JP3440297B2 - Phased array antenna device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ状に素子ア
ンテナが配列されたフェーズドアレイアンテナ装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phased array antenna device in which element antennas are arranged in an array.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３は例えば、レロイ・ビー・ブラン
トの“アプライドＥＣＭ”第１巻、第２１０頁、第４１
図、［LEROY B.BRUNT:"APPLIED ECM",VOL1,p.210,FIGUR
E.41］に開示された従来のフェーズドアレイアンテナ装
置の構成図で送信時の状態を示している。図において、
１は送信信号ｆを発生する送信機、４は放射電波の位相
を制御する位相制御器、７は送信機１からの信号を分配
し位相制御器４からの位相データφに基づいてビームを
形成するビーム形成回路、５は空間にビームを放射する
素子アンテナ、６は複数の素子アンテナ５を含むフェー
ズドアレイアンテナである。2. Description of the Related Art FIG. 13 shows, for example, Leroy B. Brandt's "Applied ECM", Vol. 1, pp. 210, 41.
Figure, [LEROY B.BRUNT: "APPLIED ECM", VOL1, p.210, FIGUR
The state at the time of transmission is shown in the configuration diagram of the conventional phased array antenna device disclosed in [E.41]. In the figure,
Reference numeral 1 is a transmitter that generates a transmission signal f, 4 is a phase controller that controls the phase of radiated radio waves, and 7 is a signal that is distributed from the transmitter 1 and forms a beam based on the phase data φ from the phase controller 4. The beam forming circuit 5 is an element antenna for radiating a beam into space, and 6 is a phased array antenna including a plurality of element antennas 5.
【０００３】次に動作について説明する。送信機１で発
生した送信信号ｆは、ビーム形成回路７を通して分配さ
れ、素子アンテナ５に供給され、空間に放射される。一
方、位相制御器４は放射電波の位相を制御することによ
り、送信信号のビーム指向角を設定するための位相デー
タφをビーム形成回路７に供給する。Next, the operation will be described. The transmission signal f generated by the transmitter 1 is distributed through the beam forming circuit 7, supplied to the element antenna 5, and radiated into space. On the other hand, the phase controller 4 supplies the beam forming circuit 7 with phase data φ for setting the beam directivity angle of the transmission signal by controlling the phase of the radiated radio wave.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のフェーズドアレイアンテナ装置は、例えば図７
に示すような複数の異なる中心周波数ｆ１，ｆ２に基づ
く周波数特性の電波を放射し、広帯域にわたってノイズ
信号を発生させる広帯域ノイズ信号の送信をしようとす
ると、図１４に示すように、中心周波数ｆ１，ｆ２の差
によりフェーズドアレイアンテナ６で形成されるビーム
指向角にずれが生じるという問題点があった。The conventional phased array antenna device constructed as described above has, for example, FIG.
When a wideband noise signal that radiates radio waves having frequency characteristics based on a plurality of different center frequencies f 1 and f 2 as shown in FIG. There is a problem that the beam directivity angle formed by the phased array antenna 6 is deviated due to the difference between f 1 and f 2 .
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ビーム指向角のずれを生じさせず
に、広帯域ノイズ信号の送信を実現し、また受信相手側
の受信ノイズレベルを上げ効果的なスポット信号送信を
可能にしたフェーズドアレイアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and realizes transmission of a wideband noise signal without causing deviation of the beam directivity angle, and the reception noise level of the receiving side. It is an object of the present invention to provide a phased array antenna device capable of increasing the effective spot signal transmission.
【０００６】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。Other objects and novel features of the present invention will be clarified in the embodiments described later.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明に係るフェーズドアレイアンテ
ナ装置は、空間にビームをそれぞれに放射する複数の素
子アンテナを設けたフェーズドアレイアンテナと、この
フェーズドアレイアンテナから放射するビームのための
周波数の異なる複数の送信信号を発生する送信機と、こ
の送信機からの送信信号を前記フェーズドアレイアンテ
ナの各素子アンテナに対して分配する分配器と、この分
配器と前記各素子アンテナの間にそれぞれ接続され、分
配されたそれぞれの信号の透過位相を変化させて前記各
素子アンテナに送る複数の移相器と、これらの移相器の
位相量を制御する位相制御器とを備え、前記各素子アン
テナの位相を各送信周波数毎に独立に制御して指向方向
のずれのない周波数の異なる複数のビームを発生するこ
とを特徴としている。In order to achieve the above object, a phased array antenna apparatus according to the invention of claim 1 of the present application is a phased array antenna provided with a plurality of element antennas for respectively radiating beams in space. , For the beam radiating from this phased array antenna
A transmitter that generates a plurality of transmission signals having different frequencies, a distributor that distributes the transmission signals from the transmitter to each element antenna of the phased array antenna, and between the distributor and each element antenna. A plurality of phase shifters that are connected to each other and change the transmission phase of each of the distributed signals to be sent to each of the element antennas, and a phase controller that controls the phase amount of these phase shifters are provided. It is characterized in that the phase of the element antenna is independently controlled for each transmission frequency to generate a plurality of beams having different frequencies without deviation in the directivity direction.
【０００８】本願請求項２の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項１において、前記フェーズド
アレイアンテナが周波数の異なる２種類のノイズビーム
を発生する、広帯域ノイズ信号の送信を行うものである
ことを特徴としている。The phased array antenna apparatus according to the invention of claim 2 of the present application is the one according to claim 1, wherein the phased array antenna transmits a broadband noise signal for generating two types of noise beams having different frequencies. Is characterized by.
【０００９】本願請求項３の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項１において、前記フェーズド
アレイアンテナが周波数の異なるｎ種類(ｎは３以上の
整数)のノイズビームを発生する、広帯域ノイズ信号の
送信を行うものであることを特徴としている。A phased array antenna device according to a third aspect of the present invention is the wideband noise signal according to the first aspect, wherein the phased array antenna generates n types of noise beams (n is an integer of 3 or more) having different frequencies. It is characterized in that it is for transmitting.
【００１０】本願請求項４の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項１において、前記フェーズド
アレイアンテナが広帯域ノイズビームとこの広帯域内の
周波数のスポットビームを同時に発生する、広帯域ノイ
ズ信号とスポット信号の送信を行うものであることを特
徴としている。A phased array antenna apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the phased array antenna apparatus according to the first aspect, wherein the phased array antenna simultaneously generates a wideband noise beam and a spot beam having a frequency within the wideband. It is characterized in that it is for transmitting.
【００１１】本願請求項５の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項１において、前記フェーズド
アレイアンテナが広帯域ノイズビームとこの広帯域内の
複数の異なる周波数のスポットビームを同時に発生す
る、広帯域ノイズ信号とマルチスポット信号の送信を行
うものであることを特徴としている。A phased array antenna apparatus according to the invention of claim 5 is the broadband noise signal according to claim 1, wherein the phased array antenna simultaneously generates a broadband noise beam and spot beams of a plurality of different frequencies within the broadband. And transmitting multi-spot signals.
【００１２】本願請求項６の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項２又は４において、前記フェ
ーズドアレイアンテナの開口面が２分割されていること
を特徴としている。The phased array antenna device according to the invention of claim 6 is characterized in that, in claim 2 or 4, the aperture surface of the phased array antenna is divided into two.
【００１３】本願請求項７の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項３又は５において、前記フェ
ーズドアレイアンテナの開口面がｎ分割(ｎは３以上の
整数)されていることを特徴としている。The phased array antenna device according to the invention of claim 7 is characterized in that, in claim 3 or 5, the aperture surface of the phased array antenna is divided into n (n is an integer of 3 or more). .
【００１４】本願請求項８の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項２又は４において、前記フェ
ーズドアレイアンテナの開口面が複合２分割されている
ことを特徴としている。The phased array antenna device according to the invention of claim 8 is characterized in that, in claim 2 or 4, the aperture surface of the phased array antenna is divided into two.
【００１５】本願請求項９の発明に係るフェーズドアレ
イアンテナ装置は、請求項３又は５において、前記フェ
ーズドアレイアンテナの開口面が複合ｎ分割(ｎは３以
上の整数)されていることを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the phased array antenna device according to the third or fifth aspect, the aperture surface of the phased array antenna is divided into composite n parts (n is an integer of 3 or more). There is.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフェーズドア
レイアンテナ装置の実施の形態を図面に従って説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a phased array antenna device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】実施の形態１．図１は本発明の実施の形態
１によるフェーズドアレイアンテナ装置の構成図で、送
信時の状態を示している。図において、１は送信信号を
発生する送信機、２は送信機１からの信号を分配する分
配器、３は分配器２で分配されたそれぞれの信号の透過
位相を変化させる移相器で移相器３１〜３ｍからなる。
４ａは移相器３１〜３ｍの位相量を制御する位相制御
器、５は空間にビームを放射する素子アンテナで素子ア
ンテナ５１〜５ｍからなる。６ａは素子アンテナ５１〜
５ｍを設けたフェーズドアレイアンテナである。尚、送
信機１から分配器２へ、２系統の信号伝送線路が設けて
ある。Embodiment 1. 1 is a block diagram of a phased array antenna device according to a first embodiment of the present invention, showing a state during transmission. In the figure, 1 is a transmitter that generates a transmission signal, 2 is a distributor that distributes the signal from the transmitter 1, and 3 is a phase shifter that changes the transmission phase of each signal distributed by the distributor 2. It consists of a phase device 31 to 3 m.
Reference numeral 4a is a phase controller for controlling the amount of phase of the phase shifters 31 to 3m, and 5 is an element antenna for radiating a beam into space, which element antennas 51 to 5m. 6a is the element antenna 51-
It is a phased array antenna provided with 5 m. Two signal transmission lines are provided from the transmitter 1 to the distributor 2.
【００１８】次に動作について説明する。広帯域にわた
ってノイズ信号を発生させる信号の送信をするために、
図７のような中心周波数ｆ１、ｆ２の２系統のノイズ信
号(送信信号)を送信機１で発生させる。その信号はそれ
ぞれ分配器２を通して分配され、フェーズドアレイアン
テナ６ａの各素子アンテナ５１〜５ｍに供給される。Next, the operation will be described. In order to transmit a signal that generates a noise signal over a wide band,
The transmitter 1 generates noise signals (transmission signals) of two systems having center frequencies f 1 and f 2 as shown in FIG. 7. The signals are distributed through the distributor 2 and supplied to the element antennas 51 to 5m of the phased array antenna 6a.
【００１９】フェーズドアレイアンテナ６ａは図３に示
すように、開口面を２分割し、２系統のノイズ信号(ノ
イズビーム)を個別に放射する。この時、周波数ｆ１の
一方のノイズ信号は、分配器２で分配された後、移相器
３１〜３ｉを介して素子アンテナ５１〜５ｉに給電され
る。また、周波数ｆ２の他方のノイズ信号は、分配器２
で分配された後、移相器３(ｉ＋１)〜３ｍを介して、素
子アンテナ５(ｉ＋１)〜５ｍに給電される。As shown in FIG. 3, the phased array antenna 6a divides the aperture into two and radiates noise signals (noise beams) of two systems individually. At this time, one noise signal of the frequency f 1 is distributed by the distributor 2 and then fed to the element antennas 51 to 5i via the phase shifters 31 to 3i. In addition, the other noise signal of the frequency f 2 is distributed to the distributor 2
Then, the power is supplied to the element antennas 5 (i + 1) to 5m through the phase shifters 3 (i + 1) to 3m.
【００２０】この時、中心周波数ｆ１、ｆ２の差による
ビーム指向角のずれを、位相制御器４ａの移相器３１〜
３ｉに対する設定位相と移相器３(ｉ＋１)〜３ｍに対す
る設定位相を独立に制御することにより補正し、図１１
に示すように、中心周波数ｆ １、ｆ２の２本のビームを
同一目標に指向させ、ビーム指向角のずれのない効果的
な広帯域ノイズ信号の送信をすることができる。At this time, the center frequency f1, FTwoDue to the difference
The phase shifters 31 to 31 of the phase controller 4a are used to shift the beam directivity angle.
Set phase for 3i and phase shifters 3 (i + 1) to 3m
It is corrected by independently controlling the set phase that is set in FIG.
As shown in, the center frequency f 1, FTwoTwo beams of
Effectively aiming at the same target without deviation of beam pointing angle
A wide band noise signal can be transmitted.
【００２１】実施の形態２．上記実施の形態１では、ア
ンテナ開口面を２分割したが、アンテナ開口面をｎ分割
することにより(ｎは３以上の整数)、より広帯域のノイ
ズ信号の送信をすることができる。以下、この実施の形
態２を図に基づいて説明する。Embodiment 2. In the first embodiment, the antenna aperture plane is divided into two, but by dividing the antenna aperture plane into n (n is an integer of 3 or more), it is possible to transmit a noise signal in a wider band. The second embodiment will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図２は本発明の実施の形態２によるフェー
ズドアレイアンテナ装置の構成図である。図１の実施の
形態１のものと基本的に同じ構成であるが、送信機１か
ら分配器２へ、ｎ系統の信号伝送線路が設けてある。FIG. 2 is a block diagram of a phased array antenna device according to a second embodiment of the present invention. Although the configuration is basically the same as that of the first embodiment of FIG. 1, n-system signal transmission lines are provided from the transmitter 1 to the distributor 2.
【００２３】次に動作について説明する。実施の形態１
よりも広帯域のノイズ信号の送信をするために、図８の
ような中心周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎのｎ系統の
ノイズ信号(送信信号)を送信機１で発生させる。その信
号はそれぞれ分配器２を通して分配され、フェーズドア
レイアンテナ６ａの各素子アンテナ５１〜５ｍに供給さ
れる。Next, the operation will be described. Embodiment 1
In order to transmit a noise signal having a wider band than that, the transmitter 1 generates an n-system noise signal (transmission signal) having center frequencies f 1 , f 2 , ..., F n as shown in FIG. The signals are distributed through the distributor 2 and supplied to the element antennas 51 to 5m of the phased array antenna 6a.
【００２４】フェーズドアレイアンテナ６ａは図４のよ
うに、開口面をｎ分割し、ｎ系統のノイズ信号(ノイズ
ビーム)を個別に放射する。この時、周波数ｆ１のノイ
ズ信号は、分配器２で分配された後、移相器３１〜３ｉ
１を介して素子アンテナ５１〜５ｉ1に給電される。以
下各周波数について所望の割合、あるいは均等に素子ア
ンテナが割り当てられ、周波数ｆｎのノイズ信号は分配
器２で分配された後、移相器３ｉｎ−１〜３ｍを介し
て、素子アンテナ５ｉｎ−１〜５ｍに給電される。As shown in FIG. 4, the phased array antenna 6a divides the aperture plane into n and radiates n noise signals (noise beams) individually. At this time, the noise signal having the frequency f 1 is distributed by the distributor 2 and then the phase shifters 31 to 3i.
Power is supplied to the element antennas 51 to 5i 1 via 1 . Hereinafter, element antennas are assigned to each frequency in a desired ratio or evenly, and the noise signal of the frequency f n is distributed by the distributor 2 and then the element antennas 5 i n through the phase shifters 3 in -1 to 3 m. Power is supplied to -1 to 5 m.
【００２５】この時、中心周波数ｆ１、ｆ２、・・・、
ｆｎの差によるビーム指向角のずれを、位相制御器４ａ
の移相器３１〜３ｉ１に対する設定位相乃至移相器３ｉ
ｎ− １〜３ｍに対する設定位相を、周波数毎に独立に制
御することにより補正し、図１２に示すように、中心周
波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎのｎ本のビームを同一目
標に指向させ、ビーム指向角のずれのない効果的な広帯
域ノイズ信号の送信をすることができ、より広帯域化が
できる。At this time, the center frequencies f 1 , f 2 , ...
The deviation of the beam directivity angle due to the difference in f n is corrected by the phase controller 4a.
Phase shifters 3i to 3i 1 of the set phase to phase shifter 3i
n-1 set phase against to 3M, corrected by controlled independently for each frequency, as shown in FIG. 12, the center frequency f 1, f 2, · · ·, identical to n of beams of f n It is possible to direct the beam toward the target and effectively transmit a wideband noise signal without deviation of the beam directivity angle, and thus a wider band can be achieved.
【００２６】実施の形態３．上記実施の形態１では、ア
ンテナ開口面を２分割したが、アンテナ開口面を複合２
分割することにより、開口面積が減少せず、アンテナ利
得の低下がない、より高出力の広帯域ノイズ信号の送信
ができる。以下、この実施の形態３を図に基づいて説明
する。Embodiment 3. Although the antenna aperture plane is divided into two in the first embodiment, the antenna aperture plane is combined into two.
By dividing, it is possible to transmit a broadband noise signal of higher output without reducing the aperture area and lowering the antenna gain. The third embodiment will be described below with reference to the drawings.
【００２７】この実施の形態３のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図１に示すものと同じ
である。この実施の形態ではフェーズドアレイアンテナ
６ｂは図５に示すように、開口面を複合２分割し、すな
わち異なる２種類の中心周波数ｆ１、ｆ２用の素子アン
テナ５を分散させて配置して、２系統の信号を個別に放
射する。The overall configuration of the phased array antenna device of the third embodiment is basically the same as that shown in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the phased array antenna 6b has an aperture plane divided into two parts, that is, two different kinds of element antennas 5 for center frequencies f 1 and f 2 are arranged in a dispersed manner. The two signals are radiated individually.
【００２８】従って、実施の形態１と同様に図１１に示
すように、２本のビームを同一目標に指向させ、ビーム
指向角のずれのない効果的な広帯域ノイズ信号の送信を
することができ、かつ開口面積が減少せず、アンテナ利
得の低下がないため、より高出力の広帯域ノイズ信号の
送信ができる。Therefore, as in the first embodiment, as shown in FIG. 11, it is possible to direct two beams to the same target and effectively transmit a broadband noise signal without deviation of the beam directivity angle. Moreover, since the aperture area does not decrease and the antenna gain does not decrease, it is possible to transmit a broadband noise signal with higher output.
【００２９】実施の形態４．上記実施の形態２では、ア
ンテナ開口面をｎ分割したが、アンテナ開口面を複合ｎ
分割することにより、開口面積が減少せず、アンテナ利
得の低下がない、より高出力の広帯域ノイズ信号の送信
ができる。以下、この実施の形態を図に基づいて説明す
る。Fourth Embodiment Although the antenna aperture plane is divided into n in the second embodiment, the antenna aperture plane is divided into n
By dividing, it is possible to transmit a broadband noise signal of higher output without reducing the aperture area and lowering the antenna gain. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings.
【００３０】この実施の形態４のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図２に示すものと同じ
である。この実施の形態ではフェーズドアレイアンテナ
６ｃは図６に示すように、開口面を複合ｎ分割し、すな
わち異なるｎ種の中心周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎ
用の素子アンテナ５を分散させて配置して、ｎ系統の信
号を個別に放射する。The entire structure of the phased array antenna apparatus according to the fourth embodiment is basically the same as that shown in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the phased array antenna 6c divides the aperture plane into complex n parts, that is, different n kinds of center frequencies f 1 , f 2 , ..., F n.
The element antennas 5 for light are arranged in a dispersed manner to radiate n-system signals individually.
【００３１】従って、実施の形態２と同様に、図１２に
示すように、ｎ本のビームを同一目標に指向させ、ビー
ム指向角のずれのない効果的な広帯域ノイズ信号の送信
をすることができ、かつ開口面積が減少せず、アンテナ
利得の低下がないため、より高出力の広帯域ノイズ信号
の送信ができる。Therefore, as in the second embodiment, as shown in FIG. 12, n beams can be directed to the same target to effectively transmit a wideband noise signal without deviation of the beam directivity angle. Since the aperture area is not reduced and the antenna gain is not reduced, it is possible to transmit a broadband noise signal with higher output.
【００３２】実施の形態５．また上記実施の形態１で
は、広帯域ノイズ信号の送信をするために、図７のよう
な中心周波数がｆ１、ｆ２の２系統のノイズ信号を送信
機１で発生させたが、広帯域ノイズ信号とスポット信号
を同時に発生させることにより、受信相手側の受信ノイ
ズレベルを上げ、効果的なスポット信号の送信ができ
る。Fifth Embodiment In the first embodiment, in order to transmit the wideband noise signal, the transmitter 1 generates two systems of noise signals having center frequencies f 1 and f 2 as shown in FIG. By simultaneously generating the spot signal and the spot signal, it is possible to raise the reception noise level on the receiving side and effectively transmit the spot signal.
【００３３】この実施の形態５のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図１に示すものと同じ
である。そして基本動作も実施の形態１と同様である
が、図９に示すような、中心周波数ｆ１の広帯域ノイズ
信号と、周波数ｆ２のスポット信号を送信機１で発生さ
せる。そして図３に示したような２分割したフェーズド
アレイアンテナ６ａの開口面の一方から広帯域ノイズ信
号を、他方からスポット信号を同時に個別に放射する。The entire structure of the phased array antenna device of the fifth embodiment is basically the same as that shown in FIG. The basic operation is the same as that of the first embodiment, but the transmitter 1 generates a wideband noise signal having a center frequency f 1 and a spot signal having a frequency f 2 as shown in FIG. Then, a broadband noise signal is radiated from one of the aperture surfaces of the phased array antenna 6a divided into two as shown in FIG. 3 and a spot signal is radiated from the other simultaneously.
【００３４】これによりまず、広帯域ノイズ信号によ
り、相手レーダの受信ノイズレベルを上げることがで
き、他方のスポット信号を、周波数及び位相を独立に制
御することにより、受信相手側の受信周波数及び方位へ
放射し、効果的なスポット信号の送信をすることができ
る。As a result, first, the broadband noise signal can be used to raise the reception noise level of the other party's radar, and the frequency and phase of the other spot signal can be controlled independently to reach the reception frequency and direction of the other party's receiving side. It is possible to emit and effectively transmit a spot signal.
【００３５】実施の形態６．また上記実施の形態２で
は、広帯域ノイズ信号の送信をするために、図８のよう
な中心周波数がｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎのｎ系統のノ
イズ信号を送信機１で発生させたが、広帯域ノイズ信号
とマルチスポット信号を同時に発生させることにより、
受信相手側の受信ノイズレベルを上げ、効果的なマルチ
スポット信号の送信ができる。Sixth Embodiment In the second embodiment, in order to transmit a wideband noise signal, the transmitter 1 generates an n-system noise signal having center frequencies f 1 , f 2 , ..., F n as shown in FIG. However, by simultaneously generating the broadband noise signal and the multi-spot signal,
The reception noise level on the receiving side can be increased and effective multi-spot signal transmission can be performed.
【００３６】この実施の形態６のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図２に示すものと同じ
である。そして基本動作も実施の形態２と同様である
が、図１０に示すような、中心周波数ｆ１の広帯域ノイ
ズ信号と、周波数ｆ２、・・・、ｆｎのマルチスポット
信号を送信機１で発生させる。そして図４に示したよう
なｎ分割したフェーズドアレイアンテナ６ａの開口面の
一箇所から広帯域ノイズ信号を、残りの箇所からマルチ
スポット信号を同時に個別に放射する。The overall configuration of the phased array antenna device of the sixth embodiment is basically the same as that shown in FIG. The basic operation is the same as that of the second embodiment, but the transmitter 1 transmits a wideband noise signal having a center frequency f 1 and a multi-spot signal having frequencies f 2 , ..., F n as shown in FIG. generate. Then, a broadband noise signal is radiated from one part of the opening surface of the phased array antenna 6a divided into n as shown in FIG.
【００３７】これによりまず、広帯域ノイズ信号によ
り、相手レーダの受信ノイズレベルを上げることがで
き、他方のマルチスポット信号を、周波数及び位相を独
立に制御することにより、受信相手側の受信周波数及び
方位へ放射し、効果的なマルチスポット信号の送信をす
ることができる。As a result, first, the reception noise level of the partner radar can be raised by the wideband noise signal, and the frequency and phase of the other multi-spot signal can be controlled independently, so that the reception frequency and azimuth of the reception partner side can be increased. Can be emitted to an effective multi-spot signal transmission.
【００３８】実施の形態７．次に実施の形態５では、ア
ンテナ開口面を２分割したが、アンテナ開口面を複合２
分割することにより、開口面積が減少せず、アンテナ利
得の低下がないため、より高出力の効果的なスポット信
号の送信が実現できる。Embodiment 7. Next, in the fifth embodiment, the antenna opening surface is divided into two, but the antenna opening surface is divided into two parts.
By dividing, the aperture area does not decrease and the antenna gain does not decrease, so that it is possible to realize effective transmission of a spot signal with higher output.
【００３９】この実施の形態７のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図１に示すものと同じ
である。そして基本動作も実施の形態５と同様である
が、フェーズドアレイアンテナは図５に示したように、
開口面を複合２分割し、一方から広帯域ノイズ信号を、
他方からスポット信号を同時に個別に放射する。従っ
て、実施の形態５と同様に効果的なスポット信号の送信
ができ、かつ開口面積が減少せず、アンテナ利得の低下
がないため、より高出力のスポット信号の送信ができ
る。The entire structure of the phased array antenna device of the seventh embodiment is basically the same as that shown in FIG. The basic operation is also the same as that of the fifth embodiment, but the phased array antenna is as shown in FIG.
The aperture surface is divided into two parts, and a broadband noise signal is
The spot signals are simultaneously and individually emitted from the other. Therefore, the spot signal can be effectively transmitted as in the fifth embodiment, the aperture area does not decrease, and the antenna gain does not decrease, so that the spot signal with higher output can be transmitted.
【００４０】実施の形態８．次に実施の形態６では、ア
ンテナ開口面をｎ分割したが、アンテナ開口面を複合ｎ
分割することにより、開口面積が減少せず、アンテナ利
得の低下がないため、より高出力の効果的なマルチスポ
ット信号の送信が実現できる。Embodiment 8. Next, in the sixth embodiment, the antenna opening surface is divided into n, but the antenna opening surface is divided into n parts.
By dividing, the aperture area does not decrease and the antenna gain does not decrease, so that it is possible to realize effective transmission of a multi-spot signal with higher output.
【００４１】この実施の形態８のフェーズドアレイアン
テナ装置の全体の構成は基本的に図２に示すものと同じ
である。そして基本動作も実施の形態６と同様である
が、フェーズドアレイアンテナは図６に示したように、
開口面を複合ｎ分割し、一箇所から広帯域ノイズ信号
を、残りの箇所からマルチスポット信号を同時に個別に
放射する。従って、実施の形態６と同様に効果的なマル
チスポット信号の送信ができ、かつ開口面積が減少せ
ず、アンテナ利得の低下がないため、より高出力のマル
チスポット信号の送信ができる。The entire structure of the phased array antenna device of the eighth embodiment is basically the same as that shown in FIG. The basic operation is the same as that of the sixth embodiment, but the phased array antenna is as shown in FIG.
The aperture plane is divided into composite n parts, and a broadband noise signal is radiated from one location and a multi-spot signal is radiated from the remaining locations simultaneously and individually. Therefore, the multi-spot signal can be effectively transmitted as in the sixth embodiment, the aperture area does not decrease, and the antenna gain does not decrease, so that the multi-spot signal with higher output can be transmitted.
【００４２】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。Although the embodiment of the present invention has been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to this and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. Ah
【００４３】[0043]
【発明の効果】上記のように本願請求項１の発明では、
空間にビームをそれぞれに放射する複数の素子アンテナ
を設けたフェーズドアレイアンテナと、このフェーズド
アレイアンテナから放射するビームのための複数の送信
信号を発生する送信機と、この送信機からの送信信号を
前記フェーズドアレイアンテナの各素子アンテナに対し
て分配する分配器と、この分配器と前記各素子アンテナ
の間にそれぞれ接続され、分配されたそれぞれの信号の
透過位相を変化させて前記各素子アンテナに送る複数の
移相器と、これらの移相器の位相量を制御する位相制御
器とを備え、各素子アンテナの位相を各送信周波数毎に
独立に制御して周波数の異なる複数のビームを発生する
ようにしたので、指向方向のずれのない周波数の異なる
複数のビームを発生することができるフェーズドアレイ
アンテナ装置を提供できる等の効果が得られる。As described above, according to the invention of claim 1 of the present application,
A phased array antenna provided with a plurality of element antennas that radiate beams in space, a transmitter that generates a plurality of transmission signals for beams radiated from this phased array antenna, and a transmission signal from this transmitter A distributor that distributes to each element antenna of the phased array antenna, and a distributor that is respectively connected between the distributor and each element antenna, and changes the transmission phase of each distributed signal to each element antenna. Equipped with a plurality of phase shifters to send , and a phase controller to control the phase amount of these phase shifters, the phase of each element antenna for each transmission frequency
Since the plurality of beams having different frequencies are independently controlled, it is possible to provide the phased array antenna device capable of generating the plurality of beams having different frequencies without deviation of the pointing direction. .
【００４４】本願請求項２の発明では、フェーズドアレ
イアンテナが周波数の異なる２種類のノイズビームを発
生するようにしたので、ビーム指向角のずれのない効果
的な広帯域ノイズ信号の送信を可能にしたフェーズドア
レイアンテナ装置を提供できる等の効果が得られる。According to the second aspect of the present invention, since the phased array antenna generates two types of noise beams having different frequencies, it is possible to effectively transmit a broadband noise signal without deviation of the beam pointing angle. It is possible to obtain effects such as providing a phased array antenna device.
【００４５】本願請求項３の発明では、フェーズドアレ
イアンテナが周波数の異なるｎ種類(ｎは３以上の整数)
のノイズビームを発生するようにしたので、さらに広帯
域のビーム指向角のずれのないノイズ信号の送信を可能
にしたフェーズドアレイアンテナ装置を提供できる等の
効果が得られる。In the invention of claim 3 of the present application, the phased array antenna has n types of different frequencies (n is an integer of 3 or more).
Since the above noise beam is generated, it is possible to provide a phased array antenna device capable of transmitting a noise signal in a wider band without deviation of the beam pointing angle.
【００４６】本願請求項４の発明では、フェーズドアレ
イアンテナが広帯域ノイズビームとこの広帯域内の周波
数のスポットビームを同時に発生するようにしたので、
受信相手側の受信ノイズレベルを上げ、効果的なスポッ
ト信号の送信ができるフェーズドアレイアンテナ装置を
提供できる等の効果が得られる。In the invention of claim 4 of the present application, the phased array antenna simultaneously generates a wideband noise beam and a spot beam having a frequency within the wideband.
It is possible to increase the reception noise level on the receiving side and to provide a phased array antenna device capable of effectively transmitting a spot signal.
【００４７】本願請求項５の発明では、フェーズドアレ
イアンテナが広帯域ノイズビームとこの広帯域内の複数
の異なる周波数のスポットビームを同時に発生するよう
にしたので、受信相手側の受信ノイズレベルを上げ、効
果的なマルチスポット信号の送信ができるフェーズドア
レイアンテナ装置を提供できる等の効果が得られる。In the invention of claim 5, the phased array antenna simultaneously generates the wideband noise beam and the spot beams of a plurality of different frequencies within the wideband, so that the receiving noise level on the receiving side can be increased and the effect can be obtained. It is possible to obtain an effect that a phased array antenna device capable of transmitting a typical multi-spot signal can be provided.
【００４８】本願請求項６の発明では、フェーズドアレ
イアンテナの開口面が２分割されているので、ビーム指
向角のずれのない効果的な広帯域ノイズ信号の送信、さ
らに受信相手側の受信ノイズレベルを上げた効果的なス
ポット信号の送信を、より簡単な構造で行えるフェーズ
ドアレイアンテナ装置を提供できる等の効果が得られ
る。In the invention of claim 6 of the present application, since the aperture plane of the phased array antenna is divided into two, effective transmission of a wideband noise signal without deviation of the beam directivity angle, and further the reception noise level of the receiving side can be improved. It is possible to provide an effect such as providing a phased array antenna device that can perform the increased effective spot signal transmission with a simpler structure.
【００４９】本願請求項７の発明では、フェーズドアレ
イアンテナの開口面がｎ分割(ｎは３以上の整数)されて
いるので、ビーム指向角のずれのない効果的なさらに広
帯域なノイズ信号の送信、また受信相手側の受信ノイズ
レベルを上げた効果的なマルチスポット信号の送信を、
より簡単な構造で行えるフェーズドアレイアンテナ装置
を提供できる等の効果が得られる。In the invention of claim 7 of the present application, since the aperture plane of the phased array antenna is divided into n (n is an integer of 3 or more), effective transmission of a wider broadband noise signal without deviation of the beam pointing angle is performed. In addition, effective multi-spot signal transmission that raises the receiving noise level of the receiving side,
It is possible to obtain effects such as providing a phased array antenna device that can be performed with a simpler structure.
【００５０】本願請求項８の発明では、フェーズドアレ
イアンテナの開口面が複合２分割されているので、開口
面積が減少せず、アンテナ利得の低下がないため、より
高出力で、ビーム指向角のずれのない効果的な広帯域ノ
イズ信号の送信、さらに受信相手側の受信ノイズレベル
を上げた効果的なスポット信号の送信を行えるフェーズ
ドアレイアンテナ装置を提供できる等の効果が得られ
る。According to the invention of claim 8 of the present application, since the aperture surface of the phased array antenna is divided into two parts, the aperture area does not decrease and the antenna gain does not decrease. It is possible to provide a phased array antenna device capable of effectively transmitting a wideband noise signal without deviation and further effectively transmitting a spot signal with an increased reception noise level on the receiving side.
【００５１】本願請求項９の発明では、フェーズドアレ
イアンテナの開口面が複合ｎ分割(ｎは３以上の整数)さ
れているので、開口面積が減少せず、アンテナ利得の低
下がないため、より高出力で、ビーム指向角のずれのな
いさらに広帯域なノイズ信号の送信、また受信相手側の
受信ノイズレベルを上げた効果的なマルチスポット信号
の送信を行えるフェーズドアレイアンテナ装置を提供で
きる等の効果が得られる。In the invention of claim 9 of the present application, since the aperture plane of the phased array antenna is divided into composite n (n is an integer of 3 or more), the aperture area does not decrease and the antenna gain does not decrease. Effects such as providing a phased array antenna device that is capable of high-power transmission of a wider-band noise signal with no deviation of the beam pointing angle and effective multi-spot signal transmission with an increased reception noise level on the receiving side Is obtained.
【図１】本発明の実施の形態１、３、５、７によるフェ
ーズドアレイアンテナ装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a phased array antenna device according to first, third, fifth and seventh embodiments of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態２、４、６、８によるフェ
ーズドアレイアンテナ装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a phased array antenna device according to second, fourth, sixth and eighth embodiments of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態１、５のアンテナ開口面の
分割の仕方を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing how to divide the antenna aperture plane according to the first and fifth embodiments of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態２、６のアンテナ開口面の
分割の仕方を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how to divide an antenna aperture plane according to the second and sixth embodiments of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態３、７のアンテナ開口面の
分割の仕方を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing how to divide an antenna aperture plane according to the third and seventh embodiments of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態４、８のアンテナ開口面の
分割の仕方を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing how to divide an antenna aperture plane according to the fourth and eighth embodiments of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態１、３及び従来の装置にお
ける放射電波の周波数特性を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of radiated radio waves in the first and third embodiments of the present invention and the conventional device.
【図８】本発明の実施の形態２、４における放射電波の
周波数特性を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of a radiated radio wave according to the second and fourth embodiments of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態５、７における放射電波の
周波数特性を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of radiated radio waves according to the fifth and seventh embodiments of the present invention.
【図１０】本発明の実施の形態６、８における放射電波
の周波数特性を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of radiated radio waves according to the sixth and eighth embodiments of the present invention.
【図１１】本発明の実施の形態１、３のビーム指向角を
示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing beam directivity angles according to the first and third embodiments of the present invention.
【図１２】本発明の実施の形態２、４のビーム指向角を
示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing beam directivity angles according to the second and fourth embodiments of the present invention.
【図１３】従来のフェーズドアレイアンテナ装置の構成
図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional phased array antenna device.
【図１４】従来の装置のビーム指向角を示す平面図であ
る。FIG. 14 is a plan view showing a beam directivity angle of a conventional device.
１ 送信機 ２ 分配器 ３，３１〜３ｍ 移相器 ４，４ａ 位相制御器 ５，５１〜５ｍ 素子アンテナ ６，６ａ，６ｂ，６ｃ フェーズドアレイアンテナ ７ ビーム形成回路 1 transmitter 2 distributor 3,31-3m Phase shifter 4,4a Phase controller 5,51-5m element antenna 6,6a, 6b, 6c Phased array antenna 7 Beam forming circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原 俊二 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三 菱電機株式会社通信機製作所内 (72)発明者 井上 良彦 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三 菱電機株式会社通信機製作所内 (56)参考文献 特開 平２−119302（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283932（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−157506（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−22028（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/26 H01Q 21/30 H01Q 13/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shunji Miyahara 8-1-1 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Sanryo Electric Co., Ltd. Communication Equipment Works (72) Yoshihiko Inoue 8 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture No. 1-1 Sanryo Denki Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-119302 (JP, A) JP-A-5-283932 (JP, A) JP-A-63-157506 (JP, A) ) JP-A-5-22028 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 3/26 H01Q 21/30 H01Q 13/08
Claims (9)
の素子アンテナを設けたフェーズドアレイアンテナと、 このフェーズドアレイアンテナから放射するビームのた
めの周波数の異なる複数の送信信号を発生する送信機
と、 この送信機からの送信信号を前記フェーズドアレイアン
テナの各素子アンテナに対して分配する分配器と、 この分配器と前記各素子アンテナの間にそれぞれ接続さ
れ、分配されたそれぞれの信号の透過位相を変化させて
前記各素子アンテナに送る複数の移相器と、 これらの移相器の位相量を制御する位相制御器とを備
え、 前記各素子アンテナの位相を各送信信号毎に独立に制御
して指向方向のずれのない周波数の異なる複数のビーム
を発生することを特徴とするフェーズドアレイアンテナ
装置。1. A phased array antenna provided with a plurality of element antennas for respectively radiating beams in a space, and a transmitter for generating a plurality of transmission signals having different frequencies for the beams radiated from the phased array antenna, A distributor that distributes a transmission signal from this transmitter to each element antenna of the phased array antenna, and a transmission phase of each of the distributed signals that are respectively connected between the distributor and each element antenna. A plurality of phase shifters that are changed and sent to each of the element antennas and a phase controller that controls the phase amount of these phase shifters are provided, and the phase of each of the element antennas is independently controlled for each transmission signal. A phased array antenna device, which generates a plurality of beams having different frequencies without deviation of the pointing direction.
の異なる２種類のノイズビームを発生する、広帯域ノイ
ズ信号の送信を行うものであることを特徴とする請求項
１記載のフェーズドアレイアンテナ装置。2. The phased array antenna apparatus according to claim 1, wherein the phased array antenna is for transmitting a wideband noise signal which generates two types of noise beams having different frequencies.
の異なるｎ種類(ｎは３以上の整数)のノイズビームを発
生する、広帯域ノイズ信号の送信を行うものであること
を特徴とする請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ
装置。3. The phased array antenna for transmitting a wideband noise signal for generating n kinds of noise beams (n is an integer of 3 or more) having different frequencies. Phased array antenna device.
ノイズビームとこの広帯域内の周波数のスポットビーム
を同時に発生する、広帯域ノイズ信号とスポット信号の
送信を行うものであることを特徴とする請求項１記載の
フェーズドアレイアンテナ装置。4. The phased array antenna for transmitting a broadband noise signal and a spot signal for simultaneously generating a broadband noise beam and a spot beam having a frequency within the broadband, as set forth in claim 1. Phased array antenna device.
ノイズビームとこの広帯域内の複数の異なる周波数のス
ポットビームを同時に発生する、広帯域ノイズ信号とマ
ルチスポット信号の送信を行うものであることを特徴と
する請求項１記載のフェーズドアレイアンテナ装置。5. The phased array antenna is for transmitting a broadband noise signal and a multi-spot signal for simultaneously generating a broadband noise beam and a plurality of spot beams of different frequencies within the broadband. Item 2. The phased array antenna device according to item 1.
が２分割されていることを特徴とする請求項２又は４記
載のフェーズドアレイアンテナ装置。6. The phased array antenna device according to claim 2, wherein the opening surface of the phased array antenna is divided into two.
がｎ分割(ｎは３以上の整数)されていることを特徴とす
る請求項３又は５記載のフェーズドアレイアンテナ装
置。7. The phased array antenna device according to claim 3, wherein an opening surface of the phased array antenna is divided into n (n is an integer of 3 or more).
が複合２分割されていることを特徴とする請求項２又は
４記載のフェーズドアレイアンテナ装置。8. The phased array antenna device according to claim 2, wherein the apertured surface of the phased array antenna is divided into two parts.
が複合ｎ分割(ｎは３以上の整数)されていることを特徴
とする請求項３又は５記載のフェーズドアレイアンテナ
装置。9. The phased array antenna device according to claim 3, wherein an opening surface of the phased array antenna is divided into composite n parts (n is an integer of 3 or more).
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