JP2015005906A - フェーズドアレー給電装置及びフェーズドアレーアンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のフェーズドアレー給電装置10は、伝送する高周波信号の位相を可変にしてフェーズドアレー給電部30に給電する給電回路20と、フェーズドアレー給電部30を構成する複数の放射素子31とを備える。給電回路20は、同一の位相変化制御量で出力する所定数の放射素子の組み合わせにより定められた複数種の給電系統11,12,13と、当該高周波信号の伝送に係る電力を各給電系統に固定分配する固定電力分配器21とを備える。複数種の給電系統の各々は、全ての給電系統にて同一種類の増幅器23を有する。フェーズドアレーアンテナ装置1は、フェーズドアレー給電装置10と、イメージングリフレクタを構成する副反射鏡40及び主反射鏡50を備える。
【選択図】図1
Description
第1の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を4つの放射素子に向けて分配給電する、当該基準出力に対して1/4の出力の給電系統からなり、第2の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を2つの放射素子に向けて分配給電する、当該基準出力に対して1/2の出力の給電系統からなり、第3の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を1つの放射素子に向けて給電する基準出力の給電系統からなることを特徴とする。
図1は、本発明による一実施形態のフェーズドアレーアンテナ装置1の構成の一例を示す図である。フェーズドアレーアンテナ装置1は、放射電力パターンを可変とするアレーアンテナ装置であり、フェーズドアレー給電装置10と、イメージングリフレクタ(主反射鏡50及び副反射鏡40)から構成される。また、フェーズドアレー給電装置10は、給電回路20と、フェーズドアレー給電部30から構成される。尚、図1に示されるフェーズドアレー給電部30、副反射鏡40及び主反射鏡50における実寸寸法は、本実施形態の一例を示すものにすぎない。図1に示すフェーズドアレーアンテナ装置1は、従来から想定されるアレーアンテナ装置と比較して、フェーズドアレー給電装置10の構成が異なる。
各放射素子31に対する給電位相は、増幅器23の入力に接続した移相器22によって制御することができる。増幅器23の出力は大電力になるので、移相器22は、増幅器23の前段に設けるのが好適である。一方で、位相補正器25は、導波管で実現することができ大電力にも耐えうる。よって、本実施形態のフェーズドアレー給電装置10では、同一給電系統の放射素子31は、同一の位相変化制御量になる。そこで、所望の放射電力パターンが得られるよう定めた放射素子31の組み合わせ例として、図3のように構成することができる。
10 フェーズドアレー給電装置
11 第1給電系統
12 第2給電系統
13 第3給電系統
20 給電回路
21 固定電力分配器
21a,21b,21c 可変電力減衰器
22 移相器
22a,22b,22c 移相器
23 増幅器
23a,23b,23c 増幅器
24a 4分配器
24b 2分配器
25 位相補正器
30 フェーズドアレー給電部
31 放射素子
31a,31b,31c 放射素子(ホーンアンテナ素子)
40 イメージングリフレクタを構成する副反射鏡
50 イメージングリフレクタを構成する主反射鏡
60 従来技術から想定されるフェーズドアレー給電装置
61a,62b,62c 従来技術から想定される給電系統
Claims (6)
- 放射電力パターンを可変とするフェーズドアレー給電装置であって、
伝送する高周波信号の位相を可変にしてフェーズドアレー給電部に給電する給電回路と、
前記フェーズドアレー給電部を構成する、出力振幅分布にテーパを付けるようにアレー構成された複数の放射素子とを備え、
前記給電回路は、
当該複数の放射素子のうち同一の位相変化制御量で出力する所定数の放射素子の組み合わせにより定められた複数種の給電系統と、
当該高周波信号の伝送に係る電力を各給電系統に固定分配する第1の固定電力分配器とを備え、
前記複数種の給電系統の各々は、1つの移相器及び全ての給電系統にて同一種類となる1つの増幅器、並びに当該所定数の放射素子が複数のときに更に電力分配する第2の固定電力分配器を備えることを特徴とするフェーズドアレー給電装置。 - 前記増幅器は、飽和出力で動作するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のフェーズドアレー給電装置。
- 前記第2の固定電力分配器は、nを1以上の整数としたとき、
前記所定数の放射素子の個数(2n)に応じて、1/2nずつ当該電力を固定分配することを特徴とする、請求項1又は2に記載のフェーズドアレー給電装置。 - 前記複数種の給電系統は、少なくとも3種類の給電系統を有し、
第1の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を4つの放射素子に向けて分配給電する、当該基準出力に対して1/4の出力の給電系統からなり、
第2の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を2つの放射素子に向けて分配給電する、当該基準出力に対して1/2の出力の給電系統からなり、
第3の給電系統は、前記第1の固定電力分配器から分配された電力を1つの放射素子に向けて給電する基準出力の給電系統からなることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のフェーズドアレー給電装置。 - 前記第2の固定電力分配器を有する給電系統は、
当該所定数の放射素子のうち1つ以上の放射素子に対して、前記第2の固定電力分配器によって電力分配された当該伝送する高周波信号の位相を固定の位相補正量で補正して出力する位相補正器を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のフェーズドアレー給電装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のフェーズドアレー給電装置と、
前記フェーズドアレー給電装置から出力される放射電力パターンを反射して放射するイメージングリフレクタと、
を備えることを特徴とするフェーズドアレーアンテナ装置。
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