JP2002158528A - Element-thinning method for active phased array antenna - Google Patents

Element-thinning method for active phased array antenna

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JP2002158528A
JP2002158528A JP2000349757A JP2000349757A JP2002158528A JP 2002158528 A JP2002158528 A JP 2002158528A JP 2000349757 A JP2000349757 A JP 2000349757A JP 2000349757 A JP2000349757 A JP 2000349757A JP 2002158528 A JP2002158528 A JP 2002158528A
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thinning
arrangement
phased array
array antenna
active phased
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Takashi Ishii
隆司 石井
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thinning method for active phased array antenna, capable of arbitrarily increasing/decreasing the number of transmission/reception modules, without changing the configuration of a power feeding circuit. SOLUTION: In the thinning method for active phased array antenna, composed of plural element antennas 1-1 to 1-n, transmitting/receiving modules 2-1 to 2-n connected to the respective element antennas and a power-feeding circuit 3 for feeding power to the transmission/reception modules, a first thinning arrangement is determined from all element antenna coordinates, along with desired opening distribution and on the basis of the determined first thinning arrangement, a second thinning arrangement is determined by executing second thinning.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は例えば艦船搭載用
レーダ等に使用されるアクティブフェーズドアレイアン
テナのアンテナ素子間引き法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for thinning out antenna elements of an active phased array antenna used in, for example, a radar mounted on a ship.

【0002】[0002]

【従来の技術】艦船搭載用レーダ等に使用されるような
大規模アクティブフェーズドアレイアンテナは周知のよ
うに非常に高額となるため、モジュールの数を少なくし
て低コスト化を図ることがかねてから検討されてきた。
しかしながら、モジュールの数を少なくした場合、アン
テナ利得の低下が発生し、レーダ性能が低下するため、
初期の段階では少ないモジュール数のアンテナを配置
し、その後順次モジュールを増やして所望のアンテナ性
能に近づける必要があった。
2. Description of the Related Art As is well known, a large-scale active phased array antenna used in a ship-mounted radar or the like is very expensive, so it has been studied from the point of reducing the number of modules to reduce the cost. It has been.
However, when the number of modules is reduced, a decrease in antenna gain occurs and radar performance decreases,
In the initial stage, it was necessary to arrange antennas with a small number of modules, and thereafter increase the number of modules sequentially to approach desired antenna performance.

【0003】図17は、従来のアクティブフェーズドア
レイアンテナを示す図であり、1はn個の素子アンテ
ナ、2は上記素子アンテナ1のそれぞれに接続されたn
個の送受信モジュール、3は給電回路である。図17に
おいて、送信の場合、アンテナに入力された信号は給電
回路3にて分配され、送受信モジュール2へ入力され
る。送受信モジュール2では、所望の位相制御および電
力増幅されたのち素子アンテナ1より空間に放射され
る。また、受信の場合、素子アンテナ1にて受信した信
号は、送受信モジュール2にて増幅および位相制御さ
れ、給電回路3にて合成し出力される。
FIG. 17 is a diagram showing a conventional active phased array antenna, wherein 1 is n element antennas, and 2 is n element antennas connected to each of the element antennas 1.
The three transmitting / receiving modules 3 are power supply circuits. In FIG. 17, in the case of transmission, a signal input to the antenna is distributed by the power supply circuit 3 and input to the transmission / reception module 2. In the transmitting / receiving module 2, the signal is radiated to the space from the element antenna 1 after desired phase control and power amplification. In the case of reception, a signal received by the element antenna 1 is amplified and phase-controlled by the transmission / reception module 2, combined by the power supply circuit 3, and output.

【0004】従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナを設計する場合、送受信モジュール2の配列密度を素
子間引きにより配置する方法が取られる。この素子間引
き法は、例えば沼崎正、真野清司、片木孝至、“平面ア
レーアンテナの確定的素子間引き法”、信学技報AP8
4−121.電子通信学会発行、1985年1月18
日.に示されている。
In designing a conventional active phased array antenna, a method of arranging the array density of the transmitting and receiving modules 2 by thinning out the elements is adopted. This element thinning method is described in, for example, Tadashi Numazaki, Kiyoshi Mano, Takashi Katagi, "Deterministic element thinning method for planar array antenna", IEICE Tech.
4-121. Published by IEICE, January 18, 1985
Day. Is shown in

【0005】図18は、上記の素子間引き法によって間
引いた場合の送受信モジュール配置例である。図18の
ように間引かれたアンテナ装置においては、各素子アン
テナ1より放射された信号は、送受信モジュール2の配
列密度によって決まる密度テーパによって低サイドロー
ブなアレイパターンとして合成される。図19に従来の
素子間引き法により得られる放射パターンの例を示す。
FIG. 18 shows an example of the arrangement of transmission / reception modules when thinning is performed by the above-described element thinning method. In the thinned antenna device as shown in FIG. 18, signals radiated from each element antenna 1 are combined as a low sidelobe array pattern by a density taper determined by an array density of the transmitting and receiving modules 2. FIG. 19 shows an example of a radiation pattern obtained by a conventional element thinning method.

【0006】ここで、従来の素子間引き法によって得ら
れる送受信モジュール数および配置は、同一アンテナ径
の場合、テイラー分布等の設定開口分布によって異な
り、送受信モジュール数を減らしたい場合には、テイラ
ー分布の設定サイドローブを低く設定しテーパをきつく
する方法が取られる。図20が、送受信モジュール数を
減らすように開口分布を変えた場合の送受信モジュール
配置例である。また、図21がその放射パターンであ
る。
Here, the number and arrangement of transmission / reception modules obtained by the conventional element thinning method differ depending on a set aperture distribution such as a Taylor distribution when the antenna diameter is the same. A method is adopted in which the set side lobe is set low and the taper is tight. FIG. 20 shows a transmission / reception module arrangement example when the aperture distribution is changed so as to reduce the number of transmission / reception modules. FIG. 21 shows the radiation pattern.

【0007】図18の間引き配置においても図20の間
引き配置においても、送受信モジュール2と給電回路3
の端子は1対1で対応しており、間引き配置を変更する
場合、給電回路もその配置に合わせて変更しなければな
らない。
In both the thinned-out arrangement of FIG. 18 and the thinned-out arrangement of FIG.
The terminals have a one-to-one correspondence, and when the thinning arrangement is changed, the power supply circuit must also be changed in accordance with the arrangement.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のアクティブフェ
ーズドアレイアンテナの素子間引き法は、間引き配置と
給電回路が1対1で対応するようになっているため、一
度間引き配置を決定した後で、送受信モジュール数を減
らしたり、増やしたりすることができないという課題が
あった。
In the conventional method of thinning out the elements of an active phased array antenna, the thinning-out arrangement corresponds to the feeder circuit on a one-to-one basis. There was a problem that the number of modules could not be reduced or increased.

【0009】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あり、給電回路の変更無しに2
種の間引きを実現し、送受信モジュールの増減の自由度
を得るためのものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has been made without changing the power supply circuit.
This is for realizing the kind of thinning out and obtaining the degree of freedom of increase / decrease of the transmission / reception module.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるアクテ
ィブフェーズドアレイアンテナの素子間引き法は、複数
の素子アンテナと、上記複数の素子アンテナのそれぞれ
に接続された移相器、増幅器、低雑音増幅器、スイッチ
および制御回路を含む送受信モジュールと、上記送受信
モジュールに給電するための給電回路からなるアクティ
ブフェーズドアレイアンテナの素子設計法において、上
記複数の素子アンテナの全座標から所望の開口分布に沿
うように第一の間引き配置を決定し、決定された上記第
一の間引き配置を基に、2回目の間引きを実施し第二の
間引き配置を決定するようにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for thinning out elements of an active phased array antenna, comprising a plurality of element antennas, a phase shifter connected to each of the plurality of element antennas, an amplifier, and a low noise amplifier. In an element design method of an active phased array antenna including a transmission / reception module including a switch and a control circuit and a power supply circuit for supplying power to the transmission / reception module, a desired aperture distribution is formed from all coordinates of the plurality of element antennas. A first thinning arrangement is determined, and a second thinning arrangement is performed based on the determined first thinning arrangement to determine a second thinning arrangement.

【0011】また、第2の発明によるアクティブフェー
ズドアレイアンテナの素子間引き法は、複数の素子アン
テナと、上記複数の素子アンテナの一部に接続された移
相器、送信出力の高い第1の増幅器、受信利得の高い第
1の低雑音増幅器、スイッチおよび制御回路を含む第1
の送受信モジュールと、同じく上記複数の素子アンテナ
の一部に接続された移相器、送信出力の低い第2の増幅
器、受信利得の低い第2の低雑音増幅器、スイッチおよ
び制御回路を含む第2の送受信モジュールと、上記第1
の送受信モジュールおよび第2の送受信モジュールに給
電するための給電回路からなるアクティブフェーズドア
レイアンテナの素子間引き法において、上記複数の素子
アンテナの全座標から所望の開口分布に沿うように第1
の間引き配置を決定し、決定された上記第1の間引き配
置を基に、2回目の間引きを実施し第2の間引き配置を
決定するようにしたものである。
[0011] In a second aspect of the present invention, there is provided a method for thinning out elements of an active phased array antenna, comprising a plurality of element antennas, a phase shifter connected to a part of the plurality of element antennas, and a first amplifier having a high transmission output. , A first low noise amplifier having a high reception gain, a switch and a control circuit,
A transmission / reception module, a second phase shifter also connected to a part of the plurality of element antennas, a second amplifier having a low transmission output, a second low noise amplifier having a low reception gain, a switch and a control circuit. Transmitting and receiving module, and the first
In the element thinning method of the active phased array antenna including the power supply circuit for feeding power to the transmission / reception module and the second transmission / reception module, the first arrangement is performed so as to follow a desired aperture distribution from all coordinates of the plurality of element antennas.
The thinning arrangement is determined, and the second thinning is performed to determine the second thinning arrangement based on the determined first thinning arrangement.

【0012】第3の発明によるアクティブフェーズドア
レイアンテナは、複数の素子アンテナと、上記複数の素
子アンテナの一部に接続された移相器、送信出力の高い
第1の増幅器、受信利得の高い第1の低雑音増幅器、ス
イッチおよび制御回路を含む第1の送受信モジュール
と、同じく上記複数の素子アンテナの一部に接続された
移相器、送信出力の低い第2の増幅器、受信利得の低い
第2の低雑音増幅器、スイッチおよび制御回路を含む第
2の送受信モジュールと、上記第1の送受信モジュール
および第2の送受信モジュールに給電するための給電回
路からなるアクティブフェーズドアレイアンテナの素子
間引き法において、上記複数の素子アンテナの全座標か
ら所望の開口分布に沿うように第1の間引き配置を決定
し、決定された上記第1の間引き配置から任意の素子を
ランダムに抽出し抜きさることで第2の間引き配置を決
定するようにしたものである。
An active phased array antenna according to a third aspect of the present invention includes a plurality of element antennas, a phase shifter connected to a part of the plurality of element antennas, a first amplifier having a high transmission output, and a second amplifier having a high reception gain. A first transmission / reception module including a low-noise amplifier, a switch and a control circuit, a phase shifter also connected to a part of the plurality of element antennas, a second amplifier having a low transmission output, and a second amplifier having a low reception gain. A second transmitting / receiving module including two low-noise amplifiers, a switch and a control circuit, and a feeder circuit for feeding power to the first and second transmitting / receiving modules. The first thinning arrangement is determined from all coordinates of the plurality of element antennas so as to follow a desired aperture distribution. Any element from the first decimation arrangement is obtained so as to determine a second decimating disposed in vent Sarukoto randomly extracted.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1によるアクティブフェーズドアレイアン
テナの素子間引き法により設計されたアクティブフェー
ズドアレイアンテナを示す図であり、1はn個の素子ア
ンテナ、2はn個の素子アンテナそれぞれに接続された
送受信モジュール、3は給電回路、4は終端器である。
このアクティブフェーズドアレイアンテナが信号を放射
もしくは信号を受信する動作については、従来例と同じ
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram showing an active phased array antenna designed by the element thinning method of the active phased array antenna according to the first embodiment of the present invention, where 1 is n element antennas, and 2 is n element antennas. , 3 is a power supply circuit, and 4 is a terminator.
The operation of the active phased array antenna for emitting a signal or receiving a signal is the same as that of the conventional example.

【0014】図2はこの発明の実施の形態1によるアク
ティブフェーズドアレイアンテナの素子間引き法の流れ
を示す図である。図において5は第1の間引き配置を決
定する手順、6は第2の間引き配置を決定する手順であ
る。以下、流れについて説明する。図3は、間引きを行
う前の素子配置を示す図である。図3に示す素子配置か
ら第1の間引き配置の決定手順5において所望の開口分
布の基づいてアンテナ素子間引きを実施し第1の間引き
配置を決定する。この際、間引き配置の決定方法につい
ては、従来のアクティブフェーズドアレイアンテナにお
ける間引き手法と同じである。図4は、第1の間引き配
置の例である。
FIG. 2 is a diagram showing a flow of the element thinning method of the active phased array antenna according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 5 is a procedure for determining a first thinning arrangement, and 6 is a procedure for determining a second thinning arrangement. Hereinafter, the flow will be described. FIG. 3 is a diagram showing an element arrangement before thinning is performed. In the procedure 5 for determining the first thinning arrangement from the element arrangement shown in FIG. 3, antenna element thinning is performed based on a desired aperture distribution to determine the first thinning arrangement. At this time, the method of determining the thinning arrangement is the same as the thinning method in the conventional active phased array antenna. FIG. 4 is an example of a first thinning arrangement.

【0015】次に、第2の間引き配置の決定手順6に
て、第1の間引き配置の決定手順5により求められた第
1の間引き配置における送受信モジュールの配置個所の
みを基準とする拘束条件を付加して、第2のアンテナ素
子間引きを実施し第2の間引き配置を決定する。この
際、間引き配置の決定方法については、従来のアクティ
ブフェーズドアレイアンテナにおける間引き手法と同じ
であるが、第1のアンテナ素子配置決定時に設定した開
口分布に対して、第2のアンテナ素子配置決定時に設定
する開口分布は、例えばテイラー分布の設定サイドロー
ブを低くする等テーパをきつくしておく。図5は、第2
の間引き配置の例である。
Next, in a second thinning arrangement determining procedure 6, a constraint condition based only on the transmitting / receiving module arrangement location in the first thinning arrangement obtained in the first thinning arrangement determining procedure 5 is defined. In addition, the second antenna element thinning is performed to determine the second thinning arrangement. At this time, the method of determining the thinning arrangement is the same as the thinning method in the conventional active phased array antenna, except that the aperture distribution set at the time of determining the first antenna element arrangement is different from that at the time of determining the second antenna element arrangement. The aperture distribution to be set is tightly tapered, for example, to lower the set side lobe of the Taylor distribution. FIG.
It is an example of a thinning arrangement.

【0016】このように決定された第2の間引き配置
は、第1の間引き配置を基にして間引いているため、第
2の間引き配置における送受信モジュール配置は必ず第
1の間引き配置の一部となる。
Since the second thinning-out arrangement determined in this way is thinned out based on the first thinning-out arrangement, the transmission / reception module arrangement in the second thinning-out arrangement is always a part of the first thinning-out arrangement. Become.

【0017】図1における給電回路3は、第1の間引き
配置に合わせて構成したものであり、第2の間引き配置
により送受信モジュールの配置された位置以外は終端器
4にて終端されている。
The power supply circuit 3 in FIG. 1 is configured in accordance with the first thinning-out arrangement, and is terminated by the second thinning-out arrangement in the terminator 4 except for the position where the transmitting / receiving module is arranged.

【0018】図6に第1の間引き配置による放射パター
ンを図7に第2の間引き配置による放射パターンを示
す。
FIG. 6 shows a radiation pattern by the first thinning arrangement, and FIG. 7 shows a radiation pattern by the second thinning arrangement.

【0019】このようにアクティブフェーズドアレイア
ンテナの素子間引きを決定することで、アンテナを運用
する場合、運用上最も送受信モジュール数が多くなる配
置を第1の間引き配置とし、最も送受信モジュール数が
少なくなる配置を第2の間引き配置として、第2の間引
き配置による送受信モジュール数から第1の間引き配置
による送受信モジュール数まで、設定開口分布を変化さ
せることで比較的任意のモジュール数を設定することが
可能となる。さらに、第2の間引き配置の状態から、後
で送受信モジュールを追加するだけでアンテナ利得等を
向上させることが可能となる。
By deciding the element thinning of the active phased array antenna as described above, when operating the antenna, the arrangement in which the number of transmitting and receiving modules is the largest in operation is the first thinning arrangement, and the number of transmitting and receiving modules is the least. By setting the arrangement as the second thinning arrangement, a relatively arbitrary number of modules can be set by changing the set aperture distribution from the number of transmitting and receiving modules by the second thinning arrangement to the number of transmitting and receiving modules by the first thinning arrangement. Becomes Further, it is possible to improve the antenna gain or the like only by adding a transmission / reception module later from the state of the second thinned-out arrangement.

【0020】実施の形態2.図8はこの発明の実施の形
態2によるアクティブフェーズドアレイアンテナの素子
間引き法により設計されたアクティブフェーズドアレイ
アンテナを示すもので、1はn個の素子アンテナ、2a
は上記n個の素子アンテナ1の1部に接続された送信出
力の高い第1の増幅器および受信利得の高い第1の低雑
音増幅器を含んだ第1の送受信モジュール、2bは上記
n個の素子アンテナのうち第1の送受信モジュール2a
に接続されていない素子アンテナ1に接続された送信出
力の低い第2の増幅器、受信利得の低い第2の低雑音増
幅器を含んだ第2の送受信モジュール、3は給電回路、
4は終端器である。このアクティブフェーズドアレイア
ンテナが信号を放射もしくは信号を受信する動作につい
ては、従来例と同じである。但し、実施に形態2のアク
ティブフェーズドアレイアンテナにおいては、送受信モ
ジュール2は、第1の送受信モジュール2aと第2の送
受信モジュール2bの2種類を有しているため、より滑
らかな開口分布を実現することが可能となる。
Embodiment 2 FIG. 8 shows an active phased array antenna designed by the element thinning method of the active phased array antenna according to the second embodiment of the present invention, where 1 is n element antennas, 2a
Is a first transmission / reception module including a first amplifier having a high transmission output and a first low noise amplifier having a high reception gain connected to a part of the n element antennas 1; First transmitting / receiving module 2a among antennas
A second transmission / reception module including a second amplifier having a low transmission output and a second low-noise amplifier having a low reception gain connected to the element antenna 1 not connected to the power supply circuit;
4 is a terminator. The operation of the active phased array antenna for radiating a signal or receiving a signal is the same as that of the conventional example. However, in the active phased array antenna according to the second embodiment, since the transmitting / receiving module 2 has two types of the first transmitting / receiving module 2a and the second transmitting / receiving module 2b, a smoother aperture distribution is realized. It becomes possible.

【0021】この実施の形態2のアクティブフェーズド
アレイアンテナの素子間引き法において、全素子座標か
ら間引きを行い第1の間引き配置を決定し、この第1の
間引き配置から2回目の間引きを行い第2の間引き配置
を決定する方法については実施の形態1と同じである。
In the element thinning method of the active phased array antenna according to the second embodiment, thinning is performed from all element coordinates to determine a first thinning arrangement, and a second thinning is performed from the first thinning arrangement to perform a second thinning. The method of determining the thinning arrangement is the same as in the first embodiment.

【0022】1回目の間引きにより決定した第1の間引
き配置を図9に、2回目の間引きにより決定した第2の
間引き配置を図10に示す。図より、第2の間引き配置
は、第1の間引き配置を基にして間引いているため、第
2の間引き配置における送受信モジュール配置は必ず第
1の間引き配置の一部となっているが、第1の間引きに
おいて第1の送受信モジュール2aが存在していた座標
に第2の送受信モジュール2bが存在していることが分
かる。また、図11に第1の間引き配置による放射パタ
ーンを、図12に第2の間引き配置による放射パターン
を示す。また、図13にこの実施の形態2に対応した従
来のアクティブフェーズドアレイアンテナの間引き配置
の例を、図14にその放射パターンを示す。
FIG. 9 shows the first thinning arrangement determined by the first thinning, and FIG. 10 shows the second thinning arrangement determined by the second thinning. As shown in the figure, the second thinning-out arrangement is thinned out based on the first thinning-out arrangement, so that the transmitting / receiving module arrangement in the second thinning-out arrangement is always a part of the first thinning-out arrangement. It can be seen that the second transmission / reception module 2b exists at the coordinates where the first transmission / reception module 2a was present in the thinning of one. FIG. 11 shows a radiation pattern by the first thinning arrangement, and FIG. 12 shows a radiation pattern by the second thinning arrangement. FIG. 13 shows an example of a thinned-out arrangement of a conventional active phased array antenna corresponding to the second embodiment, and FIG. 14 shows a radiation pattern thereof.

【0023】このように、実施の形態2では、第1の間
引き配置に基づいて第2の間引き配置を決定する際に、
配置される送受信モジュールの種類は任意に選択するこ
とが可能となっており、これによって、2回目の間引き
を行う際に自由度を増すことができる。
As described above, in the second embodiment, when determining the second thinning arrangement based on the first thinning arrangement,
It is possible to arbitrarily select the type of the transmission / reception module to be arranged, so that the degree of freedom can be increased when the second thinning is performed.

【0024】このようにアクティブフェーズドアレイア
ンテナを構成することで、給電回路の構成を変えること
なく、第1の送受信モジュールと第2の送受信モジュー
ルを追加や削減、あるいは入れ替えることで、設定開口
分布を変化させ送受信モジュール数を比較的任意に変化
させることが可能となる。
By configuring the active phased array antenna in this manner, the set aperture distribution can be reduced by adding, reducing, or replacing the first transceiver module and the second transceiver module without changing the configuration of the feed circuit. It is possible to change the number of transmitting and receiving modules relatively arbitrarily.

【0025】実施の形態3.この発明の実施の形態3に
よるアクティブフェーズドアレイアンテナの素子間引き
法により設計されたアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの構成は、実施の形態2の場合と同じであり、また、
全素子座標から間引きを行い第1の間引き配置を決定す
る方法については実施の形態1と同じである。
Embodiment 3 The configuration of the active phased array antenna designed by the element thinning method of the active phased array antenna according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the second embodiment.
The method of decimating from the coordinates of all elements to determine the first decimated arrangement is the same as in the first embodiment.

【0026】実施の形態3では、決定された第1の間引
き配置から、任意の数の素子をランダムに抽出し、抽出
された位置から送受信モジュールを取り去ることで第2
の開口分布を決定する。
In the third embodiment, an arbitrary number of elements are randomly extracted from the determined first thinning-out arrangement, and the transmission / reception module is removed from the extracted position.
Is determined.

【0027】図15は、図9に示される実施の形態2に
おける第1の間引き配置から、ランダムに素子を抽出し
取り去ることで決定した第2の間引き配置である。図よ
り、第2の間引き配置は、第1の間引き配置を基にして
間引いているため、第2の間引き配置における送受信モ
ジュール配置は必ず第1の間引き配置の一部となってと
ともに、第1の間引き配置との重複部分には、同じ送受
信モジュールが存在していることが分かる。また、図1
6はその放射パターンである。
FIG. 15 shows a second thinning arrangement determined by randomly extracting and removing elements from the first thinning arrangement in the second embodiment shown in FIG. As can be seen from the drawing, since the second thinning-out arrangement is thinned out based on the first thinning-out arrangement, the transmission / reception module arrangement in the second thinning-out arrangement always becomes a part of the first thinning-out arrangement and the first thinning-out arrangement. It can be seen that the same transmission / reception module exists in the overlapping part with the thinning arrangement. FIG.
6 is the radiation pattern.

【0028】このようにアクティブフェーズドアレイア
ンテナを構成することで、給電回路の構成を変えること
なく、また第1の送受信モジュールと第2の送受信モジ
ュールを入れ替えることなく、第1の送受信モジュール
と第2の送受信モジュールを追加や削減することで、送
受信モジュール数を任意に変化させることが可能とな
る。
By configuring the active phased array antenna in this manner, the first transmitting / receiving module and the second transmitting / receiving module can be connected to each other without changing the configuration of the feeder circuit and without replacing the first transmitting / receiving module with the second transmitting / receiving module. By adding or reducing the number of transmission / reception modules, the number of transmission / reception modules can be arbitrarily changed.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明によれば給電回路の構成を変え
ることなく送受信モジュール数を比較的任意に変化させ
ることができるという効果がある。
According to the present invention, the number of transmission / reception modules can be relatively arbitrarily changed without changing the configuration of the power supply circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1によるアクティブフ
ェーズドアレイアンテナの素子間引き法によって得たア
クティブフェーズドアレイアンテナを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an active phased array antenna obtained by an element thinning method of an active phased array antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態1における送受信モジュール配置
の流れを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a flow of transmission / reception module arrangement in the first embodiment.

【図3】 実施の形態1における間引き前の素子配置の
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an element arrangement before thinning according to the first embodiment;

【図4】 実施の形態1における第一の間引き配置の例
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a first thinning-out arrangement according to the first embodiment;

【図5】 実施の形態1における第二の間引き配置の例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a second thinning arrangement in the first embodiment.

【図6】 実施の形態1の第一の間引き配置における放
射パターンを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a radiation pattern in the first thinning arrangement according to the first embodiment.

【図7】 実施の形態1の第二の間引き配置における放
射パターンを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a radiation pattern in the second thinning-out arrangement of the first embodiment.

【図8】 この発明の実施の形態2によるアクティブフ
ェーズドアレイアンテナの素子間引き法によって得たア
クティブフェーズドアレイアンテナを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an active phased array antenna obtained by the element thinning method of the active phased array antenna according to the second embodiment of the present invention.

【図9】 実施の形態2における第一の間引き配置の例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a first thinning-out arrangement according to the second embodiment;

【図10】 実施の形態2における第二の間引き配置の
例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a second thinning-out arrangement according to the second embodiment.

【図11】 実施の形態2の第一の間引き配置における
放射パターンを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a radiation pattern in a first thinning-out arrangement according to the second embodiment.

【図12】 実施の形態2の第二の間引き配置における
放射パターンを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a radiation pattern in a second thinning-out arrangement according to the second embodiment.

【図13】 実施の形態2に対応した従来のアクティブ
フェーズドアレイアンテナの間引き配置を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram illustrating a thinned-out arrangement of a conventional active phased array antenna corresponding to the second embodiment.

【図14】 実施の形態2に対応した従来のアクティブ
フェーズドアレイアンテナの間引き配置による放射パタ
ーンを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a radiation pattern obtained by thinning out a conventional active phased array antenna corresponding to the second embodiment.

【図15】 この発明によるアクティブフェーズドアレ
イアンテナの素子間引き法の実施の形態3における第二
の間引き配置の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a second thinning arrangement in Embodiment 3 of the element thinning method of the active phased array antenna according to the present invention.

【図16】 実施の形態3の第二の間引き配置における
放射パターンを示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a radiation pattern in a second thinning-out arrangement according to the third embodiment.

【図17】 従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの素子間引き法によって得たアクティブフェーズドア
レイアンテナを示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an active phased array antenna obtained by a conventional active phased array antenna element thinning method.

【図18】 従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの素子間引きにおける間引き配置を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a thinning arrangement in the element thinning of a conventional active phased array antenna.

【図19】 従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの素子間引きによる間引き配置での放射パターンを示
す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a radiation pattern in a thinning arrangement by element thinning of a conventional active phased array antenna.

【図20】 従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの素子間引きにおける開口分布を変化させた場合の間
引き配置を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a thinning arrangement in a case where an aperture distribution in element thinning of a conventional active phased array antenna is changed.

【図21】 従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナの素子間引きにおける開口分布を変化させた場合の間
引き配置による放射パターンを示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a radiation pattern by a thinning arrangement when the aperture distribution in the element thinning of the conventional active phased array antenna is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 素子アンテナ、2 送受信モジュール、2a 第1
の送受信モジュール、2b 第2の送受信モジュール、
3 給電回路、4 終端器、5 第1の間引き配置を決
定する手順、6 第2の間引き配置を決定する手順。
1 element antenna, 2 transmitting / receiving module, 2a first
Transmission / reception module, 2b second transmission / reception module,
3 a feeder circuit, 4 terminators, 5 a procedure for determining a first thinning arrangement, 6 a procedure for determining a second thinning arrangement.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の素子アンテナと、上記複数の素子
アンテナそれぞれに接続された移相器、増幅器、スイッ
チおよび制御回路を含む送受信モジュールと、上記送受
信モジュールに給電するための給電回路とからなるアク
ティブフェーズドアレイアンテナの素子間引き法におい
て、上記複数の素子アンテナの全座標から所望の開口分
布に沿うように第1の間引き配置を決定し、次に決定さ
れた上記第1の間引き配置を基に、2回目の間引きを実
施して第2の間引き配置を決定することを特徴とするア
クティブフェーズドアレイアンテナの素子間引き法。
1. A transmission / reception module including a plurality of element antennas, a phase shifter, an amplifier, a switch, and a control circuit connected to each of the plurality of element antennas, and a power supply circuit for supplying power to the transmission / reception module. In the element thinning method of the active phased array antenna, a first thinning arrangement is determined from all coordinates of the plurality of element antennas so as to follow a desired aperture distribution, and then based on the first thinning arrangement determined. 2. A method for thinning out elements of an active phased array antenna, wherein a second thinning-out is performed to determine a second thinning-out arrangement.
【請求項2】 複数の素子アンテナと、上記複数の素子
アンテナの一部に接続された移相器、送信出力の高い第
1の増幅器、受信利得の高い第1の低雑音増幅器、スイ
ッチおよび制御回路を含む第1の送受信モジュールと、
同じく上記複数の素子アンテナの一部に接続された移相
器、送信出力の低い第2の増幅器、受信利得の低い第2
の低雑音増幅器、スイッチおよび制御回路を含む第2の
送受信モジュールと、上記第1の送受信モジュールおよ
び第2の送受信モジュールに給電するための給電回路と
からなるアクティブフェーズドアレイアンテナの素子間
引き法において、上記複数の素子アンテナの全座標から
所望の開口分布に沿うように第1の間引き配置を決定
し、次に決定された上記第1の間引き配置を基に、2回
目の間引きを実施して第2の間引き配置を決定すること
を特徴とするアクティブフェーズドアレイアンテナの素
子間引き法。
2. A plurality of element antennas, a phase shifter connected to a part of the plurality of element antennas, a first amplifier having a high transmission output, a first low noise amplifier having a high reception gain, a switch and a control. A first transceiver module including circuitry;
A phase shifter also connected to a part of the plurality of element antennas, a second amplifier having a low transmission output, and a second amplifier having a low reception gain.
A second transmitting / receiving module including a low-noise amplifier, a switch and a control circuit, and a feeding circuit for feeding power to the first transmitting / receiving module and the second transmitting / receiving module. A first thinning arrangement is determined from all coordinates of the plurality of element antennas so as to follow a desired aperture distribution, and a second thinning is performed based on the determined first thinning arrangement. 2. A method for thinning out elements of an active phased array antenna, wherein the thinning-out arrangement is determined.
【請求項3】 複数の素子アンテナと、上記複数の素子
アンテナの一部に接続された移相器、送信出力の高い第
1の増幅器、受信利得の高い第1の低雑音増幅器、スイ
ッチおよび制御回路を含む第1の送受信モジュールと、
同じく上記複数の素子アンテナの一部に接続された移相
器、送信出力の低い第2の増幅器、受信利得の低い第2
の低雑音増幅器、スイッチおよび制御回路を含む第2の
送受信モジュールと、上記第1の送受信モジュールおよ
び第2の送受信モジュールに給電するための給電回路と
からなるアクティブフェーズドアレイアンテナの素子間
引き法において、上記複数の素子アンテナの全座標から
所望の開口分布に沿うように第1の間引き配置を決定
し、次に決定された上記第1の間引き配置から任意の素
子をランダムに抽出し抜きさることで第2の間引き配置
を決定することを特徴とするアクティブフェーズドアレ
イアンテナの素子間引き法。
3. A plurality of element antennas, a phase shifter connected to a part of the plurality of element antennas, a first amplifier having a high transmission output, a first low noise amplifier having a high reception gain, a switch and a control. A first transceiver module including circuitry;
A phase shifter also connected to a part of the plurality of element antennas, a second amplifier having a low transmission output, and a second amplifier having a low reception gain.
A second transmitting / receiving module including a low-noise amplifier, a switch and a control circuit, and a feeding circuit for feeding power to the first transmitting / receiving module and the second transmitting / receiving module. A first thinning arrangement is determined from all coordinates of the plurality of element antennas so as to follow a desired aperture distribution, and an arbitrary element is randomly extracted and extracted from the determined first thinning arrangement. A method for thinning out elements of an active phased array antenna, comprising determining a second thinning-out arrangement.
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