JPS628041B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS628041B2
JPS628041B2 JP54037169A JP3716979A JPS628041B2 JP S628041 B2 JPS628041 B2 JP S628041B2 JP 54037169 A JP54037169 A JP 54037169A JP 3716979 A JP3716979 A JP 3716979A JP S628041 B2 JPS628041 B2 JP S628041B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
radiating
line
branches
antenna device
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.)
Expired
Application number
JP54037169A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54134539A (en
Inventor
Shuiirutsu Teodooru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of JPS54134539A publication Critical patent/JPS54134539A/ja
Publication of JPS628041B2 publication Critical patent/JPS628041B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/12Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H01Q3/16Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
    • H01Q3/18Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is movable and the reflecting device is fixed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements 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 orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/245Arrangements 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 orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching in the focal plane of a focussing device

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、反射器に向けられた放射装置とこの
放射装置に付属のスイツチおよび制御装置とを有
する、電子制御可能なビーム旋回を行う指向性ア
ンテナ装置に関する。
このような指向性アンテナ装置は、例えばレー
ダ技術において目標追跡のため、また衛生通信伝
送系において宇宙飛行体の船内アンテナを地上局
に向けるため、また対流圏散乱伝播を介した通信
伝送のために必要である。反射器に対するアンテ
ナの機械的旋回または1次放射器の機械的移動に
よつて指向性アンテナのビーム旋回を行うことは
原則的には可能であるが、1つのビーム方向から
別のものへ比較的高速度で切換を行う必要がある
場合、このような機械的解決策はもはや適用でき
ない。例えば短期間のフエージング障害が生じる
対流圏散乱伝播において、支障ない動作を維持で
きるようにするため、1ないし3秒以内にビーム
方向を変えることが必要である。
文献「メリル・スコルニーク、レーダ・ハンド
ブツク」マグローヒル社、ニユーヨーク、1970
年、第11章、第6および7頁に示されたように、
複数の放射器から成る放射装置によつて電子的方
法によつてビーム方向の旋回を行う多くの可能性
がある。結局これらすべての可能性は、放射フレ
ームの放射素子に異つた位相で給電することによ
つて、合成電磁波の同位相波面、従つてビーム方
向に作用を及ぼすということになる。
文献「レオン・ジエー・リカルデイ、マルチビ
ーム・アンテナズ・コミユニケーシヨン・サテラ
イト・アンテナ・テクノロジー・セミナー」ボス
トン・ユニバーシテイ、1977年10月31日〜11月4
日によれば、1次放射装置の位置を変えることに
よつて指向性アンテナのビーム方向を旋回する方
式を、所望のビーム方向に依存して異つた1次放
射装置の1次放射器を動作させるようにして実現
することもすでに公知である。ここでは種々の1
次放射器に対する線路および切換系の実現に関し
て困難がある。これは、特に方向を旋回可能なア
ンテナビームの所望のビーム形成に対して2つま
たはそれ以上の1次放射器がそれぞれ共動しなけ
ればならない場合にあてはまる。
本発明の課題は、前記のような電子制御可能な
ビーム旋回を行う指向性アンテナ装置に対して、
所定のビーム形および所望のビーム方向の設定の
高い精度において、1次放射装置に対する線路お
よび切換系の簡単な構成を可能にする計画を提供
することにある。
本発明によればこの課題は次のようにして解決
される。すなわち放射装置が、マトリクス状に配
置されたn×m個(nおよびmは正の整数)の放
射素子から成り、またさらにこの放射フレーム内
において、マトリクス状に配置されたそれぞれk
×l個(kおよびlは正の整数)の放射素子を含
む放射器群が、(n−k+1)×(m−l+1)の
可能性で選択的に動作可能であり、またそのため
全エネルギをほぼ無損失でk×l個の分路にほぼ
等しい割合で分配しまたはまとめる線路分岐が設
けられており、この線路分岐の分路が、星形構成
のスイツチ分岐Sij(1ikおよび1j
l)に通じており、またさらにスイツチ分岐が、
線路アーム内にそう入されかつ制御回路から操作
可能であるスイツチ素子と共に、放射素子に通じ
るそれぞれ (1+Int.|n−i/k|) ×(1+Int.|m−j/l|) 個の線路アームを有し、また制御回路が、k×l
個のスイツチ素子から成る選択可能な群を動作さ
せるため、それぞれのスイツチ分岐において通常
しや断状態にあるスイツチ素子のうち常に1つだ
けを導通状態に切換える。
スイツチ分岐が、同様に1つの面内に配置され
た放射フレームの放射素子の後にある面内におい
て、線路アームに接続された放射素子に関してそ
れぞれ中央位置を占めるならば、特に構造的な望
ましい状態が得られる。
このことは、全エネルギの分配またはまとめ
が、線路分岐と線路アームを有するスイツチ分岐
とを介して、放射素子に関して同相で行われるよ
うにすれば、特に意味がある。
本発明の実施例を以下図面によつて説明する。
第1図は、スイツチ分岐S11,S12,S2
1,S22を有する本来のスイツチおよび制御装
置SASを示しており、これらスイツチ分岐は、制
御入力端子a,b,c,dを有する制御回路ST
によつて切換えらえる。スイツチ分岐は、スイツ
チアーム用の端子の側において線路分岐LZに接
続されており、この線路分岐は、送信の際主端子
HSに到来する全エネルギを同じ割合および同相
でスイツチ分岐に分配する。受信の際スイツチ分
岐を介して到来したエネルギ成分は、主端子HS
へまとめられる。マトリクス配置された16の放射
素子を有する放射フレームSFは、それぞれの放
射素子に対して1つの端子を有する。放射フレー
ムSFのこれら16の端子は、それぞれ4つの線路
アームA1,A2……A16を有するスイツチ分
岐S11,S12,S21,S22に接続されて
いる。
アンテナの機能に依存して送信または受信のた
め異つた放射装置を決め、これら放射装置を互い
に独立に可変にするという希望がある場合、第2
図に示すように送信および受信のためそれぞれ1
つの独立したスイツチおよび制御装置SAS1およ
びSAS2を設けなければならない。この時2重構
成で存在する線路アームA1,A2……A16
は、適当な対応に応じて対にしてサーキユレータ
Z1……Z16を介して、放射フレームSFの16
の放射素子の所属の端子に接続されている。同様
に両方のスイツチおよび制御装置SAS1および
SAS2の線路分岐LZの主端子HSは、サーキユレ
ータZOを介して共通の主端子HS′にまとめられ
る。
スイツチ分岐S11,S12,S21,S22
を有する第3図の放射フレームSFに対して細部
を示す実施例は、正方形の構造を有し、この構造
において16の放射素子1,2……16は、導波管
放射器の形をして、4列および4行のマトリクス
にして配置されている。それぞれ4つの線路アー
ムを有する4つのスイツチ分岐S11,S12,
S21,S22のそれぞれは、放射フレームの後
において、線路アームに接続された放射素子に対
して中心にある位置に配置されている。それによ
りスイツチ分岐に対して同様にマトリクス状の配
置が行われ、この配置は、放射素子6,7,1
0,11のマトリクス状配置に対応している。そ
れぞれのスイツチ分岐は、結合点において線路分
岐LZの端子に接続されており、かつそれぞれの
線路アームA1,A2……A16内にPINダイオ
ードスイツチS1,S2……S16を有する。
PINダイオードスイツチは、第1図および第2図
によりさらに説明すべき制御回路STから操作さ
れる。PINダイオードスイツチは、不動作状態に
おいて放射素子への所属の線路アームをしや断
し、かつ制御回路によつて、回路分岐に付属した
それぞれ4つのPINダイオードスイツチのうち常
に1つだけを放射器群の選択に応じてしや断状態
から導路状態へ移行させるように操作される。そ
れぞれの放射器群は、互いに正方形に配置された
4つの放射素子から成る。その際第1図および第
3図による実施例において新たな選択可能性が得
られる。PINダイオードスイツチは、しや断状態
において当該の線路アームに対して結合点で極度
の誤整合を生じるように構成されている。このよ
うにして結合点に存在するエネルギ成分は、実際
に無損失で線路分岐に入力結合されるか、または
導通接続された放射素子に伝送されることが確実
になる。
第4図による制御回路STは、それぞれのPIN
ダイオードスイツチS1,S2……S16に対し
て1つの制御源SQ1,SQ2……SQ16を有
し、NANDゲートNGによつて形成されたこの制
御源の2つの入力端子は、線路回路網を介してデ
イジタル制御信号用の端子a,b,c,dに接続
されている。その際この回路網は、制御入力端子
の範囲にインバータIa,Ib,Ic,Idを有する。電
流源SQ1,SQ2……SQ16の入力側NANDゲ
ートNGの後に電流増幅器Vが接続されており、
この増幅器の出力端子が、それぞれ制御源の出力
を送出する。わかり易くするためダイオードスイ
ツチS1,S2……S16用の符号の後にそれぞ
れかつこに入れて、第3図によるどのスイツチ分
岐S11,S12,S21,S22に当該のPIN
ダイオードスイツチが付属しているかが示されて
いる。
入力端子a,b,c,dを介してデイジタル制
御可能な制御回路STの動作を、第5図の表によ
つて説明する。それぞれ列は、どのようなデイジ
タル組合せの際入力端子a,b,c,dにおいて
制御源SQ1,SQ2……SQ16の不動作電流が
しや断されているかを示している。制御電流をし
や断した際それぞれのPINダイオードスイツチは
導通状態にあるが、一方制御電流を投入した際し
や断状態を占める。PINダイオードスイツチS
1,S2……S16の指標は、これらダイオード
スイツチを切換える放射素子1,2……16の指
標と同じなので、同時に第5図による表のいちば
ん上の行は、放射フレーム内においてどの放射器
群が動作しているかを示している。
第1図、第3図および第4図による実施例にお
いてスイツチ分岐S11,S12,S21,S2
2は、それぞれ同数の線路アームA1,A2……
A16を有する。本発明がこのことに限定されな
いことは明らかである。一般に次のような構成も
もちろん可能である。すなわちこれらの構成にお
いてスイツチ分岐の少なくとも一部が、設けられ
たその他のスイツチ分岐とは異つた数の線路アー
ムを有する。このことは、特にマトリクス状に配
置された放射素子の正方形の構成が行われない場
合にあてはまる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、指向性アンテナの放射フレームに対
するスイツチおよび制御装置の略図、第2図は、
送信および受信の際に独立に制御する指向性アン
テナ装置の放射フレームに対する2つのスイツチ
および制御装置の略図、第3図は、スイツチおよ
び制御装置を含む放射フレームの詳細な図、第4
図は、第1図によるスイツチおよび制御装置の制
御装置に対するブロツク図、第5図は、第4図に
よる制御装置の機能を詳細に説明する表である。 1,2…16……放射素子、SF……放射フレ
ーム、LZ……線路分岐、Sij……スイツチ分岐、
A1,A2…A16……線路分岐、S1,S2…
S16……スイツチ素子、Z1…Z16……サー
キユレータ、HS……主端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 反射器に向けられた放射装置とこの放射装置
    に付属のスイツチおよび制御装置とを有する、電
    子制御可能なビーム旋回を行う指向性アンテナ装
    置において、放射装置が、マトリクス状に配置さ
    れたn×m個(nおよびmは正の整数)の放射素
    子1,2…16から成り、またさらにこの放射フ
    レームSF内において、マトリクス状に配置され
    たそれぞれk×l個(kおよびlは正の整数)の
    放射素子を含む放射器群が、(n−k+1)×(m
    −l+1)の可能性で選択的に動作可能であり、
    またそのため全エネルギをほぼ無損失でk×l個
    の分路にほぼ等しい割合で分配しまたはまとめる
    線路分岐LZが設けられており、この線路分岐の
    分路が、星形構成のスイツチ分岐Sij(S11,
    S12,S21,S22)(1ikおよび1
    Jl)に通じており、またさらにスイツチ分
    岐が、線路アーム内にそう入されかつ制御回路
    STから操作可能であるスイツチ素子S1,S2
    ……S16と共に、放射素子に通じるそれぞれ
    (1+Int.|n−i/k|)×(1+Int.|m−j/l
    |)個の線 路アームA1,A2……A16を有し、また制御
    回路が、k×l個のスイツチ素子から成る選択可
    能な群を動作させるため、それぞれのスイツチ分
    岐において通常しや断状態にあるスイツチ素子の
    うち常に1つだけを導通状態に切換えることを特
    徴とする、電子制御可能なビーム旋回を行う指向
    性アンテナ装置。 2 スイツチ分岐S11,S12,S21,S2
    2が、同様に1つの面内に配置された放射フレー
    ムSFの放射素子の後にある面内において、線路
    アームA1,A2……A16に接続された放射素
    子に関してそれぞれ中央位置を占める、特許請求
    の範囲第1項記載の指向性アンテナ装置。 3 全エネルギの分配またはまとめが、線路分岐
    LZと線路アームA1,A2……A16を有する
    スイツチ分岐S11,S12,S21,S22と
    を介して、放射素子1,2……16に関して同相
    で行われる、特許請求の範囲第1項記載の指向性
    アンテナ装置。 4 スイツチ素子S1,S2……S16がPINダ
    イオードスイツチである、特許請求の範囲第1項
    記載の指向性アンテナ装置。 5 スイツチ分岐S11,S12,S21,S2
    2の線路アームA1,A2……A16におけるス
    イツチ素子S1,S2……S16が、しや断状態
    において有効周波数範囲内で結合点において、付
    属の線路アームの極度の誤整合をなす、特許請求
    の範囲第1項記載の指向性アンテナ装置。 6 放射フレームSFが、送信および受信のため
    互いに独立の2つのスイツチおよび制御装置SAS
    1,SAS2を有し、またそのため両方のスイツチ
    および制御装置のスイツチ分岐S11,S12,
    S21,S22に所属しかつ放射フレームの放射
    素子1,2……16に付属する線路アームA1,
    A2……A16に付属する線路アームA1,A2
    ……A16が、サーキユレータZ1……Z16を
    介して放射素子に接続されている、特許請求の範
    囲第1項記載の指向性アンテナ装置。 7 両方のスイツチおよび制御装置SAS1,SAS
    2の線路分岐LZが、主端子側においてサーキユ
    レータZOを介して共通の主端子HS′にまとめら
    れている、特許請求の範囲第6項記載の指向性ア
    ンテナ装置。
JP3716979A 1978-03-31 1979-03-30 Directional antenna turning beam under electronic control Granted JPS54134539A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2813916A DE2813916C3 (de) 1978-03-31 1978-03-31 Richtantennenanordnung mit elektronisch steuerbarer Strahlschwenkung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54134539A JPS54134539A (en) 1979-10-19
JPS628041B2 true JPS628041B2 (ja) 1987-02-20

Family

ID=6035846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3716979A Granted JPS54134539A (en) 1978-03-31 1979-03-30 Directional antenna turning beam under electronic control

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4286267A (ja)
JP (1) JPS54134539A (ja)
AU (1) AU509462B2 (ja)
BE (1) BE875236A (ja)
DE (1) DE2813916C3 (ja)
DK (1) DK133179A (ja)
FR (1) FR2421479A1 (ja)
GB (1) GB2018034B (ja)
IT (1) IT1113047B (ja)
NL (1) NL7902530A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2227886B (en) * 1983-06-06 1990-10-31 Gen Electric Co Plc High frequency receiving system.
FR2591805B1 (fr) * 1985-12-17 1988-06-24 Thomson Csf Dispositif de deviation de l'angle de site d'une antenne rideau et antenne rideau equipee d'un tel dispositif
US4792805A (en) * 1987-04-28 1988-12-20 Hughes Aircraft Company Multifunction active array
US5289193A (en) * 1990-11-29 1994-02-22 Alcatel Espace Reconfigurable transmission antenna
FR2670052B1 (fr) * 1990-11-29 1993-07-30 Alcatel Espace Antenne emission reconfigurable.
FR2672436B1 (fr) * 1991-01-31 1993-09-10 Europ Agence Spatiale Dispositif de controle electronique du diagramme de rayonnement d'une antenne a un ou plusieurs faisceaux de direction et/ou de largeur variable.
GB2356096B (en) * 1991-03-12 2001-08-15 Siemens Plessey Electronic Method of operating a radar antenna system
AU2002214451A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for testing with simulated moving mobile stations
US20110032143A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Yulan Sun Fixed User Terminal for Inclined Orbit Satellite Operation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3276018A (en) * 1963-05-08 1966-09-27 Jesse L Butler Phase control arrangements for a multiport system
US3541565A (en) * 1967-09-06 1970-11-17 Csf Electronic-scanning antennas
US3569976A (en) * 1968-08-29 1971-03-09 William Korvin Antenna array at focal plane of reflector with coupling network for beam switching
US3534365A (en) * 1969-05-01 1970-10-13 Nasa Tracking antenna system
AU469466B2 (en) * 1972-02-07 1976-02-12 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Generation of scanning radio beams
US3806932A (en) * 1972-06-15 1974-04-23 Nat Aeronautic And Space Admin Amplitude steered array

Also Published As

Publication number Publication date
DE2813916A1 (de) 1979-10-04
DE2813916B2 (de) 1980-10-02
JPS54134539A (en) 1979-10-19
US4286267A (en) 1981-08-25
GB2018034A (en) 1979-10-10
DK133179A (da) 1979-10-01
GB2018034B (en) 1982-09-15
NL7902530A (nl) 1979-10-02
BE875236A (fr) 1979-10-01
IT1113047B (it) 1986-01-20
IT7921332A0 (it) 1979-03-27
FR2421479A1 (fr) 1979-10-26
FR2421479B1 (ja) 1983-10-21
AU509462B2 (en) 1980-05-15
AU4562679A (en) 1979-10-04
DE2813916C3 (de) 1981-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5561434A (en) Dual band phased array antenna apparatus having compact hardware
US11863255B2 (en) Power control to a beam steering phased array antenna in satellite applications
EP1987567B1 (en) A shared phased array cluster beamformer
US3854140A (en) Circularly polarized phased antenna array
US6037905A (en) Azimuth steerable antenna
US7245938B2 (en) Wireless antenna traffic matrix
US4814775A (en) Reconfigurable beam-forming network that provides in-phase power to each region
US5233358A (en) Antenna beam forming system
EP3520174B1 (en) Methods circuits devices assemblies and systems for providing an active antenna
EP1438765A1 (en) Apparatus for steering an antenna system
JPS628041B2 (ja)
EP4211750B1 (en) Multi-beam passively-switched patch antenna array
CN112534644A (zh) 一种天线
CN111224701A (zh) 波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备
US3380053A (en) Duplexing means for microwave systems utilizing phased array antennas
US11682834B2 (en) Differential time delay shifter including a 1-N switch and transmission lines configured to provide adjustable delay shift
US3839720A (en) Corporate feed system for cylindrical antenna array
CN113447894B (zh) 基于Rotman透镜的电磁拟形载荷
JP2939561B2 (ja) マイクロストリップアンテナシステム
JPH0758856B2 (ja) アレイアンテナ
JP2001264413A (ja) フェーズドアレイアンテナ及びそれを用いたレーダ装置
CN112531350B (zh) 相控阵天线、通信装置及动中通设备
JPH05152826A (ja) 電子ビーム走査アンテナ装置
JPS5838004A (ja) 電子制御アンテナ
EP1360856A1 (en) Control device for an antenna subsystem in a base station for mobile telephony