JPH0682968B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH0682968B2 JPH0682968B2 JP63289376A JP28937688A JPH0682968B2 JP H0682968 B2 JPH0682968 B2 JP H0682968B2 JP 63289376 A JP63289376 A JP 63289376A JP 28937688 A JP28937688 A JP 28937688A JP H0682968 B2 JPH0682968 B2 JP H0682968B2
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- Japan
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- phase shifter
- beam scanning
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数個の素子アンテナを配列し、各素子ア
ンテナ毎に位相と振幅を制御することにより、所望の放
射パターンが得られるようにしたアンテナ装置に関する
ものである。
ンテナ毎に位相と振幅を制御することにより、所望の放
射パターンが得られるようにしたアンテナ装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 従来、例えばフェーズドアレーアンテナのように複数個
の素子アンテナを直線または平面上に一様に配列して構
成されるアンテナ装置においては、各素子アンテナそれ
ぞれに，信号の位相を変化させる移相器及び信号の振幅
を増幅あるいは減衰させて振幅レベルを制御する振幅制
御器が接続されている。上記移相器は、各素子アンテナ
が送信あるいは受信する信号の位相を制御して各素子ア
ンテナによる合成放射パターンの指向方向を電子的に変
化させ、これによりビーム走査を高速に行うものであ
る。また、各振幅制御器は、各素子アンテナの振幅分布
が例えばテイラー分布といった所定の振幅分布に対応す
るようにそれぞれ振幅レベルが設定されており、これに
より各素子アンテナによる合成放射パターンを所望のサ
イドローブレベルを有したものとしている。ところが、
このように各素子アンテナが直線あるいは平面上に配列
されたものの他に、各素子アンテナが曲面上に配列され
たものの要求が高まっており、このようなものにおいて
も所望のサイドローブを有する放射パターンを得る必要
がある。
の素子アンテナを直線または平面上に一様に配列して構
成されるアンテナ装置においては、各素子アンテナそれ
ぞれに，信号の位相を変化させる移相器及び信号の振幅
を増幅あるいは減衰させて振幅レベルを制御する振幅制
御器が接続されている。上記移相器は、各素子アンテナ
が送信あるいは受信する信号の位相を制御して各素子ア
ンテナによる合成放射パターンの指向方向を電子的に変
化させ、これによりビーム走査を高速に行うものであ
る。また、各振幅制御器は、各素子アンテナの振幅分布
が例えばテイラー分布といった所定の振幅分布に対応す
るようにそれぞれ振幅レベルが設定されており、これに
より各素子アンテナによる合成放射パターンを所望のサ
イドローブレベルを有したものとしている。ところが、
このように各素子アンテナが直線あるいは平面上に配列
されたものの他に、各素子アンテナが曲面上に配列され
たものの要求が高まっており、このようなものにおいて
も所望のサイドローブを有する放射パターンを得る必要
がある。
第４図は、例えば昭和61年電子通信学会光・電波部門全
国大会,82,“SSRモードＳ用円筒配列アンテナ",徳氷
他．に示されたような，素子アンテナを曲面上に配列し
たアンテナ装置の構成図である。図において、１は円筒
面上に配列された複数個の素子アンテナ、２は各素子ア
ンテナ１に接続され，各素子アンテナ１からの受信信号
の位相を制御する移相器であり、移相器制御装置３によ
って個々に制御される。４は上記移相器２を介して各素
子アンテナ１に接続され，各素子アンテナ１からの受信
信号の振幅レベルを制御する振幅制御器であり、振幅レ
ベルを個々に設定することができる。５は上記各振幅制
御器４からの信号を合成する電力合成器、６はこの電力
合成器５からの信号を受信する受信機である。なお、電
力合成器５を電力分配器、受信機６を送信機とすること
により、送信用とすることができる。
国大会,82,“SSRモードＳ用円筒配列アンテナ",徳氷
他．に示されたような，素子アンテナを曲面上に配列し
たアンテナ装置の構成図である。図において、１は円筒
面上に配列された複数個の素子アンテナ、２は各素子ア
ンテナ１に接続され，各素子アンテナ１からの受信信号
の位相を制御する移相器であり、移相器制御装置３によ
って個々に制御される。４は上記移相器２を介して各素
子アンテナ１に接続され，各素子アンテナ１からの受信
信号の振幅レベルを制御する振幅制御器であり、振幅レ
ベルを個々に設定することができる。５は上記各振幅制
御器４からの信号を合成する電力合成器、６はこの電力
合成器５からの信号を受信する受信機である。なお、電
力合成器５を電力分配器、受信機６を送信機とすること
により、送信用とすることができる。
このように構成されたアンテナ装置においては、各移相
器２の位相を移相器制御装置３により変化させることに
よりビーム走査を行って、受信または送信動作を行う。
このとき所望のサイドローブレベルを得るためには、各
振幅制御器４に与える振幅レベルを適切に設定する必要
がある。ところが、曲面上に各素子アンテナ１が配列さ
れている場合、第５図に示すように各素子アンテナ1i毎
に素子パターンEi（θ）の主ビーム方向の振幅aiが異な
るため、主ビーム走査毎に各振幅制御器４に与える振幅
レベルを算出する必要がある。
器２の位相を移相器制御装置３により変化させることに
よりビーム走査を行って、受信または送信動作を行う。
このとき所望のサイドローブレベルを得るためには、各
振幅制御器４に与える振幅レベルを適切に設定する必要
がある。ところが、曲面上に各素子アンテナ１が配列さ
れている場合、第５図に示すように各素子アンテナ1i毎
に素子パターンEi（θ）の主ビーム方向の振幅aiが異な
るため、主ビーム走査毎に各振幅制御器４に与える振幅
レベルを算出する必要がある。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のアンテナ装置は以上のように構成されているの
で、曲面上に配列された複数個の素子アンテナを有する
ものにおいては、主ビーム走査毎に各振幅制御器４に与
える振幅レベルを算出する必要があるために多くの演算
時間が必要となり、ビーム走査を高速に行えない課題が
あった。
で、曲面上に配列された複数個の素子アンテナを有する
ものにおいては、主ビーム走査毎に各振幅制御器４に与
える振幅レベルを算出する必要があるために多くの演算
時間が必要となり、ビーム走査を高速に行えない課題が
あった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、曲面上に配列された複数個の素子アンテナを有
するものにおいて、少ない演算時間で所望の合成放射パ
ターンが得られるアンテナ装置を得ることを目的とす
る。
もので、曲面上に配列された複数個の素子アンテナを有
するものにおいて、少ない演算時間で所望の合成放射パ
ターンが得られるアンテナ装置を得ることを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るアンテナ装置は、曲面上に配列された複
数個の素子アンテナ１と、上記各素子アンテナ１の送信
又は受信信号の位相を制御する移相器２と、上記各移相
器２を個々に制御する移相器制御手段３と、上記各素子
アンテナ１の送信又は受信信号の振幅を制御する振幅制
御器４と、上記各素子アンテナ１による合成放射パター
ンを所望のものとするための振幅の設定値を演算する演
算手段７と、この演算手段７の演算結果に基づき各振幅
制御器４に振幅の値を設定する振幅設定手段８とを備
え、上記移相器制御手段３はビーム走査角が変わる毎に
そのビーム方向で各素子アンテナ１における電波の位相
が共相となるように励振位相を各移相器２に設定し、上
記演算手段７は上記移相器制御手段３におけるビーム走
査角の複数刻み毎にビーム走査範囲を複数のブロックに
分け、全ビーム走査範囲にわたって一定な所望の合成放
射パターンを得るための励振振幅の設定値をブロックが
変わる毎に演算して振幅設定手段８に与えるようにした
ものである。
数個の素子アンテナ１と、上記各素子アンテナ１の送信
又は受信信号の位相を制御する移相器２と、上記各移相
器２を個々に制御する移相器制御手段３と、上記各素子
アンテナ１の送信又は受信信号の振幅を制御する振幅制
御器４と、上記各素子アンテナ１による合成放射パター
ンを所望のものとするための振幅の設定値を演算する演
算手段７と、この演算手段７の演算結果に基づき各振幅
制御器４に振幅の値を設定する振幅設定手段８とを備
え、上記移相器制御手段３はビーム走査角が変わる毎に
そのビーム方向で各素子アンテナ１における電波の位相
が共相となるように励振位相を各移相器２に設定し、上
記演算手段７は上記移相器制御手段３におけるビーム走
査角の複数刻み毎にビーム走査範囲を複数のブロックに
分け、全ビーム走査範囲にわたって一定な所望の合成放
射パターンを得るための励振振幅の設定値をブロックが
変わる毎に演算して振幅設定手段８に与えるようにした
ものである。
［作用］ この発明においては、移相器制御手段３により、ビーム
走査角が変わる毎に最適な励振位相が各移相器２に設定
されるとともに、演算手段７により、上記移相器制御手
段３におけるビーム走査角の複数刻み毎に全ビーム走査
範囲を複数のブロックに分け、全ビーム走査範囲にわた
って一定な所望の合成放射パターンを得るための励振振
幅の設定値をブロックが変わる毎に演算し、振幅設定手
段８を介して各振幅制御器４を設定するので、ビーム走
査角毎に振幅の設定を行う必要がなく、少ない演算時間
で所望の合成放射パターンが実現できる。
走査角が変わる毎に最適な励振位相が各移相器２に設定
されるとともに、演算手段７により、上記移相器制御手
段３におけるビーム走査角の複数刻み毎に全ビーム走査
範囲を複数のブロックに分け、全ビーム走査範囲にわた
って一定な所望の合成放射パターンを得るための励振振
幅の設定値をブロックが変わる毎に演算し、振幅設定手
段８を介して各振幅制御器４を設定するので、ビーム走
査角毎に振幅の設定を行う必要がなく、少ない演算時間
で所望の合成放射パターンが実現できる。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明のアンテナ装置を示す構成図であり、１
〜６は前記従来例と同様なものである。図において、７
は各振幅制御器４に与える励振振幅の設定値を演算する
励振振幅演算装置、８はこの演算装置７の演算結果に基
づき各振幅制御器４に与えるべき振幅レベルを設定する
振幅設定器であり、これらはマイクロコンピュータ等に
より実現される。
〜６は前記従来例と同様なものである。図において、７
は各振幅制御器４に与える励振振幅の設定値を演算する
励振振幅演算装置、８はこの演算装置７の演算結果に基
づき各振幅制御器４に与えるべき振幅レベルを設定する
振幅設定器であり、これらはマイクロコンピュータ等に
より実現される。
このように構成されたアンテナ装置においては、従来と
同様に移相器制御装置３により各移相器２の位相を変化
させてビーム走査を行う。すなわち、主ビームの走査角
が変わる毎にその主ビーム方向で各素子アンテナ１にお
ける電波の位相が共相となるように励振位相を各移相器
２に設定する。また、このとき所望の合成放射パターン
を得るためには、各振幅制御器４の振幅レベルを適切な
値にする必要があり、その手順を第２図にフローチャー
トで示す。なお、上記フローチャートでは、各移相器２
の設定移相量を制御して、Φ＝90゜においてθ＝90゜〜
−90゜（θは１゜刻み）に主ビームを向けるものとす
る。まず、ステップ10でθ＝90゜とし、ステップ11で励
振振幅を演算して設定するときの角度θを励振振幅演算
装置７にインプットする。例えばここでは、θ＝90゜〜
−90゜内でθが10の倍数の角度という条件で振幅の演算
を行う。すなわち、全主ビーム走査範囲を18のブロック
に分けたことになる。次にステップ12で、θ方向に主ビ
ームを向けるための励振位相を計算し、各移相器２に設
定する。更にステップ13では、θがステップ11でインプ
ットした角度であるか否かを判別する。θ＝90゜は上記
10の倍数という条件を満たしているので、ステップ14に
進んでθ方向は主ビームを持つ所望の合成放射パターン
を得るための励振振幅を演算し、振幅設定器８を介して
各振幅制御器４に設定する。上記ステップ12,14で励振
位相，振幅を設定した後、ステップ15でθが−90゜であ
るか否かを判別し、否であればステップ16でθ＝θ−１
゜としてステップ12に戻る。今、θ＝89゜であるので、
ステップ12ではθ＝89゜に主ビームを向けるための励振
位相を演算して設定する。次にステップ13では、θ＝89
゜が上記10の倍数という条件を満たしていないのでステ
ップ14の励振振幅の演算，設定は行わずにステップ15に
移る。この時の合成放射パターンは、励振位相としてθ
＝89゜に主ビームを向けるための位相と、励振振幅とし
てθ＝90゜に主ビームを持つ所望の合成放射パターンを
得るための振幅とを与えたものである。以上のような手
順により励振位相，振幅を与えてビーム形成を行うこと
で、従来の主ビーム走査毎に励振振幅を演算して設定す
るものに比べ、少ない演算時間で所望の合成放射パター
ンを実現できる。
同様に移相器制御装置３により各移相器２の位相を変化
させてビーム走査を行う。すなわち、主ビームの走査角
が変わる毎にその主ビーム方向で各素子アンテナ１にお
ける電波の位相が共相となるように励振位相を各移相器
２に設定する。また、このとき所望の合成放射パターン
を得るためには、各振幅制御器４の振幅レベルを適切な
値にする必要があり、その手順を第２図にフローチャー
トで示す。なお、上記フローチャートでは、各移相器２
の設定移相量を制御して、Φ＝90゜においてθ＝90゜〜
−90゜（θは１゜刻み）に主ビームを向けるものとす
る。まず、ステップ10でθ＝90゜とし、ステップ11で励
振振幅を演算して設定するときの角度θを励振振幅演算
装置７にインプットする。例えばここでは、θ＝90゜〜
−90゜内でθが10の倍数の角度という条件で振幅の演算
を行う。すなわち、全主ビーム走査範囲を18のブロック
に分けたことになる。次にステップ12で、θ方向に主ビ
ームを向けるための励振位相を計算し、各移相器２に設
定する。更にステップ13では、θがステップ11でインプ
ットした角度であるか否かを判別する。θ＝90゜は上記
10の倍数という条件を満たしているので、ステップ14に
進んでθ方向は主ビームを持つ所望の合成放射パターン
を得るための励振振幅を演算し、振幅設定器８を介して
各振幅制御器４に設定する。上記ステップ12,14で励振
位相，振幅を設定した後、ステップ15でθが−90゜であ
るか否かを判別し、否であればステップ16でθ＝θ−１
゜としてステップ12に戻る。今、θ＝89゜であるので、
ステップ12ではθ＝89゜に主ビームを向けるための励振
位相を演算して設定する。次にステップ13では、θ＝89
゜が上記10の倍数という条件を満たしていないのでステ
ップ14の励振振幅の演算，設定は行わずにステップ15に
移る。この時の合成放射パターンは、励振位相としてθ
＝89゜に主ビームを向けるための位相と、励振振幅とし
てθ＝90゜に主ビームを持つ所望の合成放射パターンを
得るための振幅とを与えたものである。以上のような手
順により励振位相，振幅を与えてビーム形成を行うこと
で、従来の主ビーム走査毎に励振振幅を演算して設定す
るものに比べ、少ない演算時間で所望の合成放射パター
ンを実現できる。
第３図は、本願により得られる放射パターンを示した特
性図であり、このときの励振位相はθ＝10゜に主ビーム
を向けるための位相で、一方，励振振幅はθ＝０゜方向
に主ビームを持ち、サイローブが−25dBとなる放射パタ
ーンを得るための振幅を与えた。この図より明らかなよ
うに、励振位相をビーム走査角が変わる毎に設定すれ
ば、励振振幅は10゜刻みのブロック毎に演算し設定して
も、実質的に所望の合成放射パターンが得られることが
わかる。
性図であり、このときの励振位相はθ＝10゜に主ビーム
を向けるための位相で、一方，励振振幅はθ＝０゜方向
に主ビームを持ち、サイローブが−25dBとなる放射パタ
ーンを得るための振幅を与えた。この図より明らかなよ
うに、励振位相をビーム走査角が変わる毎に設定すれ
ば、励振振幅は10゜刻みのブロック毎に演算し設定して
も、実質的に所望の合成放射パターンが得られることが
わかる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、励振位相は、ビーム
走査角が変わる毎にそのビーム方向で各素子アンテナに
おける電波の位相が共相となるように各移相器に設定す
るのに対し、励振振幅は、ビーム走査角の複数刻み毎に
ビーム走査範囲を複数のブロックに分け、全ビーム走査
範囲にわたって一定な所望の合成放射パターンを得るた
めの励振振幅の設定値をブロックが変わる毎に演算して
各振幅制御器に与えるので、ビーム走査角毎に振幅の演
算，設定を行う必要がなく、少ない演算時間で所望の合
成放射パターンが実現できるため、ビーム走査を高速に
行うことができる。
走査角が変わる毎にそのビーム方向で各素子アンテナに
おける電波の位相が共相となるように各移相器に設定す
るのに対し、励振振幅は、ビーム走査角の複数刻み毎に
ビーム走査範囲を複数のブロックに分け、全ビーム走査
範囲にわたって一定な所望の合成放射パターンを得るた
めの励振振幅の設定値をブロックが変わる毎に演算して
各振幅制御器に与えるので、ビーム走査角毎に振幅の演
算，設定を行う必要がなく、少ない演算時間で所望の合
成放射パターンが実現できるため、ビーム走査を高速に
行うことができる。
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置を示す
構成図、第２図は実施例の動作を示すフローチャート、
第３図はこの発明のアンテナ装置により得られる放射パ
ターンの特性図、第４図は従来のアンテナ装置を示す構
成図、第５図は曲面上における素子アンテナの放射パタ
ーンを示す図である。 １は素子アンテナ、２は移相器、３は移相器制御装置
（移相器制御手段）、４は振幅制御器、７は励振振幅演
算装置（演算手段）、８は振幅設定器（振幅設定手
段）。
構成図、第２図は実施例の動作を示すフローチャート、
第３図はこの発明のアンテナ装置により得られる放射パ
ターンの特性図、第４図は従来のアンテナ装置を示す構
成図、第５図は曲面上における素子アンテナの放射パタ
ーンを示す図である。 １は素子アンテナ、２は移相器、３は移相器制御装置
（移相器制御手段）、４は振幅制御器、７は励振振幅演
算装置（演算手段）、８は振幅設定器（振幅設定手
段）。
Claims (1)
- 【請求項１】曲面上に配列された複数個の素子アンテナ
と、上記各素子アンテナの送信又は受信信号の位相を制
御する移相器と、上記各移相器を個々に制御する移相器
制御手段と、上記各素子アンテナの送信又は受信信号の
振幅を制御する振幅制御器と、上記各素子アンテナによ
る合成放射パターンを所望のものとするための振幅の設
定値を演算する演算手段と、この演算手段の演算結果に
基づき各振幅制御器に振幅の値を設定する振幅設定手段
とを備え、上記移相器制御手段はビーム走査角が変わる
毎にそのビーム方向で各素子アンテナにおける電波の位
相が共相となるように励振位相を各移相器に設定し、上
記演算手段は上記移相器制御手段におけるビーム走査角
の複数刻み毎にビーム走査範囲を複数のブロックに分
け、全ビーム走査範囲にわたって一定な所望の合成放射
パターンを得るための励振振幅の設定値をブロックが変
わる毎に演算して振幅設定手段に与えるようにしたこと
を特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289376A JPH0682968B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289376A JPH0682968B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02135808A JPH02135808A (ja) | 1990-05-24 |
| JPH0682968B2 true JPH0682968B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17742409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63289376A Expired - Fee Related JPH0682968B2 (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682968B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5299049A (en) * | 1976-02-17 | 1977-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Amplitude control alley antenna |
| JPH0789604B2 (ja) * | 1986-07-23 | 1995-09-27 | 日本電気株式会社 | アレイアンテナの励振振幅設定方法 |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP63289376A patent/JPH0682968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02135808A (ja) | 1990-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |