JPS59135905A - 電子走査アンテナ - Google Patents
電子走査アンテナInfo
- Publication number
- JPS59135905A JPS59135905A JP1012383A JP1012383A JPS59135905A JP S59135905 A JPS59135905 A JP S59135905A JP 1012383 A JP1012383 A JP 1012383A JP 1012383 A JP1012383 A JP 1012383A JP S59135905 A JPS59135905 A JP S59135905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- antenna
- phase shifter
- alphar
- shifter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
- H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複数の移相器を用いた電子走査アンテナに
関するものである。
関するものである。
第１図は、従来の電子走査アンテナを示すもめで、 （
１ａ）〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ
）は移相器、 （３ａ）〜（３０）は移相器駆動回路、
（４ａ）〜（４Ω）は給電用伝送線路、（５）は制御
回路、（６）は送受信切替器、（７）は送信機、（８）
は受信機である。この電子走査アンテナは制御回路（５
）から制御信号な移相器駆動回Ｎ （３ａ）〜（３Ω）
に送り、移相器（２ａ）〜（２ｎ）の各′移相量を設定
することによりビーム方向を制御するものである。
１ａ）〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ
）は移相器、 （３ａ）〜（３０）は移相器駆動回路、
（４ａ）〜（４Ω）は給電用伝送線路、（５）は制御
回路、（６）は送受信切替器、（７）は送信機、（８）
は受信機である。この電子走査アンテナは制御回路（５
）から制御信号な移相器駆動回Ｎ （３ａ）〜（３Ω）
に送り、移相器（２ａ）〜（２ｎ）の各′移相量を設定
することによりビーム方向を制御するものである。
第２図に平面アレーアンテナの素子配置を示す。第２図
においてＸは水平方向、ｙは垂直方間、 （Ｘａ）〜（
１ｎ）は素子番号を示す。ところで。
においてＸは水平方向、ｙは垂直方間、 （Ｘａ）〜（
１ｎ）は素子番号を示す。ところで。
従来のこの種アンテナにおいて、ビーム７１１ＥＩＥに
あたっては、電子計算機を用いてＢ＝２π／２ｐ（Ｐ：
ビット数）なる位相角を最小単位として。
あたっては、電子計算機を用いてＢ＝２π／２ｐ（Ｐ：
ビット数）なる位相角を最小単位として。
ディジタル的な位相変化を行なわしめるが、各アンテナ
素子には、第３図のような十Ｂ／２なる範囲の位相誤差
（量子化位相誤差）が生じ、このため、電子走査アンテ
ナの放射パターンにおいて特定の方向に大きなサイドロ
ーブが生する欠点があった。
素子には、第３図のような十Ｂ／２なる範囲の位相誤差
（量子化位相誤差）が生じ、このため、電子走査アンテ
ナの放射パターンにおいて特定の方向に大きなサイドロ
ーブが生する欠点があった。
この発明による電子走査アンテナは、前述の従来の欠点
を除去するため１％足の方向に大きなサイドローブな生
じさせる量子イヒ位相誤差を分散させるよう給電用伝送
想路の電気長を変化せしめるものである。
を除去するため１％足の方向に大きなサイドローブな生
じさせる量子イヒ位相誤差を分散させるよう給電用伝送
想路の電気長を変化せしめるものである。
第４図はこの発明の実施例を示すもので以下詳細に説明
する。
する。
第４図において、 （ｌａ）〜（和）は素子アンテナ、
（２ａ）〜（２０）は移送器、 （３ａ）〜（３０）
は移相器駆動回ｕ 、 （Ｕ） 〜（４ｎ）はｉ電相伝
送線路、 （５１ハｌｉｌ制御回路、（６）は送受信切
替器、（７）は送信ｆｆｌ 、 （８）は受信機、 （
ｃ＋ａ）〜（９ｎ）は位相調整器である。
（２ａ）〜（２０）は移送器、 （３ａ）〜（３０）
は移相器駆動回ｕ 、 （Ｕ） 〜（４ｎ）はｉ電相伝
送線路、 （５１ハｌｉｌ制御回路、（６）は送受信切
替器、（７）は送信ｆｆｌ 、 （８）は受信機、 （
ｃ＋ａ）〜（９ｎ）は位相調整器である。
このような構成において、１番目の素子アンテナ（１り
に係る移相器（２１）の入力信号の位相を、位相調整器
（９りを用いて１例えば送信機出力端の位相を基準とし
て、（１）式のように調整するｍ −αγ ・・・・・・・・・・・・
・・・ （１）ただし、αは任意定数、ｉ＝１．ｚ、・
・・。
に係る移相器（２１）の入力信号の位相を、位相調整器
（９りを用いて１例えば送信機出力端の位相を基準とし
て、（１）式のように調整するｍ −αγ ・・・・・・・・・・・・
・・・ （１）ただし、αは任意定数、ｉ＝１．ｚ、・
・・。
Ω１ｍは自然ｆｆ（１，２，・・・）である。
前記移相器（２１）の移相量を制御回路（５）からの制
御信号にて（２）式のように設定１”ると、素子アンテ
ナ（１１）に供給される信号の位相は（３）式となる。
御信号にて（２）式のように設定１”ると、素子アンテ
ナ（１１）に供給される信号の位相は（３）式となる。
ｍ
〔αγ −βｌ″ＪＢ ・・・・・・・・・
・・・・・・ （２）〔αγ２“−βｉ〕８−αγ２′
・・・・・・・・・・・・・・・ （３）ただし、 （
Ｘ）Ｂなる記号は、Ｘに一番近いＢで量子化されたティ
ジタル位相量をとることを、意味している。βはビーム
走査角に対応する定数。
・・・・・・ （２）〔αγ２“−βｉ〕８−αγ２′
・・・・・・・・・・・・・・・ （３）ただし、 （
Ｘ）Ｂなる記号は、Ｘに一番近いＢで量子化されたティ
ジタル位相量をとることを、意味している。βはビーム
走査角に対応する定数。
これより、電子走査アンテナ全体としての放射パターン
Ｅ （Ｕ）は、アンテナ素子間隔なｄ、伝搬定数をｋと
すれば（４）弐光表わさ肚、（４）式が最大となる主ロ
ープ方向は（５）式で表わさ扛る。
Ｅ （Ｕ）は、アンテナ素子間隔なｄ、伝搬定数をｋと
すれば（４）弐光表わさ肚、（４）式が最大となる主ロ
ープ方向は（５）式で表わさ扛る。
１１ 、 ｊｋｄｉｓ凰０θ ｊ〔αγ −β
ｉ〕８Ｅ（θ）＝Σ１１ｅ ｅ −１ Ｘｅ−Ｊａγ １−ま ただし、工１は１番目の素子アンテナの励振振幅。
ｉ〕８Ｅ（θ）＝Σ１１ｅ ｅ −１ Ｘｅ−Ｊａγ １−ま ただし、工１は１番目の素子アンテナの励振振幅。
Ｅ＝［αγ””−、＆ｉ：］ −（αγ −Ｉｉ〕で
ある。
ある。
θ＝ ｓｉｎ ” （＋）
更に（４）式に掲げたＢ＝［αγ”−／ｙｉ１Ｂ−〔α
γ２１−＃ｉ′３杯、＃相器の不連続性により生ずる量
子化位相誤差（Ｂが０ならＤもＯとなる）である。
γ２１−＃ｉ′３杯、＃相器の不連続性により生ずる量
子化位相誤差（Ｂが０ならＤもＯとなる）である。
この誤差について、第５図を用いて説明する。第５図に
おいて、γ０〜γ９は中心から（１１）〜（１ｉ＋９）
の素子までの距離を示す。Ｘ方向にビーム走査する場合
を考えると、 （１ｉ）〜（１ｉ＋９）の素子のビーム
走査に関する定数βは同じであるが、γ０〜γ９の距離
が異なるため、（５）式のＥの値が異なる値となり１位
相誤差が分散される。
おいて、γ０〜γ９は中心から（１１）〜（１ｉ＋９）
の素子までの距離を示す。Ｘ方向にビーム走査する場合
を考えると、 （１ｉ）〜（１ｉ＋９）の素子のビーム
走査に関する定数βは同じであるが、γ０〜γ９の距離
が異なるため、（５）式のＥの値が異なる値となり１位
相誤差が分散される。
ここで２位相分布の与え方について図を用いて説明する
。第６図は位相調整器にて与える位相分布を示す図であ
り１図中、Ｐは位相分布。
。第６図は位相調整器にて与える位相分布を示す図であ
り１図中、Ｐは位相分布。
ｘ、ｙ、ｚは直焚する軸であり、ｘ−ｙ平面がアンテナ
ボアサイド方向に直焚する面で、Ｚ軸が位相を表わすも
のである。各素子位置の位相を示す図であり、原点がＯ
の曲面になっている。次に、第６図に示す曲面のある断
面を考える。第７図は１１；ｆｒ面を示す図であり、ａ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の位相分布、Ｃ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の人力信号の位相分布を打
消す位相分布、ｄはビーム走査の移相量、ｅ゛は移相器
（２ａ）〜（２０）の位相分布Ｃとビーム走査の移相量
ｄを加えた位相分布、ｆはｅをティジタル化した位相分
布である。ａは移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の
位相分布で７式（１）で表わされるもので、位相調整器
にはこのａの分布を与える。Ｃは移相器（２ａ）〜（２
０）の入力信号を打消す位相分布で１式（２）の〔〕の
中の第１項αγ２″′ を示す位相分布であり、ｄはビ
ーム走査の移相量で式（２）の〔〕の中のβｉ・を示し
ている。 ｅはＣの移相分布とｄの位相分布を加えた分
布であり２式（２）の〔〕の中の分布を示すものである
。ｆはｅの分布をディジタル化したもので式（２）を表
わしている。よって１曲線ｆとａの合成が素子アンテナ
（１ａ）〜（１ｎ）に与えら肚る位相分布であるこの発
明によると、量子化位相誤差が分散され、特定方向に生
ずる大きなサイドローブを低減することができる。
ボアサイド方向に直焚する面で、Ｚ軸が位相を表わすも
のである。各素子位置の位相を示す図であり、原点がＯ
の曲面になっている。次に、第６図に示す曲面のある断
面を考える。第７図は１１；ｆｒ面を示す図であり、ａ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の位相分布、Ｃ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の人力信号の位相分布を打
消す位相分布、ｄはビーム走査の移相量、ｅ゛は移相器
（２ａ）〜（２０）の位相分布Ｃとビーム走査の移相量
ｄを加えた位相分布、ｆはｅをティジタル化した位相分
布である。ａは移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の
位相分布で７式（１）で表わされるもので、位相調整器
にはこのａの分布を与える。Ｃは移相器（２ａ）〜（２
０）の入力信号を打消す位相分布で１式（２）の〔〕の
中の第１項αγ２″′ を示す位相分布であり、ｄはビ
ーム走査の移相量で式（２）の〔〕の中のβｉ・を示し
ている。 ｅはＣの移相分布とｄの位相分布を加えた分
布であり２式（２）の〔〕の中の分布を示すものである
。ｆはｅの分布をディジタル化したもので式（２）を表
わしている。よって１曲線ｆとａの合成が素子アンテナ
（１ａ）〜（１ｎ）に与えら肚る位相分布であるこの発
明によると、量子化位相誤差が分散され、特定方向に生
ずる大きなサイドローブを低減することができる。
第１図は従来の電子定食アンテナを示す概略図、第２図
は平面アレーアンテナの素子配置を示す図、第３図は従
来のアンテナにおける量子化位相誤差を示す図、第４図
はこの発明によるアンテナの一実施例を示す概略図、第
５図は中心から素子までの距離を示Ｔの、第６図は位相
調整器に与える位相分布を示す図、第７図は第６図に示
す位相分布の断面図であり９図中（１ａ）〜（ｌＯ）は
素子アンテナ、 （２ａ）〜（２Ω）は移相器。 （３ａ）〜（３０）は移相器駆動回路、 （４ａ）〜（
４０）は給電用伝送線路、（５）は制御回路、（６）は
送受信切替器、（７）は送信機、（８）は受信機、 （
９ａ）〜（９Ω）は位相調整器、γ０〜γ９ は中心か
らの距離、ｘは水平方向、ｙは垂直方向を示す。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛野信− 第１図 第４図 第５図 を 第６図
は平面アレーアンテナの素子配置を示す図、第３図は従
来のアンテナにおける量子化位相誤差を示す図、第４図
はこの発明によるアンテナの一実施例を示す概略図、第
５図は中心から素子までの距離を示Ｔの、第６図は位相
調整器に与える位相分布を示す図、第７図は第６図に示
す位相分布の断面図であり９図中（１ａ）〜（ｌＯ）は
素子アンテナ、 （２ａ）〜（２Ω）は移相器。 （３ａ）〜（３０）は移相器駆動回路、 （４ａ）〜（
４０）は給電用伝送線路、（５）は制御回路、（６）は
送受信切替器、（７）は送信機、（８）は受信機、 （
９ａ）〜（９Ω）は位相調整器、γ０〜γ９ は中心か
らの距離、ｘは水平方向、ｙは垂直方向を示す。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛野信− 第１図 第４図 第５図 を 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の素子アンテナと、複数の素子アンテナそれぞれに
対応して設けられた複数の移相器と、上記複数の移相器
それぞれに対応して設けられた移相器駆動回路と、上記
移相器駆動回路にビーム方向に対応する制御信号を与え
る制御回路とを備え、送信機から送られてくるマイクロ
波信号に所要量の位相偏位を生じさせて主ビーム方向を
制御するようにした′電子走査アンテナにおい又、前記
移相器の入力信号位相を−αγ２０のように１位相調整
器で調整し、かつ各移相器の移相量を〔αγ２１−βｉ
）Ｂ なる値に設定することにより、ビーム走査時の量
子化位相誤差によって生するサイドローブな低減するよ
うにしたことを特徴とする電子走査アンテナ。 ンテナ中心からの距離、ｎはヒダ（１したアンテナの素
子数、ｉは不予アンテナの配列番号１ｍは自然数、 （
Ｘ）ＢはＸに最も近いＢで量子化したティジタル位相量
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012383A JPS59135905A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 電子走査アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012383A JPS59135905A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 電子走査アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59135905A true JPS59135905A (ja) | 1984-08-04 |
Family
ID=11741515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1012383A Pending JPS59135905A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 電子走査アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59135905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0573729U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-10-08 | アイワ株式会社 | 磁気ヘッド |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57154906A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | Electronic scanning antenna |
-
1983
- 1983-01-25 JP JP1012383A patent/JPS59135905A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57154906A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | Electronic scanning antenna |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0573729U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-10-08 | アイワ株式会社 | 磁気ヘッド |
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