JP2560001Y2 - 送受信モジュール - Google Patents
送受信モジュールInfo
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- JP2560001Y2 JP2560001Y2 JP1991070816U JP7081691U JP2560001Y2 JP 2560001 Y2 JP2560001 Y2 JP 2560001Y2 JP 1991070816 U JP1991070816 U JP 1991070816U JP 7081691 U JP7081691 U JP 7081691U JP 2560001 Y2 JP2560001 Y2 JP 2560001Y2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0025—Modular arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
- G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、電子制御アンテナ等
に用いられる送受信モジュールに関するものである。
に用いられる送受信モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１６は従来の位相走査形フェーズドア
レイレーダの構成ブロック図、図１２は従来の送受信モ
ジュールの構成ブロック図、図１３は電界効果トランジ
スタ増幅器の簡易接続図、図１４は単極双投電界効果ト
ランジスタスイッチの簡易接続図、図１５は装荷型電界
効果トランジスタ移相器の簡易接続図である。
レイレーダの構成ブロック図、図１２は従来の送受信モ
ジュールの構成ブロック図、図１３は電界効果トランジ
スタ増幅器の簡易接続図、図１４は単極双投電界効果ト
ランジスタスイッチの簡易接続図、図１５は装荷型電界
効果トランジスタ移相器の簡易接続図である。
【０００３】図において、１はＲＦ信号の通過位相をデ
ィジタル的に可変するディジタル移相器、２は入力する
ＲＦ信号の伝搬経路を切り換える送受切換スイッチ、３
は送信ＲＦ信号を所定レベルまで増幅する高出力増幅
器、４は受信信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器、５
は外部制御信号に従って所定の位相設定信号等を出力す
る制御回路、６は上記制御回路５の出力信号を上記ディ
ジタル移相器１、送受切換スイッチ２、高出力増幅器
３、低雑音増幅器４を駆動するための出力電圧に変換す
るレベル変換回路、７は上記デバイスによって構成され
た送受信モジュール、８は送信波を空間に放射し、かつ
空間より到来した電波を受信するための素子アンテナ、
９はＲＦ信号の入出力端子、１０は外部制御信号を送受
信モジュール７に供給し送受信モジュール７の出力や信
号を外部に送出するための制御信号入出力端子、１１は
外部電源入力端子、１２は１〜４のＲＦデバイスを所定
の動作に設定するために制御信号５より出力されたパラ
レル信号、１３は上記パラレル信号１２に従い、レベル
変換回路６により１〜４のＲＦデバイスを駆動する電源
電圧に変換された駆動信号である。
ィジタル的に可変するディジタル移相器、２は入力する
ＲＦ信号の伝搬経路を切り換える送受切換スイッチ、３
は送信ＲＦ信号を所定レベルまで増幅する高出力増幅
器、４は受信信号を低雑音で増幅する低雑音増幅器、５
は外部制御信号に従って所定の位相設定信号等を出力す
る制御回路、６は上記制御回路５の出力信号を上記ディ
ジタル移相器１、送受切換スイッチ２、高出力増幅器
３、低雑音増幅器４を駆動するための出力電圧に変換す
るレベル変換回路、７は上記デバイスによって構成され
た送受信モジュール、８は送信波を空間に放射し、かつ
空間より到来した電波を受信するための素子アンテナ、
９はＲＦ信号の入出力端子、１０は外部制御信号を送受
信モジュール７に供給し送受信モジュール７の出力や信
号を外部に送出するための制御信号入出力端子、１１は
外部電源入力端子、１２は１〜４のＲＦデバイスを所定
の動作に設定するために制御信号５より出力されたパラ
レル信号、１３は上記パラレル信号１２に従い、レベル
変換回路６により１〜４のＲＦデバイスを駆動する電源
電圧に変換された駆動信号である。
【０００４】図１３において、２１は電界効果トランジ
スタ、２２はインダクタ、２３はキャパシタで２４のバ
イアス回路を構成する。２５は直流阻止キャパシタ、２
６はＲＦ信号入力端子、２７は電界効果トランジスタ２
１で増幅されたＲＦ信号出力端子、２８は抵抗で２８
ａ、２８ｂで分圧抵抗２９を構成する。３０はドレイン
電圧印加端子、３１は負電圧印加端子、３２は電界効果
トランジスタ２１をパルス駆動するためのパルス電圧印
加端子である。
スタ、２２はインダクタ、２３はキャパシタで２４のバ
イアス回路を構成する。２５は直流阻止キャパシタ、２
６はＲＦ信号入力端子、２７は電界効果トランジスタ２
１で増幅されたＲＦ信号出力端子、２８は抵抗で２８
ａ、２８ｂで分圧抵抗２９を構成する。３０はドレイン
電圧印加端子、３１は負電圧印加端子、３２は電界効果
トランジスタ２１をパルス駆動するためのパルス電圧印
加端子である。
【０００５】図１４において、３３は電界効果トランジ
スタ、３４は電界効果トランジスタ３３が遮断状態の時
にドレインソース間キャパシタと並列共振させるための
インダクタ、３５は電界効果トランジスタ３３のゲート
電圧バイアス用抵抗、３６はＲＦチョークインダクタ、
３９はＲＦ信号入力端子、４０はＲＦ信号出力端子、４
１は電界効果トランジスタ３３に所定の動作をさせるた
めのゲート電圧を印加するためのゲート電圧印加端子で
ある。
スタ、３４は電界効果トランジスタ３３が遮断状態の時
にドレインソース間キャパシタと並列共振させるための
インダクタ、３５は電界効果トランジスタ３３のゲート
電圧バイアス用抵抗、３６はＲＦチョークインダクタ、
３９はＲＦ信号入力端子、４０はＲＦ信号出力端子、４
１は電界効果トランジスタ３３に所定の動作をさせるた
めのゲート電圧を印加するためのゲート電圧印加端子で
ある。
【０００６】図１５において、４３は１／４波長線路、
４４は電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄの入力イン
ピーダンスを所定の位相設定が得られるようなインピー
ダンスに変換するためのインピーダンス変換線路、４６
はＲＦ信号入出力端子である。
４４は電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄの入力イン
ピーダンスを所定の位相設定が得られるようなインピー
ダンスに変換するためのインピーダンス変換線路、４６
はＲＦ信号入出力端子である。
【０００７】図１６において、１６はＲＦ信号の励振
器、１７は受信器、１８は送信信号と受信信号の伝搬経
路を切り換えるためのサーキュレータ、１９は送受信モ
ジュール７に所定の電源電圧を供給するための電源、２
０は所定のアンテナビームを形成するよう送受信モジュ
ール７に位相設定データ等を送出するビーム指向制御回
路、４７は励振器１６から送出されたＲＦ信号を送受信
モジュール７に分配するあるいは送受信モジュール７か
らの受信信号を合成するＲＦ信号合成分配回路、４８は
電源１９から送出される電源電圧を送受信モジュール７
に供給する電源電圧給電回路、４９はビーム指向制御回
路２０から送出されるデータを送受信モジュール７に供
給するあるいは送受信モジュール７から送出されるデー
タをビーム指向制御回路２０に供給する制御信号分配回
路である。
器、１７は受信器、１８は送信信号と受信信号の伝搬経
路を切り換えるためのサーキュレータ、１９は送受信モ
ジュール７に所定の電源電圧を供給するための電源、２
０は所定のアンテナビームを形成するよう送受信モジュ
ール７に位相設定データ等を送出するビーム指向制御回
路、４７は励振器１６から送出されたＲＦ信号を送受信
モジュール７に分配するあるいは送受信モジュール７か
らの受信信号を合成するＲＦ信号合成分配回路、４８は
電源１９から送出される電源電圧を送受信モジュール７
に供給する電源電圧給電回路、４９はビーム指向制御回
路２０から送出されるデータを送受信モジュール７に供
給するあるいは送受信モジュール７から送出されるデー
タをビーム指向制御回路２０に供給する制御信号分配回
路である。
【０００８】次に動作について説明する。図１６の励振
器から送出されたＲＦ信号はサーキュレータ１８、ＲＦ
信号合成分配回路４７を介し送受信モジュール７に入力
する。このＲＦ信号は図１１のＲＦ信号入出力端子９ａ
を介しディジタル移相器１に入力し所定の位相設定をさ
れた後、送受切換スイッチ２ａにて高出力増幅器３に入
力後所定レベルまで増幅されて送受切換スイッチ２ｂ、
ＲＦ信号入出力端子９ｂ、素子アンテナ８を介し空間に
放射される。
器から送出されたＲＦ信号はサーキュレータ１８、ＲＦ
信号合成分配回路４７を介し送受信モジュール７に入力
する。このＲＦ信号は図１１のＲＦ信号入出力端子９ａ
を介しディジタル移相器１に入力し所定の位相設定をさ
れた後、送受切換スイッチ２ａにて高出力増幅器３に入
力後所定レベルまで増幅されて送受切換スイッチ２ｂ、
ＲＦ信号入出力端子９ｂ、素子アンテナ８を介し空間に
放射される。
【０００９】一方、空間より到来した電波は素子アンテ
ナ８にて受信された後、ＲＦ信号入出力端子９ｂ、送受
切換スイッチ２ｂを介し、低雑音増幅器４に入力後低雑
音にて所定レベル増幅され、送受切換スイッチ２ａを介
しディジタル移相器１に入力後所定の位相設定をされＲ
Ｆ信号入出力端子９ｂを介し、図１６に示すＲＦ信号合
成分配回路４７、サーキュレータ１８を経て受信器１７
に入力し受信信号として検出される。
ナ８にて受信された後、ＲＦ信号入出力端子９ｂ、送受
切換スイッチ２ｂを介し、低雑音増幅器４に入力後低雑
音にて所定レベル増幅され、送受切換スイッチ２ａを介
しディジタル移相器１に入力後所定の位相設定をされＲ
Ｆ信号入出力端子９ｂを介し、図１６に示すＲＦ信号合
成分配回路４７、サーキュレータ１８を経て受信器１７
に入力し受信信号として検出される。
【００１０】上記１〜４のＲＦの所定の動作は、図１６
の電源１９から送出され電源電圧給電回路４８を介して
図１２の電源電圧入力端子１１に供給される電源電圧
と、図１５のビーム指向制御回路２０から送出され制御
信号分配回路４９を介して図１２の制御信号入出力端子
１０に入力する制御信号データにより制御される。即
ち、制御信号入出力端子１０より入力した制御信号デー
タは制御回路５に入力し、制御回路５にて所定の設定位
相演算及びタイミング設定等を実行後上記１〜４のＲＦ
デバイスに所定の動作を指示するパラレル信号１２とし
て送出後、レベル変換回路６に入力し上記１〜４のＲＦ
デバイスを実際に駆動する電源電圧に変換され駆動信号
１３として送出され上記１〜４のＲＦデバイスに供給さ
れる。また、電源電圧入力端子１１に入力した電源電圧
は上記１〜６のデバイスに供給され、それぞれのデバイ
スを動作可能な状態におく。
の電源１９から送出され電源電圧給電回路４８を介して
図１２の電源電圧入力端子１１に供給される電源電圧
と、図１５のビーム指向制御回路２０から送出され制御
信号分配回路４９を介して図１２の制御信号入出力端子
１０に入力する制御信号データにより制御される。即
ち、制御信号入出力端子１０より入力した制御信号デー
タは制御回路５に入力し、制御回路５にて所定の設定位
相演算及びタイミング設定等を実行後上記１〜４のＲＦ
デバイスに所定の動作を指示するパラレル信号１２とし
て送出後、レベル変換回路６に入力し上記１〜４のＲＦ
デバイスを実際に駆動する電源電圧に変換され駆動信号
１３として送出され上記１〜４のＲＦデバイスに供給さ
れる。また、電源電圧入力端子１１に入力した電源電圧
は上記１〜６のデバイスに供給され、それぞれのデバイ
スを動作可能な状態におく。
【００１１】次に、図１３〜図１５を用い上記１〜４の
ＲＦデバイスの動作について説明する。図１３におい
て、ＲＦ信号はＲＦ信号入力端子２６から入力し電界効
果トランジスタ２１にて増幅されＲＦ信号出力端子２７
から送出されるが、電界効果トランジスタ２１に所定の
動作をさせるためのバイアス電圧は、バイアス回路２４
ａ、２４ｂを介してドレイン電圧印加端子３０、負電圧
印加端子３１、パルス電圧印加端子３２から印加され
る。電界効果トランジスタ２１をパルス駆動する方式と
しては、ドレインパルス駆動、ゲートパルス駆動等があ
るが、図１３はゲートパルス駆動の場合を示している。
つまり、電界効果トランジスタ２１のゲート電圧に、動
作時には所定の設定電圧を、非動作時には遮断電圧以下
の電圧を印加することによりパルス駆動させることがで
きる。今例えば、負電圧印加端子３１の印加電圧を−Ｖ
（｜Ｖ｜＞遮断電圧）、パルス電圧印加端子３２の印加
電圧を動作時に０、非動作時に−Ｖとし、抵抗２８ａ、
２８ｂの抵抗値をそれぞれｒａ、ｒｂとすると、パルス
電圧印加端子３２の印加電圧が０の時には、電界効果ト
ランジスタ２１のゲート電圧は−ｒｂ×Ｖ／（ｒａ＋ｒ
ｂ）（設定動作電圧）、−Ｖの時にはゲート電圧は−Ｖ
となり、電界効果トランジスタ２１をパルス駆動させる
ことができる。
ＲＦデバイスの動作について説明する。図１３におい
て、ＲＦ信号はＲＦ信号入力端子２６から入力し電界効
果トランジスタ２１にて増幅されＲＦ信号出力端子２７
から送出されるが、電界効果トランジスタ２１に所定の
動作をさせるためのバイアス電圧は、バイアス回路２４
ａ、２４ｂを介してドレイン電圧印加端子３０、負電圧
印加端子３１、パルス電圧印加端子３２から印加され
る。電界効果トランジスタ２１をパルス駆動する方式と
しては、ドレインパルス駆動、ゲートパルス駆動等があ
るが、図１３はゲートパルス駆動の場合を示している。
つまり、電界効果トランジスタ２１のゲート電圧に、動
作時には所定の設定電圧を、非動作時には遮断電圧以下
の電圧を印加することによりパルス駆動させることがで
きる。今例えば、負電圧印加端子３１の印加電圧を−Ｖ
（｜Ｖ｜＞遮断電圧）、パルス電圧印加端子３２の印加
電圧を動作時に０、非動作時に−Ｖとし、抵抗２８ａ、
２８ｂの抵抗値をそれぞれｒａ、ｒｂとすると、パルス
電圧印加端子３２の印加電圧が０の時には、電界効果ト
ランジスタ２１のゲート電圧は−ｒｂ×Ｖ／（ｒａ＋ｒ
ｂ）（設定動作電圧）、−Ｖの時にはゲート電圧は−Ｖ
となり、電界効果トランジスタ２１をパルス駆動させる
ことができる。
【００１２】図１４において、ゲート電圧印加端子４１
ａに−Ｖ（遮断電圧以下）、ゲート電圧印加端子４１ｂ
に０の電圧を印加すると、電界効果トランジスタ３３ａ
は遮断状態、電界効果トランジスタ３３ｂは導通状態と
なり、ＲＦ信号入出力端子３９から入力したＲＦ信号は
ＲＦ信号出力端子４０ｂに出力しＲＦ信号出力端子４０
ａには出力されない。逆に、ゲート電圧印加端子４１ａ
に０、ゲート電圧印加端子４１ｂに−Ｖの電圧を印加す
ると、電界効果トランジスタ３３ａは導通状態、電界効
果トランジスタ３３ｂは遮断状態となり、ＲＦ信号入力
端子３９から入力したＲＦ信号はＲＦ信号出力端子４０
ａに出力し、ＲＦ信号出力端子４０ｂには出力されな
い。以上のように、ゲート電圧印加端子４１ａ、４１ｂ
への印加電圧を変えることにより単極双投スイッチとし
て動作する。
ａに−Ｖ（遮断電圧以下）、ゲート電圧印加端子４１ｂ
に０の電圧を印加すると、電界効果トランジスタ３３ａ
は遮断状態、電界効果トランジスタ３３ｂは導通状態と
なり、ＲＦ信号入出力端子３９から入力したＲＦ信号は
ＲＦ信号出力端子４０ｂに出力しＲＦ信号出力端子４０
ａには出力されない。逆に、ゲート電圧印加端子４１ａ
に０、ゲート電圧印加端子４１ｂに−Ｖの電圧を印加す
ると、電界効果トランジスタ３３ａは導通状態、電界効
果トランジスタ３３ｂは遮断状態となり、ＲＦ信号入力
端子３９から入力したＲＦ信号はＲＦ信号出力端子４０
ａに出力し、ＲＦ信号出力端子４０ｂには出力されな
い。以上のように、ゲート電圧印加端子４１ａ、４１ｂ
への印加電圧を変えることにより単極双投スイッチとし
て動作する。
【００１３】図１５において、ゲート電圧印加端子４１
ｃ、４１ｄの印加電圧が０の時には電界効果トランジス
タ３３ｃ、３３ｄは導通状態となり、インピーダンス変
換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力インピーダンス
はインダクティブとなり、ゲート電圧印加端子４１ｃ、
４１ｄの印加電圧が−Ｖ（遮断電圧以下）の時には電界
効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄは遮断状態となり、イ
ンピーダンス変換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力
インピーダンスはキャパシティブとなる。このようにイ
ンピーダンス変換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力
インピーダンスがインダクティブからキャパシティブと
なることによりＲＦ信号入出力端子４６ａから入力しＲ
Ｆ信号入出力端子４６ｂに出力するＲＦ信号は所定の位
相変化を受け、その位相変化量はインピーダンス変換線
路４４ａ、４４ｂの特性インピーダンス及び電気長によ
り決定される。以上のように、ゲート電圧印加端子４４
ａ、４４ｂへの印加電圧を０、−Ｖと変えることによ
り、ＲＦ信号入出力端子４６ａから入力しＲＦ信号入出
力端子４６ｂに出力するＲＦ信号の透過位相を変化させ
ることができる。
ｃ、４１ｄの印加電圧が０の時には電界効果トランジス
タ３３ｃ、３３ｄは導通状態となり、インピーダンス変
換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力インピーダンス
はインダクティブとなり、ゲート電圧印加端子４１ｃ、
４１ｄの印加電圧が−Ｖ（遮断電圧以下）の時には電界
効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄは遮断状態となり、イ
ンピーダンス変換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力
インピーダンスはキャパシティブとなる。このようにイ
ンピーダンス変換線路４４ａ、４４ｂを介してみた入力
インピーダンスがインダクティブからキャパシティブと
なることによりＲＦ信号入出力端子４６ａから入力しＲ
Ｆ信号入出力端子４６ｂに出力するＲＦ信号は所定の位
相変化を受け、その位相変化量はインピーダンス変換線
路４４ａ、４４ｂの特性インピーダンス及び電気長によ
り決定される。以上のように、ゲート電圧印加端子４４
ａ、４４ｂへの印加電圧を０、−Ｖと変えることによ
り、ＲＦ信号入出力端子４６ａから入力しＲＦ信号入出
力端子４６ｂに出力するＲＦ信号の透過位相を変化させ
ることができる。
【００１４】
【考案が解決しようとする課題】従来の送受信モジュー
ルは以上のように構成されているので、ＲＦデバイスに
所定の動作をさせるためには制御回路５から出力された
ＲＦデバイス制御用パラレル信号１２をレベル変換回路
６により、実際にＲＦデバイスを駆動する電源電圧に変
換する必要があり装置が大型化すると共に電源電圧のレ
ベル変換に要する消費電力も増大するという課題があっ
た。また、複数の送受信モジュールを配列して或るフェ
ーズドアレーレーダを高周波化、コンフォーマルアレー
化するに当り、送受信モジュールを更に超小型化する必
要があり、このレベル変換回路５の大きさ及び外部とイ
ンターフェースする制御信号入出力用コネクタ、電源電
圧用コネクタの大きさが、送受信モジュールの小型化を
制限するという課題があった。
ルは以上のように構成されているので、ＲＦデバイスに
所定の動作をさせるためには制御回路５から出力された
ＲＦデバイス制御用パラレル信号１２をレベル変換回路
６により、実際にＲＦデバイスを駆動する電源電圧に変
換する必要があり装置が大型化すると共に電源電圧のレ
ベル変換に要する消費電力も増大するという課題があっ
た。また、複数の送受信モジュールを配列して或るフェ
ーズドアレーレーダを高周波化、コンフォーマルアレー
化するに当り、送受信モジュールを更に超小型化する必
要があり、このレベル変換回路５の大きさ及び外部とイ
ンターフェースする制御信号入出力用コネクタ、電源電
圧用コネクタの大きさが、送受信モジュールの小型化を
制限するという課題があった。
【００１５】この考案は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、レベル変換回路５を省略するか
その個数を少なくすることにより小型で低消費電力の送
受信モジュールを提供することを目的とする。また、１
つの制御回路５で複数の単位送受信モジュールを駆動す
ることにより、送受信モジュールの小型化を制限してい
た制御信号用コネクタ、電源電圧用コネクタの数を少な
くし、送受信モジュール全体での小型化を図ることを目
的とする。
ためになされたもので、レベル変換回路５を省略するか
その個数を少なくすることにより小型で低消費電力の送
受信モジュールを提供することを目的とする。また、１
つの制御回路５で複数の単位送受信モジュールを駆動す
ることにより、送受信モジュールの小型化を制限してい
た制御信号用コネクタ、電源電圧用コネクタの数を少な
くし、送受信モジュール全体での小型化を図ることを目
的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この考案による送受信モ
ジュールは、ＣＭＯＳゲートアレー等で構成される制御
回路５の電源電圧を負電圧動作とし、かつ入力する制御
信号の論理データの出力電圧を負電位とすることによ
り、制御回路５でＲＦデバイスを直接駆動し、レベル変
換回路６を省略したものである。
ジュールは、ＣＭＯＳゲートアレー等で構成される制御
回路５の電源電圧を負電圧動作とし、かつ入力する制御
信号の論理データの出力電圧を負電位とすることによ
り、制御回路５でＲＦデバイスを直接駆動し、レベル変
換回路６を省略したものである。
【００１７】また、駆動されるＲＦデバイスのＮチャネ
ル電界効果トランジスタのソースを直流阻止キャパシタ
を介して接地して電界効果トランジスタのゲートを正電
圧で駆動できるようにすることにより、レベル変換回路
６を省略し制御回路５で直接駆動できるようにしたもの
である。
ル電界効果トランジスタのソースを直流阻止キャパシタ
を介して接地して電界効果トランジスタのゲートを正電
圧で駆動できるようにすることにより、レベル変換回路
６を省略し制御回路５で直接駆動できるようにしたもの
である。
【００１８】また、ＲＦデバイスの電界効果トランジス
タとしてＰチャネル型電界効果トランジスタを用い制御
回路５で直接駆動できるようにしたものである。
タとしてＰチャネル型電界効果トランジスタを用い制御
回路５で直接駆動できるようにしたものである。
【００１９】また、１つの制御回路５で複数の単位送受
信モジュールを直接駆動する送受信モジュールサブアレ
ーを構成し、フェーズドアレーレーダ全体の小型化と低
消費電力化を図ることにより、高周波化、コンフォーマ
ルアレー化に対応できるようにしたものである。
信モジュールを直接駆動する送受信モジュールサブアレ
ーを構成し、フェーズドアレーレーダ全体の小型化と低
消費電力化を図ることにより、高周波化、コンフォーマ
ルアレー化に対応できるようにしたものである。
【００２０】
【作用】この考案における送受信モジュールは、レベル
変換回路６を省略あるいはその必要個数を削減すること
により、フェーズドアレーレーダ全体装置の小型化と低
消費電力化が図れると共に、高周波化、コンフォーマル
アレー化に対応することができる。
変換回路６を省略あるいはその必要個数を削減すること
により、フェーズドアレーレーダ全体装置の小型化と低
消費電力化が図れると共に、高周波化、コンフォーマル
アレー化に対応することができる。
【００２１】
【実施例】以下この考案の実施例１及び他の実施例を図
について説明する。図１はこの考案の実施例１による送
受信モジュールの構成ブロック図、図２はこの考案の他
の実施例による制御回路部の構成ブロック図、図３はこ
の考案の他の実施例による単極双投電界効果トランジス
タスイッチの簡易接続図、図４はこの考案の他の実施例
による装荷型電界効果トランジスタ移相器の簡易接続
図、図５はこの考案の他の実施例による送受信モジュー
ルサブアレーの構成ブロック図、図６はこの考案の他の
実施例による送受信モジュールサブアレーの実装例図、
図７は図６の断面ＡＡ′図、図８はこの考案の他の実施
例による送受信モジュールサブアレーの実装例図、図９
は図８の断面ＣＣ′図、図１０はこの考案の他の実施例
によるフェーズドアレーレーダの構成ブロック図、図１
１はこの考案の他の実施例によるフェーズドアレーレー
ダの構成ブロック図である。
について説明する。図１はこの考案の実施例１による送
受信モジュールの構成ブロック図、図２はこの考案の他
の実施例による制御回路部の構成ブロック図、図３はこ
の考案の他の実施例による単極双投電界効果トランジス
タスイッチの簡易接続図、図４はこの考案の他の実施例
による装荷型電界効果トランジスタ移相器の簡易接続
図、図５はこの考案の他の実施例による送受信モジュー
ルサブアレーの構成ブロック図、図６はこの考案の他の
実施例による送受信モジュールサブアレーの実装例図、
図７は図６の断面ＡＡ′図、図８はこの考案の他の実施
例による送受信モジュールサブアレーの実装例図、図９
は図８の断面ＣＣ′図、図１０はこの考案の他の実施例
によるフェーズドアレーレーダの構成ブロック図、図１
１はこの考案の他の実施例によるフェーズドアレーレー
ダの構成ブロック図である。
【００２２】図３において、３６はＲＦチョークインダ
クタ、３７はキャパシタで、３８のバイアス回路を構成
する。４２は負電圧印加端子で電界効果トランジスタ３
３ａ、３３ｂのゲート電圧を正電圧で駆動させるための
ものである。
クタ、３７はキャパシタで、３８のバイアス回路を構成
する。４２は負電圧印加端子で電界効果トランジスタ３
３ａ、３３ｂのゲート電圧を正電圧で駆動させるための
ものである。
【００２３】図４において、４５は直流阻止キャパシタ
で、電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄのゲートを正
電圧で駆動させるためのものである。
で、電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄのゲートを正
電圧で駆動させるためのものである。
【００２４】図５において、１４は主にＲＦデバイスよ
り構成された単位送受信モジュール、１５は送受信モジ
ュールサブアレー、５０は複数の単位送受信モジュール
１５を駆動する複数送受信モジュール制御回路である。
り構成された単位送受信モジュール、１５は送受信モジ
ュールサブアレー、５０は複数の単位送受信モジュール
１５を駆動する複数送受信モジュール制御回路である。
【００２５】図６において、５１はパッケージングされ
た単位送受信モジュール、５２は単位送受信モジュール
５１のＲＦ信号入出力マイクロストリップ線路、５３は
単位送受信モジュール５１の電源／駆動信号入力パッ
ド、５４はパッケージングした複数送受信モジュール制
御回路、５５はパルス負荷のためのエネルギーバンクあ
るいはサージ防止のための電源用キャパシタ、５６はス
トリップ線路で形成された例えばウィルキンソン分配器
等の単位ＲＦ信号分配合成回路、５７は単位送受信モジ
ュール５１、単位ＲＦ信号分配合成回路５６とを接続す
るストリップ線路、５８は単位送受信モジュール５１と
素子アンテナ８とを接続するストリップ線路、５９は単
位送受信モジュール５１に所定の動作をさせるための電
源／駆動信号を供給するための電源／駆動信号入出力パ
ッド、６０は送受信モジュールサブアレーである。
た単位送受信モジュール、５２は単位送受信モジュール
５１のＲＦ信号入出力マイクロストリップ線路、５３は
単位送受信モジュール５１の電源／駆動信号入力パッ
ド、５４はパッケージングした複数送受信モジュール制
御回路、５５はパルス負荷のためのエネルギーバンクあ
るいはサージ防止のための電源用キャパシタ、５６はス
トリップ線路で形成された例えばウィルキンソン分配器
等の単位ＲＦ信号分配合成回路、５７は単位送受信モジ
ュール５１、単位ＲＦ信号分配合成回路５６とを接続す
るストリップ線路、５８は単位送受信モジュール５１と
素子アンテナ８とを接続するストリップ線路、５９は単
位送受信モジュール５１に所定の動作をさせるための電
源／駆動信号を供給するための電源／駆動信号入出力パ
ッド、６０は送受信モジュールサブアレーである。
【００２６】図７において、６１は上面にストリップ線
路５７、５８及び電源／駆動信号入出力パッド５９等が
設けられた誘電体、６２は上面にグランドパターンが設
けられた誘電体、６３は電源／駆動信号用配線が施され
た第１の誘電体、６４は同じく電源／駆動信号用配線が
施された第Ｎの誘電体で、誘電体６１、６２、第１の誘
電体６３、第Ｎの誘電体６４には配線間の導通をとるた
めに必要なスルーホールが設けてある。６５は上記６１
〜６４の誘電体及び単位送受信モジュール５１を固定し
かつ熱放散を行うための構造部材を兼ねたヒートシンク
である。
路５７、５８及び電源／駆動信号入出力パッド５９等が
設けられた誘電体、６２は上面にグランドパターンが設
けられた誘電体、６３は電源／駆動信号用配線が施され
た第１の誘電体、６４は同じく電源／駆動信号用配線が
施された第Ｎの誘電体で、誘電体６１、６２、第１の誘
電体６３、第Ｎの誘電体６４には配線間の導通をとるた
めに必要なスルーホールが設けてある。６５は上記６１
〜６４の誘電体及び単位送受信モジュール５１を固定し
かつ熱放散を行うための構造部材を兼ねたヒートシンク
である。
【００２７】図８において、６６はＲＦ信号を伝達する
ための芯線、６７はその外導体で同軸線路６８を形成す
る。６９は上面にグランドパターンを有し下面にストリ
ップ線路を有する誘電体、７０は下面にグランドパター
ンを有する誘電体、７１は下面に印刷アンテナ７２を有
する誘電体である。
ための芯線、６７はその外導体で同軸線路６８を形成す
る。６９は上面にグランドパターンを有し下面にストリ
ップ線路を有する誘電体、７０は下面にグランドパター
ンを有する誘電体、７１は下面に印刷アンテナ７２を有
する誘電体である。
【００２８】次に動作について説明する。図１６は励振
器から送出されたＲＦ信号はサーキュレータ１８、ＲＦ
信号合成分配回路４７を介し送受信モジュール７に入力
する。このＲＦ信号は図１のＲＦ信号入出力端子９ａを
介しディジタル移相器１に入力し所定の位相設定をされ
た後、送受切換スイッチ２ａにて高出力増幅器３に入力
後所定レベルまで増幅されて送受切換スイッチ２ｂ、Ｒ
Ｆ信号入出力端子９ｂ、素子アンテナ８を介し空間に放
射される。
器から送出されたＲＦ信号はサーキュレータ１８、ＲＦ
信号合成分配回路４７を介し送受信モジュール７に入力
する。このＲＦ信号は図１のＲＦ信号入出力端子９ａを
介しディジタル移相器１に入力し所定の位相設定をされ
た後、送受切換スイッチ２ａにて高出力増幅器３に入力
後所定レベルまで増幅されて送受切換スイッチ２ｂ、Ｒ
Ｆ信号入出力端子９ｂ、素子アンテナ８を介し空間に放
射される。
【００２９】一方、空間より到来した電波は素子アンテ
ナ８にて受信された後、ＲＦ信号入出力端子９ｂ、送受
切換スイッチ２ｂを介し低雑音増幅器４に入力後低雑音
にて所定レベル増幅され、送受切換スイッチ２ａを介し
ディジタル移相器１に入力後所定の位相設定をされたＲ
Ｆ信号入出力端子９ｂを介し、図１６に示すＲＦ信号合
成分配回路４７、サーキュレータ１８を経て受信器１７
に入力し受信信号として検出される。
ナ８にて受信された後、ＲＦ信号入出力端子９ｂ、送受
切換スイッチ２ｂを介し低雑音増幅器４に入力後低雑音
にて所定レベル増幅され、送受切換スイッチ２ａを介し
ディジタル移相器１に入力後所定の位相設定をされたＲ
Ｆ信号入出力端子９ｂを介し、図１６に示すＲＦ信号合
成分配回路４７、サーキュレータ１８を経て受信器１７
に入力し受信信号として検出される。
【００３０】上記１〜４のＲＦデバイスの所定の動作
は、電源電圧入力端子１１から供給される電源電圧と、
制御信号入出力端子１０に入力する制御信号データによ
り制御されるが、ＣＭＯＳゲートアレー等で構成される
制御回路５の電源電圧端子をグランドに接続し、制御回
路５のグランド端子に負電圧を印加し、送受信モジュー
ル７の制御信号入出力端子１０に入力する制御データの
入力電圧及び制御回路５の出力電圧を負電位とすること
により制御回路５の出力信号を図１３〜図１５に示す駆
動方式のＲＦデバイス１〜４を直接駆動する駆動信号１
３として使用し、レベル変換回路６を省略することがで
きる。
は、電源電圧入力端子１１から供給される電源電圧と、
制御信号入出力端子１０に入力する制御信号データによ
り制御されるが、ＣＭＯＳゲートアレー等で構成される
制御回路５の電源電圧端子をグランドに接続し、制御回
路５のグランド端子に負電圧を印加し、送受信モジュー
ル７の制御信号入出力端子１０に入力する制御データの
入力電圧及び制御回路５の出力電圧を負電位とすること
により制御回路５の出力信号を図１３〜図１５に示す駆
動方式のＲＦデバイス１〜４を直接駆動する駆動信号１
３として使用し、レベル変換回路６を省略することがで
きる。
【００３１】図１の実施例では、制御信号入出力端子１
０に入力する制御信号データの出力電圧を負電位とした
が、従来のように正電位とし図２に示すように制御回路
５の前に電位反転用のレベル変換回路を設けその入力し
た正論理データを負論理データに変換してから制御回路
５に入力しても良く、この場合ビーム指向制御回路２０
からの制御データが正論理データのままでも制御回路５
の出力により１〜４のＲＦデバイスを直接駆動できると
いう効果を奏する。
０に入力する制御信号データの出力電圧を負電位とした
が、従来のように正電位とし図２に示すように制御回路
５の前に電位反転用のレベル変換回路を設けその入力し
た正論理データを負論理データに変換してから制御回路
５に入力しても良く、この場合ビーム指向制御回路２０
からの制御データが正論理データのままでも制御回路５
の出力により１〜４のＲＦデバイスを直接駆動できると
いう効果を奏する。
【００３２】図３は単極双投電界効果トランジスタスイ
ッチにおいて、負電圧印加端子４２に負電圧を印加し、
バイアス回路３８を介して電界効果トランジスタ３３
ａ、３３ｂのドレイン及びソースを負電位とすることに
より、ゲート電圧印加端子４１ａ、４１ｂへの印加電圧
が正電位でも電界効果トランジスタ３３ａ、３３ｂが駆
動できるようにしたものである。
ッチにおいて、負電圧印加端子４２に負電圧を印加し、
バイアス回路３８を介して電界効果トランジスタ３３
ａ、３３ｂのドレイン及びソースを負電位とすることに
より、ゲート電圧印加端子４１ａ、４１ｂへの印加電圧
が正電位でも電界効果トランジスタ３３ａ、３３ｂが駆
動できるようにしたものである。
【００３３】図４は装荷型電界効果トランジスタ移相器
において、電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄのソー
スを直流阻止キャパシタ４５ａ、４５ｂで高周波的には
接地し、負電圧印加端子４２ａ、４２ｂに負電圧を印加
し、バイアス回路３８を介して電界効果トランジスタ３
３ｃ、３３ｄのドレイン及びソースを負電位とすること
により、ゲート電圧印加端子４１ｃ、４１ｄへの印加電
圧が正電位でも電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄが
駆動できるようにしたものであり、図３、図４のいずれ
の場合でも制御回路５の出力電圧を負電位としなくとも
直接駆動することができ、電界効果トランジスタスイッ
チ、電界効果トランジスタ移相器を駆動するためのレベ
ル変換回路６を省略することができ前記実施例１、２と
同様の効果を奏する。尚、図３、図４はＮチャネル電界
効果トランジスタを用いた場合について示しているが、
Ｐチャネル電界効果トランジスタを用いれば、図１４、
図１５に示す接続図の状態でも、電界効果トランジスタ
のゲートを正電圧で直接駆動することができ同様の効果
を奏する。
において、電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄのソー
スを直流阻止キャパシタ４５ａ、４５ｂで高周波的には
接地し、負電圧印加端子４２ａ、４２ｂに負電圧を印加
し、バイアス回路３８を介して電界効果トランジスタ３
３ｃ、３３ｄのドレイン及びソースを負電位とすること
により、ゲート電圧印加端子４１ｃ、４１ｄへの印加電
圧が正電位でも電界効果トランジスタ３３ｃ、３３ｄが
駆動できるようにしたものであり、図３、図４のいずれ
の場合でも制御回路５の出力電圧を負電位としなくとも
直接駆動することができ、電界効果トランジスタスイッ
チ、電界効果トランジスタ移相器を駆動するためのレベ
ル変換回路６を省略することができ前記実施例１、２と
同様の効果を奏する。尚、図３、図４はＮチャネル電界
効果トランジスタを用いた場合について示しているが、
Ｐチャネル電界効果トランジスタを用いれば、図１４、
図１５に示す接続図の状態でも、電界効果トランジスタ
のゲートを正電圧で直接駆動することができ同様の効果
を奏する。
【００３４】図５において、１５はＲＦデバイス１〜４
からなるＭ個の送受信モジュール１４と、ＲＦ合成分配
回路４７、複数送受信モジュール制御回路５０等からな
る送受信モジュールサブアレーである。図において、Ｒ
Ｆ信号入出力端子９ｃから入力したＲＦ信号はＲＦ信号
合成分配回路４７にて分配された後、単位送受信モジュ
ール１４のＲＦ信号入出力端子９ａに入力し、前述の送
受信モジュール７のように所定の位相設定と増幅をされ
た後ＲＦ信号入出力端子９ｂ、９ｄ、素子アンテナ８を
介し空間に放射される。
からなるＭ個の送受信モジュール１４と、ＲＦ合成分配
回路４７、複数送受信モジュール制御回路５０等からな
る送受信モジュールサブアレーである。図において、Ｒ
Ｆ信号入出力端子９ｃから入力したＲＦ信号はＲＦ信号
合成分配回路４７にて分配された後、単位送受信モジュ
ール１４のＲＦ信号入出力端子９ａに入力し、前述の送
受信モジュール７のように所定の位相設定と増幅をされ
た後ＲＦ信号入出力端子９ｂ、９ｄ、素子アンテナ８を
介し空間に放射される。
【００３５】一方、空間より到来した電波は素子アンテ
ナ８にて受信された後ＲＦ信号入出力端子９ｄ、９ｂを
介し単位送受信モジュール１４に入力後、前述の送受信
モジュール７のように所定の増幅と位相設定をされたＲ
Ｆ信号入出力端子９ａに出力後更にＲＦ信号合成分配回
路４７で合成された後ＲＦ信号入出力端子９ｃに出力す
る。
ナ８にて受信された後ＲＦ信号入出力端子９ｄ、９ｂを
介し単位送受信モジュール１４に入力後、前述の送受信
モジュール７のように所定の増幅と位相設定をされたＲ
Ｆ信号入出力端子９ａに出力後更にＲＦ信号合成分配回
路４７で合成された後ＲＦ信号入出力端子９ｃに出力す
る。
【００３６】上記単位送受信モジュール１４の所定の動
作は、電源電圧入力端子１１から供給される電源電圧と
制御信号入出力端子１０に入力する制御信号データによ
り制御されるが、複数送受信モジュール制御回路５０を
実施例１のように負電位データが扱えるようにすると共
に、制御信号入出力端子１０より入力したシリアルデー
タを基に複数送受信モジュールの設定位相を演算する機
能と複数送受信モジュールを制御するシリアルパラレル
信号変換機能を持たせることにより、複数の単位送受信
モジュール１４を直接制御することができる。
作は、電源電圧入力端子１１から供給される電源電圧と
制御信号入出力端子１０に入力する制御信号データによ
り制御されるが、複数送受信モジュール制御回路５０を
実施例１のように負電位データが扱えるようにすると共
に、制御信号入出力端子１０より入力したシリアルデー
タを基に複数送受信モジュールの設定位相を演算する機
能と複数送受信モジュールを制御するシリアルパラレル
信号変換機能を持たせることにより、複数の単位送受信
モジュール１４を直接制御することができる。
【００３７】したがって個々の単位送受信モジュール１
４それぞれに制御回路５を持たせる必要がなくなると共
に、送受信モジュールサブアレー１５全体を１台の送受
信モジュールとして集積化した時に、制御信号入出力用
コネクタ、電源電圧入力用コネクタの必要数は送受信モ
ジュール７の場合と同程度となり送受信モジュール全体
を大幅に小型化することができる。
４それぞれに制御回路５を持たせる必要がなくなると共
に、送受信モジュールサブアレー１５全体を１台の送受
信モジュールとして集積化した時に、制御信号入出力用
コネクタ、電源電圧入力用コネクタの必要数は送受信モ
ジュール７の場合と同程度となり送受信モジュール全体
を大幅に小型化することができる。
【００３８】尚、上記例では制御信号入出力端子１０に
入力する制御信号データは負電圧としたが、実施例２の
ように複数送受信モジュール制御回路５０の前にレベル
変換回路６を設け正電圧データを負電圧データに変換し
て複数送受信モジュール制御回路５０に入力するように
すれば、制御信号入出力端子１０に入力する制御信号デ
ータを正電圧とすることができる。
入力する制御信号データは負電圧としたが、実施例２の
ように複数送受信モジュール制御回路５０の前にレベル
変換回路６を設け正電圧データを負電圧データに変換し
て複数送受信モジュール制御回路５０に入力するように
すれば、制御信号入出力端子１０に入力する制御信号デ
ータを正電圧とすることができる。
【００３９】図６は図５に示す送受信モジュールサブア
レー１５の実装例図であり、例えばウィルキンソン分配
器等の単位ＲＦ信号分配合成回路５６とストリップ線路
５７からなるＲＦ信号分配合成回路と、例えば特開平２
−２６８５０２号公報に示すパッケージング技術により
パッケージングされた単位送受信モジュール５１と、同
じくパッケージングされた複数送受信モジュール制御回
路５４等を２次元的に配置したものである。
レー１５の実装例図であり、例えばウィルキンソン分配
器等の単位ＲＦ信号分配合成回路５６とストリップ線路
５７からなるＲＦ信号分配合成回路と、例えば特開平２
−２６８５０２号公報に示すパッケージング技術により
パッケージングされた単位送受信モジュール５１と、同
じくパッケージングされた複数送受信モジュール制御回
路５４等を２次元的に配置したものである。
【００４０】単位送受信モジュール５１を駆動する電源
／駆動信号入力パッド５９は図７の誘電体６１の上面に
設けられているが、複数送受信モジュール制御回路５０
の出力端子あるいは電源電圧入力端子とは第１の誘電体
６３、第Ｎの誘電体６４、に設けられた電源／駆動信号
配線パターンとスルーホール及び誘電体６１、誘電体６
２に設けられたスルーホールによって接続される。ま
た、単位送受信モジュール５１での発熱はヒートシンク
６５にて熱放散される。
／駆動信号入力パッド５９は図７の誘電体６１の上面に
設けられているが、複数送受信モジュール制御回路５０
の出力端子あるいは電源電圧入力端子とは第１の誘電体
６３、第Ｎの誘電体６４、に設けられた電源／駆動信号
配線パターンとスルーホール及び誘電体６１、誘電体６
２に設けられたスルーホールによって接続される。ま
た、単位送受信モジュール５１での発熱はヒートシンク
６５にて熱放散される。
【００４１】図６の実施例では単位送受信モジュール５
１とストリップ線路５８を２次元的に接続できるため、
ストリップ線路５８に素子アンテナを接続するか、ある
いは誘電体６１と誘電体６２により例えばプリント化ダ
イポールアンテナを直接形成することによりアンテナア
レーが容易に構成できると共に、面Ｂを曲面化すること
によりコンフォーマルアレイアンテナを容易に構成する
ことができる。
１とストリップ線路５８を２次元的に接続できるため、
ストリップ線路５８に素子アンテナを接続するか、ある
いは誘電体６１と誘電体６２により例えばプリント化ダ
イポールアンテナを直接形成することによりアンテナア
レーが容易に構成できると共に、面Ｂを曲面化すること
によりコンフォーマルアレイアンテナを容易に構成する
ことができる。
【００４２】図１０に、この考案による送受信モジュー
ルサブアレー１５を採用した場合のフェーズドアレーレ
ーダの構成ブロック図を示す。動作は図１６に示す従来
の構成ブロック図の場合と同様であるが、ＲＦ信号合成
分配回路４７、電源電圧給電回路４８、制御信号分配回
路４９の一部が送受信モジュールサブアレー１５の中に
入っているためその構成を大幅に簡略化できると共に小
型化も図れる。
ルサブアレー１５を採用した場合のフェーズドアレーレ
ーダの構成ブロック図を示す。動作は図１６に示す従来
の構成ブロック図の場合と同様であるが、ＲＦ信号合成
分配回路４７、電源電圧給電回路４８、制御信号分配回
路４９の一部が送受信モジュールサブアレー１５の中に
入っているためその構成を大幅に簡略化できると共に小
型化も図れる。
【００４３】図１１は、この考案による送受信モジュー
ルサブアレー１５にＲＦ信号合成分配回路４７、電源電
圧給電回路４８、制御信号分配回路４９の全てを取り込
んだ場合を示すブロック図で、フェーズドアレーレーダ
全体を大幅に小型化することができる。
ルサブアレー１５にＲＦ信号合成分配回路４７、電源電
圧給電回路４８、制御信号分配回路４９の全てを取り込
んだ場合を示すブロック図で、フェーズドアレーレーダ
全体を大幅に小型化することができる。
【００４４】図８は、図５に示す送受信モジュールサブ
アレー１５の他の実施例図であり、図６実施例とは異な
り図９に示すように上面にグランドパターンを有し下面
にストリップ線路を有する誘電体６９と、下面にグラン
ドパターンを有する誘電体７０にてＲＦ信号分配合成回
路を形成し、このＲＦ信号分配合成回路と単位送受信モ
ジュール５１とを３次元的に配置したものである。単位
送受信モジュール５１と上記ＲＦ信号分配合成回路との
接続は、同軸線路６８等によって実現できる。また、誘
電体７０の下面にパッチアンテナ等の印刷アンテナ７２
を有する誘電体７１を設け、この印刷アンテナ７２と単
位送受信モジュール５１とを同軸線路６８等で接続する
ことによりアンテナアレーが容易に構成できると共に、
面Ｄを曲面化することによりコンフォーマルアレイアン
テナを容易に形成することができる。
アレー１５の他の実施例図であり、図６実施例とは異な
り図９に示すように上面にグランドパターンを有し下面
にストリップ線路を有する誘電体６９と、下面にグラン
ドパターンを有する誘電体７０にてＲＦ信号分配合成回
路を形成し、このＲＦ信号分配合成回路と単位送受信モ
ジュール５１とを３次元的に配置したものである。単位
送受信モジュール５１と上記ＲＦ信号分配合成回路との
接続は、同軸線路６８等によって実現できる。また、誘
電体７０の下面にパッチアンテナ等の印刷アンテナ７２
を有する誘電体７１を設け、この印刷アンテナ７２と単
位送受信モジュール５１とを同軸線路６８等で接続する
ことによりアンテナアレーが容易に構成できると共に、
面Ｄを曲面化することによりコンフォーマルアレイアン
テナを容易に形成することができる。
【図１】この考案による送受信モジュールの構成ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】この考案の他の実施例による制御部の構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】この考案による単極双投電界効果トランジスタ
の簡易接続図である。
の簡易接続図である。
【図４】この考案による装荷型電界効果トランジスタ移
相器の簡易接続図である。
相器の簡易接続図である。
【図５】この考案による送受信モジュールサブアレーの
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
【図６】この考案による送受信モジュールサブアレーの
実装例図である。
実装例図である。
【図７】図６の断面ＡＡ´図である。
【図８】この考案による送受信モジュールサブアレーの
他の実装例図である。
他の実装例図である。
【図９】図８の断面ＣＣ´図である。
【図１０】この考案によるフェーズドアレーレーダの構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図１１】この考案によるフェーズドアレーレーダの他
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
【図１２】従来の送受信モジュールの構成ブロック図で
ある。
ある。
【図１３】電界効果トランジスタ増幅器の簡易接続図で
ある。
ある。
【図１４】単極双投電界効果トランジスタスイッチの簡
易接続図である。
易接続図である。
【図１５】装荷型電界効果トランジスタ移相器の簡易接
続図である。
続図である。
【図１６】フェーズドアレーレーダの構成ブロック図で
ある。
ある。
１ ディジタル移相器 ２ 送受切換スイッチ ３ 高出力増幅器 ４ 低雑音増幅器 ５ 制御回路 ６ レベル変換回路 ７ 送受信モジュール ８ 素子アンテナ ９ ＲＦ信号入出力端子 １０ 制御信号入出力端子 １１ 電源電圧入力端子 １２ パラレル信号 １３ 駆動信号 １４ 単位送受信モジュール １５ 送受信モジュールサブアレー １６ 励振器 １７ 受信器 １８ サーキュレータ １９ 電源 ２０ ビーム指向制御回路 ２１ 電界効果トランジスタ ２２ インダクタ ２３ キャパシタ ２４ バイアス回路 ２５ 直流阻止キャパシタ ２６ ＲＦ信号入力端子 ２７ ＲＦ信号出力端子 ２８ 抵抗 ２９ 分圧抵抗 ３０ ドレイン電圧印加端子 ３１ 負電圧印加端子 ３２ パルス電圧印加端子 ３３ 電界効果 ３４ インダクタ ３５ バイアス用抵抗 ３６ ＲＦチョークインダクタ ３７ キャパシタ ３８ バイアス回路 ３９ ＲＦ信号入力端子 ４０ ＲＦ信号出力端子 ４１ ゲート電圧印加端子 ４２ 負電圧印加端子 ４３ １／４波長線路 ４４ インピーダンス変換線路 ４５ 直流阻止キャパシタ ４６ ＲＦ信号入出力端子 ４７ ＲＦ信号合成分配回路 ４８ 電源電圧給電回路 ４９ 制御信号分配回路 ５０ 複数送受信モジュール制御回路 ５１ 単位送受信モジュール ５２ ＲＦ信号入出力ストリップ線路 ５３ 電源／駆動信号入力パッド ５４ 複数送受信モジュール制御回路 ５５ 電源用キャパシタ ５６ 単位ＲＦ信号合成分配回路 ５７ ストリツプ線路 ５８ ストリツプ線路 ５９ 電源／駆動信号出力パッド ６０ 送受信モジュールサブアレー ６１ 誘電体 ６２ 誘電体 ６３ 第１の誘電体 ６４ 第Ｎの誘電体 ６５ ヒートシンク ６６ 芯線 ６７ 外導体 ６８ 同軸線路 ６９ 誘電体 ７０ 誘電体 ７１ 誘電体 ７２ 印刷アンテナ
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の素子アンテナと、前記複数の素子
アンテナに対応して設けられ、ＲＦ信号の透過位相を変
化させる移相器と送信ＲＦ信号を増幅する高出力増幅器
と受信ＲＦ信号を増幅する低雑音増幅器と送受信ＲＦ信
号の伝搬経路を切り換える送受切換スイッチと前記移相
器、高出力増幅器、低雑音増幅器、送受切換スイッチを
制御する制御回路とで構成された送受信モジュールと、
この送受信モジュールに送信ＲＦ信号を供給する励振器
と、前記送受信モジュールからの受信信号を処理する受
信器と、前記複数の送受信モジュールに送信ＲＦ信号を
分配あるいは前記複数の送受信モジュールからの受信Ｒ
Ｆ信号を合成するＲＦ信号合成分配回路と、前記複数の
送受信モジュールに電源電圧を供給する電源及び電源電
圧給電回路と、前記複数の素子アンテナから放射される
電波ビームを走査するために前記複数の送受信モジュー
ルの位相設定及び動作を制御するビーム指向制御回路及
び制御信号分配回路とを備えるフェーズドアレーレーダ
において、前記ビーム指向制御回路から送出される制御
データを出力電圧が負電位である論理データとし、かつ
ＣＯＭＳゲートアレー等で構成される前記制御回路の電
源電圧を負電位動作とすることにより、この負電位論理
データを処理し、更に前記移相器、高出力増幅器、低雑
音増幅器、送受切換スイッチを電界効果トランジスタで
構成することにより前記制御回路の出力で直接駆動でき
るようにしたことを特徴とする送受信モジュール。 - 【請求項２】 上記制御回路の前に電位反転用のレベル
変換回路を設け、上記ビーム指向制御回路から送出され
る制御データが正論理データのままでも、上記制御回路
の出力で、前記電界効果トランジスタで構成された移相
器、高出力増幅器、低雑音増幅器、送受切換スイッチを
直接駆動制御できるようにしたことを特徴とする請求項
１記載の送受信モジュール。 - 【請求項３】 上記電界効果トランジスタで構成された
移相器、送受切換スイッチのドレイン及びソースに直流
阻止キャパシタ、ＲＦチョーク等により正電圧を印加
し、ゲート電圧が正電位でも駆動可能とすることによ
り、上記制御回路の出力電圧が正電位でも直接駆動でき
るようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の送
受信モジュール。 - 【請求項４】 上記移相器、高出力増幅器、低雑音増幅
器、送受切換スイッチ等のＲＦデバイスで単位送受信モ
ジュールを構成し、上記制御回路をその入力シリアルデ
ータを基に前記複数の単位送受信モジュールの設定位相
を演算する機能と前記複数の単位送受信モジュールを制
御するシリアルパラレル信号変換機能を有した複数送受
信モジュール制御回路と、前記複数の単位送受信モジュ
ールに上記ＲＦ信号分配合成回路の一部と、上記電源電
圧給電回路の一部とを接続しかつ、前記複数の単位送受
信モジュールを前記複数送受信モジュール制御回路で駆
動することにより送受信モジュールのサブアレーを構成
したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の送受信
モジュール。 - 【請求項５】 上面に上記ＲＦ信号合成分配回路等を形
成するストリップ線路パターン及び電源／駆動信号入出
力パッド等と内部に接続用スルーホールとを有する誘電
体と、この誘電体の下面とその上面が接合されかつ上面
にグランドパターンと内部に接続用スルーホールを有す
る誘電体と、この誘電体の下面とその上面が接合されか
つ上面に電源／駆動信号配線パターンと内部に接続用ス
ルーホールを有する第１の誘電体と、第Ｎ−１（Ｎ＝２
…Ｎ）の誘電体の下面とその上面が接合されかつ上面に
電源／駆動信号配線パターンと内部に接続用スルーホー
ルを有する第Ｎの誘電体とで構成された多層誘電体の前
記第Ｎの誘電体の下面にヒートシンクを接合し、パッケ
ージングされた上記単位送受信モジュールを前記当該誘
電体に穴を設け直接ヒートシンク上あるいは、前記誘電
体のいずれかの面上に搭載しかつ、上記パッケージング
された複数送受信モジュール制御回路を前記上面にスト
リップ線路パターンを有する誘電体面上に搭載し、二次
元送受信モジュールサブアレーを構成したことを特徴と
する請求項４記載の送受信モジュール。 - 【請求項６】 上記ストリップ線路パターンを有する誘
電体上に印刷アンテナを形成し素子アンテナと上記送受
信モジュールを一体化したことを特徴とする請求項５記
載の送受信モジュール。 - 【請求項７】 上面にグランドパターンを有し下面に上
記ＲＦ信号合成分配回路等を形成するストリップ線路パ
ターンを有する誘電体と、この誘電体の下面とその上面
が接合されかつ下面にグランドパターンを有する誘電体
により上記ＲＦ信号合成分配回路を構成し、このＲＦ信
号合成分配回路を上記ヒートシンクの下面に接合し、上
記第１〜第Ｎの誘電体及び前記ヒートシンクの当該部分
に同軸線路等のＲＦ信号伝送線路を貫通させ、上記パッ
ケージングされた単位送受信モジュールのＲＦ信号入出
力ストリップ線路と前記ＲＦ信号合成分配回路のＲＦ信
号入出力ストリップ線路とを接続することにより三次元
送受信モジュールサブアレーを構成したことを特徴とす
る請求項４記載の送受信モジュール。 - 【請求項８】 下面に印刷アンテナを有する誘電体の上
面を上記下面にグランドパターンを有する誘電体の下面
と接合し、上記第１〜第Ｎの誘電体と上記ヒートシンク
及び上記ＲＦ信号合成分配回路を構成する誘電体の当該
部分に同軸線路等のＲＦ信号伝送線路を貫通させ上記パ
ッケージングされた単位送受信モジュールのＲＦ信号入
出力ストリップ線路と前記印刷アンテナを接続すること
により素子アンテナと上記送受信モジュールを一体化し
たことを特徴とする請求項７記載の送受信モジュール。
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| JP1991070816U JP2560001Y2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 送受信モジュール |
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-
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-
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