JPH02276302A - Array antenna exciting system - Google Patents
Array antenna exciting systemInfo
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- JPH02276302A JPH02276302A JP9803289A JP9803289A JPH02276302A JP H02276302 A JPH02276302 A JP H02276302A JP 9803289 A JP9803289 A JP 9803289A JP 9803289 A JP9803289 A JP 9803289A JP H02276302 A JPH02276302 A JP H02276302A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
この発明は、所望の低サイドローブパターンが得られる
ようにしたアレーアンテナに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention relates to an array antenna capable of obtaining a desired low side lobe pattern.
[従来の技術]
第5図は例えば昭和63年電子情報通信学会春季全国大
会、B−118,”コンフォーマルアレーアンテナにお
ける低サイドローブパターンの形成”、針生他に示され
たアレーアンテナであり。[Prior Art] FIG. 5 shows, for example, an array antenna shown in 1988 IEICE Spring National Conference, B-118, "Formation of Low Sidelobe Pattern in Conformal Array Antenna", by Needle et al.
図において、 (Ax >、 (A2 )、 ・
・・・(Aヨ)は曲面上に配列された素子アンテナ。In the figure, (Ax >, (A2), ・
...(Ayo) is an element antenna arranged on a curved surface.
(p、t) 、 (p、a) 、 ・・・、 (
p、m)は移相器。(p, t) , (p, a) , ..., (
p, m) are phase shifters.
(A、1) 、 (A、2) 、 ・・・、(A□
)は振幅制御器である。このような構成のアレーアンテ
ナにおいて、所望のサイドローブレベルを得るためには
、各素子アンテナに適切な励振振幅を設定する必要があ
る。従来、この励振振幅A、(i=1〜M:素子番号)
は(1)式によって与えられる。(A, 1) , (A, 2) , ..., (A□
) is the amplitude controller. In an array antenna having such a configuration, in order to obtain a desired sidelobe level, it is necessary to set an appropriate excitation amplitude for each element antenna. Conventionally, this excitation amplitude A, (i=1 to M: element number)
is given by equation (1).
1、=T 、 ・W、/E、(θ、> (1)
但し、T、はコンフォーマルアレーアンテナの素l
子アンテナを主ビーム軸方向に直交する面に投影したと
きのその投影面であたえる振幅分布である。1, =T, ・W, /E, (θ, > (1)
However, T is the amplitude distribution given on the projection plane when the element antenna of the conformal array antenna is projected onto the plane orthogonal to the main beam axis direction.
また、W、は投影面における素子密度を補正するウェイ
ト、E、(θ、)は主ビーム方向のi番目N
の素子パターンの振幅である。Further, W is a weight for correcting the element density on the projection plane, and E, (θ,) is the amplitude of the i-th N element pattern in the main beam direction.
[発明が解決しようとする課題]
従来のアレーアンテナ励振方式は以上のように励振振幅
A、を決めているので、T、とじてティラ一分布を与え
た場合、ティラー形の放射パターンの零点の角度位置が
ずれるために所望のサイドローブレベルが得られないと
いう問題点と2曲面上に素子アンテナが配列されている
ために各素子アンテナの指向性のピーク方向力t゛異な
り不要なサイドローブが生じるという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional array antenna excitation method, the excitation amplitude A is determined as described above, so when T is given and Tiller distribution is given, the zero point of the Tiller-shaped radiation pattern is There is a problem that the desired sidelobe level cannot be obtained because the angular position shifts, and because the element antennas are arranged on two curved surfaces, the peak directional force t of the directivity of each element antenna is different, and unnecessary sidelobes are generated. There was a problem that occurred.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、所望のサイドローブレベルをもつ放射パター
ンが得られるアレーアンテナ励振方式を得ることを目的
とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain an array antenna excitation method that can obtain a radiation pattern with a desired sidelobe level.
[課題を解決するための手段]
この発明に係るアレーアンテナ励振方式は、理想的なテ
ィラー形の放射パターンの零点の角度位置を求め1次に
上記零点の角度位置に上記アレアンテナの放射パターン
の零点を形成するための励振振幅位相を数値的に求め1
次に上記励振振幅位相によって得られる放射パターンの
サイドロブの中で、上記理想的なティラー形の放射パタ
ーンのピークサイドロープレベルより高い不要サイドロ
ーブを選び、上記不要サイドローブの角度位置および上
記理想的なティラー形の放射パターンの零点の角度位置
に、上記アレーアンテナの放射パターンの零点を形成す
るための励振振幅位相を数値的に求めるものである。[Means for Solving the Problems] The array antenna excitation method according to the present invention first determines the angular position of the zero point of an ideal tiller-shaped radiation pattern and then applies the radiation pattern of the array antenna to the angular position of the zero point. Numerically find the excitation amplitude phase to form the zero point 1
Next, among the side lobes of the radiation pattern obtained by the excitation amplitude phase, select an unnecessary side lobe higher than the peak side lobe level of the ideal tiller-shaped radiation pattern, and select the angular position of the unnecessary side lobe and the ideal side lobe. The excitation amplitude phase for forming the zero point of the radiation pattern of the array antenna at the angular position of the zero point of the tiller-shaped radiation pattern is numerically determined.
[作用]
この発明においては、上記アレーアンテナの放射パター
ンにおいて、所望のティラー形放射パターンを与えるた
めの零点の角度位置を求め、上記角度位置と不要サイド
ローブの角度位置に指向性の零点を形成するための励振
振幅位相を求め、上記励振振幅位相を各素子アンテナに
設定することにより、所望のティラー形放射パターンが
得られる。[Operation] In the present invention, in the radiation pattern of the array antenna, the angular position of the zero point for giving a desired tiller-shaped radiation pattern is determined, and the directional zero point is formed at the angular position and the angular position of the unnecessary side lobe. A desired Tiller-shaped radiation pattern can be obtained by determining the excitation amplitude phase for each element antenna and setting the excitation amplitude phase to each element antenna.
[発明の実施例] 以下1図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to one drawing.
第1図は、この発明の一実施例に係るアレーアンテナの
励振振幅位相の演算方法を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a method of calculating excitation amplitude and phase of an array antenna according to an embodiment of the present invention.
なお、第1図のフローチャトで示すアレーアンテナは第
5図に示したような従来のアレーアンテナと同様の構成
である。The array antenna shown in the flowchart of FIG. 1 has the same configuration as the conventional array antenna shown in FIG.
まず、ステ・ツブ1で初期の放射パターンを形成する。First, an initial radiation pattern is formed using step tube 1.
この発明の一実施例では、主ビーム軸に直交する平面上
で、開口分布が所望ティラー分布となるように各励振振
幅を設定する。第2図は上記ステップ1により得られた
放射パターンである。In one embodiment of the present invention, each excitation amplitude is set so that the aperture distribution becomes a desired Tiller distribution on a plane perpendicular to the main beam axis. FIG. 2 shows the radiation pattern obtained in step 1 above.
なお、所望のティラー分布として一50dBのティラー
分布を与えた。上記第2図の放射パターンにおいて、−
50dBのサイドローブレベルが得られていない理由は
、所望のティラー形放射パターンの零点の角度位置がず
れているがらである。Note that a tiller distribution of -50 dB was given as the desired tiller distribution. In the radiation pattern shown in Figure 2 above, -
The reason why a sidelobe level of 50 dB is not obtained is that the angular position of the zero point of the desired tiller-shaped radiation pattern is shifted.
そこで、以下のステップで一50dBのサイドロブレベ
ルを得る。ステップ2で、所望のティラー形放射パター
ンを与えるための零点の角度位置を計算する。」ユ記零
点の角度位置U は一般に(2)式で与えられる。Therefore, a side lobe level of -50 dB is obtained in the following steps. Step 2 calculates the angular position of the zero to give the desired tiller-shaped radiation pattern. '' The angular position U of the zero point is generally given by equation (2).
U =五[A” + (n−0,5>2/A2+(五−
0,5>21”2 (2)但し。U = 5[A” + (n-0, 5>2/A2+(5-
0,5>21”2 (2) However.
n=零点の数、n=n番目の零点
A=log (b+ (b2−1)”” >/π201
ogb=サイドローブレベル(dB)ついで、ステッ
プ3で、上記零点の角度位置に指向性の零点を形成する
ための励振振幅位相を求める。つまり、(3)式のFを
最小にする励振振幅a、(i=1〜M;素子番号)、励
振位相p、を求める。n = number of zero points, n = nth zero point A = log (b+ (b2-1)"" >/π201
ogb=sidelobe level (dB) Next, in step 3, the excitation amplitude phase for forming a directional zero point at the angular position of the zero point is determined. That is, the excitation amplitude a, (i=1 to M; element number), and excitation phase p that minimize F in equation (3) are determined.
但し、E、 (θ)=各素子のU 方向の寄与1
n
nここでは、上記励振振幅a、と励振位相p、を数値的
に求める方法について述べたが、上記励振振幅a、と励
振位相p、を平面波合成法によって求めでもよい。However, E, (θ) = contribution 1 of each element in the U direction
n
nHere, a method for numerically determining the excitation amplitude a and the excitation phase p has been described, but the excitation amplitude a and the excitation phase p may also be determined by a plane wave synthesis method.
次にステップ4で上記励振振幅aiを第5図に示す振幅
制御器(A、1)〜(八、)、励振位相piを同じく第
5図に示す移相器(P、l)〜(P、M)に設定するこ
とにより、第3図に示すような放射パターンが得られる
6図において、設定サイドローブレベル−50dBより
高い不要サイドローブが生じている。ここでは、上記不
要サイドローブにおいて適当な間隔で零点をに個選び、
(4)式のF を最小にする励振振幅a、(i=l〜M
;X
を素子番号)、励振位相p、を求める。Next, in step 4, the excitation amplitude ai is controlled by the amplitude controllers (A, 1) to (8) shown in FIG. 5, and the excitation phase pi is controlled by the phase shifters (P, l) to (P . Here, we select zero points at appropriate intervals in the unnecessary sidelobes,
Excitation amplitude a that minimizes F in equation (4), (i=l~M
;X
(element number) and excitation phase p.
但し””ik(θ)=不要サイドローブ中の零点方向の
寄与
ここでは、上記励振振幅a、と励振位相p、を数値的に
求める方法について述べたが、上記励振振幅a、と励振
位相ρ、を平面波合成法によって求めでもよい。However, "ik (θ) = contribution in the direction of zero in the unnecessary sidelobe.Here, we have described a method for numerically obtaining the excitation amplitude a and the excitation phase p, but the excitation amplitude a and the excitation phase ρ , may be obtained by plane wave synthesis method.
次にステップ5で上記励振振幅aiを第5図に示す振幅
制御器(At t )〜(At、)、励振位相piを同
じく第5図に示す移相器(P、l)〜(P、ヨ)に設定
することにより、第4図に示すような低サイドローブパ
ターンが形成される。Next, in step 5, the excitation amplitude ai is controlled by amplitude controllers (At t ) to (At, ) shown in FIG. 5, and the excitation phase pi is controlled by phase shifters (P, l) to (P, y), a low sidelobe pattern as shown in FIG. 4 is formed.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、アレーアンテナの放射
パターンにおいて、所望のティラー形放射パターンを与
えるための零点の角度位置を求め。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in the radiation pattern of an array antenna, the angular position of the zero point for providing a desired tiller-shaped radiation pattern is determined.
上記角度位置と不要サイドローブの角度位置に指向性の
零点を形成するための励振振幅位相を求め。Find the excitation amplitude phase to form a directivity zero point at the above angular position and the angular position of the unnecessary sidelobe.
上記励振振幅位相を各素子アンテナに設定することによ
り、所望のティラー形放射パターンが得られる。By setting the above excitation amplitude phase for each element antenna, a desired Tiller-shaped radiation pattern can be obtained.
また、一義的に低サイドローブパターンが形成できるの
で、短い所要演算時間で所望のティラー形放射パターン
を与える励振振幅位相が求められるという効果がある。Furthermore, since a low sidelobe pattern can be uniquely formed, there is an effect that the excitation amplitude phase that provides a desired Tiller-shaped radiation pattern can be found in a short required calculation time.
第1図はこの発明の励振振幅位相の演算方法を示すフロ
ーチャート、第2図は零点の角度位置がずれているティ
ラー形放射パターン図、第3図は零点の角度位置を合わ
せたときに得られるティラー形放射パターン図、第4図
はこの発明により得られるティラー形放射パターン図、
第5図は従来の励振振幅位相の演算方法を説明するため
のアンテナの図である。
図において、 (At >、 (A2 )、 ・
・・(Am)は曲面上に配列された素子アンテナ。
(P、1) 、 (P、2) 、 ・・・、(P、
、)は移相器。
(A、1) 、 (Atz) 、 ・・・、 (
AtII>は振幅制御器である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分をしめす。
第 1 図。Fig. 1 is a flowchart showing the excitation amplitude phase calculation method of this invention, Fig. 2 is a tiller-shaped radiation pattern diagram in which the angular positions of the zero points are shifted, and Fig. 3 is obtained when the angular positions of the zero points are aligned. Tiller type radiation pattern diagram, FIG. 4 is a tiller type radiation pattern diagram obtained by the present invention,
FIG. 5 is a diagram of an antenna for explaining a conventional calculation method of excitation amplitude phase. In the figure, (At >, (A2), ・
...(Am) is an element antenna arranged on a curved surface. (P, 1), (P, 2), ..., (P,
, ) is a phase shifter. (A, 1) , (Atz) , ..., (
AtII> is an amplitude controller. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts. Figure 1.
Claims (1)
ーアンテナの励振振幅位相を決める励振方式において、
理想的なテイラー形の放射パターンの零点の角度位置を
求め、次に上記零点の角度位置に上記アレーアンテナの
放射パターンの零点を形成するための励振振幅位相を数
値的に求め、次に上記励振振幅位相によって得られる放
射パターンのサイドローブの中で、上記理想的なテイラ
ー形の放射パターンのピークサイドロープレベルより高
い不要サイドローブを選び、上記不要サイドローブの角
度位置および上記理想的なテイラー形の放射パターンの
零点の角度位置に、上記アレーアンテナの放射パターン
の零点を形成するための励振振幅位相を数値的に求める
ことを特徴とするアレーアンテナ励振方式。In an excitation method that determines the excitation amplitude phase of an array antenna consisting of multiple element antennas arranged on a curved surface,
Find the angular position of the zero point of the ideal Taylor-shaped radiation pattern, then numerically find the excitation amplitude phase for forming the zero point of the radiation pattern of the array antenna at the angular position of the zero point, and then Among the sidelobes of the radiation pattern obtained by the amplitude phase, select an unnecessary sidelobe higher than the peak sidelobe level of the ideal Taylor-shaped radiation pattern, and calculate the angular position of the unnecessary sidelobe and the ideal Taylor-shaped radiation pattern. An array antenna excitation method characterized in that an excitation amplitude phase for forming a zero point of the radiation pattern of the array antenna is numerically determined at the angular position of the zero point of the radiation pattern of the array antenna.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9803289A JPH0783205B2 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Array antenna excitation method |
| US07/457,489 US5081463A (en) | 1989-04-13 | 1989-12-27 | Method and system for forming desired radiation pattern with array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9803289A JPH0783205B2 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Array antenna excitation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276302A true JPH02276302A (en) | 1990-11-13 |
| JPH0783205B2 JPH0783205B2 (en) | 1995-09-06 |
Family
ID=14208672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9803289A Expired - Lifetime JPH0783205B2 (en) | 1989-04-13 | 1989-04-18 | Array antenna excitation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783205B2 (en) |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9803289A patent/JPH0783205B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783205B2 (en) | 1995-09-06 |
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