JPH09321526A - アダプティブアレーアンテナ - Google Patents
アダプティブアレーアンテナInfo
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- JPH09321526A JPH09321526A JP8152854A JP15285496A JPH09321526A JP H09321526 A JPH09321526 A JP H09321526A JP 8152854 A JP8152854 A JP 8152854A JP 15285496 A JP15285496 A JP 15285496A JP H09321526 A JPH09321526 A JP H09321526A
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Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のアダプティブアレーアンテナのエレメン
ト増加にともなう回路規模の増大や演算制御の複雑化を
回避する。 【解決手段】素子アンテナ１ａ，整合回路３ａ，低雑音
増幅器４ａからなる基本アンテナ系の出力と、基本アン
テナ系と同じ構成に移相器５を設けた可変位相アンテナ
系の出力とを合成器７で合成して受信部９で復調し、受
信部９から得られるＲＳＳＩ信号を位相制御部６に入力
し、その電圧が最大になるように移相器５の位相を調整
するように構成した。
ト増加にともなう回路規模の増大や演算制御の複雑化を
回避する。 【解決手段】素子アンテナ１ａ，整合回路３ａ，低雑音
増幅器４ａからなる基本アンテナ系の出力と、基本アン
テナ系と同じ構成に移相器５を設けた可変位相アンテナ
系の出力とを合成器７で合成して受信部９で復調し、受
信部９から得られるＲＳＳＩ信号を位相制御部６に入力
し、その電圧が最大になるように移相器５の位相を調整
するように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレーアンテナに
関し、特に、移動通信等の受信アンテナとして用いら
れ、周波数選択性フェージングの対策技術の一つとして
適応的に指向性を制御することにより遅延波の影響を除
去するアダプティブアレーアンテナの改良に関するもの
である。
関し、特に、移動通信等の受信アンテナとして用いら
れ、周波数選択性フェージングの対策技術の一つとして
適応的に指向性を制御することにより遅延波の影響を除
去するアダプティブアレーアンテナの改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】アダプティブアレーアンテナは、複数の
エレメントをもつ指向性制御型アンテナで、信号の到来
方向を適応的に学習でき、到来方向が未知および変化す
る場合にも適応的に追従できるように構成されて、周波
数選択性フェージングの遅延波の影響を抑圧しようとす
るアンテナである。
エレメントをもつ指向性制御型アンテナで、信号の到来
方向を適応的に学習でき、到来方向が未知および変化す
る場合にも適応的に追従できるように構成されて、周波
数選択性フェージングの遅延波の影響を抑圧しようとす
るアンテナである。
【０００３】例えば、その具体的な提案として、ＬＭＳ
アダプティブアレーアンテナ、マルカート法を用いたＣ
ＭＡアダプティブアレーアンテナ等があげられる。
アダプティブアレーアンテナ、マルカート法を用いたＣ
ＭＡアダプティブアレーアンテナ等があげられる。
【０００４】ＬＭＳアダプティブアレーアンテナは、複
数の素子アンテナのそれぞれに適応ディジタルフィルタ
（ＡＤＦ）を設け、各素子の複素ウェイトと参照信号と
の平均２乗誤差が最小になるようにアンテナ重み付け係
数とＡＤＦのタップ係数を制御するというＬＭＳ（Leas
t Mean Square ）アルゴリズムを利用したアレーアンテ
ナである（長島康之他、“ＬＭＳアダプティブアレーア
ンテナを用いた周波数選択性フェージングの軽減”信学
技報，Ａ・Ｐ91、46参照）。
数の素子アンテナのそれぞれに適応ディジタルフィルタ
（ＡＤＦ）を設け、各素子の複素ウェイトと参照信号と
の平均２乗誤差が最小になるようにアンテナ重み付け係
数とＡＤＦのタップ係数を制御するというＬＭＳ（Leas
t Mean Square ）アルゴリズムを利用したアレーアンテ
ナである（長島康之他、“ＬＭＳアダプティブアレーア
ンテナを用いた周波数選択性フェージングの軽減”信学
技報，Ａ・Ｐ91、46参照）。
【０００５】マルカート法を用いたＣＭＡアダプティブ
アレーアンテナは、上述のＬＭＳアルゴリズムの変形と
もいえるＣＭアルゴリズム（Constant Modulus Argorit
hm）に非線形自乗最小化アルゴリズムであるマルカート
法を適用したものであり、システムのウエイト（重み付
け）は最急勾配法などを用いて評価関数が最小になるよ
うに制御される（藤元美俊他、“マルカート法を用いた
ＣＭＡアダプティブアレーの陸上移動通信における多重
波抑圧特性”信学技報，Ａ・Ｐ90、106 参照）。
アレーアンテナは、上述のＬＭＳアルゴリズムの変形と
もいえるＣＭアルゴリズム（Constant Modulus Argorit
hm）に非線形自乗最小化アルゴリズムであるマルカート
法を適用したものであり、システムのウエイト（重み付
け）は最急勾配法などを用いて評価関数が最小になるよ
うに制御される（藤元美俊他、“マルカート法を用いた
ＣＭＡアダプティブアレーの陸上移動通信における多重
波抑圧特性”信学技報，Ａ・Ｐ90、106 参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方式
では、アンテナに振幅の重み付けを行う必要があり、何
らかのフィードバックループを用いた演算回路が必要で
あるため、アンテナ回路規模が大きく、アンテナのアレ
ーエレメントが増大するにつれて制御の演算量が指数的
に増大するなど制御が複雑になるという問題がある。
では、アンテナに振幅の重み付けを行う必要があり、何
らかのフィードバックループを用いた演算回路が必要で
あるため、アンテナ回路規模が大きく、アンテナのアレ
ーエレメントが増大するにつれて制御の演算量が指数的
に増大するなど制御が複雑になるという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、前記従来の方法において
生じる回路規模の増大や、エレメント増加にともなう演
算制御の複雑化という問題点を取り除き、素子数が増え
ても小規模で簡易に制御することができるアダプティブ
アレーアンテナを提供することにある。
生じる回路規模の増大や、エレメント増加にともなう演
算制御の複雑化という問題点を取り除き、素子数が増え
ても小規模で簡易に制御することができるアダプティブ
アレーアンテナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアダプティブア
レーアンテナは、１次元又は２次元的に配置された複数
のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプ
ティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテナと
該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を
増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第
２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合回路と
該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増
幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出
力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、前記基
本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合
成器と、該合成器の出力を復調するとともに受信電界強
度信号を出力する受信部と、該受信電界強度信号のレベ
ルが最大になるように前記位相制御信号を前記移相器に
与える位相制御部とが備えられたことを特徴とするもの
である。
レーアンテナは、１次元又は２次元的に配置された複数
のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプ
ティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテナと
該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出力を
増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系と、第
２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合回路と
該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音増
幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して出
力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、前記基
本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成する合
成器と、該合成器の出力を復調するとともに受信電界強
度信号を出力する受信部と、該受信電界強度信号のレベ
ルが最大になるように前記位相制御信号を前記移相器に
与える位相制御部とが備えられたことを特徴とするもの
である。
【０００９】さらに、１次元又は２次元的に配置された
複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るア
ダプティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテ
ナと該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出
力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系
と、第２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合
回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低
雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御
して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成
する合成器とが設けられた第１のアレーアンテナ系と、
該第１のアレーアンテナ系と同一の構成の第２のアレー
アンテナ系と、前記第１のアレーアンテナ系の出力を接
／断する第１の高周波スイッチと、前記第２のアレーア
ンテナ系の出力を接／断する第２の高周波スイッチと、
該第２の高周波スイッチの出力信号の位相を位相制御信
号によって調整する第３の移相器と、該第３の移相器の
出力と前記第１の高周波スイッチの出力を合成する第３
の合成器と、該第３の合成器の出力を復調するとともに
受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信部の受信
電界強度信号を監視しながら、前記第１の高周波スイッ
チを接、前記第２の高周波スイッチを断にして前記第１
のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第１の
アレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第１の
高周波スイッチを断、前記第２の高周波スイッチを接に
して前記第２のアレーアンテナ系の出力が最大になるよ
うに該第２のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次
に、前記第１および第２の高周波スイッチを接にして前
記第３の合成器の出力が最大になるように前記第３の移
相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴と
するものである。
複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るア
ダプティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテ
ナと該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出
力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系
と、第２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合
回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低
雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御
して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成
する合成器とが設けられた第１のアレーアンテナ系と、
該第１のアレーアンテナ系と同一の構成の第２のアレー
アンテナ系と、前記第１のアレーアンテナ系の出力を接
／断する第１の高周波スイッチと、前記第２のアレーア
ンテナ系の出力を接／断する第２の高周波スイッチと、
該第２の高周波スイッチの出力信号の位相を位相制御信
号によって調整する第３の移相器と、該第３の移相器の
出力と前記第１の高周波スイッチの出力を合成する第３
の合成器と、該第３の合成器の出力を復調するとともに
受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信部の受信
電界強度信号を監視しながら、前記第１の高周波スイッ
チを接、前記第２の高周波スイッチを断にして前記第１
のアレーアンテナ系の出力が最大になるように該第１の
アレーアンテナ系の移相器を制御し、次に、前記第１の
高周波スイッチを断、前記第２の高周波スイッチを接に
して前記第２のアレーアンテナ系の出力が最大になるよ
うに該第２のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次
に、前記第１および第２の高周波スイッチを接にして前
記第３の合成器の出力が最大になるように前記第３の移
相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴と
するものである。
【００１０】さらに、１次元又は２次元的に配置された
複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るア
ダプティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテ
ナと該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出
力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系
と、第２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合
回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低
雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御
して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成
する合成器とが設けられたアレーアンテナ系と、前記基
本アンテナ系と同じ構成の第３及び第４のアンテナ系
と、該第３及び第４のアンテナ系の出力を接／断する第
１及び第２の高周波スイッチと、前記第１及び第２の高
周波スイッチの出力の位相をそれぞれ制御して出力する
第２及び第３の移相器と、前記アレーアンテナ系の出力
と前記第２の移相器の出力を合成する第２の合成器と、
該第２の合成器の出力と前記第３の移相器の出力を合成
する第３の合成器と、該第３の合成器の出力を復調する
とともに受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信
部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第１および
第２の高周波スイッチを断にして前記アレーアンテナ系
の出力が最大になるように該アレーアンテナ系の移相器
を制御し、次に、前記第１の高周波スイッチを接、前記
第２の高周波スイッチを断にして前記第２の合成器の出
力が最大になるように前記第２の移相器を制御し、次
に、前記第１および第２の高周波スイッチを接にして前
記第３の合成器の出力が最大になるように前記第３の移
相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴と
するものである。
複数のアンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るア
ダプティブアレーアンテナであって、第１の素子アンテ
ナと該第１の素子アンテナの整合回路と該整合回路の出
力を増幅する低雑音増幅器とからなる基本アンテナ系
と、第２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合
回路と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低
雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御
して出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、
前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成
する合成器とが設けられたアレーアンテナ系と、前記基
本アンテナ系と同じ構成の第３及び第４のアンテナ系
と、該第３及び第４のアンテナ系の出力を接／断する第
１及び第２の高周波スイッチと、前記第１及び第２の高
周波スイッチの出力の位相をそれぞれ制御して出力する
第２及び第３の移相器と、前記アレーアンテナ系の出力
と前記第２の移相器の出力を合成する第２の合成器と、
該第２の合成器の出力と前記第３の移相器の出力を合成
する第３の合成器と、該第３の合成器の出力を復調する
とともに受信電界強度信号を出力する受信部と、該受信
部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第１および
第２の高周波スイッチを断にして前記アレーアンテナ系
の出力が最大になるように該アレーアンテナ系の移相器
を制御し、次に、前記第１の高周波スイッチを接、前記
第２の高周波スイッチを断にして前記第２の合成器の出
力が最大になるように前記第２の移相器を制御し、次
に、前記第１および第２の高周波スイッチを接にして前
記第３の合成器の出力が最大になるように前記第３の移
相器を制御する位相制御部とが備えられたことを特徴と
するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例を
示す基本構成図である。この第１の実施例は、２個の素
子アンテナで構成されたアレーアンテナの最小構成であ
る。図において、１ａ，１ｂは素子アンテナ、２は素子
アンテナを取り付ける筐体、３ａ，３ｂは整合回路、４
ａ，４ｂは低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifie
r ）、５は移相器、６は位相制御部、７は合成器、８は
位相合成回路、９は受信部、１０は受信復調出力端子で
ある。
示す基本構成図である。この第１の実施例は、２個の素
子アンテナで構成されたアレーアンテナの最小構成であ
る。図において、１ａ，１ｂは素子アンテナ、２は素子
アンテナを取り付ける筐体、３ａ，３ｂは整合回路、４
ａ，４ｂは低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifie
r ）、５は移相器、６は位相制御部、７は合成器、８は
位相合成回路、９は受信部、１０は受信復調出力端子で
ある。
【００１２】図１において、所定間隔に配置されたアン
テナ１ａとアンテナ１ｂから入った信号は、一つは整合
回路３ａ，ＬＡＮ４ａを経て合成器７に入り、他の一つ
は整合回路３ｂ，ＬＡＮ４ｂを経た後、移相器５を経て
合成器７に入る。この合成器７の出力は受信部９に入力
される。受信部９は、受信電界強度信号（ＲＳＳＩ：Re
ceiving Signal Strength Indicator ）を位相制御部６
に与えるとともに、出力端子１０に復調信号を出力す
る。位相制御部６は移相器５に制御信号を与えて、ＲＳ
ＳＩのレベルが最大になるように移相量を制御する。
テナ１ａとアンテナ１ｂから入った信号は、一つは整合
回路３ａ，ＬＡＮ４ａを経て合成器７に入り、他の一つ
は整合回路３ｂ，ＬＡＮ４ｂを経た後、移相器５を経て
合成器７に入る。この合成器７の出力は受信部９に入力
される。受信部９は、受信電界強度信号（ＲＳＳＩ：Re
ceiving Signal Strength Indicator ）を位相制御部６
に与えるとともに、出力端子１０に復調信号を出力す
る。位相制御部６は移相器５に制御信号を与えて、ＲＳ
ＳＩのレベルが最大になるように移相量を制御する。
【００１３】図２は合成器７の回路例図であり、コンデ
ンサ１２、コイル１３、抵抗１１によるＴブリッジ構成
である。
ンサ１２、コイル１３、抵抗１１によるＴブリッジ構成
である。
【００１４】図３は移相器５の構成例図であり、図４は
無限移相器１５の構成例図である。位相制御部６から移
相器５の制御端子２０に入力されたディジタル制御信号
は、Ｄ／Ａ変換器１７でアナログ信号に変換されて関数
発生器１６に入力され、アナログ信号レベルに応じたsi
n 信号とcos 信号に変換され、無限移相器１５に加えら
れる。無限移相器１５は、入力端子１８から入力された
信号と、sin 信号，cos 信号がそれぞれ乗算されたのち
加算されて出力端子１９から出力する。
無限移相器１５の構成例図である。位相制御部６から移
相器５の制御端子２０に入力されたディジタル制御信号
は、Ｄ／Ａ変換器１７でアナログ信号に変換されて関数
発生器１６に入力され、アナログ信号レベルに応じたsi
n 信号とcos 信号に変換され、無限移相器１５に加えら
れる。無限移相器１５は、入力端子１８から入力された
信号と、sin 信号，cos 信号がそれぞれ乗算されたのち
加算されて出力端子１９から出力する。
【００１５】図１のアンテナ２本による基本構成を２Ｎ
本に拡張する場合、基本構成の各々の位相合成回路８の
出力に高周波スイッチを挿入して新たな位相合成回路に
入力し、その位相合成回路の出力を受信部９に出力す
る。この高周波スイッチは、任意のアンテナ系の移相器
を制御するとき、そのアンテナ系と後段の合成器を接続
し、他のアンテナ系を開放して調整するために用いる。
受信部９から受信電界に比例したＲＳＳＩ（受信信号強
度信号）電圧が検出される。このＲＳＳＩ電圧は位相制
御部６に入力される。位相制御部６は、任意のアンテナ
系の移相器の位相を制御するときには、当該アンテナ系
の移相器とその後段の合成器を経由して、アンテナから
受信部９に至る全ての経路の高周波スイッチを接続状態
とし、他の高周波スイッチを開放して他のアンテナ系を
切り離した状態でＲＳＳＩ電圧を監視し、移相器に制御
信号を送り希望波の受信レベルが最大となるように移相
量を制御する。
本に拡張する場合、基本構成の各々の位相合成回路８の
出力に高周波スイッチを挿入して新たな位相合成回路に
入力し、その位相合成回路の出力を受信部９に出力す
る。この高周波スイッチは、任意のアンテナ系の移相器
を制御するとき、そのアンテナ系と後段の合成器を接続
し、他のアンテナ系を開放して調整するために用いる。
受信部９から受信電界に比例したＲＳＳＩ（受信信号強
度信号）電圧が検出される。このＲＳＳＩ電圧は位相制
御部６に入力される。位相制御部６は、任意のアンテナ
系の移相器の位相を制御するときには、当該アンテナ系
の移相器とその後段の合成器を経由して、アンテナから
受信部９に至る全ての経路の高周波スイッチを接続状態
とし、他の高周波スイッチを開放して他のアンテナ系を
切り離した状態でＲＳＳＩ電圧を監視し、移相器に制御
信号を送り希望波の受信レベルが最大となるように移相
量を制御する。
【００１６】以下、本発明の拡張応用例について説明す
る。図５は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
り、アンテナ系の数２Ｎ＝４の場合である。図におい
て、１ａ〜１ｄは直線上に配置された４個の素子アンテ
ナ、３ａ〜３ｄはアンテナ１ａ〜１ｄを整合する整合回
路、４ａ〜４ｄは素子アンテナの受信信号を増幅する低
雑音増幅器（ＬＮＡ）、５ａ，５ｂは素子アンテナ１ａ
と１ｂ及び１ｃと１ｄの位相をそれぞれ調整するための
移相器、７ａ，７ｂは素子アンテナ１ａ，１ｂ及び１
ｃ，１ｄの受信信号をそれぞれ合成するための合成器、
２１ａ，２１ｂは１ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄア
ンテナ系とを切り離したり接続したりする高周波スイッ
チである。５ｃは、１ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄ
アンテナ系との位相を調整するための移相器、７ｃは１
ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄアンテナ系の受信信号
の合成器、９は合成器７ｃの出力から希望波を受信復調
するための受信部、６は位相制御部であり、受信部９か
らＲＳＳＩ電圧を受け、ＲＳＳＩ電圧が最大になるよう
に高周波スイッチ２１ａ，２１ｂをオン／オフして移相
器５ａ，５ｂ，５ｃの位相制御をする。合成器７ａ〜７
ｃは、高周波スイッチ２１ａ，２１ｂにより一方のアン
テナ系を断にしたとき、他方のアンテナ系が影響を受け
ないように、互いにアイソレーションが保たれている。
る。図５は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
り、アンテナ系の数２Ｎ＝４の場合である。図におい
て、１ａ〜１ｄは直線上に配置された４個の素子アンテ
ナ、３ａ〜３ｄはアンテナ１ａ〜１ｄを整合する整合回
路、４ａ〜４ｄは素子アンテナの受信信号を増幅する低
雑音増幅器（ＬＮＡ）、５ａ，５ｂは素子アンテナ１ａ
と１ｂ及び１ｃと１ｄの位相をそれぞれ調整するための
移相器、７ａ，７ｂは素子アンテナ１ａ，１ｂ及び１
ｃ，１ｄの受信信号をそれぞれ合成するための合成器、
２１ａ，２１ｂは１ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄア
ンテナ系とを切り離したり接続したりする高周波スイッ
チである。５ｃは、１ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄ
アンテナ系との位相を調整するための移相器、７ｃは１
ａ，１ｂアンテナ系と１ｃ，１ｄアンテナ系の受信信号
の合成器、９は合成器７ｃの出力から希望波を受信復調
するための受信部、６は位相制御部であり、受信部９か
らＲＳＳＩ電圧を受け、ＲＳＳＩ電圧が最大になるよう
に高周波スイッチ２１ａ，２１ｂをオン／オフして移相
器５ａ，５ｂ，５ｃの位相制御をする。合成器７ａ〜７
ｃは、高周波スイッチ２１ａ，２１ｂにより一方のアン
テナ系を断にしたとき、他方のアンテナ系が影響を受け
ないように、互いにアイソレーションが保たれている。
【００１７】次に、動作について説明する。図６は図５
の第２の実施例の動作フローチャートである。図６のフ
ローチャートにおいて、位相制御部６は、高周波スイッ
チ２１ａを接、２１ｂを断にしてアンテナ１ａ系とアン
テナ１ｂ系の合成系について、受信部９のＲＳＳＩレベ
ルが最大になるように移相器５ａを調整する（調整
）。このとき移相器５ｃは任意の状態で固定してお
く。
の第２の実施例の動作フローチャートである。図６のフ
ローチャートにおいて、位相制御部６は、高周波スイッ
チ２１ａを接、２１ｂを断にしてアンテナ１ａ系とアン
テナ１ｂ系の合成系について、受信部９のＲＳＳＩレベ
ルが最大になるように移相器５ａを調整する（調整
）。このとき移相器５ｃは任意の状態で固定してお
く。
【００１８】次に、位相制御部６は、高周波スイッチ２
１ａを断、２１ｂを接にしてアンテナ１ｃ系とアンテナ
１ｄ系の合成系について、受信部９のＲＳＳＩレベルが
最大になるように移相器５ｂを調整する（調整）。こ
のとき移相器５ｃは任意の状態で固定しておく。
１ａを断、２１ｂを接にしてアンテナ１ｃ系とアンテナ
１ｄ系の合成系について、受信部９のＲＳＳＩレベルが
最大になるように移相器５ｂを調整する（調整）。こ
のとき移相器５ｃは任意の状態で固定しておく。
【００１９】次に、位相制御部６は、高周波スイッチ２
１ａ，２１ｂの両方を接とし、受信部９のＲＳＳＩレベ
ルが最大とるなように移相器５ｃを調整する（調整
）。
１ａ，２１ｂの両方を接とし、受信部９のＲＳＳＩレベ
ルが最大とるなように移相器５ｃを調整する（調整
）。
【００２０】周知のように、直線上に配置された１次元
のアレーアンテナでは、配列数を増加させれば、配列方
向の指向性は狭くなり、減少させれば指向性は広くな
る。本実施例では、まず１対のアンテナ系で最大受信電
界を求め、次に１対のアンテナ系どうしを合成しアンテ
ナの指向性を絞りながら、最大受信電界を求めるように
構成した。
のアレーアンテナでは、配列数を増加させれば、配列方
向の指向性は狭くなり、減少させれば指向性は広くな
る。本実施例では、まず１対のアンテナ系で最大受信電
界を求め、次に１対のアンテナ系どうしを合成しアンテ
ナの指向性を絞りながら、最大受信電界を求めるように
構成した。
【００２１】図７は本発明の第３の実施例を示すブロッ
ク図であり、図８はその動作フローチャートである。こ
の実施例は、１対のアンテナ１ａ，１ｂによるアレーア
ンテナ系を基本構成とし、１アンテナ系ずつ順次合成し
ていく構成であり、アンテナ１ａ系と１ｂ系の合成出力
とアンテナ１ｃ系を合成し、さらに、その合成出力とア
ンテナ１ｄ系を合成して受信部９に与える構成である。
１段ずつ加えていくアンテナ系１ｃ，１ｄにそれぞれ高
周波スイッチ２１ａ，２１ｂを設け、最初はすべて断の
状態でアンテナ１ａ系と１ｂ系を調整（調整）し、１
段ずつ高周波スイッチを接にして移相器５ｂ，５ｃを順
次調整（調整，調整）する。
ク図であり、図８はその動作フローチャートである。こ
の実施例は、１対のアンテナ１ａ，１ｂによるアレーア
ンテナ系を基本構成とし、１アンテナ系ずつ順次合成し
ていく構成であり、アンテナ１ａ系と１ｂ系の合成出力
とアンテナ１ｃ系を合成し、さらに、その合成出力とア
ンテナ１ｄ系を合成して受信部９に与える構成である。
１段ずつ加えていくアンテナ系１ｃ，１ｄにそれぞれ高
周波スイッチ２１ａ，２１ｂを設け、最初はすべて断の
状態でアンテナ１ａ系と１ｂ系を調整（調整）し、１
段ずつ高周波スイッチを接にして移相器５ｂ，５ｃを順
次調整（調整，調整）する。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のア
ダプティブアレーアンテナによれば、基本アンテナ系と
可変位相アンテナ系の出力を合成することを基本構成と
しており、複雑な制御や演算なしにアンテナ性能を大幅
に向上することができる。また、この基本構成を１ブロ
ックとして、ピラミッド状または階段状に階層を積み重
ねて組み合わせることで、アルゴリズムの規模を増大す
ることなくアンテナ利得の増大および、アンテナ指向性
の希望波の到来方向への絞り込みを簡単に行うことがで
きるとともに、干渉波の除去にも効果があるため実用上
の利益は大きい。
ダプティブアレーアンテナによれば、基本アンテナ系と
可変位相アンテナ系の出力を合成することを基本構成と
しており、複雑な制御や演算なしにアンテナ性能を大幅
に向上することができる。また、この基本構成を１ブロ
ックとして、ピラミッド状または階段状に階層を積み重
ねて組み合わせることで、アルゴリズムの規模を増大す
ることなくアンテナ利得の増大および、アンテナ指向性
の希望波の到来方向への絞り込みを簡単に行うことがで
きるとともに、干渉波の除去にも効果があるため実用上
の利益は大きい。
【図１】本発明の第１の実施例の基本構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】合成器の回路例図である。
【図３】移相器の構成例図である。
【図４】無限移相器の構成例図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】本発明の第２の実施例の動作フローチャートで
ある。
ある。
【図７】本発明の第３の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】本発明の第３の実施例の動作フローチャートで
ある。
ある。
１ 素子アンテナ ２ 構造用筐体 ３ 整合回路 ４ 低雑音増幅器 ５ 移相器 ６ 位相制御部 ７ 合成器 ８ 位相合成回路 ９ 受信部 １０ 出力端子 １１ 抵抗 １２ コンデンサ １３ コイル １５ 無限移相器 １６ 関数発生器 １７ Ｄ／Ａ変換器 １８ 入力端子 １９ 出力端子 ２０ 制御信号端子 ２１ 高周波スイッチ ２３ 入力端子 ２４ 出力端子 ２５ cos θ入力端子 ２６ sin θ入力端子 ２７ ハイブリッド ２８ 合成器
Claims (3)
- 【請求項１】 １次元又は２次元的に配置された複数の
アンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプテ
ィブアレーアンテナであって、 第１の素子アンテナと該第１の素子アンテナの整合回路
と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる
基本アンテナ系と、 第２の素子アンテナと該第２の素子アンテナの整合回路
と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器と該低雑音
増幅器の出力信号の位相を位相制御信号により制御して
出力する移相器とからなる可変位相アンテナ系と、 前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ系の出力を合成
する合成器と、 該合成器の出力を復調するとともに受信電界強度信号を
出力する受信部と、 該受信電界強度信号のレベルが最大になるように前記位
相制御信号を前記移相器に与える位相制御部とが備えら
れたアダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項２】 １次元又は２次元的に配置された複数の
アンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプテ
ィブアレーアンテナであって、 第１の素子アンテナと該第１の素子アンテナの整合回路
と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる
基本アンテナ系と、第２の素子アンテナと該第２の素子
アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑
音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御
信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相
アンテナ系と、前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ
系の出力を合成する合成器とが設けられた第１のアレー
アンテナ系と、 該第１のアレーアンテナ系と同一の構成の第２のアレー
アンテナ系と、 前記第１のアレーアンテナ系の出力を接／断する第１の
高周波スイッチと、 前記第２のアレーアンテナ系の出力を接／断する第２の
高周波スイッチと、 該第２の高周波スイッチの出力信号の位相を位相制御信
号によって調整する第３の移相器と、 該第３の移相器の出力と前記第１の高周波スイッチの出
力を合成する第３の合成器と、 該第３の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度
信号を出力する受信部と、 該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第１
の高周波スイッチを接、前記第２の高周波スイッチを断
にして前記第１のアレーアンテナ系の出力が最大になる
ように該第１のアレーアンテナ系の移相器を制御し、次
に、前記第１の高周波スイッチを断、前記第２の高周波
スイッチを接にして前記第２のアレーアンテナ系の出力
が最大になるように該第２のアレーアンテナ系の移相器
を制御し、次に、前記第１および第２の高周波スイッチ
を接にして前記第３の合成器の出力が最大になるように
前記第３の移相器を制御する位相制御部とが備えられた
アダプティブアレーアンテナ。 - 【請求項３】 １次元又は２次元的に配置された複数の
アンテナ素子の位相を制御して合成出力を得るアダプテ
ィブアレーアンテナであって、 第１の素子アンテナと該第１の素子アンテナの整合回路
と該整合回路の出力を増幅する低雑音増幅器とからなる
基本アンテナ系と、第２の素子アンテナと該第２の素子
アンテナの整合回路と該整合回路の出力を増幅する低雑
音増幅器と該低雑音増幅器の出力信号の位相を位相制御
信号により制御して出力する移相器とからなる可変位相
アンテナ系と、前記基本アンテナ系と可変位相アンテナ
系の出力を合成する合成器とが設けられたアレーアンテ
ナ系と、 前記基本アンテナ系と同じ構成の第３及び第４のアンテ
ナ系と、 該第３及び第４のアンテナ系の出力を接／断する第１及
び第２の高周波スイッチと、 前記第１及び第２の高周波スイッチの出力の位相をそれ
ぞれ制御して出力する第２及び第３の移相器と、 前記アレーアンテナ系の出力と前記第２の移相器の出力
を合成する第２の合成器と、 該第２の合成器の出力と前記第３の移相器の出力を合成
する第３の合成器と、 該第３の合成器の出力を復調するとともに受信電界強度
信号を出力する受信部と、 該受信部の受信電界強度信号を監視しながら、前記第１
および第２の高周波スイッチを断にして前記アレーアン
テナ系の出力が最大になるように該アレーアンテナ系の
移相器を制御し、次に、前記第１の高周波スイッチを
接、前記第２の高周波スイッチを断にして前記第２の合
成器の出力が最大になるように前記第２の移相器を制御
し、次に、前記第１および第２の高周波スイッチを接に
して前記第３の合成器の出力が最大になるように前記第
３の移相器を制御する位相制御部とが備えられたアダプ
ティブアレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152854A JPH09321526A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | アダプティブアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152854A JPH09321526A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | アダプティブアレーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321526A true JPH09321526A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15549585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8152854A Pending JPH09321526A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | アダプティブアレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321526A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005217489A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | 無線通信端末 |
| JP2012109752A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Nec Corp | アレイアンテナ装置およびそのインピーダンス整合方法 |
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| CN103956576A (zh) * | 2014-04-26 | 2014-07-30 | 华为技术有限公司 | 一种反馈网络及阵列天线 |
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| US9698748B2 (en) | 2007-04-23 | 2017-07-04 | Blackberry Limited | Adaptive impedance matching |
| US9698758B2 (en) | 2008-09-24 | 2017-07-04 | Blackberry Limited | Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table |
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| US9722577B2 (en) | 2006-11-08 | 2017-08-01 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adaptive impedance matching |
| US9742375B2 (en) | 2010-03-22 | 2017-08-22 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adapting a variable impedance network |
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| US9853622B2 (en) | 2006-01-14 | 2017-12-26 | Blackberry Limited | Adaptive matching network |
| US9853363B2 (en) | 2012-07-06 | 2017-12-26 | Blackberry Limited | Methods and apparatus to control mutual coupling between antennas |
| US9941910B2 (en) | 2012-07-19 | 2018-04-10 | Blackberry Limited | Method and apparatus for antenna tuning and power consumption management in a communication device |
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| US10003393B2 (en) | 2014-12-16 | 2018-06-19 | Blackberry Limited | Method and apparatus for antenna selection |
| US10020828B2 (en) | 2006-11-08 | 2018-07-10 | Blackberry Limited | Adaptive impedance matching apparatus, system and method with improved dynamic range |
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-
1996
- 1996-05-27 JP JP8152854A patent/JPH09321526A/ja active Pending
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