特許 7611849 回転可能な無線相互接続を有する回転可能なアンテナシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-26

(45)【発行日】2025-01-10

(54)【発明の名称】回転可能な無線相互接続を有する回転可能なアンテナシステム

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/12 20060101AFI20241227BHJP

   H01Q 1/28 20060101ALI20241227BHJP

   H01Q 3/04 20060101ALI20241227BHJP

   H01Q 3/08 20060101ALI20241227BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20241227BHJP

   H01Q 19/12 20060101ALI20241227BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20241227BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20241227BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/12 E

H01Q1/28

H01Q3/04

H01Q3/08

H01Q21/06

H01Q19/12

H02J50/10

H02J50/80

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021559233

(86)(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-20

(86)【国際出願番号】 US2020024918

(87)【国際公開番号】W WO2020205423

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2023-03-15

(31)【優先権主張番号】62/828,612

(32)【優先日】2019-04-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513180451

【氏名又は名称】ヴィアサット，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＶｉａＳａｔ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002848

【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シン、エリック ビー．

(72)【発明者】

【氏名】スキナー、ケビン エム．

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２７８２７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１０１３４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０１１９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／１２

Ｈ０１Ｑ １／２８

Ｈ０１Ｑ ３／０４

Ｈ０１Ｑ ３／０８

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

Ｈ０１Ｑ １９／１２

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能な無線相互接続と放射素子とを有する回転可能なアンテナであって、
前記回転可能な無線相互接続は、
平面状の固定子コイル表面を有する固定子コイルパッドであって、電力を受け取るための電源ポート及びデータを通信するためのデータポートに接続された固定子コイルパッドと、
平面状の回転子コイル表面を有し、前記固定子コイルパッドと双方向通信する回転子コイルパッドであって、
前記回転子コイルパッドは、前記固定子コイルパッドと重なり、前記平面状の固定子コイル表面から離間しており、前記平面状の回転子コイル表面は前記平面状の固定子コイル表面と平行であり、前記回転子コイルパッドは軸に垂直な平面上を時計回りまたは半時計回りの方向に前記軸を中心に回転可能であり、前記軸は、前記回転可能な無線相互接続に対して固定されている、前記回転子コイルパッドと、を備え、
前記放射素子は、前記回転子コイルパッドに接続されており、
前記軸を中心とした前記回転子コイルパッドの回転の変化は、前記放射素子の指向方向を変化させ、
複数の無線チャネルが、前記固定子コイルパッドと前記回転子コイルパッドとの間に確立され、前記複数の無線チャネルのうちの第１のチャネルが、前記固定子コイルパッドから前記回転子コイルパッドに電力を伝送し、前記複数の無線チャネルのうちの第２のチャネルが、前記固定子コイルパッドと前記回転子コイルパッドとの間でデータを伝送し、
更に、前記回転子コイルパッドに接続されたデータエンコーダを備え、前記データエンコーダは、前記複数の無線チャネルの前記第２のチャネルを通して送信された前記データの少なくとも一部分を無線周波数（ＲＦ）信号上で変調し、前記ＲＦ信号を前記放射素子に提供し、
前記回転子コイルパッドの回転を、前記軸と直角に交差する平面に制限するための機械的留め具を更に備え、前記軸と直角に交差する平面は前記平面状の固定子コイル表面及び前記平面状の回転子コイル表面の両者と平行である、回転可能なアンテナ。

【請求項2】

前記複数の無線チャネルのうちの第３のチャネルが、前記回転子コイルパッドの位置を制御するためのコマンドを伝送する、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項3】

前記回転子コイルパッドに接続されたアンテナ制御ユニットであって、前記複数の無線チャネルの前記第３のチャネル上で前記コマンドを受信するアンテナ制御ユニットと、
前記回転子コイルパッドを回転させるための回転子と連結されたモータとを更に備え、前記アンテナ制御ユニットは、前記複数の無線チャネルの前記第３のチャネル上の前記コマンドの受信に応答して、前記モータを制御するためのコマンドを提供する、請求項２に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項4】

前記モータは、前記回転子コイルパッドから電力信号を受信し、前記電力信号は、前記第１のチャネルを介して前記回転子コイルパッドに伝送される電力に応じて提供される、請求項３に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項5】

前記回転子コイルパッドの回転は、前記放射素子の方位角を変化させる、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項6】

前記回転可能な無線相互接続は、第１の回転可能な無線相互接続であり、前記軸は第１の軸であり、前記回転可能なアンテナは、
電力を受け取るために前記電源ポートに接続された固定子コイルパッド、及び、第２の回転可能な無線相互接続の前記固定子コイルパッドと双方向通信している回転子コイルパッドを備える前記第２の回転可能な無線相互接続を更に備え、
前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドは、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記固定子コイルパッドに重なり、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドは、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記固定子コイルパッドから離間しており、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドは、第２の軸を中心に回転可能であり、
前記放射素子は、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドに接続されており、前記第２の軸を中心とした前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドの回転の変化は、前記放射素子の指向方向を変化させる、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項7】

前記第１の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドの回転は、前記放射素子の方位角を変化させ、前記第２の回転可能な無線相互接続の前記回転子コイルパッドの回転は、前記放射素子の仰角を変化させる、請求項６に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項8】

前記固定子コイルパッドは、変圧器の一次巻線を備え、前記一次巻線は、前記二次巻線と相互インダクタンスを確立する、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項9】

前記固定子コイルパッドは、変圧器の一次巻線を備え、前記一次巻線は、前記二次巻線と磁気共鳴結合を確立する、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項10】

前記固定子コイルパッドを収容する、非導電性材料から形成された第１のハウジングと、前記回転子コイルパッドを収容する、非導電性材料から形成された第２のハウジングとを更に備え、前記第２のハウジングは前記第１のハウジングに平面状の界面において当接する、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項11】

前記放射素子は、衛星ディッシュ内に取り付けられている、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項12】

前記放射素子は、導波路アレイである、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【請求項13】

前記放射素子は、第１の方向を指す第１の放射素子であり、前記回転可能なアンテナは、第２の方向を指す第２の放射素子を備え、前記第２の方向は、前記第１の方向とは反対である、請求項１に記載の回転可能なアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願）
本特許出願は、「Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗｉｔｈ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ」と題する、２０１９年４月３日に出願された米国特許仮出願第６２／８２８，６１２号に対する優先権の利益を主張し、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、概して回転可能なアンテナシステムに関する。より具体的には、本開示は、回転可能な無線相互接続を有するアンテナシステムを説明する。

【背景技術】

【0003】

衛星アンテナ（例えば、指向性アンテナ）は、航空機、船舶、又は地上車両などの移動可能なステーションのための衛星ディッシュとして実現することができる。いくつかのそのような実施例では、衛星アンテナは、パラボラ反射器及び給電アンテナを含む。あるいは、衛星アンテナは、導波路アレイとして実現することができる。更に、衛星アンテナの支持構造体は、衛星アンテナが搭載される基部を含むことができる。更に、支持構造体は、衛星アンテナが、衛星アンテナの向きを調整するために、方位角、仰角、及び／又はスキューを変化させることのできる可動ジョイント又は複数のピボットを含むことができる。

【0004】

自動追跡衛星アンテナは、航空機、地上車両、又は船舶などの移動体が運動する間に使用される衛星アンテナである。自動追跡衛星ディッシュは、ジャイロスコープ、全地球測位システム（global positioning system、ＧＰＳ）位置センサ、固有の衛星識別データ、及び統合データデコーダを利用して、衛星アンテナが向いている特定の衛星の識別を助ける。自動追跡衛星アンテナは、衛星アンテナを駆動及び照準するためのモータ並びに移動体が運動している間の位置の変化を検出するための速度センサを含む。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一実施例では、回転可能なアンテナは、電力を受け取るための電源ポート及びデータを通信するためのデータポートに接続された固定子コイルパッドと、固定子コイルパッドと双方向通信する回転子コイルパッドとを有する、回転可能な無線相互接続を含むことができる。回転子コイルパッドは、固定子コイルパッドに重なっているが、回転子コイルパッドは、固定子コイルパッドから離間している。更に、回転子コイルパッドは、軸を中心に回転可能である。回転可能なアンテナは、回転子コイルパッドに接続された放射素子を含むことができる。軸を中心とした回転子コイルパッドの回転の変化は、放射素子の指向方向を変化させる。複数の無線チャネルが固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間に確立され、複数の無線チャネルのうちの第１のチャネルは、固定子コイルパッドから回転子コイルパッドに電力を伝送し、複数の無線チャネルのうちの第２のチャネルは、固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間でデータを伝送する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、回転可能な無線相互接続を有する回転可能なアンテナシステムのブロック図を示す。

【0007】

【図2】図２は、２つの回転可能な無線相互接続を有する回転可能なアンテナシステムのブロック図を示す。

【0008】

【図3】図３は、航空機に搭載された回転可能なモバイルアンテナシステムを有する衛星通信システムの図を示す。

【0009】

【図4A】図４Ａは、回転可能な無線相互接続を有する回転可能なアンテナシステムの分解図を示す。

【0010】

【図4B】図４Ｂは、図４Ａの回転可能なアンテナシステムの部分的に組み立てられた分解図を示す。

【0011】

【図4C】図４Ｃは、図４Ａの回転可能なアンテナシステムの組み立て図を示す。

【0012】

【図5A】図５Ａは、回転可能な無線相互接続を有する別の回転可能なアンテナシステムの分解図を示す。

【0013】

【図5B】図５Ｂは、図５Ａの回転可能なアンテナシステムの組み立て図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示は、衛星と通信するためのアンテナシステムなどの回転可能なアンテナシステムを説明する。回転可能なアンテナシステムは、航空機、地上車両、又は船舶などの移動体に搭載することができる。回転可能なアンテナシステムは、回転可能な無線相互接続を含むことができる。回転可能な無線相互接続は、回転可能なアンテナシステムの回転のための低摩擦（又は摩擦なし）のインターフェースを提供する。

【0015】

より具体的には、回転可能な無線相互接続は、電力を受け取るために電源ポートに接続され、データ通信のためにデータポートに接続される固定子コイルパッドを含むことができる。回転可能な無線相互接続はまた、固定子コイルパッドと双方向通信する回転子コイルパッドを含むことができる。回転子コイルパッドは、固定子コイルパッドに重なり、かつ回転子コイルパッドは、固定子コイルパッドから離間している。固定子コイルパッドは変圧器の一次巻線を形成し、回転子コイルパッドは変圧器の二次巻線を形成する。固定子コイルパッドに通電することにより、固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間に相互インダクタンスが誘導される。相互インダクタンスは、磁気共振結合を介した双方向通信を可能にする。

【0016】

加えて、回転子コイルパッドは、軸を中心に回転可能である。より具体的には、回転子コイルパッドは、軸と直角に交差する平面上で時計回り又は反時計回り方向に連続的に回転することができる。放射素子は、回転子コイルパッドに（直接的又は間接的に）接続することができ、これにより、軸を中心とした回転子コイルパッドの回転の変化が、放射素子の指向方向を変化させる。いくつかの実施例では、回転子コイルパッドの回転は、放射素子の方位角を変化させることができる。他の実施例では、回転子コイルパッドの回転は、放射素子の仰角又はスキューを変化させることができる。

【0017】

回転可能な無線相互接続は、複数の無線チャネル（例えば、通信チャネル）が固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間に確立されることを可能にする。更に、複数のチャネルの電力チャネルが、固定子コイルパッドから回転子コイルパッドに電力を伝送し、複数のチャネルのデータチャネルが、固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間でデータを伝送する。回転子コイルパッドに供給される電力を使用して、モータを作動させて、回転可能な無線相互接続を回転させることができる。

【0018】

上述のように、回転子コイルパッド及び固定子コイルパッドは、離間した部分であり、磁気共振結合により無線で通信する。このようにして、放射素子の回転を可能にするための機械的ジョイント及び／又は接点（例えば、ブラシ）の必要性がなくなる。むしろ、回転可能な無線相互接続は、回転子コイルパッドと固定子コイルパッドとの間に低摩擦インターフェースを提供して、回転子コイルパッドの回転を可能にし、これにより、ジョイント及び／又は機械的接点での物理的摩耗を被ることなく放射素子を回転させることができ、それによって回転可能なアンテナシステムの使用可能寿命を延長する。加えて、固定子コイルパッドと回転子コイルパッドとの間の有線接続の必要性をなくすことにより、ワイヤラッピングすることなく、回転子コイルパッドを連続的に回転させることができる。

【0019】

図１は、回転可能な無線相互接続１０２を含む例示的な回転可能なアンテナシステム１００のブロック図を示す。回転可能な無線相互接続１０２は、放射素子１０４の指向方向を変えるために用いられ得る。回転可能なアンテナシステム１００は、放射素子１０４の指向方向を動的に変更することができるモバイル衛星アンテナにおいて用いることができる。いくつかの実施例では、回転可能なアンテナシステム１００は、航空機に搭載して衛星と通信することができる。他の実施例では、回転可能なアンテナシステム１００は、船舶（例えば、船）又は地上車両に搭載して衛星と通信することができる。このような状況のいずれにおいても、航空機、船舶、又は地上車両が移動すると、放射素子１０４の指向方向を変更する必要がある。

【0020】

いくつかの実施例では、放射素子１０４は、衛星ディッシュ（例えば、給電要素及び反射器）を表すことができる。他の実施例では、放射素子１０４は、導波路アレイを表すことができる。

【0021】

回転可能な無線相互接続１０２は、固定子コイルパッド１１０及び回転子コイルパッド１１２を含むことができる。回転子コイルパッド１１２は、固定子コイルパッド１１０に重なることができる。固定子コイルパッド１１０は、回転子コイルパッド１１２に対して、及び回転可能なアンテナシステム１００が搭載された航空機、船舶、又は地上車両に対して静止したままであるように構成することができる。回転子コイルパッド１１２は、固定子コイルパッド１１０の位置に対して軸１１４を中心に回転することができる。より具体的には、回転子コイルパッド１１２は、軸１１４に垂直な平面上で回転することができ、矢印１１６によって示されている。すなわち、回転子コイルパッド１１２は、軸１１４と直角に交差する平面内で時計回り又は反時計回りに回転することができる。

【0022】

説明を簡単にする目的で、「重なる（superpose）」という用語は、本開示全体を通して、選択された向きにおいて近接する２つの面の相対位置を表すために用いられる。本開示全体を通して使用される例では、選択された１つの向きを示す。しかしながら、記載された例では、選択された向きは任意であり、本開示の範囲内で他の向き（例えば、逆さまにする、９０度回転させるなど）が可能である。

【0023】

固定子コイルパッド１１０は、変圧器の一次巻線１１３（例えば、第１の誘導コイル）を含むことができ、回転子コイルパッド１１２は、変圧器の二次巻線１１５（例えば、第２の誘導コイル）を含むことができる。このようにして、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２とは互いに離間され、固定子コイルパッド１１０に通電される場合、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２とは互いに相互インダクタンスを有する。いくつかの実施例では、固定子コイルパッド１１０及び回転子コイルパッド１１２は、エアギャップによって分離される。他の実施例では、固定子コイルパッド１１０及び回転子コイルパッド１１２は、それぞれの固定子コイルパッド１１０及び回転子コイルパッド１１２のハウジング（例えば、固定子ハウジング及び回転子ハウジング）によって分離される。このような状況では、固定子ハウジング及び回転子ハウジングは、プラスチックなどの非導電性材料で形成することができ、固定子ハウジングは回転子ハウジングに当接する。

【0024】

いくつかの実施例では、固定子コイルパッド１１０は、アンテナ基部１２０に取り付けられる。同様に、固定子コイルパッド１１０は、回転子基部１２２に取り付けることができる。アンテナ基部１２０は、固定子電子回路１２４を含むことができ、回転子基部１２２は、回転子電子回路１２６を含むことができる。

【0025】

固定子電子回路１２４は、固定子コイルパッド１１０に接続することができ、固定子コイルパッド１１０に通電することができる。回転子電子回路１２６は、回転子コイルパッド１１２に接続することができる。固定子電子回路１２４は、回転子電子回路１２６と協働して動作して、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の無線双方向通信を可能にすることができる。いくつかの実施例では、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間に複数の無線チャネルが存在し得る。

【0026】

より具体的には、固定子電子回路１２４はまた、電源ポート１３０及びデータポート１３２に接続することができる。電源ポート１３０は、直流（direct current、ＤＣ）電力信号又は交流（alternating current、ＡＣ）信号などの電力信号を固定子電子回路１２４に供給することができる電源１３４に接続することができる。そのような状況では、固定子電子回路１２４は、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の複数の無線チャネルの電力チャネルを介する通信のための信号に電力信号を変換及び／又は調整することができる電力制御モジュール１３６を含むことができる。複数の無線チャネルは、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の磁気共振結合により確立することができる。換言すれば、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の相互インダクタンスによって確立された磁界は、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の双方向通信を可能にすることができる。

【0027】

加えて、データポート１３２は、ネットワークノード１４０に接続することができる。ネットワークノード１４０は、例えば、コンピューティングプラットフォーム（例えば、プロセッサ及びメモリ）又はコンピューティングプラットフォーム又は複数のコンピューティングプラットフォームの上流にあるネットワークルータとして実現することができる。ネットワークノード１４０は、データポート１３２とネットワークノード１４０との間でデータを（例えば、双方向に）通信することができる。固定子電子回路１２４は、データポート１３２から提供されたデータを、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の複数の無線チャネルのデータチャネル上で符号化（例えば、変調）するためのデータエンコーダ／デコーダモジュール１４２を含むことができる。いくつかの実施例では、データエンコーダ／デコーダモジュール１４２は、モデムを用いて実現することができる。

【0028】

更に、固定子電子回路１２４は、制御ポート１５０に接続することができる。制御ポート１５０は、コントローラ１５２に接続することができる。コントローラ１５２は、固定子電子回路１２４に放射素子１０４の位置を制御するためのコマンドを提供することができる。固定子電子回路１２４は、制御ポート１５０に提供されたコマンドを、複数の無線チャネルの制御チャネル上で符号化（例えば、変調）することができるコマンドエンコーダ１５４を含むことができる。更に、いくつかの実施例では、コマンドはネットワークノード１４０によってデータポート１３２に提供することができる。

【0029】

回転子コイルパッド１１２は、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を受信することができる。更に、回転子電子回路１２６は、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を処理することができる。

【0030】

回転子電子回路１２６は、データエンコーダ／デコーダ１６８を含むことができ、このデータエンコーダ／デコーダは、データチャネルに提供されたデータを無線周波数（ＲＦ）信号に符号化（例えば、変調）することができ、衛星への送信のために変調ＲＦ信号を放射素子１０４に提供することができる。加えて、データエンコーダ／デコーダ１６８は、受信したＲＦ信号を復調し、結果として生じる信号を、複数のチャネルのデータチャネルを通して回転子コイルパッド１１２から固定子コイルパッド１１０に送信するために再変調することができる。データエンコーダ／デコーダ１６８は、モデムとして実現することができる。

【0031】

回転子電子回路１２６は、モータ１６０に接続することができる。回転子電子回路１２６は、モータ１６０に通電するために、複数のチャネルの電力チャネルを通して提供された電力をモータ１６０に提供することができる電力制御モジュール１６２を含むことができる。いくつかの実施例では、回転子電子回路１２６は、制御チャネル及び／又は複数のチャネルのデータチャネルに提供されたコマンドを復号化して、モータ１６０の作動及び作動解除を制御することができるアンテナ制御ユニット１６４を含むことができる。電力制御モジュール１６２は、アンテナ制御ユニット１６４から電力制御に提供されるコマンドに応答するように構成することができる。より具体的には、電力制御モジュール１６２は、モータ１６０にコマンドを提供して、モータ１６０を作動又は作動解除することができる。

【0032】

モータ１６０は、作動すると、モータ１６０に機械的に連結されたローテータ１７０を駆動して、回転させる。ローテータ１７０は、例えば、ギア（例えば、ウォームギア）、ベルト及びプーリ、などとして実現することができる。ローテータ１７０の回転により、回転子コイルパッド１１２が、軸１１４を中心に、すなわち矢印１１６によって示される時計回り又は反時計回り方向に回転するようになる。更に、放射素子１０４及び回転子基部１２２を含む特定の構成要素は、回転子コイルパッド１１２に連結する（例えば、取り付ける）ことができる。したがって、回転子コイルパッド１１２の回転は、放射素子１０４による対応する回転を引き起こし、放射素子１０４の指向方向を変えることができる。

【0033】

一実施例として、回転子コイルパッド１１２の回転は、放射素子１０４の方位角を変化させることができる。他の実施例では、回転子コイルパッド１１２の回転は、放射素子１０４の仰角を変化させることができる。更に他の実施例では、回転子コイルパッド１１２の回転は、放射素子１０４のスキュー角を変化させることができる。

【0034】

更に、留め具１７２は、回転子コイルパッド１１２に連結することができ、回転子コイルパッド１１２の回転を、回転の軸１１４と直角に交差する平面に制限する。言い換えると、留め具１７２は、回転子コイルパッド１１２の揺れを防止し、回転子コイルパッド１１２を単一の回転軸に制限する。留め具１７２は、例えば、軸受又はガイドレールを用いて実現することができる。いくつかの実施例では、複数の留め具１７２が存在し得る。

【0035】

上述のように、回転子コイルパッド１１２及び固定子コイルパッド１１０は、離間した部分であり、相互インダクタンスにより無線通信する。このようにして、放射素子１０４の回転を可能にするための機械的ジョイントが不要になる。その代わりに、回転子コイルパッド１１２と固定子コイルパッド１１０との間の低摩擦インターフェースは、回転子コイルパッド１１２の回転を可能にし、ジョイント又は接点上の物理的摩耗を被ることなく、放射素子１０４を回転させ、それによって回転可能なアンテナシステム１００の使用可能寿命を延長する。更に、固定子コイルパッド１１０と回転子コイルパッド１１２との間に有線接続が存在しないため、回転子コイルパッド１１２は、ワイヤラッピングなしで、時計回り又は反時計回り方向に連続的に回転させることができる。加えて、電力及びデータが、回転子コイルパッド１１２と固定子コイルパッド１１０との間で無線で伝送されるため、回転子電子回路１２６への接続のために故障しやすい機械的接点（例えば、ブラシ）の必要性が回避される。

【0036】

図２は、２つ（二）の回転可能な無線相互接続、すなわち第１の回転可能な無線相互接続２０２及び第２の回転可能な無線相互接続２０４を含む、別の例示的な回転可能なアンテナシステム２００のブロック図を示す。回転可能なアンテナシステム２００は、航空機、船舶、又は地上車両に搭載することができる。第１の回転可能な無線相互接続２０２及び第２の回転可能な無線相互接続２０４は、協働して動作して、放射素子１０４の指向方向を変えることができる。説明を簡単にする目的で、同じ参照番号が、図１及び図２において同じ構造を示すために用いられる。更に、一部の構造は再紹介しない。

【0037】

第１の回転可能な無線相互接続２０２は、図１の回転可能な無線相互接続１０２を用いて実現することができる。第１の回転可能な無線相互接続２０２は、第１の固定子コイルパッド２１０及び第１の回転子コイルパッド２１２を含むことができる。第１の固定子コイルパッド２１０は、図１の固定子コイルパッド１１０を用いて実現することができ、第１の回転子コイルパッド２１２は、図１の固定子コイルパッド１１０を用いて実現することができる。したがって、第１の固定子コイルパッド２１０は、第１の回転子コイルパッド２１２に対して、及び回転可能なアンテナシステム２００が搭載された航空機、船舶、又は地上車両に対して静止したままであるように構成することができる。第１の回転子コイルパッド２１２は、第１の固定子コイルパッド２１０の位置に対して第１の軸２１４を中心に回転することができる。より具体的には、第１の回転子コイルパッド２１２は、矢印２１６によって示される第１の軸２１４に垂直な平面上で回転することができる。すなわち、第１の回転子コイルパッド２１２は、第１の軸２１４と直角に交差する平面内で時計回り又は反時計回りに回転することができる。

【0038】

いくつかの実施例では、第１の固定子コイルパッド２１０は、アンテナ基部２２０に取り付けられる。第１の回転子コイルパッド２１２は、第１の回転子基部２２２に取り付けることができる。アンテナ基部２２０は、図１の固定子電子回路１２４を含むことができ、第１の回転子基部２２２は、図１の回転子電子回路１２６を含むことができる。

【0039】

第２の回転可能な無線相互接続２０４は、第２の固定子コイルパッド２３０及び第２の回転子コイルパッド２３２を含むことができる。第２の固定子コイルパッド２３０は、図１の固定子コイルパッド１１０を用いて実現することができ、第２の回転子コイルパッド２３２は、図１の回転子コイルパッド１１２を用いて実現することができる。したがって、第２の固定子コイルパッド２３０は、第２の回転子コイルパッド２３２に対して、及び回転可能なアンテナシステム２００が搭載された航空機、船舶、又は地上車両に対して静止したままであるように構成することができる。第２の回転子コイルパッド２３２は、第２の固定子コイルパッド２３０の位置に対して第２の軸２３４を中心に回転することができる。より具体的には、第２の回転子コイルパッド２３２は、矢印２３６によって示される第２の軸２３４に垂直な平面上で回転することができる。すなわち、第２の回転子コイルパッド２３２は、第２の軸２３４に垂直な平面内で時計回り又は反時計回りに回転することができる。

【0040】

いくつかの実施例では、第２の固定子コイルパッド２３０は、アンテナ基部２２０に取り付けられる。第２の回転子コイルパッド２３２は、第２の回転子基部２４０に取り付けることができる。第２の回転子基部２４０は、図１の回転子電子回路１２６の別の例を含むことができる。

【0041】

いくつかの実施例では、固定子電子回路１２４は、第１の固定子コイルパッド２１０及び第２の固定子コイルパッド２３０に接続することができる。このような状況では、固定子電子回路１２４は、第１の固定子コイルパッド２１０及び第２の固定子コイルパッド２３０に通電することができる。第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６は、第１の回転子コイルパッド２１２に接続することができる。固定子電子回路２２４は、第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６と協働して動作して、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の無線双方向通信を可能にすることができる。いくつかの実施例では、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間に複数の無線チャネルが存在することができる。同様に、固定子電子回路２２４は、第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６と協働して動作して、第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の無線双方向通信を可能にすることができる。いくつかの実施例では、第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間に複数の無線チャネルが存在することができる。他の実施例では、固定子電子回路１２４の複数の例は、第１の固定子コイルパッド２１０及び第２の固定子コイルパッド２３０のうちの１つと通信するように実現することができる。

【0042】

電源ポート１３０は、直流電力信号又はＡＣ信号などの電力信号を固定子電子回路１２４に提供することができる電源１３４に接続することができる。そのような状況では、固定子電子回路１２４は、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の複数の無線チャネルの電力チャネルを介する通信のための信号に電力信号を変換及び／又は調整することができる。加えて、固定子電子回路１２４は、第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の複数の無線チャネルの電力チャネルを介する通信のための信号に電力信号を変換及び／又は調整することができる。

【0043】

加えて、データポート１３２は、ネットワークノード１４０に接続することができる。ネットワークノード１４０は、データポート１３２とネットワークノード１４０との間でデータを（例えば、双方向に）通信することができる。固定子電子回路１２４は、データポート１３２から提供されたデータを、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の複数の無線チャネルのデータチャネル上で符号化（例えば、変調）することができる。

【0044】

更に、制御ポート１５０は、コントローラ１５２に接続することができる。コントローラ１５２は、放射素子１０４を回転させるためのコマンドを固定子電子回路１２４に提供することができる。固定子電子回路１２４は、制御ポート１５０に提供されたコマンドを、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の複数の無線チャネルの制御チャネル、並びに第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の複数の無線チャネルの制御チャネル上で符号化（例えば、変調）することができる。更に、いくつかの実施例では、コマンドはネットワークノード１４０によってデータポート１３２に提供することができる。

【0045】

第１の回転子コイルパッド２１２は、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を受信することができる。同様に、第２の回転子コイルパッド２３２は、第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を受信することができる。更に、第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６は、第１の固定子コイルパッド２１０と第１の回転子コイルパッド２１２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を処理することができる。同様に、第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６は、第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の複数の無線チャネルを通して送信される信号を処理することができる。

【0046】

第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６は、放射素子１０４と複数の無線チャネルのデータチャネルとの間で通信されるデータを符号化及び復号化（例えば、変調及び復調）することができる。この符号化及び復号化は、衛星とネットワークノード１４０との間の通信を可能にする。

【0047】

第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６は、第１のモータ２６０に接続することができ、第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６は、第２のモータ２６２に接続することができる。第１の回転可能な無線相互接続２０２の回転子電子回路１２６は、第１のモータ２６０に通電するために、複数の無線チャネルの電力チャネルを通して提供された電力を第１のモータ２６０に提供することができる。同様に、第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６は、第２のモータ２６２に通電するために、複数の無線チャネルの電力チャネルを通して提供された電力を第２のモータ２６２に提供することができる。第１のモータ２６０及び第２のモータ２６２は、図１のモータ１６０を用いて実現することができる。

【0048】

いくつかの実施例では、第１の回転可能な無線相互接続２０２及び第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６は、制御チャネル及び／又は複数のチャネルのデータチャネルに提供されたコマンドを復号化して、それぞれの第１のモータ２６０及び第２のモータ２６２の作動及び作動解除を制御することができる。したがって、第１の回転可能な無線相互接続２０２及び第２の回転可能な無線相互接続２０４の回転子電子回路１２６は、それぞれの第１のモータ２６０及び第２のモータ２６２を選択的に作動又は作動解除することができる。

【0049】

第１のモータ２６０は、作動すると、第１のモータ２６０に機械的に連結された第１のローテータ２７０を駆動し、第１のローテータ２７０を回転させる。同様に、第２のモータ２６２は、作動すると、第２のモータ２６２に機械的に連結された第２のローテータ２７２を駆動し、第２のローテータ２７２を回転させる。第１のローテータ２７０及び第２のローテータ２７２は、図１のローテータ１７０を用いて実現することができる。第１のローテータ２７０を回転させると、第１の回転子コイルパッド２１２が第１の軸２１４を中心に回転され、第２のローテータ２７２を回転させると、第２の回転子コイルパッド２３２が第２の軸２３４を中心に回転される。更に、放射素子１０４及び第１の回転子基部２２２を含む特定の構成要素は、第１の回転子コイルパッド２１２に連結する（例えば、取り付ける）ことができる。加えて、放射素子１０４及び第２の回転子基部２４０を含む構成要素は、第２の回転子コイルパッド２３２に連結する（例えば、取り付ける）ことができる。したがって、第１の回転子コイルパッド２１２の回転は、放射素子１０４による対応する回転を引き起こして、放射素子１０４の指向方向を変えることができる。加えて、第２の回転子コイルパッド２３２の回転はまた、放射素子１０４の対応する回転を引き起こして、放射素子１０４の指向方向を変えることができる。

【0050】

いくつかの実施例では、第１の軸２１４及び第２の軸２３４は、互いに対して垂直である。したがって、いくつかの実施例では、第１の回転子コイルパッド２１２の回転は、放射素子１０４の方位角を変化させることができ、第２の回転子コイルパッド２３２の回転は、放射素子１０４の仰角を変化させることができる。他の実施例では、第１の軸２１４及び第２の軸２３４は、第１の回転子コイルパッド２１２及び／又は第２の回転子コイルパッド２３２の回転が、放射素子１０４のスキューを追加的に又は代替的に変更することができるように、互いに対して斜めの角度で配置される。

【0051】

更に、第１の留め具２７４は、第１の回転子コイルパッド２１２に連結することができ、第１の回転子コイルパッド２１２の回転を、回転の第１の軸２１４（例えば、単一の回転軸）と交差する平面に制限する。加えて、第２の留め具２７６は、第２の回転子コイルパッド２３２に連結することができ、第２の回転子コイルパッド２３２の回転を、回転の第２の軸２３４（例えば、単一の回転軸）と交差する平面に制限する。言い換えると、第１の留め具２７４は、第１の回転子コイルパッド２１２を第１の単一の回転軸に制限し、第２の留め具２７６は、第２の回転子コイルパッド２３２を第２の単一の回転軸に制限する。第１の留め具２７４及び第２の留め具２７６は、図１の留め具１７２を用いて実現することができる。

【0052】

第１の回転子コイルパッド２１２及び第１の固定子コイルパッド２１０は、離間した部分であり、相互インダクタンスによって無線通信する。加えて、第２の回転子コイルパッド２３２及び第２の固定子コイルパッド２３０は、離間した部分であり、相互インダクタンスによって無線通信する。このようにして、放射素子１０４の回転を可能にするための機械的ジョイント又は機械的接点の必要性がなくなる。代わりに、第１の回転子コイルパッド２１２と第１の固定子コイルパッド２１０との間の低摩擦インターフェース、並びに第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間の低摩擦インターフェースは、それぞれの第１の回転子コイルパッド２１２及び第２の回転子コイルパッド２３２の回転を可能にし、ジョイントでの物理的摩耗を被ることなく、放射素子１０４を回転させ、それによって回転可能なアンテナシステム２００の使用可能寿命を延長する。加えて、第１の回転子コイルパッド２１２と第１の固定子コイルパッド２１０との間のインターフェース及び第２の固定子コイルパッド２３０と第２の回転子コイルパッド２３２との間のインターフェースは、各々無線であるため、第１の回転子コイルパッド２１２及び第２の回転子コイルパッド２３２は、ワイヤラッピングなしで連続的に回転することができる。

【0053】

図３は、衛星通信システム３００の図を示す。衛星通信システム３００は、第１の衛星３０４、第１のゲートウェイ３０６、第１のゲートウェイアンテナシステム３０８、及び航空機３２０を含む。第１のゲートウェイ３０６は、少なくとも第１のネットワーク３２２と通信する。動作時に、衛星通信システム３００は、少なくとも第１の衛星３０４及び第１のゲートウェイ３０６を通して、航空機３２０と第１のネットワーク３２２との間の一方向又は双方向の通信を提供することができる。

【0054】

いくつかの実施例では、衛星通信システム３００は、第２の衛星３３０、第２のゲートウェイ３３２、及び第２のゲートウェイアンテナシステム３３４を含む。第２のゲートウェイ３３２は、少なくとも第２のネットワーク３３６と通信することができる。動作時に、衛星通信システム３００は、少なくとも第２の衛星３３０及び第２のゲートウェイ３３２を通して、航空機３２０と第２のネットワーク３３６との間の一方向又は双方向の通信を提供することができる。

【0055】

第１の衛星３０４及び第２の衛星３３０は、任意の好適なタイプの通信衛星であることができる。いくつかの実施例では、第１の衛星３０４及び／又は第２の衛星３３０は、静止軌道にあることができる。他の実施例では、第１の衛星３０４及び／又は第２の衛星３３０は、適切な軌道（例えば、低地球軌道（low earth orbit、ＬＥＯ）、中地球軌道（medium earth orbit、ＭＥＯ）など）にあることができる。第１の衛星３０４及び／又は第２の衛星３３０は、事前定義された地理的サービスエリア内の複数のサービスビームカバレッジエリアに対してサービスを提供するように構成されたマルチビーム衛星であることができる。いくつかの実施例では、第１の衛星３０４及び第２の衛星３３０は、重複していないカバレッジエリア、部分的に重複するカバレッジエリア、又は完全に重複するカバレッジエリアにサービスを提供することができる。いくつかの実施例では、衛星通信システム３００は、追加の衛星を含むことができる。

【0056】

第１のゲートウェイアンテナシステム３０８は、衛星地上ステーションに実装することができ、第１の衛星３０４と第１のゲートウェイアンテナシステム３０８との間の一方向又は双方向対応の通信を可能にすることができる。より具体的には、第１のゲートウェイアンテナシステム３０８は、第１の衛星３０４と確実に通信するために十分な送信電力及び受信感度を有するように設計することができる。第１の衛星３０４は、１つ以上のビーム３０９を通して信号を送受信することによって、第１のゲートウェイアンテナシステム３０８と通信することができる。第１のゲートウェイ３０６は、第１のゲートウェイアンテナシステム３０８を使用して、第１の衛星通信３０４との間で信号を送受信する。第１のゲートウェイ３０６は、第１のネットワーク３２２に接続されている。第１のネットワーク３２２は、ローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（metropolitan area network、ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（wide area network、ＷＡＮ）、及び／又は任意の他の好適なパブリック若しくはプライベートネットワークを含むことができ、第１のネットワーク３２２は、インターネット、電話ネットワーク（例えば、公衆交換電話ネットワーク（Public Switched Telephone Network、ＰＳＴＮ））等、などの他の通信ネットワークに接続することができる。

【0057】

衛星通信システム３００の例は、固有の又は共有された関連するシステム構成要素のいずれかと共に、第２の衛星３３０を含むことができる。例えば、第２のゲートウェイアンテナシステム３３４はまた、一方向又は双方向対応であることができ、第２の衛星３３０と確実に通信するために十分な送信電力及び受信感度を有するよう設計することができる。第２の衛星３３０は、１つ以上のビーム３３５を通して信号を送受信することによって、第２のゲートウェイアンテナシステム３３４と通信することができる。第２のゲートウェイ３３２は、第２のゲートウェイアンテナシステム３３４を使用して、第２の衛星３３０との間で信号を送受信する。第２のゲートウェイ３３２は、第２のネットワーク３３６に接続されている。第２のネットワーク３３６は、ＬＡＮ、ＭＡＮ、ＷＡＮ、及び／又は任意の他の好適なパブリック又はプライベートネットワークを含むことができ、インターネット、電話ネットワーク（例えば、ＰＳＴＮ）等、などの他の通信ネットワークに接続することができる。

【0058】

様々な実施例では、第１のネットワーク３２２及び第２のネットワーク３３６は、同じ又は異なるネットワークであることができる。加えて、第１のゲートウェイ３０６及び第２のゲートウェイ３３２は、異なるゲートウェイ、又は同じゲートウェイであることができる。様々な実施例において、第１のゲートウェイアンテナシステム３０８及び第２のゲートウェイアンテナシステム３３４は、異なるゲートウェイアンテナシステム、又は同じゲートウェイアンテナシステムであることができる。

【0059】

航空機３２０は、航空機３２０に搭載された回転可能なモバイルアンテナシステム３４０を含む通信システムを用いることができる。回転可能なモバイルアンテナシステム３４０は、例えば、図１の回転可能なアンテナシステム１００又は図２の回転可能なアンテナシステム２００用いて実現することができる。回転可能なモバイルアンテナシステム３４０は、第１の衛星３０４及び第２の衛星３３０と通信するための放射素子３４２を含むことができる。回転可能なモバイルアンテナシステム３４０は、航空機３２０の機体の外側に搭載することができる。回転可能なモバイルアンテナシステム３４０は、動作中に放射素子３４２の指向方向の変化を可能にするために、少なくとも１つの回転可能な無線相互接続３４４を含むことができる。いくつかの実施例では、放射素子３４２の方位角、仰角及び／又はスキューの変化を可能にするために、複数の回転可能な無線相互接続３４４を含むことができる。

【0060】

放射素子３４２は、国際電気通信連合（International Telecommunications Union、ＩＴＵ）Ｋｕ、Ｋ、又はＫａバンド、例えば、約１７～３１ギガヘルツ（Giga-Hertz、ＧＨｚ）で動作することができる。あるいは、放射素子３４２は、Ｃバンド、Ｘバンド、Ｓバンド、Ｌバンドなどのような他の周波数帯域で動作することができる。様々な実施例において、放射素子３４２は、複数の周波数帯域、又は単一の周波数帯域で動作するように構成することができる。

【0061】

動作時に、航空機３２０は、第１の衛星３０４のカバレッジエリア内、及び／又は第２の衛星３３０のカバレッジエリア内にある位置を有することができ、回転可能なモバイルアンテナシステム３４０は、放射素子３４２が第１の衛星３０４又は第２の衛星３３０に選択的に向くように制御することができる。加えて、本明細書で説明するように、少なくとも１つの回転可能な無線相互接続３４４の使用は、ジョイント又は機械的接点での機械的摩耗を被ることなく、放射素子３４２の指向方向を変更することを可能にする。換言すれば、少なくとも１つの回転可能な無線相互接続３４４は、反復使用後に故障しやすい機械的ジョイント又は接点（例えば、回転ジョイント）を用いずに、放射素子３４２の回転を可能にする。

【0062】

例えば、第１の動作モードでは、航空機３２０が第１の衛星３０４のカバレッジエリア内に位置している間、航空機３２０は、回転可能なモバイルアンテナシステム３４０の放射素子３４２を使用して、１つ以上の第１のビーム３５０を介して第１の衛星３０４と通信することができる。第２の動作モードでは、航空機３２０が第２の衛星３３０のカバレッジエリア内に位置している間、航空機３２０は、回転可能なモバイルアンテナシステム３４０の放射素子３４２を使用して、１つ以上の第２のビーム３５２を介して第２の衛星３３０と通信することができる。第２のモードは、例えば、航空機３２０が第２の衛星３３０のカバレッジエリアに入る、及び／又は第１の衛星３０４のカバレッジエリアを離れることに応答して、放射素子３４２の指向方向が第２の衛星３３０に向くよう変更されるように、選択することができる。第１の衛星３０４及び第２の衛星３３０の両方の重複カバレッジエリア内に航空機が位置している実施例では、第２のモードを、ネットワーク可用性、通信能力、通信コスト、信号強度、信号品質、等などの他の要因に基づいて選択することができる。

【0063】

航空機３２０の通信システムは、図１のデータエンコーダ／デコーダモジュール１４２などのエンコーダ／デコーダを介して、航空機３２０内の通信デバイスのために通信サービスを提供することができる。通信デバイスは、例えば、ラップトップ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、等などのポータブル通信デバイスであり得る。通信デバイスは、回転可能なモバイルアンテナシステム３４０を利用して、第１のネットワーク３２２及び／又は第２のネットワーク３３６に接続してアクセスすることができる。例えば、通信デバイスは、有線又は無線であり得るルータへのネットワーク接続を介して、第１のネットワーク３２２及び／又は第２のネットワーク３３６と通信することができる。無線接続は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．２１（Ｗｉ－Ｆｉ）、又は他の無線通信技術などの無線ローカルエリアネットワーク（wireless local area network、ＷＬＡＮ）技術であることができる。

【0064】

図４Ａは、回転可能な無線相互接続４０２を含む回転可能なアンテナシステム４００の分解図を示す。図４Ｂは、回転可能なアンテナシステム４００の部分的に組み立てられた分解図を示す。図４Ｃは、組み立てられた形態の回転可能なアンテナシステム４００を示す。回転可能な無線相互接続４０２は、固定子コイルパッド４０４及び回転子コイルパッド４０６を含むことができる。回転可能な無線相互接続４０２は、図１の回転可能な無線相互接続４０２を用いて実現することができる。

【0065】

回転子コイルパッド４０６は、固定子コイルパッド４０４に重なることができ、回転子コイルパッド４０６は、固定子コイルパッド４０４から離間することができる。回転子コイルパッド４０６は、図１の回転子コイルパッド１１２を用いて実現することができ、固定子コイルパッド４０４は、図１の固定子コイルパッド１１０を用いて実現することができる。固定子コイルパッド４０４は、アンテナ基部４０８に取り付けることができ、回転子コイルパッド４０６は、回転子基部４１０に取り付けることができる。アンテナ基部４０８は、図１のアンテナ基部１２０と同様の様態で実現することができる。加えて、回転子基部４１０は、図１の回転子基部１２２を用いて実現することができる。

【0066】

アンテナ基部４０８は、電源（図示せず）に接続された電源ポート（図では隠れている）を含むことができる。アンテナ基部４０８はまた、ネットワークノードからデータを受信するデータポート４１２を含むことができる。アンテナ基部４０８は、図１の固定子電子回路１２４を用いて実現することができる固定子電子回路４２０を含むことができる。加えて、回転子基部４１０は、図１の回転子電子回路１２６を用いて実現することができる回転子電子回路４２３を含むことができる。

【0067】

固定子電子回路４２０及び回転子電子回路４２３は、電力チャネル、データチャネル、及びコマンドチャネルなどの複数の無線チャネルを介して、固定子コイルパッド４０４と回転子コイルパッド４０６との間に双方向通信を確立することができる。具体的には、固定子電子回路４２０は、固定子コイルパッド４０４と回転子コイルパッド４０６との間のデータチャネルを介して通信するために、ネットワークノードと通信されるデータを符号化（例えば、変調）及び／又は復号化（例えば、復調）することができるデータエンコーダ／デコーダ４２２を含むことができる。加えて、いくつかの実施例では、回転子コイルパッド４０６の位置を制御するためのコマンドは、データポート４１２を通して提供することができる。そのような状況では、複数の無線チャネルのコマンドチャネルを通してコマンドを提供することができる。他の実施例では、コマンドは、図１の制御ポート１５０などの制御ポート（図示せず）を通して提供することができる。

【0068】

アンテナ基部４０８は、電源ポート（図では隠れている）を含むことができる。固定子電子回路４２０は、固定子コイルパッド４０４と回転子コイルパッド４０６との間の複数の無線チャネルのうちの電力チャネルを通して電力信号を供給するための電力制御モジュール（例えば、図１の電力制御モジュール１３６）を含むことができる。

【0069】

放射素子４４０は、回転子基部４１０に取り付けることができる。放射素子４４０は、図１の放射素子１０４を用いて実現することができる。図示の実施例では、放射素子４４０は、凹形状の反射器４４２の焦点に取り付けられたフィードホーンとして実現されている。本実施例では、ＲＦ信号が反射器４４２の指向方向で放射素子４４０と通信されるので、反射器４４２の指向方向は、放射素子４４０の指向方向を規定する。

【0070】

回転子基部４１０は、放射素子及び回転子コイルパッド４０６に接続することができる回転子電子回路４４４（例えば、図１の回転子電子回路１２６）を含むことができる。したがって、回転子電子回路４４４を用いて、固定子電子回路４２０と放射素子４４０との間の通信を容易にすることができる。

【0071】

加えて、モータ４５０は、回転子電子回路４２３に接続することができる。回転子電子回路４２３は、電力チャネルを通して受信した電力信号をモータ４５０に選択的に提供することができる。モータ４５０は、作動すると、ローテータ（図では隠れている）を駆動することができ、回転子コイルパッド４０６を軸４６０を中心に回転させる。機械的留め具（図では隠れている）は、回転子コイルパッド４０６の回転を、軸４６０と直角に交差する平面に制限することができる。

【0072】

回転子コイルパッド４０６は、矢印４６２によって示されるように、時計回り又は反時計回り方向に軸４６０を中心に連続的に回転することができる。回転子コイルパッド４０６の回転は、放射素子４４０に指向方向を変えさせることができる。図示の実施例では、回転子コイルパッド４０６の回転は、放射素子４４０の方位角の変化を引き起こす。しかしながら、他の実施例では、回転子コイルパッド４０６の回転は、放射素子４４０に仰角及び／又はスキューを変化させることができる。

【0073】

回転可能な無線相互接続４０２は、機械的ジョイント及び／又は機械的接点（例えば、ブラシ）に摩耗を誘発することなく、放射素子４４０の回転を可能にする。更に、固定子コイルパッド４０４及び回転子コイルパッド４０６は無線で通信するため、回転子コイルパッド４０６をケーブルラッピングなしに連続的に回転させることができる。

【0074】

図５Ａは、回転可能な無線相互接続５０２を含む回転可能なアンテナシステム５００の分解図を示す。図５Ｂは、組み立てられた形態の回転可能なアンテナシステム５００を示す。回転可能な無線相互接続５０２は、固定子コイルパッド５０４及び回転子コイルパッド５０６を含むことができる。回転可能な無線相互接続５０２は、図１の回転可能な無線相互接続５０２を用いて実現することができる。

【0075】

回転子コイルパッド５０６は、固定子コイルパッド５０４に重なることができ、回転子コイルパッド５０６は、固定子コイルパッド５０４から離間することができる。回転子コイルパッド５０６は、図１の回転子コイルパッド１１２を用いて実現することができ、固定子コイルパッド５０４は、図１の固定子コイルパッド１１０を用いて実現することができる。固定子コイルパッド５０４は、アンテナ基部５０８に取り付けることができ、回転子コイルパッド５０６は、回転子基部５１０に取り付けることができる。アンテナ基部５０８は、図１のアンテナパッケージ１２０を用いて実現することができる。加えて、回転子基部５１０は、図１の回転子基部１２２を用いて実現することができる。

【0076】

アンテナ基部５０８は、電源（図示せず）に接続された電源ポート（図では隠れている）を含むことができる。アンテナ基部５０８はまた、ネットワークノードからデータを受信するデータポート５１２を含むことができる。アンテナ基部５０８は、図１の固定子電子回路１２４を用いて実現することができる固定子電子回路５２０を含むことができる。加えて、回転子基部５１０は、図１の回転子電子回路１２６を用いて実現することができる回転子電子回路５２２を含むことができる。

【0077】

固定子電子回路５２０及び回転子電子回路５２２は、電力チャネル、データチャネル、及びコマンドチャネルなどの複数の無線チャネルを介して、固定子コイルパッド５０４と回転子コイルパッド５０６との間に双方向通信を確立することができる。具体的には、固定子電子回路５２０は、固定子コイルパッド５０４と回転子コイルパッド５０６との間のデータチャネルを介して通信するためにネットワークノードと通信されるデータを符号化（例えば、変調）及び／又は復号化（例えば、復調）することができるデータエンコーダ／デコーダを含むことができる。加えて、いくつかの実施例では、回転子コイルパッド５０６の位置を制御するためのコマンドは、データポート５１２を通して提供することができる。そのような状況では、複数の無線チャネルのコマンドチャネルを通してコマンドを提供することができる。他の実施例では、コマンドは、図１の制御ポート１５０などの制御ポート（図示せず）を通して提供することができる。

【0078】

アンテナ基部５０８は、電源ポート５２６（図では隠れている）を含むことができる。固定子電子回路５２０は、固定子コイルパッド５０４と回転子コイルパッド５０６との間の複数の無線チャネルのうちの電力チャネルを通して電力信号を供給するための電力制御モジュール（例えば、図１の電力制御モジュール１３６）を含むことができる。

【0079】

第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２は、回転子基部５１０に取り付けることができる。第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２は、図１の放射素子１０４を用いて実現することができる。図示の実施例では、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２の各々は、導波路アレイとして実現されている。本実施例では、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２は、異なる方向を指している。そのような状況では、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２は、図３の第１の衛星３０４及び第２の衛星３３０などの異なる衛星と通信するように配向することができる。加えて、図示した実施例では、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２は、１８０度離れた方位角を有する。

【0080】

回転子基部５１０は、放射素子及び回転子コイルパッド５０６に接続することができる回転子電子回路５４４（例えば、回転子電子回路１２６）を含むことができる。したがって、回転子電子回路５４４を用いて、固定子電子回路５２０と第１の放射素子５４０との間の通信を容易にすることができる。

【0081】

加えて、モータ５５０は、回転子電子回路５２２に接続することができる。回転子電子回路５２２は、電力チャネルを通して受信した電力信号をモータ５５０に選択的に提供することができる。モータ５５０は、作動すると、ローテータ（図では隠れている）を駆動することができ、回転子コイルパッド５０６を軸５６０を中心に回転させる。機械的留め具（図では隠れている）は、回転子コイルパッド５０６の回転を、軸５６０と直角に交差する平面に制限することができる。

【0082】

回転子コイルパッド５０６は、矢印５６２によって示されるように、時計回り又は反時計回り方向に連続的に軸５６０を中心に回転することができる。回転子コイルパッド５０６の回転は、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２に指向方向を変えさせることができる。図示の実施例では、回転子コイルパッド５０６の回転は、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２の方位角の変化を引き起こす。しかしながら、他の実施例では、回転子コイルパッド４０６の回転は、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２に仰角及び／又はスキューを変化させることができる。

【0083】

回転可能な無線相互接続５０２は、機械的ジョイント及び／又は機械的接点（例えば、ブラシ）に摩耗を誘発することなく、第１の放射素子５４０及び第２の放射素子５４２の回転を可能にする。更に、固定子コイルパッド５０４及び回転子コイルパッド５０６は無線で通信するため、回転子コイルパッド５０６をケーブルラッピングなしに連続的に回転させることができる。

【0084】

上で説明してきたものは、実施例である。当然ながら、構成要素又は方法論のあらゆる考えられる組み合わせを説明することはできないが、当業者は、多くの更なる組み合わせ及び変形が可能であることを認識するであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲を含む、本出願の範囲内に入る全てのそのような代替例、修正例、及び変形例を包含することを意図している。本明細書で使用するとき、「含む（includes）」という用語は、含むがそれらに限定されないことを意味し、「含んでいる（including）」という用語は、含んでいるがそれらに限定されないことを意味する。「～に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。加えて、本開示又は特許請求の範囲が、「１つの（a）」、「１つの（an）」、「第１の（a first）」、又は「別の（another）」の要素又はその等価物を列挙する場合、「第１の」又は「別の」要素（又はその等価物）は、１つ又は１つを超えるそのような要素を含み、２つ以上のそのような要素を必要とすることも、除外することもないと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】