JPH09321526A - Adaptive array antenna - Google Patents

Adaptive array antenna

Info

Publication number
JPH09321526A
JPH09321526A JP8152854A JP15285496A JPH09321526A JP H09321526 A JPH09321526 A JP H09321526A JP 8152854 A JP8152854 A JP 8152854A JP 15285496 A JP15285496 A JP 15285496A JP H09321526 A JPH09321526 A JP H09321526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
phase
antenna system
antenna
array antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8152854A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyoshi Kamata
Motoyasu Tanabe
Kenzo Urabe
健三 占部
素尉 田辺
容好 鎌田
Original Assignee
Kokusai Electric Co Ltd
国際電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Co Ltd, 国際電気株式会社 filed Critical Kokusai Electric Co Ltd
Priority to JP8152854A priority Critical patent/JPH09321526A/en
Publication of JPH09321526A publication Critical patent/JPH09321526A/en
Application status is Pending legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid increase in the circuit scale and complicated arithmetic control attended with the increase in the number of elements of a conventional adaptive array antenna. SOLUTION: In this adaptive array antenna, the output of a basic antenna system consisting of an element antenna 1a, a matching circuit 3a and a low noise amplifier 4a and an output of a variable phase antenna system with the same configuration as that of the basic antenna system in addition to a phase shifter 5 are synthesized by a synthesizer 7 and the result is demodulated by a reception section 9, an RSSI signal obtained from the reception section 9 is given to a phase control section 6 and the phase of the phase shifter 5 is adjusted so as to maximize the voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナに関し、特に、移動通信等の受信アンテナとして用いられ、周波数選択性フェージングの対策技術の一つとして適応的に指向性を制御することにより遅延波の影響を除去するアダプティブアレーアンテナの改良に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an array antenna, in particular, used as a receiving antenna of a mobile communication or the like, delayed waves by controlling the adaptive directivity as one countermeasure technology for frequency selective fading effect to an improvement of the adaptive array antenna to remove the.

【0002】 [0002]

【従来の技術】アダプティブアレーアンテナは、複数のエレメントをもつ指向性制御型アンテナで、信号の到来方向を適応的に学習でき、到来方向が未知および変化する場合にも適応的に追従できるように構成されて、周波数選択性フェージングの遅延波の影響を抑圧しようとするアンテナである。 BACKGROUND ART adaptive array antenna is a directional control antenna having a plurality of elements, the direction of arrival of the signal adaptively to learn and as the arrival direction can be adaptively follow even when the unknown and changing it is configured, an antenna to be suppressed the influence of a delayed wave of frequency selective fading.

【0003】例えば、その具体的な提案として、LMS [0003] For example, as a specific proposal, LMS
アダプティブアレーアンテナ、マルカート法を用いたC Adaptive array antenna, C using the Marquardt method
MAアダプティブアレーアンテナ等があげられる。 MA adaptive array antenna, and the like.

【0004】LMSアダプティブアレーアンテナは、複数の素子アンテナのそれぞれに適応ディジタルフィルタ(ADF)を設け、各素子の複素ウェイトと参照信号との平均2乗誤差が最小になるようにアンテナ重み付け係数とADFのタップ係数を制御するというLMS(Leas [0004] LMS adaptive array antenna, an adaptive digital filter (ADF) to each of the plurality of element antennas arranged, the antenna weighting factors and ADF so that the mean square error between the complex weight and the reference signal of each element is minimized LMS that control the tap coefficient (Leas
t Mean Square )アルゴリズムを利用したアレーアンテナである(長島康之他、“LMSアダプティブアレーアンテナを用いた周波数選択性フェージングの軽減”信学技報,A・P91、46参照)。 It is an array antenna using the t Mean Square) algorithm (Yasuyuki Nagashima other, "reducing the frequency selective fading using the LMS adaptive array antenna" IEICE, see A · P91,46).

【0005】マルカート法を用いたCMAアダプティブアレーアンテナは、上述のLMSアルゴリズムの変形ともいえるCMアルゴリズム(Constant Modulus Argorit [0005] Marquardt method CMA adaptive array antenna using is, CM algorithm that it can be said that the deformation of the above-mentioned LMS algorithm (Constant Modulus Argorit
hm)に非線形自乗最小化アルゴリズムであるマルカート法を適用したものであり、システムのウエイト(重み付け)は最急勾配法などを用いて評価関数が最小になるように制御される(藤元美俊他、“マルカート法を用いたCMAアダプティブアレーの陸上移動通信における多重波抑圧特性”信学技報,A・P90、106 参照)。 hm) to be obtained by applying the Marquardt method which is a non-linear squares minimization algorithm, the system of weights (weighting) is controlled so that an evaluation function by using a steepest gradient method is minimized (Fujimoto YoshiShun other IEICE "Multipath suppression characteristics in land mobile communications CMA adaptive array using Marquardt", see a · P90,106).

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方式では、アンテナに振幅の重み付けを行う必要があり、何らかのフィードバックループを用いた演算回路が必要であるため、アンテナ回路規模が大きく、アンテナのアレーエレメントが増大するにつれて制御の演算量が指数的に増大するなど制御が複雑になるという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in these methods, it is necessary to perform the weighting of the amplitude in the antenna, for some feedback is loop requires arithmetic circuit using the antenna circuit scale is large, the antenna array operation amount of the control as elements increases there is a problem that the control such as increasing exponentially complicated.

【0007】本発明の目的は、前記従来の方法において生じる回路規模の増大や、エレメント増加にともなう演算制御の複雑化という問題点を取り除き、素子数が増えても小規模で簡易に制御することができるアダプティブアレーアンテナを提供することにある。 An object of the present invention, the increase in the circuit scale occurs in a conventional manner, removing the problems of complexity of calculation control with the element increases, it is easily controlled small in scale is increasing the number of elements it is to provide an adaptive array antenna that can.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明のアダプティブアレーアンテナは、1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器と、該合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信電界強度信号のレベルが最大になるよ Adaptive array antenna of the present invention In order to achieve the above object, according to a adaptive array antenna to obtain one-dimensional or two-dimensionally arranged plurality of antenna elements is controlled to the combined output of the phase, first element antenna and the basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the matching circuit and 該整 case circuit of the first antenna element, the matching circuit and the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting a phase of the low-noise amplifier and the low noise amplifier output signal for amplifying the output of the matching circuit is controlled by the phase control signal, the basic antenna system and the variable phase antenna a combiner for combining the outputs of the system, a receiving unit for outputting a reception electric field intensity signal demodulates the output of the synthesizer, the level of the reception electric field intensity signal is maximum に前記位相制御信号を前記移相器に与える位相制御部とが備えられたことを特徴とするものである。 Is characterized in that the said and the phase control section that gives a phase control signal to the phase shifter provided in the.

【0009】さらに、1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、 Furthermore, one-dimensional or a adaptive array antenna to obtain controlled and the combined output of the two-dimensionally arranged phase of a plurality of antenna elements, matching the first element antenna and the first antenna element basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the circuit and 該整 case circuit, a low noise amplifier and the amplifying an output of the matching circuit and 該整 case circuit of the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting a phase of the output signal of the low noise amplifier is controlled by the phase control signal,
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器とが設けられた第1のアレーアンテナ系と、 A first array antenna system and combiner for combining the outputs of the basic antenna system and the variable phase antenna system is provided,
該第1のアレーアンテナ系と同一の構成の第2のアレーアンテナ系と、前記第1のアレーアンテナ系の出力を接/断する第1の高周波スイッチと、前記第2のアレーアンテナ系の出力を接/断する第2の高周波スイッチと、 A second array antenna system of the same structure as the first array antenna system, a first high-frequency switch contact / disconnection of the output of said first array antenna system, the output of the second array antenna system a second high-frequency switch contact / disconnection of,
該第2の高周波スイッチの出力信号の位相を位相制御信号によって調整する第3の移相器と、該第3の移相器の出力と前記第1の高周波スイッチの出力を合成する第3 Third combining the third phase shifter for adjusting the phase of the second high frequency switch of the output signal by the phase control signal, the output of the phase shifter of the third output of said first high frequency switch
の合成器と、該第3の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第1の高周波スイッチを接、前記第2の高周波スイッチを断にして前記第1 Against the synthesizer, and a receiving unit for outputting a reception electric field intensity signal demodulates the output of the combiner of the third, while monitoring the received field strength signal of the receiving portion, the first high frequency switch, wherein by the second high-frequency switch to cross first
のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第1のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1の高周波スイッチを断、前記第2の高周波スイッチを接にして前記第2のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第2のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1および第2の高周波スイッチを接にして前記第3の合成器の出力が最大になるように前記第3の移相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴とするものである。 The output of the array antenna system controls the phase shifter of the first array antenna system so as to maximize the, then, the said first high frequency switch disconnection, and the contact of the second high-frequency switch the output of the second array antenna system controls the phase shifter of the second array antenna system to maximize, then the third synthesized the first and second high-frequency switch contact it is characterized in that the output of the vessel is provided with a phase control section for controlling the third phase shifter to maximize.

【0010】さらに、1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、 Furthermore, one-dimensional or a adaptive array antenna to obtain controlled and the combined output of the two-dimensionally arranged phase of a plurality of antenna elements, matching the first element antenna and the first antenna element basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the circuit and 該整 case circuit, a low noise amplifier and the amplifying an output of the matching circuit and 該整 case circuit of the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting a phase of the output signal of the low noise amplifier is controlled by the phase control signal,
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器とが設けられたアレーアンテナ系と、前記基本アンテナ系と同じ構成の第3及び第4のアンテナ系と、該第3及び第4のアンテナ系の出力を接/断する第1及び第2の高周波スイッチと、前記第1及び第2の高周波スイッチの出力の位相をそれぞれ制御して出力する第2及び第3の移相器と、前記アレーアンテナ系の出力と前記第2の移相器の出力を合成する第2の合成器と、 An array antenna system and combiner for combining the outputs of the basic antenna system and the variable phase antenna system is provided, and the third and fourth antenna system having the same structure as the basic antenna system, said third and fourth first and second high-frequency switch contact / disconnects the output of the antenna system, and the second and third phase shifter for outputting the first and second phase of the output of the RF switch are controlled to a second combiner for combining the outputs of said second phase shifter and the output of the array antenna system,
該第2の合成器の出力と前記第3の移相器の出力を合成する第3の合成器と、該第3の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第1および第2の高周波スイッチを断にして前記アレーアンテナ系の出力が最大になるように該アレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1の高周波スイッチを接、前記第2の高周波スイッチを断にして前記第2の合成器の出力が最大になるように前記第2の移相器を制御し、次に、前記第1および第2の高周波スイッチを接にして前記第3の合成器の出力が最大になるように前記第3の移相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴とするものである。 A third combiner for combining the outputs of the output of the second combiner the third phase shifter, a receiving unit for outputting a reception electric field intensity signal demodulates the output of the combiner of the third , while monitoring the received field strength signal of the receiving unit, an output of the array antenna system controls the phase shifter of the array antenna system to maximize to the first and second high-frequency switch in the cross-sectional , then the first high frequency switch contact, the second RF switch to disconnection controlling said second phase shifter so that the output of the second combiner is maximized, then and characterized by a phase control unit which outputs of said third combiner in the contact of the first and second high-frequency switch for controlling the third phase shifter to maximize the provided it is intended to.

【0011】 [0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施例を示す基本構成図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a basic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. この第1の実施例は、2個の素子アンテナで構成されたアレーアンテナの最小構成である。 The first example is the minimum configuration of the array antenna consists of two antenna elements. 図において、1a,1bは素子アンテナ、2は素子アンテナを取り付ける筐体、3a,3bは整合回路、4 In FIG, 1a, 1b the element antenna, 2 to attach the antenna elements casing, 3a, 3b matching circuit, 4
a,4bは低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifie a, 4b is a low noise amplifier (LNA: Low Noise Amplifie
r )、5は移相器、6は位相制御部、7は合成器、8は位相合成回路、9は受信部、10は受信復調出力端子である。 r), 5 is a phase shifter, 6 phase controller, 7 synthesizer, 8 phase-combining circuit, 9 receiving unit, 10 is a reception demodulated output terminal.

【0012】図1において、所定間隔に配置されたアンテナ1aとアンテナ1bから入った信号は、一つは整合回路3a,LAN4aを経て合成器7に入り、他の一つは整合回路3b,LAN4bを経た後、移相器5を経て合成器7に入る。 [0012] In FIG. 1, the signal entered from the antenna 1a and antenna 1b arranged at predetermined intervals, one enters the combiner 7 via the matching circuit 3a, the LAN 4A, the other one matching circuit 3b, LAN 4B after a enters the combiner 7 via the phase shifter 5. この合成器7の出力は受信部9に入力される。 The output of the synthesizer 7 is inputted to the receiving unit 9. 受信部9は、受信電界強度信号(RSSI:Re Receiver 9, the received field strength signal (RSSI: Re
ceiving Signal Strength Indicator )を位相制御部6 ceiving Signal Strength Indicator) of the phase control unit 6
に与えるとともに、出力端子10に復調信号を出力する。 Together they give, and outputs the demodulated signal to an output terminal 10. 位相制御部6は移相器5に制御信号を与えて、RS Phase control section 6 gives a control signal to the phase shifter 5, RS
SIのレベルが最大になるように移相量を制御する。 SI level controls the amount of phase shift to maximize.

【0013】図2は合成器7の回路例図であり、コンデンサ12、コイル13、抵抗11によるTブリッジ構成である。 [0013] Figure 2 is a circuit illustration of combiner 7, a capacitor 12, a coil 13, a T-bridge configuration with the resistor 11.

【0014】図3は移相器5の構成例図であり、図4は無限移相器15の構成例図である。 [0014] Figure 3 is a structural illustration of the phase shifter 5, FIG. 4 is a block illustration of an infinite phase shifter 15. 位相制御部6から移相器5の制御端子20に入力されたディジタル制御信号は、D/A変換器17でアナログ信号に変換されて関数発生器16に入力され、アナログ信号レベルに応じたsi Digital control signal inputted to the control terminal 20 of the phase shifter 5 from the phase control section 6 is converted into an analog signal by the D / A converter 17 is input to a function generator 16, corresponding to the analog signal level si
n 信号とcos 信号に変換され、無限移相器15に加えられる。 It is converted into n signal and the cos signal, applied to infinite phase shifter 15. 無限移相器15は、入力端子18から入力された信号と、sin 信号,cos 信号がそれぞれ乗算されたのち加算されて出力端子19から出力する。 Infinite phase shifter 15, the signal input from the input terminal 18, sin signal, cos signal is output from the output terminal 19 are added after being multiplied respectively.

【0015】図1のアンテナ2本による基本構成を2N [0015] The basic configuration with two antenna of FIG. 1 2N
本に拡張する場合、基本構成の各々の位相合成回路8の出力に高周波スイッチを挿入して新たな位相合成回路に入力し、その位相合成回路の出力を受信部9に出力する。 When expanding this, by inserting the high-frequency switch input to a new phase-combining circuit in the output of the phase-combining circuit 8 of each of the basic configuration, and it outputs the output of the phase-combining circuit in the receiver 9. この高周波スイッチは、任意のアンテナ系の移相器を制御するとき、そのアンテナ系と後段の合成器を接続し、他のアンテナ系を開放して調整するために用いる。 The high frequency switch, when controlling the phase shifter any antenna system, to connect the antenna system and the rear stage of the combiner, used to adjust open the other antenna system.
受信部9から受信電界に比例したRSSI(受信信号強度信号)電圧が検出される。 RSSI from the receiving unit 9 is proportional to the received electric field (received signal strength signal) voltage is detected. このRSSI電圧は位相制御部6に入力される。 The RSSI voltage is input to the phase control section 6. 位相制御部6は、任意のアンテナ系の移相器の位相を制御するときには、当該アンテナ系の移相器とその後段の合成器を経由して、アンテナから受信部9に至る全ての経路の高周波スイッチを接続状態とし、他の高周波スイッチを開放して他のアンテナ系を切り離した状態でRSSI電圧を監視し、移相器に制御信号を送り希望波の受信レベルが最大となるように移相量を制御する。 Phase control section 6, when controlling the phase shifter of the phase of any of the antenna system via the phase shifter and the synthesizer of a subsequent stage of the antenna system, all paths leading to the receiving unit 9 from the antenna the high-frequency switch and the connection state, by opening the other high frequency switches an RSSI voltage is monitored in a state of disconnecting the other antenna system, it sends a control signal to the phase shifter so that the reception level of the desired wave is maximum shift to control the Airyo.

【0016】以下、本発明の拡張応用例について説明する。 [0016] The following describes extended application of the present invention. 図5は本発明の第2の実施例を示すブロック図であり、アンテナ系の数2N=4の場合である。 Figure 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, the case number 2N = 4 antennas system. 図において、1a〜1dは直線上に配置された4個の素子アンテナ、3a〜3dはアンテナ1a〜1dを整合する整合回路、4a〜4dは素子アンテナの受信信号を増幅する低雑音増幅器(LNA)、5a,5bは素子アンテナ1a In Fig, 1 a to 1 d are four antenna elements arranged in a straight line, the matching circuit 3a~3d is to align the antenna 1 a to 1 d, 4 a to 4 d is a low noise amplifier (LNA which amplifies the received signal of the antenna element ), 5a, 5b the element antennas 1a
と1b及び1cと1dの位相をそれぞれ調整するための移相器、7a,7bは素子アンテナ1a,1b及び1 And 1b and 1c and 1d phase shifter for adjusting the phase each, 7a, 7b are antenna elements 1a, 1b and 1
c,1dの受信信号をそれぞれ合成するための合成器、 c, combiner for each combining signals received 1d,
21a,21bは1a,1bアンテナ系と1c,1dアンテナ系とを切り離したり接続したりする高周波スイッチである。 21a, 21b is 1a, 1b antenna system and 1c, a high-frequency switch or connect or disconnect the 1d antenna system. 5cは、1a,1bアンテナ系と1c,1d 5c is, 1a, 1b antenna system and 1c, 1d
アンテナ系との位相を調整するための移相器、7cは1 Phase shifter for adjusting the phase of the antenna system, 7c 1
a,1bアンテナ系と1c,1dアンテナ系の受信信号の合成器、9は合成器7cの出力から希望波を受信復調するための受信部、6は位相制御部であり、受信部9からRSSI電圧を受け、RSSI電圧が最大になるように高周波スイッチ21a,21bをオン/オフして移相器5a,5b,5cの位相制御をする。 a, 1b antenna system and 1c, the received signal 1d antenna system combiner, receiver for 9 receiving demodulating the desired wave from the output of the combiner 7c, 6 is a phase controller, RSSI from the receiving portion 9 receives the voltage to the high-frequency switch 21a as RSSI voltage is maximized, 21b on / off to phase shifters 5a, 5b, the phase control of 5c. 合成器7a〜7 Combiner 7a~7
cは、高周波スイッチ21a,21bにより一方のアンテナ系を断にしたとき、他方のアンテナ系が影響を受けないように、互いにアイソレーションが保たれている。 c is the high-frequency switch 21a, when the disconnection of one of the antenna system by 21b, as the other antenna system is not affected, are kept the isolation from one another.

【0017】次に、動作について説明する。 [0017] Next, a description will be given of the operation. 図6は図5 Figure 6 Figure 5
の第2の実施例の動作フローチャートである。 Second embodiment of an operation flowchart of the. 図6のフローチャートにおいて、位相制御部6は、高周波スイッチ21aを接、21bを断にしてアンテナ1a系とアンテナ1b系の合成系について、受信部9のRSSIレベルが最大になるように移相器5aを調整する(調整)。 In the flowchart of FIG. 6, the phase control section 6, against the high-frequency switch 21a, the antenna 1a system with a 21b to the cross-sectional and the combined system of the antenna 1b system, the phase shifter as RSSI level of the receiving unit 9 is maximum 5a to adjust the (adjusted). このとき移相器5cは任意の状態で固定しておく。 At this time phase shifter 5c is be fixed in any state.

【0018】次に、位相制御部6は、高周波スイッチ2 [0018] Next, the phase control unit 6, the high-frequency switch 2
1aを断、21bを接にしてアンテナ1c系とアンテナ1d系の合成系について、受信部9のRSSIレベルが最大になるように移相器5bを調整する(調整)。 Interrupt the 1a, and the 21b to contact the combined system of the antenna 1c system and antenna 1d system, RSSI level of the receiving unit 9 adjusts the phase shifter 5b so as to maximize (adjustment). このとき移相器5cは任意の状態で固定しておく。 At this time phase shifter 5c is be fixed in any state.

【0019】次に、位相制御部6は、高周波スイッチ2 Next, the phase control section 6, the high frequency switch 2
1a,21bの両方を接とし、受信部9のRSSIレベルが最大とるなように移相器5cを調整する(調整)。 1a, both 21b and contact, RSSI level of the receiving unit 9 adjusts the phase shifter 5c as a Nikki maximum (adjustment).

【0020】周知のように、直線上に配置された1次元のアレーアンテナでは、配列数を増加させれば、配列方向の指向性は狭くなり、減少させれば指向性は広くなる。 As is known, in the one-dimensional array antennas arranged in a straight line, by increasing the number of sequences, the directivity of the array direction becomes narrower, directional if caused to decrease becomes wider. 本実施例では、まず1対のアンテナ系で最大受信電界を求め、次に1対のアンテナ系どうしを合成しアンテナの指向性を絞りながら、最大受信電界を求めるように構成した。 In this embodiment, it obtains the maximum received field is first pair of antenna system, while then the pair of the antenna system to each other to synthesize aperture directional antenna, and configured to determine a maximum received electric field.

【0021】図7は本発明の第3の実施例を示すブロック図であり、図8はその動作フローチャートである。 FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart. この実施例は、1対のアンテナ1a,1bによるアレーアンテナ系を基本構成とし、1アンテナ系ずつ順次合成していく構成であり、アンテナ1a系と1b系の合成出力とアンテナ1c系を合成し、さらに、その合成出力とアンテナ1d系を合成して受信部9に与える構成である。 This embodiment is a pair of antennas 1a, the basic configuration of an array antenna system according to 1b, 1 is sequentially combined to go constituted by an antenna system, by combining the synthetic output and antenna 1c system antenna 1a system and 1b systems further, the configuration given to the receiving unit 9 synthesizes the synthesized output and the antenna 1d system.
1段ずつ加えていくアンテナ系1c,1dにそれぞれ高周波スイッチ21a,21bを設け、最初はすべて断の状態でアンテナ1a系と1b系を調整(調整)し、1 Antenna system 1c going added in one step, 1d each high-frequency switch 21a, provided 21b, the antenna 1a system and 1b based adjusted (adjustment) in the state of all first cross, 1
段ずつ高周波スイッチを接にして移相器5b,5cを順次調整(調整,調整)する。 Stage by the high-frequency switch in the contact phase shifter 5b, 5c sequentially adjustment (adjustment, adjustment) to.

【0022】 [0022]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のアダプティブアレーアンテナによれば、基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成することを基本構成としており、複雑な制御や演算なしにアンテナ性能を大幅に向上することができる。 As described in more detail, according to the present invention, according to the adaptive array antenna of the present invention, it has a basic structure that synthesizes the output of the basic antenna system and the variable phase antenna system, without complex control and operation the antenna performance can be significantly improved. また、この基本構成を1ブロックとして、ピラミッド状または階段状に階層を積み重ねて組み合わせることで、アルゴリズムの規模を増大することなくアンテナ利得の増大および、アンテナ指向性の希望波の到来方向への絞り込みを簡単に行うことができるとともに、干渉波の除去にも効果があるため実用上の利益は大きい。 Further, narrowing of the basic structure as one block, by combining a stack of pyramidal or stepped in a hierarchy, increased and the antenna gain without increasing the scale of the algorithm, the arrival direction of the antenna directivity of the desired signal it is possible to perform easy, practical benefits for the effect to removal of the interference wave is large.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例の基本構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing the basic configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】合成器の回路例図である。 2 is a circuit illustration of synthesizer.

【図3】移相器の構成例図である。 3 is a configuration example diagram of a phase shifter.

【図4】無限移相器の構成例図である。 4 is a configuration example showing infinite phase shifter.

【図5】本発明の第2の実施例を示すブロック図である。 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例の動作フローチャートである。 6 is an operation flowchart of the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例を示すブロック図である。 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例の動作フローチャートである。 8 is an operation flowchart of the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 素子アンテナ 2 構造用筐体 3 整合回路 4 低雑音増幅器 5 移相器 6 位相制御部 7 合成器 8 位相合成回路 9 受信部 10 出力端子 11 抵抗 12 コンデンサ 13 コイル 15 無限移相器 16 関数発生器 17 D/A変換器 18 入力端子 19 出力端子 20 制御信号端子 21 高周波スイッチ 23 入力端子 24 出力端子 25 cos θ入力端子 26 sin θ入力端子 27 ハイブリッド 28 合成器 1 antenna elements 2 structural casing 3 matching circuit 4 the low-noise amplifier 5 phase shifter 6 phase controller 7 combiner 8 phase-combining circuit 9 receiving section 10 output terminal 11 resistor 12 capacitor 13 coil 15 infinite phase shifter 16 function generation instrument 17 D / A converter 18 input terminal 19 output terminal 20 a control signal terminal 21 high-frequency switch 23 input terminal 24 output terminal 25 cos theta input terminal 26 sin theta input terminal 27 hybrid 28 combiner

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、 第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、 第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、 前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器と、 該合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、 該受信電界強度信号のレベルが最大になるように前記位相制御信号を前記移相器に与える位相制御部 1. A one-dimensional or adaptive array antenna to obtain controlled and the combined output of the two-dimensionally arranged phase of a plurality of antenna elements, matching the first element antenna and the first antenna element basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the circuit and 該整 case circuit, a low noise amplifier and the amplifying an output of the matching circuit and 該整 case circuit of the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting an output signal of the phase of the low noise amplifier is controlled by the phase control signal, and a combiner for combining the outputs of the basic antenna system and the variable phase antenna system, the synthetic phase control section that gives a reception unit for outputting a reception electric field intensity signal demodulates the output of the vessel, the phase control signal such that the level of the reception electric field intensity signal is maximized to the phase shifter が備えられたアダプティブアレーアンテナ。 Adaptive array antenna, which is provided is.
  2. 【請求項2】 1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、 第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器とが設けられた第1のアレーアンテナ系と、 該第1のアレーアンテナ系と同一の構成の第2のアレーアンテナ系と、 前記第1のアレーアンテナ系の出力を接/断する第1の高周波スイ 2. A one-dimensional or adaptive array antenna to obtain controlled and the combined output of the two-dimensionally arranged phase of a plurality of antenna elements, matching the first element antenna and the first antenna element basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the circuit and 該整 case circuit, a low noise amplifier and the amplifying an output of the matching circuit and 該整 case circuit of the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting a phase of the output signal of the low noise amplifier is controlled by the phase control signal, and a combiner is provided for combining the outputs of the basic antenna system and the variable phase antenna system and a first array antenna system, and a second array antenna system of the first array antenna system and the same structure, the first high-frequency Sui to contact / disconnection of the output of said first array antenna system ッチと、 前記第2のアレーアンテナ系の出力を接/断する第2の高周波スイッチと、 該第2の高周波スイッチの出力信号の位相を位相制御信号によって調整する第3の移相器と、 該第3の移相器の出力と前記第1の高周波スイッチの出力を合成する第3の合成器と、 該第3の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、 該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第1 And pitch, the second high-frequency switch contact / disconnection of the output of said second array antenna system, and a third phase shifter a phase of the second high frequency switch of the output signal is adjusted by the phase control signal a third combiner for combining the outputs of the phase shifter of the third output of said first high frequency switch, receiving unit for outputting a reception electric field intensity signal demodulates the output of the combiner of the third If, while monitoring the received field strength signal of the receiving portion, the first
    の高周波スイッチを接、前記第2の高周波スイッチを断にして前記第1のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第1のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1の高周波スイッチを断、前記第2の高周波スイッチを接にして前記第2のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第2のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1および第2の高周波スイッチを接にして前記第3の合成器の出力が最大になるように前記第3の移相器を制御する位相制御部とが備えられたアダプティブアレーアンテナ。 Tangent frequency switch, an output of said first array antenna system and said second high-frequency switch to the sectional controls the phase shifter of the first array antenna system to maximize, then the a first high-frequency switch disconnection, the output of the contact of the second high-frequency switch and the second array antenna system controls the phase shifter of the second array antenna system to maximize, then the first and second high-frequency switch to contact the third combiner and the third such that the output is the maximum of the adaptive array antenna in which the phase control unit provided for controlling the phase shifter.
  3. 【請求項3】 1次元又は2次元的に配置された複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプティブアレーアンテナであって、 第1の素子アンテナと該第1の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第2の素子アンテナと該第2の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合成器とが設けられたアレーアンテナ系と、 前記基本アンテナ系と同じ構成の第3及び第4のアンテナ系と、 該第3及び第4のアンテナ系の出力を接/断する第1及び第2の高周波スイッチ 3. A 1-dimensional or adaptive array antenna to obtain controlled and the combined output of the two-dimensionally arranged phase of a plurality of antenna elements, matching the first element antenna and the first antenna element basic antenna system consisting of a low noise amplifier for amplifying the output of the circuit and 該整 case circuit, a low noise amplifier and the amplifying an output of the matching circuit and 該整 case circuit of the second antenna element and the second element antennas a variable phase antenna system consisting of a phase shifter for outputting a phase of the output signal of the low noise amplifier is controlled by the phase control signal, and a combiner is provided for combining the outputs of the basic antenna system and the variable phase antenna system an array antenna system was, first and second high-frequency switch contact / disconnection of the output of the basic antenna system and the third and fourth antenna system of the same configuration, said third and fourth antenna system と、 前記第1及び第2の高周波スイッチの出力の位相をそれぞれ制御して出力する第2及び第3の移相器と、 前記アレーアンテナ系の出力と前記第2の移相器の出力を合成する第2の合成器と、 該第2の合成器の出力と前記第3の移相器の出力を合成する第3の合成器と、 該第3の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を出力する受信部と、 該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第1 When the second and third phase shifter for outputting the first and second phase of the output of the RF switch are controlled to the output of the output and the second phase shifter of the array antenna system receiving a second combiner for combining a third combiner for combining the outputs of the output of the second combiner the third phase shifter, demodulates the output of the combiner of the third a receiving unit for outputting a field intensity signal, while monitoring the received field strength signal of the receiving portion, the first
    および第2の高周波スイッチを断にして前記アレーアンテナ系の出力が最大になるように該アレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第1の高周波スイッチを接、前記第2の高周波スイッチを断にして前記第2の合成器の出力が最大になるように前記第2の移相器を制御し、次に、前記第1および第2の高周波スイッチを接にして前記第3の合成器の出力が最大になるように前記第3の移相器を制御する位相制御部とが備えられたアダプティブアレーアンテナ。 And the output of the array antenna system of the second high-frequency switch in the disconnection by controlling the phase shifters of the array antenna system to maximize, then contacting the first high frequency switch, the second the output of the second combiner and the high frequency switch disconnection controlling said second phase shifter to maximize, then the then the first and second high-frequency switch contact 3 adaptive array antenna output of the combiner is provided with a phase control section for controlling the third phase shifter so as to maximize the.
JP8152854A 1996-05-27 1996-05-27 Adaptive array antenna Pending JPH09321526A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8152854A JPH09321526A (en) 1996-05-27 1996-05-27 Adaptive array antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8152854A JPH09321526A (en) 1996-05-27 1996-05-27 Adaptive array antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09321526A true JPH09321526A (en) 1997-12-12

Family

ID=15549585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8152854A Pending JPH09321526A (en) 1996-05-27 1996-05-27 Adaptive array antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09321526A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109752A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Nec Corp Array antenna apparatus and impedance matching method thereof
EP2688141A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-22 BlackBerry Limited Method and apparatus for beam forming and antenna tuning in a communication device
CN103956576A (en) * 2014-04-26 2014-07-30 华为技术有限公司 Feedback network and array antenna
US9698758B2 (en) 2008-09-24 2017-07-04 Blackberry Limited Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table
US9698858B2 (en) 2011-02-18 2017-07-04 Blackberry Limited Method and apparatus for radio antenna frequency tuning
US9698748B2 (en) 2007-04-23 2017-07-04 Blackberry Limited Adaptive impedance matching
US9716311B2 (en) 2011-05-16 2017-07-25 Blackberry Limited Method and apparatus for tuning a communication device
US9722577B2 (en) 2006-11-08 2017-08-01 Blackberry Limited Method and apparatus for adaptive impedance matching
US9742375B2 (en) 2010-03-22 2017-08-22 Blackberry Limited Method and apparatus for adapting a variable impedance network
US9768752B2 (en) 2000-07-20 2017-09-19 Blackberry Limited Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit
US9769826B2 (en) 2011-08-05 2017-09-19 Blackberry Limited Method and apparatus for band tuning in a communication device
US9768810B2 (en) 2012-12-21 2017-09-19 Blackberry Limited Method and apparatus for adjusting the timing of radio antenna tuning
US9853363B2 (en) 2012-07-06 2017-12-26 Blackberry Limited Methods and apparatus to control mutual coupling between antennas
US9853622B2 (en) 2006-01-14 2017-12-26 Blackberry Limited Adaptive matching network
US9941910B2 (en) 2012-07-19 2018-04-10 Blackberry Limited Method and apparatus for antenna tuning and power consumption management in a communication device
US9941922B2 (en) 2010-04-20 2018-04-10 Blackberry Limited Method and apparatus for managing interference in a communication device
US10003393B2 (en) 2014-12-16 2018-06-19 Blackberry Limited Method and apparatus for antenna selection
US10020828B2 (en) 2006-11-08 2018-07-10 Blackberry Limited Adaptive impedance matching apparatus, system and method with improved dynamic range
US10163574B2 (en) 2005-11-14 2018-12-25 Blackberry Limited Thin films capacitors
USRE47412E1 (en) 2007-11-14 2019-05-28 Blackberry Limited Tuning matching circuits for transmitter and receiver bands as a function of the transmitter metrics

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9768752B2 (en) 2000-07-20 2017-09-19 Blackberry Limited Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit
US9948270B2 (en) 2000-07-20 2018-04-17 Blackberry Limited Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit
US10163574B2 (en) 2005-11-14 2018-12-25 Blackberry Limited Thin films capacitors
US10177731B2 (en) 2006-01-14 2019-01-08 Blackberry Limited Adaptive matching network
US9853622B2 (en) 2006-01-14 2017-12-26 Blackberry Limited Adaptive matching network
US10050598B2 (en) 2006-11-08 2018-08-14 Blackberry Limited Method and apparatus for adaptive impedance matching
US10020828B2 (en) 2006-11-08 2018-07-10 Blackberry Limited Adaptive impedance matching apparatus, system and method with improved dynamic range
US9722577B2 (en) 2006-11-08 2017-08-01 Blackberry Limited Method and apparatus for adaptive impedance matching
US9698748B2 (en) 2007-04-23 2017-07-04 Blackberry Limited Adaptive impedance matching
USRE47412E1 (en) 2007-11-14 2019-05-28 Blackberry Limited Tuning matching circuits for transmitter and receiver bands as a function of the transmitter metrics
US9698758B2 (en) 2008-09-24 2017-07-04 Blackberry Limited Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table
US10263595B2 (en) 2010-03-22 2019-04-16 Blackberry Limited Method and apparatus for adapting a variable impedance network
US9742375B2 (en) 2010-03-22 2017-08-22 Blackberry Limited Method and apparatus for adapting a variable impedance network
US9941922B2 (en) 2010-04-20 2018-04-10 Blackberry Limited Method and apparatus for managing interference in a communication device
JP2012109752A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Nec Corp Array antenna apparatus and impedance matching method thereof
US9935674B2 (en) 2011-02-18 2018-04-03 Blackberry Limited Method and apparatus for radio antenna frequency tuning
US9698858B2 (en) 2011-02-18 2017-07-04 Blackberry Limited Method and apparatus for radio antenna frequency tuning
US9716311B2 (en) 2011-05-16 2017-07-25 Blackberry Limited Method and apparatus for tuning a communication device
US10218070B2 (en) 2011-05-16 2019-02-26 Blackberry Limited Method and apparatus for tuning a communication device
US9769826B2 (en) 2011-08-05 2017-09-19 Blackberry Limited Method and apparatus for band tuning in a communication device
US9853363B2 (en) 2012-07-06 2017-12-26 Blackberry Limited Methods and apparatus to control mutual coupling between antennas
US9941910B2 (en) 2012-07-19 2018-04-10 Blackberry Limited Method and apparatus for antenna tuning and power consumption management in a communication device
EP2688141A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-22 BlackBerry Limited Method and apparatus for beam forming and antenna tuning in a communication device
US9768810B2 (en) 2012-12-21 2017-09-19 Blackberry Limited Method and apparatus for adjusting the timing of radio antenna tuning
CN103956576A (en) * 2014-04-26 2014-07-30 华为技术有限公司 Feedback network and array antenna
US10003393B2 (en) 2014-12-16 2018-06-19 Blackberry Limited Method and apparatus for antenna selection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7702304B2 (en) Adaptive beam forming receiver
CN1104105C (en) Method and apparatus for interference rejection combining and downliak beam forming in cellular radiocommunications system
US7636593B2 (en) Receiver
JP3803218B2 (en) Mobile base station of a mobile communication system station
US5926502A (en) Phased array spread spectrum system and method
US6987989B2 (en) Base station apparatus provided with array antennas
JP4199128B2 (en) Signal selection system and method
JP2561031B2 (en) Transmitting and receiving apparatus
JP4574266B2 (en) Method and apparatus for receiving a digital television signal using spatial diversity and beamforming
US7346316B1 (en) Radio communication system, a transmitter and a receiver
US5396256A (en) Apparatus for controlling array antenna comprising a plurality of antenna elements and method therefor
US7605755B2 (en) Antenna array including virtual antenna elements
JP3718337B2 (en) Adaptive variable directional antenna
EP0215117B1 (en) Spread spectrum adaptive antenna interference canceller
US7363016B2 (en) Diversity receiving apparatus and method
CN101849369B (en) Adaptive adjustment of antenna arrangement for exploiting polarization and/or beamforming separation
JP4875164B2 (en) Repeater techniques for multiple input multiple output utilizing beamformer
US6624784B1 (en) Adaptive array antenna
JP2684888B2 (en) Adaptive array antenna control system
US6087986A (en) Adaptive array antenna used in multi-carrier wave radio communications
US7769107B2 (en) Semi-blind analog beamforming for multiple-antenna systems
Paramesh et al. A four-antenna receiver in 90-nm CMOS for beamforming and spatial diversity
KR101164039B1 (en) Repeater having dual receiver or transmitter antenna configuration with adaptation for increased isolation
JP2982504B2 (en) Adaptation receiver
US7425928B2 (en) Method and apparatus for frequency selective beam forming

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050517

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051011