Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7810930B2 - Reception directivity control device and reception directivity control method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7810930B2 - Reception directivity control device and reception directivity control method - Google Patents

Reception directivity control device and reception directivity control method

Info

Publication number
JP7810930B2
JP7810930B2 JP2024569938A JP2024569938A JP7810930B2 JP 7810930 B2 JP7810930 B2 JP 7810930B2 JP 2024569938 A JP2024569938 A JP 2024569938A JP 2024569938 A JP2024569938 A JP 2024569938A JP 7810930 B2 JP7810930 B2 JP 7810930B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
row
column
phase
optical signal
directivity control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024569938A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2024150365A1 (en
Inventor
穂乃花 伊藤
健 平賀
理一 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of JPWO2024150365A1 publication Critical patent/JPWO2024150365A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7810930B2 publication Critical patent/JP7810930B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

本発明は、受信指向性制御装置及び受信指向性制御方法に関する。 The present invention relates to a receiving directivity control device and a receiving directivity control method.

無線通信の高速化と大容量化を実現するために、ミリ波帯以上の高周波帯を活用することが進められている。ところで、電波の空間伝搬損は、周波数が高くなるにしたがって増大する。例えば、自由空間伝搬損は、周波数の2乗に比例して増大する。そのため、高周波帯では多くの場合、高利得のアンテナが使用される。高利得のアンテナは、高い指向性を有するので、アンテナのビームの方向を無線通信の相手局の位置に合わせることが必要になる。相手局が移動する場合には、更に、ビームの方向を相手局の移動に合わせて動的に制御する手段であるビームステアリングを行う必要がある。ビームステアリングは、無線通信に限らず、例えば、レーダ、イメージング、無線電力伝送といった用途においても必要とされている。 In order to achieve faster and larger-capacity wireless communications, efforts are underway to utilize high-frequency bands above the millimeter wave band. However, the spatial propagation loss of radio waves increases as the frequency increases. For example, free-space propagation loss increases in proportion to the square of the frequency. For this reason, high-gain antennas are often used in high-frequency bands. High-gain antennas have high directivity, making it necessary to align the antenna beam direction with the position of the other station in the wireless communication. When the other station moves, beam steering is also required, a means of dynamically controlling the beam direction to match the movement of the other station. Beam steering is required not only for wireless communications, but also for applications such as radar, imaging, and wireless power transmission.

ビームステアリングを行う手段として、アンテナの方向を機械的に制御する手段、アンテナから放射された電波を可動式のレンズや反射鏡によって屈折、反射させて制御する手段などが提案され、実際に使用されている。ただし、これらの手段は、機械的な構造を伴うことから、耐久性や移動の追従性に問題がある。そのため、機械的な構造を伴わず、アンテナの小型化及び軽量化に適したフェーズドアレーアンテナが、近年、多く用いられている。 Methods of beam steering have been proposed and are currently in use, including mechanically controlling the direction of the antenna and using movable lenses or reflectors to refract and reflect the radio waves emitted from the antenna. However, because these methods involve mechanical structures, there are problems with durability and ability to track movement. For this reason, phased array antennas, which do not involve mechanical structures and are suitable for making antennas smaller and lighter, have become more widely used in recent years.

フェーズドアレーアンテナでは、例えば、以下のようにしてビームステアリングが行われる。アンテナ素子を、線上、または、面上に複数配置し、複数のアンテナ素子に可変遅延回路や可変減衰器回路を接続する。可変遅延回路や可変減衰器回路に加えて、更に、ディジタル信号処理などを用いることにより、複数のアンテナ素子の各々に給電されるRF(Radio Frequency:無線周波数)信号の位相と振幅を制御してRF信号に重み付けを行う。これにより、フェーズドアレーアンテナにおいて、電子的にビームステアリングを行うことが可能になる。なお、ミリ波帯を使用する第5世代移動通信システムやミリ波帯無線LAN(Local Area Network)システム等では、アナログ回路で重み付けを行うタイプのフェーズドアレーアンテナが多く使用されている。 In a phased array antenna, beam steering is performed, for example, as follows: Multiple antenna elements are arranged on a line or a surface, and variable delay circuits and variable attenuator circuits are connected to the multiple antenna elements. In addition to the variable delay circuits and variable attenuator circuits, digital signal processing and other techniques are used to control the phase and amplitude of the RF (Radio Frequency) signal fed to each of the multiple antenna elements, thereby weighting the RF signal. This makes it possible to perform electronic beam steering in a phased array antenna. Note that phased array antennas that use analog circuits for weighting are widely used in fifth-generation mobile communication systems and millimeter-wave wireless LAN (Local Area Network) systems that use millimeter-wave bands.

活用する高周波帯の広がりに伴い、さらに高いアンテナ利得が求められるため、さらに多数のアンテナ素子に対する重み付けを行うフェーズドアレーアンテナが必要となることが予想される。例えば、非特許文献1では28GHz帯での第5世代移動通信用基地局に使用する256素子のフェーズドアレーアンテナの構成法が開示されている。さらに高速な伝送レートの提供を目指す第6世代移動通信では、例えば、300GHz帯、いわゆるテラヘルツ帯の活用が検討されている。28GHz帯に対して無線周波数が10倍程度の高周波になると、自由空間伝搬損は100倍となる。言い換えると、自由空間伝搬損は20dB増加することになる。この場合に、基地局のアンテナ利得で、20dBの自由空間伝搬損の増加を補うためには、10,000個を超えるアンテナ素子が必要となることが予想される。As the range of utilized high-frequency bands expands, even higher antenna gains will be required, and phased array antennas that weight a larger number of antenna elements are expected to be necessary. For example, Non-Patent Document 1 discloses a method for configuring a 256-element phased array antenna for use in fifth-generation mobile communication base stations in the 28 GHz band. For sixth-generation mobile communications, which aim to provide even faster transmission rates, the use of the 300 GHz band, or the so-called terahertz band, is being considered. If the radio frequency becomes about 10 times higher than the 28 GHz band, the free-space path loss will increase by 100 times. In other words, the free-space path loss will increase by 20 dB. In this case, it is expected that more than 10,000 antenna elements will be required to compensate for the 20 dB increase in free-space path loss using the base station's antenna gain.

アンテナ素子における給電損を低く抑えるためには、例えば、アンテナ素子と移相器回路との間のRF伝送線路をできるだけ短くする必要がある。そのため、特に、ミリ波帯などの高周波フェーズドアレーアンテナにおいては、移相器回路を各アンテナ素子の近傍に配置するよう構成されている。しかし、無線周波数が高くなるにしたがってアンテナ素子間隔が狭くなるため、多数の移相器回路等をアンテナ素子間隔と同等の間隔で配置することは困難になる。例えば、無線周波数が300GHzの場合、自由空間波長は1mmであるため、アンテナ素子の間隔は、波長の半分、つまり0.5mmとすることが一般的である。これに加えて、複数のビームを形成する回路、すなわちマルチビーム形成回路を構成するためには、ビーム数と同数の移相器を並列して配置しなければならず、さらに配置が困難になる。To minimize power loss in antenna elements, for example, it is necessary to shorten the RF transmission line between the antenna element and the phase shifter circuit as much as possible. Therefore, particularly in high-frequency phased array antennas, such as those in the millimeter wave band, phase shifter circuits are configured to be located near each antenna element. However, as the radio frequency increases, the spacing between antenna elements becomes narrower, making it difficult to arrange multiple phase shifter circuits at spacings equivalent to the spacing between antenna elements. For example, at a radio frequency of 300 GHz, the free-space wavelength is 1 mm, so the spacing between antenna elements is typically half the wavelength, or 0.5 mm. Additionally, to create a circuit that forms multiple beams, i.e., a multi-beam forming circuit, it is necessary to arrange the same number of phase shifters in parallel as the number of beams, further complicating the arrangement.

そこで、例えば、非特許文献2では、低損失な導波路を小型に実装できる光回路製造技術を応用し、信号を光に変換した上で、光回路によって重み付けを実施する手法が提案されている。この手法は、多素子のフェーズドアレーアンテナに対する2次元の重み付け回路を構成する高い可能性を有している。ただし、この手法では、重み付け回路の部品数は、アンテナ素子数に応じて増加する。そのため、アンテナ素子数が増大しても、部品数の増加を抑えることができるような対策が必要になる。光回路により重み付けを実施する既存の技術として、例えば、以下のような手段も開示されている。 For example, Non-Patent Document 2 proposes a method that applies optical circuit manufacturing technology that can implement low-loss waveguides in a compact form, converting signals into light and then performing weighting using an optical circuit. This method has great potential for creating a two-dimensional weighting circuit for a multi-element phased array antenna. However, with this method, the number of components in the weighting circuit increases in proportion to the number of antenna elements. Therefore, measures are needed to suppress the increase in the number of components even when the number of antenna elements increases. For example, the following means have been disclosed as existing technologies for performing weighting using optical circuits:

特許文献1には、波長分散線路を利用して2次元のマルチビームの制御を行う「光制御アレーアンテナ装置」が開示されている。特許文献1の図1と図2には、それぞれ実施の形態1による光制御アレーアンテナの構成と、実施の形態2による第2のマルチビーム形成手段の構成とが示されている。特許文献1に開示されている技術は、波長可変光源と波長分散が大きい導波路を用いる線路により、水平面内と垂直面内の位相傾斜を与えるようにしている。ただし、1次元の移相回路、すなわち波長分散光ファイバ群である特許文献1の図1の「EL」~「EL」及び「AZ」~「AZ」の個数は、垂直方向のアンテナ素子数と水平方向のアンテナ素子数に応じた個数になる。そのため、特許文献1の技術では、アンテナ素子数が増加すると、その増加に伴って1次元の移相回路が多く必要になるという問題がある。 Patent Document 1 discloses an "optically controlled array antenna device" that performs two-dimensional multi-beam control using a wavelength dispersive line. FIGS. 1 and 2 of Patent Document 1 show the configuration of an optically controlled array antenna according to a first embodiment and the configuration of a second multi-beam forming means according to a second embodiment, respectively. The technology disclosed in Patent Document 1 provides phase tilt in the horizontal and vertical planes using a wavelength-tunable light source and a line using a waveguide with large wavelength dispersion. However, the number of one-dimensional phase shift circuits, i.e., wavelength dispersive optical fiber groups "EL 1 " to "EL P " and "AZ 1 " to "AZ N " in FIG. 1 of Patent Document 1, corresponds to the number of antenna elements in the vertical direction and the number of antenna elements in the horizontal direction. Therefore, the technology of Patent Document 1 has a problem in that as the number of antenna elements increases, more one-dimensional phase shift circuits are required.

特許文献2には、波長可変光源と波長分散線路を用いて2次元のビーム制御を行う技術が開示されている。特許文献2のFig.2には、垂直方向数×水平方向数が、5×13のアレーアンテナを備える2次元ビーム制御装置の構成の概要が示されている。Fig.2に示されるように、符号42で示される波長可変光源#1の光は、垂直方向素子数に一致する数に分配される。分配された波長可変光源#1の光の各々に対して、符号52で示される第1の波長分散線路列により垂直面内の位相傾斜が与えられる。当該位相傾斜が与えられた光は、フォトダイオード54により電気信号列に変換され、変換された電気信号列は、増幅器56によって増幅される。 Patent Document 2 discloses a technology for two-dimensional beam control using a wavelength-tunable light source and wavelength dispersion lines. Fig. 2 of Patent Document 2 shows an overview of the configuration of a two-dimensional beam control device equipped with an array antenna with a vertical direction count × horizontal direction count of 5 × 13. As shown in Fig. 2, the light from wavelength-tunable light source #1, designated by the reference numeral 42, is distributed into a number equal to the number of vertical direction elements. A phase tilt in the vertical plane is imparted to each of the distributed wavelength-tunable light sources #1 by a first array of wavelength dispersion lines, designated by the reference numeral 52. The light to which this phase tilt has been imparted is converted into an electrical signal train by a photodiode 54, and the converted electrical signal train is amplified by an amplifier 56.

次に、符号84で示される波長可変光源#2の光は、垂直方向素子数に一致する数に分配される。光変調器58は、分配された波長可変光源#2の光の各々を、増幅器56が増幅した電気信号列によって変調して光信号列を生成する。光変調器58が生成した光信号列の各々は、水平方向素子数に一致する数に分配される。分配された光信号列の各々に対して、符号62で示される第2の波長分散線路列により水平面内の位相傾斜が与えられる。上記の構成において、波長可変光源#1の波長と、波長可変光源#2の波長とを変えることにより、2次元ビームの制御が可能になる。 Next, the light from wavelength-tunable light source #2, designated by the reference numeral 84, is distributed into a number equal to the number of vertical elements. Optical modulator 58 modulates each of the distributed light from wavelength-tunable light source #2 with the electrical signal sequence amplified by amplifier 56 to generate an optical signal sequence. Each of the optical signal sequences generated by optical modulator 58 is distributed into a number equal to the number of horizontal elements. A phase tilt in the horizontal plane is imparted to each of the distributed optical signal sequences by a second wavelength dispersion line sequence, designated by the reference numeral 62. In the above configuration, two-dimensional beam control becomes possible by changing the wavelengths of wavelength-tunable light source #1 and wavelength-tunable light source #2.

特許文献2のFig.3を参照しつつ、受信時の動作について説明する。波長可変光源98の光が、RF局発信号、いわゆるLO(Local Signal)の周波数のCW(Carrier Wave)で、光変調器104によって強度変調されることにより光信号が生成される。生成された光信号は、光ファイバ・スプリッタ112によって分配され、分配された光信号は、符号114で示される波長分散の大きい遅延導波路によって位相傾斜が与えられる。フォトダイオード116は、符号114で示される遅延導波路から得られる光信号から位相傾斜を有する電気のRF局発信号を生成する。 Referring to Fig. 3 of Patent Document 2, the operation during reception will be explained. An optical signal is generated by intensity-modulating the light from the wavelength-tunable light source 98 with a CW (Carrier Wave) at the frequency of an RF local signal, or so-called LO (Local Signal), by the optical modulator 104. The generated optical signal is split by the optical fiber splitter 112, and the split optical signal is given a phase tilt by a delay waveguide with large chromatic dispersion, indicated by the reference numeral 114. A photodiode 116 generates an electrical RF local signal with a phase tilt from the optical signal obtained from the delay waveguide, indicated by the reference numeral 114.

送信/受信モジュール94が備えるダウンコンバージョン用のミキサ126は、フォトダイオード116が生成する位相傾斜を有するRF局発信号と、アンテナ素子96から得られる位相傾斜を有する受信RF信号とをミキシングすることによりIF(Intermediate Frequency)信号を生成する。ここで、RF局発信号には、ビーム方向に応じた位相傾斜が与えられているので、得られるIF信号は、全ブランチで同位相になる。したがって、IF合波器106が、得られたIF信号を合成すると、所望ビーム方向の受信信号のみが同位相で合成され、受信信号が得られることになる。The downconversion mixer 126 provided in the transmit/receive module 94 generates an intermediate frequency (IF) signal by mixing the RF local oscillator signal with a phase gradient generated by the photodiode 116 with the received RF signal with a phase gradient obtained from the antenna element 96. Because the RF local oscillator signal is given a phase gradient according to the beam direction, the resulting IF signal is in phase across all branches. Therefore, when the IF combiner 106 combines the resulting IF signals, only the received signals in the desired beam direction are combined in phase, resulting in a received signal.

特開2004-023400号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-023400 米国特許第6337660号明細書U.S. Patent No. 6,337,660

渡辺 光, 宇賀 晋介, 中溝 英之, 堤 恒次, 新庄 真太郎, 栗山 侑, “第5世代移動通信基地局向けミリ波アンテナ・RFフロントエンド技術”, 電子情報通信学会 通信ソサイエティマガジン, 14 巻, 3 号, 2020年,pp.222-231.H. Watanabe, S. Uga, H. Nakamizo, T. Tsutsumi, S. Shinjo, and Y. Kuriyama, "Millimeter-Wave Antenna and RF Front-End Technology for 5th Generation Mobile Communication Base Stations," IEICE Communications Society Magazine, Vol. 14, No. 3, 2020, pp. 222-231. C. Tsokos et al., “Analysis of a Multibeam Optical Beamforming Network Based on Blass Matrix Architecture”, Journal of Lightwave Technology, vol.36, no.16, 15 Aug., 2018, pp.3354-3372.C. Tsokos et al., “Analysis of a Multibeam Optical Beamforming Network Based on Blass Matrix Architecture”, Journal of Lightwave Technology, vol.36, no.16, 15 Aug., 2018, pp.3354-3372.

特許文献1及び特許文献2に開示されている技術において、さらに大規模な2次元アレーアンテナを構成する場合には、必要となる波長分散線路数が増大する。特許文献2に記載の技術では、マルチビームを形成して受信する手段は開示されていないが、マルチビームを形成して受信する場合、IF信号の処理段階において、ビームの数に一致する台数の合波器が必要になると考えられる。そのため、回路規模が大きくなり、その結果として、回路サイズ、すなわち回路の面積や体積が大きくなるという問題がある。量産するために、装置構成の低背化や印刷回路製造プロセスを行うことを想定した場合、特許文献1及び特許文献2に開示されている技術のように波長分散線路を用いて位相傾斜を与える立体的な回路構造は、量産に適さないという問題がある。 When constructing a larger-scale two-dimensional array antenna using the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2, the number of wavelength dispersion lines required increases. The technology described in Patent Document 2 does not disclose a means for forming and receiving multiple beams. However, forming and receiving multiple beams would likely require a number of multiplexers equal to the number of beams in the IF signal processing stage. This increases the circuit scale, resulting in a problem of increased circuit size, i.e., circuit area and volume. Considering the need to reduce the device's height and use a printed circuit manufacturing process for mass production, the three-dimensional circuit structure that uses wavelength dispersion lines to provide a phase tilt, as in the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2, is not suitable for mass production.

したがって、特許文献1や特許文献2に開示される技術には、アレーアンテナの規模が大きくなると、ビーム形成を行う回路を構成する部品数及び配線数が増大して回路サイズが大きくなり、更に、ビーム形成を行う回路構造が複雑化して量産に適さなくなるという課題がある。 Therefore, the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2 have the problem that as the size of the array antenna increases, the number of components and wiring that make up the circuit that forms the beam increases, resulting in an increase in circuit size, and furthermore, the circuit structure that forms the beam becomes complex, making it unsuitable for mass production.

上記事情に鑑み、本発明は、アレーアンテナにおいて受信指向性の制御を行う際に、アレーアンテナの規模が大きくなっても、小型化及び量産化に適した簡易な構造の回路による実装を可能にする技術の提供を目的としている。 In light of the above circumstances, the present invention aims to provide technology that enables control of the receiving directivity of an array antenna to be implemented using a circuit with a simple structure that is suitable for miniaturization and mass production, even if the array antenna becomes large in size.

本発明の一態様は、平面における任意の直線を行方向の軸とし、前記平面において前記行方向の軸に直交する直線を列方向の軸とし、前記行方向の軸と、前記列方向の軸とに沿って複数のアンテナ素子が配置されたアレーアンテナの受信指向性を制御する受信指向性制御装置であって、光信号を生成する光源と、到来波を前記アンテナ素子の各々で受信して得らえるRF信号の各々により、前記光信号を変調し、変調により得られる被変調光信号の単側帯波成分を出力する電光変換部と、列の位置が同一である前記単側帯波成分の組み合わせごとに、前記組み合わせの各々に含まれる前記単側帯波成分の各々に対して、各々に対応する行の位置の違いと、ビーム形成方向の各々とに応じて生じる行方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の行方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の行方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の行方向成分の各々に対応する行方向合成光信号を生成する行方向走査部と、前記行方向走査部が生成する前記行方向合成光信号の各々に対して、各々に対応する列の位置の違いと、前記ビーム形成方向の各々とに応じて生じる列方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の列方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の列方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の列方向成分の各々に対応する列方向合成光信号を生成し、指定された所望方向に一致する前記ビーム形成方向の列方向成分に対応する前記列方向合成光信号を選択して出力する列方向走査部と、を備える受信指向性制御装置である。 One aspect of the present invention is a receiving directivity control device that controls the receiving directivity of an array antenna in which an arbitrary straight line in a plane is defined as a row axis, a straight line perpendicular to the row axis in the plane is defined as a column axis, and multiple antenna elements are arranged along the row axis and the column axis. The receiving directivity control device includes a light source that generates an optical signal, an electro-optical converter that modulates the optical signal with each of the RF signals obtained by receiving incoming waves at each of the antenna elements and outputs a single sideband wave component of the modulated optical signal obtained by the modulation, and, for each combination of the single sideband wave components having the same column position, calculates a row direction phase gradient for each of the single sideband wave components included in each of the combinations in consideration of the difference in the row position corresponding to each of the single sideband wave components and each of the beam forming directions. a row direction scanning unit that generates a row direction combined optical signal corresponding to each of the row direction components in the beam forming direction by combining the row direction combined optical signals by performing a predetermined row direction phase scanning process that imparts a phase gradient that aligns the phase of each of the column direction components in the beam forming direction to each of the row direction combined optical signals generated by the row direction scanning unit, taking into account differences in the positions of the corresponding columns and a column direction phase gradient that occurs depending on each of the beam forming directions, and that generates a column direction combined optical signal corresponding to each of the column direction components in the beam forming direction, and selects and outputs the column direction combined optical signal that corresponds to the column direction component in the beam forming direction that coincides with a specified desired direction.

本発明の一態様は、平面における任意の直線を行方向の軸とし、前記平面において前記行方向の軸に直交する直線を列方向の軸とし、前記行方向の軸と、前記列方向の軸とに沿って複数のアンテナ素子が配置されたアレーアンテナの受信指向性を制御する受信指向性制御方法であって、到来波を前記アンテナ素子の各々で受信して得らえるRF信号の各々により、光源が生成する光信号を変調し、変調により得られる被変調光信号の単側帯波成分を出力し、列の位置が同一である前記単側帯波成分の組み合わせごとに、前記組み合わせの各々に含まれる前記単側帯波成分の各々に対して、各々に対応する行の位置の違いと、ビーム形成方向の各々とに応じて生じる行方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の行方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の行方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の行方向成分の各々に対応する行方向合成光信号を生成し、生成した前記行方向合成光信号の各々に対して、各々に対応する列の位置の違いと、前記ビーム形成方向の各々とに応じて生じる列方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の列方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の列方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の列方向成分の各々に対応する列方向合成光信号を生成し、指定された所望方向に一致する前記ビーム形成方向の列方向成分に対応する前記列方向合成光信号を選択して出力する、受信指向性制御方法である。 One aspect of the present invention is a reception directivity control method for controlling the reception directivity of an array antenna in which an arbitrary straight line in a plane is defined as a row axis, a straight line perpendicular to the row axis in the plane is defined as a column axis, and multiple antenna elements are arranged along the row axis and the column axis. The method modulates an optical signal generated by a light source using each RF signal obtained by receiving an incoming wave at each of the antenna elements, and outputs a single sideband wave component of the modulated optical signal obtained by the modulation. For each combination of single sideband wave components having the same column position, the method controls the reception directivity of each of the single sideband wave components included in each combination based on the difference in the row position corresponding to each single sideband wave component and each beamforming direction. a predetermined column-direction phase scanning process for applying a phase gradient to each of the generated row-direction combined optical signals to align the phases of the respective column-direction components in the beam-forming direction, taking into account differences in the positions of the corresponding columns and a column-direction phase gradient that occurs depending on each of the beam-forming directions; and a receiving directivity control method for selecting and outputting the column-direction combined optical signal that corresponds to the column-direction component in the beam-forming direction that coincides with a specified desired direction.

本発明により、アレーアンテナにおいて受信指向性の制御を行う際に、アレーアンテナの規模が大きくなった場合においても、小型化及び量産化に適した簡易な構造の回路による実装を実現することができる。 The present invention makes it possible to control the receiving directivity of an array antenna by implementing a circuit with a simple structure that is suitable for miniaturization and mass production, even if the array antenna becomes large in size.

第1の実施形態の受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to a first embodiment; 第1の実施形態のアレーアンテナにおけるアンテナ素子の配置と、形成されるビームとを示す図である。2A and 2B are diagrams illustrating the arrangement of antenna elements in the array antenna of the first embodiment and the beams formed. 第1の実施形態において形成されるビームの方向を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the direction of a beam formed in the first embodiment. 第1の実施形態の受信指向性制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing by the reception directivity control device of the first embodiment. 第2の実施形態の受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to a second embodiment. 第2の実施形態の他の構成例(その1)による受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to another configuration example (part 1) of the second embodiment. 第2の実施形態の他の構成例(その2)による受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to another configuration example (part 2) of the second embodiment. 第2の実施形態の各構成例の利用場面を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a usage scene of each configuration example of the second embodiment. 第2の実施形態の各構成例によって受信信号が得られない場合に用いられる受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to a receiving directivity control device used when a received signal cannot be obtained by each configuration example of the second embodiment. 第2の実施形態の他の構成例(その3)による受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to another configuration example (part 3) of the second embodiment. 第3の実施形態の構成例(その1)による受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to a configuration example (part 1) of the third embodiment. 第3の実施形態の構成例(その1)のアレーアンテナにおけるアンテナ素子の配置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the arrangement of antenna elements in an array antenna of a configuration example (part 1) of the third embodiment. 第3の実施形態の構成例(その1)において形成されるビームの方向を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the direction of a beam formed in a configuration example (part 1) of the third embodiment. 第3の実施形態の構成例(その2)による受信指向性制御装置に関わる構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration related to a reception directivity control device according to a configuration example (part 2) of the third embodiment. 第3の実施形態の構成例(その2)のアレーアンテナにおけるアンテナ素子の配置を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the arrangement of antenna elements in an array antenna according to a second configuration example of the third embodiment. 第3の実施形態の構成例(その2)において形成されるビームの方向を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the direction of a beam formed in a configuration example (part 2) of the third embodiment.

(第1の実施形態)
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態の受信指向性制御装置1の内部構成と、受信指向性制御装置1に接続されるアレーアンテナ80とを示すブロック図である。
(First embodiment)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of a reception directivity control device 1 according to a first embodiment, and an array antenna 80 connected to the reception directivity control device 1.

受信指向性制御装置1は、例えば、受信信号の復調を行う受信装置に組み込まれる装置である。受信指向性制御装置1は、例えば、ミリ波帯やテラヘルツ帯の高周波帯の電波を用いた超高速無線伝送、高精細のイメージング、レーダ等において必要になる鋭い指向性を有する電波の受信指向性の制御に用いられる。 The reception directivity control device 1 is a device incorporated, for example, into a receiving device that demodulates received signals. The reception directivity control device 1 is used to control the reception directivity of radio waves with sharp directionality required, for example, for ultra-high-speed wireless transmission using radio waves in the millimeter wave band or terahertz band, high-frequency bands, high-definition imaging, radar, etc.

アレーアンテナ80が受信指向性制御装置1に接続することで、いわゆるフェーズドアレーアンテナが構成される。アレーアンテナ80は、図2に示すように、垂直方向に沿って3素子、水平方向に沿って3素子が並んだ、合計で9つのアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3,80-2-1,80-2-2,80-2-3,80-3-1,80-3-2,80-3-3を備える3×3の構成のアレーアンテナである。ここで、垂直方向とは、水平方向と直交する方向であり、いわゆる鉛直方向である。以下、アレーアンテナ80の配置においては、垂直方向を行方向ともいい、水平方向を列方向ともいう。なお、アンテナ素子80-1-1~80-3-3は、平面上、すなわちアレーアンテナ80の面上に配置される。 By connecting the array antenna 80 to the receiving directivity control device 1, a so-called phased array antenna is formed. As shown in FIG. 2, the array antenna 80 is a 3x3 array antenna with three elements arranged vertically and three elements arranged horizontally, for a total of nine antenna elements: 80-1-1, 80-1-2, 80-1-3, 80-2-1, 80-2-2, 80-2-3, 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3. Here, the vertical direction is the direction perpendicular to the horizontal direction, or the so-called vertical direction. Hereinafter, in the arrangement of the array antenna 80, the vertical direction is also referred to as the row direction, and the horizontal direction is also referred to as the column direction. Note that the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 are arranged on a plane, i.e., on the surface of the array antenna 80.

より詳細に配置について説明する。1行目のアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3は、列方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。同様に、2行目のアンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3及び3行目のアンテナ素子80-3-1,80-3-2,80-3-3も列方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。アンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-3-1,80-3-2,80-3-3において隣接するアンテナ素子間の距離とが、同一長になるように配置される。 The arrangement will be explained in more detail. Antenna elements 80-1-1, 80-1-2, and 80-1-3 in the first row are arranged at equal intervals so as to be parallel to the column axis. Similarly, antenna elements 80-2-1, 80-2-2, and 80-2-3 in the second row and antenna elements 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3 in the third row are also arranged at equal intervals so as to be parallel to the column axis. Antenna elements 80-1-1, 80-1-2, and 80-1-3 are arranged so that the distance between adjacent antenna elements is the same as the distance between adjacent antenna elements in antenna elements 80-2-1, 80-2-2, and 80-2-3, and the distance between adjacent antenna elements in antenna elements 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3.

1列目のアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1は、行方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。同様に、2列目のアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2及び3列目のアンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3も行方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。アンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3において隣接するアンテナ素子間の距離とが、同一長になるように配置される。 The antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 in the first column are arranged at equal intervals so as to be parallel to the row axis. Similarly, the antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 in the second column and the antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 in the third column are also arranged at equal intervals so as to be parallel to the row axis. The antenna elements are arranged so that the distance between adjacent antenna elements in antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 is the same as the distance between adjacent antenna elements in antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2, and the distance between adjacent antenna elements in antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 is the same.

したがって、アンテナ素子80-1-1,80-1-3,80-3-3,80-3-1の各々の位置を頂点とする形状は矩形形状になる。この場合において、列方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2との間の距離と、行方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-2-1との間の距離とは、同一長であってもよいし、異なる長さであってもよい。同一長である場合、アンテナ素子80-1-1,80-1-3,80-3-3,80-3-1の各々の位置を頂点とする矩形形状は、正方形形状になる。アンテナ素子80-1-1~80-3-3の各々は、到来する無線周波数の電波、すなわちRFの電波を受信することにより、電気のRF信号が給電される。以下、到来するRFの電波を到来波という。 Therefore, the shape with vertices at the positions of antenna elements 80-1-1, 80-1-3, 80-3-3, and 80-3-1 is rectangular. In this case, the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-1-2 in the column direction and the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-2-1 in the row direction may be the same or different. If they are the same length, the rectangular shape with vertices at the positions of antenna elements 80-1-1, 80-1-3, 80-3-3, and 80-3-1 is square. Each of antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 receives incoming radio frequency radio waves, i.e., RF radio waves, and is thereby supplied with an electrical RF signal. Hereinafter, the incoming RF radio waves will be referred to as an incoming wave.

受信指向性制御装置1は、光源5、電光変換部10、行方向走査部20及び列方向走査部50を備える。受信指向性制御装置1は、ユーザが所望する方向(以下、所望方向という)から到来する到来波を受信するように指向性の制御を行う。受信指向性制御装置1は、アレーアンテナ80において、図2に示すように、9方向のビーム90-1,90-2,90-3,90-4,90-5,90-6,90-7,90-8,90-9を形成する。 The reception directivity control device 1 includes a light source 5, an electro-optical conversion unit 10, a row scanning unit 20, and a column scanning unit 50. The reception directivity control device 1 controls the directivity so that incoming waves coming from the direction desired by the user (hereinafter referred to as the desired direction) are received. The reception directivity control device 1 forms nine directional beams 90-1, 90-2, 90-3, 90-4, 90-5, 90-6, 90-7, 90-8, and 90-9 in the array antenna 80, as shown in FIG. 2.

図3は、アレーアンテナ80の面と、ビーム90-1~90-9が形成される方向との関係を示す図である。アレーアンテナ80の面を介して、図2において矢印で示す観察方向、すなわち受信指向性制御装置1が設置される側から見た場合、図3に示すように、ビーム90-1は、右上方向を向くように形成され、ビーム90-3は、左上方向を向くように形成され、ビーム90-7は、右下方向を向くように形成され、ビーム90-9は、左下方向を向くように形成される。 Figure 3 is a diagram showing the relationship between the plane of array antenna 80 and the direction in which beams 90-1 to 90-9 are formed. When viewed through the plane of array antenna 80 in the observation direction indicated by the arrow in Figure 2, i.e., from the side where reception directivity control device 1 is installed, as shown in Figure 3, beam 90-1 is formed to point in the upper right direction, beam 90-3 is formed to point in the upper left direction, beam 90-7 is formed to point in the lower right direction, and beam 90-9 is formed to point in the lower left direction.

ビーム90-5は、アレーアンテナ80の面に対して垂直な直線の方向(以下、この方向を「真中方向」という)を向くように形成される。ビーム90-2は、アレーアンテナ80の面に対して垂直な直線を上向きに傾けた方向(以下、この方向を「中上方向」という)を向くように形成される。ビーム90-8は、アレーアンテナ80の面に対して垂直な直線を下向きに傾けた方向(以下、この方向を「中下方向」という)を向くように形成される。 Beam 90-5 is formed so as to point in the direction of a straight line perpendicular to the surface of array antenna 80 (hereinafter, this direction will be referred to as the "middle direction"). Beam 90-2 is formed so as to point in the direction obtained by tilting a straight line perpendicular to the surface of array antenna 80 upward (hereinafter, this direction will be referred to as the "middle-upper direction"). Beam 90-8 is formed so as to point in the direction obtained by tilting a straight line perpendicular to the surface of array antenna 80 downward (hereinafter, this direction will be referred to as the "middle-lower direction").

ビーム90-4は、アレーアンテナ80の面に対して垂直な直線を右向きに傾けた方向(以下、この方向を「右中方向」という)を向くように形成される。ビーム90-6は、アレーアンテナ80の面に対して垂直な直線を左向きに傾けた方向(以下、この方向を「左中方向」という)を向くように形成される。 Beam 90-4 is formed so as to point in a direction obtained by tilting a line perpendicular to the surface of array antenna 80 to the right (hereinafter, this direction will be referred to as the "center-right direction"). Beam 90-6 is formed so as to point in a direction obtained by tilting a line perpendicular to the surface of array antenna 80 to the left (hereinafter, this direction will be referred to as the "center-left direction").

以下、ビーム90-1,90-2,90-3の方向の垂直方向成分を「上方向」といい、ビーム90-4,90-5,90-6の方向の垂直方向成分を「中方向」といい、ビーム90-7,90-8,90-9の方向の垂直方向成分を「下方向」という。ビーム90-1,90-4,90-7の方向の水平方向成分を「右向き」といい、ビーム90-2,90-5,90-8の方向の水平方向成分を「中向き」といい、ビーム90-3,90-6,90-9の方向の水平方向成分を「左向き」という。 Hereinafter, the vertical component of the direction of beams 90-1, 90-2, and 90-3 will be referred to as the "upward direction," the vertical component of the direction of beams 90-4, 90-5, and 90-6 will be referred to as the "middle direction," and the vertical component of the direction of beams 90-7, 90-8, and 90-9 will be referred to as the "downward direction." The horizontal component of the direction of beams 90-1, 90-4, and 90-7 will be referred to as the "rightward direction," the horizontal component of the direction of beams 90-2, 90-5, and 90-8 will be referred to as the "middle direction," and the horizontal component of the direction of beams 90-3, 90-6, and 90-9 will be referred to as the "leftward direction."

ビーム90-1,90-2,90-3の水平面に対する傾斜、言い換えると、ビーム90-1,90-2,90-3の傾斜の垂直方向成分が、同一になるようにビーム90-1,90-2,90-3は形成される。ビーム90-1,90-2,90-3の傾斜の垂直方向成分によって生じる位相差である位相傾斜を「φ」で表す。 The beams 90-1, 90-2, and 90-3 are formed so that the tilts of the beams 90-1, 90-2, and 90-3 relative to the horizontal plane, in other words, the vertical components of the tilts of the beams 90-1, 90-2, and 90-3, are the same. The phase tilt, which is the phase difference caused by the vertical components of the tilts of the beams 90-1, 90-2, and 90-3, is represented by "φ V ."

ビーム90-1,90-4,90-7の鉛直面に対する傾斜、言い換えると、ビーム90-1,90-4,90-7の傾斜の水平方向成分が、同一になるようにビーム90-1,90-4,90-7は形成される。ビーム90-1,90-4,90-7の傾斜の水平方向成分によって生じる位相差である位相傾斜を「φ」で表す。なお、「φ」と「φ」とは、異なる値であってもよいし、同一の値であってもよい。 Beams 90-1, 90-4, and 90-7 are formed so that the inclinations of beams 90-1, 90-4, and 90-7 relative to the vertical plane, in other words, the horizontal components of the inclinations of beams 90-1, 90-4, and 90-7, are the same. The phase tilt, which is the phase difference caused by the horizontal components of the inclinations of beams 90-1, 90-4, and 90-7, is represented by "φ H ". Note that "φ V " and "φ H " may be different values or may be the same value.

ここで、位相傾斜について、より詳細に説明する。例えば、ビーム90-1の方向からの到来波を、1列目の3つのアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1が受信したとする。この場合、ビーム90-1の水平面に対する傾斜と、アンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1の各々の位置の違いのために到来波が、アンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-2-1と、アンテナ素子80-3-1とに到達するまでに要する到達時間に差が生じる。この到達時間差のために、隣接するアンテナ素子80-1-1,80-2-1の各々から得られるRF信号に位相差φが生じる。同様に、隣接するアンテナ素子80-2-1,80-3-1の各々から得られるRF信号にも、位相差φが生じる。すなわち、アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号の位相をφ遅らせたRF信号が、アンテナ素子80-2-1から得られるRF信号になる。アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号の位相を2φ遅らせたRF信号が、アンテナ素子80-3-1から得られるRF信号になる。 Here, the phase tilt will be explained in more detail. For example, suppose that an incoming wave from the direction of beam 90-1 is received by three antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 in the first row. In this case, due to the tilt of beam 90-1 with respect to the horizontal plane and the differences in the positions of antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1, there is a difference in the arrival time required for the incoming wave to reach antenna element 80-1-1, antenna element 80-2-1, and antenna element 80-3-1. Due to this difference in arrival time, a phase difference φV occurs in the RF signals obtained from adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-2-1. Similarly, a phase difference φV also occurs in the RF signals obtained from adjacent antenna elements 80-2-1 and 80-3-1. That is, the RF signal obtained by delaying the phase of the RF signal obtained from antenna element 80-1-1 by φV becomes the RF signal obtained from antenna element 80-2-1, and the RF signal obtained by delaying the phase of the RF signal obtained from antenna element 80-1-1 by 2φV becomes the RF signal obtained from antenna element 80-3-1.

上記したように、2列目のアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2の各々の間隔の距離及び3列目のアンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3の各々の間隔の距離は、1列目のアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1の各々の間隔の距離と同一である。そのため、アンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2が、ビーム90-1の方向からの到来波を受信した場合にも、隣接するアンテナ素子の各々から得られるRF信号の位相差はφになる。アンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3が、ビーム90-1の方向からの到来波を受信した場合にも、隣接するアンテナ素子の各々から得られるRF信号の位相差はφになる。この位相差φが、ビーム90-1の行方向における位相傾斜(以下、行方向位相傾斜という)になる。 As described above, the spacing between each of the antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 in the second row and the spacing between each of the antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 in the third row are the same as the spacing between each of the antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 in the first row. Therefore, even when antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 receive an incoming wave from the direction of beam 90-1, the phase difference between the RF signals obtained from each of the adjacent antenna elements is φV . Even when antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 receive an incoming wave from the direction of beam 90-1, the phase difference between the RF signals obtained from each of the adjacent antenna elements is φV . This phase difference φV becomes the phase gradient in the row direction of the beam 90-1 (hereinafter referred to as the row direction phase gradient).

同様に、ビーム90-1の鉛直面に対する傾斜のために、ビーム90-1の方向からの到来波を、行が同一の3つのアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3が受信した場合にも到来波が、アンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2と、アンテナ素子80-1-3とに到達するのに要する到達時間に差が生じる。この到達時間差のために、アンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2とから得られるRF信号に位相差φが生じる。同様に、アンテナ素子80-1-2と、アンテナ素子80-1-3とから得られるRF信号にも位相差φが生じる。すなわち、アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号の位相をφ遅らせたRF信号が、アンテナ素子80-1-2から得られるRF信号になる。アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号の位相を2φ遅らせたRF信号が、アンテナ素子80-1-3から得られるRF信号になる。 Similarly, due to the inclination of beam 90-1 with respect to the vertical plane, even when three antenna elements 80-1-1, 80-1-2, and 80-1-3 in the same row receive an incoming wave from the direction of beam 90-1, there will be a difference in the arrival time required for the incoming wave to reach antenna element 80-1-1, antenna element 80-1-2, and antenna element 80-1-3. Due to this difference in arrival time, a phase difference φH occurs between the RF signals obtained from antenna element 80-1-1 and antenna element 80-1-2. Similarly, a phase difference φH also occurs between the RF signals obtained from antenna element 80-1-2 and antenna element 80-1-3. In other words, the RF signal obtained from antenna element 80-1-1 is delayed in phase by φH , and becomes the RF signal obtained from antenna element 80-1-2. The RF signal obtained from the antenna element 80-1-3 is an RF signal obtained by delaying the phase of the RF signal obtained from the antenna element 80-1-1 by 2φH .

これは、2行目のアンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3の組み合わせと、3行目のアンテナ素子80-3-1,80-3-2,80-3-3の組み合わせとにおいても同様である。したがって、この位相差φが、ビーム90-1の列方向における位相傾斜(以下、列方向位相傾斜という)になる。 This is also true for the combination of antenna elements 80-2-1, 80-2-2, and 80-2-3 in the second row and the combination of antenna elements 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3 in the third row. Therefore, this phase difference φH becomes the phase tilt in the column direction of beam 90-1 (hereinafter referred to as the column-direction phase tilt).

ビーム90-7,90-8,90-9は、行方向位相傾斜がビーム90-1,90-2,90-3の行方向位相傾斜の正反対になるように形成される。そのため、ビーム90-7,90-8,90-9の行方向位相傾斜は「-φ」になる。ビーム90-3,90-6,90-9は、列方向位相傾斜がビーム90-1,90-4,90-7の列方向位相傾斜の正反対になるように形成される。そのため、ビーム90-3,90-6,90-9の列方向位相傾斜は「-φ」になる。ビーム90-5は、真中の方向であり、当該方向からの到来波を受信する場合、全てのアンテナ素子80-1-1~80-3-3から得られるRF信号には位相差が生じない。 Beams 90-7, 90-8, and 90-9 are formed so that the row-wise phase tilt is the exact opposite of the row-wise phase tilt of beams 90-1, 90-2, and 90-3. Therefore, the row-wise phase tilt of beams 90-7, 90-8, and 90-9 is "-φ V ". Beams 90-3, 90-6, and 90-9 are formed so that the column-wise phase tilt is the exact opposite of the column-wise phase tilt of beams 90-1, 90-4, and 90-7. Therefore, the column-wise phase tilt of beams 90-3, 90-6, and 90-9 is "-φ H ". Beam 90-5 is in the center direction, and when receiving an incoming wave from that direction, no phase difference occurs in the RF signals obtained from all of antenna elements 80-1-1 to 80-3-3.

したがって、ビーム90-1~90-9の位相傾斜を(行方向位相傾斜,列方向位相傾斜)の様式で表すと、以下のようになる。ビーム90-1は(φ,φ)となり、ビーム90-2は(φ,0)となり、ビーム90-3は(φ,-φ)となる。ビーム90-4は(0,φ)となり、ビーム90-5は(0,0)となり、ビーム90-6は(0,-φ)となる。ビーム90-7は(-φ,φ)となり、ビーム90-8は(-φ,0)となり、ビーム90-9は(-φ,-φ)となる。 Therefore, the phase gradients of beams 90-1 to 90-9 can be expressed in the form of (row-wise phase gradient, column-wise phase gradient) as follows: Beam 90-1 is (φ V , φ H ), beam 90-2 is (φ V , 0), and beam 90-3 is (φ V , -φ H ). Beam 90-4 is (0, φ H ), beam 90-5 is (0, 0), and beam 90-6 is (0, -φ H ). Beam 90-7 is (-φ V , φ H ), beam 90-8 is (-φ V , 0), and beam 90-9 is (-φ V , -φ H ).

光源5は、搬送波となる単一周波数の光信号を生成し、生成した光信号を電光変換部10が備える光変調器11-1-1~11-3-3の各々に供給する。 The light source 5 generates a single-frequency optical signal that serves as a carrier wave and supplies the generated optical signal to each of the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 provided in the electrical-to-optical conversion unit 10.

電光変換部10は、アンテナ素子80-1-1~80-3-3の数に一致する数の光変調器11-1-1~11-3-3を備える。光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、各々に対応するアンテナ素子80-1-1~80-3-3に接続する。 The electrical-to-optical conversion unit 10 has optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, the number of which corresponds to the number of antenna elements 80-1-1 to 80-3-3. Each of the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 is connected to a corresponding antenna element 80-1-1 to 80-3-3.

アンテナ素子80-1-1~80-3-3、光変調器11-1-1~11-3-3の符号に含まれる2つの枝番号のうち、前者の番号は、行番号に対応した番号としており、後者の番号は、列番号に対応した番号としており、以降の図面においても同様の枝番号の付与体系で示すものとする。例えば、アンテナ素子80-2-1は、2行1列目の位置に配置されているアンテナ素子である。光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、各々の2つの枝番号の組み合わせが同一のアンテナ素子80-1-1~80-3-3に接続する。光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、RF信号の損失を抑えるために、各々が接続するアンテナ素子80-1-1~80-3-3の近傍に配置されるのが望ましい。 Of the two sub-numbers included in the symbols for antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 and optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, the former number corresponds to the row number, and the latter number corresponds to the column number. The same sub-numbering system will be used in subsequent drawings. For example, antenna element 80-2-1 is located in the second row and first column. Each of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 is connected to antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 that share the same combination of two sub-numbers. To minimize RF signal loss, each of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 should preferably be located near the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 to which it is connected.

光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、同一の構成である。すなわち、光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、同一の特性、規格、仕様及び方式で、例えば、SSB(Single Side-Band)の光変調を行う光変調器である。光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、各々に供給される光信号を、各々に接続するアンテナ素子80-1-1~80-3-3から供給されるRF信号で変調し、変調した被変調光信号の単側帯波成分を出力する。なお、単側帯波成分には、USB(Upper Side Band:上側帯波)成分と、LSB(Lower Side Band:下側帯波)成分とが存在するが、ここでは、光変調器11-1-1~11-3-3は、USB成分を出力するものとして、以下の説明を行う。 Each of the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 has the same configuration. That is, each of the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 is an optical modulator that performs, for example, SSB (Single Side-Band) optical modulation with the same characteristics, standards, specifications, and method. Each of the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 modulates the optical signal supplied to it with the RF signal supplied from the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 connected to it, and outputs the single sideband component of the modulated optical signal. Note that the single sideband component includes a USB (Upper Side Band) component and an LSB (Lower Side Band) component. However, the following explanation assumes that the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 output the USB component.

行方向走査部20は、アレーアンテナ80の列数に一致する個数の回路構成を備える。1列目に対応する回路構成が、1列目の光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1に接続する行方向走査用行列回路21-1及び切替SW(Switch)部25-1になる。2列目に対応する回路構成が、2列目の光変調器11-1-2,11-2-2,11-3-2に接続する行方向走査用行列回路21-2及び切替SW部25-2になる。3列目に対応する回路構成が、3列目の光変調器11-1-3,11-2-3,11-3-3に接続する行方向走査用行列回路21-3及び切替SW部25-3になる。 The row direction scanning unit 20 has circuit configurations in the same number as the number of columns of the array antenna 80. The circuit configuration corresponding to the first column is a row direction scanning matrix circuit 21-1 and a switching SW unit 25-1 that connect to the optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1 in the first column. The circuit configuration corresponding to the second column is a row direction scanning matrix circuit 21-2 and a switching SW unit 25-2 that connect to the optical modulators 11-1-2, 11-2-2, and 11-3-2 in the second column. The circuit configuration corresponding to the third column is a row direction scanning matrix circuit 21-3 and a switching SW unit 25-3 that connect to the optical modulators 11-1-3, 11-2-3, and 11-3-3 in the third column.

行方向走査部20が備える3つの回路構成は、同一の構成であり、以下、一例として、1列目に対応する回路構成である行方向走査用行列回路21-1及び切替SW部25-1について説明する。以下に説明する1列目に対応する回路構成の説明において、符号の枝番号の「-1」を「-2」に読み替えたものが、2列目に対応する回路構成の説明になり、符号の枝番号の「-1」を「-3」に読み替えたものが、3列目に対応する回路構成の説明になる。ただし、光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1に関する説明は、符号に含まれる2個の枝番号のうち最後の枝番号「-1」を「-2」または「-3」に読み替えるものとする。 The three circuit configurations provided in the row direction scanning unit 20 are identical, and below, as an example, we will explain the row direction scanning matrix circuit 21-1 and switching SW unit 25-1, which are the circuit configurations corresponding to the first column. In the explanation of the circuit configuration corresponding to the first column below, the branch number "-1" of the symbol is replaced with "-2" to explain the circuit configuration corresponding to the second column, and the branch number "-1" of the symbol is replaced with "-3" to explain the circuit configuration corresponding to the third column. However, in the explanation of optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1, the last branch number "-1" of the two branch numbers included in the symbol is replaced with "-2" or "-3."

行方向走査用行列回路21-1は、一次元方向の重み付け回路であり、3つの入力ポート31-1,32-1,33-1と、3つの出力ポート35-1,36-1,37-1とを備える。行方向走査用行列回路21-1は、1列目の3つの光変調器11-1-1、11-2-1,11-3-1に接続する。より詳細には、入力ポート31-1に、光変調器11-1-1が接続し、入力ポート32-1に、光変調器11-2-1が接続し、入力ポート33-1に、光変調器11-3-1が接続する。 The row-direction scanning matrix circuit 21-1 is a one-dimensional weighting circuit and has three input ports 31-1, 32-1, and 33-1 and three output ports 35-1, 36-1, and 37-1. The row-direction scanning matrix circuit 21-1 is connected to the three optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1 in the first column. More specifically, optical modulator 11-1-1 is connected to input port 31-1, optical modulator 11-2-1 is connected to input port 32-1, and optical modulator 11-3-1 is connected to input port 33-1.

行方向走査用行列回路21-1は、入力ポート31-1,32-1,33-1から供給される光信号の位相に対して位相傾斜を付与して位相変化させる処理を行う。この処理を説明するため、行方向走査用行列回路21-1において、入出力の関係を入れ替え、出力ポート35-1,36-1,37-1の各々に対して光信号が供給される場合を想定する。 The row-direction scanning matrix circuit 21-1 performs a process to change the phase of the optical signals supplied from the input ports 31-1, 32-1, and 33-1 by applying a phase gradient to them. To explain this process, we will assume that the input and output relationships in the row-direction scanning matrix circuit 21-1 are reversed, and optical signals are supplied to each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1.

行方向走査用行列回路21-1の出力ポート35-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21-1は、出力ポート35-1から供給された光信号をそのまま入力ポート31-1から出力し、供給された光信号の位相をφ遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を2φ遅らせた光信号を入力ポート33-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1から出力される光信号の位相差は(0,-φ,-2φ)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 35-1 of row-direction scanning matrix circuit 21-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21-1 outputs the optical signal supplied from output port 35-1 as is from input port 31-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV from input port 32-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV from input port 33-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, and 33-1 are (0, -φV , -2φV ).

行方向走査用行列回路21-1の出力ポート36-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21-1は、出力ポート36-1から供給された光信号をそのまま入力ポート31-1,32-1,33-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1から出力される光信号の位相差は(0,0,0)になり位相差がない状態になる。 Suppose an optical signal is supplied to output port 36-1 of row-direction scanning matrix circuit 21-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21-1 outputs the optical signal supplied from output port 36-1 as is from input ports 31-1, 32-1, and 33-1. Therefore, the phase difference between the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, and 33-1 becomes (0,0,0), meaning there is no phase difference.

行方向走査用行列回路21-1の出力ポート37-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21-1は、出力ポート37-1から供給された光信号をそのまま入力ポート33-1から出力し、供給された光信号の位相をφ遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を2φ遅らせた光信号を入力ポート31-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1から出力される光信号の位相差は(-2φ,-φ,0)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 37-1 of row-direction scanning matrix circuit 21-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21-1 outputs the optical signal supplied from output port 37-1 as is from input port 33-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV from input port 32-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV from input port 31-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, and 33-1 are ( -2φV , -φV , 0).

行方向走査用行列回路21-1は、上記とは逆に、入力ポート31-1,32-1,33-1の各々から光信号が供給されると、供給される光信号の各々に対して、上記した位相傾斜の付与の処理とは逆符号の位相傾斜を付与する処理を行う。この処理を、以下、行方向走査用行列回路21-1が行う所定の行方向位相走査処理という。 Inversely to the above, when optical signals are supplied from each of the input ports 31-1, 32-1, and 33-1, the row-direction scanning matrix circuit 21-1 performs a process of imparting a phase gradient of the opposite sign to the phase gradient imparting process described above to each of the supplied optical signals. Hereinafter, this process will be referred to as the "predetermined row-direction phase scanning process" performed by the row-direction scanning matrix circuit 21-1.

行方向走査用行列回路21-1は、入力ポート31-1,32-1,33-1の各々から供給される光信号に対して所定の行方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート35-1,36-1,37-1ごとに3つの光信号を生成する。行方向走査用行列回路21-1は、出力ポート35-1,36-1,37-1ごとに生成した3つの光信号を合成して出力ポート35-1,36-1,37-1ごとの光信号(以下、この光信号を行方向合成光信号という)を生成する。行方向走査用行列回路21-1は、出力ポート35-1,36-1,37-1ごとに生成した行方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート35-1,36-1,37-1から出力する。 The row-direction scanning matrix circuit 21-1 performs a predetermined row-direction phase scanning process on the optical signals supplied from each of the input ports 31-1, 32-1, and 33-1, thereby generating three optical signals for each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1. The row-direction scanning matrix circuit 21-1 combines the three optical signals generated for each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1 to generate an optical signal for each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1 (hereinafter, these optical signals are referred to as row-direction combined optical signals). The row-direction scanning matrix circuit 21-1 outputs each of the row-direction combined optical signals generated for each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1 from the corresponding output ports 35-1, 36-1, and 37-1.

入力ポート31-1,32-1,33-1の各々に対して、位相差が(0,-φ,-2φ)の3つの光信号が供給されたとする。言い換えると、入力ポート31-1に供給された光信号よりも、位相がφ遅れた光信号が入力ポート32-1に供給され、入力ポート31-1に供給された光信号よりも、位相が2φ遅れた光信号が入力ポート33-1に供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート35-1に対応する行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相になる。そのため、出力ポート35-1に対応する行方向合成光信号は、同相合成された信号になるので信号強度は大きくなる。これに対して、出力ポート36-1,37-1の各々に対して生成される行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相にならない。そのため、出力ポート36-1,37-1の各々の行方向合成光信号の信号強度は、出力ポート35-1の行方向合成光信号の信号強度よりも小さくなる。 Assume that three optical signals with phase differences of (0, -φ V , -2φ V ) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, and 33-1. In other words, assume that an optical signal whose phase is delayed by φ V from the optical signal supplied to input port 31-1 is supplied to input port 32-1, and an optical signal whose phase is delayed by 2φ V from the optical signal supplied to input port 31-1 is supplied to input port 33-1. In this case, of the row direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, and 37-1, the three optical signals included in the row direction combined optical signal corresponding to output port 35-1 are in phase. Therefore, the row direction combined optical signal corresponding to output port 35-1 is an in-phase combined signal, and therefore its signal intensity is high. In contrast, the three optical signals included in the row direction combined optical signals generated for each of output ports 36-1 and 37-1 are not in phase. Therefore, the signal strength of the row direction combined optical signal at each of the output ports 36-1 and 37-1 is smaller than the signal strength of the row direction combined optical signal at the output port 35-1.

行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1の各々に対して、位相差が(0,0,0)の3つの光信号が供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート36-1に対応する行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相になる。そのため、出力ポート36-1に対応する行方向合成光信号は、同相合成された信号になるので信号強度は大きくなる。これに対して、出力ポート35-1,37-1の各々に対して生成される行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相にならない。そのため、出力ポート35-1,37-1の各々の行方向合成光信号の信号強度は、出力ポート36-1の行方向合成光信号の信号強度よりも小さくなる。 Let's assume that three optical signals with a phase difference of (0,0,0) are supplied to each of the input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1. In this case, of the row-direction combined optical signals generated for each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1, the three optical signals included in the row-direction combined optical signal corresponding to output port 36-1 are in phase. Therefore, the row-direction combined optical signal corresponding to output port 36-1 is an in-phase combined signal, and therefore has a high signal intensity. In contrast, the three optical signals included in the row-direction combined optical signal generated for each of the output ports 35-1 and 37-1 are not in phase. Therefore, the signal intensity of the row-direction combined optical signal for each of the output ports 35-1 and 37-1 is lower than the signal intensity of the row-direction combined optical signal for output port 36-1.

入力ポート31-1,32-1,33-1の各々に対して、位相差が(-2φ,-φ,0)の3つの光信号が供給されたとする。言い換えると、入力ポート33-1に供給された光信号よりも、位相がφ遅れた光信号が入力ポート32-1に供給され、入力ポート33-1に供給された光信号よりも、位相が2φ遅れた光信号が入力ポート31-1に供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート37-1に対応する行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相になる。そのため、出力ポート37-1に対応する行方向合成光信号は、同相合成された信号になるので信号強度は大きくなる。これに対して、出力ポート35-1,36-1の各々に対して生成される行方向合成光信号に含まれる3つの光信号は、同位相にならない。そのため、出力ポート35-1,36-1の各々の行方向合成光信号の信号強度は、出力ポート37-1の行方向合成光信号の信号強度よりも小さくなる。 Assume that three optical signals with phase differences of (-2φ V , -φ V , 0) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, and 33-1. In other words, assume that an optical signal whose phase is delayed by φ V from the optical signal supplied to input port 33-1 is supplied to input port 32-1, and an optical signal whose phase is delayed by 2φ V from the optical signal supplied to input port 33-1 is supplied to input port 31-1. In this case, of the row direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, and 37-1, the three optical signals included in the row direction combined optical signal corresponding to output port 37-1 are in phase. Therefore, the row direction combined optical signal corresponding to output port 37-1 is an in-phase combined signal, and therefore its signal intensity is high. In contrast, the three optical signals included in the row direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1 and 36-1 are not in phase. Therefore, the signal strength of the row direction combined optical signal at each of the output ports 35-1 and 36-1 is smaller than the signal strength of the row direction combined optical signal at the output port 37-1.

切替SW部25-1は、3つの入力ポート41-1,42-1,43-1と、1つの出力ポート45-1とを備える。入力ポート41-1は、行方向走査用行列回路21-1の出力ポート35-1に接続し、入力ポート42-1は、出力ポート36-1に接続し、入力ポート43-1は、出力ポート37-1に接続する。 The switching SW unit 25-1 has three input ports 41-1, 42-1, and 43-1 and one output port 45-1. The input port 41-1 is connected to the output port 35-1 of the row direction scanning matrix circuit 21-1, the input port 42-1 is connected to the output port 36-1, and the input port 43-1 is connected to the output port 37-1.

切替SW部25-1は、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、指定された所望方向に対応する何れか1つの入力ポート41-1,42-1,43-1を選択し、選択した何れか1つの入力ポート41-1,42-1,43-1と、出力ポート45-1とを接続する。 The switching SW unit 25-1 receives an operation by the user to specify a desired direction, selects one of the input ports 41-1, 42-1, 43-1 corresponding to the specified desired direction, and connects the selected one of the input ports 41-1, 42-1, 43-1 to the output port 45-1.

切替SW部25-1の入力ポート41-1,42-1,43-1の各々は、ビーム90-1~90-9の方向における3つの行方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、行方向とは、垂直方向であるため、行方向成分は、垂直方向成分ということになる。 Each of the input ports 41-1, 42-1, and 43-1 of the switching SW unit 25-1 is pre-assigned to three row direction components in the direction of beams 90-1 to 90-9. Here, as mentioned above, the row direction is the vertical direction, so the row direction components are also vertical direction components.

入力ポート41-1は、ビーム90-1,90-2,90-3の方向の行方向成分である「上方向」に予め割り当てられる。入力ポート42-1は、ビーム90-4,90-5,90-6の方向の行方向成分である「中方向」に予め割り当てられる。入力ポート43-1は、ビーム90-7,90-8,90-9の方向の行方向成分である「下方向」に予め割り当てられる。 Input port 41-1 is pre-assigned to the "upward direction," which is the row component of the direction of beams 90-1, 90-2, and 90-3. Input port 42-1 is pre-assigned to the "middle direction," which is the row component of the direction of beams 90-4, 90-5, and 90-6. Input port 43-1 is pre-assigned to the "downward direction," which is the row component of the direction of beams 90-7, 90-8, and 90-9.

列方向走査部50は、列方向走査用行列回路51と、切替SW部52とを備える。列方向走査用行列回路51は、一次元方向の重み付け回路であり、3つの入力ポート51-1,51-2,51-3と、3つの出力ポート51-5,51-6,51-7とを備える。入力ポート51-1は、切替SW部25-1の出力ポート45-1に接続する。入力ポート51-2は、切替SW部25-2の出力ポート45-2に接続する。入力ポート51-3は、切替SW部25-3の出力ポート45-3に接続する。 The column scanning unit 50 comprises a column scanning matrix circuit 51 and a switching SW unit 52. The column scanning matrix circuit 51 is a one-dimensional weighting circuit and comprises three input ports 51-1, 51-2, and 51-3 and three output ports 51-5, 51-6, and 51-7. The input port 51-1 is connected to the output port 45-1 of the switching SW unit 25-1. The input port 51-2 is connected to the output port 45-2 of the switching SW unit 25-2. The input port 51-3 is connected to the output port 45-3 of the switching SW unit 25-3.

列方向走査用行列回路51は、入力ポート51-1,51-2,51-3の各々から供給される光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート51-5,51-6,51-7ごとに3つの光信号を生成する。列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-5,51-6,51-7ごとに生成した3つの光信号を合成して出力ポート51-5,51-6,51-7ごとの光信号(以下、この光信号を列方向合成光信号という)を生成する。列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-5,51-6,51-7ごとに生成した列方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート51-5,51-6,51-7から出力する。 The column-direction scanning matrix circuit 51 performs a predetermined column-direction phase scanning process on the optical signals supplied from each of the input ports 51-1, 51-2, and 51-3, thereby generating three optical signals for each of the output ports 51-5, 51-6, and 51-7. The column-direction scanning matrix circuit 51 combines the three optical signals generated for each of the output ports 51-5, 51-6, and 51-7 to generate an optical signal for each of the output ports 51-5, 51-6, and 51-7 (hereinafter, these optical signals are referred to as column-direction combined optical signals). The column-direction scanning matrix circuit 51 outputs each of the column-direction combined optical signals generated for each of the output ports 51-5, 51-6, and 51-7 from the corresponding output ports 51-5, 51-6, and 51-7.

列方向走査用行列回路51が行う所定の列方向位相走査処理は、以下に示す入出力の条件の下で、行方向走査用行列回路21-1が行う所定の行方向位相走査処理であって、「φ」を「φ」に読み替えた処理と同一の処理である。ここで、入出力の条件とは、入力側において、入力ポート51-1が、入力ポート31-1に対応し、入力ポート51-2が、入力ポート32-2に対応し、入力ポート51-3が、入力ポート33-1に対応する条件である。出力側において、出力ポート51-5が、出力ポート35-1に対応し、出力ポート51-6が、出力ポート36-1に対応し、出力ポート51-7が、出力ポート37-1に対応する条件である。 The predetermined column-direction phase scanning process performed by the column-direction scanning matrix circuit 51 is the same as the predetermined row-direction phase scanning process performed by the row-direction scanning matrix circuit 21-1 under the input/output conditions shown below, where "φ v " is replaced with "φ H ". Here, the input/output conditions refer to the conditions that, on the input side, the input port 51-1 corresponds to the input port 31-1, the input port 51-2 corresponds to the input port 32-2, and the input port 51-3 corresponds to the input port 33-1. On the output side, the output port 51-5 corresponds to the output port 35-1, the output port 51-6 corresponds to the output port 36-1, and the output port 51-7 corresponds to the output port 37-1.

切替SW部52は、3つの入力ポート52-1,52-2,52-3と、1つの出力ポート52-5とを備える。入力ポート52-1は、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5に接続し、入力ポート52-2は、出力ポート51-6に接続し、入力ポート52-3は、出力ポート51-7に接続する。 The switching SW unit 52 has three input ports 52-1, 52-2, and 52-3 and one output port 52-5. Input port 52-1 is connected to output port 51-5 of the column-direction scanning matrix circuit 51, input port 52-2 is connected to output port 51-6, and input port 52-3 is connected to output port 51-7.

切替SW部52は、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、指定された所望方向に対応する何れか1つの入力ポート52-1,52-2,52-3を選択し、選択した何れか1つの入力ポート52-1,52-2,52-3と、出力ポート52-5とを接続する。 The switching SW unit 52 receives an operation by the user to specify a desired direction, selects one of the input ports 52-1, 52-2, 52-3 corresponding to the specified desired direction, and connects the selected one of the input ports 52-1, 52-2, 52-3 to the output port 52-5.

切替SW部52の入力ポート52-1,52-2,52-3の各々は、ビーム90-1~90-9の各々の方向の3つの列方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、列方向とは、水平方向であるため、列方向成分は、水平方向成分ということになる。 Each of the input ports 52-1, 52-2, and 52-3 of the switching SW unit 52 is pre-assigned to three column direction components in the direction of each of the beams 90-1 to 90-9. Here, as mentioned above, the column direction is the horizontal direction, so the column direction components are also horizontal direction components.

入力ポート52-1は、ビーム90-1,90-4,90-7の方向の列方向成分である「右向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-2は、ビーム90-2,90-5,90-8の方向の列方向成分である「中向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-3は、ビーム90-3,90-6,90-9の方向の列方向成分である「左向き」に予め割り当てられる。 Input port 52-1 is pre-assigned to the "rightward" direction, which is the column component of the direction of beams 90-1, 90-4, and 90-7. Input port 52-2 is pre-assigned to the "middle" direction, which is the column component of the direction of beams 90-2, 90-5, and 90-8. Input port 52-3 is pre-assigned to the "leftward" direction, which is the column component of the direction of beams 90-3, 90-6, and 90-9.

(第1の実施形態の受信指向性制御装置による処理)
図4は、第1の実施形態の受信指向性制御装置1による処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、ユーザの所望方向が、右上方向に形成されるビーム90-1の方向であるとして、以下の説明を行う。
(Processing by the reception directivity control device of the first embodiment)
4 is a flowchart showing the flow of processing by the reception directivity control device 1 of the first embodiment. Here, the following description will be given assuming that the user's desired direction is the direction of the beam 90-1 formed in the upper right direction.

ビーム90-1は、アレーアンテナ80の面に対して右上方向に形成される。右上方向の行方向成分は「上方向」であり、列方向成分は「右向き」である。したがって、ユーザが、切替SW部25-1を操作して、ビーム90-1の方向を所望方向として指定すると、切替SW部25-1は、ビーム90-1の行方向成分「上方向」に対応する入力ポート41-1と、出力ポート45-1とを接続する。ユーザは、切替SW部25-2,25-3に対しても同様の操作を行う。これにより、切替SW部25-2において、入力ポート41-2と、出力ポート45-2とが接続され、切替SW部25-3において、入力ポート41-3と、出力ポート45-3とが接続される。 Beam 90-1 is formed in the upper right direction relative to the plane of array antenna 80. The row component of the upper right direction is "upward," and the column component is "rightward." Therefore, when the user operates switching SW unit 25-1 to specify the desired direction of beam 90-1, switching SW unit 25-1 connects input port 41-1, which corresponds to the "upward" row component of beam 90-1, to output port 45-1. The user then performs similar operations on switching SW units 25-2 and 25-3. As a result, switching SW unit 25-2 connects input port 41-2 to output port 45-2, and switching SW unit 25-3 connects input port 41-3 to output port 45-3.

ユーザが、切替SW部52を操作して、ビーム90-1の方向を所望方向として指定すると、切替SW部52は、ビーム90-1の列方向成分「右向き」に対応する入力ポート52-1と、出力ポート52-5とを接続する(S1)。 When the user operates the switching SW unit 52 to specify the desired direction of beam 90-1, the switching SW unit 52 connects the input port 52-1 corresponding to the column direction component "rightward" of beam 90-1 to the output port 52-5 (S1).

アンテナ素子80-1-1~80-3-3の各々は、ビーム90-1の方向からの到来波を受信すると、到来波の受信による給電により得られたRF信号を、各々に接続する光変調器11-1-1~11-3-3に供給する。光変調器11-1-1~11-3-3の各々は、各々に対して光源5が供給する光信号を、各々に対してアンテナ素子80-1-1~80-3-3が供給するRF信号で変調する。 When antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 receive an incoming wave from the direction of beam 90-1, they supply the RF signal obtained by powering the received incoming wave to optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 connected to them. Each of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 modulates the optical signal supplied to it by light source 5 with the RF signal supplied to it by antenna elements 80-1-1 to 80-3-3.

ここで、光源5が生成する光信号を式で表すと、例えば、次式(1)として表すことができる。 Here, the optical signal generated by light source 5 can be expressed as an equation, for example, as follows:

式(1)において、ωは、光源5が生成する光信号の角周波数であり、tは、時刻である。アンテナ素子80-1-1が、光変調器11-1-1に対して供給するRF信号は、例えば、次式(2)として表すことができる。 In equation (1), ω C is the angular frequency of the optical signal generated by the light source 5, and t is the time. The RF signal supplied from the antenna element 80-1-1 to the optical modulator 11-1-1 can be expressed, for example, as the following equation (2).

式(2)において、ωRFは、RF信号の角周波数である。光変調器11-1-1が変調によって生成する被変調光信号は、強度変調信号、すなわち振幅変調信号であるため、次式(3)として表される。 In equation (2), ω RF is the angular frequency of the RF signal. The modulated optical signal generated by the optical modulator 11-1-1 is an intensity-modulated signal, that is, an amplitude-modulated signal, and is therefore expressed as the following equation (3).

光変調器11-1-1が出力する出力光信号、すなわち被変調光信号のUSB成分を示す式は、式(3)より次式(4)となる。 The equation representing the USB component of the output optical signal output by optical modulator 11-1-1, i.e., the modulated optical signal, is given by the following equation (4) from equation (3).

なお、式(3),(4)に示す「A」は、被変調光信号の側帯波の振幅値である。ビーム90-1の行方向位相傾斜は「φ」である。そのため、ビーム90-1の方向からの到来波の場合、アンテナ素子80-1-1と列が同一で行方向において隣接するアンテナ素子80-2-1から得られるRF信号は、アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号よりも位相φが遅れる。したがって、アンテナ素子80-2-1が光変調器11-2-1に供給するRF信号は、式(2)で表されるRF信号よりも位相がφ遅れたRF信号として、次式(5)として表すことができる。 Note that "A" in equations (3) and (4) is the amplitude value of the sideband of the modulated optical signal. The row-direction phase tilt of beam 90-1 is "φ V ." Therefore, in the case of an arriving wave from the direction of beam 90-1, the RF signal obtained from antenna element 80-2-1, which is in the same column as antenna element 80-1-1 and adjacent in the row direction, lags in phase by φ V behind the RF signal obtained from antenna element 80-1-1. Therefore, the RF signal supplied by antenna element 80-2-1 to optical modulator 11-2-1 can be expressed as the following equation (5), as an RF signal whose phase lags by φ V behind the RF signal expressed by equation (2).

したがって、光変調器11-2-1が出力する出力光信号は、次式(6)として表される。 Therefore, the output optical signal output by optical modulator 11-2-1 is expressed as the following equation (6).

アンテナ素子80-3-1が光変調器11-3-1に供給するRF信号は、アンテナ素子80-2-1が光変調器11-2-1に供給するRF信号よりも、更に、位相がφ遅れる。そのため、光変調器11-3-1が出力する出力光信号は、次式(7)として表される。 The RF signal supplied from the antenna element 80-3-1 to the optical modulator 11-3-1 is further delayed in phase by φ V from the RF signal supplied from the antenna element 80-2-1 to the optical modulator 11-2-1. Therefore, the output optical signal output from the optical modulator 11-3-1 is expressed by the following equation (7).

光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1の各々は、変調によって生成した被変調光信号のUSB成分を行方向走査用行列回路21-1に出力する。同様に、光変調器11-1-2,11-2-2,11-3-2の各々は、変調によって生成した被変調光信号のUSB成分を行方向走査用行列回路21-2に出力する。光変調器11-1-3,11-2-3,11-3-3の各々は、変調によって生成した被変調光信号のUSB成分を行方向走査用行列回路21-3に出力する(S2)。 Each of the optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1 outputs the USB component of the modulated optical signal generated by modulation to the row-direction scanning matrix circuit 21-1. Similarly, each of the optical modulators 11-1-2, 11-2-2, and 11-3-2 outputs the USB component of the modulated optical signal generated by modulation to the row-direction scanning matrix circuit 21-2. Each of the optical modulators 11-1-3, 11-2-3, and 11-3-3 outputs the USB component of the modulated optical signal generated by modulation to the row-direction scanning matrix circuit 21-3 (S2).

これにより、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1の各々には、式(4)、式(6)、式(7)で表される3つ被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。この場合、入力ポート31-1,32-1,33-1に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差は(0,-φ,-2φ)になる。そのため、行方向走査用行列回路21-1が、入力ポート31-1,32-1,33-1の各々に供給された被変調光信号のUSB成分に対して所定の行方向位相走査処理を行うと、出力ポート35-1から出力する3つの光信号が同位相になり、同相合成されることにより信号強度が大きくなる。この出力ポート35-1から出力される3つの光信号が合成された行方向合成光信号を、例えば、次式(8)で表す。 As a result, the USB components of the three modulated optical signals expressed by equations (4), (6), and (7) are supplied to each of the input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1. In this case, the phase differences of the USB components of the modulated optical signals supplied to the input ports 31-1, 32-1, and 33-1 are (0, -φ V , -2φ V ). Therefore, when the row-direction scanning matrix circuit 21-1 performs a predetermined row-direction phase scanning process on the USB components of the modulated optical signals supplied to each of the input ports 31-1, 32-1, and 33-1, the three optical signals output from the output port 35-1 are in phase, and the signal intensity increases due to in-phase combining. The row-direction combined optical signal obtained by combining the three optical signals output from the output port 35-1 is expressed, for example, by the following equation (8).

式(8)において「B」は、同相合成により生成される行方向合成光信号(以下、同相合成により生成される行方向合成光信号を「同相合成の行方向合成光信号」ともいう)の振幅値である。なお、ビーム90-1の方向からの到来波の場合、行方向走査用行列回路21-1が出力ポート36-1,37-1の各々から出力する3つの光信号は同位相にならない。そのため、行方向走査用行列回路21-1が、出力ポート36-1,37-1の各々から出力する行方向合成光信号の信号強度は、同相合成されないため、出力ポート35-1から出力する同相合成の行方向合成光信号の信号強度に比べると、小さくなる。 In equation (8), "B" is the amplitude value of the row-direction combined optical signal generated by in-phase combining (hereinafter, the row-direction combined optical signal generated by in-phase combining is also referred to as the "in-phase combined row-direction combined optical signal"). Note that in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-1, the three optical signals output from each of output ports 36-1 and 37-1 by row-direction scanning matrix circuit 21-1 are not in phase. Therefore, the signal intensity of the row-direction combined optical signal output from each of output ports 36-1 and 37-1 by row-direction scanning matrix circuit 21-1 is smaller than the signal intensity of the in-phase combined row-direction combined optical signal output from output port 35-1, because it is not in-phase combined.

2列目のアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2の各々から得られるRF信号の間において生じる位相差及び3列目のアンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3の各々から得られるRF信号の間においてに生じる位相差は、上記した1列目のアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1の各々から得られるRF信号の間において生じる位相差と同一になる。そのため、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2,32-2,33-2に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差及び行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3,32-3,33-3に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差は、行方向走査用行列回路21-1の場合と同じく(0,-φ,-2φ)になる。 The phase difference occurring between the RF signals obtained from each of the antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 in the second column and the phase difference occurring between the RF signals obtained from each of the antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 in the third column are the same as the phase difference occurring between the RF signals obtained from each of the antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 in the first column. Therefore, the phase difference of the USB components of the modulated optical signals supplied to the input ports 31-2, 32-2, and 33-2 of the row-directional scanning matrix circuit 21-2 and the phase difference of the USB components of the modulated optical signals supplied to the input ports 31-3, 32-3, and 33-3 of the row-directional scanning matrix circuit 21-3 are (0, −φ V , −2φ V ), the same as in the case of the row-directional scanning matrix circuit 21-1.

そのため、行方向走査用行列回路21-2,21-3の各々が、各々の出力ポート35-2,35-3から出力する行方向合成光信号は、同相合成の行方向合成光信号になる。これに対して、行方向走査用行列回路21-2,21-3の各々が、各々の出力ポート36-2,37-2から出力する行方向合成光信号は、同相合成の行方向合成光信号にはならない。 As a result, the row-direction combined optical signals output from the output ports 35-2 and 35-3 of the row-direction scanning matrix circuits 21-2 and 21-3 are in-phase combined row-direction optical signals. In contrast, the row-direction combined optical signals output from the output ports 36-2 and 37-2 of the row-direction scanning matrix circuits 21-2 and 21-3 are not in-phase combined row-direction optical signals.

行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の各々は、各々の出力ポート35-1~37-1,35-2~37-2,35-3~37-3から行方向合成光信号を出力する(S3)。 Each of the row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 outputs a row-direction combined optical signal from its respective output ports 35-1 to 37-1, 35-2 to 37-2, and 35-3 to 37-3 (S3).

上記したように、ビーム90-1の列方向位相傾斜は「φ」である。そのため、2列目のアンテナ素子80-1-2のRF信号は、行が同一で列方向において隣接する1列目のアンテナ素子80-1-1のRF信号よりも位相がφ遅れる。同様に、2列目のアンテナ素子80-2-2のRF信号は、行が同一で列方向において隣接する1列目のアンテナ素子80-2-1のRF信号よりも位相がφ遅れる。2列目の80-3-2のRF信号は、行が同一で列方向において隣接する1列目のアンテナ素子80-3-1のRF信号よりも位相がφ遅れる。 As described above, the column-direction phase tilt of beam 90-1 is "φ H ". Therefore, the RF signal of antenna element 80-1-2 in the second column lags in phase by φ H behind the RF signal of antenna element 80-1-1 in the first column, which is in the same row and adjacent in the column direction. Similarly, the RF signal of antenna element 80-2-2 in the second column lags in phase by φ H behind the RF signal of antenna element 80-2-1 in the first column, which is in the same row and adjacent in the column direction. The RF signal of 80-3-2 in the second column lags in phase by φ H behind the RF signal of antenna element 80-3-1 in the first column, which is in the same row and adjacent in the column direction.

そのため、行方向走査用行列回路21-2が出力ポート35-2から出力する同相合成の行方向合成光信号は、行方向走査用行列回路21-1が出力ポート35-1から出力する同相合成の行方向合成光信号よりも位相がφ遅れることになり、次式(9)で表される。 Therefore, the in-phase combined row-direction optical signal output from the output port 35-2 by the row-direction scanning matrix circuit 21-2 is delayed in phase by φH from the in-phase combined row-direction optical signal output from the output port 35-1 by the row-direction scanning matrix circuit 21-1, and is expressed by the following equation (9).

3列目のアンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3については、2列目のアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2よりも、更に、φ遅れる。そのため、行方向走査用行列回路21-3が出力ポート35-3から出力する同相合成の行方向合成光信号は、次式(10)で表される。 The antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 in the third column are further delayed by φH compared to the antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 in the second column. Therefore, the in-phase row-direction combined optical signal output from the output port 35-3 by the row-direction scanning matrix circuit 21-3 is expressed by the following equation (10).

S1の処理により、切替SW部25-1,25-2,25-3の各々において、各々の出力ポート45-1,45-2,45-3は、それぞれ入力ポート41-1,41-2,41-3に接続されている。そのため、切替SW部25-1は、行方向走査用行列回路21-1が出力ポート35-1から出力する式(8)で表される行方向合成光信号を、列方向走査用行列回路の入力ポート51-1に出力する。これに対して、切替SW25-1は、入力ポート42-1,43-1が出力ポート45-1に接続されていないため、行方向走査用行列回路21-1が出力ポート36-1,37-1から出力する行方向合成光信号を破棄する。 By processing S1, the output ports 45-1, 45-2, and 45-3 of the switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3 are connected to the input ports 41-1, 41-2, and 41-3, respectively. Therefore, the switching SW unit 25-1 outputs the row-direction combined optical signal expressed by equation (8) output from the output port 35-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1 to the input port 51-1 of the column-direction scanning matrix circuit. In contrast, the switching SW 25-1 discards the row-direction combined optical signal output from the output ports 36-1 and 37-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1 because the input ports 42-1 and 43-1 are not connected to the output port 45-1.

切替SW部25-2は、行方向走査用行列回路21-2が出力ポート35-2から出力する式(9)で表される行方向合成光信号を、列方向走査用行列回路の入力ポート51-2に出力する。これに対して、切替SW25-2は、入力ポート42-2,43-2が出力ポート45-2に接続されていないため、行方向走査用行列回路21-2が出力ポート36-2,37-2から出力する行方向合成光信号を破棄する。 The switching SW unit 25-2 outputs the row-direction combined optical signal expressed by equation (9) output from the output port 35-2 by the row-direction scanning matrix circuit 21-2 to the input port 51-2 of the column-direction scanning matrix circuit. In contrast, the switching SW 25-2 discards the row-direction combined optical signal output from the output ports 36-2 and 37-2 by the row-direction scanning matrix circuit 21-2 because the input ports 42-2 and 43-2 are not connected to the output port 45-2.

切替SW部25-3は、行方向走査用行列回路21-3が出力ポート35-3から出力する式(10)で表される行方向合成光信号を、列方向走査用行列回路の入力ポート51-3に出力する。これに対して、切替SW25-3は、入力ポート42-3,43-3が出力ポート45-3に接続されていないため、行方向走査用行列回路21-3が出力ポート36-3,37-3から出力する行方向合成光信号を破棄する(S4)。 The switching SW unit 25-3 outputs the row-direction combined optical signal expressed by equation (10) output from the output port 35-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3 to the input port 51-3 of the column-direction scanning matrix circuit. In contrast, since the input ports 42-3 and 43-3 are not connected to the output port 45-3, the switching SW 25-3 discards the row-direction combined optical signal output from the output ports 36-3 and 37-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3 (S4).

列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1,51-2,51-3に供給される行方向合成光信号の位相差は、式(8)、式(9)、式(10)より(0,-φ,-2φ)になる。そのため、列方向走査用行列回路51が、入力ポート51-1,51-2,51-3の各々に供給された行方向合成光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うと、出力ポート51-5から出力する3つの光信号が同位相になり、同相合成されることにより信号強度が大きくなる。この出力ポート51-5から出力される3つの光信号が合成された列方向合成光信号は、例えば、次式(11)として表すことができる。 The phase difference of the row-direction combined optical signals supplied to the input ports 51-1, 51-2, and 51-3 of the column-direction scanning matrix circuit 51 is (0, -φ H , -2φ H ) from equations (8), (9), and (10). Therefore, when the column-direction scanning matrix circuit 51 performs a predetermined column-direction phase scanning process on the row-direction combined optical signals supplied to each of the input ports 51-1, 51-2, and 51-3, the three optical signals output from the output port 51-5 have the same phase, and the signal intensity increases due to in-phase combining. The column-direction combined optical signal obtained by combining the three optical signals output from the output port 51-5 can be expressed, for example, as the following equation (11).

式(11)において「C」は、同相合成により生成される列方向合成光信号(以下、同相合成により生成される列方向合成光信号を「同相合成の列方向合成光信号」ともいう)の振幅値である。なお、ビーム90-1の方向からの到来波の場合、列方向走査用行列回路51が出力ポート51-6,51-7の各々から出力する列方向合成光信号に含まれる3つの光信号は同位相にならない。そのため、列方向走査用行列回路51が出力ポート51-6,51-7の各々から出力する列方向合成光信号の信号強度は、出力ポート51-5から出力する同相合成の列方向合成光信号の信号強度よりも小さくなる。列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-5,51-6,51-7の各々から列方向合成光信号を出力する(S5)。 In equation (11), "C" is the amplitude value of the column-directional combined optical signal generated by in-phase combining (hereinafter, the column-directional combined optical signal generated by in-phase combining will also be referred to as the "in-phase combined column-directional combined optical signal"). Note that, in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-1, the three optical signals contained in the column-directional combined optical signal output from each of output ports 51-6 and 51-7 by the column-directional scanning matrix circuit 51 will not be in phase. Therefore, the signal intensity of the column-directional combined optical signal output from each of output ports 51-6 and 51-7 by the column-directional scanning matrix circuit 51 will be lower than the signal intensity of the in-phase combined column-directional combined optical signal output from output port 51-5. The column-directional scanning matrix circuit 51 outputs the column-directional combined optical signal from each of output ports 51-5, 51-6, and 51-7 (S5).

S1の処理により、切替SW部52において、出力ポート52-5は、入力ポート52-1に接続されている。そのため、切替SW部52は、列方向走査用行列回路51が出力ポート51-5から出力する式(11)で表される行方向合成光信号を、出力ポート52-5から出力する。これに対して、切替SW部52は、入力ポート52-2,52-3が出力ポート52-5に接続されていないため、列方向走査用行列回路51が出力ポート51-6,51-7から出力する列方向合成光信号を破棄し(S6)、処理を終了する。 By processing S1, output port 52-5 is connected to input port 52-1 in the switching SW unit 52. Therefore, the switching SW unit 52 outputs the row-direction combined optical signal expressed by equation (11) output from output port 51-5 by the column-direction scanning matrix circuit 51 from output port 51-5. In contrast, because input ports 52-2 and 52-3 are not connected to output port 52-5, the switching SW unit 52 discards the column-direction combined optical signals output from output ports 51-6 and 51-7 by the column-direction scanning matrix circuit 51 (S6), and processing ends.

切替SW部52が出力ポート52-5から出力する列方向合成光信号が、ビーム90-1の方向から到来した到来波に対応する受信信号になる。この受信信号は、上記したように同位相の光信号が合成されており、信号強度が大きくなっていることから、例えば、復調処理を行う装置が受信指向性制御装置1に接続して、この受信信号を取り込んで復調処理を行うことにより、受信信号に重畳されたデータなどを得ることが可能になる。 The column-direction combined optical signal output from output port 52-5 by switching SW unit 52 becomes the received signal corresponding to the incoming wave arriving from the direction of beam 90-1. As described above, this received signal is a combination of in-phase optical signals, resulting in a high signal strength. Therefore, for example, by connecting a device that performs demodulation processing to reception directivity control device 1 and capturing and demodulating this received signal, it becomes possible to obtain data superimposed on the received signal.

切替SW部25-1,25-2,25-3,52における接続状態が、ビーム90-1の方向を所望方向とした場合の接続状態になっている場合に、ビーム90-1の方向以外のビーム90-2~90-9の方向から到来波が到来したとする。 When the connection state in switching SW units 25-1, 25-2, 25-3, and 52 is set to a connection state in which the direction of beam 90-1 is the desired direction, suppose that an incoming wave arrives from the direction of beams 90-2 to 90-9 other than the direction of beam 90-1.

この場合、行方向成分「中方向」及び「下方向」に対応するビーム90-4,90-5,90-6,90-7,90-8,90-9の方向からの到来波に対応する同相合成の行方向合成光信号は、切替SW部25-1,25-2,25-3において破棄される。ビーム90-1の方向が、所望方向である場合、切替SW部25-1,25-2,25-3の各々において、各々の入力ポート41-1,41-2,41-3のみが、各々の出力ポート45-1,45-2,45-3と接続されているためである。In this case, the in-phase combined row-direction optical signals corresponding to the waves arriving from the directions of beams 90-4, 90-5, 90-6, 90-7, 90-8, and 90-9, which correspond to the row-direction components "middle direction" and "downward direction," are discarded by switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3. This is because, when the direction of beam 90-1 is the desired direction, only the input ports 41-1, 41-2, and 41-3 are connected to the output ports 45-1, 45-2, and 45-3 in switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3, respectively.

これに対して、行方向成分「上方向」に対応するビーム90-2,90-3の方向からの到来波に対応する同相合成の行方向合成光信号は、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の出力ポート35-1,35-2,35-3から出力される。出力ポート35-1,35-2,35-3から出力された行方向合成光信号は、その後、切替SW部25-1,25-2,25-3を経由して、列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1,51-2,51-3に供給される。 In contrast, in-phase combined row-direction optical signals corresponding to waves arriving from the direction of beams 90-2 and 90-3, which correspond to the row-direction component "upward," are output from output ports 35-1, 35-2, and 35-3 of row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3. The row-direction combined optical signals output from output ports 35-1, 35-2, and 35-3 are then supplied to input ports 51-1, 51-2, and 51-3 of column-direction scanning matrix circuit 51 via switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3.

ビーム90-2の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号は、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-6から出力され、ビーム90-3の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号は、出力ポート51-7から出力される。ただし、切替SW部52の入力ポート52-2,52-3は、出力ポート52-5に接続されていない。そのため、ビーム90-2,90-3の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号は、切替SW部52により破棄される。 The in-phase combined column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-2 is output from output port 51-6 of the column-direction scanning matrix circuit 51, and the in-phase combined column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-3 is output from output port 51-7. However, input ports 52-2 and 52-3 of the switching SW unit 52 are not connected to output port 52-5. Therefore, the in-phase combined column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beams 90-2 and 90-3 is discarded by the switching SW unit 52.

この場合において、列方向走査用行列回路51は、ビーム90-1の方向からの到来波に対応する受信信号になる同相合成の列方向合成光信号と、ビーム90-2,90-3の方向から到来する到来波に対応する同相合成されない列方向合成光信号とを出力ポート51-5から出力する。そのため、切替SW部52の出力ポート52-5から出力される光信号には、3つの列方向合成光信号が含まれることになる。ただし、ビーム90-2,90-3の方向から到来する到来波に対応する列方向合成光信号の信号強度は、同相合成されていないため、ビーム90-1の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号の信号強度と比べると小さく、復調処理に必要な信号強度を有していない。そのため、ビーム90-2,90-3の方向から到来する到来波に対応する列方向合成光信号が復調されることはなく、ビーム90-1の方向からの到来波に対応する受信信号のみが復調されることになる。In this case, the column-direction scanning matrix circuit 51 outputs from output port 51-5 an in-phase combined column-direction optical signal, which is the received signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1, and a non-in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beams 90-2 and 90-3. Therefore, the optical signal output from output port 52-5 of the switching SW unit 52 includes three column-direction combined optical signals. However, because the signal strength of the column-direction combined optical signals corresponding to the wave arriving from the direction of beams 90-2 and 90-3 is not in-phase combined, it is smaller than the signal strength of the in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1, and does not have the signal strength required for demodulation processing. Therefore, the column-direction combined optical signals corresponding to the wave arriving from the direction of beams 90-2 and 90-3 are not demodulated, and only the received signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1 is demodulated.

ユーザが、S1の処理において、ビーム90-1以外のビーム90-2~90-9の方向の何れか1つを所望方向として指定した場合、上記したビーム90-1の方向を所望方向として指定した場合と同様の処理が行われる。その結果、所望方向として指定した方向からの到来波に対応する受信信号のみが切替SW部52の出力ポート52-5から出力されることになる。 If the user specifies one of the directions of beams 90-2 to 90-9 other than beam 90-1 as the desired direction in processing S1, the same processing is performed as when the direction of beam 90-1 is specified as the desired direction. As a result, only the received signal corresponding to the incoming wave from the direction specified as the desired direction is output from output port 52-5 of switching SW unit 52.

(第1の実施形態による効果)
第1の実施形態の受信指向性制御装置1において、行方向走査部20は、列が同一の被変調光信号のUSB成分の組み合わせごとに、組み合わせの各々に含まれる被変調光信号のUSB成分の各々に対して、各々に対応する行の位置の違いと、ビーム90-1~90-9を形成する方向であるビーム形成方向とに応じて生じる行方向位相傾斜を踏まえて、ビーム形成方向の行方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の行方向位相走査処理を行う。ここで、ビーム形成方向の行方向成分の位相とは、上記した例では、「上方向」に対応するビーム90-1,90-2,90-3の方向に対応する被変調光信号のUSB成分の位相、「中方向」に対応するビーム90-4,90-5,90-6に対応する被変調光信号のUSB成分の位相及び「下方向」に対応するビーム90-7,90-8,90-9に対応する被変調光信号のUSB成分の位相である。
(Effects of the first embodiment)
In the reception directivity control device 1 of the first embodiment, the row direction scanning unit 20 performs a predetermined row direction phase scanning process for each combination of USB components of modulated optical signals in the same column, in which a phase gradient is applied to each of the USB components of the modulated optical signals included in each combination, to align the phases of the row direction components in the beam forming direction, taking into account the difference in the position of the corresponding row and the row direction phase gradient that occurs depending on the beam forming direction in which beams 90-1 to 90-9 are formed. Here, the phases of the row direction components in the beam forming direction, in the above example, are the phases of the USB components of the modulated optical signals corresponding to the directions of beams 90-1, 90-2, and 90-3 corresponding to the "upward direction," the phases of the USB components of the modulated optical signals corresponding to beams 90-4, 90-5, and 90-6 corresponding to the "middle direction," and the phases of the USB components of the modulated optical signals corresponding to beams 90-7, 90-8, and 90-9 corresponding to the "downward direction."

行方向走査部20は、所定の行方向位相走査処理により、ビーム形成方向の行方向成分の各々に対応する行方向光信号を生成する。行方向走査部20は、指定されている所望方向に一致するビーム形成方向の行方向成分に対応する行方向合成光信号を選択して列方向走査部50に出力する。The row direction scanning unit 20 generates row direction optical signals corresponding to each row direction component of the beam formation direction through a predetermined row direction phase scanning process. The row direction scanning unit 20 selects a row direction composite optical signal corresponding to the row direction component of the beam formation direction that matches the specified desired direction and outputs it to the column direction scanning unit 50.

列方向走査部50は、行方向走査部20が出力する行方向合成光信号の各々に対して、各々に対応する列の位置の違いと、ビーム形成方向とに応じて生じる列方向位相傾斜を踏まえて、ビーム形成方向の列方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の列方向位相走査処理を行う。ここで、ビーム形成方向の列方向成分の位相とは、上記した例では、「右向き」に対応するビーム90-1,90-4,90-7の方向に対応する行方向合成光信号の位相、「中向き」に対応するビーム90-2,90-5,90-8に対応する行方向合成光信号の位相及び「左向き」に対応するビーム90-3,90-6,90-9に対応する行方向合成光信号の位相である。 The column direction scanning unit 50 performs a predetermined column direction phase scanning process on each of the row direction combined optical signals output by the row direction scanning unit 20, applying a phase gradient that aligns the phase of each column direction component in the beam formation direction, taking into account the difference in the position of each corresponding column and the column direction phase gradient that occurs depending on the beam formation direction. Here, the phase of the column direction component in the beam formation direction refers to, in the above example, the phase of the row direction combined optical signal corresponding to the direction of beams 90-1, 90-4, and 90-7 corresponding to "rightward," the phase of the row direction combined optical signal corresponding to beams 90-2, 90-5, and 90-8 corresponding to "centerward," and the phase of the row direction combined optical signal corresponding to beams 90-3, 90-6, and 90-9 corresponding to "leftward."

列方向走査部50は、所定の列方向位相走査処理を行うことにより、ビーム形成方向の列方向成分の各々に対応する列方向合成光信号を生成する。列方向走査部50は、指定されている所望方向に一致するビーム形成方向の列方向成分に対応する列方向合成光信号を選択して出力する。これにより、指定した所望方向から到来する到来波の受信信号のみが得られることになる。 The column direction scanning unit 50 performs a predetermined column direction phase scanning process to generate column direction combined optical signals corresponding to each column direction component of the beam formation direction. The column direction scanning unit 50 selects and outputs column direction combined optical signals corresponding to the column direction component of the beam formation direction that matches the specified desired direction. This allows only received signals of incoming waves arriving from the specified desired direction to be obtained.

図1に示す受信指向性制御装置1に接続するアレーアンテナ80は、3×3のアレーアンテナであり、アンテナ素子数は「9」であるが、アンテナ素子数を増減させてもよい。アンテナ素子数を増減させた場合、光変調器11-1-1~11-3-3の個数がアンテナ素子数と同数になるように増減させる構成変更を行う必要がある。行方向走査部20及び列方向走査部50において、アレーアンテナ80において増減した行の数及び列の数に応じて、構成要素数やポート数を増減させる構成変更を行う必要がある。更に、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3及び列方向走査用行列回路51において、ポート数の増減に伴って位相傾斜を付与するロジックを増減させる構成変更を行う必要がある。 The array antenna 80 connected to the reception directivity control device 1 shown in Figure 1 is a 3x3 array antenna with nine antenna elements, but the number of antenna elements may be increased or decreased. If the number of antenna elements is increased or decreased, a configuration change is required to increase or decrease the number of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 so that it equals the number of antenna elements. In the row direction scanning unit 20 and the column direction scanning unit 50, a configuration change is required to increase or decrease the number of components and ports in accordance with the increased or decreased number of rows and columns in the array antenna 80. Furthermore, in the row direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, 21-3 and the column direction scanning matrix circuit 51, a configuration change is required to increase or decrease the logic that imparts a phase gradient in accordance with the increase or decrease in the number of ports.

ただし、受信指向性制御装置1では、特許文献1,2のように列方向の位相傾斜を波長分散線路によって直接的に与えている構成ではなく、1つの列方向走査用行列回路51で与えることを可能にして、回路規模を縮小するようにしている。そのため、受信指向性制御装置1において、アンテナ素子数を増加させても、上記のような構成変更を行うに留まり、特許文献1,2のように位相傾斜を付与する回路の規模が大幅に増加するということはない。However, unlike Patent Documents 1 and 2, in which the column-direction phase gradient is directly imparted by a wavelength dispersion line, the reception directivity control device 1 is configured to impart the gradient using a single column-direction scanning matrix circuit 51, thereby reducing the circuit size. Therefore, even if the number of antenna elements in the reception directivity control device 1 is increased, only the above-described configuration change is made, and the size of the circuit that imparts the phase gradient does not increase significantly, as in Patent Documents 1 and 2.

受信指向性制御装置1において、光変調器11-1-1~11-3-3以外の回路構成は、光回線によって接続されることから、特許文献1,2に開示されている技術のように立体的な構成ではなく、平面的に構成することが可能であり、アレーアンテナ80のアンテナ素子数が増加したとしても、平面的な拡張が行われるに留まる。そのため、アンテナ素子数を増加させたとしても、受信指向性制御装置1において、大幅に部品数及び配線数が増加したり、回路構造が複雑になったりすることはない。 In the reception directivity control device 1, the circuit configuration other than the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 is connected via optical lines, so it can be configured in a planar manner rather than a three-dimensional configuration like the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2. Even if the number of antenna elements in the array antenna 80 increases, the expansion is limited to a planar manner. Therefore, even if the number of antenna elements is increased, the number of components and wiring in the reception directivity control device 1 does not increase significantly, and the circuit structure does not become more complex.

したがって、第1の実施形態の受信指向性制御装置1により、アレーアンテナ80において受信指向性の制御を行う際に、アレーアンテナ80の規模が大きくなっても、小型化及び量産化に適した簡易な構造の回路による実装を行うことが可能になる。 Therefore, when controlling the reception directivity of the array antenna 80 using the reception directivity control device 1 of the first embodiment, even if the size of the array antenna 80 becomes large, it is possible to implement it using a circuit with a simple structure that is suitable for miniaturization and mass production.

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態の受信指向性制御装置1aの内部構成と、受信指向性制御装置1aに接続されるアレーアンテナ80とを示すブロック図である。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付している。
Second Embodiment
5 is a block diagram showing the internal configuration of the reception directivity control device 1a of the second embodiment and the array antenna 80 connected to the reception directivity control device 1a. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

第1の実施形態の受信指向性制御装置1では、ユーザは、ビーム90-1~90-9の方向の何れか1つの方向を所望方向として指定するようにしていた。これに対して、第2の実施形態の受信指向性制御装置1aでは、ユーザは、ビーム90-1~90-9の方向の中から複数の方向を所望方向として指定することを可能にしている。 In the reception directivity control device 1 of the first embodiment, the user was required to specify one of the directions of beams 90-1 to 90-9 as the desired direction. In contrast, in the reception directivity control device 1a of the second embodiment, the user is allowed to specify multiple directions from the directions of beams 90-1 to 90-9 as the desired direction.

受信指向性制御装置1aは、電光変換部10、行方向走査部20a及び列方向走査部50aを備える。行方向走査部20aは、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3及び切替SW部25a-1,25a-2,25a-3を備える。 The reception directivity control device 1a includes an electro-optical conversion unit 10, a row direction scanning unit 20a, and a column direction scanning unit 50a. The row direction scanning unit 20a includes row direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3, and switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3.

切替SW部25a-1,25a-2,25a-3は、同一の構成であり、以下、一例として、切替SW部25a-1について説明する。以下に示す切替SW部25a-1の説明において、符号の枝番号の「-1」を「-2」に読み替えたものが、切替SW部25a-2の説明になり、符号の枝番号の「-1」を「-3」に読み替えたものが、切替SW部25a-3の説明になる。 Switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 have the same configuration, and the following describes switching SW unit 25a-1 as an example. In the following description of switching SW unit 25a-1, the subnumber "-1" is replaced with "-2" to describe switching SW unit 25a-2, and the subnumber "-1" is replaced with "-3" to describe switching SW unit 25a-3.

切替SW部25a-1は、3つの入力ポート41-1,42-1,43-1と、1つの出力ポート45-1とを備える。入力ポート41-1,42-1,43-1の各々と、行方向走査用行列回路21-1の出力ポート35-1,36-1,37-1の各々との接続関係は、第1の実施形態の切替SW部25-1と同一である。 The switching SW unit 25a-1 has three input ports 41-1, 42-1, and 43-1 and one output port 45-1. The connection relationship between each of the input ports 41-1, 42-1, and 43-1 and each of the output ports 35-1, 36-1, and 37-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1 is the same as that of the switching SW unit 25-1 in the first embodiment.

切替SW部25a-1の入力ポート41-1,42-1,43-1の各々に対するビーム90-1~90-9の方向における3つの行方向成分の割り当てられ方は、第1の実施形態の切替SW部25-1と同一である。したがって、入力ポート41-1には、「上方向」が割り当てられ、入力ポート42-1には、「中方向」が割り当てられ、入力ポート43-1には、「下方向」が割り当てられる。 The assignment of the three row direction components in the direction of beams 90-1 to 90-9 to each of input ports 41-1, 42-1, and 43-1 of the switching SW unit 25a-1 is the same as that of the switching SW unit 25-1 in the first embodiment. Therefore, the "upward direction" is assigned to input port 41-1, the "middle direction" is assigned to input port 42-1, and the "downward direction" is assigned to input port 43-1.

切替SW部25a-1は、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、所望方向に対応する入力ポート41-1,42-1,43-1を選択し、選択した入力ポート41-1,42-1,43-1と、出力ポート45-1とを接続する。切替SW部25a-1において、入力ポート41-1,42-1,43-1の中の1つ以上が、出力ポート45-1と接続することができるようになっている。そのため、ユーザは、切替SW部25a-1に対して、1つ以上の所望方向を指定することができる。 The switching SW unit 25a-1 receives an operation by the user to specify a desired direction, selects input ports 41-1, 42-1, and 43-1 corresponding to the desired direction, and connects the selected input ports 41-1, 42-1, and 43-1 to the output port 45-1. The switching SW unit 25a-1 is configured so that one or more of the input ports 41-1, 42-1, and 43-1 can be connected to the output port 45-1. This allows the user to specify one or more desired directions for the switching SW unit 25a-1.

列方向走査部50aは、列方向走査用行列回路51及び切替SW部52aを備える。切替SW部52aは、3つの入力ポート52-1,52-2,52-3と、3つの出力ポート52-5,52-6,52-7とを備える。入力ポート52-1,52-2,52-3の各々と、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5,51-6,51-7の各々との接続関係は、第1の実施形態の切替SW部52と同一である。 The column scanning unit 50a includes a column scanning matrix circuit 51 and a switching SW unit 52a. The switching SW unit 52a includes three input ports 52-1, 52-2, and 52-3 and three output ports 52-5, 52-6, and 52-7. The connection relationship between each of the input ports 52-1, 52-2, and 52-3 and each of the output ports 51-5, 51-6, and 51-7 of the column scanning matrix circuit 51 is the same as that of the switching SW unit 52 in the first embodiment.

切替SW部52aの入力ポート52-1,52-2,52-3の各々に対するビーム90-1~90-9の方向における3つの列方向成分の割り当てられ方は、第1の実施形態の切替SW部52と同一である。したがって、入力ポート52-1には、「右向き」が割り当てられ、入力ポート52-2には、「中向き」が割り当てられ、入力ポート52-3には、「左向き」が割り当てられる。 The way in which the three column direction components in the direction of beams 90-1 to 90-9 are assigned to each of input ports 52-1, 52-2, and 52-3 of the switching SW unit 52a is the same as in the switching SW unit 52 of the first embodiment. Therefore, input port 52-1 is assigned "rightward," input port 52-2 is assigned "inner," and input port 52-3 is assigned "leftward."

切替SW部52aにおいて、ユーザは、利用する出力ポート52-5,52-6,52-7を指定できるようになっている。入力ポート52-1,52-2,52-3の各々は、ユーザが利用すると指定した出力ポート52-5,52-6,52-7の中の何れか1つの出力ポート52-5,52-6,52-7に接続できるようになっている。出力ポート52-5,52-6,52-7の各々は、何れか1つの入力ポート52-1,52-2、52-3と接続した場合、接続先以外の入力ポート52-1,52-2、52-3とは接続できないようになっている。したがって、入力ポート52-1,52-2,52-3の各々と、出力ポート52-5,52-6,52-7の各々との接続は、一対一の接続になる。 The switching SW unit 52a allows the user to specify the output ports 52-5, 52-6, and 52-7 to be used. Each of the input ports 52-1, 52-2, and 52-3 can be connected to any one of the output ports 52-5, 52-6, and 52-7 that the user has specified for use. When each of the output ports 52-5, 52-6, and 52-7 is connected to any one of the input ports 52-1, 52-2, and 52-3, it cannot be connected to any input port 52-1, 52-2, or 52-3 other than the one it is connected to. Therefore, the connections between each of the input ports 52-1, 52-2, and 52-3 and each of the output ports 52-5, 52-6, and 52-7 are one-to-one connections.

切替SW部52aは、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、所望方向に対応する入力ポート52-1,52-2,52-3を選択する。切替SW部52aは、選択した入力ポート52-1,52-2,52-3と、出力ポート52-5,52-6,52-7の中の何れかの出力ポートであって、ユーザが利用の指定をした空き状態の出力ポートとを接続する。ここで、空き状態とは、何れの入力ポート52-1,52-2,52-3とも接続していない状態のことである。 The switching SW unit 52a receives an operation by the user specifying a desired direction and selects an input port 52-1, 52-2, or 52-3 corresponding to the desired direction. The switching SW unit 52a connects the selected input port 52-1, 52-2, or 52-3 to an available output port among the output ports 52-5, 52-6, or 52-7 that the user has specified for use. Here, an available output port refers to a state in which none of the input ports 52-1, 52-2, or 52-3 are connected.

(第2の実施形態の受信指向性制御装置による処理)
図4に示す第1の実施形態の受信指向性制御装置1による処理の流れを示すフローチャートを参照しつつ、第2の実施形態の受信指向性制御装置1aによる処理の流れについて説明する。以下、ユーザの所望方向が右上方向に形成されるビーム90-1の方向と、左下方向に形成されるビーム90-9の方向との2方向である場合と、ユーザの所望方向が左上方向に形成されるビーム90-3の方向と、真中方向に形成されるビーム90-5の方向と、右下方向に形成されるビーム90-7との3方向である場合とについて説明する。
(Processing by the receiving directivity control device of the second embodiment)
The flow of processing by the reception directivity control device 1a of the second embodiment will be described with reference to the flowchart showing the flow of processing by the reception directivity control device 1 of the first embodiment shown in Fig. 4. Below, a case where the user's desired direction is two directions, the direction of beam 90-1 formed in the upper right direction and the direction of beam 90-9 formed in the lower left direction, and a case where the user's desired direction is three directions, the direction of beam 90-3 formed in the upper left direction, beam 90-5 formed in the center direction, and beam 90-7 formed in the lower right direction will be described.

(所望方向がビーム90-1,90-9の方向である場合)
ビーム90-1の行方向成分は「上方向」であり、列方向成分は「右向き」である。ビーム90-9の行方向成分は「下方向」であり、列方向成分は「左向き」である。したがって、ユーザが、切替SW部25a-1を操作して、ビーム90-1の方向を所望方向として指定すると、切替SW部25a-1は、ビーム90-1の行方向成分「上方向」に対応する入力ポート41-1と、出力ポート45-1とを接続する。ユーザが、切替SW部25a-1を操作して、更に、ビーム90-9の方向を所望方向として指定すると、切替SW部25a-1は、ビーム90-9の行方向成分「下方向」に対応する入力ポート43-1と、出力ポート45-1とを接続する。
(When the desired direction is the direction of beams 90-1 and 90-9)
The row component of beam 90-1 is "upward" and the column component is "rightward." The row component of beam 90-9 is "downward" and the column component is "leftward." Therefore, when the user operates switching SW unit 25a-1 to specify the direction of beam 90-1 as the desired direction, switching SW unit 25a-1 connects input port 41-1, which corresponds to the "upward" row component of beam 90-1, to output port 45-1. When the user operates switching SW unit 25a-1 to further specify the direction of beam 90-9 as the desired direction, switching SW unit 25a-1 connects input port 43-1, which corresponds to the "downward" row component of beam 90-9, to output port 45-1.

ユーザは、切替SW部25a-2,25a-3に対しても同様の操作を行う。これにより、切替SW部25a-2は、入力ポート41-2,43-2と、出力ポート45-2とを接続する。切替SW部25a-3は、入力ポート41-3,43-3と、出力ポート45-3とを接続する。これにより、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の接続状態は、図5に示す通りになる。 The user performs the same operation on switching SW units 25a-2 and 25a-3. As a result, switching SW unit 25a-2 connects input ports 41-2 and 43-2 to output port 45-2. Switching SW unit 25a-3 connects input ports 41-3 and 43-3 to output port 45-3. As a result, the connection states of switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 become as shown in Figure 5.

ユーザは、切替SW部52aを操作して、ビーム90-1,90-9の方向を所望方向として指定し、出力ポート52-5,52-6を利用する出力ポートとして指定したとする。この場合、切替SW部52aは、例えば、ビーム90-1の方向の列方向成分である「右向き」に対応する入力ポート52-1と、利用する出力ポートの一方である出力ポート52-5とを接続する。切替SW部52aは、ビーム90-9の方向の列方向成分である「左向き」に対応する入力ポート52-3と、利用する出力ポートの他方である出力ポート52-6とを接続する。これにより、切替SW部52の接続状態は、図5に示す通りになる(S1)。 Let's say the user operates the switching SW unit 52a to specify the desired direction of beams 90-1 and 90-9, and to specify output ports 52-5 and 52-6 as the output ports to be used. In this case, the switching SW unit 52a connects, for example, input port 52-1, which corresponds to the "rightward" column component of the direction of beam 90-1, to output port 52-5, which is one of the output ports to be used. The switching SW unit 52a connects input port 52-3, which corresponds to the "leftward" column component of the direction of beam 90-9, to output port 52-6, which is the other output port to be used. As a result, the connection state of the switching SW unit 52 becomes as shown in FIG. 5 (S1).

(ビーム90-1の方向からの到来波の場合の処理)
上記したように、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々において、各々の入力ポート41-1,41-2,41-3は、それぞれ出力ポート45-1,45-2,45-3に接続されている。そのため、ビーム90-1の方向からの到来波に対応するS2からS5の処理は、第1の実施形態において説明した処理において、切替SW部25-1,25-2,25-3を、それぞれ切替SW部25a-1,25a-2,25a-3に読み替えた処理と同一の処理になる。
(Processing in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-1)
As described above, in each of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3, the input ports 41-1, 41-2, and 41-3 are connected to the output ports 45-1, 45-2, and 45-3, respectively. Therefore, the processing from S2 to S5 corresponding to the wave arriving from the direction of the beam 90-1 is the same as the processing described in the first embodiment, except that the switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3 are replaced with switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3, respectively.

したがって、列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-5からビーム90-1の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号を出力する。切替SW部52aは、入力ポート52-1において、出力ポート51-5から出力される列方向合成光信号を取り込み、取り込んだ列方向合成光信号を出力ポート52-5から出力する(S6)。この出力ポート52-5から出力される列方向合成光信号が、ビーム90-1の方向から到来する到来波の受信信号になる。 Therefore, the column-direction scanning matrix circuit 51 outputs an in-phase column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1 from output port 51-5. The switching SW unit 52a inputs the column-direction combined optical signal output from output port 51-5 at input port 52-1, and outputs the incorporated column-direction combined optical signal from output port 52-5 (S6). This column-direction combined optical signal output from output port 52-5 becomes the received signal of the wave arriving from the direction of beam 90-1.

(ビーム90-9の方向からの到来波の場合の処理)
上記したように、ビーム90-9の行方向位相傾斜は「-φ」である。そのため、ビーム90-9の方向からの到来波の場合、アンテナ素子80-3-1と列が同一で行方向において隣接するアンテナ素子80-2-1から得られるRF信号は、アンテナ素子80-3-1から得られるRF信号よりも位相φが遅れる。アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号は、アンテナ素子80-2-1から得られるRF信号よりも、更に、位相がφ遅れる。したがって、光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1の各々が変調を行って出力する被変調光信号のUSB成分の位相差は(-2φ,-φ,0)になる。同様に、2列目の光変調器11-1-2,11-2-2,11-3-2の各々が出力する被変調光信号のUSB成分の位相差及び3列目の光変調器11-1-3,11-2-3,11-3-3の各々が出力する被変調光信号のUSB成分の位相差も(-2φ,-φ,0)になる(S2)。
(Processing in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-9)
As described above, the row-direction phase tilt of beam 90-9 is "-φ V ". Therefore, in the case of an arriving wave from the direction of beam 90-9, the RF signal obtained from antenna element 80-2-1, which is in the same column as antenna element 80-3-1 and adjacent in the row direction, lags in phase by φ V from the RF signal obtained from antenna element 80-3-1. The RF signal obtained from antenna element 80-1-1 lags in phase by an additional φ V from the RF signal obtained from antenna element 80-2-1. Therefore, the phase difference of the USB components of the modulated optical signals modulated and output by each of optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1 is (-2φ V , -φ V , 0). Similarly, the phase difference of the USB components of the modulated optical signals output by each of the optical modulators 11-1-2, 11-2-2, and 11-3-2 in the second column and the phase difference of the USB components of the modulated optical signals output by each of the optical modulators 11-1-3, 11-2-3, and 11-3-3 in the third column are also (-2φ V , -φ V , 0) (S2).

したがって、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2,32-2,33-2に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差及び行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3,32-3,33-3に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差は(-2φ,-φ,0)になる。そのため、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3が、供給された被変調光信号のUSB成分に対して所定の行方向位相走査処理を行うと、出力ポート37-1,37-2,37-3の各々において、被変調光信号のUSB成分が同位相になる。したがって、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の各々は、各々の出力ポート37-1,37-2,37-3からビーム90-9の方向からの到来波に対応する同相合成の行方向合成光信号を出力する(S3)。 Therefore, the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of row-directional scanning matrix circuit 21-1, the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-2, 32-2, and 33-2 of row-directional scanning matrix circuit 21-2, and the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-3, 32-3, and 33-3 of row-directional scanning matrix circuit 21-3 are (-2φ V , -φ V , 0). Therefore, when row-directional scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 perform a predetermined row-directional phase scanning process on the USB components of the supplied modulated optical signals, the USB components of the modulated optical signals have the same phase at each of output ports 37-1, 37-2, and 37-3. Therefore, each of the row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 outputs an in-phase row-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of the beam 90-9 from each of the output ports 37-1, 37-2, and 37-3 (S3).

S1の処理で説明したように、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々において、各々の入力ポート43-1,43-2,43-3は、それぞれ出力ポート45-1,45-2,45-3に接続されている。そのため、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々は、各々の入力ポート43-1,43-2,43-3において、出力ポート37-1,37-2,37-3から出力される行方向合成光信号を取り込み、取り込んだ行方向合成光信号を出力ポート45-1,45-2,45-3から出力する(S4)。 As explained in the processing of S1, in each of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3, the input ports 43-1, 43-2, and 43-3 are connected to the output ports 45-1, 45-2, and 45-3, respectively. Therefore, each of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 receives the row-direction combined optical signals output from the output ports 37-1, 37-2, and 37-3 at its input port 43-1, 43-2, and 43-3, and outputs the received row-direction combined optical signals from the output ports 45-1, 45-2, and 45-3 (S4).

上記したように、ビーム90-9の列方向位相傾斜は「-φ」である。そのため、1行目のアンテナ素子80-1-3と行が同一で列方向において隣接する2列目のアンテナ素子80-1-2から得られるRF信号は、アンテナ素子80-1-3から得られるRF信号よりも位相φが遅れる。アンテナ素子80-1-1から得られるRF信号は、アンテナ素子80-1-2から得られるRF信号よりも、更に、位相がφ遅れる。したがって、1行目のアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3の各々から得られるRF信号の位相差は(-2φ,-φ,0)になる。同様に、2行目のアンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3の各々から得られるRF信号の位相差及び3行目のアンテナ素子80-3-1,80-3-2,80-3-3の各々から得られるRF信号の位相差も(-2φ,-φ,0)になる。 As described above, the column direction phase tilt of beam 90-9 is "-φ H ". Therefore, the RF signal obtained from antenna element 80-1-2 in the second column, which is in the same row as antenna element 80-1-3 in the first row and adjacent in the column direction, lags in phase by φ H behind the RF signal obtained from antenna element 80-1-3. The RF signal obtained from antenna element 80-1-1 lags in phase by an additional φ H behind the RF signal obtained from antenna element 80-1-2. Therefore, the phase difference between the RF signals obtained from each of antenna elements 80-1-1, 80-1-2, 80-1-3 in the first row is (-2φ H , -φ H , 0). Similarly, the phase difference between the RF signals obtained from the antenna elements 80-2-1, 80-2-2, and 80-2-3 in the second row and the phase difference between the RF signals obtained from the antenna elements 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3 in the third row are (-2φ H , -φ H , 0).

したがって、列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1,51-2,51-3の各々に供給されるビーム90-9の方向からの到来波に対応する同相合成の行方向合成光信号の位相差は(-2φ,-φ,0)になる。そのため、列方向走査用行列回路51が、入力ポート51-1,51-2,51-3の各々に供給された行方向合成光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うと、出力ポート51-7から出力する3つの光信号が同位相になる。したがって、列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-7からビーム90-9の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号を出力する(S5)。 Therefore, the phase difference between the in-phase combined row-direction optical signals corresponding to the waves arriving from the direction of beam 90-9 and supplied to each of the input ports 51-1, 51-2, and 51-3 of the column-direction scanning matrix circuit 51 is (-2φ H , -φ H , 0). Therefore, when the column-direction scanning matrix circuit 51 performs a predetermined column-direction phase scanning process on the row-direction combined optical signals supplied to each of the input ports 51-1, 51-2, and 51-3, the three optical signals output from the output port 51-7 have the same phase. Therefore, the column-direction scanning matrix circuit 51 outputs, from the output port 51-7, an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the waves arriving from the direction of beam 90-9 (S5).

切替SW部52aは、入力ポート52-3において、出力ポート51-7から出力される列方向合成光信号を取り込み、取り込んだ列方向合成光信号を出力ポート52-6から出力する(S6)。この出力ポート52-6から出力される列方向合成光信号が、ビーム90-9の方向から到来する到来波の受信信号になる。 The switching SW unit 52a receives the column-directional combined optical signal output from the output port 51-7 at the input port 52-3 and outputs the received column-directional combined optical signal from the output port 52-6 (S6). This column-directional combined optical signal output from the output port 52-6 becomes the received signal of the incoming wave coming from the direction of the beam 90-9.

(所望方向がビーム90-3,90-5,90-7の方向である場合)
ビーム90-3の行方向成分は「上方向」であり、列方向成分は「左向き」である。ビーム90-5の行方向成分は「中方向」であり、列方向成分は「中向き」である。ビーム90-7の行方向成分は「下方向」であり、列方向成分は「右向き」である。したがって、ユーザが、切替SW部25a-1を操作して、ビーム90-3,90-5,90-7の方向を所望方向として指定すると、切替SW部25a-1は、行方向成分「上方向」に対応する入力ポート41-1、行方向成分「中方向」に対応する入力ポート42-1及び行方向成分「下方向」に対応する入力ポート43-1と、出力ポート45-1とを接続する。すなわち、切替SW部25a-1は、全ての入力ポート41-1,42-1,43-1と、出力ポート45-1とを接続する。
(When the desired direction is the direction of beams 90-3, 90-5, and 90-7)
The row component of beam 90-3 is "upward" and the column component is "leftward." The row component of beam 90-5 is "center" and the column component is "center." The row component of beam 90-7 is "downward" and the column component is "rightward." Therefore, when the user operates the switching SW unit 25a-1 to specify the desired directions of beams 90-3, 90-5, and 90-7, the switching SW unit 25a-1 connects the input port 41-1 corresponding to the row component "upward," the input port 42-1 corresponding to the row component "center," and the input port 43-1 corresponding to the row component "downward" to the output port 45-1. In other words, the switching SW unit 25a-1 connects all of the input ports 41-1, 42-1, and 43-1 to the output port 45-1.

ユーザは、切替SW部25a-2,25a-3に対しても同様の操作を行う。これにより、切替SW部25a-2は、全ての入力ポート41-2,42-2,43-2と、出力ポート45-2とを接続する。切替SW部25a-3は、全ての入力ポート41-3,42-3,43-3と、出力ポート45-3とを接続する。 The user performs the same operation on switching SW units 25a-2 and 25a-3. As a result, switching SW unit 25a-2 connects all input ports 41-2, 42-2, and 43-2 to output port 45-2. Switching SW unit 25a-3 connects all input ports 41-3, 42-3, and 43-3 to output port 45-3.

ユーザは、切替SW部52aを操作して、ビーム90-3,90-5,90-7の方向を所望方向として指定し、出力ポート52-5,52-6,52-7を利用する出力ポートとして指定したとする。この場合、切替SW部52aは、例えば、ビーム90-7の方向の列方向成分である「右向き」に対応する入力ポート52-1と、利用する出力ポートの1つである出力ポート52-5とを接続する。切替SW部52aは、ビーム90-5の方向の列方向成分である「中向き」に対応する入力ポート52-2と、利用する出力ポートの1つである出力ポート52-6とを接続する。切替SW部52aは、ビーム90-3の方向の列方向成分である「左向き」に対応する入力ポート52-3と、利用する出力ポートの1つである出力ポート52-7とを接続する(S1)。 Let's say the user operates the switching SW unit 52a to specify the desired direction of beams 90-3, 90-5, and 90-7, and to specify output ports 52-5, 52-6, and 52-7 as the output ports to be used. In this case, the switching SW unit 52a connects, for example, input port 52-1, which corresponds to the "rightward" column component of the direction of beam 90-7, to output port 52-5, which is one of the output ports to be used. The switching SW unit 52a connects input port 52-2, which corresponds to the "centerward" column component of the direction of beam 90-5, to output port 52-6, which is one of the output ports to be used. The switching SW unit 52a connects input port 52-3, which corresponds to the "leftward" column component of the direction of beam 90-3, to output port 52-7, which is one of the output ports to be used (S1).

(ビーム90-3の方向からの到来波の場合の処理)
ビーム90-3の行方向成分は「上方向」である。そのため、ビーム90-3の方向からの到来波に対応するS2からS4の処理は、上記したビーム90-1の方向からの到来波に対応するS2からS4の処理と同一になる。ビーム90-3の列方向成分は「左向き」である。そのため、ビーム90-3の方向からの到来波に対応するS5の処理は、上記したビーム90-9の方向からの到来波に対応するS5の処理と同一になる。
(Processing in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-3)
The row component of beam 90-3 is "upward." Therefore, the processing from S2 to S4 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-3 is the same as the processing from S2 to S4 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1 described above. The column component of beam 90-3 is "leftward." Therefore, the processing from S5 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-3 is the same as the processing from S5 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-9 described above.

その結果、列方向走査用行列回路51は、ビーム90-3の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号を出力ポート51-7から出力する。切替SW部52aは、入力ポート52-3において、出力ポート51-7から出力される列方向合成光信号を取り込み、取り込んだ列方向合成光信号を出力ポート52-7から出力する(S6)。この出力ポート52-7から出力される列方向合成光信号が、ビーム90-3の方向から到来する到来波の受信信号になる。As a result, the column-direction scanning matrix circuit 51 outputs an in-phase column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-3 from output port 51-7. The switching SW unit 52a, at input port 52-3, accepts the column-direction combined optical signal output from output port 51-7 and outputs the accepted column-direction combined optical signal from output port 52-7 (S6). This column-direction combined optical signal output from output port 52-7 becomes the received signal of the wave arriving from the direction of beam 90-3.

(ビーム90-5の方向からの到来波の場合の処理)
ビーム90-5の行方向位相傾斜は「0」である。そのため、光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1の各々が出力する被変調光信号のUSB成分は同位相になる。同様に、光変調器11-1-2,11-2-2,11-3-2の各々が出力する被変調光信号のUSB成分は同位相になる。光変調器11-1-3,11-2-3,11-3-3の各々が出力する被変調光信号のUSB成分は同位相になる(S2)。
(Processing in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-5)
The row-direction phase tilt of beam 90-5 is "0". Therefore, the USB components of the modulated optical signals output by each of optical modulators 11-1-1, 11-2-1, and 11-3-1 are in phase. Similarly, the USB components of the modulated optical signals output by each of optical modulators 11-1-2, 11-2-2, and 11-3-2 are in phase. The USB components of the modulated optical signals output by each of optical modulators 11-1-3, 11-2-3, and 11-3-3 are in phase (S2).

したがって、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2,32-2,33-2に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差及び行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3,32-3,33-3に供給される被変調光信号のUSB成分の位相差は(0,0,0)になる。そのため、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3が、供給された被変調光信号のUSB成分に対して所定の行方向位相走査処理を行うと、出力ポート36-1,36-2,36-3の各々において、被変調光信号のUSB成分が同位相になる。したがって、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の各々は、各々の出力ポート36-1,36-2,36-3からビーム90-5の方向からの到来波に対応する同相合成の行方向合成光信号を出力する(S3)。 Therefore, the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of row-direction scanning matrix circuit 21-1, the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-2, 32-2, and 33-2 of row-direction scanning matrix circuit 21-2, and the phase difference between the USB components of the modulated optical signals supplied to input ports 31-3, 32-3, and 33-3 of row-direction scanning matrix circuit 21-3 are (0,0,0). Therefore, when row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 perform a predetermined row-direction phase scanning process on the USB components of the modulated optical signals supplied, the USB components of the modulated optical signals are in phase at each of output ports 36-1, 36-2, and 36-3. Therefore, each of the row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 outputs an in-phase row-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of the beam 90-5 from each of the output ports 36-1, 36-2, and 36-3 (S3).

切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々において、各々の出力ポート45-1,45-2,45-3は、それぞれ入力ポート42-1,42-2,42-3に接続されている。そのため、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々は、出力ポート36-1,36-2,36-3から出力される行方向合成光信号を、それぞれ列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1,51-2,51-3に出力する(S4)。 In each of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3, the output ports 45-1, 45-2, and 45-3 are connected to the input ports 42-1, 42-2, and 42-3, respectively. Therefore, each of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 outputs the row-direction combined optical signals output from the output ports 36-1, 36-2, and 36-3 to the input ports 51-1, 51-2, and 51-3 of the column-direction scanning matrix circuit 51, respectively (S4).

ビーム90-5の列方向位相傾斜は「0」である。そのため、列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1,51-2,51-3に供給される行方向合成光信号の位相差は(0,0,0)になる。したがって、列方向走査用行列回路51が、供給された行方向合成光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うと、出力ポート51-6において、行方向合成光信号が同位相になる。列方向走査用行列回路51は、出力ポート51-6からビーム90-5の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号を出力する(S5)。 The column-direction phase tilt of beam 90-5 is "0." Therefore, the phase difference of the row-direction combined optical signals supplied to input ports 51-1, 51-2, and 51-3 of the column-direction scanning matrix circuit 51 is (0,0,0). Therefore, when the column-direction scanning matrix circuit 51 performs a predetermined column-direction phase scanning process on the supplied row-direction combined optical signals, the row-direction combined optical signals become in-phase at output port 51-6. The column-direction scanning matrix circuit 51 outputs an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-5 from output port 51-6 (S5).

切替SW部52aは、入力ポート52-2において、出力ポート51-6から出力される列方向合成光信号を取り込み、取り込んだ列方向合成光信号を出力ポート52-6から出力する(S6)。この出力ポート52-6から出力される列方向合成光信号が、ビーム90-5の方向から到来する到来波の受信信号になる。 The switching SW unit 52a receives the column-directional combined optical signal output from the output port 51-6 at the input port 52-2 and outputs the received column-directional combined optical signal from the output port 52-6 (S6). This column-directional combined optical signal output from the output port 52-6 becomes the received signal of the incoming wave coming from the direction of the beam 90-5.

(ビーム90-7の方向からの到来波の場合の処理)
ビーム90-7の行方向成分は「下方向」である。そのため、ビーム90-7の方向からの到来波に対応するS2からS4の処理は、上記したビーム90-9の方向からの到来波に対応するS2からS4の処理と同一になる。ビーム90-7の列方向成分は「右向き」である。そのため、ビーム90-7の方向からの到来波に対応するS5の処理は、上記したビーム90-1の方向からの到来波に対応するS5の処理と同一になる。
(Processing in the case of an incoming wave from the direction of beam 90-7)
The row component of beam 90-7 is "downward." Therefore, the processing from S2 to S4 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-7 is the same as the processing from S2 to S4 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-9 described above. The column component of beam 90-7 is "rightward." Therefore, the processing from S5 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-7 is the same as the processing from S5 corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-1 described above.

その結果、列方向走査用行列回路51は、ビーム90-7の方向からの到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号を出力ポート51-5から出力する。切替SW部52aは、入力ポート52-1において、出力ポート51-5から出力される列方向合成光信号を取り込み、取り込んだ列方向合成光信号を出力ポート52-5から出力する(S6)。この出力ポート52-5から出力される列方向合成光信号が、ビーム90-7の方向から到来する到来波の受信信号になる。As a result, the column-direction scanning matrix circuit 51 outputs an in-phase column-direction combined optical signal corresponding to the wave arriving from the direction of beam 90-7 from output port 51-5. The switching SW unit 52a inputs the column-direction combined optical signal output from output port 51-5 at input port 52-1, and outputs the combined column-direction combined optical signal from output port 52-5 (S6). This column-direction combined optical signal output from output port 52-5 becomes the received signal of the wave arriving from the direction of beam 90-7.

これにより、ビーム90-3,90-5,90-7の方向からの到来波に対応する受信信号が、それぞれ切替SW部52aの出力ポート52-7,52-6,52-5から並列に得られることになる。この2つの例から分かるように、受信指向性制御装置1aは、ビーム90-1~90-9の方向の中の2方向及び3方向から到来する到来波の受信信号を並列に得ることができる。ただし、受信指向性制御装置1aは、ビーム90-1~90-9の方向の中の任意の2方向、または、3方向からの到来波を分離して受信することができるわけではない。 As a result, received signals corresponding to waves arriving from the directions of beams 90-3, 90-5, and 90-7 are obtained in parallel from output ports 52-7, 52-6, and 52-5 of switching SW unit 52a, respectively. As can be seen from these two examples, reception directivity control device 1a can obtain, in parallel, received signals of waves arriving from two or three of the directions of beams 90-1 to 90-9. However, reception directivity control device 1a cannot separate and receive waves arriving from any two or three of the directions of beams 90-1 to 90-9.

受信指向性制御装置1aが、マルチビームとして指定できるビーム90-1~90-9の方向は、ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向から到来波が到来する場合に制限される。その理由は、水平方向成分が同一の方向からの到来波が存在する場合、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5,51-6,51-7の何れかにおいて、複数の到来波に対応する同相合成の列方向合成光信号が混在して、分離することができなくなるからである。 The directions of beams 90-1 to 90-9 that the reception directivity control device 1a can specify as multiple beams are limited to those in which the incoming waves arrive from directions with different horizontal components among the directions of beams 90-1 to 90-9. This is because, when incoming waves with the same horizontal component exist, in-phase combined column-direction optical signals corresponding to the multiple incoming waves are mixed together at any of output ports 51-5, 51-6, and 51-7 of the column-direction scanning matrix circuit 51, making it impossible to separate them.

ここで、ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向から到来波が到来する場合とは、「右向き」のビーム90-1,90-4,90-7の方向の中の任意の一方向と、「中向き」のビーム90-2,90-5,90-8の方向の中の任意の一方向と、「左向き」のビーム90-3,90-6,90-9の方向の中の任意の一方向という3つの方向のいずれか2つの方向、または、3つの方向から到来する場合である。 Here, when an incoming wave arrives from a direction with a different horizontal component among the directions of beams 90-1 to 90-9, it means that the wave arrives from any two or three of the following three directions: any one of the "rightward" beams 90-1, 90-4, and 90-7; any one of the "middle" beams 90-2, 90-5, and 90-8; and any one of the "leftward" beams 90-3, 90-6, and 90-9.

したがって、受信指向性制御装置1aを利用して、ビーム90-1~90-9の方向から到来する到来波を、2つの方向、または、3つの方向から並列に受信する場合、受信指向性制御装置1aに接続するアレーアンテナ80の行方向の軸と、列方向の軸との座標系において、到来波の方向の列方向成分が異なる方向になるように、受信指向性制御装置1aを設置する必要がある。 Therefore, when using the receiving directivity control device 1a to receive incoming waves coming from the directions of beams 90-1 to 90-9 in parallel from two or three directions, it is necessary to install the receiving directivity control device 1a so that in the coordinate system of the row axis and column axis of the array antenna 80 connected to the receiving directivity control device 1a, the column component of the direction of the arriving waves is in a different direction.

(第2の実施形態の他の構成例(その1))
ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が同一の方向からの到来波が存在する場合、図5に示す受信指向性制御装置1aでは、到来波ごとの受信信号を得ることができない。ただし、水平方向成分が同一であったとしても、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合、図6に示す第2の実施形態の他の構成例(その1)による受信指向性制御装置1bを利用して、到来波ごとの受信信号を並列に得ることができる。
(Another configuration example (part 1) of the second embodiment)
When there are incoming waves from directions with the same horizontal component among the directions of beams 90-1 to 90-9, it is not possible to obtain a received signal for each incoming wave with the reception directivity control device 1a shown in Fig. 5. However, even if the horizontal component is the same, when incoming waves arrive from directions with different vertical components among the directions of beams 90-1 to 90-9, it is possible to obtain a received signal for each incoming wave in parallel by using the reception directivity control device 1b according to another configuration example (part 1) of the second embodiment shown in Fig. 6.

ここで、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来する場合とは、「上方向」のビーム90-1,90-2,90-3の方向の中の任意の一方向と、「中方向」のビーム90-4,90-5,90-6の方向の中の任意の一方向と、「下方向」のビーム90-7,90-8,90-9の方向の中の任意の一方向というという3つの方向のいずれか2つの方向、または、3つの方向から到来する場合である。 Here, when an incoming wave arrives from a direction with a different vertical component among the directions of beams 90-1 to 90-9, it means that the wave arrives from any two or three of the following three directions: any one of the "upward" directions of beams 90-1, 90-2, and 90-3; any one of the "middle" directions of beams 90-4, 90-5, and 90-6; and any one of the "downward" directions of beams 90-7, 90-8, and 90-9.

図6に示すように、受信指向性制御装置1bは、本体110と、回転機構部111と、シャフト112とを備える。シャフト112の回転の中心軸に垂直な平面と、アレーアンテナ80の面とが平行になるように、シャフト112の一端に回転機構部111が接続され、シャフト112の他端に本体110が接続される。回転機構部111は、ユーザの操作を受けて、シャフト112に動力を供給する。シャフト112は、回転機構部111からの動力を受けると、中心軸を中心として回転する。 As shown in FIG. 6, the reception directivity control device 1b comprises a main body 110, a rotation mechanism 111, and a shaft 112. The rotation mechanism 111 is connected to one end of the shaft 112, and the main body 110 is connected to the other end of the shaft 112, so that a plane perpendicular to the central axis of rotation of the shaft 112 is parallel to the surface of the array antenna 80. The rotation mechanism 111 supplies power to the shaft 112 in response to user operation. When the shaft 112 receives power from the rotation mechanism 111, it rotates around its central axis.

本体110は、例えば、図5に示す受信指向性制御装置1aである。回転機構部111がシャフト112を回転させることにより、シャフト112が中心軸を中心に回転し、その回転に伴い、本体110と、本体110に接続するアレーアンテナ80とが回転する。例えば、アレーアンテナ80の面における行方向の軸をX軸とし、列方向の軸をY軸とし、アレーアンテナ80の面に垂直な直線をZ軸とする3次元座標系を仮定する。当該3次元座標系において、アレーアンテナ80の面は、Z軸の位置を維持し、かつX軸とY軸とが直交関係を維持したまま回転する。 The main body 110 is, for example, the receiving directivity control device 1a shown in Figure 5. When the rotation mechanism 111 rotates the shaft 112, the shaft 112 rotates around its central axis, and in conjunction with this rotation, the main body 110 and the array antenna 80 connected to the main body 110 rotate. For example, assume a three-dimensional coordinate system in which the row axis on the plane of the array antenna 80 is the X-axis, the column axis is the Y-axis, and a line perpendicular to the plane of the array antenna 80 is the Z-axis. In this three-dimensional coordinate system, the plane of the array antenna 80 rotates while maintaining its position on the Z-axis and maintaining an orthogonal relationship between the X-axis and Y-axis.

図6に示す受信指向性制御装置1bを用いて、アレーアンテナ80の面を90度回転させると、例えば、図6に示すアレーアンテナ80aのように、行方向が水平方向になり、列方向が垂直方向になる。アレーアンテナ80の場合に形成されるビーム90-1~90-9は、アレーアンテナ80と共に回転することになるが、ここでは、アレーアンテナ80aの配置において形成される9方向のビームに対して、新たに符号90-1~90-9を振り直し、アレーアンテナ80aの状態においても、ビーム90-1~90-9の方向は、図3に示す方向であるものとする。 When the plane of the array antenna 80 is rotated 90 degrees using the receiving directivity control device 1b shown in Figure 6, the row direction becomes horizontal and the column direction becomes vertical, as in the array antenna 80a shown in Figure 6. Beams 90-1 to 90-9 formed in the case of the array antenna 80 will rotate along with the array antenna 80, but here, the nine directional beams formed in the arrangement of the array antenna 80a are newly assigned the symbols 90-1 to 90-9, and the directions of beams 90-1 to 90-9 in the state of the array antenna 80a will be the directions shown in Figure 3.

アレーアンテナ80aの配置では、行方向が水平方向になり、列方向が垂直方向になる。そのため、アレーアンテナ80aの配置で図5の受信指向性制御装置1aを利用すると、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。同様に、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2,32-2,33-2には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3,32-3,33-3には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-1-3,80-2-3,80-3-3が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。 In the arrangement of array antenna 80a, the row direction is horizontal and the column direction is vertical. Therefore, when the reception directivity control device 1a of Figure 5 is used with the arrangement of array antenna 80a, the USB components of the modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the horizontally arranged antenna elements 80-1-1, 80-2-1, and 80-3-1 are supplied to input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of row direction scanning matrix circuit 21-1. Similarly, the USB components of the modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the horizontally arranged antenna elements 80-1-2, 80-2-2, and 80-3-2 are supplied to input ports 31-2, 32-2, and 33-2 of row direction scanning matrix circuit 21-2. The input ports 31-3, 32-3, and 33-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3 are supplied with the USB components of modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the antenna elements 80-1-3, 80-2-3, and 80-3-3 arranged in the horizontal direction.

したがって、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の出力ポート35-1,35-2,35-3において、「左向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。出力ポート36-1,36-2,36-3において、「中向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。出力ポート37-1,37-2,37-3において、「右向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。 Therefore, at output ports 35-1, 35-2, and 35-3 of row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "leftward" are in phase. At output ports 36-1, 36-2, and 36-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "centerward" are in phase. At output ports 37-1, 37-2, and 37-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "rightward" are in phase.

更に、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5において「上方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。出力ポート51-6において「中方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。出力ポート51-7において「下方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。 Furthermore, an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "upward direction" is obtained at output port 51-5 of the column-direction scanning matrix circuit 51. An in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "middle direction" is obtained at output port 51-6. An in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "downward direction" is obtained at output port 51-7.

したがって、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合、受信指向性制御装置1cを用いて、アレーアンテナ80の面を90度回転させてアンテナ素子80-1-1~80-3-3の配置をアレーアンテナ80aの配置にすることにより、到来波ごとの受信信号を分離して並列に得ることが可能になる。 Therefore, when incoming waves arrive from directions with different vertical components among the directions of beams 90-1 to 90-9, the receiving directivity control device 1c can be used to rotate the plane of the array antenna 80 by 90 degrees, so that the arrangement of antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 is the same as that of array antenna 80a, making it possible to separate the received signals for each arriving wave and obtain them in parallel.

受信指向性制御装置1bの利用形態として、ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合には、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5,51-6,51―7において抽出する方向の成分を、水平方向の成分である「右向き」、「中向き」、「左向き」にする必要がある。したがって、列方向を、水平方向に合わせる必要があるため、アレーアンテナ80の配置にする必要がある。 When using the reception directivity control device 1b, if incoming waves are arriving from directions with different horizontal components among the beams 90-1 to 90-9, the directional components extracted from the output ports 51-5, 51-6, and 51-7 of the column direction scanning matrix circuit 51 must be horizontal components of "rightward," "inward," or "leftward." Therefore, the column direction must be aligned with the horizontal direction, which is why the array antenna 80 must be positioned accordingly.

これに対して、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5,51-6,51―7において抽出する方向の成分を、垂直方向の成分である「上方向」、「中方向」、「下方向」にする必要がある。したがって、列方向を、垂直方向に合わせる必要があるため、アレーアンテナ80aの配置にする必要がある。 In contrast, if the incoming waves are coming from directions with different vertical components among the directions of beams 90-1 to 90-9, the directional components extracted at output ports 51-5, 51-6, and 51-7 of column-direction scanning matrix circuit 51 must be vertical components: "upward," "inward," and "downward." Therefore, the column direction must be aligned with the vertical direction, which is why array antenna 80a must be positioned accordingly.

したがって、アレーアンテナ80の行方向と列方向の座標系において、ビーム90-1~90-9の方向のうち列方向成分が異なる方向から到来波が到来するようにアレーアンテナ80の面を回転させることにより、到来する全ての到来波の受信信号を分離して並列に得ることが可能になる。 Therefore, by rotating the plane of the array antenna 80 so that the incoming waves arrive from directions in which the column direction components of beams 90-1 to 90-9 are different in the row and column direction coordinate system of the array antenna 80, it becomes possible to separate and obtain the received signals of all the incoming waves in parallel.

この場合において、90度回転させた後のアレーアンテナ80aの配置にした受信指向性制御装置1aを用いる際、行方向が水平方向になり、列方向が垂直方向になる。そのため、ユーザは、切替SW部25-1,25-2,25-3の入力ポート41-1,41-2,41-3は、「左向き」に割り当てられ、入力ポート42-1,42-2,42-3は、「中向き」に割り当てられ、入力ポート43-1,43-2,43-3は、「右向き」に割り当てられることに留意する必要がある。切替SW部52aの入力ポート52-1,52-2,52-3は、それぞれ「上方向」、「中方向」、「下方向」に割り当てられることに留意する必要がある。In this case, when using the reception directivity control device 1a with the array antenna 80a positioned after being rotated 90 degrees, the row direction becomes horizontal and the column direction becomes vertical. Therefore, the user should note that input ports 41-1, 41-2, and 41-3 of switching SW units 25-1, 25-2, and 25-3 are assigned to face left, input ports 42-1, 42-2, and 42-3 are assigned to face center, and input ports 43-1, 43-2, and 43-3 are assigned to face right. It should also be noted that input ports 52-1, 52-2, and 52-3 of switching SW unit 52a are assigned to face up, center, and down, respectively.

なお、図7では、本体110の全てを回転させるようにしているが、アンテナ素子80-1-1~80-3-3の近傍に配置されることが望ましい電光変換部10の部分のみをアンテナ素子80-1-1~80-3-3と共に回転させるようにしてもよい。 In Figure 7, the entire main body 110 is rotated, but it is also possible to rotate only the portion of the electro-optical conversion unit 10, which is preferably located near the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3, together with the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3.

(第2の実施形態の他の構成例(その2))
図7は、第2の実施形態の他の構成例(その2)による受信指向性制御装置1cの内部構成と、受信指向性制御装置1cに接続されるアレーアンテナ80とを示す図である。受信指向性制御装置1cは、図5に示す受信指向性制御装置1aが備える構成を備え、更に、行列入替部15を備える。行列入替部15は、SW回路15-1~15-6を備える。
(Another configuration example (part 2) of the second embodiment)
7 is a diagram showing the internal configuration of a reception directivity control device 1c according to another configuration example (part 2) of the second embodiment, and an array antenna 80 connected to the reception directivity control device 1c. The reception directivity control device 1c has the same configuration as the reception directivity control device 1a shown in FIG. 5, and further includes a matrix rearrangement unit 15. The matrix rearrangement unit 15 includes SW circuits 15-1 to 15-6.

SW回路15-1は、入力側において光変調器11-2-1に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-1の入力ポート32-1と、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2とに接続する。SW回路15-1は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート32-1とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート31-2とを接続する。 The SW circuit 15-1 is connected on the input side to the optical modulator 11-2-1, and on the output side to the input port 32-1 of the row direction scanning matrix circuit 21-1 and the input port 31-2 of the row direction scanning matrix circuit 21-2. In the first switching state, the SW circuit 15-1 connects the input side to the input port 32-1, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 31-2.

SW回路15-2は、入力側において光変調器11-3-1に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-1の入力ポート33-1と、行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3とに接続する。SW回路15-2は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート33-1とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート31-3とを接続する。 The SW circuit 15-2 is connected on the input side to the optical modulator 11-3-1, and on the output side to the input port 33-1 of the row direction scanning matrix circuit 21-1 and the input port 31-3 of the row direction scanning matrix circuit 21-3. In the first switching state, the SW circuit 15-2 connects the input side to the input port 33-1, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 31-3.

SW回路15-3は、入力側において光変調器11-1-2に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2と、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート32-1とに接続する。SW回路15-3は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート31-2とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート32-1とを接続する。 The SW circuit 15-3 is connected on the input side to the optical modulator 11-1-2, and on the output side to the input port 31-2 of the row-direction scanning matrix circuit 21-2 and the input port 32-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1. In the first switching state, the SW circuit 15-3 connects the input side to the input port 31-2, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 32-1.

SW回路15-4は、入力側において光変調器11-3-2に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-2の入力ポート33-2と、行方向走査用行列回路21-3の入力ポート32-3とに接続する。SW回路15-4は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート33-2とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート32-3とを接続する。 The SW circuit 15-4 is connected on the input side to the optical modulator 11-3-2, and on the output side to the input port 33-2 of the row-direction scanning matrix circuit 21-2 and the input port 32-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3. In the first switching state, the SW circuit 15-4 connects the input side to the input port 33-2, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 32-3.

SW回路15-5は、入力側において光変調器11-1-3に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3と、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート33-1とに接続する。SW回路15-5は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート31-3とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート33-1とを接続する。 The SW circuit 15-5 is connected on the input side to the optical modulator 11-1-3, and on the output side to the input port 31-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3 and the input port 33-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21-1. In the first switching state, the SW circuit 15-5 connects the input side to the input port 31-3, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 33-1.

SW回路15-6は、入力側において光変調器11-2-3に接続し、出力側において行方向走査用行列回路21-3の入力ポート32-3と、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート33-2とに接続する。SW回路15-6は、第1切替状態では、入力側と、入力ポート32-3とを接続し、第2切替状態では、入力側と、入力ポート33-2とを接続する。 The SW circuit 15-6 is connected on the input side to the optical modulator 11-2-3, and on the output side to the input port 32-3 of the row-direction scanning matrix circuit 21-3 and the input port 33-2 of the row-direction scanning matrix circuit 21-2. In the first switching state, the SW circuit 15-6 connects the input side to the input port 32-3, and in the second switching state, it connects the input side to the input port 33-2.

行列入替部15は、第1切替状態と、第2切替状態とを、ユーザの操作によって切り替えることが可能になっている。そのため、ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合、ユーザは、行列入替部15の状態を第1切替状態とする。この場合、SW回路15-1~15-6は、破線で示す接続関係で、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3と接続する。この場合、受信指向性制御装置1cは、アレーアンテナ80のアンテナ素子80-1-1~80-3-3が受信した到来波に対して、図5に示す受信指向性制御装置1aが行う処理と同一の処理を行うことになる。これにより、ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合に、到来波ごとの受信信号を分離して並列に得ることが可能になる。 The matrix permutation unit 15 can be switched between a first switching state and a second switching state by user operation. Therefore, when incoming waves are arriving from directions with different horizontal components among the beams 90-1 to 90-9, the user sets the matrix permutation unit 15 to the first switching state. In this case, the SW circuits 15-1 to 15-6 are connected to the row scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 as shown by the dashed lines. In this case, the reception directivity control device 1c performs the same processing on incoming waves received by antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 of the array antenna 80 as the reception directivity control device 1a shown in FIG. 5 performs. As a result, when incoming waves are arriving from directions with different horizontal components among the beams 90-1 to 90-9, it is possible to separate the received signals for each incoming wave and obtain them in parallel.

これに対して、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合、ユーザは、行列入替部15の状態を第2切替状態とする。この場合、SW回路15-1~15-6は、実線で示す接続関係で、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3と接続する。この場合、光変調器11-1-1~11-3-3の行と列が入れ替わることになる。 In contrast, when incoming waves are coming from a direction with a different vertical component than the directions of beams 90-1 to 90-9, the user switches the state of the matrix interchange unit 15 to the second switching state. In this case, SW circuits 15-1 to 15-6 are connected to row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 in the connection relationships shown by solid lines. In this case, the rows and columns of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 are interchanged.

したがって、行方向走査用行列回路21-1の入力ポート31-1,32-1,33-1には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。同様に、行方向走査用行列回路21-2の入力ポート31-2,32-2,33-2には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。行方向走査用行列回路21-3の入力ポート31-3,32-3,33-3には、水平方向に並ぶアンテナ素子80-3-1,80-3-2,80-3-3が供給するRF信号に対応する被変調光信号のUSB成分が供給されることになる。 Therefore, the input ports 31-1, 32-1, and 33-1 of the row scanning matrix circuit 21-1 are supplied with the USB components of the modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the horizontally arranged antenna elements 80-1-1, 80-1-2, and 80-1-3. Similarly, the input ports 31-2, 32-2, and 33-2 of the row scanning matrix circuit 21-2 are supplied with the USB components of the modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the horizontally arranged antenna elements 80-2-1, 80-2-2, and 80-2-3. The input ports 31-3, 32-3, and 33-3 of the row scanning matrix circuit 21-3 are supplied with the USB components of the modulated optical signals corresponding to the RF signals supplied by the horizontally arranged antenna elements 80-3-1, 80-3-2, and 80-3-3.

したがって、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の出力ポート35-1,35-2,35-3において、「右向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。出力ポート36-1,36-2,36-3において、「中向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。出力ポート37-1,37-2,37-3において、「左向き」に対応する被変調光信号のUSB成分が同位相になる。 Therefore, at output ports 35-1, 35-2, and 35-3 of row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "rightward" are in phase. At output ports 36-1, 36-2, and 36-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "middle" are in phase. At output ports 37-1, 37-2, and 37-3, the USB components of modulated optical signals corresponding to "leftward" are in phase.

更に、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5において「上方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。出力ポート51-6において「中方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。出力ポート51-7において「下方向」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られることになる。 Furthermore, an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "upward direction" is obtained at output port 51-5 of the column-direction scanning matrix circuit 51. An in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "middle direction" is obtained at output port 51-6. An in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "downward direction" is obtained at output port 51-7.

したがって、受信指向性制御装置1cにおいて、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向から到来波が到来している場合に、行列入替部15を第2切替状態にすることで、アレーアンテナ80の行方向と列方向の座標系において、ビーム90-1~90-9の方向のうち列方向成分が異なる方向から到来波が到来する状態にすることができる。これにより、到来波ごとの受信信号を分離して並列に得ることが可能になる。 Therefore, in the reception directivity control device 1c, when incoming waves are arriving from directions with different vertical components among the directions of beams 90-1 to 90-9, by switching the matrix shuffling unit 15 to the second switching state, it is possible to make the incoming waves arrive from directions with different column components among the directions of beams 90-1 to 90-9 in the row and column coordinate system of the array antenna 80. This makes it possible to separate the received signals for each incoming wave and obtain them in parallel.

受信指向性制御装置1cは、行方向のアンテナ素子数と、列方向のアンテナ素子数とが同一である。そのため、行列入替部15を用いることで、行方向走査部20aと、列方向走査部50aの構成を変更することなく、光変調器11-1-1~11-3-3が出力する被変調光信号のUSB成分の行と列とを入れ替えることができる。第2切替状態にした際に、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3の出力ポート35-1,35-2,35-3が「右向き」に対応し、出力ポート36-1,36-2,36-3が「中向き」に対応し、出力ポート37-1,37-2,37-3が「左向き」に対応するという点は、第2の実施形態の他の構成例(その1)においてアレーアンテナ80aの配置を用いた場合と逆になる。ただし、列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5が「上方向」に対応し、出力ポート51-6が「中方向」に対応し、出力ポート51-7が「下方向」に対応する点は、第2の実施形態の他の構成例(その1)においてアレーアンテナ80aの配置を用いた場合と同一である。したがって、受信指向性制御装置1dを用いることにより、第2の実施形態の他の構成例(その1)による受信指向性制御装置1cを用いた場合と同様の効果を得ることが可能になる。 The reception directivity control device 1c has the same number of antenna elements in the row direction as in the column direction. Therefore, by using the matrix permutation unit 15, it is possible to permute the rows and columns of the USB components of the modulated optical signals output by the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 without changing the configuration of the row direction scanning unit 20a and the column direction scanning unit 50a. When in the second switching state, the output ports 35-1, 35-2, and 35-3 of the row direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 correspond to a "rightward orientation," the output ports 36-1, 36-2, and 36-3 correspond to a "center orientation," and the output ports 37-1, 37-2, and 37-3 correspond to a "leftward orientation." This is the opposite of the arrangement of the array antenna 80a in the other configuration example (part 1) of the second embodiment. However, the output port 51-5 of the column-direction scanning matrix circuit 51 corresponds to the "upward direction," the output port 51-6 corresponds to the "middle direction," and the output port 51-7 corresponds to the "downward direction," which is the same as when the arrangement of the array antenna 80a is used in the other configuration example (part 1) of the second embodiment. Therefore, by using the reception directivity control device 1d, it is possible to obtain the same effect as when the reception directivity control device 1c according to the other configuration example (part 1) of the second embodiment is used.

ただし、第2切替状態にして、受信指向性制御装置1cを用いる場合、行と列が入れ替わるため、ユーザは、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の入力ポート41-1,41-2,41-3は、「右向き」に割り当てられ、入力ポート42-1,42-2,42-3は、「中向き」に割り当てられ、入力ポート43-1,43-2,43-3は、「左向き」に割り当てられることに留意する必要がある。切替SW部52aの入力ポート52-1,52-2,52-3は、それぞれ「上方向」、「中方向」、「下方向」に割り当てられることに留意する必要がある。 However, when using the reception directivity control device 1c in the second switching state, the rows and columns are swapped, so the user needs to note that input ports 41-1, 41-2, and 41-3 of switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 are assigned to face right, input ports 42-1, 42-2, and 42-3 are assigned to face center, and input ports 43-1, 43-2, and 43-3 are assigned to face left. It should also be noted that input ports 52-1, 52-2, and 52-3 of switching SW unit 52a are assigned to face up, center, and down, respectively.

(第2の実施形態の各構成例の利用場面)
図8に示すフローチャートを参照しつつ、第2の実施形態の各構成例の利用場面について説明する。ビーム90-1~90-9の方向のうち水平方向成分が異なる方向からの到来波しか存在しないとする合(Sa1、Yes)。この場合、図5に示す受信指向性制御装置1aを用いることで、水平方向成分が異なる方向からの到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる(Sa3)。
(Use scenarios of each configuration example of the second embodiment)
The following describes the application scenarios of each configuration example of the second embodiment with reference to the flowchart shown in Fig. 8. When it is assumed that only incoming waves from directions with different horizontal components exist among the directions of beams 90-1 to 90-9 (Sa1, Yes), by using the reception directivity control device 1a shown in Fig. 5, it is possible to obtain, in parallel, received signals corresponding to incoming waves from directions with different horizontal components (Sa3).

ビーム90-1~90-9の方向における水平方向成分が同一の方向からの到来波が存在するが(Sa1,No)、到来する到来波が、ビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が異なる方向からの到来波であるとする(Sa2、Yes)。 There are incoming waves from directions with the same horizontal component in the directions of beams 90-1 to 90-9 (Sa1, No), but the incoming waves are from directions with different vertical components in the directions of beams 90-1 to 90-9 (Sa2, Yes).

この場合、図6に示す第2の実施形態の他の構成例(その1)に示したように、本体110である受信指向性制御装置1aと、アレーアンテナ80とを回転機構部111により、90度回転させ、アレーアンテナ80に含まれるアンテナ素子80-1-1~80-3-3の配置を、アレーアンテナ80aの配置にする。これにより、垂直方向成分が異なる方向からの到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる(Sa4)。In this case, as shown in another configuration example (part 1) of the second embodiment in Figure 6, the reception directivity control device 1a, which is the main body 110, and the array antenna 80 are rotated 90 degrees by the rotation mechanism 111, so that the arrangement of antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 included in the array antenna 80 is aligned with that of the array antenna 80a. This makes it possible to obtain, in parallel, received signals whose vertical components correspond to waves arriving from different directions (Sa4).

図7に示す第2の実施形態の他の構成例(その2)の受信指向性制御装置1cを用いる場合、Sa3の場面では、行列入替部15を第1切替状態で用いれば、ビーム90-1~90-9の方向における水平方向成分が異なる方向からの到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる。これに対して、Sa4の場面では、行列入替部15を第2切替状態で用いれば、ビーム90-1~90-9の方向における垂直方向成分が異なる方向からの到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる。 When using the reception directivity control device 1c of another configuration example (part 2) of the second embodiment shown in Figure 7, in the situation Sa3, if the matrix interchange unit 15 is used in the first switching state, it is possible to obtain in parallel reception signals corresponding to arrival waves from directions with different horizontal components in the directions of beams 90-1 to 90-9. In contrast, in the situation Sa4, if the matrix interchange unit 15 is used in the second switching state, it is possible to obtain in parallel reception signals corresponding to arrival waves from directions with different vertical components in the directions of beams 90-1 to 90-9.

到来波が到来する方向が、ビーム90-1~90-9の方向における水平方向成分が同一の方向に該当し(Sa1,No)、かつビーム90-1~90-9の方向のうち垂直方向成分が同一の方向にも該当しているとする(Sa2、No)。この場合、第2の実施形態の各構成例では到来波に対応する受信信号を分離して得ることができない。そのため、例えば、図9に示す受信指向性制御装置1dを利用する等の別の手段が必要になる(Sa5)。 Let's assume that the direction from which the incoming wave arrives corresponds to the same horizontal component of the directions of beams 90-1 to 90-9 (Sa1, No), and also corresponds to the same vertical component of the directions of beams 90-1 to 90-9 (Sa2, No). In this case, the configuration examples of the second embodiment cannot separate and obtain the received signal corresponding to the incoming wave. Therefore, another means is required, such as using the reception directivity control device 1d shown in Figure 9 (Sa5).

図9に示す受信指向性制御装置1dについて説明する。なお、図9において、第1及び第2の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付している。受信指向性制御装置1dは、光源5、電光変換部10、行方向走査部20b及び列方向走査部50bを備える。光源5は、受信指向性制御装置1,1a,1cが備える光源5と同一の構成であるが、ここでは、光源5が生成する光信号の周波数が、周波数ch1であるとして説明する。 The reception directivity control device 1d shown in Figure 9 will now be described. Note that in Figure 9, the same components as those in the first and second embodiments are given the same reference numerals. The reception directivity control device 1d comprises a light source 5, an electro-optical conversion unit 10, a row direction scanning unit 20b, and a column direction scanning unit 50b. The light source 5 has the same configuration as the light source 5 provided in the reception directivity control devices 1, 1a, and 1c, but in this description, the frequency of the optical signal generated by the light source 5 will be described as frequency ch1.

電光変換部10が備える光変調器11-1-1~11-3-3と、アレーアンテナ80のアンテナ素子80-1-1~80-3-3との接続関係は、受信指向性制御装置1,1a,1cの場合と同一である。 The connection relationship between the optical modulators 11-1-1 to 11-3-3 provided in the electro-optical conversion unit 10 and the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 of the array antenna 80 is the same as in the case of the receiving directivity control devices 1, 1a, and 1c.

行方向走査部20bは、受信指向性制御装置1a,1cが備える行方向走査部20aの構成を備え、更に、周波数変換器22-1,22-2,22-3と、周波数変換器23-1,23-2,とを備える。周波数変換器22-1は、行方向走査用行列回路21-1の出力ポート36-1と、切替SW部25a-1の入力ポート42-1との間に接続される。周波数変換器23-1は、行方向走査用行列回路21-1の出力ポート37-1と、切替SW部25a-1の入力ポート43-1との間に接続される。 The row direction scanning unit 20b has the same configuration as the row direction scanning unit 20a provided in the reception directivity control devices 1a and 1c, and further includes frequency converters 22-1, 22-2, and 22-3, and frequency converters 23-1 and 23-2. Frequency converter 22-1 is connected between the output port 36-1 of the row direction scanning matrix circuit 21-1 and the input port 42-1 of the switching SW unit 25a-1. Frequency converter 23-1 is connected between the output port 37-1 of the row direction scanning matrix circuit 21-1 and the input port 43-1 of the switching SW unit 25a-1.

周波数変換器22-2,23-2と、行方向走査用行列回路21-2と、切替SW部25a-2との接続関係は、上記の周波数変換器22-1,23-1の接続関係の説明において符号に含まれる枝番号「-1」を「-2」に読み替えた接続関係である。周波数変換器22-3,23-3と、行方向走査用行列回路21-3と、切替SW部25a-3との接続関係は、上記の周波数変換器22-1,23-1の接続関係の説明において符号に含まれる枝番号「-1」を「-3」に読み替えた接続関係である。 The connection relationship between frequency converters 22-2 and 23-2, row-direction scanning matrix circuit 21-2, and switching SW unit 25a-2 is the same as the connection relationship between frequency converters 22-1 and 23-1 described above, except that the branch number "-1" included in the symbols is replaced with "-2." The connection relationship between frequency converters 22-3 and 23-3, row-direction scanning matrix circuit 21-3, and switching SW unit 25a-3 is the same as the connection relationship between frequency converters 22-1 and 23-1 described above, except that the branch number "-1" included in the symbols is replaced with "-3."

周波数変換器22-1,22-2,22-3は、供給される周波数ch1の光信号を、周波数ch1とは異なる周波数である周波数ch2の光信号に変換して出力する。周波数変換器23-1,23-2,23-3は、供給される周波数ch1の光信号を、周波数ch1,ch2とは異なる周波数である周波数ch3の光信号に変換して出力する。 Frequency converters 22-1, 22-2, and 22-3 convert the supplied optical signal of frequency ch1 into an optical signal of frequency ch2, which is a frequency different from frequency ch1, and output the converted signal. Frequency converters 23-1, 23-2, and 23-3 convert the supplied optical signal of frequency ch1 into an optical signal of frequency ch3, which is a frequency different from frequencies ch1 and ch2, and output the converted signal.

列方向走査部50bは、列方向走査用行列回路51と、分波器53-1,53-2,53-3とを備える。 The column direction scanning unit 50b comprises a column direction scanning matrix circuit 51 and splitters 53-1, 53-2, and 53-3.

分波器53-1は、入力側において列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5に接続する。分波器53-1は、周波数ch1に対応する出力ポート55-1と、周波数ch2に対応する出力ポート56-1と、周波数ch3に対応する出力ポート57-1とを備える。分波器53-2は、入力側において列方向走査用行列回路51の出力ポート51-6に接続する。分波器53-2は、周波数ch1に対応する出力ポート55-2と、周波数ch2に対応する出力ポート56-2と、周波数ch3に対応する出力ポート57-2とを備える。分波器53-3は、入力側において列方向走査用行列回路51の出力ポート51-7に接続する。分波器53-3は、周波数ch1に対応する出力ポート55-3と、周波数ch2に対応する出力ポート56-3と、周波数ch3に対応する出力ポート57-3とを備える。 The input side of the splitter 53-1 is connected to output port 51-5 of the column-directional scanning matrix circuit 51. The splitter 53-1 has output port 55-1 corresponding to frequency ch1, output port 56-1 corresponding to frequency ch2, and output port 57-1 corresponding to frequency ch3. The input side of the splitter 53-2 is connected to output port 51-6 of the column-directional scanning matrix circuit 51. The splitter 53-2 has output port 55-2 corresponding to frequency ch1, output port 56-2 corresponding to frequency ch2, and output port 57-2 corresponding to frequency ch3. The input side of the splitter 53-3 is connected to output port 51-7 of the column-directional scanning matrix circuit 51. The splitter 53-3 has output port 55-3 corresponding to frequency ch1, output port 56-3 corresponding to frequency ch2, and output port 57-3 corresponding to frequency ch3.

分波器53-1,53-2,53-3の各々は、供給される光信号を周波数ch1,ch2,ch3の光信号に分波し、分波した光信号の各々を、各々の周波数ch1,ch2,ch3に対応する出力ポート55-1,55-2,55-3,56-1,56-2,56-3,57-1,57-2,57-3から出力する。 Each of the demultiplexers 53-1, 53-2, and 53-3 demultiplexes the supplied optical signal into optical signals of frequencies ch1, ch2, and ch3, and outputs each of the demultiplexed optical signals from output ports 55-1, 55-2, 55-3, 56-1, 56-2, 56-3, 57-1, 57-2, and 57-3 corresponding to each frequency ch1, ch2, and ch3.

上記した構成を備える受信指向性制御装置1dを用いることにより、行方向成分「中方向」に対応する同相合成の行方向合成光信号は、周波数ch2に変換される。行方向成分「下方向」に対応する同相合成の行方向合成光信号は、周波数ch3に変換される。これにより、行方向成分「上方向」、「中方向」、「下方向」の各々に対応する同相合成の行方向合成光信号は、異なる周波数の光信号になる。 By using the reception directivity control device 1d having the above-described configuration, the in-phase combined row-direction optical signal corresponding to the row-direction component "middle direction" is converted to frequency channel 2. The in-phase combined row-direction optical signal corresponding to the row-direction component "downward" is converted to frequency channel 3. As a result, the in-phase combined row-direction optical signals corresponding to the row-direction components "upward," "middle," and "downward" become optical signals of different frequencies.

列方向走査用行列回路51の出力ポート51-5において、列方向成分「右向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られたとする。この場合、分波器53-1は、出力ポート51-5から供給される列方向成分「右向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号を「右向き」かつ「上方向」の列方向合成光信号と、「右向き」かつ「中方向」の列方向合成光信号と、「右向き」かつ「下方向」の列方向合成光信号とに分離することができる。 Let us assume that an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to a "rightward" column-direction component is obtained at output port 51-5 of column-direction scanning matrix circuit 51. In this case, demultiplexer 53-1 can separate the in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "rightward" column-direction component supplied from output port 51-5 into a "rightward" and "upward" column-direction combined optical signal, a "rightward" and "middle" column-direction combined optical signal, and a "rightward" and "downward" column-direction combined optical signal.

列方向走査用行列回路51の出力ポート51-6において、列方向成分「中向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られたとする。この場合、分波器53-2は、出力ポート51-6から供給される列方向成分「中向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号を「中向き」かつ「上方向」の列方向合成光信号と、「中向き」かつ「中方向」の列方向合成光信号と、「中向き」かつ「下方向」の列方向合成光信号とに分離することができる。 Let us assume that an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "inward" column direction component is obtained at output port 51-6 of column-direction scanning matrix circuit 51. In this case, demultiplexer 53-2 can separate the in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the "inward" column direction component supplied from output port 51-6 into a "inward" and "upward" column direction combined optical signal, a "inward" and "inward" column direction combined optical signal, and a "inward" and "downward" column direction combined optical signal.

列方向走査用行列回路51の出力ポート51-7において、列方向成分「左向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号が得られたとする。この場合、分波器53-3は、供給される列方向成分「左向き」に対応する同相合成の列方向合成光信号を「左向き」かつ「上方向」の列方向合成光信号と、「左向き」かつ「中方向」の列方向合成光信号と、「左向き」かつ「下方向」の列方向合成光信号とに分離することができる。 Let us assume that an in-phase combined column-direction optical signal corresponding to a "leftward" column direction component is obtained at output port 51-7 of column-direction scanning matrix circuit 51. In this case, demultiplexer 53-3 can separate the in-phase combined column-direction optical signal corresponding to the supplied "leftward" column direction component into a "leftward" and "upward" column direction combined optical signal, a "leftward" and "middle" column direction combined optical signal, and a "leftward" and "downward" column direction combined optical signal.

そのため、図9に示すように、分波器53-1,53-2,53-3の出力ポート55-1~57-1,55-2~57-2,55-3~57-3において、ビーム90-1~90-9の9方向からの到来波の各々に対応する受信信号を分離して並列に得ることが可能になる。 Therefore, as shown in Figure 9, at output ports 55-1 to 57-1, 55-2 to 57-2, and 55-3 to 57-3 of splitters 53-1, 53-2, and 53-3, it is possible to separate and obtain in parallel the received signals corresponding to each of the arriving waves from the nine directions of beams 90-1 to 90-9.

(第2の実施形態の他の構成例(その3))
図5に示す受信指向性制御装置1aにおいて、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の各々の全ての入力ポート41-1~43-1,41-2~43-2,41-3~43-3を、各々の出力ポート45-1,45-2,45-3に接続する場合、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3は、行方向合成光信号を合波する合波器としての役割を果たすことになる。
(Another configuration example (part 3) of the second embodiment)
In the receiving directivity control device 1a shown in FIG. 5, when all of the input ports 41-1 to 43-1, 41-2 to 43-2, 41-3 to 43-3 of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 are connected to the respective output ports 45-1, 45-2, and 45-3, the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 function as multiplexers that multiplex row-direction combined optical signals.

この場合、例えば、受信指向性制御装置1aの切替SW部25a-1,25a-2,25a-3を、それぞれ合波器26-1,26-2,26-3に置き換えた図10に示す受信指向性制御装置1eを適用するようにしてもよい。合波器26-1は、3つの入力ポートと、1つの出力ポートとを備える。合波器26-1の3つの入力ポートには、行方向走査用行列回路21-1の出力ポート35-1,36-1,37-1が接続する。合波器26-1の出力ポートは、列方向走査用行列回路51の入力ポート51-1に接続する。 In this case, for example, the reception directivity control device 1e shown in Figure 10 may be applied, in which the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 of the reception directivity control device 1a are replaced with multiplexers 26-1, 26-2, and 26-3, respectively. The multiplexer 26-1 has three input ports and one output port. The three input ports of the multiplexer 26-1 are connected to the output ports 35-1, 36-1, and 37-1 of the row scanning matrix circuit 21-1. The output port of the multiplexer 26-1 is connected to the input port 51-1 of the column scanning matrix circuit 51.

上記した合波器26-1に関する接続構成の説明において、符号の枝番号の「-1」を「-2」に読み替えた接続構成が、合波器26-2の接続構成になり、符号の枝番号の「-1」を「-3」に読み替えた接続構成が、合波器26-3の接続構成になる。合波器26-1,26-2,26-3の各々は、3つの入力ポートから供給される行方向合成光信号を合波し、合波した合波光信号を出力ポートから出力する。 In the above description of the connection configuration for multiplexer 26-1, the connection configuration for multiplexer 26-2 is obtained by replacing the branch number "-1" with "-2," and the connection configuration for multiplexer 26-3 is obtained by replacing the branch number "-1" with "-3." Each of multiplexers 26-1, 26-2, and 26-3 combines row-direction combined optical signals supplied from three input ports and outputs the combined combined optical signal from an output port.

図10に示す受信指向性制御装置1eの場合、ユーザは、受信指向性制御装置1aのように、所望方向を指定することができないものの、受信指向性制御装置1aにおいて必要となる切替SW部25a-1,25a-2,25a-3の操作が不要になる。 In the case of the reception directivity control device 1e shown in Figure 10, the user cannot specify the desired direction as with the reception directivity control device 1a, but there is no need to operate the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3 that are required with the reception directivity control device 1a.

なお、図7に示す受信指向性制御装置1cにおいても、切替SW部25a-1,25a-2,25a-3に替えて、合波器26-1,26-2,26-3を適用するようにしてもよい。 In addition, in the reception directivity control device 1c shown in Figure 7, multiplexers 26-1, 26-2, and 26-3 may be applied instead of the switching SW units 25a-1, 25a-2, and 25a-3.

上記のように、切替SW部25a-1~25a-3に替えて合波器26-1,26-2,26-3を用いる場合、合波器26-1,26-2,26-3の入力ポートの各々の前段に、同相合成された行方向合成光信号であるか、同相合成されていない行方向合成光信号であるかを、例えば、予め定められる閾値に基づいて判定する判定回路を備えるようにしてもよい。判定回路は、同相合成された行方向合成光信号であると判定した場合には、供給された行方向合成光信号を合波器に出力する。一方、判定回路は、同相合成された行方向合成光信号でないと判定した場合には、供給された行方向合成光信号を破棄する。これにより、後段の列方向走査用行列回路51が行う処理において不要となる光信号を除去することが可能になる。 When multiplexers 26-1, 26-2, and 26-3 are used instead of switching SW units 25a-1 to 25a-3 as described above, a determination circuit may be provided in front of each input port of multiplexers 26-1, 26-2, and 26-3 to determine whether the received row-direction combined optical signal is an in-phase combined row-direction combined optical signal or a non-in-phase combined row-direction combined optical signal, for example, based on a predetermined threshold. If the determination circuit determines that the received row-direction combined optical signal is an in-phase combined row-direction combined optical signal, it outputs the received row-direction combined optical signal to the multiplexer. On the other hand, if the determination circuit determines that the received row-direction combined optical signal is not an in-phase combined row-direction combined optical signal, it discards the received row-direction combined optical signal. This makes it possible to remove optical signals that are unnecessary for processing by the column-direction scanning matrix circuit 51 in the subsequent stage.

(第2の実施形態による効果)
受信指向性制御装置1a,1b,1c,1eを利用することにより、ビーム90-1~90-9の方向の何れかの方向であって、最大で3つの方向からの到来波の受信信号を並列に得ることが可能になる。
(Effects of the second embodiment)
By using the reception directivity control devices 1a, 1b, 1c, and 1e, it is possible to obtain in parallel received signals of waves arriving from up to three directions, which are any of the directions of beams 90-1 to 90-9.

受信指向性制御装置1a,1b,1c,1eは、第1の実施形態と同様に、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3及び列方向走査用行列回路51により、位相傾斜の付与を行っているため、アレーアンテナ80において受信指向性の制御を行う際に、アレーアンテナ80の規模が大きくなっても、小型化及び量産化に適した簡易な構造の回路による実装を行うことが可能になる。 As in the first embodiment, the reception directivity control devices 1a, 1b, 1c, and 1e apply phase gradients using row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, and 21-3 and column-direction scanning matrix circuit 51. Therefore, when controlling the reception directivity of the array antenna 80, even if the size of the array antenna 80 increases, it is possible to implement it using a circuit with a simple structure that is suitable for miniaturization and mass production.

(第3の実施形態)
上記した第1及び第2の実施形態では、アレーアンテナ80におけるアンテナ素子80-1-1~80-3-3の配置が、行方向3素子、列方向3素子で配置される例を示した。これに対して、第3の実施形態では、行方向のアンテナ素子数と、列方向のアンテナ素子数とが異なり、更に、行方向と、列方向とにおいて形成するビームの数が異なる2つの構成例について説明する。第3の実施形態の構成例(その1)として、図11に示す受信指向性制御装置1fについて説明し、第3の実施形態の構成例(その2)として、図14に示す受信指向性制御装置1gについて説明する。なお、第3の実施形態において、第1及び第2の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付している。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, examples were shown in which the antenna elements 80-1-1 to 80-3-3 in the array antenna 80 were arranged with three elements in the row direction and three elements in the column direction. In contrast, in the third embodiment, two configuration examples will be described in which the number of antenna elements in the row direction is different from the number of antenna elements in the column direction, and further the number of beams formed in the row direction is different from that in the column direction. As a configuration example (part 1) of the third embodiment, a reception directivity control device 1f shown in FIG. 11 will be described, and as a configuration example (part 2) of the third embodiment, a reception directivity control device 1g shown in FIG. 14 will be described. Note that in the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals.

(第3の実施形態の構成例(その1))
図11は、第3の実施形態の構成例(その1)による受信指向性制御装置1fの内部構成と、受信指向性制御装置1fに接続されるアレーアンテナ80bとを示すブロック図である。アレーアンテナ80bが受信指向性制御装置1fに接続することで、いわゆるフェーズドアレーアンテナが構成される。アレーアンテナ80bは、図12に示すように、行方向に沿って4素子、列方向に沿って2素子が並んだ、合計で8つのアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-2-1,80-2-2,80-3-1,80-3-2,80-4-1,80-4-2を備える4×2の構成のアレーアンテナである。以下、アレーアンテナ80bの配置においては、垂直方向を行方向ともいい、水平方向を列方向ともいう。アンテナ素子80-1-1~80-4-2は、平面上、すなわちアレーアンテナ80bの面上に配置される。
(Configuration Example (Part 1) of the Third Embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing the internal configuration of a reception directivity control device 1f according to a configuration example (part 1) of the third embodiment, and an array antenna 80b connected to the reception directivity control device 1f. Connecting the array antenna 80b to the reception directivity control device 1f forms a so-called phased array antenna. As shown in FIG. 12, the array antenna 80b is a 4x2 array antenna with eight antenna elements: four elements arranged along the row direction and two elements arranged along the column direction, totaling eight antenna elements: 80-1-1, 80-1-2, 80-2-1, 80-2-2, 80-3-1, 80-3-2, 80-4-1, and 80-4-2. Hereinafter, in the arrangement of the array antenna 80b, the vertical direction is also referred to as the row direction, and the horizontal direction is also referred to as the column direction. The antenna elements 80-1-1 to 80-4-2 are arranged on a plane, i.e., on the surface of the array antenna 80b.

より詳細に配置について説明する。1列目のアンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1,80-4-1は、行方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。同様に、2列目のアンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2,80-4-2も、行方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。アンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-3-1,80-4-1において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-1-2,80-2-2,80-3-2,80-4-2において隣接するアンテナ素子間の距離とが、同一長になるように配置される。 The arrangement will be explained in more detail. The antenna elements 80-1-1, 80-2-1, 80-3-1, and 80-4-1 in the first column are arranged at equal intervals so as to be parallel to the row axis. Similarly, the antenna elements 80-1-2, 80-2-2, 80-3-2, and 80-4-2 in the second column are arranged at equal intervals so as to be parallel to the row axis. The antenna elements 80-1-1, 80-2-1, 80-3-1, and 80-4-1 are arranged so that the distance between adjacent antenna elements is the same as the distance between adjacent antenna elements 80-1-2, 80-2-2, 80-3-2, and 80-4-2.

行が同一のアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-2-1と、アンテナ素子80-2-2とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-3-1と、アンテナ素子80-3-2とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-4-1と、アンテナ素子80-4-2とを結ぶ線分とが、全て、列方向の軸と平行であって、全て、同一長になるように配置される。したがって、アンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-4-2,80-4-1の各々の位置を頂点とする形状は矩形形状になる。この場合において、行方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-2-1との間の距離と、列方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2との間の距離とは、同一長であってもよいし、異なる長さであってもよい。アンテナ素子80-1-1~80-4-2の各々は、到来波を受信することにより、電気のRF信号が給電される。 The line segment connecting antenna elements 80-1-1 and 80-1-2 in the same row, the line segment connecting antenna elements 80-2-1 and 80-2-2, the line segment connecting antenna elements 80-3-1 and 80-3-2, and the line segment connecting antenna elements 80-4-1 and 80-4-2 are all parallel to the column axis and are all the same length. Therefore, the shape with vertices at the positions of antenna elements 80-1-1, 80-1-2, 80-4-2, and 80-4-1 forms a rectangle. In this case, the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-2-1 in the row direction and the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-1-2 in the column direction may be the same or different lengths. Each of the antenna elements 80-1-1 to 80-4-2 receives an incoming wave and is thereby fed with an electrical RF signal.

受信指向性制御装置1fがアレーアンテナ80bにおいて形成するビームは、図13に示すように8方向を向いたビーム90-1~90-8である。アレーアンテナ80bの面を介して、図12において矢印で示す観察方向、すなわち受信指向性制御装置1fが設置される側から見た場合、ビーム90-1は、右上方向を向いており、ビーム90-2は、左上方向を向いており、ビーム90-7は、右下方向を向いており、ビーム90-8は、左下方向を向いている。 The beams formed by the receiving directivity control device 1f in the array antenna 80b are beams 90-1 to 90-8 oriented in eight directions, as shown in Figure 13. When viewed through the plane of the array antenna 80b in the observation direction indicated by the arrow in Figure 12, i.e., from the side where the receiving directivity control device 1f is installed, beam 90-1 is oriented in the upper right direction, beam 90-2 is oriented in the upper left direction, beam 90-7 is oriented in the lower right direction, and beam 90-8 is oriented in the lower left direction.

ビーム90-3は、アレーアンテナ80bの面に対して垂直な直線を、右向きに傾け、更に、ビーム90-1,90-2の仰角よりも小さい角度で上方向に傾けた方向(以下、この方向を「右上中方向」という)を向いている。ビーム90-4は、アレーアンテナ80bの面に対して垂直な直線を、左向きに傾け、更に、ビーム90-1,90-2の仰角よりも小さい角度で上方向に傾けた方向(以下、この方向を「左上中方向」という)を向いている。 Beam 90-3 points in a direction that is tilted to the right from a line perpendicular to the surface of array antenna 80b, and then tilted upward at an angle smaller than the elevation angles of beams 90-1 and 90-2 (hereinafter, this direction will be referred to as the "upper-right center direction"). Beam 90-4 points in a direction that is tilted to the left from a line perpendicular to the surface of array antenna 80b, and then tilted upward at an angle smaller than the elevation angles of beams 90-1 and 90-2 (hereinafter, this direction will be referred to as the "upper-left center direction").

ビーム90-5は、アレーアンテナ80bの面に対して垂直な直線を、右向きに傾け、更に、ビーム90-7,90-8の俯角よりも小さい角度で下方向に傾けた方向(以下、この方向を「右下中方向」という)を向いている。ビーム90-6は、アレーアンテナ80bの面に対して垂直な直線を、左向きに傾け、更に、ビーム90-7,90-8の俯角よりも小さい角度で下方向に傾けた方向(以下、この方向を「左下中方向」という)を向いている。 Beam 90-5 points in a direction that is tilted to the right from a line perpendicular to the surface of array antenna 80b, and then tilted downward at an angle smaller than the depression angles of beams 90-7 and 90-8 (hereinafter, this direction will be referred to as the "lower-center right direction"). Beam 90-6 points in a direction that is tilted to the left from a line perpendicular to the surface of array antenna 80b, and then tilted downward at an angle smaller than the depression angles of beams 90-7 and 90-8 (hereinafter, this direction will be referred to as the "lower-center left direction").

以下、ビーム90-1,90-2の方向の垂直方向成分を「上方向」といい、ビーム90-3,90-4の方向の垂直方向成分を「上中方向」といい、ビーム90-5,90-6の方向の垂直方向成分を「下中方向」といい、ビーム90-7,90-8の方向の垂直方向成分を「下方向」という。ビーム90-1,90-3,90-5,90-7の方向の水平方向成分を「右向き」といい、ビーム90-2,90-4,90-6,90-8の方向の水平方向成分を「左向き」という。 Hereinafter, the vertical component of the direction of beams 90-1 and 90-2 will be referred to as the "upper direction," the vertical component of the direction of beams 90-3 and 90-4 will be referred to as the "upper-middle direction," the vertical component of the direction of beams 90-5 and 90-6 will be referred to as the "lower-middle direction," and the vertical component of the direction of beams 90-7 and 90-8 will be referred to as the "lower direction." The horizontal component of the direction of beams 90-1, 90-3, 90-5, and 90-7 will be referred to as the "rightward direction," and the horizontal component of the direction of beams 90-2, 90-4, 90-6, and 90-8 will be referred to as the "leftward direction."

ビーム90-1~90-8の各々によって生じる位相傾斜を(行方向位相傾斜,列方向位相傾斜)の形式で記載すると、例えば、ビーム90-1が(φV2,φ)となり、ビーム90-2が(φV2,-φ)となり、ビーム90-3が(φV1,φ)となり、ビーム90-4が(φV1,-φ)となり、ビーム90-5が(-φV1,φ)となり、ビーム90-6が(-φV1,-φ)となり、ビーム90-7が(-φV2,φ)となり、ビーム90-8が(-φV2,-φ)となる。ここで、φV2>φV1である。 If the phase gradients caused by each of beams 90-1 to 90-8 are written in the form of (row-direction phase gradient, column-direction phase gradient), for example, beam 90-1 is (φ V2 , φ H ), beam 90-2 is (φ V2 , −φ H ), beam 90-3 is (φ V1 , φ H ), beam 90-4 is (φ V1 , −φ H ), beam 90-5 is (−φ V1 , φ H ), beam 90-6 is (−φ V1 , −φ H ), beam 90-7 is (−φ V2 , φ H ), and beam 90-8 is (−φ V2 , −φ H ), where φ V2 > φ V1 .

受信指向性制御装置1fは、光源5、電光変換部10a、行方向走査部20d及び列方向走査部50cを備える。光源5は、生成する光信号を電光変換部10aが備える光変調器11-1-1~11-4-2の各々に供給する。 The reception directivity control device 1f includes a light source 5, an electro-optical conversion unit 10a, a row direction scanning unit 20d, and a column direction scanning unit 50c. The light source 5 supplies the optical signal it generates to each of the optical modulators 11-1-1 to 11-4-2 included in the electro-optical conversion unit 10a.

電光変換部10aは、アンテナ素子80-1-1~80-4-2の数に一致する数の光変調器11-1-1~11-4-2を備える。受信指向性制御装置1fにおいて新たに加わる光変調器11-4-1,11-4-2の各々は、第1及び第2の実施形態において示した光変調器11-1-1と同一の構成である。光変調器11-1-1~11-4-2の各々は、各々に対応するアンテナ素子80-1-1~80-4-2に接続する。 The electrical-to-optical conversion unit 10a has optical modulators 11-1-1 to 11-4-2 in a number that matches the number of antenna elements 80-1-1 to 80-4-2. Each of the optical modulators 11-4-1 and 11-4-2 newly added to the reception directivity control device 1f has the same configuration as the optical modulator 11-1-1 shown in the first and second embodiments. Each of the optical modulators 11-1-1 to 11-4-2 is connected to its corresponding antenna element 80-1-1 to 80-4-2.

行方向走査部20dは、アレーアンテナ80bの列数に一致する個数の回路構成を備える。1列目に対応する回路構成が、1列目の光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1,11-4-1に接続する行方向走査用行列回路21a-1及び切替SW部25b-1になる。2列目に対応する回路構成が、2列目の光変調器11-1-2,11-2-2,11-3-2,11-4-2に接続する行方向走査用行列回路21a-2及び切替SW部25b-2になる。 The row direction scanning unit 20d has circuit configurations in the same number as the number of columns of the array antenna 80b. The circuit configuration corresponding to the first column is the row direction scanning matrix circuit 21a-1 and switching SW unit 25b-1, which connect to the optical modulators 11-1-1, 11-2-1, 11-3-1, and 11-4-1 in the first column. The circuit configuration corresponding to the second column is the row direction scanning matrix circuit 21a-2 and switching SW unit 25b-2, which connect to the optical modulators 11-1-2, 11-2-2, 11-3-2, and 11-4-2 in the second column.

行方向走査部20dが備える2つの回路構成は、同一の構成であり、以下、一例として、1列目に対応する回路構成である行方向走査用行列回路21a-1及び切替SW部25b-1について説明する。以下に説明する1列目に対応する回路構成の説明において、符号の枝番号の「-1」を「-2」に読み替えたものが、2列目に対応する回路構成の説明になる。ただし、光変調器11-1-1,11-2-1,11-3-1,11-4-1と、切替SW部25b-1が備えるSW回路16-1-1,16-2-1,16-3-1に関する説明は、符号に含まれる2個の枝番号のうち最後の枝番号「-1」を「-2」に読み替えるものとする。 The two circuit configurations provided in the row direction scanning unit 20d are identical, and below, as an example, we will explain the circuit configuration corresponding to the first column, namely, the row direction scanning matrix circuit 21a-1 and the switching SW unit 25b-1. In the explanation of the circuit configuration corresponding to the first column below, the branch number "-1" in the reference numerals will be replaced with "-2" to explain the circuit configuration corresponding to the second column. However, in the explanation of the optical modulators 11-1-1, 11-2-1, 11-3-1, and 11-4-1 and the SW circuits 16-1-1, 16-2-1, and 16-3-1 provided in the switching SW unit 25b-1, the last branch number "-1" in the reference numerals will be replaced with "-2."

行方向走査用行列回路21a-1は、一次元方向の重み付け回路であり、4つの入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1と、4つの出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1とを備える。行方向走査用行列回路21a-1は、1列目の4つの光変調器11-1-1、11-2-1,11-3-1,11-4-1に接続する。より詳細には、入力ポート31-1に、光変調器11-1-1が接続し、入力ポート32-1に、光変調器11-2-1が接続し、入力ポート33-1に、光変調器11-3-1が接続し、入力ポート34-1に光変調器11-4-1が接続する。 The row-direction scanning matrix circuit 21a-1 is a one-dimensional weighting circuit and has four input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1 and four output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1. The row-direction scanning matrix circuit 21a-1 is connected to the four optical modulators 11-1-1, 11-2-1, 11-3-1, and 11-4-1 in the first column. More specifically, optical modulator 11-1-1 is connected to input port 31-1, optical modulator 11-2-1 is connected to input port 32-1, optical modulator 11-3-1 is connected to input port 33-1, and optical modulator 11-4-1 is connected to input port 34-1.

行方向走査用行列回路21a-1は、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々から供給される被変調光信号のUSB成分に対して所定の行方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1ごとに4つの光信号を生成する。行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1ごとに生成した4つの光信号を合成して出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1ごとの光信号(以下、この光信号を行方向合成光信号という)を生成する。行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1ごとに生成した行方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1から出力する。 The row-direction scanning matrix circuit 21a-1 performs a predetermined row-direction phase scanning process on the USB components of the modulated optical signals supplied from each of the input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1, thereby generating four optical signals for each of the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1. The row-direction scanning matrix circuit 21a-1 combines the four optical signals generated for each of the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1 to generate an optical signal for each of the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1 (hereinafter, these optical signals are referred to as row-direction combined optical signals). The row-direction scanning matrix circuit 21a-1 outputs each of the row-direction combined optical signals generated for each of the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1 from the corresponding output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1.

行方向走査用行列回路21a-1が行う所定の行方向位相走査処理を説明するため、行方向走査用行列回路21a-1において、入出力の関係を入れ替え、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1の各々に対して光信号が供給される場合を想定する。 To explain the specified row-direction phase scanning process performed by the row-direction scanning matrix circuit 21a-1, assume that the input/output relationship in the row-direction scanning matrix circuit 21a-1 is reversed and optical signals are supplied to each of the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1.

行方向走査用行列回路21a-1の出力ポート35-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート35-1から供給された光信号をそのまま入力ポート31-1から出力し、供給された光信号の位相をφV2遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を2φV2遅らせた光信号を入力ポート33-1から出力し、供給された光信号の位相を3φV2遅らせた光信号を入力ポート34-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1から出力される光信号の位相差は(0,-φV2,-2φV2,-3φV2)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 35-1 of row-direction scanning matrix circuit 21a-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21a-1 outputs the optical signal supplied from output port 35-1 as is from input port 31-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV2 from input port 32-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV2 from input port 33-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 3φV2 from input port 34-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1 are (0, -φV2 , -2φV2 , -3φV2 ).

行方向走査用行列回路21a-1の出力ポート36-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート36-1から供給された光信号をそのまま入力ポート31-1から出力し、供給された光信号の位相をφV1遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を2φV1遅らせた光信号を入力ポート33-1から出力し、供給された光信号の位相を3φV1遅らせた光信号を入力ポート34-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1から出力される光信号の位相差は(0,-φV1,-2φV1,-3φV1)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 36-1 of row-direction scanning matrix circuit 21a-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21a-1 outputs the optical signal supplied from output port 36-1 as is from input port 31-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV1 from input port 32-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV1 from input port 33-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 3φV1 from input port 34-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1 are (0, -φV1 , -2φV1 , -3φV1 ).

行方向走査用行列回路21a-1の出力ポート37-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート37-1から供給された光信号をそのまま入力ポート34-1から出力し、供給された光信号の位相をφV1遅らせた光信号を入力ポート33-1から出力し、供給された光信号の位相を2φV1遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を3φV1遅らせた光信号を入力ポート31-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1から出力される光信号の位相差は(-3φV1,-2φV1,-φV1,0)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 37-1 of row-direction scanning matrix circuit 21a-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21a-1 outputs the optical signal supplied from output port 37-1 as is from input port 34-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV1 from input port 33-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV1 from input port 32-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 3φV1 from input port 31-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1 are ( -3φV1 , -2φV1 , -φV1 , 0).

行方向走査用行列回路21a-1の出力ポート38-1に光信号が供給されたとする。この場合、行方向走査用行列回路21a-1は、出力ポート38-1から供給された光信号をそのまま入力ポート34-1から出力し、供給された光信号の位相をφV2遅らせた光信号を入力ポート33-1から出力し、供給された光信号の位相を2φV2遅らせた光信号を入力ポート32-1から出力し、供給された光信号の位相を3φV2遅らせた光信号を入力ポート31-1から出力する。したがって、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1から出力される光信号の位相差は(-3φV2,-2φV2,-φV2,0)になる。 Assume that an optical signal is supplied to output port 38-1 of row-direction scanning matrix circuit 21a-1. In this case, row-direction scanning matrix circuit 21a-1 outputs the optical signal supplied from output port 38-1 as is from input port 34-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by φV2 from input port 33-1, outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 2φV2 from input port 32-1, and outputs an optical signal obtained by delaying the phase of the supplied optical signal by 3φV2 from input port 31-1. Therefore, the phase differences of the optical signals output from input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1 are ( -3φV2 , -2φV2 , -φV2 , 0).

行方向走査用行列回路21a-1は、上記とは逆に、入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々から光信号が供給されると、供給される光信号の各々に対して、上記した位相傾斜の付与の処理とは逆符号の位相傾斜を付与する処理を行う。この処理が、行方向走査用行列回路21a-1が行う所定の行方向位相走査処理になる。 Inversely to the above, when optical signals are supplied from each of the input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1, the row-direction scanning matrix circuit 21a-1 performs a process of imparting a phase gradient of the opposite sign to the phase gradient imparting process described above to each of the supplied optical signals. This process is the predetermined row-direction phase scanning process performed by the row-direction scanning matrix circuit 21a-1.

入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々に対して、位相差が(0,-φV2,-2φV2,-3φV2)の4つの光信号が供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート35-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号が、同位相になり、出力ポート36-1,37-1,38-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号は、同位相にならない。 Suppose four optical signals with phase differences of (0, -φ V2 , -2φ V2 , -3φ V2 ) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1. In this case, of the row-direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1, the four optical signals included in the row-direction combined optical signal corresponding to output port 35-1 will be in phase, and the four optical signals included in the row-direction combined optical signal corresponding to output ports 36-1, 37-1, and 38-1 will not be in phase.

入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々に対して、位相差が(0,-φV1,-2φV1,-3φV1)の4つの光信号が供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート36-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号が、同位相になり、出力ポート35-1,37-1,38-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号は、同位相にならない。 Suppose four optical signals with phase differences of (0, −φ V1 , −2φ V1 , −3φ V1 ) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1. In this case, of the row-direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1, the four optical signals included in the row-direction combined optical signal corresponding to output port 36-1 will be in phase, and the four optical signals included in the row-direction combined optical signal corresponding to output ports 35-1, 37-1, and 38-1 will not be in phase.

入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々に対して、位相差が(-3φV1,-2φV1,-φV1,0)の4つの光信号が供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート37-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号が、同位相になり、出力ポート35-1,36-1,38-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号は、同位相にならない。 Suppose four optical signals with phase differences of (-3φ V1 , -2φ V1 , -φ V1 , 0) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1. In this case, of the row direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1, the four optical signals included in the row direction combined optical signal corresponding to output port 37-1 will be in phase, and the four optical signals included in the row direction combined optical signals corresponding to output ports 35-1, 36-1, and 38-1 will not be in phase.

入力ポート31-1,32-1,33-1,34-1の各々に対して、位相差が(-3φV2,-2φV2,-φV2,0)の4つの光信号が供給されたとする。この場合、出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1の各々に対して生成される行方向合成光信号のうち出力ポート38-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号が、同位相になり、出力ポート35-1,36-1,37-1に対応する行方向合成光信号に含まれる4つの光信号は、同位相にならない。 Suppose four optical signals with phase differences of (-3φ V2 , -2φ V2 , -φ V2 , 0) are supplied to each of input ports 31-1, 32-1, 33-1, and 34-1. In this case, of the row direction combined optical signals generated for each of output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1, the four optical signals included in the row direction combined optical signal corresponding to output port 38-1 will be in phase, and the four optical signals included in the row direction combined optical signals corresponding to output ports 35-1, 36-1, and 37-1 will not be in phase.

上記のような、所定の行方向位相走査処理を行う4入力4出力の行方向走査用行列回路21a-1を、例えば、バトラー行列回路によって実現する場合、以下の参考文献1のFigure.1に示されるように2入力2出力の方向性結合器を利用して実現することができる。 When the 4-input, 4-output row-direction scanning matrix circuit 21a-1 that performs the above-described predetermined row-direction phase scanning processing is realized, for example, by a Butler matrix circuit, it can be realized using a 2-input, 2-output directional coupler as shown in Figure 1 of Reference 1 below.

[参考文献1:Soyeon Kim et al., “A Miniaturized Butler Matrix Based Switched Beamforming Antenna System in a Two-Layer Hybrid Stackup Substrate for 5G Applications”, Electronics 2019, Vol.8, no. 11, 1232.] [Reference 1: Soyeon Kim et al., “A Miniaturized Butler Matrix Based Switched Beamforming Antenna System in a Two-Layer Hybrid Stackup Substrate for 5G Applications”, Electronics 2019, Vol.8, no. 11, 1232.]

2入力2出力の方向性結合器として、例えば、第1入力ポートから供給された光信号を、そのまま第1出力ポートから出力すると共に、当該光信号の位相を90度進めて第2出力ポートから出力し、第2入力ポートから供給された光信号を、そのまま第2出力ポートから出力すると共に、当該光信号の位相を90度進めて第1出力ポートから出力するハイブリッドカプラを採用したとする。この場合、参考文献1のFigure.1に示されるように、2個の45度位相を進めるフェーズシフタと、4個のハイブリッドカプラとを組み合わせることにより、135度、45度、-45度、-135度の4種類の位相傾斜を生成する4入力4出力の行列回路を構築することができる。この行列回路は、入出力を入れ替えて利用することもでき、入出力を入れ替えて用いる場合、上記とは逆の位相変化が生じることになる。 As an example of a two-input, two-output directional coupler, consider a hybrid coupler that outputs an optical signal supplied from a first input port unchanged from a first output port while advancing the phase of the optical signal by 90 degrees and outputting it from a second output port, and that outputs an optical signal supplied from a second input port unchanged from a second output port while advancing the phase of the optical signal by 90 degrees and outputting it from a first output port. In this case, as shown in Figure 1 of Reference 1, by combining two phase shifters that advance the phase by 45 degrees with four hybrid couplers, a four-input, four-output matrix circuit can be constructed that generates four phase gradients: 135 degrees, 45 degrees, -45 degrees, and -135 degrees. This matrix circuit can also be used with the inputs and outputs swapped, which will result in a phase change opposite to that described above.

すなわち、行方向走査用行列回路21a-1を、バトラー行列回路によって実現する場合、方向性結合器(以下、方結器という)が4個必要になる。そのため、図11に示すように、行方向走査用行列回路21a-1は、4個の方結器61-1,62-1,63-1,64-1を内部に備えることになる。なお、方結器61-1,62-1,63-1,64-1は、全て同一の構成である。 In other words, if the row-direction scanning matrix circuit 21a-1 is implemented using a Butler matrix circuit, four directional couplers (hereinafter referred to as directional couplers) are required. Therefore, as shown in Figure 11, the row-direction scanning matrix circuit 21a-1 has four directional couplers 61-1, 62-1, 63-1, and 64-1 internally. Note that the directional couplers 61-1, 62-1, 63-1, and 64-1 all have the same configuration.

切替SW部25b-1は、3つのSW回路16-1-1,16-2-1,16-3-1を備える。SW回路16-1-1,16-2-1,16-3-1の各々は、2つの入力ポートと、1つの出力ポートとを有する2入力1出力のスイッチである。SW回路16-1-1,16-2-1の各々の出力ポートは、SW回路16-3-1の2つの入力ポートに接続する。SW回路16-1-1,16-2-1の各々は、各々の2つの入力ポートのいずれか一方を、各々の出力ポートに接続したり、各々の2つの入力ポートの両方を、各々の出力ポートに接続しなかったりする切替処理を行う。SW回路16-3-1は、2つの入力ポートの中の何れか1つの入力ポートと、出力ポートとの間を接続する切替処理を行う。 The switching SW unit 25b-1 includes three SW circuits 16-1-1, 16-2-1, and 16-3-1. Each of the SW circuits 16-1-1, 16-2-1, and 16-3-1 is a two-input, one-output switch having two input ports and one output port. The output ports of the SW circuits 16-1-1 and 16-2-1 are connected to the two input ports of the SW circuit 16-3-1. Each of the SW circuits 16-1-1 and 16-2-1 performs switching operations to connect one of the two input ports to the respective output port, or to not connect both of the two input ports to the respective output port. The SW circuit 16-3-1 performs switching operations to connect one of the two input ports to the output port.

SW回路16-1-1の2つの入力ポートを切替SW部25b-1の入力ポート41-1,42-1とし、SW回路16-2-1の2つの入力ポートを、切替SW部25b-1の入力ポート43-1,44-1とする。SW回路16-3-1の出力ポートを、切替SW部25b-1の出力ポート45-1とする。この場合、切替SW部25b-1は、全体として4つの入力ポート41-1,42-1,43-1,44-1と、1つの出力ポート45-1を有する4入力1出力のスイッチになり、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、4つの入力ポート41-1,42-1,43-1,44-1の中の何れか1つの入力ポートと、出力ポート45-1との間を接続する。入力ポート41-1,42-1,43-1,44-1は、それぞれ行方向走査用行列回路21a-1の出力ポート35-1,36-1,37-1,38-1に接続する。 The two input ports of SW circuit 16-1-1 are input ports 41-1 and 42-1 of switching SW unit 25b-1, and the two input ports of SW circuit 16-2-1 are input ports 43-1 and 44-1 of switching SW unit 25b-1. The output port of SW circuit 16-3-1 is output port 45-1 of switching SW unit 25b-1. In this case, switching SW unit 25b-1 becomes a four-input, one-output switch with four input ports 41-1, 42-1, 43-1, and 44-1 overall and one output port 45-1, and connects one of the four input ports 41-1, 42-1, 43-1, and 44-1 to output port 45-1 in response to a user operation specifying the desired direction. The input ports 41-1, 42-1, 43-1, and 44-1 are connected to the output ports 35-1, 36-1, 37-1, and 38-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21a-1, respectively.

切替SW部25b-1の4つの入力ポート44-1,42-1,43-1,44-1は、ビーム90-1~90-8の各々の方向の4つの行方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、行方向とは、垂直方向であるため、行方向成分は、垂直方向成分ということになる。 The four input ports 44-1, 42-1, 43-1, and 44-1 of the switching SW unit 25b-1 are pre-assigned to the four row direction components of each of the beams 90-1 to 90-8. Here, as mentioned above, the row direction is the vertical direction, so the row direction components are also vertical direction components.

入力ポート41-1は、ビーム90-1,90-2の方向の行方向成分である「上方向」に予め割り当てられる。入力ポート42-1は、ビーム90-3,90-4の方向の行方向成分である「上中方向」に予め割り当てられる。入力ポート43-1は、ビーム90-5,90-6の方向の行方向成分である「下中方向」に予め割り当てられる。入力ポート44-1は、ビーム90-7,90-8の方向の行方向成分である「下方向」に予め割り当てられる。 Input port 41-1 is pre-assigned to the "upward direction," which is the row component of the direction of beams 90-1 and 90-2. Input port 42-1 is pre-assigned to the "upper-middle direction," which is the row component of the direction of beams 90-3 and 90-4. Input port 43-1 is pre-assigned to the "lower-middle direction," which is the row component of the direction of beams 90-5 and 90-6. Input port 44-1 is pre-assigned to the "downward direction," which is the row component of the direction of beams 90-7 and 90-8.

列方向走査部50bは、列方向走査用行列回路51aと、切替SW部52bとを備える。列方向走査用行列回路51aは、一次元方向の重み付け回路であり、2つの入力ポート51-1,51-2と、2つの出力ポート51-5,51-6とを備える。入力ポート51-1は、切替SW部25b-1の出力ポート45-1に接続する。入力ポート51-2は、切替SW部25b-2の出力ポート45-2に接続する。 The column scanning unit 50b comprises a column scanning matrix circuit 51a and a switching SW unit 52b. The column scanning matrix circuit 51a is a one-dimensional weighting circuit and comprises two input ports 51-1 and 51-2 and two output ports 51-5 and 51-6. The input port 51-1 is connected to the output port 45-1 of the switching SW unit 25b-1. The input port 51-2 is connected to the output port 45-2 of the switching SW unit 25b-2.

列方向走査用行列回路51aは、入力ポート51-1,51-2の各々から供給される光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート51-5、51-6ごとに2つの光信号を生成する。列方向走査用行列回路51aは、出力ポート51-5,51-6ごとに生成した2つの光信号を合成して出力ポート51-5,51-6ごとの光信号(以下、この光信号を列方向合成光信号という)を生成する。列方向走査用行列回路51aは、出力ポート51-5,51-6ごとに生成した列方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート51-5,51-6から出力する。 The column-direction scanning matrix circuit 51a performs a predetermined column-direction phase scanning process on the optical signals supplied from each of the input ports 51-1 and 51-2, thereby generating two optical signals for each of the output ports 51-5 and 51-6. The column-direction scanning matrix circuit 51a combines the two optical signals generated for each of the output ports 51-5 and 51-6 to generate an optical signal for each of the output ports 51-5 and 51-6 (hereinafter, this optical signal is referred to as a column-direction combined optical signal). The column-direction scanning matrix circuit 51a outputs each of the column-direction combined optical signals generated for each of the output ports 51-5 and 51-6 from the corresponding output ports 51-5 and 51-6.

列方向走査用行列回路51aは、所定の列方向位相走査処理として、以下の処理を行う。列方向走査用行列回路51aは、入力ポート51-1から供給される光信号をそのまま出力ポート51-5から出力すると共に、当該光信号の位相をφ進めた光信号を出力ポート51-6から出力する。列方向走査用行列回路51aは、入力ポート51-2から供給される光信号をそのまま出力ポート51-6から出力すると共に、当該光信号の位相をφ進めた光信号を出力ポート51-5から出力する。 The column-direction scanning matrix circuit 51a performs the following processing as a predetermined column-direction phase scanning processing. The column-direction scanning matrix circuit 51a outputs an optical signal supplied from an input port 51-1 directly from an output port 51-5, and outputs an optical signal with the phase of the optical signal advanced by φH from an output port 51-6. The column-direction scanning matrix circuit 51a outputs an optical signal supplied from an input port 51-2 directly from an output port 51-6, and outputs an optical signal with the phase advanced by φH from an output port 51-5.

これにより、入力ポート51-1,51-2の各々に供給される光信号の位相差が(0,-φ)である場合、出力ポート51-5に対応する2つの光信号は、同位相になり、出力ポート51-6に対応する2つの光信号は、同位相にならない。これに対して、入力ポート51-1,51-2の各々に供給される光信号の位相差が(-φ,0)である場合、出力ポート51-6に対応する2つの光信号は、同位相になり、出力ポート51-5に対応する2つの光信号は、同位相にならない。 As a result, when the phase difference between the optical signals supplied to each of the input ports 51-1 and 51-2 is (0, -φ H ), the two optical signals corresponding to the output port 51-5 will be in phase, and the two optical signals corresponding to the output port 51-6 will not be in phase. On the other hand, when the phase difference between the optical signals supplied to each of the input ports 51-1 and 51-2 is (-φ H , 0), the two optical signals corresponding to the output port 51-6 will be in phase, and the two optical signals corresponding to the output port 51-5 will not be in phase.

列方向走査用行列回路51aを、例えば、バトラー行列回路によって実現する場合、1個の2入力2出力のハイブリッドカプラで実現することができる。そのため、図11に示すように、列方向走査用行列回路51aは、1個の方結器65を内部に備える。 When the column-direction scanning matrix circuit 51a is implemented using, for example, a Butler matrix circuit, it can be implemented using a single two-input, two-output hybrid coupler. Therefore, as shown in Figure 11, the column-direction scanning matrix circuit 51a includes a single square coupler 65.

切替SW部52bは、SW回路17を備える。SW回路17は、SW回路16-3-1と同一の構成である。SW回路17の一方の入力ポートが、切替SW部52bの入力ポート52-1となり、SW回路17の他方の入力ポートが、切替SW部52bの入力ポート52-2となり、SW回路17の出力ポートが、切替SW部52bの出力ポート52-5となる。切替SW部52bは、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、2つの入力ポート51-1,52-2の中の何れか1つの入力ポートと、出力ポート52-5との間を接続する。入力ポート52-1,52-2は、それぞれ列方向走査用行列回路51aの出力ポート51-5,51-6に接続する。 The switching SW unit 52b includes a SW circuit 17. The SW circuit 17 has the same configuration as the SW circuit 16-3-1. One input port of the SW circuit 17 becomes the input port 52-1 of the switching SW unit 52b, the other input port of the SW circuit 17 becomes the input port 52-2 of the switching SW unit 52b, and the output port of the SW circuit 17 becomes the output port 52-5 of the switching SW unit 52b. In response to a user operation specifying the desired direction, the switching SW unit 52b connects one of the two input ports 51-1 and 52-2 to the output port 52-5. The input ports 52-1 and 52-2 are connected to the output ports 51-5 and 51-6 of the column-direction scanning matrix circuit 51a, respectively.

切替SW部52bの2つの入力ポート52-1,52-2は、ビーム90-1~90-8の各々の方向の2つの列方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、列方向とは、水平方向であるため、列方向成分は、水平方向成分ということになる。入力ポート52-1は、ビーム90-1,90-3,90-5,90-7の方向の列方向成分である「右向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-2は、ビーム90-2,90-4,90-6,90-8の方向の列方向成分である「左向き」に予め割り当てられる。 The two input ports 52-1 and 52-2 of the switching SW unit 52b are pre-assigned to two column direction components of each of the beams 90-1 to 90-8. Here, as mentioned above, the column direction is the horizontal direction, so the column direction components are horizontal components. Input port 52-1 is pre-assigned to the "rightward" direction, which is the column direction component of the directions of beams 90-1, 90-3, 90-5, and 90-7. Input port 52-2 is pre-assigned to the "leftward" direction, which is the column direction component of the directions of beams 90-2, 90-4, 90-6, and 90-8.

(第3の実施形態の構成例(その1)による受信指向性制御装置の処理)
「上方向」に対応するビーム90-1,90-2の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21a-1、21a-2の各々に供給される4つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目、3行目、4行目の順で示すと(0,-φV2,-2φV2,-3φV2)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート35-1,35-2において同位相になる。
(Processing of the receiving directivity control device according to the configuration example (part 1) of the third embodiment)
When waves arriving from the direction of beams 90-1 and 90-2 corresponding to the "upward direction" are received, the phase differences of the USB components of the four modulated optical signals supplied to each of the row-direction scanning matrix circuits 21a-1 and 21a-2 are (0, -φ V2 , -2φ V2 , -3φ V2 ) in the order of rows 1, 2, 3, and 4. Therefore, the USB components of the modulated optical signals have the same phase at the output ports 35-1 and 35-2.

「上中方向」に対応するビーム90-3,90-4の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21a-1、21a-2の各々に供給される4つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目、3行目、4行目の順で示すと(0,-φV1,-2φV1,-3φV1)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート36-1,36-2において同位相になる。 When waves arriving from the directions of beams 90-3 and 90-4 corresponding to the "upper-middle direction" are received, the phase differences of the USB components of the four modulated optical signals supplied to each of the row-direction scanning matrix circuits 21a-1 and 21a-2 are (0, -φ V1 , -2φ V1 , -3φ V1 ) in the order of rows 1, 2, 3, and 4. Therefore, the USB components of the modulated optical signals are in phase at the output ports 36-1 and 36-2.

「下中方向」に対応するビーム90-5,90-6の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21a-1、21a-2の各々に供給される4つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目、3行目、4行目の順で示すと(-3φV1,-2φV1,-φV1,0)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート37-1,37-2において同位相になる。 When waves arriving from the direction of beams 90-5 and 90-6 corresponding to the "bottom-center direction" are received, the phase differences of the USB components of the four modulated optical signals supplied to each of the row-direction scanning matrix circuits 21a-1 and 21a-2 are (-3φ V1 , -2φ V1 , -φ V1 , 0) in the order of the first, second, third, and fourth rows. Therefore, the USB components of the modulated optical signals have the same phase at the output ports 37-1 and 37-2.

「下方向」に対応するビーム90-7,90-8の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21a-1、21a-2の各々に供給される4つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目、3行目、4行目の順で示すと(-3φV2,-2φV2,-φV2,0)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート38-1,38-2において同位相になる。被変調光信号のUSB成分が同位相になった場合、信号強度の大きな行方向合成光信号が得られることになる。 When waves arriving from the direction of beams 90-7 and 90-8 corresponding to the "downward direction" are received, the phase difference between the USB components of the four modulated optical signals supplied to each of row-direction scanning matrix circuits 21a-1 and 21a-2 is (-3φ V2 , -2φ V2 , -φ V2 , 0) in the order of the first, second, third, and fourth rows. Therefore, the USB components of the modulated optical signals are in phase at output ports 38-1 and 38-2. When the USB components of the modulated optical signals are in phase, a row-direction combined optical signal with high signal intensity is obtained.

列方向走査用行列回路51aにおいて、以下のような列方向合成光信号が得られることになる。「右向き」に対応するビーム90-1,90-3,90-5,90-7の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(0,-φ)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-5において同位相になる。「左向き」に対応するビーム90-2,90-4,90-6,90-8の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(-φ,0)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-6において同位相になる。行方向合成光信号が同位相になった場合、信号強度の大きな列方向合成光信号が得られることになる。 In the column-direction scanning matrix circuit 51a, the following column-direction combined optical signal is obtained. When incoming waves are received from the directions of beams 90-1, 90-3, 90-5, and 90-7 corresponding to "rightward," the phase difference between the row-direction combined optical signals supplied to each of the input ports 51-1 and 51-2 is (0, -φ H ). Therefore, the row-direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-5. When incoming waves are received from the directions of beams 90-2, 90-4, 90-6, and 90-8 corresponding to "leftward," the phase difference between the row-direction combined optical signals supplied to each of the input ports 51-1 and 51-2 is (-φ H , 0). Therefore, the row-direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-6. When the row-direction combined optical signals have the same phase, a column-direction combined optical signal with high signal intensity is obtained.

ビーム90-1~90-9の各々の方向からの到来波を受信した場合、上記のように、同相合成の行方向合成光信号と、同相合成の列方向合成光信号とが得られる。そのため、ユーザが切替SW部25b-1,25b-2,52bに対して、ビーム90-1~90-9の方向の何れか1つを所望方向として指定する操作を行うことにより、切替SW部25b-1,25b-2,52bの各々の接続状態が、所望方向にしたがった接続状態になり、切替SW部52bの出力ポート52-5から所望方向に対応する受信信号が得られることになる。 When incoming waves are received from the direction of each of beams 90-1 to 90-9, an in-phase combined row-direction optical signal and an in-phase combined column-direction optical signal are obtained, as described above. Therefore, when a user operates switching units 25b-1, 25b-2, and 52b to specify one of the directions of beams 90-1 to 90-9 as the desired direction, the connection states of switching units 25b-1, 25b-2, and 52b are changed to a connection state according to the desired direction, and a received signal corresponding to the desired direction is obtained from output port 52-5 of switching unit 52b.

(第3の実施形態の構成例(その2))
図14は、第3の実施形態の構成例(その2)による受信指向性制御装置1gの内部構成と、受信指向性制御装置1gに接続されるアレーアンテナ80cとを示すブロック図である。アレーアンテナ80cが受信指向性制御装置1gに接続することで、いわゆるフェーズドアレーアンテナが構成される。アレーアンテナ80cは、図15に示すように、行方向に沿って2素子、列方向に沿って4素子が並んだ、合計で8つのアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3,80-1-4,80-2-1,80-2-2,80-2-3,80-2-4を備える2×4の構成のアレーアンテナである。以下、アレーアンテナ80cの配置においては、垂直方向を行方向ともいい、水平方向を列方向ともいう。アンテナ素子80-1-1~80-2-4は、平面上、すなわちアレーアンテナ80cの面上に配置される。
(Configuration Example (Part 2) of the Third Embodiment)
FIG. 14 is a block diagram showing the internal configuration of a reception directivity control device 1g according to a configuration example (part 2) of the third embodiment, and an array antenna 80c connected to the reception directivity control device 1g. Connecting the array antenna 80c to the reception directivity control device 1g forms a so-called phased array antenna. As shown in FIG. 15, the array antenna 80c is a 2x4 array antenna with eight antenna elements: two elements arranged along the row direction and four elements arranged along the column direction, totaling eight antenna elements: 80-1-1, 80-1-2, 80-1-3, 80-1-4, 80-2-1, 80-2-2, 80-2-3, and 80-2-4. Hereinafter, in the arrangement of the array antenna 80c, the vertical direction is also referred to as the row direction, and the horizontal direction is also referred to as the column direction. The antenna elements 80-1-1 to 80-2-4 are arranged on a plane, i.e., on the surface of the array antenna 80c.

より詳細に配置について説明する。1行目のアンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3,80-1-4は、列方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。同様に、2行目のアンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3,80-2-4も、列方向の軸と平行になるように等間隔に配置される。アンテナ素子80-1-1,80-1-2,80-1-3,80-1-4において隣接するアンテナ素子間の距離と、アンテナ素子80-2-1,80-2-2,80-2-3,80-2-4において隣接するアンテナ素子間の距離とが、同一長になるように配置される。 The arrangement will be explained in more detail. Antenna elements 80-1-1, 80-1-2, 80-1-3, and 80-1-4 in the first row are arranged at equal intervals so as to be parallel to the column axis. Similarly, antenna elements 80-2-1, 80-2-2, 80-2-3, and 80-2-4 in the second row are arranged at equal intervals so as to be parallel to the column axis. Antenna elements 80-1-1, 80-1-2, 80-1-3, and 80-1-4 are arranged so that the distance between adjacent antenna elements is the same as the distance between adjacent antenna elements 80-2-1, 80-2-2, 80-2-3, and 80-2-4.

列が同一のアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-2-1とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-1-2と、アンテナ素子80-2-2とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-1-3と、アンテナ素子80-2-3とを結ぶ線分と、アンテナ素子80-1-4と、アンテナ素子80-2-4とを結ぶ線分とが、全て、行方向の軸と平行であって、全て、同一長になるように配置される。したがって、アンテナ素子80-1-1,80-2-1,80-2-4,80-1-4の各々の位置を頂点とする形状は矩形形状になる。この場合において、行方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-2-1との間の距離と、列方向において隣接するアンテナ素子80-1-1と、アンテナ素子80-1-2との間の距離とは、同一長であってもよいし、異なる長さであってもよい。アンテナ素子80-1-1~80-2-4の各々は、到来波を受信することにより、電気のRF信号が給電される。 The line segment connecting antenna element 80-1-1 and antenna element 80-2-1 in the same column, the line segment connecting antenna element 80-1-2 and antenna element 80-2-2, the line segment connecting antenna element 80-1-3 and antenna element 80-2-3, and the line segment connecting antenna element 80-1-4 and antenna element 80-2-4 are all parallel to the row axis and are all the same length. Therefore, the shape with vertices at the positions of antenna elements 80-1-1, 80-2-1, 80-2-4, and 80-1-4 forms a rectangle. In this case, the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-2-1 in the row direction and the distance between adjacent antenna elements 80-1-1 and 80-1-2 in the column direction may be the same or different lengths. Each of the antenna elements 80-1-1 to 80-2-4 receives an incoming wave and is thereby fed with an electrical RF signal.

受信指向性制御装置1gがアレーアンテナ80cにおいて形成するビームは、図16に示すように8方向を向いたビーム90-1~90-8である。アレーアンテナ80cの面を介して、図15において矢印で示す観察方向、すなわち受信指向性制御装置1gが設置される側から見た場合、ビーム90-1は、右上方向を向いており、ビーム90-4は、左上方向を向いており、ビーム90-5は、右下方向を向いており、ビーム90-8は、左下方向を向いている。 The beams formed by the receiving directivity control device 1g in the array antenna 80c are beams 90-1 to 90-8 oriented in eight directions, as shown in Figure 16. When viewed through the plane of the array antenna 80c in the observation direction indicated by the arrow in Figure 15, i.e., from the side where the receiving directivity control device 1g is installed, beam 90-1 is oriented in the upper right direction, beam 90-4 is oriented in the upper left direction, beam 90-5 is oriented in the lower right direction, and beam 90-8 is oriented in the lower left direction.

ビーム90-2は、アレーアンテナ80cの面に対して垂直な直線を、上方向に傾け、更に、ビーム90-1,90-5の右向きの方位角よりも小さい角度で右向きに傾けた方向(以下、この方向を「右中上方向」という)を向いている。ビーム90-6は、アレーアンテナ80cの面に対して垂直な直線を、下方向に傾け、更に、ビーム90-1,90-5の右向き方位角よりも小さい角度で右向きに傾けた方向(以下、この方向を「右中下方向」という)を向いている。ここで、ビーム90-1,90-5の右向きの方位角とは、鉛直面と、ビーム90-1,90-5の方向とが成す角度である。 Beam 90-2 points in a direction that is tilted upward from a line perpendicular to the surface of array antenna 80c and further tilted to the right at an angle smaller than the rightward azimuth angles of beams 90-1 and 90-5 (hereinafter, this direction will be referred to as the "upper-right center direction"). Beam 90-6 points in a direction that is tilted downward from a line perpendicular to the surface of array antenna 80c and further tilted to the right at an angle smaller than the rightward azimuth angles of beams 90-1 and 90-5 (hereinafter, this direction will be referred to as the "lower-right center direction"). Here, the rightward azimuth angles of beams 90-1 and 90-5 are the angles between a vertical plane and the directions of beams 90-1 and 90-5.

ビーム90-3は、アレーアンテナ80cの面に対して垂直な直線を、上方向に傾け、更に、ビーム90-4,90-8の左向き方位角よりも小さい角度で左向きに傾けた方向(以下、この方向を「左中上方向」という)を向いている。ビーム90-7は、アレーアンテナ80cの面に対して垂直な直線を、下方向に傾け、更に、ビーム90-4,90-8の左向きの方位角よりも小さい角度で左向きに傾けた方向(以下、この方向を「左中下方向」という)を向いている。ここで、ビーム90-4,90-8の左向きの方位角とは、鉛直面と、ビーム90-4,90-8の方向とが成す角度である。 Beam 90-3 points in a direction that is tilted upward from a line perpendicular to the surface of array antenna 80c and further tilted left at an angle smaller than the leftward azimuth angles of beams 90-4 and 90-8 (hereinafter, this direction will be referred to as the "upper-left center direction"). Beam 90-7 points in a direction that is tilted downward from a line perpendicular to the surface of array antenna 80c and further tilted left at an angle smaller than the leftward azimuth angles of beams 90-4 and 90-8 (hereinafter, this direction will be referred to as the "lower-left center direction"). Here, the leftward azimuth angles of beams 90-4 and 90-8 are the angles between a vertical plane and the directions of beams 90-4 and 90-8.

以下、ビーム90-1,90-2,90-3,90-4の方向の垂直方向成分を「上方向」といい、ビーム90-5,90-6,90-7,90-8の方向の垂直方向成分を「下方向」という。ビーム90-1,90-5の方向の水平方向成分を「右向き」といい、ビーム90-2,90-6の方向の水平方向成分を「右中向き」といい、ビーム90-3,90-7の方向の水平方向成分を「左中向き」といい、ビーム90-4,90-8の方向の水平方向成分を「左向き」という。 Hereinafter, the vertical component of the direction of beams 90-1, 90-2, 90-3, and 90-4 will be referred to as the "upward direction," and the vertical component of the direction of beams 90-5, 90-6, 90-7, and 90-8 will be referred to as the "downward direction." The horizontal component of the direction of beams 90-1 and 90-5 will be referred to as the "rightward direction," the horizontal component of the direction of beams 90-2 and 90-6 will be referred to as the "center-right direction," the horizontal component of the direction of beams 90-3 and 90-7 will be referred to as the "center-left direction," and the horizontal component of the direction of beams 90-4 and 90-8 will be referred to as the "leftward direction."

ビーム90-1~90-8の各々によって生じる位相傾斜を(行方向位相傾斜,列方向位相傾斜)の形式で記載すると、例えば、ビーム90-1が(φ,φH2)となり、ビーム90-2が(φ,φH1)となり、ビーム90-3が(φ,-φH1)となり、ビーム90-4が(φ,-φH2)となり、ビーム90-5が(-φ,φH2)となり、ビーム90-6が(-φ,φH1)となり、ビーム90-7が(-φ,-φH1)となり、ビーム90-8が(-φ,-φH2)となる。ここで、φH2>φH1である。 If the phase gradients caused by each of beams 90-1 to 90-8 are written in the form of (row-direction phase gradient, column-direction phase gradient), for example, beam 90-1 is (φ V , φ H2 ), beam 90-2 is (φ V , φ H1 ), beam 90-3 is (φ V , −φ H1 ), beam 90-4 is (φ V , −φ H2 ), beam 90-5 is (−φ V , φ H2 ), beam 90-6 is (−φ V , φ H1 ), beam 90-7 is (−φ V , −φ H1 ), and beam 90-8 is (−φ V , −φ H2 ), where φ H2 > φ H1 .

受信指向性制御装置1gは、光源5、電光変換部10b、行方向走査部20e及び列方向走査部50dを備える。光源5は、生成する光信号を電光変換部10bが備える光変調器11-1-1~11-2-4の各々に供給する。 The receiving directivity control device 1g includes a light source 5, an electro-optical conversion unit 10b, a row direction scanning unit 20e, and a column direction scanning unit 50d. The light source 5 supplies the optical signal it generates to each of the optical modulators 11-1-1 to 11-2-4 included in the electro-optical conversion unit 10b.

電光変換部10bは、アンテナ素子80-1-1~80-2-4の数に一致する数の光変調器11-1-1~11-2-4を備える。受信指向性制御装置1gにおいて新たに加わる光変調器11-1-4,11-2-4の各々は、第1及び第2の実施形態において示した光変調器11-1-1と同一の構成である。光変調器11-1-1~11-2-4の各々は、各々に対応するアンテナ素子80-1-1~80-2-4に接続する。 The electrical-to-optical conversion unit 10b includes optical modulators 11-1-1 to 11-2-4, the number of which corresponds to the number of antenna elements 80-1-1 to 80-2-4. Each of the optical modulators 11-1-4 and 11-2-4 newly added to the reception directivity control device 1g has the same configuration as the optical modulator 11-1-1 shown in the first and second embodiments. Each of the optical modulators 11-1-1 to 11-2-4 is connected to its corresponding antenna element 80-1-1 to 80-2-4.

行方向走査部20eは、アレーアンテナ80cの列数に一致する個数の回路構成を備える。1列目に対応する回路構成が、1列目の光変調器11-1-1,11-2-1に接続する行方向走査用行列回路21b-1及び切替SW部25c-1になる。2列目に対応する回路構成が、2列目の光変調器11-1-2,11-2-2に接続する行方向走査用行列回路21b-2及び切替SW部25c-2になる。3列目に対応する回路構成が、3列目の光変調器11-1-3,11-2-3に接続する行方向走査用行列回路21b-3及び切替SW部25c-3になる。4列目に対応する回路構成が、4列目の光変調器11-1-4,11-2-4に接続する行方向走査用行列回路21b-4及び切替SW部25c-4になる。 The row direction scanning unit 20e has circuit configurations in the same number as the number of columns of the array antenna 80c. The circuit configuration corresponding to the first column is a row direction scanning matrix circuit 21b-1 and a switching SW unit 25c-1 connected to the optical modulators 11-1-1 and 11-2-1 in the first column. The circuit configuration corresponding to the second column is a row direction scanning matrix circuit 21b-2 and a switching SW unit 25c-2 connected to the optical modulators 11-1-2 and 11-2-2 in the second column. The circuit configuration corresponding to the third column is a row direction scanning matrix circuit 21b-3 and a switching SW unit 25c-3 connected to the optical modulators 11-1-3 and 11-2-3 in the third column. The circuit configuration corresponding to the fourth column is a row direction scanning matrix circuit 21b-4 and a switching SW unit 25c-4 connected to the optical modulators 11-1-4 and 11-2-4 in the fourth column.

行方向走査部20eが備える4つの回路構成は、同一の構成であり、以下、一例として、1列目に対応する回路構成である行方向走査用行列回路21b-1及び切替SW部25c-1について説明する。以下に示す1列目に対応する回路構成の説明において、符号の枝番号の「-1」を「-2」に読み替えたものが、2列目に対応する回路構成の説明になり、「-3」に読み替えたものが、3列目に対応する回路構成の説明になり、「-4」に読み替えたものが、4列目に対応する回路構成の説明になる。ただし、光変調器11-1-1,11-2-1に関する説明は、符号に含まれる2個の枝番号のうち最後の枝番号「-1」を、「-2」または「-3」または「-4」に読み替えるものとする。 The four circuit configurations provided in the row direction scanning unit 20e are identical, and below, as an example, we will explain the circuit configuration corresponding to the first column, namely, the row direction scanning matrix circuit 21b-1 and the switching SW unit 25c-1. In the explanation of the circuit configuration corresponding to the first column below, the branch number "-1" of the symbol is replaced with "-2" to explain the circuit configuration corresponding to the second column, "-3" to explain the circuit configuration corresponding to the third column, and "-4" to explain the circuit configuration corresponding to the fourth column. However, in the explanation of optical modulators 11-1-1 and 11-2-1, the last branch number "-1" of the two branch numbers included in the symbol is replaced with "-2", "-3", or "-4".

行方向走査用行列回路21b-1は、一次元方向の重み付け回路であり、2つの入力ポート31-1,32-1と、2つの出力ポート35-1,36-1とを備える。行方向走査用行列回路21b-1は、1列目の2つの光変調器11-1-1、11-2-1に接続する。より詳細には、入力ポート31-1に、光変調器11-1-1が接続し、入力ポート32-1に、光変調器11-2-1が接続する。 The row-direction scanning matrix circuit 21b-1 is a one-dimensional weighting circuit and has two input ports 31-1 and 32-1 and two output ports 35-1 and 36-1. The row-direction scanning matrix circuit 21b-1 is connected to the two optical modulators 11-1-1 and 11-2-1 in the first column. More specifically, the optical modulator 11-1-1 is connected to the input port 31-1, and the optical modulator 11-2-1 is connected to the input port 32-1.

行方向走査用行列回路21b-1は、入力ポート31-1,32-1の各々から供給される光信号に対して所定の行方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート35-1,36-1ごとに2つの光信号を生成する。行方向走査用行列回路21b-1は、出力ポート35-1,36-1ごとに生成した2つの光信号を合成して出力ポート35-1,36-1ごとの光信号(以下、この光信号を行方向合成光信号という)を生成する。行方向走査用行列回路21b-1は、出力ポート35-1,36-1ごとに生成した行方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート35-1,36-1から出力する。 The row-direction scanning matrix circuit 21b-1 performs a predetermined row-direction phase scanning process on the optical signals supplied from each of the input ports 31-1 and 32-1, thereby generating two optical signals for each of the output ports 35-1 and 36-1. The row-direction scanning matrix circuit 21b-1 combines the two optical signals generated for each of the output ports 35-1 and 36-1 to generate an optical signal for each of the output ports 35-1 and 36-1 (hereinafter, this optical signal is referred to as a row-direction combined optical signal). The row-direction scanning matrix circuit 21b-1 outputs each of the row-direction combined optical signals generated for each of the output ports 35-1 and 36-1 from the corresponding output ports 35-1 and 36-1.

行方向走査用行列回路21b-1が行う所定の行方向位相走査処理は、以下に示す入出力の条件の下で、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備える列方向走査用行列回路51aが行う所定の列方向位相走査処理であって、「φ」を「φ」に読み替えた処理と同一の処理である。ここで、入出力の条件とは、入力側において、入力ポート31-1が、入力ポート51-1に対応し、入力ポート32-1が、入力ポート51-2に対応する条件である。出力側において、出力ポート35-1が、出力ポート51-5に対応し、出力ポート36-1が、出力ポート51-6に対応する条件である。 The predetermined row-direction phase scanning process performed by the row-direction scanning matrix circuit 21b-1 is the predetermined column-direction phase scanning process performed by the column-direction scanning matrix circuit 51a included in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment under the input/output conditions shown below, and is the same process as the process in which "φ H " is read as "φ V ". Here, the input/output conditions are a condition where, on the input side, the input port 31-1 corresponds to the input port 51-1 and the input port 32-1 corresponds to the input port 51-2. On the output side, the output port 35-1 corresponds to the output port 51-5 and the output port 36-1 corresponds to the output port 51-6.

行方向走査用行列回路21b-1を、例えば、バトラー行列回路によって実現する場合、行方向走査用行列回路21b-1は、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備える列方向走査用行列回路51aと同様に、1つの方結器61-1を備えることになる。 If the row-direction scanning matrix circuit 21b-1 is realized, for example, by a Butler matrix circuit, the row-direction scanning matrix circuit 21b-1 will have one square filter 61-1, similar to the column-direction scanning matrix circuit 51a provided in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment.

切替SW部25c-1は、SW回路16-1を備える。SW回路16-1は、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備えるSW回路16-3-1と同一の構成である。SW回路16-1の一方の入力ポートが、切替SW部25c-1の入力ポート41-1となり、SW回路16-1の他方の入力ポートが、切替SW部25c-1の入力ポート42-1となり、SW回路16-1の出力ポートが、切替SW部25c-1の出力ポート51-1となる。切替SW部25c-1は、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、2つの入力ポート41-1,42-1の中の何れか1つの入力ポートと、出力ポート45-1との間を接続する。入力ポート41-1,42-1は、それぞれ行方向走査用行列回路21b-1の出力ポート35-1,36-1と接続する。 The switching SW unit 25c-1 includes a SW circuit 16-1. The SW circuit 16-1 has the same configuration as the SW circuit 16-3-1 included in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment. One input port of the SW circuit 16-1 becomes the input port 41-1 of the switching SW unit 25c-1, the other input port of the SW circuit 16-1 becomes the input port 42-1 of the switching SW unit 25c-1, and the output port of the SW circuit 16-1 becomes the output port 51-1 of the switching SW unit 25c-1. In response to a user operation specifying the desired direction, the switching SW unit 25c-1 connects one of the two input ports 41-1, 42-1 to the output port 45-1. The input ports 41-1 and 42-1 are connected to the output ports 35-1 and 36-1 of the row-direction scanning matrix circuit 21b-1, respectively.

切替SW部25c-1の2つの入力ポート41-1,42-1は、ビーム90-1~90-8の各々の方向の2つの行方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、行方向とは、垂直方向であるため、行方向成分は、垂直方向成分ということになる。入力ポート41-1は、ビーム90-1,90-2,90-3,90-4の方向の行方向成分である「上方向」に予め割り当てられる。入力ポート42-1は、ビーム90-5,90-6,90-7,90-8の方向の行方向成分である「下方向」に予め割り当てられる。 The two input ports 41-1 and 42-1 of the switching SW unit 25c-1 are pre-assigned to the two row direction components of each of the beams 90-1 to 90-8. Here, as mentioned above, the row direction is the vertical direction, so the row direction components are also referred to as vertical direction components. Input port 41-1 is pre-assigned to the "upward direction," which is the row direction component of the directions of beams 90-1, 90-2, 90-3, and 90-4. Input port 42-1 is pre-assigned to the "downward direction," which is the row direction component of the directions of beams 90-5, 90-6, 90-7, and 90-8.

列方向走査部50dは、列方向走査用行列回路51bと、切替SW部52cとを備える。列方向走査用行列回路51bは、一次元方向の重み付け回路であり、4つの入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4と、4つの出力ポート51-5,51-6,57-1,58-1とを備える。入力ポート51-1は、切替SW部25c-1の出力ポート45-1に接続する。入力ポート51-2は、切替SW部25c-2の出力ポート45-2に接続する。入力ポート51-3は、切替SW部25c-3の出力ポート45-3に接続する。入力ポート51-4は、切替SW部25c-4の出力ポート45-4に接続する。 The column scanning unit 50d includes a column scanning matrix circuit 51b and a switching SW unit 52c. The column scanning matrix circuit 51b is a one-dimensional weighting circuit and includes four input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4 and four output ports 51-5, 51-6, 57-1, and 58-1. The input port 51-1 is connected to the output port 45-1 of the switching SW unit 25c-1. The input port 51-2 is connected to the output port 45-2 of the switching SW unit 25c-2. The input port 51-3 is connected to the output port 45-3 of the switching SW unit 25c-3. The input port 51-4 is connected to the output port 45-4 of the switching SW unit 25c-4.

列方向走査用行列回路51bは、入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4の各々から供給される光信号に対して所定の列方向位相走査処理を行うことにより、出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8ごとに4つの光信号を生成する。列方向走査用行列回路51bは、出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8ごとに生成した4つの光信号を合成して出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8ごとの光信号(以下、この光信号を列方向合成光信号という)を生成する。列方向走査用行列回路51bは、出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8ごとに生成した列方向合成光信号の各々を、各々に対応する出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8から出力する。 The column-direction scanning matrix circuit 51b performs a predetermined column-direction phase scanning process on the optical signals supplied from each of the input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4, thereby generating four optical signals for each of the output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8. The column-direction scanning matrix circuit 51b combines the four optical signals generated for each of the output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8 to generate an optical signal for each of the output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8 (hereinafter, these optical signals are referred to as column-direction combined optical signals). The column-direction scanning matrix circuit 51b outputs each of the column-direction combined optical signals generated for each of the output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8 from the corresponding output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8.

列方向走査用行列回路51bが行う所定の列方向位相走査処理は、以下に示す入出力の条件の下で、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備える行方向走査用行列回路21a-1が行う所定の行方向位相走査処理であって、「φV2」を「φH2」に読み替え、「φV1」を「φH1」に読み替えた処理と同一の処理である。ここで、入出力の条件とは、入力側において、入力ポート51-1が、入力ポート31-1に対応し、入力ポート51-2が、入力ポート32-1に対応し、入力ポート51-3が、入力ポート33-1に対応し、入力ポート51-4が、入力ポート34-1に対応する条件である。出力側において、出力ポート51-5が、出力ポート35-1に対応し、出力ポート51-6が、出力ポート36-1に対応し、出力ポート51-7が、出力ポート37-1に対応し、出力ポート51-8が、出力ポート38-1に対応する条件である。 The predetermined column-direction phase scanning process performed by the column-direction scanning matrix circuit 51b is the same as the predetermined row-direction phase scanning process performed by the row-direction scanning matrix circuit 21a-1 included in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment under the input/output conditions shown below, where "φ V2 " is replaced with "φ H2 " and "φ V1 " is replaced with "φ H1 ". Here, the input/output conditions are conditions where, on the input side, the input port 51-1 corresponds to the input port 31-1, the input port 51-2 corresponds to the input port 32-1, the input port 51-3 corresponds to the input port 33-1, and the input port 51-4 corresponds to the input port 34-1. On the output side, the output port 51-5 corresponds to the output port 35-1, the output port 51-6 corresponds to the output port 36-1, the output port 51-7 corresponds to the output port 37-1, and the output port 51-8 corresponds to the output port 38-1.

列方向走査用行列回路51bを、例えば、バトラー行列回路によって実現する場合、列方向走査用行列回路51bは、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備える行方向走査用行列回路21a-1と同様に、4つの方結器62,63,64,65を備えることになる。なお、方結器62,63,64,65は、全て同一の構成である。 If the column scanning matrix circuit 51b is implemented using, for example, a Butler matrix circuit, the column scanning matrix circuit 51b will have four square filters 62, 63, 64, and 65, just like the row scanning matrix circuit 21a-1 provided in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment. Note that the square filters 62, 63, 64, and 65 all have the same configuration.

切替SW部52cは、3つのSW回路17-1,17-2,17-3を備える。SW回路17-1,17-2は、それぞれ、第3の実施形態の構成例(その1)の受信指向性制御装置1fが備えるSW回路16-1-1,16-2-1と同一の構成である。SW回路17-3は、受信指向性制御装置1fが備えるSW回路16-3-1と同一の構成である。SW回路17-1,17-2,17-3の接続関係は、SW回路16-1-1,16-2-1,16-3-1の接続関係と同一である。したがって、切替SW部52cは、受信指向性制御装置1fが備える切替SW部25b-1と同一の構成になる。 The switching SW unit 52c has three SW circuits 17-1, 17-2, and 17-3. The SW circuits 17-1 and 17-2 have the same configuration as the SW circuits 16-1-1 and 16-2-1, respectively, provided in the reception directivity control device 1f of the configuration example (part 1) of the third embodiment. The SW circuit 17-3 has the same configuration as the SW circuit 16-3-1 provided in the reception directivity control device 1f. The connection relationship between the SW circuits 17-1, 17-2, and 17-3 is the same as the connection relationship between the SW circuits 16-1-1, 16-2-1, and 16-3-1. Therefore, the switching SW unit 52c has the same configuration as the switching SW unit 25b-1 provided in the reception directivity control device 1f.

SW回路17-1の2つの入力ポートを切替SW部52cの入力ポート52-1,52-2とし、SW回路17-2の2つの入力ポートを、切替SW部52cの入力ポート52-3,52-4とする。SW回路17-3の出力ポートを、切替SW部52cの出力ポート52-5とする。この場合、切替SW部52cは、全体として4つの入力ポート52-1,52-2,52-3,52-4と、1つの出力ポート52-5を有する4入力1出力のスイッチになり、ユーザによる所望方向を指定する操作を受けて、4つの入力ポート52-1,52-2,52-3,52-4の中の何れか1つの入力ポートと、出力ポート52-5との間を接続する。入力ポート52-1,52-2,52-3,52-4は、それぞれ列方向走査用行列回路51bの出力ポート51-5,51-6,51-7,51-8に接続する。 The two input ports of SW circuit 17-1 are input ports 52-1 and 52-2 of switching SW unit 52c, and the two input ports of SW circuit 17-2 are input ports 52-3 and 52-4 of switching SW unit 52c. The output port of SW circuit 17-3 is output port 52-5 of switching SW unit 52c. In this case, switching SW unit 52c becomes a four-input, one-output switch with four input ports 52-1, 52-2, 52-3, and 52-4 overall and one output port 52-5, and connects one of the four input ports 52-1, 52-2, 52-3, and 52-4 to output port 52-5 in response to a user operation specifying the desired direction. The input ports 52-1, 52-2, 52-3, and 52-4 are connected to the output ports 51-5, 51-6, 51-7, and 51-8 of the column-direction scanning matrix circuit 51b, respectively.

切替SW部52cの4つの入力ポート52-1,52-2,52-3,52-4は、ビーム90-1~90-8の各々の方向の4つの列方向成分に予め割り当てられる。ここでは、上記したように、列方向とは、水平方向であるため、列方向成分は、水平方向成分ということになる。 The four input ports 52-1, 52-2, 52-3, and 52-4 of the switching SW unit 52c are pre-assigned to the four column direction components of each of the beams 90-1 to 90-8. Here, as mentioned above, the column direction is the horizontal direction, so the column direction components are also horizontal components.

入力ポート52-1は、ビーム90-1,90-5の方向の列方向成分である「右向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-2は、ビーム90-2,90-6の方向の列方向成分である「右中向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-3は、ビーム90-3,90-7の方向の列方向成分である「左中向き」に予め割り当てられる。入力ポート52-4は、ビーム90-4,90-9の方向の行方向成分である「左向き」に予め割り当てられる。 Input port 52-1 is pre-assigned to "rightward," which is the column component of the direction of beams 90-1 and 90-5. Input port 52-2 is pre-assigned to "center-right," which is the column component of the direction of beams 90-2 and 90-6. Input port 52-3 is pre-assigned to "center-left," which is the column component of the direction of beams 90-3 and 90-7. Input port 52-4 is pre-assigned to "leftward," which is the row component of the direction of beams 90-4 and 90-9.

(第3の実施形態の構成例(その2)による受信指向性制御装置の処理)
「上方向」に対応するビーム90-1,90-2,90-3,90-4の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21b-1~21b-4の各々に供給される2つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目の順で示すと(0,-φ)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート35-1,35-2,35-3,35-4において同位相になる。
(Processing of the receiving directivity control device according to the configuration example (part 2) of the third embodiment)
When waves arriving from the direction of beams 90-1, 90-2, 90-3, and 90-4 corresponding to the "upward direction" are received, the phase difference between the USB components of the two modulated optical signals supplied to each of the row-direction scanning matrix circuits 21b-1 to 21b-4 is (0, -φ V ) when shown in the order of row 1 and row 2. Therefore, the USB components of the modulated optical signals have the same phase at the output ports 35-1, 35-2, 35-3, and 35-4.

「下方向」に対応するビーム90-5,90-6,90-7,90-8の方向からの到来波を受信した場合に、行方向走査用行列回路21b-1~21b-4の各々に供給される2つの被変調光信号のUSB成分の位相差は、1行目、2行目の順で示すと(-φ,0)になる。そのため、被変調光信号のUSB成分は、出力ポート36-1,36-2,36-3,36-4において同位相になる。被変調光信号のUSB成分が同位相になった場合、信号強度の大きな行方向合成光信号が得られることになる。 When waves arriving from the direction of beams 90-5, 90-6, 90-7, and 90-8 corresponding to the "downward direction" are received, the phase difference between the USB components of the two modulated optical signals supplied to each of row-direction scanning matrix circuits 21b-1 to 21b-4 is (-φ V , 0) when shown in the order of the first row and the second row. Therefore, the USB components of the modulated optical signals are in phase at output ports 36-1, 36-2, 36-3, and 36-4. When the USB components of the modulated optical signals are in phase, a row-direction combined optical signal with high signal intensity is obtained.

列方向走査用行列回路51bにおいて、以下のような列方向合成光信号が得られることになる。「右向き」に対応するビーム90-1,90-5の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(0,-φH2,-2φH2,-3φH3)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-5において同位相になる。 The column-direction combined optical signal obtained in the column-direction scanning matrix circuit 51b is as follows. When waves arriving from the direction of beams 90-1 and 90-5 corresponding to "rightward" are received, the phase differences of the row-direction combined optical signals supplied to the input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4 are (0, -φ H2 , -2φ H2 , -3φ H3 ). Therefore, the row-direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-5.

「右中向き」に対応するビーム90-2,90-6の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(0,-φH1,-2φH1,-3φH1)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-6において同位相になる。 When incoming waves are received from the direction of beams 90-2 and 90-6 corresponding to "right center direction," the phase differences of the row-direction combined optical signals supplied to the input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4 are (0, -φ H1 , -2φ H1 , -3φ H1 ). Therefore, the row-direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-6.

「左中向き」に対応するビーム90-3,90-7の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(-3φH1,-2φH1,-φH1,0)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-7において同位相になる。 When waves arriving from the directions of beams 90-3 and 90-7 corresponding to "left center direction" are received, the phase difference between the row direction combined optical signals supplied to the input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4 is (-3φ H1 , -2φ H1 , -φ H1 , 0). Therefore, the row direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-7.

「左向き」に対応するビーム90-4,90-8の方向からの到来波を受信した場合に、入力ポート51-1,51-2,51-3,51-4の各々に供給される行方向合成光信号の位相差は(-3φH2,-2φH2,-φH2,0)になる。そのため、行方向合成光信号は、出力ポート51-8において同位相になる。行方向合成光信号が同位相になった場合、信号強度の大きな列方向合成光信号が得られることになる。 When incoming waves are received from the direction of beams 90-4 and 90-8 corresponding to "leftward," the phase difference of the row-direction combined optical signals supplied to the input ports 51-1, 51-2, 51-3, and 51-4 is (-3φ H2 , -2φ H2 , -φ H2 , 0). Therefore, the row-direction combined optical signals have the same phase at the output port 51-8. When the row-direction combined optical signals have the same phase, a column-direction combined optical signal with high signal intensity is obtained.

ビーム90-1~90-9の各々の方向からの到来波を受信した場合、上記のように、同相合成の行方向合成光信号と、同相合成の列方向合成光信号とが得られる。そのため、ユーザが切替SW部25c-1,25c-2,25c-3,25c-4,52cに対して、ビーム90-1~90-9の方向の何れか1つを所望方向として指定する操作を行うことにより、切替SW部25c-1,25c-2,25c-3,25c-4,52cの各々の接続状態が、所望方向にしたがった接続状態になり、切替SW部52cの出力ポート52-5から所望方向に対応する受信信号が得られることになる。 When incoming waves are received from the direction of each of beams 90-1 to 90-9, an in-phase combined row-direction combined optical signal and an in-phase combined column-direction combined optical signal are obtained, as described above. Therefore, when a user operates switching units 25c-1, 25c-2, 25c-3, 25c-4, and 52c to specify one of the directions of beams 90-1 to 90-9 as the desired direction, the connection states of switching units 25c-1, 25c-2, 25c-3, 25c-4, and 52c are changed to a connection state according to the desired direction, and a received signal corresponding to the desired direction is obtained from output port 52-5 of switching unit 52c.

(第3の実施形態による効果)
第3の実施形態において示したように、行方向のアンテナ素子数と、列方向のアンテナ素子数とが異なるようにし、更に、行方向と、列方向とにおいて形成するビームの数が異なるようにすることにより、アンテナ素子80-1-1~80-4-2,80-1-1~80-2-4の配置の変更に伴う構成の変更が必要になる。ただし、第3の実施形態の構成例(その1)及び(その2)において、アンテナ素子数を増加させたとしても、特許文献1や特許文献2に開示されている技術に比べると、大幅に部品数及び配線数が増加したり、回路構造が複雑になったりするわけではない。したがって、第3の実施形態の受信指向性制御装置1f,1gにより、アレーアンテナ80b,80cにおいて受信指向性の制御を行う際に、アレーアンテナ80b,80cの規模が大きくなっても、小型化及び量産化に適した簡易な構造の回路による実装を行うことが可能になる。
(Effects of the third embodiment)
As shown in the third embodiment, by making the number of antenna elements in the row direction different from the number of antenna elements in the column direction and further making the number of beams formed in the row direction different from the number of beams formed in the column direction, a change in the arrangement of antenna elements 80-1-1 to 80-4-2 and 80-1-1 to 80-2-4 is required. However, in the configuration examples (part 1) and (part 2) of the third embodiment, even if the number of antenna elements is increased, the number of components and wiring does not increase significantly, and the circuit structure does not become more complex, compared to the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2. Therefore, when controlling the reception directivity of array antennas 80b and 80c using the reception directivity control devices 1f and 1g of the third embodiment, even if the size of array antennas 80b and 80c increases, it is possible to implement the control using a circuit with a simple structure suitable for miniaturization and mass production.

第2の実施形態の他の構成例(その1)において、図6を参照して説明した受信指向性制御装置1bの本体110として、図11に示す受信指向性制御装置1fを適用して、当該受信指向性制御装置1fにアレーアンテナ80bを接続する。この状態において、回転機構部111により、受信指向性制御装置1fと、アレーアンテナ80bとを90度回転させることにより、図15に示すアレーアンテナ80cの配置にすることができる。In another configuration example (part 1) of the second embodiment, the reception directivity control device 1f shown in Figure 11 is used as the main body 110 of the reception directivity control device 1b described with reference to Figure 6, and the array antenna 80b is connected to the reception directivity control device 1f. In this state, the rotation mechanism 111 can be used to rotate the reception directivity control device 1f and the array antenna 80b by 90 degrees to achieve the arrangement of the array antenna 80c shown in Figure 15.

これに対して、本体110として、図14に示す受信指向性制御装置1gを適用して、当該受信指向性制御装置1gにアレーアンテナ80cを接続して、90度回転させることにより、図12に示すアレーアンテナ80bの配置にすることができる。そのため、受信指向性制御装置1fと受信指向性制御装置1gのいずれか一方と、回転機構部111と、シャフト112とがあれば、アレーアンテナ80b,80cの両方の配置を利用することができる。 In contrast, by applying the reception directivity control device 1g shown in Figure 14 as the main body 110, connecting the array antenna 80c to the reception directivity control device 1g, and rotating it 90 degrees, it is possible to achieve the arrangement of the array antenna 80b shown in Figure 12. Therefore, with either the reception directivity control device 1f or the reception directivity control device 1g, the rotation mechanism 111, and the shaft 112, it is possible to use the arrangements of both array antennas 80b and 80c.

ここで、図11に示す受信指向性制御装置1fと、図14に示す受信指向性制御装置1gとにおいて、電光変換部10a,10b以外の内部構成の比較を以下に示す。 Here, a comparison of the internal configurations, excluding the electro-optical conversion units 10a and 10b, between the reception directivity control device 1f shown in Figure 11 and the reception directivity control device 1g shown in Figure 14 is shown below.

図11に示す受信指向性制御装置1fは、構成要素の観点では、3個の行列回路である行方向走査用行列回路21a-1,21a-2及び列方向走査用行列回路51aと、3個の切替SW部25b-1,25b-2,52bとを備える。したがって、受信指向性制御装置1fの構成要素の個数は、6個になる。 In terms of components, the reception directivity control device 1f shown in Figure 11 comprises three matrix circuits: row-direction scanning matrix circuits 21a-1 and 21a-2 and column-direction scanning matrix circuit 51a, and three switching SW units 25b-1, 25b-2, and 52b. Therefore, the number of components of the reception directivity control device 1f is six.

これに対して、図14に示す受信指向性制御装置1gは、構成要素の観点では、5個の行列回路である行方向走査用行列回路21b-1~21b-4及び列方向走査用行列回路51bと、5個の切替SW部25c-1~25c-4,52cとを備える。したがって、受信指向性制御装置1gの構成要素の個数は、10個になる。したがって、構成要素の個数の観点では、受信指向性制御装置1fの方が、受信指向性制御装置1gよりも数が少なくなる。 In contrast, the reception directivity control device 1g shown in FIG. 14 has, in terms of components, five matrix circuits: row scanning matrix circuits 21b-1 to 21b-4 and column scanning matrix circuit 51b, and five switching SW units 25c-1 to 25c-4, 52c. Therefore, the number of components of the reception directivity control device 1g is 10. Therefore, in terms of the number of components, the reception directivity control device 1f has fewer components than the reception directivity control device 1g.

図11に示す受信指向性制御装置1fは、構成部品の観点では、9個の方結器61-1,61-2,62-1,62-2,63-1,63-2,64-1,64-2,65と、7個の2入力1出力のSW回路16-1-1,16-1-2,16-2-1,16-2-2,16-3-1,16-3-2,17とを備える。したがって、受信指向性制御装置1fの構成部品の個数は、16個になる。 In terms of components, the reception directivity control device 1f shown in Figure 11 comprises nine square couplers 61-1, 61-2, 62-1, 62-2, 63-1, 63-2, 64-1, 64-2, and 65, and seven two-input, one-output SW circuits 16-1-1, 16-1-2, 16-2-1, 16-2-2, 16-3-1, 16-3-2, and 17. Therefore, the number of components of the reception directivity control device 1f is 16.

これに対して、図14に示す受信指向性制御装置1gは、8個の方結器61-1,61-2,61-3,61-4、62,63,64,65と、7個の2入力1出力のSW回路16-1,16-2,16-3,16-4,17-1-1,17-2-1,17-3-1とを備える。したがって、受信指向性制御装置1gの構成部品の個数は、15個になる。したがって、構成部品の個数の観点では、受信指向性制御装置1gの方が、受信指向性制御装置1fよりも数が少なくなる。 In contrast, the reception directivity control device 1g shown in Figure 14 comprises eight square couplers 61-1, 61-2, 61-3, 61-4, 62, 63, 64, and 65, and seven two-input, one-output SW circuits 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 17-1-1, 17-2-1, and 17-3-1. Therefore, the number of components of the reception directivity control device 1g is 15. Therefore, in terms of the number of components, the reception directivity control device 1g has fewer components than the reception directivity control device 1f.

上記のことより、構成要素の個数が少ないことを優先する場合、図11に示す受信指向性制御装置1fを利用すればよいことになる。これに対して、構成部品の個数が少ないことを優先する場合、図14に示す受信指向性制御装置1gを利用すればよいことになる。 From the above, if a small number of components is a priority, the reception directivity control device 1f shown in Figure 11 should be used. On the other hand, if a small number of components is a priority, the reception directivity control device 1g shown in Figure 14 should be used.

なお、上記の受信指向性制御装置1f,1gを、第2の実施形態の受信指向性制御装置1aのように複数のビーム90-1~90-9の方向から到来する到来波に対応する受信信号を並列に得る構成としてもよい。この場合、切替SW部25b-1,25b-2,25c-1~25c-4を、受信指向性制御装置1aが備える切替SW部25a-1,25a-2のように任意の入力ポートと、出力ポートに接続する切替SW部に置き換える必要がある。切替SW部52b,52cを、受信指向性制御装置1aが備える切替SW部52aのような入力ポート数と同数の出力ポート数を備える切替SW部に置き換える必要がある。ただし、受信指向性制御装置1f,1gにおいて、複数のビーム90-1~90-9の方向から到来する到来波に対応する受信信号を並列に得る構成にしたとしても、アレーアンテナ80b,80cの行方向の軸と、列方向の軸との座標系において、到来波の方向の列方向成分が異なる方向になるように、受信指向性制御装置1f,1gを設置する必要がある。したがって、受信指向性制御装置1fでは、最大で2方向の到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる。これに対して、受信指向性制御装置1gでは、最大で4方向の到来波に対応する受信信号を並列に得ることができる。 The above-described reception directivity control devices 1f and 1g may also be configured to obtain, in parallel, received signals corresponding to incoming waves arriving from the directions of multiple beams 90-1 to 90-9, like the reception directivity control device 1a of the second embodiment. In this case, switching SW units 25b-1, 25b-2, and 25c-1 to 25c-4 must be replaced with switching SW units that connect to any input port and output port, like switching SW units 25a-1 and 25a-2 in the reception directivity control device 1a. Switching SW units 52b and 52c must be replaced with switching SW units that have the same number of output ports as the number of input ports, like switching SW unit 52a in the reception directivity control device 1a. However, even if the reception directivity control devices 1f and 1g are configured to obtain, in parallel, reception signals corresponding to incoming waves arriving from the directions of multiple beams 90-1 to 90-9, the reception directivity control devices 1f and 1g must be installed so that, in a coordinate system defined by the row and column axes of the array antennas 80b and 80c, the column components of the directions of the incoming waves are in different directions. Therefore, the reception directivity control device 1f can obtain, in parallel, reception signals corresponding to incoming waves from a maximum of two directions. In contrast, the reception directivity control device 1g can obtain, in parallel, reception signals corresponding to incoming waves from a maximum of four directions.

(各実施形態の他の構成例)
上記の第1から第3の実施形態に示したアレーアンテナ80,80b,80cでは、垂直方向を行方向とし、水平方向を列方向とし、アレーアンテナ80を90度回転させたアレーアンテナ80aでは、垂直方向を列方向とし、水平方向を行方向として説明した。これに対して、アレーアンテナ80,80b,80cの面上における任意の直線を行方向の軸とし、アレーアンテナ80,80b,80cの面上において行方向の軸に直交する直線を列方向の軸として定める。このようにして定めた行方向の軸と、列方向の軸とに沿ってアンテナ素子80-1-1~80-3-3,80-4-1,80-4-2,80-1-4,80-2-4が配置されるようにしてもよい。
(Other configuration examples of each embodiment)
In the array antennas 80, 80b, and 80c shown in the first to third embodiments described above, the vertical direction is the row direction and the horizontal direction is the column direction, while in the array antenna 80a, which is obtained by rotating the array antenna 80 by 90 degrees, the vertical direction is the column direction and the horizontal direction is the row direction. In contrast, any straight line on the surface of the array antennas 80, 80b, and 80c is defined as the row direction axis, and a straight line on the surface of the array antennas 80, 80b, and 80c that is perpendicular to the row direction axis is defined as the column direction axis. Antenna elements 80-1-1 to 80-3-3, 80-4-1, 80-4-2, 80-1-4, and 80-2-4 may be arranged along the row direction axis and column direction axis defined in this manner.

上記の第1及び第2の実施形態では、アレーアンテナ80,80aのアンテナ素子数が「9」である例を示しており、第3の実施形態では、アレーアンテナ80b,80cのアンテナ素子数が「8」である例を示している。これらの実施形態においてアンテナ素子数を増加させてもよいことを説明した。このアンテナ素子数の条件を、より具体的に示すと、例えば、以下のようになる。行方向のアンテナ素子数をM、列方向のアンテナ素子数をNとし、MとNが正の整数であって、M×N≧2の条件を満たせば、任意のMとNの値を選択するようにしてもよい。この場合において、MとNの何れか一方が「1」であってもよい。ただし、隣接するアンテナ素子の間隔は、必ずしも等間隔でなくてもよく、等間隔に並べたアンテナ素子の一部を取り除いて間引きを行った配置になっていてもよい。 In the first and second embodiments described above, an example is shown in which the number of antenna elements in array antennas 80 and 80a is nine, and in the third embodiment, an example is shown in which the number of antenna elements in array antennas 80b and 80c is eight. It has been explained that the number of antenna elements may be increased in these embodiments. The conditions for the number of antenna elements are more specifically stated, for example, as follows: Let M be the number of antenna elements in the row direction, and N be the number of antenna elements in the column direction. As long as M and N are positive integers and satisfy the condition M×N≧2, any values of M and N may be selected. In this case, either M or N may be 1. However, the spacing between adjacent antenna elements does not necessarily have to be equal; the antenna elements may be thinned out by removing some of the antenna elements that are arranged at equal intervals.

上記の各実施形態において、光変調器11-1-1~11-3-3,11-4-1,11-4-2,11-1-4,11-2-4は、被変調光信号のUSB成分を出力するようにしているが、単側帯波の他方の成分であるLSB成分を出力するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, 11-4-1, 11-4-2, 11-1-4, and 11-2-4 are configured to output the USB component of the modulated optical signal, but they may also be configured to output the LSB component, which is the other component of the single sideband wave.

上記の各実施形態において示した光変調器11-1-1~11-3-3,11-4-1,11-4-2,11-1-4,11-2-4は、例えば、SSBの光変調を行う光変調器として説明した。光変調器11-1-1~11-3-3,11-4-1,11-4-2,11-1-4,11-2-4は、被変調光信号のUSB成分のみを出力することから、搬送波成分と、LSB成分とを抑圧するフィルタの機能も備えることになる。そのため、光変調器11-1-1~11-3-3,11-4-1,11-4-2,11-1-4,11-2-4の各々を、SSBの光変調をする光変調器に替えて、直接変調器、位相変調器といった光変調器とし、出力側に搬送波成分と、LSB成分とを抑圧するフィルタを備える構成としてもよい。この場合、光変調器と、フィルタとを含む構成が、電光変換部10,10a,10bということになる。 The optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, 11-4-1, 11-4-2, 11-1-4, and 11-2-4 shown in the above embodiments have been described as optical modulators that perform, for example, SSB optical modulation. Because optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, 11-4-1, 11-4-2, 11-1-4, and 11-2-4 output only the USB component of the modulated optical signal, they also have the function of a filter that suppresses the carrier component and LSB component. Therefore, instead of optical modulators that perform SSB optical modulation, each of optical modulators 11-1-1 to 11-3-3, 11-4-1, 11-4-2, 11-1-4, and 11-2-4 may be optical modulators such as direct modulators or phase modulators, with a filter on the output side that suppresses the carrier component and LSB component. In this case, the components including the optical modulator and the filter are the electrical-to-optical conversion units 10, 10a, and 10b.

上記の第1から第3の実施形態において、行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3,21a-1,21a-2,21b-1,21b-2,21b-3,21b-4及び列方向走査用行列回路51,51a,51bの具体例としては、第3の実施形態において述べたように、例えば、バトラー行列回路がある。ただし、バトラー行列回路に限られるものではなく、バトラー行列回路以外の行列回路を適用するようにしてもよい。 In the first to third embodiments described above, a specific example of the row-direction scanning matrix circuits 21-1, 21-2, 21-3, 21a-1, 21a-2, 21b-1, 21b-2, 21b-3, and 21b-4 and the column-direction scanning matrix circuits 51, 51a, and 51b is, for example, a Butler matrix circuit, as described in the third embodiment. However, this is not limited to a Butler matrix circuit, and matrix circuits other than a Butler matrix circuit may also be applied.

行方向走査用行列回路21-1,21-2,21-3,21a-1,21a-2,21b-1,21b-2,21b-3,21b-4及び列方向走査用行列回路51,51a,51bとして、レンズに対して空間ビームの光信号、すなわち空間を伝搬する光信号を透過させて、光信号に位相傾斜を付与するような回路を適用するようにしてもよい。なお、当該レンズとして、光学レンズの他に、例えば、以下の参考文献2に記載のロットマンレンズを適用してもよい。 The row scanning matrix circuits 21-1, 21-2, 21-3, 21a-1, 21a-2, 21b-1, 21b-2, 21b-3, and 21b-4 and the column scanning matrix circuits 51, 51a, and 51b may be circuits that transmit spatial beam optical signals, i.e., optical signals propagating through space, through lenses and impart a phase tilt to the optical signals. In addition to optical lenses, the lenses may also be, for example, Rotman lenses, as described in Reference 2 below.

[参考文献2:Z. Zalevsky et al., “A Novel Photonic Rotman-Lens Design for Radar Phased Array Antennas” 2009 IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronics Systems, 9 Nov., 2009.] [Reference 2: Z. Zalevsky et al., “A Novel Photonic Rotman-Lens Design for Radar Phased Array Antennas” 2009 IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronics Systems, 9 Nov., 2009.]

上記の各実施形態において、受信指向性制御装置1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1gは、アレーアンテナ80,80a,80b,80cを含まず、アレーアンテナ80,80a,80b,80cに接続する構成としている。これに対して、受信指向性制御装置1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1gの各々は、各々に接続するアレーアンテナ80,80a,80b,80cを含む構成としてもよい。 In each of the above embodiments, the reception directivity control devices 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, and 1g do not include array antennas 80, 80a, 80b, and 80c, but are configured to be connected to array antennas 80, 80a, 80b, and 80c. In contrast, each of the reception directivity control devices 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, and 1g may be configured to include an array antenna 80, 80a, 80b, and 80c connected to it.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The above describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and also includes designs that do not deviate from the gist of the present invention.

ミリ波帯やテラヘルツ帯の高周波帯の電波を用いた超高速無線伝送、高精細のイメージング、レーダ等において形成される鋭い指向性を有する電波の受信に適用することができる。 It can be applied to ultra-high-speed wireless transmission using radio waves in the millimeter wave and terahertz high-frequency bands, high-definition imaging, and receiving radio waves with sharp directionality formed in radar, etc.

1…受信指向性制御装置、10…電光変換部、11-1-1~11-3-3…光変調器、20…行方向走査部、21-1~21-3…行方向走査用行列回路、25-1~25-3…切替SW部、50…列方向走査部、51…列方向走査用行列回路、52…切替SW部、80…アレーアンテナ、80-1-1~80-3-3…アンテナ素子 1...receiving directivity control device, 10...electrical-optical conversion unit, 11-1-1 to 11-3-3...optical modulator, 20...row direction scanning unit, 21-1 to 21-3...row direction scanning matrix circuit, 25-1 to 25-3...switching SW unit, 50...column direction scanning unit, 51...column direction scanning matrix circuit, 52...switching SW unit, 80...array antenna, 80-1-1 to 80-3-3...antenna elements

Claims (8)

平面における任意の直線を行方向の軸とし、前記平面において前記行方向の軸に直交する直線を列方向の軸とし、前記行方向の軸と、前記列方向の軸とに沿って複数のアンテナ素子が配置されたアレーアンテナの受信指向性を制御する受信指向性制御装置であって、
光信号を生成する光源と、
到来波を前記アンテナ素子の各々で受信して得らえるRF信号の各々により、前記光信号を変調し、変調により得られる被変調光信号の単側帯波成分を出力する電光変換部と、
列の位置が同一である前記単側帯波成分の組み合わせごとに、前記組み合わせの各々に含まれる前記単側帯波成分の各々に対して、各々に対応する行の位置の違いと、ビーム形成方向の各々とに応じて生じる行方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の行方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の行方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の行方向成分の各々に対応する行方向合成光信号を生成する行方向走査部と、
前記行方向走査部が生成する前記行方向合成光信号の各々に対して、各々に対応する列の位置の違いと、前記ビーム形成方向の各々とに応じて生じる列方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の列方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の列方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の列方向成分の各々に対応する列方向合成光信号を生成し、指定された所望方向に一致する前記ビーム形成方向の列方向成分に対応する前記列方向合成光信号を選択して出力する列方向走査部と、
を備える受信指向性制御装置。
A reception directivity control device that controls reception directivity of an array antenna in which an arbitrary straight line in a plane is defined as a row-direction axis, a straight line in the plane that is orthogonal to the row-direction axis is defined as a column-direction axis, and a plurality of antenna elements are arranged along the row-direction axis and the column-direction axis,
a light source for generating an optical signal;
an electro-optical converter that modulates the optical signal with each RF signal obtained by receiving the incoming wave at each of the antenna elements, and outputs a single sideband component of the modulated optical signal obtained by the modulation;
a row direction scanning unit that generates a row direction synthesized optical signal corresponding to each of the row direction components in the beam forming direction by synthesizing each of the single sideband wave components included in each combination of the single sideband wave components having the same column position by performing a predetermined row direction phase scanning process that imparts a phase gradient that aligns the phase of each row direction component in the beam forming direction to each of the single sideband wave components included in each of the combinations, taking into account differences in the row positions corresponding to each of the single sideband wave components and each of the beam forming directions;
a column direction scanning unit that performs a predetermined column direction phase scanning process on each of the row direction combined optical signals generated by the row direction scanning unit, the process applying a phase gradient that aligns the phase of each column direction component in the beam forming direction based on a difference in the position of each corresponding column and a column direction phase gradient that occurs depending on each of the beam forming directions, to generate a column direction combined optical signal corresponding to each column direction component in the beam forming direction, and selects and outputs the column direction combined optical signal corresponding to the column direction component in the beam forming direction that coincides with a specified desired direction;
A receiving directivity control device comprising:
前記所望方向として、前記ビーム形成方向の何れか1つが指定されるか、または、前記ビーム形成方向の複数が指定される、
請求項1に記載の受信指向性制御装置。
As the desired direction, any one of the beam forming directions is designated, or a plurality of the beam forming directions are designated.
The receiving directivity control device according to claim 1 .
前記行方向走査部は、
指定された前記所望方向に一致する前記ビーム形成方向の行方向成分に対応する前記行方向合成光信号を選択して出力する、
請求項1に記載の受信指向性制御装置。
The row direction scanning unit
selecting and outputting the row direction combined optical signal corresponding to a row direction component of the beam forming direction that coincides with the designated desired direction;
The receiving directivity control device according to claim 1 .
前記行方向走査部は、
同一の前記単側帯波成分の組み合わせから生成する前記行方向合成光信号を合波して合波光信号を生成することを、前記単側帯波成分の組み合わせごとに行い、前記合波光信号の各々を出力する、
請求項1に記載の受信指向性制御装置。
The row direction scanning unit
generating a combined optical signal by combining the row-direction combined optical signals generated from the same combination of the single sideband wave components for each combination of the single sideband wave components, and outputting each of the combined optical signals;
The receiving directivity control device according to claim 1 .
複数の方向から到来波が到来する場合、前記アンテナ素子の配置が、前記到来波の各々が到来する方向の列方向成分が異なる方向になる配置になるように自装置を設置する、
請求項1に記載の受信指向性制御装置。
When incoming waves arrive from a plurality of directions, the antenna elements are arranged so that the column direction components of the directions from which the incoming waves arrive are in different directions.
The receiving directivity control device according to claim 1 .
回転前の前記列方向の軸が、回転後の前記行方向の軸に重なるように、前記アレーアンテナと、少なくとも前記電光変換部とを回転させる回転機構部を備え、
複数の方向から到来波が到来する場合、回転前の前記アレーアンテナの状態において、行方向成分が異なる方向から到来波が到来する場合、前記回転機構部が、回転前の前記列方向の軸が、回転後の前記行方向の軸に重なるように、前記アレーアンテナと、少なくとも前記電光変換部とを回転させて、列方向成分が異なる方向から到来波が到来する状態にする、
請求項1に記載の受信指向性制御装置。
a rotation mechanism that rotates the array antenna and at least the electro-optical converter so that an axis in the column direction before rotation overlaps an axis in the row direction after rotation,
When incoming waves arrive from a plurality of directions, and when the incoming waves arrive from directions with different row direction components in the state of the array antenna before rotation, the rotation mechanism unit rotates the array antenna and at least the electro-optical converter unit so that the column direction axis before rotation overlaps with the row direction axis after rotation, thereby creating a state in which the incoming waves arrive from directions with different column direction components.
The receiving directivity control device according to claim 1 .
行方向のアンテナ素子数と、列方向のアンテナ素子数とが同一である場合に、前記電光変換部が出力する前記単側帯波成分を取り込み、取り込んだ前記単側帯波成分の行と列の位置を入れ替えて前記行方向走査部に出力する行列入替部を備え、
複数の方向から到来波が到来する場合に、行方向成分が異なる方向から到来波が到来するとき、前記行列入替部が、取り込んだ前記単側帯波成分の行と列を入れ替えて、列方向成分が異なる方向から到来波が到来する状態にする
求項1に記載の受信指向性制御装置。
a row and column permutation unit that, when the number of antenna elements in the row direction is the same as the number of antenna elements in the column direction, captures the single sideband wave component output from the electro-optical conversion unit, permutes the row and column positions of the captured single sideband wave component, and outputs the permuted single sideband wave component to the row direction scanning unit;
When incoming waves arrive from a plurality of directions and row direction components arrive from different directions, the matrix permutation unit permutes the rows and columns of the captured single sideband wave components to make the incoming waves arrive from different directions with column direction components .
The receiving directivity control device according to claim 1 .
平面における任意の直線を行方向の軸とし、前記平面において前記行方向の軸に直交する直線を列方向の軸とし、前記行方向の軸と、前記列方向の軸とに沿って複数のアンテナ素子が配置されたアレーアンテナの受信指向性を制御する受信指向性制御方法であって、
到来波を前記アンテナ素子の各々で受信して得らえるRF信号の各々により、光源が生成する光信号を変調し、変調により得られる被変調光信号の単側帯波成分を出力し、
列の位置が同一である前記単側帯波成分の組み合わせごとに、前記組み合わせの各々に含まれる前記単側帯波成分の各々に対して、各々に対応する行の位置の違いと、ビーム形成方向の各々とに応じて生じる行方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の行方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の行方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の行方向成分の各々に対応する行方向合成光信号を生成し、
生成した前記行方向合成光信号の各々に対して、各々に対応する列の位置の違いと、前記ビーム形成方向の各々とに応じて生じる列方向位相傾斜を踏まえて前記ビーム形成方向の列方向成分ごとの位相を揃える位相傾斜を付与する所定の列方向位相走査処理を行って合成することにより、前記ビーム形成方向の列方向成分の各々に対応する列方向合成光信号を生成し、
指定された所望方向に一致する前記ビーム形成方向の列方向成分に対応する前記列方向合成光信号を選択して出力する、
受信指向性制御方法。
A reception directivity control method for controlling reception directivity of an array antenna in which an arbitrary straight line in a plane is defined as a row-direction axis, a straight line in the plane that is orthogonal to the row-direction axis is defined as a column-direction axis, and a plurality of antenna elements are arranged along the row-direction axis and the column-direction axis, comprising:
modulating an optical signal generated by a light source with each of the RF signals obtained by receiving the incoming waves at each of the antenna elements, and outputting a single sideband wave component of the modulated optical signal obtained by the modulation;
for each combination of the single sideband wave components having the same column position, performing a predetermined row direction phase scanning process to impart a phase gradient to each of the single sideband wave components included in each of the combinations, taking into account differences in the row positions corresponding to each of the single sideband wave components and row direction phase gradients that occur depending on each of the beam forming directions, to align the phases of the row direction components in the beam forming direction, thereby generating a row direction synthesized optical signal corresponding to each of the row direction components in the beam forming direction;
performing a predetermined column-direction phase scanning process on each of the generated row-direction combined optical signals, the process applying a phase gradient that aligns the phase of each column-direction component in the beam-forming direction, taking into account differences in the positions of the corresponding columns and column-direction phase gradients that occur depending on each of the beam-forming directions, to generate a column-direction combined optical signal corresponding to each of the column-direction components in the beam-forming direction;
selecting and outputting the column-direction combined optical signal corresponding to a column-direction component of the beam forming direction that coincides with a specified desired direction;
Reception directivity control method.
JP2024569938A 2023-01-12 2023-01-12 Reception directivity control device and reception directivity control method Active JP7810930B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2023/000582 WO2024150365A1 (en) 2023-01-12 2023-01-12 Reception directivity control device and reception directivity control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2024150365A1 JPWO2024150365A1 (en) 2024-07-18
JP7810930B2 true JP7810930B2 (en) 2026-02-04

Family

ID=91896601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024569938A Active JP7810930B2 (en) 2023-01-12 2023-01-12 Reception directivity control device and reception directivity control method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7810930B2 (en)
WO (1) WO2024150365A1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337660B1 (en) * 1993-09-17 2002-01-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber optic true time-delay array antenna feed system

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUO, Y. Jay et al.,Circuit Type Multiple Beamforming Networks for Antenna Arrays in 5G and 6G Terrestrial and Non-Terrestrial Networks, IEEE Journal of Microwaves,IEEE,2021年06月03日,Vol.1, Issue 3,pages 704-722
TSOKOS, Christos et al.,Analysis of a Multibeam Optical Beamforming Network Based on Blass Matrix Architecture,Journal of Lightwave Technology,IEEE,2018年05月29日,Vol.36, Issue 16,pages 3354-3372
ZHAO, Shu-Kuan et al.,Planar Two-Dimensional Scanning Multibeam Array Antenna Based on a 3 × 3 Butler Matrix Network,IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,IEEE,2022年03月25日,Vol.21, Issue 6,pages 1163-1167

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024150365A1 (en) 2024-07-18
JPWO2024150365A1 (en) 2024-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111181683B (en) Device and design method of ultra-wideband receiver based on microwave photons
CN1081395C (en) Antenna system
US6535165B2 (en) Phased array antenna beamformer
JP7701670B2 (en) Transmission directivity control device and transmission directivity control method
CN1191637A (en) A large phased antenna array communication satellite
JP2015530052A (en) Multiband antenna with variable electrical tilt
US20140320345A1 (en) Distributed feeding device for antenna beamforming
WO2018153321A1 (en) Weight assignment method and apparatus in beamforming (bf)
JP7701669B2 (en) Transmission directivity control device and transmission directivity control method
WO2021106041A1 (en) Wireless transmission system, wireless reception system, base station device, wireless communication system, wireless transmission method, and wireless reception method
WO2023242930A1 (en) Transmission directivity control device and transmission directivity control method
JP7810930B2 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
JP7773110B2 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
JP7817629B2 (en) Transmission directivity control device, transmission system, and transmission directivity control method
US7209079B2 (en) Beam steering apparatus
JP5188402B2 (en) Optically controlled phased array antenna
CN117938271A (en) Microwave photon integrated receiving and processing device
JP4475592B2 (en) Optically controlled array antenna device
WO2024134762A1 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
JP7755208B2 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
JP7773109B2 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
WO2025004179A1 (en) Reception directivity control device and reception directivity control method
WO2025150125A1 (en) Photoelectric conversion device
Qi et al. C-ran at millimeter wave and above: Full-beamspace radio access architecture
JP7779400B2 (en) Receiving device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20251007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7810930

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150