(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（２以上の正の整数）個の放射素子を配列して得られる一次元のアレイアンテナと、送信及び受信ビームの一次元走査に必要な実時間遅延テーパを形成する光ビーム形成回路とを具備する光制御アレイアンテナにおいて、
送信RF信号を第一の波長可変光源の光波で変調し、光ビーム形成回路に入力する光変調器と、
光ビーム形成回路から出力される光波をＫ個（１以上の正の整数）の異なる波長の光波に分波する光分波器と、
光分波器により分波された各波長の光波をそれぞれ検波して受信RF信号を得るＫ個の第二の受光器とを具備し、
更に、
光ビーム形成回路は、
アレイアンテナの各放射素子にそれぞれ接続される複数の送受信回路と、
光変調器により入力される変調光を各送受信回路の送信系に分配するとともに、各送受信回路の受信系から出力される光波を合成して光分波器に出力する光合成分配器と、
送受信回路は、送信系もしくは受信系の何れかに経路を切替える光スイッチと、ＣＦＧ（チャープドファイバグレーティング）と、第一の受光器を備え、
送受信回路の送信系は、光合成分配器から分配された変調光に、ＣＦＧにより第一の実時間遅延テーパを形成した後に、第一の受光器で検波した検波信号を上記放射素子に供給し、
送受信回路の受信系は、Ｋ個（１以上の正の整数）の第二の波長可変光源からの波長多重した光波を、上記放射素子で受信したRF信号により変調し、上記ＣＦＧにより第二の実時間遅延テーパを形成した後に、光合成分配器に出力することを特徴とする光制御アレイアンテナ。
【請求項２】
Ｍ（２以上の正の整数）個の放射素子を垂直方向に配列して得られるアレイアンテナをＮ列水平方向に配列してなる２次元アレイアンテナと、列数分に相当する垂直方向ビーム形成回路と１個の水平方向ビーム形成回路により、送信及び受信ビームの二次元走査に必要な垂直・水平方向の二次元の実時間遅延テーパを形成する手段を具備する光制御アレイアンテナにおいて、
送信系と受信系とを切り替える光スイッチを備え、
送信系は、送信RF信号を水平方向制御用の第一の波長可変光源の光波で変調して上記水平方向ビーム形成回路に設けた第一のCFGにより水平方向での第一の実時間遅延テーパを形成した後に第一の受光器で検波した検波信号により垂直方向制御用の第二の波長可変光源からの光波を再度変調し、次いでこの変調された光波を上記垂直方向ビーム形成回路に設けた第二のCFGにより垂直方向での第二の実時間遅延テーパを形成して第二の受光器により検波して検波信号を上記放射素子に供給する手段を具備し、
受信系は、垂直方向制御用のＫ（１以上の正の整数）個の第三の波長可変光源からの波長多重した光波を上記垂直方向ビーム形成回路において上記放射素子で受信したRF信号により変調し、上記第二のＣＦＧにより垂直方向での第三の実時間遅延テーパを形成して上記水平方向ビーム形成回路に設けた第三の受光器で検波し、次いで水平方向制御用のＬ（１以上の正の整数）個の第四の波長可変光源からの波長多重した光波を上記検波信号により再度変調して上記水平方向ビーム形成回路に設けた上記第一のＣＦＧにより水平方向での第四の実時間遅延テーパを形成した後に光分波器により各波長の光波を分波しＫ×Ｌ個の第四の受光器により検波してＫ×Ｌ個の受信RF信号を得る手段、
を具備したことを特徴とする光制御アレイアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光波を用いた実時間遅延制御によりビームを走査する光制御アレイアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の光制御アレイアンテナを示す構成図であり、J.L.Corral, et al., "Continuously Variable True Time-Delay Optical Feeder for Phased-Array Antenna Employing Chirped Fiber Gratings," IEEE Trans. On MTT, vol.45, no.8, pp.1531-1536, 1997に記載された構成図を模式的に示したものである。また、図１２は従来の送信ビームを示す状態図である。
【０００３】
図１１及び図１２において、１は放射素子、２は上記複数個の放射素子１からなるアレイアンテナ、７ｆは光サーキュレータ、８ｇは上記光サーキュレータ７ｆに接続される光変調器、９ｇは波長可変光源、１０は上記光変調器に供給される送信RF信号、１１ｃは上記複数個の波長可変光源９ｇと上記光変調器８ｇとの間に接続される光合波器、１２ｃは上記光サーキュレータ７ｆに接続される光分波器、１３ｇは上記光分波器１２ｃに接続される受光器、１７ｆは上記光サーキュレータ７ｆに接続されるCFG(チャープドファイバグレーティング)、１８ｄは上記放射素子１と上記受光器１３ｇとの間に接続される高出力増幅器、２２は上記アレイアンテナ２から放射される送信ビーム、２８は上記複数個の波長可変光源９ｇに接続されるビーム制御装置である。
【０００４】
次に動作について説明する。M（２以上の正の整数）個の各放射素子１に対応するM個の各波長可変光源９ｇの各波長はCFG１７ｆにおいて所望の実時間遅延テーパが形成されるようにビーム制御装置２８によって所望の値に設定され、光合波器１１ｃにより多重化される。波長多重された光波は光変調器８ｇにおいて送信RF信号１０により強度変調された後、光サーキュレータ７ｆを経由してCFG１７ｆに導かれる。
【０００５】
CFG１７ｆは光ファイバ内に離散的にグレーティングを設けたもので、入力された光波はその波長に応じてファイバに沿った物理的に異なる位置において反射される。したがって、各放射素子１に応じた波長で多重化された光波は各々異なる位置で反射するため、各波長の光波は異なった実時間遅延量を有したまま、光サーキュレータ７ｆを介して光分波器１２ｃに入力される。
【０００６】
この光分波器１２ｃでは多重化された光波を各放射素子１に対応する各受光器１３ｇ（ホトダイオード）に分波するため、各受光器１３ｇでの検波出力は実時間遅延されたRF出力となり、後段の高出力増幅器１８ｄにより増幅された後、各放射素子１に供給される。
【０００７】
ここで各RF出力の実時間遅延量はビーム制御装置２８によって所望の方向にビームを指向するように制御された実時間遅延テーパとなっているため、アレイアンテナ２からは所望の方向に指向された送信ビーム２２が放射される。
【０００８】
また、この実時間遅延テーパはビーム制御装置２８によって各波長可変光源９ｇの光波の波長を制御することにより任意に勾配を制御できるため、送信ビーム２２を一次元ビーム走査するように動作する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光制御アレイアンテナは以上のように構成されているため、ビーム走査には放射素子数分の波長可変光源が必要であると同時に放射素子数分の光波の波長の制御が必要であり、構成及び制御系が複雑である。また、送信系のみの構成であるが、送受信可能な光制御アレイアンテナの実現及び受信マルチビーム化にはさらに複雑となり実現性の点で問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、波長可変光源の数が放射素子の数によらず一定であり、且つ受信マルチビームを形成できる送受信可能な実時間遅延型の光制御アレイアンテナを実現させることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第一の発明の光制御アレイアンテナは、M個の放射素子を配列して得られる一次元のアレイアンテナと、光ビーム形成回路により、送信及び受信ビームの一次元走査に必要な実時間遅延テーパを形成する手段を具備する光制御アレイアンテナにおいて、送信系は、送信RF信号を第一の波長可変光源の光波で変調して上記光ビーム形成回路に設けたCFG（チャープドファイバグレーティング）により第一の実時間遅延テーパを形成した後に第一の受光器で検波した検波信号を上記放射素子に供給する手段と、受信系は、K（１以上の正の整数）個の第二の波長可変光源からの波長多重した光波を上記光ビーム形成回路において上記放射素子で受信したRF信号により変調し、上記CFGにより第二の実時間遅延テーパを形成した後に光分波器により各波長の光波を分波しK個の第二の受光器により検波してK個の受信RF信号を得る手段を具備するものである。
【００１２】
また、第二の発明の光制御アレイアンテナは、M個の放射素子を垂直方向に配列して得られるアレイアンテナをN列水平方向に配列してなる２次元アレイアンテナと、列数分に相当するN個の垂直方向ビーム形成回路と１個の水平方向ビーム形成回路により、送信及び受信ビームの二次元走査に必要な垂直・水平方向の二次元の実時間遅延テーパを形成する手段を具備する光制御アレイアンテナにおいて、送信系は、送信RF信号を水平方向制御用の第一の波長可変光源の光波で変調して上記水平方向ビーム形成回路に設けた第一のCFG（チャープドファイバグレーティング）により水平方向での第一の実時間遅延テーパを形成した後に第一の受光器で検波した検波信号により垂直方向制御用の第二の波長可変光源からの光波を再度変調し、次いでこの変調された光波を上記垂直方向ビーム形成回路に設けた第二のCFGにより垂直方向での第二の実時間遅延テーパを形成して第二の受光器により検波して検波信号を上記放射素子に供給する手段と、受信系は、垂直方向制御用のK個の第三の波長可変光源からの波長多重した光波を上記垂直方向ビーム形成回路において上記放射素子で受信したRF信号により変調し、上記第二のCFGにより垂直方向での第三の実時間遅延テーパを形成して上記水平方向ビーム形成回路に設けた第三の受光器で検波し、次いで水平方向制御用のL（１以上の正の整数）個の第四の波長可変光源からの波長多重した光波を上記検波信号により再度変調して上記水平方向ビーム形成回路に設けた上記第一のCFGにより水平方向での第四の実時間遅延テーパを形成した後に光分波器により各波長の光波を分波しK×L個の第四の受光器により検波してK×L個の受信RF信号を得る手段を具備するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１における光制御アレイアンテナを示す構成図であり、図２は送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図、図３はビーム走査の原理を説明するための説明図、図４は送信ビーム及び受信マルチビームを示す状態図である。
【００１４】
図１〜図４において、３ａは上記M個の放射素子１と接続される送受信回路、４ａは上記M個の送受信回路３ａと接続される光合成分配器、５ａは上記M個の送受信回路３ａと接続される光M分配器、６は上記送受信回路３ａ、上記光合成分配器４ａ及び上記光M分配器５ａとで構成される光ビーム形成回路、１４ａは上記受光器１３ａから出力される受信RF信号、１５ａ〜１５ｄは上記送受信回路３ａに設けられ且つ送信経路と受信経路を切り替える光スイッチ、１６ａ、１６ｂは上記送受信回路３ａに設けられ且つ送信経路と受信経路を切り替えるスイッチ、１９ａは上記送受信回路３ａに設けられ且つ上記光変調器８ｂと接続される低雑音増幅器、２０ａ〜２０ｃは実時間遅延テーパ、２１は分散光ファイバの一例である上記CFG(チャープドファイバグレーティング)１７ａ〜１７ｃによって形成される上記実時間遅延テーパ２０ａと勾配が逆のバイアス時間遅延を形成するゼロ分散遅延線路、２３ａ、２３ｂは上記アレイアンテナ２で形成される受信ビーム、２４ａは上記K個の受信ビーム２３を総称する受信マルチビームである。
【００１５】
なお、図１〜図４において、１、２、７ａ〜７ｃ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、１０、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１３ｂ、１７ａ〜１７ｃ、１８ａ及び２２は従来の説明と同じものである。
【００１６】
次に、この光制御アレイアンテナの動作について説明する。各放射素子１はリニアに配列されているため、アレイアンテナ２はリニアアレイとして動作するが、送信系と受信系とで動作が異なる。
【００１７】
最初に、図２（ａ）と図４（ａ）により送信系について説明する。
送信ビーム２２の指向方向を制御するための波長λtの光波が波長可変光源９ａから光変調器８ａに供給され送信RF信号１０（例えば１０GHzのマイクロ波信号）によって強度変調された光波として光サーキュレータ７ａを介して光ビーム形成回路６の光合成分配器４ａに入力される。
【００１８】
この光波は光合成分配器４ａにて放射素子１の数Mに相当しM分配されて各送受信回路３ａに供給され、送信側に接続されている光スイッチ１５ａ、１５ｂ及び光サーキュレータ７ｂを介してCFG（チャープドファイバグレーティング）１７ａに導かれる。
【００１９】
CFG１７ａは光ファイバ内に離散的にグレーティングを設けたもので、入力された光波はその波長に応じてファイバに沿った物理的に異なる位置において反射される。すなわち、供給された光波の波長λtに応じた実時間遅延量がCFG１７ａによって与えられる。
【００２０】
この遅延時間が制御された光波は光サーキュレータ７ｂを介して受光器１３ｂ（ホトダイオード）で検波されるため、実時間遅延されたRF信号として高出力増幅器１８ａ及びスイッチ１６ａを介して放射素子１に供給される。
【００２１】
ここでビーム制御装置によって設定された波長可変光源９ａの波長λtにより所望の方向にビームが指向されるような実時間遅延テーパ２０を形成するため、各送受信回路３ａにおけるCFG１７ａ〜１７ｃは全てグレーティングの位置が異なったものが用いられる。
【００２２】
したがって、光波の波長λtをλ1…λi…λpと可変することによって遅延時間の傾斜が異なる実時間遅延テーパ２０ａを形成できため、P個の方向に送信ビーム２２の指向方向を一次元ビーム走査で制御できる。
【００２３】
次に受信系について、図２（ｂ）と図４（ｂ）により説明する。
波長λr,1〜λr,KのK個の光波が各波長可変光源９ｂから光合波器１１ａにて波長多重され光M分配器５ａによってM個の放射素子１に対応する各送受信回路３ａに分配供給される。
【００２４】
一方、放射素子１で受信されたRF信号は例えば１０GHzのマイクロ波信号であり、各送受信回路３ａの受信側に接続されているスイッチ１６ｂと低雑音増幅器１９ａを介して光変調器８ｂに供給される。
【００２５】
上記波長多重された光波は受信された上記RF信号によって強度変調された光波として光サーキュレータ７ｃ及び光スイッチ１５ｅを介してCFG１７ａに導かれる。
【００２６】
CFG１７ａでは前記送信系の動作と同様に入力された光波はその波長に応じてファイバに沿った物理的に異なる位置において反射されるが、受信系の光波は多重化されているため、各光波の波長λr,1〜λr,Kに応じて反射位置が異なる。
【００２７】
すなわち、各光波の波長λr,1〜λr,Kに応じた実時間遅延量がCFG１７ａによって与えられることになる。このK通りの遅延時間が制御された光波は光サーキュレータ７ｃと光スイッチ１５ｃを介して光ビーム形成回路６の光合成分配器４ａに入力される。
【００２８】
この遅延時間が制御された光波は光サーキュレータ７ａを介して光分波器１２ａにて各波長λr,1〜λr,K毎に分波され波長の種類と同数（K個）の各受光器１３ａ（ホトダイオード）で検波され、K個の受信RF信号１４ａが検出される。
【００２９】
したがって、ビーム制御装置によって設定された各波長可変光源９ｂの波長λr,1〜λr,Kにより所望の方向にビームが指向されるようなK通りの実時間遅延テーパ２０が形成されるため、K個の受信ビーム２３からなる受信マルチビーム２４ａを形成するように動作する。
【００３０】
また、光波の各波長λr,1〜λr,Kを送信の場合と同様に各々λ1…λi…λpと可変することによって遅延時間の傾斜が異なる実時間遅延テーパ２０ａを各波長毎に形成できため、受信マルチビーム２４ａをP個の方向にビームの束として一次元ビーム走査で一括制御できる。
【００３１】
さらにまた、全ての波長λr,1〜λr,Kを制御せずにある特定の波長だけを可変することによって、受信マルチビーム２４ａのうちのある特定の受信ビーム２３だけを独立に走査することもできる。
【００３２】
なお、図３（ａ）に示すようなCFG１７ａ〜１７ｃではボアサイト方向の片側一方（＋あるいは−の角度方向）にのみビーム走査するが、両側（±の両角度方向）にビーム走査するためには、各CFG１７ａ〜１７ｃにおける反射位置（実時間遅延テーパ２０）がビーム走査範囲に相当する光波の波長範囲内で左右対称となるような（λ1とλpによる実時間遅延テーパの傾斜が相殺されるような逆の関係の）複雑なCFG１７とするか、あるいは図３（ｂ）に示すようにCFG１７ａ〜１７ｃによる片側だけに勾配を持つ実時間遅延テーパ２０ａの最大勾配の半分の逆勾配（実時間遅延テーパ２０ｂ）をゼロ分散遅延線路２１（例えばゼロ分散光ファイバ）により固定遅延時間バイアスとして設定することで左右対称となる実時間遅延テーパ２０ｃを形成するようにすれば良い。
【００３３】
後者の場合、各CFG１７に対応して図３（ｂ）の如く長さ（遅延時間）が異なる各ゼロ分散遅延線路２１を各送受信回路３ａと光合成分配器４ａとの間に設けるか、あるいはCFG１７ａと光スイッチ１５ｂ（または１５ｄ）の間に設けることで実現できる。
【００３４】
ここで、送受信回路３ａにおいて送信系と受信系とを切り替える手段として光スイッチ１５ａ、１５ｃを用いているが、代わりに光サーキュレータ７を用いても良い。
【００３５】
また、K個の受信ビーム２３からなる受信マルチビーム２４ａを形成するためにK個の波長可変光源９ｂとK個の受光器１３ａ及び光分波器１２ａを用いているが、単一の受信シングルビームのみを形成するために、波長可変光源９ｂと受光器１３ａを各１個とし且つ光分波器１２ａを削除した構成としても良い。
【００３６】
以上によれば、送信RF信号を波長可変光源の光波で変調した後に各放射素子に対応したCFG（チャープドファイバグレーティング）により実時間遅延テーパを形成し、受光器で検波した検波信号を放射素子に供給するため、送信ビームを１個の波長可変光源の波長を制御するだけで容易に送信ビームを走査できる効果が得られる。
【００３７】
また、K個の波長可変光源からの波長多重した光波を各放射素子で受信したRF信号により強度変調してCFGにより実時間遅延テーパを形成するため、ビーム数分（K個）の波長可変光源を制御するだけで容易に受信マルチビームを形成できる他、受信マルチビームの束をまとめて走査できる効果が得られる。
【００３８】
さらに、K個の波長可変光源のうち任意の波長可変光源を制御することにより、K個の受信マルチビームを構成する任意の受信ビームを単独にビーム走査できる効果も得られる。
【００３９】
実施の形態２
図５はこの発明の実施の形態２を示す光制御アレイアンテナの構成図であり、図６は垂直方向ビーム形成回路の構成図、図７は水平方向ビーム形成回路の構成図、図８は垂直方向ビーム形成回路における送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図、図９は水平方向ビーム形成回路における送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図、図１０は送信ビーム及び受信マルチビームを示す状態図である。
【００４０】
この実施の形態２は、M個の放射素子１を垂直方向に配列して得られるアレイアンテナ２をN列水平方向に配列してなる２次元アレイアンテナと、列数分に相当するN個の垂直方向ビーム形成回路２５と１個の水平方向ビーム形成回路２６により、送信及び受信ビームの二次元走査に必要な垂直・水平方向の二次元の実時間遅延テーパ２０を形成する構成とするものである。
【００４１】
送信系は図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）で記述しており、送信RF信号１０を水平方向制御用の波長可変光源９ｃの光波λthで強度変調して上記水平方向ビーム形成回路２６に設けたCFG（チャープドファイバグレーティング）１７ｅにより水平方向での実時間遅延テーパ２０を形成した後に受光器１３ｅで検波した検波信号により垂直方向制御用の波長可変光源９ｄからの光波λtvを再度強度変調し、次いでこの変調された光波を上記垂直方向ビーム形成回路２５に設けたCFG１７ｄにより垂直方向での実時間遅延テーパ２０を形成して受光器１３ｄにより検波して得られる検波信号を放射素子１に供給するものである。
【００４２】
且つ受信系は図８（ｂ）、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）で記述しており、垂直方向制御用のK個の波長可変光源９ｆからの波長多重した光波λrv,1〜λrv,Kを上記垂直方向ビーム形成回路２５内において放射素子１で受信したRF信号により強度変調し、CFG１７ｄにより垂直方向での実時間遅延テーパ２０を形成して上記水平方向ビーム形成回路２６に設けた受光器１３ｆで検波し、次いで水平方向制御用のL個の波長可変光源９ｅからの波長多重した光波λrh,1〜λrh,Lを上記検波信号により再度強度変調して上記水平方向ビーム形成回路２６に設けたCFG１７ｅにより水平方向での実時間遅延テーパ２０を形成した後に光分波器１２ｂにより各波長の光波を分波しK×L個の受光器１３ｃにより検波してK×L個の受信RF信号１４ｂを得るものである。
なお、この実施の形態２における光制御アレイアンテナのビーム走査の原理を説明するための説明図は図３と同様である。
【００４３】
以上説明したように、この実施の形態２による光制御アレイアンテナによれば、波長可変光源９ｃ、９ｅ及びCFG１７ｅと波長可変光源９ｄ、９ｆ及びCFG１７ｄとを各々水平方向制御用と垂直方向制御用に分け、垂直方向ビーム形成回路２５で垂直方向へのビーム走査に必要な実時間遅延テーパ２０を形成し、水平方向ビーム形成回路２６で水平方向へのビーム走査に必要な実時間遅延テーパ２０を形成するため、二次元のビーム走査が可能となる。
【００４４】
受信系においては、K個の波長可変光源９ｆからの各光波の波長λrv,1〜λrv,Kを波長多重し、垂直ビーム形成回路２５にて各放射素子１の受信信号により強度変調した後にCFG１７ｄにて実遅延時間を設定するため、K個の実時間遅延テーパ２０を同時に形成でき、結果として垂直方向にK個の受信ビーム２３ｃ〜２３ｄ（あるいは２３ｅ〜２３ｆ）を構成できる。
【００４５】
また、L個の波長可変光源９ｅからの各光波λrh,1〜λrh,Lを波長多重し、垂直ビーム形成回路２５の光合成分配器４ｂで合成された出力光波を受光器１３ｆで検波した信号で強度変調した後に、CFG１７ｅにて実遅延時間を設定するため、L個の実時間遅延テーパ２０を同時に形成でき、結果として水平方向にL個の受信ビーム２３ｃ〜２３ｅ（あるいは２３ｄ〜２３ｆ）を構成できる。
すなわち、垂直方向制御用と水平方向制御用の両者の波長可変光源９ｆ、９ｅを複数設け、且つ各光波の波長が異なるようにビーム制御装置により制御することにより二次元の受信マルチビーム２４ｂを形成することができる。
【００４６】
ここで、送受信回路３ｂ及び３ｃにおいて送信系と受信系とを切り替える手段として光スイッチ１５ｅ、１５ｇ及び１５ｉ、１５ｋを用いているが、代わりに光サーキュレータ７を用いても良い。
【００４７】
また、垂直方向にK個、水平方向にL個の受信ビーム２３からなる合計K×L個の２次元の受信マルチビーム２４ｂを形成するためにK＋L個の波長可変光源９ｆ、９ｅ、垂直用及び水平用の光合波器１１ａ、１１ｂ、K×L個の受光器１３ｃ及び光分波器１２ｂを用いているが、単一の受信シングルビームや垂直方向あるいは水平方向のみの１次元受信マルチビームを形成するために、上記波長可変光源９ｅ、９ｆ、垂直用及び水平用の光合波器１１ａ、１１ｂ、K×L個の受光器１３ｃ及び光分波器１２ｂの数を適宜変更した構成としても良い。
【００４８】
なお、上記実施の形態１及び２では、光サーキュレータ７ａを送信系と受信系とを切り替える手段として用いているが、代わりに光スイッチ１５を用いても良い。
【００４９】
また、上記実施の形態１及び２では、光の増幅手段の記載を省略しているが、光の伝送系に光ファイバアンプあるいは光増幅器を設けた構成としても良い。
【００５０】
以上によれば、波長可変光源とCFGとを各々水平方向・垂直方向制御用、且つ送信・受信制御用に分け、垂直方向のビーム走査に必要な実時間遅延テーパと水平方向へのビーム走査に必要な実時間遅延テーパとを独立に形成するため、送信・受信及び水平・垂直の少なくとも４台の波長可変光源を制御するだけで容易に送受信ビームを二次元ビーム走査できる効果が得られる。
【００５１】
また、K個の波長可変光源からの波長多重した光波を垂直方向に配列してある各放射素子で受信したRF信号により強度変調してCFGにより実時間遅延テーパを形成し、L個の波長可変光源からの波長多重した光波を水平方向に配列してある各アレイアンテナに対応する垂直ビーム形成回路の出力光波の検波信号により強度変調してCFGにより実時間遅延テーパを形成するため、K＋L個の波長可変光源を制御するだけで容易にK×L個の二次元受信マルチビームを形成できる他、受信マルチビームの束をまとめて二次元走査できる効果が得られる。
【００５２】
さらに、K個の波長可変光源とL個の波長可変光源のうち任意の波長可変光源を制御することにより、K×L個の二次元受信マルチビームを構成する任意の垂直列あるいは水平列に配置された直線状の受信ビームを単独にビーム走査できる効果も得られる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は放射素子の数によらず一定の波長可変光源により送受信可能で且つ受信マルチビームを形成できる実時間遅延型の光制御アレイアンテナを可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による光制御アレイアンテナの実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図である。
【図３】  ビーム走査の原理を説明するための説明図である。
【図４】  送信ビーム及び受信マルチビームを示す状態図である。
【図５】  この発明による光制御アレイアンテナの実施の形態２を示す構成図である。
【図６】  垂直方向ビーム形成回路の構成図である。
【図７】  水平方向ビーム形成回路の構成図である。
【図８】  垂直方向ビーム形成回路における送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図である。
【図９】  水平方向ビーム形成回路における送受信回路の送信状態及び受信状態を示す構成図である。
【図１０】  送信ビーム及び受信マルチビームを示す状態図である。
【図１１】  従来の光制御アレイアンテナを示す構成図である。
【図１２】  従来の送信ビームを示す状態図である。
【符号の説明】
１  放射素子、  ２  アレイアンテナ、  ３  送受信回路、  ４  光合成分配回路、  ５  光M分配器、  ６  光ビーム形成回路、  ７  光サーキュレータ、  ８  光変調器、  ９  波長可変光源、  １０  送信RF信号、  １１  光合波器、  １２  光分波器、  １３  受光器、  １４  受信RF信号、  １５  光スイッチ、  １６  スイッチ、 １７  CFG(チャープドファイバグレーティング)、  １８  高出力増幅器、  １９  低雑音増幅器、  ２０  実時間遅延テーパ、  ２１  ゼロ分散遅延線路、  ２２  送信ビーム、  ２３  受信ビーム、  ２４  受信マルチビーム、  ２５  垂直方向ビーム形成回路、  ２６  水平方向ビーム形成回路、  ２７  光N分配器、  ２８  ビーム制御装置
【図１】
0003829670.tif 000002
【図２】
0003829670.tif 000003
【図３】
0003829670.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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