JP6762217B2 - Antenna device - Google Patents

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本発明は、複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数のアンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュール又は送受信モジュールを備えたアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules or transmission / reception modules, each of which is connected to each of the plurality of antenna elements.

下記特許文献1は、複数のアンテナ素子を配列して開口アレイを形成してなるフェーズドアレイアンテナ(Phased Array Antenna)を用いたアンテナ装置を開示する。特許文献1のアンテナ装置は、送受信モジュールを複数のグループに分割し、送受切替の基準トリガに所望の遅延を加えて送受信モジュールの送受信タイミングを制御すると共に、送受信モジュールに供給する直流電源の入切タイミングを制御することによって、何れか1つの送受信モジュールのグループのみを送信状態とする手法を開示する。この手法により、特許文献1のアンテナ装置は、送受信モジュールにおける消費電力の平均値を低減している。なお、特許文献1では、送受信モジュールを例示しているが、当該送受信モジュールは、送信モジュールであってもよい。 The following Patent Document 1 discloses an antenna device using a phased array antenna (Phased Array Antenna) formed by arranging a plurality of antenna elements to form an aperture array. In the antenna device of Patent Document 1, the transmission / reception module is divided into a plurality of groups, a desired delay is added to a reference trigger for transmission / reception switching to control the transmission / reception timing of the transmission / reception module, and the DC power supply to the transmission / reception module is turned on / off. Disclosed is a method in which only one of the transmission / reception module groups is set to the transmission state by controlling the timing. By this method, the antenna device of Patent Document 1 reduces the average value of the power consumption in the transmission / reception module. Although Patent Document 1 exemplifies a transmission / reception module, the transmission / reception module may be a transmission module.

特開2004−236011号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-236011

上述の通り、特許文献1に代表される従来のアンテナ装置では、送信モジュールを複数のグループに分割し、送受切替の基準トリガ信号に所望の遅延を加えると共に、送信モジュールの直流電源を入り切りして、消費電流の平均値を低減する効果を得ている。しかしながら、送信モジュールを複数のグループに分割する手法については、送信モジュールの個数についてのみ着目しており、アンテナ開口における位相中心位置の変動については考慮されていない。このため、特許文献1の技術では、ミサイルイルミネータのように送信信号に情報を重畳させてミサイルに対して伝送する場合、複数のグループに分割された送信モジュールをグループ単位で時分割に切り替える際に、送信信号の位相が変動して送信信号を正しく伝送することができないという問題があった。 As described above, in the conventional antenna device represented by Patent Document 1, the transmission module is divided into a plurality of groups, a desired delay is added to the reference trigger signal for transmission / reception switching, and the DC power supply of the transmission module is turned on / off. , The effect of reducing the average value of the current consumption is obtained. However, the method of dividing the transmission module into a plurality of groups focuses only on the number of transmission modules and does not consider the fluctuation of the phase center position at the antenna aperture. Therefore, in the technique of Patent Document 1, when information is superimposed on a transmission signal and transmitted to a missile like a missile illuminator, when a transmission module divided into a plurality of groups is switched to time division in a group unit. , There is a problem that the phase of the transmission signal fluctuates and the transmission signal cannot be transmitted correctly.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のグループに分割された送信モジュールをグループ単位で時分割に切り替えながら、情報が重畳された送信信号を伝送する場合であっても、当該情報を送信対象に正しく伝送することができるアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even when a transmission signal in which information is superimposed is transmitted while switching a transmission module divided into a plurality of groups into time division in group units. The purpose is to obtain an antenna device capable of correctly transmitting the information to a transmission target.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数のアンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置である。アンテナ装置は、連続波送信モードで動作可能に構成される。連続波送信モードでは、複数のグループに分割された送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えがグループごとに異なるタイミングで実施される。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is an antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements. The antenna device is configured to be operable in continuous wave transmission mode. In the continuous wave transmission mode, the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups is switched at different timings for each group.

本発明によれば、複数のグループに分割された送信モジュールをグループ単位で時分割に切り替えながら、情報が重畳された送信信号を伝送する場合であっても、当該情報を送信対象に正しく伝送することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, even when a transmission signal in which information is superimposed is transmitted while switching a transmission module divided into a plurality of groups into time division in group units, the information is correctly transmitted to a transmission target. It has the effect of being able to do it.

実施の形態1に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the antenna device according to the first embodiment 実施の形態1における連続波送信時の送信モジュールのグループ分けの例を示す図The figure which shows the example of grouping of the transmission module at the time of continuous wave transmission in Embodiment 1. 図2の例に基づいた連続波送信モードにおける送信モジュールの動作状態を示す図The figure which shows the operation state of the transmission module in the continuous wave transmission mode based on the example of FIG. 連続波送信モード及びパルス波送信モードにおける送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートTime chart showing the transition of the operating state of the transmission module in the continuous wave transmission mode and the pulse wave transmission mode 実施の形態2に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the antenna device according to the second embodiment 実施の形態3における送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートTime chart showing the transition of the operating state of the transmission module in the third embodiment 実施の形態4に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the antenna device according to the fourth embodiment 実施の形態5に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the antenna device according to the fifth embodiment. 実施の形態6における送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートTime chart showing the transition of the operating state of the transmission module in the sixth embodiment

以下に、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the antenna device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。実施の形態1に係るアンテナ装置は、複数のグループに分割された送信モジュールをグループ単位で時分割に切り替えながら送信信号を伝送するアンテナ装置である。図1に示すように、実施の形態1に係るアンテナ装置100は、アクティブフェーズドアレイアンテナ(Active Phased Array Antenna:以下「APAA」と略記)1と、RF入力端子2と、制御信号入力端子3とを有する。APAA1は、空間に送信信号を電波にして放射する複数のアンテナ素子6と、それぞれが複数のアンテナ素子6のそれぞれに接続される複数の送信モジュール5と、複数の送信モジュール5に対し、RF入力端子2から入力されたRF信号を分配する分配器4と、を備える。なお、実施の形態1において、送信モジュール5の数すなわち送信モジュール数は、Nmとする。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an antenna device according to a first embodiment. The antenna device according to the first embodiment is an antenna device that transmits a transmission signal while switching transmission modules divided into a plurality of groups into time divisions in group units. As shown in FIG. 1, the antenna device 100 according to the first embodiment includes an active phased array antenna (Active Phased Array Antenna: hereinafter abbreviated as “APAA”) 1, an RF input terminal 2, and a control signal input terminal 3. Has. The APAA1 inputs RF to a plurality of antenna elements 6 that radiate a transmission signal as radio waves in space, a plurality of transmission modules 5 each connected to each of the plurality of antenna elements 6, and a plurality of transmission modules 5. A distributor 4 for distributing the RF signal input from the terminal 2 is provided. In the first embodiment, the number of transmission modules 5, that is, the number of transmission modules is Nm.

送信モジュール5は、移相器7と、増幅器8とを有する。増幅器8は、アンテナ素子6に接続される。移相器7は、増幅器8に接続される。移相器7には、分配器4によって分配されたRF信号が入力される。 The transmission module 5 has a phase shifter 7 and an amplifier 8. The amplifier 8 is connected to the antenna element 6. The phase shifter 7 is connected to the amplifier 8. The RF signal distributed by the distributor 4 is input to the phase shifter 7.

APAA1は、さらに制御部9を有する。制御部9は、記憶領域10を有する。記憶領域10には、データ11が格納されている。制御部9は、制御信号入力端子3に入力された制御信号を受領する。制御部9は、移相器7及び増幅器8を制御する。なお、図1では、最下部にある送信モジュール5のみに制御部9からの信号線を示し、他の送信モジュール5への信号線については省略している。 APAA1 further has a control unit 9. The control unit 9 has a storage area 10. Data 11 is stored in the storage area 10. The control unit 9 receives the control signal input to the control signal input terminal 3. The control unit 9 controls the phase shifter 7 and the amplifier 8. In FIG. 1, the signal line from the control unit 9 is shown only to the transmission module 5 at the bottom, and the signal line to the other transmission module 5 is omitted.

次に、実施の形態1に係るアンテナ装置100の動作について説明する。APAA1には、RF入力端子2からRF信号が入力される。APAA1に入力されたRF信号は、分配器4によって分配された後に送信モジュール5に伝達される。送信モジュール5に伝達されたRF信号は、移相器7で位相変調され、さらに増幅器8で増幅される。このとき、制御部9は、制御信号入力端子3からの制御信号を基に、各送信モジュール5における移相器7での位相変調を制御する。ここで、移相器7での位相変調について説明する。制御部9は、制御信号入力端子3からの制御信号により、アンテナ素子6から空間へ放射されるRF信号が、指示された方向に波面を形成するように、別言すれば、指示された方向にRF信号が指向されるように、移相器7を制御する。なお、形成される波面は、等位相波面以外の場合も含む。また、指示される方向は、複数の場合も含む。 Next, the operation of the antenna device 100 according to the first embodiment will be described. An RF signal is input to the APAA1 from the RF input terminal 2. The RF signal input to APAA1 is distributed by the distributor 4 and then transmitted to the transmission module 5. The RF signal transmitted to the transmission module 5 is phase-modulated by the phase shifter 7 and further amplified by the amplifier 8. At this time, the control unit 9 controls the phase modulation in the phase shifter 7 in each transmission module 5 based on the control signal from the control signal input terminal 3. Here, the phase modulation in the phase shifter 7 will be described. In other words, the control unit 9 so that the RF signal radiated from the antenna element 6 into space by the control signal from the control signal input terminal 3 forms a wave surface in the instructed direction. The phase shifter 7 is controlled so that the RF signal is directed to. The formed wave surface includes cases other than the equiphase wave surface. In addition, the indicated direction includes a plurality of cases.

制御部9は、制御信号入力端子3からの制御信号と、記憶領域10に格納されたデータ11とを基に、各送信モジュール5における増幅器8の動作状態の切り替えを制御する。増幅器8が動作状態の場合、位相変調された信号に対して信号増幅が行われ、増幅されたRF信号は、アンテナ素子6を介して空間へ放射される。一方、増幅器8が非動作状態の場合、RF信号は増幅器8では増幅されず、アンテナ素子6から空間への放射は行われない。 The control unit 9 controls switching of the operating state of the amplifier 8 in each transmission module 5 based on the control signal from the control signal input terminal 3 and the data 11 stored in the storage area 10. When the amplifier 8 is in the operating state, signal amplification is performed on the phase-modulated signal, and the amplified RF signal is radiated into space via the antenna element 6. On the other hand, when the amplifier 8 is in the non-operating state, the RF signal is not amplified by the amplifier 8 and is not radiated from the antenna element 6 into space.

ここで、実施の形態1における送信モジュール5は、送信信号を連続的に送出できないモジュールであるとする。連続的に送出できないモジュールでは、送信信号を送出しない非送信時間を設ける必要がある。ここで、送信モジュールにおける送信時間と非送信時間との和を「送信周期」と定義し、送信周期に対する送信時間の比を「送信デューティ」と定義する。送信デューティは、変更することができる。送信デューティの最大値をDmaxで表すと、Dmaxは1未満の値をとる。この定義を用いると、実施の形態1における送信モジュール5は、送信デューティに制約のあるモジュールと言い換えることができる。なお、実施の形態1において、送信モジュール5が送信信号を連続的に送出できないことが常時であるか、あるいは一時的であるかは問わない。この前提は、他の実施の形態でも同様である。 Here, it is assumed that the transmission module 5 in the first embodiment is a module that cannot continuously transmit a transmission signal. In a module that cannot be transmitted continuously, it is necessary to provide a non-transmission time during which the transmission signal is not transmitted. Here, the sum of the transmission time and the non-transmission time in the transmission module is defined as the "transmission cycle", and the ratio of the transmission time to the transmission cycle is defined as the "transmission duty". The transmission duty can be changed. When the maximum value of the transmission duty is expressed by Dmax, Dmax takes a value less than 1. Using this definition, the transmission module 5 in the first embodiment can be rephrased as a module having a limited transmission duty. In the first embodiment, it does not matter whether the transmission module 5 cannot continuously transmit the transmission signal whether it is always or temporary. This assumption is the same for other embodiments.

制御部9では、制御信号入力端子3に入力される制御信号によって、送信モードが指定される。実施の形態1に係るアンテナ装置100では、パルス波送信モード及び連続波送信モードという少なくとも2種類の送信モードを有する。 In the control unit 9, the transmission mode is specified by the control signal input to the control signal input terminal 3. The antenna device 100 according to the first embodiment has at least two types of transmission modes, a pulse wave transmission mode and a continuous wave transmission mode.

パルス波送信モードは、送信モジュール5における増幅器8の動作及び非動作の切り替えをAPAA1全体で同一タイミングとして送信するモードである。これは、従来からのパルスレーダでの送信方式と同じである。 The pulse wave transmission mode is a mode in which switching between operation and non-operation of the amplifier 8 in the transmission module 5 is transmitted at the same timing in the entire APAA1. This is the same as the transmission method in the conventional pulse radar.

一方、連続波送信モードは、APAA1内の送信モジュール5を予め複数のグループに分割し、送信モジュールに接続される増幅器8の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施するモードである。 On the other hand, the continuous wave transmission mode is a mode in which the transmission module 5 in the APAA1 is divided into a plurality of groups in advance, and the operation and non-operation of the amplifier 8 connected to the transmission module is switched at different timings for each group. ..

送信モジュール5を複数のグループに分割する際には、送信モジュール5の各グループにおける送信RF信号の出力値である送信RF信号出力の合計が、同一値あるいは同一値に近づくようにしておく。したがって、送信モジュール5のそれぞれの間で、送信RF信号出力が異なる場合には、送信RF信号出力の合計を同一にするために、各グループに含まれる送信モジュール数が異なる場合もある。 When the transmission module 5 is divided into a plurality of groups, the total of the transmission RF signal outputs, which are the output values of the transmission RF signals in each group of the transmission module 5, is set to be the same value or close to the same value. Therefore, when the transmission RF signal output is different between the transmission modules 5, the number of transmission modules included in each group may be different in order to make the total transmission RF signal output the same.

また、送信モジュール5を複数グループに分割する際、送信モジュール5に接続するアンテナ素子6も送信モジュール5と同様にグループ化する。グループ化されたアンテナ素子6からなるアンテナ素子群のそれぞれは、全てのアンテナ素子6で構成されるアレーアンテナの一部であるサブアレーアンテナとなる。このとき、全てのサブアレーアンテナの位相中心の位置が同一あるいは同一に近づくようにする。 Further, when the transmission module 5 is divided into a plurality of groups, the antenna element 6 connected to the transmission module 5 is also grouped in the same manner as the transmission module 5. Each of the antenna element groups composed of the grouped antenna elements 6 becomes a sub-array antenna which is a part of the array antenna composed of all the antenna elements 6. At this time, the positions of the phase centers of all the sub-array antennas should be the same or close to the same.

また、送信モジュール5を複数グループに分割する際、送信モジュール5に接続するアンテナ素子6の位置が、全アンテナ素子6で構成されるアレーアンテナの中で偏らないようにする。 Further, when the transmission module 5 is divided into a plurality of groups, the positions of the antenna elements 6 connected to the transmission module 5 are not biased in the array antenna composed of all the antenna elements 6.

なお、送信モジュール5を複数グループに分割する際、何れのグループにも属さない送信モジュールを設定し、当該送信モジュールを連続波送信モードで動作させないようにしてもよい。 When the transmission module 5 is divided into a plurality of groups, a transmission module that does not belong to any of the groups may be set so that the transmission module is not operated in the continuous wave transmission mode.

グループ分けされた送信モジュール5のグループ数をNg、連続波送信モードにおける同時送信グループ数をNtとする。同時送信グループ数は、同一のタイミングで送信される送信グループの数である。グループ数Ng及び同時送信グループ数Ntは、整数である。また、グループ数Ng及び同時送信グループ数Ntは、以下の(1)式で示される関係となるように設定する。 Let Ng be the number of groups of the grouped transmission modules 5, and Nt be the number of simultaneous transmission groups in the continuous wave transmission mode. The number of simultaneous transmission groups is the number of transmission groups transmitted at the same timing. The number of groups Ng and the number of simultaneous transmission groups Nt are integers. Further, the number of groups Ng and the number of simultaneous transmission groups Nt are set so as to have the relationship shown by the following equation (1).

2≦Nt≦Dmax・Ng …(1) 2 ≦ Nt ≦ Dmax ・ Ng… (1)

なお、同時送信グループ数Ntが小さくなるとAPAA1からの送信RF信号出力が小さくなる。このため、基本的には、同時送信グループ数Ntは、基本的には、上記(1)式を満たす整数のうちの最大値を選択する。ただし、送信RF信号出力を小さくしたい場合については、この限りではない。 When the number of simultaneous transmission groups Nt becomes small, the transmission RF signal output from APAA1 becomes small. Therefore, basically, for the number of simultaneous transmission groups Nt, the maximum value among the integers satisfying the above equation (1) is selected. However, this does not apply when it is desired to reduce the transmission RF signal output.

送信モジュール5において、連続で送信できる最大時間をTmとする。連続波送信モードでは、同時送信グループ数Ntを維持しつつ、1グループずつ送信状態と非送信状態とを周期的に交替させる。これにより、APAA1全体から見て、連続的な送信を維持する。また、同時送信グループを交替させる周期をTcとする。この周期Tcをグループ交替周期と呼ぶ。グループ交替周期Tcは、以下の(2)式で示される関係となるように設定する。 In the transmission module 5, the maximum time that can be continuously transmitted is Tm. In the continuous wave transmission mode, the transmission state and the non-transmission state are periodically switched for each group while maintaining the number of simultaneous transmission groups Nt. As a result, continuous transmission is maintained when viewed from the entire APAA1. Further, the cycle in which the simultaneous transmission group is changed is Tc. This cycle Tc is called a group alternation cycle. The group change cycle Tc is set so as to have the relationship shown by the following equation (2).

Tc≦Tm/Nt …(2) Tc ≤ Tm / Nt ... (2)

連続波送信モードにおける送信モジュールのグループ数Ng、同時送信グループ数Nt、グループ交替周期Tc、及び全送信モジュール5における割り振られたグループに関する情報は、記憶領域10にデータ11として格納される。 Information about the number of transmission module groups Ng, the number of simultaneous transmission groups Nt, the group alternation cycle Tc, and the allotted groups in all transmission modules 5 in the continuous wave transmission mode is stored as data 11 in the storage area 10.

なお、連続波送信モードに関する情報は、1つに限らず、複数設定して記憶領域10内に格納してもよい。この場合、複数設定された連続波送信モードに関する情報のうち、何れの情報を使用するかは、制御信号入力端子3からの制御信号によって指定することができる。また、送信モジュール5が連続波を送信できないことが一時的であり、送信モジュール5が連続波を送信可能となる場合のために、複数設定する連続波送信モードに関するデータ11のうちのデータ群の1つを、全ての送信モジュール5が連続波送信となるように設定してもよい。 The information regarding the continuous wave transmission mode is not limited to one, and a plurality of pieces may be set and stored in the storage area 10. In this case, which information to use among the information related to the plurality of set continuous wave transmission modes can be specified by the control signal from the control signal input terminal 3. Further, in case the transmission module 5 cannot transmit a continuous wave temporarily and the transmission module 5 can transmit a continuous wave, the data group of the data 11 related to the continuous wave transmission mode to be set in plurality is set. One may be set so that all transmission modules 5 are continuous wave transmissions.

図2は、実施の形態1における連続波送信時の送信モジュール5のグループ分けの例を示す図である。図2の例では、送信モジュール数Nmを512とし、送信モジュール5のグループ数Ngを8とし、各送信モジュール5のそれぞれの送信RF信号出力は、同一にしている。また、図2の例では、送信モジュール5のグループ名をG1からG8としている。 FIG. 2 is a diagram showing an example of grouping of transmission modules 5 at the time of continuous wave transmission in the first embodiment. In the example of FIG. 2, the number of transmission modules Nm is 512, the number of groups of transmission modules 5 is 8, and the transmission RF signal outputs of each transmission module 5 are the same. Further, in the example of FIG. 2, the group names of the transmission modules 5 are G1 to G8.

図2において、黒丸及び白丸は、送信モジュール5に接続するアンテナ素子6の配置位置を示している。黒丸は、アンテナ素子6に接続する送信モジュール5がグループに含まれていることを示す。また、図2では、アンテナ開口における各グループでの位相中心を×印で示しているが、各グループでの位相中心が、全てのグループで同一となるようにグループ分けをしている。さらに、図2で示す送信モジュール5のグループ分けでは、送信モジュール5の配置が、各グループで偏らないようにしている。 In FIG. 2, black circles and white circles indicate the arrangement positions of the antenna element 6 connected to the transmission module 5. Black circles indicate that the transmission module 5 connected to the antenna element 6 is included in the group. Further, in FIG. 2, the phase center of each group at the antenna aperture is indicated by a cross, but the phase centers of each group are grouped so as to be the same in all groups. Further, in the grouping of the transmission modules 5 shown in FIG. 2, the arrangement of the transmission modules 5 is not biased in each group.

次に、図2から図4の図面を参照して、連続波送信モードにおける送信モジュール5の動作について説明する。図3は、図2の例に基づいた連続波送信モードにおける送信モジュールの動作状態を示す図である。図3において、“A”から“H”のアルファベットは、送信制御状態名を示している。また、図4は、連続波送信モード及びパルス波送信モードにおける送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートである。なお、以下では、送信デューティの最大値Dmaxが0.4の場合を一例として説明する。 Next, the operation of the transmission module 5 in the continuous wave transmission mode will be described with reference to the drawings of FIGS. 2 to 4. FIG. 3 is a diagram showing an operating state of the transmission module in the continuous wave transmission mode based on the example of FIG. In FIG. 3, the alphabets “A” to “H” indicate transmission control state names. Further, FIG. 4 is a time chart showing the transition of the operating state of the transmission module in the continuous wave transmission mode and the pulse wave transmission mode. In the following, a case where the maximum value Dmax of the transmission duty is 0.4 will be described as an example.

まず、送信デューティの最大値Dmaxが0.4のとき、上記(1)式の右辺に記載された“Dmax・Ng”の値は、0.4×8=3.2と計算される。このため、連続波送信モードにおける同時送信グループ数Ntは、(1)式に従って“3”に設定される。 First, when the maximum value Dmax of the transmission duty is 0.4, the value of “Dmax · Ng” described on the right side of the above equation (1) is calculated as 0.4 × 8 = 3.2. Therefore, the number of simultaneous transmission groups Nt in the continuous wave transmission mode is set to "3" according to the equation (1).

図3において、送信制御状態Aでは、送信モジュールのグループG1、G2、G3が送信状態とされる。この場合、図2のグループG1、G2、G3において黒丸で示された部分が図3でも黒丸で示されている。なお、グループG1、G2、G3が送信状態のとき、他のグループG4、G5、G6、G7、G8は非送信状態であることは言うまでもない。 In FIG. 3, in the transmission control state A, the transmission module groups G1, G2, and G3 are in the transmission state. In this case, the portion indicated by the black circle in the groups G1, G2, and G3 of FIG. 2 is also indicated by the black circle in FIG. Needless to say, when the groups G1, G2, and G3 are in the transmission state, the other groups G4, G5, G6, G7, and G8 are in the non-transmission state.

送信制御状態Aの次は、送信制御状態Bに移行する。送信制御状態Bでは、グループG2、G3、G4が送信状態とされる。以降、送信制御状態C、D、E、F、G、Hの順で送信制御状態が推移し、送信状態及び非送信状態のグループを1つずつシフトさせて行く。送信制御状態Hの次は、送信制御状態Aに戻る。 After the transmission control state A, the process shifts to the transmission control state B. In the transmission control state B, the groups G2, G3, and G4 are set to the transmission state. After that, the transmission control states change in the order of transmission control states C, D, E, F, G, and H, and the transmission state and non-transmission state groups are shifted one by one. After the transmission control state H, the process returns to the transmission control state A.

図2で説明したように、各グループでの位相中心が、全てのグループで同一となるようにグループ分けがされている。このため、図3のように、複数のグループで同時送信した場合でも、位相中心は変動しない。すなわち、図3の例では、全ての送信制御状態における位相中心が同一になっている。 As described with reference to FIG. 2, the phase centers in each group are grouped so as to be the same in all the groups. Therefore, as shown in FIG. 3, the phase center does not change even when a plurality of groups simultaneously transmit. That is, in the example of FIG. 3, the phase centers are the same in all transmission control states.

また、図2で説明したように、送信モジュール5の配置が、各グループで偏らないように選定されている。このため、図3において、送信モジュール5に接続されるアンテナ素子6の配置は、各送信制御状態で偏らないように設定される。 Further, as described with reference to FIG. 2, the arrangement of the transmission modules 5 is selected so as not to be biased in each group. Therefore, in FIG. 3, the arrangement of the antenna elements 6 connected to the transmission module 5 is set so as not to be biased in each transmission control state.

図4の左側には、連続波送信モードでの送信状態が示されている。連続波送信モードは、制御信号入力端子3から入力される制御信号によって指定される。“送信RF信号G1”とあるのは、図2に示したグループG1に属する送信モジュール5から送信される送信RF信号の送出タイミングを示している。他のグループについても同様である。また、“送信RF信号APAA”とあるのは、APAA1全体から見た送信RF信号を示しており、枠内のアルファベットは、図3に示した送信制御状態名を示している。 On the left side of FIG. 4, the transmission state in the continuous wave transmission mode is shown. The continuous wave transmission mode is designated by the control signal input from the control signal input terminal 3. The “transmission RF signal G1” indicates the transmission timing of the transmission RF signal transmitted from the transmission module 5 belonging to the group G1 shown in FIG. The same applies to other groups. Further, "transmission RF signal APAA" indicates a transmission RF signal viewed from the entire APAA1, and the alphabet in the frame indicates a transmission control state name shown in FIG.

上述したように、連続波送信モードにおける同時送信グループ数Ntは3である。このため、図4に示すように、送信モジュール5におけるグループG1からG8のうちで、3つのグループが送信状態に制御され、且つ、送信状態とされるグループが1周期Tcごとに、1つずつ交替している。図3のところで説明したように、送信制御状態Aでは、グループG1、G2、G3が送信状態とされ、送信制御状態Bでは、グループG2、G3、G4が送信状態とされ、以下、グループが1つずつ交替している。これにより、個々の送信モジュール5は、パルス信号を送出しているが、APAA1全体から見れば、連続波を空間に放射していることになる。 As described above, the number of simultaneous transmission groups Nt in the continuous wave transmission mode is 3. Therefore, as shown in FIG. 4, among the groups G1 to G8 in the transmission module 5, three groups are controlled to the transmission state, and one group is set to the transmission state for each cycle Tc. It is taking turns. As described with reference to FIG. 3, in the transmission control state A, the groups G1, G2, and G3 are in the transmission state, and in the transmission control state B, the groups G2, G3, and G4 are in the transmission state. They are taking turns one by one. As a result, although each transmission module 5 transmits a pulse signal, it means that a continuous wave is radiated into space when viewed from the entire APAA1.

また、図4の右側には、パルス波送信モードでの送信状態が示されている。図4に示すように、パルス波送信モードでは、グループG1からG8の全てのグループが、同じタイミングで送信と非送信を繰り返している。これにより、APAA1は、APAA1全体から見て、パルス波を空間に放射していることになる。なお、パルス波送信モードでは、グループG1からG8までの全てのグループが、同じタイミングで送信RF信号を送信するので、1つのグループから出力される送信RF信号の振幅が同じであれば、APAA1全体から見た送信RF信号の振幅は、連続波送信モードよりもパルス波送信モードの方が大きくなる。 Further, on the right side of FIG. 4, the transmission state in the pulse wave transmission mode is shown. As shown in FIG. 4, in the pulse wave transmission mode, all the groups G1 to G8 repeat transmission and non-transmission at the same timing. As a result, APAA1 radiates a pulse wave into space when viewed from the entire APAA1. In the pulse wave transmission mode, all the groups G1 to G8 transmit the transmission RF signal at the same timing. Therefore, if the amplitude of the transmission RF signal output from one group is the same, the entire APAA1 is transmitted. The amplitude of the transmitted RF signal seen from the above is larger in the pulse wave transmission mode than in the continuous wave transmission mode.

以上に説明した構成及び動作により、アンテナ装置100は、ハードウェア構成が同一のままで連続波送信とパルス波送信とを任意に切り替えることができる。 According to the configuration and operation described above, the antenna device 100 can arbitrarily switch between continuous wave transmission and pulse wave transmission while maintaining the same hardware configuration.

また、送信モジュール5の各グループにおける送信RF信号出力の合計が同一値あるいは同一値に近づくようにすることにより、連続波送信モードにおいて送信状態となるグループを切り替える際のAPAA1における送信RF信号出力の変動を抑制することができる。 Further, by making the total of the transmission RF signal outputs in each group of the transmission module 5 the same value or close to the same value, the transmission RF signal output in APAA1 when switching the group to be in the transmission state in the continuous wave transmission mode. Fluctuations can be suppressed.

また、送信モジュール5の各グループに対応するアンテナ素子6で構成されるサブアレーアンテナの位相中心が同一あるいは同一に近づくようにグループ分けをすることにより、連続波送信時の位相中心も同一あるいは同一に近づけることができるので、送信グループを切り替える際に生じ得るAPAA1における送信RF信号出力の位相変動を抑制することができる。 Further, by grouping the sub-array antennas composed of the antenna elements 6 corresponding to each group of the transmission module 5 so that the phase centers are the same or close to the same, the phase centers at the time of continuous wave transmission are also the same or the same. Since they can be brought close to each other, it is possible to suppress the phase fluctuation of the transmission RF signal output in APAA1 that may occur when switching the transmission group.

また、送信モジュール5に接続するアンテナ素子6の位置が各グループで偏らないようにグループ分けをすることにより、連続波送信モードにおいて送信状態となるグループを切り替える場合であっても、ビーム幅及びサイドローブレベルといったビーム形状の変動の影響を抑制することができる。 Further, by grouping the antenna elements 6 connected to the transmission module 5 so that the positions of the antenna elements 6 are not biased in each group, the beam width and the side can be switched even when the group to be in the transmission state is switched in the continuous wave transmission mode. The influence of beam shape fluctuations such as lobe level can be suppressed.

また、上記(1)式を満たすように送信モジュール5のグループ数Ng及び同時送信グループ数Ntを設定することにより、送信モジュール5における送信デューティの最大値Dmaxを超えずに、連続波送信モードでAPAA1を動作させることができる。 Further, by setting the number of groups Ng and the number of simultaneous transmission groups Nt of the transmission module 5 so as to satisfy the above equation (1), the maximum value Dmax of the transmission duty in the transmission module 5 is not exceeded, and the continuous wave transmission mode is used. APAA1 can be operated.

また、同時送信グループ数Ntを2以上に設定することにより、送信グループを切り替える場合においても、1以上の送信グループは送信を継続する動作となる。このため、送信グループを切り替える場合であっても、APAA1における送信RF信号出力の振幅変動及び位相変動の抑制することができるのと共に、パルスの立ち上がり時、又は立ち下がり時に発生し得る不要周波数の影響を抑制することができる。 Further, by setting the number of simultaneous transmission groups Nt to 2 or more, even when the transmission group is switched, the transmission group of 1 or more continues the transmission. Therefore, even when the transmission group is switched, the amplitude fluctuation and the phase fluctuation of the transmission RF signal output in APAA1 can be suppressed, and the influence of unnecessary frequencies that may occur at the rise or fall of the pulse can be suppressed. Can be suppressed.

また、上記(2)式を満たすように、グループ交替周期Tcを設定するようにすれば、送信モジュール5の最大送信時間Nt×Tcが、送信モジュール5の連続で送信できる最大時間Tmを超えるといった状況を回避することができる。 Further, if the group shift cycle Tc is set so as to satisfy the above equation (2), the maximum transmission time Nt × Tc of the transmission module 5 exceeds the maximum time Tm that can be continuously transmitted by the transmission module 5. The situation can be avoided.

実施の形態2.
図5は、実施の形態2に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図1に示した実施の形態1に係るアンテナ装置100では、制御部9の内部に記憶領域10を有していたが、図5に示す実施の形態2に係るアンテナ装置100Aでは、制御部9の外部に記憶装置12を有し、記憶装置12にデータ11を格納している点が異なっている。記憶装置12は、制御部9と接続されている。その他の構成は、図1に示す構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the antenna device according to the second embodiment. The antenna device 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 has a storage area 10 inside the control unit 9, but the antenna device 100A according to the second embodiment shown in FIG. 5 has a storage area 10. The difference is that the storage device 12 is provided outside the device 12 and the data 11 is stored in the storage device 12. The storage device 12 is connected to the control unit 9. Other configurations are the same or equivalent to the configurations shown in FIG. 1, and the same or equivalent components are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.

実施の形態2に係るアンテナ装置100Aによれば、制御部9の外部に記憶装置12を有しているので、実施の形態1の効果を有すると共に、データ11を変更する場合の対応が容易になるという効果、及び、記憶装置12のサイズ増加への対応が容易になるという効果が得られる。 According to the antenna device 100A according to the second embodiment, since the storage device 12 is provided outside the control unit 9, the storage device 12 has the effect of the first embodiment, and it is easy to deal with the case where the data 11 is changed. The effect of becoming, and the effect of facilitating the response to the increase in the size of the storage device 12 can be obtained.

実施の形態3.
図6は、実施の形態3における送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートである。図6では、図4に示すタイムチャート同様に、制御信号入力端子3から入力される制御信号によって指定される送信モード、グループG1からG8に属する送信モジュールによる送信RF信号、APAA1全体から見た送信RF信号を示している。
Embodiment 3.
FIG. 6 is a time chart showing the transition of the operating state of the transmission module according to the third embodiment. In FIG. 6, similarly to the time chart shown in FIG. 4, the transmission mode specified by the control signal input from the control signal input terminal 3, the transmission RF signal by the transmission modules belonging to the groups G1 to G8, and the transmission as seen from the entire APAA1. It shows an RF signal.

実施の形態1及び実施の形態2の動作では、連続波送信モードの開始時及び終了時において、パルス幅が設定値である(Nt−1)×Tc以下となるグループが存在する。パルス幅が(Nt−1)×Tc以下となるグループは、パルス幅がNt×Tc未満となるグループと言い換えてもよい。 In the operations of the first embodiment and the second embodiment, there is a group in which the pulse width is (Nt-1) × Tc or less, which is the set value, at the start and end of the continuous wave transmission mode. A group having a pulse width of (Nt-1) × Tc or less may be rephrased as a group having a pulse width of less than Nt × Tc.

ここで、実施の形態1では、同時送信グループ数Ntを“3”に設定している。このため、図4の例で言えば、最初のパルス幅がTcであるグループG1と、最初のパルス幅が2TcであるグループG2とが、パルス幅が2Tc以下となるグループに該当する。また、連続波送信モードの終了時では、最後のパルス幅が2TcであるグループG1と、最後のパルス幅がTcであるグループG2とが、パルス幅が2Tc以下となるグループに該当する。 Here, in the first embodiment, the number of simultaneous transmission groups Nt is set to "3". Therefore, in the example of FIG. 4, the group G1 having the first pulse width of Tc and the group G2 having the first pulse width of 2 Tc correspond to the group having the pulse width of 2 Tc or less. Further, at the end of the continuous wave transmission mode, the group G1 having the last pulse width of 2 Tc and the group G2 having the last pulse width of Tc correspond to the groups having the pulse width of 2 Tc or less.

これらのパルス幅が短くなる期間では、パルスの立ち上がり及び立ち下がりによる振幅変動の影響及び位相変動の影響、並びに、パルスの立ち上がり時、又はパルスの立ち下がり時に発生する不要周波数の影響が大きくなる。 During the period in which the pulse width is shortened, the influence of the amplitude fluctuation and the phase fluctuation due to the rise and fall of the pulse, and the influence of the unnecessary frequency generated at the rise of the pulse or the fall of the pulse become large.

そこで、実施の形態3では、上述した(Nt−1)×Tc以下となるパルス幅を生成してしまう期間では、Nt×Tcとなる送信RF信号を生成しつつも、同時送信グループ数Ntを満たさない期間では、増幅器を送信状態としないように制御する。図6において、ハッチングで示した部分が、増幅器を送信状態としない期間に該当する。 Therefore, in the third embodiment, during the period in which the pulse width of (Nt-1) × Tc or less described above is generated, the number of simultaneous transmission groups Nt is increased while generating the transmission RF signal of Nt × Tc. During the unsatisfied period, the amplifier is controlled so as not to be in the transmission state. In FIG. 6, the portion indicated by hatching corresponds to the period during which the amplifier is not in the transmission state.

実施の形態3によれば、同時送信グループ数Ntを満たさない期間では、APAA1を送信状態とはしないように制御するので、実施の形態1及び実施の形態2の効果に加え、パルス幅が短くなることにより生じ得る振幅変動及び位相変動を抑制することができるという効果を得ることができる。また、振幅変動及び位相変動を抑制することができるので、不要周波数といったアンテナ装置に悪い影響を与える要素の発生を抑制することも可能となる。 According to the third embodiment, the APAA1 is controlled so as not to be in the transmission state during the period when the number of simultaneous transmission groups Nt is not satisfied. Therefore, in addition to the effects of the first and second embodiments, the pulse width is short. It is possible to obtain the effect that the amplitude fluctuation and the phase fluctuation that may occur due to the above can be suppressed. Further, since the amplitude fluctuation and the phase fluctuation can be suppressed, it is also possible to suppress the generation of elements such as unnecessary frequencies that adversely affect the antenna device.

なお、図6の例では、連続波送信モードの開始時及び終了時、パルス幅が(Nt−1)×Tc以下となるグループを送信状態としないように設定しているが、パルス幅が(Nt−2)×Tc以下なるグループのみ、あるいは、それ以下となるグループのみを送信状態としないように設定してもよい。 In the example of FIG. 6, at the start and end of the continuous wave transmission mode, the group whose pulse width is (Nt-1) × Tc or less is set not to be in the transmission state, but the pulse width is ( It may be set so that only the group having Nt-2) × Tc or less or only the group having Nt-2) × Tc or less is not set to the transmission state.

実施の形態4.
ここまでの実施の形態1から実施の形態3は、送信のみの機能を有するAPAA1での連続波送信の説明であったが、受信機能を有するAPAA1での連続波送信についても実施可能である。
Embodiment 4.
Although the first to third embodiments so far have been described for continuous wave transmission in APAA1 having a transmission-only function, continuous wave transmission in APAA1 having a reception function can also be carried out.

図7は、実施の形態4に係るアンテナ装置の構成を示すブロック図である。実施の形態4に係るアンテナ装置100Bは、図7に示すように、APAA1と、RF入力端子2と、制御信号入力端子3とを有する。APAA1は、空間に送信信号を電波にして放射すると共に、物体からの反射波を受信する複数のアンテナ素子6と、それぞれが複数のアンテナ素子6のそれぞれに接続される複数の送受信モジュール15と、複数の送受信モジュール15に対し、RF入力端子2から入力されたRF信号を分配すると共に、複数の送受信モジュール15から受領したRF信号を合成する合成分配器14と、を備える。なお、実施の形態4においても、送受信モジュール15の数すなわち送受信モジュール数は、Nmとする。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the antenna device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, the antenna device 100B according to the fourth embodiment has an APAA 1, an RF input terminal 2, and a control signal input terminal 3. The APAA1 includes a plurality of antenna elements 6 that radiate a transmission signal as radio waves into space and receive reflected waves from an object, and a plurality of transmission / reception modules 15 that are connected to each of the plurality of antenna elements 6. A synthetic distributor 14 that distributes the RF signal input from the RF input terminal 2 to the plurality of transmission / reception modules 15 and synthesizes the RF signals received from the plurality of transmission / reception modules 15 is provided. Also in the fourth embodiment, the number of transmission / reception modules 15, that is, the number of transmission / reception modules is Nm.

送受信モジュール15は、移相器7と、増幅器8a,8bと、送受切替器16a,16bとを有する。移相器7は、合成分配器14及び送受切替器16aに接続される。送受切替器16aは、増幅器8a,8bのそれぞれに接続される。増幅器8a,8bのそれぞれは、送受切替器16bに接続される。送受切替器16bは、アンテナ素子6に接続される。 The transmission / reception module 15 includes a phase shifter 7, amplifiers 8a and 8b, and transmission / reception switching devices 16a and 16b. The phase shifter 7 is connected to the composite distributor 14 and the transmission / reception switch 16a. The transmission / reception switch 16a is connected to each of the amplifiers 8a and 8b. Each of the amplifiers 8a and 8b is connected to the transmission / reception switch 16b. The transmission / reception switch 16b is connected to the antenna element 6.

APAA1は、さらに制御部9を有する。制御部9は、記憶領域10を有する。記憶領域10には、データ11が格納されている。制御部9は、制御信号入力端子3に入力された制御信号を受領する。制御部9は、移相器7、増幅器8a,8b、及び送受切替器16a,16bを制御する。なお、図7では、最下部にある送受信モジュール15のみに制御部9からの信号線を示し、他の送受信モジュール15への信号線については省略している。 APAA1 further has a control unit 9. The control unit 9 has a storage area 10. Data 11 is stored in the storage area 10. The control unit 9 receives the control signal input to the control signal input terminal 3. The control unit 9 controls the phase shifter 7, the amplifiers 8a and 8b, and the transmission / reception switching devices 16a and 16b. In FIG. 7, the signal line from the control unit 9 is shown only to the transmission / reception module 15 at the bottom, and the signal line to the other transmission / reception module 15 is omitted.

実施の形態4に係るアンテナ装置100Bの、実施の形態1との相違点は、APAA1内の分配器4が合成分配器14に置き換わること、送信モジュール5が送受信モジュール15に置き換わること、送信系の増幅器8が送信系の増幅器8aと受信系の増幅器8bとに増えること、及び、制御部9が送受信モジュール15内の増幅器8a,8bに加え、送受切替器16a,16bをも制御することである。ただし、連続波を送信する際の動作については、実施の形態1と同じであり、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 The difference between the antenna device 100B according to the fourth embodiment and the first embodiment is that the distributor 4 in the APAA1 is replaced by the composite distributor 14, the transmission module 5 is replaced by the transmission / reception module 15, and the transmission system. The number of amplifiers 8 is increased to the transmission system amplifier 8a and the reception system amplifier 8b, and the control unit 9 controls the transmission / reception switches 16a and 16b in addition to the amplifiers 8a and 8b in the transmission / reception module 15. .. However, the operation when transmitting a continuous wave is the same as that of the first embodiment, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

実施の形態5.
図8は、実施の形態5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に示す実施の形態5に係るアンテナ装置100Cでは、APAA1内に温度センサ18を有している点が、図1に示す実施の形態1との相違点である。その他の構成は、図1に示す構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
Embodiment 5.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the antenna device according to the fifth embodiment. The antenna device 100C according to the fifth embodiment shown in FIG. 8 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the temperature sensor 18 is provided in the APAA1. Other configurations are the same or equivalent to the configurations shown in FIG. 1, and the same or equivalent components are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.

実施の形態1では、連続波送信モードを複数設定して記憶領域10に格納する方法を記載した。また、複数設定した連続波送信モードの選択は、制御信号入力端子3からの制御信号によるものとした。これに対して、実施の形態5に係るアンテナ装置100Cでは、連続波送信モードにおけるグループ分けのバリエーションを複数設定して記憶領域10に格納する。そして、連続波送信モードにおけるグループ分けの選択は、APAA1内に搭載する温度センサ18からの温度情報をもとに制御部9で行われる。 In the first embodiment, a method of setting a plurality of continuous wave transmission modes and storing them in the storage area 10 is described. Further, the selection of the continuous wave transmission mode in which a plurality of settings are set is based on the control signal from the control signal input terminal 3. On the other hand, in the antenna device 100C according to the fifth embodiment, a plurality of variations of grouping in the continuous wave transmission mode are set and stored in the storage area 10. Then, the selection of grouping in the continuous wave transmission mode is performed by the control unit 9 based on the temperature information from the temperature sensor 18 mounted in the APAA1.

送信デューティの最大値Dmaxは、送信モジュール5の温度により変化することが考えられる。このため、送信モジュール5の温度を測定するための温度センサ18をAPAA1内に搭載し、制御部9と接続し、温度センサ18からの温度情報を基に、制御部9において連続波送信モードを選択することが、好ましい実施の形態となる。 It is conceivable that the maximum value Dmax of the transmission duty changes depending on the temperature of the transmission module 5. Therefore, a temperature sensor 18 for measuring the temperature of the transmission module 5 is mounted in APAA1, connected to the control unit 9, and the continuous wave transmission mode is set in the control unit 9 based on the temperature information from the temperature sensor 18. The choice is the preferred embodiment.

実施の形態5に係るアンテナ装置によれば、温度センサ18からの温度情報を基に連続波送信モードを選択することとしているので、送信モジュール5の温度により変化し得る送信デューティの最大値Dmaxを、温度情報を用いて選択することができるので、送信デューティの最大値Dmaxを固定値にしている他の実施の形態に比べて、送信RF信号出力を可能な限り大きくすることができるという効果を得ることができる。 According to the antenna device according to the fifth embodiment, since the continuous wave transmission mode is selected based on the temperature information from the temperature sensor 18, the maximum value Dmax of the transmission duty that can be changed depending on the temperature of the transmission module 5 is set. Since the temperature information can be used for selection, the transmission RF signal output can be made as large as possible as compared with other embodiments in which the maximum value Dmax of the transmission duty is fixed. Obtainable.

実施の形態6.
ここまでの実施の形態1から実施の形態5で示したAPAA1での送信モードは、パルス波送信モード及び連続波送信モードの2種類にしていた。これに対して、実施の形態6では、これら2種類の送信モードに加えて、連続波ではないが送信デューティの最大値Dmaxより高デューティのパルス波をAPAA1が送信するパルス波送信モードである高デューティパルス送信モードを有することを特徴とする。
Embodiment 6.
The transmission modes in APAA1 shown in the first to fifth embodiments up to this point are two types, a pulse wave transmission mode and a continuous wave transmission mode. On the other hand, in the sixth embodiment, in addition to these two types of transmission modes, the high pulse wave transmission mode in which the APAA1 transmits a pulse wave which is not a continuous wave but has a higher duty than the maximum transmission duty value Dmax. It is characterized by having a duty pulse transmission mode.

実施の形態1と同様に、送信モジュール5のグループ数をNg、連続波送信モードにおける同時送信グループ数をNtとする。また、所望の値に設定される送信デューティの設定値をDreqとする。Dreqは、APAA1全体から見た送信デューティの設定値と言い換えてもよい。ここで、グループ数Ng及び同時送信グループ数Ntは整数であり、送信デューティの設定値Dreqは1未満の正の実数である。送信デューティの設定値Dreqを定めたとき、グループ数Ng及び同時送信グループ数Ntは、以下の(3)式で示される関係となるように設定する。 Similar to the first embodiment, the number of groups of the transmission module 5 is Ng, and the number of simultaneous transmission groups in the continuous wave transmission mode is Nt. Further, the set value of the transmission duty set to a desired value is set to Dreq. Dreq may be rephrased as a set value of the transmission duty seen from the entire APAA1. Here, the number of groups Ng and the number of simultaneous transmission groups Nt are integers, and the transmission duty set value Dreq is a positive real number less than 1. When the transmission duty set value Dreq is set, the number of groups Ng and the number of simultaneous transmission groups Nt are set so as to have the relationship shown by the following equation (3).

2≦Nt≦Dmax/Dreq・Ng …(3) 2 ≦ Nt ≦ Dmax / Dreq ・ Ng… (3)

なお、同時送信グループ数Ntが小さくなると、APAA1からの送信RF出力が小さくなってしまう。このため、同時送信グループ数Ntは、基本的には、上記(3)式を満たす整数のうちの最大値を選択する。ただし、送信RF出力を小さくしたい場合については、この限りではない。 When the number of simultaneous transmission groups Nt becomes small, the transmission RF output from APAA1 becomes small. Therefore, for the number of simultaneous transmission groups Nt, basically, the maximum value among the integers satisfying the above equation (3) is selected. However, this does not apply when it is desired to reduce the transmission RF output.

送信モジュール5において、連続波送信モードでは、同時送信グループ数Ntを維持しつつ、1グループずつ送信状態と非送信状態を周期的に交替させる。これにより、APAA1全体から見て、連続的な送信を維持する。また、連続で送信できる最大時間Tm及び同時送信グループ数Ntを基に、同時送信グループを交替させるグループ交替周期Tcを、上記(2)式を満足するように設定する。 In the transmission module 5, in the continuous wave transmission mode, the transmission state and the non-transmission state are periodically switched one by one while maintaining the number of simultaneous transmission groups Nt. As a result, continuous transmission is maintained when viewed from the entire APAA1. Further, the group change cycle Tc for changing the simultaneous transmission groups is set so as to satisfy the above equation (2) based on the maximum time Tm that can be continuously transmitted and the number of simultaneous transmission groups Nt.

高デューティパルス波送信モードにおける、送信デューティの設定値Dreq、グループ数Ng、同時送信グループ数Nt、グループ交替周期Tc、全送信モジュール5における割り振られたグループに関する情報は、記憶装置12にデータ11として格納される。 Information about the transmission duty set value Dreq, the number of groups Ng, the number of simultaneous transmission groups Nt, the group alternation cycle Tc, and the allotted groups in all transmission modules 5 in the high-duty pulse wave transmission mode is stored in the storage device 12 as data 11. It is stored.

なお、高デューティパルス波送信モードに関する情報は、1つに限らず、送信デューティの設定値Dreqの種類に応じて、複数設定して記憶装置12内に格納してもよい。この場合、複数設定された高デューティパルス波送信モードに関する情報のうち、何れの情報を使用するかは、制御信号入力端子3からの制御信号によって指定することができる。 The information regarding the high-duty pulse wave transmission mode is not limited to one, and a plurality of pieces may be set and stored in the storage device 12 according to the type of transmission duty set value Dreq. In this case, which of the information regarding the plurality of set high-duty pulse wave transmission modes is used can be specified by the control signal from the control signal input terminal 3.

高デューティパルス波送信モードでは、連続波送信モードと同様の方法でAPAA1から連続波を送信し、その後、送信モジュール5の全てのグループを非送信とする期間を設ける。これらの送信及び非送信を繰り返すことにより、APAA1から設定した送信デューティでパルス波を送信する。 In the high-duty pulse wave transmission mode, a continuous wave is transmitted from APAA1 in the same manner as in the continuous wave transmission mode, and then a period is provided in which all groups of the transmission module 5 are not transmitted. By repeating these transmission and non-transmission, a pulse wave is transmitted with the transmission duty set from APAA1.

ここで、APAA1全体から見て、連続波を送信する時間をTon、全送信モジュールグループを非送信とする時間をToffとする。Tonを連続波送信時間と呼び、Toffを非送信時間と呼ぶ。なお、連続波送信時間Tonは、グループ交替周期Tcの整数倍とする。連続波送信時間Ton及び非送信時間Toffは、以下の(4)式で示される関係となるように設定する。 Here, when viewed from the entire APAA1, the time for transmitting continuous waves is set to Ton, and the time for non-transmitting all transmission module groups is set to Toff. Ton is called continuous wave transmission time, and Toff is called non-transmission time. The continuous wave transmission time Ton is an integral multiple of the group alternation cycle Tc. The continuous wave transmission time Ton and the non-transmission time Toff are set so as to have the relationship shown by the following equation (4).

Ton/(Ton+Toff)=Dreq…(4) Ton / (Ton + Toff) = Dreq ... (4)

また、送信モジュール5について、グループ数Ng及び同時送信グループ数Ntのときに、連続送信できる最大時間をTnとする。このTnを連続送信可能最大時間と呼ぶ。このとき、APAA1での連続波送信時間Tonは、以下の(5)式で示される関係となるように設定する。 Further, for the transmission module 5, when the number of groups is Ng and the number of simultaneous transmission groups is Nt, the maximum time for continuous transmission is Tn. This Tn is called the maximum continuous transmission time. At this time, the continuous wave transmission time Ton in APAA1 is set so as to have the relationship shown by the following equation (5).

Ton≦Tn …(5) Ton ≤ Tn ... (5)

ここで、送信デューティの最大値Dmaxが0.4、送信デューティの設定値Dreqが0.75、グループ数Ngが8の場合を一例として説明する。 Here, a case where the maximum value Dmax of the transmission duty is 0.4, the set value Dreq of the transmission duty is 0.75, and the number of groups Ng is 8 will be described as an example.

まず、送信デューティの最大値Dmaxが0.4のとき、上記(3)式の右辺に記載された“Dmax/Dreq・Ng”の値は、0.4÷0.75×8=4.266…と計算される。このため、高デューティパルス波送信モードにおける同時送信グループ数Ntは、(3)式に従って“4”に設定される。 First, when the maximum value Dmax of the transmission duty is 0.4, the value of "Dmax / Dreq · Ng" described on the right side of the above equation (3) is 0.4 / 0.75 × 8 = 4.266. ... is calculated. Therefore, the number of simultaneous transmission groups Nt in the high-duty pulse wave transmission mode is set to "4" according to the equation (3).

よって、上記(4)式より、Toff/Ton=1/3となり、グループ数Ng=8であることからAPAA1での連続波送信時間Tonが“12×Tc”に設定され、非送信時間Toffが“4×Tc”に設定される。 Therefore, from the above equation (4), Toff / Ton = 1/3, and since the number of groups is Ng = 8, the continuous wave transmission time Ton in APAA1 is set to "12 × Tc", and the non-transmission time Toff is set. It is set to "4 x Tc".

図9は、実施の形態6における送信モジュールの動作状態の推移を示すタイムチャートである。図9では、図4及び図6に示すタイムチャート同様に、制御信号入力端子3から入力される制御信号によって指定される送信モード、グループG1からG8に属する送信モジュールによる送信RF信号、APAA1全体から見た送信RF信号を示している。 FIG. 9 is a time chart showing the transition of the operating state of the transmission module according to the sixth embodiment. In FIG. 9, as in the time charts shown in FIGS. 4 and 6, the transmission mode specified by the control signal input from the control signal input terminal 3, the transmission RF signal by the transmission module belonging to the groups G1 to G8, and the entire APAA1 It shows the transmitted RF signal seen.

図9の左側には、高デューティパルス波送信モードでの送信状態が示されている。高デューティパルス波送信モードでは、送信モジュール5のグループG1からG8のうちで、4つのグループが送信状態に制御され、且つ、送信状態とされるグループが1周期Tcごとに、1つずつ交替している。これにより、個々の送信モジュール5は、パルス信号を送出しているが、APAA1全体から見れば、連続波を空間に放射していることになる。 On the left side of FIG. 9, the transmission state in the high duty pulse wave transmission mode is shown. In the high-duty pulse wave transmission mode, among the groups G1 to G8 of the transmission module 5, four groups are controlled to the transmission state, and the group to be in the transmission state alternates one by one for each cycle Tc. ing. As a result, although each transmission module 5 transmits a pulse signal, it means that a continuous wave is radiated into space when viewed from the entire APAA1.

また、高デューティパルス波送信モードでは、APAA1全体から見て、連続波送信時間Tonだけ送信した後、非送信時間Toffだけ非送信状態となる。これらの送信及び非送信を繰り返すことにより、送信デューティの設定値Dreqでパルス波を送信する。 Further, in the high-duty pulse wave transmission mode, when viewed from the entire APAA1, after transmitting only the continuous wave transmission time Ton, the non-transmission state is set for the non-transmission time Toff. By repeating these transmissions and non-transmissions, a pulse wave is transmitted at the transmission duty set value Dreq.

以上に説明した構成及び動作により、実施の形態6に係るアンテナ装置は、ハードウェア構成が同一のままで、送信モジュール5における送信デューティの最大値Dmaxよりも大きな送信デューティで、パルス波の送信が可能となる。 According to the configuration and operation described above, the antenna device according to the sixth embodiment can transmit a pulse wave with a transmission duty larger than the maximum transmission duty Dmax in the transmission module 5 while keeping the same hardware configuration. It will be possible.

なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is configured without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change a part of.

1 APAA、2 RF入力端子、3 制御信号入力端子、4 分配器、5 送信モジュール、6 アンテナ素子、7 移相器、8,8a,8b 増幅器、9 制御部、10 記憶領域、11 データ、12 記憶装置、14 合成分配器、15 送受信モジュール、16a,16b 送受切替器、18 温度センサ、100,100A,100B,100C アンテナ装置。 1 APAA, 2 RF input terminal, 3 control signal input terminal, 4 distributor, 5 transmission module, 6 antenna element, 7 phase shifter, 8, 8a, 8b amplifier, 9 control unit, 10 storage area, 11 data, 12 Storage device, 14 synthesis distributor, 15 transmission / reception module, 16a, 16b transmission / reception switch, 18 temperature sensor, 100, 100A, 100B, 100C antenna device.

Claims (11)

複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記送信モジュールを複数のグループに分割する際に、何れのグループにも属さない送信モジュールが設定され、当該送信モジュールは、前記連続波送信モードでは動作させないように制御される
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
When dividing the transmission module to the plurality of groups, it sets the transmission module that does not belong to any group, the transmission module, you said controlled is that so as not to operate in the continuous wave transmission mode antenna equipment.
複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記連続波送信モードに関する情報は、前記連続波送信モードにおける送信モジュールのグループ数、同一のタイミングで送信される送信グループである同時送信グループの数である同時送信グループ数、前記同時送信グループを交替させる周期であるグループ交替周期、及び送信モジュールにおける割り振られたグループに関する情報を含む
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
The information regarding the continuous wave transmission mode includes the number of transmission module groups in the continuous wave transmission mode, the number of simultaneous transmission groups which are the transmission groups transmitted at the same timing, the number of simultaneous transmission groups, and the simultaneous transmission group. group alternation period is a period for, and features and to luer antenna device that contains information about a group that has been allocated in the transmitting module.
前記同時送信グループ数は、前記グループ数と、前記送信モジュールにおける送信デューティの最大値とを用いて決定されることを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 2 , wherein the number of simultaneous transmission groups is determined by using the number of groups and the maximum value of the transmission duty in the transmission module. 前記連続波送信モードにおいて、前記同時送信グループ数を満たさない期間では、増幅器を送信状態としないように制御することを特徴とする請求項又はに記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 2 or 3 , wherein in the continuous wave transmission mode, the amplifier is controlled so as not to be in the transmission state during the period when the number of simultaneous transmission groups is not satisfied. 複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記連続波送信モードに関する情報は、前記送信モジュールの動作を制御する制御部内の記憶領域に格納されている
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
It said information on the continuous wave transmission mode, the transmission module characteristics and to luer antenna device that is stored in the storage area in the control unit for controlling the operation of.
複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記アンテナ装置は、記憶装置を備え、前記連続波送信モードに関する情報は、前記記憶装置に格納されている
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
The antenna device includes a storage device, wherein the information relates to a continuous-wave transmission mode, it features a to luer antenna apparatus stored in the storage device.
前記送信モジュールの温度を測定する温度センサを備え、
前記連続波送信モードにおけるグループ分けのバリエーションが複数設定されて前記記憶領域又は前記記憶装置に格納され、
前記連続波送信モードにおけるグループ分けの選択は、前記温度センサからの温度情報を基に行われる
ことを特徴とする請求項又はに記載のアンテナ装置。
A temperature sensor for measuring the temperature of the transmission module is provided.
A plurality of grouping variations in the continuous wave transmission mode are set and stored in the storage area or the storage device.
The antenna device according to claim 5 or 6 , wherein the selection of grouping in the continuous wave transmission mode is performed based on the temperature information from the temperature sensor.
複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記アンテナ装置は、前記連続波送信モードで連続波を送信しつつ、前記送信モジュールの全てのグループを非送信とする期間を設け、送信及び非送信を繰り返すことにより、設定した送信デューティでパルス波を送信する
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
The antenna device transmits a continuous wave in the continuous wave transmission mode, provides a period during which all groups of the transmission modules are not transmitted, and repeats transmission and non-transmission to obtain a pulse wave with a set transmission duty. features and to luer antenna device to transmit.
前記送信モジュールは、送信デューティに制約のある送信モジュールであり、
設定した前記送信デューティは、前記送信モジュールの制約によって定められる前記送信モジュールにおける送信デューティの最大値よりも大きいことを特徴とする請求項に記載のアンテナ装置。
The transmission module is a transmission module having a limited transmission duty.
The antenna device according to claim 8 , wherein the set transmission duty is larger than the maximum value of the transmission duty in the transmission module defined by the restrictions of the transmission module.
複数のアンテナ素子、及びそれぞれが複数の前記アンテナ素子のそれぞれに接続された複数の送信モジュールを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ装置は、複数のグループに分割された前記送信モジュールに接続される増幅器の動作及び非動作の切り替えをグループごとに異なるタイミングで実施する連続波送信モードで動作可能に構成され、
前記連続波送信モードにて送信状態にある複数の送信モジュールは、同時には非送信状態に切り替わらない
ことを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device including a plurality of antenna elements and a plurality of transmission modules each connected to each of the plurality of antenna elements.
The antenna device is configured to be operable in a continuous wave transmission mode in which the operation and non-operation of the amplifier connected to the transmission module divided into a plurality of groups are switched at different timings for each group.
An antenna device characterized in that a plurality of transmission modules in a transmission state in the continuous wave transmission mode do not switch to a non-transmission state at the same time .
前記送信モジュールは、受信機能を有する
ことを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載のアンテナ装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the transmitting module has a receiving function.
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