JP7249749B2 - アンテナシステム、送受信システム及び信号処理方法 - Google Patents
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Description
図2は、第1の実施形態によるアンテナ装置100の構成例を示すブロック図である。アンテナ装置100は、M個の送信サブアレイ70を有する送信アレイアンテナ7を備える。各送信サブアレイ70は、Lt個のアンテナ素子73と、アンテナ素子73ごとに設けられた高出力増幅器71と移相器72とを備える。すなわち、送信アレイアンテナ7は、M×Lt個のアンテナ素子を備える。
第1の実施形態では、アンテナ装置100が位相勾配に応じた位相を変調信号に設定して、空間遅延量を制御する方式について説明した。アンテナ装置100は、送信アレイアンテナ7が複数の送信サブアレイ70に分割されており、送信サブアレイ70を制御単位として空間遅延量を制御する。これに対して、第2の実施形態によるアンテナ装置は、更に、送信サブアレイ内の位相をアンテナ素子ごとに制御することにより、形成するビームの精度を向上させる。
第1及び第2の実施形態では、送信に用いるアンテナ装置がビームシフトを抑える手法について説明した。これに対して、第3の実施形態では、受信に用いるアンテナ装置がビームシフトを抑える手法について説明する。
第1及び第2の実施形態では、送信に用いるアンテナ装置が広帯域の変調信号に対して空間遅延量を補正する手法について説明した。また、第3の実施形態では、受信に用いるアンテナ装置が広帯域の変調信号に対して空間遅延量を補正する手法について説明した。これらの送信側と受信側とのアンテナ装置を組み合わせれば、レーダ装置のような送受信装置又はレーダシステムを構成できる。単に、送信側と受信側とのアンテナ装置を組み合わせた場合、空間遅延量を補正する構成が送信側と受信側とに重複して存在することとなり、回路規模が増えてしまう。第4の実施形態では、回路規模の増加を抑えた、送受信システムについて説明する。
Claims (6)
- 少なくとも1つのアンテナ素子を有する複数の送信サブアレイと、
前記複数の送信サブアレイにおいて形成するビーム方向と前記複数の送信サブアレイの位置とに基づいて定まる位相を、前記送信サブアレイから送信される変調信号の帯域に亘り設定する補正を演算で前記送信サブアレイごとに行い、補正された前記変調信号を前記送信サブアレイそれぞれに供給する遅延補正部と、
を備え、
前記遅延補正部は、前記変調信号にFFTを施すことにより周波数軸の信号に変換した信号を入力とし、空間遅延量に対応した位相を、周波数に応じた位相を示す位相勾配で設定した信号を出力するアンテナシステム。 - 前記送信サブアレイは、補正された前記変調信号に位相を設定する移相器を前記アンテナ素子ごとに備え、
1つのパルスにおいて時分割でランダム順に周波数を切り替えた信号を前記変調信号として生成する信号生成器と、
前記変調信号の周波数の切り替えに同期して、前記移相器が補正された前記変調信号に設定する位相を切り替えさせる位相制御部と、
を更に備える請求項1に記載のアンテナシステム。 - 少なくとも1つのアンテナ素子を有する複数の受信サブアレイと、
前記複数の受信サブアレイにおいて形成するビーム方向と前記複数の受信サブアレイの位置とに基づいて定まる位相を、前記受信サブアレイで受信した変調信号の帯域に亘り設定する補正を演算で前記受信サブアレイごとに行う遅延補正部と、
を備え、
前記遅延補正部は、前記変調信号にFFTを施すことにより周波数軸の信号に変換した信号を入力とし、空間遅延量に対応した位相を、周波数に応じた位相を示す位相勾配で設定した信号を出力するアンテナシステム。 - 少なくとも1つの送信アンテナ素子を有する複数の送信サブアレイを備え、前記送信サブアレイから変調信号を送信する送信装置と、
少なくとも1つの受信アンテナ素子を有する複数の受信サブアレイと、
前記複数の送信サブアレイにおいて形成する送信ビーム方向と前記複数の送信サブアレイの位置とに基づいて定まる第1の位相と、前記複数の受信サブアレイにおいて形成する受信ビーム方向と前記複数の受信サブアレイの位置とに基づいて定まる第2の位相とを、前記受信サブアレイで受信した前記変調信号の帯域に亘り設定する補正を演算で、前記送信サブアレイと前記受信サブアレイとの組み合わせごとに行う遅延補正部と、
を備え、前記遅延補正部は、前記変調信号にFFTを施すことにより周波数軸の信号に変換した信号を入力とし、空間遅延量に対応した位相を、周波数に応じた位相を示す位相勾配で設定した信号を出力する受信装置と、
を備える送受信システム。 - 少なくとも1つのアンテナ素子を有する複数の送信サブアレイを備えるアンテナシステムが行う信号処理方法であって、
前記複数の送信サブアレイにおいて形成するビーム方向と前記複数の送信サブアレイの位置とに基づいて定まる位相を、前記送信サブアレイから送信される変調信号の帯域に亘り設定する補正を、前記変調信号にFFTを施すことにより周波数軸の信号に変換し、空間遅延量に対応した位相を、周波数に応じた位相を示す位相勾配で設定する演算で前記送信サブアレイごとに行うステップと、
補正された前記変調信号を前記送信サブアレイそれぞれに供給するステップと、
を含む信号処理方法。 - 少なくとも1つのアンテナ素子を有する複数の受信サブアレイを備えるアンテナシステムが行う信号処理方法であって、
前記複数の受信サブアレイにおいて形成するビーム方向と前記複数の受信サブアレイの位置とに基づいて定まる位相を、前記受信サブアレイで受信した変調信号の帯域に亘り設定する補正を、前記変調信号にFFTを施すことにより周波数軸の信号に変換し、空間遅延量に対応した位相を、周波数に応じた位相を示す位相勾配で設定する演算で前記受信サブアレイごとに行うステップと、
を含む信号処理方法。
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