JP2006279520A - 透過位相補正システム - Google Patents

Abstract

【課題】 モジュールの透過位相の補正を容易に行うことのできる透過位相補正システムを得る。
【解決手段】 それぞれのアンテナ素子４の位相を制御する複数のモジュール１に、それぞれを識別するＩＤ番号を設ける。アンテナ位相制御部２は、これらのモジュール１のＩＤ番号に対応する各モジュール１に固有の透過位相補正データを用いて、複数のモジュール１の透過位相を補正する。アンテナ位相制御部２は、受け取ったＩＤ番号が保持していたＩＤ番号とは異なった場合、ＩＤ番号と透過位相補正データとを対応付けて記憶する透過位相データ保有部３から、そのＩＤ番号に対応する透過位相補正データを取得する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、フェイズドアレイアンテナにおけるモジュールの透過位相補正データをモジュール交換後自動で更新する透過位相補正システムに関するものである。

従来、フェイズドアレイアンテナにおいて、移相器を含むモジュールに対して、その故障検出を行うシステムがあった（例えば、特許文献１参照）。即ち、フェイズドアレイアンテナから放射される送信信号が、モニタアンテナの開口面に対して等位相面となるように各移相器の位相を制御し、この各移相器の位相を順番に１回転させた信号を検出し、位相検波した各移相器にそれぞれ対応するモニタ出力を、それぞれフ−リエ変換して各移相器に対応するフ−リエ変換出力の高調波成分のスペクトル信号を各移相器毎に求め、この各移相器がすべて正常である時のスペクトル信号を各移相器毎に求めこれを基準デ−タとし、この２つの高調波成分のスペクトル信号をそれぞれ移相器毎に順番に比較して移相器の故障を検出するようにしたものである。

特開平０９−１７２３１６号公報

従来では、上記のように、移相器の故障を検出するシステムは存在したが、移相器を含むモジュールを交換後、その透過位相を自動的に補正するようなシステムは存在しなかった。即ち、その透過位相は個々のモジュールで値にばらつきがあるため、これを補正するための透過位相補正データを用いて各モジュールの透過位相を揃えている。従来では、フェイズドアレイアンテナのモジュールの一部を交換する場合、交換前のモジュールの透過位相補正データを交換後のモジュールの透過位相補正データに再編集し、これを新たな透過位相補正データとして用いていた。

この様に、モジュールの交換毎にモジュールの透過位相補正データを再編集し、これを新たなモジュールの透過位相補正データとして更新する必要があった。また、モジュールの透過位相補正データの再編集には、数百から数千個のモジュールの中から交換対象となるモジュールの位置を特定し、それに該当するモジュールの透過位相補正データを編集するのに人手と時間を費やしていた。

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、モジュールの透過位相の補正を容易に行うことのできる透過位相補正システムを得ることを目的とする。

この発明に係る透過位相補正システムは、フェイズドアレイアンテナのおけるそれぞれのアンテナ素子の位相を制御する複数のモジュールに、それぞれ個々を識別する識別情報を設け、アンテナ位相制御部は、これらのモジュールの識別情報に対応する、各モジュールに固有の透過位相補正データを用いて、複数のモジュールの透過位相を補正するようにしたものである。

この発明の透過位相補正システムは、モジュールに識別情報を設けると共に、識別情報に対応する透過位相補正データを用いてモジュールの透過位相を補正するようにしたので、モジュールの透過位相の補正を容易に行うことのできる透過位相補正システムを得ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるフェーズドアレイアンテナ装置の透過位相補正システムを示す構成図である。
図において、透過位相補正システムは、複数のモジュール１、アンテナ位相制御部２、透過位相データ保有部３からなる。モジュール１は、フェイズドアレイアンテナの各アンテナ素子４の位相を制御する機能を有し、位相制御を行うための移相器１ａと、アンテナ素子４に対して信号を送信するための送信部と、受信する受信部と、これらの機能部を制御するための制御部とを有している。尚、これらモジュール１内の構成は公知であるため、送信部や受信部および制御部は、その図示を省略している。

また、モジュール１は、それぞれのモジュールを識別するための識別情報としてＩＤ番号を有している。今、実装されているモジュール１の数が全部でＮ×ｎ個（モジュール（１．１）〜モジュール（Ｎ．ｎ））あるとする。各モジュール１は、図示のように、それぞれに固有のＩＤ番号を有している。例えばモジュール（１．１）のＩＤ番号は１１、モジュール（Ｎ．ｎ）のモジュールのＩＤ番号はＮｎである。

更に、各モジュール１は、自身のＩＤ番号をＢＩＴ（Built-in Test ：組み込み試験）データに含ませて送信するよう構成されている。尚、このＢＩＴデータとは、各モジュール１からアンテナ位相制御部２へ送信されるデータで、各モジュール１の温度異常や電源異常等の情報を含んでいる。例えば、いずれかのモジュール（モジュールＸとする）で電源異常があった場合、各モジュール１からアンテナ位相制御部２へ送信されるデータの中にモジュールＸで電源異常があり、といった情報が含まれるデータである。

アンテナ位相制御部２は、複数のモジュール１の識別情報に対応する、各モジュール１に固有の透過位相補正データを用いて、複数のモジュール１の透過位相を補正する機能部である。即ち、アンテナ位相制御部２は、モジュール１の各ＩＤ番号と、このＩＤ番号に対応する透過位相補正データとを記憶しており、各モジュール１に対応した透過位相補正データを用いて、それぞれのモジュール１の透過位相を補正して各モジュール１との送受信制御を行うよう構成されている。また、いずれかのモジュール１から、それまでとは異なるＩＤ番号が通知された場合は、このＩＤ番号に対応する透過位相補正データを透過位相データ保有部３に要求し、これに対する透過位相データ保有部３からの応答データを、そのモジュール１の新たな透過位相補正データとして使用するよう構成されている。

透過位相データ保有部３は、複数のモジュール１のＩＤ番号と、それぞれのモジュール１の透過位相補正データとを対応付けて記憶する機能部であり、複数のモジュール１として、予備のモジュール１も含めて、全ての透過位相補正データが格納されている。

図２は、透過位相データ保有部３の透過位相補正データの説明図である。
図示のように、実装されているモジュールの透過位相補正データ３１と、予備のモジュールの透過位相補正データ３２が格納されている。尚、透過位相補正データ３１は、最初にフェイズドアレイアンテナとして実装された状態を示している。

また、各モジュール１の透過位相補正データの測定は次のように行う。例えば、ネットワークアナライザを用い、モジュールを接続しない状態の値と接続した状態での値の位相値のずれを測定し、これがそのモジュールの透過位相補正データとする、といった方法である。

次に、本実施の形態の動作について説明する。
今、各モジュール１のＩＤ番号が図１に示すように設定されているとする。各モジュール１は、ＢＩＴデータにこのＩＤ番号を含ませて送信する。尚、各モジュール１のＩＤ番号は、（１．１），（１，２），…（Ｎ．ｎ−１），（Ｎ．ｎ）の順にアンテナ位相制御部２に送られる。アンテナ位相制御部２では、接続されている各モジュール１のＩＤ番号を全て記憶しており、これらのＩＤ番号と、定期的に受信される各モジュールの管理データからＩＤ番号を取り出し、これを記憶しているＩＤ番号と比較する。

図３は、アンテナ位相制御部２における各ＩＤ番号の説明図である。
図中、５−１〜５−ｎは、モジュール１から送られるＢＩＴデータが流れるワイヤを示している。例えば、ワイヤ５−１には、ＩＤ番号が１１，１２，１３，…，１ｎ−１，１ｎといったデータがシリアルに流れる。また、アンテナ位相制御部２の２−１，２−２，…，２−ｎは、アンテナ位相制御部２に記憶されている各モジュール１のＩＤ番号を概念的に表している。

アンテナ位相制御部２は、このようなシリアルデータをモジュール順に比較し、ＩＤ番号に変更がなければ、これらのＩＤ番号に対応した透過位相補正データを用いて、各モジュール１の透過位相を補正し、アンテナ位相を制御する。

一方、モジュール１から受け取ったＩＤ番号が、保有するＩＤ番号とは異なった場合、アンテナ位相制御部２は、そのＩＤ番号の透過位相補正データを透過位相データ保有部３に対して要求する。
図４は、モジュール１から受け取ったＩＤ番号が、保有するＩＤ番号とは異なった場合の説明図である。
今、モジュール（２．２）からのＩＤ番号が「Ｐ２」であり、前回のＩＤ番号は「２２」であったとする（図中、Ａで示す）。尚、図中、２ａ−１，２ａ−２，…，２ａ−ｎがモジュール１から受け取ったＩＤ番号を示している。アンテナ位相制御部２は、比較の結果、ＩＤ番号が一致しないため、モジュール（２．２）は交換されたとして、このＩＤ番号の透過位相補正データを透過位相データ保有部３に要求する。

透過位相データ保有部３は、アンテナ位相制御部２からＩＤ番号Ｐ２の透過位相補正データの要求を受けると、このＩＤ番号Ｐ２に該当する透過位相補正データを取り出し、これをアンテナ位相制御部２に応答する。即ち、このＩＤ番号Ｐ２のモジュール１は予備のモジュールの透過位相補正データ３２として格納されており、これを応答データとしてアンテナ位相制御部２に送出する。

アンテナ位相制御部２は、透過位相データ保有部３からＩＤ番号Ｐ２の透過位相補正データを受け取ると、これを、モジュール（２．２）の透過位相補正データとして記憶し、以降の制御を行う。このようにして、いずれかのモジュール１が変更された場合、アンテナ位相制御部２で用いる透過位相補正データは更新されることになる。

尚、上記実施の形態では、モジュール１を識別するための識別情報としてＩＤ番号としたが、これ以外の情報であってもよい。また、アンテナ位相制御部２と透過位相データ保有部３を別体としたが、一体に構成されたものであってもよい。

以上のように、実施の形態１の透過位相補正システムによれば、フェイズドアレイアンテナのおけるそれぞれのアンテナ素子の位相を制御すると共に、個々を識別する識別情報を有する複数のモジュールと、複数のモジュールの識別情報に対応する、各モジュールに固有の透過位相補正データを用いて、複数のモジュールの透過位相を補正するアンテナ位相制御部とを備えたので、モジュールの透過位相の補正を容易に行うことのできる透過位相補正システムを得ることができる。

また、実施の形態１の透過位相補正システムによれば、複数のモジュールの識別情報と、それぞれのモジュールの透過位相補正データを対応付けて記憶する透過位相データ保有部を備え、複数のモジュールは、識別情報を周期的に送信し、アンテナ位相制御部は、受け取った識別情報が保持していた識別情報とは異なった場合に、その識別情報を、透過位相データ保有部から取得するようにしたので、モジュールが交換された場合でも、そのモジュールに対応した透過位相補正が自動で行われ、モジュール交換作業における省力化を図ることができる。

また、実施の形態１の透過位相補正システムによれば、モジュールは、ＢＩＴデータに識別情報を含んで送信するようにしたので、モジュールの識別情報を通知するために特別な構成が必要なく、また、確実にモジュールの交換等を検出することができる。

この発明の実施の形態１によるフェーズドアレイアンテナ装置の透過位相補正システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１の透過位相データ保有部における透過位相補正データの説明図である。 この発明の実施の形態１のアンテナ位相制御部における各ＩＤ番号の説明図である。 この発明の実施の形態１のアンテナ位相制御部におけるモジュールから受け取ったＩＤ番号が保有するＩＤ番号とは異なった場合の説明図である。

符号の説明

１ モジュール、１ａ 移相器、２ アンテナ位相制御部、３ 透過位相データ保有部、４ アンテナ素子。

Claims (3)

1. フェイズドアレイアンテナのおけるそれぞれのアンテナ素子の位相を制御すると共に、個々を識別する識別情報を有する複数のモジュールと、
   前記複数のモジュールの識別情報に対応する、各モジュールに固有の透過位相補正データを用いて、前記複数のモジュールの透過位相を補正するアンテナ位相制御部とを備えた透過位相補正システム。
2. 複数のモジュールの識別情報と、それぞれのモジュールの透過位相補正データを対応付けて記憶する透過位相データ保有部を備え、
   前記複数のモジュールは、識別情報を周期的に送信し、
   アンテナ位相制御部は、受け取った識別情報が保持していた識別情報とは異なった場合に、当該識別情報を、前記透過位相データ保有部から取得することを特徴とする請求項１記載の透過位相補正システム。
3. モジュールは、ＢＩＴデータに識別情報を含んで送信することを特徴とする請求項１または請求項２記載の透過位相補正システム。
   

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