JPS5928703A - マルチビ−ムアンテナ - Google Patents
マルチビ−ムアンテナInfo
- Publication number
- JPS5928703A JPS5928703A JP13853382A JP13853382A JPS5928703A JP S5928703 A JPS5928703 A JP S5928703A JP 13853382 A JP13853382 A JP 13853382A JP 13853382 A JP13853382 A JP 13853382A JP S5928703 A JPS5928703 A JP S5928703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- circuit
- elements
- beam width
- excited
- 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
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/002—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing at least two patterns of different beamwidth; Variable beamwidth antennas
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】
本発明は、ビーム幅の可変なマルチビームアンテナに係
り、特に、衛星を含む移動通信に好適なマルチビームア
ンテナに関する。
り、特に、衛星を含む移動通信に好適なマルチビームア
ンテナに関する。
従来、衛星間通信のような移動通信においては、静止衛
星に指向性の鋭いビームを用いたとき、移動衛星側には
、無指向性またはそｎに近いアンテナを用いるように、
片方の指向性を広くして双方のアンテナの方向合わせて
容易化する手段が用いられてきた。
星に指向性の鋭いビームを用いたとき、移動衛星側には
、無指向性またはそｎに近いアンテナを用いるように、
片方の指向性を広くして双方のアンテナの方向合わせて
容易化する手段が用いられてきた。
一方、最近の衛星の姿勢制御技術の進歩により、移動衛
星側にもビーム幅の狭い高利得のアンテナを用いて、よ
υ少ない電力で回線の品質全向上する方法も考えられる
。しかしながら、ビーム幅の狭いアンテナは、衛星の打
上げ時や、姿勢制御の不調時など通信回線の確保に不安
が生じる点問題であった。
星側にもビーム幅の狭い高利得のアンテナを用いて、よ
υ少ない電力で回線の品質全向上する方法も考えられる
。しかしながら、ビーム幅の狭いアンテナは、衛星の打
上げ時や、姿勢制御の不調時など通信回線の確保に不安
が生じる点問題であった。
本発明の目的は、移動衛星通信に適した、可変ビーム幅
マルチビームアンテナ’ｆｃ提供することにある。即ち
本発明によれば、移動衛星の打上げから所定の軌道に投
入までの間は、無指向性又は幅の広いビームを形成させ
て、打上げ時や相手を捕捉する際には、制御のための低
いデータ伝送速度で高信頼性な回線を設けるのに都合の
よいビームを発生させ、定常時には狭いビームでデータ
伝送速度を増したり、電力の節減全可能にすることを目
的とする。
マルチビームアンテナ’ｆｃ提供することにある。即ち
本発明によれば、移動衛星の打上げから所定の軌道に投
入までの間は、無指向性又は幅の広いビームを形成させ
て、打上げ時や相手を捕捉する際には、制御のための低
いデータ伝送速度で高信頼性な回線を設けるのに都合の
よいビームを発生させ、定常時には狭いビームでデータ
伝送速度を増したり、電力の節減全可能にすることを目
的とする。
従来のアレーアンテナにおいては、一般に、開白面積が
増すほどビーム幅が狭くなるのに対し、本発明の原理は
、アンテナ素子を球面上に配列して、各アンテナ素子の
位相を一定の規則で与えらと、励振素子の数を次第に増
したとき、最初ビーム幅が減じ、さらに励振素子数を増
したときビーム幅が逆に増加する事実の発見全もとにし
、これをビーム幅の制御に用いる。本原理は各アンテナ
素子の位相は、隣接素子位相差を最小にする配列または
、それに近い配列の場合に適用できる。
増すほどビーム幅が狭くなるのに対し、本発明の原理は
、アンテナ素子を球面上に配列して、各アンテナ素子の
位相を一定の規則で与えらと、励振素子の数を次第に増
したとき、最初ビーム幅が減じ、さらに励振素子数を増
したときビーム幅が逆に増加する事実の発見全もとにし
、これをビーム幅の制御に用いる。本原理は各アンテナ
素子の位相は、隣接素子位相差を最小にする配列または
、それに近い配列の場合に適用できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。マル
チビームアンテナ１は、半球面状導体ドーム２の表面に
多数個の円板状アンテナ素子３を接近させて配置したも
ので、円板状アンテナ素子３は、円偏波モードで動作し
、励振するアンテナ素子の数を可変にし、ビームの方向
のみならずビーム幅も可変にしたものである。
チビームアンテナ１は、半球面状導体ドーム２の表面に
多数個の円板状アンテナ素子３を接近させて配置したも
ので、円板状アンテナ素子３は、円偏波モードで動作し
、励振するアンテナ素子の数を可変にし、ビームの方向
のみならずビーム幅も可変にしたものである。
第２図〜第４図は、本発明のマルチビームアンテナの動
作説明図であって、第２図の２＠を軸にした立体角Ωの
円錐４内の球面２上のアンテナ素子を励振したときの立
体角Ωに対するアンテナの利得とビーム幅を第３図に示
す。なおこのときの各アンテナ素子の励振位相の設定ｆ
ｆ：第４図で説明する。ｚ軸上の下方に１点Ｐｉ定め、
Ｐ点で２軸に直交する百線全含み、夫々のアンチノー素
子の中心を通る平面５を考える。球面２と平面５の交線
に円偏波アンテナの、成る時刻における電流の向き、換
言すれば位相を合わせることにする。
作説明図であって、第２図の２＠を軸にした立体角Ωの
円錐４内の球面２上のアンテナ素子を励振したときの立
体角Ωに対するアンテナの利得とビーム幅を第３図に示
す。なおこのときの各アンテナ素子の励振位相の設定ｆ
ｆ：第４図で説明する。ｚ軸上の下方に１点Ｐｉ定め、
Ｐ点で２軸に直交する百線全含み、夫々のアンチノー素
子の中心を通る平面５を考える。球面２と平面５の交線
に円偏波アンテナの、成る時刻における電流の向き、換
言すれば位相を合わせることにする。
第３図の利得とビーム幅の曲線は、第４図のＰ点が無限
遠方にあり切断する平面５が平行な場合の位相設定の場
合についてａ」博したものである。
遠方にあり切断する平面５が平行な場合の位相設定の場
合についてａ」博したものである。
なおアンテナドームの直径は波長の２７倍の場合である
。アンテナは微細に分割１できるとしているが、励振ア
ンテナ素子を多くして行くと、ある点で利得が最大、ビ
ーム幅最小となシでらに励振素子数を増加、すなわち立
体角Ωを増力口すると、ビーム幅は、増加し、無指向性
の放射パタンに近づくことがわかる。
。アンテナは微細に分割１できるとしているが、励振ア
ンテナ素子を多くして行くと、ある点で利得が最大、ビ
ーム幅最小となシでらに励振素子数を増加、すなわち立
体角Ωを増力口すると、ビーム幅は、増加し、無指向性
の放射パタンに近づくことがわかる。
本発明はこの点に着目し、アンテナのビーム幅を変化す
るのに、球面上に配置したアンテナ素子の励振数を変え
る方法を基本として、高利得モードと、無指向性筐たけ
ワイドビームモードに切換え可能とするものである。
るのに、球面上に配置したアンテナ素子の励振数を変え
る方法を基本として、高利得モードと、無指向性筐たけ
ワイドビームモードに切換え可能とするものである。
全方向に対しできるだけ均一な放射を得るには、位相条
件を設定するための、第４図のＰＡは、球面２の中心か
らＺ １１６ｔｌの下方の無限遠Ａ１での間の適当な位
置に置かれる。
件を設定するための、第４図のＰＡは、球面２の中心か
らＺ １１６ｔｌの下方の無限遠Ａ１での間の適当な位
置に置かれる。
また火際の円板状アンテナ素子全便用する場合１ケのア
ンテナ素子の電力半値幅に相当するビーム角は６０ で
あり、半球面に対し１２ケ以上のアンテナ素子全配置励
振すれは、半球面の各方向に対し、利得変化を３ｄＢ以
内にすることができる。
ンテナ素子の電力半値幅に相当するビーム角は６０ で
あり、半球面に対し１２ケ以上のアンテナ素子全配置励
振すれは、半球面の各方向に対し、利得変化を３ｄＢ以
内にすることができる。
第５図は、本アンテナの給電回路の構成図を示す。給電
回路６に加えられる入力信号は可変インピーダンス整合
回路７が付加された線路８．４分の１波長インピーダン
ス変換回路９、を経て、１つの入力端子からアンテナ素
子の数だけ出力端子をもつ分配器１０に経て、円偏波励
振のためのノ・イブリッド回路１１を通る二つに分割さ
れ位相が９０’異なる信号が円板状アンテナ素子の直交
励振端子１２．１３にカロえらｒ５る。
回路６に加えられる入力信号は可変インピーダンス整合
回路７が付加された線路８．４分の１波長インピーダン
ス変換回路９、を経て、１つの入力端子からアンテナ素
子の数だけ出力端子をもつ分配器１０に経て、円偏波励
振のためのノ・イブリッド回路１１を通る二つに分割さ
れ位相が９０’異なる信号が円板状アンテナ素子の直交
励振端子１２．１３にカロえらｒ５る。
第６図は円板状アンテナ素子３の断面図であって、円板
状アンテナ素子の中心に支柱１４によりアースて几てい
る。
状アンテナ素子の中心に支柱１４によりアースて几てい
る。
励振アンテナ素子を」９択するには、分配器１０の制（
ｆＬ１端子１５により、Ｐ工Ｎダイオードスイッチの配
列１６’ｋＯＮ、ＯＦＦ￥ることにより行なう。イノピ
ーダンス変換回路に、１個の線路から一定の複数個の線
路にイノピーダンス変換するためのものである。捷た可
変インピーダンス亥換回路７は、分配器１０の接続数を
上記の値から変化したとき、接ｆｆ数に応じて、線路の
２． 、１．等の位置にリアクタンスクｒ接続して整
合を取るためのもので、制御端子１７により、制御てｎ
る。
ｆＬ１端子１５により、Ｐ工Ｎダイオードスイッチの配
列１６’ｋＯＮ、ＯＦＦ￥ることにより行なう。イノピ
ーダンス変換回路に、１個の線路から一定の複数個の線
路にイノピーダンス変換するためのものである。捷た可
変インピーダンス亥換回路７は、分配器１０の接続数を
上記の値から変化したとき、接ｆｆ数に応じて、線路の
２． 、１．等の位置にリアクタンスクｒ接続して整
合を取るためのもので、制御端子１７により、制御てｎ
る。
本発明のマルチビームアンテナではワイドビームモード
で動作させるとき球面上のすべてのアンテナ素子を励振
してもよいが、１ケのアンテナ素子のビーム幅と、全素
子数との関係により飛び飛びに励振でせてもよい。
で動作させるとき球面上のすべてのアンテナ素子を励振
してもよいが、１ケのアンテナ素子のビーム幅と、全素
子数との関係により飛び飛びに励振でせてもよい。
また半球面アンテナアレーを２つ用いれば全周方向のビ
ームを発生することも可能である。
ームを発生することも可能である。
本発明によればビーム幅を可変にすることができる結果
、移動通信等において、相手のアンテナ方向を捕捉する
場合と、定常時のデータ伝送量の増大又は、消費電力の
節減が可能になるなどの効果が得られる。
、移動通信等において、相手のアンテナ方向を捕捉する
場合と、定常時のデータ伝送量の増大又は、消費電力の
節減が可能になるなどの効果が得られる。
第１図は、本発明の一実施例を示すマルチビームアンテ
ナの外観図、第２図〜第４図は、本発明の実施例におけ
る動作説明図、第５図は本発明の実施例で用いる給電回
路、第６図は円板状アンテナの断面図である。
ナの外観図、第２図〜第４図は、本発明の実施例におけ
る動作説明図、第５図は本発明の実施例で用いる給電回
路、第６図は円板状アンテナの断面図である。
Claims (1)
- １、球面上に配列した多数のアンテナ素子と、該アンテ
ナ素子から一定数のアンテナ素子を選択して給電し、励
振する該アンテナ素子の組合わせによってビーム方向を
可変にしたマルチビームアンテナにおいて、ビーム幅を
拡大するとき、励振する前記アンテナ素子の数を変化は
せるとともに運動してインピーダンスの変化する可変イ
ンピーダンス整合回路を設けたこと全特徴とするマルチ
ビームアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13853382A JPS5928703A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | マルチビ−ムアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13853382A JPS5928703A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | マルチビ−ムアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928703A true JPS5928703A (ja) | 1984-02-15 |
Family
ID=15224374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13853382A Pending JPS5928703A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | マルチビ−ムアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928703A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60236303A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Nec Corp | アンテナ |
| JPH02309704A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Nec Corp | アレイアンテナ |
| EP0596784A1 (fr) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Thomson-Csf | Antenne pour radar notamment de désignation et de trajectographie |
| EP1340323A4 (en) * | 2000-09-11 | 2004-12-29 | Allan Wegner | WIRELESS COMMUNICATION NETWORK |
| JP2015201790A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 三菱電機株式会社 | アレイアンテナ装置及び移動局通信システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116844A (ja) * | 1974-08-01 | 1976-02-10 | Tokyo Daigaku | Denshisosaantena |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP13853382A patent/JPS5928703A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116844A (ja) * | 1974-08-01 | 1976-02-10 | Tokyo Daigaku | Denshisosaantena |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60236303A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Nec Corp | アンテナ |
| JPH02309704A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Nec Corp | アレイアンテナ |
| EP0596784A1 (fr) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Thomson-Csf | Antenne pour radar notamment de désignation et de trajectographie |
| FR2697949A1 (fr) * | 1992-11-06 | 1994-05-13 | Thomson Csf | Antenne pour radar notamment de désignation et de trajectographie. |
| US5424748A (en) * | 1992-11-06 | 1995-06-13 | Thomson-Csf | Radar antenna suitable for designation and trajectography radar |
| EP1340323A4 (en) * | 2000-09-11 | 2004-12-29 | Allan Wegner | WIRELESS COMMUNICATION NETWORK |
| JP2015201790A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 三菱電機株式会社 | アレイアンテナ装置及び移動局通信システム |
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