JPH1117446A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２周波共用アレーアンテナを用いたアンテナ
装置において、２つの周波数帯域のうち高い周波数帯域
で規定される配列格子上に、１種類のみの２周波共用素
子アンテナ１を配列することによって、素子間の干渉を
全ての素子で同一にする。 【解決手段】 ２つの周波数帯のマイクロ波を送受信す
ることができる２周波共用アレーアンテナのアンテナ装
置において、配列格子上に高周波および低周波の２つの
周波数帯を共用することができる１種類のみの２周波共
用素子アンテナ１を配列する。このため、アンテナ素子
間の干渉を全てのアンテナ素子で同一になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数個の２周波
共用素子アンテナからなり、各素子にアンプ、可変移相
器をつなぎ、これら移相器の位相を制御して電子的にビ
ーム走査、あるいはパターン成形等を行う異なる２つの
周波数帯を共用する２周波共用アレーアンテナのアンテ
ナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来の２周波共用アレーアン
テナのアンテナ装置の素子配列を説明する図である。図
１４において、２１は高周波および低周波の周波数帯域
で使用可能な２周波共用素子アンテナ、２２は高周波数
帯のみで使用可能な高周波用素子アンテナである。

【０００３】図１５は、従来のアンテナ装置の給電回路
３の構成を示す図である。図１５において、２１は別個
の低周波用素子アンテナ２１ａおよび高周波用素子アン
テナ２１ｂからなる２周波共用素子アンテナ、２２は上
記高周波用素子アンテナ、３はこれらのアンテナ２１，
２２に給電を行なう給電回路である。給電回路３におい
ては、７は低周波用素子アンテナ２１ａに接続される低
周波用送受信モジュール（低ＭＤＬ）、８は高周波用素
子アンテナ２２に接続される高周波用送受信モジュール
（高ＭＤＬ）、９は低周波用送受信モジュール７に接続
される低周波用分配器、、１０は高周波用送受信モジュ
ール８に接続される高周波用分配器、１１は上記低周波
用送受信モジュール９に接続される低周波用入出力端、
１２は上記高周波用送受信モジュール１０に接続される
高周波用入出力端である。

【０００４】次に動作について説明する。まず、低周波
の送信の場合は、低周波用入出力端１１に入力された低
周波のマイクロ波は、低周波用分配器９により複数個の
低周波用送受信モジュール７に分配、供給され、低周波
用送受信モジュール７を介し２周波共用素子アンテナ１
の低周波用素子アンテナ２１ａによって空間に放射され
る。

【０００５】その一方、低周波の受信の場合は、図１７
において受信された低周波のマイクロ波は、受信信号と
して２周波共用素子アンテナ１の低周波用素子アンテナ
２１ａより低周波用送受信モジュール７に送られて低周
波用送受信モジュール７から出力され、出力された受信
信号は低周波用分配器９で合成されて、低周波用入出力
端１１より出力される。

【０００６】また、高周波の送信の場合では、高周波用
入出力端１２に入力された高低周波のマイクロ波は、高
周波用分配器１０により複数個の高周波用送受信モジュ
ール８に分配、供給され、高周波用送受信モジュール８
を介し高周波用素子アンテナ２２と２周波共用素子アン
テナ１の高周波用素子アンテナ２１ｂによって、空間に
放射される。

【０００７】さらに、高周波の受信の場合では、受信さ
れた高周波のマイクロ波は、受信信号として高周波用素
子アンテナ２２と２周波共用素子アンテナ１の高周波用
素子アンテナ２１ｂより高周波用送受信モジュール８に
送られて高周波用送受信モジュール８から出力され、出
力された受信信号は高周波用分配器１０で合成されて、
高周波用入出力端１２より出力される。

【０００８】図１６と図１７は、別の従来のアンテナ装
置の素子配列図とアンテナ装置の構成図である。

【０００９】まず、アンテナ装置の素子配列図について
説明する。図１６において２３は低周波数帯のみで使用
可能な低周波用素子アンテナ、２３は高周波数帯のみで
使用可能な高周波用素子アンテナである。動作について
は、図１４と図１５の従来のアンテナ装置の動作と同じ
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１４および
図１５に示す従来の２周波共用アレーアンテナでは、低
周波および高周波の２つの周波数帯域のうち一方の高い
周波数帯域で使用する場合、低周波用素子アンテナ２１
ａと同一に構成されている高周波用アンテナ２１ｂの放
射パターンが低周波用素子アンテナ２１ａとの結合によ
り影響を受けるため、高周波用素子アンテナ２１ｂから
放射された高周波数帯のマイクロ波が低周波用素子アン
テナ２１ａに結合し、低周波用素子アンテナ２１ａから
再放射される。このため、その再放射により、高周波用
素子アンテナ２１ｂの放射パターンが乱れるが、高周波
用素子アンテナ２２の放射パターンは乱れないため、前
者の乱れが高周波数帯にとって１波長以上の周期性をも
つことになる。特に、素子アンテナとしてダイポール・
アンテナ等の開口から高さをもつ素子アンテナを採用し
た場合には、素子アンテナの寸法は使用帯域の波長に比
例するため、低周波用素子アンテナ２１ａの方が高周波
用素子アンテナ２１ｂに比べて開口面からの素子アンテ
ナ高さが高くなり、低周波用素子アンテナ２１ａのブロ
ッキング（遮蔽）の影響により高周波用素子アンテナ２
１ｂの放射パターンが大きく乱れるという問題があっ
た。

【００１１】また、高周波用素子アンテナ２１ｂの放射
パターンが周期的に乱れることにより、あたかもグレー
ティングローブが発生するように、サイドローブが上昇
する。通常、１波長より広い素子間隔で素子アンテナを
配列した場合にはグレーティングローブが発生すること
が知られているが、１波長より広い間隔の励振振幅位相
の周期性があると、上記グレーティングローブ発生角度
と同一の角度方向のサイドローブレベルが上昇するとい
う問題もあった。

【００１２】また、図１６および図１７に示すように配
列された高周波用素子アンテナ２２の間に低周波用素子
アンテナ２３が配列された別の従来の２周波共用アレー
アンテナおいては、上述の図１４、図１５の２周波共用
アレーアンテナと同様に、２つの周波数帯域のうち一方
の高い周波数帯域で使用する場合、低周波用素子アンテ
ナ２３の近傍に位置する高周波用アンテナ２２の放射パ
ターンが低周波用素子アンテナ２３との結合により影響
を受けるため、高周波用素子アンテナ２２の放射パター
ンが周期的に乱れることにより、あたかもグレーティン
グローブが発生するように、サイドローブが上昇すると
いう問題があった。

【００１３】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、低周波数帯と高周波数帯の２
周波共用素子アンテナを同一開口上に配置しながら、周
期性による高周波数帯のアレー放射パターン特性の劣化
を抑えることのできるアンテナ装置を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、任意の配列格子上に複数配置された低
周波および高周波の周波数帯域を共用する１種類の２周
波共用素子アンテナと、上記２周波共用素子アンテナに
マイクロ波の供給を行なう給電回路とを有するものであ
る。

【００１５】特に、この発明において、給電回路が、２
周波共用素子アンテナ毎に設けられた分波器と、上記分
波器毎に接続され低周波マイクロ波の増幅あるいは位相
変換を行なう低周波用送受信モジュールと、上記分波器
毎に接続され高周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換
を行なう高周波用送受信モジュールと、任意の間隔毎に
毎の上記低周波用送受信モジュールと低周波用入出力端
との間に接続され低周波マイクロ波の分配および合成を
行なう低周波用分配器と、上記高周波用送受信モジュー
ルと高周波用入出力端との間に接続され高周波マイクロ
波の分配および合成を行なう高周波用分配器と、からな
るものである。

【００１６】また、低周波用分配器と接続された低周波
用送受信モジュール以外の低周波用送受信モジュールの
代わりに、低周波送受信時に低周波用分配器と接続され
ていない２周波共用素子アンテナからの再放射を抑える
ダミー抵抗を接続したものである。

【００１７】また、低周波用分配器と接続された低周波
用送受信モジュール以外の低周波用送受信モジュールの
代わりに、端をオープンまたはショートにし低周波送受
信時低周波用分配器と接続されていない２周波共用素子
アンテナからの再放射を抑える移相器を接続したもので
ある。

【００１８】また、給電回路が、２周波共用素子アンテ
ナに任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分波器の
設けられていない２周波共用素子アンテナ毎に設けられ
たフィルタと、上記分波器毎に接続され低周波マイクロ
波の増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受信モジ
ュールと、上記分波器および上記フィルタ毎に接続され
高周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周
波用送受信モジュールと、上記低周波用送受信モジュー
ルと低周波用入出力端との間に接続され低周波マイクロ
波の分配および合成を行なう低周波用分配器と、上記高
周波用送受信モジュールと高周波用入出力端との間に接
続され高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周
波用分配器と、からなるものである。

【００１９】また、給電回路が、２周波共用素子アンテ
ナに任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分波器毎
に接続され低周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を
行なう低周波用送受信モジュールと、上記分波器および
上記分波器の設けられていない２周波共用素子アンテナ
毎に接続され高周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換
を行なう高周波用送受信モジュールと、上記低周波用送
受信モジュールと低周波用入出力端との間に接続され低
周波マイクロ波の分配および合成を行なう低周波用分配
器と、上記高周波用送受信モジュールと高周波用入出力
端との間に接続され高周波マイクロ波の分配および合成
を行なう高周波用分配器と、高周波用分配器と高周波用
入出力端との間に設けられたフィルタと、からなるもの
である。

【００２０】また、給電回路が、２周波共用素子アンテ
ナ毎に設けられ高周波および低周波の２つの周波数帯域
で使用可能な広帯域モジュールと、上記広帯域モジュー
ルと接続され高周波および低周波の２つの周波数帯域で
使用可能な広帯域分配器と、上記広帯域分配器と低周波
用入出力端および高周波用入出力端との間に接続された
分波器と、からなるものである。

【００２１】また、給電回路が、２周波共用素子アンテ
ナ毎に設けられ高周波および低周波の２つの周波数帯域
で使用可能な複数の広帯域モジュールと、上記広帯域モ
ジュールに任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分
波器と接続された上記広帯域モジュール以外の広帯域モ
ジュールに接続されたフィルタと、上記分波器と低周波
用入出力端との間に接続され低周波マイクロ波の分配お
よび合成を行なう低周波用分配器と、上記分波器および
上記フィルタと高周波用入出力端との間に接続され高周
波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用分配器
とからなるものである。

【００２２】また、給電回路が、２周波共用素子アンテ
ナに任意の間隔毎に接続され高周波および低周波の２つ
の周波数帯域で使用可能な複数の広帯域モジュールと、
上記広帯域モジュールに接続された分波器と、上記広帯
域モジュールの接続されていない２周波共用素子アンテ
ナに接続されたフィルタと、上記フィルタに接続され高
周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波
用送受信モジュールと、上記分波器と低周波用入出力端
との間に接続され低周波マイクロ波の分配および合成を
行なう低周波用分配器と、上記分波器および上記高周波
用送受信モジュールと高周波用入出力端との間に接続さ
れ高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用
分配器とからなるものである。

【００２３】また、他の発明では、任意の配列格子上に
複数配置された高周波の周波数帯域を使用する高周波用
素子アンテナおよび低周波の周波数帯域を使用する低周
波用素子アンテナと、上記高周波用素子アンテナ毎に接
続され高周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行な
う高周波用送受信モジュールと、上記低周波用素子アン
テナ毎に設けられた分波器と、上記分波器毎に接続され
低周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう低周
波用送受信モジュールおよびダミー抵抗と、上記高周波
用送受信モジュールと高周波用入出力端との間に接続さ
れ高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用
分配器と、上記低周波用送受信モジュールと低周波用入
出力端との間に接続され低周波マイクロ波の分配および
合成を行なう低周波用分配器と、からなるものである。

【００２４】また、他の発明では、１周波のみで動作す
る間引きアレーアンテナにおいて、任意の配列格子上に
複数配置された素子アンテナと、上記素子アンテナに任
意の間隔毎に接続されマイクロ波の増幅あるいは位相変
換を行なう送受信モジュールと、上記素子アンテナのう
ち上記送受信モジュールの接続された素子アンテナ以外
の素子アンテナに接続されたダミー抵抗と、上記素子ア
ンテナが接続された送受信モジュールと入出力端との間
に接続されマイクロ波の分配および合成を行なう分配器
と、からなるものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１に、本発明に係るアンテナ装置の実
施の形態１の構成を示す。図１に示すように、この実施
の形態１では、配列格子上に低周波および高周波の２つ
の周波数帯を共用することができる１種類の２周波共用
素子アンテナ１を一定間隔毎に配列したフェーズドアレ
ーアンテナ２を使用することを特徴としている。

【００２６】図２に、図１に示すこの実施の形態１のア
ンテナ装置の給電回路３ａの構成を示す。この実施の形
態１の給電回路３ａは、図２に示すようにアレーアンテ
ナ２を構成する２周波共用素子アンテナ１毎に設けられ
た分波器６と、その分波器６毎に接続され低周波マイク
ロ波の増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受信モ
ジュール７と、分波器６毎に接続され高周波マイクロ波
の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送受信モジュ
ール８と、１個置きとか、２個置き、３個置き等の任意
の間隔毎に低周波用送受信モジュール７と低周波用入出
力端１１との間に接続され低周波マイクロ波の分配およ
び合成を行なう低周波用分配器９と、高周波用送受信モ
ジュール８と高周波用入出力端１２との間に接続され高
周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用分配
器１０とから構成されている。

【００２７】図３（ａ），（ｂ）それぞれに、低周波用
送受信モジュール７と高周波用送受信モジュール８の構
成を示す。構成を説明すると、低周波用送受信モジュー
ル７は、図３（ａ）に示すように、モジュール入出力端
１３ａ，１３ｂ、移相器１４ａ、スイッチ１５ａ，１５
ｂ、高出力増幅器１６ａ、および低雑音増幅器１７ａか
ら構成されている。また、高周波用送受信モジュール８
は、図３（ｂ）に示すように、モジュール入出力端１３
ｃ，１３ｄ、移相器１４ｂ、スイッチ１５ｃ，１５ｄ、
高出力増幅器１６ｂ、および低雑音増幅器１７ｂから構
成されている。

【００２８】次に動作について説明する。まず、低周波
の送信の場合は、低周波用入出力端１１に入力された低
周波のマイクロ波は、低周波用分配器９により複数個の
低周波用送受信モジュール７に分配、供給される。低周
波用送受信モジュール７では、図３(ａ）に示すよう
に、供給されたマイクロ波がモジュール入出力端１３ａ
を通してに入力され、所望のビーム指向方向にあった移
相量が与えられた後、送信側に倒れたスイッチ１５ａを
通して高出力増幅器１６ａで増幅される。増幅されたマ
イクロ波は送信側に倒れているスイッチ１５ｂを通過し
てモジュール入出力端１３ｂより出力され、分波器６を
通過した後、２周波共用素子アンテナ１によって、空間
に放射される。

【００２９】一方、低周波の受信の場合は、受信された
低周波のマイクロ波は、図２において受信信号として２
周波共用素子アンテナ１より分波器６に送られ、次に、
分波器６の低周波用入出力端子から低周波用送受信モジ
ュール７に送られる。後段に低周波用分配器９の接続さ
れていない低周波用送受信モジュール７では、図３
（ａ）に示すようにモジュール内の移相器１４ａの位相
を制御することによって、２周波共用素子アンテナ１か
らの再放射を抑える。その一方、後段に低周波用分配器
９の接続された低周波用送受信モジュール７では、図３
（ａ）に示すように入力された受信信号がモジュール入
出力端１３ｂを通り、受信側に倒れているスイッチ１５
ｂを介して、低雑音増幅器１７ａに送られ増幅される。
次いで、増幅された受信信号は受信側に倒れているスイ
ッチ１５ａを介して移相器１４ａを通り、更にモジュー
ル入出力端１３ａを介して低周波用送受信モジュール７
から出力される。出力された受信信号は低周波用分配器
９で合成され、低周波用入出力端１１より出力される。

【００３０】また、高周波の送信の場合は、送受信装置
３の高周波用入出力端１２に入力された高低周波のマイ
クロ波は、高周波用分配器１０により複数個の高周波用
送受信モジュール８に分配、供給される。高周波用送受
信モジュール８では、図３(ｂ）に示すように、供給さ
れたマイクロ波がモジュール入出力端１３ｃを通して移
相器１４ｂに入力され、所望のビーム指向方向にあった
移相量が与えられた後、送信側に倒れたスイッチ１５ｃ
を通して高出力増幅器１６ｂで増幅される。増幅された
マイクロ波は送信側に倒れているスイッチ１５ｄを通過
してモジュール入出力端１３ｄより出力され、２周波共
用素子アンテナ１と２周波共用素子アンテナ１によっ
て、空間に放射される。

【００３１】その一方、高周波の受信の場合、図２に示
すように受信された高周波のマイクロ波は、受信信号と
して２周波共用素子アンテナ１より分波器６に送られ、
次に、分波器６の高周波用入出力端子から、高周波用送
受信モジュール８に送られる。高周波用送受信モジュー
ル８では、図３(ｂ）に示すように、入力された受信信
号がモジュール入出力端１３ｄを通り、受信側に倒れて
いるスイッチ１５ｄを介して、低雑音増幅器１7ｂに送
られ増幅される。次いで、増幅された受信信号は受信側
に倒れているスイッチ１５ｃを介して移相器１４ｂを通
り、更にモジュール入出力端１３ｃを介して高周波用送
受信モジュール８から出力される。出力された受信信号
は高周波用分配器１０で合成され、高周波用入出力端１
２より出力される。

【００３２】従って、この実施の形態１のアンテナ装置
によれば、、１種類の２周波共用素子アンテナを所定配
列に配列することによって、アンテナ素子間の干渉を全
ての素子で同一にすることができ、アンテナの特性の劣
化を防ぐことができる。

【００３３】実施の形態２．この実施の形態２のアンテ
ナ装置では、上記実施の形態１と同様に図１に示す１種
類のみの２周波共用素子アンテナ１を使用しており、給
電回路の構成を改良したことを特徴としている。図４
に、この実施の形態２のアンテナ装置の給電回路３ｂの
構成を示す。この実施の形態２の給電回路３ｂでは、同
図に示すように、図２に示す実施の形態１では後段に低
周波用分配器９の接続されない低周波用送受信モジュー
ル７の代わりに、ダミー抵抗１８を分波器６の低周波用
出力端に接続するようにしている。このため、この実施
の形態２のアンテナ装置によれば、２周波共用素子アン
テナ１に接続する分波器６の低周波用出力端にダミー抵
抗１８が接続されたので、移相器１４ａがなくても、低
周波の送受信時の２周波共用素子アンテナ１からの再放
射を抑えることができる。

【００３４】実施の形態３．この実施の形態３のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図５に、この実施の形態３のアンテナ装
置の給電回路３ｃの構成を示す。この実施の形態３の給
電回路３ｃでは、同図に示すように、図２に示す実施の
形態１では後段に低周波用分配器９の接続されない低周
波用送受信モジュール７の代わりに、端をオープンまた
はショートにした移相器１４を分波器６の低周波用出力
端に接続し、移相器１４の位相を適当に制御するように
したものである。このため、この実施の形態３のアンテ
ナ装置によれば、移相器１４により、低周波の送受信時
の２周波共用素子アンテナ１からの再放射を抑えること
ができる。

【００３５】実施の形態４．この実施の形態４のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図６に、この実施の形態４のアンテナ装
置の給電回路３ｄの構成を示す。この実施の形態４の給
電回路３ｄでは、図６に示すように、図１に示すように
配列された２周波共用素子アンテナ１に任意の間隔毎に
接続された分波器６と、分波器６の設けられていない２
周波共用素子アンテナ１毎に設けられたフィルタ１９
と、分波器６毎に接続され低周波マイクロ波の増幅ある
いは位相変換を行なう低周波用送受信モジュール７と、
分波器６およびフィルタ１９毎に接続され高周波マイク
ロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送受信モ
ジュール８と、低周波用送受信モジュール７と低周波用
入出力端との間に接続され低周波マイクロ波の分配およ
び合成を行なう低周波用分配器９と、高周波用送受信モ
ジュール８と高周波用入出力端１２との間に接続され高
周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用分配
器１０とから構成されている。このため、この実施の形
態４のアンテナ装置によれば、フィルタ１９により、２
周波共用素子アンテナ１とフィルタ１９間の給電線の長
さを調整することにより、２周波共用素子アンテナ１か
らの低周波の再放射を抑えることができる。

【００３６】実施の形態５．この実施の形態５のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図７に、この実施の形態５のアンテナ装
置の給電回路３ｅの構成を示す。この実施の形態５の給
電回路３ｅでは、図７に示すように、図１に示すように
配列された２周波共用素子アンテナ１に任意の間隔毎に
接続された分波器６と、分波器６毎に接続され低周波マ
イクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受
信モジュール７と、分波器６および分波器６の設けられ
ていない２周波共用素子アンテナ１毎に接続され高周波
マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送
受信モジュール８と、上記低周波用送受信モジュール７
と低周波用入出力端との間に接続され低周波マイクロ波
の分配および合成を行なう低周波用分配器９と、上記高
周波用送受信モジュール８と高周波用入出力端１２との
間に接続され高周波マイクロ波の分配および合成を行な
う高周波用分配器１０と、高周波用分配器１０と高周波
用入出力端１２との間に設けられたフィルタ１９とから
構成されている。このため、この実施の形態５のアンテ
ナ装置によれば、図６に示す実施の形態４のように分波
器６の接続されていない２周波共用素子アンテナ１毎に
フィルタを接続する必要がなくなるので、部品点数を削
減しつつも２周波共用素子アンテナ１からの低周波の再
放射を抑えることができる。

【００３７】実施の形態６．この実施の形態６のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図８に、この実施の形態６のアンテナ装
置の給電回路３ｆの構成を示す。この実施の形態６の給
電回路３ｆでは、図８に示すように、図１に示すように
配列されたアレーアンテナ２を構成する２周波共用素子
アンテナ１毎に設けられ高周波および低周波の２つの周
波数帯域で使用可能な広帯域モジュール（広ＭＤＬ）２
０と、広帯域モジュール２０と接続され高周波および低
周波の２つの周波数帯域で使用可能な広帯域分配器２１
と、広帯域分配器２１と低周波用入出力端１１および高
周波用入出力端１２との間に接続された分波器６とから
構成されている。

【００３８】図９に、この実施の形態６のアンテナ装置
の給電回路３ｆにおける広帯域モジュール２０の構成を
示す。この広帯域モジュール２０は、基本的には図３
（ａ），（ｂ）に示す低周波用送受信モジュール７およ
び高周波用送受信モジュール８と同様に構成されてお
り、モジュール入出力端１３ｅ，１３ｆ、移相器１４
ｃ、スイッチ１５ｅ，１５ｆ、高出力増幅器１６ｃ、お
よび低雑音増幅器１７ｃから構成されている。このた
め、この実施の形態６のアンテナ装置によれば、広帯域
モジュール２０により、低周波用送受信モジュール７お
よび高周波用送受信モジュール８が不要になり、部品点
数を削減しつつも２周波共用素子アンテナ１からの低周
波の再放射を抑えることができる。

【００３９】実施の形態７．この実施の形態７のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図１０に、この実施の形態７のアンテナ
装置の給電回路３ｇの構成を示す。この実施の形態７の
給電回路３ｇでは、図１に示すように配列されたアレー
アンテナ２を構成する２周波共用素子アンテナ１毎に設
けられ高周波および低周波の２つの周波数帯域で使用可
能な複数の広帯域モジュール２０と、広帯域モジュール
２０に任意の間隔毎に接続された分波器６と、分波器６
と接続された広帯域モジュール２０以外の広帯域モジュ
ール２０に接続されたフィルタ１９と、分波器６と低周
波用入出力端１１との間に接続され低周波マイクロ波の
分配および合成を行なう低周波用分配器９と、分波器６
およびフィルタ１９と高周波用入出力端１２との間に接
続され高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周
波用分配器１０とから構成されている。このため、この
実施の形態７のアンテナ装置によれば、広帯域モジュー
ル２０を設けたので、低周波用送受信モジュール７およ
び高周波用送受信モジュール８が不要になり、部品点数
を削減しつつも２周波共用素子アンテナ１からの低周波
の再放射を抑えることができる。

【００４０】実施の形態８．この実施の形態８のアンテ
ナ装置でも、図１に示す１種類のみの２周波共用素子ア
ンテナ１を使用し、給電回路の構成を改良したことを特
徴としている。図１１に、この実施の形態８のアンテナ
装置の給電回路３ｈの構成を示す。この実施の形態７の
給電回路３ｈでは、図１１に示すように、図１に示すよ
うに配列された２周波共用素子アンテナ１に任意の間隔
毎に接続され高周波および低周波の２つの周波数帯域で
使用可能な複数の広帯域モジュール２０と、広帯域モジ
ュール２０に接続された分波器６と、広帯域モジュール
２０の接続されていない２周波共用素子アンテナ１に接
続されたフィルタ１９と、フィルタ１９に接続され高周
波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用
送受信モジュールと、分波器６と低周波用入出力端１１
との間に接続され低周波マイクロ波の分配および合成を
行なう低周波用分配器９と、分波器６および高周波用送
受信モジュール８と高周波用入出力端１２との間に接続
され高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波
用分配器１０とから構成されている。このため、この実
施の形態８のアンテナ装置によれば、低周波用送受信モ
ジュール７および高周波用送受信モジュール８が不要に
なり、部品点数を削減しつつも２周波共用素子アンテナ
１からの低周波の再放射を抑えることができる。

【００４１】実施の形態９．この実施の形態９のアンテ
ナ装置でも、図１６に示すように任意の配列格子上に配
列された高周波用素子アンテナ２２および低周波用素子
アンテナ２３を使用し、給電回路３ｉの構成を改良した
ことを特徴としている。図１２に、この実施の形態９の
アンテナ装置の給電回路３ｉの構成を示す。この実施の
形態９の給電回路３ｉでは、図１２に示すように、高周
波用素子アンテナ２２毎に接続され高周波マイクロ波の
増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送受信モジュー
ル２２と、低周波用素子アンテナ２３毎に設けられた分
波器６と、分波器６毎に接続され低周波マイクロ波の増
幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受信モジュール
７およびダミー抵抗１８と、高周波用送受信モジュール
８と高周波用入出力端１２との間に接続され高周波マイ
クロ波の分配および合成を行なう高周波用分配器１０
と、低周波用送受信モジュール７と低周波用入出力端１
１との間に接続され低周波マイクロ波の分配および合成
を行なう低周波用分配器９とから構成されている。次に
動作を説明する。高周波で送信する場合、高周波用入出
力端１２に入力された高低周波のマイクロ波は、高周波
用分配器１０により複数個の高周波用送受信モジュール
８に分配、供給される。高周波用送受信モジュール８で
は、所望のビーム指向方向にあった移相量が与えられ、
増幅された後、高周波用素子アンテナ２２によって、空
間に放射される。このとき、放射されたマイクロ波は直
接、低周波用素子アンテナ２３)で受信され、分波器６
に送られる。この分波器６に送られたマイクロ波は高周
波用端子に接続されたダミー抵抗１８により、その電力
が消費され低周波用素子アンテナ２３からの再放射をお
さえることができる。尚、ダミー抵抗１８の代わりに、
端をオープンまたはショートにした移相器１９を接続
し、移相器１９の位相を適当に制御することによって
も、低周波用素子アンテナ２３からの再放射を抑えるこ
とができる。

【００４２】実施の形態１０．この実施の形態１０の１
周波のみで動作する間引きアレーアンテナのアンテナ装
置でも、任意の配列格子上に配列された素子アンテナ２
４を使用し、給電回路３ｊの構成を改良したことを特徴
としている。図１３に、この実施の形態１０のアンテナ
装置の給電回路３ｊの構成を示す。この実施の形態９の
給電回路３ｊでは、図１３に示すように、任意の配列格
子上に複数配置された素子アンテナ２４と、素子アンテ
ナ２４に任意の間隔毎に接続されマイクロ波の増幅ある
いは位相変換を行なう送受信モジュール（ＭＤＬ）２５
と、素子アンテナ２４のうち送受信モジュール２５の接
続された素子アンテナ２４以外の素子アンテナ２４に接
続されたダミー抵抗１８と、素子アンテナ２４が接続さ
れた送受信モジュール２５と入出力端２７との間に接続
されマイクロ波の分配および合成を行なう低周波用分配
器２６とから構成されている。次に動作を説明する。入
出力端２７に入力されたマイクロ波は、分配器２６によ
り複数個の送受信モジュール２５に分配、供給される。
送受信モジュール２５では、所望のビーム指向方向にあ
った移相量が与えられ、増幅された後、素子アンテナ２
４によって、空間に放射される。このとき、放射された
マイクロ波は直接、送受信モジュール２５と接続された
素子アレーアンテナ２４以外の素子アンテナ２４で受信
される。送受信モジュール２５と接続された素子アレー
アンテナ２４以外の素子アンテナ２４で受信されたマイ
クロ波は、接続されたダミー抵抗１８によりその電力が
消費され、送受信モジュール２５と接続された素子アレ
ーアンテナ２４以外の素子アンテナ２４からの再放射を
おさえることができる。なお、ダミー抵抗１８の代わり
に、端をオープンまたはショートにした移相器１９を接
続し、移相器１９の位相を適当に制御することによって
も、送受信モジュール２５と接続された素子アレーアン
テナ２４以外の素子アンテナ２４からの再放射を抑える
ことができる。

【００４３】なお、上記実施の形態１〜１０では、フェ
ーズドアレーアンテナについて述べたが、各素子アンテ
ナが受信機、Ａ／Ｄ変換器をもち、各素子からのディジ
タル信号を計算機で処理することによって所望のアンテ
ナ特性を得ることのできるDigital Beam Forming（ＤＢ
Ｆ）アンテナについても上記実施の形態１〜８の技術を
適用できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、２周波共用アレーアンテナにおいて、１種類のみの
２周波共用素子アンテナ１を配列するようにしたため、
アレーアンテナ素子間の干渉を全ての素子で同一にする
ことができ、アンテナの特性の劣化を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るアンテナ装置の実施の形態１の
素子配列を示す図である。

【図２】 図１に示すこの実施の形態１のアンテナ装置
の給電回路３ａの構成を示すブロック図である。

【図３】 （ａ），（ｂ）それぞれ、低周波用送受信モ
ジュール７と高周波用送受信モジュール８の構成を示す
ブロック図である。

【図４】 実施の形態２のアンテナ装置の給電回路３ｂ
の構成を示すブロック図である。

【図５】 実施の形態３のアンテナ装置の給電回路３ｃ
の構成を示すブロック図である。

【図６】 実施の形態４のアンテナ装置の給電回路３ｄ
の構成を示すブロック図である。

【図７】 実施の形態５のアンテナ装置の給電回路３ｅ
の構成を示すブロック図である。

【図８】 実施の形態６のアンテナ装置の給電回路３ｆ
の構成を示すブロック図である。

【図９】 広帯域モジュール２０の構成を示すブロック
図である。

【図１０】 実施の形態７のアンテナ装置の給電回路３
ｇの構成を示すブロック図である。

【図１１】 実施の形態８のアンテナ装置の給電回路３
ｇの構成を示すブロック図である。

【図１２】 実施の形態９のアンテナ装置の給電回路３
ｇの構成を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態１０のアンテナ装置の給電回路
３ｇの構成を示すブロック図である。

【図１４】 従来の２周波共用アレーアンテナのアンテ
ナ装置の素子配列を説明する図である。

【図１５】 従来のアンテナ装置の給電回路の構成を示
す図である。

【図１６】 他の従来の２周波共用アレーアンテナのア
ンテナ装置の素子配列を説明する図である。

【図１７】 他の従来のアンテナ装置の給電回路の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１ ２周波共用素子アンテナ１、２ フェーズドアレー
アンテナ、３ａ〜３ｊ給電回路、６ 分配器、７ 低周
波用送受信モジュール、８ 高周波用送受信モジュー
ル、９ 低周波用分配器、 １０ 高周波用分配器、１
１ 低周波用入出力端、１２ 高周波用入出力端、１３
モジュール入出力端、１４ 移相器、１５ スイッ
チ、１６ 高出力増幅器（ＨＰＡ：High Power Amplifi
er）、１７低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifie
r）、１８ ダミー抵抗、１９フィルタ、２０ 広帯域
モジュール、２１ 広帯域分配器、２２ 高周波用素子
アンテナ、２３ 低周波用素子アンテナ、２４ 素子ア
ンテナ、２５ 送受信モジュール、２６ 分配器、２７
入出力端。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の配列格子上に複数配置された低周
   波および高周波の周波数帯域を共用する１種類の２周波
   共用素子アンテナと、 上記２周波共用素子アンテナにマイクロ波の供給を行な
   う給電回路とを有することを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 給電回路が、２周波共用素子アンテナ毎
   に設けられた分波器と、上記分波器毎に接続され低周波
   マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送
   受信モジュールと、上記分波器毎に接続され高周波マイ
   クロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送受信
   モジュールと、任意の間隔毎に毎の上記低周波用送受信
   モジュールと低周波用入出力端との間に接続され低周波
   マイクロ波の分配および合成を行なう低周波用分配器
   と、上記高周波用送受信モジュールと高周波用入出力端
   との間に接続され高周波マイクロ波の分配および合成を
   行なう高周波用分配器と、からなることを特徴とする請
   求項１記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 低周波用分配器と接続された低周波用送
   受信モジュール以外の低周波用送受信モジュールの代わ
   りに、低周波送受信時に低周波用分配器と接続されてい
   ない２周波共用素子アンテナからの再放射を抑えるダミ
   ー抵抗を接続したことを特徴とする請求項２記載のアン
   テナ装置。
4. 【請求項４】 低周波用分配器と接続された低周波用送
   受信モジュール以外の低周波用送受信モジュールの代わ
   りに、端をオープンまたはショートにし低周波送受信時
   に低周波用分配器と接続されていない２周波共用素子ア
   ンテナからの再放射を抑える移相器を接続したことを特
   徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
5. 【請求項５】 給電回路が、２周波共用素子アンテナに
   任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分波器の設け
   られていない２周波共用素子アンテナ毎に設けられたフ
   ィルタと、上記分波器毎に接続され低周波マイクロ波の
   増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受信モジュー
   ルと、上記分波器および上記フィルタ毎に接続され高周
   波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用
   送受信モジュールと、上記低周波用送受信モジュールと
   低周波用入出力端との間に接続され低周波マイクロ波の
   分配および合成を行なう低周波用分配器と、上記高周波
   用送受信モジュールと高周波用入出力端との間に接続さ
   れ高周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用
   分配器と、からなることを特徴とする請求項１記載のア
   ンテナ装置。
6. 【請求項６】 給電回路が、２周波共用素子アンテナに
   任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分波器毎に接
   続され低周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行な
   う低周波用送受信モジュールと、上記分波器および上記
   分波器の設けられていない２周波共用素子アンテナ毎に
   接続され高周波マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行
   なう高周波用送受信モジュールと、上記低周波用送受信
   モジュールと低周波用入出力端との間に接続され低周波
   マイクロ波の分配および合成を行なう低周波用分配器
   と、上記高周波用送受信モジュールと高周波用入出力端
   との間に接続され高周波マイクロ波の分配および合成を
   行なう高周波用分配器と、高周波用分配器と高周波用入
   出力端との間に設けられたフィルタと、からなることを
   特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
7. 【請求項７】 給電回路が、２周波共用素子アンテナ毎
   に設けられ高周波および低周波の２つの周波数帯域で使
   用可能な広帯域モジュールと、上記広帯域モジュールと
   接続され高周波および低周波の２つの周波数帯域で使用
   可能な広帯域分配器と、上記広帯域分配器と低周波用入
   出力端および高周波用入出力端との間に接続された分波
   器と、からなることを特徴とする請求項１記載のアンテ
   ナ装置。
8. 【請求項８】 給電回路が、２周波共用素子アンテナ毎
   に設けられ高周波および低周波の２つの周波数帯域で使
   用可能な複数の広帯域モジュールと、上記広帯域モジュ
   ールに任意の間隔毎に接続された分波器と、上記分波器
   と接続された上記広帯域モジュール以外の広帯域モジュ
   ールに接続されたフィルタと、上記分波器と低周波用入
   出力端との間に接続され低周波マイクロ波の分配および
   合成を行なう低周波用分配器と、上記分波器および上記
   フィルタと高周波用入出力端との間に接続され高周波マ
   イクロ波の分配および合成を行なう高周波用分配器とか
   らなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
9. 【請求項９】 給電回路が、２周波共用素子アンテナに
   任意の間隔毎に接続され高周波および低周波の２つの周
   波数帯域で使用可能な複数の広帯域モジュールと、上記
   広帯域モジュールに接続された分波器と、上記広帯域モ
   ジュールの接続されていない２周波共用素子アンテナに
   接続されたフィルタと、上記フィルタに接続され高周波
   マイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送
   受信モジュールと、上記分波器と低周波用入出力端との
   間に接続され低周波マイクロ波の分配および合成を行な
   う低周波用分配器と、上記分波器および上記高周波用送
   受信モジュールと高周波用入出力端との間に接続され高
   周波マイクロ波の分配および合成を行なう高周波用分配
   器とからなることを特徴とする請求項１記載のアンテナ
   装置。
10. 【請求項１０】 任意の配列格子上に複数配置された高
    周波の周波数帯域を使用する高周波用素子アンテナおよ
    び低周波の周波数帯域を使用する低周波用素子アンテナ
    と、上記高周波用素子アンテナ毎に接続され高周波マイ
    クロ波の増幅あるいは位相変換を行なう高周波用送受信
    モジュールと、上記低周波用素子アンテナ毎に設けられ
    た分波器と、上記分波器毎に接続され低周波マイクロ波
    の増幅あるいは位相変換を行なう低周波用送受信モジュ
    ールおよびダミー抵抗と、上記高周波用送受信モジュー
    ルと高周波用入出力端との間に接続され高周波マイクロ
    波の分配および合成を行なう高周波用分配器と、上記低
    周波用送受信モジュールと低周波用入出力端との間に接
    続され低周波マイクロ波の分配および合成を行なう低周
    波用分配器と、からなることを特徴とするアンテナ装
    置。
11. 【請求項１１】 任意の配列格子上に複数配置された素
    子アンテナと、上記素子アンテナに任意の間隔で接続さ
    れマイクロ波の増幅あるいは位相変換を行なう送受信モ
    ジュールと、上記素子アンテナのうち上記送受信モジュ
    ールの接続された素子アンテナ以外の素子アンテナに接
    続されたダミー抵抗と、上記素子アンテナが接続された
    送受信モジュールと入出力端との間に接続されマイクロ
    波の分配および合成を行なう分配器と、からなることを
    特徴とする１周波のみで動作する間引きアレーアンテナ
    のアンテナ装置。