JP2009200704A - Excitation method of array antenna - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excitation method of an array antenna which reducesa a time duration and the number of connecting elements for creation of a beam forming. <P>SOLUTION: In the excitation method of the array antenna composed of a plurality of element antennas arranged in a two dimensional shape as a primary radiator of a reflection mirror, and an amplitude controller and a phase shifter connected to respective element antennas, the method has: a step S1 of selecting the element antennas in a range that a parallel ray from a desired beam direction is reflected with a contoured shape of a mirror plane of the reflection mirror, and projected on the array antenna face; a step S2 of obtaining an excitation amplitude and an excitation phase of the selected element antennas so that a gain in the desired beam direction becomes maximum; a step S3 of establishing the obtained excitation phase in the phase shifter while establishing the obtained excitation amplitude in the amplitude controller; and a step S4 of connecting the selected element antennas to a transceiver. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、反射鏡アンテナの一次放射器として用いるアレーアンテナの励振方法に関するものである。   The present invention relates to an array antenna excitation method used as a primary radiator of a reflector antenna.

従来のアレー給電反射鏡アンテナにおいて、所望の方向のビームを得るためには、アレーアンテナを構成する各素子アンテナに適切な励振振幅及び励振位相を設定する必要がある。励振振幅は、接続する増幅器を効率的に運用するため、複数の飽和出力の増幅器を考え、連続的でなく数種類の離散的なレベルに限定することが多く、励振位相は、所望のビーム方向となるように数値的に決定する。従来、所望の方向にビームを形成するように、全てのアレー素子の励振位相または励振振幅位相を数値的に決定していた(例えば、非特許文献1参照)。   In a conventional array-fed reflector antenna, in order to obtain a beam in a desired direction, it is necessary to set an appropriate excitation amplitude and excitation phase for each element antenna constituting the array antenna. In order to operate the connected amplifier efficiently, the excitation amplitude is often limited to several discrete levels instead of continuous, considering the saturation output amplifier, and the excitation phase depends on the desired beam direction. Determine numerically so that Conventionally, the excitation phase or excitation amplitude phase of all array elements has been numerically determined so as to form a beam in a desired direction (see, for example, Non-Patent Document 1).

電子情報通信学会論文誌B, vol. J82-B, No.7, pp.1357-1365,“衛星搭載反射鏡アンテナ用フェーズドアレー給電部の電気設計と試作”、徳永他IEICE Transactions B, vol. J82-B, No.7, pp.1357-1365, “Electric Design and Prototype of Phased Array Feeder for Satellite Reflector Antenna”, Tokunaga et al.

従来の反射鏡アンテナの給電アレーの励振方法は、以上のように全素子の励振振幅位相を数値的に決定しているため、素子数が非常に多い場合には膨大な計算時間がかかるという問題がある。特に、衛星に搭載したオンボードプロセッサにより、動的にビーム形成をする場合に問題となる。また、各所望方向のビームを形成するために全ての素子を用いるため、送受信機を全ての素子に接続する必要があり、接続が複雑になる問題がある。   In the conventional method of exciting the reflector antenna feed array, the excitation amplitude and phase of all elements are determined numerically as described above, and therefore it takes a lot of calculation time when the number of elements is very large. There is. In particular, it becomes a problem when the beam is dynamically formed by an on-board processor mounted on the satellite. In addition, since all the elements are used to form the beam in each desired direction, it is necessary to connect the transmitter / receiver to all the elements, which causes a problem of complicated connection.

また、計算時間の短縮、または接続素子数を減らすため、素子を限定した場合、削減した素子によっては、所望方向でのアンテナ利得などアンテナの性能に影響を与えることもあり、削減する素子を選択するためにも数値的な励振振幅の最適化が必要である。   Also, if the number of elements is limited in order to shorten the calculation time or reduce the number of connected elements, depending on the number of elements reduced, the antenna performance such as antenna gain in the desired direction may be affected. Therefore, it is necessary to optimize the numerical excitation amplitude.

この発明は前述した問題点を解決するためになされたもので、ビーム形成のための時間及び接続素子数を削減することができるアレーアンテナの励振方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an array antenna excitation method capable of reducing the time for beam formation and the number of connected elements.

この発明に係るアレーアンテナの励振方法は、反射鏡の一次放射器として2次元状に配列された複数個の素子アンテナ、各素子アンテナに接続された振幅制御器及び移相器から構成されたアレーアンテナの励振方法において、所望のビーム方向からの平行光線が前記反射鏡の鏡面の輪郭で反射され、アレーアンテナ面上に投影された範囲の素子アンテナを選択するステップと、所望のビーム方向で利得が最大となるように、選択した素子アンテナの励振振幅及び励振位相を求めるステップと、求められた励振振幅を前記振幅制御器に設定すると共に、求められた励振位相を前記移相器に設定するステップと、選択した素子アンテナを送受信機に接続するステップとを備えたことを特徴とする。   An array antenna excitation method according to the present invention includes a plurality of element antennas arranged two-dimensionally as a primary radiator of a reflector, an amplitude controller connected to each element antenna, and a phase shifter. In the method for exciting an antenna, a step of selecting an element antenna in a range in which parallel rays from a desired beam direction are reflected by the mirror surface contour of the reflector and projected onto the array antenna surface, and gain in the desired beam direction is selected. And obtaining the excitation amplitude and excitation phase of the selected element antenna, setting the obtained excitation amplitude in the amplitude controller, and setting the obtained excitation phase in the phase shifter And a step of connecting the selected element antenna to a transceiver.

この発明によれば、所望のビーム方向からの平行光線が鏡面の輪郭で反射されアレーアンテナ面上に投影された範囲の素子を選び、所望のビーム方向で利得が最大となるように前記の選択した素子の励振振幅位相を数値的に求め、前記励振振幅位相を各素子アンテナに設定することにより、短時間で所望の方向のビームを形成でき、送受信機に接続する素子数が減るという効果がある。   According to the present invention, an element in a range where parallel rays from a desired beam direction are reflected by the contour of the mirror surface and projected onto the array antenna surface is selected, and the selection is performed so that the gain is maximized in the desired beam direction. By obtaining the excitation amplitude phase of the selected element numerically and setting the excitation amplitude phase to each element antenna, a beam in a desired direction can be formed in a short time, and the number of elements connected to the transceiver is reduced. is there.

この発明は、所望のビーム方向からの平行光線が鏡面の輪郭で反射されアレーアンテナ面上に投影された範囲の素子を選び、所望のビーム方向で利得が最大となるように前記の選択した素子の励振振幅位相を数値的に求めるものである。以下、図示実施の形態について説明する。   The present invention selects an element in a range in which parallel rays from a desired beam direction are reflected by the contour of the mirror surface and projected onto the array antenna surface, and the selected element so that the gain is maximized in the desired beam direction. Is obtained numerically. Hereinafter, illustrated embodiments will be described.

実施の形態1.
図1と図2は、この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナの励振方法を説明するもので、図1は、この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナの励振振幅及び励振位相の演算方法を示すフローチャートであり、図2は、この発明の選択素子範囲の決定方法を説明するためのアンテナの構成図である。以下、図2を参照して図1に示すフローチャートに沿ってこの発明の実施の形態1を説明する。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are diagrams for explaining an array antenna excitation method according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 shows calculation of excitation amplitude and excitation phase of the array antenna according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of an antenna for explaining a method for determining a selection element range according to the present invention. The first embodiment of the present invention will be described below along the flowchart shown in FIG. 1 with reference to FIG.

まず、図1に示すステップS1において、励振する素子を決定する。この発明の実施の形態1では、所望の方向からの平行光線が鏡面の輪郭で反射され、アレーアンテナの面上に投影された範囲の素子を選択する。例えば、図2に示すように、所望の方向からの平行光線15が鏡面の輪郭19で反射され光線15aとなり、アレーアンテナ12の面上と交差する点で囲まれた範囲14の素子16を選択する。この時、光線は反射の法則のみにより決定される方向に反射され、波動的効果を含まないものとするため、極短時間で素子範囲を決定できる。   First, in step S1 shown in FIG. 1, an element to be excited is determined. In the first embodiment of the present invention, elements in a range where parallel rays from a desired direction are reflected by the contour of the mirror surface and projected onto the surface of the array antenna are selected. For example, as shown in FIG. 2, a parallel light beam 15 from a desired direction is reflected by a mirror surface contour 19 to become a light beam 15a, and an element 16 in a range 14 surrounded by points intersecting the surface of the array antenna 12 is selected. To do. At this time, since the light beam is reflected in the direction determined only by the law of reflection and does not include the wave effect, the element range can be determined in a very short time.

次に、ステップS2において、選択した素子の励振振幅及び励振位相を決定する。所望のビーム方向で利得が最大となるように、各アレー素子の励振振幅及び励振位相を数値的に決定する。従来の全素子の励振振幅及び励振位相を決める場合に比べ、限定された範囲の素子の励振振幅及び励振位相を決定するため、短時間で所望の方向のビームに対する励振振幅及び励振位相が決定することができる。   Next, in step S2, the excitation amplitude and the excitation phase of the selected element are determined. The excitation amplitude and excitation phase of each array element are determined numerically so that the gain is maximized in the desired beam direction. Compared to determining the excitation amplitude and excitation phase of all the conventional elements, the excitation amplitude and excitation phase for a beam in a desired direction are determined in a short time in order to determine the excitation amplitude and excitation phase of a limited range of elements. be able to.

次に、ステップS3において、求められた励振振幅を図2に示す振幅制御器33に設定すると共に、求められた励振位相を同じく図2に示す移相器32に設定することにより、所望の方向にビームが形成される。振幅制御器33は、減衰器でもよいし、増幅器でもよい。   Next, in step S3, the obtained excitation amplitude is set in the amplitude controller 33 shown in FIG. 2, and the obtained excitation phase is set in the phase shifter 32 also shown in FIG. A beam is formed. The amplitude controller 33 may be an attenuator or an amplifier.

次に、ステップS4において、ステップS1で選択した素子16を送受信機31にスイッチ等で接続する。この際、ステップS2で決定した励振振幅が小さい素子を含めてステップS1で選択した全ての素子を接続してもよいし、励振振幅が小さい素子を除き、接続素子数を減らしてもよい。   Next, in step S4, the element 16 selected in step S1 is connected to the transceiver 31 with a switch or the like. At this time, all the elements selected in step S1 including elements having a small excitation amplitude determined in step S2 may be connected, or the number of connected elements may be reduced except for elements having a small excitation amplitude.

従って、上記実施の形態1によれば、所望のビーム方向からの平行光線が鏡面の輪郭で反射されアレーアンテナ面上に投影された範囲の素子を選び、所望のビーム方向で利得が最大となるように前記の選択した素子の励振振幅位相を数値的に求め、前記励振振幅位相を各素子アンテナに設定することにより、短時間で所望の方向のビームを形成でき、送受信機に接続する素子数が減るという効果がある。   Therefore, according to the first embodiment, an element in a range in which parallel rays from a desired beam direction are reflected by the contour of the mirror surface and projected onto the array antenna surface is selected, and the gain is maximized in the desired beam direction. Thus, the number of elements connected to the transceiver can be formed in a short time by obtaining the excitation amplitude phase of the selected element numerically and setting the excitation amplitude phase to each element antenna in a short time. Is effective.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2に係るアンテナの構成図である。図2において、アレーアンテナ12の素子アンテナを曲面状に配列したが、図3に示すように、アレーアンテナ12の素子アンテナを平面アレーアンテナとしてもよい。図3では、鏡面の中心に指向するアレーアンテナを示したが、所望の方向からの平行光線15が鏡面で反射された光線15aとアレーアンテナ面が交わるのであれば、アレーアンテナの指向方向は任意である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram of an antenna according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, the element antennas of the array antenna 12 are arranged in a curved shape, but the element antenna of the array antenna 12 may be a planar array antenna as shown in FIG. In FIG. 3, an array antenna directed to the center of the mirror surface is shown. However, if the parallel light beam 15a from a desired direction is reflected by the mirror surface and the array antenna surface intersects, the directivity direction of the array antenna is arbitrary. It is.

実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3に係るアンテナの構成図である。図4に示す実施の形態3では、反射鏡をパラボラ反射鏡(回転放物面)11aとしたものである。図4では、オフセットパラボラ反射鏡11aを示しているが、軸対称パラボラでもよい。図4に示すように、反射鏡がパラボラ反射鏡11aとなると、所望方向からの平行光線15は焦点17で光線が1点に集束する。平面反射鏡である場合に比べ、所望の方向からの光線15aが集束するため、素子範囲14の面積が狭くなり、その範囲に含まれる素子数(選択素子数)16も少なくなる。
Embodiment 3 FIG.
4 is a block diagram of an antenna according to Embodiment 3 of the present invention. In Embodiment 3 shown in FIG. 4, the reflecting mirror is a parabolic reflecting mirror (rotating paraboloid) 11a. Although FIG. 4 shows the offset parabolic reflector 11a, an axially symmetric parabola may be used. As shown in FIG. 4, when the reflecting mirror is a parabolic reflecting mirror 11a, the parallel light beam 15 from the desired direction is focused at a focal point 17 at one point. Compared with the case of a plane reflecting mirror, the light rays 15a from a desired direction are converged, so that the area of the element range 14 is reduced, and the number of elements (number of selected elements) 16 included in the range is also reduced.

また、図4では、アレーアンテナ12は平面で、かつパラボラ反射鏡11aの中心方向に指向するようにしたが、所望の方向からの平行光線15が鏡面で反射された光線15aとアレーアンテナ面が交わるのであれば、任意の曲面形状で任意の指向方向でよい。   In FIG. 4, the array antenna 12 is flat and is directed toward the center of the parabolic reflector 11a. However, the parallel light 15 from the desired direction is reflected by the mirror surface and the array antenna surface is the same. As long as they intersect, it may be in an arbitrary curved direction and in an arbitrary directivity direction.

実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4に係るアンテナの構成図である。反射鏡を複数の回転二次曲面鏡で構成したものである。図5では、一次放射器側からみて第一の鏡面を回転双曲面鏡(副反射鏡)11b、第二の鏡面をパラボラ反射鏡11aとするオフセットカセグレン形式を示しているが、第一の鏡面を回転楕円面とするグレゴリアン形式または3枚以上の鏡面など別の鏡面系で構成してもよい。1枚のパラボラ反射鏡に比べ、所望の方向からの光線15aが集束されるので素子範囲14および選択素子数16が少なくなる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a block diagram of an antenna according to Embodiment 4 of the present invention. The reflecting mirror is composed of a plurality of rotating quadric curved mirrors. FIG. 5 shows an offset Cassegrain format in which the first mirror surface is a rotating hyperboloidal mirror (sub-reflection mirror) 11b and the second mirror surface is a parabolic reflection mirror 11a as viewed from the primary radiator side. Alternatively, the mirror surface may be composed of another specular system such as a Gregorian format having three or more mirror surfaces. Compared with a single parabolic reflector, the light beam 15a from a desired direction is focused, so that the element range 14 and the number of selected elements 16 are reduced.

また、図5では、アレーアンテナ12は、平面で、かつ第一の鏡面11bの中心方向に指向するようにしたが、所望の方向からの平行光線15が鏡面で反射された光線15aとアレーアンテナ面が交わるのであれば、任意の曲面形状で任意の指向方向でよい。   In FIG. 5, the array antenna 12 is flat and is directed toward the center of the first mirror surface 11b. However, the array antenna 12 includes a light beam 15a in which a parallel light beam 15 from a desired direction is reflected by the mirror surface. As long as the surfaces intersect, it may be in any curved direction and in any directivity direction.

実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5に係るアンテナの構成図である。図6に示す実施の形態5では、図4に示す実施の形態3において、パラボラ反射鏡11aの焦点17よりもアレーアンテナ12を鏡面に近い側に配置したものである。アレーアンテナ12は、離焦点距離18だけ焦点17から離れているので、所望の方向からの光線15aが集束されず、焦点を含む面にアレーアンテナを配置した場合よりも選択される素子範囲14および選択素子数16が多くなる。一方、ビーム方向に対して選択される素子範囲14の変化が小さくなるため、各方向の多数のビームを形成する場合に素子アンテナが多く共有され、アレーアンテナ全体の素子アンテナを有効に利用できる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a block diagram of an antenna according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment shown in FIG. 6, the array antenna 12 is arranged closer to the mirror surface than the focal point 17 of the parabolic reflector 11a in the third embodiment shown in FIG. Since the array antenna 12 is separated from the focal point 17 by the defocusing distance 18, the light beam 15a from a desired direction is not focused, and the element range 14 and the selected element range 14 are selected as compared with the case where the array antenna is arranged on the plane including the focal point. The number of selection elements 16 increases. On the other hand, since the change of the element range 14 selected with respect to the beam direction is small, many element antennas are shared when a large number of beams in each direction are formed, and the element antennas of the entire array antenna can be used effectively.

また、図6では、アレーアンテナ12は平面でかつパラボラ反射鏡11aの中心方向に指向するようにしたが、所望の方向からの平行光線15が鏡面で反射された光線15aとアレーアンテナ面が交わるのであれば、任意の曲面形状で任意の指向方向でよい。   In FIG. 6, the array antenna 12 is flat and directed toward the center of the parabolic reflector 11a. However, the array antenna surface intersects the light beam 15a in which the parallel light beam 15 from the desired direction is reflected by the mirror surface. In this case, an arbitrary curved surface shape and an arbitrary pointing direction may be used.

実施の形態6.
図7は、この発明の実施の形態6に係るアンテナの構成図である。図7に示す実施の形態6では、図4の実施の形態3において、パラボラ反射鏡11aの焦点17よりもアレーアンテナ12を鏡面に遠い側に配置したものである。アレーアンテナ12は、離焦点距離18だけ焦点17から離れており、実施の形態5と同様の効果が得られる。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram of an antenna according to Embodiment 6 of the present invention. In the sixth embodiment shown in FIG. 7, the array antenna 12 is arranged on the side farther from the mirror surface than the focal point 17 of the parabolic reflector 11a in the third embodiment shown in FIG. The array antenna 12 is separated from the focal point 17 by the defocusing distance 18, and the same effect as in the fifth embodiment can be obtained.

また、図7では、アレーアンテナ12は平面でかつパラボラ反射鏡11aの中心方向に指向するようにしたが、所望の方向からの平行光線15が鏡面で反射された光線15aとアレーアンテナ面が交わるのであれば、任意の曲面形状で任意の指向方向でよい。   In FIG. 7, the array antenna 12 is flat and directed toward the center of the parabolic reflector 11a. However, the array antenna surface intersects with the light beam 15a in which the parallel light beam 15 from the desired direction is reflected by the mirror surface. In this case, an arbitrary curved surface shape and an arbitrary pointing direction may be used.

実施の形態7.
図8と図9は、この発明の実施の形態7に係るアンテナの構成を示すもので、図8は側面図、図9は上面図である。図8と図9に示す実施の形態7において、アレーアンテナは実施の形態2と同様に素子アンテナが平面上に配列されたアレーアンテナ12、反射鏡は実施の形態3と同様にパラボラ反射鏡11aであり、また、実施の形態6と同様にパラボラ反射鏡11aの焦点17よりもアレーアンテナ12を近い側に配置している。図8のアンテナ構成図において、アンテナ上方向のビーム対応する光線を21、下方向に対応する光線を22、奥方向に対応する光線を23、手前方向に対応する光線を24とし、それぞれに対応し鏡面で反射された光線を21a〜24aとする。さらに対応する素子範囲を25a〜28aで示す。
Embodiment 7 FIG.
8 and 9 show the configuration of an antenna according to Embodiment 7 of the present invention. FIG. 8 is a side view, and FIG. 9 is a top view. In the seventh embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the array antenna is an array antenna 12 in which element antennas are arranged on a plane as in the second embodiment, and the reflector is a parabolic reflector 11a as in the third embodiment. Further, as in the sixth embodiment, the array antenna 12 is arranged closer to the focal point 17 of the parabolic reflector 11a. In the antenna configuration diagram of FIG. 8, the light beam corresponding to the beam in the upward direction of the antenna is 21, the light beam corresponding to the downward direction is 22, the light beam corresponding to the back direction is 23, and the light beam corresponding to the near direction is 24, corresponding to each. Let the light rays reflected by the mirror surface be 21a to 24a. Further, the corresponding element range is indicated by 25a to 28a.

図10は、この発明の方法により決定した素子範囲をアレーアンテナ面上で示したものである。図10に比較のため、数値的最適化を用いた繰り返し計算で決定した励振素子アンテナを点で示す。アレーアンテナ全体(全素子アンテナ)を用いて所望のビーム方向で利得を最大とする場合に比べて、利得低下量が許容値以内の条件で励振する素子アンテナを最小化した。なお、25bは光線21方向に対応する選択素子、26bは光線22方向に対応する選択素子、27bは光線23方向に対応する選択素子、28bは光線24方向に対応する選択素子を示す。   FIG. 10 shows the element range determined by the method of the present invention on the array antenna surface. For comparison, FIG. 10 shows a point of an excitation element antenna determined by iterative calculation using numerical optimization. Compared to the case where the entire array antenna (all element antennas) is used and the gain is maximized in the desired beam direction, the element antenna excited under the condition that the gain reduction amount is within the allowable value is minimized. Note that 25b indicates a selection element corresponding to the direction of the light beam 21, 26b indicates a selection element corresponding to the direction of the light beam 22, 27b indicates a selection element corresponding to the direction of the light beam 23, and 28b indicates a selection element corresponding to the direction of the light beam 24.

図10より、前記方法により得られた素子アンテナ位置は、この発明の方法により決定した素子の範囲に含まれていることが分かる。そのため、全素子アンテナでなく、この発明の方法による範囲の素子アンテナの励振振幅位相を数値最適化すればよいことが分かり、短時間で各アレー素子の励振振幅位相を決定できる。   FIG. 10 shows that the element antenna position obtained by the above method is included in the element range determined by the method of the present invention. Therefore, it can be understood that the excitation amplitude phase of the element antenna in the range according to the method of the present invention may be numerically optimized instead of the all-element antenna, and the excitation amplitude phase of each array element can be determined in a short time.

この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナの励振方法を説明するもので、励振振幅及び励振位相の演算方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the excitation method of the array antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention, and shows the calculation method of an excitation amplitude and an excitation phase. この発明の実施の形態1に係るアレーアンテナの励振方法を説明するもので、選択素子範囲の決定方法を説明するためのアンテナの構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an antenna for explaining an array antenna excitation method according to Embodiment 1 of the present invention and for explaining a selection element range determination method; この発明の実施の形態2に係るアンテナの構成図である。It is a block diagram of the antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係るアンテナの構成図である。It is a block diagram of the antenna which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係るアンテナの構成図である。It is a block diagram of the antenna which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係るアンテナの構成図である。It is a block diagram of the antenna which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係るアンテナの構成図である。It is a block diagram of the antenna which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係るアンテナの構成の側面図である。It is a side view of the structure of the antenna which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7に係るアンテナの構成の上面図である。It is a top view of the structure of the antenna which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7に係る方法により決定した素子範囲と数値的に決定した素子範囲を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the element range determined by the method concerning Embodiment 7 of this invention, and the element range determined numerically.

符号の説明Explanation of symbols

S1 素子を選択するステップ、S2 励振振幅及び励振位相を決めるステップ、S3 励振振幅及び励振位相を設定するステップ、S4 選択した素子を送受信機に接続するステップ、11 反射鏡、11a パラボラ反射鏡、11b 回転双曲面反射鏡(副反射鏡)、12 アレーアンテナ、13 素子アンテナ、14 選択素子範囲、15 所望方向からの平行光線、15a 鏡面で反射されアレーアンテナに向かう光線、15b 鏡面で次の反射鏡に向かう光線、16 選択された素子、17 パラボラ反射鏡の焦点、17a 回転二次曲面反射鏡の焦点、18 離焦点距離、21 図9のアンテナ上方向からの平行光線、22 図9のアンテナ下方向からの平行光線、23 図9のアンテナ奥方向からの平行光線、24 図9のアンテナ手前方向からの平行光線、21a 光線21が鏡面で反射されアレーアレーアンテナに向かう光線、22a 光線22が鏡面で反射されアレーアレーアンテナに向かう光線、23a 光線23が鏡面で反射されアレーアレーアンテナに向かう光線、24a 光線24が鏡面で反射されアレーアレーアンテナに向かう光線、25a 光線21方向に対応する選択素子範囲、26a 光線22方向に対応する選択素子範囲、27a 光線23方向に対応する選択素子範囲、28a 光線24方向に対応する選択素子範囲、25b 光線21方向に対応する選択素子、26b 光線22方向に対応する選択素子、27b 光線23方向に対応する選択素子、28b 光線24方向に対応する選択素子、31 送受信機、32 移相器、33 振幅制御器。   S1 selecting element, S2 determining excitation amplitude and excitation phase, S3 setting excitation amplitude and excitation phase, S4 connecting selected element to the transceiver, 11 reflector, 11a parabolic reflector, 11b Rotating hyperboloidal reflector (sub-reflector), 12 array antenna, 13 element antenna, 14 selection element range, 15 parallel light beam from desired direction, 15a light beam reflected by mirror surface and heading to array antenna, 15b next reflector mirror surface , 16 selected elements, 17 focus of parabolic reflector, 17a focus of rotating quadratic reflector, 18 defocus distance, 21 parallel rays from above antenna of FIG. 9, 22 below antenna of FIG. Parallel rays from the direction, 23 Parallel rays from the back of the antenna in FIG. 9, 24 Front direction of the antenna in FIG. Parallel light, 21a light 21 reflected by the mirror surface and directed to the array antenna, 22a light 22 reflected by the mirror surface and directed to the array antenna, 23a light 23 reflected by the mirror surface and directed to the array antenna, 24a Ray 24 reflected from the mirror surface toward the array antenna, 25a Selection element range corresponding to light 21 direction, 26a Selection element range corresponding to light 22 direction, 27a Selection element range corresponding to light 23 direction, 28a light ray Selection element range corresponding to 24 directions, selection element corresponding to 25b light beam 21 direction, selection element corresponding to 26b light beam 22 direction, selection element corresponding to 27b light beam 23 direction, selection element corresponding to 28b light beam 24 direction, 31 Transmitter / receiver, 32 phase shifter, 33 amplitude controller.

Claims (7)

反射鏡の一次放射器として2次元状に配列された複数個の素子アンテナ、各素子アンテナに接続された振幅制御器及び移相器から構成されたアレーアンテナの励振方法において、
所望のビーム方向からの平行光線が前記反射鏡の鏡面の輪郭で反射され、アレーアンテナ面上に投影された範囲の素子アンテナを選択するステップと、
所望のビーム方向で利得が最大となるように、選択した素子アンテナの励振振幅及び励振位相を求めるステップと、
求められた励振振幅を前記振幅制御器に設定すると共に、求められた励振位相を前記移相器に設定するステップと、
選択した素子アンテナを送受信機に接続するステップと
を備えたことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
In an excitation method for an array antenna composed of a plurality of element antennas arranged two-dimensionally as a primary radiator of a reflector, an amplitude controller connected to each element antenna, and a phase shifter,
Selecting an element antenna in a range where parallel rays from a desired beam direction are reflected by the mirror surface contour of the reflector and projected onto the array antenna surface;
Obtaining an excitation amplitude and an excitation phase of the selected element antenna so that the gain is maximized in a desired beam direction;
Setting the determined excitation amplitude in the amplitude controller, and setting the determined excitation phase in the phase shifter;
And a step of connecting the selected element antenna to a transceiver.
請求項1に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記アレーアンテナの素子アンテナは、曲面状に配列された
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 1,
An array antenna excitation method, wherein the element antennas of the array antenna are arranged in a curved shape.
請求項1に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記アレーアンテナの素子アンテナは、平面上に配列された
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 1,
An array antenna excitation method, wherein the element antennas of the array antenna are arranged on a plane.
請求項1に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記反射鏡は、パラボラ反射鏡である
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 1,
The reflector is a parabolic reflector. An array antenna excitation method, wherein:
請求項1に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記反射鏡は、複数の回転二次曲面鏡で構成される
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 1,
The method of exciting an array antenna, wherein the reflecting mirror is composed of a plurality of rotating quadric curved mirrors.
請求項4または5に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記アレーアンテナは、前記反射鏡の焦点よりも鏡面に近い側に配置された
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 4 or 5,
The array antenna is arranged closer to the mirror surface than the focal point of the reflecting mirror.
請求項4または5に記載のアレーアンテナの励振方法において、
前記アレーアンテナは、前記反射鏡の焦点よりも鏡面に遠い側に配置された
ことを特徴とするアレーアンテナの励振方法。
The array antenna excitation method according to claim 4 or 5,
The array antenna excitation method, wherein the array antenna is arranged on a side farther from the mirror surface than the focal point of the reflecting mirror.
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