JPH0659008B2 - Optically controlled phased array antenna - Google Patents

Optically controlled phased array antenna

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JPH0659008B2
JPH0659008B2 JP3621788A JP3621788A JPH0659008B2 JP H0659008 B2 JPH0659008 B2 JP H0659008B2 JP 3621788 A JP3621788 A JP 3621788A JP 3621788 A JP3621788 A JP 3621788A JP H0659008 B2 JPH0659008 B2 JP H0659008B2
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optical signals
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嘉明 神谷
久雄 岩崎
交二 安川
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株式会社エイ・ティ・アール光電波通信研究所
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光制御型フェーズドアレーアンテナに関す
る。
The present invention relates to an optically controlled phased array antenna.

[従来の技術] 近年、移動体衛星通信システムの自動車等の陸上移動局
アンテナ及び衛星搭載用アンテナとして、小型・軽量で
あって振動に耐えることができるとともに、相手局を追
尾するために広角かつ高速でビーム走査を行うことがで
き、しかも通信条件に応じて所望形状のビームパターン
の形成が行える高性能、高機能のアンテナが要求され
る。これらの要求は、一般に、放射方向を変化させるビ
ーム走査のために、複数のアンテナが並置されたフェー
ズドアレーアンテナにおいて、ビーム方向が所望の方向
になるように、上記複数のアンテナを用いて送受信する
各送信信号又は各受信信号の位相を適当に移相させ(以
下、位相シフトという。)、また、所望のビームパター
ンを形成するために、上記複数のアンテナを励振させる
各送信信号又は各受信信号の振幅に対して適当な重み付
け(以下、信号振幅の重み付けという。)を行うことに
よって実現できる。例えば送信装置から出力される送信
周波数ωrを有する送信信号を次式で表されるものとす
ると、 cosωrt …(1) フェーズドアレーアンテナにおける複数n個のアンテナ
に出力する励振電流を次式で表されるようにする必要が
ある。
[Prior Art] In recent years, as a land mobile station antenna and satellite antenna for automobiles of mobile satellite communication systems, the antenna is small and lightweight, can withstand vibration, and has a wide angle for tracking a partner station. There is a demand for a high-performance and highly-functional antenna that can perform beam scanning at high speed and can form a beam pattern having a desired shape according to communication conditions. These requirements are generally transmitted and received using the plurality of antennas so that the beam direction becomes a desired direction in a phased array antenna in which a plurality of antennas are juxtaposed for beam scanning that changes the radiation direction. Each transmission signal or each reception signal that excites the plurality of antennas in order to appropriately shift the phase of each transmission signal or each reception signal (hereinafter referred to as phase shift) and to form a desired beam pattern. This can be realized by appropriately weighting the amplitude of (hereinafter, referred to as weighting of signal amplitude). For example, assuming that a transmission signal having a transmission frequency ωr output from a transmitter is represented by the following equation, cosωrt (1) The excitation current output to a plurality of n antennas in a phased array antenna is represented by the following equation. Need to do so.

Akcos(ωrt+θk), k=1,2,3,…,n …(2) ここで、Akは所望のビームパターンの形成を行うため
に各アンテナの励振電流に与える振幅係数であり、θk
は所望のビーム方向を得るために各アンテナの励振電流
に与える移相量である。従って、上記送信信号から、上
記Akとθnを独立して制御可能な上記(2)式で表さ
れる各励振電流を形成し、該各励振電流を各アンテナに
出力することによって送信フェーズドアレーアンテナを
構成することができる。
Akcos (ωrt + θk), k = 1, 2, 3, ..., N (2) Here, Ak is an amplitude coefficient given to the excitation current of each antenna to form a desired beam pattern, and θk
Is the amount of phase shift given to the excitation current of each antenna to obtain the desired beam direction. Therefore, a transmission phased array antenna is formed by forming each excitation current represented by the above formula (2) capable of independently controlling Ak and θn from the transmission signal and outputting each excitation current to each antenna. Can be configured.

第4図は、従来例の送信フェーズドアレーアンテナ装置
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional transmission phased array antenna device.

第4図において、半導体レーザダイオード31はコヒー
レントな光をビームスプリッタ32に出力する。ビーム
スプリッタ32は、入射された光を2分配し、分配した
一方の光を光周波数シフタ33に出力するととともに、
他方の光をミラー36を介してマスク37に出力する。
例えばベースバンド信号によって周波数変調された例え
ば100MHzの高周波信号は、送信装置41から、音
響光学素子(AOM)で構成される光周波数シフタ33
に入力され、これに応答して光周波数シフタ33は、入
射する光の波長を入力された上記高周波信号の周波数だ
け偏移させて、ミラー34を介してスペーシャルフィル
タ35に出力する。スペーシャルフィルタ35は入射さ
れた光を平行光にコリメートしてビームスプリッタ39
に出力する。
In FIG. 4, the semiconductor laser diode 31 outputs coherent light to the beam splitter 32. The beam splitter 32 splits the incident light into two, outputs one of the split lights to the optical frequency shifter 33, and
The other light is output to the mask 37 via the mirror 36.
For example, a high frequency signal of 100 MHz, which is frequency-modulated by a baseband signal, is transmitted from the transmitter 41 to an optical frequency shifter 33 including an acousto-optic device (AOM).
In response to this, the optical frequency shifter 33 shifts the wavelength of the incident light by the frequency of the input high frequency signal, and outputs it to the spatial filter 35 via the mirror 34. The spatial filter 35 collimates the incident light into parallel light and collimates the light into a beam splitter 39.
Output to.

マスク37は、アンテナ45aないし45eから放射さ
れる高周波信号の放射パターン分布がフーリェ変換され
たパターンの光透過率分布を有し、入射された光を上記
パターンの強度分布を有する光に変換してコリメートレ
ンズ38を介してビームスプリッタ39に出力する。こ
こで、コリメートレンズ38は、マスク37とビームス
プリッタ39の間であって、マスク37から出力される
光の分布が光学的に逆フーリェ変換されて該光がビーム
スプリッタ39に入射するような位置に設けられる。
The mask 37 has a light transmittance distribution of a pattern obtained by Fourier-transforming the radiation pattern distribution of the high frequency signal radiated from the antennas 45a to 45e, and converts the incident light into light having the intensity distribution of the pattern. The light is output to the beam splitter 39 via the collimator lens 38. Here, the collimator lens 38 is located between the mask 37 and the beam splitter 39, and is located at a position where the distribution of the light output from the mask 37 is optically inversely Fourier-transformed so that the light enters the beam splitter 39. It is provided in.

ビームスプリッタ39は、入射された2つの光を合波し
て集光用レンズアレー40に出力する。この集光用レン
ズアレー40は、それぞれ同一の受光面積を有しアンテ
ナ43aないし43eの個数と同一の個数の集光レンズ
を備え、上記ビームスプリッタ39から入射する光を上
記各集光レンズで集光して光ファイバケーブル42aな
いし42eを介してそれぞれ光電変換器43aないし4
3eに出力する。
The beam splitter 39 multiplexes the two incident lights and outputs them to the condenser lens array 40. The condensing lens array 40 has condensing lenses of the same number as the antennas 43a to 43e having the same light receiving area, and collects the light incident from the beam splitter 39 by the condensing lenses. The light is emitted and the photoelectric converters 43a to 4 are respectively transmitted through the optical fiber cables 42a to 42e.
Output to 3e.

なお、レーザーダイオード31、ビームスプリッタ3
2,39、光周波数シフタ33、ミラー34,36、マ
スク37、コリメートレンズ38、集光用レンズアレー
40は、レーザーダイオード31から出力される光以外
の光が外部から入射することを遮断できる筺体30内に
収容される。
The laser diode 31 and the beam splitter 3
2, 39, the optical frequency shifter 33, the mirrors 34 and 36, the mask 37, the collimating lens 38, and the condenser lens array 40 can block the light other than the light output from the laser diode 31 from entering from the outside. It is accommodated in 30.

光電変換器43aないし43eはそれぞれ、例えばフォ
トダイオードで構成され、入力された各光を検波して、
検波して得られる各高周波信号を電力増幅器44aない
し44eを介して1列に並置された5個のアンテナ45
aないし45eに出力して放射させる。ここで、アンテ
ナ45aないし45eから放射される高周波信号の遠方
界におけるアンテナの放射パターンは、マスク37の光
透過率分布に対応している。なぜなら、第5図に示すよ
うに、遠方界のアンテナの放射パターンは、アンテナ4
5aないし45eにおける開口面の電流分布に対してフ
リーエ変換されたパターンであり、また、レンズアレー
40から光電変換器43aないし43eまでは偏波面が
保持されているので、上記アンテナ開口面の電流分布は
レンズアレー40の受光面の光強度(電力)分布に対応
し、さらに、レンズアレー40の受光面の光強度(電
力)分布は上記マスク37の光透過率分布に対して逆フ
リーエ変換されたパターンであるためである。
Each of the photoelectric converters 43a to 43e is composed of, for example, a photodiode, detects each input light,
Five high-frequency signals obtained by detection are arranged in a row through the power amplifiers 44a to 44e to form five antennas 45.
a to 45e are output and emitted. Here, the radiation pattern of the antenna in the far field of the high-frequency signal radiated from the antennas 45a to 45e corresponds to the light transmittance distribution of the mask 37. Because, as shown in FIG. 5, the radiation pattern of the antenna in the far field is
5a to 45e, the current distribution on the aperture surface of the antenna is free-converted, and since the polarization plane is held from the lens array 40 to the photoelectric converters 43a to 43e, the current distribution on the antenna aperture surface is Corresponds to the light intensity (power) distribution on the light-receiving surface of the lens array 40, and the light intensity (power) distribution on the light-receiving surface of the lens array 40 is inversely free-transformed with respect to the light transmittance distribution of the mask 37. This is because it is a pattern.

以上のように構成された送信フェーズドアレーアンテナ
において、マスク37の光透過率分布を変化することに
より、上述のように上記信号振幅の重み付けを行うこと
ができるので、遠方界のアンテナ放射パターンを変化す
ることができる。また、マスク37を光軸に対して垂直
な方向にわずかにずらすことによって、ミラー36から
出力された光が集光用レンズアレー40の各集光レンズ
に入射するまでの各光に光路差を生じさせることができ
るので、集光用レンズアレー40の各集光レンズで受光
される各光の位相差を生じさせ、これによって、上記位
相シフトを行うことができる。従って、上記信号振幅の
重み付け及び位相シフトにより、上記フェーズドアレー
アンテナにおいて、放射パターンの変更及びビームの走
査を行うことができる。
In the transmission phased array antenna configured as described above, the signal amplitude can be weighted as described above by changing the light transmittance distribution of the mask 37, so that the antenna radiation pattern in the far field is changed. can do. Further, by slightly shifting the mask 37 in a direction perpendicular to the optical axis, an optical path difference is provided to each light until the light output from the mirror 36 enters each condenser lens of the condenser lens array 40. Since it can be generated, a phase difference of each light received by each condensing lens of the condensing lens array 40 is generated, and thereby the above phase shift can be performed. Therefore, by weighting the signal amplitude and shifting the phase, the radiation pattern can be changed and the beam can be scanned in the phased array antenna.

[発明が解決しようとする課題] 上述のフェーズドアレーアンテナにおいては、筺体30
内に収容される光学機器31ないし39から構成される
マッハ・ツェンダー型光干渉計を含むために、2つの光
に分配された各光をビームスプリッタ39を用いて合波
する際に高い精度で各光の光軸をあわせる必要がある。
従って、わずかでも振動が存在する環境のもとでは、上
記光干渉計を動作させることが難しい。また、上述のよ
うに多くの光学機器31ないし39を含むために装置の
形状が比較的大きくなるという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the phased array antenna described above, the housing 30
Since the Mach-Zehnder type optical interferometer composed of the optical devices 31 to 39 housed therein is included, it is possible to highly accurately combine each light split into two lights by using the beam splitter 39. It is necessary to align the optical axis of each light.
Therefore, it is difficult to operate the optical interferometer in an environment where even a slight vibration exists. In addition, as described above, since the large number of optical devices 31 to 39 are included, the shape of the device becomes relatively large.

さらに、上述のフェーズドアレーアンテナにおいて、マ
スク37を光軸と垂直な方向にずらすことによって上記
位相シフトを実現しているが、この方法を用いて集光用
レンズアレー40の各集光レンズで集光される各光の光
路差を高い精度を実現することができず、従って、アン
テナに要求される所望のビーム走査を行うことは難しい
という問題点があった。
Further, in the above-mentioned phased array antenna, the phase shift is realized by shifting the mask 37 in the direction perpendicular to the optical axis. This method is used to collect light at each condenser lens of the condenser lens array 40. There is a problem in that the optical path difference between the emitted lights cannot be realized with high accuracy, and thus it is difficult to perform desired beam scanning required for the antenna.

従って、上記従来例のフェーズドアレーアンテナを、小
型・軽量であって振動の影響を受けない安定な特性が要
求される移動体又は衛星用のアンテナとして用いること
は不適当である。
Therefore, it is unsuitable to use the phased array antenna of the above-mentioned conventional example as an antenna for a mobile body or a satellite, which is required to be small and lightweight and to have stable characteristics that are not affected by vibration.

またさらに、上記光周波数シフタ33は上述のように音
響光学素子で構成されているため、入射される光の周波
数を最大約300MHzまでのVHF帯の高周波信号の
周波数だけシフトさせることができるが、上記周波数シ
フタ33をそれ以上の、例えばマイクロ波帯の周波数で
動作させることができない。従って、上述のフェーズド
アレーアンテナを、マイクロ波帯以上の周波数でアンテ
ナを励振させることができないという問題点があった。
Furthermore, since the optical frequency shifter 33 is composed of the acousto-optic device as described above, the frequency of the incident light can be shifted by the frequency of the high frequency signal in the VHF band up to about 300 MHz. The frequency shifter 33 cannot be operated at a higher frequency, for example, in the microwave band. Therefore, the phased array antenna described above cannot be excited at a frequency higher than the microwave band.

本発明の目的は以上の課題を解決し、高い精度で上記位
相シフトを行いビーム走査を行うことができるととも
に、従来例に比較して小型・軽量であってマイクロ波帯
以上の周波数において用いることができ、しかも振動の
影響を受けにくいフェーズドアレーアンテナを提供する
ことにある。
The object of the present invention is to solve the above problems and to perform beam scanning by performing the above phase shift with high accuracy, and is smaller and lighter than the conventional example and used at frequencies in the microwave band or higher. Another object of the present invention is to provide a phased array antenna that can be operated and is not easily affected by vibration.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る光制御型送信フェーズドアレーアンテナ
は、複数のアンテナ(7a−7e)を備えた送信フェー
ズドアレーアンテナにおいて、コヒーレントな光信号を
発生する光信号発生手段(11)と、上記光信号発生手
段(11)から出力される光信号を、上記送信フェーズ
ドアレーアンテナの所定の遠方界の放射パターンに対応
した光強度をそれぞれ有する複数の光信号に分配する第
1の分配手段(12,13)と、送信信号を出力する送
信信号出力手段(1)と、上記送信信号出力手段(1)
から出力される送信信号を複数の送信信号に分配する第
2の分配手段(2)と、上記第1の分配手段(12,1
3)から出力される複数の光信号を、上記第1の分配手
段(12,13)から出力される各光信号が1対の第1
の光信号と第2の光信号とに2分配されるように、複数
の第1の光信号と複数の第2の光信号とに分配する複数
の第3の分配手段(4a−4eの21)と、上記複数の
第3の分配手段(4a−4eの21)から出力される複
数の第1の光信号を、上記第2の分配手段(2)から出
力される複数の送信信号の周波数だけそれぞれ周波数偏
移させる複数の光周波数シフタ手段(4a−4eの2
5)と、上記複数の第3の分配手段(4a−4eの2
1)から出力される複数の第2の光信号を、入力される
上記送信フェーズドアレーアンテナのビーム方向に対応
した各移相量だけそれぞれ移相させる複数の光移相手段
(4a−4eの22)と、上記複数の光周波数シフタ手
段(4a−4eの25)から出力される複数の第1の光
信号と、上記複数の光移相手段(4a−4eの22)か
ら出力される複数の第2の光信号とを、それぞれ対応す
る対毎に合波する複数の合波手段(4a−4eの23)
と、上記複数の合波手段(4a−4eの23)から出力
される複数の光信号を検波し送信信号をそれぞれ上記複
数のアンテナ(7a−7e)に出力する複数の光電変換
手段(5a−5e)とを備え、これによって、上記複数
の光電変換手段(5a−5e)から出力される複数の送
信信号を上記アンテナ(7a−7e)からそれぞれ放射
することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] An optically controlled transmission phased array antenna according to the present invention is an optical signal generation means for generating a coherent optical signal in a transmission phased array antenna including a plurality of antennas (7a-7e). (11) and the optical signal output from the optical signal generating means (11) is divided into a plurality of optical signals each having an optical intensity corresponding to a predetermined far-field radiation pattern of the transmission phased array antenna. 1 distribution means (12, 13), a transmission signal output means (1) for outputting a transmission signal, and the transmission signal output means (1)
Second distribution means (2) for distributing the transmission signal output from the plurality of transmission signals, and the first distribution means (12, 1)
3) a plurality of optical signals output from the first distribution means (12, 13)
Of the plurality of first optical signals and the plurality of second optical signals so that the optical signal and the second optical signal can be divided into two. ) And a plurality of first optical signals output from the plurality of third distributing means (21 of 4a-4e), and a frequency of a plurality of transmission signals output from the second distributing means (2). Optical frequency shifter means (4a-4e, 2
5) and the plurality of third distribution means (2 of 4a-4e).
A plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e) for respectively shifting the plurality of second optical signals output from 1) by the respective phase shift amounts corresponding to the beam directions of the input transmission phased array antennas. ), A plurality of first optical signals output from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e), and a plurality of first optical signals output from the plurality of optical phase shift means (22 of 4a-4e). A plurality of multiplexing means (23 of 4a-4e) for multiplexing the second optical signal for each corresponding pair.
And a plurality of photoelectric conversion means (5a-) that detect a plurality of optical signals output from the plurality of multiplexing means (23 of 4a-4e) and output transmission signals to the plurality of antennas (7a-7e), respectively. 5e), whereby a plurality of transmission signals output from the plurality of photoelectric conversion means (5a-5e) are radiated from the antennas (7a-7e), respectively.

また、本発明に係る光制御型受信フェーズドアレーアン
テナは、受信信号を受信する複数のアンテナ(50a−
50e)を備えた受信フェーズドアレーアンテナにおい
て、コヒーレントな光信号を発生する光信号発生手段
(11)と、上記光信号発生手段(11)から出力され
る光信号を、上記受信フェーズドアレーアンテナの所定
の遠方界の受信パターンに対応した光強度をそれぞれ有
する複数の光信号に分配する第1の分配手段(12,1
3)と、上記第1の分配手段(12,13)から出力さ
れる複数の光信号を、上記第1の分配手段(12,1
3)から出力される各光信号が1対の第1の光信号と第
2の光信号とに2分配されるように、複数の第1の光信
号と複数の第2の光信号とに分配する複数の第4の分配
手段(4a−4eの21)と、上記複数の第4の分配手
段(4a−4eの21)から出力される複数の第1の光
信号を、上記複数のアンテナ(50a−50e)から出
力される複数の送信信号の周波数だけそれぞれ周波数偏
移させる複数の光周波数シフタ手段(4a−4eの2
5)と、上記複数の第4の分配手段(4a−4eの2
1)から出力される複数の第2の光信号を、入力される
上記受信フェーズドアレーアンテナのビーム方向に対応
した各移相量だけそれぞれ移相させる複数の光移相手段
(4a−4eの22)と、上記複数の光周波数シフタ手
段(4a−4eの25)から出力される複数の第1の光
信号と、上記複数の光移相手段(4a−4eの22)か
ら出力される複数の第2の光信号とを、それぞれ対応す
る対毎に合波する複数の合波手段(4a−4eの23)
と、上記複数の合波手段(4a−4eの23)から出力
される複数の光信号を合波する合波手段(52)と、上
記合波(52)から出力される光信号を検波し受信信号
を出力する光電変換手段(53)とを備えたことを特徴
とする。
Further, the optically controlled reception phased array antenna according to the present invention includes a plurality of antennas (50a-) for receiving reception signals.
50e) in a receiving phased array antenna, an optical signal generating means (11) for generating a coherent optical signal and an optical signal output from the optical signal generating means (11) are supplied to a predetermined phase of the receiving phased array antenna. First distributing means (12, 1) for distributing to a plurality of optical signals each having an optical intensity corresponding to the reception pattern of the far field of
3) and a plurality of optical signals output from the first distributing means (12, 13) are transferred to the first distributing means (12, 1).
3) a plurality of first optical signals and a plurality of second optical signals so that each optical signal output from 3) is divided into a pair of a first optical signal and a second optical signal. The plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e) for distributing, and the plurality of first optical signals output from the plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e), the plurality of antennas. A plurality of optical frequency shifter means (2 of 4a-4e) for respectively frequency-shifting only the frequencies of the plurality of transmission signals output from (50a-50e).
5) and the plurality of fourth distributing means (2 of 4a-4e)
A plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e) for respectively shifting the plurality of second optical signals output from 1) by the respective phase shift amounts corresponding to the beam directions of the input reception phased array antennas. ), A plurality of first optical signals output from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e), and a plurality of first optical signals output from the plurality of optical phase shift means (22 of 4a-4e). A plurality of multiplexing means (23 of 4a-4e) for multiplexing the second optical signal for each corresponding pair.
And a combining means (52) for combining a plurality of optical signals output from the plurality of combining means (23 of 4a-4e), and an optical signal output from the combining (52). A photoelectric conversion means (53) for outputting a reception signal is provided.

[作用] 前者のように構成された光制御型送信フェーズドアレー
アンテナにおいては、上記第1の分配手段(12,1
3)は、上記光信号発生手段(11)から出力される光
信号を、上記送信フェーズドアレーアンテナの所定の遠
方界の放射パターンに対応した光強度をそれぞれ有する
複数の光信号に分配する。一方、上記第2の分配手段
(2)は、上記送信信号出力手段(1)から出力される
送信信号を複数の送信信号に分配する。次いで、上記複
数の第3の分配手段(4a−4eの21)は、上記第1
の分配手段(12,13)から出力される複数の光信号
を、上記第1の分配手段(12,13)から出力される
各光信号が1対の第1の光信号と第2の光信号とに2分
配されるように、複数の第1の光信号と複数の第2の光
信号とに分配する。さらに、上記複数の周波数シフタ手
段(4a−4eの25)は、上記複数の第3の分配手段
(4a−4eの21)から出力される複数の第1の光信
号を、上記第2の分配手段(2)から出力される複数の
送信信号の周波数だけそれぞれ周波数偏移させる。一
方、上記複数の光移相手段(4a−4eの22)は、上
記複数の第3の分配手段(4a−4eの21)から出力
される複数の第2の光信号を、入力される上記送信フェ
ーズドアレーアンテナのビーム方向に対応した各移相量
だけそれぞれ移相させる。さらに、上記複数の合波手段
(4a−4eの23)は、上記複数の光周波数シフタ手
段(4a−4eの25)から出力される複数の第1の光
信号と、上記複数の光移相手段(4a−4eの22)か
ら出力される複数の第2の光信号とを、それぞれ対応す
る対毎に合波した後、上記複数の光電変換手段(5a−
5e)は、上記複数の合波手段(4a−4eの23)か
ら出力される複数の光信号を検波し送信信号をそれぞれ
上記複数のアンテナ(7a−7e)に出力する。これに
よって、上記複数の光電変換手段(5a−5e)から出
力される複数の送信信号を上記アンテナ(7a−7e)
からそれぞれ放射する。従って、上記複数の光移相手段
(4a−4eの22)によって、上記送信フェーズドア
レーアンテナのビーム方向に対応した各移相量を変化す
ることにより、ビーム方向を制御可能な光制御型送信フ
ェーズドアレーアンテナを構成することができる。
[Operation] In the optically controlled transmission phased array antenna configured as the former, the first distribution means (12, 1)
3) distributes the optical signal output from the optical signal generating means (11) into a plurality of optical signals each having a light intensity corresponding to a predetermined far-field radiation pattern of the transmission phased array antenna. On the other hand, the second distribution means (2) distributes the transmission signal output from the transmission signal output means (1) into a plurality of transmission signals. Then, the plurality of third distributing means (21 of 4a-4e) are connected to the first
Of the plurality of optical signals output from the first distributing means (12, 13), each optical signal output from the first distributing means (12, 13) is a pair of the first optical signal and the second optical signal. The signal is divided into a plurality of first optical signals and a plurality of second optical signals so as to be divided into two. Further, the plurality of frequency shifter means (25 of 4a-4e) distributes the plurality of first optical signals output from the plurality of third distribution means (21 of 4a-4e) to the second distribution means. The frequency shift is performed by the frequencies of the plurality of transmission signals output from the means (2). On the other hand, the plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e) receives the plurality of second optical signals output from the plurality of third distributing means (21 of 4a-4e). The phase is shifted by the phase shift amount corresponding to the beam direction of the transmitting phased array antenna. Further, the plurality of multiplexing means (23 of 4a-4e) are provided with the plurality of first optical signals output from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e) and the plurality of optical phase shifts. The plurality of second optical signals output from the means (22 of 4a-4e) are multiplexed for each corresponding pair, and then the plurality of photoelectric conversion means (5a-).
5e) detects a plurality of optical signals output from the plurality of multiplexing means (23 of 4a-4e) and outputs a transmission signal to each of the plurality of antennas (7a-7e). Thereby, the plurality of transmission signals output from the plurality of photoelectric conversion means (5a-5e) are transmitted to the antenna (7a-7e).
Radiate from each. Therefore, the plurality of optical phase shifters (22 of 4a-4e) change the respective phase shift amounts corresponding to the beam directions of the transmission phased array antennas to control the beam directions. An array antenna can be constructed.

後者のように構成された光制御型受信フェーズドアレー
アンテナにおいては、上記第1の分配手段(12,1
3)は、上記光信号発生手段(11)から出力される光
信号を、上記受信フェーズドアレーアンテナの所定の遠
方界の受信パターンに対応した光強度をそれぞれ有する
複数の光信号に分配した後、上記複数の第4の分配手段
(4a−4eの21)は、第1の分配手段(12,1
3)と、上記第1の分配手段(12,13)から出力さ
れる複数の光信号を、上記第1の分配手段(12,1
3)から出力される各光信号が1対の第1の光信号と第
2の光信号とに2分配されるように、複数の第1の光信
号と複数の第2の光信号とに分配する。次いで、上記複
数の光周波数シフタ手段(4a−4eの25)は、上記
複数の第4の分配手段(4a−4eの21)から出力さ
れる複数の第1の光信号を、上記複数のアンテナ(50
a−50e)から出力される複数の送信信号の周波数だ
けそれぞれ周波数偏移させる。一方、上記複数の光移相
手段(4a−4eの22)は、複数の光周波数シフタ手
段(4a−4eの25)と、上記複数の第4の分配手段
(4a−4eの21)から出力される複数の第2の光信
号を、入力される上記受信フェーズドアレーアンテナの
ビーム方向に対応した各移相量だけそれぞれ移相させ
る。さらに、上記複数の第1の合波手段(4a−4eの
23)は、上記複数の光周波数シフタ手段(4a−4e
の25)から出力される複数の第1の光信号と、上記複
数の光移相手段(4a−4eの22)から出力される複
数の第2の光信号とを、それぞれ対応する対毎に合波し
た後、上記第2の合波手段(52)は、上記複数の第1
の合波手段(4a−4eの23)から出力される複数の
光信号を合波する。そして、上記光電変換手段(53)
は、上記第2の合波手段(52)から出力される光信号
を検波し受信信号を出力する。従って、上記複数の光移
相手段(4a−4eの22)によって、上記受信フェー
ズドアレーアンテナのビーム方向に対応した各移相量を
変化することにより、ビーム方向を制御可能な光制御型
受信フェーズドアレーアンテナを構成することができ
る。
In the optically controlled reception phased array antenna configured as the latter, the first distribution means (12, 1) is used.
3), after dividing the optical signal output from the optical signal generating means (11) into a plurality of optical signals each having an optical intensity corresponding to a predetermined far field reception pattern of the reception phased array antenna, The plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e) are the first distributing means (12, 1).
3) and a plurality of optical signals output from the first distributing means (12, 13) are transferred to the first distributing means (12, 1).
3) a plurality of first optical signals and a plurality of second optical signals so that each optical signal output from 3) is divided into a pair of a first optical signal and a second optical signal. Distribute. Then, the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e) outputs the plurality of first optical signals output from the plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e) to the plurality of antennas. (50
a-50e) frequency-shifts only the frequencies of the plurality of transmission signals. On the other hand, the plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e) outputs from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e) and the plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e). The plurality of second optical signals to be input are phase-shifted by the respective phase-shifting amounts corresponding to the beam directions of the input reception phased array antenna. Further, the plurality of first multiplexing means (23 of 4a-4e) are the plurality of optical frequency shifter means (4a-4e).
No. 25) of the plurality of first optical signals and a plurality of second optical signals output from the plurality of optical phase shifters (22 of 4a-4e), for each corresponding pair. After multiplexing, the second multiplexing means (52) is arranged to
The multiple optical signals output from the multiplexing means (23 of 4a-4e) are multiplexed. Then, the photoelectric conversion means (53)
Detects the optical signal output from the second multiplexing means (52) and outputs a reception signal. Therefore, the plurality of optical phase shifters (22 of 4a-4e) change each phase shift amount corresponding to the beam direction of the receive phased array antenna, thereby controlling the beam direction. An array antenna can be constructed.

[実施例] 第1の実施例 第1図は本発明の第1の実施例である光制御型送信フェ
ーズドアレーアンテナのブロック図である。
[Embodiment] First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an optically controlled transmission phased array antenna according to a first embodiment of the present invention.

この第1の実施例の光制御型送信フェーズドアレーアン
テナは、光制御信号発生器10から出力される放射パタ
ーンに対応した5個の光制御信号の周波数を、送信装置
1から出力された後5分配されたマイクロ波信号の周波
数だけシフトする光周波数シフタ25と、上記各光制御
信号の位相を可変電圧源17から出力される直流電圧に
よって制御する光移相器22をそれぞれ有する光制御型
移相器4aないし4eを、備えたことを特徴とする。
In the optically controlled transmission phased array antenna of the first embodiment, the frequencies of the five optical control signals corresponding to the radiation pattern output from the optical control signal generator 10 are output from the transmitter 1 to 5 frequencies. An optical control type shifter having an optical frequency shifter 25 for shifting the frequency of the distributed microwave signal and an optical phase shifter 22 for controlling the phase of each optical control signal by the DC voltage output from the variable voltage source 17. The phase shifters 4a to 4e are provided.

第1図において、送信装置1は、所定の周波数のマイク
ロ波信号を入力されるベースバンド信号で周波数変調し
た後、分配器2に出力する。分配器2は、入力されたマ
イクロ波信号を、分配されたマイクロ波信号の電力が等
分となるように5分配して、分配された各マイクロ波信
号をそれぞれ増幅器3aないし3eを介して光制御型移
相器4aないし4eに出力する。
In FIG. 1, the transmitter 1 frequency-modulates a microwave signal of a predetermined frequency with an input baseband signal, and then outputs the microwave signal to the distributor 2. The distributor 2 divides the input microwave signal into five parts so that the power of the distributed microwave signal is equally divided, and the distributed microwave signals are optically transmitted through the amplifiers 3a to 3e, respectively. It outputs to the control type phase shifters 4a to 4e.

光制御信号発生器10は、半導体レーザダイオード11
と、マスク12と、コリメートレンズ13と、集光用レ
ンズアレー14を備え、ここで、各光学機器11ないし
14は、レーザーダイオード11から出力される光以外
の光を遮断することができる筺体内に収容される。上記
半導体レーザダイオード10は、コヒーレントであって
所定の波長を有する光を、マスク12及びコリメートレ
ンズ13を介して集光用レンズアレー14に出力する。
The optical control signal generator 10 includes a semiconductor laser diode 11
A mask 12, a collimator lens 13, and a condenser lens array 14, in which each optical device 11 to 14 can block light other than the light output from the laser diode 11. Housed in. The semiconductor laser diode 10 outputs coherent light having a predetermined wavelength to the condenser lens array 14 via the mask 12 and the collimator lens 13.

マスク12は、従来例と同様に遠方界のアンテナの放射
パターンに対応した透過率分布を有し、例えば、透過率
1のガラス板の板面上において光を遮断する領域に、ク
ロムにてなる黒色の光遮断材料を塗布して構成される。
ここで、上記光遮断材料が塗布されているガラス板面上
の領域の透過率が概ね0となり、一方、上記光遮断材料
が塗布されていないガラス板面上の領域の透過率が1と
なる。従って、レーザダイオード11から出力されるコ
ヒーレントな光が、マスク12の透過率1の領域を介し
てコリメートレンズ13に出力される。コリメートレン
ズ13は入射された光を平行光にコリメートして集光用
レンズアレー14に出力する。ここで、コリメートレン
ズ13は、マスク12と集光用レンズアレー14の間で
あって、マスク12から出力される光の分布が光学的に
逆フーリエ変換されて該光が集光用レンズアレー14に
入射するような位置に設けられる。
The mask 12 has a transmittance distribution corresponding to the radiation pattern of the antenna in the far field similarly to the conventional example, and is made of, for example, chrome in a region that blocks light on the plate surface of a glass plate having a transmittance of 1. It is configured by applying a black light blocking material.
Here, the transmittance of the region on the glass plate surface coated with the light blocking material is approximately 0, while the transmittance of the region on the glass plate surface not coated with the light blocking material is 1. . Therefore, the coherent light output from the laser diode 11 is output to the collimator lens 13 via the area of the mask 12 having the transmittance of 1. The collimator lens 13 collimates the incident light into parallel light and outputs the collimated light to the condenser lens array 14. Here, the collimator lens 13 is located between the mask 12 and the condenser lens array 14, and the distribution of the light output from the mask 12 is optically inverse Fourier transformed so that the light is condensed. It is provided at such a position as to be incident on.

集光用レンズアレー14は、それぞれ同一の受光面積を
有しアンテナ7aないし7eの個数と同一の個数の集光
レンズを備え、上記入射する光を上記各集光レンズで集
光してそれぞれ、偏波面保持型光ファイバケーブル15
aないし15eを介してそれぞれ光制御型移相器4aな
いし4eに出力する。
The condenser lens array 14 has condenser lenses of the same number as the antennas 7a to 7e having the same light receiving area, and collects the incident light by the condenser lenses. Polarization maintaining optical fiber cable 15
It outputs to the light control type phase shifters 4a to 4e via a to 15e, respectively.

光制御型移相器4aないし4eはそれぞれ、第2図に示
すように、それぞれ誘電体基板20上に形成された分岐
光導波路21と、光移相器22,24と、合波光導波路
23と、光周波数シフタ25と、光導波路61ないし6
7を備え、各光制御型移相器4aないし4eはそれぞれ
同様に構成される。光制御型移相器4aないし4eにお
いて、集光型レンズアレー14の各集光レンズから出力
される各光はそれぞれ、偏波面保持型光ファイバケーブ
ル15aないし15eを介して、光制御型移相器4aな
いし4eの入力端60に入射された後、光導波路61を
介して分岐光導波路21の入力端に入射される。分岐光
導波路21は、入射された光を分配された光強度が等分
になるように2分配して、分配された一方の光を光導波
路62、光移相器22、及び光導波路63を介して合波
光導波路23の第2の入力端に出力するとともに、分岐
された他方の光を光導波路64、光移相器24、光導波
路65、光周波数シフタ25、及び光導波路66を介し
て合波光導波路23の第1の入力端に出力する。合波光
導波路23は、第1の入力端と第2の入力端にそれぞれ
入射される各光を合波して光導波路67、光制御型移相
器4aないし4eの出力端68、及び光ファイバケーブ
ル19aないし19eを介して光電変換器5aないし5
eに出力する。
As shown in FIG. 2, each of the light control type phase shifters 4a to 4e has a branching optical waveguide 21, an optical phase shifter 22, 24, and a multiplexing optical waveguide 23 formed on a dielectric substrate 20, respectively. , The optical frequency shifter 25, and the optical waveguides 61 to 6
7, each of the light control type phase shifters 4a to 4e is similarly configured. In the light control type phase shifters 4a to 4e, the respective lights output from the respective condenser lenses of the condenser type lens array 14 are respectively transmitted through the polarization maintaining optical fiber cables 15a to 15e. After being incident on the input end 60 of each of the containers 4 a to 4 e, it is incident on the input end of the branch optical waveguide 21 via the optical waveguide 61. The branched optical waveguide 21 divides the incident light into two so that the intensity of the distributed light is evenly divided, and one of the distributed light is divided into the optical waveguide 62, the optical phase shifter 22, and the optical waveguide 63. The output light is output to the second input end of the multiplexing optical waveguide 23 via the optical waveguide 64, the optical phase shifter 24, the optical waveguide 65, the optical frequency shifter 25, and the optical waveguide 66. And outputs to the first input end of the multiplexing optical waveguide 23. The multiplexing optical waveguide 23 multiplexes the respective lights incident on the first input end and the second input end, respectively, and combines the lights into the optical waveguide 67, the output ends 68 of the light control type phase shifters 4a to 4e, and the light. Photoelectric converters 5a to 5 via fiber cables 19a to 19e
output to e.

上記光移相器22,24はそれぞれ、直線形状の光導波
路の光軸に対して垂直な方向に電界を印加する電極を有
し、該電極は可変電圧源16,17に接続される。従っ
て、可変電圧源16,17から出力される所定の直流電
圧が光移相器22,24の各電極に印加され、光移相器
22,24内の光導波路を進行する光に対して所定の電
界が印加され、これによって、該進行する光の位相を所
定の移相量だけ移相させる。ここで、光移相器22は上
記位相シフトを行うためのものであり、該光移相器22
に移相量制御用の直流電圧を供給する上記可変電圧源1
7が、このフェーズドアレーアンテナのビーム方向を制
御する方向制御装置18に接続され、該方向制御装置1
8は上記ビーム方向の情報を入力する入力装置80に接
続される。また、光移相器24は、分岐光導波路21の
分岐部で2分配された各光がそれぞれ上記合波光導波路
23の合波部に到達するまでの各光路差が等しくなるよ
うに補正するための位相補正用の移相器である。
Each of the optical phase shifters 22 and 24 has an electrode for applying an electric field in a direction perpendicular to the optical axis of the linear optical waveguide, and the electrode is connected to the variable voltage sources 16 and 17. Therefore, a predetermined DC voltage output from the variable voltage sources 16 and 17 is applied to each electrode of the optical phase shifters 22 and 24, and a predetermined DC voltage is applied to the light traveling through the optical waveguides in the optical phase shifters 22 and 24. Is applied to shift the phase of the advancing light by a predetermined phase shift amount. Here, the optical phase shifter 22 is for performing the above-mentioned phase shift.
The variable voltage source 1 for supplying a DC voltage for controlling the amount of phase shift to the
7 is connected to a direction control device 18 for controlling the beam direction of this phased array antenna.
8 is connected to an input device 80 for inputting the information on the beam direction. Further, the optical phase shifter 24 corrects each light divided into two at the branching portion of the branching optical waveguide 21 so that the respective optical path differences until reaching the multiplexing portion of the above-mentioned multiplexing optical waveguide 23 become equal. Is a phase shifter for phase correction.

光周波数シフタ25は、光導波路65を介して入射する
光の波長を、上記増幅器3aないし3eから入力された
上記マイクロ波信号の周波数だけ偏移させた後、光導波
路66を介して合波光導波路23の第1の入力端に出力
する。この光周波数シフタ25は、それぞれ上記光移相
器22,24と同様の構成を有する複数の光移相器で構
成され、この光周波数シフタ25の構成については、例
えば、井筒雅之ほかによる”集積化された光SSB変調
器/周波数シフタ”,IEEE ジャーナル・オブ・ク
ォンタム・エレクトロニクス,Vol.QE−17,N
o.11,1981年11月,2225ページから22
28ページに開示されている。
The optical frequency shifter 25 shifts the wavelength of the light incident through the optical waveguide 65 by the frequency of the microwave signal input from the amplifiers 3a to 3e, and then multiplexes it through the optical waveguide 66. The signal is output to the first input terminal of the waveguide 23. The optical frequency shifter 25 is composed of a plurality of optical phase shifters each having the same configuration as the above optical phase shifters 22 and 24. The configuration of the optical frequency shifter 25 is described in, for example, "Integration by Masayuki Izutsu et al. Optical SSB Modulator / Frequency Shifter ", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-17, N
o. 11, November 1981, pages 2225 to 22
It is disclosed on page 28.

光電変換器5aないし5eはそれぞれ、例えばPINフ
ォトダイオード又はアバランシェフォトダイオードで構
成され2乗検波特性を有する光電変換器であり、入力さ
れた各光を検波しかつ直流成分を除去した後、上記検波
して得られる各マイクロ波信号を電力増幅器6aないし
6eを介して1列に並置された5個のアンテナ7aない
し7eに出力して放射させる。ここで、アンテナ7aな
いし7eから放射されるマイクロ波信号の遠方界におけ
るアンテナの放射パターンは、マスク12の光透過率分
布に対応している。なぜなら、従来例と同様に、遠方界
のアンテナの放射パターンは、アンテナ7aないし7e
における開口面の電流分布に対してフリーエ変換された
パターンであり、また、集光用レンズアレー14から光
電変換器5aないし5eまでは偏波面が保持されている
ので、上記アンテナ開口面の電流分布は集光用レンズア
レー14の受光面の光強度(電力)分布に対応し、さら
に、該集光用レンズアレー14の受光面の光強度(電
界)分布はマスク12の光透過率分布に対して逆フリー
エ変換されたパターンであるためである。
Each of the photoelectric converters 5a to 5e is, for example, a PIN photodiode or an avalanche photodiode and has a square-law detection characteristic. The photoelectric converters 5a to 5e detect each input light and remove a DC component, and then detect the above-mentioned detection. The respective microwave signals obtained by the above are output to the five antennas 7a to 7e arranged in a line through the power amplifiers 6a to 6e to be radiated. Here, the radiation pattern of the microwave signals radiated from the antennas 7 a to 7 e in the far field of the antenna corresponds to the light transmittance distribution of the mask 12. This is because the radiation pattern of the antenna in the far field is similar to that of the conventional example.
Is a pattern obtained by performing a free conversion on the current distribution on the aperture plane in FIG. 6 and the polarization plane is held from the condenser lens array 14 to the photoelectric converters 5a to 5e. Corresponds to the light intensity (electric power) distribution of the light receiving surface of the condenser lens array 14, and the light intensity (electric field) distribution of the light receiving surface of the condenser lens array 14 with respect to the light transmittance distribution of the mask 12. This is because it is a pattern that has been subjected to inverse Freie transform.

以上のように構成された光制御型送信フェーズドアレー
アンテナの動作について以下に説明する。
The operation of the optically controlled transmission phased array antenna configured as described above will be described below.

ベースバンド信号で周波数変調されたマイクロ波信号
(以下、該マイクロ波信号を、便宜上cosωrtで表
す。)が、送信装置1から分配器2に入力され、分配器
2において5分配された後、各分配されたマイクロ波信
号がそれぞれ、増幅器3aないし3e、光制御型移相器
4aないし4e、光ファイバケーブル19aないし19
e、光電変換器5aないし5e、及び電力増幅器6aな
いし6eを介して、アンテナ7aないし7eに出力され
て放射される。
A microwave signal frequency-modulated with a baseband signal (hereinafter, this microwave signal is represented by cosωrt for convenience) is input from the transmission device 1 to the distributor 2, and after being distributed by the distributor 2 to 5, The distributed microwave signals correspond to amplifiers 3a to 3e, optically controlled phase shifters 4a to 4e, and optical fiber cables 19a to 19 respectively.
e, the photoelectric converters 5a to 5e, and the power amplifiers 6a to 6e to be output to and radiated to the antennas 7a to 7e.

一方、cosωctで表される光信号が半導体レーザダ
イオード11からマスク12、コリメートレンズ13、
集光用レンズアレー14、及び偏波面保持型光ファイバ
ケーブル15aないし15eを介して光制御型移相器4
aないし4eの各入力端を入射される。光制御型移相器
4aないし4eの入力端に入射された光信号は、光導波
路61を介して分岐光導波路21に入射された後、2分
配され、上記分配された一方の光信号が光導波路64を
介して移相量補正用光移相器24及び光導波路65を介
して光周波数シフタ25に入射され、また、上記分配さ
れた他方の光信号が光導波路62を介して光移相器22
に入射する。
On the other hand, the optical signal represented by cosωct is transmitted from the semiconductor laser diode 11 to the mask 12, the collimator lens 13,
The light control type phase shifter 4 via the condensing lens array 14 and the polarization maintaining optical fiber cables 15a to 15e.
Each of the input terminals a to 4e is incident. The optical signals incident on the input ends of the optical control type phase shifters 4a to 4e are incident on the branch optical waveguide 21 via the optical waveguide 61, and then are split into two. The optical signal is input to the optical frequency shifter 25 via the optical phase shifter 24 for correcting the amount of phase shift and the optical waveguide 65 via the waveguide 64, and the other distributed optical signal is optically phase-shifted via the optical waveguide 62. Bowl 22
Incident on.

上記光周波数シフタ25において、該光信号の周波数ω
cが上記増幅器3aないし3eから入力されるマイクロ
波信号の周波数ωcだけ偏移された後、上記周波数偏移
された光信号cos(ωc+ωr)tが光導波路66を介し
て合波光導波路23の第1の入力端に入射される。ま
た、上記分配された他方の光信号が光導波路62を介し
て光移相器22に入射され、可変電圧源17から印加さ
れる直流電圧に対応する移相量θだけ移相された後、該
移相された光信号cos(ωc+θ)が、光導波路63を介
して合波光導波路23の第2の入力端に入射される。
In the optical frequency shifter 25, the frequency ω of the optical signal
After c is shifted by the frequency ωc of the microwave signal input from the amplifiers 3a to 3e, the frequency-shifted optical signal cos (ωc + ωr) t is transmitted through the optical waveguide 66 to the combined optical waveguide 23. It is incident on the first input end. Further, the other distributed optical signal is incident on the optical phase shifter 22 through the optical waveguide 62, and after being phase-shifted by the phase shift amount θ corresponding to the DC voltage applied from the variable voltage source 17, The phase-shifted optical signal cos (ωc + θ) is incident on the second input end of the multiplexing optical waveguide 23 via the optical waveguide 63.

合波光導波路23は、第1と第2の入力端に入射された
各光信号を合波した後、上記合波された光信号cos(ωc
t+θ)+cos(ωc+ωr)tが光導波路67、光制御
型移相器4aないし4eの出力端68、及び各光ファイ
バケーブル19aないし19eを介して、光電変換器5
aないし5eに入射される。光電変換器5aないし5e
はそれぞれ入力された光信号cos(ωct+θ)+cos(ω
c+ωr)tを2乗検波しかつ直流成分を除去して、上
記検波して得られた各マイクロ波信号cos(ωrt−
θ)を各電力増幅器6aないし6eを介してアンテナ7
aないし7eに出力する。これによって、各マイクロ波
信号がアンテナ7aないし7eから放射される。
The multiplexing optical waveguide 23 multiplexes the optical signals incident on the first and second input ends, and then multiplexes the multiplexed optical signal cos (ωc
t + θ) + cos (ωc + ωr) t is the photoelectric converter 5 via the optical waveguide 67, the output end 68 of the optically controlled phase shifters 4a to 4e, and the optical fiber cables 19a to 19e.
It is incident on a to 5e. Photoelectric converters 5a to 5e
Is the optical signal cos (ωct + θ) + cos (ω
Each of the microwave signals cos (ωrt−) obtained by square-law detection of c + ωr) t and removal of the direct current component
θ) through the power amplifiers 6a to 6e to the antenna 7
Output to a to 7e. As a result, each microwave signal is radiated from the antennas 7a to 7e.

上記光制御型フェーズドアレーアンテナにおいて、操作
者がこのフェーズドアレーアンテナのビーム方向の情報
を入力装置80に入力したとき、該情報が方向制御装置
18に出力され、これに応答して、方向制御装置18
は、該ビーム方向の情報に基づいて、上記アンテナ7a
ないし7eから放射されるマイクロ波信号のビーム方向
が上記入力されたビーム方向となるように、所定の各直
流電圧を上記可変電圧源17から光制御型移相器4aな
いし4eの各光移相器22の電極に出力させる。これに
よって、上記移相量θの位相シフトが行われ、上述のよ
うに操作者が入力した所望のビーム方向でマイクロ波信
号をアンテナ7aないし7eから放射させることができ
る。また、マスク12の光透過率分布を変化することに
より、従来例と同様に、上記信号振幅の重み付けを行う
ことができるので、遠方界のアンテナ放射パターンを変
化することができる。従って、第1図のように構成する
ことにより、光制御型フェーズドアレーアンテナにおい
て、放射パターンの変更及びビームの走査を行うことが
できる。
In the above-mentioned optically controlled phased array antenna, when the operator inputs the beam direction information of the phased array antenna into the input device 80, the information is output to the direction control device 18, and in response thereto, the direction control device. 18
The antenna 7a based on the information on the beam direction.
To 7e so that the beam directions of the microwave signals radiated from the microwave signals are the same as the input beam directions, the predetermined DC voltage is applied from the variable voltage source 17 to the optical phase shifters of the light control type phase shifters 4a to 4e. Output to the electrodes of the container 22. As a result, the phase shift amount θ is phase-shifted, and the microwave signals can be emitted from the antennas 7a to 7e in the desired beam direction input by the operator as described above. Further, since the signal amplitude can be weighted by changing the light transmittance distribution of the mask 12, as in the conventional example, the antenna radiation pattern in the far field can be changed. Therefore, with the configuration shown in FIG. 1, it is possible to change the radiation pattern and scan the beam in the optically controlled phased array antenna.

以上説明したように、本実施例のフェーズドアレーアン
テナにおいては、従来例のようなマッハ・ツェンダー型
光干渉計の構成を備えていないので、光軸合わせの必要
が無く、これによって、振動の影響を受けにくい。ま
た、光制御信号発生器10を、従来例における上記筺体
30内の光干渉計に比べて小型・軽量にすることができ
るので、該光制御信号発生器10を従来例に比較して大
幅に小型・軽量化することができる。
As described above, the phased array antenna of the present embodiment does not have the configuration of the Mach-Zehnder interferometer as in the conventional example, so that it is not necessary to align the optical axes, and the influence of vibration It is hard to receive. Further, the optical control signal generator 10 can be made smaller and lighter than the optical interferometer in the housing 30 in the conventional example, so that the optical control signal generator 10 can be made significantly larger than the conventional example. Can be made smaller and lighter.

また、本実施例において、光制御型移相器4aないし4
e内の光移相器22を用いて、光導波路内を進む光に対
して電界を印加することにより上記位相シフトを行って
いるので、従来例のようにマスク37を光軸と垂直な方
向にずらす装置に比較して、高い精度で上記位相シフト
を行うことができ、これによって、所望のビーム走査を
高精度で行うことができるという利点がある。
Further, in this embodiment, the light control type phase shifters 4a to 4a are used.
Since the phase shift is performed by applying an electric field to the light traveling in the optical waveguide using the optical phase shifter 22 in e, the mask 37 is directed in the direction perpendicular to the optical axis as in the conventional example. The phase shift can be performed with high accuracy as compared with the shift device, and thus, there is an advantage that desired beam scanning can be performed with high accuracy.

さらに、光周波数シフタ25を上述のように複数の光移
相器で構成しているので、従来例のように音響光学素子
で構成する場合に比較して、入射する光の周波数を、例
えばマイクロ波帯のようなより高い周波数で偏移させる
ことができ、これによって、上記光制御型送信フェーズ
ドアレーアンテナをマイクロ波帯以上の周波数帯で用い
ることができるという利点がある。
Further, since the optical frequency shifter 25 is composed of a plurality of optical phase shifters as described above, the frequency of incident light is set to It has the advantage that it can be shifted at higher frequencies, such as the waveband, which allows the optically controlled transmission phased array antenna to be used in the frequency band above the microwave band.

従って、本実施例の光制御型送信フェーズドアレーアン
テナは、従来例に比較して小型・軽量であってしかも振
動の影響を受けにくいので、移動体又は衛星搭載用のフ
ェーズドアレーアンテナとして用いることができる。
Therefore, the optically controlled transmission phased array antenna of the present embodiment is smaller and lighter in weight than the conventional example and is less susceptible to the influence of vibration. Therefore, it can be used as a phased array antenna mounted on a mobile body or a satellite. it can.

以上の第1の実施例において、コヒーレントな光を出力
する光源として半導体レーザダイオード11を用いてい
るが、これに限らず、ガズレーザを用いてもよい。
In the first embodiment described above, the semiconductor laser diode 11 is used as the light source that outputs coherent light, but the present invention is not limited to this, and a gaz laser may be used.

以上の第1の実施例において、マスク12は1及び0の
透過率を有しているが、これに限らず、透過率1のガラ
ス板の板面上において、放射パターンに対応する透過率
分布に応じて、濃淡をつけてクロムにてなる黒色の光遮
断材料を塗布するようにしてもよい。また、例えばエポ
キシ樹脂にてなる黒色の板は、放射パターンに対応する
形状の孔を形成したものを、上記マスク12として用い
てもよい。
In the first embodiment described above, the mask 12 has the transmittances of 1 and 0, but the present invention is not limited to this, and the transmittance distribution corresponding to the radiation pattern on the plate surface of the glass plate having the transmittance of 1 is obtained. According to the above, a black light blocking material made of chrome may be applied in a shaded manner. Further, a black plate made of, for example, an epoxy resin, in which holes having a shape corresponding to the radiation pattern are formed, may be used as the mask 12.

以上の第1の実施例において、マスク12と集光用レン
ズアレー14との間の光路長を短くするために上記コリ
メートレンズ13を設けているが、これに限らず、コリ
メートレンズ13を設けなくてもよい。このとき、マス
ク12から出力された光が集光用レンズアレー14に到
達するとき、該光のパターン分布が逆フーリエ変換され
るように、マスク12と集光用レンズアレー14を配置
する必要がある。
In the first embodiment described above, the collimator lens 13 is provided to shorten the optical path length between the mask 12 and the condenser lens array 14, but the invention is not limited to this, and the collimator lens 13 is not provided. May be. At this time, when the light output from the mask 12 reaches the condenser lens array 14, it is necessary to arrange the mask 12 and the condenser lens array 14 so that the pattern distribution of the light is subjected to inverse Fourier transform. is there.

以上の第1の実施例において、集光用レンズアレー14
の各集光レンズの受光面積が十分に小さいとき、コリメ
ートレンズ13から出力される平行光を直接に光ファイ
バケーブル15aないし15eの入力端に入射させるよ
うにしてもよい。
In the first embodiment described above, the condenser lens array 14 is used.
When the light receiving area of each condenser lens is sufficiently small, the parallel light output from the collimator lens 13 may be directly incident on the input ends of the optical fiber cables 15a to 15e.

以上の第1の実施例において、5個のアンテナ7aない
し7eを一列に並置する場合について述べているが、こ
れに限らず、複数個のアンテナを一列又はマトリックス
状に並置するようにしてもよい。この場合、アンテナの
個数に応じて、増幅器3aないし3e、光制御型移相器
4aないし4e、光電変換器5aないし5e、電力増幅
器6aないし6e、光ファイバケーブル15aないし1
5e,19aないし19eのそれぞれの個数分を設ける
必要がある。
In the above first embodiment, the case where the five antennas 7a to 7e are arranged side by side in a row has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of antennas may be arranged side by side in a row or matrix. . In this case, amplifiers 3a to 3e, optically controlled phase shifters 4a to 4e, photoelectric converters 5a to 5e, power amplifiers 6a to 6e, and optical fiber cables 15a to 1 depending on the number of antennas.
It is necessary to provide each of 5e and 19a to 19e.

第2の実施例 第3図は本発明の第2の実施例である光制御型受信フェ
ーズドアレーアンテナのブロック図であり、第3図にお
いて第1図と同一のものについては同一の符号を付して
いる。
Second Embodiment FIG. 3 is a block diagram of an optically controlled reception phased array antenna according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. is doing.

この第2の実施例の光制御型受信フェーズドアレーアン
テナが第1の実施例の光制御型送信フェーズドアレーア
ンテナと異なるのは、以下の構成である。すなわち、各
アンテナ50aないし50eにおいて受信された各マイ
クロ波信号がそれぞれ各低雑音増幅器51aないし51
eを介して各光制御型移相器4aないし4eに入力さ
れ、各光制御型移相器4aないし4eからそれぞれ出力
される各光信号がそれぞれ光ファイバケーブル19aな
しい19eを介して光合波器52に入射されて合波され
た後、上記合波された光信号が光電変換器52に入射さ
れて検波され、上記検波されて得られたマイクロ波信号
が増幅器54を介して受信装置55に入力される。受信
装置55は、入力されたマイクロ波信号に対して周波数
復調の処理を行った後、該処理で得られたベースバンド
信号を出力する。
The optically controlled reception phased array antenna of the second embodiment differs from the optically controlled transmission phased array antenna of the first embodiment in the following configuration. That is, the microwave signals received by the antennas 50a to 50e are respectively transmitted to the low noise amplifiers 51a to 51e.
Each of the optical signals input to each of the optical control type phase shifters 4a to 4e via e and output from each of the optical control type phase shifters 4a to 4e is optically multiplexed via optical fiber cables 19a and 19e. After being incident on the multiplexer 52 and multiplexed, the combined optical signal is incident on the photoelectric converter 52 and detected, and the microwave signal obtained by the detection is received by the receiving device 55 via the amplifier 54. Entered in. The reception device 55 performs frequency demodulation processing on the input microwave signal, and then outputs the baseband signal obtained by the processing.

以上のように構成された上記光制御型受信フェーズドア
レーアンテナにおいて、操作者がこのフェーズドアレー
アンテナのビーム方向の情報を入力装置80に入力した
とき、該情報が方向制御装置18に出力され、これに応
答して、方向制御装置18は、該ビーム方向の情報に基
づいて、上記アンテナ50aないし50eで受信される
マイクロ波信号のビーム方向が上記入力されたビーム方
向となるように、所定の各直流電圧を上記可変電圧源1
7から光制御型移相器4aないし4eの各光移相器22
の電極に出力させる。これによって、上記移相量θの位
相シフトが行われ、上述のように操作者が入力した所望
のビーム方向でマイクロ波信号をアンテナ50aないし
50eを受信することができる。また、マスク12の光
透過率分布を変化することにより、従来例と同様に、上
記信号振幅の重み付けを行うことができるので、遠方界
のアンテナ受信パターンを変化することができる。従っ
て、第3図のように構成することにより、光制御型受信
フェーズドアレーアンテナにおいて、放射パターンの変
更及びビームの走査を行うことができる。
In the above-mentioned optically controlled reception phased array antenna configured as described above, when the operator inputs the beam direction information of the phased array antenna into the input device 80, the information is output to the direction control device 18, and In response to the beam direction information, the direction control device 18 controls each of the predetermined directions so that the beam direction of the microwave signal received by the antennas 50a to 50e becomes the input beam direction. DC voltage is the variable voltage source 1
7 to each of the optical phase shifters 22 of the optical control type phase shifters 4a to 4e
Output to the electrode. As a result, the phase shift amount θ is phase-shifted, and the microwave signals can be received by the antennas 50a to 50e in the desired beam direction input by the operator as described above. Further, since the signal amplitude can be weighted by changing the light transmittance distribution of the mask 12 as in the conventional example, the antenna reception pattern in the far field can be changed. Therefore, with the configuration shown in FIG. 3, it is possible to change the radiation pattern and scan the beam in the optically controlled reception phased array antenna.

以上のように構成した光制御型受信フェーズドアレーア
ンテナは、上述の第1図の第1の実施例と同様に効果を
有する。
The optical control type reception phased array antenna configured as described above has the same effect as that of the first embodiment of FIG. 1 described above.

以上の第2の実施例においては、光制御型移相器4aな
いし4eから光ファイバケーブル19aなしい19eを
介して出力される各光信号を、光合波器52で合波した
後光電変換器53で光電変換しているが、これに限ら
ず、第6図に示すように、光制御型移相器4aないし4
eから光ファイバケーブル19aなしい19eを介して
出力される各光信号を、それぞれ光電変換器53aない
し53eで光電変換した後、結合器56で結合するよう
にしてもよい。
In the second embodiment described above, the optical signals output from the optically controlled phase shifters 4a to 4e via the optical fiber cables 19a and 19e are combined by the optical combiner 52, and then the photoelectric converter is provided. Although photoelectric conversion is carried out at 53, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
Each optical signal output from e via the optical fiber cable 19a or 19e may be photoelectrically converted by the photoelectric converters 53a to 53e and then combined by the combiner 56.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、フェーズドアレー
アンテナの所定の放射パターンに対応したパターンで分
配された複数の光信号に対してそれぞれ、複数の送信信
号又は複数のアンテナで受信された複数の受信信号の周
波数だけ周波数偏移させるとともに、入力されるフェー
ズドアレーアンテナのビーム方向に対応した各移相量だ
けそれぞれ移相させた後、各光信号を光電変換して複数
のアンテナから放射し、もしくは上記移相された各光信
号を合波して光電変換して受信信号を得ることによりそ
れぞれ、上記各移相量を変化することによりビーム方向
を制御可能な光制御型送信フェーズドアレーアンテナ又
は光制御型受信フェーズドアレーアンテナを実現でき
る。従って、本発明のフェーズドアレーアンテナにおい
ては、従来例のようなマッハ・ツェンダー型光干渉計を
備えていないので、光軸合わせの必要が無く、これによ
って、振動の影響を受けにくく、また、従来例に比べて
小型・軽量にすることができるという利点がある。
As described in detail above, according to the present invention, a plurality of transmission signals or a plurality of antennas are respectively provided for a plurality of optical signals distributed in a pattern corresponding to a predetermined radiation pattern of a phased array antenna. In addition to frequency-shifting only the frequencies of the multiple received signals received by, each phase signal is phase-shifted by the amount corresponding to the beam direction of the input phased array antenna. Optical control that can control the beam direction by changing the amount of each phase shift by radiating from the antenna or multiplexing the optical signals that are phase-shifted and photoelectrically converting to obtain the received signal. Type transmitting phased array antenna or optically controlled receiving phased array antenna can be realized. Therefore, since the phased array antenna of the present invention does not include the Mach-Zehnder interferometer as in the conventional example, it is not necessary to align the optical axis, which makes it less susceptible to vibrations, and There is an advantage that it can be made smaller and lighter than the example.

また、本発明においては、各光信号を所定の移相量だけ
移相させる光移相手段を用いているので、従来例に比較
して、高い精度で上記位相シフトを行うことができ、こ
れによって、所望のビーム走査を高精度で行うことがで
きるという利点がある。
Further, in the present invention, since the optical phase shift means for shifting each optical signal by a predetermined amount of phase shift is used, the phase shift can be performed with higher accuracy as compared with the conventional example. Thus, there is an advantage that desired beam scanning can be performed with high accuracy.

さらに、各光信号を周波数偏移させる上記光移相手段を
用いているので、従来例のように音響光学素子で構成す
る場合の従来例に比較して、入射する光の周波数を、例
えばマイクロ波帯のようなより高い周波数を偏移させる
ことができ、これによって、上記光制御型フェーズドア
レーアンテナをマイクロ波帯以上の周波数帯で用いるこ
とができるという利点がある。
Furthermore, since the above-mentioned optical phase shifting means for frequency-shifting each optical signal is used, the frequency of the incident light is compared with the conventional example in which the optical signal is composed of an acousto-optic device as in the conventional example. It is possible to shift higher frequencies such as wave bands, which has the advantage that the optically controlled phased array antenna can be used in frequency bands above the microwave band.

従って、本発明の光制御型送信フェーズドアレーアンテ
ナ及び光制御型受信フェーズドアレーアンテナは、従来
例に比較して小型・軽量であってしかも振動の影響を受
けにくいので、移動体又は衛星搭載用のフェーズドアレ
ーアンテナとして用いることができる。
Therefore, the optically controlled transmission phased array antenna and the optically controlled reception phased array antenna of the present invention are smaller and lighter in weight than conventional examples and are less susceptible to vibrations, so that they can be mounted on a mobile unit or a satellite. It can be used as a phased array antenna.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例である光制御型送信フェ
ーズドアレーアンテナのブロック図、 第2図は第1図の光周波数シフタのブロック図、 第3図は本発明の第2の実施例である光制御型受信フェ
ーズドアレーアンテナのブロック図、 第4図は従来例の送信フェーズドアレーアンテナのブロ
ック図、 第5図は第1図、第2図及び第4図のフェーズドアレー
アンテナにおけるマスクの光透過率分布と遠方界におけ
るアンテナの放射パターンとの関係を示す図、 第6図は第2の実施例の変形例である光制御型受信フェ
ーズドアレーアンテナのブロック図である。 1……送信装置、 2……分配器、 3aないし3e……増幅器、 4aないし4e……光制御型移相器、 5aないし5e,53……光電変換器、 6aないし6e……電力増幅器、 7aないし7e,50aないし50e……アンテナ、 10……光制御信号発生器、 11……レーザダイオード、 12……マスク、 13……コリメートレンズ、 14……集光用レンズアレー、 15aないし15e,19aないし19e……光ファイ
バケーブル、 16,17……可変電圧源、 18……制御装置、 20……誘電体基板、 21……分岐光導波路、 22,24……光移相器、 23……合波光導波路、 25……光周波数シフタ、 51……低雑音増幅器、 54……増幅器、 55……受信装置。
1 is a block diagram of an optically controlled transmission phased array antenna which is a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the optical frequency shifter of FIG. 1, and FIG. 3 is a second diagram of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of an optical control type reception phased array antenna which is an embodiment, FIG. 4 is a block diagram of a transmission phased array antenna of a conventional example, and FIG. 5 is the phased array antenna of FIG. 1, FIG. 2 and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the light transmittance distribution of the mask and the radiation pattern of the antenna in the far field, and FIG. 6 is a block diagram of an optically controlled reception phased array antenna which is a modification of the second embodiment. 1 ... Transmitter, 2 ... Distributor, 3a to 3e ... Amplifier, 4a to 4e ... Optically controlled phase shifter, 5a to 5e, 53 ... Photoelectric converter, 6a to 6e ... Power amplifier, 7a to 7e, 50a to 50e ... Antenna, 10 ... Optical control signal generator, 11 ... Laser diode, 12 ... Mask, 13 ... Collimating lens, 14 ... Condensing lens array, 15a to 15e, 19a to 19e ... Optical fiber cable, 16, 17 ... Variable voltage source, 18 ... Control device, 20 ... Dielectric substrate, 21 ... Branch optical waveguide, 22, 24 ... Optical phase shifter, 23 ... … Multiplexing optical waveguide, 25 …… Optical frequency shifter, 51 …… Low noise amplifier, 54 …… Amplifier, 55 …… Receiver.

フロントページの続き (72)発明者 安川 交二 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷5 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内Front Page Continuation (72) Inventor, Koji Yasukawa, Kyoto, Soraku-gun, Seika-cho, Osamu Osamu, Osamu, Mihiratani No.5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のアンテナ(7a−7e)を備えた送
信フェーズドアレーアンテナにおいて、 コヒーレントな光信号を発生する光信号発生手段(1
1)と、 上記光信号発生手段(11)から出力される光信号を、
上記送信フェーズドアレーアンテナの所定の遠方界の放
射パターンに対応した光強度をそれぞれ有する複数の光
信号に分配する第1の分配手段(12,13)と、 送信信号を出力する送信信号出力手段(1)と、 上記送信信号出力手段(1)から出力される送信信号を
複数の送信信号に分配する第2の分配手段(2)と、 上記第1の分配手段(12,13)から出力される複数
の光信号を、上記第1の分配手段(12,13)から出
力される各光信号が1対の第1の光信号と第2の光信号
とに2分配されるように、複数の第1の光信号と複数の
第2の光信号とに分配する複数の第3の分配手段(4a
−4eの21)と、 上記複数の第3の分配手段(4a−4eの21)から出
力される複数の第1の光信号を、上記第2の分配手段
(2)から出力される複数の送信信号の周波数だけそれ
ぞれ周波数偏移させる複数の光周波数シフタ手段(4a
−4eの25)と、 上記複数の第3の分配手段(4a−4eの21)から出
力される複数の第2の光信号を、入力される上記送信フ
ェーズドアレーアンテナのビーム方向に対応した各移相
量だけそれぞれ移相させる複数の光移相手段(4a−4
eの22)と、 上記複数の光周波数シフタ手段(4a−4eの25)か
ら出力される複数の第1の光信号と、上記複数の光移相
手段(4a−4eの22)から出力される複数の第2の
光信号とを、それぞれ対応する対毎に合波する複数の合
波手段(4a−4eの23)と、 上記複数の合波手段(4a−4eの23)から出力され
る複数の光信号を検波し送信信号をそれぞれ上記複数の
アンテナ(7a−7e)に出力する複数の光電変換手段
(5a−5e)とを備え、 これによって、上記複数の光電変換手段(5a−5e)
から出力される複数の送信信号を上記アンテナ(7a−
7e)からそれぞれ放射することを特徴とする光制御型
送信フェーズドアレーアンテナ。
1. A transmission phased array antenna comprising a plurality of antennas (7a-7e), wherein optical signal generating means (1) for generating coherent optical signals.
1) and the optical signal output from the optical signal generating means (11),
First distribution means (12, 13) for distributing a plurality of optical signals each having a light intensity corresponding to a predetermined far-field radiation pattern of the transmission phased array antenna, and transmission signal output means (for outputting a transmission signal ( 1), a second distribution means (2) for distributing the transmission signal output from the transmission signal output means (1) into a plurality of transmission signals, and an output from the first distribution means (12, 13). A plurality of optical signals output from the first distribution means (12, 13) are divided into a pair of a first optical signal and a second optical signal. A plurality of third distribution means (4a) for distributing the first optical signal and the plurality of second optical signals.
-4e 21) and a plurality of first optical signals output from the plurality of third distribution units (4a-4e 21), a plurality of first optical signals output from the second distribution unit (2). A plurality of optical frequency shifter means (4a) for frequency-shifting only the frequency of the transmission signal.
-4e 25) and a plurality of second optical signals output from the plurality of third distribution units (4a-4e 21) corresponding to the beam directions of the transmission phased array antennas that are input. A plurality of optical phase shifting means (4a-4) for respectively shifting the phase by the phase shift amount.
e), the plurality of first optical signals output from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e), and the plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e). The plurality of second optical signals are output from the plurality of combining means (23 of 4a-4e) for combining each corresponding pair and the plurality of combining means (23 of 4a-4e). A plurality of photoelectric conversion means (5a-5e) for detecting a plurality of optical signals and outputting a transmission signal to the plurality of antennas (7a-7e), respectively. 5e)
A plurality of transmission signals output from the antenna (7a-
Optically controlled transmission phased array antennas characterized in that they are radiated respectively from 7e).
【請求項2】受信信号を受信する複数のアンテナ(50
a−50e)を備えた受信フェーズドアレーアンテナに
おいて、 コヒーレントな光信号を発生する光信号発生手段(1
1)と、 上記光信号発生手段(11)から出力される光信号を、
上記受信フェーズドアレーアンテナの所定の遠方界の受
信パターンに対応した光強度をそれぞれ有する複数の光
信号に分配する第1の分配手段(12,13)と、 上記第1の分配手段(12,13)から出力される複数
の光信号を、上記第1の分配手段(12,13)から出
力される各光信号が1対の第1の光信号と第2の光信号
とに2分配されるように、複数の第1の光信号と複数の
第2の光信号とに分配する複数の第4の分配手段(4a
−4eの21)と、 上記複数の第4の分配手段(4a−4eの21)から出
力される複数の第1の光信号を、上記複数のアンテナ
(50a−50e)から出力される複数の送信信号の周
波数だけそれぞれ周波数偏移させる複数の光周波数シフ
タ手段(4a−4eの25)と、 上記複数の第4の分配手段(4a−4eの21)から出
力される複数の第2の光信号を、入力される上記受信フ
ェーズドアレーアンテナのビーム方向に対応した各移相
量だけそれぞれ移相させる複数の光移相手段(4a−4
eの22)と、 上記複数の光周波数シフタ手段(4a−4eの25)か
ら出力される複数の第1の光信号と、上記複数の光移相
手段(4a−4eの22)から出力される複数の第2の
光信号とを、それぞれ対応する対毎に合波する複数の第
1の合波手段(4a−4eの23)と、 上記複数の第1の合波手段(4a−4eの23)から出
力される複数の光信号を合波する第2の合波手段(5
2)と、 上記第2の合波手段(52)から出力される光信号を検
波し受信信号を出力する光電変換手段(53)とを備え
たことを特徴とする光制御型受信フェーズドアレーアン
テナ。
2. A plurality of antennas (50) for receiving a received signal.
a-50e) in the reception phased array antenna, the optical signal generating means (1) for generating a coherent optical signal.
1) and the optical signal output from the optical signal generating means (11),
First distributing means (12, 13) for distributing to a plurality of optical signals each having a light intensity corresponding to a predetermined far field reception pattern of the reception phased array antenna; and the first distribution means (12, 13). ), Each optical signal output from the first distributing means (12, 13) is divided into a pair of a first optical signal and a second optical signal. As described above, a plurality of fourth distribution means (4a) for distributing the plurality of first optical signals and the plurality of second optical signals.
-4e 21) and a plurality of first optical signals output from the plurality of fourth distributing units (21a of 4a-4e), and a plurality of first optical signals output from the plurality of antennas (50a-50e). A plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e) for shifting the frequency of the transmission signal respectively, and a plurality of second light outputted from the plurality of fourth distributing means (21 of 4a-4e). A plurality of optical phase shift means (4a-4) for shifting the signal by the respective phase shift amounts corresponding to the beam directions of the input reception phased array antenna.
e), the plurality of first optical signals output from the plurality of optical frequency shifter means (25 of 4a-4e), and the plurality of optical phase shifting means (22 of 4a-4e). A plurality of first multiplexing means (23 of 4a-4e) for respectively multiplexing the plurality of second optical signals corresponding to each pair, and the plurality of first multiplexing means (4a-4e). No. 23), a second combining means (5) for combining a plurality of optical signals outputted from
2) and a photoelectric control means (53) for detecting an optical signal output from the second multiplexing means (52) and outputting a reception signal, the optical control type reception phased array antenna. .
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