JPH0817287B2 - アンテナ装置 - Google Patents

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曲面状に配列し
たアンテナ装置において，グレーテイングローブレベル
を低減するアンテナ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば電子通信学会論文誌第J65-B巻第２号
第245頁〜第252頁に示された従来のこの種のアンテナ装
置の構成図である。図において，（１）は曲面アレー，
（2a），（2b），（2c），……は素子アンテナである。
第６図は第５図の天頂方向を含む面でカツトしたこのア
ンテナ装置の断面図である。図において，（１），（2
a），（2b），（2c），……は第５図のものと同じであ
る。（３）は送信源，（４）は電力分配器，（5a），
（5b），（5c），……は可変の移相器，（６）は移相器
（5a），（5b），（5c），……を制御する移相器制御装
置である。

次に動作について説明する。送信源（３）より送信さ
れた信号は電力分配器（４）により分配され，移相器
（5a），（5b），（5c），……に送られる。各移相器で
は，移相器制御装置（６）により設定位相が制御され，
移相器（5a），（5b），（5c），……に送られてきた信
号はこの位相変化を受ける。各移相器で位相変化を受け
た信号は素子アンテナ（2a），（2b），（2c），……を
通つて空間に放射される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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，たとえば，天頂方向に主ビームを向けた場合には主
ビーム方向から見える素子アンテナは配列された全数で
ある。しかし，各素子アンテナの主放射方向である放射
電力最大の方向はそれぞれ異なる。したがつて，第６図
の素子アンテナ（2a），（2i）近辺の素子アンテナの主
ビーム方向への寄与は小さい。ところが，素子アンテナ
（2a），（2i）近辺の素子アンテナは天頂方向からの角
度が大きい方向で寄与が大きい。素子アンテナ（2a），
（2b），（2c），……の配列間隔が大きい場合にはグレ
ーテイングローブが発生する。通常，グレーテイングロ
ーブは天頂方向からの角度が大きい方向に発生するが，
第６図のようなアンテナ装置では，素子アンテナ（2
a），（2i）近辺の素子アンテナのグレーテイングロー
ブへの寄与が大きい。すなわち，第６図のような従来の
アンテナ装置では主ビームへの寄与が小さく，グレーテ
イングローブへの寄与が大きい素子アンテナが存在し，
この結果，グレーテイングローブレベルが高いという問
題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので，主ビームへの寄与が小さく，グレーテイン
グローブへの寄与が大きい素子アンテナを非励振にし，
グレーテイングローブレベルを低減するアンテナ装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかるアンテナ装置は、曲面アレーの周辺
部にあり、かつ、主ビーム方向への放射の寄与が小さい
素子アンテナの一部の素子アンテナを非励振素子アンテ
ナとして選択する手段と、上記非励振素子アンテナを非
励振にする非励振手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明にかかるアンテナ装置は、主ビームへの放射
の寄与が小さく、グレーティングローブへのへの寄与が
大きい素子アンテナを非励振素子選択手段によって選択
し、この非励振素子選択手段が選択した非励振素子アン
テナを非励振にするように働く。

〔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図はこの実施例の構成図である。図において，
（１），（2a），（2b），（2c），……，（2i），
（３），（４），（5a），（5b），（5c），……，（5
i），（６）は第６図の従来のアンテナ装置のものと同
じである。（7a），（7b），（7c），……，（7i）はぞ
れぞれ移相器（5a），（5b），（5c），……，（5i）に
つながれたスイツチ，（８）は複数個のスイツチからな
る給電回路，（９）は各スイツチ（7a），（7b），（7
c），……，（7i）のon,offを制御するスイツチ制御装
置である。

第２図は第１図の実施例で非励振にする素子アンテナ
の説明図である。図中，（１），（2a），（2b），（2
c），……，（2k）は第１図のものと同じである。（10
a），（10b），（10c）は素子アンテナの指向性，（11
a），（11b），（11c）は主ビーム方向の光線，（12
a），（12b）はグレーテイングローブ方向の光線であ
る。第２図は主ビーム方向が天頂方向と一致した場合で
ある。第２図より，素子アンテナの指向性のために，素
子アンテナ（2i）は主ビームへの寄与が大きいが，素子
アンテナ（2j），（2k）は主ビームへの寄与が小さい。
素子アンテナ（2j），（2k）はグレーテイングローブへ
の寄与が大きい。したがつて，この図の場合，素子アン
テナ（2j），（2k）を非励振にすることにより，主ビー
ムへの影響を小さくしてグレーテイングローブレベルを
低減できる。なお，素子アンテナを励振するか，非励振
にするかの基準としては，その素子アンテナの主放射方
向の放射レベルに対するその素子アンテナの曲面アレー
の主ビーム方向の放射レベルの比と，このアンテナ装置
の利得保持の点から決められた設定レベルＣとを比較す
る。その放射レベルの比が設定レベルＣより小さい素子
アンテナを非励振にする。

第３図はこの発明の効果を示すための計算モデルであ
り，半円形アレーアンテナである。なお，この構造は半
円筒の中心軸に垂直な断面である。（１），（2a），
（2b），……，（2k），（10i）は第２図のものと同じ
である。素子アンテナ（2a），（2b），……（2k）の指
向性はcos指向性とし，半円形アレーの半径を５λ
（λ；波長），素子アンテナ間の間隔を0.6λ，素子ア
ンテナの数を27,主ビームの方向θ_０を45°，各素子ア
ンテナの励振振幅を均一とする。第４図はこのときの放
射パターンを示す。（13）は主ビーム方向（θ_０＝45
°）から見える素子アンテナを全て考慮した場合の放射
パターン，（14）は第３図で素子アンテナ（2a），（2
b），……の順序で計13個の素子アンテナを非励振にし
た場合の放射パターンである。（14）の放射パターンで
はθ−90°方向のグレーテイングローブレベルがかな
り低減できていることがわかる。

なお，第１図の実施例では送信の場合について説明し
たが，この発明は受信の場合に適用してもよい。また，
第１図の実施例ではスイツチをoffにした場合には給電
回路は開放になつているが，無反射終端に接続してもよ
い。さらに，複数個のスイツチと電力分配器のかわり
に，非励振の素子アンテナへの供給電力を励振する素子
アンテナの方に供給するように可変電力分配器を用いて
もよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のアンテナ装置は、主ビーム
への放射の寄与が小さく、グレーティングローブへの寄
与が大きい素子アンテナを非励振素子選択手段によって
選択し、この非励振素子選択手段が選択した非励振素子
アンテナを非励振にするので、グレーティングローブを
低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成図，第２図は非励振
にする素子アンテナの説明図，第３図はこの発明の効果
を示すための計算モデル，第４図は放射パターンを示す
図，第５図は従来のアンテナ装置の構成図，第６図は第
５図の天頂方向を含む面でカツトした断面図である。図
中，（１）は曲面アレー，（2a），（2b），（2c），…
…は素子アンテナ，（４）は電力分配器，（5a），（5
b），……は移相器，（６）は移相器制御装置，（7
a），（7b），……はスイツチ，（９）はスイツチ制御
回路である。なお，図中，同一符号は同一，又は相当部
分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真野 清司 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−3297（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の素子アンテナを曲面状に配列した曲
   面アレーと、 上記素子アンテナの放射レベルの位相を設定する移相器
   と、 上記移相器を介して上記素子アンテナに電力を供給する
   電力分配器と、 上記素子アンテナの主放射レベルに対するその素子アン
   テナの上記曲面アレーの主ビーム方向の放射レベルの比
   が、利得保持の点からあらかじめ決められた設定レベル
   より小さく、かつ上記素子アンテナの主放射方向の放射
   レベルが上記曲面アレーのグレーティングロープ方向の
   放射への寄与が大きい上記素子アンテナを、非励振素子
   アンテナとして選択する非励振素子選択手段と、 この非励振判断手段の出力により、上記非励振素子アン
   テナを非励振にする非励振手段と、 を備えたアンテナ装置。