JP2730521B2 - Antenna measuring device - Google Patents

Antenna measuring device

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JP2730521B2
JP2730521B2 JP7182302A JP18230295A JP2730521B2 JP 2730521 B2 JP2730521 B2 JP 2730521B2 JP 7182302 A JP7182302 A JP 7182302A JP 18230295 A JP18230295 A JP 18230295A JP 2730521 B2 JP2730521 B2 JP 2730521B2
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Japan
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frequency
signal
phased array
transmitting
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光夫 三島
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアンテナ測定装置に
関し、特に直列給電型モノパルス分配器を有するフェー
ズドアレイアンテナのビーム指向精度を測定するための
アンテナ測定装置に関する。
The present invention relates to an antenna measuring device, and more particularly to an antenna measuring device for measuring the beam directivity of a phased array antenna having a series-fed monopulse distributor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のモノパルス測角を行うフェーズド
アレイアンテナのビーム指向特性を測定する従来の方法
としては、図8に示す方法がある。図8は従来のアンテ
ナ測定装置の構成を示す図である。
2. Description of the Related Art As a conventional method for measuring the beam directivity of a phased array antenna for performing a monopulse angle measurement, there is a method shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional antenna measuring device.

【0003】3は電子走査によりビーム走査角度を微細
に変化させることが可能なモノパルスアンテナであり、
3aはその和信号(Σ)出力端子、3bは差信号(Δ)
出力端子である。1はRF信号を発生する送信機であ
り、14は複数の素子アンテナから成る送信アンテナ、
13はこれに接続された移相器、15はこれを制御する
移相器制御器、12は送信機1からのRF信号を各素子
アンテナ14−1〜14−nに分配供給するための分配
器、4は送信アンテナ14から放射されるRF信号をモ
ノパルスアンテナ3を介して受信する受信機、5はモノ
パルスアンテナを保持回転させる回転台、6はその回転
制御を行う回転台制御器、7は受信機4による受信信号
の処理及び移相器制御器15、回転台制御器6の制御を
行う信号処理器である。
[0003] Reference numeral 3 denotes a monopulse antenna capable of finely changing a beam scanning angle by electronic scanning.
3a is a sum signal (Σ) output terminal, 3b is a difference signal (Δ)
Output terminal. 1 is a transmitter for generating an RF signal, 14 is a transmitting antenna composed of a plurality of element antennas,
13 is a phase shifter connected thereto, 15 is a phase shifter controller for controlling the same, and 12 is a distribution for distributing and supplying the RF signal from the transmitter 1 to each of the element antennas 14-1 to 14-n. , 4 is a receiver for receiving an RF signal radiated from the transmitting antenna 14 via the monopulse antenna 3, 5 is a turntable for holding and rotating the monopulse antenna, 6 is a turntable controller for controlling its rotation, 7 is It is a signal processor that processes the received signal by the receiver 4 and controls the phase shifter controller 15 and the turntable controller 6.

【0004】次に動作について図9(a),(b)を用
いて説明する。図9(a),(b)は、各素子アンテナ
14−1〜14−nから送信したRF信号がモノパルス
パターンEs,Edの形状により送信アンテナ14の各
素子位置で変化することを示す機能説明図である。差パ
ターンEdの最小値方向及び和パターンEsの最大値方
向はいずれも角度のδだけ機械的ボアサイト軸3C方向
から走査されているものとする。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). FIGS. 9A and 9B are functional explanations showing that the RF signals transmitted from the element antennas 14-1 to 14-n change at the element positions of the transmission antenna 14 depending on the shapes of the monopulse patterns Es and Ed. FIG. It is assumed that the minimum value direction of the difference pattern Ed and the maximum value direction of the sum pattern Es are both scanned from the direction of the mechanical boresight axis 3C by the angle δ.

【0005】モノパルスアンテナ3の開口面3fが送信
アンテナ14の方向に向くように回転台5を動作制御す
る。素子アンテナ14−1〜14−nに接続されている
移相器13の位相をある一定値に設定することにより各
素子アンテナ14−1〜14−nの励振振幅、位相を一
定の初期状態に設定する。素子アンテナ14−1〜14
−nのいずれか1つの励振位相を、これに接続されてい
る移相器13を用いて初期状態から変化させた場合、送
信アンテナ14からの放射電界の位相が変化することに
より、図中の矢印で表される各素子アンテナ14−1〜
14−nの放射電界とそれらの素子を見込む角度方向の
モノパルスアンテナ3の放射電界との合成電界が変化す
る。
The operation of the turntable 5 is controlled so that the opening 3 f of the monopulse antenna 3 faces the transmitting antenna 14. By setting the phase of the phase shifter 13 connected to the element antennas 14-1 to 14-n to a certain value, the excitation amplitude and phase of each of the element antennas 14-1 to 14-n are set to a constant initial state. Set. Element antennas 14-1 to 14
When the excitation phase of any one of -n is changed from the initial state by using the phase shifter 13 connected thereto, the phase of the radiated electric field from the transmission antenna 14 changes, thereby causing Each element antenna 14-1 represented by an arrow
The combined electric field of the radiated electric field of 14-n and the radiated electric field of the monopulse antenna 3 in the angular direction in which these elements are viewed changes.

【0006】この合成電界の変化を演算処理することに
より励振位相を変化させた送信アンテナ14の初期状態
における合成ベクトルに対する相対振幅、相対位相(電
界ベクトルE)を求めることができる。尚、この方法は
素子電界ベクトル回転法と称するものであり、特開昭5
7−93267号公報に「アンテナ測定法」として開示
されている。
The relative amplitude and relative phase (electric field vector E) with respect to the composite vector in the initial state of the transmitting antenna 14 in which the excitation phase has been changed can be obtained by arithmetically processing the change in the composite electric field. This method is called an element electric field vector rotation method.
This is disclosed as “antenna measurement method” in JP-A-7-93267.

【0007】この素子電界ベクトル回転法を、モノパル
スアンテナ3の和信号出力端子3a及び差信号出力端子
3bで受信しながら行い、全ての素子アンテナ14−1
〜14−nに対する和パターン受信電界Esと差パター
ン受信電界Edの比の絶対値|Ed/Es|を求める。
ビーム走査方向に配列された素子アンテナ14−1〜1
4−nの素子列に対応する上記絶対値毎に内挿計算を行
えばナル点(零点)方向(ビーム方向)を求めることが
できる。この方法は特開平3−258102号公報に
「アンテナ測定装置」として開示されている。
This element electric field vector rotation method is performed while receiving the sum signal output terminal 3a and the difference signal output terminal 3b of the monopulse antenna 3, and all the element antennas 14-1
The absolute value | Ed / Es | of the ratio of the sum pattern reception electric field Es and the difference pattern reception electric field Ed for .about.14-n is determined.
Element antennas 14-1 to 14-1 arranged in the beam scanning direction
By performing an interpolation calculation for each of the absolute values corresponding to the 4-n element columns, the null point (zero point) direction (beam direction) can be obtained. This method is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-258102 as an "antenna measuring device".

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ測定装
置は送信アンテナが複数の素子で構成される平面開口フ
ェーズドアレイアンテナであり、ある程度被測定アンテ
ナ開口面の中心から送信アンテナの開口を見込んだ見込
み角が測定する角度範囲を覆う大きさの開口長を必要と
し、測定速度を保つためには複数の素子の素子間隔を小
さくとる必要がある。これは送信アンテナの素子数を増
大させるという問題があった。
The conventional antenna measuring apparatus is a plane aperture phased array antenna in which the transmitting antenna is composed of a plurality of elements, and it is expected that the aperture of the transmitting antenna is expected to some extent from the center of the aperture surface of the antenna to be measured. The aperture length needs to be large enough to cover the angle range in which the angle is measured. In order to maintain the measurement speed, it is necessary to reduce the element interval between a plurality of elements. This has the problem of increasing the number of elements of the transmitting antenna.

【0009】また、送信アンテナは、複数の素子で構成
されるため各素子毎の素子電界ベクトルを測定するが、
素子電界ベクトル測定を行うためには各素子に接続され
る移相器、これを制御する制御器、送信RF信号を各素
子に分配する分配器を設ける必要がある。
Further, since the transmitting antenna is composed of a plurality of elements, the element electric field vector of each element is measured.
In order to measure the element electric field vector, it is necessary to provide a phase shifter connected to each element, a controller for controlling the phase shifter, and a distributor for distributing a transmission RF signal to each element.

【0010】これ等理由により、従来の方法では、送信
アンテナの構成が複雑で規模が大きく測定手段も複雑で
時間がかかるという問題点があった。
[0010] For these reasons, the conventional method has a problem that the configuration of the transmitting antenna is complicated, the scale is large, the measuring means is complicated, and it takes time.

【0011】本発明の目的は、簡単な構成の測定用送信
アンテナを用いて短時間にビーム指向特性を測定するこ
とができるアンテナ測定装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an antenna measuring apparatus capable of measuring a beam directivity in a short time by using a measuring transmitting antenna having a simple configuration.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
放射素子と、これ等放射素子の励振位相条件を個々に変
化自在な素子励振条件変更手段と、前記放射素子の各受
信信号から和信号と差信号とを生成するモノパルス電力
分配手段とを有するフェーズドアレイアンテナのビーム
指向精度の測定をなすアンテナ測定装置であって、前記
フェーズドアレイアンテナを搭載して回転制御自在なア
ンテナ搭載手段と、前記フェーズドアレイアンテナに信
号を放射する送信アンテナと、前記送信アンテナを前記
フェーズドアレイアンテナの機械的基準面または線に対
して直交する面内で移動制御自在な機械的走査手段と、
測定すべき周波数を含む所定周波数範囲を所定間隔で分
割して順次一定時間毎に生成しつつ前記送信アンテナへ
送出する周波数送出手段と、前記周波数送出手段による
前記一定時間毎に同期した検出信号を生成する検出信号
生成手段と、この検出信号のタイミングにより前記和信
号に対する差信号の電力比を算出する算出手段と、前記
電力比から零点周波数を検出して前記フェーズドアレイ
アンテナの指向精度を算出する手段とを含むことを特徴
とするアンテナ測定装置が得られる。
According to the present invention, there are provided a plurality of radiating elements, element excitation condition changing means capable of individually changing the excitation phase conditions of these radiating elements, and a method for converting the received signals of the radiating elements. An antenna measuring apparatus for measuring the beam directivity of a phased array antenna having a monopulse power distribution means for generating a sum signal and a difference signal, wherein the phased array antenna is mounted and a rotation controllable antenna mounting means is provided. A transmitting antenna that radiates a signal to the phased array antenna, and mechanical scanning means capable of controlling movement of the transmitting antenna in a plane orthogonal to a mechanical reference plane or a line of the phased array antenna,
A frequency transmitting unit that divides a predetermined frequency range including a frequency to be measured at predetermined intervals and sequentially generates the transmission signal to the transmitting antenna at regular intervals, and a detection signal synchronized by the frequency transmitting unit at regular intervals. A detection signal generating means for generating, a calculating means for calculating a power ratio of the difference signal to the sum signal based on a timing of the detection signal, and a directional accuracy of the phased array antenna by detecting a zero-point frequency from the power ratio And an antenna measuring device characterized by including means.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の作用は以下の如くであ
る。すなわち、直列給電型モノパルスアンテナの差パタ
ーンナル点(零点)方向角度を知るために、直列給電型
モノパルスアンテナを固定した状態で1つの送信アンテ
ナから放射されるRF信号の周波数を変化させることに
より、直列給電型モノパルス電力分配器を備えるフェー
ズドアレイアンテナの直列給電線路による周波数走査特
性が得られるようにしており、よって従来のアンテナ測
定装置による測定の場合に必要であった複数素子で構成
されるフェーズドアレイアンテナの複雑な送信アンテナ
が不要となり、簡単化される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention is as follows. That is, in order to know the angle of the difference pattern null point (zero point) direction of the series-fed monopulse antenna, by changing the frequency of the RF signal radiated from one transmitting antenna with the series-fed monopulse antenna fixed, The frequency scanning characteristics of the phased array antenna equipped with a series-fed monopulse power divider can be obtained by the series-fed line, so that a phased array composed of a plurality of elements required for measurement by a conventional antenna measuring device A complicated transmission antenna of the array antenna is not required and is simplified.

【0014】また、直列給電型モノパルスアンテナの直
列給電線路による周波数走査特性を利用しているので、
従来のアンテナ測定装置による測定の場合に必要であっ
た複数素子の素子電界ベクトル回転法による全素子測定
を必要とすることなく、1回の周波数走査で目的とする
結果が得られることになる。
Further, since the frequency scanning characteristics of the serial feed line of the serial feed monopulse antenna are used,
The desired result can be obtained by one frequency scan without the necessity of measuring all the elements by the element electric field vector rotation method of a plurality of elements, which is required for the measurement by the conventional antenna measuring apparatus.

【0015】更に、直列給電線路による周波数走査特性
を利用するものであるから、角度分解能は送信周波数範
囲の分割数(隣接周波数間隔)に依存し、容易に高分解
能が得られることになる。また、隣接周波数間隔を送信
信号の中で等間隔とせずに自由に設定することで、1つ
の測定パターン内において分解能を自在に調整できるこ
とにもなる。
Furthermore, since the frequency scanning characteristic of the series feed line is used, the angular resolution depends on the number of divisions (adjacent frequency intervals) of the transmission frequency range, and high resolution can be easily obtained. In addition, by freely setting the adjacent frequency intervals in the transmission signal without making them equal intervals, the resolution can be freely adjusted within one measurement pattern.

【0016】以下に、図面を用いて本発明の実施例につ
いて詳述する。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1(a),(b)は本発明の一実施例の
構成ブロック図であり、図2は機能説明図である。尚、
図8,9と同等部分は同一符号により示している。説明
の便宜上、送信アンテナ2の放射法線2aとモノパルス
アンテナ基準線3cとは,放射法線2aの同一線上に取
付けられた光学的位置検出装置9aを用いて回転台5及
びスキャナ9(機械的平面走査手段)を操作すること
で、x,y軸両方向とも既に一致しているものとし、こ
の時のスキャナ9のx,y座標値及び回転台5の回転角
度は既知としている。また、送信アンテナ2とモノパル
スアンテナ3との距離lも、トランシット等の一般的光
学測量器により既知としている。
FIGS. 1A and 1B are block diagrams showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining functions. still,
8 and 9 are denoted by the same reference numerals. For convenience of explanation, the radiation normal 2a of the transmitting antenna 2 and the monopulse antenna reference line 3c are connected to the turntable 5 and the scanner 9 (mechanical) using an optical position detection device 9a mounted on the same line as the radiation normal 2a. By operating the plane scanning means), it is assumed that both directions of the x and y axes already coincide, and the x and y coordinate values of the scanner 9 and the rotation angle of the turntable 5 at this time are known. Further, the distance 1 between the transmitting antenna 2 and the monopulse antenna 3 is also known by a general optical surveying instrument such as transit.

【0018】次に動作について図1(c),図2,図3
を用いて説明する。説明の便宜上、差パターンΔの最小
値方向及び和パターンΣの最大値方向は、周波数f0に
おいて、いずれも角度θ0だけ機械的ボアサイト軸3c
方向から、素子励振条件変更手段であるビーム制御器8
と移相器3−2により位相走査されているものとする。
また、送信アンテナ3は、θ0とlとの関係から機械的
ボアサイト軸3cよりy0分(y0=tanθ0・l)
だけスキャナ9により移動しているものとする。
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, the direction of the minimum value of the difference pattern Δ and the direction of the maximum value of the sum pattern Σ are all equal to the mechanical boresight axis 3c by the angle θ0 at the frequency f0.
From the direction, a beam controller 8 as an element excitation condition changing means
And phase scanning by the phase shifter 3-2.
Further, the transmission antenna 3 is located at y0 (y0 = tan θ0 · l) from the mechanical boresight axis 3c based on the relationship between θ0 and l.
It is assumed that only the scanner 9 is moving.

【0019】送信機1は、周波数変化によるビーム方向
のシフト角が、周波数f0の時の走査角θ0から+Δ
θ,−Δθとなる周波数f0+Δf,f0−Δfとf0
の3つの送信信号を一定時間間隔で連続する1つの送信
信号11として、送信アンテナ2へ同軸ケーブル1aを
介して送出する。この送信周波数の例が図1(c)に示
されている。送信アンテナ2はこの送信信号11をモノ
パルスアンテナ3へ空間を介して送出する。
The transmitter 1 changes the beam direction shift angle due to the frequency change from the scan angle θ0 at the frequency f0 to + Δ
frequencies f0 + Δf, f0−Δf and f0 that result in θ, −Δθ
Are transmitted to the transmitting antenna 2 via the coaxial cable 1a as one continuous transmitting signal 11 at a constant time interval. An example of this transmission frequency is shown in FIG. The transmitting antenna 2 sends out the transmitting signal 11 to the monopulse antenna 3 via a space.

【0020】モノパルスアンテナ3は直列給電型モノパ
ルス分配器の和信号分配器3−3aと差信号分配器3−
3bにより、送信信号11の周波数f0−Δf,f0,
f0+Δfに夫々対応した周波数シフト角θ1,θ0,
θ2へビームが向いた時の送信アンテナ2方向の和信号
Σ及び差信号Δを夫々和信号出力ケーブル3a,差信号
出力ケーブル3bを介し、受信機4へ送出する。
The monopulse antenna 3 includes a sum signal distributor 3-3a and a difference signal distributor 3-3 of a series-fed monopulse distributor.
3b, the frequency f0-Δf, f0,
f0 + Δf, corresponding to frequency shift angles θ1, θ0,
The sum signal Σ and the difference signal Δ in the direction of the transmitting antenna 2 when the beam is directed to θ2 are transmitted to the receiver 4 via the sum signal output cable 3a and the difference signal output cable 3b, respectively.

【0021】送信機1は送信信号11の周波数f0−Δ
f,f0,f0+Δf夫々の送信時間の中間点で受信機
4に対して受信トリガ1bを送出する。受信機4は、受
信トリガ1bにより和信号Σを比較基準信号として差信
号Δとの比Δ/Σを標本化し、受信データとして制御ケ
ーブル7aを介し信号処理器7へ送出する。
The transmitter 1 determines the frequency f0-Δ of the transmission signal 11.
The reception trigger 1b is transmitted to the receiver 4 at the intermediate point between the transmission times of f, f0, f0 + Δf. The receiver 4 samples the ratio Δ / Σ with the difference signal Δ using the sum signal Σ as a comparison reference signal by the reception trigger 1b and sends out the received data to the signal processor 7 via the control cable 7a.

【0022】信号処理器7は周波数f0−Δf,f0,
f0+Δf夫々の受信データからナル点(Δ/Σ比最小
点)周波数を検出し、ビーム方向を算出する。これによ
り得られた周波数f0−Δf,f0,f0+Δf夫々の
Δ/Σ比は、図3(b)に示すようにP0,P1,P2
となり、周波数f0においてΔ/Σ比が最小となってい
ることから、概ね周波数f0でθ0の方向にモノパルス
ビームが向いていることを知ることができる。
The signal processor 7 has a frequency f0-.DELTA.f, f0,
From the received data of f0 + Δf, a null point (Δ / Σ ratio minimum point) frequency is detected, and a beam direction is calculated. The Δ / Σ ratio of each of the obtained frequencies f0−Δf, f0, f0 + Δf is P0, P1, P2 as shown in FIG.
Since the Δ / Σ ratio is minimum at the frequency f0, it can be known that the monopulse beam is oriented in the direction of θ0 at the frequency f0.

【0023】次に、図4,図5を用いて測定角度分解能
について説明する。本実施例で得られた結果が図5であ
る。図4においてE1,E2,E3は送信信号11の前
記周波数f0−Δf,f0,f0+Δfの夫々の測定結
果(Δ/Σ電圧比)であり、直列給電型モノパルス分配
器3−3a,3−3bを有するモノパルスアンテナ3に
おいて、ビーム方向は、送信信号11を構成する各周波
数に対応したビームシフトにより、θ0,θ1,θ2方
向に夫々向いていることがわかる。
Next, the measurement angle resolution will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the results obtained in this example. In FIG. 4, E1, E2, and E3 are the measurement results (Δ / Σ voltage ratio) of the frequencies f0−Δf, f0, f0 + Δf of the transmission signal 11, respectively, and are series-feed monopulse distributors 3-3a and 3-3b. It can be seen that in the monopulse antenna 3 having the following, the beam directions are directed in the θ0, θ1, and θ2 directions due to the beam shift corresponding to each frequency constituting the transmission signal 11.

【0024】また図4のE1及びE2は送信信号11の
周波数間隔ΔfとΔ/Σ比が1となるビーム角度、つま
り送信信号11の周波数間隔とモノパルスパターンの和
パターンΣと差パターンΔが交差する角度との関係を示
しており、送信信号11の周波数間隔Δfは測定角度の
分解能となっている。
E1 and E2 in FIG. 4 are beam angles at which the frequency interval Δf of the transmission signal 11 and the Δ / Σ ratio become 1, that is, the frequency interval of the transmission signal 11, the sum pattern モ ノ of the monopulse pattern, and the difference pattern Δ intersect. The frequency interval Δf of the transmission signal 11 is the resolution of the measurement angle.

【0025】このことから図5に示すように、送信信号
11の周波数間隔を周波数f0−Δfから周波数f0+
Δfまでn個(nは3以上)で分割し、その周波数間隔
をfsとする送信信号11を、送信機1で生成して送信
アンテナ2からモノパルスアンテナ3へ送信する。モノ
パルスアンテナ3と受信機4は前記の如く動作し信号処
理器7は送信信号11を構成する各周波数に対応するΔ
/Σ比の相関を取る。
From this, as shown in FIG. 5, the frequency interval of the transmission signal 11 is changed from the frequency f0−Δf to the frequency f0 +
The transmission signal 11 is divided by n (n is 3 or more) up to Δf, the transmission signal 11 whose frequency interval is fs is generated by the transmitter 1, and transmitted from the transmission antenna 2 to the monopulse antenna 3. The monopulse antenna 3 and the receiver 4 operate as described above, and the signal processor 7 generates the Δ corresponding to each frequency constituting the transmission signal 11.
Take the correlation of the / Σ ratio.

【0026】図5に示すE1〜Enはその結果を示すも
のであり、これにより測定角度分解能は送信信号11の
送信周波数間隔で決定できることがわかる。
E1 to En shown in FIG. 5 show the results, from which it is understood that the measurement angle resolution can be determined by the transmission frequency interval of the transmission signal 11.

【0027】次に図6,図7を用いてビーム方向測定方
法について説明する。便宜上、周波数f0において設定
されたビーム位相走査角をθ0とした時、真のビーム方
向はθ0よりθM分ずれているものとする。
Next, a method of measuring the beam direction will be described with reference to FIGS. For convenience, when the beam phase scanning angle set at the frequency f0 is θ0, it is assumed that the true beam direction is shifted from θ0 by θM.

【0028】上記実施例と同様にΔ/Σ比が1/1とな
る周波数範囲(周波数f0−Δf〜周波数f0+Δf)
を充分な角度分解能を得られる数n個で分割し、その周
波数間隔をfsとする送信信号11を送信機1で生成し
て、送信アンテナ2からモノパルスアンテナ3に送信す
る。
As in the above embodiment, the frequency range where the Δ / Σ ratio is 1/1 (frequency f0−Δf to frequency f0 + Δf)
Is divided by n which can obtain a sufficient angular resolution, a transmission signal 11 whose frequency interval is fs is generated by the transmitter 1, and transmitted from the transmission antenna 2 to the monopulse antenna 3.

【0029】上記実施例の如く、送信信号11を構成す
る各周波数に対応するΔ/Σ比を計測し出力すると、図
6に示すようにモノパルスパターンのナル点(Δ/Σ比
最小点)周波数は、ビーム位相走査角がθM分ずれてい
るため、f0とならずfM点となっている。この時、周
波数間隔fsによる角度分解能をθsとすると真のビー
ム走査角θMは、 θM=θ0−[(f0−fM)×θs/fs] となり、真のビーム走査角度を測定することができる。
As in the above embodiment, when the Δ / す る ratio corresponding to each frequency constituting the transmission signal 11 is measured and output, as shown in FIG. 6, the null point (Δ / (ratio minimum point) frequency of the monopulse pattern is obtained. Is a point fM instead of f0 because the beam phase scanning angle is shifted by θM. At this time, if the angular resolution based on the frequency interval fs is θs, the true beam scanning angle θM is θM = θ0 − [(f0−fM) × θs / fs], and the true beam scanning angle can be measured.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、直列給
電型分配方式を用いたモノパルスアンテナの直列給電線
路による周波数特性を利用したアンテナビーム指向特性
測定方式としたので、従来技術のように送信アンテナが
大きく複雑にならず、周波数走査時間が極めて短時間で
測定を行うことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, an antenna beam directivity measuring method utilizing a frequency characteristic of a series feed line of a monopulse antenna using a series feed type distribution system is used, as in the prior art. In addition, there is an effect that the transmitting antenna is not large and complicated, and the frequency scanning time can be measured in an extremely short time.

【0031】また、本発明によれば、直列給電型分配方
式を用いたモノパルスアンテナの直列給電線路による周
波数特性を利用したアンテナビーム指向特性測定方式と
したので、測定角度分解能は送信する周波数範囲を分割
した時の隣接する周波数間隔で決定でき、よって必要と
される測定分解能に応じて周波数間隔を変更すれば良い
う効果がある。
Further, according to the present invention, since the antenna beam directivity measuring method utilizing the frequency characteristics of the series feed line of the monopulse antenna using the series feeding type distribution system is used, the measurement angular resolution is limited to the frequency range to be transmitted. It is possible to determine the frequency intervals adjacent to each other at the time of division, and thus it is effective to change the frequency intervals according to the required measurement resolution.

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

【図1】本発明の実施例を示す図であり、(a)は構成
図,(b)はその機能ブロック図,(c)は測定用送信
信号の周波数を示す図である。
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a configuration diagram, FIG. 1B is a functional block diagram thereof, and FIG. 1C is a diagram showing a frequency of a transmission signal for measurement.

【図2】図1の構成の動作を説明するための機能ブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 1;

【図3】(a)はモノパルスパターン周波数対受信信号
の関係図,(b)はモノパルスパターン周波数走査図,
(c)は受信トリガ波形図,(d)はモノパルスパター
ン周波数対Δ/Σ比の関係図である。
3A is a diagram showing a relationship between a monopulse pattern frequency and a received signal, FIG. 3B is a monopulse pattern frequency scan diagram,
(C) is a reception trigger waveform diagram, and (d) is a diagram showing the relationship between the monopulse pattern frequency and the Δ / Σ ratio.

【図4】本発明の実施例の分解能を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the resolution of an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例における分解能の変更を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in resolution in an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例におけるビーム方向測定手法を
説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a beam direction measurement technique according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例における送受信のタイミングを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating transmission and reception timings in the embodiment of the present invention.

【図8】従来のアンテナ測定装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional antenna measurement device.

【図9】図8の例における機能説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of functions in the example of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信機 2 送信アンテナ 3 モノパルスアンテナ 4 受信機 5 回転台 6 回転台制御器 7 信号処理器 8 ビーム制御器 9 スキャナ 10 スキャナ制御器 11 送信信号 Reference Signs List 1 transmitter 2 transmission antenna 3 monopulse antenna 4 receiver 5 turntable 6 turntable controller 7 signal processor 8 beam controller 9 scanner 10 scanner controller 11 transmission signal

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01Q 25/02 H01Q 25/02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01Q 25/02 H01Q 25/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の放射素子と、これ等放射素子の励
振位相条件を個々に変化自在な素子励振条件変更手段
と、前記放射素子の各受信信号から和信号と差信号とを
生成するモノパルス電力分配手段とを有するフェーズド
アレイアンテナのビーム指向精度の測定をなすアンテナ
測定装置であって、 前記フェーズドアレイアンテナを搭載して回転制御自在
なアンテナ搭載手段と、前記フェーズドアレイアンテナ
に信号を放射する送信アンテナと、前記送信アンテナを
前記フェーズドアレイアンテナの機械的基準面または線
に対して直交する面内で移動制御自在な機械的走査手段
と、測定すべき周波数を含む所定周波数範囲を所定間隔
で分割して順次一定時間毎に生成しつつ前記送信アンテ
ナへ送出する周波数送出手段と、前記周波数送出手段に
よる前記一定時間毎に同期した検出信号を生成する検出
信号生成手段と、この検出信号のタイミングにより前記
和信号に対する差信号の電力比を算出する算出手段と、
前記電力比から零点周波数を検出して前記フェーズドア
レイアンテナの指向精度を算出する手段とを含むことを
特徴とするアンテナ測定装置。
1. A plurality of radiating elements, element excitation condition changing means capable of individually changing excitation phase conditions of these radiating elements, and a monopulse for generating a sum signal and a difference signal from each received signal of the radiating elements. An antenna measuring device for measuring the beam directivity of a phased array antenna having power distribution means, comprising: an antenna mounting means mounted with the phased array antenna and capable of rotation control, and radiating a signal to the phased array antenna. A transmitting antenna, mechanical scanning means capable of controlling the movement of the transmitting antenna in a plane orthogonal to a mechanical reference plane or a line of the phased array antenna, and a predetermined frequency range including a frequency to be measured at predetermined intervals. Frequency transmitting means for transmitting the transmission antenna while dividing and generating it at regular time intervals; and A detection signal generation means for generating a detection signal in synchronization with each of the predetermined time that a calculation means for calculating a power ratio of the difference signal to the sum signal by the timing of the detection signal,
Means for detecting a zero-point frequency from the power ratio to calculate the directional accuracy of the phased array antenna.
【請求項2】 前記機械的走査手段は、前記送信アンテ
ナの放射法線と前記基準面または線とを光学的に一致さ
せる一検出手段を有することを特徴とする請求項1記載
のアンテナ測定装置。
2. An antenna measuring apparatus according to claim 1, wherein said mechanical scanning means has one detecting means for optically matching a radiation normal of said transmitting antenna with said reference plane or line. .
【請求項3】 前記所定周波数範囲の分割数は3以上で
あることを特徴とする請求項1または2の記載のアンテ
ナ測定装置。
3. The antenna measuring apparatus according to claim 1, wherein the number of divisions of the predetermined frequency range is three or more.
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