JPH0370301A - アレーアンテナ励振方法 - Google Patents

アレーアンテナ励振方法

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JPH0370301A
JPH0370301A JP20743889A JP20743889A JPH0370301A JP H0370301 A JPH0370301 A JP H0370301A JP 20743889 A JP20743889 A JP 20743889A JP 20743889 A JP20743889 A JP 20743889A JP H0370301 A JPH0370301 A JP H0370301A
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excitation
radiation pattern
phase
array antenna
main beam
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JP20743889A
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Kenichi Hario
針生 健一
Isamu Chiba
勇 千葉
Seiji Mano
真野 清司
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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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】 [産業上の利用分野] 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。
[従来の技術] 第8図は本発明者等が先に出願した特願平198032
号に示さitたアレーアンテナ励振方式であり、同じく
第9図は特願平1−98032号に示されたアレーアン
テナである2図において。
(AI >、  (A2 >、  ・・・・、(AM)
は曲面上に配列さノまた素子アンテナ、  (P、1)
、  (P、2)・・・、(P、、)は移相器、  (
A、I)、  (A、2)・・・、  (A、M)は可
変振幅器である。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位相を設定する必要がある
。第8図の従来例では、まず、ステップ1で初期の放射
パターンを形成する。この従来例では、主ビム軸に直交
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している。
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。上記零点の角度位置
U は一般に第(1)式で与えられる。
U  =n [A” + (n−0,5>” /A 2
 +  (n−0,5>”  コ 1′2    (1
)1旦し。
石−零点の数、n=n番目の零点 A= l og (b+ (b” −1> ”” ) 
/yr201 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、第
(2)式のFを最小にする励振振幅a、(i=1〜M:
索子番号)、励振位相p。
1 を求める。
但し、E、  (θ)−各素子のU 方向の寄与l n
                     0次にス
テップ4で上記励振振幅aiを第9図に示す可変振幅器
(A、)〜(Atat)、励振位相piを同じく第9図
に示す移相器(p、1>〜(P、、)に設定する。この
とき得られた放射パターンにおいて設定サイドローブレ
ベルより高い不要サイドローブが生じている場合、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
、第(3,)式のF を最小にする励振振幅a、(i+
−1〜M:l 素子番号)、励振位相P、を求める。
(3) 但し、E、  (θ〉−不要サイドローブ中の零点 k 方向の寄与 次にステップ5で上記励振振幅aiを第9図に示す可変
振幅器(A、□)〜(A□)、励振位相piを同じく第
9図に示す移相器(P、1)〜<p−+*)に設定する
ことにより、所望の低サイドローブパターンが形成され
る。
[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、主ビーム方向に寄与
する全ての素子アンテナについて以上のように励振振幅
位相を決めているので、主ビームを走査した場合、第1
0図に示すように上記主ビム方向に寄与する素子アンテ
ナの配列の対称性がくずれるため所望のサイドローブレ
ベルが得られないという問題点があった7、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。
[課題を解決するための手段1 この発明に係るアレーアンテナ励振方式は、」二足複数
個の素子アンテナによる合成放射パターンの主ビーム方
向が変わる毎に、励振する素子アンテナを、上記主ビー
1、方向に寄与する素子アンテナの中から、主ビーム軸
を中心にして素子配列が対称となるように選択し、上記
選択された素子に入射される電波のみを受信あるいは上
記選択された素子のみから電波を放射して1合成放射バ
タンを所望のものとする励振振幅位相を求めるものであ
る。
[作用1 この発明においては、主ビーム方向が変わる海に、励振
する素子アンテナを、上記主ビーム方向に寄与する素子
アンテナの中から、主ビーム軸を中心にして素子配列が
対称となるように選択しその励振素子アンテナによる身
代放射パターンを所望のものとする励振振幅位相を求め
ることにより、主ビームの方向が変ずししても所望のテ
イラ形放射パターンか得らノする。
[発明の実施例] 以下2図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
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1・である
。なれ、第1図のフローチャトで示すアレーアンテナは
第2図に示すような構成であり9図中、、(SWX)、
  ・・・、  (s、m)はスイッチ、(1〉は上記
励振振幅位相の演算をする励振振幅位相演算装置である
。L記励振振幅位相演算装置の演算について、第1図の
フローチャートを用いて説明する。
まず、主ビーム方向θ−0°とする。θ=0゜の場合に
は第1図のフローチャートのステップ2から始める。ス
テップ2で初期の放射パターンを形成する。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6第3図は上記ステップ2により得られた放射パター
ンである。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3図の放射パタンにわ
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
位置がずれているからである。そこで、以下のステップ
で一50dBのサイドローブレベルを得る。ステップ3
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。上記零点の角度位置U は一般
に第(4〉式で与えられる。
U  =n [A2+ (n−0,5>2A2+ (n
−0,5>21”2  (4)但し。
庁−零点の数、n=11番目の零点 A=log (b+ (b”−1)”” )/π201
 ogb=サイドローブレベル(dB)ついで、ステッ
プ4で、上記零点の角度位故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、第〈5)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。
1                        
               1を求める。
素子番B)、励振位相p、を求める。
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1       
       1 値的に求める方法について述べたが、上記励S振幅a、
と励振位相p、を平面波合成法によって求1     
         1 めでもよい。
次にステップ5で上記励振振幅aiを第2図に示す可変
振幅器(A、1)〜(A、、;)、励振位相piを同じ
く第2図に示す移相器(P、、)〜(P、、)に設定す
ることにより、第4図に示すような放射パターンが得ら
れる。図において、設定サイドロブレベル−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
、第(6〉式のF を最小にする励振振幅a、(i=l
〜M;X                     
   1(6) 但し、E、  (θ)−不要サイドローブ中の零点 k 方向の寄与 ここでは、上記励振振幅a、と励振位相p、を数1  
             1 値的に求める方法について述べたが、上記励fFA振幅
a、と励振位相p、を平面波合成法によって求1 めでもよい。
次にステップ6で上記励振振幅aiを第2図に示す可変
振幅器〈A、)〜(A□)、励振位相piを同じく第2
図に示す移相器(p−+)〜(p−x)に設定すること
により、第5図に示すような低サイドローブパターンが
形成される。
ついで、主ビーム方向θ−60°とする。θ=60°の
場合には第1図のフローチャー1−のステップ1から始
める。ステップlにおいて、励振する素子アンテナを、
上記主ビーム方向に寄与する素子アンテナの中から、主
ビーム軸を中心にして素子配列が対称となるように選択
し、上記スイッチにより上記励振する素子アンテナ以外
の素子アンテナを非励振とする。つまり、第2図におい
て励振する素子アンテナを(i+j>から(M )まで
選択することができる。ついで、上記ステップ2から6
により上記励振する素子アンテナによる合成放射パター
ンを所望のものとする励振振幅位相を求める。第6図は
本実施例により得られた放射パターンであり、主ビーム
方向θは60°である。
また、サイドローブレベルの設定値は一50dBである
。一方、第7図は第6図と比較するためになされたもの
で、励振する素子アンテナを(i十k)から(M)まで
、つまり、励振する素子の配列を非対称に選び上記ステ
ップ2から6により上記励振する素子アンテナによる合
成放射パターンを所望のものとする励振振幅位相を求め
た場合の放射パターンであり、主ビーム方向θは60°
である。また、サイドローブレベルの設定値は−50d
 Bである。上記第6図と第7図を比較してわかるよう
に1本実施例で得られた第6図の方が所望の放射パター
ンが得られている。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、主ビーム方向が変わる
毎に、励振する素子アンテナを、上記主ビーム方向に寄
与する素子アンテナの中から、主ビーム軸を中心にして
素子配列が対称となるように選択し、その励振素子アン
テナによる合成放射パターンを所望のものとする励振振
幅位相を求めることにより、主ビームの方向が変化して
も所望のティラー形放射パターンが得られる。
【図面の簡単な説明】
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図はこの発明を゛説明するためのアン
テナの図、第3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4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5図は
主ビーム方向θをOoとした場合のティラー形放射パタ
ーン図。 第6図は主ビーム方向θを60°としたこの発明による
ティラー形放射パターン図、第7図は主ビ一方向θを6
0°、励振する素子の配列を非対称にした場合のティラ
ー形放射パターン図、第8図は従来の励振振幅位相の演
算方法を示すフローチャート、第9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5第10
図は主ビーム方向に寄与する素子アンテナの配列を示す
図である。 図において、  (AI )、  (A2 >、  ・
・・(A、)は曲面上に配列された素子アンテナ。 (p、t) 、  (P、2) 、  ・・・、(P、
、)は移相器。 (Atl) 、  (At2) 、  ・・・、  (
At、)は可変振幅器、(s、)、(3,2)、−−−
、(sw、)はスイッチ、(1〉は励振振幅位相演算装
置である。 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は。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 曲面上に配列された複数個の素子アンテナと、上記各素
    子アンテナにつながれたスイッチと、上記スイッチにつ
    ながれた移相器と、上記移相器につながれた可変振幅器
    から成るアレーアンテナの励振振幅位相を決める励振方
    式で、上記アレーアンテナの主ビーム方向を0゜とした
    ときの±90゜以上にあるサイドローブの中で、理想的
    なテイラー形放射パターンのピークサイドローブレベル
    より高い不要サイドローブの角度位置と上記±90゜以
    内にある理想的なテイラー形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アレーアン
    テナ励振方式において、励振振幅位相演算装置により、
    上記複数個の素子アンテナによる合成放射パターンの主
    ビーム方向が変わる毎に、励振する素子アンテナを、上
    記主ビーム方向に寄与する素子アンテナの中から、主ビ
    ーム軸を中心にして素子配列が対称となるように選択し
    、上記選択された素子に入射される電波のみを受信ある
    いは上記選択された素子のみから電波を放射して、上記
    アレーアンテナ励振方式により合成放射パターンを所望
    のものとする励振振幅位相を求めることを特徴とするア
    レーアンテナ励振方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07321546A (ja) * 1994-05-26 1995-12-08 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency レーダ装置
CN113708090A (zh) * 2021-08-13 2021-11-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于圆环共形的泰勒权值优化方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07321546A (ja) * 1994-05-26 1995-12-08 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency レーダ装置
CN113708090A (zh) * 2021-08-13 2021-11-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于圆环共形的泰勒权值优化方法
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