JPH0454708A - アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 - Google Patents
アクティブフェーズドアレイアンテナ装置Info
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- JPH0454708A JPH0454708A JP2164140A JP16414090A JPH0454708A JP H0454708 A JPH0454708 A JP H0454708A JP 2164140 A JP2164140 A JP 2164140A JP 16414090 A JP16414090 A JP 16414090A JP H0454708 A JPH0454708 A JP H0454708A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明はアクティブフェーズドアレイアンテナ装置に
関する。
関する。
（従来の技術）
従来の複数ビームを形成するアクティブフェーズドアレ
イアンテナ装置には、面アレイアンテナの各放射素子出
力をアナログ合成して行うアナログ合成方式の他、各放
射素子出力のうち縦もしくは横方向の信号を周波数変換
した後、デジタル信号に変換して処理するデジタルビー
ムフォーミング（以下ＤＢＦと略す）方式がある。
イアンテナ装置には、面アレイアンテナの各放射素子出
力をアナログ合成して行うアナログ合成方式の他、各放
射素子出力のうち縦もしくは横方向の信号を周波数変換
した後、デジタル信号に変換して処理するデジタルビー
ムフォーミング（以下ＤＢＦと略す）方式がある。
第６図はＤＢＦ方式のアクティブフェースドアレイアン
テナ装置の構成を示すもので、１．１〜ＩＮＭはＸ軸方
向にＭ個、Ｙ軸方向にＮ個配列された放射素子である。
テナ装置の構成を示すもので、１．１〜ＩＮＭはＸ軸方
向にＭ個、Ｙ軸方向にＮ個配列された放射素子である。
各放射素子１１．〜ＩＮＭはそれぞれ第７図に示すよう
に構成された送受信モジュール２１１〜２ＮＭに結合さ
れ、Ｘ−Ｙ平面に形成された面アレイアンテナとなって
いる。第７図において、１は放射素子、２は送受信モジ
ュールであり、ａは送信系、ｂは受信系である。さらに
、ａは移相器ａ１及びＨＰＡ （ハイパワーアンプ）ａ
２を、またｂはＬＮＡ （ローノイズアンプ）ｂｌ及び
移相器ｂ２なるアクティブ素子を備えている。
に構成された送受信モジュール２１１〜２ＮＭに結合さ
れ、Ｘ−Ｙ平面に形成された面アレイアンテナとなって
いる。第７図において、１は放射素子、２は送受信モジ
ュールであり、ａは送信系、ｂは受信系である。さらに
、ａは移相器ａ１及びＨＰＡ （ハイパワーアンプ）ａ
２を、またｂはＬＮＡ （ローノイズアンプ）ｂｌ及び
移相器ｂ２なるアクティブ素子を備えている。
送信励振器３から出力される送信信号は第１のアナログ
電力分配器４でＮ分配された後、第２のアナログ電力分
配器５、〜５Ｎに供給され、ここでＭ分配されて縦方向
に配列された送受信モジュールの送信系ａを介し、これ
に結合された放射素子に送られる。また、各放射素子１
１１〜ＩＮＭの出力は対応する送受信モジュール２ｍ、
〜２ＮＭの受信系を介し、Ａ／Ｄ （アナログ／デジタ
ル）変換器６．１〜６ＮＭでデジタル信号に変換されて
縦方向出力毎に第１のデジタルビーム形成回路７１〜７
Ｎに送られ、ここでＮ個のデジタルビームが形成された
後、第２のデジタルビーム形成回路８で合成出力される
。
電力分配器４でＮ分配された後、第２のアナログ電力分
配器５、〜５Ｎに供給され、ここでＭ分配されて縦方向
に配列された送受信モジュールの送信系ａを介し、これ
に結合された放射素子に送られる。また、各放射素子１
１１〜ＩＮＭの出力は対応する送受信モジュール２ｍ、
〜２ＮＭの受信系を介し、Ａ／Ｄ （アナログ／デジタ
ル）変換器６．１〜６ＮＭでデジタル信号に変換されて
縦方向出力毎に第１のデジタルビーム形成回路７１〜７
Ｎに送られ、ここでＮ個のデジタルビームが形成された
後、第２のデジタルビーム形成回路８で合成出力される
。
上記デジタルビーム形成回路７．〜７Ｎ （８も同構成
である）は一般に第８図に示すように構成される。第８
図は７１を代表して示すものであり、放射素子１，１〜
１□Ｍの出力は前述したように送受信モジュール２０〜
２１Ｍで周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器６．ｔ〜６１Ｍ
でデジタル信号に変換された後、デジタルビーム形成回
路７Ｉに入力される。このデジタルビーム形成回路７、
では、各入力信号をそれぞれ順次遅延時間の異なる遅延
素子Ｃ１〜ｃＭで遅延させて演算セルｄ１〜ｄＭに送る
。各演算セルｄ８〜ｄＭにはそれぞれビーム形成方向に
応じた複素ウェイトＷ、〜ＷＭが供給されている。演算
セルは第９図に示すように乗算器ｅ１及び加算器ｅ２か
らなる単純な積和演算を行うもので、素子人力Ｘ、に複
素ウェイトＷ、をかけて隣接セルからの信号Ｙし、を加
算して出力Ｙｌとする。すなわち、演算セルｄ１〜ｄＭ
はシストリックアレイ状に接続されており、これによっ
て−万端からマルチビーム出力が得られるようになって
いる。
である）は一般に第８図に示すように構成される。第８
図は７１を代表して示すものであり、放射素子１，１〜
１□Ｍの出力は前述したように送受信モジュール２０〜
２１Ｍで周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器６．ｔ〜６１Ｍ
でデジタル信号に変換された後、デジタルビーム形成回
路７Ｉに入力される。このデジタルビーム形成回路７、
では、各入力信号をそれぞれ順次遅延時間の異なる遅延
素子Ｃ１〜ｃＭで遅延させて演算セルｄ１〜ｄＭに送る
。各演算セルｄ８〜ｄＭにはそれぞれビーム形成方向に
応じた複素ウェイトＷ、〜ＷＭが供給されている。演算
セルは第９図に示すように乗算器ｅ１及び加算器ｅ２か
らなる単純な積和演算を行うもので、素子人力Ｘ、に複
素ウェイトＷ、をかけて隣接セルからの信号Ｙし、を加
算して出力Ｙｌとする。すなわち、演算セルｄ１〜ｄＭ
はシストリックアレイ状に接続されており、これによっ
て−万端からマルチビーム出力が得られるようになって
いる。
しかしながら、上記構成のＤＢＦ方式を採用したアクテ
ィブフェーズドアレイアンテナ装置では、放射素子を二
次元に配列した面アレイアンテナに対してＤＢＦを行う
際、それぞれの放射素子の全ての出力について周波数変
換、Ａ／Ｄ変換を行って、デジタル処理によってビーム
を形成するため、各素子毎に周波数変換器、Ａ／Ｄ変換
器を設けなければならず、さらに、多数のデジタル信号
ラインやビーム形成用の演算セルを要するので、構成が
複雑で大規模となり、素子数の増加に伴って重量増加、
コスト上昇を招くことになる。
ィブフェーズドアレイアンテナ装置では、放射素子を二
次元に配列した面アレイアンテナに対してＤＢＦを行う
際、それぞれの放射素子の全ての出力について周波数変
換、Ａ／Ｄ変換を行って、デジタル処理によってビーム
を形成するため、各素子毎に周波数変換器、Ａ／Ｄ変換
器を設けなければならず、さらに、多数のデジタル信号
ラインやビーム形成用の演算セルを要するので、構成が
複雑で大規模となり、素子数の増加に伴って重量増加、
コスト上昇を招くことになる。
このようなりＢＦ方式に対し、二次元ともアナログ合成
によってビーム形成を行う通常の面アレイによるアクテ
ィブフェーズドアレイアンテナ装置は、構造的に簡単で
あるものの、送受信モジュールに内蔵されている移相器
のビット数（通常は３〜６ビツト）の制約により、アン
テナサイドローブ等の受信ビーム品質がＤＢＦ方式と比
較して劣っている。
によってビーム形成を行う通常の面アレイによるアクテ
ィブフェーズドアレイアンテナ装置は、構造的に簡単で
あるものの、送受信モジュールに内蔵されている移相器
のビット数（通常は３〜６ビツト）の制約により、アン
テナサイドローブ等の受信ビーム品質がＤＢＦ方式と比
較して劣っている。
さらに、受信ビーム品質は二次元すべてにわたって高品
質とする必要はなく、その目的に応じて仰角方向もしく
は方位方向のどちらか一方が良ければ十分である場合が
少なくない。
質とする必要はなく、その目的に応じて仰角方向もしく
は方位方向のどちらか一方が良ければ十分である場合が
少なくない。
（発明が解決しようとする課題）
以上述べたように従来のアクティブフェーズドアレイア
ンテナ装置では、面アレイアンテナによるＤＢＦ方式で
は大規模な構造となって低廉化、軽量化に適さず、また
通常のアナログ合成方式ではアンテナ性能に限界がある
。さらに、アンテナ受信ビームは必ずしも二次元金てに
わたって高品質とする必要はなく、その目的に応じてど
ちらか一方の次元の方向のみを良くすれば十分である場
合が少なくない。
ンテナ装置では、面アレイアンテナによるＤＢＦ方式で
は大規模な構造となって低廉化、軽量化に適さず、また
通常のアナログ合成方式ではアンテナ性能に限界がある
。さらに、アンテナ受信ビームは必ずしも二次元金てに
わたって高品質とする必要はなく、その目的に応じてど
ちらか一方の次元の方向のみを良くすれば十分である場
合が少なくない。
この発明は上記の点に着目してなされたもので、比較的
構造が簡単で規模も小さく、低廉化、軽量化に適し、し
かも受信ビームの目的とする方向次元の品質が良好なア
クティブフェーズドアレイアンテナ装置を提供すること
を目的とする。
構造が簡単で規模も小さく、低廉化、軽量化に適し、し
かも受信ビームの目的とする方向次元の品質が良好なア
クティブフェーズドアレイアンテナ装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するためにこの発明に係るアクティブフ
ェーズドアレイアンテナ装置は、（１）仰角方向及び方
位方向にそれぞれ配置される複数の放射素子と、これら
の各放射素子に結合され、放射素子出力の位相を制御す
る複数のアクティブ素子と、この複数のアクティブ素子
の出力を前記仰角方向及び方位方向のどちらか一方の方
向に配置される放射素子毎に入力し、アナログ合成して
受信ビームを形成する複数のアナログ合成手段と、この
複数のアナログ合成手段の各受信ビーム出力を入力して
それぞれデジタル信号に変換した後、他方の方向のデジ
タルビーム形成を行うデジタルビーム形成手段とを具備
することを第１の特徴とし、 （２）仰角方向及び方位方向にそれぞれ配置される複数
の放射素子と、これらの各放射素子の出力を複数系統に
分配する分配手段と、この分配手段による各系統出力に
対応して設けられ、該出力の位相を制御する複数のアク
ティブ素子と、この複数のアクティブ素子の出力を前記
仰角方向及び方位方向のどちらか一方の方向に配列され
る放射素子の分配出力毎に入力し、アナログ合成して受
信ビームを形成する複数のアナログ合成手段と、この複
数のアナログ合成手段の各受信ビーム出力を各系統毎に
入力してそれぞれデジタル信号に変換した後、他方の方
向のデジタルビーム形成を行って複数のデジタルビーム
を形成する複数のデジタルビーム形成手段とを具備する
ことを第２の特徴とし、 （３）任意の形状に配置される複数の放射素子と、これ
らの各放射素子に結合され、放射素子出力の位相を制御
する複数のアクティブ素子と、前記放射素子の配置形状
を複数領域に分割してサブアレイを形成し、各サブアレ
イのアクティブ素子出力をアナログ合成して受信ビーム
を形成する複数のアナログ合成手段と、この複数のアナ
ログ合成手段の各受信ビーム出力を入力してそれぞれデ
ジタル信号に変換した後、デジタルビーム形成を行うデ
ジタルビーム形成手段とを具備することを第３の特徴と
する。
ェーズドアレイアンテナ装置は、（１）仰角方向及び方
位方向にそれぞれ配置される複数の放射素子と、これら
の各放射素子に結合され、放射素子出力の位相を制御す
る複数のアクティブ素子と、この複数のアクティブ素子
の出力を前記仰角方向及び方位方向のどちらか一方の方
向に配置される放射素子毎に入力し、アナログ合成して
受信ビームを形成する複数のアナログ合成手段と、この
複数のアナログ合成手段の各受信ビーム出力を入力して
それぞれデジタル信号に変換した後、他方の方向のデジ
タルビーム形成を行うデジタルビーム形成手段とを具備
することを第１の特徴とし、 （２）仰角方向及び方位方向にそれぞれ配置される複数
の放射素子と、これらの各放射素子の出力を複数系統に
分配する分配手段と、この分配手段による各系統出力に
対応して設けられ、該出力の位相を制御する複数のアク
ティブ素子と、この複数のアクティブ素子の出力を前記
仰角方向及び方位方向のどちらか一方の方向に配列され
る放射素子の分配出力毎に入力し、アナログ合成して受
信ビームを形成する複数のアナログ合成手段と、この複
数のアナログ合成手段の各受信ビーム出力を各系統毎に
入力してそれぞれデジタル信号に変換した後、他方の方
向のデジタルビーム形成を行って複数のデジタルビーム
を形成する複数のデジタルビーム形成手段とを具備する
ことを第２の特徴とし、 （３）任意の形状に配置される複数の放射素子と、これ
らの各放射素子に結合され、放射素子出力の位相を制御
する複数のアクティブ素子と、前記放射素子の配置形状
を複数領域に分割してサブアレイを形成し、各サブアレ
イのアクティブ素子出力をアナログ合成して受信ビーム
を形成する複数のアナログ合成手段と、この複数のアナ
ログ合成手段の各受信ビーム出力を入力してそれぞれデ
ジタル信号に変換した後、デジタルビーム形成を行うデ
ジタルビーム形成手段とを具備することを第３の特徴と
する。
（作用）
上記第１の特徴とする構成のアクティブフェーズドアレ
イアンテナ装置では、仰角方向及び方位方向のどちらか
一方の方向をアナログ合成で、他方の方向をデジタルビ
ーム形成で受信ビームを形成することにより、構造の簡
単化を図り、規模を小さくして低廉化、軽量化に適する
ようにし、しかも受信ビームの目的とする方向次元の品
質を良好にする。
イアンテナ装置では、仰角方向及び方位方向のどちらか
一方の方向をアナログ合成で、他方の方向をデジタルビ
ーム形成で受信ビームを形成することにより、構造の簡
単化を図り、規模を小さくして低廉化、軽量化に適する
ようにし、しかも受信ビームの目的とする方向次元の品
質を良好にする。
第２の特徴とする構成のアンテナ装置では、放射素子出
力を複数系統に分割し、各系統別に上記アナログ合成、
デジタルビーム形成を行ってマルチビームを形成する。
力を複数系統に分割し、各系統別に上記アナログ合成、
デジタルビーム形成を行ってマルチビームを形成する。
第３の特徴とする構成のアンテナ装置では、放射素子が
任意の形状に配置されたアレイアンテナについて、複数
のサブアレイに分割して、各サブアレイ毎に上記アナロ
グ合成、デジタルビーム形成を行ってマルチビームを形
成する。
任意の形状に配置されたアレイアンテナについて、複数
のサブアレイに分割して、各サブアレイ毎に上記アナロ
グ合成、デジタルビーム形成を行ってマルチビームを形
成する。
（実施例）
以下、第１図ないし第４図を参照してこの発明の一実施
例を説明する。ただし、第１図において第５図と同一部
分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分につ
いて説明する。
例を説明する。ただし、第１図において第５図と同一部
分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分につ
いて説明する。
第１図はその構成を示すもので、送信系は第５図の場合
と全く同様である。受信系において、送受信モジュール
２□１〜２８Ｍは第２図の２の部分に示すようにＬＮＡ
ｂ、の出力を２系統に分配し、各分配信号をそれぞれ移
相器ｂ２．ｂ３を介して出力するようになっている。各
モジュール２１、〜２ＮＭの第１素子出力＃１、第２素
子出力＃２はそれぞれＸ軸方向に対応して設けられ、あ
らかじめ複素ウェイトＷ１が設定されたアナログ電力合
成器７□１〜７Ｎ１１７１２〜７Ｎ２によりＮ系統に合
成された後、各系統毎に設けられた受信器８．１〜８
Ｎ＋＋８１□〜８Ｎ２で検波されかつ周波数変換される
。さらに、各受信器８．１〜８．１，８．□〜８Ｎ２の
出力はＡ／Ｄ変換器９１．〜９ Ｎｌｌ ９ ＋２〜９
Ｎ２でデジタル信号に変換され、＃１系統は第１のデジ
タルビーム形成回路１０□でビーム形成され、＃２系統
は第２のデジタルビーム形成回路１０２でビーム形成さ
れる。
と全く同様である。受信系において、送受信モジュール
２□１〜２８Ｍは第２図の２の部分に示すようにＬＮＡ
ｂ、の出力を２系統に分配し、各分配信号をそれぞれ移
相器ｂ２．ｂ３を介して出力するようになっている。各
モジュール２１、〜２ＮＭの第１素子出力＃１、第２素
子出力＃２はそれぞれＸ軸方向に対応して設けられ、あ
らかじめ複素ウェイトＷ１が設定されたアナログ電力合
成器７□１〜７Ｎ１１７１２〜７Ｎ２によりＮ系統に合
成された後、各系統毎に設けられた受信器８．１〜８
Ｎ＋＋８１□〜８Ｎ２で検波されかつ周波数変換される
。さらに、各受信器８．１〜８．１，８．□〜８Ｎ２の
出力はＡ／Ｄ変換器９１．〜９ Ｎｌｌ ９ ＋２〜９
Ｎ２でデジタル信号に変換され、＃１系統は第１のデジ
タルビーム形成回路１０□でビーム形成され、＃２系統
は第２のデジタルビーム形成回路１０２でビーム形成さ
れる。
上記構成において、以下第３図及び第４図を参照してそ
の動作について説明する。
の動作について説明する。
第３図はＸ軸方向に配列された放射素子１１１〜１１Ｍ
について、送受信モジュール２．１〜２１Ｍの一方の素
子出力＃１の系列を取出して示すもので、各放射素子１
１．〜１、□の出力Ｘ１〜ＸＭはそれぞれ送受信モジュ
ール２□１〜２、うにより適宜振幅制御、位相制御がな
された後、第１素子出力＃１として予め複素フェイトＷ
１が設定されたアナログ電力合成器７．１で合成される
。同様にして他のアナログ電力合成器７２１〜７Ｎ＋で
モジュール２２．〜２２Ｍ、・・・、２Ｎ１〜２ＮＭの
出力を合成することにより、ｚ−Ｘ面のビーム形成がな
される。
について、送受信モジュール２．１〜２１Ｍの一方の素
子出力＃１の系列を取出して示すもので、各放射素子１
１．〜１、□の出力Ｘ１〜ＸＭはそれぞれ送受信モジュ
ール２□１〜２、うにより適宜振幅制御、位相制御がな
された後、第１素子出力＃１として予め複素フェイトＷ
１が設定されたアナログ電力合成器７．１で合成される
。同様にして他のアナログ電力合成器７２１〜７Ｎ＋で
モジュール２２．〜２２Ｍ、・・・、２Ｎ１〜２ＮＭの
出力を合成することにより、ｚ−Ｘ面のビーム形成がな
される。
ここで、各アナログ電力合成器７１１〜７Ｎ＋に供給さ
れる受信信号をＸｌ 出力信号をＹｌ（ｉ−１・・・Ｎ
）とすると、Ｙ、は Ｙ、−Σ（Ｘｌ ・Ｗ、）（ｉ−１・・・Ｎ）となる。
れる受信信号をＸｌ 出力信号をＹｌ（ｉ−１・・・Ｎ
）とすると、Ｙ、は Ｙ、−Σ（Ｘｌ ・Ｗ、）（ｉ−１・・・Ｎ）となる。
さらに第４図に示すように、これらＮ個の出力信号Ｙｔ
は、受信器８１１〜８Ｎ＋で検波及び周波数変換され、
Ａ／Ｄ変換器９□Ｉ〜９ｐｒｒでデジタル信号に変換さ
れてデジタルビーム形成回路１０１に入力される。この
デジタルビーム形成回路１０□は第８図に示した回路と
同構成であり、第９図に示した演算セルをシストリック
アレイ状に接続して構成される。
は、受信器８１１〜８Ｎ＋で検波及び周波数変換され、
Ａ／Ｄ変換器９□Ｉ〜９ｐｒｒでデジタル信号に変換さ
れてデジタルビーム形成回路１０１に入力される。この
デジタルビーム形成回路１０□は第８図に示した回路と
同構成であり、第９図に示した演算セルをシストリック
アレイ状に接続して構成される。
このデジタルビーム形成回路１０、には演算セルｄ、−
ｄＮに複素ウェイトＷ、（ｉ−１・・・Ｎ）を設定して
複素演算を行う。各演算セルｄ１〜ｄＮの出力Ｙ ｏｕ
ｔは、Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号をＸｌｎ、隣接
セルからのデジタル信号をＹｌ−１とすると、 Ｙｏｕｔ −Ｙｌ−＋Ｗ＋ ＊ Ｘｉｎとなる。これ
を第８図に示したようにシストリックアレイ状に並べる
と、アンテナ素子信号Ｘｉｎと複素ウェイトＷ、の積は
遅延素子ｃ１〜ｃＮによりタイミングをとられながら加
算され、デジタルビーム出力＃１．となる。以上のこと
は＃２系統についても全く同様である。
ｄＮに複素ウェイトＷ、（ｉ−１・・・Ｎ）を設定して
複素演算を行う。各演算セルｄ１〜ｄＮの出力Ｙ ｏｕ
ｔは、Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号をＸｌｎ、隣接
セルからのデジタル信号をＹｌ−１とすると、 Ｙｏｕｔ −Ｙｌ−＋Ｗ＋ ＊ Ｘｉｎとなる。これ
を第８図に示したようにシストリックアレイ状に並べる
と、アンテナ素子信号Ｘｉｎと複素ウェイトＷ、の積は
遅延素子ｃ１〜ｃＮによりタイミングをとられながら加
算され、デジタルビーム出力＃１．となる。以上のこと
は＃２系統についても全く同様である。
したがって、上記構成のアクティブフェーズドアレイア
ンテナ装置では、Ｘ軸方向の受信ビームをアナログ合成
で形成し、Ｙ軸方向の受信ビームをＤＢＦで形成してい
るので、比較的構造が簡単で規模も小さく、低廉化、軽
量化に適し、しかもＹ軸方向次元の受信ビームを高品質
にすることができる。
ンテナ装置では、Ｘ軸方向の受信ビームをアナログ合成
で形成し、Ｙ軸方向の受信ビームをＤＢＦで形成してい
るので、比較的構造が簡単で規模も小さく、低廉化、軽
量化に適し、しかもＹ軸方向次元の受信ビームを高品質
にすることができる。
なお、上記実施例は面アレイアンテナにおいてＹ方向に
ＤＢＦを行う場合であるが、例えばＸ軸方向とＹ軸方向
とを入れ替えても同様に機能することはもちろんである
。また、放射素子が円筒状など任意の形状に配列されて
いる場合でも適用可能である。また、ここでは送受信モ
ジュールを用いた場合を示したが、送受信モジュールに
代わって移相器のみを用いた場合等にも同様の効果が得
られることはいうまでもない。
ＤＢＦを行う場合であるが、例えばＸ軸方向とＹ軸方向
とを入れ替えても同様に機能することはもちろんである
。また、放射素子が円筒状など任意の形状に配列されて
いる場合でも適用可能である。また、ここでは送受信モ
ジュールを用いた場合を示したが、送受信モジュールに
代わって移相器のみを用いた場合等にも同様の効果が得
られることはいうまでもない。
さらに、この発明はマルチビームの場合だけでなく、例
えば第５図に示すような単ビーム形成アンテナにも適用
できる。第５図において、第１図と同一部分には同一符
号を付して、その説明を省略する。この構成は第１図の
構成から＃２の系統を除いたもので、他の構成について
は全く同じである。
えば第５図に示すような単ビーム形成アンテナにも適用
できる。第５図において、第１図と同一部分には同一符
号を付して、その説明を省略する。この構成は第１図の
構成から＃２の系統を除いたもので、他の構成について
は全く同じである。
さらにまた、任意の形状に複数の放射素子を配置したア
レイアンテナについても、放射素子の配置形状を複数領
域に分割してサブアレイを形成し、各サブアレイのアク
ティブ素子出力をアナログ合成して複数の受信ビームを
形成し、この複数の受信ビーム出力をそれぞれデジタル
信号に変換した後、デジタルビーム形成を行うことによ
り、同様の効果を得ることができる。
レイアンテナについても、放射素子の配置形状を複数領
域に分割してサブアレイを形成し、各サブアレイのアク
ティブ素子出力をアナログ合成して複数の受信ビームを
形成し、この複数の受信ビーム出力をそれぞれデジタル
信号に変換した後、デジタルビーム形成を行うことによ
り、同様の効果を得ることができる。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、比較的構造が簡単で規
模も小さく、低廉化、軽量化に適し、しかも受信ビーム
の目的とする方向次元の品質が良好なアクティブアレイ
アンテナ装置を提供することができる。
模も小さく、低廉化、軽量化に適し、しかも受信ビーム
の目的とする方向次元の品質が良好なアクティブアレイ
アンテナ装置を提供することができる。
第１図はこの発明に係るアクティブフェーズドアレイア
ンテナ装置の一実施例を示す斜視図、第２図は同実施例
の送受信モジュールの構成を示す斜視図、第３図及び第
４図はそれぞれ同実施例の動作を説明するための図、第
５図はこの発明に係る他の実施例を示す斜視図、第６図
は従来のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置のＤ
ＢＦ方式の構成を示す斜視図、第７図は第６図の従来装
置の送受信モジュールの構成を示す斜視図、第８図は従
来装置のデジタルビーム形成回路の構成を示すブロック
回路図、第９図は第８図の回路に用いる演算セルの構成
を示す図である。 １．１〜１□・・・放射素子、２□１〜２ＮＭ・・・送
受信モジュール、ａ・・・送信系、ｂ・・・受信系、ａ
ｌ・・・移相器、ａ２・・・ＨＰＡＳｂ、・・・ＬＮＡ
、３・・・送信励振器、４・・・第１のアナログ電力分
配器、５、〜５Ｎ・・・第２のアナログ電力分配器、６
□１〜６Ｎ＆１・・・Ａ／Ｄ変換器、７、〜７Ｎ・・・
第１のデジタルビーム形成回路、８・・・第２のデジタ
ルビーム形成回路、ｃ１〜ｃＭ・・・遅延素子、ｄ１〜
ｄＭ・・・演算セル、Ｗ１〜ＷＭ・・・複素ウェイト、
ｅｌ・・・乗算器、ｅ２・・・加算器、ｋ）２＋ ｂ
３・・・移相器、＃１・・・第１素子出力、＃２・・・
第２素子出力、＃１１・・・第１ビーム出力、＃２１・
・・第２ビーム出力、７１．〜７Ｎ１゜７．２〜７Ｎ２
・・・アナ、ログ電力合成器、８１１〜８Ｎ＋・・・受
信器、９１１〜９Ｎ＋・・・Ａ／Ｄ変換器、１０．・・
・第１のデジタルビーム形成回路、１０□・・・第２の
デジタルビーム形成回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 １１３図 ＃１１ビーム也力 第 図 第７図 第５図 １Ｍ 第８図 ｉ 第９図
ンテナ装置の一実施例を示す斜視図、第２図は同実施例
の送受信モジュールの構成を示す斜視図、第３図及び第
４図はそれぞれ同実施例の動作を説明するための図、第
５図はこの発明に係る他の実施例を示す斜視図、第６図
は従来のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置のＤ
ＢＦ方式の構成を示す斜視図、第７図は第６図の従来装
置の送受信モジュールの構成を示す斜視図、第８図は従
来装置のデジタルビーム形成回路の構成を示すブロック
回路図、第９図は第８図の回路に用いる演算セルの構成
を示す図である。 １．１〜１□・・・放射素子、２□１〜２ＮＭ・・・送
受信モジュール、ａ・・・送信系、ｂ・・・受信系、ａ
ｌ・・・移相器、ａ２・・・ＨＰＡＳｂ、・・・ＬＮＡ
、３・・・送信励振器、４・・・第１のアナログ電力分
配器、５、〜５Ｎ・・・第２のアナログ電力分配器、６
□１〜６Ｎ＆１・・・Ａ／Ｄ変換器、７、〜７Ｎ・・・
第１のデジタルビーム形成回路、８・・・第２のデジタ
ルビーム形成回路、ｃ１〜ｃＭ・・・遅延素子、ｄ１〜
ｄＭ・・・演算セル、Ｗ１〜ＷＭ・・・複素ウェイト、
ｅｌ・・・乗算器、ｅ２・・・加算器、ｋ）２＋ ｂ
３・・・移相器、＃１・・・第１素子出力、＃２・・・
第２素子出力、＃１１・・・第１ビーム出力、＃２１・
・・第２ビーム出力、７１．〜７Ｎ１゜７．２〜７Ｎ２
・・・アナ、ログ電力合成器、８１１〜８Ｎ＋・・・受
信器、９１１〜９Ｎ＋・・・Ａ／Ｄ変換器、１０．・・
・第１のデジタルビーム形成回路、１０□・・・第２の
デジタルビーム形成回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 １１３図 ＃１１ビーム也力 第 図 第７図 第５図 １Ｍ 第８図 ｉ 第９図
Claims (2)
- （１）仰角方向及び方位方向にそれぞれ配置される複数
の放射素子と、これらの各放射素子に結合され、放射素
子出力の位相を制御する複数のアクティブ素子と、この
複数のアクティブ素子の出力を前記仰角方向及び方位方
向のどちらか一方の方向に配置される放射素子毎に入力
し、アナログ合成して受信ビームを形成する複数のアナ
ログ合成手段と、この複数のアナログ合成手段の各受信
ビーム出力を入力してそれぞれデジタル信号に変換した
後、他方の方向のデジタルビーム形成を行うデジタルビ
ーム形成手段とを具備するアクティブフェーズドアレイ
アンテナ装置。 - （２）仰角方向及び方位方向にそれぞれ配置される複数
の放射素子と、これらの各放射素子の出力を複数系統に
分配する分配手段と、この分配手段による各系統出力に
対応して設けられ、該出力の位相を制御する複数のアク
ティブ素子と、この複数のアクティブ素子の出力を前記
仰角方向及び方位方向のどちらか一方の方向に配列され
る放射素子の分配出力毎に入力し、アナログ合成して受
信ビームを形成する複数のアナログ合成手段と、この複
数のアナログ合成手段の各受信ビーム出力を各系統毎に
入力してそれぞれデジタル信号に変換した後、他方の方
向のデジタルビーム形成を行って複数のデジタルビーム
を形成する複数のデジタルビーム形成手段とを具備する
アクティブフェーズドアレイアンテナ装置。（３）任意
の形状に配置される複数の放射素子と、これらの各放射
素子に結合され、放射素子出力の位相を制御する複数の
アクティブ素子と、前記放射素子の配置形状を複数領域
に分割してサブアレイを形成し、各サブアレイのアクテ
ィブ素子出力をアナログ合成して受信ビームを形成する
複数のアナログ合成手段と、この複数のアナログ合成手
段の各受信ビーム出力を入力してそれぞれデジタル信号
に変換した後、デジタルビーム形成を行うデジタルビー
ム形成手段とを具備するアクティブフェーズドアレイア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2164140A JPH0454708A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2164140A JPH0454708A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454708A true JPH0454708A (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=15787512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2164140A Pending JPH0454708A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0454708A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332928A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-11-30 | Andrew Corp | アンテナ・システム及びその送受信方法 |
| JP2009514345A (ja) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | ザ・ボーイング・カンパニー | フェーズドアレイアンテナシステムおよび方法 |
| CN105337046A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-17 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种子阵级数字多波束卫星通信相控阵天线 |
| JP2018100887A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 株式会社東芝 | レーダ装置及びそのレーダ信号処理方法 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2164140A patent/JPH0454708A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332928A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-11-30 | Andrew Corp | アンテナ・システム及びその送受信方法 |
| JP2009514345A (ja) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | ザ・ボーイング・カンパニー | フェーズドアレイアンテナシステムおよび方法 |
| CN105337046A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-17 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种子阵级数字多波束卫星通信相控阵天线 |
| CN105337046B (zh) * | 2015-11-23 | 2018-06-19 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种子阵级数字多波束卫星通信相控阵天线 |
| JP2018100887A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 株式会社東芝 | レーダ装置及びそのレーダ信号処理方法 |
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