CN107850663B - 发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置 - Google Patents

发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107850663B
CN107850663B CN201680039518.3A CN201680039518A CN107850663B CN 107850663 B CN107850663 B CN 107850663B CN 201680039518 A CN201680039518 A CN 201680039518A CN 107850663 B CN107850663 B CN 107850663B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oscillator
power
transmission
signal
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680039518.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107850663A (zh
Inventor
野野村博之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN107850663A publication Critical patent/CN107850663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107850663B publication Critical patent/CN107850663B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H03F3/1935—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices with junction-FET devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/28—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the amplitude
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0233—Continuous control by using a signal derived from the output signal, e.g. bootstrapping the voltage supply
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0277—Selecting one or more amplifiers from a plurality of amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236—Special technical features
    • G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027—Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3205—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in field-effect transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/105—A non-specified detector of the power of a signal being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/18—Indexing scheme relating to amplifiers the bias of the gate of a FET being controlled by a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/465—Power sensing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal

Abstract

发送模块(30)包括n个振荡器模块(50)和相位指令信号生成部(40)。各个振荡器模块(50)具有电压控制振荡器(60)和放大部(70)。电压控制振荡器(60)通过基于共同的基准信号(Sr)的同步控制，输出在n个振荡器模块(50)之间同步后的频率相同的发送高频信号。放大部(70)对来自电压控制振荡器(60)的发送高频信号进行功率放大并输出。在n个振荡器模块(50)之间，对于电压控制振荡器(60)所输出的同步的发送高频信号的相位，根据来自相位指令信号生成部(40)的n个相位指令信号
Figure DDA0001538168460000011
分别单独地进行控制。

Description

发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置
技术领域
本发明涉及发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置，特别涉及没有基带信号的发送时所使用的发送模块的结构。
背景技术
近些年，作为功率放大元件，以GaN-FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)为首的半导体大功率元件已得到普及，基于寿命长等优点，在一直以来使用真空管器件来构成放大器、振荡器的发送系统中也开始采用。然而，与真空管器件相比，半导体元件单体的输出功率较小，因此在使用了半导体的大功率用途的发送装置中功率合成必不可少。
作为使用了半导体的大功率发送装置的实现方法，有阵列天线装置。目前为止，对于阵列天线装置提出了各种各样的结构。例如在日本专利第5377750号公报(专利文献1)中公开了一种阵列天线装置，该阵列天线装置构成为对由多个(n个)局部振荡信号合成得到的发送高频信号进行合成。根据专利文献1的阵列天线装置，与将由单一的局部振荡信号生成的发送高频信号放大n倍的结构相比，能够将SN比改善n倍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特许第5377750号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在没有基带信号的雷达等通信以外的应用中，以半导体发送装置的大功率化为目的，期望发送用阵列天线的小型化。装置的小型化对于低成本化也有贡献。
另一方面，专利文献1的阵列天线装置中，由于面向的是作为通信信息具有基带信号的发送用途，因而对于发送模块，也构成为通过混合基带信号和局部振荡信号来执行频率变换。因此，在仅限于没有基带信号的发送的用途中，器件数量较多，导致变得大型且高成本。
另外，在阵列天线装置中，利用分别从多个元件天线发送而来的频率相同的高频信号之间的相位来进行辐射指向性控制、即射束控制。因此，在雷达等没有基带信号的发送用途中，一般构成为对于分别与多个元件天线相对应的多个发送模块，分配与发送频率相当的单一的高频信号，且在各个发送模块中配置用于射束控制的移相器。然而，若是上述这样的结构，则用于分配高频信号的电路会变得大型且高成本。而且，由于分配时的功耗、移相器的功耗会要求提高各个发送模块中的功率放大因数，因此还会导致放大器大型化的问题。由此，需要探讨适用于没有基带信号的发送的发送模块的结构。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供适用于没有基带信号的发送的小型、低成本且低损耗的发送模块的结构。
解决技术问题的技术方案
本发明的一个方面所涉及的发送模块具有多个振荡器模块和相位指令信号生成部。多个振荡器模块接收共同的基准信号并分别输出多个发送信号。相位指令信号生成部分别生成分别与多个发送信号相对应的多个相位指令信号，对多个振荡器模块分别输出多个相位指令信号。各个振荡器模块包括电压控制振荡器和放大部。电压控制振荡器基于基准信号及多个相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个发送信号中对应的发送信号。放大部对从电压控制振荡器输出的对应的发送信号的功率进行放大。而且，电压控制振荡器利用基于基准信号的同步控制来输出多个发送信号，从而使得各个发送信号在多个振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个振荡器模块之间具有基于对应的相位指令信号单独被控制的相位。
利用如上构成，发送模块能够输出基于共同的基准信号进行同步控制的多个发送信号，而不用设置分配高频发送信号的电路要素。其结果是，在抑制放大部的功率放大因数的同时，能够利用使电路元件减少后的结构来输出频率相同且对相对相位进行控制的多个发送信号。特别地，由于在振荡器模块的前级无需分配高频发送信号，因此能够实现小型、低成本且低损耗的电路结构。
发明效果
根据本发明，能够实现适用于雷达等没有基带信号的发送的小型、低成本且高效率的发送模块的结构。另外，能够使用该发送模块来构成小型且低成本的阵列天线装置和发送装置。
附图说明
图1是说明包含本发明的实施方式所涉及的发送模块而构成的阵列天线装置的结构的框图。
图2是作为比较例示出的说明一般的阵列天线装置及发送模块的结构的框图。
图3是详细说明图1所示的振荡器模块的结构例的电路图。
图4是用于说明图3所示的振荡器模块的安装构造例的立体图。
图5是说明振荡器模块的第一变形例的电路图。
图6是说明振荡器模块的第二变形例的电路图。
图7是说明实施方式1的变形例所涉及的阵列天线装置的结构的框图。
图8是说明实施方式2所涉及的发送装置的结构的框图。
图9是说明具备实施方式3所涉及的发送模块的阵列天线装置的结构的框图。
图10是说明具备实施方式3所涉及的发送模块的发送装置的结构的框图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。下文中，对于图中相同或相当的部分标注相同标号，原则上不重复说明。
实施方式1
图1是说明包含本发明的实施方式所涉及的发送模块而构成的阵列天线装置100a的结构的框图。
参照图1，阵列天线装置100a具有基准信号源10、信号分配器20、发送模块30、以及多个元件天线90。
发送模块30具有相位指令信号生成部40与多个振荡器模块50。在本实施方式中，发送模块30设为具有n个(n：2以上的自然数)振荡器模块50。元件天线90与各个振荡器模块50相对应，总共设有n个。
基准信号源10输出基准信号Sr。基准信号Sr相当于例如数MHz～数百MHz左右的基准时钟。信号分配器20使基准信号Sr分路传输至各个振荡器模块50。
各个振荡器模块50具有电压控制振荡器60与放大部70。各个振荡器模块50输出高频(例如GHz量级)的发送信号(以下也称为“发送高频信号”)。多个元件天线90分别与多个(n个)振荡器模块相对应，且排列成阵列形地进行设置。各个元件天线90被配置成在空间中传播来自相对应的振荡器模块50的发送高频信号。元件天线90对应于“辐射元件”的一个实施例。
经由信号分配器20对各个振荡器模块50传递共同的基准信号Sr。各个电压控制振荡器60通过基于基准信号Sr的同步控制来输出频率相同的发送高频信号。而且，在n个振荡器模块50中，根据来自相位指令信号生成部40的相位指令信号
Figure GDA0002884022440000051
分别控制来自n个电压控制振荡器60的发送高频信号的相位。下面，在说明n个振荡器模块50共同的结构等时，将相位指令信号
Figure GDA0002884022440000052
概括地标记为相位指令信号
Figure GDA0002884022440000053
例如，各个电压控制振荡器60利用将基准信号Sr作为输入信号的PLL(PhaseLocked Loop：锁相环)，执行同步控制以输出与基准信号Sr同步的高频信号。此时，在n个振荡器模块50中，电压控制振荡器60输出频率相同的发送高频信号。而且，根据相位指令信号
Figure GDA0002884022440000054
对于每个振荡器模块50，控制各个发送高频信号相对于由基准信号Sr所提供的基准相位的相位差。因此，n个发送高频信号之间的相对相位能够通过相位指令信号
Figure GDA0002884022440000055
的设定来自由地进行控制。
在各个振荡器模块50中，放大部70对电压控制振荡器60所输出的发送高频信号进行放大。经放大部70放大后的发送高频信号作为来自振荡器模块50的输出，被传递至元件天线90。
在阵列天线装置100a中，多个(n个)元件天线90朝向空间发送分别来自多个(n个)振荡器模块50的发送高频信号。利用来自相位指令信号生成部40的相位指令信号
Figure GDA0002884022440000056
来控制多个(n个)发送高频信号的相对相位，由此能够自由地控制来自多个元件天线90的发送射束的形状、方向。由此，阵列天线装置100a能够输出不使用基带信号的发送信号。例如，阵列天线装置100a能够发送雷达用途的射束。
图2中示出了作为比较例示出的一般的阵列天线装置100#的结构。
参照图2，比较例的阵列天线装置100#具有电压控制振荡器60、信号分配器65、多个振荡器模块50#、多个元件天线90、以及相位指令信号生成部40。
在阵列天线装置100#中，也分别设有n个振荡器模块50#和n个元件天线90。此外，相位指令信号生成部40与图1同样地生成用于控制来自多个元件天线90的发送射束的形状、方向的相位指令信号
Figure GDA0002884022440000061
电压控制振荡器60输出发送高频信号。信号分配器65对多个振荡器模块50#分别分配来自电压控制振荡器60的发送高频信号。由此，对各个振荡器模块50#输入共同且频率相同的发送高频信号。
各个振荡器模块50#具有移相器151以及放大器152、153。在n个振荡器模块50#中，移相器151根据来自相位指令信号生成部40的相位指令信号
Figure GDA0002884022440000062
对输入的发送高频信号的相位进行控制并输出。其结果是，n个移相器151所输出的n个发送高频信号与图1中的从n个电压控制振荡器60所输出的n个发送高频信号一样，具有相同的频率，且各自的相位分别根据相位指令信号
Figure GDA0002884022440000063
来进行控制。
在各个振荡器模块50#中，放大器152、153对从移相器151输出的发送高频信号的功率进行放大，并输出至相对应的元件天线90。其结果是，在比较例的阵列天线装置100#中，与阵列天线100a(图1)一样，也能够从n个元件天线90输出由n个发送高频信号得到的发送射束。
比较例的阵列天线装置100#中，构成为对各个振荡器模块50#输入共同且频率相同的发送高频信号。因此，对于各个振荡器模块50#分配高频信号的信号分配器65变得大型化，且功耗也会变大。
而且，若将电压控制振荡器60输出的发送高频信号的功率设为P，则输入至各个振荡器模块50#的发送高频信号的功率降低至P/n。因此，在各个振荡器模块50#中，需要提高放大器152、153的功率放大因数。而且，需要在各个振荡器模块50#中配置用于相位控制的移相器151。
与此相对地，在实施方式1所涉及的阵列天线装置100a(图1)中，对各个振荡器模块50共同地输入频率低于发送高频信号的基准信号。因此，相比于比较例中的信号分配器65，信号分配器20的结构较为简单，能够实现小型化。另外，根据基准信号Sr的不同条件，还可以仅利用布线分支将共同的基准信号传递至各个振荡器模块50。在此情况下，能够省略信号分配器20的配置。
而且，在各个振荡器模块50中，由于电压控制振荡器60输出发送高频信号，因此即使基准信号Sr的功率因分配而降低，也不会影响发送高频信号的功率放大因数。其结果是，能够使振荡器模块50的放大部70的电压放大率小于振荡器模块50#的放大器152、153的功率放大因数。
此外，在n个振荡器模块50之间，由于将共同的基准信号Sr作为输入来同步控制电压控制振荡器60，所以无需像振荡器模块50#那样配置移相器151。
由此，在实施方式1所涉及的阵列天线装置100a中，与比较例的阵列天线装置100#相比，能够构成为在输出用于进行没有基带信号的发送的高频信号的各个振荡器模块50中，抑制功率放大因数，并减少电路元件。另外，由于在各个振荡器模块50的前级无需分配高频信号，因此能够实现小型、低成本且低损耗的电路结构。其结果是，能够实现可适用于雷达等没有基带信号的发送的小型、低成本且低损耗的发送模块的结构。
接着，对于本实施方式所涉及的发送模块30的振荡器模块50的结构进一步详细地进行说明。
图3是用于说明图1所示的振荡器模块50的结构例的电路图。
参照图3，振荡器模块50具有电源/控制电路51、电压控制振荡器60、以及放大部70。在各个振荡器模块50中，电源/控制电路51是在1个功能框中包括了用于对结构元件提供电源的电源电路、以及用于针对结构元件生成控制指令信号的控制电路。
电压控制振荡器60从电源/控制电路51接收电源供给并进行动作。对电压控制振荡器60输入从基准信号源10输出并且经信号分配器20分配后的基准信号Sr。该基准信号Sr在图1所示的n个振荡器模块50之间是共同的。
电压控制振荡器60输出经由PLL等对基准信号Sr进行同步控制后的发送高频信号。如上所述，对于每个振荡器模块50，根据相位指令信号
Figure GDA0002884022440000081
来控制发送高频信号的相位。
放大部70具有串联配置的放大器72a和72b、分配电路74、并联配置的多个放大器72c、合成电路75、以及隔离器77。放大器72a、72b和多个放大器72c利用来自电源/控制电路51的功率来进行动作。
放大器72a、72b对电压控制振荡器60输出的发送高频信号进行功率放大。分配电路74将放大器72b的输出信号分配给多个放大器72c。各个放大器72c对从分配电路74输入的发送高频信号进行功率放大并输出。合成电路75对多个放大器72c所输出的发送高频信号进行合成。分配电路74及合成电路75例如能够使用90度混合电路来构成。
如图3的结构例那样，使用分配电路74及合成电路75，并用多个放大器72c来进行功率放大，由此能够容易地确保输出功率。因此，在发送高频信号的输出功率不需要很大的情况下，也可以省略分配电路74及合成电路75的配置，构成为配置单一的放大器72c。另外，对于放大器72a、72b，也可以用单级放大器来构成。
设置隔离器77是为了保护放大器72c不受来自元件天线90的过大输出反射的影响。另外，隔离器77也能够构成为在合成电路75的合成中间阶段配置多个耐受功率较小的隔离器。
振荡器模块50在安装时被分离成2个电路块CKa和CKb。电路块CKa包含电压控制振荡器60和电源/控制电路51。也可以配置成将放大器72a、72b中的一部分(例如放大器72a)包含于电路块CKa。在图3的结构例中，设置成多级的放大器72a、72b中的放大器72a包含于电路块CKa。电路块CKa中搭载有用于进行PLL的控制布线较多的电路部分、小功率部分的结构要素。
另一方面，电路块CKb包含放大器72a、72b中的至少一部分(例如放大器72b)、分配电路74、放大器72c、合成电路75以及隔离器77。电路块CK b中包含大功率部分且由于发热较大因而必须具有散热结构的结构要素。
图4中示出了用于说明被分类成电路块CKa及CKb的振荡器模块50的安装例的立体图。
参照图4，利用将安装有电路块CKa的基板207和安装有电路块CKb的基板210作为一体基板进行层叠后而得到的两层结构，来安装振荡器模块50。
安装有电路块CKa的基板207制作成将处理小信号的高频信号电路部进行一体化后的基板，由此使小型化和布线连接变得容易，其中，该处理小信号的高频信号电路部例如是电源/控制电路51、为了进行PLL控制而具有较多控制布线的电压控制振荡器60、以及第一级的放大器72a等。
安装有电路块CKb的基板210中，由于安装了因高输出而导致发热较大的电路要素，因此必须具有散热结构。因而，基板210配置于结构的第一层部分。而且，基板210配置在安装了散热翅片201的金属制底座202上。由此，由包含于电路块CKb的电路元件所产生的热量能够从散热翅片201释放出。此处，通过将散热翅片201设为可分离的结构，能够根据需要将冷却方法变更为水冷等。
安装在金属制底座202上的基板210被金属制的输入侧连接器板203、输出侧连接器板204及金属制平板206所覆盖。而且，在基板210的GND图案上设置有利用具有导电性的海绵211而形成的纵壁。
由此，对于在输出功率较大的电路块CKb的电路元件与电路块CKa(基板207)之间所必需的用于元件间隔离的屏蔽结构，利用由海绵211所形成的纵壁以及用于覆盖第一层部分的结构的输入侧连接器板203、输出侧连接器板204和金属制平板206来实现。即，将由海绵211所形成的纵壁形成为沿着基板210及207的层叠方向具有隔离所需的高度。
通过设为上述屏蔽结构，能够简化金属制底座202的镂空结构。而且，若在基板210上设置有GND图案的位置，则能够灵活地变更想要屏蔽的空间的形状、尺寸。
另外，输入侧连接器板203及输出侧连接器板204构成为不仅具有屏蔽结构，还安装了成为连接至外部的输入输出接口的连接器。具体而言，输入侧连接器板203设置有用于接收基准信号Sr的输入的连接器203a。输出侧连接器板204设置有用于对元件天线90输出发送高频信号的连接器204a。
安装于基板207的电路元件(电路块CKa)与安装于基板210的电路元件(电路块CKb)利用穿过金属制平板206中以不会影响隔离的尺寸挖空的孔的布线来进行连接。此时，传递电源及控制信号的布线采用被覆线。另一方面，对于传递高频信号的布线优选采用同轴线。
形成在金属制底座202上的振荡器模块50的电路结构(两层结构)被金属制罩体208所覆盖。除了保护电路结构不受来自外部的冲击等目的，金属制罩体208还被安装作为电路块CKa的隔离结构。
根据图4的安装构造例，能够有效地安装构成实施方式1所涉及的发送模块的各个振荡器模块50。在图4的示例中，基板210对应于“第一基板”，基板207对应于“第二基板”。
(振荡器模块的结构的变形例)
图5是说明第一变形例的振荡器模块50a的结构的电路图。
将图5与图3进行比较，第一变形例1所涉及的振荡器模块50a与实施方式1所涉及的振荡器模块50(图3)的结构相比，不同点在于还包括可变增益放大器71、输出功率监视电路78及反射功率监视电路79。振荡器模块50a的其它结构与振荡器模块50相同，因此不重复详细的说明。
可变增益放大器71配置在电压控制振荡器60与放大器72a之间。可变增益放大器71从电源/控制电路51接收电力供给来进行动作，对来自电压控制振荡器60的发送高频信号进行功率放大并输出。与可变增益放大器71的输入信号和输出信号之间的功率比相当的功率放大因数随着来自电源/控制电路51的控制信号而发生变化。
在各个振荡器模块50a中，输出功率监视电路78测定来自放大部70的发送高频信号的输出功率。反射功率监视电路79测定来自元件天线90的反射功率。由输出功率监视电路78检测出的输出功率、以及由反射功率监视电路79检测出的反射功率被输入至电源/控制电路51。
例如，输出功率监视电路78及反射功率监视电路79能够构成为利用指向性耦合器来提取输出功率和反射功率的一部分，并且利用检波器来检测所提取出的功率。
电源/控制电路51基于由输出功率监视电路78及反射功率监视电路79所测定出的输出功率及反射功率中的至少一个，来控制可变增益放大器71的功率放大因数。
例如，能够控制可变增益放大器71的电压放大率，从而使得由输出功率监视电路78所测定出的输出功率与预先决定的基准功率相一致。由此，能够根据最适合于形成从阵列天线装置100输出的各种射束的基准功率，来精确地控制来自各个振荡器模块50a的发送高频信号的输出功率。或者，在具有温度变化的环境下，也能对因温度依赖性而导致的电压控制振荡器60的输出电压、放大器72a～72c的增益发生变化的情况进行补偿，从而将来自振荡器模块50a的发送高频信号的输出功率维持为固定。
另外，作为异常时的设备保护控制，在由输出功率监视电路78及反射功率监视电路79所测定出的输出功率及反射功率中的至少一个变得高于预先决定的阈值的情况下，将可变增益放大器71的功率放大因数设为0，通过停止发送高频信号的输出，从而能够保护振荡器模块50a不发生故障。
图6是说明第二变形例的振荡器模块50b的结构的电路图。
将图6与图5进行比较，第二变形例所涉及的振荡器模块50b与振荡器模块50a(图5)相比，不同点在于包括可变衰减器81来代替可变增益放大器71。
可变衰减器81从电源/控制电路51接收电力供给来进行动作，使来自电压控制振荡器60的发送高频信号的功率衰减。与可变衰减器81的输入信号和输出信号之间的功率比相当的功率衰减因数随着来自电源/控制电路51的控制信号而发生变化。振荡器模块50b其它部分的结构与振荡器模块50a相同，因此不重复详细的说明。
在振荡器模块50b中，与振荡器模块50a中的可变增益放大器71的功率放大因数同样，可变衰减器81中的功率衰减因数根据输出功率监视电路78及反射功率监视电路79的监视结果来进行控制。因此，在振荡器模块50b中，也能够将发送高频信号的输出功率维持为预先决定的基准功率。或者，在输出功率以及/或者反射功率超过阈值的情况下，将可变衰减器81中的功率衰减因数设为无限大，停止从振荡器模块50b输出发送高频信号，从而能够执行设备保护控制。
由此，根据图6及图7所示的变形例所涉及的振荡器模块50a、50b，通过进一步配置可变增益放大器71或可变衰减器81，从而能够实现对发送高频信号的输出功率的精确控制、以及输出功率及反射功率过大时的设备保护控制。在图6及图7的结构中，可变增益放大器71及可变衰减器81分别对应于“功率调整器”的一个实施例，输出功率监视电路78及反射功率监视电路79分别对应于“检测器”的一个实施例。
另外，对于图6及图7所示的变形例所涉及的振荡器模块50a、50b，也能够根据图4所说明的安装构造例来构成。此时，可变增益放大器71及可变衰减器81根据来自电源/控制电路51的控制信号，对来自电压控制振荡器60的小功率的发送高频信号进行放大或衰减，因此，优选作为电路块CKa的电路要素安装于基板207。另一方面，输出功率监视电路78及反射功率监视电路79在放大部70的输出侧测定大功率，因此，优选作为电路块CKb的电路要素安装于基板210。
〈实施方式1的变形例〉
图7是示出本发明实施方式1的变形例所涉及的阵列天线装置100b的结构的框图。
将图7与图1进行比较，实施方式1的变形例2所涉及的阵列天线装置100b与实施方式1所涉及的阵列天线装置100a(图1)相比，其不同点在于元件天线90具有导波管91和喇叭天线92。阵列天线装置100b其它部分的结构与阵列天线装置100a相同，因此不重复详细的说明。
另外，在阵列天线装置100b中，作为包含于发送模块30的多个振荡器模块，除了图3所示的振荡器模块50的结构以外，也能够应用图5所示的振荡器模块50a或图6所示的振荡器模块50b的结构。
由此，即使用喇叭天线来构成元件天线，也能够通过使用适合没有基带信号的发送的发送模块30，来从阵列天线装置100b输出频率相同且相位被相互独立控制的多个发送高频信号，从而形成发送射束。
实施方式2
在实施方式1中，说明了通过在空间中对来自本发明的实施方式所涉及的发送模块的发送高频信号进行功率合成来进行发送射束控制的阵列天线装置的结构。然而，本发明的实施方式所涉及的发送模块不仅适用于空间合成方式，也能够适用于使用功率合成器来进行功率合成的用于高输出的发送装置。
图8是说明通过具备本发明实施方式所涉及的发送模块而构成的实施方式2所涉及的发送装置110的结构的框图。
参照图8，实施方式2所涉及的发送装置110具有与图1所示的阵列天线装置100a相同的基准信号源10、信号分配器20以及发送模块30。此外，发送装置110具有功率合成器80。
发送模块30构成为与实施方式1相同，具有多个(n个)振荡器模块50。或者，也可以使用振荡器模块50a(图5)或振荡器模块50b(图6)来代替振荡器模块50，从而构成发送模块30。
在发送装置110中，与阵列天线装置100不同的是设置有功率合成器80来代替n个元件天线90。
功率合成器80对来自n个振荡器模块50(50a、50b)的输出进行功率合成，生成发送装置110的发送信号。已知功率合成器80的输出功率在输入信号间的相位条件最佳的情况下达到最大。因此，在将发送模块30适用于发送装置110的情况下，相位指令信号生成部40生成相位指令信号
Figure GDA0002884022440000151
从而在功率合成器80的输入端使来自n个振荡器模块50(50a、50b)的发送高频信号间的相位关系成为最佳。
例如，当输入同相信号时来自功率合成器80的输出功率达到最大的情况下，能够调整相位控制指令信号
Figure GDA0002884022440000152
从而在功率合成器80的输入端使n个发送高频信号的相位实际上相一致。
由此，根据实施方式2所涉及的发送装置，通过使用具备振荡器模块50(50a、50b)的本实施方式所涉及的发送模块30来对功率合成器80的输入端处的相位进行调整，由此能够利用小型、低成本且低损耗的电路结构来使没有基带信号的发送信号高输出化。
尤其在应用振荡器模块50a、50b从而能够精密地控制输出功率的情况下，能够对各个振荡器模块50a、50b中的输出的基准功率进行初步调整，以使功率合成器80的输入端处的各个发送高频信号成为等振幅。由此，由于能够使来自功率合成器80的输出功率最大化，因此，能够进一步地使发送信号高输出化。
实施方式3
在实施方式3中，说明在各个发送模块30中构成为能控制各个电压控制振荡器60的输出功率的结构。
图9是说明具备实施方式3所涉及的发送模块的阵列天线装置101的结构的框图。
将图9与图1进行比较，实施方式3所涉及的阵列天线装置101与实施方式1所涉及的阵列天线装置100相比，不同点在于具有发送模块31来代替发送模块30。发送模块31与发送模块30相比，不同点在于还具有振幅指令信号生成部41。
振幅指令信号生成部41对n个振荡器模块50生成电压控制振荡器60的振幅指令信号A1*～An*。振幅指令信号A1*～An*分别被输入至n个振荡器模块50的电压控制振荡器60。
在n个振荡器模块50的每一个中，电压控制振荡器60输出具有基于振幅指令信号A*(概括地标记为A1*～An*)的振幅的发送高频信号。由此，在n个振荡器模块50中能够分别单独地控制来自电压控制振荡器60的发送高频信号的输出功率。
阵列天线装置101其它部分的结构及动作与阵列天线装置100(图1)相同，因此不重复详细的说明。
在阵列天线装置中，若来自各个元件天线90的输出功率均匀，则旁瓣(s idelobe)有可能变大。在该情况下，通过有意识地使来自n个振荡器模块50的输出功率强弱不同，从而能够力图改善旁瓣。例如，在利用来自中央部的元件天线90的发送高频信号的振幅强于来自周边部的元件天线90的发送高频信号的振幅的振幅分布形式来改善旁瓣的情况下，能够根据该振幅形式来设定振幅指令信号A1*～An*。
由此，根据实施方式3所涉及的阵列天线装置，通过单独地控制各个振荡器模块50中的电压控制振荡器60的输出功率，从而能够输出旁瓣较小的发送射束。
另外，在图5及图6所示的振荡器模块50a、50b中，通过根据上述振幅形式在n个振荡器模块50a、50b中分别设定使用了输出功率监视电路78的测定值的反馈控制中的基准功率，由此同样能够输出旁瓣较小的发送射束。反言之，在实施方式3的结构中，能够输出旁瓣较小的发送射束，而无需配置可变增益放大器71或可变衰减器81。
图10是说明具备实施方式3所涉及的发送模块的发送装置111的结构的框图。
将图10与图8进行比较，实施方式3所涉及的发送装置111与实施方式2所涉及的发送装置110相比，不同点在于具有发送模块31来代替发送模块30。发送模块31与图9相同，其与发送模块30的不同点在于还具有振幅指令信号生成部41。在n个振荡器模块50中能够单独地控制来自电压控制振荡器60的发送高频信号的输出功率。
发送装置111其它部分的结构及动作与发送装置110(图8)相同，因此不重复详细的说明。
如上所述，在由功率合成生成发送信号的发送装置中，能够调整振幅指令信号A1*～An*，从而在功率合成器80的输入端，使来自各个振荡器模块50的发送高频信号实际上被等振幅化。
由此，根据实施方式3所涉及的发送装置，能够将从功率合成器80输出的发送信号的功率最大化。尤其无需使用配置了可变增益放大器71或可变衰减器81的振荡器模块50a、50b，能够使用结构简单的振荡器模块50来力图实现发送信号的高输出化。
本次所公开的实施方式应当认为在所有方面均是例示而非限制。本发明的范围由权利要求的范围来表示，而并非由上述说明来表示，此外，本发明的范围还包括与权利要求的范围等同的意思及范围内的所有变更。
标号说明
10基准信号源，20、65信号分配器，30、31发送模块，40相位指令信号生成部，41振幅指令信号生成部，50、50a、50b、50#振荡器模块，51控制电路，60电压控制振荡器，70放大部，71可变增益放大器，72a、72b、72c、152、153放大器，74分配电路，75合成电路，77隔离器，78输出功率监视电路，79反射功率监视电路，80功率合成器，81可变衰减器，90元件天线，91导波管，92喇叭天线，100、100a、100b、100#、101阵列天线装置，110、111发送装置，151移相器，201散热翅片，202金属制底座，203输入侧连接器板，203a、204a连接器，204输出侧连接器板，206金属制平板，207、210基板，208金属制罩体，211海绵，A*、A1*～An*振幅指令信号，CKa、CKb电路块，Sr基准信号。

Claims (16)

1.一种发送模块，其特征在于，包括：
多个振荡器模块，该多个振荡器模块接收共同的基准时钟信号并分别输出多个发送信号；以及
相位指令信号生成部，该相位指令信号生成部单独生成与多个所述发送信号分别相对应的多个相位指令信号，并对多个所述振荡器模块分别输出多个所述相位指令信号，
各个所述振荡器模块具有：
电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于所述基准时钟信号及多个所述相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个所述发送信号中对应的发送信号，且该电压控制振荡器具备根据所述基准时钟信号来进行同步控制的振荡器；以及
放大部，该放大部用于对从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号的功率进行放大，
所述电压控制振荡器利用基于所述基准时钟信号的同步控制来输出多个所述发送信号，从而使得各个所述发送信号在多个所述振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个所述振荡器模块之间具有根据所述对应的相位指令信号单独进行控制的相位。
2.如权利要求1所述的发送模块，其特征在于，
所述电压控制振荡器具备根据所述基准时钟信号来进行同步控制的锁相环。
3.如权利要求1或2所述的发送模块，其特征在于，
各个所述振荡器模块还具有：
功率调整器，该功率调整器构成为能够调整输入信号与输出信号之间的功率比；以及
检测器，该检测器用于检测来自该振荡器模块的输出功率，
所述功率调整器配置在从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号所通过的信号路径上，
所述功率调整器的所述功率比基于所述检测器的检测值来进行调整。
4.如权利要求1或2所述的发送模块，其特征在于，
各个所述振荡器模块还具有：
功率调整器，该功率调整器构成为能够调整输入信号与输出信号之间的功率比；以及
检测器，该检测器用于检测该振荡器模块中的反射功率，
所述功率调整器配置在从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号所通过的信号路径上，
所述功率调整器的所述功率比基于所述检测器的检测值来进行调整。
5.如权利要求3所述的发送模块，其特征在于，
所述功率调整器由可变增益放大部和可变衰减器中的任意一个来构成。
6.如权利要求1或2所述的发送模块，其特征在于，
还具备振幅指令信号生成部，该振幅指令信号生成部生成多个所述振荡器模块各自的多个振幅指令信号，将多个所述振幅指令信号分别输出至多个所述振荡器模块中对应的一个振荡器模块中所包含的所述电压控制振荡器，
各个所述电压控制振荡器根据多个所述振幅指令信号中对应的振幅指令信号，对所述对应的发送信号的振幅进行可变控制。
7.如权利要求1或2所述的发送模块，其特征在于，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中至少一部分的电路元件的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
8.如权利要求3所述的发送模块，其特征在于，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中除所述功率调整器以外的电路元件中的至少一部分的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器、所述功率调整器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
9.一种发送模块，其特征在于，包括：
多个振荡器模块，该多个振荡器模块接收共同的基准信号并分别输出多个发送信号；以及
相位指令信号生成部，该相位指令信号生成部单独生成与多个所述发送信号分别相对应的多个相位指令信号，并对多个所述振荡器模块分别输出多个所述相位指令信号，
各个所述振荡器模块具有：
电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于所述基准信号及多个所述相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个所述发送信号中对应的发送信号；以及
放大部，该放大部用于对从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号的功率进行放大，
所述电压控制振荡器利用基于所述基准信号的同步控制来输出多个所述发送信号，从而使得各个所述发送信号在多个所述振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个所述振荡器模块之间具有根据所述对应的相位指令信号单独进行控制的相位，
各个所述振荡器模块还具有：
功率调整器，该功率调整器构成为能够调整输入信号与输出信号之间的功率比；以及
检测器，该检测器用于检测该振荡器模块中的反射功率，
所述功率调整器配置在从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号所通过的信号路径上，
所述功率调整器的所述功率比基于所述检测器的检测值来进行调整。
10.如权利要求9所述的发送模块，其特征在于，
所述功率调整器由可变增益放大部和可变衰减器中的任意一个来构成。
11.如权利要求9所述的发送模块，其特征在于，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中至少一部分的电路元件的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
12.一种发送模块，其特征在于，包括：
多个振荡器模块，该多个振荡器模块接收共同的基准信号并分别输出多个发送信号；以及
相位指令信号生成部，该相位指令信号生成部单独生成与多个所述发送信号分别相对应的多个相位指令信号，并对多个所述振荡器模块分别输出多个所述相位指令信号，
各个所述振荡器模块具有：
电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于所述基准信号及多个所述相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个所述发送信号中对应的发送信号；以及
放大部，该放大部用于对从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号的功率进行放大，
所述电压控制振荡器利用基于所述基准信号的同步控制来输出多个所述发送信号，从而使得各个所述发送信号在多个所述振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个所述振荡器模块之间具有根据所述对应的相位指令信号单独进行控制的相位，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中至少一部分的电路元件的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
13.一种发送模块，其特征在于，包括：
多个振荡器模块，该多个振荡器模块接收共同的基准信号并分别输出多个发送信号；以及
相位指令信号生成部，该相位指令信号生成部单独生成与多个所述发送信号分别相对应的多个相位指令信号，并对多个所述振荡器模块分别输出多个所述相位指令信号，
各个所述振荡器模块具有：
电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于所述基准信号及多个所述相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个所述发送信号中对应的发送信号；以及
放大部，该放大部用于对从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号的功率进行放大，
所述电压控制振荡器利用基于所述基准信号的同步控制来输出多个所述发送信号，从而使得各个所述发送信号在多个所述振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个所述振荡器模块之间具有根据所述对应的相位指令信号单独进行控制的相位，
所述发送模块还具备：
振幅指令信号生成部，该振幅指令信号生成部生成多个所述振荡器模块各自的多个振幅指令信号，将多个所述振幅指令信号分别输出至多个所述振荡器模块中对应的一个振荡器模块中所包含的所述电压控制振荡器，
各个所述电压控制振荡器根据多个所述振幅指令信号中对应的振幅指令信号，对所述对应的发送信号的振幅进行可变控制，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中至少一部分的电路元件的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
14.一种发送模块，其特征在于，包括：
多个振荡器模块，该多个振荡器模块接收共同的基准信号并分别输出多个发送信号；以及
相位指令信号生成部，该相位指令信号生成部单独生成与多个所述发送信号分别相对应的多个相位指令信号，并对多个所述振荡器模块分别输出多个所述相位指令信号，
各个所述振荡器模块具有：
电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于所述基准信号及多个所述相位指令信号中对应的相位指令信号，输出多个所述发送信号中对应的发送信号；以及
放大部，该放大部用于对从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号的功率进行放大，
所述电压控制振荡器利用基于所述基准信号的同步控制来输出多个所述发送信号，从而使得各个所述发送信号在多个所述振荡器模块之间具有相同的频率，且在多个所述振荡器模块之间具有根据所述对应的相位指令信号单独进行控制的相位，
各个所述振荡器模块还具有：
功率调整器，该功率调整器构成为能够调整输入信号与输出信号之间的功率比；以及
检测器，该检测器用于检测来自该振荡器模块的输出功率，
所述功率调整器配置在从所述电压控制振荡器输出的所述对应的发送信号所通过的信号路径上，
所述功率调整器的所述功率比基于所述检测器的检测值来进行调整，
各个所述振荡器模块还具有：
电源控制电路部，该电源控制电路部用于对所述振荡器模块的结构元件提供电源和控制信号，
所述振荡器模块利用将搭载所述放大部中除所述功率调整器以外的电路元件中的至少一部分的第一基板、和搭载所述电压控制振荡器、所述功率调整器及所述电源控制电路部的电路元件的第二基板层叠并形成为一体后的结构来进行安装，
所述第一基板及所述第二基板在空间上被纵壁以及平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板隔开，该纵壁由形成在所述第一基板的接地图案上的导电性构件来构成，该平板、输入侧连接器板及输出侧连接器板用于覆盖所述第一基板。
15.一种阵列天线装置，其特征在于，
具有多个如权利要求1至14中任一项所述的发送模块，
还具有排列好的多个辐射元件，
多个所述辐射元件分别与多个所述发送模块相对应地进行设置，且被配置为在空间中传播来自多个所述振荡器模块的多个所述发送信号。
16.一种发送装置，其特征在于，
具有多个如权利要求1至14中任一项所述的发送模块，
还具有功率合成器，该功率合成器对来自多个所述发送模块的多个所述发送信号进行合成，
所述功率合成器被配置为在空间中传播合成后的信号。
CN201680039518.3A 2015-07-14 2016-01-28 发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置 Active CN107850663B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-140313 2015-07-14
JP2015140313 2015-07-14
PCT/JP2016/052486 WO2017010111A1 (ja) 2015-07-14 2016-01-28 送信モジュールおよびそれを備えるアレイアンテナ装置および送信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107850663A CN107850663A (zh) 2018-03-27
CN107850663B true CN107850663B (zh) 2021-04-30

Family

ID=57757794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680039518.3A Active CN107850663B (zh) 2015-07-14 2016-01-28 发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10044329B2 (zh)
EP (1) EP3324202A4 (zh)
CN (1) CN107850663B (zh)
CA (1) CA2992120C (zh)
WO (1) WO2017010111A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6701124B2 (ja) * 2017-06-07 2020-05-27 三菱電機株式会社 レーダ装置
DE112018003553T5 (de) * 2017-07-11 2020-03-26 Mitsubishi Electric Corporation Ausgangsleistungssteuereinrichtung
US10504699B2 (en) * 2018-04-20 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Phased array modular high-frequency source
US11081317B2 (en) * 2018-04-20 2021-08-03 Applied Materials, Inc. Modular high-frequency source
JP7034858B2 (ja) * 2018-07-31 2022-03-14 株式会社東芝 無線装置および通信制御方法
KR102371804B1 (ko) * 2020-09-02 2022-03-07 고려대학교 산학협력단 고주파 빔 포밍 장치
US20240004030A1 (en) * 2020-11-12 2024-01-04 Sony Group Corporation Sensor device
CN215871375U (zh) * 2021-06-09 2022-02-18 Oppo广东移动通信有限公司 射频发射模组、射频系统和通信设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350371A (zh) * 2000-10-20 2002-05-22 索尼公司 多波段便携式无线终端
US8098198B2 (en) * 2008-05-01 2012-01-17 Emag Technologies, Inc. Vertically integrated phased array
CN105339806A (zh) * 2013-06-25 2016-02-17 罗伯特·博世有限公司 角度分辨的fmcw雷达传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882431A (en) * 1973-08-10 1975-05-06 Us Navy Digital phase shifter
JPS5472653A (en) * 1977-11-22 1979-06-11 Toshiba Corp Adaptive antenna
AU633270B2 (en) 1988-09-13 1993-01-28 Nec Corporation Array antenna device having ic units with if conversion circuits for coupling antenna elements and signal combiner
JPH0295002A (ja) * 1988-09-30 1990-04-05 Nec Corp アンテナ装置
SG169336A1 (en) * 2006-01-24 2011-03-30 Agency Science Tech & Res A receiver arrangement and a transmitter arrangement
JP4594910B2 (ja) * 2006-08-22 2010-12-08 株式会社東芝 送受信モジュール及びフェーズドアレイレーダ装置
US8422465B2 (en) * 2007-12-17 2013-04-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Transmitter and receiver for high throughput wireless communication system using multiple antenna, method thereof, and digital intermediate frequency transmission signal processing method for the same
EP2544366A1 (en) * 2010-03-04 2013-01-09 Mitsubishi Electric Corporation Transmitter module and phased array antenna device
JP5377750B2 (ja) * 2010-03-04 2013-12-25 三菱電機株式会社 アレイアンテナ装置
KR20120065652A (ko) * 2010-12-13 2012-06-21 한국전자통신연구원 레이더 센서용 ｒｆ 송수신기
JP6207365B2 (ja) * 2013-12-02 2017-10-04 三菱電機株式会社 フェーズドアレーアンテナ装置及び通信システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350371A (zh) * 2000-10-20 2002-05-22 索尼公司 多波段便携式无线终端
US8098198B2 (en) * 2008-05-01 2012-01-17 Emag Technologies, Inc. Vertically integrated phased array
CN105339806A (zh) * 2013-06-25 2016-02-17 罗伯特·博世有限公司 角度分辨的fmcw雷达传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN107850663A (zh) 2018-03-27
CA2992120A1 (en) 2017-01-19
WO2017010111A1 (ja) 2017-01-19
CA2992120C (en) 2020-12-22
EP3324202A4 (en) 2019-02-20
US20170331439A1 (en) 2017-11-16
EP3324202A1 (en) 2018-05-23
US10044329B2 (en) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107850663B (zh) 发送模块、具备该发送模块的阵列天线装置以及发送装置
KR102466972B1 (ko) 스위칭 가능한 송수신 페이즈드 어레이 안테나
US10439281B2 (en) Calibrated circuit boards and related integrated antenna systems having enhanced inter-band isolation
CN109643846B (zh) 天线模块
JP4844554B2 (ja) アンテナ装置
CN108352607B (zh) 相控阵天线
US11462837B2 (en) Array antenna
ES2287889T3 (es) Modulo transceptor para sistema de dos antenas con elementos en fase.
KR101833241B1 (ko) 폭이 다른 트랜지션 기판들을 구비하는 밀리미터파 대역 공간 전력 합성기
JP2010273283A (ja) 送受信装置
CN115225114B (zh) 一种弹载跳频通信体制全向电扫描射频组件
JP6042042B1 (ja) 送信モジュールおよびそれを備えるアレイアンテナ装置および送信装置
KR20010025591A (ko) 이동통신 중계기 또는 기지국용 능동 집적 안테나 시스템
US11290165B2 (en) Transmitter and method of controlling transmitter
JP2012047492A (ja) フェーズドアレイアンテナ
US20140312988A1 (en) Ka-band high power amplifier structure having minimum processing and assembling errors
CN111430916B (zh) Ehf频段相控阵天线
JP5925622B2 (ja) アンテナ装置
RU2692091C1 (ru) Способ построения приёмопередающего модуля активной фазированной антенной решётки
Lahiri et al. Compact Pulsed Multichannel Transmit Module (MTM)
JP6538483B2 (ja) 高周波パッケージ、送受信モジュール、およびレーダ装置
JP2015053576A (ja) フェーズドアレイ無線装置
JP4835698B2 (ja) 高周波送受信モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant