JP3096734B2 - 送信アレーアンテナの較正方法 - Google Patents
送信アレーアンテナの較正方法Info
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- JP3096734B2 JP3096734B2 JP10265787A JP26578798A JP3096734B2 JP 3096734 B2 JP3096734 B2 JP 3096734B2 JP 10265787 A JP10265787 A JP 10265787A JP 26578798 A JP26578798 A JP 26578798A JP 3096734 B2 JP3096734 B2 JP 3096734B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナ素
子より構成される送信アレーアンテナの各アンテナ素子
の振幅・位相の不均一を較正する送信アレーアンテナの
較正方法に関する。
子より構成される送信アレーアンテナの各アンテナ素子
の振幅・位相の不均一を較正する送信アレーアンテナの
較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のアンテナ素子より構成される送信
アレーアンテナの振幅・位相を較正するための方法とし
て、各素子アンテナに接続されている位相器を用い、一
つの素子アンテナの位相を３６０°回転させたときのア
レー合成電界の振幅変化を測定し、その結果を計算機で
演算処理して、その素子の振幅と位相を求める、素子電
界ベクトル回転法（第１の従来例）が知られている。こ
の素子電界ベクトル回転法によれば、アンテナ素子や反
射鏡自体を含む全線路における振幅・位相の不均一性を
検出できるという特長を有する。
アレーアンテナの振幅・位相を較正するための方法とし
て、各素子アンテナに接続されている位相器を用い、一
つの素子アンテナの位相を３６０°回転させたときのア
レー合成電界の振幅変化を測定し、その結果を計算機で
演算処理して、その素子の振幅と位相を求める、素子電
界ベクトル回転法（第１の従来例）が知られている。こ
の素子電界ベクトル回転法によれば、アンテナ素子や反
射鏡自体を含む全線路における振幅・位相の不均一性を
検出できるという特長を有する。
【０００３】また、送信信号を適応フィルタに通した信
号と受信信号との誤差の二乗平均を評価関数として、こ
れを最小にするよう複素重みを計算することにより、送
信アンテナ各素子の相対振幅・相対位相を求める手法
（第２の従来例）も知られている。この技術によれば、
各アンテナ素子の振幅・位相を均一にするための計算を
一括処理により行うことができ、送信アンテナ各素子の
相対振幅・相対位相を求める計算時間を短縮できるとい
う特長を有する。
号と受信信号との誤差の二乗平均を評価関数として、こ
れを最小にするよう複素重みを計算することにより、送
信アンテナ各素子の相対振幅・相対位相を求める手法
（第２の従来例）も知られている。この技術によれば、
各アンテナ素子の振幅・位相を均一にするための計算を
一括処理により行うことができ、送信アンテナ各素子の
相対振幅・相対位相を求める計算時間を短縮できるとい
う特長を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来例では、アレーアンテナのアンテナ素子数が多い場
合、各アンテナ素子毎に位相を回転させて合成電力を測
定する必要があるため、測定に時間がかかることとなっ
てしまう。また、１アンテナ素子当たりの送信電力が弱
い場合、較正精度が十分確保できなくなるという問題点
もあった。
従来例では、アレーアンテナのアンテナ素子数が多い場
合、各アンテナ素子毎に位相を回転させて合成電力を測
定する必要があるため、測定に時間がかかることとなっ
てしまう。また、１アンテナ素子当たりの送信電力が弱
い場合、較正精度が十分確保できなくなるという問題点
もあった。
【０００５】また、第２の従来例では、送信系と受信系
にまたがる閉ループを構成しているため、その動作に不
安定な要素が残るという問題点があった。
にまたがる閉ループを構成しているため、その動作に不
安定な要素が残るという問題点があった。
【０００６】そこで、本発明は、以上の問題点を解決
し、所定の励振分布以外の振幅と位相の不均一性を相殺
するための係数を、高速かつ高い安定性のもとで得るこ
とができ、高精度の較正を早く行うことが可能な送信ア
レーアンテナの較正方法を供給することを目的とする。
し、所定の励振分布以外の振幅と位相の不均一性を相殺
するための係数を、高速かつ高い安定性のもとで得るこ
とができ、高精度の較正を早く行うことが可能な送信ア
レーアンテナの較正方法を供給することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】したがって、請求項１に
係る送信アレーアンテナの較正方法は、複数のアンテナ
素子で構成された送信アレーアンテナを備える送信系の
各アンテナ素子に接続された各信号系統に同期直交信号
を入力し、所定の送信ビームパターンを得るための所定
の励振分布を与え、所定の励振分布以外に存在する振幅
特性および位相特性が不均一であるアレーアンテナで送
信し、既知の方向に配置された受信系の１素子アンテナ
で受信し、該受信信号をディジタル信号に変換して、予
め定めた演算式に基づくディジタル演算処理を行って所
定の励振分布以外に存在する振幅誤差および位相誤差を
検出し、その不均一を相殺するための較正係数を求め、
上記受信系で求めた較正係数を送信系に送り、送信系の
各信号各系統に乗算することで、各アンテナ素子の不均
一性を打ち消すようにしたことを特徴とするものであ
る。
係る送信アレーアンテナの較正方法は、複数のアンテナ
素子で構成された送信アレーアンテナを備える送信系の
各アンテナ素子に接続された各信号系統に同期直交信号
を入力し、所定の送信ビームパターンを得るための所定
の励振分布を与え、所定の励振分布以外に存在する振幅
特性および位相特性が不均一であるアレーアンテナで送
信し、既知の方向に配置された受信系の１素子アンテナ
で受信し、該受信信号をディジタル信号に変換して、予
め定めた演算式に基づくディジタル演算処理を行って所
定の励振分布以外に存在する振幅誤差および位相誤差を
検出し、その不均一を相殺するための較正係数を求め、
上記受信系で求めた較正係数を送信系に送り、送信系の
各信号各系統に乗算することで、各アンテナ素子の不均
一性を打ち消すようにしたことを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、請求項２に係る送信アレーアンテナ
の較正方法は、複数のアンテナ素子で構成された送信ア
レーアンテナを備える送信系で、複数の同期直交信号を
ディジタル信号処理部に入力し、各信号を分配し、適当
な位相差を与えた後、各アンテナ素子系統に出力し、所
定の送信ビームパターンを得るための所定の励振分布を
与え、所定の励振分布以外に存在する振幅特性および位
相特性が不均一であるアレーアンテナで送信し、既知の
方向に配置された受信系の１素子アンテナで受信し、該
受信信号をディジタル信号に変換して、予め定めた演算
式に基づくディジタル演算処理を行って所定の励振分布
以外に存在する振幅誤差および位相誤差を検出し、その
不均一を相殺するための較正係数を求め、上記受信系で
求めた較正係数を送信系に送り、送信系の各信号各系統
に乗算することで、各アンテナ素子の不均一性を打ち消
すようにしたことを特徴とするものである。
の較正方法は、複数のアンテナ素子で構成された送信ア
レーアンテナを備える送信系で、複数の同期直交信号を
ディジタル信号処理部に入力し、各信号を分配し、適当
な位相差を与えた後、各アンテナ素子系統に出力し、所
定の送信ビームパターンを得るための所定の励振分布を
与え、所定の励振分布以外に存在する振幅特性および位
相特性が不均一であるアレーアンテナで送信し、既知の
方向に配置された受信系の１素子アンテナで受信し、該
受信信号をディジタル信号に変換して、予め定めた演算
式に基づくディジタル演算処理を行って所定の励振分布
以外に存在する振幅誤差および位相誤差を検出し、その
不均一を相殺するための較正係数を求め、上記受信系で
求めた較正係数を送信系に送り、送信系の各信号各系統
に乗算することで、各アンテナ素子の不均一性を打ち消
すようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項３に係る送信アレーアンテナ
の較正方法は、請求項１又は請求項２において、受信系
が行うディジタル演算処理を、予め用意した各同期直交
信号と受信信号との間で複素相関をとり、複素共役をと
った後、信号のパワー、送信アンテナ素子数、送信アン
テナにおける所定の励振分布、送信アンテナ素子の位置
等により定まる振幅・位相の演算としたことを特徴とす
るものである。
の較正方法は、請求項１又は請求項２において、受信系
が行うディジタル演算処理を、予め用意した各同期直交
信号と受信信号との間で複素相関をとり、複素共役をと
った後、信号のパワー、送信アンテナ素子数、送信アン
テナにおける所定の励振分布、送信アンテナ素子の位置
等により定まる振幅・位相の演算としたことを特徴とす
るものである。
【００１０】また、請求項４に係る送信アレーアンテナ
の較正方法は、請求項３において、受信系が行うディジ
タル演算処理に、空間離散フーリエ変換を含めるものと
したことを特徴とするものである。
の較正方法は、請求項３において、受信系が行うディジ
タル演算処理に、空間離散フーリエ変換を含めるものと
したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明に係る送信アレーアンテナの較正方法を詳細に説明す
る。
明に係る送信アレーアンテナの較正方法を詳細に説明す
る。
【００１２】図１に示すのは、本発明に係る送信アレー
アンテナの較正方法を具現化できる送信系と受信系から
なる第１実施形態である。この第１実施形態において
は、送信系１０のアレーアンテナを構成する各アンテナ
素子＃１〜＃Ｎごとに同期直交信号を入力して送信し、
受信系２０の単一のアンテナ素子２１で受けた受信信号
をディジタル信号処理することによって、送信アレーア
ンテナの較正を行うための較正係数を求めるものであ
る。
アンテナの較正方法を具現化できる送信系と受信系から
なる第１実施形態である。この第１実施形態において
は、送信系１０のアレーアンテナを構成する各アンテナ
素子＃１〜＃Ｎごとに同期直交信号を入力して送信し、
受信系２０の単一のアンテナ素子２１で受けた受信信号
をディジタル信号処理することによって、送信アレーア
ンテナの較正を行うための較正係数を求めるものであ
る。
【００１３】送信系１０のディジタル信号処理部１１に
は、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎに対応する同期直交信号
Ｓ1 〜ＳN が入力され、各同期直交信号Ｓ1 〜ＳN が振
幅・位相の変動を受けた後、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎ
から放射される。なお、ディジタル信号処理部１１から
出力された同期直交信号Ｓ1 〜ＳN は、各Ｄ／Ａコンバ
ータによって高周波帯または中間周波帯のディジタル信
号がアナログ信号に変換され、送信信号Ｓ'1〜Ｓ'Nとし
て各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから送信されるのである。
は、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎに対応する同期直交信号
Ｓ1 〜ＳN が入力され、各同期直交信号Ｓ1 〜ＳN が振
幅・位相の変動を受けた後、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎ
から放射される。なお、ディジタル信号処理部１１から
出力された同期直交信号Ｓ1 〜ＳN は、各Ｄ／Ａコンバ
ータによって高周波帯または中間周波帯のディジタル信
号がアナログ信号に変換され、送信信号Ｓ'1〜Ｓ'Nとし
て各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから送信されるのである。
【００１４】一方、受信系２０は、上記送信系１０に対
して既知の方向に配置された１素子アンテナ２１で受信
し、Ａ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換し
た受信信号をディジタル信号処理部２２へ供給し、この
ディジタル信号処理部２２では、この受信信号と予め受
信側で用意された送信信号（同期直交信号）を利用し
て、送信アンテナ各系統における振幅・位相の不均一性
を相殺するための較正係数を生成し、送信系１０に送る
のである。
して既知の方向に配置された１素子アンテナ２１で受信
し、Ａ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換し
た受信信号をディジタル信号処理部２２へ供給し、この
ディジタル信号処理部２２では、この受信信号と予め受
信側で用意された送信信号（同期直交信号）を利用し
て、送信アンテナ各系統における振幅・位相の不均一性
を相殺するための較正係数を生成し、送信系１０に送る
のである。
【００１５】上述した送信系１０においては、Ｎ個の同
期直交複素ベースバンド信号Ｓn （ｎ＝１，２，…，Ｎ
−１，Ｎ）をディジタル信号処理部１１に入力し、ビー
ム形成のための複素重み付けを行わずにそのまま各系統
に出力し、適当なサイドローブ特性を持たせるための所
定の励振振幅係数ａn （実数）が乗算される。ディジタ
ル信号処理部１１からアンテナ素子＃１〜＃Ｎまでの各
系統がもつ振幅と位相の不均一性を複素数で表わした係
数をｅn とすると、素子番号＃ｎから放射される信号
Ｓ'n は、下式［数１］で表わされる。
期直交複素ベースバンド信号Ｓn （ｎ＝１，２，…，Ｎ
−１，Ｎ）をディジタル信号処理部１１に入力し、ビー
ム形成のための複素重み付けを行わずにそのまま各系統
に出力し、適当なサイドローブ特性を持たせるための所
定の励振振幅係数ａn （実数）が乗算される。ディジタ
ル信号処理部１１からアンテナ素子＃１〜＃Ｎまでの各
系統がもつ振幅と位相の不均一性を複素数で表わした係
数をｅn とすると、素子番号＃ｎから放射される信号
Ｓ'n は、下式［数１］で表わされる。
【００１６】
【数１】
【００１７】また、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから放射
された信号Ｓ'nは空間的に合成され、送信アレーアンテ
ナ正面からθ方向で十分遠方に位置する受信系２０のア
ンテナ２１（１素子アンテナ）で受信される信号 は下
式［数２］で表わされる。
された信号Ｓ'nは空間的に合成され、送信アレーアンテ
ナ正面からθ方向で十分遠方に位置する受信系２０のア
ンテナ２１（１素子アンテナ）で受信される信号 は下
式［数２］で表わされる。
【００１８】
【数２】
【００１９】ここで、φn は送信アンテナ素子＃ｎから
受信アンテナ素子２１までの送信位相分布を表わし、送
信アンテナ素子＃ｎの位置とθで決定される。φn は等
間隔直線アレーアンテナの場合、下式［数３］で与えら
れる。
受信アンテナ素子２１までの送信位相分布を表わし、送
信アンテナ素子＃ｎの位置とθで決定される。φn は等
間隔直線アレーアンテナの場合、下式［数３］で与えら
れる。
【００２０】
【数３】
【００２１】ここで、χn は送信アンテナ素子の位置を
表わす座標値、λは送信搬送波の波長を表わす。
表わす座標値、λは送信搬送波の波長を表わす。
【００２２】受信信号Ｓを準同期検波し、ディジタル信
号処理部２２において、受信側であらかじめ用意された
送信信号Ｓn と複素相関（時間平均）をとると、下式
［数４］の関係から、不均一成分を表わす係数ｅn は下
式［数５］で計算できる。
号処理部２２において、受信側であらかじめ用意された
送信信号Ｓn と複素相関（時間平均）をとると、下式
［数４］の関係から、不均一成分を表わす係数ｅn は下
式［数５］で計算できる。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】よって、較正係数は下式［数６］で与えら
れる。
れる。
【００２６】
【数６】
【００２７】上記［数６］式より、受信信号Ｓと予め受
信側で用意した送信信号との複素相関をとった後、複素
共役をとり、適当な振幅・位相の重み付けを行い、出力
された較正係数を送信系に送り、各系統に乗算すること
により素子の不均一性を打ち消すことができるのであ
る。
信側で用意した送信信号との複素相関をとった後、複素
共役をとり、適当な振幅・位相の重み付けを行い、出力
された較正係数を送信系に送り、各系統に乗算すること
により素子の不均一性を打ち消すことができるのであ
る。
【００２８】図２に示すのは、本発明に係る送信アレー
アンテナの較正方法を具現化できる送信系と受信系から
なる第２実施形態である。この第２実施形態において
は、送信系３０のアレーアンテナから、同期直交信号に
応じたマルチビームを送信し、受信系４０の単一のアン
テナ素子４１で受けた受信信号をディジタル信号処理す
ることによって送信アレーアンテナの較正を行うための
較正係数を求めるものである。
アンテナの較正方法を具現化できる送信系と受信系から
なる第２実施形態である。この第２実施形態において
は、送信系３０のアレーアンテナから、同期直交信号に
応じたマルチビームを送信し、受信系４０の単一のアン
テナ素子４１で受けた受信信号をディジタル信号処理す
ることによって送信アレーアンテナの較正を行うための
較正係数を求めるものである。
【００２９】送信系３０のディジタル信号処理部３１に
は、同期直交信号Ｓ1 〜ＳN が入力・分配され、適当な
位相差を与えられた後、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから
放射される。なお、ディジタル信号処理部３１から各系
統に出力された信号は、各Ｄ／Ａコンバータによって高
周波帯または中間周波帯のディジタル信号からアナログ
信号に変換され、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから送信さ
れるのである。
は、同期直交信号Ｓ1 〜ＳN が入力・分配され、適当な
位相差を与えられた後、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから
放射される。なお、ディジタル信号処理部３１から各系
統に出力された信号は、各Ｄ／Ａコンバータによって高
周波帯または中間周波帯のディジタル信号からアナログ
信号に変換され、各アンテナ素子＃１〜＃Ｎから送信さ
れるのである。
【００３０】一方、受信系４０は、上記送信系３０に対
して既知の方向に配置された１素子アンテナ４１で受信
し、Ａ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換し
た受信信号をディジタル信号処理部４２へ供給し、この
ディジタル信号処理部４２では、この受信信号Ｓを用い
て送信アンテナ各系統における振幅・位相の不均一性を
相殺するための較正係数を演算し、送信系３０に送るの
である。
して既知の方向に配置された１素子アンテナ４１で受信
し、Ａ／Ｄコンバータによってディジタル信号に変換し
た受信信号をディジタル信号処理部４２へ供給し、この
ディジタル信号処理部４２では、この受信信号Ｓを用い
て送信アンテナ各系統における振幅・位相の不均一性を
相殺するための較正係数を演算し、送信系３０に送るの
である。
【００３１】上述した送信系３０においては、Ｎ個の同
期直交複素ベースバンド信号Ｓl （ｌ＝１，２，…Ｎ−
１，Ｎ）をディジタル信号処理部３１に入力し、各信号
をそれぞれＮ個複製し、信号Ｓl の隣接素子間位相差が
「２（ｌ−１）π／Ｎ」（ｌ＝１，２，…Ｎ−１，Ｎ）
となるように位相を与え、各系統に出力し、適当なサイ
ドローブ特性を持たせるための所定の励振振幅係数ａn
（実数）を乗算する。ディジタル信号処理部３１からア
ンテナ素子＃１〜＃Ｎまでの各系統がもつ振幅と位相の
不均一性を複素数で表わした係数をｅn とすると、各ア
ンテナ素子＃１〜＃Ｎから放射され、空間的に合成さ
れ、各信号Ｓl に対応したＮ本の直交マルチビームが形
成される。送信アンテナ正面からθの方向に配置された
受信系４０のアンテナ素子４１で受信される信号Ｓは下
式［数７］で与えられる。
期直交複素ベースバンド信号Ｓl （ｌ＝１，２，…Ｎ−
１，Ｎ）をディジタル信号処理部３１に入力し、各信号
をそれぞれＮ個複製し、信号Ｓl の隣接素子間位相差が
「２（ｌ−１）π／Ｎ」（ｌ＝１，２，…Ｎ−１，Ｎ）
となるように位相を与え、各系統に出力し、適当なサイ
ドローブ特性を持たせるための所定の励振振幅係数ａn
（実数）を乗算する。ディジタル信号処理部３１からア
ンテナ素子＃１〜＃Ｎまでの各系統がもつ振幅と位相の
不均一性を複素数で表わした係数をｅn とすると、各ア
ンテナ素子＃１〜＃Ｎから放射され、空間的に合成さ
れ、各信号Ｓl に対応したＮ本の直交マルチビームが形
成される。送信アンテナ正面からθの方向に配置された
受信系４０のアンテナ素子４１で受信される信号Ｓは下
式［数７］で与えられる。
【００３２】
【数７】
【００３３】ここで、φn は送信系３０のアンテナ素子
＃ｎから受信系４０のアンテナ素子４１までの送信位相
分布を表わし、送信系４０のアンテナ素子４１の位置と
θで決定される。また、φn は等間隔直線アレーアンテ
ナの場合、上式［数３］で与えられる。
＃ｎから受信系４０のアンテナ素子４１までの送信位相
分布を表わし、送信系４０のアンテナ素子４１の位置と
θで決定される。また、φn は等間隔直線アレーアンテ
ナの場合、上式［数３］で与えられる。
【００３４】次いで、受信信号Ｓを準同期検波し、ディ
ジタル信号処理部４２において、受信側であらかじめ用
意された送信信号Ｓn と複素相関（時間平均）をとる
と、上式［数４］の関係から、不均一成分を表わす係数
ｅn は下式［数８］で計算される。
ジタル信号処理部４２において、受信側であらかじめ用
意された送信信号Ｓn と複素相関（時間平均）をとる
と、上式［数４］の関係から、不均一成分を表わす係数
ｅn は下式［数８］で計算される。
【００３５】
【数８】
【００３６】よって、較正係数は下式［数９］で与えら
れる。
れる。
【００３７】
【数９】
【００３８】上式［数９］より、受信信号Ｓとあらかじ
め受信側で用意された送信信号Ｓnとの複素相関をとっ
た後、空間的な離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施し、複
素共役をとり、適当な振幅・位相の重み付けを行い、出
力された較正係数を送信系３０に送り、各系統に乗算す
ることにより素子の不均一性を打ち消すことができる。
め受信側で用意された送信信号Ｓnとの複素相関をとっ
た後、空間的な離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施し、複
素共役をとり、適当な振幅・位相の重み付けを行い、出
力された較正係数を送信系３０に送り、各系統に乗算す
ることにより素子の不均一性を打ち消すことができる。
【００３９】上記第２実施形態の具体例として、半波長
間隔の直線アレーアンテナ(４素子)のキャリブレーショ
ンを行ったシミュレーション結果を示す。
間隔の直線アレーアンテナ(４素子)のキャリブレーショ
ンを行ったシミュレーション結果を示す。
【００４０】図３に示すのは、各アンテナ素子の不均一
がない場合の理想的な送信直交マルチビームパターン
で、下掲の［表１］のように各素子に振幅と位相の偏差
を与えた場合、送信マルチビームパターンは図４のよう
になる。
がない場合の理想的な送信直交マルチビームパターン
で、下掲の［表１］のように各素子に振幅と位相の偏差
を与えた場合、送信マルチビームパターンは図４のよう
になる。
【００４１】
【表１】
【００４２】そして、送信系３０のアレーアンテナ正面
から２０°の方向に受信系４０のアンテナ素子４１を配
置し、上述した所定の演算を行って生成した較正係数に
基づく較正を行った後の送信マルチビームパターンは図
５に示すようになり、ビームパターンが改善されている
ことがわかる。
から２０°の方向に受信系４０のアンテナ素子４１を配
置し、上述した所定の演算を行って生成した較正係数に
基づく較正を行った後の送信マルチビームパターンは図
５に示すようになり、ビームパターンが改善されている
ことがわかる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
４に係る送信アレーアンテナの較正方法によれば、以下
のような特有の効果を奏する。
４に係る送信アレーアンテナの較正方法によれば、以下
のような特有の効果を奏する。
【００４４】（１）受信系で受けた受信信号を利用して
較正係数を求めるため、遠隔操作により送信アレーアン
テナの較正が可能である。
較正係数を求めるため、遠隔操作により送信アレーアン
テナの較正が可能である。
【００４５】（２）受信系でディジタル信号処理による
一括処理を行って較正係数を求めるので、較正係数の計
算が高速である。
一括処理を行って較正係数を求めるので、較正係数の計
算が高速である。
【００４６】（３）受信系で行う較正係数の計算におい
ては、閉ループ回路を構成しないため、動作が安定であ
る。
ては、閉ループ回路を構成しないため、動作が安定であ
る。
【図１】本発明に係る送信アレーアンテナの較正方法を
具現化できる送信系と受信系からなる第１実施形態であ
る。
具現化できる送信系と受信系からなる第１実施形態であ
る。
【図２】本発明に係る送信アレーアンテナの較正方法を
具現化できる送信系と受信系からなる第２実施形態であ
る。
具現化できる送信系と受信系からなる第２実施形態であ
る。
【図３】振幅・位相特性が均一な場合の半波長間隔４素
子直線アレーアンテナの送信直交マルチビームパターン
図である。
子直線アレーアンテナの送信直交マルチビームパターン
図である。
【図４】振幅・位相特性が不均一な場合の半波長間隔４
素子直線アレーアンテナの送信マルチビームパターン図
である。
素子直線アレーアンテナの送信マルチビームパターン図
である。
【図５】較正後における半波長間隔４素子直線アレーア
ンテナの送信マルチビームパターン図である。
ンテナの送信マルチビームパターン図である。
１０ 送信系 １１ ディジタル信号処理部 ２０ 受信系 ２１ アンテナ素子 ２２ ディジタル信号処理部 ３０ 送信系 ３１ ディジタル信号処理部 ４０ 受信系 ４１ アンテナ素子 ４２ ディジタル信号処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−121195（ＪＰ，Ａ) 信学技報Ａ．Ｐ97−96（1997−09）、 「最大比合成ウエイトを用いたＤＢＦ受 信アレーアンテナ較正法の検討」、三浦 龍ほか、電子情報通信学会技術研究報 告、Ｖｏｌ．97、Ｎｏ．259、第19〜26 頁、1997年９月18日発行 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/26 H04B 1/04 H04B 7/08 H04B 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子で構成された送信ア
レーアンテナを備える送信系の各アンテナ素子に接続さ
れた各信号系統に、遅延回路を介さずに予め発生させた
同期直交信号を入力し、所定の送信ビームパターンを得
るための所定の励振分布を与え、所定の励振分布以外の
不均一な振幅および位相を与えるアレーアンテナで送信
し、 既知の方向に配置された受信系の１素子アンテナで受信
し、該受信信号をディジタル信号に変換、分配した後、
基準信号を用いずに、受信側で予め用意された既知の同
期直交信号を用いて、予め定めた演算式に基づくディジ
タル演算処理、すなわち予め用意した各同期直交信号と
受信信号との間で複素相関をとり、複素共役をとった
後、信号のパワー、送信アンテナ素子数、送信アンテナ
における所定の励振分布、送信アンテナ素子の位置等に
より定まる振幅・位相を求めるディジタル演算処理を行
って所定の励振分布以外に存在する振幅および位相を検
出し、その不均一を相殺するための較正係数を求め、 上記受信系で求めた較正係数を送信系に送り、送信系の
各信号系統に乗算することで、各アンテナ素子の不均一
性を打ち消すようにしたことを特徴とする送信アレーア
ンテナの較正方法。 - 【請求項２】 複数のアンテナ素子で構成された送信ア
レーアンテナを備える送信系の各アンテナ素子に接続さ
れた各信号系統に、遅延回路を介さずに予め発生させた
同期直交信号を入力し、所定の送信ビームパターンを得
るための所定の励振分布を与えるとともに各信号に対応
した直交マルチビームを形成し、その信号を所定の励振
分布以外の不均一な振幅および位相を与えるアレーアン
テナで送信し、 既知の方向に配置された受信系の１素子アンテナで受信
し、該受信信号をディジタル信号に変換、分配した後、
基準信号を用いずに、受信側で用意された既知の同期直
交信号を用いて、予め定めた演算式に基づくディジタル
演算処理、すなわち予め用意した各同期直交信号と受信
信号との間で複素相関をとり、空間離散フーリエ変換操
作を行った後、複素共役をとり、信号のパワー、送信ア
ンテナ素子数、送信アンテナにおける所定の励振分布、
送信アンテナ素子の位置等により 定まる振幅・位相を求
めるディジタル演算処理を行って所定の励振分布以外に
存在する振幅および位相を検出し、その不均一を相殺す
るための較正係数を求め、 上記受信系で求めた較正係数を送信系に送り、送信系の
各信号系統に乗算することで、各アンテナ素子の不均一
性を打ち消すようにしたことを特徴とする送信アレーア
ンテナの較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265787A JP3096734B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 送信アレーアンテナの較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265787A JP3096734B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 送信アレーアンテナの較正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082909A JP2000082909A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3096734B2 true JP3096734B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=17422048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265787A Expired - Lifetime JP3096734B2 (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 送信アレーアンテナの較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3096734B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005034281A1 (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 可変電力分配器並びにその誤差検出方法及び設定値補正方法 |
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| KR100705504B1 (ko) | 2005-12-09 | 2007-04-09 | 한국전자통신연구원 | 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 기지국 스마트 안테나무선 송신 장치의 캘리브레이션 장치 및 방법 |
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-
1998
- 1998-09-04 JP JP10265787A patent/JP3096734B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|
| 信学技報Ａ．Ｐ９７−９６（１９９７−０９）、「最大比合成ウエイトを用いたＤＢＦ受信アレーアンテナ較正法の検討」、三浦龍ほか、電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏｌ．９７、Ｎｏ．２５９、第１９〜２６頁、１９９７年９月１８日発行 |
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| US7587652B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-09-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Variable power distributor, error detection method thereof, and set value correction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000082909A (ja) | 2000-03-21 |
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