JPS63267003A - Antenna system - Google Patents
Antenna systemInfo
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- JPS63267003A JPS63267003A JP10135487A JP10135487A JPS63267003A JP S63267003 A JPS63267003 A JP S63267003A JP 10135487 A JP10135487 A JP 10135487A JP 10135487 A JP10135487 A JP 10135487A JP S63267003 A JPS63267003 A JP S63267003A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、所望の信号によって制御された電波を放射
し、また、受信した電波信号に所望のウェイトを与える
アンテナ装置に関するものでるる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an antenna device that emits radio waves controlled by a desired signal and that gives a desired weight to the received radio wave signal.
第３図は例えば公知文献“ソリッドステート・７エーズ
ド・アレイ・レーダの現状“１日経エレクトロニクス１
９７２．７．１７に示されたアンテナ装置を示す図であ
る。図中、（１）は素子アンテナ、（２）はサーキュレ
ータ、（３）はダイオードスイッチ、（４）は低雑音増
幅器、（５）は高出力増幅器、（６）はダイオードスイ
ッチ、（７）はピンダイオード移相器、（８）はサーキ
ュレータ（２）、ダイオードスイッチ（３）、低雑音増
幅器（４）、高出力増幅器（５）、ダイオードスイッチ
（６）、ピンダイオード移相器（７）から構成されるモ
ジュールである。FIG. 3 shows, for example, a well-known document “Current status of solid-state 7-aided array radar” 1 Nikkei Electronics 1.
It is a figure which shows the antenna device shown in 972.7.17. In the figure, (1) is an element antenna, (2) is a circulator, (3) is a diode switch, (4) is a low noise amplifier, (5) is a high output amplifier, (6) is a diode switch, and (7) is a Pin diode phase shifter, (8) from circulator (2), diode switch (3), low noise amplifier (4), high power amplifier (5), diode switch (6), pin diode phase shifter (7) It is a module that is configured.
また、第４図は第３図で示した素子アンテナとモジュー
ルを複ａ個組み会わせたフェーズドアレーアンテナであ
る。図中、（９）は給電回路、 １１（Ｉはマイクロ波
信号発生′器、Ｉは受信プロセッサ、 ａＸ８は指示器
である。Further, FIG. 4 shows a phased array antenna in which the element antenna shown in FIG. 3 and a plurality of modules are combined. In the figure, (9) is a power supply circuit, 11 (I is a microwave signal generator, I is a reception processor, and aX8 is an indicator.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
まず、このアンテナ装置を送信装置として用いる場合に
ついて説明する。第４図のマイクロ波信号発生４四によ
って発生した信号が給電回路（９）を通じてモジュール
（８）に分配される。第３図のモジュール（８）に入力
した信号は、まず、ピンダイオード移相器（７）によっ
て量子化された移相量を与えられる。このとき、モジュ
ールの中のダイオードスイッチ（３） 、 ＋６１はい
ずれも端子人を接続しているものとする。従って、上記
ピンダイオード移相器（７）を通った信号はダイオード
スイッチ（６）の端子人を通９高出力増幅器（５）によ
って増幅され、サーキュレータ（２）を通って素子アン
テナ＋１１から放射される。First, a case where this antenna device is used as a transmitting device will be described. The signal generated by the microwave signal generator 44 of FIG. 4 is distributed to the module (8) through the power supply circuit (9). The signal input to the module (8) in FIG. 3 is first given a quantized phase shift amount by the pin diode phase shifter (7). At this time, it is assumed that the diode switches (3) and +61 in the module are both connected to terminals. Therefore, the signal passing through the pin diode phase shifter (7) is amplified by the high power amplifier (5) through the terminal of the diode switch (6), passes through the circulator (2), and is radiated from the element antenna +11. Ru.
次に、このアンテナ装置を受信装置として用いる場合に
ついて説明する。この場合にはモジュール中のダイオー
ドスイッチ（３） 、 （６）はいずれも端子Ｂを接続
しているものとする。第３図の素子アンテナ（１）で受
信した電波信号はサーキュレータ（２）を通りダイオー
ドスイッチ（３）を通って低雑音増幅器（４）によって
増幅される。上記低雑音増幅器（４）によって増幅され
た信号はピンダイオード移相器（７）によって量子化さ
れた励振位相を与えられる。給電回路（９）は各モジュ
ールからの信号を合成して受信プロセッサに送る。Next, a case where this antenna device is used as a receiving device will be described. In this case, it is assumed that both diode switches (3) and (6) in the module are connected to terminal B. The radio signal received by the element antenna (1) in FIG. 3 passes through a circulator (2), a diode switch (3), and is amplified by a low noise amplifier (4). The signal amplified by the low noise amplifier (4) is given a quantized excitation phase by a pin diode phase shifter (7). The power supply circuit (9) combines the signals from each module and sends it to the receiving processor.
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
、移相量が量子化して与えられるため。Since the conventional antenna device is configured as described above, the amount of phase shift is quantized and given.
所望の値に設定することが不可能であった。また。It was not possible to set it to the desired value. Also.
信号が全てマイクロ波で伝送されるため、モジュールと
受信プロセッサの距離を長くすると損失が大きくなると
いう欠点があった。Since all signals are transmitted using microwaves, the disadvantage is that the longer the distance between the module and the receiving processor, the greater the loss.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、正確な移相量を信号に与えることができると
共に、素子アンテナおよびモジュールとプロセツナ部分
の距離を長くすることができるアンテナ装置を得ること
を目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides an antenna device that can give an accurate amount of phase shift to a signal and can increase the distance between the element antenna and module and the processor section. The purpose is to obtain.
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るアンテナ装置は、パルスの波高値により
電波信号の位相を変化させる光学制御回路をピンダイオ
ード移相器の代わシに使用して。[Means for Solving the Problems] The antenna device according to the present invention uses an optical control circuit that changes the phase of a radio signal according to the peak value of a pulse instead of a pin diode phase shifter.
所望の位相量を量子化せずに与えることを可能とし、ま
た信号伝送を低損失な光ファイバを用いて行なうために
、素子アンテナおよびモジュールとプロセッサの間の距
離を長くとれることを可能としたものである。It made it possible to provide the desired phase amount without quantization, and it also made it possible to increase the distance between the element antenna, module, and processor in order to transmit signals using low-loss optical fibers. It is something.
〔作用ｊ
この発明に２けるアンテナ装置は、光学制御回路を用い
ることにより、連続的に位相が制御され、また、低損失
な信号伝送を行なう。さらに信号伝送を光ファイバを用
いて行なうので、システム全体が軽量となる。[Operation j] The antenna device according to the second aspect of the present invention uses an optical control circuit to continuously control the phase and performs low-loss signal transmission. Furthermore, since signal transmission is performed using optical fibers, the entire system becomes lightweight.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図において、（１：１．（１４１は先制＃回路、α
＄は位相制御パルス発生器、 ＵＳは光発振器、 ｏｎ
’、 ａｓは光デイテ゛クタ（ｄａｔｏｃｔｏｒ ）
で光信号からマイクロ波信号への変換器であｆｉ、Ｆｌ
、Ｆ２は光ファイノ（ケーブルである。In Figure 1, (1:1. (141 is the preemptive # circuit, α
$ is phase control pulse generator, US is optical oscillator, on
', as is an optical detector
Converter from optical signal to microwave signal fi, Fl
, F2 is an optical fiber (cable).
次にこの発明の動作について説明する。Next, the operation of this invention will be explained.
光制御回路Ｑｌ 、 Ｑ４１は例えば公昶文献（Ｍ、Ｃ
０Ｂｏｎｅａｎｄ Ｊ、Ｄ、Ｊａｋａｏｎ 、 ＠Ｃ
ｏｈｅｒａｎｔ ＲＦ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆａ
ｎ ０ｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒ ｆｏｒ Ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｐｈａａｅｄ人ｒｒａｙ Ａ
ｎｔ＠ｎｎａ’、１９８２ １１！ｆＦｆｌ ＡＰ−
８）に示されている電気パルスの波高値によりマイクロ
波の位相を連続的に変化する機能を有する素子である。The optical control circuits Ql and Q41 are described, for example, in Koko literature (M, C
0Boneand J, D, Jakaon, @C
oherant RF Modulation ofa
n0ptical Carrier for App
lication to Phaaed personrray A
nt@nna', 1982 11! fFfl AP-
This element has the function of continuously changing the phase of the microwave according to the peak value of the electric pulse shown in 8).
第２図はこの光制御素子の機能を説明する図である。位
相制御パルス発生６員はマイクロ波信号発生器μｍより
端子Ｔ１に入力されるマイクロ波信号に対応した周期の
電気パルスを端子Ｔ２に送る。このとき端子Ｔ３には光
発振器ａ電気よりフを信号パルスが入力される。上記電
気パルスの波高値を変えると端子Ｔ４から出力する光信
号゛パルスの位相が変化する。この光信号を光ディテク
タによりマイクロ波に変換すれば、結果的にマイクロ波
信号発生６仏・で発生したマイクロ波信号の位相を変え
た信号が得られる。この位相変化はパルスの波高値によ
って行なわれるため、所望の変化量が与えられる。FIG. 2 is a diagram explaining the function of this light control element. The phase control pulse generator 6 sends an electric pulse having a period corresponding to the microwave signal inputted to the terminal T1 from the microwave signal generator μm to the terminal T2. At this time, a signal pulse from the optical oscillator a is inputted to the terminal T3. When the peak value of the electric pulse is changed, the phase of the optical signal pulse output from the terminal T4 is changed. If this optical signal is converted into a microwave by an optical detector, a signal obtained by changing the phase of the microwave signal generated by the microwave signal generator 6 can be obtained. Since this phase change is performed by the peak value of the pulse, a desired amount of change can be given.
この光制御回路を組み込んだこの発明によるアンテナ装
置の動作は次に示す通りである。The operation of the antenna device according to the present invention incorporating this optical control circuit is as follows.
まず、このアンテナ装置を送信装置として用いる場合に
ついて説明する。このとき、ダイオードスイッチ（３）
は端子人を接続している。まず、信号発生−一より発生
したマイクロ波信号は光制御回路α瘤の端子Ｔ１に入力
される。このとき、所望の移相量に対応した波高値を持
つパルスが位相制御パルス発生器＋ｔＳから光制御回路
ａ４の端子Ｔ２に入力される。また光制御回路ａ祷の端
子Ｔ３には光信号パルスが光発振４傾よ少入力される。First, a case where this antenna device is used as a transmitting device will be described. At this time, diode switch (3)
Connect the terminal people. First, the microwave signal generated from the signal generator-1 is input to the terminal T1 of the optical control circuit α. At this time, a pulse having a peak value corresponding to the desired phase shift amount is input from the phase control pulse generator +tS to the terminal T2 of the optical control circuit a4. Further, an optical signal pulse is input to the terminal T3 of the optical control circuit a, which is less than the optical oscillation angle.
このとき。At this time.
先に説明したように端子Ｔ４からは、所望の移相量を与
えられたマイクロ波信号に対応した光信号パルスが光フ
ァイバケーブルＰ２を通る。この光信号パルスは光ディ
テクタ鰭によってマイ／ＩＩＩ！信号に変換される。上
記マイクロ波信号には所望の移相量が与えられている。As described above, from the terminal T4, an optical signal pulse corresponding to a microwave signal given a desired phase shift passes through the optical fiber cable P2. This optical signal pulse is transmitted to My/III! by the optical detector fin. converted into a signal. A desired amount of phase shift is given to the microwave signal.
このマイクロ波信号は高出力増幅器（５）によって増幅
され、サーキュレータ（２）を通り素子アンテナ（Ｂか
ら放射される。This microwave signal is amplified by a high-power amplifier (5), passes through a circulator (2), and is radiated from an element antenna (B).
次に、このアンテナ装置を受信装置として用−る場合に
ついて説明する。このとき、ダイオードスイッチ（３）
は端子Ｂを接続している。素子アンテナ１１１で受信し
たマイクロ波信号はサーキュレータ（２）を通シ、ダイ
オードスイッチ（３）の端子Ｂを通って低雑音増幅６（
４）によって増幅される。上記増幅されたマイクロ波信
号は光制御回路峙の端子Ｔ１に入力する。このとき、光
制御回路ａ罎の端子Ｔ２には所望の移相量に対応した波
高値を持つ電気パルスが位相制御パルス発生４四から入
力する。また、端子Ｔ３には光発振６舖から光信号パル
スが入力する。これにより光制御回路ａ１の端子Ｔ４か
ら所望の移相量が与えられたマイクロ波信号に対応した
光信号パルスが出力される。上記光信号パルスは光７ア
イパ？１を通シ、光ディテクタ舖によってマイクロ波信
号に変換される。上記マイクロ波信号は所望の移相量が
与えられている。上記マイクロ波信号は受信プロセッサ
（１１１に送られる。Next, a case will be described in which this antenna device is used as a receiving device. At this time, diode switch (3)
is connected to terminal B. The microwave signal received by the element antenna 111 passes through the circulator (2) and the terminal B of the diode switch (3) to the low noise amplifier 6 (
4). The amplified microwave signal is input to a terminal T1 facing the optical control circuit. At this time, an electric pulse having a peak value corresponding to the desired amount of phase shift is input from the phase control pulse generator 44 to the terminal T2 of the optical control circuit a. Further, an optical signal pulse is inputted from the optical oscillation device 6 to the terminal T3. As a result, an optical signal pulse corresponding to the microwave signal given a desired phase shift amount is output from the terminal T4 of the optical control circuit a1. Is the above optical signal pulse optical 7 eyeper? 1 is converted into a microwave signal by an optical detector. The microwave signal is given a desired amount of phase shift. The microwave signal is sent to a receiving processor (111).
以上のように、この発明によれば、マイクロ波の信号を
光制御素子により変化するようにしたので、移相量が正
確に設足できる。また信号伝送を光ファイバケーブルを
用いて行なうので、アンテナ系全体が＠量になる。また
、光ファイバケーブルは９通常のマイクロ波伝送方式に
比べて低損失なためアンテナンよびモジュールとプロセ
ッサ間の距離が長くで龜る効果がある。As described above, according to the present invention, since the microwave signal is changed by the optical control element, the amount of phase shift can be set accurately. Furthermore, since signal transmission is performed using an optical fiber cable, the entire antenna system becomes a part of the antenna system. Furthermore, since optical fiber cables have lower loss than ordinary microwave transmission systems, the distance between the antenna, module, and processor is long, which has the effect of slowing down the transmission.
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置を示す
図、第２図はこの発明に用いられる光制両回路を示す図
、第３図は従来のアンテナ装置を示す図、第４図は従来
のアンテナ装置を複数個用いる場合の運用例を示す図で
ある。
図中符号、（１）は素子アンテナ、（２）はサーキユレ
ータ、（３）はダイオードスイッチ、（４）は低雑音増
幅器、（５）は高出力増幅器、（６）はダイオードスイ
ッチ。
（７）はピンダイオード移相器、（８）はモジュール、
（９）は給電回路、 ４１１はマイクロ波信号発生器、
ａＤは受信プロセッサ、Ｕりは指示器、０．α◆は光
制御回路。
ａ９は位相制御パルス発生器、四は光発振器、ａｎ。
（＋場は光ディテクタ、Ｆｌ、Ｆ２は光ファイバである
。
なお１図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。FIG. 1 is a diagram showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a light control circuit used in the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a conventional antenna device, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional antenna device. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of operation when using a plurality of conventional antenna devices. In the figure, (1) is an element antenna, (2) is a circulator, (3) is a diode switch, (4) is a low noise amplifier, (5) is a high output amplifier, and (6) is a diode switch. (7) is a pin diode phase shifter, (8) is a module,
(9) is a power supply circuit, 411 is a microwave signal generator,
aD is a receiving processor, U is an indicator, 0. α◆ is a light control circuit. a9 is a phase control pulse generator, 4 is an optical oscillator, and an. (The + field is an optical detector, and Fl and F2 are optical fibers. In Figure 1, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
Ｓ２からＳ３、Ｓ３からＳ１の方向に信号を巡回させる
サーキュレータと、素子アンテナと、高出力増幅器と、
低雑音増幅器を有し、上記サーキュレータの端子Ｓ１に
上記素子アンテナを接続し、上記サーキュレータの端子
Ｓ２に低雑音増幅器の入力端を接続し、上記サーキュレ
ータの端子Ｓ３に高出力増幅器の出力端を接続したアン
テナ装置において、光信号を伝送する第１、第２の光フ
ァイバケーブルと、端子１、２を持ち端子１より入力し
た光信号をマイクロ波信号に変換し、端子２より出力す
る第１、第２の光ディテクタと端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４を持ち、端子Ｔ１からはマイクロ波信号を入力し、
端子Ｔ２からは上記マイクロ波信号の位相を制御する電
気パルスを入力し、端子Ｔ３からは光信号パルスを入力
し、端子Ｔ３からは光信号パルスを入力し、端子Ｔ４か
らは上記マイクロ波信号に所望の移相量が与えられたマ
イクロ波信号に相当する光信号パルスを出力する第１、
第２の光制御回路と、所望の位相変化量に対応する電気
パルスを発生する位相制御パルス発生器と、光発振器と
、マイクロ波信号発生器と、受信プロセッサを有し、受
信時には上記素子アンテナで受信した信号を上記低雑音
増幅器で増幅し、上記第１の光制御回路の端子Ｔ１に上
記信号を入力し、上記第１の光制御回路の端子Ｔ２とＴ
３にはそれぞれ位相制御パルス発生器によって発生させ
た電気パルスと、光発振器によって発生させた光信号パ
ルスを入力し、上記第１の光制御回路の端子Ｔ４から所
望の位相量を与えたマイクロ波信号に対応した光信号を
出力し、上記光信号を第１の光ファイバで伝送した後、
上記第１の光ディテクタによって上記光信号をマイクロ
波に変換した後、受信プロセッサに伝送し、一方送信時
には上記第２の光制御回路の端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３には
それぞれ上記マイクロ波信号発生器によって発生させた
マイクロ波信号、上記位相制御パルス発生器によって発
生させた電気パルス及び上記光発振器によって発生させ
た光信号パルスを入力し、上記第２の光制御回路の端子
Ｔ４から所望の位相量を与えたマイクロ波信号に対応し
た光信号を出力し、上記光信号を第２の光ファイバで伝
送した後、上記第２の光ディテクタによって上記光信号
をマイクロ波に変換した後、上記高出力増幅器によって
増幅して上記素子アンテナから放射することを特徴とす
るアンテナ装置。It has three terminals, S1, S2, and S3, and from S1 to S2,
A circulator that circulates a signal in the direction from S2 to S3 and from S3 to S1, an element antenna, and a high output amplifier,
It has a low noise amplifier, the element antenna is connected to the terminal S1 of the circulator, the input end of the low noise amplifier is connected to the terminal S2 of the circulator, and the output end of the high output amplifier is connected to the terminal S3 of the circulator. The antenna device has first and second optical fiber cables for transmitting optical signals, terminals 1 and 2, and a first cable that converts an optical signal input from terminal 1 into a microwave signal and outputs it from terminal 2. second photodetector and terminals T1, T2, T3,
It has T4 and inputs a microwave signal from terminal T1,
An electric pulse for controlling the phase of the microwave signal is input from the terminal T2, an optical signal pulse is input from the terminal T3, an optical signal pulse is input from the terminal T3, and an electric pulse for controlling the phase of the microwave signal is input from the terminal T4. a first outputting an optical signal pulse corresponding to a microwave signal given a desired amount of phase shift;
It has a second optical control circuit, a phase control pulse generator that generates an electric pulse corresponding to a desired amount of phase change, an optical oscillator, a microwave signal generator, and a reception processor, and at the time of reception, the element antenna The signal received at
3, an electric pulse generated by a phase control pulse generator and an optical signal pulse generated by an optical oscillator are input, respectively, and a microwave with a desired phase amount is supplied from terminal T4 of the first optical control circuit. After outputting an optical signal corresponding to the signal and transmitting the optical signal through the first optical fiber,
After the optical signal is converted into a microwave by the first optical detector, the optical signal is transmitted to a receiving processor, and at the time of transmission, terminals T1, T2, and T3 of the second optical control circuit are connected to the microwave signal generator, respectively. A microwave signal generated by the above, an electric pulse generated by the phase control pulse generator, and an optical signal pulse generated by the optical oscillator are input, and a desired phase amount is output from the terminal T4 of the second optical control circuit. After outputting an optical signal corresponding to the microwave signal given by An antenna device characterized in that the antenna is amplified by an amplifier and radiated from the element antenna.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135487A JPS63267003A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Antenna system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10135487A JPS63267003A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Antenna system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63267003A true JPS63267003A (en) | 1988-11-04 |
Family
ID=14298499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10135487A Pending JPS63267003A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Antenna system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63267003A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558197A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Radar device |
| JPS57107607A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-05 | Toshiba Corp | Array antenna device |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP10135487A patent/JPS63267003A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558197A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Radar device |
| JPS57107607A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-05 | Toshiba Corp | Array antenna device |
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