JP2697046B2 - 電波到来方向測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は到来電波の方位を測定する装置に関する。

（従来の技術） 第２図は従来の到来電波方向測定装置の一例を示す構
成図である。この従来の到来電波方向測定装置は、第２
図に示すように、指向性空中線1_a,1_b,…1_n,1_o（1_a,1_b,
…1_nはビームがある方位角範囲に入るように配置され、
1_oはビームが天頂方向に向くように配置している）と、
この指向性空中線対応毎にもうけた対数増幅検波特性を
有する受信機2_a,2_b,…2_n,2_oと、ある方位角範囲に対応
する受信機2_a,2_b,…2_nの出力を入力しその中から最大振
幅となるチャンネルを選び出しその振幅と最大振幅とな
るビームの両側のビームのうち大きい方を選びその振幅
とを比較することから方位を求め方位角度と最大振幅を
出力する。

方位角度演算回路３と、方位角度演算回路３から出力
される最大振幅と天頂方向に対応する受信機が出力する
振幅を比較することから仰角を求め仰角角度を出力する
仰角角度演算回路４とを有する構成となっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の到来電波方向測定装置は、最大振幅を
出力するチャンネルと次に大きい振幅を出力するチャン
ネルの振幅比及び最大振幅を出力するチャンネルと天頂
方向の振幅を出力するチャンネルの振幅比が方位角及び
仰角によって一義的に決定されることを利用している。
ところが、この従来の装置の方式では、偏波が変化する
ことにより各々の指向性空中線のビーム幅が変化する
と、角度に対する振幅比の特性にずれが生じ演算された
角度に誤差が生じてしまうという欠点があった。このよ
うに従来の到来電波方向測定装置には解決すべき課題が
あった。

本発明の目的は、測定誤差が従来装置よりも小さい到
来電波方向測定装置の提供にある。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために本発明が提供する手段
は、 複数の指向性空中線を備え、前記空中線のうちで複数
のもののビームを一定の方位角範囲に配列し、前記空中
線のうちの少なくとも１つを一定の仰角範囲に配列して
成る指向性空中線系を有し、該指向性空中線系の出力に
より電波の到来方向を測定する装置であって、 前記方位角範囲及び仰角範囲に配列された前記各ビー
ムで受信される信号を検出し、前記ビームのうちで前記
信号の振幅が最大となる最大振幅ビームを選び、該最大
振幅ビームと隣り合う方位角範囲及び仰角範囲のビーム
で受信される信号の振幅と前記最大振幅とを比較するこ
とで到来電波の方位角度と仰角角度とを求める方位検出
回路と、 前記方位回路から得られる前記方位角度と仰角角度に
より前記到来電波の方向に対して直交する方向にビーム
が向いている複数の空中線を前記複数の指向性空中線の
うちから選出し、その中でビームが互いに直交する空中
線を選出し、該空中線のチャンネル番号と振幅を出力す
る選択回路と、 前記選択回路から得られる前記振幅を互いに比較する
ことにより偏波方向を計算し補正量を出力する比較回路
と、 前記方位検出回路から得られた方位角度および仰角角
度を前記比較回路から得られた補正量により補正し、補
正された方位角度と補正された仰角角度を出力する補正
回路とを有することを特徴とする。

（作用） 第３図（ａ）にある角度範囲の各ビームパターンを実
線で示す。

いま例えば、偏波が変化しビーム幅が狭くなるとした
場合、同図（ａ）の点線に示すように各ビームにおける
ビーム幅の変化はほぼ一様となる。一方同図（ｂ）に、
隣り合うビームの振幅差と方位角度または仰角角度の特
性を細い実線で、ビーム幅が狭くなった場合の特性を点
線で、また補正した場合の特性を太い実線10aでそれぞ
れ示す。

いま到来電波の方位を第４図（ａ）に示す方向とする
と、これにほぼ直交したビーム11a,11bの振幅差には偏
波による誤差分が出てくる。この誤差分が補正量とな
り、第４図（ｂ）に示すシグナルフローで補正させてや
れば、誤差を低減することができる。ここで、11aと11b
を加算する回路と、θ′で割る回路が比較回路を構成
し、他の回路が補正回路を構成している。

（実施例） 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図を示す図である。
この実施例には指向性空中線1_a,1_b,…1_n,1_oがある。指
向性空中線1_a,1_b,…1_nはある方向角範囲に配置され、指
向性空中線1_oはある仰角範囲に配置されている。この指
向性空中線1_oは、スパイラルアンテナのよう、に天頂か
ら90゜方向でもかなり受信レベルの高いアンテナの特性
を利用している。この指向性空中線1_oは、偏波によって
ビーム形状が変化する（第３図（ａ）参照）。指向性空
中線1_a,1_b,…1_n,1_oの出力は、対数増幅検波特性を有す
る受信機2_a,2_b,…2_n,2_oによってそれぞれ振幅出力に変
換される。これらの振幅出力は方位検出回路８に入力さ
れる。方位検出回路８は、最大振幅となるビームを選
び、その最大振幅となるビームの上下のビーム及び左右
のビームについて、それぞれ大きい方を選び、それらビ
ームの振幅と前記最大振幅とを比較することから方位と
仰角を求め、方位角度と仰角角度を出力する。選択回路
５は方位検出回路８から得られる方位角度と仰角角度に
より到来電波の方向に対してほぼ直交する方向にビーム
が向いているアンテナを複数個選出し、その中から互い
にほぼ直交する方向を向いているアンテナを選出しそれ
らのチャンネル番号と振幅を出力する。比較回路６は、
選択回路５から得られる互いにほぼ直交する方向の振幅
を比較し（すなわち、第４図（ａ）の11aと11bを比較
し）、その比較の結果から偏波方向を計算し補正量を出
力する。例えば、垂直方向の偏波の場合、11a≫11bであ
り、11bより11aは受信レベルがはるかに高くなる。補正
回路７は、比較回路６から得られた補正量（方位補正量
および仰角補正量）によって、方位検出回路８から出力
される方位角度と仰角角度を補正し、誤差を低減された
方位角度と仰角角度を出力する。

第１図の実施例では、以上に述べた作動によって、誤
差を低減された方位角度と仰角角度が測定される。

（発明の効果） 以上に実施例を挙げて詳しく説明したように、本発明
によれば、到来電波の方向が従来の装置より少ない誤差
で測定できる到来電波方向測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である到来電波方向測定装置
の構成図、第２図は従来の到来電波方向測定装置の構成
図、第３図は電波の到来方向と空中線ビームの方向との
関係を例示する概念図、第４図は本発明の到来電波方向
測定装置で行う信号処理手順を示す流れ図である。 1_a,1_b,…1_n……方位角範囲に列べた指向性空中線、1_o…
…天頂方向の指向性空中線、2_a,2_b,…2_n,2_o……対数増
幅検波特性をもつ受信機、３……方位角度演算回路、４
……仰角角度演算回路、５……選択回路、６……比較回
路、７……補正回路、８……方位検出回路、9a,9b……
指向性空中線のビームパターン、10a……補正後の特
性、11a,11b……直交ビーム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の指向性空中線を備え、前記空中線
   のうちで複数のもののビームを一定の方位角範囲に配列
   し、前記空中線のうちの少なくとも１つを一定の仰角範
   囲に配列して成る指向性空中線系を有し、該指向性空中
   線系の出力により電波の到来方向を測定する装置におい
   て、 前記方位角範囲及び仰角範囲に配列された前記各ビーム
   で受信される信号を検出し、前記ビームのうちで前記信
   号の振幅が最大となる最大振幅ビームを選び、該最大振
   幅ビームと隣り合う方位角範囲及び仰角範囲のビームで
   受信される信号の振幅と前記最大振幅とを比較すること
   で到来電波の方位角度と仰角角度とを求める方位検出回
   路と、 前記方位検出回路から得られる前記方位角度と仰角角度
   により前記到来電波の方向に対して直交する方向にビー
   ムが向いている複数の空中線を前記複数の指向性空中線
   のうちから選出し、その中でビームが互いに直交する空
   中線を選出し、該空中線のチャンネル番号と振幅を出力
   する選択回路と、 前記選択回路から得られる前記振幅を互いに比較するこ
   とにより偏波方向を計算し補正量を出力する比較回路
   と、 前記方位検出回路から得られた方位角度及び仰角角度を
   前記比較回路から得られた補正量により補正し、補正さ
   れた方位角度と補正された仰角角度を出力する補正回路
   とを有することを特徴とする電波到来方向測定装置。