JP2001320232A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型でトラックへの搭載などの制約から分割
が必要なアレーアンテナの開口面に対し、支持部材を取
り付けるスペースを確保すると共に、素子アンテナの間
隔の広がりによるサイドローブのレベルの上昇を抑える
ことができるアレイアンテナ装置を提供することを目的
する。 【解決手段】 一定間隔で二次元的に配列された複数の
素子アンテナ１を有するサブアレイ３を複数個接続して
開口面２を形成するアレイアンテナ装置において、支持
部材８によってサブアレイ３同士を接続する接続部が同
一励振振幅位置において連続しないように配置したこと
を特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
が必要なアレーアンテナの開口面に対し、支持部材を取
り付けるスペースを確保すると共に、素子アンテナの間
隔の広がりによるサイドローブのレベルの上昇を抑える
ことができるアレイアンテナ装置を提供することを目的
する。 【解決手段】 一定間隔で二次元的に配列された複数の
素子アンテナ１を有するサブアレイ３を複数個接続して
開口面２を形成するアレイアンテナ装置において、支持
部材８によってサブアレイ３同士を接続する接続部が同
一励振振幅位置において連続しないように配置したこと
を特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面または曲面に沿
って二次元マトリックス状に配列された複数の素子アン
テナから形成された大型のアレイアンテナに関するもの
である。
って二次元マトリックス状に配列された複数の素子アン
テナから形成された大型のアレイアンテナに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図１７は従来のアンテナ装置の構成図の
一例である。二次元に配列された素子アンテナ１と、増
幅器４、移相器５、給電回路６a、６bと、前記素子アン
テナ１と前記増幅器４と前記移相器５と前記給電回路６
aからなるサブアレイ１３と、と送信部７からなる。ア
ンテナが大型の場合にはトラックへの搭載による制約な
どからアンテナ開口面の分割が必要となり、その際、支
持部材８によって分割部を接続して使用する。
一例である。二次元に配列された素子アンテナ１と、増
幅器４、移相器５、給電回路６a、６bと、前記素子アン
テナ１と前記増幅器４と前記移相器５と前記給電回路６
aからなるサブアレイ１３と、と送信部７からなる。ア
ンテナが大型の場合にはトラックへの搭載による制約な
どからアンテナ開口面の分割が必要となり、その際、支
持部材８によって分割部を接続して使用する。
【０００３】次に、このアンテナの動作について説明す
る。送信の場合について説明する。まず送信部７から出
力された送信種信号が給電回路６aに供給される。給電
回路６aではサブアレイ１３ごとに送信信号を分配し、
サブアレイ１３内の給電回路６bに供給する。給電回路
６bでは、それぞれの移相器５に送信信号を分配供給
し、各移相器５で移相制御を行い、増幅器４によって増
幅し、各素子アンテナ１によって空中に放射される。放
射された信号は空間で合成されてビームを形成する。な
お、アンテナ開口面の分割が必要であり、支持部材８に
よってアンテナ分割部を接続する場合、接続部には素子
アンテナ１を配列することができない。
る。送信の場合について説明する。まず送信部７から出
力された送信種信号が給電回路６aに供給される。給電
回路６aではサブアレイ１３ごとに送信信号を分配し、
サブアレイ１３内の給電回路６bに供給する。給電回路
６bでは、それぞれの移相器５に送信信号を分配供給
し、各移相器５で移相制御を行い、増幅器４によって増
幅し、各素子アンテナ１によって空中に放射される。放
射された信号は空間で合成されてビームを形成する。な
お、アンテナ開口面の分割が必要であり、支持部材８に
よってアンテナ分割部を接続する場合、接続部には素子
アンテナ１を配列することができない。
【０００４】アンテナ開口面の分割が必要でない構成の
アレイアンテナ装置において、仮に、素子アンテナ１の
配列間隔を一定にし、かつ各素子アンテナ１における励
振振幅を一定にしたとすると、いわゆるサイドローブ
（指向特性において最大となる主ローブ以外の他の方向
の放射ローブ）のレベルは、約−１３．２dBとなるが、
通信などに用いられるアンテナでは、他の無線施設との
干渉を避けることが必要不可欠であり、主ローブに対す
るサイドローブのレベルを低くする必要がある。そこで
低サイドローブ化の方法として、アンテナ工学ハンドブ
ック（電子通信学会編、オーム社）の５．４．２項に示
されているように、アンテナ開口面の励振振幅分布をテ
イラー分布やチェビシェフ分布にする例がある。図２２
にテイラー分布で励振した場合のアンテナ開口面の振幅
レベルの図を示す。また、図２３にテイラー分布で励振
した場合のアンテナパターンを示す。
アレイアンテナ装置において、仮に、素子アンテナ１の
配列間隔を一定にし、かつ各素子アンテナ１における励
振振幅を一定にしたとすると、いわゆるサイドローブ
（指向特性において最大となる主ローブ以外の他の方向
の放射ローブ）のレベルは、約−１３．２dBとなるが、
通信などに用いられるアンテナでは、他の無線施設との
干渉を避けることが必要不可欠であり、主ローブに対す
るサイドローブのレベルを低くする必要がある。そこで
低サイドローブ化の方法として、アンテナ工学ハンドブ
ック（電子通信学会編、オーム社）の５．４．２項に示
されているように、アンテナ開口面の励振振幅分布をテ
イラー分布やチェビシェフ分布にする例がある。図２２
にテイラー分布で励振した場合のアンテナ開口面の振幅
レベルの図を示す。また、図２３にテイラー分布で励振
した場合のアンテナパターンを示す。
【０００５】また、他の技術として、素子アンテナ１の
配列を開口面中央で密にし、開口面周辺部では疎にし
て、素子配列に重みをもたせることで励振振幅に分布を
与える方法もある。
配列を開口面中央で密にし、開口面周辺部では疎にし
て、素子配列に重みをもたせることで励振振幅に分布を
与える方法もある。
【０００６】一般にアレイアンテナの素子間隔を大きく
すると各素子間の相互作用が減少するとともにビーム幅
も小さくなり、都合が良い。しかし、素子間隔を大きく
しすぎると、グレーティングローブが現われてしまうた
め、グレーティングローブが現れない範囲で、できるだ
け素子間隔を大きくして使用するのが普通である。例え
ば、開口面に対し垂直に伸びる直線方向を中心として±
３０°の範囲を走査する場合、使用する電波の波長に対
して6割程度の素子間隔にしなければならない。このよ
うに素子間隔は使用する電波の波長と走査する角度によ
って決定される。
すると各素子間の相互作用が減少するとともにビーム幅
も小さくなり、都合が良い。しかし、素子間隔を大きく
しすぎると、グレーティングローブが現われてしまうた
め、グレーティングローブが現れない範囲で、できるだ
け素子間隔を大きくして使用するのが普通である。例え
ば、開口面に対し垂直に伸びる直線方向を中心として±
３０°の範囲を走査する場合、使用する電波の波長に対
して6割程度の素子間隔にしなければならない。このよ
うに素子間隔は使用する電波の波長と走査する角度によ
って決定される。
【０００７】次に平面アレイアンテナの指向性について
であるが、例えば４角配列の場合、アンテナ工学ハンド
ブックの５．３．２項の式（３．１１）にあるように、
原点からｘ軸方向にｎ番目、ｙ軸方向にｍ番目の素子の
移相を含めた励振の大きさをInmとすると、
であるが、例えば４角配列の場合、アンテナ工学ハンド
ブックの５．３．２項の式（３．１１）にあるように、
原点からｘ軸方向にｎ番目、ｙ軸方向にｍ番目の素子の
移相を含めた励振の大きさをInmとすると、
【数１】 ただし、
【数２】 平面アレイアンテナの場合、ｘ軸方向にｎ番目、ｙ軸方
向にｍ番目の素子の励振の大きさInmは一般に次のよう
に励振されるのが普通である。 Inm＝InIm …（３．１２） これを式（３．１１）に代入すれば、明らかに、
向にｍ番目の素子の励振の大きさInmは一般に次のよう
に励振されるのが普通である。 Inm＝InIm …（３．１２） これを式（３．１１）に代入すれば、明らかに、
【数３】 であり、平面アレイアンテナの指向性が一般に直線アレ
イアンテナの指向性の積で表されることを示している。
例えば、ｘ軸方向のアンテナパターンを考える場合、x
軸方向の素子配列が問題となり、ｙ軸方向については各
励振振幅位置での素子数が問題となる。それ以外の、y
軸方向の素子配列などはx軸方向のアンテナパターンに
は影響しない。
イアンテナの指向性の積で表されることを示している。
例えば、ｘ軸方向のアンテナパターンを考える場合、x
軸方向の素子配列が問題となり、ｙ軸方向については各
励振振幅位置での素子数が問題となる。それ以外の、y
軸方向の素子配列などはx軸方向のアンテナパターンに
は影響しない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたよ
うに、アレイアンテナの素子アンテナ１は、使用する電
波の波長とビーム走査角度から決定される一定の素子間
隔ｄで配列されている。しかし、開口の大きさが数ｍに
もなる大型のアレイアンテナではトラックへの搭載など
の制約から、図１９のように小さいサブアレイ１３にア
ンテナを分割せざるを得ない。分割した場合、その分割
部には支持部材８や他のサブアレイ１３と連結するため
の部位も必要となり、その分割部には移相器５、増幅器
４や素子アンテナ１を配列することができない。そのた
め、図２０のように分割部では素子間隔がｄ＋Δｄに広
がり、図１８の振幅レベルで表されるように分割部の振
幅レベルが落ち込み、理想的なテイラー分布の振幅レベ
ルから外れてしまう。そのため、図２１のようなアンテ
ナ放射パターンとなり、図２３と比べるとサイドローブ
レベルの上昇などのアンテナの電気性能が劣化するとい
う問題点があった。
うに、アレイアンテナの素子アンテナ１は、使用する電
波の波長とビーム走査角度から決定される一定の素子間
隔ｄで配列されている。しかし、開口の大きさが数ｍに
もなる大型のアレイアンテナではトラックへの搭載など
の制約から、図１９のように小さいサブアレイ１３にア
ンテナを分割せざるを得ない。分割した場合、その分割
部には支持部材８や他のサブアレイ１３と連結するため
の部位も必要となり、その分割部には移相器５、増幅器
４や素子アンテナ１を配列することができない。そのた
め、図２０のように分割部では素子間隔がｄ＋Δｄに広
がり、図１８の振幅レベルで表されるように分割部の振
幅レベルが落ち込み、理想的なテイラー分布の振幅レベ
ルから外れてしまう。そのため、図２１のようなアンテ
ナ放射パターンとなり、図２３と比べるとサイドローブ
レベルの上昇などのアンテナの電気性能が劣化するとい
う問題点があった。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、大型のアレイアンテナ装置であり、支持部材によ
ってサブアレイ同士が連結され、連結部位に素子アンテ
ナが配列できないアンテナ開口面に対し、サイドローブ
レベルの上昇というアンテナの電気的特性を劣化を抑え
ることを目的としている。
ので、大型のアレイアンテナ装置であり、支持部材によ
ってサブアレイ同士が連結され、連結部位に素子アンテ
ナが配列できないアンテナ開口面に対し、サイドローブ
レベルの上昇というアンテナの電気的特性を劣化を抑え
ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアレイアン
テナ装置は、一定間隔で二次元的に配列された複数の素
子アンテナを有するサブアレイを複数個接続して開口面
を形成するアレイアンテナ装置において、接続部が同一
励振振幅位置において連続しないように配置したことを
特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
テナ装置は、一定間隔で二次元的に配列された複数の素
子アンテナを有するサブアレイを複数個接続して開口面
を形成するアレイアンテナ装置において、接続部が同一
励振振幅位置において連続しないように配置したことを
特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
【００１１】また、前記接続部を階段状に配置したこと
を特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
を特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
【００１２】また、前記接続部を前記同一励振振幅位置
に対し垂直でない方向に一直線状に配置したことを特徴
とするアレイアンテナ装置を提供する。
に対し垂直でない方向に一直線状に配置したことを特徴
とするアレイアンテナ装置を提供する。
【００１３】また、前記接続部を鋸状に配置したことを
特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
【００１４】また、前記接続部をランダムに配置したこ
とをを特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
とをを特徴とするアレイアンテナ装置を提供する。
【００１５】請求項６記載のアレイアンテナ装置は、一
定間隔で二次元的に配列された複数の素子アンテナを有
するサブアレイを複数個接続して開口面を形成するアレ
イアンテナ装置において、接続部周辺の素子アンテナを
接続部側に寄せ、前記接続部周辺の素子アンテナの間隔
を前記サブアレイ内の他の素子アンテナの間隔より大き
く配置したことを特徴とするアレイアンテナ装置を提供
する。
定間隔で二次元的に配列された複数の素子アンテナを有
するサブアレイを複数個接続して開口面を形成するアレ
イアンテナ装置において、接続部周辺の素子アンテナを
接続部側に寄せ、前記接続部周辺の素子アンテナの間隔
を前記サブアレイ内の他の素子アンテナの間隔より大き
く配置したことを特徴とするアレイアンテナ装置を提供
する。
【００１６】請求項７記載のアンテナ装置は、一定間隔
で二次元的に配列された複数の素子アンテナを有するサ
ブアレイを複数個接続して開口面を形成するアレイアン
テナ装置において、接続部周辺の素子アンテナの間隔を
他の部分に比し小さく配置したことを特徴とするアレイ
アンテナ装置を提供する。
で二次元的に配列された複数の素子アンテナを有するサ
ブアレイを複数個接続して開口面を形成するアレイアン
テナ装置において、接続部周辺の素子アンテナの間隔を
他の部分に比し小さく配置したことを特徴とするアレイ
アンテナ装置を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 図１は本発明の実施の形態１に係るアレイアンテナ装置
の構成をあらわすものである。従来例と同一の構成要素
には同じ符号を付す。開口面を形成するサブアレイ３は
この切り口で見ると従来例と同じであるが、開口面を正
面からみた場合に従来と異なる。
の構成をあらわすものである。従来例と同一の構成要素
には同じ符号を付す。開口面を形成するサブアレイ３は
この切り口で見ると従来例と同じであるが、開口面を正
面からみた場合に従来と異なる。
【００１８】図２は実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置の振幅レベル、図３は実施の形態１に係るアンテナ
装置の開口面を表している。
装置の振幅レベル、図３は実施の形態１に係るアンテナ
装置の開口面を表している。
【００１９】実施の形態１では、アンテナ開口面２の水
平方向のサイドローブレベルを抑える方策を示す。
平方向のサイドローブレベルを抑える方策を示す。
【００２０】従来の技術でも述べたように、開口面２を
水平方向から見たアンテナパターンは水平方向の同一励
振振幅位置での素子数が問題となる。水平方向のアンテ
ナパターンに対する同一励振振幅位置とは、開口面の鉛
直方向に伸びる直線上に存在する点の集合のことであ
る。逆に開口面の鉛直方向のアンテナパターンを考えた
場合の同一励振振幅位置とは開口面の水平方向に伸びる
直線上に存在する点の集合のことである。
水平方向から見たアンテナパターンは水平方向の同一励
振振幅位置での素子数が問題となる。水平方向のアンテ
ナパターンに対する同一励振振幅位置とは、開口面の鉛
直方向に伸びる直線上に存在する点の集合のことであ
る。逆に開口面の鉛直方向のアンテナパターンを考えた
場合の同一励振振幅位置とは開口面の水平方向に伸びる
直線上に存在する点の集合のことである。
【００２１】図３のように、開口面２の分割位置をずら
して階段状にした結果、開口面２上の各同一励振振幅位
置上（例えば２１，２２，２３）で接続部が連続してい
ないため、素子数がゼロになることはない。従って、開
口面２の水平方向の振幅レベルは図２のようになる。こ
れにより、図１９の従来例のように開口面の分割位置を
同一励振振幅位置で連続に配置した場合と比べて接続位
置での振幅レベルの落ち込みを抑え、より理想の振幅レ
ベル（例えばテイラー分布）に近い振幅レベルを得るこ
とができる。
して階段状にした結果、開口面２上の各同一励振振幅位
置上（例えば２１，２２，２３）で接続部が連続してい
ないため、素子数がゼロになることはない。従って、開
口面２の水平方向の振幅レベルは図２のようになる。こ
れにより、図１９の従来例のように開口面の分割位置を
同一励振振幅位置で連続に配置した場合と比べて接続位
置での振幅レベルの落ち込みを抑え、より理想の振幅レ
ベル（例えばテイラー分布）に近い振幅レベルを得るこ
とができる。
【００２２】図４は実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置の放射パターン表している。開口面２の分割位置を
ずらして階段状に配置した結果、従来例と比べてサイド
ローブレベルの上昇を抑えることができる。
装置の放射パターン表している。開口面２の分割位置を
ずらして階段状に配置した結果、従来例と比べてサイド
ローブレベルの上昇を抑えることができる。
【００２３】以上の例では、開口面２の水平方向に対し
てアンテナパターンの劣化を抑える方策を示したが、実
際にはアンテナの目的に応じて劣化を抑える方向を決
め、分割方法を決定すればよい。
てアンテナパターンの劣化を抑える方策を示したが、実
際にはアンテナの目的に応じて劣化を抑える方向を決
め、分割方法を決定すればよい。
【００２４】実施の形態２ 図６は実施の形態２に係るアレイアンテナ装置の開口面
の分割方法を表している。図５は図６の実施の形態２に
係るアレイアンテナ装置の開口面２の水平方向の振幅レ
ベルを表している。実施の形態２では、実施の形態１と
同様に開口面２の水平方向に対して、アンテナ指向性を
向上しようとしている。
の分割方法を表している。図５は図６の実施の形態２に
係るアレイアンテナ装置の開口面２の水平方向の振幅レ
ベルを表している。実施の形態２では、実施の形態１と
同様に開口面２の水平方向に対して、アンテナ指向性を
向上しようとしている。
【００２５】同一励振振幅位置に対し、垂直でない直線
上に接続部を配置することによって、接続部に素子アン
テナが配置できない影響を一個所に集中することを避
け、サイドローブレベルの上昇を抑える。
上に接続部を配置することによって、接続部に素子アン
テナが配置できない影響を一個所に集中することを避
け、サイドローブレベルの上昇を抑える。
【００２６】実施の形態３ 図８は実施の形態３に係るアレイアンテナ装置の開口面
の分割構造を表している。図７は図８のから見た実施の
形態３に係るアンテナ装置の振幅レベルを表している。
図８のようにアンテナ開口面のサブアレイ接続位置をノ
コギリ状にすることによって、接続部位の素子数が減る
影響を一箇所に集中することを避け、サイドローブレベ
ルの上昇を抑える。
の分割構造を表している。図７は図８のから見た実施の
形態３に係るアンテナ装置の振幅レベルを表している。
図８のようにアンテナ開口面のサブアレイ接続位置をノ
コギリ状にすることによって、接続部位の素子数が減る
影響を一箇所に集中することを避け、サイドローブレベ
ルの上昇を抑える。
【００２７】実施の形態４ 図１０は実施の形態４に係るアレイアンテナ装置の開口
面の分割構造を表している。図９は図１０の実施の形態
４に係るアレイアンテナ装置の開口面２の水平方向の振
幅レベルを表している。図１０のようにサブアレイの接
続位置をランダム化することによって、接続部の影響が
一箇所に集中するのを避けることにより、サイドローブ
レベルの上昇を抑える。
面の分割構造を表している。図９は図１０の実施の形態
４に係るアレイアンテナ装置の開口面２の水平方向の振
幅レベルを表している。図１０のようにサブアレイの接
続位置をランダム化することによって、接続部の影響が
一箇所に集中するのを避けることにより、サイドローブ
レベルの上昇を抑える。
【００２８】実施の形態５ 以上の実施の形態1から４では、サブアレイ接続部の配
置法に特徴があったが、実施の形態５では接続部周辺の
素子アンテナをサブアレイ接続部側に寄せて配置するこ
とで、サイドローブレベルの上昇を抑える点に特徴があ
る。
置法に特徴があったが、実施の形態５では接続部周辺の
素子アンテナをサブアレイ接続部側に寄せて配置するこ
とで、サイドローブレベルの上昇を抑える点に特徴があ
る。
【００２９】図１１は実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の構成図である。構成要素は実施の形態１と同一
なので同じ符号を付す。実施の形態５は、素子間隔と増
幅器４、移相器５の大きさとの関係上、接続部周辺にこ
れ以上増幅器４、移相器５を配置することはできない
が、素子アンテナ１を接続部側に寄せるスペースは確保
できる場合に適用する。図１１のように素子アンテナ１
を接続部周辺に寄せて配置することによって、接続部で
素子アンテナ間隔が広がってしまう影響を少なくする。
ナ装置の構成図である。構成要素は実施の形態１と同一
なので同じ符号を付す。実施の形態５は、素子間隔と増
幅器４、移相器５の大きさとの関係上、接続部周辺にこ
れ以上増幅器４、移相器５を配置することはできない
が、素子アンテナ１を接続部側に寄せるスペースは確保
できる場合に適用する。図１１のように素子アンテナ１
を接続部周辺に寄せて配置することによって、接続部で
素子アンテナ間隔が広がってしまう影響を少なくする。
【００３０】図１２は実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の接続部周辺の素子配列を表している。本来なら
ば通常の素子間隔ｄに対し分割部の素子間隔はｄ＋Δｄ
に広がるが、接続部周辺の素子も含めて、その間隔を少
しずつ広げる。図１２は一例を表しており、接続部周辺
の４列の素子間隔を少しずつ広げて、それぞれの素子間
隔をｄ＋Δｄ／３とする。分割部周辺以外の素子間隔は
ｄのままである。
ナ装置の接続部周辺の素子配列を表している。本来なら
ば通常の素子間隔ｄに対し分割部の素子間隔はｄ＋Δｄ
に広がるが、接続部周辺の素子も含めて、その間隔を少
しずつ広げる。図１２は一例を表しており、接続部周辺
の４列の素子間隔を少しずつ広げて、それぞれの素子間
隔をｄ＋Δｄ／３とする。分割部周辺以外の素子間隔は
ｄのままである。
【００３１】図１３は実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の振幅レベルの図である。開口面の分割方法は従
来例と同じで、サブアレイ接続部周辺の素子アンテナを
接続部側へ寄せて配置した場合を表している。破線２１
は従来例の振幅レベルを表し、実線２２が実施の形態５
の振幅レベルである。接続部周辺の素子アンテナ間隔を
大きくし、接続部でのみ間隔が大きくなることを避ける
ことで、テイラー分布に近づけることができ、サイドロ
ーブレベルの上昇を抑えることができる。また、この実
施例は素子アンテナ数、送受信モジュール数を変えずに
サイドローブレベルの上昇を抑えることができる。
ナ装置の振幅レベルの図である。開口面の分割方法は従
来例と同じで、サブアレイ接続部周辺の素子アンテナを
接続部側へ寄せて配置した場合を表している。破線２１
は従来例の振幅レベルを表し、実線２２が実施の形態５
の振幅レベルである。接続部周辺の素子アンテナ間隔を
大きくし、接続部でのみ間隔が大きくなることを避ける
ことで、テイラー分布に近づけることができ、サイドロ
ーブレベルの上昇を抑えることができる。また、この実
施例は素子アンテナ数、送受信モジュール数を変えずに
サイドローブレベルの上昇を抑えることができる。
【００３２】以上、本実施の形態５では、分割部周辺の
素子間隔をｄ＋Δｄ／３としたが、実際には素子アンテ
ナ１の放射特性や増幅器４、移相器５の配置の実現性等
を考慮して間隔を決定すればよい。
素子間隔をｄ＋Δｄ／３としたが、実際には素子アンテ
ナ１の放射特性や増幅器４、移相器５の配置の実現性等
を考慮して間隔を決定すればよい。
【００３３】また、実施の形態５は、実施の形態１から
４と組み合わせることができる。例えば、実施の形態１
と組み合わせれば、サブアレイ接続部を階段状に配置
し、かつ接続部周辺の素子アンテナを接続部側に寄せて
配置する。これによって、実施の形態１または５を単独
で実施した場合より、サイドローブレベルの低下を抑え
ることができる。
４と組み合わせることができる。例えば、実施の形態１
と組み合わせれば、サブアレイ接続部を階段状に配置
し、かつ接続部周辺の素子アンテナを接続部側に寄せて
配置する。これによって、実施の形態１または５を単独
で実施した場合より、サイドローブレベルの低下を抑え
ることができる。
【００３４】実施の形態６ 本実施の形態６は、接続部周辺の素子アンテナ間隔を小
さくし、接続部周辺の素子アンテナ数を増やすことによ
り、サイドローブレベルの上昇を抑える点に特徴があ
る。
さくし、接続部周辺の素子アンテナ数を増やすことによ
り、サイドローブレベルの上昇を抑える点に特徴があ
る。
【００３５】図１４は実施の形態６に係るアンテナ装置
の構成を表している。構成要素は実施の形態１と同一な
ので同じ符号を付す。実施の形態６は、素子間隔と増幅
器４および移相器５の大きさの関係上、配置できる素子
数に対し、サブアレイ３内に増幅器４と移相器５が余分
に配置できる場合に適用される。図１４のように増幅器
４と移相器５は素子間隔より間隔を小さく配置し、素子
アンテナ１はサブアレイ３の接続部周辺以外では通常の
素子間隔をもって配置し、接続部周辺のみ間隔をつめて
配置する。
の構成を表している。構成要素は実施の形態１と同一な
ので同じ符号を付す。実施の形態６は、素子間隔と増幅
器４および移相器５の大きさの関係上、配置できる素子
数に対し、サブアレイ３内に増幅器４と移相器５が余分
に配置できる場合に適用される。図１４のように増幅器
４と移相器５は素子間隔より間隔を小さく配置し、素子
アンテナ１はサブアレイ３の接続部周辺以外では通常の
素子間隔をもって配置し、接続部周辺のみ間隔をつめて
配置する。
【００３６】図１５は実施の形態６に係るアレイアンテ
ナ装置の接続部周辺の素子配列を表している。接続部周
辺の素子アンテナ数を増やし、接続部の素子間隔の広が
りｄ＋Δｄはそのままで、分割部周辺の素子間隔を狭く
配列する。図１５は、接続部に面した素子列と接続部と
は反対側に隣接した素子列との間隔の中間点に素子アン
テナを設置し、素子間隔をｄ／２にした例である。これ
によって接続部周辺の振幅レベルを高くし、接続部で振
幅レベルが落ちる効果を抑える。
ナ装置の接続部周辺の素子配列を表している。接続部周
辺の素子アンテナ数を増やし、接続部の素子間隔の広が
りｄ＋Δｄはそのままで、分割部周辺の素子間隔を狭く
配列する。図１５は、接続部に面した素子列と接続部と
は反対側に隣接した素子列との間隔の中間点に素子アン
テナを設置し、素子間隔をｄ／２にした例である。これ
によって接続部周辺の振幅レベルを高くし、接続部で振
幅レベルが落ちる効果を抑える。
【００３７】図１６は実施の形態６に係るアレイアンテ
ナ装置の振幅レベルの図である。従来例と同じ開口面分
割で、かつサブアレイ接続部周辺のみ素子アンテナ間の
間隔を小さくした場合である。図中の破線２１は従来例
の振幅レベルを表している。実線２３が実施の形態６の
振幅レベルである。従来例と比べて接続部周辺の励振振
幅位置での振幅レベルが上がり、接続部で生じる振幅レ
ベルの低下を補い、サイドローブレベルの上昇を抑え
る。
ナ装置の振幅レベルの図である。従来例と同じ開口面分
割で、かつサブアレイ接続部周辺のみ素子アンテナ間の
間隔を小さくした場合である。図中の破線２１は従来例
の振幅レベルを表している。実線２３が実施の形態６の
振幅レベルである。従来例と比べて接続部周辺の励振振
幅位置での振幅レベルが上がり、接続部で生じる振幅レ
ベルの低下を補い、サイドローブレベルの上昇を抑え
る。
【００３８】本実施の形態６も、実施の形態５と同様に
素子アンテナ１の放射特性や増幅器４、移相器５の配置
の実現性を考慮して素子間隔を決定する。
素子アンテナ１の放射特性や増幅器４、移相器５の配置
の実現性を考慮して素子間隔を決定する。
【００３９】また、実施の形態６は実施の形態５と同
様、実施の形態１から４と組み合わせることによって、
よりアンテナパターンの劣化を抑えることができる。
様、実施の形態１から４と組み合わせることによって、
よりアンテナパターンの劣化を抑えることができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明により、開口面の同一励振振幅位
置でアレイアンテナのサブアレイ接続部を連続して配置
しないようにしたことにより、サブアレイ同士を接続す
る支持部材用のスペースを確保しながら、接続部で素子
間隔が広がったことよる影響が励振振幅位置の一個所に
集中することを避け、サイドローブレベルの上昇などの
アンテナ性能の劣化を抑えることができる。
置でアレイアンテナのサブアレイ接続部を連続して配置
しないようにしたことにより、サブアレイ同士を接続す
る支持部材用のスペースを確保しながら、接続部で素子
間隔が広がったことよる影響が励振振幅位置の一個所に
集中することを避け、サイドローブレベルの上昇などの
アンテナ性能の劣化を抑えることができる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置の構成を表すブロック図である。
装置の構成を表すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置の振幅レベルである。
装置の振幅レベルである。
【図３】 本発明の実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置の開口面分割図である。
装置の開口面分割図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係るアレイアンテナ
装置のアンテナパターンである。
装置のアンテナパターンである。
【図５】 本発明の実施の形態２に係るアレイアンテナ
装置の振幅レベルである。
装置の振幅レベルである。
【図６】 本発明の実施の形態２に係るアレイアンテナ
装置の開口面分割図である。
装置の開口面分割図である。
【図７】 本発明の実施の形態３に係るアレイアンテナ
装置の振幅レベルである。
装置の振幅レベルである。
【図８】 本発明の実施の形態３に係るアレイアンテナ
装置の開口面分割図である。
装置の開口面分割図である。
【図９】 本発明の実施の形態４に係るアレイアンテナ
装置の振幅レベルである。
装置の振幅レベルである。
【図１０】 本発明の実施の形態４に係るアレイアンテ
ナ装置の開口面分割図である。
ナ装置の開口面分割図である。
【図１１】 本発明の実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の構成を表すブロック図である。
ナ装置の構成を表すブロック図である。
【図１２】 本発明の実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の素子配列図である。
ナ装置の素子配列図である。
【図１３】 本発明の実施の形態５に係るアレイアンテ
ナ装置の振幅レベルである。
ナ装置の振幅レベルである。
【図１４】 本発明の実施の形態６に係るアレイアンテ
ナ装置の構成を表すブロック図である。
ナ装置の構成を表すブロック図である。
【図１５】 本発明の実施の形態６に係るアレイアンテ
ナ装置の素子配列図である。
ナ装置の素子配列図である。
【図１６】 本発明の実施の形態６に係るアレイアンテ
ナ装置の振幅レベルの図である。
ナ装置の振幅レベルの図である。
【図１７】 従来のアレイアンテナ装置の構成を表すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１８】 従来のアレイアンテナ装置の振幅レベルの
図である。
図である。
【図１９】 従来のアレイアンテナ装置の開口面分割を
表す図である。
表す図である。
【図２０】 従来のアレイアンテナ装置の素子配列を表
す図である。
す図である。
【図２１】 従来のアレイアンテナ装置のアンテナパタ
ーンの図である。
ーンの図である。
【図２２】 理想的な振幅レベルの図である。
【図２３】 理想的なアンテナパターンの図である。
１ 素子アンテナ、 ２ アンテナ開口面、 ３ サブ
アレイ、 ４ 増幅器、 ５ 移相器、 ６ 給電回
路、 ７ 送信部、 ８ 支持部材
アレイ、 ４ 増幅器、 ５ 移相器、 ６ 給電回
路、 ７ 送信部、 ８ 支持部材
Claims (7)
- 【請求項１】 一定間隔で二次元的に配列された複数の
素子アンテナを有するサブアレイを複数個接続して開口
面を形成するアレイアンテナ装置において、接続部が同
一励振振幅位置において連続しないよう配置したことを
特徴とするアレイアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記接続部を階段状に配置したことを特
徴とする請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記接続部を前記同一励振振幅位置に対
し垂直でない方向に一直線状に配置したことを特徴とす
る請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項４】 前記接続部を鋸状に配置したことを特徴
とする請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項５】 前記接続部をランダムに配置したことを
特徴とする請求項１記載のアレイアンテナ装置。 - 【請求項６】 一定間隔で二次元的に配列された複数の
素子アンテナを有するサブアレイを複数個接続して開口
面を形成するアレイアンテナ装置において、接続部周辺
の複数のアンテナを接続部側に寄せ、前記接続部周辺の
素子アンテナの間隔を前記サブアレイ内の他の部分の素
子アンテナの間隔より大きく配置したことを特徴とする
アレイアンテナ装置。 - 【請求項７】 一定間隔で二次元的に配列された複数の
素子アンテナを有するサブアレイを複数個接続して開口
面を形成するアレイアンテナ装置において、接続部周辺
の素子アンテナの間隔を他の部分に比し小さく配置した
ことを特徴とするアレイアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138296A JP3642260B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | アレイアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138296A JP3642260B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | アレイアンテナ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001320232A true JP2001320232A (ja) | 2001-11-16 |
| JP3642260B2 JP3642260B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000138296A Expired - Fee Related JP3642260B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | アレイアンテナ装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3642260B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008066936A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
| JP2009513035A (ja) * | 2005-02-10 | 2009-03-26 | レイセオン カンパニー | オーバーラップするサブアレイアンテナアーキテクチャ |
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| US11824265B2 (en) | 2018-11-14 | 2023-11-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna module and communication device in which antenna module is incorporated |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000138296A patent/JP3642260B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11824265B2 (en) | 2018-11-14 | 2023-11-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna module and communication device in which antenna module is incorporated |
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|---|---|
| JP3642260B2 (ja) | 2005-04-27 |
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