JP2003202375A - 送受信装置 - Google Patents

送受信装置

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JP2003202375A JP2002000693A JP2002000693A JP2003202375A JP 2003202375 A JP2003202375 A JP 2003202375A JP 2002000693 A JP2002000693 A JP 2002000693A JP 2002000693 A JP2002000693 A JP 2002000693A JP 2003202375 A JP2003202375 A JP 2003202375A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は受信アレーアンテナにおいて、送信
アンテナからの電波干渉を軽減させるため、受信アレー
アンテナの和ビームパタンおよび差ビームパタンに零点
を形成する送受信装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 送信アンテナからの電波干渉を軽減する
ため、送信アンテナに近接する受信アレーアンテナの和
ビームパタンと差ビームパタンを形成し、和ビームパタ
ンによる和信号と、差ビームパタンによる差信号とに基
づいて受信アンテナの各素子アンテナの受信電界を測定
する素子電界測定装置８によって、送信アンテナの方位
へ零点を形成するための励振位相を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、送信アンテナと
受信アレーアンテナが互いに近接して配置された状況に
おいて、受信アレーアンテナの和ビームパタン及び差ビ
ームパタンにナル点を形成する送受信装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、図９（ａ）は従来の
送受信装置のブロック図である。図において１は受信ア
レーアンテナ、２は複数の素子アンテナ、３は各アンテ
ナ素子２に接続された複数の移相器、４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄは合成器、５ａ、５ｂは分配器、６は180°移
相器、７は移相制御装置、８は素子電界測定装置、９
ａ、９ｂは受信機、１３は送信アンテナ、１４は送信機
である。
【０００３】次に、上記構成の送受信装置をレーダ等に
使用し、モノパルス方探を行う場合の作用について、図
９に基づき説明する。まず、受信した信号は移相器３に
より位相を変えられる。次いで、各移相器３の出力信号
は合成器４ａ、４ｂで合成され、分配器５ａ、５ｂで分
配される。分配器５ａ、５ｂの出力が合成器４ｃで合成
され、和信号Ｓｓが合成器４ｃから受信機８ａに伝送さ
れる。通常、ビーム走査を行う場合には、位相制御装置
７によりビーム走査に必要な位相値を各移相器３に設定
してビーム走査を行う。このビーム走査によって、受信
アレーアンテナ１の正面方向へ主ビームが形成される。
この時形成されたアンテナパタンを和ビームパタンＰｓ
と呼ぶ。
【０００４】和ビームパタンＰｓに対して、例えば特開
平９−３６６３６号公報で開示されたアンテナ励振方法
により、主ビーム方向のレベルを維持しつつ、近傍の送
信アンテナ１３の向きに放射パタンのナル点を形成する
ための位相値を算出し、位相制御装置７により各移相器
３に算出された位相値を設定する。この結果、近傍の送
信アンテナ１３からの電波干渉の到来方向にナル点Nを
持った和ビームパタンＰｓが形成され、送信アンテナ１
３からの電波干渉が弱められる。
【０００５】受信アレーアンテナ１によってモノパルス
方探を行うためには、和ビームパタンＰｓの他に、開口
を２分割して逆相で合成する差ビームパタンＰｄを形成
する必要がある。このため、受信アレーアンテナの半分
の素子に180°の位相差をつける。具体的には、各移相
器３の出力を合成器４ａ、４ｂで合成し、分配器５ａ、
５ｂで分配した後、分配器５ｂの出力を１８０°移相器
６によって逆相とした信号と分配器５ａの出力とを合成
器４ｃで合成し、差信号Ｓｄを受信機９ｂに伝達する。
この場合は、正面方向がナル点となるようにアンテナパ
タンが形成されており、この時のアンテナパタンを差ビ
ームパタンＰｄと呼ぶ。
【０００６】モノパルス方探は、上記の和ビームパタン
Ｐｓの形成時に入力する和信号Ｓｓおよび上記の差ビー
ムパタンＰｄの形成時に入力する差信号Ｓｄを得て、こ
れらの和信号Ｓｓと差信号Ｓｄの振幅比を検出すること
によって目標の方探を行う。
【０００７】図９（ｂ）は図９（ａ）の従来装置におけ
るビームパタンを模式的に示す。図９（ｂ）において、
は和ビームパタンＰｓの形成状態、は差ビームパタ
ンＰｄの形成状態、は和ビームパタンＰｓにナル点Ｎ
を形成した状態を示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の送受信装置は、
以上のように作用するため、和ビームパタンＰｓに対し
ては、送信アンテナ１３の方向に放射パタンのナル点Ｎ
を形成できたにもかかわらず、差ビームパタンＰｄに対
してはナル点を形成できなかった。このため、送信アン
テナ１３からの強い電波干渉により、差ビームパタンＰ
ｄの形成時に目標からの電波を検出できず、正確に目標
の差信号Ｓｄが得られない問題があった。従って、和信
号Ｓｓと差信号Ｓｄの振幅比を検出しても目標を正確に
方探できない。このように、従来の送受信装置において
は、放射パタンの零点を形成し、近傍の送信アンテナか
らの電波干渉を防止する上で未だ改良の余地を残すもの
であった。
【０００９】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、受信アレーアンテナにおいて、
和ビームパタンおよび差ビームパタンの両方に対して、
電波干渉源の方向へアンテナパタンのナル点を形成する
送受信装置を提供することを目的とする。また、この発
明は、上記のような課題を解消するためになされたもの
で、受信アレーアンテナにおいて、和ビームパタンおよ
び差ビームパタンの両方に対して、電波干渉源の方向へ
アンテナパタンのナル点を形成したのち、零点の深度が
劣化しないような送受信装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明による請求項１
記載の送受信装置は、送信アンテナに近接する受信アレ
ーアンテナに、和ビームパタン及び差ビームパタンを形
成した後、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタン
に対して、前記送信アンテナの方向にナル点を形成し、
前記送信アンテナからの電波干渉を軽減する送受信装置
であって、前記和ビームパタンによる和信号と前記差ビ
ームパタンによる差信号を受信する受信機と、前記和信
号と差信号を受けこれらの和信号と差信号に基づいて前
記受信アレーアンテナの各素子アンテナの受信電界を測
定する素子電界測定装置と、前記素子電界測定装置によ
り前記受信アレーアンテナの位相を制御する位相制御装
置とを備えることを特徴とする。
【００１１】また、この発明による請求項２記載の送受
信装置は、送信アンテナに近接する受信アレーアンテナ
に和ビームパタン及び差ビームパタンを形成し、前記和
ビームパタン及び前記差ビームパタンに対して、前記送
信アンテナの方向にナル点を形成した後、前記受信アレ
ーアンテナの最も影響する移相器を制御して、前記和ビ
ームパタン及び前記差ビームパタンのナル点深度を最適
にする送受信装置であって、前記和ビームパタンによる
和信号と前記差ビームパタンによる差信号を受信する受
信機と、前記和信号と差信号を受けこれらの和信号と差
信号に基づいて前記受信アレーアンテナの各素子アンテ
ナの受信電界を測定する素子電界測定装置と、前記素子
電界測定装置により前記受信アレーアンテナの位相を制
御する位相制御装置と、前記ナル点を形成するための位
相を求める干渉波抑圧装置とを備えることを特徴とす
る。
【００１２】また、この発明による請求項３記載の送受
信装置は、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタン
に対して、前記送信アンテナの方向にナル点を形成した
後、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタンのナル
点深度が収束するまで前記受信アレーアンテナの複数の
移相器の位相を１個ずつ調整する請求項２記載の送受信
装置であって、前記和信号の電力及び前記差信号の電力
を記憶する記憶装置を備えることを特徴とする。
【００１３】また、この発明による請求項４記載の送受
信装置は、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタン
に対して、前記送信アンテナの方向にナル点を形成した
後、前記受信アレーアンテナの複数の移相器の位相を１
個ずつ調整し、ナル点の深度があるレベル以下となるま
で位相調整を行う請求項２または請求項３記載の送受信
装置であって、前記ナル点の深度のレベル判定をする判
定装置を備えることを特徴とする。
【００１４】また、この発明による請求項５記載の送受
信装置は、前記送信アンテナが送信アレーアンテナであ
る請求項１記載の送受信装置であって、前記送信アレー
アンテナのアンテナパタンを変えた後、前記受信アレー
アンテナの前記和ビームパタン及び前記差ビームパタン
にナル点を再形成することを特徴とする。
【００１５】また、この発明による請求項６記載の送受
信装置は、前記送信アンテナが送信アレーアンテナであ
る請求項２または５記載の送受信装置であって、前記送
信アレーアンテナのアンテナパタンを変え、前記受信ア
レーアンテナの前記和ビームパタン及び前記差ビームパ
タンにナル点を再形成した後、このナル点の深度を最適
にすることを特徴とする。
【００１６】また、この発明による請求項７記載の送受
信装置は、前記送信アンテナが送信アレーアンテナであ
る請求項３または６記載の送受信装置であって、前記送
信アレーアンテナのアンテナパタンを変え、前記受信ア
レーアンテナの前記和ビームパタン及び前記差ビームパ
タンにナル点を再形成した後、このナル点の深度が収束
するまで前記受信アレーアンテナの移相器の位相調整を
行うことを特徴とする。
【００１７】さらに、この発明による請求項８記載の送
受信装置は、前記送信アンテナが送信アレーアンテナで
ある請求項４から６の何れかに記載の送受信装置であっ
て、前記送信アレーアンテナのアンテナパタンを変え、
前記受信アレーアンテナの前記和ビームパタン及び前記
差ビームパタンにナル点を再形成した後、このナル点の
深度があるレベル以下になるまで前記移相器の位相調整
を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
【００１９】実施の形態１．図１（ａ）はこの発明によ
る送受信装置の実施の形態１を示すブロック図である。
図１（ａ）に示すように実施の形態１による送受信装置
は受信アレーアンテナ１を備えている。この受信アレー
アンテナ１は所望のアンテナパタンを形成して電波を受
信する機能を備えている。受信アレーアンテナ１は、複
数の素子アンテナ２、この各素子アンテナ２に接続され
た複数の移相器３、合成器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、及
び分配器５ａ、５ｂから構成されている。
【００２０】素子アンテナ２は空間の電波を受信する機
能を備えている。各移相器３は素子アンテナ２で受信し
た電波の位相を変える機能を備えている。合成器４ａは
上半分の各素子アンテナ２で受信した電波を合成する機
能を備え、合成器４ｂは残りの下半分の各素子アンテナ
２で受信した電波を合成する機能を備えている。合成器
４ａの出力は分配器５ａで２分配される。合成器４ｂの
出力は分配器５ｂにより２分配される。合成器４ｃは分
配器５ａ、５ｂの出力を合成し和信号Ｓｓを出力する機
能を備える。合成器４ｄは分配器５ａと後述する１８０
°移相器６の出力を合成し差信号Ｓｄを出力する機能を
備える。
【００２１】送受信装置は１８０°移相器６を備えてい
る。１８０°移相器６は分配器５ｂの出力信号の位相を
180°回転、すなわち反転させる機能を備えている。
【００２２】送受信装置は各移相器３に接続された位相
制御装置７を備えている。位相制御装置７は各移相器３
の位相値を任意に設定できる機能を備えている。
【００２３】送受信装置は合成器４ｃ、４ｄに接続され
た素子電界測定装置８を備えている。素子電界測定装置
は、合成器４ｃからの和信号Ｓｓと合成器４ｄからの差
信号Ｓｄを受け、これらの和信号Ｓｓと差信号Ｓｄとに
基づいて各素子アンテナ２の各々について電界強度を測
定する機能を備えている。また、合成器４ｃ、４ｄには
受信機９ａ、９ｂが接続されている。受信機９ａ、９ｂ
は和信号Ｓｓおよび差信号Ｓｄの電力測定を行う機能を
備えている。
【００２４】送受信装置はさらに、受信アレーアンテナ
１の近傍に設置された送信アンテナ１３とこれに接続さ
れた送信機１４を備えている。この送信アンテナ１３
は、それから送信された送信電波が目標で反射して受信
アレーアンテナ１３により受信されるように構成するこ
とができる。しかしこの送信アンテナ１３は受信アレー
アンテナ１と独立した通信系を構成するものとすること
もできる。この独立した通信系とする場合、受信アレー
アンテナ１は目標からの電波を受信し、目標のモノパル
ス方探を行うように構成され、一方送信アンテナ１３は
受信アレーアンテナ１を含む通信系とは独立して通信、
妨害などを行うように構成される。例えば航空機などに
おいては、アンテナの設置スペースに制限があり、この
制限されたスペースに種々の用途のアンテナが近接して
配置され、このような場合に近接した周波数が使用され
ると、干渉が起こり易くなるが、この発明による送受信
装置はこのような場合においても、送信アンテナ１３と
受信アレーアンテナ１の干渉を無くすために有効であ
る。
【００２５】次に、上述した送受信装置の動作について
図１に基づき説明する。送受信装置が起動すると、前述
した従来技術の動作と同様に、受信アレーアンテナ１の
正面方向に主ビームが向く和ビームパタンＰｓおよび、
正面方向がナル点となる差ビームパタンＰｄを求め、正
面遠方からの電波を受信し、和パタン遠方電界及び差パ
タン遠方電界を得る。次に、近傍の送信アンテナ１３か
ら電波を送信し、送受信装置では位相制御装置７により
ビーム走査を行い、和信号Ｓｓの受信電界レベルが最大
となるように和ビームパタンＰｓを設定する。和ビーム
パタンＰｓを形成した状態で、送信アンテナ１３から電
波を受信し、和パタン近傍電界及び差パタン近傍電界を
得る。正面方向に主ビームが向く和ビームパタンＰｓ、
および、正面方向がナル点となる差ビームパタンＰｄと
もに、送信アンテナ１３の方向にナル点Ｎを形成させる
ため、各素子アンテナ２の位相は後述の数式１に示す評
価関数Ｆにより判断する。
【００２６】なお、図１（ｂ）のは和ビームパタンＰ
ｓの形成状態、は差ビームパターンＰｄの形成状態、
は和ビームパタンＰｓに、送信アンテナ１３に向いた
ナル点Ｎを形成した状態、は差ビームパターンＰｄ
に、送信アンテナ１３に向いたナル点Ｎを形成した状態
をそれぞれ模式的に示したものである。図１（ｂ）にお
いて、矢印は送信アンテナ１３からの干渉波の到来方向
を示す。
【００２７】
【数式１】 ただし、Esum(θ)、Edif(θ)、esum(θ)、edif(θ)は次
の数式２〜５の通りである。
【数式２】
【数式３】
【数式４】
【数式５】
【００２８】前記数式１〜５において、 Esum(θ0)は正面遠方からの電波を受信した時の和パタ
ン遠方電界 Edif(θ0)は正面遠方からの電波を受信した時の差パタ
ン遠方電界 esum(θm)は近傍の送信アンテナ１３からの電波を受信
した時の和パタン近傍電界 edif(θm)は近傍の送信アンテナ１３からの電波を受信
したときの差パタン近傍電界 θ0及は受信アレーアンテナ１の正面方向を示す角度 θmは送信アンテナ１３の方向を示す角度 Wn(n=0,1,2,3)は重み付け係数 G0は主ビーム方向の所望利得 Ａnは遠方パタンにおける素子アンテナ２の振幅（nは素
子アンテナの番号（1〜N）） Ｐnは遠方パタンにおける素子アンテナ２の位相角（nは
素子アンテナの番号（1〜N）） anは近傍パタンにおける素子アンテナ２の振幅（nは素
子アンテナの番号（1〜N）） pnは近傍パタンにおける素子アンテナ２の位相角（nは
素子アンテナの番号（1〜N）） φnは素子アンテナ２に与える励振位相（nは素子アンテ
ナの番号（1〜N）） である。
【００２９】数式１の第１項は、受信アレーアンテナ１
の正面方向に主ビームを向けたときの電界強度が所望の
利得に達しているか否かを評価する項、第２項は、正面
方向差ビームのナル点の具合を評価する項、第３項以降
は送信アンテナ１３の方向に対する電波干渉の具合を評
価する項である。
【００３０】素子電界測定装置８において、数式１に示
した評価関数Ｆの値が最小の値となるよう数値計算によ
って最適化することにより、各素子アンテナ２毎の励振
移相φnを導出し、位相制御装置７により移相器３を位
相調整することによって、結果的に和ビームパタンＰｓ
及び差ビームパタンＰｄに対し、送信アンテナ１３から
の干渉波の到来方向にナル点Nを形成することができ
る。素子電界測定装置８には、例えば数式１の計算用プ
ログラムを用いた計算機が使用され、和信号Ｓｓおよび
差信号Ｓｄを入力することにより、評価関数Ｆが最小の
値となるような数値計算が行われ、各素子アンテナ２に
対する励振移相φn が算出される。重み付け係数W0〜 W
3は実数を与え、数式１の各項がそれぞれ最小値となる
ように計算が行なわれ、結果として評価関数Ｆが最小値
となる計算が行なわれる。評価関数Ｆの最小値を求める
ために、数式２〜５におけるＡn、an、φnをパラメータ
とし、例えば最小二乗法などに方法で、評価関数Ｆが最
小となるＡn、an、φnを求める。
【００３１】なお、この実施例では、評価値Ｆを最小と
するようにしているが、評価値Ｆがある基準値を満足す
るような励振位相を算出するようにしてもいい。
【００３２】上述のように、本実施形態の送受信装置に
よれば、和ビームパタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄと
もに送信アンテナ１３の方向にナル点Ｎを形成できる。
これによって、送信アンテナ１３からの電波干渉を軽減
した上で、上記の和ビームパタンＰｓ形成時に入力する
和信号Ｓｓおよび上記の差ビームパタンＰｄ形成時に入
力する差信号Ｓｄを得ることができる。和信号Ｓｓと差
信号Ｓｄの振幅比を検出すれば、目標を正確に方探でき
る。
【００３３】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２を図２について説明する。実施の形態１の送受信装
置では、和ビームパタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄに
ナル点Ｎを形成していた。本実施形態２の送受信装置
は、前記和ビームパタンＰｓのナル点Ｎを最適にするた
め、干渉波抑圧装置１０を使用し、和ビームパタンＰｓ
及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを最適にする点に特
徴を有する。
【００３４】図２（ａ）は本実施形態による送受信装置
のブロック図である。図２に示すように、送受信装置は
干渉波抑圧装置１０を備えている。この干渉波抑圧装置
１０は、位相制御装置７を介して各移相器３を制御し、
和信号Ｓｓ及び差信号Ｓｄの電力を最小とする位相値を
求める機能を備える。
【００３５】次に、上述した送受信装置の動作について
図２に基づき説明する。本実施形態の送受信装置によれ
ば、実施の形態１に記載した動作を実施し、和ビームパ
タンＰｓ及び差ビームパタンＰｄにナル点Ｎを形成した
後、送信アンテナ１３から電波を受信する。この時、和
ビームパタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎに
より送信アンテナ１３からの電波干渉が軽減されるが、
干渉波抑圧装置１０で和信号Ｓｓの電力及び差信号Ｓｄ
の電力を測定し、移相制御装置７を介して、移相器３の
うち１個だけ位相値をプラス又はマイナスの向きに変化
させる。すると、和ビームパタンＰｓ及び差ビームパタ
ンＰｄが変化するため、干渉波抑圧装置１０で測定した
受信電力は変動する。和信号Ｓｓ及び差信号Ｓｄの電力
が共に最小となる時、干渉波抑圧装置１０は前記受信電
力値及び位相値を記憶する。その後、前記位相値を変化
させた１個の移相器３を元の設定値に戻す。この動作を
各移相器３についてすべて実施する。その後、受信電力
が最小となったときの１個の移相器３に、受信電力が最
小となったときの移相設定値を移相制御装置７を介して
設定する。これにより主ビームに大きな影響を与えるこ
となく和ビームパタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナ
ル点Ｎの深度の劣化を防止できる。
【００３６】なお、図２（ｂ）において、は和ビーム
パタンＰｓに、送信アンテナ１３に向いたナル点Ｎを形
成した状態、は差ビームパターンＰｄに、送信アンテ
ナ１３に向いたナル点Ｎを形成した状態、は和ビーム
パタンＰｓのナル点Ｎの深度をさらに深くした状態、
は差ビームパターンＰｄのナル点Ｎの深度をさらに深く
した状態をそれぞれ模式的に示す。図２（ｂ）におい
て、矢印は送信アンテナ１３からの干渉波の到来方向を
示す。
【００３７】実施の形態３．次に、この発明による送受
信装置の実施の形態３を図３について説明する。図３
（ａ）は実施の形態３のブロック図、図３（ｂ）は実施
の形態３について、和ビームパターンＰｓ、差ビームパ
タンＰｄを模式的に示す。実施の形態２の送受信装置で
は、ナル点深度の劣化を防止するため、１度、１個の移
相器の移相設定を調整した。本実施形態３の送受信装置
は、ナル点深度が収束するまで移相器の移相設定を１個
ずつ調整し続ける点に特徴を有する。
【００３８】次に、上述した送受信装置の動作について
図３に基づき説明する。本実施形態の送受信装置によれ
ば、実施の形態２に記載した動作を実施し、１回目の移
相器の位相設定を調整する。その後、記憶装置に和信号
Ｓｓ及び差信号Ｓｄの電力の値を記憶する。続いて、実
施の形態２に記載の動作を繰返し実施し、その度に受信
電力が最小となる和信号Ｓｓ及び差信号Ｓｄの電力を記
憶装置に記憶し、記憶された最小となる和信号Ｓｓ及び
差信号Ｓｄの受信電力が変化しなくなって収束したと
き、ナル点深度が収束したとして繰返しを終了する。こ
れにより、ナル点深度の劣化を防止するだけでなく、最
適なナル点深度を求めることができる。
【００３９】なお、図３（ｂ）のは和ビームパタンＰ
ｓに、送信アンテナ１３に向いたナル点Ｎを形成した状
態、は差ビームパターンＰｄに、送信アンテナ１３に
向いたナル点Ｎを形成した状態、は和ビームパタンＰ
ｓのナル点Ｎの深度を収束させるまで深くした状態、
は差ビームパターンＰｄのナル点Ｎの深度を収束させる
まで深くした状態をそれぞれ示す。図３（ｂ）におい
て、矢印は送信アンテナ１３からの干渉波の到来方向を
示す。
【００４０】実施の形態４．次に、この発明による送受
信装置の実施の形態４を図４について説明する。図４
（ａ）は実施の形態４のブロック図、図３（ｂ）は実施
の形態４について、和ビームパターンＰｓ、差ビームパ
タンＰｄを模式的に示す。実施の形態３では、ナル点深
度が収束するまで移相器の位相設定を１個ずつ調整し続
けていた。本実施形態の送受信装置は、位相設定を１個
ずつ調整し続けるうち、ナル点深度があるレベル以下と
なれば調整を終了する点に特徴を有する。
【００４１】図４に示すように、実施の形態４による送
受信装置は判定装置１２を備えている。判定装置１２
は、任意設定した判定値と和信号Ｓｓ及び差信号Ｓｄの
電力測定値を比較し、この電力測定値が判定値より下回
れば移相器の調整を終了させる機能を有する。
【００４２】次に、上述した送受信装置の動作について
図４に基づき説明する。本実施形態の送受信装置によれ
ば、実施の形態２に記載される動作を繰返し実施し、繰
返しのたびに判定装置１２において、和信号Ｓｓ及び差
信号Ｓｄの電力測定値を、ある設定された判定値と比較
し、電力測定値が判定値を下回ったならば終了する。こ
れによって、長い時間をかけることなく、所望のナル点
深度となるよう移相器の調整を実施できるという効果が
ある。
【００４３】なお、図４（ｂ）のは和ビームパタンＰ
ｓに、送信アンテナ１３に向いたナル点Ｎを形成した状
態、は差ビームパターンＰｄに、送信アンテナ１３に
向いたナル点Ｎを形成した状態、は和ビームパタンＰ
ｓのナル点Ｎの深度を、あるレベル以下まで深くした状
態、は差ビームパターンＰｄのナル点Ｎの深度を、あ
るレベル以下まで深くした状態をそれぞれ示す。図４
（ｂ）において、矢印は送信アンテナ１３からの干渉波
の到来方向を示す。
【００４４】実施の形態５．次に、この発明による送受
信装置の実施の形態５を図５について説明する。図５
（ａ）は実施の形態５のブロック図であり、図５（ｂ）
は実施の形態５について、和ビームパターンＰｓ、差ビ
ームパタンＰｄを模式的に示す。実施の形態１では送信
アンテナ１３のアンテナパタンは常に同じであった。本
実施形態の送受信装置は、送信アレーアンテナ１５のビ
ーム走査によりアンテナパタンが変化した後、和ビーム
パタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再度求
めることを特徴とする。
【００４５】次に、上述した送受信装置の動作について
図５に基づき説明する。本実施形態の送受信装置によれ
ば、送信アレーアンテナ１５のアンテナパタンを変えた
後、電波を送信する。この際、送信アレーアンテナ１５
のアンテナパタンの変化、すなわち位相角が変わるた
め、和ビームパタンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナル
点Ｎの深度が悪化し、受信アレーアンテナ１は再び送信
アレーアンテナ１５から強い電波干渉を受ける。そこ
で、再度、実施の形態１に記載した動作を実施しナル点
Ｎを形成しなおす。これにより、送信アレーアンテナの
アンテナパタンを変化した後も、電波干渉を軽減するこ
とができる。
【００４６】なお、図５（ｂ）のは送信アレーアンテ
ナ１５のアンテナパタンを変えて電波を送信する状態、
は和ビームパタンＰｓに送信アレーアンテナ１５に向
いたナル点Ｎを再形成した状態、は差ビームパタンＰ
ｄに送信アレーアンテナ１５に向いたナル点Ｎを再形成
した状態をそれぞれ示す。図５（ｂ）において、矢印は
送信アンテナ１３からの干渉波の到来方向を示す。
【００４７】実施の形態６．次に、この発明による送受
信装置の実施の形態６を図６について説明する。図６
（ａ）は実施の形態６のブロック図であり、図６（ｂ）
は実施の形態６について、和ビームパタンＰｓ、差ビー
ムパタンＰｄを模式的に示す。本実施の送受信装置は、
実施の形態５に記載した動作を実施し、和ビームパタン
Ｐｓ及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再形成した
後、実施の形態２に記載した動作を実施し、和ビームパ
タンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎの深度の劣
化を防止する点に特徴を有する。
【００４８】本実施形態の送受信装置によれば、実施の
形態５に記載した動作を実施し、和ビームパタンＰｓ及
び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再度求めた後、実施
の形態２に記載した動作を実施し、干渉波抑圧装置１０
の受信電力値が最小となるように、移相器３を微調整す
る。これにより、送信アレーアンテナ１５のアンテナパ
タンを変化した後も、和ビームパタン及び差ビームパタ
ンのナル点深度の劣化を防止できる。
【００４９】なお、図６（ｂ）のは送信アレーアンテ
ナ１５のアンテナパタンを変えて電波を送信する状態、
は和ビームパタンＰｓに送信アレーアンテナ１５に向
いたナル点Ｎを再形成した状態、は差ビームパタンＰ
ｄに送信アレーアンテナ１５に向いたナル点Ｎを再形成
した状態をそれぞれ示す。図６（ｂ）において、矢印は
送信アンテナ１３からの干渉波の到来方向を示す。
【００５０】実施の形態７．次に、この発明による送受
信装置の実施の形態７を図７について説明する。図７
（ａ）は実施の形態７のブロック図であり、図７（ｂ）
は実施の形態７について、和ビームパターンＰｓ、差ビ
ームパタンＰｄを模式的に示す。本実施の送受信装置
は、実施の形態５に記載した動作を実施し、和ビームパ
タンＰｓ及び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再度求め
た後、実施の形態３に記載した動作を実施し、ナル点Ｎ
の深度が収束するまで移相器の位相設定を１個ずつ調整
し続ける点に特徴を有する。
【００５１】本実施形態の送受信装置によれば、実施の
形態５に記載した動作を実施し、和ビームパタンＰｓ及
び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再度求めた後、実施
の形態３に記載した動作を実施しナル点Ｎの深度が収束
するまで移相器３を調整する。これにより、送信アレー
アンテナのアンテナパタンを変化した後も、ナル点Nの
深度の劣化を防止するだけでなく最適なナル点深度をも
とめることができる。
【００５２】なお、図７（ｂ）のは送信アレーアンテ
ナ１５のアンテナパタンを変えて電波を送信する状態、
は和ビームパタンＰｓに送信アレーアンテナ１５に向
いたナル点Ｎを再形成した状態、は差ビームパタンＰ
ｄに送信アレーアンテナ１５に向いたナル点Ｎを再形成
した状態、は和ビームパタンＰｓのナル点Ｎの深度を
収束させるまで深くした状態、は差ビームパタンＰｄ
のナル点Ｎの深度を収束させるまで深くした状態をそれ
ぞれ示す。図７（ｂ）において、矢印は送信アンテナ１
３からの干渉波の到来方向を示す。
【００５３】実施の形態８．次に、この発明の実施の形
態８を図８について説明する。図８（ａ）は実施の形態
８のブロック図であり、図６（ｂ）は実施の形態７につ
いて、和ビームパタンＰｓ、差ビームパタンＰｄを模式
的に示す。本実施の送受信装置は、実施の形態５に記載
した動作を実施し、和ビームパタンＰｓ及び差ビームパ
タンＰｄのナル点Ｎを再度求めた後、実施の形態４に記
載した動作を実施し、ナル点Ｎの深度があるレベル以下
となれば終了する点に特徴を有する。
【００５４】本実施形態の送受信装置によれば、実施の
形態５に記載した動作を実施し、和ビームパタンＰｓ及
び差ビームパタンＰｄのナル点Ｎを再度求めた後、実施
の形態４に記載した動作を実施しナル点Ｎの深度がある
レベル以下となれば位相設定の調整を終了する。これに
より、送信アレーアンテナのアンテナパタンを変化した
後も、長い時間をかけることなく、所望のナル点深度と
なるよう位相器を調整することができる。
【００５５】なお、図８（ｂ）のは送信アレーアンテ
ナ１５のアンテナパタンを変えて電波を送信する状態、
は和ビームパタンＰｓに送信アレーアンテナ１５に向
いたナル点Ｎを再形成した状態、は差ビームパタンＰ
ｄに送信アレーアンテナ１５に向いたナル点Ｎを再形成
した状態、は和ビームパタンＰｓのナル点Ｎの深度を
あるレベル以下まで深くした状態、は差ビームパタン
Ｐｄのナル点Ｎの深度をあるレベル以下まで深くした状
態をそれぞれ示す。図８（ｂ）において、矢印は送信ア
ンテナ１３からの干渉波の到来方向を示す。
【００５６】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
の発明によれば、和ビームパタン及び差ビームパタンと
もに送信アンテナの方向にナル点を形成できる。このた
め、本発明によれば、送信アンテナからの電波干渉を軽
減した上で、上記の和ビームパタン形成時に入力する和
信号および上記の差ビームパタン形成時に入力する差信
号を得ることができる。
【００５７】請求項２の発明によれば、干渉波抑圧装置
を設けたので、和信号及び差信号の受信電力が最小とな
るよう効果の高い１個の移相器３の設定値を変化させ、
和ビームパタン及び差ビームパタンのナル点深度の劣化
を防止できる。
【００５８】請求項３の発明によれば、記憶装置を設け
たので、ナル点深度が収束するまで効果の高い１個の移
相器３の設定値を変化させ、ナル点深度の変化を防止す
るだけでなく、最適な零点を求めることができる。
【００５９】請求項４の発明によれば、レベル判定装置
を設けたので、移相器の位相設定を１個ずつ調整し続
け、ナル点深度があるレベル以下となるまで位相調整を
行い、長い時間をかけずに所望のナル点深度となるよう
移相器の調整を実施できる。
【００６０】請求項５の発明によれば、送信アレーアン
テナのアンテナパタンを変えた後に、和ビームパタン及
び差ビームパタンともにナル点を形成しなおすことがで
きる。このため、本発明によれば、送信アレーアンテナ
のアンテナパタンを変化した後も、電波干渉を軽減でき
る。
【００６１】請求項６の発明によれば、送信アレーアン
テナのアンテナパタンを変えた後に、和ビームパタン及
び差ビームパタンともにナル点を再形成した後、干渉波
抑圧装置の受信電力が最小となるよう、移相器３を調整
でき、送信アレーアンテナのアンテナパタンを変化した
後も、和ビームパタン及び差ビームパタンのナル点深度
の劣化を防止できる。
【００６２】請求項７の発明によれば、送信アレーアン
テナのアンテナパタンを変えた後に、和ビームパタン及
び差ビームパタンともにナル点を再形成した後、ナル点
深度が収束するまで移相器の移相設定を１個ずつ微調整
し続けることができ、送信アレーアンテナのアンテナパ
タンを変化した後も、ナル点深度の劣化を防止できるだ
けでなく、最適な零点を求めることができる。
【００６３】請求項８の発明によれば、送信アレーアン
テナのアンテナパタンを変えた後に、和ビームパタン及
び差ビームパタンのナル点を再形成した後、移相器の位
相設定を１個ずつ調整し続け、ナル点深度があるレベル
以下となるまで調整を行い、送信アレーアンテナのアン
テナパタンが変化した後も、長い時間をかけずに所望の
ナル点深度となるよう移相器の調整ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態１のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図２】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態２のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図３】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態３のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図４】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態４のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図５】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態５のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図６】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態６のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図７】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態７のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図８】 図（ａ）は本発明による送受信装置の実施の
形態８のブロック図、（ｂ）はその和ビームパタンと差
ビームパタンを示す模式図である。
【図９】 図（ａ）は従来の送受信装置のブロック図、
（ｂ）はその和ビームパタンと差ビームパタンを示す模
式図である。
【符号の説明】
１ 受信アレーアンテナ ２ 素子アンテナ ３ 移相器 ４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ 合成器 ５ａ、５ｂ 分配器 ６ １８０°移相
器 ７ 位相制御装置 ８ 素子電界測定
装置 ９ａ、９ｂ 受信機 １０ 干渉波抑圧
装置 １１ 記憶装置 １２ 判定装置 １３ 送信アンテナ １４送信機 １５ 送信アレーアンテナ Ｐｓ 和ビームパ
タン Ｐｄ 差ビームパタン Ｓｓ 和信号 Ｓｄ 差信号 Ｎ 零点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米澤 ルミ子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA11 AB00 CA06 DB03 EA04 FA06 FA13 FA32 GA01 GA06 GA08 HA04 HA11 JA10 5J070 AD03 AD07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信アンテナに近接する受信アレーアン
    テナに、和ビームパタン及び差ビームパタンを形成した
    後、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタンに対し
    て、前記送信アンテナの方向にナル点を形成し、前記送
    信アンテナからの電波干渉を軽減する送受信装置であっ
    て、前記和ビームパタンによる和信号と前記差ビームパ
    タンによる差信号を受信する受信機と、前記和信号と差
    信号を受けこれらの和信号と差信号に基づいて前記受信
    アレーアンテナの各素子アンテナの受信電界を測定する
    素子電界測定装置と、前記素子電界測定装置により前記
    受信アレーアンテナの位相を制御する位相制御装置とを
    備えることを特徴とする送受信装置。
  2. 【請求項２】 送信アンテナに近接する受信アレーアン
    テナに和ビームパタン及び差ビームパタンを形成し、前
    記和ビームパタン及び前記差ビームパタンに対して、前
    記送信アンテナの方向にナル点を形成した後、前記受信
    アレーアンテナの最も影響する移相器を制御して、前記
    和ビームパタン及び前記差ビームパタンのナル点深度を
    最適にする送受信装置であって、前記和ビームパタンに
    よる和信号と前記差ビームパタンによる差信号を受信す
    る受信機と、前記和信号と差信号を受けこれらの和信号
    と差信号に基づいて前記受信アレーアンテナの各素子ア
    ンテナの受信電界を測定する素子電界測定装置と、前記
    素子電界測定装置により前記受信アレーアンテナの位相
    を制御する位相制御装置と、前記ナル点を形成するため
    の位相を求める干渉波抑圧装置とを備えることを特徴と
    する送受信装置。
  3. 【請求項３】 前記和ビームパタン及び前記差ビームパ
    タンに対して、前記送信アンテナの方向にナル点を形成
    した後、前記和ビームパタン及び前記差ビームパタンの
    ナル点深度が収束するまで前記受信アレーアンテナの複
    数の移相器の位相を１個ずつ調整する送受信装置であっ
    て、前記和信号の電力及び前記差信号の電力を記憶する
    記憶装置を備えることを特徴とする請求項２記載の送受
    信装置。
  4. 【請求項４】 前記和ビームパタン及び前記差ビームパ
    タンに対して、前記送信アンテナの方向にナル点を形成
    した後、前記受信アレーアンテナの複数の移相器の位相
    を１個ずつ調整し、ナル点の深度があるレベル以下とな
    るまで位相調整を行う送受信装置であって、前記ナル点
    の深度のレベル判定をする判定装置を備えることを特徴
    とする請求項２または３記載の送受信装置。
  5. 【請求項５】 前記送信アンテナが送信アレーアンテナ
    であり、前記送信アレーアンテナのアンテナパタンを変
    えた後、前記受信アレーアンテナの前記和ビームパタン
    及び前記差ビームパタンにナル点を再形成することを特
    徴とする請求項１記載の送受信装置。
  6. 【請求項６】 前記送信アンテナが送信アレーアンテナ
    であり、前記送信アレーアンテナのアンテナパタンを変
    え、前記受信アレーアンテナの前記和ビームパタン及び
    前記差ビームパタンにナル点を再形成した後、このナル
    点の深度を最適にすることを特徴とする請求項２または
    ５記載の送受信装置。
  7. 【請求項７】 前記送信アンテナが送信アレーアンテナ
    であり、前記送信アレーアンテナのアンテナパタンを変
    え、前記受信アレーアンテナの前記和ビームパタン及び
    前記差ビームパタンにナル点を再形成した後、このナル
    点の深度が収束するまで前記受信アレーアンテナの移相
    器の位相調整を行うことを特徴とする請求項３または６
    記載の送受信装置。
  8. 【請求項８】 前記送信アンテナが送信アレーアンテナ
    であり、前記送信アレーアンテナのアンテナパタンを変
    え、前記受信アレーアンテナの前記和ビームパタン及び
    前記差ビームパタンにナル点を再形成した後、このナル
    点の深度があるレベル以下になるまで前記移相器の位相
    調整を行うことを特徴とする請求項４から６の何れか１
    項記載の送受信装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109799486A (zh) * 2019-01-09 2019-05-24 西安科技大学 一种自适应和差波束形成方法

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