JPH055203B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH055203B2 JPH055203B2 JP58124489A JP12448983A JPH055203B2 JP H055203 B2 JPH055203 B2 JP H055203B2 JP 58124489 A JP58124489 A JP 58124489A JP 12448983 A JP12448983 A JP 12448983A JP H055203 B2 JPH055203 B2 JP H055203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- antenna
- shift amount
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はフエーズドアレー空中線の監視方法に
関し、特にマイクロ波着陸装置〔MLS
（microwave landing system）〕等に用いられる
フエーズドアレー空中線のアレーを構成する各空
中線素子から放射される電波の位相及びレベルを
監視するためのフエーズドアレー空中線の監視方
法に関する。
関し、特にマイクロ波着陸装置〔MLS
（microwave landing system）〕等に用いられる
フエーズドアレー空中線のアレーを構成する各空
中線素子から放射される電波の位相及びレベルを
監視するためのフエーズドアレー空中線の監視方
法に関する。
第１図は従来のこの種の監視方法を適用したフ
エーズドアレー空中線監視装置の一例を示すブロ
ツク図である。このフエーズドアレー空中線の監
視装置におけるフエーズドアレー空中線系は、送
信信号を複数の岐路に分配する電力分配器１と、
電力分配器１のそれぞれの岐路に接続された複数
の移相器２と、これら移相器２の出力をそれぞれ
電波として放射する複数の空中線素子３とで構成
されている。また、各空中線素子３から放射され
る送信信号のレベルおよび位相の監視系は、送信
信号の一部を取り出す結合素子７と、結合素子７
が取り出した送信信号の一部を信号１０８と２０
８に分配する信号分配器８と、信号２０８の位相
を90度移相する移相器１６と、前記移相器２の移
相量を所望時刻に制御する移相量指定信号発生器
６と、複数の空中線素子３の前方に配置し、これ
らの空中線素子３が放射する電波を受信する受信
素子４と、受信素子４の受信出力を信号１０９と
２０９とに分配する分配器８′と信号１０８と１
０９とを入力とするミキサー９と、移相器１６の
出力と信号２０９の出力とを入力とするミキサー
９′と、ミキサー９および９′の出力をそれぞれ入
力とする検出器５および５′とから構成されてい
る。
エーズドアレー空中線監視装置の一例を示すブロ
ツク図である。このフエーズドアレー空中線の監
視装置におけるフエーズドアレー空中線系は、送
信信号を複数の岐路に分配する電力分配器１と、
電力分配器１のそれぞれの岐路に接続された複数
の移相器２と、これら移相器２の出力をそれぞれ
電波として放射する複数の空中線素子３とで構成
されている。また、各空中線素子３から放射され
る送信信号のレベルおよび位相の監視系は、送信
信号の一部を取り出す結合素子７と、結合素子７
が取り出した送信信号の一部を信号１０８と２０
８に分配する信号分配器８と、信号２０８の位相
を90度移相する移相器１６と、前記移相器２の移
相量を所望時刻に制御する移相量指定信号発生器
６と、複数の空中線素子３の前方に配置し、これ
らの空中線素子３が放射する電波を受信する受信
素子４と、受信素子４の受信出力を信号１０９と
２０９とに分配する分配器８′と信号１０８と１
０９とを入力とするミキサー９と、移相器１６の
出力と信号２０９の出力とを入力とするミキサー
９′と、ミキサー９および９′の出力をそれぞれ入
力とする検出器５および５′とから構成されてい
る。
空中線素子３から出力される電波のレベルと位
相とを監視するときには、結合素子７から出力さ
れる信号を信号分配器８で信号１０８と２０８に
分配し、信号１０８をミキサー９の１つの入力と
して加え、信号２０８に対しては移相器１６によ
り信号を90度移相させてからミキサー９′の１つ
の入力として加える。
相とを監視するときには、結合素子７から出力さ
れる信号を信号分配器８で信号１０８と２０８に
分配し、信号１０８をミキサー９の１つの入力と
して加え、信号２０８に対しては移相器１６によ
り信号を90度移相させてからミキサー９′の１つ
の入力として加える。
一方、複数の空中線素子３から放射される電波
を受信素子４で受信し、その出力を信号分配器
８′で信号１０９と２０９とに分配し、信号１０
９をミキサー９に、信号２９をミキサー９′にそ
れぞれ他の１つの入力として加える。
を受信素子４で受信し、その出力を信号分配器
８′で信号１０９と２０９とに分配し、信号１０
９をミキサー９に、信号２９をミキサー９′にそ
れぞれ他の１つの入力として加える。
ミキサー９は上述の入力された信号を合成して
信号１１０として検出器５に出力し、ミキサー
９′は上述の入力された信号を合成して信号２１
０として検出器５′に出力する。
信号１１０として検出器５に出力し、ミキサー
９′は上述の入力された信号を合成して信号２１
０として検出器５′に出力する。
検出器５と５′はそれぞれ入力された信号のレ
ベルを検出して出力する。
ベルを検出して出力する。
この従来のフエーズドアレー空中線において、
今、１つの空中線素子（空中線素子３の内の１
つ）から放射される送信信号のレベルおよび位相
を監視するとき、他の空中線素子３に接続されて
いる移相器２の移相量はその間固定しておき、監
視対象の空中線素子３に接続されている移相器の
移相量を（360度）／ｎ（ｎは整数）ずつ、移相量
指定信号発生器６によりｎ回以上単調に増加また
は減少させ、検出器５および５′によりACレベル
を検出している。
今、１つの空中線素子（空中線素子３の内の１
つ）から放射される送信信号のレベルおよび位相
を監視するとき、他の空中線素子３に接続されて
いる移相器２の移相量はその間固定しておき、監
視対象の空中線素子３に接続されている移相器の
移相量を（360度）／ｎ（ｎは整数）ずつ、移相量
指定信号発生器６によりｎ回以上単調に増加また
は減少させ、検出器５および５′によりACレベル
を検出している。
このとき、一方の検出器５と他方の検出器５′
で検波される波形はいずれも正弦波であり、位相
は互いに90度異る。そこで、ある時刻の検波波形
の位相から監視している１つの空中線素子３の送
信信号の同じ時刻のRF位相がわかり、かつACレ
ベルより送信信号のレベルがわかる。このように
して各空中線素子３の送信信号のレベルと位相と
を求めている。
で検波される波形はいずれも正弦波であり、位相
は互いに90度異る。そこで、ある時刻の検波波形
の位相から監視している１つの空中線素子３の送
信信号の同じ時刻のRF位相がわかり、かつACレ
ベルより送信信号のレベルがわかる。このように
して各空中線素子３の送信信号のレベルと位相と
を求めている。
上述した従来のフエーズドアレー空中線におい
ては、検波波形として正弦波を得るから、移相器
の移相量を360度以上回転しなければならず、処
理時間がかかる。また、近時主として用いられて
いるデジタル化された移相器では移相器が故障し
たときは移相器の出力レベルが移相量に応じて変
動するのが通常であるから、検波波形は歪成分を
持つ。そこで、この監視方法により得られた送信
信号のレベルおよび位相は正確性を失なう。ま
た、監視系は、RF回路（信号分配器、ミキサー
およびこれらを結ぶ線路）、検出器ともに２チヤ
ンネル分を必要とし、高価で信頼性が低いという
問題点があつた。
ては、検波波形として正弦波を得るから、移相器
の移相量を360度以上回転しなければならず、処
理時間がかかる。また、近時主として用いられて
いるデジタル化された移相器では移相器が故障し
たときは移相器の出力レベルが移相量に応じて変
動するのが通常であるから、検波波形は歪成分を
持つ。そこで、この監視方法により得られた送信
信号のレベルおよび位相は正確性を失なう。ま
た、監視系は、RF回路（信号分配器、ミキサー
およびこれらを結ぶ線路）、検出器ともに２チヤ
ンネル分を必要とし、高価で信頼性が低いという
問題点があつた。
本発明の目的は、フエーズドアレー空中線に対
して低廉で信頼性の高いフエーズドアレー空中線
監視装置を実現できるフエーズドアレー空中線の
監視方法を提供することにある。
して低廉で信頼性の高いフエーズドアレー空中線
監視装置を実現できるフエーズドアレー空中線の
監視方法を提供することにある。
本発明のフエーズドアレー空中線の監視方法
は、送信信号を複数の岐路に分岐する分岐手段
と、前記岐路にそれぞれ接続してある複数の移相
器と、これら移相器の出力をそれぞれ受け電波と
して放射する複数の空中線素子とを備えるフエー
ズドアレー空中線に対して、前記移相器における
移相量を指定する信号を前記各移相器にそれぞれ
与える移相量指定信号発生器と、前記電波を受け
る受信素子と、前記受信素子に接続し受信した電
波のレベルを検出し出力する検出器とを設け、所
望の時刻で始まる第１の時間と前記第１の時間以
外の時刻で始まる第２の時間とについて前記移相
量指定信号発生器は前記空中線素子の内の何れか
一つの監視対象とする空中線素子に接続していな
い前記移相器には前記第１及び第２の時間に互い
に90度異なる移相量を指定する前記信号をそれぞ
れ与え、前記第１及び第２の時間において前記電
波を前記受信素子で受信し、前記監視対象の空中
線素子のレベルと位相とを求めるための出力を前
記検出器よりの検出レベルとして出力させること
を特徴とする。
は、送信信号を複数の岐路に分岐する分岐手段
と、前記岐路にそれぞれ接続してある複数の移相
器と、これら移相器の出力をそれぞれ受け電波と
して放射する複数の空中線素子とを備えるフエー
ズドアレー空中線に対して、前記移相器における
移相量を指定する信号を前記各移相器にそれぞれ
与える移相量指定信号発生器と、前記電波を受け
る受信素子と、前記受信素子に接続し受信した電
波のレベルを検出し出力する検出器とを設け、所
望の時刻で始まる第１の時間と前記第１の時間以
外の時刻で始まる第２の時間とについて前記移相
量指定信号発生器は前記空中線素子の内の何れか
一つの監視対象とする空中線素子に接続していな
い前記移相器には前記第１及び第２の時間に互い
に90度異なる移相量を指定する前記信号をそれぞ
れ与え、前記第１及び第２の時間において前記電
波を前記受信素子で受信し、前記監視対象の空中
線素子のレベルと位相とを求めるための出力を前
記検出器よりの検出レベルとして出力させること
を特徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第２図は本発明のフエーズドアレー空中線の監
視方法を適用したフエーズドアレー空中線監視装
置の一実施例を示すブロツク図であり、第３図は
第２図の複数の空中線素子から放射される信号で
ある電波のある時刻におけるベクトル図であり、
第４図は第３図とは異る時刻に受信される異る位
相関係における前述の電波のベクトル図である。
視方法を適用したフエーズドアレー空中線監視装
置の一実施例を示すブロツク図であり、第３図は
第２図の複数の空中線素子から放射される信号で
ある電波のある時刻におけるベクトル図であり、
第４図は第３図とは異る時刻に受信される異る位
相関係における前述の電波のベクトル図である。
第２図に示す実施例においては、送信信号を所
要の振幅に分配する電力分配器１と、電力分配器
１により分配された信号のRF位相をそれぞれ制
御する複数の移相器２と、電力分配器１と移相器
２によりRFレベルおよび位相がそれぞれ所定値
に制御された信号を放射する複数の空中線素子３
とで構成されるフエーズドアレー空中線に対し
て、空中線素子３から放射された信号を受信する
受信素子４と、受信素子４により受信した信号を
検波しレベル検出する検出器５Ａと、前述した移
相器２の移相量を指定する信号を発生し出力する
移相量指定信号発生器６Ａとを備えている。
要の振幅に分配する電力分配器１と、電力分配器
１により分配された信号のRF位相をそれぞれ制
御する複数の移相器２と、電力分配器１と移相器
２によりRFレベルおよび位相がそれぞれ所定値
に制御された信号を放射する複数の空中線素子３
とで構成されるフエーズドアレー空中線に対し
て、空中線素子３から放射された信号を受信する
受信素子４と、受信素子４により受信した信号を
検波しレベル検出する検出器５Ａと、前述した移
相器２の移相量を指定する信号を発生し出力する
移相量指定信号発生器６Ａとを備えている。
フエーズドアレー空中線を構成している空中線
素子３から放射される信号の一部は、受信素子４
により受信され、検出器５Ａにより検波され受信
信号のレベルが検出される。このレベルは、複数
の空中線素子３の内の任意の１つを監視対象空中
線素子としたとき、前述の監視対象空中線素子以
外の残りの空中線素子３が接続されているそれぞ
れの移相器２が90度の位相の制御を受けたとき
と、受けないときとの２回計測される。
素子３から放射される信号の一部は、受信素子４
により受信され、検出器５Ａにより検波され受信
信号のレベルが検出される。このレベルは、複数
の空中線素子３の内の任意の１つを監視対象空中
線素子としたとき、前述の監視対象空中線素子以
外の残りの空中線素子３が接続されているそれぞ
れの移相器２が90度の位相の制御を受けたとき
と、受けないときとの２回計測される。
第３図において、ある時刻における前述の監視
対象空中線素子（空中線素子３の内の１つ）を除
いた空中線素子３により生成され受信素子４によ
り出力される受信波合成ベクトルの振幅をｂと
し、ｂを１としてｂで正規化した、監視対象空中
線の出力する電波に起因し受信素子４により受信
される受信波ベクトルの振幅をａとし、これら両
受信波の位相差を90（度）＋θ（度）とし、このと
き検出器５Ａで検出され出力されるレベルをαと
する。
対象空中線素子（空中線素子３の内の１つ）を除
いた空中線素子３により生成され受信素子４によ
り出力される受信波合成ベクトルの振幅をｂと
し、ｂを１としてｂで正規化した、監視対象空中
線の出力する電波に起因し受信素子４により受信
される受信波ベクトルの振幅をａとし、これら両
受信波の位相差を90（度）＋θ（度）とし、このと
き検出器５Ａで検出され出力されるレベルをαと
する。
第４図は、第３図で示した状態に対して、監視
対象空中線素子を除いた空中線素子３に接続され
ているそれぞれの移相器２の移相量を移相量指定
信号発生器６Ａにより90度ずらしたときのベクト
ル図である。
対象空中線素子を除いた空中線素子３に接続され
ているそれぞれの移相器２の移相量を移相量指定
信号発生器６Ａにより90度ずらしたときのベクト
ル図である。
図４で示された状態のとき検出器５Ａで検出さ
れ出力されるレベルをβとする。以上の場合に下
式が成立する。
れ出力されるレベルをβとする。以上の場合に下
式が成立する。
α2＝１＋a2＋2asinθ ……(1)
β2＝１＋a2＋2acosθ ……(2)
また、式(1)と(2)より、
α4＋β4−２（α2＋β2）（１＋a2）
＋２（１＋a2）2＝4a2 ……(3)
が導かれる。そこで、αとβとを検出器５Ａによ
り測定して式(3)に代入することにより監視対象空
中線素子からの受信波相対振幅ａが判り、さら
に、式(1)とαまたは式(2)とβにより受信波相対位
相θが判る。
り測定して式(3)に代入することにより監視対象空
中線素子からの受信波相対振幅ａが判り、さら
に、式(1)とαまたは式(2)とβにより受信波相対位
相θが判る。
このように、本発明のフエーズドアレー空中線
の監視方法によれば、監視対象空中線素子からの
受信波の相対振幅ａおよびその受信波の相対位相
θを得ることができるから、事前に各空中線素子
からの受信波相対振幅および位相を検出器５Ａの
検出レベルを基にして求め、記録または記憶して
おくことにより、各空中線素子の相対振幅および
位相が時刻の経過と共にどのように変化したかを
監視することができる。
の監視方法によれば、監視対象空中線素子からの
受信波の相対振幅ａおよびその受信波の相対位相
θを得ることができるから、事前に各空中線素子
からの受信波相対振幅および位相を検出器５Ａの
検出レベルを基にして求め、記録または記憶して
おくことにより、各空中線素子の相対振幅および
位相が時刻の経過と共にどのように変化したかを
監視することができる。
なお、前述の第２図に示した実施例では、空中
線素子からの放射信号を受信素子で受信した例を
掲げたが、空中線素子から信号が放射される前に
結合素子によりとり出した信号を使えば、空中線
素子へ供給される信号の振幅、位相が監視できる
ことはいうまでもない。
線素子からの放射信号を受信素子で受信した例を
掲げたが、空中線素子から信号が放射される前に
結合素子によりとり出した信号を使えば、空中線
素子へ供給される信号の振幅、位相が監視できる
ことはいうまでもない。
以上説明したように本発明によれば、監視系の
RF回路および検出器が１チヤンネルであるから、
低廉で信頼性が高い監視系を使用することができ
る。また、本発明では、監視対象空中線素子が放
射する電波の位相および振幅が移相器の各移相量
ごとにそれぞれ求まるから、監視対象空中線素子
に接続してある移相器の出力レベルがその移相器
の移相量に応じて変動しても、求めた位相および
振幅は正確である。そこで、従来のフエーズドア
レー空中線の監視方法では、移相器の出力レベル
が移相量によつて変わると検出器の出力が正弦波
から歪み測定した位相および振幅の誤差が大きか
つたのに対し、本発明では位相および振幅の測定
精度が高いという効果もある。
RF回路および検出器が１チヤンネルであるから、
低廉で信頼性が高い監視系を使用することができ
る。また、本発明では、監視対象空中線素子が放
射する電波の位相および振幅が移相器の各移相量
ごとにそれぞれ求まるから、監視対象空中線素子
に接続してある移相器の出力レベルがその移相器
の移相量に応じて変動しても、求めた位相および
振幅は正確である。そこで、従来のフエーズドア
レー空中線の監視方法では、移相器の出力レベル
が移相量によつて変わると検出器の出力が正弦波
から歪み測定した位相および振幅の誤差が大きか
つたのに対し、本発明では位相および振幅の測定
精度が高いという効果もある。
第１図は従来の監視方法に基づくフエーズドア
レー空中線監視装置のブロツク図、第２図は本発
明の監視方法を適用したフエーズドアレー空中線
監視装置の実施例のブロツク図、第３図および第
４図は第２図に示す実施例から放射される電波の
ベクトル図である。 １……電力分配器、２……移相器、３……空中
線素子、４……受信素子、５，５′……検出器、
６，……移相量指定信号発生器、７……結合素
子、８，８′……信号分配器、９，９′……ミキサ
ー、５Ａ……検出器、６Ａ……移相量指定信号発
生器。
レー空中線監視装置のブロツク図、第２図は本発
明の監視方法を適用したフエーズドアレー空中線
監視装置の実施例のブロツク図、第３図および第
４図は第２図に示す実施例から放射される電波の
ベクトル図である。 １……電力分配器、２……移相器、３……空中
線素子、４……受信素子、５，５′……検出器、
６，……移相量指定信号発生器、７……結合素
子、８，８′……信号分配器、９，９′……ミキサ
ー、５Ａ……検出器、６Ａ……移相量指定信号発
生器。
Claims (1)
- １ 送信信号を複数の岐路に分岐する分岐手段
と、前記岐路にそれぞれ接続してある複数の移相
器と、これら移相器の出力をそれぞれ受け電波と
して放射する複数の空中線素子とを備えるフエー
ズドアレー空中線に対して、前記移相器における
移相量を指定する信号を前記各移相器にそれぞれ
与える移相量指定信号発生器と、前記電波を受け
る受信素子と、前記受信素子に接続し受信した電
波のレベルを検出し出力する検出器とを設け、所
望の時刻で始まる第１の時間と前記第１の時間以
外の時刻で始まる第２の時間とについて前記移相
量指定信号発生器は前記空中線素子の内の何れか
一つの監視対象とする空中線素子に接続していな
い前記移相器には前記第１及び第２の時間に互い
に90度異なる移相量を指定する前記信号をそれぞ
れ与え、前記第１及び第２の時間において前記電
波を前記受信素子で受信し、前記監視対象の空中
線素子のレベルと位相とを求めるための出力を前
記検出器よりの検出レベルとして出力させること
を特徴とするフエーズドアレー空中線の監視方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12448983A JPS6016703A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | フェーズドアレー空中線の監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12448983A JPS6016703A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | フェーズドアレー空中線の監視方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4187164A Division JP2551301B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | フェーズドアレー空中線の監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016703A JPS6016703A (ja) | 1985-01-28 |
| JPH055203B2 true JPH055203B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=14886771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12448983A Granted JPS6016703A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | フェーズドアレー空中線の監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016703A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656925B2 (ja) * | 1985-06-27 | 1994-07-27 | 日本電気株式会社 | 空中線放射素子の特性測定装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162803A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna diagnostic device |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12448983A patent/JPS6016703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6016703A (ja) | 1985-01-28 |
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