JPH0674979U - 無線方向探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的狭い敷地でもサイト誤差の少ない方向
探知を行うことのできる方向探知装置を提供する。 【構成】 直線状あるいは任意の曲線状の帯状地帯に指
向方向の異なる多数の指向性アンテナを間隔配置して、
各アンテナの出力を定められた順に切り換えて得られた
探知信号の信号の振幅変化の位相を方位成分として電波
の到来方向を計測する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は単方向の指向性をもつアンテナを複数配置し、この各アンテナの出 力を切換えて得られる探知信号中の方位成分により電波の到来方向を探知する無 線方向探知用アンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

こうしたアンテナ装置には、その配置条件による擾乱誤差、つまり、サイト誤 差があり、アンテナ装置の配置外径を大きくして、この誤差を低減する方法が例 えば、特開昭６０−８０７８０などに開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようにアンテナの配置外形を大きくする方法はそれなりに有効であるが 、広大な敷地を確保しなければならない。 このための用地接収、又は、立地条件などの問題もあって必要な敷地を容易に 調達することができないため、実用に共するには困難があるという問題点があっ た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は直線状あるいは任意の曲線状の帯状地帯に指向方向の異なる多数の 指向性アンテナを間隔配置して各アンテナの出力を定められた順に切換えて得ら れた探知信号の信号の振幅変化の位相を方位成分として電波の到来方向を計測す る手段により上記の問題点を解決し得るようにしたものである。

【０００５】

【実施例】

以下図によって実施例を説明する。 図において、境界線１ａ・１ｂに挟まれた地帯は直線状または曲線状の帯状地 帯３の外郭線である。アンテナＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４・Ａ７・Ａ８は図の矢印 方向を単方向の指向性とするアンテナ群であり、帯状地帯３のほぼ中心を通る線 ２を配置中心とする。アンテナＡ１〜Ａ８の各アンテナ素子１０１ａ・１０１ｂ ・１０２ａ・１０２ｂ・１０３ａ・１０３ｂ・１０４ａ・１０４ｂ・１０５ａ・ １０５ｂ・１０６ａ・１０６ｂ・１０７ａ・１０７ｂ・１０８ａ・１０８ｂは、 境界線１ａ・１ｂの外側にある電波の伝搬を擾乱したり、または各アンテナ素子 に直接干渉するなど方向探知に悪影響を与える、いわゆる擾乱干渉設置物４ａ・ ４ｂからなるべく遠ざかるようにしてある。

【０００６】 各アンテナＡ１〜Ａ８は次に記すものなどの単向指向性アンテナとする。 （１） 図２（ａ）のような設置面と平行に配置した導体板２０１の一端２０ １ａを終端点として終端抵抗２０１ｃを設け、他端２０１ｂを信号抽出点として 出力信号２０１ｄを得るようにした平板型指向性アンテナ。 （この形式のアンテナは本願出願人による昭和６１年９月２５日出願の「無線方 向探知用アンテナ」による。）

【０００７】 （２） 図２（ｂ）のような間隔配置されたアンテナ素子２０２ａ・２０２ｂ の一方の出力に遅延回路２０２ｃで遅延した遅延出力２０２ｄと他方２０２ｅと の位相差を変成回路２０２ｆで取り出した位相差出力２０２ｇを得るようにした 遅延合成型指向性アンテナ。（この形式のアンテナは本出願人による昭和６１年 ９月２９日出願の「無線方向探知用アンテナ装置」による。）このアンテナ素子 ２０２ａ・２０２ｂでなる部分はループアンテナによる構成のものでもよい。ま た、位相差を変成回路で位相差出力として取り出す代わりに、切換回路で切換え て探知信号として取り出すものでもよい。（この形式のアンテナは本願出願人に よる特願昭６１−１８１２３７「簡易型無線方向探知機」による。）

【０００８】 （３） 図２（ｃ）のような周知のアドッコクアンテナまたはループアンテナ ２０３ａによる位相差出力２０３ｃと、センスアンテナ２０３ｂの出力の９０゜ 位相出力２０３ｄとを合成した出力２０３ｅを得るようにしたセンス合成型指向 性アンテナ。

【０００９】 ここでは、図２（ｂ）のアンテナを各アンテナＡ１〜Ａ８として構成した場合 の探知動作について述べる。 各アンテナＡ１〜Ａ８のうちの１つについてみると図３のような指向性になっ ており、各アンテナはそれぞれの指向方向線１０１ｆ・１０２ｆ・１０３ｆ・１ ０４ｆ・１０５ｆ・１０６ｆ・１０７ｆ・１０８ｆの向きが異なって配置されて いるので、この異なりを仮りに４５゜ずつとし、到来電波の方向Ｄを基準方向Ｓ から４５゜方向としたとき、各アンテナＡ１〜Ａ８の出力信号の大きさは図３に 示す１ｃ〜８ｃの出力に相当することになる。

【００１０】 図１において切換回路１１は各アンテナ出力信号１ｃ〜８ｃを、後記の切換信 号１２ａによって、定められた順序に（図の場合、１ｃ・２ｃ…８ｃの順）、切 換接続して得られる出力を切換探知信号１１ａとして出力する。 切換波回路１２はアンテナ出力信号１ｃ〜８ｃを切換接続するための信号で矩 形波信号群で上記の定めにしたがった時系列（図の場合、図４，１２ａのように 順次に後続するパルス列）の信号を切換信号１２ａとして出力する。 切換探知信号１１ａを受信増幅回路１３、ＡＭ検波回路１４により、増幅検波 して図４の探知信号１４ａ（検波回路１４の出力信号）を得ることができる。

【００１１】 探知信号１４ａは図３に１ｃ〜８ｃで示した各方向の大きさを切換え信号１２ ａにしたがって配列したものになっている。 調整回路１５は、後記のサンプリングのタイミングが正確に行われるように、 切換波回路１２からの時系列信号の時間点を、受信増幅回路１３その他による切 換探知信号１１ａから探知信号１４ａが得られるまでの遅延時間を調整して、サ ンプリング回路１６にサンプリングパルス信号を与える。 サンプリング回路１６は探知信号１４ａ中の上記の各切換時点の中間付近の適 切な時点の振幅のアナログ値をサンプリングして出力しＡ／Ｄ変換回路１７でデ ィジタル値に変換して後記の処理回路１８に方位成分データ信号１７ａとして与 える。

【００１２】 基準回路２１は切換波回路１２の切換信号１２ａ中の基準方向Ｓに相当する時 系列信号を調整回路１５で遅延調整した信号時点を検出して基準時点データ信号 ２１ａとして処理回路１８に与える。 処理回路１８は方位成分データ信号１７ａを第４図の探知信号１４ａに点線で 示すような当該信号波形の基本波成分つまり方位成分のサンプリング値としてサ ンプリングの時系列で、例えば、特公昭６０−９３３６３「無線方位測定方法」 などのようにフリーエ展開してその基本波成分の位相点を演算して方位値信号１ ８ａとして出力し、表示回路１９に表示する。 この位相点の演算は基準時点信号２１ａを基準点として算定する。 つまり、基準時点データ信号２１ａを開始点とするＳｉｎ波またはＣｏｓ波の 波形信号に対して、方位成分データ信号１７ａによって得られるＳｉｎ波または Ｃｏｓ波の波形信号の位相遅れ値を方位値として算定している。

【００１３】

【変形実施例】

この考案は次の変形実施が可能である。 （１）各アンテナＡ１〜Ａ８の配置数は３個以上あればよく、適宜の数とし、 他の各回路部分を当該数に合わせて変形する。 （２）各アンテナ出力信号１ｃ〜８ｃの切換え順序を適宜に入れ換えて１ｃ→ ６ｃ→２ｃ→３ｃ→５ｃ→４ｃ→７ｃ→８ｃのように不規則的または規則的な順 序とし、処理回路１８内での方位成分データ信号１７ａの採択を、これらの規則 的または不規則的切換え順序から正規の順序のデータに入れかえる処理を行わせ る。

【００１４】 （３）自動車・船のような移動体または建物の屋上などに設置する場合にも、 これらの場所を前記の帯状地帯として前記と同様の配置を適用する。 （４）電波の周波数が３０ＭＨＺ以上のように高く自動車の屋根などに設置す る場合には平板型指向性アンテナをまたは遅延合成型指向性アンテナを、また、 ３０ＭＨＺ以下で地上または建物の屋上に設置する場合には遅延合成型指向性ア ンテナまたはセンス合成型指向性アンテナを適用する。

【００１５】

【考案の効果】

この考案によれば、直線状または任意の曲線状の帯状の長手方向に対して交叉 する方向、図１の配置では図の左方向または右方向から来る電波に対してはサイ ト誤差の少ない高精度の方向探知ができるので、高精度を得たい方向に従って配 置するよう配置（移動体の場合は移動体をその方向に見合う方向に回転）すれば よいので、用地接収又は立地条件などの問題がある場合でも比較的狭い敷地で、 また、移動体の場合はそれに見合った装備場所でも擾乱物体などによる探知誤差 、つまり、サイト誤差の少ない方向探知を行うことができるという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナの設置例および装置のブロック図

【図２（ａ）】単向指向性を得るアンテナの構成例の図

【図２（ｂ）】単向指向性を得るアンテナの構成例の図

【図２（ｃ）】単向指向性を得るアンテナの構成例の図

【図３】アンテナ指向特性図

【図４】要部信号波形図

【符号の説明】

１１ 切換回路 １２ 切換波回路 １３ 受信増幅回路 １４ ＡＭ検波回路 １５ 調整回路 １６ サンプリング回路 １７ Ａ／Ｄ変換回路 １８ 処理回路 １９ 表示回路 ２１ 基準回路

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】単方向の指向性をもつアンテナを複数配置
   し、この各アンテナの出力を切換えて得られる探知信号
   中の方位成分により電波の到来方向を探知する無線方向
   探知装置であって、 ａ． 前記アンテナを直線状あるいは曲線状の帯状地帯
   または場所に前記指向性を異ならせて配置する配置手段
   と、 ｂ． 前記のアンテナの出力を定められた順序で切換え
   て取り出して前記探知信号を得る切換取り出し手段と、 ｃ． 前記切換取り出し手段で得た探知信号中の信号の
   振幅変化の位相を前記方位成分として電波の到来方向を
   探知する信号を得る探知信号手段と、 を具備することにより、アンテナの配置のための敷地上
   の制約があっても主目的とする方向範囲のサイト誤差を
   低減させることができるようにしたことを特徴とする無
   線方向探知装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置であって、前記アンテ
   ナが平板型指向性アンテナである無線方向探知装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置であって、前記アンテ
   ナが遅延合成型指向性アンテナである無線方向探知装
   置。
4. 【請求項４】請求項１記載の装置であって、前記アンテ
   ナがセンス合成型指向性アンテナである無線方向探知装
   置。