JPH0537233A - 多重ビームエネルギー送信システム - Google Patents
多重ビームエネルギー送信システムInfo
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- JPH0537233A JPH0537233A JP3023140A JP2314091A JPH0537233A JP H0537233 A JPH0537233 A JP H0537233A JP 3023140 A JP3023140 A JP 3023140A JP 2314091 A JP2314091 A JP 2314091A JP H0537233 A JPH0537233 A JP H0537233A
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- pulse
- phase shift
- phase
- circuit
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
- H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】単一の多重素子トランスジューサ組立体から異
なる方向に向けられる少なくとも２つのエネルギービー
ムの同時放射を行うための多重ビームエネルギー送信装
置を提供する。 【構成】多重素子トランスジューサ組立体１０，１１か
ら異なる方向に同時に少なくとも２つのエネルギービー
ムを送信する。このシステムは一連の信号パルスを発生
する信号源（１２）を含む。放射されるべき複数のエネ
ルギービームに対してそれぞれに分離された信号修正手
段１８が設けられている。信号修正手段１８は各信号パ
ルスの位相シフトを修正する様に作動し、各連続するパ
ルスは複素窓荷重関数により荷重され、所望の放射ビー
ムがトランスジューサ組立体１０，１１から放射され
る。
なる方向に向けられる少なくとも２つのエネルギービー
ムの同時放射を行うための多重ビームエネルギー送信装
置を提供する。 【構成】多重素子トランスジューサ組立体１０，１１か
ら異なる方向に同時に少なくとも２つのエネルギービー
ムを送信する。このシステムは一連の信号パルスを発生
する信号源（１２）を含む。放射されるべき複数のエネ
ルギービームに対してそれぞれに分離された信号修正手
段１８が設けられている。信号修正手段１８は各信号パ
ルスの位相シフトを修正する様に作動し、各連続するパ
ルスは複素窓荷重関数により荷重され、所望の放射ビー
ムがトランスジューサ組立体１０，１１から放射され
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】単一トランスジュサーから同時に
２以上の方向へエネルギービームを伝達する能動的通信
又は検出システムがしきりに要求されている。この要求
は、電磁波放射ビームがアンテナから伝達されるレーダ
システムにおいては極めて強い。また、エネルギーが所
望の周波数の音の形態で伝達されるソナーの分野でも同
様の要求が存在する。多くの箇所において、以下の記述
は電磁波放射に関係している。
２以上の方向へエネルギービームを伝達する能動的通信
又は検出システムがしきりに要求されている。この要求
は、電磁波放射ビームがアンテナから伝達されるレーダ
システムにおいては極めて強い。また、エネルギーが所
望の周波数の音の形態で伝達されるソナーの分野でも同
様の要求が存在する。多くの箇所において、以下の記述
は電磁波放射に関係している。
【０００２】
【従来の技術】レーダ分野において、多重操縦可能なビ
ームは、複数の、通常は多数の独立する放射素子からな
る位相制御アンテナ（フェーズドアレイアンテナ）を使
用して発生される。隣接する素子によって発生される放
射間の位相及び振幅の関係が、アレイによって発生され
た一つのビーム又は複数のビームの方向を決定する。隣
接する素子の出力間の関係は、窓荷重関数又はＡＷＦと
して知られる複素関数の表記で決められる。２乗ＡＷＦ
の強度は、数ＲＦサイクルに渡って平均した、各素子の
ＲＦ電力出力に比例しており、ＡＷＦの位相は各素子か
らのＲＦ出力とシステムの周波数基準源との間の相対位
相を与える。
ームは、複数の、通常は多数の独立する放射素子からな
る位相制御アンテナ（フェーズドアレイアンテナ）を使
用して発生される。隣接する素子によって発生される放
射間の位相及び振幅の関係が、アレイによって発生され
た一つのビーム又は複数のビームの方向を決定する。隣
接する素子の出力間の関係は、窓荷重関数又はＡＷＦと
して知られる複素関数の表記で決められる。２乗ＡＷＦ
の強度は、数ＲＦサイクルに渡って平均した、各素子の
ＲＦ電力出力に比例しており、ＡＷＦの位相は各素子か
らのＲＦ出力とシステムの周波数基準源との間の相対位
相を与える。
【０００３】高い指向性を有する細いビームは、ＡＷＦ
の位相がアレイの空間座標の線形関数である時形成でき
る。空間中のビームの位置は、この線形関数の勾配によ
って制御される。この様なビームの形状はＡＷＦの強度
によって主に支配されている。ＡＷＦにテーパーをかけ
て、アレイの先端に向かって値が小さくなるようにする
と、ビームのサイドローブを減少することが可能とな
る。
の位相がアレイの空間座標の線形関数である時形成でき
る。空間中のビームの位置は、この線形関数の勾配によ
って制御される。この様なビームの形状はＡＷＦの強度
によって主に支配されている。ＡＷＦにテーパーをかけ
て、アレイの先端に向かって値が小さくなるようにする
と、ビームのサイドローブを減少することが可能とな
る。
【０００４】単一ビームに対して、荷重されていないＡ
ＷＦは次の形態を有することができる。 Ｗ（ｘ，Θ）＝ｅｘｐ（ｉ＊Θ＊ｘ） ここで、Ｗ（ｘ，Θ）はＡＷＦであり、ｅｘｐは指数関
数を表し、ｘはアレイの素子の空間又は位置座標であ
り、Θはビーム位置角度の測度である。
ＷＦは次の形態を有することができる。 Ｗ（ｘ，Θ）＝ｅｘｐ（ｉ＊Θ＊ｘ） ここで、Ｗ（ｘ，Θ）はＡＷＦであり、ｅｘｐは指数関
数を表し、ｘはアレイの素子の空間又は位置座標であ
り、Θはビーム位置角度の測度である。
【０００５】ｉは−１の平方根を意味し、そして＊は乗
算を表している。二つのビームが同時に必要とされる
時、利用可能な電力はそれらの間で分けられる必要があ
る。放射パターンがフーリエ変換によってＡＷＦと線形
に関係づけられており、角度Θ及びΦでのビームの和で
ある放射パターンは以下のＡＷＦを必要とする。
算を表している。二つのビームが同時に必要とされる
時、利用可能な電力はそれらの間で分けられる必要があ
る。放射パターンがフーリエ変換によってＡＷＦと線形
に関係づけられており、角度Θ及びΦでのビームの和で
ある放射パターンは以下のＡＷＦを必要とする。
【０００６】
Ｗ（ｘ，Θ，Φ）＝〔Ｗ（ｘ，Θ）＋Ｗ（ｘ，Φ）〕／√２
＝√２＊ｃｏｓ〔Θ−Φ）＊ｘ／２〕＊ｅｘｐ〔ｉ＊（Θ＋Φ）＊ｘ／２〕
上記表現を調べると、ｃｏｓ〔（Θ−Φ）＊ｘ／２〕＝
０を満足するｘの値を有する素子は如何なる電力も放出
しない。ｃｏｓ〔（Θ−Φ）＊ｘ／２〕＝±１を満足す
るｘの値を有する素子が、単一ビームに対するより２倍
の電力を放射する。従って、アレイの素子か過駆動され
るホットスポットとされる危険性がある。
０を満足するｘの値を有する素子は如何なる電力も放出
しない。ｃｏｓ〔（Θ−Φ）＊ｘ／２〕＝±１を満足す
るｘの値を有する素子が、単一ビームに対するより２倍
の電力を放射する。従って、アレイの素子か過駆動され
るホットスポットとされる危険性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、送信
アレイの個々の素子が過駆動される危険性を有すること
なしに、多重ビームエネルギーが、同時に異なる方向に
放射されるエネルギー送信システムを提供することにあ
る。
アレイの個々の素子が過駆動される危険性を有すること
なしに、多重ビームエネルギーが、同時に異なる方向に
放射されるエネルギー送信システムを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、単一の
多重素子トランスジューサ組立体から異なる方向に向け
られる少なくとも２つのエネルギービームの同時放射を
行うための多重ビームエネルギー送信装置が提供され
る。この装置は、一連の信号パルスを発生する信号源、
各素子と関係し信号の各連続するパルスの位相及びゲイ
ンを修正する信号修正手段、信号源からの信号の各連続
パルスに与えられる複素窓荷重関数がトランスジューサ
組立体から必要とされるエネルギービームが放射される
様に信号修正手段の作動を制御する制御手段を含む。
多重素子トランスジューサ組立体から異なる方向に向け
られる少なくとも２つのエネルギービームの同時放射を
行うための多重ビームエネルギー送信装置が提供され
る。この装置は、一連の信号パルスを発生する信号源、
各素子と関係し信号の各連続するパルスの位相及びゲイ
ンを修正する信号修正手段、信号源からの信号の各連続
パルスに与えられる複素窓荷重関数がトランスジューサ
組立体から必要とされるエネルギービームが放射される
様に信号修正手段の作動を制御する制御手段を含む。
【０００９】本発明の第１実施例に従うと、信号修正手
段は、放射されるべき各ビームに対応し、各連続する信
号パルスに信号源の位相に対して異なる位相を加える分
離した信号修正回路を有し、或る一つの修正回路によっ
てパルス信号に与える位相シフトが各他の修正回路によ
って与えられる位相シフトとは関連を有さず、また、前
記各素子と関連し、前記素子に加えられる修正パルス信
号を結合する加算手段を有している。
段は、放射されるべき各ビームに対応し、各連続する信
号パルスに信号源の位相に対して異なる位相を加える分
離した信号修正回路を有し、或る一つの修正回路によっ
てパルス信号に与える位相シフトが各他の修正回路によ
って与えられる位相シフトとは関連を有さず、また、前
記各素子と関連し、前記素子に加えられる修正パルス信
号を結合する加算手段を有している。
【００１０】本発明の第２実施例に従うと、信号修正手
段が、信号の各連続するパルスの位相及びゲインを修正
し、トランスジューサアレイの各素子に対応して分離す
る修正回路、及び信号源からの信号に加えられる複素窓
荷重関数がトランスジューサ組立体から必要とされるエ
ネルギービームを放射する様に信号修正回路の動作を制
御する制御手段を含む。
段が、信号の各連続するパルスの位相及びゲインを修正
し、トランスジューサアレイの各素子に対応して分離す
る修正回路、及び信号源からの信号に加えられる複素窓
荷重関数がトランスジューサ組立体から必要とされるエ
ネルギービームを放射する様に信号修正回路の動作を制
御する制御手段を含む。
【００１１】トランスジューサ組立体は、電磁波放射或
いは圧力波の様な他の形態でエネルギーを放射すること
ができるエネルギーの送信又は受信のための適当な形態
のトランスジューサを使用して、多重の同時ビームを形
成することのできる。
いは圧力波の様な他の形態でエネルギーを放射すること
ができるエネルギーの送信又は受信のための適当な形態
のトランスジューサを使用して、多重の同時ビームを形
成することのできる。
【００１２】
【実施例】図１を参照する。これは、位相アレイレーダ
アンテナの２つの素子１０及び１１を示している。全ア
レイはより多くの素子から構成されるが、全ての素子は
記述される方法で結合される。アレイの各素子に対して
与えられるパルス信号は基準パルス源１２によって生成
され、信号フィーダによって各素子に与えられる。図面
に示される様に、２つの分離するエネルギービームはア
ンテナによって伝達されるべきであり、２つの分離する
信号フィーダ１３及び１４が基準源１２及び各素子に関
連する加算増幅器１５の間に示される。加算増幅器１５
の出力は電力増幅器１６に接続され、放出されるべき電
力が各素子に供給される。図示される様に、各信号フィ
ーダ１３、１４はアンテナ内の各他の素子に同様に接続
される。各加算増幅器に送られる各信号は、通常のビー
ム操縦の目的に対して与えられる位相シフタ１７を含む
ことができる。
アンテナの２つの素子１０及び１１を示している。全ア
レイはより多くの素子から構成されるが、全ての素子は
記述される方法で結合される。アレイの各素子に対して
与えられるパルス信号は基準パルス源１２によって生成
され、信号フィーダによって各素子に与えられる。図面
に示される様に、２つの分離するエネルギービームはア
ンテナによって伝達されるべきであり、２つの分離する
信号フィーダ１３及び１４が基準源１２及び各素子に関
連する加算増幅器１５の間に示される。加算増幅器１５
の出力は電力増幅器１６に接続され、放出されるべき電
力が各素子に供給される。図示される様に、各信号フィ
ーダ１３、１４はアンテナ内の各他の素子に同様に接続
される。各加算増幅器に送られる各信号は、通常のビー
ム操縦の目的に対して与えられる位相シフタ１７を含む
ことができる。
【００１３】各信号フィーダ１３、１４はまた位相修正
回路１８を含み、この回路は異なる位相シフトを、基準
源１２によって発生される各連続するパルスに与える。
一つの回路１８によって与えられる位相シフトは、基準
源１２に関係する他のこの様な各回路によって与えられ
るものとは異なり、如何なる表現によっても結び付かな
い。
回路１８を含み、この回路は異なる位相シフトを、基準
源１２によって発生される各連続するパルスに与える。
一つの回路１８によって与えられる位相シフトは、基準
源１２に関係する他のこの様な各回路によって与えられ
るものとは異なり、如何なる表現によっても結び付かな
い。
【００１４】加算回路１５による各素子に対する信号の
結合は、アンテナアレイが２つのビームを前と同様に発
生することを意味する。しかしながら、ホットスポット
の問題は、ＡＦＷの考察によって示される様に、略解消
される。位相シフトαｔは、時刻ｔで発生するパルス期
間中信号フィーダ１３に与えられる場合、位相シフトβ
ｔが同じ時刻に信号フィーダ１４に与えられる。２つの
ビームに対する時間変動ＡＷＦが次に以下の様に表わす
ことができる。
結合は、アンテナアレイが２つのビームを前と同様に発
生することを意味する。しかしながら、ホットスポット
の問題は、ＡＦＷの考察によって示される様に、略解消
される。位相シフトαｔは、時刻ｔで発生するパルス期
間中信号フィーダ１３に与えられる場合、位相シフトβ
ｔが同じ時刻に信号フィーダ１４に与えられる。２つの
ビームに対する時間変動ＡＷＦが次に以下の様に表わす
ことができる。
【００１５】
Ｗ1 （ｘ，Θ，ｔ）＝ｅｘｐ（ｉ＊（Θｘ＋αｔ））／√２、及び
Ｗ2 （ｘ，Φ，ｔ）＝ｅｘｐ（ｉ＊（Θｘ＋βｔ））／√２。
これらは前分布パルス修正回路１８及び後分布パルス修
正回路１７の組み合わせによってパルス信号が与えられ
る関数である。これらの２つの表現を結合すると、２つ
のビーム成分ＡＷＦは以下の様に洗わせられる。
正回路１７の組み合わせによってパルス信号が与えられ
る関数である。これらの２つの表現を結合すると、２つ
のビーム成分ＡＷＦは以下の様に洗わせられる。
【００１６】
Ｗ（ｘ，Θ，Φ，ｔ）＝Ｗ1 （ｘ，Θ，ｔ）＋ Ｗ2 （ｘ，Φ，ｔ）
＝√２＊ｃｏｓ〔（Θ−Φ）＊ｘ＋（αｔ−βｔ）〕／２
＊ｅｘｐ〔ｉ（（Θ＋Φ））＊ｘ＋（αｔ＋βｔ））〕／２
この表現は信号振幅及び位相を表現する。一つの素子に
よって放射される電力を考察すると、二乗の表現が導か
れ、２＊ｃｏｓ2 （ ）＊ｅｘｐ2 （ ）の一般形態が
与えられる。
よって放射される電力を考察すると、二乗の表現が導か
れ、２＊ｃｏｓ2 （ ）＊ｅｘｐ2 （ ）の一般形態が
与えられる。
【００１７】ｅｘｐ2 （ ）項の振幅は１であるがこれ
は、この項が演算子ｉを含み、この項の位相部分が、考
慮される電力において無意味であるためである。この振
幅項は、時間で平均されると、ｘの値の関わらない１の
一定の平均値を含んでいる。ここで、本発明に従って２
つのビームが発生される時、素子によって放射される時
間平均電力は、単一ビームを発生するのに放射される電
力と同じである。
は、この項が演算子ｉを含み、この項の位相部分が、考
慮される電力において無意味であるためである。この振
幅項は、時間で平均されると、ｘの値の関わらない１の
一定の平均値を含んでいる。ここで、本発明に従って２
つのビームが発生される時、素子によって放射される時
間平均電力は、単一ビームを発生するのに放射される電
力と同じである。
【００１８】同じ理由は、二つ以上のエネルギー放射ビ
ームを形成するために適用することができる。数個の送
信ビームを発生するレーダを実施するにあたっては、各
ビームから反射されたエネルギーに応答する分離した受
信回路が設けられることが好ましい。従って、通常の信
号処理に先立って信号を戻す様に各受信されたパルスに
対して逆位相調整を行う関連する回路を各受信器は必要
とする。図２はこの様な構成のブロック図である。多数
の受信素子（２０及び２１のみが示されてる）の各々
は、多数のビーム形成ネットワーク２３の各々にＲＦ増
幅器を介して信号を供給する。更に増幅した後、ビーム
形成ネットワークからの信号は分離される位相調整回路
２４に、通常の処理回路（図示せず）を通過する前に、
与えられる。２つの位相調整回路２４は各連続する受信
パルスに、図１の対応するパルス修正回路１８によって
与えられた位相シフトに対して逆の位相シフトを与え
る。
ームを形成するために適用することができる。数個の送
信ビームを発生するレーダを実施するにあたっては、各
ビームから反射されたエネルギーに応答する分離した受
信回路が設けられることが好ましい。従って、通常の信
号処理に先立って信号を戻す様に各受信されたパルスに
対して逆位相調整を行う関連する回路を各受信器は必要
とする。図２はこの様な構成のブロック図である。多数
の受信素子（２０及び２１のみが示されてる）の各々
は、多数のビーム形成ネットワーク２３の各々にＲＦ増
幅器を介して信号を供給する。更に増幅した後、ビーム
形成ネットワークからの信号は分離される位相調整回路
２４に、通常の処理回路（図示せず）を通過する前に、
与えられる。２つの位相調整回路２４は各連続する受信
パルスに、図１の対応するパルス修正回路１８によって
与えられた位相シフトに対して逆の位相シフトを与え
る。
【００１９】図１の信号修正回路１８の一つが図３に詳
細に示されている。この回路には、図１の基準源１２か
らパルス信号が供給され、これらは位相シフタ３０へ通
過する。パルス計数器３１はこのパルス数を計数し、位
相シフト発生回路３２に、各連続するパルスに与えられ
るべき異なる値の位相シフトを発生させる。この様にし
て定められた位相シフトは、位相シフタ３０によってパ
ルスに与えられる。各連続するパルスに与えられる位相
シフトの値は、図２の受信器位相調整回路２４によって
使用される適当な記憶器３３に記憶される。
細に示されている。この回路には、図１の基準源１２か
らパルス信号が供給され、これらは位相シフタ３０へ通
過する。パルス計数器３１はこのパルス数を計数し、位
相シフト発生回路３２に、各連続するパルスに与えられ
るべき異なる値の位相シフトを発生させる。この様にし
て定められた位相シフトは、位相シフタ３０によってパ
ルスに与えられる。各連続するパルスに与えられる位相
シフトの値は、図２の受信器位相調整回路２４によって
使用される適当な記憶器３３に記憶される。
【００２０】図４は受信機の対応する位相調整回路２４
を示している。この前に信号ビデオ増幅器が存在し、図
３の記憶器３３からの入力、又はその内容を知ることを
必要とする。また、ｐｒｆ速度で受信されたパルスを計
数するパルス計数器又はｐｒｆクロック４０を必要とす
る。図４に示される様に、この回路は、記憶器３３内に
記憶される値に対して逆転された位相シフト値を保持す
る記憶器４１を含む。適当な値が位相シフタ４２に与え
られる。
を示している。この前に信号ビデオ増幅器が存在し、図
３の記憶器３３からの入力、又はその内容を知ることを
必要とする。また、ｐｒｆ速度で受信されたパルスを計
数するパルス計数器又はｐｒｆクロック４０を必要とす
る。図４に示される様に、この回路は、記憶器３３内に
記憶される値に対して逆転された位相シフト値を保持す
る記憶器４１を含む。適当な値が位相シフタ４２に与え
られる。
【００２１】送信されたパルスの全てが受信される信号
とならない場合もあり、従って、受信されたパルスが正
確に識別れることをｐｒｆクロック４０が補償する必要
がある。図１から４に示される回路素子は、図１のＲＦ
増幅器１６を除いて、デジタル又はアナログ回路素子と
することができる。位相シフタ３０及び４２を接続され
た乗算及び加算のための標準回路とし、必要な複素乗算
関数を達成する様な場合に進んでデジタル回路を用いる
ことができる。位相選択及び記憶素子はハードウエアの
形態または、マイクロコンピュータ様のソフトウエアー
の形態とすることが出来る。
とならない場合もあり、従って、受信されたパルスが正
確に識別れることをｐｒｆクロック４０が補償する必要
がある。図１から４に示される回路素子は、図１のＲＦ
増幅器１６を除いて、デジタル又はアナログ回路素子と
することができる。位相シフタ３０及び４２を接続され
た乗算及び加算のための標準回路とし、必要な複素乗算
関数を達成する様な場合に進んでデジタル回路を用いる
ことができる。位相選択及び記憶素子はハードウエアの
形態または、マイクロコンピュータ様のソフトウエアー
の形態とすることが出来る。
【００２２】図１から分かる様に、このアレイの各素子
は関連する加算増幅器１５だけでなく、放射されるべき
各ビームに対するビーム操縦のために、分離する位相シ
フタ１７を同様に必要とする。このことは、回路を大き
なものとし、放射されるべきビームの数がシステムが構
築したものを越えることのできないことを意味する。他
方、放射されたビーム当たり一つだけの信号修正回路が
必要とされる。
は関連する加算増幅器１５だけでなく、放射されるべき
各ビームに対するビーム操縦のために、分離する位相シ
フタ１７を同様に必要とする。このことは、回路を大き
なものとし、放射されるべきビームの数がシステムが構
築したものを越えることのできないことを意味する。他
方、放射されたビーム当たり一つだけの信号修正回路が
必要とされる。
【００２３】或る分野において回路の単純化をもたらす
別の構成が図５に示される。この回路は基準パルス源１
２から、アレイの各素子に関連するＲＦ増幅器１６に至
る単一信号フィーダを示す。しかしながら、ＲＦ増幅器
１６の前には分離した単一修正回路５０がある。従っ
て、アレイの各分離する素子に対して回路５０の一つが
与えられる。各信号修正回路の動作は共通制御回路５１
によって制御される。各回路５０は、アレイの各素子に
対して必要な合成ＡＷＦを発生し、各連続するパルスに
対して信号パルスの振幅及び位相の両方を変化すること
を必要とする。
別の構成が図５に示される。この回路は基準パルス源１
２から、アレイの各素子に関連するＲＦ増幅器１６に至
る単一信号フィーダを示す。しかしながら、ＲＦ増幅器
１６の前には分離した単一修正回路５０がある。従っ
て、アレイの各分離する素子に対して回路５０の一つが
与えられる。各信号修正回路の動作は共通制御回路５１
によって制御される。各回路５０は、アレイの各素子に
対して必要な合成ＡＷＦを発生し、各連続するパルスに
対して信号パルスの振幅及び位相の両方を変化すること
を必要とする。
【００２４】全体として伝達信号が第１実施例の場合と
同じであるので、図２の受信器構成はまた図５の伝達構
成とともに使用される。何れの構成においても、各ビー
ムに対する位相関数が、パルスからパルスへ時間に関し
て一様に進行するという特別の場合、ビームに対するパ
ルス列に対して合成ドップラーシフトが与えられると考
えられることが出来る。この様な場合、受信器が受信さ
れた信号のフーリエ解析を使用してドップラーフィルタ
ーを形成する際、このドップラーフィルターの更正を解
釈し直すことことだけで、伝達における加算された合成
ドップラーシフトが十分に可能になる。従って、図２の
位相調整回路２４はその時使用されない。
同じであるので、図２の受信器構成はまた図５の伝達構
成とともに使用される。何れの構成においても、各ビー
ムに対する位相関数が、パルスからパルスへ時間に関し
て一様に進行するという特別の場合、ビームに対するパ
ルス列に対して合成ドップラーシフトが与えられると考
えられることが出来る。この様な場合、受信器が受信さ
れた信号のフーリエ解析を使用してドップラーフィルタ
ーを形成する際、このドップラーフィルターの更正を解
釈し直すことことだけで、伝達における加算された合成
ドップラーシフトが十分に可能になる。従って、図２の
位相調整回路２４はその時使用されない。
【００２５】受信器構成に対して与えられた位相シフト
を記憶し、読み出すことは常には必要とされない。例え
ば、加えられた位相シフトが繰り返されるアルゴリズム
によって決められる場合、上述の様に実際の値を記憶す
るのではなく与えられた位相シフトを再計算することの
みが必要となる。上述の様に、パルス計数値は、逆の位
相シフトによって補償される戻りパルスのために起こる
曖昧性を阻止するために必要とされる。実際、これが生
じ、位相が上で考慮された様に時間に関して一様な進行
する場合、同じエラーが各ビームに対する全ビームに対
して成される。コヒーレント信号処理は、戻り信号の絶
対位相の決定を除いて正しく動作する。この値は、しば
しば必要とはされず、位相の不正確さは許容される。
を記憶し、読み出すことは常には必要とされない。例え
ば、加えられた位相シフトが繰り返されるアルゴリズム
によって決められる場合、上述の様に実際の値を記憶す
るのではなく与えられた位相シフトを再計算することの
みが必要となる。上述の様に、パルス計数値は、逆の位
相シフトによって補償される戻りパルスのために起こる
曖昧性を阻止するために必要とされる。実際、これが生
じ、位相が上で考慮された様に時間に関して一様な進行
する場合、同じエラーが各ビームに対する全ビームに対
して成される。コヒーレント信号処理は、戻り信号の絶
対位相の決定を除いて正しく動作する。この値は、しば
しば必要とはされず、位相の不正確さは許容される。
【００２６】パルス繰り返し速度が十分に低く、次のパ
ルスが送信される前に戻りパルスが受信される場合、位
相シフトは時間に関して完全にランダムとなる。これ
は、より複雑な波形を発生し、電子戦での妨害等に対し
て利点を有している。このパルス計数器はこの様な状態
では最早必要とはされない。以上の記述は、エネルギー
がマイクロ波電磁エネルギーとして送信及び受信される
場合のレーダシステムに関していた。上述された様に、
同様の技術が、検出或いは通信システムに対して、他の
波長で伝達される電磁的エネルギーに使用することがで
きる。同様に、本発明の技術は音波等の圧力波の分野に
応用することができる。電磁エネルギーのエキルギー及
び異なる波長の異なる形態は、異なるが既知の形態のト
ランスジューサをエネルギー放射及び受信のために必要
とする。
ルスが送信される前に戻りパルスが受信される場合、位
相シフトは時間に関して完全にランダムとなる。これ
は、より複雑な波形を発生し、電子戦での妨害等に対し
て利点を有している。このパルス計数器はこの様な状態
では最早必要とはされない。以上の記述は、エネルギー
がマイクロ波電磁エネルギーとして送信及び受信される
場合のレーダシステムに関していた。上述された様に、
同様の技術が、検出或いは通信システムに対して、他の
波長で伝達される電磁的エネルギーに使用することがで
きる。同様に、本発明の技術は音波等の圧力波の分野に
応用することができる。電磁エネルギーのエキルギー及
び異なる波長の異なる形態は、異なるが既知の形態のト
ランスジューサをエネルギー放射及び受信のために必要
とする。
【図１】本発明の第１実施例に従うシステムのブロック
図。
図。
【図２】図１のシステムとともに作動する受信器のブロ
ック図。
ック図。
【図３】図１のシステムの部分図。
【図４】図２の受信器の部分図。
【図５】本発明の第２実施例に従うシステムのブロック
図。
図。
１０、１１ 送信素子
１２ 基準パルス源
１３、１４ 信号フィーダ
１５ 加算増幅器
１６ 電力増幅器
１７ 位相シフタ
１８ 位相修正回路
２０、２１ 受信素子
２３ ビーム形成ネットワーク
２４ 位相調整回路
３０ 位相シフタ
３２ 位相シフト発生器
３３ 記憶器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０４Ｂ 7/15
Claims (7)
- 【請求項１】単一の多重素子トランスジューサ組立体か
ら異なる方向へ向けられた少なくとも２つのエネルギー
ビームを同時に伝達するための多重ビームエネルギー送
信システムであって、このシステムが、一連の信号パル
スを発生する信号源、各素子と関連し、前記信号の各連
続するパルスの位相を修正する信号修正手段、前記信号
源からの信号の各連続するパルスに加えられる複素窓荷
重関数が前記トランスジューサ組立体から所望のエネル
ギービームの放射を結果する様前記信号修正手段の操作
を制御する制御手段を含むことを特徴とする多重ビーム
エネルギー送信システム。 - 【請求項２】前記信号修正手段が、前記信号源の位相に
対して異なる位相シフトを各連続する信号パルスに与え
る放射される各ビームに対応して分離した修正回路を有
し、一つの修正回路によってパルス源に与えられる位相
シフトが、各他の修正回路によって与えられる位相シフ
トと関係しておらず、また各前記素子と関連し、前記素
子に与えられる修正されたパルス信号を前記素子に結合
する加算手段を有する請求項１記載の送信システム。 - 【請求項３】前記信号修正手段が、各連続する信号パル
スの位相及びゲインを修正し、トランスジューサアレイ
の各素子に対応して分離した修正回路からなることを特
徴とする請求項１記載の送信システム。 - 【請求項４】各修正回路が、パルス源からの各連続する
パルスに加えられるべき位相シフトを発生する位相シフ
ト発生回路、前記各パルスに適当な位相シフトを加える
ための位相シフト手段、及び前記各パルスに加えられる
位相シフトの詳細を記憶する記憶手段を含む請求項２記
載の送信システム。 - 【請求項５】パルス源によって発生されたパルス数を計
数するパルス計数器を含み、前記記憶手段が各パルスの
識別子をそれに加えられる位相シフトとともに記憶する
ことを特徴とする請求項４記載の送信システム。 - 【請求項６】前記送信システムの信号修正手段によって
加えられたのと逆の位相シフトを受信された信号に与
え、各ビームに対して分離した位相調整回路を含むこと
を特徴とする前記請求項何れか１項記載の伝達システム
と共に使用される受信器。 - 【請求項７】前記ビームのエキルギーが電磁波エネルギ
ーの形態で放射されることを特徴とする請求項１乃至６
何れか記載の送信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB90038134 | 1990-02-20 | ||
| GB9003813A GB2241115B (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Multiple-beam energy transmission system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537233A true JPH0537233A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=10671308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023140A Pending JPH0537233A (ja) | 1990-02-20 | 1991-02-18 | 多重ビームエネルギー送信システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5223846A (ja) |
| EP (1) | EP0443786B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0537233A (ja) |
| DE (1) | DE69111847T2 (ja) |
| GB (1) | GB2241115B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5682165A (en) * | 1996-05-02 | 1997-10-28 | Hughes Electronics | Active array self calibration |
| US6507313B1 (en) | 1999-12-21 | 2003-01-14 | Lockheed Martin Corporation | Reflector radar antenna using flanking-beam array switching technique |
| GB2550963B (en) * | 2016-06-03 | 2021-12-29 | Bae Systems Plc | Model-based protection algorithms |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4257050A (en) * | 1978-02-16 | 1981-03-17 | George Ploussios | Large element antenna array with grouped overlapped apertures |
| US4675681A (en) * | 1982-09-28 | 1987-06-23 | General Electric Company | Rotating planar array antenna |
| GB2130801B (en) * | 1982-11-22 | 1986-03-05 | Marconi Co Ltd | Radar transmitters |
| GB2135520B (en) * | 1982-12-16 | 1986-06-25 | Marconi Co Ltd | Receivers and transmitters comprising a plurality of antenna elements |
| US4721960A (en) * | 1986-07-15 | 1988-01-26 | Canadian Marconi Company | Beam forming antenna system |
| US4849763A (en) * | 1987-04-23 | 1989-07-18 | Hughes Aircraft Company | Low sidelobe phased array antenna using identical solid state modules |
| US4860752A (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-29 | Bsd Medical Corporation | Invasive microwave array with destructive and coherent phase |
| JPH0265401A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ制御用データ転送装置 |
-
1990
- 1990-02-20 GB GB9003813A patent/GB2241115B/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-15 DE DE69111847T patent/DE69111847T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-15 EP EP91301238A patent/EP0443786B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-18 JP JP3023140A patent/JPH0537233A/ja active Pending
- 1991-02-19 US US07/656,644 patent/US5223846A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69111847D1 (de) | 1995-09-14 |
| EP0443786A3 (en) | 1992-01-02 |
| GB2241115A (en) | 1991-08-21 |
| GB2241115B (en) | 1994-08-31 |
| DE69111847T2 (de) | 1995-12-07 |
| EP0443786B1 (en) | 1995-08-09 |
| GB9003813D0 (en) | 1991-04-03 |
| EP0443786A2 (en) | 1991-08-28 |
| US5223846A (en) | 1993-06-29 |
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