JP2633654B2 - レーダアンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、アレーアンテナを構成するアンテナ素子
の各々、若しくはこれらアンテナ素子を数素子ずつまと
めたサブアレーの各々に送信／受信モジュールを配して
構成されるアクティブフェーズドアレイによるレーダア
ンテナ装置に関する。

（従来の技術） フェーズドアレーアンテナにあっては近年、従来の高
出力可能な送信管に代えて、比較的低出力な固体化送信
モジュールを、アレーアンテナを構成する各アンテナ素
子若しくは各サブアレーに対応して複数接続し、該アレ
ーアンテナによる空間での電力合成に基づいて大きな出
力を得るアクティブフェーズドアレーアンテナと称され
る方式が脚光をあびている。また、このような方式によ
れば、上記各送信モジュール内に低雑音増幅器を配し
て、これらモジュールの各々に受信増幅機能をも併せ持
たせるようにすることで、雑音指数を極力劣化させずに
上記アレーアンテナによる受信信号を増幅することも可
能となる。こうしたモジュール、すなわち送信／受信モ
ジュール（以下これを略してT/Rモジュールという）
は、半導体素子を用いて構成されるものであり、信頼性
は極めて高い。

ところで、このようないわゆるアクティブ素子である
T/Rモジュールは、特に温度によって利得や位相等の特
性が変化し易く、所望の振幅、位相信号を維持するため
には、その動作時においても、各モジュールをモニタし
て、これら所望の信号が得られているか否かを頻繁に監
視する必要がある。そのため通常、これらT/Rモジュー
ルには、上記送信、受信のための送信端子、受信端子の
他に、こうしたモニタのためのモニタ端子が配されるこ
ととなる。

第６図に、こうしたT/Rモジュールの従来採用されて
いる一般的な構成を、また第７図に、該モジュールを含
むアンテナ装置全体としての装置構成例をそれぞれ示
す。

これら第６図および第７図において、100は、上記のT
/Rモジュール、101は、後述する送信時および送信モニ
タ時に接点「ａ−ｂ」接続状態となり、同受信時および
受信モニタ時に接点「ａ−ｃ」接続状態となる第１スイ
ッチ回路、102は、所望レーダビームに応じて信号位相
を所定に移相するための移相器、103は、上記第１スイ
ッチ回路101と同様、送信時および送信モニタ時に接点
「ａ−ｂ」接続状態となり、受信時および受信モニタ時
に接点「ａ−ｃ」接続状態となる第２スイッチ回路、10
4は、送信信号の増幅に用いられる中電力増幅器、105
は、この増幅出力を更に高電力へと増幅する高電力増幅
器、106は、サーキュレータ、107は、送信時および送信
モニタ時に接点「ａ−ｃ」接続状態となり、受信時およ
び受信モニタ時に接点「ａ−ｂ」接続状態となる第３ス
イッチ回路、108は、受信信号の増幅に用いられる前述
した低雑音増幅器、109は、送信経路および受信経路の
共通結路にモニタ経路を結合するためのカップラ、110a
および110bはダミーロード、ATはアンテナ素子（若しく
はサブアレー）、また、10は、送信信号（一般にパルス
信号）を励振出力する送信信号励振器、20は、都度得ら
れる受信信号に基づいてエコー像の表示や信号チェック
等の所要の信号処理を行なう受信器、30は、モニタ信号
（ここでは受信経路のモニタのみに用いられる）を励振
し、また送信経路のモニタに用いられる信号（ここでは
送信信号が用いられる）を受信チェックするためのモニ
タ信号励振／受信器、40は、上記送信信号励振器10から
励振出力される送信信号を上記各T/Rモジュール100に分
配供給する送信信号分配器、50は、上記各T/Rモジュー
ル100を通じて得られる受信信号を合成し、これをここ
では和信号および差信号（一般には２分割した和信号の
差）の２つの信号として上記受信器20に供給する受信信
号合成器、60は、上記モニタ信号励振／受信器30から励
振出力されるモニタ信号についてはこれを上記各T/Rモ
ジュール100に分配供給し、また各T/Rモジュール100を
通じて得られるその送信経路のモニタ信号（送信信号）
についてはこれを合成して（実質的にはそれぞれ単独の
信号として得られる）上記モニタ信号励振／受信器30に
供給するモニタ信号分配／合成器、そして70は、上記各
T/Rモジュール100における上述した各スイッチ回路の切
替え制御や移相器102の移相量制御、更にはモニタ時の
モニタ対象モジュール選択制御等を行なうモジュール制
御器であり、以下、該アンテナ装置について、運用状態
の別に、その動作を説明する。

はじめに、送信時の動作について説明する。

この場合、送信信号励振器10から励振出力された送信
信号は、送信信号分配器40により分配されて、各T/Rモ
ジュール100の送信端子である端子T1に供給される。ま
たこの場合、各T/Rモジュール100においては、上述のよ
うに、第１スイッチ回路101および第２スイッチ回路103
が「ａ−ｂ」接続状態に、また第３スイッチ回路107が
「ａ−ｃ」接続状態に、それぞれ切替え制御されてい
る。したがって、各T/Rモジュール100の上記端子T1に供
給された送信信号は、同モジュール内で、第１スイッチ
回路101→移相器102→第２スイッチ回路103→中電力増
幅器104→高電力増幅器105→サーキュレータ106をそれ
ぞれ介してアンテナ素子ATに与えられ、該アンテナ素子
ATを通じて空間に放射される。この放射された電波（送
信信号）が空間にて電力合成されるようになることは前
述した通りである。

次に、受信時の動作について説明する。

この場合、各T/Rモジュール100においては、上述のよ
うに、第１スイッチ回路101および第２スイッチ回路103
が「ａ−ｃ」接続状態に、また、第３スイッチ回路107
が「ａ−ｂ」接続状態に、それぞれ切替え制御される。
したがって、アンテナ素子ATを通じて受信された信号
は、同モジュール内で、サーキュレータ106→第３スイ
ッチ回路107→低雑音増幅器108→第２スイッチ回路103
→移相器102→第１スイッチ101をそれぞれ介して、受信
端子である端子T2から出力される。そしてこの端子T2か
ら出力された受信信号は、受信信号合成器50を通じて前
述した和信号および差信号に合成され、これら合成信号
として受信器20に供給される。受信器20では、この供給
された信号に基づいてエコー像表示等のために所要の信
号処理を実行する。

次にモニタ時の動作について説明する。このモニタ動
作は、T/Rモジュール100の送信経路をモニタするための
送信モニタ動作と、同モジュール100の受信経路をモニ
タするための受信モニタ動作と、の２つの動作に分けら
れる。

まず、送信モニタ時の動作について説明する。

この場合、モニタ信号としては送信信号励振器10から
励振出力される送信信号が用いられる。すなわち、この
送信モニタ時においても、該励振出力された送信信号
が、送信信号分配器40にて分配されて各T/Rモジュール1
00の端子T1に供給される。またこの場合、各T/Rモジュ
ール100は、モジュール制御器70を通じて、その第１ス
イッチ回路101および第２スイッチ回路103が「ａ−ｂ」
接続状態に、また第３スイッチ回路107が「ａ−ｃ」接
続状態に、それぞれ切替え制御されるとともに、モニタ
対象となるT/Rモジュール（通常１つずつ選択される）
以外のモジュールについては、例えばその中電力増幅器
104が「非能動」に制御されるなどによって、能動状態
におかれる通常１つのモジュール（すなわちモニタ対象
モジュール）が選択される。したがって、上記端子T1に
供給された送信信号（モニタ信号）は、この選択された
モニタ対象モジュール内で、第１スイッチ回路101→移
相器102→第２スイッチ回路103→中電力増幅器104→高
電力増幅器105→サーキュレータ106といった送信経路か
ら更に、カップラ109を介してモニタ経路に分岐され、
モニタ用の端子である端子T3を通じて該モジュールから
取り出される。この取り出された信号（モニタ信号）
は、モニタ信号分配／合成器60により合成されて（実質
的には１つの信号である）モニタ信号励振／受信器30に
供給される。モニタ信号励振／受信器30では、この供給
される信号について振幅チェックや位相チェック等の信
号チェックを行なって、当該モニタ対象モジュールの送
信経路が正常に機能しているか否かを監視する。こうし
たモニタ処理が、各T/Rモジュールについて間欠的に若
しくは連続的に繰り返し実行される。

次に、受信モニタ時の動作について説明する。

この場合、モニタ信号としてはモニタ信号励振／受信
器30から励振出力される信号（アンテナ素子ATを通じて
受信される信号に相当する小電力の信号）が用いられ、
このモニタ信号が、モニタ信号分配／合成器60にて分配
されて各T/Rモジュール100の端子T3（モニタ端子）に供
給される。またこの場合、各T/Rモジュール100は、モジ
ュール制御器70を通じて、その第１スイッチ回路101お
よび第２スイッチ回路103が「ａ−ｃ」接続状態に、ま
た第３スイッチ回路107が「ａ−ｂ」接続状態に、それ
ぞれ切替え制御されるとともに、モニタ対象となるT/R
モジュール以外のモジュールについては、例えばその低
雑音増幅器108が「非能動」に制御されるとか、第３ス
イッチ回路107がダミーロード110a側に、すなわち「ａ
−ｃ」接続状態に切替え制御されるなどによって、能動
状態におかれる通常１つのモジュール（モニタ対象モジ
ュール）が選択される。したがって、上記端子T3に供給
されたモニタ信号は、この選択されたモニタ対象モジュ
ール内で、モニタ経路からカップラ109を介して、サー
キュレータ106→第３スイッチ回路107→低雑音増幅器10
8→第２スイッチ回路103→移相器102→第１スイッチ回
路101といった受信経路を伝搬され、受信端子である端
子T2を通じて該モジュールから取り出される。この取り
出された信号（モニタ信号）は、受信信号合成器50によ
り合成されて（実質的には１つの信号であり、通常その
和信号が利用される）受信器20に供給される。この場合
受信器20では、この供給されるモニタ信号について振幅
チェックや位相チェック等の信号チェックを行なって、
当該モニタ対象モジュールの受信経路が正常に機能して
いるか否かを監視する。こうしたモニタ処理も、各T/R
モジュールについて間欠的に若しくは連続的に繰り返し
実行される。

なお因みに、これら送信および受信モニタの結果、正
常に機能していないT/Rモジュールが確認された場合に
は、応急処置として、これらモジュール単位で予備のT/
Rモジュールと差替え交換されるのが普通である。取り
外されたT/Rモジュールは、別途に補修、修復が施され
ることとなる。

（発明が解決しようとする課題） このように、アクティブフェーズドアレイ方式による
レーダアンテナ装置にあっては、これに配されるT/Rモ
ジュール100の各々を頻繁にモニタせざるを得ず、その
ためこれら各T/Rモジュールには、上述したモニタ経路
並びにモニタ端子を設けることが必須となっている。し
たがって、T/Rモジュールの各端子に対応してその電気
的接続の着脱を行なうための高周波コネクタとしても、
アンテナ素子ATとの接続端子である端子T_AT用のコネク
タの他に、送信用、受信用およびモニタ用の３つの端子
にそれぞれ対応した３個のコネクタが必要となってい
る。

ところで、上記各T/Rモジュール100は、第７図に示さ
れるように、通常その側面方向に密に並設されるもので
あり、このため上記各コネクタも、その取付け位置は、
アンテナ素子AT側かその反対側に選ばれるのが普通であ
る。一般には、同T/Rモジュール100のメインテナンス時
（前述した予備T/Rモジュールとの差替え交換時）の着
脱の容易さ等の考慮から、同第７図に示される如く、ア
ンテナ端子用の高周波コネクタはアンテナ素子AT側に、
他の３個の高周波コネクタはその反対側に、それぞれそ
の取付け位置が選ばれる。ただし、T/Rモジュール100の
この送信用、受信用およびモニタ用の３個の高周波コネ
クタが取付けられる面は、他にもモジュール制御器70か
らの制御信号を供給するためのコネクタや図示しない電
源回路から給電を行なうためのコネクタ等が配されるこ
とから、スペース的な余裕はほとんどないのが実情でも
ある。

したがって、こうした従来のアンテナ装置にあって
は、T/Rモジュールの着脱にかかる作業性が概して悪
く、また実用上は、２本以上の受信ビームが得られるよ
うにして、同アンテナ装置としての運用上より以上の便
宜が図られるようにしたいところであるが（例えば受信
ビームが２本形成される場合、一方をある目標の追尾に
割当て、他方を他の目標のサーチに割当てるなど、より
融通性ある利用を図ることができるようになる）、この
場合には、受信用の端子として更に１以上の端子を増設
しなければならなくなり、上記の実情にあっては、こう
した機能改善も不可能に近い。

この発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであ
り、スペース的に余裕をもってアクティブフェーズドア
レイアンテナを構成することができ、ひいては上記の機
能改善等をも容易とするレーダアンテナ装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明では、各T/Rモジュールの送信経路入力端と
モニタ経路入力端とを第１の端として共有し、この第１
の端に入力される信号が送信経路およびカップラ手段お
よびモニタ経路を順に介して他の第２の端に取り出され
る第１の接続状態と、同第１の端に入力される信号がモ
ニタ経路およびカップラ手段および受信経路を順に介し
て前記第２の端に取り出される第２の接続状態と、の状
態切替えを行なうトランスファスイッチ手段を、各T/R
モジュールに対応して設けるようにする。

（作用） 上記トランスファスイッチ手段の上記第１の接続状態
において、上記第１の端から送信信号を入力すようにす
れば、この送信信号は少なくとも上記送信経路を経てカ
ップラ手段配設部からアンテナ素子（若しくはサブアレ
ー）に供給されるようになる。これによって送信動作は
達せられる。また同第１の接続状態において、上記第１
の端から送信モニタ用のモニタ信号を入力するようにす
れば、このモニタ信号は上記送信経路の能動情報を負っ
て上記第２の端に復帰されるようになる。この帰還信号
を監視することによって送信モニタ動作は達せられる。
更に同トランスファスイッチ手段の上記第２の接続状態
において、上記送信動作の後上記第２の端から取り出さ
れる信号に注目すれば、これはアンテナ素子（若しくは
サブアレー）からカップラ手段配設部並びに上記受信経
路を経て取り出される受信信号である。これによって受
信動作は達せられる。そして同第２の接続状態におい
て、上記第１の端から受信モニタ用のモニタ信号を入力
するようにすれば、このモニタ信号は上記受信経路の能
動情報を負って上記第２の端に帰還されるようになる。
この帰還信号を監視することによって受信モニタ動作は
達せられる。結局、こうしたトランスファスイッチ手段
の配設により、T/Rモジュールとして必要とされる機能
を何ら損なうことなく、送信用、受信用およびモニタ用
として従来３つ必要とされた端子数を２つに減ずること
ができたことになる。また、各T/Rモジュールの送信経
路入力端とモニタ経路入力端とが上記第１の端として共
有されることから、送信信号あるいはモニタ信号をこれ
ら各モジュールに分配するための分配手段も、これら送
信信号用とモニタ信号用とで共用することができるよう
になる。このことは、同トランスファスイッチ手段の配
設により、アンテナ装置全体としての構成も簡素化され
ることを意味する。

（実施例） この発明にかかるレーダアンテナ装置の一実施例とし
て、第１図に、そのT/Rモジュールの具体構成を、また
第２図に、該T/Rモジュールを含む実施例アンテナ装置
全体の装置構成をそれぞれ示す。なお、これら第１図お
よび第２図において、先の第６図および第７図に示した
要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し
ており、これら要素に関しての重複する説明は省略す
る。

さて、この実施例アンテナ装置に用いられるT/Rモジ
ュール200Aは、第１図に示されるように、送信時若しく
は送信モニタ時に接点「１−４」接続状態および接点
「２−３」接続状態に制御され、受信時若しくは受信モ
ニタ時に接点「１−３」接続状態および接点「２−４」
接続状態に制御されるトランスファスイッチ201を具え
て構成される。該トランスファスイッチ201のこうした
接続状態の切替え制御は、モジュール制御器71（第２
図）を通じて行なわれる。すなわちこの実施例におい
て、モジュール制御器71は、こうしたT/Rモジュール200
A各々の トランスファスイッチ201の接続状態切替え制御。

第２スイッチ回路103および第３スイッチ回路107の
接続状態切替え制御。

移相器102の移相量制御。

モニタ時のモニタ対象モジュール選択制御（例えば
中電力増幅器104若しくは低雑音増幅器108の「能動／非
能動」設定制御）。

等々、を統括的に行なうこととなる。

また、この実施例アンテナ装置全体としては、第２図
に示されるように、送信信号励振器10から励振出力され
る送信信号とモニタ信号励振器31か励振出力されるモニ
タ信号とのいずれか一方を選択出力するスイッチ回路8
0、およびこの選択出力される励振信号を上記T/Rモジュ
ール200Aの各々に対して分配供給する送信／モニタ信号
分配器90を具えて構成される。

ここで、上記モニタ信号励振器31は、前述したモニタ
信号の励振のみを専ら行なうもので、先のモニタ信号励
振／受信器30（第７図）のようなモニタ信号受信機能は
有しない。すなわちこの実施例においては、送信モニタ
時であれ、また受信モニタ時であれ、受信機21が、モニ
タ信号の受信並びにその信号チェックを併せ行なうよう
になる。

また、この第２図と先の第７図との比較において明ら
かなように、この実施例アンテナ装置では、上記送信／
モニタ信号分配器90によって、送信信号の分配とモニタ
信号の分配とを一括して行なうようにしており、中継器
は、この送信／モニタ信号分配器90と受信信号合成器50
との２つのみによって構成される。

以下、こうした実施例アンテナ装置について、運用状
態の別に、その動作を詳述する。

はじめに、送信時の動作について説明する。

この場合、スイッチ回路80は送信信号励振器10側に切
替えられており、該送信信号励振器10から励振出力され
た送信信号が、送信／モニタ信号分配器90により分配さ
れて、各T/Rモジュール200Aの送信／モニタ端子である
端子T10に供給される。またこの場合、各T/Rモジュール
200Aにおいては、トランスファスイッチ201が接点「１
−４」接続状態および接点「２−３」接続状態に、第２
スイッチ回路103が接点「ａ−ｂ」接続状態に、そして
第３スイッチ回路107が接点「ａ−ｃ」接続状態に、そ
れぞれ切替え制御されている。したがって、各T/Rモジ
ュール200Aの上記端子T10に供給された送信信号は、同
モジュール内で、トランスファスイッチ201→移相器102
→第２スイッチ回路103→中電力増幅器104→高電力増幅
器105→サーキュレータ106をそれぞれ介してアンテナ素
子（若しくはサブアレー）ATに与えられ、該アンテナ素
子ATを通じて空間に放射される。そして前述同様、この
放射された電波（送信信号）が空間にて電力合成され
る。

次に、受信時の動作について説明する。

この場合、各T/Rモジュール200Aにおいては、トラン
スファスイッチ201が接点「１−３」接続状態および接
点「２−４」接続状態に、第２スイッチ回路103が接点
「ａ−ｃ」接続状態に、そして第３スイッチ回路107が
接点「ａ−ｂ」接続状態に、それぞれ切替え制御され
る。したがって、アンテナ素子ATを通じて受信された信
号は、同モジュール内で、サーキュレータ106→第３ス
イッチ回路107→低雑音増幅器108→第２スイッチ回路10
3→移相器102→トランスファスイッチ201をそれぞれ介
して、受信端子である端子T20から出力される。そして
この端子T20から出力された受信信号は、受信信号合成
器50を通じて和信号および差信号に合成され、これら合
成信号として受信器21に供給される。受信器21ではこの
場合、この供給された信号に基づいてエコー像表示等の
ための所要の信号処理を実行する。

次に、送信モニタ時の動作について説明する。

この場合スイッチ回路80はモニタ信号励振器31側に切
替えられており、該モニタ信号励振器31から励振出力さ
れたモニタ信号が、送信／モニタ信号分配器90により分
配されて、各T/Rモジュール200Aの送信／モニタ端子で
ある端子T10に供給される。またこの場合、各T/Rモジュ
ール200Aは、同様にモジュール制御器71を通じて、その
トランスファスイッチ201が接点「１−４」接続状態お
よび接点「２−３」接続状態に、第２スイッチ回路103
が接点「ａ−ｂ」接続状態に、また第３スイッチ回路10
7が接点「ａ−ｃ」接続状態に、それぞれ切替え制御さ
れるとともに、モニタ対象となるT/Rモジュール以外の
モジュールについては、例えばその中電力増幅器104が
「非能動」に制御されるなどによって、能動状態におか
れる通常１つのモジュール（モニタ対象モジュール）が
選択される。したがって、上記端子T10に供給されたモ
ニタ信号は、この選択されたモニタ対象モジュール内
で、トランスファスイッチ201→移相器102→第２スイッ
チ回路103→中電力増幅器104→高電力増幅器105→サー
キュレータ106といった送信経路から更に、カップラ109
を介してモニタ経路に分岐され、トランスファスイッチ
201および受信用の端子である端子T20を通じて該モジュ
ールから取り出される。この取り出されたモニタ信号
は、受信信号合成器50により合成されて（実質的には１
つの信号であり、その和信号が該モニタ出力とみなされ
る）受信器21に供給される。受信器21ではこの場合、こ
の供給される信号（モニタ出力）について振幅チェック
や位相チェック等の信号チェックを行なって、当該モニ
タ対象モジュールの送信経路が正常に機能しているか否
かを監視する。こうしたモニタ処理が、各T/Rモジュー
ルについて間欠的に若しくは連続的に繰り返し実行され
る。

最後に、受信モニタ時の動作について説明する。

この場合も、スイッチ回路80はモニタ信号励振器31側
に切替えられており、該モニタ信号励振器31から励振出
力されたモニタ信号（少なくともこの場合にはアンテナ
素子ATを通じて受信される信号に相当する小電力の信
号）が、送信／モニタ信号分配器90により分配されて、
各T/Rモジュール200Aの送信／モニタ端子である端子T10
に供給される。またこの場合、各T/Rモジュール200A
は、モジュール制御器71を通じて、そのトランスファス
イッチ201が接点「１−３」接続状態および接点「２−
４」接続状態に、第２スイッチ回路103が接点「ａ−
ｃ」接続状態に、また第３スイッチ回路107が接点「ａ
−ｂ」接続状態に、それぞれ切替え制御されるととも
に、モニタ対象となるT/Rモジュール以外のモジュール
については、例えばその低雑音増幅器108が「非能動」
に制御されるとか、第３スイッチ回路107がダミーロー
ド110a側に、すなわち接点「ａ−ｃ」接続状態に切替え
制御されるなどによって、能動状態におかれる通常１つ
のモジュール（モニタ対象モジュール）が選択される。
したがって、上記端子T10に供給されたモニタ信号は、
この選択されたモニタ対象モジュール内で、トランスフ
ァスイッチ201からモニタ経路およびカップラ109を介し
て、サーキュレータ106→第３スイッチ回路107→低雑音
増幅器108→第２スイッチ回路103→移相器102といった
受信経路を伝搬され、トランスファスイッチ201および
受信端子である端子T20を通じて該モジュールから取り
出される。この取り出されたモニタ信号は、この場合も
受信信号合成器50により合成されて（ここでもその和信
号が該モニタ出力とみなされる）受信器21に供給され
る。受信器21ではこの場合、この供給される信号（モニ
タ出力）について振幅チェックや位相チェック等の信号
チェックを行なって、当該モニタ対象モジュールの受信
経路が正常に機能しているか否かを監視する。こうした
モニタ処理も、各T/Rモジュールについて間欠的に若し
くは連続的に繰り返し実行される。

このように、この第１図および第２図に示す実施例ア
ンテナ装置によれば、T/Rモジュールはもとより、同ア
ンテナ装置として必要とされる機能を何ら損なうことな
く、T/Rモジュールの送信用、受信用およびモニタ用と
しての端子（高周波コネクタ）を従来の３つから２つに
減ずることができる。したがって、同T/Rモジュールの
これら端子が取付けられる面に、スペース的な余裕が生
じることとなり、そのメインテナンスに際してのT/Rモ
ジュール着脱にかかる作業性は大幅に改善される。

また、アンテナ装置全体としても、送信信号の分配と
モニタ信号の分配とが、送信／モニタ信号分配器90を通
じて一括して行なわれることから、その構成が簡素化さ
れ、よりコンパクトなかたちで同アンテナ装置を構成す
ることができるようになる。

ところで、上記の実施例では、各T/Rモジュールの前
記受信経路を通じて、受信ビームを１本のみ形成する場
合について述べたが、この発明によれば、同受信ビーム
の数を増して、こうしたアンテナ装置としての更にこの
機能改善を図ることも容易である。

第３図および第４図は、この発明にかかるレーダアン
テナ装置の他の実施例として、このように複数の受信ビ
ームを得るアンテナ装置についてその一例を示すもので
あり、第３図は、同アンテナ装置に使用されるT/Rモジ
ュールについてその具体構成例を、また第４図は、該T/
Rモジュールを含む同アンテナ装置全体の装置構成例を
それぞれ示している。なお、これら第３図および第４図
においても、先の第６図および第７図あるいは第１図お
よび第２図に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一
の符号を付して示しており、これら要素に関しての重複
する説明は省略する。

さて、この実施例アンテナ装置は、２本の受信ビーム
を得ようとするもので、その各T/Rモジュール200Bは、
第３図に示されるように、低雑音増幅器108の出力から
分岐されて第２の受信経路を形成するとともに、この形
成した第２の受信経路を通る受信信号について先の移相
器102とは別途に、すなわち異なる移相量をもって位相
制御を施す第２の移相器202を具えて構成される。この
第２の移相器202の移相量制御も、モジュール制御器72
（第４図）を通じて行なわれるものとする。すなわちこ
の実施例において、モジュール制御器72は、こうしたT/
Rモジュール200B各々の トランスファスイッチ201の接続状態切替え制御。

第２スイッチ回路103および第３スイッチ回路107の
接続状態切替え制御。

移相器102の移相量制御。

移相器202の移相量制御。

モニタ時のモニタ対象モジュール選択制御。

等々、を統括的に行なう。

また、各T/Rモジュール200Bにおいては、上記第２の
移相器202の出力に対応して第２の受信端子としての端
子T30が配されており、この端子T30から取り出される信
号（第２の受信信号）が、第４図に示される第２受信信
号合成器52により第２和信号および第２差信号として合
成されて受信器22に供給される。第１受信信号合成器51
は、先の第１図および第２図に示した実施例における受
信信号合成器50に相当するものであり、その合成出力
は、この実施例においては第１和信号および第１差信号
として受信器22に供給される。

受信器22は、基本的には先の実施例における受信器21
と同様の機能を有してその供給される信号についての所
要の処理を行なうものであるが、特にここでは、２本の
受信ビームに相当する上記第１および第２の各２つの和
信号および差信号を各別に並列処理することによって、
ユーザのニーズに応じた各別の受信情報（目標情報）を
形成するようにしている。こうして受信ビームが２本形
成される場合、例えば一方をある目標の追尾に割当て、
他方を他の目標のサーチに割当てるなど、同アンテナ装
置としてのより融通性ある利用を図ることができるよう
になることは前述した通りである。

少なくとも、この第３図および第４図に示した実施例
によれば、T/Rモジュールの端子（高周波コネクタ）取
付け面におけるスペース的な条件、並びにアンテナ装置
全体としての構造上の条件、を従来の装置と同じくし
て、上述の如く機能上の大きな改善が図られるようにな
る。

なお、これら第１図および第２図、あるいは第３図お
よび第４図に示した実施例においては、そのT/Rモジュ
ール200Aあるいは200Bに配されるトランスファスイッチ
201のアイソレーションが十分でなく、送信時に、受信
端子である端子T20側に漏れ電力が生じる恐れもある。
このような場合には、別途第５図に示すように、トラン
スファスイッチ201と上記端子T20との間に更にスイッチ
回路203を設け、送信時にのみ、このスイッチ回路203を
ダミーロード110c側に、すなわち接点「ａ−ｃ」接続状
態に、各対応するモジュール制御器を通じて切替え制御
するようにすればよい。便宜上、この第５図において
は、第１図に示したT/Rモジュール200Aを対象に、こう
した場合の構成例を示したが、この適用は、第３図に示
したT/Rモジュール200Bについても全く同様である。

また、上記各実施例においては、簡単のためいわゆる
リニアアレーを想定してその図示並びに説明を行なった
が、これがいわゆる面アレーについても拡張できること
は勿論であり、特に面アレーとして該アンテナ装置を構
成する場合には、その一手法として、前記受信器21ある
いは22に代えて周知の周波数変換器群およびA/D変換器
群を配し、受信信号合成器50（あるいは51および52）に
よる合成方向と直交する方向にディジタルビームを形成
するようにすることも可能である。もっとも、受信信号
合成器50（あるいは51および52）を用いずに、T/Rモジ
ュール200Aあるいは200Bによる受信信号出力を直接に上
記周波数変換器群およびA/D変換器群を介してディジタ
ル処理するようにすれば、面アレーの両方向に共にディ
ジタルビームを形成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、アクティブ
フェーズドアレイアンテナに構造上の余裕をもたすこと
ができ、ひいては、受信ビーム数を増やすなど、その機
能改善の施工をも容易とする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるレーダアンテナ装置の一実施
例についてそのT/Rモジュール構成を示すブロック図、
第２図はこの第１図に示されるT/Rモジュールを用いて
構成される該実施例アンテナ装置の全体構成を示すブロ
ック図、第３図はこの発明にかかるレーダアンテナ装置
の他の実施例についてそのT/Rモジュール構成を示すブ
ロック図、第４図はこの第３図に示されるT/Rモジュー
ルを用いて構成される該実施例アンテナ装置の全体構成
を示すブロック図、第５図は一例として第１図に示され
るT/Rモジュールの変形構成例を示すブロック図、第６
図は従来のレーダアンテナ装置についてそのT/Rモジュ
ール構成例を示すブロック図、第７図はこの第６図に示
されるT/Rモジュールを用いて構成される該従来のアン
テナ装置の全体構成を示すブロック図である。 10……送信信号励振器、20,21,22……受信器、31……モ
ニタ信号励振器、50,51,52……受信信号合成器、70,71,
72……モジュール制御器、80……スイッチ回路、90……
送信／モニタ信号分配器、100,200A,200B,200A′……T/
Rモジュール、101,103,107,203……スイッチ回路、102,
202……移相器、104……中電力増幅器、105……高電力
増幅器、106……サーキュレータ、108……低雑音増幅
器、109……カップラ、110a,110b,110c……ダミーロー
ド、201……トランスファスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 勉 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭64−78182（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88279（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アレーアンテナを構成するアンテナ素子の
   各々、若しくはこれらアンテナ素子を数素子ずつまとめ
   たサブアレーの各々に対応して、これらアンテナ素子若
   しくはサブアレーにそれぞれ送信信号を増幅供給するた
   めの送信用能動経路と、同アンテナ素子若しくはサブア
   レーによる受信信号をそれぞれ増幅して取り出すための
   受信用能動経路と、これら送信用能動経路および受信用
   能動経路の状態をモニタするために同送信用能動経路お
   よび受信用能動経路にカップラ手段を介して共通接続さ
   れるモニタ用経路と、を具えた送信／受信モジュールを
   配して構成されるアクティブフェーズドアレイによるレ
   ーダアンテナ装置において、 前記各送信／受信モジュールの前記送信用能動経路入力
   端と前記モニタ用経路入力端とを第１の端として共有
   し、この第１の端に入力される信号が前記送信用能動経
   路および前記カップラ手段および前記モニタ用経路を順
   に介して他の第２の端に取り出される第１の接続状態
   と、同第１の端に入力される信号が前記モニタ用経路お
   よび前記カップラ手段および前記受信用能動経路を順に
   介して前記第２の端に取り出される第２の接続状態と、
   の状態切替えを行なうトランスファスイッチ手段を前記
   各送信／受信モジュールに対応して設けた ことを特徴とするレーダアンテナ装置。
2. 【請求項２】送信信号励振源から発せられる送信信号を
   前記各送信／受信モジュールに分配供給する分配手段
   と、モニタ信号励振源から発せられるモニタ信号を前記
   各送信／受信モジュールに分配供給する分配手段と、は
   共通して用いられ、この分配される信号が前記各第１の
   端に入力される 請求項（１）記載のレーダアンテナ装置。
3. 【請求項３】前記送信信号と前記モニタ信号とは、スイ
   ッチ手段を介して選択的に前記分配手段に加えられる 請求項（２）記載のレーダアンテナ装置。
4. 【請求項４】前記各送信／受信モジュールは、前記受信
   信号を抽出してこの信号位相を別途に制御する手段と、
   この別途に位相制御された受信信号を取り出すための第
   ３の端と、を更に具える 請求項（１）記載のレーダアンテナ装置。
5. 【請求項５】前記各送信／受信モジュールは、前記トラ
   ンスファスイッチ手段が前記第１の接続状態にあり、か
   つ前記送信信号が選択されているとき、前記第２の端を
   ダミーロード接続状態とする手段を更に具える 請求項（１）または（３）または（４）記載のレーダア
   ンテナ装置。