JP6128842B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を行うアンテナ装置において、広帯域通信を実現し、かつ冗長性を有するアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device that realizes broadband communication and has redundancy in an antenna device that performs two-stage beam formation of analog and digital.
近年、衛星通信において、広帯域かつ大容量通信への需要が高まっている。
また、衛星打ち上げ後でも、地上の通信需要の変化に応じて、衛星の通信機能（例えば、ビーム形状など）を柔軟に変更可能なアンテナ装置が望まれている。
In recent years, in satellite communication, demand for broadband and large-capacity communication is increasing.
Further, there is a demand for an antenna device that can flexibly change a satellite communication function (for example, a beam shape, etc.) in response to a change in ground communication demand even after the satellite is launched.
このような柔軟なビームを形成するための振幅位相の制御方法として、ディジタルビームフォーミング（以降、ＤＢＦと言う）がある。
ＤＢＦでは、各アンテナ素子の受信信号をアナログディジタル変換器（以降、Ａ／Ｄ変換器と言う）によりディジタル信号に変換した後に、ディジタル信号処理により振幅位相を調整するものである。
そのため、高精度な振幅位相制御が可能となる。
しかしながら、各アンテナ素子にＡ／Ｄ変換器が必要であり、ディジタル信号処理部での計算量も多くなることから、ＤＢＦを適用することにより消費電力が増大するという課題がある。
As a method for controlling the amplitude and phase for forming such a flexible beam, there is digital beam forming (hereinafter referred to as DBF).
In DBF, a received signal of each antenna element is converted into a digital signal by an analog-digital converter (hereinafter referred to as an A / D converter), and then the amplitude phase is adjusted by digital signal processing.
Therefore, highly accurate amplitude phase control is possible.
However, since each antenna element requires an A / D converter and the amount of calculation in the digital signal processing unit increases, there is a problem that power consumption increases by applying DBF.
そこで、ＤＢＦの処理数を減らすために、各アンテナ素子をサブアレー化し、アナログ信号でビーム形成処理して複数のサブアレー信号を出力し、その後、各サブアレー信号をＡ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換し、周波数デマルチプレクサにより信号帯域を分けた後にＤＢＦを行うという、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成方法を用いたアンテナシステムが提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
Therefore, in order to reduce the number of DBF processes, each antenna element is sub-arrayed, and beam forming processing is performed with analog signals to output a plurality of sub-array signals. Thereafter, each sub-array signal is converted into a digital signal by an A / D converter. However, an antenna system using a two-stage beam forming method of analog and digital in which DBF is performed after dividing a signal band by a frequency demultiplexer has been proposed (for example, see
従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、前記特許文献１記載のアンテナシステムでは、サブアレー信号をＡ／Ｄ変換し、周波数デマルチプレクサにより信号帯域を分けた後にＤＢＦを実施している。
このため、本アンテナシステムで処理可能な最大の周波数帯域幅は、Ａ／Ｄ変換器の性能によって制限されてしまう。
したがって、本アンテナシステムを適用する場合、広帯域通信を実現するのが困難という課題があった。
Since the conventional antenna apparatus is configured as described above, in the antenna system described in
For this reason, the maximum frequency bandwidth that can be processed by the antenna system is limited by the performance of the A / D converter.
Therefore, when this antenna system is applied, there is a problem that it is difficult to realize broadband communication.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、広帯域通信が可能なアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an antenna device capable of broadband communication even when analog and digital two-stage beam forming is used.
本発明のアンテナ装置は、複数の素子アンテナと、複数の素子アンテナによる信号を無線周波数帯で合成して複数の第一ビーム信号を形成するアナログビーム形成回路と、複数の第一ビーム信号をそれぞれ無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割して複数の最小単位周波数分割信号を生成する複数のフィルタバンクと、複数の最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換器と、ディジタル信号に変換された同一周波数分割単位の最小単位周波数分割信号をディジタル信号処理により合成して複数の第二ビーム信号を形成するＤＢＦネットワークと、複数の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器とを備えたものである。 The antenna device of the present invention includes a plurality of element antennas, an analog beam forming circuit that combines signals from the plurality of element antennas in a radio frequency band to form a plurality of first beam signals, and a plurality of first beam signals, respectively. A plurality of filter banks for generating a plurality of minimum unit frequency division signals by dividing the minimum frequency division unit of the radio frequency band; a plurality of A / D converters for converting the plurality of minimum unit frequency division signals into digital signals; A DBF network for synthesizing a minimum unit frequency division signal of the same frequency division unit converted into a digital signal by digital signal processing to form a plurality of second beam signals, and a digital for relaying the plurality of second beam signals by digital signals It is equipped with a repeater.
本発明によれば、フィルタバンクにより最小周波数分割単位で分割した後に、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換し、ＤＢＦネットワークによりＤＢＦを実施している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、本アンテナ装置で処理可能な最大の周波数帯域幅は、Ａ／Ｄ変換器の性能によって制限されることなく、広帯域通信を実現する効果がある。
According to the present invention, after dividing by the minimum frequency division unit by the filter bank, it is converted into a digital signal by the A / D converter, and DBF is performed by the DBF network.
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, the maximum frequency bandwidth that can be processed by the antenna apparatus is not limited by the performance of the A / D converter, and wideband communication is realized. effective.
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるアンテナ装置を示す構成図である。
なお、図１のアンテナ装置は、受信側のアンテナ装置を示している。
図１に示すように、本実施の形態１のアンテナ装置は、Ｋ（Ｋは任意の自然数）個の受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋと、受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋに各々接続される低雑音増幅器（以降、ＬＮＡと言う）２−１〜２〜Ｋと、各ＬＮＡ２−１〜２〜Ｋに接続され、信号を無線周波数帯で合成してＬ（Ｌは任意の自然数）本の第一ビーム信号を形成する受信アナログビーム形成回路３とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
Note that the antenna device of FIG. 1 is a receiving-side antenna device.
As shown in FIG. 1, the antenna apparatus according to the first embodiment includes K (K is an arbitrary natural number) receiving element antennas 1-1 to 1-K and receiving element antennas 1-1 to 1-K. Low noise amplifiers (hereinafter referred to as LNAs) 2-1 to 2 to K and LNAs 2-1 to 2 to K, which are connected to each other, combine signals in a radio frequency band, and L (L is an arbitrary value) A reception analog
また、受信アナログビーム形成回路３に接続され、Ｌ本の第一ビーム信号を２分配して第一分配信号および第二分配信号を生成するＬ個の分配器４−１〜４−Ｌと、各分配器４−１〜４−Ｌに接続され、Ｌ本の第一分配信号をアナログ信号のまま中継するアナログ中継器５と、各分配器４−１〜４−Ｌに接続され、Ｌ本の第二分配信号をそれぞれＭ（Ｍは任意の自然数）個の無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割してＬ×Ｍ個の最小単位周波数分割信号を生成するＬ個の周波数デマルチプレクサ（以降、ＩＭＵＸと言う：フィルタバンク）６−１〜６−Ｌとを備える。
L distributors 4-1 to 4 -L connected to the reception analog
さらに、各ＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌに接続され、アナログ信号であるＬ×Ｍ個の各最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換するＬ×Ｍ個のＡ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍと、ｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の最小単位周波数分割信号の各ディジタル信号（７−１−ｊ、７−２−ｊ、・・・、および７−Ｌ−ｊ）をディジタル信号処理により合成してＭ本の第二ビーム信号を形成するＭ個の受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍと、各受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍに接続され、Ｍ本の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器９とを備える。 Further, L × M A / D converters 7-1-1 connected to the respective IMUXs 6-1 to 6 -L and convert L × M minimum unit frequency division signals, which are analog signals, into digital signals. ˜7-LM and each digital signal (7-1-j, 7-2-j,..., And 7-L-j of the j-th (1 ≦ j ≦ M) minimum unit frequency division signal ) By digital signal processing to form M second beam signals, and M receiving DBF networks 8-1 to 8-M connected to each receiving DBF network 8-1 to 8-M. And a digital repeater 9 that relays the second beam signal of the book as a digital signal.
次に動作について説明する。
まず、各受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋで受信された信号は、ＬＮＡ２−１〜２−Ｋで増幅される。
なお、受信信号は反射鏡を介して各受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋに入力されてもよい。
増幅された信号は、受信アナログビーム形成回路３に入力され、Ｌ本の第一ビーム信号が形成される。
ここで、受信アナログビーム形成回路３は、給電回路で構成され、第一ビーム信号のみで通信可能なように設計される。
第一ビームは、典型的にはスポットビームを形成するが、これに限定されるものではない。
Next, the operation will be described.
First, signals received by the receiving element antennas 1-1 to 1-K are amplified by the LNAs 2-1 to 2-K.
The received signal may be input to each of the receiving element antennas 1-1 to 1-K via a reflecting mirror.
The amplified signal is input to the reception analog
Here, the reception analog
The first beam typically forms a spot beam, but is not limited thereto.
次に、受信アナログビーム形成回路３に分配器４−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）が接続され、分配器４−ｉにおいて、第一ビーム信号は２分配され、第一分配信号および第二分配信号が出力される。
分配器４−ｉから出力される合計Ｌ本の第一分配信号は、アナログ中継器５に入力され、アナログ信号のまま送信アンテナ装置（図示せず）へと中継される。
また、Ｌ本の第二分配信号は、ＩＭＵＸ６−ｉにそれぞれ入力され、各第二分配信号はＭ個の最小周波数分割単位に分割される。
したがって、Ｌ個のＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌにより、合計Ｌ×Ｍ個のアナログの最小単位周波数分割信号が出力される。
Next, a distributor 4-i (1 ≦ i ≦ L) is connected to the reception analog
A total of L first distribution signals output from the distributor 4-i are input to the
The L second distribution signals are respectively input to IMUX 6-i, and each second distribution signal is divided into M minimum frequency division units.
Accordingly, a total of L × M analog minimum unit frequency division signals are output by the L IMUXs 6-1 to 6-L.
次に、Ｌ×Ｍ個のアナログの最小単位周波数分割信号をそれぞれＡ／Ｄ変換器７−ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）によりディジタルの最小単位周波数分割信号に変換し、ｊ番目のディジタルの最小単位周波数分割信号、すなわち、Ａ／Ｄ変換器７−１−ｊ、７−２−ｊ、・・・、および７−ｉ−ｊからの出力をｊ番目の受信ＤＢＦネットワーク８−ｊに入力する。 Next, L × M analog minimum unit frequency division signals are converted into digital minimum unit frequency division signals by A / D converters 7-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M), respectively. The jth digital minimum unit frequency division signal, that is, the output from the A / D converters 7-1-j, 7-2-j,. Input to the DBF network 8-j.
受信ＤＢＦネットワーク８−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）においては、ディジタルの各最小単位周波数分割信号に受信複素重みを乗積して振幅制御および位相制御を行った後に加算し、第二ビーム信号を形成する。
Ｍ個の受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍで同様の処理を行い、Ｍ本の第二ビーム信号を出力する。
ここで、第二ビーム信号は、ある特定のカバレッジエリアを照射するために最適化された成形ビームであることが好ましいが、これに限定されるものではない。
また、受信複素重みを変更することにより、通信需要の変化に応じて第二ビーム信号のカバレッジエリアを再設定することも可能である。
したがって、本実施の形態１では、受信アナログビーム形成回路３により形成された第一ビーム信号をディジタル信号へ変換し、ビーム単位で合成するビームスペース型のＤＢＦを行う。
In the reception DBF network 8-j (1 ≦ j ≦ M), each of the digital minimum unit frequency division signals is multiplied by the reception complex weight and subjected to amplitude control and phase control, and then added, and the second beam signal is added. Form.
The same processing is performed by the M reception DBF networks 8-1 to 8-M, and M second beam signals are output.
Here, the second beam signal is preferably a shaped beam optimized for irradiating a specific coverage area, but is not limited thereto.
Further, by changing the reception complex weight, it is possible to reset the coverage area of the second beam signal in accordance with a change in communication demand.
Therefore, in the first embodiment, a beam space type DBF is performed in which the first beam signal formed by the reception analog
受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍにおいて形成されたＭ本の第二ビーム信号は、ディジタル中継器９に入力され、ディジタル信号のまま送信アンテナ装置（図示せず）へと中継される。
ディジタル中継器９においては、信号を中継するだけでも良いし、ルーティングを行って経路変更するなどしてもよい。
The M second beam signals formed in the reception DBF networks 8-1 to 8-M are input to the digital repeater 9, and are relayed to the transmission antenna device (not shown) as the digital signal.
In the digital repeater 9, the signal may be relayed or the route may be changed by performing routing.
以上のように、本実施の形態１によれば、ＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌにより最小周波数分割単位で分割した後に、Ａ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍによりディジタル信号に変換し、受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−ＭによりＤＢＦを実施している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、本アンテナ装置で処理可能な最大の周波数帯域幅は、Ａ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍの性能によって制限されることなく、広帯域通信を実現することができる。
また、分配器４−１〜４−Ｌにより第一ビーム信号をそれぞれ２分配し、アナログ中継器５により分配された一方のＬ本の第一ビーム信号をアナログ信号で中継している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、広帯域通信を実現しつつ、かつ受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍおよびディジタル中継器９などのディジタル信号処理部分が故障した場合でも、冗長系として常時使用することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the digital signal is divided by the A / D converters 7-1-1 to 7 -LM after being divided by the minimum frequency division unit by the IMUXs 6-1 to 6-L. And DBF is performed by the reception DBF networks 8-1 to 8-M.
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, the maximum frequency bandwidth that can be processed by the antenna apparatus depends on the performance of the A / D converters 7-1-1 to 7-LM. Broadband communication can be realized without limitation.
Further, each of the first beam signals is divided into two by the distributors 4-1 to 4 -L, and one of the L first beam signals distributed by the
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, wideband communication is realized and the digital signal processing parts such as the reception DBF networks 8-1 to 8-M and the digital repeater 9 fail. However, it can always be used as a redundant system.
また、本実施の形態１では、分配器４−１〜４−Ｌにより信号を分ける場合を示したが、分配器４−１〜４−Ｌの代わりにスイッチを用いて構成してもよい。
この場合、スイッチに接続されるアナログ中継器５およびディジタル中継器９が時分割で変更されるため、広帯域通信および冗長構成を常時実現することはできないが、指定されたタイミングにおいて広帯域通信および冗長構成を実現することが可能である。
In the first embodiment, the case where the signals are divided by the distributors 4-1 to 4 -L has been shown, but a switch may be used instead of the distributors 4-1 to 4 -L.
In this case, since the
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２によるアンテナ装置を示す構成図である。
なお、図２のアンテナ装置は、送信側のアンテナ装置を示している。
図２に示すように、本実施の形態２のアンテナ装置は、Ｌ本の第一ビーム信号をアナログ信号で中継するアナログ中継器５と、Ｍ本の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器９と、ディジタル中継器９に接続され、中継されたＭ本の各第二ビーム信号をそれぞれＬ個にコピーしてディジタル信号処理によりＬ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号を形成するＭ個の送信ＤＢＦネットワーク１０−１〜１０−Ｍと、Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号をアナログ信号に変換するＬ×Ｍ個のディジタルアナログ変換器（以降、Ｄ／Ａ変換器と言う）１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍとを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
Note that the antenna device in FIG. 2 is a transmitting-side antenna device.
As shown in FIG. 2, the antenna apparatus of the second embodiment includes an
また、Ｄ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍに接続され、Ｌ×Ｍ個のＤ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍにより変換されたＭ個の無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割されているアナログ信号を合波してＬ個のアナログ合波信号を生成するＬ個の周波数マルチプレクサ（以降、ＯＭＵＸと言う：フィルタバンク）１２−１〜１２−Ｌと、ＯＭＵＸ１２−１〜１２−Ｌおよびアナログ中継器５に接続され、Ｌ個のアナログ合波信号およびＬ本のアナログ中継信号を合成してＬ個の送信アナログビーム信号を生成するＬ個の合成器１３−１〜１３−Ｌとを備える。
In addition, the M pieces of M are connected to the D / A converters 11-1-1 to 11 -LM and converted by the L × M D / A converters 11-1-1 to 11 -LM. L frequency multiplexers (hereinafter referred to as OMUX: filter bank) 12-1 to 12 that multiplex analog signals divided by the minimum frequency division unit of the radio frequency band to generate L analog combined signals. -L is connected to the OMUXs 12-1 to 12-L and the
さらに、各合成器１３−１〜１３−Ｌに接続され、Ｌ本の送信アナログビーム信号を無線周波数帯で処理してＫ個の送信アナログ信号を形成する送信アナログビーム形成回路１４と、送信アナログビーム形成回路１４に接続され、各送信アナログ信号を増幅するＫ個の高出力増幅器（以降、ＨＰＡと言う）１５−１〜１５〜Ｋと、各ＨＰＡ１５−１〜１５〜Ｋに接続され、増幅された各送信アナログ信号を送信するＫ個の送信素子アンテナ１６−１〜１６−Ｋとを備える。
Further, a transmission analog
次に動作について説明する。
まず、アナログ中継器５には、高周波のアナログ中継信号、ディジタル中継器９には、ディジタル信号が入力される。
ディジタル中継器９に入力されたディジタル信号は、ディジタル信号のまま送信ＤＢＦネットワーク１０−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）にそれぞれ入力される。
ディジタル中継器９においては、ディジタル信号を中継するだけでも良いし、ルーティングを行って経路変更するなどしてもよい。
Next, the operation will be described.
First, a high frequency analog relay signal is input to the
The digital signal input to the digital repeater 9 is input to the transmission DBF network 10-j (1 ≦ j ≦ M) as the digital signal.
In the digital repeater 9, the digital signal may be relayed or the route may be changed by performing routing.
送信ＤＢＦネットワーク１０−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）は、入力される第二ビーム信号をＬ個にコピーし、それぞれに送信複素重みを乗積して振幅制御および位相制御を行い、Ｌ個のＤＢＦ送信信号を出力する。
Ｍ個の送信ＤＢＦネットワークで同様の処理を行い、合計Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号が形成される。
Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号は、それぞれＤ／Ａ変換器１１−ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）によりディジタル信号からアナログ信号へと変換され、Ｌ×Ｍ個のアナログ送信信号が出力される。
The transmission DBF network 10-j (1 ≦ j ≦ M) copies the input second beam signal to L pieces, multiplies transmission complex weights to each of them, performs amplitude control and phase control, A DBF transmission signal is output.
Similar processing is performed in the M transmission DBF networks, and a total of L × M DBF transmission signals are formed.
The L × M DBF transmission signals are converted from digital signals to analog signals by D / A converters 11-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M), respectively. An analog transmission signal is output.
ＯＭＵＸ１２−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）は、Ｄ／Ａ変換器１１―ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）の合計Ｍ個の最小周波数分割単位に分割されているアナログ送信信号、すなわちＤ／Ａ変換器１１−ｉ−１〜１１−ｉ−Ｍのアナログ送信信号を合波し、Ｌ個のアナログ合波信号を出力する。
合成器１３−ｉは、ＯＭＵＸ１２−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）からのアナログ合波信号と、アナログ中継器５の出力であるｉ番目のアナログ中継信号を合成し、送信アナログビーム信号を出力する。
本処理を合成器Ｌ個分実施し、合計Ｌ本の送信アナログビーム信号が出力される。
The OMUX 12-i (1 ≦ i ≦ L) is an analog that is divided into a total of M minimum frequency division units of the D / A converter 11-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M). The transmission signals, that is, the analog transmission signals of the D / A converters 11-i-1 to 11-i-M are multiplexed, and L analog combined signals are output.
The combiner 13-i combines the analog combined signal from the OMUX 12-i (1 ≦ i ≦ L) and the i-th analog relay signal that is the output of the
This process is performed for L synthesizers, and a total of L transmission analog beam signals are output.
送信アナログビーム形成回路１４は、給電回路で構成され、Ｌ本の送信アナログビーム信号から、各送信素子アンテナの送信アナログ信号を形成する。
これらの送信アナログ信号は、それぞれＨＰＡ１５−１〜１５−Ｋにより増幅され、送信素子アンテナ１６−１〜１６−Ｋから出力される。
なお、送信アナログ信号は、反射鏡を介して送信されても良い。
The transmission analog
These transmission analog signals are amplified by the HPAs 15-1 to 15-K, respectively, and output from the transmission element antennas 16-1 to 16-K.
The transmission analog signal may be transmitted via a reflecting mirror.
以上のように、本実施の形態２によれば、第一ビーム信号をアナログ中継器５によりアナログ信号で中継すると共に、第二ビーム信号をディジタル中継器９によりディジタル信号で中継し、合成器１３−１〜１３−Ｌにより合成している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、広帯域通信を実現しつつ、かつディジタル中継器９および送信ＤＢＦネットワーク１０−１〜１０−Ｍなどのディジタル信号処理部分が故障した場合でも、冗長系として常時使用することが可能となる効果がある。
また、比較的狭帯域な信号をＤ／Ａ変換するため、Ｄ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍの処理能力を低くすることも可能である。
As described above, according to the second embodiment, the first beam signal is relayed by the
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, wideband communication is realized and digital signal processing parts such as the digital repeater 9 and the transmission DBF networks 10-1 to 10-M fail. However, there is an effect that it can be always used as a redundant system.
Further, since D / A conversion is performed on a relatively narrow band signal, it is possible to reduce the processing capability of the D / A converters 11-1-1-1 to 11-LM.
なお、本実施の形態２では、合成器１３−１〜１３−Ｌにより信号を合成する場合を示したが、合成器の代わりにスイッチを用いて構成してもよい。
この場合、スイッチによって接続されるアナログ中継器５およびディジタル中継器９が時分割で変更になるため、広帯域通信および冗長構成を常時実現することはできないが、指定されたタイミングにおいて広帯域通信および冗長構成を実現することが可能である。
In the second embodiment, the case where signals are combined by the combiners 13-1 to 13-L is shown, but a switch may be used instead of the combiner.
In this case, since the
また、本実施の形態２の他、図３のように構成してもよい。
図３は図２のアンテナ装置における送信アナログビーム形成回路とＨＰＡとの順序を入れ替えたものである。
順序を入れ替えることにより、ＨＰＡの個数はＫ個（すなわち送信素子アンテナ数個）からＬ個（第一ビーム数個）に変化する。
一般的に、Ｋ＞Ｌであるため、図３のように構成することで、ＨＰＡの個数を減らすことができ、消費電力の低減が可能となる。
Further, in addition to the second embodiment, it may be configured as shown in FIG.
FIG. 3 shows the transmission analog beam forming circuit and the HPA in the antenna apparatus of FIG.
By changing the order, the number of HPAs changes from K (that is, several transmitting element antennas) to L (several first beams).
In general, since K> L, the configuration shown in FIG. 3 can reduce the number of HPAs and reduce power consumption.
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３によるアンテナ装置を示す構成図である。
図１では、受信アンテナ装置への適用、図２および図３では、送信アンテナ装置への適用を示したが、図４のアンテナ装置は、受信アンテナ装置および送信アンテナ装置を組み合わせた送受信アンテナ装置を示している。
図４に示すように、本実施の形態４のアンテナ装置は、Ｋ個の受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋと、受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋに各々接続されるＬＮＡ２−１〜２〜Ｋと、各ＬＮＡ２−１〜２〜Ｋに接続され、信号を無線周波数帯で合成してＬ本の第一ビーム信号を形成する受信アナログビーム形成回路３とを備える。
FIG. 4 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
1 shows application to a reception antenna device, and FIGS. 2 and 3 show application to a transmission antenna device. However, the antenna device in FIG. 4 is a transmission / reception antenna device that combines a reception antenna device and a transmission antenna device. Show.
As shown in FIG. 4, the antenna apparatus of the fourth embodiment includes K receiving element antennas 1-1 to 1-K and LNAs 2-1 connected to receiving element antennas 1-1 to 1-K, respectively. ˜2 to K and a reception analog
また、受信アナログビーム形成回路３に接続され、Ｌ本の第一ビーム信号を２分配して第一分配信号および第二分配信号を生成するＬ個の分配器４−１〜４−Ｌと、各分配器４−１〜４−Ｌに接続され、Ｌ本の第一分配信号をアナログ信号のまま中継するアナログ中継器５と、各分配器４−１〜４−Ｌに接続され、Ｌ本の第二分配信号をそれぞれＭ個の無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割してＬ×Ｍ個の最小単位周波数分割信号を生成するＬ個のＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌとを備える。
L distributors 4-1 to 4 -L connected to the reception analog
さらに、各ＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌに接続され、アナログ信号であるＬ×Ｍ個の各最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換するＬ×Ｍ個のＡ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍと、ｊ番目（１≦ｊ≦Ｍ）の最小単位周波数分割信号の各ディジタル信号（７−１−ｊ、７−２−ｊ、・・・、および７−Ｌ−ｊ）をディジタル信号処理により合成してＭ本の第二ビーム信号を形成するＭ個の受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍと、各受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍに接続され、Ｍ本の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器９とを備える。 Further, L × M A / D converters 7-1-1 connected to the respective IMUXs 6-1 to 6 -L and convert L × M minimum unit frequency division signals, which are analog signals, into digital signals. ˜7-LM and each digital signal (7-1-j, 7-2-j,..., And 7-L-j of the j-th (1 ≦ j ≦ M) minimum unit frequency division signal ) By digital signal processing to form M second beam signals, and M receiving DBF networks 8-1 to 8-M connected to each receiving DBF network 8-1 to 8-M. And a digital repeater 9 that relays the second beam signal of the book as a digital signal.
さらに、ディジタル中継器９に接続され、中継されたＭ本の各第二ビーム信号をそれぞれＬ個にコピーしてディジタル信号処理によりＬ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号を形成するＭ個の送信ＤＢＦネットワーク１０−１〜１０−Ｍと、Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号をアナログ信号に変換するＬ×Ｍ個のＤ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍとを備える。 Further, M transmission DBF networks connected to the digital repeater 9 and configured to copy each of the relayed M second beam signals to L and form L × M DBF transmission signals by digital signal processing. 10-1 to 10-M and L × M D / A converters 11-1-1-1 to 11-LM that convert L × M DBF transmission signals into analog signals.
さらに、Ｄ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍに接続され、Ｌ×Ｍ個のＤ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍにより変換されたＭ個の無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割されているアナログ信号を合波してＬ個のアナログ合波信号を生成するＬ個のＯＭＵＸ１２−１〜１２−Ｌと、ＯＭＵＸ１２−１〜１２−Ｌおよびアナログ中継器５に接続され、Ｌ個のアナログ合波信号およびＬ本のアナログ中継信号を合成してＬ個の送信アナログビーム信号を生成するＬ個の合成器１３−１〜１３−Ｌとを備える。
Further, the M pieces of M connected to the D / A converters 11-1-1 to 11 -LM and converted by the L × M D / A converters 11-1-1 to 11 -LM L OMUXs 12-1 to 12-L for combining analog signals divided by the minimum frequency division unit of the radio frequency band to generate L analog combined signals, OMUXs 12-1 to 12-L, and L combiners 13-1 to 13-L, which are connected to the
さらに、各合成器１３−１〜１３−Ｌに接続され、Ｌ本の送信アナログビーム信号を無線周波数帯で処理してＫ個の送信アナログ信号を形成する送信アナログビーム形成回路１４と、送信アナログビーム形成回路１４に接続され、各送信アナログ信号を増幅するＫ個のＨＰＡ１５−１〜１５〜Ｋと、各ＨＰＡ１５−１〜１５〜Ｋに接続され、増幅された各送信アナログ信号を送信するＫ個の送信素子アンテナ１６−１〜１６−Ｋとを備える。
Further, a transmission analog
次に動作について説明する。
まず、各受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋで受信された信号は、ＬＮＡ２−１〜２−Ｋで増幅される。
増幅された信号は、受信アナログビーム形成回路３に入力され、Ｌ本の第一ビーム信号が形成される。
Next, the operation will be described.
First, signals received by the receiving element antennas 1-1 to 1-K are amplified by the LNAs 2-1 to 2-K.
The amplified signal is input to the reception analog
次に、受信アナログビーム形成回路３に分配器４−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）が接続され、分配器４−ｉにおいて、第一ビーム信号は２分配され、第一分配信号および第二分配信号が出力される。
分配器４−ｉから出力される合計Ｌ本の第一分配信号は、アナログ中継器５に入力され、アナログ信号のまま送信アンテナ装置（図示せず）へと中継される。
また、Ｌ本の第二分配信号は、ＩＭＵＸ６−ｉにそれぞれ入力され、各第二分配信号はＭ個の最小周波数分割単位に分割される。
したがって、Ｌ個のＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌにより、合計Ｌ×Ｍ個のアナログの最小単位周波数分割信号が出力される。
Next, a distributor 4-i (1 ≦ i ≦ L) is connected to the reception analog
A total of L first distribution signals output from the distributor 4-i are input to the
The L second distribution signals are respectively input to IMUX 6-i, and each second distribution signal is divided into M minimum frequency division units.
Accordingly, a total of L × M analog minimum unit frequency division signals are output by the L IMUXs 6-1 to 6-L.
次に、Ｌ×Ｍ個のアナログの最小単位周波数分割信号をそれぞれＡ／Ｄ変換器７−ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）によりディジタルの最小単位周波数分割信号に変換し、ｊ番目のディジタルの最小単位周波数分割信号、すなわち、Ａ／Ｄ変換器７−１−ｊ、７−２−ｊ、・・・、および７−ｉ−ｊからの出力をｊ番目の受信ＤＢＦネットワーク８−ｊに入力する。 Next, L × M analog minimum unit frequency division signals are converted into digital minimum unit frequency division signals by A / D converters 7-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M), respectively. The jth digital minimum unit frequency division signal, that is, the output from the A / D converters 7-1-j, 7-2-j,. Input to the DBF network 8-j.
受信ＤＢＦネットワーク８−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）においては、ディジタルの各最小単位周波数分割信号に受信複素重みを乗積して振幅制御および位相制御を行った後に加算し、第二ビーム信号を形成する。
Ｍ個の受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍで同様の処理を行い、Ｍ本の第二ビーム信号を出力する。
In the reception DBF network 8-j (1 ≦ j ≦ M), each of the digital minimum unit frequency division signals is multiplied by the reception complex weight and subjected to amplitude control and phase control, and then added, and the second beam signal is added. Form.
The same processing is performed by the M reception DBF networks 8-1 to 8-M, and M second beam signals are output.
受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍにおいて形成されたＭ本の第二ビーム信号は、ディジタル中継器９に入力される。
ディジタル中継器９に入力されたディジタル信号は、ディジタル信号のまま送信ＤＢＦネットワーク１０−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）にそれぞれ入力される。
The M second beam signals formed in the reception DBF networks 8-1 to 8-M are input to the digital repeater 9.
The digital signal input to the digital repeater 9 is input to the transmission DBF network 10-j (1 ≦ j ≦ M) as the digital signal.
送信ＤＢＦネットワーク１０−ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）は、入力される第二ビーム信号をＬ個にコピーし、それぞれに送信複素重みを乗積して振幅制御および位相制御を行い、Ｌ個のＤＢＦ送信信号を出力する。
Ｍ個の送信ＤＢＦネットワークで同様の処理を行い、合計Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号が形成される。
Ｌ×Ｍ個のＤＢＦ送信信号は、それぞれＤ／Ａ変換器１１−ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）によりディジタル信号からアナログ信号へと変換され、Ｌ×Ｍ個のアナログ送信信号が出力される。
The transmission DBF network 10-j (1 ≦ j ≦ M) copies the input second beam signal to L pieces, multiplies transmission complex weights to each of them, performs amplitude control and phase control, A DBF transmission signal is output.
Similar processing is performed in the M transmission DBF networks, and a total of L × M DBF transmission signals are formed.
The L × M DBF transmission signals are converted from digital signals to analog signals by D / A converters 11-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M), respectively. An analog transmission signal is output.
ＯＭＵＸ１２−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）は、Ｄ／Ａ変換器１１―ｉ−ｊ（１≦ｉ≦Ｌ、１≦ｊ≦Ｍ）の合計Ｍ個の最小周波数分割単位に分割されているアナログ送信信号、すなわちＤ／Ａ変換器１１−ｉ−１〜１１−ｉ−Ｍのアナログ送信信号を合波し、Ｌ個のアナログ合波信号を出力する。
合成器１３−ｉは、ＯＭＵＸ１２−ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）からのアナログ合波信号と、アナログ中継器５の出力であるｉ番目のアナログ中継信号を合成し、送信アナログビーム信号を出力する。
本処理を合成器Ｌ個分実施し、合計Ｌ本の送信アナログビーム信号が出力される。
The OMUX 12-i (1 ≦ i ≦ L) is an analog that is divided into a total of M minimum frequency division units of the D / A converter 11-ij (1 ≦ i ≦ L, 1 ≦ j ≦ M). The transmission signals, that is, the analog transmission signals of the D / A converters 11-i-1 to 11-i-M are multiplexed, and L analog combined signals are output.
The combiner 13-i combines the analog combined signal from the OMUX 12-i (1 ≦ i ≦ L) and the i-th analog relay signal that is the output of the
This process is performed for L synthesizers, and a total of L transmission analog beam signals are output.
送信アナログビーム形成回路１４は、給電回路で構成され、Ｌ本の送信アナログビーム信号から、各送信素子アンテナの送信アナログ信号を形成する。
これらの送信アナログ信号は、それぞれＨＰＡ１５−１〜１５−Ｋにより増幅され、送信素子アンテナ１６−１〜１６−Ｋから出力される。
The transmission analog
These transmission analog signals are amplified by the HPAs 15-1 to 15-K, respectively, and output from the transmission element antennas 16-1 to 16-K.
以上のように、本実施の形態３によれば、分配器４−１〜４−Ｌにより第一ビーム信号をそれぞれ２分配し、分配された一方の第一ビーム信号をアナログ中継器５によりアナログ信号で中継すると共に、分配された他方の第一ビーム信号をＤＢＦ処理し、ディジタル信号でディジタル中継器９により中継した後に、合成器１３−１〜１３−Ｌにより合成している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、広帯域通信を実現しつつ、かつ受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−Ｍ、ディジタル中継器９および送信ＤＢＦネットワーク１０−１〜１０−Ｍなどのディジタル信号処理部分が故障した場合でも、冗長系として常時使用することが可能となる。
また、ＩＭＵＸ６−１〜６−Ｌにより最小周波数分割単位で分割した後に、Ａ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍによりディジタル信号に変換し、受信ＤＢＦネットワーク８−１〜８−ＭによりＤＢＦを実施している。
よって、アナログおよびディジタルの２段階のビーム形成を用いた場合でも、本アンテナ装置で処理可能な最大の周波数帯域幅は、Ａ／Ｄ変換器７−１−１〜７−Ｌ−Ｍの性能によって制限されることなく、広帯域通信を実現することができる。
さらに、比較的狭帯域な信号をＤ／Ａ変換するため、Ｄ／Ａ変換器１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍの処理能力を低くすることも可能である。
As described above, according to the third embodiment, each of the first beam signals is divided into two by the distributors 4-1 to 4 -L, and one of the distributed first beam signals is analogized by the
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, wideband communication is realized, and the reception DBF networks 8-1 to 8-M, the digital repeater 9, and the transmission DBF networks 10-1 to 10- Even when a digital signal processing part such as M fails, it can always be used as a redundant system.
Further, after dividing by the minimum frequency division unit by IMUX 6-1 to 6-L, it is converted into a digital signal by A / D converters 7-1-1 to 7-LM, and received DBF networks 8-1 to 8-8. DBF is implemented by -M.
Therefore, even when analog and digital two-stage beam forming is used, the maximum frequency bandwidth that can be processed by the antenna apparatus depends on the performance of the A / D converters 7-1-1 to 7-LM. Broadband communication can be realized without limitation.
Further, since D / A conversion is performed on a relatively narrow band signal, it is possible to reduce the processing capability of the D / A converters 11-1-1-1 to 11-LM.
なお、本実施の形態３では、分配器４−１〜４−Ｌおよび合成器１３−１〜１３−Ｌにより信号を分配および合成する場合を示したが、分配器および合成器の代わりにスイッチを用いて構成してもよい。
この場合、スイッチによって接続されるアナログ中継器５およびディジタル中継器９が時分割で変更になるため、広帯域通信および冗長構成を常時実現することはできないが、指定されたタイミングにおいて広帯域通信および冗長構成を実現することが可能である。
In the third embodiment, a case has been described in which signals are distributed and combined by distributors 4-1 to 4-L and combiners 13-1 to 13-L, but switches are used instead of distributors and combiners. You may comprise using.
In this case, since the
また、受信素子アンテナ１−１〜１−Ｋと送信素子アンテナ１６−１〜１６−Ｋが別のアンテナ素子を使用する形態を示したが、ダイプレクサを用いて送受信素子アンテナを共用するアンテナ装置としてもよい。 Moreover, although the receiving element antennas 1-1 to 1-K and the transmitting element antennas 16-1 to 16-K have been shown to use different antenna elements, as an antenna apparatus that uses a diplexer to share a transmitting / receiving element antenna. Also good.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
１−１〜１−Ｋ 受信素子アンテナ、２−１〜２〜Ｋ 低雑音増幅器、３ 受信アナログビーム形成回路、４−１〜４−Ｌ 分配器、５ アナログ中継器、６−１〜６−Ｌ 周波数デマルチプレクサ（フィルタバンク）、７−１−１〜７−Ｌ−Ｍ アナログディジタル変換器、８−１〜８−Ｍ 受信ディジタルビームフォーミングネットワーク、９ ディジタル中継器、１０−１〜１０−Ｍ 送信ディジタルビームフォーミングネットワーク、１１−１−１〜１１−Ｌ−Ｍ ディジタルアナログ変換器、１２−１〜１２−Ｌ 周波数マルチプレクサ（フィルタバンク）、１３−１〜１３−Ｌ 合成器、１４ 送信アナログビーム形成回路、１５−１〜１５〜Ｋ，１５−１〜１５〜Ｌ 高出力増幅器、１６−１〜１６−Ｋ 送信素子アンテナ。 1-1 to 1-K receiving element antenna, 2-1 to 2 to K low noise amplifier, 3 receiving analog beam forming circuit, 4-1 to 4-L distributor, 5 analog repeater, 6-1 to 6-6 L frequency demultiplexer (filter bank), 7-1-1 to 7-LM analog-digital converter, 8-1 to 8-M reception digital beamforming network, 9 digital repeater, 10-1 to 10-M Transmit digital beam forming network, 11-1-1 to 11-LM Digital-analog converter, 12-1 to 12-L Frequency multiplexer (filter bank), 13-1 to 13-L combiner, 14 Transmit analog beam Forming circuit, 15-1 to 15-K, 15-1 to 15-L high power amplifier, 16-1 to 16-K transmitting element antenna.
Claims (3)
前記複数の素子アンテナによる信号を無線周波数帯で合成して複数の第一ビーム信号を形成するアナログビーム形成回路と、
前記複数の第一ビーム信号をそれぞれ無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割して複数の最小単位周波数分割信号を生成する複数のフィルタバンクと、
前記複数の最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換器と、
前記ディジタル信号に変換された同一周波数分割単位の最小単位周波数分割信号をディジタル信号処理により合成して複数の第二ビーム信号を形成するＤＢＦネットワークと、
前記複数の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器とを備えたアンテナ装置。 A plurality of element antennas;
An analog beam forming circuit that combines signals from the plurality of element antennas in a radio frequency band to form a plurality of first beam signals;
A plurality of filter banks that respectively divide the plurality of first beam signals by a minimum frequency division unit of a radio frequency band to generate a plurality of minimum unit frequency division signals;
A plurality of A / D converters for converting the plurality of minimum unit frequency division signals into digital signals;
A DBF network that combines a minimum unit frequency division signal of the same frequency division unit converted into the digital signal by digital signal processing to form a plurality of second beam signals;
An antenna apparatus comprising: a digital repeater that relays the plurality of second beam signals as digital signals.
前記複数の素子アンテナによる信号を無線周波数帯で合成して複数の第一ビーム信号を形成するアナログビーム形成回路と、
前記複数の第一ビーム信号をそれぞれ２分配する複数の分配器と、
前記複数の分配器により分配された一方の複数の第一ビーム信号をアナログ信号で中継するアナログ中継器と、
前記複数の分配器により分配された他方の複数の第一ビーム信号をそれぞれ無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割して複数の最小単位周波数分割信号を生成する複数のフィルタバンクと、
前記複数の最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換器と、
前記ディジタル信号に変換された同一周波数分割単位の最小単位周波数分割信号をディジタル信号処理により合成して複数の第二ビーム信号を形成するＤＢＦネットワークと、
前記複数の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器とを備えたアンテナ装置。 A plurality of element antennas;
An analog beam forming circuit that combines signals from the plurality of element antennas in a radio frequency band to form a plurality of first beam signals;
A plurality of distributors each distributing the plurality of first beam signals into two parts;
An analog repeater that relays one of the plurality of first beam signals distributed by the plurality of distributors as an analog signal;
A plurality of filter banks that divide each of the other plurality of first beam signals distributed by the plurality of distributors by a minimum frequency division unit of a radio frequency band to generate a plurality of minimum unit frequency division signals;
A plurality of A / D converters for converting the plurality of minimum unit frequency division signals into digital signals;
A DBF network that combines a minimum unit frequency division signal of the same frequency division unit converted into the digital signal by digital signal processing to form a plurality of second beam signals;
An antenna apparatus comprising: a digital repeater that relays the plurality of second beam signals as digital signals.
前記複数の受信素子アンテナによる信号を無線周波数帯で合成して複数の第一ビーム信号を形成する受信アナログビーム形成回路と、
前記複数の第一ビーム信号をそれぞれ２分配する複数の分配器と、
前記複数の分配器により分配された一方の複数の第一ビーム信号をアナログ信号で中継するアナログ中継器と、
前記複数の分配器により分配された他方の複数の第一ビーム信号をそれぞれ無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割して複数の最小単位周波数分割信号を生成する複数の第一フィルタバンクと、
前記複数の最小単位周波数分割信号をディジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換器と、
前記ディジタル信号に変換された同一周波数分割単位の最小単位周波数分割信号をディジタル信号処理により合成して複数の第二ビーム信号を形成する受信ＤＢＦネットワークと、
前記複数の第二ビーム信号をディジタル信号で中継するディジタル中継器と、
前記ディジタル中継器により中継された複数の第二ビーム信号をそれぞれコピーしてディジタル信号処理により複数のＤＢＦ送信信号を形成する送信ＤＢＦネットワークと、
前記複数のＤＢＦ送信信号をアナログ信号に変換する複数のＤ／Ａ変換器と、
前記複数のＤ／Ａ変換器により変換された無線周波数帯の最小周波数分割単位で分割されているアナログ信号を合波して複数のアナログ合波信号を生成する複数の第二フィルタバンクと、
前記複数のアナログ合波信号と前記アナログ中継器による複数のアナログ中継信号をそれぞれ合成し、複数の送信アナログビーム信号を出力する複数の合成器と、
前記複数の送信アナログビーム信号を無線周波数帯で処理して複数の送信アナログ信号を形成する送信アナログビーム形成回路と、
前記複数の送信アナログ信号を送信する複数の送信素子アンテナとを備えたアンテナ装置。 A plurality of receiving element antennas;
A reception analog beam forming circuit that combines signals from the plurality of receiving element antennas in a radio frequency band to form a plurality of first beam signals;
A plurality of distributors each distributing the plurality of first beam signals into two parts;
An analog repeater that relays one of the plurality of first beam signals distributed by the plurality of distributors as an analog signal;
A plurality of first filter banks that divide each of the other plurality of first beam signals distributed by the plurality of distributors by a minimum frequency division unit of a radio frequency band to generate a plurality of minimum unit frequency division signals;
A plurality of A / D converters for converting the plurality of minimum unit frequency division signals into digital signals;
A receiving DBF network that combines a minimum unit frequency division signal of the same frequency division unit converted into the digital signal by digital signal processing to form a plurality of second beam signals;
A digital repeater that relays the plurality of second beam signals as digital signals;
A transmission DBF network that respectively copies a plurality of second beam signals relayed by the digital repeater to form a plurality of DBF transmission signals by digital signal processing;
A plurality of D / A converters for converting the plurality of DBF transmission signals into analog signals;
A plurality of second filter banks that combine the analog signals divided by the minimum frequency division unit of the radio frequency band converted by the plurality of D / A converters to generate a plurality of analog combined signals;
A plurality of combiners that respectively combine the plurality of analog combined signals and the plurality of analog repeaters by the analog repeater and output a plurality of transmission analog beam signals;
A transmission analog beam forming circuit for processing the plurality of transmission analog beam signals in a radio frequency band to form a plurality of transmission analog signals;
An antenna apparatus comprising: a plurality of transmission element antennas that transmit the plurality of transmission analog signals.
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