JP2000223925A - アレイアンテナ装置 - Google Patents
アレイアンテナ装置Info
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- JP2000223925A JP2000223925A JP11026697A JP2669799A JP2000223925A JP 2000223925 A JP2000223925 A JP 2000223925A JP 11026697 A JP11026697 A JP 11026697A JP 2669799 A JP2669799 A JP 2669799A JP 2000223925 A JP2000223925 A JP 2000223925A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 近接して配置した２つのアレイアンテナの合
成により狭い総合のビーム形成を行うアレイアンテナに
おいて、アレイアンテナを方位や仰角方向に走査させた
場合に生ずる所要の送信受信総合のアンテナ利得からの
誤差を補正する。 【解決手段】 ２つのアレイアンテナ１及び２の放射ビ
ーム形状と走査方位に対応したアンテナ利得のデータ値
に基づいて、２つのアレイアンテナ総合のアンテナ利得
が所要の値となるように補正を加えるために、各アンテ
ナの利得データが記録されているビーム走査時アンテナ
利得データ記録回路１０と、各アンテナのビーム形状及
び走査方位情報と、ビーム走査時アンテナ利得データ記
録回路１０のデータに基づいて、２つのアンテナの片方
または両方のビーム走査時のアンテナ利得を補正するた
めの、ビーム走査時アレイアンテナ利得補正値算出回路
１１とを設ける。
成により狭い総合のビーム形成を行うアレイアンテナに
おいて、アレイアンテナを方位や仰角方向に走査させた
場合に生ずる所要の送信受信総合のアンテナ利得からの
誤差を補正する。 【解決手段】 ２つのアレイアンテナ１及び２の放射ビ
ーム形状と走査方位に対応したアンテナ利得のデータ値
に基づいて、２つのアレイアンテナ総合のアンテナ利得
が所要の値となるように補正を加えるために、各アンテ
ナの利得データが記録されているビーム走査時アンテナ
利得データ記録回路１０と、各アンテナのビーム形状及
び走査方位情報と、ビーム走査時アンテナ利得データ記
録回路１０のデータに基づいて、２つのアンテナの片方
または両方のビーム走査時のアンテナ利得を補正するた
めの、ビーム走査時アレイアンテナ利得補正値算出回路
１１とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイアンテナの
放射ビーム形成手段に関し、特に近接した２つのアレイ
アンテナを用いた合成放射ビームによってビーム走査を
行う際の放射ビーム形成手段に関する。
放射ビーム形成手段に関し、特に近接した２つのアレイ
アンテナを用いた合成放射ビームによってビーム走査を
行う際の放射ビーム形成手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】近接した２つのアレイアンテナを用いて
ビーム走査を行うアレイアンテナ装置は、従来、図７に
示すような構成からなっている。
ビーム走査を行うアレイアンテナ装置は、従来、図７に
示すような構成からなっている。
【０００３】図７において、それぞれ送信機１２および
１３に接続されたアレイアンテナ１および２は互いに近
接して設置され、アレイアンテナ１で形成する放射ビー
ムとアレイアンテナ２で形成する放射ビームで送受信さ
れる信号が合成される。ビーム制御インターフェース回
路３は、アレイアンテナ１および２に対する所要の放射
ビーム形状、放射する方位、仰角の指示データを受け
て、放射ビーム形状および走査方位算出回路１４、１７
に出力する。
１３に接続されたアレイアンテナ１および２は互いに近
接して設置され、アレイアンテナ１で形成する放射ビー
ムとアレイアンテナ２で形成する放射ビームで送受信さ
れる信号が合成される。ビーム制御インターフェース回
路３は、アレイアンテナ１および２に対する所要の放射
ビーム形状、放射する方位、仰角の指示データを受け
て、放射ビーム形状および走査方位算出回路１４、１７
に出力する。
【０００４】放射ビーム形状および走査方位算出回路１
４および１７は、ビーム制御インターフェース回路３か
ら入力された放射ビームに関する指示データに従ってア
レイアンテナ１および２で形成すべき放射ビームの形状
と走査方位または仰角を算出して、素子アンテナ励振条
件算出回路１５および１８に出力する素子アンテナ励振
条件算出回路１５および１８は、放射ビーム形状および
走査方位算出回路１４および１７で算出されたビーム形
状と放射する方位から、アレイアンテナ１および２の開
口面の励振分布を求めて各素子アンテナの位相と振幅の
励振条件を算出して、素子アンテナ励振位相振幅設定回
路１６および１９に出力する。
４および１７は、ビーム制御インターフェース回路３か
ら入力された放射ビームに関する指示データに従ってア
レイアンテナ１および２で形成すべき放射ビームの形状
と走査方位または仰角を算出して、素子アンテナ励振条
件算出回路１５および１８に出力する素子アンテナ励振
条件算出回路１５および１８は、放射ビーム形状および
走査方位算出回路１４および１７で算出されたビーム形
状と放射する方位から、アレイアンテナ１および２の開
口面の励振分布を求めて各素子アンテナの位相と振幅の
励振条件を算出して、素子アンテナ励振位相振幅設定回
路１６および１９に出力する。
【０００５】素子アンテナ励振位相振幅設定回路１６お
よび１９は、素子アンテナ励振条件算出回路１５および
１８によって求められた開口面励振条件に従って、アレ
イアンテナ１および２の各素子アンテナ毎に備えられた
開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移相器
や減衰器を所要の値に設定する。
よび１９は、素子アンテナ励振条件算出回路１５および
１８によって求められた開口面励振条件に従って、アレ
イアンテナ１および２の各素子アンテナ毎に備えられた
開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移相器
や減衰器を所要の値に設定する。
【０００６】この従来のアレイアンテナ装置は、アレイ
アンテナ１で形成する放射ビームとアレイアンテナ２で
形成する放射ビームで送受信される信号を合成すること
により、それぞれのアレイアンテナでは得られない高い
方位または仰角の分解能を得ながら放射ビームを方位お
よび仰角方向に走査している。
アンテナ１で形成する放射ビームとアレイアンテナ２で
形成する放射ビームで送受信される信号を合成すること
により、それぞれのアレイアンテナでは得られない高い
方位または仰角の分解能を得ながら放射ビームを方位お
よび仰角方向に走査している。
【０００７】今、アレイアンテナ１の放射ビーム形状と
方位で送受信し、その次にアレイアンテナ２のビーム形
状と方位で送受信し、それぞれの受信信号を合成する
と、目標がアレイアンテナ１とアレイアンテナ２の２つ
の放射ビーム内にともにある場合には受信され、両方ま
たは片方の放射ビームの外側に目標がある場合には受信
されないか、受信電力が小さくなる。そのため、等価的
に、２つの放射ビームが重なり合う部分の形状の放射ビ
ームを有するアンテナを使用した場合と同様の効果があ
り、方位や仰角の分解能が向上する。
方位で送受信し、その次にアレイアンテナ２のビーム形
状と方位で送受信し、それぞれの受信信号を合成する
と、目標がアレイアンテナ１とアレイアンテナ２の２つ
の放射ビーム内にともにある場合には受信され、両方ま
たは片方の放射ビームの外側に目標がある場合には受信
されないか、受信電力が小さくなる。そのため、等価的
に、２つの放射ビームが重なり合う部分の形状の放射ビ
ームを有するアンテナを使用した場合と同様の効果があ
り、方位や仰角の分解能が向上する。
【０００８】まず、走査を行う方位と仰角およびビーム
形状（例えばペンシルビームやｃｏｓｅｃ２θ）が決ま
ると、それに対応してアレイアンテナ１の放射ビーム形
状および走査方位を放射ビーム形状および走査方位算出
回路１４により算出し、素子アンテナ励振条件を素子ア
ンテナ励振条件算出回路１５により算出し、そのデータ
に基づいて素子アンテナの励振位相と振幅の設定を素子
アンテナ励振条件設定回路１６により行う。アレイアン
テナ２についても同様にして放射ビームを形成し走査す
ることにより所要の高い分解能の放射ビームを形成する
と共に走査することができる。
形状（例えばペンシルビームやｃｏｓｅｃ２θ）が決ま
ると、それに対応してアレイアンテナ１の放射ビーム形
状および走査方位を放射ビーム形状および走査方位算出
回路１４により算出し、素子アンテナ励振条件を素子ア
ンテナ励振条件算出回路１５により算出し、そのデータ
に基づいて素子アンテナの励振位相と振幅の設定を素子
アンテナ励振条件設定回路１６により行う。アレイアン
テナ２についても同様にして放射ビームを形成し走査す
ることにより所要の高い分解能の放射ビームを形成する
と共に走査することができる。
【０００９】送信ビーム形状および走査方位の算出や素
子アンテナ励振条件の算出には、算出回路を設ける他、
あらかじめ定められた値を記録しておいてその中から選
択したり、機械的な寸法で決まる方式を用いる場合もあ
る。
子アンテナ励振条件の算出には、算出回路を設ける他、
あらかじめ定められた値を記録しておいてその中から選
択したり、機械的な寸法で決まる方式を用いる場合もあ
る。
【００１０】例えば、精測侵入レーダ装置ＰＡＲ（Prec
ision Approach Radar）の高低アンテナと方位アンテナ
がある。［航空電子装置、岡田實編、日刊工業新聞社ｐ
１３０］これは、アレイアンテナ１の方位アンテナとし
て仰角方向に広く、方位方向には狭い放射ビームを形成
して方位方向にビーム走査を行い、また、アレイアンテ
ナ２を高低アンテナとして仰角方向に狭く、方位方向に
広い放射ビームを形成して仰角方向にビーム走査を行
い、順次アレイアンテナ１とアレイアンテナ２を切り替
えて送受信することにより、方位と仰角方向に狭いビー
ムを形成したのと同じ高分解能を得ながら方位と仰角方
向に放射ビームを走査させている。
ision Approach Radar）の高低アンテナと方位アンテナ
がある。［航空電子装置、岡田實編、日刊工業新聞社ｐ
１３０］これは、アレイアンテナ１の方位アンテナとし
て仰角方向に広く、方位方向には狭い放射ビームを形成
して方位方向にビーム走査を行い、また、アレイアンテ
ナ２を高低アンテナとして仰角方向に狭く、方位方向に
広い放射ビームを形成して仰角方向にビーム走査を行
い、順次アレイアンテナ１とアレイアンテナ２を切り替
えて送受信することにより、方位と仰角方向に狭いビー
ムを形成したのと同じ高分解能を得ながら方位と仰角方
向に放射ビームを走査させている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような、アレイア
ンテナでは、放射ビームを方位または仰角方向に走査さ
せると、アンテナ利得が素子アンテナの指向性により低
下することが知られている。一般に、指向性の相似なア
ンテナを並べたときの合成指向性はアンテナ素子の指向
性と無指向性点放射源の配列の指向性との積で表され
る。［アンテナ・電波伝搬、電子情報通信学会編、コロ
ナ社、Ｐ６１］従って、放射ビームを走査させた場合、
アンテナ素子の指向性によりその方向θの利得が低下す
ると共に、点放射源の配列による開口長がｃｏｓθで減
少するため、アンテナ利得が減少する。
ンテナでは、放射ビームを方位または仰角方向に走査さ
せると、アンテナ利得が素子アンテナの指向性により低
下することが知られている。一般に、指向性の相似なア
ンテナを並べたときの合成指向性はアンテナ素子の指向
性と無指向性点放射源の配列の指向性との積で表され
る。［アンテナ・電波伝搬、電子情報通信学会編、コロ
ナ社、Ｐ６１］従って、放射ビームを走査させた場合、
アンテナ素子の指向性によりその方向θの利得が低下す
ると共に、点放射源の配列による開口長がｃｏｓθで減
少するため、アンテナ利得が減少する。
【００１２】実際には、アンテナ素子毎の指向性のばら
つきやアンテナ素子間の相互結合によりアンテナ素子の
指向性の相似性が崩れるため、アンテナ利得の減少のし
かたは複雑になる。一方、レーダアンテナには、しばし
ば等高度の目標の受信電力が距離によらず一定となるｃ
ｏｓｅｃ２θの仰角パターンのようにビーム形状を任意
に整形した放射パターンが使われる。
つきやアンテナ素子間の相互結合によりアンテナ素子の
指向性の相似性が崩れるため、アンテナ利得の減少のし
かたは複雑になる。一方、レーダアンテナには、しばし
ば等高度の目標の受信電力が距離によらず一定となるｃ
ｏｓｅｃ２θの仰角パターンのようにビーム形状を任意
に整形した放射パターンが使われる。
【００１３】もし、２つのアレイアンテナの合成により
放射ビームを形成するアレイアンテナ装置でこのような
整形された放射ビームの形成を行う場合、例えば、アン
テナ１で仰角方向にｃｏｓｅｃ２θの放射ビームを形成
しておいて送信し、アレイアンテナ２の仰角方向に狭い
放射ビームを仰角方向に走査させてかつ、アンテナ利得
がｃｏｓｅｃ２θで変化するように制御して受信するか
ｃｏｓｅｃ２θで変化したように受信利得を変化させる
必要がある。その場合、前記のように放射ビームの走査
角度によりアレイアンテナ２のアンテナ利得が変化する
ため、単にｃｏｓｅｃ２θで変化させると誤差が生ずる
という問題がある。
放射ビームを形成するアレイアンテナ装置でこのような
整形された放射ビームの形成を行う場合、例えば、アン
テナ１で仰角方向にｃｏｓｅｃ２θの放射ビームを形成
しておいて送信し、アレイアンテナ２の仰角方向に狭い
放射ビームを仰角方向に走査させてかつ、アンテナ利得
がｃｏｓｅｃ２θで変化するように制御して受信するか
ｃｏｓｅｃ２θで変化したように受信利得を変化させる
必要がある。その場合、前記のように放射ビームの走査
角度によりアレイアンテナ２のアンテナ利得が変化する
ため、単にｃｏｓｅｃ２θで変化させると誤差が生ずる
という問題がある。
【００１４】また、アレイアンテナ１を仰角方向に狭
く、方位方向に広い放射ビームにして仰角方向に走査さ
せると共に、アレイアンテナ２を方位方向に狭く、仰角
方向に広い放射ビームにして方位方向に走査させた場
合、アレイアンテナ１の走査角度とアレイアンテナ２の
走査角度のそれぞれに応じてアンテナ利得が変化し、所
要のアンテナ利得に対して誤差が生ずるという問題があ
る。
く、方位方向に広い放射ビームにして仰角方向に走査さ
せると共に、アレイアンテナ２を方位方向に狭く、仰角
方向に広い放射ビームにして方位方向に走査させた場
合、アレイアンテナ１の走査角度とアレイアンテナ２の
走査角度のそれぞれに応じてアンテナ利得が変化し、所
要のアンテナ利得に対して誤差が生ずるという問題があ
る。
【００１５】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、アレ
イアンテナ１とアレイアンテナ２の放射ビームを走査さ
せることにより生ずるアンテナ利得の変化のデータを基
に、アレイアンテナ１またはアレイアンテナ２のアンテ
ナ利得や受信利得に補正を加え、合成後のアンテナ利得
が所要の値となるようにする手段を提供することにあ
る。
イアンテナ１とアレイアンテナ２の放射ビームを走査さ
せることにより生ずるアンテナ利得の変化のデータを基
に、アレイアンテナ１またはアレイアンテナ２のアンテ
ナ利得や受信利得に補正を加え、合成後のアンテナ利得
が所要の値となるようにする手段を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のアレイアンテナ
装置は、それぞれが複数の素子アンテナにより構成され
る２つの近接したアレイアンテナと、各アレイアンテナ
の所要の放射ビーム形状、放射する方位、仰角の指示デ
ータを受けるビーム制御インターフェース回路と、放射
ビームに関する指示データに従って各アレイアンテナで
形成すべき放射ビームの形状と走査方位または仰角を定
める放射ビーム形状および走査方位算出回路と、算出さ
れたビーム形状と放射する方位から各アレイアンテナの
開口面の励振分布を求めてそれぞれのアレイアンテナを
構成する各素子アンテナの位相と振幅の励振条件を算出
する素子アンテナ励振条件算出回路と、求められた開口
面励振条件に従ってそれぞれのアレイアンテナの各素子
アンテナ毎に備えられた開口面の励振分布の位相と振幅
を制御するための移相器や減衰器を所要の値に設定する
素子アンテナ励振位相振幅設定回路とで構成されるアレ
イアンテナ装置において、各アレイアンテナのそれぞれ
の放射ビームに設定した形状と走査方位または仰角に対
応したアンテナ利得の値を記録するビーム走査時アンテ
ナ利得データ記録回路と、各アレイアンテナのビーム形
状と走査方位およびビーム走査時のアンテナ利得データ
に基づいて、各アレイアンテナの合成のアンテナ利得が
所要の値となるように、２つのアレイアンテナの片方ま
たは両方のビーム走査時のアンテナ利得を補正するため
の、ビーム走査時送受信アンテナ利得補正値算出回路と
を付加したことを特徴とする。
装置は、それぞれが複数の素子アンテナにより構成され
る２つの近接したアレイアンテナと、各アレイアンテナ
の所要の放射ビーム形状、放射する方位、仰角の指示デ
ータを受けるビーム制御インターフェース回路と、放射
ビームに関する指示データに従って各アレイアンテナで
形成すべき放射ビームの形状と走査方位または仰角を定
める放射ビーム形状および走査方位算出回路と、算出さ
れたビーム形状と放射する方位から各アレイアンテナの
開口面の励振分布を求めてそれぞれのアレイアンテナを
構成する各素子アンテナの位相と振幅の励振条件を算出
する素子アンテナ励振条件算出回路と、求められた開口
面励振条件に従ってそれぞれのアレイアンテナの各素子
アンテナ毎に備えられた開口面の励振分布の位相と振幅
を制御するための移相器や減衰器を所要の値に設定する
素子アンテナ励振位相振幅設定回路とで構成されるアレ
イアンテナ装置において、各アレイアンテナのそれぞれ
の放射ビームに設定した形状と走査方位または仰角に対
応したアンテナ利得の値を記録するビーム走査時アンテ
ナ利得データ記録回路と、各アレイアンテナのビーム形
状と走査方位およびビーム走査時のアンテナ利得データ
に基づいて、各アレイアンテナの合成のアンテナ利得が
所要の値となるように、２つのアレイアンテナの片方ま
たは両方のビーム走査時のアンテナ利得を補正するため
の、ビーム走査時送受信アンテナ利得補正値算出回路と
を付加したことを特徴とする。
【００１７】本発明は、上記構成とすることにより、ア
レイアンテナ総合のアンテナ利得を放射ビームの形状と
走査方位や仰角によらず、精度良く設定することができ
る。
レイアンテナ総合のアンテナ利得を放射ビームの形状と
走査方位や仰角によらず、精度良く設定することができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の全
体構成を示すアレイアンテナ装置のブロック図である。
体構成を示すアレイアンテナ装置のブロック図である。
【００１９】本発明のアレイアンテナ装置は、複数の素
子アンテナより構成される２つの近接したアレイアンテ
ナ１および２と、所要の送信受信放射ビーム形状、放射
する方位、仰角の指示データを受けるビーム制御インタ
ーフェース回路３と、放射ビームに関する指示データに
従ってアレイアンテナ１で形成すべき放射ビームの形状
と走査方位を定める送信ビーム形状および走査方位算出
回路４と、算出されたビーム形状と放射する方位からア
レイアンテナ１の開口面の励振分布を求めて各素子アン
テナの位相と振幅の励振条件を算出する送信素子アンテ
ナ励振条件算出回路５と、求められた開口面励振条件に
従ってアレイアンテナ１の各素子アンテナ毎に備えられ
た開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移相
器や減衰器を所要の値に設定する送信素子アンテナ励振
位相振幅設定回路６と、放射ビームに関する指示データ
に従ってアレイアンテナ２で形成すべき受信ビームの形
状と走査方位を定める受信ビーム形状および走査方位算
出回路７と、算出されたビーム形状と放射する方位から
アレイアンテナ２の開口面の励振分布を求めて各素子ア
ンテナの位相と振幅の励振条件を算出する受信素子アン
テナ励振条件算出回路８と、求められた開口面励振条件
に従ってアレイアンテナ２の各素子アンテナ毎に備えら
れた開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移
相器や減衰器を所要の値に設定する受信素子アンテナ励
振位相振幅設定回路９と、アレイアンテナ１および２の
それぞれの放射ビームに設定した形状と走査方位または
仰角に対応したアンテナ利得の値を記録したビーム走査
時アンテナ利得データ記録回路１０と、アレイアンテナ
１および２のビーム形状と走査方位およびビーム走査時
のアンテナ利得データに基づいて、アレイアンテナ１お
よび２の合成のアンテナ利得が所要の値となるように、
アレイアンテナ１とアレイアンテナ２の片方または両方
のビーム走査時のアンテナ利得を補正するための、ビー
ム走査時アレイアンテナ利得補正値算出回路１１とで構
成される。
子アンテナより構成される２つの近接したアレイアンテ
ナ１および２と、所要の送信受信放射ビーム形状、放射
する方位、仰角の指示データを受けるビーム制御インタ
ーフェース回路３と、放射ビームに関する指示データに
従ってアレイアンテナ１で形成すべき放射ビームの形状
と走査方位を定める送信ビーム形状および走査方位算出
回路４と、算出されたビーム形状と放射する方位からア
レイアンテナ１の開口面の励振分布を求めて各素子アン
テナの位相と振幅の励振条件を算出する送信素子アンテ
ナ励振条件算出回路５と、求められた開口面励振条件に
従ってアレイアンテナ１の各素子アンテナ毎に備えられ
た開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移相
器や減衰器を所要の値に設定する送信素子アンテナ励振
位相振幅設定回路６と、放射ビームに関する指示データ
に従ってアレイアンテナ２で形成すべき受信ビームの形
状と走査方位を定める受信ビーム形状および走査方位算
出回路７と、算出されたビーム形状と放射する方位から
アレイアンテナ２の開口面の励振分布を求めて各素子ア
ンテナの位相と振幅の励振条件を算出する受信素子アン
テナ励振条件算出回路８と、求められた開口面励振条件
に従ってアレイアンテナ２の各素子アンテナ毎に備えら
れた開口面の励振分布の位相と振幅を制御するための移
相器や減衰器を所要の値に設定する受信素子アンテナ励
振位相振幅設定回路９と、アレイアンテナ１および２の
それぞれの放射ビームに設定した形状と走査方位または
仰角に対応したアンテナ利得の値を記録したビーム走査
時アンテナ利得データ記録回路１０と、アレイアンテナ
１および２のビーム形状と走査方位およびビーム走査時
のアンテナ利得データに基づいて、アレイアンテナ１お
よび２の合成のアンテナ利得が所要の値となるように、
アレイアンテナ１とアレイアンテナ２の片方または両方
のビーム走査時のアンテナ利得を補正するための、ビー
ム走査時アレイアンテナ利得補正値算出回路１１とで構
成される。
【００２０】図２は、アンテナ励振条件補正を受信側の
アレイアンテナ２で行うように構成した本発明の実施の
形態を示すブロック図である。
アレイアンテナ２で行うように構成した本発明の実施の
形態を示すブロック図である。
【００２１】ビーム走査時アンテナ利得データ記録回路
１０は、アレイアンテナ１の走査方位に対するアンテナ
利得データを記録した、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方
位データ記録回路２０、およびアレイアンテナ２の走査
仰角方向に対するアンテナ利得データを記録した受信ア
レイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４によって
構成されている。
１０は、アレイアンテナ１の走査方位に対するアンテナ
利得データを記録した、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方
位データ記録回路２０、およびアレイアンテナ２の走査
仰角方向に対するアンテナ利得データを記録した受信ア
レイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４によって
構成されている。
【００２２】ビーム走査時アレイアンテナ利得補正値算
出回路１１は、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回
路２１と、受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路２
３と、送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２
２と、所要送受信総合アンテナ利得算出回路２５と、利
得差算出回路２６と、受信アレイアンテナビーム形状お
よび利得算出回路２７と、受信アンテナ励振条件補正値
算出回路２８とで構成される。
出回路１１は、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回
路２１と、受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路２
３と、送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２
２と、所要送受信総合アンテナ利得算出回路２５と、利
得差算出回路２６と、受信アレイアンテナビーム形状お
よび利得算出回路２７と、受信アンテナ励振条件補正値
算出回路２８とで構成される。
【００２３】送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路
２１は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から
入力された送信ビーム形状および走査方位と、送信アレ
イアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２０から入力さ
れた走査方位に対するアンテナ利得のデータとから、ア
レイアンテナ１の走査方位に対するアンテナ利得を算出
して送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２
へ出力する。
２１は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から
入力された送信ビーム形状および走査方位と、送信アレ
イアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２０から入力さ
れた走査方位に対するアンテナ利得のデータとから、ア
レイアンテナ１の走査方位に対するアンテナ利得を算出
して送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２
へ出力する。
【００２４】受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路
２３は、受信ビーム形状および走査方位算出回路７から
入力された受信ビーム形状および走査方位と、受信アレ
イアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４から入力さ
れた走査方位に対するアンテナ利得のデータとから、ア
レイアンテナ２の走査方位に対するアンテナ利得を算出
して送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２
へ出力する。
２３は、受信ビーム形状および走査方位算出回路７から
入力された受信ビーム形状および走査方位と、受信アレ
イアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４から入力さ
れた走査方位に対するアンテナ利得のデータとから、ア
レイアンテナ２の走査方位に対するアンテナ利得を算出
して送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２
へ出力する。
【００２５】送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出
回路２２は、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路
２１で求められたアレイアンテナ１のアンテナ利得と受
信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路２３で求められ
たアレイアンテナ２のアンテナ利得とから、アレイアン
テナ１とアレイアンテナ２の総合のアンテナ利得ｖｓ方
位を算出して利得差算出回路２６へ出力する。
回路２２は、送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路
２１で求められたアレイアンテナ１のアンテナ利得と受
信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路２３で求められ
たアレイアンテナ２のアンテナ利得とから、アレイアン
テナ１とアレイアンテナ２の総合のアンテナ利得ｖｓ方
位を算出して利得差算出回路２６へ出力する。
【００２６】所要送受信総合アンテナ利得算出回路２５
は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から入力
された送信ビーム形状および走査方位と、受信ビーム形
状および走査方位算出回路７から入力された受信ビーム
形状および走査方位とから、アレイアンテナ１とアレイ
アンテナ２の総合のアンテナ利得の所要の値を算出して
利得差算出回路２６へ出力する。
は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から入力
された送信ビーム形状および走査方位と、受信ビーム形
状および走査方位算出回路７から入力された受信ビーム
形状および走査方位とから、アレイアンテナ１とアレイ
アンテナ２の総合のアンテナ利得の所要の値を算出して
利得差算出回路２６へ出力する。
【００２７】利得差算出回路２６は、所要送受信総合ア
ンテナ利得算出回路２５で求められた所要送受信総合の
アンテナ利得に対する送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方
位の算出回路２２で求められた送信受信総合アンテナ利
得ｖｓ方位の偏差を求めて受信アレイアンテナビーム形
状および利得算出回路２７へ出力する。
ンテナ利得算出回路２５で求められた所要送受信総合の
アンテナ利得に対する送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方
位の算出回路２２で求められた送信受信総合アンテナ利
得ｖｓ方位の偏差を求めて受信アレイアンテナビーム形
状および利得算出回路２７へ出力する。
【００２８】受信アレイアンテナビーム形状および利得
算出回路２７は、利得差算出回路２６で求められた所要
値からのずれを補正した後のアレイアンテナ２のビーム
形状および利得を算出する。
算出回路２７は、利得差算出回路２６で求められた所要
値からのずれを補正した後のアレイアンテナ２のビーム
形状および利得を算出する。
【００２９】受信アンテナ励振条件補正値算出回路２８
は、受信アレイアンテナビーム形状および利得算出回路
２７によって定められたアレイアンテナ２の補正後のビ
ーム形状および利得を達成するためのアレイアンテナ２
の開口面の励振条件の補正値を算出する。
は、受信アレイアンテナビーム形状および利得算出回路
２７によって定められたアレイアンテナ２の補正後のビ
ーム形状および利得を達成するためのアレイアンテナ２
の開口面の励振条件の補正値を算出する。
【００３０】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、図１、図２および図３を参照して説明する。
て、図１、図２および図３を参照して説明する。
【００３１】アレイアンテナ１は方位方向に複数の素子
アンテナが配列されており、方位方向に狭く仰角方向に
広いビームが形成できるので、電子走査により方位方向
のアンテナ開口面励振分布の位相と振幅を制御すること
ができ、また、方位方向にはその開口面励振分布を任意
に変えることができるので和差ビームのような任意のビ
ーム形状が形成できる。
アンテナが配列されており、方位方向に狭く仰角方向に
広いビームが形成できるので、電子走査により方位方向
のアンテナ開口面励振分布の位相と振幅を制御すること
ができ、また、方位方向にはその開口面励振分布を任意
に変えることができるので和差ビームのような任意のビ
ーム形状が形成できる。
【００３２】一方、アレイアンテナ２は仰角方向に複数
の素子アンテナが配列されており、仰角方向に狭く方位
方向に広いビームが形成できるので、電子走査により仰
角方向のアンテナ開口面励振分布の位相と振幅を制御す
ることができ、また、仰角方向にはその開口面励振分布
を任意に変えることができるのでｃｏｓｅｃ２θのよう
な任意のビーム形状が形成できる。
の素子アンテナが配列されており、仰角方向に狭く方位
方向に広いビームが形成できるので、電子走査により仰
角方向のアンテナ開口面励振分布の位相と振幅を制御す
ることができ、また、仰角方向にはその開口面励振分布
を任意に変えることができるのでｃｏｓｅｃ２θのよう
な任意のビーム形状が形成できる。
【００３３】いま、アレイアンテナ１とアレイアンテナ
２の送受信総合のビーム形状として、方位と仰角方向に
狭い、ペンシル状のビーム形状となるように、方位と仰
角方向に走査させるべくビーム制御インターフェース回
路３を介してアレイアンテナにそのビーム形状であるペ
ンシルビームのデータと方位および仰角の走査角度範囲
を指示するデータを入力する。
２の送受信総合のビーム形状として、方位と仰角方向に
狭い、ペンシル状のビーム形状となるように、方位と仰
角方向に走査させるべくビーム制御インターフェース回
路３を介してアレイアンテナにそのビーム形状であるペ
ンシルビームのデータと方位および仰角の走査角度範囲
を指示するデータを入力する。
【００３４】例えば、最初に方位と仰角が共に０度の正
面方向にペンシル状の放射ビームを形成する場合、アレ
イアンテナ１の放射ビーム形状を配列方向に狭いペンシ
ル状のビームが正面方向に形成されるように送信ビーム
形状および走査算出回路４を働かせる。その結果、送信
素子アンテナ励振条件として、例えば位相分布が等位相
で振幅分布がテイラー分布の励振条件が送信素子アンテ
ナ励振条件算出回路５で発生され、送信素子アンテナ励
振位相振幅設定回路６によりアレイアンテナ１内に組み
込まれた移相器と減衰器の移相量と減衰量が設定され、
アレイアンテナ１の開口面励振分布が等位相、テイラー
分布となり、方位方向に狭く、仰角方向に広い放射ビー
ムの送信パターン（図３（ａ））が形成され、接続され
た送信機１２から発生される電力はこのアレイアンテナ
１から外部に放射される。
面方向にペンシル状の放射ビームを形成する場合、アレ
イアンテナ１の放射ビーム形状を配列方向に狭いペンシ
ル状のビームが正面方向に形成されるように送信ビーム
形状および走査算出回路４を働かせる。その結果、送信
素子アンテナ励振条件として、例えば位相分布が等位相
で振幅分布がテイラー分布の励振条件が送信素子アンテ
ナ励振条件算出回路５で発生され、送信素子アンテナ励
振位相振幅設定回路６によりアレイアンテナ１内に組み
込まれた移相器と減衰器の移相量と減衰量が設定され、
アレイアンテナ１の開口面励振分布が等位相、テイラー
分布となり、方位方向に狭く、仰角方向に広い放射ビー
ムの送信パターン（図３（ａ））が形成され、接続され
た送信機１２から発生される電力はこのアレイアンテナ
１から外部に放射される。
【００３５】一方、アレイアンテナ２の放射ビーム形状
を配列方向に狭いペンシル状のビームが正面方向に形成
されるように受信ビーム形状および走査算出回路７を働
かせる。その結果、受信素子アンテナ励振条件として、
例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布の励
振条件が受信素子アンテナ励振条件算出回路８で発生さ
れ、受信素子アンテナ励振位相振幅設定回路９によりア
レイアンテナ２内に組み込まれた移相器と減衰器の移相
量と減衰量が設定され、アレイアンテナ２の開口面励振
分布が等位相、テイラー分布となり、仰角方向に狭く、
方位方向に広い放射ビームの受信パターン（図３の
（ｂ））が形成され、アレイアンテナ１で外部に放射さ
れ、目標物で反射して戻ってきた電力は接続された受信
機１３により受信される。
を配列方向に狭いペンシル状のビームが正面方向に形成
されるように受信ビーム形状および走査算出回路７を働
かせる。その結果、受信素子アンテナ励振条件として、
例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布の励
振条件が受信素子アンテナ励振条件算出回路８で発生さ
れ、受信素子アンテナ励振位相振幅設定回路９によりア
レイアンテナ２内に組み込まれた移相器と減衰器の移相
量と減衰量が設定され、アレイアンテナ２の開口面励振
分布が等位相、テイラー分布となり、仰角方向に狭く、
方位方向に広い放射ビームの受信パターン（図３の
（ｂ））が形成され、アレイアンテナ１で外部に放射さ
れ、目標物で反射して戻ってきた電力は接続された受信
機１３により受信される。
【００３６】この時、送受信総合の放射ビーム形状は送
信パターン（図３の（ａ））と受信パターン（図３の
（ｂ））を合成した合成パターン（図３の（ｃ））のよ
うに、方位と仰角に狭いペンシル状のビームを形成した
のと同等のビーム形成が可能となる。また、受信ビーム
のみを仰角方向に走査させると、合成ビームは、方位と
仰角方向に狭いビームを仰角方向に走査させた場合と同
等のビーム走査が可能になる。
信パターン（図３の（ａ））と受信パターン（図３の
（ｂ））を合成した合成パターン（図３の（ｃ））のよ
うに、方位と仰角に狭いペンシル状のビームを形成した
のと同等のビーム形成が可能となる。また、受信ビーム
のみを仰角方向に走査させると、合成ビームは、方位と
仰角方向に狭いビームを仰角方向に走査させた場合と同
等のビーム走査が可能になる。
【００３７】ここで、航空機を捜索するレーダで良く用
いられるようなｃｏｓｅｃ２θで変化する放射ビームの
形成を考える。これは、地表面に対しより低い角度方向
を最大のアンテナ利得とし、仰角方向に高くなるほど、
電力利得がｃｏｓｅｃ２θで減少するようなアンテナビ
ーム形状のアンテナで送信と受信を行うことにより、前
述のように、等高度の目標の受信電力が距離によらず一
定とできる。このような、放射ビームを形成するため
に、例えば、受信ビーム形状としてｃｏｓｅｃθを選
び、送信ビーム形状としてｃｏｓｅｃ３θを選んでも効
果は同じである。
いられるようなｃｏｓｅｃ２θで変化する放射ビームの
形成を考える。これは、地表面に対しより低い角度方向
を最大のアンテナ利得とし、仰角方向に高くなるほど、
電力利得がｃｏｓｅｃ２θで減少するようなアンテナビ
ーム形状のアンテナで送信と受信を行うことにより、前
述のように、等高度の目標の受信電力が距離によらず一
定とできる。このような、放射ビームを形成するため
に、例えば、受信ビーム形状としてｃｏｓｅｃθを選
び、送信ビーム形状としてｃｏｓｅｃ３θを選んでも効
果は同じである。
【００３８】本実施例のように、二つの直交するアレイ
アンテナでこのような放射ビームを形成しようとする場
合に、送信ビームと受信ビームを共にｃｏｓｅｃ２θと
して合成しても、ｃｏｓｅｃθとｃｏｓｅｃ３θの組み
合わせを選んでも、送信ビームと受信ビームの交点は一
点で固定され、その他の方向は角度に対してｃｏｓｅｃ
４θで合成されないため、所要のビーム形状は得られな
い。そこで、送信ビームと受信ビームの交点が仰角方向
に走査する時にその総合のアンテナ利得がｃｏｓｅｃ４
θで変化するように制御することになる。
アンテナでこのような放射ビームを形成しようとする場
合に、送信ビームと受信ビームを共にｃｏｓｅｃ２θと
して合成しても、ｃｏｓｅｃθとｃｏｓｅｃ３θの組み
合わせを選んでも、送信ビームと受信ビームの交点は一
点で固定され、その他の方向は角度に対してｃｏｓｅｃ
４θで合成されないため、所要のビーム形状は得られな
い。そこで、送信ビームと受信ビームの交点が仰角方向
に走査する時にその総合のアンテナ利得がｃｏｓｅｃ４
θで変化するように制御することになる。
【００３９】従って、ビーム制御インターフェース回路
３に方位方向が０度で仰角方向にｃｏｓｅｃ２θが入力
された場合には、例えば、アレイアンテナ２で放射ビー
ムを仰角方向に走査させる場合に、ｃｏｓｅｃ４θの割
合でアンテナ利得を減少させるように受信ビーム形状お
よび走査方位算出回路７を働かせる。
３に方位方向が０度で仰角方向にｃｏｓｅｃ２θが入力
された場合には、例えば、アレイアンテナ２で放射ビー
ムを仰角方向に走査させる場合に、ｃｏｓｅｃ４θの割
合でアンテナ利得を減少させるように受信ビーム形状お
よび走査方位算出回路７を働かせる。
【００４０】その結果、受信素子アンテナ励振条件とし
て、例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布
でかつ仰角方向の角度に応じた減衰量を加えた励振条件
が受信素子アンテナ励振条件算出回路８で発生され、受
信素子アンテナ励振位相振幅設定回路９によりアレイア
ンテナ２内に組み込まれた移相器と減衰器の移相量と減
衰量が設定され、仰角方向に利得がほぼｃｏｓｅｃ４θ
で変化しながら走査する、方位方向に広い放射ビームの
受信パターンが形成される。
て、例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布
でかつ仰角方向の角度に応じた減衰量を加えた励振条件
が受信素子アンテナ励振条件算出回路８で発生され、受
信素子アンテナ励振位相振幅設定回路９によりアレイア
ンテナ２内に組み込まれた移相器と減衰器の移相量と減
衰量が設定され、仰角方向に利得がほぼｃｏｓｅｃ４θ
で変化しながら走査する、方位方向に広い放射ビームの
受信パターンが形成される。
【００４１】ここで、仰角方向の利得がほぼｃｏｓｅｃ
４θとなるのは、アレイアンテナ２を仰角方向に走査さ
せた場合、アンテナ利得を励振条件で変化させなくて
も、アンテナ素子の指向性によりその方向θの利得が低
下すると共に、点放射源の配列による開口長がｃｏｓθ
で減少するため、アンテナ利得が減少し、実際には、ア
ンテナ素子毎の指向性のばらつきやアンテナ素子間の相
互結合によりアンテナ素子の指向性の相似性が崩れ、ア
ンテナ利得の減少のしかたは複雑になり、その結果と励
振条件で設定したｃｏｓｅｃ４θの減衰量が重なるため
である。
４θとなるのは、アレイアンテナ２を仰角方向に走査さ
せた場合、アンテナ利得を励振条件で変化させなくて
も、アンテナ素子の指向性によりその方向θの利得が低
下すると共に、点放射源の配列による開口長がｃｏｓθ
で減少するため、アンテナ利得が減少し、実際には、ア
ンテナ素子毎の指向性のばらつきやアンテナ素子間の相
互結合によりアンテナ素子の指向性の相似性が崩れ、ア
ンテナ利得の減少のしかたは複雑になり、その結果と励
振条件で設定したｃｏｓｅｃ４θの減衰量が重なるため
である。
【００４２】一方、アレイアンテナ１の放射ビーム形状
は、配列方向に狭いペンシル状のビームが正面方向に形
成されるように送信ビーム形状および走査算出回路４を
働かせる。その結果、送信素子アンテナ励振条件とし
て、例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布
の励振条件が送信素子アンテナ励振条件算出回路５で発
生され、送信素子アンテナ励振位相振幅設定回路６によ
りアレイアンテナ１内に組み込まれた移相器と減衰器の
移相量と減衰量が設定され、アレイアンテナ１の開口面
励振分布が等位相、テイラー分布となり、方位方向に狭
く、仰角方向に広い放射ビームの送信パターンが形成さ
れる。
は、配列方向に狭いペンシル状のビームが正面方向に形
成されるように送信ビーム形状および走査算出回路４を
働かせる。その結果、送信素子アンテナ励振条件とし
て、例えば位相分布が等位相で振幅分布がテイラー分布
の励振条件が送信素子アンテナ励振条件算出回路５で発
生され、送信素子アンテナ励振位相振幅設定回路６によ
りアレイアンテナ１内に組み込まれた移相器と減衰器の
移相量と減衰量が設定され、アレイアンテナ１の開口面
励振分布が等位相、テイラー分布となり、方位方向に狭
く、仰角方向に広い放射ビームの送信パターンが形成さ
れる。
【００４３】仰角方向の広いビーム形状も、素子アンテ
ナの放射ビーム形状で決まるため、仰角の角度によりア
ンテナ利得は変化する。そこで、アレイアンテナ１を送
信機、アレイアンテナ２を受信機に接続することにより
方位が０度方向に仰角方向に略ｃｏｓｅｃ４θの放射ビ
ームを形成したのと同等な結果が得られるが、仰角方向
のアンテナ利得の変化は所要のｃｏｓｅｃ４θに対して
誤差を持つことになる。
ナの放射ビーム形状で決まるため、仰角の角度によりア
ンテナ利得は変化する。そこで、アレイアンテナ１を送
信機、アレイアンテナ２を受信機に接続することにより
方位が０度方向に仰角方向に略ｃｏｓｅｃ４θの放射ビ
ームを形成したのと同等な結果が得られるが、仰角方向
のアンテナ利得の変化は所要のｃｏｓｅｃ４θに対して
誤差を持つことになる。
【００４４】そこで、アンテナ利得データを記録したビ
ーム走査時アンテナ利得データ記録回路１０とビーム走
査時アレイアンテナ利得補正値算出回路１１により受信
アンテナ励振条件補正値を算出し、算出した補正値をア
レイアンテナ２の受信素子アンテナ励振条件算出回路８
に入力することにより、受信アンテナ利得制御に補正を
加える。以下、受信アンテナ励振条件補正値算出動作に
ついて、図２を参照して説明する。
ーム走査時アンテナ利得データ記録回路１０とビーム走
査時アレイアンテナ利得補正値算出回路１１により受信
アンテナ励振条件補正値を算出し、算出した補正値をア
レイアンテナ２の受信素子アンテナ励振条件算出回路８
に入力することにより、受信アンテナ利得制御に補正を
加える。以下、受信アンテナ励振条件補正値算出動作に
ついて、図２を参照して説明する。
【００４５】送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路
２１は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から
送信ビーム形状および走査方位が入力されると、送信ア
レイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２０に記録さ
れているアレイアンテナ１の方位と仰角に対応した送信
アンテナ利得のデータを参照することにより、送信アレ
イアンテナ１の利得ｖｓ方位を算出して送受信総合アン
テナ利得ｖｓ方位の算出回路２２に出力する。
２１は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４から
送信ビーム形状および走査方位が入力されると、送信ア
レイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２０に記録さ
れているアレイアンテナ１の方位と仰角に対応した送信
アンテナ利得のデータを参照することにより、送信アレ
イアンテナ１の利得ｖｓ方位を算出して送受信総合アン
テナ利得ｖｓ方位の算出回路２２に出力する。
【００４６】一方、受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算
出回路２３は、受信ビーム形状および走査方位算出回路
７から受信ビーム形状および走査方位が入力されると、
受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４に
記録されているアレイアンテナ２の方位と仰角に対応し
た受信アンテナ利得のデータを参照することにより、受
信アレイアンテナ２の利得ｖｓ方位を算出して送受信総
合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２に出力する。
出回路２３は、受信ビーム形状および走査方位算出回路
７から受信ビーム形状および走査方位が入力されると、
受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回路２４に
記録されているアレイアンテナ２の方位と仰角に対応し
た受信アンテナ利得のデータを参照することにより、受
信アレイアンテナ２の利得ｖｓ方位を算出して送受信総
合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２に出力する。
【００４７】送受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回
路２２は、それらのデータを合成して、各仰角に対応し
た送信受信総合のアンテナ利得を求めて利得差算出回路
２６へ出力する。
路２２は、それらのデータを合成して、各仰角に対応し
た送信受信総合のアンテナ利得を求めて利得差算出回路
２６へ出力する。
【００４８】他方、所要送受信総合アンテナ利得算出回
路２５は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４と
受信ビーム形状および走査方位算出回路７から送信ビー
ム形状および走査方位と受信ビーム形状および走査方位
が入力されると、所要の送信受信総合のアンテナ利得で
あるｃｏｓｅｃ４θの仰角の利得変化を算出し、算出し
たデータを利得差算出回路２６へ出力する。
路２５は、送信ビーム形状および走査方位算出回路４と
受信ビーム形状および走査方位算出回路７から送信ビー
ム形状および走査方位と受信ビーム形状および走査方位
が入力されると、所要の送信受信総合のアンテナ利得で
あるｃｏｓｅｃ４θの仰角の利得変化を算出し、算出し
たデータを利得差算出回路２６へ出力する。
【００４９】利得差算出回路２６では、送信受信総合ア
ンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２より送られてきたデ
ータと所要送受信総合アンテナ利得算出回路２５より送
られてきた所要の送信受信総合のアンテナ利得であるｃ
ｏｓｅｃ４θの仰角の利得データとの差が求められる。
ンテナ利得ｖｓ方位の算出回路２２より送られてきたデ
ータと所要送受信総合アンテナ利得算出回路２５より送
られてきた所要の送信受信総合のアンテナ利得であるｃ
ｏｓｅｃ４θの仰角の利得データとの差が求められる。
【００５０】受信アレイアンテナビーム形状および利得
補正値算出回路２７は、その差のデータを用いて、アレ
イアンテナ２のアンテナ利得の補正値を求め、さらに、
受信アンテナ励振条件補正値算出回路２８により、アレ
イアンテナ２の励振条件の補正値を求めて受信アンテナ
励振条件算出回路８にフィードバックすることにより精
度のよいｃｏｓｅｃ４θの仰角の利得変化が得られる。
補正値算出回路２７は、その差のデータを用いて、アレ
イアンテナ２のアンテナ利得の補正値を求め、さらに、
受信アンテナ励振条件補正値算出回路２８により、アレ
イアンテナ２の励振条件の補正値を求めて受信アンテナ
励振条件算出回路８にフィードバックすることにより精
度のよいｃｏｓｅｃ４θの仰角の利得変化が得られる。
【００５１】図４は、アンテナ励振補正を送信側のアレ
イアンテナ１で行うように変更した本発明の他の実施の
形態を示している。この実施の形態では、利得差算出回
路２６の出力を元にして、送信アレイアンテナビーム形
状および利得補正値算出回路２９および送信アンテナ励
振条件補正値算出回路３０によりアレイアンテナ１の励
振条件の補正値を求めて送信アンテナ励振条件算出回路
５にフィードバックしているが、その基本的動作は図２
記載のものと同様であるので詳細な説明は省略する。ま
た、図１に記載されているように、アレイアンテナ１と
アレイアンテナ２の両方で補正を行っても良い。
イアンテナ１で行うように変更した本発明の他の実施の
形態を示している。この実施の形態では、利得差算出回
路２６の出力を元にして、送信アレイアンテナビーム形
状および利得補正値算出回路２９および送信アンテナ励
振条件補正値算出回路３０によりアレイアンテナ１の励
振条件の補正値を求めて送信アンテナ励振条件算出回路
５にフィードバックしているが、その基本的動作は図２
記載のものと同様であるので詳細な説明は省略する。ま
た、図１に記載されているように、アレイアンテナ１と
アレイアンテナ２の両方で補正を行っても良い。
【００５２】図５および図６は、本発明の更に他の実施
の形態を示すブロック図である。上記の実施の形態にお
いては、アレイアンテナの開口面の励振条件を変化させ
てアンテナ利得の調整を行っているが、図５に示すよう
に送信機１２内の送信電力調整器（図５の３１）により
送信電力を調整したり、パルスレーダのように目標に照
射するエネルギーが照射するパルスの数で変化する場合
には、図６に示すように送信機１２内の送信パルス数調
整器（図６の３２）により送信するパルスの数を変化さ
せることにより、アンテナパターンの補正を行うことが
できる。
の形態を示すブロック図である。上記の実施の形態にお
いては、アレイアンテナの開口面の励振条件を変化させ
てアンテナ利得の調整を行っているが、図５に示すよう
に送信機１２内の送信電力調整器（図５の３１）により
送信電力を調整したり、パルスレーダのように目標に照
射するエネルギーが照射するパルスの数で変化する場合
には、図６に示すように送信機１２内の送信パルス数調
整器（図６の３２）により送信するパルスの数を変化さ
せることにより、アンテナパターンの補正を行うことが
できる。
【００５３】
【発明の効果】本発明は、アレイアンテナ１とアレイア
ンテナ２のそれぞれの放射ビームに設定した形状と走査
方位または仰角に対応したアンテナ利得データに基づい
て、アレイアンテナ１とアレイアンテナ２の合成のアン
テナ利得が所要の値となるように、アレイアンテナ１と
アレイアンテナ２の片方または両方のビーム走査時のア
ンテナ利得を補正することができるので、アレイアンテ
ナ総合のアンテナ利得を放射ビームの形状と走査方位や
仰角によらず精度良く設定することができる。
ンテナ２のそれぞれの放射ビームに設定した形状と走査
方位または仰角に対応したアンテナ利得データに基づい
て、アレイアンテナ１とアレイアンテナ２の合成のアン
テナ利得が所要の値となるように、アレイアンテナ１と
アレイアンテナ２の片方または両方のビーム走査時のア
ンテナ利得を補正することができるので、アレイアンテ
ナ総合のアンテナ利得を放射ビームの形状と走査方位や
仰角によらず精度良く設定することができる。
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】アンテナ励振条件補正を受信側のアレイアンテ
ナで行うように構成した本発明の実施の形態を示すブロ
ック図である。
ナで行うように構成した本発明の実施の形態を示すブロ
ック図である。
【図３】アンテナパターンの合成を説明するための図で
ある。
ある。
【図４】アンテナ励振条件補正を送信側のアレイアンテ
ナで行うように構成した本発明の他の実施の形態を示す
ブロック図である。
ナで行うように構成した本発明の他の実施の形態を示す
ブロック図である。
【図５】アンテナ励振条件補正を送信機の送信電力調整
器行うように構成した本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。
器行うように構成した本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。
【図６】アンテナ励振条件補正を送信機の送信パルス数
調整器で行うように構成した本発明の他の実施の形態を
示すブロック図である。
調整器で行うように構成した本発明の他の実施の形態を
示すブロック図である。
【図７】従来の実施の形態の構成と機能を示す系統図で
ある。
ある。
１ アレイアンテナ１ ２ アレイアンテナ２ ３ ビーム制御インターフェース回路 ４ 送信ビーム形状および走査方位算出回路 ５ 送信素子アンテナ励振条件算出回路 ６ 送信素子アンテナ励振位相振幅設定回路 ７ 受信ビーム形成および走査方位算出回路 ８ 受信素子アンテナ励振条件算出回路 ９ 受信素子アンテナ励振位相振幅設定回路 １０ ビーム走査時アンテナ利得データ記録回路 １１ ビーム走査時アレイアンテナ利得補正値算出回
路 １２ 送信機 １３ 受信機 １４ 放射ビーム形状および走査方位算出回路 １５ 素子アンテナ励振条件算出回路 １６ 素子アンテナ励振位相振幅設定回路 １７ 放射ビーム形状および走査方位算出回路 １８ 素子アンテナ励振条件算出回路 １９ 素子アンテナ励振位相振幅設定回路 ２０ 送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回
路 ２１ 送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路 ２２ 送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路 ２３ 受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路 ２４ 受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回
路 ２５ 所要送受信総合アンテナ利得算出回路 ２６ 利得差算出回路 ２７ 受信アレイアンテナビーム形状および利得補正
値算出回路 ２８ 受信アンテナ励振条件補正値算出回路 ２９ 送信アレイアンテナビーム形状および利得補正
値算出回路 ３０ 送信アンテナ励振条件補正値算出回路 ３１ 送信電力調整器 ３２ 送信パルス数調整器
路 １２ 送信機 １３ 受信機 １４ 放射ビーム形状および走査方位算出回路 １５ 素子アンテナ励振条件算出回路 １６ 素子アンテナ励振位相振幅設定回路 １７ 放射ビーム形状および走査方位算出回路 １８ 素子アンテナ励振条件算出回路 １９ 素子アンテナ励振位相振幅設定回路 ２０ 送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回
路 ２１ 送信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路 ２２ 送信受信総合アンテナ利得ｖｓ方位の算出回路 ２３ 受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位算出回路 ２４ 受信アレイアンテナ利得ｖｓ方位データ記録回
路 ２５ 所要送受信総合アンテナ利得算出回路 ２６ 利得差算出回路 ２７ 受信アレイアンテナビーム形状および利得補正
値算出回路 ２８ 受信アンテナ励振条件補正値算出回路 ２９ 送信アレイアンテナビーム形状および利得補正
値算出回路 ３０ 送信アンテナ励振条件補正値算出回路 ３１ 送信電力調整器 ３２ 送信パルス数調整器
Claims (6)
- 【請求項１】 それぞれが複数の素子アンテナにより構
成される２つの近接したアレイアンテナと、所要の放射
ビーム形状および方位や仰角に対応して放射ビームの形
状および走査方位または仰角を算定するビーム形状およ
び走査方位算出回路と、そのビームを形成するのに必要
なアレイアンテナの開口面励振分布を算出する素子アン
テナ励振条件算出回路と、該素子アンテナ励振条件算出
回路により算出された各素子アンテナの励振条件に基づ
いて、前記アレイアンテナの各々の素子アンテナを励振
するアンテナ励振条件設定回路とを含み、近接した２つ
のアレイアンテナの放射ビームの形成と走査とを独立し
て制御できるアレイアンテナ装置において、 ２つのそれぞれの放射ビームに設定した形状と走査方位
または仰角に対応したアンテナ利得の値に基づいて、２
つのアレイアンテナ総合のアンテナ利得が所要の値とな
るように、２つのアンテナの片方または両方のビーム走
査時のアンテナ利得を補正するための、ビーム走査時送
受信アンテナ利得補正値算出回路とビーム走査時アンテ
ナ利得データ記録回路とを付加したことを特長とするア
レイアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記２つの近接したアレイアンテナの一
方は送信アンテナであり、他方は受信アンテナであるこ
とを特徴とする請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記２つの近接したアレイアンテナの内
の一方のアレイアンテナは、方位方向に狭く仰角方向に
広いビームが形成でき、かつ方位方向に電子走査ができ
るようにアンテナ開口面励振分布の位相と振幅が制御可
能に構成され、他方のアレイアンテナは、仰角方向に狭
く方位方向に広いビームが形成でき、かつ仰角方向に電
子走査ができるようにアンテナ開口面励振分布の位相と
振幅が制御可能に構成されていることを特徴とする請求
項１または２記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項４】 前記ビーム走査時送受信アンテナ利得補
正値算出回路の出力を、前記素子アンテナ励振条件算出
回路に入力して、前記アレイアンテナの開口面励振分布
を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項５】 前記ビーム走査時送受信アンテナ利得補
正値算出回路の出力を、送信機内の送信電力調整器に入
力して、前記アレイアンテナの各素子アンテナの送信出
力を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項６】 前記ビーム走査時送受信アンテナ利得補
正値算出回路の出力を、送信機内の送信パルス数調整器
に入力して、前記アレイアンテナの各素子アンテナの送
信パルス数を調整することを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載のアレイアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02669799A JP3278113B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | アレイアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02669799A JP3278113B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | アレイアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223925A true JP2000223925A (ja) | 2000-08-11 |
| JP3278113B2 JP3278113B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=12200592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02669799A Expired - Lifetime JP3278113B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | アレイアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278113B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117117521A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 安徽大学 | 一种空管二次雷达天线 |
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1999
- 1999-02-03 JP JP02669799A patent/JP3278113B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN117117521A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 安徽大学 | 一种空管二次雷达天线 |
| CN117117521B (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-26 | 安徽大学 | 一种空管二次雷达天线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3278113B2 (ja) | 2002-04-30 |
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