JP2010273283A - Transmitting/receiving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、送信アンテナを介してマイクロ波帯やミリ波帯の送信信号を放射するとともに、受信アンテナを介して送信信号を受信信号として受信する送受信装置に関する。 The present invention relates to a transmission / reception apparatus that radiates a transmission signal in a microwave band or a millimeter wave band via a transmission antenna and receives the transmission signal as a reception signal via a reception antenna.
従来の送受信装置は、1つの局部発振源(高周波発振器)で発生した局部発振波を分配して、MMIC(モノリシックマイクロ波集積回路:Monolithic Microwave Integrated Circuit)化された送信部および受信部に供給し、注入同期現象により発振周波数が局部発振波の周波数にロックする高周波発振器を用いて、送信部および受信部の同期を確立している(例えば、特許文献1参照)。 A conventional transmission / reception device distributes a local oscillation wave generated by one local oscillation source (high frequency oscillator) and supplies the local oscillation wave to a transmission unit and a reception unit that are made into an MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit). The synchronization of the transmission unit and the reception unit is established using a high-frequency oscillator whose oscillation frequency locks to the frequency of the local oscillation wave due to the injection locking phenomenon (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来の送受信装置では、局部発振波を分配して送信部および受信部に供給するので、局部発振源から送信部または受信部までの物理的な長さによる高周波の損失が大きく、また分配する必要があるので、局部発振波の出力電力を大きくする必要がある。ここで、局部発振波の出力電力を大きくすると、放射による干渉が発生するという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In conventional transmission / reception devices, local oscillation waves are distributed and supplied to the transmitter and receiver. Therefore, the loss of high frequency due to the physical length from the local oscillator source to the transmitter or receiver is large, and it is necessary to distribute it. Therefore, it is necessary to increase the output power of the local oscillation wave. Here, when the output power of the local oscillation wave is increased, there is a problem that interference due to radiation occurs.
また、近年では、シリコンIC等を用いて送受信系統を1チップで構成した送受信モジュール等が開発されているが、この送受信モジュールを複数のアンテナと接続する場合には、送受信モジュールとアンテナとの物理的な間隔が長く、特にミリ波帯では、高周波信号(RF信号)の大きな損失が発生するという問題もある。 In recent years, a transmission / reception module or the like in which a transmission / reception system is configured by a single chip using a silicon IC or the like has been developed. When this transmission / reception module is connected to a plurality of antennas, There is also a problem that a large loss of a high frequency signal (RF signal) occurs particularly in the millimeter wave band.
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あり、局部発振波およびRF信号の損失を極力小さくすることができる送受信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission / reception apparatus that can minimize the loss of a local oscillation wave and an RF signal.
この発明に係る送受信装置は、送信アンテナを介して送信信号を放射するとともに、受信アンテナを介して送信信号を受信信号として受信する送受信装置であって、低周波帯域の基準信号を出力する基準信号生成手段と、所望の変調信号を出力する変調信号生成手段と、基準信号に応じて局部発振波を発生する高周波帯域の位相同期発振器、および局部発振波により所望の変調信号を周波数変換して高周波の送信信号を出力する周波数変換器を含む少なくとも1つの送信MMICと、基準信号に応じて局部発振波を発生する高周波帯域の位相同期発振器、および局部発振波により受信信号を周波数変換して出力する周波数変換器を含む少なくとも1つの受信MMICとを備え、送信MMICの位相同期発振器および受信MMICの位相同期発振器は、基準信号に基づいて同期を確立し、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置されるものである。 A transmission / reception device according to the present invention is a transmission / reception device that radiates a transmission signal via a transmission antenna and receives the transmission signal as a reception signal via a reception antenna, and outputs a reference signal in a low frequency band Generating means, modulation signal generating means for outputting a desired modulation signal, a phase-locked oscillator in a high frequency band that generates a local oscillation wave in accordance with a reference signal, and a high frequency by converting the frequency of the desired modulation signal by the local oscillation wave A frequency converter that outputs at least one transmission MMIC including a frequency converter, a phase-locked oscillator in a high frequency band that generates a local oscillation wave according to a reference signal, and a frequency conversion of the received signal using the local oscillation wave At least one receiving MMIC including a frequency converter, the phase-locked oscillator of the transmitting MMIC and the phase-locked oscillation of the receiving MMIC Vessel establishes synchronization based on the reference signal, transmitted MMIC and receive MMIC are those located in the vicinity of the input and output terminals of the transmitting and receiving antennas.
この発明に係る送受信装置によれば、送信MMICの位相同期発振器および受信MMICの位相同期発振器は、基準信号生成手段からの低周波帯域の基準信号に基づいて同期を確立する。また、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される。
これにより、局部発振波およびRF信号の減衰を抑制することができ、局部発振波およびRF信号の損失を極力小さくすることができる送受信装置を得ることができる。
According to the transmission / reception apparatus of the present invention, the phase-locked oscillator of the transmission MMIC and the phase-locked oscillator of the reception MMIC establish synchronization based on the low-frequency band reference signal from the reference signal generation means. The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of the input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
Thereby, attenuation of a local oscillation wave and RF signal can be suppressed, and the transmission / reception apparatus which can make the loss of a local oscillation wave and RF signal as small as possible can be obtained.
以下、この発明の送受信装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
なお、この発明の送受信装置は、レーダ装置や通信装置として用いられる。
Hereinafter, preferred embodiments of a transmitting and receiving apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
The transmission / reception apparatus of the present invention is used as a radar apparatus or a communication apparatus.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る送受信装置を示すブロック構成図である。
図1において、この送受信装置は、複数の送信MMIC1と、複数の受信MMIC2と、送信MMIC1の各々に接続された送信アンテナ3と、受信MMIC2の各々に接続された受信アンテナ4と、基準信号生成装置5(基準信号生成手段)と、変調信号生成装置6(変調信号生成手段)と、信号処理装置7とを備えている。ここで、各送信MMIC1および各受信MMIC2は、それぞれ送信アンテナ3および受信アンテナ4の入出力端子のごく近傍に配置される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the transmission / reception apparatus includes a plurality of transmission MMICs 1, a plurality of reception MMICs 2, a transmission antenna 3 connected to each of the transmission MMICs 1, a reception antenna 4 connected to each of the reception MMICs 2, and a reference signal generation. A device 5 (reference signal generation means), a modulation signal generation device 6 (modulation signal generation means), and a
送信MMIC1は、高周波帯域の位相同期発振器11と、IF(Intermediate Frequency)増幅器12と、送信用周波数変換器13と、RF(Radio Frequency)増幅器14とを有している。また、受信MMIC2は、高周波帯域の位相同期発振器21と、受信用周波数変換器22と、IF増幅器23とを有している。なお、位相同期発振器11と位相同期発振器21と、およびIF増幅器12とIF増幅器23とは、それぞれ互いに同一の機器である。
The transmission MMIC 1 includes a high-frequency band phase-locked oscillator 11, an IF (Intermediate Frequency)
以下、送受信装置の送信系統の機能について説明する。
基準信号生成装置5は、低周波帯域の基準信号を生成し、各送信MMIC1および各受信MMIC2にそれぞれ出力する。変調信号生成装置6は、所望の変調信号をIF信号として生成し、送信MMIC1に出力する。
Hereinafter, functions of the transmission system of the transmission / reception apparatus will be described.
The reference
位相同期発振器11は、基準信号生成装置5からの基準信号に応じて局部発振波を発生させ、送信用周波数変換器13に出力する。このとき、各送信MMIC1の位相同期発振器11は、基準信号に基づいて同期を確立している。IF増幅器12は、変調信号生成装置6からの変調信号を増幅して送信用周波数変換器13に出力する。
The phase-locked oscillator 11 generates a local oscillation wave according to the reference signal from the reference
送信用周波数変換器13は、位相同期発振器11からの局部発振波により、IF増幅器12からの変調信号を周波数変換して、RF信号である送信信号をRF増幅器14に出力する。RF増幅器14は、送信用周波数変換器13からの送信信号を増幅して送信アンテナ3に出力する。送信アンテナ3に出力された送信信号は、電磁波として放射される。
The transmission frequency converter 13 frequency-converts the modulation signal from the
なお、送信MMIC1の内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。 The internal configuration of the transmission MMIC 1 is merely an example, and an amplifier according to a required power level, a multiplier according to a frequency relationship, or the like is added or deleted, or a frequency using a harmonic is used. A converter or an oscillator that extracts harmonics may be used.
ここで、送信MMIC1が送信アンテナ3の入力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができる。また、送信アンテナ3が複数設けられている場合にも、この送信MMIC1をそれぞれの送信アンテナ3に接続することにより、同様の効果を得ることができる。すなわち、送受信系統を1チップで構成した場合には、実現することができない効果を得ることができる。また、何れの送信MMIC1も、同じ低周波数の基準信号によって同期を確立することが可能である。なお、この低周波帯域の基準信号は、デジタル信号であってもよい。 Here, since the transmission MMIC 1 is arranged very close to the input terminal of the transmission antenna 3, attenuation of the RF signal can be suppressed. Even when a plurality of transmission antennas 3 are provided, the same effect can be obtained by connecting the transmission MMIC 1 to each transmission antenna 3. That is, when the transmission / reception system is composed of one chip, an effect that cannot be realized can be obtained. Also, any transmission MMIC 1 can establish synchronization with the same low frequency reference signal. The low frequency band reference signal may be a digital signal.
続いて、送受信装置の受信系統の機能について説明する。
位相同期発振器21は、基準信号生成装置5からの基準信号に応じて局部発振波を発生させ、受信用周波数変換器22に出力する。このとき、各受信MMIC2の位相同期発振器21は、基準信号に基づいて同期を確立している。また、位相同期発振器21は、位相同期発振器11とも同期を確立している。
Next, the function of the reception system of the transmission / reception device will be described.
The phase-locked
受信アンテナ4は、送信アンテナ3から放射された送信信号を、受信信号として受信し、受信用周波数変換器22に出力する。受信用周波数変換器22は、位相同期発振器21からの局部発振波により、受信アンテナ4からの受信信号を周波数変換して、IF信号である復調信号をIF増幅器23に出力する。
The reception antenna 4 receives the transmission signal radiated from the transmission antenna 3 as a reception signal and outputs it to the
IF増幅器23は、受信用周波数変換器22からの復調信号を増幅して信号処理装置7に出力する。信号処理装置7は、IF増幅器23からの復調信号に対して所望の信号処理を実行する。
The
なお、受信MMIC2の内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。 Note that the internal configuration of the reception MMIC 2 is merely an example, and an amplifier according to a required power level, a multiplier according to a frequency relationship, or the like is added or deleted, or a frequency using a harmonic is used. A converter or an oscillator that extracts harmonics may be used.
ここで、受信MMIC2が受信アンテナ4の出力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができる。また、受信アンテナ4が複数設けられている場合にも、この受信MMIC2をそれぞれの受信アンテナ4に接続することにより、同様の効果を得ることができる。すなわち、送受信系統を1チップで構成した場合には、実現することができない効果を得ることができる。また、何れの受信MMIC2も、同じ低周波数の基準信号によって同期を確立することが可能である。なお、この低周波帯域の基準信号は、デジタル信号であってもよい。 Here, since the reception MMIC 2 is disposed very close to the output terminal of the reception antenna 4, attenuation of the RF signal can be suppressed. Even when a plurality of receiving antennas 4 are provided, the same effect can be obtained by connecting the receiving MMIC 2 to each receiving antenna 4. That is, when the transmission / reception system is composed of one chip, an effect that cannot be realized can be obtained. Also, any receiving MMIC 2 can establish synchronization with the same low frequency reference signal. The low frequency band reference signal may be a digital signal.
以上のように、実施の形態1によれば、送信MMICの位相同期発振器および受信MMICの位相同期発振器は、基準信号生成手段からの低周波帯域の基準信号に基づいて同期を確立する。また、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される。
これにより、局部発振波およびRF信号の減衰を抑制することができ、各MMICの位相同期を確立した状態で、局部発振波およびRF信号の損失を極力小さくすることができる送受信装置を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the phase-locked oscillator of the transmitting MMIC and the phase-locked oscillator of the receiving MMIC establish synchronization based on the low-frequency band reference signal from the reference signal generating unit. The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of the input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
As a result, it is possible to obtain a transmission / reception device that can suppress the attenuation of the local oscillation wave and the RF signal and can minimize the loss of the local oscillation wave and the RF signal with the phase synchronization of each MMIC established. it can.
また、送受信のアイソレーション性能を高めることができ、通信およびレーダ性能を向上させることができる。
また、送信と受信とが別々のアンテナの場合、または個々のアンテナの間隔が広い場合には、チップ間の物理的な距離が長くなるが、実施の形態1によれば、RF信号や局部発振波の減衰が生じることはない。
In addition, transmission / reception isolation performance can be improved, and communication and radar performance can be improved.
Also, when transmission and reception are separate antennas, or when the distance between individual antennas is wide, the physical distance between chips becomes long. According to the first embodiment, an RF signal or local oscillation is used. There is no wave attenuation.
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2に係る送受信装置を示すブロック構成図である。
図2において、この送受信装置は、複数の送信MMIC1Aと、複数の受信MMIC2Aと、送信MMIC1Aの各々に接続された送信アンテナ3と、受信MMIC2Aの各々に接続された受信アンテナ4と、基準信号生成装置5と、変調信号制御装置8(変調信号生成手段)と、信号処理装置7とを備えている。ここで、各送信MMIC1Aおよび各受信MMIC2Aは、それぞれ送信アンテナ3および受信アンテナ4の入出力端子のごく近傍に配置される。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 2, the transmission / reception apparatus includes a plurality of
送信MMIC1Aは、周波数変換機能を有する高周波帯域の位相同期発振器15と、RF増幅器14とを有している。ここで、位相同期発振器15は、図1に示した位相同期発振器11と送信用周波数変換器13とが一体化されて構成される機器である。また、受信MMIC2Aは、周波数変換機能を有する高周波帯域の位相同期発振器24と、受信用周波数変換器22と、IF増幅器23とを有している。なお、位相同期発振器15と位相同期発振器24とは、互いに同一の機器である。
The transmission MMIC 1 </ b> A includes a high-frequency band phase-locked
以下、送受信装置の送信系統の機能について説明する。なお、実施の形態1と同様の機能については、説明を省略する。
変調信号制御装置8は、所望の変調信号を含む制御信号を生成し、送信MMIC1Aに出力する。位相同期発振器15は、基準信号生成装置5からの基準信号および変調信号制御装置8からの制御信号に基づいて、基準信号と同期し、かつ制御信号に応じて周波数変換された送信信号をRF増幅器14に出力する。
Hereinafter, functions of the transmission system of the transmission / reception apparatus will be described. Note that description of functions similar to those of the first embodiment is omitted.
The modulation
なお、送信MMIC1Aの内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。
ここで、送信MMIC1Aが送信アンテナ3の入力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Note that the internal configuration of the
Here, since
続いて、送受信装置の受信系統の機能について説明する。なお、実施の形態1と同様の機能については、説明を省略する。
位相同期発振器24は、基準信号生成装置5からの基準信号に応じて局部発振波を発生させ、受信用周波数変換器22に出力する。このとき、必要に応じて位相同期発振器24に変調信号制御装置8を接続することにより、この局部発振波に変調をかけることができる。
Next, the function of the reception system of the transmission / reception device will be described. Note that description of functions similar to those of the first embodiment is omitted.
The phase-locked
なお、受信MMIC2Aの内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。
ここで、受信MMIC2Aが受信アンテナ4の出力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Note that the internal configuration of the
Here, since
以上のように、実施の形態2によれば、送信MMICの位相同期発振器および受信MMICの位相同期発振器は、基準信号生成手段からの低周波帯域の基準信号に基づいて同期を確立する。また、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される。
これにより、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the phase-synchronized oscillator of the transmitting MMIC and the phase-synchronized oscillator of the receiving MMIC establish synchronization based on the low-frequency band reference signal from the reference signal generating unit. The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of the input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
Thereby, the same effect as the first embodiment can be obtained.
実施の形態3.
図3は、この発明の実施の形態3に係る送受信装置を示すブロック構成図である。
図3において、この送受信装置は、複数の送信MMIC1Bと、複数の受信MMIC2Bと、送信MMIC1Bの各々に接続された送信アンテナ3と、受信MMIC2Bの各々に接続された受信アンテナ4と、基準信号生成装置5と、変調信号生成装置6と、信号処理装置7と、周波数/位相設定データ生成装置9(周波数/位相設定データ生成手段)とを備えている。ここで、各送信MMIC1Bおよび各受信MMIC2Bは、それぞれ送信アンテナ3および受信アンテナ4の入出力端子のごく近傍に配置される。また、送信アンテナ3および受信アンテナ4は、それぞれアレー状に配置されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 3, the transmitting / receiving apparatus includes a plurality of transmission MMICs 1B, a plurality of
送信MMIC1Bは、図1に示した位相同期発振器11に代えて、DDS(ダイレクトデジタルシンセサイザ:Direct Digital Synthesizer)またはDDSを用いた位相同期発振器16を有している。また、受信MMIC2Bは、図1に示した位相同期発振器21に代えて、DDSまたはDDSを用いた位相同期発振器25を有している。なお、位相同期発振器16と位相同期発振器25とは、互いに同一の機器である。その他の構成は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
The transmission MMIC 1B has a phase-locked
以下、送受信装置の送信系統の機能について説明する。なお、実施の形態1と同様の機能については、説明を省略する。
周波数/位相設定データ生成装置9は、所望の周波数および位相を設定するための設定データ信号を生成し、送信MMIC1Bに出力する。位相同期発振器16は、基準信号生成装置5からの基準信号、および周波数/位相設定データ生成装置9からの設定データ信号に基づいて、基準信号と同期し、かつ設定データ信号に応じて周波数および位相が設定された局部発振波を発生させ、送信用周波数変換器13に出力する。
Hereinafter, functions of the transmission system of the transmission / reception apparatus will be described. Note that description of functions similar to those of the first embodiment is omitted.
The frequency / phase setting
なお、送信MMIC1Bの内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。 Note that the internal configuration of the transmission MMIC 1B is merely an example, and an amplifier according to a required power level, a multiplier according to a frequency relationship, or the like is added or deleted, or a frequency using harmonics. A converter or an oscillator that extracts harmonics may be used.
ここで、送信MMIC1Bが送信アンテナ3の入力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、発振源として、DDSまたはDDSを用いた位相同期発振器16を用いることにより、それぞれの送信MMIC1Bで位相を設定することができるので、アレー状に配置した送信アンテナ3から放射されるビームの方向を制御することができる。
Here, since transmission MMIC 1B is arranged very close to the input terminal of transmission antenna 3, attenuation of the RF signal can be suppressed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, by using the phase-locked
続いて、送受信装置の受信系統の機能について説明する。なお、実施の形態1と同様の機能については、説明を省略する。
位相同期発振器25は、基準信号生成装置5からの基準信号、および周波数/位相設定データ生成装置9からの設定データ信号に基づいて、基準信号と同期し、かつ設定データ信号に応じて周波数および位相が設定された局部発振波を発生させ、受信用周波数変換器22に出力する。
Next, the function of the reception system of the transmission / reception device will be described. Note that description of functions similar to those of the first embodiment is omitted.
The phase-locked
なお、受信MMIC2Bの内部の構成については、一例を示したにすぎず、必要な電力レベルに応じた増幅器や、周波数関係に応じた逓倍器等を追加または削除したり、高調波を用いた周波数変換器や、高調波を取り出す発振器等を用いたりしてもよい。
Note that the internal configuration of the
ここで、受信MMIC2Bが受信アンテナ4の出力端子のごく近傍に配置されているので、RF信号の減衰を抑制することができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、発振源として、DDSまたはDDSを用いた位相同期発振器25を用いることにより、それぞれの受信MMIC2Bで位相を設定することができるので、アレー状に配置した受信アンテナ4に受信されるビームの方向を制御することができる。
Here, since
以上のように、実施の形態3によれば、送信MMICのダイレクトデジタルシンセサイザおよび受信MMICのダイレクトデジタルシンセサイザは、基準信号生成手段からの低周波帯域の基準信号に基づいて同期を確立する。また、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される。
これにより、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, the direct digital synthesizer of the transmission MMIC and the direct digital synthesizer of the reception MMIC establish synchronization based on the reference signal in the low frequency band from the reference signal generation unit. The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of the input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
Thereby, the same effect as the first embodiment can be obtained.
また、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方は、アレー状に複数配置されており、ダイレクトデジタルシンセサイザは、基準信号生成手段からの基準信号、および周波数/位相設定データ生成手段からの設定データ信号に基づいて、基準信号と同期し、かつ設定データ信号に応じて周波数および位相が設定された局部発振波を発生させる。
そのため、アレー状に配置したアンテナのビーム走査を行うことができる。
Further, at least one of the transmission antenna and the reception antenna is arranged in a plurality of arrays, and the direct digital synthesizer is based on the reference signal from the reference signal generation means and the setting data signal from the frequency / phase setting data generation means. Thus, a local oscillation wave is generated which is synchronized with the reference signal and whose frequency and phase are set according to the setting data signal.
Therefore, beam scanning of the antennas arranged in an array can be performed.
実施の形態4.
図4は、この発明の実施の形態4に係る送受信装置を示すブロック構成図である。
図4において、この送受信装置は、複数の送信MMIC1Cと、複数の受信MMIC2Cと、送信MMIC1Cの各々に2つ接続された送信アンテナ3と、受信MMIC2Cの各々に2つ接続された受信アンテナ4と、基準信号生成装置5と、変調信号生成装置6と、信号処理装置7とを備えている。ここで、各送信MMIC1Cおよび各受信MMIC2Cは、それぞれ送信アンテナ3および受信アンテナ4の入出力端子のごく近傍に配置される。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a block configuration diagram showing a transmission / reception apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 4, the transmitting / receiving apparatus includes a plurality of transmitting MMICs 1C, a plurality of receiving MMICs 2C, two transmitting antennas 3 connected to each of the transmitting MMICs 1C, and two receiving antennas 4 connected to each of the receiving MMICs 2C. , A reference
送信MMIC1Cは、2つの送信系を有している。すなわち、送信MMIC1Cは、高周波帯域の位相同期発振器11と、それぞれ2つのIF増幅器12、送信用周波数変換器13およびRF増幅器14とを有している。また、受信MMIC2C、高周波帯域の位相同期発振器21と、それぞれ2つの受信用周波数変換器22およびIF増幅器23とを有している。なお、位相同期発振器11と位相同期発振器21と、およびIF増幅器12とIF増幅器23とは、それぞれ互いに同一の機器である。その他の構成および機能は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
The transmission MMIC 1C has two transmission systems. That is, the transmission MMIC 1C includes a phase-locked oscillator 11 in a high frequency band, two IF
ここで、1つのMMICに、2つの送信系統または受信系統と各系統に共通の位相同期発振器とを設けることにより、実施の形態1〜3に示した送受信装置と比較して、MMICの合計面積を縮小することができる。また、この場合に、各MMICを、2つのアンテナからほぼ等距離となる位置に配置することにより、実施の形態1〜3と同様の効果を得ることができる。ただし、アレー状に配置したアンテナのビーム走査について、発振器で位相を制御する場合には、1つのMMIC内の2系統は、互いに同じ位相となる。この場合には、それぞれの系統に移相器等の移相手段を設けることにより、解決することができる。 Here, by providing two transmission systems or reception systems and a phase-locked oscillator common to each system in one MMIC, the total area of the MMIC compared to the transmission / reception devices described in the first to third embodiments. Can be reduced. In this case, the same effect as in the first to third embodiments can be obtained by arranging each MMIC at a position that is substantially equidistant from the two antennas. However, when the phase of the beam scanning of the antennas arranged in an array is controlled by an oscillator, the two systems in one MMIC have the same phase. In this case, the problem can be solved by providing phase shift means such as a phase shifter in each system.
以上のように、実施の形態4によれば、送信MMICのダイレクトデジタルシンセサイザおよび受信MMICのダイレクトデジタルシンセサイザは、基準信号生成手段からの低周波帯域の基準信号に基づいて同期を確立する。また、送信MMICおよび受信MMICは、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される。
これにより、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the direct digital synthesizer of the transmission MMIC and the direct digital synthesizer of the reception MMIC establish synchronization based on the reference signal in the low frequency band from the reference signal generation unit. The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of the input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
Thereby, the same effect as the first embodiment can be obtained.
また、送信MMICおよび受信MMICの少なくとも1つは、高周波帯域の位相同期発振器およびダイレクトデジタルシンセサイザの何れかを共通で使用する複数の送信系統または受信系統を有する。
そのため、送信MMICおよび受信MMICの合計面積を縮小することができる。
At least one of the transmission MMIC and the reception MMIC has a plurality of transmission systems or reception systems that commonly use either a high-frequency band phase-locked oscillator or a direct digital synthesizer.
Therefore, the total area of the transmission MMIC and the reception MMIC can be reduced.
なお、上記実施の形態1〜4では、MMIC上に1チップ化された送信系統および受信系統を例に挙げて説明した。しかしながら、モノリシック化する範囲についてはこの限りでなく、アンテナの入出力端子の近傍に配置されること、および送信MMICおよび受信MMICの各々に発振器が設けられている限り複数のチップに分割したり、市販されているディスクリート部品を用いたり、または逆に電源制御回路等をチップ内に内蔵したりしてもよい。
これらの場合には、例えば汎用品を用いて送受信装置を安価に構成することができる。
In the first to fourth embodiments, the transmission system and the reception system that are integrated into one chip on the MMIC have been described as examples. However, the range to be monolithic is not limited to this, and is arranged in the vicinity of the input / output terminal of the antenna and divided into a plurality of chips as long as an oscillator is provided in each of the transmission MMIC and the reception MMIC, Commercially available discrete parts may be used, or conversely, a power supply control circuit or the like may be incorporated in the chip.
In these cases, for example, a general-purpose product can be used to configure the transmission / reception device at a low cost.
1、1A〜1C 送信MMIC、2、2A〜2C 受信MMIC、3 送信アンテナ、4 受信アンテナ、5 基準信号生成装置(基準信号生成手段)、6 変調信号生成装置(変調信号生成手段)、8 変調信号制御装置(変調信号生成手段)、9 位相設定データ生成装置(周波数/位相設定データ生成手段)、11、15、16、21、24、25 位相同期発振器、13 送信用周波数変換器、22 受信用周波数変換器。 1, 1A to 1C transmission MMIC, 2, 2A to 2C reception MMIC, 3 transmission antenna, 4 reception antenna, 5 reference signal generation device (reference signal generation means), 6 modulation signal generation device (modulation signal generation means), 8 modulation Signal control device (modulation signal generation means), 9 phase setting data generation device (frequency / phase setting data generation means), 11, 15, 16, 21, 24, 25 phase-locked oscillator, 13 frequency converter for transmission, 22 reception Frequency converter.
Claims (4)
低周波帯域の基準信号を出力する基準信号生成手段と、
所望の変調信号を出力する変調信号生成手段と、
前記基準信号に応じて局部発振波を発生する高周波帯域の位相同期発振器、および前記局部発振波により前記所望の変調信号を周波数変換して高周波の前記送信信号を出力する周波数変換器を含む少なくとも1つの送信MMICと、
前記基準信号に応じて局部発振波を発生する高周波帯域の位相同期発振器、および前記局部発振波により前記受信信号を周波数変換して出力する周波数変換器を含む少なくとも1つの受信MMICと、を備え、
前記送信MMICの位相同期発振器および前記受信MMICの位相同期発振器は、前記基準信号に基づいて同期を確立し、
前記送信MMICおよび前記受信MMICは、それぞれ前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの入出力端子の近傍に配置される
ことを特徴とする送受信装置。 A transmission / reception apparatus that radiates a transmission signal via a transmission antenna and receives the transmission signal as a reception signal via a reception antenna,
A reference signal generating means for outputting a low frequency band reference signal;
Modulation signal generating means for outputting a desired modulation signal;
A high-frequency band phase-locked oscillator that generates a local oscillation wave in accordance with the reference signal; and at least one frequency converter that frequency-converts the desired modulation signal using the local oscillation wave and outputs the high-frequency transmission signal. Two transmit MMICs;
A high-frequency band phase-locked oscillator that generates a local oscillation wave according to the reference signal, and at least one reception MMIC including a frequency converter that converts the frequency of the reception signal by the local oscillation wave and outputs the received signal.
The phase-locked oscillator of the transmitting MMIC and the phase-locked oscillator of the receiving MMIC establish synchronization based on the reference signal;
The transmission MMIC and the reception MMIC are arranged in the vicinity of input / output terminals of the transmission antenna and the reception antenna, respectively.
所望の周波数および位相を設定するための設定データ信号を出力する周波数/位相設定データ生成手段をさらに備え、
前記高周波帯域の位相同期発振器の代わりに、前記基準信号および前記設定データ信号に基づいて、前記基準信号と同期し、かつ前記設定データ信号に応じて周波数および位相が設定された局部発振波を発生させるダイレクトデジタルシンセサイザを備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の送受信装置。 At least one of the transmitting antenna and the receiving antenna is arranged in a plurality of arrays,
A frequency / phase setting data generating means for outputting a setting data signal for setting a desired frequency and phase;
Instead of the phase-locked oscillator in the high frequency band, generates a local oscillation wave that is synchronized with the reference signal and whose frequency and phase are set according to the setting data signal, based on the reference signal and the setting data signal The transmitter / receiver according to claim 1, further comprising a direct digital synthesizer.
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