接收电路和自适应阵列天线系统技术方案

接收电路包括接收部分和控制部分。使用相位比较操作产生的本地频率信号，接收部分进行输入信号的频率转换。根据接收部分输出的相位比较信号，控制部分除去在接收部分中加上的传输相位误差。还公开了一种自适应阵列天线系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接收电路和使用该接收电路的自适应阵列天线系统，特别涉及可以精确地在接收部分控制接收信号的传输延迟相位差的接收电路和自适应阵列天线系统。作为接收机天线，可以使用自适应阵列天线，该天线波束可以在无线电波的到达方向上电控制。既，天线的方向性可以调节。这种自适应阵列天线被广泛用作为移动接收的天线，已经建议了各种类型的自适应阵列天线。一般来说，自适应阵列天线系统具有多个天线单元，并设计各自天线单元从提供的接收电路获得由合成输出要求的接收信号。作为预处理部分的每一个常规接收电路与上述自适应阵列天线的各自天线单元组的组合包括一个用于本振信号的振荡器。在这种情况下，各个振荡器相位上不必要相互之间一致，在本振信号之间存在相位差。为此原因，当在每一个无线电信号接收部分(称为接收部分)中由混频器进行频率转换时，对应的相位差被加到接收信号上。但是，增加之后的每一个信号在对应的接收电路中随传输相位变化。既，这个相位不是固定的。因此，不可能在后面阶段通过天线检测接收的传输延迟相位差。如上所述，无法在每一个接收电路中控制传输延迟相位差。为此原因，在自适应阵列天线设计中同时使用多个接收电路工作，具体说，在每一个接收电路中的随机传输延迟相位差直接地影响了设备的性能。既，当接收电路被用于自适应阵列天线系统时，由于不能够精确计算接收信号的传输延迟相位差，所以，不能进行校正。因此，如果可以管理和控制每一个接收电路中的传输延迟量，则可以改善设备的性能。为解决此问题，可以使用共用合成器的方案。例如，日本专利公开10-224138公开了一个例子。但是，在这种类型的自适应阵列天线系统中，必须准备与信道一样多的振荡器。此外，因为信号必须通过同轴电缆分配到各个接收电路，所以，设备变得很大。本专利技术的目的时提供一种可以精确再现接收信号的传输相位延迟特征的接收电路和自适应阵列天线系统。本专利技术的另一目的是提供一种接收电路和自适应阵列天线系统，该系统与常规电路比较具有小变化的小尺寸电路配置。为获得上述目的，按照本专利技术，提供的接收电路包括接收部分，其用于使用相位比较操作产生的本地频率信号进行输入信号的频率转换，控制部分，其根据来自接收部分的相位比较信号输出，把在接收部分中加上的传输相位误差除去。附图说明图1A是图1B所示的使用在系统中的接收电路的方框图。图1B是本专利技术第一实施例的自适应阵列天线系统的方框图。图2是图1B中的接收部分的方框图。图3是图2中PLL电路的方框图。图4A到图4C是图3中PLL电路的各自部分波形的时序图。图5是图1B中控制部分的方框图。图6是本专利技术第二实施例的接收部分的方框图。图7是本专利技术第二实施例中的控制部分方框图。图8A到图8C是解释图7中相位合成部分的相位比较信号合成操作的时序图。下面将参考附图详细论述本专利技术。图1A是图1B所示的用于本专利技术自适应阵列天线系统中的接收电路。参考图1A，接收电路100包括天线10-1；接收部分11-1，用于输出把天线10-1接收的RF信号转换成为具有低频和相位比较信号Fr-1的信号获得的信号IF-1；控制部分12，根据相位比较信号Fr-1，从信号IF-1除去传输相位误差；参考振荡器13，用于产生高精度参考信号，并将其输出到控制部分12。天线10-1接收的信号被输入到接收部分11-1，用于频率转换(下变频)和模拟/数字转换。形成的信号IF-1被输出到控制部分12。参考振荡器13的输出被输入到接收部分11-1，用于电路中的相位比较(后面将描述PLL电路)，并为下变频产生本振信号。在产生本振信号的过程中获得的相位比较信号Fr-1从接收部分11-1输出到控制部分12。图1B显示了本专利技术第一实施例的自适应阵列天线系统。图1B所示的自适应阵列天线系统由多个接收电路100构成，每一个接收电路显示在图1A中。下面将结合图1A中的接收电路100的操作详细描述图1B中的自适应阵列天线系统200。如图1B所示，自适应阵列天线系统200由n个接收电路100构成。系统200包括对应接收电路100的n个天线10-1到10-n。所有天线10-1到10-n是全方向的，并以λ/4间隔或大于该间隔配置(λ是所用频率的波长)。各个接收电路100共用控制部分12和参考振荡器13。由天线10-1到10-n分别接收的信号被输入到接收部分11-1到11-n，进行频率转换(下变频)和模拟/数字转换。形成的信号IF-1到IF-n被输出到控制部分12。参考振荡器13的输出被输入到接收部分11-1到11-n，用于在每一个本振信号产生电路中进行相位比较和进行下变频。当获得产生的本振信号时，接收部分11-1到11-n输出相位比较信号fr-1到fr-n到控制部分12。如上所述，图1A中的接收电路100被设置为对应自适应阵列天线系统200中的一个方框。图2显示了超外差式接收部分11-n。接收部分11-1到11-n具有相同的配置。参考图2，接收部分11-n由具有低-NF(噪声系数)特性的放大器21构成，并放大由天线10-n接收的信号，混频器22由双平衡混频器或晶体管混频器构成，并根据PLL(锁相回路)输出下变频放大器21的输出信号，PLL电路25，用于供给PLL输出到混频器22，滤波器23由SAW(声表面波)单元构成，并接收混频器22的输出，除去来自输出的频带之外的信号，A/D转换器24，把滤波器23输出的模拟信号转换成为信号IF-n，并将其输出到控制部分12。来自参考振荡器13的参考信号被输入到PLL电路25。PLL电路25把相位比较信号fr-n输出到控制部分12。图3显示了PLL电路25。根据参考振荡器13的输出信号fref,PLL电路25产生了由混频器22使用的下变频的本振信号(图1B)。PLL电路25由如下部分构成VCO(压控振荡器)形成的振荡器30，分频器31用于频率分配振荡器30的输出，参考分频器32用于频率分配参考振荡器13的信号fref(图1B)，相位比较器33，用于把来自分频器31的输出信号fp(图4B)的相位与来自参考分频器32的输出信号fref(图4A)的相位进行比较，并输出相位比较结果作为数字信号，电荷泵34由晶体管构成，并根据相位比较器33的数字信号控制振荡器30。来自电荷泵34的相位比较信号fr(图4C)被输出到振荡器30和控制部分12(图1B)。图5显示了控制部分12。控制部分12包括对应接收部分11-1到11-n的n个相位校正部分40-1到40-n。相位校正部分40-1到40-n分别具有移相器40-1到40-n。既，控制部分12包括对应n个天线10-1到10-n的n个相位校正部分40-1到40-n。相位校正部分40-1到40-n分别与移相器40-1到40-n合并，使用接收电路11输出的相位比较信号fr-1到fr-n，除去信号IF-1到IF-n的相位误差。控制部分12进行的处理是根据数字信号进行的，所以，该处理可由软件或硬件执行。下面将描述具有这种配置的自适应阵列天线系统的操作。从天线10-1到10-n接收的接收信号在接收部分11-1到11-n被频率转换，并作为信号IF-1到IF-n输出到控制部分12。同时，在产生用于频率转换的本振信号f的过程中，通过使用PLL电路25，接收部分11-1到11-n进行相位比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收电路，包括：接收部分（１１－１、１１′－１），使用相位比较操作产生的本地频率信号（ｆ、ｆ、ｆ２）进行输入信号的频率转换；控制部分（１２、１２Ａ），根据接收部分输出的相位比较信号（ｆｒ－１、ｆｒ１－１、ｆｒ１－２）除去在接收部 分中加上的传输相位误差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川锅吉孝，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]