JP3166016B2 - アレーアンテナ - Google Patents
アレーアンテナInfo
- Publication number
- JP3166016B2 JP3166016B2 JP22457792A JP22457792A JP3166016B2 JP 3166016 B2 JP3166016 B2 JP 3166016B2 JP 22457792 A JP22457792 A JP 22457792A JP 22457792 A JP22457792 A JP 22457792A JP 3166016 B2 JP3166016 B2 JP 3166016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- power
- gain
- amplitude
- phase
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アレーアンテナ指向
性上に関し、特に、２個の零点を合成するアレーアンテ
ナに関するものである。
性上に関し、特に、２個の零点を合成するアレーアンテ
ナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アレーアンテナの指向性に２個の零点を
合成するには、例えば稲垣による昭和６３年電子情報通
信学会論文誌Ｂ vol.J71-B No.9 pp.1044-1052，“指向
性の積の原理に基づく零点合成”に示されるように、ア
レー端部の４素子の素子重み（振幅位相）を制御するだ
けで良く、また、この素子重みを制御するだけで零点の
形成位置を制御することができる。
合成するには、例えば稲垣による昭和６３年電子情報通
信学会論文誌Ｂ vol.J71-B No.9 pp.1044-1052，“指向
性の積の原理に基づく零点合成”に示されるように、ア
レー端部の４素子の素子重み（振幅位相）を制御するだ
けで良く、また、この素子重みを制御するだけで零点の
形成位置を制御することができる。
【０００３】従来技術により、この種のアレーアンテナ
を構成した場合の一例を、図５に示す。
を構成した場合の一例を、図５に示す。
【０００４】図においては説明の簡略化のため、１次元
に配列されたアレーアンテナを示す。
に配列されたアレーアンテナを示す。
【０００５】図において、１は１つの入力信号を等振幅
・同位相で（Ｎ＋２）分配する電力分配回路、２−０，
２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）は可変位相器、３−
２，…，３−（Ｎ−１）は固定位相器、４−０，４−
１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）は利得可変器、５−２，
…，５−（Ｎ−１）は利得調整器、６−０，…，６−
（Ｎ＋１）はアンテナ素子、７は可変位相器２−０，２
−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，
４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）を制御する制御手段で
ある。
・同位相で（Ｎ＋２）分配する電力分配回路、２−０，
２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）は可変位相器、３−
２，…，３−（Ｎ−１）は固定位相器、４−０，４−
１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）は利得可変器、５−２，
…，５−（Ｎ−１）は利得調整器、６−０，…，６−
（Ｎ＋１）はアンテナ素子、７は可変位相器２−０，２
−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，
４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）を制御する制御手段で
ある。
【０００６】次に動作について説明する。前記稲垣の論
文によれば、各アンテナ素子の励振重みＢn （ｎ＝０，
…，Ｎ＋１）を下記の（１）〜（５）式のように設定す
ることにより、２個の零点を合成できる。
文によれば、各アンテナ素子の励振重みＢn （ｎ＝０，
…，Ｎ＋１）を下記の（１）〜（５）式のように設定す
ることにより、２個の零点を合成できる。
【０００７】
【数１】 ここで、Ｉn （ｎ＝０，…，Ｎ−１）はＮ個の素子から
成る直線アレーの素子重みであり、ｕ1 及びｕ2 はアン
テナ素子間隔ｄ，波長λ，零点形成位置θ1 及びθ2 に
より（６）式で定義される。
成る直線アレーの素子重みであり、ｕ1 及びｕ2 はアン
テナ素子間隔ｄ，波長λ，零点形成位置θ1 及びθ2 に
より（６）式で定義される。
【０００８】
【数２】 （７）式において、ｆ0 （ｕ）はＮ個の素子から成る直
線アレーの素子重みＩn（ｎ＝０，…，Ｎ−１）による
指向性である。
線アレーの素子重みＩn（ｎ＝０，…，Ｎ−１）による
指向性である。
【０００９】（２）〜（５）式で表されるアレー端部４
素子の素子重みは、零点形成位置θ1 及びθ2 が指向性
の任意の位置に零点を形成する場合の一般式であるが、
いまθ1 とθ2 が主ビームに対して対称、即ちθ2 ＝−
θ1 （（６）式より、ｕ2 ＝−ｕ1 ）の位置に合成する
場合を考えると、（２）〜（５）式で表されるアレー端
部４素子の素子重みは下式で与えればよい。
素子の素子重みは、零点形成位置θ1 及びθ2 が指向性
の任意の位置に零点を形成する場合の一般式であるが、
いまθ1 とθ2 が主ビームに対して対称、即ちθ2 ＝−
θ1 （（６）式より、ｕ2 ＝−ｕ1 ）の位置に合成する
場合を考えると、（２）〜（５）式で表されるアレー端
部４素子の素子重みは下式で与えればよい。
【００１０】
【数３】 このときの指向性は（７）式より（１２）式で表され
る。
る。
【００１１】
【数４】
【００１２】（１３）式から総合の指向性ｆ（ｕ）は、
Ｎ個の等方性素子から成る直線アレーの素子重みＩn
（ｎ＝０，…，Ｎ−１）による元の指向性ｆ0 （ｕ）
と、アレー端部の素子の重みを変化させたことにより得
られる指向性ｆ1 （ｕ）の積であることがわかる。
Ｎ個の等方性素子から成る直線アレーの素子重みＩn
（ｎ＝０，…，Ｎ−１）による元の指向性ｆ0 （ｕ）
と、アレー端部の素子の重みを変化させたことにより得
られる指向性ｆ1 （ｕ）の積であることがわかる。
【００１３】そこで、電力分配回路１により、（Ｎ＋
２）分配された信号の内、アンテナ素子６−２，…，６
−（Ｎ−１）に給電する信号は固定位相器３−２，…，
３−（Ｎ−１）及び利得調整器５−２，…，５−（Ｎ−
１）により、素子重みＢn （ｎ＝２，…，Ｎ−１）に調
整し、アレー端部素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−
（Ｎ＋１）に給電する信号は、所望の位置に零点が形成
されるような素子重みＢ0，Ｂ1 ，ＢN ，ＢN+1 になる
よう制御手段７により可変位相器２−０，２−１，２−
Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，４−１，４
−Ｎ，４−（Ｎ＋１）を調整し、それぞれアンテナ端部
素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電す
る。このように、各アンテナ素子の励振重みＢn （ｎ＝
０，…，Ｎ＋１）を調整することにより±θ1 の位置に
零点を合成することができる。
２）分配された信号の内、アンテナ素子６−２，…，６
−（Ｎ−１）に給電する信号は固定位相器３−２，…，
３−（Ｎ−１）及び利得調整器５−２，…，５−（Ｎ−
１）により、素子重みＢn （ｎ＝２，…，Ｎ−１）に調
整し、アレー端部素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−
（Ｎ＋１）に給電する信号は、所望の位置に零点が形成
されるような素子重みＢ0，Ｂ1 ，ＢN ，ＢN+1 になる
よう制御手段７により可変位相器２−０，２−１，２−
Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，４−１，４
−Ｎ，４−（Ｎ＋１）を調整し、それぞれアンテナ端部
素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電す
る。このように、各アンテナ素子の励振重みＢn （ｎ＝
０，…，Ｎ＋１）を調整することにより±θ1 の位置に
零点を合成することができる。
【００１４】また、アレー端部４素子の励振重みが式
（８）〜（１１）を満足するように制御することにより
零点形成位置±θ1 を制御することができる。
（８）〜（１１）を満足するように制御することにより
零点形成位置±θ1 を制御することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ
は図５のように構成されるので、零点の形成位置θ1 ，
θ2 を変化させる場合には、このアレー端部素子の励振
重みを式（２）〜（５）の関係を保ちながら制御する必
要がある。また、θ2 ＝−θ1 の場合でもアレー端部素
子の励振重みを式（８）〜（１１）の関係を保ちながら
制御する必要がある。
は図５のように構成されるので、零点の形成位置θ1 ，
θ2 を変化させる場合には、このアレー端部素子の励振
重みを式（２）〜（５）の関係を保ちながら制御する必
要がある。また、θ2 ＝−θ1 の場合でもアレー端部素
子の励振重みを式（８）〜（１１）の関係を保ちながら
制御する必要がある。
【００１６】従来構成では可変位相器２−０，２−１，
２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，４−
１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）の計８箇所で位相と振幅を
制御する。従って、従来構成ではアレー端部素子６−
０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電する信号が
式（２）〜（５）又は、式（８）〜（１１）の関係を保
つようにするために、制御手段７により可変位相器２−
０，２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４
−０，４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）の計８箇所で位
相と振幅を同時に制御する必要がある。そのため、制御
系が大きくなり、またその制御法が複雑になるという問
題点がある。
２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４−０，４−
１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）の計８箇所で位相と振幅を
制御する。従って、従来構成ではアレー端部素子６−
０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電する信号が
式（２）〜（５）又は、式（８）〜（１１）の関係を保
つようにするために、制御手段７により可変位相器２−
０，２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１）及び利得可変器４
−０，４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１）の計８箇所で位
相と振幅を同時に制御する必要がある。そのため、制御
系が大きくなり、またその制御法が複雑になるという問
題点がある。
【００１７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、簡単な制御によりアレーアンテ
ナ指向性上に合成される２個の零点の位置を主ビームに
対して対称の位置（±θ1 ）に制御するアレーアンテナ
を得ることを目的とするものである。
ためになされたもので、簡単な制御によりアレーアンテ
ナ指向性上に合成される２個の零点の位置を主ビームに
対して対称の位置（±θ1 ）に制御するアレーアンテナ
を得ることを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の特徴は、複数のアンテナ素子と電力分配回路
間で各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のア
ンテナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、電力
分配回路のひとつのポートと端部の４つのアンテナ素子
との間に重み付け回路をもうけ、他のアンテナ素子は他
のポートに直接又は振幅位相調整手段を介して接続し、
前記重み付け回路は、第１，第２及び第３の１入力２出
力の等振幅同位相の電力分配器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第１及び第２の利得可変器とを有
し、第１の利得可変器は前記電力分配回路の前記ひとつ
のポートと第１の電力分配器の入力の間に接続され、第
２の利得可変器は第１の電力分配器の第２の出力と第３
の電力分配器の入力の間に接続され、第１の電力分配器
の第１の出力は第２の電力分配器の入力に接続され、第
２の電力分配器の２つの出力はアンテナ素子の２つの端
部素子に接続され、第３の電力分配器の２つの出力は各
々前記端部素子に隣接する２つのアンテナ素子に接続さ
れ、利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の２
つの角度方向に零点を実現するアレーアンテナにある。
の本発明の特徴は、複数のアンテナ素子と電力分配回路
間で各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のア
ンテナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、電力
分配回路のひとつのポートと端部の４つのアンテナ素子
との間に重み付け回路をもうけ、他のアンテナ素子は他
のポートに直接又は振幅位相調整手段を介して接続し、
前記重み付け回路は、第１，第２及び第３の１入力２出
力の等振幅同位相の電力分配器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第１及び第２の利得可変器とを有
し、第１の利得可変器は前記電力分配回路の前記ひとつ
のポートと第１の電力分配器の入力の間に接続され、第
２の利得可変器は第１の電力分配器の第２の出力と第３
の電力分配器の入力の間に接続され、第１の電力分配器
の第１の出力は第２の電力分配器の入力に接続され、第
２の電力分配器の２つの出力はアンテナ素子の２つの端
部素子に接続され、第３の電力分配器の２つの出力は各
々前記端部素子に隣接する２つのアンテナ素子に接続さ
れ、利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の２
つの角度方向に零点を実現するアレーアンテナにある。
【００１９】上記電力分配器を電力合成器に代えること
により受信用アンテナとすることもできる。
により受信用アンテナとすることもできる。
【００２０】２次元状にアンテナ素子を配列する場合に
は、上記構成の１次元アレーアンテナを複数個並列に配
列することにより、２次元に配列されたアレーアンテナ
を構成することができる。
は、上記構成の１次元アレーアンテナを複数個並列に配
列することにより、２次元に配列されたアレーアンテナ
を構成することができる。
【００２１】
【実施例】図１は本発明の実施例を説明するための図で
あり、説明の簡略化のため（Ｎ＋２）個のアンテナ素子
を１次元に配列したアレーアンテナについて示した図で
ある。
あり、説明の簡略化のため（Ｎ＋２）個のアンテナ素子
を１次元に配列したアレーアンテナについて示した図で
ある。
【００２２】図において、１は１つの入力信号を等振幅
・同相で（Ｎ−１）出力端子に分配する電力分配回路、
３−２，…，３−（Ｎ−１）は固定位相器、５−２，
…，５−（Ｎ−１）は利得調整器、６−０，６−１，
…，６−（Ｎ＋１）はアンテナ素子、８は重み付け回
路、９は第１の等振幅・同相電力分配器、１０は第２の
等振幅・同相電力分配器、１１は第３の等振幅・同相電
力分配器、１２は第１の利得可変器、１３は第２の利得
可変器、１４は第１の利得可変器及び第２の利得可変器
の利得を制御する制御手段である。
・同相で（Ｎ−１）出力端子に分配する電力分配回路、
３−２，…，３−（Ｎ−１）は固定位相器、５−２，
…，５−（Ｎ−１）は利得調整器、６−０，６−１，
…，６−（Ｎ＋１）はアンテナ素子、８は重み付け回
路、９は第１の等振幅・同相電力分配器、１０は第２の
等振幅・同相電力分配器、１１は第３の等振幅・同相電
力分配器、１２は第１の利得可変器、１３は第２の利得
可変器、１４は第１の利得可変器及び第２の利得可変器
の利得を制御する制御手段である。
【００２３】説明においては、説明を簡単化するために
第１及び第２の利得可変器、第１，第２及び第３の等振
幅・同相電力分配器における位相の偏移はないものとす
る。
第１及び第２の利得可変器、第１，第２及び第３の等振
幅・同相電力分配器における位相の偏移はないものとす
る。
【００２４】入力信号を（Ｎ−１）出力端子に分配する
電力分配回路１の各出力信号をＩ0とする。元の指向性
ｆ0 （ｕ）の特定の位置に零点を合成したいときには、
電力分配回路１にてＮ−１分配された信号のうち、アン
テナ素子６−２，…，６−（Ｎ−１）に給電するものに
て元の指向性ｆ0 （ｕ）が得られるように固定位相器３
−２，…，３−（Ｎ−１）及び利得調整器５−２，…，
５−（Ｎ−１）を調整し、アンテナ素子６−２，…，６
−（Ｎ−１）を励振する。また、電力分配回路１にて分
配された信号の内、重み付け回路８に入力される信号
は、第１の利得可変器１２にて振幅量をＧ1 倍され、第
１の等振幅・同相電力分配器９にて等振幅・同相で２分
配される。この２分配された信号の一方は、第２の等振
幅・同相電力分配器１０に接続され、等振幅・同相で２
分配される。また、第１の等振幅・同相電力分配器９に
て２分配された信号の他方は、第２の利得可変器１３に
て振幅量をＧ2 倍され、第３の等振幅・同相電力分配器
１１にて等振幅・同相で２分配される。即ち、重み付け
回路８に入力された信号は４分配され、その４つの出力
端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ（第２の等振幅・同相電力分配器１
０の２つの出力端子をａ，ｂとし、第３の等振幅・同相
電力分配器１１の２つの出力端子をｃ，ｄとする。）で
の各信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、（１４）式のような信号と
なる。
電力分配回路１の各出力信号をＩ0とする。元の指向性
ｆ0 （ｕ）の特定の位置に零点を合成したいときには、
電力分配回路１にてＮ−１分配された信号のうち、アン
テナ素子６−２，…，６−（Ｎ−１）に給電するものに
て元の指向性ｆ0 （ｕ）が得られるように固定位相器３
−２，…，３−（Ｎ−１）及び利得調整器５−２，…，
５−（Ｎ−１）を調整し、アンテナ素子６−２，…，６
−（Ｎ−１）を励振する。また、電力分配回路１にて分
配された信号の内、重み付け回路８に入力される信号
は、第１の利得可変器１２にて振幅量をＧ1 倍され、第
１の等振幅・同相電力分配器９にて等振幅・同相で２分
配される。この２分配された信号の一方は、第２の等振
幅・同相電力分配器１０に接続され、等振幅・同相で２
分配される。また、第１の等振幅・同相電力分配器９に
て２分配された信号の他方は、第２の利得可変器１３に
て振幅量をＧ2 倍され、第３の等振幅・同相電力分配器
１１にて等振幅・同相で２分配される。即ち、重み付け
回路８に入力された信号は４分配され、その４つの出力
端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ（第２の等振幅・同相電力分配器１
０の２つの出力端子をａ，ｂとし、第３の等振幅・同相
電力分配器１１の２つの出力端子をｃ，ｄとする。）で
の各信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、（１４）式のような信号と
なる。
【００２５】
【数５】
【００２６】ここで、Ｇ1 ，Ｇ2 はそれぞれ重み付け回
路８内の２個の利得可変器１２，１３により設定される
利得を表す。
路８内の２個の利得可変器１２，１３により設定される
利得を表す。
【００２７】１次元アレーアンテナにおいては、等振幅
励振、低サイドローブ化のためのテイラー分布励振等ア
レーの中心に対して線対称な励振重みを各素子に付加す
ることが一般的である。このときには、（８）〜（１
１）式において、ＩN-1 はＩ0と、またＩN-2 はＩ1 と
等しくなる。従って、この場合には、Ｂ0 とＢN+1 ，Ｂ
1 とＢN はそれぞれ等しくなる。
励振、低サイドローブ化のためのテイラー分布励振等ア
レーの中心に対して線対称な励振重みを各素子に付加す
ることが一般的である。このときには、（８）〜（１
１）式において、ＩN-1 はＩ0と、またＩN-2 はＩ1 と
等しくなる。従って、この場合には、Ｂ0 とＢN+1 ，Ｂ
1 とＢN はそれぞれ等しくなる。
【００２８】また等振幅励振はもちろんのこと、低サイ
ドローブ化のためのテイラー分布励振等アレーの中心に
対して線対称な励振重みを各素子に付加する場合でも各
隣り合わせの素子に付ける励振重みは滑らかに変化する
ので、Ｉ0 とＩ1 は等しいものと近似できる。このとき
式（８）〜（１１）は次式で表される。
ドローブ化のためのテイラー分布励振等アレーの中心に
対して線対称な励振重みを各素子に付加する場合でも各
隣り合わせの素子に付ける励振重みは滑らかに変化する
ので、Ｉ0 とＩ1 は等しいものと近似できる。このとき
式（８）〜（１１）は次式で表される。
【００２９】
【数６】 とすれば、（１４）式と、（１５）及び（１６）式は一
致する。
致する。
【００３０】従って、この信号を図１に示すようにアレ
ー素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電
することにより、零点を合成した指向性ｆ（ｕ）を得る
ことができる。また（１４）式の４信号のＧ1 ，Ｇ2 を
変化させることにより、零点形成位置±θ1 を制御する
ことができる。
ー素子６−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電
することにより、零点を合成した指向性ｆ（ｕ）を得る
ことができる。また（１４）式の４信号のＧ1 ，Ｇ2 を
変化させることにより、零点形成位置±θ1 を制御する
ことができる。
【００３１】図２にアンテナ素子間隔ｄを０．５λとし
たときの重み付け回路８内の第１及び第２の利得可変器
１２，１３の利得Ｇ1 ，Ｇ2 と零点形成位置±θ1 との
関係を示す。
たときの重み付け回路８内の第１及び第２の利得可変器
１２，１３の利得Ｇ1 ，Ｇ2 と零点形成位置±θ1 との
関係を示す。
【００３２】この図から重み付け回路８内の第１及び第
２の利得可変器１２，１３の利得を同時に変えるだけで
零点合成位置を可変させることができることがわかる。
２の利得可変器１２，１３の利得を同時に変えるだけで
零点合成位置を可変させることができることがわかる。
【００３３】（１５）及び（１６）式で表されるアレー
端部４素子に給電する４信号は重み付け回路８内の２個
の利得可変器１２，１３だけで変化させることができる
ので、アンテナ指向性上の主ビームに対して対称の位置
に零点を合成するための励振重みを変化させる制御手段
１４が簡易になり、またその制御法が簡単になる。
端部４素子に給電する４信号は重み付け回路８内の２個
の利得可変器１２，１３だけで変化させることができる
ので、アンテナ指向性上の主ビームに対して対称の位置
に零点を合成するための励振重みを変化させる制御手段
１４が簡易になり、またその制御法が簡単になる。
【００３４】なお、以上においては１次元に配列したア
レーアンテナについて説明したが、この１次元のアレー
を複数個並列に配列することにより２次元に配列された
アレーアンテナについても同様のことが説明できる。
レーアンテナについて説明したが、この１次元のアレー
を複数個並列に配列することにより２次元に配列された
アレーアンテナについても同様のことが説明できる。
【００３５】図３は本発明によるアレーアンテナの別の
実施例を示す図であり、説明の簡略化のため（Ｎ＋２）
個のアンテナ素子を１次元に配列し、元の指向性ｆ0
（ｕ）として各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した
均一励振指向性の場合のアレーアンテナについて示した
図である。
実施例を示す図であり、説明の簡略化のため（Ｎ＋２）
個のアンテナ素子を１次元に配列し、元の指向性ｆ0
（ｕ）として各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した
均一励振指向性の場合のアレーアンテナについて示した
図である。
【００３６】図において、１は１つの入力信号を等振幅
・同相で（Ｎ−１）出力端子に分配する電力分配器、６
−０，６−１，…，６−（Ｎ＋１）はアンテナ素子、８
は重み付け回路、９は第１の等振幅・同相電力分配器、
１０は第２の等振幅・同相電力分配器、１１は第３の等
振幅・同相電力分配器、１２は第１の利得可変器、１２
−１は第１の増幅素子、１２−２は第１の減衰器、１３
は第２の利得可変器、１３−１は第２の増幅素子、１３
−２は第２の減衰器、１４は第１及び第２の減衰器１２
−２，１３−２の減衰量を制御する制御手段である。
・同相で（Ｎ−１）出力端子に分配する電力分配器、６
−０，６−１，…，６−（Ｎ＋１）はアンテナ素子、８
は重み付け回路、９は第１の等振幅・同相電力分配器、
１０は第２の等振幅・同相電力分配器、１１は第３の等
振幅・同相電力分配器、１２は第１の利得可変器、１２
−１は第１の増幅素子、１２−２は第１の減衰器、１３
は第２の利得可変器、１３−１は第２の増幅素子、１３
−２は第２の減衰器、１４は第１及び第２の減衰器１２
−２，１３−２の減衰量を制御する制御手段である。
【００３７】図３の本発明の一実施例の動作について説
明する。本実施例においては、元の指向性ｆ0 （ｕ）と
して、各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した均一励
振指向性の場合についてであるので、アンテナ素子６−
２，…，６−（Ｎ−１）には、電力分配回路１で得られ
る信号をそのまま用いることができる。
明する。本実施例においては、元の指向性ｆ0 （ｕ）と
して、各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した均一励
振指向性の場合についてであるので、アンテナ素子６−
２，…，６−（Ｎ−１）には、電力分配回路１で得られ
る信号をそのまま用いることができる。
【００３８】入力信号を等振幅・同相で（Ｎ−１）出力
端子に分配する電力分配回路１の各出力信号をＩ0 とす
る。
端子に分配する電力分配回路１の各出力信号をＩ0 とす
る。
【００３９】電力分配回路１にて等振幅・同相で（Ｎ−
１）分配された信号のうち、（Ｎ−２）個の信号Ｉ0 は
そのまま、アンテナ素子６−２，…，６−（Ｎ−１）の
励振重みとして給電する。また、電力分配回路１にて分
配された残りの１個の信号Ｉ0 は、重み付け回路８によ
り（１４）式の信号に４分配されて、アレー端部素子６
−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電する。
１）分配された信号のうち、（Ｎ−２）個の信号Ｉ0 は
そのまま、アンテナ素子６−２，…，６−（Ｎ−１）の
励振重みとして給電する。また、電力分配回路１にて分
配された残りの１個の信号Ｉ0 は、重み付け回路８によ
り（１４）式の信号に４分配されて、アレー端部素子６
−０，６−１，６−Ｎ，６−（Ｎ＋１）に給電する。
【００４０】即ち、６−０，６−（Ｎ＋１）にはＧ1 Ｉ
0 ／２を、６−１，６−ＮにはＧ1Ｇ2 Ｉ0 ／２を給電
する。これにより、元の均一励振指向性ｆ0 （ｕ）上の
主ビームに対して対称の位置にある２個の零点が合成さ
れた指向性ｆ（ｕ）を得る。
0 ／２を、６−１，６−ＮにはＧ1Ｇ2 Ｉ0 ／２を給電
する。これにより、元の均一励振指向性ｆ0 （ｕ）上の
主ビームに対して対称の位置にある２個の零点が合成さ
れた指向性ｆ（ｕ）を得る。
【００４１】また制御手段１４にて第１及び第２の利得
可変器１２，１３内の第１及び第２の減衰器１２−２，
１３−２の減衰量を制御することで、（１４）式に示さ
れる４信号のＧ1 ，Ｇ2 を前記図３のように変化させる
ことにより、零点形成位置（±θ1 ）を制御することが
できる。
可変器１２，１３内の第１及び第２の減衰器１２−２，
１３−２の減衰量を制御することで、（１４）式に示さ
れる４信号のＧ1 ，Ｇ2 を前記図３のように変化させる
ことにより、零点形成位置（±θ1 ）を制御することが
できる。
【００４２】図４は、本発明によるアレーアンテナに
て、アンテナ素子数Ｎ＝２０、アンテた素子間隔ｄ＝
０．５λ，均一励振指向性のθ1 ＝±４０°の位置に零
点合成した一例を示した図である。図中、実線は零点合
成した場合の指向性を示し、点線は元の均一励振指向性
を示す。
て、アンテナ素子数Ｎ＝２０、アンテた素子間隔ｄ＝
０．５λ，均一励振指向性のθ1 ＝±４０°の位置に零
点合成した一例を示した図である。図中、実線は零点合
成した場合の指向性を示し、点線は元の均一励振指向性
を示す。
【００４３】なお上記本実施例においては、１次元に配
列したアレーアンテナについて説明したが、この１次元
のアレーを複数個並列に配列することにより２次元に配
列されたアレーアンテナについても同様のことが説明で
きる。
列したアレーアンテナについて説明したが、この１次元
のアレーを複数個並列に配列することにより２次元に配
列されたアレーアンテナについても同様のことが説明で
きる。
【００４４】また、元の指向性ｆ0 （ｕ）として、テイ
ラー指向性等各アンテナ素子に励振重みを設定する場合
には、図１のように電力分配回路１とアンテナ素子６−
２，…，６−（Ｎ−１）の間に固定位相器、利得調整器
を挿入して励振重み付けを行えばよい。
ラー指向性等各アンテナ素子に励振重みを設定する場合
には、図１のように電力分配回路１とアンテナ素子６−
２，…，６−（Ｎ−１）の間に固定位相器、利得調整器
を挿入して励振重み付けを行えばよい。
【００４５】なお、上記説明は主に送信アンテナについ
て説明されているが、受信アンテナについても適用可能
なことはいうまでもない。
て説明されているが、受信アンテナについても適用可能
なことはいうまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば重み付
け回路内の２個の利得可変器の利得を制御するだけでア
レーアンテナ両端部４素子の励振重みを変化させ、零点
の形成位置を制御することができるので、簡単な制御系
の構成及び簡単な制御法でアンテナ指向性上の主ビーム
に対して対称の位置にある２個の零点の形成位置を制御
できるという効果がある。従って、サイドローブの抑
圧、又は、特定の方向に干渉波があるような場合にはそ
の方向のアンテナ感度を０とすることができる。
け回路内の２個の利得可変器の利得を制御するだけでア
レーアンテナ両端部４素子の励振重みを変化させ、零点
の形成位置を制御することができるので、簡単な制御系
の構成及び簡単な制御法でアンテナ指向性上の主ビーム
に対して対称の位置にある２個の零点の形成位置を制御
できるという効果がある。従って、サイドローブの抑
圧、又は、特定の方向に干渉波があるような場合にはそ
の方向のアンテナ感度を０とすることができる。
【図１】この発明の第１の実施例を説明するための図。
【図２】アンテナ素子間隔ｄ＝０．５λにしたときの重
み付け回路内の利得可変器の利得と零点合成位置との関
係を示す図。
み付け回路内の利得可変器の利得と零点合成位置との関
係を示す図。
【図３】本発明のアレーアンテナの一実施例を示す構成
図。
図。
【図４】図３の本発明のアレーアンテナの一実施例に
て、アンテナ素子数Ｎ＝２０、アンテナ素子間隔ｄ＝
０．５λとしたときの均一励振指向性と、この均一励振
指向性の±４０°の位置に零点合成した場合の指向性を
示した図である。
て、アンテナ素子数Ｎ＝２０、アンテナ素子間隔ｄ＝
０．５λとしたときの均一励振指向性と、この均一励振
指向性の±４０°の位置に零点合成した場合の指向性を
示した図である。
【図５】従来のアレーアンテナの構成図である。
１ 電力分配回路 ２−０，２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋１） 可変位相器 ３−２，…，３−（Ｎ−１） 固定位相器 ４−０，４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ＋１） 利得可変器 ５−２，…，５−（Ｎ−１） 利得調整器 ６−０，６−１，…，６−（Ｎ＋１） アンテナ素子 ７ 可変位相器２−０，２−１，２−Ｎ，２−（Ｎ＋
１）及び利得可変器４−０，４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ
＋１）を制御する制御手段 ８ 重み付け回路 ９ 第１の等振幅・同相電力分配器 １０ 第２の等振幅・同相電力分配器 １１ 第３の等振幅・同相電力分配器 １２ 第１の利得可変器 １２−１ 第１の増幅素子 １２−２ 第１の減衰器 １３ 第２の利得可変器 １３−１ 第２の増幅素子 １３−２ 第２の減衰器 １４ 第１の利得可変器及び第２の利得可変器の利得を
制御する制御手段
１）及び利得可変器４−０，４−１，４−Ｎ，４−（Ｎ
＋１）を制御する制御手段 ８ 重み付け回路 ９ 第１の等振幅・同相電力分配器 １０ 第２の等振幅・同相電力分配器 １１ 第３の等振幅・同相電力分配器 １２ 第１の利得可変器 １２−１ 第１の増幅素子 １２−２ 第１の減衰器 １３ 第２の利得可変器 １３−１ 第２の増幅素子 １３−２ 第２の減衰器 １４ 第１の利得可変器及び第２の利得可変器の利得を
制御する制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/26 - 3/42
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子と電力分配回路間で
各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のアンテ
ナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、 電力分配回路のひとつのポートと端部の４つのアンテナ
素子との間に重み付け回路をもうけ、 他のアンテナ素子は他のポートに直接又は振幅位相調整
手段を介して接続し、 前記重み付け回路は、第１，第２及び第３の１入力２出
力の等振幅同位相の電力分配器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第１及び第２の利得可変器とを有
し、 第１の利得可変器は前記電力分配回路の前記ひとつのポ
ートと第１の電力分配器の入力の間に接続され、 第２の利得可変器は第１の電力分配器の第２の出力と第
３の電力分配器の入力の間に接続され、 第１の電力分配器の第１の出力は第２の電力分配器の入
力に接続され、 第２の電力分配器の２つの出力はアンテナ素子の２つの
端部素子に接続され、 第３の電力分配器の２つの出力は各々前記端部素子に隣
接する２つのアンテナ素子に接続され、 利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の２つの
角度方向に零点を実現することを特徴とするアレーアン
テナ。 - 【請求項２】 複数のアンテナ素子と電力合成回路間で
各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のアンテ
ナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、 電力合成回路のひとつのポートと端部の４つのアンテナ
素子との間に重み付け回路をもうけ、 他のアンテナ素子は他のポートに直接又は振幅位相調整
手段を介して接続し、 前記重み付け回路は、第１，第２及び第３の２入力１出
力の等振幅同位相の電力合成器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第１及び第２の利得可変器とを有
し、 第１の利得可変器は前記電力合成回路の前記ひとつのポ
ートと第１の電力合成器の出力の間に接続され、 第２の利得可変器は第１の電力合成器の第２の入力と第
３の電力合成器の出力の間に接続され、 第１の電力合成器の第１の入力は第２の電力合成器の出
力に接続され、 第２の電力合成器の２つの入力はアンテナ素子の２つの
端部素子に接続され、 第３の電力合成器の２つの入力は各々前記端部素子に隣
接する２つのアンテナ素子に接続され、 利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の２つの
角度方向に零点を実現することを特徴とするアレーアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22457792A JP3166016B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22457792A JP3166016B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | アレーアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181406A JPH06181406A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3166016B2 true JP3166016B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16815922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22457792A Expired - Fee Related JP3166016B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | アレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166016B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6999263B2 (ja) | 2016-11-01 | 2022-01-18 | 芝浦機械株式会社 | 複数のボールネジの製造方法及び工作機械 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2618786B1 (fr) * | 1987-07-31 | 1989-12-01 | Bp Chimie Sa | Procede de polymerisation d'olefines en phase gazeuse dans un reacteur a lit fluidise |
| JP5317892B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2013-10-16 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP22457792A patent/JP3166016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6999263B2 (ja) | 2016-11-01 | 2022-01-18 | 芝浦機械株式会社 | 複数のボールネジの製造方法及び工作機械 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06181406A (ja) | 1994-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2585413B2 (ja) | 同一の固体モジュールを使用する低サイドローブフエイズドアレイアンテナ | |
| EP0312588B1 (en) | Multifunction active array | |
| JP2000244224A (ja) | マルチビームアンテナ及びアンテナシステム | |
| JPH01276803A (ja) | 電子走査アンテナ | |
| JP3461911B2 (ja) | フェーズドアレイアンテナ | |
| USH1773H (en) | Ultra-wideband active electronically scanned antenna | |
| JP3166016B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| JP3061504B2 (ja) | アレイアンテナ | |
| JP3345767B2 (ja) | マルチビームアンテナ給電回路 | |
| JP5735863B2 (ja) | 無線通信装置、送信方法、及びプログラム | |
| US6255990B1 (en) | Processor for two-dimensional array antenna | |
| JP3086870B2 (ja) | アレーアンテナ装置 | |
| US3525995A (en) | Amplitude tapering,nonsymmetrical binary feed networks for highpower hf phased arrays | |
| US4743911A (en) | Constant beamwidth antenna | |
| JP3954263B2 (ja) | 送信用アクティブフェーズドアレイアンテナ装置及び受信用アクティブフェーズドアレイアンテナ装置 | |
| JP3160823B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| JP2851187B2 (ja) | アクティブアレイアンテナ | |
| JP3280081B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| JP3514973B2 (ja) | アクティブアレーアンテナ装置 | |
| JPH05191129A (ja) | チルトビームアンテナ | |
| JP3280088B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| JPH0575327A (ja) | アレーアンテナ | |
| JP6540431B2 (ja) | アンテナ装置、およびその制御方法 | |
| JP2000101326A (ja) | 指向性可変型移動体通信基地局用給電回路 | |
| JP2904084B2 (ja) | アンテナ給電装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010130 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |