JP2004023400A - 光制御アレーアンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査する。
【解決手段】第１の変調光生成手段でＲＦ信号２が外部変調されたＭ×Ｐ個の光波をＮ×Ｐ個に分配して波長分散光ファイバ群６を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波に変換し、ＲＦ信号１２として増幅するＮ×Ｐ個の第１のマイクロ波変換手段と、第２の変調光生成手段でＲＦ信号１２が外部変調されたＮ×Ｐ個の光波をＮ×Ｑ個に分配して波長分散光ファイバ群１６を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波に変換して増幅するＮ×Ｑ個の第２のマイクロ波変換手段と、第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】第１の変調光生成手段でＲＦ信号２が外部変調されたＭ×Ｐ個の光波をＮ×Ｐ個に分配して波長分散光ファイバ群６を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波に変換し、ＲＦ信号１２として増幅するＮ×Ｐ個の第１のマイクロ波変換手段と、第２の変調光生成手段でＲＦ信号１２が外部変調されたＮ×Ｐ個の光波をＮ×Ｑ個に分配して波長分散光ファイバ群１６を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波に変換して増幅するＮ×Ｑ個の第２のマイクロ波変換手段と、第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長分散光ファイバ群を使ってマルチビームを形成する光制御アレーアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の光制御アレーアンテナ装置の構成を示す図である。この従来の光制御アレーアンテナ装置は、以下に示す文献に開示されている。
【０００３】
＜文献＞
“Ｔｒｕｅ Ｔｉｍｅ−Ｄｅｌａｙ Ｆｉｂｅｒ−Ｏｐｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａｎ Ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄ Ａｒｒａｙ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ／Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｂｅａｍ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ”，
Ｍｉｃｈａｅｌ Ｙ．Ｆｒａｎｋｅｌ ａｎｄ Ｒｏｎａｌｄ Ｄ．Ｅｓｍａｎ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．９，ｐｐ．２３８７−２３９４，Ｓｅｐｔ．１９９５．
【０００４】
図４（ａ）において、１００は第１の信号光を発生する第１の信号源、２００は第２の信号光を発生する第２の信号源、１０１は波長可変レーザ光源、１０２はＲＦ信号、１０３は光変調器、１０４は光増幅器、１０５は光分配器、１０６は波長分散光ファイバ群、１０６Ｌはゼロ分散光ファイバ（分散シフト光ファイバ）、１０６Ｈは高分散光ファイバ、１０７は光ダイオード、１０８Ｄは遅延線路、１０８ＡはＲＦ増幅器、１０８ＭはＲＦミキサ、１０９はアンテナ素子、１１０はＩＦ合成器である。
【０００５】
次に動作について説明する。
送信する場合、波長可変レーザ光源１０１から発生した光波に対して、光変調器１０３によりＲＦ信号１０２が外部変調される。外部変調された光波は光増幅器１０４により増幅され、光分配器１０５により８分配され、遅延時間を制御する高分散光ファイバ１０６Ｈとゼロ分散光ファイバ１０６Ｌとを組み合わせた分散特性を持つ波長分散光ファイバ群１０６により遅延時間が制御（位相制御）される。そして、図４（ｂ）の送信接続構成における光ダイオード１０７の光検波によって光波はマイクロ波に変換され、遅延線路１０８Ｄにより最終的な遅延制御がなされ、各アンテナ素子１０９に給電されて、放射される。
【０００６】
受信する場合、各アンテナ素子１０９で受信された信号は、図４（ｃ）の受信接続構成における光ダイオード１０７，遅延線路１０８Ｄ，ＲＦ増幅器１０８Ａを介したマイクロ波と、ＲＦミキサ１０８Ｍにより混合され、ＲＦミキサ１０８Ｍで取り出された各信号をＩＦ合成器１１０により合成した後、受信される。
このように、従来の光制御アレーアンテナ装置は、波長分散光ファイバ群１０６の遅延量を制御して、上記のように信号の送受信を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光制御アレーアンテナ装置は以上のように構成されているので、マルチビームを形成するためには複数の信号源を必要とするが、複数の信号源を用いても同一周波数でのマルチビームを形成できないという課題があった。
【０００８】
また、受信する場合には、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を必要とするという課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、従来と異なって、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査することが可能な光制御アレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により受信することが可能な光制御アレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、第１のＲＦ信号を光波に外部変調するＭ個の第１の変調光生成手段と、第１の変調光生成手段からのＭ個の光波をＮ個に分配して第１の波長分散光ファイバ群を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からのＮ個の光波をマイクロ波に変換して第２のＲＦ信号とするＮ個の第１のマイクロ波変換手段とから構成されたＰ個の第１のマルチビーム形成手段と、第２のＲＦ信号を光波に外部変調するＰ個の第２の変調光生成手段と、第２の変調光生成手段からのＰ個の光波をＱ個に分配して第２の波長分散光ファイバ群を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からのＱ個の光波をマイクロ波に変換するＱ個の第２のマイクロ波変換手段とから構成されたＮ個の第２のマルチビーム形成手段と、Ｎ個の第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備え、第１の波長分散光ファイバ群および第２の波長分散光ファイバ群によって光波の遅延時間を制御するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、アンテナ素子による受信信号を第３のＲＦ信号として、第３のＲＦ信号を光波に外部変調するＱ個の受信信号変換手段と、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段を介してマイクロ波に変換するＰ個の受信信号検波手段と、第２の変調光生成手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるとともに、第２の遅延時間制御手段からの光波を受信信号検波手段へ通過させるＰ個の第１の光サーキュレータと、第２のマイクロ波変換手段からのマイクロ波をアンテナ素子へ通過させるとともに、アンテナ素子からのマイクロ波を受信信号変換手段へ通過させるＱ個のＲＦサーキュレータと、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波変換手段へ通過させるとともに、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるＱ個の第２の光サーキュレータとを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、波長分散光ファイバ群を構成する波長分散光ファイバを個々に温度制御する温度制御手段を第１のマルチビーム形成手段および第２のマルチビーム形成手段が第１の遅延時間制御手段および第２の遅延時間制御手段に備えるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
図１において、１は第１の波長可変レーザ光源（第１の変調光生成手段）、２は第１のＲＦ信号、３は第１の光変調器（第１の変調光生成手段）、４は第１の光増幅器（第１の変調光生成手段）、５は第１の光分配器（第１の遅延時間制御手段）、６は第１の波長分散光ファイバ群（第１の遅延時間制御手段）、７は第１の光ダイオード（第１のマイクロ波変換手段）、８は第１のＲＦ増幅器（第１のマイクロ波変換手段）である。第１の変調光生成手段、第１の遅延時間制御手段および第１のマイクロ波変換手段から前段の第１のマルチビーム形成手段が構成されている。
【００１５】
また、図１において、１１は第２の波長可変レーザ光源（第２の変調光生成手段）、１２は第２のＲＦ信号、１３は第２の光変調器（第２の変調光生成手段）、１４は第２の光増幅器（第２の変調光生成手段）、１５は第２の光分配器（第２の遅延時間制御手段）、１６は第２の波長分散光ファイバ群（第２の遅延時間制御手段）、１７は第２の光ダイオード（第２のマイクロ波変換手段）、１８は第２のＲＦ増幅器（第２のマイクロ波変換手段）、１９はアンテナ素子である。第２の変調光生成手段、第２の遅延時間制御手段および第２のマイクロ波変換手段から後段の第２のマルチビーム形成手段が構成されている。
【００１６】
次に動作について説明する。
Ｍ×Ｐ個の第１の波長可変レーザ光源１から発生した光波に対して、Ｍ×Ｐ個の第１のＲＦ信号２がＭ×Ｐ個の第１の光変調器３で外部変調され、この外部変調された光波はＭ×Ｐ個の第１の光増幅器４で増幅される。続いて、第１の光増幅器４により増幅された光波は、Ｍ×Ｐ個の光波をＮ×Ｐ個の端子に分配する第１の光分配器５に送られ、Ｎ×Ｐ個の波長分散光ファイバからなる第１の波長分散光ファイバ群６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。
【００１７】
そして、第１の波長分散光ファイバ群６からの光波は、Ｎ×Ｐ個の第１の光ダイオード７の検波によってマイクロ波に変換され、このマイクロ波はＮ×Ｐ個の第１のＲＦ増幅器８により増幅される。第１のＲＦ増幅器８により増幅されたマイクロ波はＮ×Ｐ個の第２のＲＦ信号１２として第２のマルチビーム形成手段へ送られる。
【００１８】
次に、Ｎ×Ｐ個の第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に対して、Ｎ×Ｐ個の第２のＲＦ信号１２がＮ×Ｐ個の第２の光変調器１３で外部変調され、この外部変調された光波はＮ×Ｐ個の第２の光増幅器１４で増幅される。続いて、第２の光増幅器１４により増幅された光波は、Ｎ×Ｐ個の光波をＮ×Ｑ個の端子に分配する第２の光分配器１５に送られ、Ｎ×Ｑ個の波長分散光ファイバからなる第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。
【００１９】
そして、第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波は、Ｎ×Ｑ個の第２の光ダイオード１７の検波によってマイクロ波に変換され、このマイクロ波はＮ×Ｑ個の第２のＲＦ増幅器１８により増幅される。第２のＲＦ増幅器１８により増幅されたマイクロ波はＮ×Ｑ個のアンテナ素子１９に給電され、放射される（以上、Ｍ，Ｎ，Ｐ，Ｑは任意の自然数）。
【００２０】
このように、図１の光制御アレーアンテナ装置では、第１の光分配器５により１次元マルチビームが実現され、第２の光分配器１５により２次元マルチビームが実現できるようになっている。また、第１の波長分散光ファイバ群６の光波の遅延時間制御により１次元ビーム走査が実現され、第２の波長分散光ファイバ群１６の光波の遅延時間制御により２次元ビーム走査が実現できるようになっている。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、第１の波長可変レーザ光源１から発生した光波に第１のＲＦ信号２を外部変調して増幅するＭ×Ｐ個の第１の光変調器３，第１の光増幅器４と、第１の光増幅器４からのＭ×Ｐ個の光波を分配してＮ×Ｐ個の波長分散光ファイバからなる第１の波長分散光ファイバ群６を通過させる第１の光分配器５と、第１の波長分散光ファイバ群６からのＮ×Ｐ個の光波をマイクロ波に変換し、第２のＲＦ信号１２として増幅するＮ×Ｐ個の第１の光ダイオード７，第１のＲＦ増幅器８とから構成された第１のマルチビーム形成手段と、第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に第２のＲＦ信号１２を外部変調して増幅するＮ×Ｐ個の第２の光変調器１３，第２の光増幅器１４と、第２の光増幅器１４からのＮ×Ｐ個の光波を分配してＮ×Ｑ個の波長分散光ファイバからなる第２の波長分散光ファイバ群１６を通過させる第２の光分配器１５と、第２の波長分散光ファイバ群１６からのＮ×Ｑ個の光波をマイクロ波に変換して増幅するＮ×Ｑ個の第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８とから構成された第２のマルチビーム形成手段と、第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子１９とを備え、第１の波長分散光ファイバ群６および第２の波長分散光ファイバ群１６によって光波の遅延時間を制御するようにしたので、従来と異なって、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査できるという効果が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、第１の光分配器５により１次元マルチビームを実現し、第２の光分配器１５により２次元マルチビームを実現し、かつ第１の波長分散光ファイバ群６により１次元ビーム走査を実現し、第２の波長分散光ファイバ群１６により２次元ビーム走査を実現するようにしたが、この実施の形態２では、送信受信を共用する構成について説明する。
【００２３】
図２はこの発明の実施の形態２による光制御アレーアンテナの構成を示す図であり、特に、第２のマルチビーム形成手段だけを部分的に図示している。図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図２において、２１は第１の光サーキュレータ、２２は第２の光サーキュレータ、２３はＲＦサーキュレータ、２４は第３のＲＦ増幅器（受信信号変換手段）、２５は第３のＲＦ信号、２６は第３の波長可変レーザ光源（受信信号変換手段）、２７は第３の光増幅器（受信信号変換手段）、２８は第３の光変調器（受信信号変換手段）、２９は第４の光増幅器（受信信号変換手段）、３０は第３の光ダイオード（受信信号検波手段）、３１は第４のＲＦ増幅器（受信信号検波手段）である。
【００２４】
次に動作について説明する。
送信する場合、Ｐ個の第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に対して、Ｐ個の第２のＲＦ信号１２がＰ個の第２の光変調器１３で外部変調され、この外部変調された光波はＰ個の第２の光増幅器１４で増幅される。続いて、第２の光増幅器１４により増幅された光波は、Ｐ個の第１の光サーキュレータ２１により分岐される。
【００２５】
第１の光サーキュレータ２１により分岐された光波はＰ個の光波をＱ個の端子に分配する第２の光分配器１５に通過させられ、Ｑ個の第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。そして、第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波は、Ｑ個の第２の光サーキュレータ２２により分岐されてＱ個の第２の光ダイオード１７へ通過させられ、Ｑ個の第２の光ダイオード１７の検波によってマイクロ波に変換される。このマイクロ波はＱ個のＲＦ増幅器１８により増幅された後、Ｑ個のＲＦサーキュレータ２３の分岐によってＱ個のアンテナ素子１９に給電され、放射される。
【００２６】
受信する場合、Ｑ個のアンテナ素子１９により受信された信号は、Ｑ個のＲＦサーキュレータ２３により分岐され、Ｑ個の第３のＲＦ増幅器２４により増幅される。第３のＲＦ増幅器２４により増幅された各マイクロ波は第３のＲＦ信号２５として、Ｑ個の第３の波長可変レーザ光源２６から発生してＱ個の第３の光増幅器２７で増幅された光波に対して、Ｑ個の第３の光変調器２８で外部変調される。第３の光変調器２８で外部変調された光波は、Ｑ個の第４の光増幅器２９により増幅される。
【００２７】
第４の光増幅器２９で増幅された光波はＱ個の光サーキュレータ２２により分岐され、第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）され、Ｑ個の光波をＰ個の端子に分配する第２の光分配器１５に送られた後、Ｐ個の第１の光サーキュレータ２１により分岐される。第１の光サーキュレータ２１により分岐された光波は、Ｐ個の第３の光ダイオード３０に通過させられて、第３の光ダイオード３０の検波によってマイクロ波に変換され、Ｐ個のＲＦ増幅器３１により増幅され、受信される。
【００２８】
以上のように、この実施の形態２によれば、アンテナ素子１９による受信信号を第３のＲＦ信号２５として増幅するとともに、発生した光波に第３のＲＦ信号２５を外部変調して増幅する第３のＲＦ増幅器２４，第３の波長可変レーザ光源２６，第３の光増幅器２７，第３の光変調器２８，第４の光増幅器２９と、第４の光増幅器２９からの光波を第２の波長分散光ファイバ群１６を介してマイクロ波に変換する第３の光ダイオード３０，第４のＲＦ増幅器３１と、第２の光増幅器１４からの光波を第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６へ通過させるとともに、第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波を第３の光ダイオード３０，第４のＲＦ増幅器３１へ通過させる第１の光サーキュレータ２１と、第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８からのマイクロ波をアンテナ素子１９へ通過させるとともに、アンテナ素子１９からのマイクロ波を第３のＲＦ増幅器２４へ通過させるＲＦサーキュレータ２３と、第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波を第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８へ通過させるとともに、第４の光増幅器２９からの光波を第２の波長分散光ファイバ群１６へ通過させる第２の光サーキュレータ２２とを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたので、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により信号を受信できるという効果が得られる。
【００２９】
なお、この実施の形態２は、実施の形態１に適用可能である。
【００３０】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による光制御アレーアンテナの構成を示す図であり、特に、波長分散光ファイバ群６，１６だけを部分的を示している。図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図３において、Ｆは波長分散光ファイバ群６，１６を構成する波長分散光ファイバ、４１は温度制御器（温度制御手段）である。
【００３１】
波長分散特性を有する波長分散光ファイバ群６，１６の波長分散光ファイバＦを温度制御器４１で温度制御することにより、波長分散光ファイバ群６，１６の遅延量を制御（位相制御）することができる。
【００３２】
以上のように、この実施の形態３によれば、波長分散光ファイバ群６，１６の波長分散光ファイバＦを温度制御する温度制御器４１を備えるようにしたので、波長分散光ファイバ群６，１６の遅延量を制御（位相制御）してビーム走査できるという効果が得られる。
【００３３】
なお、この実施の形態３は、実施の形態１，実施の形態２に適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第１のＲＦ信号を光波に外部変調するＭ個の第１の変調光生成手段と、第１の変調光生成手段からのＭ個の光波をＮ個に分配して第１の波長分散光ファイバ群を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からのＮ個の光波をマイクロ波に変換して第２のＲＦ信号とするＮ個の第１のマイクロ波変換手段とから構成されたＰ個の第１のマルチビーム形成手段と、第２のＲＦ信号を光波に外部変調するＰ個の第２の変調光生成手段と、第２の変調光生成手段からのＰ個の光波をＱ個に分配して第２の波長分散光ファイバ群を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からのＱ個の光波をマイクロ波に変換するＱ個の第２のマイクロ波変換手段とから構成されたＮ個の第２のマルチビーム形成手段と、Ｎ個の第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備え、第１の波長分散光ファイバ群および第２の波長分散光ファイバ群によって光波の遅延時間を制御するようにしたので、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査できるという効果が得られる。
【００３５】
この発明によれば、アンテナ素子による受信信号を第３のＲＦ信号として、第３のＲＦ信号を光波に外部変調するＱ個の受信信号変換手段と、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段を介してマイクロ波に変換するＰ個の受信信号検波手段と、第２の変調光生成手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるとともに、第２の遅延時間制御手段からの光波を受信信号検波手段へ通過させるＰ個の第１の光サーキュレータと、第２のマイクロ波変換手段からのマイクロ波をアンテナ素子へ通過させるとともに、アンテナ素子からのマイクロ波を受信信号変換手段へ通過させるＱ個のＲＦサーキュレータと、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波変換手段へ通過させるとともに、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるＱ個の第２の光サーキュレータとを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたので、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により信号を受信できるという効果が得られる。
【００３６】
この発明によれば、波長分散光ファイバ群を構成する波長分散光ファイバを個々に温度制御する温度制御手段を第１のマルチビーム形成手段および第２のマルチビーム形成手段が第１の遅延時間制御手段および第２の遅延時間制御手段に備えるようにしたので、波長分散光ファイバ群の遅延量を制御してビーム走査できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図４】従来の光制御アレーアンテナ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１の波長可変レーザ光源（第１の変調光生成手段）、２ 第１のＲＦ信号、３ 第１の光変調器（第１の変調光生成手段）、４ 第１の光増幅器（第１の変調光生成手段）、５ 第１の光分配器（第１の遅延時間制御手段）、６ 第１の波長分散光ファイバ群（第１の遅延時間制御手段）、７ 第１の光ダイオード（第１のマイクロ波変換手段）、８ 第１のＲＦ増幅器（第１のマイクロ波変換手段）、１１ 第２の波長可変レーザ光源（第２の変調光生成手段）、１２ 第２のＲＦ信号、１３ 第２の光変調器（第２の変調光生成手段）、１４ 第２の光増幅器（第２の変調光生成手段）、１５ 第２の光分配器（第２の遅延時間制御手段）、１６ 第２の波長分散光ファイバ群（第２の遅延時間制御手段）、１７ 第２の光ダイオード（第２のマイクロ波変換手段）、１８ 第２のＲＦ増幅器（第２のマイクロ波変換手段）、１９ アンテナ素子、２１ 第１の光サーキュレータ、２２ 第２の光サーキュレータ、２３ ＲＦサーキュレータ、２４第３のＲＦ増幅器（受信信号変換手段）、２５ 第３のＲＦ信号、２６ 第３の波長可変レーザ光源（受信信号変換手段）、２７ 第３の光増幅器（受信信号変換手段）、２８ 第３の光変調器（受信信号変換手段）、２９ 第４の光増幅器（受信信号変換手段）、３０ 第３の光ダイオード（受信信号検波手段）、３１ 第４のＲＦ増幅器（受信信号検波手段）、４１ 温度制御器（温度制御手段）、Ｆ 波長分散光ファイバ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長分散光ファイバ群を使ってマルチビームを形成する光制御アレーアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の光制御アレーアンテナ装置の構成を示す図である。この従来の光制御アレーアンテナ装置は、以下に示す文献に開示されている。
【０００３】
＜文献＞
“Ｔｒｕｅ Ｔｉｍｅ−Ｄｅｌａｙ Ｆｉｂｅｒ−Ｏｐｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａｎ Ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄ Ａｒｒａｙ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ／Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｂｅａｍ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ”，
Ｍｉｃｈａｅｌ Ｙ．Ｆｒａｎｋｅｌ ａｎｄ Ｒｏｎａｌｄ Ｄ．Ｅｓｍａｎ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．９，ｐｐ．２３８７−２３９４，Ｓｅｐｔ．１９９５．
【０００４】
図４（ａ）において、１００は第１の信号光を発生する第１の信号源、２００は第２の信号光を発生する第２の信号源、１０１は波長可変レーザ光源、１０２はＲＦ信号、１０３は光変調器、１０４は光増幅器、１０５は光分配器、１０６は波長分散光ファイバ群、１０６Ｌはゼロ分散光ファイバ（分散シフト光ファイバ）、１０６Ｈは高分散光ファイバ、１０７は光ダイオード、１０８Ｄは遅延線路、１０８ＡはＲＦ増幅器、１０８ＭはＲＦミキサ、１０９はアンテナ素子、１１０はＩＦ合成器である。
【０００５】
次に動作について説明する。
送信する場合、波長可変レーザ光源１０１から発生した光波に対して、光変調器１０３によりＲＦ信号１０２が外部変調される。外部変調された光波は光増幅器１０４により増幅され、光分配器１０５により８分配され、遅延時間を制御する高分散光ファイバ１０６Ｈとゼロ分散光ファイバ１０６Ｌとを組み合わせた分散特性を持つ波長分散光ファイバ群１０６により遅延時間が制御（位相制御）される。そして、図４（ｂ）の送信接続構成における光ダイオード１０７の光検波によって光波はマイクロ波に変換され、遅延線路１０８Ｄにより最終的な遅延制御がなされ、各アンテナ素子１０９に給電されて、放射される。
【０００６】
受信する場合、各アンテナ素子１０９で受信された信号は、図４（ｃ）の受信接続構成における光ダイオード１０７，遅延線路１０８Ｄ，ＲＦ増幅器１０８Ａを介したマイクロ波と、ＲＦミキサ１０８Ｍにより混合され、ＲＦミキサ１０８Ｍで取り出された各信号をＩＦ合成器１１０により合成した後、受信される。
このように、従来の光制御アレーアンテナ装置は、波長分散光ファイバ群１０６の遅延量を制御して、上記のように信号の送受信を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光制御アレーアンテナ装置は以上のように構成されているので、マルチビームを形成するためには複数の信号源を必要とするが、複数の信号源を用いても同一周波数でのマルチビームを形成できないという課題があった。
【０００８】
また、受信する場合には、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を必要とするという課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、従来と異なって、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査することが可能な光制御アレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により受信することが可能な光制御アレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、第１のＲＦ信号を光波に外部変調するＭ個の第１の変調光生成手段と、第１の変調光生成手段からのＭ個の光波をＮ個に分配して第１の波長分散光ファイバ群を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からのＮ個の光波をマイクロ波に変換して第２のＲＦ信号とするＮ個の第１のマイクロ波変換手段とから構成されたＰ個の第１のマルチビーム形成手段と、第２のＲＦ信号を光波に外部変調するＰ個の第２の変調光生成手段と、第２の変調光生成手段からのＰ個の光波をＱ個に分配して第２の波長分散光ファイバ群を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からのＱ個の光波をマイクロ波に変換するＱ個の第２のマイクロ波変換手段とから構成されたＮ個の第２のマルチビーム形成手段と、Ｎ個の第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備え、第１の波長分散光ファイバ群および第２の波長分散光ファイバ群によって光波の遅延時間を制御するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、アンテナ素子による受信信号を第３のＲＦ信号として、第３のＲＦ信号を光波に外部変調するＱ個の受信信号変換手段と、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段を介してマイクロ波に変換するＰ個の受信信号検波手段と、第２の変調光生成手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるとともに、第２の遅延時間制御手段からの光波を受信信号検波手段へ通過させるＰ個の第１の光サーキュレータと、第２のマイクロ波変換手段からのマイクロ波をアンテナ素子へ通過させるとともに、アンテナ素子からのマイクロ波を受信信号変換手段へ通過させるＱ個のＲＦサーキュレータと、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波変換手段へ通過させるとともに、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるＱ個の第２の光サーキュレータとを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る光制御アレーアンテナ装置は、波長分散光ファイバ群を構成する波長分散光ファイバを個々に温度制御する温度制御手段を第１のマルチビーム形成手段および第２のマルチビーム形成手段が第１の遅延時間制御手段および第２の遅延時間制御手段に備えるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
図１において、１は第１の波長可変レーザ光源（第１の変調光生成手段）、２は第１のＲＦ信号、３は第１の光変調器（第１の変調光生成手段）、４は第１の光増幅器（第１の変調光生成手段）、５は第１の光分配器（第１の遅延時間制御手段）、６は第１の波長分散光ファイバ群（第１の遅延時間制御手段）、７は第１の光ダイオード（第１のマイクロ波変換手段）、８は第１のＲＦ増幅器（第１のマイクロ波変換手段）である。第１の変調光生成手段、第１の遅延時間制御手段および第１のマイクロ波変換手段から前段の第１のマルチビーム形成手段が構成されている。
【００１５】
また、図１において、１１は第２の波長可変レーザ光源（第２の変調光生成手段）、１２は第２のＲＦ信号、１３は第２の光変調器（第２の変調光生成手段）、１４は第２の光増幅器（第２の変調光生成手段）、１５は第２の光分配器（第２の遅延時間制御手段）、１６は第２の波長分散光ファイバ群（第２の遅延時間制御手段）、１７は第２の光ダイオード（第２のマイクロ波変換手段）、１８は第２のＲＦ増幅器（第２のマイクロ波変換手段）、１９はアンテナ素子である。第２の変調光生成手段、第２の遅延時間制御手段および第２のマイクロ波変換手段から後段の第２のマルチビーム形成手段が構成されている。
【００１６】
次に動作について説明する。
Ｍ×Ｐ個の第１の波長可変レーザ光源１から発生した光波に対して、Ｍ×Ｐ個の第１のＲＦ信号２がＭ×Ｐ個の第１の光変調器３で外部変調され、この外部変調された光波はＭ×Ｐ個の第１の光増幅器４で増幅される。続いて、第１の光増幅器４により増幅された光波は、Ｍ×Ｐ個の光波をＮ×Ｐ個の端子に分配する第１の光分配器５に送られ、Ｎ×Ｐ個の波長分散光ファイバからなる第１の波長分散光ファイバ群６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。
【００１７】
そして、第１の波長分散光ファイバ群６からの光波は、Ｎ×Ｐ個の第１の光ダイオード７の検波によってマイクロ波に変換され、このマイクロ波はＮ×Ｐ個の第１のＲＦ増幅器８により増幅される。第１のＲＦ増幅器８により増幅されたマイクロ波はＮ×Ｐ個の第２のＲＦ信号１２として第２のマルチビーム形成手段へ送られる。
【００１８】
次に、Ｎ×Ｐ個の第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に対して、Ｎ×Ｐ個の第２のＲＦ信号１２がＮ×Ｐ個の第２の光変調器１３で外部変調され、この外部変調された光波はＮ×Ｐ個の第２の光増幅器１４で増幅される。続いて、第２の光増幅器１４により増幅された光波は、Ｎ×Ｐ個の光波をＮ×Ｑ個の端子に分配する第２の光分配器１５に送られ、Ｎ×Ｑ個の波長分散光ファイバからなる第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。
【００１９】
そして、第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波は、Ｎ×Ｑ個の第２の光ダイオード１７の検波によってマイクロ波に変換され、このマイクロ波はＮ×Ｑ個の第２のＲＦ増幅器１８により増幅される。第２のＲＦ増幅器１８により増幅されたマイクロ波はＮ×Ｑ個のアンテナ素子１９に給電され、放射される（以上、Ｍ，Ｎ，Ｐ，Ｑは任意の自然数）。
【００２０】
このように、図１の光制御アレーアンテナ装置では、第１の光分配器５により１次元マルチビームが実現され、第２の光分配器１５により２次元マルチビームが実現できるようになっている。また、第１の波長分散光ファイバ群６の光波の遅延時間制御により１次元ビーム走査が実現され、第２の波長分散光ファイバ群１６の光波の遅延時間制御により２次元ビーム走査が実現できるようになっている。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、第１の波長可変レーザ光源１から発生した光波に第１のＲＦ信号２を外部変調して増幅するＭ×Ｐ個の第１の光変調器３，第１の光増幅器４と、第１の光増幅器４からのＭ×Ｐ個の光波を分配してＮ×Ｐ個の波長分散光ファイバからなる第１の波長分散光ファイバ群６を通過させる第１の光分配器５と、第１の波長分散光ファイバ群６からのＮ×Ｐ個の光波をマイクロ波に変換し、第２のＲＦ信号１２として増幅するＮ×Ｐ個の第１の光ダイオード７，第１のＲＦ増幅器８とから構成された第１のマルチビーム形成手段と、第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に第２のＲＦ信号１２を外部変調して増幅するＮ×Ｐ個の第２の光変調器１３，第２の光増幅器１４と、第２の光増幅器１４からのＮ×Ｐ個の光波を分配してＮ×Ｑ個の波長分散光ファイバからなる第２の波長分散光ファイバ群１６を通過させる第２の光分配器１５と、第２の波長分散光ファイバ群１６からのＮ×Ｑ個の光波をマイクロ波に変換して増幅するＮ×Ｑ個の第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８とから構成された第２のマルチビーム形成手段と、第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子１９とを備え、第１の波長分散光ファイバ群６および第２の波長分散光ファイバ群１６によって光波の遅延時間を制御するようにしたので、従来と異なって、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査できるという効果が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、第１の光分配器５により１次元マルチビームを実現し、第２の光分配器１５により２次元マルチビームを実現し、かつ第１の波長分散光ファイバ群６により１次元ビーム走査を実現し、第２の波長分散光ファイバ群１６により２次元ビーム走査を実現するようにしたが、この実施の形態２では、送信受信を共用する構成について説明する。
【００２３】
図２はこの発明の実施の形態２による光制御アレーアンテナの構成を示す図であり、特に、第２のマルチビーム形成手段だけを部分的に図示している。図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図２において、２１は第１の光サーキュレータ、２２は第２の光サーキュレータ、２３はＲＦサーキュレータ、２４は第３のＲＦ増幅器（受信信号変換手段）、２５は第３のＲＦ信号、２６は第３の波長可変レーザ光源（受信信号変換手段）、２７は第３の光増幅器（受信信号変換手段）、２８は第３の光変調器（受信信号変換手段）、２９は第４の光増幅器（受信信号変換手段）、３０は第３の光ダイオード（受信信号検波手段）、３１は第４のＲＦ増幅器（受信信号検波手段）である。
【００２４】
次に動作について説明する。
送信する場合、Ｐ個の第２の波長可変レーザ光源１１から発生した光波に対して、Ｐ個の第２のＲＦ信号１２がＰ個の第２の光変調器１３で外部変調され、この外部変調された光波はＰ個の第２の光増幅器１４で増幅される。続いて、第２の光増幅器１４により増幅された光波は、Ｐ個の第１の光サーキュレータ２１により分岐される。
【００２５】
第１の光サーキュレータ２１により分岐された光波はＰ個の光波をＱ個の端子に分配する第２の光分配器１５に通過させられ、Ｑ個の第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）される。そして、第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波は、Ｑ個の第２の光サーキュレータ２２により分岐されてＱ個の第２の光ダイオード１７へ通過させられ、Ｑ個の第２の光ダイオード１７の検波によってマイクロ波に変換される。このマイクロ波はＱ個のＲＦ増幅器１８により増幅された後、Ｑ個のＲＦサーキュレータ２３の分岐によってＱ個のアンテナ素子１９に給電され、放射される。
【００２６】
受信する場合、Ｑ個のアンテナ素子１９により受信された信号は、Ｑ個のＲＦサーキュレータ２３により分岐され、Ｑ個の第３のＲＦ増幅器２４により増幅される。第３のＲＦ増幅器２４により増幅された各マイクロ波は第３のＲＦ信号２５として、Ｑ個の第３の波長可変レーザ光源２６から発生してＱ個の第３の光増幅器２７で増幅された光波に対して、Ｑ個の第３の光変調器２８で外部変調される。第３の光変調器２８で外部変調された光波は、Ｑ個の第４の光増幅器２９により増幅される。
【００２７】
第４の光増幅器２９で増幅された光波はＱ個の光サーキュレータ２２により分岐され、第２の波長分散光ファイバ群１６を介して遅延時間が制御（位相制御）され、Ｑ個の光波をＰ個の端子に分配する第２の光分配器１５に送られた後、Ｐ個の第１の光サーキュレータ２１により分岐される。第１の光サーキュレータ２１により分岐された光波は、Ｐ個の第３の光ダイオード３０に通過させられて、第３の光ダイオード３０の検波によってマイクロ波に変換され、Ｐ個のＲＦ増幅器３１により増幅され、受信される。
【００２８】
以上のように、この実施の形態２によれば、アンテナ素子１９による受信信号を第３のＲＦ信号２５として増幅するとともに、発生した光波に第３のＲＦ信号２５を外部変調して増幅する第３のＲＦ増幅器２４，第３の波長可変レーザ光源２６，第３の光増幅器２７，第３の光変調器２８，第４の光増幅器２９と、第４の光増幅器２９からの光波を第２の波長分散光ファイバ群１６を介してマイクロ波に変換する第３の光ダイオード３０，第４のＲＦ増幅器３１と、第２の光増幅器１４からの光波を第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６へ通過させるとともに、第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波を第３の光ダイオード３０，第４のＲＦ増幅器３１へ通過させる第１の光サーキュレータ２１と、第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８からのマイクロ波をアンテナ素子１９へ通過させるとともに、アンテナ素子１９からのマイクロ波を第３のＲＦ増幅器２４へ通過させるＲＦサーキュレータ２３と、第２の光分配器１５，第２の波長分散光ファイバ群１６からの光波を第２の光ダイオード１７，第２のＲＦ増幅器１８へ通過させるとともに、第４の光増幅器２９からの光波を第２の波長分散光ファイバ群１６へ通過させる第２の光サーキュレータ２２とを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたので、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により信号を受信できるという効果が得られる。
【００２９】
なお、この実施の形態２は、実施の形態１に適用可能である。
【００３０】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による光制御アレーアンテナの構成を示す図であり、特に、波長分散光ファイバ群６，１６だけを部分的を示している。図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図３において、Ｆは波長分散光ファイバ群６，１６を構成する波長分散光ファイバ、４１は温度制御器（温度制御手段）である。
【００３１】
波長分散特性を有する波長分散光ファイバ群６，１６の波長分散光ファイバＦを温度制御器４１で温度制御することにより、波長分散光ファイバ群６，１６の遅延量を制御（位相制御）することができる。
【００３２】
以上のように、この実施の形態３によれば、波長分散光ファイバ群６，１６の波長分散光ファイバＦを温度制御する温度制御器４１を備えるようにしたので、波長分散光ファイバ群６，１６の遅延量を制御（位相制御）してビーム走査できるという効果が得られる。
【００３３】
なお、この実施の形態３は、実施の形態１，実施の形態２に適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第１のＲＦ信号を光波に外部変調するＭ個の第１の変調光生成手段と、第１の変調光生成手段からのＭ個の光波をＮ個に分配して第１の波長分散光ファイバ群を通過させる第１の遅延時間制御手段と、第１の遅延時間制御手段からのＮ個の光波をマイクロ波に変換して第２のＲＦ信号とするＮ個の第１のマイクロ波変換手段とから構成されたＰ個の第１のマルチビーム形成手段と、第２のＲＦ信号を光波に外部変調するＰ個の第２の変調光生成手段と、第２の変調光生成手段からのＰ個の光波をＱ個に分配して第２の波長分散光ファイバ群を通過させる第２の遅延時間制御手段と、第２の遅延時間制御手段からのＱ個の光波をマイクロ波に変換するＱ個の第２のマイクロ波変換手段とから構成されたＮ個の第２のマルチビーム形成手段と、Ｎ個の第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備え、第１の波長分散光ファイバ群および第２の波長分散光ファイバ群によって光波の遅延時間を制御するようにしたので、同一および複数周波数のマルチビーム形成とマルチビームを同時にビーム走査できるという効果が得られる。
【００３５】
この発明によれば、アンテナ素子による受信信号を第３のＲＦ信号として、第３のＲＦ信号を光波に外部変調するＱ個の受信信号変換手段と、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段を介してマイクロ波に変換するＰ個の受信信号検波手段と、第２の変調光生成手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるとともに、第２の遅延時間制御手段からの光波を受信信号検波手段へ通過させるＰ個の第１の光サーキュレータと、第２のマイクロ波変換手段からのマイクロ波をアンテナ素子へ通過させるとともに、アンテナ素子からのマイクロ波を受信信号変換手段へ通過させるＱ個のＲＦサーキュレータと、第２の遅延時間制御手段からの光波をマイクロ波変換手段へ通過させるとともに、受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段へ通過させるＱ個の第２の光サーキュレータとを第２のマルチビーム形成手段が備えるようにしたので、受信する場合にも、マイクロ波を合成するためのＩＦ合成器を要することなく、同じ光波の構成系により信号を受信できるという効果が得られる。
【００３６】
この発明によれば、波長分散光ファイバ群を構成する波長分散光ファイバを個々に温度制御する温度制御手段を第１のマルチビーム形成手段および第２のマルチビーム形成手段が第１の遅延時間制御手段および第２の遅延時間制御手段に備えるようにしたので、波長分散光ファイバ群の遅延量を制御してビーム走査できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３による光制御アレーアンテナの構成を示す図である。
【図４】従来の光制御アレーアンテナ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１の波長可変レーザ光源（第１の変調光生成手段）、２ 第１のＲＦ信号、３ 第１の光変調器（第１の変調光生成手段）、４ 第１の光増幅器（第１の変調光生成手段）、５ 第１の光分配器（第１の遅延時間制御手段）、６ 第１の波長分散光ファイバ群（第１の遅延時間制御手段）、７ 第１の光ダイオード（第１のマイクロ波変換手段）、８ 第１のＲＦ増幅器（第１のマイクロ波変換手段）、１１ 第２の波長可変レーザ光源（第２の変調光生成手段）、１２ 第２のＲＦ信号、１３ 第２の光変調器（第２の変調光生成手段）、１４ 第２の光増幅器（第２の変調光生成手段）、１５ 第２の光分配器（第２の遅延時間制御手段）、１６ 第２の波長分散光ファイバ群（第２の遅延時間制御手段）、１７ 第２の光ダイオード（第２のマイクロ波変換手段）、１８ 第２のＲＦ増幅器（第２のマイクロ波変換手段）、１９ アンテナ素子、２１ 第１の光サーキュレータ、２２ 第２の光サーキュレータ、２３ ＲＦサーキュレータ、２４第３のＲＦ増幅器（受信信号変換手段）、２５ 第３のＲＦ信号、２６ 第３の波長可変レーザ光源（受信信号変換手段）、２７ 第３の光増幅器（受信信号変換手段）、２８ 第３の光変調器（受信信号変換手段）、２９ 第４の光増幅器（受信信号変換手段）、３０ 第３の光ダイオード（受信信号検波手段）、３１ 第４のＲＦ増幅器（受信信号検波手段）、４１ 温度制御器（温度制御手段）、Ｆ 波長分散光ファイバ。
Claims (3)
- 第１のＲＦ信号を光波に外部変調するＭ個の第１の変調光生成手段と、上記第１の変調光生成手段からのＭ個の光波をＮ個に分配して第１の波長分散光ファイバ群を通過させる第１の遅延時間制御手段と、上記第１の遅延時間制御手段からのＮ個の光波をマイクロ波に変換して第２のＲＦ信号とするＮ個の第１のマイクロ波変換手段とから構成されたＰ個の第１のマルチビーム形成手段と、
上記第２のＲＦ信号を光波に外部変調するＰ個の第２の変調光生成手段と、上記第２の変調光生成手段からのＰ個の光波をＱ個に分配して第２の波長分散光ファイバ群を通過させる第２の遅延時間制御手段と、上記第２の遅延時間制御手段からのＱ個の光波をマイクロ波に変換するＱ個の第２のマイクロ波変換手段とから構成されたＮ個の第２のマルチビーム形成手段と、
上記Ｎ個の第２のマルチビーム形成手段からのＮ×Ｑ個のマイクロ波を放射するＮ×Ｑ個のアンテナ素子とを備え、
上記第１の波長分散光ファイバ群および上記第２の波長分散光ファイバ群によって光波の遅延時間を制御することを特徴とする光制御アレーアンテナ装置。 - 第２のマルチビーム形成手段は、
アンテナ素子による受信信号を第３のＲＦ信号として、上記第３のＲＦ信号を光波に外部変調するＱ個の受信信号変換手段と、
上記受信信号変換手段からの光波を第２の遅延時間制御手段を介してマイクロ波に変換するＰ個の受信信号検波手段と、
上記第２の変調光生成手段からの光波を上記第２の遅延時間制御手段へ通過させるとともに、上記第２の遅延時間制御手段からの光波を上記受信信号検波手段へ通過させるＰ個の第１の光サーキュレータと、
第２のマイクロ波変換手段からのマイクロ波を上記アンテナ素子へ通過させるとともに、上記アンテナ素子からのマイクロ波を上記受信信号変換手段へ通過させるＱ個のＲＦサーキュレータと、
上記第２の遅延時間制御手段からの光波を上記マイクロ波変換手段へ通過させるとともに、上記受信信号変換手段からの光波を上記第２の遅延時間制御手段へ通過させるＱ個の第２の光サーキュレータとを備えることを特徴とする請求項１記載の光制御アレーアンテナ装置。 - 第１のマルチビーム形成手段および第２のマルチビーム形成手段は、
波長分散光ファイバ群を構成する波長分散光ファイバを個々に温度制御する温度制御手段を第１の遅延時間制御手段および第２の遅延時間制御手段に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光制御アレーアンテナ装置。
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