JPH0797122B2 - アレイアンテナ装置 - Google Patents
アレイアンテナ装置Info
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- JPH0797122B2 JPH0797122B2 JP15955193A JP15955193A JPH0797122B2 JP H0797122 B2 JPH0797122 B2 JP H0797122B2 JP 15955193 A JP15955193 A JP 15955193A JP 15955193 A JP15955193 A JP 15955193A JP H0797122 B2 JPH0797122 B2 JP H0797122B2
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
マイクロ波のモニタ回路に利用する。特に、送受信系の
モニタ信号の含まれる漏洩信号を除去し、モニタ信号の
振幅および位相の測定精度を高めたマイクロ波のモニタ
回路に関すものである。
ュールのブロック構成図であ。図4はアレイアンテナ装
置の他の送受信モジュールのブロック構成図であ。図5
は従来例のアレイアンテナ装置のマイクロ波のモニタ回
路のブロック構成図である。
挿入位相および送受信モジュールの動作装置を実装状態
で調べるためにマイクロ波のモニタ回路を用いている。
図5において、アレイアンテナ装置は、方向性結合器5
n (ここで、nは1からNまでの正の整数)を備える直
列分配合成回路1と、方向性結合器6n および方向性結
合器7n を備える直列モニタ回路2と、送受信モジュー
ル3n と、アンテナ素子8n と、モジュール制御器9
と、電力分配合成器10と、スイッチ回路11と、スイ
ッチ12と、振幅位相測定回路16とで構成されてい
る。
に、スイッチ17と、移相器18とを有するか、または
図4に示すように、スイッチ17と、移相器18、スイ
ッチ22、23と、電力増幅器20と、低雑音増幅器2
1とを有している。
続されており、モニタしようとするタイミングで端子b
に接続される。スイッチ12が端子bに接続されている
とき、モジュール制御器9は、モニタしようとする送受
信モジュール3i (1≦i≦N)の電源を「オン」と
し、内部のスイッチ17を移相器18側に接続し、その
他の送受信モジュール3n (ここでは、n≠i)の内部
のスイッチ17は無反射終端器19側に接続し、さらに
送受信モジュール3n (ここでは、n≠i)が図4に示
すように低雑音増幅器21と電力増幅器20を有する場
合には、これらの電源を「オフ」する。この状態で、振
幅位相測定回路16は、モニタ信号を出力し、スイッチ
12、電力分配合成器10、直列分配合成器1を介し
て、モニタしようとする送受信モジュール3iへモニタ
信号を与える。直列モニタ回路2はこの入力に対する送
受信モジュール3iの出力信号を取り出し、スイッチ回
路11を介して振幅位相測定回路16に与える。振幅位
相測定回路16はモニタ信号の振幅および位相を測定す
る。
来例のアレイアンテナ装置では、送受信系のモニタは送
受信モジュールの内部のスイッチのアイソレーションに
限界があるために、モニタしようとする送受信モジュー
ルからのモニタ信号以外の送受信モジュールを介して入
力する漏洩信号が直列モニタ回路でモニタ信号と合成さ
れることにより、モニタ回路における振幅位相測定精度
が劣化する問題点があった。
力端と直列モニタ回路2のモニタ信号出力端との間にお
いてモニタ回路の挿入損失に対する空間のアイソレーシ
ョンの大きさには限界があるために、空間を介する漏洩
信号がモニタ信号と合成され、振幅位相測定精度が劣化
する問題点があった。
受信系のモニタ信号に含まれる漏洩信号成分を除去し、
モニタ信号の振幅位相の測定精度を向上できるアレイア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
ナ素子と、このアンテナ素子に送信信号を与えこのアン
テナ素子から受信信号を受ける送受信部と、前記送受信
部からの送信信号を分配する直列分配合成回路と、この
直列分配合成回路からの送信信号の位相を調整する移相
器およびこの送信信号を開閉する開閉手段を含み対応す
るアンテナ素子と結合された複数の送受信モジュール
と、この複数の送受信モジュールの振幅および位相を測
定するモニタ信号を出力する振幅位相測定回路と、前記
送受信部に代えてこの振幅位相測定回路を接続しそのモ
ニタ信号を前記直列分配合成回路を経由して前記複数の
送受信モジュールに与える送受信モニタ切替手段(1
2)と、前記複数の送受信モジュールと前記複数のアン
テナ素子との間に挿入されこの複数の送受信モジュール
からのモニタ信号を合成する直列モニタ回路と、前記複
数の送受信モジュールの電源入切制御およびその開閉手
段の開閉制御を行うモジュール制御器とを備え、前記振
幅位相測定回路は前記直列モニタ回路からのモニタ信号
の振幅および位相を測定する手段(16)を含むアレイ
アンテナ装置において、前記振幅位相測定回路に接続さ
れ測定する前記複数の内の一つの送受信モジュールの電
源が入でその開閉手段が閉の場合に得られるモニタ信号
の振幅位相測定結果から、複数の送受信モジュールの電
源が切でそれぞれの開閉手段が開の場合に得られる漏洩
信号の振幅位相測定結果をベクトル演算で差し引く演算
回路を備えたことを特徴とする。
ールはそれぞれその開閉手段が開のときに接続される無
反射終端器を含むことができる。
ュールの開閉手段は対応するアンテナ素子からの受信信
号を開閉する手段を含み、前記複数の送受信モジュール
の移相器は対応するアンテナ素子からの受信信号の位相
を調整する手段を含み、前記直列分配合成回路は前記複
数の送受信モジュールからの受信信号を合成し前記送受
信モニタ切替手段を介して前記送受信部に与える手段を
含むことができる。
ールはそれぞれ、前記直列分配合成回路の送信信号を電
力増幅して前記直列モニタ回路に出力する電力増幅器
と、対応するアンテナ素子からの受信信号を増幅して前
記直列分配合成回路に出力する低雑音増幅器と、前記二
つの増幅器の切替を行う増幅器切替手段とを含み、前記
モジュール制御器は前記二つの増幅器の電源入切制御お
よび前記増幅器切替手段の切替制御を行う手段を含むこ
とができる。
は前記送受信モニタ切替手段と前記複数の送受信モジー
ルとの間に挿入された複数の第一の方向性結合器を含
み、前記直列モニタ回路は前記複数の送受信モジュール
と前記振幅位相測定回路との間に挿入された複数の第二
の方向性結合器および複数の第三の方向性結合器を含む
ことができる。
複数の送受信モジュールおよび直列モニタ回路の複数組
を備え、前記送受信モニタ切替手段と前記複数組の直列
分配合成回路との間に挿入されこの送受信モニタ切替手
段からの信号をこの複数組の直列分配合成回路に分配し
この複数組の直列分配合成回路からの信号を合成してこ
の送受信モニタ切替手段に与える電力分配合成器と、前
記複数組の直列モニタ回路と前記振幅位相測定回路との
間に挿入されこの複数組の直列モニタ回路からの信号の
内の一つを選択して振幅位相測定回路に与えるスイッチ
回路とを備えることができる。
源を「オン」にし、またその開閉手段を閉にしてモニタ
信号を出力しその振幅位相を測定し第一の測定結果を得
る。次に、すべての送受信モジュールの電源を「オフ」
にし、またその開閉手段を開にして漏洩信号の振幅位相
を測定し第二の測定結果を得る。さらに、第一の測定結
果からベクトル演算により第二の測定結果を差し引く。
これにより送受信系のモニタ信号に含まれる漏洩信号成
分を除去し、モニタ信号の振幅および位相の測定精度を
向上できる。
する。
のブロック構成図である。図1、図3および図4におい
て、アレイアンテナ装置は、複数のアンテナ素子8
n (ここで、nは1からNまでの正の整数)と、このア
ンテナ素子8n に送信信号を与えこのアンテナ素子8n
から受信信号を受ける送受信部としてサーキュレータ1
3、信号発生器14及び受信機15と、サーキュレータ
13からの送信信号を分配する直列分配合成回路1と、
直列分配合成回路1からの送信信号の位相を調整する移
相器18およびこの送信信号を開閉する開閉手段として
スイッチ17を含み対応するアンテナ素子8n と結合さ
れた複数の送受信モジュール3n と、複数の送受信モジ
ュール3n の振幅および位相を測定するモニタ信号を出
力する振幅位相測定回路16と、サーキュレータ13に
代えて振幅位相測定回路16を接続しそのモニタ信号を
直列分配合成回路1を経由して複数の送受信モジュール
に与える送受信モニタ切替手段としてスイッチ12と、
前記複数の送受信モジュール3n と複数のアンテナ素子
8n との間に挿入され複数の送受信モジュール3n から
のモニタ信号を合成する直列モニタ回路2と、複数の送
受信モジュール3n の電源入切制御およびそのスイッチ
17の開閉制御を行うモジュール制御器9とを備え、振
幅位相測定回路16は直列モニタ回路2からのモニタ信
号の振幅および位相を測定する手段を含む。
位相測定回路16に接続され測定する複数の送受信モジ
ュール3n の内の一つの電源が入でそのスイッチ17が
閉の場合に得られるモニタ信号の振幅位相測定結果か
ら、複数の送受信モジュール3n の電源が切でそれぞれ
のスイッチ17が開の場合に得られる漏洩信号の振幅位
相測定結果をベクトル演算で差し引く演算回路4を備え
たことにある。
ぞれそのスイッチ17が開のときに接続される無反射終
端器19を含む。
イッチ17は対応するアンテナ素子8n からの受信信号
を開閉する手段を含み、複数の送受信モジュール3n の
移相器18は対応するアンテナ素子8n からの受信信号
の位相を調整する手段を含み、直列分配合成回路1は複
数の送受信モジュール3n からの受信信号を合成しスイ
ッチ12を介してサーキュレータ13に与える手段を含
む。
ぞれ、直列分配合成回路1からの送信信号を電力増幅し
て直列モニタ回路2に出力する電力増幅器20と、対応
するアンテナ素子8n からの受信信号を増幅して直列分
配合成回路1に出力する低雑音増幅器21と、電力増幅
器20と電力増幅器20との切替を行う増幅器切替手段
としてスイッチ22、23とを含み、モジュール制御器
9は電力増幅器20および電力増幅器20の電源入切制
御および前記増幅器切替手段の切替制御を行う手段を含
む場合もある。
2と複数の送受信モジール8n との間に挿入された複数
の第一の方向性結合器として方向性結合器5n を含み、
直列モニタ回路2は複数の送受信モジュール3n と振幅
位相測定回路16との間に挿入された複数の第二の方向
性結合器として方向性結合器6n および複数の第三の方
向性結合器として方向性結合器7n を含む。
モジュール3n および直列モニタ回路2の複数組を備
え、スイッチ12と複数組の直列分配合成回路1との間
に挿入されスイッチ12からの信号を複数組の直列分配
合成回路1に分配し複数組の直列分配合成回路1からの
信号を合成してスイッチ12に与える電力分配合成器1
0と、複数組の直列モニタ回路2と振幅位相測定回路1
6との間に挿入され複数組の直列モニタ回路2からの信
号の内の一つを選択して振幅位相測定回路16に与える
スイッチ回路11とを備える。
作について説明する。
モニタ信号を求めるベクトル図である。図1において、
電力分配合成器10は、複数の直列分配合成回路1に対
し、送信信号の分配および受信信号の合成を行う。直列
分配合成回路1は、方向性結合器5n を備えており、送
受信モジュール3n に対し、送信信号の分配および受信
信号の合成を行う。直列モニタ回路2は方向性結合器6
n および方向性結合器7n を備えており、送受信モジュ
ール3n からモニタ信号を入力し、スイッチ回路11に
出力する。スイッチ回路11は、モニタ信号の振幅およ
び位相を測定する振幅位相測定回路16と複数の直列モ
ニタ回路2との間に接続され、いずれかの直列モニタ回
路2を選択する。モジュール制御器9は、送受信モジュ
ール3nに対し、送受信切替および電源の「オン」「オ
フ」またはそのいずれか一方を制御する。演算回路4は
振幅位相測定回路16より測定データを入力し、ベクト
ル演算を行う。スイッチ12は送受信系とモニタ信号の
測定系との切替を行う。
ように、スイッチ17と移相器18とを有する場合の動
作について説明する。送信時または受信時には、スイッ
チ12は、端子a側に接続されモニタしようとするタイ
ミングで端子bに接続される。ここで、送受信モジュー
ル3i (1≦i≦N)の動作状態をモニタしようとする
ときに、まず、モジュール制御器9は、送受信モジュー
ル3i の内部のスイッチ17を移相器18側に接続する
と共に移相器18の電源を「オン」とする。
送受信モジュール3n (ここでは、n≠i)に対して内
部のスイッチ17を無反射終端器19側に接続すると共
に、移相器18の電源を「オフ」に制御する。この状態
で振幅位相測定回路16はモニタ信号を電力分配合成器
10より直列分配合成回路1に入力し、送受信モジュー
ル3i を通り、直列モニタ回路2、スイッチ回路11を
介して再び振幅位相測定回路16に入力されるモニタ信
号の振幅SAおよび位相Sθを測定する。測定結果は演
算回路4に対して出力される。
る送受信モジュール3i 以外の送受信モジュール3
n (ここでは、n≠i)を通って直列モニタ回路2で合
成される漏洩信号および空間を介する漏洩信号がモニタ
信号に含まれている。次に、これらの漏洩信号成分を測
定するために、スイッチ12を端子b側に接続し、モジ
ュール制御器9によりすべての送受信モジュール3n の
内部のスイッチ17を無反射終端器19側に接続し、移
相器18の電源を「オフ」する。この状態で振幅位相測
定回路16はモニタ信号を電力分配合成器10より直列
分配合成回路1に入力する。
洩信号は直列モニタ回路2において合成され、空間を介
する漏洩信号と共にスイッチ回路11より振幅位相測定
回路16に入力される。振幅位相測定回路16は、漏洩
信号の振幅LAおよび位相Lθを測定し、演算回路4に
測定データを出力する。
回路4において、図2に示すように、ベクトル演算によ
り測定されるモニタ信号成分SA1、Sθ1から漏洩信
号成分LA、Lθを除去し、モニタしようとする送受信
モジュールを通る送受信系の真のモニタ信号の振幅SA
1’および位相Sθ1’を得る。ここで、 ベクトルS1’=ベクトルS1−ベクトルL ベクトルS1’:真のモニタ信号 ベクトルS1:測定されるモニタ信号 ベクトルL:測定される漏洩信号 SA1=ベクトルS1の絶対値 LA=ベクトルLの絶対値 である。
n が図4に示すように、スイッチ17と、移相器18
と、送受信の切替を行うスイッチ22およびスイッチ2
3と、低雑音増幅器21と、電力増幅器20とを有する
場合にも前述の場合と同様に真のモニタ信号の振幅およ
び位相を測定することができる。すなわち、すべての送
受信モジュール3nに対して内部のスイッチ17、2
2、23を制御し、送信系または受信系と接続されない
状態とし、かつ移相器18、低温雑音増幅器21および
電力増幅器20の電源を「オフ」とした状態で漏洩信号
成分を測定し、モニタしようとする送受信モジュール3
i のみを送信状態または受信状態にしたときに測定され
る漏洩信号成分を含むモニタ信号からこの漏洩信号成分
を除去することにより真のモニタ信号の振幅および位相
を得る。
系のモニタ信号に含まれる漏洩信号成分を除去し、モニ
タ信号の振幅および位相の測定精度を向上できる優れた
効果がある。
構成図。
を求めるベクトル図。
ック構成図。
ブロック構成図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数のアンテナ素子と、このアンテナ素
子に送信信号を与えこのアンテナ素子から受信信号を受
ける送受信部と、前記送受信部からの送信信号を分配す
る直列分配合成回路と、この直列分配合成回路からの送
信信号の位相を調整する移相器およびこの送信信号を開
閉する開閉手段を含み対応するアンテナ素子と結合され
た複数の送受信モジュールと、この複数の送受信モジュ
ールの振幅および位相を測定するモニタ信号を出力する
振幅位相測定回路と、前記送受信部に代えてこの振幅位
相測定回路を接続しそのモニタ信号を前記直列分配合成
回路を経由して前記複数の送受信モジュールに与える送
受信モニタ切替手段(12)と、前記複数の送受信モジ
ュールと前記複数のアンテナ素子との間に挿入されこの
複数の送受信モジュールからのモニタ信号を合成する直
列モニタ回路と、前記複数の送受信モジュールの電源入
切制御およびその開閉手段の開閉制御を行うモジュール
制御器とを備え、 前記振幅位相測定回路は前記直列モニタ回路からのモニ
タ信号の振幅および位相を測定する手段(16)を含む
アレイアンテナ装置において、 前記振幅位相測定回路に接続され測定する前記複数の内
の一つの送受信モジュールの電源が入でその開閉手段が
閉の場合に得られるモニタ信号の振幅位相測定結果か
ら、複数の送受信モジュールの電源が切でそれぞれの開
閉手段が開の場合に得られる漏洩信号の振幅位相測定結
果をベクトル演算で差し引く演算回路を備えたことを特
徴とするアレイアンテナ装置。 - 【請求項2】 前記複数の送受信モジュールはそれぞれ
その開閉手段が開のときに接続される無反射終端器を含
む請求項1記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項3】 前記複数の送受信モジュールの開閉手
段は対応するアンテナ素子からの受信信号を開閉する手
段を含み、前記複数の送受信モジュールの移相器は対応
するアンテナ素子からの受信信号の位相を調整する手段
を含み、前記直列分配合成回路は前記複数の送受信モジ
ュールからの受信信号を合成し前記送受信モニタ切替手
段を介して前記送受信部に与える手段を含む請求項1記
載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項4】 前記複数の送受信モジュールはそれぞ
れ、前記直列分配合成回路の送信信号を電力増幅して前
記直列モニタ回路に出力する電力増幅器と、対応するア
ンテナ素子からの受信信号を増幅して前記直列分配合成
回路に出力する低雑音増幅器と、前記二つの増幅器の切
替を行う増幅器切替手段とを含み、前記モジュール制御
器は前記二つの増幅器の電源入切制御および前記増幅器
切替手段の切替制御を行う手段を含む請求項1または3
記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項5】 前記直列分配合成回路は前記送受信モニ
タ切替手段と前記複数の送受信モジールとの間に挿入さ
れた複数の第一の方向性結合器を含み、前記直列モニタ
回路は前記複数の送受信モジュールと前記振幅位相測定
回路との間に挿入された複数の第二の方向性結合器およ
び複数の第三の方向性結合器を含む請求項1記載のアレ
イアンテナ装置。 - 【請求項6】 前記直列分配合成回路、複数の送受信モ
ジュールおよび直列モニタ回路の複数組を備え、前記送
受信モニタ切替手段と前記複数組の直列分配合成回路と
の間に挿入されこの送受信モニタ切替手段からの信号を
この複数組の直列分配合成回路に分配しこの複数組の直
列分配合成回路からの信号を合成してこの送受信モニタ
切替手段に与える電力分配合成器と、前記複数組の直列
モニタ回路と前記振幅位相測定回路との間に挿入されこ
の複数組の直列モニタ回路からの信号の内の一つを選択
して振幅位相測定回路に与えるスイッチ回路とを備えた
請求項1または3記載のアレイアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15955193A JPH0797122B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アレイアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15955193A JPH0797122B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アレイアンテナ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0712870A JPH0712870A (ja) | 1995-01-17 |
JPH0797122B2 true JPH0797122B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=15696220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15955193A Expired - Lifetime JPH0797122B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アレイアンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797122B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004320367A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アレイアンテナ送受信装置 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15955193A patent/JPH0797122B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0712870A (ja) | 1995-01-17 |
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