JP7515313B2 - Antenna Device - Google Patents
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Description
本開示は、フェーズドアレイ型のアンテナ装置に関する。 This disclosure relates to a phased array type antenna device.
一般的なフェーズドアレイアンテナは、素子アンテナ、送受信モジュール、電源制御分配基板、給電基板、アンテナ筐体などから構成されている（例えば、特許文献１参照）。送受信モジュールは、電源制御分配基板を介して、各種制御信号と併せて電源供給が行われ、電源系統によって大電流を流すことが可能である。 A typical phased array antenna is composed of element antennas, a transmission/reception module, a power control distribution board, a power feed board, an antenna housing, etc. (For example, see Patent Document 1). The transmission/reception module is supplied with power along with various control signals via the power control distribution board, and the power system can pass large currents.
従来のフェーズドアレイアンテナは、送受信モジュールの消費電力が大きく、発熱が大きい。従来のフェーズドアレイアンテナは、送信出力に高出力が要求されるレーダモードの運用では送受信モジュールを熱破壊から守る必要があることから、送受信モジュールの保護のため、送信デューティーを監視して送信を制限している。そのため、従来のフェーズドアレイアンテナは、レーダモードにおいて複数の目標に対処する場合、またレーダ以外の通信アプリケーションに対応する場合など、運用条件が高度化してくると送信デューティーが制約になり、複雑な運用ができない、という問題があった。 Conventional phased array antennas consume a lot of power in the transmitting and receiving modules, generating a lot of heat. When operating in radar mode, which requires high transmission output, conventional phased array antennas need to protect the transmitting and receiving modules from thermal damage, so they monitor the transmission duty and limit transmission to protect the transmitting and receiving modules. As a result, conventional phased array antennas have the problem that when dealing with multiple targets in radar mode or when supporting communication applications other than radar, the transmission duty becomes a constraint when operating conditions become more advanced, making it impossible to perform complex operations.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、発熱からの保護を行いつつ、送信条件の異なる複数の運用モードで信号を送信可能なアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide an antenna device that can transmit signals in multiple operation modes with different transmission conditions while providing protection from heat generation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のアンテナ装置は、各々が異なる素子アンテナに接続される複数の送受信モジュールと、複数の送受信モジュールに制御信号を出力し、複数の送受信モジュールの動作を制御するビーム制御器と、を備える。複数の送受信モジュールは、ビーム制御器から取得した制御信号で指定された運用モードに基づいて、信号の送信を制御するデューティー保護のアルゴリズムを切り替えて保護動作を行う際、運用モードが、アンテナ装置がレーダとして動作し、信号を複数回送信する送信マルチビームモードの場合、信号を複数回送信している期間、デューティー保護による保護動作を行わないことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the antenna device of the present disclosure includes a plurality of transceiver modules each connected to a different element antenna, and a beam controller that outputs a control signal to the plurality of transceiver modules and controls the operation of the plurality of transceiver modules. When the plurality of transceiver modules perform a protection operation by switching a duty protection algorithm that controls signal transmission based on an operation mode specified by a control signal obtained from the beam controller , if the operation mode is a transmission multi-beam mode in which the antenna device operates as a radar and transmits a signal multiple times, the plurality of transceiver modules do not perform a protection operation by duty protection during a period in which the signal is transmitted multiple times .
本開示によれば、アンテナ装置は、発熱からの保護を行いつつ、送信条件の異なる複数の運用モードで信号を送信できる、という効果を奏する。 According to the present disclosure, the antenna device has the advantage of being able to transmit signals in multiple operation modes with different transmission conditions while providing protection from heat generation.
以下に、本開示の実施の形態に係るアンテナ装置を図面に基づいて詳細に説明する。 The antenna device according to the embodiment of the present disclosure is described in detail below with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０の構成例を示す図である。アンテナ装置３０は、レーダとして使用することが可能であり、通信装置として使用することも可能である。アンテナ装置３０は、素子アンテナ１－１～１－Ｎと、送受信モジュール２－１～２－Ｎと、給電基板１３と、電源制御分配基板１４と、制御信号分配回路１５と、送受切換信号分配回路１６と、ビーム制御器１７と、を備える。
1 is a diagram showing a configuration example of an
素子アンテナ１－１～１－Ｎは、空間に電波すなわち信号を送信し、また空間から電波すなわち信号を受信する。以降の説明において、素子アンテナ１－１～１－Ｎを区別しない場合は素子アンテナ１と称することがある。また、素子アンテナ１から送信される信号を送信信号と称し、素子アンテナ１で受信された信号を受信信号と称することがある。
Element antennas 1-1 to 1-N transmit radio waves, i.e. signals, into space and receive radio waves, i.e. signals, from space. In the following explanation, when there is no need to distinguish between element antennas 1-1 to 1-N, they may be referred to as
送受信モジュール２－１～２－Ｎは、各々が異なる１つの素子アンテナ１に接続される。以降の説明において、送受信モジュール２－１～２－Ｎを区別しない場合は送受信モジュール２と称することがある。送受信モジュール２は、サーキュレータ３と、送信用増幅器４と、受信用増幅器５と、スイッチ６と、移相器７と、可変減衰器８と、制御部９と、を備える。
Each of the transmission/reception modules 2-1 to 2-N is connected to a
サーキュレータ３は、送信用増幅器４で増幅された送信信号を素子アンテナ１に出力し、素子アンテナ１で受信された受信信号を受信用増幅器５に出力する。送信用増幅器４は、素子アンテナ１から送信される送信信号を増幅する。受信用増幅器５は、素子アンテナ１で受信された受信信号を増幅する。スイッチ６は、信号の送信時には移相器７と送信用増幅器４とを接続し、信号の受信時には受信用増幅器５と移相器７とを接続する。移相器７は、送信信号および受信信号の位相を３６０度以内で変化させる。可変減衰器８は、送信信号および受信信号の減衰量を変化させる。
The
制御部９は、送信用増幅器４、受信用増幅器５、スイッチ６、移相器７、および可変減衰器８の設定を制御する。制御部９は、送受信切換制御部１０と、移相量可変減衰量制御部１１と、デューティー制御部１２と、を備える。
The
送受信切換制御部１０は、ビーム制御器１７から出力され、制御信号分配回路１５および電源制御分配基板１４を介して取得した制御信号に基づいて、送信用増幅器４、受信用増幅器５、およびスイッチ６の設定を制御する。具体的には、送受信切換制御部１０は、送信用増幅器４および受信用増幅器５の増幅量またはオンオフを制御し、スイッチ６の接続方向を制御する。
The transmission/reception switching control unit 10 controls the settings of the
移相量可変減衰量制御部１１は、ビーム制御器１７から出力され、制御信号分配回路１５および電源制御分配基板１４を介して取得した制御信号に基づいて、移相器７および可変減衰器８の設定を制御する。具体的には、移相量可変減衰量制御部１１は、移相器７の移相量および可変減衰器８の減衰量を制御する。
The phase-shift/variable-
デューティー制御部１２は、ビーム制御器１７から出力され、送受切換信号分配回路１６および電源制御分配基板１４を介して取得した送受切換信号に基づいて、送受信切換制御部１０を制御する。具体的には、デューティー制御部１２は、送受切換信号で示される信号の送受信周期、すなわち１周期に対して信号の送信期間が規定された割合であって、後述する保護値を超えないように信号の送信を制御する。
The duty control unit 12 controls the transmission/reception switching control unit 10 based on the transmission/reception switching signal output from the
給電基板１３は、各送受信モジュール２に送信種信号を分配する。また、給電基板１３は、各送受信モジュール２から取得した受信信号を後段の装置、例えば、図示しないディジタルビーム形成器に出力する。
The
電源制御分配基板１４は、各送受信モジュール２に電源を供給する。また、電源制御分配基板１４は、ビーム制御器１７から出力され制御信号分配回路１５から取得した制御信号、およびビーム制御器１７から出力され送受切換信号分配回路１６から取得した送受切換信号を各送受信モジュール２に分配する。
The power supply
制御信号分配回路１５は、ビーム制御器１７から出力された制御信号を電源制御分配基板１４に分配する。
The control
送受切換信号分配回路１６は、ビーム制御器１７から出力された送受切換信号を電源制御分配基板１４に分配する。
The transmit/receive switching
ビーム制御器１７は、制御信号分配回路１５および電源制御分配基板１４を介して、各送受信モジュール２の制御部９に対して制御信号を出力する。また、ビーム制御器１７は、送受切換信号分配回路１６および電源制御分配基板１４を介して、各送受信モジュール２の制御部９に対して送受切換信号を出力する。ビーム制御器１７は、送受信モジュール２に対して、制御信号、および送受切換信号を出力し、送受信モジュール２の動作を制御する。
The
なお、アンテナ装置３０では、図１に示すように、ビーム制御器１７を除いた、素子アンテナ１－１～１－Ｎ、送受信モジュール２－１～２－Ｎ、給電基板１３、電源制御分配基板１４、制御信号分配回路１５、および送受切換信号分配回路１６によって、アンテナブロック２０を構成している。
As shown in FIG. 1, in the
つづいて、アンテナ装置３０の動作について説明する。アンテナ装置３０において、各送受信モジュール２は、ビーム制御器１７から取得した制御信号および送受切換信号に基づいて、素子アンテナ１から送信する信号および素子アンテナ１で受信された信号の増幅率、位相、減衰量などを制御している。前述のように、送受信モジュール２は、消費電力が大きく発熱が大きいため、保護動作を行っている。送受信モジュール２は、一般的に、信号の受信時よりも送信時に消費電力を使用することから、信号の送信期間および信号の受信期間に対する信号の送信期間の割合が、保護値を超えないように制御する。
Next, the operation of the
図２は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０の送受信モジュール２の保護動作のイメージを示す図である。図２は、ビーム制御器１７から出力される送受切換信号を示しており、送受切換信号のローの期間が送信期間、送受切換信号のハイの期間が受信期間である。以降に示す図についても同様である。図２において、ＰＲＩ（Pulse Repetition Interval）は信号の送信期間および信号の受信期間の和であり、送受切換信号で示される送受信周期の１周期である。ＰＷ（Pulse Width）は信号の送信期間である。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、「ＰＷ／ＰＲＩ＝Ｄｕｔｙ」によってＤｕｔｙを算出すると、「Ｄｕｔｙ＜保護値」になるように、送受信切換制御部１０の動作、すなわち素子アンテナ１を介して送受信モジュール２から送信される信号を制御する。このような送受信モジュール２のデューティー制御部１２による保護動作を、デューティー保護による保護動作という。なお、保護値については、固定値であってもよいし、ＰＲＩによって変動してもよい。
Figure 2 is a diagram showing an image of the protection operation of the transmission/
ここで、送受信モジュール２は、ビーム制御器１７から送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、複数回信号を送信することが可能である。しかしながら、送受信モジュール２は、第１の信号を送信してから次に第２の信号を送信するまでの間隔が短いと、「第１の信号の送信期間＋第１の信号の送信終了から第２の信号を送信するまでの期間」に対する「第１の信号の送信期間」の割合が保護値を超えてしまう可能性がある。すなわち、送受信モジュール２において、信号の送受信周期の１周期のトータルで見た場合には保護値を超えていなくても、瞬間的に見た場合には高いデューティー状態になり保護値を超えてしまう可能性がある。送受信モジュール２は、従来のようなデューティー保護による保護動作を適用すると、第２の信号を送信することができなくなる。
Here, the
そのため、本実施の形態では、送受信モジュール２は、ビーム制御器１７から取得した制御信号で指定された運用モードに基づく保護動作を行う。具体的には、送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、運用モードに基づいて、信号の送信を制御するデューティー保護のアルゴリズムを切り替えて保護動作を行う。
Therefore, in this embodiment, the
図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０のレーダモードでの信号の送受信の例を示す図である。図３は、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信回数が１回、受信回数が１回の例を示している。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、一般的なデューティー保護による保護制御と同様、信号の送受信周期の１周期に対する送信期間の割合が保護値を超えないように、信号の送信を制御する。
Figure 3 is a diagram showing an example of signal transmission and reception in radar mode of the
図４は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０の送信マルチビームモードでの信号の送受信の例を示す図である。送信マルチビームモードは、アンテナ装置３０がレーダとして動作し、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信回数が複数回ある運用モードである。図４は、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信回数が３回の例を示している。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、ビーム制御器１７からの制御信号によって、運用モードが送信マルチビームモードであり、信号の送受信周期の１周期において送信回数が３回であることが通知されているものとする。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、運用モードが送信マルチビームモードの場合、１回目の信号の送信を開始してから３回目の信号の送信が終了するまでの期間、すなわち信号を複数回送信している期間、デューティー保護による保護動作を行わない。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、デューティー保護による保護動作を一時的に解除することで、複数の送信信号が生成されるため瞬間的に高いデューティー状態になる送信マルチビームモードのような運用モードにも対応することができる。
Figure 4 is a diagram showing an example of signal transmission and reception in the transmission multi-beam mode of the
図５は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０の送受ビーム切換モードでの信号の送受信の例を示す図である。送受ビーム切換モードは、アンテナ装置３０が通信装置として動作し、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信した信号と異なる設定の信号を受信する運用モードである。図５は、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信回数が１回、送受信モジュール２の設定を切り替えるためのダミーの送信回数が１回の例を示している。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、ビーム制御器１７からの制御信号によって、運用モードが送受ビーム切換モードであり、信号の送受信周期の１周期において送信回数が１回、ダミーの送信回数が１回であることが通知されているものとする。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、運用モードが送受ビーム切換モードの場合、信号の送信を開始してからダミーの信号の送信が終了するまでの期間、すなわち信号を送信してから設定を切り替えるためにダミーで送信を行うまでの期間、デューティー保護による保護動作を行わない。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、デューティー保護による保護動作を一時的に解除することで、送受で周波数などのビーム諸元が異なる運用においてビームの切換前後で高いデューティー状態が発生する送受ビーム切換モードのような運用モードにも対応することができる。
Figure 5 is a diagram showing an example of signal transmission and reception in the transmit/receive beam switching mode of the
図６は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０のバースト通信モードでの信号の送受信の例を示す図である。バースト通信モードは、アンテナ装置３０が通信装置として動作し、データを複数回送信する、例えば、容量の大きなデータを分割して複数回に分けて送信する運用モードである。図６は、送受切換信号で示される信号の送受信周期の１周期において、送信回数が８回の例を示している。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、ビーム制御器１７からの制御信号によって、運用モードがバースト通信モードであり、信号の送受信周期の１周期において送信回数が８回であることが通知されているものとする。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、運用モードがバースト通信モードの場合、データを送信している期間、デューティー保護による保護動作を行わない。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、デューティー保護による保護動作を一時的に解除することで、一時的に高いデューティー状態が続くバースト通信モードのような運用モードにも対応することができる。
Figure 6 is a diagram showing an example of signal transmission and reception in the burst communication mode of the
このように、送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、レーダまたは通信の各運用モードにおいて、デューティー保護のアルゴリズムを切り替えて運用モード毎に適切に保護動作を行うことで、高度なビーム制御に対応することができる。
In this way, the duty control unit 12 of the
なお、送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、図４に示す送信マルチビームモードまたは図６に示すバースト通信モードのように、信号を複数回送信する場合、送信回数ではなく、送信間隔に基づいて、デューティー保護による保護動作を行わないようにしてもよい。例えば、送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、信号の送信が終了してから次の信号の送信を開始するまでの期間が規定された期間内の場合、デューティー保護による保護動作を行わない。
When a signal is transmitted multiple times, such as in the transmission multi-beam mode shown in FIG. 4 or the burst communication mode shown in FIG. 6, the duty control unit 12 of the
また、送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、図４から図６に示す運用モードにおいて、信号の送信期間および受信期間が規定された信号の送受信周期の１周期に対する信号を送信した累積期間が規定された割合を超えた場合、信号の送信を停止する保護動作を行ってもよい。信号の送信期間および受信期間が規定された信号の送受信周期の１周期は、送受切換信号で示される１周期である。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、例えば、図４に示す送信マルチビームモードまたは図６に示すバースト通信モードの場合、信号の送受信周期の１周期において、複数回信号を送信した送信期間の累積期間を算出する。送受信モジュール２のデューティー制御部１２は、累積期間が規定された割合を超えた場合、信号の送信を停止する保護動作を行う。
The duty control unit 12 of the transmission/
アンテナ装置３０の動作を、フローチャートを用いて説明する。図７は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０の動作を示すフローチャートである。アンテナ装置３０において、ビーム制御器１７は、各送受信モジュール２の制御部９に対して、制御信号分配回路１５および電源制御分配基板１４を介して制御信号を出力し、送受切換信号分配回路１６および電源制御分配基板１４を介して送受切換信号を出力する（ステップＳ１）。各送受信モジュール２の制御部９は、ビーム制御器１７から制御信号および送受切換信号を取得し（ステップＳ２）、送信用増幅器４、受信用増幅器５、スイッチ６、移相器７、および可変減衰器８の設定を制御し、制御信号で示された運用モードで信号の送受信を行う（ステップＳ３）。各送受信モジュール２の制御部９、具体的には、制御部９のデューティー制御部１２は、運用モードに応じたデューティー保護による保護動作を行う（ステップＳ４）。運用モードに応じたデューティー保護による保護動作の内容は、図４から図６で示した内容である。
The operation of the
本実施の形態では、ビーム制御器１７が、制御信号分配回路１５および電源制御分配基板１４を介して制御信号を各送受信モジュール２に出力し、送受切換信号分配回路１６および電源制御分配基板１４を介して送受切換信号を各送受信モジュール２に出力する場合について説明したが、これに限定されない。ビーム制御器１７は、制御信号分配回路１５を介して制御信号を直接各送受信モジュール２に出力し、送受切換信号分配回路１６を介して送受切換信号を直接各送受信モジュール２に出力してもよい。
In this embodiment, the
つづいて、アンテナ装置３０のハードウェア構成について説明する。アンテナ装置３０において、素子アンテナ１は電波を送受信可能な放射器である。送受信モジュール２のサーキュレータ３、送信用増幅器４、受信用増幅器５、スイッチ６、移相器７、および可変減衰器８は、電気部品または電気回路により実現される。給電基板１３および電源制御分配基板１４は、電気部品または電気回路により実現される。送受信モジュール２の制御部９、およびビーム制御器１７は処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
Next, the hardware configuration of the
図８は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、アンテナ装置３０の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、アンテナ装置３０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、アンテナ装置３０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
Figure 8 is a diagram showing an example in which the processing circuit provided in the
ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。
Here, the
図９は、実施の形態１に係るアンテナ装置３０が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図９に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。アンテナ装置３０の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
Figure 9 is a diagram showing an example in which the processing circuit provided in the
なお、アンテナ装置３０の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
Note that some of the functions of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、アンテナ装置３０では、送受信モジュール２は、レーダまたは通信の各運用モードにおいて、デューティー保護のアルゴリズムを切り替えて、運用モード毎に適切にデューティー保護による保護動作を行うこととした。これにより、アンテナ装置３０は、送信条件の異なる複数の運用モードにおいて、発熱からの保護を行うことができ、高度なビーム制御に対応することができる。アンテナ装置３０は、発熱からの保護を行いつつ、送信条件の異なる複数の運用モードで信号を送信することができる。
As described above, according to this embodiment, in the
実施の形態２．
実施の形態１では、アンテナ装置３０は、１つのアンテナブロック２０を備えていた。実施の形態２では、アンテナ装置が複数のアンテナブロックを備える場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
In the first embodiment, the
図１０は、実施の形態２に係るアンテナ装置３０ａの構成例を示す図である。アンテナ装置３０ａは、アンテナブロック２０ａ－１～２０ａ－Ｍと、制御信号分配回路１５ａと、送受切換信号分配回路１６ａと、ビーム制御器１７ａと、を備える。
Figure 10 is a diagram showing an example of the configuration of an
アンテナブロック２０ａ－１～２０ａ－Ｍは、ビーム制御器１７ａの制御によって、信号の送受信を行う。以降の説明において、アンテナブロック２０ａ－１～２０ａ－Ｍを区別しない場合はアンテナブロック２０ａと称することがある。アンテナブロック２０ａは、図１に示す実施の形態１のアンテナブロック２０に対して、送受信モジュール２－１～２－Ｎを送受信モジュール２ａ－１～２ａ－Ｎに置き換え、電源制御分配基板１４を電源制御分配基板１４ａに置き換えたものである。
The antenna blocks 20a-1 to 20a-M transmit and receive signals under the control of the
送受信モジュール２ａ－１～２ａ－Ｎは、各々が異なる１つの素子アンテナ１に接続される。以降の説明において、送受信モジュール２ａ－１～２ａ－Ｎを区別しない場合は送受信モジュール２ａと称することがある。送受信モジュール２ａは、送受信モジュール２から制御部９を削除したものである。
Each of the
電源制御分配基板１４ａは、電源制御分配基板１４に制御部９ａを追加したものである。制御部９ａは、送受信切換制御部１０ａと、移相量可変減衰量制御部１１ａと、デューティー制御部１２ａと、を備える。送受信切換制御部１０ａは、送受信切換制御部１０と同様の動作を行うが、１つの送受信モジュール２ａではなくアンテナブロック２０ａ全体の送受信モジュール２ａを対象にする点が送受信切換制御部１０と異なる。移相量可変減衰量制御部１１ａは、移相量可変減衰量制御部１１と同様の動作を行うが、１つの送受信モジュール２ａではなくアンテナブロック２０ａ全体の送受信モジュール２ａを対象にする点が移相量可変減衰量制御部１１と異なる。デューティー制御部１２ａは、デューティー制御部１２と同様の動作によって送受信切換制御部１０ａを制御する。
The power supply
制御信号分配回路１５ａは、ビーム制御器１７ａから出力された制御信号を各アンテナブロック２０ａの電源制御分配基板１４ａに分配する。
The control
送受切換信号分配回路１６ａは、ビーム制御器１７ａから出力された送受切換信号を各アンテナブロック２０ａの電源制御分配基板１４ａに分配する。
The transmit/receive switching
ビーム制御器１７ａは、ビーム制御器１７と同様の動作を行う。すなわち、ビーム制御器１７ａは、各アンテナブロック２０ａに対して、実施の形態１のビーム制御器１７がアンテナブロック２０に対して行う制御と同様の制御を行う。ただし、ビーム制御器１７ａは、あるアンテナブロック２０ａで送受信する信号の方向、および別のアンテナブロック２０ａで送受信する信号の方向を同じ方向にする必要は無く、各アンテナブロック２０ａで送受信する信号の方向を独立して制御することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、アンテナ装置３０ａは、複数の送受信モジュール２ａを有するアンテナブロック２０ａを複数備える。各アンテナブロック２０ａにおいて、複数の送受信モジュール２ａは、運用モードに基づく保護動作を行う。この場合においても、アンテナ装置３０ａは、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the
なお、実施の形態１のアンテナ装置３０および実施の形態２のアンテナ装置３０ａについて、フェーズドアレイアンテナを用いた場合を例にして説明したが、これらに限定されるものではなく、例えば、実装された電子部品ユニットまたは送受信モジュールが複数搭載された電子機器に適用することも可能である。
The
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. In addition, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.
１－１～１－Ｎ 素子アンテナ、２－１～２－Ｎ，２ａ－１～２ａ－Ｎ 送受信モジュール、３ サーキュレータ、４ 送信用増幅器、５ 受信用増幅器、６ スイッチ、７ 移相器、８ 可変減衰器、９，９ａ 制御部、１０，１０ａ 送受信切換制御部、１１，１１ａ 移相量可変減衰量制御部、１２，１２ａ デューティー制御部、１３ 給電基板、１４，１４ａ 電源制御分配基板、１５，１５ａ 制御信号分配回路、１６，１６ａ 送受切換信号分配回路、１７，１７ａ ビーム制御器、２０，２０ａ－１～２０ａ－Ｍ アンテナブロック、３０，３０ａ アンテナ装置。 1-1 to 1-N antenna elements, 2-1 to 2-N, 2a-1 to 2a-N transmission/reception modules, 3 circulator, 4 transmission amplifier, 5 reception amplifier, 6 switch, 7 phase shifter, 8 variable attenuator, 9, 9a control unit, 10, 10a transmission/reception switching control unit, 11, 11a phase shift variable attenuation control unit, 12, 12a duty control unit, 13 power supply board, 14, 14a power supply control distribution board, 15, 15a control signal distribution circuit, 16, 16a transmission/reception switching signal distribution circuit, 17, 17a beam controller, 20, 20a-1 to 20a-M antenna blocks, 30, 30a antenna device.
Claims (5)
前記複数の送受信モジュールに制御信号を出力し、前記複数の送受信モジュールの動作を制御するビーム制御器と、
を備えるアンテナ装置であって、
前記複数の送受信モジュールは、前記ビーム制御器から取得した制御信号で指定された運用モードに基づいて、信号の送信を制御するデューティー保護のアルゴリズムを切り替えて保護動作を行う際、前記運用モードが、前記アンテナ装置がレーダとして動作し、信号を複数回送信する送信マルチビームモードの場合、信号を複数回送信している期間、前記デューティー保護による保護動作を行わない、
ことを特徴とするアンテナ装置。 A plurality of transceiver modules each connected to a different element antenna;
a beam controller that outputs control signals to the plurality of transmitting/receiving modules to control operations of the plurality of transmitting/receiving modules;
An antenna device comprising :
when the plurality of transmission/reception modules perform a protection operation by switching a duty protection algorithm that controls signal transmission based on an operation mode designated by a control signal acquired from the beam controller , if the operation mode is a transmission multi-beam mode in which the antenna device operates as a radar and transmits a signal multiple times, the plurality of transmission/reception modules do not perform the protection operation by the duty protection during a period in which the signal is transmitted multiple times.
1. An antenna device comprising:
前記複数の送受信モジュールに制御信号を出力し、前記複数の送受信モジュールの動作を制御するビーム制御器と、
を備えるアンテナ装置であって、
前記複数の送受信モジュールは、前記ビーム制御器から取得した制御信号で指定された運用モードに基づいて、信号の送信を制御するデューティー保護のアルゴリズムを切り替えて保護動作を行う際、前記運用モードが、前記アンテナ装置が通信装置として動作し、送信した信号と異なる設定の信号を受信する送受ビーム切換モードの場合、信号を送信してから設定を切り替えるためにダミーで送信を行うまでの期間、前記デューティー保護による保護動作を行わない、
ことを特徴とするアンテナ装置。 A plurality of transceiver modules each connected to a different element antenna;
a beam controller that outputs control signals to the plurality of transmitting/receiving modules to control operations of the plurality of transmitting/receiving modules;
An antenna device comprising:
when performing a protection operation by switching a duty protection algorithm that controls signal transmission based on an operation mode designated by a control signal acquired from the beam controller, if the operation mode is a transmission/reception beam switching mode in which the antenna device operates as a communication device and receives a signal with a setting different from that of the transmitted signal, the multiple transmission/reception modules do not perform the protection operation by duty protection during a period from when a signal is transmitted until when a dummy transmission is performed to switch the setting.
1. An antenna device comprising :
前記複数の送受信モジュールに制御信号を出力し、前記複数の送受信モジュールの動作を制御するビーム制御器と、
を備えるアンテナ装置であって、
前記複数の送受信モジュールは、前記ビーム制御器から取得した制御信号で指定された運用モードに基づいて、信号の送信を制御するデューティー保護のアルゴリズムを切り替えて保護動作を行う際、前記運用モードが、前記アンテナ装置が通信装置として動作し、データを複数回に分けて送信するバースト通信モードの場合、データを送信している期間、前記デューティー保護による保護動作を行わない、
ことを特徴とするアンテナ装置。 A plurality of transceiver modules each connected to a different element antenna;
a beam controller that outputs control signals to the plurality of transmitting/receiving modules to control operations of the plurality of transmitting/receiving modules;
An antenna device comprising:
when the plurality of transmission/reception modules perform a protection operation by switching a duty protection algorithm that controls signal transmission based on an operation mode designated by a control signal acquired from the beam controller, if the operation mode is a burst communication mode in which the antenna device operates as a communication device and transmits data in multiple bursts, the plurality of transmission/reception modules do not perform the protection operation by the duty protection during a period in which data is being transmitted.
1. An antenna device comprising :
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。 the plurality of transmission/reception modules perform a protection operation of stopping signal transmission when a cumulative period of signal transmission exceeds a prescribed ratio for one period of a signal transmission/reception cycle in which a signal transmission period and a signal reception period are prescribed;
4. The antenna device according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
各アンテナブロックにおいて、前記複数の送受信モジュールは、前記運用モードに基づく保護動作を行う、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。 A plurality of antenna blocks each having a plurality of transmission/reception modules are provided,
In each antenna block, the plurality of transmission/reception modules perform a protection operation based on the operation mode.
4. The antenna device according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
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Citations (5)
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| US20100245162A1 (en) | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Krikorian Kapriel V | Agile beam pulse to pulse interleaved radar modes |
| JP2012251825A (en) | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Nec Corp | Signal transmission device, radar device, signal transmission method, and radar detection method |
| JP2013221756A (en) | 2012-04-12 | 2013-10-28 | Furuno Electric Co Ltd | Radar device and radar transmission/reception method |
| JP2014044131A (en) | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Toshiba Corp | Target tracking apparatus, its method, and program |
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2020
- 2020-06-24 JP JP2020108918A patent/JP7515313B2/en active Active
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