JP2002299952A - Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device - Google Patents

Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device

Info

Publication number
JP2002299952A
JP2002299952A JP2001341833A JP2001341833A JP2002299952A JP 2002299952 A JP2002299952 A JP 2002299952A JP 2001341833 A JP2001341833 A JP 2001341833A JP 2001341833 A JP2001341833 A JP 2001341833A JP 2002299952 A JP2002299952 A JP 2002299952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna device
array antenna
elements
variable reactance
balanced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001341833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ohira
孝 大平
Sei Kan
青 韓
Keizo Inagaki
惠三 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ATR Adaptive Communications Research Laboratories
Original Assignee
ATR Adaptive Communications Research Laboratories
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ATR Adaptive Communications Research Laboratories filed Critical ATR Adaptive Communications Research Laboratories
Priority to JP2001341833A priority Critical patent/JP2002299952A/en
Publication of JP2002299952A publication Critical patent/JP2002299952A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an array antenna device which suppresses nonlinear distortion such as the second higher harmonic wave distortion, etc., and can operate even large signal power. SOLUTION: This array antenna device 100a is provided with a driven element A10 for transmitting and receiving a radio signal, a plurality of balanced nondrive elements 13a to 13b disposed away from the driven element A10 only by a prescribed interval, and a plurality of variable reactance circuits respectively connected to a plurality of balanced nondrive elements 13a to 13b, respectively operates the plurality of balanced nondrive elements 13a to 13b as a wave guide or a reflector by changing the reactance of each of the variable reactance circuits and changes the directivity of an array antenna. Here, each variable reactance circuit is provided with variable capacitive diodes 14a to 14d being at least one pair of variable reactance elements connected backwardly.

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】本発明は、複数のアンテナ素
子からなるアレーアンテナ装置の指向特性を変化させる
ことができるアレーアンテナ装置とその測定方法、並び
に、少なくとも1つのアンテナ素子を備えたアンテナ装
置の測定方法に関し、特に、電子制御導波器アレーアン
テナ装置(Electronically Steerable Passive Array R
adiator (ESPAR) Antenna;以下、エスパアンテナとい
う。)とその測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna device having a plurality of antenna elements capable of changing the directional characteristics thereof, a method of measuring the same, and an antenna device having at least one antenna element. Regarding the measuring method, in particular, an electronically controlled waveguide array antenna device (Electronically Steerable Passive Array R)
adiator (ESPAR) Antenna; hereinafter, referred to as ESPAR antenna. ) And its measurement method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術のエスパアンテナの基本構成
は、例えば、従来技術文献1「T. Ohiraet al., "Elect
ronically steerable passive array radiator antenna
s for low-cost analog adaptive beamforming," 2000
IEEE International Conferenceon Phased Array Syste
m & Technology pp. 101-104, Dana point, Californi
a, May 21-25, 2000」や特開2001−024431号
公報において提案されている。このエスパアンテナは、
無線信号が給電される励振素子と、この励振素子から所
定の間隔だけ離れて設けられ、無線信号が給電されない
少なくとも1個の非励振素子と、この非励振素子に接続
された可変リアクタンス素子とから成るアレーアンテナ
を備え、上記可変リアクタンス素子のリアクタンス値を
変化させることにより、上記アレーアンテナの指向特性
を変化させることができる。
2. Description of the Related Art The basic configuration of a conventional ESPAR antenna is described in, for example, the prior art document 1 "T. Ohira et al.," Elect.
ronically steerable passive array radiator antenna
s for low-cost analog adaptive beamforming, "2000
IEEE International Conferenceon Phased Array Syste
m & Technology pp. 101-104, Dana point, Californi
a, May 21-25, 2000 "and JP-A-2001-024431. This ESPAR antenna is
An excitation element to which a radio signal is supplied, at least one non-excitation element provided at a predetermined distance from the excitation element and not supplied with a radio signal, and a variable reactance element connected to the non-excitation element. The directional characteristics of the array antenna can be changed by changing the reactance value of the variable reactance element.

【0003】図18は、例えば、特願2000−307
548号の特許出願において開示された、適応制御型コ
ントローラ20を備えたことを特徴とする従来例のアレ
ーアンテナの制御装置の構成を示すブロック図である。
このアレーアンテナの制御装置は、図18に示すよう
に、1つの励振素子A0と、6個の非励振素子A1乃至
A6と、接地導体11とを備えてなる従来技術のエスパ
アンテナで構成されたアレーアンテナ装置100と、適
応制御型コントローラ20と、学習シーケンス信号発生
器21と、高周波受信部22と、復調器23とを備えて
構成される。この図18の例では、各非励振素子A1乃
至A6はモノポール型にてなるが、図19に示すよう
に、1対のアンテナ素子13a,13bの間に可変リア
クタンス素子12が挿入されてなる、いわゆる平衡型非
励振素子と呼ばれるダイポール型非励振素子A10であ
ってもよく、また、各可変リアクタンス素子12は図2
0に示す可変容量ダイオード14にてなる。なお、各素
子A0乃至A6は例えばλ/4(ただし、λは波長)の
長さを有するモノポール型アンテナ素子である。
FIG. 18 shows, for example, Japanese Patent Application No. 2000-307.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional array antenna control device including an adaptive control type controller 20 disclosed in the patent application No. 548.
As shown in FIG. 18, the control device for the array antenna includes a conventional ESPAR antenna including one excitation element A0, six non-excitation elements A1 to A6, and a ground conductor 11. It comprises an array antenna device 100, an adaptive control type controller 20, a learning sequence signal generator 21, a high frequency receiver 22, and a demodulator 23. In the example of FIG. 18, each of the non-exciting elements A1 to A6 is of a monopole type, but as shown in FIG. 19, a variable reactance element 12 is inserted between a pair of antenna elements 13a and 13b. A dipole type parasitic element A10, which is a so-called balanced type parasitic element, may be used.
The variable capacitance diode 14 shown in FIG. Each of the elements A0 to A6 is a monopole antenna element having a length of, for example, λ / 4 (where λ is a wavelength).

【0004】ここで、適応制御型コントローラ20は、
例えばコンピュータなどのディジタル計算機で構成さ
れ、復調器23による無線通信を開始する前に、相手先
の送信機から送信される無線信号に含まれる学習シーケ
ンス信号を上記アレーアンテナ装置100の励振素子A
0により受信したときの受信信号y(t)と、上記学習
シーケンス信号と同一であり学習シーケンス信号発生器
21で発生された学習シーケンス信号r(t)とに基づ
いて、所定の適応制御処理を実行することにより上記ア
レーアンテナ装置100の主ビームを所望波の方向に向
けかつ干渉波の方向にヌルを向けるための各可変リアク
タンス素子A1乃至A6のリアクタンス値x(m=
1,2,…,6)を計算して設定する。
Here, the adaptive control type controller 20 comprises:
For example, a digital computer such as a computer is used. Before starting the wireless communication by the demodulator 23, the learning sequence signal included in the wireless signal transmitted from the transmitter at the other end is excited by the excitation element A of the array antenna apparatus 100.
0 based on the received signal y (t) when received by 0 and the learning sequence signal r (t) which is the same as the learning sequence signal and is generated by the learning sequence signal generator 21. By executing, the reactance value x m (m = m = m) of each of the variable reactance elements A1 to A6 for directing the main beam of the array antenna apparatus 100 in the direction of the desired wave and directing null in the direction of the interference wave.
1, 2, ..., 6) are calculated and set.

【0005】図18において、相手先の送信機から送信
された無線信号は、アレーアンテナ装置100で受信さ
れ、その励振素子A0から出力される信号は、低雑音増
幅、中間周波又はバースバンドへの周波数変換などの処
理を行う高周波受信部22を介して、受信信号y(t)
として適応制御型コントローラ20及び復調器23に伝
送される。上記適応制御型コントローラ20は、上述の
適応制御処理を実行してアレーアンテナの制御装置10
0の主ビームを所望波の方向に向けかつ干渉波の方向に
ヌルを向けるように適応制御した後、復調器23による
無線通信が開始される。ここで、復調器23は、受信さ
れた受信信号y(t)に対して、復調などの処理を実行
して復調信号を得て出力する。
In FIG. 18, a radio signal transmitted from a partner transmitter is received by an array antenna device 100, and a signal output from an excitation element A0 is a low-noise amplifier, an intermediate frequency or a baseband signal. The received signal y (t) is transmitted via the high-frequency receiving unit 22 that performs processing such as frequency conversion.
Is transmitted to the adaptive control type controller 20 and the demodulator 23. The adaptive control type controller 20 executes the above-described adaptive control processing to execute the array antenna control device 10.
After adaptively controlling the main beam of “0” in the direction of the desired wave and nulling in the direction of the interference wave, the wireless communication by the demodulator 23 is started. Here, the demodulator 23 performs a process such as demodulation on the received signal y (t) to obtain and output a demodulated signal.

【0006】図18のアレーアンテナ装置100におい
ては、励振素子A0と、6本の非励振素子A1乃至A6
とがそれぞれ、各素子A0乃至A6の長さに対して十分
に大きい広さを有する導体板にてなる接地導体11から
電気的に絶縁され、かつ励振素子A0を中心とする例え
ば半径d=λ/4の円形形状の位置に互いに同一の60
度の間隔で非励振素子A1乃至A6が配置されるように
設けられる。ここで、アレーアンテナ装置100は、可
逆回路であって、送信アンテナとして用いるときは、励
振素子A0のみに無線信号が給電される一方、受信アン
テナとして用いるときは、相手先の送信機からの無線信
号が励振素子A0により受信信号y(t)として受信さ
れる。
In the array antenna apparatus 100 shown in FIG. 18, an excitation element A0 and six non-excitation elements A1 to A6 are provided.
Are electrically insulated from the ground conductor 11 formed of a conductor plate having a sufficiently large width with respect to the length of each of the elements A0 to A6, and have, for example, a radius d = λ around the excitation element A0. 60 identical to each other at the position of the circular shape of / 4
The non-exciting elements A1 to A6 are provided so as to be arranged at intervals of degrees. Here, the array antenna device 100 is a reversible circuit, and when used as a transmission antenna, a radio signal is supplied only to the excitation element A0, while when used as a reception antenna, a radio signal from a partner transmitter is used. The signal is received by the excitation element A0 as a received signal y (t).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図18の従来技術のエ
スパアンテナを、例えば1W以上の比較的大きな送信電
力で用いる場合において以下のような問題点があった。
すなわち、非励振素子A1乃至A6に装荷する可変リア
クタンス素子12として1個の可変容量ダイオード14
を用いているが、可変容量ダイオード14は両端に印加
される直流バイアス電圧により接合容量が変化するとと
もに、同様に両端に印加される無線信号の高周波電圧に
よっても可変容量ダイオード14の接合容量が変化して
しまう。この場合における非励振素子A1乃至A6に流
れる高周波電流iについて演算すると以下のようにな
る。
When the ESPAR antenna of the prior art shown in FIG. 18 is used with a relatively large transmission power of, for example, 1 W or more, there are the following problems.
That is, one variable capacitance diode 14 is used as the variable reactance element 12 loaded on the non-excitation elements A1 to A6.
However, the junction capacitance of the variable capacitance diode 14 changes according to the DC bias voltage applied to both ends, and the junction capacitance of the variable capacitance diode 14 also changes according to the high frequency voltage of the radio signal applied to both ends. Resulting in. The calculation for the high-frequency current i flowing through the parasitic elements A1 to A6 in this case is as follows.

【0008】いま、可変容量ダイオード14の接合容量
Cを、その両端に印加される高周波電圧V=a・cos
ωtを用いて次式で表す。
Now, the junction capacitance C of the variable capacitance diode 14 is changed by a high-frequency voltage V = a · cos applied to both ends thereof.
It is expressed by the following equation using ωt.

【数1】C=C+C## EQU1 ## C = C 0 + C 1 V

【0009】ここで、C及びCは印加電圧対接合容
量特性で決定される定数である。このとき、可変容量ダ
イオード14に流れる高周波電流iは次式で表される。
Here, C 0 and C 1 are constants determined by the applied voltage versus junction capacitance characteristics. At this time, the high-frequency current i flowing through the variable capacitance diode 14 is expressed by the following equation.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【0011】上記数3の最終式の右辺の第2項に示すよ
うに、第2高調波歪などの非線形歪が生じるという問題
点があった。
As shown in the second term on the right-hand side of the final equation of Equation 3, there is a problem that nonlinear distortion such as second harmonic distortion occurs.

【0012】また、従来、少なくとも1つのアンテナ素
子を備えたアンテナ装置や、上述のエスパアンテナなど
のアレーアンテナ装置のアンテナ素子に流れる高周波電
流を測定することができず、従って、上述の第2高調波
歪や、第3高調波歪などの非線形歪、もしくは相互変調
歪などを測定することができなかった。
Conventionally, it has not been possible to measure a high-frequency current flowing through an antenna device having at least one antenna element or an antenna element of an array antenna device such as the above-mentioned ESPAR antenna. Wave distortion, non-linear distortion such as third harmonic distortion, or intermodulation distortion could not be measured.

【0013】本発明の目的は以上の問題点を解決し、第
2高調波歪などの非線形歪を抑圧し、大きな信号電力で
も動作させることができるアレーアンテナ装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an array antenna device capable of suppressing nonlinear distortion such as second harmonic distortion and operating with a large signal power.

【0014】また、本発明のもう1つの目的は以上の問
題点を解決し、エスパアンテナなどのアレーアンテナ装
置の非励振素子に流れる高周波電流や、第2高調波歪
や、第3高調波歪などの非線形歪、並びに相互変調歪な
どを測定することができるアレーアンテナ装置の測定方
法を提供することにある。
Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a high-frequency current flowing through a parasitic element of an array antenna device such as an ESPAR antenna, a second harmonic distortion, or a third harmonic distortion. It is an object of the present invention to provide a method for measuring an array antenna device capable of measuring non-linear distortion and intermodulation distortion.

【0015】本発明の別の目的は以上の問題点を解決
し、少なくとも1つのアンテナ素子を備えたアンテナ装
置のアンテナ素子に流れる高周波電流を測定することが
できるアンテナ装置の測定方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to solve the above problems and to provide a method of measuring an antenna device capable of measuring a high-frequency current flowing through an antenna element of an antenna device having at least one antenna element. It is in.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るアレー
アンテナ装置は、無線信号を送受信するための励振素子
と、上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられた
複数の平衡型非励振素子と、上記複数の平衡型非励振素
子にそれぞれ接続された複数の可変リアクタンス回路と
を備え、上記各可変リアクタンス回路のリアクタンス値
を変化させることにより、上記複数の平衡型非励振素子
をそれぞれ導波器又は反射器として動作させ、アレーア
ンテナの指向特性を変化させるアレーアンテナ装置にお
いて、上記各可変リアクタンス回路は、互いに逆方向で
接続された少なくとも1対の可変リアクタンス素子を備
えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an array antenna apparatus comprising: an excitation element for transmitting and receiving a radio signal; and a plurality of balanced non-excitation elements provided at a predetermined distance from the excitation element. And a plurality of variable reactance circuits respectively connected to the plurality of balanced non-exciting elements. By changing reactance values of the respective variable reactance circuits, the plurality of balanced non-exciting elements are respectively induced. In an array antenna device that operates as a wave reflector or a reflector and changes the directional characteristics of the array antenna, each of the variable reactance circuits includes at least one pair of variable reactance elements connected in opposite directions. I do.

【0017】上記アレーアンテナ装置において、上記各
可変リアクタンス回路は、好ましくは、各回路群が複数
の可変リアクタンス素子を並列に接続された回路にてな
る少なくとも1対の回路群が互いに逆方向で接続されて
構成されたことを特徴とする。
In the above array antenna device, each of the variable reactance circuits is preferably such that at least one pair of circuit groups in which each circuit group includes a plurality of variable reactance elements connected in parallel is connected in opposite directions. It is characterized by having been constituted.

【0018】また、上記アレーアンテナ装置において、
上記各可変リアクタンス回路は、好ましくは、各回路群
が複数の可変リアクタンス素子を直列にかつ並列に接続
された回路にてなる少なくとも1対の回路群が互いに逆
方向で接続されて構成されたことを特徴とする。
In the above array antenna device,
Preferably, each of the variable reactance circuits is configured such that at least one pair of circuit groups, each of which includes a plurality of variable reactance elements connected in series and in parallel, is connected in opposite directions. It is characterized by.

【0019】さらに、上記アレーアンテナ装置におい
て、上記各可変リアクタンス素子はそれぞれ、好ましく
は、実質的に同一の印加電圧対接合容量特性を有する可
変容量ダイオードにてなることを特徴とする。
Further, in the above array antenna device, each of the variable reactance elements is preferably made of a variable capacitance diode having substantially the same applied voltage-to-junction capacitance characteristic.

【0020】またさらに、上記アレーアンテナ装置にお
いて、好ましくは、上記励振素子の周囲に誘電体フィル
ムを設け、上記誘電体フィルム上に上記複数の平衡型非
励振素子を形成したことを特徴とする。
Still further, in the above array antenna device, preferably, a dielectric film is provided around the excitation element, and the plurality of balanced non-excitation elements are formed on the dielectric film.

【0021】第2の発明に係るアレーアンテナ装置の測
定方法は、上記アレーアンテナ装置の測定方法であっ
て、上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容す
るステップと、上記励振素子に高周波信号を給電するス
テップと、上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに
接触しないように近接して磁界検出手段を設け、当該平
衡型非励振素子の磁界を検出することにより当該平衡型
非励振素子の高周波電流を検出するステップとを含むこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring an array antenna device, comprising the steps of: accommodating the array antenna device in a non-reflective radio wave environment; Supplying power and providing a magnetic field detecting means in close proximity to one of the plurality of balanced non-exciting elements so as not to contact the one; and detecting a magnetic field of the balanced non-exciting element to thereby provide the balanced non-exciting element. Detecting a high-frequency current of the element.

【0022】第3の発明に係るアレーアンテナ装置の測
定方法は、上記アレーアンテナ装置の測定方法であっ
て、上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容す
るステップと、上記励振素子に基本波の高周波信号を給
電するステップと、上記複数の平衡型非励振素子のうち
の1つに接触しないように近接して磁界検出手段を設
け、当該平衡型非励振素子の磁界を検出することにより
高周波電流を検出するステップと、上記検出された高周
波電流に基づいて、基本波と高調波のうちの少なくとも
一方の信号レベルを検出するステップとを含むことを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring an array antenna device, comprising the steps of: accommodating the array antenna device in a non-reflective radio wave environment; A step of supplying a high-frequency signal; and providing a magnetic field detecting means in proximity to one of the plurality of balanced non-exciting elements so as not to contact the same; And detecting a signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic based on the detected high-frequency current.

【0023】第4の発明に係るアレーアンテナ装置の測
定方法は、上記アレーアンテナ装置の測定方法であっ
て、上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容す
るステップと、上記励振素子に、互いに近接した少なく
とも2つの基本波の高周波信号を給電するステップと、
上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触しない
ように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非励振
素子の磁界を検出することにより高周波電流を検出する
ステップと、上記検出された高周波電流に基づいて、基
本波と高調波のうちの少なくとも一方の信号レベルを検
出するステップとを含むことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for measuring an array antenna device according to the fourth aspect of the present invention, wherein the step of housing the array antenna device in a non-reflective radio wave environment, and the step of: Supplying high frequency signals of at least two fundamental waves,
Providing a magnetic field detecting means in close proximity to one of the plurality of balanced non-exciting elements so as not to contact the same, and detecting a high-frequency current by detecting a magnetic field of the balanced non-exciting element; Detecting a signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic based on the obtained high-frequency current.

【0024】第5の発明に係るアンテナ装置の測定方法
は、少なくとも1つのアンテナ素子を備えたアンテナ装
置の測定方法であって、上記アンテナ装置を無反射電波
環境に収容するステップと、上記アンテナ装置に高周波
信号を給電するステップと、上記アンテナ素子に接触し
ないように近接して磁界検出手段を設け、上記アンテナ
素子の磁界を検出することにより上記アンテナ素子の高
周波電流を検出するステップとを含むことを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of measuring an antenna device having at least one antenna element, wherein the step of housing the antenna device in a non-reflective radio wave environment includes the steps of: Feeding a high-frequency signal to the antenna element, and providing a magnetic field detecting means close to the antenna element so as not to contact the antenna element, and detecting a high-frequency current of the antenna element by detecting a magnetic field of the antenna element. It is characterized by.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】<第1の実施形態>図1は、本発明に係る
第1の実施形態であり、例えば図18のアレーアンテナ
装置100で用いる、いわゆる平衡型非励振素子と呼ば
れるダイポール型非励振素子A11の構成を示す回路図
である。この実施形態においては、図18の各非励振素
子A1乃至A6に用いる各可変リアクタンス素子12
は、各可変容量ダイオード14a,14bが実質的に同
一の印加電圧対可変容量特性を有し、互いに逆方向で接
続された1対の可変容量ダイオード14a,14bを備
えたことを特徴としている。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention. For example, a so-called balanced non-exciting element used in the array antenna apparatus 100 shown in FIG. It is a circuit diagram which shows the structure of A11. In this embodiment, each variable reactance element 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6 in FIG.
Is characterized in that each of the variable capacitance diodes 14a and 14b has substantially the same applied voltage-variable capacitance characteristics, and includes a pair of variable capacitance diodes 14a and 14b connected in opposite directions.

【0027】図1のダイポール型非励振素子A11にお
いては、例えばλ/4の長さを有するアンテナ素子13
aの一端は可変容量ダイオード14aのカソードに接続
されるとともに、抵抗15aを介してコントローラ20
の直流バイアス印加端子Vc−に接続される。また、可
変容量ダイオード14aのアノードは抵抗15cを介し
てコントローラ20の直流バイアス印加端子Vc−に接
続される。一方、他方のアンテナ素子13bの一端(ア
ンテナ素子13a側に位置する)は可変容量ダイオード
14bのカソードに接続されるとともに、抵抗15bを
介してコントローラ20の直流バイアス印加端子Vc+
に接続される。また、可変容量ダイオード14bのアノ
ードは抵抗15cを介してコントローラ20の直流バイ
アス印加端子Vc−に接続される。ここで、コントロー
ラ20の直流バイアス印加端子Vc+,Vc−は、図1
8のリアクタンス値信号を出力する端子である。
In the dipole type parasitic element A11 shown in FIG. 1, for example, the antenna element 13 having a length of λ / 4 is used.
a is connected to the cathode of the variable capacitance diode 14a, and connected to the controller 20 via a resistor 15a.
DC bias application terminal Vc-. The anode of the variable capacitance diode 14a is connected to the DC bias application terminal Vc- of the controller 20 via the resistor 15c. On the other hand, one end of the other antenna element 13b (located on the side of the antenna element 13a) is connected to the cathode of the variable capacitance diode 14b, and the DC bias application terminal Vc + of the controller 20 via the resistor 15b.
Connected to. The anode of the variable capacitance diode 14b is connected to the DC bias application terminal Vc- of the controller 20 via the resistor 15c. Here, the DC bias application terminals Vc + and Vc− of the controller 20 are shown in FIG.
8 is a terminal for outputting a reactance value signal.

【0028】なお、図18のアレーアンテナ装置100
におけるすべての非励振素子A1乃至A6は図1のダイ
ポール型非励振素子A11を用いるとき、接地導体11
は不要であって、励振素子A0はモノポール型励振素子
であってもよいし、ダイポール型励振素子であってもよ
い。また、各非励振素子A1乃至A6の可変容量ダイオ
ード14a,14bはそれぞれ、実質的に同一の印加電
圧対接合容量特性を有し、上記数1で表される特性を有
するものとする。
The array antenna device 100 shown in FIG.
When all the parasitic elements A1 to A6 in FIG. 1 use the dipole parasitic element A11 in FIG.
Is not necessary, and the excitation element A0 may be a monopole excitation element or a dipole excitation element. Further, the variable capacitance diodes 14a and 14b of each of the non-excited elements A1 to A6 have substantially the same applied voltage-to-junction capacitance characteristics, and have the characteristics expressed by the above equation (1).

【0029】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置において、図1の上側の可変容量ダイオード14aに
流れる高周波電流iは上述の数3と同様に、次式で表
される。
[0029] In the array antenna apparatus arranged as described above, the high frequency current i a flowing through the upper side of the variable capacitance diode 14a of Figure 1, like the number 3 above is expressed by the following equation.

【0030】[0030]

【数4】 i=−Caωsinωt−Cωsin2ωtEquation 4] i a = -C 0 aωsinωt-C 1 a 2 ωsin2ωt

【0031】また、図1の下側の可変容量ダイオード1
4bの接合容量Cは、直流バイアス電圧が逆方向に印加
されるので、次式で表される。
Further, the lower variable capacitance diode 1 shown in FIG.
Since the DC bias voltage is applied in the reverse direction, the junction capacitance 4b is expressed by the following equation.

【0032】[0032]

【数5】C=C−C## EQU5 ## C = C 0 −C 1 V

【0033】従って、下側の可変容量ダイオード14b
に流れる高周波電流iは、次式で表される。
Therefore, the lower variable capacitance diode 14b
Frequency current i b flowing in is expressed by the following equation.

【0034】[0034]

【数6】 i=−Caωsinωt+Cωsin2ωt[6] i b = -C 0 aωsinωt + C 1 a 2 ωsin2ωt

【0035】それ故、非励振素子A11全体に流れる高
周波電流iは次式で表される。
Therefore, the high-frequency current i flowing through the entire non-exciting element A11 is expressed by the following equation.

【0036】[0036]

【数7】i=i+i =−Caωsinωt−Cωsin2ωt −Caωsinωt+Cωsin2ωt =2CaωsinωtEquation 7] i = i a + i b = -C 0 aωsinωt-C 1 a 2 ωsin2ωt -C 0 aωsinωt + C 1 a 2 ωsin2ωt = 2C 0 aωsinωt

【0037】上記数7から明らかなように、2つの可変
容量ダイオード14a,14bに流れる基本波(ω)成
分は同相となって残存するが、第2高調波(2ω)成分
は逆相となって打ち消しあい、第2高調波成分が抑圧さ
れる。
As is apparent from the above equation (7), the fundamental (ω) components flowing through the two variable capacitance diodes 14a and 14b remain in the same phase, but the second harmonic (2ω) component has the opposite phase. As a result, the second harmonic component is suppressed.

【0038】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、各非励振素子A1乃至A6に用いる各可変リアクタ
ンス素子12として、各可変容量ダイオード14a,1
4bが実質的に同一の印加電圧対可変容量特性を有し、
互いに逆方向で接続された1対の可変容量ダイオード1
4a,14bを用いたので、第2高調波歪などの非線形
歪を抑圧することができる。
As described above, according to the present embodiment, each of the variable capacitance diodes 14a, 1 is used as each of the variable reactance elements 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6.
4b have substantially the same applied voltage versus variable capacitance characteristics;
A pair of variable capacitance diodes 1 connected in opposite directions
Since 4a and 14b are used, nonlinear distortion such as second harmonic distortion can be suppressed.

【0039】<第2の実施形態>図2は、本発明に係る
第2の実施形態であり、アレーアンテナ装置で用いる、
いわゆる平衡型非励振素子と呼ばれるダイポール型非励
振素子A12の構成を示す回路図である。この実施形態
においては、図18の各非励振素子A1乃至A6に用い
る可変リアクタンス素子12として、各回路群61,6
2が2つの可変容量ダイオード14a,14c又は14
b,14dを並列に接続された回路にてなる少なくとも
1対の回路群61,62が互いに逆方向で接続されて構
成されたことを特徴としている。なお、各可変容量ダイ
オード14a,14b,14c,14dは、実質的に同
一の印加電圧対接合容量特性を有する。
<Second Embodiment> FIG. 2 shows a second embodiment according to the present invention, which is used in an array antenna device.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a dipole-type parasitic element A12 called a so-called balanced parasitic element. In this embodiment, each of the circuit groups 61 and 6 is used as the variable reactance element 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6 in FIG.
2 is two variable capacitance diodes 14a, 14c or 14
It is characterized in that at least one pair of circuit groups 61 and 62 composed of circuits b and 14d connected in parallel are connected in opposite directions. Each of the variable capacitance diodes 14a, 14b, 14c, 14d has substantially the same applied voltage to junction capacitance characteristics.

【0040】図2のダイポール型非励振素子A12にお
いては、アンテナ素子13aの一端は2つの可変容量ダ
イオード14a,14cの各カソードに接続されるとと
もに、抵抗15aを介してコントローラ20の直流バイ
アス印加端子Vc−に接続される。また、2つの可変容
量ダイオード14a,14cの各アノードは抵抗15c
を介してコントローラ20の直流バイアス印加端子Vc
−に接続される。これら2つの可変容量ダイオード14
a,14cにより回路群61を構成している。一方、他
方のアンテナ素子13bの一端(アンテナ素子13a側
に位置する)は2つの可変容量ダイオード14b,14
dの各カソードに接続されるとともに、抵抗15bを介
してコントローラ20の直流バイアス印加端子Vc+に
接続される。また、2つの可変容量ダイオード14b,
14dの各アノードは抵抗15cを介してコントローラ
20の直流バイアス印加端子Vc−に接続される。これ
ら2つの可変容量ダイオード14b,14dにより回路
群62を構成している。
In the dipole type parasitic element A12 of FIG. 2, one end of the antenna element 13a is connected to each cathode of two variable capacitance diodes 14a and 14c, and a DC bias application terminal of the controller 20 via the resistor 15a. Vc-. Each anode of the two variable capacitance diodes 14a and 14c is connected to a resistor 15c.
Through the DC bias application terminal Vc of the controller 20
Connected to-. These two variable capacitance diodes 14
a and 14c constitute a circuit group 61. On the other hand, one end (located on the side of the antenna element 13a) of the other antenna element 13b is connected to two variable capacitance diodes 14b, 14b.
d, and connected to the DC bias application terminal Vc + of the controller 20 via the resistor 15b. Further, two variable capacitance diodes 14b,
Each anode 14d is connected to a DC bias application terminal Vc- of the controller 20 via a resistor 15c. A circuit group 62 is configured by these two variable capacitance diodes 14b and 14d.

【0041】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、図18の各非励振素子A1乃至A6に用いる可変リ
アクタンス素子12として、各回路群61,62が2つ
の可変容量ダイオード14a,14c又は14b,14
dを並列に接続された回路にてなる少なくとも1対の回
路群61,62が互いに逆方向で接続されて構成された
ので、第1の実施形態と同様に、第2高調波歪などの非
線形歪を抑圧することができる。また、各回路群61,
62で可変容量ダイオードが並列に接続されているの
で、大きな電流に対して耐えられる大電力用のアレーア
ンテナ装置を提供できる。
As described above, according to the present embodiment, as the variable reactance element 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6 in FIG. 18, each of the circuit groups 61 and 62 includes two variable capacitance diodes 14a and 14c or 14b, 14
Since at least one pair of circuit groups 61 and 62 composed of circuits connected in parallel with each other are connected in opposite directions to each other, non-linear signals such as second harmonic distortion are formed as in the first embodiment. Distortion can be suppressed. Further, each circuit group 61,
Since the variable capacitance diodes are connected in parallel at 62, it is possible to provide a high power array antenna device that can withstand a large current.

【0042】以上の実施形態においては、各可変容量ダ
イオード14a,14b,14c,14dの各アノード
は互いに接続されているが、本発明はこれに限らず、少
なくとも、可変容量ダイオード14aのアノードと、可
変容量ダイオード14bのアノードとを接続して、その
接続点を抵抗15cを介してコントローラ20の直流バ
イアス印加端子Vc−に接続する一方、可変容量ダイオ
ード14bのアノードと、可変容量ダイオード14dの
アノードとを接続して、その接続点を別の抵抗15d
(図示せず。)を介してコントローラ20の直流バイア
ス印加端子Vc−に接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the anodes of the variable capacitance diodes 14a, 14b, 14c, 14d are connected to each other. However, the present invention is not limited to this, and at least the anode of the variable capacitance diode 14a, The anode of the variable capacitance diode 14b is connected, and the connection point is connected to the DC bias application terminal Vc− of the controller 20 via the resistor 15c, while the anode of the variable capacitance diode 14b and the anode of the variable capacitance diode 14d are connected. Is connected to another resistor 15d.
(Not shown) may be connected to the DC bias application terminal Vc- of the controller 20.

【0043】<第3の実施形態>図3は、本発明に係る
第3の実施形態であり、アレーアンテナ装置で用いる、
いわゆる平衡型非励振素子と呼ばれるダイポール型非励
振素子A13の構成を示す回路図である。この実施形態
では、図18の各非励振素子A1乃至A6に用いる可変
リアクタンス素子12として、各回路群71,72が4
個の可変容量ダイオード31−34又は41−44を直
列にかつ並列に接続された回路にてなる少なくとも1対
の回路群71,72が互いに逆方向で接続されて構成さ
れたことを特徴としている。なお、各可変容量ダイオー
ド31−34及び41−44は、実質的に同一の印加電
圧対接合容量特性を有する。
<Third Embodiment> FIG. 3 shows a third embodiment according to the present invention, which is used in an array antenna device.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a dipole-type parasitic element A13 called a so-called balanced parasitic element. In this embodiment, as the variable reactance element 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6 in FIG.
It is characterized in that at least one pair of circuit groups 71 and 72 composed of circuits in which the variable capacitance diodes 31-34 or 41-44 are connected in series and in parallel are connected in opposite directions. . Each of the variable capacitance diodes 31-34 and 41-44 has substantially the same applied voltage to junction capacitance characteristics.

【0044】図3のダイポール型非励振素子A13にお
いては、各2つの可変容量ダイオード(31,32)、
(33,34)、(41,42)及び(43,44)が
互いに同一方向で直列に接続されている。ここで、アン
テナ素子13aの一端は2つの可変容量ダイオード3
1,33の各カソードに接続されるとともに、抵抗15
aを介してコントローラ20の直流バイアス印加端子V
c−に接続される。また、2つの可変容量ダイオード4
1,43の各アノードは抵抗15cを介してコントロー
ラ20の直流バイアス印加端子Vc−に接続される。そ
して、4つの可変容量ダイオード31−34により回路
群71を構成している。一方、他方のアンテナ素子13
bの一端(アンテナ素子13a側に位置する)は2つの
可変容量ダイオード41,43の各カソードに接続され
るとともに、抵抗15bを介してコントローラ20の直
流バイアス印加端子Vc+に接続される。また、2つの
可変容量ダイオード42,44の各アノードは抵抗15
cを介してコントローラ20の直流バイアス印加端子V
c−に接続される。そして、4つの可変容量ダイオード
41−44により回路群72を構成している。
In the dipole parasitic element A13 shown in FIG. 3, two variable capacitance diodes (31, 32),
(33, 34), (41, 42) and (43, 44) are connected in series in the same direction. Here, one end of the antenna element 13a is connected to two variable capacitance diodes 3
1 and 33, and a resistor 15
a, the DC bias application terminal V of the controller 20
c-. Also, two variable capacitance diodes 4
Each of the anodes 1 and 43 is connected to the DC bias application terminal Vc- of the controller 20 via the resistor 15c. The circuit group 71 is constituted by the four variable capacitance diodes 31-34. On the other hand, the other antenna element 13
One end of b (located on the antenna element 13a side) is connected to each cathode of the two variable capacitance diodes 41 and 43, and is connected to the DC bias application terminal Vc + of the controller 20 via the resistor 15b. Each anode of the two variable capacitance diodes 42 and 44 is connected to a resistor 15
c, the DC bias application terminal V of the controller 20
c-. A circuit group 72 is constituted by the four variable capacitance diodes 41-44.

【0045】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、図18の各非励振素子A1乃至A6に用いる可変リ
アクタンス素子12として、各回路群71,72が4個
の可変容量ダイオード31−34又は41−44を直列
にかつ並列に接続された回路にてなる少なくとも1対の
回路群71,72が互いに逆方向で接続されて構成され
ているので、第1及び第2の実施形態と同様に、第2高
調波歪などの非線形歪を抑圧することができる。また、
各回路群71,72で可変容量ダイオードが直列にかつ
並列に接続されているので、大きな電流及び高い電圧に
対して耐えられる大電力用のアレーアンテナ装置を提供
できる。
As described above, according to the present embodiment, each of the circuit groups 71 and 72 includes four variable capacitance diodes 31 to 34 as the variable reactance element 12 used for each of the parasitic elements A1 to A6 in FIG. Or, since at least one pair of circuit groups 71 and 72 composed of circuits in which 41-44 are connected in series and in parallel are connected in opposite directions, the same as in the first and second embodiments. In addition, non-linear distortion such as second harmonic distortion can be suppressed. Also,
Since the variable capacitance diodes are connected in series and in parallel in each of the circuit groups 71 and 72, it is possible to provide an array antenna device for high power that can withstand a large current and a high voltage.

【0046】以上の実施形態においては、各可変容量ダ
イオード32,34,42,44の各アノードは互いに
接続されているが、本発明はこれに限らず、少なくと
も、可変容量ダイオード32のアノードと、可変容量ダ
イオード42のアノードとを接続して、その接続点を抵
抗15cを介してコントローラ20の直流バイアス印加
端子Vc−に接続する一方、可変容量ダイオード34の
アノードと、可変容量ダイオード44のアノードとを接
続して、その接続点を別の抵抗15d(図示せず。)を
介してコントローラ20の直流バイアス印加端子Vc−
に接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the respective anodes of the variable capacitance diodes 32, 34, 42, and 44 are connected to each other. However, the present invention is not limited to this. The anode of the variable capacitance diode 42 is connected, and the connection point is connected to the DC bias application terminal Vc− of the controller 20 via the resistor 15c, while the anode of the variable capacitance diode 34 and the anode of the variable capacitance diode 44 are connected. And the connection point is connected to the DC bias application terminal Vc- of the controller 20 via another resistor 15d (not shown).
May be connected.

【0047】また、可変容量ダイオード31と可変容量
ダイオード32との接続点51と、可変容量ダイオード
33と可変容量ダイオード34との接続点51とを互い
に接続し、かつ可変容量ダイオード41と可変容量ダイ
オード42との接続点53と、可変容量ダイオード43
と可変容量ダイオード44との接続点54とを互いに接
続してもよい。
A connection point 51 between the variable capacitance diode 31 and the variable capacitance diode 32 and a connection point 51 between the variable capacitance diode 33 and the variable capacitance diode 34 are connected to each other. 42 and a variable capacitance diode 43
The connection point 54 between the variable capacitance diode 44 and the variable capacitance diode 44 may be connected to each other.

【0048】第3の実施形態においては、各回路群71
又は72で、4つの可変容量ダイオードを用いている
が、本発明はこれに限らず、4つの以上の複数の可変容
量ダイオードを備えて、下側の回路群71と、上側の回
路群72の各回路が互いに同一の回路構成となるように
構成してもよい。
In the third embodiment, each circuit group 71
Or 72, four variable capacitance diodes are used. However, the present invention is not limited to this, and includes four or more variable capacitance diodes, and the lower circuit group 71 and the upper circuit group 72 Each circuit may be configured to have the same circuit configuration.

【0049】<第4の実施形態>図4は、本発明に係る
第4の実施形態でありかつ実験の実施例で用いるアレー
アンテナ装置の構成を示す斜視図、およびそれに用いる
可変リアクタンス素子回路の構成を示す回路図であっ
て、図4(a)は従来例に係る単一バラクタ型(SV)
の可変リアクタンス素子回路を示す回路図であり、図4
(b)は実施例に係る逆直列型バラクタ型(ASVP)
の可変リアクタンス素子回路を示す回路図である。
<Fourth Embodiment> FIG. 4 is a fourth embodiment according to the present invention and is a perspective view showing a configuration of an array antenna device used in an experimental example, and a variable reactance element circuit used in the array antenna device. FIG. 4A is a circuit diagram showing a configuration, and FIG. 4A shows a single varactor type (SV) according to a conventional example
FIG. 4 is a circuit diagram showing a variable reactance element circuit of FIG.
(B) is an anti-series varactor type (ASVP) according to the embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a variable reactance element circuit of FIG.

【0050】この実施形態に係るアレーアンテナ装置
は、エスパアンテナ装置100aであって、励振素子A
10としてスリーブアンテナを用い、その励振素子A1
0を等間隔で囲むように(すなわち円筒の軸上に位置す
る)、例えば可撓性のポリイミド又はテフロン(登録商
標)にてなる円筒形状の誘電体フィルム80が設けら
れ、その誘電体フィルム80の外周上に、各非励振素子
のアンテナ素子13a,13bが互いに上記円筒軸を中
心として60度の角度の位置に、かつアンテナ素子13
a,13bの長手方向が上記円筒軸と平行となるよう
に、プリント配線の印刷方法により形成されている。な
お、誘電体フィルム80の外周上に保護用の透明なプラ
スチック層(図示せず。)で被覆している。また、エス
パアンテナ装置100aの放射に影響を与えないように
するため、各非励振素子のアンテナ素子13a,13b
上に位置するプラスチック層を除去している。
The array antenna device according to this embodiment is an ESPAR antenna device 100a, in which an excitation element A
10 uses a sleeve antenna, and its excitation element A1
A cylindrical dielectric film 80 made of, for example, flexible polyimide or Teflon (registered trademark) is provided so as to surround 0 at equal intervals (that is, located on the axis of the cylinder). Antenna elements 13a and 13b of each parasitic element are positioned at an angle of 60 degrees with respect to the cylindrical axis, and
It is formed by a printed wiring method so that the longitudinal directions of a and 13b are parallel to the cylindrical axis. In addition, the outer periphery of the dielectric film 80 is covered with a transparent plastic layer (not shown) for protection. In order not to affect the radiation of the ESPAR antenna device 100a, the antenna elements 13a, 13b
The overlying plastic layer has been removed.

【0051】さらに、各非励振素子のアンテナ素子13
a,13bが互いに近接する、各励振素子の中央部にお
いて、可変リアクタンス回路が誘電体フィルム80上に
設けられる。図4(a)の従来例では、1つの可変容量
ダイオード14を備えた単一バラクタ型(SV)の可変
リアクタンス回路が設けられる。ここで、アンテナ素子
13aの一端は可変容量ダイオード14のカソードに接
続されるともに、抵抗17aを介してバイアス電圧V
contを有する直流バイアス電源(図示せず。)に接
続される。また、アンテナ素子13bの一端は可変容量
ダイオード14のアノードに接続されるともに、抵抗1
7bを介して接地される。
Further, the antenna element 13 of each parasitic element
A variable reactance circuit is provided on the dielectric film 80 at the center of each excitation element where a and 13b are close to each other. In the conventional example of FIG. 4A, a single varactor (SV) variable reactance circuit having one variable capacitance diode 14 is provided. Here, one end of the antenna element 13a is connected to the cathode of the variable capacitance diode 14, and the bias voltage V
connected to a direct current bias power supply (not shown) having a cont . One end of the antenna element 13b is connected to the anode of the variable capacitance diode 14, and the resistance 1
7b is grounded.

【0052】一方、図4(b)の実施例では、4つの可
変容量ダイオード14a,14b,14c,14dを備
えた逆直列バラクタ型(ASVP)の可変リアクタンス
回路が設けられる。ここで、アンテナ素子13aの一端
は可変容量ダイオード14a,14bの各アノードに接
続されるともに、抵抗17cを介して接地される。一
方、アンテナ素子13bの一端は可変容量ダイオード1
4c,14dの各アノードに接続されるとともに、抵抗
17bを介して接地される。さらに、可変容量ダイオー
ド14a,14b,14c,14dの各カソードはとも
に接続されて、抵抗17aを介してバイアス電圧V
contを有する直流バイアス電源(図示せず。)に接
続される。
On the other hand, in the embodiment of FIG. 4B, an anti-series varactor type (ASVP) variable reactance circuit having four variable capacitance diodes 14a, 14b, 14c and 14d is provided. Here, one end of the antenna element 13a is connected to each anode of the variable capacitance diodes 14a and 14b, and is grounded via a resistor 17c. On the other hand, one end of the antenna element 13b is
4c and 14d are connected to the respective anodes and grounded via a resistor 17b. Further, the respective cathodes of the variable capacitance diodes 14a, 14b, 14c, 14d are connected together, and the bias voltage V
connected to a direct current bias power supply (not shown) having a cont .

【0053】[0053]

【実施例】従来技術の項で上述したように、エスパアン
テナを実用化する上で解決すべき課題の一つに可変容量
ダイオードのRF非線形性がある。エスパアンテナを高
出力の送信アンテナとして用いる場合には可変容量ダイ
オードのRF非線形性に起因して高調波歪や相互変調歪
が発生する可能性がある。ここでは、被測定アンテナ装
置として、第4の実施形態に係るフィルム型エスパアン
テナ装置100aを用いてそのRF非線形歪及び相互変
調歪の測定方法およびその結果について以下に説明す
る。なお、アンテナの送信波測定は遠方界測定ではな
く、小型電波暗箱90による極近傍界測定により測定コ
ストと時間を大幅に節減したことを特徴としている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described in the section of the prior art, one of the problems to be solved in putting an ESPAR antenna to practical use is the RF nonlinearity of a variable capacitance diode. When the ESPAR antenna is used as a high-output transmitting antenna, harmonic distortion and intermodulation distortion may occur due to the RF nonlinearity of the variable capacitance diode. Here, using the film-type ESPAR antenna device 100a according to the fourth embodiment as the antenna device to be measured, a method for measuring the RF nonlinear distortion and the intermodulation distortion and the results thereof will be described below. It should be noted that the measurement of the transmission wave of the antenna is not a far-field measurement, but is characterized in that the measurement cost and time are greatly reduced by a very near-field measurement using a small anechoic chamber 90.

【0054】この実験で用いる、第4の実施形態におけ
る可変容量ダイオード14,14a,14b,14c,
14dは、(株)東芝製1SV287型可変容量ダイオ
ードであり、零バイアス時の容量が8pF、逆バイアス
電圧が20Vの時の容量が0.7pF、逆耐圧30V、
直列抵抗1.9Ωである。また、その逆電圧は30Vで
あり、順バイアス電圧を0.5Vから逆バイアス電圧2
0Vまでの直流電圧で可変容量ダイオードの接合容量を
制御する。このときのリアクタンス値は、当該可変容量
ダイオードの仕様書によると、6.9Ωから91.5Ω
までほぼ線形に変化する。
The variable capacitance diodes 14, 14a, 14b, 14c, and 4 in the fourth embodiment used in this experiment.
14d is a 1SV287 type variable capacitance diode manufactured by Toshiba Corporation. The capacitance at zero bias is 8pF, the capacitance at reverse bias voltage of 20V is 0.7pF, the reverse withstand voltage is 30V,
The series resistance is 1.9Ω. The reverse voltage is 30 V, and the forward bias voltage is changed from 0.5 V to the reverse bias voltage 2.
The junction capacitance of the variable capacitance diode is controlled by a DC voltage up to 0V. According to the specification of the variable capacitance diode, the reactance value at this time is from 6.9Ω to 91.5Ω.
It varies almost linearly up to.

【0055】この実験では、図4(a)及び(b)に示
す単一バラクタ型(SV)と逆直列バラクタ型(ASV
P)の可変リアクタンス回路を備えたエスパアンテナ装
置100aを被測定アンテナ装置として用い、以下、前
者をSVのエスパアンテナ装置100aといい、後者を
ASVPのエスパアンテナ装置100aという。ASV
PはSVと同じく1個分の可変容量ダイオードの接合容
量を有するが、可変容量ダイオード1個に生じるRF電
流とRF電圧はともにSVの半分である。従って、可変
容量ダイオードに流れるRF電流を同じとした場合、各
非励振素子のダイポールに流れるRF電流はASVPは
SVの2倍になる。すなわち、ASVPはSVに比べR
F電力で6dBの耐歪能力が期待される。また、各非励
振素子のダイポール上の偶数次歪成分は理想的にダイポ
ールの上側と下側の部分の振幅が同じで位相が逆のため
2次高調波歪が互いに打ち消す効果も期待できる。
In this experiment, the single varactor type (SV) and the anti-series varactor type (ASV) shown in FIGS.
The ESPAR antenna device 100a provided with the variable reactance circuit of P) is used as the antenna device to be measured. Hereinafter, the former is referred to as the SV ESPAR antenna device 100a, and the latter is referred to as the ASVP ESPAR antenna device 100a. ASV
P has the same junction capacitance of one variable capacitance diode as SV, but the RF current and RF voltage generated in one variable capacitance diode are both half of SV. Therefore, assuming that the RF current flowing through the variable capacitance diode is the same, the ASVP of the RF current flowing through the dipole of each parasitic element is twice the SV. In other words, ASVP is more
A 6 dB distortion resistance capability at F power is expected. In addition, the even-order distortion component on the dipole of each parasitic element ideally has the same amplitude on the upper and lower parts of the dipole and the opposite phase, so that an effect of canceling the second harmonic distortion can be expected.

【0056】図5は、本発明に係る実験の実施例で用い
る、エスパアンテナ装置100aを収容した小型電波暗
箱90を示す縦断面図である。図5に示すように、小型
電波暗箱90は630mm×630mm×630mmの
寸法を有し、その6つの内面において電波吸収体91が
装着され、この電波吸収体91は、先鋭な先端部を有す
るピラミッド形状を繰り返してなる形状を有し、その材
料はポリウレタンフォームにカーボンを含浸させたもの
である。この小型電波暗箱90の中央部に、エスパアン
テナ装置100aが位置するように支持部材93により
支持される。さらに、日本電気真空硝子(株)製CP−
2S型の低擾乱多層基板型磁界プローブ92を用いて、
その検出先端を非励振素子の中央部(アンテナ素子13
a,13bが互いに近接する部分であって、可変リアク
タンス回路が形成された部分)に接触しないように所定
の近接距離d=0.05mmで近接配置させ、アンテナ
の極近傍界(磁界)を測定し、その測定出力信号を図6
に示すスペクトルアナライザ107に入力する。従っ
て、アンテナの極近傍界(磁界)は可変リアクタンス回
路付近で流れる高周波電流に実質的に比例した値を示
し、当該磁界の測定出力信号の周波数スペクトラムを観
測することで高周波電流の基本波や高調波成分の電力レ
ベルを測定できる。この実施例では、低擾乱探針磁界プ
ローブ92と、小型電波暗箱90による極近傍界(リア
クティブ界)測定技術により実験コストの大幅削減を図
っている。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a small anechoic box 90 accommodating the ESPAR antenna device 100a used in the embodiment of the experiment according to the present invention. As shown in FIG. 5, the small anechoic box 90 has a size of 630 mm × 630 mm × 630 mm, and a radio wave absorber 91 is mounted on its six inner surfaces. The radio wave absorber 91 is a pyramid having a sharp tip. It has a shape obtained by repeating the shape, and is made of polyurethane foam impregnated with carbon. The ESPAR antenna device 100a is supported by the support member 93 such that the ESPAR antenna device 100a is located at the center of the small anechoic box 90. Furthermore, CP-Nippon Vacuum Glass Co., Ltd.
Using a 2S type low disturbance multilayer substrate type magnetic field probe 92,
The detection tip is located at the center of the parasitic element (antenna element 13).
a, 13b are portions which are close to each other and where a variable reactance circuit is formed), and are arranged close to each other at a predetermined proximity distance d = 0.05 mm so as not to contact with the variable reactance circuit, and the extremely near field (magnetic field) of the antenna is measured. The measured output signal is shown in FIG.
Is input to the spectrum analyzer 107 shown in FIG. Therefore, the near-field (magnetic field) of the antenna exhibits a value substantially proportional to the high-frequency current flowing near the variable reactance circuit. By observing the frequency spectrum of the measurement output signal of the magnetic field, the fundamental wave and harmonics of the high-frequency current are measured. The power level of the wave component can be measured. In this embodiment, the experiment cost is significantly reduced by a very near-field (reactive field) measurement technique using a low disturbance probe magnetic field probe 92 and a small anechoic chamber 90.

【0057】図6は、本発明に係る第1の実施例である
高調波歪の測定を行う測定回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a measuring circuit for measuring harmonic distortion according to a first embodiment of the present invention.

【0058】図6の測定回路において、高周波信号発生
器101から送信した高周波信号を、高周波電力増幅器
(増幅度20dB,1dB利得圧縮点+28dBm)1
02を用いて増幅した後、2つのアイソレータ103,
105と2つの帯域通過フィルタ104,106を通過
させてエスパアンテナ装置100aの励振素子A10の
給電点(RF端子)に入力する。ここで、アイソレータ
103,105を挿入する目的は回路上の定在波及び高
調波などのスプリアスを除去するためである。高周波電
力増幅器102の非線形性で生じる高調波を抑えるため
に、2つのバンドパスフィルタ(中心周波数:2.45
0GHz,バンド幅:150MHz)104,106を
用いた。さらに、図5で示した磁界プローブ92を用い
て検出したエスパアンテナ装置100aの極近傍界から
アンテナの基本波、2次高調波及び3次高調波の信号電
力レベルをスペクトラムアナライザ107で観察する。
この実施例において用いるエスパアンテナ装置100a
の非励振素子はすべて同一であるため、その中の任意の
1個を代表として測定する。表1に高調波歪を測定する
ときのパラメータを示す。
In the measuring circuit of FIG. 6, a high-frequency signal transmitted from the high-frequency signal generator 101 is converted into a high-frequency power amplifier (amplification degree 20 dB, 1 dB gain compression point + 28 dBm) 1
02, the two isolators 103,
105 and two band-pass filters 104 and 106, and input to the feeding point (RF terminal) of the excitation element A10 of the ESPAR antenna device 100a. Here, the purpose of inserting the isolators 103 and 105 is to remove spurious components such as standing waves and harmonics on the circuit. In order to suppress harmonics generated by the nonlinearity of the high-frequency power amplifier 102, two band-pass filters (center frequency: 2.45)
(0 GHz, bandwidth: 150 MHz) 104 and 106 were used. Further, the spectrum analyzer 107 observes the signal power levels of the fundamental wave, the second harmonic, and the third harmonic of the antenna from the very near field of the ESPAR antenna device 100a detected using the magnetic field probe 92 shown in FIG.
ESPAR antenna device 100a used in this embodiment
Since all the non-exciting elements are the same, any one of them is measured as a representative. Table 1 shows parameters for measuring harmonic distortion.

【0059】[0059]

【表1】 高調波歪測定パラメータ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 項目 記号 単位 値 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 被測定アンテナの SV型,ASVP型 可変リアクタンス素子構成 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 周波数 f GHz 2.484 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― アンテナ入力電力 Pin dBm 20.7〜28.1 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― バイアス電圧 Vcont V −0.5(全素子) ―――――――――――――――――――――――――――――――――――[Table 1] Harmonic distortion measurement parameters ――――――――――――――――――――――――――――――――――― Item Symbol Unit Value ―――― ――――――――――――――――――――――――――――――――― SV, ASVP type variable reactance element configuration of the antenna to be measured ―――― ――――――――――――――――――――――――――――――― Frequency f GHz 2.484 ――――――――――――― ---------------------- antenna input power P in dBm 20.7~28.1 --------------- ―――――――――――――――――――― Bias voltage V cont V −0.5 (all elements) ――――――――――――――――― ――――――――――――――――――

【0060】SVとASVPのエスパアンテナ装置10
0aの基本波(f=2.484GHz)、2次高調波
(2f=4.968GHz)及び3次高調波(3f=
7.452GHz)のアンテナ入力電力Pinに対する
相対出力電力レベルの測定結果を図7に示す。図7か
ら、SVとASVPの基本波のレベルがほぼ一致してい
るのに対してASVPの2次高調波及び3次高調波のレ
ベルはSVのそれぞれ対応したものより小さいことが明
らかである。SVとASVPの2次高調波及び3次高調
波の傾きが基本波のほぼ2倍、3倍になっていることか
ら、本測定結果の信頼性が高いと考えられる。
SV and ASVP ESPAR antenna device 10
0a (f = 2.484 GHz), 2nd harmonic (2f = 4.968 GHz), and 3rd harmonic (3f = 2.484 GHz)
FIG. 7 shows the measurement results of the relative output power level with respect to the antenna input power Pin of 7.452 GHz). It is clear from FIG. 7 that the levels of the fundamental wave of the SV and the ASVP are almost the same, whereas the levels of the second harmonic and the third harmonic of the ASVP are smaller than the corresponding ones of the SV. Since the slopes of the second and third harmonics of SV and ASVP are almost twice and three times that of the fundamental wave, it is considered that the reliability of this measurement result is high.

【0061】次いで、アンテナ入力電力Pinを変化し
たときの、SVとASVPの基本波に対する2次高調波
の相対出力電力(dBc)を図8に示し、基本波に対す
る3次高調波の相対出力電力(dBc)を図9に示す。
これらの測定結果から、逆直列バラクタ接続の非線形歪
の抑圧効果(特に、2次高調波歪は20dB以上の改
善)が確認できる。アンテナ入力電力Pinが+28d
Bm(640mW)であるときのASVPの2次及び3
次高調波歪は−80dBc以下に抑えられている。図8
の3次高調波歪の改善量は約10dBcで、設計通りで
あるのに対して、図9の2次高調波歪は20dB以上の
改善が得られている。これは誘電体フィルム80にプリ
ントされた6個の非励振素子(ダイポール)上の2次高
調波歪の偶モードが互いに有効的に打ち消しているため
と考えられる。
Next, FIG. 8 shows the relative output power (dBc) of the second harmonic with respect to the fundamental waves of SV and ASVP when the antenna input power Pin is changed, and the relative output power of the third harmonic with respect to the fundamental wave. (DBc) is shown in FIG.
From these measurement results, it is possible to confirm the effect of suppressing the nonlinear distortion due to the connection of the anti-series varactor (particularly, the second harmonic distortion is improved by 20 dB or more). Antenna input power Pin is + 28d
ASVP secondary and 3 at Bm (640 mW)
The second harmonic distortion is suppressed to -80 dBc or less. FIG.
9 is about 10 dBc, which is as designed, whereas the second harmonic distortion shown in FIG. 9 is improved by 20 dB or more. This is presumably because the even modes of the second harmonic distortion on the six parasitic elements (dipoles) printed on the dielectric film 80 effectively cancel each other.

【0062】図10は、本発明に係る第2の実施例であ
る相互変調歪の測定を行う測定回路のブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram of a measuring circuit for measuring intermodulation distortion according to a second embodiment of the present invention.

【0063】図10において、互いに近接するが例えば
1kHzだけ異なる2つの高周波信号をそれぞれ発生す
る高周波信号発生器101,111を備える。一方の高
周波信号発生器101により発生された高周波信号は高
周波電力増幅器102、アイソレータ103及び帯域通
過フィルタ104を介してウィルキンソン型電力合成器
108に入力される。また、他方の高周波信号発生器1
11により発生された高周波信号は高周波電力増幅器1
12、アイソレータ113及び帯域通過フィルタ114
を介してウィルキンソン型電力合成器108に入力され
る。なお、高周波電力増幅器102,112は図6の高
周波電力増幅器102と同様の仕様を有し、帯域通過フ
ィルタ104,114も図6の帯域通過フィルタ104
と同様の仕様を有する。また、図6に図示した高調波歪
の測定回路と同様に、高周波電力増幅器102,112
による高調波スプリアスおよび定在波を防ぐため、アイ
ソレータ103,113と帯域通過フィルタ104,1
14を挿入している。
In FIG. 10, there are provided high frequency signal generators 101 and 111 which respectively generate two high frequency signals which are close to each other but differ by, for example, 1 kHz. A high-frequency signal generated by one high-frequency signal generator 101 is input to a Wilkinson power combiner 108 via a high-frequency power amplifier 102, an isolator 103, and a band-pass filter 104. Also, the other high-frequency signal generator 1
The high-frequency signal generated by the high-frequency power amplifier 1
12. Isolator 113 and bandpass filter 114
Is input to the Wilkinson-type power combiner 108. The high-frequency power amplifiers 102 and 112 have the same specifications as those of the high-frequency power amplifier 102 shown in FIG.
It has the same specifications as Further, similarly to the harmonic distortion measurement circuit shown in FIG.
103 and 113 and bandpass filters 104 and 1 to prevent harmonic spurious and standing waves due to
14 is inserted.

【0064】電力合成器108は入力される2つの高周
波信号を電力合成した後、小型電波暗箱90内に載置さ
れたエスパアンテナ装置100aの励振素子A0に入力
される。このとき、低擾乱多層基板型磁界プローブ92
で検出した測定出力信号を低雑音増幅器109により増
幅した後、スペクトラムアナライザ107で観測する。
表2に第2の実施例に係る測定パラメータを示す。
The power combiner 108 combines the power of the two input high-frequency signals, and then inputs the resultant signal to the excitation element A0 of the ESPAR antenna device 100a placed in the small anechoic box 90. At this time, the low disturbance multi-layer substrate magnetic field probe 92
After the measurement output signal detected in step (1) is amplified by the low noise amplifier 109, the signal is observed by the spectrum analyzer 107.
Table 2 shows measurement parameters according to the second example.

【0065】[0065]

【表2】 相互変調歪測定パラメータ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 項目 記号 単位 値 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 被測定アンテナの SV型,ASVP型 可変リアクタンス素子構成 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 周波数 f GHz 2.484,2.484001 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― アンテナ入力電力 Pin dBm 11.5〜23.1 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― バイアス電圧 Vcont V 0〜20(全素子) ―――――――――――――――――――――――――――――――――――[Table 2] Intermodulation distortion measurement parameters ――――――――――――――――――――――――――――――――――――― Item Symbol Unit Value ―――― ――――――――――――――――――――――――――――――――― SV, ASVP type variable reactance element configuration of the antenna to be measured ―――― ――――――――――――――――――――――――――――――― Frequency f GHz 2.484,2.484001 ――――――――――――― ---------------------- antenna input power P in dBm 11.5~23.1 --------------- ―――――――――――――――――――― Bias voltage V cont V 0-20 (all elements) ―――――――――――――――――― ―――――――――――――――――

【0066】ASVPとSVのエスパアンテナ装置10
0aの基本波及び3次相互変調歪波の相対出力電力(d
B)の測定結果をそれぞれ図11及び図12に示す。こ
れは、アンテナ入力電力Pinが17.8dBmであ
り、バイアス電圧Vcontが15Vのときの結果であ
る。図11及び図12において、基本波のプロットライ
ンと、3次相互変調歪波のプロットラインとの交差点を
3次インターセプトポイントIP3と呼んでいる。図1
1及び図12から、ASVPの3次インターセプトポイ
ントIP3のアンテナ入力電力Pinは、SVのそれよ
りも約2dB大きくなっていることが分かる。
ASVP and SV ESPAR antenna device 10
0a and the relative output power of the third-order intermodulation distortion wave (d
The measurement results of B) are shown in FIGS. 11 and 12, respectively. This is a result when the antenna input power Pin is 17.8 dBm and the bias voltage V cont is 15 V. 11 and 12, the intersection of the plot line of the fundamental wave and the plot line of the third-order intermodulation distortion wave is called a third-order intercept point IP3. FIG.
1 and FIG. 12, it can be seen that the antenna input power Pin of the tertiary intercept point IP3 of ASVP is about 2 dB larger than that of SV.

【0067】次いで、バイアス電圧Vcontを20V
に固定した場合、エスパアンテナ装置100aへのアン
テナ入力電力Pinを変化させたときの、基本波に対す
る3次相互歪波の相対出力電力(dBc)を図13に示
す。ASVPの3次相互変調歪に関しては、アンテナ入
力電力Pinが+20dBm(100mW)であるとき
に基本波に対する3次相互歪波の相対出力電力(dB
c)は約−55dBcになっている。また、ASVPの
基本波に対する3次相互歪波の相対出力電力(dBc)
はアンテナ入力電力Pinが11.5dBmのときにS
Vのそれより約10dB小さいことがわかる。
Next, the bias voltage V cont is set to 20 V
FIG. 13 shows the relative output power (dBc) of the third-order cross-distorted wave with respect to the fundamental wave when the antenna input power Pin to the ESPAR antenna device 100a is changed. Regarding the ASVP third-order intermodulation distortion, when the antenna input power Pin is +20 dBm (100 mW), the relative output power (dB) of the third-order cross distortion wave with respect to the fundamental wave
c) is about -55 dBc. Also, the relative output power (dBc) of the third-order cross distortion wave with respect to the ASVP fundamental wave
Is S when the antenna input power Pin is 11.5 dBm.
It can be seen that V is about 10 dB smaller than that of V.

【0068】さらに、アンテナ入力電力Pinを21.
7dBmに固定した場合、エスパアンテナ装置100a
に印加するバイアス電圧Vcontを変化させるときの
基本波に対する3次相互変調歪波の相対出力電力(dB
c)を図14に示す。図14から、バイアス電圧V
contによるASVPとSVの差の最大値が約5dB
となった。すべてのバイアス電圧VcontでASVP
がSVより良い特性が得られていることが分かった。
Further, the antenna input power Pin is set to 21.
When fixed at 7 dBm, the ESPAR antenna device 100a
Output power (dB) of the third-order intermodulation distortion wave with respect to the fundamental wave when the bias voltage V cont applied to
c) is shown in FIG. From FIG. 14, the bias voltage V
The maximum value of the difference between ASVP and SV by cont is about 5 dB
It became. ASVP at all bias voltages V cont
Was found to have better characteristics than SV.

【0069】またさらに、図15及び図16はそれぞ
れ、図14の測定データを含めてそれぞれSVとASV
Pの場合において、アンテナ入力電力Pinをパラメー
タとし、バイアス電圧Vcontを変化させたときの、
基本波に対する3次相互変調歪波の相対出力電力(dB
c)を示す。図15及び図16から明らかなように、エ
スパアンテナ装置100aの入力電力Pin値を大きく
すると、基本波に対する3次相互変調歪波の相対出力電
力(dBc)は相対的に大きくなり、また、同一のアン
テナ入力電力Pinでは、バイアス電圧Vcontを低
くくするにつれて基本波に対する3次相互変調歪波の相
対出力電力(dBc)は大きくなる。すなわち、可変容
量ダイオードに印加するバイアス電圧Vcontを低く
すると第3次相互変調歪波が大きくなる定量的関係が得
られる。
FIGS. 15 and 16 show SV and ASV respectively including the measurement data of FIG.
In the case of P, when the antenna input power Pin is used as a parameter and the bias voltage V cont is changed,
Relative output power of third-order intermodulation distortion wave with respect to fundamental wave (dB)
c) is shown. As is clear from FIGS. 15 and 16, when the input power Pin value of the ESPAR antenna apparatus 100a is increased, the relative output power (dBc) of the third-order intermodulation distortion wave with respect to the fundamental wave is relatively increased, and the same. , The relative output power (dBc) of the third-order intermodulation distortion wave with respect to the fundamental wave increases as the bias voltage V cont decreases. That is, when the bias voltage V cont applied to the variable capacitance diode is reduced, a quantitative relationship is obtained in which the third-order intermodulation distortion wave increases.

【0070】最後に、バイアス電圧Vcontを変化さ
せたときの3次インタセプトポイントIP3のアンテナ
入力電力Pin(dBm)の測定結果を図17に示す。
ASVPでは2波入力時の3次インタセプトポイントI
P3のアンテナ入力電力Pinが+43〜+48dBm
(20〜63W)以上であるという結果を得た。可変容
量ダイオードに印加したバイアス電圧Vcontが高い
ほど3次インタセプトポイントIP3のアンテナ入力電
力Pinが大きく、すなわち歪が小さいので大きい改善
量が得られる。
Finally, FIG. 17 shows the measurement results of the antenna input power Pin (dBm) at the tertiary intercept point IP3 when the bias voltage V cont is changed.
In ASVP, third-order intercept point I when two waves are input
The antenna input power Pin of P3 is +43 to +48 dBm
(20-63 W) or more. The higher the bias voltage V cont applied to the variable capacitance diode is, the larger the antenna input power Pin of the tertiary intercept point IP3 is, that is, the smaller the distortion is.

【0071】以上説明したように、本実施例によれば、
エスパアンテナ装置100aの可変容量ダイオードのR
F非線形性に起因する高調波歪および相互変調歪量を実
験的に明らかにした。低擾乱多層基板型磁界プローブ9
2と小型電波暗箱90による極近傍界(リアクティブ
界)測定技術により実験コストの大幅削減を図った。被
測定アンテナとして、試作したフィルム型の軽量化エス
パアンテナ装置100aを用いた。このアンテナ装置1
00aには逆直列可変容量ダイオード対による新しい可
変リアクタンス回路(図4(b))が装荷されている。
測定の結果、図4(a)の単一可変容量ダイオードを用
いた場合と比較して非線形歪の抑圧効果(特に、2次高
調波歪は20dB以上の改善)を得た。アンテナ入力電
力Pinが+28dBm(640mW)であるときの2
次及び3次高調波歪は−80dBc以下、2波入力時の
3次インタセプトポイントのアンテナ入力電力Pinは
+43〜+48dBm(20〜60W)以上の特性を得
た。
As described above, according to the present embodiment,
R of the variable capacitance diode of the ESPAR antenna device 100a
The harmonic distortion and intermodulation distortion caused by the F nonlinearity were experimentally clarified. Low disturbance multilayer substrate type magnetic field probe 9
2 and the small near-field anechoic chamber 90 for measuring the near-field (reactive field) greatly reduced experimental costs. As an antenna to be measured, a prototype film-type lightweight ESPAR antenna device 100a was used. This antenna device 1
00a is loaded with a new variable reactance circuit (FIG. 4B) using an anti-series variable capacitance diode pair.
As a result of the measurement, a non-linear distortion suppression effect (especially, the second harmonic distortion was improved by 20 dB or more) was obtained as compared with the case where the single variable capacitance diode of FIG. 4A was used. 2 when antenna input power Pin is +28 dBm (640 mW)
The second and third harmonic distortions were -80 dBc or less, and the antenna input power Pin at the third intercept point when two waves were input obtained a characteristic of +43 to +48 dBm (20 to 60 W) or more.

【0072】<変形例>なお、以上の実施形態で用いら
れるアレーアンテナ装置は、送信用に用いてもよいし、
受信用に用いてもよい。
<Modifications> The array antenna device used in the above embodiment may be used for transmission,
It may be used for reception.

【0073】以上の実施形態においては、エスパアンテ
ナ装置の非励振素子に流れる高周波電流について測定し
ているが、励振素子に流れる高周波電流を同様の方法で
測定してもよい。
In the above embodiment, the high-frequency current flowing through the non-excitation element of the ESPAR antenna device is measured. However, the high-frequency current flowing through the excitation element may be measured by a similar method.

【0074】以上の実施形態においては、エスパアンテ
ナ装置の測定方法について説明しているが、本発明はこ
れに限らず、少なくとも1つのアンテナ素子を備えたア
ンテナ装置又はアレーアンテナ装置においても、同様の
方法で、アンテナ素子からの磁界を検出することにより
アンテナ素子に流れる高周波電流を測定することができ
る。
In the above embodiments, the method of measuring the ESPAR antenna device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to an antenna device having at least one antenna element or an array antenna device. In this way, a high frequency current flowing through the antenna element can be measured by detecting a magnetic field from the antenna element.

【0075】以上の実施形態においては、アンテナ素子
(ダイポール)の中央付近の高周波電流を測定している
が、本発明はこれに限らず、アンテナ素子の長手方向に
磁界プローブ92を移動させながら磁界を測定すること
により、アンテナ素子の長手方向に対する高周波電流の
分布(又は磁界分布)を測定することができる。
In the above embodiment, the high-frequency current near the center of the antenna element (dipole) is measured. However, the present invention is not limited to this, and the magnetic field probe 92 is moved while moving the magnetic field probe 92 in the longitudinal direction of the antenna element. Is measured, the distribution (or magnetic field distribution) of the high-frequency current in the longitudinal direction of the antenna element can be measured.

【0076】以上の実施形態においては、エスパアンテ
ナ装置100aを小型電波暗箱90内に収容している
が、本発明はこれに限らず、小型電波暗箱90に代え
て、大型の電波暗箱、電波暗室など、電波が実質的に反
射しない環境である無反射電波環境であってもよい。
In the above embodiment, the ESPAR antenna device 100a is housed in the small anechoic box 90. However, the present invention is not limited to this. For example, a non-reflective radio wave environment in which radio waves are not substantially reflected may be used.

【0077】以上の第2の実施例においては、2つの高
周波信号を入力しているが、本発明はこれに限らず、3
つ以上の高周波信号を入力して相互変調歪を測定しても
よい。
In the above-described second embodiment, two high-frequency signals are input. However, the present invention is not limited to this.
Intermodulation distortion may be measured by inputting one or more high-frequency signals.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るアレー
アンテナ装置によれば、従来技術のエスパアンテナにお
いて、各可変リアクタンス回路は、互いに逆方向で接続
された少なくとも1対の可変リアクタンス素子を備えて
構成される。従って、第2高調波歪、第3次高調波歪な
どの非線形歪や相互変調歪を抑圧することができる。
As described above in detail, according to the array antenna apparatus of the present invention, in the conventional ESPAR antenna, each variable reactance circuit includes at least one pair of variable reactance elements connected in opposite directions. It is configured with. Therefore, non-linear distortion such as second harmonic distortion and third harmonic distortion and intermodulation distortion can be suppressed.

【0079】また、上記アレーアンテナ装置において、
上記各可変リアクタンス回路は、好ましくは、各回路群
が複数の可変リアクタンス素子を並列に接続された回路
にてなる少なくとも1対の回路群が互いに逆方向で接続
されて構成され、もしくは、各回路群が複数の可変リア
クタンス素子を直列にかつ並列に接続された回路にてな
る少なくとも1対の回路群が互いに逆方向で接続されて
構成される。従って、第2高調波歪や第3高調波歪など
の非線形歪及び相互変調歪を抑圧することができる。ま
た、各回路群で可変容量ダイオードが並列で、もしくは
直列にかつ並列に接続されているので、大きな電流及び
/又は高い電圧に対して耐えられる大電力用のアレーア
ンテナ装置を提供できる。
Further, in the above array antenna device,
Preferably, each of the variable reactance circuits is configured by connecting at least one pair of circuit groups in which each circuit group includes a plurality of variable reactance elements connected in parallel in opposite directions. At least one pair of circuit groups, each of which includes a plurality of variable reactance elements connected in series and in parallel, are connected in opposite directions. Therefore, non-linear distortion such as second harmonic distortion and third harmonic distortion and intermodulation distortion can be suppressed. Also, since the variable capacitance diodes are connected in parallel or in series and in parallel in each circuit group, it is possible to provide a high power array antenna device that can withstand a large current and / or a high voltage.

【0080】さらに、もう1つに発明に係るアレーアン
テナ装置の測定方法によれば、上記アレーアンテナ装置
を電波暗箱に収容し、上記励振素子に高周波信号を給電
し、上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触し
ないように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非
励振素子の磁界を検出することにより当該平衡型非励振
素子の高周波電流を検出する。従って、上記アレーアン
テナ装置の平衡型非励振素子の高周波電流を正確に検出
することができ、当該素子に沿って高周波電流を測定す
ることにより、その分布も測定できる。
According to another aspect of the method of measuring an array antenna device according to the present invention, the array antenna device is housed in an anechoic chamber, a high-frequency signal is supplied to the excitation element, and the plurality of balanced non-excitation A magnetic field detecting means is provided in proximity to one of the elements so as not to come into contact with the element, and a high-frequency current of the balanced non-excited element is detected by detecting a magnetic field of the balanced non-excited element. Therefore, the high-frequency current of the balanced non-exciting element of the array antenna device can be accurately detected, and the distribution can be measured by measuring the high-frequency current along the element.

【0081】また、別の発明に係るアレーアンテナ装置
の測定方法によれば、上記アレーアンテナ装置を電波暗
箱に収容し、上記励振素子に基本波の高周波信号を給電
し、上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触し
ないように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非
励振素子の磁界を検出することにより高周波電流を検出
し、上記検出された高周波電流に基づいて、基本波と高
調波のうちの少なくとも一方の信号レベルを検出する。
従って、上記アレーアンテナ装置の平衡型非励振素子の
高周波電流における基本波や高調波の信号レベルを正確
に検出することができる。これにより、第2高調波歪
や、第3高調波歪などの非線形歪を測定できる。
According to a method of measuring an array antenna device according to another invention, the array antenna device is housed in an anechoic chamber, a high-frequency signal of a fundamental wave is supplied to the excitation element, and the plurality of balanced non-balanced antennas are supplied. A magnetic field detecting means is provided so as not to come into contact with one of the excitation elements, a high-frequency current is detected by detecting a magnetic field of the balanced non-excitation element, and based on the detected high-frequency current, A signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic is detected.
Therefore, it is possible to accurately detect the signal levels of the fundamental wave and the harmonic in the high-frequency current of the balanced passive element of the array antenna device. This makes it possible to measure nonlinear distortion such as second harmonic distortion and third harmonic distortion.

【0082】さらに別の発明に係るアレーアンテナ装置
の測定方法によれば、上記アレーアンテナ装置を電波暗
箱に収容し、上記励振素子に、互いに近接した少なくと
も2つの基本波の高周波信号を給電し、上記複数の平衡
型非励振素子のうちの1つに接触しないように近接して
磁界検出手段を設け、当該平衡型非励振素子の磁界を検
出することにより高周波電流を検出し、上記検出された
高周波電流に基づいて、基本波と高調波のうちの少なく
とも一方の信号レベルを検出する。従って、アレーアン
テナ装置に2周波の信号を入力したときの、上記アレー
アンテナ装置の平衡型非励振素子の高周波電流における
基本波や高調波の信号レベルを正確に検出することがで
きる。これにより、相互変調歪を測定できる。
According to a method for measuring an array antenna device according to still another invention, the array antenna device is housed in an anechoic box, and high-frequency signals of at least two fundamental waves close to each other are supplied to the excitation element. A magnetic field detecting means is provided so as not to contact one of the plurality of balanced non-exciting elements, and a high-frequency current is detected by detecting a magnetic field of the balanced non-exciting element. A signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic is detected based on the high frequency current. Therefore, when a signal of two frequencies is input to the array antenna device, it is possible to accurately detect the signal levels of the fundamental wave and the harmonics in the high-frequency current of the balanced non-exciting element of the array antenna device. Thereby, the intermodulation distortion can be measured.

【0083】またさらに、別の発明に係るアンテナ装置
の測定方法によれば、少なくとも1つのアンテナ素子を
備えたアンテナ装置の測定方法であって、上記アンテナ
装置を電波暗箱に収容し、上記アンテナ装置に高周波信
号を給電し、上記アンテナ素子に接触しないように近接
して磁界検出手段を設け、上記アンテナ素子の磁界を検
出することにより上記アンテナ素子の高周波電流を検出
する。従って、上記アンテナ装置のアンテナ素子の高周
波電流を正確に検出することができ、当該素子に沿って
高周波電流を測定することにより、その分布も測定でき
る。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring an antenna device having at least one antenna element, wherein the antenna device is housed in an anechoic box, A high-frequency signal is supplied to the antenna element, a magnetic field detecting means is provided close to the antenna element so as not to contact the antenna element, and a high-frequency current of the antenna element is detected by detecting a magnetic field of the antenna element. Therefore, the high-frequency current of the antenna element of the antenna device can be accurately detected, and the distribution can be measured by measuring the high-frequency current along the element.

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

【図1】 本発明に係る第1の実施形態である、アレー
アンテナ装置で用いるダイポール型非励振素子A11の
構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a dipole-type parasitic element A11 used in an array antenna device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る第2の実施形態である、アレー
アンテナ装置で用いるダイポール型非励振素子A12の
構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a dipole-type parasitic element A12 used in an array antenna device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明に係る第3の実施形態である、アレー
アンテナ装置で用いるダイポール型非励振素子A13の
構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a dipole-type parasitic element A13 used in an array antenna device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明に係る第4の実施形態でありかつ実験
の実施例で用いるアレーアンテナ装置の構成を示す斜視
図、およびそれに用いる可変リアクタンス素子回路の構
成を示す回路図であって、(a)は従来例に係る単一バ
ラクタ型(SV)の可変リアクタンス素子回路を示す回
路図であり、(b)は実施例に係る逆直列型バラクタ型
(ASVP)の可変リアクタンス素子回路を示す回路図
である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of an array antenna device according to a fourth embodiment of the present invention and used in an experimental example, and a circuit diagram illustrating a configuration of a variable reactance element circuit used therein. FIG. 2A is a circuit diagram showing a single-varactor (SV) variable reactance element circuit according to a conventional example, and FIG. 2B is a circuit diagram showing an anti-series varactor (ASVP) variable reactance element circuit according to the embodiment. FIG.

【図5】 本発明に係る実験の実施例で用いる、エスパ
アンテナ装置100aを収容した小型電波暗箱90を示
す縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a small anechoic box 90 accommodating the ESPAR antenna device 100a used in an example of an experiment according to the present invention.

【図6】 本発明に係る第1の実施例である高調波歪の
測定を行う測定回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a measurement circuit that measures harmonic distortion according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 図6の測定回路による測定結果であって、ア
ンテナ入力電力を変化したときの、基本波、2次高調
波、および3次高調波の相対出力電力を示すグラフであ
る。
7 is a graph showing the measurement results of the measurement circuit of FIG. 6 and showing the relative output power of the fundamental wave, the second harmonic, and the third harmonic when the antenna input power is changed.

【図8】 図6の測定回路による測定結果であって、ア
ンテナ入力電力を変化したときの、基本波に対する2次
高調波の相対出力電力を示すグラフである。
8 is a graph showing a result of measurement by the measurement circuit of FIG. 6, showing a relative output power of a second harmonic with respect to a fundamental wave when an antenna input power is changed.

【図9】 図6の測定回路による測定結果であって、ア
ンテナ入力電力を変化したときの、基本波に対する3次
高調波の相対出力電力を示すグラフである。
9 is a graph showing the measurement results of the measurement circuit of FIG. 6 and showing the relative output power of the third harmonic with respect to the fundamental wave when the antenna input power is changed.

【図10】 本発明に係る第2の実施例である相互変調
歪の測定を行う測定回路のブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram of a measurement circuit for measuring intermodulation distortion according to a second embodiment of the present invention.

【図11】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、ASVP(実施例)の可変リアクタンス素子回路を
用いたエスパアンテナ装置100aにおいて、アンテナ
入力電力を変化したときの、基本波および3次相互変調
歪波の相対出力電力を示すグラフである。
11 is a measurement result obtained by the measurement circuit of FIG. 10 and shows a fundamental wave and a third-order mutual wave when an antenna input power is changed in an ESPAR antenna device 100a using a variable reactance element circuit of ASVP (Example). It is a graph which shows the relative output power of a modulation distortion wave.

【図12】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、SV(従来例)の可変リアクタンス素子回路を用い
たエスパアンテナ装置100aにおいて、アンテナ入力
電力を変化したときの、基本波および3次相互変調歪波
の相対出力電力を示すグラフである。
12 shows measurement results obtained by the measurement circuit shown in FIG. 10, and shows a fundamental wave and a third-order mutual wave when an antenna input power is changed in an ESPAR antenna device 100a using an SV (conventional example) variable reactance element circuit. It is a graph which shows the relative output power of a modulation distortion wave.

【図13】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、アンテナ入力電力を変化したときの、基本波に対す
る3次相互変調歪波の相対出力電力を示すグラフであ
る。
13 is a graph showing the measurement results of the measurement circuit of FIG. 10 and showing the relative output power of the third-order intermodulation distortion wave with respect to the fundamental wave when the antenna input power is changed.

【図14】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、SV(従来例)およびASVP(実施例)の可変リ
アクタンス素子回路を用いたエスパアンテナ装置100
aにおいて、バイアス電圧を変化したときの、基本波に
対する3次相互変調歪波の相対出力電力を示すグラフで
ある。
14 shows measurement results obtained by the measurement circuit shown in FIG. 10, and shows an ESPAR antenna device 100 using variable reactance element circuits of SV (conventional example) and ASVP (example).
7A is a graph showing the relative output power of the third-order intermodulation distortion wave with respect to the fundamental wave when the bias voltage is changed in FIG.

【図15】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、SV(従来例)の可変リアクタンス素子回路を用い
たエスパアンテナ装置100aにおいて、バイアス電圧
を変化したときの、基本波に対する3次相互変調歪波の
相対出力電力を示すグラフである。
FIG. 15 is a measurement result obtained by the measurement circuit of FIG. 10 and shows a third-order intermodulation with respect to a fundamental wave when a bias voltage is changed in an ESPAR antenna device 100a using an SV (conventional example) variable reactance element circuit. It is a graph which shows the relative output power of a distortion wave.

【図16】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、ASVP(実施例)の可変リアクタンス素子回路を
用いたエスパアンテナ装置100aにおいて、バイアス
電圧を変化したときの、基本波に対する3次相互変調歪
波の相対出力電力を示すグラフである。
FIG. 16 shows a measurement result obtained by the measurement circuit shown in FIG. 10, and shows a third-order intermodulation with respect to the fundamental wave when the bias voltage is changed in the ESPAR antenna device 100a using the variable reactance element circuit of ASVP (Example). It is a graph which shows the relative output power of a distortion wave.

【図17】 図10の測定回路による測定結果であっ
て、SV(従来例)およびASVP(実施例)の可変リ
アクタンス素子回路を用いたエスパアンテナ装置100
aにおいて、バイアス電圧を変化したときの、3次イン
ターセプトポイントのアンテナ入力電力を示すグラフで
ある。
FIG. 17 shows measurement results obtained by the measurement circuit shown in FIG. 10, and shows an ESPAR antenna device 100 using variable reactance element circuits of SV (conventional example) and ASVP (example).
10A is a graph showing the antenna input power at the third intercept point when the bias voltage is changed in FIG.

【図18】 従来例のアレーアンテナの制御装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a conventional array antenna control device.

【図19】 従来技術で用いられるダイポール型無給電
素子A10の構成を示す平面図である。
FIG. 19 is a plan view showing a configuration of a dipole-type parasitic element A10 used in the related art.

【図20】 従来技術で用いられる図19の可変リアク
タンス素子12の一例である可変容量ダイオード14を
示す図である。
20 is a diagram showing a variable capacitance diode 14 which is an example of the variable reactance element 12 of FIG. 19 used in the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A0,A10…励振素子、 A1乃至A6…非励振素子、 A11,A12,A13…ダイポール型非励振素子。 11…接地導体、 12…可変リアクタンス素子、 13a,13b…アンテナ素子、 14,14a,14b,14c,14d…可変容量ダイ
オード、 15a,15b,15c…抵抗、 17a,17b,17c…抵抗、 20…適応制御型コントローラ、 21…学習シーケンス信号発生器、 22…高周波受信部、 23…復調器、 31乃至34、41乃至44…可変容量ダイオード、 51乃至54…接続点、 61,62,71,72…回路群、 80…誘電体フィルム、 90…小型電波暗箱、 91…電波吸収体、 92…磁界プローブ、 100a…エスパアンテナ装置、 101,111…高周波信号発生器、 102,112…高周波電力増幅器、 103,105,113…アイソレータ、 104,106,114…帯域通過フィルタ、 107…スペクトルアナライザ、 108…電力合成器、 109…低雑音増幅器。
A0, A10: Exciting elements, A1 to A6: Non-exciting elements, A11, A12, A13: Dipole type non-exciting elements. 11: ground conductor, 12: variable reactance element, 13a, 13b: antenna element, 14, 14a, 14b, 14c, 14d: variable capacitance diode, 15a, 15b, 15c: resistor, 17a, 17b, 17c: resistor, 20 ... Adaptive control type controller 21 Learning sequence signal generator 22 High frequency receiver 23 Demodulator 31-34 41-44 Variable capacitance diode 51-54 Connection point 61-62-71-72 ... Circuit group, 80 ... Dielectric film, 90 ... Small anechoic box, 91 ... Electromagnetic absorber, 92 ... Magnetic field probe, 100a ... Espa antenna device, 101,111 ... High frequency signal generator, 102,112 ... High frequency power amplifier, 103, 105, 113 ... isolator, 104, 106, 114 ... band-pass filter, 10 7: spectrum analyzer, 108: power combiner, 109: low noise amplifier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 韓 青 京都府相楽郡精華町光台二丁目2番地2 株式会社エイ・ティ・アール環境適応通信 研究所内 (72)発明者 稲垣 惠三 京都府相楽郡精華町光台二丁目2番地2 株式会社エイ・ティ・アール環境適応通信 研究所内 Fターム(参考) 5J020 AA03 BA02 BC02 BC08 DA03 5J021 AA01 AB02 BA01 DB04 FA03 GA02  ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Han Blue 2-2-2 Kodai, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto Pref. Within the ATR Environmental Adaptive Communication Research Laboratory (72) Inventor Keizo Inagaki Kyoto Soraku 2-2-2 Kodai, Seika-cho, ATR F-term (reference) in ATR Environmental Adaptive Communications Laboratory 5J020 AA03 BA02 BC02 BC08 DA03 5J021 AA01 AB02 BA01 DB04 FA03 GA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無線信号を送受信するための励振素子
と、 上記励振素子から所定の間隔だけ離れて設けられた複数
の平衡型非励振素子と、 上記複数の平衡型非励振素子にそれぞれ接続された複数
の可変リアクタンス回路とを備え、上記各可変リアクタ
ンス回路のリアクタンス値を変化させることにより、上
記複数の平衡型非励振素子をそれぞれ導波器又は反射器
として動作させ、アレーアンテナの指向特性を変化させ
るアレーアンテナ装置において、 上記各可変リアクタンス回路は、互いに逆方向で接続さ
れた少なくとも1対の可変リアクタンス素子を備えたこ
とを特徴とするアレーアンテナ装置。
An excitation element for transmitting and receiving a radio signal; a plurality of balanced non-excitation elements provided at a predetermined distance from the excitation element; and a plurality of balanced non-excitation elements connected to the plurality of balanced non-excitation elements, respectively. A plurality of variable reactance circuits, and by changing the reactance value of each of the variable reactance circuits, the plurality of balanced non-exciting elements are operated as a director or a reflector, respectively, to improve the directional characteristics of the array antenna. In the array antenna device to be changed, each of the variable reactance circuits includes at least one pair of variable reactance elements connected in opposite directions.
【請求項2】 上記各可変リアクタンス回路は、各回路
群が複数の可変リアクタンス素子を並列に接続された回
路にてなる少なくとも1対の回路群が互いに逆方向で接
続されて構成されたことを特徴とする請求項1記載のア
レーアンテナ装置。
2. The variable reactance circuit according to claim 1, wherein each of the circuit groups is configured by connecting at least one pair of circuit groups in a direction opposite to each other, the circuit groups each including a plurality of variable reactance elements connected in parallel. 2. The array antenna device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記各可変リアクタンス回路は、各回路
群が複数の可変リアクタンス素子を直列にかつ並列に接
続された回路にてなる少なくとも1対の回路群が互いに
逆方向で接続されて構成されたことを特徴とする請求項
1記載のアレーアンテナ装置。
3. Each of the variable reactance circuits is configured by connecting at least one pair of circuit groups, each of which includes a plurality of variable reactance elements connected in series and in parallel, in opposite directions. The array antenna device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記各可変リアクタンス素子はそれぞ
れ、実質的に同一の印加電圧対接合容量特性を有する可
変容量ダイオードにてなることを特徴とする請求項1乃
至3のうちのいずれか1つに記載のアレーアンテナ装
置。
4. The variable reactance element according to claim 1, wherein each of said variable reactance elements comprises a variable capacitance diode having substantially the same applied voltage to junction capacitance characteristic. An array antenna device as described in the above.
【請求項5】 上記励振素子の周囲に誘電体フィルムを
設け、上記誘電体フィルム上に上記複数の平衡型非励振
素子を形成したことを特徴とする請求項1乃至4のうち
のいずれか1つに記載のアレーアンテナ装置。
5. The device according to claim 1, wherein a dielectric film is provided around the excitation element, and the plurality of balanced non-excitation elements are formed on the dielectric film. The array antenna device according to any one of the above.
【請求項6】 請求項1乃至5のうちのいずれか1つに
記載のアレーアンテナ装置の測定方法であって、 上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容するス
テップと、 上記励振素子に高周波信号を給電するステップと、 上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触しない
ように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非励振
素子の磁界を検出することにより当該平衡型非励振素子
の高周波電流を検出するステップとを含むことを特徴と
するアレーアンテナ装置の測定方法。
6. The method for measuring an array antenna device according to claim 1, wherein the array antenna device is housed in a non-reflective radio wave environment, and a high-frequency wave is applied to the excitation element. Supplying a signal; and providing a magnetic field detecting means in close proximity to one of the plurality of balanced non-exciting elements so as not to contact the one; Detecting a high-frequency current of the parasitic element.
【請求項7】 請求項1乃至5のうちのいずれか1つに
記載のアレーアンテナ装置の測定方法であって、 上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容するス
テップと、 上記励振素子に基本波の高周波信号を給電するステップ
と、 上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触しない
ように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非励振
素子の磁界を検出することにより高周波電流を検出する
ステップと、 上記検出された高周波電流に基づいて、基本波と高調波
のうちの少なくとも一方の信号レベルを検出するステッ
プとを含むことを特徴とするアレーアンテナ装置の測定
方法。
7. The method for measuring an array antenna device according to claim 1, wherein the array antenna device is housed in a non-reflective radio wave environment, and Feeding a high-frequency signal of a wave, and providing a magnetic field detecting means in close proximity so as not to contact one of the plurality of balanced passive elements, and detecting a magnetic field of the balanced passive element. A method for measuring an array antenna device, comprising: detecting a high-frequency current; and detecting a signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic based on the detected high-frequency current.
【請求項8】 請求項1乃至5のうちのいずれか1つに
記載のアレーアンテナ装置の測定方法であって、 上記アレーアンテナ装置を無反射電波環境に収容するス
テップと、 上記励振素子に、互いに近接した少なくとも2つの基本
波の高周波信号を給電するステップと、 上記複数の平衡型非励振素子のうちの1つに接触しない
ように近接して磁界検出手段を設け、当該平衡型非励振
素子の磁界を検出することにより高周波電流を検出する
ステップと、 上記検出された高周波電流に基づいて、基本波と高調波
のうちの少なくとも一方の信号レベルを検出するステッ
プとを含むことを特徴とするアレーアンテナ装置の測定
方法。
8. The method for measuring an array antenna device according to claim 1, wherein the step of housing the array antenna device in a non-reflective radio wave environment includes the steps of: Supplying high frequency signals of at least two fundamental waves which are close to each other; and providing magnetic field detecting means so as not to be in contact with one of the plurality of balanced non-exciting elements; Detecting a high-frequency current by detecting a magnetic field of, and detecting a signal level of at least one of a fundamental wave and a harmonic based on the detected high-frequency current. Measurement method of array antenna device.
【請求項9】 少なくとも1つのアンテナ素子を備えた
アンテナ装置の測定方法であって、 上記アンテナ装置を無反射電波環境に収容するステップ
と、 上記アンテナ装置に高周波信号を給電するステップと、 上記アンテナ素子に接触しないように近接して磁界検出
手段を設け、上記アンテナ素子の磁界を検出することに
より上記アンテナ素子の高周波電流を検出するステップ
とを含むことを特徴とするアンテナ装置の測定方法。
9. A method for measuring an antenna device provided with at least one antenna element, comprising: housing the antenna device in a non-reflective radio wave environment; feeding a high-frequency signal to the antenna device; Providing a magnetic field detecting means close to the element so as not to contact the element, and detecting a high frequency current of the antenna element by detecting a magnetic field of the antenna element.
JP2001341833A 2001-01-24 2001-11-07 Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device Pending JP2002299952A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001341833A JP2002299952A (en) 2001-01-24 2001-11-07 Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-15719 2001-01-24
JP2001015719 2001-01-24
JP2001341833A JP2002299952A (en) 2001-01-24 2001-11-07 Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002299952A true JP2002299952A (en) 2002-10-11

Family

ID=26608208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001341833A Pending JP2002299952A (en) 2001-01-24 2001-11-07 Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002299952A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051803A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna, radio unit and radar
JP2006504353A (en) * 2002-10-28 2006-02-02 アイピーアール ライセンシング インコーポレイテッド Antenna array
JP2006196943A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc High frequency switch
JP2006211637A (en) * 2004-12-27 2006-08-10 Advanced Telecommunication Research Institute International Array antenna device
US7145509B2 (en) 2004-02-17 2006-12-05 Kyocera Corporation Array antenna and radio communication apparatus using the same
JP2006352206A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Advanced Telecommunication Research Institute International Array antenna system
CN100418269C (en) * 2004-01-26 2008-09-10 京瓷株式会社 Antenna using variable capacitance element and wireless communication apparatus using the same
WO2010041436A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 パナソニック株式会社 Antenna device
JP2010098593A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Mitsubishi Electric Corp Variable filter
JP2019128249A (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Tdk株式会社 Radio wave reflection box
CN110277651A (en) * 2018-03-16 2019-09-24 启碁科技股份有限公司 Intelligent antenna device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504353A (en) * 2002-10-28 2006-02-02 アイピーアール ライセンシング インコーポレイテッド Antenna array
US7253781B2 (en) 2002-12-02 2007-08-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device radio unit and radar
WO2004051803A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna, radio unit and radar
CN100418269C (en) * 2004-01-26 2008-09-10 京瓷株式会社 Antenna using variable capacitance element and wireless communication apparatus using the same
CN100433452C (en) * 2004-02-17 2008-11-12 京瓷株式会社 Array antenna and radio communication apparatus using the same
US7145509B2 (en) 2004-02-17 2006-12-05 Kyocera Corporation Array antenna and radio communication apparatus using the same
JP2006211637A (en) * 2004-12-27 2006-08-10 Advanced Telecommunication Research Institute International Array antenna device
JP2006196943A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc High frequency switch
JP4526394B2 (en) * 2005-01-11 2010-08-18 株式会社豊田中央研究所 High frequency switch
JP2006352206A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Advanced Telecommunication Research Institute International Array antenna system
WO2010041436A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 パナソニック株式会社 Antenna device
JP5282097B2 (en) * 2008-10-07 2013-09-04 パナソニック株式会社 Antenna device
US8604994B2 (en) 2008-10-07 2013-12-10 Panasonic Corporation Antenna apparatus including feeding elements and parasitic elements activated as reflectors
JP2010098593A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Mitsubishi Electric Corp Variable filter
JP2019128249A (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Tdk株式会社 Radio wave reflection box
JP7062970B2 (en) 2018-01-24 2022-05-09 Tdk株式会社 Radio reflection box
CN110277651A (en) * 2018-03-16 2019-09-24 启碁科技股份有限公司 Intelligent antenna device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6407719B1 (en) Array antenna
Sussman-Fort et al. Non-Foster impedance matching of electrically-small antennas
US8432152B2 (en) Apparatus for feeding antenna elements and method therefor
US6603435B2 (en) Active broad-band reception antenna
US5825332A (en) Multifunction structurally integrated VHF-UHF aircraft antenna system
JP2002299952A (en) Array antenna, its measuring method and method for measuring antenna device
US6750825B1 (en) Monopole wire-plate antenna
JP3669915B2 (en) Array antenna control apparatus and control method
US7432857B2 (en) Adaptive antenna apparatus provided with a plurality of pairs of bidirectional antennas
Schoenberg et al. Quasi-optical antenna array amplifiers
JP3754426B2 (en) Array antenna design method, variable reactance circuit, and electronic circuit
US7034760B2 (en) Antenna device and transmitter-receiver using the antenna device
Hofer et al. Compact Multi-Polarized Broadband Antenna
Itoh et al. Slot-monopole antenna system for energy-density reception at UHF
Han et al. Harmonic distortion suppression technique for varactor-loaded parasitic radiator antennas
CN210956997U (en) Whip-shaped short wave phased array communication antenna system
Vincelj et al. Experimental demonstration of non-Foster self-oscillating Huygens radiator
JP3762349B2 (en) Array antenna control apparatus and control method
JP4734655B2 (en) Antenna device
Mishra et al. Active Phased Array Antenna for Satellite Communication Onboard Data Link Receiver
JP2006261800A (en) Microstrip antenna, radio module, radio system and method of controlling microstrip antenna
Maclean et al. Short Range active transmitting antenna with very large height reduction
JP2002330021A (en) Mobile communication antenna
JP2003304112A (en) Method for controlling array antenna and controller
JP3737468B2 (en) Calculation method of directivity of array antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050913

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060425