JPH10200320A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH10200320A JPH10200320A JP9003769A JP376997A JPH10200320A JP H10200320 A JPH10200320 A JP H10200320A JP 9003769 A JP9003769 A JP 9003769A JP 376997 A JP376997 A JP 376997A JP H10200320 A JPH10200320 A JP H10200320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、アレイアンテナに入力される不要
信号を抑圧する際、差ビームの制御チャンネルと和ビー
ムの制御チャンネルとを組み合わせて行うことを最も主
要な特徴とする。 【解決手段】アナログビーム形成回路２１〜２Ｍで合成
された和ビームΣ1 〜ΣM と差ビームΔ1 〜ΔM とを用
い、和ビームの制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ１と差ビー
ムの制御チャンネルｂ１２〜ｂＬ２とを組み合わせてア
ダプティブビーム形成回路７０で主ビーム形成回路５
１，５２の各出力に含まれる不要信号を抑圧する。更
に、アダプティブビーム形成回路７０はアダプテーショ
ンによって主ビームパターンを乱さないように、和ビー
ムの制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ１にリミッタを掛ける
ことを特徴としている。
信号を抑圧する際、差ビームの制御チャンネルと和ビー
ムの制御チャンネルとを組み合わせて行うことを最も主
要な特徴とする。 【解決手段】アナログビーム形成回路２１〜２Ｍで合成
された和ビームΣ1 〜ΣM と差ビームΔ1 〜ΔM とを用
い、和ビームの制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ１と差ビー
ムの制御チャンネルｂ１２〜ｂＬ２とを組み合わせてア
ダプティブビーム形成回路７０で主ビーム形成回路５
１，５２の各出力に含まれる不要信号を抑圧する。更
に、アダプティブビーム形成回路７０はアダプテーショ
ンによって主ビームパターンを乱さないように、和ビー
ムの制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ１にリミッタを掛ける
ことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はアレイアンテナに
入力される不要信号を自動的に抑圧するアンテナ装置に
関する。
入力される不要信号を自動的に抑圧するアンテナ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の１次元のディジタルビームフォー
ミング（以下ＤＢＦと記す）を行うアンテナは、各放射
素子出力のうち方位方向若しくは仰角方向のいずれか一
方向の信号をアナログ合成し、その出力に対し周波数変
換及びディジタル変換を行った後、ディジタルビームを
形成するよう構成される。
ミング（以下ＤＢＦと記す）を行うアンテナは、各放射
素子出力のうち方位方向若しくは仰角方向のいずれか一
方向の信号をアナログ合成し、その出力に対し周波数変
換及びディジタル変換を行った後、ディジタルビームを
形成するよう構成される。
【０００３】図１０はその構成を示すもので、各アンテ
ナ素子１１〜ＭＮの仰角方向出力はアナログビーム形成
回路２１〜２Ｍでアナログ合成される。この際、アナロ
グビーム形成回路２１〜２Ｍにおいて、上下に開口２分
割しアナログビーム形成回路２１〜２Ｍの一部であるハ
イブリッド回路を用いて各アナログ合成出力の和と差を
とることにより、モノパルスビームで用いる和ビームΣ
1 〜ΣM と差ビームΔ1 〜ΔM とが得られる。
ナ素子１１〜ＭＮの仰角方向出力はアナログビーム形成
回路２１〜２Ｍでアナログ合成される。この際、アナロ
グビーム形成回路２１〜２Ｍにおいて、上下に開口２分
割しアナログビーム形成回路２１〜２Ｍの一部であるハ
イブリッド回路を用いて各アナログ合成出力の和と差を
とることにより、モノパルスビームで用いる和ビームΣ
1 〜ΣM と差ビームΔ1 〜ΔM とが得られる。
【０００４】和ビームΣ1 〜ΣM 出力と差ビームΔ1 〜
ΔM 出力は、それぞれ周波数変換器３１，３２で周波数
変換され、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄと記す）
変換器４１，４２でディジタル信号に変換された後、主
ビーム形成回路５１，５２によりディジタルビーム形成
される。主ビーム形成回路５１は、方位方向に開口２分
割して仰角方向の和ビームΣ1 〜ΣM の和と差をとり和
ビームΣと方位ビームΔＡＺを得、主ビーム形成回路５
２は、仰角方向の差ビームΔ1 〜ΔM を方位方向に加算
し仰角ビームΔＥＬを得る。
ΔM 出力は、それぞれ周波数変換器３１，３２で周波数
変換され、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄと記す）
変換器４１，４２でディジタル信号に変換された後、主
ビーム形成回路５１，５２によりディジタルビーム形成
される。主ビーム形成回路５１は、方位方向に開口２分
割して仰角方向の和ビームΣ1 〜ΣM の和と差をとり和
ビームΣと方位ビームΔＡＺを得、主ビーム形成回路５
２は、仰角方向の差ビームΔ1 〜ΔM を方位方向に加算
し仰角ビームΔＥＬを得る。
【０００５】上記１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置にお
いて、主ビーム形成回路５１，５２に含まれる不要波を
抑圧するためには、例えばＡ／Ｄ変換器４１，４２のデ
ィジタルの和ビーム及び差ビームのうちいずれか一方を
制御チャンネルとして用い、アダプティブビーム形成回
路７０に設けられたプリプロセッサ回路及びキャンセレ
ーション回路を用いて、不要波を抑圧する方式がある
（特願昭６３−１９００８０号公報参照）。ここでプリ
プロセッサ回路は制御チャンネルに含まれる複数の不要
信号成分を分解する機能を持ち、キャンセレーション回
路は分解された不要信号成分を用いてビーム出力に含ま
れる不要信号成分を抑圧する機能を持つ。
いて、主ビーム形成回路５１，５２に含まれる不要波を
抑圧するためには、例えばＡ／Ｄ変換器４１，４２のデ
ィジタルの和ビーム及び差ビームのうちいずれか一方を
制御チャンネルとして用い、アダプティブビーム形成回
路７０に設けられたプリプロセッサ回路及びキャンセレ
ーション回路を用いて、不要波を抑圧する方式がある
（特願昭６３−１９００８０号公報参照）。ここでプリ
プロセッサ回路は制御チャンネルに含まれる複数の不要
信号成分を分解する機能を持ち、キャンセレーション回
路は分解された不要信号成分を用いてビーム出力に含ま
れる不要信号成分を抑圧する機能を持つ。
【０００６】以下、図１１乃至図１４を参照して不要波
を抑圧する方法について説明する。先ず、和ビームΣ1
〜ΣM を制御チャンネルとする場合について説明する。
図１１は和ビームΣ1 〜ΣM のパターンを示すもので、
今、図１２に示した方向から不要波が到来する場合を考
える。この場合、アダプテーションを行うことにより不
要波方向にアンテナのヌルが形成されるが、方位方向の
１次元に配置された制御チャンネルを用いてアダプテー
ションを行っているため、１次元の軸に対象な円錐状の
ヌルが形成されることになる。従って、不要波は抑圧で
きるが不要波方向以外の円錐状のヌルの方向には主ビー
ムを形成できないことになる。これは主ビーム形成方向
に制約を与えることになり、例えばレーダシステムとし
ては好ましくない。
を抑圧する方法について説明する。先ず、和ビームΣ1
〜ΣM を制御チャンネルとする場合について説明する。
図１１は和ビームΣ1 〜ΣM のパターンを示すもので、
今、図１２に示した方向から不要波が到来する場合を考
える。この場合、アダプテーションを行うことにより不
要波方向にアンテナのヌルが形成されるが、方位方向の
１次元に配置された制御チャンネルを用いてアダプテー
ションを行っているため、１次元の軸に対象な円錐状の
ヌルが形成されることになる。従って、不要波は抑圧で
きるが不要波方向以外の円錐状のヌルの方向には主ビー
ムを形成できないことになる。これは主ビーム形成方向
に制約を与えることになり、例えばレーダシステムとし
ては好ましくない。
【０００７】次に、差ビームΔ1 〜ΔM を制御チャンネ
ルとする場合について説明する。図１３は差ビームΔ1
〜ΔM のパターンを示すもので、図１４に示した方向か
ら不要波が到来する場合を考える。この場合、アダプテ
ーションを行っても、主ビーム方向にレスポンスを有し
ない制御チャンネルを用いているため主ビームには影響
を与えない。但し、差ビームを制御チャンネルとしてい
るため、差ビームのヌル方向から不要波が到来すると抑
圧できないことになる。
ルとする場合について説明する。図１３は差ビームΔ1
〜ΔM のパターンを示すもので、図１４に示した方向か
ら不要波が到来する場合を考える。この場合、アダプテ
ーションを行っても、主ビーム方向にレスポンスを有し
ない制御チャンネルを用いているため主ビームには影響
を与えない。但し、差ビームを制御チャンネルとしてい
るため、差ビームのヌル方向から不要波が到来すると抑
圧できないことになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置では和ビーム若し
くは差ビームのいずれか一方を制御チャンネルとして用
いているため、主ビーム形成方向並びに不要波抑圧方向
に制約を与えるという問題があった。
来の１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置では和ビーム若し
くは差ビームのいずれか一方を制御チャンネルとして用
いているため、主ビーム形成方向並びに不要波抑圧方向
に制約を与えるという問題があった。
【０００９】そこでこの発明は上記問題点を解決するた
めになされたもので、主ビーム形成方向並びに不要波抑
圧方向に制約を与えないＤＢＦ方式のアンテナ装置を提
供することを目的とする。
めになされたもので、主ビーム形成方向並びに不要波抑
圧方向に制約を与えないＤＢＦ方式のアンテナ装置を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアン
テナ素子と、これら複数のアンテナ素子のうち第１の方
向に配置されるアンテナ素子の出力信号をアナログ合成
し、それぞれ第１の和ビーム及び第１の差ビームを形成
する複数のアナログビーム形成手段と、この複数のアナ
ログビーム形成手段からのアナログ信号を、それぞれ直
接または周波数変換したのちディジタル信号に変換する
複数の変換手段と、この複数の変換手段からのディジタ
ル信号が供給され、ディジタルビーム形成により第２の
和ビーム及び第２の差ビームを得る主ビーム形成手段と
を具備するアンテナ装置において、前記第１の和ビーム
及び第１の差ビームを組み合わせて制御チャンネルとし
て前記主ビーム形成手段の各出力に含まれる不要信号成
分を抑圧するものであり、前記第１の差ビームのヌル方
向に、振幅制限された和ビームを形成した制御信号を用
いて不要信号成分を抑圧する不要信号抑圧手段を備えた
ものである。
テナ素子と、これら複数のアンテナ素子のうち第１の方
向に配置されるアンテナ素子の出力信号をアナログ合成
し、それぞれ第１の和ビーム及び第１の差ビームを形成
する複数のアナログビーム形成手段と、この複数のアナ
ログビーム形成手段からのアナログ信号を、それぞれ直
接または周波数変換したのちディジタル信号に変換する
複数の変換手段と、この複数の変換手段からのディジタ
ル信号が供給され、ディジタルビーム形成により第２の
和ビーム及び第２の差ビームを得る主ビーム形成手段と
を具備するアンテナ装置において、前記第１の和ビーム
及び第１の差ビームを組み合わせて制御チャンネルとし
て前記主ビーム形成手段の各出力に含まれる不要信号成
分を抑圧するものであり、前記第１の差ビームのヌル方
向に、振幅制限された和ビームを形成した制御信号を用
いて不要信号成分を抑圧する不要信号抑圧手段を備えた
ものである。
【００１１】上記手段によれば、先ず、方位方向若しく
は仰角方向の差ビームを制御チャンネルとすることによ
り、そのチャンネルのヌル方向以外から到来する不要波
を抑圧することができ、かつ、主ビームの方向に対する
制約を与えない。また、方位方向若しくは仰角方向の差
ビームのヌル方向から到来する不要波は、方位方向若し
くは仰角方向の和ビームの制御チャンネルにより抑圧で
きる。ここで、制御チャンネルのうち方位方向若しくは
仰角方向の和ビームにはリミッタが掛けられ、和ビーム
はほとんど寄与していないため主ビームの乱れは少な
い。
は仰角方向の差ビームを制御チャンネルとすることによ
り、そのチャンネルのヌル方向以外から到来する不要波
を抑圧することができ、かつ、主ビームの方向に対する
制約を与えない。また、方位方向若しくは仰角方向の差
ビームのヌル方向から到来する不要波は、方位方向若し
くは仰角方向の和ビームの制御チャンネルにより抑圧で
きる。ここで、制御チャンネルのうち方位方向若しくは
仰角方向の和ビームにはリミッタが掛けられ、和ビーム
はほとんど寄与していないため主ビームの乱れは少な
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図７を参照してこ
の発明の一実施形態を説明する。但し、図１において図
１０に示した構成図と同一部には同一符号を付して説明
する。図１に示す各アンテナ素子１１〜ＭＮに入力され
た信号は、アナログビーム形成回路２１〜２Ｍにより仰
角方向に合成される。アナログビーム形成回路２１〜２
Ｍの和ビーム出力Σ1 〜ΣM 及び差ビーム出力Δ1 〜Δ
M の高周波信号（ＲＦ信号）は、直接、またはそれぞれ
周波数変換器３１，３２により中間周波数信号（ＩＦ信
号）に変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器４１，４２により
Ｉ信号（同相成分）とＱ信号（直交成分）のディジタル
信号に変換される。各チャンネルのディジタル信号は、
それぞれ主ビーム形成回路５１，５２に入力される。
の発明の一実施形態を説明する。但し、図１において図
１０に示した構成図と同一部には同一符号を付して説明
する。図１に示す各アンテナ素子１１〜ＭＮに入力され
た信号は、アナログビーム形成回路２１〜２Ｍにより仰
角方向に合成される。アナログビーム形成回路２１〜２
Ｍの和ビーム出力Σ1 〜ΣM 及び差ビーム出力Δ1 〜Δ
M の高周波信号（ＲＦ信号）は、直接、またはそれぞれ
周波数変換器３１，３２により中間周波数信号（ＩＦ信
号）に変換されたのち、Ａ／Ｄ変換器４１，４２により
Ｉ信号（同相成分）とＱ信号（直交成分）のディジタル
信号に変換される。各チャンネルのディジタル信号は、
それぞれ主ビーム形成回路５１，５２に入力される。
【００１３】主ビーム形成回路５１，５２は、一般に図
２に示すように構成されており、以下、主ビーム形成回
路５１を代表して説明する。入力されたディジタルの和
ビームΣ1 〜ΣM は、それぞれ順次遅延時間の異なる遅
延回路５１１で所望の遅延が与えられた後、演算セルＡ
（５１２１１〜５１２Ｍ１）に入力されると共に演算セ
ルＡ（５１２１２〜５１２Ｍ２）に入力される。演算セ
ルＡ（５１２１１〜５１２Ｍ２）は、図３に示すよう
に、乗算器Ａ１及び加算器Ａ２で構成され、以下の演算
を行う。 Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎ＋Ｗ・Ｘｉｎ Ｗ；振幅、位相ウエイト（複素ウエイト） つまり、素子入力Ｘｉｎに複素ウエイトＷを乗じて、隣
接セルからの信号Ｙｉｎを加算して出力Ｙｏｕｔとす
る。演算セルＡ（５１２１１〜５１２Ｍ２）は、シスト
リックアレイ状に接続され、これにより一方端から主ビ
ーム出力が得られる。この際、主ビーム形成回路５１に
おいて方位方向に開口２分割して仰角方向の和ビームΣ
1 〜ΣM の和と差をとることにより、ビーム和出力Σと
ビーム方位出力ΔＡＺが得られる。更に、主ビーム形成
回路５２において、仰角方向の差ビームΔ1 〜ΔM を方
位方向に加算することにより仰角出力ΔＥＬが得られ
る。
２に示すように構成されており、以下、主ビーム形成回
路５１を代表して説明する。入力されたディジタルの和
ビームΣ1 〜ΣM は、それぞれ順次遅延時間の異なる遅
延回路５１１で所望の遅延が与えられた後、演算セルＡ
（５１２１１〜５１２Ｍ１）に入力されると共に演算セ
ルＡ（５１２１２〜５１２Ｍ２）に入力される。演算セ
ルＡ（５１２１１〜５１２Ｍ２）は、図３に示すよう
に、乗算器Ａ１及び加算器Ａ２で構成され、以下の演算
を行う。 Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎ＋Ｗ・Ｘｉｎ Ｗ；振幅、位相ウエイト（複素ウエイト） つまり、素子入力Ｘｉｎに複素ウエイトＷを乗じて、隣
接セルからの信号Ｙｉｎを加算して出力Ｙｏｕｔとす
る。演算セルＡ（５１２１１〜５１２Ｍ２）は、シスト
リックアレイ状に接続され、これにより一方端から主ビ
ーム出力が得られる。この際、主ビーム形成回路５１に
おいて方位方向に開口２分割して仰角方向の和ビームΣ
1 〜ΣM の和と差をとることにより、ビーム和出力Σと
ビーム方位出力ΔＡＺが得られる。更に、主ビーム形成
回路５２において、仰角方向の差ビームΔ1 〜ΔM を方
位方向に加算することにより仰角出力ΔＥＬが得られ
る。
【００１４】また不要波を抑圧するためにＡ／Ｄ変換器
４１，４２の各チャンネル信号を制御チャンネルとして
用いる。ここで、Ａ／Ｄ変換器４１の和ビームΣ1 〜Σ
M をｂ１１〜ｂＬ１（１≦Ｌ≦Ｍ）としＡ／Ｄ変換器４
２の差ビームΔ1 〜ΔM をｂ１２〜ｂＬ２とする。制御
チャンネルｂ１１〜ｂＬ２のうちの幾つか若しくは全て
の信号は、アダプティブビーム形成回路７０に入力され
る。
４１，４２の各チャンネル信号を制御チャンネルとして
用いる。ここで、Ａ／Ｄ変換器４１の和ビームΣ1 〜Σ
M をｂ１１〜ｂＬ１（１≦Ｌ≦Ｍ）としＡ／Ｄ変換器４
２の差ビームΔ1 〜ΔM をｂ１２〜ｂＬ２とする。制御
チャンネルｂ１１〜ｂＬ２のうちの幾つか若しくは全て
の信号は、アダプティブビーム形成回路７０に入力され
る。
【００１５】図４はアダプティブビーム形成回路７０の
内部構成を示すもので、制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ２
はそれぞれプリプロセッサ回路７１０に入力され、順次
遅延時間の異なる遅延回路７１１でタイミングが合わさ
れた後、演算セルＢ（７１２１〜７１２Ｌ）及び演算セ
ルＣ（７１３２１〜７１３Ｌ（Ｌ−１））で以下の演算
が行われる。
内部構成を示すもので、制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ２
はそれぞれプリプロセッサ回路７１０に入力され、順次
遅延時間の異なる遅延回路７１１でタイミングが合わさ
れた後、演算セルＢ（７１２１〜７１２Ｌ）及び演算セ
ルＣ（７１３２１〜７１３Ｌ（Ｌ−１））で以下の演算
が行われる。
【００１６】演算セルＢ Ｙｏｕｔ１＝Ｘｉｎ Ｙｏｕｔ２＝Ｘｉｎ* ／｜Ｘｉｎ｜ 演算セルＣ Ｗ（ｎ） ＝ａ・Ｗ（ｎ−１） ＋ｇ・Ｘｏｕｔ（ｎ）・Ｙｉｎ２ Ｘｏｕｔ（ｎ） ＝Ｘｉｎ（ｎ−１） −Ｙｉｎ１（ｎ−１）・Ｗ（ｎ−１） ａ；定数 ｎ；サンプリング時間 ＊；複素共役 ｇ；定数 演算セルＢは、図５に示すように、規格化部Ｂ１及び複
素共役化部Ｂ２で構成されるもので、素子入力Ｘｉｎを
出力Ｙｏｕｔ１とすると共に、素子入力Ｘｉｎを規格化
部Ｂ１及び複素共役化部Ｂ２を直列に介して出力Ｙｏｕ
ｔ２とする。
素共役化部Ｂ２で構成されるもので、素子入力Ｘｉｎを
出力Ｙｏｕｔ１とすると共に、素子入力Ｘｉｎを規格化
部Ｂ１及び複素共役化部Ｂ２を直列に介して出力Ｙｏｕ
ｔ２とする。
【００１７】演算セルＣは、図６に示すように、乗算器
Ｃ３、加算器Ｃ４、サンプル遅延器Ｃ５、係数器Ｃ６、
係数器Ｃ７及びリミッタＣ８を用いて現サンプルの複素
ウエイトＷ（ｎ）とすると共に、乗算器Ｃ２で１サンプ
ル前の出力Ｙｏｕｔ１（ｎ−１）と１サンプル前の複素
ウエイトＷ（ｎ−１）とを乗じ、これを減算器Ｃ１で１
サンプル前の素子入力Ｘｉｎ（ｎ−１）から減じ出力Ｘ
ｏｕｔ（ｎ）とする。
Ｃ３、加算器Ｃ４、サンプル遅延器Ｃ５、係数器Ｃ６、
係数器Ｃ７及びリミッタＣ８を用いて現サンプルの複素
ウエイトＷ（ｎ）とすると共に、乗算器Ｃ２で１サンプ
ル前の出力Ｙｏｕｔ１（ｎ−１）と１サンプル前の複素
ウエイトＷ（ｎ−１）とを乗じ、これを減算器Ｃ１で１
サンプル前の素子入力Ｘｉｎ（ｎ−１）から減じ出力Ｘ
ｏｕｔ（ｎ）とする。
【００１８】つまり、演算セルＢは入力電力の規格化を
行い、演算セルＣは入力Ｘｉｎの成分のうちＹｉｎと相
関を持つ信号成分を取り除くものである。これらの演算
セルＢ，Ｃを、図４のプリプロセッサ回路７１０に示す
様にシストリックアレイ状に接続すると、各段にはグラ
ムシュミットの直交化を用いて入力信号を分解した場合
と同様の出力が得られる。しかも規格化が行われている
ので、分解された信号の大きさは全て同じである。これ
らの分解された信号は、図４に示すキャンセレーション
回路７２０に入力される。
行い、演算セルＣは入力Ｘｉｎの成分のうちＹｉｎと相
関を持つ信号成分を取り除くものである。これらの演算
セルＢ，Ｃを、図４のプリプロセッサ回路７１０に示す
様にシストリックアレイ状に接続すると、各段にはグラ
ムシュミットの直交化を用いて入力信号を分解した場合
と同様の出力が得られる。しかも規格化が行われている
ので、分解された信号の大きさは全て同じである。これ
らの分解された信号は、図４に示すキャンセレーション
回路７２０に入力される。
【００１９】分解信号は、順次遅延時間の異なる遅延回
路７２１を介してシストリックアレイ状に接続された演
算セルＣ（７２２１２〜７２２３Ｌ）に入力される。キ
ャンセレーション回路７２０は、主ビーム形成回路５
１，５２の各出力に含まれる不要信号をプリプロセッサ
回路７１０の分解信号を用いて抑圧するものである。つ
まり、主ビーム形成回路５１，５２の和ビームΣ、方位
ビームΔＡＺ及び仰角ビームΔＥＬがそれぞれ各列に入
力され、これらのビーム出力のうち大電力を有する成分
が順次除去される。これにより、最終段の演算セルＣに
は、アダプテーションが行われたビーム出力が得られ
る。
路７２１を介してシストリックアレイ状に接続された演
算セルＣ（７２２１２〜７２２３Ｌ）に入力される。キ
ャンセレーション回路７２０は、主ビーム形成回路５
１，５２の各出力に含まれる不要信号をプリプロセッサ
回路７１０の分解信号を用いて抑圧するものである。つ
まり、主ビーム形成回路５１，５２の和ビームΣ、方位
ビームΔＡＺ及び仰角ビームΔＥＬがそれぞれ各列に入
力され、これらのビーム出力のうち大電力を有する成分
が順次除去される。これにより、最終段の演算セルＣに
は、アダプテーションが行われたビーム出力が得られ
る。
【００２０】ここで、不要波を抑圧する場合、まず、差
ビームを制御チャンネルとしてアダプテーションが行わ
れる。しかし、この場合、差ビームのヌル方向から到来
する不要波を抑圧できない。従って、この方向では和ビ
ームを制御チャンネルとしたアダプテーションを行う。
つまり、図７に示すように差ビームの制御チャンネルｂ
１２〜ｂＬ２のヌル点では和ビームの制御チャンネルｂ
１１〜ｂＬ１のレスポンスが高くなっている。このこと
を利用して、差ビームのヌル方向から到来する不要波を
抑圧できる。
ビームを制御チャンネルとしてアダプテーションが行わ
れる。しかし、この場合、差ビームのヌル方向から到来
する不要波を抑圧できない。従って、この方向では和ビ
ームを制御チャンネルとしたアダプテーションを行う。
つまり、図７に示すように差ビームの制御チャンネルｂ
１２〜ｂＬ２のヌル点では和ビームの制御チャンネルｂ
１１〜ｂＬ１のレスポンスが高くなっている。このこと
を利用して、差ビームのヌル方向から到来する不要波を
抑圧できる。
【００２１】ここで、和ビームの制御チャンネルでは、
アダプティブビーム形成回路７０の演算セルＣに設けら
れたリミッタＣ８で複素ウエイトＷを制限し、アダプテ
ーションによって主ビームパターンを乱さないようにし
ている。リミッタＣ８でのリミット値は、差ビームの制
御チャンネルのヌル面のサイドローブを抑圧できる程度
に選択すれば良い。したがって、所望信号を良好に受信
し、かつ不要信号を確実に抑圧できる。
アダプティブビーム形成回路７０の演算セルＣに設けら
れたリミッタＣ８で複素ウエイトＷを制限し、アダプテ
ーションによって主ビームパターンを乱さないようにし
ている。リミッタＣ８でのリミット値は、差ビームの制
御チャンネルのヌル面のサイドローブを抑圧できる程度
に選択すれば良い。したがって、所望信号を良好に受信
し、かつ不要信号を確実に抑圧できる。
【００２２】また、差ビームのサイドローブが低い場合
は、差ビームの制御チャンネルのみをビーム幅の広い、
例えばテイラー分布の差ビームパターンにすれば全体の
差ビームの低サイドロープ性を損なうことなくこの発明
の方式を適用できる。
は、差ビームの制御チャンネルのみをビーム幅の広い、
例えばテイラー分布の差ビームパターンにすれば全体の
差ビームの低サイドロープ性を損なうことなくこの発明
の方式を適用できる。
【００２３】上記アダプティブビーム形成回路７０の構
成として、プリプロセッサ回路７１０とキャンセレーシ
ョン回路７２０を用いたオープンループ方式の場合につ
いて述べたが、クローズドループ方式等の場合について
も適用できる。
成として、プリプロセッサ回路７１０とキャンセレーシ
ョン回路７２０を用いたオープンループ方式の場合につ
いて述べたが、クローズドループ方式等の場合について
も適用できる。
【００２４】図８はその構成を示したもので、キャンセ
レーション回路７２０を用いたクローズドループ方式と
している。各制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ２は、対応す
るキャンセレーション回路７２０の演算セルＣを構成す
る乗算器Ｃ２，Ｃ３に入力され演算が行われる。各乗算
器Ｃ２の出力は加算器Ｃ９で加算された後、減算器Ｃ１
で和ビームΣから減算され、アダプティブビームΣが得
られる。以下、アダプティブビームΔＡＺ，ΔＥＬにつ
いても同様にして得られる。
レーション回路７２０を用いたクローズドループ方式と
している。各制御チャンネルｂ１１〜ｂＬ２は、対応す
るキャンセレーション回路７２０の演算セルＣを構成す
る乗算器Ｃ２，Ｃ３に入力され演算が行われる。各乗算
器Ｃ２の出力は加算器Ｃ９で加算された後、減算器Ｃ１
で和ビームΣから減算され、アダプティブビームΣが得
られる。以下、アダプティブビームΔＡＺ，ΔＥＬにつ
いても同様にして得られる。
【００２５】以上、単ビームの場合について説明した
が、図９に示すようにマルチビーム形成にも適用でき
る。図９において、図１も示した構成図と同一部には同
一符号を付して、その説明を省略する。この構成は図１
の構成を複数にしたもので他の構成については全く同じ
である。
が、図９に示すようにマルチビーム形成にも適用でき
る。図９において、図１も示した構成図と同一部には同
一符号を付して、その説明を省略する。この構成は図１
の構成を複数にしたもので他の構成については全く同じ
である。
【００２６】尚、この発明は、仰角方向にアナログビー
ム形成し、方位方向にＤＢＦを行う場合について説明し
たが、方位方向にアナログビーム形成し、仰角方向にＤ
ＢＦを行う場合にも適用できることは勿論である。ま
た、和ビームΣ、方位ビームΔＡＺ及び仰角ビームΔＥ
Ｌのモノパルスビームを形成する場合について述べた
が、和ビームΣのみ形成する場合についても同様の方式
が適用できる。
ム形成し、方位方向にＤＢＦを行う場合について説明し
たが、方位方向にアナログビーム形成し、仰角方向にＤ
ＢＦを行う場合にも適用できることは勿論である。ま
た、和ビームΣ、方位ビームΔＡＺ及び仰角ビームΔＥ
Ｌのモノパルスビームを形成する場合について述べた
が、和ビームΣのみ形成する場合についても同様の方式
が適用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、主
ビーム形成方向並びに不要波抑圧方向に制約を与えない
１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置を提供することができ
る。
ビーム形成方向並びに不要波抑圧方向に制約を与えない
１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置を提供することができ
る。
【図１】 この発明に係わる１次元ＤＢＦ方式のアンテ
ナ装置を示す構成図。
ナ装置を示す構成図。
【図２】 図１に示した主ビーム形成回路をシストリッ
クアレイ方式により実現する場合の構成図。
クアレイ方式により実現する場合の構成図。
【図３】 図２に示した主ビーム形成回路の演算セルＡ
の具体例を示す構成図。
の具体例を示す構成図。
【図４】 図１に示したアダプティブビーム形成回路を
シストリックアレイ方式により実現する場合の構成図。
シストリックアレイ方式により実現する場合の構成図。
【図５】 図４に示したアダプティブビーム形成回路の
演算セルＢの具体例を示す構成図。
演算セルＢの具体例を示す構成図。
【図６】 図４に示したアダプティブビーム形成回路の
演算セルＣの具体例を示す構成図。
演算セルＣの具体例を示す構成図。
【図７】 制御チャンネルのアンテナパターンを示す
図。
図。
【図８】 図１に示したアダプティブビーム形成回路を
シストリックアレイ方式により実現する場合の実施例を
示す構成図。
シストリックアレイ方式により実現する場合の実施例を
示す構成図。
【図９】 この発明をマルチビーム形成へ応用した場合
の構成図。
の構成図。
【図１０】 従来の１次元ＤＢＦ方式のアンテナ装置を
示す構成図。
示す構成図。
【図１１】 和ビームの制御チャンネルのアンテナパタ
ーンを示す図。
ーンを示す図。
【図１２】 和ビームを制御チャンネルとした場合の問
題点を説明するための図。
題点を説明するための図。
【図１３】 差ビーム制御チャンネルのアンテナパター
ンを示す図。
ンを示す図。
【図１４】 差ビームを制御チャンネルとした場合の問
題点を説明するための図。
題点を説明するための図。
【符号の説明】 １１〜ＭＮ…アンテナ素子、２１〜２Ｍ…アナログビー
ム形成回路、３１，３２…周波数変換器、４１，４２…
Ａ／Ｄ変換器、５１，５２…主ビーム形成回路、７０…
アダプティブビーム形成回路、Σ1 〜ΣM …和ビーム、
Δ1 〜ΔM …差ビーム、ｂ１１〜ｂＬ２…制御チャンネ
ル、Σ…和ビーム、ΔＡＺ…方位ビーム、ΔＥＬ…仰角
ビーム、５１２１１〜５１２Ｍ２…演算セルＡ、Ａ１…
乗算器、Ａ２…加算器、Ｂ１…規格化部、Ｂ２…複素共
役化部、５１１，７１１…遅延回路、７１０…プリプロ
セッサ回路、７２０…キャンセレーション回路、７１２
１〜７１２Ｌ…演算セルＢ、７１３２１〜７１３Ｌ（Ｌ
−１）…演算セルＣ、Ｃ１…減算器、Ｃ２…乗算器、Ｃ
３…乗算器、Ｃ４…加算器、Ｃ５…サンプル遅延器、Ｃ
６…係数器、Ｃ７…係数器、Ｃ８…リミッタ、Ｃ９…加
算器。
ム形成回路、３１，３２…周波数変換器、４１，４２…
Ａ／Ｄ変換器、５１，５２…主ビーム形成回路、７０…
アダプティブビーム形成回路、Σ1 〜ΣM …和ビーム、
Δ1 〜ΔM …差ビーム、ｂ１１〜ｂＬ２…制御チャンネ
ル、Σ…和ビーム、ΔＡＺ…方位ビーム、ΔＥＬ…仰角
ビーム、５１２１１〜５１２Ｍ２…演算セルＡ、Ａ１…
乗算器、Ａ２…加算器、Ｂ１…規格化部、Ｂ２…複素共
役化部、５１１，７１１…遅延回路、７１０…プリプロ
セッサ回路、７２０…キャンセレーション回路、７１２
１〜７１２Ｌ…演算セルＢ、７１３２１〜７１３Ｌ（Ｌ
−１）…演算セルＣ、Ｃ１…減算器、Ｃ２…乗算器、Ｃ
３…乗算器、Ｃ４…加算器、Ｃ５…サンプル遅延器、Ｃ
６…係数器、Ｃ７…係数器、Ｃ８…リミッタ、Ｃ９…加
算器。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子と、これら複数のア
ンテナ素子のうち第１の方向に配置されるアンテナ素子
の出力信号をアナログ合成し、それぞれ第１の和ビーム
及び第１の差ビームを形成する複数のアナログビーム形
成手段と、この複数のアナログビーム形成手段からのア
ナログ信号を、それぞれ直接または周波数変換したのち
ディジタル信号に変換する複数の変換手段と、この複数
の変換手段からのディジタル信号が供給され、ディジタ
ルビーム形成により第２の和ビーム及び第２の差ビーム
を得る主ビーム形成手段とを具備するアンテナ装置にお
いて、 前記第１の和ビーム及び第１の差ビームを組み合わせて
制御チャンネルとして前記主ビーム形成手段の各出力に
含まれる不要信号成分を抑圧するものであり、前記第１
の差ビームのヌル方向に、振幅制限された和ビームを形
成した制御信号を用いて不要信号成分を抑圧する不要信
号抑圧手段を具備したことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記不要信号抑圧手段は、前記差ビーム
のサイドローブが低い場合に前記制御チャンネルのうち
差ビームの制御チャンネルのみビーム幅の広い差ビーム
として、前記第１の和ビームの制御チャンネルと組み合
わせることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003769A JPH10200320A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003769A JPH10200320A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10200320A true JPH10200320A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11566388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9003769A Abandoned JPH10200320A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10200320A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013022274A3 (en) * | 2011-08-11 | 2013-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for determining analog beam in hybrid beam-forming system |
| CN114361815A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-15 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种和差双通道旁瓣抑制相控阵天线、系统及其使用方法 |
| CN117310714A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-29 | 立方数科股份有限公司 | 机场低空探测相控阵雷达的高fov一维波束合成方法 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP9003769A patent/JPH10200320A/ja not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013022274A3 (en) * | 2011-08-11 | 2013-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for determining analog beam in hybrid beam-forming system |
| CN114361815A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-15 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种和差双通道旁瓣抑制相控阵天线、系统及其使用方法 |
| CN114361815B (zh) * | 2022-01-18 | 2023-06-16 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种和差双通道旁瓣抑制相控阵天线系统的使用方法 |
| CN117310714A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-29 | 立方数科股份有限公司 | 机场低空探测相控阵雷达的高fov一维波束合成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040723 |