JP2016152507A - Design device for array antenna, design method and design program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のアンテナ素子をエンドファイア方向に配列したアレーアンテナの設計装置、設計方法および設計プログラムに関する。 The present invention relates to an array antenna design apparatus, a design method, and a design program in which a plurality of antenna elements are arranged in an endfire direction.
アレーアンテナは、複数のアンテナ素子を用いることでアンテナ利得が向上し、さらに位相・振幅を電気的に制御することでメインビーム方向を変化させることができる。このような利点のうち、既存のアンテナを複数個利用して利得を向上させる分散アレーがある。特にこの技術は、通信時に大型アンテナの使用が困難であると予想される状況において有効である。例えば、可搬アンテナを用いて臨時通信回線を設営するといった場合の利得向上などに適用することができる。 An array antenna improves antenna gain by using a plurality of antenna elements, and can change the main beam direction by electrically controlling the phase and amplitude. Among these advantages, there is a distributed array that uses a plurality of existing antennas to improve gain. In particular, this technique is effective in a situation where it is difficult to use a large antenna during communication. For example, the present invention can be applied to gain improvement when a temporary communication line is set up using a portable antenna.
しかし、小型アンテナを使用しているため、メインローブ幅の増大およびサイドローブレベルが上昇し、他システムへの干渉を増大させてしまう。メインローブ幅に関しては、一般的に分散アレーのようにアンテナ間隔を広げることで大開口径化し、ローブを細くすることができる。ただしその反面、アンテナ間隔が大きくなることによって発生するグレーティングローブがメインビーム内に現れ、アレーファクタ送信電力を向上した場合に他システムへ干渉する恐れがある。サイドローブに関しては、アダプティブビームフォーミングを行うことで所望外方向からの干渉を低減できるが、同相合成利得に比べて得られる利得が減少してしまう。アンテナ配置を微調整して所定サイドローブ付近にヌル点が与えられるようにアンテナ間隔を制御した場合でも、低減する角度範囲は非常に狭くなってしまうことが考えられる。 However, since a small antenna is used, the main lobe width and the side lobe level are increased, and interference with other systems is increased. With regard to the main lobe width, generally, the aperture can be increased by narrowing the antenna interval as in the case of a distributed array, and the lobe can be narrowed. However, on the other hand, a grating lobe generated by an increase in the antenna interval appears in the main beam, which may interfere with other systems when the array factor transmission power is improved. Regarding side lobes, adaptive beamforming can reduce interference from a desired outside direction, but the gain obtained is reduced compared to the in-phase combined gain. Even when the antenna arrangement is finely adjusted and the antenna interval is controlled so that a null point is provided in the vicinity of the predetermined side lobe, it is conceivable that the range of angles to be reduced becomes very narrow.
分散アレーのメリットであるアンテナ利得向上を維持した状態で、所定方向付近の干渉を広範囲に低減する方法が望ましい。 It is desirable to reduce the interference in the vicinity of a predetermined direction over a wide range while maintaining the antenna gain improvement, which is a merit of the dispersion array.
非特許文献1では、可搬アンテナへの分散アレー適用を目指し、独立したBUC及びLNBでも位相補償を行うことで送受信でアレー利得を得る技術である。しかし、本技術は分散アレー時の干渉抑圧に関する言及はなされていない。
Non-Patent
非特許文献2,3では、分散アレーにおけるサブアレーの配置方法をランダムないし不等間隔によってグレーティングローブを平滑化して下げる技術である。しかし、本技術の特性はアンテナ数に大きく依存し、少数のアンテナでは特性向上が得られにくい。さらに本技術の特性は、所定位置に対する干渉低減の検討はなされていない。
非特許文献4では、所定位置の干渉を打ち消すためのヌルビームフォーミングなどの検討がされているが、そのようなアダプティブ信号処理を行った場合、所望方向の利得が同送合成時と比較して減少してしまう。
Non-Patent
本発明は、分散アレーアンテナ技術において、所望方向の同相合成利得を維持した状態で、所定方向の電力を広範囲に抑圧することができるアレーアンテナの設計装置、設計方法および設計プログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an array antenna design apparatus, design method, and design program capable of suppressing power in a predetermined direction over a wide range in a distributed array antenna technology while maintaining a common-mode combined gain in a desired direction. Objective.
第1の発明は、複数のアンテナ素子をエンドファイア方向に配列したアレーアンテナの設計装置において、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出するアレーファクタ算出部と、アレーファクタにおける一のグレーティングローブの角度であり、かつ該角度を中心としたアンテナ素子単体のアンテナパターンにおけるメインローブ幅の範囲内に、アレーファクタにおける他のグレーティングローブが含まれない角度を算出し、該角度を複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、メインローブ幅を該一のグレーティングローブの幅に低減するオフセット角算出部とを備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an array antenna design apparatus in which a plurality of antenna elements are arranged in the direction of the endfire. An array factor calculation unit for calculating an array factor and an angle of one grating lobe in the array factor, and within the range of the main lobe width in the antenna pattern of a single antenna element around the angle, An angle that does not include other grating lobes is calculated, the angle is set as an offset angle that is an angle between the endfire direction of the plurality of antenna elements and the main lobe direction, and the main lobe width is set to the one grating lobe. An offset angle calculator that reduces the width Obtain.
第2の発明は、複数のアンテナ素子をエンドファイア方向に配列したアレーアンテナの設計装置において、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出するアレーファクタ算出部と、低減するサイドローブの角度に最も近く、アレーファクタにおける隣接するグレーティングローブの中間点の角度を算出し、該角度を複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、該角度付近のサイドローブを低減するオフセット角算出部とを備える。 According to a second invention, in an array antenna design apparatus in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction, the azimuth angle with respect to the opposite station is set as a parameter using the interval and number of antenna elements constituting the array antenna and the center frequency. An array factor calculation unit that calculates an array factor and an angle of an intermediate point of adjacent grating lobes that are closest to the angle of the side lobe to be reduced and calculate the angle between the end fire directions of a plurality of antenna elements. And an offset angle calculation unit that sets an offset angle that is an angle between the main lobe direction and the main lobe direction and reduces side lobes near the angle.
第3の発明は、複数のアンテナ素子をエンドファイア方向に配列したアレーアンテナの設計方法において、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する第1のステップと、複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として、アレーファクタにおける一のグレーティングローブの角度であり、かつ該角度を中心としたアンテナ素子単体のアンテナパターンにおけるメインローブ幅の範囲内に、アレーファクタにおける他のグレーティングローブが含まれない角度に設定し、メインローブ幅を該一のグレーティングローブの幅に低減する第2のステップとを有する。 According to a third aspect of the present invention, in the array antenna design method in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction, the azimuth angle with respect to the opposite station is set as a parameter using the interval and number of antenna elements constituting the array antenna and the center frequency. And an offset angle that is an angle formed between the endfire direction of the plurality of antenna elements and the main lobe direction, and the angle of one grating lobe in the array factor, and the angle The main lobe width is set to an angle that does not include other grating lobes in the array factor within the range of the main lobe width in the antenna pattern of the single antenna element with the center at the center, and the main lobe width is reduced to the width of the one grating lobe. 2 steps.
第4の発明は、複数のアンテナ素子をエンドファイア方向に配列したアレーアンテナの設計方法において、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する第1のステップと、複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として、低減するサイドローブの角度に最も近く、アレーファクタにおける隣接するグレーティングローブの中間点の角度に設定し、サイドローブを低減する第2のステップとを有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the array antenna design method in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction, the azimuth angle with respect to the opposite station is set as a parameter using the interval and number of antenna elements constituting the array antenna and the center frequency. As an offset angle that is an angle formed between the endfire direction of the plurality of antenna elements and the main lobe direction, the closest step to the sidelobe angle to be reduced is adjacent, and the array factor is adjacent to the array factor. A second step of setting the angle of the intermediate point of the grating lobe to reduce the side lobe.
第5の発明は、第3の発明のアレーアンテナの設計方法により実行される各ステップの処理をコンピュータに実行させ、メインローブ幅を低減するためのオフセット角を算出することを特徴とするアレーアンテナの設計プログラムである。 According to a fifth aspect of the invention, there is provided an array antenna characterized by causing a computer to execute the processing of each step executed by the array antenna design method of the third aspect of the invention and calculating an offset angle for reducing the main lobe width. Design program.
第6の発明は、第4の発明のアレーアンテナの設計方法により実行される各ステップの処理をコンピュータに実行させ、サイドローブを低減するためのオフセット角を算出することを特徴とするアレーアンテナの設計プログラムである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an array antenna characterized by causing a computer to execute the processing of each step executed by the array antenna design method according to the fourth aspect of the invention, and calculating an offset angle for reducing side lobes. Design program.
本発明は、分散アレーアンテナ技術において、同相合成利得を維持した状態で、少数のアンテナでもオフセット角の設定により十分にメインローブ幅を低減し、または所定方向の電力を広範囲に抑圧することができる。 In the distributed array antenna technology, the main lobe width can be sufficiently reduced by setting the offset angle or the power in a predetermined direction can be suppressed over a wide range even with a small number of antennas while maintaining the in-phase combined gain. .
図1は、本発明のアレーアンテナの設計装置の構成例を示す。
図1において、本発明のアレーアンテナの設計装置は、アレーファクタ算出部11とオフセット角算出部12により構成され、アレーファクタを用いてメインローブ幅の低減またはサイドローブの低減を行うアレーアンテナのオフセット角を算出し、設定する構成である。
FIG. 1 shows a configuration example of an array antenna design apparatus of the present invention.
In FIG. 1, an array antenna design apparatus according to the present invention includes an array
図2は、メインローブ幅低減を行う処理手順例を示す。
図2において、アレーファクタ算出部11は、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する(S1)。オフセット角算出部12は、アレーファクタにおける一のグレーティングローブの角度であり、かつ該角度を中心としたアンテナ素子単体のアンテナパターンにおけるメインローブ幅の範囲内に、アレーファクタにおける他のグレーティングローブが含まれない角度を算出し(S2)、算出角度を複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し(S3)、メインローブ幅を該一のグレーティングローブの幅に低減する。
FIG. 2 shows a processing procedure example for reducing the main lobe width.
In FIG. 2, the array
図3は、サイドローブ低減を行う処理手順例を示す。
図3において、アレーファクタ算出部11は、アレーアンテナを構成するアンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する(S1)。オフセット角算出部12は、低減するサイドローブの角度に最も近く、アレーファクタにおける隣接するグレーティングローブの中間点の角度を算出し(S4)、算出角度をオフセット角として設定し(S5)、サイドローブを低減する。
FIG. 3 shows an example of a processing procedure for performing side lobe reduction.
In FIG. 3, the array
図4は、アレーアンテナの配置例(オフセット角0)を示す。
図4において、送信局は複数のアンテナで構成される分散アレーを備え、x軸上に存在する受信局を想定する。なお、送受信間距離は送信局の各アンテナからの電波の進行方向が同一とみなせるように十分が距離があるものとする。アンテナ配置はリニアアレーを想定する。アレーアンテナ間隔をd、方位角をθ、アンテナ数をK、波長をλとしたとき、図4のように受信局に対して送信局アンテナをエンドファイヤ方向に並べて同位相合成を行う場合、方位角θをパラメータとしたアレーファクタD(θ)は以下のようになる。
FIG. 4 shows an arrangement example (offset angle 0) of the array antenna.
In FIG. 4, it is assumed that the transmitting station has a distributed array including a plurality of antennas, and is a receiving station existing on the x-axis. Note that the distance between transmission and reception is sufficiently long so that the traveling direction of radio waves from each antenna of the transmitting station can be regarded as the same. The antenna arrangement is assumed to be a linear array. When the array antenna interval is d, the azimuth angle is θ, the number of antennas is K, and the wavelength is λ, when the transmitting station antennas are arranged in the end-fire direction with respect to the receiving station as shown in FIG. The array factor D (θ) with the angle θ as a parameter is as follows.
式(1) をまとめると、
アレーファクタにおいてグレーティングローブが発生する条件は、式中の
(k−1)d/λ (1− cosθ)
が整数となる場合である。(k−1)は整数であるため、d/λ (1− cosθ) が整数となることが条件である。これを評価関数F(θ) とする。
The conditions for generating grating lobes in the array factor are as follows:
(k-1) d / λ (1-cosθ)
Is an integer. Since (k-1) is an integer, it is a condition that d / λ (1-cos θ) is an integer. This is an evaluation function F (θ).
以下では、Ku帯衛星通信を想定し、周波数を14GHz、波長λを0.0214m、アレーアンテナ間隔dを1mとした場合におけるアレーファクタに基づいて説明する。 The following description is based on an array factor when Ku-band satellite communication is assumed, the frequency is 14 GHz, the wavelength λ is 0.0214 m, and the array antenna interval d is 1 m.
本条件におけるアンテナ数2と3のアレーファクタを図6(a),(b) に示す。図の通り、リニアアレーを構成することによって、アンテナ数が変わった場合でもグレーティングローブの位置は固定化される。 The array factors of 2 and 3 antennas under this condition are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). As shown in the figure, by configuring a linear array, the position of the grating lobe is fixed even when the number of antennas is changed.
図7は、アレーアンテナの配置例(オフセット角φ)を示す。
図7において、本発明では、リニアアレーの相対位置を固定した状態で受信局に対して方位角方向にオフセット角φを与える。すなわち、オフセット角φは、複数のアンテナ素子のエンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度である。同位相合成は受信局に対して行われるため、アレーファクタD(θ)は以下のようになる。
FIG. 7 shows an arrangement example (offset angle φ) of the array antenna.
In FIG. 7, in the present invention, an offset angle φ is given to the receiving station in the azimuth direction with the relative position of the linear array fixed. That is, the offset angle φ is an angle formed between the endfire direction of the plurality of antenna elements and the main lobe direction. Since the same phase synthesis is performed on the receiving station, the array factor D (θ) is as follows.
本発明では、以下に説明するように、オフセット角φを適した値に設定することで、メインローブ幅の低減およびサイドローブ低減を行うことができる。 In the present invention, as will be described below, the main lobe width and the side lobes can be reduced by setting the offset angle φ to an appropriate value.
(メインローブ幅の低減について) ここでは、オフセット角φは図5で算出したグレーティングローブ位置に設定する。ここで第一のグレーティングローブ角に対応するオフセット角φ=−11.89 °における評価関数F(θ)は図8のようになり、アンテナ数2,3のアレーファクタは図9(a),(b) のようになる。このように、エンドファイヤ方向にリニアアレーを構成していた図5と同じアンテナパターンを維持した状態で、オフセット角φ=−11.89 °分遷移したパターンとなっていることが分かり、図5においてグレーティングローブとなっていたローブがメインローブとなっている。これを利用し、単体アンテナパターンのメインローブ幅に他のグレーティングローブが入らないようなオフセット角φを設定することで、メインローブ幅の低減を図ることができる。
(Reduction of Main Lobe Width) Here, the offset angle φ is set to the grating lobe position calculated in FIG. Here, the evaluation function F (θ) at the offset angle φ = −11.89 ° corresponding to the first grating lobe angle is as shown in FIG. 8, and the array factors of the number of
例として、図9に示すアレーアンテナにおいて、太線枠を単体アンテナのメインローブ幅であるとすると、太線枠の中心には第一グレーティングローブが位置していることが分かる。これが単体アンテナパターンに重畳されることでメインローブ幅を低減することができる。ただし、太線枠内に他のローブが入ってしまうと、メインローブ内でグレーティングローブが発生してしまい、干渉増加につながってしまう。しかし、図9では太線枠内にその他のグレーティングローブは入っていないことが分かる。なお、この条件を満たすことができれば、第一グレーティンクローブ以外のグレーティンクローブあってもよい。これにより、メインローブ幅の低減のみを行うことができる。 As an example, in the array antenna shown in FIG. 9, if the thick line frame is the main lobe width of the single antenna, it can be seen that the first grating lobe is located at the center of the thick line frame. By superimposing this on the single antenna pattern, the main lobe width can be reduced. However, if another lobe enters the thick line frame, a grating lobe is generated in the main lobe, leading to an increase in interference. However, it can be seen in FIG. 9 that no other grating lobes are contained within the bold frame. If this condition can be satisfied, there may be a grating clove other than the first grating clove. As a result, only the main lobe width can be reduced.
ここで具体例を示す。図10に示す 0.6m径の円形開口アンテナの単体指向パターンを使用することとする。このメインローブ幅は約5°であり、このメインローブ幅に対してオフセット角φ=−11.89 °が他のグレーティングローブが交わらない値である。このオフセット角φ=−11.89 °を設定した場合のアンテナパターンとして、方位角θ=±30°の場合を図11に示し、θ=±5°の場合を図12に示す。図11,12の通り、単体パターンと比較してメインローブの幅が低減できていることが分かり、Ku帯衛星通信で他衛星方向となりうるθ=2°では、2アンテナでは4dB、3アンテナでは20dBのローブ低減効果が見られ、有効性を確認することができる。なお、図11ではアンテナ数2のパターンは省略している。 Here is a specific example. A single-directional pattern of a 0.6 m diameter circular aperture antenna shown in FIG. 10 is used. The main lobe width is about 5 °, and the offset angle φ = −11.89 ° with respect to the main lobe width is a value at which no other grating lobe intersects. As an antenna pattern when the offset angle φ = −11.89 ° is set, FIG. 11 shows the case of the azimuth angle θ = ± 30 °, and FIG. 12 shows the case of θ = ± 5 °. As shown in FIGS. 11 and 12, it can be seen that the width of the main lobe can be reduced as compared with the single pattern. At θ = 2 °, which can be in the direction of other satellites in Ku-band satellite communication, 4 dB for 2 antennas and 3 antennas for 3 antennas. A 20dB lobe reduction effect is seen, and its effectiveness can be confirmed. In FIG. 11, the pattern of two antennas is omitted.
(サイドローブ低減について)
アレーファクタを用いて任意のサイドローブを低減する場合の処理手順について説明する。グレーティングローブが出現する条件は、アレーアンテナの全素子の位相がメインローブ同様に一致する場合である。よって、図6示すアレーファクタにおいて、グレーティングローブが出現する角度以外の方向に、エンドファイヤ方向を向けて受信局に同相合成を行えば、エンドファイヤ方向のローブがグレーティングローブになることはなく、代わりに幅の大きい低レベルのローブが形成されることが想定される。
(About side lobe reduction)
A processing procedure for reducing an arbitrary side lobe using an array factor will be described. The condition for the appearance of the grating lobe is when the phases of all the elements of the array antenna are the same as in the main lobe. Therefore, in the array factor shown in FIG. 6, if the in-phase synthesis is performed on the receiving station in the direction other than the angle at which the grating lobe appears, the lobe in the end fire direction does not become a grating lobe. It is assumed that a wide low-level lobe is formed.
図4,図5において、隣接するグレーティングローブの中間点となる角度にオフセット角φ=−14.36 °を設定した場合の評価関数F(θ) を図13に示す。このように、評価関数の最大値を表すエンドファイヤ方向において、グレーティングローブが発生していないことが分かる。本条件におけるアンテナ数2,3のアレーファクタを図14(a),(b) に示す。図のように、幅の大きいローブの谷ができていることが分かる。
4 and 5, FIG. 13 shows the evaluation function F (θ) in the case where the offset angle φ = −14.36 ° is set to the angle that is the intermediate point between adjacent grating lobes. Thus, it can be seen that no grating lobe is generated in the endfire direction representing the maximum value of the evaluation function. The array factors of the number of
これを利用し、一例として図15に示す0.6 m径円形開口アンテナの−18°付近のサイドローブを低減する場合のオフセット角φを求める。図16に示すように、隣接するグレーティングローブの中間点となる角度で−18°付近のポイントは−18.74 °であることが分かる。よって、オフセット角φ=−18.74 °を適用した場合のアンテナ数2,3のアレーファクタを図17(a),(b) に示す。このように、−18°付近のローブが大きく低減されていることが分かる。オフセット角φ=−18.74 °を設定した場合のアンテナパターンとして、方位角θ=±30°の場合を図18に示し、θ=−15〜−22°の場合を図19に示す。図の通り、−18°のローブがアンテナ数2では21dBの低減、アンテナ数3では10dBの低減効果が得られており、効果を確認することができる。なお、図18ではアンテナ数2のパターンは省略している。
Using this, as an example, the offset angle φ in the case of reducing the side lobe around −18 ° of the 0.6 m diameter circular aperture antenna shown in FIG. 15 is obtained. As shown in FIG. 16, it can be seen that the point near −18 ° at the intermediate point between adjacent grating lobes is −18.74 °. Accordingly, FIGS. 17A and 17B show the array factors of the number of
本発明のアレーアンテナの設計装置および設計方法は、図2または図3に示す処理を実行するコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 The array antenna design apparatus and design method of the present invention can be realized by a computer and a program that execute the processing shown in FIG. 2 or FIG. 3, and can be recorded on a recording medium or provided through a network. is there.
11 アレーファクタ算出部
12 オフセット角算出部
11 Array
Claims (6)
前記アレーアンテナを構成する前記アンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出するアレーファクタ算出部と、
前記アレーファクタにおける一のグレーティングローブの角度であり、かつ該角度を中心としたアンテナ素子単体のアンテナパターンにおけるメインローブ幅の範囲内に、前記アレーファクタにおける他のグレーティングローブが含まれない角度を算出し、該角度を前記複数のアンテナ素子の前記エンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、メインローブ幅を該一のグレーティングローブの幅に低減するオフセット角算出部と
を備えたことを特徴とするアレーアンテナの設計装置。 In an array antenna design apparatus in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction,
An array factor calculation unit that calculates an array factor using the azimuth angle with respect to the opposite station as a parameter, using the interval and the number of the antenna elements constituting the array antenna, and the center frequency;
Calculate the angle that is the angle of one grating lobe in the array factor and that does not include other grating lobes in the array factor within the range of the main lobe width in the antenna pattern of a single antenna element centered on the angle An offset angle calculation unit that sets the angle as an offset angle that is an angle formed by the endfire direction and the main lobe direction of the plurality of antenna elements, and reduces the main lobe width to the width of the one grating lobe; An array antenna design apparatus comprising:
前記アレーアンテナを構成する前記アンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出するアレーファクタ算出部と、
低減するサイドローブの角度に最も近く、前記アレーファクタにおける隣接するグレーティングローブの中間点の角度を算出し、該角度を前記複数のアンテナ素子の前記エンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、該角度付近のサイドローブを低減するオフセット角算出部と
を備えたことを特徴とするアレーアンテナの設計装置。 In an array antenna design apparatus in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction,
An array factor calculation unit that calculates an array factor using the azimuth angle with respect to the opposite station as a parameter, using the interval and the number of the antenna elements constituting the array antenna, and the center frequency;
An angle of an intermediate point of adjacent grating lobes in the array factor that is closest to the angle of the sidelobe to be reduced is calculated, and this angle is an angle formed by the endfire direction and the main lobe direction of the plurality of antenna elements. An array antenna design apparatus comprising: an offset angle calculation unit configured to set an offset angle and reduce a side lobe near the angle.
前記アレーアンテナを構成する前記アンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する第1のステップと、
前記アレーファクタにおける一のグレーティングローブの角度であり、かつ該角度を中心としたアンテナ素子単体のアンテナパターンにおけるメインローブ幅の範囲内に、前記アレーファクタにおける他のグレーティングローブが含まれない角度を算出し、該角度を前記複数のアンテナ素子の前記エンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、メインローブ幅を該一のグレーティングローブの幅に低減する第2のステップと
を有することを特徴とするアレーアンテナの設計方法。 In the design method of an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction,
A first step of calculating an array factor using the azimuth angle with respect to the opposite station as a parameter, using the spacing and number of the antenna elements constituting the array antenna and the center frequency;
Calculate the angle that is the angle of one grating lobe in the array factor and that does not include other grating lobes in the array factor within the range of the main lobe width in the antenna pattern of a single antenna element centered on the angle A second step of setting the angle as an offset angle that is an angle formed between the endfire direction and the main lobe direction of the plurality of antenna elements, and reducing the main lobe width to the width of the one grating lobe; An array antenna design method characterized by comprising:
前記アレーアンテナを構成する前記アンテナ素子の間隔および本数と、中心周波数を用いて、対向局に対する方位角をパラメータとするアレーファクタを算出する第1のステップと、
低減するサイドローブの角度に最も近く、前記アレーファクタにおける隣接するグレーティングローブの中間点の角度を算出し、該角度を前記複数のアンテナ素子の前記エンドファイア方向とメインローブ方向とのなす角度であるオフセット角として設定し、該角度付近のサイドローブを低減する第2のステップと
を有することを特徴とするアレーアンテナの設計方法。 In the design method of an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged in the endfire direction,
A first step of calculating an array factor using the azimuth angle with respect to the opposite station as a parameter, using the spacing and number of the antenna elements constituting the array antenna and the center frequency;
An angle of an intermediate point of adjacent grating lobes in the array factor that is closest to the angle of the sidelobe to be reduced is calculated, and this angle is an angle formed by the endfire direction and the main lobe direction of the plurality of antenna elements. And a second step of reducing a side lobe near the angle, which is set as an offset angle.
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---|---|---|---|---|
JPH10178313A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna system |
JP2003168912A (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna assembly |
JP2008005063A (en) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Nec Corp | Antenna device |
JP2011064584A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Denso Corp | Array antenna device and radar device |
Cited By (2)
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