JP2001177328A - Integrated rf sensor system - Google Patents

Integrated rf sensor system

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JP2001177328A
JP2001177328A JP36091699A JP36091699A JP2001177328A JP 2001177328 A JP2001177328 A JP 2001177328A JP 36091699 A JP36091699 A JP 36091699A JP 36091699 A JP36091699 A JP 36091699A JP 2001177328 A JP2001177328 A JP 2001177328A
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JP
Japan
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array antenna
switch
integrated
array antennas
reception
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JP36091699A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Asai
登志夫 淺井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an antenna system that generates multi-beams by means of digital beam forming that effectively utilizes limited hardware resources for the antenna system and can integrally control array antennas. SOLUTION: This RF sensor system, consisting of N-set of array antennas 1, reduces the hardware scale of the entire system by using a reception frequency converter group 3 and a transmission frequency converter group 4 to provide a function of using a common IF signal, interconnecting the array antennas 1 and M-sets of reception systems 6 and transmission systems 9 via a common IF network 13 and using a common IF switch 14, consisting of a switch matrix in the IF network to revise the connection relation among the array antennas 1, the reception systems 6 and the transmission systems 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ、電子
線、通信等の用途に適用可能なディジタルビームフォー
ミングによりマルチビームを形成する統合RFセンサシ
ステムに関し、更に詳しくは、複数個のアレイアンテナ
と送受信機を統合的に制御する統合RFセンサシステム
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming applicable to applications such as radar, electron beam, and communication, and more particularly, to transmission and reception with a plurality of array antennas. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an integrated RF sensor system for integrally controlling a machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は複数個のアレイアンテナを有し、
ディジタルビームフォーミングによりマルチビームを形
成する統合RFセンサシステムの一般的な構成を示した
ものである。図において、1はN個(Nは2以上の整
数)のアレイアンテナ、2は電波を送受信するための複
数のアンテナ素子から成る空中線群、3は受信したRF
信号を中間周波数信号に変換する受信中間周波数変換器
群、4は送信する中間周波数信号をRF信号に変換する
送信周波数変換器群、5は外部からの制御信号により送
受信する周波数に対応した局部発振周波数を出力する周
波数可変局部発振信号発生器、6は受信系、7はアナロ
グ−ディジタル変換を施すA/D変換器、8は制御信号
によりビーム形成荷重を変更し所望の放射パターンを出
力する受信ビーム形成器、9は送信系、10はディジタ
ル−アナログ変換を施すD/A変換器、11は制御信号
によりビーム形成荷重を変更し所望の中間周波数信号を
出力する送信ビーム形成器、12は複数のアレイアンテ
ナを統合制御する制御器である。
2. Description of the Related Art FIG. 8 has a plurality of array antennas,
1 shows a general configuration of an integrated RF sensor system that forms a multi-beam by digital beam forming. In the figure, 1 is an N array antenna (N is an integer of 2 or more), 2 is an antenna group including a plurality of antenna elements for transmitting and receiving radio waves, and 3 is a received RF.
A group of receiving intermediate frequency converters for converting a signal into an intermediate frequency signal, a group of transmitting frequency converters for converting an intermediate frequency signal to be transmitted to an RF signal, a local oscillation corresponding to a frequency to be transmitted and received by an external control signal Frequency variable local oscillation signal generator for outputting a frequency, 6 for a reception system, 7 for an A / D converter for performing analog-digital conversion, 8 for reception for changing a beam forming load by a control signal and outputting a desired radiation pattern 9 is a transmission system, 10 is a D / A converter that performs digital-analog conversion, 11 is a transmission beamformer that changes the beamforming load by a control signal and outputs a desired intermediate frequency signal, and 12 is a plurality of transmission beamformers. Is a controller that performs integrated control of the array antenna.

【0003】次に動作について説明する。受信時には空
中線群2で受信された受信信号は、周波数可変局部発振
信号発生器5より出力される受信周波数に対応した局部
発振信号により受信周波数変換器群3にて周波数変換さ
れ、A/D変換器群7にてアナログ−ディジタル変換さ
れ、受信ビーム形成器8にて位相検波処理、ビーム形成
荷重との複素積和演算を施されることにより所望の受信
ビームを形成し制御器12に出力され、送信時には制御
器12にて生成された送信種信号を送信ビーム形成器1
1にてビーム形成荷重との演算処理を施し所望の中間周
波数信号を出力し、D/A変換器群10にてディジタル
−アナログ変換され、周波数可変局部発振信号発生器5
より出力される送信周波数に対応した局部発振信号によ
り送信周波数変換器群4にて周波数変換され空中線群2
にて放射される。
Next, the operation will be described. At the time of reception, the reception signal received by the antenna group 2 is frequency-converted by the reception frequency converter group 3 by a local oscillation signal corresponding to the reception frequency output from the frequency variable local oscillation signal generator 5, and A / D converted. The digital signal is analog-to-digital converted by the group of devices 7 and subjected to a phase detection process and a complex product-sum operation with a beam forming weight by the reception beamformer 8 to form a desired reception beam and output to the controller 12. During transmission, the transmission seed signal generated by the controller 12 is transmitted to the transmission beamformer 1.
In step 1, a calculation process with the beam forming load is performed to output a desired intermediate frequency signal, which is digital-to-analog converted in the D / A converter group 10, and the frequency variable local oscillation signal generator 5
The frequency is converted by the transmission frequency converter group 4 by the local oscillation signal corresponding to the transmission frequency output from the antenna group 2 and the antenna group 2
Emitted at

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の複数個のアレイ
アンテナで構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムは
上記の様に構成されており、アレイアンテナ毎に受信系
及び送信系を具備しておりアレイアンテナの数に比例し
て送受信機の装置規模及び配線量が増大するという問題
があった。
A conventional integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beamforming comprising a plurality of array antennas is configured as described above, and a receiving system and a receiving system are provided for each array antenna. There is a problem that the transmission system is provided and the device scale and the amount of wiring of the transceiver increase in proportion to the number of array antennas.

【0005】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたものであり、限られた装置のハードウエア
資源を有効に利用し、複数のアレイアンテナと送受信機
を統合的に制御可能なディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムを
得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to effectively use a limited number of hardware resources of a device and to integrally control a plurality of array antennas and a transceiver. It is an object of the present invention to obtain an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】第1の発明による統合R
Fセンサシステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレ
イアンテナに対して、M個(M<N)の受信系及び送信
系を具備し、アレイアンテナと受信系及び送信系を共通
インターフェース(IF)ネットワークにより共通の中
間周波数信号で接続し、外部からの制御信号によりアレ
イアンテナと受信系と送信系の接続関係を変更すること
が可能なスイッチマトリクスで構成された共通IFスイ
ッチを備えたものである。
According to the first aspect of the present invention, an integrated R is provided.
The F sensor system is provided with M (M <N) receiving and transmitting systems for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, and a common interface is used between the array antenna and the receiving and transmitting systems. (IF) A common IF switch composed of a switch matrix connected by a common intermediate frequency signal via a network and capable of changing the connection relationship between an array antenna, a receiving system, and a transmitting system by an external control signal. Things.

【0007】また、第2の発明による統合RFセンサシ
ステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレイアンテナ
に対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具備
し、アレイアンテナと受信系及び送信系を共通IF光ネ
ットワークにより共通の光中間周波数信号で接続し、外
部からの制御信号によりアレイアンテナと受信系と送信
系の接続関係を変更することが可能な共通IF光スイッ
チを備えたものである。
Further, the integrated RF sensor system according to the second invention comprises M (M <N) reception systems and transmission systems for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, A common IF capable of connecting the array antenna, the receiving system, and the transmitting system with a common optical intermediate frequency signal by a common IF optical network and changing the connection relationship between the array antenna, the receiving system, and the transmitting system by a control signal from the outside An optical switch is provided.

【0008】また、第3の発明による統合RFセンサシ
ステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレイアンテナ
に対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具備
し、アレイアンテナと受信系及び送信系を広帯域RFネ
ットワークで接続し、外部からの制御信号によりアレイ
アンテナと受信系と送信系の接続関係を変更することが
可能な広帯域RFスイッチを備えたものである。
The integrated RF sensor system according to the third aspect of the present invention includes M (M <N) receiving and transmitting systems for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, The array antenna is connected to a receiving system and a transmitting system via a broadband RF network, and includes a wideband RF switch capable of changing a connection relationship between the array antenna, the receiving system, and the transmitting system by a control signal from the outside.

【0009】また、第4の発明による統合RFセンサシ
ステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレイアンテナ
に対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具備
し、アレイアンテナと受信系及び送信系を広帯域RF光
ネットワークで接続し、外部からの制御信号によりアレ
イアンテナと受信系と送信系の接続関係を変更すること
の可能な広帯域RF光スイッチを備えたものである。
The integrated RF sensor system according to a fourth aspect of the present invention includes M (M <N) receiving and transmitting systems for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, It has a broadband RF optical switch that connects the array antenna to the receiving system and the transmitting system via a broadband RF optical network, and that can change the connection relationship between the array antenna, the receiving system, and the transmitting system by an external control signal. is there.

【0010】また、第5の発明による統合RFセンサシ
ステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレイアンテナ
に対して、M個(M<N)の受信ビーム形成器及び送信
ビーム形成器を具備し、アレイアンテナと受信ビーム形
成器及び送信ビーム形成器を接続するディジタルスイッ
チを備えたものである。
The integrated RF sensor system according to a fifth aspect of the present invention provides M (M <N) receive beamformers and transmit beamformers for N (N is an integer of 2 or more) array antennas. And a digital switch for connecting the array antenna to the receive beamformer and the transmit beamformer.

【0011】また、第6の発明による統合RFセンサシ
ステムは、N個(Nは2以上の整数)のアレイアンテナ
に対して、M個(M<N)の受信ビーム形成器及び送信
ビーム形成器を具備し、アレイアンテナと受信ビーム形
成器及び送信ビーム形成器を接続するディジタル光スイ
ッチを備えたものである。
The integrated RF sensor system according to a sixth aspect of the present invention provides an M-ary (M <N) receive beamformer and a transmit beamformer for N (N is an integer of 2 or more) array antennas. And a digital optical switch for connecting the array antenna to the receive beamformer and the transmit beamformer.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1の機能ブロック図を示すものであり、図に
おいて1〜12は上記従来装置と全く同一のものであ
る。13は共通IFネットワークであり、アレイアンテ
ナ1と受信系6と送信系9を各々接続しており、14は
スイッチマトリクスで構成された共通IFスイッチであ
り外部からの制御信号によりアレイアンテナ1と受信系
6と送信系9の接続を変更することが可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows a functional block diagram of a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 12 are exactly the same as those of the above-mentioned conventional device. Reference numeral 13 denotes a common IF network, which connects the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 to each other. Reference numeral 14 denotes a common IF switch formed of a switch matrix, and the common IF switch 14 receives the control signal from the outside. The connection between the system 6 and the transmission system 9 can be changed.

【0013】図7はスイッチマトリクスで構成された共
通IFスイッチの細部を示すブロック図であり、図にお
いて25は1入力2M出力スイッチであり、外部からの
制御信号により1〜2Mの任意のポートと接続すること
ができる。26はN入力1出力スイッチであり外部から
の制御信号により1〜Nの任意のポートと接続すること
ができる。スイッチマトリクスは、N個の1入力2M出
力スイッチ25の出力ポートと2M個のN入力1出力ス
イッチの入力ポートを相互に接続したものであり、外部
からの制御信号により任意のポート同士を接続すること
ができる。
FIG. 7 is a block diagram showing the details of a common IF switch constituted by a switch matrix. In FIG. 7, reference numeral 25 denotes a 1-input 2M-output switch. Can be connected. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix connects the output ports of the N 1-input 2M output switches 25 and the input ports of the 2M N-input 1-output switches to each other, and connects arbitrary ports by an external control signal. be able to.

【0014】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、共通IFスイッチ14によりアレイアンテナ
と受信系と送信系の接続関係を変更可能な構成としたた
め、N個のアレイアンテナに対してM個(N<M)の受
信系及び送信系でビーム形成処理が可能であり、アレイ
アンテナ数に比例したハードウエア規模を必要とせず、
状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可能である。
In the integrated RF sensor system which forms a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a common IF switch 14 is used to control the array antenna, the reception system, and the transmission system. Since the connection relationship can be changed, beam forming processing can be performed for N (N <M) receiving and transmitting systems for N array antennas, and the hardware scale in proportion to the number of array antennas can be reduced. Not needed,
The array antenna can be flexibly selected according to the situation.

【0015】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2の機能ブロック図を示すものであり、図において1
〜12は上記従来装置と全く同一のものである。15は
光−電気変換を施すO/E変換器、16は電気−光変換
を施すE/O変換器、17は共通IF光ネットワークで
あり、アレイアンテナ1と受信系6と送信系9を各々接
続しており、18はスイッチマトリクスで構成された共
通IF光スイッチであり外部からの制御信号によりアレ
イアンテナ1と受信系6と送信系9の接続を変更するこ
とが可能である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a functional block diagram of the second embodiment of the present invention.
Numerals 12 to 12 are exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. Reference numeral 15 denotes an O / E converter for performing optical-to-electric conversion, 16 denotes an E / O converter for performing electrical-to-optical conversion, and 17 denotes a common IF optical network. Reference numeral 18 denotes a common IF optical switch constituted by a switch matrix, which can change the connection between the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 by a control signal from the outside.

【0016】図7はスイッチマトリクスで構成された共
通IF光スイッチ17の細部を示すブロック図であり、
図において25は1入力2M出力スイッチであり、外部
からの制御信号により1〜2Mの任意のポートと接続す
ることができる。26はN入力1出力スイッチであり外
部からの制御信号により1〜Nの任意のポートと接続す
ることができる。スイッチマトリクスは、N個の1入力
2M出力スイッチ25の出力ポートと2M個のN入力1
出力スイッチの入力ポートを相互に接続したものであ
り、外部からの制御信号により任意のポート同士を接続
することができる。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the common IF optical switch 17 constituted by a switch matrix.
In the figure, reference numeral 25 denotes a 1-input 2M-output switch, which can be connected to an arbitrary port of 1 to 2M by an external control signal. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix includes the output ports of N 1-input 2M output switches 25 and 2M N-input 1-M switches.
The input ports of the output switch are connected to each other, and arbitrary ports can be connected by an external control signal.

【0017】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、共通IF光スイッチ14によりアレイアンテ
ナと受信系と送信系の接続関係を変更可能な構成とした
ため、N個のアレイアンテナに対してM個(N<M)の
受信系及び送信系でビーム形成処理が可能であり、アレ
イアンテナ数に比例したハードウエア規模を必要とせ
ず、状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可能であ
る。
In the integrated RF sensor system which forms a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a common IF optical switch 14 controls the array antenna, the receiving system, and the transmitting system. , The beam forming process can be performed on M (N <M) receiving systems and transmitting systems for N array antennas, and the hardware scale is proportional to the number of array antennas. And the array antenna can be flexibly selected according to the situation.

【0018】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3の機能ブロック図を示すものであり、図において1
〜12は上記従来装置と全く同一のものである。19は
広帯域RFネットワークであり、アレイアンテナ1と受
信系6と送信系9を各々接続しており、20はスイッチ
マトリクスで構成された広帯域RFスイッチであり外部
からの制御信号によりアレイアンテナ1と受信系6と送
信系9の接続を変更することが可能である。
Embodiment 3 FIG. 3 shows a functional block diagram of the third embodiment of the present invention.
Numerals 12 to 12 are exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. Reference numeral 19 denotes a broadband RF network, which connects the array antenna 1, the reception system 6, and the transmission system 9 to each other. Reference numeral 20 denotes a wideband RF switch composed of a switch matrix. The connection between the system 6 and the transmission system 9 can be changed.

【0019】図7はスイッチマトリクスで構成された広
帯域RFスイッチの細部を示すブロック図であり、図に
おいて25は1入力2M出力スイッチであり、外部から
の制御信号により1〜2Mの任意のポートと接続するこ
とができる。26はN入力1出力スイッチであり外部か
らの制御信号により1〜Nの任意のポートと接続するこ
とができる。スイッチマトリクスは、N個の1入力2M
出力スイッチ25の出力ポートと2M個のN入力1出力
スイッチの入力ポートを相互に接続したものであり、外
部からの制御信号により任意のポート同士を接続するこ
とができる。
FIG. 7 is a block diagram showing details of a wideband RF switch constituted by a switch matrix. In FIG. 7, reference numeral 25 denotes a 1-input 2M-output switch. Can be connected. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix has N 1-input 2M
The output port of the output switch 25 and the input ports of the 2M N-input 1-output switches are connected to each other, and arbitrary ports can be connected to each other by a control signal from the outside.

【0020】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、広帯域RFスイッチ20によりアレイアンテ
ナと受信系と送信系の接続関係を変更可能な構成とした
ため、N個のアレイアンテナに対してM個(N<M)の
受信系及び送信系でビーム形成処理が可能であり、アレ
イアンテナ数に比例したハードウエア規模を必要とせ
ず、状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可能であ
る。
In the integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a wide-band RF switch 20 is used to control the array antenna, the reception system, and the transmission system. Since the connection relationship can be changed, beam forming processing can be performed for N (N <M) receiving and transmitting systems for N array antennas, and the hardware scale in proportion to the number of array antennas can be reduced. It is not necessary, and the array antenna can be flexibly selected according to the situation.

【0021】実施の形態4.図4がこの発明の実施の形
態4の機能ブロック図を示すものであり、図において1
〜12は上記従来装置と全く同一のものである。21は
広帯域RF光ネットワークであり、アレイアンテナ1と
受信系6と送信系9を各々接続しており、22はスイッ
チマトリクスで構成された広帯域RF光スイッチであり
外部からの制御信号によりアレイアンテナ1と受信系6
と送信系9の接続を変更することが可能である。
Embodiment 4 FIG. FIG. 4 shows a functional block diagram of Embodiment 4 of the present invention.
Numerals 12 to 12 are exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. Reference numeral 21 denotes a broadband RF optical network, which connects the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 to each other. Reference numeral 22 denotes a broadband RF optical switch constituted by a switch matrix. And receiving system 6
And the transmission system 9 can be changed.

【0022】図7はスイッチマトリクスで構成された広
帯域RF光スイッチのブロック図であり、図において2
5は1入力2M出力スイッチであり、外部からの制御信
号により1〜2Mの任意のポートと接続することができ
る。26はN入力1出力スイッチであり外部からの制御
信号により1〜Nの任意のポートと接続することができ
る。スイッチマトリクスは、N個の1入力2M出力スイ
ッチ25の出力ポートと2M個のN入力1出力スイッチ
の入力ポートを相互に接続したものであり、外部からの
制御信号により任意のポート同士を接続することができ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a broadband RF optical switch constituted by a switch matrix.
Reference numeral 5 denotes a 1-input 2M output switch, which can be connected to an arbitrary port of 1 to 2M by an external control signal. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix connects the output ports of the N 1-input 2M output switches 25 and the input ports of the 2M N-input 1-output switches to each other, and connects arbitrary ports by an external control signal. be able to.

【0023】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、広帯域光RFスイッチ22によりアレイアン
テナと受信系と送信系の接続関係を変更可能な構成とし
たため、N個のアレイアンテナに対してM個(N<M)
の受信系及び送信系でビーム形成処理が可能であり、ア
レイアンテナ数に比例したハードウエア規模を必要とせ
ず、状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可能であ
る。
In the integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a wide-band optical RF switch 22 controls the array antenna, the receiving system, and the transmitting system. Can be changed, so that M (N <M) for N array antennas
The beamforming process is possible in the receiving system and the transmitting system, and the array antenna can be flexibly selected according to the situation without requiring a hardware scale proportional to the number of array antennas.

【0024】実施の形態5.図5がこの発明の実施の形
態5の機能ブロック図を示すものであり、図において1
〜12は上記従来装置と全く同一のものである。23は
スイッチマトリクスで構成されたディジタルスイッチで
あり、アレイアンテナ1と受信系6と送信系9を各々接
続しており、外部からの制御信号によりアレイアンテナ
1と受信系6と送信系9の間で双方向のデータの授受が
可能である。
Embodiment 5 FIG. 5 shows a functional block diagram of Embodiment 5 of the present invention.
Numerals 12 to 12 are exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. Reference numeral 23 denotes a digital switch composed of a switch matrix, which connects the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 to each other, and connects the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 by a control signal from the outside. Can exchange data in both directions.

【0025】図7はスイッチマトリクスで構成されたデ
ィジタルスイッチの細部を示すブロック図であり、図に
おいて25は1入力2M出力スイッチであり、外部から
の制御信号により1〜2Mの任意のポートと接続するこ
とができる。26はN入力1出力スイッチであり外部か
らの制御信号により1〜Nの任意のポートと接続するこ
とができる。スイッチマトリクスは、N個の1入力2M
出力スイッチ25の出力ポートと2M個のN入力1出力
スイッチの入力ポートを相互に接続したものであり、外
部からの制御信号により任意のポート同士を接続するこ
とができる。
FIG. 7 is a block diagram showing details of a digital switch constituted by a switch matrix. In FIG. 7, reference numeral 25 denotes a 1-input 2M-output switch, which is connected to an arbitrary port of 1 to 2M by an external control signal. can do. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix has N 1-input 2M
The output port of the output switch 25 and the input ports of the 2M N-input / one-output switches are connected to each other, and arbitrary ports can be connected to each other by an external control signal.

【0026】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、ディジタルスイッチによりアレイアンテナと
受信系と送信系の間で双方向にデータを授受可能な構成
としたため、N個のアレイアンテナに対してM個(N<
M)の受信系及び送信系でビーム形成処理が可能であ
り、アレイアンテナ数に比例したハードウエア規模を必
要とせず、状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可
能である。
In an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a digital switch is used between an array antenna, a receiving system, and a transmitting system. Since the configuration is such that data can be exchanged in both directions, M (N <N)
The beam forming process is possible in the receiving system and the transmitting system of M), and the array antenna can be flexibly selected according to the situation without requiring a hardware scale proportional to the number of array antennas.

【0027】実施の形態6.図6がこの発明の実施の形
態6の機能ブロック図を示すものであり、図において1
〜12は上記従来装置と全く同一のものである。24は
スイッチマトリクスで構成されたディジタル光スイッチ
であり、アレイアンテナ1と受信系6と送信系9を各々
接続しており、外部からの制御信号によりアレイアンテ
ナ1と受信系6と送信系9の間で双方向のデータの授受
が可能である。
Embodiment 6 FIG. FIG. 6 shows a functional block diagram of a sixth embodiment of the present invention.
Numerals 12 to 12 are exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. Reference numeral 24 denotes a digital optical switch constituted by a switch matrix, which connects the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 to each other, and controls the array antenna 1, the receiving system 6, and the transmitting system 9 by a control signal from the outside. Data can be exchanged in both directions.

【0028】図7はスイッチマトリクスで構成されたデ
ィジタル光スイッチの細部を示すブロック図であり、図
において25は1入力2M出力スイッチであり、外部か
らの制御信号により1〜2Mの任意のポートと接続する
ことができる。26はN入力1出力スイッチであり外部
からの制御信号により1〜Nの任意のポートと接続する
ことができる。スイッチマトリクスは、N個の1入力2
M出力スイッチ25の出力ポートと2M個のN入力1出
力スイッチの入力ポートを相互に接続したものであり、
外部からの制御信号により任意のポート同士を接続する
ことができる。
FIG. 7 is a block diagram showing details of a digital optical switch constituted by a switch matrix. In FIG. 7, reference numeral 25 denotes a 1-input 2M-output switch. Can be connected. Reference numeral 26 denotes an N-input / one-output switch, which can be connected to any one of the ports 1 to N by an external control signal. The switch matrix has N 1 inputs 2
An output port of the M output switch 25 and input ports of 2M N-input 1-output switches are connected to each other,
Arbitrary ports can be connected by an external control signal.

【0029】以上のように構成された複数個のアレイア
ンテナ1で構成されるディジタルビームフォーミングに
よるマルチビームを形成する統合RFセンサシステムに
おいては、ディジタル光スイッチによりアレイアンテナ
と受信系と送信系の間で双方向にデータを授受可能な構
成としたため、N個のアレイアンテナに対してM個(N
<M)の受信系及び送信系でビーム形成処理が可能であ
り、アレイアンテナ数に比例したハードウエア規模を必
要とせず、状況に応じて柔軟にアレイアンテナを選択可
能である。
In the integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas 1 configured as described above, a digital optical switch is used to connect the array antenna with the receiving system and the transmitting system. , So that data can be transmitted and received in both directions, so that M (N
The beam forming process can be performed in the receiving system and the transmitting system of <M), and the array antenna can be flexibly selected according to the situation without requiring a hardware scale proportional to the number of array antennas.

【0030】[0030]

【発明の効果】第1の発明によれば、複数個のアレイア
ンテナで構成されるディジタルビームフォーミングによ
りマルチビームを形成する統合RFセンサシステムにお
いて従来装置のようにアレイアンテナの数に比例したハ
ードウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナを統
合的に柔軟に制御することができ、RF信号に比べて減
衰の少ない中間周波数信号でインターフェースをとるこ
とにより各アレイアンテナ間の距離を離すことができ、
配置上の自由度を増すことが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, in an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas, hardware which is proportional to the number of array antennas as in the conventional apparatus is used. It is possible to control multiple array antennas flexibly and in an integrated manner without requiring a large amount, and it is possible to increase the distance between each array antenna by interfacing with an intermediate frequency signal with less attenuation compared to the RF signal. ,
The degree of freedom in arrangement can be increased.

【0031】また、第2の発明によれば、複数個のアレ
イアンテナで構成されるディジタルビームフォーミング
によりマルチビームを形成する統合RFセンサシステム
において従来装置のようにアレイアンテナの数に比例し
たハードウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナ
を統合的に柔軟に制御することができ、光ファイバー等
を用いることにより第1の発明に比べて配線のハードウ
エア量を軽減することが可能である。
According to the second aspect of the present invention, there is provided an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming comprising a plurality of array antennas. A plurality of array antennas can be integrated and flexibly controlled without requiring an amount, and the amount of wiring hardware can be reduced by using an optical fiber or the like as compared with the first invention.

【0032】また、第3の発明によれば、複数個のアレ
イアンテナで構成されるディジタルビームフォーミング
によりマルチビームを形成する統合RFセンサシステム
において従来装置のようにアレイアンテナの数に比例し
たハードウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナ
を統合的に柔軟に制御することができ、RF信号でイン
ターフェースをとることによりアレイアンテナ部分のハ
ードウエアの小型化が可能となる。
According to the third aspect of the present invention, in an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas, hardware which is proportional to the number of array antennas as in a conventional device is provided. A plurality of array antennas can be flexibly and integrally controlled without requiring an amount, and the hardware of the array antenna portion can be reduced in size by interfacing with RF signals.

【0033】第4の発明によれば、複数個のアレイアン
テナで構成されるディジタルビームフォーミングにより
マルチビームを形成する統合RFセンサシステムにおい
て従来装置のようにアレイアンテナの数に比例したハー
ドウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナを統合
的に柔軟に制御することができ、光ファイバー等を用い
ることにより第3の発明に比べて配線のハードウエア量
を軽減することが可能である。
According to the fourth aspect of the present invention, in an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming composed of a plurality of array antennas, the amount of hardware proportional to the number of array antennas is reduced as in the conventional apparatus. It is not necessary, and a plurality of array antennas can be integrated and flexibly controlled, and the amount of wiring hardware can be reduced by using an optical fiber or the like as compared with the third invention.

【0034】また、第5の発明によれば、複数個のアレ
イアンテナで構成されるディジタルビームフォーミング
によりマルチビームを形成する統合RFセンサシステム
において従来装置のようにアレイアンテナの数に比例し
たハードウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナ
を統合的に柔軟に制御することができ、ディジタル信号
でインターフェースをとることにより信号の減衰が少な
いためにアレイアンテナ間の距離を離すことができ、配
置上の自由度を増すことが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming comprising a plurality of array antennas. It is possible to control multiple array antennas flexibly and in an integrated manner without requiring a large amount.By interfacing with digital signals, the distance between the array antennas can be increased because the signal attenuation is small, and Can be increased.

【0035】また、第6の発明によれば、複数個のアレ
イアンテナで構成されるディジタルビームフォーミング
によりマルチビームを形成する統合RFセンサシステム
において従来装置のようにアレイアンテナの数に比例し
たハードウエア量を必要とせず、複数のアレイアンテナ
を統合的に柔軟に制御することができ、光ファイバー等
を用いることにより第5の発明に比べて配線のハードウ
エア量を軽減することが可能である。更にディジタル信
号なので第2、第4の発明に比べてダイナミックレンジ
を広くとることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an integrated RF sensor system for forming a multi-beam by digital beam forming comprising a plurality of array antennas. A plurality of array antennas can be integrated and flexibly controlled without requiring an amount, and the amount of wiring hardware can be reduced as compared with the fifth invention by using an optical fiber or the like. Furthermore, since it is a digital signal, the dynamic range can be widened as compared with the second and fourth inventions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing Embodiment 1 of an integrated RF sensor system according to the present invention.

【図2】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態2を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing Embodiment 2 of the integrated RF sensor system according to the present invention.

【図3】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態3を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the integrated RF sensor system according to the present invention;

【図4】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態4を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the integrated RF sensor system according to the present invention;

【図5】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態5を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the integrated RF sensor system according to the present invention;

【図6】 この発明による統合RFセンサシステムの実
施の形態6を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the integrated RF sensor system according to the present invention;

【図7】 スイッチマトリクスの細部構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of a switch matrix.

【図8】 従来の統合RFセンサシステムを示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a conventional integrated RF sensor system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アレイアンテナ、2 空中線群、3 受信周波数変
換器群、4 送信周波数変換器群、5 周波数可変局部
発振信号発生器、6 受信系、7 A/D変換器群、8
受信ビーム形成器、9 送信系、10 D/A変換
器、11 送信ビーム形成器、12 制御器、13 共
通IFネットワーク、14 共通IFスイッチ、15
E/O変換器、16 O/E変換器、17 共通IF光
ネットワーク、18 共通IF光スイッチ、19 広帯
域RFネットワーク、20 広帯域RFスイッチ、21
広帯域RF光ネットワーク、22 広帯域RF光スイ
ッチ、23 ディジタルスイッチ、24 ディジタル光
スイッチ、25 1入力2M出力スイッチ、26 N入
力1出力スイッチ。
Reference Signs List 1 array antenna, 2 antenna group, 3 reception frequency converter group, 4 transmission frequency converter group, 5 frequency variable local oscillation signal generator, 6 reception system, 7 A / D converter group, 8
Reception beamformer, 9 transmission system, 10 D / A converter, 11 transmission beamformer, 12 controller, 13 common IF network, 14 common IF switch, 15
E / O converter, 16 O / E converter, 17 common IF optical network, 18 common IF optical switch, 19 broadband RF network, 20 wideband RF switch, 21
Broadband RF Optical Network, 22 Broadband RF Optical Switch, 23 Digital Switch, 24 Digital Optical Switch, 251 Input 2M Output Switch, 26 N Input 1 Output Switch.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具
備し、上記アレイアンテナと受信系及び送信系を共通イ
ンターフェース(IF)ネットワークにより接続し、外
部からの制御信号により上記アレイアンテナと受信系と
送信系の接続関係を変更することが可能なスイッチマト
リクスで構成された共通IFスイッチを備えた統合RF
センサシステム。
1. An M (M <N) receiving system and a transmitting system are provided for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, and the receiving system and the transmitting system are shared with the array antenna. An integrated RF having a common IF switch composed of a switch matrix connected by an interface (IF) network and capable of changing the connection relationship between the array antenna and a reception system and a transmission system by an external control signal
Sensor system.
【請求項2】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具
備し、上記アレイアンテナと受信系及び送信系を共通イ
ンターフェース(IF)光ネットワークにより接続し、
外部からの制御信号によりアレイアンテナと受信系と送
信系の接続関係を変更することが可能な共通IF光スイ
ッチを備えた統合RFセンサシステム。
2. An N array antenna (N is an integer of 2 or more) includes M (M <N) reception systems and transmission systems, and the reception system and transmission system are shared with the array antenna. Interface (IF) connected by optical network,
An integrated RF sensor system including a common IF optical switch capable of changing a connection relationship between an array antenna, a reception system, and a transmission system by an external control signal.
【請求項3】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具
備し、上記アレイアンテナと受信系及び送信系を広帯域
RFネットワークで接続し、外部からの制御信号により
アレイアンテナと受信系と送信系の接続関係を変更する
ことが可能な広帯域RFスイッチを備えた統合RFセン
サシステム。
3. N (M is an integer of 2 or more) array antennas, M (M <N) reception systems and transmission systems are provided, and the array antenna, reception systems, and transmission systems are provided in a wide band. An integrated RF sensor system including a broadband RF switch that is connected via an RF network and that can change the connection relationship between an array antenna, a receiving system, and a transmitting system according to an external control signal.
【請求項4】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信系及び送信系を具
備し、上記アレイアンテナと受信系及び送信系を広帯域
RF光ネットワークで接続し、外部からの制御信号によ
りアレイアンテナと受信系と送信系の接続関係を変更す
ることの可能な広帯域RFスイッチを備えた統合RFセ
ンサシステム。
4. An M (M <N) receiving system and a transmitting system are provided for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, and the array antenna, the receiving system, and the transmitting system are provided in a wide band. An integrated RF sensor system including a broadband RF switch that can be connected by an RF optical network and that can change the connection relationship between an array antenna, a receiving system, and a transmitting system by an external control signal.
【請求項5】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信ビーム形成器及び
送信ビーム形成器を具備し、上記アレイアンテナと受信
ビーム形成器及び送信ビーム形成器を接続するディジタ
ルスイッチを備えた統合RFセンサシステム。
5. An apparatus comprising M (M <N) receive beamformers and transmit beamformers for N (N is an integer of 2 or more) array antennas, wherein the array antenna and the receive beamformer are provided. RF sensor system with a digital switch connecting the transmitter and the transmit beamformer.
【請求項6】 N個(Nは2以上の整数)のアレイアン
テナに対して、M個(M<N)の受信ビーム形成器及び
送信ビーム形成器を具備し、上記アレイアンテナと受信
ビーム形成器及び送信ビーム形成器を接続するディジタ
ル光スイッチを備えた統合RFセンサシステム。
6. An N array antenna (where N is an integer of 2 or more) includes M (M <N) receive beamformers and transmit beamformers, and the array antenna and the receive beamformer are provided. Integrated RF sensor system with a digital optical switch connecting the transmitter and the transmit beamformer.
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