JPH083053Y2 - アレイアンテナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はアレイアンテナに関し、特に給電回路に方向
性結合器を用いるアレイアンテナの改良に関する。

（従来の技術） 従来、アレイアンテナは高利得、低サイドローブ化等
の面で優れているためレーダ装置に広く採用されてい
る。アレイアンテナにおいては放射素子への励振電力の
位相誤差を小さくすることが低サイドローブ化のために
重要である。

第３図（ａ）と（ｂ）には、この種のアレイアンテナ
の構成図が４個の放射素子と直列給電回路を用いた例に
ついて示されている。

第３図（ａ）に示すアレイアンテナは、給電部１から
入力された電力は方向性結合器2a〜2dにより分配され、
それぞれ対応する放射素子6a〜6dに給電される。ここ
で、ディレイライン4a〜4cは、給電部１から供給される
電力が各放射素子6a〜6dに到達するまでの時間差を補償
し、放射素子6a〜6dの励振位相を同相にするために挿入
されており、3a〜3eは終端器である。

かかる構成のアレイアンテナでは、方向性結合器2a〜
2dの結合側出力端子が放射素子6a〜6dに接続されてお
り、使用周波数帯域における励振位相の誤差は無視でき
る。一方、給電線路が終端されているため電力損失が生
じる。この電力損失は、通常約0.1dB〜0.3dBの値とな
る。

また、第３図（ｂ）に示すアレイアンテナは第３図
（ａ）における方向性結合器2dを削除し、最終段の方向
性結合器2cの主線路を放射素子6dに接続した構成となっ
ている。本構成とすることにより前述の電力損失は生じ
ない。しかし、方向性結合器2cの主線路と結合側線路が
放射素子6c,6dに接続されているため、放射素子の励振
位相の周波数特性は第４図に示すように位相誤差7bが生
じる。これは、一般に方向性結合器の主線路と結合側線
路の相対位相が使用周波数帯域においてほぼ90度の位相
差をもつことによるものである。第４図において、8bは
放射素子6dの位相特性を、9bは放射素子6a〜6cの位相特
性を示す。

（考案が解決しようとする課題） 上述した従来のアレイアンテナは、給電線路を終端し
た構造となっているため、電力損失が生じるという欠点
がある。また、この電力損失をなくすために、前記終端
部に放射素子を取り付けた構造とすると方向性結合器の
周波数特性によりアンテナ開口位相に誤差が生じアンテ
ナのサイドローブを上昇させるという欠点がある。

（課題を解決するための手段） 本考案のアレイアンテナは、直列に接続された第１乃
至第（ｎ−１）の方向性結合器（ｎは２又はそれ以上の
整数）と、該第１乃至第（ｎ−１）の方向性結合器の結
合側線路の出力を第１乃至第（ｎ−１）の遅延線路を介
してそれぞれ受ける第１乃至第（ｎ−１）の放射素子
と、前記第（ｎ−１）の方向性結合器における出力側主
線路の出力を受ける第ｎの放射素子とを有し、前記第１
の方向性結合器の入力側主線路に給電回路の放射用電力
を受けるアレイアンテナにおいて、 前記第ｎの放射素子は、移相器を介して前記第（ｎ−
１）の方向性結合器の前記出力側主線路の出力を受け、
前記移相器の位相周波数特性は、前記第（ｎ−１）の方
向性結合器における結合線路が主線路に対して持つ位相
周波数特性に略同一であり、前記第１乃至第（ｎ−１）
の遅延線路における各遅延時間は、前記給電回路の出力
が前記第１乃至第ｎの放射素子に同じ位相で給電される
値に選択してあることを特徴とする。

（実施例） 次に本考案について図面を参照して説明する。

第１図は本考案によるアレイアンテナの一実施例を、
４素子アレイアンテナについて示した図であり、給電部
１と方向性結合器2a〜2c、終端器3a〜3c、ディレイライ
ン4a〜4c、移相器５から成る給電回路と放射素子6a〜6d
で構成される。

給電部１から入力された電力は、方向性結合器2a〜2c
により分配され、移相器５またはディレイライン4a〜4c
を通して放射素子6a〜6dに給電される。ここで、移相器
５は、方向性結合器2cの結合側線路の主線路側に対する
位相特性と同様な移相特性に設定している。ディレイラ
イン4a〜4cは、給電部１から放射素子6d間の給電線長と
同一となるように長さを設定している。

第２図には、かかる構成のアレイアンテナの開口位相
特性が示されている。

第２図からも明らかなように、放射素子6dの位相特性
が他の放射素子6a〜6cの位相特性に近づき、位相誤差7a
が移相器５がない場合の第４図の位相誤差7bよりも小さ
な値となる。図中,8aは放射素子6dの位相特性を、9aは
放射素子6a〜6cの位相特性を示す。

（考案の効果） 以上説明したように本考案は、方向性結合器の主線路
側に移相器を設けることにより、アレイアンテナの開口
位相の誤差を低減でき、アンテナサイドローブの上昇を
抑圧できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるアレイアンテナの一実施例を示す
構成図、第２図は第１図に示すアレイアンテナの開口位
相特性を示す図、第３図（ａ）と（ｂ）は従来のアレイ
アンテナの構成図、第４図は第３図（ｂ）に示すアレイ
アンテナの開口位相特性を示す図である。 １……給電部、2a〜2d……方向性結合器、3a〜3d……終
端器、4a〜4c……ディレイライン、５……移相器、6a〜
6d……放射素子、7a,7b……位相誤差、8a,8b……放射素
子6dの位相特性、9a,9d……放射素子6a〜6cの位相特
性。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直列に接続された第１乃至第（ｎ−１）の
   方向性結合器（ｎは２又はそれ以上の整数）と、該第１
   乃至第（ｎ−１）の方向性結合器の結合側線路の出力を
   第１乃至第（ｎ−１）の遅延線路を介してそれぞれ受け
   る第１乃至第（ｎ−１）の放射素子と、前記第（ｎ−
   １）の方向性結合器における出力側主線路の出力を受け
   る第ｎの放射素子とを有し、前記第１の方向性結合器の
   入力側主線路に給電回路の放射用電力を受けるアレイア
   ンテナにおいて、 前記第ｎの放射素子は、移相器を介して前記第（ｎ−
   １）の方向性結合器の前記出力側主線路の出力を受け、
   前記移相器の位相周波数特性は、前記第（ｎ−１）の方
   向性結合器における結合線路が主線路に対して持つ位相
   周波数特性に略同一であり、前記第１乃至第（ｎ−１）
   の遅延線路における各遅延時間は、前記給電回路の出力
   が前記第１乃至第ｎの放射素子に同じ位相で給電される
   値に選択してあることを特徴とするアレイアンテナ。