(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置において、
前記送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む前記送信ＲＦ信号を、前記複数の送信装置に共通の基準信号を逓倍した信号を用いてダウンコンバートし、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成ダウンコンバート手段と、
前記各送信装置の前記フィードバック信号から位相変動による各アンテナ間の相対位相差を検出する位相変動検出手段とを備え、
前記分配・移相器は、前記相対位相差の検出結果に基づいて前記複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する構成である
ことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項２】
送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置において、
前記送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む前記送信ＲＦ信号を、前記複数の送信装置に共通の基準信号を用いて２次以上のエイリアス成分によって発生する低い周波数に変換してフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成ダウンコンバート手段と、
前記各送信装置の前記フィードバック信号から特性変動による各アンテナ間の相対位相差を検出する位相変動検出手段とを備え、
前記分配・移相器は、前記相対位相差の検出結果に基づいて前記複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する構成である
ことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の追尾アンテナ装置において、
前記位相変動検出手段は、前記各送信装置の前記フィードバック信号から相対位相差を検出し、このフィードバック信号の相対位相差と前記各送信装置に分配する前記送信ＩＦ信号の既知の位相とを用いて、前記各送信装置の周波数アップコンバートで重畳される相対位相差を検出する構成である
ことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の追尾アンテナ装置において、
前記送信ＩＦ信号の周波数に合せて前記基準信号の周波数を変化させ、前記フィードバック信号の周波数を一定とする構成である
ことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の追尾アンテナ装置において、
前記基準信号と前記送信ＩＦ信号の周波数が異なるように設定し、前記複数の送信装置に分配する前記送信ＩＦ信号に前記基準信号を重畳して前記複数の送信装置に伝送する手段と、
前記複数の送信装置に伝送された前記送信ＩＦ信号と前記基準信号を分波し、分波された基準信号を前記フィードバック信号生成ダウンコンバート手段に入力する手段と
を備えたことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の追尾アンテナ装置において、
前記複数の送信装置に分配する前記送信ＩＦ信号と異なる信号線を介して前記基準信号を前記複数の送信装置に伝送する手段と、
前記複数の送信装置に前記送信ＩＦ信号と異なる信号線を介して伝送された前記基準信号を前記フィードバック信号生成ダウンコンバート手段に入力する手段と
を備えたことを特徴とする追尾アンテナ装置。
【請求項７】
送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法において、
前記送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む前記送信ＲＦ信号を、前記複数の送信装置に共通の基準信号を逓倍した信号を用いてダウンコンバートし、フィードバック信号を生成し、
前記各送信装置の前記フィードバック信号から位相変動による各アンテナ間の相対位相差を検出し、
前記分配・移相器は、前記相対位相差の検出結果に基づいて前記複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する
ことを特徴とする追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法。
【請求項８】
送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法において、
前記送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む前記送信ＲＦ信号を、前記複数の送信装置に共通の基準信号を用いて２次以上のエイリアス成分によって発生する低い周波数に変換してフィードバック信号を生成し、
前記各送信装置の前記フィードバック信号から特性変動による各アンテナ間の相対位相差を検出し、
前記分配・移相器は、前記相対位相差の検出結果に基づいて前記複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する
ことを特徴とする追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体衛星通信用地球局装置における追尾アンテナ装置およびＲＦ特性変動補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
追尾アンテナ装置は、各種センサ情報や通信の相手方からの受信信号から指向方向推定や指向方向誤差量を検出し、アンテナの指向方向（仰角および方位角）を機械的に制御する機能を備えている。
【０００３】
一方、衛星通信は洋上で提供される唯一のブロードバンド通信手段であることから、船上の衛星通信用地球局装置の故障に対する信頼性を低コストで実現する手法として、複数のアンテナを使用する追尾アンテナ装置が検討されている（非特許文献１）。
【０００４】
図８は、複数のアンテナを使用する従来の追尾アンテナ装置の構成例を示す。
図８において、追尾アンテナ装置は、複数Ｎ個の送受信装置５０−１〜５０−Ｎ、位相制御装置６０および変復調装置７０により構成される。
【０００５】
図９は、従来の送受信装置５０−ｋの構成例を示す（ｋ＝１〜Ｎ）。
図９において、送受信装置５０−ｋは、追尾機能付きアンテナ部５１と、周波数ダウンコンバート器５２と、周波数アップコンバート器５３により構成される。周波数ダウンコンバート器５２は、追尾機能付きアンテナ部１１から入力する受信ＲＦ信号ＲRF(k) を周波数ダウンコンバートした受信ＩＦ信号ＲIF(k) を位相制御装置６０を介して変復調装置７０に出力する。周波数アップコンバート器５３は、10ＭHz参照信号を入力する局部発振器５３１と、周波数変換器５３２と、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）５３３を備える。周波数変換器５３２は、変復調装置７０から位相制御装置６０を介して入力する周波数ｆIFの送信ＩＦ信号ＴIF(k) と、局部発振器１３１から入力する周波数ｆLOのローカル信号ＬＯ(k) とをミキシングし、高域通過フィルタ５３３を介して周波数ｆRF（＝ｆIF＋ｆLO）の送信ＲＦ信号ＴRF(k) を追尾機能付きアンテナ部５１に出力する。
【０００６】
ローカル信号ＬＯ(k) 、送信ＩＦ信号ＴIF(k) 、送信ＲＦ信号ＴRF(k) は次のように表される。
ローカル信号ＬＯ(k) ： cos(2πfLOｔ＋Δθk(t))
送信ＩＦ信号ＴIF(k) ： cos(2πfIFｔ＋θink(mT)) 
送信ＲＦ信号ＴRF(k) ： cos(2πfRFｔ＋θink(mT)＋Δθk(t))
ここで、θink(mT) は、位相制御装置６０で各送受信装置５０−ｋごとに設定される出力位相であり、Ｔは設定周期、ｍは自然数である。Δθk(t)は、ローカル信号に含まれる位相成分である。
【０００７】
このような追尾アンテナ装置では、複数の送受信装置５０−１〜５０−Ｎからの送信信号が衛星局に対して所定の位相で送信するように制御し、信頼性向上とともに指向方向精度の向上、ＥＩＲＰ（実効放射電力）およびＧ／Ｔ（受信性能）を向上させている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】須崎、鈴木、山下、小林、「複数アンテナを用いた船上地球局追尾アンテナの検討」、2010年電子情報通信学会ソサイエティ大会、 B-3-19 、2010
【非特許文献２】須崎、鈴木、小林、「船上地球局分散アレーアンテナの位相変動補償方法および実験的検証」、信学技報ＳＡＴ2011-3、pp.11-16、May 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
各送受信装置５０−ｋが備える局部発振器５３１は，位相制御装置６０から共通の参照信号（例えば10ＭHz参照信号) を入力し、同一の周波数（Ｋｕ帯では 13.05ＧHz）で発振している。ここで、ローカル信号と参照信号との周波数差が1000倍超であるため、各追尾アンテナ送受信装置の局部発振器間の分周等によるわずかな位相のずれΔθk(t)が蓄積すると、時間経過とともに相対的な位相が変動する。図１０は、送受信装置間に生じる相対位相差の時間変動例を示す。このような相対位相差が生じると、利得の低下、指向方向のずれといった問題が生じる。
【００１０】
この問題を解決するためには、位相制御装置６０において、各送受信装置５０−１〜５０−Ｎの周波数アップコンバート器５３の出力を位相比較し、上記のような特性変動による位相差が０になるようフィードバック制御を行う方法が考えられる。しかし、周波数アップコンバート後の信号は周波数が高く、さらに各送受信装置間もメートルオーダとなる場合もあることから、損失や環境変化による位相変動の点を考慮すると、位相制御装置６０へそのままのフィードバックは困難となる。そのため、低い周波数に変換することが望ましいが、独立の局部発振器を用いて周波数変換を行うと、周波数アップコンバート器５３と同様に新たな位相変動が重畳されてしまう。
【００１１】
また、変復調装置７０または位相制御装置６０から各送受信装置５０−１〜５０−Ｎへ送信信号と同じ周波数帯の共通の基準信号を供給し、それを元に低い周波数の信号へ周波数変換を行う構成も考えられる。しかし、衛星通信で広く用いられるＫｕ帯のような高い周波数の信号を変換するには基準信号の周波数を高くする必要があるため、上記と同じように損失や環境変化による位相変動の点を考慮すると現実的ではない。
【００１２】
また、周波数アップコンバート器５３へ入力する送信ＩＦ信号を用いて、Ｋｕ帯の送信ＲＦ信号の周波数を変換して低周波のフィードバック信号を得る方法（非特許文献２）もあるが、送信ＩＦ信号を用いてＫｕ帯の送信ＲＦ信号を周波数変換すると、得られるフィードバック信号の周波数は、送信ＩＦ信号に依存して変化し、最大で数百ＭHzとなるために損失などが問題となる。
【００１３】
本発明は、それぞれ独立に動作する複数の送受信装置における時間経過による位相変動を補償することができる追尾アンテナ装置およびＲＦ特性変動補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明は、送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置において、送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む送信ＲＦ信号を、複数の送信装置に共通の基準信号を逓倍した信号を用いてダウンコンバートし、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成ダウンコンバート手段と、各送信装置のフィードバック信号から位相変動による各アンテナ間の相対位相差を検出する位相変動検出手段とを備え、分配・移相器は、相対位相差の検出結果に基づいて複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する構成である。
【００１５】
第２の発明は、送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置において、送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む送信ＲＦ信号を、複数の送信装置に共通の基準信号を用いて２次以上のエイリアス成分によって発生する低い周波数に変換してフィードバック信号を生成するフィードバック信号生成ダウンコンバート手段と、各送信装置のフィードバック信号から特性変動による各アンテナ間の相対位相差を検出する位相変動検出手段とを備え、分配・移相器は、相対位相差の検出結果に基づいて複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する構成である。
【００１６】
第１の発明または第２の発明の追尾アンテナ装置において、位相変動検出手段は、各送信装置のフィードバック信号から相対位相差を検出し、このフィードバック信号の相対位相差と各送信装置に分配する送信ＩＦ信号の既知の位相とを用いて、各送信装置の周波数アップコンバートで重畳される相対位相差を検出する構成である。
【００１７】
第１の発明または第２の発明の追尾アンテナ装置において、送信ＩＦ信号の周波数に合せて基準信号の周波数を変化させ、フィードバック信号の周波数を一定とする構成である。
【００１８】
第１の発明または第２の発明の追尾アンテナ装置において、基準信号と送信ＩＦ信号の周波数が異なるように設定し、複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号に基準信号を重畳して複数の送信装置に伝送する手段と、複数の送信装置に伝送された送信ＩＦ信号と基準信号を分波し、分波された基準信号をフィードバック信号生成ダウンコンバート手段に入力する手段とを備える。
【００１９】
第１の発明または第２の発明の追尾アンテナ装置において、複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号と異なる信号線を介して基準信号を複数の送信装置に伝送する手段と、複数の送信装置に送信ＩＦ信号と異なる信号線を介して伝送された基準信号をフィードバック信号生成ダウンコンバート手段に入力する手段とを備える。
【００２０】
第３の発明は、送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法において、送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む送信ＲＦ信号を、複数の送信装置に共通の基準信号を逓倍した信号を用いてダウンコンバートし、フィードバック信号を生成し、各送信装置のフィードバック信号から位相変動による各アンテナ間の相対位相差を検出し、分配・移相器は、相対位相差の検出結果に基づいて複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する。
【００２１】
第４の発明は、送信ＩＦ信号を複数の送信装置に所定の入力位相で分配する分配・移相器を備え、各送信装置で送信ＩＦ信号を周波数アップコンバートした送信ＲＦ信号をそれぞれアンテナから所定の位相で送信する追尾アンテナ装置のＲＦ特性変動補償方法において、送信装置で周波数アップコンバートされた後の位相変動を含む送信ＲＦ信号を、複数の送信装置に共通の基準信号を用いて２次以上のエイリアス成分によりダウンコンバートし、フィードバック信号を生成し、各送信装置のフィードバック信号から特性変動による各アンテナ間の相対位相差を検出し、分配・移相器は、相対位相差の検出結果に基づいて複数の送信装置に分配する送信ＩＦ信号の各入力位相を制御し、各アンテナ間の位相変動を補償する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、それぞれ独立に動作する複数の送信装置の時間経過による位相変動を補償することにより、利得、指向方向を安定させることができる。また、複数のアンテナ装置により構成されるため、冗長による信頼度向上および拡張性のある地球局アンテナ装置を構成することができる。
【００２３】
従来、送信信号が高周波かつ各装置間が離れているため、減衰や経路長変動などの問題によって現実的でなかった共通の基準信号を用いたフィードバック信号の生成を、送信ＩＦ信号周波数と同程度の低い周波数の基準信号を用いることによって可能にし、安定したフィードバック信号を得ることができる。
【００２４】
また、送信ＩＦ信号周波数に合わせて基準信号周波数を変えることにより、一定の周波数フィードバック信号を得ることができる。
【００２５】
送信ＩＦ信号周波数と基準信号周波数が異なるように選び、送信装置内で分波することで、両者を同一の信号線に重畳して供給することが可能となり、信号線の数を少なくすることができる。
【００２６】
また、基準信号を別の信号線で供給することで、送信装置内部の分波器を不要とし、また送信ＩＦ信号周波数を基準信号周波数と同じにすることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の追尾アンテナ装置の実施例１の構成例を示す図である。
【図２】実施例１における送受信装置１０−ｋの構成例を示す図である。
【図３】動的位相変動検出装置２３の構成例を示す図である。
【図４】送信ＩＦ信号周波数と基準信号周波数の関係の例（Ｌ＝６）を示す図である。
【図５】相対位相差の変動を示す図である。
【図６】本発明の追尾アンテナ装置の実施例２の構成例を示す図である。
【図７】実施例２における送受信装置１０−ｋの構成例を示す図である。
【図８】複数のアンテナを使用する従来の追尾アンテナ装置の構成例を示す図である。
【図９】従来の送受信装置５０−ｋの構成例を示す図である。
【図１０】送受信装置間に生じる相対位相差の時間変動例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の追尾アンテナ装置の実施例１の構成を示す。
図１において、本実施例の追尾アンテナ装置は、複数Ｎ個の送受信装置１０−１〜１０−Ｎと、位相制御装置２０と、変復調装置３０とを備え、送受信装置１０−ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）において発生する位相変動によって生じる相対的な位相差を位相制御装置２０で補償する構成である。
【００２９】
位相制御装置２０は、分配・移相器２１と、基準信号重畳器２２と、動的位相変動検出器２３と、信号合成器２４により構成される。分配・移相器２１は、送信ＩＦ信号ＴIF（＝cos(2πfIFt)) を入力して各送受信装置１０−ｋに分配する送信ＩＦ信号ＴIF(k) の出力位相θink(mT) を設定する。基準信号重畳器２２は、分配・移相器２１から出力される送信ＩＦ信号ＴIF(k) （＝cos(2πfIFt＋θink(mT)))に基準信号（＝cos(2πfREFt))を重畳する。分配・移相器２１と動的位相変動検出器２３の関係は、図３を参照して別途説明する。信号合成器２４は、各送受信装置１０−ｋからの受信ＩＦ信号ＲIF(k) を合成して変復調装置３０に出力する。
【００３０】
図２は、実施例１における送受信装置１０−ｋの構成例を示す。
図２において、送受信装置１０−ｋは、追尾機能付きアンテナ部１１と、周波数ダウンコンバート器１２と、周波数アップコンバート器１３と、分波器１４と、フィードバック信号生成ダウンコンバート器１５により構成される。分波器１４は、位相制御装置２０から入力する送信ＩＦ信号ＴIF(k) （＝cos(2πfIFt＋θink(mT))＋cos(2πfREFt)) を送信ＩＦ信号（＝cos(2πfIFt＋θink(mT)))と基準信号（＝cos(2πfREFt))に分波する。
【００３１】
周波数アップコンバート器１３は、分波器１４で分波された送信ＩＦ信号（＝ cos(2πfIFt＋θink(mT))) をローカル信号（＝cos(2πfLOt＋Δθk(t))) を用いて式(1) のように周波数変換を行い、送信ＲＦ周波数 fRF＝fLO＋fIFへ変換する。
cos(2πfLOt＋Δθk(t)) cos(2πfIFt＋θink(mT)) 
＝(1/2)cos(2π(fLO＋fIF)t＋θink(mT)＋Δθk(t))
＋(1/2)cos(2π(fLO−fIF)t＋θink(mT)＋Δθk(t))                            ＝(1/2)cos(2πfRFt＋θink(mT)＋Δθk(t))
＋(1/2)cos(2π(fLO−fIF)t＋θink(mT)＋Δθk(t))          …(1) 
【００３２】
この信号のうち、第１項だけをフィルタ等を用いて取り出し、追尾機能付きアンテナ部１１およびフィードバック信号生成ダウンコンバート器１５に出力する。このとき、ローカル信号に含まれるΔθk(t)の位相成分が残り、周波数変換後の送信ＲＦ信号ＴRF(k) （＝cos(2 πfRFt＋θink(mT)＋Δθk(t))) に重畳されるため、この位相変動を検出して補償を行う必要がある。フィードバック信号生成ダウンコンバート器１５は、送信ＲＦ信号ＴRF(k) から、この位相変動補償のためのフィードバック信号を生成する。
【００３３】
ここで、本発明では、位相制御装置２０で共通の基準信号（＝cos(2πfREFt))を、各送受信装置１０−ｋに分配する送信ＩＦ信号ＴIF(k) （＝cos(2πfIFt＋θink(mT)))に重畳しており、分波器１４でそれらが分波される。フィードバック信号生成ダウンコンバート器１５の逓倍器１５１は、分波器１４で分波された基準信号（＝cos(2πfREFt))をＬ逓倍（Ｌは自然数）する。周波数変換器１５２は、送信ＲＦ信号ＴRF(k) （＝ cos(2πfRFt＋θink(mT)＋Δθk(t))) をＬ逓倍された基準信号（＝cos(2πＬfREFt))を用いて式(2) のように周波数変換を行う。
cos(2πfRFt＋θink(mT)＋Δθk(t)) cos(2πＬfREFt)
＝(1/2)cos(2π(fRF＋ＬfREF)t＋θink(mT)＋Δθk(t))
＋(1/2)cos(2π(fRF−ＬfREF)t＋θink(mT)＋Δθk(t))      …(2) 
【００３４】
この信号のうち、第２項だけを低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１５３で取り出し、フィードバック信号ＦＢ(k) （＝cos(2π(fRF−ＬfREF)t＋θink(mT)＋Δθk(t)))として出力する。なお、フィードバック信号ＦＢ(k) は、逓倍器１５１を用いず、送信ＲＦ信号ＴRF(k) と基準信号を周波数変換器１５２に入力してハーモニックミキシングすることで得られる２次以上のエイリアス成分を利用してもよい。
【００３５】
ここで、送信ＩＦ信号周波数と基準信号周波数の関係の例を図４に示す。フィードバック信号の周波数を70ＭHzおよび 140ＭHz、Ｌ＝６とした場合の送信ＩＦ信号周波数に対する基準信号周波数をプロットしている。なお、ローカル信号周波数は13.05 ＧHzである。このように本発明では、基準信号周波数を送信ＩＦ信号の周波数に対して設定することにより、常に一定の周波数のフィードバック信号を得ることができる。
【００３６】
各送受信装置１０−ｋで得られるフィードバック信号ＦＢ(k) は、位相制御装置２０の動的位相変動検出装置２３にフィードバックされ、各送受信装置１０−ｋの周波数アップコンバート器１３で生じる位相変動を検出する。そして、基準となる送受信装置（例えば１０−１）の位相から相対的な位相ずれが０となるように、分配・移相器２１の位相設定値を決定する。
【００３７】
図３は、動的位相変動検出装置２３の構成例を示す。
図３において、動的位相変動検出装置２３は、位相差検出器２３１および位相補償量演算器２３２により構成される。位相差検出器２３１は、各送受信装置１０−ｋから入力するフィードバック信号ＦＢ(k) （＝cos(2π(fRF−ＬfREF)t＋θink(mT)＋Δθk(t)))をＡ／Ｄ変換し、逆三角関数への変換やスライディング相関などの手段で、送受信装置１０−ｋのフィードバック信号ＦＢ(k) と、ここで基準となる送受信装置１０−１のフィードバック信号ＦＢ(1) との相対的な位相差θoutk 1(t) を求める。この相対的位相差θoutk 1(t) は、次の関係式で表される。
θoutk 1(t) ＝（θink(mT)＋Δθk(t))−(θin1(mT)＋Δθ1(t))     …(3) 
【００３８】
位相補償量演算器２３２は、位相差検出器２３１で求められた相対的な位相差θoutk 1(t) から現在の分配・移相器２１のそれぞれの設定値θink(mT)、θin1(mT)を用いて次の演算を行うことにより、送受信装置１０−１，１０−ｋの各周波数アップコンバート器１３でそれぞれ重畳されたローカル信号に含まれる位相成分Δθ1(t)、Δθk(t)の相対位相差Δθk 1(t)（＝Δθk(t)−Δθ1(t)) を検出できる。
Δθk 1(t)＝θoutk 1(t) −(θink(mT)−(θin1(mT))      …(4) 
【００３９】
位相補償量演算器２３２で検出される相対位相差Δθk 1(t)は、θink(mT) の関数であり一意に決まるので、分配・移相器２１で位相設定値θink(mT) を適切に制御することより、送信信号に含まれる相対的な位相変動Δθk 1(t)を０にすることができる。そのため補償制御方法の一例としては、θink(mT) 、Δθk 1(t)、定数α(0＜α＜1)を用いて、以下の式(5) のように、分配・移相器２１の時間(m+1)Tにおける位相設定量θink((m+1)T)を変化させることで、誤検出による急激な位相設定の変化を避け、徐々にΔθk 1(t)が０となるようにフィードバック制御をかける等の方法が考えられる。
θink((m+1)T)＝θink(mT)−αΔθk 1(t)              …(5) 
【００４０】
図５は、相対位相変動が存在する環境下において、設定周期Ｔに対する位相変動補償のシミュレーション例を示す。補償なしの時の相対位相を図５のように設定した。補償を行った場合、位相変動が抑制されていることが確認できる。
【実施例２】
【００４１】
実施例１は、位相制御装置２０で送信ＩＦ信号ＴIF(k) に基準信号を重畳して各送受信装置１０−ｋに送信し、各送受信装置１０−ｋで基準信号を分波してフィードバック信号生成ダウンコンバート器１５に入力し、フィードバック信号ＦＢ(k) を生成する構成であった。実施例２は、位相制御装置２０から送信ＩＦ信号ＴIF(k) とは別の信号線で基準信号を各送受信装置１０−ｋのフィードバック信号生成ダウンコンバート器１５に伝送し、フィードバック信号ＦＢ(k) を生成する構成である。
【００４２】
図６は、本発明の追尾アンテナ装置の実施例２の構成を示す。
図６において、図１に示す実施例１の基準信号重畳器２２に代えて基準信号発生器２５を用い、送信ＩＦ信号ＴIF(k) とは別の信号線で基準信号（＝cos(2πfREFt))を各送受信装置１０−ｋに伝送する。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４３】
図７は、実施例２における送受信装置１０−ｋの構成例を示す。
図７において、図１に示す実施例１の分波器１４は不要となり、直接伝送された基準信号をフィードバック信号生成ダウンコンバート器１５の逓倍器１５１に入力する。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４４】
本実施例においても、送受信装置１０−ｋの内部で位相制御装置２０から伝送された基準信号を逓倍し、実施例１と同様に処理を行うことで補償を行う。基準信号の周波数fREFは、実施例１と同様に、フィードバック信号ＦＢ(k) の周波数が一定となるように設定する。また、本実施例では、fREF＝fIF の周波数を設定することも可能である。
【００４５】
なお、図６には基準信号発生器２５が位相制御装置２０内に備わる構成を示したが、これに限定せず、位相制御装置２０の外部に独立して設置される構成や、いずれかの送受信装置内に備わる構成など、単一の基準信号発生器から基準信号を分配する構成でもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０−１〜１０−Ｎ  送受信装置
１１  追尾機能付きアンテナ部
１２  周波数ダウンコンバート器
１３  周波数アップコンバート器
１４  分波器
１５  フィードバック信号生成ダウンコンバート器
１５１  逓倍器
１５２  周波数変換器
１５３  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２０  位相制御装置
２１  分配・移相器
２２  基準信号重畳器
２３  動的位相変動検出器
２３１  位相差検出器
２３２  位相補償量演算器
２４  信号合成器
２５  基準信号発生器
３０  変復調装置
【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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【図９】
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【図１０】
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