JP2003023383A - Variable beam antenna system - Google Patents
Variable beam antenna systemInfo
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- JP2003023383A JP2003023383A JP2001205836A JP2001205836A JP2003023383A JP 2003023383 A JP2003023383 A JP 2003023383A JP 2001205836 A JP2001205836 A JP 2001205836A JP 2001205836 A JP2001205836 A JP 2001205836A JP 2003023383 A JP2003023383 A JP 2003023383A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は可変ビームアンテナ
装置に関し、ERP(Electronic Road Pricing)システ
ムなどに適用して有用なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable beam antenna device, and is useful when applied to an ERP (Electronic Road Pricing) system or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】無線を利用したノンストップ有料道路料
金収受システム(Electoronics TollCollection:ET
C)の試運用が開始されている。このシステムは5.8
GHZの電波を利用したものであり、路側に設置された
路側無線器(路側アンテナ装置)と、車両に搭載された
車載器とが無線でデータ伝送をして、料金を車載器又は
車載器に挿入するICカードから引き去る方式のもので
ある。2. Description of the Related Art Non-stop toll road toll collection system (ELectoronics TollCollection: ET) using wireless communication
The trial operation of C) has started. This system is 5.8
Is obtained by using radio waves of GH Z, roadside device installed in the roadside and (roadside antenna device), and a vehicle-mounted device mounted on the vehicle and the data transmission by radio, the vehicle-mounted device or OBE Rates It is a method of removing from the IC card to be inserted into.
【0003】図21は従来のETCシステムにおける路
側アンテナ装置の構成図、図22は前記路側アンテナ装
置におけるアンテナ給電回路の構成図である。FIG. 21 is a block diagram of a roadside antenna device in a conventional ETC system, and FIG. 22 is a block diagram of an antenna feeding circuit in the roadside antenna device.
【0004】図21において、路側アンテナ装置3は道
路を跨ぐように設けた門形の支柱であるガントリに設置
され、アンテナ制御基板2を収容した制御基板ラック1
は料金所のブース内や路側に設置された筺体内などに設
けられる。路側アンテナ装置3には通信制御回路4が設
けられ、この通信制御回路4によってアンテナ制御基板
2とのデータ通信を行うとともに送受信制御を行う。In FIG. 21, a roadside antenna device 3 is installed on a gantry, which is a gate-shaped support strut installed across a road, and a control board rack 1 containing an antenna control board 2 is installed.
Will be installed inside the booth of the toll booth or inside the enclosure installed on the roadside. A communication control circuit 4 is provided in the roadside antenna device 3, and the communication control circuit 4 performs data communication with the antenna control board 2 and performs transmission / reception control.
【0005】路側アンテナ装置3から車載器に送信する
際には、変調回路5において、5.8GHZ の高周波数
帯発振器6から出力される高周波数の搬送波を送信デー
タによって変調し、この変調波を、送信アンプ6で増幅
して5.8GHZ 帯の通過帯域を有するバンドパスフィ
ルタ8を通過させた後、アンテナ切換回路8及びアンテ
ナ給電回路10を介して、多数のアンテナ素子11aを
2次元に配列してなるアレイアンテナ11から発信す
る。また、車載器からの送信電波を路側アンテナ装置3
で受信する際には、この送信電波をアレイアンテナ11
で受信し、アンテナ給電回路10及びアンテナ切換回路
9を経て、5.8GHZ 帯の通過帯域を有するバンドパ
スフィルタ12を通過させ、受信アンプ13で増幅した
後、復調回路14で高周波数帯発振器6からの高周波に
基づいて復調することにより、車載器からの受信データ
を得る。[0005] When transmitted from the roadside antenna apparatus 3 to the vehicle-mounted device, in the modulation circuit 5, modulated by the transmission data carrier of high frequency output from the high frequency band oscillator 6 5.8GH Z, the modulated wave After being amplified by a transmission amplifier 6 and passed through a bandpass filter 8 having a pass band of 5.8 GHz Z band, a large number of antenna elements 11a are two-dimensionally arranged through an antenna switching circuit 8 and an antenna feeding circuit 10. The signals are transmitted from the array antenna 11 arranged in the. In addition, the radio wave transmitted from the vehicle-mounted device is transmitted to the roadside antenna device 3
When receiving with the array antenna 11
In receiving, via an antenna feeding circuit 10 and an antenna switching circuit 9, passed through a bandpass filter 12 having a pass band of 5.8GH Z band, amplified by the receiving amplifier 13, a high frequency band oscillator demodulation circuit 14 By demodulating based on the high frequency from 6, the reception data from the vehicle-mounted device is obtained.
【0006】図22に示すように、アレイアンテナ11
は各アンテナ素子11aから放射する電波を合成してア
ンテナビームを形成する。そして、所望のアンテナビー
ムを形成するためには、アンテナ給電回路10によって
アレイアンテナ11の各アンテナ素子11aに給電する
マイクロ波の振幅と位相とを制御する。アンテナ給電回
路10は、分配・合成器15と位相制御用のマイクロ波
伝送路16とによって構成されており、分配・合成器1
5によって各アンテナ素子11aへ供給するマイクロ波
の電力分配量(マイクロ波の振幅)を制御し、マイクロ
波伝送路16の長さを変えて各アンテナ素子11aへ供
給するマイクロ波の位相を制御する。As shown in FIG. 22, the array antenna 11
Forms an antenna beam by combining radio waves radiated from each antenna element 11a. Then, in order to form a desired antenna beam, the antenna feeding circuit 10 controls the amplitude and phase of the microwave that feeds each antenna element 11a of the array antenna 11. The antenna feeding circuit 10 includes a distributor / combiner 15 and a microwave transmission line 16 for phase control.
The power distribution amount (amplitude of microwave) of the microwave supplied to each antenna element 11a is controlled by 5, and the phase of the microwave supplied to each antenna element 11a is controlled by changing the length of the microwave transmission line 16. .
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、都市部の渋
滞緩和を目的としたフリーフロー型道路課金システムに
おいては、多様化したアンテナの設置環境や通信領域に
柔軟に対応できる可変ビームアンテナ装置が求められて
おり、ビームパターンが固定(固定ビーム)である現行
の路側アンテナ装置3は適さない。However, in a free-flow type road charging system aimed at alleviating traffic congestion in urban areas, a variable beam antenna device capable of flexibly responding to diversified antenna installation environments and communication areas is required. However, the current roadside antenna device 3 having a fixed beam pattern (fixed beam) is not suitable.
【0008】例えば、大都市において現在計画されてい
るERPシステムのアンテナ設置個所は数百個所と見積
もられているが、その設置環境は路地裏や高架下、車線
数の違いなど千差万別であり、従って要求されるビーム
パターン(通信領域)も設置環境ごとに様々である。例
えば、図23(a)に示すような設置場所においては、
1車線の課金車線に対応した3m×3mの通信領域17
が要求される一方、図23(b)に示すような設置場所
においては、2車線の課金車線に対応した6m×6mの
通信領域18が要求される。このような設置環境に一品
一品対応した固定ビームの路側アンテナ装置を開発、設
計することはコスト、工期の面などから得策ではない。For example, it is estimated that there are hundreds of antenna installation locations for the ERP system currently planned in a large city, but the installation environment varies according to the back alley, under the overpass, and the number of lanes. Therefore, the required beam pattern (communication area) also varies depending on the installation environment. For example, in the installation place as shown in FIG.
3m x 3m communication area 17 corresponding to one lane charging lane
On the other hand, in the installation location as shown in FIG. 23B, the communication area 18 of 6 m × 6 m corresponding to the charging lane of two lanes is required. It is not a good idea to develop and design a fixed beam roadside antenna device that is suitable for each installation environment in terms of cost and construction period.
【0009】従って、本発明はこのような事情に鑑み、
様々な設置環境(通信領域)に柔軟に対応することがで
きる可変ビームアンテナ装置を提供することを課題とす
る。Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances.
An object of the present invention is to provide a variable beam antenna device that can flexibly cope with various installation environments (communication areas).
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第1
発明の低周波数帯発振器と中間周波数帯発振器と低周波
数帯振幅制御器とを有し、前記低周波数帯発振器から出
力する低周波数帯で前記低周波数帯振幅制御器により振
幅を制御し、この低周波数帯と前記中間周波数帯発振器
から出力する中間周波数帯とを乗算することにより高周
波数帯に周波数変換して、アレイアンテナのアンテナ素
子へ給電するように構成したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] First to solve the above problems
A low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band amplitude controller of the invention are provided, and the amplitude is controlled by the low frequency band amplitude controller in the low frequency band output from the low frequency band oscillator. It is characterized in that the frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator are multiplied to perform frequency conversion into a high frequency band and feed the antenna element of the array antenna.
【0011】また、第2発明の可変ビームアンテナ装置
は、低周波数帯発振器と中間周波数帯発振器と低周波数
帯位相制御器とを有し、前記低周波数帯発振器から出力
する低周波数帯で前記低周波数帯位相制御器により位相
を制御し、この低周波数帯と前記中間周波数帯発振器か
ら出力する中間周波数帯とを乗算することにより高周波
数帯に周波数変換して、アレイアンテナのアンテナ素子
へ給電するように構成したことを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the second invention has a low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band phase controller, and the low frequency band oscillator outputs the low frequency band output signal from the low frequency band oscillator. The phase is controlled by the frequency band phase controller, and the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator are multiplied to convert the frequency to the high frequency band and feed the antenna element of the array antenna. It is characterized in that it is configured as follows.
【0012】また第3発明の可変ビームアンテナ装置
は、低周波数帯発振器と中間周波数帯発振器と低周波数
帯振幅・位相制御器とを有し、前記低周波数帯発振器か
ら出力する低周波数帯で前記低周波数帯振幅・位相制御
器により振幅と位相を制御し、この低周波数帯と前記中
間周波数帯発振器から出力する中間周波数帯とを乗算す
ることにより高周波数帯に周波数変換して、アレイアン
テナのアンテナ素子へ給電するように構成したことを特
徴とする。A variable beam antenna apparatus according to a third aspect of the present invention has a low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band amplitude / phase controller, and outputs in the low frequency band output from the low frequency band oscillator. The amplitude and phase are controlled by the low frequency band amplitude / phase controller, and the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator are multiplied to convert the frequency to the high frequency band, and the array antenna It is characterized in that it is configured to feed power to the antenna element.
【0013】また第4発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の振幅を変えてアレイアンテナのアンテナ素子
へ給電する複数の振幅可変回路とを有してなる振幅可変
アンテナ給電回路と、前記振幅可変回路を制御する振幅
制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the fourth invention comprises a distributor / combiner and a plurality of amplitude variable circuits for changing the amplitude of the power distributed by the distributor / combiner and feeding the antenna elements of the array antenna. It is characterized in that it has an amplitude variable antenna feeding circuit having the same and an amplitude control circuit for controlling the amplitude variable circuit.
【0014】また、第5発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の位相を変えてアレイアンテナのアンテナ素子
へ給電する複数の位相可変回路とを有してなる位相可変
アンテナ給電回路と、前記位相可変回路を制御する位相
制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the fifth invention comprises a distributor / combiner and a plurality of phase variable circuits for changing the phase of the power distributed by the distributor / combiner to feed the antenna elements of the array antenna. And a phase control circuit for controlling the phase variable circuit.
【0015】また、第6発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の振幅及び位相を変えてアレイアンテナのアン
テナ素子へ給電する複数の振幅可変回路及び位相可変回
路とを有してなる振幅・位相可変アンテナ給電回路と、
前記振幅可変回路及び位相可変回路を制御する振幅・位
相制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the sixth aspect of the invention comprises a distributor / combiner and a plurality of variable amplitudes for changing the amplitude and phase of the power distributed by the distributor / combiner to feed the antenna elements of the array antenna. An amplitude / phase variable antenna power feeding circuit including a circuit and a phase variable circuit,
An amplitude / phase control circuit for controlling the amplitude variable circuit and the phase variable circuit is provided.
【0016】また、第7発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4又は第6発明の可変ビームアンテナ装置におい
て、前記振幅可変回路の振幅制御特性のバラツキを補正
するための振幅補正テーブルを有し、前記振幅制御回路
又は前記振幅・位相制御回路では、この振幅補正テーブ
ルに基づいて前記振幅可変回路を制御することにより、
前記振幅可変回路の振幅制御特性のバラツキを補正する
ことを特徴とする。A variable beam antenna apparatus according to a seventh aspect of the invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth or sixth aspect of the invention, which has an amplitude correction table for correcting variations in amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit. In the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit, by controlling the amplitude variable circuit based on the amplitude correction table,
Variations in the amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit are corrected.
【0017】また、第8発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4,第6又は第7発明の可変ビームアンテナ装置
において、前記振幅可変回路で振幅を変化させる際に副
作用的に変化する位相量を補正するための位相補正テー
ブルを有し、前記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御
回路では、この位相補正テーブルに基づいて前記位相可
変回路又は位相補正回路を制御することにより、前記位
相量を補正することを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the eighth aspect of the present invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth or seventh aspect, wherein a phase amount that adversely changes when the amplitude is changed by the amplitude changing circuit. A phase correction table for correction is provided, and the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit corrects the phase amount by controlling the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the phase correction table. It is characterized by doing.
【0018】また、第9発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4,第5,第6,第7又は第8発明の可変ビーム
アンテナ装置において、伝送路長の違いによる位相差を
補正するための伝送路長位相補正テーブルを有し、前記
振幅制御回路、前記位相制御回路又は前記振幅・位相制
御回路では、この伝送路長位相補正テーブルに基づいて
前記位相可変回路又は位相補正回路を制御することによ
り、前記位相差を補正することを特徴とする。A variable beam antenna apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, fifth, sixth, seventh or eighth aspect, for correcting a phase difference due to a difference in transmission path length. A transmission path length phase correction table is provided, and the amplitude control circuit, the phase control circuit, or the amplitude / phase control circuit controls the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the transmission path length phase correction table. Is used to correct the phase difference.
【0019】また、第10発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記振幅可変回路はダイオードを有
してなるものであり、前記ダイオードに流れる電流を前
記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御回路からの制御
電圧によって制御することにより、前記ダイオードを通
過する電力の振幅を制御するように構成したことを特徴
とする。The variable beam antenna apparatus according to the tenth invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the amplitude variable circuit has a diode. The amplitude of the electric power passing through the diode is controlled by controlling the current flowing through the diode by the control voltage from the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit.
【0020】また、第11発明の可変ビームアンテナ装
置は、第5,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記位相可変回路は、長さの異なる
複数の位相値可変用の伝送路を、接続切換スイッチを介
して、主伝送路と並列に接続した構成であることを特徴
とする。The variable beam antenna apparatus according to the eleventh invention is the variable beam antenna apparatus according to the fifth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the phase variable circuit is for varying a plurality of phase values having different lengths. The transmission line is connected to the main transmission line in parallel via a connection changeover switch.
【0021】また、第12発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記振幅可変回路は、減衰量の異な
る複数の減衰器を、接続切換スイッチを介して、伝送路
と並列に接続した構成であることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the twelfth invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the amplitude variable circuit comprises a plurality of attenuators having different attenuation amounts, It is characterized in that it is connected in parallel with the transmission line via a connection changeover switch.
【0022】また、第13発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第5,第6,第7,第8,第9,第10,
第11又は第12発明の可変ビームアンテナ装置におい
て、アレイアンテナのアンテナ素子を複数のブロックに
分け、同じブロックに属するアンテナ素子に対して分配
・合成器により、前記振幅可変回路若しくは前記位相可
変回路又は前記振幅可変回路及び位相可変回路によって
制御された同じ振幅若しくは位相又は同じ振幅及び位相
の電力を供給するように構成したことを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the thirteenth invention is the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth,
In the variable beam antenna device according to the eleventh or twelfth aspect of the invention, the antenna element of the array antenna is divided into a plurality of blocks, and the amplitude variable circuit or the phase variable circuit is divided by a distributor / combiner for the antenna elements belonging to the same block. It is characterized in that it is configured to supply power of the same amplitude or phase or the same amplitude and phase controlled by the amplitude variable circuit and the phase variable circuit.
【0023】また、第14発明の可変ビームアンテナ装
置は、第5又は第6発明の可変ビームアンテナ装置にお
いて、アンテナ素子の前に電波反射板を装着し、この電
波反射板でアンテナ素子から放射される電波を反射して
同アンテナ素子で受信し、この受信電波と高周波数帯発
振器から出力する高周波とを比較することにより、前記
受信電波の位相を検出し、この検出位相値に基づいて位
相補正テーブルを作成することを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the fourteenth invention is the variable beam antenna apparatus of the fifth or sixth invention, wherein a radio wave reflector is mounted in front of the antenna element, and the radio wave reflector radiates from the antenna element. The reflected radio wave is received by the same antenna element, the received radio wave is compared with the high frequency output from the high frequency band oscillator, the phase of the received radio wave is detected, and the phase is corrected based on this detected phase value. It is characterized by creating a table.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0025】<実施の形態1>図1は本発明の実施の形
態1に係る路側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装
置)の構成図、図2は前記可変ビームアンテナ装置にお
ける周波数変換方式の説明図である。<Embodiment 1> FIG. 1 is a block diagram of a roadside antenna apparatus (variable beam antenna apparatus) according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of a frequency conversion system in the variable beam antenna apparatus. is there.
【0026】図1において、可変ビームアンテナ装置で
ある路側アンテナ装置21は道路を跨ぐように設けた門
形の支柱であるガントリに設置され、アンテナ制御基板
22を収容した制御基板ラック23は路側に設置された
筺体内などに設けられる。路側アンテナ装置21には通
信制御回路24が設けられ、この通信制御回路24によ
ってアンテナ制御基板22とのデータ通信を行うととも
に送受信制御を行う。In FIG. 1, a roadside antenna device 21 which is a variable beam antenna device is installed on a gantry which is a gate-shaped support strut provided so as to straddle a road, and a control board rack 23 accommodating an antenna control board 22 is installed on the roadside. It is provided inside the installed housing. A communication control circuit 24 is provided in the roadside antenna device 21, and the communication control circuit 24 performs data communication with the antenna control board 22 and performs transmission / reception control.
【0027】路側アンテナ装置21から車載器に送信す
る際には、変調回路26において、中間周波数帯発振器
26から出力される中間周波数の搬送波を送信データに
よって変調し、この変調波を分配器27によって、アレ
イアンテナ28を構成する各アンテナ素子28aごとに
設けた周波数変換手段としてのミキサ29に分配する。
なお、アレイアンテナ28は多数のアンテナ素子11a
を2次元に配列してなるものであるが、図示例では3本
のアンテナ素子28aだけを例示している。When transmitting from the roadside antenna device 21 to the vehicle-mounted device, the modulation circuit 26 modulates the intermediate frequency carrier wave output from the intermediate frequency band oscillator 26 with the transmission data, and the modulated wave is distributed by the distributor 27. , And is distributed to a mixer 29 as a frequency conversion means provided for each antenna element 28a forming the array antenna 28.
The array antenna 28 includes a large number of antenna elements 11a.
Are arranged two-dimensionally, but only three antenna elements 28a are illustrated in the illustrated example.
【0028】ミキサ29では、中間周波数の変調波と低
周波数帯発振器30から出力される低周波とをミキシン
グすることにより、変調波を高周波数帯へアップコンバ
ート(周波数変換)する。このとき、低周波数帯発振器
30から出力される低周波は、低周波数帯振幅・位相制
御器31において各アンテナ素子28aごとに所定の振
幅と位相とに制御されてからミキサ29に入力される。
低周波数帯振幅・位相制御器31は低周波アナログ回路
やD/A変換器などで構成できる。The mixer 29 up-converts (frequency-converts) the modulated wave into a high frequency band by mixing the modulated wave of the intermediate frequency and the low frequency output from the low frequency band oscillator 30. At this time, the low frequency output from the low frequency band oscillator 30 is input to the mixer 29 after being controlled by the low frequency band amplitude / phase controller 31 to have a predetermined amplitude and phase for each antenna element 28a.
The low frequency band amplitude / phase controller 31 can be configured by a low frequency analog circuit or a D / A converter.
【0029】ミキサ29から出力された高周波数帯の変
調波は送信アンプ32で増幅された後、切り換えスイッ
チ33を介してバンドパスフィルタ34に入力される。
切り換えスイッチ33は通信制御回路24により送受時
と受信時とで切り換えられる。バンドパスフィルタ34
は低周波数帯で制御された振幅・位相情報は維持し、高
周波数帯で急峻な通過帯域特性を有するものであり、図
2に示す必要周波数帯(高周波数帯)のみを通過させ
る。図2において、flは低周波数帯発振器30から出
力された振幅・位相制御が容易な低周波数帯、fmは中
間周波数帯発振器25から出力された中間周波数帯、f
m−flはミキサ29から出力された不要な周波数帯で
ある。そして、fm+flはミキサ29から出力された
所要の電波周波数帯(高周波数帯)である。The high frequency band modulated wave output from the mixer 29 is amplified by the transmission amplifier 32 and then input to the bandpass filter 34 via the changeover switch 33.
The changeover switch 33 is switched by the communication control circuit 24 between transmission and reception and reception. Bandpass filter 34
Holds the amplitude / phase information controlled in the low frequency band, has a steep pass band characteristic in the high frequency band, and passes only the necessary frequency band (high frequency band) shown in FIG. In FIG. 2, fl is a low frequency band output from the low frequency band oscillator 30 for easy amplitude / phase control, fm is an intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator 25, and f is
m-fl is an unnecessary frequency band output from the mixer 29. Fm + fl is a required radio frequency band (high frequency band) output from the mixer 29.
【0030】バンドパスフィルタ34を通過した信号は
アレイアンテナ28の各アンテナ素子28aへ供給さ
れ、これらのアンテナ素子28aから放射されて所望の
ビームパターン(通信領域)を形成する。つまり、路側
アンテナ装置21では、制御が容易な低周波数帯で振幅
・位相制御を行ない、この低周波数と中間周波数の変調
波とをミキサ29で乗算して同変調波を高周波数帯へア
ップコンバートすることにより、高周波数帯で電波をベ
クトル合成して所望のビームパターン(通信領域)を得
る。The signal that has passed through the bandpass filter 34 is supplied to each antenna element 28a of the array antenna 28, and is radiated from these antenna elements 28a to form a desired beam pattern (communication area). That is, in the roadside antenna device 21, amplitude / phase control is performed in a low frequency band that is easy to control, and the low frequency and intermediate frequency modulated waves are multiplied by the mixer 29 to up-convert the modulated wave to a high frequency band. By doing so, radio waves are vector-synthesized in a high frequency band to obtain a desired beam pattern (communication area).
【0031】一方、車載器からの送信電波を路側アンテ
ナ装置21で受信する際には、アレイアンテナ28の各
アンテナ素子28aを介して受信した電波が、バンドパ
スフィルタ34を通過し、切り換えスイッチ33を経て
受信アンプ35で増幅した後、ミキサ36へ入力され
る。ミキサ36に入力された高周波数帯の受信電波は、
ミキサ36において低周波数帯振幅・位相制御器31で
振幅・位相制御された低周波数帯とミキシングされて中
間周波数帯に変換された後、合成器37で合成されて復
調器38に入力される。復調器38では、この中間周波
数帯の受信電波を、中間周波数帯発振器25から出力さ
れる中間周波数に基づいて復調することにより、車載器
からの受信データを求めて通信制御回路24へ送信す
る。On the other hand, when the radio wave transmitted from the vehicle-mounted device is received by the roadside antenna device 21, the radio wave received via each antenna element 28a of the array antenna 28 passes through the bandpass filter 34 and the changeover switch 33 is provided. After being amplified by the receiving amplifier 35, it is input to the mixer 36. The received radio waves in the high frequency band input to the mixer 36 are
In the mixer 36, the low frequency band is mixed with the low frequency band whose amplitude / phase is controlled by the low frequency band amplitude / phase controller 31 to be converted into an intermediate frequency band, which is then combined by the combiner 37 and input to the demodulator 38. The demodulator 38 demodulates the received radio wave in the intermediate frequency band based on the intermediate frequency output from the intermediate frequency band oscillator 25, thereby obtaining the received data from the vehicle-mounted device and transmitting it to the communication control circuit 24.
【0032】以上のように、本実施の形態1の路側アン
テナ装置(可変ビームアンテナ装置)21によれば、ビ
ームが可変であるため、任意のビーム(通信領域)を容
易に形成することができる。従って、どのような設置環
境(通信領域)にも柔軟に対応することができる。ま
た、アンテナの開発・製作コストの低減や工期の短縮を
図ることができ、道路幅に応じた通信領域の形成によっ
て通信信頼性の向上を図ることもできる。As described above, according to the roadside antenna device (variable beam antenna device) 21 of the first embodiment, since the beam is variable, it is possible to easily form an arbitrary beam (communication area). . Therefore, it is possible to flexibly cope with any installation environment (communication area). Further, it is possible to reduce the cost of developing and manufacturing the antenna and shorten the construction period, and it is also possible to improve the communication reliability by forming the communication area according to the road width.
【0033】<実施の形態2>図3は本発明の実施の形
態2に係る路側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装
置)の構成図である。また、図4は前記路側アンテナ装
置に備えた振幅・位相可変アンテナ給電回路の構成図、
図5は前記振幅・位相可変アンテナ給電回路に備えた振
幅可変回路の構成図、図6は前記振幅可変回路の制御特
性図、図7は前記振幅・位相可変アンテナ給電回路に備
えた位相可変回路の構成図、図8は前記位相可変回路の
制御特性図、図9は前記路側アンテナ装置に備えた振幅
・位相制御回路の構成図、図10は振幅や位相の変化に
よる通信領域の変化を示す説明図である。<Second Embodiment> FIG. 3 is a block diagram of a roadside antenna apparatus (variable beam antenna apparatus) according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit provided in the roadside antenna device,
5 is a configuration diagram of an amplitude variable circuit provided in the amplitude / phase variable antenna feeding circuit, FIG. 6 is a control characteristic diagram of the amplitude variable circuit, and FIG. 7 is a phase variable circuit provided in the amplitude / phase variable antenna feeding circuit. FIG. 8 is a control characteristic diagram of the phase variable circuit, FIG. 9 is a configuration diagram of an amplitude / phase control circuit provided in the roadside antenna device, and FIG. 10 shows a change in a communication area due to a change in amplitude or phase. FIG.
【0034】図3において、可変ビームアンテナ装置で
ある路側アンテナ装置41は道路を跨ぐように設けた門
形の支柱であるガントリに設置され、アンテナ制御基板
43を収容した制御基板ラック42は路側に設置された
筺体内などに設けられる。路側アンテナ装置41には通
信制御回路44が設けられ、この通信制御回路44によ
ってアンテナ制御基板43とのデータ通信を行うととも
に送受信制御を行う。In FIG. 3, a roadside antenna device 41, which is a variable beam antenna device, is installed on a gantry, which is a gate-shaped support strut installed across the road, and a control board rack 42 accommodating an antenna control board 43 is installed on the roadside. It is provided inside the installed housing. A communication control circuit 44 is provided in the roadside antenna device 41, and the communication control circuit 44 performs data communication with the antenna control board 43 and performs transmission / reception control.
【0035】路側アンテナ装置41から車載器に送信す
る際には、変調回路45において、5.8GHZ の高周
波数帯発振器46から出力される高周波数の搬送波を送
信データによって変調し、この変調波を、送信アンプ4
6で増幅して5.8GHZ 帯の通過帯域を有するバンド
パスフィルタ48を通過させた後、アンテナ切換回路4
8及び振幅・位相可変アンテナ給電回路50を介して、
多数のアンテナ素子51aを2次元に配列してなるアレ
イアンテナ51から発信する。このとき各アンテナ素子
51aが放射される電波がベクトル合成されて所望のビ
ームパターン(通信領域)が形成される。そして、この
ビームパターン(通信領域)は、各アンテナ素子51a
へ給電されるマイクロ波の振幅と位相を、振幅・位相可
変アンテナ給電回路50と振幅・位相制御回路55によ
って制御することにより、任意に変えることができる。[0035] When transmitted from the roadside antenna device 41 to the vehicle-mounted device, the modulation circuit 45 to modulate the high frequency of the carrier wave output from the high frequency band oscillator 46 of 5.8GH Z by the transmission data, the modulated wave Transmission amplifier 4
After passing through a bandpass filter 48 having a pass band of 5.8GH Z band is amplified by 6, the antenna switching circuit 4
8 and variable amplitude / phase antenna feeding circuit 50,
A large number of antenna elements 51a are transmitted from an array antenna 51, which is a two-dimensional array. At this time, the radio waves radiated by the respective antenna elements 51a are vector-synthesized to form a desired beam pattern (communication area). This beam pattern (communication area) is used for each antenna element 51a.
The amplitude and the phase of the microwave fed to the antenna can be arbitrarily changed by controlling the amplitude / phase variable antenna feeding circuit 50 and the amplitude / phase control circuit 55.
【0036】一方、車載器からの送信電波を路側アンテ
ナ装置3で受信する際には、この送信電波をアレイアン
テナ51の各アンテナ素子51aで受信し、振幅・位相
可変アンテナ給電回路50及びアンテナ切換回路49を
経て、5.8GHZ 帯の通過帯域を有するバンドパスフ
ィルタ52を通過させ、受信アンプ53で増幅した後、
復調回路54で高周波数帯発振器46からの高周波に基
づいて復調することにより、車載器からの受信データを
得る。On the other hand, when the radio wave transmitted from the vehicle-mounted device is received by the roadside antenna device 3, the radio wave is received by each antenna element 51a of the array antenna 51, and the variable amplitude / phase antenna feeding circuit 50 and the antenna switching are performed. through the circuit 49, passed through a bandpass filter 52 having a pass band of 5.8GH Z band, amplified by reception amplifier 53,
The demodulation circuit 54 demodulates based on the high frequency from the high frequency band oscillator 46 to obtain the reception data from the vehicle-mounted device.
【0037】図4に示すように、振幅・位相可変アンテ
ナ給電回路50は、分配・合成器61と、各アンテナ素
子51aごとに設けた振幅可変回路62及び位相可変回
路63とを備えている。送信時には、アンテナ切換回路
49を介して分配・合成器61に入力されるマイクロ波
(変調波)を、分配・合成器61によって各振幅可変回
路62に分配する。振幅可変回路62では、振幅・位相
制御回路55からの制御電圧(アナログ)V2に基づい
てマイクロ波の振幅を調整し、このマイクロ波を位相可
変回路63へ出力する。なお、振幅・位相制御回路55
からは各振幅可変回路62ごとに個別に制御電圧V2を
出力する。例えば、振幅可変回路62がN個(1,2,
・・・,N)あれば、これらの振幅可変回路62に対し
て制御電圧V2−1,V2−2,・・・,V2−Nをそ
れぞれ出力する。位相可変回路63では、振幅・位相制
御回路55からのON/OFF制御電圧(ディジタル)
に基づいてマイクロ波の位相を調整し、このマイクロ波
を各アンテナ素子51aに供給する。なお、振幅・位相
制御回路55からは各位相可変回路63ごとに個別にO
N/OFF制御電圧を出力する。例えば、位相可変回路
63がN個(1,2,・・・,N)あれば、これらの位
相可変回路62に対してON/OFF制御電圧V−1,
V−2,・・・,V2−Nをそれぞれ出力する。受信時
には、各アンテナ素子51aを介して受信する電波を、
位相可変回路63、振幅可変回路62を介して分配・合
成器61へ伝送し、この分配・合成器61で合成する。As shown in FIG. 4, the amplitude / phase variable antenna feeding circuit 50 includes a distributor / combiner 61, and an amplitude variable circuit 62 and a phase variable circuit 63 provided for each antenna element 51a. At the time of transmission, the microwave (modulation wave) input to the distributor / combiner 61 via the antenna switching circuit 49 is distributed to each amplitude variable circuit 62 by the distributor / combiner 61. The amplitude variable circuit 62 adjusts the amplitude of the microwave based on the control voltage (analog) V2 from the amplitude / phase control circuit 55, and outputs this microwave to the phase variable circuit 63. The amplitude / phase control circuit 55
Outputs the control voltage V2 individually for each amplitude variable circuit 62. For example, there are N (1, 2,
, N), control voltages V2-1, V2-2, ..., V2-N are output to the amplitude variable circuits 62, respectively. In the phase variable circuit 63, the ON / OFF control voltage (digital) from the amplitude / phase control circuit 55
The phase of the microwave is adjusted based on the above, and this microwave is supplied to each antenna element 51a. It should be noted that the amplitude / phase control circuit 55 outputs O individually for each phase variable circuit 63.
Outputs N / OFF control voltage. For example, if there are N phase variable circuits 63 (1, 2, ..., N), the ON / OFF control voltage V-1,
V-2, ..., V2-N are output respectively. At the time of reception, the electric wave received via each antenna element 51a is
The signal is transmitted to the distributor / combiner 61 via the phase variable circuit 63 and the amplitude variable circuit 62, and combined by the distributor / combiner 61.
【0038】図5に示すように、振幅可変回路62は、
ダイオードD1,D2、コンデンサC1,C2,C3,
C4、抵抗R1,R2,R3,R4,R5及びコイルL
1,L2から構成されており、端子64には図示しない
電源から固定電圧V1が印加され、端子65には振幅・
位相制御回路55から可変の制御電圧V2が印加され
る。そして、この制御電圧V2に応じて、ダイオードD
1,D2を流れる電流I1,I2が増減し、減衰値が増
減して、入出力端子67,68に出力されるマイクロ波
(電力)の振幅値が増減する。具体的には〔表1〕及び
図6に示すとおり、制御電圧V2を大きくするとマイク
ロ波(電力)の振幅値は減少し、制御電圧V2を小さく
するとマイクロ波(電力)の振幅値は増加する。As shown in FIG. 5, the amplitude variable circuit 62 includes
Diodes D1, D2, capacitors C1, C2, C3
C4, resistors R1, R2, R3, R4, R5 and coil L
1 and L2, a fixed voltage V1 is applied to the terminal 64 from a power source (not shown), and an amplitude / voltage is applied to the terminal 65.
A variable control voltage V2 is applied from the phase control circuit 55. Then, in accordance with this control voltage V2, the diode D
The currents I1 and I2 flowing through 1 and D2 increase and decrease, the attenuation value increases and decreases, and the amplitude value of the microwave (power) output to the input / output terminals 67 and 68 increases and decreases. Specifically, as shown in [Table 1] and FIG. 6, when the control voltage V2 is increased, the amplitude value of the microwave (power) decreases, and when the control voltage V2 is decreased, the amplitude value of the microwave (power) increases. .
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】図7に示すように、位相可変回路63は、
長さの異なる複数(図示では3つ)の位相値可変用(伝
送距離可変用)の伝送路72,73,74を、接続切換
スイッチ75a,75b,76a,76b,77a,7
7bを介して主伝送路71に並列に接続した構成となっ
ている。伝送路72,73,74は、それぞれφ1,φ
2,φ3(φ1<φ2<,φ3)の位相変化が生ずる長
さに設定されている。振幅・位相制御回路55からのO
N/OFF制御電圧によって接続切換スイッチ75a,
75b,76a,76b,77a,77bをONにする
と、伝送路72,73,74側に接続が切り換わり、O
N/OFF制御電圧によって接続切換スイッチ75a,
75b,76a,76b,77a,77bをOFFにす
ると、伝送路72,73,74は切り離される。As shown in FIG. 7, the phase variable circuit 63 is
A plurality of (three in the figure) different phase value varying (transmission distance varying) transmission lines 72, 73, 74 are connected to connection changeover switches 75a, 75b, 76a, 76b, 77a, 7 respectively.
It is connected in parallel to the main transmission line 71 via 7b. The transmission lines 72, 73, 74 are φ1, φ, respectively.
It is set to a length at which a phase change of 2, φ3 (φ1 <φ2 <, φ3) occurs. O from the amplitude / phase control circuit 55
Depending on the N / OFF control voltage, the connection changeover switch 75a,
When 75b, 76a, 76b, 77a, 77b are turned on, the connection is switched to the transmission path 72, 73, 74 side, and O
Depending on the N / OFF control voltage, the connection changeover switch 75a,
When 75b, 76a, 76b, 77a and 77b are turned off, the transmission lines 72, 73 and 74 are separated.
【0041】この場合、接続切換スイッチ75a,75
b,76a,76b,77a,77bの状態に応じて、
〔表2〕に示すように8通り(8ビット)の伝送路7
2,73,74の組み合わせがあり、図8に示すように
位相値が変化する。〔表2〕のテーブルは振幅・位相制
御回路55の中に格納されている。なお、接続する伝送
路の数や長さは適宜設定することができる。In this case, the connection changeover switches 75a, 75
b, 76a, 76b, 77a, 77b
As shown in [Table 2], there are eight (8-bit) transmission paths 7.
There are 2, 73 and 74 combinations, and the phase value changes as shown in FIG. The table of [Table 2] is stored in the amplitude / phase control circuit 55. Note that the number and length of the transmission paths to be connected can be set as appropriate.
【0042】[0042]
【表2】 [Table 2]
【0043】図9に示すように、振幅・位相制御回路5
5はCPU演算回路81、ディジタル/アナログ変換回
路82及びON/OFF信号設定回路83を備えてい
る。CPU演算回路81は通信制御回路44からの制御
信号に基づいて作動し、各振幅可変回路62に対する所
定の制御電圧V2(ディジタル)を出力する。ディジタ
ル/アナログ変換回路82では、このCPU演算回路8
1から入力した制御電圧V2をアナログに変換して各振
幅可変回路62に出力する。なお、図9では簡略的に1
つだけディジタル/アナログ変換回路82を図示してい
るが、実際には振幅可変回路62の数に対応する数だけ
ディジタル/アナログ変換回路82が設けられており、
例えばこの数がN個(1,2,・・・,N)の場合、そ
れぞれのディジタル/アナログ変換回路82に対してC
PU演算回路81からはON/OFF制御電圧V2−
1,V2−2,・・・,V2−Nがそれぞれ出力され、
各ディジタル/アナログ変換回路82では、これらをア
ナログに変換して各振幅可変回路62にそれぞれ出力す
る。また、CPU演算回路81では、〔表2〕に示すよ
うなテーブルが格納されているON/OFF信号設定回
路83に対して、各位相可変回路63へ所定のON/O
FF制御電圧を出力するように指令を与える。ON/O
FF信号設定回路83では、CPU演算回路81からの
指令に基づいて、各位相可変回路63へON/OFF制
御電圧を出力する。なお、図9では簡略的に1つだけO
N/OFF信号設定回路83を図示しているが、実際に
は位相可変回路63の数に対応する数だけON/OFF
信号設定回路63が設けられており、例えばこの数がN
個(1,2,・・・,N)の場合、それぞれのON/O
FF信号設定回路83に対してCPU演算回路81から
指令が与えられ、この指令に基づいて各ON/OFF信
号設定回路63では、各位相可変回路62にON/OF
F制御電圧V−1,V−1,・・・,V−Nをそれぞれ
出力する。As shown in FIG. 9, the amplitude / phase control circuit 5
5 includes a CPU arithmetic circuit 81, a digital / analog conversion circuit 82, and an ON / OFF signal setting circuit 83. The CPU arithmetic circuit 81 operates based on a control signal from the communication control circuit 44, and outputs a predetermined control voltage V2 (digital) to each amplitude variable circuit 62. In the digital / analog conversion circuit 82, the CPU arithmetic circuit 8
The control voltage V2 input from 1 is converted into analog and output to each amplitude variable circuit 62. In addition, in FIG.
Although only two digital / analog conversion circuits 82 are shown in the figure, actually, the number of digital / analog conversion circuits 82 corresponding to the number of the amplitude variable circuits 62 is provided.
For example, when this number is N (1, 2, ..., N), C is set for each digital / analog conversion circuit 82.
From the PU arithmetic circuit 81, the ON / OFF control voltage V2-
1, V2-2, ..., V2-N are output,
Each digital / analog converter circuit 82 converts these into analog signals and outputs them to the respective amplitude variable circuits 62. Further, in the CPU arithmetic circuit 81, a predetermined ON / O signal is sent to each phase variable circuit 63 with respect to the ON / OFF signal setting circuit 83 in which the table shown in [Table 2] is stored.
A command is given to output the FF control voltage. ON / O
The FF signal setting circuit 83 outputs an ON / OFF control voltage to each phase variable circuit 63 based on a command from the CPU arithmetic circuit 81. In addition, in FIG. 9, only one is simply O.
Although the N / OFF signal setting circuit 83 is shown in the figure, actually, the ON / OFF switching is performed by the number corresponding to the number of the phase variable circuits 63.
A signal setting circuit 63 is provided, and this number is N
For individual (1, 2, ..., N), each ON / O
A command is given from the CPU arithmetic circuit 81 to the FF signal setting circuit 83, and based on this command, each ON / OFF signal setting circuit 63 causes each phase variable circuit 62 to turn ON / OF.
The F control voltages V-1, V-1, ..., VN are output, respectively.
【0044】また、路側アンテナ装置41には各振幅可
変回路62の振幅制御特性のバラツキを補正するために
各振幅可変回路62に対応した振幅補正テーブル56が
格納されており、CPU演算回路81では、この振幅補
正テーブル56に基づいて、各振幅可変回路62へ出力
する制御電圧V2を補正することにより、各振幅可変回
路62の振幅制御特性のバラツキを補正する。Further, the roadside antenna device 41 stores an amplitude correction table 56 corresponding to each amplitude variable circuit 62 in order to correct the variation in the amplitude control characteristic of each amplitude variable circuit 62, and the CPU arithmetic circuit 81. By correcting the control voltage V2 output to each amplitude variable circuit 62 based on the amplitude correction table 56, the variation in the amplitude control characteristic of each amplitude variable circuit 62 is corrected.
【0045】以上のように、本実施の形態2の路側アン
テナ装置(可変ビームアンテナ装置)41によれば、ビ
ームが可変であるため、任意のビーム(通信領域)を容
易に形成することができる。従って、どのような設置環
境(通信領域)にも柔軟に対応することができる。ま
た、アンテナの開発・製作コストの低減や工期の短縮を
図ることができ、道路幅に応じた通信領域の形成によっ
て通信信頼性の向上を図ることもできる。また、振幅可
変回路62は簡易な構成で容易に振幅を制御することが
でき、位相可変回路62は簡易な構成で容易に位相を制
御することができる。また、振幅補正テーブル56を備
えることにより、振幅制御の精度が向上するため、ビー
ムパターン(通信領域)形成の精度が向上する。As described above, according to the roadside antenna device (variable beam antenna device) 41 of the second embodiment, since the beam is variable, it is possible to easily form an arbitrary beam (communication area). . Therefore, it is possible to flexibly cope with any installation environment (communication area). Further, it is possible to reduce the cost of developing and manufacturing the antenna and shorten the construction period, and it is also possible to improve the communication reliability by forming the communication area according to the road width. Further, the amplitude varying circuit 62 can easily control the amplitude with a simple configuration, and the phase varying circuit 62 can easily control the phase with a simple configuration. Further, since the amplitude correction table 56 is provided, the accuracy of amplitude control is improved, so that the accuracy of beam pattern (communication region) formation is improved.
【0046】なお、上記では振幅可変回路62と位相可
変回路63とを備えて振幅と位相の両方を制御している
が、必ずしもこれに限定するものではなく、振幅可変回
路62又は位相可変回路63の何れか一方のみを備えて
振幅又は位相の何れか一方のみを制御するようにしても
よい。振幅のみを変える場合には図10(a)に示すよ
うに通信領域85の大小を変化させることができ、位相
のみを変える場合には図10(b)に示すように通信領
域85の位置を変えることができる。そして、振幅と位
相を変える場合には、通信領域85の大小と位置とを変
えることができるため、より多様な設置環境に対応する
ことができる。In the above description, the amplitude variable circuit 62 and the phase variable circuit 63 are provided to control both the amplitude and the phase, but the present invention is not necessarily limited to this, and the amplitude variable circuit 62 or the phase variable circuit 63 is not limited to this. It is also possible to provide only one of the above and control only one of the amplitude and the phase. When only the amplitude is changed, the size of the communication area 85 can be changed as shown in FIG. 10A, and when only the phase is changed, the position of the communication area 85 can be changed as shown in FIG. 10B. Can be changed. When the amplitude and the phase are changed, the size and position of the communication area 85 can be changed, so that it is possible to cope with a wider variety of installation environments.
【0047】また、上記実施の形態1の路側アンテナ装
置21ではミキサで周波数変換する際に10dB〜15
dBの減衰を生じるために各アンテナ素子ごとにアンプ
が必要となること、不要周波数を除去するために各アン
テナ素子ごとにバンドパスフィルタが必要となること、
低周波数帯発振器及び中間周波数帯発振器が必要となる
こと、及び、アンプの電力方向は一方向であるため各ア
ンテナ素子ごと送信アンプと受信アンプとが必要になる
ことから、比較的装置の構成が複雑でコストも高くなる
のに対して、本実施の形態2の路側アンテナ装置41で
はアンテナ素子ごとにアンプやバンドパスフィルタを設
ける必要がなく、また、発振器も高周波数帯発振器のみ
でよいため、装置構成が簡素になり、コストの低減も図
れる。Further, in the roadside antenna device 21 of the first embodiment, 10 dB to 15 dB when frequency conversion is performed by the mixer.
An amplifier is required for each antenna element to generate dB attenuation, and a bandpass filter is required for each antenna element to remove unnecessary frequencies.
Since a low frequency band oscillator and an intermediate frequency band oscillator are required, and because the power direction of the amplifier is one direction, a transmission amplifier and a reception amplifier are required for each antenna element, so the device configuration is comparatively small. Although the roadside antenna device 41 according to the second embodiment does not require an amplifier or a bandpass filter for each antenna element, the oscillator is only a high frequency band oscillator because the roadside antenna device 41 according to the second embodiment is complicated and costly. The device configuration can be simplified and the cost can be reduced.
【0048】<実施の形態3>図11は路側アンテナ装
置の振幅可変回路の制御特性図である。図12は本発明
の実施の形態3に係る路側アンテナ装置(可変ビームア
ンテナ装置)の構成図である。<Third Embodiment> FIG. 11 is a control characteristic diagram of an amplitude variable circuit of a roadside antenna device. FIG. 12 is a configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to the third embodiment of the present invention.
【0049】図11に示するように、制御電圧V2を変
化させることにより、例えば図11中の実線のように振
幅値が変化すると、これに付随して図11中の点線のよ
うに位相値も変化してしまう。このため、位相制御の精
度が低下する。As shown in FIG. 11, when the control voltage V2 is changed to change the amplitude value as shown by the solid line in FIG. 11, for example, the phase value as shown by the dotted line in FIG. Will also change. Therefore, the accuracy of phase control is reduced.
【0050】そこで、図12に示すように、本実施の形
態3の路側アンテナ装置41では、位相補正テーブル9
1が格納されている。そして、振幅・位相制御回路55
のCPU演算回路81(図9参照)では、この位相補正
テーブル91に基づいて、ON/OFF信号設定回路8
3(図9参照)から振幅・位相可変アンテナ給電回路5
0の各位相可変回路63(図4参照)へ出力するON/
OFF制御電圧を調整することにより、各振幅可変回路
62で振幅を変化させる際に副作用的に変化してしまう
位相量の補正も行う。例えば、所望の位相値がφ1であ
る場合、振幅可変回路62での振幅制御においてφ2だ
け位相がずれたときには、この位相量φ2を補正する
(打ち消す)ため、位相可変回路63における位相量が
φ1−φ2となるようにON/OFF制御電圧を調整し
て位相可変回路63における伝送路72,73,74の
組み合わせを設定する。その他の構成は上記実施の形態
2の路側アンテナ装置と同様であるため、ここでの説明
は省略する。Therefore, as shown in FIG. 12, in the roadside antenna device 41 of the third embodiment, the phase correction table 9 is used.
1 is stored. Then, the amplitude / phase control circuit 55
In the CPU arithmetic circuit 81 (see FIG. 9), the ON / OFF signal setting circuit 8 is generated based on the phase correction table 91.
3 (see FIG. 9) to variable amplitude / phase antenna feeding circuit 5
ON / output to each phase variable circuit 63 (see FIG. 4) of 0 /
By adjusting the OFF control voltage, the amount of phase that changes adversely when the amplitude is changed in each amplitude variable circuit 62 is also corrected. For example, when the desired phase value is φ1, and the phase amount φ2 is corrected (cancelled) when the phase is shifted by φ2 in the amplitude control by the amplitude variable circuit 62, the phase amount in the phase variable circuit 63 is φ1. The ON / OFF control voltage is adjusted to be −φ2, and the combination of the transmission lines 72, 73, and 74 in the phase variable circuit 63 is set. The other configurations are similar to those of the roadside antenna device according to the second embodiment, and the description thereof is omitted here.
【0051】従って、本実施の形態3の路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)41によれば、位相制御
の精度が向上するため、ビームパターン(通信領域)形
成の精度が向上する。なお、上記では位相可変回路63
において位相補正も行うようにしているが、これに限定
するものではなく、図示は省略するが、位相可変回路6
3とは別に位相可変回路63と同様の構成の位相補正回
路を例えば振幅可変回路62と位相可変回路63のと間
に設け、この位相補正回路を、位相補正テーブル91に
基づき振幅・位相制御回路55で制御して位相補正を行
うようにしてもよい。但し、位相可変回路と位相補正回
路は同様の構成となるため、コスト的には両者を1つに
するほうが望ましい。Therefore, according to the roadside antenna device (variable beam antenna device) 41 of the third embodiment, the accuracy of phase control is improved, and thus the accuracy of beam pattern (communication area) formation is improved. In the above, the phase variable circuit 63
Although phase correction is also performed in the above, the present invention is not limited to this, and although not shown, the phase variable circuit 6
3, a phase correction circuit having the same configuration as the phase variable circuit 63 is provided, for example, between the amplitude variable circuit 62 and the phase variable circuit 63, and this phase correction circuit is based on the phase correction table 91. The phase may be corrected by controlling 55. However, since the phase variable circuit and the phase correction circuit have the same configuration, it is desirable to have both of them in terms of cost.
【0052】<実施の形態4>図13は伝送路長位相補
正テーブルを設けない場合の振幅・位相可変アンテナ給
電回路の機器配置図、図14は本実施の形態4に係る路
側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装置)の要部構成
図、図15は前記伝送路長位相補正テーブルを設けた場
合の振幅・位相可変アンテナ給電回路の機器配置図であ
る。<Fourth Embodiment> FIG. 13 is a diagram showing the arrangement of equipment for a variable amplitude / phase antenna feeding circuit when a transmission path length / phase correction table is not provided, and FIG. 14 is a roadside antenna device (variable) according to the fourth embodiment. FIG. 15 is a device layout diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit when the transmission path length / phase correction table is provided.
【0053】図13において、分配・合成器61から振
幅可変回路62までの伝送路101の長さが異なると、
各伝送路101において位相差が生じてしまう。従っ
て、この位相差を均一にするために図13に示すように
機器を配置して各伝送路101の長さを一様する必要が
ある。しかしながら、この場合には機器配置が制限され
るため、装置の大型化などを招く。In FIG. 13, when the length of the transmission line 101 from the distributor / combiner 61 to the amplitude variable circuit 62 is different,
A phase difference occurs in each transmission line 101. Therefore, in order to make this phase difference uniform, it is necessary to arrange the devices as shown in FIG. 13 and make the lengths of the respective transmission lines 101 uniform. However, in this case, the arrangement of the devices is limited, which leads to an increase in the size of the device.
【0054】そこで、本実施の形態4の路側アンテナ装
置では、図14に示すように、伝送路長の違いによる位
相差を補正するために伝送路長位相補正テーブル102
を備えている。そして、振幅・位相制御回路55のCP
U演算回路81では、この伝送路長位相補正テーブル1
02に基づいて、ON/OFF信号設定回路83から振
幅・位相可変アンテナ給電回路50の各位相可変回路6
3(図4参照)へ出力するON/OFF制御電圧を調整
することにより、伝送路長の差による位相差の補正も行
う。その他の構成は上記実施の形態2の路側アンテナ装
置と同様であるため、ここでの説明は省略する。Therefore, in the roadside antenna device according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, the transmission path length phase correction table 102 is provided in order to correct the phase difference due to the difference in the transmission path length.
Is equipped with. Then, the CP of the amplitude / phase control circuit 55
In the U arithmetic circuit 81, this transmission path length phase correction table 1
02 based on the ON / OFF signal setting circuit 83, each phase variable circuit 6 of the amplitude / phase variable antenna feeding circuit 50.
By adjusting the ON / OFF control voltage output to 3 (see FIG. 4), the phase difference due to the difference in transmission path length is also corrected. The other configurations are similar to those of the roadside antenna device according to the second embodiment, and the description thereof is omitted here.
【0055】従って、本実施の形態4の路側アンテナ装
置によれば、例えば図15に示すような伝送路101の
長さに違いがあっても、この伝送路長の違いによる位相
差を位相可変回路63で補正することができるため、機
器配置の自由度が増して、装置の小型化などを図ること
ができる。なお、上記では位相可変回路63において伝
送路長の違いによる位相差の補正も行うようにしている
が、これに限定するものではなく、図示は省略するが、
位相可変回路63とは別に位相可変回路63と同様の構
成の位相補正回路を、例えば振幅可変回路62と位相可
変回路63のと間に設け、この位相補正回路を、伝送路
長位相補正テーブル102に基づき振幅・位相制御回路
55で制御して前記位相差の補正を行うようにしてもよ
い。但し、位相可変回路と位相補正回路は同様の構成と
なるため、コスト的には両者を1つにするほうが望まし
い。Therefore, according to the roadside antenna device of the fourth embodiment, even if there is a difference in the length of the transmission line 101 as shown in FIG. 15, the phase difference due to the difference in the transmission line length is changed. Since the correction can be performed by the circuit 63, the degree of freedom in arranging the devices is increased, and the size of the device can be reduced. Although the phase variable circuit 63 also corrects the phase difference due to the difference in the transmission path length in the above description, the present invention is not limited to this, and the illustration is omitted.
In addition to the phase variable circuit 63, a phase correction circuit having the same configuration as the phase variable circuit 63 is provided, for example, between the amplitude variable circuit 62 and the phase variable circuit 63, and this phase correction circuit is used for the transmission path length phase correction table 102. Alternatively, the amplitude / phase control circuit 55 may control the phase difference to correct the phase difference. However, since the phase variable circuit and the phase correction circuit have the same configuration, it is desirable to have both of them in terms of cost.
【0056】<実施の形態5>図16は本発明の実施の
形態5に係る路側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装
置)の振幅可変回路の構成図、図17は前記路側アンテ
ナ装置の振幅・位相制御回路の構成図である。<Fifth Embodiment> FIG. 16 is a block diagram of an amplitude variable circuit of a roadside antenna apparatus (variable beam antenna apparatus) according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is an amplitude / phase control of the roadside antenna apparatus. It is a block diagram of a circuit.
【0057】本実施の形態5では、振幅・位相可変アン
テナ給電回路50の振幅可変回路62として(図4参
照)、図5に示す振幅可変回路62に代えて、図16に
示す振幅可変回路62を備える。図16に示すように、
本実施の形態5の振幅可変回路62は、減衰量の異なる
複数(図示例では3つ)の減衰器112,113,11
4を、接続切換スイッチ118a,118b,119
a,119b,120a,120bを介して、伝送路1
11と並列に接続した構成となっている。減衰器11
2,113,114としては、図16に示すようなπ型
又はT型の固定アッテネータを用いることができる。即
ち、この固定アッテネータを図16のように複数接続す
ることにより、可変アッテネータとなる振幅・位相制御
回路62を構成する。In the fifth embodiment, as the amplitude variable circuit 62 of the amplitude / phase variable antenna feeding circuit 50 (see FIG. 4), instead of the amplitude variable circuit 62 shown in FIG. 5, the amplitude variable circuit 62 shown in FIG. Equipped with. As shown in FIG.
The amplitude variable circuit 62 according to the fifth embodiment includes a plurality of (three in the illustrated example) attenuators 112, 113, 11 having different attenuation amounts.
4 to the connection changeover switches 118a, 118b, 119
a, 119b, 120a, 120b, the transmission line 1
It is configured to be connected in parallel with 11. Attenuator 11
As 2, 113 and 114, a π type or T type fixed attenuator as shown in FIG. 16 can be used. That is, by connecting a plurality of the fixed attenuators as shown in FIG. 16, the amplitude / phase control circuit 62 serving as a variable attenuator is configured.
【0058】接続切換スイッチ118a,118b,1
19a,119b,120a,120bをONにする
と、減衰器112,113,114側に接続が切り換わ
り、接続切換スイッチ118a,118b,119a,
119b,120a,120bをOFFにすると、減衰
器112,113,114は切り離される。減衰器11
2に対して、減衰量を、例えば減衰器113では2倍、
減衰器114では4倍とすることにより、接続切換スイ
ッチ118a,118b,119a,119b,120
a,120bの状態に応じて8段階の振幅制御が可能と
なる。Connection changeover switches 118a, 118b, 1
When 19a, 119b, 120a, 120b are turned on, the connection is switched to the attenuators 112, 113, 114 side, and the connection changeover switches 118a, 118b, 119a,
When 119b, 120a and 120b are turned off, the attenuators 112, 113 and 114 are disconnected. Attenuator 11
2, the attenuation amount is doubled in the attenuator 113,
In the attenuator 114, the connection changeover switches 118a, 118b, 119a, 119b, 120 are set to 4 times.
It is possible to control the amplitude in eight steps according to the states of a and 120b.
【0059】このような振幅可変回路62を設けた場合
には、図17に示すように振幅・位相制御回路55を構
成して、接続切換スイッチ118a,118b,119
a,119b,120a,120bのON/OFF制御
も行うことができるようにする。即ち、図17に示す振
幅・位相制御回路55では、図9に示す振幅・位相制御
回路55のディジタル/アナログ変換回路82に代え
て、ON/OFF信号設定回路121を備えている。O
N/OFF信号設定回路121には〔表2〕に示すよう
なスイッチ状態のテーブルが格納されている。そして、
CPU演算回路81では、ON/OFF信号設定回路1
21に対して、各振幅可変回路62へ所定のON/OF
F制御電圧を出力するように指令を与える。ON/OF
F信号設定回路121では、CPU演算回路81からの
指令に基づいて、各位相可変回路62へON/OFF制
御電圧(ディジタル)を出力する。When such an amplitude variable circuit 62 is provided, the amplitude / phase control circuit 55 is constructed as shown in FIG. 17, and the connection changeover switches 118a, 118b, 119 are formed.
The ON / OFF control of a, 119b, 120a, 120b can be performed. That is, the amplitude / phase control circuit 55 shown in FIG. 17 includes an ON / OFF signal setting circuit 121 instead of the digital / analog conversion circuit 82 of the amplitude / phase control circuit 55 shown in FIG. O
The N / OFF signal setting circuit 121 stores a table of switch states as shown in [Table 2]. And
In the CPU arithmetic circuit 81, the ON / OFF signal setting circuit 1
21 to each of the amplitude variable circuits 62 to a predetermined ON / OF
A command is given to output the F control voltage. ON / OF
The F signal setting circuit 121 outputs an ON / OFF control voltage (digital) to each phase variable circuit 62 based on a command from the CPU arithmetic circuit 81.
【0060】また、各減衰器112,113,114の
ラインには、これらと直列に位相補償器115,11
6,117がそれぞれ接続されている。これの位相補償
器115,116,117は、減衰器112,113,
114側の位相と、減衰量0dBの伝送路111(又は
抵抗)との位相を合わせるために設けられている。な
お、位相補償器115,116,117は伝送路111
側に設けてもよい。その他の構成は上記実施の形態2の
路側アンテナ装置と同様であるため、ここでの説明は省
略する。The line of each attenuator 112, 113, 114 has a phase compensator 115, 11 in series with them.
6, 117 are respectively connected. The phase compensators 115, 116, 117 of this are attenuators 112, 113,
It is provided to match the phase of the 114 side and the phase of the transmission line 111 (or resistance) with an attenuation of 0 dB. Note that the phase compensators 115, 116, 117 are the transmission lines 111.
It may be provided on the side. The other configurations are similar to those of the roadside antenna device according to the second embodiment, and the description thereof is omitted here.
【0061】従って、本実施の形態5の路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)によれば、振幅可変回路
62に高価なダイオードなどを用いないため、上記実施
の形態2の振幅可変回路62に比べて、装置の低コスト
化が可能となる。Therefore, according to the roadside antenna device (variable beam antenna device) of the fifth embodiment, an expensive diode or the like is not used in the amplitude variable circuit 62, and therefore, compared with the amplitude variable circuit 62 of the second embodiment. As a result, the cost of the device can be reduced.
【0062】<実施の形態6>図18は各アンテナ素子
ごとに振幅可変回路及び位相可変回路を設けた場合の振
幅・位相可変アンテナ給電回路の構成図、図19は本発
明の実施の形態6に係る路側アンテナ装置(可変ビーム
アンテナ装置)の振幅・位相可変アンテナ給電回路の構
成図である。<Sixth Embodiment> FIG. 18 is a block diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit when an amplitude variable circuit and a phase variable circuit are provided for each antenna element, and FIG. 19 is a sixth embodiment of the present invention. 5 is a configuration diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit of the roadside antenna apparatus (variable beam antenna apparatus) according to FIG.
【0063】上記実施の形態2〜5では図18に示すよ
うに各アンテナ素子51aごとに振幅可変回路62及び
位相可変回路63を設けたが、ビームパターンによって
は複数のアンテナ素子51aが同じ振幅及び位相であっ
てもよい場合がある。そこで、本実施の形態6では、振
幅・位相可変アンテナ給電回路50を図18に示すよう
に構成している。In the second to fifth embodiments described above, the amplitude variable circuit 62 and the phase variable circuit 63 are provided for each antenna element 51a as shown in FIG. 18. However, depending on the beam pattern, the plurality of antenna elements 51a may have the same amplitude and phase. It may be phase. Therefore, in the sixth embodiment, the variable amplitude / phase antenna feeding circuit 50 is configured as shown in FIG.
【0064】即ち、アンテナ素子51aを複数のブロッ
ク132に分けるとともに位相可変回路63の出力側に
は分配・合成器131を設け、同じブロック132に属
する複数のアンテナ素子51aに対して分配・合成器1
31により、同じ振幅及び位相の電力(マイクロ波)を
供給する。その他の構成は上記実施の形態2の路側アン
テナ装置と同様であるため、ここでの説明は省略する。That is, the antenna element 51a is divided into a plurality of blocks 132, a distributor / combiner 131 is provided on the output side of the phase variable circuit 63, and a distributor / combiner is provided for a plurality of antenna elements 51a belonging to the same block 132. 1
31 supplies electric power (microwave) having the same amplitude and phase. The other configurations are similar to those of the roadside antenna device according to the second embodiment, and the description thereof is omitted here.
【0065】従って、本実施の形態6の路側アンテナ装
置の振幅・位相可変アンテナ給電回路50によれば、振
幅可変回路62や位相可変回路63を低減することがで
きるため、装置の小型化や低コスト化を図ることができ
る。Therefore, according to the amplitude / phase variable antenna feeding circuit 50 of the roadside antenna apparatus of the sixth embodiment, the amplitude variable circuit 62 and the phase variable circuit 63 can be reduced, so that the apparatus can be downsized and reduced. Cost can be reduced.
【0066】<実施の形態7>図20は本発明の実施の
形態7に係る路側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装
置)の構成図である。<Embodiment 7> FIG. 20 is a block diagram of a roadside antenna apparatus (variable beam antenna apparatus) according to Embodiment 7 of the present invention.
【0067】図20に示すように、本実施の形態7の路
側アンテナ装置41では、アンテナ素子51aの前面に
電波反射板(金属板)143が着脱可能に装着されると
とに、位相比較器141とアナログ/ディジタル変換器
142とを備えている。As shown in FIG. 20, in the roadside antenna device 41 of the seventh embodiment, a radio wave reflection plate (metal plate) 143 is detachably attached to the front surface of the antenna element 51a, and a phase comparator is provided. 141 and an analog / digital converter 142.
【0068】そして、アンテナ素子51aから放射され
る電波の位相を検出する際には、アンテナ素子51aの
前に電波反射板143を装着し、この電波反射板143
でアンテナ素子51aから放射される電波を反射して同
アンテナ素子51aで受信する。位相比較器141で
は、このときにアンテナ素子51aから振幅・位相可変
アンテナ給電回路50、バンドパスフィルタ52及び受
信アンプ53を介して得られる受信電波と、高周波数帯
発振器46から出力される高周波とを比較することによ
り受信電波の位相を検出して、アナログ/ディジタル変
換器142へ出力する。When detecting the phase of the radio wave radiated from the antenna element 51a, the radio wave reflector 143 is mounted in front of the antenna element 51a, and the radio wave reflector 143 is attached.
Then, the radio wave radiated from the antenna element 51a is reflected and received by the same antenna element 51a. In the phase comparator 141, at this time, the received radio wave obtained from the antenna element 51 a via the variable amplitude / phase antenna feeding circuit 50, the bandpass filter 52 and the receiving amplifier 53, and the high frequency output from the high frequency band oscillator 46. To detect the phase of the received radio wave and output it to the analog / digital converter 142.
【0069】アナログ/ディジタル変換器142では、
位相比較器141で検出した位相値をディジタル信号に
変換して振幅・位相制御回路55のCPU演算回路81
(図9参照)へ出力する。このような位相検出処理を各
アンテナ素子51aに対して行う。CPU演算回路81
では、予め入力されている所要の位相値と、検出した位
相値とに基づいて位相補正量を求めることにより、位相
補正テーブルを作成する。その他の構成は上記実施の形
態2の路側アンテナ装置と同様であるため、ここでの説
明は省略する。In the analog / digital converter 142,
The phase value detected by the phase comparator 141 is converted into a digital signal, and the CPU arithmetic circuit 81 of the amplitude / phase control circuit 55 is converted.
(See FIG. 9). Such phase detection processing is performed on each antenna element 51a. CPU arithmetic circuit 81
Then, the phase correction table is created by obtaining the phase correction amount based on the required phase value and the detected phase value that are input in advance. The other configurations are similar to those of the roadside antenna device according to the second embodiment, and the description thereof is omitted here.
【0070】従って、本実施の形態7の路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)41によれば、アンテナ
素子51aから発信する実際の電波の位相を検出して位
相補正テーブルを作成するため、精度のよい位相補正テ
ーブルを得ることができる。Therefore, according to the roadside antenna device (variable beam antenna device) 41 of the seventh embodiment, the phase of the actual radio wave transmitted from the antenna element 51a is detected and the phase correction table is created. A good phase correction table can be obtained.
【0071】[0071]
【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第1発明の低周波数帯発振器と中間
周波数帯発振器と低周波数帯振幅制御器とを有し、前記
低周波数帯発振器から出力する低周波数帯で前記低周波
数帯振幅制御器により振幅を制御し、この低周波数帯と
前記中間周波数帯発振器から出力する中間周波数帯とを
乗算することにより高周波数帯に周波数変換して、アレ
イアンテナのアンテナ素子へ給電するように構成したこ
とを特徴とする。As described above in detail with the embodiments of the invention, the low frequency band oscillator, the intermediate frequency band oscillator and the low frequency band amplitude controller of the first invention are provided, and the low frequency band The amplitude is controlled by the low frequency band amplitude controller in the low frequency band output from the oscillator, and the frequency is converted to the high frequency band by multiplying this low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator. And is configured to feed power to the antenna element of the array antenna.
【0072】また、第2発明の可変ビームアンテナ装置
は、低周波数帯発振器と中間周波数帯発振器と低周波数
帯位相制御器とを有し、前記低周波数帯発振器から出力
する低周波数帯で前記低周波数帯位相制御器により位相
を制御し、この低周波数帯と前記中間周波数帯発振器か
ら出力する中間周波数帯とを乗算することにより高周波
数帯に周波数変換して、アレイアンテナのアンテナ素子
へ給電するように構成したことを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the second invention has a low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator and a low frequency band phase controller, and the low frequency band output from the low frequency band oscillator is used for the low frequency band oscillator. The phase is controlled by the frequency band phase controller, and the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator are multiplied to convert the frequency to the high frequency band and feed the antenna element of the array antenna. It is characterized in that it is configured as follows.
【0073】また第3発明の可変ビームアンテナ装置
は、低周波数帯発振器と中間周波数帯発振器と低周波数
帯振幅・位相制御器とを有し、前記低周波数帯発振器か
ら出力する低周波数帯で前記低周波数帯振幅・位相制御
器により振幅と位相を制御し、この低周波数帯と前記中
間周波数帯発振器から出力する中間周波数帯とを乗算す
ることにより高周波数帯に周波数変換して、アレイアン
テナのアンテナ素子へ給電するように構成したことを特
徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the third invention comprises a low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band amplitude / phase controller, and outputs in the low frequency band output from the low frequency band oscillator. The amplitude and phase are controlled by the low frequency band amplitude / phase controller, and the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator are multiplied to convert the frequency to the high frequency band, and the array antenna It is characterized in that it is configured to feed power to the antenna element.
【0074】従って、この第1,第2又は第3発明の可
変ビームアンテナ装置によれば、ビームが可変であるた
め、任意のビーム(通信領域)を容易に形成することが
できる。従って、どのような設置環境(通信領域)にも
柔軟に対応することができる。特に、第3発明では振幅
及び位相を制御するため、より多様な設置環境に対応す
ることができる。また、アンテナの開発・製作コストの
低減や工期の短縮を図ることができ、道路幅に応じた通
信領域の形成によって通信信頼性の向上を図ることもで
きる。Therefore, according to the variable beam antenna apparatus of the first, second or third invention, the beam is variable, so that an arbitrary beam (communication area) can be easily formed. Therefore, it is possible to flexibly cope with any installation environment (communication area). Particularly, in the third invention, since the amplitude and the phase are controlled, it is possible to cope with a wider variety of installation environments. Further, it is possible to reduce the cost of developing and manufacturing the antenna and shorten the construction period, and it is also possible to improve the communication reliability by forming the communication area according to the road width.
【0075】また第4発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の振幅を変えてアレイアンテナのアンテナ素子
へ給電する複数の振幅可変回路とを有してなる振幅可変
アンテナ給電回路と、前記振幅可変回路を制御する振幅
制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the fourth invention comprises a distributor / combiner and a plurality of amplitude variable circuits for changing the amplitude of the electric power distributed by the distributor / combiner and feeding the antenna elements of the array antenna. It is characterized in that it has an amplitude variable antenna feeding circuit having the same and an amplitude control circuit for controlling the amplitude variable circuit.
【0076】また、第5発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の位相を変えてアレイアンテナのアンテナ素子
へ給電する複数の位相可変回路とを有してなる位相可変
アンテナ給電回路と、前記位相可変回路を制御する位相
制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus of the fifth invention comprises a distributor / combiner and a plurality of phase variable circuits for changing the phase of the power distributed by the distributor / combiner to feed the antenna elements of the array antenna. And a phase control circuit for controlling the phase variable circuit.
【0077】また、第6発明の可変ビームアンテナ装置
は、分配・合成器と、この分配・合成器によって分配さ
れる電力の振幅及び位相を変えてアレイアンテナのアン
テナ素子へ給電する複数の振幅可変回路及び位相可変回
路とを有してなる振幅・位相可変アンテナ給電回路と、
前記振幅可変回路及び位相可変回路を制御する振幅・位
相制御回路とを有してなることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the sixth aspect of the invention comprises a distributor / combiner and a plurality of variable amplitude units for supplying power to the antenna elements of the array antenna by changing the amplitude and phase of the power distributed by the distributor / combiner. An amplitude / phase variable antenna power feeding circuit including a circuit and a phase variable circuit,
An amplitude / phase control circuit for controlling the amplitude variable circuit and the phase variable circuit is provided.
【0078】従って、この第4,第5又は第6発明の可
変ビームアンテナ装置によれば、ビームが可変であるた
め、任意のビーム(通信領域)を容易に形成することが
できる。従って、どのような設置環境(通信領域)にも
柔軟に対応することができる。特に、第6発明では振幅
及び位相を制御するため、より多様な設置環境に対応す
ることができる。また、アンテナの開発・製作コストの
低減や工期の短縮を図ることができ、道路幅に応じた通
信領域の形成によって通信信頼性の向上を図ることもで
きる。しかも、上記第1,第2及び第3発明の可変ビー
ムアンテナ装置に比べて、装置構成が簡素になり、コス
トの低減も図れる。Therefore, according to the variable beam antenna apparatus of the fourth, fifth or sixth invention, the beam is variable, so that an arbitrary beam (communication area) can be easily formed. Therefore, it is possible to flexibly cope with any installation environment (communication area). Particularly, in the sixth invention, since the amplitude and the phase are controlled, it is possible to cope with a wider variety of installation environments. Further, it is possible to reduce the cost of developing and manufacturing the antenna and shorten the construction period, and it is also possible to improve the communication reliability by forming the communication area according to the road width. Moreover, as compared with the variable beam antenna apparatus of the first, second and third inventions, the apparatus configuration is simplified and the cost can be reduced.
【0079】また、第7発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4又は第6発明の可変ビームアンテナ装置におい
て、前記振幅可変回路の振幅制御特性のバラツキを補正
するための振幅補正テーブルを有し、前記振幅制御回路
又は前記振幅・位相制御回路では、この振幅補正テーブ
ルに基づいて前記振幅可変回路を制御することにより、
前記振幅可変回路の振幅制御特性のバラツキを補正する
ことを特徴とする。A variable beam antenna apparatus according to a seventh aspect of the invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth or sixth aspect of the invention, which has an amplitude correction table for correcting variations in the amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit, In the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit, by controlling the amplitude variable circuit based on the amplitude correction table,
Variations in the amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit are corrected.
【0080】従って、この第7発明の可変ビームアンテ
ナ装置によれば、振幅補正テーブルを備えることによ
り、振幅制御の精度が向上するため、ビームパターン
(通信領域)形成の精度が向上する。Therefore, according to the variable beam antenna apparatus of the seventh invention, since the amplitude correction table is provided, the accuracy of the amplitude control is improved, so that the accuracy of the beam pattern (communication area) formation is improved.
【0081】また、第8発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4,第6又は第7発明の可変ビームアンテナ装置
において、前記振幅可変回路で振幅を変化させる際に副
作用的に変化する位相量を補正するための位相補正テー
ブルを有し、前記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御
回路では、この位相補正テーブルに基づいて前記位相可
変回路又は位相補正回路を制御することにより、前記位
相量を補正することを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the eighth invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth or seventh invention, wherein a phase amount that adversely changes when the amplitude is changed by the amplitude changing circuit is set. A phase correction table for correction is provided, and the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit corrects the phase amount by controlling the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the phase correction table. It is characterized by doing.
【0082】従って、この第8発明の可変ビームアンテ
ナ装置によれば、位相制御の精度が向上するため、ビー
ムパターン(通信領域)形成の精度が向上する。Therefore, according to the variable beam antenna device of the eighth invention, the accuracy of phase control is improved, and the accuracy of beam pattern (communication area) formation is improved.
【0083】また、第9発明の可変ビームアンテナ装置
は、第4,第5,第6,第7又は第8発明の可変ビーム
アンテナ装置において、伝送路長の違いによる位相差を
補正するための伝送路長位相補正テーブルを有し、前記
振幅制御回路、前記位相制御回路又は前記振幅・位相制
御回路では、この伝送路長位相補正テーブルに基づいて
前記位相可変回路又は位相補正回路を制御することによ
り、前記位相差を補正することを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the ninth aspect of the invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, fifth, sixth, seventh or eighth aspect for correcting the phase difference due to the difference in transmission path length. A transmission path length phase correction table is provided, and the amplitude control circuit, the phase control circuit, or the amplitude / phase control circuit controls the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the transmission path length phase correction table. Is used to correct the phase difference.
【0084】従って、この第9発明の可変ビームアンテ
ナ装置によれば、伝送路長の違いによる位相差を位相可
変回路又は位相補正回路で補正することができるため、
機器配置の自由度が増して、装置の小型化などを図るこ
とができる。Therefore, according to the variable beam antenna device of the ninth invention, the phase difference due to the difference in the transmission path length can be corrected by the phase variable circuit or the phase correction circuit.
The degree of freedom in arranging the devices is increased, and the size of the device can be reduced.
【0085】また、第10発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記振幅可変回路はダイオードを有
してなるものであり、前記ダイオードに流れる電流を前
記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御回路からの制御
電圧によって制御することにより、前記ダイオードを通
過する電力の振幅を制御するように構成したことを特徴
とする。The variable beam antenna apparatus according to the tenth invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the amplitude variable circuit has a diode. The amplitude of the electric power passing through the diode is controlled by controlling the current flowing through the diode by the control voltage from the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit.
【0086】従って、この第10発明の可変ビームアン
テナ装置によれば、振幅可変回路は簡易な構成で容易に
振幅を制御することができる。Therefore, according to the variable beam antenna device of the tenth invention, the amplitude variable circuit can easily control the amplitude with a simple structure.
【0087】また、第11発明の可変ビームアンテナ装
置は、第5,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記位相可変回路は、長さの異なる
複数の位相値可変用の伝送路を、接続切換スイッチを介
して、主伝送路と並列に接続した構成であることを特徴
とする。The variable beam antenna apparatus according to the eleventh invention is the variable beam antenna apparatus according to the fifth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the phase varying circuit is for varying a plurality of phase values having different lengths. The transmission line is connected to the main transmission line in parallel via a connection changeover switch.
【0088】従って、この第11発明の可変ビームアン
テナ装置によれば、位相可変回路は簡易な構成で容易に
位相を制御することができる。Therefore, according to the variable beam antenna apparatus of the eleventh aspect of the invention, the phase variable circuit can easily control the phase with a simple structure.
【0089】また、第12発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第6,第7又は第8発明の可変ビームアン
テナ装置において、前記振幅可変回路は、減衰量の異な
る複数の減衰器を、接続切換スイッチを介して、伝送路
と並列に接続した構成であることを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the twelfth invention is the variable beam antenna apparatus according to the fourth, sixth, seventh or eighth invention, wherein the amplitude variable circuit comprises a plurality of attenuators having different attenuation amounts, It is characterized in that it is connected in parallel with the transmission line via a connection changeover switch.
【0090】従って、この第12発明の可変ビームアン
テナ装置によれば、振幅可変回路に高価なダイオードな
どを用いないため、装置の低コスト化が可能となる。Therefore, according to the variable beam antenna device of the twelfth aspect of the present invention, since the expensive diode or the like is not used in the amplitude variable circuit, the cost of the device can be reduced.
【0091】また、第13発明の可変ビームアンテナ装
置は、第4,第5,第6,第7,第8,第9,第10,
第11又は第12発明の可変ビームアンテナ装置におい
て、アレイアンテナのアンテナ素子を複数のブロックに
分け、同じブロックに属するアンテナ素子に対して分配
・合成器により、前記振幅可変回路若しくは前記位相可
変回路又は前記振幅可変回路及び位相可変回路によって
制御された同じ振幅若しくは位相又は同じ振幅及び位相
の電力を供給するように構成したことを特徴とする。The variable beam antenna apparatus according to the thirteenth invention is the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth,
In the variable beam antenna device according to the eleventh or twelfth aspect of the invention, the antenna element of the array antenna is divided into a plurality of blocks, and the amplitude variable circuit or the phase variable circuit is divided by a distributor / combiner for the antenna elements belonging to the same block. It is characterized in that it is configured to supply power of the same amplitude or phase or the same amplitude and phase controlled by the amplitude variable circuit and the phase variable circuit.
【0092】従って、この第13発明の可変ビームアン
テナ装置によれば、振幅可変回路や位相可変回路を低減
することができるため、装置の小型化や低コスト化を図
ることができる。Therefore, according to the variable beam antenna apparatus of the thirteenth invention, the amplitude variable circuit and the phase variable circuit can be reduced, so that the apparatus can be downsized and the cost can be reduced.
【0093】また、第14発明の可変ビームアンテナ装
置は、第5又は第6発明の可変ビームアンテナ装置にお
いて、アンテナ素子の前に電波反射板を装着し、この電
波反射板でアンテナ素子から放射される電波を反射して
同アンテナ素子で受信し、この受信電波と高周波数帯発
振器から出力する高周波とを比較することにより、前記
受信電波の位相を検出し、この検出位相値に基づいて位
相補正テーブルを作成することを特徴とする。The variable beam antenna device of the fourteenth invention is the variable beam antenna device of the fifth or sixth invention, in which a radio wave reflector is mounted in front of the antenna element, and the radio wave reflector radiates from the antenna element. The reflected radio wave is received by the same antenna element, the received radio wave is compared with the high frequency output from the high frequency band oscillator, the phase of the received radio wave is detected, and the phase is corrected based on this detected phase value. It is characterized by creating a table.
【0094】従って、この第14発明の可変ビームアン
テナ装置によれば、アンテナ素子から発信する実際の電
波の位相を検出して位相補正テーブルを作成するため、
精度のよい位相補正テーブルを得ることができる。Therefore, according to the variable beam antenna device of the fourteenth invention, the phase of the actual radio wave transmitted from the antenna element is detected and the phase correction table is created.
An accurate phase correction table can be obtained.
【図1】本発明の実施の形態1に係る路側アンテナ装置
(可変ビームアンテナ装置)の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a first embodiment of the present invention.
【図2】前記可変ビームアンテナ装置における周波数変
換方式の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a frequency conversion method in the variable beam antenna device.
【図3】本発明の実施の形態2に係る路側アンテナ装置
(可変ビームアンテナ装置)の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a second embodiment of the present invention.
【図4】前記路側アンテナ装置に備えた振幅・位相可変
アンテナ給電回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit provided in the roadside antenna device.
【図5】前記振幅・位相可変アンテナ給電回路に備えた
振幅可変回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an amplitude variable circuit provided in the amplitude / phase variable antenna feeding circuit.
【図6】前記振幅可変回路の制御特性図である。FIG. 6 is a control characteristic diagram of the amplitude variable circuit.
【図7】前記振幅・位相可変アンテナ給電回路に備えた
位相可変回路の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a phase variable circuit provided in the amplitude / phase variable antenna feeding circuit.
【図8】前記位相可変回路の制御特性図である。FIG. 8 is a control characteristic diagram of the phase variable circuit.
【図9】前記路側アンテナ装置に備えた振幅・位相制御
回路の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an amplitude / phase control circuit provided in the roadside antenna device.
【図10】振幅や位相の変化による通信領域の変化を示
す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the communication area due to changes in amplitude and phase.
【図11】路側アンテナ装置の振幅可変回路の制御特性
図である。FIG. 11 is a control characteristic diagram of the amplitude variable circuit of the roadside antenna device.
【図12】本発明の実施の形態3に係る路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a third embodiment of the present invention.
【図13】伝送路長位相補正テーブルを設けない場合の
振幅・位相可変アンテナ給電回路の機器配置図である。FIG. 13 is a device layout diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit when a transmission path length / phase correction table is not provided.
【図14】本実施の形態4に係る路側アンテナ装置(可
変ビームアンテナ装置)の要部構成図である。FIG. 14 is a main part configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a fourth embodiment.
【図15】前記伝送路長位相補正テーブルを設けた場合
の振幅・位相可変アンテナ給電回路の機器配置図であ
る。FIG. 15 is a device layout diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit when the transmission path length / phase correction table is provided.
【図16】本発明の実施の形態5に係る路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)の振幅可変回路の構成図
である。FIG. 16 is a configuration diagram of an amplitude variable circuit of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a fifth embodiment of the present invention.
【図17】前記路側アンテナ装置の振幅・位相制御回路
の構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of an amplitude / phase control circuit of the roadside antenna device.
【図18】各アンテナ素子ごとに振幅可変回路及び位相
可変回路を設けた場合の振幅・位相可変アンテナ給電回
路の構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit when an amplitude variable circuit and a phase variable circuit are provided for each antenna element.
【図19】本発明の実施の形態6に係る路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)の振幅・位相可変アンテ
ナ給電回路の構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of an amplitude / phase variable antenna feeding circuit of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a sixth embodiment of the present invention.
【図20】本発明の実施の形態7に係る路側アンテナ装
置(可変ビームアンテナ装置)の構成図である。FIG. 20 is a configuration diagram of a roadside antenna device (variable beam antenna device) according to a seventh embodiment of the present invention.
【図21】従来のETCシステムにおける路側アンテナ
装置の構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of a roadside antenna device in a conventional ETC system.
【図22】前記路側アンテナ装置におけるアンテナ給電
回路の構成図である。FIG. 22 is a configuration diagram of an antenna feeding circuit in the roadside antenna device.
【図23】車線数の違いによる通信領域の違いを示す説
明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram showing a difference in communication area due to a difference in the number of lanes.
21 路側アンテナ装置(可変ビームアンテナ装置)
22 アンテナ制御基板
23 制御基板ラック
24 通信制御回路
25 中間周波数帯発振器
26 変調器
27 分配器
28 アレイアンテナ
29 ミキサ
30 低周波数帯発振器
31 低周波数帯振幅・位相制御器
32 送信アンプ
33 切り換えスイッチ
34 バンドパスフィルタ
35 受信アンプ
36 ミキサ
37 合成器
38 復調器
41 路側アンテナ装置
42 制御基板ラック
43 アンテナ制御基板
44 通信制御回路
45 変調回路
47 送信アンプ
48 バンドパスフィルタ
49 アンテナ切換回路
50 振幅・位相可変アンテナ給電回路
51 アレイアンテナ
51a アンテナ素子
52 バンドパスフィルタ
53 受信アンプ
54 復調回路
55 振幅・位相制御回路
56 振幅補正テーブル
61 分配・合成器
62 振幅可変回路
63 位相可変回路
64,65 端子
67,68 入出力端子
71 主伝送路
72,73,74 伝送路
75a,75b,76a,76b,77a,77b 接
続切換スイッチ
81 CPU演算回路
82 ディジタル/アナログ変換回路
83 ON/OFF信号設定回路
85 通信領域
91 位相補正テーブル
101 伝送路
102 伝送路長位相補正テーブル
111 伝送路
112,113,114 減衰器
115,116,117 位相補償器
118a,118b,119a,119b 接続切換ス
イッチ
120a,120b 接続切換スイッチ
121 ON/OFF信号設定回路
132 ブロック
141 位相比較器
142 アナログ/ディジタル変換器
143 電波反射板21 Roadside Antenna Device (Variable Beam Antenna Device) 22 Antenna Control Board 23 Control Board Rack 24 Communication Control Circuit 25 Intermediate Frequency Band Oscillator 26 Modulator 27 Distributor 28 Array Antenna 29 Mixer 30 Low Frequency Band Oscillator 31 Low Frequency Band Amplitude / Phase Controller 32 Transmission amplifier 33 Changeover switch 34 Bandpass filter 35 Reception amplifier 36 Mixer 37 Combiner 38 Demodulator 41 Roadside antenna device 42 Control board rack 43 Antenna control board 44 Communication control circuit 45 Modulation circuit 47 Transmission amplifier 48 Bandpass filter 49 Antenna switching circuit 50 Amplitude / phase variable antenna feeding circuit 51 Array antenna 51a Antenna element 52 Band pass filter 53 Reception amplifier 54 Demodulation circuit 55 Amplitude / phase control circuit 56 Amplitude correction table 61 Distributor / combiner 62 Amplitude variable circuit 63 Phase variable circuit 64, 65 Terminal 67, 68 Input / output terminal 71 Main transmission path 72, 73, 74 Transmission path 75a, 75b, 76a, 76b, 77a, 77b Connection changeover switch 81 CPU arithmetic circuit 82 Digital / analog Conversion circuit 83 ON / OFF signal setting circuit 85 Communication area 91 Phase correction table 101 Transmission path 102 Transmission path length phase correction table 111 Transmission paths 112, 113, 114 Attenuators 115, 116, 117 Phase compensators 118a, 118b, 119a, 119b Connection changeover switches 120a and 120b Connection changeover switch 121 ON / OFF signal setting circuit 132 Block 141 Phase comparator 142 Analog / digital converter 143 Radio wave reflection plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泰井 真之 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 5J021 AA03 AA11 CA06 DB01 DB05 EA06 FA06 FA12 FA17 FA31 FA32 GA02 HA06 HA10 JA07 5K067 AA21 AA42 BB21 EE02 EE10 FF02 HH23 KK02 KK03 KK15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masayuki Yasui 1-1 1-1 Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard F term (reference) 5J021 AA03 AA11 CA06 DB01 DB05 EA06 FA06 FA12 FA17 FA31 FA32 GA02 HA06 HA10 JA07 5K067 AA21 AA42 BB21 EE02 EE10 FF02 HH23 KK02 KK03 KK15
Claims (14)
と低周波数帯振幅制御器とを有し、前記低周波数帯発振
器から出力する低周波数帯で前記低周波数帯振幅制御器
により振幅を制御し、この低周波数帯と前記中間周波数
帯発振器から出力する中間周波数帯とを乗算することに
より高周波数帯に周波数変換して、アレイアンテナのア
ンテナ素子へ給電するように構成したことを特徴とする
可変ビームアンテナ装置。1. A low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band amplitude controller, the amplitude being controlled by the low frequency band amplitude controller in the low frequency band output from the low frequency band oscillator. A variable frequency conversion circuit that multiplies the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator to convert the frequency to a high frequency band and feeds the antenna element of the array antenna. Beam antenna device.
と低周波数帯位相制御器とを有し、前記低周波数帯発振
器から出力する低周波数帯で前記低周波数帯位相制御器
により位相を制御し、この低周波数帯と前記中間周波数
帯発振器から出力する中間周波数帯とを乗算することに
より高周波数帯に周波数変換して、アレイアンテナのア
ンテナ素子へ給電するように構成したことを特徴とする
可変ビームアンテナ装置。2. A low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band phase controller, wherein a phase is controlled by the low frequency band phase controller in a low frequency band output from the low frequency band oscillator. A variable frequency conversion circuit that multiplies the low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator to convert the frequency to a high frequency band and feeds the antenna element of the array antenna. Beam antenna device.
と低周波数帯振幅・位相制御器とを有し、前記低周波数
帯発振器から出力する低周波数帯で前記低周波数帯振幅
・位相制御器により振幅と位相を制御し、この低周波数
帯と前記中間周波数帯発振器から出力する中間周波数帯
とを乗算することにより高周波数帯に周波数変換して、
アレイアンテナのアンテナ素子へ給電するように構成し
たことを特徴とする可変ビームアンテナ装置。3. A low frequency band oscillator, an intermediate frequency band oscillator, and a low frequency band amplitude / phase controller, wherein a low frequency band output from said low frequency band oscillator is controlled by said low frequency band amplitude / phase controller. Amplitude and phase control, frequency conversion to a high frequency band by multiplying this low frequency band and the intermediate frequency band output from the intermediate frequency band oscillator,
A variable beam antenna device, which is configured to feed power to an antenna element of an array antenna.
って分配される電力の振幅を変えてアレイアンテナのア
ンテナ素子へ給電する複数の振幅可変回路とを有してな
る振幅可変アンテナ給電回路と、前記振幅可変回路を制
御する振幅制御回路とを有してなることを特徴とする可
変ビームアンテナ装置。4. An amplitude variable antenna feeding circuit comprising a distributor / combiner and a plurality of amplitude variable circuits for supplying the antenna elements of the array antenna by changing the amplitude of the power distributed by the distributor / combiner. And a variable amplitude control circuit for controlling the variable amplitude circuit.
って分配される電力の位相を変えてアレイアンテナのア
ンテナ素子へ給電する複数の位相可変回路とを有してな
る位相可変アンテナ給電回路と、前記位相可変回路を制
御する位相制御回路とを有してなることを特徴とする可
変ビームアンテナ装置。5. A phase variable antenna feed circuit comprising a distributor / combiner and a plurality of phase variable circuits for changing the phase of the power distributed by the distributor / combiner to supply power to the antenna element of the array antenna. And a phase control circuit for controlling the phase variable circuit.
って分配される電力の振幅及び位相を変えてアレイアン
テナのアンテナ素子へ給電する複数の振幅可変回路及び
位相可変回路とを有してなる振幅・位相可変アンテナ給
電回路と、前記振幅可変回路及び位相可変回路を制御す
る振幅・位相制御回路とを有してなることを特徴とする
可変ビームアンテナ装置。6. A distributor / combiner, and a plurality of amplitude variable circuits and phase variable circuits for changing the amplitude and phase of the power distributed by the distributor / combiner to feed the antenna elements of the array antenna. A variable beam antenna apparatus comprising: an amplitude / phase variable antenna feeding circuit, and an amplitude / phase control circuit for controlling the amplitude variable circuit and the phase variable circuit.
テナ装置において、前記振幅可変回路の振幅制御特性の
バラツキを補正するための振幅補正テーブルを有し、前
記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御回路では、この
振幅補正テーブルに基づいて前記振幅可変回路を制御す
ることにより、前記振幅可変回路の振幅制御特性のバラ
ツキを補正することを特徴とする可変ビームアンテナ装
置。7. The variable beam antenna apparatus according to claim 4 or 6, further comprising an amplitude correction table for correcting variations in amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit, the amplitude control circuit or the amplitude / phase. A variable beam antenna apparatus, wherein a control circuit controls the amplitude variable circuit based on the amplitude correction table, thereby correcting variations in amplitude control characteristics of the amplitude variable circuit.
アンテナ装置において、 前記振幅可変回路で振幅を変化させる際に副作用的に変
化する位相量を補正するための位相補正テーブルを有
し、前記振幅制御回路又は前記振幅・位相制御回路で
は、この位相補正テーブルに基づいて前記位相可変回路
又は位相補正回路を制御することにより、前記位相量を
補正することを特徴とする可変ビームアンテナ装置。8. The variable beam antenna apparatus according to claim 4, further comprising a phase correction table for correcting a phase amount that adversely changes when the amplitude is changed by the amplitude changing circuit. The variable beam antenna device, wherein the amplitude control circuit or the amplitude / phase control circuit corrects the phase amount by controlling the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the phase correction table. .
変ビームアンテナ装置において、 伝送路長の違いによる位相差を補正するための伝送路長
位相補正テーブルを有し、前記振幅制御回路、前記位相
制御回路又は前記振幅・位相制御回路では、この伝送路
長位相補正テーブルに基づいて前記位相可変回路又は位
相補正回路を制御することにより、前記位相差を補正す
ることを特徴とする可変ビームアンテナ装置。9. The variable beam antenna device according to claim 4, 5, 6, 7 or 8, further comprising a transmission path length phase correction table for correcting a phase difference due to a difference in transmission path length, The control circuit, the phase control circuit, or the amplitude / phase control circuit corrects the phase difference by controlling the phase variable circuit or the phase correction circuit based on the transmission path length phase correction table. Variable beam antenna device.
ビームアンテナ装置において、 前記振幅可変回路はダイオードを有してなるものであ
り、前記ダイオードに流れる電流を前記振幅制御回路又
は前記振幅・位相制御回路からの制御電圧によって制御
することにより、前記ダイオードを通過する電力の振幅
を制御するように構成したことを特徴とする可変ビーム
アンテナ装置。10. The variable beam antenna device according to claim 4, 6, 7 or 8, wherein the amplitude variable circuit has a diode, and a current flowing through the diode is supplied to the amplitude control circuit or the amplitude control circuit. A variable beam antenna device characterized in that the amplitude of electric power passing through the diode is controlled by controlling by a control voltage from an amplitude / phase control circuit.
可変ビームアンテナ装置において、 前記位相可変回路は、長さの異なる複数の位相値可変用
の伝送路を、接続切換スイッチを介して、主伝送路と並
列に接続した構成であることを特徴とする可変ビームア
ンテナ装置。11. The variable beam antenna apparatus according to claim 5, 6, 7, 8 or 9, wherein the phase variable circuit includes a plurality of phase value variable transmission lines having different lengths and a connection changeover switch. A variable beam antenna device, characterized in that the variable beam antenna is connected in parallel to the main transmission line via the transmission line.
ビームアンテナ装置において、 前記振幅可変回路は、減衰量の異なる複数の減衰器を、
接続切換スイッチを介して、伝送路と並列に接続した構
成であることを特徴とする可変ビームアンテナ装置。12. The variable beam antenna device according to claim 4, 6, 7 or 8, wherein the amplitude variable circuit includes a plurality of attenuators having different attenuation amounts,
A variable beam antenna device characterized in that it is connected in parallel with a transmission line via a connection changeover switch.
0,11又は12に記載の可変ビームアンテナ装置にお
いて、 アレイアンテナのアンテナ素子を複数のブロックに分
け、同じブロックに属するアンテナ素子に対して分配・
合成器により、前記振幅可変回路若しくは前記位相可変
回路又は前記振幅可変回路及び位相可変回路によって制
御された同じ振幅若しくは位相又は同じ振幅及び位相の
電力を供給するように構成したことを特徴とする可変ビ
ームアンテナ装置。13. The method according to claim 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1.
In the variable beam antenna device according to 0, 11 or 12, the antenna elements of the array antenna are divided into a plurality of blocks, and the antenna elements belonging to the same block are distributed / distributed.
A variable characterized by being configured to supply power of the same amplitude or phase or the same amplitude and phase controlled by the amplitude variable circuit or the phase variable circuit or the amplitude variable circuit and the phase variable circuit by a combiner. Beam antenna device.
ンテナ装置において、アンテナ素子の前に電波反射板を
装着し、この電波反射板でアンテナ素子から放射される
電波を反射して同アンテナ素子で受信し、この受信電波
と高周波数帯発振器から出力する高周波とを比較するこ
とにより、前記受信電波の位相を検出し、この検出位相
値に基づいて位相補正テーブルを作成することを特徴と
する可変ビームアンテナ装置。14. The variable beam antenna device according to claim 5, wherein a radio wave reflection plate is mounted in front of the antenna element, and the radio wave radiated from the antenna element is reflected by this radio wave reflection plate to obtain the same antenna element. It is characterized in that the phase of the received radio wave is detected by comparing the received radio wave with the high frequency output from the high frequency band oscillator, and a phase correction table is created based on the detected phase value. Variable beam antenna device.
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