JP2013026817A - Phased array antenna - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem: A conventional phased array antenna used for a radar device degrades because a part of transmission power is consumed in a terminator connected to a transmission/reception changeover switch by mutual coupling between elements.SOLUTION: The phased array antenna includes: a first antenna that transmits and receives signals; a second antenna that only receives signals; and a feeder circuit that distributes a transmission signal to the first antenna and synthesizes reception signals from the first antenna and the second antenna. The second antenna prevents generation of efficiency degradation during signal transmission by providing a stub for reflecting a transmission signal leaked and invaded while the first antenna is conducting signal transmission.

Description

この発明はフェーズドアレーアンテナに関するものである。詳しくは、航空機、艦船または地上用機器に搭載するレーダ装置に用いるフェーズドアレーアンテナに関するものである。   The present invention relates to a phased array antenna. Specifically, the present invention relates to a phased array antenna used in a radar apparatus mounted on an aircraft, a ship, or a ground device.

フェーズドアレーアンテナは、素子アンテナを平面または曲面状に並べたアレーアンテナの各素子アンテナにビーム走査を行うための移相器を設けたものである。従来の機械的に駆動するアンテナに比べ、高速にビーム走査を行うことができ、また、各素子アンテナに増幅器を分散配置することが可能であることから、信頼性の向上が見込めるため、航空機、艦船または地上用レーダ装置のアンテナとして盛んに用いられている。   The phased array antenna is provided with a phase shifter for performing beam scanning on each element antenna of an array antenna in which element antennas are arranged in a plane or curved surface. Compared to conventional mechanically driven antennas, beam scanning can be performed at high speed, and amplifiers can be distributed in each element antenna. It is actively used as an antenna for ships or ground radar devices.

従来のフェーズドアレーアンテナでは、後でも説明するように、送信信号の一部は素子アンテナと給電線路間の不整合や素子間の相互結合による隣接素子アンテナからのもれこみにより、素子アンテナからサーキュレータに返ってくる。これらの電力は低雑音増幅器を保護するために、送受切り替えスイッチを介して終端器に送られ、熱に変えられる。   In the conventional phased array antenna, as will be described later, a part of the transmission signal is transmitted from the element antenna to the circulator by leakage from the adjacent element antenna due to mismatch between the element antenna and the feed line or mutual coupling between elements. Return to. These powers are sent to the terminator via a duplex switch to protect the low noise amplifier and converted to heat.

素子間相互結合による隣接素子アンテナからのもれこみによる効率低下は、素子間隔が狭い場合に顕著であり、たとえば、素子間隔がλ/2(λは運用波長)の無限平面アレーの場合、素子間相互結合による理論的な効率上限はπ/4であることが知られている。
この場合、高電力増幅器で付与される電力の内、20%以上が必ず終端器で消費されることになる。
The decrease in efficiency due to leakage from adjacent element antennas due to mutual coupling between elements is significant when the element spacing is narrow. For example, in the case of an infinite planar array with element spacing of λ / 2 (λ is the operating wavelength) It is known that the theoretical upper limit of efficiency due to the mutual coupling is π / 4.
In this case, 20% or more of the power applied by the high power amplifier is necessarily consumed by the terminator.

このような、素子間結合による効率低下を防ぐ技術として、与えられた配列格子の格子点に複数の素子アンテナを設けてなるアレーアンテナ装置において、複数の素子アンテナの中から素子アンテナの間引きを行う際に、励振しない間引き素子アンテナの放射素子をアレーアンテナの開口面上に残したまま、励振しない間引き素子アンテナの給電点に取り付けた終端抵抗を取り除くようにした技術が開示されている(例えば、特許文献1)。   As a technique for preventing such a decrease in efficiency due to coupling between elements, an element antenna is thinned out of a plurality of element antennas in an array antenna apparatus in which a plurality of element antennas are provided at lattice points of a given arrayed lattice. In this case, a technique is disclosed in which a termination resistor attached to a feeding point of a thinning element antenna that is not excited is removed while leaving a radiation element of the thinning element antenna that is not excited on the aperture surface of the array antenna (for example, Patent Document 1).

特許第4515925号公報Japanese Patent No. 4515925

しかしながら、従来の技術では、励振しない間引き素子アンテナの放射素子を開口面に残したまま、励振しない間引き素子の給電点に取り付けた終端素子を取り除くとともに、給電点との間の給電線路を取り除いたのみであるので、素子間隔や、素子形式によっては間引き素子で反射されたRF信号が放射素子からのRF信号に逆相で重畳されることで、アンテナ覆域内の素子アンテナ利得を低下させる。   However, in the conventional technique, the termination element attached to the feeding point of the thinning element that is not excited is removed while the radiation element of the thinning element antenna that is not excited is left on the opening surface, and the feeding line between the feeding point and the feeding point is removed. Therefore, depending on the element spacing and element type, the RF signal reflected by the thinning element is superimposed on the RF signal from the radiating element in reverse phase, thereby reducing the element antenna gain within the antenna coverage.

また、素子アンテナにより、整合状態が異なることで、隣接素子で反射され、再放射したRF信号が相互結合により受信されることによる素子パターンのばらつきを増大させることにより、受信サイドローブを上昇させる等の問題を引き起こす可能性があった。
このような受信サイドローブの上昇はレーダ装置において受信クラッタ電力の増大を招き、探知距離の減少等の問題を引き起こしていた。
Also, depending on the element antenna, the matching state is different, so that the reception side lobe is increased by increasing the variation of the element pattern caused by receiving the RF signal reflected and re-radiated by the adjacent element by mutual coupling, etc. Could cause problems.
Such an increase in the reception side lobe causes an increase in reception clutter power in the radar apparatus, causing problems such as a decrease in detection distance.

この発明に係るフェーズドアレーアンテナは、信号の送信および受信を行う第1のアンテナと、信号の受信を行う第2のアンテナと、前記第1のアンテナに送信信号を分配するとともに前記第1のアンテナと前記第2のアンテナからの受信信号を合成する給電回路とを備えたフェーズドアレーアンテナであって、前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナが前記送信信号を送信する際に前記第2のアンテナにもれ込んだ前記送信信号を所定の位相で反射するスタブと接続され、前記第2のアンテナが前記受信信号の受信の際には前記受信信号を増幅する増幅器と可変減衰器と位相器を介して前記給電回路と接続される。   The phased array antenna according to the present invention includes a first antenna for transmitting and receiving a signal, a second antenna for receiving a signal, a transmission signal to the first antenna, and the first antenna. And a feeding circuit that synthesizes a reception signal from the second antenna, wherein the second antenna transmits the transmission signal when the first antenna transmits the transmission signal. An amplifier for amplifying the received signal and a variable attenuator when the received signal is received by the second antenna. The power supply circuit is connected via a device.

この発明のフェーズドアレーアンテナによれば、送信時には、隣接する間引き素子の終端器での電力消費を抑えてアンテナ効率を向上できるとともに、受信時には、全素子を用いてビームを形成することで、受信ビームで要求される低サイドローブ特性を容易に得ることができる。 According to the phased array antenna of the present invention, at the time of transmission, it is possible to improve the antenna efficiency by suppressing the power consumption at the terminator of the adjacent thinning element, and at the time of reception, the beam is formed by using all elements, Low side lobe characteristics required by the beam can be easily obtained.

本発明の実施の形態1に係るフェーズドアレーアンテナの構成図である。It is a block diagram of the phased array antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の他の実施の形態に係るフェーズドアレーアンテナの構成図である。It is a block diagram of the phased array antenna which concerns on other embodiment of this invention. 従来のフェーズドアレーアンテナの構成図である。It is a block diagram of the conventional phased array antenna.

ここでは、まず従来のフェーズドアレイアンテナの構成と動作の説明により課題をあらためて示した後に、この発明に係るフェーズドアレイアンテナについて説明する。   Here, after a problem is first described by explaining the configuration and operation of a conventional phased array antenna, the phased array antenna according to the present invention will be described.

図3は従来のフェーズドアレーアンテナの構成の一例を示す図である。
図3において1は素子アンテナ、2は素子アンテナに接続され、送受信号を分離するサーキュレータ、3、7は送受切り替えスイッチ、4は送信信号を増幅する高電力増幅器、5はサーキュレータからもれこんだ送信信号を吸収する終端器、6は受信信号を増幅する低雑音増幅器、8は移相器、9は各素子アンテナに送信信号を分配し、受信信号を合成する給電回路である。
なお、図3において(a)は送信状態で、送受切替スイッチ3、7が共に送信側にたおれている場合を示す。図3(b)は受信状態で、送受切替スイッチが受信側に倒れている場合を示す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional phased array antenna.
In FIG. 3, 1 is an element antenna, 2 is a circulator that is connected to the element antenna and separates transmission and reception signals, 3 and 7 are transmission / reception changeover switches, 4 is a high-power amplifier that amplifies the transmission signal, and 5 is leaked from the circulator A terminator that absorbs the transmission signal, 6 is a low-noise amplifier that amplifies the reception signal, 8 is a phase shifter, and 9 is a power feeding circuit that distributes the transmission signal to each element antenna and synthesizes the reception signal.
In FIG. 3, (a) shows a state in which the transmission / reception changeover switches 3 and 7 are both placed on the transmission side in the transmission state. FIG. 3B shows a case where the transmission / reception changeover switch is tilted to the reception side in the reception state.

次に動作について説明する。送信状態(図3(a))において、給電回路9で分配された信号は移相器8で所望のビームを形成するための位相を与えられ、送受切り替えスイッチ7を介して高電力増幅器4で増幅されてサーキュレータ2に送られ、素子アンテナ1から放射される。
素子アンテナ1から放射されたRF信号は移相器であたえられた位相に基づき空間で所望のビームを形成し、遠方の目標で反射され、受信信号としてアンテナに帰ってくる。
Next, the operation will be described. In the transmission state (FIG. 3A), the signal distributed by the power feeding circuit 9 is given a phase for forming a desired beam by the phase shifter 8, and is transmitted by the high power amplifier 4 via the transmission / reception changeover switch 7. Amplified and sent to the circulator 2 and radiated from the element antenna 1.
The RF signal radiated from the element antenna 1 forms a desired beam in space based on the phase given by the phase shifter, is reflected by a distant target, and returns to the antenna as a received signal.

RF信号が戻ってくるまでの時間差により、受信状態(b)において各素子アンテナで受信された受信信号は、サーキュレータ2と送受切り替えスイッチ3を介して低雑音増幅器6へ送られ、増幅されたのち、移相器8にて所望のビームを形成するための位相を与えられ、給電回路9にて合成されて、受信機に送られる。   Due to the time difference until the RF signal returns, the reception signal received by each element antenna in the reception state (b) is sent to the low noise amplifier 6 via the circulator 2 and the transmission / reception selector switch 3 and amplified. The phase shifter 8 gives a phase for forming a desired beam, is synthesized by the feeding circuit 9, and is sent to the receiver.

近年のデバイス技術の進歩により、高電力増幅器4に使われるデバイスは従来のガリウム砒素からガリウム窒素、シリコンカーバイド等の高電圧・高出力デバイスにシフトしている。これらのデバイスにより、マイクロ波帯において数十〜百ワットレベルの出力を1台の高電力増幅器で実現することが可能になりつつある。   Due to recent advances in device technology, devices used in the high power amplifier 4 have shifted from conventional gallium arsenide to high voltage / high output devices such as gallium nitrogen and silicon carbide. With these devices, it is becoming possible to realize an output of several tens to hundreds of watts in a microwave band with a single high power amplifier.

したがって、フェーズドアレーアンテナにおいても、従来にくらべ少ない素子数で同一の送信電力を得ることが可能である。
しかしながら、このような高電力増幅器は高価であることから、アレー開口上において高電力増幅器を接続する素子を少なくする。いわゆる素子間引きにより、アレー開口利得の低下を抑えながら高電力増幅器を削減することが考えられる。
Therefore, even in the phased array antenna, it is possible to obtain the same transmission power with a smaller number of elements than before.
However, since such a high power amplifier is expensive, fewer elements are connected to the high power amplifier over the array aperture. It is conceivable to reduce the number of high power amplifiers while suppressing a decrease in array aperture gain by so-called element thinning.

特許文献1では、励振しない間引き素子アンテナの放射素子を開口面に残したまま、励振しない間引き素子の給電点に取り付けた終端素子を取り除くとともに、給電点との間の給電線路を取り除いたのみであるので、素子間隔や、素子形式によっては間引き素子で反射されたRF信号が放射素子からのRF信号に逆相で重畳されることで、アンテナ覆域内の素子アンテナ利得を低下させるという問題があった。   In Patent Document 1, the radiating element of the thinning element antenna that is not excited is left on the opening surface, the termination element attached to the feeding point of the thinning element that is not excited is removed, and the feeding line between the feeding point and the feeding point is removed. Therefore, depending on the element spacing and the element type, the RF signal reflected by the thinning element is superimposed on the RF signal from the radiating element in reverse phase, thereby reducing the element antenna gain within the antenna coverage. It was.

また、素子アンテナにより、整合状態が異なることで、隣接素子で反射され、再放射したRF信号が相互結合により受信されることによる素子パターンのばらつきを増大させることにより、受信サイドローブを上昇させる等の問題を引き起こす可能性があった。
このような受信サイドローブの上昇はレーダ装置において受信クラッタ電力の増大を招き、探知距離の減少等の問題を引き起こしていた。
Also, depending on the element antenna, the matching state is different, so that the reception side lobe is increased by increasing the variation of the element pattern caused by receiving the RF signal reflected and re-radiated by the adjacent element by mutual coupling, etc. Could cause problems.
Such an increase in the reception side lobe causes an increase in reception clutter power in the radar apparatus, causing problems such as a decrease in detection distance.

実施の形態1.
次に、この発明の実施の形態1に係るフェーズドアレーアンテナについて、図を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係るフェーズドアレーアンテナの構成を示す図である。
図1において1はON素子アンテナ(信号の送受信を行う励振する素子アンテナ。第1のアンテナに相当)、2は励振素子アンテナに接続され、送受信号を分離するサーキュレータ(送受信号切替部の一例に相当)、3は送受切り替えスイッチ(第1の送受切り替えスイッチに相当)、4は送信信号を増幅する高電力増幅器、5はサーキュレータからもれこんだ送信信号を吸収する終端器、6は受信信号を増幅する低雑音増幅器、7は送受切り替えスイッチ(第2の送受切り替えスイッチに相当)、8は移相器、9は各素子アンテナに送信信号を分配し、受信信号を合成する給電回路、10は受信信号に適切な励振分布を与える可変減衰器、11は間引き素子アンテナ(信号の受信のみを行う間引き素子アンテナ。第2のアンテナに相当)、12は間引き素子においてもれ込んだRF信号を適切な位相で反射するスタブ、31は送受切り替えスイッチ(第3の送受切り替えスイッチに相当)、71は送受切り替えスイッチ(第4の送受切り替えスイッチに相当)である。
なお、図1(a)は送信状態であり、送受切替スイッチ3、7、31、71が送信側にたおれている場合を示し、図1(b)は受信状態で、送受切替スイッチ3、7、31、71が受信側にたおれている場合を示す。
Embodiment 1 FIG.
Next, a phased array antenna according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phased array antenna according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 1 is an ON element antenna (an element antenna that excites and transmits signals), and 2 is a circulator (an example of a transmission / reception number switching unit) that is connected to the excitation element antenna and separates transmission and reception signals. 3) is a transmission / reception selector switch (corresponding to the first transmission / reception selector switch), 4 is a high power amplifier for amplifying the transmission signal, 5 is a terminator for absorbing the transmission signal leaked from the circulator, and 6 is a reception signal. , 7 is a transmission / reception changeover switch (corresponding to a second transmission / reception changeover switch), 8 is a phase shifter, 9 is a power supply circuit that distributes a transmission signal to each element antenna and synthesizes a reception signal, 10 Is a variable attenuator that gives an appropriate excitation distribution to the received signal, 11 is a decimation element antenna (a decimation element antenna that performs only signal reception, corresponding to the second antenna), 2 is a stub that reflects the RF signal leaked in the thinning element at an appropriate phase, 31 is a transmission / reception changeover switch (corresponding to a third transmission / reception changeover switch), and 71 is a transmission / reception changeover switch (equivalent to a fourth transmission / reception changeover switch). ).
FIG. 1A shows a transmission state where transmission / reception change-over switches 3, 7, 31, 71 are placed on the transmission side, and FIG. 1B shows a reception state where transmission / reception change-over switches 3, 7 , 31 and 71 are placed on the receiving side.

次に、実施の形態1に係るフェーズドアレーアンテナの動作について説明する。
図1の送信状態(図1(a))において、給電回路9において分配された信号は移相器8で所望のビームを形成するための位相を与えられ、送受切り替えスイッチ7を介して高電力増幅器4で増幅されてサーキュレータ2に送られ、ON素子アンテナ1から放射される。
ON素子アンテナ1から放射されたRF信号は移相器8で与えられた位相に基づき空間で所望のビームを形成する。
Next, the operation of the phased array antenna according to Embodiment 1 will be described.
In the transmission state of FIG. 1 (FIG. 1 (a)), the signal distributed in the power feeding circuit 9 is given a phase for forming a desired beam by the phase shifter 8, and high power is transmitted via the transmission / reception changeover switch 7. Amplified by the amplifier 4, sent to the circulator 2, and radiated from the ON element antenna 1.
The RF signal radiated from the ON element antenna 1 forms a desired beam in space based on the phase given by the phase shifter 8.

このときON素子アンテナ1から放射されたRF信号の一部は、素子間相互結合により隣接する間引き素子11に結合するが、送受切り替えスイッチ31を介して、予め設定したスタブ12で適切な位相で反射されることで、再度、間引き素子11から放射されることで、ON素子アンテナ1からの送信信号に重畳され、ON素子アンテナ1の効率向上に寄与する。   At this time, a part of the RF signal radiated from the ON element antenna 1 is coupled to the adjacent thinning element 11 by mutual coupling between the elements, but with an appropriate phase with a preset stub 12 via the transmission / reception changeover switch 31. By being reflected, it is radiated from the thinning element 11 again, so that it is superimposed on the transmission signal from the ON element antenna 1 and contributes to improving the efficiency of the ON element antenna 1.

RF信号が戻ってくるまでの時間差により、受信状態(図1(b))において各ON素子アンテナ1で受信された受信信号は、サーキュレータ2、送受切り替えスイッチ3を介して低雑音増幅器6へ送られ、増幅されたのち、移相器8にて所望のビームを形成するための位相を与えられる。さらに、減衰器10にて所望の励振分布を与えられ、給電回路9にて合成されて、受信機に送られる。
また、間引き素子11で受信された受信信号は送受切り替えスイッチ31を介して、低雑音増幅器6へ送られ、増幅された後、移相器8にて所望のビームを形成するための位相を与えられる。更に、減衰器10にて所望の励振分布を与えられ、ON素子からの受信信号同様、給電回路9にて合成され、受信ビームを形成する。
Due to the time difference until the RF signal returns, the reception signal received by each ON element antenna 1 in the reception state (FIG. 1B) is sent to the low noise amplifier 6 via the circulator 2 and the transmission / reception changeover switch 3. After being amplified, the phase shifter 8 gives a phase for forming a desired beam. Further, a desired excitation distribution is given by the attenuator 10, synthesized by the power feeding circuit 9, and sent to the receiver.
The received signal received by the thinning element 11 is sent to the low noise amplifier 6 via the transmission / reception selector switch 31 and amplified, and then given a phase for forming a desired beam by the phase shifter 8. It is done. Further, a desired excitation distribution is given by the attenuator 10 and is synthesized by the power feeding circuit 9 in the same manner as the reception signal from the ON element to form a reception beam.

ここで、減衰器10には低サイドローブを実現するための分布、たとえばドルフチェビシェフ分布、テイラー分布に応じた減衰量を設定するとともに、ON素子の系統に対し間引き素子の系統ではサーキュレータ2が無いこと等による系統間の利得のばらつきを補正する減衰量を設定する。   Here, the attenuator 10 is set with an attenuation amount corresponding to a distribution for realizing a low side lobe, for example, a Dorf Chebyshev distribution and a Taylor distribution, and there is no circulator 2 in the thinning element system with respect to the ON element system. The amount of attenuation for correcting the variation in gain between systems due to the above is set.

また、受信状態ではすべての素子アンテナに給電線路と低雑音増幅器がつながれており、素子アンテナの整合条件が全素子で同じであることから、隣接素子で反射され、再放射したRF信号が相互結合により受信されることによる受信素子パターンのばらつきが小さくなり、受信ビームで要求される低サイドローブ特性を容易に得ることができる。 Also, in the reception state, all element antennas are connected to the feed line and the low noise amplifier, and the matching conditions of the element antennas are the same for all elements, so that the RF signals reflected and re-radiated by adjacent elements are mutually coupled. Variation of the receiving element pattern due to reception by the receiver is reduced, and low side lobe characteristics required by the receiving beam can be easily obtained.

以上のように、この発明の実施例によれば、従来のフェーズドアレーアンテナでは送信時に、隣接する間引き素子の終端器で消費されていた電力を、スタブ12にて反射、再放射させることで、アンテナの効率を向上させるとともに、受信時には全素子を用いてビームを形成することで、受信ビームで要求される低サイドローブ特性を容易に得ることができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the power consumed by the terminator of the adjacent decimation element is reflected and re-radiated by the stub 12 at the time of transmission in the conventional phased array antenna, In addition to improving the efficiency of the antenna and forming a beam using all elements at the time of reception, low sidelobe characteristics required for the reception beam can be easily obtained.

なお、本実施の形態では、送信信号と受信信号を分離する機器としてサーキュレータ2を用いているが、このサーキュレータに限るものではなく、送受信号を分離する機能を備える機器であればよい。例えば、送受切り替えスイッチでもよい。 In this embodiment, the circulator 2 is used as a device that separates a transmission signal and a reception signal. However, the circulator 2 is not limited to this circulator, and any device having a function of separating transmission and reception signals may be used. For example, a transmission / reception switch may be used.

また、本実施の形態では、ON素子アンテナ(励振素子アンテナ)1は送信と受信を行っているが、信号の送信のみを行う送信専用のアンテナであってもよい。この場合、図2に示すように、フェーズドアレーアンテナは送信専用のアンテナと受信専用のアンテナを平面または曲面状に並べた構成であり、用途に応じて、このような送信専用アンテナと受信専用アンテナを配置したアンテナ構成としてもよい。 In the present embodiment, the ON element antenna (excitation element antenna) 1 performs transmission and reception, but may be a transmission-dedicated antenna that performs only signal transmission. In this case, as shown in FIG. 2, the phased array antenna has a configuration in which a transmission-dedicated antenna and a reception-dedicated antenna are arranged in a plane or curved surface. Depending on the application, such a transmission-dedicated antenna and a reception-dedicated antenna are used. It is good also as an antenna structure which has arranged.

1 ON素子アンテナ(第1のアンテナ)、2 サーキュレータ、3 送受切り替えスイッチ(第1の送受切り替えスイッチ)、4 高電力増幅器、5 終端器、6 低雑音増幅器、7 送受切り替えスイッチ(第2の送受切り替えスイッチ)、8 移相器、9 給電回路、10 可変減衰器、11 間引き素子アンテナ(第2のアンテナ)、12 スタブ、31 送受切り替えスイッチ(第3の送受切り替えスイッチ)、71 送受切り替えスイッチ(第4の送受切り替えスイッチ)。 1 ON element antenna (first antenna), 2 circulator, 3 transmission / reception switch (first transmission / reception switch), 4 high power amplifier, 5 terminator, 6 low noise amplifier, 7 transmission / reception switch (second transmission / reception) Changeover switch), 8 phase shifter, 9 feeding circuit, 10 variable attenuator, 11 thinning element antenna (second antenna), 12 stub, 31 transmission / reception changeover switch (third transmission / reception changeover switch), 71 transmission / reception changeover switch ( Fourth transmission / reception changeover switch).

Claims (4)

信号の送信および受信を行う第1のアンテナと、信号の受信を行う第2のアンテナと、前記第1のアンテナに送信信号を分配するとともに前記第1のアンテナと前記第2のアンテナからの受信信号を合成する給電回路とを備えたフェーズドアレーアンテナであって、
前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナが前記送信信号を送信する際に前記第2のアンテナにもれ込んだ前記送信信号を所定の位相で反射するスタブと接続され、前記第2のアンテナが前記受信信号の受信の際には前記受信信号を増幅する増幅器と可変減衰器と位相器を介して前記給電回路と接続されることを特徴とするフェーズドアレーアンテナ。
A first antenna that transmits and receives signals, a second antenna that receives signals, a transmission signal that is distributed to the first antennas, and reception from the first antenna and the second antenna A phased array antenna comprising a power feeding circuit for combining signals,
The second antenna is connected to a stub that reflects the transmission signal leaked into the second antenna at a predetermined phase when the first antenna transmits the transmission signal. A phased array antenna, wherein an antenna is connected to the power feeding circuit via an amplifier, a variable attenuator, and a phase shifter that amplify the received signal when receiving the received signal.
前記第1のアンテナは、送信信号と受信信号を分離する送受信号切換部と接続されており、前記送信信号の送信の際に前記送受信号切換部の片端は前記送信信号を増幅する増幅器と位相器を介して前記給電回路と接続されるとともに、前記送受信号切換部の他端は終端器と接続され、前記受信信号の受信の際に前記送受信号切換部の片端は前記増幅器を介して開放されるとともに、前記送受信号切換部の他端は前記受信信号を増幅する増幅器と可変減衰器と位相器を介して前記給電回路と接続されることを特徴とする請求項1記載のフェーズドアレーアンテナ。 The first antenna is connected to a transmission / reception signal switching unit that separates a transmission signal and a reception signal, and one end of the transmission / reception signal switching unit is connected to an amplifier that amplifies the transmission signal when transmitting the transmission signal. And the other end of the transmission / reception signal switching unit is connected to a terminator, and one end of the transmission / reception signal switching unit is opened via the amplifier when receiving the received signal. 2. The phased array antenna according to claim 1, wherein the other end of the transmission / reception signal switching unit is connected to the feeding circuit through an amplifier, a variable attenuator, and a phase shifter for amplifying the received signal. . 信号の送信および受信を行う第1のアンテナと、信号の受信を行う第2のアンテナと、前記第1のアンテナに送信信号を分配するとともに前記第1のアンテナと前記第2のアンテナからの受信信号を合成する給電回路とを備えたフェーズドアレーアンテナであって、
前記第1のアンテナに接続され、送信信号と受信信号を分離する送受信号切換部と、
受信信号が出力される前記送受信号切換部の一方の端子に接続され、接続先を終端器と前記受信信号を増幅する受信信号増幅器との間で切り替える第1の送受切り替えスイッチと、
前記受信信号増幅器に接続され、前記受信信号に所定の励振分布を与える可変減衰器と、
前記送受信号切換部の他方の端子に接続され、送信信号を増幅して出力する送信信号増幅器と、
前記給電回路に接続された位相器と接続され、接続先を前記可変減衰器と前記送信信号増幅器との間で切り替える第2の送受切り替えスイッチと、
前記第2のアンテナに接続され、接続先を前記受信信号を増幅する受信信号増幅器と入力された信号を所定の位相で反射するスタブとの間で切り替える第3の送受切り替えスイッチと、
前記受信信号増幅器に接続され、前記受信信号に所定の励振分布を与える可変減衰器と、
前記給電回路に接続された位相器と接続され、接続先を前記可変減衰器と終端器との間で切り替える第4の送受切り替えスイッチと、
を備え、
送信時において、前記第1、第2、第3、第4の送受切り替えスイッチの各々の接続先は、前記終端器、前記送信信号増幅器、前記スタブ、前記終端器であり、
受信時において、前記第1、第2、第3、第4の送受切り替えスイッチの各々の接続先は、前記受信信号増幅器、前記可変減衰器、受信信号増幅器、前記可変減衰器である、
ことを特徴とするフェーズドアレーアンテナ。
A first antenna that transmits and receives signals, a second antenna that receives signals, a transmission signal that is distributed to the first antennas, and reception from the first antenna and the second antenna A phased array antenna comprising a power feeding circuit for combining signals,
A transmission / reception signal switching unit connected to the first antenna and separating a transmission signal and a reception signal;
A first transmission / reception switch that is connected to one terminal of the transmission / reception signal switching unit from which a reception signal is output, and switches a connection destination between a terminator and a reception signal amplifier that amplifies the reception signal;
A variable attenuator connected to the received signal amplifier and providing a predetermined excitation distribution to the received signal;
A transmission signal amplifier that is connected to the other terminal of the transmission / reception signal switching unit and amplifies and outputs a transmission signal;
A second transmission / reception change-over switch connected to the phase shifter connected to the power feeding circuit and switching a connection destination between the variable attenuator and the transmission signal amplifier;
A third transmission / reception selector switch that is connected to the second antenna and that switches between a reception signal amplifier that amplifies the reception signal and a stub that reflects the input signal at a predetermined phase;
A variable attenuator connected to the received signal amplifier and providing a predetermined excitation distribution to the received signal;
A fourth transmission / reception change-over switch connected to the phase shifter connected to the power feeding circuit and switching the connection destination between the variable attenuator and the terminator;
With
At the time of transmission, each connection destination of the first, second, third, and fourth transmission / reception switch is the terminator, the transmission signal amplifier, the stub, and the terminator,
At the time of reception, the connection destination of each of the first, second, third, and fourth transmission / reception change-over switches is the reception signal amplifier, the variable attenuator, the reception signal amplifier, and the variable attenuator.
A phased array antenna characterized by that.
前記第1のアンテナと前記第2のアンテナは、平面または曲面状に隣接して配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のフェーズドアレーアンテナ。 The phased array antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the first antenna and the second antenna are arranged adjacent to each other in a planar or curved shape.
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