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アクティブフェーズドアレイアンテナ

国内特許コード P05A008061
整理番号 1866
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願平09-350493
公開番号 特開平11-186829
登録番号 特許第3153909号
出願日 平成9年12月19日(1997.12.19)
公開日 平成11年7月9日(1999.7.9)
登録日 平成13年2月2日(2001.2.2)
発明者
  • 片田 毅
  • 菅野 政昭
  • 橋村 隆行
  • 門脇 保紀
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 日本電気株式会社
発明の名称 アクティブフェーズドアレイアンテナ
発明の概要 【課題】 レーダと広帯域送信との共用が可能なアクティブフェーズドアレイアンテナを提供する。
【解決手段】 複数の素子アンテナ101と、その素子アンテナ101ごとに設けられ、素子アンテナ101への送信信号および素子アンテナ101からの受信信号を増幅および位相制御を行う送受信モジュール102と、分配合成器とを備え、送受信モジュール102が、狭帯域電力増幅器205と、広帯域電力増幅器203と、広帯域電力増幅器203のみを用いて送信信号を広帯域で出力する第1の状態および狭帯域電力増幅器205を用いて送信信号を狭帯域で出力する第2の状態とを切り換えるスイッチ204および206とを備える。
従来技術、競合技術の概要


従来、この種のアクティブフェーズドアレイアンテナは、特開平4-35203号公報に開示されているように、単一の周波数帯域のみで使用可能に設計された送受信モジュールが用いられている。
図8は、従来の送受信モジュールの構成を示す図であり、送受信モジュール800は、移相器801、スイッチ802および804、高出力増幅器803および低雑音増幅器805を備えている。
励振信号を送信する場合は、入出力端子209から入力された励振信号が移相器801によって所望の位相に制御され高出力増幅器803で増幅された後、素子アンテナへ出力される。受信時には、素子アンテナで受信した受信信号が低雑音増幅器805で増幅された後、移相器801を通って位相制御されて入出力端子209から出力される。スイッチ802および804は、送信時および受信時に応じて伝送ラインを切り換える。
図9は、この送受信モジュールが適用されたアクティブフェーズドアレイアンテナの構成を示す図であり、このアンテナは、低域用と高域用の2つの周波数帯域で共用することができる。
低域用の系統は、低域用給電回路901、低域用送受信モジュール902および低域用素子アンテナ903により構成されており、一方、高域用の系統も、高域用給電回路904、高域用送受信モジュール905および高域用素子アンテナ906により構成されている。すなわち、高域用と低域用とで、それぞれ別々の素子アンテナ、送受信モジュールおよび給電回路が必要となる。

産業上の利用分野


本発明は、アクティブフェーズドアレイアンテナに関し、特に、レーダおよび広帯域送信の共用が可能なアクティブフェーズドアレイアンテナに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数の素子アンテナと、前記素子アンテナごとに設けられ、前記素子アンテナへの送信信号および前記素子アンテナからの受信信号を増幅および位相制御を行う送受信モジュールと、前記送受信モジュールへの高周波信号の分配および前記送受信モジュールからの高周波信号の合成を行う分配合成器とを備え、広帯域送信用及びレーダ送受信用として使用されるアクティブフェーズドアレイアンテナであって、
前記送受信モジュールは、
前記素子モジュールに接続され、前記送信信号と前記受信信号の伝送ラインを切り分けるサーキュレータと
前記送信信号の伝送ラインに設けられた狭帯域電力増幅器と、
前記送信信号の伝送ラインに設けられた広帯域電力増幅器と、
前記広帯域電力増幅器のみを用いて前記送信信号を広帯域で出力する第1の状態および前記狭帯域電力増幅器を用いて前記送信信号を狭帯域で出力する第2の状態とを切り換える切換手段と、
前記受信信号の伝送ラインに設けられたレーダ用受信増幅器とを備えることを特徴とするアクティブフェーズドアレイアンテナ。

【請求項2】
前記狭帯域増幅器および前記広帯域電力増幅器は直列に接続され、
前記第2の状態では、前記送信信号は、前記広帯域電力増幅器で増幅された後、更に、前記狭帯域電力増幅器で増幅されることを特徴とする前記請求項1に記載のアクティブフェーズドアレイアンテナ。

【請求項3】
前記送受信モジュールは、
前記素子アンテナからの受信信号の信号レベルを最適なレベルに変換する可変減衰器をさらに備えることを特徴とする前記請求項1に記載のアクティブフェーズドアレイアンテナ。

【請求項4】
複数の素子アンテナと、前記素子アンテナごとに設けられ、前記素子アンテナへの送信信号および前記素子アンテナからの受信信号を増幅および位相制御を行う送受信モジュールと、前記送受信モジュールへの高周波信号の分配および前記送受信モジュールからの高周波信号の合成を行う分配合成器とを備え、広帯域送信用及びレーダ送受信用として使用されるアクティブフェーズドアレイアンテナであって、
前記送受信モジュールは、
前記素子モジュールに接続され、前記送信信号と前記受信信号の伝送ラインを切り分けるサーキュレータと
前記送信信号の伝送ラインに設けられ、前記送信信号を広帯域で出力する手段と、
前記送信信号の伝送ラインに設けられ、前記送信信号を狭帯域高出力で出力する手段と、
前記送信信号を広帯域で出力する第1の状態、前記送信信号を狭帯域高出力で出力する第2の状態あるいは前記送信信号を出力しない第3の状態の何れかを選択する切換手段と
前記受信信号の伝送ラインに設けられたレーダ用受信増幅器とを備えることを特徴とするアクティブフェーズドアレイアンテナ。

【請求項5】
前記素子アンテナから広帯域電波を出力する場合に、
複数の配列された前記素子アンテナのうち、中心部分に配列された前記素子アンテナに接続された前記送受信モジュールは、前記切換手段により前記第1の状態あるいは前記第2の状態が選択され、
前記素子アンテナのうち、周辺部分に配列された前記素子アンテナに設けられる前記送受信モジュールは、前記切換手段により前記第3の状態が選択されることを特徴とする前記請求項4に記載のアクティブフェーズドアレイアンテナ。

【請求項6】
前記広帯域で出力する手段と前記狭帯域で出力する手段とは、直列に接続されており、前記広帯域で出力する手段からの信号は前記狭帯域で出力する手段に与えられる構成を備えていることを特徴とする前記請求項4に記載のアクティブフェーズドアレイアンテナ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1997350493thum.jpg
出願権利状態 登録
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