JPS6319902A - 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】 〔産業上の利用分舒〕 この発明は、各素子アンテナにつながれた移相器を制御
することにより、放射パターンの主ビーム方向以外の所
望の角度に零点を形成するアンテナ装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第８図は例えば特開昭５７−３８００３号公報に示され
た従来のアンテナ装置の構成を示すブロック線図であり
１図において、　Ｅａｌ　　、　ｇａ２　、・・・。

ＥａＮは素子アンテナ、　Ｐｓｌ　　、　Ｐｓ２　ｊ−
、ＰｓＮは移相器、　ｉｌ＋は合成器、（２）は受信機
、（３）は移相器制御装置、（４）は制御プロセッサ、
（５）は角度指示回路である。

次に動作について説明する。ここではこのアンテナを受
信装置として用いる場合を例として説明する。素子アン
テナＥ’ａ１　、　Ｅａ２　、・・・、　ＥａＮで受信
された電波は、移相器Ｐｓ１　　、　Ｐｓ２　、・・・
、　ＰｓＮによって位相を変えられる。次いで各移相器
の出力信号を合成器＋１１で合成する。この合成した信
号を受信機（２）に伝送する２通常のビーム走査を行な
う場合には、ビーム走査に必要な各移相器の設定量を制
御プロセッサ（４）が計算し、上記制御プロセッサの演
算結果に従って、移相器；１７＋制御装置（３）が各移
相器を設定してビーム走査を行なう。以上述べた動作は
通常のフェーズドアレーアンテナの動作である。

妨害電波やクラッタが存在する場合には上記の動作に加
えて、不要波の到来方向に放射パターンの零点を形成す
る必要がある。この時には９次の動作を行なう。まず角
度指示回路（５）が妨害電波やクラッタ等の不要波の到
来方向を制御プロセッサ（４）に指示する。制御プロセ
ッサ（４）は、主ビーム方向のレベルを維持して、不要
波到来方向に放射パターンの零点を形成するための移相
器Ｐｓ１　、Ｐｓ２　。

・・・、　ＰｓＮの位相設定量を計算する。この計算方
法については最急降下法、　５ｅｑｕｅｎｔｉａｌ　Ｕ
ｎｃｏｎ　−５ｔｒａｉｎｅｄ　Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉ
ｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　（３ＵＭＴ　）　。

共役勾配法等の非線形最適化手法が用いられる。

上記の非線形最適化手法は、いずれも位相の設定量を変
化させ、所望の放射パターンを実現するために繰り返し
計算を行なう手法である。従来のアンテナ装置において
は、この操り返し計算を行なうための初期値は９通常の
ビーム走査を行なう場合の零点形成を考慮しない位相設
定量を用いていた。

次に上記位相設定量の演算結果に従って、移相器制御装
置（３）が移相器Ｐｓ１　、　ｒ’ｇ２　、−　、　Ｐ
ｓＮを設定し、不要波の到来方向に零点を形成していた
。

〔発明が解決しようとする問題漬〕

従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので
、帰り返し計算の回数が多く、素子アンテナの数が多い
場合にはＷｒ望の放射パターンヲ実現するために非常に
多くの計算時間を必要とした。

また、初期の設定位相量と所望の放射パターンを得るた
めの設定位相計との値が大きく異なる場合には、設定位
相量の解が計算の途中で局所的極小値（Ｌｏｃａｌ　ｍ
ｉｎｉｍｕｍ）に収束し、所望の放射パターンが得られ
ない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決するためになされ
たもので、所望の放射パターンを得るまでの演算時間を
短縮できるとともに、放射パターンの不要波の到来方向
にレベルの十分低い零点を形成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、不要波の到来する方向
に零点を形成するために、非線形最適化法を実行すると
きの、初期設定位相を記憶したメモリを付加したもので
ある。

〔作　用〕

この発明におけるアンテナ装置は、制御プロセッサが初
期設定位相を記憶したメモリから非線形量適化法を実行
するときの初期設定位相を呼び出して所望の放射パター
ンを実現するための設定位相に近い値に設定するので、
繰り返しの演算回数が少なくなり、まだ初期の設定位相
量と解となる位相量の差が小さいため、誤まった値に設
定位相量に収束する危険がない。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図で図に
おいて（６）は初期設定位相メモリで、他の部分は上記
従来装置と同様のものである。

この初期設定位相演算装置の動作について説明する。こ
こで、希望波の到来方向をθ。、不要波の到来方向をθ
　、θ　、・・・、θ１．θ。方向に主ビームを形成し
た放射パターンｆ、Ｅｏ（の、θ１゜・・・θ、方向に
主ビームを形成した放射パターンをｇ、（θ）、・・・
、〜（の＋Ｅｎ（のを形成するために１番目素子に与え
る複素励振振幅をＡ　　、Ｅ（の。

・・・、〜（のを形成するため［１番目素子に与える複
素励振振幅をＢ１１．・・・’　ＢＭｉとする。θ。方
向に主ビームを向け、θ　、・・・、θヨ方向に零点を
形成するために１番目素子に与える：＊素り堝優幅Ａ１
は第＋１１式で表わされる。

Ａ１−　Ａｏ、＋α　ｂ　　　　　　　　　Ｉｌｌただ
し Ｍ１ またαは次の連立方程式の解である。

Ｅα−ｅ　ｏ１３） 上記複素励振振幅Ａ１を１番目素子に与えると第２図に
示すように、０ｏ方向に主ビームを持ち。

０　、・・・、θ、方向に零点を形成した放射ノくター
ンが得られる。ここで、複素励振振幅Ａｉを与える場合
、励撮損幅１位相共変えなくてはならない。

いま、複素励振振幅Ａ工の位相成分をＰＡｌとする。

励振振幅は固定とじ励振位相をＦＡ□に設定すると第３
図に示すように、θ　・・・、θヨ方向では完全に零点
は形成されないが、θ　・・・、θつ方向の電１― 界レベルがかなり低減された放射パターンが得られる。

上記初期設定位相メモリはとのＰＡｉを記憶したメモリ
である。

初期設定位相メモリから１番目素子における初期設定位
相を読み込んだ後、制御プロセッサは。

非線形最適化法により０　・・・、θ、方向の電界しベ
ルが完全に零にする最終設定位相を計算する。

励振振幅を固定とし、この最終設定位相に合わせて励振
位相を調整すると第４図のように角度θ、。

θ　・・・、θｊに放射パターンの零点が形成される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、所望の放射パターン
を得るための設定位相を計算するための初期値を初期設
定位相メモリから読み込んで与えるので、演算時間が短
縮でき、演算結果が誤まった値に収束する危険を除く効
果グある。以上の効果を図を用いて示す。

第６図は、３０個の素子アンテナを線状に半波長間隔で
配列し、−２５ｄＢテーラ−分布を与えたリニアアレー
アンテナにおいて１本アンテナ装置を用い一２０°〜−
５°に零点を形成した放射パターンである。

第７図は、上記の計算モデルにおいて、主ビームをＯ＠
　、５’　　、１０＠　、２０’　　、３０”　　、４
Ｇ＠に走査し、−２０”〜−Ｓ０に零点を形成した場合
の、−２０°〜−５°の範囲における零深度を表わす図
である。図中、実線は本アンテナ装置によって零点を形
成した結果、破線は従来のアンテナ装置によって零点を
形成した結果である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図は励損振蝙位相共に変化させて、零点を形成した放射
パターンを示す図、第３図は初期設定位相を各移相器に
与えた場合の放射パターンを示す図、第４図は制御プロ
セッサによって計算された設定位相を各移相器に与えた
場合の放射パターンを示す図、第５図はこのアンテナ装
置の制御動作を示すフローチャート、第６図はこの発明
のアンテナ装置による放射パターンを示す図、第１図は
従来例との零深度の比較を示す図、第８図は従来例を示
す図である。 図中、　１ｌａｌ　、　Ｅａ２　、　ｍ　、　ＲａＮは
素子アンテナ。 Ｐｓｌ　、　Ｐｓ２　、　・・・、　ＰｓＮは移相器、
（１）は合成器。 （２）は受信機、（３）は移相器制御装置、（４）は制
御プロセッサ、（５）は角度指示回路、（６）は初期設
定位相メモリである。 なお９図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数個の素子アンテナと上記各素子アンテナにつなが
   れた移相器と、電力分配器と、上記移相器を制御する移
   相器制御装置と、希望信号波と複数の不要信号波の到来
   方向を指示する角度指示回路と、希望信号波到来方向に
   主ビームを向け、不要信号波到来方向に放射パターンの
   零点を形成するために上記移相器に与える設定位相を計
   算する制御プロセッサを備えたアンテナ装置において、
   上記希望信号波と不要信号波到来方向における各素子ア
   ンテナの放射電界から、上記制御プロセッサの演算開始
   時の上記設定位相の初期値を計算する初期設定位相を記
   憶したメモリを上記角度指示回路と上記制御プロセッサ
   の間に設けたことを特徴とするアンテナ装置。