JPH02183172A

JPH02183172A - アンテナ測定法

Info

Publication number: JPH02183172A
Application number: JP250389A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishii; 隆司石井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-17
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06105271B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分骨〕乙の発明は、複数個の素子アンテナから成り。

各素子アンテナにつながれた移相器から成るフェーズド
アレーアンテナの動作状態における各素子アンテナの励
振振幅・位相を測定するアンテナ測定法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第２図に従来のフェーズドアレーアンテナの測定の構成
を示す。図において［１１はモジュール、（２）は素子
アンテナ、（３）はピックアップアンテナ、（４）は電
力分配合成回路、（５）は制御回路、（６）は送信機。

（７）は受信機、（８）はモジュール（１）のコントロ
ール及び受信機（７）の受信信号の処理を行う計算機で
ある。

第３図はモジュールの構成の一例を示すもので。

図において、　（１ｍ）は高出力増幅器、　（ｌｂ）は
低雑音増幅器ｌ　（ｌｅ）ば移相器、　（ｌｄ）は送受
切換器である。

次に動作について説明する。第２図は送信時の例であり
、送信機（６）より発生した信号電力は電力分配合成回
＃！！（４１により所望の分配比に分配されて各モジュ
ールＴｌｌに送られろ。そして、モジμｍル（１）の中
で計算機（８）によって所望の移相量にコントロールさ
れた移相！　（ｌｃ）により位相が変えられ。

更に高出力増幅器（１ｂ）で増幅され、各素子アンテナ
（２）から空間へ放射され、所望のアンテナ特性を得る
。受信の場合も送信機と受信機を入れかえて。

各モジュールの振幅を低雑音増幅器で行うだけで送信の
場合と同様である。

さて、上記フェーズドアレーアンテナにおいて。

各構成のところで特性のバラツキがあるため、所望のア
ンテナ特性が実現できない。そこで、特開昭５７−９３
２６６７号公報に示される方法にて各素子の位相を変化
させて、フェーズドアレーアンテナの合成電力を測定し
、その電力レベルの変化の最大対最小比ｒ！を最大値を
与える位相変化量Δ。を求め、各素子に与える最適位相
及び振幅を求めることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のアンテナ測定法では、ファーフィールドにて測定
するために測定アンテナとピックアップアンテナ間の距
離をＲとすると＾を測定する必要がある。ここで、Ｄは測定アンテナ径、
λは波長を示している。

ここで、Ｄが波長に対して大きくなるとＲが大きくなり
、アンテナの測定がファーフィールドで行えないという
課題があった。

この発明によるアンテナ測定法は、上記のような課題を
解消するためになされたもので、測定アンテナとピック
アップアンテナ間が１式（１）を満足しないでも、ファ
ーフィールドで測定したのと同様なフェーズドアレーア
ンテナの各素子の振幅及び位相を求めることができるよ
うにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ測定法は、フェーズドアレーア
ンテナを複数個のサブアレーとアレー中央部に位置する
基準アンテナに分割し、各サブアレーについて、各サブ
アレー内の各素子アンテナにつながれた移相器とアレー
中央部に位置する基準アンテナにつながれた移相器の位
相を変化させて、各素子アンテナの振幅と位相を知る方
法を行えるようにしたものである。

〔作　用〕この発明におけるアンテナ測定法は、フェーズドアレー
アンテナの測定距離が式（１）を満足できないような大
口径のアンテナの場合でも、アレーアンテナをある測定
距離で式（１）を満足できる程度を大きさのサブアレー
に分割する乙とにより、ファーフィールドにおける各素
子アンテナの振幅及び位相を測定できろ。

〔実施例〕

以下この発明のアンテナ測定法について説明する。第１
図＆）において、（９）は各素子アンテナ（２）から成
るアレーアンテナ、（９人）〜（９Ｎ）はアレーアンテ
ナ（９）をＮ個に分割した各サブアレー、Ｏｏ）は中央
部に位置する１つの基準アンテナである。（４人）〜（
４Ｎ）はサブアレー（９人）〜（９Ｎ）に対応した電力
分配合成回路、　（４Ｍ）は（４Ａ）〜（４Ｎ）及び基
準アンテナの入出力信号を分配合成する回路である。ま
た、第１図ｂ）において、Ｄはアレーアンテナ（９）の
開口径。

ｂ　１．を基準７　：／　ｆ　ｆ　Ｑ（Ｉ　ｆ’）　Ｘ
座標、　ｃ　ｌ！　Ｙ座標、　Ｘａ（１）およびＹ＊　
（Ｉ）は　１番目のサブアレーの中心座標。

Ｄｌ＋（１）及びＤｙ　（１）は１番目のサブアレーの
開口径である。

アレーアンテナ（９）の各素子アンテナの振幅および位
相をファーフィールドで測定する場合、その最小測定距
離Ｒｏは式（１）より＾となる。

一方、アレーアンテナ（９）の各サブアレー（９Ａ）〜
（９Ｎ）と基準アンテナα１の合成電界をもちいて測定
する場合、見かけ上の開口径は以下のようになる。

ゆえに、このサブアレーをファーフィールドで試験する
場合の最小測定距離は、　Ｄｘ”　（１）　＞　Ｄｙ’
　（１）の場合２　（Ｄｘ’（１））” Ｒ’＝　　　　　　　　（Ｒｏ　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　（４）λ となり、　Ｄｙ’（１）＜Ｄχ′（■）の場合’＝　２
　（Ｄｙ”（１））“ よ　　　〈８°　゛°゛パ゛゛゛゛′″゛″′（５）と
なる。

ここで、Ｒ′が所望の測定距離を満足するように。

サブアレー（９人）〜（９Ｎ）および基準アンテナａ〔
の位置を選んでやることによって、各サブアレーはファ
ーフィールド状態で測定可能となる。例えば。

Ｄｘ’　（１）　＞　Ｄｙ′（１）の場合となるように
サブアレーを選んでやると式（４）よりとなり、測定距
離はζで良いことになる。

また、各サブアレー（９Ａ）〜（９Ｎ）間の相対位相に
ついては、工番目のサブアレーの素子数をｎｌ、各素子
アンテナの位相をｐｔ　（＋）　（ｔ　＝　１．Ｍｌ）
とし、同一測定における基準アンテナの位相をＰｏとす
ると。

Ｐ’＋（ｉ）＝Ｐ＋（ｉ）−Ｐ、（ｉ＝１．ｎｔ）　　
−−−（８１とすることにより、サブアレー内の各素子
アンテナの位相は、基準アンテナの位相を基準とした相
対位相で表示される。これを各サブアレー（９人）〜（
９Ｎ）について行えば、サブアレー間の相対位相の差が
なくなる。

上記実施例では基準アンテナとして、１つの素子アンテ
ナを用いたが、これは複数の素子アンテナから成る基準
サブアレーでもよい。この場合。

式（８）におけろＰｏは基準サブアレー内の各素子アン
テナの位相の平均値でよい。

また、この発明によるアンテナ測定法は、素子アンテナ
の形式、素子アンテナの配列構成、電力分配合成回路の
構成や形式などの種類は一切問わず全てのフェーズドア
レーアンテナに実施可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によるアンテナ測定法ではフェ
ーズドアレーアンテナの各素子アンテナを複数個のサブ
アレーに分割し、各サブアレー毎にサブアレー内の各素
子アンテナにつながれた移相器と基準アンテナにつなが
れた移相器の位相変化に対する合成電力の変化を測定す
ることにより。

各素子アンテナの振幅および位相を求めるため。

フェーズドアレーアンテナ全体で測定する場合に比べて
測定距離が短くてすむという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図１）はこの発明の一実施例を示すアンテナ装置の
測定構成図、第１５！ｌｂ）はアレーアンテナのサブア
レーへの分割を示した図、第２図は従来のアンテナ装置
定の構成図、第３図はモジュールの構成図である。図中、（１）はモジュール、（２）は素子アンテナ、（
３）はピックアップアンテナ、（４）は電力分配合成回
路。（団はＳＯＷ回路、（６）は送信機、（７）は受信機、
（８）は計算機、（９）はアレーアンテナ、　Ｑｌは基
準アンテナである。なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数個の素子アンテナおよび各素子アンテナにつ
ながれた移相器から成るフェーズドアレーアンテナの上
記各素子アンテナの振幅および位相を測定するアンテナ
測定法において、上記フェーズドアレーアンテナを複数
個のサブアレーとアレー中央部に位置する１つの基準ア
ンテナに分割し、上記各サブアレーについて上記各サブ
アレー内の上記各素子アンテナにつながれた移相器とア
レー中央部に位置する上記基準アンテナにつながれた移
相器の位相を変化させて上記各サブアレーの合成電力を
測定し、その電力レベル変化の最大対最小比ｒ＾２と最
大値を与える位相変化量Δ＿０を求め、これらにとΔ＿
０から各サブアレー内の各素子アンテナの振幅および位
相と、アレー中央部に位置する上記基準アンテナの振幅
および位相を算出し、上記各サブアレー毎にアレー中央
部に位置する基準アンテナの位相を零にするような位相
補正量を与えることにより、上記フェーズドアレーアン
テナの各素子の振幅および位相を算出することを特徴と
するアンテナ測定法。
（２）複数個の素子アンテナおよび各素子アンテナにつ
ながれた移相器から成るフェーズドアレーアンテナの各
素子アンテナの振幅および位相を測定するアンテナ測定
法において、上記フェーズドアレーアンテナを複数個の
サブアレーとアレー中央部に位置する複数個の素子アン
テナから成る基準サブアレーに分割し、上記各サブアレ
ーについて、各サブアレー内の各素子アンテナにつなが
れた移相器とアレー中央部に位置する上記基準サブアレ
ー内の各素子アンテナにつながれた移相器を変化させて
各サブアレーと基準サブアレーの合成電力を測定し、そ
の電力レベル変化の最大対最小比ｒ＾２と最大値を与え
る位相変化量Δ＿０を求め、これらｒとΔ＿０から各サ
ブアレー内と基準サブアレー内の各素子アンテナの振幅
および位相を算出し、各サブアレー毎に基準サブアレー
内の素子アンテナの位相の平均をとり、サブアレー内の
各素子アンテナから引くことにより、上記フェーズドア
レーアンテナの各素子の振幅および位相を算出すること
を特徴とするアンテナ測定法。