JP2720972B2 - Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration - Google Patents

Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration

Info

Publication number
JP2720972B2
JP2720972B2 JP63025542A JP2554288A JP2720972B2 JP 2720972 B2 JP2720972 B2 JP 2720972B2 JP 63025542 A JP63025542 A JP 63025542A JP 2554288 A JP2554288 A JP 2554288A JP 2720972 B2 JP2720972 B2 JP 2720972B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
predetermined ratio
coupling
ports
output port
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63025542A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01218105A (en
Inventor
アール ロペズ アルフレッド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAE Systems Aerospace Inc
Original Assignee
Hazeltine Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hazeltine Corp filed Critical Hazeltine Corp
Priority to JP63025542A priority Critical patent/JP2720972B2/en
Publication of JPH01218105A publication Critical patent/JPH01218105A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2720972B2 publication Critical patent/JP2720972B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アレイアンテナシステムに係り、より詳細
には、アンテナの入力ポートとアンテナ素子との間にロ
スのない空間フィルタを設けて各入力ポートに関連した
有効素子パターンが主として空間の選択された角度領域
内に入るようにすることによりアンテナ素子パターンが
変更されたシステムに係る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna system, and more particularly, to a lossless spatial filter provided between an input port of an antenna and an antenna element to each input port. A system in which the antenna element pattern is modified by having the associated effective element pattern primarily fall within a selected angular region of space.

従来の技術 アレイアンテナシステムは、所望の放射パターンを選
択された空間領域内の複数の角度方向の1つに向けて送
信するように設計されている。このようなアレイアンテ
ナの公知の設計によれば、各々のアンテナ素子はそれに
関連した入力ポートを有している。入力ポートに送られ
る波エネルギ信号の振幅及び/又は位相を変えることに
より、アンテナパターンを所望の放射方向に向けるよう
に空間内で電子的に操向することもできるし、或いは時
間基準ビーム走査パターンといった所望の信号特性を放
射するようにアンテナパターンを制御することもでき
る。アレイアンテナによりそのビームを選択された限定
された空間領域にわたって放射させることが所望される
場合には、個々のアンテナ素子の放射パターンも主とし
てその選択された角度領域内に入るようにするのが好ま
しい。これにより、不所望な格子ロープを抑制しつつも
素子間隔を最大にすることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Array antenna systems are designed to transmit a desired radiation pattern in one of a plurality of angular directions within a selected spatial region. According to the known design of such an array antenna, each antenna element has an input port associated with it. By varying the amplitude and / or phase of the wave energy signal sent to the input port, the antenna pattern can be steered electronically in space to direct it in the desired direction of radiation, or a time-based beam scan pattern The antenna pattern can also be controlled so as to emit desired signal characteristics. If it is desired to have the array antenna radiate its beam over a selected limited spatial region, it is preferred that the radiation pattern of the individual antenna elements also fall primarily within the selected angular region. . This makes it possible to maximize the element spacing while suppressing undesired grating ropes.

或るシステムにおいては、アンテナ素子の物理的な形
状を変えることによって素子パターンを制御することが
不可能である。というのは、所望の素子パターンを得る
にはアレイの所要素子間隔を上回るような素子アパーチ
ャサイズが要求されるからである。物理的な素子サイズ
の制約を克服する実際的な解決策は、各々の入力ポート
に関連した有効素子パターンが多数の素子の複合放射に
よって形成されるように各々のアンテナ入力ポートを2
つ以上のアンテナ素子に相互接続する回路網を設けるこ
とである。これらの回路網は、単一の基体層を用いてプ
リント回路技術によって実現することができる。
In some systems, it is not possible to control the element pattern by changing the physical shape of the antenna element. This is because an element aperture size that exceeds the required element spacing of the array is required to obtain a desired element pattern. A practical solution to overcoming the physical element size constraints is to connect each antenna input port to two such that the effective element pattern associated with each input port is formed by the combined emission of multiple elements.
The provision of a network interconnecting one or more antenna elements. These networks can be implemented by printed circuit technology using a single substrate layer.

この問題に対する1つの公知の解決策が参考としてこ
こに取り上げるネミット(Nemit)氏の米国特許第3,80
3,625号に開示されている。ネミット氏は、一次アンテ
ナ素子間に中間アンテナ素子を設けそして一次アンテナ
素子のポートから中間素子のポートへ信号を結合するこ
とにより大きな有効素子サイズを得ている。このテーパ
式の多素子アパーチャ励起は、放射されるアンテナパタ
ーンに対して或る程度の制御を与えることができる。
One known solution to this problem is described in U.S. Pat.
No. 3,625. Nemit obtains a large effective element size by providing an intermediate antenna element between the primary antenna elements and coupling the signal from the port of the primary antenna element to the port of the intermediate element. This tapered multi-element aperture excitation can provide some control over the radiated antenna pattern.

更に効果的な公知のアンテナ結合回路網が本発明と同
じ譲受人に譲渡された参考としてここに取り上げるフラ
ジッタ(Frazita)氏等の米国特許第4,041,501号に開示
されている。このフラジタ氏の技術によれば、アンテナ
素子は素子モジュールとして構成されていて、各モジュ
ールには入力ポートが設けられている。送信ラインは、
アレイ内の全てのアンテナ素子モジュールに接続されて
いる。送信ラインは、いずれかのポートに送られた信号
をアレイの全てのアンテナ素子モジュールの選択された
素子に接続する。このアンテナ(以下、コンパクト(CO
MPACT)アンテナと称する)は、アレイのアパーチャと
同延の有効素子アパーチャを与える。
A more effective known antenna coupling network is disclosed in US Pat. No. 4,041,501 to Frazzita et al., Which is hereby incorporated by reference and assigned to the same assignee as the present invention. According to the technique of Fragita, the antenna element is configured as an element module, and each module is provided with an input port. The transmission line is
It is connected to all antenna element modules in the array. The transmission line connects the signal sent to any port to a selected element of all antenna element modules of the array. This antenna (hereinafter, compact (CO
MPACT) provides an effective element aperture that is coextensive with the aperture of the array.

更に別の効果的な公知のアンテナ結合回路網が本発明
と同じ譲受人に譲渡された参考としてここに取り上げる
ホイーラ氏の米国特許第4,143,379号に開示されてい
る。ホイーラ氏の技術によれば、交差結合ポートを用い
て、互いに隣接するモジュールに波エネルギ信号が結合
される。
Yet another effective known antenna coupling network is disclosed in U.S. Pat. No. 4,143,379 to Wheeler, hereby incorporated by reference and assigned to the same assignee as the present invention. According to Wheeler's technique, a wave energy signal is coupled to adjacent modules using cross-coupled ports.

更に別の技術が結合回路網にプリント回路レンズを有
するアンテナアレイについて述べた米国特許第4,168,50
3号に開示されている。指向性アレイを形成する複数の
空間的に分離されたアンテナの各々によって受け取られ
た放射信号はこれらのレンズによってコヒレントに復帰
される。これらのレンズは、複数の垂直方向に直立して
円形に配列されたプリント回路パネルを備えており、そ
の各々は、一端が各アンテナに接続された導体ストリッ
プを備えている。複数の半長円形の回路パネルが所定の
角度で垂直パネルに固定されている。半長円形のパネル
にメッキされた金属ストリップは、アンテナ信号に所望
の遅延を与える。この時間遅延ストリップには合成スト
リップが接続され、これは、その一端に半長円形パター
ンの合成出力信号を発生する。半長円形ボードが垂直の
ボードに固定される角度は、合成ストリップの配置によ
って生じた時間遅延歪を修正する。この構成は、単一の
基体層に集積回路技術を用いて実施することができな
い。
Yet another technique is described in U.S. Pat. No. 4,168,50 which describes an antenna array having a printed circuit lens in a coupling network.
It is disclosed in Issue 3. The radiated signals received by each of the plurality of spatially separated antennas forming the directional array are coherently returned by these lenses. These lenses comprise a plurality of vertically upright, circularly arranged printed circuit panels, each of which comprises a conductor strip having one end connected to each antenna. A plurality of semi-elliptical circuit panels are fixed to the vertical panel at a predetermined angle. Metal strips plated on semi-elliptical panels provide the desired delay to the antenna signal. Connected to the time delay strip is a composite strip, which at one end generates a composite output signal in a semi-oval pattern. The angle at which the semi-oval board is fixed to the vertical board corrects for the time delay distortion caused by the placement of the composite strip. This configuration cannot be implemented using integrated circuit technology on a single substrate layer.

米国特許第4,321,605号には、アンテナ素子と、一次
送信ラインを経て相互接続された入力端子との比が少な
くとも2:1であるようなアレイアンテナシステムが開示
されている。二次送信ラインは、選択された数の一次送
信ラインに接続されてこれらに交差する。いずれかの入
力端子に送られる信号は、その入力端子に対応する素子
に主として接続されると共に、他の選択された素子にも
接続される。
U.S. Pat. No. 4,321,605 discloses an array antenna system wherein the ratio of antenna elements to input terminals interconnected via a primary transmission line is at least 2: 1. The secondary transmission lines are connected to and cross a selected number of primary transmission lines. A signal sent to any one of the input terminals is mainly connected to the element corresponding to the input terminal, and is also connected to other selected elements.

発明が解決しようとする課題 マイクロ波着陸システム(MLS)のような時間基準の
走査ビームシステムにおいては、滑空路誘導に直線性が
必要とされ、即ち、実際の角度と指示された角度との差
が或る限定された範囲内になければならない。又、滑空
路アンテナに対するフィールドモニタ距離を最小にする
ことも必要である。特に、MLSにおいては、本発明は、
直線性を得ると共にフィールドモニタ距離を最小にする
ように用いることのできる非希薄化即ち完全装填のアレ
イを提供することである。
In time-based scanning beam systems such as the microwave landing system (MLS), linearity is required for glide guidance, ie, the difference between the actual angle and the indicated angle. Must be within some limited range. It is also necessary to minimize the field monitor distance to the runway antenna. In particular, in MLS, the present invention
It is an object of the present invention to provide a non-lean or fully loaded array that can be used to obtain linearity and minimize field monitor distance.

本発明の目的は、アンテナ素子の入力ポートとアンテ
ナ素子との間の空間フィルタによってアンテナ素子パタ
ーンが形成される交番アレイシステムを提供することで
ある。
An object of the present invention is to provide an alternating array system in which an antenna element pattern is formed by a spatial filter between an input port of the antenna element and the antenna element.

本発明の別の目的は、非希薄化アンテナシステム、即
ち、アンテナ入力ポートの数がアンテナ素子の出力ポー
トの数に等しく、従って、放射器の数と移相器の数との
減少比がないようなアンテナシステムを提供することで
ある。
Another object of the invention is a non-diluted antenna system, i.e. the number of antenna input ports is equal to the number of output ports of the antenna element, and thus there is no reduction ratio between the number of radiators and the number of phase shifters It is to provide such an antenna system.

本発明の更に別の目的は、格子ローブを発生しないア
ンテナシステムを提供することである。
It is yet another object of the present invention to provide an antenna system that does not generate grating lobes.

本発明の更に別の目的は、入力/出力の比が1:1であ
って、最小数のカップラ及び終端接続しか使用しないロ
スのない空間フィルタを提供することである。
It is yet another object of the present invention to provide a lossless spatial filter having an input / output ratio of 1: 1 and using only a minimal number of couplers and termination connections.

本発明の更に別の目的は、空間フィルタの放射パター
ンを制御し、直線性の要求に合致しそしてフィールドモ
ニタ距離を最小にするという点で融通性のあるロスのな
い空間フィルタを提供することである。
It is yet another object of the present invention to provide a lossless spatial filter that is flexible in that it controls the radiation pattern of the spatial filter, meets linearity requirements, and minimizes the field monitor distance. is there.

本発明によれば、アンテナシステムは、波エネルギ信
号を空間の選択された角度領域と所望の角度パターンと
に放射する。アンテナシステムは、N個の入力ポート
と、N個の出力ポートとを有するロスのない空間フィル
タを備えている。システムのアパーチャは、複数のN個
のアンテナ素子を備えている。これらのアンテナ素子は
所定の経路に沿って配置され、各素子は空間フィルタの
1つの出力ポートのみに接続される。
According to the present invention, an antenna system radiates a wave energy signal into a selected angular region of space and a desired angular pattern. The antenna system includes a lossless spatial filter having N input ports and N output ports. The aperture of the system comprises a plurality of N antenna elements. These antenna elements are arranged along a predetermined path, and each element is connected to only one output port of the spatial filter.

ビーム操向ユニットは、放射の方向を制御し、N個の
移相器と、これら移相器を制御する手段とを備えてい
る。各移相器は、移相入力ポートと、移相出力ポートと
を有しており、この出力ポートは空間フィルタの1つの
入力ポートのみに接続されている。又、アンテナは、波
エネルギ信号を供給する手段を備えている。この供給手
段は、N個の出力信号ポートを有する電力分割器に信号
供給する信号発生器を備えており、各出力ポートは1つ
の移相入力ポートのみに接続されている。
The beam steering unit controls the direction of the radiation and comprises N phase shifters and means for controlling these phase shifters. Each phase shifter has a phase shift input port and a phase shift output port, which output port is connected to only one input port of the spatial filter. The antenna also includes means for providing a wave energy signal. The supply means comprises a signal generator for supplying a power divider having N output signal ports, each output port being connected to only one phase shift input port.

実施例 本発明を更に良く理解するために、添付図面を参照し
て以下に詳細に説明する。本発明の範囲は、特許請求の
範囲に指摘する。
Examples For a better understanding of the present invention, a detailed description is given below with reference to the accompanying drawings. The scope of the invention is pointed out in the appended claims.

第1図は、本発明によるアンテナシステムを示す回路
図である。第1図には所定の経路(この場合には直線)
に配置された複数のアンテナ素子1−8が示されてい
る。各アンテナ素子は、空間フィルタ17の1つのそして
1つのみの出力ポート9−16に接続されている。空間フ
ィルタは、各アンテナ素子ごとに1つづつ設けられた複
数のモジュールAないしHで構成される。空間フィルタ
17は、8つの入力ポート18−25を備えており、その各々
は、1つのそして1つのみの移相器26−33の出力に接続
されている。移相器26−33のアレイは、ビーム操向ユニ
ット34を形成する。移相器の入力35−42は、信号発生器
44によって信号供給される電力分割器43の1つのそして
1つのみの出力に接続されている。電力分割器及び信号
発生器は、波エネルギ信号を供給する供給手段を形成す
る。フィルタ17は、対称的であるとして示されている
が、本発明による空間フィルタは非対称であってもよい
ことが意図される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an antenna system according to the present invention. Fig. 1 shows a predetermined route (in this case, a straight line)
Are shown in the figure. Each antenna element is connected to one and only one output port 9-16 of the spatial filter 17. The spatial filter is composed of a plurality of modules A to H provided one for each antenna element. Spatial filter
17 has eight input ports 18-25, each of which is connected to the output of one and only one phase shifter 26-33. The array of phase shifters 26-33 forms a beam steering unit 34. Input 35-42 of the phase shifter is a signal generator
It is connected to one and only one output of a power divider 43 signaled by 44. The power divider and the signal generator form a supply means for supplying a wave energy signal. Although the filter 17 is shown as being symmetric, it is contemplated that the spatial filter according to the present invention may be asymmetric.

信号発生器44によって供給される波エネルギ信号の信
号経路について説明すれば、元の信号はライン45を経て
電力分割器43に供給され、この分割器は信号を8つの等
しい成分に分割する。各成分は、ライン46−53を経てビ
ーム操向ユニット34の1つのみの入力へ送られる。例え
ば、アンテナシステムの最も左の部分を説明すれば、ラ
イン46は信号成分をビーム操向ユニット34の入力35へ供
給する。この成分は、次いで、移相器26を通過し、この
移相器は、制御ユニット54から制御ライン55を経て受け
取った命令に基づいて成分の位相をずらす、移相器26の
出力は、空間フィルタ17の入力ポート18に送られる。入
力ポート18に送られた信号成分は、アンテナ素子1に接
続された出力ポート9へ供給されると共に、結合構成体
によって、アンテナ素子1に隣接した素子2へも供給さ
れる。
Referring to the signal path of the wave energy signal provided by signal generator 44, the original signal is provided via line 45 to power divider 43, which divides the signal into eight equal components. Each component is sent to only one input of beam steering unit 34 via lines 46-53. For example, to describe the left-most portion of the antenna system, line 46 supplies a signal component to input 35 of beam steering unit 34. This component then passes through a phase shifter 26, which shifts the phase of the component based on a command received via a control line 55 from a control unit 54. It is sent to the input port 18 of the filter 17. The signal component sent to the input port 18 is supplied to the output port 9 connected to the antenna element 1 and also supplied to the element 2 adjacent to the antenna element 1 by the coupling structure.

空間フィルタ17は、その入力に供給された成分信号を
その入力に関連したアンテナ素子と、この関連素子に隣
接した素子とに結合する。カップラ56−63は、関連アン
テナ素子に供給された信号を、その関連アンテナ素子の
左側にあるアンテナ素子に結合する。或る入力に供給さ
れた成分信号は、送信ライン64−71により、その入力に
関連したアンテナ素子に送られる。例えば、電力分割器
43の岐路39によって供給された成分信号は、移相器30を
経て供給され、空間フィルタ17の入力22に供給される。
この入力22は、送信ライン68によってそれに関連した出
力13及びアンテナ素子5に接続されている。成分信号
は、カップラ59によって、アンテナ素子5の左側に隣接
したアンテナ素子4にも結合される。同様に、入力に供
給された成分信号は、カップラ72−80によって、関連ア
ンテナ素子の右側に隣接したアンテナ素子にも結合され
る。例えば、電力分割器の岐路59によって供給された成
分信号は、移相器29を通過し、空間フィルタ17の入力21
に供給される。この成分信号は、次いで、送信ライン67
によって出力12へ送られる。出力12は、アンテナ素子4
に直結される。素子5は、アンテナ素子4の右側に隣接
しており、カップラ76を経て成分信号の一部分を受け取
る。素子3は、アンテナ素子4の左側に隣接しており、
カップラ58を経て成分信号の一部分を受け取る。
Spatial filter 17 couples the component signal provided to its input to the antenna element associated with the input and the element adjacent to the associated element. Couplers 56-63 couple the signal provided to the associated antenna element to the antenna element to the left of the associated antenna element. The component signal provided to an input is sent by a transmission line 64-71 to the antenna element associated with that input. For example, power divider
The component signal provided by the branch 39 at 43 is provided via the phase shifter 30 and to the input 22 of the spatial filter 17.
This input 22 is connected by a transmission line 68 to its associated output 13 and antenna element 5. The component signal is also coupled by the coupler 59 to the antenna element 4 adjacent to the left side of the antenna element 5. Similarly, the component signals provided at the inputs are also coupled by couplers 72-80 to antenna elements adjacent to the right of the associated antenna element. For example, the component signal provided by the power divider junction 59 passes through the phase shifter 29 and the input 21 of the spatial filter 17.
Supplied to This component signal is then transmitted to transmission line 67
Sent to output 12. Output 12 is antenna element 4
Is directly connected to. Element 5 is adjacent to the right side of antenna element 4 and receives a portion of the component signal via coupler 76. Element 3 is adjacent to the left side of antenna element 4,
A portion of the component signal is received via coupler 58.

空間フィルタ17は、モジュール形態で示されている。
従って、カップラ72への入力は、終端接続部81によって
接続される。というのは、アンテナ素子1の左側にはア
ンテナ素子がないからである。同様に、カップラ56から
の出力は終端接続部82によって接続される。というの
は、入力18に与えられた成分信号を受け取るためのアン
テナ素子がアンテナ素子1の左側にないからである。空
間フィルタ17の右側では、カップラ80が終端接続部83に
よって接続され、カップラ63が終端接続部84によって接
続される。というのは、カップラ80からの結合信号を受
け取るか又はカップラ63を経て結合信号供給するアンテ
ナ素子がアンテナ素子8の右側にないからである。
The spatial filter 17 is shown in a module form.
Therefore, the input to the coupler 72 is connected by the termination connection 81. This is because there is no antenna element on the left side of the antenna element 1. Similarly, the output from coupler 56 is connected by termination connection 82. This is because there is no antenna element on the left side of the antenna element 1 for receiving the component signal given to the input 18. On the right side of the spatial filter 17, the coupler 80 is connected by the terminal connection 83, and the coupler 63 is connected by the terminal connection 84. This is because there is no antenna element on the right side of the antenna element 8 that receives the coupling signal from the coupler 80 or supplies the coupling signal via the coupler 63.

第2図は、第1図の空間フィルタ17として有用なプリ
ント回路結合回路網の平面図である。この回路網17は、
ビーム操向ユニット34の出力に接続された入力ポート18
−25を備えている。これらの入力ポートは、第2a図に詳
細に示された第1の一連のカップラC1に接続される。カ
ップラC1及び他の全てのカップラは、所定の結合比を有
する標準的なマイクロストリップ回路網カップラであ
る。特定の結合比は、カップラ内の送信ラインの巾、長
さ及び厚みによって左右される。通常、カップラC1の入
力101及び102に送られた信号は、所定の比に基づいて出
力103及び104へ接続される。カップラC1の場合には、入
力102が終端接続部105によって接続され、入力101に送
られた何等かの成分信号が出力103及び104に分配され、
C12+T12=1となるようにされる。
FIG. 2 is a plan view of a printed circuit coupling network useful as the spatial filter 17 of FIG. This network 17
Input port 18 connected to the output of beam steering unit 34
-25. These input ports are connected to a first series of couplers C1, shown in detail in FIG. 2a. Coupler C1 and all other couplers are standard microstrip network couplers having a predetermined coupling ratio. The specific coupling ratio depends on the width, length and thickness of the transmission line in the coupler. Typically, the signals sent to inputs 101 and 102 of coupler C1 are connected to outputs 103 and 104 based on a predetermined ratio. In the case of coupler C1, input 102 is connected by termination connection 105, and any component signal sent to input 101 is distributed to outputs 103 and 104,
C1 2 + T1 2 = 1.

カップラC1の第1アレイに続いて、第2b図に詳細に示
されたカップラC2の第2アレイがある。入力105及び106
に送られた信号は、合成されて、比T2で出力108に送ら
れると共に、比C2で出力107に送られ、T22+C22=1と
なるようにされる。3レベルの空間フィルタ17を完成す
るのは、第3の一連のカップラ109−116である。本発明
によれば、これらのカップラは、カップラC1と同じ構成
を有している。カップラ109−116は、それらの入力に送
られた信号を空間フィルタ17の出力9−16と合成するこ
とにより第2a図に示すカップラC1と同様に作動する。
Following the first array of couplers C1, there is a second array of couplers C2, shown in detail in FIG. 2b. Input 105 and 106
Are sent to the output 108 at the ratio T2 and sent to the output 107 at the ratio C2 so that T2 2 + C2 2 = 1. Completing the three-level spatial filter 17 is a third series of couplers 109-116. According to the present invention, these couplers have the same configuration as coupler C1. Couplers 109-116 operate similarly to coupler C1 shown in FIG. 2a by combining the signals sent to their inputs with the outputs 9-16 of spatial filter 17.

本発明により規定されたように、空間フィルタ17はロ
スがない(消散ロスを除けば)のが理想的であり、この
ため、各々のカップラC1及びT1を各々通る電力(電圧)
には次の関係を適用しなければならない。
Ideally, as defined by the present invention, the spatial filter 17 is lossless (apart from dissipation losses), so that the power (voltage) through each coupler C1 and T1 respectively.
Must apply the following relationship:

C12+T12=1、そして C22+T22=1 回路網のためのロスのない状態は次の関係式によって
確保される。
C1 2 + T1 2 = 1, and C2 2 + T2 2 = 1 A lossless state for the network is ensured by the following relation:

この関係式は、入力18−25を1に等しくセットし且つ
終端接続部117−124への入力を0に等しくセットするこ
とにより導出することができる。
This relation can be derived by setting inputs 18-25 equal to 1 and inputs to termination connections 117-124 equal to 0.

本発明に関連して用いられる「非希薄化空間フィル
タ」とは、カップラのアレイによって形成されたフィル
タである。このアレイは、終端接続部内で消散される電
力が最小にされるという点で本質的にロスがない。
A "non-diluted spatial filter" as used in connection with the present invention is a filter formed by an array of couplers. This array is essentially lossless in that the power dissipated in the termination connections is minimized.

第3図は、3/4レベルのカスゲート状の空間フィルタ3
00を含む本発明によるアンテナシステムの回路図であ
る。一般に、この空間フィルタは、第1図に示すアンテ
ナシステムの空間フィルタ17をこの空間フィルタ300と
交換することにより第1図のアンテナシステムと組合せ
て使用することができる。各アンテナ素子1−8は、空
間フィルタ300の1つのそして1つのみの出力ポート301
に接続される。空間フィルタ300は、各アンテナ素子ご
とに1つづつある複数のモジュールAないしHで構成さ
れる。空間フィルタ300は、移相回路網の1つのそして
1つのみの出力に各々接続された入力ポート302を備え
ている。
FIG. 3 shows a 3/4 level cascaded spatial filter 3
FIG. 3 is a circuit diagram of the antenna system according to the present invention including 00. In general, this spatial filter can be used in combination with the antenna system of FIG. 1 by replacing the spatial filter 17 of the antenna system shown in FIG. Each antenna element 1-8 has one and only one output port 301 of the spatial filter 300.
Connected to. The spatial filter 300 includes a plurality of modules A to H, one for each antenna element. The spatial filter 300 has input ports 302 each connected to one and only one output of the phase shifting network.

第4図は、第3図に示されたカスケード状の空間フィ
ルタ300のプリント回路結合回路網の平面図である。こ
の回路網300は、ビーム操向ユニットの出力ポートに接
続された入力ポート302を備えている。これらの入力ポ
ートは、第2a図に詳細に示された第1の一連のカップラ
C1に接続されている。カップラC1の第1アレイに続い
て、第2b図に詳細に示されたカップラC2の第2アレイが
ある。カップラC2の第2アレイに続いて、カップラC2の
第3アレイがある。4レベルの空間フィルタ300を完成
するのは、第4の一連のカップラC1である。本発明によ
れば、対称的な励起を行なうために、アレイの始めと終
りにあるカップラC1と中間のカップラC2は同じ構成にさ
れている。次の関係式は、回路網に対してロスのない状
態を確保する。
FIG. 4 is a plan view of a printed circuit coupling network of the cascaded spatial filter 300 shown in FIG. The network 300 has an input port 302 connected to the output port of the beam steering unit. These input ports are connected to a first series of couplers, shown in detail in FIG. 2a.
Connected to C1. Following the first array of couplers C1, there is a second array of couplers C2, shown in detail in FIG. 2b. Following the second array of coupler C2 is a third array of coupler C2. Completing the four-level spatial filter 300 is a fourth series of couplers C1. According to the invention, the coupler C1 at the beginning and the end of the array and the intermediate coupler C2 are configured identically in order to provide symmetric excitation. The following relation ensures a lossless state for the network.

第5a図は、2レベル結合を有する空間フィルタを用い
た本発明によるアンテナのための理想的なアンテナパタ
ーンを示している。このような結合では、本質的に、ロ
ーブ501、502及び503が形成される。第5b図は、単一の
ローブ504を形成する3レベル空間フィルタを用いた典
型的なアンテナパターンを示している。第5c図は、非常
に良好に画成された単一プローブ505を発生する4レベ
ル空間フィルタの典型的なアンテナパターンを示してい
る。
FIG. 5a shows an ideal antenna pattern for an antenna according to the invention using a spatial filter with two-level coupling. Such a connection essentially forms lobes 501, 502 and 503. FIG. 5b shows a typical antenna pattern using a three-level spatial filter forming a single lobe 504. FIG. 5c shows a typical antenna pattern of a four-level spatial filter generating a very well-defined single probe 505.

5レベル非希薄化空間フィルタのための合成手順 ステップ1:第6a図、第6b図、第6c図及び第6d図を参照
し、カップラC1−C5の初期値を決定する。
Synthesis Procedure for 5-Level Non-Dilution Spatial Filter Step 1: Referring to FIGS. 6a, 6b, 6c and 6d, determine the initial values of couplers C1-C5.

(a)所望の励起A1−A5を指定 (b)C1を指定 (c)第6c図を用いてC2−C5を計算 ステップ2:次の式に基づいて実際の励起A1′−A5′を計
算する。
(A) Specify desired excitation A1-A5 (b) Specify C1 (c) Calculate C2-C5 using Fig. 6c Step 2: Calculate actual excitation A1'-A5 'based on the following formula I do.

(a)A1′=T5C4C3C2C1 (b)A2′=C5T4C3C2C1 −T5T4T3C2C1 −T5C4T3T2T1 −T5C4C3T2T1 (c)A3′=C5C4T3C2C1 −T5C4T3C2T1 −T5T4T3T2T1 −T5T4C3T2C1 −C5T4C3T2T1 −C5T4T3T2C1 (d)A4′=C5C4C3T2C1 −T5T4C3C2T1 −C5T4T3C2T1 −C5C4T3T2T1 (e)A5′=C5C4C3C2T1 ステップ3:カップラC2−C5の値を調整する。(A) A1 '= T5C4C3C2C1 (b) A2' = C5T4C3C2C1 -T5T4T3C2C1 -T5C4T3T2T1 -T5C4C3T2T1 (c) A3 '= C5C4T3C2C1 -T5C4T3C2T1 -T5T4T3T2T1 -T5T4C3T2C1 -C5T4C3T2T1 -C5T4T3T2C1 (d) A4' = C5C4C3T2C1 -T5T4C3C2T1 -C5T4T3C2T1 -C5C4T3T2T1 (E) A5 '= C5C4C3C2T1 Step 3: Adjust the value of coupler C2-C5.

(a)次のようにC5を調整する。(A) Adjust C5 as follows.

(b)次のようにC4を調整する。 (B) Adjust C4 as follows.

(c)次のようにC3を調整する。 (C) Adjust C3 as follows.

(d)次のようにC2を調整する。 (D) Adjust C2 as follows.

ステップ4:実際の励起A1′−A5′を再び計算する。(A
1′−A5′の式についてはステップ2を参照) ステップ5:A1″−A5″を計算することにより実際の励起
を正規化する。
Step 4: The actual excitation A1'-A5 'is calculated again. (A
(See step 2 for 1'-A5 'formula) Step 5: Normalize the actual excitation by calculating A1 "-A5".

(a)A″=1とする。従って、 (b)A2″=A2′/A1′ (c)A3″=A3′/A1′ (d)A4″=A4′/A1′ (e)A5″=A5′/A1′ ステップ6:正規化された実際の励起A1″−A5″と、所望
の励起A1−A5との間のずれSを計算する。
(A) A ″ = 1. Therefore, (b) A2 ″ = A2 ′ / A1 ′ (c) A3 ″ = A3 ′ / A1 ′ (d) A4 ″ = A4 ′ / A1 ′ (e) A5 ″ = A5 '/ A1' Step 6: Calculate the deviation S between the normalized actual excitation A1 "-A5" and the desired excitation A1-A5.

ステップ7:ずれSが許容範囲内に入るまでステップ3−
6を繰り返す。
Step 7: Step 3 until the deviation S falls within the allowable range.
Repeat 6.

ステップ8:終端接続部の電力PTと放射電力PRの比、即
ち、PT/PRが最小になるまでステップ1−7を繰り返
す。
Step 8: the ratio of the power P T and the radiation power P R of the sealing end, i.e., repeat steps 1-7 until P T / P R is minimized.

PT=Σ(TM)2;PR=Σ(AN) N=1、2・・・5 例えば、第6a図に示すように、5素子アパーチャの場
合について考える。所望の励起(ステップ1aから)を次
のように仮定する。
P T = Σ (TM) 2 ; P R = Σ (AN) 2 N = 1, 2,... 5 For example, consider the case of a five-element aperture as shown in FIG. 6a. Assume the desired excitation (from step 1a) as follows.

A1=1.0000 A2=1.6086 A3=1.93156 A4=1.6086 A5=1.0000 ここで、C1=0.979(ステップ1bから)とすれば、他
のカップラの値は次のようになる。
A1 = 1.0000 A2 = 1.6086 A3 = 1.93156 A4 = 1.6086 A5 = 1.0000 Here, if C1 = 0.979 (from step 1b), the values of the other couplers are as follows.

C2=0.9502 C3=0.9366 C4=0.9600 C5=0.9852 正規化された実際の励起(ステップ2−5)により次
のようになる。
C2 = 0.9502 C3 = 0.9366 C4 = 0.9600 C5 = 0.9852 With the normalized actual excitation (steps 2-5):

A1=1 A2=1.3755 A3=1.6478 A4=1.544 A5=1.1957 正規化された実際の励起(ステップ5から)と所望の
励起(ステップ1a)からとの間のdBロス(ステップ8か
ら)は、次のようになる。
A1 = 1 A2 = 1.3755 A3 = 1.6478 A4 = 1.544 A5 = 1.1957 The dB loss (from step 8) between the normalized actual excitation (from step 5) and the desired excitation (from step 1a) is become that way.

LOSS=7.12 dB 以下の表1により合成手順を継続する。 LOSS = 7.12 dB Continue the synthesis procedure according to Table 1 below.

表1に示すように、試行5は電力ロスが最小である最
適な構成を示している。表2に示すように、試行4は、
C5=C1及びC4=C2とセットするために対称的に励起しな
ければならないような5カップラ構造に対する最適な構
成を示している。
As shown in Table 1, Trial 5 shows the optimal configuration with the least power loss. As shown in Table 2, trial 4
The optimal configuration is shown for a five-coupler structure where symmetrical excitation must be used to set C5 = C1 and C4 = C2.

上記の手順は、対称的なフィルタを開発するために適
用されたが、この手順は一般的な性質のものであり、非
対称的なフィルタを開発するのにも利用できる。対称性
とは、一般に、簡単さを維持すると共に複雑さを減少す
ることを指す。対称的なフィルタは、通常、冗長カップ
ラと、設計努力を最小限にする他の構造体とを使用して
いる。
Although the above procedure was applied to develop a symmetric filter, this procedure is of a general nature and can be used to develop an asymmetric filter. Symmetry generally refers to maintaining complexity and reducing complexity. Symmetric filters typically use redundant couplers and other structures that minimize design effort.

空間フィルタの設計には、多層回路のための結合値を
判断することが含まれる。特定の出力電圧分布を形成す
る回路網の合成には、非閉鎖形態の解決策が容易に明ら
かであろう。然し乍ら、いかなる回路網の分析も可能で
ある。それ故、合成には、所望の出力が得られるまで結
合値を徐々に調整していく上記の繰返し試行錯誤手順が
含まれる。
Designing a spatial filter involves determining a coupling value for the multilayer circuit. A non-closed form solution would be readily apparent for synthesizing a network to form a particular output voltage distribution. However, analysis of any network is possible. Therefore, the synthesis involves the iterative trial and error procedure described above, which gradually adjusts the coupling value until the desired output is obtained.

複雑な回路網を分析する場合には計算時間が著しくか
ゝるので、適度な時間的に所望の解決策に集中する繰返
しのアルゴリズムを形成することが所望される。結合値
の組合せごとに分析を行なう場合には、コンピュータで
評価するのに何週間又は何ケ月といった期間を要する。
更に、所望の振幅分布を形成する解決策は無制限に存在
する。これら解決策の相違は、それによって生じる回路
網の挿入ロスである。それ故、理論的な手段によって考
えられる最小のロスを決定し、最適な解決策が達成され
た時を知ることが必要である。
Since the computational time can be significant when analyzing a complex network, it is desirable to form an iterative algorithm that is reasonably timely focused on the desired solution. When the analysis is performed for each combination of the binding values, it takes several weeks or months to evaluate by a computer.
Furthermore, there are an unlimited number of solutions for forming the desired amplitude distribution. The difference between these solutions is the resulting insertion loss of the network. It is therefore necessary to determine the minimum possible loss by theoretical means and to know when the optimal solution has been achieved.

空間フィルタ回路網の理論的なロスは、電力が保存さ
れるという考え方によって決定される。この回路網の原
型が第7図に示されている。この回路網は対称的であ
り、両方向に無限に続く。各入力は、N個の出力を有す
るサブアレイを励起する。隣接する入力から生じるサブ
アレイの出力は重畳する。第7図に示された回路網は、
同数の入力及び出力を有している。それ故、入力及び出
力の間隔は等しく、全ての入力が励起された時には、各
出力ポートがN個の入力ポートからの作用の和となる。
各々の出力ポートごとに内部終端接続を行なわねばなら
ない。
The theoretical loss of the spatial filter network is determined by the idea that power is conserved. The prototype of this network is shown in FIG. This network is symmetric and runs infinitely in both directions. Each input excites a sub-array having N outputs. The outputs of the sub-arrays resulting from adjacent inputs overlap. The network shown in FIG.
It has the same number of inputs and outputs. Therefore, the input and output intervals are equal, and when all inputs are energized, each output port is the sum of the effects from the N input ports.
An internal termination connection must be made for each output port.

入力1から生じる出力励起はA1(N)で示されてお
り、入力0から生じる出力励起はA0(N)で示されてい
る。回路網は対称的であるから、A1(N)=A0(N)=
Aj(N)である。同様に、Bj(N)と示された終端接続
される電力も等しくなければならない。
The output excitation resulting from input 1 is denoted by A1 (N) and the output excitation resulting from input 0 is denoted by A0 (N). Since the network is symmetric, A1 (N) = A0 (N) =
Aj (N). Similarly, the terminating power, denoted Bj (N), must be equal.

この回路網は、N層の指向性カップラで実現される。
所望の対称性を得るためには、所与の層の全ての結合値
が等しくなければならない。更に、対称的な出力励起
(Aj(1)=Aj(N)、Aj(2)=Aj(N−1)、等)
は、第1層の結合値がN番目の層の結合値に等しく、等
々であることを必要とする。それ故、例えば、8出力の
回路網は8層のカップラを有している。8素子励起が対
称的である場合には、C1(第1層の全てのカップラの結
合値)がC8に等しくなければならず、C2=C7、C3=C6、
C4=C5でなければならない。それ故、8出力回路網に対
して決定しなければならない別々の結合値即ち未知数は
4つに過ぎない。
This network is realized by an N-layer directional coupler.
To obtain the desired symmetry, all coupling values for a given layer must be equal. Further, symmetric output excitation (Aj (1) = Aj (N), Aj (2) = Aj (N-1), etc.)
Requires that the coupling value of the first layer be equal to the coupling value of the Nth layer, and so on. Thus, for example, an eight-output network has eight layers of couplers. If the eight-element excitation is symmetric, C1 (the coupling value of all couplers in the first layer) must be equal to C8, C2 = C7, C3 = C6,
C4 must be C5. Therefore, there are only four separate joint values or unknowns that must be determined for the eight output network.

入力電力がポート1に供給された時には、電力保存に
より、内部で終端接続されるもの(B1(N))に加えら
れるA1(N)の電力の和が入力電力に等しくなければな
らないことが指示される。1ワットの入力電力に対する
正規化により次の式が得られる。
When input power is supplied to port 1, power conservation indicates that the sum of the power of A1 (N) applied to the internally terminated one (B1 (N)) must be equal to the input power. Is done. Normalization for one watt of input power yields:

A及びBは電圧係数である。各出力ポートの電力は、
システムのインピーダンスが1Ωに正規化される時に電
圧係数の平方に等しくなる。
A and B are voltage coefficients. The power of each output port is
It becomes equal to the square of the voltage coefficient when the impedance of the system is normalized to 1Ω.

全ての入力ポートが同じ電力及び同位相で励起された
時には、各ポートの出力がN個の電圧の和となる。対称
性及び電力の保存性から、1つの出力ポート及びその内
部終端接続部における電力の和は、1ワットに等しくな
ければならない。全ての出力ポートが等しくなる。
When all input ports are excited with the same power and phase, the output of each port is the sum of the N voltages. Due to symmetry and power conservation, the sum of the power at one output port and its internal termination connection must equal one watt. All output ports are equal.

式(3)と(4)を組合せることにより、次のように
なる。
By combining equations (3) and (4), the following is obtained.

回路網にロスが生じてはならない場合には、単一の入
力ポートが励起された時に、内部の終端接続部に電力を
供給することができない(全てのB=0)。この状態が
存在する場合には、次のようになる。
If the network must not be lossy, the internal termination connection cannot be powered when a single input port is energized (all B = 0). If this state exists, then:

式(6)を満足する出力励起はほんの僅かである。次
のような時には、式(6)を満足しない励起に対して最
小限のロスが生じる。
The output excitation that satisfies equation (6) is minimal. In the following cases, a minimum loss occurs for the excitation that does not satisfy the expression (6).

この条件に満足する場合には、全ての入力ポートが同
じ振幅及び位相で励起された時に回路網にロスがなくな
る。単一の入力ポートが励起されそしてサブアレイパタ
ーンが同位相方向に最大値を有する時のロスが次式によ
って与えられる。
If this condition is satisfied, there is no loss in the network when all input ports are excited with the same amplitude and phase. The loss when a single input port is excited and the sub-array pattern has a maximum in the in-phase direction is given by:

サブアレイパターンが同位相方向以外の方向に最大値
を有する時には、ロスに対する下限が2つの方向におけ
るサブアレイ利得の差によって増加される。最適な回路
網とは、最低限のロスしか生じない回路網である。予想
できるロスは、計算された回路網のロスと理論的な値と
の差である。従って、単一の入力ポートが励起された時
に式(8)を用いて理論的な最小ロスが3.1dBであると
計算されそして実現可能な回路網で実際に得ることので
きる最低限のロスが4.6dBである場合には、全ての入力
が同相で励起された時のロスが1.5dBとなることが分か
った。この1.5dBのロスは、サブアレイパターンの中心
を考えることによって得られる。アレイがサブアレイピ
ークに対して走査された時には、理論的はロスが0まで
減少される。
When the sub-array pattern has a maximum in a direction other than the in-phase direction, the lower bound on loss is increased by the difference in sub-array gain in the two directions. An optimal network is a network that causes minimal losses. The expected loss is the difference between the calculated network loss and the theoretical value. Therefore, the theoretical minimum loss is calculated to be 3.1 dB using Equation (8) when a single input port is excited, and the minimum loss that can actually be obtained with a feasible network is In the case of 4.6 dB, it was found that the loss when all inputs were excited in phase was 1.5 dB. This 1.5 dB loss is obtained by considering the center of the sub-array pattern. When the array is scanned against the sub-array peak, the loss is theoretically reduced to zero.

空間フィルタ回路網の基本的なトポロジーは良く知ら
れている。好ましい実施例では17枚の層が必要とされ、
これを合成することはほゞ不可能である。17層の回路網
の性能を厳密に近似する実際の回路網は、第8図に示し
たような2つのカスケード状の8層回路網を使用してい
る。この回路網のパターン特性は、0.79波長という放射
素子間隔について第9図及び第10図に示されている。
The basic topology of a spatial filter network is well known. In the preferred embodiment, 17 layers are required,
It is almost impossible to synthesize this. An actual network that closely approximates the performance of a 17-layer network uses two cascaded 8-layer networks as shown in FIG. The pattern characteristics of this network are shown in FIGS. 9 and 10 for a radiating element spacing of 0.79 wavelength.

第11図は、MLS滑空路誘導に必要な直線性を示してい
る。この直線性は、高度誘導性能に集中して説明する
が、方位誘導についても直線性が必要とされる。直線性
は、MLS業界においてこれまでに甚だ検討された事柄で
ある。本発明は、高度直線性の要求に合致する整相アレ
イアンテナを提供する。空間フィルタ回路網は、直線性
の要求に直接関係した低効率の側部ロープ要求を満足す
る実際的な方法である。
FIG. 11 shows the linearity required for MLS runway guidance. Although this linearity will be described focusing on the altitude guidance performance, linearity is also required for azimuth guidance. Linearity has been the subject of much consideration in the MLS industry. The present invention provides a phasing array antenna that meets the requirements of high linearity. Spatial filter networks are a practical way to satisfy low efficiency side rope requirements that are directly related to linearity requirements.

直線性(自動操縦)の要求においては、MLS誘導角度
及び実際の角度(第11図参照)が理想的な直線関係から
ずれる程度が制限される。これは、PFN及びCMNの長手方
向特性ではなく角度誘導信号の横方向精度特性を指定す
る。長手方向特性では、航空機が滑空路からずれる(曲
がる)か又は管制装置のノイズ状動作を招く。横方向特
性は、自動飛行管制システムに非安定性を招くことがあ
る。
When linearity (autopilot) is required, the degree to which the MLS guidance angle and the actual angle (see FIG. 11) deviate from the ideal linear relationship is limited. This specifies the lateral accuracy characteristics of the angle guidance signal rather than the longitudinal characteristics of the PFN and CMN. Longitudinal properties cause the aircraft to deviate (bend) from the runway or cause noise-like operation of the air traffic controller. Lateral characteristics can cause instability in automatic flight control systems.

MLS業界において数年間検討された後に、今日では、E
L誘導装置のためのPFN、CMN及び直線性が全てアンテナ
の有効側部ローブレベルに基づくことが一般に受け入れ
られるようになった。3つの特性(PFN、CMN又は直線
性)のうちのどれが有効側部ローブレベルの仕様に対す
る駆動体であるかについて検討されている。経路追従ノ
イズ(PFN)は、経路追従平均コースエラーに関連した
もので、航空機が追従することのできる周波数成分によ
って生じる。管制運動ノイズ(CMN)は、PFNが生じない
状態で存在するが、走査されたMLS信号は、航空機が追
従できないような反発又はずれを指示する。最初は、PF
Nが駆動体であることが議論されていた。1.5゜のビーム
巾アンテナのためのPFNが0.083゜を越えないようにする
ために必要とされる有効側部ローブレベルは、−25dBで
ある(地上反射係数が0dBであると仮定すれば、PFNが±
1.3フィートを越えてはならないというICAO規格から0.8
3゜のPFN限界が導出される)。FAAによる或る分析の後
に、アンテナの位相中心が反射地面の20フィート上にあ
る場合に、航空機が滑走路スレッシュホールドの2000フ
ィート以内である時にCMNが発生することが確認され
た。従って、FAAの第2のMLS取得のための草案仕様にお
いては、CMNが0.045゜を越えないように有効側部ロープ
レベルが指定される。これは、1.5゜ビーム巾のアンテ
ナの場合、−30dBの有効側部ローブレベルを必要とす
る。
After several years of consideration in the MLS industry, today E
It has become generally accepted that the PFN, CMN, and linearity for an L-guide device are all based on the effective side lobe level of the antenna. Which of the three properties (PFN, CMN or linearity) is the driver for the effective side lobe level specification is discussed. Path following noise (PFN) is related to the average path following course error and is caused by the frequency components that the aircraft can follow. Control noise (CMN) exists without PFN, but the scanned MLS signal indicates rebound or slippage that the aircraft cannot follow. At first, PF
It was argued that N was the driver. The effective side lobe level required to keep the PFN for a 1.5 ゜ beamwidth antenna from exceeding 0.0830.0 is −25 dB (assuming a ground reflection coefficient of 0 dB, the PFN is Is ±
0.8 from ICAO standard that must not exceed 1.3 feet
A 3 ゜ PFN limit is derived). After some analysis by the FAA, it was determined that CMN would occur when the aircraft was within 2,000 feet of the runway threshold when the phase center of the antenna was 20 feet above the reflecting ground. Therefore, the FAA's draft specification for obtaining a second MLS specifies the effective side rope level such that the CMN does not exceed 0.045 °. This requires an effective side lobe level of −30 dB for a 1.5 ° beamwidth antenna.

実際の自動飛行管制システムの動作を模擬することに
基づいて、有効側部ローブレベルの仕様に対して直線性
が最も厳しい要求であるという結論に達している。模擬
の結果、自動飛行管制システムの性能を乗客が心地良く
感じるレベルに入るように確保するためには角度エラー
限界が0.024゜を越えてはならないことが指示される。
このエラー限界は、1.5゜ビーム巾のアンテナの場合に
−36dBの有効側部ローブレベルに対応する。
Based on simulating the operation of a real automatic flight control system, it has been concluded that linearity is the most stringent requirement for the specification of the effective side lobe level. The simulation results indicate that the angle error limit must not exceed 0.024 ° in order to ensure that the performance of the automatic flight control system is within a comfortable level for passengers.
This error limit corresponds to an effective side lobe level of -36 dB for a 1.5 ° beamwidth antenna.

直線性の要求に対して検討した結果、仕様に対する適
合性を判断するための測定方法論が発行された。これに
関しては、有効側部ローブをアンテナ範囲において測定
でき且つ当局による設計認識をこれらのアンテナ測定範
囲に基づいて実施できることを理解されたい。
After examining the requirements for linearity, a measurement methodology was issued to determine compliance with specifications. In this regard, it should be understood that the effective side lobes can be measured in the antenna range and that design recognition by authorities can be performed based on these antenna measurement ranges.

高度アンテナによって地上の方向に放射された側部ロ
ープは、鏡面反射によって主ビーム上に折り重なるよう
にされる。この側部ロープの放射は、ビームを歪め、PF
N、CMN及び直線性のエラーを生じさせる。PFN及びCMNの
仕様は、角度誘導エラーの大きさを制限する。然し乍
ら、直線性のエラーは、最大角度誘導エラーと、反射地
面上のアンテナ位相中心の高さとの積に基づいたものと
なる。このエラーと高さの積が大きいと、自動飛行管制
システムの誘導ループ利得が、この管制システムが不安
定になるような点まで実質的に低下することになる。例
えば、最大エラーが0.045゜であって且つ位相の中心高
さが20フィートである場合には、ループ利得が+6dBと
−40dB(第11図の「最大利得スポット」及び「デッドス
ポット」)以下との間で変化する。
Side ropes radiated in the direction of the ground by the altitude antenna are folded over the main beam by specular reflection. The radiation of this side rope distorts the beam and the PF
Causes N, CMN and linearity errors. The specifications of PFN and CMN limit the magnitude of the angle guidance error. However, the linearity error is based on the product of the maximum angle guidance error and the height of the antenna phase center above the reflecting ground. If this error-height product is large, the guided loop gain of the automatic flight control system will be substantially reduced to the point where the control system becomes unstable. For example, if the maximum error is 0.045 ° and the center height of the phase is 20 feet, the loop gain is less than +6 dB and −40 dB (“maximum gain spot” and “dead spot” in FIG. 11). Vary between.

平らな水平面の模型を用いて、自動飛行管制システム
の性能に対する側部ロープ放射の作用が定量化される。
その幾何学的な構成及び式が第12図に示されている。一
方の誘導路の場合については、エラーの大きさが本質的
に一定のまゝであり、位相の変化は、直接的な信号と、
ELアンテナの地上像から発せられる間接的な信号との経
路差に起因するものである。
Using a model of a flat horizontal plane, the effect of side rope radiation on the performance of the automatic flight control system is quantified.
Its geometric configuration and formula are shown in FIG. For the taxiway case, the magnitude of the error remains essentially constant, and the change in phase is
This is due to the path difference from the indirect signal emitted from the ground image of the EL antenna.

この模型は、小型ジェット機の自動滑空傾斜管制シス
テムの模擬に対して撹乱入力として使用された。自動飛
行管制システムの適否についての基準は、乗客が心地良
さを感じるかどうかということである。第13図、第14図
及び第15図は、許容ピークMLS誘導エラー、高度アンテ
ナの位相中心高さ及び乗客の心地良さに対する模擬の結
果を概略的に示すものである。模擬は、高度アンテナか
ら3NMの距離において開始される。
This model was used as a disturbance input to simulate an automatic gliding control system for a small jet aircraft. A criterion for the suitability of an automatic flight control system is whether the passenger feels comfortable. FIGS. 13, 14, and 15 schematically show simulation results for the allowable peak MLS guidance error, the height of the phase center of the advanced antenna, and the comfort of passengers. The simulation starts at a distance of 3 NM from the altitude antenna.

第13図は、20フィートの位相中心高さと0.083゜のピ
ークエラーの場合に、自動制御システムが不安定である
ことを示している。垂直の加速度は、2.4:1の係数で乗
客が心地良いと感じるレベルを上回る。0.045゜のピー
クエラーの場合には、システムはかろうじて安定し、位
相中心高さが大きくて、例えば37フィートの場合には、
システムが不安定となることが予想される(エラー高さ
の積0.045゜×37′は、最大エラーが0.083゜で且つ高さ
が20フィートの場合と等しい)。第14図及び第15図は、
同じ傾向を示しており、位相中心高さが20フィートで且
つピークエラーが0.083゜の場合、垂直速度及び姿勢
は、各々、4:1及び2:1の係数で乗客が心地良いと感じる
レベルを越えることが示される。
FIG. 13 shows that the automatic control system is unstable for a phase center height of 20 feet and a peak error of 0.083 °. Vertical acceleration exceeds the level at which passengers feel comfortable by a factor of 2.4: 1. For a peak error of 0.045 °, the system is marginally stable, and for large phase center heights, for example, at 37 feet,
It is expected that the system will be unstable (the error height product 0.045 ° × 37 ′ is equivalent to a maximum error of 0.083 ° and a height of 20 feet). FIG. 14 and FIG.
Following the same trend, with a phase center height of 20 feet and a peak error of 0.083 °, the vertical speed and attitude will be at levels that passengers feel comfortable with coefficients of 4: 1 and 2: 1 respectively. It is shown to exceed.

乗客が心地良いと感じるレベル内での有効側部ローブ
レベル及び自動操縦性能の仕様に対して得られる情報を
研究することにより次のような結論に達する。
By studying the information available for the specification of the effective side lobe level and the autopilot performance within the level that passengers feel comfortable, the following conclusions are reached.

1.現在のPFNエラー限界(0.083゜)は受け入れられな
い。
1. The current PFN error limit (0.083 ゜) is not acceptable.

2.現在のCMNエラー限界(0.045゜)かろうじて受け入れ
られる(特に、20フィート以上の高いアンテナ位相中心
高さが意図される場合)。
2. The current CMN error limit (0.045 ゜) is barely acceptable (especially if a high antenna phase center height of 20 feet or more is intended).

3.調査したケースについては0.024゜の限界が受け入れ
られると考えられる。
3. For the case investigated, a limit of 0.024 mm is considered acceptable.

4.有効側部ローブレベルの仕様については直線性が主た
るシステム要求である。
4. For the specification of the effective side lobe level, linearity is the main system requirement.

5.エラーと高さの積は、0.45゜フィートを越えてはなら
ない。
5. The product of the error and the height must not exceed 0.45 ゜ feet.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、アンテナ入力ポートに供給された信号が該ポ
ートに関連したアンテナ素子及び該関連素子に隣接した
アンテナ素子に送られるような3レベル空間フィルタを
含むアンテナシステムの概念を示す図、 第2図は、第1図に示された3レベル空間フィルタのプ
リント回路結合回路網の平面図、 第3図は、3レベル空間フィルタが4レベル空間フィル
タとカスケード状にされた本発明によるアンテナシステ
ムの概念を示す図、 第4図は、第3図に示されたカスケード状の空間フィル
タのプリント回路結合回路網を示す平面図、 第5a図、第5b図及び第5c図は、各々、2レベル、3レベ
ル及び4レベルの結合を有する空間フィルタを用いた本
発明によるアンテナのアンテナパターンを示す図、 第6a図は、カップラ及びその関連入力及び出力の概略
図、 第6b図は、結合値及び終端接続値を定める式のリスト、 第6c図は、直列結合回路網を示す回路図、 第6d図は、5レベル空間フィルタを一般的に示す図、 第7図は、本発明に用いられる無限空間フィルタアンテ
ナのための原型回路網を示す図、 第8a図は、本発明による2つのカスケード状の8カップ
ラ空間フィルタのアンテナシステムを示す概略図、 第8b図は、本発明による8ポート空間フィルタの最適な
励起を示す表、 第8c図は、本発明による2つのカスケード状の4カップ
ラ空間フィルタのモジュールアンテナシステムのユニッ
トセルを示す回路図、 第9図及び第10図は、第8a図に示されたゼロ希薄化空間
フィルタのための計算されたアンテナパターンを示す
図、 第11図は、MLS誘導角度と実際の角度の理想的な関係か
らのずれを制限する直線性要求を示すグラフ、 第12図は、自動飛行管制システムの性能に対する側部ロ
ープ放射の影響を定量化するのに用いられる平らな水平
面の模型の幾何学形状及び式を示す図、そして 第13図、第14図及び第15図は、乗客の乗り心地の良さを
考えた時の10フィート及び20フィートの高度のアンテナ
位相中心高さに対し、各々、垂直加速度、垂直速度及び
垂直姿勢の模擬結果をピークMLS誘導エラーに関して概
略的に示した図である。 1−8……アンテナ素子 9−16……出力ポート 17……空間フィルタ 18−25……入力ポート 26−33……移相器 34……ビーム操向ユニット 34−42……移相器の入力 43……電力分割器 44……信号発生器 54……制御ユニット 56−63、72−80……カップラ 64−71……送信ライン 81、82、83……終端接続部 109−116……カップラ 300……空間フィルタ
FIG. 1 is a diagram showing the concept of an antenna system including a three-level spatial filter in which a signal supplied to an antenna input port is sent to an antenna element associated with the port and an antenna element adjacent to the associated element; 2 is a plan view of the printed circuit coupling network of the three-level spatial filter shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an antenna system according to the present invention in which the three-level spatial filter is cascaded with the four-level spatial filter. FIG. 4 is a plan view showing a printed circuit coupling network of the cascaded spatial filter shown in FIG. 3, and FIGS. 5a, 5b and 5c are 2 FIG. 6a shows the antenna pattern of an antenna according to the invention using a spatial filter having three-level, three-level and four-level coupling, FIG. FIG. 6b is a list of equations defining the coupling and termination connection values, FIG. 6c is a circuit diagram illustrating a series-coupled network, FIG. 6d is a diagram generally illustrating a five-level spatial filter, FIG. FIG. 7 is a diagram showing a prototype network for an infinite spatial filter antenna used in the present invention; FIG. 8a is a schematic diagram showing an antenna system of two cascaded 8-coupler spatial filters according to the present invention; Figure 8 is a table showing the optimal excitation of an 8-port spatial filter according to the invention; Figure 8c is a circuit diagram showing a unit cell of a module antenna system of two cascaded 4-coupler spatial filters according to the invention; And FIG. 10 shows the calculated antenna pattern for the zero-diluted spatial filter shown in FIG. 8a, and FIG. 11 shows the deviation of the MLS guidance angle from the actual angle from the ideal relationship. Limit FIG. 12 shows the geometry and formula of a model in a flat horizontal plane used to quantify the effect of side rope radiation on the performance of an automatic flight control system; and Figures 13, 14, and 15 show vertical acceleration, vertical velocity, and vertical attitude, respectively, for antenna phase center heights of 10 feet and 20 feet when considering the ride comfort of passengers. FIG. 9 is a diagram schematically showing the simulation result of FIG. 1-8: Antenna element 9-16: Output port 17: Spatial filter 18-25: Input port 26-33: Phase shifter 34: Beam steering unit 34-42: Phase shifter Input 43 Power divider 44 Signal generator 54 Control unit 56-63, 72-80 Coupler 64-71 Transmission line 81, 82, 83 Terminator 109-116 Coupler 300 …… Spatial filter

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】波エネルギ信号を空間の選択された角度領
域に所望の放射パターンで放射するためのアンテナシス
テムにおいて、 N個の入力ポート及びN個の対応する出力ポートを有す
る空間フィルタ手段であって、ここで、Nは、5よりも
大きい数であり、上記入力ポートの各々からの信号を、
その対応する出力ポートへ且つ該対応するポートの少な
くとも一方の側の少なくとも2つの他の出力ポートへ同
じ位相でもって結合させるためのカップラの回路網を備
えるような空間フィルタ手段と、 所定の経路に沿って配置された複数のN個のアンテナ素
子より成り、各素子が上記空間フィルタ手段の1つの出
力ポートのみに結合されているアパーチャと、 上記放射パターンの方向を制御するためのビーム操向手
段であって、N個の移相器を備え、各移相器は、移相器
入力ポートと、上記空間フィルタ手段の1つの入力ポー
トのみに結合された移相器出力ポートとを有しているよ
うなビーム操向手段と、 波エネルギ信号を供給する供給手段であって、N個の信
号出力ポートを有している電力分割器へ信号供給する信
号発生器を含んでおり、該出力ポートの各々が1つの移
相器のみに結合されているような供給手段とを具備し、 これにより、波エネルギ信号が上記信号発生器によって
電力分割器を通して供給された時には、電力分割器の信
号出力ポートによって供給された信号が該出力ポートに
関連したアンテナ素子及び該出力ポートに関連したアン
テナ素子の少なくとも一方の側の少なくとも2つの隣接
するアンテナ素子に結合され、上記アパーチャが上記所
望の放射パターンを主として上記空間の選択された領域
内で格子ロープなしで放射するようにさせることを特徴
とするアンテナシステム。
1. An antenna system for radiating a wave energy signal to a selected angular region of space in a desired radiation pattern, said spatial filter means having N input ports and N corresponding output ports. Where N is a number greater than 5, and the signal from each of the input ports is
A spatial filter means comprising a network of couplers for coupling with the same phase to the corresponding output port and to at least two other output ports on at least one side of the corresponding port; An aperture comprising a plurality of N antenna elements disposed along the aperture, each element coupled to only one output port of the spatial filter means; and a beam steering means for controlling a direction of the radiation pattern. Wherein there are N phase shifters, each phase shifter having a phase shifter input port and a phase shifter output port coupled to only one input port of the spatial filter means. Beam steering means and a supply means for providing a wave energy signal, the signal generator providing a signal to a power splitter having N signal output ports. Supply means such that each of the output ports is coupled to only one phase shifter, such that when a wave energy signal is provided by the signal generator through the power splitter, The signal provided by the signal output port of the antenna is coupled to the antenna element associated with the output port and at least two adjacent antenna elements on at least one side of the antenna element associated with the output port, wherein the aperture is the desired aperture. An antenna system for causing a radiation pattern to radiate primarily in selected areas of the space without grating ropes.
【請求項2】上記空間フィルタは、複数のN個の第1結
合手段と、複数のN個の第2結合手段と、複数のN個の
第3結合手段とを備えており、上記第1結合手段の各々
は、第1の入力ポートと、第1の結合出力ポートと、第
1の送信出力ポートとを有しており、この第1の結合手
段は、その第1入力ポートに送られた波エネルギ信号を
ロスなく分配するものであり、このような送られた信号
は、第1の所定の比に基づいて上記第1の結合出力ポー
ト及び第1の送信出力ポートに分配され、上記N個の第
1入力ポートは、上記空間フィルタのN個の入力ポート
であり、上記N個の第2の結合手段は、上記N個の第1
結合手段の間に介在され、その各々は、その右に隣接す
る第1結合手段の第1結合出力ポートに関連した第2の
左入力ポートと、その左に隣接する第1結合手段の第1
の送信出力ポートに関連した第2の右入力ポートとを有
しており、上記第2手段は第2の結合出力ポート及び第
2の送信出力ポートを有し、上記第2結合手段は、その
第2の左及び第2の右の入力ポートに送られた波エネル
ギ信号をロスなしに結合及び分配するものであり、この
ような送られた信号は、第2の所定の比に基づいて上記
第2の結合出力ポートと第2の送信出力ポートとに分配
され、上記N個の第3結合手段は、上記N個の第2結合
手段の間に介在され、その各々は、その右に隣接する第
2結合手段の第2の結合出力ポートに関連した第3の左
入力ポートと、その左に隣接する第2結合手段の第2の
送信出力ポートに関連した第3の右入力ポートとを有
し、上記第3の結合手段は第3の出力ポートを有してお
り、上記第3の結合手段は、上記第3の左入力ポート及
び第3の右入力ポートに送られた波エネルギ信号をロス
なしに結合するものであり、このような送られた信号
は、第3の所定の比に基づいて第3の結合出力ポートに
よって結合されて供給され、上記N個の第3出力ポート
は上記空間フィルタのN個の出力ポートである請求項1
に記載のシステム。
2. The spatial filter according to claim 1, further comprising: a plurality of N first coupling means, a plurality of N second coupling means, and a plurality of N third coupling means. Each of the coupling means has a first input port, a first coupling output port, and a first transmission output port, the first coupling means being directed to its first input port. The transmitted signal is distributed to the first coupling output port and the first transmission output port based on a first predetermined ratio. The N first input ports are N input ports of the spatial filter, and the N second coupling means includes the N first input ports.
Interposed between the coupling means, each of which has a second left input port associated with a first coupling output port of the first coupling means adjacent to its right and a first left input port of the first coupling means adjacent to its left.
And a second right input port associated with the second transmission output port of the first and second transmission output ports, wherein the second means has a second combined output port and a second transmission output port, and the second combining means has Losslessly combining and distributing the wave energy signals sent to the second left and second right input ports, wherein such sent signals are based on a second predetermined ratio. Distributed to a second coupling output port and a second transmission output port, wherein the N third coupling means are interposed between the N second coupling means, each of which is adjacent to its right. A third left input port associated with the second coupled output port of the second coupling means and a third right input port associated with the second transmit output port of the second coupling means adjacent to the left. Wherein the third coupling means has a third output port and the third coupling means The stage combines losslessly the wave energy signals sent to the third left input port and the third right input port, such signals being sent to a third predetermined ratio. 2. The filter of claim 1, wherein the third output ports are coupled and provided by a third coupled output port, wherein the N third output ports are the N output ports of the spatial filter.
System.
【請求項3】上記第1の所定の比は上記第3の所定の比
に等しい請求項2に記載のシステム。
3. The system according to claim 2, wherein said first predetermined ratio is equal to said third predetermined ratio.
【請求項4】上記第2の所定の比(C2)は、次の式 に基づいて上記第1の所定の比(C1)に関係付けされる
請求項3に記載のシステム。
4. The second predetermined ratio (C2) is given by the following equation: 4. The system according to claim 3, wherein the system is related to the first predetermined ratio (C1) based on
【請求項5】上記空間フィルタは、更に、上記第2手段
と第3手段との間に配置された複数のN個の第4結合手
段を備え、このN個の第4手段の各々は、上記N個の第
2結合手段の間に介在され、そしてその各々は、その右
に隣接する第1結合手段の第2結合出力ポートに関連し
た第4の左入力ポートと、その左に隣接する第1結合手
段の第2送信出力ポートに関連した第4の右入力ポート
とを有しており、上記第4手段は、第3の右入力ポート
に関連した第4の結合出力ポートと、第3の左入力ポー
トに関連した第4の送信出力ポートとを有しており、上
記第4の結合手段は、第4の左及び第4の右の入力ポー
トに送られた波エネルギ信号をロスなしに結合し分配す
るものであり、このように送られた信号は、第4の所定
の比に基づいて第4の結合出力ポート及び第4の送信出
力ポートに分配される請求項2に記載のシステム。
5. The spatial filter further comprises a plurality of N fourth coupling means disposed between the second means and the third means, each of the N fourth means comprising: Interposed between the N second coupling means, each of which is adjacent to its right a fourth left input port associated with the second coupling output port of the first coupling means and adjacent to its left. A fourth right input port associated with the second transmission output port of the first coupling means, the fourth means comprising a fourth coupling output port associated with the third right input port; And a fourth transmission output port associated with the third left input port, wherein the fourth coupling means losslessly transmits the wave energy signal sent to the fourth left and fourth right input ports. And the signal transmitted in this manner is divided into a plurality of signals based on a fourth predetermined ratio. The system of claim 2 which is of the distributed combined output port and a fourth transmission output port.
【請求項6】上記第1の所定の比は上記第3の所定の比
に等しくそして上記第2の所定の比は上記第4の所定の
比に等しい請求項5に記載のシステム。
6. The system according to claim 5, wherein said first predetermined ratio is equal to said third predetermined ratio and said second predetermined ratio is equal to said fourth predetermined ratio.
【請求項7】上記第2の所定の比(C2)は、次の式 に基づいて上記第1の所定の比(C1)に関係付けされる
請求項6に記載のシステム。
7. The second predetermined ratio (C2) is given by the following equation: 7. The system according to claim 6, wherein the system is related to the first predetermined ratio (C1) based on
【請求項8】上記空間フィルタは、分配手段と、第1送
信手段と、結合手段とを備えており、上記分配手段は、
N個の分配入力ポートと、2N個の分配出力ポートとを有
していて、上記分配入力ポートに送られた波エネルギ信
号をロスなく分配するものであり、このように送られた
信号は、第1の所定の比に基づいて分配出力ポートに分
配され、上記N個の分配入力ポートは空間フィルタのN
個の入力ポートであり、上記第1の送信手段は、2N個の
分配出力ポートの1つのみに各々関連した2N個の第1送
信入力ポートと、2N個の第1送信出力ポートとを有して
おり、上記第1送信手段は、上記第1送信入力ポートに
送られた波エネルギ信号をロスなく結合し分配するもの
であり、このように送られた信号は、第2の所定の比に
基づいて結合されて第1送信ポートに分配され、上記結
合手段は、2N個の第1送信出力ポートの1つのみに各々
関連した2N個の結合入力ポートと、N個の結合出力ポー
トとを有しており、上記結合手段は、上記2N個の結合入
力ポートに送られた波エネルギ信号をロスなく結合する
ためのものであり、このような送られた信号は、第3の
所定の比に基づいて結合出力ポートで結合され、上記N
個の結合出力ポートは、空間フィルタのN個の入力ポー
トである請求項1に記載のシステム。
8. The spatial filter includes a distribution unit, a first transmission unit, and a coupling unit, wherein the distribution unit includes:
It has N distribution input ports and 2N distribution output ports, and distributes the wave energy signal sent to the distribution input port without loss. The distribution input ports are distributed based on a first predetermined ratio, and the N distribution input ports are N filters of the spatial filter.
Input ports, wherein the first transmitting means has 2N first transmission input ports and 2N first transmission output ports respectively associated with only one of the 2N distribution output ports. The first transmitting means couples and distributes the wave energy signal transmitted to the first transmission input port without loss, and the signal transmitted in this way has a second predetermined ratio. And distributed to the first transmission ports, the coupling means comprising: 2N coupling input ports each associated with only one of the 2N first transmission output ports; and N coupling output ports. The coupling means is for coupling the wave energy signals sent to the 2N coupling input ports without loss, and the transmitted signal is a third predetermined signal. Based on the ratio at the combined output port
The system of claim 1, wherein the combined output ports are N input ports of a spatial filter.
【請求項9】上記第1の所定の比は上記第3の所定の比
に等しい請求項8に記載のシステム。
9. The system of claim 8, wherein said first predetermined ratio is equal to said third predetermined ratio.
【請求項10】上記第2の所定の比(C2)は、次式 に基づいて上記第1の所定の比(C1)に関係付けされる
請求項9に記載のシステム。
10. The second predetermined ratio (C2) is given by the following equation: 10. The system according to claim 9, wherein the system is related to the first predetermined ratio (C1) based on:
【請求項11】上記空間フィルタは、更に、上記第1の
送信手段と上記合成手段との間に配置された第2の送信
手段を備えており、該第2の送信手段は、2N個の第1送
信出力ポートの1つのみに各々関連した2N個の第2の送
信入力ポートと、2N個の結合入力ポートの1つのみに各
々関連した2N個の第2の送信出力ポートとを有し、上記
第2の送信手段は、上記第2の送信入力ポートに送られ
た波エネルギ信号をロスなしに結合し分配するためのも
のであり、このような送られた信号は、第4の所定の比
に基づいて結合されて上記送信出力ポートに分配される
請求項8に記載のシステム。
11. The spatial filter further comprises second transmitting means disposed between the first transmitting means and the synthesizing means, wherein the second transmitting means comprises 2N There are 2N second transmission input ports each associated with only one of the first transmission output ports and 2N second transmission output ports each associated with only one of the 2N coupling input ports. The second transmitting means is for coupling and distributing the wave energy signal transmitted to the second transmission input port without loss, and the transmitted signal is the fourth signal. 9. The system of claim 8, wherein said system is combined and distributed to said transmit output port based on a predetermined ratio.
【請求項12】上記第1の所定の比は上記第3の所定の
比に等しくそして上記第2の所定の比は上記第4の所定
の比に等しい請求項11に記載のシステム。
12. The system of claim 11, wherein said first predetermined ratio is equal to said third predetermined ratio and said second predetermined ratio is equal to said fourth predetermined ratio.
【請求項13】上記第2の所定の比(C2)は、次式 に基づいて上記第1の所定の比(C1)に関連される請求
項12に記載のシステム。
13. The second predetermined ratio (C2) is given by the following equation: 13. The system according to claim 12, wherein the system is related to the first predetermined ratio (C1) based on:
【請求項14】上記フィルタは、N個の入力ポートと、
N個の出力ポートとを有する第1及び第2のカスケード
状のロスなしの空間フィルタより成る請求項1に記載の
システム。
14. The filter according to claim 14, wherein the filter comprises: N input ports;
The system of claim 1 comprising first and second cascaded lossless spatial filters having N output ports.
【請求項15】上記空間フィルタは、単一の基体上に配
置されたプリント回路である請求項2ないし14に記載の
システム。
15. The system according to claim 2, wherein the spatial filter is a printed circuit arranged on a single substrate.
JP63025542A 1988-02-05 1988-02-05 Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration Expired - Lifetime JP2720972B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63025542A JP2720972B2 (en) 1988-02-05 1988-02-05 Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63025542A JP2720972B2 (en) 1988-02-05 1988-02-05 Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01218105A JPH01218105A (en) 1989-08-31
JP2720972B2 true JP2720972B2 (en) 1998-03-04

Family

ID=12168874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63025542A Expired - Lifetime JP2720972B2 (en) 1988-02-05 1988-02-05 Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2720972B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163974A (en) 1977-10-14 1979-08-07 Rca Corporation Antenna feed system
US4321605A (en) 1980-01-29 1982-03-23 Hazeltine Corporation Array antenna system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163974A (en) 1977-10-14 1979-08-07 Rca Corporation Antenna feed system
US4321605A (en) 1980-01-29 1982-03-23 Hazeltine Corporation Array antenna system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01218105A (en) 1989-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240079776A1 (en) Lens antenna system
US4489325A (en) Electronically scanned space fed antenna system and method of operation thereof
JP2629057B2 (en) Self-monitoring and calibration phased array radar
EP0600715B1 (en) Active transmit phased array antenna
US6268835B1 (en) Deployable phased array of reflectors and method of operation
US5276452A (en) Scan compensation for array antenna on a curved surface
US7456787B2 (en) Beam-forming antenna with amplitude-controlled antenna elements
Jacomb-Hood et al. Multibeam active phased arrays for communications satellites
EP2697865B1 (en) Array antenna having a radiation pattern with a controlled envelope, and method of manufacturing it
Hemmi et al. Multifunction wide-band array design
JPH01146405A (en) Dual-mode phase array antenna system
CN107112623A (en) Antenna module and unmanned vehicle
JPH08501419A (en) Electromagnetic force distribution system
CN112688073B (en) Reflection type multi-beam satellite communication panel array antenna control system and simulation method
US4186400A (en) Aircraft scanning antenna system with inter-element isolators
US6043779A (en) Antenna apparatus with feed elements used to form multiple beams
US4876548A (en) Phased array antenna with couplers in spatial filter arrangement
CN106452542A (en) Systems and methods of analog beamforming for direct radiating phased array antennas
TW202135427A (en) System and method for long-range wireless power transfer
US6384782B2 (en) Antenna arrangement and method for side-lobe suppression
EP0325012B1 (en) Phased array antenna with couplers in spatial filter arrangement
US4500882A (en) Antenna system
GB2034525A (en) Improvements in or relating to microwave transmission systems
JP2720972B2 (en) Phased array antenna with coupler in spatial filter configuration
JPS62210705A (en) Microstrip antenna and method of reducing reflected residualpower