JP2580636B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JP2580636B2 JP2580636B2 JP62286939A JP28693987A JP2580636B2 JP 2580636 B2 JP2580636 B2 JP 2580636B2 JP 62286939 A JP62286939 A JP 62286939A JP 28693987 A JP28693987 A JP 28693987A JP 2580636 B2 JP2580636 B2 JP 2580636B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数の素子アンテナに接続されるデジタル
形の移相器を制御することにより放射パターンの主ビー
ム方向以外の所望角度に零点を形成するアンテナ装置に
関する。
形の移相器を制御することにより放射パターンの主ビー
ム方向以外の所望角度に零点を形成するアンテナ装置に
関する。
［従来の技術］ 第５図は、『電子通信学会技術研究報告、AP−86−10
9、P25〜P30、“初期値を改良した位相制御によるアレ
ー零点合成",千葉，真野』に示された従来のアンテナ装
置の構成例を示す図である。図において、Ea1，Ea2，
…，EaNは素子アンテナ、Ps1，Ps2，…PsNはデジタル形
の移相器、（１）は合成器、（２）は受信器、（３）は
移相器制御装置、（４）は制御プロセッサ、（５）は角
度指示回路である。
9、P25〜P30、“初期値を改良した位相制御によるアレ
ー零点合成",千葉，真野』に示された従来のアンテナ装
置の構成例を示す図である。図において、Ea1，Ea2，
…，EaNは素子アンテナ、Ps1，Ps2，…PsNはデジタル形
の移相器、（１）は合成器、（２）は受信器、（３）は
移相器制御装置、（４）は制御プロセッサ、（５）は角
度指示回路である。
次に動作について説明する。
ここでは、このアンテナを受信装置として用いる場合
を例に取り説明する。
を例に取り説明する。
素子アンテナEa1，Ea2，…EaNにより受信された電波
は、デジタル形の移相器Ps1，Ps2，…PsNによって位相
を変えられる。
は、デジタル形の移相器Ps1，Ps2，…PsNによって位相
を変えられる。
次いで、デジタル形の移相器の出力信号を合成器
（１）で合成する。この合成した信号を受信機（２）に
伝送する。通常のビーム走査を行う場合にはビーム走査
に必要な各デジタル形の移相器の設定量を制御プロセッ
サ（４）が計算し、上記制御プロセッサ（４）の演算結
果に従って移相器制御装置（３）が各デジタル形の移相
器を設定してビーム走査を行う。
（１）で合成する。この合成した信号を受信機（２）に
伝送する。通常のビーム走査を行う場合にはビーム走査
に必要な各デジタル形の移相器の設定量を制御プロセッ
サ（４）が計算し、上記制御プロセッサ（４）の演算結
果に従って移相器制御装置（３）が各デジタル形の移相
器を設定してビーム走査を行う。
以上のような動作は通常のフェーズドアレーアンテナ
の動作である。この時の放射パターンを第６図に示し
た。
の動作である。この時の放射パターンを第６図に示し
た。
妨害波やクラッタが存在する場合には上記動作に加え
て不要波の到来方向に放射パターンの零点を形成する必
要がある。この時には次の動作を行う。
て不要波の到来方向に放射パターンの零点を形成する必
要がある。この時には次の動作を行う。
まず、角度指示回路（５）が妨害波やクラッタ等の不
要波の到来方向を制御プロセッサ（４）に指示する。制
御プロセッサ（４）は、主ビーム方向のレベルを維持し
て、不要波到来方向に放射パターンの零点を形成するた
めのデジタル形の移相器Ps1，Ps2，…PsNの位相設定量
を計算する。このとき、制御プロセッサ（４）は不要波
到来方向で零点を形成されないが、電界レベルがかなり
低減された放射パターンを得るための初期位相qi（ｉ＝
１〜N;Nは全素子数）を計算する。この後、非線形計画
法を実行して励振位相をqi＋Δiに調整すると不要波到
来方向の電界レベルは完全に零となる。
要波の到来方向を制御プロセッサ（４）に指示する。制
御プロセッサ（４）は、主ビーム方向のレベルを維持し
て、不要波到来方向に放射パターンの零点を形成するた
めのデジタル形の移相器Ps1，Ps2，…PsNの位相設定量
を計算する。このとき、制御プロセッサ（４）は不要波
到来方向で零点を形成されないが、電界レベルがかなり
低減された放射パターンを得るための初期位相qi（ｉ＝
１〜N;Nは全素子数）を計算する。この後、非線形計画
法を実行して励振位相をqi＋Δiに調整すると不要波到
来方向の電界レベルは完全に零となる。
ここで、デジタル形の移相器の最少刻み角度をθBと
し、また、初期位相qiと共相励振時の位相−Psiとの差D
iを次式で与える Di＝qi−（−Psi） 制御プロセッサ（４）は、上記初期位相の演算に続い
て、｜Di｜≧θB/4となる素子のみ非線形計画法を行
う。｜Di｜＜θB/4となる素子は励振位相をqiに固定す
る。すなわち、零点形成時の励振位相と共相励振時の励
振位相の変化が大きく、零点形成に寄与の大きい素子に
ついてのみ、精度の高い計算を行う。この従来のアンテ
ナ装置を用いて不要波到来方向θ1，θ2，θ3に零点を
形成した放射パターンを第７図に示す。
し、また、初期位相qiと共相励振時の位相−Psiとの差D
iを次式で与える Di＝qi−（−Psi） 制御プロセッサ（４）は、上記初期位相の演算に続い
て、｜Di｜≧θB/4となる素子のみ非線形計画法を行
う。｜Di｜＜θB/4となる素子は励振位相をqiに固定す
る。すなわち、零点形成時の励振位相と共相励振時の励
振位相の変化が大きく、零点形成に寄与の大きい素子に
ついてのみ、精度の高い計算を行う。この従来のアンテ
ナ装置を用いて不要波到来方向θ1，θ2，θ3に零点を
形成した放射パターンを第７図に示す。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来のアンテナ装置は以上のように構成されているの
で、デジタル形の移相器に与える設定位相量を量子化し
た場合、量子化したことによる誤差（以下量子化誤差と
いう）が生じ、良好な零点が形成できないという問題が
あった。
で、デジタル形の移相器に与える設定位相量を量子化し
た場合、量子化したことによる誤差（以下量子化誤差と
いう）が生じ、良好な零点が形成できないという問題が
あった。
発明の目的 この発明は上記問題点を解消するために為されたもの
で、デジタル形の移相器に基づく量子化誤差を補正でき
ると共に、良好な零点を形成できるアンテナ装置を得る
ことを目的とする。
で、デジタル形の移相器に基づく量子化誤差を補正でき
ると共に、良好な零点を形成できるアンテナ装置を得る
ことを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、本発明にかかるアンテ
ナ装置は、複数個の素子アンテナごとに備えられたデジ
タル移相器を制御して任意の方向に主ビームを向け、ま
た任意の方法に放射パターンの零点を形成するアンテナ
装置であって、希望信号波及び複数の不要信号波の到来
方向を指示する角度指示回路と、前記角度指示回路の指
示に基づき、前記各移相器に与える設定位相の初期値を
アナログ値として算出する初期値算出装置と、前記設定
位相の初期値が所定値未満のものについて量子化する第
１次量子化装置と、前記第１次量子化装置によって量子
化された設定位相を固定し、これらを考慮して残余の設
定位相についての最適値を求める演算を行う最適値演算
装置と、前記残余の設定位相の最適値を量子化する第２
次量子化装置と、前記２段階に量子化された設定位相に
基づき前記デジタル移相器を制御する移相器制御装置と
を有している。
ナ装置は、複数個の素子アンテナごとに備えられたデジ
タル移相器を制御して任意の方向に主ビームを向け、ま
た任意の方法に放射パターンの零点を形成するアンテナ
装置であって、希望信号波及び複数の不要信号波の到来
方向を指示する角度指示回路と、前記角度指示回路の指
示に基づき、前記各移相器に与える設定位相の初期値を
アナログ値として算出する初期値算出装置と、前記設定
位相の初期値が所定値未満のものについて量子化する第
１次量子化装置と、前記第１次量子化装置によって量子
化された設定位相を固定し、これらを考慮して残余の設
定位相についての最適値を求める演算を行う最適値演算
装置と、前記残余の設定位相の最適値を量子化する第２
次量子化装置と、前記２段階に量子化された設定位相に
基づき前記デジタル移相器を制御する移相器制御装置と
を有している。
［作用］ 本発明は以上のような構成を有しており、量子化誤差
に比較的大きく影響する所定値未満の設定位相の初期値
を前もって量子化し、量子化された値を固定値として残
余の設定位相に関して最適演算を行う。したがって、前
もって量子化された設定位相を考慮して最適演算が行わ
れるので、量子化誤差の影響を小さくすることができ
る。
に比較的大きく影響する所定値未満の設定位相の初期値
を前もって量子化し、量子化された値を固定値として残
余の設定位相に関して最適演算を行う。したがって、前
もって量子化された設定位相を考慮して最適演算が行わ
れるので、量子化誤差の影響を小さくすることができ
る。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は、本実施例の構成を示す図であり、第５図に
示した従来の装置と同様の構成要素については同一の符
号を付し説明を省略する。本実施例の従来の装置と異な
る点は、新たに第１次量子化装置（６）が設けられたこ
とと、これにともない制御プロセッサの構成が変更され
た点である。
示した従来の装置と同様の構成要素については同一の符
号を付し説明を省略する。本実施例の従来の装置と異な
る点は、新たに第１次量子化装置（６）が設けられたこ
とと、これにともない制御プロセッサの構成が変更され
た点である。
第２図には、本実施例の制御プロセッサ（７）の構成
が示されている。初期値算出装置（7a）は、角度指示回
路５からの指示に基づき各位相器Ps1，Ps2，…，PsNに
与える設定位相の初期値を算出する。この初期値はアナ
ログ値として算出される。ただし、ここでいうアナログ
値とは、デジタル位相器Ps1，Ps2，…，PsNの最少刻み
角度より十分小さく、実質的にアナログ値として取り扱
えるデジタル値も含まれる。算出された各設定位相の初
期値は第１次量子化装置に送出され、その絶対値が所定
値未満のものについて、ここで量子化が行われ、制御プ
ロセッサ（７）に返送される。絶対値が所定値以上のも
のについては、アナログ値のまま、制御プロセッサ
（７）に返送される。
が示されている。初期値算出装置（7a）は、角度指示回
路５からの指示に基づき各位相器Ps1，Ps2，…，PsNに
与える設定位相の初期値を算出する。この初期値はアナ
ログ値として算出される。ただし、ここでいうアナログ
値とは、デジタル位相器Ps1，Ps2，…，PsNの最少刻み
角度より十分小さく、実質的にアナログ値として取り扱
えるデジタル値も含まれる。算出された各設定位相の初
期値は第１次量子化装置に送出され、その絶対値が所定
値未満のものについて、ここで量子化が行われ、制御プ
ロセッサ（７）に返送される。絶対値が所定値以上のも
のについては、アナログ値のまま、制御プロセッサ
（７）に返送される。
制御プロセッサ７内の最適値演算装置（7b）において
は、第１次量子化装置（６）において量子化された設定
位相と、アナログ値のままの設定位相に基づき最適値を
求める演算が行われる。このとき、量子化された設定位
相は固定値として取扱われ、量子化されていない残余の
設定位相の値の最適値が算出される。
は、第１次量子化装置（６）において量子化された設定
位相と、アナログ値のままの設定位相に基づき最適値を
求める演算が行われる。このとき、量子化された設定位
相は固定値として取扱われ、量子化されていない残余の
設定位相の値の最適値が算出される。
最適値が算出されると、制御プロセッサ（７）内の第
２次量子化装置（7c）において、量子化されていない設
定位相について量子化が行われる。そして、量子化され
た設定位相が移相器制御装置（３）に送出され、移相器
の制御が行われる。
２次量子化装置（7c）において、量子化されていない設
定位相について量子化が行われる。そして、量子化され
た設定位相が移相器制御装置（３）に送出され、移相器
の制御が行われる。
第３図は上記第２図に示した制御プロセッサ（７）と
量子化誤差補正装置の動作を示したフローチャートであ
る。以下、第２図及び第３図によって本アンテナ装置の
動作を説明する。
量子化誤差補正装置の動作を示したフローチャートであ
る。以下、第２図及び第３図によって本アンテナ装置の
動作を説明する。
まず、希望信号波到来方向をθ0、不要信号波到来方
向をθ1，θ2，…，θm，…θM，零点形成前の位相をP
s1，Ps2，…Psi，…PsN，θ0，θm方向の素子振幅・位
相をそれぞれsi，miとし、これらを初期値算出装置
（7a）に入力する（III−１）。初期値算出装置（7a）
は希望信号波到来方向θ0，不要信号は到来方向θm，零
点形成前の位相Psiのデータを用いて、零点形成に適し
た初期値qi（ｉ＝１〜Ｎ）を算出し、これを第１次量子
化装置（６）に転送する（III−２）。次いで、上記第
１次量子化装置（６）は、初期値qiの各々についてを量
子化による誤差が放射パターンに大きく影響するもので
あるか否かを判別する（III−３）。この判別は、初期
値qiの絶対値の大きさに基づき行われ、絶対値が所定値
未満の場合は、誤差が放射パターンに大きく影響するも
のであるとして、qiをqk（ｋ＝１〜Ｋ）とおき（III−
４）、さらにqkを量子化する（III−５）。一方、初期
値qiが所定値以上のものについては、量子化による誤差
が放射パターンには大きく影響しないものであるとし
て、初期値qi（qi≠qk）をq1（１≠１〜Ｌ）とする（II
I−６）。
向をθ1，θ2，…，θm，…θM，零点形成前の位相をP
s1，Ps2，…Psi，…PsN，θ0，θm方向の素子振幅・位
相をそれぞれsi，miとし、これらを初期値算出装置
（7a）に入力する（III−１）。初期値算出装置（7a）
は希望信号波到来方向θ0，不要信号は到来方向θm，零
点形成前の位相Psiのデータを用いて、零点形成に適し
た初期値qi（ｉ＝１〜Ｎ）を算出し、これを第１次量子
化装置（６）に転送する（III−２）。次いで、上記第
１次量子化装置（６）は、初期値qiの各々についてを量
子化による誤差が放射パターンに大きく影響するもので
あるか否かを判別する（III−３）。この判別は、初期
値qiの絶対値の大きさに基づき行われ、絶対値が所定値
未満の場合は、誤差が放射パターンに大きく影響するも
のであるとして、qiをqk（ｋ＝１〜Ｋ）とおき（III−
４）、さらにqkを量子化する（III−５）。一方、初期
値qiが所定値以上のものについては、量子化による誤差
が放射パターンには大きく影響しないものであるとし
て、初期値qi（qi≠qk）をq1（１≠１〜Ｌ）とする（II
I−６）。
次に、最適値演算装置（7b）により、第（１）式を最
少とするｌ番目の素子の励振位相qlを非線形計画法用い
て算出する。このとき、q1は定数とする。
少とするｌ番目の素子の励振位相qlを非線形計画法用い
て算出する。このとき、q1は定数とする。
但し、ｕは主ビームの拘束条件のウエイトとする。
次いで、量子化演算装置（7c）により、非線形計画法
で求められたqlを量子化する。従って、以上の方法で求
められたql，qk（ｌ≠ｋ）がデジタル形の移相器に与え
る設定位相である。
で求められたqlを量子化する。従って、以上の方法で求
められたql，qk（ｌ≠ｋ）がデジタル形の移相器に与え
る設定位相である。
第４図にθ1，θ2，θ3に零点形成を行った放射パタ
ーンを示した。
ーンを示した。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、量子化誤差補正装
置が非線形計画法を行わない素子を選択し、かつ、この
素子の位相を量子化することにより非線形計画法で求め
られた設定位相は量子化による誤差が小さく、従って良
好な零点を形成することが可能となる。
置が非線形計画法を行わない素子を選択し、かつ、この
素子の位相を量子化することにより非線形計画法で求め
られた設定位相は量子化による誤差が小さく、従って良
好な零点を形成することが可能となる。
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ装置の構成
を示す図、第２図は初期値演算装置と最適値演算装置
と、第２次量子化装置を含む制御プロセッサと、第１次
量子化装置を示す図、第３図は本アンテナ装置の動作の
フローチャートを示す図、第４図は本アンテナ装置を用
いてθ1，θ2，θ3方向に零点を形成した放射パターン
を示す図、第５図は従来の発明例を示す図、第６図はθ
0方向に主ビームを向けた放射パターンを示す図、第７
図は従来の発明例を用いて、θ1，θ2，θ3方向に零点
を形成した放射パターンを示す図である。 図において、（１）は合成器、（２）は受信機、（３）
は移相器制御装置、（４）および（７）は制御プロセッ
サ、（7a）は初期値演算装置、（7b）は最適値演算装
置、（7c）は第２次量子化装置、（５）は角度指示回
路、（６）は第１次量子化装置、Ea1，Ea2…，EaNは素
子アンテナ、Ps1，Ps2，…，PsNはデジタル形の移相器
である。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
を示す図、第２図は初期値演算装置と最適値演算装置
と、第２次量子化装置を含む制御プロセッサと、第１次
量子化装置を示す図、第３図は本アンテナ装置の動作の
フローチャートを示す図、第４図は本アンテナ装置を用
いてθ1，θ2，θ3方向に零点を形成した放射パターン
を示す図、第５図は従来の発明例を示す図、第６図はθ
0方向に主ビームを向けた放射パターンを示す図、第７
図は従来の発明例を用いて、θ1，θ2，θ3方向に零点
を形成した放射パターンを示す図である。 図において、（１）は合成器、（２）は受信機、（３）
は移相器制御装置、（４）および（７）は制御プロセッ
サ、（7a）は初期値演算装置、（7b）は最適値演算装
置、（7c）は第２次量子化装置、（５）は角度指示回
路、（６）は第１次量子化装置、Ea1，Ea2…，EaNは素
子アンテナ、Ps1，Ps2，…，PsNはデジタル形の移相器
である。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近岡 繁 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社通信機製作所内 (72)発明者 真野 清司 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三 菱電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−38002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−135906（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数個の素子アンテナごとに備えられたデ
ジタル移相器を制御して任意の方向に主ビームを向け、
また任意の方法に放射パターンの零点を形成するアンテ
ナ装置において、 希望信号波及び複数の不要信号波の到来方向を指示する
角度指示回路と、 前記角度指示回路の指示に基づき、前記各移相器に与え
る設定位相の初期値をアナログ値として算出する初期値
算出装置と、 前記設定位相の初期値が所定値未満のものについて量子
化する第１次量子化装置と、 前記第１次量子化装置によって量子化された設定位相を
固定し、これらを考慮して残余の設定位相についての最
適値を求める演算を行う最適値演算装置と、 前記残余の設定位相の最適値を量子化する第２次量子化
装置と、 前記２段階に量子化された設定位相に基づき前記デジタ
ル移相器を制御する移相器制御装置と、 を有することを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286939A JP2580636B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286939A JP2580636B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129510A JPH01129510A (ja) | 1989-05-22 |
| JP2580636B2 true JP2580636B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=17710910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286939A Expired - Lifetime JP2580636B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580636B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6286443B1 (en) | 1997-08-11 | 2001-09-11 | Ebara Corporation | Method for treating combustibles by slagging combustion |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5738002A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Adaptive antenna device |
| JPS59135906A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | 電子走査アンテナ |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62286939A patent/JP2580636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01129510A (ja) | 1989-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |