JPH05129976A - 集積形アンテナ／受信機ユニツト - Google Patents

集積形アンテナ／受信機ユニツト

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JPH05129976A
JPH05129976A JP4100288A JP10028892A JPH05129976A JP H05129976 A JPH05129976 A JP H05129976A JP 4100288 A JP4100288 A JP 4100288A JP 10028892 A JP10028892 A JP 10028892A JP H05129976 A JPH05129976 A JP H05129976A
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receiver
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クリシユナ、カマ、アガーワル
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ダナルド、フランク、シー
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    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1009—Placing the antenna at a place where the noise level is low and using a noise-free transmission line between the antenna and the receivers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のアンテナ−受信機の機器構成の平衡不
平衡変成器及び同軸接続ケーブルにより生ずる信号損失
を除去することにより、一層良好な雑音指数性能を提供
することにある。 【構成】 ＲＦアンテナ２０１及び協働する受信機２０
７は集積形アンテナ／受信機ユニット内に近接して位置
させることにより、従来の設計の平衡不平衡変成器及び
部品間のケーブリング特性の必要を除去する。受信機と
ＲＦアンテナの集積化により、ＲＦアンテナにより受け
取る信号を受信機に伝送するのに、信号消散及び雑音導
入を生ずるケーブル及び平衡不平衡変成器を利用する必
要がなくなるので、感度が向上する。単一のガリウムひ
素集積回路上にＲＦアンテナ及び受信機を直接結合する
ことにより、ＲＦアンテナから受信機への平衡インピー
ダンスを維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線周波数アンテナこ
とに集積形無線周波数アンテナ及び受信機（ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｎｃｙ ａｎｔｅ
ｎｎａ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）に関する。
【０００２】
【発明の背景】現行の電子戦闘システム（ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ ｗａｒｆａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ）では、無線
周波数アンテナと、受信機とは同軸ケーブルにより相互
に接続した各別の部品である。無線周波数アンテナは通
常らせん形であり、その自然平衡インピーダンスは平衡
不平衡変成器の使用により、アンテナを受信機に接続す
る同軸ケーブルの５０Ωの不平衡特性インピーダンスに
変換される。この受信機では平衡不平衡変成器をふたた
び使い、接続している同軸ケーブルの５０Ωインピーダ
ンスから変換して受信機を同軸ケーブル及び無線周波数
アンテナに平衡状態に接続する。各平衡不平衡変成器の
変換により電力損失及びインピーダンス不整合が導入さ
れ、無線周波数アンテナ受信機システムの性能が低下す
る。又無線周波数アンテナの受け取る電力が同軸接続ケ
ーブル内で消散する際に、損失が生ずる。これ等の損失
は、位相トラッキングエラーを生じ信号損失を招き、こ
れにより受信機の感度が低下する。
【０００３】従って平衡不平衡変成器変換の劣化の影響
及びインピーダンス損失を除去することにより、無線周
波数アンテナ及び受信機の感度を向上させるアンテナ／
受信機の機器構成が必要である。
【０００４】
【発明の概要】本発明によれば受信機は無線周波数すな
わちＲＦアンテナと集積形にして、従来のアンテナ受信
機の機器構成の平衡不平衡変成器の変換及びケーブル消
散損失の特性により生ずるアンテナ／受信機感度の劣化
の影響をなくす。本発明の集積形はアンテナ／受信機の
機器構成によれば、受信回路はアンテナ端子に対し直接
インタフエースとなり、ＲＦアンテナから受信機を経て
平衡線路インピーダンスを持つ集積形アンテナ／受信機
ユニットを提供する。
【０００５】本発明の集積形アンテナ／受信機ユニット
は、それぞれアンテナ端子に結合した若干の無線周波数
（ＲＦ）増幅器から成っている。ＲＦ−ＩＦミクサは、
受信し増幅したＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）信号にダ
ウン変換（ｄｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔ）し加算するよう
にＲＦ増幅器出力に結合してある。ＲＦ−ＩＦミクサか
らのＩＦ信号出力は、処理のために出力するのに先だっ
てさらに増幅する。ＲＦアンテナ及び受信機は互いに近
接して位置させ、直接結合してあるから、インピーダン
ス変換平衡不平衡変成器及び同軸接続ケーブルは必要が
ない。すなわち本発明の集積形アンテナ／受信機ユニッ
トは従来の装置の平衡不平衡変成器及び同軸接続ケーブ
ルにより生ずる信号損失を除去することにより一層良好
な雑音指数性能を提供する。
【０００６】一層よい雑音指数性能のほかに、ＲＦアン
テナに近接して周波数変換を行うと、ＲＦアンテナ及び
ＲＦ増幅器段を接続するケーブルによる伝送中に信号消
散により生ずる信号損失をなくすことによってさらに受
信機感度を向上させる。ＲＦアンテナと統合された受信
機内のダウン変換の点との間の短い距離によって又、Ｒ
Ｆアンテナ及び受信機間の伝送径路長さの長いことに基
づく従来装置の位相トラッキングエラー特性を減少す
る。
【０００７】以下本発明の集積形アンテナ／受信機ユニ
ットとその利点及び応用例とを添付図面について詳細に
説明する。
【０００８】
【実施例】図１には従来の電子戦闘アンテナ受信機シス
テム１００を示してある。従来の電子戦闘アンテナ受信
機システム１００は、２つの各別の部品すなわちアンテ
ナ・ユニット１０１及び受信機ユニット１０３から成っ
ている。アンテナ・ユニット１０１及び受信機ユニット
１０３は、同軸ケーブル１０５により結合してある同軸
ケーブル１０５は典型的には、５０Ωの特性インピーダ
ンスを持つ同軸ケーブルであるが、ＲＦ信号を伝送する
ことのできる他の任意のケーブルでよい。アンテナ・ユ
ニット１０１内には、２つのアンテナ素子１０９，１１
１を持つスパイラル・アンテナ（ｓｐｉｒａｌ ａｎｔ
ｅｎｎａ）１０７がある。スパイラル・アンテナ１０７
は、電子戦闘アンテナ受信機システム１００により利用
され処理のためにＲＦ電磁信号を受け取る。
【０００９】スパイラル・アンテナ１０７の特性インピ
ーダンスは、同軸ケーブルのインピーダンスとは同じで
ない。従ってアンテナ素子１０９，１１１は、平衡不平
衡変成器１１３を経てケーブル１０５に接続してある。
平衡不平衡変成器１１３はスパイラル・アンテナ１０７
の自然平衡インピーダンスを同軸ケーブル１０５の５０
Ω不平衡特性インピーダンスに変換する。このような変
換により一般に、信号電力消散損失を生じ、雑音を導入
することによってスパイラル・アンテナ１０７に受信し
た信号を劣化させる。
【００１０】電子戦闘アンテナ受信機システム１００の
受信機ユニット１０３内には平衡ＲＦ増幅器１１５があ
る。平衡ＲＦ増幅器１１５内の第１の平衡不平衡変成器
１１７は、ＲＦ増幅器１１９の入力インピーダンスに合
うように５０Ωケーブルのインピーダンスを変換するこ
とにより、同軸ケーブル１０５により受け取る信号を１
対のＲＦ増幅器１１９，１１９とインタフエースさせ
る。第２の平衡不平衡変成器１２１は１対のＲＦ増幅器
の出力を結合し、線路１２３にＲＦ増幅器出力を生ず
る。線路のＲＦ増幅器出力信号は、この信号を、ＲＦ−
ＩＦダウン変換に先だって、線路１２７，１２９で２つ
のＲＦ成分に分割する平衡不平衡変成器１２５に加え
る。ミクサ１３１は、線路１２７，１２９でＲＦ信号成
分を又線路１３３で局部発振器信号をそれぞれ受け取
り、ＲＦ信号をＩＦ信号にダウン変換（ｄｏｗｎ ｃｏ
ｎｖｅｒｔ）する。ミクサ１３１により生ずるＩＦ信号
は、ＩＦ増幅器１３５により増幅され、線路１３７によ
りＩＦ出力コネクタ１３９に出力される。ＩＦ出力コネ
クタ１３９の出力信号は、次いでさらに処理され、スパ
イラル・アンテナ１０７により受け取る入力電磁信号を
回復する。
【００１１】受信機ユニット１０３の平衡ＲＦ増幅器１
１５により処理するのに先だって、受信信号は、減衰器
１４１により減衰され、プレセレクタ１４３を通過す
る。又結合器１４５を設けてＲＦ試験信号を回路の試験
及び校正のために受信機ユニット１０３に加えることが
できるようにする。
【００１２】又図２には本発明による集積形アンテナ／
受信機ユニット２００を示してある。１対のアンテナ素
子２０３，２０５から成るスパイラル・アンテナ２０１
は、それぞれ１対のアンテナ導線２０９，２１１を経て
集積される受信機２０７に結合してある。受信機２０７
内でアンテナ導線２０９，２１１は、それぞれ利得制御
素子２１３，２１５に接続してある。各利得制御素子２
１３，２１５は一般に線路２１７で結合され、スパイラ
ル・アンテナ２０１により受け取るＲＦ信号の平衡利得
を生ずる。
【００１３】各利得制御素子２１３，２１５の出力は、
それぞれプレセレクト回路（ｐｒｅｓｅｌｅｃｔ ｃｉ
ｒｃｕｉｔ）２１９，２２１に接続してある。プレセレ
クト回路２１９，２２１の出力は、アンテナ導線２０
９，２１１に生ずる平衡ＲＦ信号を増幅する１対のＲＦ
増幅器２２３，２２５に入力を供給する。ミクサ２２７
は、ＲＦ増幅器２２３，２２５からの出力をＩＦ信号に
ダウン変換し、ＩＦ信号はＩＦ増幅器２２９に送られ
る。増幅したＩＦ信号は、ＩＦ増幅器２２９によりＩＦ
出力コネクタ２３１に送られる。
【００１４】ＩＦ出力コネクタ２３１は、又局部発振器
信号入力として作用する。ダイプレクサ２３３は、局部
発振器信号及び増幅したＩＦ信号を、二重通信する（ｄ
ｉｐｌｅｘ）ことにより、スパイラル・アンテナへのＲ
Ｆケーブリング（ｃａｂｌｉｎｇ）を最少にする。線路
２３５は、局部発振器信号をダイプレクサ２３３からミ
クサ２２７に結合する。位相及び振幅の校正を可能化し
又集積形アンテナ／受信機ユニット２００を自動試験す
るように、ＲＦ試験信号はコネクタ２３７に結合され、
導線２３９によりアンテナ導線２０９，２１１と相互作
用する。この場合ＲＦ試験信号は、試験及び校正のため
にコネクタ２３７で計測される。集積形アンテナ／受信
機ユニット２００は、これにより振幅又は位相或はこれ
等両方のトラック・システムに使うことができる。
【００１５】集積形アンテナ／受信機ユニット２００は
集積パッケージ２４３に協働し、単一の集積回路チップ
によく知られているガリウムひ素ＭＭＩＣ構造を使い集
積形アンテナ／受信機ユニット２００のサーキットリを
構成する。集積パッケージ２４３の使用によりスパイラ
ル・アンテナ２０１及び受信機２０７を互いに近接して
位置させ、相互に接続するケーブル及び平衡不平衡変成
器を利用する分離したアンテナ及び受信機の消散損失及
び雑音導入特性をなくす。集積パッケージ２４３は、３
つのポートを設けてある。３つのポートのうち２つはそ
れぞれ二重通信ＩＦ信号出力（ｄｉｐｌｅｘｅｄ ＩＦ
ｓｉｇｎａｌ ｏｕｔｐｕｔ）と局部発振器電力入力
と、ＲＦ試験信号入力とに対するコネクタ２３１，２３
７である。コネクタ２４１の第３のポートは、回路に直
流電力を送ると共に利得制御素子２１３，２１５に対し
制御信号を送るのに使う。
【００１６】以上本発明を好適とする実施例にいて述べ
たが本発明は前記した範囲に限定するものではなくて本
発明の範囲を逸脱しないで種種の変化変型を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子戦闘アンテナ／受信機システムの従来のシ
ステム・アーキテクチャの電気回路図である。
【図２】本発明による集積形電子戦闘アンテナ／受信機
ユニットの１実施例の電気回路図である。
【符号の説明】
２００ 集積形アンテナ／受信機ユニット ２０１ ＲＦアンテナ（スパイラル・アンテナ） ２０３，２０５ アンテナ素子 ２０７ ＲＦ受信機（受信機）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダナルド、フランク、シー アメリカ合衆国テクサス州75023、 コウ リン・カウンテイ、プレイノウ、 ラムバ ーデイ 1117番

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のアンテナ素子を持つＲＦアンテナ
    と前記複数のアンテナ素子に対応する複数のＲＦ入力を
    持つ、ＲＦ受信機と、を備え、 前記各アンテナ素子を、前記ＲＦ受信機のＲＦ入力に直
    接結合した、集積形アンテナ／受信機ユニット。
  2. 【請求項２】 前記ＲＦアンテナと前記ＲＦ受信機との
    間に平衡ＲＦインピーダンスを維持するように、前記ア
    ンテナ素子と前記ＲＦ入力とを直接結合する結合手段を
    備えた、請求項１の集積形アンテナ／受信機ユニット。
  3. 【請求項３】 前記ＲＦアンテナと前記ＲＦ受信機とを
    単一の集積回路チップ上に組み立てた、請求項１の集積
    形アンテナ／受信機ユニット。
  4. 【請求項４】 前記集積回路チップが、ガリウムひ素Ｍ
    ＭＩＣチップから成る、請求項３の集積形アンテナ／受
    信機ユニット。
  5. 【請求項５】 前記ＲＦアンテナが、スパイラル・アン
    テナである、請求項１の集積形アンテナ／受信機ユニッ
    ト。
  6. 【請求項６】 前記ＲＦ受信機に、 前記複数のアンテナ素子に対応するように直接結合した
    複数のＲＦ増幅器と、 前記ＲＦ増幅器からの出力と、局部発振器信号とを受け
    取り、ダウン変換ＩＦ出力信号を発生するミクサと、 前記ダウン変換出力信号を受け取り増幅するＩＦ増幅器
    と、 を設けた、請求項１の集積形アンテナ／受信機ユニッ
    ト。
  7. 【請求項７】 前記アンテナ素子と前記ＲＦ増幅器との
    間に結合した利得制御回路をさらに備えた、請求項６の
    集積形アンテナ／受信機ユニット。
  8. 【請求項８】 共通のＩＦ出力及び局部発振器入力信号
    線路を備えた、請求項１の集積形アンテナ／受信機ユニ
    ット。
  9. 【請求項９】 前記共通のＩＦ出力及び局部発振器入力
    信号線路からの入力局部発振器信号を分割するダイプレ
    クサ回路をさらに備えた、請求項１の集積形アンテナ／
    受信機ユニット。
  10. 【請求項１０】 単一のガリウムひ素半導体チップのＭ
    ＭＩＣサーキットリを利用して組立てたＲＦアンテナと
    ＲＦ受信機とを備え、平衡線路インピーダンスを維持す
    るように、前記ＲＦアンテナと前記ＲＦ受信機を直接結
    合した集積形アンテナ／受信機ユニット。
  11. 【請求項１１】 前記ＲＦアンテナが、スパイラル・ア
    ンテナから成る、請求項１０の集積形アンテナ／受信機
    ユニット。
  12. 【請求項１２】 単一のガリウムひ素半導体チップ上に
    ＭＭＩＣサーキットリを利用して組立てた集積形アンテ
    ナ／受信機ユニットにおいて、 複数のアンテナ素子を持つスパイラルＲＦアンテナと、 このスパイラルＲＦアンテナにより受け取るＲＦ信号を
    ＩＦ信号出力にダウン変換してさらに処理するように前
    記複数のアンテナ素子に直接結合した複数のＲＦ入力を
    持ち、平衡ＲＦインピーダンスを維持するようにするＲ
    Ｆ受信機と、を備えた、集積形アンテナ／受信機ユニッ
    ト。
JP04100288A 1991-03-29 1992-03-27 集積形アンテナ／受信機ユニット Expired - Lifetime JP3106152B2 (ja)

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US07/677121 1991-03-29
US07/677,121 US5678219A (en) 1991-03-29 1991-03-29 Integrated electronic warfare antenna receiver

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EP (1) EP0505765B1 (ja)
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