JP2017157986A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係るアンテナ装置は、主アンテナパターンを有する主アンテナが受信した電波の振幅レベルを検出する主アンテナ用受信機と、各々が指向性アンテナである複数の補助アンテナが受信した前記電波の振幅レベルを検出する複数の補助アンテナ用受信機と、前記主アンテナ用受信機の検出結果に基づく第１の受信レベルと、複数の補助アンテナ用受信機の検出結果に基づく第２の受信レベルと、を比較するレベル比較部と、前記第１の受信レベルが前記第２の受信レベルより大きい場合に、前記電波の到来方向を算出する到来方向算出部と、を備える。前記複数の補助アンテナは、これらが構成する合成アンテナパターンの利得が、所定角度領域内において前記主アンテナパターンより小さく、かつ前記所定角度領域外において前記主アンテナパターンより大きくなるように配置される。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、アンテナ装置に関する。

例えばモノパルス方式で目標物を追尾するアンテナ装置は、受信した電波の到来方向を算出し、アンテナを電波の到来方向に向けることによって、目標物を追尾することができる。

ところで、アンテナ装置に適用されるアンテナは、メインローブおよびサイドローブを含むアンテナパターンを備えており、目標物が存在する方向を含む所定方向から到来した電波を受信した場合（メインローブで電波を受信した場合）にのみ、電波の到来方向を正確に求めることができる。したがって、電波の到来方向を算出する前に、受信した電波が、メインローブで受信した電波であるか、それ以外の方向から到来した電波（サイドローブで受信した電波）であるか、を判断する必要がある。従来は、無指向性の補助アンテナを使って、以下のように上記判断を行っていた。

すなわち、アンテナ装置に適用される上記アンテナ（以下、主アンテナと称する。）および補助アンテナで電波を受信し、主アンテナで受信した電波の振幅レベル（利得）が、補助アンテナで受信した電波の振幅レベル（利得）より大きい場合に、その電波はメインローブで受信した電波である、と判断していた。そして、このように判断された場合にのみ、電波の到来方向を算出していた。なお、この一連の処理をサイドローブブランキング（ＳＬＢ：Ｓｉｄｅ−Ｌｏｂｅ Ｂｌａｎｋｉｎｇ）と称する。

しかし、無指向性の補助アンテナの利得は低いため、主アンテナのサイドローブが大きい場合、サイドローブで受信した電波であるにもかかわらず、メインローブで受信した電波である、と判断してしまい、サイドローブブランキングが正常に行われない場合がある。その結果、主アンテナが目標物と全く異なる方向に向いてしまい、目標物を追尾できなくなる。

なお、補助アンテナで受信した振幅レベルに乗算処理を行うことによって上記問題を解決する手段が考えられる。しかしながら、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が悪い振幅レベルに乗算処理を実行するとノイズレベルも増大するため、有効な解決手段とはなり難い。

特開２００６−８０７７２号公報

実施形態は、高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

実施形態に係るアンテナ装置は、メインローブおよびサイドローブを含む主アンテナパターンを有する主アンテナと、前記主アンテナにおいて受信した電波の振幅レベルを検出する主アンテナ用受信機と、各々が指向性アンテナである複数の補助アンテナと、前記複数の補助アンテナにおいて受信した前記電波の振幅レベルを検出する、複数の補助アンテナ用受信機と、前記主アンテナ用受信機から出力される前記振幅レベルに基づく第１の受信レベルと、前記複数の補助アンテナ用受信機から出力される複数の前記振幅レベルに基づく第２の受信レベルと、を比較するレベル比較部と、前記第１の受信レベルが前記第２の受信レベルより大きい場合に、前記電波の到来方向を算出する到来方向算出部と、を備える。前記複数の補助アンテナは、前記複数の補助アンテナによって構成される合成アンテナパターンの利得が、前記メインローブの所定角度領域内において前記主アンテナパターンの利得より小さく、かつ前記所定角度領域外において前記主アンテナパターンの利得より大きくなるように配置される。

また、実施形態に係るアンテナ装置は、メインローブおよびサイドローブを含む主アンテナパターンを有する主アンテナと、前記主アンテナにおいて受信した電波の振幅レベルを検出する主アンテナ用受信機と、各々が指向性アンテナである複数の補助アンテナと、前記複数の補助アンテナにおいて受信した前記電波の振幅レベルを検出する、複数の補助アンテナ用受信機と、前記主アンテナ用受信機から出力される前記振幅レベルに基づく第１の受信レベルと、前記複数の補助アンテナ用受信機から出力される複数の前記振幅レベルに基づく第２の受信レベルと、を比較するレベル比較部と、前記主アンテナを回転させるとともに、前記主アンテナの向きを示す角度情報を出力するアンテナ駆動部と、前記アンテナ駆動部から得られる前記角度情報、および前記第１の受信レベルと前記第２の受信レベルとの比較結果に基づいてアンテナパターンを形成することによって、前記電波の到来方向を算出する到来方向算出部と、を備える。前記複数の補助アンテナは、前記複数の補助アンテナによって構成される合成アンテナパターンの利得が、前記メインローブの所定角度領域内において前記主アンテナパターンの利得より小さく、かつ前記所定角度領域外において前記主アンテナパターンの利得より大きくなるように配置される。

第１の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す側面図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す側面図である。 第２の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。 第２の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。 第２の実施形態に係るアンテナ装置を示すブロック図である。 第３の実施形態に係るアンテナ装置を示すブロック図である。 第３の実施形態に係るアンテナ装置が形成するアンテナパターンを示す図である。

以下に、実施形態に係るアンテナ装置について、図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１Ａは、第１の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す側面図であり、図１Ｂは、第１の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。また、図２は、第１の実施形態に係るアンテナ装置のアンテナパターンを示す図である。なお、以下の説明には、図１Ａおよび図１Ｂに図示されるようなＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって構成される直交座標系を用いる。

第１の実施形態に係るアンテナ装置１０は、例えばモノパルス方式で目標物を追尾することができるアンテナ装置である。このアンテナ装置１０は、アンテナ部２０および信号処理部３０（図３）によって構成される。アンテナ部２０は、所望の周波数の電波を送受信する。また、信号処理部３０は、アンテナ部２０から送信する電波を生成し、アンテナ部２０において受信した電波に対して信号処理を行う。なお、図１Ａおよび図１Ｂにおいて、信号処理部３０は省略されている。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、アンテナ装置１０のアンテナ部２０は、主アンテナ２１および複数の補助アンテナ２２によって構成されている。

主アンテナ２１は、目標物に対して所望の周波数の電波を送信し、目標物において反射された電波を受信する指向性アンテナである。本実施形態において主アンテナ２１は、例えば放物曲面を備えた反射器２３、および放物曲面Ｐの焦点の位置に配置され、反射器２３から延在する支持体２４に固定された２個の輻射器２５ａ、２５ｂ、によって構成されたパラボラアンテナである。反射器２３は、電波の送受信方向（Ｘ軸方向）に対して略正対する一面が放物曲面Ｐであればよく、Ｘ軸正方向から見た反射器２３の形状は、図１Ａに示されるような四角形状であってもよいし、円形状であってもよい。また、各々の輻射器２５ａ、２５ｂとしては、必ずしも高利得である必要はなく、例えば１／２波長ダイポールアンテナ、ホーンアンテナ、八木・宇田アンテナ等を用いることができる。

主アンテナ２１として指向性アンテナを適用すると、主アンテナ２１のアンテナパターン（主アンテナパターン）には、メインローブおよびサイドローブが含まれる。なお、以降の説明において、サイドローブと称する場合、バックローブも含まれる。

本実施形態のように主アンテナ２１としてパラボラアンテナを適用する場合、パラボラアンテナのアンテナパターンは、図２に一点鎖線で示すように、±１３５°[ｄｅｇ]付近において大きな振幅レベル（利得）のサイドローブを備える。このような大きな振幅レベル（利得）のサイドローブは、スピルオーバー放射（輻射器２５から放射される電波が反射器２３において反射されずに直接空間に放射される現象）による。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、このような主アンテナ２１は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸まわりに回転可能な支持体２６に固定されており、支持体２６の回転によって主アンテナ２１は、Ｘ軸まわりに回転可能になっている。なお、支持体２６は、アンテナ駆動部１１（図３）が駆動することによって回転する。

複数の補助アンテナ２２は、主アンテナ２１と同一電波を受信することによって、主アンテナ２１が受信する電波が所望の電波であるか否かを判断するために設けられている。複数の補助アンテナ２２の各々は、所望の補助アンテナパターンを備え、無指向性アンテナと比較して高い利得を得ることができる指向性アンテナである。本実施形態において補助アンテナ２２の各々は、例えばスパイラルアンテナである。

さらに、図２に一部が点線で示されるように、補助アンテナ２２の各々として、主アンテナ２１のメインローブの振幅レベル（利得）より小さく、かつ主アンテナ２１のサイドローブの振幅レベル（利得）より大きい振幅レベル（利得）の補助アンテナパターンを備えた指向性アンテナが適用される。

そして、このような複数の補助アンテナ２２は、図２に実線で示されるように、複数の補助アンテナパターンの包絡線によって構成される合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）が、主アンテナ２１のメインローブの所定角度領域（主アンテナパターンと合成アンテナパターンとが交わる２つの角度（±θ１）を両端とし、主アンテナパターンの最大振幅レベル（最大利得）に対応する角度を含む角度領域）内において主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より小さく、かつ所定角度領域外の全角度領域において主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より大きくなるように配置される。

なお、上記所定角度領域は、メインローブが３ｄＢビーム幅程度になることが好ましい。

例えば主アンテナ２１がパラボラアンテナである場合、複数の補助アンテナ２２は、具体的には以下のように配置される。

主アンテナ２１がパラボラアンテナである場合、３個の補助アンテナ２２を用いる。３個の補助アンテナ２２は、ＸＹ平面に対して平行な平面に描かれる円Ｃ上に、互いに等しい間隔で配置される。そして、３個の補助アンテナ２２の内の１個である第１の補助アンテナ２２１は、主アンテナ２１と実質的に同一方向を向くように配置される。そして、これ以外の補助アンテナ２２である２個の第２の補助アンテナ２２２は、これらの第２の補助アンテナ２２２の向きと第１の補助アンテナ２２１の向きとのなす角が１２０°となるように配置される。

このように３個の補助アンテナ２２（１個の第１の補助アンテナ２２１および２個の第２の補助アンテナ２２２）を配置することによって、主アンテナ２１のメインローブの所定角度領域内において、合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）を主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より小さくし、かつ所定角度領域外の全角度領域において、合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）を主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より大きくすることができる。

このように配置される３個の補助アンテナ２２（１個の第１の補助アンテナ２２１および２個の第２の補助アンテナ２２２）は、中心から３方向に延伸するように設けられた補助アンテナ用支持体２７の３個の先端部分に固定されている。そして、補助アンテナ用支持体２７は、主アンテナ２１の支持体２６に固定されている。これによって、主アンテナ２１とともに複数の補助アンテナ２２も回転し、つねに主アンテナ２１と第１の補助アンテナ２２１が同一方向を向くように、主アンテナ２１および複数の補助アンテナ２２が設けられる。

次に、このようなアンテナ装置１０の動作について、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０を示すブロック図である。

アンテナ部２０（主アンテナ２１および複数の補助アンテナ２２）において電波を受信すると、主アンテナ２１に接続された主アンテナ用受信機３１は、受信した電波の振幅レベルを検出する。本実施形態において、主アンテナ２１は２個の輻射器２５ａ、２５ｂ（図１Ａ、図１Ｂ）を備えているため、主アンテナ用受信機３１は、２個の受信部によって構成される。そして、各受信部は、各々に接続される輻射器２５ａ、２５ｂから供給される電波の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）を検出する。検出された２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）は、主アンテナ用受信機３１に接続される演算部３６に出力される。

演算部３６は、２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）に基づいて電波の到来方向を算出するために必要な情報を算出する。本実施形態において、後述する到来方向算出部３５は、振幅モノパルス方式で電波の到来方向を算出するため、演算部３６は、２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）の和（ΣＶ）と差（ΔＶ）を算出する。

そして、演算部３６は、第１の受信レベル（Ｖ１）として、算出された２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）の和（ΣＶ）をレベル比較部３３に出力する。

また、複数の補助アンテナ２２の各々には補助アンテナ用受信機３２が接続されており、各々の補助アンテナ２２が電波を受信すると、各補助アンテナ用受信機３２は、受信した電波の振幅レベル（Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３）を検出する。検出された振幅レベル（Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３）は、最大値算出部３４に出力される。

なお、複数の補助アンテナ２２に対して一つの補助アンテナ用受信機が接続されてもよい。しかしこの場合、電波の干渉によって極端に低い振幅レベルが検出される可能性がある。したがって、本実施形態のように、複数の補助アンテナ２２の各々に対して補助アンテナ用受信機３２を接続することが好ましい。

最大値算出部３４は、複数の補助アンテナ用受信機３２の各々から検出された振幅レベル（Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３）を比較し、その最大値（Ｖ２）を算出する。例えば検出された振幅レベルの最大値がＶｓ１であった場合、算出される振幅レベルの最大値（Ｖ２）は、Ｖｓ１となる。算出された振幅レベルの最大値（Ｖ２）は、第２の受信レベルとして、レベル比較部３３に出力される。

この後、レベル比較部３３および到来方向算出部３５は、いわゆるサイドローブブランキング（ＳＬＢ：Ｓｉｄｅ−Ｌｏｂｅ Ｂｌａｎｋｉｎｇ）を実行する。具体的には以下の通りである。

まず、レベル比較部３３は、第１の受信レベルと第２の受信レベルとを比較する。レベル比較部３３において、第１の受信レベルが第２の受信レベルより大きいと判断された場合、レベル比較部３３は、受信された電波がメインローブで受信した電波である、と判断する。すなわち、受信された電波は、目標物から到来した所望の電波である、と判断される。この場合、演算部３６において算出された２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）の和（ΣＶ）と差（ΔＶ）が到来方向算出部３５に送られる。到来方向算出部３５は、２種類の振幅レベル（Ｖａ、Ｖｂ）の和（ΣＶ）と差（ΔＶ）に基づいて電波の到来方向を算出する。

反対に、レベル比較部３３において、第１の受信レベルが第２の受信レベルより小さいと判断された場合、レベル比較部３３は、受信された電波がサイドローブで受信した電波であると判断する。すなわち、受信された電波は、上述のような所望の電波ではない、と判断される。この場合、到来方向算出部３５は、電波の到来方向を算出しない。

このようにメインローブで受信した場合にのみ電波の到来方向を算出した後（サイドローブランキングを実行した後）、アンテナ駆動部１１は、算出された到来方向に関する情報に基づいて、主アンテナ２１の向きが電波の到来方向に一致するように、アンテナ部２０を所望の角度だけ回転させる。このようにしてアンテナ装置１０は、目標物を追尾することができる。

以上に説明した第１の実施形態によれば、補助アンテナ２２として高利得の指向性アンテナが適用されるため、主アンテナ２１のアンテナパターンに大きな振幅レベル（利得）のサイドローブを備える場合であっても、高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を提供することができる。この結果、主アンテナ２１を所定方向に精度良く向けることができ、高い信頼性で目標物を追尾することができる。

＜第２の実施形態＞
図４Ａは、第２の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す側面図であり、図４Ｂは、第２の実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示す上面図である。また、図５は、第２の実施形態に係るアンテナ装置のアンテナパターンを示す図である。以下の説明においても、第１の実施形態の説明と同様に、図４Ａおよび図４Ｂに図示されるようなＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって構成される直交座標系を用いる。なお、以下の第２の実施形態に係るアンテナ装置４０の説明において、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同一の箇所については同一符号を付してその説明を省略する。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２の実施形態に係るアンテナ装置４０は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と比較して、アンテナ部５０に適用される主アンテナ５１および補助アンテナ５２が異なっている。

第２の実施形態に係るアンテナ装置４０において、主アンテナ５１としては、２個の対数周期アンテナ（ログペリオディックアンテナ）が適用されている。このような主アンテナ５１のアンテナパターンは、図５に一点鎖線で示すように、バックローブ（±１８０°[ｄｅｇ]付近において大きな振幅レベル（利得）のサイドローブ）を備える。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、このような主アンテナ５１は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸まわりに回転可能な支持体５６に固定されており、支持体５６の回転によって主アンテナ５１は、Ｘ軸まわりに回転可能になっている。なお、支持体５６は、アンテナ駆動部１１（図６）が駆動することによって回転する。

複数の補助アンテナ５２の各々は、所望の補助アンテナパターンを備え、無指向性アンテナと比較して高い利得を得ることができる指向性アンテナである。さらに、図５に一部が点線で示されるように、補助アンテナ５２の各々として、主アンテナ５１のメインローブの振幅レベル（利得）より小さく、かつ主アンテナのサイドローブの振幅レベル（利得）より大きい振幅レベル（利得）の補助アンテナパターンを備えた指向性アンテナが適用される。この点においては第１の実施形態と同様であるが、本実施形態において補助アンテナ５２の各々は、例えばスパイラルアンテナ、ダイポールアンテナ、等である。

そして、このような複数の補助アンテナ５２は、図５に実線で示されるように、複数の補助アンテナパターンの包絡線によって構成される合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）が、主アンテナ５１のメインローブの所定角度領域（主アンテナパターンと合成アンテナパターンとが交わる２つの角度（±θ２）を両端とし、主アンテナパターンの最大振幅レベル（最大利得）に対応する角度を含む角度領域）内において主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より小さく、かつ所定角度領域外の全角度領域において主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より大きくなるように配置される。

例えば主アンテナ５１が２個の対数周期アンテナである場合、複数の補助アンテナ５２は、具体的には以下のように配置される。

主アンテナ５１が２個の対数周期アンテナである場合、２個の補助アンテナ５２を用いる。２個の補助アンテナ５２は、ＸＹ平面に対して平行な平面に描かれる円Ｃ´上に、互いに等しい間隔で配置される。そして、２個の補助アンテナ５２の内の１個である第１の補助アンテナ５２１は、主アンテナ５１と実質的に同一方向を向くように配置される。そして、これ以外の補助アンテナ５２である１個の第２の補助アンテナ５２２は、この第２の補助アンテナ５２２の向きと第１の補助アンテナ５２１の向きとのなす角が１８０°となるように配置される。

このように２個の補助アンテナ５２（第１の補助アンテナ５２１および第２の補助アンテナ５２２）を配置することによって、主アンテナ５１のメインローブの所定角度領域内において、合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）を主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より小さくし、かつ所定角度領域外の全角度領域において、合成アンテナパターンの振幅レベル（利得）を主アンテナパターンの振幅レベル（利得）より大きくすることができる。

このように配置される２個の補助アンテナ５２（第１の補助アンテナ５２１および第２の補助アンテナ５２２）は、中心から２方向に延伸するように設けられた補助アンテナ用支持体５７の２個の先端部分に固定されている。そして、補助アンテナ用支持体５７は、主アンテナ５１の支持体５６に固定されている。これによって、主アンテナ５１とともに補助アンテナ５２も回転し、つねに主アンテナ５１と第１の補助アンテナ５２１が同一方向を向くように、主アンテナ５１および複数の補助アンテナ５２が設けられる。

なお、図６に示すように、第２の実施形態に係るアンテナ装置４０のブロック図は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０のブロック図と比較して、補助アンテナ５２および補助アンテナ用受信機３２の数がそれぞれ１つずつ少ない他は全て同様である。そして、このようなアンテナ装置４０の動作も、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同様である。したがって、これらの説明は省略する。

以上に説明した第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、補助アンテナ５２として高利得の指向性アンテナが適用されるため、主アンテナ５１のアンテナパターンに大きな振幅レベル（利得）のサイドローブを備える場合であっても、高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を提供することができる。この結果、主アンテナ５１を所定方向に精度良く向けることができ、高い信頼性で目標物を追尾することができる。

以上に説明した実施形態は、振幅比較モノパルス方式で電波の到来方向を算出するアンテナ装置であったため、主アンテナ２１、５１は、複数のアンテナ（第１の実施形態においては２個の輻射器２５ａ、２５ｂ、第２の実施形態においては２個の対数周期アンテナ）によって構成された。しかし、他の方式で電波の到来方向を算出するアンテナ装置である場合、主アンテナは、１個のアンテナであってもよい。以下に、その実施形態について説明する。

＜第３の実施形態＞
本実施形態に係るアンテナ装置は、一つの主アンテナを回転させながら電波を受信し、受信した電波の振幅レベルを主アンテナの角度毎にプロットすることによって受信電波のアンテナパターンを形成し、形成したアンテナパターンに基づいて電波の到来方向を算出するものである。このような方式で電波の到来方向を算出する場合において、目標物が回転している場合、目標物がメインローブを向けていて、主アンテナがサイドローブを受信している場合でも、主アンテナでメインローブで受信しているように見えてしまうため、高精度なサイドローブブランキングが要求される。以下に、このような方式で電波の到来方向を算出する場合であっても高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を、第３の実施形態に係るアンテナ装置として、以下に説明する。なお、以下の第３の実施形態に係るアンテナ装置の説明において、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同一の箇所については同一符号を付してその説明を省略する。

図７は、第３の実施形態に係るアンテナ装置を示すブロック図である。図７に示すように、第３の実施形態に係るアンテナ装置６０のアンテナ部７０は、主アンテナ７１および複数の補助アンテナ２２によって構成される。

主アンテナ７１は、例えば第１の実施形態に係るアンテナ装置１０の主アンテナ２１と同様に、例えばパラボラアンテナによって構成される。しかしながら、本実施形態において、主アンテナ７１に適用されるパラボラアンテナは、１個の輻射器を備えたパラボラアンテナによって構成される。

なお、アンテナ部７０の複数の補助アンテナ２２は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同様に構成されるため、ここでは説明を省略する。

このようなアンテナ部７０は、アンテナ駆動部１１によって回転することができる。

次に、このようなアンテナ装置６０の動作について説明する。

アンテナ部７０（主アンテナ７１および複数の補助アンテナ２２）において電波を受信すると、主アンテナ７１に接続された主アンテナ用受信機８１は、受信した電波の振幅レベルを検出する。本実施形態において、主アンテナ７１は１個の輻射器を備えているため、主アンテナ用受信機８１は、１個の受信部によって構成される。そして、受信部は、これに接続される輻射器から供給される電波の振幅レベル（Ｖ１）を検出する。検出された振幅レベル（Ｖ１）は、第１の受信レベルとして、主アンテナ用受信機８１に接続されるレベル比較部３３に出力される。

なお、複数の補助アンテナ２２、複数の補助アンテナ用受信機３２、および最大値算出部３４は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同様に動作し、レベル比較部３３には、振幅レベルの最大値（Ｖ２）が、第２の受信レベルとして出力される。

この後、レベル比較部３３および到来方向算出部３５は、いわゆるサイドローブブランキング（ＳＬＢ：Ｓｉｄｅ−Ｌｏｂｅ Ｂｌａｎｋｉｎｇ）を実行する。具体的には以下の通りである。

まず、レベル比較部３３は、第１の受信レベルと第２の受信レベルとを比較する。レベル比較部３３において、第１の受信レベルが第２の受信レベルより大きいと判断された場合、レベル比較部３３は、受信した電波がメインローブで受信した電波である、と判断する。すなわち、受信された電波は、主アンテナ７１と略正対した目標物から到来した所望の電波である、と判断される。この場合、到来方向算出部８５は、第１の受信レベル（Ｖ１）を受け取り、アンテナ駆動部１１から出力される主アンテナ７１の向きを示す角度情報に基づいて、第１の受信レベル（Ｖ１）をプロットする。

反対に、レベル比較部３３において、第１の受信レベルが第２の受信レベルより小さいと判断された場合、レベル比較部３３は、受信した電波がサイドローブで受信した電波であると判断する。すなわち、受信された電波は、主アンテナ７１と略正対した目標物から到来した所望の電波である、と判断される。この場合、到来方向算出部８５は、アンテナ駆動部１１から出力される主アンテナ７１の向きを示す角度情報に基づいて、第２の受信レベル（Ｖ２）より極めて小さい値（例えばゼロ）をプロットする。

このようにして、到来方向算出部８５は、アンテナ駆動部１１から得られる角度情報、および第１の受信レベル（Ｖ１）と第２の受信レベル（Ｖ２）との比較結果に基づいて、図８に示すような、サイドローブ（図中の点線）が抑圧されたアンテナパターンを形成する。このアンテナパターンにより、メインローブの振幅レベル（利得）が最大となる角度が電波の到来方向である、と算出できるため、アンテナ駆動部１１は、算出された到来方向に関する情報に基づいて、主アンテナ７１の向きが電波の到来方向に一致するように、アンテナ部７０を所望の角度だけ回転させる。このようにしてアンテナ装置６０は、目標物を追尾することができる。

以上に説明した第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、補助アンテナ２２として高利得の指向性アンテナが適用されるため、主アンテナ７１のアンテナパターンに大きな振幅レベル（利得）のサイドローブを備える場合であっても、高精度なサイドローブブランキングが可能なアンテナ装置を提供することができる。この結果、主アンテナ７１を所定方向に精度良く向けることができ、高い信頼性で目標物を追尾することができる。

以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述の各実施形態において、主アンテナ２１、５１、７１はパラボラアンテナおよび対数周期アンテナであったが、主アンテナは、これら以外のアンテナであってもよい。また、複数の補助アンテナは、複数の補助アンテナパターンによって構成される合成アンテナパターンの利得が、主アンテナのメインローブの所定角度領域内において主アンテナパターンの利得より小さく、かつ所定角度領域外の全角度領域において主アンテナパターンの利得より大きくなるように配置することができればよく、複数の補助アンテナの種類については、指向性アンテナであることの他は限定されない。また、複数の補助アンテナの数についても、「複数」であることの他は限定されない。

１０、４０、６０・・・アンテナ装置
１１・・・アンテナ駆動部
２０、５０、７０・・・アンテナ部
２１、５１、７１・・・主アンテナ
２２、５２・・・補助アンテナ
２２１、５２１・・・第１の補助アンテナ
２２２、５２２・・・第２の補助アンテナ
２３・・・反射器
２４・・・支持体
２５ａ、２５ｂ・・・輻射器
２６、５６・・・支持体
２７、５７・・・補助アンテナ用支持体
３０、８０・・・信号処理部
３１、８１・・・主アンテナ用受信機
３２・・・補助アンテナ用受信機
３３・・・レベル比較部
３４・・・最大値算出部
３５、８５・・・到来方向算出部
３６・・・演算部

Claims (6)

1. メインローブおよびサイドローブを含む主アンテナパターンを有する主アンテナと、
   前記主アンテナにおいて受信した電波の振幅レベルを検出する主アンテナ用受信機と、
   各々が指向性アンテナである複数の補助アンテナと、
   前記複数の補助アンテナにおいて受信した前記電波の振幅レベルを検出する、複数の補助アンテナ用受信機と、
   前記主アンテナ用受信機から出力される前記振幅レベルに基づく第１の受信レベルと、前記複数の補助アンテナ用受信機から出力される複数の前記振幅レベルに基づく第２の受信レベルと、を比較するレベル比較部と、
   前記第１の受信レベルが前記第２の受信レベルより大きい場合に、前記電波の到来方向を算出する到来方向算出部と、
   を備え、
   前記複数の補助アンテナは、前記複数の補助アンテナによって構成される合成アンテナパターンの利得が、前記メインローブの所定角度領域内において前記主アンテナパターンの利得より小さく、かつ前記所定角度領域外において前記主アンテナパターンの利得より大きくなるように配置される、アンテナ装置。
2. 前記複数の補助アンテナ用受信機と前記レベル比較部との間に配置され、前記複数の前記振幅レベルのうち最大の振幅レベルを前記第２の受信レベルとして前記レベル比較部に出力する最大値算出部、をさらに備え、
   前記レベル比較部は、前記第１の受信レベルと、前記最大値算出部から出力される前記第２の受信レベルと、を比較する、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記主アンテナはパラボラアンテナであり、
   前記複数の補助アンテナは、前記主アンテナと同一方向を向くように配置された第１の補助アンテナと、
   各々が前記主アンテナと異なる方向を向くように配置された２個の第２の補助アンテナと、
   によって構成され、
   ２個の前記第２の補助アンテナの各々は、前記第２の補助アンテナの向きと、前記第１の補助アンテナの向きと、のなす角が１２０°となるように配置される、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記主アンテナは対数周期アンテナであり、
   前記複数の補助アンテナは、前記主アンテナと同一方向を向くように配置された第１の補助アンテナと、
   前記主アンテナと異なる方向を向くように配置された第２の補助アンテナと、
   によって構成され、
   前記第２の補助アンテナは、前記第２の補助アンテナの向きと、前記第１の補助アンテナの向きと、のなす角が１８０°となるように配置される、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
5. メインローブおよびサイドローブを含む主アンテナパターンを有する主アンテナと、
   前記主アンテナにおいて受信した電波の振幅レベルを検出する主アンテナ用受信機と、
   各々が指向性アンテナである複数の補助アンテナと、
   前記複数の補助アンテナにおいて受信した前記電波の振幅レベルを検出する、複数の補助アンテナ用受信機と、
   前記主アンテナ用受信機から出力される前記振幅レベルに基づく第１の受信レベルと、前記複数の補助アンテナ用受信機から出力される複数の前記振幅レベルに基づく第２の受信レベルと、を比較するレベル比較部と、
   前記主アンテナを回転させるとともに、前記主アンテナの向きを示す角度情報を出力するアンテナ駆動部と、
   前記アンテナ駆動部から得られる前記角度情報、および前記第１の受信レベルと前記第２の受信レベルとの比較結果に基づいてアンテナパターンを形成することによって、前記電波の到来方向を算出する到来方向算出部と、
   を備え、
   前記複数の補助アンテナは、前記複数の補助アンテナによって構成される合成アンテナパターンの利得が、前記メインローブの所定角度領域内において前記主アンテナパターンの利得より小さく、かつ前記所定角度領域外において前記主アンテナパターンの利得より大きくなるように配置される、アンテナ装置。
6. 前記複数の補助アンテナ用受信機と前記レベル比較部との間に配置され、前記複数の前記振幅レベルのうち最大の振幅レベルを前記第２の受信レベルとして前記レベル比較部に出力する最大値算出部、をさらに備え、
   前記レベル比較部は、前記第１の受信レベルと、前記最大値算出部から出力される前記第２の受信レベルと、を比較する、請求項５に記載のアンテナ装置。

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