JPH0484502A - 電子走査アンテナ - Google Patents

電子走査アンテナ

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JPH0484502A
JPH0484502A JP19953890A JP19953890A JPH0484502A JP H0484502 A JPH0484502 A JP H0484502A JP 19953890 A JP19953890 A JP 19953890A JP 19953890 A JP19953890 A JP 19953890A JP H0484502 A JPH0484502 A JP H0484502A
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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〕 本発明は電子走査アンテナに関し、特に干渉波除去機能
を含む円筒状の電子走査アンテナに関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のアンテナは7円筒状アレイの一部ずつを
アレイに対する電力供給のスイッチ制御により吹成に励
振し、1個の指向性ビームを円周方向に右廻りもしくは
左廻りで走査している。また、指向性ビームの干渉波抑
圧を目的とした無指向性アンテナを円筒の頂部に配置し
ている。
従来の方式について第5図および第6図を参照して説明
する。第5図(a)は従来の円筒状アンテナの平面図、
第5図(b)は従来の円筒状アンテナの側面図である。
第6図は従来の円筒状アンテナの放射パターン特性図で
ある。従来の円筒状アンテナは、無指向性の干渉波抑圧
用パターン32を第5図に示す無指向性アンテナ31て
形成して1円筒状アンテナ30aの主ビームの指向性パ
ターン17の指向方位と独立して、いかなる方位の干渉
波も抑圧できるようになっている。
次に2円筒状アンテナの動作について、第7図、第8図
および第9図を参照して説明する。
第7図は従来の円筒状アンテナの構成図である。第7図
の例は1円筒状に配列され円筒状アンテナを形成する2
4個のコラムアンテナ2o−1〜20−24と、8個の
5P3T (S jng ] ePole  3  T
hrow)スイッチ21−1〜21−8およびバラトラ
−マトリックス23がら成るスイッチマトリックス24
と、8個の移相器25−1〜25−8と、電力分配器2
6と、送受信部27により構成されている。
以下、第7図のアンテナの動作について説明する。5P
3Tスイッチ21−1〜21−8が、第7図に示す接続
状態にあるとき、コラムアレイ20−1〜20−8が励
振され、コラムアレイ201〜20−8により構成され
る扇形部分の中心を通る半径方向に、単一の主ビームが
形成される。このとき、バラトラ−マトリックス23は
電力分配器26の出力電力が所定のアンテナ素子に分配
されるように制御される。
移相器25−1〜25−8は、主にコラムアレイ20−
1〜20−24が円筒状に配列されていることによりア
ンテナ開口面に生ずる励振位相歪みを補正するために用
いられる。また、電力分配器26は、均一または所望の
電力分布を各コラムアレイに与えるためのものである。
なお、第7図においては、スイッチマトリックス24お
よび移相器25−1〜25−8を制御する制御部は省略
しである。また、スイッチマトリックス24とコラムア
レイ20−1〜20−24間の接続は、繁雑さを避ける
ため記載の一部を省略しである。
ビーム走査を行うときは、5P3Tスイッチ21−1〜
21−8のスイッチの状態を順次切り替えて行くととも
に7バツトラーマトリツクス23の中のトランスファー
スイッチ22−1〜22−12の状態を制御することに
より、移相器25−1〜25−8の出力の順序が入れ替
ることなく、ビームを円周方向に走査することができる
。なお、トランスファースイッチ22−1〜22−12
は、第7図に示すように、外部からの制御信号により、
接続状態を第8図(a)と第8図(b)の何れにも設定
できる。また、コラムアレイ20−1〜20−24は、
第9図に示すように、縦方向に並べられたM個のアンテ
ナ素子71〜7−Mに、方向性結合器9−1〜9−Mと
終端抵抗8−1〜El(M+1)で構成される第1の電
力分配器1が接続されており、垂直面において所望の放
射パターンを形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の電子走査アンテナは、第6図に示すよう
に、干渉波到来方向1つにおいては無指向性アンテナの
干渉波抑圧パターン32が9円筒状アンテナの指向性パ
ターン17のサイドローブレベルとほぼ同じレベルもし
くは低いレベルになってしまい、干渉抑圧が十分に行な
われないという欠点がある。
また、無指向性アンテナの利得を上げるために縦開口を
大きくして無指向性アンテナの高さを大きくすると、移
動用アンテナとして用いる場合の望ましくない突起物と
なり、移動性を損うという欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の電子走査アンテナは、縦方向に線配列した複数
のアンテナ素子と、この複数のアンテナ素子に方向性結
合器を介して電力を供給する第1の電力分配器とを備え
て成る複数のコラムアレイを円筒状に配列し、前記複数
のコラムアレイのそれぞれに電力を切り替えつつ分配す
るスイッチマトリックス、移相器、第2の電力増幅器お
よび送受信部を備え、前記移相器と前記スイッチマトリ
ックスを制御して円周方向にビーム走査を行なう電子走
査アンテナにおいて、前記コラムアレイを第1のコラム
アレイとしこの第1のコラムアレイの有する複数のアン
テナ素子の一部に電力を給電する第3の電力分配器を備
えた第2のコラムアレイを前記第1のコラムアレイと併
用して円筒状にそれぞれ複数個配列して形成した円筒状
アンテナと、前記第2のコラムアレイに備えた第3の電
力分配器のそれぞれに電力を供給する複数の第4の電力
分配器と、前記複数の第4の電力分配器のそれぞれに供
給する電力を切り替えるスイッチ回路とを備え、前記移
相器およびスイッチマトリックスならびにスイッチ回路
を制御して所望の方向に主ビームを形成するとともに前
記スイッチ回路を制御して干渉波抑圧用ビームを前記第
2のコラムアレイによって形成する構成を有する。
また本発明の電子走査アンテナは、前記円筒状アンテナ
における前記第1のコラムアレイと前記第2のコラムア
レイの配列は、それぞれのコラムアレイの所定数を交互
に配設したものとした構成を有する。
さらに本発明の電子走査アンテナは、前記第2のコラム
アレイによって形成する干渉波抑圧用ビームは、前記第
1のコラムアレイによって形成される主ビームのサイド
ローブのレベルを超える指向性を付与した構成を有する
〔実施例〕
次に1本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の電子走査アンテナの一実施例の構成図
、第2図は第1図の第2のコラムアレイ12−1〜1−
2−12の構成図、第3図は第1図の第1のコラムアレ
イと第2のコラムアレイの配置状態を示す図、第4図は
第1図の電子走査アンテナの放射パターン特性図である
第2図に示す第2のコラムアレイは、第9図に示した従
来のコラムアレイ20−1〜20−24と同構成の第1
のコラムアレイ13−1〜1312に第3の電力分配器
2を付加した構造となっており、第3の電力分配器2は
、終端抵抗101〜10−3および方向性結合器11−
1〜112で構成され、接続端子5−1.5−2と接続
端子6−1..62で第1の電力分配器1に接続されて
いる。
第1図において1本実施例の電子走査アンテナは、第3
図に示すように円周上に配置された12個の第2のコラ
ムアレイ12−1〜12−1.2と12個の第1のコラ
ムアレイ13−1〜13−12と、第2のコラムアレイ
に対する第4の電力分配器14−1〜14−6と、5P
6Tスイツチを利用するスイッチ回路15と、第1のコ
ラムアレイに対するスイッチマトリックス24と、移相
器25−1〜25−8と、第2の電力分配器26と、送
受信部16により構成され、第1および第2のコラムア
レイで円筒状アンテナ30bを形成している。
以下2本電子走査アンテナの動作について説明する。第
2図の第2のコラムアレイ12−1〜112−12は、
第1の電力分配器1により従来のコラムアレイ20−1
〜20−24と同様に垂直面において所望の指向性パタ
ーンを形成する。
また、第3の電力分配器2を第1−の電力分配器1に接
続してアンテナ素子7− (M−1)、7−Mに第3の
電力分配器2の方向性結合器11−111−2と第1の
電力分配器1の方向性結合器(1−(IVI−1)、9
−Mを通して電力を分配し。
垂直面において干渉波抑圧用パターンを形成する。
第1図および第3図に見るごとく、第2のコラムアレイ
12−1〜12−12と第1−のコラムアリ13−1〜
13−12は2個ごとに交互に円周上に配置しており、
各コラムアレイの第1の電力分配器1をスイッチマトリ
ックス24に接続して、従来と同様にスイッチマ1〜リ
ツクス24.移相器25−1〜25−8および第2の電
力分配器26によって方位方向に指向性パターンを形成
しビーム走査を行う。
一方、第2のコラムアレイ12−1〜12−12の第3
の電力分配器2の出力は、隣り合った2つの第2のコラ
ムアレイごとに第4の電力分配器14−1〜14−6に
接続され、5P6Tスイツチを利用するスイッチ回路1
5に接続されている。このスイッチ回路15の5P6T
スイツチを切り替えることにより、第2のコラムアレイ
12−1〜1.2−1.2の内、隣り合った2個を選択
し方位方向に干渉波抑圧用パターンを形成し走査を行う
第1図においては、第2のコラムアレイ124〜12−
10および第1のコラムアリ13−6〜13−11.な
らびに第4の電力分配器144.14−5とこれらの間
の接続は繁雑さを避けるため記載を省略しである。
第4図に本実施例における放射パターンを示す。第3図
に示すように隣り合う2個の第2のコラムアレイを60
°毎に配置しているので、これらを切り替えることによ
り第4図に示す高利得の干渉波抑圧用パターン18−1
.18−2が得られる。本実施例においては、干渉波抑
圧用パターンは6ビーム得られるが第4図では一部省略
している。
破線で示す干渉波抑圧用パターン18−1は指向性パタ
ーン17のサイドロープよりも高利得に設定してあり、
さらにこの干渉波抑圧用パターンは、第4図に示すよう
に、干渉波が発生した場合、干渉波到来方向1つにスイ
ッチ回路]5を切り替えて干渉波抑圧用パターン18−
2を形成し より強い干渉波抑圧を行なうことができる
尚1本実施例においては第1のコラムアレイと第2のコ
ラムアレイを12個としたがそれぞれ任意の整数として
も用いることができることは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は1円筒状アンテナの開口の
一部を用い指向性パターンのサイドローブよりも高いレ
ベルの干渉波抑圧用パターンを形成してこれを円周上に
切り替えて用いることにより、アンテナの高さを高くす
ることなく干渉波抑圧を可能とし、また高利得の干渉波
抑圧用パターンのため干渉波に対する抑圧効果を著しく
改善できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子走査アンテナの一実施例の構成図
、第2図は第1図の第2のコラムアレイ12−1〜12
−12の構成図、第3図は第1図の第1のコラムアレイ
13−1〜11−12と第2のコラムアレイ121〜1
2−1−2の配置状態を示す図、第4図は第1図の電子
走査アンテナの放射パターン特性図、第5図(a)は従
来の円筒状アンテナの平面図、第5図(b)は従来の円
筒状アンテナの側面図、第6図は従来の円筒状アンテナ
の放射パターン特性図、第7図は従来の円筒状アンテナ
の構成図、第8図は第7図のトランスファースイッチ2
2−1〜22−1.2の動作を示す説明図、第9図は第
7図のコラムアレイ201〜20−24の構成図である
。 1・・・第1の電力分配器、2・・・第3の電力分配器
、3,4・・・入力端子、5−1.5−2.61.6−
2・・・接続端子、7−1〜7−M・・・アンテナ素子
、8−1〜8−4.10−1〜10−3・・・終端抵抗
、9−1〜9−M、11−1.11−2・・・方向性結
合器、12−1〜12−12・・・第2のコラムアレイ
、13−1〜13−1.2・・・第1のコラムアレイ、
14−1〜14−6・・第4の電力分配器、15・・・
スイッチ回路、16.27・・・送受信部、17・・・
指向性パターン、18−1.18−232・・・干渉波
抑圧用パターン、1つ・・・干渉波到来方向、20−1
〜20−24・・・コラムアレイ、2]−−1〜2 ]
、−8・・・5P3Tスイツチ、22−1〜22−12
・・・トランスファースイッチ、23・・・バットラー
マトリックス、24・・・スイッチマトリックス、25
−1〜25−8・・・移相器、26・・・第2の電力分
配器、30a、30b・・・円筒状アンテナ、31・・
・無指向性アンテナ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、縦方向に線配列した複数のアンテナ素子と、この複
    数のアンテナ素子に方向性結合器を介して電力を供給す
    る第1の電力分配器とを備えて成る複数のコラムアレイ
    を円筒状に配列し、前記複数のコラムアレイのそれぞれ
    に電力を切り替えつつ分配するスイッチマトリックス、
    移相器、第2の電力増幅器および送受信部を備え、前記
    移相器と前記スイッチマトリックスを制御して円周方向
    にビーム走査を行なう電子走査アンテナにおいて、前記
    コラムアレイを第1のコラムアレイとしこの第1のコラ
    ムアレイの有する複数のアンテナ素子の一部に電力を給
    電する第3の電力分配器を備えた第2のコラムアレイを
    前記第1のコラムアレイと併用して円筒状にそれぞれ複
    数個配列して形成した円筒状アンテナと、前記第2のコ
    ラムアレイに備えた第3の電力分配器のそれぞれに電力
    を供給する複数の第4の電力分配器と、前記複数の第4
    の電力分配器のそれぞれに供給する電力を切り替えるス
    イッチ回路とを備え、前記移相器およびスイッチマトリ
    ックスならびにスイッチ回路を制御して所望の方向に主
    ビームを形成するとともに前記スイッチ回路を制御して
    干渉波抑圧用ビームを前記第2のコラムアレイによって
    形成することを特徴とする電子走査アンテナ。 2、前記円筒状アンテナにおける前記第1のコラムアレ
    イと前記第2のコラムアレイの配列は、それぞれのコラ
    ムアレイの所定数を交互に配設したものであることを特
    徴とする請求項1記載の電子走査アンテナ。 3、前記第2のコラムアレイによって形成する干渉波抑
    圧用ビームは、前記第1のコラムアレイによって形成さ
    れる主ビームのサイドローブのレベルを超える指向性を
    付与したものであることを特徴とする請求項1記載の電
    子走査アンテナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189095A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Corp アンテナ装置

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JP2005189095A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Corp アンテナ装置

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