JPH104309A - Frequency converter for phased array antenna - Google Patents

Frequency converter for phased array antenna

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JPH104309A
JPH104309A JP17565496A JP17565496A JPH104309A JP H104309 A JPH104309 A JP H104309A JP 17565496 A JP17565496 A JP 17565496A JP 17565496 A JP17565496 A JP 17565496A JP H104309 A JPH104309 A JP H104309A
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local oscillation
chassis
frequency
phased array
signal
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Giichi Matsui
宜一 松井
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DX Antenna Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a synthesis loss due to dispersion in a frequency of each 1st intermediate frequency signal and to make the size of the converter small. SOLUTION: A low noise block converter 4 uses a local oscillation signal to apply frequency conversion to a signal received by a plurality of antenna elements 2 into a 1st intermediate frequency signal. The phase of the intermediate frequency signals is adjusted and the intermediate frequency signals are synthesized. The converter 4 is respectively contained into a plurality of recessed parts 58 provided to one side of a chassis 20. A local oscillation circuit 6 (6a to 6e) applies a local oscillation signal to each converter 20 in common. The local oscillation circuit 6 is made up of 5 sets of 1/4-distribution amplifiers 6a to 6e and they are contained in recessed parts 32, 34 formed to the other side of the chassis 20.

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、複数のアンテナ素
子又はサブアレイ素子からの受信信号を中間周波信号に
変換した後に合成するフェーズドアレイアンテナに関
し、特に受信信号を中間周波信号に周波数変換する周波
数変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phased array antenna for converting received signals from a plurality of antenna elements or sub-array elements into an intermediate frequency signal and then synthesizing the same, and more particularly, to frequency conversion for converting a received signal into an intermediate frequency signal. About the vessel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のフェーズドアレイアンテナには、
複数のアンテナ素子またはサブアレイ素子と、これらに
それぞれ対応させてローノイズブロックコンバータを設
けたものがある。このフェーズドアレイアンテナでは、
複数のアンテナ素子またはサブアレイ素子の受信信号
が、これらに対応するローノイズブロックコンバータに
供給される。これらブロックコンバータでは、上記各受
信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する。これ
ら中間周波信号の位相が、これらにそれぞれ対応して設
けた移相器によって調整される。位相調整された中間周
波信号は、合成器によって合成される。ローノイズブロ
ックコンバータの一例を図10に示す。
2. Description of the Related Art Conventional phased array antennas include:
Some include a plurality of antenna elements or sub-array elements and a low-noise block converter corresponding to each of them. In this phased array antenna,
Received signals from a plurality of antenna elements or sub-array elements are supplied to corresponding low-noise block converters. In these block converters, each of the received signals is frequency-converted into an intermediate frequency signal. The phases of these intermediate frequency signals are adjusted by correspondingly provided phase shifters. The phase-adjusted intermediate frequency signals are combined by a combiner. FIG. 10 shows an example of the low noise block converter.

【0003】ローノイズブロックコンバータでは、これ
に対応するアンテナ素子またはサブアレイ素子からの受
信信号、例えば11GHz帯の衛星放送または衛星通信
信号が、入力プローブ100、高周波増幅器102及び
バンドパスフィルタ104を介してミキサー106に供
給される。ミキサー106には、各ローノイズブロック
コンバータごとに設けた局部発振回路108からの局部
発振信号も供給されている。ミキサー106は、局部発
振信号を用いることによって、例えば1GHz帯の中間
周波信号に受信信号を周波数変換する。この中間周波信
号は、ローパスフィルタ110を介して中間周波増幅器
112に供給される。ここで増幅された中間周波信号
は、出力端子114から移相器(図示せず)に供給され
る。
In the low-noise block converter, a reception signal from an antenna element or a sub-array element corresponding thereto, for example, a satellite broadcast or satellite communication signal in the 11 GHz band is input to a mixer via an input probe 100, a high-frequency amplifier 102, and a band-pass filter 104. 106. The mixer 106 is also supplied with a local oscillation signal from a local oscillation circuit 108 provided for each low noise block converter. The mixer 106 converts the received signal into an intermediate frequency signal of, for example, a 1 GHz band by using the local oscillation signal. This intermediate frequency signal is supplied to the intermediate frequency amplifier 112 via the low pass filter 110. The intermediate frequency signal amplified here is supplied from an output terminal 114 to a phase shifter (not shown).

【0004】なお、高周波増幅器102、中間周波増幅
器112、局部発振回路108を動作させるために、出
力端子114に接続された同軸ケーブルに重畳された直
流電源が直流電源分離回路116によって抽出され、電
源回路118によって安定化等の処理が行われた後、高
周波増幅器102、中間周波増幅器112、局部発振回
路108に供給される。これらローノイズブロックコン
バータは、1台ずつシャーシに収納されている。図10
から明らかなように高周波増幅器102、中間周波増幅
器112は、それぞれ複数の増幅段によって構成されて
いる。
In order to operate the high-frequency amplifier 102, the intermediate-frequency amplifier 112, and the local oscillation circuit 108, a DC power supply superimposed on a coaxial cable connected to an output terminal 114 is extracted by a DC power supply separation circuit 116, After processing such as stabilization is performed by the circuit 118, the signal is supplied to the high frequency amplifier 102, the intermediate frequency amplifier 112, and the local oscillation circuit 108. These low-noise block converters are housed in the chassis one by one. FIG.
As is clear from FIG. 5, the high-frequency amplifier 102 and the intermediate-frequency amplifier 112 are each constituted by a plurality of amplification stages.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このようなローノイズ
ブロックコンバータでは、それぞれ局部発振回路108
を備えている。これら局部発振回路108の局部発振信
号の周波数を完全に一致させることは困難である。各局
部発振信号の周波数には、例えば±500KHz程度の
バラツキがある。各局部発振信号の周波数のバラツキに
起因して、各ローノイズブロックコンバータからの中間
周波信号の周波数もバラツイている。従って、これら中
間周波信号の位相を調整し、その後に合成したとき、こ
の周波数のバラツキによって損失が生じる。
In such a low noise block converter, the local oscillation circuit 108
It has. It is difficult to completely match the frequencies of the local oscillation signals of these local oscillation circuits 108. The frequency of each local oscillation signal varies, for example, about ± 500 KHz. Due to the variation in the frequency of each local oscillation signal, the frequency of the intermediate frequency signal from each low noise block converter also varies. Therefore, when the phases of these intermediate frequency signals are adjusted and then combined, loss occurs due to the variation in the frequency.

【0006】各ローノイズブロックコンバータは、それ
ぞれ個別にシャーシに収納されている。多数のアンテナ
素子を用いて、フェーズドアレイアンテナを構成する場
合、アンテナ素子の数に等しい数のローノイズブロック
コンバータが必要である。従って、これらローノイズブ
ロックコンバータが、フェーズドアレイアンテナ中に占
める容積が大きくなり、フェーズドアレイアンテナも大
型になる。
[0006] Each low noise block converter is individually housed in a chassis. When configuring a phased array antenna using a large number of antenna elements, a number of low noise block converters equal to the number of antenna elements is required. Therefore, these low noise block converters occupy a large volume in the phased array antenna, and the phased array antenna also becomes large.

【0007】本発明は、各中間周波信号の周波数のバラ
ツキによる合成損失を軽減させたフェーズドアレイアン
テナを提供することを目的とする。また、本発明は、小
型化が可能なフェーズドアレイアンテナを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a phased array antenna in which a combined loss due to a frequency variation of each intermediate frequency signal is reduced. Another object of the present invention is to provide a phased array antenna that can be reduced in size.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、複数のアンテナ素子また
はサブアレイ素子によってそれぞれ受信した信号を、こ
れらアンテナ素子またはサブアレイ素子にそれぞれ対応
する周波数変換手段によって、局部発振信号を使用し
て、それぞれ第1中間周波信号に周波数変換し、これら
第1中間周波信号の位相を調整した後に、合成するフェ
イズドアレイアンテナにおいて、上記各周波数変換手段
に共通に、1台の局部発振手段を設けてある。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, signals received by a plurality of antenna elements or sub-array elements respectively correspond to these antenna elements or sub-array elements. Using a local oscillation signal, the frequency conversion means converts the frequency into first intermediate frequency signals, adjusts the phase of these first intermediate frequency signals, and then synthesizes the signals. In common, one local oscillation means is provided.

【0009】請求項1記載の発明によれば、各周波数変
換手段には、1台の局部発振手段から局部発振信号が共
通に供給されている。従って、各周波数変換手段には、
同一周波数の局部発振信号が供給されるので、各周波数
変換手段が出力する第1中間周波信号の周波数も一致す
る。
According to the first aspect of the present invention, a local oscillation signal is commonly supplied to each frequency conversion unit from one local oscillation unit. Therefore, each frequency conversion means includes:
Since the local oscillation signal having the same frequency is supplied, the frequency of the first intermediate frequency signal output from each frequency conversion unit also matches.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載のフ
ェイズドアレイアンテナ用周波数変換器において、上記
各周波数変換手段が、1台のシャーシにそれぞれ設けら
れているものである。
According to a second aspect of the present invention, in the frequency converter for a phased array antenna according to the first aspect, each of the frequency converting means is provided in one chassis.

【0011】請求項2記載の発明によれば、各周波数変
換手段が1台のシャーシに設けられているので、多くの
設置スペースを必要としない。
According to the second aspect of the present invention, since each frequency conversion means is provided in one chassis, a large installation space is not required.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項2記載のフ
ェイズドアレイアンテナ用周波数変換器において、上記
各周波数変換手段は、上記シャーシにそれぞれ設けられ
た複数の凹部内にそれぞれ収容されている。
According to a third aspect of the present invention, in the frequency converter for a phased array antenna according to the second aspect, each of the frequency converting means is accommodated in a plurality of recesses provided in the chassis.

【0013】請求項3記載の発明によれば、シャーシは
導電性を有し、このシャーシに形成した各凹部にそれぞ
れ周波数変換手段が設けられているので、各周波数変換
手段は、シールドされ、かつアースを共用している。
According to the third aspect of the present invention, the chassis has conductivity, and the frequency converting means is provided in each of the recesses formed in the chassis. Therefore, each frequency converting means is shielded and The ground is shared.

【0014】請求項4記載の発明は、請求項2記載のフ
ェイズドアレイアンテナ用周波数変換器において、上記
局部発振手段は、上記シャーシに設けられている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the frequency converter for a phased array antenna according to the second aspect, the local oscillation means is provided on the chassis.

【0015】請求項4記載の発明によれば、局部発振手
段も、各周波数変換手段が設けられているシャーシに設
けられているので、更に設置スペースを小さくすること
ができ、かつアースを共用できる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the local oscillation means is also provided in the chassis provided with each frequency conversion means, the installation space can be further reduced and the ground can be shared. .

【0016】請求項5記載の発明は、請求項4記載のフ
ェイズドアレイアンテナ用周波数変換器において、上記
局部発振手段が、上記シャーシに設けた凹部に収容され
ている。局部発振手段を、複数のユニットによって構成
し、これらユニットにそれぞれ対応させて凹部を形成
し、これら凹部にそれぞれユニットを収容することもで
きる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the frequency converter for a phased array antenna according to the fourth aspect, the local oscillation means is housed in a recess provided in the chassis. The local oscillating means may be composed of a plurality of units, a concave portion may be formed corresponding to each of the units, and the unit may be accommodated in each of the concave portions.

【0017】請求項5記載の発明によれば、局部発振手
段も導電性のシャーシに形成した凹部に収容されている
ので、シールドされ、かつアースを共用している。
According to the fifth aspect of the present invention, since the local oscillation means is also housed in the recess formed in the conductive chassis, it is shielded and shares the ground.

【0018】請求項6記載の発明は、請求項5記載のフ
ェイズドアレイアンテナ用周波数変換器において、上記
各周波数変換手段が、上記シャーシの一方の面側に設け
られた上記各凹部に収容され、上記局部発振手段が、上
記シャーシの他方の面側に設けられた上記各凹部に収容
されているものである。この場合、各局部発振手段を複
数のユニットで構成し、これら各ユニットを他方の面側
に設けた複数の凹部内に収容することもできる。さら
に、これらユニットのうち各周波数変換手段に局部発振
信号を出力するユニットが収容されている凹部の周囲で
ある反対側の面には、それぞれ周波数変換手段が収容さ
れている複数の凹部を形成できる。これら局部発振信号
を出力するユニットと、複数の周波数変換手段とは、シ
ャーシに形成された通路を介して接続することもでき
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the frequency converter for a phased array antenna according to the fifth aspect, each of the frequency conversion means is accommodated in each of the recesses provided on one surface side of the chassis. The local oscillation means is housed in each of the concave portions provided on the other surface side of the chassis. In this case, each local oscillating means may be composed of a plurality of units, and these units may be accommodated in a plurality of recesses provided on the other surface side. Further, of these units, a plurality of recesses each accommodating the frequency conversion means can be formed on the opposite surface around the recess accommodating the unit that outputs the local oscillation signal to each frequency conversion means. . The unit for outputting the local oscillation signal and the plurality of frequency conversion means can be connected via a passage formed in the chassis.

【0019】請求項6記載の発明によれば、シャーシの
一方の面側に各周波数変換手段が設けられ、他方の面側
に局部発振手段が設けられているので、更に設置スペー
スを縮小することができる上に、周波数変換手段も局部
発振手段も、それぞれ凹部に収容されているので、これ
らはシールドされ、かつ全てのユニットはアースを共用
している。
According to the sixth aspect of the present invention, since each frequency conversion means is provided on one surface side of the chassis and local oscillation means is provided on the other surface side, the installation space can be further reduced. In addition, since both the frequency conversion means and the local oscillation means are housed in the recesses, they are shielded and all units share the ground.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明による周波数変換器を備え
たフェーズドアレイアンテナの実施の形態は、図2に示
すように複数、例えば16個のアンテナ素子2を備えて
いる。これらアンテナ素子2は、静止衛星例えば放送衛
星または通信衛星から送信される衛星放送または衛星通
信の信号を受信するためのものである。なお、各アンテ
ナ素子2に代えて、サブアレイアンテナを使用すること
もできる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a phased array antenna provided with a frequency converter according to the present invention includes a plurality of, for example, 16 antenna elements 2 as shown in FIG. These antenna elements 2 are for receiving satellite broadcast or satellite communication signals transmitted from a geostationary satellite such as a broadcast satellite or a communication satellite. Note that a sub-array antenna can be used instead of each antenna element 2.

【0021】これらアンテナ素子2による受信信号は、
これらアンテナ素子2にそれぞれ対応するローノイズブ
ロックコンバータ4に供給される。これらローノイズブ
ロックコンバータ4は、局部発振信号を用いて、入力さ
れた受信信号をそれぞれ第1中間周波信号に周波数変換
する。局部発振信号は、1台の局部発振回路6から、各
ローノイズブロックコンバータ4に供給されている。
The signals received by these antenna elements 2 are:
The low-noise block converters 4 corresponding to the antenna elements 2 are supplied. These low-noise block converters 4 use the local oscillation signal to frequency-convert the input received signals into first intermediate frequency signals. The local oscillation signal is supplied from one local oscillation circuit 6 to each low noise block converter 4.

【0022】各ローノイズブロックコンバータ4からの
第1中間周波信号は、これらに対応するように設けた移
相器8に供給され、各アンテナ素子2のビームの方向が
特定の方向となるように位相が調整される。位相調整さ
れた各第1中間周波信号は、合成器10に供給されて、
合成第1中間周波信号として出力される。この合成第1
中間周波信号は、2分配器12によって2分配される。
一方の分配出力のレベルが検波器14によって検出され
る。この検出レベルがCPU16に供給され、CPU1
6は、この検出レベルに応じて各移相器8での位相調整
を行い、受信レベルが最大となる方向に各アンテナ素子
2のビームを調整する。
The first intermediate frequency signals from the low-noise block converters 4 are supplied to phase shifters 8 provided so as to correspond to the first intermediate-frequency signals, so that the phase of the beam of each antenna element 2 becomes a specific direction. Is adjusted. Each phase-adjusted first intermediate frequency signal is supplied to the synthesizer 10 and
It is output as a synthesized first intermediate frequency signal. This synthetic first
The intermediate frequency signal is split into two by the splitter 12.
The level of one distribution output is detected by the detector 14. This detection level is supplied to the CPU 16 and the CPU 1
6 adjusts the phase of each phase shifter 8 in accordance with the detection level, and adjusts the beam of each antenna element 2 in a direction in which the reception level is maximized.

【0023】図1に示すように、各アンテナ素子2、ロ
ーノイズブロックコンバータ4及び局部発振回路6は、
1つのシャーシ20に設けられている。
As shown in FIG. 1, each antenna element 2, low-noise block converter 4, and local oscillation circuit 6
It is provided on one chassis 20.

【0024】各アンテナ素子2は、例えば正方形に形成
されたアンテナ基板22の一方の面に、4x4のマトリ
クス状態に配置されている。この基板22の他方の面の
全域には、地導体としてのアース面24が形成されてい
る。このアース面22が、シャーシ20の一方の面、例
えば上面に接するようにシャーシ20に取り付けられて
いる。シャーシ20は、導電性材料、例えば金属によっ
て形成されている。
Each of the antenna elements 2 is arranged in a 4 × 4 matrix on one surface of an antenna substrate 22 formed, for example, in a square shape. A ground plane 24 as a ground conductor is formed on the entire area of the other surface of the substrate 22. The ground surface 22 is attached to the chassis 20 so as to contact one surface, for example, the upper surface of the chassis 20. The chassis 20 is formed of a conductive material, for example, a metal.

【0025】シャーシ20のこの一方の面に、局部発振
回路6が設けられている。図3に示すように、局部発振
回路6は、ユニット、例えば局部発振信号4分配増幅器
6aを有している。この局部発振信号4分配増幅器6a
は、局部発振信号を発振する発振器18を備えている。
発振器18からの局部発振信号は、増幅器20、22に
よって増幅された後、4分配器24によって4分配され
る。これら4分配出力は、ユニット、例えば4分配増幅
器6b乃至6eによってさらに4分配される。即ち、発
振器18の局部発振信号は、16分配されている。これ
ら4分配増幅器6b乃至6eは、4分配されたうちの1
つの分配出力を増幅器26、28によって増幅し、4分
配増幅器30によって、さらに4分配している。これら
増幅器26、28の利得は、4分配増幅器6b乃至6e
のいずれにおいても同一である。従って、各ローノイズ
ブロックコンバータ4に供給される局部発振信号は、同
一周波数及び同一振幅のものである。
The local oscillation circuit 6 is provided on one surface of the chassis 20. As shown in FIG. 3, the local oscillation circuit 6 has a unit, for example, a local oscillation signal four distribution amplifier 6a. This local oscillation signal four distribution amplifier 6a
Is provided with an oscillator 18 for oscillating a local oscillation signal.
The local oscillation signal from the oscillator 18 is amplified by the amplifiers 20 and 22 and then divided into four by the four divider 24. These four distribution outputs are further divided into four by units, for example, four distribution amplifiers 6b to 6e. That is, the local oscillation signal of the oscillator 18 is divided into 16 parts. These four distribution amplifiers 6b to 6e are one of the four distribution amplifiers.
The two distribution outputs are amplified by the amplifiers 26 and 28, and further divided into four by the four distribution amplifier 30. The gains of these amplifiers 26 and 28 are four distribution amplifiers 6b to 6e.
Are the same in both cases. Therefore, the local oscillation signals supplied to each low noise block converter 4 have the same frequency and the same amplitude.

【0026】図1に示すように、局部発振信号4分配増
幅器6aが、シャーシ20の一方の面の中央に形成され
た凹部32内に収容されている。なお、図1から明らか
なように4分配増幅器6aは、プリント基板上に形成さ
れている。また、シャーシ20の一方の面には、凹部3
2を中心として描いた矩形の各頂点の位置にも凹部34
が形成されている。これら凹部34内に4分配増幅器6
b乃至6eがそれぞれ配置されている。これら4分配増
幅器6b乃至6eもプリント基板上に形成されている。
As shown in FIG. 1, a local oscillation signal four-distribution amplifier 6a is housed in a recess 32 formed in the center of one surface of the chassis 20. In addition, as is apparent from FIG. 1, the four distribution amplifier 6a is formed on a printed circuit board. Also, a concave portion 3 is provided on one surface of the chassis 20.
The concave portion 34 is also provided at the position of each vertex of the rectangle drawn around the center 2.
Are formed. In these recesses 34, four-distribution amplifiers 6 are provided.
b to 6e are arranged respectively. These four distribution amplifiers 6b to 6e are also formed on a printed circuit board.

【0027】局部発振信号4分配増幅器6aからの4分
配出力は、同じ長さの4本のセミリジットケーブル36
を介して各4分配増幅器6b乃至6eに供給される。こ
れらセミリジットケーブル36を通過させるために、凹
部32の両側の縁から凹部34に向かって平面形状がT
形の2条の溝38が形成されている。凹部32、34
は、いずれも平面形状が正方形状のもので、その内部に
完全に局部発振信号4分配増幅器6a、各4分配増幅器
6b乃至6eが収容されている。導電性であるシャーシ
20に設けた凹部32、34内に、局部発振信号4分配
増幅器6a、各4分配増幅器6b乃至6eが収容されて
いるので、これら局部発振信号4分配増幅器6a、4分
配増幅器6b乃至6eからの局部発振信号の漏洩は、遮
蔽されている。さらに、シャーシ20の一方の面に、ア
ンテナ基板22のアース面24が接触し、これが各凹部
32、34の上部開口を閉塞しているので、さらに遮蔽
効果が大きい。
The four division outputs from the local oscillation signal four division amplifier 6a are connected to four semi-rigid cables 36 of the same length.
Is supplied to each of the four distribution amplifiers 6b to 6e. In order to allow these semi-rigid cables 36 to pass through, the planar shape is T
Two grooves 38 are formed. Recesses 32, 34
Each of them has a square planar shape, and completely accommodates a local oscillation signal four-distribution amplifier 6a and each of the four-distribution amplifiers 6b to 6e. Since the local oscillation signal four distribution amplifier 6a and the four distribution amplifiers 6b to 6e are accommodated in the concave portions 32 and 34 provided in the conductive chassis 20, these local oscillation signal four distribution amplifiers 6a and four distribution amplifiers are provided. The leakage of the local oscillation signal from 6b to 6e is shielded. Further, the ground surface 24 of the antenna substrate 22 contacts one surface of the chassis 20 and closes the upper openings of the concave portions 32 and 34, so that the shielding effect is further enhanced.

【0028】各ローノイズブロックコンバータ4は、シ
ャーシ20の他方の面側に設けられている。ローノイズ
ブロックコンバータ4は、図10に示した従来のローノ
イズブロックコンバータと同様に、入力プローブ40、
高周波増幅器42、バンドパスフィルタ44、ミキサー
46、ローパスフィルタ48、第1中間周波増幅器5
0、電源回路52及び電源分離回路54を備えている。
Each low noise block converter 4 is provided on the other side of the chassis 20. The low-noise block converter 4 includes an input probe 40, like the conventional low-noise block converter shown in FIG.
High frequency amplifier 42, band pass filter 44, mixer 46, low pass filter 48, first intermediate frequency amplifier 5
0, a power supply circuit 52 and a power supply separation circuit 54.

【0029】但し、各ローノイズブロックコンバータ4
は、局部発振回路を内蔵していない。外部にある局部発
振回路6から局部発振信号がミキサー46に供給されて
いる。そのため、局部発振信号入力部56がローノイズ
ブロックコンバータ4には設けられている。中間周波増
幅器50は、大きな利得を持つものではなく、後述する
合成損失を補償する程度の利得を有するものである。こ
のローノイズブロックコンバータ4は、図1に示すよう
にプリント基板上に構成されている。
However, each low noise block converter 4
Does not include a local oscillation circuit. A local oscillation signal is supplied to a mixer 46 from an external local oscillation circuit 6. Therefore, the local oscillation signal input unit 56 is provided in the low noise block converter 4. The intermediate frequency amplifier 50 does not have a large gain, but has such a gain as to compensate for a combined loss described later. The low noise block converter 4 is formed on a printed circuit board as shown in FIG.

【0030】これらローノイズブロックコンバータ4
は、シャーシ20の他方の面に設けられた凹部58内
に、収容されている。これら凹部58は、各ローノイズ
ブロックコンバータ4に対応させて、例えば16個マト
リクス状に設けられている。図5に示すように、これら
凹部58は、平面形状が矩形、例えば正方形状のもので
ある。これら凹部58は、4個を1組として合計4組形
成されている。各組では、凹部34を中心として、その
周囲に4個の凹部58が配置されている。そして、各凹
部54の一隅が、凹部34の隅に重なりあっている。但
し、各凹部58の中央は、各凹部34とは重なりあって
いない。
These low noise block converters 4
Is housed in a recess 58 provided on the other surface of the chassis 20. These concave portions 58 are provided, for example, in a matrix of 16 corresponding to each low noise block converter 4. As shown in FIG. 5, these concave portions 58 have a rectangular planar shape, for example, a square shape. A total of four sets of these recesses 58 are formed with four sets as one set. In each set, four recesses 58 are arranged around the recess 34. One corner of each recess 54 overlaps a corner of the recess 34. However, the center of each recess 58 does not overlap with each recess 34.

【0031】これら凹部58内に、これから突出するこ
とがないように、ローノイズブロックコンバータ4が、
収容されている。従って、これら凹部58がシールドケ
ースとして機能し、ミキサー46によって生成された第
1中間周波信号が漏洩することを防止できる。また、シ
ャーシ20の他方の面は、図1に示すようにシールド板
59によって覆われて、シールドされている。従って、
更に漏洩を防止することができる。
The low-noise block converter 4 is inserted into these recesses 58 so as not to protrude therefrom.
Is housed. Therefore, these recesses 58 function as shield cases, and it is possible to prevent the first intermediate frequency signal generated by the mixer 46 from leaking. The other surface of the chassis 20 is covered and shielded by a shield plate 59 as shown in FIG. Therefore,
Further, leakage can be prevented.

【0032】図1に示すように、各ローノイズブロック
コンバータ4では、その中央部に入力プローブ40が形
成されている。これら入力プローブ40は、各凹部58
の内奥部の中央からシャーシ20の一方の面側に貫通し
た入力プローブ用孔60にそれぞれ挿通され、図8に示
すように、シャーシ20の一方の面よりも上方に突出し
ている。これら入力プローブ40の突出端は、図示して
いないが、各アンテナ素子2の給電点に接続されてい
る。即ち各入力プロープ用孔60は、各アンテナ素子2
の給電点に対応するように設けられている。
As shown in FIG. 1, each low noise block converter 4 has an input probe 40 formed at the center thereof. These input probes 40 are provided with respective recesses 58.
Each of the input probe holes 60 penetrates from the center of the inner back portion of the chassis 20 to one side of the chassis 20, and projects upward from one surface of the chassis 20 as shown in FIG. 8. Although not shown, the protruding ends of these input probes 40 are connected to feed points of each antenna element 2. That is, each input probe hole 60 is provided with each antenna element 2.
Are provided so as to correspond to the feeding points.

【0033】また、各ローノイズブロックコンバータ4
の一隅には、局部発振信号入力部56が設けられてい
る。これら局部発振信号入力部56は、4分配増幅器6
b乃至6eのいずれかに接続される。そのため、各凹部
58において凹部34に重なりあっている部分から、図
6に示すように、凹部34に向かって局部発振信号入力
用孔62が形成されている。図7に示すように、これら
局部発振信号入力用孔62に局部発振信号入力部56が
挿通され、先端は、その凹部34内に収容されている4
分配増幅器6b乃至6eのいずれかの分配出力端子に接
続されている。
Each low noise block converter 4
A local oscillation signal input section 56 is provided at one corner. These local oscillation signal input sections 56 are
b to 6e. Therefore, as shown in FIG. 6, a local oscillation signal input hole 62 is formed from a portion of each concave portion 58 overlapping the concave portion 34 toward the concave portion 34. As shown in FIG. 7, a local oscillation signal input portion 56 is inserted into these local oscillation signal input holes 62, and the distal end is accommodated in the concave portion 34.
It is connected to one of the distribution output terminals of the distribution amplifiers 6b to 6e.

【0034】各ローノイズブロックコンバータ4の出力
は、電源分離回路54から同軸ケーブル64を介して例
えば移相器8に供給される。この際、同軸ケーブル64
は、シールド板59に形成した同軸ケーブル通過孔66
を通過して、移相器8に供給される。即ち、周波数変換
装置は図8に示すようにシャーシ20の一方の面側より
アンテナ素子2の給電点に接続する入力プロープ40が
突出し、他方の面側から移相器8に接続する同軸ケーブ
ル64が出ており、各ローノイズブロックコンバータ4
及び局部発振回路6は、シャーシ20内に収納されてい
る構成である。
The output of each low-noise block converter 4 is supplied from a power supply separation circuit 54 to, for example, a phase shifter 8 via a coaxial cable 64. At this time, the coaxial cable 64
Is a coaxial cable passage hole 66 formed in the shield plate 59.
And is supplied to the phase shifter 8. That is, in the frequency conversion device, as shown in FIG. 8, an input probe 40 connected to the feeding point of the antenna element 2 protrudes from one surface of the chassis 20, and a coaxial cable 64 connected to the phase shifter 8 from the other surface. And each low noise block converter 4
The local oscillation circuit 6 is housed in the chassis 20.

【0035】このように構成された周波数変換装置で
は、各ローノイズブロックコンバータ4及び局部発振回
路6が、1つのシャーシ20に設けられているので、小
さな設置スペースでフェーズドアレイアンテナを設置す
ることができる。各ローノイズブロックコンバータ4に
は、局部発振回路6から同一周波数、同一振幅の局部発
振信号が供給されているので、各ローノイズブロックコ
ンバータ4が発生する第1中間周波信号は同一周波数、
同一振幅となる。従って、合成器10で合成しても大き
な損失が生じない。また、ローノイズブロックコンバー
タ4や局部発振回路6が設けられたシャーシ20は、レ
ドーム(図示せず)によって覆われる。そして、多くの
ローノイズブロックコンバータ4を使用しているので、
発熱量も多く、レドーム内の温度上昇が大きくなり、ブ
ロックコンバータ4等に熱ストレスが発生し、性能劣化
が生じる可能性がある。そこで、各ローノイズブロック
コンバータ4では、第1中間周波増幅器50を、移相器
8での合成損失を補償する程度の利得を有するものと
し、発熱を抑えると共に、省電力化を図っている。
In the frequency converter configured as described above, each low-noise block converter 4 and local oscillation circuit 6 are provided in one chassis 20, so that the phased array antenna can be installed in a small installation space. . Each low noise block converter 4 is supplied with a local oscillation signal having the same frequency and the same amplitude from the local oscillation circuit 6, so that the first intermediate frequency signal generated by each low noise block converter 4 has the same frequency,
It has the same amplitude. Therefore, even when the signals are combined by the combiner 10, no large loss occurs. The chassis 20 provided with the low noise block converter 4 and the local oscillation circuit 6 is covered with a radome (not shown). And since many low noise block converters 4 are used,
A large amount of heat is generated, the temperature inside the radome rises greatly, and thermal stress occurs in the block converter 4 and the like, which may cause performance degradation. Therefore, in each low noise block converter 4, the first intermediate frequency amplifier 50 has a gain enough to compensate for the combined loss in the phase shifter 8, thereby suppressing heat generation and saving power.

【0036】上記の実施の形態は、本発明の一例にすぎ
ず、種々の変形が可能である。例えば、局部発振回路6
は、局部発振信号を4分配し、各4分配出力をさらに4
分配している。例えば図9に示すように発振器18から
の発振信号を増幅器70によって増幅した後に、n(n
は2以上の任意の整数)台のローノイズブロックコンバ
ータ401乃至40nに局部発振信号を供給するよう
に、n分配器72によって局部発振信号をn分配しても
よい。また、上記の実施の形態では、各ローノイズブロ
ックコンバータ4では、その入力部を入力プローブ40
としたが、これに代えて、例えば導波管を使用すること
もできる。
The above embodiment is merely an example of the present invention, and various modifications are possible. For example, the local oscillation circuit 6
Distributes the local oscillation signal into four, and further divides the four divided outputs by four.
Has been distributed. For example, after the oscillation signal from the oscillator 18 is amplified by the amplifier 70 as shown in FIG.
The local oscillator signal may be distributed n by the n distributor 72 so as to supply the local oscillator signal to the low-noise block converters 401 to 40n of (an arbitrary integer of 2 or more) units. In the above embodiment, each low noise block converter 4 has its input section connected to the input probe 40.
However, instead of this, for example, a waveguide can be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、各周波数変換手段には、1台の局部発振手段から
局部発振信号が供給されているので、各周波数変換手段
には、同一周波数の局部発振信号が供給される。従っ
て、各周波数変換手段が出力する第1中間周波信号の周
波数も一致する。その結果、各第1中間周波信号が合成
されても、合成損失を生じることはない。
As described above, according to the first aspect of the present invention, each frequency conversion means is supplied with a local oscillation signal from one local oscillation means. , A local oscillation signal of the same frequency is supplied. Therefore, the frequency of the first intermediate frequency signal output from each frequency conversion unit also matches. As a result, even if the first intermediate frequency signals are combined, no combined loss occurs.

【0038】請求項2記載の発明によれば、各周波数変
換手段が1台のシャーシに設けられているので、多くの
設置スペースを必要としない。
According to the second aspect of the present invention, since each frequency conversion means is provided in one chassis, a large installation space is not required.

【0039】請求項3記載の発明によれば、シャーシは
導電性を有し、このシャーシに形成した各凹部にそれぞ
れ周波数変換手段が設けられているので、各周波数変換
手段がシールドされ、第1中間周波信号の漏洩を防止で
き、かつアースを共用できる。
According to the third aspect of the present invention, the chassis has conductivity, and the frequency converting means is provided in each of the recesses formed in the chassis. The leakage of the intermediate frequency signal can be prevented, and the ground can be shared.

【0040】請求項4記載の発明によれば、局部発振手
段も、各周波数変換手段が設けられているシャーシに設
けられているので、更に設置スペースを小さくすること
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the local oscillating means is also provided on the chassis provided with each frequency converting means, the installation space can be further reduced.

【0041】請求項5記載の発明によれば、局部発振手
段も導電性のシャーシに形成した凹部に収容されている
ので、周波数変換手段だけでなく、局部発振手段もシー
ルドされている。従って、第1中間周波信号だけでな
く、局部発振信号の漏洩も防止でき、かつアースを共用
できる。
According to the fifth aspect of the invention, the local oscillation means is also housed in the recess formed in the conductive chassis, so that not only the frequency conversion means but also the local oscillation means are shielded. Therefore, not only the first intermediate frequency signal but also the local oscillation signal can be prevented from leaking, and the ground can be shared.

【0042】請求項6記載の発明によれば、シャーシの
一方の面側に各周波数変換手段が設けられ、他方の面側
に局部発振手段が設けられているので、更に設置スペー
スを縮小することができる。また、周波数変換手段と局
部発振手段とが、1つのシャーシの反対側の面にそれぞ
れ設けられているので、互いの信号が干渉することがな
い。さらに、各周波数変換手段及び局部発振手段は、こ
れらにそれぞれ対応して設けた各凹部内に設けられてい
るので、第1中間周波信号や局部発振信号が漏洩するこ
とを確実に防止でき、かつアースを共用できる。
According to the sixth aspect of the present invention, since each frequency conversion means is provided on one side of the chassis and the local oscillation means is provided on the other side, the installation space can be further reduced. Can be. Further, since the frequency conversion means and the local oscillation means are provided on the opposite surfaces of one chassis, the signals of each other do not interfere with each other. Further, since each of the frequency conversion means and the local oscillation means is provided in each of the concave portions provided corresponding to them, it is possible to reliably prevent the first intermediate frequency signal and the local oscillation signal from leaking, and The ground can be shared.

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

【図1】本発明による周波数変換装置を用いたフェーズ
ドアレイアンテナの1実施の形態の一部の組立図であ
る。
FIG. 1 is a partially assembled view of an embodiment of a phased array antenna using a frequency conversion device according to the present invention.

【図2】同実施の形態のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the embodiment.

【図3】同実施の形態で使用されている局部発振回路の
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a local oscillation circuit used in the embodiment.

【図4】同実施の形態で使用されているローノイズブロ
ックコンバータのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a low noise block converter used in the embodiment.

【図5】同実施の形態のシャーシの底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the chassis of the embodiment.

【図6】図5のA−A線に沿う断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図7】図5のB−B線に沿う断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 5;

【図8】この実施の形態の正面図である。FIG. 8 is a front view of this embodiment.

【図9】この実施の形態で使用する局部発振回路の変形
例のブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of a modification of the local oscillation circuit used in this embodiment.

【図10】従来のフェーズドアレイアンテナまたはパラ
ボラアンテナに使用されていたローノイズブロックコン
バータのブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram of a low-noise block converter used for a conventional phased array antenna or parabolic antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 アンテナ素子 4 ローノイズブロックコンバータ 6 局部発振回路 8 移相器 10 合成器 20 シャーシ 32 34 58 凹部 2 antenna element 4 low noise block converter 6 local oscillation circuit 8 phase shifter 10 synthesizer 20 chassis 32 34 58 recess

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアンテナ素子またはサブアレイ素
子によってそれぞれ受信した信号を、これらアンテナ素
子またはサブアレイ素子にそれぞれ対応する周波数変換
手段によって、局部発振信号を使用して、それぞれ第1
中間周波信号に周波数変換し、これら第1中間周波信号
の位相を調整した後に、合成するフェイズドアレイアン
テナにおいて、 上記各周波数変換手段に共通に、1台の局部発振手段を
設けたことを特徴とするフェイズドアレイアンテナ用周
波数変換器。
1. A signal received by each of a plurality of antenna elements or sub-array elements is converted into a first signal by a frequency converter corresponding to each of the antenna elements or sub-array elements, using a local oscillation signal.
In a phased array antenna for performing frequency conversion to an intermediate frequency signal, adjusting the phases of these first intermediate frequency signals, and synthesizing the same, one local oscillation means is provided commonly to the frequency conversion means. Frequency converter for phased array antennas.
【請求項2】 請求項1記載のフェイズドアレイアンテ
ナ用周波数変換器において、上記各周波数変換手段は、
1台のシャーシにそれぞれ設けられていることを特徴と
するフェイズドアレイアンテナ用周波数変換器。
2. The frequency converter for a phased array antenna according to claim 1, wherein each of said frequency conversion means comprises:
A frequency converter for a phased array antenna, wherein the frequency converter is provided in one chassis.
【請求項3】 請求項2記載のフェイズドアレイアンテ
ナ用周波数変換器において、上記各周波数変換手段は、
上記シャーシにそれぞれ設けられた複数の凹部内にそれ
ぞれ収容されていることを特徴とするフェイズドアレイ
アンテナ用周波数変換器。
3. The frequency converter for a phased array antenna according to claim 2, wherein each of the frequency conversion means includes:
A frequency converter for a phased array antenna, wherein the frequency converter is housed in a plurality of recesses respectively provided in the chassis.
【請求項4】 請求項2記載のフェイズドアレイアンテ
ナ用周波数変換器において、上記局部発振手段は、上記
シャーシに設けられていることを特徴とするフェイズド
アレイアンテナ用周波数変換器。
4. The frequency converter for a phased array antenna according to claim 2, wherein said local oscillation means is provided on said chassis.
【請求項5】 請求項4記載のフェイズドアレイアンテ
ナ用周波数変換器において、上記局部発振手段は、上記
シャーシに設けた凹部に収容されていることを特徴とす
るフェイズドアレイアンテナ用周波数変換器。
5. The frequency converter for a phased array antenna according to claim 4, wherein said local oscillation means is housed in a recess provided in said chassis.
【請求項6】 請求項5記載のフェイズドアレイアンテ
ナ用周波数変換器において、上記各周波数変換手段は、
上記シャーシの一方の面側に設けられた上記各凹部に収
容され、上記局部発振手段は、上記シャーシの他方の面
側に設けられた上記各凹部に収容されたことを特徴とす
るフェイズドアレイアンテナ用周波数変換器。
6. The frequency converter for a phased array antenna according to claim 5, wherein each of the frequency conversion means includes:
A phased array antenna which is housed in each of the recesses provided on one surface side of the chassis, and wherein the local oscillation means is housed in each of the recesses provided on the other surface side of the chassis. Frequency converter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2007049376A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. High-frequency module

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