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公開番号2024114162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023019732
出願日2023-02-13
発明の名称受信アレイアンテナ装置及び受信アレイアンテナ校正プログラム
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04B 7/08 20060101AFI20240816BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本開示は、受信アレイアンテナの制御位相を校正するにあたり、位相器の校正精度を向上し、位相器の校正時間を短くし、受信アレイアンテナ装置の回路規模を小さくし、受信アレイアンテナ装置の処理負担を小さくし、ネットワークアナライザから送信アンテナまでと、受信アレイアンテナ装置からネットワークアナライザまでと、の接続ケーブルを不要とすることを目的とする。
【解決手段】本開示では、遠方界距離と比べて長い距離かつ正面方向に設置される信号発生器Gから、受信アレイアンテナ装置Rは非同期信号を受信し、複数の受信アンテナA1～Aa～Ab～Akは同位相で非同期信号を受信する。そして、複数の位相器P1～Pa～Pb～Pkの出力信号の間の位相差に基づいて、複数の受信アンテナA1～Aa～Ab～Akの出力信号に対する複数の位相器P1～Pa～Pb～Pkの制御位相を校正する。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナにそれぞれ対応する複数の位相器と、
前記複数の位相器の出力信号の間の位相差を計測する受信位相差計測部と、
前記複数の位相器の出力信号の間の位相差に基づいて、前記複数の受信アンテナの出力信号に対する前記複数の位相器の制御位相を校正する受信位相校正部と、
を備えることを特徴とする受信アレイアンテナ装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記受信アレイアンテナ装置は、前記複数の受信アンテナ及び前記複数の位相器にそれぞれ対応する複数のスイッチと、前記複数の受信アンテナ、前記複数の位相器及び前記複数のスイッチで共用する合成器と、基準アンテナと、をさらに備え、
前記受信位相差計測部は、各々のスイッチをオンに制御する一方で、他のスイッチをオフに制御したうえで、前記合成器の出力信号と前記基準アンテナの出力信号との間の位相差に基づいて、前記複数の位相器の出力信号の間の位相差を計測する
ことを特徴とする、請求項１に記載の受信アレイアンテナ装置。
【請求項３】
前記基準アンテナは、一の受信アンテナと共用して設置され、
前記受信アレイアンテナ装置は、前記基準アンテナの出力信号を、前記一の受信アンテナに対応する一の位相器及び一のスイッチ並びに前記合成器への受信信号経路と、前記基準アンテナの出力端子への基準信号経路と、に分配して出力する分配器をさらに備える
ことを特徴とする、請求項２に記載の受信アレイアンテナ装置。
【請求項４】
前記基準アンテナは、前記複数の受信アンテナと独立して設置される
ことを特徴とする、請求項２に記載の受信アレイアンテナ装置。
【請求項５】
前記受信位相差計測部は、前記受信アレイアンテナ装置から見て遠方界距離と比べて長い距離かつ正面方向に設置される信号発生器から、前記受信アレイアンテナ装置が信号を受信するときに、前記複数の位相器の出力信号の間の位相差を計測する
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の受信アレイアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の受信アレイアンテナ装置の前記受信位相差計測部及び前記受信位相校正部として、コンピュータを機能させるための受信アレイアンテナ校正プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、受信アレイアンテナの制御位相を校正する技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
受信アレイアンテナの制御位相を校正する技術が、特許文献１、２等に開示されている。特許文献１では、ＲＥＶ（ＲｏｔａｔｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔＥｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄＶｅｃｔｏｒ）法を用いて、受信アレイアンテナの制御位相を校正する。特許文献２では、内部校正信号を用いて、受信アレイアンテナの制御位相を校正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５７－０９３２６７号公報
特開昭６１－０４３８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１従来技術の受信アレイアンテナ装置の構成を図１に示す。第１従来技術では、ＲＥＶ法を用いて、受信アレイアンテナの制御位相を校正する。遠方界距離と比べて長い距離かつ正面方向に設置される信号発生器Ｇから、受信アレイアンテナ装置Ｒは信号を受信し、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋは同位相で信号を受信する。
【０００５】
位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋは、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋにそれぞれ対応する。合成器Ｓは、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋ及び位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋで共用する。受信振幅計測部Ａは、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの制御位相をそれぞれ回転させたうえで、合成器Ｓの出力信号の振幅を計測する。受信位相校正部Ｃは、合成器Ｓの出力信号の振幅が最大になるように、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋの出力信号に対する位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの制御位相を校正する。
【０００６】
しかし、合成器Ｓの出力信号の振幅は、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの制御位相を直接的に反映しないため、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋが多いときに、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの校正精度が低下する。そして、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの制御位相は、受信振幅計測部Ａによりそれぞれ回転されるため、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋが多いときに、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの校正時間が長くなる。
【０００７】
第２従来技術の受信アレイアンテナ装置の構成を図２に示す。第２従来技術では、内部校正信号を用いて、受信アレイアンテナの制御位相を校正する。内部の校正信号発生器ＣＧから内部の校正信号分配器ＣＤを介して、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋにそれぞれ対応する結合器Ｃ１～Ｃａ～Ｃｂ～Ｃｋは同位相で信号を取得する。
【０００８】
位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋは、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋ及び結合器Ｃ１～Ｃａ～Ｃｂ～Ｃｋにそれぞれ対応する。スイッチＳ１～Ｓａ～Ｓｂ～Ｓｋは、結合器Ｃ１～Ｃａ～Ｃｂ～Ｃｋ及び位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋにそれぞれ対応する。合成器Ｓは、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋ及びスイッチＳ１～Ｓａ～Ｓｂ～Ｓｋで共用する。
【０００９】
受信位相差計測部Ｐは、各々のスイッチＳ１～Ｓａ～Ｓｂ～Ｓｋをオンに制御する一方で、他のスイッチＳ１～Ｓａ～Ｓｂ～Ｓｋをオフに制御したうえで、合成器Ｓの出力信号と校正信号発生器ＣＧの出力信号との間の位相差に基づいて、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの出力信号の間の位相差を計測する。受信位相校正部Ｃは、位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの出力信号の間の位相差に基づいて、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋの出力信号に対する位相器Ｐ１～Ｐａ～Ｐｂ～Ｐｋの制御位相を校正する。
【００１０】
しかし、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋが多いときに、校正信号分配器ＣＤの分配数及び結合器Ｃ１～Ｃａ～Ｃｂ～Ｃｋが多くなるため、受信アレイアンテナ装置Ｒの回路規模が大きくなる。そして、受信アンテナＡ１～Ａａ～Ａｂ～Ａｋが多いときに、校正信号分配器ＣＤから結合器Ｃ１～Ｃａ～Ｃｂ～Ｃｋまでの伝送経路があらかじめ等長制御される必要があるため、受信アレイアンテナ装置Ｒの処理負担が大きくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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