JP2005033805A - 円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ - Google Patents

円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ Download PDF

Info

Publication number
JP2005033805A
JP2005033805A JP2004202574A JP2004202574A JP2005033805A JP 2005033805 A JP2005033805 A JP 2005033805A JP 2004202574 A JP2004202574 A JP 2004202574A JP 2004202574 A JP2004202574 A JP 2004202574A JP 2005033805 A JP2005033805 A JP 2005033805A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array
superdirective
amplitude
circular
phase
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
JP2004202574A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald E Barrick
イー． バリック ドナルド
Peter M Lilleboe
エム． リレボー ピーター
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.)
Codar Ocean Sensors Ltd
Original Assignee
Codar Ocean Sensors Ltd
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 Codar Ocean Sensors Ltd filed Critical Codar Ocean Sensors Ltd
Publication of JP2005033805A publication Critical patent/JP2005033805A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0218—Very long range radars, e.g. surface wave radar, over-the-horizon or ionospheric propagation systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays

Abstract

【課題】従来技術またはそれと同様なアレイの信号・雑音比を有する小形アンテナ・アレイの要件は完全には満たされていない。
【解決手段】円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ用のシステムおよび方法について開示する。本方法は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最小アレイ効率を算出する段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインを算出する段階と、最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいてスーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みまたは位相重みを求める段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求める段階とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、概してレーダの分野に関する。特に、本発明は、レーダ受信アンテナ・アレイに関する。具体的には、本発明の好ましい態様は、レーダ受信アンテナ・アレイの最適化された設計に関する。
MF（中間周波数）/HF（高周波数）/VHF（超高周波数）レーダおよび無線は、通信範囲を地球規模に拡張する衛星が出現したにもかかわらず依然として必要とされている。HF信号は、UHF信号および高周波数信号の地平限界を超えた距離までカバーするという利点を有する。2つのモードがこのことに対処している。電離層からのHF信号の反射は、上空波モードと呼ばれ、無線信号が世界を半周するのを可能にする。表面波モードでは、大気または電離層がない場合でも、垂直方向に偏向された信号を視地平を越えて拡散させる。表面波伝搬の場合、陸よりも海の方が、導電率が高いため優れている。
MF/HF/VHFシステムの欠点は、高い利得および／または効率を得るためにアンテナ・サイズを大きくする必要があることである。高い利得は、多くの波長のアパーチャサイズを要求することによって従来のアンテナ設計によって得られる。たとえば、HF表面波レーダによって水平線を越えた位置で船舶を検出する際、受信アンテナが海面上の方位点から捕捉されたエコー・エネルギーを最大化することができ、それによってその方位に沿って集束された幅の狭いビームによって高い指向性利得を実現する場合に最高の結果が得られる。たとえば、5MHzでは、波長は60mである。20dBの指向性利得を実現するために、線形モノポール・アレイは、30mの間隔を置いて配置され、1kmにわたり、約40（ただし、高度ビーム幅は450）の方位ビーム幅を実現する少なくとも32個の素子を有する。素子振幅テーパリングを用いて、不要なサイドローブを減らす場合、同じ指向性利得を実現するにはこれよりもずっと多くの素子またはより長いアパーチャが必要になる。
数学的な解決策によって、ビーム形成後に着信信号をほぼ打ち消す整相を使用することによって、互いに密に配置されたアレイ素子で非常に幅の狭いビーム・パターンを形成できることが分かっている。この概念はスーパーディレクティブ・ゲインと呼ばれ、単にスーパーゲインと呼ばれることも多い。スーパーディレクティブ・ゲインは一種の指向性利得である。パターン・ビーム幅が小さくサイドローブ・レベルが低い場合、その指向性利得は大きくなる。しかし、このようなアレイの効率は低い。すなわち、素子整相を施した後の加算出力信号は、各素子への信号よりもずっと小さい。したがって、指向性利得は高いが、電力利得は低い。これが、スーパーディレクティブ・アレイが実用上受け入れられない主要な原因である。
上方の電離層が場合によっては、鏡のように信号をレーダに反射するためにHF表面波レーダにおいてニア-キャンセレーション（near-cancellation）が望ましい場合、別の問題が起こる。これは、層の高さに応じて100kmから350kmの範囲で起こる。このような非常に強いエコーは、層の高さと同じ範囲で表面ターゲットを測定する能力を無効にする。多くの受信アンテナ・システムは、理論的にはオーバヘッド・ヌル（overhead null）を有する垂直ダイポール・アンテナまたはモノポール・アンテナを使用しているが、実際にはこれは、強いオーバヘッド・エコー（overhead echo）をすっかり無くすのに十分ではない。従来のフェーズド・アレイ・アンテナの他の望ましくない特徴は、ビームを様々な方位に向けるときにパターン特性が変化し劣化することである。たとえば、線形フェーズド・アレイでは、最適な玄側方向から450よりも大きい角度にわたってずらすと、メイン・ビームの幅が許容できないほど広くなり、サイドローブ・レベルが高くなる。
参照として全体的に本明細書に組み入れられる特許文献１に示されているように、単一アンテナ素子を、効率を犠牲にして、より小形化すると共にそのコストを削減することができる。常に外部雑音が内部雑音よりも優勢になるように小形化を導く設計基準が開発され発表されている。これによって、常に最適な信号・雑音比（signal-to-noise：SNR）が確保される。しかし、このような技術は単一アンテナ素子にしか適用されておらず、この理論はアンテナ・アレイについては実現されていない。
米国特許第5,361,072号明細書
したがって、従来技術またはそれと同様なアレイの信号・雑音比を有する小形アンテナ・アレイの要件は完全には満たされていない。これらの要件に同時に対処する解決策が必要である。
以下の態様が必要である。もちろん、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
本発明の一局面によれば、本方法には、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最小アレイ効率を算出する段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインを算出する段階と、最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいてスーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みまたは位相重みを求める段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求める段階とが含まれる。
本発明の他の局面によれば、円形アレイの受信信号の合成パターンにおけるオーバヘッド・ヌルを算出する方法は、信号V1、V2、およびV3を受信する段階と、以下の数式に従って合成パターンを算出する段階とを含む。
Figure 2005033805
 式中、SA、SBおよびSCは合成パターンである。
本発明の他の局面によれば、アンテナ・システムの装置は、複数のアナログ信号を受信するように検出された波長よりも短い半径の円形構成として配置された複数のダイポール素子と、複数のアナログ信号を複数のデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換器と、算出された振幅重みおよび位相重みを記憶するメモリ記憶装置と、振幅補正値および位相補正値を算出するコンピュータと、算出された重みならびに振幅補正値および位相補正値を複数のデジタル信号に適用するプロセッサと、複数のデジタル信号から少なくとも1つの出力信号を生成する出力装置とを含む。
本発明のこれらおよびその他の態様は、以下の説明および添付の図面に関連して検討するとより良く理解されると思われる。しかし、以下の説明は、本発明の様々な態様およびその多数の特定の詳細を示しているが、一例として与えられたものであり、制限するものとして与えられたものではないことを理解すべきである。
本明細書に添付の、本明細書の一部を形成する図面は、本発明のある局面を示すように含まれている。本発明は、これらの図面のうちの1つまたは複数を、本明細書に与えられている説明と組み合わせて参照することにより、よりよく理解することができる。
本発明に係る方法においては、（１）以下の段階を含む、奇数個の素子を有するスーパーディレクティブ円形受信アレイを製造する方法であることを特徴とする：
スーパーディレクティブ円形受信アレイの最小アレイ効率を算出する段階；
スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインを算出する段階；
最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいてスーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みまたは位相重みを求める段階；ならびに
スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求める段階。
また、本発明に係る方法においては、（２）スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子同士の間の角度間隔が等しい、上記(1)記載の方法であることを特徴とする。
また、本発明に係る方法においては、（３）アレイ効率が下記式に従って求められる、上記(1)記載の方法であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、gn(υ,ψ)は、方向υ,ψにおける複素遠視野放射であり、[wn]は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子の振幅/位相重み付けであり、数式の分子は、0<υ<,,および0<ψ<2,,,からの空間範囲で生じる雑音パワーを表し、分母は、円形アレイの各素子の雑音パワーの和である。
また、本発明に係る方法においては、（４）スーパーディレクティブ・ゲインが下記式に従って求められる、上記(1)記載の方法であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、P(υ,ψ)は、遠視野パワーであり、G(υ0,ψ0)は、所望の方向υ0,ψ0において最大化すべき指向性利得として定義され、角度は、標準球座標系で表される。
また、本発明に係る方法においては、（５）P(υ,ψ)が下記式に従って求められる、上記(4)記載の方法であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、wnは、円形アレイのn番目の素子の振幅/位相重み付けであり、gn(υ,ψ)は、円形アレイの局所原点に対してn番目の素子の幾何学的位置によって決定されるn番目の素子によって生成される方向υ,ψにおける複素遠視野放射である。
また、本発明に係る方法においては、（６）アレイ素子の振幅重みまたは位相重みが下記式に従って求められる、上記(1)記載の方法であることを特徴とする：
[Nm,n][wn] = G0[Dm,n][wn]
式中、
Nm,nは、Nm,n(υ0,ψ0) = [gm(υ0,ψ0)]T[gn(υ0,ψ0)]に従って求められ、
G0はスーパーディレクティブ・ゲインであり、
[wn]は振幅重みまたは位相重みであり、
Dm,nは、
Figure 2005033805
 に従って求められる。
また、本発明に係る方法においては、（７）以下の段階を含む、円形アレイの受信信号の合成パターンにおけるオーバヘッド・ヌルを求める方法であることを特徴とする：
信号V1、V2、およびV3を受信する段階；ならびに
下記式に従って合成パターンを算出する段階
Figure 2005033805
 式中、SA、SBおよびSCは合成パターンである。
また、本発明に係る方法においては、（８）受信信号用の較正調整補正定数を算出する段階をさらに含む、上記(7)記載の方法であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（９）アンテナ・システムの装置であって、
複数のアナログ信号を受信するように検出された波長よりも短い半径の円形構成として配置された、奇数個のダイポールである複数のダイポール素子、
複数のアナログ信号を複数のデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換器、
最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいて振幅補正値および位相補正値を算出するように構成された第1のプロセッサ、ならびに
算出された位相重みおよび振幅重みならびに振幅補正値および位相補正値を複数のデジタル信号に適用する第2のプロセッサ
を含む装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１０）算出された振幅重みおよび位相重みを記憶するメモリをさらに含む、上記(9)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１１）複数の短いダイポールが3つのダイポールである、上記(9)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１２）複数のダイポール素子の各々に結合された高インピーダンス前置増幅器をさらに含む、上記(11)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１３）第1のプロセッサが振幅重みおよび位相重みを算出する、上記(9)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１４）振幅重みおよび位相重みが下記式に従って求められる、上記(13)記載の装置であることを特徴とする：
[Nm,n][wn] = G0[Dm,n][wn]
式中、
Nm,nは、Nm,n(υ0,ψ0) = [gm(υ0,ψ0)]T[gn(υ0,ψ0)]に従って求められ、
G0はスーパーディレクティブ・ゲインであり、
[wn]は振幅重みまたは位相重みであり、
Dm,nは、
Figure 2005033805
 に従って求められる。
また、本発明に係る装置においては、（１５）第1のプロセッサが、アンテナ・システムの受信信号の合成パターンにおけるオーバヘッド・ヌルも算出する、上記(9)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（１６）オーバヘッド・ヌルが下記式に従って求められる、上記(15)記載の装置であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、SA、SBおよびSCは合成パターンである。
また、本発明に係る装置においては、（１７）最小効率が下記式に従って求められる、上記(9)記載の装置であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、gn(υ,ψ)は、方向υ,ψにおける複素遠視野放射であり、[wn]は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子の振幅/位相重み付けであり、数式の分子は、0<υ<,,および0<ψ<2,,,からの空間範囲で生じる雑音パワーを表し、分母は、円形アレイの各素子の雑音パワーの和である。
また、本発明に係る装置においては、（１８）アンテナ・システムのスーパーディレクティブ・ゲインが下記式に従って求められる、上記(9)記載の装置であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、P(υ,ψ)は、遠視野パワーであり、G(υ0,ψ0)は、所望の方向υ0,ψ0において最大化すべき指向性利得として定義され、角度は、標準球座標系で表される。
また、本発明に係る装置においては、（１９）P(υ,ψ)が下記式に従って求められる、上記(18)記載の装置であることを特徴とする：
Figure 2005033805
 式中、wnは、円形アレイのn番目の素子の振幅/位相重み付けであり、gn(υ,ψ)は、円形アレイの局所原点に対してn番目の素子の幾何学的位置によって決定されるn番目の素子によって生成される方向υ,ψにおける複素遠視野放射である。
また、本発明に係る装置においては、（２０）第1および第2のプロセッサが同じプロセッサである、上記(9)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（２１）第1および第2のプロセッサならびにメモリがコンピューティング装置の一部である、上記(10)記載の装置であることを特徴とする。
また、本発明に係る装置においては、（２２）以下の手段を含む、アンテナ・システムの装置であることを特徴とする：
複数の信号を受信する手段；
振幅および位相の補正値ならびに振幅および位相の重みを算出する手段；ならびに
振幅および位相の補正値ならびに振幅および位相の重みを複数の信号に適用する手段。
本発明により、円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ用のシステムおよび方法が開示された。本方法は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最小アレイ効率を算出する段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインを算出する段階と、最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいてスーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みまたは位相重みを求める段階と、スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求める段階とを含む。
添付の図面に示され、以下の説明において詳しく説明される非制限的な態様を参照して、本発明ならびにその様々な特徴および有利な詳細について詳しく説明する。当業者には、基本的な本発明の概念の精神および／または範囲内で、様々な置換、修正、追加、および／または構成変更が明らかであると思われる。
本開示の技術は、任意の指向性利得を実現するアンテナ素子の小形の円形アレイを提供することを含んでもよい。
本開示の技術は、アンテナアレイを最大限に小形化し、同じ信号・雑音比を維持することも含むことができる。
本明細書で開示するような整相方式は、他の場所からの所望の信号に対する感度の劣化を最小限に抑えるか、または完全に防止しつつ、追加的なオーバヘッド・ヌル化を行う。この意味では、この整相方式は、上述のスーパーディレクティブ・クラスのアレイに対する改良とみなすことができる。
マイクロ波周波数のように内部雑音が優勢であると、アンテナ効率が低く、雑音指数が不十分であるため、受信システムの信号・雑音比は低くなる。しかし、UHFよりも低い周波数では、最大の受信アンテナ効率は必要とされない。これは、大気および宇宙からの外部雑音が内部雑音よりも優勢になるからである。アンテナおよび受信器フロント・エンドの効率が低いことは、所望の信号が小さいが、外部雑音も少ないことを意味する。内部雑音が優勢になる点まで効率が低下すると、信号・雑音比が悪影響を与え始める。
本明細書に示すアレイ形状および方法は、現在の習慣のこの制限を完全に解消する。任意の奇数個の同一の全指向性素子（たとえば、ダイポール）の等角度構成によって、ビーム幅・サイドローブ構造が、ビームを3600方位空間全体にわたって動かしたい任意の角度に対してまったく変化しないパターンを生成してもよい。このパターン不変性は、円上のN個の素子が偶数である場合には生じず、その場合、N倍角対称性のみを得ることができる。
本発明は、無線受信システムとHF/VHFレーダの両方に適用することができる。後者の例として、海流、ウェーブフィールド（wavefield）を図表化し、視地平を越えるすべての船舶を検出する沿岸HF表面波レーダが増えている。従来のHF受信アンテナ技術の制限（たとえば、大形のフェーズド・アレイ）はそのサイズである。このため、初期資本費用、運転経費が非比例的に増加し、汚染されておらず、生態が影響を受けやすく、かつ／または多数の生物が群生している沿岸位置へのこのような邪魔な構造の設置は強く反対されている。これが、本特許に示されている発明に至った実用面の動機である。
図1は、本発明の態様による円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイを設計する段階を示すフローチャートである。受信アレイを設計する場合、スーパーディレクティブ円形受信アレイの所望の最小許容アレイ効率が算出される（101）。次いで、スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインが算出される（102）。最小効率101および最大スーパーディレクティブ・ゲイン102が算出された後、スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みおよび位相重みが求められる（103）。振幅/位相重みは、最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づく重みであってよい。振幅/位相重み103が求められた後、スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求めることができる（104）。これらの段階について以下のセクションで詳しく論じる。
本発明の利点は、従来の線形アレイと同じ指向性利得を有し、かつ同じ信号・雑音比を実現する小形の代替アレイ・システムを開示することによって、従来のHF/VHF受信アンテナ・アレイのサイズを小さくしコストを削減することに焦点が当てられることを含む。さらに、円上に対称的に配置された任意の奇数のアンテナ・アレイ素子が、3600にわたる操作角度に対して不変のパターンを生成することが明らかになろう。
本発明によって解消される主要な問題は、レーダおよび無線システムの普及に対する重大な障害となっている従来のMF/HF/VHF受信アンテナ・アレイのサイズおよびコストである。
高い指向性利得を有する、大形フェーズド・アレイと同じ幅の狭いビームを形成することのできる小形アンテナを有することは極めて有用である。または、やはり大形線形アレイではなく、小形円形アレイによって、望ましくない方向ではヌルを指すが、関心対象の角度セクタに対して選択されたパターンを有すると有用である。本発明は、さらに効率を高めても信号・雑音比やレーダ感度が向上しないように信号の受信時に最適な効率を実現する技術を提供する。
スーパーディレクティブ最適化手順
一態様では、第1の段階は、円形に配置された選択された奇数のアンテナ素子の最適な重みを求める段階である。「重み」は、所望のビーム・パターンを生成するように、加算の前に各素子の信号に設定すべき振幅および位相を意味する。たとえば、従来の線形HFフェーズド・アレイでは、位相はビーム方向を決定し、振幅はサイドローブ・レベルを制御する。Harringtonは、この目的に適した一般的な手順を概略的に説明している。（Harrington, R. F. (1968)「モーメント法による現場計算（Field Computation by Moment Methods）」、MacMillan Co.: New York, Chapter 10を参照されたい）この文献では、円上の互いに等しい角度刻みに配置された素子に対して他の手順が利用され適用されている。以下に、各アレイ素子の完全なアンテナ・パターンについて一例を与える。
最大化すべき一般的な数量はアンテナ指向性利得である。これは下記式のように定義される。
Figure 2005033805
 式中、G(υ0, ψ0）は、所望の方向υ0,ψ0で最大化すべき指向性利得（無次元）として定義され、この場合、角度は標準球座標系で表される。数量P（υ,ψ)は、任意の単位の遠視野パワーである。
通常、アレイの遠視野パワーは下記式によって与えられる。
Figure 2005033805
 式中、wnは、n番目の素子に対する振幅／位相重み付けであり、gn(υ,ψ)は、アレイの局所原点に対するn番目の素子の幾何学的位置によって決定される、n番目の素子によって生成される方向υ,ψの複素遠視野放射である。上記の行列[wn]および[gn(υ,ψ)]は、行ベクトルとみなされ、上付き文字「T」は複素共役転置を示す。
最適化問題として、指向性利得は、任意の重み
Figure 2005033805
を含む任意の遠視野指向性利得関数
Figure 2005033805
を有する固有分析問題の解とみなすことができる。次に、対応する任意の遠視野パワー関数は下記式のように示される。
Figure 2005033805
上記の内側ベクトルの積は正方N x Nエルミート形行列である。重み
Figure 2005033805
は、任意の指向性利得関数が最大化されるように選択すべきである。この任意の利得関数は下記式によって表すことができる。
Figure 2005033805
 式中、
Figure 2005033805
 かつ
Figure 2005033805
 であり、NM,NおよびDM,Nは共にエルミート形行列である。数式4は、最適化される前の数式2を表す別の方法である。上記の形式にした後、
Figure 2005033805
を任意の各重み
Figure 2005033805
に対して微分し、結果として得られる数式を零に設定する。導関数によって表される勾配は、関数最大値において零であり、したがって、これによって結果として得られる重みが最適化され、最大指向性利得が得られる。行列形式で解くべき数式の系は下記式のようになる。
Figure 2005033805
 式中、wnはこの場合、（
Figure 2005033805
が任意の重みを指す前の数式ではなく）上記の数式の解に基づく「最適な」重みを表す。さらに、G0は、アンテナ・アレイ出力上に重みwnを設定した後の方向υ0,ψ0における所望の最適な指向性利得である。重みは、ビームを三次元空間における任意の所望の方向に向けるように適用される。
上記の行列式系は、最大利得G0である非零固有値を有する従来の固有値問題である。最適な重み（すなわち、振幅および位相）は、非零固有値G0に対応する固有ベクトルとみなされる。このような固有値問題の解は、本明細書の例に用いられている市販のMATLAB(商標)（（The MathWorks, Inc.; Natick, MA）またはMathematica(商標)（Wolfram Research, Inc.; Champaign, IL）のような任意の標準的な数学サブルーチン・ライブラリで得られる。
これを、理想化された短い垂直ダイポール素子を有する円形アレイに関係付けるために、遠視野複素放射関数を、円上のn番目の素子についての方向υ,ψにおけるgn(υ,ψ)と仮定する。アレイは、x軸上のn=0から始まり、Nまで進む。この場合、Nは、素子の総数が奇数、すなわちN+1になるような偶数の整数である。原点を円の中心とすると、これは下記式によって与えられる。
Figure 2005033805
 式中、υ=0は、ダイポール垂直軸上の上向きの方向であり、ψ=0はx軸に沿った方向に対応する。各素子は、半径dの円の周りに逆時計回りにラジアン単位の間隔を置いて配置され、無線波数は
Figure 2005033805
によって与えられる。この式でλは波長である。
個々のn番目の素子のパターンが、上記の数式で表される理想的な形式ではない場合、このパターンをυ,ψ（または実際には、水平面の周りのψのみ）の関数として測定することができ、これを上記の式に代入することができる。これは、各素子間の相互作用に対処するように、すべての素子が円上の所定の場所に配置された状態で行われる。このことは、各素子が密に配置されているときに特に重要である。なぜなら、その場合は相互作用が、顕著になり、測定プロセスにおいて対処されるからである。
上記の方法で算出されたスーパーディレクティブ・パターンの有利な特徴は、素子の中心からの間隔（円半径）が四分の一波長よりも短くなっても周波数の影響を受けないことである。言い換えれば、パターンは変化しない。これは、各素子がほぼ常に二分の一波長の間隔を置いて配置される従来の線形フェーズド・アレイには当てはまらなず、その場合、パターン利得およびビーム幅は直接、周波数に応じて変化する。
本発明の態様では、アンテナを小形化した（または一定のサイズについて周波数を低くした）結果は、指向性利得やアンテナ・パターンには表れず、次セクションで取り上げるアレイ効率に影響を与える。
最後に、円上の奇数個の素子パターンおよび指向性が操作方向に対して実質的に不変であることに留意されたい。言い換えれば、上記の手順を用いて、所与の方向に向けるのに必要な重みを求めて適用する際、パターンは、アレイ角度対称度の倍数だけでなく、あらゆる角度で実質的に同じである。
所与のアレイ効率を実現するアレイの設計
アレイ円の半径を小さくすることによって各素子を互いに近づけると、アレイの効率が低下し、一方、パターンおよび指向性利得は変わらない。効率の低下は、以下のように理解される。最適な重みを得るための上記の数式の解は、重み付け後のアレイ信号和がすべての方向から着信する信号をほぼ打ち消す傾向があることを示している。アレイ素子上の信号間の差は、アレイ・サイズが小さくなるにつれて零に近づく傾向がある。というのは、着信正弦無線波形の、各アレイ素子がサンプリングする部分がより小さくなるからである。合成されたアレイ・パターンのローブにおいて着信する信号の和は、他の方向からの信号の和よりも強いにもかかわらず、重み付けおよび加算の前に個々の素子に着信する信号よりもずっと弱い。
一方、無線/レーダ受信器におけるUHFよりも低い雑音は、系の外側で生じる。このような雑音は、大気（地球の周りの雷雨）および宇宙における原因によって生じる。たとえば、10MHzでは、この外部雑音は通常、マイクロ波周波数で優勢である内部受信器雑音よりも55dB（電力ではほぼ6オーダー）高い。この「外部雑音」は、実際にはすべての方向から着信する、相関を有さないランダム信号である。したがって、アレイ・サイズが小さくなり、所望のターゲット信号の和が弱くなると、外部雑音も同じ割合で弱くなる。したがって、信号・雑音比は変わらない。SNRが低下するのは、内部（フロントエンド受信器）雑音が優勢になるほど外部雑音が低下したときだけである。本発明の設計上の目的は、外部雑音が優勢になるように最小効率を選択し、一方、最大限の小形化、したがって最低のコストを実現する方法を提供する。
このプロセスは、以下の例によって例示することができる。10MHzにおいて、外部雑音が通常、内部雑音よりも55dB高く、かつダイポール素子がそれぞれ、雑音指数10dBを有する高インピーダンス前置増幅器に接続されていると仮定する。最後に、外部雑音と内部雑音との間に10dBの「クッション」が維持され、すなわち、アレイ非効率およびフロントエンド雑音指数が生じた後、外部雑音が依然として内部雑音よりも10dBだけ優勢であると仮定する。この場合、10MHzのアレイは、これらの例示的な数値に基づいて-35dBの効率を有するように設計しなければならない。
アレイ効率に用いられる設計式を以下に示す。
Figure 2005033805
分子の意味は以下のとおりである。この分子は、雑音信号がスーパーディレクティブN素子アレイを通過し、選択された重みと加算された後に均等に分散された（すなわち、等方性）0<υ<,,および0<ψ<2,,,からの全空間範囲で生じる雑音パワーを表す。したがって、この分子は、アレイ・パターンのメイン・ローブに入る雑音と、すべてのサイドローブに入る雑音を含む。
分母は、全空間範囲から個々の各アンテナ・アレイ素子への雑音パワーであり、パワーはN個のアンテナ素子にわたって加算される。この分母は分子よりも大きい。なぜなら、重みと加算すると、着信雑音信号の大部分が打ち消されるからである。この分母は、キャンセレーションの前に個々の素子上で受信されるパワーである。一般に、他の知識がない場合、外部雑音は等方性であると仮定しなければならない。既知の異なる雑音分布を使用したい場合、両方の積分の下で、改正された効率を与えるように含めることができる。
検討した10MHzの例では、効率は、数式-35dB = 10 x Log10(0.000316)に従って、-35dB以上であり、すなわち、Eff=0.000316であるべきである。したがって、この算出された効率を用いて、この効率が実現されるようにある数の素子、間隔、および重みを有するアレイを設計することができる。
10MHzにおける円形アレイ
奇数の素子を有するスーパーディレクティブ円形受信アレイの依存性および特性を示すために、10MHzにおける様々なアンテナ・アレイの特性の例を与える。この例では、-35dBのアレイ効率が実現されると仮定する。上記の数式を用いて、この指定された効率を満たすいくつかの円形アレイの物理的寸法およびパターン特性を調べる。以下の表1はこれらの特性を強調するものである。
Figure 2005033805
表1では、1番上の行は、円において対称的に配置された奇数個の素子を示している。次の行は、指定された-35dB効率を実現するメートル単位のアレイの半径を示している。スーパーディレクティブ・ゲインは、次の行に示されており、この場合、アレイはその利得がその自由空間利得よりも3dBだけ高くなるように完全な接地面上に位置している。次の行は、ビーム上の3dBポイントにおける方位ビーム幅を示している。最後の行は、第1の方位ヌル位置を最大サイドローブ方位およびサイドローブ・レベルと共に示している。
スーパーディレクティブ・アレイの実用的な態様
図2を参照すると、この例では図示の円形アレイが検討されている。7素子円形アレイの特性は、表1の中央の列に表されているとおりである。円形アレイは、接地面の上方の柱上に取り付けられるように示されており、本発明の一態様では、取り付けられたアレイ高さは、測定中の信号の四分の一波長よりもわずかに大きくてよい。7つの素子は、円の周りに3600÷7=51.430おきに位置しており、素子#1はx軸上に位置し、この場合は図の左側に回転させられる。重みは、x軸に沿って向けられたビームを形成するように前述の数式によって算出されており、結果として得られるパターンは、アンテナの図の上方に示されている。パターンは、遠視野強度の絶対振幅を表している。
本発明の態様は、給電点の近くに各ダイポール素子ごとの高インピーダンス前置増幅器を有してよい。これらの素子からの7つの信号は、柱に沿って送られ、デジタル化の後、処理ブロック20においてプロセッサによって、事前に算出された重みが適用される。プロセッサは、計算または数学的機能を実行する任意の装置である。事前に算出された重みはブロック10のメモリに記憶されている。重みは、所望のビーム操作方向に基づくものであり、これらの方向に割り出されている。さらに、重みは、円形アレイgn(υ,ψ)の設置後に測定された実際のアレイ素子アンテナ・パターンを含んでよい。
最後に、ブロック30のコンピュータは、各素子信号を釣り合わせるのに必要なあらゆる振幅補正値および位相補正値をリアルタイムに算出し、これらの補正値は、時間、温度、老朽化などによって起こるハードウェア・チャネル・パラメータ・ドリフトに対処するものである。このような補正値は、海面自体からの散乱など、背景から生じるレーダ・エコーから得られる。これらの補正値はすべて、ブロック20で信号にデジタル的に適用される。ブロック20から、7つの信号は、ブロック40で加算され、スーパーディレクティブ狭ビームが方向υ0, ψ0を指すときの出力を構成する信号Oを表す。
オーバヘッド信号のヌル化
ここで、既存の交差ループ/モノポール受信アンテナ・ベース沿岸レーダと一緒に使用される手順を示す。SeaSonde(登録商標)（CODAR Ocean Sensors; Loa Altos, CA）と呼ばれるシステムでは、沿岸の海流が、この3素子受信アンテナの信号に適用されるMUSIC方位測定原則（参照として本明細書に組み入れられる米国特許第5,990,834号）を用いて図表化される。この場合、2つの交差ループは、着信垂直偏向信号に対する余弦パターン応答を有し、そのローブは互いに直角である。同じ位置に位置するループを通過するモノポールは、全方向応答を有する。すべての3つの素子は同じ位相中心を共用するが、幾何学的および電気的に直交する。この構成は、デカメートル長波からのブラッグ散乱に基づく海面流の図表化に非常に有効であることが分かっている。
交差ループ/モノポール構成は、目標距離が90kmを超えるときに深刻な障害を有する。HFでは、上方の電離E層、すなわち、高度90kmから200kmの間の電離層は、レーダ・レンジ・セル全体をマスクする強いエコーを鏡面反射することが多い。ループは、天頂方向にヌルを有さないのでこのようなエコーの影響を特に受ける。モノポールでさえ、（アンテナに電力を供給するケーブルのような）近くの障害物および不完全さのために完全な垂直ヌルを生成するわけではない。したがって、（i）本来の交差ループ/モノポール・ユニットと同様に、手の届かない柱上に取り付けることのできる小形3素子アンテナを開発し、（ii）3つの素子からの信号のある組合せによって天頂においてオーバヘッド・ヌルを実現することができ、（iii）本来の交差ループ・システムの余弦パターンおよび全方向パターンと同一の、水平面における垂直偏向信号に対する3つの応答が得られることが望ましい。
これが、3つの互いに密に配置された垂直ダイポールが円形に配置される同じスーパーディレクティブ-ニアキャンセリング方式を用いてどのように行われるかの一例をここに示す。三角形に類似した、柱上のこの構成は図3に示されている。
図3では、3つの個々のダイポール素子からの信号V1、V2、およびV3がブロック20に入る。測定されたパターンおよび／または較正として働くパターン補正値は、ブロック10のメモリに記憶され、読み出され、ブロック20に入る。最後に、デジタル・コンピュータ30においてレーダ・データから算出されるあらゆるリアルタイム振幅・位相調整重み係数もブロック20で適用される。このような調整後の出力電圧は次いで、加算装置に入り、そこから3つの所望の交差ループ/モノポール類似信号SA、SB、およびSCが右側に出力される。
交差ループ/モノポール・パターンを合成することによって、他の可能な天頂キャンセリング方式の問題も解消される。たとえば、互いに隣接する素子間の信号の差、Va = V2 - V1; Vb = V2 - V1; Vc = V1 - V3を得た。これらの新しい電圧パターンは、オーバヘッド信号および1200方位間隔の（小さなアレイ半径の場合の）3つの余弦類似パターンのアレイキャンセレーションを行う。残念なことに、これらのパターンには、異なる方向からの2つの信号を分解できるようにするうえでMUSIC DFアルゴリズムに必要とされるロバストネスがない。この場合の合成ループ信号間の分散行列は「ランク1」を有し、すなわち、1つの方位のみを測定することができる。一方、交差ループ/モノポール・パターンは、単一角度ターゲットの場合でも２重角度ターゲットの場合でも対処できることを意味する「ランク2」の分散行列を生成する。
中心から3つの素子までの半径が小さい（四分の一波長未満）場合に、アレイ・オーバヘッド・ヌルと交差ループ/モノポール・パターンを与える数式を以下に示す。信号SA、SB、およびSCはそれぞれ、２つの交差ループ（AおよびB）とモノポール（C）の合成パターンである。これらの信号が生成するパターンは、図3ではアンテナの上方に示されている。明白であるが、オーバヘッド方向の信号は深く抑圧される。繰り返すが、これは2つの効果、すなわち、垂直ダイポール・オーバヘッドの自然なヌルおよびキャンセレーションによって生成される追加のアレイ・ヌルによるものである。
Figure 2005033805
上記で使用される数式およびそれらによって生成される所望のパターンは、個々のダイポールの理想的な全方向パターンの仮定に依存する場合がある。実際には、この仮定は近似的に満たすことができる。柱、給電線、および互いに隣接するアンテナ自体がダイポール・パターンを歪ませ、ダイポール・パターンが全方向でなくなる場合がある。このことは、設置後にアレイ素子パターンを測定し、その代わりに、本明細書で概略的に説明する合成手順で設置後測定を用いることによって対処することができる。その場合、上記の数式は、ドリフトまたは不完全さに対処することによって所望のオーバヘッド・ヌルを生成するように数式の右辺の電圧に乗法重みまたは較正調整補正定数を付加する必要がある。理想的なダイポール・パターンではなく測定されたアンテナ利得パターンgn(υ,ψ)を用いて重みが算出される。局所環境によって歪まされた実際の交差ループ/モノポール・パターンと一緒に現在用いられている手順と同様に、結果として得られる実際の歪んだ水平パターンをMUSIC DFアルゴリズムにおいて用いて方位が得られる。
ヌル生成重みおよび結果として得られる水平パターンをレーダ動作中に定期的に再計算することが望ましい場合がある。これによって、アンテナ、ケーブル、およびハードウェア・チャネルにおけるドリフトまたは劣化が対処される。さらに、鏡面反射領域を天頂から数度移動させる可能性のある変化する電離層条件を追跡することもでき、最も強いオーバヘッド信号の方向においてヌルに従うことができる。
このように合成され図3に示されているパターンは、アレイ半径が約1/4波長であるかぎり、周波数および/またはアレイ半径に対して不変である。最小アレイ半径および望ましい小形化に対する制限も上述と同じ基準に従う。アレイ効率は、外部雑音が内部雑音よりも優勢になるように十分に高い効率に維持しなければならない。たとえば、表1は、10MHz・3要素円形アレイの半径が12cm程度の小さい半径であってよく、しかもその周波数で外部雑音を得るのに十分な-35dB効率を有することができることを示している。実際には、強い相互結合の望ましくない効果を避けるためにいくらか大きな間隔（たとえば、50cm）が推奨される。
参考文献
以下の参考文献は、それぞれがその全体において参照として本明細書に組み入れられる。
Barrick, D. E.およびM. E. Evans (1979)「CODAR:リアルタイム海流マッピング用沿岸HFレーダ（CODAR: A coastal HF radar for real-time current mapping）」、米国特許第4,172,255号；
Barrick, D. E.、B. J. Lipa、P. M. Lilleboa、およびJ. Isaacson (1994)「レンジ/ドップラー/角度測定のためのゲート付きFMCW DFレーダおよび信号処理（Gated FMCW DF radar and signal processing for range/Doppler/angle determination）」、米国特許第5,361,072号；
Barrick, D. E.、B. J. Lipa (1999)「MUSIC方位測定を含むレーダ角度測定（Radar Angle Determination with MUSIC Direction Finding ）」、米国特許第5,990,834号；
Harrington, R. F. (1968)「モーメント法による現場計算（Field Computation by Moment Methods）」、MacMillan Co.: New York, Chapter 10。
本発明の態様による円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイを設計する各段階を示すフローチャートである。 この開示の態様による、上方にパターンが実現されている7素子スーパーディレクティブ円形ダイポール受信アンテナ・アレイの一例を示す図である。この図は、このパターンを作成して所望の方向に向けることのできる例示的な信号処理ブロック図の態様も示している。 円形3素子ダイポール受信アレイが、ダイポール・ヌルだけでなく、オーバヘッド・キャンセレーションを生成して不要な電磁層エコーを無くし、同時に海面監視用の一定の交差ループ／モノポール・ビーム・パターンを形成する技術を示す図である。アンテナの上方に3つのパターンが示されている。信号を組み合わせてパターンを形成するための数式が3つの場合の各々に与えられている。これらのパターンを実現できる例示的な信号処理ブロック図が示されている。

Claims (22)

  1. 以下の段階を含む、奇数個の素子を有するスーパーディレクティブ円形受信アレイを製造する方法：
    スーパーディレクティブ円形受信アレイの最小アレイ効率を算出する段階；
    スーパーディレクティブ円形受信アレイの最大スーパーディレクティブ・ゲインを算出する段階；
    最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいてスーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の振幅重みまたは位相重みを求める段階；ならびに
    スーパーディレクティブ円形受信アレイ内のアレイ素子の数およびスーパーディレクティブ円形受信アレイの半径を求める段階。
  2. スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子同士の間の角度間隔が等しい、請求項1記載の方法。
  3. アレイ効率が下記式に従って求められる、請求項1記載の方法：
    Figure 2005033805
     式中、gn(υ,ψ)は、方向υ,ψにおける複素遠視野放射であり、[wn]は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子の振幅/位相重み付けであり、数式の分子は、0<υ<,,および0<ψ<2,,,からの空間範囲で生じる雑音パワーを表し、分母は、円形アレイの各素子の雑音パワーの和である。
  4. スーパーディレクティブ・ゲインが下記式に従って求められる、請求項1記載の方法：
    Figure 2005033805
     式中、P(υ,ψ)は、遠視野パワーであり、G(υ0,ψ0)は、所望の方向υ0,ψ0において最大化すべき指向性利得として定義され、角度は、標準球座標系で表される。
  5. P(υ,ψ)が下記式に従って求められる、請求項4記載の方法：
    Figure 2005033805
     式中、wnは、円形アレイのn番目の素子の振幅/位相重み付けであり、gn(υ,ψ)は、円形アレイの局所原点に対してn番目の素子の幾何学的位置によって決定されるn番目の素子によって生成される方向υ,ψにおける複素遠視野放射である。
  6. アレイ素子の振幅重みまたは位相重みが下記式に従って求められる、請求項1記載の方法：
    [Nm,n][wn] = G0[Dm,n][wn]
    式中、
    Nm,nは、Nm,n(υ0,ψ0) = [gm(υ0,ψ0)]T[gn(υ0,ψ0)]に従って求められ、
    G0はスーパーディレクティブ・ゲインであり、
    [wn]は振幅重みまたは位相重みであり、
    Dm,nは、
    Figure 2005033805
     に従って求められる。
  7. 以下の段階を含む、円形アレイの受信信号の合成パターンにおけるオーバヘッド・ヌルを求める方法：
    信号V1、V2、およびV3を受信する段階；ならびに
    下記式に従って合成パターンを算出する段階
    Figure 2005033805
     式中、SA、SBおよびSCは合成パターンである。
  8. 受信信号用の較正調整補正定数を算出する段階をさらに含む、請求項7記載の方法。
  9. アンテナ・システムの装置であって、
    複数のアナログ信号を受信するように検出された波長よりも短い半径の円形構成として配置された、奇数個のダイポールである複数のダイポール素子、
    複数のアナログ信号を複数のデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換器、
    最小アレイ効率および最大スーパーディレクティブ・ゲインに基づいて振幅補正値および位相補正値を算出するように構成された第1のプロセッサ、ならびに
    算出された位相重みおよび振幅重みならびに振幅補正値および位相補正値を複数のデジタル信号に適用する第2のプロセッサ
    を含む装置。
  10. 算出された振幅重みおよび位相重みを記憶するメモリをさらに含む、請求項9記載の装置。
  11. 複数の短いダイポールが3つのダイポールである、請求項9記載の装置。
  12. 複数のダイポール素子の各々に結合された高インピーダンス前置増幅器をさらに含む、請求項11記載の装置。
  13. 第1のプロセッサが振幅重みおよび位相重みを算出する、請求項9記載の装置。
  14. 振幅重みおよび位相重みが下記式に従って求められる、請求項13記載の装置：
    [Nm,n][wn] = G0[Dm,n][wn]
    式中、
    Nm,nは、Nm,n(υ0,ψ0) = [gm(υ0,ψ0)]T[gn(υ0,ψ0)]に従って求められ、
    G0はスーパーディレクティブ・ゲインであり、
    [wn]は振幅重みまたは位相重みであり、
    Dm,nは、
    Figure 2005033805
     に従って求められる。
  15. 第1のプロセッサが、アンテナ・システムの受信信号の合成パターンにおけるオーバヘッド・ヌルも算出する、請求項9記載の装置。
  16. オーバヘッド・ヌルが下記式に従って求められる、請求項15記載の装置：
    Figure 2005033805
     式中、SA、SBおよびSCは合成パターンである。
  17. 最小効率が下記式に従って求められる、請求項9記載の装置：
    Figure 2005033805
     式中、gn(υ,ψ)は、方向υ,ψにおける複素遠視野放射であり、[wn]は、スーパーディレクティブ円形受信アレイの素子の振幅/位相重み付けであり、数式の分子は、0<υ<,,および0<ψ<2,,,からの空間範囲で生じる雑音パワーを表し、分母は、円形アレイの各素子の雑音パワーの和である。
  18. アンテナ・システムのスーパーディレクティブ・ゲインが下記式に従って求められる、請求項9記載の装置：
    Figure 2005033805
     式中、P(υ,ψ)は、遠視野パワーであり、G(υ0,ψ0)は、所望の方向υ0,ψ0において最大化すべき指向性利得として定義され、角度は、標準球座標系で表される。
  19. P(υ,ψ)が下記式に従って求められる、請求項18記載の装置：
    Figure 2005033805
     式中、wnは、円形アレイのn番目の素子の振幅/位相重み付けであり、gn(υ,ψ)は、円形アレイの局所原点に対してn番目の素子の幾何学的位置によって決定されるn番目の素子によって生成される方向υ,ψにおける複素遠視野放射である。
  20. 第1および第2のプロセッサが同じプロセッサである、請求項9記載の装置。
  21. 第1および第2のプロセッサならびにメモリがコンピューティング装置の一部である、請求項10記載の装置。
  22. 以下の手段を含む、アンテナ・システムの装置：
    複数の信号を受信する手段；
    振幅および位相の補正値ならびに振幅および位相の重みを算出する手段；ならびに
    振幅および位相の補正値ならびに振幅および位相の重みを複数の信号に適用する手段。
JP2004202574A 2003-07-10 2004-07-09 円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ Pending JP2005033805A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/617,277 US6844849B1 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Circular superdirective receive antenna arrays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005033805A true JP2005033805A (ja) 2005-02-03

Family

ID=32869798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004202574A Pending JP2005033805A (ja) 2003-07-10 2004-07-09 円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6844849B1 (ja)
JP (1) JP2005033805A (ja)
DE (1) DE102004033375B4 (ja)
GB (1) GB2403853B (ja)

Families Citing this family (196)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737879B2 (en) * 2006-06-09 2010-06-15 Lockheed Martin Corporation Split aperture array for increased short range target coverage
GB0614093D0 (en) * 2006-07-14 2006-08-23 Bae Systems Plc Deployable antenna system
US7953327B2 (en) * 2007-09-25 2011-05-31 Eaton Corporation Commissioning tool, commissioning system and method of commissioning a number of wireless nodes
DE102007058241B4 (de) 2007-12-04 2022-07-07 Robert Bosch Gmbh Auswerteverfahren, insbesondere für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, zur Objektdetektion mittels eines Radarsensors
US7688251B2 (en) * 2008-02-05 2010-03-30 CODAR Ocean Sensors, Ltd Systems and methods for monitoring river flow parameters using a VHF/UHF radar station
US8686896B2 (en) 2011-02-11 2014-04-01 Src, Inc. Bench-top measurement method, apparatus and system for phased array radar apparatus calibration
US8704705B2 (en) 2011-03-16 2014-04-22 Src, Inc. Radar apparatus calibration via individual radar components
US9182485B1 (en) * 2011-05-24 2015-11-10 Garmin International, Inc. Transmit/receive module for electronically steered weather radar
US10186913B2 (en) 2012-07-06 2019-01-22 Energous Corporation System and methods for pocket-forming based on constructive and destructive interferences to power one or more wireless power receivers using a wireless power transmitter including a plurality of antennas
US9843213B2 (en) 2013-08-06 2017-12-12 Energous Corporation Social power sharing for mobile devices based on pocket-forming
US10199849B1 (en) 2014-08-21 2019-02-05 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US9853692B1 (en) 2014-05-23 2017-12-26 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission
US9831718B2 (en) 2013-07-25 2017-11-28 Energous Corporation TV with integrated wireless power transmitter
US9867062B1 (en) 2014-07-21 2018-01-09 Energous Corporation System and methods for using a remote server to authorize a receiving device that has requested wireless power and to determine whether another receiving device should request wireless power in a wireless power transmission system
US9847679B2 (en) 2014-05-07 2017-12-19 Energous Corporation System and method for controlling communication between wireless power transmitter managers
US9948135B2 (en) 2015-09-22 2018-04-17 Energous Corporation Systems and methods for identifying sensitive objects in a wireless charging transmission field
US9438045B1 (en) 2013-05-10 2016-09-06 Energous Corporation Methods and systems for maximum power point transfer in receivers
US9882430B1 (en) 2014-05-07 2018-01-30 Energous Corporation Cluster management of transmitters in a wireless power transmission system
US10199835B2 (en) 2015-12-29 2019-02-05 Energous Corporation Radar motion detection using stepped frequency in wireless power transmission system
US9941747B2 (en) 2014-07-14 2018-04-10 Energous Corporation System and method for manually selecting and deselecting devices to charge in a wireless power network
US10124754B1 (en) 2013-07-19 2018-11-13 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic sensors in a vehicle
US9887739B2 (en) 2012-07-06 2018-02-06 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission by comparing voltage levels associated with power waves transmitted by antennas of a plurality of antennas of a transmitter to determine appropriate phase adjustments for the power waves
US10103582B2 (en) * 2012-07-06 2018-10-16 Energous Corporation Transmitters for wireless power transmission
US9912199B2 (en) 2012-07-06 2018-03-06 Energous Corporation Receivers for wireless power transmission
US9891669B2 (en) 2014-08-21 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods for a configuration web service to provide configuration of a wireless power transmitter within a wireless power transmission system
US9899873B2 (en) 2014-05-23 2018-02-20 Energous Corporation System and method for generating a power receiver identifier in a wireless power network
US9900057B2 (en) 2012-07-06 2018-02-20 Energous Corporation Systems and methods for assigning groups of antenas of a wireless power transmitter to different wireless power receivers, and determining effective phases to use for wirelessly transmitting power using the assigned groups of antennas
US10218227B2 (en) 2014-05-07 2019-02-26 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US10312715B2 (en) 2015-09-16 2019-06-04 Energous Corporation Systems and methods for wireless power charging
US10063106B2 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for a self-system analysis in a wireless power transmission network
US10008889B2 (en) 2014-08-21 2018-06-26 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US10256657B2 (en) 2015-12-24 2019-04-09 Energous Corporation Antenna having coaxial structure for near field wireless power charging
US9941754B2 (en) 2012-07-06 2018-04-10 Energous Corporation Wireless power transmission with selective range
US10381880B2 (en) 2014-07-21 2019-08-13 Energous Corporation Integrated antenna structure arrays for wireless power transmission
US20150326070A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Energous Corporation Methods and Systems for Maximum Power Point Transfer in Receivers
US10224758B2 (en) 2013-05-10 2019-03-05 Energous Corporation Wireless powering of electronic devices with selective delivery range
US9871398B1 (en) 2013-07-01 2018-01-16 Energous Corporation Hybrid charging method for wireless power transmission based on pocket-forming
US9973021B2 (en) 2012-07-06 2018-05-15 Energous Corporation Receivers for wireless power transmission
US9450449B1 (en) 2012-07-06 2016-09-20 Energous Corporation Antenna arrangement for pocket-forming
US9876380B1 (en) 2013-09-13 2018-01-23 Energous Corporation Secured wireless power distribution system
US10063064B1 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for generating a power receiver identifier in a wireless power network
US9966765B1 (en) 2013-06-25 2018-05-08 Energous Corporation Multi-mode transmitter
US10263432B1 (en) 2013-06-25 2019-04-16 Energous Corporation Multi-mode transmitter with an antenna array for delivering wireless power and providing Wi-Fi access
US9825674B1 (en) 2014-05-23 2017-11-21 Energous Corporation Enhanced transmitter that selects configurations of antenna elements for performing wireless power transmission and receiving functions
US10075008B1 (en) 2014-07-14 2018-09-11 Energous Corporation Systems and methods for manually adjusting when receiving electronic devices are scheduled to receive wirelessly delivered power from a wireless power transmitter in a wireless power network
US10211680B2 (en) 2013-07-19 2019-02-19 Energous Corporation Method for 3 dimensional pocket-forming
US20140008993A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 DvineWave Inc. Methodology for pocket-forming
US10992187B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US10038337B1 (en) 2013-09-16 2018-07-31 Energous Corporation Wireless power supply for rescue devices
US9941707B1 (en) 2013-07-19 2018-04-10 Energous Corporation Home base station for multiple room coverage with multiple transmitters
US10439448B2 (en) 2014-08-21 2019-10-08 Energous Corporation Systems and methods for automatically testing the communication between wireless power transmitter and wireless power receiver
US9923386B1 (en) 2012-07-06 2018-03-20 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission by modifying a number of antenna elements used to transmit power waves to a receiver
US10193396B1 (en) 2014-05-07 2019-01-29 Energous Corporation Cluster management of transmitters in a wireless power transmission system
US9838083B2 (en) 2014-07-21 2017-12-05 Energous Corporation Systems and methods for communication with remote management systems
US9793758B2 (en) 2014-05-23 2017-10-17 Energous Corporation Enhanced transmitter using frequency control for wireless power transmission
US10050462B1 (en) 2013-08-06 2018-08-14 Energous Corporation Social power sharing for mobile devices based on pocket-forming
US9859757B1 (en) 2013-07-25 2018-01-02 Energous Corporation Antenna tile arrangements in electronic device enclosures
US10148097B1 (en) 2013-11-08 2018-12-04 Energous Corporation Systems and methods for using a predetermined number of communication channels of a wireless power transmitter to communicate with different wireless power receivers
US10211674B1 (en) 2013-06-12 2019-02-19 Energous Corporation Wireless charging using selected reflectors
US9806564B2 (en) 2014-05-07 2017-10-31 Energous Corporation Integrated rectifier and boost converter for wireless power transmission
US9143000B2 (en) 2012-07-06 2015-09-22 Energous Corporation Portable wireless charging pad
US9853458B1 (en) 2014-05-07 2017-12-26 Energous Corporation Systems and methods for device and power receiver pairing
US10224982B1 (en) 2013-07-11 2019-03-05 Energous Corporation Wireless power transmitters for transmitting wireless power and tracking whether wireless power receivers are within authorized locations
US9812890B1 (en) 2013-07-11 2017-11-07 Energous Corporation Portable wireless charging pad
US11502551B2 (en) 2012-07-06 2022-11-15 Energous Corporation Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations
US10128699B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods of providing wireless power using receiver device sensor inputs
US9876379B1 (en) 2013-07-11 2018-01-23 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic devices in a vehicle
US10230266B1 (en) 2014-02-06 2019-03-12 Energous Corporation Wireless power receivers that communicate status data indicating wireless power transmission effectiveness with a transmitter using a built-in communications component of a mobile device, and methods of use thereof
US9876394B1 (en) 2014-05-07 2018-01-23 Energous Corporation Boost-charger-boost system for enhanced power delivery
US10243414B1 (en) 2014-05-07 2019-03-26 Energous Corporation Wearable device with wireless power and payload receiver
US10128693B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation System and method for providing health safety in a wireless power transmission system
US10270261B2 (en) 2015-09-16 2019-04-23 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10206185B2 (en) 2013-05-10 2019-02-12 Energous Corporation System and methods for wireless power transmission to an electronic device in accordance with user-defined restrictions
US9859756B2 (en) 2012-07-06 2018-01-02 Energous Corporation Transmittersand methods for adjusting wireless power transmission based on information from receivers
US9893555B1 (en) 2013-10-10 2018-02-13 Energous Corporation Wireless charging of tools using a toolbox transmitter
US10205239B1 (en) 2014-05-07 2019-02-12 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US9824815B2 (en) 2013-05-10 2017-11-21 Energous Corporation Wireless charging and powering of healthcare gadgets and sensors
US9906065B2 (en) 2012-07-06 2018-02-27 Energous Corporation Systems and methods of transmitting power transmission waves based on signals received at first and second subsets of a transmitter's antenna array
US9124125B2 (en) 2013-05-10 2015-09-01 Energous Corporation Wireless power transmission with selective range
US9899861B1 (en) 2013-10-10 2018-02-20 Energous Corporation Wireless charging methods and systems for game controllers, based on pocket-forming
US9893768B2 (en) 2012-07-06 2018-02-13 Energous Corporation Methodology for multiple pocket-forming
US10063105B2 (en) 2013-07-11 2018-08-28 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US9991741B1 (en) 2014-07-14 2018-06-05 Energous Corporation System for tracking and reporting status and usage information in a wireless power management system
US10291055B1 (en) 2014-12-29 2019-05-14 Energous Corporation Systems and methods for controlling far-field wireless power transmission based on battery power levels of a receiving device
US10223717B1 (en) 2014-05-23 2019-03-05 Energous Corporation Systems and methods for payment-based authorization of wireless power transmission service
US9954374B1 (en) 2014-05-23 2018-04-24 Energous Corporation System and method for self-system analysis for detecting a fault in a wireless power transmission Network
US9893554B2 (en) 2014-07-14 2018-02-13 Energous Corporation System and method for providing health safety in a wireless power transmission system
US10992185B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers
US9368020B1 (en) 2013-05-10 2016-06-14 Energous Corporation Off-premises alert system and method for wireless power receivers in a wireless power network
US9843201B1 (en) 2012-07-06 2017-12-12 Energous Corporation Wireless power transmitter that selects antenna sets for transmitting wireless power to a receiver based on location of the receiver, and methods of use thereof
US9887584B1 (en) 2014-08-21 2018-02-06 Energous Corporation Systems and methods for a configuration web service to provide configuration of a wireless power transmitter within a wireless power transmission system
US9859797B1 (en) 2014-05-07 2018-01-02 Energous Corporation Synchronous rectifier design for wireless power receiver
US9882427B2 (en) 2013-05-10 2018-01-30 Energous Corporation Wireless power delivery using a base station to control operations of a plurality of wireless power transmitters
US9252628B2 (en) 2013-05-10 2016-02-02 Energous Corporation Laptop computer as a transmitter for wireless charging
US10141768B2 (en) 2013-06-03 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for maximizing wireless power transfer efficiency by instructing a user to change a receiver device's position
US9876648B2 (en) 2014-08-21 2018-01-23 Energous Corporation System and method to control a wireless power transmission system by configuration of wireless power transmission control parameters
US10965164B2 (en) 2012-07-06 2021-03-30 Energous Corporation Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device
US10090886B1 (en) 2014-07-14 2018-10-02 Energous Corporation System and method for enabling automatic charging schedules in a wireless power network to one or more devices
US9939864B1 (en) 2014-08-21 2018-04-10 Energous Corporation System and method to control a wireless power transmission system by configuration of wireless power transmission control parameters
US9787103B1 (en) 2013-08-06 2017-10-10 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly delivering power to electronic devices that are unable to communicate with a transmitter
US10090699B1 (en) 2013-11-01 2018-10-02 Energous Corporation Wireless powered house
US10141791B2 (en) 2014-05-07 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for controlling communications during wireless transmission of power using application programming interfaces
US10291066B1 (en) 2014-05-07 2019-05-14 Energous Corporation Power transmission control systems and methods
US9847677B1 (en) 2013-10-10 2017-12-19 Energous Corporation Wireless charging and powering of healthcare gadgets and sensors
US10211682B2 (en) 2014-05-07 2019-02-19 Energous Corporation Systems and methods for controlling operation of a transmitter of a wireless power network based on user instructions received from an authenticated computing device powered or charged by a receiver of the wireless power network
US9537357B2 (en) 2013-05-10 2017-01-03 Energous Corporation Wireless sound charging methods and systems for game controllers, based on pocket-forming
US9843763B2 (en) 2013-05-10 2017-12-12 Energous Corporation TV system with wireless power transmitter
US9419443B2 (en) 2013-05-10 2016-08-16 Energous Corporation Transducer sound arrangement for pocket-forming
US9819230B2 (en) 2014-05-07 2017-11-14 Energous Corporation Enhanced receiver for wireless power transmission
US9538382B2 (en) 2013-05-10 2017-01-03 Energous Corporation System and method for smart registration of wireless power receivers in a wireless power network
US9866279B2 (en) 2013-05-10 2018-01-09 Energous Corporation Systems and methods for selecting which power transmitter should deliver wireless power to a receiving device in a wireless power delivery network
US10103552B1 (en) 2013-06-03 2018-10-16 Energous Corporation Protocols for authenticated wireless power transmission
US10003211B1 (en) 2013-06-17 2018-06-19 Energous Corporation Battery life of portable electronic devices
US9521926B1 (en) 2013-06-24 2016-12-20 Energous Corporation Wireless electrical temperature regulator for food and beverages
US10021523B2 (en) 2013-07-11 2018-07-10 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US9979440B1 (en) 2013-07-25 2018-05-22 Energous Corporation Antenna tile arrangements configured to operate as one functional unit
US10075017B2 (en) 2014-02-06 2018-09-11 Energous Corporation External or internal wireless power receiver with spaced-apart antenna elements for charging or powering mobile devices using wirelessly delivered power
US9935482B1 (en) 2014-02-06 2018-04-03 Energous Corporation Wireless power transmitters that transmit at determined times based on power availability and consumption at a receiving mobile device
US10158257B2 (en) 2014-05-01 2018-12-18 Energous Corporation System and methods for using sound waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US9966784B2 (en) 2014-06-03 2018-05-08 Energous Corporation Systems and methods for extending battery life of portable electronic devices charged by sound
US10170917B1 (en) 2014-05-07 2019-01-01 Energous Corporation Systems and methods for managing and controlling a wireless power network by establishing time intervals during which receivers communicate with a transmitter
US9800172B1 (en) 2014-05-07 2017-10-24 Energous Corporation Integrated rectifier and boost converter for boosting voltage received from wireless power transmission waves
US9973008B1 (en) 2014-05-07 2018-05-15 Energous Corporation Wireless power receiver with boost converters directly coupled to a storage element
US10153653B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for using application programming interfaces to control communications between a transmitter and a receiver
US10153645B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for designating a master power transmitter in a cluster of wireless power transmitters
US9876536B1 (en) 2014-05-23 2018-01-23 Energous Corporation Systems and methods for assigning groups of antennas to transmit wireless power to different wireless power receivers
US10116143B1 (en) 2014-07-21 2018-10-30 Energous Corporation Integrated antenna arrays for wireless power transmission
US10068703B1 (en) 2014-07-21 2018-09-04 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
US9871301B2 (en) 2014-07-21 2018-01-16 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
US9917477B1 (en) 2014-08-21 2018-03-13 Energous Corporation Systems and methods for automatically testing the communication between power transmitter and wireless receiver
US9965009B1 (en) 2014-08-21 2018-05-08 Energous Corporation Systems and methods for assigning a power receiver to individual power transmitters based on location of the power receiver
US10122415B2 (en) 2014-12-27 2018-11-06 Energous Corporation Systems and methods for assigning a set of antennas of a wireless power transmitter to a wireless power receiver based on a location of the wireless power receiver
US9893535B2 (en) 2015-02-13 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods for determining optimal charging positions to maximize efficiency of power received from wirelessly delivered sound wave energy
US9906275B2 (en) 2015-09-15 2018-02-27 Energous Corporation Identifying receivers in a wireless charging transmission field
US10523033B2 (en) 2015-09-15 2019-12-31 Energous Corporation Receiver devices configured to determine location within a transmission field
US10199850B2 (en) 2015-09-16 2019-02-05 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly transmitting power from a transmitter to a receiver by determining refined locations of the receiver in a segmented transmission field associated with the transmitter
US9871387B1 (en) 2015-09-16 2018-01-16 Energous Corporation Systems and methods of object detection using one or more video cameras in wireless power charging systems
US11710321B2 (en) 2015-09-16 2023-07-25 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US9893538B1 (en) 2015-09-16 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10008875B1 (en) 2015-09-16 2018-06-26 Energous Corporation Wireless power transmitter configured to transmit power waves to a predicted location of a moving wireless power receiver
US10211685B2 (en) 2015-09-16 2019-02-19 Energous Corporation Systems and methods for real or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US10778041B2 (en) 2015-09-16 2020-09-15 Energous Corporation Systems and methods for generating power waves in a wireless power transmission system
US10158259B1 (en) 2015-09-16 2018-12-18 Energous Corporation Systems and methods for identifying receivers in a transmission field by transmitting exploratory power waves towards different segments of a transmission field
US10186893B2 (en) 2015-09-16 2019-01-22 Energous Corporation Systems and methods for real time or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US9941752B2 (en) 2015-09-16 2018-04-10 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10153660B1 (en) 2015-09-22 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring sensor data for wireless charging systems
US10033222B1 (en) 2015-09-22 2018-07-24 Energous Corporation Systems and methods for determining and generating a waveform for wireless power transmission waves
US10135295B2 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for nullifying energy levels for wireless power transmission waves
US10020678B1 (en) 2015-09-22 2018-07-10 Energous Corporation Systems and methods for selecting antennas to generate and transmit power transmission waves
US10128686B1 (en) 2015-09-22 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods for identifying receiver locations using sensor technologies
US10135294B1 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring transmission devices for power wave transmissions based on location data of one or more receivers
US10027168B2 (en) 2015-09-22 2018-07-17 Energous Corporation Systems and methods for generating and transmitting wireless power transmission waves using antennas having a spacing that is selected by the transmitter
US10050470B1 (en) 2015-09-22 2018-08-14 Energous Corporation Wireless power transmission device having antennas oriented in three dimensions
US10734717B2 (en) 2015-10-13 2020-08-04 Energous Corporation 3D ceramic mold antenna
US10333332B1 (en) 2015-10-13 2019-06-25 Energous Corporation Cross-polarized dipole antenna
US9899744B1 (en) 2015-10-28 2018-02-20 Energous Corporation Antenna for wireless charging systems
US9853485B2 (en) 2015-10-28 2017-12-26 Energous Corporation Antenna for wireless charging systems
US10027180B1 (en) 2015-11-02 2018-07-17 Energous Corporation 3D triple linear antenna that acts as heat sink
US10063108B1 (en) 2015-11-02 2018-08-28 Energous Corporation Stamped three-dimensional antenna
US10135112B1 (en) 2015-11-02 2018-11-20 Energous Corporation 3D antenna mount
US10256677B2 (en) 2016-12-12 2019-04-09 Energous Corporation Near-field RF charging pad with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10027159B2 (en) 2015-12-24 2018-07-17 Energous Corporation Antenna for transmitting wireless power signals
US11863001B2 (en) 2015-12-24 2024-01-02 Energous Corporation Near-field antenna for wireless power transmission with antenna elements that follow meandering patterns
US10116162B2 (en) 2015-12-24 2018-10-30 Energous Corporation Near field transmitters with harmonic filters for wireless power charging
US10079515B2 (en) 2016-12-12 2018-09-18 Energous Corporation Near-field RF charging pad with multi-band antenna element with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10320446B2 (en) 2015-12-24 2019-06-11 Energous Corporation Miniaturized highly-efficient designs for near-field power transfer system
US10038332B1 (en) 2015-12-24 2018-07-31 Energous Corporation Systems and methods of wireless power charging through multiple receiving devices
US10164478B2 (en) 2015-12-29 2018-12-25 Energous Corporation Modular antenna boards in wireless power transmission systems
DE102017101357B4 (de) 2016-01-28 2023-02-09 Gm Global Technology Operations, Llc Gekrümmte sensormatrix für eine verbesserte winkelauflösung
US10923954B2 (en) 2016-11-03 2021-02-16 Energous Corporation Wireless power receiver with a synchronous rectifier
CN110235337A (zh) 2016-12-12 2019-09-13 艾诺格思公司 选择性地激活近场充电垫的天线区域以最大化所传递无线功率的方法
US10680319B2 (en) 2017-01-06 2020-06-09 Energous Corporation Devices and methods for reducing mutual coupling effects in wireless power transmission systems
US10439442B2 (en) 2017-01-24 2019-10-08 Energous Corporation Microstrip antennas for wireless power transmitters
US10389161B2 (en) 2017-03-15 2019-08-20 Energous Corporation Surface mount dielectric antennas for wireless power transmitters
US11011942B2 (en) 2017-03-30 2021-05-18 Energous Corporation Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems
US10511097B2 (en) 2017-05-12 2019-12-17 Energous Corporation Near-field antennas for accumulating energy at a near-field distance with minimal far-field gain
US11462949B2 (en) 2017-05-16 2022-10-04 Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc Wireless charging method and system
US10848853B2 (en) 2017-06-23 2020-11-24 Energous Corporation Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power
US10122219B1 (en) 2017-10-10 2018-11-06 Energous Corporation Systems, methods, and devices for using a battery as a antenna for receiving wirelessly delivered power from radio frequency power waves
US11342798B2 (en) 2017-10-30 2022-05-24 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
US10615647B2 (en) 2018-02-02 2020-04-07 Energous Corporation Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad
US11159057B2 (en) 2018-03-14 2021-10-26 Energous Corporation Loop antennas with selectively-activated feeds to control propagation patterns of wireless power signals
US11515732B2 (en) 2018-06-25 2022-11-29 Energous Corporation Power wave transmission techniques to focus wirelessly delivered power at a receiving device
US11437735B2 (en) 2018-11-14 2022-09-06 Energous Corporation Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body
KR20210117283A (ko) 2019-01-28 2021-09-28 에너저스 코포레이션 무선 전력 전송을 위한 소형 안테나에 대한 시스템들 및 방법들
JP2022519749A (ja) 2019-02-06 2022-03-24 エナージャス コーポレイション アンテナアレイ内の個々のアンテナに使用するための最適位相を推定するシステム及び方法
CN110456312B (zh) * 2019-08-22 2021-06-04 上海无线电设备研究所 一种基于弧形等相位面的波束展宽方法
WO2021055900A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
WO2021055898A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
WO2021055899A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers
US11381118B2 (en) 2019-09-20 2022-07-05 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
EP3809526A1 (en) 2019-10-18 2021-04-21 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Antenna system and antenna controlling method
US11355966B2 (en) 2019-12-13 2022-06-07 Energous Corporation Charging pad with guiding contours to align an electronic device on the charging pad and efficiently transfer near-field radio-frequency energy to the electronic device
US10985617B1 (en) 2019-12-31 2021-04-20 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control
US11799324B2 (en) 2020-04-13 2023-10-24 Energous Corporation Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area
US11916398B2 (en) 2021-12-29 2024-02-27 Energous Corporation Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996592A (en) * 1965-02-04 1976-12-07 Orion Industries, Inc. Antenna with rotatable sensitivity pattern
US3821740A (en) * 1972-07-03 1974-06-28 Raytheon Co Super directive system
US4172255A (en) * 1977-08-08 1979-10-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior HF coastal current mapping radar system
US5361072A (en) * 1992-02-28 1994-11-01 Codar Ocean Sensors, Ltd. Gated FMCW DF radar and signal processing for range/doppler/angle determination
US5530449A (en) * 1994-11-18 1996-06-25 Hughes Electronics Phased array antenna management system and calibration method
GB2318216B (en) * 1996-10-12 2001-04-04 Motorola Ltd The stabilisation of phased array antennas
US5990834A (en) * 1997-08-29 1999-11-23 Codar Ocean Sensors, Ltd. Radar angle determination with music direction finding
US6366239B1 (en) * 2000-08-10 2002-04-02 Raytheon Company Phase stabilization in adaptive arrays
CN1129237C (zh) * 2000-11-15 2003-11-26 华为技术有限公司 无线通信系统中数字波束形成方法、模块及其阵列接收机
JP2003179424A (ja) * 2001-12-12 2003-06-27 Ntt Docomo Inc 超指向性アレイアンテナシステム、超指向性アレイアンテナ制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB0415343D0 (en) 2004-08-11
GB2403853B (en) 2005-11-30
DE102004033375B4 (de) 2010-07-01
US6844849B1 (en) 2005-01-18
DE102004033375A1 (de) 2005-01-27
GB2403853A (en) 2005-01-12
US20050007276A1 (en) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005033805A (ja) 円形スーパーディレクティブ受信アンテナ・アレイ
van Ardenne et al. Extending the field of view with phased array techniques: Results of European SKA research
US6697009B2 (en) Adaptive digital beamforming architecture for target detection and angle estimation in multiple mainlobe and sidelobe jamming
US7436351B2 (en) Multipath resolving correlation interferometer direction finding
US20170082753A1 (en) Multibeam digital beam-forming global navigation receivers
RU2291464C2 (ru) Способ измерения угла места целей при наличии отражений принимаемого эхосигнала от земной поверхности и импульсная наземная трехкоординатная радиолокационная станция для его реализации
EP0807992B1 (en) Logarithmic spiral array
CN114660552B (zh) 星载gnss-s雷达舰船目标信号接收与直射干扰抑制方法
CN113866709A (zh) 一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法
Schuss et al. Large-scale phased array calibration
CN109425875B (zh) 卫星信号分离处理装置和方法
JP2004361377A (ja) 電波到来方向探知方法
Sommerkorn et al. Uniform rectangular antenna array design and calibration issues for 2-D ESPRIT application
AU2016373312B2 (en) Method for spectral estimation of the clutter of a haline liquid medium
Lindseth et al. Wind profiler radar antenna sidelobe reduction
Lindmark Comparison of mutual coupling compensation to dummy columns in adaptive antenna systems
Jang et al. Array antenna design for passive coherent location systems with non-uniform array configurations
Ellingson Design and evaluation of a novel antenna array for azimuthal angle-of-arrival measurement
JP2006121513A (ja) 分散開口アンテナ装置
Riddolls A Canadian Perspective on Arctic and Polar Over-the-Horizon Radar
Peshkov et al. Choice of Antenna Array Geometry for Digital Spatial Filtering in Azimuth and Elevation
US11764469B2 (en) Tetrahedral array for constant gain hemispherical coverage
Hussein et al. Synthesis of circular antenna arrays for realization of broadside Chebyshev linear array patterns in the elevation plane
CN115728760B (zh) 基于张量化散射信息的海面风浪流星载无源探测方法
Kingsley et al. Dual HF radar measurements of sea waves from straight coastlines

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050420

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090713

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091008

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100707