JPH05218725A - Phased array antenna - Google Patents
Phased array antennaInfo
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- JPH05218725A JPH05218725A JP2085892A JP2085892A JPH05218725A JP H05218725 A JPH05218725 A JP H05218725A JP 2085892 A JP2085892 A JP 2085892A JP 2085892 A JP2085892 A JP 2085892A JP H05218725 A JPH05218725 A JP H05218725A
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- phase shift
- signal
- antenna
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- phase
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- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は多数の素子アンテナのそ
れぞれの出力位相を変化することによってビーム走査す
るフェーズドアレイアンテナに関し、特に素子アンテナ
ごとに設けられたディジタル移相器の出力位相を制御す
る移相制御回路を改良したフェーズドアレイアンテナに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phased array antenna which performs beam scanning by changing the output phase of each of a large number of element antennas, and particularly controls the output phase of a digital phase shifter provided for each element antenna. The present invention relates to a phased array antenna with an improved phase shift control circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の非常に多数の素子アンテ
ナから構成されるフェーズドアレイアンテナにおいて、
高速で素子アンテナをビーム走査する必要がある場合に
は、各素子アンテナごとに設けられているディジタル移
相器の出力位相を制御する移相データを光伝送する必要
がある。2. Description of the Related Art In a conventional phased array antenna composed of a large number of element antennas of this type,
When it is necessary to perform beam scanning on the element antennas at high speed, it is necessary to optically transmit the phase shift data for controlling the output phase of the digital phase shifter provided for each element antenna.
【0003】従来のこの種の光通信装置を用いて移相デ
ータを伝送するフェーズドアレイアンテナを図2のブロ
ック図を参照して説明すると、このフェーズドアレイア
ンテナは、それぞれに供給される移相データに従って信
号電波の出力位相を変えるn(nは複数)個の素子アン
テナ4a,4b,…,4(n−1),4nを有してい
る。ビーム制御器1は、n個の素子アンテナ4a〜4n
をそれぞれ識別するn個の識別コードおよび上記識別コ
ードに対応する上記移相データとを含む移相制御信号を
シリアルの光信号に変換して光ファイバーケーブル15
に送出する。この移相制御信号は光分岐ユニット12に
入力される。A conventional phased array antenna for transmitting phase shift data using this type of optical communication apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG. 2. The phased array antenna supplies the phase shift data to each phase shift array antenna. , N (n is a plural number) of element antennas 4a, 4b, ..., 4 (n-1), 4n that change the output phase of the signal radio wave according to the above. The beam controller 1 includes n element antennas 4a to 4n.
Of the optical fiber cable 15 by converting a phase shift control signal including n identification codes for respectively identifying the phase shift data and the phase shift data corresponding to the identification code into a serial optical signal.
To send to. This phase shift control signal is input to the optical branching unit 12.
【0004】光分岐ユニット12内のO−E変換器12
1は、移相制御信号を電気信号に変換し、この電気信号
はバッファ122によってバッファ増幅されたあと、上
記素子アンテナの数nに分岐され、分岐された電気信号
はE−O変換器123a〜123nによってそれぞれ光
信号に再変換される。これらの光信号は、さらに光ファ
イバーケーブル16a〜16nによって伝送され、それ
ぞれアンテナモジュール(移相制御回路ともいう)13
a〜13nに供給される。アンテナモジュール13a〜
13nはそれぞれサフィックスの一致する素子アンテナ
4a〜4nに接続されている。アンテナモジュール13
a〜13nは、それぞれ光信号を電気信号に変換したあ
と、移相制御信号から自アンテナモジュール,即ち接続
されているアンテナに該当する識別コードを見付け、こ
の識別コードに対応する移相データを解読する。そし
て、内蔵するディジタル移相器を上記移相データに従っ
て駆動し、それぞれ接続されている素子アンテナ4a〜
4nの出力する信号電波の位相を制御する。この結果、
このフェーズドアレイアンテナのビーム方向が制御され
る。The OE converter 12 in the optical branching unit 12
1 converts the phase shift control signal into an electric signal, the electric signal is buffer-amplified by the buffer 122, and then branched into the number n of the element antennas, and the branched electric signal is the E-O converter 123a to. Each of them is reconverted into an optical signal by 123n. These optical signals are further transmitted by the optical fiber cables 16a to 16n, and the antenna modules (also referred to as phase shift control circuits) 13 respectively.
a to 13n. Antenna module 13a-
13n are respectively connected to the element antennas 4a to 4n having the same suffix. Antenna module 13
Each of a to 13n finds an identification code corresponding to its own antenna module, that is, the connected antenna from the phase shift control signal after converting the optical signal into an electric signal, and decodes the phase shift data corresponding to this identification code. To do. Then, the built-in digital phase shifter is driven according to the phase shift data, and the element antennas 4a ...
The phase of the signal radio wave output by 4n is controlled. As a result,
The beam direction of this phased array antenna is controlled.
【0005】アンテナモジュール4a〜4nは全て同じ
働きをするので、モジュール4aを例にとってさらに詳
しく説明すると、光ファイバーケーブル16aから供給
された光信号は、O−E変換器21によってディジタル
電気信号の移相制御信号に変換される。この移相制御信
号は波形整形回路131によって波形整形されたあと、
S−P変換回路23により自己の識別コードが認識さ
れ、この自己の識別コードに対応する移相データだけが
シリアルデータからパラレルデータに変換される。する
と、このパラレルデータを受けた移相器ドライバ24で
は、ディジタル移相器25の各ビットに対応するこのパ
ラレルデータにより、ディジタル移相器25の各ビット
のON−OFF制御を行い、素子アンテナ4aに所定の
位相量を設定する。この結果、素子アンテナ4aの出力
する信号電波は上記移相量に対応した出力位相に制御さ
れる。Since all of the antenna modules 4a to 4n have the same function, the module 4a will be described in more detail. The optical signal supplied from the optical fiber cable 16a is phase-shifted by the OE converter 21 into a digital electric signal. It is converted into a control signal. This phase shift control signal is waveform shaped by the waveform shaping circuit 131,
The SP conversion circuit 23 recognizes its own identification code and converts only the phase shift data corresponding to this own identification code from serial data to parallel data. Then, the phase shifter driver 24 receiving this parallel data performs ON-OFF control of each bit of the digital phase shifter 25 with this parallel data corresponding to each bit of the digital phase shifter 25, and the element antenna 4a. Set a predetermined phase amount to. As a result, the signal radio wave output from the element antenna 4a is controlled to have an output phase corresponding to the phase shift amount.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この従来のフェーズド
アレイアンテナでは、各アンテナモジュールに並列に光
信号を伝送するため、O−E変換器,E−O変換器およ
びバッファ増幅器を含む光分岐ユニットが必要であり、
また、アンテナモジュールと光分岐ユニットのE−O変
換器との間に光ファイバーケーブルを各1本ずつ接続す
る必要がある。In this conventional phased array antenna, since an optical signal is transmitted in parallel to each antenna module, an optical branching unit including an OE converter, an EO converter and a buffer amplifier is provided. Is necessary,
Further, it is necessary to connect one optical fiber cable between the antenna module and the EO converter of the optical branching unit.
【0007】上記の理由のため、非常に多数の素子アン
テナからなるフェーズドアレイアンテナにおいては、各
アンテナモジュールに対応するE−O変換器を有する光
分岐ユニットが大型となり、上記アンテナの実装に制限
を受けるという問題があった。また、各アンテナモジュ
ールへの光ファイバーケーブルが部分的に数十本重畳す
るため、その布設経路に制限を受けるという問題があっ
た。For the above reasons, in a phased array antenna consisting of a very large number of element antennas, the optical branching unit having an EO converter corresponding to each antenna module becomes large in size, which limits the mounting of the above antennas. There was a problem of receiving it. In addition, there is a problem that the installation route is restricted because several tens of optical fiber cables to each antenna module are partially overlapped.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のフェーズドアレ
イアンテナは、複数の素子アンテナと、前記複数の素子
アンテナをそれぞれ識別する複数の識別コードおよび前
記識別コードに対応する移相データとを含む移相制御信
号をシリアルの光信号に変換して送出するビーム制御器
と、前記素子アンテナの一つに接続され前記ビーム制御
器からの前記光信号に基づいて前記接続素子アンテナに
対応する前記移相データを作成するとともにこの移相デ
ータに従って前記接続素子アンテナの出力位相を制御す
る移相制御回路とを備えるフェーズドアレイアンテナに
おいて、前記移相制御回路のそれぞれが、前記光信号を
電気信号に変換するO−E変換器と、前記電気信号を波
形整形する波形整形回路と、波形整形後の前記電気信号
を前記光信号に再変換するE−O変換器と、波形整形後
の前記電気信号から前記移相データを再生する移相デー
タ再生手段とを備えている。A phased array antenna according to the present invention includes a plurality of element antennas, a plurality of identification codes for respectively identifying the plurality of element antennas, and phase shift data corresponding to the identification codes. A beam controller that converts a phase control signal into a serial optical signal and sends the serial optical signal, and the phase shifter that is connected to one of the element antennas and corresponds to the connection element antenna based on the optical signal from the beam controller. In a phased array antenna including a phase shift control circuit that creates data and controls an output phase of the connection element antenna according to the phase shift data, each of the phase shift control circuits converts the optical signal into an electrical signal. An O-E converter, a waveform shaping circuit that shapes the waveform of the electrical signal, and the electrical signal after the waveform shaping is converted into the optical signal. Includes a E-O converter for conversion, and a phase shifting data reproducing means for reproducing said phase data from said electric signal after waveform shaping.
【0009】[0009]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例のブロック図である。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【0010】このフェーズドアレイアンテナは、図1の
従来技術と同じビーム制御器1および素子アンテナ4a
〜4nを備えている。また、本実施例によるアンテナモ
ジュール2a〜2nは、従来技術によるアンテナモジュ
ール13a〜13nに加え、いくつかの機能を追加して
いる。即ち、アンテナモジュール2aの内蔵する波形整
形回路22は、これに対応するアンテナモジュール13
aの内蔵する波形整形回路131の機能に追加して波形
整形後の電気信号を別の端子に出力する機能を有する。
そして、この端子から出力される電気信号は、従来技術
によるアンテナモジュール(13a〜13n)にさらに
追加されているE−O変換器26によって、上記移相制
御信号の全て(識別コードおよびこの識別コードに対応
する移相データ)を含む光信号に変換され・送出され
る。This phased array antenna has the same beam controller 1 and element antenna 4a as in the prior art shown in FIG.
~ 4n. Further, the antenna modules 2a to 2n according to the present embodiment have some functions added to the antenna modules 13a to 13n according to the related art. That is, the waveform shaping circuit 22 incorporated in the antenna module 2a is the antenna module 13 corresponding to this.
In addition to the function of the waveform shaping circuit 131 built in a, it has a function of outputting an electric signal after waveform shaping to another terminal.
Then, the electric signal output from this terminal is supplied to the antenna module (13a to 13n) according to the related art by the E-O converter 26, and all of the phase shift control signals (identification code and this identification code). Is converted to an optical signal and transmitted.
【0011】上述のフェーズドアレイアンテナにおいて
は、ビーム制御器1からの光信号は、光ファイバーケー
ブル3aを介してアンテナモジュール2aに供給され、
このアンテナモジュール2aから出力される光信号は光
ファイバーケーブル3bを介して次のアンテナモジュー
ル2bに供給される。以下、光信号は、光ファイバーケ
ーブル3c,…,3(n−1),3nをつぎつぎに介し
て、縦続に接続されたアンテナモジュール2b,…,2
(n−1),2nに供給される。即ち、アンテナモジュ
ール2a〜2nは、入力された光信号により自己に接続
されている素子アンテナ4a〜4nの出力する信号電波
の位相を制御するばかりでなく、次に接続されているア
ンテナモジュールへ移相制御信号を含む光信号を送出す
る。In the above phased array antenna, the optical signal from the beam controller 1 is supplied to the antenna module 2a via the optical fiber cable 3a,
The optical signal output from the antenna module 2a is supplied to the next antenna module 2b via the optical fiber cable 3b. Hereinafter, the optical signals are connected in cascade via the optical fiber cables 3c, ..., 3 (n-1), 3n, and the antenna modules 2b ,.
(N-1), 2n. That is, the antenna modules 2a to 2n not only control the phase of the signal radio waves output by the element antennas 4a to 4n connected to themselves by the input optical signal, but also move to the next antenna module to be connected. An optical signal including a phase control signal is transmitted.
【0012】上述したように本実施例においては、ビー
ム制御器1からの光信号をn個のアンテナモジュールに
縦続に供給しているが、多数のアンテナモジュールを経
由した光信号も前段において電気信号が十分に再生され
るので波形歪を最小に抑えることができる。As described above, in this embodiment, the optical signals from the beam controller 1 are supplied to the n antenna modules in cascade, but the optical signals that have passed through many antenna modules are also the electrical signals in the preceding stage. Is reproduced sufficiently, the waveform distortion can be suppressed to the minimum.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、非常に多
数の素子アンテナからなるフェーズドアレイアンテナに
おいて、各素子アンテナに対応するアンテナモジュール
を光ファイバーケーブルを介して縦続接続可能としたの
で、従来技術における光分岐ユニットを不要とするばか
りでなく、各アンテナモジュール間を一本の光ファイバ
ーケーブルで接続できるので、フェーズドアレイアンテ
ナ内の他部品の実装を制限することがなく、また光ファ
イバーケーブルの布設経路を自由に選択できるという効
果を有する。As described above, according to the present invention, in the phased array antenna composed of an extremely large number of element antennas, the antenna modules corresponding to the respective element antennas can be connected in cascade via the optical fiber cable. In addition to eliminating the need for the optical branching unit in, the antenna modules can be connected with a single optical fiber cable, so there is no restriction on the mounting of other components in the phased array antenna, and the installation route of the optical fiber cable can be improved. It has the effect that it can be freely selected.
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】従来のフェーズドアレイアンテナのブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional phased array antenna.
1 ビーム制御器 2a〜2n,13a〜13n アンテナモジュール 3a〜3(n+1),15,16a〜16n 光ファ
イバーケーブル 4a〜4n 素子アンテナ 12 光分岐ユニット 21,121 O−E変換器 22,131 波形整形回路 23 S−P変換器 24 移相器ドライバ 25 ディジタル移相器 26,123a〜123n E−O変換器 122 バッファ1 Beam controller 2a-2n, 13a-13n Antenna module 3a-3 (n + 1), 15, 16a-16n Optical fiber cable 4a-4n Element antenna 12 Optical branching unit 21,121 OE converter 22,131 Waveform shaping circuit 23 SP Converter 24 Phase Shifter Driver 25 Digital Phase Shifter 26, 123a to 123n E-O Converter 122 Buffer
Claims (1)
アンテナをそれぞれ識別する複数の識別コードおよび前
記識別コードに対応する移相データとを含む移相制御信
号をシリアルの光信号に変換して送出するビーム制御器
と、前記素子アンテナの一つに接続され前記ビーム制御
器からの前記光信号に基づいて前記接続素子アンテナに
対応する前記移相データを作成するとともにこの移相デ
ータに従って前記接続素子アンテナの出力位相を制御す
る移相制御回路とを備えるフェーズドアレイアンテナに
おいて、前記移相制御回路のそれぞれが、前記光信号を
電気信号に変換するO−E変換器と、前記電気信号を波
形整形する波形整形回路と、波形整形後の前記電気信号
を前記光信号に再変換するE−O変換器と、波形整形後
の前記電気信号から前記移相データを再生する移相デー
タ再生手段とを備えることを特徴とする移相制御回路。1. A phase shift control signal including a plurality of element antennas, a plurality of identification codes for respectively identifying the plurality of element antennas, and phase shift data corresponding to the identification codes is converted into a serial optical signal. A beam controller for transmission and one of the element antennas, which is connected to one of the element antennas, creates the phase shift data corresponding to the connection element antenna based on the optical signal from the beam controller, and connects the phase shift data according to the phase shift data. In a phased array antenna including a phase shift control circuit that controls an output phase of an element antenna, each of the phase shift control circuits includes an OE converter that converts the optical signal into an electric signal, and a waveform of the electric signal. From the waveform shaping circuit for shaping, the EO converter for re-converting the electrical signal after waveform shaping into the optical signal, and the electrical signal after waveform shaping A phase shift control circuit comprising: a phase shift data reproducing means for reproducing the phase shift data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2085892A JPH05218725A (en) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Phased array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2085892A JPH05218725A (en) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Phased array antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05218725A true JPH05218725A (en) | 1993-08-27 |
Family
ID=12038820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2085892A Pending JPH05218725A (en) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Phased array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05218725A (en) |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP2085892A patent/JPH05218725A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991109 |