アクティブフェーズドアレービーム形成のためのモノリシックマイクロ波信号処理
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概要
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マルチビーム空間電力合成に要求されるマイクロ波技術のひとつに「ビーム形成技術」がある。ここではビーム形成をRF帯で直接行うマイクロ波信号処理の考え方を述べると共にそのための小型化集中定数基本回路トポロジーを紹介する。1. まえがき: 通信衛星のグローバル化を背景に, 複数の放射ビームを同時に形成する「マルチビーム形成技術」の研究開発が活発化している。マルチビームを形成するための種々の方式を表1に示す。マルチポート増幅器(MPA)はハイブリッドマトリクス増幅器(HMA)とも呼ばれており, 通信トラフィック分布の変動に適応して電力をビーム間で自由に配分できることを特徴とする。能動フェーズドアレーは各々の放射素子に増幅器が直結しており, 空間で電力を合成することができる。このため合成効率が高く, 合成損による発熱も回避できる。特に, 大電力送信系の場合や衛星搭載のように排熱量が厳しい場合に有利である。一般的にフェーズドアレーは通常の単一励振アンテナよりも構成が複雑であるため, 高価格で民生通信用にはあまり用いられていなかった。しかしながら近年では集積回路技術の進展により, その応用範囲は拡大傾向となる可能性が高まりつつある。フェーズドアレーにおいて所望のビームを形成するには, 各放射素子に励振されるマイクロ波信号に位相差を与えることが必要である。従って, 複数のビームを自在に形成するには非常に多数(ビーム数×放射素子数)の位相制御機能を備える必要がある。ビーム形成の方法として, 低周波帯で行うデジタルビーム形成(DBF)と高周波帯で直接行うマイクロ波信号処理(MSP)がある。ここでは, ビーム形成回路網(BFN)を高集積MMICで実現する「モノリシックマイクロ波信号処理」の考え方を述べるとともに, そのための小型化集中定数基本回路トポロジーを紹介する。
- 1997-03-06
著者
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