JP2014230243A - 位相可変装置、アンテナ装置、ダイプレクサ及びマルチプレクサ - Google Patents
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Abstract
【課題】低損失かつ単純な構成で位相を可変することができる位相可変装置、この位相可変装置を用いて好適なアンテナ装置、ダイプレクサ及びマルチプレクサを提供する。【解決手段】位相可変装置は、入力した信号の中心周波数を調整し、入力した信号の位相を可変するチューナブルフィルタを備える。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、例えばレーダや通信システムにおける送受信信号の位相制御に用いられる位相可変装置、この位相可変装置を用いて好適なアンテナ装置、ダイプレクサ及びマルチプレクサに関する。
従来、レーダや通信システム等の送受信に用いられ、入力された信号の位相を可変する位相可変装置(いわゆる移相器)には、様々な構成の移相器がある。
例えば、信号を入力する線路の長さを物理的に変えることにより位相を可変する機械式移相器として、信号を入力する線路と同軸に、長さを調整可能な同軸線路を備えるトロンボーン形状の移相器がある。この移相器は、同軸線路により物理的に線路の長さを変え、信号に位相遅延を生じさせることにより、信号の位相を可変する。
また、長さの異なる複数の線路を備え、スイッチを用いて信号を入力する線路を切り換える移相器がある。この移相器は、電気的に各スイッチのON/OFFを高速で切り換えて、長さの異なる複数の線路を切り換え、切り換えた線路の長さに応じた位相遅延を信号に生じさせることにより、信号の位相を可変する。
また、トランジスタ等の能動素子を用いる振幅変動の少ない移相器や、入力信号から所定の周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分の位相特性を任意に設定するための伝達関数を変更可能なフィルタにフィードバック回路を設けて、フィルタの伝達関数を変えることにより位相を可変する移相器等がある。
しかしながら、従来の物理的に線路の長さを変える移相器やスイッチにより長さの異なる複数の線路を切り換える移相器は、位相変化させるために、一定の長さの伝送線路や複数のスイッチを設ける必要がある。このため、移相器は、設けられた伝送線路やスイッチによる損失により挿入損失が大きくなってしまい、設定する位相により振幅が変動してしまう問題がある。また、大きく位相を変える場合、従来の移相器は、大きく位相を可変するための伝送線路が必要となり、回路が大型化する問題がある。一方、フィルタの伝達関数を変えることにより信号の位相を変える移相器は、複数の加算器が必要となり、高周波回路で実現する場合、移相器の回路構成が複雑となる問題がある。
そこで、目的は、低損失かつ単純な構成で位相を可変することができる位相可変装置、この位相可変装置を用いて好適なアンテナ装置、ダイプレクサ及びマルチプレクサを提供することにある。
本実施形態によれば、位相可変装置は、入力した信号の中心周波数を調整し、前記入力した信号の位相を可変するチューナブルフィルタを具備する。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る位相可変装置1の構成を示すブロック図である。
図1は、第1の実施形態に係る位相可変装置1の構成を示すブロック図である。
図1に示す位相可変装置1は、チューナブルフィルタ1−1を備える。チューナブルフィルタ1−1は、周波数を調整することで、入力した信号から所望の周波数成分を取り出すフィルタである。
図1に示す位相可変装置1は、上記チューナブルフィルタ1−1を用いて、入力信号の中心周波数f0をΔf可変し、出力した信号の位相をΔθ可変する。第1の実施形態に係る位相可変装置1は、チューナブルフィルタ1−1として周波数帯域内に等リップルを持つチェビシェフ型フィルタを用いる。一般に、チェビシェフ型フィルタは、フィルタの周波数帯域内で位相が変化する。チェビシェフ型フィルタにおいて、フィルタの段数と等リップル帯域内での位相変化量との関係は、フィルタの段数をmとすると次式で表される。
例えば、2段のチェビシェフ型フィルタを用いる場合、等リップル帯域幅の中で変化する位相量は、90度である。
図2は、第1の実施形態に示す位相可変装置1の一例を示す模式図である。
第1の実施形態に示す位相可変装置1は、所望の信号が常にチューナブルフィルタ1−1の周波数帯域内に収まるようにフィルタの周波数帯域を広くとり、かつフィルタの周波数帯域内で所望の信号を通過させるようにフィルタの中心周波数をΔf変更する。これにより、位相可変装置1は、周波数の変化量に応じて、チューナブルフィルタ1−1を通過した信号にΔθ位相差をつけることが可能である。
図3は、第1の実施形態に係る位相可変装置1における振幅特性及び位相特性を示す図である。図3(a)及び(c)は、フィルタの中心周波数f0が3GHzで、フィルタの周波数帯域幅が80MHzである2段フィルタを用いる場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。図3(b)及び(d)は、チューナブルフィルタ1−1として2段のチェビシェフ型フィルタを用いて、上記図3(a)及び(c)におけるフィルタの中心周波数f0を23MHz変化させる場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。
図3(b)及び(d)に示すように、入力信号の位相は、チューナブルフィルタ1−1によりフィルタの中心周波数f0を23MHzだけ動かすと、22度変化する。所望の信号が常にフィルタの周波数帯域内に収まるようにし、かつその範囲でフィルタを調整する場合、入力信号の振幅は、フィルタの周波数帯域内で変化しない。すなわち、位相可変装置1は、入力信号の振幅を変えず、位相のみを変化させることが可能となる。
第1の実施形態において、位相可変の分解能は、周波数調整の分解能で設定できるため、従来の移相器より高精度に位相調整が可能となる。また、大きく位相を変えても振幅変化は、フィルタの周波数帯域内であれば変化しないため、振幅変動も小さく抑えられる。
さらに、第1の実施形態に係る位相可変装置1は、フィルタの形になっているため、帯域制限を同時にかけることが可能となる。これにより、フィルタ及び移相器が必要となる回路では、部品点数を削減することが可能となる。
ここで、信号の位相変化量を増やしたい場合、位相可変装置1は、式(1)に基づいて、フィルタの段数を多段化すればよい。すなわち、同じ周波数帯域幅のフィルタでも段数を増やせば、少ない周波数変化でより多くの位相変化を生むことが可能となる。
但し、フィルタを多段化することで、損失が増大してしまう問題がある。そこで、位相可変装置1は、チューナブルフィルタ1−1として超伝導材で構築される超伝導フィルタを用い、冷却装置等により、超伝導状態となるまで極低温に低却する。これにより、位相可変装置1は、超伝導材の低損失性を利用して、フィルタの多段化による損失増大を抑えることが可能となる。このため、位相可変装置1は、大きな位相変化を実現しつつ、低損失な位相可変装置を実現することが可能となる。
また、損失が大きい場合、フィルタの周波数帯域の端では、フィルタの肩の丸まりにより振幅が減衰する。このため、位相可変に使える周波数帯域が減少してしまう問題がある。この問題についても、位相可変装置1は、上記超伝導フィルタを適用することでフィルタの特性を改善することが可能となり、フィルタの周波数帯域内を最大限に使うことが可能となる。
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る位相可変装置2の構成を示すブロック図である。
図4は、第2の実施形態に係る位相可変装置2の構成を示すブロック図である。
図4に示す位相可変装置2は、チューナブルフィルタ2−1及び帯域通過フィルタ(BPF:Band Pass Filter)2−2を備える。
チューナブルフィルタ2−1は、上記第1の実施形態に示すチューナブルフィルタ1−1と同様に、所望の信号周波数に対して、中心周波数を調整することで、入力した信号から所望の周波数成分を取り出すフィルタである。
帯域通過フィルタ2−2は、チューナブルフィルタ2−1の周波数帯域より狭い周波数帯域を持ち、チューナブルフィルタ2−1から出力された信号を入力し、入力した信号から所望の周波数成分を通過させる。
図4に示す位相可変装置2は、上記チューナブルフィルタ2−1を用いて、入力信号の中心周波数f0をΔf可変し、出力した信号の位相をΔθ可変する。さらにに、位相可変装置2は、上記帯域通過フィルタ2−2を用いて、必要な信号の周波数帯域成分を通過させる。これにより、チューナブルフィルタ1−1を通過した信号の位相をΔθ可変させ、帯域通過フィルタ2−2により帯域制限をすることが可能となる。
上記位相可変装置1では、チューナブルフィルタ1−1の中心周波数を可変させているため、チューナブルフィルタ1−1の端の周波数成分は、カットされない場合がある。しかしながら、第2の実施形態に係る位相可変装置2は、チューナブルフィルタ2−1と別途に必要な周波数のみを切り出す帯域通過フィルタ2−2を設ける。これにより、位相可変装置2は、チューナブルフィルタ2−1による位相可変及び帯域通過フィルタ2−2による帯域制限を行うことが可能となる。
図5は、第2の実施形態に係る位相可変装置2においてフィルタの中心周波数を変更しない場合の振幅特性及び位相特性を示す図である。図5(a)及び(d)は、フィルタの中心周波数f0が3GHzで、フィルタの周波数帯域幅が80MHzである2段フィルタを用いる場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。図5(b)及び(e)は、中心周波数f0が3GHz、及びフィルタの周波数帯域幅が23MHzである4段の帯域通過フィルタ2−2の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。図5(c)及び(f)は、上記図5(a)及び(d)に示す振幅特性及び位相特性と、図5(b)及び(e)に示す振幅特性及び位相特性とを合成する場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。
図5において、チューナブルフィルタ2−1の中心周波数及び帯域通過フィルタ2−2の中心周波数は、どちらも一致しているため、合成後の周波数特性は、帯域通過フィルタ2−2の周波数特性と一致する。
図6は、第2の実施形態に係る位相可変装置においてフィルタの中心周波数を変更する場合の振幅特性及び位相特性を示す図である。
図6(a)及び(d)は、チューナブルフィルタ2−1として2段のチェビシェフ型フィルタを用いて、上記図5(a)及び(d)におけるフィルタの中心周波数f0を23MHz変化させる場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。図6(b)及び(e)は、図5と同様に、中心周波数f0が3GHzで、フィルタの周波数帯域幅が23MHzである4段の帯域通過フィルタ2−2の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。図6(c)及び(f)は、上記図6(a)及び(d)に示す振幅特性及び位相特性と、図6(b)及び(e)に示す振幅特性及び位相特性とを合成する場合の振幅特性及び位相特性をそれぞれ示す。
図6(a)及び(d)に示すように、入力信号の位相は、チューナブルフィルタ2−1によりフィルタの中心周波数f0を23MHzだけ動かすと、22度変化する。また、図6(c)及び(f)に示すように、合成後の振幅特性は、帯域通過フィルタ2−2の特性に一致するが、合成後の位相特性のみが22度変化していることがわかる。
以上のように、第2の実施形態に係る位相可変装置2は、狭帯域フィルタの特性と位相可変との効果を、同一装置の上で実現することが可能となる。
ここで、第2の実施形態に係る位相可変装置2で用いられる位相可変用のチューナブルフィルタ2−1及び帯域制限用の帯域通過フィルタ2−2を超伝導材で構築される超伝導フィルタとし、冷却装置等により、超伝導状態となるまで極低温に冷却する。これにより、位相可変装置2は、超伝導フィルタにて実現可能な急峻なフィルタ特性と、低損失な移相器の特性を合わせた位相可変装置を実現することが可能となる。
(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図7に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部に用いるアンテナ装置である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
図7は、第3の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図7に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部に用いるアンテナ装置である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
図7に示すアンテナ装置は、送受信共用のアンテナ10−1〜10−n(nは、自然数)、送受切換装置11−1〜11−n、送信部、受信部及び冷却装置を備える。
送受切換装置11−1〜11−nは、送信部及び受信部をアンテナ10−1〜10−nへそれぞれ切換接続するためのものである。送受切換装置11−1〜11−nは、例えば、送受切換装置11−1〜11−nは、サーキュレータやスイッチ等を用いる。
送信部は、アンテナ10−1〜10−nから空間へ放射する送信信号を出力する経路であり、分配器12、送信用移相器13−1〜13−n、送信アンプ14−1〜14−n及び送信用帯域通過フィルタ15−1〜15−n(以降、送信フィルタ15−1〜15−nと総称)を備える。
分配器12は、送信信号生成器(図示せず)で生成された送信信号を入力し、入力した送信信号を複数の経路に分配する。
送信用移相器13−1〜13−nは、分配器12で分配された送信信号を入力し、入力した送信信号に対して所望の位相制御を施す。
送信アンプ14−1〜14−nは、送信用移相器13−1〜13−nから出力される送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する。
送信フィルタ15−1〜15−nは、送信アンプ14−1〜14−nから出力される送信信号を入力し、入力した送信信号から所望の送信周波数帯域成分を通過させる。
受信部は、アンテナ10−1〜10−nで受信されるアンテナ受信信号を入力する経路であり、リミッタ16−1〜16−n、受信用帯域通過フィルタ17−1〜17−n(以降、受信フィルタ17−1〜17−nと総称)、低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)18−1〜18−n、受信用位相可変装置19−1〜19−n及び合成器20を備える。
リミッタ16−1〜16−nは、アンテナ受信信号を入力し、入力したアンテナ受信信号の信号レベルを制限し、後段の回路への過入力保護を行う。
受信フィルタ17−1〜17−nは、リミッタ16−1〜16−nから出力される受信信号を入力し、入力した受信信号から所望の受信周波数帯域成分を通過させる。この受信フィルタ17−1〜17−nは、マイクロストリップ線路の他に、ストリップ線路、コプレーナ線路といった多様な構造とすることができる。更に、上記に限らず、誘電体共振器や空洞共振器などさまざまな共振器を用いることができる。また、平面フィルタとする場合、誘電体基板としての絶縁基板の上に形成された導電性材料でつくることができる。絶縁基板は、片面に地導体を有し、反対面に線路導体を有する。導電性材料は、銅や金といた金属、ニオブまたはニオブすずといった超電導体、およびY系銅酸化物高温超伝電導を含む。基板は、酸化マグネシウム、サファイアまたはアルミン酸ランタンといった、多様の適した材料である。
低雑音増幅器18−1〜18−nは、受信フィルタ17−1〜17−nから出力される受信信号を入力し、入力した受信信号を低雑音で増幅する。
受信用位相可変装置19−1〜19−nは、低雑音増幅器18−1〜18−nから出力される受信信号を入力し、入力した受信信号に対して所望の位相制御を施す。この受信用位相可変装置19−1〜19−nに備えられるチューナブルフィルタは、周波数可変機構を持った、マイクロストリップ線路の他に、ストリップ線路、コプレーナ線路といった多様な構造とすることができる。更に、上記に限らず、誘電体共振器や空洞共振器などさまざまな共振器を用いることができる。また、平面フィルタとする場合、誘電体基板としての絶縁基板の上に形成された導電性材料でつくることができる。絶縁基板は、片面に地導体を有し、反対面に線路導体を有する。導電性材料は、銅や金といた金属、ニオブまたはニオブすずといった超電導体、およびY系銅酸化物高温超伝電導を含む。基板は、酸化マグネシウム、サファイアまたはアルミン酸ランタンといった、多様の適した材料である。
合成器20は、受信用位相可変装置19−1〜19−nからそれぞれ出力される受信信号を合成し、受信ビームとして出力する。
上記アンテナ装置の構成において、以下にその処理動作を説明する。
まず、送信時は、送受切換装置11−1〜11−nを送信側に切り換える。これにより、送信信号生成器で生成された送信信号は、送信用移相器13−1〜13−nで送信ビームの励振分布に応じた位相制御が施され、送信アンプ14−1〜14−nで信号増幅された後、送信フィルタ15−1〜15−nによって不要波成分が抑圧され、送受切換装置11−1〜11−nを介してアンテナ10−1〜10−nへ出力される。
また、受信時は、送受切換装置11−1〜11−nを受信側に切り換える。これにより、アンテナ10−1〜10−nにより受信されたアンテナ受信信号は、送受切換装置11−1〜11−nを介して受信部に入力され、リミッタ16−1〜16−nによって振幅制限され、受信フィルタ17−1〜17−nによって不要波成分が抑圧され、低雑音増幅器18−1〜18−nによって低雑音増幅され、受信用位相可変装置19−1〜19−nで受信ビームの指向特性に応じた位相制御が施されて出力され、合成器20で合成され、受信ビームとして出力される。
第3の実施形態において、アンテナ装置は、受信部に第1の実施形態に係る位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置19−1〜19−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時の信号調整が容易となる。
(第4の実施形態)
図8は、第4の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図8に示すアンテナ装置は、例えば、図7に示すアンテナ装置の受信部に超伝導材を用いたフィルタや低温にて動作させる回路素子を用いる構成を示す。
図8は、第4の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図8に示すアンテナ装置は、例えば、図7に示すアンテナ装置の受信部に超伝導材を用いたフィルタや低温にて動作させる回路素子を用いる構成を示す。
第4の実施形態において、アンテナ装置は、例えば、上記超伝導材を用いた受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置19−1〜19−nや、リミッタ16−1〜16−n及び低雑音増幅器18−1〜18−n等の低温にて動作させる回路素子を用いる受信部を備える。アンテナ装置は、この受信部を極低温に冷却する冷却装置をさらに備える。この冷却装置は、真空容器21−1及び冷却部21−2を有する。
真空容器21−1は、内部を真空状態にすることで、収容物の断熱と保温を行う。この真空容器21−1は、極低温の効率的な維持を目的として超伝導材を配置した周囲を真空状態として断熱するための容器である。このため、少なくとも超伝導材を配置した周囲は気密構造とする。
冷却部21−2は、真空容器21−1に収容されるものを極低温に冷却する。
第4の実施形態において、アンテナ装置は、受信部を極低温に冷却する冷却装置を備える。冷却装置は、真空容器21−1内に受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、受信時の損失を低減することが可能となる。
(第5の実施形態)
図9は、第5の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図9に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部に用いるアンテナ装置である。
図9は、第5の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図9に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部に用いるアンテナ装置である。
第5の実施形態において、アンテナ装置は、受信部に第2の実施形態に係る位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置22−1〜22−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置19−1〜19−nを受信用位相可変装置22−1〜22−nで共用化する。これにより、アンテナ装置は、受信部の回路構成を簡略化することが可能となる。
また、受信用位相可変装置22−1〜22−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタとしてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、受信時の損失を低減することが可能となる。
(第6の実施形態)
図10は、第6の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図10に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を送信部に用いるアンテナ装置である。
図10は、第6の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図10に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を送信部に用いるアンテナ装置である。
第6の実施形態において、アンテナ装置は、送信部に第1の実施形態に係る位相変化による振幅変動の小さい送信用位相可変装置23−1〜23−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、分配時の信号調整が容易となる。
また、送信フィルタ15−1〜15−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nに備えられるチューナブルフィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信フィルタ15−1〜15−n、送信用位相可変装置23−1〜23−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第7の実施形態)
図11は、第7の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図11に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を送信部に用いるアンテナ装置である。
図11は、第7の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図11に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を送信部に用いるアンテナ装置である。
第7の実施形態において、アンテナ装置は、送信部に第2の実施形態に係る位相変化による振幅変動の小さい送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、分配時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、送信フィルタ15−1〜15−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nを位相可変装置25−1〜25−nで共用化する。一般に、電力増幅器の後段に送信用移相器13−1〜13−nを設けると移相器13−1〜13−n自身に耐電力性が要求される。このため、電力増幅器の前段に移相器を設ける構成となっているが、第6の実施形態に係る送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いる場合、耐電力の必要な送信フィルタ部分に位相調整機能を持たせることが可能なため、送信部の回路構成を簡略化することが可能となる。
また、送信用位相可変装置25−1〜25−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信用位相可変装置25−1〜25−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第8の実施形態)
図12は、第8の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図12に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部に用い、第2の実施形態に係る位相可変装置2を送信部に用いるアンテナ装置である。
図12は、第8の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図12に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部に用い、第2の実施形態に係る位相可変装置2を送信部に用いるアンテナ装置である。
第8の実施形態において、アンテナ装置は、受信部及び送信部にそれぞれ位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置19−1〜19−n及び送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時及び分配時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、送信フィルタ15−1〜15−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nを送信用位相可変装置25−1〜25−nで共用化する。一般に、電力増幅器の後段に送信用移相器13−1〜13−nを設けると移相器13−1〜13−n自身に耐電力性が要求される。このため、電力増幅器の前段に移相器を設ける構成となっているが、第6の実施形態に係る送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いる場合、耐電力の必要な送信フィルタ部分に位相調整機能を持たせることが可能なため、送信部の回路構成を簡略化することが可能となる。
また、受信フィルタ17−1〜17−n、受信用位相可変装置19−1〜19−nに備えられるチューナブルフィルタ、送信用位相可変装置25−1〜25−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信用位相可変装置25−1〜25−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第9の実施形態)
図13は、第9の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図13に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部に用い、第1の実施形態に係る位相可変装置1を送信部に用いるアンテナ装置である。
図13は、第9の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図13に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部に用い、第1の実施形態に係る位相可変装置1を送信部に用いるアンテナ装置である。
第9の実施形態において、アンテナ装置は、受信部及び送信部にそれぞれ位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置22−1〜22−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時及び分配時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置19−1〜19−nを受信用位相可変装置22−1〜22−nで共用化する。これにより、アンテナ装置は、受信部の回路構成を簡略化することが可能となる。
また、送信フィルタ15−1〜15−n、送信用位相可変装置23−1〜23−nに備えられるチューナブルフィルタ、受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置22−1〜22−nに備えられるチューナブルフィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信フィルタ15−1〜15−n、送信用位相可変装置23−1〜23−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第10の実施形態)
図14は、第10の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図14に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
図14は、第10の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図14に示すアンテナ装置は、第1の実施形態に係る位相可変装置1を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
第10の実施形態において、アンテナ装置は、受信部及び送信部にそれぞれ位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置19−1〜19−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nを用いることで、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時及び分配時の信号調整が容易となる。
また、送信フィルタ15−1〜15−n、送信用位相可変装置23−1〜23−nに備えられるチューナブルフィルタ、受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置19−1〜19−nに備えられるチューナブルフィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信フィルタ15−1〜15−n、送信用位相可変装置23−1〜23−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第11の実施形態)
図15は、第11の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図15に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
図15は、第11の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図15に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
第11の実施形態において、アンテナ装置は、受信部及び送信部にそれぞれ位相変化による振幅変動の小さい受信用位相可変装置22−1〜22−n及び送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いる。これにより、アンテナ装置は、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時及び分配時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、受信フィルタ17−1〜17−n及び受信用位相可変装置19−1〜19−nを受信用位相可変装置22−1〜22−nで共用化する。これにより、アンテナ装置は、受信部の回路構成を簡略化することが可能となる。また、アンテナ装置は、送信フィルタ15−1〜15−n及び送信用位相可変装置23−1〜23−nを送信用位相可変装置25−1〜25−nで共用化する。一般に、電力増幅器の後段に送信用移相器13−1〜13−nを設けると移相器13−1〜13−n自身に耐電力性が要求される。このため、電力増幅器の前段に移相器を設ける構成となっているが、送信用位相可変装置25−1〜25−nを用いる場合、耐電力の必要な送信フィルタ部分に位相調整機能を持たせることが可能なため、送信部の回路構成を簡略化することが可能となる。
また、アンテナ装置は、受信用位相可変装置19−1〜19−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタと、送信用位相可変装置23−1〜23−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタとは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に送信用位相可変装置25−1〜25−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
(第12の実施形態)
図16は、第12の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図16に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
図16は、第12の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図16に示すアンテナ装置は、第2の実施形態に係る位相可変装置2を受信部及び送信部に用いるアンテナ装置である。
第12の実施形態において、送受信用移相器と送受信用フィルタを位相可変装置26−1〜26−nで共用化し、さらに、位相可変装置26−1〜26−nをアンテナ10−1〜10−nと送受切換装置11−1〜11−nとの間に設置する。これにより、アンテナ装置は、送信部及び受信部の回路構成をさらに簡略化することが可能となる。
また、アンテナ装置は、位相変化による振幅変動の小さい位相可変装置26−1〜26−nを用いる。これにより、アンテナ装置は、各系統の中で位相を設定するときに発生する信号レベル差が小さくできるため、合成時及び分配時の信号調整が容易となる。
また、アンテナ装置は、位相可変装置26−1〜26−nに備えられるチューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタは、超伝導材で構築される超伝導フィルタを用いてもよく、冷却装置は、真空容器21−1内に位相可変装置26−1〜26−n及び受信部を収容し、冷却部21−2により極低温に冷却する。これにより、アンテナ装置は、送信時及び受信時の損失を低減することが可能となる。
なお、上記第3の実施形態〜第11の実施形態では、アンテナ装置について記載しているが、n=1(アンテナが1構成となっている場合)として、分配器12及び合成器20を含まない構成のアンテナ装置にも適用可能である。また、送信部及び受信部毎にアンテナを設けて、送信アンテナ及び受信アンテナを構成してもよい。
(第13の実施形態)
図17は、第13の実施形態に係るダイプレクサ27の構成を示すブロック図である。図17に示すダイプレクサ27は、送信時及び受信時に異なる周波数帯域成分を用いる際、アンテナ10−1を共用する場合に用いられる。このダイプレクサ27は、送信部及び受信部に第2の実施形態に係る位相可変装置を用いるダイプレクサである。
図17は、第13の実施形態に係るダイプレクサ27の構成を示すブロック図である。図17に示すダイプレクサ27は、送信時及び受信時に異なる周波数帯域成分を用いる際、アンテナ10−1を共用する場合に用いられる。このダイプレクサ27は、送信部及び受信部に第2の実施形態に係る位相可変装置を用いるダイプレクサである。
図17に示すダイプレクサ27は、送信部28−1で送信信号を生成し、生成した送信信号を送信アンプ14−1へ入力し、入力した送信信号を電力増幅する。ダイプレクサ27は、中心周波数f1の送信用位相可変装置25−1に増幅した送信信号を入力し、入力した送信信号の位相を可変し、位相を可変した送信信号から所望の周波数帯域成分を通過させる。ダイプレクサ27は、送信用位相可変装置25−1から出力した送信信号をアンテナ10−1から空間へ放射する。
また、ダイプレクサ27は、アンテナ10−1で受信された受信信号を中心周波数f2の受信用位相可変装置22−1へ入力し、入力した受信信号の位相を可変し、位相を可変した受信信号から所望の周波数帯域成分を通過させる。ダイプレクサ27は、受信用位相可変装置22−1から出力した受信信号を低雑音増幅器18−1で低雑音増幅した後、受信部29−1にて受信信号を処理する。ダイプレクサ29では、送信時に送信側のフィルタはマッチングするが、受信側のフィルタは反射して影響しないように調整する必要がある。そこで、送信側または受信側の一方、または両方に位相を調整する伝送線路や位相可変装置を設けることで位相を調整し、マッチングを取る。
以上のように、ダイプレクサ27は、送信用位相可変装置25−1及び受信用位相可変装置22−1を用いることで、所望の信号の通過帯域制限及び信号の位相を可変するためのフィルタと伝送線路とを共用化し、回路構成を簡略化することが可能となる。
(第14の実施形態)
図18は、第14の実施形態に係るマルチプレクサ30の構成を示すブロック図である。図18に示すマルチプレクサ30は、通過させる周波数帯域成分の異なる複数の受信部29−1〜29−nにてアンテナを共用する場合に用いられる。図18に示すマルチプレクサ30は、各受信部29−1〜29−nに、第2の実施形態に係る位相可変装置を用いるマルチプレクサである。
図18は、第14の実施形態に係るマルチプレクサ30の構成を示すブロック図である。図18に示すマルチプレクサ30は、通過させる周波数帯域成分の異なる複数の受信部29−1〜29−nにてアンテナを共用する場合に用いられる。図18に示すマルチプレクサ30は、各受信部29−1〜29−nに、第2の実施形態に係る位相可変装置を用いるマルチプレクサである。
図18に示すマルチプレクサ30は、アンテナ10−1で受信された受信信号を分波し、分波した受信信号を中心周波数f1〜fnの異なる複数の受信用位相可変装置22−1〜22−nへ入力し、入力した受信信号の位相を可変し、位相を可変した受信信号から所望の周波数帯域成分を通過させる。マルチプレクサ30は、通過させた受信信号をそれぞれ低雑音増幅器18−1〜18−nで低雑音増幅した後、受信部29−1〜29−nにて受信信号を処理する。
マルチプレクサ30では、複数のフィルタのマッチングを各周波数帯域の受信部にて調整する必要があるため、伝送線路等によるマッチング回路が複雑となる。そこで、マルチプレクサ30は、複数の受信用位相可変装置22−1〜22−nを用いる。これにより、マルチプレクサ30は、所望の信号の通過帯域制限及び信号の位相を可変するためのフィルタと伝送線路とを共用化し、さらに設置後の各周波数調整も簡単となる。このため、マルチプレクサ30は、回路構成を簡略化することが可能となる。
上記構成によれば、位相可変装置は、チューナブルフィルタ1−1を備え、所望の信号周波数に対して、中心周波数を調整することで、入力した信号に所望の信号周波数を与える。これにより、位相可変装置は、入力信号の中心周波数f0をΔf可変し、出力した信号の位相をΔθ可変することが可能となる。
したがって、位相可変装置は、低損失かつ単純な構成で位相を可変することができる。また、この位相可変機能を持つアンテナ装置、ダイプレクサ及びマルチプレクサを提供することができる。
なお、上記アンテナ装置は、移相器をアンテナ素子ごとやサブアレイごとに有するフェーズドアレイアンテナの何れにも適用可能である。また、パッシブアレイ、アクティブアレイの何れにも適用可能である。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1,2…位相可変装置、1−1,2−1…チューナブルフィルタ、2−2…帯域通過フィルタ、10−1〜10−n…アンテナ、11−1〜11−n…送受切換装置、12…分配器、13−1〜13−n…送信用移相器、14−1〜14−n…送信アンプ、15−1〜15−n…送信用帯域通過フィルタ(BPF)、16−1〜16−n…リミッタ、17−1〜17−n…受信用帯域通過フィルタ、18−1〜18−n…低雑音増幅器(LNA)、19−1〜19−n、22−1〜22−n…受信用位相可変装置、20…合成器、21−1…真空容器、21−2…冷却部、23−1〜23−n、25−1〜25−n…送信用位相可変装置、24−1〜24−n…受信用移相器、26−1〜26−n…位相可変装置、27…ダイプレクサ、28−1…送信部、29−1〜29−n…受信部、30…マルチプレクサ。
Claims (38)
- 入力した信号の中心周波数を調整し、前記入力した信号の位相を可変するチューナブルフィルタを具備する位相可変装置。
- 前記チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項1記載の位相可変装置。
- 前記チューナブルフィルタと接続され、前記入力した信号のうち、所望の周波数帯域成分を通過させる帯域通過フィルタをさらに具備する請求項1記載の位相可変装置。
- 前記帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項3記載の位相可変装置。
- アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部を備えるアンテナ装置において、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記受信フィルタ及び低雑音増幅器の受信処理経路にて前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置とを具備し、
前記受信用位相可変装置は、入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記受信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項5記載のアンテナ装置。
- アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部を備えるアンテナ装置において、
前記受信部は、
前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置と、
前記受信用位相可変装置を通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器とを具備し、
前記受信用位相可変装置は、
入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、
前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号のうち、所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタとを具備するアンテナ装置。 - 前記受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項7記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナは複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナであり、
前記受信部は前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して備える請求項5乃至8のいずれか記載のアンテナ装置。 - アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部を備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタと、
前記送信アンプ及び送信フィルタの送信処理経路にて前記送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項10記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部を備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅した送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、
入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタと、
前記送信用チューナブルフィルタと接続され、前記送信用チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号のうち、所望の周波数帯域成分を通過させる送信用帯域通過フィルタとを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ及び送信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項12記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナは複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナであり、
前記送信部は前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して備える請求項10乃至13のいずれか記載のアンテナ装置。 - アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施す送信用移相器と、
前記送信用移相器により位相制御された送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタとを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記受信フィルタ及び低雑音増幅器の受信処理経路にて受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置とを具備し、
前記受信用位相可変装置は、入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記受信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項15記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施す送信用移相器と、
前記送信用移相器により位相制御された送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタとを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置と、
前記受信用位相可変装置により位相制御された受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器とを具備し、
前記受信用位相可変装置は、
入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、
前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項17記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナは複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナであり、
前記受信部は前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して備える請求項15乃至18のいずれか記載のアンテナ装置。 - アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを具備するアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタと、
前記送信アンプ及び送信フィルタの送信処理経路にて前記送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器により増幅された受信信号に所望の位相制御を施す受信用移相器とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記受信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項20記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器により増幅された受信信号に所望の位相制御を施す受信用移相器とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、
入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタと、
前記送信用チューナブルフィルタと接続され、前記送信用チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信用帯域通過フィルタとを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ及び送信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項22記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを具備するアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記受信フィルタ及び低雑音増幅器の受信処理経路にて前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置を具備し、
前記送信用位相可変装置は、
入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタと、
前記送信用チューナブルフィルタと接続され、前記送信用チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信用帯域通過フィルタとを備え、
前記受信用位相可変装置は、入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ、送信用帯域通過フィルタ、及び受信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項24記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタと、
前記送信アンプ及び送信フィルタの送信処理経路にて前記送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置と、
前記受信用位相可変装置により位相制御された受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタを備え、
前記受信用位相可変装置は、
入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、
前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ、受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項26記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプにより増幅された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信フィルタと、
前記送信アンプ及び送信フィルタの送信処理経路にて前記送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置とを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信フィルタと、
前記受信フィルタを通過した受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器と、
前記受信フィルタ及び低雑音増幅器の受信処理経路にて前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置を具備し、
前記送信用位相可変装置は、入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタを備え、
前記受信用位相可変装置は、入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ及び受信用チューナブルフィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項28記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、
前記送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施す送信用位相可変装置と、
前記送信用位相可変装置により位相制御された送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプとを具備し、
前記受信部は、
前記受信信号に所望の位相制御を施す受信用位相可変装置と、
前記受信用位相可変装置により位相制御された受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器とを具備し、
前記送信用位相可変装置は、
入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタと、
前記送信用チューナブルフィルタと接続され、前記送信用チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信用帯域通過フィルタとを備え、
前記受信用位相可変装置は、
入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、
前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタを備えるアンテナ装置。 - 前記送信用チューナブルフィルタ、送信用帯域通過フィルタ、受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項30記載のアンテナ装置。
- アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部と、送信及び受信の切換指示に応じて前記送信部及び受信部を前記アンテナに切換接続する送受切換装置とを備えるアンテナ装置において、
前記送信部は、前記送信信号を所望の利得で電力増幅する送信アンプを具備し、
前記受信部は、前記受信信号受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅器を具備し、
前記送信部から出力される送信信号を入力し、入力した送信信号に所望の位相制御を施し、前記アンテナにより受信される受信信号を入力し、入力した受信信号に所望の位相制御を施す位相可変装置をさらに具備し、
前記位相可変装置は、
入力した送信信号及び受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号及び受信信号の位相を可変するチューナブルフィルタと、
前記チューナブルフィルタと接続され、前記チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号及び受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる帯域通過フィルタとを備えるアンテナ装置。 - 前記チューナブルフィルタ及び帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項32記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナは複数のアンテナ素子を備えるアレイアンテナであり、
前記送信部及び受信部は前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して備える請求項20乃至33のいずれか記載のアンテナ装置。 - アンテナから空間へ放射する送信信号を出力する送信部と、前記アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部とを備えるアンテナ装置に用いられ、送信時及び受信時で周波数帯域の異なる信号でアンテナを共用するダイプレクサにおいて、
入力した送信信号の中心周波数を調整し、前記入力した送信信号の位相を可変する送信用チューナブルフィルタと、前記送信用チューナブルフィルタと接続され、前記送信用チューナブルフィルタにより位相が可変された送信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる送信用帯域通過フィルタとを有する送信用位相可変装置と、
入力した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号から、所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタを有する受信用位相可変装置とを具備するダイプレクサ。 - 前記送信用チューナブルフィルタ、送信用帯域通過フィルタ、受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項35記載のダイプレクサ。
- アンテナにより受信される受信信号を信号処理する受信部とを備えるアンテナ装置に用いられ、前記受信信号を分波し、分波したそれぞれの受信信号から異なる周波数帯域成分を抽出する複数の受信部にてアンテナを共用するマルチプレクサにおいて、
前記分波した受信信号の中心周波数を調整し、前記入力した受信信号の位相を可変する受信用チューナブルフィルタと、前記受信用チューナブルフィルタと接続され、前記受信用チューナブルフィルタにより位相が可変された受信信号から所望の周波数帯域成分を通過させる受信用帯域通過フィルタを備える複数の受信用位相可変装置を具備するマルチプレクサ。 - 前記受信用チューナブルフィルタ及び受信用帯域通過フィルタは、超伝導材で構築され、超伝導状態となる極低温に冷却される環境下に配置される請求項37記載のマルチプレクサ。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JPS5566415U (ja) * | 1978-10-31 | 1980-05-08 | ||
JPH03106202A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Fujitsu Ltd | 移相器 |
JP2000236206A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-08-29 | Ntt Docomo Inc | 高感度無線受信機 |
JP2001036155A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Japan Science & Technology Corp | 電磁波素子 |
US20030052750A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-20 | Khosro Shamsaifar | Tunable filters having variable bandwidth and variable delay |
-
2013
- 2013-05-27 JP JP2013110954A patent/JP2014230243A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5566415U (ja) * | 1978-10-31 | 1980-05-08 | ||
JPH03106202A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Fujitsu Ltd | 移相器 |
JP2000236206A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-08-29 | Ntt Docomo Inc | 高感度無線受信機 |
JP2001036155A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Japan Science & Technology Corp | 電磁波素子 |
US20030052750A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-20 | Khosro Shamsaifar | Tunable filters having variable bandwidth and variable delay |
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