JP2562763B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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- JP2562763B2 JP2562763B2 JP4134448A JP13444892A JP2562763B2 JP 2562763 B2 JP2562763 B2 JP 2562763B2 JP 4134448 A JP4134448 A JP 4134448A JP 13444892 A JP13444892 A JP 13444892A JP 2562763 B2 JP2562763 B2 JP 2562763B2
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- radio wave
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/2813—Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
- H01Q21/293—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic one unit or more being an array of identical aerial elements
- H01Q21/296—Multiplicative arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電波の受信を目的と
するアンテナ装置に関するもので、特にアンテナの大き
さを大にすることなく、電波源の情報を精確に抽出する
ことの可能なアンテナ装置に関する。
するアンテナ装置に関するもので、特にアンテナの大き
さを大にすることなく、電波源の情報を精確に抽出する
ことの可能なアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、受信用アンテナ等のアンテナパ
ターンを表す指標にビーム幅とサイドローブレベルがあ
り、ビーム幅及びサイドローブレベルが小さい程、アン
テナとしての性能がよくなる。すなわち、電波源から電
波を受信することを考えると、ビーム幅及びサイドロー
ブレベルが小さい程、受信パターンは電波源分布に近い
パターンになる。したがって、ビーム幅が無限大分の
１、且つサイドローブレベルが０のアンテナがあったと
すると、電波源分布と完全に一致する受信パターンが得
られる。
ターンを表す指標にビーム幅とサイドローブレベルがあ
り、ビーム幅及びサイドローブレベルが小さい程、アン
テナとしての性能がよくなる。すなわち、電波源から電
波を受信することを考えると、ビーム幅及びサイドロー
ブレベルが小さい程、受信パターンは電波源分布に近い
パターンになる。したがって、ビーム幅が無限大分の
１、且つサイドローブレベルが０のアンテナがあったと
すると、電波源分布と完全に一致する受信パターンが得
られる。
【０００３】しかしながら、電磁界理論より明らかなよ
うに、このようにビーム幅が無限大分の１、且つサイド
ローブレベルが０であるアンテナの実現は不可能であ
る。ビーム幅はアンテナ長に反比例する関係にあるの
で、アンテナ長を非常に大きくすれば、ビーム幅を非常
に小さくすることが可能である。しかし、このようにア
ンテナ長を非常に大きくしても、サイドローブレベルは
チェビシェフ分布の関係に基づく最小値以下にはならな
いことが知られている。
うに、このようにビーム幅が無限大分の１、且つサイド
ローブレベルが０であるアンテナの実現は不可能であ
る。ビーム幅はアンテナ長に反比例する関係にあるの
で、アンテナ長を非常に大きくすれば、ビーム幅を非常
に小さくすることが可能である。しかし、このようにア
ンテナ長を非常に大きくしても、サイドローブレベルは
チェビシェフ分布の関係に基づく最小値以下にはならな
いことが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、現実のア
ンテナで電波を受信することを考えると、ビーム幅に相
当する長さ以下の電波源の変動は検出不能であり、ま
た、サイドローブレベルにおいても電波を受信してしま
うため、ビーム方向の実際の電波の強さとは異なる値を
示してしまう。
ンテナで電波を受信することを考えると、ビーム幅に相
当する長さ以下の電波源の変動は検出不能であり、ま
た、サイドローブレベルにおいても電波を受信してしま
うため、ビーム方向の実際の電波の強さとは異なる値を
示してしまう。
【０００５】従来より、ビーム幅を小さくするための技
術、及びサイドローブレベルを小さくする技術は幾つか
知られているが、ビーム幅とサイドローブレベルを同時
に小さくする技術、あるいはこれらが同時に小さくなっ
たと等価な効果を上げる技術は、未だ提案されていな
い。
術、及びサイドローブレベルを小さくする技術は幾つか
知られているが、ビーム幅とサイドローブレベルを同時
に小さくする技術、あるいはこれらが同時に小さくなっ
たと等価な効果を上げる技術は、未だ提案されていな
い。
【０００６】本発明は、従来のアンテナにおける上記問
題点を改善するためになされたもので、アンテナの大き
さを大にすることなく電波源の情報を精確に抽出可能な
アンテナ装置を提供することを目的とする。
題点を改善するためになされたもので、アンテナの大き
さを大にすることなく電波源の情報を精確に抽出可能な
アンテナ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、電波を受信する主アンテナ素子と、該主
アンテナ素子のビーム走査方向と直交しない方向に隣接
し且つビーム軸を一致させて配置した１個以上の副アン
テナ素子とからなるアンテナ系と、該アンテナ系のアン
テナビームを走査する手段と、主アンテナ素子と副アン
テナ素子の受信信号の位相コヒーレント乗算処理を行
い、主アンテナ素子と副アンテナ素子の中心間隔のビー
ム走査方向成分の長さ、受信電波波長及びアンテナビー
ム方向に対する電波源の角度によって生ずる位相項を出
力させる手段と、該位相項出力手段から出力される位相
項の時間変動に対応する周波数の中、最大周波数に対応
する信号を出力する手段とでアンテナ装置を構成するも
のである。
め、本発明は、電波を受信する主アンテナ素子と、該主
アンテナ素子のビーム走査方向と直交しない方向に隣接
し且つビーム軸を一致させて配置した１個以上の副アン
テナ素子とからなるアンテナ系と、該アンテナ系のアン
テナビームを走査する手段と、主アンテナ素子と副アン
テナ素子の受信信号の位相コヒーレント乗算処理を行
い、主アンテナ素子と副アンテナ素子の中心間隔のビー
ム走査方向成分の長さ、受信電波波長及びアンテナビー
ム方向に対する電波源の角度によって生ずる位相項を出
力させる手段と、該位相項出力手段から出力される位相
項の時間変動に対応する周波数の中、最大周波数に対応
する信号を出力する手段とでアンテナ装置を構成するも
のである。
【０００８】
【作用】このように構成したアンテナ装置において、主
アンテナ素子と副アンテナ素子の受信信号の位相コヒー
レント乗算処理を行うことにより、主アンテナ素子と副
アンテナ素子の中心間隔のビーム走査方向成分の長さを
ｄ（ｍ）、受信電波波長をλ（ｍ）とすると、アンテナ
系のアンテナビーム方向に対する電波源の角度がθ（ra
d ）の場合には、次式で表される位相項φが生ずる。 φ＝（２π／λ）・ｄ・sin θ ・・・・・（１）
アンテナ素子と副アンテナ素子の受信信号の位相コヒー
レント乗算処理を行うことにより、主アンテナ素子と副
アンテナ素子の中心間隔のビーム走査方向成分の長さを
ｄ（ｍ）、受信電波波長をλ（ｍ）とすると、アンテナ
系のアンテナビーム方向に対する電波源の角度がθ（ra
d ）の場合には、次式で表される位相項φが生ずる。 φ＝（２π／λ）・ｄ・sin θ ・・・・・（１）
【０００９】本発明においては、アンテナビームを走査
することを前提にしているので、走査速度をω（ rad／
sec ）、時間をｔ（sec ）とすると、角度θは次式
（２）で表される。 θ＝ωｔ ・・・・・（２） （２）式を（１）式に代入すると、次式（３）が得られ
る。 φ＝（２π／λ）・ｄ・sin ωｔ ・・・・・（３） すなわち、位相項φは時間の関数であることがわかる。
することを前提にしているので、走査速度をω（ rad／
sec ）、時間をｔ（sec ）とすると、角度θは次式
（２）で表される。 θ＝ωｔ ・・・・・（２） （２）式を（１）式に代入すると、次式（３）が得られ
る。 φ＝（２π／λ）・ｄ・sin ωｔ ・・・・・（３） すなわち、位相項φは時間の関数であることがわかる。
【００１０】位相が時間関数である場合は、その時間微
分は周波数に相当する。したがって（３）式を時間で微
分した次式（４）が、位相の時間変動に対応する周波数
となる。 ｄφ／ｄｔ＝（２π／λ）・ｄ・ω・cos ωｔ ・・・・・（４） 上記（４）式に（２）式を代入すると、次式（５）とな
る。 ｄφ／ｄｔ＝（２π／λ）・ｄ・ω・cos θ ・・・・・（５） この（５）式より、位相項の時間変動による周波数成分
は角度θによって異なることがわかる。
分は周波数に相当する。したがって（３）式を時間で微
分した次式（４）が、位相の時間変動に対応する周波数
となる。 ｄφ／ｄｔ＝（２π／λ）・ｄ・ω・cos ωｔ ・・・・・（４） 上記（４）式に（２）式を代入すると、次式（５）とな
る。 ｄφ／ｄｔ＝（２π／λ）・ｄ・ω・cos θ ・・・・・（５） この（５）式より、位相項の時間変動による周波数成分
は角度θによって異なることがわかる。
【００１１】ここで、周波数ω1 の電波を受信すること
を考える。この時、アンテナ系のビーム方向にある電波
源、すなわち、θ＝０の電波源の情報は、（５）式より
次式（６）で表される周波数に含まれることが分かる。 ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω・cos ０＝ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω ・・・・・（６） また、θが０以外の方向の電波源の情報は、次式（７）
で表される周波数に含まれることが分かる。 ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω・cos θ ・・・・・（７） したがって、（５）式と同様、受信電波周波数は角度θ
により異なることが分かる。
を考える。この時、アンテナ系のビーム方向にある電波
源、すなわち、θ＝０の電波源の情報は、（５）式より
次式（６）で表される周波数に含まれることが分かる。 ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω・cos ０＝ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω ・・・・・（６） また、θが０以外の方向の電波源の情報は、次式（７）
で表される周波数に含まれることが分かる。 ω1 ＋（２π／λ）・ｄ・ω・cos θ ・・・・・（７） したがって、（５）式と同様、受信電波周波数は角度θ
により異なることが分かる。
【００１２】したがって、一般的には（７）式で表され
る周波数の内、最大周波数の信号を出力する手段によ
り、（６）式で表される周波数（変動周波数の最大値）
の電波のみを出力すれば、アンテナ系のアンテナビーム
方向の電波源の情報のみを抽出することが可能となる。
る周波数の内、最大周波数の信号を出力する手段によ
り、（６）式で表される周波数（変動周波数の最大値）
の電波のみを出力すれば、アンテナ系のアンテナビーム
方向の電波源の情報のみを抽出することが可能となる。
【００１３】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係るアンテナ装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。図において、１は電波を受信するための主アンテナ
素子であり、ダイポールアンテナ，ホーンアンテナ，ア
レイアンテナ等、目的の電波を受信できるものであれ
ば、どのような種類でも、またどのような大きさのもの
でも用いることができる。２は副アンテナ素子で、この
副アンテナ素子としても、ダイポールアンテナ，ホーン
アンテナ，アレイアンテナ等どのようなアンテナでもよ
く、主アンテナ素子１の走査方向と直交する方向以外の
方向に、主アンテナ素子１に隣接し且つビーム軸を一致
させて配置されている。３はアンテナ回転装置などのビ
ーム走査装置で、主アンテナ素子１及び副アンテナ素子
２のアンテナビームを、ともに一定速度で同様に走査す
るものである。
明に係るアンテナ装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。図において、１は電波を受信するための主アンテナ
素子であり、ダイポールアンテナ，ホーンアンテナ，ア
レイアンテナ等、目的の電波を受信できるものであれ
ば、どのような種類でも、またどのような大きさのもの
でも用いることができる。２は副アンテナ素子で、この
副アンテナ素子としても、ダイポールアンテナ，ホーン
アンテナ，アレイアンテナ等どのようなアンテナでもよ
く、主アンテナ素子１の走査方向と直交する方向以外の
方向に、主アンテナ素子１に隣接し且つビーム軸を一致
させて配置されている。３はアンテナ回転装置などのビ
ーム走査装置で、主アンテナ素子１及び副アンテナ素子
２のアンテナビームを、ともに一定速度で同様に走査す
るものである。
【００１４】４は位相コヒーレント乗算処理装置であ
り、主アンテナ素子１及び副アンテナ素子２の高周波受
信信号を位相コヒーレント的に乗算処理を行い、主アン
テナ素子１中心と副アンテナ素子２中心との間隔のビー
ム走査方向成分の長さ、受信電波波長、及びアンテナビ
ーム方向からの角度とから定められる位相項を発生させ
た乗算処理信号を出力するものである。５は周波数弁別
装置で、位相コヒーレント乗算処理装置４から出力され
る信号の周波数分析を行い、その最大周波数に対応する
信号のみを出力するものである。６は信号変換装置で、
周波数弁別装置５の出力信号の単位は〔電力2 〕である
ため、その単位を〔電力〕と変換するための変換装置で
ある。
り、主アンテナ素子１及び副アンテナ素子２の高周波受
信信号を位相コヒーレント的に乗算処理を行い、主アン
テナ素子１中心と副アンテナ素子２中心との間隔のビー
ム走査方向成分の長さ、受信電波波長、及びアンテナビ
ーム方向からの角度とから定められる位相項を発生させ
た乗算処理信号を出力するものである。５は周波数弁別
装置で、位相コヒーレント乗算処理装置４から出力され
る信号の周波数分析を行い、その最大周波数に対応する
信号のみを出力するものである。６は信号変換装置で、
周波数弁別装置５の出力信号の単位は〔電力2 〕である
ため、その単位を〔電力〕と変換するための変換装置で
ある。
【００１５】このように構成したアンテナ装置におい
て、アンテナビームを走査する際に電波が到来すると、
主アンテナ素子１と副アンテナ素子２は、それぞれのパ
ターンに応じた受信信号を出力する。これらの出力を位
相コヒーレント乗算処理装置４で位相コヒーレント乗算
処理を行い、周波数弁別装置５へ入力する。周波数弁別
装置５では、入力された信号の最大周波数に対応する受
信信号を出力し、信号変換装置６へ入力する。周波数弁
別装置５の出力信号には、前記作用の項で説明したよう
に、アンテナビーム方向のみの電波源の情報が含まれ
る。信号変換装置６では、位相コヒーレント乗算処理装
置４で主アンテナ素子１の受信電力信号と副アンテナ素
子２の受信電力信号を位相コヒーレント乗算処理した結
果生ずる〔電力2 〕の単位の信号を、主アンテナ素子１
に対する副アンテナ素子２のアンテナ有効面積の比で除
算し、更に平方根をとった信号を最終的出力として出力
する。これにより電波源の電力に対応する情報が得られ
る。
て、アンテナビームを走査する際に電波が到来すると、
主アンテナ素子１と副アンテナ素子２は、それぞれのパ
ターンに応じた受信信号を出力する。これらの出力を位
相コヒーレント乗算処理装置４で位相コヒーレント乗算
処理を行い、周波数弁別装置５へ入力する。周波数弁別
装置５では、入力された信号の最大周波数に対応する受
信信号を出力し、信号変換装置６へ入力する。周波数弁
別装置５の出力信号には、前記作用の項で説明したよう
に、アンテナビーム方向のみの電波源の情報が含まれ
る。信号変換装置６では、位相コヒーレント乗算処理装
置４で主アンテナ素子１の受信電力信号と副アンテナ素
子２の受信電力信号を位相コヒーレント乗算処理した結
果生ずる〔電力2 〕の単位の信号を、主アンテナ素子１
に対する副アンテナ素子２のアンテナ有効面積の比で除
算し、更に平方根をとった信号を最終的出力として出力
する。これにより電波源の電力に対応する情報が得られ
る。
【００１６】図２は、主アンテナ素子として、走査方向
のアンテナ長が受信波長の10倍の一様分布の方形アンテ
ナを用い、副アンテナ素子として主アンテナ素子と同一
のアンテナを用い、走査方向に隣接して配置し、主アン
テナ素子１と副アンテナ素子２の中心間隔を受信波長の
10倍とした時、位相は一定、振幅は0.１から2.１までの
間で、周期は３度で変動する電波源が存在する場合の受
信電力パターンのシミュレーション結果を示す図であ
る。なお、電波源は０度を中心として左右対称であるた
め、＋方向のみを表示している。
のアンテナ長が受信波長の10倍の一様分布の方形アンテ
ナを用い、副アンテナ素子として主アンテナ素子と同一
のアンテナを用い、走査方向に隣接して配置し、主アン
テナ素子１と副アンテナ素子２の中心間隔を受信波長の
10倍とした時、位相は一定、振幅は0.１から2.１までの
間で、周期は３度で変動する電波源が存在する場合の受
信電力パターンのシミュレーション結果を示す図であ
る。なお、電波源は０度を中心として左右対称であるた
め、＋方向のみを表示している。
【００１７】図２の（Ａ）は、主アンテナ素子と副アン
テナ素子を一つのアンテナと考えた場合、すなわち、走
査方向のアンテナ長が受信波長の20倍の一様分布の方形
アンテナによる受信電力パターンを示しており、図２の
（Ｂ）は、本発明に係るアンテナ装置により得られた受
信電力パターンを示している。なお図２の（Ａ）におい
て、破線は電波源分布パターンを示している。但しこれ
らのパターンは、それぞれの最大値を基準として表示し
ている。
テナ素子を一つのアンテナと考えた場合、すなわち、走
査方向のアンテナ長が受信波長の20倍の一様分布の方形
アンテナによる受信電力パターンを示しており、図２の
（Ｂ）は、本発明に係るアンテナ装置により得られた受
信電力パターンを示している。なお図２の（Ａ）におい
て、破線は電波源分布パターンを示している。但しこれ
らのパターンは、それぞれの最大値を基準として表示し
ている。
【００１８】これらのシミュレーション結果から、本発
明に係るアンテナ装置により、有限のビーム幅、及び０
より大きいサイドローブレベルによる影響を受けず、電
波源の分布パターンに一致した受信電力パターンが得ら
れることが分かる。
明に係るアンテナ装置により、有限のビーム幅、及び０
より大きいサイドローブレベルによる影響を受けず、電
波源の分布パターンに一致した受信電力パターンが得ら
れることが分かる。
【００１９】次に、本発明に係るアンテナ装置の具体的
な構成例を図３に基づいて説明する。この構成例は、主
アンテナ素子11，副アンテナ素子12の何れも円形パッチ
アレイアンテナを用いてアンテナ系を構成したものであ
り、副アンテナ素子12は主アンテナ素子11に対して、ビ
ーム走査方向すなわちＸ方向に離して配置されている。
アンテナビーム走査装置としては、移相器13，14により
それぞれ主アンテナ素子11及び副アンテナ素子12の受信
信号の位相を変化させて、電子的に走査させる方法を用
いている。位相コヒーレント乗算処理装置15は、局部発
振器16とミキサ17，18，19とを用いて構成している。周
波数弁別装置20としては、アナログ的に構成する場合
と、ディジタル的に構成する場合がある。アナログ的に
構成する場合には、周波数弁別回路あるいはフィルタを
使用し、目的の周波数のみを出力することができるよう
に構成することができる。ディジタル的に構成する場合
には、ミキサ19の出力をＡ／Ｄ変換器でディジタル信号
に変換したのち、ディジタルフィルタあるいはＦＦＴ等
の手法を用いて、目的とする最大周波数の信号のみを出
力することができる。信号変換装置21は、周波数弁別装
置20をアナログ的に構成した場合には、Ａ／Ｄ変換器及
び計算機より構成し、周波数弁別装置20のアナログ出力
をディジタルに変換した後、計算機により信号を変換す
ることができる。また、周波数弁別装置20をディジタル
的に構成した場合は、計算機により信号を変換するよう
に構成することができる。以上の各部の構成は全て既存
の技術を用いることができる。
な構成例を図３に基づいて説明する。この構成例は、主
アンテナ素子11，副アンテナ素子12の何れも円形パッチ
アレイアンテナを用いてアンテナ系を構成したものであ
り、副アンテナ素子12は主アンテナ素子11に対して、ビ
ーム走査方向すなわちＸ方向に離して配置されている。
アンテナビーム走査装置としては、移相器13，14により
それぞれ主アンテナ素子11及び副アンテナ素子12の受信
信号の位相を変化させて、電子的に走査させる方法を用
いている。位相コヒーレント乗算処理装置15は、局部発
振器16とミキサ17，18，19とを用いて構成している。周
波数弁別装置20としては、アナログ的に構成する場合
と、ディジタル的に構成する場合がある。アナログ的に
構成する場合には、周波数弁別回路あるいはフィルタを
使用し、目的の周波数のみを出力することができるよう
に構成することができる。ディジタル的に構成する場合
には、ミキサ19の出力をＡ／Ｄ変換器でディジタル信号
に変換したのち、ディジタルフィルタあるいはＦＦＴ等
の手法を用いて、目的とする最大周波数の信号のみを出
力することができる。信号変換装置21は、周波数弁別装
置20をアナログ的に構成した場合には、Ａ／Ｄ変換器及
び計算機より構成し、周波数弁別装置20のアナログ出力
をディジタルに変換した後、計算機により信号を変換す
ることができる。また、周波数弁別装置20をディジタル
的に構成した場合は、計算機により信号を変換するよう
に構成することができる。以上の各部の構成は全て既存
の技術を用いることができる。
【００２０】図４は、他の実施例を示すブロック構成図
である。この実施例は、主アンテナ素子21と副アンテナ
素子22のビーム走査装置として、機械的に走査するロー
タリーテーブル23を用いたもので、各アンテナ素子21，
22の受信信号は、それぞれスリップリングあるいはロー
タリージョイント24，25を介して出力されるようになっ
ている。26は受信機27，28へ位相基準信号を供給する局
部発振器である。27，28は各アンテナ素子で受信した信
号を復調する受信機であり、それぞれ受信信号の振幅と
位相を出力するものである。29，30は受信機27，28の出
力の内、振幅信号をアナログからディジタルに変換する
Ａ／Ｄ変換器である。31，32は受信機27，28の出力の
内、位相信号をアナログからディジタルに変換するＡ／
Ｄ変換器である。33はＡ／Ｄ変換器29，30，31，32の振
幅，位相信号を用い、位相コヒーレント乗算処理を行
い、次にＦＦＴ処理を行い、更に信号変換処理を行う計
算機である。
である。この実施例は、主アンテナ素子21と副アンテナ
素子22のビーム走査装置として、機械的に走査するロー
タリーテーブル23を用いたもので、各アンテナ素子21，
22の受信信号は、それぞれスリップリングあるいはロー
タリージョイント24，25を介して出力されるようになっ
ている。26は受信機27，28へ位相基準信号を供給する局
部発振器である。27，28は各アンテナ素子で受信した信
号を復調する受信機であり、それぞれ受信信号の振幅と
位相を出力するものである。29，30は受信機27，28の出
力の内、振幅信号をアナログからディジタルに変換する
Ａ／Ｄ変換器である。31，32は受信機27，28の出力の
内、位相信号をアナログからディジタルに変換するＡ／
Ｄ変換器である。33はＡ／Ｄ変換器29，30，31，32の振
幅，位相信号を用い、位相コヒーレント乗算処理を行
い、次にＦＦＴ処理を行い、更に信号変換処理を行う計
算機である。
【００２１】上記各実施例では、副アンテナ素子を一つ
用いたものを示したが、複数個用いることができ、しか
もダイポールアンテナ，ホーンアンテナ，アレイアンテ
ナ等どのようなアンテナでも利用することができる。副
アンテナ素子を複数個用いた場合には、副アンテナ素子
の受信信号を加え合わせた後に、主アンテナ素子の受信
信号と位相コヒーレント乗算処理を行う方式が用いられ
る。この場合には、副アンテナ素子の受信電力が増加す
るので、１個の場合よりもアンテナ利得及びＳ／Ｎが良
好になる。
用いたものを示したが、複数個用いることができ、しか
もダイポールアンテナ，ホーンアンテナ，アレイアンテ
ナ等どのようなアンテナでも利用することができる。副
アンテナ素子を複数個用いた場合には、副アンテナ素子
の受信信号を加え合わせた後に、主アンテナ素子の受信
信号と位相コヒーレント乗算処理を行う方式が用いられ
る。この場合には、副アンテナ素子の受信電力が増加す
るので、１個の場合よりもアンテナ利得及びＳ／Ｎが良
好になる。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、位相コヒーレント乗算処理手段から出
力される信号の中、最大周波数に対応する信号を出力す
るように構成したので、アンテナの大きさを大にするこ
となく、アンテナ系のアンテナビーム方向の電波源の情
報のみを精確に抽出することができる。
本発明によれば、位相コヒーレント乗算処理手段から出
力される信号の中、最大周波数に対応する信号を出力す
るように構成したので、アンテナの大きさを大にするこ
となく、アンテナ系のアンテナビーム方向の電波源の情
報のみを精確に抽出することができる。
【図１】本発明に係るアンテナ装置の一実施例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】本発明に係るアンテナ装置の主アンテナ素子と
副アンテナ素子を一つのアンテナと考えた場合の受信電
力パターン、並びにアンテナ装置の最終受信電力パター
ンのシミュレーション結果を示す図である。
副アンテナ素子を一つのアンテナと考えた場合の受信電
力パターン、並びにアンテナ装置の最終受信電力パター
ンのシミュレーション結果を示す図である。
【図３】本発明に係るアンテナ装置の具体的な実施例を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明に係るアンテナ装置の他の具体的な実施
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 主アンテナ素子 ２ 副アンテナ素子 ３ ビーム走査装置 ４ 位相コヒーレント乗算処理装置 ５ 周波数弁別装置 ６ 信号変換装置
Claims (1)
- 【請求項１】 電波を受信する主アンテナ素子と、該主
アンテナ素子のビーム走査方向と直交しない方向に隣接
し且つビーム軸を一致させて配置した１個以上の副アン
テナ素子とからなるアンテナ系と、該アンテナ系のアン
テナビームを走査する手段と、主アンテナ素子と副アン
テナ素子の受信信号の位相コヒーレント乗算処理を行
い、主アンテナ素子と副アンテナ素子の中心間隔のビー
ム走査方向成分の長さ、受信電波波長及びアンテナビー
ム方向に対する電波源の角度によって生ずる位相項を出
力させる手段と、該位相項出力手段から出力される位相
項の時間変動に対応する周波数の中、最大周波数に対応
する信号を出力する手段とを備え、アンテナビーム方向
のみの電波源情報が得られるようにしたアンテナ装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP4134448A JP2562763B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | アンテナ装置 |
| DE69304596T DE69304596T2 (de) | 1992-04-28 | 1993-03-25 | Antennenvorrichtung |
| EP93302334A EP0568189B1 (en) | 1992-04-28 | 1993-03-25 | Antenna device |
| US08/039,819 US5852420A (en) | 1992-04-28 | 1993-03-30 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134448A JP2562763B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | アンテナ装置 |
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|---|---|
| JPH05308217A JPH05308217A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2562763B2 true JP2562763B2 (ja) | 1996-12-11 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134448A Expired - Fee Related JP2562763B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | アンテナ装置 |
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|---|---|
| US (1) | US5852420A (ja) |
| EP (1) | EP0568189B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69304596T2 (ja) |
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-
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1993
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- 1993-03-25 EP EP93302334A patent/EP0568189B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-30 US US08/039,819 patent/US5852420A/en not_active Expired - Fee Related
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| EP0568189A2 (en) | 1993-11-03 |
| DE69304596T2 (de) | 1997-01-23 |
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