JP2020150353A - アンテナシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態におけるアンテナシステムの構成例を示す図である。第1の実施形態のアンテナシステムは、複数のアンテナ素子を有する、1次アンテナ1及び2次アンテナ2を備える。1次アンテナ1は、DBF(Digital Beam Forming)方式を適用した送信を2次アンテナ2に向けて行う(非特許文献1)。2次アンテナ2は、1次アンテナ1から空間給電により供給される信号を送信する。2次アンテナ2は、複数のアンテナモジュール21(21−1,21−2,…,21−Ns)を有する。2次アンテナ2において形成される送信ビーム(b1,b2,…,bBt)の形状は、1次アンテナが送信する信号を制御することにより定められる。送信ビームの形状は、メインローブの方向及び角度応答、サイドローブの方向及び角度応答を含んでもよい。以下、1次アンテナ1及び2次アンテナ2の構成例について説明する。
第1の実施形態では、信号を送信するアンテナシステムを説明した。第2の実施形態では、信号を受信するアンテナシステムについて説明する。図9は、第2の実施形態におけるアンテナシステムの構成例を示す図である。第2の実施形態のアンテナシステムは、複数のアンテナ素子を有する、2次アンテナ3及び1次アンテナ4を備える。2次アンテナ3は、複数のアンテナモジュール31(31−1,32−2,…,32−Ns)を有する。各アンテナモジュール31で受信された信号は、空間給電により1次アンテナ4へ供給される。1次アンテナ4は、空間給電される信号にDBF方式を適用して、2次アンテナ3における複数の受信ビーム(b1,b2,…,bBr)を形成する。受信ビームの形状は、メインローブの方向及び角度応答、サイドローブの方向及び角度応答を含んでもよい。以下、2次アンテナ3及び1次アンテナ4の構成例について説明する。
第1の実施形態では信号を送信するアンテナシステムを説明し、第2の実施形態では信号を受信するアンテナシステムを説明した。第3の実施形態では、これらのアンテナシステムを組み合わせてレーダ装置として利用できるアンテナシステムを説明する。図12は、第3の実施形態におけるアンテナシステムの構成例を示す図である。第3の実施形態のアンテナシステムは、複数のアンテナ素子を有する、1次アンテナ5及び2次アンテナ6を備える。2次アンテナ6は、複数のアンテナモジュール61(61−1,61−2,…,61−Ns)を有する。
第3の実施形態のアンテナシステムでは、1次アンテナ5が備えるアンテナ素子16−1〜16−Npと、2次アンテナ6が備える各アンテナモジュール61との距離及び各アンテナ素子の角度応答に応じて、1次アンテナ5と2次アンテナ6との間で空間給電される信号のレベルが低下する場合がある。空間給電される信号のレベル低下は、送受信ビームの劣化を生じさせることがある。第4の実施形態では、このような信号のレベル低下を補償するアンテナシステムを説明する。
第4の実施形態では、1次アンテナの各アンテナ素子と2次アンテナとの各アンテナ素子との間における経路損失及び角度応答特性の差を、2次アンテナのアンテナモジュールにおける信号増幅により補償するアンテナシステムについて説明した。第5の実施形態では、他の手法により経路損失及び角度応答特性の差を低減させるアンテナシステムについて説明する。
第1〜第5の実施形態では、アンテナシステムが1次アンテナと2次アンテナとを1つずつ備える場合について説明した。この場合、2次アンテナの開口面を大きくしようとすると、経路損失及び角度応答特性の差を考慮して1次アンテナと2次アンテナとの離隔距離を長くする必要がある。そのため、2次アンテナの開口面を大きくしようとすると、開口面方向だけでなく、開口面に対する奥行き方向にもアンテナシステムは大きくなってしまう。第6の実施形態では、2次アンテナの開口面を大きくする場合において、奥行き方向の寸法の増加を抑えるアンテナシステムについて説明する。
Claims (10)
- 複数の第1のアンテナ素子を有する第1のアレイアンテナと、
前記複数の第1のアンテナ素子それぞれに対応する送信ウェイトを信号に乗じた送信信号を前記複数の第1のアンテナ素子それぞれに供給する送信部と、
前記第1のアレイアンテナから供給される前記送信信号を入力し、入力した前記送信信号を前記第1のアレイアンテナへの方向と異なる方向へ送信する複数の第2のアンテナ素子を有する第2のアレイアンテナと、
前記第2のアレイアンテナで形成する送信ビーム形状と、前記第2のアンテナ素子それぞれの位置とに応じて定まる前記第2のアンテナ素子それぞれの位相、又は位相及び振幅に基づいて、前記複数の第1のアンテナ素子それぞれの前記送信ウェイトを決定する送信ウェイト決定部と、
を備えるアンテナシステム。 - 前記第2のアレイアンテナで受信される信号を、前記複数の第1のアンテナ素子それぞれで取得し、取得した信号に対応する受信ウェイトを乗じて合成するビーム形成部と、
前記第2のアレイアンテナで形成する受信ビーム形状と前記第2のアンテナ素子それぞれの位置とに応じて定まる前記複数の第2のアンテナ素子それぞれの位相、又は位相及び振幅に基づいて、前記受信ウェイトを決定する受信ウェイト決定部と、
を更に備える、請求項1のアンテナシステム。 - 前記第1のアレイアンテナは、複数の第3のアンテナ素子を有し、
前記第2のアレイアンテナから供給される信号を、前記複数の第3のアンテナ素子それぞれで取得し、取得した信号に対応する受信ウェイトを乗じて合成するビーム形成部と、
前記第2のアレイアンテナで形成する受信ビーム形状と、前記第2のアンテナ素子それぞれの位置とに応じて定まる前記複数の第2のアンテナ素子それぞれの位相、又は位相及び振幅に基づいて、前記受信ウェイトを決定する受信ウェイト決定部と、
を更に備える、請求項1のアンテナシステム。 - 前記第2のアレイアンテナは、前記複数の第2のアンテナ素子それぞれで受信した信号を前記第1のアレイアンテナに向けて供給する、
請求項2又は請求項3のアンテナシステム。 - 前記第2のアレイアンテナは、複数の第4のアンテナ素子を有し、
前記第2のアレイアンテナは、前記複数の第4のアンテナ素子それぞれで受信した信号を前記第1のアレイアンテナに向けて供給する、
請求項2又は請求項3のアンテナシステム。 - 前記送信信号は、複数の周波数帯の信号を含み、
前記送信ウェイト決定部は、前記第2のアレイアンテナで形成する複数の送信ビーム形状に応じて、前記複数の周波数帯それぞれの信号に対する前記送信ウェイトを算出する、
請求項1から請求項5のいずれか一項のアンテナシステム。 - 前記第2のアレイアンテナは、前記複数の第2のアンテナ素子それぞれが送信する前記送信信号を増幅する第1の増幅器と、前記複数の第2のアンテナ素子それぞれが受信する信号を増幅して前記第1のアレイアンテナに向けて供給する第2の増幅器とを有し、
前記第1及び第2の増幅器の増幅率は、前記第2のアンテナ素子と前記第1のアレイアンテナとの距離が長いほど大きい、
請求項2又は請求項3のアンテナシステム。 - 前記第2のアレイアンテナにおいて前記複数の第2のアンテナ素子それぞれ配置される面は、前記第2のアンテナ素子それぞれと前記第1のアレイアンテナとの距離の差が小さくなるように湾曲している、
請求項2又は請求項3のアンテナシステム。 - 複数の前記第1のアレイアンテナと、
複数の前記第1のアレイアンテナそれぞれに対応する、前記送信部、前記送信ウェイト決定部、前記ビーム形成部、前記受信ウェイト決定部及び前記第2のアレイアンテナとを備える、
請求項2又は請求項3のアンテナシステム。 - 複数の第1のアンテナ素子を有する第1のアレイアンテナと、
前記複数の第1のアンテナ素子それぞれで受信される信号に受信ウェイトを乗じて合成するビーム形成部と、
前記第1のアレイアンテナへの方向と異なる方向の信号を受信し、受信した信号を前記第1のアレイアンテナへ供給する複数の第2のアンテナ素子を有する第2のアレイアンテナと、
前記第2のアレイアンテナで形成する受信ビーム形状と前記第2のアンテナ素子それぞれの位置とに応じて定まる前記複数の第2のアンテナ素子それぞれの位相、又は位相及び振幅に基づいて、前記受信ウェイトを決定する受信ウェイト決定部と、
を備えるアンテナシステム。
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JP2019044594A JP7150641B2 (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | アンテナシステム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021001820A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
JP2021001821A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246585A (en) * | 1979-09-07 | 1981-01-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Subarray pattern control and null steering for subarray antenna systems |
JPS63283303A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | アレイアンテナ装置 |
US5959578A (en) * | 1998-01-09 | 1999-09-28 | Motorola, Inc. | Antenna architecture for dynamic beam-forming and beam reconfigurability with space feed |
JP2000223926A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Nec Corp | フェーズドアレーアンテナ装置 |
JP4005949B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2007-11-14 | 株式会社東芝 | 空間給電型アンテナ装置 |
US20110205130A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Raytheon Company | Methods and apparatus for determining parameters of an array |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019044594A patent/JP7150641B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246585A (en) * | 1979-09-07 | 1981-01-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Subarray pattern control and null steering for subarray antenna systems |
JPS63283303A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | アレイアンテナ装置 |
US5959578A (en) * | 1998-01-09 | 1999-09-28 | Motorola, Inc. | Antenna architecture for dynamic beam-forming and beam reconfigurability with space feed |
JP2000223926A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Nec Corp | フェーズドアレーアンテナ装置 |
JP4005949B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2007-11-14 | 株式会社東芝 | 空間給電型アンテナ装置 |
US20110205130A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Raytheon Company | Methods and apparatus for determining parameters of an array |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021001820A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
JP2021001821A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
JP7271331B2 (ja) | 2019-06-24 | 2023-05-11 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
JP7346095B2 (ja) | 2019-06-24 | 2023-09-19 | 株式会社東芝 | レーダシステム |
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