JPH0783205B2 - アレーアンテナの励振方法 - Google Patents
アレーアンテナの励振方法Info
- Publication number
- JPH0783205B2 JPH0783205B2 JP9803289A JP9803289A JPH0783205B2 JP H0783205 B2 JPH0783205 B2 JP H0783205B2 JP 9803289 A JP9803289 A JP 9803289A JP 9803289 A JP9803289 A JP 9803289A JP H0783205 B2 JPH0783205 B2 JP H0783205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation pattern
- array antenna
- excitation
- zero point
- angular position
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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，所望の低サイドローブパターンが得られる
ようにしたアレーアンテナの励振方法に関するものであ
る。
ようにしたアレーアンテナの励振方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第５図は例えば昭和63年電子情報通信学会春季全国大
会,B−118,“コンフォーマルアレーアンテナにおける低
サイドローブパターンの形成",針生地に示されたアレー
アンテナであり，図において，（A1），（A2），・・・
・，（AM）は曲面上に配列された素子アンテナ，
（Pa1），（Pa2），・・・，（PaM）は移相器，
（At1），（At2），・・・，（AtM）は振幅制御器であ
る。このような構成のアレーアンテナにおいて，所望の
サイドローブレべルを得るためには，各素子アンテナに
適切な励振振幅を設定する必要がある。従来，この励振
振幅Ai（ｉ＝１〜M;素子番号）は（１）式によって与え
られる。
会,B−118,“コンフォーマルアレーアンテナにおける低
サイドローブパターンの形成",針生地に示されたアレー
アンテナであり，図において，（A1），（A2），・・・
・，（AM）は曲面上に配列された素子アンテナ，
（Pa1），（Pa2），・・・，（PaM）は移相器，
（At1），（At2），・・・，（AtM）は振幅制御器であ
る。このような構成のアレーアンテナにおいて，所望の
サイドローブレべルを得るためには，各素子アンテナに
適切な励振振幅を設定する必要がある。従来，この励振
振幅Ai（ｉ＝１〜M;素子番号）は（１）式によって与え
られる。
Ai＝Ti・Wi/Ei（θｉ） （１） 但し,Tiはコンフォーマルアレーアンテナの素子アンテ
ナを主ビーム軸方向に直交する面に投影したときのその
投影面であたえる振幅分布である。また,Wiは投影面に
おける素子密度を補正するウエイト,Ei（θｉ）は主ビ
ーム方向のｉ番目の素子パターンの振幅である。
ナを主ビーム軸方向に直交する面に投影したときのその
投影面であたえる振幅分布である。また,Wiは投影面に
おける素子密度を補正するウエイト,Ei（θｉ）は主ビ
ーム方向のｉ番目の素子パターンの振幅である。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のアレーアンテナ励振方法は以上のように励振振幅
Aiを決めているので,Tiとしてテイラー分布を与えた場
合，テイラー形の放射パターンの零点の角度位置がずれ
るために所望のサイドローブレベルが得られないという
問題点と，曲面上に素子アンテナが配列されているため
に各素子アンテナの指向性のピーク方向が異なり不要な
サイドローブが生じるという問題点があった。この発明
は上記のような問題点を解決するためになされたもの
で，所望のサイドローブレベルをもつ放射パターンが得
られるアレーアンテナ励振方法を得ることを目的とす
る。
Aiを決めているので,Tiとしてテイラー分布を与えた場
合，テイラー形の放射パターンの零点の角度位置がずれ
るために所望のサイドローブレベルが得られないという
問題点と，曲面上に素子アンテナが配列されているため
に各素子アンテナの指向性のピーク方向が異なり不要な
サイドローブが生じるという問題点があった。この発明
は上記のような問題点を解決するためになされたもの
で，所望のサイドローブレベルをもつ放射パターンが得
られるアレーアンテナ励振方法を得ることを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るアレーアンテナ励振方法は，主ビーム軸
に直交する平面上で，開口分布が所望のテイラー分布と
なるように，各素子アンテナの励振振幅を設定して得ら
れるテイラー形のパターンの零点の角度位置を求め，次
に上記零点の角度位置に上記アレーアンテナの放射パタ
ーンの零点を形成するための励振振幅位相を数値的に求
め，次に上記励振振幅位相によって得られる放射パター
ンのサイドローブの中で，上記所定のテイラー形の放射
パターンのピークサイドローブレベルより高い不要サイ
ドローブを選び，上記不要サイドローブの角度位置およ
び上記所定のテイラー形の放射パターンの零点の角度位
置に，上記アレーアンテナの放射パターンの零点を形成
するために励振振幅位相を数値的に求めるものである。
に直交する平面上で，開口分布が所望のテイラー分布と
なるように，各素子アンテナの励振振幅を設定して得ら
れるテイラー形のパターンの零点の角度位置を求め，次
に上記零点の角度位置に上記アレーアンテナの放射パタ
ーンの零点を形成するための励振振幅位相を数値的に求
め，次に上記励振振幅位相によって得られる放射パター
ンのサイドローブの中で，上記所定のテイラー形の放射
パターンのピークサイドローブレベルより高い不要サイ
ドローブを選び，上記不要サイドローブの角度位置およ
び上記所定のテイラー形の放射パターンの零点の角度位
置に，上記アレーアンテナの放射パターンの零点を形成
するために励振振幅位相を数値的に求めるものである。
［作用］ この発明においては，上記アレーアンテナの放射パター
ンにおいて，所望のテイラー形放射パターンを与えるた
めの零点の角度位置を求め，上記角度位置と不要サイド
ローブの角度位置に指向性の零点を形成するための励振
振幅位相を求め，上記励振振幅位相を各素子アンテナに
設定することにより，所望のテイラー形放射パターンが
得られる。
ンにおいて，所望のテイラー形放射パターンを与えるた
めの零点の角度位置を求め，上記角度位置と不要サイド
ローブの角度位置に指向性の零点を形成するための励振
振幅位相を求め，上記励振振幅位相を各素子アンテナに
設定することにより，所望のテイラー形放射パターンが
得られる。
［発明の実施例］ 以下，図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図は，この発明の一実施例に係るアレーアンテナの
励振振幅位相の演算方法を示すフローチャートである。
なお，第１図のフローチャートは第５図に示したような
従来のアレーアンテナと同様の構成のアレーアンテナに
適用する場合の例である。
第１図は，この発明の一実施例に係るアレーアンテナの
励振振幅位相の演算方法を示すフローチャートである。
なお，第１図のフローチャートは第５図に示したような
従来のアレーアンテナと同様の構成のアレーアンテナに
適用する場合の例である。
まず，ステップ１で初期の放射パターンを形成する。こ
の発明の一実施例では，主ビーム軸に直交する平面上
で，開口分布が所望テイラー分布となるように各励振振
幅を設定する。第２図は上記ステップ１により得られた
放射パターンである。なお，所望のテイラー分布として
−50dBのテイラー分布を与えた。上記第２図の放射パタ
ーンにおいて，−50dBのサイドローブレベルが得られて
いない理由は，所望のテイラー形放射パターンの零点の
角度位置がずれているからである。
の発明の一実施例では，主ビーム軸に直交する平面上
で，開口分布が所望テイラー分布となるように各励振振
幅を設定する。第２図は上記ステップ１により得られた
放射パターンである。なお，所望のテイラー分布として
−50dBのテイラー分布を与えた。上記第２図の放射パタ
ーンにおいて，−50dBのサイドローブレベルが得られて
いない理由は，所望のテイラー形放射パターンの零点の
角度位置がずれているからである。
そこで，以下のステップで−50dBのサイドローブレベル
を得る。ステップ２で，所望のテイラー形放射パターン
を与えるための零点の角度位置を計算する。上記零点の
角度位置Unは一般に（２）式で与えられる。
を得る。ステップ２で，所望のテイラー形放射パターン
を与えるための零点の角度位置を計算する。上記零点の
角度位置Unは一般に（２）式で与えられる。
Un＝［A2＋(ｎ−0.5)2/A2＋(−0.5)２］1/2 (２) 但し， ＝零点の数,n＝ｎ番目の零点 Ａ＝log（ｂ＋（b2−１）1/2）／π 20logb＝サイドローブレベル（dB） ついで，ステップ３で，上記零点の角度位置に指向性の
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
（３）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子
番号），励振位相piを求める。
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
（３）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子
番号），励振位相piを求める。
但し,Ein（θ）＝各素子のUn方向の寄与 ここでは，上記励振振幅aiと励振位相piを数値的に求め
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
次にステップ４で上記励振振幅aiを第５図に示す振幅制
御器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第５図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第３
図に示すような放射パターンが得られる。図において，
設定サイドローブレベル−50dBより高い不要サイドロー
ブが生じている。ここでは，上記不要サイドローブにお
いて適当な間隔で零点をＫ個選び，（４）式のFxを最小
にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番号），励振位相pi
を求める。
御器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第５図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第３
図に示すような放射パターンが得られる。図において，
設定サイドローブレベル−50dBより高い不要サイドロー
ブが生じている。ここでは，上記不要サイドローブにお
いて適当な間隔で零点をＫ個選び，（４）式のFxを最小
にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番号），励振位相pi
を求める。
但し,Eik（θ）＝不要サイドローブ中の零点方向の寄与 ここでは，上記励振振幅aiと励振位相piを数値的に求め
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
次にステップ５で上記励振振幅aiを第５図に示す振幅制
御器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第５図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第４
図に示すような低サイドローブパターンが形成される。
御器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第５図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第４
図に示すような低サイドローブパターンが形成される。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば，曲面上に配列された複
数個の素子アンテナから成るアレーアンテナの励振振幅
位相を求めるアレーアンテナ励振方法において，所望の
テイラー形放射パターンを与えるための零点の角度位置
を求め，上記角度位置と不要サイドローブの角度位置に
指向性の零点を形成するための励振振幅位相を求め，上
記励振振幅位相を各素子アンテナに設定することによ
り，所望のテイラー形放射パターンが得られる。
数個の素子アンテナから成るアレーアンテナの励振振幅
位相を求めるアレーアンテナ励振方法において，所望の
テイラー形放射パターンを与えるための零点の角度位置
を求め，上記角度位置と不要サイドローブの角度位置に
指向性の零点を形成するための励振振幅位相を求め，上
記励振振幅位相を各素子アンテナに設定することによ
り，所望のテイラー形放射パターンが得られる。
また，一義的に低サイドローブパターンが形成できるの
で，短い所要演算時間で所望のテイラー形放射パターン
を与える励振振幅位相が求められるという効果がある。
で，短い所要演算時間で所望のテイラー形放射パターン
を与える励振振幅位相が求められるという効果がある。
第１図はこの発明の励振振幅位相の演算方法を示すフロ
ーチャート，第２図は零点の角度位置がずれているテイ
ラー形放射パターン図，第３図は零点の角度位置を合わ
せたときに得られるテイラー形放射パターン図，第４図
はこの発明により得られるテイラー形放射パターン図，
第５図は従来の励振振幅位相の演算方法を説明するため
のアンテナの図である。 図において，（A1），（A2），・・・，（AM）は曲面上
に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），・・
・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・・，（A
tM）は振幅制御器である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分をしめす。
ーチャート，第２図は零点の角度位置がずれているテイ
ラー形放射パターン図，第３図は零点の角度位置を合わ
せたときに得られるテイラー形放射パターン図，第４図
はこの発明により得られるテイラー形放射パターン図，
第５図は従来の励振振幅位相の演算方法を説明するため
のアンテナの図である。 図において，（A1），（A2），・・・，（AM）は曲面上
に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），・・
・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・・，（A
tM）は振幅制御器である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分をしめす。
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
から成るアレーアンテナの励振振幅位相を決めるアレー
アンテナ励振方法において，主ビーム軸に直交する平面
上で，開口分布が所望のテイラー分布となるように，各
素子アンテナの励振振幅を設定して得られるテイラー形
の放射パターンの零点の角度位置を求め，次に上記零点
の角度位置に上記アレーアンテナの放射パターンの零点
を形成するための励振振幅位相を数値的に求め，次に上
記励振振幅位相によって得られる放射パターンのサイド
ロープの中で，上記テイラー形の放射パターンのピーク
サイドローブレベルより高い不要サイドローブを選び，
上記不要サイドローブの角度位置および上記テイラー形
の放射パターンの零点の角度位置に，上記アレーアンテ
ナの放射パターンの零点を形成するための励振振幅位相
を数値的に求めることを特徴とするアレーアンテナ励振
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9803289A JPH0783205B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | アレーアンテナの励振方法 |
| US07/457,489 US5081463A (en) | 1989-04-13 | 1989-12-27 | Method and system for forming desired radiation pattern with array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9803289A JPH0783205B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | アレーアンテナの励振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276302A JPH02276302A (ja) | 1990-11-13 |
| JPH0783205B2 true JPH0783205B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=14208672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9803289A Expired - Lifetime JPH0783205B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-18 | アレーアンテナの励振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783205B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9803289A patent/JPH0783205B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02276302A (ja) | 1990-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 Year of fee payment: 14 |