JP2013026944A

JP2013026944A - Beam formation circuit

Info

Publication number: JP2013026944A
Application number: JP2011161633A
Authority: JP
Inventors: Akira Akaishi; 明赤石
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized beam formation circuit capable of receiving a wideband high frequency signal.SOLUTION: The beam formation circuit comprises: an E/O converter unit 13 for modulating a light wave to be a carrier wave for each reception signal, using a high frequency signal received by a plurality of antenna elements 11; by inputting each light wave generated by the E/O converter unit 13 for each reception signal, an optical separator 24 for demultiplexing into local light having a frequency of the light wave to be the carrier wave and signal light having a frequency obtained by adding an offset to the carrier wave frequency; by inputting the signal light, a phase modulator 25 for generating phase-modulated signal light associated with the reception signal of each antenna 11; by inputting the local light, an intensity modulator 26 for generating intensity-modulated local light associated with the reception signal of each antenna 11; and an O/E converter unit 15 for composing the signal light from the phase modulator 25 with the local light from the intensity modulator 26, to demodulate into a high frequency signal to generate a reception beam.

Description

この発明は、マルチビームフェーズドアレーアンテナ（以下、ＭＢ−ＰＡＡと記載する）に用いられるビーム形成回路に関するものである。 The present invention relates to a beam forming circuit used for a multi-beam phased array antenna (hereinafter referred to as MB-PAA).

ＭＢ−ＰＡＡは、複数のアンテナ素子を平面状に配列したものであり、受信動作時に給電回路によって各アンテナ素子の給電位相を制御することにより、電気的なビーム走査を行っている。
そのため、ＭＢ−ＰＡＡの給電回路には、アンテナ素子毎に供給電力の振幅と位相とを制御するビーム形成回路が必要になる。このビーム形成回路（以下、ＢＦＮと記載する）には、大きく分けてアナログ方式とデジタル方式のものがある。 In MB-PAA, a plurality of antenna elements are arranged in a plane, and electrical beam scanning is performed by controlling the feeding phase of each antenna element by a feeding circuit during a receiving operation.
Therefore, the MB-PAA power supply circuit requires a beam forming circuit that controls the amplitude and phase of the supplied power for each antenna element. This beam forming circuit (hereinafter referred to as BFN) is roughly classified into an analog type and a digital type.

図１１は、従来のアナログ方式のＢＦＮを用いたＭＢ−ＰＡＡの概略構成を示すブロック図である。この図はＮ個の受信ビームを出力する構成例を示したものであり、複数のアンテナ素子１０１毎に低雑音増幅器１０２を備えている。また、各低雑音増幅器１０２の出力信号を、受信ビーム毎に設けられている各減衰器１０３へ分配するように構成されている。また、各減衰器１０３にはそれぞれ移相器１０４が接続されている。なお、図１１に示された減衰器１０３および移相器１０４は、アナログデバイスによって構成されている。 FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of an MB-PAA using a conventional analog BFN. This figure shows a configuration example for outputting N reception beams, and a low-noise amplifier 102 is provided for each of a plurality of antenna elements 101. The output signal of each low noise amplifier 102 is distributed to each attenuator 103 provided for each reception beam. Each attenuator 103 is connected to a phase shifter 104. Note that the attenuator 103 and the phase shifter 104 shown in FIG. 11 are configured by analog devices.

図１１に示した各アンテナ素子１０１が受信した高周波信号は、例えば非特許文献１に記載されているように、各低雑音増幅器１０２によって増幅され、各低雑音増幅器１０２の出力信号がＮ個の減衰器１０３へ分配される。各減衰器１０３は、それぞれの低雑音増幅器１０２から出力された高周波信号の振幅を適当な大きさに調整する。
各移相器１０４は、それぞれの減衰器１０３によって振幅が調整された高周波信号の位相を適当に調整する。このように各減衰器１０３および各移相器１０４によって、それぞれの受信ビーム形成に応じた振幅と位相に設定された各高周波信号は、受信ビーム毎に合成されて受信ビームＢ１〜ＢＮからなる受信マルチビームが生成される。 The high frequency signal received by each antenna element 101 shown in FIG. 11 is amplified by each low noise amplifier 102 as described in Non-Patent Document 1, for example, and the output signal of each low noise amplifier 102 is N pieces of output signals. Distributed to the attenuator 103. Each attenuator 103 adjusts the amplitude of the high-frequency signal output from each low-noise amplifier 102 to an appropriate level.
Each phase shifter 104 appropriately adjusts the phase of the high-frequency signal whose amplitude is adjusted by the respective attenuator 103. In this way, the respective high frequency signals set to the amplitude and phase corresponding to the respective reception beam formation by the respective attenuators 103 and the respective phase shifters 104 are combined for each reception beam and received from the reception beams B1 to BN. A multi-beam is generated.

図１２は、従来のデジタル方式のＢＦＮを用いたＭＢ−ＰＡＡの概略構成を示すブロック図である。この図は、図１１に例示したものと同様に、Ｎ個の受信ビームを出力する構成例を示したものであり、アレーアンテナを形成するように配列された複数のアンテナ素子１０１、および各々のアンテナ素子１０１に接続された低雑音増幅器１０２を備えている。また、各低雑音増幅器１０２の出力信号を入力するダウンコンバータ１０５と、ダウンコンバータ１０５のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタルコンバータ１０６とを、それぞれアンテナ素子１０１毎に、即ち低雑音増幅器１０２と同数備えている。また、各アナログ・デジタルコンバータ１０６の出力信号を入力し、受信マルチビームを生成するデジタル信号処理回路１０７を備えている。 FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of an MB-PAA using a conventional digital BFN. This figure shows a configuration example for outputting N reception beams, similar to that illustrated in FIG. 11, and includes a plurality of antenna elements 101 arranged so as to form an array antenna, and each of them. A low noise amplifier 102 connected to the antenna element 101 is provided. Further, a down converter 105 for inputting the output signal of each low noise amplifier 102 and an analog / digital converter 106 for converting the analog output signal of the down converter 105 into a digital signal are provided for each antenna element 101, that is, a low noise amplifier. There are as many as 102. In addition, a digital signal processing circuit 107 that receives the output signal of each analog / digital converter 106 and generates a reception multi-beam is provided.

図１２に示した各アンテナ素子１０１が受信した高周波信号は、例えば特許文献１に記載されているように、各低雑音増幅器１０２によって増幅され、各ダウンコンバータ１０５へ入力される。ダウンコンバータ１０５は、低雑音増幅器１０２によって増幅された高周波信号の周波数帯域を所定の低い周波数帯域に変換し、ベースバンド信号を生成する。
アナログ・デジタルコンバータ１０６は、ダウンコンバータ１０５から入力したアナログ信号のベースバンド信号をデジタル信号へ変換し、デジタル信号処理回路１０７へ出力する。デジタル信号処理回路１０７は、各アナログ・デジタルコンバータ１０６から入力した各デジタルベースバンド信号が示す内容に応じて振幅や位相を設定し、これらの信号を受信ビーム毎に加算して、例えばＮ個の受信ビームＢ１〜ＢＮからなる受信マルチビームを生成する。 The high frequency signal received by each antenna element 101 shown in FIG. 12 is amplified by each low noise amplifier 102 and input to each down converter 105 as described in Patent Document 1, for example. The down converter 105 converts the frequency band of the high frequency signal amplified by the low noise amplifier 102 into a predetermined low frequency band, and generates a baseband signal.
The analog / digital converter 106 converts the analog baseband signal input from the down converter 105 into a digital signal and outputs the digital signal to the digital signal processing circuit 107. The digital signal processing circuit 107 sets the amplitude and phase according to the contents indicated by each digital baseband signal input from each analog / digital converter 106, adds these signals for each received beam, for example, N A reception multi-beam including reception beams B1 to BN is generated.

米国特許６８８２３１１Ｂ２公報US Pat. No. 6,882,311 B2

ＡｋｉｒａＡｋａｉｓｈｉ，ＭａｓａａｋｉＩｇｕｃｈｉ，ＭａｓａａｋｉＳｈｉｍａｄａ，ＴｏｍｏｎｏｒｉＫｕｒｏｄａａｎｄＭａｓａｎｏｂｕＹａｊｉｍａ，“Ｋａ−ｂａｎｄＡｃｔｉｖｅＰｈａｓｅｅＡｒｒａｙＡｎｔｅｎｎａｆｏｒＷＩＮＤＳＳａｔｅｌｌｉｔｅ”ＡＩＡＡ２１ｔｈ，ＩＣＳＳＣ，２００３−４．Akira Akaishi, Masaaki Iguchi, Masaaki Shimada, Tomonori Kuroda and Masanobu Yajima, “Ka-band Active Phase I SNR.

前述のアナログ方式のＢＦＮは、アンテナ素子の数と受信ビームの数の積で表される個数の移相器ならびに減衰器を備えている。このように、アナログ方式のＢＦＮは、膨大な数の移相器が必要になることから、ビーム形成回路もしくは当該回路を有する装置の寸法や重量が大きくなり、また、消費電力も相当に大きくなるという問題点があった。 The analog-type BFN described above includes a number of phase shifters and attenuators represented by the product of the number of antenna elements and the number of reception beams. As described above, since an analog BFN requires a large number of phase shifters, the size and weight of a beam forming circuit or a device having the circuit are increased, and the power consumption is considerably increased. There was a problem.

また、デジタル方式のＢＦＮは、アンテナ素子が受信した高周波信号をベースバンド信号に変換し、これをアナログ・デジタルコンバータでデジタル信号に変換して、デジタル信号処理によって受信ビームを生成している。
上記のベースバンド信号からデジタル信号を生成するアナログ・デジタルコンバータや、受信ビームを生成するデジタル信号処理回路等は、信号の内容を確実に処理するためにベースバンド信号の伝送速度の２倍以上の処理速度が必要になる。しかしながら、アナログ・デジタルコンバータやデジタル信号処理回路を成すプロセッサ等は、処理速度に限界がある。そのため、デジタル方式のＢＦＮは、これらデバイスの処理速度によって受信帯域の広帯域化に制約が生じるという問題点があった。 The digital BFN converts a high-frequency signal received by an antenna element into a baseband signal, converts it into a digital signal by an analog / digital converter, and generates a reception beam by digital signal processing.
Analog-to-digital converters that generate digital signals from the above baseband signals, digital signal processing circuits that generate reception beams, etc. are more than twice the transmission speed of baseband signals in order to reliably process the signal contents. Processing speed is required. However, the processing speed of an analog / digital converter or a processor forming a digital signal processing circuit is limited. For this reason, the digital BFN has a problem in that the bandwidth of the reception band is limited depending on the processing speed of these devices.

本発明は、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、広帯域の高周波信号を受信することが可能で、また、小型化を図ることができるビーム形成回路を提供す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 beam forming circuit that can receive a high-frequency signal in a wide band and can be downsized. And

本発明に係るビーム形成回路は、複数のアンテナ素子が受信した高周波信号を用いて、キャリア波とする光波を前記アンテナ素子の受信信号毎に変調する光変調部と、前記光変調部が前記受信信号毎に生成した各光波を入射し、前記キャリア波の周波数を有するローカル光と前記キャリア波の周波数にオフセットを加えた周波数を有する信号光に分波する光分波部と、前記信号光を入射して前記各アンテナ素子の受信信号に対応する位相変調を行った信号光を生成する位相変調部と、前記ローカル光を入射して前記各アンテナ素子の受信信号に対応する強度変調を行ったローカル光を生成する強度変調部と、前記位相変調部からの信号光と前記強度変調部からのローカル光とを合波して高周波信号へ復調し受信ビームを生成する光復調部と、を備えることを特徴とする。 The beam forming circuit according to the present invention includes a light modulation unit that modulates a light wave to be a carrier wave for each reception signal of the antenna element using a high-frequency signal received by a plurality of antenna elements, and the light modulation unit receives the reception signal. Each light wave generated for each signal is incident, and an optical demultiplexing unit that demultiplexes the local light having the frequency of the carrier wave and the signal light having a frequency obtained by adding an offset to the frequency of the carrier wave, and the signal light. A phase modulation unit that generates signal light that is incident and performs phase modulation corresponding to the reception signal of each antenna element, and intensity modulation that corresponds to the reception signal of each antenna element is performed by entering the local light An intensity modulation unit that generates local light; an optical demodulation unit that combines the signal light from the phase modulation unit and the local light from the intensity modulation unit and demodulates the signal light into a high-frequency signal; and Characterized in that it comprises.

また、前記光分波部は、前記光変調部から出射された各光波を伝送する第１のファイバアレーと、前記第１のファイバアレーからの光波を前記受信ビーム毎にまとめたビーム光を出射するマイクロレンズと、前記マイクロレンズから出射されたビーム光を偏光方向に応じて前記ローカル光と前記信号光とに分波する空間光分波器と、を備えることを特徴とする。 In addition, the optical demultiplexing unit emits a first fiber array that transmits each light wave emitted from the light modulation unit, and a light beam that combines the light waves from the first fiber array for each reception beam. And a spatial light demultiplexer that demultiplexes the beam light emitted from the microlens into the local light and the signal light according to a polarization direction.

また、前記位相変調部は、前記光分波部からの信号光に所定量の偏光を与えるファラデー回転子と、前記ファラデー回転子を通過して偏光された信号光を反射することにより位相を付加する空間光位相変調器と、前記空間光変調器によって反射されて再び前記ファラデー回転子を通過した垂直偏光波の信号光を反射し前記位相変調を行った信号光として出射する偏光分波器と、を備えることを特徴とする。 The phase modulation unit adds a phase by reflecting a signal light polarized through the Faraday rotator and a Faraday rotator that gives a predetermined amount of polarization to the signal light from the optical demultiplexing unit. A spatial light phase modulator that reflects the vertically polarized wave signal light that has been reflected by the spatial light modulator and passed again through the Faraday rotator, and that is emitted as the phase modulated signal light; It is characterized by providing.

また、前記強度変調部は、前記光分波部からのローカル光に所定量の偏波回転を与える１／２波長板と、前記１／２波長板を通過して偏波回転されたローカル光を反射することにより楕円偏波を与える空間光位相変調器と、前記空間光変調器によって反射されて再び前記１／２波長板を通過したローカル光の垂直方向の偏光成分を反射し前記強度変調を行ったローカル光として出射する偏光分波器と、を備えることを特徴とする。 The intensity modulating unit includes a half-wave plate that applies a predetermined amount of polarization rotation to the local light from the optical demultiplexing unit, and the local light that is polarized and rotated through the half-wave plate. A spatial light phase modulator that gives an elliptical polarization by reflecting the light, and a vertical polarization component of the local light reflected by the spatial light modulator and passed through the half-wave plate again to reflect the intensity modulation And a polarization demultiplexer that emits as local light.

また、前記光復調部は、前記位相変調部から出射される信号光と前記強度変調部から出射されるローカル光とを合成したビーム光を出射する光合波器と、前記光合波器からコリメートレンズを介して入射したビーム光を伝送する第２のファイバアレーと、前記第２のファイバアレーから入射したビーム光を高周波信号に変換し受信ビームを生成する光復調器と、を備えることを特徴とする。 Further, the optical demodulator includes an optical multiplexer that emits a beam light obtained by combining the signal light emitted from the phase modulator and the local light emitted from the intensity modulator, and a collimator lens from the optical multiplexer A second fiber array that transmits the beam light incident through the optical fiber, and an optical demodulator that converts the beam light incident from the second fiber array into a high-frequency signal and generates a received beam. To do.

本発明によれば、広帯域の受信信号から受信ビームを生成することを可能とし、また回路装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to generate a received beam from a wideband received signal, and to reduce the size of the circuit device.

本発明の実施例によるビーム形成回路を用いたマルチビームフェーズドアレーアンテナの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the multi-beam phased array antenna using the beam forming circuit by the Example of this invention. 図１に示したＥ／Ｏ変換部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the E / O conversion part shown in FIG. 図１に示したファイバアレーの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the fiber array shown in FIG. 図１に示した空間光分波器の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the spatial light demultiplexer shown in FIG. 図２に示すＥ／Ｏ変換部の光変調器の出力光スペクトラムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the output optical spectrum of the optical modulator of the E / O conversion part shown in FIG. エタロンフィルタの通過特性及び反射特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the passage characteristic and reflection characteristic of an etalon filter. 図１に示した位相変調器の概略構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the phase modulator illustrated in FIG. 1. 図１に示した強度変調器の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the intensity | strength modulator shown in FIG. 空間光位相変調器の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of a spatial light phase modulator. 図１に示に示した光復調器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical demodulator shown in FIG. 従来のアナログ方式のＢＦＮを用いたＭＢ−ＰＡＡの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the MB-PAA using the conventional analog BFN. 従来のデジタル方式のＢＦＮを用いたＭＢ−ＰＡＡの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of MB-PAA using the conventional digital system BFN.

本発明のビーム形成回路は、受信用マルチビームフェーズドアレーアンテナにおいて、各アンテナ素子が受信した高周波信号を光波に変換し、アンテナ素子の受信信号が示した振幅と位相とを光波の処理として一括制御し、所定のビーム数となるように光波を高周波信号に変換して所定数の受信ビームを生成するものである。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 The beam forming circuit of the present invention converts a high-frequency signal received by each antenna element into a light wave in a multi-beam phased array antenna for reception, and collectively controls the amplitude and phase indicated by the received signal of the antenna element as light wave processing. Then, the light wave is converted into a high-frequency signal so as to have a predetermined number of beams, and a predetermined number of reception beams are generated.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例によるビーム形成回路を用いたマルチビームフェーズドアレーアンテナの概略構成図である。この図は、複数のアンテナ素子１１を平面上に配列したアレーアンテナに接続された光制御型のＢＦＮ１の構成を示すブロック図であり、このＢＦＮ１は、例えば４つの受信ビームを生成するように構成されたものである。
各アンテナ素子１１は、受信した高周波信号を増幅する低雑音増幅器１２がそれぞれ接続されている。各低雑音増幅器１２は、増幅した高周波信号をＢＮＦ１へ出力するように接続されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a multi-beam phased array antenna using a beam forming circuit according to an embodiment of the present invention. This figure is a block diagram showing a configuration of a light control type BFN1 connected to an array antenna in which a plurality of antenna elements 11 are arranged on a plane. This BFN1 is configured to generate, for example, four reception beams. It has been done.
Each antenna element 11 is connected to a low noise amplifier 12 that amplifies the received high frequency signal. Each low noise amplifier 12 is connected to output the amplified high frequency signal to the BNF 1.

ＢＮＦ１は、各低雑音増幅器１２から高周波信号を入力するＥ／Ｏ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／Ｏｐｔｉｃａｌ）変換部１３、Ｅ／Ｏ変換部１３から出力される光信号の振幅および位相を調整する振幅・位相分布形成部１４、振幅・位相分布形成部１４によって処理された光信号から４つの受信ビームを生成するＯ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）変換部１５を備えている。
Ｅ／Ｏ変換部１３は、各低雑音増幅器１２からそれぞれ高周波信号を入力する光変調器２１と、光変調器２１にレーザ光を供給するレーザ発光器２２とを備えている。光変調器２１は、アンテナ素子１１と同数備えられ、各低雑音増幅器１２の出力信号をそれぞれ入力し、また、レーザ発光器２２が発光したレーザ光を入射するように接続構成されている。 The BNF 1 is an E / O (Electrical / Optical) converter 13 that inputs a high-frequency signal from each low noise amplifier 12, and an amplitude / phase distribution formation that adjusts the amplitude and phase of the optical signal output from the E / O converter 13. And an O / E (Optical / Electrical) converter 15 for generating four received beams from the optical signal processed by the amplitude / phase distribution forming unit 14.
The E / O conversion unit 13 includes an optical modulator 21 that inputs a high-frequency signal from each of the low noise amplifiers 12, and a laser emitter 22 that supplies laser light to the optical modulator 21. The optical modulators 21 are provided in the same number as the antenna elements 11 and are connected so as to receive the output signals of the low noise amplifiers 12 and to receive the laser light emitted by the laser emitter 22.

振幅・位相分布形成部１４は、各光変調器２１から出力される光変調信号を各々入力する光分配器２３、および、光分配器２３から出力される光波を後述する信号光とローカル光に分波する空間光分波器２４を備えている。
光分配器２３は、光変調器２１と同数備えられ、各光変調器２１から出力される光変調信号を、ＢＦＮ１から出力される受信ビームと同数に分けるように構成されており、図１に例示したものは、光変調信号を４つに分けるように構成されている。
また、振幅・位相分布形成部１４は、空間光分波器２４から信号光を入射する位相変調器２５、空間光分波器２４からローカル光を入射する強度変調器２６、および、位相変調器２５から出射される信号光の経路を受信ビーム毎に揃えるドーププリズム２７を備えている。 The amplitude / phase distribution forming unit 14 inputs an optical modulator signal output from each optical modulator 21, and converts an optical wave output from the optical distributor 23 into signal light and local light described later. A spatial light demultiplexer 24 for demultiplexing is provided.
The optical distributors 23 are provided in the same number as the optical modulators 21, and are configured to divide the optical modulation signals output from the optical modulators 21 into the same number as the reception beams output from the BFN 1, as shown in FIG. The example shown is configured to divide the light modulation signal into four.
The amplitude / phase distribution forming unit 14 includes a phase modulator 25 that receives signal light from the spatial light splitter 24, an intensity modulator 26 that receives local light from the spatial light splitter 24, and a phase modulator. A dope prism 27 is provided that aligns the path of the signal light emitted from 25 for each reception beam.

また、振幅・位相分布形成部１４は、各光分配器２３から出力される光変調信号を伝送するファイバアレーＦＡ１、ファイバアレーＦＡ１から空間へ出射される光波を拡大するマイクロレンズ２８を備えている。
マイクロレンズ２８は、ＢＦＮ１から出力される受信ビームの数量と同数備えられ、図１に例示したものには４つのマイクロレンズ２８が備えられている。
また、振幅・位相分布形成部１４は、ドーププリズム２７から出射される信号光と強度変調器２６から出射されるローカル光とを合波し、コリメータレンズ２９へ入射させる偏光分波器（ＰｏｌａｒｉｚｉｎｇＢｅａｍＳｐｒｉｔｔｅｒ、以下ＰＢＳと記載し、各ＰＢＳの符号をカッコ内に記載する）Ｐ４、および、コリメータレンズ２９によって収束された光波を伝送するファイバアレーＦＡ２を備えている。
コリメータレンズ２９は、ＢＦＮ１から出力される受信ビームの数量と同数備えられ、図１に例示したものには４つ備えられている。 In addition, the amplitude / phase distribution forming unit 14 includes a fiber array FA1 that transmits an optical modulation signal output from each optical distributor 23, and a microlens 28 that expands a light wave emitted from the fiber array FA1 to the space. .
The number of microlenses 28 is the same as the number of reception beams output from the BFN 1, and four microlenses 28 are provided in the example illustrated in FIG. 1.
The amplitude / phase distribution forming unit 14 multiplexes the signal light emitted from the dope prism 27 and the local light emitted from the intensity modulator 26, and causes the light to enter the collimator lens 29 (Polarizing Beam). Splitter, hereinafter referred to as PBS, and the code of each PBS is described in parentheses) P4, and a fiber array FA2 that transmits the light waves converged by the collimator lens 29 are provided.
The number of collimator lenses 29 is the same as the number of reception beams output from the BFN 1, and four collimator lenses 29 are provided in the example illustrated in FIG.

空間光分波器２４は、ＰＢＳ（Ｐ１）を備え、位相変調器２５はＰＢＳ（Ｐ２）を備え、強度変調器２６は、ＰＢＳ（Ｐ３）を備えている。
マイクロレンズ２８を介したファイバアレーＦＡ１と空間光分波器２４との間、空間光分波器２４と位相変調器２５との間、また、空間光分波器２４と強度変調器２６との間にリレー光学系Ｌ１が形成される。
リレー光学系Ｌ１は、ファイバアレーＦＡ１、位相変調器２５、強度変調器２６について、位相変調器２５および強度変調器２６の入射面で互いに焦点が存在する共役関係となるように、これらのものが設定配置されている。
また、位相変調器２５とドーププリズム２７との間、強度変調器２６もしくはＰＢＳ（Ｐ３）とＰＢＳ（Ｐ４）との間、また、ＰＢＳ（Ｐ４）と各コリメータレンズ２９との間にリレー光学系Ｌ２が形成される。
リレー光学系Ｌ２は、位相変調器２５、強度変調器２６、ファイバアレーＦＡ２について、ファイバアレーＦＡ２の入射面で互いに焦点が存在する共役関係となるように、これらのもが設定配置されている。 The spatial light demultiplexer 24 includes PBS (P1), the phase modulator 25 includes PBS (P2), and the intensity modulator 26 includes PBS (P3).
Between the fiber array FA1 and the spatial light demultiplexer 24 via the microlens 28, between the spatial light demultiplexer 24 and the phase modulator 25, and between the spatial light demultiplexer 24 and the intensity modulator 26. A relay optical system L1 is formed between them.
The relay optical system L1 includes a fiber array FA1, a phase modulator 25, and an intensity modulator 26 so that these are in a conjugate relationship in which focal points exist on the incident surfaces of the phase modulator 25 and the intensity modulator 26. Settings are arranged.
Further, a relay optical system between the phase modulator 25 and the dope prism 27, between the intensity modulator 26 or PBS (P3) and PBS (P4), and between the PBS (P4) and each collimator lens 29. L2 is formed.
In the relay optical system L2, the phase modulator 25, the intensity modulator 26, and the fiber array FA2 are set and arranged so as to have a conjugate relationship in which the focal points exist on the incident surface of the fiber array FA2.

Ｏ／Ｅ変換部１５は、ファイバアレーＦＡ２によって伝送された光波を高周波信号からなる受信ビームに変換する光復調器３０を、ＢＦＮ１から出力する受信ビームの数量と同数備える。図１に例示したＯ／Ｅ変換部１５は、４つの光復調部３０を備えて受信ビームＢ１〜Ｂ４を出力するように構成されている。 The O / E converter 15 includes the same number of optical demodulators 30 that convert light waves transmitted by the fiber array FA2 into reception beams made up of high-frequency signals, as many as the number of reception beams output from the BFN1. The O / E conversion unit 15 illustrated in FIG. 1 includes four optical demodulation units 30 and is configured to output reception beams B1 to B4.

次に動作について説明する。
各アンテナ素子１１が受信した高周波信号は、各アンテナ素子１１に接続されている低雑音増幅器１２によって、所定の信号レベルに増幅される。低雑音増幅器１２は、ＢＦＮ１において、高周波信号を光変調信号に変換したとき、当該光変調信号の信号強度が以降の処理を行うことが可能なレベルとなるように、アンテナ素子１１から入力した高周波信号を増幅する。 Next, the operation will be described.
The high frequency signal received by each antenna element 11 is amplified to a predetermined signal level by a low noise amplifier 12 connected to each antenna element 11. When the high-frequency signal is converted into an optical modulation signal in the BFN 1, the low-noise amplifier 12 receives the high-frequency signal input from the antenna element 11 so that the signal intensity of the optical modulation signal becomes a level at which subsequent processing can be performed. Amplify the signal.

ＢＦＮ１のＥ／Ｏ変換部１３は、各低雑音増幅器１２から高周波（マイクロ波）信号を入力すると、それぞれの光変調器２１が入力した高周波信号を光変調信号に変換する。
このとき、各光変調器２１は、レーザ発光器２２から供給されたレーザ光をキャリア波として用い、また入力した高周波信号を変調波として振幅ならびに位相を反映させ、例えば残留搬送波単側波帯変調を行う。なお、レーザ光を変調した光波は直線偏光となっている。
各光変調器２１から出力された光変調信号は、当該光変調器２１に接続された光ファイバケーブル等を介してそれぞれの光分配器２３に伝送される。
図１に例示した光分配器２３は、入力した光変調信号を４つに分け、それぞれの光波をファイバアレーＦＡ１を成す各光ファイバへ分配する。 The E / O conversion unit 13 of the BFN 1 receives a high frequency (microwave) signal from each low noise amplifier 12 and converts the high frequency signal input by each optical modulator 21 into an optical modulation signal.
At this time, each optical modulator 21 uses the laser beam supplied from the laser emitter 22 as a carrier wave and reflects the amplitude and phase using the input high-frequency signal as a modulated wave, for example, residual carrier single sideband modulation. I do. The light wave obtained by modulating the laser beam is linearly polarized light.
The optical modulation signal output from each optical modulator 21 is transmitted to each optical distributor 23 via an optical fiber cable or the like connected to the optical modulator 21.
The optical distributor 23 illustrated in FIG. 1 divides the input optical modulation signal into four, and distributes each optical wave to each optical fiber forming the fiber array FA1.

ファイバアレーＦＡ１は、上記のように各光ファイバの一端を光分配器２３の出力部に接続させており、当該光ファイバの他端をマイクロレンズ２８の近傍に配置し、各光ファイバの他端から出射される光波がそれぞれのマイクロレンズ２８を透過するように設置されている。
４つのマイクロレンズ２８は、各々受信ビームに対応させて配置されている。ファイバアレーＦＡ１を成す各光ファイバの他端は、受信ビーム毎に対応させて束ねられ、それぞれのマイクロレンズ２８に、合成によって所定のビーム光となる各光波が入射するように配置固定されている。 In the fiber array FA1, one end of each optical fiber is connected to the output part of the optical distributor 23 as described above, the other end of the optical fiber is disposed in the vicinity of the microlens 28, and the other end of each optical fiber is disposed. The light wave emitted from each is transmitted so as to pass through each micro lens 28.
The four microlenses 28 are arranged corresponding to the reception beams, respectively. The other end of each optical fiber constituting the fiber array FA1 is bundled in correspondence with each received beam, and is arranged and fixed so that each light wave that becomes a predetermined beam light is incident on each microlens 28 by synthesis. .

ファイバアレーＦＡ１から出射され、各マイクロレンズ２８を透過したそれぞれのビーム光は、空間光分波器２４のＰＢＳ（Ｐ１）へ入射し、ローカル光と信号光に分波される。
空間光分波器２４は、ＰＢＳ（Ｐ１）や後述するエタロンフィルタ等のバンドパスフィルタを備え、光波に含まれるローカル光を透過し、また信号光を反射する。
空間光分波器２４において反射された信号光は、位相変調器２５へ向かう。
信号光を入射した位相変調部２５は、各ビーム光の中のアンテナ素子１１に対応する部分で必要な位相を当該信号光に付加する。換言すると、各アンテナ素子１１の受信信号に応じた位相を、他のアンテナ素子１１の受信信号のものと識別することができるように、ビーム光である信号光の上記受信信号と対応する部分に付加する。
位相変調器２５によって位相変調が行われた信号光は、ＰＢＳ（Ｐ２）を透過し、さらにドーププリズム２７およびＰＢＳ（Ｐ４）を経てコリメータレンズ２９へ入射する。
コリメータレンズ２９へ入射した信号光は、一点に収束されてファイバアレーＦＡ２を成す光ファイバの一端へ入射する。ファイバアレーＦＡ２へ入射した信号光は、当該ファイバアレーＦＡ２の他端に接続されている光復調器３０へ入射する。 Each beam light emitted from the fiber array FA1 and transmitted through each microlens 28 enters the PBS (P1) of the spatial light demultiplexer 24 and is demultiplexed into local light and signal light.
The spatial light demultiplexer 24 includes a bandpass filter such as a PBS (P1) or an etalon filter described later, and transmits local light included in the light wave and reflects signal light.
The signal light reflected by the spatial light demultiplexer 24 travels to the phase modulator 25.
The phase modulation unit 25 on which the signal light is incident adds a necessary phase to the signal light at a portion corresponding to the antenna element 11 in each light beam. In other words, the phase corresponding to the received signal of each antenna element 11 can be distinguished from that of the received signal of the other antenna element 11 in the portion corresponding to the received signal of the signal light that is the beam light. Append.
The signal light that has undergone phase modulation by the phase modulator 25 passes through the PBS (P2), and enters the collimator lens 29 through the dope prism 27 and the PBS (P4).
The signal light incident on the collimator lens 29 is converged to one point and is incident on one end of the optical fiber forming the fiber array FA2. The signal light incident on the fiber array FA2 enters the optical demodulator 30 connected to the other end of the fiber array FA2.

一方、空間光分波器２４を通過したローカル光は、強度変調器２６へ入射する。
強度変調器２６は、各ビーム光の中のアンテナ素子１１に対応する部分で必要な強度分布を与える。
換言すると、各アンテナ素子１１の受信信号の振幅に対応する光強度となるように、ビーム光であるローカル光の上記受信信号に対応する部分を強度変調する。
その際、他のアンテナ素子１１の受信信号のものと識別することができるように、それぞれの受信信号に応じた光強度が与えられることから、当該ローカル光の強度分布が形成される。
強度変調器２６において上記のような強度分布が与えられたローカル光は、ＰＢＳ（Ｐ３）によって反射されて光合波器をなすＰＢＳ（Ｐ４）に入射し、当該ＰＢＳ（Ｐ４）によって前述の信号光と合波されてコリメータレンズ２９へ入射する。 On the other hand, the local light that has passed through the spatial light demultiplexer 24 enters the intensity modulator 26.
The intensity modulator 26 provides a necessary intensity distribution at a portion corresponding to the antenna element 11 in each light beam.
In other words, the intensity of the portion corresponding to the reception signal of the local light that is the beam light is modulated so that the light intensity corresponds to the amplitude of the reception signal of each antenna element 11.
At this time, since the light intensity corresponding to each received signal is given so that it can be distinguished from the received signal of the other antenna element 11, the intensity distribution of the local light is formed.
The local light to which the intensity distribution as described above is given in the intensity modulator 26 is reflected by the PBS (P3) and enters the PBS (P4) forming an optical multiplexer, and the above-described signal light is input by the PBS (P4). And is incident on the collimator lens 29.

コリメータレンズ２９へ入射したビーム光は、一点に収束されてファイバアレーＦＡ２の一端に入射する。
ファイバアレーＦＡ２は、受信ビームＢ１〜Ｂ４毎に、コリメータレンズ２９を介して入射するビーム光を空間的にサンプリングして光復調器３０へ伝送する。
光復調部３０は、ファイバアレーＦＡ２を介して入射したビーム光を、所定の周波数帯域の高周波信号に変換し、当該高周波信号からなる受信ビームを生成する。
各光復調器３０へ入射される夫々のビーム光は、複数のアンテナ素子１１が受信した各高周波信号を光波に変換して合成したものであり、それぞれの光復調器３０から出力される受信ビームＢ１〜Ｂ４は、それぞれ所定のアンテナ素子１１の受信信号が合成されたものとなる。
なお、上記のファイバアレーＦＡ１やファイバアレーＦＡ２は、例えば偏波保持ファイバによって構成されている。 The beam light incident on the collimator lens 29 is converged to one point and incident on one end of the fiber array FA2.
The fiber array FA2 spatially samples the beam light incident through the collimator lens 29 and transmits it to the optical demodulator 30 for each of the reception beams B1 to B4.
The optical demodulator 30 converts the beam light incident through the fiber array FA2 into a high frequency signal in a predetermined frequency band, and generates a reception beam composed of the high frequency signal.
Each beam light incident on each optical demodulator 30 is obtained by converting each high-frequency signal received by the plurality of antenna elements 11 into a light wave and combining it, and a received beam output from each optical demodulator 30. B1 to B4 are obtained by synthesizing the reception signals of the predetermined antenna elements 11, respectively.
In addition, said fiber array FA1 and fiber array FA2 are comprised by the polarization-maintaining fiber, for example.

次に各部の詳細な動作を説明する。
図２は、図１に示したＥ／Ｏ変換部の概略構成を示すブロック図である。なお、説明を簡略化するため、図２には光変調器２１を一つ図示する。
図１に示したようにＥ／Ｏ変換部１３は、レーザ発光器２２と複数の光変調器２１によって構成されている。レーザ発光器２２は、例えば、図２に示したように偏波面保持型のＰＭ−ＥＤＦＬ（ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＭａｉｎｔａｉｎｉｎｇＥｒ−ｄｏｐｅｄＦｉｂｅｒＬａｓｅｒ）である。 Next, the detailed operation of each part will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the E / O conversion unit shown in FIG. In order to simplify the description, one optical modulator 21 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the E / O conversion unit 13 includes a laser emitter 22 and a plurality of optical modulators 21. The laser emitter 22 is, for example, a polarization maintaining PM-EDFL (Polarization Maintaining Er-doped Fiber Laser) as shown in FIG.

光変調器２１は、低雑音増幅器１２から出力された高周波信号の位相を変調する位相変調器２１１と、例えばＬｉＮｂＯ_３（ニオブ酸リチウム）から成る基板を用いたマッハツェンダー型の干渉計（ＬＮ−ＭＺＭ：ＬｉＮｂＯ_３Ｍａｃｈ−ＺｅｈｎｄｅｒＭｏｄｕｌａｔｏｒ）２１２とを有している。
レーザ発光器２２の出射部分と干渉計２１２の入力部との間は、偏波保持ファイバ（ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＭａｉｎｔａｉｎｉｎｇＦｉｂｅｒ）ＰＭＦによって接続されている。また、干渉計２１２の出力部にも偏波保持ファイバＰＭＦが接続され、この偏波保持ファイバＰＭＦによって光変調器２１と光分配器２３とが接続されている。 The optical modulator 21 is a Mach-Zehnder interferometer (LN−) using a phase modulator 211 that modulates the phase of the high-frequency signal output from the low-noise amplifier 12 and a substrate made of, for example, LiNbO ₃ (lithium niobate). MZM: LiNbO ₃ Mach-Zehnder Modulator) 212.
The emission part of the laser emitter 22 and the input part of the interferometer 212 are connected by a polarization maintaining fiber (PMF). The polarization maintaining fiber PMF is also connected to the output section of the interferometer 212, and the optical modulator 21 and the optical distributor 23 are connected by the polarization maintaining fiber PMF.

光変調器２１は、前述のように残留搬送波単側波帯変調を行うもので、レーザ発光器２２が発生したレーザ光をキャリア波として使用する。レーザ発光器２２は、例えば周波数ｆｃのレーザ光を発光し、偏波保持ファイバＰＭＦを用いて干渉計２１２へ入力する。
光変調器２１は、低雑音増幅器１２からの高周波信号を位相変調器２１１へ入力し、所定の位相量を付加する。位相変調器２１１によって変調された高周波信号は、上記のレーザ光と共に干渉計２１２へ入力される。ここで、位相変調器２１１から出力される高周波信号の周波数を例えばｆｍとする。 The optical modulator 21 performs residual carrier single sideband modulation as described above, and uses the laser light generated by the laser emitter 22 as a carrier wave. The laser emitter 22 emits laser light having a frequency fc, for example, and inputs the laser light to the interferometer 212 using the polarization maintaining fiber PMF.
The optical modulator 21 inputs the high frequency signal from the low noise amplifier 12 to the phase modulator 211 and adds a predetermined phase amount. The high frequency signal modulated by the phase modulator 211 is input to the interferometer 212 together with the laser light. Here, the frequency of the high frequency signal output from the phase modulator 211 is, for example, fm.

干渉計２１２は、周波数ｆｃのレーザ光を周波数ｆｍの高周波信号で強度変調し、周波数ｆｃの光波（ローカル光）と、高周波信号で周波数がオフセットされた光波、即ち周波数ｆｃ＋ｆｍの光波（信号光）とを生成する。
上記のローカル光と信号光からなる光波は、干渉計２１２の出力部に接続された偏波保持ファイバＰＭＦを介して振幅・位相分布形成部１４へ伝送される。 The interferometer 212 modulates the intensity of the laser light having the frequency fc with a high frequency signal having the frequency fm, and the light wave having the frequency fc (local light) and the light wave having the frequency offset by the high frequency signal, that is, the light wave having the frequency fc + fm (signal light). And generate
The light wave composed of the local light and the signal light is transmitted to the amplitude / phase distribution forming unit 14 via the polarization maintaining fiber PMF connected to the output unit of the interferometer 212.

振幅・位相分布形成部１４は、前述のように各光変調器２３からの光波を光分配器２３に入力し、各光分配器２３において受信ビームの数量に分ける。各光分配器２３によって分けられた光波は、ファイバアレーＦＡ１へ入力される。
図３は、図１に示したファイバアレーの概略構成を示す説明図である。この図は、ファイバアレーＦＡ１の構成例を示したもので、図３（ａ）にはファイバアレーＦＡ１の端部を束ねて固定するレンズホルダ２１４を当該ファイバアレーＦＡ１と共に示している。また、図３（ｂ）にはレンズホルダ２１４を斜視した概観を示し、図３（ｃ）にはレンズホルダ２１４に配置固定された複数のマイクロレンズ２８を正面視したときの態様を示している。 As described above, the amplitude / phase distribution forming unit 14 inputs the light waves from the respective optical modulators 23 to the optical distributors 23 and divides them into the number of received beams in each optical distributor 23. The light waves divided by the respective light distributors 23 are input to the fiber array FA1.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the fiber array shown in FIG. This figure shows a configuration example of the fiber array FA1, and FIG. 3A shows the lens holder 214 together with the fiber array FA1 for bundling and fixing the ends of the fiber array FA1. FIG. 3B shows a perspective view of the lens holder 214, and FIG. 3C shows a state when a plurality of microlenses 28 arranged and fixed on the lens holder 214 are viewed from the front. .

ファイバアレーＦＡ１の一端は、前述のように各光分配器２３の出力部に接続され、例えばコネクタ２１３や図示を省略した光ファイバケーブル等を介して接続されている。
ファイバアレーＦＡ１の他端は、ＭＢ−ＰＡＡにおいて平面状に配置された各アンテナ素子１１の配列と対応するように、当該ファイバアレーＦＡ１を成す各光ファイバの端部が二次元的に束ねられている。この端部は、ＢＦＮ１から出力される受信ビームＢ１〜Ｂ４毎となるように束ねられ、伝送した光波が受信ビームＢ１〜Ｂ４毎に設けられている各マイクロレンズ２８へ入射するように配置固定されている。 One end of the fiber array FA1 is connected to the output section of each optical distributor 23 as described above, and is connected, for example, via a connector 213, an optical fiber cable (not shown), or the like.
The other end of the fiber array FA1 is bundled two-dimensionally with the ends of the optical fibers constituting the fiber array FA1 so as to correspond to the arrangement of the antenna elements 11 arranged in a plane in the MB-PAA. Yes. The end portions are bundled so as to be received by the reception beams B1 to B4 output from the BFN 1, and are arranged and fixed so that the transmitted light waves are incident on the respective micro lenses 28 provided for the reception beams B1 to B4. ing.

換言すると、各受信ビームＢ１〜Ｂ４に対応するそれぞれのマイクロレンズ２８は、ファイバアレーＦＡ１の他端から出射される、受信ビームＢ１〜Ｂ４毎に束ねられた各信号光およびローカル光を入射するように、レンズホルダ２１４に配置固定されている。
各マイクロレンズ２８は、コリメートレンズとして構成されたものであり、入射した信号光およびローカル光をコリメートし、これらの光波を平行光線のビーム光として出射する。
なお、ここで例示したＢＦＮ１は、出力する受信ビームが４つであるため、マイクロレンズ２８も上述のように４つ備えられているが、受信ビームを多数出力するビーム形成回路では、例えば図３（ｃ）に示すように、相当数のマイクロレンズ２８がレンズホルダ２１４の正面においてマトリクス状に配設される。 In other words, each microlens 28 corresponding to each reception beam B1 to B4 receives each signal light and local light bundled for each reception beam B1 to B4 emitted from the other end of the fiber array FA1. Further, the lens holder 214 is fixedly disposed.
Each microlens 28 is configured as a collimating lens, collimates the incident signal light and local light, and emits these light waves as parallel light beams.
Since the BFN1 exemplified here has four reception beams to be output, the four microlenses 28 are provided as described above. However, in a beam forming circuit that outputs a large number of reception beams, for example, FIG. As shown in (c), a considerable number of microlenses 28 are arranged in a matrix in front of the lens holder 214.

図４は、図１に示した空間光分波器の概略構成を示す説明図である。この図は、図１の空間光分波器２４の概観を図４（ａ）に示し、また、空間光分波器２４の概略構成を図４（ｂ）に示す。
なお、図４（ｂ）に示した矢印Ｓ１はローカル光の偏波状態を示し、矢印Ｓ２は信号光の偏波状態を示している
空間光分波器２４は、前述のようにＰＢＳ（Ｐ１）を備え、さらに１／４波長板２４１、エタロンフィルタ２４２、１／４波長板２４３を備えている。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the spatial light demultiplexer shown in FIG. FIG. 4A shows an overview of the spatial light demultiplexer 24 of FIG. 1, and FIG. 4B shows a schematic configuration of the spatial light demultiplexer 24. As shown in FIG.
Note that the arrow S1 shown in FIG. 4B indicates the polarization state of the local light, and the arrow S2 indicates the polarization state of the signal light. As described above, the spatial light demultiplexer 24 is PBS (P1 ), And a quarter wavelength plate 241, an etalon filter 242, and a quarter wavelength plate 243.

図５は、Ｅ／Ｏ変換部の光変調器の出力光スペクトラムを示す説明図であり、この出力光はローカル光をキャリアとする残留搬送波単側波帯変調波であることを表している。また、図中、実線の上向きの矢印はローカル光スペクトラムを示し、破線の上向きの矢印は上側波帯の信号光スペクトラムを示している。
光変調器２１の出力光は、光分配器２３およびマイクロレンズ２８を経由して空間光分波器２４へ入射される。光波の強度は、図５に示したようにローカル光と信号光において、それぞれピークとなり、これらのピークは図示したように十分な周波数間隔を有している。ここで例示した光波は、ローカル光に対して信号光は周波数が１８ＧＨｚほど高くオフセットされている。
マイクロレンズ２８によってコリメートされてＰＢＳ（Ｐ１）に入射する光波は、垂直方向の直線偏光となっているので、ＰＢＳ（Ｐ１）の内部を通過して１／４波長板２４１へ入射する。
１／４波長板２４１へ入射した光波は、当該１／４波長板２４１によって右旋円偏光が与えられ、エタロンフィルタ２４２へ向かって出射される。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an output light spectrum of the optical modulator of the E / O conversion unit, and indicates that this output light is a residual carrier single sideband modulated wave with local light as a carrier. Further, in the figure, the solid line upward arrow indicates the local light spectrum, and the broken line upward arrow indicates the signal light spectrum of the upper sideband.
The output light of the light modulator 21 is incident on the spatial light demultiplexer 24 via the light distributor 23 and the microlens 28. As shown in FIG. 5, the intensity of the light wave becomes a peak in each of the local light and the signal light, and these peaks have a sufficient frequency interval as shown. In the light wave exemplified here, the signal light is offset by about 18 GHz with respect to the local light.
The light wave collimated by the microlens 28 and incident on the PBS (P1) is linearly polarized light in the vertical direction, and therefore passes through the PBS (P1) and enters the quarter-wave plate 241.
The light wave incident on the quarter wavelength plate 241 is given right-handed circularly polarized light by the quarter wavelength plate 241 and is emitted toward the etalon filter 242.

図６は、エタロンフィルタの通過特性及び反射特性を示す説明図である。この図は、エタロンフィルタ２４２へ入射された光波の透過率と反射率を示したもので、エタロンフィルタ２４２は、ローカル光の周波数において透過率がピークとなり、また反射率が急峻に低下する特性を有することを表している。なお、図示した数値は一例であり、エタロンフィルタ２４２は、図６に示した数値を有するものに限定されない。
１／４波長板２４１によって右旋円偏光とされた光波は、エタロンフィルタ２４２に入射し、この入射した光波のうちローカル光はエタロンフィルタ２４２を透過し、信号光はエタロンフィルタ２４２によって反射される。
エタロンフィルタ２４２を透過したローカル光は、１／４波長板２４３へ入射し、当該１／４波長板２４３によって水平方向の直線偏光波とされて空間光分波器２４から出射される。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the pass characteristic and reflection characteristic of the etalon filter. This figure shows the transmittance and reflectance of the light wave incident on the etalon filter 242, and the etalon filter 242 has a characteristic that the transmittance peaks at the local light frequency and the reflectance sharply decreases. It represents having. The illustrated numerical values are examples, and the etalon filter 242 is not limited to those having the numerical values shown in FIG.
The light wave converted to right-handed circular polarization by the quarter-wave plate 241 enters the etalon filter 242, and among the incident light waves, local light passes through the etalon filter 242 and signal light is reflected by the etalon filter 242. .
The local light that has passed through the etalon filter 242 is incident on the quarter-wave plate 243, is converted into a horizontal linearly polarized wave by the quarter-wave plate 243, and is emitted from the spatial light demultiplexer 24.

一方、エタロンフィルタ２４２によって反射された信号光は、この反射によって右旋円偏光が左旋円偏光になり、この偏光状態で先程とは逆方向から１／４波長板２４１へ入射し、水平方向の直線偏光波となる。この１／４波長板２４１から出射された信号光は、ＰＢＳ（Ｐ１）へ入射し、当該ＰＢＳ（Ｐ１）に反射されて空間光分波器２４から出射される。 On the other hand, the signal light reflected by the etalon filter 242 is converted from right-handed circularly polarized light to left-handed circularly-polarized light by this reflection, and enters the quarter-wave plate 241 from the opposite direction in this polarization state. It becomes a linearly polarized wave. The signal light emitted from the quarter-wave plate 241 enters the PBS (P1), is reflected by the PBS (P1), and is emitted from the spatial light demultiplexer 24.

図７は、図１に示した位相変調器の概略構成を示す説明図である。この図は、位相変調器２５を構成するＰＢＳ（Ｐ２）、ファラデー回転子２５１、空間光位相変調器２５２の概略配置と、これらの各部によって偏光される光波の偏光状態Ｓ３を示している。なお、説明を分かり易くするため、図７には、一つの信号光を入射光として示しているが、位相変調器２５には各受信ビームＢ１〜Ｂ４に対応する信号光が入射される。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the phase modulator shown in FIG. This figure shows a schematic arrangement of the PBS (P2), the Faraday rotator 251, and the spatial light phase modulator 252 constituting the phase modulator 25, and the polarization state S3 of the light wave polarized by each of these parts. For ease of explanation, FIG. 7 shows one signal light as incident light, but the phase modulator 25 receives signal light corresponding to the reception beams B1 to B4.

ＰＢＳ（Ｐ２）に入射した入射光、即ち空間光分波器２４から出射された信号光は、前述の水平偏光波の状態を保ったままＰＢＳ（Ｐ２）を通過し、ファラデー回転子２５１へ入射する。ファラデー回転子２５１は、４５°の偏光を与えるように構成されており、水平偏光波の信号光を４５°偏光させる。このように偏光された信号光は、空間光位相変調器２５２へ入射し、当該空間光位相変調器２５２によってアンテナ素子１１の受信信号に対応する位相量が与えられる。詳しくは、各アンテナ素子１１の受信信号の位相量が識別することができるように、信号光に各位相が付加される。
空間光位相変調器２５２によって反射され、このとき上記のように位相が付加された信号光は、先程とは逆方向からファラデー回転子２５１へ入射し、さらに４５°の偏光が与えられ、垂直偏光波となってＰＢＳ（Ｐ２）へ入射する。ＰＢＳ（Ｐ２）は、垂直偏光波となった信号光を反射し、位相変調光となった信号光をＥ／Ｏ部１５へ向けて出射する。
なお、ＰＢＳ（Ｐ２）は、後述するＰＢＳ（Ｐ３）と同様に垂直偏光波のみを反射するものである。 Incident light incident on the PBS (P2), that is, signal light emitted from the spatial light demultiplexer 24 passes through the PBS (P2) while maintaining the state of the above-mentioned horizontal polarization wave and enters the Faraday rotator 251. To do. The Faraday rotator 251 is configured to give 45 ° polarization, and polarizes the signal light of the horizontally polarized wave by 45 °. The signal light polarized in this way enters the spatial light phase modulator 252, and the spatial light phase modulator 252 gives a phase amount corresponding to the received signal of the antenna element 11. Specifically, each phase is added to the signal light so that the phase amount of the received signal of each antenna element 11 can be identified.
The signal light reflected by the spatial light phase modulator 252 and having the phase added as described above is incident on the Faraday rotator 251 from the opposite direction to the previous direction, and is further polarized by 45 ° to be vertically polarized. It becomes a wave and enters the PBS (P2). The PBS (P2) reflects the signal light that has become a vertically polarized wave, and emits the signal light that has become phase-modulated light toward the E / O unit 15.
The PBS (P2) reflects only a vertically polarized wave as in the later-described PBS (P3).

図８は、図１に示した強度変調器の概略構成を示す説明図である。この図は、強度変調器２６を構成するＰＢＳ（Ｐ３）、１／２波長板２６１、空間光位相変調器２６２の概略配置と、これらの各部によって偏光される光波の偏光状態Ｓ４を示している。なお、説明を分かり易くするため、図８には、一つのローカル光を入射光として示しているが、強度変調器２６には、前述のように各受信ビームＢ１〜Ｂ４に対応するローカル光が入射される。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the intensity modulator shown in FIG. This figure shows a schematic arrangement of the PBS (P3), the half-wave plate 261, and the spatial light phase modulator 262 constituting the intensity modulator 26, and the polarization state S4 of the light wave polarized by each of these parts. . For ease of explanation, FIG. 8 shows one local light as incident light. However, the intensity modulator 26 receives local light corresponding to the reception beams B1 to B4 as described above. Incident.

ＰＢＳ（Ｐ３）に入射した入射光、即ち空間光分波器２４から出力されたローカル光は、前述の水平偏光波の状態を保ったままＰＢＳ（Ｐ３）を通過し、１／２波長板２６１へ入射する。１／２波長板２６１は、入射したローカル光に４５°の偏波回転を与えて空間光位相変調器２６２へ出射する。
空間光位相変調器２６２は、偏波回転が与えられたローカル光を反射する際に位相を変化させ、楕円偏光とされたローカル光を１／２波長板２６１へ向けて出射する。先程とは逆方向から１／２波長板２６１へ入射されたローカル光は、当該１／２波長板２６１を通過してＰＢＳ（Ｐ３）へ向けて出射される。 Incident light incident on the PBS (P3), that is, local light output from the spatial light demultiplexer 24 passes through the PBS (P3) while maintaining the state of the above-mentioned horizontal polarization wave, and is a half-wave plate 261. Incident to The half-wave plate 261 gives a 45 ° polarization rotation to the incident local light and emits it to the spatial light phase modulator 262.
The spatial light phase modulator 262 changes the phase when reflecting the local light given the polarization rotation, and emits the elliptically polarized local light toward the half-wave plate 261. The local light incident on the half-wave plate 261 from the opposite direction to the previous one passes through the half-wave plate 261 and is emitted toward the PBS (P3).

空間光位相変調器２６２が反射したローカル光は、再び１／２波長板２６１を通過するときには楕円偏光の離心率が変化せず、光波全体が回転する。このように偏光したローカル光は、空間光位相変調器２６２から１／２波長板２６１を通過してＰＢＳ（Ｐ３）にて反射されるとき、垂直方向の直線偏光成分のみが反射される。
ここで、ローカル光に与えられる楕円偏光の離心率は、空間光位相変調器２６２が当該ローカル光を反射する際に付加する位相量によって定められる。
このことから、ＰＢＳ（Ｐ３）の反射光の強度は、空間光位相変調器２６２によって付加される位相量に依存し、入射したローカル光に対して、空間光位相変調器２６２が与える位相量が変化すると楕円偏光の離心率が変化し、ＰＢＳ（Ｐ３）が反射する光波の強度が変化する。 When the local light reflected by the spatial light phase modulator 262 passes through the half-wave plate 261 again, the eccentricity of elliptically polarized light does not change, and the entire light wave rotates. When the polarized local light passes through the half-wave plate 261 from the spatial light phase modulator 262 and is reflected by the PBS (P3), only the linearly polarized light component in the vertical direction is reflected.
Here, the eccentricity of the elliptically polarized light given to the local light is determined by the phase amount added when the spatial light phase modulator 262 reflects the local light.
Therefore, the intensity of the reflected light of the PBS (P3) depends on the phase amount added by the spatial light phase modulator 262, and the phase amount given by the spatial light phase modulator 262 to the incident local light is When it changes, the eccentricity of elliptically polarized light changes, and the intensity of the light wave reflected by the PBS (P3) changes.

強度変調器２６は、空間光位相変調器２６２が反射したローカル光の位相量の変化に応じてＰＢＳ（Ｐ３）から出射される光波の強度を変化させ、当該ローカル光の強度変調を行う。また、強度変調器２６は、各受信ビームＢ１〜Ｂ４に対応するローカル光に対して上記の強度変調を行い、前述のようにＰＢＳ（Ｐ４）に向けて出射する。 The intensity modulator 26 changes the intensity of the light wave emitted from the PBS (P3) in accordance with the change in the phase amount of the local light reflected by the spatial light phase modulator 262, and performs the intensity modulation of the local light. The intensity modulator 26 performs the above-described intensity modulation on the local light corresponding to each of the reception beams B1 to B4, and emits it toward the PBS (P4) as described above.

図９は、空間光位相変調器の概略構成を示す説明図である。この図は、図７に示した空間光位相変調器２５２、ならびに図８に示した空間光位相変調器２６２の内部断面構成の一例を示したものである。
図示した空間光位相変調器は、シリコン駆動基板３０１の図中上側にアルミニウム電極３０２、誘電体ミラー３０３を順に積層配置し、誘電体ミラー３０３の上側に液晶セルＬＣを配置している。また、液晶セルＬＣの上側に透明電極３０４、カバーガラス３０５を順に積層配置している。
また、図示した空間光位相変調器は、図中左側において、アルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に電圧Ｖを印加し、図中右側において、上記の電極間に電圧Ｖ＋ΔＶを印加した状態を示している。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the spatial light phase modulator. This figure shows an example of the internal cross-sectional configuration of the spatial light phase modulator 252 shown in FIG. 7 and the spatial light phase modulator 262 shown in FIG.
In the illustrated spatial light phase modulator, an aluminum electrode 302 and a dielectric mirror 303 are sequentially stacked on the upper side of the silicon drive substrate 301 in the drawing, and a liquid crystal cell LC is disposed on the upper side of the dielectric mirror 303. Further, a transparent electrode 304 and a cover glass 305 are sequentially stacked on the upper side of the liquid crystal cell LC.
In the illustrated spatial light phase modulator, the voltage V is applied between the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304 on the left side in the figure, and the voltage V + ΔV is applied between the electrodes on the right side in the figure. Show.

この空間光位相変調器は、アルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に印加する電圧を制御して液晶セルＬＣ内部の結晶体の向きを変化させ、等価的に反射光の位相を変化させている。
アルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に挟まれている液晶セルＬＣは、これら電極間に印加される電圧が低い場合、例えば印加電圧Ｖの場合には、長形の結晶体が両電極に対して平行な状態になる。このような状態の液晶セルＬＣへ入射し、その内部を通過して反射光となった光波には位相変調量が生じない。
また、アルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に印加される電圧が高い場合、例えば印加電圧Ｖ＋ΔＶの場合には、長形の結晶体が両電極に対して鉛直になる。このような状態の液晶セルＬＣの内部を通過した反射光には位相変調量Δψが生じる。
なお、液晶セルＬＣは、光波の位相を変化させる方向に対して、直交する偏光波の位相を変化させない性質を有している。 This spatial light phase modulator controls the voltage applied between the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304 to change the orientation of the crystal in the liquid crystal cell LC, and equivalently changes the phase of the reflected light. Yes.
In the liquid crystal cell LC sandwiched between the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304, when the voltage applied between these electrodes is low, for example, when the applied voltage is V, the long crystalline body is applied to both electrodes. It becomes a parallel state. A phase modulation amount does not occur in the light wave that enters the liquid crystal cell LC in such a state and passes through the liquid crystal cell LC to become reflected light.
Further, when the voltage applied between the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304 is high, for example, when the applied voltage is V + ΔV, the long crystalline body is perpendicular to both electrodes. A phase modulation amount Δψ is generated in the reflected light that has passed through the liquid crystal cell LC in such a state.
The liquid crystal cell LC has a property that the phase of the polarized wave orthogonal to the direction in which the phase of the light wave is changed does not change.

このように、空間光位相変調器は、二つの電極間に印加する電圧を用いて光波の位相を制御するように構成されており、位相変調器２５では、例えば、図示を省略した回路装置によって生成された各アンテナ素子１１の受信信号の位相を示す信号電圧が、空間光位相変調器２５２のアルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に印加される。また、強度変調器２６では、例えば、図示を省略した回路装置等によって生成された各アンテナ素子１１の受信信号の振幅を示す信号電圧が、空間光位相変調部２６２のアルミニウム電極３０２と透明電極３０４との間に印加される。 As described above, the spatial light phase modulator is configured to control the phase of the light wave using the voltage applied between the two electrodes. In the phase modulator 25, for example, a circuit device (not shown) is used. A signal voltage indicating the phase of the generated reception signal of each antenna element 11 is applied between the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304 of the spatial light phase modulator 252. In addition, in the intensity modulator 26, for example, a signal voltage indicating the amplitude of the received signal of each antenna element 11 generated by a circuit device or the like (not shown) is used for the aluminum electrode 302 and the transparent electrode 304 of the spatial light phase modulation unit 262. Between.

位相変調器２５によって位相変調が行われた信号光と、強度変調器２６によって強度変調が行われたローカル光は、前述のようにＰＢＳ（Ｐ４）へ入射する。なお、図１に示したＢＦＮ１は、ドーププリズム２７を信号光の光路に挿入し、位相変調器２５から出射された信号光を、ビーム毎に光路を揃えるように構成されているが、同様なドーププリズムを、強度変調器２６から出射されるローカル光の光路に挿入し、当該ローカル光をビーム毎に揃えるように構成してもよい。
位相変調器２５からの信号光は、ＰＢＳ（Ｐ４）を通過し、また、強度変調器２６からのローカル光は、上記の信号光に直交する方向からＰＢＳ（Ｐ４）へ入射し、当該ＰＢＳ（Ｐ４）の内部で反射し、上記の信号光と合成され、受信ビームＢ１〜Ｂ４に対応するビーム光となって同一方向へ出射する。
ＰＢＳ（Ｐ４）から出射された各ビーム光は、受信ビームＢ１〜Ｂ４毎に備えられた各コリメータレンズ２９を介してファイバアレーＦＡ２を成す各光ファイバの一端へ入射される。 The signal light that has been phase-modulated by the phase modulator 25 and the local light that has been intensity-modulated by the intensity modulator 26 are incident on the PBS (P4) as described above. The BFN 1 shown in FIG. 1 is configured so that the dope prism 27 is inserted into the optical path of the signal light and the signal light emitted from the phase modulator 25 is aligned for each beam. The dope prism may be inserted into the optical path of the local light emitted from the intensity modulator 26, and the local light may be arranged for each beam.
The signal light from the phase modulator 25 passes through the PBS (P4), and the local light from the intensity modulator 26 enters the PBS (P4) from a direction orthogonal to the signal light, and the PBS (P4) Reflected inside P4), synthesized with the above signal light, becomes beam light corresponding to the reception beams B1 to B4, and is emitted in the same direction.
Each light beam emitted from the PBS (P4) is incident on one end of each optical fiber forming the fiber array FA2 via each collimator lens 29 provided for each of the reception beams B1 to B4.

ファイバアレーＦＡ２は、アンテナ素子１１と同数の光ファイバをビーム光毎に束ねたもので、概ねファイバアレーＦＡ１と同様に構成されている。
ファイバアレーＦＡ２は、他端をＯ／Ｅ変換部１５の光復調器３０に接続させている。
図１０は、図１に示した光復調器の概略構成図である。図示した光復調器３０は、一つのビーム光に含まれる信号と同数の、即ち当該信号を出力したアンテナ素子１１と同数の光波／高周波変換素子（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ、以下ＰＤと記載する）４０１を備えている。ＰＤ４０１のアノードは、ファイバアレーＦＡ２を成す光ファイバから出射された光波を入力するように構成されている。また、光復調器３０に備えられた全てのＰＤ４０１は、カソード同士が接続されており、当該接続点が光復調部３０の出力部となっている。 The fiber array FA2 is formed by bundling the same number of optical fibers as the antenna elements 11 for each light beam, and is configured substantially in the same manner as the fiber array FA1.
The other end of the fiber array FA2 is connected to the optical demodulator 30 of the O / E converter 15.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the optical demodulator shown in FIG. The illustrated optical demodulator 30 includes the same number of light wave / high frequency conversion elements (Photo Diodes, hereinafter referred to as PD) 401 as the number of signals included in one light beam, that is, the same number of antenna elements 11 that output the signals. ing. The anode of the PD 401 is configured to input a light wave emitted from an optical fiber constituting the fiber array FA2. In addition, the cathodes of all PDs 401 provided in the optical demodulator 30 are connected to each other, and the connection point is an output unit of the optical demodulator 30.

ＰＤ４０１は、ファイバアレーＦＡ２からローカル光と信号光とを合成した光波を入力すると、フォトダイオードの非線形性によるホモダイン検波を行い、位相変調器２５によって変調された位相と強度変調器２６によって変調された光強度に比例する振幅とを有する、予め設定されている周波数の高周波（マイクロ波）信号を生成する。
光復調器３０は、前述のように各ＰＤ４０１のカソード同士が接続されていることから、各ＰＤ４０１が生成した高周波信号が加算され、前述の出力部から受信ビームとして出力される。 When the PD 401 receives a light wave obtained by combining the local light and the signal light from the fiber array FA 2, the PD 401 performs homodyne detection based on the nonlinearity of the photodiode, and is modulated by the phase modulated by the phase modulator 25 and the intensity modulator 26. A high frequency (microwave) signal having a preset frequency having an amplitude proportional to the light intensity is generated.
Since the optical demodulator 30 has the cathodes of the PDs 401 connected to each other as described above, the high frequency signals generated by the PDs 401 are added and output from the output unit as a reception beam.

ＢＦＮ１は、アナログ方式のＢＦＮにおける減衰器や移相器等と同様な機能を有する光学系の装置によって構成され、光領域において信号を処理することから、大量の信号を取り扱うように構成した装置の小型軽量化を図ることができる。
また、波長の短い光領域を用いることから、装置全体を非常に小型に構成することができる。
また、光領域の信号を処理するデバイスを用いて信号の振幅および位相等の制御を行い、当該デバイスの動作周波数帯域の信号を高周波（マイクロ波）帯域の信号に反映することが可能になり、比較的容易な構成で広帯域の信号を取り扱うことができる。 BFN1 is composed of an optical device having the same function as an attenuator, phase shifter, etc. in an analog BFN, and processes signals in the optical region, so that it is a device configured to handle a large amount of signals. Smaller and lighter can be achieved.
In addition, since the light region having a short wavelength is used, the entire apparatus can be configured to be very small.
In addition, it is possible to control the amplitude and phase of the signal using a device that processes the signal in the optical region, and to reflect the signal in the operating frequency band of the device in the signal in the high frequency (microwave) band, A broadband signal can be handled with a relatively easy configuration.

本発明によるビーム形成回路は、回路装置の小型化を図ることが容易なため、多数のスポットビームを要する衛星搭載用のマルチビームアンテナに用いることに適している。また、通信信号の広帯域化を図ることができるため、高速通信用のマルチビームアンテナに用いることに適している。 The beam forming circuit according to the present invention is suitable for use in a satellite-mounted multi-beam antenna that requires a large number of spot beams because the circuit device can be easily miniaturized. Further, since the communication signal can be widened, it is suitable for use in a multi-beam antenna for high-speed communication.

１ビーム形成回路（ＢＦＮ）
１１、１０１アンテナ素子
１２、１０２低雑音増幅器
１３Ｅ／Ｏ変換部
１４振幅・位相分布形成部
１５Ｏ／Ｅ変換部
２１光変調器
２２レーザ発光器
２３光分配器
２４空間光分波器
２５位相変調器
２６強度変調器
２７ドーププリズム
２８マイクロレンズ
２９コリメータレンズ
３０光復調器
１０３減衰器
１０４移相器
１０５ダウンコンバータ
１０６アナログ・デジタルコンバータ
１０７デジタル信号処理回路
２１１位相変調器
２１２干渉計
２１３コネクタ
２１４レンズホルダ
２４１、２４３１／４波長板
２４２エタロンフィルタ
２５１ファラデー回転子
２５２、２６２空間光位相変調器
２６１１／２波長板
３０１シリコン駆動基板
３０２アルミニウム電極
３０３誘電体ミラー
３０４透明電極
３０５カバーガラス
４０１ＰＤ 1 Beam forming circuit (BFN)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 101 Antenna element 12, 102 Low noise amplifier 13 E / O conversion part 14 Amplitude and phase distribution formation part 15 O / E conversion part 21 Optical modulator 22 Laser emitter 23 Optical distributor 24 Spatial optical demultiplexer 25 Phase Modulator 26 Intensity modulator 27 Doped prism 28 Micro lens 29 Collimator lens 30 Optical demodulator 103 Attenuator 104 Phase shifter 105 Down converter 106 Analog to digital converter 107 Digital signal processing circuit 211 Phase modulator 212 Interferometer 213 Connector 214 Lens Holders 241, 243 1/4 wavelength plate 242 Etalon filter 251 Faraday rotator 252, 262 Spatial light phase modulator 261 1/2 wavelength plate 301 Silicon drive substrate 302 Aluminum electrode 303 Dielectric mirror 304 Transparent electrode 305 Cover glass 401 PD

Claims

A high-frequency signal received by a plurality of antenna elements, and a light modulation unit that modulates a light wave as a carrier wave for each reception signal of the antenna element;
Optical demultiplexing by which each light wave generated by the optical modulation unit for each received signal is incident and demultiplexed into local light having the carrier wave frequency and signal light having a frequency obtained by adding an offset to the carrier wave frequency And
A phase modulator that generates the signal light that is incident on the signal light and performs phase modulation corresponding to the received signal of each antenna element;
An intensity modulator that generates local light that is incident on the local light and performs intensity modulation corresponding to a reception signal of each antenna element;
An optical demodulator that combines the signal light from the phase modulator and the local light from the intensity modulator to demodulate the signal light into a high-frequency signal and generate a reception beam;
A beam forming circuit comprising:

The optical demultiplexing unit is
A first fiber array for transmitting each light wave emitted from the light modulator;
A microlens that emits a light beam in which light waves from the first fiber array are collected for each reception beam;
A spatial light demultiplexer that demultiplexes the beam light emitted from the microlens into the local light and the signal light according to a polarization direction;
The beam forming circuit according to claim 1, further comprising:

The phase modulator is
A Faraday rotator that gives a predetermined amount of polarized light to the signal light from the optical demultiplexing unit;
A spatial light phase modulator that adds phase by reflecting polarized signal light passing through the Faraday rotator;
A polarization splitter that reflects the signal light of the vertically polarized wave reflected by the spatial light modulator and again passes through the Faraday rotator and emits the signal light that has undergone the phase modulation;
The beam forming circuit according to claim 1, further comprising:

The intensity modulator is
A half-wave plate for applying a predetermined amount of polarization rotation to the local light from the optical demultiplexing unit;
A spatial light phase modulator that provides elliptical polarization by reflecting local light that has been polarized and rotated through the half-wave plate;
A polarization splitter that reflects the vertical polarization component of the local light reflected by the spatial light modulator and again passes through the half-wave plate and emits the intensity-modulated local light;
The beam forming circuit according to claim 1, further comprising:

The optical demodulator
An optical multiplexer that emits a beam of light combining the signal light emitted from the phase modulator and the local light emitted from the intensity modulator;
A second fiber array for transmitting beam light incident from the optical multiplexer via a collimator lens;
An optical demodulator that converts the beam light incident from the second fiber array into a high-frequency signal and generates a reception beam;
The beam forming circuit according to claim 1, further comprising: