(57)【要約】【課題】送受信機能と低被観測化機能とを簡易に両立可能なアクティブ反射制御モジュールを得る。【解決手段】アクティブ反射制御モジュールは、受信系回路と送信系回路と送受信を切り替える第一スイッチ３０とを含み、一端がアンテナ素子と接続される送受信モジュールと、送受信モジュールの他端に設けられる第二スイッチ４０と、第二スイッチ４０に接続される第三スイッチ５０と、を備え、第二スイッチ４０は、送信モジュールの他端と第三スイッチ５０との接続の有無を切り替え可能であり、第三スイッチ５０は、第一スイッチ３０からアンテナ素子までの送信系回路を介した経路内に設けられ、アンテナ素子の接続先を第一スイッチ３０と第二スイッチ４０とで切り替え可能である。【選択図】図２
2020085491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信系回路と送信系回路と送受信を切り替える第一スイッチとを含み、一端がアンテナ素子と接続される送受信モジュールと、
前記送受信モジュールの他端に設けられる第二スイッチと、
前記第二スイッチに接続される第三スイッチと、
を備え、
前記第二スイッチは、前記他端と前記第三スイッチとの接続の有無を切り替え可能であり、
前記第三スイッチは、前記第一スイッチから前記アンテナ素子までの前記送信系回路を介した経路内に設けられ、前記アンテナ素子の接続先を前記第一スイッチと前記第二スイッチとで切り替え可能であることを特徴とするアクティブ反射制御モジュール。
【請求項２】
前記送受信モジュールは、
入力された信号の位相を変化させて出力する移相器と、
受信信号を前記受信系回路へ出力し、前記送信系回路を経由した送信信号を前記アンテナ素子に出力するサーキュレータと、
を備え、
前記第一スイッチは、前記移相器の一端と接続され、前移相器の接続先を受信系回路の出力端と前記送信系回路の入力端との間で切り替え可能であり、
前記第二スイッチは、前記移相器の他端と前記第三スイッチとの接続の有無を切り替え可能であり、
前記第三スイッチは、前記サーキュレータの接続先を前記第一スイッチと前記第二スイッチとで切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブ反射制御モジュール。
【請求項３】
送信時に、前記第一スイッチは前記移相器の一端の接続先を前記送信系回路の入力端とし、前記第二スイッチは、前記移相器の他端と前記第三スイッチとの接続を遮断し、前記第三スイッチは前記サーキュレータの接続先を前記第一スイッチとし、
受信時に、前記第一スイッチは前記移相器の一端の接続先を前記受信系回路の出力端とし、前記第二スイッチは、前記移相器の他端と前記第三スイッチとの接続を遮断し、前記第三スイッチは前記サーキュレータの接続先を前記第一スイッチとし、
アクティブ反射制御時に、前記第一スイッチは前記移相器の一端の接続先を前記受信系回路の出力端とし、前記第二スイッチは、前記移相器の他端と前記第三スイッチとを接続し、前記第三スイッチは前記サーキュレータの接続先を前記第二スイッチとすることを特徴とする請求項２に記載のアクティブ反射制御モジュール。
【請求項４】
前記受信系回路は、
受信系の回路を保護するための保護スイッチと、
前記保護スイッチに入力端子が接続された受信信号増幅部と、
前記受信信号増幅部の出力端子が入力端子に接続された可変減衰器と、
を備え、
前記送信系回路は、
送信用ドライバ増幅器と、
前記送信用ドライバ増幅器により増幅された前記送信信号を増幅する高出力増幅器と、
を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のアクティブ反射制御モジュール。
【請求項５】
前記第三スイッチは、前記サーキュレータと前記高出力増幅器との間に配されることを特徴とする請求項４に記載のアクティブ反射制御モジュール。
【請求項６】
前記第三スイッチは、前記送信用ドライバ増幅器と前記高出力増幅器との間に配されることを特徴とする請求項４に記載のアクティブ反射制御モジュール。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載のアクティブ反射制御モジュールを複数のアンテナ素子ごとに備える
ことを特徴とするアレイアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信波に基づいて振幅と位相を制御して高周波信号を再放射するアクティブ反射制御モジュールおよびそれを用いたアレイアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＣＳ(Radar  Cross  Section)低減手法として、アクティブ反射制御モジュールを用いて受信波の振幅および位相に基づいて、受信波と等振幅であり且つ受信波と逆位相の高周波信号を再放射する手法が提案されている。レーダ装置からの送信波は、構造体で反射されるとともに、構造体、または構造体の近傍などに設けられたアクティブ反射制御用のアンテナで受信されてアクティブ反射制御モジュール内を通過して上記アンテナから再放射される。構造体で反射された反射波と上記アンテナから再放射される再放射波との合成波が、レーダ装置へのレーダエコー波となる。ここで、アクティブ反射制御モジュールは、構造体で反射された反射波と等振幅且つ逆位相の高周波信号をアクティブ反射制御用アンテナから放射することで、合成波であるレーダエコー波を減衰させることができる。この技術は、トータル散乱波を限りなく低減することによりＲＣＳを低減する低被観測化技術である。アクティブ反射制御モジュールの一例として、特許文献１に記載された技術がある。
【０００３】
一方、レーダ等で使用するアレイアンテナとして、近年では、各アンテナ素子に高周波信号を送受信するための送受信モジュールを接続させたユニットを並列させたＡＰＡＡ(Active  Phased  Array  Antenna)が主流である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７５８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＰＡＡによればアンテナの高性能化を実現することが可能であるが、システム全体の規模を抑えつつ、送受信機能に低被観測化機能を追加することは実現されていなかった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送受信機能と低被観測化機能とを簡易に両立可能なアクティブ反射制御モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるアクティブ反射制御モジュールは、受信系回路と送信系回路と送受信を切り替える第一スイッチとを含み、一端がアンテナ素子と接続される送受信モジュールと、送受信モジュールの他端に設けられる第二スイッチと、第二スイッチに接続される第三スイッチと、を備える。第二スイッチは、送受信モジュールの他端と第三スイッチとの接続の有無を切り替え可能であり、第三スイッチは、第一スイッチからアンテナ素子までの送信系回路を介した経路内に設けられ、アンテナ素子の接続先を第一スイッチと第二スイッチとで切り替え可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、送受信機能と低被観測化機能とを簡易に両立可能なアクティブ反射制御モジュールを得ることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＡＰＡＡの構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかる共用モジュールの構成を示す第一のブロック図
【図３】実施の形態１にかかる共用モジュールの構成を示す第二のブロック図
【図４】実施の形態１にかかる共用モジュールの構成を示す第三のブロック図
【図５】実施の形態１にかかる共用モジュールのアクティブ反射制御時の動作を説明する図
【図６】本発明の実施の形態２にかかる共用モジュールの構成を示す第一のブロック図
【図７】実施の形態２にかかる共用モジュールの構成を示す第二のブロック図
【図８】実施の形態２にかかる共用モジュールの構成を示す第三のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかるアクティブ反射制御モジュールおよびアレイアンテナを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＡＰＡＡの構成を示す図である。実施の形態１にかかるＡＰＡＡは、並列したアンテナ１１〜１Ｎを有するアレイアンテナである。アンテナ１１は、共用モジュール１０１と、共用モジュール１０１に接続されたアンテナ素子２０１とを備える。アンテナ１２は、共用モジュール１０２と、共用モジュール１０２に接続されたアンテナ素子２０２とを備える。以下同様に、アンテナ１Ｎは、共用モジュール１０Ｎと、共用モジュール１０Ｎに接続されたアンテナ素子２０Ｎとを備える。共用モジュール１０１〜１０Ｎのそれぞれは、高周波信号を送受信するための送受信モジュールであると共にアクティブ反射制御モジュールにもなっており、両者を共用化したモジュールである。すなわち、実施の形態１にかかるアレイアンテナは、複数のアンテナ１１〜１Ｎがアレー状に配置された構成を有していて、共用モジュールを複数のアンテナ素子２０１〜２０Ｎごとに備えている。
【００１２】
図２は、実施の形態１にかかる共用モジュール１００の構成を示す第一のブロック図である。図３は、実施の形態１にかかる共用モジュール１００の構成を示す第二のブロック図である。図４は、実施の形態１にかかる共用モジュール１００の構成を示す第三のブロック図である。図２〜図４は、同一構成の共用モジュール１００の異なる動作における状況を示している。図２は送信時の状況を示しており、図３は受信時の状況を示しており、図４はアクティブ反射制御時の状況を示している。図１の共用モジュール１０１〜１０Ｎのそれぞれは、図２〜図４に示した共用モジュール１００により実現される。
【００１３】
実施の形態１にかかる共用モジュール１００は、サーキュレータ３と、保護スイッチ２０と、受信信号増幅部９と、可変減衰器６と、第一スイッチ３０と、移相器７と、第二スイッチ４０と、送信信号増幅部８と、第三スイッチ５０と、を備える。さらに、共用モジュール１００は、上記構成要素のそれぞれを制御する図示していない制御部を備えている。サーキュレータ３と、保護スイッチ２０と、受信信号増幅部９と、可変減衰器６と、第一スイッチ３０と、移相器７と、送信信号増幅部８とは、送受信モジュールを構成する。また、送信信号増幅部８は送信系回路であり、保護スイッチ２０と、受信信号増幅部９と、可変減衰器６とは、受信系回路を構成する。第一スイッチ３０は、受信系回路と送信系回路と送受信を切り替える。送受信モジュールは一端がポート１を介してアンテナ素子と接続される。送受信モジュールの他端は第二スイッチ４０が設けられる。第二スイッチ４０は、送受信モジュールの他端と第三スイッチ５０との接続の有無を切り替え可能であり、第三スイッチ５０は、第一スイッチ３０からアンテナ素子までの送信系回路を介した経路内に設けられ、アンテナ素子の接続先を第一スイッチ３０と第二スイッチ４０とで切り替え可能である。詳細には、第一スイッチ３０は、移相器７の一端と接続され、移相器７の接続先を受信系回路の出力端と送信系回路の入力端との間で切り替え可能である。第二スイッチ４０は、移相器７の他端と第三スイッチ５０との接続の有無を切り替え可能であり、第三スイッチ５０は、サーキュレータ３の接続先を第一スイッチ３０と第二スイッチ４０とで切り替え可能である。この送受信モジュールは、アクティブ反射制御機能を有していない送受信モジュールと同様である。本実施の形態では、このように、共用モジュール１００が、アクティブ反射制御機能を有していない送受信モジュールに第二スイッチ４０および第三スイッチ５０を追加した構成を有することにより、送受信機能と低被観測化機能とを簡易に両立させる。
【００１４】
サーキュレータ３は、アンテナ素子が接続されるポート１、保護スイッチ２０の入力端子２１、および第三スイッチ５０の出力端子５３に接続されている。共用モジュール１００へのアンテナ素子からの受信信号はポート１に入力され、共用モジュール１００からの送信信号はポート１からアンテナ素子へ出力される。サーキュレータ３は、ポート１からの信号を保護スイッチ２０の入力端子２１に出力し、第三スイッチ５０の出力端子５３からの信号をポート１に出力する。すなわち、サーキュレータ３は、受信信号を受信系回路へ出力し、送信系回路を経由した送信信号をアンテナ素子に出力する。
【００１５】
保護スイッチ２０は、入力端子２１、受信信号増幅部９に接続された出力端子２２、および終端器４の一端に接続された出力端子２３を備え、送信時に受信系の回路を保護するためのスイッチである。保護スイッチ２０は、送信時に出力端子２３と入力端子２１とを接続し、それ以外の場合は、出力端子２２と入力端子２１とを接続する。終端器４は抵抗により構成されており、その他端は接地されている。
【００１６】
受信信号増幅部９は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２から構成される。低雑音増幅器９１の入力端子は保護スイッチ２０の出力端子２２に接続され、低雑音増幅器９１の出力端子は受信用ドライバ増幅器９２の入力端子に接続される。受信用ドライバ増幅器９２の出力端子は、可変減衰器６の入力端子に接続される。低雑音増幅器９１は、雑音の付加を低減しつつ利得が得られる増幅器である。受信用ドライバ増幅器９２は、低雑音増幅器９１の利得が不十分であるときにさらに利得を得るための増幅器であり、設置されない場合もある。この場合は、低雑音増幅器９１の出力端子が可変減衰器６の入力端子に直接接続される。
【００１７】
可変減衰器６の出力端子は、第一スイッチ３０の受信側端子３１に接続されている。可変減衰器６は、受信信号増幅部９で得られた利得を指定された減衰量だけ減衰させて利得の調整を行う。
【００１８】
第一スイッチ３０は、受信時およびアクティブ反射制御時に受信側端子３１と移相器側端子３３とを接続し、送信時に送信側端子３２と移相器側端子３３とを接続する。
【００１９】
移相器７は、一端から入力された高周波信号の位相を変化させ、位相変化後の信号を他端から出力する、または他端から入力された高周波信号の位相を変化させ、位相変化後の信号を一端から出力する。移相器７の一端は第一スイッチ３０の移相器側端子３３に接続され、他端は第二スイッチ４０の移相器側端子４１に接続されている。
【００２０】
第二スイッチ４０は、受信時および送信時に移相器側端子４１とポート側端子４２とを接続し、アクティブ反射制御時に移相器側端子４１と出力端子４３とを接続する。ポート側端子４２はポート２に接続されている。ポート２は、給電側ポートであり、共用モジュール１００が受信した信号はポート２から出力され、共用モジュール１００から送信する信号はポート２に入力される。
【００２１】
送信信号増幅部８は、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２から構成される。送信用ドライバ増幅器８１の入力端子は第一スイッチ３０の送信側端子３２に接続され、送信用ドライバ増幅器８１の出力端子は送信用高出力増幅器８２の入力端子に接続される。送信用高出力増幅器８２の出力端子は、第三スイッチ５０の送信入力端子５１に接続される。送信用ドライバ増幅器８１は、送信用高出力増幅器８２が増幅のために必要とする入力信号の信号強度を担保するために設けられた増幅器であり、設置されない場合もある。この場合は、第一スイッチ３０の送信側端子３２が送信用高出力増幅器８２の入力端子に直接接続される。送信用高出力増幅器８２は、送信のために必要な信号強度の出力を得るために入力信号を増幅するための増幅器である。
【００２２】
第三スイッチ５０は、送信時に送信入力端子５１と出力端子５３とを接続し、アクティブ反射制御時に入力端子５２と出力端子５３とを接続する。受信時には、出力端子５３と、送信入力端子５１または入力端子５２のいずれを接続させてもかまわない。
【００２３】
以下、実施の形態１にかかる共用モジュール１００の動作を、送信時、受信時およびアクティブ反射制御時の別に説明する。
【００２４】
（送信時）
図２に示すように、送信時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオフ状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２が共にオン状態になるように制御する。増幅器は、オン状態において入力された信号を増幅して出力するが、オフ状態においては信号の増幅を行わない。増幅器がオフ状態のときは、入力された信号は増幅されずに出力され、場合によっては損失が生じて減衰させられて出力される。
【００２５】
そして、送信時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図２に示す接続状態となるように制御部によって制御される。送信信号は、ポート２、第二スイッチ４０、移相器７、第一スイッチ３０、送信信号増幅部８、第三スイッチ５０、サーキュレータ３およびポート１を順に経由してアンテナ素子から出力される。実施の形態１にかかる共用モジュール１００を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することにより送信時の指向性パターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち送信波の指向性を目標の方向に制御することができる。
【００２６】
（受信時）
図３に示すように、受信時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオン状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２が共にオフ状態になるように制御する。
【００２７】
そして、受信時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図３に示す接続状態となるように制御部によって制御される。ただし、第三スイッチ５０は、出力端子５３と入力端子５２とが接続されるように制御されてもかまわない。アンテナ素子からの受信信号は、ポート１、サーキュレータ３、保護スイッチ２０、受信信号増幅部９、可変減衰器６、第一スイッチ３０、移相器７および第二スイッチ４０を順に経由してポート２から出力される。実施の形態１にかかる共用モジュール１００を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することにより受信時の指向性パターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち受信波の指向性を目標の方向に制御することができる。
【００２８】
（アクティブ反射制御時）
図４に示すように、アクティブ反射制御時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオン状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２が共にオフ状態になるように制御する。
【００２９】
そして、アクティブ反射制御時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図４に示す接続状態となるように制御部によって制御される。アンテナ素子から受信した高周波信号は、ポート１、サーキュレータ３、保護スイッチ２０、受信信号増幅部９、可変減衰器６、第一スイッチ３０、移相器７、第二スイッチ４０、第三スイッチ５０、サーキュレータ３およびポート１を順に経由してアンテナ素子から再放射される。上記信号経路において、受信信号増幅部９および可変減衰器６が信号の振幅制御を行ない、移相器７が信号の位相制御を行なうように制御部が制御する。
【００３０】
以上のように、共用モジュール１００では、送信時に、第一スイッチ３０は移相器７の一端の接続先を送信系回路の入力端とし、第二スイッチ４０は、移相器７の他端と第三スイッチ５０との接続を遮断し、第三スイッチ５０はサーキュレータ３の接続先を第一スイッチ３０とする。また、共用モジュール１００では、受信時に、第一スイッチ３０は移相器７の一端の接続先を受信系回路の出力端とし、第二スイッチ４０は、移相器７の他端と第三スイッチ５０との接続を遮断し、第三スイッチ５０はサーキュレータ３の接続先を第一スイッチ３０とする。また、共用モジュール１００では、アクティブ反射制御時に、第一スイッチ３０は移相器７の一端の接続先を受信系回路の出力端とし、第二スイッチ４０は、移相器７の他端と第三スイッチ５０とを接続し、第三スイッチ５０はサーキュレータ３の接続先を第二スイッチ４０とする。
【００３１】
図５は、実施の形態１にかかる共用モジュール１００のアクティブ反射制御時の動作を説明する図である。図５に示した例では、共用モジュール１００は構造体３００の内部に設置されており、共用モジュール１００に接続されたアンテナ素子２００は構造体３００の外部に設けられている。なお、図５は一例であり、共用モジュール１００の設置される場所は、構造体３００の内部に限定されない。共用モジュール１００は、共用モジュール１０１〜１０Ｎを代表しており、アンテナ素子２００は、アンテナ素子２０１〜２０Ｎを代表している。
【００３２】
レーダ装置９０からの送信波の一部は、構造体３００で反射されて反射波４０１となる。このとき、レーダ装置９０からの送信波の別の一部は、アンテナ素子２００で受信されて共用モジュール１００内を通過してアンテナ素子２００から高周波信号４０２として再放射される。反射波４０１と高周波信号４０２との合成波が、レーダ装置９０へのレーダエコー波となる。ここで、共用モジュール１００の受信信号増幅部９および可変減衰器６が信号の振幅制御を行ない、移相器７が信号の位相制御を行なうことにより、共用モジュール１００は、反射波４０１と等振幅且つ逆位相の高周波信号４０２をアンテナ素子２００から放射させることができる。その結果、合成波であるレーダエコー波を減衰させて、ＲＣＳを低減することが可能となる。そして、実施の形態１にかかる共用モジュール１００を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することによりアクティブ反射制御時の低ＲＣＳ化のパターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち低ＲＣＳ化の方向を目標の方向に制御することができる。なお、図１では構造体を省いて示してあるが、共用モジュール１００をアレー状に複数配置した場合は、それぞれが各共用モジュールを１つずつ含んだ複数の構造体が設けられていてもよいし、複数の共用モジュール全体を含んだ単一の構造体が設けられていてもよい。
【００３３】
以上説明したように、実施の形態１にかかる共用モジュール１００によれば、基本的な送受信モジュールの構成に第二スイッチ４０および第三スイッチ５０を設けたことにより、送受信機能と低被観測化機能とを簡易かつ小型に両立可能なアクティブ反射制御モジュールを実現することが可能となる。
【００３４】
さらに、実施の形態１にかかる共用モジュール１００を図１のようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成することにより、システム全体としての小型化および低コスト化が図れると共に、送信波および受信波の指向性に加えて、低ＲＣＳ化の方向を目標の方向に制御することができる。
【００３５】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる共用モジュール１００’の構成は、実施の形態１にかかる共用モジュール１００において第三スイッチ５０の設置位置を変更した構成である。図６は、本発明の実施の形態２にかかる共用モジュール１００’の構成を示す第一のブロック図である。図７は、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’の構成を示す第二のブロック図である。図８は、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’の構成を示す第三のブロック図である。図６〜図８は、同一構成の共用モジュール１００’の異なる動作における状況を示している。図６は送信時の状況を示しており、図７は受信時の状況を示しており、図８はアクティブ反射制御時の状況を示している。実施の形態２にかかるアレイアンテナを実現する場合は、図１の共用モジュール１０１〜１０Ｎのそれぞれを、図６〜図８に示した共用モジュール１００’により実現する。
【００３６】
実施の形態１にかかる共用モジュール１００と異なり、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’においては、第三スイッチ５０が、送信用ドライバ増幅器８１と送信用高出力増幅器８２との間に設置されている。すなわち、送信用ドライバ増幅器８１の入力端子は第一スイッチ３０の送信側端子３２に接続され、送信用ドライバ増幅器８１の出力端子は第三スイッチ５０の送信入力端子５１に接続される。そして、送信用高出力増幅器８２の入力端子は第三スイッチ５０の出力端子５３に接続され、送信用高出力増幅器８２の出力端子はサーキュレータ３に接続される。また、実施の形態１と同様に、送信用ドライバ増幅器８１は、設置されない場合もある。この場合は、第一スイッチ３０の送信側端子３２が第三スイッチ５０の送信入力端子５１に直接接続される。
【００３７】
サーキュレータ３は、ポート１からの信号を保護スイッチ２０の入力端子２１に出力し、送信用高出力増幅器８２の出力端子からの信号をポート１に出力する。
【００３８】
第三スイッチ５０は、送信時に送信入力端子５１と出力端子５３とを接続し、アクティブ反射制御時に入力端子５２と出力端子５３とを接続する。受信時には、出力端子５３と、送信入力端子５１または入力端子５２のいずれを接続させてもかまわない。
【００３９】
以下、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’の動作を、送信時、受信時およびアクティブ反射制御時の別に説明する。
【００４０】
（送信時）
図６に示すように、送信時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオフ状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２が共にオン状態になるように制御する。
【００４１】
そして、送信時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図６に示す接続状態となるように制御部によって制御される。送信信号は、ポート２、第二スイッチ４０、移相器７、第一スイッチ３０、送信用ドライバ増幅器８１、第三スイッチ５０、送信用高出力増幅器８２、サーキュレータ３およびポート１を順に経由してアンテナ素子から出力される。なお、送信用ドライバ増幅器８１が設置されない場合は、第一スイッチ３０からの送信信号は第三スイッチ５０に直接出力される。実施の形態２にかかる共用モジュール１００’を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することにより送信時の指向性パターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち送信波の指向性を目標の方向に制御することができる。
【００４２】
（受信時）
図７に示すように、受信時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオン状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１および送信用高出力増幅器８２が共にオフ状態になるように制御する。
【００４３】
そして、受信時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図７に示す接続状態となるように制御部によって制御される。ただし、第三スイッチ５０は、出力端子５３と送信入力端子５１とが接続されるように制御されてもかまわない。アンテナ素子からの受信信号は、ポート１、サーキュレータ３、保護スイッチ２０、受信信号増幅部９、可変減衰器６、第一スイッチ３０、移相器７および第二スイッチ４０を順に経由してポート２から出力される。実施の形態２にかかる共用モジュール１００’を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することにより受信時の指向性パターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち受信波の指向性を目標の方向に制御することができる。
【００４４】
（アクティブ反射制御時）
図８に示すように、アクティブ反射制御時には、制御部は、低雑音増幅器９１および受信用ドライバ増幅器９２が共にオン状態になるように制御し、送信用ドライバ増幅器８１がオフ状態になるように制御する。送信用高出力増幅器８２は、オン状態またはオフ状態のいずれとなるように制御されてもよい。
【００４５】
そして、アクティブ反射制御時には、保護スイッチ２０、第一スイッチ３０、第二スイッチ４０および第三スイッチ５０は図８に示す接続状態となるように制御部によって制御される。アンテナ素子から受信した高周波信号は、ポート１、サーキュレータ３、保護スイッチ２０、受信信号増幅部９、可変減衰器６、第一スイッチ３０、移相器７、第二スイッチ４０、第三スイッチ５０、送信用高出力増幅器８２、サーキュレータ３およびポート１を順に経由してアンテナ素子から再放射される。上記信号経路において、受信信号増幅部９、可変減衰器６および送信用高出力増幅器８２が信号の振幅制御を行ない、移相器７が信号の位相制御を行なうように制御部が制御する。
【００４６】
なお、アクティブ反射制御時においては、送信用高出力増幅器８２は、再放射される信号の目標とする振幅に応じて、オン状態またはオフ状態のいずれとなるように制御されてもよい。送信用高出力増幅器８２がオフ状態になるとアクティブ反射制御時の通過損失が増加するが、これを可変減衰器６の動作によるものと考えれば、全体で振幅制御すれば良いからである。すなわち、受信信号増幅部９および可変減衰器６が信号の振幅制御を行なえばよいので、アクティブ反射制御の動作に支障は生じない。
【００４７】
そして、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’を、図１に示すようにアレー状に複数配置してアレイアンテナを構成した場合、各共用モジュールの移相器７における位相変化量を調整することによりアクティブ反射制御時の低ＲＣＳ化のパターンを目標とする形状に設定することができる。すなわち低ＲＣＳ化の方向を目標の方向に制御することができる。
【００４８】
実施の形態２にかかる共用モジュール１００’においては、第三スイッチ５０は送信用高出力増幅器８２の入力側である前段に設置されている。これにより、送信用高出力増幅器８２の後段に第三スイッチ５０を設置する場合に送信時に生ずる、送信用高出力増幅器８２の出力電力の第三スイッチ５０による損失を防ぐことができる。したがって、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’によれば、実施の形態１にかかる共用モジュール１００に比べてアンテナ性能の向上が図れる。
【００４９】
また、送信用高出力増幅器８２の出力側である後段に第三スイッチ５０を設置する場合は、第三スイッチ５０が高耐電力である必要があるが、実施の形態２にかかる共用モジュール１００’では第三スイッチ５０にそのような条件を課す必要がない。したがって、実施の形態１にかかる共用モジュール１００に比べて設計自由度が向上する。
【００５０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１，２  ポート、３  サーキュレータ、４  終端器、６  可変減衰器、７  移相器、８  送信信号増幅部、９  受信信号増幅部、１１〜１Ｎ  アンテナ、２０  保護スイッチ、２１，５２  入力端子、２２，２３，４３，５３  出力端子、３０  第一スイッチ、３１  受信側端子、３２  送信側端子、３３  移相器側端子、４０  第二スイッチ、４１  移相器側端子、４２  ポート側端子、５０  第三スイッチ、５１  送信入力端子、８１  送信用ドライバ増幅器、８２  送信用高出力増幅器、９０  レーダ装置、９１  低雑音増幅器、９２  受信用ドライバ増幅器、１００〜１０Ｎ，１００’  共用モジュール、２００〜２０Ｎ  アンテナ素子、３００  構造体、４０１  反射波、４０２  高周波信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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