JPS5944105A - アンテナ給電装置 - Google Patents
アンテナ給電装置Info
- Publication number
- JPS5944105A JPS5944105A JP15480582A JP15480582A JPS5944105A JP S5944105 A JPS5944105 A JP S5944105A JP 15480582 A JP15480582 A JP 15480582A JP 15480582 A JP15480582 A JP 15480582A JP S5944105 A JPS5944105 A JP S5944105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- matrix
- output
- stage
- hybrid
- 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.)
- Granted
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
- H01Q3/40—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 phasing matrix
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】
〔発明の技術分野〕
本発明はマルチビーム平面アレイアンテナ全能率良く給
電し得る簡易な構成で実用性の高いアンテナ給電装置に
関する。
電し得る簡易な構成で実用性の高いアンテナ給電装置に
関する。
マルチビーム平面アレイアンテナは、多機能レーダや衛
星搭載用等のアンテナとして重要な役割ｐを果すもので
、従来よシ釉々技術開発が進められている。第１図は従
来の代表的な平面アレイアンテナと、その給ＩＫ装置１
−ｉｋ示す概略椙成図であシ、複数のアンテナエレメン
ト””’１１＋１−１ｓ〜１−ｍｎ ｋ （Ｍ行ＸＮ列
）に平面配列として平面プレイアンテナ１が構成さ２’
している。しかしてこの平面アレイアンテナｌの出力に
、水平方向（行方向）ビーム形成用の給電回路２−１゜
２−２〜２−ｎを接続し、更にこれらの給電回路２−１
１２−２〜２−ｎの出力に垂直方向（列方向）ビーム形
成用の給電回路Ｊ−１＋３−２〜３−ｍを接続して、前
記マルチビーム平面アレイアンブナ１に対する給電装置
が構成されている。上記各給゛亀回路２，３は、所謂リ
ニアレイレ用のマルチビームアンテナ給電用のもので、
その構成としてＬルンズ給′亀回路、プラスマトリック
ス鞄′亀回路、パトラマトリックス給電回路等が知られ
ている。中でも、第２図に示すパトラマトリックス？／
＠電回路は無損失型のものとして注目されている。
星搭載用等のアンテナとして重要な役割ｐを果すもので
、従来よシ釉々技術開発が進められている。第１図は従
来の代表的な平面アレイアンテナと、その給ＩＫ装置１
−ｉｋ示す概略椙成図であシ、複数のアンテナエレメン
ト””’１１＋１−１ｓ〜１−ｍｎ ｋ （Ｍ行ＸＮ列
）に平面配列として平面プレイアンテナ１が構成さ２’
している。しかしてこの平面アレイアンテナｌの出力に
、水平方向（行方向）ビーム形成用の給電回路２−１゜
２−２〜２−ｎを接続し、更にこれらの給電回路２−１
１２−２〜２−ｎの出力に垂直方向（列方向）ビーム形
成用の給電回路Ｊ−１＋３−２〜３−ｍを接続して、前
記マルチビーム平面アレイアンブナ１に対する給電装置
が構成されている。上記各給゛亀回路２，３は、所謂リ
ニアレイレ用のマルチビームアンテナ給電用のもので、
その構成としてＬルンズ給′亀回路、プラスマトリック
ス鞄′亀回路、パトラマトリックス給電回路等が知られ
ている。中でも、第２図に示すパトラマトリックス？／
＠電回路は無損失型のものとして注目されている。
しかして、上記パトラマトリックス給電回路は第２図に
８端子型の構成を示すように、交差方向に９０°、瞬接
方向に００の位相特性を有する４つのハイブリッド（図
中・印）と、４５°の位相特性を有する４つの固定移相
器（図中Ｏ印）とによ多構成された１段目のハイブリッ
ドカッグラ４．２つのハイブリッドと、ａπおよび一８ の位相特性を有する２つの固定移相器とによ多構成さｎ
た２段目の第１および第２のハイブリッドカップラ５
Ｊ＋ 、 ５ ｂ、そして、各々ハイブリッドを備えた
３段目の４つのハイブリッドカッグラ６８〜６ｄとによ
って構成さ扛る。このようなパトラマトリックス給電回
路を水平方向および垂直方向にマトリックス状に接続し
て（ＭｘＮ）なるマルチビーム全形成子／）給電装置が
実現される。
８端子型の構成を示すように、交差方向に９０°、瞬接
方向に００の位相特性を有する４つのハイブリッド（図
中・印）と、４５°の位相特性を有する４つの固定移相
器（図中Ｏ印）とによ多構成された１段目のハイブリッ
ドカッグラ４．２つのハイブリッドと、ａπおよび一８ の位相特性を有する２つの固定移相器とによ多構成さｎ
た２段目の第１および第２のハイブリッドカップラ５
Ｊ＋ 、 ５ ｂ、そして、各々ハイブリッドを備えた
３段目の４つのハイブリッドカッグラ６８〜６ｄとによ
って構成さ扛る。このようなパトラマトリックス給電回
路を水平方向および垂直方向にマトリックス状に接続し
て（ＭｘＮ）なるマルチビーム全形成子／）給電装置が
実現される。
ところが、このようにしてバトンマトリックスをマトリ
ックス状に接麻してＭ成される給電装置にあっては、例
えば（ＮＸＮ）”Ｔ’而面レイアンテナに給電する場合
、Ｎ ’ ｌｏｇ２ Ｎ個のカップラおよび移相器を必
要とする。ちなりにブラマトリックスを用いた給電装置
ではｐＪ２個のカップ２および移相器全必要とする。従
って、その１７４成が大規模、複雑化する。また衛星搭
載用アンテナにあっては、（ＮＸＮ）平面に訃ける全て
のビームを必要とするとは限らないが、上述した構成に
よると全ての方向にそれぞれビームが合成されるので、
給電回路の不必要なビーム端子を整合終端する等の工夫
を必要とした。しかも、このように不必要なビーム端子
を整合終端することは、上記不必要なビームに対しても
給電回路を構成していることを襲味し、乾電能率が悪い
と云う問題金有していた。
ックス状に接麻してＭ成される給電装置にあっては、例
えば（ＮＸＮ）”Ｔ’而面レイアンテナに給電する場合
、Ｎ ’ ｌｏｇ２ Ｎ個のカップラおよび移相器を必
要とする。ちなりにブラマトリックスを用いた給電装置
ではｐＪ２個のカップ２および移相器全必要とする。従
って、その１７４成が大規模、複雑化する。また衛星搭
載用アンテナにあっては、（ＮＸＮ）平面に訃ける全て
のビームを必要とするとは限らないが、上述した構成に
よると全ての方向にそれぞれビームが合成されるので、
給電回路の不必要なビーム端子を整合終端する等の工夫
を必要とした。しかも、このように不必要なビーム端子
を整合終端することは、上記不必要なビームに対しても
給電回路を構成していることを襲味し、乾電能率が悪い
と云う問題金有していた。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、真に必要とするビームに対する
給電回路のみを構成して給電能率の向上と構成の商略化
を図ることのできる実用性の高いアンテナ給電装置を提
供することにある。
の目的とするところは、真に必要とするビームに対する
給電回路のみを構成して給電能率の向上と構成の商略化
を図ることのできる実用性の高いアンテナ給電装置を提
供することにある。
本発明は平面アレイアンテナに対して、列方向ビーム形
成用のバトンマトリックスと行方向ビーム形成用バトン
マトリックスの各段のハイブリッドカップラを、その１
段目よｐ交互に接続し、ｎ段目の所定の組の出力を所定
の位相差を以って合成するように給電系を構成し、これ
によって必要とするビームに対してのみ効率良く給電す
るようにしたものである。
成用のバトンマトリックスと行方向ビーム形成用バトン
マトリックスの各段のハイブリッドカップラを、その１
段目よｐ交互に接続し、ｎ段目の所定の組の出力を所定
の位相差を以って合成するように給電系を構成し、これ
によって必要とするビームに対してのみ効率良く給電す
るようにしたものである。
従って本発明によれば、不必要なビーム端子の出力を必
要とするビーム端子に適宜合成できるので、無駄な給電
回路を形成することがなく、従ってその構成の簡略化と
給電能率の向上全図ることができる。また本発明によれ
ば（ＮＸＮ）の平面アレイアンテナで得る所望ビーム数
ヲにとした場合、略Ｎ” ｌｏｇ２〜へ一個のハイブリ
ッドと移相器とによって給［ル回路を簡易に実現でき、
最終段の位相差を以った出力合成における上記位相差の
調整によって、ビーム方向のステアリングが可能となる
等の効果が奏せられる。
要とするビーム端子に適宜合成できるので、無駄な給電
回路を形成することがなく、従ってその構成の簡略化と
給電能率の向上全図ることができる。また本発明によれ
ば（ＮＸＮ）の平面アレイアンテナで得る所望ビーム数
ヲにとした場合、略Ｎ” ｌｏｇ２〜へ一個のハイブリ
ッドと移相器とによって給［ル回路を簡易に実現でき、
最終段の位相差を以った出力合成における上記位相差の
調整によって、ビーム方向のステアリングが可能となる
等の効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。
。
第３図は実施例装置の概略構成し１で、ここでは（８Ｘ
８）のアンテナエレメントを６１列した平面アレイアン
テナ１１の給゛ｆシ装置が示される。
８）のアンテナエレメントを６１列した平面アレイアン
テナ１１の給゛ｆシ装置が示される。
しかして、との給電装置は水平方向ビーム形成用のパト
ラマトリックス１２と、垂直方向ビーム形成用のパトラ
マトリックス１３とを用いて構成されるが、ここでは各
パトラマトリックス１２．１３の各段のハイブリッドカ
ップラをその１段目より順に交互に接続されている。
ラマトリックス１２と、垂直方向ビーム形成用のパトラ
マトリックス１３とを用いて構成されるが、ここでは各
パトラマトリックス１２．１３の各段のハイブリッドカ
ップラをその１段目より順に交互に接続されている。
即ち平面アレイアンテナ１１の出力には前記バトンマト
リックス１２０１段目のノ・イブリッドカッグラ１２１
１が列対応してそ１１．それ接続され、これらのハイブ
リッドカップラ１２ａの各出力に、前記パトラマトリッ
クス１３の１段目のハイブリッドカップラ１３ｍが行対
比、シて接続されている。これにょυ、前記（８×８）
のアンテナ出力に対する給電系が、＜４Ｘ４）づつの４
つの組に分けられている。しかして成る組の前記ハイブ
リッドカップラ１３ａの出方にはｍＪ記バトンマトリッ
クス１２の２段目のハイブリッドカップラ１２ｂが接続
さ扛、そのハイブリッドカップラ１２ｂの出力には前記
他方のパトラマトリックス１３の２段目のハイブリッド
カップラ１３ｂが接続されている。これによって上記組
の（４ｘ４）のアンテナ給電系が（２Ｘ２）からなる４
組のアンテナ給電系に分けらｎている。そして更に、こ
れらの組のうち、成る組の前記ハイブリッドカップラ１
３ｂの出力には、前記パトラマトリックス１２の３段目
のハイブリッドカップラ１２Ｃが接続され、更にその出
力には他方のパトラマトリックス１３の３段目のハイブ
リッドカップ２１３ｃが接続されている。
リックス１２０１段目のノ・イブリッドカッグラ１２１
１が列対応してそ１１．それ接続され、これらのハイブ
リッドカップラ１２ａの各出力に、前記パトラマトリッ
クス１３の１段目のハイブリッドカップラ１３ｍが行対
比、シて接続されている。これにょυ、前記（８×８）
のアンテナ出力に対する給電系が、＜４Ｘ４）づつの４
つの組に分けられている。しかして成る組の前記ハイブ
リッドカップラ１３ａの出方にはｍＪ記バトンマトリッ
クス１２の２段目のハイブリッドカップラ１２ｂが接続
さ扛、そのハイブリッドカップラ１２ｂの出力には前記
他方のパトラマトリックス１３の２段目のハイブリッド
カップラ１３ｂが接続されている。これによって上記組
の（４ｘ４）のアンテナ給電系が（２Ｘ２）からなる４
組のアンテナ給電系に分けらｎている。そして更に、こ
れらの組のうち、成る組の前記ハイブリッドカップラ１
３ｂの出力には、前記パトラマトリックス１２の３段目
のハイブリッドカップラ１２Ｃが接続され、更にその出
力には他方のパトラマトリックス１３の３段目のハイブ
リッドカップ２１３ｃが接続されている。
また前記（８ｘ８）のアンテナニレメントラ備えた平面
アレイアンテナ１１において給電可能な（８ｘ８）のア
ンテナビームに対して、所望とするアンテナビームが５
ｊｊ ’１つたとき、その仕様に応じて、不必搬なアン
テナビームの給ｔ’にやめるへ＜、ｍＪ記各段における
ハイブリッドカップ’７１３ａ、１３ｂの所定の組を為
す出力が移相合成回路１４ａ、１４ｂ、１４Ｃにてそれ
ぞ１所定の位相差金具って合成され、るようになってい
る。これにより、その組に対応したアンテナビームの組
のうち、所望とする１つのアンテナビームに対してのみ
効果的に、つ凍り無損失で能率良く給電できるようにな
っている。
アレイアンテナ１１において給電可能な（８ｘ８）のア
ンテナビームに対して、所望とするアンテナビームが５
ｊｊ ’１つたとき、その仕様に応じて、不必搬なアン
テナビームの給ｔ’にやめるへ＜、ｍＪ記各段における
ハイブリッドカップ’７１３ａ、１３ｂの所定の組を為
す出力が移相合成回路１４ａ、１４ｂ、１４Ｃにてそれ
ぞ１所定の位相差金具って合成され、るようになってい
る。これにより、その組に対応したアンテナビームの組
のうち、所望とする１つのアンテナビームに対してのみ
効果的に、つ凍り無損失で能率良く給電できるようにな
っている。
つまシ、本発明に係るアンテナ給゛胤装置は、従来のよ
うに名エレメントに位相差全与えて一度に合成するもの
とは異な少、その給電系の合成ｌ１ｉＪ能な初期の段階
でエレメント出力を合成し、この結果、不必要な鞄亀系
ｋｍ成しｌいよつにしたものである。従って、このよう
にして組成系全構成してなる本装置によれば、所望とす
るビーム数Ｋに応じてハイブリッドカップラを縦続に接
続し、所定段の出力において定めら肛た位相差を与えて
合成すればよいので、移相器およびハイブリッド２ Ｎ
” ｌｏｇ２ ノア個用いｎばよく、その構成の大幅な
簡略化を図Ｖ得る。しかも無駄な給電系がなく、そのエ
レメント端子全整合終端することも必要ないので、限ら
肛た低力全有効に利用して能率良くアンテナビームに給
電することが可能となる等の効果が会せら扛る。
うに名エレメントに位相差全与えて一度に合成するもの
とは異な少、その給電系の合成ｌ１ｉＪ能な初期の段階
でエレメント出力を合成し、この結果、不必要な鞄亀系
ｋｍ成しｌいよつにしたものである。従って、このよう
にして組成系全構成してなる本装置によれば、所望とす
るビーム数Ｋに応じてハイブリッドカップラを縦続に接
続し、所定段の出力において定めら肛た位相差を与えて
合成すればよいので、移相器およびハイブリッド２ Ｎ
” ｌｏｇ２ ノア個用いｎばよく、その構成の大幅な
簡略化を図Ｖ得る。しかも無駄な給電系がなく、そのエ
レメント端子全整合終端することも必要ないので、限ら
肛た低力全有効に利用して能率良くアンテナビームに給
電することが可能となる等の効果が会せら扛る。
しかも、合成段階においてエレメント出力間の位相差全
調整することによって、そのビーム方向をステアリング
することも容易であシ、その効果は非富に太きい。そし
て、真に必要とするアンテナビーム全正確に、且つｍ」
易ＶＣ得ることができる等の実用上絶大なる効果がイ（
ｔら）Ｌる。
調整することによって、そのビーム方向をステアリング
することも容易であシ、その効果は非富に太きい。そし
て、真に必要とするアンテナビーム全正確に、且つｍ」
易ＶＣ得ることができる等の実用上絶大なる効果がイ（
ｔら）Ｌる。
ところで、上記存ン成１のバトンマトリックス１２゜１
３によるアンテナビーム会社のアルゴリズムは次のよう
に与えられる。第４囚ｔユアンテナエレメントの配夕Ｉ
ｊ栴成孕示すものであ’）ｓ（Ｎ１×Ｎ２ ）なる素子
数に持つものとする。しかして今、所望とするアンテナ
ビームの形状を表現するマトリックスが次のように表現
されるものこのマトリックス人におい−（、必要なビー
ムに対する要素ａｌｌが「１」で与えら牡、不必要なビ
ームに対応する要素ａｉｊが「０」で与えら肛るものと
する。この場合、各段階における無駄な給電系を除いた
合成は、次のステップにて表わされる。
３によるアンテナビーム会社のアルゴリズムは次のよう
に与えられる。第４囚ｔユアンテナエレメントの配夕Ｉ
ｊ栴成孕示すものであ’）ｓ（Ｎ１×Ｎ２ ）なる素子
数に持つものとする。しかして今、所望とするアンテナ
ビームの形状を表現するマトリックスが次のように表現
されるものこのマトリックス人におい−（、必要なビー
ムに対する要素ａｌｌが「１」で与えら牡、不必要なビ
ームに対応する要素ａｉｊが「０」で与えら肛るものと
する。この場合、各段階における無駄な給電系を除いた
合成は、次のステップにて表わされる。
先ず第１ステツプとして、Ａの要素月ｊが全て「０」で
あれば−１その対応するアンテナアレイ出力（またはハ
イプツト出力） ｋ−ｆ：ｔＬぞ牡終端することによっ
て、その合成が光子する。しかし、要素ａＩｊの少なく
とも１つが「１」で表わさ扛る場合には、ｌＪ記マトリ
ックスＡ’に２つのマトリックスＡ’、Ａ’ に分８ｒ
ｆする。これらのマトリックスＡ’、Ａ’はｑを０．１
．２−”／、とし次に前記アンテナ出方またはハイブリ
ッド出力を各行毎に合成配分するハイブリッド全構成Ｘ
’＝ （ｘｎｌ、 Ｎｉ１／’ ＋ｑ ）ここで上記へ
〇はｘｏに対応し、またＡ′はＸ′に対応する。つまり
、Ａｏで示されるビームはＸｏの出力端子のみ用いて合
成でき、またＡ′で示されるビームはＸ′の出力端子を
用いて合成できる。尚、ここでの貌明において、上記記
号”＋ｊ は本来、アンテナエレメントの配列を表わ
すものであるが、ハイブリッドの出刃の配列も同様であ
ることがら、同じ記号を用いて示しである。以上によっ
て、列方向のビームに対する合成が示され、Ａｊ ｔの
全ての要素がｒＯＪであるとき、その対応した出力Ｘｊ
１の全ての端子を終端し、それ以後の合成を中止する。
あれば−１その対応するアンテナアレイ出力（またはハ
イプツト出力） ｋ−ｆ：ｔＬぞ牡終端することによっ
て、その合成が光子する。しかし、要素ａＩｊの少なく
とも１つが「１」で表わさ扛る場合には、ｌＪ記マトリ
ックスＡ’に２つのマトリックスＡ’、Ａ’ に分８ｒ
ｆする。これらのマトリックスＡ’、Ａ’はｑを０．１
．２−”／、とし次に前記アンテナ出方またはハイブリ
ッド出力を各行毎に合成配分するハイブリッド全構成Ｘ
’＝ （ｘｎｌ、 Ｎｉ１／’ ＋ｑ ）ここで上記へ
〇はｘｏに対応し、またＡ′はＸ′に対応する。つまり
、Ａｏで示されるビームはＸｏの出力端子のみ用いて合
成でき、またＡ′で示されるビームはＸ′の出力端子を
用いて合成できる。尚、ここでの貌明において、上記記
号”＋ｊ は本来、アンテナエレメントの配列を表わ
すものであるが、ハイブリッドの出刃の配列も同様であ
ることがら、同じ記号を用いて示しである。以上によっ
て、列方向のビームに対する合成が示され、Ａｊ ｔの
全ての要素がｒＯＪであるとき、その対応した出力Ｘｊ
１の全ての端子を終端し、それ以後の合成を中止する。
そして、上記終端がなされない端子に対しては、−次元
アレイにおけるパトラマトリックスの合成アルゴリズム
に従って移相器を挿入する。この移相器の挿入圧ついて
は後述する。しかるのち、今度は行方向のビーム合成を
次のようにして行う、先ず、先に定義したマトリックス
ＡＪ Ｈ口＝０．１ ）を２つのマトリックスａｏ ３
１． Ａ山に分解する。ｊｔなる２つのマトリックスに
分解する。そして、これらのノ・イブリッド出力をも列
毎に合成配分するハイブリッドを構成し、そのノ）イブ
リッドの出力の組ｘＪＩ ｔ、 ２つに分ける。つまシ
ｊｔ＝００ときには ｘ”’ ＝ ［ｘ １． 、］ Ｘ“’ ＝〔ｘｑ＋ＮｘＡ、 ｑ 〕ｉｘ、ｊｔ
ｉｌ、ｊｔ とする。ここで、Ａ がＸ に対応する。
アレイにおけるパトラマトリックスの合成アルゴリズム
に従って移相器を挿入する。この移相器の挿入圧ついて
は後述する。しかるのち、今度は行方向のビーム合成を
次のようにして行う、先ず、先に定義したマトリックス
ＡＪ Ｈ口＝０．１ ）を２つのマトリックスａｏ ３
１． Ａ山に分解する。ｊｔなる２つのマトリックスに
分解する。そして、これらのノ・イブリッド出力をも列
毎に合成配分するハイブリッドを構成し、そのノ）イブ
リッドの出力の組ｘＪＩ ｔ、 ２つに分ける。つまシ
ｊｔ＝００ときには ｘ”’ ＝ ［ｘ １． 、］ Ｘ“’ ＝〔ｘｑ＋ＮｘＡ、 ｑ 〕ｉｘ、ｊｔ
ｉｌ、ｊｔ とする。ここで、Ａ がＸ に対応する。
しかるのち、Ａ””’ （ｉ ＃ ｊ ＝ ０．１ ）
ｌｄ次の３つの形態をとるから、その形態に応じて出力
端子を処理する。先ずｈ”Ｊ” ＝ （０） ％つまシ
全ての要素が「０」である場合には、対応する端子Ｘ”
”’に終端し、それ以後の合成を中止す！ｔｊす る。またＡ１ のうち、１つの要素だけが［月の場合に
は、対応するＸ”ｌｊｌの端子に所定の移相器全挿入し
、全ての出力を合成して所望とするアンテナビームを得
る。但し、上６Ｑ移相器の移相量についても前述した列
方向のビーム合成における位相量と共に後述する。また
、Ａｉ、 ｌ ｊｔのうち、２つ以上の要素が「１」で
ある場合には、Ａ ケＡ％Ｘ ’ １ ｒ Ｊ Ｉを
Ｘと着像し、Ｘの各’ｔｕｂ 端子に所定の移相器を挿入する。そして、ＡがＩＸＩよ
り大きなマトリックスである場合には、その次の段にお
いて前述した合成処理をその最初から行う。このように
して、各段毎にビームの合成を行い、不必要なアンテナ
ビームに対応する端子については、その時点で逐次、終
端または所定の位相差を以って合成し、無駄な給電系の
生成全阻止する。
ｌｄ次の３つの形態をとるから、その形態に応じて出力
端子を処理する。先ずｈ”Ｊ” ＝ （０） ％つまシ
全ての要素が「０」である場合には、対応する端子Ｘ”
”’に終端し、それ以後の合成を中止す！ｔｊす る。またＡ１ のうち、１つの要素だけが［月の場合に
は、対応するＸ”ｌｊｌの端子に所定の移相器全挿入し
、全ての出力を合成して所望とするアンテナビームを得
る。但し、上６Ｑ移相器の移相量についても前述した列
方向のビーム合成における位相量と共に後述する。また
、Ａｉ、 ｌ ｊｔのうち、２つ以上の要素が「１」で
ある場合には、Ａ ケＡ％Ｘ ’ １ ｒ Ｊ Ｉを
Ｘと着像し、Ｘの各’ｔｕｂ 端子に所定の移相器を挿入する。そして、ＡがＩＸＩよ
り大きなマトリックスである場合には、その次の段にお
いて前述した合成処理をその最初から行う。このように
して、各段毎にビームの合成を行い、不必要なアンテナ
ビームに対応する端子については、その時点で逐次、終
端または所定の位相差を以って合成し、無駄な給電系の
生成全阻止する。
ところで、前述したビーム合成におりる移相量や、その
伝達マトリックス、ステアリング信局の個は次のように
して求められる。但し、基本的には一次元アレイに対す
るパトラマトリックスで与えられるものと同様である。
伝達マトリックス、ステアリング信局の個は次のように
して求められる。但し、基本的には一次元アレイに対す
るパトラマトリックスで与えられるものと同様である。
今、アンテナエレメントの出力Ｘｎｌ、ｎ２に注目する
と、ψ１．ψ、方向へステアリングしたアンテナビーム
のプレイファクター特性は、ｎ２ψ２）） として示される。但し、アンテナエレメントのピッチｄ
が、ｄ＝λ／２で示さｆ’Ｌるとき’Ｐ １ ＝ ２ｔ
ｒ−、ｃｏｓ／？°０°Ｓ戸ψ２；２π−ｃｏｓθ・ｓ
ｉｎφ λ で示されるものとする。ここで、アンテナビームをψ１
．ψ２空間において離散的にステアリングツーるものと
し、 で表わすとすれば、上述したファクター特性はとして示
される。但し １ ２π （−） ＝ ｅｘｐ（ｊ −） Ｎ Ｎ である。従って、パトラマトリックスにおけろ合成は、
Ｘｎｔ”ｚｋ出力とするアンブナボートと、Ａｋｌに２
ｉ出力とするビームボー１との間の伝達１１等性と着像
すことができるから、こｔ′１２を分釉すｆｌ、ばよい
。そして、この分解の各段階で、前述したハイブリッド
間の移相量、ハイブリッド出力合成時の位相差ｆｃＮ−
出するよりＫす才１ばよい。
と、ψ１．ψ、方向へステアリングしたアンテナビーム
のプレイファクター特性は、ｎ２ψ２）） として示される。但し、アンテナエレメントのピッチｄ
が、ｄ＝λ／２で示さｆ’Ｌるとき’Ｐ １ ＝ ２ｔ
ｒ−、ｃｏｓ／？°０°Ｓ戸ψ２；２π−ｃｏｓθ・ｓ
ｉｎφ λ で示されるものとする。ここで、アンテナビームをψ１
．ψ２空間において離散的にステアリングツーるものと
し、 で表わすとすれば、上述したファクター特性はとして示
される。但し １ ２π （−） ＝ ｅｘｐ（ｊ −） Ｎ Ｎ である。従って、パトラマトリックスにおけろ合成は、
Ｘｎｔ”ｚｋ出力とするアンブナボートと、Ａｋｌに２
ｉ出力とするビームボー１との間の伝達１１等性と着像
すことができるから、こｔ′１２を分釉すｆｌ、ばよい
。そして、この分解の各段階で、前述したハイブリッド
間の移相量、ハイブリッド出力合成時の位相差ｆｃＮ−
出するよりＫす才１ばよい。
以上のようにして所望とするアンテナと一ムに対応して
各段における組を為゛ｆ出力に所定の移相器を挿入して
伝達し、また所定の位相差を力えて合成していくことに
より、能率の良い給電系を無駄な要素無く構成すること
が可能となる。そして、その構成規模の１ｉ’ｊ ＵＩ
’ａ化′ｆ：図ることが可能となる。
各段における組を為゛ｆ出力に所定の移相器を挿入して
伝達し、また所定の位相差を力えて合成していくことに
より、能率の良い給電系を無駄な要素無く構成すること
が可能となる。そして、その構成規模の１ｉ’ｊ ＵＩ
’ａ化′ｆ：図ることが可能となる。
尚、本発明は上記実施ｆ１ｊに限定さ才しるものではな
い。例えはパトラマトリックスとして第２図にその例を
示したが、入出力が逆の関係となるものを用いることも
できる。また実施例では給電系の最終段は、前段の出力
に位相差を与えて合成するものとしたが、例えはパトラ
マトリックスを用いて不要な端子を順次整端するように
してもよい。またアンテナエレメントの数やハイブリッ
ドカップラの構成段数等は仕様に応じて定めればよい。
い。例えはパトラマトリックスとして第２図にその例を
示したが、入出力が逆の関係となるものを用いることも
できる。また実施例では給電系の最終段は、前段の出力
に位相差を与えて合成するものとしたが、例えはパトラ
マトリックスを用いて不要な端子を順次整端するように
してもよい。またアンテナエレメントの数やハイブリッ
ドカップラの構成段数等は仕様に応じて定めればよい。
以上要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。
々変形して実施することができる。
第１図は従来装置の一例を示す模式的な構成図、第２図
はパトラマトリックスの一例を示す構成図、第３図は本
発明の一実施例装置の模式的な構成図、第４図はアンテ
ナ（）へイブリッド）出力のマトリックス関係を示す図
である。 １１・・・平面アレイアンテナ、７２ｓ ｐ Ｊ ２
ｂ＋１２０・・・列方向のノ々トラマトリックスの７・
イフ゛リッドカップラ、ｌ ３ ａ Ｉ ｌ ３ ｂ
、 １３ Ｃ・・・行方向のパトラマトリックスの７１
イブリツト°カツプラ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・
移相合成回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 ２ １４１！１ ｏ５了工１、−４ 特許庁長官 若杉和夫 殿 ■、事件の表示 特願昭５７−１５４８０５ 号 ２、発明の名称 アンテナ給電装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人
はパトラマトリックスの一例を示す構成図、第３図は本
発明の一実施例装置の模式的な構成図、第４図はアンテ
ナ（）へイブリッド）出力のマトリックス関係を示す図
である。 １１・・・平面アレイアンテナ、７２ｓ ｐ Ｊ ２
ｂ＋１２０・・・列方向のノ々トラマトリックスの７・
イフ゛リッドカップラ、ｌ ３ ａ Ｉ ｌ ３ ｂ
、 １３ Ｃ・・・行方向のパトラマトリックスの７１
イブリツト°カツプラ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・
移相合成回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 ２ １４１！１ ｏ５了工１、−４ 特許庁長官 若杉和夫 殿 ■、事件の表示 特願昭５７−１５４８０５ 号 ２、発明の名称 アンテナ給電装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人
Claims (1)
- 複数のアンテナエレメントｆｆｉ（Ｍ行ＸＮ列）に配列
した平面アレイアンテナの出方に、行方向ビーム合成用
パトラマトリックスと列方向ビーム合成用パトラマトリ
ックスの各段のパイプリッドカップラ全上記行方向ビー
ム合成用パトラマトリックスの１段目のハイブリッドカ
ップラよυ順に交互に接続し、前記列方向パトラマトリ
ックスのｎ段目のハイブリッドカップラの所定の組を為
す出力を所定の位相差を与えて合成してなることを特徴
とするアンテナ給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15480582A JPS5944105A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アンテナ給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15480582A JPS5944105A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アンテナ給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944105A true JPS5944105A (ja) | 1984-03-12 |
| JPH0446002B2 JPH0446002B2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=15592270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15480582A Granted JPS5944105A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アンテナ給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944105A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991004621A1 (en) * | 1989-09-14 | 1991-04-04 | Fujitsu Limited | Network control system |
| US5115177A (en) * | 1988-08-26 | 1992-05-19 | Fanuc Ltd. | Malfunction diagnosis method |
| WO1994013031A1 (fr) * | 1992-12-01 | 1994-06-09 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Appareil a antenne multilobe |
| JP2002523951A (ja) * | 1998-08-21 | 2002-07-30 | レイセオン・カンパニー | 改良された二次元操縦アンテナシステム |
| CN102714805A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-10-03 | 华为技术有限公司 | 天线系统 |
| CN102834972A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-12-19 | 华为技术有限公司 | 天线及基站 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211748A (en) * | 1975-07-10 | 1977-01-28 | Hazeltine Corp | Sharp element pattern cuttoff scan limiting array antenna system |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15480582A patent/JPS5944105A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211748A (en) * | 1975-07-10 | 1977-01-28 | Hazeltine Corp | Sharp element pattern cuttoff scan limiting array antenna system |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115177A (en) * | 1988-08-26 | 1992-05-19 | Fanuc Ltd. | Malfunction diagnosis method |
| WO1991004621A1 (en) * | 1989-09-14 | 1991-04-04 | Fujitsu Limited | Network control system |
| WO1994013031A1 (fr) * | 1992-12-01 | 1994-06-09 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Appareil a antenne multilobe |
| US5686926A (en) * | 1992-12-01 | 1997-11-11 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Multibeam antenna devices |
| JP2002523951A (ja) * | 1998-08-21 | 2002-07-30 | レイセオン・カンパニー | 改良された二次元操縦アンテナシステム |
| US8786493B2 (en) | 2012-03-05 | 2014-07-22 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Antenna system with a beam with an adjustable tilt |
| CN102714805A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-10-03 | 华为技术有限公司 | 天线系统 |
| WO2012095056A3 (zh) * | 2012-03-05 | 2013-02-21 | 华为技术有限公司 | 天线系统 |
| CN102714805B (zh) * | 2012-03-05 | 2015-09-30 | 华为技术有限公司 | 天线系统 |
| CN102834972A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-12-19 | 华为技术有限公司 | 天线及基站 |
| US8736493B2 (en) | 2012-04-20 | 2014-05-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Antenna and base station |
| EP2685557A4 (en) * | 2012-04-20 | 2014-07-30 | Huawei Tech Co Ltd | ANTENNA AND BASE STATION |
| WO2012103855A3 (zh) * | 2012-04-20 | 2013-03-14 | 华为技术有限公司 | 天线及基站 |
| EP3654450A1 (en) * | 2012-04-20 | 2020-05-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Antenna and base station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446002B2 (ja) | 1992-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN217641786U (zh) | 一种腔体移相器及基站天线 | |
| US7545324B2 (en) | Phased array antenna systems and methods | |
| US4566013A (en) | Coupled amplifier module feed networks for phased array antennas | |
| US8354956B2 (en) | Space segment payload architecture for mobile satellite services (MSS) systems | |
| JPH0244409B2 (ja) | ||
| US6246364B1 (en) | Light-weight modular low-level reconfigurable beamformer for array antennas | |
| US9306295B2 (en) | Multibeam transmitting and receiving antenna with multiple feeds per beam, system of antennas and satellite telecommunication system containing such an antenna | |
| CN106229685A (zh) | 波束成形网络及双极化五波束天线 | |
| JPS5590187A (en) | Matrix array camera | |
| AU622369B1 (en) | Hybrid matrix amplifier systems, and methods for making thermally-balanced hybrid matrix amplifier systems | |
| CN116260498B (zh) | 一种灵活扩展的蜂窝网型数字波束合成网络系统 | |
| WO2022052783A1 (zh) | 一种通信装置及系统 | |
| EP0801437A3 (en) | Beam forming network for multiple-beam-feed sharing antenna system | |
| JPH0446002B2 (ja) | ||
| US4905239A (en) | R. F. signal distribution | |
| CN106443591A (zh) | 一种相控阵雷达多功能子阵波束形成网络 | |
| CN120342450A (zh) | 一种可扩展分布式接收同时数字多波束闭环串联处理架构和方法 | |
| WO2016173058A1 (zh) | 一种多频天线 | |
| EP3272028A1 (en) | Reconfigurable rf front end circuit for a multi-beam array fed reflector antenna system | |
| US4710776A (en) | Power divider for multibeam antennas with shared feed elements | |
| GB1171626A (en) | Improvements in or relating to scanning aerial systems and associated feeder arrangements therefor | |
| CN108550990B (zh) | 一种5g大规模天线波束控制系统及方法 | |
| JPS6133283B2 (ja) | ||
| Warshowsky et al. | 20 GHz phased array antenna for GEO satellite communications | |
| US3169246A (en) | Antenna array of same directed horn reflector units supported in a side-by-side manner |