(57)【要約】【課題】  パイロット信号に含まれるノイズを十分に除去して、不要波の送信を抑制することができるレトロディレクティブアンテナ装置を得ることを目的とする。【解決手段】  ミクサ１２において、受信したパイロット信号と第１の局発信号とを混合して第１の低周波信号に周波数変換する。逓倍器１８において逓倍した第１の低周波信号を濾波する。電圧制御発振器１５の出力の一部を第２の局発信号と混合して第２の低周波信号を生成し、逓倍し濾波した第１の低周波信号と位相比較する。位相比較器１９の出力を電圧制御発振器１５に入力し、高周波の送信信号を生成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信素子アンテナと受信素子アンテナをアレー状に配置したアレーアンテナにより、パイロット信号を受信して、そのパイロット信号の方向へＲＦ送信信号を送信するレトロディレクティブアンテナ装置において、上記受信素子アンテナからのパイロット信号を第１の局発信号により第１の低周波信号に周波数変換する第１のミクサと、上記パイロット信号の周波数に対する上記ＲＦ送信信号の周波数の比で、上記第１の低周波信号を逓倍する逓倍器と、上記ＲＦ送信信号から取り出した一部のＲＦ送信信号を第２の局発信号により第２の低周波信号に周波数変換する第２のミクサ、上記逓倍された第１の低周波信号と上記第２の低周波信号を位相比較する位相比較器、この位相比較器の出力信号が入力され、電圧制御発振して上記ＲＦ送信信号を生成する電圧制御発振器を有する位相同期ループとを備えたことを特徴とするレトロディレクティブアンテナ装置。
【請求項２】
複数の送信素子アンテナと受信素子アンテナをアレー状に配置したアレーアンテナにより、パイロット信号を受信して、そのパイロット信号の方向へＲＦ送信信号を送信するレトロディレクティブアンテナ装置において、上記受信素子アンテナからのパイロット信号を第１の局発信号により第１の低周波信号に周波数変換する第１のミクサと、上記ＲＦ送信信号の周波数に対する上記パイロット信号の周波数との比で、上記第１の低周波信号を分周する分周器と、上記ＲＦ送信信号から取り出した一部のＲＦ送信信号を第２の局発信号により第２の低周波信号に周波数変換する第２のミクサ、上記分周された第１の低周波信号と上記第２の低周波信号を位相比較する位相比較器、この位相比較器の出力信号が入力され電圧制御発振して上記ＲＦ送信信号を生成する電圧制御発振器を有する位相同期ループとを備えたことを特徴とするレトロディレクティブアンテナ装置。
【請求項３】
上記第１及び上記第２の局発信号は電圧制御発振器により生成され、上記第１及び上記第２の局発信号のそれぞれ一部を取り出して分周し、これらの分周された信号を原振器の出力と位相比較し、この位相比較出力を上記電圧制御発振器に入力したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレトロディレクティブアンテナ装置。
【請求項４】
上記第２の局発信号は、移相器により位相調整されて上記第２のミクサに入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレトロディレクティブアンテナ装置。
【請求項５】
上記アレーアンテナの正面方向から上記各受信素子アンテナに同相のパイロット信号を入力し、上記各送信素子アンテナから同相のＲＦ送信信号を送信するように調整したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレトロディレクティブアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダなどの方向探知、通信妨害用の無線システムや、宇宙太陽光発電衛星のマイクロ波送電装置等の送受信に用いるレトロディレクティブアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−３２７１７２号公報には、従来のレトロディレクティブ方式の送電装置が記載されている。この特開平６−３２７１７２号公報によれば、受信されたパイロット信号の位相情報をバンドパスフィルタ、前置、位相検出器により検出し、これに基づいて演算処理部コンピュータによってパイロット信号の角度を演算し、送信系統の可変移相器を制御して、パイロット信号の方向へマイクロ波送信される。送信されるマイクロ波は、パイロット信号を逓倍器と周波数混合器により周波数変換して得られる構成となっている。
【０００３】
また、“Ｒｅｔｒｏｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ａｎｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｃｏｎｆｅｒｒｅｎｃｅ  Ｍａｙ  １５２００３、ｐ．２０−２３には、ヘテロダイン方式のレトロディレクティブアンテナ装置が開示されており、同文献によれば、アンテナにより受信した受信信号をローカル信号によってダウンコンバートし、さらにアップコンバートして、受信信号と同一周波数かつ位相共役な送信信号が受信信号の方向へ送信される。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３２７１７２号公報
【０００５】
【非特許文献１】Ｒｅｔｒｏｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ａｎｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｃｏｎｆｅｒｒｅｎｃｅ  Ｍａｙ  １５２００３、ｐ．２０−２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された従来のレトロディレクティブ方式の送電装置では、パイロット信号とパイロット信号の２逓倍波とを周波数混合器により混合して位相共役をとったパイロット信号と同じ周波数の高周波信号を源信号に用い、この源信号を３逓倍して送信信号としている。このため、例えば宇宙空間に配置した太陽光発電衛星へ地球上の電力基地からパイロット信号を送り、太陽光発電衛星に搭載したレトロディレクティブ送電装置によって電力基地へ電力を送信するような場合などにおいて、パイロット信号が微弱となり、受信信号のＣ／Ｎが極めて低いようなときには、送信信号のＣ／Ｎもこの受信信号のＣ／Ｎに依存して低くなり、送信信号近傍の周波数を使用した他の無線システムに干渉を与えてしまうという問題点があった。
【０００７】
また、非特許文献１に開示された従来のヘテロダイン方式のレトロディレクティブアンテナ装置においては、受信信号と送信信号の周波数を同一の周波数としているので、この装置の回路構成を受信信号と送信信号の周波数が異なる周波数とするレトロディレクティブアンテナ装置には使用できないという問題点がある。また、非特許文献１に開示されたヘテロダイン方式においては、アップコンバート後に発生するＲＦ周波数信号と（ＲＦ＋２×ＩＦ）周波数信号との合成信号から、（ＲＦ＋２×ＩＦ）周波数信号を除去するためには、ＩＦ信号の周波数をある程度大きくしておかねばならず、ダウンコンバート後の受信ＩＦ信号の周波数が高くなり、アップコンバータ前段のローパスフィルターによる不要波除去が十分に図れないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、パイロット信号に含まれるノイズを十分に除去して、不要波の送信を抑制することができるレトロディレクティブアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、複数の送信素子アンテナと受信素子アンテナをアレー状に配置したアレーアンテナにより、パイロット信号を受信して、そのパイロット信号の方向へＲＦ送信信号を送信するレトロディレクティブアンテナ装置において、上記受信素子アンテナからのパイロット信号を第１の局発信号により第１の低周波信号に周波数変換する第１のミクサと、上記パイロット信号の周波数に対する上記ＲＦ送信信号の周波数の比で、上記第１の低周波信号を逓倍する逓倍器と、上記ＲＦ送信信号から取り出した一部のＲＦ送信信号を第２の局発信号により第２の低周波信号に周波数変換する第２のミクサ、上記逓倍された第１の低周波信号と上記第２の低周波信号を位相比較する位相比較器、この位相比較器の出力信号が入力され、電圧制御発振して上記ＲＦ送信信号を生成する電圧制御発振器を有する位相同期ループとを備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、複数の送信素子アンテナと受信素子アンテナをアレー状に配置したアレーアンテナにより、パイロット信号を受信して、そのパイロット信号の方向へＲＦ送信信号を送信するレトロディレクティブアンテナ装置において、上記受信素子アンテナからのパイロット信号を第１の局発信号により第１の低周波信号に周波数変換する第１のミクサと、上記ＲＦ送信信号の周波数に対する上記パイロット信号の周波数との比で、上記第１の低周波信号を分周する分周器と、上記ＲＦ送信信号から取り出した一部のＲＦ送信信号を第２の局発信号により第２の低周波信号に周波数変換する第２のミクサ、上記分周された第１の低周波信号と上記第２の低周波信号を位相比較する位相比較器、この位相比較器の出力信号が入力され電圧制御発振して上記ＲＦ送信信号を生成する電圧制御発振器を有する位相同期ループとを備えたものである。
【００１１】
請求項３の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、請求項１又は請求項２の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置において、上記第１及び上記第２の局発信号は電圧制御発振器により生成され、上記第１及び上記第２の局発信号のそれぞれ一部を取り出して分周し、これらの分周された信号を原振器の出力と位相比較し、この位相比較出力を上記電圧制御発振器に入力したものである。
【００１２】
請求項４の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、請求項１又は請求項２の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置において、上記第２の局発信号は、移相器により位相調整されて上記第２のミクサに入力されるものである。
【００１３】
請求項５の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、請求項１又は請求項２の発明に係るレトロディレクティブアンテナ装置において、上記アレーアンテナの正面方向から上記各受信素子アンテナに同相のパイロット信号を入力し、上記各送信素子アンテナから同相のＲＦ送信信号を送信するように調整したものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、受信したパイロット信号を第１の局発信号により低周波変換して濾波し、位相同期ループにより高周波の送信信号を生成するので、アレーアンテナから送信するＲＦ送信信号に含まれるノイズを抑制することができる。
【００１５】
請求項４又は請求項５に記載の発明によれば、移相器によりレトロディレクティブアンテナ装置内の局発信号の通過位相を調整するので、製造誤差等の要因により発生する通過位相のばらつきを修正し、所望の方向にＲＦ送信信号をビーム送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１
【００１７】
この発明の実施の形態１に係るレトロディレクティブアンテナ装置を図１に基づき説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るレトロディレクティブアンテナ装置の構成図である。図１において、１はパイロット信号を受信する受信素子アンテナ、２はＲＦ送信信号を送信する送信素子アンテナであり、これらはアレー状に配置されている。ＲＦ入力信号は各素子アンテナには、パッチ、ホーン、スロットやコイル状などの各種素子アンテナを使用する。３は、受信素子アンテナ１により受信したパイロット信号を入力されて、送信素子アンテナ２から送信する信号を生成するＲＦモジュールであり、受信素子アンテナ１と送信素子アンテナ２との組ごとに設けられ、図１にはＲＦモジュール＃１〜＃ｎを示す。なお、ＲＦモジュール＃ｎの回路構成は、ＲＦモジュール＃１の回路構成と同じである。４は原振器であり、５は原振器４の出力信号を高周波変換して第１の局発信号を生成する第１の周波数変換回路（以下、周波数変換回路５と記載する。）、６は原振器４の出力信号を高周波変換して第２の局発信号を生成する第２の周波数変換回路（以下、周波数変換回路６と記載する。）である。７は周波数変換回路５により生成した第１の局発信号を分配する分配回路、８は周波数変換回路６により生成した第２の局発信号を分配する分配回路である。９は分配回路８によって分配され各ＲＦモジュールに入力される第２の局発信号を位相調整する移相器である。この移相器９は制御回路からの位相設定指令に基づいて設定するものであっても良いし、フェーズトリマのように線路長可変機構等を有し、操作者によって調整されるものであってもよい。ＲＦモジュール３内において、１０はバンドパスフィルタ、１１は低雑音増幅器、１２は低雑音増幅器１１から出力されたパイロット信号を第１の局発信号により第１の低周波信号に周波数変換する第１のミクサ（以下、ミクサ１２と記載する。）である。１３は逓倍器であり、ミクサ１２からの第１の低周波信号を、ＲＦ出力信号の周波数に対するパイロット信号の周波数の比で逓倍する。１４はバンドパスフィルタであり、逓倍器１３の出力である第１の低周波信号を濾波する。１５は電圧制御発振器であり、送信素子アンテナ２から送信するＲＦ送信信号を生成する。１６は電圧制御発振器１５により生成したＲＦ送信信号を高出力増幅して送信素子アンテナ２へ出力する高出力増幅器である。１７は、電圧制御発振器１５の出力の一部を取り出すカプラであり、１８はカプラ１７により取り出した一部のＲＦ送信信号を第２の局発信号により第２の低周波信号に周波数変換する第２のミクサ（以下ミクサ１８と記載する。）である。１９は位相比較器であり、バンドパスフィルタ１４の出力（即ち、逓倍された第１の低周波信号）とミクサ１８の出力（即ち、第２の低周波信号）との位相を比較して電圧値として出力する。２０はローパスフィルタであり、電圧制御発振器１５、カプラ１７、ミクサ１８、位相比較器１９及びローパスフィルタ２０からなる位相同期ループのループフィルタとなる。周波数変換回路５において、２１は電圧制御発振器であり、第１の局発信号を生成する。２２は電圧制御発振器２１によって生成した信号の一部を取り出すカプラであり、２３はカプラ２２により取り出した信号を分周する分周器である。２４は分周器２３の出力信号と原振器４の出力信号との位相を比較して電圧値として出力する位相比較器である。２５はローパスフィルタであり、電圧制御発振器２１、カプラ２２、分周器２３、位相比較器２４及びローパスフィルタ２５からなる位相同期ループのループフィルタとなる。また、周波数変換回路６において、２６は電圧制御発振器であり、第２の局発信号を生成する。２７は電圧制御発振器２６によって生成した信号の一部を取り出すカプラであり、２８はカプラ２７により取り出した信号を分周する分周器である。２９は分周器２８の出力信号と原振器４の出力信号との位相を比較して電圧値として出力する位相比較器である。３０はローパスフィルタであり、電圧制御発振器２６、カプラ２７、分周器２８、位相比較器２９及びローパスフィルタ３０からなる位相同期ループのループフィルタとなる。
【００１８】
次に、このレトロディレクティブアンテナ装置の動作について説明する。このレトロディレクティブアンテナ装置の相手側装置から送信された電波を、パイロット信号として、受信素子アンテナ１で受信する。受信したパイロット信号は伝播路等において雑音信号が混入しており、バンドパスフィルタ１０により濾波し、低雑音増幅器１１により増幅する。低雑音増幅器１１により増幅したパイロット信号は、ミクサ１２によって、第１の局発信号とミキシングされて第１の低周波信号に低周波変換する。ミクサ１２においては、受信したパイロット信号（Ｆｒ）と第１の局発信号（Ｆ１）とを混合して差周波数信号（Ｆ１−Ｆｒ）に周波数変換している。逓倍器１３は、ミクサ１２の出力である第１の低周波信号をＮ１倍の周波数に逓倍する。例えば、パイロット信号の周波数を３．８５ＧＨｚ、分配器７から出力される第１の局発信号の周波数を３．８５ＧＨｚ＋３０ＭＨｚとすれば、ミクサ１２が出力する低周波信号の周波数は３０ＭＨｚとなる。逓倍器１３の逓倍数をＮ１＝１．５とすれば、逓倍器１３から出力される逓倍された第１の低周波信号は４５ＭＨｚとなる。ここで、逓倍器１３の逓倍数は、送信素子アンテナから出力するＲＦ送信信号の周波数を５．７７５ＧＨｚとして、パイロット信号の周波数３．８５ＧＨｚに対するＲＦ送信信号の周波数５．７７５ＧＨｚの比に設定している。逓倍器１３の出力は、バンドパスフィルタ１４に入力して濾波する。パイロット信号に含まれるノイズは、バンドパスフィルタ１０により高周波帯域において濾波されるが、バンドパスフィルタ１０の通過帯域幅は、中心周波数が高く狭帯域にすることはできず、或いは狭帯域にしようとするとコストが高くなる。バンドパスフィルタ１４の通過帯域幅は、中心周波数の低い逓倍された第１の低周波信号を通過させるので、狭帯域とすることができる。このバンドパスフィルタ１４によりパイロット信号に含まれるノイズを十分にカットすることができる。ここで、バンドパスフィルタ１４には、より狭帯域通過特性とするために、水晶フィルタを用いることができる。水晶フィルタが使用できる周波数帯は、およそ数百ＭＨｚ以下であり、上記のように逓倍器１３の出力信号の周波数が４５ＭＨｚ程度あれば、バンドパスフィルタ１４として水晶フィルタを用いることができる。換言すれば、バンドパスフィルタ１４に水晶フィルタ等の狭帯域フィルタを使用してノイズ低減するために、第１の低周波信号がおよそ１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度（好ましくは数十ＭＨｚ程度）となるように、分配回路７が出力する第１の局発信号を設定する。なお、逓倍器１３における逓倍数Ｎ１＝１．５は、実際の回路では、逓倍数３の逓倍器と、分周数２の分周器の組合せによって構成されることがあるが、このような組合せによるものも、この実施の形態１に示す逓倍器１３に包含されるものとする。
【００１９】
電圧制御発振器１５はＲＦ送信信号を生成しており、カプラ１７はＲＦ送信信号の一部を取り出す。カプラ１７によって取り出したＲＦ送信信号は、ミクサ１８によって、第２の局発信号とミキシングされ、第２の低周波信号に周波数変換する。ミクサ１８においては、ＲＦ送信信号（Ｆｔ）と第２の局発信号（Ｆ２）とを混合して差周波数信号（Ｆｔ−Ｆ２）に周波数変換している。位相比較器１９は、第２の低周波信号と、バンドパスフィルタ１４が出力する逓倍された第１の低周波信号の位相を比較して電圧値として出力する。この位相比較器１９の出力をローパスフィルタ２０を介して電圧制御発振器１５に入力する。電圧制御発振器１５、カプラ１７、ミクサ１８、位相比較器１９、ローパスフィルタ２０からなる回路は位相同期ループ回路を構成しており、ローパスフィルタ２０は、この位相同期ループのループフィルタとなっている。例えば、上記のように第１の低周波信号が３０ＭＨｚで、バンドパスフィルタ１４から逓倍された低周波信号として４５ＭＨｚの信号を出力している場合、ＲＦ送信信号５．７７５ＧＨｚに対して、第２の局発信号の周波数を５．７７５ＧＨｚ−４５ＭＨｚに設定すれば、ミクサ１８の出力信号は４５ＭＨｚとなる。電圧制御発振器１５が出力するＲＦ送信信号は高出力増幅器１６により増幅され、送信素子アンテナ２から送信される。
【００２０】
図２は、ＲＦモジュール３における雑音抑制を示す模式図である。図２（ａ）は、電圧制御発振器１５、カプラ１７、ミクサ１８、位相比較器１９、ローパスフィルタ２０からなる位相同期ループ回路のループ帯域特性による雑音抑制を示しており、点線により示す信号が実線により示す信号に改善される。図２（ｂ）は、水晶フィルタ等の狭帯域通過特性を有するバンドパスフィルタ１４による雑音抑制を示しており、点線により示す信号が一点鎖線により示す信号に抑制される、位相同期ループ回路のループ帯域特性による効果に加え、さらに狭帯域なバンドパスフィルタ１４によって、実線により示す信号に改善される。図２（ｂ）のようにＲＦ送信信号を狭帯域化することができれば、送信周波数近傍に存在する他の無線通信システム等への干渉を抑制することができる。
【００２１】
次に、周波数変換回路５及び６における動作について説明する。周波数変換回路５において、電圧制御発振器２１は第１の局発信号を生成し、この第１の局発信号の一部をカプラ２２により取り出す。カプラ２２の出力は分周器２３において分周数Ｎ２で分周して、位相比較器２４に入力する。一方、原振器４からの出力信号は２分配され、一方の出力信号を位相比較器２４に入力し、もう一方の出力信号は位相比較器２９に入力する。位相比較器２４は、分周器２３からの入力信号と局部発振器４からの入力信号との位相を比較し、電圧値として出力する。位相比較器２４の出力信号はローパスフィルタ２５を介して、電圧制御発振器２１に入力する。電圧制御発振器２１、カプラ２２、分周器２３、位相比較器２４、ローパスフィルタ２５からなる回路は位相同期ループ回路を構成しており、ローパスフィルタ２５は、この位相同期ループのループフィルタとなっている。例えば、原振器４から１０ＭＨｚ信号が出力されているとき、分周器２３の分周数をＮ２＝３８８とすればよい（電圧制御発振器２１が出力する第１の局発信号の周波数は３．８５ＧＨｚ＋３０ＭＨｚとする）。
【００２２】
周波数変換回路６において、電圧制御発振器２６は第２の局発信号を生成し、この第２の局発信号の一部をカプラ２７により取り出す。カプラ２７の出力は分周器２８において分周数Ｎ３で分周して、位相比較器２９に入力する。位相比較器２９は、分周器２８からの入力信号と原振器４からの入力信号との位相を比較し、電圧値として出力する。位相比較器２９の出力信号はローパスフィルタ３０を介して、電圧制御発振器２６に入力する。電圧制御発振器２６、カプラ２７、分周器２８、位相比較器２９、ローパスフィルタ３０からなる回路は位相同期ループ回路を構成しており、ローパスフィルタ３０は、この位相同期ループのループフィルタとなっている。例えば、原振器４から１０ＭＨｚ信号が出力されているとき、分周器２８の分周数をＮ３＝５７３とすればよい（電圧制御発振器２６が出力する第２の局発信号の周波数は５．７７５ＧＨｚ―４５ＭＨｚとする）。
【００２３】
これらの周波数変換回路５及び６により生成した第１の局発信号及び第２の局発信号は、それぞれ分配回路７及び分配回路８に入力される。分配回路７からはＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎ内のミクサ１２に第１の局発信号を入力する。また、分配回路８からは移相器９を介してＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎ内のミクサ１８に第２の局発信号を入力する。
【００２４】
位相関係について説明する。ミクサ１２において、受信したパイロット信号（Ｆｒ）と第１の局発信号（Ｆ１）とを混合して差周波数信号（Ｆ１−Ｆｒ）に周波数変換し、逓倍器１８において、パイロット信号に対するＲＦ送信信号の周波数比であるＮ１で逓倍し、これを位相同期ループ（電圧制御発振器１５を含む位相同期ループ）においてＲＦ送信信号の周波数へ周波数変換することによって、理想的にはパイロット信号とＲＦ送信信号とは位相共役な関係となる。図３は、パイロット信号の受信方向に、ＲＦ送信信号が送信される場合を示す模式図である。図３において、隣り合うＲＦモジュール３の受信信号の経路差をΔｄｒ、送信信号の経路差をΔｄｔとする。この経路差についてΔｄｒ＝Δｄｔとなるとき、ＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎにおいて、それぞれパイロット信号と位相共役なＲＦ送信信号が送信されれば、そのＲＦ送信信号はパイロット信号の受信方向に送信される。経路差についてΔｄｒ＝Δｄｔとするには、各ＲＦモジュール３において、受信素子アンテナ１と送信素子アンテナ２を同一点に配置する場合や、受信素子アンテナ１と送信アンテナ２を交互に配置（図３に示すような配置）する場合等がある。
【００２５】
詳細には、パイロット信号とＲＦ送信信号とが上記のような位相共役な関係となるためには、第１の局発信号の通過位相と第２の局発信号の通過位相とが、位相比較器１９においてそれぞれ伝播する線路長との関係で揃う必要がある。しかし、実際にはこれらの通過位相を揃えることは困難であり、また、ＰＬＬ回路内のフィードバック経路の通過位相のばらつきによっても、パイロット信号とＲＦ送信信号とは位相共役な状態から位相ずれが生じた状態となる。この位相ずれが生じた状態は、ＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎにおいて生じることとなる。移相器９は、ＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎにおいて生じるＲＦ送信信号の位相共役状態からの位相ずれを調整するものであり、図１においては分配回路８とミクサ１８との間に設けているが、分配回路７とミクサ１２との間に設けてもよい。ＲＦモジュール３の各＃１〜＃ｎにおいて生じるＲＦ送信信号の位相共役状態からの位相ずれを調整するには、例えば、受信素子アンテナ１及び送信素子アンテナ２からなるアレーアンテナの正面方向からパイロット信号を同相供給し、アレーアンテナ上のＲＦ送信信号の１つを基準信号として、その基準信号とその他の送信信号とが同位相になるように、移相器９を調整すればよい。この調整によって、回路中の製造誤差等の要因により発生する通過位相のばらつきを修正し、所望の方向にＲＦ送信信号をビーム送信することができる。
【００２６】
実施の形態２
【００２７】
この発明の実施の形態２に係るレトロディレクティブアンテナ装置を図４に基づき説明する。図４はこの発明の実施の形態２に係るレトロディレクティブアンテナ装置の構成図である。図４において、３１は、ＲＦ送信信号の周波数に対するパイロット信号の周波数の比によって第１の低周波信号を分周する分周器を示す。図４において、図１と同じ符号を付した部品は、図１のそれらの部品と同等又は相当する部品を示す。また、図４においては、パイロット信号の周波数及びＲＦ送信信号の周波数に合わせて、例示する各信号の周波数及び分周数を図１のそれらのものから変更している。
【００２８】
実施の形態２に係るレトロディレクティブアンテナ装置は、受信素子アンテナ１において受信するパイロット信号の周波数が、送信素子アンテナ２により送信するＲＦ送信信号の周波数よりも大きい場合を考慮したものであり、この場合、ミクサ１２が出力する第１の低周波信号を分周器３１によって分周する。分周器３１に設定する分周数Ｎ４は、ＲＦ送信信号の周波数に対するパイロット信号の周波数の比の値であり、このように分周数を設定することによって、ＲＦ送信信号をパイロット信号に位相共役にすることができる。なお、パイロット信号に含まれる雑音をＲＦモジュール３において抑制することや、移相器９を用いた位相調整については、実施の形態１において説明したそれらと同様に行うことができる。また、図４において、分周器３１における分周数Ｎ４＝１．５は、実際の回路では、分周数３の分周器と、逓倍数２の逓倍器の組合せによって構成されることがあるが、このような組合せによるものも、この実施の形態２に示す分周器３１に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレトロディレクティブアンテナ装置の構成図である。
【図２】ＲＦモジュール３における雑音抑制を示す模式図である。
【図３】パイロット信号の受信方向に、ＲＦ送信信号が送信される場合を示す模式図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るレトロディレクティブアンテナ装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  受信素子アンテナ
２  送信素子アンテナ
４  原振器
９  移相器
１２  第１のミクサ
１３  逓倍器
１５  電圧制御発振器
１８  第２のミクサ
１９  位相比較器
２１  電圧制御発振器
２６  電圧制御発振器
３１  分周器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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