JP2002185378A - アレーアンテナ装置 - Google Patents

アレーアンテナ装置

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JP2002185378A
JP2002185378A JP2000383666A JP2000383666A JP2002185378A JP 2002185378 A JP2002185378 A JP 2002185378A JP 2000383666 A JP2000383666 A JP 2000383666A JP 2000383666 A JP2000383666 A JP 2000383666A JP 2002185378 A JP2002185378 A JP 2002185378A
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JP
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frequency
beam forming
array
signal
signals
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JP2000383666A
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English (en)
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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

(57)【要約】 【課題】 限られた装置のハードウエア資源
を有効に利用し、複数周波数を受信することの可能なデ
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
するアンテナ装置を得る。 【解決手段】 Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）
の異なる周波数帯の信号を受信する場合、アンテナ開口
をＭ個のブロックに分割し、各々の受信系の局部発振信
号発生器の周波数を所望の周波数に調整し、共通の中間
周波数信号に周波数変換し、帯域通過フィルタ群により
帯域内での周波数選択を行い、各々の周波数に対応した
ビーム形成荷重を生成・設定し、並列処理することによ
り、各々の周波数帯のディジタルマルチビームを同時に
形成することが可能なディジタルビーム形成器を備えた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ、電子
戦、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アレーアンテナ装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の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アレーアンテナ装
置の一般的な構成を示したものである。図において、１
は電波を送受信するためのＮ個（Ｎは１以上の整数）の
アンテナ素子、２はＮ個のアンテナ素子が配列されたア
ンテナ開口、３は送信と受信の切換を行う送受切換器、
４は各受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器、５は各
受信信号を中間周波数信号に変換する周波数変換器、６
は不要周波数成分を除去する帯域通過フィルタ、７は受
信信号をアナログ−ディジタル変換するアナログディジ
タル変換器、８は各素子の受信ディジタル信号を基にマ
ルチビームを形成するディジタルビーム形成器、９はマ
ルチビームを形成する際に各素子の受信ディジタル信号
に与える振幅及び位相の荷重を生成するビーム形成荷重
発生器、１０は中間周波数信号に変換する際に必要な局
部発振信号を生成する局部発振信号発生器、１１は位相
器、増幅器、励振器等からなる送信系である。
【０００３】次に動作について説明する。アンテナ素子
１で受信された受信信号は、送受切換器３を通過し、低
雑音増幅器４で低雑音増幅され、周波数変換器５にて局
部発振信号発生器１０より入力される局部発振信号を用
いて中間周波数信号に周波数変換され、帯域通過フィル
タ６にて不要周波数成分を除去し、アナログディジタル
変換器７によりディジタル信号に変換する。各素子より
入力されるディジタル信号は、ディジタルビーム形成器
８にて、ビーム形成荷重発生器９より入力される振幅・
位相荷重を用いて複素積和演算する事によりマルチビー
ムが形成され、レーダ、電子戦、通信等の信号処理器に
出力される。
【０００４】ディジタルビーム形成器８へ入力される信
号をＳn（θ）とすると、θk方向に主ビームを形成する
際のアンテナ放射パターンＢn（θ）は、
【０００５】
【数１】
【０００６】で表される。従ってビーム形成荷重Ｗnは
波長λに依存するので、受信周波数に応じてビーム形成
荷重Ｗnを変える必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタルビー
ムフォーミングによるマルチビームを形成するアレーア
ンテナ装置は上記の様に構成されており、局部発振信号
発生器１０、帯域通過フィルタ６、ディジタルビーム形
成器８が単一周波数の処理にしか対応しておらず、構成
上の問題から同時に複数信号を受信することが出来な
い。また従来の構成で複数周波数の受信信号を受信しよ
うとした場合、同時に受信する周波数の数に比例してハ
ードウェア量が増大するという問題があった。
【０００８】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、複数周波数を受信することの可能
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
形成するアレーアンテナ装置を得ることを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるアレー
アンテナ装置は、Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異
なる周波数帯の信号を受信する場合、アンテナ開口をＭ
個のブロックに分割し、各々の受信系の局部発振信号発
生器の周波数を所望の周波数に調整し、共通の中間周波
数信号に周波数変換し、帯域通過フィルタ群により帯域
内での周波数選択を行い、各々の周波数に対応したビー
ム形成荷重を生成・設定し、並列処理することにより、
各々の周波数帯のディジタルマルチビームを同時に形成
することが可能なディジタルビーム形成器を備えたもの
である。
【００１０】また、第２の発明によるアレーアンテナ装
置は、 Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異なる周波
数帯の信号を受信する場合、時分割で各々の受信系の局
部発振信号発生器の周波数を所望の周波数に調整し、共
通の中間周波数信号に周波数変換し、帯域通過フィルタ
群により帯域内での周波数選択を行い、各々の周波数に
対応したビーム形成荷重を生成・設定し、時分割処理で
ビーム形成することにより、各々の周波数帯のディジタ
ルマルチビームを単一のディジタルビーム形成器にて形
成するものである。
【００１１】第３の発明によるアレーアンテナ装置は、
Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異なる周波数帯の信
号を受信する場合、アンテナ開口をＭ個のブロックに分
割し、更に時分割で各々の受信系の局部発振信号発生器
の周波数を所望の周波数に調整し、共通の中間周波数信
号に周波数変換し、帯域通過フィルタ群により帯域内で
の周波数選択を行い、各々の周波数に対応したビーム形
成荷重を生成・設定し、並列処理及び時分割処理でビー
ム形成することにより、各々の周波数帯のディジタルマ
ルチビームを単一のディジタルビーム形成器にて形成す
るものである。
【００１２】また、第４の発明によるアレーアンテナ装
置は、Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異なる周波数
帯の信号を受信する場合、アンテナ開口をＭ個のブロッ
クに分割し、各々の受信系の局部発振信号発生器の周波
数を所望の周波数に調整し、共通の中間周波数信号に周
波数変換し、周波数可変帯域通過フィルタにより帯域内
での周波数選択を行い、各々の周波数に対応したビーム
形成荷重を生成・設定し、並列処理することにより、各
々の周波数帯のディジタルマルチビームを同時に形成す
ることが可能なディジタルビーム形成器を備えたもので
ある。
【００１３】第５の発明によるアレーアンテナ装置は、
Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異なる周波数帯の信
号を受信する場合、時分割で各々の受信系の局部発振信
号発生器の周波数を所望の周波数に調整し、共通の中間
周波数信号に周波数変換し、周波数可変帯域通過フィル
タにより帯域内での周波数選択を行い、各々の周波数に
対応したビーム形成荷重を生成・設定し、時分割処理で
ビーム形成することにより、各々の周波数帯のディジタ
ルマルチビームを単一のディジタルビーム形成器にて形
成するものである。
【００１４】また、第６の発明によるアレーアンテナ装
置は、Ｍ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の異なる周波数
帯の信号を受信する場合、アンテナ開口をＭ個のブロッ
クに分割し、更に時分割で各々の受信系の局部発振信号
発生器の周波数を所望の周波数に調整し、共通の中間周
波数信号に周波数変換し、周波数可変帯域通過フィルタ
により帯域内での周波数選択を行い、各々の周波数に対
応したビーム形成荷重を生成・設定し、並列処理及び時
分割処理でビーム形成することにより、各々の周波数帯
のディジタルマルチビームを単一のディジタルビーム形
成器にて形成するものである。
【００１５】
【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を示す機能ブロック図であり、図において
１、３、４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置
と全く同一のものである。２はアンテナ開口でありＭ個
（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）のブロックに分割されてお
り、各々のブロック毎に周波数可変局部発振信号発生器
１４を外部より制御することによりＭ種の異なる周波数
帯を受信する。１３は帯域通過フィルタ群であり複数の
異なる周波数帯の帯域通過フィルタとスイッチで構成さ
れており、外部からの制御信号により所望の帯域を選択
可能となっている。１６はビーム形成荷重発生器で、外
部からの制御信号によりＭ種の周波数に対応したビーム
形成荷重を発生し、ディジタルビーム形成器８に入力す
る。
【００１６】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、ディジタルビーム形成器８での並列処理
により、複数周波数を同時に受信することが可能であ
り、同時受信周波数帯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受信周波数帯数とアン
テナ利得を設定可能である。
【００１７】例えば、図７に示すように同時にＦ１とＦ
２の２つの周波数帯について受信する場合、受信系にお
いては各々の開口に対応した周波数可変局部発振信号発
生器１４を制御し、中間周波数信号の所望の周波数にな
るように設定する。また、同時に帯域通過フィルタ群に
ついても各々の受信周波数が通過するよう設定する。更
にディジタルビーム形成器８においては、Ｆ１を受信す
る＃１〜＃Ｎ／２のチャンネルに対してはＦ１用のビー
ム形成荷重を設定し、Ｆ２を受信する＃（Ｎ／２）＋１
〜＃Ｎのチャンネルに対してはＦ２用のビーム形成荷重
を設定し、それぞれ並列にビーム形成を行うことにより
同時に２周波のビームを出力する。
【００１８】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００１９】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す機能ブロック図であり、図において１、２、
３、４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置と全
く同一のものである。１３は帯域通過フィルタ群であり
複数の異なる周波数帯の帯域通過フィルタとスイッチで
構成されており、外部からの制御信号により所望の帯域
を選択可能となっている。１４は周波数可変局部発振信
号発生器であり、外部からの制御信号により所望の周波
数を受信可能な局部発振信号を発生する。１５はビーム
形成荷重入力切換器であり、外部からの制御信号により
ビーム形成荷重発生器１６で生成したＭ種（Ｍは２以上
Ｎ以下の整数）の周波数に対応したビーム形成荷重をデ
ィジタルビーム形成器８に入力する。
【００２０】図８は時分割処理の概念を示すものであ
り、図において横軸は時間であり、周波数帯Ｆ１からＦ
Ｍの順序でビーム形成荷重を切り替えることにより時分
割でＭ種の周波数帯のビームが出力される。
【００２１】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、時分割処理により複数周波数を受信する
ことが可能であり、同時受信周波数帯数に比例したハー
ドウエア規模を必要とせず、状況に応じて柔軟に受信周
波数帯数と各周波数帯の受信時間を設定可能である。
【００２２】例えば、図９に示すように時分割でＦ１と
Ｆ２の２つの周波数帯について受信する場合、Ｆ１受信
期間である時刻Ｔ１においては、周波数可変局部発振信
号発生器１４を制御し、中間周波数信号をＦ１に対応し
た周波数になるように設定する。同様にＦ２受信期間で
ある時刻Ｔ２においては、周波数可変局部発振信号発生
器１４を制御し、局部発振信号をＦ２に対応した周波数
になるように設定する。また、同時に帯域通過フィルタ
群についても各々の受信周波数が通過するよう設定す
る。
【００２３】更にディジタルビーム形成器８において
は、Ｆ１受信期間においては全チャンネルに対してＦ１
用のビーム形成荷重を設定し、Ｆ２受信期間において全
チャンネルに対してＦ２用のビーム形成荷重を設定し、
それぞれ並列にビーム形成を行うことにより時分割で２
周波のビームを出力することが可能となる。
【００２４】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００２５】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す機能ブロック図であり、図において１、３、
４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置と全く同
一のものである。２はアンテナ開口でありＭ個（Ｍは２
以上Ｎ以下の整数）のブロックに分割されており、各々
のブロック毎に周波数可変局部発振信号発生器１４を外
部より制御することによりＭ種の異なる周波数帯を受信
する。１３は帯域通過フィルタ群であり複数の異なる周
波数帯の帯域通過フィルタとスイッチで構成されてお
り、外部からの制御信号により所望の帯域を選択可能と
なっている。１５はビーム形成荷重入力切換器であり、
外部からの制御信号によりビーム形成荷重発生器１６で
生成したＭ種の周波数に対応したビーム形成荷重をディ
ジタルビーム形成器８に入力する。
【００２６】図８は時分割処理の概念を示すものであ
り、図において横軸は時間であり、周波数帯Ｆ１からＦ
Ｍの順序でビーム形成荷重を切り替えることにより時分
割でＭ種の周波数帯のビームが出力される。
【００２７】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、ディジタルビーム形成器８での並列処理
と時分割による処理により、複数周波数を同時に受信す
ることが可能であり、同時受信周波数帯数に比例したハ
ードウエア規模を必要とせず、状況に応じて柔軟に受信
周波数帯数とアンテナ利得及び各周波数帯の受信時間を
設定可能である。
【００２８】例えば、図１０に示すように、同時に周波
数が近接したＦ１、Ｆ２と同じく周波数が近接したＦ
３、Ｆ４の４つの周波数について受信する場合、各々の
開口に対応した周波数可変局部発振信号発生器１４を制
御し、周波数変換器５の出力である中間周波数信号の所
望の周波数になるように設定する。
【００２９】Ｆ１及びＦ３受信期間である時刻Ｔ１にお
いては、周波数可変局部発振信号発生器１４を制御し、
周波数変換器５の出力である中間周波数信号をＦ１（又
はＦ３）に対応した周波数になるように設定する。同様
にＦ２及びＦ４受信期間である時刻Ｔ２においては、周
波数可変局部発振信号発生器１４を制御し、周波数変換
器５の出力である中間周波数信号をＦ２（又はＦ４）に
対応した周波数になるように設定する。
【００３０】更にディジタルビーム形成器８において
は、Ｆ１及びＦ２を受信するＮ／２個のチャンネルにお
いては、時刻Ｔ１ではＦ１用のビーム形成荷重を設定
し、時刻Ｔ２においてはＦ２用のビーム形成荷重を設定
し、それぞれ時分割にビーム形成を行う。同様にＦ３及
びＦ４を受信するＮ／２個のチャンネルにおいては、時
刻Ｔ１ではＦ３用、時刻Ｔ２ではＦ４用のビーム形成荷
重を設定する。
【００３１】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００３２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を示す機能ブロック図であり、図において１、３、
４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置と全く同
一のものである。２はアンテナ開口でありＭ個（Ｍは２
以上Ｎ以下の整数）のブロックに分割されており、各々
のブロック毎に周波数可変局部発振信号発生器１４を外
部より制御することによりＭ種の異なる周波数帯を受信
する。１７は周波数可変帯域通過フィルタであり複数の
異なる周波数帯に同調可能なように構成されている。１
６はビーム形成荷重発生器で、外部からの制御信号によ
りＭ種（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）の周波数に対応した
ビーム形成荷重を発生し、ディジタルビーム形成器８に
入力する。
【００３３】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、ディジタルビーム形成器８での並列処理
により、複数周波数を同時に受信することが可能であ
り、同時受信周波数帯数に比例したハードウエア規模を
必要とせず、実施の形態１の構成より更にハードウエア
規模の縮小が可能であり、状況に応じて柔軟に受信周波
数帯数とアンテナ利得を設定可能である。
【００３４】例えば、図８に示すように同時にＦ１とＦ
２の２つの周波数帯について受信する場合、受信系にお
いては各々の開口に対応した周波数可変局部発振信号発
生器を制御し、中間周波数信号の所望の周波数になるよ
うに設定する。また、同時に帯域通過フィルタ群につい
ても各々の受信周波数が通過するよう設定する。更にデ
ィジタルビーム形成器においては、Ｆ１を受信する＃１
〜＃Ｎ／２のチャンネルに対してはＦ１用のビーム形成
荷重を設定し、Ｆ２を受信する＃（Ｎ／２）＋１〜＃Ｎ
のチャンネルに対してはＦ２用のビーム形成荷重を設定
し、それぞれ並列にビーム形成を行うことにより同時に
２周波のビームを出力する。
【００３５】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００３６】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５を示す機能ブロック図であり、図において１、２、
３、４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置と全
く同一のものである。１７は周波数可変帯域通過フィル
タであり複数の異なる周波数帯に同調可能なように構成
されている。１５はビーム形成荷重入力切換器であり、
ビーム形成荷重発生器１６で生成したＭ種（Ｍは２以上
Ｎ以下の整数）の周波数に対応したビーム形成荷重をデ
ィジタルビーム形成器８に入力する。
【００３７】図８は時分割処理の概念を示すものであ
り、図において横軸は時間であり、周波数帯Ｆ１からＦ
Ｍの順序でビーム形成荷重を切り替えることにより時分
割でＭ種の周波数帯のビームが出力される。
【００３８】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、ディジタルビーム形成器８での時分割処
理により、複数周波数を同時に受信することが可能であ
り、同時受信周波数帯数に比例したハードウエア規模を
必要とせず、実施の形態１の構成より更にハードウエア
規模の縮小が可能であり、状況に応じて柔軟に受信周波
数帯数と各周波数帯の受信時間を設定可能である。
【００３９】例えば、図９に示すように時分割でＦ１と
Ｆ２の２つの周波数帯について受信する場合、Ｆ１受信
期間である時刻Ｔ１においては、周波数可変局部発振信
号発生器１４を制御し、中間周波数信号をＦ１に対応し
た周波数になるように設定する。
【００４０】同様にＦ２受信期間である時刻Ｔ２におい
ては、周波数可変局部発振信号発生器を制御し、中間周
波数信号をＦ２に対応した周波数になるように設定す
る。また、同時に帯域通過フィルタ群についても各々の
受信周波数が通過するよう設定する。
【００４１】更にディジタルビーム形成器８において
は、Ｆ１受信期間においては全チャンネルに対してＦ１
用のビーム形成荷重を設定し、Ｆ２受信期間において全
チャンネルに対してＦ２用のビーム形成荷重を設定し、
それぞれ並列にビーム形成を行うことにより時分割で２
周波のビームを出力することが可能となる。
【００４２】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００４３】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６を示す機能ブロック図であり、図において１、３、
４、５と７、８及び１１、１２は上記従来装置と全く同
一のものである。２はアンテナ開口でありＭ個（Ｍは２
以上Ｎ以下の整数）のブロックに分割されており、各々
のブロック毎に周波数可変局部発振信号発生器１４を外
部より制御することによりＭ種の異なる周波数帯を受信
する。１７は周波数可変帯域通過フィルタであり複数の
異なる周波数帯に同調可能なように構成されている。１
５はビーム形成荷重入力切換器であり、ビーム形成荷重
発生器１６で生成したＭ種の周波数に対応したビーム形
成荷重をディジタルビーム形成器８に入力する。
【００４４】図８は時分割処理の概念を示すものであ
り、図において横軸は時間であり、周波数帯Ｆ１からＦ
Ｍの順序でビーム形成荷重を切り替えることにより時分
割でＭ種の周波数帯のビームが出力される。
【００４５】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置においては、ディジタルビーム形成器８での並列処理
と時分割処理の併用により、複数周波数を同時に受信す
ることが可能であり、同時受信周波数帯数に比例したハ
ードウエア規模を必要とせず、実施の形態１の構成より
更にハードウエア規模の縮小が可能であり、状況に応じ
て柔軟に受信周波数帯数とアンテナ利得及び各周波数帯
の受信時間を設定可能である。
【００４６】例えば、図１０に示すように、同時に周波
数が近接したＦ１、Ｆ２と同じく周波数が近接したＦ
３、Ｆ４の４つの周波数について受信する場合、各々の
開口に対応した周波数可変局部発振信号発生器１４を制
御し、周波数変換器５の出力である中間周波数信号の所
望の周波数になるように設定する。
【００４７】Ｆ１及びＦ３受信期間である時刻Ｔ１にお
いては、周波数可変局部発振信号発生器１４を制御し、
周波数変換器５の出力である中間周波数信号をＦ１（又
はＦ３）に対応した周波数になるように設定する。
【００４８】同様にＦ２及びＦ４受信期間である時刻Ｔ
２においては、周波数可変局部発振信号発生器１４を制
御し、周波数変換器５の出力である中間周波数信号をＦ
２（又はＦ４）に対応した周波数になるように設定す
る。
【００４９】更にディジタルビーム形成器８において
は、Ｆ１及びＦ２を受信するＮ／２個のチャンネルにお
いては、時刻Ｔ１ではＦ１用のビーム形成荷重を設定
し、時刻Ｔ２においてはＦ２用のビーム形成荷重を設定
し、それぞれ時分割にビーム形成を行う。同様にＦ３及
びＦ４を受信するＮ／２個のチャンネルにおいては、時
刻＃１ではＦ３用、時刻＃２ではＦ４用のビーム形成荷
重を設定する。
【００５０】以上のように本発明によるアレーアンテナ
装置においては、任意の周波数において受信することが
可能となり、ディジタルビームフォーミングの特徴であ
るマルチビーム形成を各々の周波数帯に対して形成する
ことが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】第１の発明によれば、従来装置のように
単一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数帯数
に比例したハードウエア量を必要とせず、ディジタルビ
ーム形成器の並列処理により同時に複数周波数帯のマル
チビームを形成することが可能となる。
【００５２】また、第２の発明によれば、従来装置のよ
うに単一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数
帯数に比例したハードウエア量を必要とせず、ディジタ
ルビーム形成器の時分割処理により複数周波数帯のマル
チビームを形成することが可能となる。
【００５３】第３の発明によれば、従来装置のように単
一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数帯数に
比例したハードウエア量を必要とせず、ディジタルビー
ム形成器の並列処理と時分割処理の併用により柔軟に複
数周波数帯のマルチビームを形成することが可能とな
る。
【００５４】また、第４の発明によれば、従来装置のよ
うに単一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数
帯数に比例したハードウエア量を必要とせず、第１の発
明よりも更にハードウエア規模を縮小し、ディジタルビ
ーム形成器の並列処理により同時に複数周波数帯のマル
チビームを形成することが可能となる。
【００５５】第５の発明によれば、従来装置のように単
一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数帯数に
比例したハードウエア量を必要とせず、第１の発明より
も更にハードウエア規模を縮小し、ディジタルビーム形
成器の時分割処理により複数周波数帯のマルチビームを
形成することが可能となる。
【００５６】また、第６の発明によれば、従来装置のよ
うに単一周波数の受信のみでなく、また同時受信周波数
帯数に比例したハードウエア量を必要とせず、第１の発
明よりも更にハードウエア規模を縮小し、ディジタルビ
ーム形成器の並列処理と時分割処理の併用により柔軟に
複数周波数帯のマルチビームを形成することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態１を示す図である。
【図２】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態２を示す図である。
【図３】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態３を示す図である。
【図４】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態４を示す図である。
【図５】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態５を示す図である。
【図６】 この発明によるアレーアンテナ装置の実施の
形態６を示す図である。
【図７】 実施の形態１及び４の動作の一例を示す図で
ある。
【図８】 時分割処理の概念を示す図である。
【図９】 実施の形態２及び５の動作の一例を示す図で
ある。
【図１０】 実施の形態３及び６の動作の一例を示す図
である。
【図１１】 従来のアレーアンテナ装置を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ アンテナ素子、２ アンテナ開口、３ 送受切換器、
４ 低雑音増幅器、５周波数変換器、６ 帯域通過フィル
タ、７ アナログディジタル変換器、８ ディジタルビー
ム形成器、９ ビーム形成荷重発生器（単一周波数）、
１０ 局部発振信号発生器、１１ 送信系、１２ 受信
系、１３ 帯域通過フィルタ群、１４ 周波数可変局部発
振信号発生器、１５ ビーム形成荷重入力切換器、１６
ビーム形成荷重発生器（複数周波数）、１７ 周波数可
変帯域通過フィルタ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 25/04 Ｈ０１Ｑ 25/04 Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｄ 7/26 7/26 Ｄ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を任意の数のアレーブロック毎に分割したアレーア
    ンテナ装置において、上記アレーブロック毎に設けら
    れ、それぞれのアレーブロックに対応した局部発振信号
    を発生する複数の周波数可変局部発振信号発生器と、上
    記複数のアンテナ素子により受信された異なる周波数の
    受信信号を、上記アレーブロック毎に異なる周波数に対
    応してそれぞれ設定された上記局部発振信号により中間
    周波数信号に変換する複数個の周波数変換器と、上記中
    間周波数信号をそれぞれ入力し、上記アレーブロック毎
    に異なる周波数にそれぞれ対応した帯域を選択し、受信
    信号を通過させる複数の帯域通過フィルタ群と、上記複
    数の帯域通過フィルタ群の出力信号をそれぞれディジタ
    ル信号に変換する複数個のアナログディジタル変換器
    と、上記アレーブロック毎に異なる周波数にそれぞれ対
    応したビーム形成処理に必要なビーム形成荷重を発生す
    るビーム形成荷重発生器と、上記複数個のアナログディ
    ジタル変換器の出力信号を、上記ビーム形成荷重発生器
    の出力信号を用いてそれぞれ上記アレーブロック毎に並
    列にビーム形成処理を行うディジタルビーム形成器とを
    具備したことを特徴とするアレーアンテナ装置。
  2. 【請求項２】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を有するアレーアンテナ装置において、時分割で異
    なる周波数に対応した局部発振信号を発生する周波数可
    変局部発振信号発生器と、上記複数のアンテナ素子によ
    り受信された受信信号を、受信信号の周波数に対応して
    設定された上記局部発振信号により中間周波数信号に変
    換する複数個の周波数変換器と、上記中間周波数信号を
    それぞれ入力し、受信信号の周波数に対応した帯域を時
    分割で選択し、受信信号を通過させる複数の帯域通過フ
    ィルタ群と、上記複数の帯域通過フィルタ群の出力信号
    をそれぞれディジタル信号に変換する複数個のアナログ
    ディジタル変換器と、受信信号の周波数に対応したビー
    ム形成処理に必要なビーム形成荷重を発生するビーム形
    成荷重発生器と、上記ビーム形成荷重を時分割で切替え
    るビーム形成荷重切換器と、上記複数個のアナログディ
    ジタル変換器の出力信号を、上記ビーム形成荷重切換器
    の出力信号を用いて時分割で異なる周波数に対応したビ
    ーム形成処理を行うディジタルビーム形成器とを具備し
    たことを特徴とするアレーアンテナ装置。
  3. 【請求項３】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を任意の数のアレーブロック毎に分割したアレーア
    ンテナ装置において、上記アレーブロック毎に設けら
    れ、時分割でそれぞれのアレーブロックに対応した局部
    発振信号を発生する複数の周波数可変局部発振信号発生
    器と、上記複数のアンテナ素子により受信された異なる
    周波数の受信信号を、上記アレーブロック毎に異なる周
    波数に対応してそれぞれ設定された上記局部発振信号に
    より中間周波数信号に変換する複数個の周波数変換器
    と、上記中間周波数信号をそれぞれ入力し、上記アレー
    ブロック毎に異なる周波数にそれぞれ対応した帯域を選
    択し、受信信号を通過させる複数の帯域通過フィルタ群
    と、上記複数の帯域通過フィルタ群の出力信号をそれぞ
    れディジタル信号に変換する複数個のアナログディジタ
    ル変換器と、上記アレーブロック毎に異なる周波数にそ
    れぞれ対応したビーム形成処理に必要なビーム形成荷重
    を発生するビーム形成荷重発生器と、上記ビーム形成荷
    重を時分割で切替えるビーム形成荷重切換器と、上記複
    数個のアナログディジタル変換器の出力信号を、上記ビ
    ーム形成荷重切換器の出力信号を用いてそれぞれ上記ア
    レーブロック毎に並列にかつ時分割にビーム形成処理を
    行うディジタルビーム形成器とを具備したことを特徴と
    するアレーアンテナ装置。
  4. 【請求項４】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を任意の数のアレーブロック毎に分割したアレーア
    ンテナ装置において、上記アレーブロック毎に設けら
    れ、それぞれのアレーブロックに対応した局部発振信号
    を発生する複数の周波数可変局部発振信号発生器と、上
    記複数のアンテナ素子により受信された異なる周波数の
    受信信号を、上記アレーブロック毎に異なる周波数に対
    応してそれぞれ設定された上記局部発振信号により中間
    周波数信号に変換する複数個の周波数変換器と、上記中
    間周波数信号をそれぞれ入力し、上記アレーブロック毎
    に異なる周波数にそれぞれ対応した帯域を選択し、受信
    信号を通過させる複数個の周波数可変帯域通過フィルタ
    と、上記複数の周波数可変帯域通過フィルタの出力信号
    をそれぞれディジタル信号に変換する複数個のアナログ
    ディジタル変換器と、上記アレーブロック毎に異なる周
    波数にそれぞれ対応したビーム形成処理に必要な振幅・
    位相荷重を発生するビーム形成荷重発生器と、上記複数
    個のアナログディジタル変換器の出力信号を、上記ビー
    ム形成荷重発生器の出力信号を用いてそれぞれ上記アレ
    ーブロック毎に並列にビーム形成処理を行うディジタル
    ビーム形成器とを具備したことを特徴とするアレーアン
    テナ装置。
  5. 【請求項５】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を有するアレーアンテナ装置において、時分割で異
    なる周波数に対応した局部発振信号を発生する周波数可
    変局部発振信号発生器と、上記複数のアンテナ素子によ
    り受信された受信信号を、受信信号の周波数に対応して
    設定された上記局部発振信号により中間周波数信号に変
    換する複数個の周波数変換器と、上記中間周波数信号を
    それぞれ入力し、受信信号の周波数に対応した帯域を時
    分割で選択し、受信信号を通過させる複数の周波数可変
    帯域通過フィルタと、上記複数の周波数可変帯域通過フ
    ィルタの出力信号をそれぞれディジタル信号に変換する
    複数個のアナログディジタル変換器と、受信信号の周波
    数に対応したビーム形成処理に必要なビーム形成荷重を
    発生するビーム形成荷重発生器と、上記ビーム形成荷重
    を時分割で切替えるビーム形成荷重切換器と、上記複数
    個のアナログディジタル変換器の出力信号を、上記ビー
    ム形成荷重切換器の出力信号を用いて時分割で異なる周
    波数に対応したビーム形成処理を行うディジタルビーム
    形成器とを具備したことを特徴とするアレーアンテナ装
    置。
  6. 【請求項６】 アレー状に配列された複数個のアンテナ
    素子を任意の数のアレーブロック毎に分割したアレーア
    ンテナ装置において、上記アレーブロック毎に設けら
    れ、時分割でそれぞれのアレーブロックに対応した局部
    発振信号を発生する複数の周波数可変局部発振信号発生
    器と、上記複数のアンテナ素子により受信された異なる
    周波数の受信信号を、上記アレーブロック毎に異なる周
    波数に対応してそれぞれ設定された上記局部発振信号に
    より中間周波数信号に変換する複数個の周波数変換器
    と、上記中間周波数信号をそれぞれ入力し、上記アレー
    ブロック毎に異なる周波数にそれぞれ対応した帯域を選
    択し、受信信号を通過させる複数個の周波数可変帯域通
    過フィルタと、上記複数の周波数可変帯域通過フィルタ
    の出力信号をそれぞれディジタル信号に変換する複数個
    のアナログディジタル変換器と、上記アレーブロック毎
    に異なる周波数にそれぞれ対応したビーム形成処理に必
    要なビーム形成荷重を発生するビーム形成荷重発生器
    と、上記ビーム形成荷重を時分割で切替えるビーム形成
    荷重切換器と、上記複数個のアナログディジタル変換器
    の出力信号を、上記ビーム形成荷重切換器の出力信号を
    用いてそれぞれ上記アレーブロック毎に並列にかつ時分
    割にビーム形成処理を行うディジタルビーム形成器とを
    具備したことを特徴とするアレーアンテナ装置。
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