JP2002164736A - Array antenna - 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、多周波数共用の
アレーアンテナ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna apparatus for sharing multiple frequencies.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、例えば、「２周波共用アレーア
ンテナの素子配列法と利得」（後藤尚久・神山一公、信
学技報AP81-40、電子情報通信学会発行、1981年6月26
日）に示された図を参考とした従来の２周波共用アレー
アンテナの構成図である。図において、１は高周波数帯
で使用する高域用素子アンテナ、２は低周波数帯で使用
する低域用素子アンテナであり、３は高域用素子アンテ
ナの放射パターンを示したものである。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows, for example, "Element array method and gain of dual-frequency array antenna" (Naohisa Goto and Kazuko Kamiyama, IEICE AP81-40, published by IEICE, June 1981) 26
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional dual-frequency array antenna with reference to the diagram shown in FIG. In the figure, 1 is a high-frequency element antenna used in a high-frequency band, 2 is a low-frequency element antenna used in a low-frequency band, and 3 shows a radiation pattern of the high-frequency element antenna.
【０００３】このアレーアンテナでは、低域用素子アン
テナ２および高域用素子アンテナ１の配列において、そ
れぞれ低周波数帯および高周波数帯で広角にグレーティ
ングローブが発生しないように上記低域用素子アンテナ
２と高域用素子アンテナ１を規則正しく周期的に同一開
口面上に配置させることで２周波数共用特性を得るもの
である。In this array antenna, in the arrangement of the low-band element antenna 2 and the high-band element antenna 1, the low-band element antenna 2 is arranged to prevent wide-angle grating lobes in the low-frequency band and the high-frequency band. And the high-frequency element antenna 1 are regularly and periodically arranged on the same aperture surface to obtain dual-frequency shared characteristics.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の多
周波共用アレーアンテナでは、異なった周波数帯で使用
する素子アンテナをそれぞれ規則正しく周期的に配置す
るために、ある周波数帯で使用する素子アンテナの影響
を受け、他の周波数帯で使用する素子アンテナの放射パ
ターンが乱れ、この乱れた放射パターンが周期的に発生
することによりアレーアンテナの放射指向性に悪影響を
及ぼすという問題点があった。In the conventional multi-frequency array antenna as described above, the element antennas used in a certain frequency band are arranged in order to regularly and regularly arrange the element antennas used in different frequency bands. As a result, the radiation pattern of an element antenna used in another frequency band is disturbed, and the disturbed radiation pattern is periodically generated, thereby adversely affecting the radiation directivity of the array antenna.
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、他の周波数帯の影響を受
けて素子アンテナに周期的に生ずる放射パターンの乱れ
を打ち消し、所望の放射指向性を有するアレーアンテナ
を実現することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and cancels out a radiation pattern disorder that periodically occurs in an element antenna under the influence of another frequency band, thereby achieving a desired radiation. An object of the present invention is to realize an array antenna having directivity.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係るアレーア
ンテナは、複数の周波数帯のそれぞれで使用する素子ア
ンテナが同一開口面上に配列され、上記複数の周波数帯
における所定の組み合わせからなる二つの周波数帯で使
用する素子アンテナを第１の素子アンテナと第２の素子
アンテナとし、上記第１の素子アンテナの一部が第２の
素子アンテナの影響を受け本来持つ放射パターンが変化
するようなアレーアンテナにおいて、第１の素子アンテ
ナの放射パターンを第２の素子アンテナの配置に応じて
用意し、第２の素子アンテナの配置を遺伝子に含み、第
１の素子アンテナにおける放射パターンのサイドローブ
レベルを評価関数として遺伝的アルゴリズムによる計算
を行い、上記第２の素子アンテナの配置および個数を最
適化するものである。An array antenna according to the present invention has two element antennas used in each of a plurality of frequency bands arranged on the same aperture surface, and two antennas each having a predetermined combination in the plurality of frequency bands. The element antennas used in the frequency band are a first element antenna and a second element antenna, and an array in which a part of the first element antenna is affected by the second element antenna and the radiation pattern originally possessed changes. In the antenna, the radiation pattern of the first element antenna is prepared according to the arrangement of the second element antenna, the arrangement of the second element antenna is included in the gene, and the side lobe level of the radiation pattern of the first element antenna is determined. A calculation by a genetic algorithm is performed as an evaluation function to optimize the arrangement and the number of the second element antennas. .
【０００７】また、上記遺伝的アルゴリズムは、上記第
１の素子アンテナにおける放射パターンのビーム幅を評
価関数に含み、上記第１の素子アンテナの振幅・位相を
最適化するものである。[0007] Further, the genetic algorithm includes a beam width of a radiation pattern in the first element antenna in an evaluation function, and optimizes the amplitude and phase of the first element antenna.
【０００８】また、上記遺伝的アルゴリズムは、上記第
１の素子アンテナから生ずる放射ビームの振幅・位相を
遺伝子に含み、上記第１の素子アンテナから生ずる放射
ビームの振幅・位相を最適化するものである。Further, the genetic algorithm includes, in a gene, the amplitude and phase of a radiation beam generated from the first element antenna, and optimizes the amplitude and phase of the radiation beam generated from the first element antenna. is there.
【０００９】また、上記遺伝的アルゴリズムは、上記第
２の素子アンテナにおける放射パターンのサイドローブ
レベルを評価関数に含むものである。Further, the genetic algorithm includes a side lobe level of a radiation pattern in the second element antenna in an evaluation function.
【００１０】さらに、上記遺伝子アルゴリズムは、上記
第１の素子アンテナの配置を遺伝子に含み、上記第１の
素子アンテナの配置および個数を最適化するものであ
る。[0010] Further, the gene algorithm includes the arrangement of the first element antenna in a gene and optimizes the arrangement and the number of the first element antennas.
【００１１】[0011]
【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に係るアレーアンテナの構成図である。な
お、ここでは、２周波共用アレーアンテナに基いて本発
明の説明をする。図において、１は高周波数帯で使用す
る高域用素子アンテナ、２は低周波数帯で使用する低域
用素子アンテナであり、ともに同一開口面上に配列され
たものである。３は高周波素子アンテナ１の放射パター
ンを示すものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of an array antenna according to Embodiment 1 of the present invention. Here, the present invention will be described based on a dual-frequency array antenna. In the drawing, reference numeral 1 denotes a high-frequency element antenna used in a high frequency band, and 2 denotes a low-frequency element antenna used in a low frequency band, both of which are arranged on the same aperture surface. Numeral 3 indicates a radiation pattern of the high-frequency element antenna 1.
【００１２】次に動作について説明する。一般に、アン
テナの近傍に位置し、大きさがアンテナの波長に比べて
無視できない散乱体が存在する場合、散乱体に誘起され
る電流による電波放射と散乱体によるブロッキングの影
響からアンテナの放射パターンは乱れる。図１のアレー
アンテナでは、高周波数帯域で使用する場合、高域用素
子アンテナ１を励振すると低域用素子アンテナ２に電流
が誘起され、これにより再放射する。また、素子アンテ
ナとして、例えばダイポールアンテナやノッチアンテナ
などを用いた場合には、低域用素子アンテナ２によるブ
ロッキングの影響がある。これらの原因により放射パタ
ーンが乱された高域用素子アンテナ１が低域用素子アン
テナ２の近傍に発生するが、上記低域用素子アンテナ２
の配置および個数を後述する遺伝的アルゴリズムによる
計算により求め不等間隔配置することにより、上記高域
用素子アンテナ１からの再放射およびブロッキングの影
響が周期性を持つことを防ぎ、放射パターンのサイドロ
ーブレベル低減を実現できる。Next, the operation will be described. In general, when there is a scatterer located near the antenna and the size of which cannot be ignored compared to the wavelength of the antenna, the radiation pattern of the antenna is affected by the radio wave radiation due to the current induced by the scatterer and the blocking effect of the scatterer. Disturbed. When the array antenna of FIG. 1 is used in a high frequency band, when the high-band element antenna 1 is excited, a current is induced in the low-band element antenna 2 and thereby re-radiates. When a dipole antenna, a notch antenna, or the like is used as an element antenna, for example, there is an effect of blocking by the low-frequency element antenna 2. The high-frequency element antenna 1 whose radiation pattern is disturbed due to these causes occurs near the low-frequency element antenna 2.
The arrangement and the number of the antennas are determined by calculation using a genetic algorithm described later and are arranged at unequal intervals to prevent the effects of re-radiation and blocking from the high-frequency element antenna 1 from having a periodicity, and to reduce the side pattern of the radiation pattern. The lobe level can be reduced.
【００１３】図２は、一般的な遺伝的アルゴニズムによ
る最適化処理を示したものである。遺伝的アルゴリズム
とは生物の進化の過程を模倣し、その適応プロセスをあ
る問題に対して取り入れる手法である。以下、図２に基
づき本実施の形態１の最適解を得るまでの具体的手法に
ついて説明する。FIG. 2 shows an optimization process using a general genetic algorithm. A genetic algorithm is a technique that mimics the process of evolution of an organism and incorporates its adaptation process into a certain problem. Hereinafter, a specific method for obtaining the optimal solution of the first embodiment will be described with reference to FIG.
【００１４】まず、解くべき問題の解に対する遺伝子表
現を決定する必要がある［ステップ１］。本実施の形態
１においては、低域用素子アンテナ２の配置を遺伝子表
現する。例えば、高域用素子アンテナ１の素子パターン
は等間隔配列であり、低域用素子アンテナ２の素子パタ
ーンは等間隔配列から左右に１ｃｍづつ移動可能である
とする。その場合の素子パターンをそれぞれ図３の
（ａ）〜（ｃ）に示す。図３において、（ａ）は等間隔
配列時と同様に高域用素子アンテナ１は移動していない
ものであり、（ｂ）は高域用素子アンテナ１の素子パタ
ーンを左に１ｃｍ移動したものであり、（ｃ）は高域用
素子アンテナ１の素子パターンを右に１ｃｍ移動したも
のである。それぞれの配置パターンを遺伝子表現のため
の構成要素としてそれぞれ順に記号Ａ、Ｂ、Ｃで表わす
とすれば、３個のアンテナの配置パターンはＡＡＡ、Ｂ
ＢＢ、ＣＣＣ、ＡＡＢ、ＡＡＣ等の２７通り想定するこ
とができる。このように、記号Ａ、Ｂ、Ｃは遺伝子の構
造にあたり、前記３桁の文字列（ＡＡＢ等）の組み合わ
せが遺伝子表現された素子アンテナにあたる。First, it is necessary to determine the gene expression for the solution of the problem to be solved [Step 1]. In the first embodiment, the arrangement of the low-frequency element antenna 2 is expressed by a gene. For example, it is assumed that the element patterns of the high-band element antenna 1 are arranged at regular intervals, and the element patterns of the low-band element antenna 2 can be moved left and right by 1 cm from the regular interval arrangement. The element patterns in this case are shown in FIGS. In FIG. 3, (a) shows a case where the high-band element antenna 1 is not moved as in the case of the equal-space arrangement, and (b) shows a case where the element pattern of the high-band element antenna 1 is moved 1 cm to the left. (C) shows the element pattern of the high-band element antenna 1 shifted by 1 cm to the right. Assuming that the respective arrangement patterns are represented by symbols A, B, and C in order as constituent elements for gene expression, respectively, the arrangement patterns of the three antennas are AAA, B
Twenty-seven patterns such as BB, CCC, AAB, and AAC can be assumed. As described above, the symbols A, B, and C correspond to the structure of the gene, and the combination of the three-digit character strings (such as AAB) corresponds to the element antenna in which the gene is expressed.
【００１５】次に、ランダムに初期世代の集団（個体数
ｍ）を生成する［ステップ２］。上記の、３個のアンテ
ナの配置パターンでは２７通り（個体数２７）までの素
子配置が生成できることになる。したがって、この個体
数ｍは遺伝子の組み合わせ数に対応した数値を上限とし
て設定することができる。Next, a population (number m of individuals) of the initial generation is randomly generated [Step 2]. With the above-described three antenna arrangement patterns, up to 27 element arrangements (27 individual elements) can be generated. Therefore, the number m of individuals can be set with a numerical value corresponding to the number of gene combinations as an upper limit.
【００１６】続いて、現在の集団の各固体に対する適合
度の計算を行う［ステップ３］。この適合度は、あらか
じめ定義した評価関数に遺伝子の示す値を代入した時の
返り値であり、この返り値が大きい程、目的とする解に
近い（適合度の高い）優秀な遺伝子であることを示す。
本実施の形態１では評価関数として素子アンテナ１の放
射パターンのサイドローブレベルを導出する関数を規定
する。例えば、適合度ＧsがＧs＝Ｘ(a)なる評価関数で
表わせる場合（aは遺伝子とする）、遺伝子ＡＡＡの適
合度はＧs＝Ｘ(ＡＡＡ)として求められる。Subsequently, the fitness of each individual in the current population is calculated [Step 3]. This goodness of fit is a return value when a value indicated by a gene is substituted into a pre-defined evaluation function. The larger this return value is, the closer the target solution is (the higher the goodness of fit is), the better the gene is. Is shown.
In the first embodiment, a function for deriving a side lobe level of a radiation pattern of the element antenna 1 is defined as an evaluation function. For example, when the fitness Gs can be represented by an evaluation function Gs = X (a) (a is a gene), the fitness of the gene AAA is obtained as Gs = X (AAA).
【００１７】次に、適合度をスケーリングする［ステッ
プ４］。スケーリングは、遺伝子集団の適合度が同程度
に固まらない様、分布を付けるために行う。続いて、遺
伝子集団から２つの遺伝子を選択する［ステップ５］。
選択方法は幾つかあるが、適合度が高いものほど選択さ
れるようにしている。選択した２つの遺伝子に対し、交
叉や突然変異などの遺伝子操作を行う事により、新たな
２つの遺伝子を生成する［ステップ６］。ここでいう、
交叉とは、選択した２つの遺伝子をそれぞれ２つに分割
し、分割した一方を互いの遺伝子と入れかえることによ
り、２つの新たな次世代の遺伝子を生成することをい
う。したがって、実施の形態１においては、２つの遺伝
子がそれぞれ（ＡＢＣ）、（ＢＢＡ）と表現される３つ
の構成要素からなる場合に、交叉点を境に２つに切り離
した２つの遺伝子をそれぞれ（ＡＢ）｜（Ｃ）、（Ｂ
Ｂ）｜（Ａ）としたとき、それぞれの後部にあたる構成
要素（Ｃ）と（Ａ）とを入れかえることにより、次世代
の遺伝子構成要素を含む（ＡＢＡ）、（ＢＢＣ）を作り
出すことをいう。また、突然変異とは、前記交叉点より
後部にあたる構成要素（Ｃ）、（Ａ）を全く別の（Ｂ）
として、次世代の遺伝子構成要素を含む（ＡＢＢ）と
（ＢＢＢ）を作り出すことをいう。この新たな遺伝子を
生成する作業を遺伝子があらかじめ規定した個数になる
まで繰り返し続ける［ステップ７］。そして、世代数が
あらかじめ規定した数に達したならば、その時点で適合
度最大の遺伝子、つまり低域用素子アンテナ２の配置お
よび個数がこの一連の遺伝的アルゴリズムによる計算に
より求められた最適解である［ステップ８］。Next, the fitness is scaled [Step 4]. Scaling is performed to provide a distribution so that the fitness of the gene population does not consolidate to the same extent. Subsequently, two genes are selected from the gene population [Step 5].
There are several selection methods, and the higher the degree of matching, the higher the degree of selection. By performing genetic operations such as crossover and mutation on the selected two genes, two new genes are generated [Step 6]. Here,
Crossover refers to generating two new next-generation genes by dividing each of the selected two genes into two, and replacing one of the divided ones with each other's genes. Therefore, in the first embodiment, when the two genes are each composed of three components expressed as (ABC) and (BBA), the two genes separated into two at the crossing point are respectively ( AB) | (C), (B
B) When | (A) is used, it means that (ABA) and (BBC) containing the next-generation gene components are produced by exchanging the components (C) and (A) at the rear of the respective components. Mutation means that the components (C) and (A) located after the intersection are completely different from each other (B).
Means to create (ABB) and (BBB) containing next-generation gene components. This operation of generating a new gene is repeated until the number of genes reaches a predetermined number [Step 7]. When the number of generations reaches a predetermined number, the gene having the highest fitness at that time, that is, the arrangement and the number of the low-frequency element antennas 2 are determined by the series of genetic algorithms. [Step 8].
【００１８】また、放射パターンのサイドローブレベル
は複数のビーム指向方向について評価することも可能で
ある。評価項目が複数の場合、各評価項目についての優
先順位を決定し、その優先順位を評価関数に反映してお
く必要がある。The side lobe level of the radiation pattern can be evaluated for a plurality of beam directing directions. When there are a plurality of evaluation items, it is necessary to determine the priority order of each evaluation item and reflect the priority order in the evaluation function.
【００１９】以上のような手法により遺伝子を求め、低
域用素子アンテナ２の配置および個数を決定し低域用素
子アンテナ２を不等間隔配列することにより、乱れた放
射パターンを打ち消し、所望のサイドローブレベルを有
するアレーアンテナを実現することができる。Genes are obtained by the above method, the arrangement and number of the low-frequency element antennas 2 are determined, and the low-frequency element antennas 2 are arranged at irregular intervals, thereby canceling out the disturbed radiation pattern, and An array antenna having a side lobe level can be realized.
【００２０】実施の形態２．本実施の形態２では、上記
実施の形態１に加え、高域用素子アンテナ１の放射パタ
ーンのビーム幅が所望の値に近づくと適合度が大きくな
るような２つの評価項目を有する評価関数として、高域
用素子アンテナ１の振幅・位相を最適化している。この
ようにすることで、上記実施の形態１の特性に加えて、
所望のビーム幅を有するアレーアンテナを実現すること
ができる。Embodiment 2 In the second embodiment, in addition to the first embodiment, as an evaluation function having two evaluation items such that the degree of conformity increases as the beam width of the radiation pattern of the high-band element antenna 1 approaches a desired value. , The amplitude and phase of the high-band element antenna 1 are optimized. By doing so, in addition to the characteristics of the first embodiment,
An array antenna having a desired beam width can be realized.
【００２１】実施の形態３．本実施の形態３では、上記
実施の形態１または２に加え、高域用素子アンテナ１か
ら生ずる放射ビームの振幅・位相を遺伝子に含むこと
で、上記高域用素子アンテナ１から生ずる放射ビームの
振幅・位相を最適化している。このようにすることで、
上記実施の形態１または２に比べてより適合度の高いア
レーアンテナを実現することができる。Embodiment 3 In the third embodiment, in addition to the first or second embodiment described above, the amplitude and phase of the radiation beam generated from the high-band element antenna 1 are included in the gene, so that the radiation beam generated from the high-band element antenna 1 is reduced. The amplitude and phase have been optimized. By doing this,
An array antenna with higher adaptability than in the first or second embodiment can be realized.
【００２２】実施の形態４．本実施の形態４では、上記
実施の形態１〜３のいずれかに加え、低域用素子アンテ
ナ２の素子パターンを用意し、低域用素子アンテナ２の
放射パターンのサイドローブレベルが下がると適合度が
大きくなるように評価関数を変更するか、または低域用
素子アンテナ２の放射パターンのビーム幅が所望の値に
近づくと適合度が大きくなるように評価関数を変更す
る。このようにすることで、上記実施の形態１〜３の特
性に加えて、上記低域用素子アンテナ２の放射パターン
のサイドローブレベル、またはビーム幅について所望の
特性を有するアレーアンテナを実現することができる。Embodiment 4 In the fourth embodiment, in addition to any one of the first to third embodiments, an element pattern of the low-band element antenna 2 is prepared, and is adapted when the side lobe level of the radiation pattern of the low-band element antenna 2 decreases. The evaluation function is changed so that the degree increases, or the evaluation function changes so that the degree of conformity increases when the beam width of the radiation pattern of the low-band element antenna 2 approaches a desired value. By doing so, it is possible to realize an array antenna having desired characteristics with respect to the side lobe level or beam width of the radiation pattern of the low-band element antenna 2 in addition to the characteristics of the first to third embodiments. Can be.
【００２３】実施の形態５．図４は本実施の形態５に係
るアレーアンテナの構成図と、高域用素子アンテナ１の
放射パターンを示すものである。図４のアレーアンテナ
では、本実施の形態１と同様に、高周波数帯域で使用す
る場合、高域用素子アンテナ１を励振すると低域用素子
アンテナ２に電流が誘起され、これにより再放射する。
本実施の形態５では、上記実施の形態１〜４のいずれか
に加え、高域用素子アンテナ１の配置を遺伝子に含み、
上記評価関数に当てはめる。このようにすることで、上
記実施の形態１〜４の特性に加えて、高域用素子アンテ
ナ１の放射パターンのサイドローブレベル、またはビー
ム幅について所望の特性を有するアレーアンテナを実現
することができる。Embodiment 5 FIG. 4 shows a configuration diagram of the array antenna according to the fifth embodiment and a radiation pattern of the high-band element antenna 1. In the array antenna of FIG. 4, similarly to the first embodiment, when used in a high frequency band, when the high-band element antenna 1 is excited, a current is induced in the low-band element antenna 2 to re-radiate. .
In the fifth embodiment, in addition to any one of the first to fourth embodiments, the arrangement of the high-frequency element antenna 1 is included in the gene,
Apply to the above evaluation function. By doing so, it is possible to realize an array antenna having desired characteristics with respect to the side lobe level or beam width of the radiation pattern of the high-band element antenna 1 in addition to the characteristics of the first to fourth embodiments. it can.
【００２４】以上の実施の形態では、２周波数共用のア
レーアンテナを例として述べてきたが、本発明は２周波
数共用のアレーアンテナのみに限らず、さらに多周波を
共用するアレーアンテナにおいても同様に機能し、サイ
ドローブレベルを抑え所望の放射指向特性が実現でき
る。その場合、所望の周波数帯の組に対して、本発明を
適用すればよい。In the above embodiments, an array antenna sharing two frequencies has been described as an example. However, the present invention is not limited to an array antenna sharing two frequencies, and also applies to an array antenna sharing multiple frequencies. It functions to suppress the side lobe level and achieve desired radiation directivity characteristics. In that case, the present invention may be applied to a desired set of frequency bands.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、他の
周波数帯で使用する素子アンテナの放射パターンに悪影
響を及ぼす素子アンテナの位置および個数を、放射パタ
ーンのサイドローブレベルを評価関数に含んだ遺伝的ア
ルゴリズムによる計算から決定したことにより、放射パ
ターンに影響を与える素子アンテナを不等間隔に配置し
たので、多周波共用アレーアンテナのサイドローブレベ
ルの低減を実現することができる。As described above, according to the present invention, the position and the number of element antennas that have a bad influence on the radiation pattern of the element antenna used in another frequency band are determined by using the side lobe level of the radiation pattern as an evaluation function. Since the element antennas that affect the radiation pattern are arranged at unequal intervals by being determined from calculations by the included genetic algorithm, it is possible to reduce the side lobe level of the multi-frequency array antenna.
【００２６】また、上記の放射パターンが影響を受ける
素子アンテナの放射パターンのビーム幅を評価関数に含
めたことにより、所望のビーム幅を有する多周波共用の
アレーアンテナを実現することができる。Also, by including the beam width of the radiation pattern of the element antenna affected by the radiation pattern in the evaluation function, it is possible to realize a multi-frequency array antenna having a desired beam width.
【００２７】また、上記の影響を及ぼされる素子アンテ
ナの振幅・位相を遺伝子に含んだことにより、より優れ
た特性を有する多周波共用のアレーアンテナを実現する
ことができる。Further, by including the amplitude and phase of the element antenna affected by the above in the gene, it is possible to realize a multi-frequency array antenna having more excellent characteristics.
【００２８】また、上記の悪影響を及ぼす素子アンテナ
の放射パターンのサイドローブレベルおよびビーム幅を
評価関数に含んだことにより、影響を及ぼす素子アンテ
ナの放射パターンが所望の特性を有する多周波共用のア
レーアンテナを実現することができる。Further, by including the side lobe level and the beam width of the radiation pattern of the element antenna having an adverse effect in the evaluation function, the radiation pattern of the element antenna having the desired characteristic has a desired characteristic. An antenna can be realized.
【００２９】また、上記の影響を及ぼされる素子アンテ
ナの位置・個数を評価関数に含んだことにより、より優
れた特性を有する多周波共用のアレーアンテナを実現す
ることができる。Further, by including the position and the number of the element antennas affected by the above in the evaluation function, it is possible to realize an array antenna for multi-frequency use having more excellent characteristics.
【図１】 この発明の実施の形態１におけるアレーアン
テナの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an array antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 一般的な遺伝的アルゴリズムによる最適化処
理のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of optimization processing by a general genetic algorithm.
【図３】 この発明の実施の形態１における１つの素子
アンテナの配置パターンを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement pattern of one element antenna according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態５におけるアレーアン
テナの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an array antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
【図５】 従来の２周波共用アレーアンテナの構成図で
ある。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional dual-frequency array antenna.
１ 高域用素子アンテナ、２ 低域用素子アンテナ、３
高域用素子アンテナ１の放射パターン。1 High-frequency element antenna, 2 Low-frequency element antenna, 3
Radiation pattern of the high-frequency element antenna 1.
Claims (5)
子アンテナが同一開口面上に配列され、上記複数の周波
数帯における所定の組み合わせからなる二つの周波数帯
で使用する素子アンテナを第１の素子アンテナと第２の
素子アンテナとし、上記第１の素子アンテナの一部が第
２の素子アンテナの影響を受け本来持つ放射パターンが
変化するようなアレーアンテナにおいて、 第１の素子アンテナの放射パターンを第２の素子アンテ
ナの配置に応じて用意し、第２の素子アンテナの配置を
遺伝子に含み、第１の素子アンテナにおける放射パター
ンのサイドローブレベルを評価関数として遺伝的アルゴ
リズムによる計算を行い、上記第２の素子アンテナの配
置および個数を最適化することを特徴とするアレーアン
テナ。An element antenna used in each of a plurality of frequency bands is arranged on the same aperture surface, and an element antenna used in two frequency bands of a predetermined combination in the plurality of frequency bands is used as a first element. An antenna and a second element antenna. In an array antenna in which a part of the first element antenna is influenced by the second element antenna and an inherent radiation pattern changes, the radiation pattern of the first element antenna is It is prepared according to the arrangement of the second element antenna, the arrangement of the second element antenna is included in the gene, the calculation is performed by the genetic algorithm using the side lobe level of the radiation pattern in the first element antenna as an evaluation function, An array antenna, wherein the arrangement and the number of the second element antennas are optimized.
て、 上記遺伝的アルゴリズムは、上記第１の素子アンテナに
おける放射パターンのビーム幅を評価関数に含み、上記
第１の素子アンテナの振幅・位相を最適化することを特
徴とするアレーアンテナ。2. The array antenna according to claim 1, wherein the genetic algorithm includes a beam width of a radiation pattern of the first element antenna in an evaluation function, and calculates an amplitude / phase of the first element antenna. An array antenna characterized by optimization.
ナにおいて、 上記遺伝的アルゴリズムは、上記第１の素子アンテナか
ら生ずる放射ビームの振幅・位相を遺伝子に含み、上記
第１の素子アンテナから生ずる放射ビームの振幅・位相
を最適化することを特徴とするアレーアンテナ。3. The array antenna according to claim 1, wherein the genetic algorithm includes, in a gene, an amplitude and a phase of a radiation beam generated from the first element antenna, and the gene includes an amplitude and a phase generated from the first element antenna. An array antenna characterized by optimizing the amplitude and phase of a radiation beam.
ーアンテナにおいて、 上記遺伝的アルゴリズムは、上記第２の素子アンテナに
おける放射パターンのサイドローブレベルを評価関数に
含むことを特徴とするアレーアンテナ。4. The array antenna according to claim 1, wherein said genetic algorithm includes a side lobe level of a radiation pattern of said second element antenna in an evaluation function. antenna.
ーアンテナにおいて、 上記遺伝子アルゴリズムは、上記第１の素子アンテナの
配置を遺伝子に含み、上記第１の素子アンテナの配置お
よび個数を最適化することを特徴とするアレーアンテ
ナ。5. The array antenna according to claim 1, wherein the gene algorithm includes an arrangement of the first element antenna in a gene, and optimizes an arrangement and the number of the first element antennas. An array antenna characterized in that:
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