JPH04242302A - 平面アレイアンテナ - Google Patents
平面アレイアンテナInfo
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- JPH04242302A JPH04242302A JP3003330A JP333091A JPH04242302A JP H04242302 A JPH04242302 A JP H04242302A JP 3003330 A JP3003330 A JP 3003330A JP 333091 A JP333091 A JP 333091A JP H04242302 A JPH04242302 A JP H04242302A
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- JP
- Japan
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- phase
- antenna
- antenna element
- phase shifter
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面アレイアンテナに
関し、特に基板面に複数のアンテナ素子を有し、電子的
にアンテナのビーム方向を変えられる平面アレイアンテ
ナに関する。
関し、特に基板面に複数のアンテナ素子を有し、電子的
にアンテナのビーム方向を変えられる平面アレイアンテ
ナに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、衛星通信の利用分野が拡大し、移
動体上でも衛星通信を行うシステムが開発されているが
、このとき問題となるものの１つにアンテナが揚げられ
る。移動体として自動車を考えると、アンテナは小型か
つ薄型で軽量であることが望まれ、この意味で平面アレ
イアンテナは好適である。
動体上でも衛星通信を行うシステムが開発されているが
、このとき問題となるものの１つにアンテナが揚げられ
る。移動体として自動車を考えると、アンテナは小型か
つ薄型で軽量であることが望まれ、この意味で平面アレ
イアンテナは好適である。
【０００３】ところが、移動体システムにおいては、衛
星追尾が必要となる。これは、アンテナ全体を傾斜回転
することにより追尾を実現することができるが、アンテ
ナを搭載するものが、自動車などの動きの激しい移動体
である場合は、非常に高速なサ−ボ機構等が必要となり
、その重量，大きさ等により実現不可能または、高価と
なってしまうという問題があった。
星追尾が必要となる。これは、アンテナ全体を傾斜回転
することにより追尾を実現することができるが、アンテ
ナを搭載するものが、自動車などの動きの激しい移動体
である場合は、非常に高速なサ−ボ機構等が必要となり
、その重量，大きさ等により実現不可能または、高価と
なってしまうという問題があった。
【０００４】この改善策として、基準面上に複数のマイ
クロストリップパッチアンテナと、その給電線路である
マイクロストリップラインの途中に設けられた２通りの
励振位相を形成できる移相器を使い、その結果２方向に
ビ−ム方向を切り換えられる平面アレイアンテナが開示
されている（特開昭６４−３６２０２号公報）。
クロストリップパッチアンテナと、その給電線路である
マイクロストリップラインの途中に設けられた２通りの
励振位相を形成できる移相器を使い、その結果２方向に
ビ−ム方向を切り換えられる平面アレイアンテナが開示
されている（特開昭６４−３６２０２号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、衛星放送のよ
うに弱い電波を受信する場合にはアンテナのビ−ムを絞
る必要があるため、その場合にビ−ム方向をデジタル的
に切り換える移相器では、多数のビット構成にしなけれ
ば移動体の揺動には追従することはできない。
うに弱い電波を受信する場合にはアンテナのビ−ムを絞
る必要があるため、その場合にビ−ム方向をデジタル的
に切り換える移相器では、多数のビット構成にしなけれ
ば移動体の揺動には追従することはできない。
【０００６】図６に示すようにアンテナ素子間隔をｄ，
ビームチルト角をθとすると２つの素子を励振する信号
の位相差ψは、ψ＝２πｄｓｉｎθ／λで表わされる。
ビームチルト角をθとすると２つの素子を励振する信号
の位相差ψは、ψ＝２πｄｓｉｎθ／λで表わされる。
【０００７】例えば、一般の衛星放送受信アンテナの利
得は３２ｄＢで電力半値角は約４度になっているため、
例えば、素子間隔ｄが０．５λのときθ度チルトさせる
ために必要なアンテナ素子間の位相差（度）を示す表１
から、移相器の切り換え角度は最低１８０°，９０°，
４５°，２２．５°，１１．２５°の５ビット必要とな
ることがわかる。これを実現することは、位相誤差，ア
ンテナの大きさ，コストの点で難しい。
得は３２ｄＢで電力半値角は約４度になっているため、
例えば、素子間隔ｄが０．５λのときθ度チルトさせる
ために必要なアンテナ素子間の位相差（度）を示す表１
から、移相器の切り換え角度は最低１８０°，９０°，
４５°，２２．５°，１１．２５°の５ビット必要とな
ることがわかる。これを実現することは、位相誤差，ア
ンテナの大きさ，コストの点で難しい。
【０００８】
【表１】
【０００９】また、他にアナログ位相制御回路だけで実
現する方法もあるが、指向範囲を広くとろうとすると、
ＢＳダウンコンバータ，チューナが多数必要となりコス
ト，大きさの点で問題がある。
現する方法もあるが、指向範囲を広くとろうとすると、
ＢＳダウンコンバータ，チューナが多数必要となりコス
ト，大きさの点で問題がある。
【００１０】本発明は、移相器を持つアンテナのアンテ
ナ給電での位相誤差を低減し、かつ比較的小型で移動体
の揺動に追従しうる平面アレイアンテナを提供すること
を目的とする。
ナ給電での位相誤差を低減し、かつ比較的小型で移動体
の揺動に追従しうる平面アレイアンテナを提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の平面アレイアン
テナは、アンテナ基板（２）；アンテナ基板（２）上に
配列された複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ
）；複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電
波信号の位相を変える移相器（１０ａ〜１０ｈ）；移相
器（１０ａ〜１０ｈ）の位相を設定値に従ってステップ
状に切り換えるデジタル位相制御手段（８）；および、
デジタル位相制御手段（８）により切り換えられる位相
の１ステップの範囲内で複数のアンテナ素子サブアレイ
（１ａ〜１ｄ）の電波信号の位相をアナログ調整するア
ナログ位相制御手段（６ａ〜６ｄ）；を備える。
テナは、アンテナ基板（２）；アンテナ基板（２）上に
配列された複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ
）；複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電
波信号の位相を変える移相器（１０ａ〜１０ｈ）；移相
器（１０ａ〜１０ｈ）の位相を設定値に従ってステップ
状に切り換えるデジタル位相制御手段（８）；および、
デジタル位相制御手段（８）により切り換えられる位相
の１ステップの範囲内で複数のアンテナ素子サブアレイ
（１ａ〜１ｄ）の電波信号の位相をアナログ調整するア
ナログ位相制御手段（６ａ〜６ｄ）；を備える。
【００１２】なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述
する実施例の対応要素を示す。
する実施例の対応要素を示す。
【００１３】
【作用】これによれば、デジタル位相制御手段（８）は
複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電波信
号の位相を変える移相器（１０ａ〜１０ｈ）の位相を設
定値に従ってステップ状に切り換えるので、複数のアン
テナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）自体を動かすことな
く複数の方向にアンテナビームの方向を切り換えられる
。また、アナログ位相制御手段（６ａ〜６ｄ）はデジタ
ル位相制御手段（８）により切り換えられる位相の１ス
テップの範囲内で複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ
〜１ｄ）の電波信号の位相をアナログ調整するので、デ
ジタル位相制御手段（８）により切り換えられる位相角
誤差が大きくてもよく、アンテナビームの切り換え角度
を広くしうる。よって、高価なＢＳダウンコンバータや
チューナの数が少なくなりコスト低減を図れる。
複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電波信
号の位相を変える移相器（１０ａ〜１０ｈ）の位相を設
定値に従ってステップ状に切り換えるので、複数のアン
テナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）自体を動かすことな
く複数の方向にアンテナビームの方向を切り換えられる
。また、アナログ位相制御手段（６ａ〜６ｄ）はデジタ
ル位相制御手段（８）により切り換えられる位相の１ス
テップの範囲内で複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ
〜１ｄ）の電波信号の位相をアナログ調整するので、デ
ジタル位相制御手段（８）により切り換えられる位相角
誤差が大きくてもよく、アンテナビームの切り換え角度
を広くしうる。よって、高価なＢＳダウンコンバータや
チューナの数が少なくなりコスト低減を図れる。
【００１４】従って、例えば自動車等の移動体に、本発
明の平面アレイアンテナを搭載した場合、比較的小型で
移動体の揺動に対して追従することができる。
明の平面アレイアンテナを搭載した場合、比較的小型で
移動体の揺動に対して追従することができる。
【００１５】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１６】
【実施例】図１に、本発明の一実施例の外観を示す。こ
の実施例は図示しない自動車に搭載されているものであ
って、静止衛星放送受信用のＢＳアンテナである。図１
において、アンテナ基板２の上面には、所定の素子間隔
を隔てて横一列に４個のアンテナ素子サブアレイ１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄをアンテナ基板２に対して所定の角度
δで配している。なお、３はモータであり、これにより
アンテナ素子サブアレイ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有す
るアンテナ基板２を車上でアジマス（水平）方向に回転
させることができる。
の実施例は図示しない自動車に搭載されているものであ
って、静止衛星放送受信用のＢＳアンテナである。図１
において、アンテナ基板２の上面には、所定の素子間隔
を隔てて横一列に４個のアンテナ素子サブアレイ１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄをアンテナ基板２に対して所定の角度
δで配している。なお、３はモータであり、これにより
アンテナ素子サブアレイ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有す
るアンテナ基板２を車上でアジマス（水平）方向に回転
させることができる。
【００１７】図２に、図１に示すアンテナの電気回路の
構成概略を示す。これは、移相器列１０ａ〜１０ｈ，Ｂ
Ｓコンバータ５ａ〜５ｄ，チューナ・位相合成回路６ａ
〜６ｄ，映像・音声信号処理回路７，コントローラ８，
モニタ９等から構成される。アンテナ素子サブアレイ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで受信した信号は移相器列１０ａ
〜１０ｈに入力される。
構成概略を示す。これは、移相器列１０ａ〜１０ｈ，Ｂ
Ｓコンバータ５ａ〜５ｄ，チューナ・位相合成回路６ａ
〜６ｄ，映像・音声信号処理回路７，コントローラ８，
モニタ９等から構成される。アンテナ素子サブアレイ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで受信した信号は移相器列１０ａ
〜１０ｈに入力される。
【００１８】図３に、移相器列１０ａを拡大して示す。
移相器列１０ａは、１０１，１０２，１０３の３ビット
の移相器で構成されている。
の移相器で構成されている。
【００１９】移相器１０１は、変成器１１，スタブ１２
，ＰＩＮダイオ−ド１３，ＤＣブロック１４，バイアス
ライン１５から構成されている。変成器１１は長さがλ
ｇ／４のマイクロストリップラインからなる。なお、λ
ｇはマイクロストリップライン上の１波長を示す。この
変成器１１の両端には、幅狭部１２ａと幅広部１２ｂか
らなるスタブ１２が設けられ、幅狭部１２ａの先端には
ＰＩＮダイオ−ド１３が設けられている。ＰＩＮダイオ
−ド１３の他端は、グランドになっている。バイアスラ
イン１５は、幅狭部１５ａと幅広部１５ｂからなり、共
に長さはλｇ／４である。幅広部１５ｂは、先端解放の
スタブであり、その基部Ｐ（幅狭部１５ａと幅広部１５
ｂの接続部）は高周波的には短絡状態であるため主線路
２１から幅狭部１５ａを見たインピ−ダンスを高くでき
る。なお、ＤＣブロック１４は主線路２１に印加したバ
イアス電流が他回路に流出するのを防ぐ。
，ＰＩＮダイオ−ド１３，ＤＣブロック１４，バイアス
ライン１５から構成されている。変成器１１は長さがλ
ｇ／４のマイクロストリップラインからなる。なお、λ
ｇはマイクロストリップライン上の１波長を示す。この
変成器１１の両端には、幅狭部１２ａと幅広部１２ｂか
らなるスタブ１２が設けられ、幅狭部１２ａの先端には
ＰＩＮダイオ−ド１３が設けられている。ＰＩＮダイオ
−ド１３の他端は、グランドになっている。バイアスラ
イン１５は、幅狭部１５ａと幅広部１５ｂからなり、共
に長さはλｇ／４である。幅広部１５ｂは、先端解放の
スタブであり、その基部Ｐ（幅狭部１５ａと幅広部１５
ｂの接続部）は高周波的には短絡状態であるため主線路
２１から幅狭部１５ａを見たインピ−ダンスを高くでき
る。なお、ＤＣブロック１４は主線路２１に印加したバ
イアス電流が他回路に流出するのを防ぐ。
【００２０】基部Ｐにバイアス電圧を印加すると、ＰＩ
Ｎダイオ−ド１３がオン／オフ動作をして両スタブ１２
の先端を短絡解放する。この状態で変成器１１から見た
スタブ１２のインピ−ダンスは一方が容量性，他方が誘
導性となる。つまり、ＰＩＮダイオ−ド１３をスイッチ
ング駆動することにより、２つの異なる励振位相量が得
られる。
Ｎダイオ−ド１３がオン／オフ動作をして両スタブ１２
の先端を短絡解放する。この状態で変成器１１から見た
スタブ１２のインピ−ダンスは一方が容量性，他方が誘
導性となる。つまり、ＰＩＮダイオ−ド１３をスイッチ
ング駆動することにより、２つの異なる励振位相量が得
られる。
【００２１】次に移相器１０２は、ハイブリッド結合器
１６，スタブ１７，ＰＩＮダイオ−ド１３，ＤＣブロッ
ク１４，バイアスライン１５から構成されている。ハイ
ブリッド結合器１６において、■から入力された信号は
、■と■に等電力で２分配され■の位相は■の位相より
９０°遅れている。■と■の先にはスタブ１７が設けら
れ、その先端にはＰＩＮダイオ−ド１３が設けられてい
る。ここでバイアス電圧を印加すると、ＰＩＮダイオ−
ド１３がオン／オフ動作し両スタブ１７の先端を短絡解
放する。スタブ１７のインピ−ダンスＺｓによりＰＩＮ
ダイオ−ド１３のインピ−ダンスを■と■のインピ−ダ
ンスＺ０に整合させる。つまり、ＰＩＮダイオ−ド１３
をスイッチング駆動することにより、２つの異なる位相
量が得られる。
１６，スタブ１７，ＰＩＮダイオ−ド１３，ＤＣブロッ
ク１４，バイアスライン１５から構成されている。ハイ
ブリッド結合器１６において、■から入力された信号は
、■と■に等電力で２分配され■の位相は■の位相より
９０°遅れている。■と■の先にはスタブ１７が設けら
れ、その先端にはＰＩＮダイオ−ド１３が設けられてい
る。ここでバイアス電圧を印加すると、ＰＩＮダイオ−
ド１３がオン／オフ動作し両スタブ１７の先端を短絡解
放する。スタブ１７のインピ−ダンスＺｓによりＰＩＮ
ダイオ−ド１３のインピ−ダンスを■と■のインピ−ダ
ンスＺ０に整合させる。つまり、ＰＩＮダイオ−ド１３
をスイッチング駆動することにより、２つの異なる位相
量が得られる。
【００２２】移相器１０３は、移相器１０２とスタブ１
８を除き構成は同じである。よってスタブ１８のインピ
−ダンスＺｓを変えることにより、移相器１０２とは異
なる２つの位相量が得られる。
８を除き構成は同じである。よってスタブ１８のインピ
−ダンスＺｓを変えることにより、移相器１０２とは異
なる２つの位相量が得られる。
【００２３】以上により、１０１，１０２，１０３の３
ビットの移相器のそれぞれのＰＩＮダイオ−ド１３をス
イッチング駆動することにより、８つの異なる励振位相
量が得られる。よって、移相器１０ａに接続されるアン
テナ素子サブアレイ１ａの最大ビーム方向を図１に示す
基準軸Ｚ（アンテナ素子サブアレイの長手方向であるＸ
軸およびアンテナ素子サブアレイの横手方向であるＹ軸
に直角な方向）に対して＋θ（４方向：＋θ１，＋θ２
，＋θ３，＋θ４）とその逆方向に−θ（４方向：−θ
１，−θ２，−θ３，−θ４）、アンテナ素子サブアレ
イ自体を動かすことなく切り換えることができる。なお
、この切り換えは図２に示すコントローラ８により行わ
れる。これは、他の移相器列１０ｂ〜１０ｈについても
同様である。従って、本実施例では段階（デジタル）的
に８方向にアンテナサブアレイのビーム方向を切り換え
られる。
ビットの移相器のそれぞれのＰＩＮダイオ−ド１３をス
イッチング駆動することにより、８つの異なる励振位相
量が得られる。よって、移相器１０ａに接続されるアン
テナ素子サブアレイ１ａの最大ビーム方向を図１に示す
基準軸Ｚ（アンテナ素子サブアレイの長手方向であるＸ
軸およびアンテナ素子サブアレイの横手方向であるＹ軸
に直角な方向）に対して＋θ（４方向：＋θ１，＋θ２
，＋θ３，＋θ４）とその逆方向に−θ（４方向：−θ
１，−θ２，−θ３，−θ４）、アンテナ素子サブアレ
イ自体を動かすことなく切り換えることができる。なお
、この切り換えは図２に示すコントローラ８により行わ
れる。これは、他の移相器列１０ｂ〜１０ｈについても
同様である。従って、本実施例では段階（デジタル）的
に８方向にアンテナサブアレイのビーム方向を切り換え
られる。
【００２４】再度、図２を参照する。同じアンテナサブ
アレイからの出力信号４ａ，４ｂは映像・音声信号処理
回路７からの信号レベルを基にコントローラ８により切
り換えられる移相器列を通ることにより同相出力とされ
た後、合成される。これによりコントローラ８は受信レ
ベルにより決定される強い方向にアンテナのビーム方向
を切り換えることができる。また、図５に示すように受
信場所（日本の北と南など）によりアンテナビームの仰
角（水平線に対して電波が来る角度）を切り換えること
もできる。なお、方位角（磁南からの角度）は図１に示
すモータ３によりアンテナ基板２をアジマス方向に回転
させることにより合致させうる。更に、自動車の傾斜セ
ンサから信号を検知し、その信号に対応してアンテナビ
ーム方向を切り換えるようにすることもできる。
アレイからの出力信号４ａ，４ｂは映像・音声信号処理
回路７からの信号レベルを基にコントローラ８により切
り換えられる移相器列を通ることにより同相出力とされ
た後、合成される。これによりコントローラ８は受信レ
ベルにより決定される強い方向にアンテナのビーム方向
を切り換えることができる。また、図５に示すように受
信場所（日本の北と南など）によりアンテナビームの仰
角（水平線に対して電波が来る角度）を切り換えること
もできる。なお、方位角（磁南からの角度）は図１に示
すモータ３によりアンテナ基板２をアジマス方向に回転
させることにより合致させうる。更に、自動車の傾斜セ
ンサから信号を検知し、その信号に対応してアンテナビ
ーム方向を切り換えるようにすることもできる。
【００２５】その後、ＢＳコンバータ５ａ〜５ｄにより
１２ＧＨｚ帯の信号が１ＧＨｚ帯の信号に変換され、チ
ューナ・位相合成回路６ａ〜６ｄによりアンテナ素子サ
ブアレイ間の位相を同相としてその後合成する。そして
、映像・音声信号処理回路７によりビデオ，音声信号に
変換されモニタ９に出力される。
１２ＧＨｚ帯の信号が１ＧＨｚ帯の信号に変換され、チ
ューナ・位相合成回路６ａ〜６ｄによりアンテナ素子サ
ブアレイ間の位相を同相としてその後合成する。そして
、映像・音声信号処理回路７によりビデオ，音声信号に
変換されモニタ９に出力される。
【００２６】図４に、チューナ・位相合成回路６ａ〜６
ｄの構成概要を示す。アンテナ素子サブアレイ１ａを位
相の基準とする。選局回路３１からの信号によりＶＣＯ
の発振周波数を変化させ、その選局に対応した信号を２
ｎｄコンバータ３２により４０２．７８ＭＨｚのＩＦ信
号に変換する。その信号をアンテナ素子サブアレイ１ｂ
から２ｎｄコンバータ３３を通した信号と位相を位相比
較回路３４により比較し、その誤差レベルを１ｂ側のＶ
ＣＯに戻し周波数を変化させ、１ａと１ｂの信号の位相
を一致させる。すなわち、チューナ・位相合成回路６ａ
〜６ｄはそれぞれのアンテナ素子からの信号の位相差を
減少させるようにフィードバックをかける。同様に１ｃ
，１ｄの信号の位相も１ａの信号と一致させその後、電
力合成回路３５で４つの信号を合成し２ｎｄＩＦ信号処
理回路３６でＦＭ復調する。
ｄの構成概要を示す。アンテナ素子サブアレイ１ａを位
相の基準とする。選局回路３１からの信号によりＶＣＯ
の発振周波数を変化させ、その選局に対応した信号を２
ｎｄコンバータ３２により４０２．７８ＭＨｚのＩＦ信
号に変換する。その信号をアンテナ素子サブアレイ１ｂ
から２ｎｄコンバータ３３を通した信号と位相を位相比
較回路３４により比較し、その誤差レベルを１ｂ側のＶ
ＣＯに戻し周波数を変化させ、１ａと１ｂの信号の位相
を一致させる。すなわち、チューナ・位相合成回路６ａ
〜６ｄはそれぞれのアンテナ素子からの信号の位相差を
減少させるようにフィードバックをかける。同様に１ｃ
，１ｄの信号の位相も１ａの信号と一致させその後、電
力合成回路３５で４つの信号を合成し２ｎｄＩＦ信号処
理回路３６でＦＭ復調する。
【００２７】つまり、受信レベルの強い方向にアンテナ
ビーム方向を切り換える場合は、映像・音声信号処理回
路７からの信号レベルを基にコントローラ８によりデジ
タル的にアンテナ素子サブアレイ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄのアンテナビーム方向が本実施例では８方向の内から
受信レベルの一番強い方向に切り換えられた後に、その
方向内でチューナ・位相合成回路６ａ〜６ｄによりアナ
ログ的に最適位置にアンテナ素子サブアレイ１ａのアン
テナビーム方向を微調整し、その後他のアンテナ素子サ
ブアレイ１ｂ，１ｃ，１ｄのアンテナビーム方向をアン
テナ素子サブアレイ１ａのアンテナビーム方向に揃える
べくアンテナ素子サブアレイ間の位相を一致させる。
ビーム方向を切り換える場合は、映像・音声信号処理回
路７からの信号レベルを基にコントローラ８によりデジ
タル的にアンテナ素子サブアレイ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄのアンテナビーム方向が本実施例では８方向の内から
受信レベルの一番強い方向に切り換えられた後に、その
方向内でチューナ・位相合成回路６ａ〜６ｄによりアナ
ログ的に最適位置にアンテナ素子サブアレイ１ａのアン
テナビーム方向を微調整し、その後他のアンテナ素子サ
ブアレイ１ｂ，１ｃ，１ｄのアンテナビーム方向をアン
テナ素子サブアレイ１ａのアンテナビーム方向に揃える
べくアンテナ素子サブアレイ間の位相を一致させる。
【００２８】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、デジタル位
相制御手段（８）は複数のアンテナ素子サブアレイ（１
ａ〜１ｄ）の電波信号の位相を変える移相器（１０ａ〜
１０ｈ）の位相を設定値に従ってステップ状に切り換え
るので、複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）
自体を動かすことなく複数の方向にアンテナビームの方
向を切り換えられる。また、アナログ位相制御手段（６
ａ〜６ｄ）はデジタル位相制御手段（８）により切り換
えられる位相の１ステップの範囲内で複数のアンテナ素
子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電波信号の位相をアナロ
グ調整するので、デジタル位相制御手段（８）により切
り換えられる位相角誤差が大きくてもよく、アンテナビ
ームの切り換え角度を広くしうる。よって、高価なＢＳ
ダウンコンバータやチューナの数が少なくなりコスト低
減を図れる。
相制御手段（８）は複数のアンテナ素子サブアレイ（１
ａ〜１ｄ）の電波信号の位相を変える移相器（１０ａ〜
１０ｈ）の位相を設定値に従ってステップ状に切り換え
るので、複数のアンテナ素子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）
自体を動かすことなく複数の方向にアンテナビームの方
向を切り換えられる。また、アナログ位相制御手段（６
ａ〜６ｄ）はデジタル位相制御手段（８）により切り換
えられる位相の１ステップの範囲内で複数のアンテナ素
子サブアレイ（１ａ〜１ｄ）の電波信号の位相をアナロ
グ調整するので、デジタル位相制御手段（８）により切
り換えられる位相角誤差が大きくてもよく、アンテナビ
ームの切り換え角度を広くしうる。よって、高価なＢＳ
ダウンコンバータやチューナの数が少なくなりコスト低
減を図れる。
【００２９】従って、例えば自動車等の移動体に、本発
明の平面アレイアンテナを搭載した場合、比較的小型で
移動体の揺動に対して追従することができる。
明の平面アレイアンテナを搭載した場合、比較的小型で
移動体の揺動に対して追従することができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す外観を示す斜視図
である。
である。
【図２】 図１に示すアンテナの電気回路部の構成概
要を示すブロック図である。
要を示すブロック図である。
【図３】 図２に示す移相器列１０ａを示す拡大斜視
図である。
図である。
【図４】 図２に示すチューナ・位相合成回路６ａ〜
６ｄの構成概要を示すブロック図である。
６ｄの構成概要を示すブロック図である。
【図５】 日本の各地域での仰角と方位角を示すエリ
アマップである。
アマップである。
【図６】 アンテナ素子間隔ｄとビームチルト角θ示
す横断面図である。
す横断面図である。
１ａ〜１ｄ：アンテナ素子サブアレイ（アンテナ素子）
２：アンテナ基板（アンテナ基板） ３：モータ
４ａ，４ｂ：出力信号５ａ〜５ｄ：ＢＳコン
バータ ６ａ〜６ｄ：チューナ・位相合成回路（アナログ位相制
御手段）７：映像・音声信号処理回路 ８：コントローラ（デジタル位相制御手段） ９：モニ
タ１０ａ〜１０ｈ：移相器列（移相器）
１０１〜１０３：移相器１１：変成器
１２：
スタブ１３：ＰＩＮダイオ−ド
１４：ＤＣブロック １５：バイアスライン
１６：ハイブリッド結合器 １７：スタブ
１８：スタブ２０：マイクロストリッ
プライン ２１：主線路３１：選局
回路
３２：２ｎｄコンバータ ３３：２ｎｄコンバータ
３４：位相比較回路 ３５：電力合成回路
３６：２ｎｄＩＦ信号処理回路
２：アンテナ基板（アンテナ基板） ３：モータ
４ａ，４ｂ：出力信号５ａ〜５ｄ：ＢＳコン
バータ ６ａ〜６ｄ：チューナ・位相合成回路（アナログ位相制
御手段）７：映像・音声信号処理回路 ８：コントローラ（デジタル位相制御手段） ９：モニ
タ１０ａ〜１０ｈ：移相器列（移相器）
１０１〜１０３：移相器１１：変成器
１２：
スタブ１３：ＰＩＮダイオ−ド
１４：ＤＣブロック １５：バイアスライン
１６：ハイブリッド結合器 １７：スタブ
１８：スタブ２０：マイクロストリッ
プライン ２１：主線路３１：選局
回路
３２：２ｎｄコンバータ ３３：２ｎｄコンバータ
３４：位相比較回路 ３５：電力合成回路
３６：２ｎｄＩＦ信号処理回路
Claims (1)
- 【請求項１】 アンテナ基板；該アンテナ基板上に配
列された複数のアンテナ素子；該複数のアンテナ素子の
電波信号の位相を変える移相器；該移相器の位相を設定
値に従ってステップ状に切り換えるデジタル位相制御手
段；および、該デジタル位相制御手段により切り換えら
れる位相の１ステップの範囲内で前記複数のアンテナ素
子の電波信号の位相をアナログ調整するアナログ位相制
御手段；を備える平面アレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3003330A JPH04242302A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 平面アレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3003330A JPH04242302A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 平面アレイアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242302A true JPH04242302A (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=11554345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3003330A Pending JPH04242302A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 平面アレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04242302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020255522A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ装置とプログラム |
-
1991
- 1991-01-16 JP JP3003330A patent/JPH04242302A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020255522A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ装置とプログラム |
| JPWO2020255522A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2021-10-21 | 三菱電機株式会社 | フェーズドアレイアンテナ装置とプログラム |
| US11901632B2 (en) | 2019-06-20 | 2024-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Phased array antenna device and program |
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