[发明专利]可以连续发送和接收的阵列天线收发信机

说明书

本发明涉及阵列天线收发信机，更具体地说，本发明涉及即使在基准信号提供系统发生故障时仍能连续发送和接收的阵列天线收发信机。

阵列天线收发信机具有为各阵列天线单元设置的收发信机部分和用于对它们进行控制的收发信机部分控制电路。在接收时，阵列天线收发信机对在收发信机部分内的各天线单元接收的信号进行频率变换处理并发送到收发信机部分控制电路，收发信机部分控制电路进行加权运算和合成运算。在发送时，在收发信机部分控制电路内对信号进行加权运算并将该信号发送到收发信机部分，收发信机部分对该信号进行频率变换传输处理并从各天线单元发射。

图1示出传统阵列天线收发信机的方框图。参考图2，传统阵列天线收发信机包括：天线部分201、N个收发信机部分202-1至202-N、N个基准信号203-1至203-N、收发信机部分控制电路204、混合线圈205以及公共基准信号生成部分206。通常，对天线部分的输入端和输出端设置收发信机部分，在此传统实例中设置了N个收发信机部分。为了提供基准信号，将同步信号送到公共基准信号生成部分206，公共基准信号生成部分206产生基准信号。通过混合线圈205将产生的基准信号分布到N个收发信机部分202-1至202-N。通过此方法，公共基准信号生成部分206产生基准信号并送到所有收发信机部分。因此，可以将基准信号从单一的信号源共同地送到所有的收发信机部分。

在图1所示的传统阵列天线收发信机中，在各收发信机部分的外部设置公共基准信号生成部分作为基准信号源，并将公共基准信号生成部分的输出分配到各收发信机部分。因此，在各收发信机部分之间可以实现同步。以这样的方式在各收发信机部分之间建立同步的原因在于，如果在阵列天线收发信机内天线单元的各收发信机部分互相之间不同步，就不能高精度对发送信号或接收信号进行加权运算和合成运算。

另一方面，可以想到不使用公共基准信号生成部分、对各收发信机部分单独生成基准信号的方法。然而，在这种情况下，可以将相位、振幅和频率不同的基准信号送到各收发信机部分。因此，为了在收发信机部分之间建立同步，应分别进行校正。

由于上述原因，在传统阵列天线收发信机中，公共基准信号生成部分提供所有收发信机部分公共的信号。这样，就可以以高精度对发送的信号和接收的信号进行加权运算和合成运算而无需进行任何校正。

然而，在上述传统阵列天线收发信机中，当由于某种故障原因将公共基准信号生成部分设置为非运算状态时，就不能在所有收发信机块上对信号进行发送和接收。

在日本未决专利申请(JP-A-Heisei5-191128)中披露了一种阵列天线的制造方法。在此参考文献中，单元接收系统包括：单元接收块1-1至1-N、相位同步块2-1至2-N以及相位基准块3；单元接收块包括接收天线7和接收变频器8。根据外部基准信号，将接收变频器8的本机信号频率锁定到预定频率。通过接收变频器8的输出端将外部基准信号送到变频器。通过将基准信号作为公共基准信号送到各接收变频器8，共同产生变频器的本机信号频率而无需在高频带内进行本机分布。这样，即使有许多自适应阵列天线单元，所有接收变频器仍可以共同运行。

此外，在日本未决专利申请(JP-A-Heisei5-281326)中还披露了一种阵列装置。在此专利申请中，阵列装置包括：第一天线行，第一天线行至少包括两个以与无线电波的到达方向正交横向排列的天线；以及与无线电波到达方向垂直的无线电波覆盖面。驱动部分将第一天线行驱动到水平方向。相位差检测部分检测第一天线行各天线的接收信号之间的相位差。驱动控制部分控制驱动部分以将第一天线行驱动到这样的方向，即相位差检测部分检测的相位差为0的方向。第二天线行包括多个以互相平行的、与水平方向正交纵向排列的天线。驱动部分将第二天线行驱动到水平方向。驱动控制部分控制驱动部分以将第二天线行驱动到实质上与第一天线行的方向所指的方向相同的方向。根据第一天线行和第二天线行内至少一个天线的接收信号，基准信号产生部分产生基准信号。根据其它天线中至少一个天线的接收信号，信号控制部分产生比较信号并将比较信号的频率变换为与基准信号的频率相同，同时将比较信号的相位控制到与基准信号的相位一致。同步部分使基准信号与信号控制部分控制的比较信号同步。