自适应阵列装置制造方法及图纸

第１图形形成部形成全部天线的阵列天线图，第２、第３图形形成部分别使用全部天线的一部分的天线组和与其他部分的天线组不同的频率形成组内的天线的阵列天线图。控制部３有选择地切换第１图形形成部与第２、第３图形形成部的图形形成。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
自适应阵列装置本专利技术涉及利用多个天线自适应地作成方向图的自适应阵列装置。近年来，在数字方式的通信装置中，为了提高传输效率，通过用数字信息信号(基带信号)调制载波进行信息的传输。在数字通信中，通过提高传输速度或分时复用而将多个用户收容到同一频率中的多频道化，实现了频率资源的有效利用。其反面则是伴随传输速度的高速化，衰减引起的通信品质的劣化却成了问题，现在，已开发了各种对策技术。作为衰减对策之一，引人注目的是自适应阵列方式。所谓自适应阵列方式，就是利用多个天线作成方向图(也称为阵列天线图)而电波到达特定方向的用户的方式。例如，具有4组由发信电路、收信电路和天线构成的无线部的自适应阵列装置通过分别调整发信时各发信电路的增益和发信信号的相位以及收信时各收信电路的增益和收信信号的相位，便可形成发信时和收信时的方向图。关于自适应阵列方式的详细情况，记载在「空间领域における适应信号处理とその应用技术论文特集」(电子通信学会论文志VOL.J75-B-II NO.11NOVEMBER)中，这里，省略详细的说明。为了使用自适应阵列方式进行双工通信，最好双向形成对通信对方的方向图。在应用于无线电话等移动通信时，在移动机侧，有装置的大小和天线数等物理的限制，所以，在移动机侧控制方向图是不现实的。因此，在无线基站，在收信时和发信时都形成方向图。即，在基站中，在发信时也形成和收信时最合适地形成的方向图相同的方向图而发射电波。这样，在无线基站中，通过对多个移动机形成相互不同的方向图，便可重叠到1个频率上同时进行通信。该通信称为路分多址(PDMA(Path Division Multiple Access))通信。关于该PDMA，记载在「パス分割多元接续(PDMA)移动通信方式」(信学技报RCS93-84(1994-01)，pp37-44)中，所以，省略详细的说明。-->先有技术的自适应阵列装置通过形成不同的方向图，可以有效地利用1个波(1个频率)，但是不能相互有效地利用多个波(多个频率)。例如，没有开发在无线电话机的基站中预先限定了分配的频率时更有效地利用频率资源的技术。本专利技术的目的旨在提供根据状况高效率地利用多个波并且有效地收容多个移动机的自适应阵列装置。为了达到上述目的，本专利技术的自适应阵列装置具有形成所有的天线的阵列天线图的第1形成单元、将多个天线分为由2个以上的天线构成的多个组并对所分的各组使用不同的频率形成组内的天线的阵列天线图的第2形成单元和有选择地切换第1形成单元的方向图形成与第2形成单元的方向图形成的控制单元。按照该结构，自适应阵列装置切换将全部天线作为1个阵列天线而路径重叠的动作模式和各组作为阵列天线而路径重叠的动作模式，所以，通过根据状况切换某一动作模式而切换1波和多个波的利用，可以高效率地利用频率资源并且可以有效地收容多个移动机。另外，上述自适应阵列装置可以作为时分多路方式的无线电话机的基站使用，上述控制单元根据线路连接的频道数进行上述切换。此外，第2形成单元也可以采用在某一组中作为控制频道使用的时间间隙不形成阵列天线图、而在其他时隙形成阵列天线图的结构。按照该结构，本自适应阵列装置除了上述效果外，还可以作为无线基站而设置，存在不适用于路径重叠的控制频道，所以，与全天线模式相比，在组模式中可以容纳更多的通信频道。另外，上述自适应阵列装置具有mn(m、n是2以上的整数)条天线，上述第2形成单元分割为由m条天线构成的n个组。按照该结构，各组的天线条数是相同的，可以使各组的路径重叠数相同，所以，可以更简单地形成阵列天线图。此外，上述自适应阵列装置具有数字信号处理器，上述第1形成单元在数字信号处理器中通过计算赋予所有的天线的增益和相位来形成阵列天线图，上述第2形成单元在数字信号处理器中通过计算赋予各组内的天线的增益和相位来形成阵列天线图。-->按照该结构，阵列天线图的形成可以利用使数字信号处理器动作的程序而实现，所以，任意设定组数、天线数、各组的路径重叠数就是很容易的，而且也可以很容易地实现动态地变更它们。附图的简单说明图1是表示本专利技术实施例1的自适应阵列装置的结构的框图。图2是全部天线模式的动作说明图。图3是组模式的动作说明图。图4是天线10a～80a的配置例。图5是表示全天线模式的基带部1的TDMA/TDD处理和路径重叠处理的情况的说明图。图6是表示组模式的基带部1的TDMA/TDD处理和路径重叠处理的情况的说明图。图7是表示信号处理部2的更详细的结构的框图。图8是表示由第1图形计算部6计算的参量的相互关系的说明图。图9是表示由第2图形计算部7计算的参量的相互关系的说明图。图10是表示由第3图形计算部8计算的参量的相互关系的说明图。图11是表示控制部3进行的切换全天线模式和组模式的处理的流程图。图12是表示实施例2的自适应阵列装置的结构的框图。图13是表示组模式的基带部1的TDMA/TDD处理和路径重叠处理的情况的说明图。实施专利技术的最佳的形式(实施例1)实施例1的自适应阵列装置作为利用由PHS标准规定的双工分时多路(TDMA/TDD)方式通过线路连接PHS电话机的PHS基站而设置，除了上述分时多路外，也进行路分多址(以下，称为路径重叠)。--><全体结构>图1是表示实施例1的自适应阵列装置的结构的框图。如图所示，本自适应阵列装置由基带部1、信号处理部2、控制部3、本机振荡器4和5、天线10a～80a、前端模块(以下，称为FEM)10b～80b和无线部10c～80c构成，形成全部天线10a～80a的路径重叠用的方向图，分割为由天线10a～40a构成的组(以下，称为组A)和由天线50a～80a构成的组(以下，称为组B)，分割的各组使用不同的频率，切换组内的天线形成路径重叠用的方向图。下面，将形成全部天线10a～80a的路径重叠用的方向图而进行通信的情况称为「全天线模式」，将在组A和组B中使用不同的频率并且各组形成4条天线的路径重叠用的方向图而进行通信的情况称为「组模式」。另外，上述方向图也称为阵列天线图。图2表示全天线模式的动作说明图。图中，表示在全天线模式中对4台子机PS1～PS4使用相同频率f1进行路径重叠的情况。另外，图3表示组模式的动作说明图。图中，表示在组模式中利用组A对2台子机PS1、PS2使用频率f1进行路径重叠，同时，利用组B对2台子机PS3、PS4使用频率f2进行路径重叠的情况。图2和图3表示分时多路的1时隙的路径重叠的情况。在图1中，基带部1在通过电话交换网而连接的多个线路与信号处理部2之间收发多个信息信号(表示声音或数据的基带信号)。在本实施例中，对于分时多路复用，对各TDMA/TDD帧多路化为4个频道，对于路径重叠用，对TDMA/TDD帧中的每1个频道最多重叠4个信息信号。这里，所谓TDMA/TDD帧，就是具有5ms的周期、由可以8等分的上行(从PHS无线电话机向本基站)4时隙和下行(从本基站向PHS无线电话机)4时隙构成。信号处理部2全天线模式中将8条天线作为1个阵列天线，计算用于对应路径重叠的各信号形成方向图的各种参量(第1图形计算部6)，在组模式中将组A、组B分别作为1个阵列天线，计算用于对各组应路径重叠的各信号形成方向图的各种参量(第2、第3图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个天线的自适应阵列装置，其特征在于：具有形成所有的天线的阵列天线图的第１形成单元、将上述多个天线分为由２个以上的天线构成的多个组并对所分的各组使用不同的频率形成组内的天线的阵列天线图的第２形成单元和有选择地切换第１形成单元的方向图形成与第２形成单元的方向图形成的控制单元。

【技术特征摘要】
JP 1998-10-30 311360/98;JP 1999-10-26 303405/991.一种具有多个天线的自适应阵列装置，其特征在于：具有形成所有的天线的阵列天线图的第1形成单元、将上述多个天线分为由2个以上的天线构成的多个组并对所分的各组使用不同的频率形成组内的天线的阵列天线图的第2形成单元和有选择地切换第1形成单元的方向图形成与第2形成单元的方向图形成的控制单元。2.按权利要求1所述的自适应阵列装置，其特征在于：作为分时多路方式的无线电话机的基站使用，上述控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭沼敏范，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]