JP2003134017A - ディジタルビームフォーミングアンテナ装置 - Google Patents
ディジタルビームフォーミングアンテナ装置Info
- Publication number
- JP2003134017A JP2003134017A JP2001322046A JP2001322046A JP2003134017A JP 2003134017 A JP2003134017 A JP 2003134017A JP 2001322046 A JP2001322046 A JP 2001322046A JP 2001322046 A JP2001322046 A JP 2001322046A JP 2003134017 A JP2003134017 A JP 2003134017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signals
- transmission
- signal
- modulation
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
ナ装置においては、受信機やA/D変換器が素子アンテ
ナ数と同じ数だけ必要となるため、ハードウェア規模が
増大し、寸法、質量、消費電力が増大化してしまうとい
う問題があった。また、これらの利得、透過位相の特性
を同一にしなければビーム形成が不可能であり、受信
機、A/D変換器の調整に多大な時間が必要であった。 【解決手段】 各々の送受信モジュールで受信信号に各
々異なる符号変調を施し、送受信モジュールの出力を合
成し、受信機において合成信号の周波数変換、利得調整
を行い、A/D変換器でアナログ信号からディジタル信
号に変換し、その後、分配器にて受信信号を素子アンテ
ナ数だけ等分配し、復調器にて送信時に送受信モジュー
ルで変調した各々の信号で復調し、ビーム形成器にてこ
れを合成することで、受信機数、A/D変換器数を減ら
したディジタルビームフォームグアンテナ装置を得る。
Description
ジタル信号に変換し、ビーム合成するディジタルビーム
フォーミングアンテナ装置に関する。
ングアンテナ装置の構成を説明するための図である。図
において1は複数の素子アンテナ、2は複数の送受信モ
ジュール、3は周波数変換機能、利得制御機能を有する
複数の受信機、4はアナログ信号をディジタル信号に変
換する複数のA/D変換器、5はn個の信号を合成する
複数のビーム形成器である。
する。ディジタルビームフォーミングは、「DIGITAL MU
LTIPLE BEAMFORMING TECHNIQUES FOR RADAR(1978 IEE
E)」に記載の原理で動作する。すなわち、受信信号は各
素子アンテナ1で受信され、各モジュール2を経由し、
各受信機3で周波数変換、利得制御される。さらに、各
A/D変換器4で、この周波数変換、利得制御されたア
ナログ信号から、位相と振幅の情報を含むディジタル信
号に変換される。その後、全てのA/D変換器4の出力
信号に、ビーム形成器5で個別フーリエ変換、高速フー
リエ変換、Winogradフーリエ変換等の技術によ
り得られる複素ウェイトの値を各々掛け合わせた後に合
成を行い、ディジタル信号としてビーム形成される。
ムフォーミングアンテナ装置では、受信機3やA/D変
換器4は素子アンテナ数と同じ数だけ必要となる。した
がって、素子アンテナの数が大量となった場合、ハード
ウェアの規模が増大し、寸法、質量、消費電力が増大化
してしまうという問題があった。また、複数の受信機3
や複数のA/D変換器4の利得、透過位相の特性を同一
にしなければ、ビーム形成器5によるビーム形成が不可
能であり、受信機3、A/D変換器4の調整に多大な時
間が必要であった。
されたものであり、n個必要な受信機、A/D変換器の
個数を低減したディジタルビームフォーミングアンテナ
装置を提供する。
タルビームフォーミングアンテナ装置は、n個(nは任
意の自然数)の素子アンテナと、それぞの素子アンテナ
に接続された送受切替器、送受切替器を介して素子アン
テナから出力された信号を増幅する低雑音増幅器と低雑
音増幅器の出力に対しそれぞれ付与される変調コードに
基いて符号変調を施す変調器とを持つ受信系、および送
受切替器を介して素子アンテナに送信信号を出力する送
信系とを有したn個の送受信モジュールと、各送受信モ
ジュールからのn個の信号を合成する合成器と、合成器
で合成した信号の周波数変換機能、利得制御機能を有す
る受信機と、受信機の出力をディジタル信号に変換する
A/D変換器と、A/D変換器の出力をn個の信号に等
分配する分配器と、上記n個の変調器に対し、それぞれ
互いに異なるn個の変調コードを出力する変調コード生
成器と、上記n個の変調コードに基いて、分配器で分配
されたn個の信号に対し、それぞれ符号変調された信号
の復調を行うn個の復調器と、上記n個の復調された信
号を合成するビーム形成器と、を備えたものである。
ミングアンテナ装置は、n個(nは任意の自然数)の素
子アンテナと、それぞの素子アンテナに接続された送受
切替器、送受切替器を介して素子アンテナから出力され
た信号を増幅する低雑音増幅器を持つ受信系、およびそ
れぞれ付与される変調コードに基いて送信信号に符号変
調を施し変調信号が送受切替器を介して素子アンテナに
出力される変調器を持つ送信系とを有したn個の送受信
モジュールと、各送受信モジュールからのn個の信号を
合成する合成器と、合成器で合成した信号の周波数変換
機能、利得制御機能を有する受信機と、受信機の出力を
ディジタル信号に変換するA/D変換器と、A/D変換
器の出力をn個の信号に等分配する分配器と、上記n個
の変調器に対し、それぞれ互いに異なるn個の変調コー
ドを出力する変調コード生成器と、上記n個の変調コー
ドに基いて、分配器で分配されたn個の信号に対し、そ
れぞれ符号変調された信号の復調を行うn個の復調器
と、上記n個の復調された信号を合成するビーム形成器
と、を備えたものである。
1を説明するための図である。図において、1はn個の
素子アンテナ、2aは、送受切替器21と、低雑音増幅
器22と変調器23とから成る受信系と、高出力増幅器
24と位相制御器25とから成る送信系とを有して、素
子アンテナ1の受信信号に符号変調を施すことができる
n個の送受信モジュール、8はn個の信号を合成する合
成器、3は周波数変換機能、利得制御機能を有する1つ
の受信機、4は受信機3からの周波数変換、利得制御さ
れたアナログ信号を、位相と振幅の情報を含むディジタ
ル信号に変換する1つのA/D変換器、6はn個の信号
に等分配する分配器、7は送受信モジュール2aで施し
た符号変調を復調するn個の復調器、5は復調器7で復
調された信号に、ビーム形成器5で個別フーリエ変換、
高速フーリエ変換、Winogradフーリエ変換等の
技術により得られる複素ウェイトの値を各々掛け合わせ
た後に合成を行い、ディジタル信号としてビーム形成す
るビーム形成器、9はn種類の変調コードを発生するコ
ード生成器、10は送信信号を送受信モジュール2aに
分配する電力分配器、11は送信信号を生成する発振器
である。
る。送信時には、発振器11で送信信号を生成し、電力
分配器10で各送信モジュール2aに電力分配し、電力
分配された信号が所望のアンテナビームを形成するよう
に位相制御器25で位相制御され、位相制御された信号
を高出力増幅器24で増幅した後に、増幅された信号を
送受切替器21を介して各々の素子アンテナ1から送信
する。受信時には、n個の各素子アンテナ1の受信信号
が各送受信モジュール2aに出力され、そこで送受切替
器21を介して低雑音増幅器22に送られた信号が低雑
音増幅される。n個の各送受信モジュール2aの変調器
23では、それぞれ互いに異なるn個の変調コードに基
いて、各々異なり互いに相関のないn種類の符号変調
が、それぞれの低雑音増幅器22からの増幅信号に対し
て施され、その出力信号が合成器8で合成されて、受信
機3に出力される。受信機3において周波数変換、利得
調整が行われ、A/D変換器4でアナログ信号からディ
ジタル信号に変換する。その後、分配器6にてディジタ
ル信号に変換された受信信号は、素子アンテナ数nだけ
等分配される。n個の復調器7は、この分配器6で分配
されたn個の信号を、受信時に送受信モジュール2aで
変調したn種類の符号にそれぞれ対応するn個の変調コ
ードに基いて復調し、ビーム形成器5では、これら復調
されたn個の信号を合成することにより、ディジタル信
号としてビーム形成される。コード生成器9は、送受信
モジュール1および復調器7に、n個の異なる種類の変
調コードを供給する。
A/D変換器を素子アンテナの数だけ持つ必要がなく、
共用することが可能となる。これにより、ハードウェア
規模が縮小し、寸法、質量、消費電力を小さくすること
が可能となる。また、複数の受信機、複数のA/D変換
器の利得、透過位相の特性を同一に調整する必要がなく
なるため、試験調整作業が軽減する。また、各素子アン
テナの送信信号は別々の符号変調が施されており、通信
の秘匿性が向上する。
するための図である。図において、1はn個の素子アン
テナ、2bは送受切替器21と、低雑音増幅器22を持
つ受信系と、高出力増幅器24と変調器23bと位相制
御器25とから成る送信系とを有して、素子アンテナ1
の受信信号に符号変調を施すことができるn個の送受信
モジュール、8はn個の信号を合成する合成器、3は周
波数変換機能、利得制御機能を有する1つの受信機、4
はアナログ信号をディジタル信号に変換する1つのA/
D変換器、6はn個の信号に等分配する分配器、7は送
受信モジュール2bで施した符号変調を復調するn個の
復調器、5は復調器7で復調された信号を合成するビー
ム形成器、9はn種類の変調コードを発生するコード生
成器、10は送信信号を送受信モジュール2bに分配す
る電力分配器、11は送信波を生成する発振器である。
用いて説明する。発振器11で送信信号を生成し、電力
分配器10で各送信モジュール2bに電力分配し、各電
力分配された信号が所望のアンテナビームを形成するよ
うに各位相制御器25で位相制御され、各変調器23b
では、それぞれ互いに異なるn個の変調コードに基い
て、それぞれの位相制御された信号に対して、各々の変
調器23bで異なり互いに相関のないn種類の符号変調
が施され、その出力信号が各高出力増幅器24で増幅さ
れた後に、送受切替器21を介してこの増幅された信号
が各々の素子アンテナ1から送信される。送信時に送受
信モジュール2bで各々異なり互いに相関のないn種類
の符号変調を施し、各々の素子アンテナ1から送信す
る。受信時は素子アンテナ1の出力信号を低雑音増幅器
22で増幅した後、増幅された信号を合成器8で合成
し、受信機3において周波数変換、利得調整を行い、A
/D変換器4でアナログ信号からディジタル信号に変換
する。その後、分配器6にてディジタル信号に変換され
た受信信号を素子アンテナ数nだけ等分配し、分配器6
で分配されたn個の信号を、n個の復調器7にて送信時
に送受信モジュール2bで変調したn種類の符号にそれ
ぞれ対応する変調コードに基いて復調し、ビーム形成器
5にてこれら復調されたn個の信号を合成することによ
りビーム形成する。コード生成器9は送受信モジュール
1および復調器7にn個の異なる種類の変調コードを供
給する。
A/D変換器を素子アンテナの数だけ持つ必要がなく、
共用することが可能となる。これにより、ハードウェア
規模が縮小し、寸法、質量、消費電力を小さくすること
が可能となる。また、複数の受信機、複数のA/D変換
器の利得、透過位相の特性を同一に調整する必要がなく
なるため、試験調整作業が軽減する。また、各素子コン
テナの送信信号は別々の符号変調が施されており通信の
秘匿性が向上する。
受信機3と1つのA/D変換器で構成した例について示
したが、合成器8の種類によっては、合成した信号を素
子アンテナ数のnより少ないm個の信号に合成し、m個
の受信機3に出力しても良い。この場合、A/D変換器
4でA/D変換された信号はm個の各分配器6で、再び
n個の信号に分配される。
換器を素子アンテナの数だけ持つ必要がなく、共用する
ことが可能となる。これにより、ハードウェア規模が縮
小し、寸法、質量、消費電力を小さくすることが可能と
なる。また、複数の受信機、複数のA/D変換器の利
得、透過位相の特性を同一に調整する必要がなくなるた
め、試験調整作業が軽減する。
器を素子アンテナの数だけ持つ必要がなく、共用するこ
とが可能となる。これにより、ハードウェア規模が縮小
し、寸法、質量、消費電力を小さくすることが可能とな
る。また、複数の受信機、複数のA/D変換器の利得、
透過位相の特性を同一に調整する必要がなくなるため、
試験調整作業が軽減する。また、各素子コンテナの送信
信号は別々の符号変調が施されており通信の秘匿性が向
上する。
ンテナ装置の実施の形態1を示す構成図である。
ンテナ装置の実施の形態2を示す構成図である。
ナ装置を説明するための図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 n個(nは任意の自然数)の素子アンテ
ナと、 それぞの素子アンテナに接続された送受切替器、送受切
替器を介して素子アンテナから出力された信号を増幅す
る低雑音増幅器と低雑音増幅器の出力に対しそれぞれ付
与される変調コードに基いて符号変調を施す変調器とを
持つ受信系、および送受切替器を介して素子アンテナに
送信信号を出力する送信系とを有したn個の送受信モジ
ュールと、 各送受信モジュールからのn個の信号を合成する合成器
と、 合成器で合成した信号の周波数変換機能、利得制御機能
を有する受信機と、 受信機の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器
と、 A/D変換器の出力をn個の信号に等分配する分配器
と、 上記n個の変調器に対し、それぞれ互いに異なるn個の
変調コードを出力する変調コード生成器と、 上記n個の変調コードに基いて、分配器で分配されたn
個の信号に対し、それぞれ符号変調された信号の復調を
行うn個の復調器と、 上記n個の復調された信号を合成するビーム形成器と、 を備えたディジタルビームフォーミングアンテナ装置。 - 【請求項2】 n個(nは任意の自然数)の素子アンテ
ナと、 それぞの素子アンテナに接続された送受切替器、送受切
替器を介して素子アンテナから出力された信号を増幅す
る低雑音増幅器を持つ受信系、およびそれぞれ付与され
る変調コードに基いて送信信号に符号変調を施し変調信
号が送受切替器を介して素子アンテナに出力される変調
器を持つ送信系とを有したn個の送受信モジュールと、 各送受信モジュールからのn個の信号を合成する合成器
と、 合成器で合成した信号の周波数変換機能、利得制御機能
を有する受信機と、 受信機の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器
と、 A/D変換器の出力をn個の信号に等分配する分配器
と、 上記n個の変調器に対し、それぞれ互いに異なるn個の
変調コードを出力する変調コード生成器と、 上記n個の変調コードに基いて、分配器で分配されたn
個の信号に対し、それぞれ符号変調された信号の復調を
行うn個の復調器と、 上記n個の復調された信号を合成するビーム形成器と、 を備えたディジタルビームフォーミングアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001322046A JP2003134017A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | ディジタルビームフォーミングアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001322046A JP2003134017A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | ディジタルビームフォーミングアンテナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003134017A true JP2003134017A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19139158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001322046A Pending JP2003134017A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | ディジタルビームフォーミングアンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003134017A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007336164A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | Dbf信号処理装置およびdbf信号処理方法 |
WO2016125305A1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001322046A patent/JP2003134017A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007336164A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | Dbf信号処理装置およびdbf信号処理方法 |
WO2016125305A1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
JPWO2016125305A1 (ja) * | 2015-02-06 | 2017-06-22 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
US10284239B2 (en) | 2015-02-06 | 2019-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5396256A (en) | Apparatus for controlling array antenna comprising a plurality of antenna elements and method therefor | |
US6016124A (en) | Digital beamforming in a satellite communication system | |
JP2843457B2 (ja) | デジタルビーム形成ネットワーク及びデジタルビーム形成方法 | |
US5038341A (en) | Relay communication system | |
WO2010017706A1 (zh) | 有源天线、基站、刷新幅度和相位的方法及信号处理方法 | |
EP0896383A3 (en) | A multibeam phased array antenna system | |
JP3226906B2 (ja) | 局部発振信号供給方法およびその回路 | |
US8270513B2 (en) | Fully saturated multi-tone transceiver | |
US7692507B2 (en) | Apparatus and method of generating a plurality of synchronized radio frequency signals | |
US6717929B1 (en) | Multi-antenna radio apparatus with simplified circuit structure | |
JP3764662B2 (ja) | Ofdm信号受信回路及びofdm信号送受信回路 | |
JP3450146B2 (ja) | アダプティブアレーアンテナの指向性制御回路 | |
AU699049B2 (en) | Station for SDMA mobile radio system | |
JP2003134017A (ja) | ディジタルビームフォーミングアンテナ装置 | |
JP2002185378A (ja) | アレーアンテナ装置 | |
JP2001102979A (ja) | 移動体無線通信システム | |
JP2001094491A (ja) | 無線通信システム | |
JP3451231B2 (ja) | 適応ゾーン形成システム | |
JP3930456B2 (ja) | アレイアンテナ通信装置 | |
JPH08146119A (ja) | レーダ装置 | |
JP2002100918A (ja) | アンテナビームコントロールシステム | |
JPH05316072A (ja) | スペクトラム拡散通信装置 | |
JP2000022569A (ja) | 無線通信装置の受信装置及び送受信装置 | |
JP2022152620A (ja) | 無線送受信機及び無線送受信方法 | |
JPH1117432A (ja) | 空中線装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040223 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |