JPH07226611A - アクティブアンテナ - Google Patents
アクティブアンテナInfo
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- JPH07226611A JPH07226611A JP1904994A JP1904994A JPH07226611A JP H07226611 A JPH07226611 A JP H07226611A JP 1904994 A JP1904994 A JP 1904994A JP 1904994 A JP1904994 A JP 1904994A JP H07226611 A JPH07226611 A JP H07226611A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 指向方向を走査できるアクティブアンテナに
関し、小形で、指向方向を連続的に走査することが可能
なアクティブアンテナの実現を目的とする。 【構成】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子
を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号の振
幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周波信
号出力端子から出力するための制御信号を入力する制御
端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導体素
子の高周波信号入力端子に接続された反射素子とから成
る回路を複数系列備えると共に、上記各第１の半導体素
子の高周波信号出力端子に接続され、それぞれの高周波
信号出力を合成して出力する合成素子と、所望の指向方
向に対応する指向方向制御入力信号が与えられたとき、
前記第１の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出
力する制御部とにより構成する。
関し、小形で、指向方向を連続的に走査することが可能
なアクティブアンテナの実現を目的とする。 【構成】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子
を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号の振
幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周波信
号出力端子から出力するための制御信号を入力する制御
端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導体素
子の高周波信号入力端子に接続された反射素子とから成
る回路を複数系列備えると共に、上記各第１の半導体素
子の高周波信号出力端子に接続され、それぞれの高周波
信号出力を合成して出力する合成素子と、所望の指向方
向に対応する指向方向制御入力信号が与えられたとき、
前記第１の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出
力する制御部とにより構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は指向方向を走査できるア
クティブアンテナに関し、特に小型化が可能でかつ高効
率のアクティブアンテナに係る。
クティブアンテナに関し、特に小型化が可能でかつ高効
率のアクティブアンテナに係る。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来のアクティブアンテナの例
を示す図である。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎ
は２以上の自然数）の放射素子、２８ａ〜２８ｎはｎ個
の高周波増幅回路、２９ａ〜２９ｎはｎ個の移相回路、
３０ａ〜３０ｎは制御端子、７は合成素子、１３は出力
端子を示している。同図は受信用アクティブアンテナの
例であり、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向
方向、Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 は
アクティブアンテナの出力電力を示している。
を示す図である。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎ
は２以上の自然数）の放射素子、２８ａ〜２８ｎはｎ個
の高周波増幅回路、２９ａ〜２９ｎはｎ個の移相回路、
３０ａ〜３０ｎは制御端子、７は合成素子、１３は出力
端子を示している。同図は受信用アクティブアンテナの
例であり、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向
方向、Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 は
アクティブアンテナの出力電力を示している。
【０００３】ここでは移相回路２９ａ〜２９ｎはそれぞ
れ４ビットの移相回路を用いた例を示しており、各移相
回路の制御端子３０ａ〜３０ｎに加える直流電圧をＯＮ
／ＯＦＦすることにより、指向方向θ0 を変えることが
できる。４ビットの移相回路を用いた場合、与えられる
位相差は２２．５°間隔の離散的な値となる。
れ４ビットの移相回路を用いた例を示しており、各移相
回路の制御端子３０ａ〜３０ｎに加える直流電圧をＯＮ
／ＯＦＦすることにより、指向方向θ0 を変えることが
できる。４ビットの移相回路を用いた場合、与えられる
位相差は２２．５°間隔の離散的な値となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
アクティブアンテナにおいては、長さの異なる複数のマ
イクロストリップ線路と、ＰＩＮダイオードとを組み合
わせた移相回路が用いられる。このような従来の移相回
路では、周波数が高くなるに従って、誘電体損失と放射
損失と導体損失が大きくなるという問題があった。
アクティブアンテナにおいては、長さの異なる複数のマ
イクロストリップ線路と、ＰＩＮダイオードとを組み合
わせた移相回路が用いられる。このような従来の移相回
路では、周波数が高くなるに従って、誘電体損失と放射
損失と導体損失が大きくなるという問題があった。
【０００５】また上記長さの異なる複数のマイクロスト
リップ線路の数に対応して移相回路のビット数が決まる
が、これを大きくしようとすると、寸法が大きくなり、
同時に上記損失も大きくなり、また、信頼性も低下し、
更に、コストも高くなるという問題があった。従って、
通常のアクティブアンテナで実用的に用いられている移
相回路は、寸法や損失、または信頼性やコストの点から
４〜６ビット程度であり、それ以上は用いられない。
リップ線路の数に対応して移相回路のビット数が決まる
が、これを大きくしようとすると、寸法が大きくなり、
同時に上記損失も大きくなり、また、信頼性も低下し、
更に、コストも高くなるという問題があった。従って、
通常のアクティブアンテナで実用的に用いられている移
相回路は、寸法や損失、または信頼性やコストの点から
４〜６ビット程度であり、それ以上は用いられない。
【０００６】また、移相回路が離散的な位相差しか与え
られない場合、指向方向θ0 も離散的な値になってしま
うという問題があった。また、指向方向を変えた時に、
出力端子１３において出力信号の位相飛びが生じるとい
う問題も有していた。
られない場合、指向方向θ0 も離散的な値になってしま
うという問題があった。また、指向方向を変えた時に、
出力端子１３において出力信号の位相飛びが生じるとい
う問題も有していた。
【０００７】本発明はこのような従来の問題点を解決す
ることが可能で、小型化することができ、かつ、高効率
のアクティブアンテナを提供することを目的としてい
る。
ることが可能で、小型化することができ、かつ、高効率
のアクティブアンテナを提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決さ
れる。
【０００９】すなわち、請求項１の発明は、高周波信号
入力端子と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入
力端子に入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なく
とも一方を制御して上記高周波信号出力端子から出力す
るための制御信号を入力する制御端子を有する第１の半
導体素子と、上記第１の半導体素子の高周波信号入力端
子に接続された放射素子とから成る回路を複数系列備え
ると共に、上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端
子に接続され、それぞれの高周波信号出力を合成して出
力する合成素子と、所望の指向方向に対応する指向方向
制御入力信号が与えられたとき、前記第１の半導体素子
の制御端子に与えるべき信号を出力する制御部とから成
るアクティブアンテナである。
入力端子と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入
力端子に入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なく
とも一方を制御して上記高周波信号出力端子から出力す
るための制御信号を入力する制御端子を有する第１の半
導体素子と、上記第１の半導体素子の高周波信号入力端
子に接続された放射素子とから成る回路を複数系列備え
ると共に、上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端
子に接続され、それぞれの高周波信号出力を合成して出
力する合成素子と、所望の指向方向に対応する指向方向
制御入力信号が与えられたとき、前記第１の半導体素子
の制御端子に与えるべき信号を出力する制御部とから成
るアクティブアンテナである。
【００１０】請求項２の発明は、高周波信号入力端子
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号入力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接
続され、それぞれの高周波信号出力を合成して出力する
合成素子と、高周波信号入力端子と、高周波信号出力端
子を有し上記合成素子から出力される信号を高周波信号
入力端子に入力して、その振幅と位相の内の少なくとも
一方を制御して高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第２の半導体素子
と、所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が
与えられたとき、前記第１および第２の半導体素子の制
御端子に与えるべき信号を出力する制御部とから成るア
クティブアンテナである。
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号入力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接
続され、それぞれの高周波信号出力を合成して出力する
合成素子と、高周波信号入力端子と、高周波信号出力端
子を有し上記合成素子から出力される信号を高周波信号
入力端子に入力して、その振幅と位相の内の少なくとも
一方を制御して高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第２の半導体素子
と、所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が
与えられたとき、前記第１および第２の半導体素子の制
御端子に与えるべき信号を出力する制御部とから成るア
クティブアンテナである。
【００１１】請求項３の発明は、高周波信号入力端子
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、入力信号を分配して各第１の半導体素子の高周波信
号入力端子に出力する分配回路と、所望の指向方向に対
応する指向方向制御入力信号が与えられたとき、前記第
１の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出力する
制御部とから成るアクティブアンテナである。
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、入力信号を分配して各第１の半導体素子の高周波信
号入力端子に出力する分配回路と、所望の指向方向に対
応する指向方向制御入力信号が与えられたとき、前記第
１の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出力する
制御部とから成るアクティブアンテナである。
【００１２】請求項４の発明は、高周波信号入力端子
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子を有し
入力信号を高周波信号入力端子に入力して、その振幅と
位相の内の少なくとも一方を制御して高周波信号出力端
子から出力するための制御信号を入力する制御端子を有
する第２の半導体素子と、該第２の半導体素子の高周波
信号出力端子に接続され、該第２の半導体素子の出力信
号を分配して、上記各第１の半導体素子の高周波信号入
力端子に入力する分配回路と、所望の指向方向に対応す
る指向方向制御入力信号が与えられたとき、前記第１お
よび第２の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出
力する制御部とから成るアクティブアンテナである。
と、高周波信号出力端子を有し該高周波信号入力端子に
入力した高周波信号の振幅と位相の内の少なくとも一方
を制御して上記高周波信号出力端子から出力するための
制御信号を入力する制御端子を有する第１の半導体素子
と、上記第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続
された放射素子とから成る回路を複数系列備えると共
に、高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子を有し
入力信号を高周波信号入力端子に入力して、その振幅と
位相の内の少なくとも一方を制御して高周波信号出力端
子から出力するための制御信号を入力する制御端子を有
する第２の半導体素子と、該第２の半導体素子の高周波
信号出力端子に接続され、該第２の半導体素子の出力信
号を分配して、上記各第１の半導体素子の高周波信号入
力端子に入力する分配回路と、所望の指向方向に対応す
る指向方向制御入力信号が与えられたとき、前記第１お
よび第２の半導体素子の制御端子に与えるべき信号を出
力する制御部とから成るアクティブアンテナである。
【００１３】請求項５の発明は、上記請求項１〜請求項
４記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子あるいは第２の半導体素子の内の少なくとも一方を、
高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、該半導体素子の高
周波信号入力端子にキャパシタとリアクターを接続し、
入力信号回路を上記キャパシタを介して半導体素子の高
周波信号入力端子に接続すると共に上記リアクタの他端
を半導体素子の制御端子とするように構成したものであ
る。
４記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子あるいは第２の半導体素子の内の少なくとも一方を、
高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、該半導体素子の高
周波信号入力端子にキャパシタとリアクターを接続し、
入力信号回路を上記キャパシタを介して半導体素子の高
周波信号入力端子に接続すると共に上記リアクタの他端
を半導体素子の制御端子とするように構成したものであ
る。
【００１４】請求項６の発明は、上記請求項１〜請求項
４記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子あるいは第２の半導体素子の内の少なくとも一方を、
高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、該半導体素子の高
周波信号出力端子にキャパシタとリアクターを接続し、
該半導体素子の出力を上記キャパシタを介して得るよう
にすると共に、上記リアクターの他端を半導体素子の制
御端子とするように構成したものである。
４記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子あるいは第２の半導体素子の内の少なくとも一方を、
高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、該半導体素子の高
周波信号出力端子にキャパシタとリアクターを接続し、
該半導体素子の出力を上記キャパシタを介して得るよう
にすると共に、上記リアクターの他端を半導体素子の制
御端子とするように構成したものである。
【００１５】請求項７の発明は、上記請求項１〜請求項
６記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子の高周波信号入力端子、もしくは高周波信号出力端子
に接続される回路および第２の半導体素子の高周波信号
入力端子もしくは、高周波信号出力端子に接続される回
路の内の少なくとも１箇所に局部発振器とダイプレクサ
ーとからなる周波数変換手段を設けたものである。
６記載のアクティブアンテナにおいて、第１の半導体素
子の高周波信号入力端子、もしくは高周波信号出力端子
に接続される回路および第２の半導体素子の高周波信号
入力端子もしくは、高周波信号出力端子に接続される回
路の内の少なくとも１箇所に局部発振器とダイプレクサ
ーとからなる周波数変換手段を設けたものである。
【００１６】請求項８の発明は上記請求項１〜請求項７
記載のアクティブアンテナにおいて、制御部は、記憶回
路と指向方向処理回路を有し、指向方向制御入力信号が
与えられたとき、指向方向処理回路が上記記憶回路に書
き込まれているパラメータを読み出して、これと指向方
向制御入力信号とから、指向方向制御出力信号を生成し
これを半導体素子の制御信号として出力するように構成
したものである。
記載のアクティブアンテナにおいて、制御部は、記憶回
路と指向方向処理回路を有し、指向方向制御入力信号が
与えられたとき、指向方向処理回路が上記記憶回路に書
き込まれているパラメータを読み出して、これと指向方
向制御入力信号とから、指向方向制御出力信号を生成し
これを半導体素子の制御信号として出力するように構成
したものである。
【００１７】
【作用】本発明のアクティブアンテナは上述のような構
成によって、送信用にも受信用にも用いることができ、
或いはダウンコンバータやアップコンバータにも用いる
ことができる。また指向方向制御入力信号に応じて指向
方向を連続的に走査し、同時に指向性パターンを変化す
ることができ、また指向方向の走査を行う際に生じる受
信電力または送信電力の変動を補償することができる。
成によって、送信用にも受信用にも用いることができ、
或いはダウンコンバータやアップコンバータにも用いる
ことができる。また指向方向制御入力信号に応じて指向
方向を連続的に走査し、同時に指向性パターンを変化す
ることができ、また指向方向の走査を行う際に生じる受
信電力または送信電力の変動を補償することができる。
【００１８】また、本発明のアクティブアンテナは、従
来の移相回路や給電線路で生じていた損失を除くことが
できる。以下本発明のアクティブアンテナの作用等につ
いて、実施例に基づいて詳細に説明する。
来の移相回路や給電線路で生じていた損失を除くことが
できる。以下本発明のアクティブアンテナの作用等につ
いて、実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
【実施例】図１は、本発明の第１の実施例を示す図であ
る。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自
然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素
子であり、該半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、１３は出力端子であり、
１４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶
回路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１９は指
向方向制御入力信号入力端子である。
る。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自
然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素
子であり、該半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、１３は出力端子であり、
１４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶
回路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１９は指
向方向制御入力信号入力端子である。
【００２０】同図は受信用アクティブアンテナの例であ
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 はアクテ
ィブアンテナの出力電力、ｖi は指向方向制御入力信号
電圧、ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧を示して
いる。
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 はアクテ
ィブアンテナの出力電力、ｖi は指向方向制御入力信号
電圧、ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧を示して
いる。
【００２１】放射素子１ａ〜１ｎは、例えばダイポール
アンテナやマイクロストリップアンテナやホーンアンテ
ナなどの任意のアンテナを用いることができる。第１の
ｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎは、電気的特性が等しいこ
とが望ましい。今、該第１の半導体素子がデュアルゲー
トＦＥＴであるとすれば、３は第１ゲート、５は第２ゲ
ート、４はドレーン、６はソースに相当する。合成素子
７は、例えばマイクロストリップ線路から成る合成回路
を用いることができる。制御回路１４は、例えば論理集
積回路やアナログ演算回路を用いることができる。
アンテナやマイクロストリップアンテナやホーンアンテ
ナなどの任意のアンテナを用いることができる。第１の
ｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎは、電気的特性が等しいこ
とが望ましい。今、該第１の半導体素子がデュアルゲー
トＦＥＴであるとすれば、３は第１ゲート、５は第２ゲ
ート、４はドレーン、６はソースに相当する。合成素子
７は、例えばマイクロストリップ線路から成る合成回路
を用いることができる。制御回路１４は、例えば論理集
積回路やアナログ演算回路を用いることができる。
【００２２】本実施例の動作について以下に説明する。
ｎ個の第１の半導体素子２ａ〜２ｎはそれぞれ、高周波
信号入力端子或いは高周波信号出力端子或いはそれら両
方の端子に、高周波信号に重畳して直流バイアスが加え
られ、ある動作点に設定されている。ここである高周波
信号が該半導体素子の上記高周波信号入力端子３に入力
されると、該高周波信号は増幅されて上記高周波信号出
力端子４に出力する。このとき、該高周波信号は振幅が
変化するだけでなく、位相も変化する。またこのとき、
制御端子５に加えられている制御電圧（指向方向制御出
力信号ｖ01〜ｖ0n）を変化させると、増幅度と位相の変
化量が変わる。
ｎ個の第１の半導体素子２ａ〜２ｎはそれぞれ、高周波
信号入力端子或いは高周波信号出力端子或いはそれら両
方の端子に、高周波信号に重畳して直流バイアスが加え
られ、ある動作点に設定されている。ここである高周波
信号が該半導体素子の上記高周波信号入力端子３に入力
されると、該高周波信号は増幅されて上記高周波信号出
力端子４に出力する。このとき、該高周波信号は振幅が
変化するだけでなく、位相も変化する。またこのとき、
制御端子５に加えられている制御電圧（指向方向制御出
力信号ｖ01〜ｖ0n）を変化させると、増幅度と位相の変
化量が変わる。
【００２３】上記半導体素子に接続された、直線状また
は格子状に所定の間隔で配列された放射素子を用いて受
信した電波は、上記第１のｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎ
の各素子で、所定の高周波信号の振幅と位相が定められ
た後、合成素子７で合成されるため、上記複数の放射素
子はフェーズドアレーとして働き、所定の指向方向が定
まる。よって、上記指向方向制御出力信号に従って、指
向方向を変化させることができる。
は格子状に所定の間隔で配列された放射素子を用いて受
信した電波は、上記第１のｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎ
の各素子で、所定の高周波信号の振幅と位相が定められ
た後、合成素子７で合成されるため、上記複数の放射素
子はフェーズドアレーとして働き、所定の指向方向が定
まる。よって、上記指向方向制御出力信号に従って、指
向方向を変化させることができる。
【００２４】同図の記憶回路１６には、所望の指向方向
に対応した指向方向制御入力信号ｖ i のレベルが与えら
れた時、上記各半導体素子２ａ〜２ｎの制御素子５に加
えるべき指向方向制御出力信号電圧Ｖ01〜ｖ0nの値を求
めるパラメータを記憶させておく。このアルゴリズムは
指定方向処理回路１５にて実行される。これにより上記
指向方向制御入力信号ｖi を変えることにより、指向方
向を任意に変化することが可能となる。
に対応した指向方向制御入力信号ｖ i のレベルが与えら
れた時、上記各半導体素子２ａ〜２ｎの制御素子５に加
えるべき指向方向制御出力信号電圧Ｖ01〜ｖ0nの値を求
めるパラメータを記憶させておく。このアルゴリズムは
指定方向処理回路１５にて実行される。これにより上記
指向方向制御入力信号ｖi を変えることにより、指向方
向を任意に変化することが可能となる。
【００２５】上記パラメータの与え方により、例えば、
指向方向制御入力信号ｖi のレベルに比例して指向方向
θ0 を変化することができる。この実施例を図３（ａ）
のグラフに示す。
指向方向制御入力信号ｖi のレベルに比例して指向方向
θ0 を変化することができる。この実施例を図３（ａ）
のグラフに示す。
【００２６】図２は、本発明の第２の実施例を示す図で
ある。同図において、１はｎ個（ｎは２以上の自然数）
の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素子であ
り、該第１の半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、８は第２の半導体素子で
あり、該第２の半導体素子において、９は高周波信号入
力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端子、
１２は接地端子である。また１３は出力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
ある。同図において、１はｎ個（ｎは２以上の自然数）
の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素子であ
り、該第１の半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、８は第２の半導体素子で
あり、該第２の半導体素子において、９は高周波信号入
力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端子、
１２は接地端子である。また１３は出力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
【００２７】同図は受信用アクティブアンテナの例であ
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 はアクテ
ィブアンテナの出力電力、ｖi は指向方向制御入力信号
電圧ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧、ｖ0aは振
幅制御出力信号電圧を示している。
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐi はその方向から入射する電波の電力、Ｐ0 はアクテ
ィブアンテナの出力電力、ｖi は指向方向制御入力信号
電圧ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧、ｖ0aは振
幅制御出力信号電圧を示している。
【００２８】第２の半導体素子８は、必ずしも上記第１
の半導体素子２ａ〜２ｎと電気的特性が等しい半導体素
子でなくともよく、或いは等しい半導体素子であっても
よい。今、該第２の半導体素子がデュアルゲートＦＥＴ
であるとすれば、９は第１ゲート、１１は第２ゲート、
１０はドレーン、１２はソースに相当する。
の半導体素子２ａ〜２ｎと電気的特性が等しい半導体素
子でなくともよく、或いは等しい半導体素子であっても
よい。今、該第２の半導体素子がデュアルゲートＦＥＴ
であるとすれば、９は第１ゲート、１１は第２ゲート、
１０はドレーン、１２はソースに相当する。
【００２９】本実施例の場合も、図１に示した第一の実
施例の説明で述べたように、指向方向制御入力信号ｖi
を変えることにより、指向方向を任意に変化することが
可能である。しかし、図１の実施例では、指向方向を変
えた時に、第１の各半導体素子２ａ〜２ｎにおいて増幅
度にばらつきが生じたり、放射素子１ａ〜１ｎで走査損
失が生じるため、必ずしも受信電力Ｐ0 が一定にならな
い。本実施例は、上述のような第１の実施例のアクティ
ブアンテナで起き勝ちな問題を解決して、より良いアク
ティブアンテナを提供すべく更に改良したものである。
施例の説明で述べたように、指向方向制御入力信号ｖi
を変えることにより、指向方向を任意に変化することが
可能である。しかし、図１の実施例では、指向方向を変
えた時に、第１の各半導体素子２ａ〜２ｎにおいて増幅
度にばらつきが生じたり、放射素子１ａ〜１ｎで走査損
失が生じるため、必ずしも受信電力Ｐ0 が一定にならな
い。本実施例は、上述のような第１の実施例のアクティ
ブアンテナで起き勝ちな問題を解決して、より良いアク
ティブアンテナを提供すべく更に改良したものである。
【００３０】図２の構成における第２の半導体素子８に
おいても、制御端子１１に加えられている制御電圧（振
幅制御出力信号ｖa ）を変化させると、増幅度と位相の
変化量が変わる。従って、指向方向に応じて上記第２の
半導体素子８の増幅度を変化させれば、任意の受信電力
Ｐ0 を得ることができる。
おいても、制御端子１１に加えられている制御電圧（振
幅制御出力信号ｖa ）を変化させると、増幅度と位相の
変化量が変わる。従って、指向方向に応じて上記第２の
半導体素子８の増幅度を変化させれば、任意の受信電力
Ｐ0 を得ることができる。
【００３１】同図の記憶回路１６には、所望の指向方向
に対応した指向方向制御入力信号ｖ i のレベルが与えら
れた時、上記第１の各半導体素子２の制御端子５に加え
るべき指向方向制御出力信号電圧ｖ01〜ｖ0nの値を求め
るパラメータと、上記第２の各半導体素子８の制御端子
１１に加えるべき振幅制御出力信号電圧ｖa の値を求め
るパラメータとを同時に記憶させておく。このアルゴリ
ズムは指向方向処理回路１５にて実行される。これによ
り上記指向方向制御入力信号ｖi を変えることにより、
指向方向を任意に変化し、かつ任意の受信電力Ｐ0 を得
ることが可能となる。
に対応した指向方向制御入力信号ｖ i のレベルが与えら
れた時、上記第１の各半導体素子２の制御端子５に加え
るべき指向方向制御出力信号電圧ｖ01〜ｖ0nの値を求め
るパラメータと、上記第２の各半導体素子８の制御端子
１１に加えるべき振幅制御出力信号電圧ｖa の値を求め
るパラメータとを同時に記憶させておく。このアルゴリ
ズムは指向方向処理回路１５にて実行される。これによ
り上記指向方向制御入力信号ｖi を変えることにより、
指向方向を任意に変化し、かつ任意の受信電力Ｐ0 を得
ることが可能となる。
【００３２】上記パラメータの与え方により、例えば、
指向方向制御入力信号ｖi のレベルに比例して指向方向
θ0 を変化し、かつそのときの受信電力Ｐ0 を一定にす
ることができる。この例を図３（ａ）、（ｂ）のグラフ
に示す。
指向方向制御入力信号ｖi のレベルに比例して指向方向
θ0 を変化し、かつそのときの受信電力Ｐ0 を一定にす
ることができる。この例を図３（ａ）、（ｂ）のグラフ
に示す。
【００３３】図４は、本発明の第３の実施例を示す図で
ある。１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自然数）の放射
素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素子であり、該
第１の半導体素子において、４は高周波信号出力端子、
６は接地端子である。７は合成素子、８は第２の半導体
素子であり、該第２の半導体素子において、１０は高周
波信号出力端子、１２は接地端子である。また１３は出
力端子であり、１４は制御回路、１５は指向方向処理回
路、１６は記憶回路、１７は指向方向制御出力信号出力
端子、１８は振幅制御出力信号出力端子、１９は指向方
向制御入力信号入力端子である。また２０はキャパシタ
ー、２１はリアクターである。
ある。１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自然数）の放射
素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素子であり、該
第１の半導体素子において、４は高周波信号出力端子、
６は接地端子である。７は合成素子、８は第２の半導体
素子であり、該第２の半導体素子において、１０は高周
波信号出力端子、１２は接地端子である。また１３は出
力端子であり、１４は制御回路、１５は指向方向処理回
路、１６は記憶回路、１７は指向方向制御出力信号出力
端子、１８は振幅制御出力信号出力端子、１９は指向方
向制御入力信号入力端子である。また２０はキャパシタ
ー、２１はリアクターである。
【００３４】第１の半導体素子２ａ〜２ｎは３つの端子
を有する半導体素子であり、例えばＦＥＴやバイポーラ
トランジスター等を用いることができる。この場合、放
射素子１に接続される側の端子に該キャパシターと該リ
アクターを図のように接続することにより、高周波信号
入力端子３と制御端子５を設けることができる。今、該
第１の半導体素子がＦＥＴであるとすれば、３及び５は
ゲート、４はドレーン、６はソースに相当する。
を有する半導体素子であり、例えばＦＥＴやバイポーラ
トランジスター等を用いることができる。この場合、放
射素子１に接続される側の端子に該キャパシターと該リ
アクターを図のように接続することにより、高周波信号
入力端子３と制御端子５を設けることができる。今、該
第１の半導体素子がＦＥＴであるとすれば、３及び５は
ゲート、４はドレーン、６はソースに相当する。
【００３５】上記第２の半導体素子８についても、同様
である。図５は、本発明の第４の実施例を示す図であ
る。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自
然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素
子であり、該第１の半導体素子において、３は高周波信
号入力端子、６は接地端子である。７は合成素子、８は
第２の半導体素子であり、該第２の半導体素子におい
て、９は高周波信号入力端子、１２は接地端子である。
また１３は出力端子であり、１４は制御回路、１５は指
向方向処理回路、１６は記憶回路、１７は指向方向制御
出力信号出力端子、１８は振幅制御出力信号出力端子、
１９は指向方向制御入力信号入力端子である。また２０
はキャパシター、２１はリアクターである。
である。図５は、本発明の第４の実施例を示す図であ
る。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の自
然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導体素
子であり、該第１の半導体素子において、３は高周波信
号入力端子、６は接地端子である。７は合成素子、８は
第２の半導体素子であり、該第２の半導体素子におい
て、９は高周波信号入力端子、１２は接地端子である。
また１３は出力端子であり、１４は制御回路、１５は指
向方向処理回路、１６は記憶回路、１７は指向方向制御
出力信号出力端子、１８は振幅制御出力信号出力端子、
１９は指向方向制御入力信号入力端子である。また２０
はキャパシター、２１はリアクターである。
【００３６】第１の半導体素子２ａ〜２ｎは３つの端子
を有する半導体素子であり、例えばＦＥＴやバイポーラ
トランジスター等を用いることができる。この場合、合
成素子７に接続される側の端子に該キャパシターと該リ
アクターを図のように接続することにより、高周波信号
出力端子４と制御端子５を設けることができる。今、該
半導体素子がバイポーラトランジスターであるとすれ
ば、３はベース、４及び５はコレクタ、６はエミッタに
相当する。
を有する半導体素子であり、例えばＦＥＴやバイポーラ
トランジスター等を用いることができる。この場合、合
成素子７に接続される側の端子に該キャパシターと該リ
アクターを図のように接続することにより、高周波信号
出力端子４と制御端子５を設けることができる。今、該
半導体素子がバイポーラトランジスターであるとすれ
ば、３はベース、４及び５はコレクタ、６はエミッタに
相当する。
【００３７】上記第２の半導体素子８についても、同様
である。図６は、本発明の第５の実施例を示す図であっ
て、実際のアンテナの放射素子と第１の半導体素子の配
置を斜視図で示している。同図において、１は放射素
子、２ａ〜２ｎは第１の半導体素子であり、該第１の半
導体素子において、３は高周波信号入力端子、４は高周
波信号出力端子、５は制御端子、６は接地端子である。
である。図６は、本発明の第５の実施例を示す図であっ
て、実際のアンテナの放射素子と第１の半導体素子の配
置を斜視図で示している。同図において、１は放射素
子、２ａ〜２ｎは第１の半導体素子であり、該第１の半
導体素子において、３は高周波信号入力端子、４は高周
波信号出力端子、５は制御端子、６は接地端子である。
【００３８】２２は基板であり、誘電体板やマイクロス
トリップ基板を用いることができる。同図は４つの第１
の半導体素子２ａ〜２ｎの高周波信号入力端子３に、そ
れぞれ該放射素子１を給電線路を用いずに直接接続した
ものを、格子状に所定の間隔で配列した例である。
トリップ基板を用いることができる。同図は４つの第１
の半導体素子２ａ〜２ｎの高周波信号入力端子３に、そ
れぞれ該放射素子１を給電線路を用いずに直接接続した
ものを、格子状に所定の間隔で配列した例である。
【００３９】該第１の半導体素子の接地端子６は該放射
素子のもう一方の端子に接続される。上記格子間隔は、
アクティブアンテナの指向性パターンを決定する要素で
あり、例えば半波長〜１波長程度に選ぶことができる。
同図は、放射素子としてプリントダイポールアンテナを
用いた具体例を示している。
素子のもう一方の端子に接続される。上記格子間隔は、
アクティブアンテナの指向性パターンを決定する要素で
あり、例えば半波長〜１波長程度に選ぶことができる。
同図は、放射素子としてプリントダイポールアンテナを
用いた具体例を示している。
【００４０】基板２２の裏側に引き出された高周波信号
出力端子４及び制御端子５は、同図中には示していない
が、別に設けられた合成素子や制御回路に接続される。
上記のような構造にすることにより、給電損失を無く
し、小型、薄型のアクティブアンテナを実現することが
できる。
出力端子４及び制御端子５は、同図中には示していない
が、別に設けられた合成素子や制御回路に接続される。
上記のような構造にすることにより、給電損失を無く
し、小型、薄型のアクティブアンテナを実現することが
できる。
【００４１】図７は、本発明の第６の実施例を示す図で
あって実際のアンテナの放射素子と第１の半導体素子と
合成素子の配置について斜視図で示している。同図にお
いて、１は放射素子、２は第１の半導体素子であり、該
第１の半導体素子において、３は高周波信号入力端子、
４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接地端子
である。７は合成素子、２３は誘電体基板、２４は金属
板、２５はマイクロストリップ線路である。
あって実際のアンテナの放射素子と第１の半導体素子と
合成素子の配置について斜視図で示している。同図にお
いて、１は放射素子、２は第１の半導体素子であり、該
第１の半導体素子において、３は高周波信号入力端子、
４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接地端子
である。７は合成素子、２３は誘電体基板、２４は金属
板、２５はマイクロストリップ線路である。
【００４２】第１の半導体素子の接地端子６は上記金属
板２４に接続される。同図では放射素子１にマイクロス
トリップアンテナを用いた具体例を示しており、上記第
１の４つの半導体素子２の高周波信号入力端子３に、そ
れぞれ放射素子１を給電線路を用いずに直接接続したも
のを直線状に配列し、更に同一平面上に合成素子７を配
置した例である。
板２４に接続される。同図では放射素子１にマイクロス
トリップアンテナを用いた具体例を示しており、上記第
１の４つの半導体素子２の高周波信号入力端子３に、そ
れぞれ放射素子１を給電線路を用いずに直接接続したも
のを直線状に配列し、更に同一平面上に合成素子７を配
置した例である。
【００４３】上記のような構造にすることにより、給電
損失を無くし、高効率、小型、薄型のアクティブアンテ
ナを実現することができる。図８は、本発明の第７の実
施例を示す図であって、本発明のアクティブアンテナの
斜視図を示している。
損失を無くし、高効率、小型、薄型のアクティブアンテ
ナを実現することができる。図８は、本発明の第７の実
施例を示す図であって、本発明のアクティブアンテナの
斜視図を示している。
【００４４】１は放射素子、２は第１の半導体素子であ
り、該第１の半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、２３は誘電体基板、２４
は金属板、２５はマイクロストリップ線路である。該第
１の半導体素子２の接地端子６は上記金属板２４に接続
される。
り、該第１の半導体素子において、３は高周波信号入力
端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端子、６は接
地端子である。７は合成素子、２３は誘電体基板、２４
は金属板、２５はマイクロストリップ線路である。該第
１の半導体素子２の接地端子６は上記金属板２４に接続
される。
【００４５】また８は第２の半導体素子であり、該第２
の半導体素子において、９は高周波信号入力端子、１０
は高周波信号出力端子、１１は制御端子、１２は接地端
子である。また１３は出力端子であり、１４は制御回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
の半導体素子において、９は高周波信号入力端子、１０
は高周波信号出力端子、１１は制御端子、１２は接地端
子である。また１３は出力端子であり、１４は制御回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
【００４６】同図では放射素子１にマイクロストリップ
アンテナを用いた具体例を示しており、上記第１の４つ
の半導体素子２の高周波信号入力端子３に、それぞれ放
射素子１を給電線路を用いずに直接接続したものを直線
状に配列し、更に同一平面上に合成素子７と、第２の半
導体素子８と、制御回路１４とを配置している。
アンテナを用いた具体例を示しており、上記第１の４つ
の半導体素子２の高周波信号入力端子３に、それぞれ放
射素子１を給電線路を用いずに直接接続したものを直線
状に配列し、更に同一平面上に合成素子７と、第２の半
導体素子８と、制御回路１４とを配置している。
【００４７】上記のような構造にすることにより、給電
損失を無くし、高効率、小型、薄型のアクティブアンテ
ナを実現することができる。また基板２３に、例えばガ
リウムひ素等の半導体素子基板を用いれば、全ての素子
をモノリシック集積回路として構成でき、一層の小型
化、また低コスト化が図れる。
損失を無くし、高効率、小型、薄型のアクティブアンテ
ナを実現することができる。また基板２３に、例えばガ
リウムひ素等の半導体素子基板を用いれば、全ての素子
をモノリシック集積回路として構成でき、一層の小型
化、また低コスト化が図れる。
【００４８】図９は、本発明の第８の実施例を示す図で
ある。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の
自然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは、第１のｎ個の半導
体素子であり、該第１の半導体素子において、３は高周
波信号入力端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端
子、６は接地端子である。
ある。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上の
自然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは、第１のｎ個の半導
体素子であり、該第１の半導体素子において、３は高周
波信号入力端子、４は高周波信号出力端子、５は制御端
子、６は接地端子である。
【００４９】また、７は合成素子、８は第２の半導体素
子であり、該第２の半導体素子において、９は高周波信
号入力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端
子、１２は接地端子である。更に、３１は局部発信回
路、３２はダイプレクサー、１３は出力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
子であり、該第２の半導体素子において、９は高周波信
号入力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端
子、１２は接地端子である。更に、３１は局部発信回
路、３２はダイプレクサー、１３は出力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
【００５０】同図は周波数変換機能を有する受信用アク
ティブアンテナの例である。上記ダイプレクサー３２
は、例えば二つのフィルターと一つの合成素子を用いて
構成される。同図において、上記局部発信回路３１は該
ダイプレクサー３２を介して上記第２の半導体素子８の
高周波信号入力端子９に接続されているが、これは上記
第２の半導体素子８の高周波信号出力端子１０に接続し
てもよい。また、局部発信回路３１は、上記第１の複数
の半導体素子２ａ〜２ｎに接続してもよく、或いは、上
記第２の半導体素子８と上記第１の複数の半導体素子２
ａ〜２ｎの両方に、それぞれ異なる局部発信回路を接続
してもよい。
ティブアンテナの例である。上記ダイプレクサー３２
は、例えば二つのフィルターと一つの合成素子を用いて
構成される。同図において、上記局部発信回路３１は該
ダイプレクサー３２を介して上記第２の半導体素子８の
高周波信号入力端子９に接続されているが、これは上記
第２の半導体素子８の高周波信号出力端子１０に接続し
てもよい。また、局部発信回路３１は、上記第１の複数
の半導体素子２ａ〜２ｎに接続してもよく、或いは、上
記第２の半導体素子８と上記第１の複数の半導体素子２
ａ〜２ｎの両方に、それぞれ異なる局部発信回路を接続
してもよい。
【００５１】上記のような構造を用いると、半導体素子
の非線形性により、受信信号の周波数を別の周波数に変
換することができる。例えば受信信号の周波数を低い周
波数に変換すれば、高周波回路の損失の影響が小さくな
り、高利得の受信機を実現することができる。
の非線形性により、受信信号の周波数を別の周波数に変
換することができる。例えば受信信号の周波数を低い周
波数に変換すれば、高周波回路の損失の影響が小さくな
り、高利得の受信機を実現することができる。
【００５２】図１０は、本発明の第９の実施例を示す図
である。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上
の自然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導
体素子を示しており、該第１の半導体素子において、３
は高周波信号入力端子、４は高周波信号出力端子、５は
制御端子、６は接地端子である。
である。同図において、１ａ〜１ｎはｎ個（ｎは２以上
の自然数）の放射素子、２ａ〜２ｎは第１のｎ個の半導
体素子を示しており、該第１の半導体素子において、３
は高周波信号入力端子、４は高周波信号出力端子、５は
制御端子、６は接地端子である。
【００５３】２６は分配素子、８は第２の半導体素子で
あり、該第２の半導体素子において、９は高周波信号入
力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端子、
１２は接地端子である。また２７は入力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
あり、該第２の半導体素子において、９は高周波信号入
力端子、１０は高周波信号出力端子、１１は制御端子、
１２は接地端子である。また２７は入力端子であり、１
４は制御回路、１５は指向方向処理回路、１６は記憶回
路、１７は指向方向制御出力信号出力端子、１８は振幅
制御出力信号出力端子、１９は指向方向制御入力信号入
力端子である。
【００５４】同図は送信用アクティブアンテナの例であ
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐ0 はその方向へ放射する電波の電力、Ｐi はアクティ
ブアンテナの入力電力、ｖi は指向方向制御入力信号電
圧、ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧、ｖ0aは振
幅制御出力信号電圧を示している。
り、図中の記号θ0 はアクティブアンテナの指向方向、
Ｐ0 はその方向へ放射する電波の電力、Ｐi はアクティ
ブアンテナの入力電力、ｖi は指向方向制御入力信号電
圧、ｖ01〜ｖ0nは指向方向制御出力信号電圧、ｖ0aは振
幅制御出力信号電圧を示している。
【００５５】放射素子１ａ〜１ｎは、例えばダイポール
アンテナやマイクロストリップアンテナやホーンアンテ
ナなどの任意のアンテナを用いることができる。第１の
ｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎは、電気的特性が等しいこ
とが望ましい。今、第１の半導体素子がデュアルゲート
ＦＥＴであるとすれば、３は第１ゲート、５は第２ゲー
ト、４はドレーン、６はソースに相当する。
アンテナやマイクロストリップアンテナやホーンアンテ
ナなどの任意のアンテナを用いることができる。第１の
ｎ個の半導体素子２ａ〜２ｎは、電気的特性が等しいこ
とが望ましい。今、第１の半導体素子がデュアルゲート
ＦＥＴであるとすれば、３は第１ゲート、５は第２ゲー
ト、４はドレーン、６はソースに相当する。
【００５６】一方、第２の半導体素子８は、必ずしも上
記第１の半導体素子と電気的特性が等しい半導体素子で
なくともよく、或いは等しい半導体素子であってもよ
い。分配素子２６は、例えばマイクロストリップ線路か
ら成る分配回路を用いることができる。制御回路１４
は、例えば論理集積回路やアナログ演算回路を用いるこ
とができる。
記第１の半導体素子と電気的特性が等しい半導体素子で
なくともよく、或いは等しい半導体素子であってもよ
い。分配素子２６は、例えばマイクロストリップ線路か
ら成る分配回路を用いることができる。制御回路１４
は、例えば論理集積回路やアナログ演算回路を用いるこ
とができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクティ
ブアンテナは、制御回路の中の記憶回路に、いくつかの
適当なパラメータを記憶するだけで、指向方向制御入力
信号に応じて指向方向を任意に走査でき、また上記パラ
メータを適当に選べば、指向方向に応じて指向性パター
ンも同時に変えることができるという利点を有する。
ブアンテナは、制御回路の中の記憶回路に、いくつかの
適当なパラメータを記憶するだけで、指向方向制御入力
信号に応じて指向方向を任意に走査でき、また上記パラ
メータを適当に選べば、指向方向に応じて指向性パター
ンも同時に変えることができるという利点を有する。
【００５８】また本発明のアクティブアンテナは、上記
パラメータを適当に選ぶことにより指向方向の走査を行
う際、同時に受信電力または送信電力の制御も行うこと
ができる。これにより、例えば、指向方向の走査を行う
際に生じる受信電力の変動を補償し、指向方向によらず
一定の受信感度を得たり、或いは、指向方向毎に送信電
力を変化させ、セルラー通信のゾーン設計を行ったりす
ることも可能であるという利点を有する。
パラメータを適当に選ぶことにより指向方向の走査を行
う際、同時に受信電力または送信電力の制御も行うこと
ができる。これにより、例えば、指向方向の走査を行う
際に生じる受信電力の変動を補償し、指向方向によらず
一定の受信感度を得たり、或いは、指向方向毎に送信電
力を変化させ、セルラー通信のゾーン設計を行ったりす
ることも可能であるという利点を有する。
【００５９】また本発明のアクティブアンテナは、上記
パラメータを適当に選ぶことにより放射素子や半導体素
子の電気的特性のばらつきを補償することが可能である
という利点を有する。
パラメータを適当に選ぶことにより放射素子や半導体素
子の電気的特性のばらつきを補償することが可能である
という利点を有する。
【００６０】また本発明のアクティブアンテナは、半導
体素子によた位相制御を行っているため、複数の放射素
子に連続的に給電位相差を与えることができ、従って指
向方向θ0 を連続的に走査できるという利点を有する。
またこれにより、指向方向を走査した時に、出力信号の
位相飛びが生じないという利点を有する。
体素子によた位相制御を行っているため、複数の放射素
子に連続的に給電位相差を与えることができ、従って指
向方向θ0 を連続的に走査できるという利点を有する。
またこれにより、指向方向を走査した時に、出力信号の
位相飛びが生じないという利点を有する。
【００６１】また本発明のアクティブアンテナは、半導
体素子により位相制御を行っているため、従来のマイク
ロストリップ線路と、ＰＩＮダイオードとを組み合わせ
た移相回路で問題となっていた、周波数が高くなるに従
い、誘電体損失と放射損失と導体損失が大きくなるとい
う欠点がない。
体素子により位相制御を行っているため、従来のマイク
ロストリップ線路と、ＰＩＮダイオードとを組み合わせ
た移相回路で問題となっていた、周波数が高くなるに従
い、誘電体損失と放射損失と導体損失が大きくなるとい
う欠点がない。
【００６２】またビット数を大きくしようとすると、寸
法が大きくなり、同時に上記損失も大きくなり、また信
頼性も低下し、更にコストも高くなるという欠点がな
い。また本発明のアクティブアンテナは、周波数変換を
行うことができるので、例えば周波数を低い周波数に変
換すれば、高周波回路の損失の影響が小さくなり、高利
得の受信機を実現することができるという利点を有す
る。
法が大きくなり、同時に上記損失も大きくなり、また信
頼性も低下し、更にコストも高くなるという欠点がな
い。また本発明のアクティブアンテナは、周波数変換を
行うことができるので、例えば周波数を低い周波数に変
換すれば、高周波回路の損失の影響が小さくなり、高利
得の受信機を実現することができるという利点を有す
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】指向方向制御入力信号ｖi と指向方向θ0 およ
び受信電力Ｐ0 との関係を示す図である。
び受信電力Ｐ0 との関係を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施例を示す図である。
【図７】本発明の第６の実施例を示す図である。
【図８】本発明の第７の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第８の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の第９の実施例を示す図である。
【図１１】従来のアクティブアンテナの例を示す図であ
る。
る。
１，１ａ〜１ｎ 放射素子 ２，２ａ〜２ｎ 第１の半導体素子 ３ 高周波信号入力端子 ４ 高周波信号出力端子 ５ 制御端子 ６ 接地端子 ７ 合成素子 ８ 第２の半導体素子 ９ 高周波信号入力端子 １０ 高周波信号出力端子 １１ 制御端子 １２ 接地端子 １３ 出力端子 １４ 制御回路 １５ 指向方向処理回路 １６ 記憶回路 １７ 指向方向制御出力信号出力端子 １８ 振幅制御出力信号出力端子 １９ 指向方向制御入力信号入力端子 ２０ キャパシター ２１ リアクター ２２ 基板 ２３ 誘電体基板 ２４ 金属板 ２５ マイクロストリップ線路 ２６ 分配回路 ２７ 入力端子 ２８ 高周波増幅回路 ２９ 移相回路 ３０ 制御端子 ３１ 局部発信回路 ３２ ダイプレクサー
Claims (8)
- 【請求項１】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力
端子を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号
の振幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周
波信号出力端子から出力するための制御信号を入力する
制御端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導
体素子の高周波信号入力端子に接続された放射素子とか
ら成る回路を複数系列備えると共に、 上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続さ
れ、それぞれの高周波信号出力を合成して出力する合成
素子と、 所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が与え
られたとき、前記第１の半導体素子の制御端子に与える
べき信号を出力する制御部とから成ることを特徴とする
アクティブアンテナ。 - 【請求項２】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力
端子を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号
の振幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周
波信号出力端子から出力するための制御信号を入力する
制御端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導
体素子の高周波信号入力端子に接続された放射素子とか
ら成る回路を複数系列備えると共に、 上記各第１の半導体素子の高周波信号出力端子に接続さ
れ、それぞれの高周波信号出力を合成して出力する合成
素子と、 高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子を有し上記
合成素子から出力される信号を高周波信号入力端子に入
力して、その振幅と位相の内の少なくとも一方を制御し
て高周波信号出力端子から出力するための制御信号を入
力する制御端子を有する第２の半導体素子と、 所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が与え
られたとき、前記第１および第２の半導体素子の制御端
子に与えるべき信号を出力する制御部とから成ることを
特徴とするアクティブアンテナ。 - 【請求項３】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力
端子を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号
の振幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周
波信号出力端子から出力するための制御信号を入力する
制御端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導
体素子の高周波信号出力端子に接続された放射素子とか
ら成る回路を複数系列備えると共に、 入力信号を分配して各第１の半導体素子の高周波信号入
力端子に出力する分配回路と、 所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が与え
られたとき、前記第１の半導体素子の制御端子に与える
べき信号を出力する制御部とから成ることを特徴とする
アクティブアンテナ。 - 【請求項４】 高周波信号入力端子と、高周波信号出力
端子を有し該高周波信号入力端子に入力した高周波信号
の振幅と位相の内の少なくとも一方を制御して上記高周
波信号出力端子から出力するための制御信号を入力する
制御端子を有する第１の半導体素子と、上記第１の半導
体素子の高周波信号出力端子に接続された放射素子とか
ら成る回路を複数系列備えると共に、 高周波信号入力端子と、高周波信号出力端子を有し入力
信号を高周波信号入力端子に入力して、その振幅と位相
の内の少なくとも一方を制御して高周波信号出力端子か
ら出力するための制御信号を入力する制御端子を有する
第２の半導体素子と、 該第２の半導体素子の高周波信号出力端子に接続され、
該第２の半導体素子の出力信号を分配して、上記各第１
の半導体素子の高周波信号入力端子に入力する分配回路
と、 所望の指向方向に対応する指向方向制御入力信号が与え
られたとき、前記第１および第２の半導体素子の制御端
子に与えるべき信号を出力する制御部とから成ることを
特徴とするアクティブアンテナ。 - 【請求項５】 第１の半導体素子あるいは第２の半導体
素子の内の少なくとも一方を、 高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、 該半導体素子の高周波信号入力端子にキャパシタとリア
クターを接続し、 入力信号回路を上記キャパシタを介して半導体素子の高
周波信号入力端子に接続すると共に上記リアクタの他端
を半導体素子の制御端子とした請求項１〜請求項４記載
のアクティブアンテナ。 - 【請求項６】 第１の半導体素子あるいは第２の半導体
素子の内の少なくとも一方を、 高周波信号入力端子と高周波信号出力端子とを有し、制
御端子を持たない半導体素子として、 該半導体素子の高周波信号出力端子にキャパシタとリア
クターを接続し、 該半導体素子の出力を上記キャパシタを介して得るよう
にすると共に、 上記リアクターの他端を半導体素子の制御端子とした請
求項１〜請求項４記載のアクティブアンテナ。 - 【請求項７】 第１の半導体素子の高周波信号入力端
子、もしくは高周波信号出力端子に接続される回路およ
び第２の半導体素子の高周波信号入力端子もしくは、高
周波信号出力端子に接続される回路の内の少なくとも１
箇所に局部発振器とダイプレクサーとからなる周波数変
換手段を設けた請求項１〜請求項６記載のアクティブア
ンテナ。 - 【請求項８】 制御部は、記憶回路と指向方向処理回路
を有し、指向方向制御入力信号が与えられたとき、指向
方向処理回路が上記記憶回路に書き込まれているパラメ
ータを読み出して、これと指向方向制御入力信号とか
ら、指向方向制御出力信号を生成しこれを半導体素子の
制御信号として出力するものである請求項１〜請求項７
記載のアクティブアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01904994A JP3306816B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | アクティブアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01904994A JP3306816B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | アクティブアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226611A true JPH07226611A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3306816B2 JP3306816B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=11988576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01904994A Expired - Fee Related JP3306816B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | アクティブアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306816B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7702278B2 (en) | 2004-06-25 | 2010-04-20 | Funai Electric Co., Ltd. | Broadcast receiver with smart antenna beam scanning |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP01904994A patent/JP3306816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7702278B2 (en) | 2004-06-25 | 2010-04-20 | Funai Electric Co., Ltd. | Broadcast receiver with smart antenna beam scanning |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3306816B2 (ja) | 2002-07-24 |
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