特許 7748148 受信用フェーズドアレイアンテナシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-24

(45)【発行日】2025-10-02

(54)【発明の名称】受信用フェーズドアレイアンテナシステム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/185 20060101AFI20250925BHJP

   H04L 27/00 20060101ALI20250925BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALN20250925BHJP

【ＦＩ】

H04B7/185

H04L27/00 Z

H01Q3/26 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2025031674

(22)【出願日】2025-02-28

【審査請求日】2025-03-21

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 予稿集による公開、公開日：令和６年１１月５日、掲載アドレス：ｈｔｔｐｓ：／／ｓｍａｒｔｃｏｎｆ．ｊｐ／ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｋａｒｅｎ６８／ 学会における公開、学会名：第６８回宇宙科学技術連合講演会、開催日：令和６年１１月６日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和６年度、総務省「電波資源拡大のための研究開発」のうち「低軌道衛星と地上端末直接通信における周波数共用を可能とするナローマルチビーム形成技術の研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】521472025

【氏名又は名称】インターステラテクノロジズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】森岡 澄夫

【審査官】後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２２－５２６７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－０１２９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】DIEGO TUZI et al.，Satellite Swarm-Based Antenna Arrays for 6G Direct-to-Cell Connectivity，IEEE Access ［online］，2023年，Volume 11，pp. 36907 - 36928，［取得日 2025年04月30日］, 取得先<https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10068542>，［DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3257102］

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／１８５

Ｈ０４Ｌ ２７／００

Ｈ０１Ｑ ３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アレイ状に配置される複数の第１飛行体と、第２飛行体と、を備える受信用フェーズドアレイアンテナシステムであって、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、
送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、
前記第１受信手段による前記第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、前記送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び前記第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、
前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を前記第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、
前記第２飛行体は、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される前記第２送信信号を受信する第２受信手段と、
前記第２受信手段による前記第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して前記変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える、受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項2】

前記変調手段は、前記変調処理として、前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって前記基準周波数信号を振幅変調する、請求項１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項3】

前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、前記基準周波数信号を生成する基準周波数信号生成手段を、更に備える、
請求項１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項4】

前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、前記基準周波数信号を受信するための第３受信手段を、更に備える、
請求項１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項5】

前記受信用フェーズドアレイアンテナシステムは、第３飛行体、を更に備え、
前記第３飛行体は、前記基準周波数信号を生成する基準周波数信号生成手段、を備える、
請求項４に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項6】

前記第２送信信号は、電波であり、
前記送信手段は、電波である前記第２送信信号を送信する送信用アンテナ部であり、
前記第２受信手段は、電波である前記第２送信信号を受信する受信用アンテナ部である、
請求項１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項7】

前記第２送信信号は、光信号であり、
前記送信手段は、光信号である前記第２送信信号を投光する投光部であり、
前記第２受信手段は、光信号である前記第２送信信号を受光する受光部である、
請求項１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。

【請求項8】

受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備えるアレイ状に配置される複数の第１飛行体を構成する第１飛行体であって、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、
送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、
前記第１受信手段による前記第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、前記送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び前記受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備える第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、
前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を前記第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、
前記第２飛行体は、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される前記第２送信信号を受信する第２受信手段と、
前記第２受信手段による前記第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して前記変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える、
第１飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、受信用フェーズドアレイアンテナシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

宇宙空間に多数の小型衛星を配置して編隊飛行（フォーメーションフライト）させ，これら小型衛星間で無線通信を行わせることで、無結線のフェーズドアレイアンテナとして機能させることが提案されている。例えば、特許文献１には、複数の小型衛星がフェーズドアレイアンテナシステムを構成し、地上の通信装置同士の通信を中継することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第７４１６４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述したフェーズドアレイアンテナシステムを構成する小型衛星には、地上の装置から送信される信号のみならず、衛星間で送受信される信号もあり、これら信号の干渉や混信を防止することが望まれている。

【0005】

本開示の１つの目的は、複数の衛星により構成されるフェーズドアレイアンテナシステムの通信の品質を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る受信用フェーズドアレイアンテナシステムは、アレイ状に配置される複数の第１飛行体と、第２飛行体と、を備える受信用フェーズドアレイアンテナシステムであって、前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、第１受信手段による第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、移相手段によって位相が変化した第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、第２飛行体は、複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される第２送信信号を受信する第２受信手段と、第２受信手段による第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、複数の衛星により構成されるフェーズドアレイアンテナシステムの通信の品質を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る衛星通信システムの概略構成を示す概念図である。

【図2】フェーズドアレイアンテナシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】受信用フェーズドアレイアンテナシステムの構成を説明する図である。

【図4】送信用フェーズドアレイアンテナシステムの構成を説明する図である。

【図5】フェーズドアレイアンテナシステムの第１の変形例を示す図である。

【図6】フェーズドアレイアンテナシステムの第２の変形例を示す図である。

【図7】フェーズドアレイアンテナシステムの第３の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

添付図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。

【0010】

（１）衛星通信システム１の概要
図１は、本実施形態に係る衛星通信システム１の概要を説明するための概念図である。衛星通信システム１は、フェーズドアレイアンテナシステム２、送信機３、及び受信機４を備える。

【0011】

フェーズドアレイアンテナシステム２は、複数のアレイ素子衛星１０と、少なくとも１つの送受信衛星２０とを備える。フェーズドアレイアンテナシステム２が備える複数のアレイ素子衛星１０の少なくとも一部は、アレイ状に配置される。アレイ素子衛星１０の配置の仕方は、特に限定されないが、例えば、直線状、平面状、格子状、及び同心円状等の配置であってもよい。送受信衛星２０は、フェーズドアレイアンテナシステム２が備える少なくとも一部のアレイ素子衛星１０と共にアレイ状に配置されてもよい。

【0012】

本実施形態では、アレイ素子衛星１０及び／又は送受信衛星２０として超小型の衛星が用いられる。アレイ素子衛星１０及び送受信衛星２０を総称して「衛星１００」と称する場合がある。衛星１００は、飛行体の一例である。例えば、１つの衛星１００のサイズは数ｃｍ～数十ｃｍである。フェーズドアレイアンテナシステム２を構成する衛星１００の総数Ｎは、特に限定されない。衛星１００の総数Ｎは、数百、数千、あるいは数万以上であってもよい。隣り合う衛星１００間の距離は、例えば、数ｃｍ～数十ｃｍである。隣り合う衛星１００間の距離は、波長程度であってもよいし、波長より短くてもよい（例：想定周波数帯＝０．８ＧＨｚ～６０ＧＨｚ）。各衛星１００の高度は、例えば、数百ｋｍ～千ｋｍ程度である。

【0013】

フェーズドアレイアンテナシステム２が備える複数の衛星１００は、所定の周回軌道上を飛行することにより、ＧＣＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔ）やレコード盤軌道上を飛行するフォーメーションフライト（編隊飛行）を行ってもよい。フェーズドアレイアンテナシステム２を構成する各衛星１００は、フォーメーションフライトにおいて、互いの相対的な位置関係は変えずに、各衛星１００の配置が仮想的な平面（自転面）において自転するように飛行してもよい。

【0014】

フェーズドアレイアンテナシステム２が備える少なくとも一部の衛星１００は、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒ（図３）を構成し、送信機３から送信される送信信号を受信してもよい。また、フェーズドアレイアンテナシステム２が備える少なくとも一部の衛星１００は、送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓ（図４）を構成し、受信機４に送信信号を送信してもよい。フェーズドアレイアンテナシステム２は、送信機３と受信機４との間の通信を中継してもよい。すなわち、送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓは、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒが送信機３からの送信信号を受信することにより生成される信号に基づいて送信信号を生成し、これを受信機４に送信してもよい。なお、フェーズドアレイアンテナシステム２は、複数の衛星１００によって構成され得る複数の受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒ及び／又は複数の送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓを備えてもよい。これら複数の受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒ及び／又は複数の送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓは、各々が個別に地上局（送信機３及び／又は受信機４）との間で通信を行ってもよい。

【0015】

送信機３及び受信機４は、特に限定されない。例えば、送信機３及び受信機４は、スマートフォン等の移動局であってもよい。この場合、フェーズドアレイアンテナシステム２の少なくとも一部の衛星１００は、当該移動局（送信機３及び／又は受信機４）との間でサービスリンクを構成してもよい。また、例えば、送信機３及び受信機４は、基地局であってもよい。この場合、フェーズドアレイアンテナシステム２の少なくとも一部の衛星１００は、当該基地局（送信機３及び／又は受信機４）との間でフィーダリンク又はサービスリンクを構成してもよい。なお、送信機３及び受信機４は、１つの装置内に纏めて設けられてもよい。

【0016】

（２）フェーズドアレイアンテナシステム２の構成
図２は、衛星通信システム１が備えるフェーズドアレイアンテナシステム２の機能構成の一例を示すブロック図である。フェーズドアレイアンテナシステム２は、複数のアレイ素子衛星１０と、送受信衛星２０とを備える。図２の例では、フェーズドアレイアンテナシステム２は、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒとしての機能と、送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓとしての機能とを有する。本開示では、個々のアレイ素子衛星１０や、個々のアレイ素子衛星１０が備える構成を区別する場合、「Ａ」、「Ｂ」等の符号を付す場合がある。

【0017】

（２－１）アレイ素子衛星１０
アレイ素子衛星１０は、受信モジュール１１０、アンテナ１１１、アンテナ１１２、送信モジュール１２０、アンテナ１２１、アンテナ１２２、制御装置１３０、及び姿勢制御装置１４０を備える。

【0018】

アンテナ１１１は、送信機３から送信される送信信号（電波）を受信することにより受信信号を生成し、受信モジュール１１０に出力する。受信モジュール１１０は、制御装置１３０の制御下において、アンテナ１１１からの出力信号に対して、後述する所定の信号処理を行い、信号処理済みの信号をアンテナ１１２に出力する。アンテナ１１２は、受信モジュール１１０からの出力信号に基づいて、送信信号を送受信衛星２０に向けて送信する。

【0019】

アンテナ１２１は、送受信衛星２０から送信される送信信号（電波）を受信することにより受信信号を生成し、送信モジュール１２０に出力する。送信モジュール１２０は、制御装置１３０の制御下において、アンテナ１２１からの出力信号に対して所定の信号処理を行い、信号処理済みの信号をアンテナ１２２に出力する。アンテナ１２２は、送信モジュール１２０からの出力信号に基づいて、送信信号を受信機４に向けて送信する。

【0020】

アンテナ１１１、１１２、１２１、及び１２２は、それぞれ、パッチアンテナ、ホーンアンテナ、ダイポールアンテナ等、任意の構成を採用できるが、複数のアレイ素子衛星１０が形成するフェーズドアレイアンテナとして高利得化を図るため、指向性の制御がしやすい形状（例：パッチアンテナのアレイやスロットアンテナのアレイ等）を用いることが望ましい。アンテナ１１１、１１２、１２１、及び１２２の少なくとも一部は、物理的又は機能的に一体化された１つのアンテナとして構成されてもよく、不図示のスイッチにより、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒの信号経路と送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓの信号経路とを切り換え可能に構成されてもよい。

【0021】

制御装置１３０は、アレイ素子衛星１０全体の動作を制御する装置である。具体的には、制御装置１３０は、姿勢制御装置１４０を制御することによりアレイ素子衛星１０の位置及び姿勢を制御する。また、制御装置１３０は、アレイ素子衛星１０と他の装置（例えば、他のアレイ素子衛星１０、送受信衛星２０、他の衛星１００、及び地上局等）との通信を制御する。更に、制御装置１３０は、各種の信号処理及び各種の情報処理を行う。

【0022】

制御装置１３０は、１つ又は複数のプロセッサ１３１（以下、単に「プロセッサ１３１」と呼ぶ）と１つ又は複数の記憶装置１３２（以下、単に「記憶装置１３２」と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサ１３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含み、各種の情報処理を行う。記憶装置１３２には、プロセッサ１３１による処理に必要な各種情報が格納される。記憶装置１３２には、制御プログラムが格納される。制御プログラムは、プロセッサ１３１によって実行されるコンピュータプログラムであり、プロセッサ１３１と記憶装置１３２との協働によって、制御装置１３０の機能が実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。

【0023】

姿勢制御装置１４０は、アレイ素子衛星１０の位置及び姿勢を調整するための機構である。フォーメーションフライトを行う超小型のアレイ素子衛星１０の場合、姿勢制御装置１４０は、電磁石１４１を含んでいてもよい。電磁石１４１により、隣接する衛星１００間の相対的な位置を磁力で調整し、所望のアレイ形状を保つように制御できる。

【0024】

（２－２）送受信衛星２０
送受信衛星２０は、受信モジュール２１０、アンテナ２１１、送信モジュール２２０、アンテナ２２１、制御装置２３０、及び姿勢制御装置２４０を備える。

【0025】

アンテナ２１１は、複数のアレイ素子衛星１０の各々から送信される送信信号を受信することにより受信信号を生成し、受信モジュール２１０に出力する。受信モジュール２１０は、制御装置２３０の制御下において、アンテナ２１１が複数のアレイ素子衛星１０から送信される送信信号（電波）を受信することにより生成される受信信号に対して所定の信号処理を行う。受信モジュール２１０が行う信号処理の内容は、特に限定されないが、例えば、送信機３等で行われた変調処理に対応する復調処理を含んでもよい。例えば、フェーズドアレイアンテナシステム２が送信機３と受信機４との間の通信を中継する場合等には、受信モジュール２１０は、信号処理済みの信号を、送信モジュール２２０に出力してもよい。

【0026】

送信モジュール２２０は、制御装置２３０の制御下において、所定の信号に対して所定の信号処理を行う。送信モジュール２１０は、信号処理済みの信号を、アンテナ２２１に出力する。アンテナ２２１は、送信モジュール２２０からの出力信号に基づいて、送信信号を複数のアレイ素子衛星１０の各々に向けて送信する。

【0027】

アンテナ２１１、及び２２１は、それぞれ、パッチアンテナ、ホーンアンテナ、ダイポールアンテナ等、任意の構成を採用できるが、指向性の制御がしやすい形状（例：パッチアンテナのアレイやスロットアンテナのアレイ等）を用いてもよい。アンテナ２１１、及び２２１は、物理的又は機能的に一体化された１つのアンテナとして構成されてもよく、不図示のスイッチにより、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒの信号経路と送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓの信号経路とを切り換え可能に構成されてもよい。

【0028】

制御装置２３０は、送受信衛星２０を制御する。具体的には、制御装置２３０は、姿勢制御装置２４０を制御することによって送受信衛星２０の位置及び姿勢を制御する。また、制御装置２３０は、送受信衛星２０と他の装置（アレイ素子衛星１０や地上局など）との通信を制御する。更に、制御装置２３０は、各種の信号処理及び各種の情報処理を行う。

【0029】

制御装置２３０は、１つ又は複数のプロセッサ２３１（以下、単に「プロセッサ２３１」と呼ぶ）と１つ又は複数の記憶装置２３２（以下、単に「記憶装置２３２」と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサ２３１は、ＣＰＵ等を含み、各種の情報処理を行う。記憶装置２３２には、プロセッサ２３１による処理に必要な各種情報が格納される。記憶装置２３２には、制御プログラムが格納される。制御プログラムは、プロセッサ２３１によって実行されるコンピュータプログラムであり、プロセッサ２３１と記憶装置２３２との協働によって、制御装置２３０の機能が実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。

【0030】

姿勢制御装置２４０は、送受信衛星２０の位置及び姿勢を調整するための機構である。フォーメーションフライトを行う超小型の送受信衛星２０の場合、姿勢制御装置２４０は、電磁石２４１を含んでいてもよい。これにより、アレイ素子衛星１０との相対位置を微調整し、全体としてのアレイ形成を補助することができる。

【0031】

（３）フェーズドアレイアンテナシステム２の機能
（３－１）受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒ
図３は、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒを説明するための図である。受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒは、例えば、複数のアレイ素子衛星１０が備える受信モジュール１１０、アンテナ１１１、及びアンテナ１１２と、送受信衛星２０が備える受信モジュール２１０、及びアンテナ２１１とを備える。

【0032】

複数のアレイ素子衛星１０が備えるアンテナ１１１は、アレイ状に配置され、フェーズドアレイアンテナ１１を構成する。フェーズドアレイアンテナ１１の指向性は、各アンテナ１１１の励振ウェイトによって決定される。各アンテナ１１１の励振ウェイトは、受信モジュール１１０の信号処理によって決定される。各アレイ素子衛星１０が備える制御装置１３０は、各アンテナ１１１の励振ウェイトが所望の値となるように、受信モジュール１１０における信号の位相や振幅を制御する。当該所望の値は、制御装置１３０が計算してもよいし、他の装置（他のアレイ素子衛星１０、送受信衛星２０、他の衛星１００、地上の装置等）から取得してもよい。制御装置１３０は、例えば、複数のアレイ素子衛星１０の間における、各アンテナ１１１の受信信号の位相差を補償するように、受信モジュール１１０を制御してもよい。制御装置１３０は、複数のアレイ素子衛星１０の各々の位置の違いに起因する位相差のみならず、個体としてのアレイ素子衛星１０のバラツキ（アレイ素子衛星１０の打上げ前等に測定された情報を含む）に起因する位相差を補償するように、当該制御を行ってもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１１の指向性を送信機３の方向に制御することが可能となる。

【0033】

複数のアレイ素子衛星１０が備えるアンテナ１１２は、アレイ状に配置され、フェーズドアレイアンテナ１２を構成する。フェーズドアレイアンテナ１２の指向性は、各アンテナ１１２の励振ウェイトによって決定される。各アンテナ１１２の励振ウェイトは、受信モジュール１１０の信号処理によって決定される。各アレイ素子衛星１０が備える制御装置１３０は、各アンテナ１１２の励振ウェイトが所望の値となるように、受信モジュール１１０における信号の位相や振幅を制御する。当該所望の値は、制御装置１３０が計算してもよいし、他の装置（他のアレイ素子衛星１０、送受信衛星２０、他の衛星１００、地上の装置等）から取得してもよい。制御装置１３０は、例えば、複数のアレイ素子衛星１０の間における、各アンテナ１１２の受信信号の位相差を補償するように、受信モジュール１１０を制御してもよい。制御装置１３０は、複数のアレイ素子衛星１０の各々の位置の違いに起因する位相差のみならず、個体としてのアレイ素子衛星１０のバラツキ（アレイ素子衛星１０の打上げ前等に測定された情報を含む）に起因する位相差を補償するように、当該制御を行ってもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１２の指向性を送受信衛星２０の方向に制御することが可能となる。

【0034】

受信モジュール１１０は、受信部１１３、移相部１１４、変調部１１５、基準周波数信号生成部１１６、及び送信部１１７を備える。受信モジュール１１０が備えるこれら機能部は、制御装置１３０による制御下で、アンテナ１１１及びアンテナ１１２それぞれの励振ウェイトが所望の値となるように、受信モジュール１１０における信号の位相や振幅を制御する。

【0035】

受信部１１３は、アンテナ１１１からの出力信号に対して所定の信号処理を行う。受信部１１３は、例えば、低ノイズアンプにより構成され、アンテナ１１１からの出力信号の増幅を行ってもよい。

【0036】

移相部１１４は、受信部１１３からの出力信号の位相を変化させる移相処理を行う。

【0037】

移相部１１４は、例えば、移相処理として、送信機３及び該移相部１１４を備えるアレイ素子衛星１０の間の距離に少なくとも基づいて、信号の位相を変化させてもよい。特に、移相部１１４は、例えば、送信機３と、複数のアレイ素子衛星１０の各々との間の距離の差を補償するように、信号の位相を変化させてもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１１の指向性を、送信機３の方向を向くように制御することが可能となる。

【0038】

移相部１１４は、例えば、移相処理として、送受信衛星２０及び該移相部１１４を備えるアレイ素子衛星１０の間の距離に少なくとも基づいて、信号の位相を変化させてもよい。特に、移相部１１４は、例えば、送受信衛星２０と、複数のアレイ素子衛星１０の各々との間の距離の差を補償するように、信号の位相を変化させてもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１２の指向性を、送受信衛星２０の方向を向くように制御することが可能となる。

【0039】

なお、送信機３及びアレイ素子衛星１０の間の距離や、アレイ素子衛星１０及び送受信衛星２０の間の距離は、送信機３、アレイ素子衛星１０、及び送受信衛星２０の間の相対的な位置関係に基づいて計算されてもよい。当該計算においては、例えば、アレイ素子衛星１０や送受信衛星２０に測距センサを搭載し、測距センサを利用して計測した距離を用いてもよい。或いは、アレイ素子衛星１０及び送受信衛星２０の間で信号を送受信し、当該信号の強度を測定することにより、これらの間の相対的な位置が推定されてもよい。また、当該計算においては、送信機３、アレイ素子衛星１０、及び送受信衛星２０の絶対位置の情報を用いてもよい。例えば、アレイ素子衛星１０、又は送受信衛星２０は、周知の手法を用いて、絶対座標系における自身の位置及び姿勢の情報を取得してもよい。例えば、アレイ素子衛星１０、又は送受信衛星２０は、カメラを用いて太陽、月、地球、あるいは恒星を撮像することによって、絶対座標系における自身の位置及び姿勢の情報を取得してもよい。

【0040】

変調部１１５は、基準周波数信号生成部１１６が生成する基準周波数信号を、移相部１１４からの出力信号によって変調する変調処理を行う。基準周波数信号生成部１１６は、例えば、発振回路として構成されてもよい。なお、アレイ素子衛星１０が、外部の装置（他の衛星１００等）から基準周波数信号を生成するための情報（基準周波数の値等）を取得し、基準周波数信号生成部１１６が、当該情報に基づいて基準周波数信号を生成してもよい。変調処理の手法は、特に限定されず、例えば、振幅変調、周波数変調、及び位相変調であってもよい。なお、後述するように、複数のアレイ素子衛星１０の各々が備える各アンテナ１１２から送信信号（電波）が放射される。そして、放射された送信信号は、空間で振幅が合算されるように合成され、送受信衛星２０は当該合成された送信信号を受信する。そのため、変調部１１５が行う変調処理が振幅変調である場合、当該変調処理によりベースバンド情報（移相部１１４からの出力信号）が乗せられた信号の振幅の情報を、空間で合成された送信信号としてより効率良く送受信衛星２０に伝達することが可能となる。基準周波数信号生成部１１６が生成する基準周波数信号は、送信機３から送信される送信信号の基準周波数より十分に高い（少なくとも２倍、例えば、数倍～数十倍程度）周波数であることが望ましい。

【0041】

送信部１１７は、パワーアンプ等により構成され、変調部１１５からの出力信号を増幅し、アンテナ１１２に出力する。なお、送信部１１７は、変調部１１５からの出力信号に、基準周波数信号生成部１１６が生成する基準周波数信号を重畳して、アンテナ１１２に出力してもよい。重畳された基準周波数信号は、送受信衛星２０が備える受信モジュール２１０の復調部２１３による復調処理に用いられてもよい。

【0042】

アンテナ１１２は、送信部１１７からの出力信号に基づいた送信信号を電波として放射する。複数のアレイ素子衛星１０が備える各アンテナ１１２から放射される送信信号（電波）は、空間で合成され、フェーズドアレイアンテナ１２の指向性に基づいて、送受信衛星２０に向けて伝搬する。

【0043】

なお、送信部１１７は、変調部１１５からの出力信号に対して、フェーズドアレイアンテナ１２の指向性を送受信衛星２０に向けるための信号処理を行ってもよい。送信部１１７は、例えば、送受信衛星２０と、複数のアレイ素子衛星１０の各々が備えるアレイ素子衛星１０との間の距離の差を補償するように、変調部１１５からの出力信号の位相を変化させてもよい。また、送信部１１７は、例えば、送受信衛星２０と、複数のアレイ素子衛星１０の各々が備えるアレイ素子衛星１０との間の距離の差を補償するように、変調部１１５からの出力信号に対して時間遅延処理を行ってもよい。

【0044】

送受信衛星２０が備えるアンテナ２１１は、複数のアレイ素子衛星１０の各アンテナ１１２から送信され、空間で合成された送信信号（電波）を受信する。

【0045】

受信モジュール２１０は、受信部２１２及び復調部２１３を含み、アンテナ２１１からの出力信号に対して所定の信号処理を行う。

【0046】

受信部２１２は、アンテナ２１１からの出力信号に対して所定の信号処理を行う。受信部２１２は、例えば、低ノイズアンプにより構成され、アンテナ２１１からの出力信号の増幅を行ってもよい。

【0047】

復調部２１３は、受信部２１２からの出力信号に対して、アレイ素子衛星１０の変調部１１５で行われた変調処理（振幅変調、周波数変調、及び位相変調等）に対応する復調処理を行う。復調部２１３は、例えば、受信部２１２からの出力信号から、アレイ素子衛星１０が備える受信モジュール１１０の送信部１１７により重畳された基準周波数信号を抽出した上で、当該基準周波数信号を復調処理に用いてもよい。或いは、送受信衛星２０が、外部の装置（他の衛星１００等）から基準周波数信号を生成するための情報（基準周波数の値等）を取得し、復調部２１３が、当該情報に基づいて基準周波数信号を生成した上で、当該基準周波数信号を復調処理に用いてもよい。

【0048】

受信モジュール２１０は、復調部２１３による復調処理により生成された信号に対して、更に所定の信号処理を行ってもよい。当該信号処理は、例えば、送信機３等の地上で行われた変調処理に対応する復調処理を含んでもよい。これにより、所望のベースバンド情報を取り出すことが可能となる。また、受信モジュール２１０は、復調部２１３による復調処理により生成された信号を、送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓが備える送信モジュール２２０に出力してもよい。

【0049】

受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒにおいて、複数のアレイ素子衛星１０が備える変調部１１５により、受信した信号に基準周波数信号を重畳する変調処理が行われる。そのため、フェーズドアレイアンテナ１１が送信機３から受信する信号の基準周波数信号と、フェーズドアレイアンテナ１２が送受信衛星２０に向けて送信する基準周波数信号とが異なることとなる。これにより、複数のアレイ素子衛星１０の受信信号と送信信号とが異なる周波数帯域を持つことで、システム内での信号混信を防止することが可能となる。

【0050】

（３－２）送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓ
図４は、送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓを説明するための図である。送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓは、例えば、送受信衛星２０が備える送信モジュール２２０、アンテナ２１２と、複数のアレイ素子衛星１０が備える送信モジュール１２０、アンテナ１２１、及びアンテナ１２２とを備える。

【0051】

送受信衛星２０が備える送信モジュール２２０は、変調部２２２、基準周波数信号生成部２２３、及び送信部２２４を備える。

【0052】

変調部２２２は、基準周波数信号生成部２２３が生成する基準周波数信号を、所定の信号（ベースバンド情報）によって変調する変調処理を行う。基準周波数信号生成部２２３は、例えば、発振回路として構成されてもよい。なお、送受信衛星２０が、外部の装置（他の衛星１００等）から基準周波数信号を生成するための情報（基準周波数の値等）を取得し、基準周波数信号生成部２２３が、当該情報に基づいて基準周波数信号を生成してもよい。変調処理の手法は、特に限定されず、例えば、振幅変調、周波数変調、及び位相変調であってもよい。基準周波数信号生成部２２３が生成する基準周波数信号は、所定の信号（ベースバンド情報）の基準周波数より十分に高い（例えば、２倍、又は数倍～数十倍程度）周波数であることが望ましい。

【0053】

変調部２２２による変調処理の対象となるベースバンド情報としての所定の信号は、例えば、受信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｒが備える受信モジュール２１０からの出力信号であってもよいし、制御装置２３０により生成された任意の信号であってもよい。また、当該所定の信号は、地上送信用の基準周波数信号をベースバンド情報により変調した信号であってもよい。基準周波数信号生成部２２３が生成する基準周波数信号は、当該所定の信号の基準周波数より十分に高い（例えば、２倍、又は数倍～数十倍程度）周波数であることが望ましい。

【0054】

送信部２２４は、パワーアンプ等により構成され、変調部２２２からの出力信号を増幅し、アンテナ２２１に出力する。なお、送信部２２４は、変調部２２２からの出力信号に、基準周波数信号生成部２２３が生成する基準周波数信号を重畳して、アンテナ２２１に出力してもよい。重畳された基準周波数信号は、アレイ素子衛星１０が備える送信モジュール１２０の復調部１２４による復調処理に用いられてもよい。

【0055】

アンテナ２２１は、送信部２２４からの出力信号に基づいた送信信号を電波として放射する。アンテナ２２１から放射される送信信号（電波）は、アンテナ２２１の指向性に基づいて、複数のアレイ素子衛星１０に向けて伝搬する。

【0056】

複数のアレイ素子衛星１０が備えるアンテナ１２１は、アレイ状に配置され、フェーズドアレイアンテナ１３を構成する。フェーズドアレイアンテナ１３の指向性は、各アンテナ１２１の励振ウェイトによって決定される。各アンテナ１２１の励振ウェイトは、送信モジュール１２０の信号処理によって決定される。各アレイ素子衛星１０が備える制御装置１３０は、各アンテナ１２１の励振ウェイトが所望の値となるように、送信モジュール１２０における信号の位相や振幅を制御する。当該所望の値は、制御装置１３０が計算してもよいし、他の装置（他のアレイ素子衛星１０、送受信衛星２０、他の衛星１００、地上の装置等）から取得してもよい。制御装置１３０は、例えば、複数のアレイ素子衛星１０の間における、各アンテナ１２１の受信信号の位相差を補償するように、送信モジュール１２０を制御してもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１３の指向性を送受信衛星２０の方向に制御することが可能となる。

【0057】

複数のアレイ素子衛星１０が備えるアンテナ１２２は、アレイ状に配置され、フェーズドアレイアンテナ１４を構成する。フェーズドアレイアンテナ１４の指向性は、各アンテナ１２２の励振ウェイトによって決定される。各アンテナ１２２の励振ウェイトは、送信モジュール１２０の信号処理によって決定される。各アレイ素子衛星１０が備える制御装置１３０は、各アンテナ１２２の励振ウェイトが所望の値となるように、送信モジュール１２０における信号の位相や振幅を制御する。当該所望の値は、制御装置１３０が計算してもよいし、或いは、他の装置（他のアレイ素子衛星１０、送受信衛星２０、他の衛星１００、地上の装置等）から取得してもよい。制御装置１３０は、例えば、複数のアレイ素子衛星１０の間における、各アンテナ１２２の送信信号の位相差を補償するように、送信モジュール１２０を制御してもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１４の指向性を受信機４の方向に制御することが可能となる。

【0058】

送信モジュール１２０は、受信部１２３、復調部１２４、移相部１２５、及び送信部１２６を備える。送信モジュール１２０が備えるこれら機能部は、制御装置１３０による制御下で、アンテナ１２１及びアンテナ１２２それぞれの励振ウェイトが所望の値となるように、送信モジュール１２０における信号の位相や振幅を制御する。

【0059】

受信部１２３は、アンテナ１２１からの出力信号に対して所定の信号処理を行う。受信部１２３は、例えば、低ノイズアンプにより構成され、アンテナ１２１からの出力信号の増幅を行ってもよい。

【0060】

復調部１２４は、受信部１２３からの出力信号に対して、送受信衛星２０の変調部２２２で行われた変調処理（振幅変調、周波数変調、及び位相変調等）に対応する復調処理を行う。復調部１２４は、例えば、受信部１２３からの出力信号から、送受信衛星２０が備える送信モジュール２２０の送信部２２４により重畳された基準周波数信号を抽出した上で、当該基準周波数信号を復調処理に用いてもよい。或いは、アレイ素子衛星１０が、外部の装置（他の衛星１００等）から基準周波数信号を生成するための情報（基準周波数の値等）を取得し、復調部１２４が、当該情報に基づいて基準周波数信号を生成した上で、当該基準周波数信号を復調処理に用いてもよい。

【0061】

移相部１２５は、復調部１２４からの出力信号の位相を変化させる移相処理を行う。

【0062】

移相部１２５は、例えば、移相処理として、送受信衛星２０及びアレイ素子衛星１０の間の距離に少なくとも基づいて、信号の位相を変化させてもよい。特に、移相部１２５は、例えば、送受信衛星２０と、複数のアレイ素子衛星１０の各々との間の距離の差を補償するように、信号の位相を変化させてもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１３の指向性を、送受信衛星２０の方向を向くように制御することが可能となる。

【0063】

移相部１２５は、例えば、移相処理として、受信機４及びアレイ素子衛星１０の間の距離に少なくとも基づいて、信号の位相を変化させてもよい。特に、移相部１２５は、例えば、受信機４と、複数のアレイ素子衛星１０の各々との間の距離の差を補償するように、信号の位相を変化させてもよい。これにより、フェーズドアレイアンテナ１４の指向性を、受信機４の方向を向くように制御することが可能となる。

【0064】

なお、受信機４及びアレイ素子衛星１０の間の距離や、アレイ素子衛星１０及び送受信衛星２０の間の距離は、受信機４、アレイ素子衛星１０、及び送受信衛星２０の間の相対的な位置関係に基づいて計算されてもよい。当該計算においては、例えば、アレイ素子衛星１０や送受信衛星２０に測距センサを搭載し、測距センサを利用して計測した距離を用いてもよい。或いは、アレイ素子衛星１０及び送受信衛星２０の間で信号を送受信し、当該信号の強度を測定することにより、これらの間の相対的な位置が推定されてもよい。また、当該計算においては、受信機４、アレイ素子衛星１０、及び送受信衛星２０の絶対位置の情報を用いてもよい。例えば、アレイ素子衛星１０、又は送受信衛星２０は、周知の手法を用いて、絶対座標系における自身の位置及び姿勢の情報を取得してもよい。例えば、アレイ素子衛星１０、又は送受信衛星２０は、カメラを用いて太陽、月、地球、あるいは恒星を撮像することによって、絶対座標系における自身の位置及び姿勢の情報を取得してもよい。

【0065】

送信部１２６は、パワーアンプ等により構成され、移相部１２５からの出力信号を増幅し、アンテナ１２２に出力する。

【0066】

アンテナ１２２は、送信部１２６からの出力信号に基づいた送信信号を電波として放射する。複数のアレイ素子衛星１０が備える各アンテナ１２２から放射される送信信号（電波）は空間で合成され、フェーズドアレイアンテナ１４の指向性に基づいて、受信機４に向けて伝搬する。

【0067】

送信用フェーズドアレイアンテナシステム２Ｓにおいては、送受信衛星２０の変調部２２２によって、送信する基準周波数信号が変調され、その後、複数のアレイ素子衛星１０の復調部１２４において復調処理が行われる。そのため、フェーズドアレイアンテナ１３が送受信衛星２０から受信する信号の基準周波数信号と、フェーズドアレイアンテナ１４が受信機４に向けて送信する基準周波数信号とが異なることとなる。これにより、複数のアレイ素子衛星１０の受信信号と送信信号とが異なる周波数帯域を持つことで、システム内での信号混信を防止することが可能となる。

【0068】

（４）変形例
（４－１）第１の変形例
図５は、フェーズドアレイアンテナシステム２の第１の変形例を説明するための図である。本変形例において、フェーズドアレイアンテナシステム２は、新たに第３衛星３０を備える。第３衛星３０は、フェーズドアレイアンテナシステム２が備える衛星１００のいずれかであってよい。

【0069】

第３衛星３０は、アンテナ３１、及び基準周波数信号生成部３２を備える。

【0070】

基準周波数信号生成部３２は、アレイ素子衛星１０が備える基準周波数信号生成部１１６を代替してもよい。すなわち、基準周波数信号生成部３２は、アレイ素子衛星１０の変調部１１５による変調処理に用いられる基準周波数信号を生成する機能を有する。第３衛星３０は、基準周波数信号生成部３２が生成した基準周波数信号を、アンテナ３１を介してアレイ素子衛星１０に送信してもよい。アレイ素子衛星１０の任意のアンテナは、第３衛星３０からの基準周波数信号を受信することが可能である。アレイ素子衛星１０が備える送信モジュール１２０の変調部１１５は、受信された基準周波数信号を、移相部１１４からの出力信号により変調し、送信部１１７に出力してもよい。なお、アレイ素子衛星１０は、変調部１１５を備えなくてもよい。

【0071】

基準周波数信号生成部３２は、送受信衛星２０が備える基準周波数信号生成部２２３を代替してもよい。すなわち、基準周波数信号生成部３２は、送受信衛星２０の変調部２２２による変調処理に用いられる基準周波数信号を生成する機能を有する。第３衛星３０は、基準周波数信号生成部３２が生成した基準周波数信号を、アンテナ３１を介して送受信衛星２０に送信してもよい。送受信衛星２０の任意のアンテナは、第３衛星３０からの基準周波数信号を受信することが可能である。送受信衛星２０が備える送信モジュール２２０の変調部２２２は、変調処理として、受信された基準周波数信号を、所定の信号により変調し、送信部２２４に出力してもよい。なお、送受信衛星２０は、変調部２２２を備えなくてもよい。

【0072】

本変形例によれば、第３衛星３０が基準周波数信号を生成し、アレイ素子衛星１０や送受信衛星２０に提供することで、各衛星における基準周波数信号生成部の必要性を低減することができる。その結果、各衛星の設計が簡素化され、エネルギー消費を抑えることが可能となる。また、基準周波数信号の生成を一元化することで、フェーズドアレイアンテナシステム２全体の信号精度や同期精度を向上させることができる。

【0073】

（４－２）第２の変形例
図６は、フェーズドアレイアンテナシステム２の第２の変形例を説明するための図である。本変形例では、複数のアレイ素子衛星１０から送受信衛星２０への信号送信に電波ではなく、光（可視光またはレーザー）を使用する。

【0074】

変形例に係るフェーズドアレイアンテナシステム２では、アレイ素子衛星１０は、従来のアンテナ１１２に代えて、投光部１５１（ＬｉＦｉ用ＬＥＤやレーザダイオード等）を備えることができる。これにより、アレイ素子衛星１０は光信号を用いて送受信衛星２０に情報を送信できる。送受信衛星２０は、アンテナ２１１に代えて受光部２５１を備えることで、アレイ素子衛星１０からの光信号を正確に受信する。

【0075】

さらに、本変形例では、送受信衛星２０も、アンテナ２２１に代えて投光部２６１（ＬｉＦｉ用ＬＥＤやレーザダイオード等）を備えることができる。これにより、送受信衛星２０は光信号を利用してアレイ素子衛星１０にデータを送信できる。一方、アレイ素子衛星１０は、アンテナ１２１の代わりに受光部１５２を備えることで、送受信衛星２０からの光信号を受信する。

【0076】

本変形例では、光通信を採用することで、フェーズドアレイアンテナシステム２の信号の送受信が高速化される。光信号は、電波と比較して高い周波数を持ち、より多くのデータを伝送できるため、システム全体の通信容量を大幅に向上させることが可能となる。また、指向性の高いレーザー通信を利用することで、電波通信で生じる不要な干渉を低減し、より安定したデータ伝送が実現できる。

【0077】

このように、本変形例では光通信技術を活用し、従来の電波通信と比較してより高速で干渉の少ない通信環境を提供することが可能となる。

【0078】

（４－３）第３の変形例
図７は、フェーズドアレイアンテナシステム２の第３の変形例を説明するための図である。本変形例では、アレイ素子衛星１０が備える受信モジュール２１０が、アンテナ１１１、受信部１１３、及び移相部１１４の組を複数備えるように構成される。

【0079】

本変形例において、受信モジュール２１０は、各組の後段且つ変調部１１５の前段に加算部１１８を備える。これにより、送信機３から送信される送信信号は、複数のアンテナ１１１の各々で受信され、それぞれ後段の受信部１１３、及び移相部１１４において信号処理が行われる。各組からの出力信号は、加算部１１８によって加算処理された上で、変調部１１５に出力される。

【0080】

この構成により、１つのアレイ素子衛星１０の内部で、送信機３から送信される送信信号の増幅が可能となる。これにより、フェーズドアレイアンテナシステム２におけるアレイ素子衛星１０の数を削減することが可能となる。従来の構成では、各アレイ素子衛星１０が個別に送信信号を処理していたが、本変形例では、複数の受信信号を加算部１１８で統合することで、信号強度の向上と受信処理の効率化が図られる。

【0081】

また、加算部１１８による信号の統合により、受信した信号の位相が適切に調整された状態で変調部１１５に入力される。これにより、送受信の効率が向上し、通信品質の向上が期待される。本変形例により、より少ないアレイ素子衛星１０でフェーズドアレイアンテナシステム２の機能を維持することが可能となり、全体のシステムコスト削減や運用効率の向上につながる。

【0082】

（４－４）その他
上述した実施形態では、フェーズドアレイアンテナシステム２は、飛行体の一例としての衛星１００を含んで構成されるものした。しかしながら、フェーズドアレイアンテナシステム２は、宇宙空間を飛行する衛星１００に限らず、大気圏内を飛行する任意の飛行体（飛行機やドローン等）によって構成されてもよい。

【0083】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【0084】

（付記１）
アレイ状に配置される複数の第１飛行体と、第２飛行体と、を備える受信用フェーズドアレイアンテナシステムであって、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、
送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、
前記第１受信手段による前記第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、前記送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び前記第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、
前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を前記第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、
前記第２飛行体は、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される前記第２送信信号を受信する第２受信手段と、
前記第２受信手段による前記第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して前記変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える、
受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記２）
前記変調手段は、前記変調処理として、前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって前記基準周波数信号を振幅変調する、
付記１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記３）
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、前記基準周波数信号を生成する基準周波数信号生成手段を、更に備える、
付記１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記４）
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、前記基準周波数信号を受信するための第３受信手段を、更に備える、
付記１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記５）
前記受信用フェーズドアレイアンテナシステムは、第３飛行体、を更に備え、
前記第３飛行体は、前記基準周波数信号を生成する基準周波数信号生成手段、を備える、
付記４に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記６）
前記第２送信信号は、電波であり、
前記送信手段は、電波である前記第２送信信号を送信する送信用アンテナ部であり、
前記第２受信手段は、電波である前記第２送信信号を受信する受信用アンテナ部である、
付記１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記７）
前記第２送信信号は、光信号であり、
前記送信手段は、光信号である前記第２送信信号を投光する投光部であり、
前記第２受信手段は、光信号である前記第２送信信号を受光する受光部である、
付記１に記載の受信用フェーズドアレイアンテナシステム。
（付記８）
受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備えるアレイ状に配置される複数の第１飛行体を構成する第１飛行体であって、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体は、
送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、
前記第１受信手段による前記第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、前記送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び前記受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備える第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、
前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を前記第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、
前記第２飛行体は、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される前記第２送信信号を受信する第２受信手段と、
前記第２受信手段による前記第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して前記変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える、
第１飛行体。
（付記９）
受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備える第２飛行体であって、
前記受信用フェーズドアレイアンテナシステムが備える複数の第１飛行体の各第１飛行体は、
送信機から送信される第１送信信号を受信する第１受信手段と、
前記第１受信手段による前記第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、前記送信機及び該第１飛行体の間の距離と、該第１飛行体及び前記第２飛行体の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相手段と、
前記移相手段によって位相が変化した前記第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調手段と、
前記変調手段からの出力に基づいて、第２送信信号を前記第２飛行体に向けて出力する送信手段と、を備え、
前記第２飛行体は、
前記複数の第１飛行体の各第１飛行体から送信される前記第２送信信号を受信する第２受信手段と、
前記第２受信手段による前記第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して前記変調処理に対応する復調処理を行う復調手段と、を備える、
第２飛行体。

【符号の説明】

【0085】

１…衛星通信システム、２…フェーズドアレイアンテナシステム、２Ｒ…受信用フェーズドアレイアンテナシステム、２Ｓ…送信用フェーズドアレイアンテナシステム、３…送信機、４…受信機、１０…アレイ素子衛星、２０…送受信衛星、１００…衛星、１１０…受信モジュール、１１１…アンテナ、１１２…アンテナ、１２０…送信モジュール、１２１…アンテナ、１２２…アンテナ、１３０…制御装置、１３１…プロセッサ、１３２…記憶装置、１４０…姿勢制御装置、１４１…電磁石、２１０…受信モジュール、２１１…アンテナ、２２０…送信モジュール、２２１…アンテナ、２３０…制御装置、２３１…プロセッサ、２３２…記憶装置、２４０…姿勢制御装置、２４１…電磁石、３１…アンテナ、３２…基準周波数信号生成部、３０…第３衛星、１５１…投光部、１５２…受光部、２５１…受光部、２６１…投光部、１１３…受信部、１１４…移相部、１１５…変調部、１１６…基準周波数信号生成部、１１７…送信部、１２３…受信部、１２４…復調部、１２５…移相部、１２６…送信部、２１２…受信部、２１３…復調部、２２２…変調部、２２３…基準周波数信号生成部、２２４…送信部

【要約】      （修正有）

【課題】複数の衛星により構成される受信用フェーズドアレイアンテナシステムの通信の品質を向上させる。
【解決手段】衛星通信システムにおいて、アレイ状に配置される複数の複数のアレイ素子衛星は、送信機３が送信する第１送信信号を受信する受信部、受信部による第１送信信号の受信に基づいて生成される第１受信信号の位相を、送信機及びアレイ素子衛星の間の距離と、アレイ素子衛星及び送受信衛星の間の距離と、に少なくとも基づいて変化させる移相部、移相部によって位相が変化した第１受信信号によって基準周波数信号を変調する変調処理を行う変調部及び変調部の出力に基づいて、第２送信信号を送受信衛星に向けて出力する送信部を備え、送受信衛星は、複数のアレイ素子衛星が送信する第２送信信号を受信する受信部及び受信部による第２送信信号の受信に基づいて生成される第２受信信号に対して変調処理に対応する復調処理を行う復調部を備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】