信号とに分離するように構成されている2つの直交基本モードをサポートするターンスタイルを含んでいる。装置はターンスタイルに関して各々接続され配置されている少なくとも6つのリジェクトフィルタをさらに含み、各々のリジェクトフィルタは各々のフィルタされた中間受信信号を取得するためにターンスタイルから各々の分割中間受信信号を受信しフィルタするように構成されている。装置は、第3受信信号をサポートしターンスタイルから第3受信信号を受信するように構成されている、ターンスタイルに通信接続及び物理接続されている第3信号フィードチェーンをさらに含んでいる。分割中間受信信号は第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを備えている中間信号周波数バンドであり第3信号は第3信号周波数バンドである。第1周波数バンドと、第2周波数バンドと、第3周波数バンドとは交差しない。各リジェクトフィルタの各々は第3信号周波数バンドをフィルタするように構成されている。ターンスタイルは複数のリジェクトフィルタと、第3信号フィードチェーンと、出力導波路と、のうち一つ以上を接続する物理的な接合部として動作し、ターンスタイル及び各々の第3信号フィードチェーンの間の各インターフェースでのポートと、出力導波路と、複数のリジェクトフィルタと、を備えている。
【0034】
装置はリジェクトフィルタの各々から分割中間受信信号を受信し、受信された分割中間受信信号を中間受信信号に組み合わせるように構成されている分離コンポーネントをさらに含んでいてもよい。
【0035】
分離コンポーネントは直交モードトランスデューサとして構成されていてもよい。
【0036】
分離コンポーネントは複数のマジックティーを含んでいてもよい。
【0037】
第3信号フィードチェーンは第3信号右旋受信信号を受信して第3信号右旋受信信号を第3信号送信右旋受信信号と第3信号受信右旋受信信号とに分離するように構成されている第3信号第1ダイプレクサを含んでいてもよい。
【0038】
第3信号フィードチェーンは第3信号左旋受信信号を受信して第3信号右旋受信信号を第3信号送信左旋受信信号と第3信号受信左旋受信信号とに分離するように構成されている第3信号第2ダイプレクサを含んでいてもよい。
【0039】
第3信号フィードチェーンは第3受信信号を受信することと、第3受信信号を第3信号左旋受信信号と第3信号右旋受信信号とに分離することと、第3受信信号を偏波解消することと、のうち一つ以上を行うように構成されている第3信号セプタムポラライザを含んでいてもよい。
【0040】
装置は中間右旋受信信号を受信し、中間右旋受信信号を中間右旋レシーバ受信信号と中間右旋トランスミッタ受信信号とに分離するように構成されている中間信号第1ダイプレクサと、中間左旋受信信号を受信し、中間左旋受信信号を中間左旋レシーバ受信信号と中間左旋トランスミッタ受信信号とに分離するように構成されている中間信号第2ダイプレクサと、中間受信信号を受信し、中間受信信号を中間左旋受信信号と中間右旋受信信号とに分離するように構成されている対称直交モードトランスデューサと、中間受信信号を偏波解消するように構成されているコルゲートポラライザと、を含んでいる予備フィードチェーンをさらに含んでいてもよい。
【0041】
装置は組み合わされた受信信号を収集しターンスタイルに組み合わされた受信信号を提供するように構成されているホーンアンテナをさらに含んでいてもよい。
【0042】
単一導波路で中間信号を分離するための直交モードトランスデューサもまた提供されている。中間信号は第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを含んでいる中間信号周波数バンドのものである。直交モードトランスデューサは、実質的に等しい振幅の少なくとも6つの分割中間信号を取得するために中間信号を分離するように構成され、各々の分割中間信号をトライバンド導波路の対応するリジェクトフィルタに提供するように構成されている。トライバンド導波路は分割中間信号と第3周波数バンドの第3信号とを組み合わせるように構成されている。第1周波数バンドと、第2周波数バンドと、第3周波数バンドと、は交差しない。
【0043】
第3信号周波数バンドは中間信号周波数バンドよりも高くてもよい。
【0044】
第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと、10~15GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0045】
第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと、10GHz~15GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0046】
第3信号周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0047】
受信動作における直交モードトランスデューサは各々のリジェクトフィルタから分割中間受信信号を受信し中間受信信号を取得するために分割中間受信信号を組み合わせるようにさらに構成されていてもよい。
【0048】
分割中間受信信号を組み合わせるための直交モードトランスデューサもまた提供される。直交モードトランスデューサは各々の少なくとも6つのリジェクトフィルタから分割中間受信信号を受信し中間受信信号を取得するために分割中間受信信号を組み合わせるように構成されていてもよい。
【0049】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせる方法もまた提供される。方法は、分離コンポーネントを介して、中間信号を6つの分割中間信号に分離することと、6つの分割中間信号の各々を6つのリジェクトフィルタのうち異なる一つに提供すること(各リジェクトフィルタの各々がターンスタイルに関して接続し位置している)と、各リジェクトフィルタの各々で、フィルタされた中間信号を取得するために受信された分割中間信号をフィルタすること(中間信号が第1信号周波数バンドと、第2信号周波数バンドと、を備えている)と、ターンスタイルにフィルタされた中間信号を出力することと、ターンスタイルによって、6つのリジェクトフィルタの各々からフィルタされた中間信号と、ターンスタイルに接続されている第3信号フィードチェーンから受信される第3信号周波数バンドの第3信号と、を組み合わせて組み合わされた信号とすることと、組み合わされた信号を出力することと、を含む。
【0050】
方法は第3信号第1ダイプレクサによって第3信号送信右旋信号と第3信号受信右旋信号とを受信し、組み合わせて第3信号右旋信号とすることにより第3信号を取得することと、第3信号第2ダイプレクサによって第3信号送信左旋信号と第3信号受信左旋信号とを受信し組み合わせて第3信号左旋信号とすることと、第3信号第1ダイプレクサと第3信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている第3信号セプタムポラライザを介して第3信号を得るために第3信号左旋信号と第3信号右旋信号を受信することと、組み合わせることと、円偏波することと、のうち一つ以上を行うこと、をさらに含んでいてもよい。
【0051】
方法は中間信号第1ダイプレクサによって中間右旋受信信号と中間右旋送信信号とを受信し組み合わせて中間右旋信号とすることにより中間信号を取得することと、中間信号第2ダイプレクサによって中間左旋受信信号と中間左旋送信信号とを受信し組み合わせて中間左旋信号とすることと、中間信号第1ダイプレクサと中間信号第2ダイプレクサとに通信接続及び物理接続されている対称直交モードトランスデューサによって中間左旋信号と中間右旋信号とを組み合わせて中間信号とすることと、対称直交モードトランスデューサと通信接続及び物理接続されているコルゲートポラライザによって中間信号を円偏波することであって、中間信号の中間左旋信号コンポーネントが左旋円偏波され、中間信号の中間右旋信号コンポーネントが右旋円偏波される、円偏波することと、をさらに含んでいてもよい。
【0052】
方法は、ターンスタイルに通信接続及び物理接続されている、ホーンアンテナによって組み合わされた信号を放射することをさらに含んでいてもよい。
【0053】
第3信号周波数バンドは中間信号周波数バンドよりも高くてもよい。
【0054】
第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと10GHz~15GHzとのうち一つ以上であってもよい。
【0055】
第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと10GHz~15GHzとのうち一つ以上であってもよい。
【0056】
第3信号周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0057】
リジェクトフィルタはターンスタイルの一側について等間隔に配置されていてもよい。
【0058】
第3信号フィードチェーンはターンスタイルに接続されていてもよく、リジェクトフィルタに直交しているターンスタイルの第1の端に配置されていてもよい。
【0059】
受信動作において、方法はさらに、導波路において少なくとも3つの周波数バンドを分離するためのものであってもよく、方法は、ターンスタイルによって、組み合わされた受信信号を受信することと、ターンスタイルによって、組み合わされた受信信号を6つの分割中間受信信号、及び第3受信信号に分割することと、第3受信信号を第3信号フィードチェーンに提供することと、6つの分割中間受信信号の各々を6つのリジェクトフィルタのうち異なる一つに提供することと、各リジェクトフィルタの各々で、フィルタされた中間受信信号を取得するために受信された分割中間受信信号をフィルタすることと、分離コンポーネントにフィルタされた中間受信信号を提供することと、分離コンポーネントを介して、フィルタされた中間受信信号を中間受信信号に組み合わせることと、を含んでいる。
【0060】
受信動作における方法は、第3信号左旋受信信号及び第3信号右旋受信信号の偏波を取得するために第3信号セプタムポラライザを介して、第3受信信号を受信することと、分離することと、及び/又は円偏波することと、により第3信号を分離することと、第3信号第2ダイプレクサによって第3信号左旋受信信号を受信し、第3信号左旋受信信号を第3信号送信左旋受信信号と第3信号受信左旋受信信号とに分離することと、第3信号第1ダイプレクサによって第3信号右旋受信信号を受信して第3信号送信右旋受信信号と第3信号受信右旋受信信号とに分離することと、をさらに含んでいてもよい。
【0061】
受信動作における方法は、コルゲートポラライザによって中間受信信号を受信し、中間非偏波受信信号へと偏波解消することにより中間受信信号を分離することと、対称直交モードトランスデューサによって、中間非偏波信号を受信して中間非偏波信号を中間左旋受信信号と中間右旋受信信号に分離することと、をさらに含んでいてもよく、中間信号第2ダイプレクサによって、中間左旋受信信号を受信し、中間左旋受信信号を中間左旋レシーバ受信信号と中間左旋トランスミッタ受信信号とに分離してもよく、中間信号第1ダイプレクサによって、中間右旋受信信号を受信して中間右旋受信信号を中間右旋レシーバ受信信号と中間右旋トランスミッタ受信信号を分離してもよい。
【0062】
受信動作における方法は、ホーンアンテナによって、組み合わされた受信信号を収集することと、ターンスタイルに組み合わされた受信信号を提供することと、をさらに含んでいてもよい。
【0063】
単一導波路で少なくとも3つの周波数バンドを組み合わせる方法もまた提供される。方法は、ターンスタイルによって、結合されている受信信号を受信することと、ターンスタイルによって結合されている受信信号を、6つの分割中間受信信号、及び第3受信信号に分離することと、第3受信信号を第3信号フィードチェーンに提供することと、6つの分割中間受信信号の各々を6つのリジェクトフィルタのうち異なる一つに提供することと、各リジェクトフィルタの各々で、フィルタされた中間受信信号を取得するために受信された分割中間受信信号をフィルタすることと、フィルタされた中間受信信号を分離コンポーネントに提供することと、分離コンポーネントを介して、フィルタされた中間受信信号を中間受信信号に組み合わせることと、を含む。中間受信信号は第1信号周波数バンドと第2信号周波数バンドとを備えている中間信号周波数バンドのものである。第3信号は第3信号周波数バンドのものである。第1周波数バンドと、第2周波数バンドと、第3周波数バンドと、は交差しない。
【0064】
方法は、第3信号左旋受信信号と第3信号右旋受信信号とを偏波するために第3信号セプタムポラライザを介して、第3受信信号を受信することと、分離することと、及び/又は偏波解消することとにより第3受信信号を分離することと、第3信号第2ダイプレクサによって、第3信号左旋受信信号を受信し、第3信号左旋受信信号を第3信号送信左旋受信信号と第3信号受信左旋受信信号とに分離することと、第3信号第1ダイプレクサによって第3信号右旋受信信号を第3信号送信右旋受信信号と第3信号受信右旋受信信号とに分離することと、をさらに含んでいてもよい。
【0065】
方法は、コルゲートポラライザによって中間受信信号を受信し、中間受信信号を中間非偏波受信信号へと偏波解消することによって中間受信信号を分離することと、対称直交モードトランスデューサによって、中間非偏波信号を受信して中間左旋受信信号と中間右旋受信信号とに分離することと、をさらに含んでいてもよく、中間信号第2ダイプレクサによって、中間左旋受信信号を受信し、中間左旋受信信号を中間左旋レシーバ受信信号と中間左旋トランスミッタ受信信号とに分離してもよく、中間信号第1ダイプレクサによって、中間右旋受信信号を受信し、中間右旋受信信号を中間右旋レシーバ受信信号と中間右旋トランスミッタ受信信号とに分離してもよい。
【0066】
受信動作における方法は、ホーンアンテナによって組み合わされた受信信号を収集することと、ターンスタイルに結合されている、受信信号を提供することと、をさらに含んでいてもよい。
【0067】
第3信号周波数バンドは中間信号周波数バンドよりも高くてもよい。
【0068】
第1信号周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzと、10GHz~15GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0069】
第2信号周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzと、10GHz~15GHzのうち一つ以上であってもよい。
【0070】
第3信号周波数バンドは71GHz~76GHzと、81GHz~86GHzと、17GHz~32GHzと、のうち一つ以上であってもよい。
【0071】
リジェクトフィルタはターンスタイルの一側について等間隔で配置されていてもよい。
【0072】
第3信号フィードチェーンはターンスタイルに接続されていてもよく、リジェクトフィルタに直交してターンスタイルの第1の端に配置されていてもよい。
【0073】
その他の態様及び特徴は、いくつかの例示的実施形態の以下の説明の検討の結果、当業者にとって明らかになることとなる。
【0074】
本明細書に含まれる図は、本明細書のもの、方法、及び装置の様々な例を示すためのものである。
【図面の簡単な説明】
【0075】
図1A】実施形態に従った、導波路の6つのアームの構成において構成されているフィードチェーンのブロック図である。
図1B】実施形態に従った、図1Aのリジェクトフィルタに接続されている分離コンポーネントのブロック図である。
図1C】実施形態に従った、水平偏波信号をサポートする図1Aのターンスタイルに関するリジェクトフィルタの断面模式図である。
図1D】実施形態に従った、垂直偏波信号をサポートする図1Aのターンスタイルに関するリジェクトフィルタの断面模式図である。
図1E】実施形態に従った、図1Aの第3信号フィードチェーンのブロック図である。
図2】実施形態に従った、図1の導波路の予備フィードチェーンのブロック図である。
図3A】実施形態に従った、図1の導波路の斜視模式図である。
図3B】実施形態に従った、図3Aのフィードチェーンの斜視模式図である。
図3C】実施形態に従った、図3Aのフィードチェーンの別の斜視模式図である。
図4】別の実施形態に従った、図1Cの第3信号フィードチェーンを含んでいる図1Aのフィードチェーンの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0076】
様々な装置又はプロセスが、各々クレームされている実施形態の一例を提供するために以下で説明されることとなる。以下で説明される実施形態はクレームされる実施形態を制限せず、任意のクレームされる実施形態は以下で説明される実施形態と異なるプロセス又は装置を含んでいてもよい。クレームされる実施形態は、以下で説明される任意の一装置又はプロセスの特徴の全てを有している装置又はプロセス、又は以下で説明される複数又は全ての装置に共通する特徴に制限されない。
【0077】
さらに、プロセスステップ、方法ステップ、アルゴリズム又は同様のステップは、(開示において及び/又は特許請求の範囲において)順に記載されているものとなりえるが、当該プロセスと、方法と、アルゴリズムと、は別の順序で動作するように構成されていてもよい。言い換えれば、説明され得るステップの任意の順序又は順番は、複数のステップがその順番で実行されるという要件を必ずしも示さない。本明細書で説明される複数のプロセスのステップは、実用的である任意の順序で実行されてもよい。さらに、いくつかのステップは同時に実行されてもよい。
【0078】
単一のデバイス又はものが本明細書で説明される場合、(協働するか否かにかかわらず)2つ以上のデバイス/ものが単一のデバイス/ものの代わりに用いられてもよいことは一目瞭然である。同様に、(協働するか否かにかかわらず)2つ以上のデバイスまたはものが本明細書で説明されるところでは、単一のデバイス/ものが2つ以上のデバイス又はものの代わりに用いられてもよいことは一目瞭然である。
【0079】
本開示のフィードチェーン及びフィードチェーンの使用方法は一般に送信中に動作するように説明される。フィードチェーンは受信中にもまた動作することが理解されることとなる。フィードチェーンは受動的なデザインであることが理解される。従って、フィードチェーンは送信中及び受信中において相互関係を有している。前記相互関係は、受信中に各々の信号が送信中のフィードチェーンを通じて反対の方向に移動することを含む。前記相互関係は、送信中に信号を組み合わせる要素及び方法のプロセスが受信中に信号を分割することを更に含む。前記相互関係は、送信中に信号を分割する要素及び方法のプロセスが、受信中に信号を組み合わせることをさらに含む。
【0080】
以下は、単一導波路で明確に異なる周波数バンドの複数の信号を組み合わせるためのフィードチェーンに一般に関する。導波路は一般に円形であり得、ホーンに接続されている。フィードチェーンはトライバンドフィードのコンセプトで構成されていてもよい。フィードチェーンは中間信号と第3信号とを組み合わせてもよい。中間信号は、第1信号が第2信号の周波数バンド以外の周波数バンドである、第1信号及び第2信号の構成要素及び構成の組み合わせであってもよい。第3信号は、第1信号及び第2信号のうち一つ以上の周波数バンドよりも高い周波数であってもよい。
【0081】
フィードチェーンは6つのリジェクトフィルタを含んでいる。リジェクトフィルタはアーム又は接続アームとしてもまた言及されてもよい。リジェクトフィルタは、中間信号の波をリジェクトすることにより、中間信号を実質的にフィルタしてもよい。リジェクトされた波は特に第3信号のバンドの周波数範囲内にある。リジェクトフィルタは第3信号のためのショートもまた提供する。ショートは第3信号がアームに結合するのを妨げ、ターンスタイルの結合点を介して第3信号を方向付ける。6つのアームのターンスタイルのコンセプトは、特に6つのアームとともに結合点を通過する最も高い周波数バンドでのTE31において、より高次のモードの励起を減少させる。
【0082】
フィードチェーンは信号を組み合わせる及び/又は分離するための少なくとも1つの直交モードトランスデューサを含んでいてもよい。直交モードトランスデューサは6つのアームターンスタイルから来る信号を組み合わせる及び分離する。
【0083】
別の実施形態において、フィードチェーンは6つのアームターンスタイルから来る信号を組み合わせる及び/又は分離するためのマジックティーを含んでいてもよい。
【0084】
図1Aに戻ると、実施形態に従った、導波路のフィードチェーン100のブロック図が示されている。フィードチェーン100は6つのアーム構成で構成されている。フィードチェーン100は中間信号102と第3信号104を組み合わせる。
【0085】
フィードチェーン100は予備フィードチェーンに通信接続及び物理接続されていてもよい。予備フィードチェーンは、更に以下で説明される、図2の予備フィードチェーン200であってもよい。中間信号102は図2の予備フィードチェーン200を介してフィードチェーン100に設けられる。中間信号102は第1信号及び第2信号の構成要素及び/又は構成が組み合わされた信号であってもよい。予備フィードチェーンは、導波路技術に制限されない、セプタムポラライザ、レギュラーターンスタイル、リバースターンスタイル又は他の種のフィードチェーンなどの、フィードチェーン100以外の種であってもよい。
【0086】
第1信号の周波数バンドは、第2信号の周波数バンドからの範囲とは異なる。一実施形態において、第1信号の周波数バンドは37.5GHz~42.5GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドである。この周波数バンドの信号はQバンド信号として言及され得る。別の実施形態において、第1信号の周波数バンドは10GHz~15GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドである。この周波数バンドの信号はKuバンド信号として言及され得る。
【0087】
一実施形態において、第2信号の周波数バンドは47.2GHz~51.4GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドである。この周波数バンドの信号はVバンド信号として言及され得る。別の実施形態において、第2信号の周波数バンドは10GHz~15GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドである。この周波数バンドの信号はKaバンド信号として言及され得る。
【0088】
第1信号及び第2信号の周波数バンドは、第3信号104の周波数バンドよりもより低くあってもよい。第3信号104は(第3伝送信号としてもまた言及される)伝送(Tx)信号を含んでいてもよい。第3Tx信号の周波数バンドは71GHz~76GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドであってもよい。この周波数バンドの信号はEバンドTx信号として言及され得る。第3信号104は(第3受信信号としてもまた言及され得る)受信(Rx)信号をさらに含んでいてもよい。第3Rx信号の周波数バンドは81GHz~86GHxの周波数範囲を伴う周波数バンドであってもよい。この周波数バンドの信号はEバンドRx信号として言及され得る。別の実施形態において、第3信号104の周波数バンドは17GHz~32GHzの周波数範囲を伴う周波数バンドである。
【0089】
特定の実施形態において、第1信号はQバンド(37.5GHz~42.5GHz)にあり、第2信号はVバンド(47.2GHz~51.4GHz)にあり、第3信号はEバンドTxのTxの部分(71GHz~76GHz)におけるTx信号と、EバンドのRxの部分(81GHz~86GHz)におけるRx信号と、を含んでいる。
【0090】
別の実施形態において、第1信号はKuバンド(10.7GHz~12.7GHz)にあり、第2信号はKuバンド(13.00GHz~14.5GHz)にあり、第3信号104はKaバンドTxのTxの部分(17.3GHz~21.2GHz)におけるTx信号と、KaバンドのRxの部分(27GHz~31GHz)におけるRx信号と、を含んでいる。
【0091】
フィードチェーン100は分離コンポーネント108をさらに含んでいてもよい。分離コンポーネント108は中間信号102を受信する。分離コンポーネント108は、以下でさらに説明される、各々のリジェクトフィルタ110に対して中間信号102を分離し、出力する。前記分離は、各々のリジェクトフィルタに対する中間信号102の振幅の分割でさえあってもよい。各々のリジェクトフィルタ110に対する中間信号102の出力は、それ以外の点では分離コンポーネント108によって受信される中間信号102と同じ信号である。分離コンポーネント108は、2つの直線偏波がリジェクトフィルタ110の内部で分離される共通のアパーチャから来ることを保つ。
【0092】
一実施形態において、分離コンポーネント108は中間信号102のための等しいパス長を提供するように構成されている。これらの実施形態は以下でさらに説明される直交モードの構成などを介して円偏波をサポートし得る。円偏波をサポートすることは、一度フィルタされた適切な組み合わせを可能にするために分離された中間信号102の位相アライメントを維持することを含む。等しいパス長は中間信号102の位相アライメントを維持する可能性がある。
【0093】
等しいパス長を提供することは、等しい長さである、各々の分離された中間信号102に対応する分離コンポーネント108の構成要素を構成することを含んでいてもよい。等しいパス長を提供することは、以下でさらに説明される、リジェクトフィルタ110と、分離コンポーネント108及び等しい長さである各々分離された中間信号102に対応するリジェクトフィルタ110に接続する任意の構成要素と、を構成することをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態において所定の分離された中間信号102をサポートする構成要素ごとのパス長は、残りの分離された中間信号102をサポートする構成要素に対応するパス長に等しい。他の実施形態において、各々の構成要素のパス長を変化させることは、全体として等しいパス長を提供するように組み合わせられてもよい。
【0094】
いくつかの実施形態において、分離された各々の中間信号102のための分離コンポーネント108によって提供される相対的なパス長は同等でなくてもよい。これらの実施形態は、以下でさらに説明される、分離コンポーネントがマジックティーを含むように構成されているなどの、直線偏波をサポートする実施形態を含んでいてもよい。
【0095】
一実施形態において、分離コンポーネント108は直交モードのトランスデューサである。この実施形態において、分離コンポーネント108は直交モード構成において構成されている。
【0096】
一実施形態において、分離コンポーネント108は、図1Bに示されるように、マジックティー109a~109dを含んでいる。マジックティー109a~109dは合わせてマジックティーとして言及され、一般にマジックティー109として言及される。各々のマジックティー109は中間信号102を受信する。各々のマジックティーは受信された中間信号102を分割し、2つの中間信号102を出力する。マジックティー109aの中間信号102の各々の出力は、マジックティー109c及び109dのうちの一つの受信される中間信号102である。マジックティー109b、109c、及び109dの中間信号102の出力はリジェクトフィルタ110に提供される。
【0097】
再度図1Aを参照すると、フィードチェーン100はリジェクトフィルタ110a~110fをさらに含んでいる。リジェクトフィルタ110a~110fは一般にリジェクトフィルタ110として言及され、リジェクトフィルタ110として合わせて言及される。リジェクトフィルタ110は分離コンポーネント108からの中間信号102を受信する。リジェクトフィルタ110によって受信される中間信号102は直線偏波され得る又は円偏波され得る。リジェクトフィルタ110は第3信号104の周波数バンドにおいて中間信号102をフィルタしてもよい。
【0098】
図1C図1Dを参照すると、一例において、2つのリジェクトフィルタ110a及び110dは水平偏波をサポートするように構成されている。残りの4つのリジェクトフィルタ110b、110c、110e、及び110fは垂直偏波をサポートするように構成されている。垂直偏波に対して水平偏波をサポートする(4つに対して2つの)リジェクトフィルタの数の違いは幾何学的な理由に起因し得る。一般に、(90度に分離された)4つのアームを備えるOMTのために、2つの偏波が純粋に各々のアームに並べられるように、2つのアームは(水平及び垂直)偏波の各々を取り扱う。6つのアーム(6つのリジェクトフィルタ)を含んでいる本開示の一実施形態において、一偏波が純粋に2つのアームで並べられ得、他の偏波がそれらの2つのアームに対して直交し、(ある意味で、この偏波のために何らかの形で並べられ、一つのアームが単に偏波板と比較して30度傾いている)6つのアームの構成のうち残りの4つのアームを組み合わせる。2つのリジェクトフィルタ110が第一偏波を画定し、4つのリジェクトフィルタ110が第2偏波を幾何学的に覆うことを理解することとなる。
【0099】
円偏波の操作及び/又は二重偏波操作はこの偏波サポート構成によって可能である。円偏波は、90度の位相差(直交モード偏波)を伴う2つの直線偏波の合計であることを理解することとなる。様々な実施形態において、リジェクトフィルタ110は、制限なく、スタブフィルタ、アイリスフィルタ、又はピンフィルタなどの他の構成を有していてもよい。
【0100】
再び図1Aを参照すると、フィードチェーン100は第3信号フィードチェーン111をさらに含んでいてもよい。第3信号フィードチェーン111は以下でさらに説明されるターンスタイル130に第3信号104を提供する。第3信号フィードチェーン111はセプタムポラライザフィードチェーン、レギュラーターンスタイル、及び/又はリバースターンスタイルとして構成されていてもよい。
【0101】
一実施形態において、図1Eに示されるように、第3信号フィードチェーン111はセプタムポラライザフィードチェーンとして構成されている。セプタムポラライザフィードチェーンは第3信号第1ダイプレクサ112を含んでいる。第3信号第1ダイプレクサ112は第3信号104の第3信号Tx右旋(RH)信号114を受信する。第3信号TxRH信号114は第3信号104の周波数バンドの信号である。第3信号TxRH信号114は送信信号である。送信信号は衛星通信(Satcom)のための標準的な送信周波数として定義される周波数バンドの信号であってもよい。
【0102】
第3信号第1ダイプレクサ112は第3信号104の第3信号Rx右旋(RH)信号116をさらに受信する。第3信号RxRH信号116は第3信号104の周波数バンドの信号である。第3信号RxRH信号116は受信信号である。受信信号はSatcomのための標準的な受信周波数として定義される周波数バンドの信号であってもよい。
【0103】
第3信号第1ダイプレクサ112は、第3信号TxRH信号114と、第3信号RxRH信号116と、を組み合わせて第3RH信号118とする。第3信号第1ダイプレクサ112は、以下でさらに説明される、第3信号セプタムポラライザ120に対して第3RH信号118を提供する。
【0104】
図1Cのセプタムポラライザフィードチェーン111は第3信号第2ダイプレクサ122をさらに含んでいる。第3信号第2ダイプレクサ122は、第3信号104の第3信号Tx左旋(LH)信号124を受信する。第3信号TxLH信号124は第3信号104の周波数範囲の信号である。第3信号TxLH信号124は送信信号である。
【0105】
第3信号第2ダイプレクサ122は、第3信号104の第3信号Rx左旋(LH)信号126を受信する。第3信号RxLH信号126は第3信号104の周波数バンドの信号である。第3信号RxLH信号126は受信信号である。
【0106】
第3信号第2ダイプレクサ122は第3信号TxLH信号124と、第3信号RxLH信号126と、を組み合わせて第3LH信号128とする。第3信号第2ダイプレクサ122は第3信号セプタムポラライザ120に対して第3LH信号128を提供する。
【0107】
図1Eのセプタムポラライザフィードチェーン111は第3信号セプタムポラライザ120をさらに含んでいる。第3信号セプタムポラライザ120は、第3RH信号118と、第3LH信号128と、を組み合わせる。第3信号セプタムポラライザ120は、RH信号118と、LH信号128と、を組み合わせることにより第3信号104を取得し、第3信号104を直線偏波する。
【0108】
図1Eの第3信号セプタムポラライザフィードチェーン111は4つのポート(2つのバンドのための2つの偏波)を提供する。
【0109】
再び図1A図1B図1Cを参照すると、フィードチェーン100はターンスタイル130をさらに含んでいる。ターンスタイル130は導波路コンポーネント、同軸導波路、及びリッジ導波路のうち一つ以上であり得る。ターンスタイル130は2つの直交基本モードをサポートする。ターンスタイル130はこれらのモードをサポートする任意の形であってもよい。例えば、ターンスタイル130は円形、四角形、又は六角形のプリズムであってもよい。
【0110】
ターンスタイル130は物理的な接合部である。ターンスタイル130は、リジェクトフィルタ110と、第3信号104をサポートする共通導波路と、出力導波路と、を接続する。ターンスタイル130を伴うこれらの構成要素のインターフェースはインターフェースのポート又はポートとして言及され得る。ポートは横電磁界波(TEM)線などの波長ポート及び/又は同軸ポートであってもよい。
【0111】
ターンスタイル130は第3信号フィードチェーン111からの第3信号104を受信する。第3信号フィードチェーン111は共通導波路であってもよい。第3信号フィードチェーン111は第1サイドスルーポートを介してターンスタイル130に接続されていてもよい。第1サイドスルーポートはターンスタイル130の第1エッジに位置しているポートである。第1サイドスルーポートはリジェクトフィルタ110のポートによって形成されている面に対して直交する方向である。リジェクトフィルタのポートに対する第1サイドスルーポートのこの方向は第2直交基本モードをサポートする。
【0112】
ターンスタイル130はリジェクトフィルタ110a~110fスルーポートからフィルタされた中間信号102もまた受信する。ターンスタイル130は第3信号104と、フィルタされた中間信号102と、を組み合わせて最終信号132とする。リジェクトフィルタ110のポートはターンスタイル130のある側に関して位置している。リジェクトフィルタ110はターンスタイル130の前記側に関して等間隔に配置されていてもよい。一実施形態において、ターンスタイル130は円形であり、6つのリジェクトフィルタ110は60度間隔で配置されている。
【0113】
特に図1Aを再度参照すると、フィードチェーン100はホーンアンテナ134(「ホーン」としてもまた言及される)をさらに含んでいる。ホーン134はターンスタイル130から出力された最終信号132を受信するためにターンスタイル130に接続されている。ホーン134はトライバンドホーンであってもよい。ホーン134は第2サイドスルーポートを介してターンスタイル130に接続されていてもよい。第2サイドスルーポートはターンスタイル130の第2エンドに位置しているポートである。第2サイドスルーポートは第1サイドスルーポートと反対を向いている。ホーンは出力導波路の構成要素であってもよい。ホーン134は送信及び受信のうち一つ以上のために最終信号132を放射する。ホーン134は共通導波路から全ての信号を放射する。
【0114】
図2を参照すると、実施形態に従った、予備フィードチェーン200のブロック図が示されている。予備フィードチェーン200は、中間信号202へ、第1周波数バンドの第1信号及び第2周波数バンドの第2信号の構成要素及び構成のうち一つ以上を組み合わせることと、分離させることと、のうち少なくとも1つを実行する。予備フィードチェーン200は図1のフィードチェーン100に物理接続されてもよく、通信接続されてもよい。予備フィードチェーン200は図1の分離コンポーネント108に対して中間信号202を提供してもよい。中間信号202は図1の中間信号102であってもよい。
【0115】
予備フィードチェーン200は中間信号第1ダイプレクサ212を含んでいる。中間信号第1ダイプレクサ212は、中間信号202の中間右旋(RH)送信(Tx)信号214を受信する。中間RHTx信号214は中間信号202の周波数バンドの信号である。中間RHTx信号214は送信信号である。中間RHTx信号214は直線偏波されている。RHTx信号214は、中間信号202に組み合わされている時、右旋円偏波(RHCP)である信号である。
【0116】
中間信号第1ダイプレクサ212は、中間信号202の中間RH受信(Rx)信号216をさらに受信する。中間RHRx信号216は中間信号202の周波数バンドの信号である。中間RHRx信号216は受信信号である。中間RHRx信号216は直線偏波されている。RHRx信号216は、中間信号202に組み合わされている時、RHCPである信号である。
【0117】
中間信号第1ダイプレクサ212は中間RHTx信号214と、中間RHRx信号216と、を組み合わせて中間RH信号218とする。中間信号第1ダイプレクサ212は、以下でさらに説明される、対称直交モードトランスデューサ220に対して中間RH信号218を提供する。
【0118】
予備フィードチェーン200は中間信号第2ダイプレクサ222をさらに含んでいる。中間信号第2ダイプレクサ222は、中間信号202の中間左旋(LH)Tx信号224を受信する。中間LHTx信号224は中間信号202の周波数バンドの信号である。中間LHTx信号224は送信信号である。中間LHTx信号224は直線偏波されている。LHTx信号224は、中間信号202に組み合わされている時、左旋円偏波(LHCP)である信号である。
【0119】
中間信号第2ダイプレクサ222は中間信号202の中間LHRx信号226をさらに受信する。中間LHRx信号226は中間信号202の周波数バンドの信号である。中間信号LHRx信号226は受信信号である。中間LHRx信号226は直線偏波されている。LHRx信号226は、中間信号202に組み合わされている時、LHCPである信号である。
【0120】
中間信号第2ダイプレクサ222は、中間LHTx信号224と、中間LHRx信号226を組み合わせて、中間LH信号228とする。中間信号第2ダイプレクサ222は対称直交モードトランスデューサ220に対して中間LH信号228を提供する。
【0121】
予備フィードチェーン200は対称直交モードトランスデューサ220をさらに含んでいる。対称直交モードトランスデューサ220は、二重基本モード導波路において中間RH信号218と、中間LH信号228とを組み合わせて中間信号230とする。対称直交モードトランスデューサ220は直交モード構成で構成されている。
【0122】
予備フィードチェーン200はコルゲートポラライザ232をさらに含んでいる。コルゲートポラライザ232は対称直交モードトランスデューサ220から中間信号を受信し、受信された中間信号を円偏波に偏波する。コルゲートポラライザ232は予備信号230を中間信号202へと円偏波する。コルゲートポラライザ232は、第2直交モードトランスデューサ106又は図1のフィードチェーン100などの、第2直交モードトランスデューサに物理的に接続され得、及び通信接続され得る。
【0123】
図3Aを参照すると、一実施形態に従って、予備フィードチェーン304に関連して6つのアームフィードチェーン構成において構成されているフィードチェーン302を備えている導波路300が示されている。フィードチェーン302は図1のフィードチェーン100であってもよい。予備フィードチェーン304は図2の予備フィードチェーン200であってもよい。
【0124】
導波路300は予備フィードチェーン304を含んでいる。予備フィードチェーン304は第1信号及び第2信号の構成要素及び/又は構成を組み合わせる。
【0125】
予備フィードチェーン304は導波路インターフェース306を備えている。導波路インターフェースは外部ソースからの第1信号及び第2信号の構成要素及び/又は構成を受信する。
【0126】
予備フィードチェーン304は第1中間信号ダイプレクサ308をさらに含んでいる。第1中間信号ダイプレクサ308は図2の中間信号第1ダイプレクサ212又は図2の中間信号第2ダイプレクサ222であってもよい。第1中間信号ダイプレクサ308は導波路インターフェース306からの第1信号及び第2信号のTx及びRxの構成要素を受信してもよい。中間信号第2ダイプレクサ222は、第1中間信号ダイプレクサ308が受信する信号コンポーネントを組み合わせる。コンポーネントは左旋円形構成及び右旋円型構成のうち一つであってもよい。
【0127】
予備フィードチェーン304は第2中間信号ダイプレクサ310をさらに含んでいる。第2中間信号第2ダイプレクサ310は、図2の中間信号第1ダイプレクサ212又は図2の中間信号第2ダイプレクサ222であってもよい。第2中間信号ダイプレクサ310は導波路インターフェース306からの第1信号及び第2信号のTx及びRxの構成要素を受信してもよい。中間信号第2ダイプレクサ222は、第2中間信号ダイプレクサ310が受信する信号コンポーネントを組み合わせる。コンポーネントは、第1中間信号ダイプレクサ308によって組み合わされない左旋円型構成及び右旋円形構成のうちの一つである。第2中間信号ダイプレクサ310は、第1中間信号ダイプレクサ308に対して実質的に直角で構成されていてもよい。
【0128】
予備フィードチェーン304は対称直交モードトランスデューサ312をさらに含んでいる。対称直交モードトランスデューサ312は図2の対称直交モードトランスデューサ220であってもよい。対称直交モードトランスデューサ312は第1中間信号ダイプレクサ308及び第2中間ダイプレクサ310に物理接続及び通信接続されている。対称直交モードトランスデューサ312は第1中間信号ダイプレクサ308及び第2中間ダイプレクサ310から受信される信号を受信し、受信される信号を無偏波中間信号に組み合わせる。
【0129】
予備フィードチェーン304はコルゲートポラライザ314をさらに含んでいる。コルゲートポラライザ314は図2のコルゲートポラライザ232であってもよい。コルゲートポラライザ314は対称直交モードトランスデューサ312に物理接続及び通信接続されている。コルゲートポラライザ314は対称直交モードトランスデューサ312から中間信号を受信する。コルゲートポラライザ314は対称直交モードトランスデューサ312から中間信号を受信する。コルゲートポラライザ314は中間信号を円偏波する。コルゲートポラライザはフィードチェーン302の第2直交モードトランスデューサ316と物理接続及び通信接続されている。
【0130】
導波路300はフィードチェーン302を含んでいる。フィードチェーン302は図1のフィードチェーン100であってもよい。フィードチェーン302は、第3信号を予備フィードチェーン304から受信する中間信号と組み合わせる。
【0131】
図3B及び図3Cもまた参照すると、一実施形態において、フィードチェーン302の第1斜視図及び第2斜視図が示されている。フィードチェーン302は予備ポート315を含んでいる。フィードチェーン302はポート315で予備フィードチェーン304に物理接続及び通信接続されている。中間信号はポート315を通じて予備フィードチェーン304によってフィードチェーン302に提供される。
【0132】
フィードチェーン302は第2直交モードトランスデューサ316を含んでいる。第2直交モードトランスデューサ316は図1Aの分離コンポーネント108であってもよい。第2直交モードトランスデューサ316は予備フィードチェーン304のコルゲートポラライザ314に物理接続及び通信接続するように構成されている。接続は予備ポート315を介している。第2直交モードトランスデューサ316は予備フィードチェーン304から中間信号を受信する。第2直交モードトランスデューサ316は直交モード構成において構成されている。
【0133】
フィードチェーン302は6つのリジェクトフィルタ318a~318fをさらに含んでいる。リジェクトフィルタ318a~318fは一般にリジェクトフィルタ318として言及され、リジェクトフィルタ318として総称される。リジェクトフィルタ318は図1のリジェクトフィルタ110であってもよい。リジェクトフィルタは第2直交モードトランスデューサ316から中間信号を受信する。各々のリジェクトフィルタ318は、スルーポートの、以下でさらに説明される、予備ポート315及び出力ポート327に加えてポートを提供する。これは合計8つのポートを提供する。
【0134】
リジェクトフィルタ318は、以下でさらに説明されるように、ターンスタイル320に関して60度離間して構成されている。リジェクトフィルタ又はブランチはターンスタイル320に関して互いに60度だけ離れて配置されていてもよい。60度だけ離れて配置することにより、60度毎の第3信号の対称性がTE31等の高モードを励起することを避けることができる。対称性によって、より高周波数のバンドがTE31などの高モードを励起することなく用いられることができる。この構成において2.3又はより高周波数の比が得られ得る。
【0135】
リジェクトフィルタ318は、以下でさらに説明される、第2直交モードトランスデューサ316とターンスタイル320との間の実質的に等しいパス長を提供するように構成されている。等しいパス長は、リジェクトフィルタ318の物理的長さを等しい長さに設定することにより得られてもよい。リジェクトフィルタ318によってフィルタされた信号は円偏波されてもよい。例えば、直交モードトランスデューサ316からリジェクトフィルタ318への分割中間信号出力は円偏波されていてもよい。そのような実施形態において、リジェクトフィルタ318によって提供される等しいパス長はフィルタされた信号の位相同期を維持する。従って、以下でさらに説明される、ターンスタイル320によってフィルタされた信号が受け取られる時、フィルタされた信号は位相において実質的に残っている。
【0136】
フィードチェーン302は第3信号第1ダイプレクサ322をさらに含んでいる。第3信号第1ダイプレクサ322は図1の第3信号第1ダイプレクサ112であってもよい。第3信号第1ダイプレクサ322は第3信号の第3信号RHTx信号を受信する。第3信号第1ダイプレクサ322は第3信号の第3信号RHRx信号をさらに受信する。第3信号第1ダイプレクサ322は第3RHTx信号及び第3信号RHRx信号を組み合わせて第3RH信号とする。第3信号第1ダイプレクサ322は、以下でさらに説明される、第3信号セプタムポラライザ324に物理接続及び通信接続されている。第3信号第1ダイプレクサ322は第3RH信号を第3信号セプタムポラライザ324に提供する。
【0137】
フィードチェーン302は第3信号第2ダイプレクサ326をさらに含んでいる。第3信号第2ダイプレクサ326は図1の第3信号第1ダイプレクサ122であってもよい。第3信号第2ダイプレクサ326は第3信号の第3信号LHTx信号を受信する。第3信号第2ダイプレクサ326は第3信号の第3信号LHRx信号をさらに受信する。第3信号第2ダイプレクサ326は第3信号LHTx信号と第3信号LHRx信号とを組み合わせて第3LH信号とする。第3信号第2ダイプレクサ326は第3信号セプタムポラライザ324に物理接続及び通信接続されている。第3信号第2ダイプレクサ326は第3LHCP信号を第3信号セプタムポラライザ324に提供する。
【0138】
フィードチェーン302は第3信号セプタムポラライザ324をさらに含んでいる。第3信号セプタムポラライザ324は図1の第3信号セプタムポラライザ120であってもよい。第3信号セプタムポラライザ324は第3RH信号と第3LH信号128とを組み合わせて第3信号104とする。第3信号セプタムポラライザ324は直線偏波された第3RH信号と第3LH信号とを円偏波する。
【0139】
フィードチェーン302はターンスタイル320をさらに含んでいる。ターンスタイル320は図1のターンスタイル130であってもよい。ターンスタイル320はリジェクトフィルタ318と第3信号セプタムポラライザ324とに物理接続及び通信接続されている。ターンスタイル320は第3信号セプタムポラライザ324から第3信号を受信する。ターンスタイル320はリジェクトフィルタ318からフィルタされた中間信号をさらに受信する。ターンスタイル320は第3信号とフィルタされた中間信号とを組み合わせて最終信号とする。
【0140】
フィードチェーン302は出力ポート327をさらに含んでいる。フィードチェーン302は、出力ポート327を介して以下でさらに説明される、最終信号をホーン328に出力する。
【0141】
導波路300はホーン328をさらに含んでいる。ホーン328はフィードチェーン302に物理接続及び通信接続されている。前記接続は出力ポート327にある。ホーン328は一つ以上の送受信のための最終信号を放射する又は受信する。
【0142】
図4を参照すると、一実施形態に従って、フィードチェーン400のブロック図が示されている。フィードチェーン400は第3信号フィードチェーン411を含んでいる。フィードチェーン400は図1Aのフィードチェーン100であってもよい。第3信号フィードチェーン411は図1Eに図解されているように第3信号フィードチェーン111であってもよい。
【0143】
フィードチェーン400は分離コンポーネント408を含んでいる。分離コンポーネントは図1Aの分離コンポーネント108であってもよい。分離コンポーネント408は直交モードトランスデューサ(OMT)として構成されている。分離コンポーネント408はQ/Vバンド信号をサポートするように構成されている。分離コンポーネント408は図2の予備フィードチェーン200などのQ/VバンドフィードチェーンからQ/Vバンド信号を受信する。分離コンポーネントはQ/Vバンド信号を分割し、以下でさらに説明される、6つのEバンドリジェクトフィルタ410に信号を提供する。
【0144】
フィードチェーン400は6つのEバンドリジェクトフィルタ410a~410fをさらに含んでいる。リジェクトフィルタ410a~410fはリジェクトフィルタ410として一般的に言及されリジェクトフィルタ410としてまとめて言及される。リジェクトフィルタ410は図1Aのリジェクトフィルタ110であってもよい。リジェクトフィルタ410は分離コンポーネント408から中間信号(例えば図1Aの中間信号102)を受信する。リジェクトフィルタ410はE周波数バンドにおいてQ/V信号をフィルタする。
【0145】
フィードチェーン400はEバンドフィードチェーン411をさらに含んでいる。Eバンドフィードチェーン411はEバンドを以下でさらに説明されるターンスタイル430に提供する。
【0146】
Eバンドフィードチェーン411はEバンド第1ダイプレクサ412を含んでいる。Eバンド第1ダイプレクサ412は図1Eの第3信号第1ダイプレクサ112であってもよい。Eバンド第1ダイプレクサ412はEバンドTx右旋円偏波(RHCP)信号とEバンドRxRHCPとを受信する。Eバンド第1ダイプレクサ412はEバンドTxRHCP信号とEバンドRxRHCP信号とを組み合わせてEバンドRHCP信号とする。Eバンド信号第1ダイプレクサ412はEバンドRHCP信号を、以下でさらに説明される、Eバンド信号セプタムポラライザ420に提供する。
【0147】
Eバンドフィードチェーン411はEバンド第2ダイプレクサ422をさらに含んでいる。Eバンド第2ダイプレクサ422は図1Eの第3信号第2ダイプレクサ122であってもよい。Eバンド第2ダイプレクサ422はEバンドTxLHCP信号とEバンドRxLHCPとを受信する。Eバンド第2ダイプレクサ422はEバンドTxLHCP信号とEバンドRxLHCP信号とを組み合わせてEバンドLHCP信号とする。Eバンド信号第2ダイプレクサ422はEバンドLHCP信号をEバンド信号セプタムポラライザ420に提供する。
【0148】
Eバンドフィードチェーン411はEバンドセプタムポラライザ420をさらに含んでいる。Eバンドセプタムポラライザ420はEバンドRHCP信号とEバンドLHCP信号とを組み合わせる。Eバンドセプタムポラライザ420はEバンドRHCP信号とEバンドLHCP信号とを組み合わせることによりEバンド信号を取得する。
【0149】
フィードチェーン400はターンスタイル430をさらに含んでいる。ターンスタイル430は図1Aのターンスタイル130であってもよい。ターンスタイル430はEバンドフィードチェーン411からEバンド信号を受信し、リジェクトフィルタ410からのフィルタされたQ/V信号を受信する。ターンスタイル430はEバンド信号とフィルタされたQ/V信号とを組み合わせることによりトライバンド信号を取得する。ターンスタイル430は、以下でさらに説明されるように、トライバンド信号をトライバンドホーン434に出力する。
【0150】
フィードチェーン400はトライバンドホーン434をさらに含んでいる。トライバンドホーン434は図1Aのホーン134であってもよい。トライバンドホーン434はターンスタイル430からトライバンド信号を受信する。トライバンドホーン434は送受信のうち一つ以上のためのトライバンド信号を放射する。
【0151】
上の説明は一つ以上の装置、方法、又はシステムのうちの例を提供し、当業者によって解釈されるように他の装置、方法又はシステムが特許請求の範囲内であり得ることを理解することとなる。
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図2
図3A
図3B
図3C
図4
【外国語明細書】