JP4011230B2 - Duplexer phased array antenna - Google Patents

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JP4011230B2
JP4011230B2 JP10566199A JP10566199A JP4011230B2 JP 4011230 B2 JP4011230 B2 JP 4011230B2 JP 10566199 A JP10566199 A JP 10566199A JP 10566199 A JP10566199 A JP 10566199A JP 4011230 B2 JP4011230 B2 JP 4011230B2
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克之 今井
儀三 芝野
Original Assignee
住友電気工業株式会社
儀三 芝野
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、気象レーダ、路側ビーコンなどに使用され、指向性を切り換えることのでき、しかも要素アンテナが送信用と受信用を兼ねる送受共用フェーズドアレイアンテナに関するものである。 The present invention, weather radar, is used like the roadside beacon, can of switching the directivity, moreover element antenna is related duplexer phased array antenna serving as a for transmission and reception.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
フェーズドアレイアンテナは、要素アンテナの給電信号の相対位相を変えることにより、指向性を制御することができるアンテナである。 Phased array antenna, by varying the relative phase of the feed signal of the element antenna is an antenna capable of controlling directivity.
位相を変えるため、各要素アンテナに、所定の移相量を実現する移相器が挿入される。 For changing the phase, to each element antenna, the phase shifter for realizing the predetermined phase shift is inserted.
【0003】 [0003]
図11は従来のフェーズドアレイアンテナの回路構成図である。 Figure 11 is a circuit diagram of a conventional phased array antenna. 各要素アンテナA1,A2は、それぞれサーキュレータC1,C2に接続され、サーキュレータC1は移相量がθ1の移相器PSa,PSbに接続され、サーキュレータC2は移相量がθ2の移相器PSc,PSdに接続されている。 Each element antennas A1, A2 is connected to the circulator C1, C2 respectively, circulator C1 phase shifter PSa the amount of phase shift .theta.1 is connected to PSb, circulator C2 phase shifter of the phase shift amount .theta.2 PSc, It is connected to the PSd. AMPは増幅器、OSCは発振器を表わす。 AMP is the amplifier, OSC denotes an oscillator.
【0004】 [0004]
前記の構成によれば、発振器OSCから出た高周波信号の位相は、各要素アンテナA1,A2から出る時点で(θ1−θ2)だけ差が生じるので、この位相差に相当する角度で電波が発射される。 According to the arrangement, the high frequency signal of the phase leaving the oscillator OSC, because the difference upon exit from each element antenna A1, A2 only (θ1-θ2) is generated, radio wave by an angle corresponding to the phase difference firing It is. 同じ方向から電波を受信したときは、逆に(θ2−θ1)の差が生じるので、移相器PSc,PSdにより、この位相差を吸収して、位相差のない状態にして、合波器により合成する。 When receiving the radio waves from the same direction, so conversely the difference (θ2-θ1) occurs, the phase shifter PSc, the PSd, and absorb the phase difference, in the absence of a phase difference, the multiplexer synthesized by.
【0005】 [0005]
なお、図11の構成では、アンテナ要素の数は、図示の都合上、A1,A2の2つだけ示されているが、2つ以上あってもよいことはもちろんである。 In the configuration of FIG. 11, the number of antenna elements, for convenience of illustration, are shown only two A1, A2, it may be more than one, of course.
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
移相器を挿入すると、固有の損失を生じさせるという不利益がある。 Upon insertion of the phase shifters, there is the disadvantage that cause specific losses. 特に、要素アンテナを送受共用にすると、送信と受信で同じ移相器を2回通るため、損失はより大きくなる。 In particular, when the element antenna duplexer, since through the same phase shifter twice with transmission and reception, the loss becomes larger. また、移相器は単価が高いため、移相器の数が多いと全体としてコスト高になる。 Further, the phase shifter has a high unit cost, increases the cost as a whole when the large number of phase shifters.
【0007】 [0007]
そこで本発明では、移相器の数を減らすことにより、損失の少ない安価なフェーズドアレイアンテナを実現することを目的とする。 In this invention, by reducing the number of phase shifters, and to realize a small inexpensive phased array antenna loss.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
(1) 本発明のフェーズドアレイアンテナは、2つの送受共用要素アンテナに、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量がθの移相器及び移相量が−θの移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータからの受信信号を、それぞれ混合器を通して合波器に入力し、前記各混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、他のサーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものである(請求項1)。 (1) the phased array antenna of the present invention, the two duplexer element antennas, each circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the phase shifter and the phase of the phase shifter amount θ is -θ is supplied to the circulator through the phase shifter, the received signal from each circulator input to the multiplexer through the respective mixers, each mixer, the received signal from the circulator to which the mixer is connected is for mixing the output signal of the phase shifter is connected to the other circulator (claim 1).
【0009】 [0009]
図1を参照しながら説明する。 Referring to Figure 1 will be described. 発振器から出る送信信号をcos ωtで表わす。 The transmission signal emanating from the oscillator represented by cos .omega.t. 発振器から出た送信信号cos ωtは、移相量がθの移相器PS1を通ればcos(ωt+ θ) となり、移相量が−θの移相器PS2を通ればcos(ωt- θ) となる。 Transmission signal cos .omega.t exiting from the oscillator, if impassable phase shifter PS1 of the phase shift amount θ cos (ωt + θ) becomes, if the phase shift amount is impassable phase shifter PS2 of -θ cos (ωt- θ ) and a. したがって、各要素アンテナA1,A2から出る時点で2θの差が生じるので、この位相差に相当する角度で電波が発射される。 Therefore, the difference in 2θ occurs upon exit from each element antenna A1, A2, radio waves are emitted at an angle corresponding to the phase difference. 同じ方向から電波を受信したときは、受信信号は、混合器MX2に入る方をcos(ωt+ φ) (φは定数)とすれば、混合器MX1 に入る方はcos(ωt-2θ+ φ) となっている。 When receiving radio waves from the same direction, the received signal, if the person entering the mixer MX2 and cos (ωt + φ) (φ is a constant), the person entering the mixer MX1 ​​cos (ωt-2θ + φ ) it has become.
【0010】 [0010]
そこで、混合器MX1 において、cos(ωt-2θ+ φ) と、他方の移相器PS2を通った信号cos(ωt- θ) とを混合(乗算)すると、cos (-θ+ φ) の信号が現れる。 Therefore, the mixer MX1, cos (ωt-2θ + φ) and the other phase shifters PS2 and through signal cos (ωt- θ) and the mixture (multiplication), the signal cos (- [theta] + phi) It appears. また、混合器MX2 において、cos(ωt+ φ) と、他方の移相器PS1を通った信号cos(ωt+ θ) とを混合(乗算)すると、cos (- θ+ φ) の信号が現れる。 Further, in the mixer MX2, a cos (ωt + φ), Then the signal through the other phase shifters PS1 cos (ωt + θ) and the mixture (multiplication), cos - signals (theta + phi) appears . したがって、混合器MX1 と混合器MX2 に、検波された同一の信号が入ることになり、簡単に合成することができる。 Accordingly, the mixer MX1 ​​with mixer MX2, will be-detected the same signal is input, it can be easily synthesized.
【0011】 [0011]
このような構成により、移相器の数を半減することができる。 With this configuration, it is possible to halve the number of phase shifters. 混合器が必要となるが、移相器より安価な部品である。 Mixer is required, an inexpensive component than phase shifter.
(2) 請求項1記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量の符号が反対の移相器をそれぞれ挿入してもよい(請求項2)。 (2) In the duplexer phased array antenna of claim 1, wherein the element antenna and between the circulator may be inserted each sign of the phase shift is opposite phase shifter to each other (claim 2).
【0012】 [0012]
図2を参照しながら説明すると、要素アンテナA1とサーキュレータC1の間に移相量がθ2 の移相器PS3が挿入され、要素アンテナA2とサーキュレータC2の間に移相量が−θ2 の移相器PS4が挿入されている。 To illustrate with reference to FIG. 2, the phase shifter PS3 amount of phase shift between the element antenna A1 and the circulator C1 is θ2 are inserted, the phase shift of the phase shift between the element antenna A2 and the circulator C2 is -θ2 vessels PS4 is inserted. 発振器から出る送信信号をcos ωtで表わす。 The transmission signal emanating from the oscillator represented by cos .omega.t. 発振器から出た送信信号cos ωtは、移相量がθ1 の移相器PS1を通ればcos(ωt+ θ1)となり、さらに移相器PS3を通ればcos(ωt+ θ1+θ2)となる。 Transmission signal cos .omega.t exiting oscillator, the phase shift amount of the phase shifter if impassable the PS1 cos (ωt + θ1) next to .theta.1, the if impassable further phase shifter PS3 cos (ωt + θ1 + θ2). cos ωtは、移相量が−θ1 の移相器PS2を通ればcos(ωt- θ1)となり、さらに移相器PS4を通ればcos(ωt- θ1-θ2)となる。 cos .omega.t the amount of phase shift becomes cos if impassable phase shifter PS2 of -θ1 (ωt- θ1) becomes, if impassable further phase shifter PS4 cos (ωt- θ1-θ2). これらの信号は、したがって、各要素アンテナA1,A2から出る時点で2( θ1+θ2)の差が生じるので、この位相差に相当する角度で電波が発射される。 These signals, therefore, the difference of 2 (θ1 + θ2) upon exit from each element antenna A1, A2 occurs, radio waves are emitted at an angle corresponding to the phase difference. 同じ方向から電波を受信したときは、要素アンテナA1が受信した受信信号は、移相器PS3を通ればcos(ωt- θ+ φ) となり、要素アンテナA2が受信した受信信号は、移相器PS4を通ればcos(ωt+ θ1+φ) となる。 When receiving the radio waves from the same direction, the received signal element antenna A1 receives, if impassable phase shifter PS3 cos (ωt- θ + φ), and the received signal element antenna A2 is received by phase shifter if impassable the PS4 a cos (ωt + θ1 + φ).
【0013】 [0013]
そこで、混合器MX1 において、cos(ωt- θ1+φ) と、他方の移相器PS2を通った信号cos(ωt- θ1)とを混合(乗算)すると、cos ( φ) の信号が現れる。 Therefore, the mixer MX1, and cos (ωt- θ1 + φ), the signal passed through the other phase shifter PS2 cos (ωt- θ1) and the mixture (multiplication), the signal cos (phi) appears. また、混合器MX2 において、cos(ωt+ θ1+φ) と、他方の移相器PS1を通った信号cos(ωt+ θ1)とを混合(乗算)すると、cos (φ) の信号が現れる。 Further, in the mixer MX2, a cos (ωt + θ1 + φ), mixing the signal cos (ωt + θ1) passing through the other phase shifters PS1 (multiplication), the signal cos (phi) appears. したがって、混合器MX1 と混合器MX2 に、検波された同一の信号が入ることになり、簡単に合成することができる。 Accordingly, the mixer MX1 ​​with mixer MX2, will be-detected the same signal is input, it can be easily synthesized.
【0014】 [0014]
以上のように、この構成は、図1の構成と比べて、移相量を2つの移相器で分担しているところが違っている。 As described above, this arrangement, as compared with the arrangement of FIG. 1, is different where that share the amount of phase shift in the two phase shifters.
(3) 請求項1記載のフェーズドアレイアンテナにおいて、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器をさらに設け、各サーキュレータと、第1,第2の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第3,第4の混合器をそれぞれ設けてもよい(請求項3)。 (3) In the phased array antenna of claim 1, further provided with a second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency, and each circulator, between the first, second phase shifter, third, it may be provided a fourth mixer, respectively for mixing the output signal and the output signal of the phase shifter of the second oscillator (claim 3).
【0015】 [0015]
この送受共用フェーズドアレイアンテナの原理を図3を参照しながら説明する。 The principle of the duplexer phased array antenna will be described with reference to FIG. 発振器から出る送信信号をcos ω1 tで表わす。 The transmission signal emanating from the oscillator represented by cos .omega.1 t. 発振器から出た送信信号cos ω1 tは、移相量がθ1 の移相器PS1及び第3の混合器(MX3) を通ればcos(ω1 t+ ω2 t+ θ1)となり、移相量が−θ1 の移相器PS2及び第4の混合器(MX4) を通ればcos(ω1 t+ ω2 t- θ1)となる。 Transmission signal cos .omega.1 t exiting oscillator, phase shifters PS1 and third mixer (MX3) the impassable if cos (ω1 t + ω2 t + θ1) of the phase shift amount .theta.1, and the amount of phase shift - if impassable .theta.1 phase shifter PS2, and the fourth mixer and (MX4) becomes cos (ω1 t + ω2 t- θ1). したがって、各要素アンテナA1,A2から出る時点で2( θ1+θ2)の差が生じるので、この位相差に相当する角度で電波が発射される。 Therefore, the difference of 2 (θ1 + θ2) upon exit from each element antenna A1, A2 occurs, radio waves are emitted at an angle corresponding to the phase difference. 同じ方向から電波を受信したときは、受信信号は、混合器MX2に入る方をcos(ω1 t+ ω2 t+ θ1+φ) (φは定数)とすれば、混合器MX1 に入る方はcos(ω1 t+ ω2 t- θ1+φ) となっている。 When receiving the radio waves from the same direction, the received signal, if the person entering the mixer MX2 and cos (ω1 t + ω2 t + θ1 + φ) (φ is a constant), the person entering the mixer MX1 ​​cos and has a (ω1 t + ω2 t- θ1 + φ).
【0016】 [0016]
そこで、混合器MX1 において、cos(ω1 t+ ω2 t- θ1+φ) と、移相器PS2を通った信号cos(ω1 t- θ1)とを混合(乗算)すると、cos ( ω2 t+ φ) の信号が現れる。 Therefore, the mixer MX1, and cos (ω1 t + ω2 t- θ1 + φ), mixing the signal cos passed through the phase shifter PS2 (ω1 t- θ1) (multiplication) Then, cos (ω2 t + φ signal of) appears. また、混合器MX2 において、cos(ω1 t+ ω2 t- θ1+φ) と、他方の移相器PS1を通った信号cos(ω1 t+ θ1)とを混合(乗算)すると、cos ( ω2 t+ φ) の信号が現れる。 Further, in the mixer MX2, cos a (ω1 t + ω2 t- θ1 + φ), Then mix the other phase shifters PS1 and through signal cos a (ω1 t + θ1) (multiplication), cos (.omega.2 t + φ) signal appears of. したがって、混合器MX1 と混合器MX2 に、中間周波数ω2 の信号が入ることになり、簡単に合成して、中間周波信号を得ることができる。 Accordingly, the mixer MX1 ​​with mixer MX2, will be the signal of the intermediate frequency ω2 enters, to easily synthesized, it is possible to obtain an intermediate frequency signal.
【0017】 [0017]
以上のように、この構成では、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器が用意されていて、合成後に、(ベースバンドの信号でなく)取り扱いの便利な中間周波信号が得られる。 As described above, in this configuration, the second oscillator have been prepared to output a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency, after synthesis, (rather than baseband signals) Useful intermediate frequency signal obtained Handling It is.
(4) 本発明のフェーズドアレイアンテナは、4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置して、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量がθの第1若しくは第2の移相器又は移相量が−θの第3若しくは第4の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1〜第4の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、前記第1〜第4の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、対角に接続されている位相量の符号の異なる移相器の出力信号とを混合するものである(請求項4)。 (4) phased array antenna of the present invention, by arranging four duplexer element antenna diagonal points of the rectangle, respectively circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the phase shift amount is θ 1 or the second phase shifter or phase shift is supplied to each circulator through the third or fourth phase shifter - [theta], the reception signals outputted from the circulator, first to fourth mixing each a duplexer phased array antenna retrieve multiplexes through vessel, the first to fourth mixer includes a reception signal from the circulator to which the mixer is connected, is connected to the diagonal phase it is intended for mixing the output signal of different phase shifter of the amount of code (claim 4).
【0018】 [0018]
この発明の送受共用フェーズドアレイアンテナは、図4に示すとおり、送受共用要素アンテナ数を請求項1記載の2つから4つに拡張したものである。 The duplexer phased array antenna of the present invention, as shown in FIG. 4, it is an extension of the number duplexer element antennas into 2-4 according to claim 1, wherein. したがって、原理は、(1) で説明したのと全く同様に説明できる。 Therefore, the principle can be explained exactly as described in (1). 「対角に接続されている位相量の符号の異なる移相器」という意味は、例えば、図4の混合器MX1 に注目すると、対角上の移相器PS4という意味である。 Means "versus phase amount different phase shifter unsigned connected to corner", for example, when attention is paid to the mixer MX1 ​​in FIG 4, it is meant that the phase shifter PS4 on the diagonal.
【0019】 [0019]
本構成を採用することにより請求項1〜3記載のように2次元のビーム制御にとどまらず、3次元例えば天頂、東西南北にビームを振ることが可能になる。 Not only two-dimensional beam control as claimed in claim 1 to 3, wherein by employing the present configuration, three-dimensional example zenith, it is possible to shake the beam to north, south, east and west.
(5) 請求項4記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第5〜第8の移相器をそれぞれ挿入してもよい(請求項5)。 (5) In the duplexer phased array antenna according to claim 4, between the element antenna and the circulator, the phase shift amount is equal to code each other may be inserted opposite to the first to eighth phase shifter, respectively (claim 5).
【0020】 [0020]
この送受共用フェーズドアレイアンテナは、図5に示すとおりの構成を有し、図4の構成と比べて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の移相器PS5〜PS8を挿入しているところが違っている。 The duplexer phased array antenna has a configuration of, as shown in FIG. 5, as compared with the arrangement of FIG. 4, between the element antenna and the circulator, the phase shift amount is equal to sign each other opposite phase shifter PS5 It is different where you have inserted the ~PS8. この送受共用フェーズドアレイアンテナの原理は、(2) で説明したのと全く同様に説明できるので、説明を省略する。 The principle of the duplexer phased array antenna, since it describes exactly as that described in (2), the description thereof is omitted.
【0021】 [0021]
(6) 請求項4記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、各サーキュレータと、第1〜第4の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第5〜第8の混合器をそれぞれ設けてもよい(請求項6)。 (6) In the duplexer phased array antenna according to claim 4, the second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to the intermediate frequency provided, and each circulator, between the first to fourth phase shifter , it is provided fifth to mixer eighth mixing the second output signal and the output signal of the phase shifter of the oscillator, respectively good (claim 6).
この構成では、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器が用意されていて、合成後に、取り扱いの便利な中間周波信号が得られる。 In this configuration, the second oscillator have been prepared to output a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency, after synthesis, a convenient intermediate frequency signal handling is obtained.
【0022】 [0022]
(7) 本発明のフェーズドアレイアンテナは、2つの送受共用要素アンテナに、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しく符号が反対の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1,第2の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、前記第1,第2の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、当該サーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものであり、前記各移相器は、送信時と受信時とで移相の符号を反転するように制御されるものである(請求項7)。 (7) phased array antenna of the present invention, the two duplexer element antenna, connect each circulator splits the transmission signal of the oscillator, the phase shift amount is equal sign to each circulator through opposite phase shifter supplied, the reception signals outputted from the circulator, a first respectively a duplexer phased array antenna retrieve multiplexes through the second mixer, the first, second mixer, the mixing a reception signal from the circulator vessel is connected, which mixes the output signal of the phase shifter connected to the circulators, each phase shifter, phase shift between the time of reception and time of transmission and it is controlled so as to reverse the sign (claim 7).
【0023】 [0023]
図12および図13を参照しながら説明する。 Referring to FIGS. 12 and 13 will be described. 発振器から出る送信信号をcos ωtで表わす。 The transmission signal emanating from the oscillator represented by cos .omega.t. 発振器から出た送信信号cos ωtは、移相量がθの移相器PS1を通りcos(ωt+ θ) となり、移相量が−θの移相器PS2を通りcos(ωt- θ) となる。 Transmission signal cos .omega.t exiting from the oscillator passes through the phase shifter PS1 of the phase shift amount θ cos (ωt + θ) becomes, and through the phase shifter PS2 of the phase shift amount -θ cos (ωt- θ) Become. したがって、各要素アンテナA1,A2から出る時点で2θの差が生じるので、この位相差に相当する角度で電波が発射される。 Therefore, the difference in 2θ occurs upon exit from each element antenna A1, A2, radio waves are emitted at an angle corresponding to the phase difference. 同じ方向から電波を受信したときは、受信信号は、混合器MX2に入る方をcos(ωt+ φ) (φは定数)とすれば、混合器MX1 に入る方はcos(ωt-2θ+ φ) となっている。 When receiving radio waves from the same direction, the received signal, if the person entering the mixer MX2 and cos (ωt + φ) (φ is a constant), the person entering the mixer MX1 ​​cos (ωt-2θ + φ ) it has become.
【0024】 [0024]
ここで、前記移相器PS1,PS2は、送信時と受信時とで移相の符号を反転するように制御される。 Here, the phase shifter PS1, PS2 is controlled to invert the sign of the phase shift between the time of reception and transmission. したがって、受信時には、移相器PS1の移相量は、反転して−θとなり、移相器PS2の移相量は、反転してθとなる。 Therefore, at the time of reception, the amount of phase shift of the phase shifter PS1 is - [theta] becomes inverted, the phase shift of the phase shifter PS2 is a θ inverted. 図13は、移相器PS1の移相反転の様子を図示したもので、送信周期をτ Pで表し、送信受信を合わせたパルス繰り返し周期をτ IPP (IPP: Inter-Pulse Period)で表している。 Figure 13 is an illustration of the state of the phase inversion of the phase shifter PS1, represents the transmission period in tau P, IPP pulse repetition period combined transmit receive tau: represents (IPP Inter-Pulse Period) in there. 送信周期τ Pにおいては、移相器PS1の移相量はθであるが、受信周期(τ IPP −τ P )においては、移相器PS1の移相量は−θに反転している。 In transmission period tau P, but the amount of phase shift of the phase shifter PS1 is a theta, in the reception period (τ IPPP), the phase shift quantity of the phase shifter PS1 is inverted to - [theta]. 移相器PS2の移相量はこれとは逆の振る舞いをする。 Phase shift of the phase shifter PS2 is the opposite behavior to this.
【0025】 [0025]
そこで、受信時に、混合器MX1 において、cos(ωt-2θ+ φ) と、当該移相器PS1を通った信号cos(ωt- θ) とを混合(乗算)すると、cos (-θ+ φ) の信号が現れる。 Therefore, upon reception, the mixer MX1, cos (ωt-2θ + φ) and the signal passed through the phase shifter PS1 cos (ωt- θ) and the mixture (multiplication) Then, cos (- [theta] + phi) It appears the signal of. また、混合器MX2 において、cos(ωt+ φ) と、他方の移相器PS1を通った信号cos(ωt+ θ) とを混合(乗算)すると、cos (- θ+ φ) の信号が現れる。 Further, in the mixer MX2, a cos (ωt + φ), Then the signal through the other phase shifters PS1 cos (ωt + θ) and the mixture (multiplication), cos - signals (theta + phi) appears . したがって、混合器MX1 と混合器MX2 に、検波された同一の信号が入ることになり、簡単に合成することができる。 Accordingly, the mixer MX1 ​​with mixer MX2, will be-detected the same signal is input, it can be easily synthesized.
【0026】 [0026]
このような構成により、請求項1記載の構成と比べると、2つの送受共用要素アンテナA1,A2の間で、移相器から混合器へケーブルのたすき掛けが不要になる。 With this configuration, as compared with the configuration of claim 1, wherein, between the two duplexer element antennas A1, A2, crosswise of the cable is not required to mixer from phase shifter. したがって、アンテナが大きくなった場合、ケーブル長に起因する損失を減らすことができ、また、アンテナ自体の構成も簡単になる。 Therefore, when the antenna is increased, the loss due to cable length can be reduced, also simplifies configuration of the antenna itself.
(8) 請求項7記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、前記要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第3,第4の移相器がそれぞれ挿入されていてもよい(請求項8)。 (8) In the duplexer phased array antenna of claim 7, wherein between the element antenna and the circulator, the third amount of phase shift equal sign is opposite each other, a fourth phase shifter have been inserted respectively which may (claim 8).
【0027】 [0027]
このフェーズドアレイアンテナの構成を図14に示す。 It shows the structure of the phased array antenna in FIG. 14. 動作原理は、図2を用いて説明したのと同様である。 The operating principle is similar to that described with reference to FIG.
(9) 請求項7記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、各サーキュレータと、第1,第2の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第3,第4の混合器をそれぞれ設けていてもよい(請求項9)。 (9) In the duplexer phased array antenna of claim 7, the second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to the intermediate frequency provided, and each circulator, between the first, second phase shifter , third, optionally provided fourth mixers, respectively to mix the second output signal and the output signal of the phase shifter of the oscillator (claim 9).
【0028】 [0028]
このフェーズドアレイアンテナの構成を図15に示す。 The structure of the phased array antenna shown in FIG. 15. 動作原理は、図3を用いて説明したのと同様である。 The operating principle is similar to that described with reference to FIG.
(10)本発明のフェーズドアレイアンテナは、4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置して、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しい第1若しくは第2の移相器又は移相量が等しく符号が反対の第3若しくは第4の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1〜第4の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、前記第1〜第4の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、当該サーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものであり、前記各移相器は、送信時と受信時とで移相の符号を反転するように制御されるものである(請求項10)。 (10) a phased array antenna of the present invention, by arranging four duplexer element antenna diagonal points of the rectangle, connect the circulator respectively, by dividing the transmission signal of the oscillator, a first phase shift amount is equal to or the second phase shifter or phase shift equal sign is supplied to each circulator through the third or fourth phase shifter opposite, a reception signal output from each circulator, first to fourth, respectively a duplexer phased array antenna retrieving multiplexed to through the mixer, the first to fourth mixer includes a reception signal from the circulator to which the mixer is connected, is connected to the circulator it is intended for mixing the output signal of the phase shifter, each phase shifter, and is controlled to invert the sign of the phase shift between the time of reception and time of transmission (claim 10).
【0029】 [0029]
この発明の送受共用フェーズドアレイアンテナは、図16に示すとおりであり、図12の送受共用要素アンテナ数を4つに拡張したものである。 Duplexer phased array antenna of the present invention is as shown in FIG. 16, it is an extension of the four transmitting and receiving number of shared elements antenna of FIG. したがって、原理は、(7) で説明したのと全く同様に説明できる。 Therefore, the principle can be explained exactly as described in (7).
本構成を採用することにより請求項7〜9記載のように2次元のビーム制御にとどまらず、3次元例えば天頂、東西南北にビームを振ることが可能になる。 Not only two-dimensional beam control as claimed in claim 7-9, wherein by employing the present configuration, three-dimensional example zenith, it is possible to shake the beam to north, south, east and west.
【0030】 [0030]
(11)請求項10記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第5〜第8の移相器がそれぞれ挿入されていてもよい(請求項11)。 In duplexer phased array antenna (11) according to claim 10, wherein, between the element antenna and the circulator, even if the amount of phase shift equal sign phase shifter of the first to eighth mutually opposite are inserted respectively good (claim 11).
この発明の構成は、図14のフェーズドアレイアンテナの構成における送受共用要素アンテナ数を2つから4つに拡張したものとなる。 Construction of the present invention will become an extension to into 2-4 the number duplexer element antennas in a phased array antenna structure of FIG. 14.
【0031】 [0031]
(12)請求項10記載の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、各サーキュレータと、第1〜第4の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第5〜第8の混合器をそれぞれ設けてもよい(請求項11)。 (12) In the duplexer phased array antenna of claim 10 wherein, the second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to the intermediate frequency provided, and each circulator, between the first to fourth phase shifter , it is provided fifth to mixer eighth mixing the second output signal and the output signal of the phase shifter of the oscillator, respectively good (claim 11).
この発明の構成は、図15のフェーズドアレイアンテナの構成における送受共用要素アンテナ数を2つから4つに拡張したものとなる。 Construction of the present invention will become an extension to into 2-4 the number duplexer element antenna in the phase of the phased array antenna structure of FIG. 15.
【0032】 [0032]
なお、本発明は、以上に図示した構成に限られるものではなく、例えば、各図において適宜の位置に増幅器などを挿入することも可能である。 The present invention is not limited to the configuration shown above, for example, it is also possible to insert such as an amplifier at an appropriate position in each figure.
【0033】 [0033]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
以下の実施形態では、本発明の要素アンテナ数が4の送受共用フェーズドアレイアンテナを、公知の位相切替マップに適用して、指向性を非連続的に多方向に切り替えることのできるアンテナシステムを実現している。 In the following embodiments, realizing duplexer phased array antenna elements number of antennas is 4 according to the present invention, applied to a known phase switching map, the antenna system capable of switching the directivity discontinuously in multiple directions are doing.
【0034】 [0034]
要素アンテナ数が4の送受共用フェーズドアレイアンテナを4つ用いたシステムを説明する。 Number of elements antennas explaining the four reference systems the duplexer phased array antenna 4. 要素アンテナ数は合計16個となる。 Element antenna number is the total of 16.
図6は、16個の要素アンテナa〜pを等間隔かつ正方形状に配列した状態を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing a state in which an array of 16 elements antennas a~p at equal intervals and square. 要素アンテナは、どのような形状、大きさ、偏波、指向性のアンテナでもよく、例えば正方形の反射板の上に立設されたダイポールアンテナでもよく、正方基板に形成されたプリントアンテナやスロットアンテナであってもよい。 Element antenna, any shape, size, polarization may be a directional antenna, for example, may be erected dipole antenna on a square reflector, printed antenna and a slot antenna formed in a square substrate it may be. その他、円偏波のスパイラルアンテナのようなものでもよい。 Others, may be a kind of spiral antenna of a circularly polarized wave.
【0035】 [0035]
−第1の実施形態− - First Embodiment -
図7は、アンテナシステムの接続図を示す。 Figure 7 shows a connection diagram of the antenna system. 各要素アンテナa〜pに、移相量θ,−θの切替ができる移相器PSa 〜PSp をそれぞれ挿入し、4つずつまとめてサーキュレータCA 〜CD に接続している。 Each element antenna a to p, the amount of phase shift theta, a phase shifter PSa ~PSp which can be switched in -θ respectively inserted, are connected to the circulator CA ~CD together by four. また、発振器2の送信信号を分割して、移相量が2θ,−2θの切替ができる移相器PSA 〜PSD を通して各サーキュレータCA 〜CD に供給し、各サーキュレータCA 〜CD からの受信信号を、それぞれ混合器MXA 〜MXD を通してまとめて取り出している。 Further, by dividing the transmission signal of the oscillator 2, the phase shift amount is 2 [Theta], and supplied to each circulator CA ~CD through the phase shifter PSA ~PSD which can be switched in -2Shita, the received signal from each circulator CA ~CD They are taken out together through the respective mixers MXA ~MXD.
【0036】 [0036]
ここで移相器は、どんな種類のものであってもよく、例えばフェライトを用いたラッチングフェライト移相器やPINダイオードやFETのような半導体を用いた移相器でもよい。 Here phase shifter, any kind of may be those, for example, ferrite semiconductor may be phase shifter using as latching ferrite phase shifters and PIN diode or FET using. また、混合器は、ショットキダイオードを用いたダブルバランスドミキサーが一般的だが、どんな種類のものであってもよい。 Moreover, the mixer is a double balanced mixer with Schottky diodes but common, may be of any type. サーキュレータはフェライトを用いているが、この他にPINダイオードで構成した送受切替器でもよい。 Circulator uses a ferrite, but may be a duplexer constructed by PIN diodes Other.
【0037】 [0037]
前記各混合器MXA 〜MXD は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、その対角位置にある移相器の出力信号とを混合するものである(対角位置の意味については後述)。 Wherein each mixer MXA ~MXD is the meaning of those mixing the reception signal from the circulator to which the mixer is connected, the output signal of the phase shifter in its diagonal positions (diagonal positions It will be described later).
制御装置1は、移相器が位相をシフトさせるのに必要な4種類の制御信号A〜Dを出力するものである。 Controller 1 is a phase shifter outputs the four kinds of control signals A~D required to shift the phase.
【0038】 [0038]
なお、制御装置1による信号の切換え方法としては、任意のものを採用でき、例えば、マイクロコンピュータで所定のコード信号を発生してもよく、スイッチ群を設けて信号をオンオフ制御してもよい。 As the switching method of a signal by the control device 1, can employ any one, for example, may generate a predetermined code signal by the microcomputer, the signal may be turned on and off control by providing a switch group. また、切換えの方法は、手動でも自動でもよく、自動的に行えば指向性が自動的に切り替わるフェーズドアレイアンテナが得られる。 Further, the method of switching is manually may or automatically, phased array antenna automatically performed if directivity is switched to automatically obtain. また、目標物から得られる信号の方向に合わせることにより、自動追尾とすることもできる。 Further, by matching the direction of the signal obtained from the target may be an automatic tracking.
【0039】 [0039]
図8は、各要素アンテナa〜pのうち、縦横隣接する4つの要素アンテナを要素アンテナ群とした図であり、図9は、縦横隣接する4つの要素アンテナ群を1つの最上層要素アンテナ群とした図である。 8, of the element antennas a to p, is a diagram in which the four elements antennas aspect adjacent element antenna group, Figure 9, four elements antenna group of vertical and horizontal neighboring one uppermost element antenna group it is a view that was.
図8において、左上、右上、左下、右下という要素アンテナの相対的な位置に対応付けて、移相器PSa 〜PSp に対する4つの制御内容A,B,C,Dに区分している。 8, the upper left, upper right, lower left, in association with the relative position of the elements antenna of the bottom right, are divided four control content A for phase shifter PSa ~PSp, B, C, the D. また、図9において、左上、右上、左下、右下という要素アンテナ群の相対的な位置に対応付けて移相器PSA 〜PSD に対する4つの制御内容A,B,C,Dに区分している(同一符号は同一の制御内容となる)。 Further, in FIG. 9, the divided upper left, upper right, lower left, four control content A in association with the relative position of the elements antenna group that the lower right with respect to the phase shifter PSA ~PSD, B, C, the D (the same reference numerals are the same contents of control). 図9において、左上に対する右下が「対角位置」となり、右上に対する左下が「対角位置」となる。 In FIG. 9, the lower right to the upper left "diagonal position", and the lower left to the upper right is "diagonal position".
【0040】 [0040]
制御内容A〜Dは、具体的には、表1に示したものを採用する。 Control content A~D, specifically, to adopt those shown in Table 1. 表1で、上段の北、南、東、西、UPは、それぞれ北、南、東、西、頂上向きの指向性を表し、符号「1」は位相遅れ状態(移相器PSa 〜PSp についてはθ、移相器PSA 〜PSD については2θ)を意味し、符号「−1」は位相進み状態(移相器PSa 〜PSp については−θ、移相器PSA 〜PSD については−2θ)を表わす。 In Table 1, the upper part of the north, south, east, west, UP, respectively north, south, east, west, represents the top-facing directional, code "1" for the phase lag state (phase shifter PSa ~PSp the theta, means 2 [theta]) for the phase shifter PSA ~PSD, code "-1" -θ for phase lead state (phase shifter PSa ~PSp, the -2Shita) for the phase shifter PSA ~PSD represent. なお、頂上に指向性を向けるには、すべての移相器を同一位相(1又は−1)とする。 Note that direct the directivity in the top, all of the phase shifters of the same phase (1 or -1).
【0041】 [0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】 [0042]
表1のような位相切替方法については、同一発明者が特許出願しており(特願平9−12738号)、また出願人は、この位相切替方法を採用した製品を販売している(住友電気工業株式会社製 BLレーダ 型番SOE−94004)。 The phase switching method as shown in Table 1, the same inventor has filed patent applications (Japanese Patent Application No. 9-12738), and applicant sells products employing this phase switching method (Sumitomo Denki Kogyo Co., Ltd. BL radar model number SOE-94004).
例えば、北方向に指向性を向けるには、要素アンテナのうち、最も北側に並ぶ要素アンテナa,b,e,fの位相を最も遅らせ、そこから最も南側の列に並ぶ要素アンテナh,l,o,pに向かって順次等間隔に位相の遅れを少なくしていけばよく、このために種類Cの移相器PSC,PSc,PSg,PSk,PSo と種類Dの移相器PSD,PSd,PSh,PSl,PSp とを位相進み状態(移相器PSC,PSD は位相が2 θ進み、移相器PSc,PSd,PSg,PSh,PSk,PSl,PSo,PSp は位相がθ進む状態)とし、移相器Aと移相器Bとは位相遅れ(移相器PSA,PSB は位相が2 θ遅れ、移相器PSa,PSb,PSe,PSf,PSi,PSj,PSm,PSn は位相がθ遅れる状態)とすればよい。 For example, the direct directional north direction, of the elements antenna, most aligned in north element antenna a, b, e, most delaying the phase of f, elements antenna h arranged therefrom to the most southern column, l, o, may be do with less phase delay sequentially at equal intervals toward the p, the phase shifter PSC type C for this, PSc, PSg, PSk, phase shifter PSD of PSo and type D, PSd, PSh, and PSl, PSp and the phase lead state (phase shifter PSC, PSD phase advances 2 theta, phase shifter PSc, PSd, PSg, PSh, PSk, PSl, PSo, PSp the state where the phase advances theta) and phase shifters a and phase lag (phase shifter PSA is a phase shifter B, PSB in phase 2 theta delay, phase shifter PSa, PSb, PSe, PSf, PSi, PSj, PSm, PSn phase is theta it may be delayed state). こうすれば、図10に示すように、北側の要素アンテナa,b,e,fの位相は3θ遅れ、その次の列の要素アンテナc,d,g,hの位相は2θ遅れ、その次の列の要素アンテナi,j,m,nの位相はθ遅れ、南側の要素アンテナk,l,o,pの位相は遅れがなく、北向けの指向性が実現する。 In this way, as shown in FIG. 10, the north side of the element antennas a, b, e, f of the phase lag 3q, element antenna c of the next column, d, g, h of the phase 2θ lag, the next the column elements antenna i, j, m, n of phase θ lag, south element antenna k, l, o, p of the phase is not delayed, the directivity of the North for is realized.
【0043】 [0043]
以上のように、本発明の送受共用フェーズドアレイアンテナを、公知の位相切替方法に適用すれば、指向性を非連続的に多方向に切り換えることができる。 As described above, the duplexer phased array antenna of the present invention, when applied to a known phase switching method, the directivity discontinuously can be switched in multiple directions.
−第2の実施形態− - Second Embodiment -
図17は、第2の実施形態に係るアンテナシステムの接続図を示す。 Figure 17 shows a connection diagram of an antenna system according to a second embodiment. 図7のアンテナシステムとの相違は、各混合器MXA 〜MXD は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、当該サーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものであることと、移相器PSA 〜PSD に対する制御内容A′,B′,C′,D′を、移相器PSa 〜PSp に対する制御内容A,B,C,Dと区別していることである。 The difference between the antenna system of Figure 7, the mixer MXA ~MXD mixes the reception signal from the circulator to which the mixer is connected, the output signal of the phase shifter connected to the circulators and it is intended, the control content a for the phase shifter PSA ~PSD ', B', C ', D' by the distinguishes control content a for phase shifter PSa ~PSp, B, C, and D is there.
【0044】 [0044]
すなわち、A,B,C,Dは、表1を用いて説明したのと同じような変化をさせる。 That, A, B, C, D may cause similar changes as described with reference to Table 1. これにより、アンテナシステムの指向性を変化させるとができる。 This enables varying the directivity of the antenna system. ところが、制御内容A′,B′,C′,D′は、送信の周期と受信の周期とで符号を反転させている。 However, control content A ', B', C ', D' is by reversing the sign in the period as that of the received transmission.
表2は、制御内容A′,B′,C′,D′の変化の様子を例示したもので、例えば北向きの指向性をとるときは、送信時には、A′,B′,C′,D′はそれぞれA,B,C,Dと同様、「1」「1」「−1」「−1」の符号をとるが、受信時には、反転させて「−1」「−1」「1」「1」とする。 Table 2, control contents A ', B', C ', D' an illustration of a manner of change of, for example, when taking a north-facing directional, during transmission, A ', B', C ', D 'is same as defined a, B, C, D, "1", "1", "- 1" "- 1" codes take but of, at the time of reception, by inverting "-1", "- 1", "1 "it is set to" 1 ". 一方、A,B,C,Dは、送信時受信時ともに不変とする。 Meanwhile, A, B, C, D are both an invariant time when receiving transmission.
【0045】 [0045]
【表2】 [Table 2]
【0046】 [0046]
以上のような位相の反転は、例えば移相器PSA 〜PSDにPINダイオードを使用している場合、PINダイオードに対する制御信号をHighとLoとで変化させることで簡単に実現することができる。 Or phase inversion, such as if you are using a PIN diode, for example, phase shifter PSA ~PSD, can be easily realized by changing the control signals for the PIN diodes in the High and Lo.
このような図17の構成および位相の反転制御を採用することにより、指向性を多方向に切り替えることができるとともに、各混合器MXA 〜MXDに入るケーブルの長さを短くできるので、信号のロスを軽減し、アンテナシステムの構成を簡単にすることができる。 By adopting the structure and the phase inversion control of such 17, it is possible to switch directivity in multiple directions, since the length of the cable entering each mixer MXA ~MXD can be shortened, signal loss reduce, it is possible to simplify the configuration of the antenna system.
【0047】 [0047]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上のように本発明によれば、混合器を使用することによって、移相器の数を減らした送受共用フェーズドアレイアンテナを実現することができる。 According to the present invention as described above, by using a mixer, it is possible to realize a duplexer phased array antenna with a reduced number of phase shifters.
特に、請求項7から請求項12までの発明によれば、送受共用要素アンテナの間で、移相器から混合器へケーブルのたすき掛けが不要になる。 In particular, according to the invention of claim 7 to claim 12, between the duplexer element antenna, crosswise of the cable is not required to mixer from phase shifter. したがって、アンテナが大きくなった場合、ケーブル長に起因する損失を減らすことができ、また、アンテナ自体の構成も簡単になる。 Therefore, when the antenna is increased, the loss due to cable length can be reduced, also simplifies configuration of the antenna itself.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】2つの送受共用要素アンテナを配置した本発明の送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 1 is a diagram showing a duplexer phased array antenna of the present invention of arranging the two duplexer element antenna.
【図2】図1の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量の符号が反対の移相器をそれぞれ挿入した送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 In duplexer phased array antenna of FIG. 1. FIG, between the element antenna and the circulator is a diagram showing a duplexer phased array antenna the sign of the phase shift amount is inserted opposite phase shifters each another.
【図3】中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、合成後に中間周波信号が得られる送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 [3] The second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency is provided, it is a diagram showing a duplexer phased array antenna intermediate frequency signal obtained after synthesis.
【図4】4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置した送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 4 is a diagram showing four duplexer phased array antenna to duplexer element antenna was placed diagonal points of the rectangle. 図において、▲1▼〜▲1▼等は、線がつながっていることを示す。 In FIG, ▲ 1 ▼ ~ ▲ 1 ▼, etc., indicate that the lines are connected.
【図5】図4の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の移相器をそれぞれ挿入した送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 [5] In the duplexer phased array antenna of FIG. 4, between the element antenna and the circulator is a diagram showing a duplexer phased array antenna phase shift is the same code is inserted opposite phase shifters respectively mutually .
【図6】16個の要素アンテナa〜pを等間隔かつ正方形状に配列した状態を示す図である。 6 is a diagram showing a state in which an array of 16 elements antennas a~p at equal intervals and square.
【図7】本発明の実施形態に係るアンテナシステムの接続図を示す。 7 shows a connection diagram of an antenna system according to an embodiment of the present invention.
【図8】各要素アンテナa〜pのうち、縦横隣接する4つの要素アンテナを要素アンテナ群とした図である。 [8] Among the elements antenna a to p, is a diagram in which the four elements antennas aspect adjacent element antenna group.
【図9】縦横隣接する4つの要素アンテナ群を1つの最上層要素アンテナ群とした図である。 9 is a diagram of four elements antenna group of vertical and horizontal adjacent to the one uppermost element antenna group.
【図10】北向けの指向性を実現するための、各要素アンテナの位相状態を説明する図である。 [Figure 10] for realizing directivity north for a diagram illustrating the phase states of each element antenna.
【図11】従来のフェーズドアレイアンテナの回路構成図である。 FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a conventional phased array antenna.
【図12】2つの送受共用要素アンテナを配置し、送信時と受信時とで移相器の符号を反転するようにした本発明の送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 [12] Place two duplexer element antenna, a diagram showing a duplexer phased array antenna of the present invention which is adapted to invert the sign of the phase shifter in the time of reception and transmission.
【図13】送信時と受信時とで移相器の符号を反転する様子を図示したグラフである。 13 is a graph illustrating how to reverse the sign of the phase shifter in the time of transmission and time of reception.
【図14】図12の送受共用フェーズドアレイアンテナにおいて、要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量の符号が反対の移相器をそれぞれ挿入した送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 In duplexer phased array antenna of FIG. 14 FIG. 12, between the element antenna and the circulator is a diagram showing a duplexer phased array antenna the sign of the phase shift amount is inserted opposite phase shifters each another.
【図15】中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、合成後に中間周波信号が得られる送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 [15] providing the second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency, a diagram illustrating a duplexer phased array antenna intermediate frequency signal obtained after synthesis.
【図16】4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置し、送信時と受信時とで移相器の符号を反転するようにした送受共用フェーズドアレイアンテナを示す図である。 [16] Place four duplexer element antenna diagonal points of the rectangle, it is a diagram showing a duplexer phased array antenna which is adapted to invert the sign of the phase shifter in the time of reception and transmission.
【図17】本発明の第2の実施形態に係るアンテナシステムの接続図である。 17 is a connection diagram of an antenna system according to a second embodiment of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
A アンテナC サーキュレータMX 混合器PS 移相器 A Antenna C circulator MX mixer PS phase shifter

Claims (12)

  1. 2つの送受共用要素アンテナに、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しく符号が反対の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1,第2の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、 Two duplexer element antennas, each circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the reception signal phase shift equal sign is supplied to each circulator through opposite phase shifters, output from each circulator and a respective first, duplexer phased array antenna retrieve multiplexes through the second mixer,
    前記第1,第2の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、他のサーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものである送受共用フェーズドアレイアンテナ。 It said first, second mixer, the received signal from the circulator mixer is connected, duplexer is to mix the output signal of the phase shifter is connected to the other circulator phased array antenna.
  2. 要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第3,第4の移相器がそれぞれ挿入されている請求項1記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Between the element antenna and the circulator, the third amount of phase shift equal sign is opposite each other, the fourth duplexer phased array antenna of claim 1, wherein the phase shifter is inserted, respectively.
  3. 中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、 A second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency is provided,
    各サーキュレータと、第1,第2の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第3,第4の混合器をそれぞれ設けている請求項1記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Each circulator, between the first, second phase shifter is provided a third mixing the output signal of the second oscillator and the output signal of the phase shifter, the fourth mixer, respectively duplexer phased array antenna of claim 1, wherein.
  4. 4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置して、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しい第1若しくは第2の移相器又は移相量が等しく符号が反対の第3若しくは第4の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1〜第4の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、 Four duplexer element antenna arranged on diagonal points of the rectangle, respectively circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the phase shifter or phase shift of the first or second phase shift amount is equal to duplexer phased that is supplied to each circulator through the third or fourth phase shifter of equal opposite sign, the received signal output from each circulator extracts each multiplexed through the first through fourth mixers an array antenna,
    前記第1〜第4の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、対角に接続されている位相量の符号の異なる移相器の出力信号とを混合するものである送受共用フェーズドアレイアンテナ。 The first to fourth mixer is intended to mix the received signal from the circulator to which the mixer is connected, the phase amount which is connected to the diagonal and the output signal of different phase shifter unsigned duplexer phased array antenna is.
  5. 要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第5〜第8の移相器がそれぞれ挿入されている請求項4記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Between the element antenna and the circulator, duplexer phased array antenna according to claim 4, wherein the amount of phase shift equal sign to each other phase shifter of the first to eighth opposite are inserted respectively.
  6. 中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、 A second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency is provided,
    各サーキュレータと、第1〜第4の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第5〜第8の混合器をそれぞれ設けている請求項4記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Each circulator, between the first to fourth phase shifter is provided a second oscillator output signal and the fifth to eighth mixer for mixing the output signal of the phase shifter, respectively duplexer phased array antenna according to claim 4, wherein.
  7. 2つの送受共用要素アンテナに、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しく符号が反対の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1,第2の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、 Two duplexer element antennas, each circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the reception signal phase shift equal sign is supplied to each circulator through opposite phase shifters, output from each circulator and a respective first, duplexer phased array antenna retrieve multiplexes through the second mixer,
    前記第1,第2の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、当該サーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものであり、 Said first, second mixer is for mixing the received signal from the circulator to which the mixer is connected, the output signal of the phase shifter which is connected to the circulator,
    前記各移相器は、送信時と受信時とで移相の符号を反転するように制御されるものである送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Wherein each phase shifter is controlled by those in which the duplexer phased array antenna to invert the sign of the phase shift between the time of reception and transmission.
  8. 要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第3,第4の移相器がそれぞれ挿入されている請求項7記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Between the element antenna and the circulator, the third amount of phase shift equal sign is opposite each other, the fourth duplexer phased array antenna according to claim 7, wherein the phase shifter is inserted, respectively.
  9. 中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、 A second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency is provided,
    各サーキュレータと、第1,第2の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第3,第4の混合器をそれぞれ設けている請求項7記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Each circulator, between the first, second phase shifter is provided a third mixing the output signal of the second oscillator and the output signal of the phase shifter, the fourth mixer, respectively duplexer phased array antenna of claim 7 wherein.
  10. 4つの送受共用要素アンテナを四角形の対角点に配置して、それぞれサーキュレータを接続し、発振器の送信信号を分割して、移相量が等しい第1若しくは第2の移相器又は移相量が等しく符号が反対の第3若しくは第4の移相器を通して各サーキュレータに供給し、各サーキュレータから出力される受信信号を、それぞれ第1〜第4の混合器を通して合波して取り出す送受共用フェーズドアレイアンテナであって、 Four duplexer element antenna arranged on diagonal points of the rectangle, respectively circulator connected, by dividing the transmission signal of the oscillator, the phase shifter or phase shift of the first or second phase shift amount is equal to duplexer phased that is supplied to each circulator through the third or fourth phase shifter of equal opposite sign, the received signal output from each circulator extracts each multiplexed through the first through fourth mixers an array antenna,
    前記第1〜第4の混合器は、当該混合器が接続されているサーキュレータからの受信信号と、当該サーキュレータに接続されている移相器の出力信号とを混合するものであり、 The first to fourth mixer is for mixing the received signal from the circulator to which the mixer is connected, the output signal of the phase shifter which is connected to the circulator,
    前記各移相器は、送信時と受信時とで移相の符号を反転するように制御されるものである送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Wherein each phase shifter is controlled by those in which the duplexer phased array antenna to invert the sign of the phase shift between the time of reception and transmission.
  11. 要素アンテナとサーキュレータとの間に、互いに移相量が等しく符号が反対の第5〜第8の移相器がそれぞれ挿入されている請求項10記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Between the element antenna and the circulator, duplexer phased array antenna of claim 10, wherein the amount of phase shift equal sign to each other phase shifter of the first to eighth opposite are inserted respectively.
  12. 中間周波数に相当する周波数の信号を出力する第2の発振器を設け、 A second oscillator for outputting a signal of a frequency corresponding to an intermediate frequency is provided,
    各サーキュレータと、第1〜第4の移相器との間に、第2の発振器の出力信号と各移相器の出力信号とを混合する第5〜第8の混合器をそれぞれ設けている請求項10記載の送受共用フェーズドアレイアンテナ。 Each circulator, between the first to fourth phase shifter is provided a second oscillator output signal and the fifth to eighth mixer for mixing the output signal of the phase shifter, respectively duplexer phased array antenna of claim 10, wherein.
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