JPS59143404A - 電子走査アンテナ - Google Patents
電子走査アンテナInfo
- Publication number
- JPS59143404A JPS59143404A JP1700383A JP1700383A JPS59143404A JP S59143404 A JPS59143404 A JP S59143404A JP 1700383 A JP1700383 A JP 1700383A JP 1700383 A JP1700383 A JP 1700383A JP S59143404 A JPS59143404 A JP S59143404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- phase shifter
- shifters
- shifter
- transmitter
- 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
Links
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ので、 （
１ａ）〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ
）は移相器、 （３ａ）〜（３ｎ）は移相器、１駆動回
路、 （４ａ）ν。
１ａ）〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ
）は移相器、 （３ａ）〜（３ｎ）は移相器、１駆動回
路、 （４ａ）ν。
（４ｎ）は給電用伝送線路、（５）は制御回路、（６）
は送受信切替器、（力は送信機、（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
を移相器％ｊｇ動回路（３ａ）〜（３ｎ）に送シ、移相
器（２ａ）〜（２ｎ）に各移相器を設定することによシ
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−握を示す。この図において、Ｘは水平
方向、ｙは垂直方向、 （１ａ）〜（１ｎ）は素子番号
を示す。
は送受信切替器、（力は送信機、（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
を移相器％ｊｇ動回路（３ａ）〜（３ｎ）に送シ、移相
器（２ａ）〜（２ｎ）に各移相器を設定することによシ
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−握を示す。この図において、Ｘは水平
方向、ｙは垂直方向、 （１ａ）〜（１ｎ）は素子番号
を示す。
ところで、従来のとの棟アンテナにおいて、ビーム走査
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、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±Ｂ ／’１なる範囲の位相誤差（量子
化位相誤差）が生じ。
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、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±Ｂ ／’１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ずる欠点があった。
定の方向に大きなサイドローブが生ずる欠点があった。
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、特定の方向に大きなサイドロープを生
じさせる量子化位相誤差を分散させるよう給電用伝送線
路の電気長を変化せしめるものである。
を除去するため、特定の方向に大きなサイドロープを生
じさせる量子化位相誤差を分散させるよう給電用伝送線
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Ω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、 、（Ｉａ）〜（１ｎ）は素子アンテ
ナ、−（２ａ）〜（２ｎ）は移相器、 （３ａ）（３ｎ
）は移イ目器駆動 ゛回路、 （４ａ）〜（４ｎ）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）〜（
９ｎ）は位相調整器である。
ナ、−（２ａ）〜（２ｎ）は移相器、 （３ａ）（３ｎ
）は移イ目器駆動 ゛回路、 （４ａ）〜（４ｎ）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）〜（
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（１１
）に係る移相器（２１）の入力信号の位相を。
）に係る移相器（２１）の入力信号の位相を。
位相調整器（９１）を用いて２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。
相を基準として、（１）式のように調整する。
−αｆ （ｒＪ ・・・・・・［
１まただし、αは任意定数、 １−１．２ 、・・・、
ｎ自然数（１，２，・・・）である。
１まただし、αは任意定数、 １−１．２ 、・・・、
ｎ自然数（１，２，・・・）である。
前記移相器（２１）の移相器を制御回路（５）からの制
御信号にて（２）式のように設定すると、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）式のように設定すると、素子アンテナ
（１１）に供給される信号の位相は（３）式となる。
〔αｆ （ｒ）−β１〕３ ・・・・・・（
２）〔αｆ（ｒ）−β１〕５ 一αｆ （ｒ） ・・・・・（３）ただ
し、［Ｘ］Ｂなる記号は、Ｘに一番近い。
２）〔αｆ（ｒ）−β１〕５ 一αｆ （ｒ） ・・・・・（３）ただ
し、［Ｘ］Ｂなる記号は、Ｘに一番近い。
Ｂでは子化されたディジタル位相敵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。
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
］ｌＣ（のけ、アンテナ素子間隔をｄ、伝搬定数をｋと
すれば（４）式で表わされ、（４）式が最大′となる主
ロープ方向は（６）式で表わされる。
］ｌＣ（のけ、アンテナ素子間隔をｄ、伝搬定数をｋと
すれば（４）式で表わされ、（４）式が最大′となる主
ロープ方向は（６）式で表わされる。
ただし、■土は１番目の素子アンテナの励撮搗幅。
Ｅ＝〔αｆ （ｒ）−β１〕３
−〔α ｆ（ｒノーβ １ 〕 ・・・
・・・（５）である。
・・・（５）である。
β
θ−５１ｎ（−） ・・・・・・（６）
ｄ 更に（４）式に掲げたＦｉ、、−［αｆ（ｒ）−β１］
３−１：αｆ（ｒ）−βｌ〕は、移相器の不連続性によ
シ生ずる量子化位相誤差（Ｂが０ならＤも０となる）で
ある。
ｄ 更に（４）式に掲げたＦｉ、、−［αｆ（ｒ）−β１］
３−１：αｆ（ｒ）−βｌ〕は、移相器の不連続性によ
シ生ずる量子化位相誤差（Ｂが０ならＤも０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ｐ ｒ ｏ−ｒ ９は中心から（１１）
〜（１１＋９ ）素子までの距離を示す。Ｘ方向にビー
ム走査する場合も考えると、 （１１）〜（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＃
ｒ ｏ” ｒ ９の距離が異なるため、（５）式のＥ
の値が異なる値となシ位相誤差が分散される。
〜（１１＋９ ）素子までの距離を示す。Ｘ方向にビー
ム走査する場合も考えると、 （１１）〜（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＃
ｒ ｏ” ｒ ９の距離が異なるため、（５）式のＥ
の値が異なる値となシ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
９１図中、Ｐは位相分布、Ｘ、７゜２は直交する軸であ
シ、Ｘ−Ｙ平面がアンテナボアサイト方向に直交する面
で、ｚ軸が位相を表わすものである。各素子位愈の位相
を示す図であシ。
。第６図は位相調整器にて与える位相分布を示す図であ
９１図中、Ｐは位相分布、Ｘ、７゜２は直交する軸であ
シ、Ｘ−Ｙ平面がアンテナボアサイト方向に直交する面
で、ｚ軸が位相を表わすものである。各素子位愈の位相
を示す図であシ。
原点が０の曲面となっている。次に、第６図に示す曲面
のある断面を考える。第７図は断面を示す図であり、ａ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の位相分布、Ｃ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入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１ｏｓｅは移相器
（２ａ）〜（２ｎ）の位相分布Ｃにビーム走査の移相ｌ
ｉｄを加えた位相分布、ｆはｅの位相分布をディジタル
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。
のある断面を考える。第７図は断面を示す図であり、ａ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力信号の位相分布、Ｃ
は移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入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１ｏｓｅは移相器
（２ａ）〜（２ｎ）の位相分布Ｃにビーム走査の移相ｌ
ｉｄを加えた位相分布、ｆはｅの位相分布をディジタル
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。
式（１）で表わされるもので９位相調整器にはとのａの
分布を与える。Ｃは移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力１
百号を打消す位相分布で１式（２）の〔〕の中の第１項
αｆ （ｒ）を示す位相分布であシ、ｄはビーム走査の
移相器で式（２）の〔〕の中のβｉを示している。
分布を与える。Ｃは移相器（２ａ）〜（２ｎ）の入力１
百号を打消す位相分布で１式（２）の〔〕の中の第１項
αｆ （ｒ）を示す位相分布であシ、ｄはビーム走査の
移相器で式（２）の〔〕の中のβｉを示している。
ｅはＣの位相分布とｄの位相分布を加えた分布であり１
式（２）の〔〕の中の分布を示すものである。
式（２）の〔〕の中の分布を示すものである。
ｆはθ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２曲ｉｆとａの合成が素子アンテナ（
１ａ）〜（１ｎ）に与えられる位相分布である。
している。よって２曲ｉｆとａの合成が素子アンテナ（
１ａ）〜（１ｎ）に与えられる位相分布である。
この発明冗よると、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。
できる。
第１図は従来の′中子走査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ト１゜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す図、第６
図は位相調整器に与える位相分布を示す図、第１図は第
６図に示す位相分布の断面図であり１図中、 （１ａ）
〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ）は移
相器、 （３ａ）〜（３ｎ）は移相器、駆動回路、 （
４ａ）〜（４ｎ）は給電用伝送線路、（５）は制御回路
、（６）は送受イ６切替器、（７）は送信機、（８）は
受信機、 （９ａ）〜（９ｎ）は位相調整器＃ ｒ ｏ
−ｒ ９は中心からの距ｒｉｍ ｔ 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２図 第４図 第５図 す 第６図
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す図、第６
図は位相調整器に与える位相分布を示す図、第１図は第
６図に示す位相分布の断面図であり１図中、 （１ａ）
〜（１ｎ）は素子アンテナ、 （２ａ）〜（２ｎ）は移
相器、 （３ａ）〜（３ｎ）は移相器、駆動回路、 （
４ａ）〜（４ｎ）は給電用伝送線路、（５）は制御回路
、（６）は送受イ６切替器、（７）は送信機、（８）は
受信機、 （９ａ）〜（９ｎ）は位相調整器＃ ｒ ｏ
−ｒ ９は中心からの距ｒｉｍ ｔ 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２図 第４図 第５図 す 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間に対応する制御信号を与え
る制御回路とを備え１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て、前記移
相器の入力信号位相を偶関数ｆ＜ｒ）により−αｆ（ｒ
）のように位相調整器で調整し、かつ各移相器の移相器
を〔αｆ（ｒＪ−β１〕おなる値に設定することによシ
。 ビーム走査時の量子化位相誤差によって生ずるサイドロ
ーブを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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1700383A JPS59143404A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 電子走査アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1700383A JPS59143404A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 電子走査アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143404A true JPS59143404A (ja) | 1984-08-17 |
Family
ID=11931825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1700383A Pending JPS59143404A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 電子走査アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143404A (ja) |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP1700383A patent/JPS59143404A/ja active Pending
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