JPH0358504A - 電子走査アンテナ - Google Patents
電子走査アンテナInfo
- Publication number
- JPH0358504A JPH0358504A JP1194591A JP19459189A JPH0358504A JP H0358504 A JPH0358504 A JP H0358504A JP 1194591 A JP1194591 A JP 1194591A JP 19459189 A JP19459189 A JP 19459189A JP H0358504 A JPH0358504 A JP H0358504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna element
- phase shift
- antenna
- phase shifter
- digital phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野）
この発明は，例えばレーダのアンテナビームを電子的に
走査する電子走査アンテナ，特にそのピーム走査特性の
改善に関するものである。
走査する電子走査アンテナ，特にそのピーム走査特性の
改善に関するものである。
第４図ぱ列えば，″ＲＡＤＡＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ（Ｍ
ｏＧＲＡＷ一Ｈ工ＬＬ， １ ９ｙＯ）ｌ １．−
ｒページ．Ｆｉｇ蓮９）″に示されるような従来のボ子
走査アンテナの一実施例を示す構或図であり，図におい
てｆｌｌはアンテナ素子，（２）はアンテナに給電され
る電波の位相量を変化させるディジタル博相器，１３）
は各偉相器に′１毘力を分配する給電部，（５）はビー
ム走査の方向を指示する指令角信号（４）Ｋもとづいて
ディンタル移相器を制匍するビームステアリングコンピ
ュータ（以下ＢＲＣと言う），［６１は指令角信号１４
）からディジタル移相器の各移相量を簀術計簀する移相
量計簀部，（７）は簀術計算された移相量をディジタル
移相器の最小ビットの移相情で景子化する移相景演等部
，（８）は量子化された移相情を各ディジタル移相器に
設定する移相量制匍部，（９）は中央処理装置であるＣ
ＰＵ，（ＩＩはメモリである，１た，前記（６）〜Ｉｌ
１は１３ Ｓ Ｃ！の構或品であろう従来の電子走査ア
ンテナは上記のように構成され，ビームの指令角信号（
４）にもとづいて各ディジタル移相器１２）を｝３ Ｓ
Ｃ ｆ５１により制仰することによりビームを走査す
るものである， 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の渭子走査アンテナでは，ディジタル
移相器（２）の最小ビットの移相１をで，移相情計算部
（６）Ｋおいて等術計算された各ディジタル移相器（２
）の移相量を骨子化しているため，指令角が次式で示さ
れる角度θ０ の付近で，△θの範囲にわたって指令角
の値が変化してもアンテナピームの方向が変化しない，
いわゆる不感帯が発生するという課題があったっ ここでΦ０ ぱディジタル移相器（２）の最小ビットの
移相情（度），λぱ電波の波長（叩），αぱアンテナ素
子（１）の間隔（ｍｍ）．Ｎはアンテナ素子（１１の救
であろう この発明は，かかる課題を解決するためになされたもの
で，ディジタル移相器（２）の最小ビットの４相量で情
子化を行った場合の不゛ぺ帯を小さくすることを目的と
していろう 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る電子走査アンテナは，移相量計宵ｉ ｉ
６１で算術計算された移相情に，列あるいは面でビーム
を走査する方向の片ｉ１１１１のみのディジタル移相２
； ＋２１について，中央付近のアンテナ素子（１）に
接続されたデイゾタル移相器（２）よりも席に近いアン
テナ素子（１）に接続されたディジタル移相器＋２１
Ｋより大きな移相量のバイアスを量子化される前に聞え
，ビーム傾斜補正部ｌＩ３においてある方向にビームを
指向させるためのビーム指令角と，ビームが実際に指向
した方向を示すビーム指向角との比率をｆＶＣ近づける
ように規定常牧Ｋをビーム指令角にかける等術計頁を移
相量計算の前に行い，アンテナ素子駆肋制前部α３にお
いて，ビーム傾斜補正部α２で発生した非補正分の角度
誤差信号に基づき，アンテナ素子（１）の駆動制剤を行
い，アンテナ素子謄＠部ｆｌ４）において，アンテナ素
子ｆｉｌに対してアンテナ素子駆勅制＠部（ｌ１からの
指令に従い，各アンテナ素子［＋１の振幅のｔみ付けを
変え，実際にアンテナ素子（１）を駆動させる制仰を行
い，アンテナ素子回転軸的においては，アンテナ素子（
１）ヲ同転させるものであるっ 〔作用〕 この発明においては，Ｉ＋′ｌ１えば峙初の不惑帯が発
生する指令角が０゜付近の民今について説明すると，前
記不・惑帯の範囲△θより小さい角度を指令角としてア
ンテナビームを走査しようとする場合．バイアスなしで
は情子化によって切り捨てられるため不・略帯となる。
ｏＧＲＡＷ一Ｈ工ＬＬ， １ ９ｙＯ）ｌ １．−
ｒページ．Ｆｉｇ蓮９）″に示されるような従来のボ子
走査アンテナの一実施例を示す構或図であり，図におい
てｆｌｌはアンテナ素子，（２）はアンテナに給電され
る電波の位相量を変化させるディジタル博相器，１３）
は各偉相器に′１毘力を分配する給電部，（５）はビー
ム走査の方向を指示する指令角信号（４）Ｋもとづいて
ディンタル移相器を制匍するビームステアリングコンピ
ュータ（以下ＢＲＣと言う），［６１は指令角信号１４
）からディジタル移相器の各移相量を簀術計簀する移相
量計簀部，（７）は簀術計算された移相量をディジタル
移相器の最小ビットの移相情で景子化する移相景演等部
，（８）は量子化された移相情を各ディジタル移相器に
設定する移相量制匍部，（９）は中央処理装置であるＣ
ＰＵ，（ＩＩはメモリである，１た，前記（６）〜Ｉｌ
１は１３ Ｓ Ｃ！の構或品であろう従来の電子走査ア
ンテナは上記のように構成され，ビームの指令角信号（
４）にもとづいて各ディジタル移相器１２）を｝３ Ｓ
Ｃ ｆ５１により制仰することによりビームを走査す
るものである， 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の渭子走査アンテナでは，ディジタル
移相器（２）の最小ビットの移相１をで，移相情計算部
（６）Ｋおいて等術計算された各ディジタル移相器（２
）の移相量を骨子化しているため，指令角が次式で示さ
れる角度θ０ の付近で，△θの範囲にわたって指令角
の値が変化してもアンテナピームの方向が変化しない，
いわゆる不感帯が発生するという課題があったっ ここでΦ０ ぱディジタル移相器（２）の最小ビットの
移相情（度），λぱ電波の波長（叩），αぱアンテナ素
子（１）の間隔（ｍｍ）．Ｎはアンテナ素子（１１の救
であろう この発明は，かかる課題を解決するためになされたもの
で，ディジタル移相器（２）の最小ビットの４相量で情
子化を行った場合の不゛ぺ帯を小さくすることを目的と
していろう 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る電子走査アンテナは，移相量計宵ｉ ｉ
６１で算術計算された移相情に，列あるいは面でビーム
を走査する方向の片ｉ１１１１のみのディジタル移相２
； ＋２１について，中央付近のアンテナ素子（１）に
接続されたデイゾタル移相器（２）よりも席に近いアン
テナ素子（１）に接続されたディジタル移相器＋２１
Ｋより大きな移相量のバイアスを量子化される前に聞え
，ビーム傾斜補正部ｌＩ３においてある方向にビームを
指向させるためのビーム指令角と，ビームが実際に指向
した方向を示すビーム指向角との比率をｆＶＣ近づける
ように規定常牧Ｋをビーム指令角にかける等術計頁を移
相量計算の前に行い，アンテナ素子駆肋制前部α３にお
いて，ビーム傾斜補正部α２で発生した非補正分の角度
誤差信号に基づき，アンテナ素子（１）の駆動制剤を行
い，アンテナ素子謄＠部ｆｌ４）において，アンテナ素
子ｆｉｌに対してアンテナ素子駆勅制＠部（ｌ１からの
指令に従い，各アンテナ素子［＋１の振幅のｔみ付けを
変え，実際にアンテナ素子（１）を駆動させる制仰を行
い，アンテナ素子回転軸的においては，アンテナ素子（
１）ヲ同転させるものであるっ 〔作用〕 この発明においては，Ｉ＋′ｌ１えば峙初の不惑帯が発
生する指令角が０゜付近の民今について説明すると，前
記不・惑帯の範囲△θより小さい角度を指令角としてア
ンテナビームを走査しようとする場合．バイアスなしで
は情子化によって切り捨てられるため不・略帯となる。
これに対してバイアスを加えることで景子化により繰り
上げられて，切り捨てられなくなり△θより小さな角度
でもビーム走査が可能となり，不感帯を小さくできるも
のである， 〔実施例〕 第１図はこの発明の実鴫例を示す溝成図であり（１）〜
０１は上記従来の装置と全く同一のものである。
上げられて，切り捨てられなくなり△θより小さな角度
でもビーム走査が可能となり，不感帯を小さくできるも
のである， 〔実施例〕 第１図はこの発明の実鴫例を示す溝成図であり（１）〜
０１は上記従来の装置と全く同一のものである。
［ＩＩ１ぱ惜子化される前の移相情にバイアスを加える
バイアス付ＩＪ１′１部であるうりっぱビーム指令角と
実際にビームが指向した方向を示すビーム指向角との比
率を１に近づけるためにビーム指令角に規定常数Ｋをか
ける′Ｋ術計箆を行うビーム傾斜補正部である，（規定
常！！ｉＫとは，０（Ｋ（１．０間でバイアス↑・Ｔｂ
口による局部的な過剰バイアス付加箇所を傾正する啓数
を示す）ｔｌｌはビーム傾斜補正部で発生した非領正分
の角度誤差信号（角度誤差信号とはビーム指令角に対す
るビーム指向角の比率を１に近づけるためにビーム傾斜
補正部で規定常数Ｋにより補正し，このビーム傾斜補正
部で発生したアナログ的な誤差を示す）に基づいてアン
テナ素子（１）の駆ｉコｂを制仰するアンテナ素子駆動
制倒部である，！Ｉ４はアンテナ素子ｌ１）を実際に駆
動させるアンテナ素子駆動部である。６つはアンテナ素
子＋１１を回転させるアンテナ素子咽転軸である，移相
景？＋篤部（６）で算術計簑された移相量に列あるいは
面でビームを走査する方向の片利半分のみ？ディジタル
移相器（２）について，中央に近いづ則のアンテナ素子
Ｃ１）に８続されたディジタル移相器（２）よりも４Ｋ
近いアンテナ素子（１）Ｋ接続されたディジタル甥相器
（２）により大きな移相量のバイアスを加えることによ
り濱・子化によって切り隋てられる穏相箭を補正するも
のである， 第２図は，指令角信号１４｝に対するビーム走査角の変
化を計壇したものであり，点囮ぱ従来寝′ヘの出合を示
し，実緋はこの発明による装ｊヘのΦ今をそれぞれ示し
，吻１抽け指令肉店号１４），樅Ｓはピーム走杏角を示
すウ ここれ一面内のアンテナ素子数を１０素子，素子間隔を
１５叩，Ｓ長を３０甲苅ｓ ディジタル移相６ １２＋
のビット数−￥−４ビット（嗜小ビノトの移相冴は２２
．５°）としている。
バイアス付ＩＪ１′１部であるうりっぱビーム指令角と
実際にビームが指向した方向を示すビーム指向角との比
率を１に近づけるためにビーム指令角に規定常数Ｋをか
ける′Ｋ術計箆を行うビーム傾斜補正部である，（規定
常！！ｉＫとは，０（Ｋ（１．０間でバイアス↑・Ｔｂ
口による局部的な過剰バイアス付加箇所を傾正する啓数
を示す）ｔｌｌはビーム傾斜補正部で発生した非領正分
の角度誤差信号（角度誤差信号とはビーム指令角に対す
るビーム指向角の比率を１に近づけるためにビーム傾斜
補正部で規定常数Ｋにより補正し，このビーム傾斜補正
部で発生したアナログ的な誤差を示す）に基づいてアン
テナ素子（１）の駆ｉコｂを制仰するアンテナ素子駆動
制倒部である，！Ｉ４はアンテナ素子ｌ１）を実際に駆
動させるアンテナ素子駆動部である。６つはアンテナ素
子＋１１を回転させるアンテナ素子咽転軸である，移相
景？＋篤部（６）で算術計簑された移相量に列あるいは
面でビームを走査する方向の片利半分のみ？ディジタル
移相器（２）について，中央に近いづ則のアンテナ素子
Ｃ１）に８続されたディジタル移相器（２）よりも４Ｋ
近いアンテナ素子（１）Ｋ接続されたディジタル甥相器
（２）により大きな移相量のバイアスを加えることによ
り濱・子化によって切り隋てられる穏相箭を補正するも
のである， 第２図は，指令角信号１４｝に対するビーム走査角の変
化を計壇したものであり，点囮ぱ従来寝′ヘの出合を示
し，実緋はこの発明による装ｊヘのΦ今をそれぞれ示し
，吻１抽け指令肉店号１４），樅Ｓはピーム走杏角を示
すウ ここれ一面内のアンテナ素子数を１０素子，素子間隔を
１５叩，Ｓ長を３０甲苅ｓ ディジタル移相６ １２＋
のビット数−￥−４ビット（嗜小ビノトの移相冴は２２
．５°）としている。
第３図は，第２１■で示した計算例のこの発明の１３合
のバイアス量である。各ディジタル移相滞（２）ＶＣ送
られる移相量を決定する醪相量演箆部（７）でバイアス
借を変化させて図２に示すよったビーム指向特性をシミ
ュレーションさせた，結果，図３に示す２次曲緋のバイ
アス１便が最もビーム指向特性上曳い桔県でちることが
判明した。
のバイアス量である。各ディジタル移相滞（２）ＶＣ送
られる移相量を決定する醪相量演箆部（７）でバイアス
借を変化させて図２に示すよったビーム指向特性をシミ
ュレーションさせた，結果，図３に示す２次曲緋のバイ
アス１便が最もビーム指向特性上曳い桔県でちることが
判明した。
図中， ．’ｉｉ軸がアンテナ素子番号，縦軸はバイア
ス号を示すっ 〔発明のクｈ果〕 この発明は，１ユ上祝明したとおり，ｆ６相量の゛鎗子
化に伴う事子走査アンテナの旧令角信号＋４１に対する
ピーノ、走査角の不感帯を小さくできる，
ス号を示すっ 〔発明のクｈ果〕 この発明は，１ユ上祝明したとおり，ｆ６相量の゛鎗子
化に伴う事子走査アンテナの旧令角信号＋４１に対する
ピーノ、走査角の不感帯を小さくできる，
第１図は，この発明の一実施例を示す構成図，第２図は
この発明の効渠の一例を示す硯明四，第３図はこの発明
による移相楚のバイアス肴の一例，第４図は従来の装置
の一実施例を示す構戊図である。 図において，ｆ１｝は素子アンテナ， ！２）Ｉ−ｆデ
ィジタル移相器，ｆ３）は給電部，１４）は指令角信号
，（５）はＢＳＯ，＋６１は移相量計篤部，（７）ぱ移
相ｔ演算部，（８）は移相器制群部，（９）はＣＰＵ，
０１ぱメモ１ハ［１１１はバイアス付加部， Ｌ６はピ
ーム傾斜補正部，（Ｉ３はアンテナ素子駆動制仰ｍ，＋
１４はアンテナ素子駆動部， ｎ！９はアンテナ素子１１転軸を示す。 なお， 各図中の同一符号は同−１たぱ相当部分を示すっ 代叩ん 大 岩 増 雄 第 １ 閃 Ｌ−一−− −」 ：アミテサ累千 ４：牝牛官花ラ ５：ヒニムステアリΣグコ冫ヒ；一タ（ＥＩＳＣ）５：
アンテナ隼千凹覧』由 第 ９ 図 次Ｉ シフ ３ 図
この発明の効渠の一例を示す硯明四，第３図はこの発明
による移相楚のバイアス肴の一例，第４図は従来の装置
の一実施例を示す構戊図である。 図において，ｆ１｝は素子アンテナ， ！２）Ｉ−ｆデ
ィジタル移相器，ｆ３）は給電部，１４）は指令角信号
，（５）はＢＳＯ，＋６１は移相量計篤部，（７）ぱ移
相ｔ演算部，（８）は移相器制群部，（９）はＣＰＵ，
０１ぱメモ１ハ［１１１はバイアス付加部， Ｌ６はピ
ーム傾斜補正部，（Ｉ３はアンテナ素子駆動制仰ｍ，＋
１４はアンテナ素子駆動部， ｎ！９はアンテナ素子１１転軸を示す。 なお， 各図中の同一符号は同−１たぱ相当部分を示すっ 代叩ん 大 岩 増 雄 第 １ 閃 Ｌ−一−− −」 ：アミテサ累千 ４：牝牛官花ラ ５：ヒニムステアリΣグコ冫ヒ；一タ（ＥＩＳＣ）５：
アンテナ隼千凹覧』由 第 ９ 図 次Ｉ シフ ３ 図
Claims (1)
- 列あるいは面を成すように配列された複数個のアンテナ
素子と、上記アンテナ素子にそれぞれ接続されたディジ
タル移相器と、上記各ディジタル移相器に電力を分配す
る給電部と、ビームを走査するための指令角信号から上
記ディジタル移相器の各移相量を算術計算する移相量計
算部、上記移相量計算部の計算結果をディジタル移相器
の最小ビットの移相量で量子化する移相量演算部、上記
移相量演算部で量子化された移相量を各ディジタル移相
器に設定する移相量制御部と、ＣＰＵ及びメモリとを有
するビームステアリングコンピュータとを具備し、アン
テナビームを電子的に走査する電子走査アンテナにおい
て、上記移相量計算部で算術計算された移相器に、列あ
るいは面でビームを走査する方向の片側半分のみのディ
ジタル移相器について中央付近のアンテナ素子に接続さ
れたディジタル移相器よりも端に近いアンテナ素子に接
続されたディジタル移相器により大きな移相量のバイア
スを量子化の前に加えるバイアス付加部と、ビーム指令
角とビーム指令角により実際にビームが指向した方向を
示すビーム指向角との比率を１に近づけるために規定常
数Ｋをビーム指令角にかける算術計算を行い、その出力
を上記移相量計算部に与えるビーム傾斜補正部と、上記
ビーム傾斜補正部で発生した非補正分の角度誤差信号に
基づきアンテナ素子の駆動制御を行うアンテナ素子駆動
制御部と、上記アンテナ素子駆動制御部の指令によつて
実際にアンテナ素子を駆動させるアンテナ素子駆動部と
、上記アンテナ素子とディジタル移相器との間に設けら
れ、アンテナ素子を駆動させるアンテナ素子回転軸とを
設けたことを特徴とする電子走査アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194591A JPH0358504A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 電子走査アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194591A JPH0358504A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 電子走査アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358504A true JPH0358504A (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=16327093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194591A Pending JPH0358504A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 電子走査アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0358504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11128053B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device |
| US11336009B2 (en) | 2018-07-11 | 2022-05-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device and communication device |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1194591A patent/JPH0358504A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11128053B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-09-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device |
| US11336009B2 (en) | 2018-07-11 | 2022-05-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Array antenna device and communication device |
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