JP6505816B1 - アンテナアレイの位相制御器及び位相制御方法、並びにそれを用いた通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナアレイの位相制御器が、アンテナアレイの方向インデックスを判定し、かつ合同モジュロの式に基づいて方向インデックスに応じて位相インデックスを算出する、判定回路と、位相インデックスに応じてK個の異なる第1位相を有するK個の第1周波数信号の間でL個の異なる第1位相を有するL個の第1周波数信号を選択し、LとKは1より大きな整数であり、LがKよりも大きくない、スイッチングボックスと、L個の異なる第1位相を有するL個の第1周波数信号を受信してアンテナアレイのL個のアンテナに対してL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号を生成するL個の位相コヒーレントPLL周波数シンセサイザとを備え、第2の周波数信号が、第1周波数信号の第1周波数よりも大きい、周波数合成モジュールとを含む。
【選択図】図3
Description
Claims (6)
- アンテナアレイの位相制御器であって、
前記アンテナアレイの方向インデックスを判定、かつ合同モジュロの式に基づいて前記方向インデックスに応じて位相インデックスを算出する、判定回路と、
前記判定回路に接続され、前記位相インデックスに応じてK個の異なる第1位相を有するK個の第1周波数信号の中からL個の異なる第1位相を有するL個の第1周波数信号を選択し、LとKは1より大きい整数であり、かつLがKより大きくない、スイッチングボックスと、
前記スイッチングボックスに接続され、前記L個の異なる第1位相を有する前記L個の第1周波数信号を受信して、前記アンテナアレイのL個のアンテナに対してL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号を生成するL個の位相コヒーレントPLL周波数シンセサイザと、を備え、
前記第2周波数信号の第2周波数が、前記第1周波数信号の第1周波数よりも大きい、周波数合成モジュールと、を備え、
前記K個の異なる第1位相が0,δφ,2δφ,…,(K−1)δφであり、前記L個の異なる第1位相が0,Δθ,2Δθ,…,(L−1)Δθであり、前記L個の異なる第2位相が0,Δφ,2Δφ,…,(L−1)Δφであり、δφが位相分解能であり2π/Kと等しく、Δφがkδφに等しく、kが前記方向インデックスであり整数であり、Δθがlδφに等しく、lが前記位相インデックスであり整数であり、
Mが周波数除数であり、
MとKが互いに素数整数であるならば合同モジュロの式はMl≡k(mod K)であり、
M=P/QでありかつPとQが互いに素数の整数であるならば合同モジュロの式がPl≡Qk(mod QK)である、アンテナアレイの位相制御器。 - 前記スイッチングボックスが
複数の入力線IN_0,IN_1,…,IN_K−1と
複数の出力線OUT_0,OUT_1,…,OUT_K−1と、
複数のスイッチr0,r1,r2,…,rLK−1であって、前記スイッチrnK〜r(n+1)K−1の第1の端部が、前記出力線OUT_nに接続され、かつ前記スイッチrnK〜r(n+1)K−1 の第2の端部が前記入力線IN_0〜IN_K−1に接続され、nが0からL−1までの整数であり、複数のスイッチr0,r1,r2,…,rLK−1、と、を備え、
前記スイッチr0,r1,r2,…,rLK−1 が、前記K個の異なる第1位相を有する前記K個の第1周波数信号間の中から前記L個の異なる第1位相を有する前記L個の第1周波数信号を選択するように、前記位相インデックスに応じてオン又はオフにされる、請求項1に記載のアンテナアレイの位相制御器。 - 前記位相コヒーレントPLL周波数シンセサイザが、
前記L個の異なる第1位相を有する前記L個の第1周波数信号の対応する1つ及び分周信号を受信する、混合器と、
前記混合器に接続され、前記混合器の出力信号をフィルタリングする、ローパス・フィルタと、
前記ローパス・フィルタに接続され、前記ローパス・フィルタから出力される制御電圧に応じて、対応するL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号を1つ生成する、電圧制御発振器と、
前記混合器及び電圧制御発振器に接続され、前記対応するL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号に応じて前記分周信号を生成する、分周器と、
を備える、請求項1に記載のアンテナアレイの位相制御器。 - 前記方向インデックスが、前記アンテナアレイの位相、主放射方向、及び放射電磁界のパターンに関連している、請求項1に記載のアンテナアレイの位相制御器。
- 通信装置であって、
K個の異なる第1位相を有するK個の第1周波数信号を提供する、多相信号生成回路と、
アンテナアレイを形成するL個のアンテナと、
前記多相信号生成回路と前記L個のアンテナ間に接続され、前記アンテナアレイの方向インデックスを判定し、かつ合同モジュロの式に基づいて、前記方向インデックスに応じて位相インデックスを算出する、判定回路と、
アンテナアレイの位相制御器であって、前記判定回路に接続され、前記位相インデックスに応じて前記K個の異なる第1位相を有する前記K個の第1周波数信号の中からL個の異なる第1位相を有するL個の第1周波数信号を選択し、LとKが1より大きい整数であり、かつLがKよりも大きくない、スイッチングボックスと、
前記スイッチングボックスに接続され、前記L個の異なる第1位相を有する前記L個の第1周波数信号を受信し、前記L個のアンテナに対してL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号を生成する、L個の位相コヒーレントPLL周波数シンセサイザを備え、前記第2周波数信号の第2周波数が、前記第1周波数信号の第1周波数よりも大きい、周波数合成モジュールと、を備えるアンテナアレイの位相制御器と、を備え、
前記K個の異なる第1位相が0,δφ,2δφ,…,(K−1)δφであり、前記L個の異なる第1位相が0,Δθ,2Δθ,…,(L−1)Δθであり、前記L個の異なる第2位相が0,Δφ,2Δφ,…,(L−1)Δφであり、δφが位相分解能であり2π/Kと等しく、Δφがkδφに等しく、kが前記方向インデックスであり整数であり、Δθがlδφに等しく、lが前記位相インデックスであり整数であり、
Mが周波数除数であり、
MとKが互いに素数整数であるならば合同モジュロの式はMl≡k(mod K)であり、
M=P/QでありかつPとQが互いに素数の整数であるならば合同モジュロの式がPl≡Qk(mod QK)である、通信装置。 - アンテナアレイの位相制御方法であって、
前記アンテナアレイの方向インデックスを判定することと、
合同モジュロの式に基づいて前記方向インデックスに応じて位相インデックスを算出することと、
前記位相インデックスに応じてK個の異なる第1位相を有するK個の第1周波数信号の中からL個の異なる第1位相を有するL個の第1周波数信号を選択することであって、LとKは1より大きい整数であり、かつLがKよりも大きくない、ことと、
L個の位相コヒーレントPLL周波数シンセサイザを使用して、前記L個の異なる第1位相を有する前記L個の第1の周波数信号に応じて前記アンテナアレイのL個のアンテナに対してL個の異なる第2位相を有するL個の第2周波数信号を生成することであって、前記第2周波数信号の第2周波数が、前記第1周波数信号の第1周波数よりも大きい、こととを、含み、
前記K個の異なる第1位相が0,δφ,2δφ,…,(K−1)δφであり、前記L個の異なる第1位相が0,Δθ,2Δθ,…,(L−1)Δθであり、前記L個の異なる第2位相が0,Δφ,2Δφ,…,(L−1)Δφであり、δφが位相分解能であり2π/Kと等しく、Δφがkδφに等しく、kが前記方向インデックスであり整数であり、Δθがlδφに等しく、lが前記位相インデックスであり整数であり、
Mが周波数除数であり、
MとKが互いに素数整数であるならば合同モジュロの式はMl≡k(mod K)であり、
M=P/QでありかつPとQが互いに素数の整数であるならば合同モジュロの式がPl≡Qk(mod QK)である、アンテナアレイの位相制御方法。
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