JP2008205645A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、階層型アレーアンテナに関する。特に、階層型アレーアンテナの校正に関する。 The present invention relates to a hierarchical array antenna. In particular, it relates to the calibration of hierarchical array antennas.
階層型アレーアンテナは、複数のサブアレーアンテナを有し、それぞれのサブアレーアンテナが複数の素子アンテナを備える。
階層型アレーアンテナは、各サブアレーアンテナが各素子アンテナが受信した信号の振幅や位相を調整したうえで合成し、更に、各サブアレーアンテナが出力した信号の振幅や位相を調整したうえで合成することにより、任意のビーム走査やパターン形成を可能にする。
デジタルビームフォーミング(DBF)アンテナは、この合成をデジタルウェイトの乗算により電子的に実現する。階層型のDBFアンテナを、サブアレーDBFアンテナという。
The hierarchical array antenna includes a plurality of subarray antennas, and each subarray antenna includes a plurality of element antennas.
In the hierarchical array antenna, each subarray antenna is synthesized after adjusting the amplitude and phase of the signal received by each element antenna, and is further synthesized after adjusting the amplitude and phase of the signal output from each subarray antenna. Thus, it is possible to perform arbitrary beam scanning and pattern formation.
A digital beamforming (DBF) antenna realizes this synthesis electronically by multiplying digital weights. A hierarchical DBF antenna is referred to as a subarray DBF antenna.
サブアレーDBFアンテナにおいて、素子アンテナが受信した信号は、可変移相器が移相した上で合成される。合成された信号がサブアレーアンテナの出力となる。サブアレーアンテナの出力は、周波数変換など所定の変換をしたのち、デジタルウェイトの乗算により振幅・位相が調整され、合成される。
任意のビーム形成を行うためには、移相器の移相量やデジタルウェイトを校正する必要がある。
移相器の移相量の校正は、移相器を1つずつ選択し、選択した移相器の移相量を変更して、出力の変化を測定することにより行われる。
In order to perform arbitrary beam forming, it is necessary to calibrate the phase shift amount and digital weight of the phase shifter.
Calibration of the phase shift amount of the phase shifter is performed by selecting the phase shifters one by one, changing the phase shift amount of the selected phase shifter, and measuring the output change.
サブアレーDBFアンテナは、多数の素子アンテナを有する。
各素子アンテナに接続される移相器の設定位相を1つずつ変化させていくと、素子アンテナや移相器のビット数の増大に比例して測定回数が増加するため、計測に時間がかかり、送信機や受信機などが発熱したり、測定周囲の温度が変化したり、作動電源の時間揺らぎの問題により測定誤差が増大するという課題がある。
The subarray DBF antenna has a number of element antennas.
If the set phase of the phase shifter connected to each element antenna is changed one by one, the number of measurements increases in proportion to the increase in the number of bits of the element antenna and phase shifter, so it takes time to measure. However, there are problems that a transmitter or a receiver generates heat, a temperature around the measurement changes, or a measurement error increases due to a problem of time fluctuation of an operating power source.
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、サブアレーDBFアンテナにおいて校正量の算出に必要な計測時間を短縮することを目的とする。 The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to shorten the measurement time required for calculating the calibration amount in the subarray DBF antenna.
この発明にかかるアンテナ装置は、
複数のサブアレーアンテナと、複数の受信機と、複数の校正回路と、複数の測定回路と、演算回路とを有し、
上記複数のサブアレーアンテナの各サブアレーアンテナは、複数の素子アンテナと、複数の移相器と、信号合成回路とを備え、
上記複数の素子アンテナの各素子アンテナは、送信装置が送信した基準送信信号を受信して、受信信号とし、
上記複数の移相器の各移相器は、上記複数の素子アンテナの一つに接続し、接続した素子アンテナが受信した受信信号を、設定された移相量にしたがって移相して、移相済信号とし、
上記信号合成回路は、上記複数の移相器に接続し、上記複数の移相器の各移相器がそれぞれ移相した複数の移相済信号を合成して、合成信号とし、
上記複数の受信機の各受信機は、上記複数のサブアレーアンテナの一つに接続し、接続したサブアレーアンテナが合成した合成信号を変換して、出力信号とし、
上記複数の校正回路の各校正回路は、上記複数の受信機の一つに接続し、接続した受信機が変換した出力信号を、設定された校正量にしたがって校正して、校正済信号とし、
上記複数の測定回路の各測定回路は、上記複数の校正回路の一つに接続し、接続した校正回路が校正した校正済信号の振幅を測定し、
上記演算回路は、上記複数のサブアレーアンテナがそれぞれ備える複数の移相器と、上記複数の校正回路と、上記複数の測定回路とに接続し、素子選択部と、移相量変更部と、最適移相量算出部と、最適移相量設定部と、最適校正量算出部とを有し、
上記素子選択部は、上記複数のサブアレーアンテナがそれぞれ備える複数の素子アンテナのうちから、各サブアレーアンテナについて一つずつの素子アンテナを選択し、選択した素子アンテナに接続した移相器を複数の選択移相器とし、
上記移相量変更部は、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について設定した移相量を変更し、
上記最適移相量算出部は、上記移相量変更部が移相量を変更したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅の変化に基づいて、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量を算出し、
上記最適移相量設定部は、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について上記最適移相量算出部が算出した最適移相量を設定し、
上記最適校正量算出部は、上記最適移相量設定部が最適移相量を設定したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅に基づいて、上記複数の校正回路の各校正回路について最適校正量を算出することを特徴とする。
An antenna device according to the present invention includes:
A plurality of subarray antennas, a plurality of receivers, a plurality of calibration circuits, a plurality of measurement circuits, and an arithmetic circuit;
Each subarray antenna of the plurality of subarray antennas includes a plurality of element antennas, a plurality of phase shifters, and a signal synthesis circuit.
Each of the element antennas of the plurality of element antennas receives a reference transmission signal transmitted by the transmission device and serves as a reception signal,
Each phase shifter of the plurality of phase shifters is connected to one of the plurality of element antennas, shifts the received signal received by the connected element antennas in accordance with the set phase shift amount, and shifts the phase. As a phase signal,
The signal synthesis circuit is connected to the plurality of phase shifters, synthesizes a plurality of phase-shifted signals each phase-shifted by the phase shifters of the plurality of phase shifters, and forms a synthesized signal,
Each receiver of the plurality of receivers is connected to one of the plurality of subarray antennas, converts a combined signal synthesized by the connected subarray antennas, and outputs an output signal,
Each calibration circuit of the plurality of calibration circuits is connected to one of the plurality of receivers, and the output signal converted by the connected receiver is calibrated according to a set calibration amount to be a calibrated signal,
Each measurement circuit of the plurality of measurement circuits is connected to one of the plurality of calibration circuits, and measures the amplitude of the calibrated signal calibrated by the connected calibration circuit,
The arithmetic circuit is connected to the plurality of phase shifters, the plurality of calibration circuits, and the plurality of measurement circuits respectively provided in the plurality of subarray antennas, and includes an element selection unit, a phase shift amount change unit, and an optimum A phase shift amount calculation unit, an optimum phase shift amount setting unit, and an optimum calibration amount calculation unit;
The element selection unit selects one element antenna for each subarray antenna from the plurality of element antennas respectively provided in the plurality of subarray antennas, and selects a plurality of phase shifters connected to the selected element antennas. A phase shifter,
The phase shift amount changing unit changes the phase shift amount set for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit,
The optimal phase shift amount calculation unit is based on a change in amplitude of a plurality of calibrated signals measured by each measurement circuit of the plurality of measurement circuits when the phase shift amount change unit changes the phase shift amount. Calculate the optimum amount of phase shift for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selector,
The optimal phase shift amount setting unit sets the optimal phase shift amount calculated by the optimal phase shift amount calculation unit for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit,
The optimal calibration amount calculation unit is configured to output the plurality of calibration values based on amplitudes of a plurality of calibrated signals respectively measured by the measurement circuits of the plurality of measurement circuits when the optimal phase shift amount setting unit sets the optimal phase shift amount. An optimum calibration amount is calculated for each calibration circuit of the calibration circuit.
この発明にかかるアンテナ装置によれば、各サブアレーアンテナから1つずつ移相器を選択し、選択した移相器の移相量を変更して、校正済信号の振幅を測定し、最適移相量を算出するので、校正処理にかかる時間を短縮できるという効果を奏する。 According to the antenna apparatus according to the present invention, one phase shifter is selected from each subarray antenna, the phase shift amount of the selected phase shifter is changed, the amplitude of the calibrated signal is measured, and the optimum phase shift is determined. Since the amount is calculated, the time required for the calibration process can be shortened.
実施の形態1.
実施の形態1を、図1〜図3を用いて説明する。
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態におけるアンテナ装置100の全体構成の一例を示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an example of the overall configuration of the
アンテナ装置100は、複数のサブアレーアンテナ110を有するアレーアンテナである。また、各サブアレーアンテナ110も、複数の素子アンテナ111を備えるアレーアンテナである。
例えば、サブアレーアンテナ110がn個あり、各サブアレーアンテナ110が備える素子アンテナ111がm個ずつあるとすれば、アンテナ装置100は、全部でm×n個の素子アンテナ111を備える。
The
For example, if there are n
各サブアレーアンテナ110は、複数の移相器112を備える。移相器112は、素子アンテナ111と同数あり、それぞれ1つずつの素子アンテナ111に接続している。
移相器112は、接続した素子アンテナ111が受信した受信信号を入力する。移相器112は、設定された移相量にしたがって、入力した受信信号を移相する。
移相器112の移相量は可変であり、後述する演算回路150が設定する。設定された移相量は、ラッチ回路などの記憶装置が記憶する。移相量は、例えば、kビットのデジタル値であり、その場合、移相量を2のk乗段階に変更することができる。
また、移相器112の移相量は、移相器112ごとに異なる値を設定することができる。
移相器112は、受信信号を移相して生成した信号を移相済信号として出力する。
Each
The phase shifter 112 inputs a received signal received by the connected element antenna 111. The phase shifter 112 shifts the input received signal according to the set phase shift amount.
The amount of phase shift of the phase shifter 112 is variable and is set by the
In addition, the phase shift amount of the phase shifter 112 can be set to a different value for each phase shifter 112.
The phase shifter 112 outputs a signal generated by shifting the phase of the received signal as a phase-shifted signal.
各サブアレーアンテナ110は、信号合成回路113(給電回路)を備える。信号合成回路113は、サブアレーアンテナ110内のすべての移相器112が出力した移相済信号を入力する。信号合成回路113は、入力した移相済信号をすべて合成する。信号合成回路113は、移相済信号を合成して生成した信号を合成信号として出力する。
Each
アンテナ装置100は、また、複数の受信機120を有する。受信機120は、サブアレーアンテナ110と同数あり、それぞれ1つずつのサブアレーアンテナ110に接続している。
受信機120は、接続したサブアレーアンテナ110(の信号合成回路113)が出力した合成信号を入力する。受信機120は、入力した合成信号を変換する。受信機120は、例えば、合成信号の周波数を中間周波数に変換し、同相成分と直交成分とに分解する。受信機120は、、合成信号を変換して生成した信号を、出力信号として出力する。
The
The
アンテナ装置100は、また、複数の校正回路130を有する。校正回路130は、サブアレーアンテナ110と同数あり、それぞれ1つずつの受信機120に接続している。
校正回路130は、接続した受信機120が出力した出力信号を入力する。校正回路130は、設定された校正量にしたがって、入力した出力信号を校正する。校正回路130は、例えば、ウェイト乗算回路であり、出力信号の複素ベクトルに複素数で表わされた校正量(校正ウェイト)を乗算することにより、出力信号を校正する。校正回路130は、出力信号を校正して生成した信号を、校正済信号として出力する。
The
The
アンテナ装置100は、また、複数の測定回路140を有する。測定回路140は、サブアレーアンテナ110と同数あり、それぞれ1つずつの校正回路130に接続している。
測定回路140は、接続した校正回路130が出力した校正済信号を入力する。測定回路140は、入力した校正済信号の振幅及び位相を測定する。測定回路140は、例えば、アナログデジタル変換回路である。測定回路140は、測定した校正済信号の振幅及び位相を表わす信号を出力する。
The
The
アンテナ装置100は、また、演算回路150を有する。演算回路150は、各サブアレーアンテナ110が備える各移相器112に接続している。演算回路150は、各移相器112の移相量を設定する。また、演算回路150は、各校正回路130に接続している。演算回路150は、各校正回路130の校正量を設定する。また、演算回路150は、各測定回路140に接続している。演算回路150は、各測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相を表わす信号を入力する。
演算回路150は、測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相に基づいて、移相器112に設定すべき最適な移相量や、校正回路130に設定すべき最適な校正量を算出し、設定する。
演算回路150の詳細については、後述する。
The
The
Details of the
アンテナ装置100は、また、ビーム形成回路180を有する。ビーム形成回路180は、各校正回路130に接続している。ビーム形成回路180は、すべての校正回路130が出力した校正済信号を入力する。ビーム形成回路180は、入力した校正済信号に基づいて、所望の指向性を有する信号を生成し、出力する。
なお、ビーム形成回路180は、校正回路130が出力した校正済信号の代わりに、測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相を表わす情報を入力し、校正済信号の振幅及び位相に基づいて、所望の指向性を有する信号を生成してもよい。
The
The
このように、アンテナ装置100は、複数の素子アンテナ111を備えるサブアレーアンテナ110を複数有する多段階アダプティプアレーアンテナであって、基準送信信号を受信することにより、振幅・位相を校正する機能を有する。
As described above, the
次に、演算回路150の詳細について説明する。
演算回路150は、例えば、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)などの処理装置であって、以下に説明する演算回路150の詳細ブロックは、演算回路150がプログラムなどのソフトウェアを実行することにより実現する。
あるいは、演算回路150は、論理回路などのハードウェアによって実現してもよいし、一部をソフトウェアによって実現し、一部をハードウェアによって実現してもよい。
Next, details of the
The
Alternatively, the
演算回路150は、初期校正量設定部151と、初期移相量設定部152と、素子選択部153と、移相量変更部154と、最適移相量算出部155と、最適移相量設定部156と、最適校正量算出部157と、最適校正量設定部158とを備える。
The
初期校正量設定部151は、各校正回路130に対して、校正量の初期値を設定する。
校正量の初期値は、例えば、複素数「1+j0」(振幅・位相ともに校正せず、そのまま出力することを表わす)である。
The initial calibration
The initial value of the calibration amount is, for example, a complex number “1 + j0” (representing that the amplitude and phase are not calibrated and output as they are).
初期移相量設定部152は、各移相器112に対して、移相量の初期値を設定する。
移相量の初期値は、例えば、「0度」である。
The initial phase shift
The initial value of the amount of phase shift is, for example, “0 degree”.
素子選択部153は、各サブアレーアンテナ110が備える複数の素子アンテナ111のなかから、各サブアレーアンテナ110について1つずつの素子アンテナ111を選択する。したがって、素子選択部153は、サブアレーアンテナ110の数と同数の素子アンテナ111を選択する。以下、素子選択部153が選択した素子アンテナ111に接続した移相器112を、選択移相器と呼ぶ。各素子アンテナ111には、1つずつの移相器112が接続しているので、選択移相器は、各サブアレーアンテナ110について1つずつあり、選択移相器の数も、サブアレーアンテナ110の数と同数である。
The
移相量変更部154は、素子選択部153が選択した各選択移相器について、設定した移相量を変更する。
例えば、移相器112が移相量を2のk乗段階で設定できる移相器であれば、設定できる移相量の最小刻み幅Δφは、Δφ=360°/2kである。移相量変更部154は、まず、すべての選択移相器の移相量をΔφに設定する。次に、移相量変更部154は、すべての選択移相器の移相量を2Δφに設定する。移相量変更部154は、このようにすべての選択移相器の移相量をΔφ刻みで(2k−1)Δφまで変更していく。
The phase shift
For example, if the phase shifter 112 is a phase shifter that can set the amount of phase shift in 2k steps, the minimum step size Δφ of the phase shift amount that can be set is Δφ = 360 ° / 2 k . The phase shift
最適移相量算出部155は、移相量変更部154が選択移相器の移相量を変更するたびに、各測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相を入力し、入力した各校正済信号の振幅及び位相に基づいて、各選択移相器に設定すべき最適移相量を算出する。
選択移相器に設定すべき最適移相量は、校正の方法・目的などによっても異なるが、例えば、合成信号の振幅を最大にすることを目的とする場合、合成信号の振幅を最大にする移相量が最適移相量である。
The optimum phase shift
The optimum amount of phase shift to be set for the selected phase shifter varies depending on the calibration method and purpose. For example, when the purpose is to maximize the amplitude of the synthesized signal, the amplitude of the synthesized signal is maximized. The amount of phase shift is the optimum amount of phase shift.
図2は、最適移相量算出部155が最適移相量を算出する原理を示す図である。
この図は、移相器112が出力する移相済信号と、信号合成回路113が出力する合成信号とを、複素ベクトルで表わしたものである。
例えば、移相器112が出力する移相済信号の複素ベクトル(電界ベクトル)が、太実線矢印で表わしたものである場合、これらを合成して信号合成回路113が出力する合成信号の複素ベクトル(合成電界ベクトル)は、太破線矢印で表わしたように、移相済信号の複素ベクトルの和となる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle by which the optimum phase shift
In this figure, the phase-shifted signal output from the phase shifter 112 and the combined signal output from the signal combining circuit 113 are represented by complex vectors.
For example, when the complex vector (electric field vector) of the phase-shifted signal output from the phase shifter 112 is represented by a thick solid line arrow, these are combined and the complex vector of the combined signal output from the signal combining circuit 113 The (combined electric field vector) is the sum of complex vectors of the phase-shifted signal, as represented by the thick broken line arrows.
移相量変更部154が選択移相器の移相量を変更すると、移相済信号の位相が変化するので、移相済信号の複素ベクトルの先端の軌跡は、原点を中心とする円を描く。選択移相器は各サブアレーアンテナ110に1つずつなので、合成信号の複素ベクトルの先端の軌跡も、同じ半径の円を描く(ただし、円の中心は原点ではない)。
When the phase shift
受信機120に誤差がないものとすれば(受信機120の誤差の校正については後述する)、受信機120が出力する出力信号の振幅・位相は、合成信号の振幅・位相に比例する。校正回路130の校正量を1に設定しているので、校正済信号の振幅・位相は、出力信号の振幅・位相と等しい。したがって、校正済信号の振幅・位相を測定すれば、選択移相器に設定する移相量と、移相済信号の振幅・位相との関係を算出することができる。
If the
最適移相量算出部155は、上述のようにして、選択移相器に設定する移相量と、移相済信号の振幅・位相との関係を算出し、これに基づいて、所望の結果を得るために最適な移相量を求めて、最適移相量とする。
The optimal phase shift
素子選択部153が選択した選択移相器が異なれば、合成信号の複素ベクトルの先端の軌跡が描く円の半径・中心が異なるものとなる。
最適移相量算出部155は、これに基づいて、各移相器112の最適移相量を算出する。
If the selected phase shifters selected by the
Based on this, the optimal phase shift
図1に戻り、演算回路150の詳細ブロックの説明を続ける。
Returning to FIG. 1, the detailed block diagram of the
最適移相量設定部156は、最適移相量算出部155が各移相器112について算出した最適移相量を、各移相器112に設定する。
The optimum phase shift
最適校正量算出部157は、最適移相量設定部156が最適移相量を設定したのち、各測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相を入力し、入力した各校正済信号の振幅及び位相に基づいて、各校正回路130に設定すべき最適校正量を算出する。
校正回路130に設定すべき最適校正量も、校正の方法・目的などにより異なるが、例えば、校正済信号の振幅・位相を揃えることを目的とする場合、最適校正量算出部157は、測定回路140が測定した校正済信号の振幅・位相から、校正済信号の複素ベクトルを算出し、算出した複素ベクトルの共役複素数を求めて、最適校正量とする。
あるいは、テイラー分布などの低サイドローブのビームを形成することを目的とする場合であれば、最適校正量算出部157は、所望の振幅レベルとなるよう、最適校正量を算出する。
The optimum calibration
The optimum calibration amount to be set in the
Alternatively, if the purpose is to form a beam with a low side lobe such as a Taylor distribution, the optimum calibration
最適校正量設定部158は、最適校正量算出部157が各校正回路130について算出した最適校正量を、各校正回路130に設定する。
これにより、受信機120に誤差がある場合でも、受信機120の誤差を校正することができる。
The optimum calibration
Thereby, even when there is an error in the
次に、動作について説明する。
図3は、この実施の形態におけるアンテナ装置100が校正をする校正処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the flow of calibration processing in which the
初期校正量設定工程S11において、初期校正量設定部151は、すべての校正回路130の校正量を初期値に設定する。
In the initial calibration amount setting step S11, the initial calibration
初期移相量設定工程S12において、初期移相量設定部152は、すべてのサブアレーアンテナ110が備えるすべての移相器112の移相量を初期値に設定する。
In the initial phase shift amount setting step S12, the initial phase shift
基準信号送信工程S13において、アンテナ装置100は、校正の準備が整ったことを送信装置200に通知し、送信装置200が、基準送信信号の送信を開始する。
In the reference signal transmission step S13, the
初期測定工程S14において、各測定回路140は、接続した各校正回路130が出力した校正済信号をそれぞれ入力する。各測定回路140は、入力した各校正済信号の振幅・位相をそれぞれ測定する。各測定回路140は、測定した各校正済信号の振幅・位相を表わす信号をそれぞれ出力する。
演算回路150は、各測定回路140が出力した信号を入力し、各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相を、メモリなどに記憶する。
In the initial measurement step S14, each
The
素子選択工程S15において、素子選択部153は、各サブアレーアンテナ110から1つずつの素子アンテナ111を選択する。
In the element selection step S <b> 15, the
移相量変更工程S16において、移相量変更部154は、素子選択工程S15で素子選択部153が選択した各素子アンテナ111に接続した各移相器112(選択移相器)について、設定した移相量を一斉に変更する。
In the phase shift amount changing step S16, the phase shift
第一測定工程S17において、各測定回路140は、接続した各校正回路130が出力した校正済信号をそれぞれ入力し、入力した各校正済信号の振幅・移相をそれぞれ測定する。演算回路150は、各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・移相を、メモリなどに記憶する。
In the first measurement step S17, each
その後、選択移相器に設定できる移相量すべてについて、移相量変更工程S16〜第一測定工程S17の処理を繰り返す。例えば、移相器112が移相量を2k段階で設定できる移相器であれば、移相量変更工程S16〜第一測定工程S17の処理を(2k−1)回繰り返す。 Thereafter, the processing of the phase shift amount changing step S16 to the first measurement step S17 is repeated for all the phase shift amounts that can be set in the selected phase shifter. For example, the phase shifter 112 is as long as phase shifters can set the phase shift amount 2 k stages, and repeats the processing of the phase shift amount changing step S16~ first measurement step S17 (2 k -1) times.
移相量復旧工程S18において、移相量変更部154は、各選択移相器に設定した移相量を初期値に戻す。
In the phase shift amount restoration step S18, the phase shift
最適移相量算出工程S19において、最適移相量算出部155は、初期測定工程S14及び第一測定工程S17で測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相に基づいて、各選択移相器に設定すべき最適移相量を算出する。
In the optimum phase shift amount calculation step S19, the optimum phase shift
その後、各サブアレーアンテナ110が備えるすべての移相器112について最適移相量を算出するため、素子選択工程S15で選択する素子アンテナ111を変えて、素子選択工程S15〜最適移相量算出工程S19を繰り返す。例えば、各サブアレーアンテナ110がそれぞれm個の素子アンテナ111を備えている場合であれば、素子選択工程S15〜最適移相量算出工程S19の処理をm回繰り返す。
Thereafter, in order to calculate the optimum phase shift amount for all the phase shifters 112 included in each
なお、最適移相量算出工程S19の処理は、この繰り返しの外に出し、繰り返しが終了してから、すべての移相器112についての最適移相量を算出することとしてもよい。 The process of the optimum phase shift amount calculation step S19 may be performed outside this repetition, and the optimal phase shift amount for all the phase shifters 112 may be calculated after the repetition is completed.
最適移相量設定工程S20において、最適移相量設定部156は、最適移相量算出工程S19で最適移相量算出部155が各移相器112について算出した最適移相量を、各移相器112に設定する。
In the optimum phase shift amount setting step S20, the optimum phase shift
第二測定工程S21において、各測定回路140は、接続した各校正回路130が出力した校正済信号をそれぞれ入力し、入力した各校正済信号の振幅・位相をそれぞれ測定する。演算回路150は、各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相を、メモリなどに記憶する。
In the second measurement step S21, each
最適校正量算出工程S22において、最適校正量算出部157は、第二測定工程S21で各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相に基づいて、各校正回路130に設定すべき最適校正量を算出する。
In the optimum calibration amount calculation step S22, the optimum calibration
最適校正量設定工程S23において、最適校正量設定部158は、最適校正量算出工程S22で最適校正量算出部157が各校正回路130について算出した最適校正量を、各校正回路130に設定する。
In the optimum calibration amount setting step S23, the optimum calibration
以上で、校正処理が終了する。 This completes the calibration process.
ここで、測定回路140が校正済信号の振幅・位相を測定する回数は、初期測定工程S14が1回、第一測定工程S17が(2k−1)×m回、第二測定工程S21が1回なので、合計{(2k−1)×m+2}回である。
Here, the number of times that the
このように、各サブアレーアンテナ110から1つずつ素子アンテナ111を選択し、選択した各素子アンテナ111に接続した各移相器112(選択移相器)の移相量を一斉に変更することにより、測定回路140が校正済信号の振幅・位相を測定する回数を減らすことができるので、校正処理にかかる時間を短縮できる。
In this way, by selecting one element antenna 111 from each
ちなみに、素子アンテナ111を、サブアレーアンテナ110の数と同数選択するのではなく、1つずつ選択したとすると、測定回路140が校正済信号の振幅・位相を測定する回数は、{(2k−1)×m×n+1}回(nは、サブアレーアンテナ110の数。)となる。
したがって、測定回数は、{(2k−1)×m+2}/{(2k−1)×m×n+1}≒1/nに減ることになる。
Incidentally, if the number of element antennas 111 is not selected as many as the number of
Therefore, the number of measurements is reduced to {(2 k −1) × m + 2} / {(2 k −1) × m × n + 1} ≈1 / n.
なお、この例において、測定回路140は、校正回路130が出力した校正済信号の振幅・位相を測定しているが、測定回路140は、受信機120が出力した出力信号の振幅・位相を測定することとしてもよい。
また、この例において、測定回路140は、校正済信号の振幅及び位相の両方を測定しているが、測定回路140は、校正済信号(あるいは出力信号)の振幅のみを測定してもよい。
In this example, the
In this example, the
この実施の形態におけるアンテナ装置100は、
複数のサブアレーアンテナ110と、複数の受信機120と、複数の校正回路130と、複数の測定回路140と、演算回路150とを有することを特徴とする。
複数のサブアレーアンテナ110の各サブアレーアンテナ110は、複数の素子アンテナ111と、複数の移相器112と、信号合成回路113とを備えることを特徴とする。
複数の素子アンテナ111の各素子アンテナ111は、送信装置200が送信した基準送信信号を受信して、受信信号とすることを特徴とする。
複数の移相器112の各移相器112は、複数の素子アンテナ111の一つに接続し、接続した素子アンテナ111が受信した受信信号を、設定された移相量にしたがって移相して、移相済信号とすることを特徴とする。
信号合成回路113は、複数の移相器112に接続し、複数の移相器112の各移相器112がそれぞれ移相した複数の移相済信号を合成して、合成信号とすることを特徴とする。
複数の受信機120の各受信機120は、複数のサブアレーアンテナ110の一つに接続し、接続したサブアレーアンテナ110が合成した合成信号を変換して、出力信号とすることを特徴とする。
複数の校正回路130の各校正回路130は、複数の受信機120の一つに接続し、接続した受信機120が変換した出力信号を、設定された校正量にしたがって校正して、校正済信号とすることを特徴とする。
複数の測定回路140の各測定回路140は、複数の校正回路130の一つに接続し、接続した校正回路130が校正した校正済信号の振幅を測定することを特徴とする。
演算回路150は、上記複数のサブアレーアンテナ110がそれぞれ備える複数の移相器112と、上記複数の校正回路130と、上記複数の測定回路140とに接続し、素子選択部153と、移相量変更部154と、最適移相量算出部155と、最適移相量設定部156と、最適校正量算出部157とを有することを特徴とする。
素子選択部153は、複数のサブアレーアンテナ110がそれぞれ備える複数の素子アンテナ111のうちから、各サブアレーアンテナ110について一つずつの素子アンテナ111を選択し、選択した素子アンテナ111に接続した移相器112を複数の選択移相器とすることを特徴とする。
移相量変更部154は、素子選択部153が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について設定した移相量を変更することを特徴とする。
最適移相量算出部155は、移相量変更部154が移相量を変更したとき複数の測定回路140の各測定回路140がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅の変化に基づいて、素子選択部153が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量を算出することを特徴とする。
最適移相量設定部156は、素子選択部153が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量算出部155が算出した最適移相量を設定することを特徴とする。
最適校正量算出部157は、最適移相量設定部156が最適移相量を設定したとき複数の測定回路140の各測定回路140がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅に基づいて、複数の校正回路130の各校正回路130について最適校正量を算出することを特徴とする。
The
A plurality of
Each
Each element antenna 111 of the plurality of element antennas 111 receives the reference transmission signal transmitted by the
Each phase shifter 112 of the plurality of phase shifters 112 is connected to one of the plurality of element antennas 111 and shifts the received signal received by the connected element antennas 111 in accordance with the set phase shift amount. The phase-shifted signal is used.
The signal synthesis circuit 113 is connected to the plurality of phase shifters 112, and synthesizes a plurality of phase-shifted signals that are respectively phase-shifted by the phase shifters 112 of the plurality of phase shifters 112 into a synthesized signal. Features.
Each
Each
Each
The
The
The phase shift
The optimal phase shift
The optimum phase shift
Based on the amplitudes of the plurality of calibrated signals respectively measured by the
この実施の形態におけるアンテナ装置100によれば、各サブアレーアンテナ110から1つずつ移相器を選択し、選択した移相器の移相量を変更して、校正済信号の振幅を測定し、最適移相量を算出するので、校正処理にかかる時間を短縮できるという効果を奏する。
According to the
この実施の形態におけるアンテナ装置100は、また、以下の点を特徴とする。
移相量変更部154は、素子選択部153が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について設定した移相量を同時に変更することを特徴とする。
The
The phase shift
この実施の形態におけるアンテナ装置100によれば、各サブアレーアンテナ110から1つずつ移相器を選択し、選択した移相器の移相量を同時に変更して、校正済信号の振幅を測定し、最適移相量を算出するので、校正処理にかかる時間を短縮できるという効果を奏する。
According to the
複数の測定回路140の各測定回路140は、更に、接続した校正回路130が校正した校正済信号の位相を測定することを特徴とする。
最適移相量算出部155は、移相量変更部154が移相量を変更したとき複数の測定回路140の各測定回路140がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅及び位相の変化に基づいて、素子選択部153が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量を算出することを特徴とする。
最適校正量算出部157は、最適移相量設定部156が最適移相量を設定したとき複数の測定回路140の各測定回路140がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅及び位相に基づいて、複数の校正回路130の各校正回路130について最適校正量を算出することを特徴とする。
Each
The optimum phase shift
The optimum calibration
この実施の形態におけるアンテナ装置100によれば、校正済信号の振幅及び位相を測定して、最適移相量を算出するので、正確な最適移相量を算出できるという効果を奏する。
According to the
また、この実施の形態におけるアンテナ装置100によれば、最適校正量(校正ウェイト)として共役複素数を用いるので、移相器112に設定できる移相量の最小刻み幅よりも細かい精度で校正が行えるという効果を奏する。
Further, according to
実施の形態2.
実施の形態2について、図4〜図7を用いて説明する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
図4は、この実施の形態におけるアンテナ装置100の全体構成の一例を示すブロック構成図である。
なお、実施の形態1で説明したアンテナ装置100のブロックと共通するブロックについては、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 4 is a block configuration diagram showing an example of the overall configuration of the
Note that blocks common to the blocks of the
アンテナ装置100は、更に、校正信号生成回路190を有する。
The
校正信号生成回路190は、校正回路130を校正する基準となる基準校正信号を生成する。校正信号生成回路190は、各受信機120に対して、同振幅・同位相の基準校正信号を出力する。
The calibration
受信機120は、演算回路150からの指示に基づいて、接続したサブアレーアンテナ110が出力した合成信号と校正信号生成回路190が出力した基準校正信号とのいずれかを入力する。受信機120は、入力した合成信号あるいは基準校正信号を変換して、出力信号とする。
Based on the instruction from the
演算回路150は、更に、校正指示部161と、暫定校正量算出部162と、暫定校正量設定部163とを有する。
The
校正指示部161は、各受信機120に対して、サブアレーアンテナ110が出力した合成信号を入力するか、校正信号生成回路190が出力した基準校正信号を入力するかを指示する。以下、基準校正信号の入力を指示することを、「暫定校正の指示」と呼ぶ。
The
暫定校正量算出部162は、校正指示部161が暫定校正を指示したのち、各測定回路140が測定した校正済信号の振幅及び位相を入力し、入力した各校正済信号の振幅及び位相に基づいて、各校正回路130について暫定校正量(校正ウェイト)を算出する。
暫定校正量は、実施の形態1で説明した最適校正量と同様にして算出する。暫定校正量算出部162は、例えば、測定した各校正済信号の振幅及び位相に基づいて、各校正済信号の複素ベクトルを求め、その逆数を算出して、暫定校正量とする。
The provisional calibration
The provisional calibration amount is calculated in the same manner as the optimum calibration amount described in the first embodiment. For example, the provisional calibration
暫定校正量設定部163は、暫定校正量算出部162が各校正回路130について算出した暫定校正量を、各校正回路130に設定する。
The provisional calibration
図5は、この実施の形態における校正信号生成回路190及び受信機120の内部ブロックの構成の一例を示す詳細ブロック図である。
FIG. 5 is a detailed block diagram showing an example of the configuration of the internal blocks of the calibration
校正信号生成回路190は、発振器191と、分配器192とを備える。
発振器191は、基準校正信号のもととなる所定周波数、所定振幅の信号を生成する。
分配器192は、発振器191が生成した信号を入力し、同振幅・同位相の信号に分配して、基準校正信号とする。分配器192が分配した基準校正信号は、各受信機120に対して出力される。
The calibration
The
The
受信機120は、切り替えスイッチ121と、受信回路122とを有する。
切り替えスイッチ121は、演算回路150からの信号にしたがって、入力を切り替えるスイッチである。切り替えスイッチ121は、サブアレーアンテナ110が出力した合成信号と、校正信号生成回路190が出力した基準校正信号とを入力し、いずれか一方を選択して出力する。
受信回路122は、実施の形態1で説明した受信機120と同様の回路であり、入力した信号を変換し、出力信号として出力する。
The
The change-over switch 121 is a switch that changes the input in accordance with a signal from the
The
図6は、この実施の形態における校正信号生成回路190及び受信機120の内部ブロックの構成の別の例を示す詳細ブロック図である。
なお、図5で説明した内部ブロックと共通するブロックについては、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 6 is a detailed block diagram showing another example of the internal block configuration of the calibration
In addition, about the block which is common in the internal block demonstrated in FIG. 5, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted here.
校正信号生成回路190は、発振器191と、分配器192とを有する。
発振器191は、演算回路150からの指示にしたがって、発振したり、発振を停止したりする。校正信号生成回路190は、演算回路150からの指示があった場合に、基準校正信号を生成する。
The calibration
The
受信機120は、結合器123と、受信回路122とを有する。
結合器123(入力カプラ)は、サブアレーアンテナ110が出力した合成信号と、校正信号生成回路190が出力した基準校正信号とを入力し、入力した合成信号と基準校正信号とを結合して、結合した信号を出力する。
The
The coupler 123 (input coupler) inputs the combined signal output from the
演算回路150は、暫定校正を指示する場合、校正信号生成回路190に対して基準校正信号の生成を指示し、送信装置200に対して基準送信信号の送信停止を指示する。これにより、結合器123は、基準校正信号を入力するが、合成信号の振幅が0になるので、受信回路122は基準校正信号を入力することになる。
逆に、暫定校正の指示を解除(合成信号の入力を指示)する場合には、演算回路150は、校正信号生成回路190に対して基準校正信号の生成停止を指示し、送信装置200に対して基準送信信号の送信開始を指示する。これにより、結合器123は、合成信号を入力するが、基準校正信号の振幅が0になるので、受信回路122は合成信号を入力することになる。
When instructing provisional calibration, the
Conversely, when canceling the provisional calibration instruction (instructing the input of the composite signal), the
次に、動作について説明する。
図7は、この実施の形態におけるアンテナ装置100が校正をする校正処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
なお、この実施の形態におけるアンテナ装置100の校正処理は、実施の形態1で説明した校正処理の初期校正量設定工程S11と初期移相量設定工程S12との間に、暫定校正指示工程S31〜暫定校正指示解除工程S35の処理を加えたものなので、以降の処理については、記載を省略している。
Next, the operation will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of calibration processing in which the
Note that the calibration processing of the
暫定校正指示工程S31において、校正指示部161は、すべての受信機120に暫定校正を指示する。これにより、各受信機120は、基準校正信号を変換した出力信号を生成する。
In the provisional calibration instruction step S31, the
暫定測定工程S32において、各測定回路140は、接続した各校正回路130が出力した校正済信号をそれぞれ入力し、入力した各校正済信号の振幅・位相をそれぞれ測定する。演算回路150は、各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相を、メモリなどに記憶する。
In the provisional measurement step S32, each
暫定校正量算出工程S33において、暫定校正量算出部162は、暫定測定工程S32で各測定回路140が測定した各校正済信号の振幅・位相に基づいて、各校正回路130に設定する暫定校正量を算出する。
In the provisional calibration amount calculation step S33, the provisional calibration
暫定校正量設定工程S34において、暫定校正量設定部163は、暫定校正量算出工程S33で暫定校正量算出部162が各校正回路130について算出した暫定校正量を、各校正回路130に設定する。
これにより、各受信機120の誤差を考慮した校正量が各校正回路130に設定される。
In the provisional calibration amount setting step S34, the provisional calibration
As a result, a calibration amount considering the error of each
暫定校正指示解除工程S35において、校正指示部161は、すべての受信機120に対する暫定校正の指示を解除する。これにより、各受信機120は、合成信号を変換した出力信号を生成する。
In the provisional calibration instruction canceling step S35, the
以降の処理は、実施の形態1で説明したものと同様であるが、一点だけ異なる点があるので、その点に言及する。 The subsequent processing is the same as that described in the first embodiment, but only one point is different, so that point will be mentioned.
第二測定工程S21において、校正回路130の校正量には、初期値ではなく暫定校正量が設定されている。測定回路140は、受信機120が出力した出力信号そのままではなく、暫定校正量にしたがって校正された校正済信号の振幅・位相を測定する。
そのため、最適校正量算出工程S22において、最適校正量算出部157が最適校正量を算出するにあたり、暫定校正量の分を修正する必要がある。
例えば、最適校正量算出部157は、実施の形態1で説明した方法と同様にして最適校正量を算出したのち、最適校正量を暫定校正量で割って(最適校正量)/(暫定校正量)を求め、これをこの実施の形態における最適校正量とする。
In the second measurement step S21, a temporary calibration amount is set as the calibration amount of the
Therefore, in the optimum calibration amount calculation step S22, when the optimum calibration
For example, the optimum calibration
このように、まず、基準校正信号に基づいて暫定校正量を算出し、校正回路130に暫定校正量を設定するので、受信機120の誤差の影響をなくし、正確な校正ができる。
Thus, first, the provisional calibration amount is calculated based on the reference calibration signal, and the provisional calibration amount is set in the
この実施の形態におけるアンテナ装置100は、更に、校正信号生成回路190を有することを特徴とする。
校正信号生成回路190は、校正の基準となる基準校正信号を生成することを特徴とする。
複数の受信機120の各受信機120は、更に、校正信号生成回路190に接続し、暫定校正を指示された場合に、合成信号に代えて校正信号生成回路190が生成した基準校正信号を変換して、出力信号とすることを特徴とする。
演算回路150は、更に、校正指示部161と、暫定校正量算出部162と、暫定校正量設定部163とを有することを特徴とする。
校正指示部161は、複数の受信機120の各受信機120に対して、暫定校正を指示することを特徴とする。
暫定校正量算出部162は、校正指示部161が暫定校正を指示したとき複数の測定回路140の各測定回路140がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅に基づいて、複数の校正回路130の各校正回路130について暫定校正量を算出することを特徴とする。
暫定校正量設定部163は、複数の校正回路130の各校正回路130について上記暫定校正量算出部162が算出した暫定校正量を設定することを特徴とする。
The
The calibration
Each
The
The
The provisional calibration
The provisional calibration
この実施の形態におけるアンテナ装置100によれば、まず基準校正信号に基づいて暫定校正量を算出し、校正回路130に暫定校正量を設定するので、受信機120の誤差の影響をなくし、正確な校正ができるという効果を奏する。
According to the
100 アンテナ装置、110 サブアレーアンテナ、111 素子アンテナ、112 移相器、113 信号合成回路、120 受信機、121 切り替えスイッチ、122 受信回路、123 結合器、130 校正回路、140 測定回路、150 演算回路、151 初期校正量設定部、152 初期移相量設定部、153 素子選択部、154 移相量変更部、155 最適移相量算出部、156 最適移相量設定部、157 最適校正量算出部、158 最適校正量設定部、161 校正指示部、162 暫定校正量算出部、163 暫定校正量設定部、180 ビーム形成回路、190 校正信号生成回路、191 発振器、192 分配器、200 送信装置。 100 antenna device, 110 subarray antenna, 111 element antenna, 112 phase shifter, 113 signal synthesis circuit, 120 receiver, 121 changeover switch, 122 reception circuit, 123 coupler, 130 calibration circuit, 140 measurement circuit, 150 arithmetic circuit, 151 Initial calibration amount setting unit, 152 Initial phase shift amount setting unit, 153 Element selection unit, 154 Phase shift amount changing unit, 155 Optimal phase shift amount calculating unit, 156 Optimal phase shift amount setting unit, 157 Optimal calibration amount calculating unit, 158 Optimal calibration amount setting unit, 161 Calibration instruction unit, 162 Provisional calibration amount calculation unit, 163 Provisional calibration amount setting unit, 180 Beam forming circuit, 190 Calibration signal generation circuit, 191 Oscillator, 192 Distributor, 200 Transmitting device.
Claims (4)
上記複数のサブアレーアンテナの各サブアレーアンテナは、複数の素子アンテナと、複数の移相器と、信号合成回路とを備え、
上記複数の素子アンテナの各素子アンテナは、送信装置が送信した基準送信信号を受信して、受信信号とし、
上記複数の移相器の各移相器は、上記複数の素子アンテナの一つに接続し、接続した素子アンテナが受信した受信信号を、設定された移相量にしたがって移相して、移相済信号とし、
上記信号合成回路は、上記複数の移相器に接続し、上記複数の移相器の各移相器がそれぞれ移相した複数の移相済信号を合成して、合成信号とし、
上記複数の受信機の各受信機は、上記複数のサブアレーアンテナの一つに接続し、接続したサブアレーアンテナが合成した合成信号を変換して、出力信号とし、
上記複数の校正回路の各校正回路は、上記複数の受信機の一つに接続し、接続した受信機が変換した出力信号を、設定された校正量にしたがって校正して、校正済信号とし、
上記複数の測定回路の各測定回路は、上記複数の校正回路の一つに接続し、接続した校正回路が校正した校正済信号の振幅を測定し、
上記演算回路は、上記複数のサブアレーアンテナがそれぞれ備える複数の移相器と、上記複数の校正回路と、上記複数の測定回路とに接続し、素子選択部と、移相量変更部と、最適移相量算出部と、最適移相量設定部と、最適校正量算出部とを有し、
上記素子選択部は、上記複数のサブアレーアンテナがそれぞれ備える複数の素子アンテナのうちから、各サブアレーアンテナについて一つずつの素子アンテナを選択し、選択した素子アンテナに接続した移相器を複数の選択移相器とし、
上記移相量変更部は、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について設定した移相量を変更し、
上記最適移相量算出部は、上記移相量変更部が移相量を変更したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅の変化に基づいて、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量を算出し、
上記最適移相量設定部は、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について上記最適移相量算出部が算出した最適移相量を設定し、
上記最適校正量算出部は、上記最適移相量設定部が最適移相量を設定したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅に基づいて、上記複数の校正回路の各校正回路について最適校正量を算出する
ことを特徴とするアンテナ装置。 A plurality of subarray antennas, a plurality of receivers, a plurality of calibration circuits, a plurality of measurement circuits, and an arithmetic circuit;
Each subarray antenna of the plurality of subarray antennas includes a plurality of element antennas, a plurality of phase shifters, and a signal synthesis circuit.
Each of the element antennas of the plurality of element antennas receives a reference transmission signal transmitted by the transmission device and serves as a reception signal,
Each phase shifter of the plurality of phase shifters is connected to one of the plurality of element antennas, shifts the received signal received by the connected element antennas in accordance with the set phase shift amount, and shifts the phase. As a phase signal,
The signal synthesis circuit is connected to the plurality of phase shifters, synthesizes a plurality of phase-shifted signals each phase-shifted by the phase shifters of the plurality of phase shifters, and forms a synthesized signal,
Each receiver of the plurality of receivers is connected to one of the plurality of subarray antennas, converts a combined signal synthesized by the connected subarray antennas, and outputs an output signal,
Each calibration circuit of the plurality of calibration circuits is connected to one of the plurality of receivers, and the output signal converted by the connected receiver is calibrated according to a set calibration amount to be a calibrated signal,
Each measurement circuit of the plurality of measurement circuits is connected to one of the plurality of calibration circuits, and measures the amplitude of the calibrated signal calibrated by the connected calibration circuit,
The arithmetic circuit is connected to the plurality of phase shifters, the plurality of calibration circuits, and the plurality of measurement circuits respectively provided in the plurality of subarray antennas, and includes an element selection unit, a phase shift amount change unit, and an optimum A phase shift amount calculation unit, an optimum phase shift amount setting unit, and an optimum calibration amount calculation unit;
The element selection unit selects one element antenna for each subarray antenna from the plurality of element antennas respectively provided in the plurality of subarray antennas, and selects a plurality of phase shifters connected to the selected element antennas. A phase shifter,
The phase shift amount changing unit changes the phase shift amount set for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit,
The optimal phase shift amount calculation unit is based on a change in amplitude of a plurality of calibrated signals measured by each measurement circuit of the plurality of measurement circuits when the phase shift amount change unit changes the phase shift amount. Calculate the optimum amount of phase shift for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selector,
The optimal phase shift amount setting unit sets the optimal phase shift amount calculated by the optimal phase shift amount calculation unit for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit,
The optimal calibration amount calculation unit is configured to output the plurality of calibration values based on amplitudes of a plurality of calibrated signals respectively measured by the measurement circuits of the plurality of measurement circuits when the optimal phase shift amount setting unit sets the optimal phase shift amount. An antenna device characterized in that an optimum calibration amount is calculated for each calibration circuit of the calibration circuit.
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 2. The antenna device according to claim 1, wherein the phase shift amount changing unit simultaneously changes a phase shift amount set for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit. .
上記校正信号生成回路は、校正の基準となる基準校正信号を生成し、
上記複数の受信機の各受信機は、更に、上記校正信号生成回路に接続し、暫定校正を指示された場合に、上記合成信号に代えて上記校正信号生成回路が生成した基準校正信号を変換して、出力信号とし、
上記演算回路は、更に、校正指示部と、暫定校正量算出部と、暫定校正量設定部とを有し、
上記校正指示部は、上記複数の受信機の各受信機に対して、暫定校正を指示し、
上記暫定校正量算出部は、上記校正指示部が暫定校正を指示したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅に基づいて、上記複数の校正回路の各校正回路について暫定校正量を算出し、
上記暫定校正量設定部は、上記複数の校正回路の各校正回路について上記暫定校正量算出部が算出した暫定校正量を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 The antenna device further includes a calibration signal generation circuit,
The calibration signal generation circuit generates a reference calibration signal that serves as a calibration reference,
Each receiver of the plurality of receivers is further connected to the calibration signal generation circuit, and converts the reference calibration signal generated by the calibration signal generation circuit instead of the synthesized signal when instructed to perform provisional calibration. As an output signal,
The arithmetic circuit further includes a calibration instruction unit, a provisional calibration amount calculation unit, and a provisional calibration amount setting unit,
The calibration instruction unit instructs provisional calibration to each receiver of the plurality of receivers,
The provisional calibration amount calculation unit is configured to determine each of the plurality of calibration circuits based on the amplitudes of the plurality of calibrated signals respectively measured by the measurement circuits of the plurality of measurement circuits when the calibration instruction unit instructs provisional calibration. Calculate the provisional calibration amount for the calibration circuit,
The antenna apparatus according to claim 1, wherein the temporary calibration amount setting unit sets the temporary calibration amount calculated by the temporary calibration amount calculation unit for each calibration circuit of the plurality of calibration circuits.
上記最適移相量算出部は、上記移相量変更部が移相量を変更したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅及び位相の変化に基づいて、上記素子選択部が選択した複数の選択移相器の各選択移相器について最適移相量を算出し、
上記最適校正量算出部は、上記最適移相量設定部が最適移相量を設定したとき上記複数の測定回路の各測定回路がそれぞれ測定した複数の校正済信号の振幅及び位相に基づいて、上記複数の校正回路の各校正回路について最適校正量を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 Each measurement circuit of the plurality of measurement circuits further measures the phase of the calibrated signal calibrated by the connected calibration circuit,
The optimum phase shift amount calculation unit is based on changes in amplitude and phase of a plurality of calibrated signals respectively measured by the measurement circuits of the plurality of measurement circuits when the phase shift amount change unit changes the phase shift amount. , The optimal phase shift amount is calculated for each selected phase shifter of the plurality of selected phase shifters selected by the element selection unit,
The optimum calibration amount calculation unit is based on the amplitude and phase of a plurality of calibrated signals respectively measured by the measurement circuits of the plurality of measurement circuits when the optimum phase shift amount setting unit sets the optimum phase shift amount. The antenna apparatus according to claim 1, wherein an optimum calibration amount is calculated for each calibration circuit of the plurality of calibration circuits.
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