JP2001194401A - Antenna-measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、アンテナの遠方
放射パターンを直接測定するアンテナ測定装置に関する
ものであり、特に、大口径のアレーアンテナの遠方放射
パターンを短い観測距離で精度良く行うアンテナ測定装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna measuring device for directly measuring a far radiation pattern of an antenna, and more particularly to an antenna measuring device for accurately measuring a far radiation pattern of a large-diameter array antenna at a short observation distance. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の装置として、図７に示す
ようなものがあった。この図は、T. S. Chu, "A note o
n simulating Fraunhofar radiation patterns in the
Fresnel region," IEEE Trans., Antennas Propagat.,
pp. 691-692, Sept. 1971 に示されたアンテナ測定装
置の概観図である。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been an apparatus of this type as shown in FIG. This figure is from TS Chu, "A note o
n simulating Fraunhofar radiation patterns in the
Fresnel region, "IEEE Trans., Antennas Propagat.,
pp. 691-692, Sept. 1971. FIG.
【０００３】図７において、１は送信機，３は回転台，
４は送信機，５は送信機４に接続された測定用アンテ
ナ，６は供試アンテナの主反射鏡，７は供試アンテナの
１次放射器，８は１次放射器７の設定位置を変化させる
１次放射器駆動機構，９は１次放射器駆動機構８により
設定位置を変化させたときの１次放射器である。ｒは供
試アンテナから測定用アンテナ５までの観測距離，Δｚ
は１次放射器７の移動量を示す。In FIG. 7, 1 is a transmitter, 3 is a turntable,
4 is a transmitter, 5 is a measuring antenna connected to the transmitter 4, 6 is a main reflector of the antenna under test, 7 is a primary radiator of the antenna under test, and 8 is a setting position of the primary radiator 7. The primary radiator driving mechanism 9 to be changed is a primary radiator when the set position is changed by the primary radiator driving mechanism 8. r is the observation distance from the test antenna to the measurement antenna 5, Δz
Indicates the amount of movement of the primary radiator 7.
【０００４】次に動作について説明する。送信機４から
の電波は測定用アンテナ５によって放射され、回転台３
によって姿勢制御された供試アンテナで受信され受信機
１へと送られる。上記供試アンテナの１次放射器９は本
来の１次放射器７の位置とは異なり、遠方においてデフ
ォーカスされた状態で、近傍の観測点で近似的にフォー
カスされている。したがって、観測距離ｒはフラウンホ
ーファ領域ではないものの、測定される放射パターン
は、近似的に無限遠方で測定される放射パターンに比較
的近くなっている。これによって、測定距離が充分とれ
ない場合でも、遠方の放射パターンが近似的に直接測定
される。また、近傍で測定する別の方法として、２次元
電界分布を測定し演算処理して遠方の放射パターンが得
られる近傍界測定があるが、カット面だけの放射パター
ンを測定する場合であっても、近傍の２次元電界分布を
測定しなければならないので、時間を要した。図７に示
した従来装置では、直接遠方の放射パターンが測定でき
るので、必要とされるカット面の振幅のみの測定でよい
ので、上記の近傍界測定に比べて測定時間が短く、位相
の測定も不要であるという利点がある。Next, the operation will be described. The radio wave from the transmitter 4 is radiated by the measuring antenna 5 and the turntable 3
It is received by the test antenna whose attitude is controlled by the controller and sent to the receiver 1. The primary radiator 9 of the test antenna is different from the original position of the primary radiator 7 and is approximately defocused at a distant position and approximately at a nearby observation point. Thus, although the observation distance r is not in the Fraunhofer region, the measured radiation pattern is relatively close to the radiation pattern measured at approximately infinity. As a result, even when the measurement distance is not sufficient, the radiation pattern at a distance is directly measured approximately directly. As another method of measuring in the vicinity, there is a near-field measurement in which a two-dimensional electric field distribution is measured and arithmetic processing is performed to obtain a distant radiation pattern. However, even when a radiation pattern of only a cut surface is measured. , It takes time because the two-dimensional electric field distribution in the vicinity must be measured. In the conventional apparatus shown in FIG. 7, since the radiation pattern at a far distance can be directly measured, only the required amplitude of the cut surface may be measured. Therefore, the measurement time is shorter than the above-described near-field measurement, and the phase measurement is performed. Is also unnecessary.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図７に示した従来装置
では、しかしながら測定距離ｒが短くなるにしたがい、
遠方の放射パターンからずれていくという問題があっ
た。誤差の要因としては、主にphase limit とamplitud
e limitの２つがあげられ、phase limitはデフォーカス
では補正できない残留位相項により誤差が生じることに
起因し、amplitude limitは観測点までの距離が、供試
アンテナの開口面の位置によって異なること等の振幅成
分により誤差が生じることに起因する。開口径が波長に
比べて充分大きな場合には、phase limitが支配的にな
る。よって、図７に示した従来装置では、測定距離ｒに
制限があったので、その制限を越えてより短い距離で遠
方の放射パターンを直接測定することができないという
問題があった。In the conventional apparatus shown in FIG. 7, however, as the measurement distance r becomes shorter,
There is a problem that the radiation pattern is shifted from a distant radiation pattern. The main sources of error are phase limit and amplitud
The phase limit is caused by errors due to residual phase terms that cannot be corrected by defocusing, and the amplitude limit is that the distance to the observation point differs depending on the position of the aperture of the antenna under test. Is caused by an error caused by the amplitude component. When the aperture diameter is sufficiently large compared to the wavelength, the phase limit becomes dominant. Therefore, the conventional apparatus shown in FIG. 7 has a problem that the measurement distance r is limited, and it is not possible to directly measure a radiant radiation pattern at a shorter distance beyond the limit.
【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、開口径が波長に比べて充分大き
なアンテナについて、より短い測定距離で、遠方の放射
パターンを直接測定できるアンテナ測定装置を得ること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is directed to an antenna measurement method capable of directly measuring a far radiation pattern with a shorter measurement distance for an antenna having an aperture diameter sufficiently larger than a wavelength. The aim is to obtain a device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係るアンテナ測定装置は、各素子アン
テナに移相器を備えた供試アレーアンテナ、上記供試ア
レーアンテナの近傍に設けた測定用アンテナ、及び上記
供試アレーアンテナと上記測定用アンテナの相対的位置
を変える手段、を備え、上記測定用アンテナの位置に応
じて上記移相器の位相を変化させ、遠方放射電界を測定
することを特徴とする。In order to achieve the above object, an antenna measuring apparatus according to a first aspect of the present invention provides a test array antenna having a phase shifter in each element antenna, and a vicinity of the test array antenna. And a means for changing a relative position of the test array antenna and the measurement antenna provided in the antenna, and changing a phase of the phase shifter in accordance with the position of the measurement antenna to radiate far radiation. It is characterized by measuring an electric field.
【０００８】また、請求項２に係るアンテナ測定装置
は、各素子アンテナに移相器を備えた供試アレーアンテ
ナ、上記アレーアンテナの近傍に設けた測定用アンテ
ナ、及び上記アレーアンテナと上記測定用アンテナの相
対的位置を変える手段、を備え、上記供試アレーアンテ
ナから上記測定用アンテナまでの距離及び上記アレーア
ンテナの主ビーム方向に応じて上記移相器の位相を設定
して、遠方放射電界を測定することを特徴とする。The antenna measuring apparatus according to a second aspect of the present invention provides a test array antenna having a phase shifter in each element antenna, a measuring antenna provided near the array antenna, and the array antenna and the measuring antenna. Means for changing the relative position of the antenna, and setting the phase of the phase shifter according to the distance from the test array antenna to the measurement antenna and the main beam direction of the array antenna, Is measured.
【０００９】また、請求項３に係るアンテナ測定装置
は、請求項１もしく請求項２記載のアンテナ測定装置に
おける、供試アレーアンテナと測定用アンテナの相対的
位置を変える手段を、測定用アンテナを垂直方向に駆動
する１軸スキャナとすることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the antenna measuring apparatus according to the first or second aspect, the means for changing a relative position between the test array antenna and the measuring antenna is provided by a measuring antenna. Is a one-axis scanner that drives in the vertical direction.
【００１０】また、請求項４に係るアンテナ測定装置
は、請求項１もしく請求項２記載のアンテナ測定装置に
おける、供試アレーアンテナと測定用アンテナの相対的
位置を変える手段を、測定用アンテナを水平方向に駆動
する機構とすることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the antenna measuring apparatus of the first or second aspect, the means for changing a relative position between the test array antenna and the measuring antenna is provided by a measuring antenna. Are driven horizontally.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
のアンテナ測定装置の実施の形態1を示す概略構成図で
ある。図において、受信機１，回転台３，送信機４，測
定用アンテナ５は、図７に示した従来装置と同様のもの
であり，同様の動作をする。１０は、供試アレーアンテ
ナ，１１〜１Nは、供試アレーアンテナ１０を構成して
いるＮ個の素子アンテナ，２１〜２Nは、素子アンテナ
１１〜１Nに接続されたＮ個の移相器，３０は、移相器
２１〜２Nに接続された電力分配器，３１は、角度信号
を送ると同時に，角度毎に移相器１３の位相を再設定す
る移相器制御装置，３２は移相器制御装置からの角度信
号によって回転台３の姿勢制御を行う回転台制御装置を
示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 1 of the antenna measuring device of the present invention. In the figure, a receiver 1, a rotary table 3, a transmitter 4, and a measurement antenna 5 are the same as those in the conventional apparatus shown in FIG. 7, and perform the same operations. 10 is an array antenna under test, 11 to 1N are N element antennas constituting the array antenna under test 10, 21 to 2N are N phase shifters connected to the element antennas 11 to 1N, 30 is a power divider connected to the phase shifters 21 to 2N, 31 is a phase shifter controller for resetting the phase of the phase shifter 13 for each angle while transmitting an angle signal, and 32 is a phase shifter. 1 shows a turntable control device that controls the attitude of the turntable 3 in accordance with an angle signal from the device control device.
【００１２】図１および図２に示すように、アレーアン
テナの各素子位置は円筒座標系で、観測点位置は、極座
標系で定義すると、観測点の座標を極座標系の（ｒ，
θ，φ）で表したとき，アンテナの第i素子（図２上で
１ｉと表示する）に接続された移相器の位相の設定値Φ
iは（ｒ，θ，φ）の関数で与えられ、式（１）のよう
になる。As shown in FIGS. 1 and 2, each element position of the array antenna is defined by a cylindrical coordinate system, and the position of an observation point is defined by a polar coordinate system.
θ, φ), the phase setting value Φ of the phase shifter connected to the ith element of the antenna (denoted by 1i in FIG. 2)
i is given by a function of (r, θ, φ) and is as shown in Expression (1).
【００１３】[0013]
【数１】 (Equation 1)
【００１４】次に動作について説明する。第i素子の移
相器の位相がΦiのときの放射電界Ｅ（ｒ，θ，φ）
は、以下のように与えられる。Next, the operation will be described. Radiated electric field E (r, θ, φ) when the phase of the phase shifter of the ith element is Φ i
Is given as follows:
【００１５】[0015]
【数２】 (Equation 2)
【００１６】ここで、式(４)の放射電界Ｅ（ｒ，θ，
φ）を変形して次のように表す。Here, the radiated electric field E (r, θ,
φ) is transformed as follows.
【００１７】[0017]
【数３】 (Equation 3)
【００１８】ところで、観測点を無限としたときの放射
パターンＥ0（θ，φ）は、第i素子の移相器の初期設定
値Φ0,i として次のようになる。By the way, the radiation pattern E 0 (θ, φ) when the observation point is infinite is as follows as the initial setting value Φ 0, i of the phase shifter of the i-th element.
【００１９】[0019]
【数４】 (Equation 4)
【００２０】いま、上記のＡi ’がＡiにほぼ等しいと
するとき、Ｅ（ｒ，θ，φ）は、Ｅ0（θ，φ）に近似
できるので、有限距離ｒにおいて無限遠方での放射パタ
ーンを直接測定することができる。測定誤差の要因は、
Ａi ’が Ａiにほぼ等しいとするとき、振幅成分の項の
みで、残留位相成分による誤差はない。即ち、phase li
mitはなく、amplitude limitによって測定距離が制限さ
れる。amplitude limitは周波数特性を持たない幾何学
的な関係であるので、開口径が波長に比べて大きくなる
にしたがって、測定距離の短縮の効果は大きくなる。Now, assuming that A i ′ is substantially equal to A i , E (r, θ, φ) can be approximated to E 0 (θ, φ). The radiation pattern can be measured directly. The cause of the measurement error is
When A i ′ is substantially equal to A i, there is no error due to the residual phase component only in terms of the amplitude component. That is, phase li
There is no mit and the measurement distance is limited by the amplitude limit. Since the amplitude limit is a geometric relationship having no frequency characteristics, the effect of shortening the measurement distance increases as the aperture diameter becomes larger than the wavelength.
【００２１】以上のように、実施の形態１によれば、よ
り短い測定距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パ
ターンを直接測定することができる。As described above, according to the first embodiment, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured with a shorter measurement distance.
【００２２】実施の形態２．図３は、この発明のアンテ
ナ測定装置の実施の形態2を示す概略構成図である。図
において、受信機１，回転台３，送信機４，測定用アン
テナ５は、図７に示した従来装置と同様のものであり、
同様の動作をする。１１〜１Ｎ，２１〜２Ｎ，３０は、
図１に示した実施の形態１と同様のものであり、同様の
動作をする。３３は主ビームの方向（θb，φb）に応じ
て移相器２１〜２Ｎの位相を再設定する移相器制御装置
を示す。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 2 of the antenna measuring device of the present invention. In the figure, a receiver 1, a rotary table 3, a transmitter 4, and a measurement antenna 5 are the same as those in the conventional device shown in FIG.
The same operation is performed. 11 to 1N, 21 to 2N, and 30
This is the same as the first embodiment shown in FIG. 1, and performs the same operation. Reference numeral 33 denotes a phase shifter control device that resets the phases of the phase shifters 21 to 2N according to the direction (θ b , φ b ) of the main beam.
【００２３】図３および図４に示すように、アレーアン
テナの各素子位置は円筒座標系で、観測点位置は極座標
系で定義すると、第i素子に接続された移相器の位相の
設定値Φi’は（ｒ，θb，φb）の関数で与えられ、次
のようになる。As shown in FIGS. 3 and 4, when the position of each element of the array antenna is defined in a cylindrical coordinate system and the position of an observation point is defined in a polar coordinate system, the set value of the phase of the phase shifter connected to the ith element Φ i ′ is given by a function of (r, θ b , φ b ), and is as follows.
【００２４】[0024]
【数５】 (Equation 5)
【００２５】次に動作について説明する。第i素子の移
相器の位相がΦiのときの放射電界Ｅ（ｒ，θ，φ）
は、以下のように与えられる。Next, the operation will be described. Radiated electric field E (r, θ, φ) when the phase of the phase shifter of the ith element is Φ i
Is given as follows:
【００２６】[0026]
【数６】 (Equation 6)
【００２７】ここで、式(１４)の放射電界Ｅ（ｒ，θ，
φ）を変形して次のように表す。Here, the radiated electric field E (r, θ,
φ) is transformed as follows.
【００２８】[0028]
【数７】 (Equation 7)
【００２９】但し、測定誤差の要因は、Ａi ’が Ａiに
ほぼ等しいとするとき、振幅成項と、残留位相成分ΔΦ
iによる誤差からなる。さらに、ΔΦiを（ｒ，θb，
φb）について展開し、低次の項だけで近似すると、式
（２２）となり、主ビーム方向から近軸についてはΔΦ
iは無視できるほど小さくなる。However, the factors of the measurement error are as follows: when A i ′ is approximately equal to A i , the amplitude component and the residual phase component ΔΦ
i . Further, ΔΦ i is defined as (r, θ b ,
Expanding on φ b ) and approximating only by low-order terms gives equation (22), and ΔΦ for paraxial from the main beam direction
i becomes negligibly small.
【００３０】[0030]
【数８】 (Equation 8)
【００３１】よって、 遠方の近軸放射パターンについ
ては、phase limitの影響は無視でき、 amplitude limi
tによって測定距離が制限される。amplitude limitは周
波数特性を持たない幾何学的な関係であるので、開口径
が波長に比べて大きくなるにしたがって、測定距離の短
縮の効果は大きくなる。Therefore, the influence of the phase limit can be ignored for the distant paraxial radiation pattern.
The measurement distance is limited by t. Since the amplitude limit is a geometric relationship having no frequency characteristics, the effect of shortening the measurement distance increases as the aperture diameter becomes larger than the wavelength.
【００３２】以上のように、実施の形態２によれば、よ
り短い測定距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パ
ターンが直接測定することができる。As described above, according to the second embodiment, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured with a shorter measurement distance.
【００３３】実施の形態３．図５は、この発明のアンテ
ナ測定装置の実施の形態３を示す概略構成図である。図
において、受信機１， 送信機４，測定用アンテナ５
は、図７に示した従来装置と同様のものであり、同様の
動作をする。１０，１１〜１Ｎ，２１〜２Ｎ，３０は図
１に示した実施の形態1と同様のものであり、同様の動
作をする。４１は測定用アンテナ５を垂直方向に走査す
る１軸スキャナ，４３は１軸スキャナ４１の駆動を制御
するスキャナ制御装置，４４はスキャナ制御装置に移動
量の信号を送ると同時に、移相器２１〜２Ｎに移動量に
応じた位相を設定する位相器制御装置である。Embodiment 3 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 3 of the antenna measuring device of the present invention. In the figure, receiver 1, transmitter 4, measurement antenna 5
Are similar to those of the conventional device shown in FIG. 7 and operate in a similar manner. 10, 11, 1N, 21 to 2N, and 30 are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, and perform the same operations. 41 is a one-axis scanner for scanning the measuring antenna 5 in the vertical direction, 43 is a scanner control device for controlling the driving of the one-axis scanner 41, and 44 is a signal for sending the movement amount to the scanner control device and the phase shifter 21 at the same time. This is a phase shifter control device that sets a phase according to the movement amount to 〜2N.
【００３４】移相器２１〜２Ｎの位相は、実施の形態１
で示したと同様にΦi（ｒ，θ，φ）に設定する。測定
誤差の要因は、実施の形態１と同様に、振幅成分の項の
みで、残留位相成分による誤差はない。 amplitude li
mitは周波数特性を持たない幾何学的な関係であるの
で、開口径が波長に比べて大きくなるにしたがって、測
定距離の短縮の効果は大きくなる。The phases of the phase shifters 21 to 2N are determined according to the first embodiment.
Is set to Φ i (r, θ, φ) in the same manner as shown in FIG. As in the first embodiment, the factor of the measurement error is only the amplitude component term, and there is no error due to the residual phase component. amplitude li
Since mit is a geometric relationship having no frequency characteristics, the effect of shortening the measurement distance increases as the aperture diameter becomes larger than the wavelength.
【００３５】以上のように、実施の形態３によれば、実
施の形態１と同様に、より短い測定距離で、大口径アレ
ーアンテナの遠方放射パターンが直接測定できるととも
に、供試アレーアンテナから測定用アンテナまでの距離
を短くできるので、１軸スキャナがコンパクトになり、
測定設備が簡単になる。As described above, according to the third embodiment, similarly to the first embodiment, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured at a shorter measurement distance, and the measurement from the test array antenna can be performed. The distance to the antenna can be shortened, making the one-axis scanner compact,
Measurement equipment is simplified.
【００３６】なお、実施の形態３におけるアンテナ測定
装置の制御信号は、以下のように動作する。スキャナ制
御装置４３からのプローブ位置の信号を、移相器制御装
置４４が受信する場合は、プローブ位置毎に移相器２１
〜２Ｎの位相が制御されるので、実施の形態１と同様に
動作し、同様の効果が得られる。また、スキャナ制御装
置４３からのプローブ位置の信号を移相器制御装置４４
が受信しない場合は、プローブ位置とは独立に移相器２
１〜２Ｎの位相が設定され、固定されるので、実施の形
態２と同様に動作し、同様の効果が得られる。The control signal of the antenna measuring apparatus according to the third embodiment operates as follows. When the signal of the probe position from the scanner controller 43 is received by the phase shifter controller 44, the phase shifter 21
Since the phases of .about.2N are controlled, the same operation as in the first embodiment is performed, and the same effect is obtained. Further, the signal of the probe position from the scanner controller 43 is transmitted to the phase shifter controller 44.
Is not received, the phase shifter 2 is independent of the probe position.
Since the phases of 1 to 2N are set and fixed, the same operation as in the second embodiment is performed, and the same effect is obtained.
【００３７】実施の形態４．図６は、この発明のアンテ
ナ測定装置の実施の形態４を示す概略構成図である。同
図において、受信機１， 送信機４，測定用アンテナ５
は、図７に示した従来装置と同様のものであり、同様の
動作をする。１１〜１Ｎ，２１〜２Ｎ，３０，３３は、
図１に示した実施の形態1と同様のものであり、同様の
動作をする。４５は測定用アンテナ５を水平面上で駆動
する測定用アンテナ駆動機構を示す。Embodiment 4 FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 4 of the antenna measuring device of the present invention. In the figure, a receiver 1, a transmitter 4, a measurement antenna 5
Are similar to those of the conventional device shown in FIG. 7 and operate in a similar manner. 11 to 1N, 21 to 2N, 30, 33 are:
This is the same as the first embodiment shown in FIG. 1, and performs the same operation. Reference numeral 45 denotes a measurement antenna driving mechanism for driving the measurement antenna 5 on a horizontal plane.
【００３８】移相器２１〜２Ｎの位相は，図３の実施の
形態２に示したΦi’は（ｒ，θb，φb）に設定する。
但し、（θb，φb）は主ビームの方向を示す。測定誤差
の要因は，実施の形態２と同様に、Ａi ’が Ａiにほぼ
等しいとするとき、振幅成分の項と、残留位相成分ΔΦ
iによる誤差からなるが、主ビーム方向から近軸につい
てはΔΦiは無視できるほど小さくなる。よって、 遠方
の近軸放射パターンについては、phase limitの影響は
無視でき、amplitude limitによって測定距離が制限さ
れる。amplitude limitは周波数特性を持たない幾何学
的な関係であるので、開口径が波長に比べて大きくなる
にしたがって、測定距離の短縮の効果は大きくなる。As for the phases of the phase shifters 21 to 2N, Φ i ′ shown in the second embodiment of FIG. 3 is set to (r, θ b , φ b ).
Here, (θ b , φ b ) indicates the direction of the main beam. The factors of the measurement error are, as in the second embodiment, when A i ′ is substantially equal to A i , the amplitude component term and the residual phase component ΔΦ
consisting error due i but, .DELTA..PHI i becomes negligibly small for paraxial from the main beam direction. Therefore, for far paraxial radiation patterns, the effect of the phase limit can be ignored, and the measurement distance is limited by the amplitude limit. Since the amplitude limit is a geometric relationship having no frequency characteristics, the effect of shortening the measurement distance increases as the aperture diameter becomes larger than the wavelength.
【００３９】以上のように、実施の形態４によれば、よ
り短い測定距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パ
ターンが直接測定できるとともに、供試アレーアンテナ
から測定用アンテナまでの距離を短くできるので、測定
用駆動機構の駆動範囲が狭くなり、測定設備が簡単にな
る。As described above, according to the fourth embodiment, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured with a shorter measurement distance, and the distance from the test array antenna to the measurement antenna can be shortened. Therefore, the drive range of the measurement drive mechanism is narrowed, and the measurement equipment is simplified.
【００４０】なお、実施の形態４におけるアンテナ測定
装置の制御信号は、以下のように動作する。測定用アン
テナ駆動機構４５からのプローブ位置の信号を移相器制
御装置３３が受信する場合は、プローブ位置毎に移相器
２１〜２Ｎの位相が制御されるので、実施の形態１と同
様に動作し、同様の効果が得られる。また、測定用アン
テナ駆動機構４５からのプローブ位置の信号を移相器制
御装置３３が受信しない場合は，プローブ位置とは独立
に移相器２１〜２Ｎの位相が設定され、固定されるの
で、実施の形態２と同様に動作し、同様の効果が得られ
る。The control signal of the antenna measuring apparatus according to the fourth embodiment operates as follows. When the phase shifter control device 33 receives the signal of the probe position from the measurement antenna driving mechanism 45, the phases of the phase shifters 21 to 2N are controlled for each probe position, and thus, as in the first embodiment. It works and has the same effect. When the signal of the probe position from the measurement antenna driving mechanism 45 is not received by the phase shifter controller 33, the phases of the phase shifters 21 to 2N are set and fixed independently of the probe position. The same operation as in the second embodiment is performed, and the same effect is obtained.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明によ
れば、測定用アンテナの位置に応じてアレーアンテナの
各素子アンテナの移相器の位相を変化させ、遠方放射電
界を測定することにより、開口径が波長に比べて充分大
きなアレーアンテナについて、より短い測定距離で、大
口径アレーアンテナの遠方放射パターンを直接測定でき
るアンテナ測定装置を得ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the far radiated electric field is measured by changing the phase of the phase shifter of each element antenna of the array antenna according to the position of the measurement antenna. This makes it possible to obtain an antenna measuring apparatus that can directly measure the far radiation pattern of a large-diameter array antenna with a shorter measurement distance for an array antenna whose aperture diameter is sufficiently larger than the wavelength.
【００４２】また、請求項２に係る発明によれば、供試
アレーアンテナから上記測定用アンテナまでの距離およ
び上記アレーアンテナの主ビーム方向に応じて上記アレ
ーアンテナの各素子アンテナの移相器の位相を設定し
て、遠方放射電界を測定することにより、より短い測定
距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パターンを直
接測定できるアンテナ測定装置を得ることができる。According to the second aspect of the present invention, the phase shifter of each element antenna of the array antenna according to the distance from the test array antenna to the measurement antenna and the main beam direction of the array antenna. By setting the phase and measuring the far radiated electric field, it is possible to obtain an antenna measuring device capable of directly measuring the far radiated pattern of the large-diameter array antenna with a shorter measurement distance.
【００４３】また、請求項３に係る発明によれば、請求
項１もしくは請求項２記載の発明の効果に加えて、より
短い測定距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パタ
ーンを直接測定できるので、１軸スキャナがコンパクト
になり、測定設備が簡単なアンテナ測定装置を得ること
ができる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured with a shorter measurement distance. (1) It is possible to obtain an antenna measuring apparatus in which the one-axis scanner is compact and the measuring equipment is simple.
【００４４】また、請求項４に係る発明によれば、請求
項１もしくは請求項２記載の発明の効果に加えて、より
短い測定距離で、大口径アレーアンテナの遠方放射パタ
ーンが直接測定できるので、測定用駆動機構の駆動範囲
が狭くなり、測定設備が簡単なアンテナ測定装置を得る
ことができる。According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, the far radiation pattern of the large-diameter array antenna can be directly measured with a shorter measurement distance. In addition, the drive range of the measurement drive mechanism is narrowed, and an antenna measurement device with simple measurement equipment can be obtained.
【図１】 この発明の実施の形態１を示す概略構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 図１における測定座標系を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement coordinate system in FIG.
【図３】 この発明の実施の形態２を示す概略構成図で
ある。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 2 of the present invention.
【図４】 図３における測定座標系を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a measurement coordinate system in FIG.
【図５】 この発明の実施の形態３を示す概略構成図で
ある。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 3 of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態４を示す概略構成図で
ある。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図７】 従来のアンテナ測定装置の概観図である。FIG. 7 is a schematic view of a conventional antenna measuring device.
受信機、 ３ 回転台、 ４ 送信機、 ５ 測定用ア
ンテナ、６ 供試アンテナの主反射鏡、 ７ 供試アン
テナの１次放射器、８ デフォーカスした１次放射器、
９ １次放射器駆動機構、供試アレーアンテナ、 １
１〜１Ｎ 素子アンテナ、２１〜２Ｎ 移相器、 ３０
電力分配器、 ３１ 移相器制御装置、３２ 回転台
制御装置、 ３３ 移相器制御装置、 ４１ １軸スキ
ャナ装置、スキャナ制御装置、 ４４ 移相器制御装
置、４５ 測定用アンテナ駆動機構。Receiver, 3 turntable, 4 transmitter, 5 antenna for measurement, 6 main reflector of antenna under test, 7 primary radiator of antenna under test, 8 primary radiator with 8 defocused,
9 Primary radiator drive mechanism, array antenna under test, 1
1 to 1N element antenna, 21 to 2N phase shifter, 30
Power distributor, 31 phase shifter controller, 32 turntable controller, 33 phase shifter controller, 41 one-axis scanner device, scanner controller, 44 phase shifter controller, 45 antenna driving mechanism for measurement.
Claims (4)
レーアンテナ、上記供試アレーアンテナの近傍に設けた
測定用アンテナ、及び上記供試アレーアンテナと上記測
定用アンテナの相対的位置を変える手段、を備え、上記
測定用アンテナの位置に応じて上記移相器の位相を変化
させ、遠方放射電界を測定することを特徴とするアンテ
ナ測定装置。1. A test array antenna having a phase shifter in each element antenna, a measurement antenna provided near the test array antenna, and a relative position between the test array antenna and the measurement antenna. Means for changing the phase of the phase shifter in accordance with the position of the measurement antenna to measure a far-field radiated electric field.
レーアンテナ、上記アレーアンテナの近傍に設けた測定
用アンテナ、及び上記アレーアンテナと上記測定用アン
テナの相対的位置を変える手段、を備え、上記供試アレ
ーアンテナから上記測定用アンテナまでの距離及び上記
アレーアンテナの主ビーム方向に応じて上記移相器の位
相を設定して、遠方放射電界を測定することを特徴とす
るアンテナ測定装置。2. A test array antenna having a phase shifter in each element antenna, a measurement antenna provided near the array antenna, and means for changing a relative position between the array antenna and the measurement antenna. And measuring a far radiated electric field by setting a phase of the phase shifter according to a distance from the test array antenna to the measurement antenna and a main beam direction of the array antenna. apparatus.
相対的位置を変える手段を、測定用アンテナを垂直方向
に駆動する１軸スキャナとすることを特徴とする請求項
１もしくは請求項２記載のアンテナ測定装置。3. The one-axis scanner according to claim 1, wherein the means for changing the relative positions of the test array antenna and the measurement antenna is a one-axis scanner that drives the measurement antenna in a vertical direction. Antenna measuring device.
相対的位置を変える手段を、測定用アンテナを水平方向
に駆動する機構とすることを特徴とする請求項１もしく
は請求項２記載のアンテナ測定装置。4. The antenna measurement device according to claim 1, wherein the means for changing the relative positions of the test array antenna and the measurement antenna is a mechanism for driving the measurement antenna in a horizontal direction. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001485A JP2001194401A (en) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | Antenna-measuring apparatus |
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| JP2001194401A true JP2001194401A (en) | 2001-07-19 |
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| JP (1) | JP2001194401A (en) |
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