JP2009109333A

JP2009109333A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2009109333A
Application number: JP2007281712A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Chiba; 英利千葉; Yoshio Inasawa; 良夫稲沢; Hiroaki Miyashita; 裕章宮下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-05-21
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: JP5068139B2

Abstract

【課題】追尾する目標が遠い位置に存在する場合に、相手から自身の位置が検知されないようレーダ反射面積が小さなアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置（１１３）は、複数の素子アンテナから構成されるアンテナと、上記複数の素子アンテナから送信する送信信号を生成する送信機（１０３）と、上記複数の素子アンテナで受信した受信信号を処理する受信素子（１０７）、上記複数の素子アンテナでの給電点でのインピーダンスに整合する共役整合素子（１１０）および上記受信素子と上記共役整合素子との動作を切り替える第２スイッチ（１１１）から構成される受信系（１０４）と、上記送信機と上記受信系の動作を切り替える第１スイッチ（１０１）と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、目標を追尾するために用いられるアンテナ装置に関するものである。

目標を追尾するために用いられるアンテナ装置では、相手から自身の位置が検知されないよう可能な限りアンテナ装置のレーダ反射面積（ＲＣＳ）を小さくすることが必要である。そして、アンテナ部の外形形状を、斜辺を有する多角形状とすること、およびアンテナ部の外形形状を、斜辺を有する多角形状とし、アンテナ部のアンテナ面を検知対象物と正対する方向から傾斜させて設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２３０１０６号公報

しかし、特許文献１では小さなレーダ反射面積を実現するためのアンテナの設置法、アンテナ形状を提案しているだけであり、具体的なアンテナ装置の構成や動作は開示されていない。特に、目標を追尾していないときでも到来する電磁波を反射しており、相手から位置が検知されてしまうという問題がある。

この発明の目的は、追尾する目標が遠い位置に存在する場合に、相手から自身の位置が検知されないようレーダ反射面積が小さなアンテナ装置を提供することである。

この発明に係るアンテナ装置は、複数の素子アンテナから構成されるアンテナと、上記複数の素子アンテナから送信する送信信号を生成する送信機と、上記複数の素子アンテナで受信した受信信号を処理する受信素子、上記複数の素子アンテナでの給電点でのインピーダンスに整合する共役整合素子および上記受信素子と上記共役整合素子との動作を切り替える第２スイッチから構成される受信系と、上記送信機と上記受信系の動作を切り替える第１スイッチと、を備える。

この発明に係るアンテナ装置の効果は、複数の素子アンテナでの給電点でのインピーダンスに整合する共役整合素子を備え、複数の素子アンテナで受信した電磁波のエネルギーを共役整合素子において消費するので、アンテナ装置自身が有する他のアンテナ装置からのレーダを反射する特性を示すレーダ反射面積が小さいことである。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置について図１を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
この実施の形態１に係るアンテナ装置１１３は、図１に示すように、複数の素子アンテナ装置１１２から構成される。
各素子アンテナ装置１１２は、素子アンテナである空中線１００、送信信号送出に係る処理を行う機器の集合である送信機（Ｔｘ）１０３、受信系１０４、空中線１００を送信機１０３または受信系１０４に接続するよう切り替える第１スイッチ１０１を備える。
受信系１０４は、低雑音アンプ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ：以下略してＬＮＡと称す）１０５および受信処理を行う機器の集合である受信機（Ｒｘ）１０６から成る受信素子１０７、移相器１０８および可変抵抗１０９から成る共役整合素子１１０、第１スイッチ１０１を受信素子１０７または共役整合素子１１０に接続するよう切り替える第２スイッチ１１１を備える。
共役整合素子１１０は、空中線１００の給電点におけるインピーダンスに整合するよう動作するものである。

次に、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の動作について説明する。
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１１３は、追尾目標が近い位置に存在する場合と、遠い位置に存在する場合の２つの場合で異なる動作をする。追尾目標が近い位置に存在する場合の動作モードを追尾モード、遠い位置に存在する場合の動作モードを電磁波吸収モードと称することとする。
追尾目標が近い位置に存在する場合、第１スイッチ１０１は、送信機１０３または受信系１０４のいずれかが動作するよう切り替えられ、第２スイッチ１１１は、受信機１０６が動作するよう切り替えられる。そして、アンテナ装置１１３は追尾モードとして動作し、追尾目標を追尾する。

追尾目標が遠い位置に存在する場合、第１スイッチ１０１は、受信系１０４が動作するよう切り替えられ、第２スイッチ１１１は、共役整合素子１１０が動作するよう切り替えられる。このためアンテナ装置１１３では共役整合素子１１０だけが動作し、電磁波吸収モードとして動作する。共役整合素子１１０は空中線１００の給電点におけるインピーダンスに整合するよう動作し、空中線１００で受信される電磁波のエネルギーは、共役整合素子１１０にて消費され、空中線１００にて再反射される電磁波のエネルギーを低減する。これによりアンテナ装置１１３全体としてレーダ反射面積が小さくなる。

この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１１３は、追尾目標が遠い位置に存在する場合には追尾せずに空中線１００で受信された電磁波のエネルギーを共役整合素子１１０で消費することにより空中線１００から再反射される電磁波のエネルギーを低減するので、レーダ反射面積が小さくなり、相手から位置が検知されづらくなる。
また、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１１３は、周波数特性を有する素子が含まれておらず、広い周波数帯域に亘って同様の動作をすることができるため、到来する電磁波を広帯域に亘ってエネルギーを消費する。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置について図２を参照しながら説明する。
図２は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
この実施の形態２に係るアンテナ装置２１４は、図２に示すように、複数の素子アンテナ装置２１３から構成される。
各素子アンテナ装置２１３は、空中線２００、送信信号送出に係る処理を行う機器の集合である送信機（Ｔｘ）２０３、受信系２０４、空中線２００を送信機２０３または受信系２０４に接続するよう切り替える第１スイッチ２０１を備える。
受信系２０４は、低雑音アンプ（ＬＮＡ）２０５および受信処理を行う機器の集合である受信機（Ｒｘ）２０６から成る受信素子２０７、移相器２０８、可変容量２０９および可変抵抗２１０から成る共役整合素子２１１、第１スイッチ２０１を受信素子２０７または共役整合素子２１１に接続するよう切り替える第２スイッチ２１２を備える。
共役整合素子２１１は、空中線２００の給電点におけるインピーダンスに整合するよう動作するものである。

次に、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置２１４の動作について説明する。
この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置２１４は、追尾目標が近い位置に存在する場合と、遠い位置に存在する場合の２つの場合で異なる動作をする。追尾目標が近い位置に存在する場合の動作モードを追尾モード、遠い位置に存在する場合の動作モードを電磁波吸収モードと称することとする。
追尾目標が近い位置に存在する場合、第１スイッチ２０１は、送信機２０３または受信系２０４のいずれかが動作するよう切り替えられ、第２スイッチ２１２は受信機２０６が動作するよう切り替えられる。そして、アンテナ装置２１４は追尾モードとして動作し、追尾目標を追尾する。

追尾目標が遠い位置に存在する場合、第１スイッチ２０１は、受信系２０４が動作するよう切り替えられ、第２スイッチ２１２は共役整合素子２１１が動作するよう切り替えられる。このため、アンテナ装置２１４では共役整合素子２１１だけが動作し、電磁波吸収モードとして動作する。共役整合素子２１１は空中線２００の給電点におけるインピーダンスに整合するよう動作し、空中線２００で受信される電磁波のエネルギーは、共役整合素子２１１にて消費され、空中線２００にて再反射される電磁波のエネルギーを低減する。そして、アンテナ装置２１４全体としてレーダ反射面積を低減することができる。

この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置２１４は、追尾目標が遠い位置に存在する場合には追尾せずに空中線２００で受信された電磁波のエネルギーを共役整合素子２１１で消費することにより空中線２００から再反射される電磁波のエネルギーを低減するので、レーダ反射面積が小さくなり、相手から位置が検知されづらくなる。
また、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置２１４は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置１１３と同様に、周波数特性を有する素子が含まれておらず、広い周波数帯域に亘って同様の動作をすることができるため、到来する電磁波を広帯域に亘ってエネルギーを消費する。

この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００、２００空中線、１０１、２０１第１スイッチ、１０３、２０３送信機（Ｔｘ）、１０４、２０４受信系、１０５、２０５低雑音アンプ（ＬＮＡ）、１０６、２０６受信機（Ｒｘ）、１０７、２０７受信素子、１０８、２０８移相器、１０９、２１０可変抵抗、１１０、２１１共役整合素子、１１１、２１２第２スイッチ、１１２、２１３素子アンテナ装置、１１３、２１４アンテナ装置、２０９可変容量。

Claims

複数の素子アンテナから構成されるアンテナと、
上記複数の素子アンテナから送信する送信信号を生成する送信機と、
上記複数の素子アンテナで受信した受信信号を処理する受信素子、上記複数の素子アンテナでの給電点でのインピーダンスに整合する共役整合素子および上記受信素子と上記共役整合素子との動作を切り替える第２スイッチから構成される受信系と、
上記送信機と上記受信系の動作を切り替える第１スイッチと、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
上記共役整合素子は、位相器および可変抵抗、または位相器、可変抵抗および可変容量から構成され、上記複数の素子アンテナの給電点でのインピーダンスに整合し上記複数の素子アンテナで受信された電磁波のエネルギーを消費することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
上記第１スイッチおよび上記第２スイッチは、追尾目標が近い位置に存在する場合、上記送信機または上記受信素子が動作するよう切り替えられ、また、追尾目標が遠い位置に存在する場合、上記共役整合素子が動作するよう切り替えられることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。