JP3193935B2 - アレーアンテナ - Google Patents
アレーアンテナInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーダ装置等に使用
される励振素子アンテナ切り換え形のアレーアンテナに
関するものである。
される励振素子アンテナ切り換え形のアレーアンテナに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の励振素子切り換え形のアレ
ーアンテナを示す系統図である。図において、１は複数
個（図示の例では１６個）用意された素子アンテナであ
る。２はこの素子アンテナ１のうち任意の複数個（図示
の例では４個）を選択して給電するためのスイッチ回路
であり、３は入力された信号をｎ本の出力線のうちの１
つを選択して出力するＳＰｎＴスイッチ（図示の場合に
は４本の出力線を持ったＳＰ４Ｔスイッチ）で、このＳ
Ｐ４Ｔスイッチ３を複数個用いて前記スイッチ回路２が
構成されている。４は各ＳＰ４Ｔスイッチ３に供給され
る信号の切り換えを行うための、複数段（図示の例では
２段）に構成されたトランスファスイッチであり、５は
前記複数個の素子アンテナ１中より選択された４つに、
このトランスファスイッチ４およびＳＰ４Ｔスイッチ３
を介して送られる信号の位相を制御する移相器である。
６は前記選択された素子アンテナ１への信号Ａ〜Ｄを生
成して移相器５に供給する電力分配回路であり、７はこ
の電力分配回路６を構成している電力分配器、８は同じ
くハイブリッドである。９は和ビームを形成する入出力
端子、１０は差ビームを形成する入出力端子であり、１
１は前記スイッチ回路２とトランスファスイッチ４の選
択動作、および移相器５の移相量を制御する制御回路で
ある。
ーアンテナを示す系統図である。図において、１は複数
個（図示の例では１６個）用意された素子アンテナであ
る。２はこの素子アンテナ１のうち任意の複数個（図示
の例では４個）を選択して給電するためのスイッチ回路
であり、３は入力された信号をｎ本の出力線のうちの１
つを選択して出力するＳＰｎＴスイッチ（図示の場合に
は４本の出力線を持ったＳＰ４Ｔスイッチ）で、このＳ
Ｐ４Ｔスイッチ３を複数個用いて前記スイッチ回路２が
構成されている。４は各ＳＰ４Ｔスイッチ３に供給され
る信号の切り換えを行うための、複数段（図示の例では
２段）に構成されたトランスファスイッチであり、５は
前記複数個の素子アンテナ１中より選択された４つに、
このトランスファスイッチ４およびＳＰ４Ｔスイッチ３
を介して送られる信号の位相を制御する移相器である。
６は前記選択された素子アンテナ１への信号Ａ〜Ｄを生
成して移相器５に供給する電力分配回路であり、７はこ
の電力分配回路６を構成している電力分配器、８は同じ
くハイブリッドである。９は和ビームを形成する入出力
端子、１０は差ビームを形成する入出力端子であり、１
１は前記スイッチ回路２とトランスファスイッチ４の選
択動作、および移相器５の移相量を制御する制御回路で
ある。
【０００３】次に動作について説明する。なお、ここで
は動作の一例として、電波を送信する場合について説明
する。入出力端子９および１０には、図４には図示して
いないが、送受信機からの給電線路が接続されており、
送受信機から送出された送信信号が入力されている。こ
の送信信号は電力分配回路６に入力され、そのハイブリ
ッド８で２等分された後、各々電力分配器７によって所
定の電力比に分配されて信号Ａ〜Ｄとなる。この信号Ａ
〜Ｄは次に移相器５でそれぞれ所定の位相に調整された
後、２段構成のトランスファスイッチ４とＳＰ４Ｔスイ
ッチ３とによって設定された経路を辿って選択された素
子アンテナ１に導かれ、当該素子アンテナ１より電波と
して空間に放射される。
は動作の一例として、電波を送信する場合について説明
する。入出力端子９および１０には、図４には図示して
いないが、送受信機からの給電線路が接続されており、
送受信機から送出された送信信号が入力されている。こ
の送信信号は電力分配回路６に入力され、そのハイブリ
ッド８で２等分された後、各々電力分配器７によって所
定の電力比に分配されて信号Ａ〜Ｄとなる。この信号Ａ
〜Ｄは次に移相器５でそれぞれ所定の位相に調整された
後、２段構成のトランスファスイッチ４とＳＰ４Ｔスイ
ッチ３とによって設定された経路を辿って選択された素
子アンテナ１に導かれ、当該素子アンテナ１より電波と
して空間に放射される。
【０００４】ここで、トランスファスイッチ４は２段構
成となっているため、電力分配回路６から送出される４
つの信号Ａ〜ＤはＳＰ４Ｔスイッチ３のいずれにも入力
することが可能である。従って、１６個の素子アンテナ
１のうちの連続した４つを選択して、それに前記信号を
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番で導くことが可能となり、入出力
端子９に入力された送信信号は和ビームとして、また、
入出力端子１０に入力された送信信号は差ビームとして
それぞれ空間に放射される。
成となっているため、電力分配回路６から送出される４
つの信号Ａ〜ＤはＳＰ４Ｔスイッチ３のいずれにも入力
することが可能である。従って、１６個の素子アンテナ
１のうちの連続した４つを選択して、それに前記信号を
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番で導くことが可能となり、入出力
端子９に入力された送信信号は和ビームとして、また、
入出力端子１０に入力された送信信号は差ビームとして
それぞれ空間に放射される。
【０００５】なお、このような従来のアレーアンテナに
関連した技術が記載された文献としては、例えば「ザ・
マイクロウエーブ・ジャーナル (the microwave journa
l)」（1973年10月）の第４６〜４９頁に掲載された「ア
・シリンドリカル・フェーズドアレー・アンテナ・フォ
ー・エイ テー シー・インタロゲーション（A Cyl-in
drical Phased-Array Antenna for ＡＴＣ Interrogati
on）」などがある。
関連した技術が記載された文献としては、例えば「ザ・
マイクロウエーブ・ジャーナル (the microwave journa
l)」（1973年10月）の第４６〜４９頁に掲載された「ア
・シリンドリカル・フェーズドアレー・アンテナ・フォ
ー・エイ テー シー・インタロゲーション（A Cyl-in
drical Phased-Array Antenna for ＡＴＣ Interrogati
on）」などがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ
は以上のように構成されているので、例えば励振する素
子アンテナ１の数を２n 個とした場合、トランスファス
イッチ４はｎ・２n-1 個必要となるため、構成要素の増
加による信頼性の低下をまねき、コストが上昇してその
重量も増大するばかりか、挿入損失の増加をはじめとす
る電気性能の劣化が生ずるなどの問題点があった。
は以上のように構成されているので、例えば励振する素
子アンテナ１の数を２n 個とした場合、トランスファス
イッチ４はｎ・２n-1 個必要となるため、構成要素の増
加による信頼性の低下をまねき、コストが上昇してその
重量も増大するばかりか、挿入損失の増加をはじめとす
る電気性能の劣化が生ずるなどの問題点があった。
【０００７】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、信頼性が高く、コスト、重量、
および挿入損失の小さな、励振素子アンテナ切り換え形
のアレーアンテナを得ることを目的とする。
ためになされたもので、信頼性が高く、コスト、重量、
および挿入損失の小さな、励振素子アンテナ切り換え形
のアレーアンテナを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解消するための手段】請求項１の発明に係るア
レーアンテナは、複数の素子アンテナと、前記複数の素
子アンテナに対応して設けられ、所定の偶数個の前記素
子アンテナを選択するよう制御されるスイッチ回路と、
前記選択された偶数個の素子アンテナへ入力される送信
信号を所定の電力比に分配する電力分配回路と、前記電
力分配回路からの信号を前記選択された偶数個の素子ア
ンテナに対応した所定の位相に制御する複数の移相器
と、前記電力分配回路と前記スイッチ回路との間に前記
選択された素子アンテナの数の半数による１段構成とし
て配置され、制御信号に応じて、前記選択された偶数個
の素子アンテナに前記移相器によって移相された信号を
選択的に切り換えて供給する複数のトランスファスイッ
チを備えたものである。
レーアンテナは、複数の素子アンテナと、前記複数の素
子アンテナに対応して設けられ、所定の偶数個の前記素
子アンテナを選択するよう制御されるスイッチ回路と、
前記選択された偶数個の素子アンテナへ入力される送信
信号を所定の電力比に分配する電力分配回路と、前記電
力分配回路からの信号を前記選択された偶数個の素子ア
ンテナに対応した所定の位相に制御する複数の移相器
と、前記電力分配回路と前記スイッチ回路との間に前記
選択された素子アンテナの数の半数による１段構成とし
て配置され、制御信号に応じて、前記選択された偶数個
の素子アンテナに前記移相器によって移相された信号を
選択的に切り換えて供給する複数のトランスファスイッ
チを備えたものである。
【０００９】また、請求項２に係るアレーアンテナは、
トランスファスイッチと電力分配回路の間、トランスフ
ァスイッチとスイッチ回路の間、素子アンテナとスイッ
チ回路の間のいずれかに配置された移相器を備えたもの
である。
トランスファスイッチと電力分配回路の間、トランスフ
ァスイッチとスイッチ回路の間、素子アンテナとスイッ
チ回路の間のいずれかに配置された移相器を備えたもの
である。
【００１０】
【作用】請求項１および請求項２の発明に係るアレーア
ンテナに備えられたトランスファスイッチは、偶数個選
択された励振される素子アンテナの数の半数による１段
構成をとることにより、装置の低挿入損失化、高信頼性
化がはかれ、さらには低コスト化、軽量化も可能なアレ
ーアンテナを実現する。
ンテナに備えられたトランスファスイッチは、偶数個選
択された励振される素子アンテナの数の半数による１段
構成をとることにより、装置の低挿入損失化、高信頼性
化がはかれ、さらには低コスト化、軽量化も可能なアレ
ーアンテナを実現する。
【００１１】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
は請求項１の発明の一実施例を示す系統図である。図に
おいて、１は素子アンテナ、２はスイッチ回路、３はＳ
Ｐ４Ｔスイッチ、４はトランスファスイッチ、５は移相
器、６は電力分配回路、７は電力分配器、８はハイブリ
ッド、９，１０は入出力端子、１１は制御回路であり、
図４に同一符号を付した従来のそれらと同一、もしくは
相当部分であるため詳細な説明は省略する。なお、この
場合も従来の場合と同様に、１６個の素子アンテナ１中
の４つを励振する素子アンテナ１として選択する場合に
ついて示している。この実施例１は、励振する素子アン
テナ１数を２n 個（図示の場合には４個）とした時、ト
ランスファスイッチ４を２n-1 個（図示の場合には２
個）の１段構成としている点で従来のものとは異なって
いる。
は請求項１の発明の一実施例を示す系統図である。図に
おいて、１は素子アンテナ、２はスイッチ回路、３はＳ
Ｐ４Ｔスイッチ、４はトランスファスイッチ、５は移相
器、６は電力分配回路、７は電力分配器、８はハイブリ
ッド、９，１０は入出力端子、１１は制御回路であり、
図４に同一符号を付した従来のそれらと同一、もしくは
相当部分であるため詳細な説明は省略する。なお、この
場合も従来の場合と同様に、１６個の素子アンテナ１中
の４つを励振する素子アンテナ１として選択する場合に
ついて示している。この実施例１は、励振する素子アン
テナ１数を２n 個（図示の場合には４個）とした時、ト
ランスファスイッチ４を２n-1 個（図示の場合には２
個）の１段構成としている点で従来のものとは異なって
いる。
【００１２】次に動作について説明する。なお、この場
合にも、電波を送信する場合を例に説明する。入出力端
子９および１０には従来の場合と同様に、図には示して
いないが送受信機からの給電線路が接続されて送信信号
が入力されている。この送信信号は電力分配回路６のハ
イブリッド８で２等分されて電力分配器７によって所定
の電力比に分配された後、移相器５で所定の位相に調整
されてトランスファスイッチ４に入力される。これら各
信号Ａ〜Ｄはこのトランスファスイッチ４とＳＰ４Ｔス
イッチ３とによって設定される経路を辿って選択された
素子アンテナ１に導かれ、当該素子アンテナ１より電波
として空間に放射される。
合にも、電波を送信する場合を例に説明する。入出力端
子９および１０には従来の場合と同様に、図には示して
いないが送受信機からの給電線路が接続されて送信信号
が入力されている。この送信信号は電力分配回路６のハ
イブリッド８で２等分されて電力分配器７によって所定
の電力比に分配された後、移相器５で所定の位相に調整
されてトランスファスイッチ４に入力される。これら各
信号Ａ〜Ｄはこのトランスファスイッチ４とＳＰ４Ｔス
イッチ３とによって設定される経路を辿って選択された
素子アンテナ１に導かれ、当該素子アンテナ１より電波
として空間に放射される。
【００１３】ここで、トランスファスイッチ４は１段構
成となっているため、信号ＡとＣとは左側のトランスフ
ァスイッチ４によって、左から１番目と３番目のＳＰ４
Ｔスイッチ３に切り換え接続され、信号ＢとＤとは右側
のトランスファスイッチ４によって、左から２番目と４
番目のＳＰ４Ｔスイッチ３に切り換え接続される。従っ
て、電力分配回路６から送出される４つの信号Ａ〜Ｄ
は、１６個の素子アンテナ１の中から選択された連続す
る４つに、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番、もしくはＤ，Ｃ，
Ｂ，Ａの順番で導くことが可能であり、入出力端子９に
入力された送信信号は和ビームとして、また、入出力端
子１０に入力された送信信号は差ビームとしてそれぞれ
空間に放射される。
成となっているため、信号ＡとＣとは左側のトランスフ
ァスイッチ４によって、左から１番目と３番目のＳＰ４
Ｔスイッチ３に切り換え接続され、信号ＢとＤとは右側
のトランスファスイッチ４によって、左から２番目と４
番目のＳＰ４Ｔスイッチ３に切り換え接続される。従っ
て、電力分配回路６から送出される４つの信号Ａ〜Ｄ
は、１６個の素子アンテナ１の中から選択された連続す
る４つに、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番、もしくはＤ，Ｃ，
Ｂ，Ａの順番で導くことが可能であり、入出力端子９に
入力された送信信号は和ビームとして、また、入出力端
子１０に入力された送信信号は差ビームとしてそれぞれ
空間に放射される。
【００１４】実施例２． 次に、この発明の実施例２を図について説明する。図２
は請求項２の発明の一実施例を示す系統図で、各部には
図１の相当部分と同一符号を付してその説明を省略す
る。この実施例２は、移相器５がトランスファスイッチ
４とスイッチ回路２の間に配置されている点で、それが
電力分配回路６とトランスファスイッチ４の間に配され
ている実施例１とは異なっている。なお、その動作につ
いては実施例１の場合と同様であるためその説明も省略
する。
は請求項２の発明の一実施例を示す系統図で、各部には
図１の相当部分と同一符号を付してその説明を省略す
る。この実施例２は、移相器５がトランスファスイッチ
４とスイッチ回路２の間に配置されている点で、それが
電力分配回路６とトランスファスイッチ４の間に配され
ている実施例１とは異なっている。なお、その動作につ
いては実施例１の場合と同様であるためその説明も省略
する。
【００１５】実施例３． 次に、この発明の実施例３を図について説明する。図３
は請求項３の発明の一実施例を示す系統図で、各部には
図１、および図２の相当部分と同一符号を付してその説
明を省略する。この実施例３は、移相器５がスイッチ回
路２と素子アンテナ１の間に配置されている点で、それ
が電力分配回路６とトランスファスイッチ４の間に配さ
れた実施例１、あるいはトランスファスイッチ４とスイ
ッチ回路２の間に配された実施例２とは異なっている。
なお、その動作については実施例１の場合と同様である
ためその説明も省略する。
は請求項３の発明の一実施例を示す系統図で、各部には
図１、および図２の相当部分と同一符号を付してその説
明を省略する。この実施例３は、移相器５がスイッチ回
路２と素子アンテナ１の間に配置されている点で、それ
が電力分配回路６とトランスファスイッチ４の間に配さ
れた実施例１、あるいはトランスファスイッチ４とスイ
ッチ回路２の間に配された実施例２とは異なっている。
なお、その動作については実施例１の場合と同様である
ためその説明も省略する。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、複数の素子アンテナと、前記複数の素子アンテナに
対応して設けられ、所定の偶数個の前記素子アンテナを
選択するよう制御されるスイッチ回路と、前記選択され
た偶数個の素子アンテナへ入力される送信信号を所定の
電力比に分配する電力分配回路と、前記電力分配回路か
らの信号を前記選択された偶数個の素子アンテナに対応
した所定の位相に制御する複数の移相器と、前記電力分
配回路と前記スイッチ回路との間に前記選択された素子
アンテナの数の半数による１段構成として配置され、制
御信号に応じて、前記選択された偶数個の素子アンテナ
に前記移相器によって移相された信号を選択的に切り換
えて供給する複数のトランスファスイッチを備えたの
で、トランスファスイッチの使用数量を従来の１／ｎに
削減することが可能となり、装置の低挿入損失化、高信
頼性化がはかれ、さらには低コスト化、軽量化もはかれ
るアレーアンテナが得られる効果がある。
ば、複数の素子アンテナと、前記複数の素子アンテナに
対応して設けられ、所定の偶数個の前記素子アンテナを
選択するよう制御されるスイッチ回路と、前記選択され
た偶数個の素子アンテナへ入力される送信信号を所定の
電力比に分配する電力分配回路と、前記電力分配回路か
らの信号を前記選択された偶数個の素子アンテナに対応
した所定の位相に制御する複数の移相器と、前記電力分
配回路と前記スイッチ回路との間に前記選択された素子
アンテナの数の半数による１段構成として配置され、制
御信号に応じて、前記選択された偶数個の素子アンテナ
に前記移相器によって移相された信号を選択的に切り換
えて供給する複数のトランスファスイッチを備えたの
で、トランスファスイッチの使用数量を従来の１／ｎに
削減することが可能となり、装置の低挿入損失化、高信
頼性化がはかれ、さらには低コスト化、軽量化もはかれ
るアレーアンテナが得られる効果がある。
【００１７】また、請求項２の発明によれば、トランス
ファスイッチと電力分配回路の間、トランスファスイッ
チとスイッチ回路の間、素子アンテナとスイッチ回路の
間のいずれに移相器を配置してもよい。
ファスイッチと電力分配回路の間、トランスファスイッ
チとスイッチ回路の間、素子アンテナとスイッチ回路の
間のいずれに移相器を配置してもよい。
【図１】 この発明の実施例１によるアレーアンテナを
示す系統図である。
示す系統図である。
【図２】 この発明の実施例２によるアレーアンテナを
示す系統図である。
示す系統図である。
【図３】 この発明の実施例３によるアレーアンテナを
示す系統図である。
示す系統図である。
【図４】 従来のアレーアンテナを示す系統図である。
１ 素子アンテナ ２ スイッチ回路 ３ ＳＰｎＴスイッチ ４ トランスファスイッチ ５ 移相器 ６ 電力分配回路 ７ 電力分配器 ８ ハイブリッド回路 ９ 和ビームを形成する入出力端子 １０ 差ビームを形成する入出力端子 １１ 制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の素子アンテナと、前記複数の素子
アンテナに対応して設けられ、所定の偶数個の前記素子
アンテナを選択するよう制御されるスイッチ回路と、前
記選択された偶数個の素子アンテナへ入力される送信信
号を所定の電力比に分配する電力分配回路と、前記電力
分配回路からの信号を前記選択された偶数個の素子アン
テナに対応した所定の位相に制御する複数の移相器と、
前記電力分配回路と前記スイッチ回路との間に前記選択
された素子アンテナの数の半数による１段構成として配
置され、制御信号に応じて、前記選択された偶数個の素
子アンテナに前記移相器によって移相された信号を選択
的に切り換えて供給する複数のトランスファスイッチを
備えたことを特徴とするアレーアンテナ。 - 【請求項２】 移相器は、トランスファスイッチと電力
分配回路の間、トランスファスイッチとスイッチ回路の
間、素子アンテナとスイッチ回路の間のいずれかに配置
されたことを特徴とする請求項１に記載のアレーアンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06595993A JP3193935B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06595993A JP3193935B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | アレーアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260824A JPH06260824A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3193935B2 true JP3193935B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13302038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06595993A Expired - Fee Related JP3193935B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | アレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193935B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000029496A (ko) * | 1999-01-22 | 2000-05-25 | 스카이게이트 인터내셔널 테크놀로지 엔브이 | 위상제어장치 |
| DE10050544B4 (de) * | 1999-10-13 | 2006-03-23 | Kyocera Corp. | Nicht strahlender dielektrischer Wellenleiter |
| KR100519885B1 (ko) * | 2002-08-17 | 2005-10-10 | 주식회사 엘지텔레콤 | 버서타일 안테나 시스템 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP06595993A patent/JP3193935B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260824A (ja) | 1994-09-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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