説明

アレーアンテナ、アンテナユニット及びバスユニット

【課題】アレーアンテナの製造後であってもアンテナ素子の数及び配置位置の変更が容易であり、また、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合であっても、その修理が容易なアレーアンテナと、このアレーアンテナに用いられるアンテナユニット及びバスユニットとを提供する。
【解決手段】アレーアンテナは、バスユニット10と、アンテナユニット20−1〜20−mとを具備する。アンテナユニット20−1〜20−mは、バスユニット10上の任意の位置に形成された接続コネクタ11−1〜11−nに接続される。アンテナユニット20−1〜20−mは、分配回路22により第1の線路12からの送信信号を2つに分配し、一方を分配信号として第1の線路12へ返す。また、アンテナユニット20−1〜20−mは、合成回路23により、アンテナ素子27による受信信号と第2の線路13からの受信信号とを合成し、第2の線路13へ出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数のアンテナ素子を具備し、例えば無線信号を送受信するアレーアンテナと、このアレーアンテナに用いられるアンテナユニット及びバスユニットとに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、複数のアンテナ素子を具備し、この複数のアンテナ素子により無線信号の送受信を行なうアレーアンテナが用いられている(例えば、特許文献1参照)。この種のアレーアンテナでは、その放射パターン及び放射利得特性がアンテナ素子の開口面積及び設置密度により決定される。例えば、アンテナ素子群全体の面積を大きくした場合、指向性が鋭く、大きな放射利得を得ることが可能となる。また、アレーアンテナにおける中心部の設置密度を密にとり、外側の設置密度を疎にとった場合、サイドローブを低く抑えることが可能となる。
【0003】
ところで、この種のアレーアンテナにおける放射パターン及び放射利得特性を操作する処理としてシンニング処理がある。シンニング処理とは、アレーアンテナにおけるアンテナ素子の数及び配置位置を変更する処理のことである。しかしながら、従来のアレーアンテナでは、装置を一度製造してしまうと、製造後にアンテナ素子の数及び配置位置を変更することが困難であった。
【0004】
また、従来のアレーアンテナでは、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合には、増幅器の修理が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11−251833号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以上のように、従来のアレーアンテナでは、アレーアンテナの製造後にアンテナ素子の数及び配置位置を変更することが困難であった。また、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合には、修理するのが困難であった。
【0007】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、アレーアンテナの製造後であってもアンテナ素子の数及び配置位置の変更が容易であり、また、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合であっても、その修理が容易なアレーアンテナと、このアレーアンテナに用いられるアンテナユニット及びバスユニットとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明に係るアレーアンテナは、アンテナ素子を備えたアンテナユニットが接続されるバスユニットであって、送信信号を伝送する第1の線路と、前記アンテナユニットと接続するための接続コネクタと、前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの送信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットで分配された分配信号を送信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第1の切替部とを備えるバスユニットと、前記バスユニットからの送信信号を前記アンテナ素子から空間へ向けて送信するアンテナユニットであって、前記バスユニットからの送信信号を二つに分配し、一方の信号を前記アンテナ素子から空間へ向けて送信し、他方の信号を前記分配信号として前記バスユニットへ出力する分配回路を備えるアンテナユニットとを具備する。
【0009】
また、本発明に係るアンテナユニットは、送信信号を伝送するバスユニットと接続するための接続コネクタと、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された送信信号を二つに分配し、一方の信号を後段へ出力し、他方の信号を分配信号として前記バスユニットへ出力する分配回路と、前記分配回路からの送信信号を空間へ向けて送信するアンテナ素子とを具備する。
【0010】
また、本発明に係るバスユニットは、アンテナ素子を備えたアンテナユニットと接続するための接続コネクタと、送信信号を伝送する第1の線路と、前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの送信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットからの信号を送信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第1の切替部とを具備する。
【0011】
上記構成によるアレーアンテナ、アンテナユニット及びバスユニットでは、アンテナユニットを、バスユニット上の任意の位置に形成された接続コネクタへ接続させる。これにより、アンテナ素子の数及び設置位置を自由に操作することが可能となる。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、アレーアンテナの製造後であってもアンテナ素子の数及び配置位置の変更が容易であり、また、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合であっても、その修理が容易なアレーアンテナと、このアレーアンテナに用いられるアンテナユニット及びバスユニットとを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係るアレーアンテナの構成を示すブロック図である。
【図2】図1のバスユニット及びアンテナユニットの構成を示すブロック図である。
【図3】図2の分配回路の機能構成を示すブロック図である。
【図4】図2の合成回路の機能構成を示すブロック図である。
【図5】図1のアンテナユニットの機能構成のその他の例を示すブロック図である。
【図6】図1のバスユニットのその他の構成例を示す図である。
【図7】図1のバスユニットのその他の構成例を示す図である。
【図8】図1のアンテナユニットが送信系の機能のみを有する際の構成を示すブロック図である。
【図9】図1のアンテナユニットが受信系の機能のみを有する際の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら本発明に係るアレーアンテナ、アンテナユニット及びバスユニットの実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明の一実施形態に係るアレーアンテナの構成を示すブロック図である。図1に示すアレーアンテナは、バスユニット10に設置された接続コネクタ11−1〜11−n(nは自然数)に、アンテナユニット20−1〜20−m(mはn以下の自然数)が接続されることにより成る。
【0016】
図2は、本発明の一実施形態に係るバスユニット10及びアンテナユニット20−1の構成を示すブロック図である。
【0017】
バスユニット10には、送信信号を伝送する第1の線路12、受信信号を伝送する第2の線路13、制御信号を伝送する第3の線路14及び電源を供給するための第4の線路15が形成される。第1の線路12、第2の線路13、第3の線路14及び第4の線路15は、バスユニット10の内部で終端される。ここで、第1の線路12、第2の線路13、第3の線路14及び第4の線路15は、バスユニット10における同一層に並走して形成されていても良い。また、第1の線路12、第2の線路13、第3の線路14及び第4の線路15は、バスユニット10が多層構造を有する場合において、層毎にそれぞれ形成されていても良い。
【0018】
また、バスユニット10には、アンテナユニット20−1の接続コネクタ21と接続するための接続コネクタ11−1が任意の位置に配置される。接続コネクタ11−1は、接続コネクタ21のコネクタ211と接続するためのコネクタ111と、接続コネクタ21のコネクタ212と接続するためのコネクタ112と、接続コネクタ21のコネクタ213と接続するためのコネクタ113とを備える。
【0019】
また、バスユニット10は、第1の線路12上に切替部16を備える。切替部16は、通常時は送信信号が第1の線路12の上流から下流へ伝送されるようにしている。切替部16は、コネクタ111にコネクタ211が接続された場合には、上流からの送信信号の出力先をアンテナユニット20−1へ切り替えると共に、アンテナユニット20−1で分配された分配信号が第1の線路12の下流へ出力されるように接続を切り替える。
【0020】
また、バスユニット10は、第2の線路13上に切替部17を備える。切替部17は、通常時は受信信号が第2の線路13の上流から下流へ伝送されるようにしている。切替部17は、コネクタ112にコネクタ212が接続された場合には、上流からの受信信号の出力先をアンテナユニット20−1へ切り替えると共に、アンテナユニット20−1で合成された合成信号が受信信号として下流へ出力されるように接続を切り替える。
【0021】
また、バスユニット10は、第3の線路14上に接続部18を備える。接続部18は、コネクタ113にコネクタ213が接続された場合、制御信号をアンテナユニット20−1へ供給する。また、バスユニット10は、第4の線路15上に接続部19を備える。接続部19は、コネクタ113にコネクタ213が接続された場合、電源をアンテナユニット20−1へ供給する。
【0022】
アンテナユニット20−1は、接続コネクタ21、分配回路22、合成回路23、移相器24−1,24−2、増幅器25−1,25−2、サーキュレータ26及びアンテナ素子27を備える。接続コネクタ21は、バスユニット10の接続コネクタ11−1と接続するためのものである。接続コネクタ21は、接続コネクタ11−1のコネクタ111と接続するためのコネクタ211と、接続コネクタ11−1のコネクタ112と接続するためのコネクタ212と、接続コネクタ11−1のコネクタ113と接続するためのコネクタ213とを備える。
【0023】
分配回路22は、第1の線路12からコネクタ111,211を介して送信信号を受け取る。図3は、本発明の一実施形態に係るアンテナユニット20−1の分配回路22の機能構成を示すブロック図である。分配回路22は、リミッティングアンプ221と、分配器222とを備える。リミッティングアンプ221は、送信信号を予め設定された増幅量で増幅する。分配器222は、リミッティングアンプ221からの送信信号を予め設定された割合で分配する。分配器222は、分配した一方の送信信号を移相器24−1へ出力し、他方を分配信号としてバスユニット10へ出力する。ここで、分配器222からバスユニット10へ出力される分配信号のレベルは、分配回路22に供給される送信信号のレベルと同等となるようになっている。
【0024】
移相器24−1は、第3の線路14からの第1の移相制御信号に従って、送信信号の移相を制御する。移相器24−1は、移相を制御した送信信号を増幅器25−1へ出力する。移相器24−1は、第4の線路15から供給される電源により駆動される。
【0025】
増幅器25−1は、第3の線路14からの第1の増幅制御信号に従って、送信信号のレベルを増幅する。増幅器25−1は、レベルを増幅した送信信号をサーキュレータ26を介してアンテナ素子27へ出力する。増幅器25−1は、第4の線路15から供給される電源により駆動される。アンテナ素子27は、送信信号を空間へ向けて送信する。
【0026】
アンテナ素子27から送信された信号は、空間中の目標物で反射される。アンテナ素子27は、この反射信号を受信し、受信信号として、サーキュレータ26を介して増幅器25−2へ出力する。増幅器25−2は、第3の線路14からの第2の増幅制御信号に従って受信信号のレベルを増幅する。増幅器25−2は、レベルを増幅した受信信号を移相器24−2へ出力する。増幅器25−2は、第4の線路15から供給される電源により駆動される。
【0027】
移相器24−2は、第3の線路14からの第2の移相制御信号に従って、増幅器25−2からの受信信号の移相を制御する。移相器24−2は、移相を制御した受信信号を合成回路23へ出力する。移相器24−2は、第4の線路15から供給される電源により駆動される。
【0028】
図4は、本発明の一実施形態に係るアンテナユニット20−1の合成回路23の機能構成を示すブロック図である。図4において合成回路23は、ダウンコンバータ231と、アナログ−デジタル変換部232と、遅延部233と、ミキサ234とを備える。
【0029】
ダウンコンバータ231は、移相器24−2からの受信信号を中間周波数帯の信号に周波数変換し、アナログ−デジタル変換部232へ出力する。アナログ−デジタル変換部232は、ダウンコンバータ231からの受信信号をデジタル信号に変換し、遅延部233へ出力する。遅延部233は、予め設定された遅延量により、アナログ−デジタル変換部232からの受信信号を遅延させ、ミキサ234へ出力する。ここで、遅延回路233における遅延量は、バスユニット10に接続されたアンテナユニットの数に応じてアンテナユニット毎に設定されるものである。また、この遅延量は、アレーアンテナの製造後であっても書き換え可能である。
【0030】
ミキサ234は、遅延部233からの受信信号と、第2の線路13からコネクタ112,212を介して供給される受信信号とを合成し、バスユニット10へ出力する。ミキサ234における受信信号の合成方法は、アンテナユニット毎に設定されるものであり、その方法はアレーアンテナの製造後であっても変更可能である。
【0031】
以上のように、上記一実施形態に係るアレーアンテナは、バスユニット10の任意の位置に接続コネクタ11−1〜11−nを配置し、この接続コネクタ11−1〜11−nにアンテナユニット20−1〜20−mを接続するようにしている。これにより、バスユニット10における任意の接続コネクタ11にアンテナユニット20を接続することが可能となる。つまり、ユーザは、バスユニット10上に設置するアンテナユニットの数及び設置位置を自由に設定することが可能となる。また、ユーザは、アンテナユニット20−1〜20−mの設置密度を自由に設定することが可能となる。
【0032】
また、上記一実施形態に係るアレーアンテナにおいて、アンテナユニット20−1〜20−mは、分配回路22により第1の線路12からの送信信号を2つに分配し、一方を分配信号として第1の線路12へ返す。また、アンテナユニット20−1〜20−mは、合成回路23により、アンテナ素子27による受信信号と第2の線路13からの受信信号とを合成し、第2の線路13へ出力するようにしている。これにより、バスユニット10における任意の接続コネクタ11にアンテナユニット20を接続した場合であっても、送信信号及び受信信号を正常に伝送することが可能となる。
【0033】
したがって、本発明に係るアレーアンテナは、アレーアンテナの製造後であってもアンテナ素子の数及び配置位置を容易に変更することができる。
【0034】
また、アレーアンテナにおける増幅器が故障等した場合であっても、故障等が発生した増幅器を含むアンテナユニットのみを交換することで、アレーアンテナの修理をすることが可能となる。したがって、本発明に係るアレーアンテナは、アレーアンテナ内の増幅器が故障等した場合であっても、その修理が容易となる。
【0035】
また、上記一実施形態に係るアレーアンテナでは、各アンテナユニットにおけるリミッティングアンプ221から出力される信号レベルをそれぞれ一定にするようにしている。これにより、各アンテナ素子からは、一定レベルの送信信号がそれぞれ送信されることとなる。したがって、本発明に係るアレーアンテナは、アンテナユニットを連結させることによる送信信号の信号レベルの劣化を低減させることができる。
【0036】
また、上記一実施形態に係るアレーアンテナでは、アンテナ素子27で受信した受信信号を、合成回路23において、第2の線路13からの受信信号と合成させる。このとき、受信信号の合成方法は、製造後であっても自由に変更することが可能である。これにより、ユーザは、アレーアンテナ製造後であっても、合成方法を変更することで、アレーアンテナの開口強度分布を操作することが可能となる。したがって、本発明に係るアレーアンテナは、アレーアンテナの開口強度分布をテイラー分布等の所望の分布に保つことができる。
【0037】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記一実施形態では、アンテナユニット20−1に単一のアンテナ素子が設置される例について説明したが、アンテナユニット20には複数のアンテナ素子が設置されていても構わない。図5は、本発明の一実施形態に係るアンテナユニット20の機能構成のその他の例を示すブロック図である。アンテナユニット20は、アンテナ分配回路28及びアンテナ合成回路29をさらに備える。また、アンテナユニット20は、移相器、増幅器、サーキュレータ及びアンテナ素子を複数備える。
【0038】
図5において、アンテナ分配回路28は、例えば、分配器がトーナメント方式に連結された構成をしている。アンテナ分配回路28は、分配回路22からの送信信号を、分配器によりアンテナ素子27−1〜27−pの数に対応した数に分配し、それぞれの移相器へ出力する。
【0039】
アンテナ合成回路29は、例えば、合成器がトーナメント方式に連結された構成をしている。アンテナ合成回路29は、アンテナ素子27−1〜27−pで受信された信号を合成し、合成回路23へ供給する。このように、アンテナユニット20は、複数のアンテナ素子を備えることにより、サブアレーアンテナとして動作することが可能となる。
【0040】
また、上記一実施形態では、アンテナユニット20−1〜20−mが、バスユニット10に直線的に接続される例について説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、バスユニット10は、図6及び図7に示すような面状をしており、アンテナユニット20−1〜20−mがこのバスユニット10上に接続されている場合であっても同様に実施可能である。ここで、図6はバスユニット10における同一層に第1乃至第4の線路が並走して形成されている場合を示し、図7はバスユニット10が多層構造を有する場合において、第1乃至第4の線路が層毎にそれぞれ形成されている場合を示す。
【0041】
また、上記一実施形態では、アンテナユニット20−1の機能構成を説明したが、アンテナユニット20−2〜20−mの機能構成はアンテナユニット20−1と必ずしも同一である必要は無い。例えば、アンテナユニットは、移相器24−1,24−2又は増幅器25−1,25−2のいずれか一方が無い場合、又は、移相器24−1,24−2及び増幅器25−1,25−2の両方が無い場合であっても構わない。これにより、ユーザは、アレーアンテナにおける移相器及び増幅器の数を操作することが可能となる。
【0042】
また、アンテナユニットには、送信系と受信系とが必ずしも含まれる必要は無い。すなわち、アンテナユニットは、図8に示すように送信系のみ、又は、図9に示すように受信系のみを備える場合であっても構わない。
【0043】
さらに、この発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【0044】
10…バスユニット
11…接続コネクタ
111,112,113…コネクタ
12…第1の線路
13…第2の線路
14…第3の線路
15…第4の線路
16,17…切替部
18,19…接続部
20…アンテナユニット
21…接続コネクタ
211,212,213…コネクタ
22…分配回路
221…リミッティングアンプ
222…分配器
23…合成回路
231…ダウンコンバータ
232…アナログ−デジタル変換部
233…遅延部
234…ミキサ
24−1,24−2…移相器
25−1,25−2…増幅器
26…サーキュレータ
27,27−1〜27−p…アンテナ素子
28…アンテナ分配回路
29…アンテナ合成回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナ素子を備えたアンテナユニットが接続されるバスユニットであって、
送信信号を伝送する第1の線路と、
前記アンテナユニットと接続するための接続コネクタと、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの送信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットで分配された分配信号を送信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第1の切替部と
を備えるバスユニットと、
前記バスユニットからの送信信号を前記アンテナ素子から空間へ向けて送信するアンテナユニットであって、
前記バスユニットからの送信信号を二つに分配し、一方の信号を前記アンテナ素子から空間へ向けて送信し、他方の信号を前記分配信号として前記バスユニットへ出力する分配回路を備えるアンテナユニットと
を具備することを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項2】
前記バスユニットは、
第1の受信信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第2の線路の上流からの第1の受信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットで合成された合成信号を第1の受信信号として前記第2の回路の下流へ出力するように接続を切り替える第2の切替部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、前記アンテナ素子により第2の受信信号を受信し、
前記第2の受信信号と前記バスユニットからの第1の受信信号とを合成し、前記合成信号として前記バスユニットへ出力する合成回路をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項3】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記第1の接続部からの制御信号に基づいて制御して前記アンテナ素子へ出力する移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する移相器をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項4】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号を、前記第1の接続部からの制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項5】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記第1の接続部からの移相制御信号に基づいて制御する移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する移相器と、
前記移相器からの送信信号を、前記第1の接続部からの増幅制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する増幅器と
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項6】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記第1の接続部からの第1の制御信号に基づいて制御して前記アンテナ素子へ出力する第1の移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第1の移相器と、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号の移相を、前記第1の接続部からの第2の制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する第2の移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第2の移相器と
をさらに備えることを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ。
【請求項7】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号を、前記第1の接続部からの第1の制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する第1の増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第1の増幅器と、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号を、前記第1の接続部からの第2の制御信号に基づいて増幅して前記合成回路へ出力する第2の増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第2の増幅器と
をさらに備えることを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ。
【請求項8】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記第1の接続部からの第1の移相制御信号に基づいて制御する第1の移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第1の移相器と、
前記第1の移相器からの送信信号を、前記第1の接続部からの第1の増幅制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子に出力する第1の増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第1の増幅器と、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号を、前記第1の接続部からの第2の増幅制御信号に基づいて増幅する第2の増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第2の増幅器と、
前記第2の増幅器からの第2の受信信号の移相を、前記第1の接続部からの第2の移相制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する第2の移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する第2の移相器と
をさらに備えることを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ。
【請求項9】
前記分配回路は、
前記第1の線路からの送信信号を予め設定された増幅量で増幅するアンプと、
前記アンプからの信号を予め設定された比率で分配し、前記分配信号のレベルが、前記第1の線路からの送信信号のレベルと同一となるようにする分配器と
を備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項10】
前記合成回路は、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号をダウンコンバートする周波数変換部と、
前記周波数変換部からの第2の受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記アナログ−デジタル変換部からの第2の受信信号を予め設定された遅延量で遅延させる遅延部であって、前記遅延量は書き換え可能である遅延部と、
前記遅延部からの第2の受信信号と、前記第1の受信信号とを予め設定された合成方法に基づいて合成するミキサであって、前記合成方法は変更可能であるミキサと
を備えることを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ。
【請求項11】
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子を複数備え、
前記分配回路からの送信信号を前記複数のアンテナ素子毎に分配するアンテナ分配回路をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のアレーアンテナ。
【請求項12】
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子を複数備え、
前記複数のアンテナ素子からの第2の受信信号を合成し、前記合成回路へ出力するアンテナ合成回路をさらに備えることを特徴とする請求項2記載のアレーアンテナ。
【請求項13】
アンテナ素子を備えたアンテナユニットが接続されるバスユニットであって、
第1の受信信号を伝送する第1の線路と、
前記アンテナユニットと接続するための接続コネクタと、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの第1の受信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットで合成された合成信号を第1の受信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える切替部と
を備えるバスユニットと、
アンテナ素子により第2の受信信号を受信するアンテナユニットであって、
前記第2の受信信号と、前記バスユニットからの第1の受信信号とを合成し、前記合成信号として前記バスユニットへ出力する合成回路を備えるアンテナユニットと
を具備することを特徴とするアレーアンテナ。
【請求項14】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第2の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号の移相を、前記第1の接続部からの制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する移相器をさらに備えることを特徴とする請求項13記載のアレーアンテナ。
【請求項15】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第2の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号を、前記第1の接続部からの制御信号に基づいて増幅して前記合成回路へ出力する増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項13記載のアレーアンテナ。
【請求項16】
前記バスユニットは、
制御信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第2の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに備え、
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子からの第2の受信信号を、前記第1の接続部からの増幅制御信号に基づいて増幅する増幅器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する増幅器と、
前記増幅器からの第2の受信信号の移相を、前記第1の接続部からの移相制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する移相器であって、前記第2の接続部からの電源により動作する移相器と
をさらに備えることを特徴とする請求項13記載のアレーアンテナ。
【請求項17】
送信信号を伝送するバスユニットと接続するための接続コネクタと、
前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された送信信号を二つに分配し、一方の信号を後段へ出力し、他方の信号を分配信号として前記バスユニットへ出力する分配回路と、
前記分配回路からの送信信号を空間へ向けて送信するアンテナ素子と
を具備することを特徴とするアンテナユニット。
【請求項18】
前記アンテナ素子により第1の受信信号を受信し、
前記第1の受信信号と、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の受信信号とを合成し、前記バスユニットへ合成信号として出力する合成回路をさらに具備することを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット
【請求項19】
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された制御信号に基づいて制御して前記アンテナ素子へ出力する移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する移相器をさらに具備することを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット。
【請求項20】
前記分配回路からの送信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する増幅器をさらに具備することを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット。
【請求項21】
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された移相制御信号に基づいて制御する移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する移相器と、
前記移相器からの送信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された増幅制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する増幅器と
をさらに具備することを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット。
【請求項22】
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第1の制御信号に基づいて制御して前記アンテナ素子へ出力する第1の移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第1の移相器と、
前記第1の受信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する第2の移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第2の移相器と
をさらに具備することを特徴とする請求項18記載のアンテナユニット。
【請求項23】
前記分配回路からの送信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第1の制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子へ出力する第1の増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第1の増幅器と、
前記第1の受信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の制御信号に基づいて増幅して前記合成回路へ出力する第2の増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第2の増幅器と
をさらに備えることを特徴とする請求項18記載のアンテナユニット。
【請求項24】
前記分配回路からの送信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第1の移相制御信号に基づいて制御する第1の移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第1の移相器と、
前記第1の移相器からの送信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第1の増幅制御信号に基づいて増幅して前記アンテナ素子に出力する第1の増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第1の増幅器と、
前記第1の受信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の増幅制御信号に基づいて増幅する第2の増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第2の増幅器と、
前記第2の増幅器からの第1の受信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の移相制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する第2の移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する第2の移相器と
をさらに備えることを特徴とする請求項18記載のアンテナユニット。
【請求項25】
前記分配回路は、
前記バスユニットからの送信信号を予め設定された増幅量で増幅するアンプと、
前記アンプからの信号を予め設定された比率で分配し、前記分配信号のレベルが、前記バスユニットからの送信信号のレベルと同一となるようにする分配器と
を備えることを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット。
【請求項26】
前記合成回路は、
前記第1の受信信号をダウンコンバートする周波数変換部と、
前記周波数変換部からの第1の受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記アナログ−デジタル変換部からの第1の受信信号を予め設定された遅延量で遅延させる遅延部であって、前記遅延量は書き換え可能である遅延部と、
前記遅延部からの第1の受信信号と、前記第2の受信信号とを予め設定された合成方法に基づいて合成するミキサであって、前記合成方法は変更可能であるミキサと
を備えることを特徴とする請求項18記載のアンテナユニット。
【請求項27】
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子を複数備え、
前記分配回路からの送信信号を前記複数のアンテナ素子毎に分配するアンテナ分配回路をさらに備えることを特徴とする請求項17記載のアンテナユニット。
【請求項28】
前記アンテナユニットは、
前記アンテナ素子を複数備え、
前記複数のアンテナ素子からの第1の受信信号を合成し、前記合成回路へ出力するアンテナ合成回路をさらに備えることを特徴とする請求項18記載のアンテナユニット。
【請求項29】
第1の受信信号を受信するアンテナ素子と、
第2の受信信号を伝送するバスユニットと接続するための接続コネクタと、
前記第1の受信信号と、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された第2の受信信号とを合成し、合成信号として前記バスユニットへ前記接続コネクタを介して出力する合成回路と
を具備することを特徴とするアンテナユニット。
【請求項30】
前記第1の受信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する移相器をさらに具備することを特徴とする請求項29記載のアンテナユニット。
【請求項31】
前記第1の受信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された制御信号に基づいて増幅して前記合成回路へ出力する増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する増幅器をさらに具備することを特徴とする請求項29記載のアンテナユニット。
【請求項32】
前記第1の受信信号を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された増幅制御信号に基づいて増幅する増幅器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する増幅器と、
前記増幅器からの第1の受信信号の移相を、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された移相制御信号に基づいて制御して前記合成回路へ出力する移相器であって、前記接続コネクタを介して前記バスユニットから供給された電源により動作する移相器と
をさらに具備することを特徴とする請求項29記載のアンテナユニット。
【請求項33】
アンテナ素子を備えたアンテナユニットと接続するための接続コネクタと、
送信信号を伝送する第1の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの送信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットからの信号を送信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第1の切替部と
を具備することを特徴とするバスユニット。
【請求項34】
第1の受信信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合に、前記第2の線路の上流からの受信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットからの信号を受信信号として前記第2の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第2の切替部と
をさらに具備することを特徴とする請求項33記載のバスユニット。
【請求項35】
制御信号を伝送する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第4の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第4の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに具備することを特徴とする請求項33又は請求項34のいずれかに記載のバスユニット。
【請求項36】
アンテナ素子を備えたアンテナユニットと接続するための接続コネクタと、
受信信号を伝送する第1の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第1の線路の上流からの受信信号を前記アンテナユニットへ供給すると共に、前記アンテナユニットからの信号を受信信号として前記第1の線路の下流へ出力するように接続を切り替える第1の切替部と
を具備することを特徴とするバスユニット。
【請求項37】
制御信号を伝送する第2の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第2の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記制御信号を出力する第1の接続部と、
電源を供給する第3の線路と、
前記接続コネクタに前記アンテナユニットが接続された場合、前記第3の線路と前記アンテナユニットとを接続させ、前記アンテナユニットへ前記電源を供給する第2の接続部と
をさらに具備することを特徴とする請求項36に記載のバスユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−124937(P2011−124937A)
【公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−283166(P2009−283166)
【出願日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】