本(ben)發明涉(she)及(ji)對(dui)無線頻率(lv)信號時(shi)間給予延(yan)(yan)遲的(de)延(yan)(yan)時(shi)器。另外，涉(she)及(ji)具備(bei)那(nei)樣的(de)延(yan)(yan)時(shi)器的(de)相控陣列(lie)天線。

背景技術：

為(wei)了實現無(wu)(wu)線通(tong)信(xin)(xin)的(de)(de)大容量(liang)化，使用的(de)(de)頻(pin)帶的(de)(de)寬帶化和高頻(pin)化不(bu)斷發展。近年，不(bu)僅微(wei)波頻(pin)段(duan)(0.3ghz以上、30ghz以下(xia))用于(yu)無(wu)(wu)線通(tong)信(xin)(xin)，毫米波段(duan)(30ghz以上300ghz以下(xia))也用于(yu)無(wu)(wu)線通(tong)信(xin)(xin)。其中，作為(wei)不(bu)容易產生數據的(de)(de)泄漏、能(neng)夠減少通(tong)信(xin)(xin)小區(qu)的(de)(de)尺寸而配置大量(liang)通(tong)信(xin)(xin)小區(qu)的(de)(de)頻(pin)帶，在大氣中的(de)(de)衰減較大的(de)(de)60ghz頻(pin)帶廣(guang)受注目。

60ghz頻(pin)帶(dai)的(de)無線(xian)通信所使(shi)用(yong)的(de)天線(xian)，除了追求寬頻(pin)帶(dai)性之外，還(huan)被(bei)期(qi)望(wang)高增益性。這是因為(wei)如上述那樣(yang)，60ghz頻(pin)帶(dai)在(zai)大氣中的(de)衰(shuai)減較大。作為(wei)具有承受得住在(zai)60ghz頻(pin)帶(dai)的(de)使(shi)用(yong)的(de)高增益性的(de)天線(xian)，例如，能夠列(lie)舉陣(zhen)(zhen)列(lie)天線(xian)。這里，陣(zhen)(zhen)列(lie)天線(xian)是指將多個輻射元件排(pai)列(lie)為(wei)陣(zhen)(zhen)列(lie)狀或者矩(ju)陣(zhen)(zhen)狀的(de)天線(xian)。

在陣列(lie)(lie)天(tian)線(xian)中，通(tong)過控制對(dui)向(xiang)各(ge)輻射(she)元(yuan)件(jian)輸入的無線(xian)頻率信號(hao)給予的時(shi)間延遲，能(neng)夠使輻射(she)的電(dian)磁波(bo)(使從各(ge)輻射(she)元(yuan)件(jian)輻射(she)的電(dian)磁波(bo)重疊后(hou)得到(dao)的的電(dian)磁波(bo))的主(zhu)波(bo)束(shu)方向(xiang)變化(hua)。具有這(zhe)樣的波(bo)束(shu)形成功能(neng)的陣列(lie)(lie)天(tian)線(xian)被稱為相控陣列(lie)(lie)天(tian)線(xian)，研(yan)究開發盛行(xing)。

參(can)照圖12對相控(kong)陣(zhen)列(lie)(lie)天線(xian)中(zhong)的(de)波束形成(cheng)(cheng)的(de)原理進行(xing)說明。在以(yi)下的(de)說明中(zhong)，假設構(gou)成(cheng)(cheng)相控(kong)陣(zhen)列(lie)(lie)天線(xian)的(de)多(duo)個輻射元件a1～an以(yi)既定的(de)間隔d排列(lie)(lie)在特定的(de)直線(xian)上。

若(ruo)對(dui)(dui)輻射元件a1～an輸(shu)入同相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)無線頻率(lv)信號(hao)，則能夠形成(cheng)與上(shang)述(shu)特(te)定的(de)(de)(de)直線平(ping)行的(de)(de)(de)等(deng)相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)面，主波束方向(xiang)與該等(deng)相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)面垂直。與此相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)，若(ruo)對(dui)(dui)向(xiang)輻射元件a1～a輸(shu)入n的(de)(de)(de)無線頻率(lv)信號(hao)給(gei)予等(deng)差的(de)(de)(de)時間(jian)延(yan)遲δ1～δn，則與時間(jian)延(yan)遲差δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1對(dui)(dui)應地而(er)等(deng)相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)面傾斜。這里(li)，在(zai)時間(jian)延(yan)遲差δt與等(deng)相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)面的(de)(de)(de)傾斜角(上(shang)述(shu)特(te)定的(de)(de)(de)直線與等(deng)相(xiang)(xiang)位(wei)(wei)面所(suo)成(cheng)的(de)(de)(de)角)α之間(jian)，以下的(de)(de)(de)關系成(cheng)立(li)(c是真(zhen)空中的(de)(de)(de)光速)。

δt＝d×sinα/c

因此，若控制(zhi)對(dui)向(xiang)各(ge)輻(fu)射元件ai輸入(ru)(ru)的(de)無線頻率信號給予的(de)時(shi)間(jian)延(yan)(yan)遲(chi)(chi)δi，使(shi)時(shi)間(jian)延(yan)(yan)遲(chi)(chi)差(cha)(cha)δt增(zeng)大，則能夠(gou)增(zeng)大傾斜角α。相反，若控制(zhi)對(dui)向(xiang)各(ge)輻(fu)射元件ai輸入(ru)(ru)的(de)無線頻率信號給予的(de)時(shi)間(jian)延(yan)(yan)遲(chi)(chi)δi，使(shi)時(shi)間(jian)延(yan)(yan)遲(chi)(chi)差(cha)(cha)δt變小(xiao)，則能夠(gou)減小(xiao)傾斜角α。以(yi)上是波(bo)束(shu)形成(cheng)的(de)原理。

接下(xia)來，以往的(de)相(xiang)控(kong)(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)(xian)的(de)典型的(de)構成如圖(tu)13～圖(tu)15所(suo)示。圖(tu)13所(suo)示的(de)相(xiang)控(kong)(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)(xian)13是發送用(yong)天(tian)線(xian)(xian)，圖(tu)14所(suo)示的(de)相(xiang)控(kong)(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)(xian)14是接收用(yong)天(tian)線(xian)(xian)，圖(tu)15所(suo)示的(de)相(xiang)控(kong)(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)(xian)15是發送接收兼用(yong)天(tian)線(xian)(xian)。此外，以下(xia)，將時間延遲僅稱(cheng)為延遲。

圖13所(suo)示的相控(kong)陣列(lie)天線13(1)使(shi)(shi)用時(shi)間(jian)延遲元件td11～td1n針對(dui)從外部輸(shu)入的無線頻(pin)率信號(hao)vrf(t)給予等差的延遲δ1～δn，(2)并向(xiang)輻(fu)射元件a1～an輸(shu)入所(suo)得到的延遲無線頻(pin)率信號(hao)vrf(t－δ1)～vrf(t－δn)。若設定對(dui)無線頻(pin)率信號(hao)vrf(t)給予的延遲δ1～δn，使(shi)(shi)時(shi)間(jian)延遲差δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一致(zhi)，則(ze)能夠(gou)高效地發送等相位(wei)面的傾斜角為(wei)α的電磁波。

圖14所(suo)示的(de)相控(kong)陣(zhen)列天線(xian)14(1)使用時(shi)間延(yan)遲(chi)元(yuan)件(jian)td21～td2n針(zhen)對(dui)從輻(fu)射元(yuan)件(jian)a1～an輸出的(de)無線(xian)頻(pin)率信號vrf(t+δ1)～vrf(t+δn)給予(yu)等(deng)差的(de)延(yan)遲(chi)δ1～δn，(2)并向外部輸出所(suo)得到的(de)延(yan)遲(chi)無線(xian)頻(pin)率信號vrf(t)。若設定對(dui)無線(xian)頻(pin)率信號vrf(t+δ1)～vrf(t+δn)給予(yu)的(de)延(yan)遲(chi)δ1～δn，使時(shi)間延(yan)遲(chi)差δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一致，則能(neng)夠(gou)高效(xiao)地(di)接收等(deng)相位面的(de)傾斜(xie)角為α的(de)電磁(ci)波。

圖(tu)15所示的(de)(de)(de)(de)相控陣(zhen)列(lie)天線(xian)(xian)15是使用(yong)(yong)循環(huan)(huan)器(qi)(qi)、或(huo)者雙工(gong)器(qi)(qi)、開(kai)關c1～cn組(zu)合了圖(tu)13所示的(de)(de)(de)(de)相控陣(zhen)列(lie)天線(xian)(xian)13、和圖(tu)14所示的(de)(de)(de)(de)相控陣(zhen)列(lie)天線(xian)(xian)14后得(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)天線(xian)(xian)。輻(fu)射(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ai為發送(song)接收兼用(yong)(yong)。循環(huan)(huan)器(qi)(qi)ci是具備三個以(yi)上(shang)供信(xin)(xin)號進行輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)端口，并(bing)將(jiang)(jiang)向某個端口輸(shu)入(ru)的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號從沿著圖(tu)15所示的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉箭頭(tou)的(de)(de)(de)(de)方向上(shang)的(de)(de)(de)(de)下一個端口輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)。在相控陣(zhen)列(lie)天線(xian)(xian)15中，各(ge)循環(huan)(huan)器(qi)(qi)ci擔(dan)負將(jiang)(jiang)從發送(song)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)時間延(yan)(yan)遲(chi)(chi)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)td1i輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)遲(chi)(chi)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)號vrf(t－δi)輸(shu)入(ru)輻(fu)射(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ai，并(bing)將(jiang)(jiang)從輻(fu)射(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ai輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)號vrf(t+δi)向接收用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)時間延(yan)(yan)遲(chi)(chi)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)td2i輸(shu)入(ru)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能。在采用(yong)(yong)雙工(gong)器(qi)(qi)、開(kai)關的(de)(de)(de)(de)情況下，它(ta)們也負擔(dan)同樣的(de)(de)(de)(de)功(gong)能。

然而，圖13～圖15所示(shi)的相控(kong)陣列天線13～15并不適用于在毫(hao)米(mi)波(bo)段的使用。這是因為利用時間(jian)延遲元件等電氣單(dan)元，難以(yi)對(dui)毫(hao)米(mi)波(bo)段的無(wu)線頻率(lv)信號給予高精度的延遲。

與此相(xiang)對，也已知(zhi)有使(shi)用(yong)光(guang)學單元使(shi)無線頻率信(xin)號延遲的(de)(de)相(xiang)控陣列天線，但需(xu)要使(shi)用(yong)價格高于電子部(bu)件的(de)(de)光(guang)學部(bu)件，所以避免(mian)不了(le)成本的(de)(de)上升(sheng)。特別(bie)是，若假定(ding)毫米波段(duan)的(de)(de)使(shi)用(yong)，則(ze)需(xu)要使(shi)用(yong)極其高價的(de)(de)調制器、光(guang)電轉換元件等，可(ke)以預見成本的(de)(de)大幅度(du)的(de)(de)上升(sheng)。

因此，為了不使(shi)(shi)(shi)用(yong)光(guang)學單元就實(shi)現能夠在毫(hao)米波段(duan)使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)相控陣列(lie)天線，考慮了代替使(shi)(shi)(shi)無(wu)線頻率(lv)信(xin)號(hao)延遲的(de)延時(shi)(shi)器，而采用(yong)使(shi)(shi)(shi)頻率(lv)低于(yu)無(wu)線頻率(lv)信(xin)號(hao)的(de)中間(jian)頻率(lv)信(xin)號(hao)或(huo)者本地信(xin)號(hao)延遲的(de)延時(shi)(shi)器。這樣(yang)的(de)延時(shi)(shi)器由專利(li)文獻1和(he)非(fei)專利(li)文獻1公開。

專利文(wen)獻1：日(ri)(ri)本(ben)國公(gong)開專利公(gong)報(bao)“日(ri)(ri)本(ben)特開2003－60424號(hao)公(gong)報(bao)(2003年2月28日(ri)(ri)公(gong)開)”

非(fei)專(zhuan)利(li)文(wen)獻1：joshuad.schwartzetal.,"anelectronicuwbcontinuouslytunabletime-delaysystemwithnanoseconddelays",ieeemicrowaveandwirelesscomponentsletters,february2008,vol.18,no.2,pp103-105

在專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1和非專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1所(suo)(suo)公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)器中(zhong)，能夠通過使(shi)對無(wu)線頻率(lv)(lv)(lv)信號(hao)給(gei)予(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小與本(ben)地信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)(lv)對應(ying)地發生變(bian)化來控(kong)制(zhi)對無(wu)線頻率(lv)(lv)(lv)信號(hao)給(gei)予(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)大小。然而(er)，如以(yi)(yi)下所(suo)(suo)說(shuo)明的(de)(de)(de)(de)(de)那樣(yang)，在專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1和非專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1所(suo)(suo)公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)器中(zhong)，作(zuo)為控(kong)制(zhi)變(bian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)地信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化量(liang)δflo與作(zuo)為被(bei)控(kong)制(zhi)變(bian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化量(liang)δδ的(de)(de)(de)(de)(de)關系，因無(wu)線頻率(lv)(lv)(lv)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)(lv)frf而(er)異。因此，存(cun)在難以(yi)(yi)在較(jiao)寬的(de)(de)(de)(de)(de)頻帶精度良好地控(kong)制(zhi)對無(wu)線頻率(lv)(lv)(lv)信號(hao)給(gei)予(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間延(yan)(yan)(yan)遲(chi)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)問題。另外，在使(shi)用了專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1和非專(zhuan)(zhuan)利文(wen)(wen)(wen)獻(xian)1所(suo)(suo)公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)器的(de)(de)(de)(de)(de)相控(kong)陣列天線中(zhong)，存(cun)在難以(yi)(yi)在較(jiao)寬的(de)(de)(de)(de)(de)頻帶精度良好地控(kong)制(zhi)能夠高效地發送或(huo)者(zhe)接收電(dian)磁波的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)問題。

(專(zhuan)利文(wen)獻1的(de)問題點)

圖16是表示(shi)專利文獻1所公(gong)開(kai)的(de)延時器(qi)20的(de)構成的(de)框圖。如圖16所示(shi)，延時器(qi)20具備相位器(qi)ps和兩個(ge)混合器(qi)mx1～mx2。

對混合器mx1輸入：從無線頻率信號源rf輸出的無線頻率信號vrf(t)、和從本地信號源lo輸出并被從本地信號源lo到混合器mx1的傳輸線路延遲的本地信號vlo(t)。無線頻率信號vrf(t)例如，能夠如下述的式(1)那樣表示，本地信號vlo(t)例如，能夠如下述的式(2)那樣表示。這里，是在從本(ben)地信(xin)號(hao)源lo到混(hun)合器(qi)mx1的(de)(de)傳輸線路(lu)上(shang)(shang)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)線路(lu)延遲(chi)。此外，這(zhe)里，考慮到在從無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)源rf到混(hun)合器(qi)mx1的(de)(de)傳輸線路(lu)上(shang)(shang)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)線路(lu)延遲(chi)足夠(gou)小的(de)(de)情況(kuang)，將(jiang)從無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)源rf輸出的(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)與向混(hun)合器(qi)mx1輸入的(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)視(shi)為相同。

【式1】

vrf(t)＝vrfcos(2πfrft)…(1)

【式2】

混合(he)(he)器mx1通過(guo)將無(wu)線(xian)頻率信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vrf(t)與本地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vlo(t)進(jin)行(xing)乘法運算后，去(qu)掉高頻成(cheng)分(使用本地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vlo(t)對無(wu)線(xian)頻率信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vrf(t)進(jin)行(xing)下(xia)變頻)，來生成(cheng)中(zhong)間(jian)頻率信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vif(t)。在向(xiang)混合(he)(he)器mx1輸入的(de)無(wu)線(xian)頻率信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vrf(t)和本地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vlo(t)分別(bie)如上述的(de)式(1)和式(2)那(nei)樣(yang)表(biao)示的(de)情況下(xia)，在混合(he)(he)器mx1生成(cheng)的(de)中(zhong)間(jian)頻率信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)vif(t)如下(xia)述的(de)式(3)那(nei)樣(yang)表(biao)示。

【式3】

對混合器mx2輸入：從混合器mx1輸出的中間頻率信號vif(t)、和從本地信號源lo輸出且被從本地信號源lo到混合器mx2的傳輸線路和插入到該傳輸線路的相位器ps延遲的本地信號vlo’(t)。在本地信號vlo(t)如上述的式(2)那樣表示的情況下，本地信號vlo’(t)如下述的式(4)那樣表示。這里，是在從本地信號源(yuan)lo到混(hun)(hun)合(he)器(qi)mx2的(de)(de)傳(chuan)輸線(xian)路(lu)上(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)線(xian)路(lu)延遲與在插(cha)入到該傳(chuan)輸線(xian)路(lu)的(de)(de)相位器(qi)ps產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)延遲之(zhi)和。此外，這里，考(kao)慮到在從混(hun)(hun)合(he)器(qi)mx1到混(hun)(hun)合(he)器(qi)mx2的(de)(de)傳(chuan)輸線(xian)路(lu)上(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)線(xian)路(lu)延遲足夠小的(de)(de)情(qing)況，將從混(hun)(hun)合(he)器(qi)mx1輸出的(de)(de)中間頻率信號與向混(hun)(hun)合(he)器(qi)mx2輸入的(de)(de)中間頻率信號視為相同。

【式4】

混合器(qi)mx2通過將中(zhong)間頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)與(yu)延(yan)遲本(ben)地(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo’(t)進行(xing)乘法(fa)運算之后(hou)，去掉(diao)低頻(pin)成分(fen)(使用延(yan)遲本(ben)地(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo’(t)對中(zhong)間頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)進行(xing)上變頻(pin))，來生成延(yan)遲無線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)。在(zai)向(xiang)混合器(qi)mx2輸入的中(zhong)間頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)和延(yan)遲本(ben)地(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo’(t)分(fen)別如(ru)上述(shu)的式(shi)(3)和式(shi)(4)那樣(yang)表(biao)(biao)示的情況下(xia)，在(zai)混合器(qi)mx2處生成的延(yan)遲無線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)如(ru)下(xia)述(shu)的式(shi)(5)那樣(yang)表(biao)(biao)示。

【式5】

因此，延(yan)遲無(wu)線頻(pin)率信號vrf’(t)的(de)相對于(yu)無(wu)線頻(pin)率信號vrf(t)的(de)延(yan)遲δ以下述的(de)式(6)表示。

【式6】

如上述(shu)的式(shi)(6)所示，延時(shi)器(qi)20對無(wu)線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)給予的延遲δ與(yu)本(ben)地信號(hao)vlo(t)的頻(pin)率(lv)flo成正比。因此，根據延時(shi)器(qi)20，通過使本(ben)地信號(hao)vlo(t)的頻(pin)率(lv)flo變化，能(neng)夠使對無(wu)線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)給予的延遲δ變化。

然而，如根據式(6)所明確的那樣，在作為控制變量的本地信號vlo(t)的頻率flo的變化量δflo與作為被控制變量的延遲δ的變化量δδ之間，有δflo這樣(yang)的(de)(de)關系成立。因(yin)此，為(wei)了使延遲δ變(bian)化(hua)δδ所(suo)需要的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)flo的(de)(de)變(bian)化(hua)量δflo，在(zai)每個(ge)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)frf下都有(you)所(suo)不同(tong)。例如，若為(wei)了使相對(dui)于50ghz的(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)(de)延遲增(zeng)大1ps所(suo)需要的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)flo的(de)(de)變(bian)化(hua)量為(wei)1ghz，則為(wei)了使相對(dui)于100ghz的(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)(de)延遲增(zeng)大1ps所(suo)需要的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)flo的(de)(de)變(bian)化(hua)量就(jiu)為(wei)2ghz。因(yin)此，難以在(zai)較寬的(de)(de)頻(pin)帶，精(jing)度良好地控制對(dui)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信號(hao)vrf(t)給予的(de)(de)延遲δ。

(非專利(li)文獻(xian)1的問題點)

圖17是表(biao)示非專利文獻(xian)1所(suo)公開的(de)延時(shi)(shi)器21的(de)構(gou)成(cheng)的(de)框圖。延時(shi)(shi)器21具備頻(pin)散濾(lv)波器df和兩(liang)個混合器mx1～mx2。頻(pin)散濾(lv)波器df是對輸(shu)入(ru)信號給予頻(pin)散的(de)元(yuan)件，即，是對輸(shu)入(ru)信號給予與輸(shu)入(ru)信號的(de)頻(pin)率f成(cheng)正(zheng)比的(de)延遲(chi)df的(de)元(yuan)件，由cebg(chirpedelectromagneticbandgap)傳輸(shu)線路構(gou)成(cheng)。

對(dui)混合(he)器mx1輸(shu)入(ru)：從無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)rf輸(shu)出的(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vrf(t)、和從本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)lo輸(shu)出且被從本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)lo到混合(he)器mx1的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路tl1延遲的(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo’(t)。無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vrf(t)能夠(gou)(gou)例(li)如如下(xia)述的(de)(de)式(7)那(nei)樣(yang)表(biao)示。另外，從本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)lo輸(shu)出的(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo(t)能夠(gou)(gou)例(li)如如下(xia)述的(de)(de)式(8)那(nei)樣(yang)表(biao)示，此時，向(xiang)混合(he)器mx1輸(shu)入(ru)的(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo’(t)如下(xia)述的(de)(de)(9)式那(nei)樣(yang)表(biao)示。這(zhe)里，ψ1是在(zai)傳(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路tl1產(chan)生(sheng)的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)路延遲。此外，這(zhe)里，考慮到在(zai)從無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)rf到混合(he)器mx1的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路產(chan)生(sheng)的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)路延遲足(zu)夠(gou)(gou)小的(de)(de)情況，將從無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)源(yuan)rf輸(shu)出的(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)與向(xiang)混合(he)器mx1輸(shu)入(ru)的(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)視(shi)為相同。

【式7】

vrf(t)＝vrfcos(2πfrft)…(7)

【式8】

vlo(t)＝vlocos(2πflot)…(8)

【式9】

vlo′(t)＝vlocos(2πflot-ψ1)…(9)

混(hun)(hun)合(he)器mx1通過使用本地信號(hao)vlo’(t)對無線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)進行(xing)下變(bian)頻(pin)，來生成中間(jian)頻(pin)率(lv)信號(hao)vif(t)。在向混(hun)(hun)合(he)器mx1輸(shu)入的無線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)和(he)本地信號(hao)vlo’(t)分別(bie)如上(shang)述(shu)的式(shi)(7)和(he)式(shi)(9)那樣表示(shi)的情況(kuang)下，在混(hun)(hun)合(he)器mx1生成的中間(jian)頻(pin)率(lv)信號(hao)vif(t)如下述(shu)的式(shi)(10)那樣表示(shi)。

【式10】

在混合器(qi)(qi)(qi)mx1處生成(cheng)的(de)(de)中間頻(pin)(pin)(pin)率(lv)信(xin)號(hao)vif(t)被插入了頻(pin)(pin)(pin)散濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路tl3延遲(chi)。頻(pin)(pin)(pin)散濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df對頻(pin)(pin)(pin)率(lv)f的(de)(de)信(xin)號(hao)，給予延遲(chi)τ＝df+ψ0。傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路tl3由從(cong)混合器(qi)(qi)(qi)mx1到(dao)循(xun)環(huan)器(qi)(qi)(qi)c的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路、在循(xun)環(huan)器(qi)(qi)(qi)c與頻(pin)(pin)(pin)散濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df之間往復的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路、以及從(cong)循(xun)環(huan)器(qi)(qi)(qi)c到(dao)混合器(qi)(qi)(qi)mx2的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路構成(cheng)。若將在該(gai)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)(xian)路tl3(除去頻(pin)(pin)(pin)散濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df之外)上產生的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)路延遲(chi)設為ψ3，則(ze)向混合器(qi)(qi)(qi)mx2輸(shu)(shu)入的(de)(de)中間頻(pin)(pin)(pin)率(lv)信(xin)號(hao)vif’(t)如下述(shu)的(de)(de)式(shi)(11)那樣表示。

【式11】

對于混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2，除了輸入(ru)有上述的(de)中間頻率信(xin)(xin)號vif’(t)之外(wai)，還輸入(ru)有從本地(di)信(xin)(xin)號源lo輸出(chu)且被從本地(di)信(xin)(xin)號源lo到(dao)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2的(de)傳(chuan)輸線路tl2延遲的(de)本地(di)信(xin)(xin)號vlo”(t)。在從本地(di)信(xin)(xin)號源lo輸出(chu)的(de)本地(di)信(xin)(xin)號vlo(t)由上述的(de)式(8)表示(shi)的(de)情況下，向混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2輸入(ru)的(de)本地(di)信(xin)(xin)號vlo”(t)如(ru)下述的(de)式(12)那樣表示(shi)。這(zhe)里(li)，ψ2是在傳(chuan)輸線路tl2產生的(de)線路延遲。

【式12】

vlo″(t)＝vlocos(2πflo(t-ψ2))…(12)

混合(he)器(qi)mx2通(tong)過(guo)使用本地(di)信號(hao)(hao)vlo”(t)對(dui)中間頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vif’(t)進行(xing)上(shang)變頻(pin)，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)延(yan)遲無線頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vrf’(t)。在(zai)向混合(he)器(qi)mx2輸(shu)入的(de)中間頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vif’(t)和本地(di)信號(hao)(hao)vlo”(t)分別如上(shang)述的(de)式(11)和式(12)那(nei)樣表(biao)示(shi)的(de)情況下(xia)，在(zai)混合(he)器(qi)mx2生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)延(yan)遲無線頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vrf’(t)如下(xia)述的(de)式(13)那(nei)樣表(biao)示(shi)。

【式13】

因此，延遲無(wu)線頻率信號(hao)vrf’(t)的相對(dui)于無(wu)線頻率信號(hao)vrf(t)的延遲δ以(yi)下述的式(14)表示。

【式14】

如上(shang)述的式(14)所示，延時器21對無線頻率(lv)信號(hao)vrf(t)給(gei)予的延遲(chi)δ是本(ben)地信號(hao)vlo(t)的頻率(lv)flo的二次函數。因此，根(gen)據延時器21，通過使(shi)(shi)本(ben)地信號(hao)vlo(t)的頻率(lv)flo變(bian)化(hua)，能夠使(shi)(shi)對無線頻率(lv)信號(hao)vrf(t)給(gei)予的延遲(chi)δ變(bian)化(hua)。

然而，如(ru)根據式(14)所(suo)明(ming)確(que)的(de)(de)(de)(de)那樣(yang)，在作為(wei)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)變量(liang)的(de)(de)(de)(de)本地(di)(di)信號vlo(t)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δflo與作為(wei)被控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)變量(liang)的(de)(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)δ的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δδ之間，δδ＝{2dflo/frf－(ψ1+ψ3－ψ2)/frf+2d}δflo這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)關系成立。因此，為(wei)了使延遲(chi)(chi)δ變化δδ所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δflo，在每個無線頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信號vrf(t)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)frf與本地(di)(di)信號vlo(t)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)組合上都有所(suo)不同(tong)。因此，難(nan)以在較寬(kuan)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)帶精度良好地(di)(di)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)對無線頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信號vrf(t)給予的(de)(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)δ。

技術實現要素：

本發明是鑒(jian)于(yu)上(shang)述的(de)課(ke)題(ti)而完成的(de)，其(qi)主要的(de)目的(de)在(zai)于(yu)實現(xian)如(ru)下延(yan)(yan)時(shi)器，該延(yan)(yan)時(shi)器能(neng)夠(gou)通過使本地信號的(de)頻(pin)率變化來控(kong)(kong)制(zhi)對(dui)無線頻(pin)率信號給(gei)予的(de)延(yan)(yan)遲，并(bing)且，能(neng)夠(gou)在(zai)較寬的(de)頻(pin)帶比以往情況精度良(liang)好地控(kong)(kong)制(zhi)對(dui)該無線頻(pin)率信號給(gei)予的(de)延(yan)(yan)遲。

為了解決(jue)上(shang)述的(de)(de)(de)(de)課(ke)題，本發明的(de)(de)(de)(de)一(yi)方式所涉及(ji)的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)時器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)特征在于(yu)，具(ju)備：第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，其(qi)(qi)通(tong)過(guo)對具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo(t)給(gei)(gei)予(yu)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)θ1，來生(sheng)(sheng)成第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo’(t)＝vlo(t－θ1)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)混(hun)合器(qi)(qi)，其(qi)(qi)通(tong)過(guo)將具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)frf(flo＜frf)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)無線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf(t)與上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo’(t)進(jin)行乘法(fa)運(yun)算(suan)(suan)，生(sheng)(sheng)成具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)frf－flo的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)中間頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，其(qi)(qi)是(shi)插(cha)入了第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)散濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，通(tong)過(guo)對上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo(t)給(gei)(gei)予(yu)由(you)上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)散濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)θd和由(you)上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)θ2，生(sheng)(sheng)成第(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo”(t)＝vlo(t－θd－θ2)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，其(qi)(qi)是(shi)插(cha)入了給(gei)(gei)予(yu)與上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)散濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)相反符(fu)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)散的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)頻(pin)散濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，通(tong)過(guo)對上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)中間頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)給(gei)(gei)予(yu)由(you)上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)頻(pin)散濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)θd’和由(you)上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)(chi)θ3，生(sheng)(sheng)成第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)中間頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vif’(t)＝vif(t－θd’－θ3)；以及(ji)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)混(hun)合器(qi)(qi)，其(qi)(qi)通(tong)過(guo)將上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)本地(di)(di)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo”(t)與上(shang)述第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)中間頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vif’(t)進(jin)行乘法(fa)運(yun)算(suan)(suan)，生(sheng)(sheng)成具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)frf的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)無線(xian)(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)。

根(gen)據本(ben)發明，能夠實現如下延(yan)時器，該(gai)延(yan)時器能夠通過使本(ben)地(di)信(xin)號(hao)的頻率(lv)變化來控(kong)制(zhi)(zhi)對(dui)無線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)給予的延(yan)遲，并(bing)且，能夠在較(jiao)寬的頻帶比以往(wang)情(qing)況精(jing)度良(liang)好(hao)地(di)進行該(gai)控(kong)制(zhi)(zhi)。

另外，通(tong)過使用本發明的(de)延時器，能夠實現能夠在較(jiao)寬的(de)頻帶比以(yi)往情況(kuang)精度良(liang)好(hao)地(di)(di)控制能夠高效地(di)(di)發送或者(zhe)接收電磁波的(de)方向(輻射(she)的(de)電磁波的(de)主波束方向)的(de)相(xiang)控陣列天(tian)線(xian)。

附圖說明

圖1是表示(shi)本發明(ming)的(de)(de)第一實施方式所(suo)涉及的(de)(de)延時(shi)器的(de)(de)構成(cheng)的(de)(de)框圖。

圖2是表示本發明的(de)(de)第二實施(shi)方式所涉及的(de)(de)延時(shi)器(qi)的(de)(de)構(gou)成(cheng)的(de)(de)框圖。

圖3是表(biao)示本發明的(de)第三實施方(fang)式所涉(she)及(ji)的(de)延(yan)時器的(de)構成的(de)框圖。

圖(tu)(tu)4是關(guan)于本發明的(de)(de)第四實施方(fang)式，表示(shi)具備了上述第一實施方(fang)式所涉及的(de)(de)延時器的(de)(de)發送用相控陣列天(tian)線的(de)(de)構成的(de)(de)框圖(tu)(tu)。

圖(tu)5是(shi)關于(yu)本(ben)發(fa)明的(de)第五實施方式(shi)，表示具備了(le)上(shang)述第一實施方式(shi)所涉及的(de)延(yan)時器的(de)接收用(yong)相控陣列天線的(de)構成的(de)框圖(tu)。

圖(tu)(tu)6是關于(yu)本發(fa)明的第六實施方(fang)式，表示組合了圖(tu)(tu)4所示的發(fa)送用相控陣(zhen)列天線、和圖(tu)(tu)5所示的接收用相控陣(zhen)列天線的發(fa)送接收兼用相控陣(zhen)列天線的構(gou)成的框圖(tu)(tu)。

圖(tu)7是關于本發(fa)明的(de)(de)第七實施方(fang)式，表示具備(bei)了上(shang)述第一(yi)實施方(fang)式所涉及(ji)的(de)(de)延時器的(de)(de)變形例的(de)(de)發(fa)送用相控陣(zhen)列天線(xian)的(de)(de)構成的(de)(de)框圖(tu)。

圖8是關于(yu)本發明的(de)第八實(shi)施方(fang)式，表(biao)示(shi)具備(bei)了(le)上述第一(yi)實(shi)施方(fang)式所涉及的(de)延(yan)時器的(de)變形例的(de)接收用相(xiang)控陣列天線的(de)構成的(de)框圖。

圖9是關于本發明的(de)(de)(de)(de)第九實施(shi)方式(shi)，表(biao)示(shi)組合了(le)圖4所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)發送用(yong)相(xiang)控陣(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線、和(he)圖8所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)接收(shou)用(yong)相(xiang)控陣(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線的(de)(de)(de)(de)發送接收(shou)兼用(yong)相(xiang)控陣(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線的(de)(de)(de)(de)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)框(kuang)圖。

圖(tu)10是關于本發明的(de)第十實施(shi)方式(shi)，表示組合了圖(tu)7所示的(de)發送用(yong)(yong)(yong)相(xiang)控(kong)(kong)陣(zhen)列(lie)天線(xian)、和圖(tu)5所示的(de)接收用(yong)(yong)(yong)相(xiang)控(kong)(kong)陣(zhen)列(lie)天線(xian)的(de)發送接收兼用(yong)(yong)(yong)相(xiang)控(kong)(kong)陣(zhen)列(lie)天線(xian)的(de)構成的(de)框圖(tu)。

圖(tu)(tu)11是關于本發明的(de)(de)(de)第十一(yi)實施(shi)方式，表示(shi)組合了圖(tu)(tu)7所示(shi)的(de)(de)(de)發送(song)用相(xiang)(xiang)控陣(zhen)列天(tian)(tian)線(xian)(xian)、和圖(tu)(tu)8所示(shi)的(de)(de)(de)接(jie)收(shou)用相(xiang)(xiang)控陣(zhen)列天(tian)(tian)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)發送(song)接(jie)收(shou)兼用相(xiang)(xiang)控陣(zhen)列天(tian)(tian)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)構成的(de)(de)(de)框圖(tu)(tu)。

圖12是用(yong)于說明控制利用(yong)相控陣列天線發送(song)接收的(de)電波(bo)的(de)主波(bo)束方(fang)向的(de)原(yuan)理(li)的(de)圖。

圖13是(shi)表示以往的(de)(de)發送用相控陣列天(tian)線的(de)(de)一構成例的(de)(de)框圖。

圖14是表示以往的接收(shou)用相(xiang)控陣(zhen)列天線的一構(gou)成例(li)的框圖。

圖15是表(biao)示以往(wang)的發(fa)送接收兼用(yong)相控(kong)陣列天(tian)線的一構成例的框圖。

圖16是(shi)表示以往的延時(shi)器(qi)的一構成(cheng)例的框圖。

圖17是(shi)表示(shi)以往(wang)的(de)延時(shi)器的(de)其它的(de)構成例的(de)框圖。

附圖標記說明

1、2、3…延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)，4、5、6、7、8、9、10、11…相(xiang)控陣(zhen)列天線(xian)，a1、a2、…、an…輻射元件，df1…頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(第(di)(di)(di)(di)一頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi))，df2…頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(第(di)(di)(di)(di)二(er)頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi))，df3、df4…頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(第(di)(di)(di)(di)三(san)頻(pin)(pin)散(san)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi))，td11、td12、…、td1n…延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)，td21、td22、…、td2n…延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)，mx1…混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)(第(di)(di)(di)(di)一混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi))，mx2…混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)(第(di)(di)(di)(di)二(er)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi))，tl1…第(di)(di)(di)(di)一傳(chuan)輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)，tl2…第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)，tl3…第(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)。

具體實施方式

〔第一實施方式〕

(延時器的構成)

參照圖(tu)1對(dui)本發(fa)(fa)明(ming)的(de)第一實施方(fang)式所(suo)涉(she)及的(de)延時器(qi)1進行(xing)說(shuo)明(ming)。圖(tu)1是表(biao)示(shi)延時器(qi)1的(de)構(gou)成(cheng)的(de)框(kuang)圖(tu)。延時器(qi)1能夠安裝于發(fa)(fa)送用(yong)相(xiang)控(kong)陣(zhen)列天線(xian)、接(jie)收用(yong)相(xiang)控(kong)陣(zhen)列天線(xian)、以(yi)及發(fa)(fa)送接(jie)收兼用(yong)相(xiang)控(kong)陣(zhen)列天線(xian)的(de)任意一種天線(xian)。這一點對(dui)于后(hou)述的(de)其(qi)它的(de)實施方(fang)式所(suo)涉(she)及的(de)延時器(qi)也相(xiang)同。

如(ru)圖(tu)1所示(shi)，延(yan)時(shi)器1具(ju)備兩個混合器mx1(第(di)(di)一混合器)、mx2(第(di)(di)二混合器)、兩個循(xun)環器c1、c2、以及兩個頻散(san)(san)濾(lv)波器df1(第(di)(di)一頻散(san)(san)濾(lv)波器)、df2(第(di)(di)二頻散(san)(san)濾(lv)波器)。循(xun)環器c1、c2的動作如(ru)參(can)照圖(tu)15上述那樣(yang)。

在混合器(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)兩個輸(shu)(shu)入端(duan)(duan)子(zi)中的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)輸(shu)(shu)入端(duan)(duan)子(zi)，連接有(you)生成(cheng)具有(you)頻(pin)率(lv)frf(flo＜frf)的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)無線頻(pin)率(lv)信(xin)號vrf(t)的(de)(de)(de)無線頻(pin)率(lv)信(xin)號源rf。在混合器(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)兩個輸(shu)(shu)入端(duan)(duan)子(zi)中的(de)(de)(de)第(di)(di)二(er)輸(shu)(shu)入端(duan)(duan)子(zi)，連接有(you)第(di)(di)一(yi)傳輸(shu)(shu)線路tl1。第(di)(di)一(yi)傳輸(shu)(shu)線路tl1是(shi)以生成(cheng)具有(you)頻(pin)率(lv)flo的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)本(ben)地信(xin)號vlo(t)的(de)(de)(de)本(ben)地信(xin)號源lo的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)端(duan)(duan)子(zi)為起點、到混合器(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)輸(shu)(shu)入端(duan)(duan)子(zi)為止(zhi)的(de)(de)(de)這(zhe)段(duan)線路。第(di)(di)一(yi)傳輸(shu)(shu)線路tl1對在本(ben)地信(xin)號源lo生成(cheng)的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)本(ben)地信(xin)號vlo(t)給(gei)予(yu)線路延遲θ1，從(cong)而生成(cheng)第(di)(di)二(er)本(ben)地信(xin)號vlo’(t)＝vlo(t－θ1)。

在混(hun)合器(qi)(qi)mx2的(de)兩(liang)個輸(shu)(shu)入(ru)端子(zi)中的(de)第(di)一(yi)輸(shu)(shu)入(ru)端子(zi)，連接有插入(ru)了頻(pin)(pin)散濾波器(qi)(qi)df1的(de)第(di)二傳輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路tl2。第(di)二傳輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路tl2是以本(ben)(ben)地(di)信(xin)號源lo的(de)輸(shu)(shu)出端子(zi)為起點，經(jing)由循環(huan)器(qi)(qi)c1的(de)第(di)一(yi)端口和第(di)二端口在頻(pin)(pin)散濾波器(qi)(qi)df1處(chu)往復，并經(jing)由循環(huan)器(qi)(qi)c1的(de)第(di)二端口和第(di)三(san)端口到達(da)混(hun)合器(qi)(qi)mx2的(de)第(di)一(yi)輸(shu)(shu)入(ru)端子(zi)為止的(de)這段線(xian)(xian)路。第(di)二傳輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路tl2對在本(ben)(ben)地(di)信(xin)號源lo生成的(de)第(di)一(yi)本(ben)(ben)地(di)信(xin)號vlo(t)給予(yu)線(xian)(xian)路延(yan)遲θ2和由頻(pin)(pin)散濾波器(qi)(qi)df1形成的(de)延(yan)遲θd，從而(er)生成第(di)三(san)本(ben)(ben)地(di)信(xin)號vlo”(t)＝vlo(t－θd－θ2)。

在使用了(le)給予負(fu)的頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)－d[s/hz]的頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)作為(wei)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df1的情況(kuang)下，對第(di)一本(ben)地(di)(di)信(xin)(xin)號vlo(t)給予的延遲θd為(wei)θd＝dflo+θ0，第(di)三本(ben)地(di)(di)信(xin)(xin)號vlo”(t)為(wei)vlo”(t)＝vlo(t－dflo－θ0－θ2)。另一方面，在使用了(le)給予正的頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)+d[s/hz]的頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)作為(wei)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df1的情況(kuang)下，對第(di)一本(ben)地(di)(di)信(xin)(xin)號vlo(t)給予的延遲θd為(wei)θd＝－dflo+θ0，第(di)三本(ben)地(di)(di)信(xin)(xin)號vlo”(t)為(wei)vlo”(t)＝vlo(t+dflo－θ0－θ2)。

此外，這樣的(de)(de)(de)(de)頻散濾(lv)波器df1能夠(gou)由(you)例如非專利文(wen)獻(xian)1所公開那樣的(de)(de)(de)(de)cebg(chirpedelectromagneticbandgap：啁(zhou)啾電磁帶(dai)(dai)隙)傳(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)路構成。cebg傳(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)路構成為(wei)，使微(wei)帶(dai)(dai)線(xian)路的(de)(de)(de)(de)帶(dai)(dai)狀導體的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度周(zhou)期(qi)性地擴張(zhang)、收縮。由(you)此，cebg傳(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)路能夠(gou)根據輸(shu)(shu)入(ru)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)頻率改變(bian)線(xian)路上的(de)(de)(de)(de)反射該(gai)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置而改變(bian)線(xian)路長，所以能夠(gou)對(dui)該(gai)信(xin)號(hao)給予與(yu)輸(shu)(shu)入(ru)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)頻率對(dui)應的(de)(de)(de)(de)延遲。

在(zai)(zai)混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)mx2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)輸(shu)入端(duan)(duan)(duan)(duan)子連接有插入了頻散濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)tl3。第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)tl3是以混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)輸(shu)出端(duan)(duan)(duan)(duan)子為起(qi)點(dian)，經(jing)(jing)由(you)循環器(qi)(qi)c2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)和第(di)(di)(di)(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)在(zai)(zai)頻散濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2處往復，并(bing)經(jing)(jing)由(you)循環器(qi)(qi)c2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)和第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)端(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)到達混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)mx2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)輸(shu)入端(duan)(duan)(duan)(duan)子為止的(de)(de)(de)這段線(xian)路(lu)(lu)。第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳輸(shu)線(xian)路(lu)(lu)tl3對在(zai)(zai)混(hun)合(he)(he)器(qi)(qi)mx1處生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)中間頻率(lv)信號vif(t)給予線(xian)路(lu)(lu)延遲θ3和由(you)頻散濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)延遲θd’，從而生成(cheng)(cheng)第(di)(di)(di)(di)二(er)中間頻率(lv)信號vif’(t)＝vif(t－θd’－θ2)。

使(shi)(shi)用(yong)給(gei)予(yu)絕對值(zhi)與頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df1所給(gei)予(yu)的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)相(xiang)等(deng)且(qie)符號相(xiang)反的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)，作為(wei)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2。即，一方(fang)面(mian)，在(zai)使(shi)(shi)用(yong)給(gei)予(yu)負(fu)(fu)的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)－d[s/hz]的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)作為(wei)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df1的(de)情況下，使(shi)(shi)用(yong)給(gei)予(yu)正的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)+d[s/hz]的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)，作為(wei)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2。另一方(fang)面(mian)，在(zai)使(shi)(shi)用(yong)給(gei)予(yu)正的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)+d[s/hz]的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)作為(wei)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df1的(de)情況下，使(shi)(shi)用(yong)給(gei)予(yu)負(fu)(fu)的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)－d[s/hz]的(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)，作為(wei)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2。

一方(fang)面，在(zai)頻散濾(lv)波器df2具有(you)正(zheng)的頻散+d[s/hz]的情(qing)況下，對(dui)第(di)一中(zhong)間頻率信(xin)號(hao)vif(t)給(gei)予(yu)的延遲θd’為(wei)θd’＝－d(frf－flo)+θ0，第(di)二(er)中(zhong)間頻率信(xin)號(hao)vif’(t)為(wei)vif’(t)＝vif(t+d(frf－flo)－θ0－θ2)。另一方(fang)面，在(zai)頻散濾(lv)波器df2具有(you)負的頻散－d[s/hz]的情(qing)況下，對(dui)第(di)一中(zhong)間頻率信(xin)號(hao)vif(t)給(gei)予(yu)的延遲θd’為(wei)θd’＝+d(frf－flo)+θ0，第(di)二(er)中(zhong)間頻率信(xin)號(hao)vif’(t)為(wei)vif’(t)＝vif(t－d(frf－flo)－θ0－θ2)。

(延時器的動作)

以下說(shuo)明(ming)具備(bei)上(shang)述的構成的延時器(qi)1輸入第一無線頻率信(xin)號(hao)(hao)vrf(t)和第一本地信(xin)號(hao)(hao)vlo(t)，并最終輸出(chu)無線頻率信(xin)號(hao)(hao)vrf’(t)的動作。

首先，由無線頻率信(xin)號(hao)源(yuan)rf生(sheng)成的第(di)一無線頻率信(xin)號(hao)vrf(t)和(he)(he)由局部頻率信(xin)號(hao)源(yuan)lo生(sheng)成的第(di)一本地信(xin)號(hao)vlo(t)能(neng)夠例(li)如以下述的式(shi)(15)和(he)(he)式(shi)(16)表示。

【式15】

vrf(t)＝vrfcos(2πfrft)…(15)

【式16】

vlo(t)＝vlocos(2πflot)…(16)

對混合(he)器mx1的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)輸(shu)入(ru)端子(zi)輸(shu)入(ru)由(you)(you)無(wu)(wu)線(xian)(xian)頻率信(xin)號(hao)(hao)源(yuan)rf生(sheng)成的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)無(wu)(wu)線(xian)(xian)頻率信(xin)號(hao)(hao)vrf(t)。對混合(he)器mx1的(de)第(di)(di)二輸(shu)入(ru)端子(zi)輸(shu)入(ru)第(di)(di)二本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)vlo’(t)，該第(di)(di)二本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)vlo’(t)是通過利用上述的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)傳輸(shu)線(xian)(xian)路tl1使(shi)由(you)(you)本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)源(yuan)lo生(sheng)成的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)vlo(t)形成延遲而得(de)到的(de)。在第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)vlo(t)如上述的(de)式(16)那(nei)樣(yang)表(biao)示的(de)情況下(xia)，第(di)(di)二本(ben)(ben)(ben)地(di)信(xin)號(hao)(hao)vlo’(t)如下(xia)述的(de)式(17)那(nei)樣(yang)表(biao)示。

【式17】

vlo′(t)＝vlocos(2πflo(t-θ1))…(17)

混(hun)合器mx1通過在將無(wu)線(xian)頻率(lv)信號(hao)vrf(t)與第(di)二本地信號(hao)vlo’(t)進(jin)行乘法(fa)運算之后，去掉(diao)高頻成分(使用第(di)二本地信號(hao)vlo’(t)對無(wu)線(xian)頻率(lv)信號(hao)vrf(t)進(jin)行下(xia)變頻)，來(lai)生成第(di)一中間頻率(lv)信號(hao)vif(t)。在向混(hun)合器mx1輸(shu)入的(de)無(wu)線(xian)頻率(lv)信號(hao)vrf(t)和第(di)二本地信號(hao)vlo’(t)由上述的(de)式(15)和(17)表(biao)示的(de)情(qing)況下(xia)，在混(hun)合器mx1生成的(de)第(di)一中間頻率(lv)信號(hao)vif(t)如(ru)下(xia)述的(de)式(18)那樣表(biao)示。

【式18】

對混合器mx2的(de)第一(yi)(yi)輸(shu)入(ru)端子(zi)輸(shu)入(ru)：通過(guo)利用(yong)上述(shu)(shu)的(de)第二傳輸(shu)線(xian)路tl2使由本地信(xin)號(hao)源lo生成的(de)第一(yi)(yi)本地信(xin)號(hao)vlo(t)形(xing)成延遲而得到的(de)第三(san)本地信(xin)號(hao)vlo”(t)。若(ruo)使用(yong)給(gei)予負的(de)頻(pin)散－d[s/hz]的(de)頻(pin)散濾波(bo)器，作(zuo)為插入(ru)于第二傳輸(shu)線(xian)路tl2的(de)頻(pin)散濾波(bo)器df1，則在第一(yi)(yi)本地信(xin)號(hao)vlo(t)如上述(shu)(shu)的(de)式(16)那樣表示(shi)的(de)情(qing)況下，第三(san)本地信(xin)號(hao)vlo”(t)如下述(shu)(shu)的(de)式(19)那樣表示(shi)。

【式19】

vlo″(t)＝vlocos(2πflo(t-dflo-θ0-θ2))…(19)

對混合(he)器mx2的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二輸入端子輸入：通過利用上(shang)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)三傳輸線路(lu)tl3使(shi)在混合(he)器mx1處生成的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一中間頻(pin)(pin)(pin)(pin)率信號(hao)(hao)vif(t)形成延遲而得到的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二中間頻(pin)(pin)(pin)(pin)率信號(hao)(hao)vif’(t)。若使(shi)用給予正的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散+d[s/hz]的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散濾(lv)波(bo)器，作為插入于第(di)(di)(di)三傳輸線路(lu)tl3的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散濾(lv)波(bo)器df2，則在第(di)(di)(di)一中間頻(pin)(pin)(pin)(pin)率信號(hao)(hao)vif(t)如上(shang)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)式(18)那樣表示的(de)(de)(de)情況下，第(di)(di)(di)二中間頻(pin)(pin)(pin)(pin)率信號(hao)(hao)vif’(t)如下述(shu)(shu)的(de)(de)(de)式(20)那樣表示。

【式20】

混合(he)器mx2通過在將第(di)(di)二中間(jian)頻率信號(hao)vif’(t)與(yu)第(di)(di)三(san)本地信號(hao)vlo”(t)進行乘法(fa)運算(suan)之后，去掉低(di)頻成(cheng)分(fen)(使用(yong)第(di)(di)三(san)本地信號(hao)vlo”(t)對第(di)(di)二中間(jian)頻率信號(hao)vif’(t)進行上變頻)，來(lai)生成(cheng)第(di)(di)二無線(xian)頻率信號(hao)vrf’(t)。在向混合(he)器mx2輸入的(de)(de)第(di)(di)二中間(jian)頻率信號(hao)vif’(t)和第(di)(di)三(san)本地信號(hao)vlo”(t)如上述的(de)(de)式(20)和上述的(de)(de)式(19)那樣表(biao)示(shi)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，在混合(he)器mx2生成(cheng)的(de)(de)第(di)(di)二無線(xian)頻率信號(hao)vrf’(t)如下(xia)述的(de)(de)式(21)那樣表(biao)示(shi)。

【式21】

根據式(shi)(21)，第(di)二(er)無線頻(pin)(pin)率信(xin)號(hao)vrf’(t)的(de)相對于第(di)一無線頻(pin)(pin)率信(xin)號(hao)vrf(t)的(de)延遲δ以下述的(de)式(shi)(22)表示。

【式22】

根據上述的(de)(de)(de)(de)(de)式(22)，可(ke)知以(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)情況。即，根據延(yan)時(shi)(shi)器(qi)1，能夠(gou)使(shi)(shi)(shi)延(yan)遲(chi)δ與(yu)第(di)(di)一(yi)本(ben)地信號(hao)vlo(t)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)flo對應地變(bian)化(hua)自如(ru)。并(bing)且，在延(yan)時(shi)(shi)器(qi)1中，在作(zuo)(zuo)為控制變(bian)量的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)地信號(hao)vlo(t)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)flo的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)量δflo與(yu)作(zuo)(zuo)為被控制變(bian)量的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)量δδ之間，δδ＝{(θ2－θ1－θ3)/frf－2d}δflo或者δδ＝{(θ2－θ1－θ3)/frf+2d}δflo這樣關(guan)系成(cheng)立。因(yin)此(ci)，若通(tong)過使(shi)(shi)(shi)第(di)(di)二傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl2的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度接(jie)近第(di)(di)一(yi)傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl1的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度與(yu)第(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl3的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度之和，使(shi)(shi)(shi)θ2－θ1－θ3接(jie)近0，則(ze)能夠(gou)使(shi)(shi)(shi)延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)量δδ取(qu)決于無(wu)線頻率(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)frf的(de)(de)(de)(de)(de)依存(cun)度非(fei)常小。特(te)別是，若通(tong)過使(shi)(shi)(shi)第(di)(di)二傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl2的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度和第(di)(di)一(yi)傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl1的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度與(yu)第(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)輸(shu)(shu)線路(lu)tl3的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)長(chang)度之和一(yi)致，而使(shi)(shi)(shi)θ2－θ1－θ3＝0，則(ze)延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)量δδ不取(qu)決于無(wu)線頻率(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)frf。因(yin)此(ci)，以(yi)(yi)本(ben)地信號(hao)vlo(t)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)flo為控制變(bian)量的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)(de)控制比以(yi)(yi)往容易(yi)。

此外(wai)，這里，對使(shi)用給予負(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)－d[s/hz]的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)為頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df1，使(shi)用給予正的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)+d[s/hz]的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)為頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df2的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下的(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)(zuo)(zuo)進行了(le)說明，但(dan)本發明并(bing)不(bu)限(xian)定于此。即，也可以使(shi)用給予正的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)+d[s/hz]的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)為頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df1，且使(shi)用給予負(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)－d[s/hz]的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)為頻(pin)(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)df2。這種情(qing)(qing)況下的(de)(de)(de)(de)(de)延遲δ以下述的(de)(de)(de)(de)(de)式(23)表示。該(gai)情(qing)(qing)況下的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用效(xiao)果與(yu)已(yi)經(jing)說明的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用效(xiao)果完全相(xiang)同。

【式23】

〔第二實施方式〕

(延時器的構成)

參照圖(tu)2對(dui)本發明(ming)(ming)的(de)第二實(shi)施(shi)方式(shi)所涉及的(de)延時(shi)器(qi)(qi)2的(de)構(gou)成進行說明(ming)(ming)。圖(tu)2是(shi)表示延時(shi)器(qi)(qi)2的(de)構(gou)成的(de)框圖(tu)。此外，為了方便說明(ming)(ming)，對(dui)于具有與在上述實(shi)施(shi)方式(shi)說明(ming)(ming)的(de)構(gou)成相(xiang)同的(de)功(gong)能的(de)構(gou)成，標注相(xiang)同的(de)附圖(tu)標記，并省略其說明(ming)(ming)。

如(ru)圖2所示(shi)，延(yan)時器(qi)(qi)(qi)2除(chu)了(le)具有上(shang)述延(yan)時器(qi)(qi)(qi)1的構成之外(wai)，還在混(hun)合器(qi)(qi)(qi)mx2的輸(shu)出(chu)側，即在從混(hun)合器(qi)(qi)(qi)mx2輸(shu)出(chu)第二無(wu)線(xian)頻(pin)率信號vrf’(t)的傳輸(shu)線(xian)路(lu)上(shang)，具備循環(huan)器(qi)(qi)(qi)c3和頻(pin)散濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)df3。混(hun)合器(qi)(qi)(qi)mx2的輸(shu)出(chu)端子與循環(huan)器(qi)(qi)(qi)c3的三(san)個端口(kou)(kou)中第一端口(kou)(kou)連接(jie)，在循環(huan)器(qi)(qi)(qi)c3的第二端口(kou)(kou)連接(jie)有頻(pin)散濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)df3。

頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df3給予的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)被設定為與(yu)頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2給予的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)相反符號。換句話說(shuo)，在頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2給予正(zheng)(zheng)的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)+d[s/hz]的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df3給予負(fu)的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)－d[s/hz]，在頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df2給予負(fu)的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)－d[s/hz]的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，頻(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)df3給予正(zheng)(zheng)的(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)+d[s/hz]。

由(you)此，從循環器c3的(de)第(di)三端口，輸出對第(di)二無(wu)線頻率信號(hao)vrf’(t)所(suo)包含的(de)延(yan)遲(chi)進(jin)行了修(xiu)正后的(de)具有(you)更合適的(de)延(yan)遲(chi)的(de)第(di)三無(wu)線頻率信號(hao)vrf”(t)。

(延時器的動作)

延(yan)時器2能(neng)夠(gou)(gou)生成(cheng)具有更合適的(de)(de)延(yan)遲的(de)(de)第三無線(xian)頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vrf”(t)的(de)(de)理由如以下(xia)那樣。根據上述式(shi)(21)，第二無線(xian)頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)vrf’(t)的(de)(de)頻(pin)率(lv)為(wei)frf。因(yin)此，在(zai)頻(pin)散(san)濾(lv)波(bo)器df2給(gei)予正的(de)(de)頻(pin)散(san)+d[s/hz]，并且，頻(pin)散(san)濾(lv)波(bo)器df3給(gei)予負的(de)(de)頻(pin)散(san)－d[s/hz]的(de)(de)情況下(xia)，vrf”(t)＝vrf’(t－dfrf)。因(yin)此，能(neng)夠(gou)(gou)消去(qu)上述的(de)(de)式(shi)(22)的(de)(de)延(yan)遲δ所包含的(de)(de)項dfrf。

由此，在θ2－(θ1+θ3)＝0的(de)(de)情況下，能夠生成(cheng)完全不包含頻率frf的(de)(de)延(yan)遲δ。該情況下，延(yan)時器2能夠生成(cheng)與(yu)第一本地(di)信號(hao)vlo(t)的(de)(de)頻率flo成(cheng)正(zheng)比地(di)變動的(de)(de)最佳的(de)(de)延(yan)遲δ。

〔第三實施方式〕

(延時器的構成)

參照圖(tu)3對(dui)本發明(ming)的第三實施方(fang)(fang)式所(suo)涉及的延時器(qi)3的構成(cheng)進(jin)行說(shuo)明(ming)。圖(tu)3是表示延時器(qi)3的構成(cheng)的框圖(tu)。此外，為(wei)了方(fang)(fang)便說(shuo)明(ming)，對(dui)于具有(you)與在上述實施方(fang)(fang)式說(shuo)明(ming)的構成(cheng)相(xiang)同(tong)的功能的構成(cheng)，標注相(xiang)同(tong)的附圖(tu)標記，并省略其(qi)說(shuo)明(ming)。

如圖3所示(shi)，延時器(qi)(qi)3除了具備上述延時器(qi)(qi)1的(de)構成之(zhi)外，還(huan)在(zai)(zai)混(hun)合器(qi)(qi)mx1的(de)輸入(ru)側，即在(zai)(zai)向混(hun)合器(qi)(qi)mx1輸入(ru)第(di)一無線(xian)頻率信號vrf(t)的(de)傳輸線(xian)路上，具備循(xun)環(huan)器(qi)(qi)c4和頻散濾(lv)(lv)波器(qi)(qi)df4。在(zai)(zai)循(xun)環(huan)器(qi)(qi)c4的(de)三個端(duan)口(kou)中的(de)第(di)一端(duan)口(kou)輸入(ru)第(di)一無線(xian)頻率信號vrf(t)，在(zai)(zai)循(xun)環(huan)器(qi)(qi)c4的(de)第(di)二端(duan)口(kou)連(lian)接有頻散濾(lv)(lv)波器(qi)(qi)df4，循(xun)環(huan)器(qi)(qi)c4的(de)第(di)三端(duan)口(kou)與混(hun)合器(qi)(qi)mx1的(de)第(di)一輸入(ru)端(duan)子連(lian)接。

頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df4給(gei)予的(de)(de)頻散(san)(san)(san)被設(she)定為與頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df2給(gei)予的(de)(de)頻散(san)(san)(san)相反符號。換句話說，在頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df2給(gei)予正(zheng)(zheng)的(de)(de)頻散(san)(san)(san)+d[s/hz]的(de)(de)情況(kuang)下，頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df4給(gei)予負(fu)的(de)(de)頻散(san)(san)(san)－d[s/hz]，在頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df2給(gei)予負(fu)的(de)(de)頻散(san)(san)(san)－d[s/hz]的(de)(de)情況(kuang)下，頻散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器df4給(gei)予正(zheng)(zheng)的(de)(de)頻散(san)(san)(san)+d[s/hz]。

由此，與(yu)延(yan)時器(qi)1相比，從(cong)混合(he)(he)器(qi)mx2的輸出端子(zi)輸出具有更合(he)(he)適(shi)的延(yan)遲(chi)的第二無線頻(pin)率信(xin)號vrf’(t)。

(延時器的動作)

以下說明具(ju)備(bei)上(shang)述的(de)構成(cheng)的(de)延時器3輸入第一(yi)無線(xian)頻(pin)率信號vrf(t)和第一(yi)本地信號vlo(t)，并最(zui)終輸出(chu)無線(xian)頻(pin)率信號vrf’(t)的(de)動作。

首先，在(zai)頻(pin)散(san)濾波(bo)器df2給予(yu)正的(de)頻(pin)散(san)+d[s/hz]，并且頻(pin)散(san)濾波(bo)器df4給予(yu)負(fu)的(de)頻(pin)散(san)－d[s/hz]的(de)情況(kuang)下，以上述的(de)式(15)表示的(de)第一無線(xian)頻(pin)率信號vrf(t)在(zai)頻(pin)散(san)濾波(bo)器df4傳(chuan)輸(shu)，從(cong)而給予(yu)延遲dfrf+θ0+θ5。因此，輸(shu)入混合器mx1的(de)第二輸(shu)入端子的(de)第二無線(xian)頻(pin)率信號vrf’(t)以下述的(de)式(24)表示。

【式24】

vrf′(t)＝vrfcos(2πfrf(t-dfrf-θ0-θ5))…(24)

混合器(qi)mx1通過使用以上述的(de)(de)式(17)表示(shi)的(de)(de)第(di)二本地信號vlo’(t)對該第(di)二無線頻率(lv)信號vrf’(t)進行下變頻，來生成如(ru)下述的(de)(de)式(25)那樣(yang)表示(shi)的(de)(de)第(di)一中(zhong)間頻率(lv)信號vif(t)。

【式25】

第(di)一中(zhong)間頻率信(xin)號vif(t)被(bei)從第(di)三傳輸線路tl3和頻散濾(lv)波器(qi)df2給予如上述(shu)那樣的(de)延遲，成為以下(xia)述(shu)的(de)式(26)表示的(de)第(di)二(er)中(zhong)間頻率信(xin)號vif’(t)，并向(xiang)混合(he)器(qi)mx2的(de)第(di)二(er)輸入端(duan)子輸入。

【式26】

混合器mx2通過使用以上述(shu)的式(shi)(shi)(19)表示的第(di)(di)三本地(di)信號vlo”(t)對第(di)(di)二(er)中間(jian)頻(pin)(pin)率(lv)信號vif’(t)進(jin)行上變頻(pin)(pin)，來生成如下(xia)述(shu)的式(shi)(shi)(27)那(nei)樣(yang)表示的第(di)(di)二(er)無線(xian)頻(pin)(pin)率(lv)信號vrf’(t)。

【式27】

根據(ju)上(shang)述的式(27)，可知對第二無線頻(pin)率信號vrf’(t)所包(bao)含的延遲，消(xiao)去(qu)以式(22)或者式(23)表(biao)示的延時器1中的延遲δ所包(bao)含的dfrf項。

這樣(yang)，根據第二實(shi)施方(fang)式和第三實(shi)施方(fang)式，可(ke)知進行從延遲(chi)δ消去項dfrf的(de)動(dong)作的(de)頻(pin)散濾波器，既可(ke)以(yi)插入(ru)于向混合器mx1輸(shu)入(ru)第一無(wu)(wu)線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)的(de)傳輸(shu)線路，也(ye)可(ke)以(yi)插入(ru)于從混合器mx2輸(shu)出(chu)第二無(wu)(wu)線頻(pin)率(lv)信號(hao)vrf’(t)的(de)傳輸(shu)線路。

〔第四實施方式〕

作為第四實施方式(shi)，參照圖(tu)4對具(ju)備(bei)了上(shang)(shang)述延(yan)時器1的(de)發送用的(de)相(xiang)(xiang)控陣列(lie)天線4進行說(shuo)明(ming)(ming)。圖(tu)4是(shi)表示相(xiang)(xiang)控陣列(lie)天線4的(de)構成(cheng)的(de)框圖(tu)。此(ci)外，為了方便說(shuo)明(ming)(ming)，對于具(ju)有(you)與在上(shang)(shang)述實施方式(shi)說(shuo)明(ming)(ming)的(de)構成(cheng)相(xiang)(xiang)同的(de)功能的(de)構成(cheng)，標注相(xiang)(xiang)同的(de)附(fu)圖(tu)標記，并省略其說(shuo)明(ming)(ming)。

如(ru)圖4所示，相控陣列(lie)天線(xian)(xian)(xian)4是(shi)具備n個輻射(she)元(yuan)件(jian)a1、a2、…、an、和n個延(yan)(yan)時器td11、td12、…、td1n的(de)(de)發(fa)送用天線(xian)(xian)(xian)。在各延(yan)(yan)時器td1i(i＝1～n)共同地(di)供給(gei)從(cong)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號源rf輸出的(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號vrf(t)(相當于上述(shu)的(de)(de)第(di)一(yi)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號)。被各延(yan)(yan)時器td1i延(yan)(yan)遲后的(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號vrf(t－δi)(相當于上述(shu)的(de)(de)第(di)二無(wu)(wu)線(xian)(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號)，供給(gei)至對應的(de)(de)輻射(she)元(yuan)件(jian)ai。

在相控(kong)陣(zhen)列(lie)天線4中，生成本(ben)地信號(hao)源lo1、lo2、…、lon的(de)(de)本(ben)地信號(hao)vloi(t)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)floi按照所對應的(de)(de)輻射(she)元(yuan)件ai的(de)(de)排(pai)列(lie)順序等(deng)差(cha)地設(she)定。由此(ci)，延時(shi)器td11、td12、…、td1n對第一無線頻(pin)(pin)率(lv)信號(hao)vrf(t)給予的(de)(de)延遲δ1、δ2、…、δn，按照所對應的(de)(de)輻射(she)元(yuan)件ai的(de)(de)排(pai)列(lie)順序等(deng)差(cha)地設(she)定。若(ruo)設(she)定頻(pin)(pin)率(lv)差(cha)δflo＝flo2－flo1＝flo3－flo2＝…＝flon－flon－1，使時(shi)間延遲差(cha)δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一致，則能夠高效地發送等(deng)相位(wei)面的(de)(de)傾斜角(jiao)為α的(de)(de)電磁波。

《由(you)本發明與現有技術得到(dao)的(de)主波束方向的(de)對比》

(本發明的主波束(shu)方向)

首先，基于式(22)，各延(yan)(yan)時器tdi的延(yan)(yan)遲δi以下述的式(28)表示。

【式28】

這(zhe)樣(yang)一來，相(xiang)鄰(lin)的延時(shi)器td1i、td1i－1的時(shi)間延遲差δt＝δi－δi－1以下述的式(29)表(biao)示。

【式29】

若將向相(xiang)鄰的(de)(de)延(yan)時器td1i、tdi－1輸入的(de)(de)第一本地信號(hao)vlo(t)的(de)(de)頻(pin)率(lv)設為floi，floi－1，將式(29)中的(de)(de)頻(pin)率(lv)差(cha)(floi－floi－1)設為δflo，則時間延(yan)遲差(cha)δt以下(xia)述的(de)(de)式(30)表(biao)示(shi)。

【數30】

|δt|＝2d|δflo|…(30)

根據(ju)該式(30)，可知具備本發明的(de)(de)一(yi)個(ge)實施方式的(de)(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)器1的(de)(de)發送用(yong)相控(kong)陣列天(tian)線4，無論第(di)(di)一(yi)無線頻率(lv)信號vrf(t)的(de)(de)頻率(lv)frf怎(zen)樣變化，其時(shi)間(jian)延(yan)(yan)(yan)遲差δt都能(neng)由頻散濾波器df1、df2的(de)(de)頻散d和第(di)(di)一(yi)本地(di)信號vlo(t)的(de)(de)頻率(lv)差δflo唯一(yi)地(di)決定。這也適合具備延(yan)(yan)(yan)時(shi)器2和延(yan)(yan)(yan)時(shi)器3的(de)(de)發送用(yong)相控(kong)陣列天(tian)線。

這(zhe)里，對具體的(de)(de)主(zhu)波束方(fang)向(xiang)的(de)(de)設(she)定例(li)進行說明。例(li)如(ru)，在輻(fu)射60ghz頻(pin)(pin)帶(57ghz以上、66ghz以下)的(de)(de)電(dian)磁(ci)波的(de)(de)情況下，鄰(lin)接的(de)(de)輻(fu)射元件間的(de)(de)距離，設(she)定為(wei)例(li)如(ru)與中心頻(pin)(pin)率(lv)61.5ghz對應(ying)的(de)(de)自(zi)由空(kong)間波長(chang)的(de)(de)1/2，即、2.44mm即可。另外，通過使第(di)二傳輸(shu)線路tl2的(de)(de)電(dian)長(chang)度、和第(di)一傳輸(shu)線路tl1的(de)(de)電(dian)長(chang)度與第(di)三(san)傳輸(shu)線路tl3的(de)(de)電(dian)長(chang)度之總和相等，使θ2－(θ1+θ3)＝0。將(jiang)頻(pin)(pin)散濾波器df1、df2的(de)(de)頻(pin)(pin)散的(de)(de)大(da)小d設(she)為(wei)5.7ps/ghz，將(jiang)頻(pin)(pin)率(lv)差δflo設(she)定為(wei)0.5ghz。該情況下，若將(jiang)各值代入式(30)的(de)(de)頻(pin)(pin)散d和頻(pin)(pin)率(lv)差δflo，則(ze)時(shi)間延遲差δt為(wei)5.7ps。根據(ju)時(shi)間延遲差δt的(de)(de)該值、和d＝2.44mm，并根據(ju)δt＝dsinα/c求(qiu)出的(de)(de)主(zhu)波束方(fang)向(xiang)的(de)(de)角度α大(da)約為(wei)45°。

另外，在輻(fu)射70ghz頻帶(dai)(71ghz以(yi)上76ghz以(yi)下(xia))的電磁波(bo)(bo)的情況下(xia)，鄰接的輻(fu)射元(yuan)件間的距離(li)設定(ding)為例如與中心(xin)頻率(lv)73.5ghz對應的自由(you)空間波(bo)(bo)長的1/2，即(ji)、2.04mm即(ji)可(ke)。在這(zhe)種情況下(xia)，主波(bo)(bo)束方(fang)向的角度α由(you)于(yu)是與上述完(wan)全相同(tong)的求(qiu)解(jie)方(fang)法，所(suo)以(yi)大(da)約為45°。

(現有(you)技術的(de)主(zhu)波束方向)

已經說明了具(ju)備專(zhuan)利文獻1的構成(圖16)的延(yan)時(shi)器20中(zhong)的延(yan)遲δ由式(6)給予。

在頻(pin)(pin)率frf為(wei)(wei)57ghz的(de)情況下(xia)，在相鄰的(de)延(yan)(yan)時(shi)(shi)器間需要(yao)的(de)第一(yi)本地信(xin)號vlo(t)的(de)頻(pin)(pin)率差(cha)δflo為(wei)(wei)3.2ghz。在該條件下(xia)，若基于式(shi)(6)求解在將由相位器ps給予(yu)的(de)延(yan)(yan)遲θ1設為(wei)(wei)100ps，并將頻(pin)(pin)率frf設為(wei)(wei)66ghz的(de)情況下(xia)的(de)時(shi)(shi)間延(yan)(yan)遲差(cha)δt，則(ze)大約為(wei)(wei)4.9ps。與該時(shi)(shi)間延(yan)(yan)遲差(cha)對應的(de)主波(bo)束方向的(de)角度α大約為(wei)(wei)37°。

另(ling)外，在(zai)頻率frf為71ghz的(de)(de)(de)(de)情況下，在(zai)相鄰的(de)(de)(de)(de)延時(shi)器(qi)間(jian)需要的(de)(de)(de)(de)第一(yi)本地信號(hao)vlo(t)的(de)(de)(de)(de)頻率差(cha)δflo為3.4ghz。在(zai)該條件(jian)下，若基于(yu)式(6)求解在(zai)將(jiang)由(you)相位器(qi)ps給予的(de)(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)(chi)θ1設為100ps，并將(jiang)頻率frf設為76ghz的(de)(de)(de)(de)情況下的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)延遲(chi)(chi)(chi)差(cha)δt，則大約(yue)為4.5ps。與(yu)該時(shi)間(jian)延遲(chi)(chi)(chi)差(cha)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)主波(bo)束方向的(de)(de)(de)(de)角度α大約(yue)為41°。

這樣(yang)，在專利文獻1的延時器中，若頻(pin)率(lv)frf改變，則(ze)主波束方向的角(jiao)度α也改變，所以(yi)本發(fa)明所涉及的延時器的優勢明確。

〔第五實施方式〕

作為(wei)第五實(shi)(shi)施方式(shi)，參照圖(tu)5對(dui)具備上述(shu)延時器1的(de)接(jie)收(shou)用的(de)相(xiang)控陣列天(tian)線(xian)5進行說(shuo)(shuo)明。圖(tu)5是表示(shi)相(xiang)控陣列天(tian)線(xian)5的(de)構(gou)成(cheng)的(de)框(kuang)圖(tu)。此外，為(wei)了方便說(shuo)(shuo)明，對(dui)于(yu)具有(you)與在上述(shu)實(shi)(shi)施方式(shi)說(shuo)(shuo)明的(de)構(gou)成(cheng)相(xiang)同的(de)功(gong)能(neng)的(de)構(gou)成(cheng)，標注(zhu)相(xiang)同的(de)附(fu)圖(tu)標記，并省略其說(shuo)(shuo)明。

如圖5所示，相控陣列(lie)天線5是(shi)具備n個輻射元件a1、a2、…、an、和n個延(yan)時(shi)器td21、td22、…、td2n的(de)(de)(de)接收用(yong)天線。在各延(yan)時(shi)器td2i(i＝1～n)獨立地(di)輸入從對應的(de)(de)(de)輻射元件ai輸出的(de)(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)vrf(t+δi)(相當于上述的(de)(de)(de)第一無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao))。被(bei)各延(yan)時(shi)器td2i延(yan)遲的(de)(de)(de)無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)vrf(t)(相當于上述的(de)(de)(de)第二無(wu)線頻(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao))被(bei)合波之后向外部輸出。

在相控陣(zhen)列天線5中(zhong)，本地(di)信號源(yuan)lo1、lo2、…、lon生成的第一(yi)本地(di)信號vlo(t)的頻(pin)率(lv)flo按照對(dui)應的輻射(she)元(yuan)件ai的排列順序(xu)等(deng)差(cha)(cha)地(di)設定。由此，延(yan)時(shi)器td21、td22、…、td2n對(dui)無線頻(pin)率(lv)信號vrf(t)給(gei)予的延(yan)遲δ1、δ2、…、δn按照對(dui)應的輻射(she)元(yuan)件ai的排列順序(xu)等(deng)差(cha)(cha)地(di)設定。若設定頻(pin)率(lv)差(cha)(cha)δflo＝flo2－flo1＝flo3－flo2＝…＝flon－flon－1，使時(shi)間延(yan)遲差(cha)(cha)δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一(yi)致，則能夠高效(xiao)地(di)接(jie)收(shou)等(deng)相位(wei)面(mian)的傾斜角為α的電磁波(bo)。

〔第六實施方式〕

作為第六實施(shi)(shi)方(fang)(fang)式，參(can)照圖(tu)6對具(ju)備上(shang)述延時器1的發送(song)接收(shou)兼(jian)用的相(xiang)控(kong)陣列天(tian)線6進行說明(ming)。圖(tu)6是表示(shi)相(xiang)控(kong)陣列天(tian)線6的構成的框(kuang)圖(tu)。此外，為了(le)方(fang)(fang)便說明(ming)，對于具(ju)有與在上(shang)述實施(shi)(shi)方(fang)(fang)式說明(ming)的構成相(xiang)同的功能的構成，標注(zhu)相(xiang)同的附(fu)圖(tu)標記，并省略其說明(ming)。

如圖6所示，相(xiang)(xiang)控陣列天(tian)(tian)線(xian)(xian)6是組合(he)了圖4所示的(de)發(fa)送用(yong)的(de)相(xiang)(xiang)控陣列天(tian)(tian)線(xian)(xian)4、和(he)圖5所示的(de)接收(shou)(shou)用(yong)的(de)相(xiang)(xiang)控陣列天(tian)(tian)線(xian)(xian)5而得到(dao)的(de)發(fa)送接收(shou)(shou)兼用(yong)的(de)相(xiang)(xiang)控陣列天(tian)(tian)線(xian)(xian)。

但是，相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)6僅具(ju)備(bei)一組(zu)本地(di)(di)信號源(yuan)lo1～lon，相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)4和(he)相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)5共用這一組(zu)本地(di)(di)信號源(yuan)。更(geng)具(ju)體(ti)而言，各(ge)本地(di)(di)信號源(yuan)loi與相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)4中(zhong)對應的(de)(de)延時器td1i和(he)相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)5中(zhong)對應的(de)(de)延時器td2i雙方連接(jie)。另外(wai)，相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)6僅具(ju)備(bei)一組(zu)輻(fu)射元件a1～an，相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)4和(he)相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)5共用這一組(zu)輻(fu)射元件。更(geng)具(ju)體(ti)而言，各(ge)輻(fu)射元件ai與相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)4中(zhong)對應的(de)(de)延時器td1i和(he)相(xiang)(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)5中(zhong)對應的(de)(de)延時器td2i雙方連接(jie)。

〔第七實施方式〕

作為第七實施(shi)方式，參照(zhao)圖7對具備上述延時(shi)器(qi)1的其它的發(fa)送(song)用的相(xiang)(xiang)控(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)7進行說(shuo)明。圖7是(shi)表示(shi)相(xiang)(xiang)控(kong)陣列(lie)天(tian)線(xian)7的構成的框圖。此外(wai)，為了方便說(shuo)明，對于具有與在上述實施(shi)方式說(shuo)明的構成相(xiang)(xiang)同的功能的構成，標注相(xiang)(xiang)同的附(fu)圖標記，并省略(lve)其說(shuo)明。

如(ru)圖7所示，相控(kong)陣列(lie)天線(xian)7是具備(bei)n個(ge)輻(fu)射(she)元(yuan)件a1、a2、…、an、和n個(ge)延時(shi)(shi)器(qi)(qi)td11、td12、…、td1n的(de)發送用天線(xian)。對(dui)各(ge)(ge)延時(shi)(shi)器(qi)(qi)td1i(i＝1～n)共同地供(gong)給從無線(xian)頻(pin)率(lv)信(xin)號源rf輸(shu)出的(de)無線(xian)頻(pin)率(lv)信(xin)號vrf(t)(相當于上述第一無線(xian)頻(pin)率(lv)信(xin)號)。被各(ge)(ge)延時(shi)(shi)器(qi)(qi)td1i進行過延遲(chi)處理(li)的(de)無線(xian)頻(pin)率(lv)信(xin)號vrf(t－δi)供(gong)給至對(dui)應的(de)輻(fu)射(she)元(yuan)件an。

相控陣列天線7中的特(te)征點是(shi)僅分別具備一(yi)個本(ben)地信號(hao)(hao)源(yuan)lo和混(hun)合器mx1，n個延時器td11、td12、…、td1n共用這一(yi)個本(ben)地信號(hao)(hao)源(yuan)lo和混(hun)合器mx1。

關于共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器mx1，第一(yi)(yi)輸(shu)入端子(zi)與共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)號源(yuan)rf的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出端子(zi)連(lian)(lian)接(jie)，第二輸(shu)入端子(zi)經由共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)傳輸(shu)線(xian)(xian)路(lu)tl1與共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)號源(yuan)lo的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出端子(zi)連(lian)(lian)接(jie)。因(yin)此，對共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器mx1輸(shu)入：由共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)號源(yuan)rf生成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vrf(t)、和通過(guo)利用(yong)共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)傳輸(shu)線(xian)(xian)路(lu)tl1使由共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)號源(yuan)lo生成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vlo(t)形成延(yan)遲而(er)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vlo’(t)。共(gong)(gong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器mx1使用(yong)第二本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vlo’(t)對第一(yi)(yi)無線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vrf(t)進行下變頻，從(cong)而(er)生成中間頻率(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)號vif(t)。

關于(yu)各(ge)(ge)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx2，第(di)(di)(di)(di)一輸入端子經由(you)(you)該(gai)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸線(xian)(xian)路(lu)tl2(包含頻(pin)(pin)(pin)(pin)散濾波器(qi)(qi)(qi)(qi)df1)與(yu)共用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)本(ben)地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)源lo的(de)(de)(de)(de)輸出端子連接(jie)，第(di)(di)(di)(di)二(er)輸入端子經由(you)(you)該(gai)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)輸路(lu)tl3(包含頻(pin)(pin)(pin)(pin)散濾波器(qi)(qi)(qi)(qi)df2)與(yu)共用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)(de)輸出端子連接(jie)。因(yin)此，對各(ge)(ge)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx2輸入：通過利用(yong)(yong)該(gai)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸線(xian)(xian)路(lu)tl2使由(you)(you)共用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)本(ben)地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)源lo生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一本(ben)地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo(t)形成(cheng)延(yan)(yan)遲(chi)而(er)得到的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)本(ben)地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo”(t)、和(he)通過利用(yong)(yong)該(gai)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)輸線(xian)(xian)路(lu)tl3使由(you)(you)共用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx1生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif(t)形成(cheng)延(yan)(yan)遲(chi)而(er)得到的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)中(zhong)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif’(t)。各(ge)(ge)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx2使用(yong)(yong)第(di)(di)(di)(di)三(san)本(ben)地(di)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vlo”(t)對第(di)(di)(di)(di)二(er)中(zhong)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vif’(t)進(jin)行上變頻(pin)(pin)(pin)(pin)，從而(er)生成(cheng)第(di)(di)(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)(xian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)。由(you)(you)各(ge)(ge)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx2生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)(xian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)供給(gei)至與(yu)該(gai)延(yan)(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td1i對應的(de)(de)(de)(de)輻射元件ai。此外，時(shi)間(jian)(jian)延(yan)(yan)遲(chi)元件td11～td1n中(zhong)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸線(xian)(xian)路(lu)tl2和(he)第(di)(di)(di)(di)三(san)傳(chuan)輸線(xian)(xian)路(lu)tl3的(de)(de)(de)(de)電長度分別相同。

此外(wai)，也可(ke)以在朝向對(dui)應(ying)的(de)(de)輻(fu)射元(yuan)件(jian)(jian)ai傳輸(shu)(shu)從各混合器(qi)(qi)(qi)mx2輸(shu)(shu)出的(de)(de)第(di)二無線頻率信(xin)號vrf’(t)的(de)(de)傳輸(shu)(shu)線路，插(cha)入給予與頻散濾波器(qi)(qi)(qi)df2相反符號的(de)(de)頻散的(de)(de)頻散濾波器(qi)(qi)(qi)df3(第(di)三頻散濾波器(qi)(qi)(qi))。更(geng)具體而言，在各混合器(qi)(qi)(qi)mx2與對(dui)應(ying)的(de)(de)輻(fu)射元(yuan)件(jian)(jian)ai之間插(cha)入循環器(qi)(qi)(qi)c3，將循環器(qi)(qi)(qi)c3的(de)(de)第(di)一端(duan)口與各混合器(qi)(qi)(qi)mx2的(de)(de)輸(shu)(shu)出端(duan)子連接，將第(di)二端(duan)口與頻散濾波器(qi)(qi)(qi)df3連接，并將第(di)三端(duan)口與輻(fu)射元(yuan)件(jian)(jian)ai連接。

由此，能(neng)夠從各延(yan)時器td1i輸出的(de)第(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的(de)相對于(yu)第(di)(di)一無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf(t)的(de)延(yan)遲δi中(zhong)，除去與(yu)第(di)(di)一無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf(t)的(de)頻率(lv)frf成正比的(de)項+dfrf或者－dfrf。其結果(guo)，通(tong)過朝向輻射元件(jian)ai傳(chuan)輸第(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的(de)傳(chuan)輸線(xian)路，抑制第(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)波形崩壞，所以能(neng)夠使第(di)(di)二(er)無(wu)線(xian)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)質(zhi)量提高。

在相(xiang)控陣列(lie)天線7中，延(yan)(yan)時器(qi)td11、td12、…、td1n的(de)(de)(de)頻散(san)(san)濾(lv)波器(qi)df1、df2給予(yu)的(de)(de)(de)頻散(san)(san)按照對應的(de)(de)(de)輻射元件ai的(de)(de)(de)排(pai)列(lie)順序(xu)等(deng)(deng)差地(di)(di)設(she)定(ding)(ding)(ding)。即，延(yan)(yan)時器(qi)td11、td12、…、td1n的(de)(de)(de)頻散(san)(san)濾(lv)波器(qi)df1給予(yu)的(de)(de)(de)頻散(san)(san)分別設(she)定(ding)(ding)(ding)為－d、－(d+δd)、…、－(d+(n－1)δd)，延(yan)(yan)時器(qi)td11、td12、…、td1n的(de)(de)(de)頻散(san)(san)濾(lv)波器(qi)df2給予(yu)的(de)(de)(de)頻散(san)(san)分別設(she)定(ding)(ding)(ding)為d、d+δd、…、d+(n－1)δd。由此，延(yan)(yan)時器(qi)td11、td12、…、td1n對無線頻率信號vrf(t)給予(yu)的(de)(de)(de)延(yan)(yan)遲(chi)δ1、δ2、…、δn按照對應的(de)(de)(de)輻射元件ai的(de)(de)(de)排(pai)列(lie)順序(xu)等(deng)(deng)差地(di)(di)設(she)定(ding)(ding)(ding)。若以時間延(yan)(yan)遲(chi)差δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一致的(de)(de)(de)方(fang)式，設(she)定(ding)(ding)(ding)頻散(san)(san)差δd，則能夠(gou)高效地(di)(di)發(fa)送等(deng)(deng)相(xiang)位面的(de)(de)(de)傾斜角(jiao)為α的(de)(de)(de)電(dian)磁波。

在相(xiang)控(kong)陣列天線(xian)(xian)7中(zhong)，時間(jian)延遲(chi)差(cha)δt如下(xia)述(shu)的(de)(de)式(31)所示，與第一(yi)本(ben)地(di)(di)信號vlo(t)的(de)(de)頻率(lv)flo成正(zheng)比，其比例系數不取決于無線(xian)(xian)頻率(lv)信號vrf(t)的(de)(de)頻率(lv)frf。因此，根據相(xiang)控(kong)陣列天線(xian)(xian)7，能(neng)夠在較寬的(de)(de)頻帶正(zheng)確地(di)(di)控(kong)制能(neng)夠高效(xiao)地(di)(di)發送(song)電磁波的(de)(de)方向(輻射的(de)(de)電磁波的(de)(de)主(zhu)波束方向)。

【式31】

δt＝adδflo…(31)

〔第八實施方式〕

作(zuo)為第八(ba)實施方式，參照圖(tu)(tu)8對(dui)具備上述(shu)延時器1的(de)(de)變形例(li)的(de)(de)接收(shou)用的(de)(de)相控陣列天線(xian)8進行說明(ming)。圖(tu)(tu)8是表示相控陣列天線(xian)8的(de)(de)構成的(de)(de)框圖(tu)(tu)。

如(ru)圖8所示，相控(kong)陣列天線(xian)(xian)8是具備n個輻射(she)元(yuan)(yuan)件a1、a2、…、an、和n個延(yan)時(shi)(shi)器td21、td22、…、td2n的(de)接收用天線(xian)(xian)。在各(ge)延(yan)時(shi)(shi)器td2i(i＝1～n)獨立地輸入有從對應(ying)的(de)輻射(she)元(yuan)(yuan)件ai輸出的(de)無(wu)線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號vrf(t+δi)(相當(dang)于(yu)上(shang)述(shu)的(de)第一無(wu)線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號)。被各(ge)延(yan)時(shi)(shi)器td2i延(yan)遲的(de)無(wu)線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號vrf(t)(相當(dang)于(yu)上(shang)述(shu)的(de)第二無(wu)線(xian)(xian)頻率(lv)信(xin)號)被合波之后向外部輸出。

相控陣列天線8中的特征(zheng)點(dian)是僅具備(bei)一(yi)個(ge)本地信(xin)號(hao)源(yuan)lo，n個(ge)延時(shi)器td21、td22、…、td2n共用這(zhe)一(yi)個(ge)本地信(xin)號(hao)源(yuan)。

關于各(ge)延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td2i的(de)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx1，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)子與對(dui)應(ying)的(de)輻(fu)射元(yuan)件(jian)ai連接，第(di)(di)(di)二輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)子經由該(gai)延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td2i的(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)傳輸(shu)線(xian)(xian)路(lu)tl1與共(gong)用的(de)本(ben)地(di)信(xin)號(hao)源(yuan)lo的(de)輸(shu)出端(duan)子連接。因此，對(dui)各(ge)延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td2i的(de)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx1輸(shu)入(ru)(ru)：從對(dui)應(ying)的(de)輻(fu)射元(yuan)件(jian)ai輸(shu)出的(de)無線(xian)(xian)頻(pin)率信(xin)號(hao)vrf(t)、和通過利用該(gai)延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td2i的(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)傳輸(shu)線(xian)(xian)路(lu)tl1使(shi)由共(gong)用的(de)本(ben)地(di)信(xin)號(hao)源(yuan)lo生成的(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)本(ben)地(di)信(xin)號(hao)vlo(t)形成延(yan)遲而得到的(de)第(di)(di)(di)二本(ben)地(di)信(xin)號(hao)vlo’(t)。各(ge)延(yan)時(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)td2i的(de)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)mx1使(shi)用第(di)(di)(di)二本(ben)地(di)信(xin)號(hao)vlo’(t)對(dui)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)無線(xian)(xian)頻(pin)率信(xin)號(hao)vrf(t)進(jin)行(xing)下變頻(pin)，從而生成中(zhong)間頻(pin)率信(xin)號(hao)vif(t)。

關于各(ge)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2，第(di)(di)(di)(di)一輸(shu)(shu)(shu)入(ru)端子經由該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl2(包含(han)頻(pin)(pin)散(san)濾波(bo)器(qi)(qi)(qi)df1)與共用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)源(yuan)lo的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出端子連接(jie)，第(di)(di)(di)(di)二(er)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)端子經由該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)路(lu)(lu)(lu)(包含(han)頻(pin)(pin)散(san)濾波(bo)器(qi)(qi)(qi)df2)與該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx1的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出端子連接(jie)。因此(ci)，對(dui)各(ge)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2輸(shu)(shu)(shu)入(ru)：通(tong)過(guo)利(li)用(yong)該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl2使由共用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)源(yuan)lo生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vlo(t)形(xing)成(cheng)(cheng)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)而得到的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vlo”(t)、和通(tong)過(guo)利(li)用(yong)該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl3使由該延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx1生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)中間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vif(t)形(xing)成(cheng)(cheng)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)而得到的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)中間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vif’(t)。各(ge)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2使用(yong)第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)本地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vlo”(t)對(dui)第(di)(di)(di)(di)二(er)中間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vif’(t)進行(xing)上變頻(pin)(pin)，從而生(sheng)成(cheng)(cheng)第(di)(di)(di)(di)二(er)無線(xian)(xian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vrf’(t)。由各(ge)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)td2i的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)器(qi)(qi)(qi)mx2生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)無線(xian)(xian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)vrf’(t)被(bei)合(he)波(bo)之后向外(wai)部輸(shu)(shu)(shu)出。此(ci)外(wai)，時(shi)(shi)間(jian)(jian)延(yan)(yan)(yan)遲(chi)元(yuan)件td21～td2n中的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl1、第(di)(di)(di)(di)二(er)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl2、以及第(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)tl3的(de)(de)(de)(de)(de)電長度分別相同。

此外，也可以在從各混合器(qi)mx2輸出第(di)(di)二無線(xian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)號vrf’(t)的(de)(de)(de)傳(chuan)輸線(xian)路(lu)中，插(cha)入給予與(yu)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器(qi)df2相反符號的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器(qi)df3(第(di)(di)三(san)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器(qi))。更具(ju)體而言，在各混合器(qi)mx2與(yu)輸出從各延時器(qi)td2i輸出的(de)(de)(de)第(di)(di)二無線(xian)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)號vrf’(t)的(de)(de)(de)加(jia)和(he)信(xin)號的(de)(de)(de)匯合端子之間插(cha)入循環器(qi)c3，將(jiang)循環器(qi)c3的(de)(de)(de)第(di)(di)一端口與(yu)各混合器(qi)mx2的(de)(de)(de)輸出端子連(lian)接(jie)，將(jiang)第(di)(di)二端口與(yu)頻(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)器(qi)df3連(lian)接(jie)，并將(jiang)第(di)(di)三(san)端口與(yu)匯合端子連(lian)接(jie)。

由此，能(neng)夠從各延時器td2i輸出的第二(er)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的相對(dui)于第一無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf(t)的延遲δi除去與第一無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf(t)的頻(pin)率(lv)(lv)frf成正(zheng)比的項+dfrf或(huo)者－dfrf。其結(jie)果，通過輸出第二(er)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的傳輸線路，抑(yi)制第二(er)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)波(bo)形崩(beng)壞，所以能(neng)夠使第二(er)無(wu)線頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)vrf’(t)的信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)質量提高。

此外，也可以代替在(zai)從各延(yan)時(shi)器(qi)td2i輸出的第(di)(di)二(er)無線(xian)頻(pin)(pin)(pin)率信號vrf’(t)的傳輸線(xian)路設(she)置頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df3，而(er)是(shi)在(zai)向各延(yan)時(shi)器(qi)td2i輸入第(di)(di)一(yi)(yi)無線(xian)頻(pin)(pin)(pin)率信號vrf(t)的傳輸線(xian)路上(shang)(shang)插入給(gei)予與頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df2相(xiang)反符(fu)號的頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)的頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df4，作(zuo)為上(shang)(shang)述(shu)第(di)(di)三(san)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)。更(geng)具(ju)體(ti)而(er)言，在(zai)各輻射元件(jian)(jian)ai與各延(yan)時(shi)器(qi)td2i之間(jian)插入循環器(qi)c4，將(jiang)循環器(qi)c4的第(di)(di)一(yi)(yi)端口與各輻射元件(jian)(jian)ai連(lian)(lian)接，將(jiang)第(di)(di)二(er)端口與頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df4連(lian)(lian)接，并將(jiang)第(di)(di)三(san)端口與各延(yan)時(shi)器(qi)td2i的混合器(qi)mx1的第(di)(di)一(yi)(yi)輸入端子連(lian)(lian)接。追加頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df4所帶(dai)來(lai)的作(zuo)用(yong)效果(guo)與追加頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)(san)濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)df3所帶(dai)來(lai)的已經說明(ming)的作(zuo)用(yong)效果(guo)相(xiang)同。

在相控陣列天(tian)線(xian)(xian)8中(zhong)，延(yan)(yan)時器td21、td22、…、td2n的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波器df1、df2給(gei)予(yu)(yu)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)，按照(zhao)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)輻射元件ai的(de)(de)(de)排列順(shun)序等差(cha)(cha)地設(she)定(ding)。即，延(yan)(yan)時器td21、td22、…、td2n的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波器df1給(gei)予(yu)(yu)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)分別設(she)定(ding)為－d、－(d+δd)、…、－(d+(n－1)δd)，延(yan)(yan)時器td21、td22、…、td2n的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)濾(lv)波器df2給(gei)予(yu)(yu)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)分別設(she)定(ding)為d、d+δd、…、d+(n－1)δd。由(you)此，延(yan)(yan)時器td21、td22、…、td2n對(dui)無(wu)線(xian)(xian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)信(xin)號(hao)vrf(t)給(gei)予(yu)(yu)的(de)(de)(de)延(yan)(yan)遲δ1、δ2、…、δn按照(zhao)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)輻射元件ai的(de)(de)(de)排列順(shun)序等差(cha)(cha)地設(she)定(ding)。若(ruo)以(yi)時間延(yan)(yan)遲差(cha)(cha)δt＝δ2－δ1＝δ3－δ2＝…＝δn－δn－1與d×sinα/c一致的(de)(de)(de)方(fang)式，設(she)定(ding)頻(pin)(pin)(pin)散(san)(san)差(cha)(cha)δd，則能夠高效地接(jie)收等相位面的(de)(de)(de)傾斜角為α的(de)(de)(de)電磁波。

〔第九實施方式〕

作為第九實(shi)施方式，參照圖(tu)9對(dui)發送接收兼(jian)用的相(xiang)控陣列天線(xian)9進(jin)行說明。圖(tu)9是表示相(xiang)控陣列天線(xian)9的構(gou)成的框(kuang)圖(tu)。

如圖(tu)(tu)9所示(shi)(shi)(shi)，相(xiang)控陣列天線(xian)9是組(zu)合了圖(tu)(tu)4所示(shi)(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)送用的(de)(de)相(xiang)控陣列天線(xian)4、和(he)圖(tu)(tu)8所示(shi)(shi)(shi)的(de)(de)接收用的(de)(de)相(xiang)控陣列天線(xian)8而(er)得到(dao)的(de)(de)發(fa)送接收兼(jian)用的(de)(de)相(xiang)控陣列天線(xian)。

在這樣構(gou)成相控(kong)陣列(lie)天(tian)線9的(de)情況下，相控(kong)陣列(lie)天(tian)線9也起到與已經說明的(de)發送(song)接收兼用的(de)相控(kong)陣列(lie)天(tian)線6相同的(de)效果(guo)。

〔第十實施方式〕

作為第十實施方式(shi)，參(can)照(zhao)圖(tu)(tu)10對發(fa)送接收兼用(yong)的(de)相控陣列天線10進行說明。圖(tu)(tu)10是(shi)表示(shi)相控陣列天線10的(de)構成(cheng)的(de)框圖(tu)(tu)。

如圖10所示，相控(kong)陣列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)10是組合(he)了圖7所示的發(fa)送(song)用的相控(kong)陣列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)7、和圖5所示的接(jie)收(shou)用的相控(kong)陣列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)5而(er)得到(dao)的發(fa)送(song)接(jie)收(shou)兼用的相控(kong)陣列(lie)(lie)天(tian)(tian)線(xian)。

在這樣構成相控(kong)陣列天(tian)線10的情況下，相控(kong)陣列天(tian)線10也起到與已經說明的發送接收兼用(yong)的相控(kong)陣列天(tian)線6相同的效果。

〔第十一實施方式〕

作為第十(shi)一實(shi)施方式，參照圖(tu)(tu)11對(dui)發送接(jie)收(shou)兼用的相(xiang)控陣(zhen)列天線11進(jin)行說明(ming)。圖(tu)(tu)11是(shi)表示(shi)相(xiang)控陣(zhen)列天線11的構成的框(kuang)圖(tu)(tu)。

如圖11所(suo)示(shi)，相(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線11是組合了(le)圖7所(suo)示(shi)的(de)發送用(yong)(yong)的(de)相(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線7、和圖8所(suo)示(shi)的(de)接收用(yong)(yong)的(de)相(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線8而得到(dao)的(de)發送接收兼用(yong)(yong)的(de)相(xiang)控(kong)陣(zhen)(zhen)(zhen)列(lie)天(tian)線。

在這樣構成(cheng)相(xiang)控(kong)陣列(lie)天線11的(de)情(qing)況下，相(xiang)控(kong)陣列(lie)天線11也起到與(yu)已經說明的(de)發送(song)接(jie)收兼用的(de)相(xiang)控(kong)陣列(lie)天線6相(xiang)同的(de)效(xiao)果。

〔總結〕

為了(le)解決上述(shu)的(de)(de)(de)課題，本(ben)(ben)發明的(de)(de)(de)一(yi)方式所涉及的(de)(de)(de)延時器(qi)(qi)(qi)(qi)具(ju)備(bei)：第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，其通(tong)過對(dui)具(ju)有(you)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo(t)給予延遲(chi)θ1，來生成(cheng)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo’(t)＝vlo(t－θ1)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)，其通(tong)過將具(ju)有(you)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)frf(flo＜frf)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)無(wu)線(xian)(xian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vrf(t)與(yu)上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo’(t)進行(xing)乘法運算(suan)，生成(cheng)具(ju)有(you)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)frf－flo的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)中(zhong)(zhong)間(jian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vif(t)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，其是插入了(le)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)(pin)(pin)散(san)濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，通(tong)過對(dui)上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo(t)給予由上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)(pin)(pin)散(san)濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)(qi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)延遲(chi)θd和由上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)延遲(chi)θ2，生成(cheng)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)(san)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo”(t)＝vlo(t－θd－θ2)；第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，其是插入了(le)給予與(yu)上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)頻(pin)(pin)(pin)散(san)濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)(qi)相反(fan)符號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)散(san)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)頻(pin)(pin)(pin)散(san)濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，通(tong)過對(dui)上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)中(zhong)(zhong)間(jian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vif(t)給予由上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)頻(pin)(pin)(pin)散(san)濾(lv)波器(qi)(qi)(qi)(qi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)延遲(chi)θd’和由上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)(san)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)延遲(chi)θ3，生成(cheng)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)中(zhong)(zhong)間(jian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vif’(t)＝vif(t－θd’－θ3)；以及第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)混(hun)合器(qi)(qi)(qi)(qi)，其通(tong)過將上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)三(san)(san)本(ben)(ben)地信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vlo”(t)與(yu)上述(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)中(zhong)(zhong)間(jian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vif’(t)進行(xing)乘法運算(suan)，生成(cheng)具(ju)有(you)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)frf的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)無(wu)線(xian)(xian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)vrf’(t)。

根據(ju)上(shang)述(shu)的(de)構成，在第(di)一頻(pin)散濾波器給予(yu)的(de)延遲θd表示(shi)為(wei)θd＝+dflo+θ0，第(di)二(er)頻(pin)散濾波器給予(yu)的(de)延遲θd’表示(shi)為(wei)θd’＝－d(frf－flo)+θ0的(de)情況下，能(neng)夠(gou)使(shi)第(di)二(er)無線(xian)頻(pin)率信號(hao)vrf’(t)的(de)相對(dui)于第(di)一無線(xian)頻(pin)率信號(hao)vrf(t)的(de)延遲δ為(wei)δ＝{(θ2－θ1－θ3)/frf+2d}flo－dfrf+θ0+θ3或者δ＝{(θ2－θ1－θ3)/frf－2d}flo+dfrf+θ0+θ3。因此，能(neng)夠(gou)與第(di)一本(ben)地信號(hao)vlo(t)的(de)頻(pin)率flo對(dui)應地使(shi)延遲δ變(bian)化(hua)。

并(bing)且(qie)，根(gen)據上述的(de)(de)(de)(de)構成，在(zai)作(zuo)(zuo)為控(kong)制(zhi)變量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)本地(di)信號vlo(t)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)flo的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)(liang)(liang)δflo與作(zuo)(zuo)為被(bei)控(kong)制(zhi)變量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)(liang)(liang)δδ之間，有δδ＝{(θ2－θ1-θ3)/frf+2d}δflo或者δδ＝{(θ2－θ1-θ3)/frf－2d}δflo等(deng)關系成立。因此，若例如通過使第二傳(chuan)輸線(xian)(xian)(xian)路的(de)(de)(de)(de)電長(chang)度接近于(yu)第一傳(chuan)輸線(xian)(xian)(xian)路的(de)(de)(de)(de)電長(chang)度與第三傳(chuan)輸線(xian)(xian)(xian)路的(de)(de)(de)(de)電長(chang)度之和，使θ2－θ1－θ3接近0，則能夠使延(yan)遲(chi)δ的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)(liang)(liang)δδ取決于(yu)無(wu)線(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信號vrf(t)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)frf的(de)(de)(de)(de)依存度非(fei)常小。因此，能夠在(zai)較(jiao)寬的(de)(de)(de)(de)頻(pin)帶比(bi)以往情況精度良(liang)好(hao)地(di)控(kong)制(zhi)對第一無(wu)線(xian)(xian)(xian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信號vrf(t)給予的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲(chi)δ。

在本發明的(de)一方式所涉(she)及的(de)上述(shu)(shu)延時(shi)器中，優(you)選上述(shu)(shu)第(di)二傳(chuan)(chuan)輸線路的(de)電(dian)長度(du)、與上述(shu)(shu)第(di)一傳(chuan)(chuan)輸線路的(de)電(dian)長度(du)和上述(shu)(shu)第(di)三(san)傳(chuan)(chuan)輸線路的(de)電(dian)長度(du)之總和相(xiang)等。

根據上述的(de)(de)(de)(de)構成，θ2－θ1－θ3＝0，所(suo)以在(zai)(zai)作為控(kong)制變量(liang)的(de)(de)(de)(de)本地信號vlo(t)的(de)(de)(de)(de)頻率flo的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δflo與作為被(bei)控(kong)制變量(liang)的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲δ的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δδ之間，有(you)δδ＝2dδflo或者δδ＝－2dδflo等關系成立。因(yin)此，延(yan)遲δ的(de)(de)(de)(de)變化量(liang)δδ不取決于(yu)無線頻率信號vrf(t)的(de)(de)(de)(de)頻率frf。因(yin)此，能夠在(zai)(zai)較寬的(de)(de)(de)(de)頻帶(dai)進一步精(jing)度良好(hao)地控(kong)制對第一無線頻率信號vrf(t)給予的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲δ。

在本(ben)發明的一方式所涉及(ji)的上述(shu)延時器(qi)中(zhong)，也可以(yi)上述(shu)第一頻散濾波(bo)器(qi)和上述(shu)第二頻散濾波(bo)器(qi)由cebg(chirpedelectromagneticbandgap)傳輸線路構成(cheng)。

cebg傳輸(shu)線(xian)(xian)路是(shi)能夠(gou)(gou)對輸(shu)入(ru)信號給予(yu)頻(pin)散(san)(san)(與該輸(shu)入(ru)信號的(de)(de)頻(pin)率成(cheng)正比的(de)(de)延遲)的(de)(de)微帶(dai)線(xian)(xian)路。因此，根(gen)據上(shang)述的(de)(de)構(gou)成(cheng)，能夠(gou)(gou)以低成(cheng)本(ben)(與微帶(dai)線(xian)(xian)路同等(deng)程度的(de)(de)成(cheng)本(ben))實現第(di)一頻(pin)散(san)(san)濾波(bo)器和第(di)二頻(pin)散(san)(san)濾波(bo)器。

在本發明的一方式所涉(she)及(ji)的延(yan)時(shi)器(qi)中，優(you)選在對向上(shang)述第一混合器(qi)輸(shu)入(ru)的第一無線頻率(lv)信號vrf(t)進(jin)(jin)行傳輸(shu)的傳輸(shu)線路，或者(zhe)，在對從上(shang)述第二混合器(qi)輸(shu)出(chu)的上(shang)述第二無線頻率(lv)信號vrf’(t)進(jin)(jin)行傳輸(shu)的傳輸(shu)線路中，插入(ru)給(gei)予(yu)與上(shang)述第二頻散(san)濾波器(qi)相反符(fu)號的頻散(san)的第三(san)頻散(san)濾波器(qi)。

根據上(shang)述(shu)的(de)構成(cheng)，能(neng)夠從第二(er)無(wu)線(xian)頻率信號vrf’(t)的(de)相對于第一(yi)無(wu)線(xian)頻率信號vrf(t)的(de)延遲δ中除去與無(wu)線(xian)頻率信號vrf(t)的(de)頻率frf成(cheng)正(zheng)比(bi)的(de)項+dfrf或者－dfrf。

本發(fa)明的(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)方式所涉及的(de)(de)(de)相控陣列(lie)天線的(de)(de)(de)特(te)征在(zai)于，具(ju)備n個(ge)(n為2以上的(de)(de)(de)整數)輻射(she)元件(jian)a1～an、和n個(ge)延(yan)時(shi)(shi)器(qi)td11～td1n，各(ge)延(yan)時(shi)(shi)器(qi)td1i(i＝1～n)具(ju)備上述延(yan)時(shi)(shi)器(qi)的(de)(de)(de)任(ren)意一(yi)(yi)種構(gou)成(cheng)，由(you)各(ge)延(yan)時(shi)(shi)器(qi)td1i生成(cheng)的(de)(de)(de)上述第(di)二無線頻率(lv)信號(hao)供給至(zhi)對(dui)應的(de)(de)(de)輻射(she)元件(jian)ai。

根據上述(shu)的(de)(de)構成，能夠實現能夠在較寬(kuan)的(de)(de)頻帶比以往情況精度良好地控制能夠高(gao)效地發送(song)電磁(ci)(ci)波(bo)的(de)(de)方(fang)向(發送(song)的(de)(de)電磁(ci)(ci)波(bo)的(de)(de)主波(bo)束(shu)方(fang)向)的(de)(de)發送(song)用的(de)(de)相(xiang)控陣列天線(xian)。

在本發明的(de)第一(yi)方式所涉及(ji)的(de)相(xiang)控(kong)陣列天線中，優選供給(gei)至各延時器(qi)td1i的(de)上述第一(yi)本地信(xin)號的(de)頻率被按照(zhao)對應的(de)輻(fu)射元(yuan)件ai的(de)排列順序(xu)等差地設定。

根據上(shang)述的(de)構(gou)成(cheng)，在同一直線上(shang)等間隔地配(pei)置輻射元(yuan)件a1～an的(de)情況下，能(neng)夠在較寬的(de)頻(pin)帶精(jing)度(du)良(liang)好地控制能(neng)夠高效地發送電磁波的(de)方(fang)(fang)向(xiang)(發送的(de)電磁波的(de)主(zhu)波束方(fang)(fang)向(xiang))。

本發明(ming)的(de)第(di)二方式(shi)所涉及的(de)相控陣列(lie)天(tian)線的(de)特征在于(yu)，具備n個(ge)(n為2以上(shang)的(de)整數)的(de)輻射元件a1～an、和(he)n個(ge)延時(shi)器td21～td2n，各延時(shi)器td2i(i＝1～n)具備上(shang)述延時(shi)器中(zhong)的(de)任(ren)意一者的(de)構成，將從各輻射元件ai輸出的(de)無(wu)線信(xin)(xin)號(hao)作為上(shang)述第(di)一無(wu)線頻率信(xin)(xin)號(hao)供給至對(dui)應的(de)延時(shi)器td2i。

根據上述(shu)的(de)構成，能夠(gou)實現能夠(gou)在較寬的(de)頻帶比以往情況(kuang)精度良好(hao)地控制(zhi)能夠(gou)高效地接(jie)(jie)收電(dian)磁(ci)波的(de)方(fang)向(xiang)的(de)接(jie)(jie)收用的(de)相(xiang)控陣列天線。

在本(ben)發明的(de)(de)(de)第二方式所涉及的(de)(de)(de)相控(kong)陣列(lie)(lie)天線中(zhong)，優(you)選供給至各延時器td2i的(de)(de)(de)上述(shu)第一(yi)本(ben)地(di)信號的(de)(de)(de)頻率被按照對(dui)應的(de)(de)(de)輻射(she)元(yuan)件(jian)ai的(de)(de)(de)排列(lie)(lie)順序等差(cha)地(di)設定。

根據上述的(de)構成，在同一直線上等間隔地(di)配置輻射(she)元(yuan)件a1～an的(de)情況下，能(neng)夠(gou)(gou)在較寬的(de)頻帶精度良好(hao)地(di)控制能(neng)夠(gou)(gou)高效地(di)接收電磁波的(de)方向(xiang)。

本發(fa)明(ming)的第三(san)方式所涉(she)及的相控(kong)陣列天(tian)(tian)(tian)線構成(cheng)為，具(ju)備(bei)上(shang)述(shu)(shu)第一方式所涉(she)及的相控(kong)陣列天(tian)(tian)(tian)線作為發(fa)送(song)用(yong)(yong)天(tian)(tian)(tian)線，并且具(ju)備(bei)上(shang)述(shu)(shu)第二方式所涉(she)及的相控(kong)陣列天(tian)(tian)(tian)線作為接收(shou)用(yong)(yong)天(tian)(tian)(tian)線，上(shang)述(shu)(shu)輻(fu)射(she)元件a1、a2、…、an被上(shang)述(shu)(shu)發(fa)送(song)用(yong)(yong)天(tian)(tian)(tian)線和上(shang)述(shu)(shu)接收(shou)用(yong)(yong)天(tian)(tian)(tian)線共用(yong)(yong)。

根據上述的構成，能夠(gou)實現(xian)能夠(gou)在較寬的頻帶(dai)比(bi)以往情況精度良好地(di)控(kong)制能夠(gou)高效地(di)發送(song)接(jie)(jie)收電磁波(bo)的方(fang)向的發送(song)接(jie)(jie)收兼用的相控(kong)陣列(lie)天線。

〔附加事項〕

本發明并(bing)不(bu)限定于上述的實(shi)施(shi)方式、各變形(xing)例，能夠在權利(li)要求所示的范圍內進行各種(zhong)變更，適當地組合實(shi)施(shi)方式或者各變形(xing)例所公開的技(ji)術(shu)(shu)手段得到的實(shi)施(shi)方式也包含于本發明的技(ji)術(shu)(shu)范圍。