JPS63175506A - アンテナ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、低仰角方向に存在する目標物の方向を検出
するアンテナ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

低仰角方向に存在する目標物の方向を検出する方式とし
て、下記文献に示されたＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式が知
ら１れている。

Ｗ、Ｄ、ＷＨＩＴＦｉ、　”Ｌｏｗ　−Ａｎｇｌｅ　Ｒ
ａｄａｒ　Ｔｒａｃｋｉｎｇｉｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｅｓｅ
ｎｃｅ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ”　、　ＩＥＥＦｉ
Ｔｒａｎｓ、Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　。

ｖｏｌ、ＡＥｓ−１０，ｐｐ、８３５−８５２．Ｎｏｖ
ｅｍｂｅｒ１９γ４以下２文献にしたがってＦＩＸＥＤ
　ＢＦＪＡＭ方式の動作について説明する。

第５図はアンテナ装置と目標物との位置関係を示す図で
あ９１図において、（１）はアンテナ装置。

（２）は目標物、（３）は海面、（４）は海面（３）に
よって生じた目標＊（２）の鏡像、（５）は直接波の伝
搬径路、（６）は反射波の云＠径路である。

アンテナ装置（１）はＦＡビーム及びＦＢビームなる形
状の異なる２柚類の放射ビームを形成し得るものとし、
Ｕを角度座標とすると、任意のＵについて２人ビーム及
びＦＢビームは（１）式に示す対称条件を満足するもの
とする。

アンテナ装置（１）の軸線を、目標物（２）と鏡像（４
）の２等分角方向に向けるものとすると＋　ＦＡビーム
による受信電圧Ｖ人は（２）式のように表すことができ
る。

ＶＡ　＝　ｇＢ　（’ＦＡ（ｕ）＋ρｅＪφＦ人（−ｕ
））　　　　　　　　　（２）ここで。

Ｅｓは直接波の振幅 Ｕは直接波がアンテナ装置（１）へ入射する角度−Ｕは
反射波がアンテナ装置（１）へ入射する角度ρは海面（
３）の電圧反射係数 φは海面（３）の位相反射係数 である。同様にして、ＦＢビームによる受信電圧ｖＢは
、（３）式のように表すことができる。

ＶＢ　＝　Ｅｓ（ＦＢ（ｕ、）＋ρｅＪφＦＢ（−ｕ）
）　　　　　　　＋３）ＶＢとＶＡＯ比をとると。

となｐ、（１）式の対称条件を代入して整理すると。

となる。

したがって、電圧比ＶＢ／ＶＡを測定することによシ２
反射波の存在とは無関係に、既知の関数ＦＢ／ＦＡを用
いて目標物（２）の方向Ｕを正確に求めることができる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、　　ＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式は低仰角
方向に存在する目標物の方向を検出する方式として有効
であるが、（１）式の対称条件を満足するアンテナ装置
を構成する方法が不明であるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、（１）式の対称条件を満足するアンテナ装置
の具体的な構成を明らかにし、　ＦＩＸＥＤＩＡＭ方式
を実際に適用できるアンテナ装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ装置は、１枚または複数枚の反
射鏡及び複数個の素子アンテナと給電回路等とから°な
る一次放射器から構成されておシ。

その一次放射器を構成する複数個の素子アンテナを中央
部と周辺部に分割し、中央部と周辺部にそれぞれ独立し
た給電回路を設け、中央部の給電回路の入力端の１つと
周辺部の給電回路の入力端の１つをハイブリッド回路で
接続して構成したものである。

〔作用〕

この発明におけるハイブリッド回路は、中央部で得られ
た信号と周辺部で得られた信号を加減算し、和信号と差
信号を出力する作用を行う。この和信号を（１１式のＦ
Ａビームとして用い、差信号を（１）式のＦＢビームと
して用いることにより（１）式の対称条件を満足するこ
とができ、　　ＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式を適用できる
アンテナ装置を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、　　（７ａ）は中央部の素子アンテナ
。

（７ｂ）は周辺部の素子アンテナ、（８）は中央部の素
子アンテナ（７ａ）を給電する中央部の給電回路、（９
）は周辺部の素子アンテナ（７ｂ）を給電する周辺部の
給電回路、αωは中央部の給電回路（８）の入力端と周
辺部の給電回路（９）の入力端を接続するハイブリッド
回路、αυは１枚または複数枚の反射鏡である。

次に、この発明の一実施例を送信状態で使用した場合の
動作について説明する。

ハイブリッド回路００）の和信号端子に高周波信号を入
力すると、この高周波信号は・・イブリッド回路の性質
により同位相で２分配され、中央部の給電回路（８）と
周辺部の給電回路（９）に同位相の高周波信号が供給さ
れる。中央部の給電回路（８）と周辺部の給電回路（９
）は、それぞれ中央部の素子アンテナ（７ａ）及び周辺
部の素子アンテナ（７ｂ）（に対して所定の分配を行い
、結果さして第２図（ａ）に示す開口分布を生じる。こ
の開口分布は中央部の素子アンテナ（７ａ）と周辺部の
素子アンテナ（７ｂ）がすべて同位相で励振された状態
であるから、第２図（ｂ）に示すようにアンテナ装置（
１）の正面方向に最大値を有する上下対称な放射パター
ンが得られる。

ハイブリッド回路００）の差信号端子に高周波信号を入
力すると、この高周波信号はハイブリッド回路の性質に
よシ逆位相で２分配され、中央部の給電回路（８）と周
辺部の給電回路（９）に逆位相の高周波信号が供給され
る。中央部の給電回路（８）と周辺部の給電回路（９）
は、それぞれ中央部の素子アンテナ（７ａ）及び周辺部
の素子アンテナ（７ｂ）に対して所定の分配を行い、結
果として第３図（ａ）に示す開口分布を生じる。この開
口分布は中央部の素子アンテナ（７ａ）に対して周辺部
の素子アンテナ（７ｂ）が逆位相で励振された状態であ
るから、第３図（ｂ）に示すようにアンテナ装置（１）
の正面方向に極小値を有する上下対称な放射パターンが
得られる。

以上、送信状態で使用した場合の動作について説明した
が、一般にアンテナの送信特性と受信特性については可
逆の定理が成り立つため、受信状態で使用した場合でも
上記と同じ放射パターンが得られる。すなわち、ハイブ
リッド回路００）の和信号端子に得られる受信パターン
は第２図（ｂ）と同一であり、ハイブリッド回路ａωの
差信号端子に得られる受信パターンは第３図（ｂ）と同
一である。

したがって、受信状態において、ハイブリッド回路から
得られる和信号を（１）式の１”Ａビームとして用い、
差信号を（１）式のＦＢビームとして用いることによ、
！ｌ）　（１，１式の対称条件を満足することができ。

ＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式を適用して低仰角方向に存在
する目標物の方向を検出することができる。

なお、上記実施例では中央部の給電回路（８）が分配器
のみで構成されるものを示しだが、中央部の給電回路（
８）を、第４図に示すように、複数個の分配器０りと、
１個または複数個のハイブリッド回路０階で構成しても
よい。第４図の実施例においては。

上記実施例と同守にＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式を適用す
ることができ、さらに、ハイブリッド回路αＪの差信号
を利用してモノパルス方式による測角を行うことができ
る。

まだ、上記実施例では周辺部の給電回路（９）が分配器
のみで構成されるものを示したが２周辺部の給電回路（
９）を、複数個の分配器と、１個または複数個のハイブ
リッド回路で構成してもよく、第４図の実施例と同様の
効果が得られる。

さらに、上記実施例では海面により反射波が生じる場合
について説明したが、特にこれに限定されるものではな
く、大地、建築物または構造物等による反射波に対して
も上記実施例と同様の効果が得られる。

以上は移相器を用いないアンテナ装置について説明した
が、素子アンテナと給電回路との間に移相器を接続し、
電子的にビーム走査を可能とじたアンテナ装置について
も上記実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば一次放射器を構成する
素子アンテナ及び給電回路を中央部と周辺部に分割し、
中央部の給電回路の入力端の１つと周辺部の給電回路の
入力端の１つをハイブリッド回路で接続して構成したの
で、　　ＦＩＸＥＤ　ＢＥＡＭ方式を適用するために必
要となる放射ビームの対称条件を満足することができ、
低１卯角方向に存在する目標物の方向を検出可能なアン
テナ装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置の構成
を示す図、第２図（ａ）及び（ｂ）ならびに第３図（ａ
）及び（ｂ）はこの発明の一実施例の動作を説明するた
めの図、第４図はこの発明の他の実施例によるアンテナ
装置の構成を示す図、第５図は文献に報告のあるＦＩＸ
ＥＤ　ＢＥＡＮｆ方式の動作を説明するだめの図である
。 図において、（１）はアンテナ装置、（２）は目標物。 （３）は海面、（４）は鏡像、（５）は直接波の伝搬径
路、（６）は反射波の伝搬径路、　（７ａ）は中央部の
素子アンテナ、　　（７ｂ）は周辺部の素子アンテナ、
（８）は中央部の給電回路、（９）は周辺部の給電回路
、００）は・・イブリッド回路、αυは反射鏡、ａｚは
中央部の分配器、０３）は中央部のハイブリッド回路で
ある。 なお１図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１枚または複数枚の反射鏡及び複数個の素子アン
   テナと給電回路等とからなる一次放射器で構成されるア
   ンテナ装置において、その一次放射器の中央部にある１
   個または複数個の素子アンテナを給電する給電回路と、
   周辺部にある複数個の素子アンテナを給電する給電回路
   を備え、中央部の給電回路の入力端の１つと周辺部の給
   電回路の入力端の１つをハイブリッド回路で接続して構
   成したことを特徴とするアンテナ装置。
2. （２）前記一次放射器の中央部を複数個の素子アンテナ
   群に分割し、前記中央部の給電回路をそれぞれの素子ア
   ンテナ群を給電する複数個の分配器と、それぞれの分配
   器を接続するハイブリッド回路で構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のアンテナ装置。
3. （３）前記一次放射器の周辺部を複数個の素子アンテナ
   群に分割し、前記周辺部の給電回路をそれぞれの素子ア
   ンテナ群を給電する複数個の分配器と、それぞれの分配
   器を接続するハイブリッド回路で構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のアンテナ装置。