JP3440543B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JP3440543B2
JP3440543B2 JP06979394A JP6979394A JP3440543B2 JP 3440543 B2 JP3440543 B2 JP 3440543B2 JP 06979394 A JP06979394 A JP 06979394A JP 6979394 A JP6979394 A JP 6979394A JP 3440543 B2 JP3440543 B2 JP 3440543B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子制御アレイアン
テナにおける位相制御方式及びON/OFF制御方式に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図18は従来のアンテナ装置を示す構成
図であり、図19及び図20はそれぞれ従来のアンテナ
装置におけるモジュールの内部構成図及び移相器制御回
路の内部構成図である。図において、1a〜1iは放射
素子、2a〜2iはそれぞれ上記放射素子1a〜1iに
接続されるモジュール、3は上記モジュール2a〜2i
と接続されるアンテナ制御装置、6は上記モジュール2
における移相器制御回路、7は上記移相器制御回路6よ
り出力される移相器制御信号、8は上記移相器制御信号
7が入力されるマイクロ波回路ユニット、9は上記マイ
クロ波回路ユニット8から上記放射素子1に送出される
マイクロ波、18は上記移相器制御回路における位相デ
ータ保持回路、55は上記アンテナ制御回路3から上記
モジュール2における上記移相器制御回路6に送出され
る位相データである。又、図21は従来のアンテナ装置
における放射素子の配列を示す概略図であり、図におい
て、19はXYZ直交座標系、26は上記放射素子1i
における素子座標のφ成分φi 、27は単位ビーム指向
方向ベクトル^r、28及び29はそれぞれ上記単位ビ
ーム指向方向ベクトル^r27のエレベーション角θ及
びアジマス角φ、56は上記放射素子1が配置される配
列任意曲面、57は上記放射素子1iの素子座標ベクト
ル→ξi 、58は上記素子座標ベクトル→ξi 57のθ
成分θi 、59は上記放射素子1iから放射される不要
放射である。
【0003】次に、作用について説明する。以下の説明
において、文字iは1〜Nの整数を示し、Nは放射素子
1aから数えた放射素子1の素子数を示す。XYZ直交
座標系19のZ軸及びX軸を基準とするエレベーション
角θ28及びアジマス角φ29により、放射パターンの
指向方向を示す単位ビーム指向方向ベクトル^r27は
次式で示される。
【0004】
【数1】
【0005】又、配列任意曲面56に配列された放射素
子1iの素子座標は次式で示す素子座標ベクトル→ξi
57で示される。
【0006】
【数2】
【0007】まず、アンテナ制御装置3では、次式で示
される位相量Φi を計算し量子化した後、位相データ5
5としてモジュール2a〜2iに順次出力する。ここ
で、次式において、πは円周率、λは自由空間波長、
(→ξi ・^r)は内積、Ci はマイクロ波回路ユニッ
ト8や放射素子1等の製造バラツキ・温度変化・アンテ
ナの運用モード等により素子毎に異なるマイクロ波の透
過位相を補正するための補正位相である。
【0008】
【数3】
【0009】次に、アンテナ制御装置3から順次送出さ
れた位相データ55は、各上記モジュール2a〜2iの
移相器制御回路6における位相データ保持回路18で保
持され、移相器制御信号7としてマイクロ波回路ユニッ
ト8に出力される。
【0010】図には示していないが、上記マイクロ波回
路ユニット8は移相器等のマイクロ波回路からなり、上
記移相器制御信号7の他に外部からマイクロ波が入力さ
れる構成となっている。この外部から入力されたマイク
ロ波は、上記移相器制御信号7により透過位相が可変さ
れマイクロ波9として放射素子1に出力される。ここ
で、上記マイクロ波9の位相は、新たなビーム指向方向
の指令により位相データ55が変わらない限り、厳密に
は位相データ保持回路18の移相器制御信号7が変わら
ない限り固定される。
【0011】以上のように、各モジュール2a〜2iの
マイクロ波回路ユニット8内で各放射素子1a〜1iか
ら放射されるマイクロ波の位相が制御されることによ
り、指令した単位ビーム指向方向ベクトル^r27の方
向に上記放射素子1a〜1iからなるアレイの放射パタ
ーンが指向される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているので、アンテナ制御装置内
で全素子数分の位相計算を行い各モジュールの移相器制
御回路に順次送出しなければならず、位相データを全て
のモジュールに設定するのに多大な時間を要するという
問題点があった。又、配列任意曲面上でアレイを構成す
る複数の放射素子の一部は、素子の指向性からビーム指
向方向にはほとんど放射しないがアレイの放射パターン
のサイドローブ方向にはマイクロ波を不要放射し、結果
として放射パターンの指向性を劣化させてしまうため、
これらの放射素子をON/OFF制御しなければならな
いという問題点もあった。
【0013】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたものであり、移相器制御を短時間で行うこ
とができる他に、モジュールをON/OFF制御できる
アンテナ装置を得ることを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係るアンテナ
装置は、円筒座標系(ρ,φ,Z)における同一のφ座
標に位置する放射素子の位相を制御するモジュールを同
一のφデータラインで接続すると共に、同一のZ座標に
位置する放射素子の位相を制御するモジュールを同一の
Zデータラインで接続し、更に、モジュール内の移相器
制御回路で基本位相の計算及び補正位相の補正を行う構
成としたものである。
【0015】また、複数の補正位相を保持し外部からの
指定アドレスに対応して補正位相を任意に選択できる補
正位相保持回路を移相器制御回路に設け、φデータライ
ンあるいはZデータラインを用いてアンテナ制御装置か
ら補正位相及び指定アドレスを各移相器制御回路に設定
する構成としたものである。
【0016】また、複数の各モジュールにON/OFF
データ保持回路を有するON/OFF制御回路を設け、
φデータラインあるいはZデータラインを用いてアンテ
ナ制御装置からON/OFFデータを各ON/OFF制
御回路に設定する構成としたものである。
【0017】また、ON/OFFデータ保持回路を、複
数のON/OFFデータを保持し外部からの指定アドレ
スに対応してON/OFFデータを任意に選択できるO
N/OFFデータ保持回路とし、φデータラインあるい
はZデータラインを用いてアンテナ制御装置からON/
OFFデータ及び指定アドレスを各ON/OFF制御回
路に設定する構成としたものである。
【0018】また、複数の各モジュールの移相器制御回
路内に入出力制御回路を設け、双方向のφデータライン
及びZデータラインを接続した構成としたものである。
【0019】また、複数の各モジュールの移相器制御回
路内に入出力制御回路を設け、双方向のφデータライン
及びZデータラインを接続すると共に、複数の各モジュ
ールの移相器制御回路とON/OFF制御回路内に、複
数の補正位相を保持し外部からの指定アドレスに対応し
て補正位相を任意に選択できる補正位相保持回路と、複
数のON/OFFデータを保持し外部からの指定アドレ
スに対応してON/OFFデータを任意に選択できるO
N/OFFデータ保持回路とをそれぞれ設け、φデータ
ラインあるいはZデータラインを用いてアンテナ制御装
置から補正位相、ON/OFFデータ及び各指定アドレ
スを各移相器制御回路と各ON/OFF制御回路に設定
する構成としたものである。
【0020】また、複数の各モジュールの移相器制御回
路内に円筒座標系(ρ,φ,Z)における座標値ρを保
持する固有定数保持回路を設け、同一のZ座標に位置す
る放射素子の位相を制御する移相器制御回路に、Zデー
タラインを用いて同一の座標値ρを設定する構成とした
ものである。
【0021】また、極座標系(r,θ,φ)における同
一のθ座標に位置する放射素子の位相を制御するモジュ
ールを同一のθデータラインで接続すると共に、同一の
φ座標に位置する放射素子の位相を制御するモジュール
を同一のφデータラインで接続し、更に、モジュール内
の移相器制御回路で基本位相の計算及び補正位相の補正
を行う構成としたものである。
【0022】また、複数のしきい値データを保持し外部
からの指定アドレスに対応してしきい値データを任意に
選択できるしきい値保持回路と、マイクロ波回路ユニッ
トをON/OFF制御するためのON/OFF制御信号
を生成するON/OFF判定回路とをON/OFF制御
回路に設け、θデータラインあるいはφデータラインを
用いてアンテナ制御装置からしきい値データ及び指定ア
ドレスを各モジュールのON/OFF制御回路に設定す
る構成としたものである。
【0023】また、複数の補正位相を保持し外部からの
指定アドレスに対応して補正位相を任意に選択できる補
正位相保持回路を移相器制御回路に設け、θデータライ
ンあるいはφデータラインを用いてアンテナ制御装置か
ら補正位相及び指定アドレスを各移相器制御回路に設定
する構成としたものである。
【0024】また、複数の各モジュールの移相器制御回
路内に入出力制御回路を設け、双方向のθデータライン
及びφデータラインを接続した構成としたものである。
【0025】
【作用】この発明におけるアンテナ装置は、配列円筒曲
面上に配置された全ての放射素子の素子座標ベクトルと
単位ビーム指向方向ベクトルとの内積結果あるいはこの
内積結果に位相定数を乗じた基本位相が円筒座標系
(ρ,φ,Z)における素子座標のφとZに依存する二
つの項に分解でき、その各々は同一のφ座標及び同一の
Z座標に位置する複数の放射素子において等しい値にな
ることに着目し、上記内積結果あるいは基本位相の二つ
のφ依存項及びZ依存項をそれぞれφデータライン及び
Zデータラインにより各モジュールの移相器制御回路に
設定し、更に各移相器制御回路内で上記二項の加算等に
よる基本位相演算及び位相補正を行うようにしているた
め、全素子数分の位相データの算出をアンテナ制御装置
で実施する場合に比べ、位相データの算出時間及び各移
相器制御回路への転送時間を極端に減少することが可能
となる。
【0026】また、移相器制御回路内の補正位相保持回
路を、複数の補正位相を保持しφデータラインあるいは
Zデータラインにより設定される指定アドレスによって
補正位相を選択する補正位相保持回路とすることによ
り、あらかじめ各モジュール毎に異なった複数の補正位
相を上記補正位相保持回路に保持させておくことがで
き、同一のφデータラインあるいは同一のZデータライ
ンに接続されている複数のモジュールにおいて異なる補
正位相を同時に選択及び補正することが可能となる。
【0027】また、ON/OFFデータ保持回路を有す
るON/OFF制御回路を各モジュール内に設け、φデ
ータラインあるいはZデータラインによりON/OFF
データを各モジュールに設定することにより、配列円筒
曲面上の同一のφ座標あるいは同一のZ座標に位置する
複数の放射素子からのマイクロ波の放射を同時にON/
OFF制御することが可能となる。
【0028】また、ON/OFFデータ保持回路を、複
数のON/OFFデータを保持しφデータラインあるい
はZデータラインにより設定される指定アドレスによっ
てON/OFFデータを選択するON/OFFデータ保
持回路とすることにより、あらかじめ各モジュール毎に
異なった複数のON/OFFデータを上記ON/OFF
データ保持回路に保持させておくことができ、同一のφ
データラインあるいは同一のZデータラインに接続され
ている複数のモジュールでさえも同時に、且つ異なった
ON/OFF制御をすることが可能となる。
【0029】また、各モジュールの移相器制御回路に入
出力制御回路を設けφデータライン及びZデータライン
と接続し、外部のアンテナ制御装置から送られる種々の
データをこの入出力制御回路を介して加算回路や種々の
保持回路に入力することにより、設定した補正位相やO
N/OFFデータ等をアンテナ制御装置に戻すことがで
き、各モジュールの故障診断やデータ転送系の動作確認
が可能となる。
【0030】また、複数の補正位相を保持し外部から設
定される指定アドレスによって補正位相を選択する補正
位相保持回路と、複数のON/OFFデータを保持し外
部から設定される指定アドレスによってON/OFFデ
ータを選択するON/OFFデータ保持回路とを有する
各モジュールの移相器制御回路に、入出力制御回路を設
けφデータライン及びZデータラインと接続し、外部の
アンテナ制御装置から送られる種々の指定アドレスをこ
の入出力制御回路を介して種々の保持回路に入力するこ
とにより、選択される補正位相やON/OFFデータを
アドレスの指定によってアンテナ制御装置に戻すことが
可能となる。これにより、各モジュールに保持してある
各種補正位相や各種ON/OFFデータを定期的且つ選
択的に確認でき、故障診断やデータ転送系の動作確認に
加えてアンテナ装置の整備性を向上することが可能とな
る。
【0031】また、複数の各モジュールの移相器制御回
路内に円筒座標系(ρ,φ,Z)における素子座標の座
標値ρを保持する固有定数保持回路を設け、この座標値
ρをZデータラインを用いて設定することにより、円筒
形状の配列曲面に限らず、同一のZ座標に位置する複数
の放射素子の各座標値ρが等しくなるような任意の回転
体の表面上に放射素子が配置された場合でも、全素子数
分の位相データの算出をアンテナ制御装置で実施する場
合に比べ、位相データの算出時間及び各移相器制御回路
への転送時間を極端に減少することが可能となる。
【0032】また、配列回転体曲面上に配置された全て
の放射素子の素子座標ベクトルと単位ビーム指向方向ベ
クトルとの内積結果が、極座標系(r,θ,φ)におけ
る素子座標のθとφに依存する二つの項を加算したもの
に円筒座標系(ρ,φ,Z)における素子座標の座標値
ρを乗算した式で表示でき、しかも座標値ρは同一のθ
座標に位置する複数の放射素子において等しい値になる
ことに着目し、座標値ρとθ依存項をθデータライン、
φ依存項をφデータラインにより各モジュールの移相器
制御回路に設定し、各移相器制御回路内で位相演算を行
うようにしているため、座標値ρとZ依存項をZデータ
ラインを用いて移相器制御回路に設定し位相データの算
出を行う場合に比べ、位相データの演算回路の規模を小
さくでき、位相データの算出時間を減少することが可能
となる。
【0033】また、アンテナ制御装置からθデータライ
ンあるいはφデータラインを用いてON/OFF制御用
のしきい値アドレスをしきい値保持回路に設定してしき
い値データを任意に選択し、このしきい値データと移相
器制御回路で算出した基本位相とをON/OFF判定回
路で比較してON/OFF制御信号を生成するようにし
ているため、あらかじめ各モジュール毎に異なった複数
のしきい値データを上記しきい値保持回路に保持させて
おくことができ、同一のθデータラインあるいは同一の
φデータラインに接続されている複数のモジュールでさ
えも同時に、且つ異なったON/OFF制御をすること
が可能となる。
【0034】また、あらかじめ各モジュール毎に異なっ
た複数の補正位相を補正位相保持回路に保持させてお
き、アンテナ制御装置からθデータラインあるいはθデ
ータラインを用いて指定アドレスを補正位相保持回路に
設定して補正位相を選択することにより、円筒形状の配
列曲面に限らず、任意の回転体形状の配列曲面でさえも
曲面上に配置された同一のθ座標に位置する放射素子の
複数のモジュールに関し、異なる補正位相を同時に選択
及び補正することが可能となる。
【0035】また、複数の補正位相を保持し外部から設
定される指定アドレスによって補正位相を選択する補正
位相保持回路と、複数のしきい値データを保持し外部か
ら設定される指定アドレスによってしきい値データを選
択するしきい値データ保持回路とを有する各モジュール
の移相器制御回路内に、入出力制御回路を設けθデータ
ライン及びφデータラインと接続し、外部のアンテナ制
御装置から送られる種々の指定アドレスをこの入出力制
御回路を介して種々の保持回路に入力することにより、
選択される補正位相やしきい値データをアドレスの指定
によってアンテナ制御装置に戻すことが可能となる。こ
れにより、円筒形状の配列曲面に限らず、任意の回転体
形状の配列曲面でさえも各モジュールに保持してある各
種補正位相や各種しきい値データを定期的且つ選択的に
確認でき、故障診断やデータ転送系の動作確認に加えて
アンテナ装置の整備性を向上することが可能となる。
【0036】
【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
はアンテナ装置の構成図、図2はモジュールの内部構成
図、図3は移相器制御回路の内部構成図、図4は放射素
子の配列を示す概略図であり、1〜3、6〜9、18、
19及び26〜29は上記従来アンテナ装置と全く同一
のものである。
【0037】図において、4a〜4cは上記モジュール
2a〜2iに接続されるφデータライン、5a〜5cは
上記モジュール2a〜2iに接続されるZデータライ
ン、10aは上記φデータライン4により上記移相器制
御回路6に入力されるφi データ、11aは上記Zデー
タライン5により上記移相器制御回路6に入力されるZ
j データ、12aと12bは上記移相器制御回路6に設
けられる加算回路、13aは上記加算回路12と接続さ
れる乗算回路、14は上記φデータライン4により上記
移相器制御回路6に入力される位相定数2π/λ、15
は上記位相定数2π/λ14が入力される位相定数保持
回路、16は上記Zデータライン5により上記移相器制
御回路6に入力される補正位相Cij、17は上記補正位
相Cij16が入力される補正位相保持回路、20は上記
放射素子1a〜1lが配置される配列円筒曲面、21は
上記放射素子1eの座標を示す素子座標ベクトル→
ξij、22,23,24及び25はそれぞれ上記素子座
標ベクトル→ξij21のX成分ξix,Y成分ξiy,Z成
分ξjz及びθ成分θj 、30及び31はそれぞれ上記配
列円筒曲面20上において上記放射素子1が存在する同
一Z座標ライン及び同一φ座標ラインである。
【0038】次に作用について説明する。以下の説明に
おいて、文字Nは放射素子1の素子数、文字Lは同一Z
座標ライン30のライン数、文字Mは同一φ座標ライン
31のライン数であり、素子数Nは説明の便宜上LとM
の積LMで与えられるものとする。
【0039】XYZ直交座標系19のZ軸及びX軸を基
準とするエレベーション角θ28及びアジマス角φ29
により、アレイアンテナの放射パターンのビーム指向方
向を示す単位ビーム指向方向ベクトル^r27は数1で
示され、また座標原点から放射素子1eへの素子座標ベ
クトル→ξij21は次式で示される。
【0040】
【数4】
【0041】まず、上記単位ビーム指向方向ベクトル^
r27で定義される方向にアレイアンテナの放射パター
ンを指向するためには、各放射素子1a〜1i(図4の
放射素子1j〜1lは説明省略)から放射されるマイク
ロ波9の位相を次式で示される移相量Φijを各モジュー
ル2a〜2i内のマイクロ波回路ユニット8に設定し位
相制御する必要がある。
【0042】
【数5】
【0043】数5において、移相量Φijの添字iとjは
それぞれ同一φ座標ライン31bと同一Z座標ライン3
0bとの交点に存在する放射素子1eに対応している
が、説明の便宜上、iは1〜Mを、jは1〜Lを意味す
るものとする。また、素子座標ベクトル→ξij21と単
位ビーム指向方向ベクトル^r27との内積に位相定数
2π/λ14(ここで、πは円周率、λは自由空間波長
である。)を乗算した2π(→ξij・^r)/λは基本
位相を、またCijは製造バラツキ・温度変化・運用モー
ド等によりマイクロ波の透過位相が素子毎に異なること
を補正するための補正位相である。
【0044】また、数5は次式で示すように内積(→ξ
ij・^r)の部分を二つの項(Dφi とDZj )の和と
考えることができる。
【0045】
【数6】
【0046】上記Dφi は素子座標ベクトル→ξij21
のX成分ξix22とY成分ξiy23つまりφ成分φi
6に依存する項で次式で示される。
【0047】
【数7】
【0048】また、上記DZj については素子座標ベク
トル→ξij21のZ成分ξjz24に依存する項で次式で
示される。
【0049】
【数8】
【0050】ここで、放射素子1を配列する曲面が配列
円筒曲面20上であり、しかも、全ての放射素子1が同
一φ座標ライン31と同一Z座標ライン30との交点に
存在する場合には、数6の基本位相におけるφ依存項の
Dφi は数7に示すように同一φ座標ライン31上に位
置する放射素子(例えば、同一φ座標ライン31b上の
放射素子1d,1e及び1f)では全て等しい値とな
り、また、Z依存項のDZj は数8に示すように同一Z
座標ライン30上に位置する放射素子(例えば、同一Z
座標ライン30b上の放射素子1b,1e及び1h)で
は全て等しい値となる。
【0051】従って、アンテナ制御装置3では、ビーム
指向方向に従いN個(N=LM)の放射素子1に対する
M個の数7で示されるDφi (i=1〜M)とL個の数
8で示されるDZj (j=1〜L)を算出し、上記Dφ
i と上記DZj をφi データ10a及びZj データ11
aとしてそれぞれφデータライン4とZデータライン5
に同時に送出する。
【0052】アンテナ制御装置3より送出された上記φ
i データ10aと上記Zj データ11aは各モジュール
2a〜2iに入力された後、移相器制御回路6内の加算
回路12aにて加算され、素子座標ベクトル→ξij21
と単位ビーム指向方向ベクトル^r27との内積結果と
して乗算回路13aに出力される。一方、位相定数2π
/λ14は、アンテナ装置のシステム立上げ時等にアン
テナ制御装置3から各モジュール2a〜2iの移相器制
御回路6に予め送られ、位相定数保持回路15にて保持
されているため、上記加算回路12aの加算結果の出力
と共に位相定数2π/λ14が位相定数保持回路15か
ら上記乗算回路13aに出力される。
【0053】上記乗算回路13aでは、上記加算回路1
2aの出力と上記位相定数2π/λ14との乗算を行
い、乗算結果を基本位相として加算回路12bに出力す
る。一方、補正位相Cij16は、アンテナ装置のシステ
ム立上げ時等にアンテナ制御装置3から各モジュール2
a〜2iの移相器制御回路6に予め送られ、補正位相保
持回路17にて保持されているため、上記乗算回路13
aの乗算結果の出力と共に補正位相Cij16が補正位相
保持回路17から上記加算回路12bに出力される。
【0054】上記加算回路12bでは、上記乗算回路1
3aの出力である基本位相に上記補正位相Cij16が加
算され、結果的に数6に示される移相量Φijが量子化さ
れて位相データ保持回路18に出力、保持される。
【0055】上記位相データ保持回路18に保持されて
いる内容は、移相器制御信号7としてマイクロ波回路ユ
ニット8の移相器に設定され、図には示していないが外
部より入力されたマイクロ波の透過位相を可変し、所望
の位相に制御されたマイクロ波9として各モジュール2
a〜2iから出力される。この出力されたマイクロ波9
は最終的に各放射素子1a〜1iから空間に放射され、
所望のビーム指向方向にアレイアンテナの放射パターン
を指向・合成する。
【0056】実施例2 上記実施例1ではZデータライン5より補正位相Cij
6を移相器制御回路6内の補正位相保持回路17に設定
し位相補正しているが、図5に示すように、上記補正位
相保持回路17を、複数の補正位相C33a〜33cを
保持できZデータライン5より補正位相アドレス32を
設定するだけで任意に所望の補正位相C33を選択でき
る補正位相保持回路34とし、位相補正する場合につい
て説明する。
【0057】この場合、一つのモジュール2に対しても
複数の補正位相C33を、予めアンテナ装置のシステム
立上げ時等にアンテナ制御装置3から補正位相保持回路
34に設定し保持させておくことができ、しかも、同一
のZデータライン5上に接続されているM個の各モジュ
ール2間でも同一の補正位相アドレス32で全て異なる
補正位相C33を保持させておくことができる。このた
め、上記実施例1のようにビーム指向方向が変化するた
びに、いちいち補正位相Cij16を各モジュール2に設
定してからでないと各移相器制御回路6で基本位相に対
して位相補正が出来ない場合に比べ、Zj データ11a
に補正位相アドレス32を付加した構成のデータをZデ
ータライン5より各モジュール2に設定するだけで、同
一のZデータライン5に接続されているM個のモジュー
ル2について見れば、異なる補正位相C33をM個同時
に選択及び補正することができる。つまり、M個のφデ
ータライン4とL個のZデータライン5の交点に各モジ
ュール2が接続されているため、ビーム指向方向の指令
が変化しても全放射素子1を同時に且つ最適な位相補正
を行って位相制御できる効果が得られる。
【0058】また、上記実施例2において、補正位相ア
ドレス32をZデータライン5より設定する代わりにφ
データライン4より設定しても同様の効果が得られる。
【0059】実施例3 次に、図6及び図7に示すように、各モジュール2内に
移相器制御回路6及びマイクロ波回路ユニット8に加え
てON/OFFデータ保持回路38を有するON/OF
F制御回路36を設け、移相器制御回路7及びマイクロ
波回路ユニット8と接続する構成とした場合について説
明する。
【0060】この場合、単位ビーム指向方向ベクトル^
r27に応じたON/OFFデータ35をアンテナ制御
装置3からφデータライン4により各ON/OFF制御
回路36内のON/OFFデータ保持回路38に設定・
保持させ、その出力をON/OFF制御信号37として
マイクロ波回路ユニット8に出力するため、各モジュー
ル2のマイクロ波回路ユニット8の動作をON/OFF
制御することができる。このため、配列円筒曲面20上
の放射素子1によってはアレイの放射パターンの主ビー
ム方向では無くサイドローブ方向に不要放射する放射素
子1が存在するが、この放射素子1と接続されるマイク
ロ波回路ユニット8をビーム指向方向に応じてON/O
FF制御することで、放射素子1からのマイクロ波9の
放射を制御でき、サイドローブレベルを抑圧できる効果
が得られる。
【0061】また、上記実施例3において、ON/OF
Fデータ35をφデータライン4より設定する代わりに
Zデータライン5より設定しても同様の効果が得られ
る。
【0062】実施例4 次に、図8に示すように、ON/OFF制御回路36内
のON/OFFデータ保持回路38及び補正位相保持回
路17を、それぞれ複数のON/OFFデータD40a
〜40cを保持できφデータライン4よりON/OFF
データアドレス39を設定するだけで任意に所望のON
/OFFデータD40を選択できるON/OFFデータ
保持回路41及び複数の補正位相C33a〜33cを保
持できZデータライン5より補正位相アドレス32を設
定するだけで任意に所望の補正位相C33を選択できる
補正位相保持回路34とした場合について説明する。
【0063】この場合、一つのモジュール2に対しても
ON/OFF以外にマイクロ波の出力レベルを数段階に
制御するための複数のON/OFFデータD40を、予
めアンテナ装置のシステム立上げ時等にアンテナ制御装
置3からON/OFFデータ保持回路41に設定し保持
させておくことができ、しかも、同一のφデータライン
4上に接続されているL個の各モジュール2間でも同一
のON/OFFデータアドレス39で全て異なるON/
OFFデータD40を保持させておくことができる。こ
のため、上記実施例3のようにビーム指向方向が変化す
るたびに、いちいちON/OFFデータ35を各モジュ
ール2に設定してからでないと各マイクロ波回路ユニッ
ト8の動作をON/OFF制御出来ない場合に比べ、φ
i データ10aにON/OFFデータアドレス39を付
加した構成のデータをφデータライン4より各モジュー
ル2に設定するだけで、同一のφデータライン4に接続
されているL個のモジュール2について見れば、異なる
ON/OFFデータD40をL個同時に選択及び設定で
きる。つまり、M個のφデータライン4とL個のZデー
タライン5の交点に各モジュール2が接続されているた
め、ビーム指向方向の指令が変化しても全放射素子1を
同時にマイクロ波のON/OFFのみならず個々に出力
レベルを数段階に制御できる効果が得られる。更に、上
記実施例3のように補正位相保持回路17を、複数の補
正位相C33a〜33cを保持できZデータライン5よ
り補正位相アドレス32を設定するだけで任意に所望の
補正位相C33を選択できる補正位相保持回路34とし
ているため、数段階のON/OFF制御と同時に位相制
御もでき、全放射素子1から放射されるマイクロ波の振
幅と位相の両方を同時に且つ素子毎に異なった制御がで
きる効果も得られる。
【0064】また、上記実施例4において、ON/OF
Fデータアドレス39及び補正位相アドレス32を、そ
れぞれφデータライン4及びZデータライン5より設定
する代わりにZデータライン5及びφデータライン4に
より設定しても同様の効果が得られる。
【0065】実施例5 次に、図9に示すように、移相器制御回路6内に入出力
制御回路42aを設け、φデータライン4、Zデータラ
イン5、加算回路12a、位相定数保持回路15、補正
位相保持回路17及びON/OFFデータ保持回路38
と接続する構成とした場合について説明する。
【0066】この場合、入出力制御回路42aに接続さ
れているφデータライン4やZデータライン5等の制御
ラインを双方向制御ラインとすることによって、アンテ
ナ制御装置3とデータのやり取りができるため、アンテ
ナ制御装置3から送ってきた種々のデータを、加算回路
12a、位相定数保持回路15、補正位相保持回路17
及びON/OFFデータ保持回路38が正常に受取って
いるか、また、図には示していないが、各演算回路の出
力を分岐して入出力制御回路42aに接続しアンテナ制
御装置3に戻すことによって各種演算結果が正しいかど
うかを判定することができ、各モジュール2の故障診断
やデータ転送系の動作確認ができるという効果が得られ
る。
【0067】実施例6 次に、図10に示すように、補正位相保持回路34及び
ON/OFFデータ保持回路41を入出力制御回路42
aに接続し、φデータライン4及びZデータライン5よ
り補正位相アドレス32とON/OFFデータアドレス
39を入出力制御回路42aを介して補正位相保持回路
34とON/OFFデータ保持回路41に設定する場合
について説明する。
【0068】この場合、φデータライン4及びZデータ
ライン5により補正位相アドレス32及びON/OFF
データアドレス39を設定することによって、入出力制
御回路42aを介して補正位相保持回路34とON/O
FFデータ保持回路41に設定・保持してある複数の補
正位相C33とON/OFFデータD40を各アドレス
に対応してアンテナ制御装置3に戻すことができ、これ
により、各モジュール2内の各種保持回路に保持してあ
るデータを定期的且つ選択的に確認でき、故障診断やデ
ータ転送系の動作確認に加えてアンテナ装置の整備性を
向上できる効果が得られる。
【0069】実施例7 次に、図11及び図12に示すように、配列回転体曲面
45上に配置した放射素子1の円筒座標系(ρ,φ,
Z)におけるρ成分である素子固有の固有定数|→ρj
|43を、Zデータライン5により各モジュール2の移
相器制御回路6に設けた固有定数保持回路44aに設定
し保持させる構成とし、更に、素子座標ベクトル→ξij
21のX成分とY成分をそれぞれX成分ξijx 46とY
成分ξijy47とした場合について説明する。
【0070】この場合、配列回転体曲面45上の放射素
子1の素子座標ベクトル→ξij21を次式で定義する
と、
【0071】
【数9】
【0072】固有定数|→ρj |43は次式で表示され
るため、
【0073】
【数10】
【0074】同一Z座標ライン30上に配置された複数
の放射素子1(例えば、同一Z座標ライン30b上の複
数の放射素子1b,1e,1h及び1k)の固有定数|
→ρj |43は、配列曲面が配列回転体曲面45である
以上、全て等しい値となる。更に、数5あるいは数6で
示される移相量Φijは次式でも示すことができ、
【0075】
【数11】
【0076】式中のφ依存項Dφi は次式で与えられ
る。このφ依存項Dφi は数12で示されるように素子
座標のφ成分φi 26によって決定ずけられる項であ
り、各同一φ座標ライン31上に配置された複数の放射
素子1では全て等しい値となる。また、数8で示される
Z依存項DZj は各同一Z座標ライン30上に配置され
た複数の放射素子1では全て等しい値となる。
【0077】
【数12】
【0078】まず、予めアンテナ装置のシステム立上げ
時等に位相定数2π/λ14及び補正位相Cij16はも
ちろんのこと、上記L個の数10で示される固有定数|
→ρj |43をアンテナ制御装置3で算出してZデータ
ライン5により各モジュール2における移相器制御回路
6内の固有定数保持回路44aに設定しておく。次い
で、ビーム走査時、ビーム指向方向に従いN個(N=L
M)の放射素子1に対するM個の数12で示されるDφ
i (i=1〜M)とL個の数8で示されるDZj(j=
1〜L)を算出すると共に、上記Dφi と上記DZj
それぞれφデータライン4とZデータライン5により各
モジュール2の移相器制御回路6に設定し、各移相器制
御回路6内で数11に従い位相量Φijの計算を行う。従
って、上記実施例1から実施例6のような円筒形状の配
列曲面に限らず、同一のZ座標に位置する複数の放射素
子1の各固有定数|→ρj |43が等しくなるような任
意の回転体の表面上に放射素子1が配置された場合で
も、全放射素子1を同時に位相制御できる効果が得られ
る。
【0079】実施例8 次に、図13及び図14に示すように、各モジュール2
とアンテナ制御装置3間をφデータライン4及びθデー
タライン48で接続し、φi データ10b及び補正位相
ij16を上記φデータライン4により各モジュール2
に設定すると共に、θj データ49及び固有定数|→ρ
j |2π/λ50を上記θデータライン48より各モジ
ュール2に設定する構成とした場合について説明する。
【0080】この場合、配列回転体曲面45上の各放射
素子1から放射されるマイクロ波の位相を制御するため
の移相量Φijは数11を変形した次式でも示すことがで
きる。
【0081】
【数13】
【0082】式中のDθj は次式で示されるように素子
座標ベクトル→ξij21を極座標系(r,θ,φ)で示
した場合のθ成分θj 25によって決定ずけられるθ依
存項であり、式中の|→ρj |と同様に、配列曲面が配
列回転体曲面45である以上、同一Z座標ライン30上
に配置された複数の放射素子1(例えば、同一Z座標ラ
イン30b上の複数の放射素子1b,1e,1h及び1
k)では全て等しい値となる。また、式中のφ依存項D
φi は数12で示され、同一φ座標ライン31上に配置
された複数の放射素子1(例えば、同一φ座標ライン3
1b上の複数の放射素子1d,1e及び1f)で全て等
しい値となる。
【0083】
【数14】
【0084】まず、アンテナ制御装置3において、φ依
存項Dφi 、θ依存項Dθj 及び固有定数|→ρj |2
π/λ50を計算する。次に、上記Dφi をφi データ
10bとして補正位相Cij16を付加した構成のデータ
を作成しφデータライン4より各モジュール2に、ま
た、θj データ49に固有定数|→ρj |2π/λ50
を付加した構成のデータをθデータライン48より各モ
ジュ−ル2に各々同時に出力する。各モジュール2内で
は、アンテナ制御装置3より送られた固有定数|→ρj
|2π/λ50及び補正位相Cij16をそれぞれ移相器
制御回路6の固有定数保持回路44b及び補正位相保持
回路17に保持し、数13に従って移相量Φijの計算を
行う。従って、上記実施例7の固有定数保持回路44a
と位相定数保持回路15を一つの固有定数保持回路44
bで代用することができ、しかも、上記実施例7の乗算
回路13bを削除することができるため、上記実施例7
に比べ、移相器制御回路6を小型化できるうえに、アン
テナ制御装置3からのデータ転送時間は変わらないが各
モジュールにおける移相量Φijの計算時間を短縮できる
効果が得られる。
【0085】実施例9 次に、図15に示すように、各モジュール2内に複数の
しきい値T52a〜52cを保持できしきい値アドレス
51によって任意に所望のしきい値T52を選択できる
しきい値保持回路53と、ON/OFF判定回路54及
びON/OFFデータ保持回路38とを有するON/O
FF制御回路36を具備し、更に、上記ON/OFF制
御回路36と移相器制御回路6とを接続する構成とした
場合について説明する。
【0086】この場合、予めアンテナ装置のシステム立
上げ時等にアンテナ制御装置3から複数のしきい値T5
2を各モジュール2内のしきい値保持回路53に設定し
保持させておき、ビーム走査時、アンテナ制御装置3か
らしきい値アドレス51をφデータライン4により各モ
ジュール2のしきい値保持回路53に設定して所望のし
きい値T52を選択し、このしきい値T52と移相器制
御回路6における乗算回路13cの出力である基本位相
とをON/OFF判定回路54で比較判定することによ
ってON/OFFデータ35を作成するため、アンテナ
制御装置3で全モジュール2分のON/OFFデータ3
5を順次作成しては各モジュール2に順次設定する必要
が無く、各モジュール2で同時にON/OFFデータ3
5の算出ができる効果が得られる。更に、しきい値保持
回路53に保持されているしきい値T52は、同一のし
きい値アドレス51で各モジュール2毎に異なったしき
い値T52を対応・保持させておくことができるため、
たとえ同一のφデータライン4に接続されている複数の
モジュール2でさえも、同時に且つ異なった数段階のO
N/OFF制御をすることができる効果も得られる。
【0087】また、上記実施例9において、しきい値ア
ドレス51及び補正位相Cij16の両方あるいはどちら
か一方をφデータライン4より設定する代わりにθデー
タライン48より設定しても同様の効果が得られる。
【0088】実施例10 次に、図16に示すように、複数のしきい値T52a〜
52cを保持できしきい値アドレス51によって任意に
所望のしきい値T52を選択できるしきい値保持回路5
3と、ON/OFF判定回路54及びON/OFFデー
タ保持回路38とを有するON/OFF制御回路36を
具備し、更に、複数の補正位相C33a〜33cを保持
できφデータライン4より補正位相アドレス32を設定
するだけで任意に所望の補正位相C33を選択できる補
正位相保持回路34を移相器制御回路6に設けた構成と
した場合について説明する。
【0089】この場合、予めアンテナ装置のシステム立
上げ時等にアンテナ制御装置3から複数のしきい値T5
2と複数の補正位相C33を、それぞれ各モジュール2
内のしきい値保持回路53と補正位相保持回路34に設
定し保持させておき、ビーム走査時、アンテナ制御装置
3からしきい値アドレス51と補正位相アドレス32を
φデータライン4によりそれぞれ各モジュール2のしき
い値保持回路53と補正位相保持回路34に設定して所
望のしきい値T52と補正位相C33を選択するため、
円筒形状の配列曲面に限らず、任意の回転体形状の配列
曲面及びこの曲面上に配置された同一のφ座標に位置す
る複数の放射素子の各モジュール間でさえ、異なる数段
階のON/OFF制御に加えて異なる補正位相C33に
よる位相の補正及び制御を同時に実施することができる
効果が得られる。
【0090】また、上記実施例10において、しきい値
アドレス51及び補正位相アドレス32の両方あるいは
どちらか一方をφデータライン4より設定する代わりに
θデータライン48より設定しても同様の効果が得られ
る。
【0091】実施例11 次に、図17に示すように、移相器制御回路6内に入出
力制御回路42aを設け、φデータライン4、θデータ
ライン48、しきい値保持回路53、加算回路12a、
固有定数保持回路44b及び補正位相保持回路34と接
続する構成とした場合について説明する。
【0092】この場合、入出力制御回路42bに接続さ
れているφデータライン4やθデータライン48等の制
御ラインを双方向制御ラインとすることによって、アン
テナ制御装置3とデータのやり取りができるため、アン
テナ制御装置3から送った種々のデータを、しきい値保
持回路53、加算回路12a、固有定数保持回路44b
及び補正位相保持回路34が正常に受取っているかどう
か、また、図には示していないが、各演算回路やON/
OFF判定回路54の出力を分岐して入出力制御回路4
2bに接続しアンテナ制御装置3に戻すことによって各
種演算結果の確認に加えてON/OFF判定結果を検出
することができ、故障診断やデータ転送系の動作確認が
できるという効果が得られる。更に、φデータライン4
及びθデータライン48によりしきい値アドレス51及
び補正位相アドレス32を設定することによって、入出
力制御回路42bを介してしきい値保持回路53及び補
正位相保持回路34に設定・保持してある複数のしきい
値T52及び補正位相C33を各アドレスに対応してア
ンテナ制御装置3に戻すことができるため、各モジュー
ル2内の各種保持回路に保持してあるデータを定期的且
つ選択的に確認でき、アンテナ装置の整備性を向上でき
る効果が得られる。
【0093】
【発明の効果】この発明は、以上説明したような構成と
なっているため、以下に記載されるような効果を奏す
る。
【0094】複数個の放射素子を曲面上に配置し、円筒
座標系(ρ,φ,Z)における同一のφ座標に位置する
放射素子の位相を制御するモジュールを同一のφデータ
ラインで、また、同一のZ座標に位置する放射素子の位
相を制御するモジュールを同一のZデータラインで接続
し、ビーム走査時に基本位相のφ依存項とZ依存項をφ
データラインとZデータラインより各モジュールに設定
して各モジュール内で加算により基本位相を計算した
後、補正位相保持回路に保持してある補正位相を基本位
相に加算して移相量を算出するため、位相データの計算
時間と各モジュールへの転送時間を極端に減少できる効
果が得られる。更に、全素子数分のφ依存項とZ依存項
の数はそれぞれ全φデータラインと全Zデータラインの
ラインの数だけであるため、モジュールの数が増加すれ
ばするほどモジュール1個当りの位相データの計算時間
と各モジュールへの転送時間の合計を小さくできるとい
う効果も得られる。
【0095】また、補正位相保持回路を複数の補正位相
を保持し外部からの指定アドレスに対応して補正位相を
選択する補正位相保持回路とし、φデータラインあるい
はZデータラインを用いて指定アドレスを補正位相保持
回路に設定するため、同一のデータラインに接続されて
いる複数の各モジュール間でさえも同一の指定アドレス
で異なった補正位相を個々に選択・補正することがで
き、アンテナ装置の位相制御機能を向上できるという効
果が得られる。
【0096】また、各モジュールにON/OFFデータ
保持回路を有するON/OFF制御回路を設け、φデー
タラインあるいはZデータラインを用いてON/OFF
データを上記ON/OFF制御回路に設定するため、配
列円筒曲面上の同一のφ座標あるいは同一のZ座標に位
置する複数の放射素子からのマイクロ波の放射を全素子
同時にON/OFF制御できるという効果が得られる。
【0097】また、ON/OFFデータ保持回路を複数
のON/OFFデータを保持し外部からの指定アドレス
に対応してON/OFFデータを選択するON/OFF
データ保持回路とし、φデータラインあるいはZデータ
ラインを用いて上記指定アドレスを各モジュールに設定
するため、アンテナ装置のシステム立上げ時等にまとめ
て全てのON/OFFデータを各モジュールに予め設定
しておくことによりビーム走査のたびにON/OFFデ
ータを全モジュールに設定する必要がなく、しかも、同
一のデータラインに接続されている複数の各モジュール
間でさえも同一の指定アドレスで異なったON/OFF
制御を全素子同時にでき、アンテナ装置のON/OFF
制御機能を向上できるという効果が得られる。
【0098】また、各モジュールの移相器制御回路に入
出力制御回路を設けφデータライン及びZデータライン
と接続し、外部のアンテナ制御装置から送られる種々の
データをこの入出力制御回路を介して加算回路や種々の
保持回路に入力するようにしているため、設定した補正
位相やON/OFFデータ等をアンテナ制御装置に戻す
ことができ、各モジュールの故障診断やデータ転送系の
動作確認ができるという効果が得られる。
【0099】また、ON/OFFデータ保持回路を複数
のON/OFFデータを保持し外部からの指定アドレス
に対応してON/OFFデータを選択するON/OFF
データ保持回路とし、補正位相保持回路を複数の補正位
相を保持し外部からの指定アドレスに対応して補正位相
を選択する補正位相保持回路をし、更に、各モジュール
の移相器制御回路に入出力制御回路を設けφデータライ
ン及びZデータラインと接続し、外部のアンテナ制御装
置から送られる種々のデータをこの入出力制御回路を介
して加算回路や種々の保持回路に入力するようにしてい
るため、選択される補正位相やON/OFFデータをア
ドレスの指定によってアンテナ制御装置に戻すことによ
り各モジュールに保持してある各種補正位相や各種ON
/OFFデータを定期的且つ選択的に確認でき、各モジ
ュールの故障診断やデータ転送系の動作確認に加えてア
ンテナ装置の整備性を向上できるという効果が得られ
る。
【0100】また、円筒座標系(ρ,φ,Z)における
同一のZ座標に位置する放射素子の位相を制御するモジ
ュールに座標値ρを保持する固有定数保持回路を設け、
Zデータラインを用いて座標値ρを各移相器制御回路に
設定するようにしているため、同一のZ座標に位置する
複数の放射素子の各座標値ρが等しくなるような任意の
回転体の曲面上に放射素子が配置された場合でも、位相
データの算出時間及び各移相器制御回路への転送時間を
極端に減少することができるという効果が得られる。
【0101】また、極座標系(r,θ,φ)における同
一のθ座標に位置する放射素子の位相を制御するモジュ
ールを同一のθデータラインで接続し、同一のφ座標に
位置する放射素子の位相を制御するモジュールを同一の
φデータラインで接続すると共に、θデータラインとφ
データラインを各モジュールに独立に接続し、更に、円
筒座標系(ρ,φ,Z)における放射素子の座標値ρに
位相定数2π/λを乗じた固有定数をθデータラインに
より各モジュールの移相器制御回路に設定して各移相器
制御回路内で位相演算を行うようにしているため、位相
データの演算回路の規模を小さくでき、位相データの算
出時間を減少できるという効果が得られる。
【0102】また、複数のしきい値データを保持し外部
からの指定アドレスに対応してしきい値データを選択し
基本位相と比較することによりON/OFFデータを算
出・保持するON/OFF制御回路をモジュールに設
け、φデータラインあるいはθデータラインを用いて指
定アドレスをON/OFF制御回路に設定するため、予
め各モジュール毎に異なった複数のしきい値データをし
きい値保持回路に保持させておくことにより、同一のθ
データラインあるいは同一のφデータラインに接続され
ている複数の各モジュール間でさえも同時に且つ異なっ
たON/OFF制御をすることができ、任意の回転体の
曲面上に放射素子が配置された場合でも、アンテナ装置
のON/OFF制御機能を向上でるという効果が得られ
る。更に、ON/OFFデータの作成を各モジュールで
同時に行うため、全素子数分のON/OFFデータの作
成時間を極端に減少できるという効果も得られる。
【0103】また、補正位相保持回路を複数の補正位相
を保持し外部からの指定アドレスに対応して補正位相を
選択する補正位相保持回路とし、予め各モジュール毎に
異なった複数の補正位相を補正位相保持回路に保持させ
ておき、アンテナ制御装置からθデータラインあるいは
φデータラインを用いて指定アドレスを補正位相保持回
路に設定して補正位相を選択するため、同一のθデータ
ラインあるいは同一のφデータラインに接続されている
複数の各モジュール間でさえも同時に且つ異なった補正
位相を選択及び補正でき、配列曲面が任意の回転体形状
の場合でも、アンテナ装置の位相制御機能を向上できる
という効果が得られる。
【0104】また、各モジュールの移相器制御回路内に
入出力制御回路を設けθデータライン及びφデータライ
ンと接続し、外部のアンテナ制御装置から送られる種々
のデータ及び指定アドレスをこの入出力制御回路を介し
て種々の保持回路に入力するようにしているため、固有
定数等の他に、選択される補正位相やしきい値データを
指定アドレスによってアンテナ制御装置に戻すことがで
き、しかも、配列曲面が任意の回転体形状の場合でも、
各モジュールに保持してある各種補正位相や各種しきい
値データを定期的且つ選択的に確認でき、故障診断やデ
ータ転送系の動作確認に加えてアンテナ装置の整備性を
向上できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示すアンテナ装置の構成
図である。
【図2】この発明の実施例1におけるモジュールの内部
構成図である。
【図3】この発明の実施例1における移相器制御回路の
内部構成図である。
【図4】この発明の実施例1における放射素子の配列を
示す概略図である。
【図5】この発明の実施例2を示す移相器制御回路の内
部構成図である。
【図6】この発明の実施例3を示すモジュールの内部構
成図である。
【図7】この発明の実施例3における移相器制御回路及
びON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図8】この発明の実施例4を示す移相器制御回路及び
ON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図9】この発明の実施例5を示す移相器制御回路及び
ON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図10】この発明の実施例6を示す移相器制御回路及
びON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図11】この発明の実施例7を示す移相器制御回路の
内部構成図である。
【図12】この発明の実施例7における放射素子の配列
を示す概略図である。
【図13】この発明の実施例8を示すアンテナ装置の構
成図である。
【図14】この発明の実施例8における移相器制御回路
の内部構成図である。
【図15】この発明の実施例9を示す移相器制御回路及
びON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図16】この発明の実施例10を示す移相器制御回路
及びON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図17】この発明の実施例11を示す移相器制御回路
及びON/OFF制御回路の内部構成図である。
【図18】従来のアンテナ装置を示す構成図である。
【図19】従来のアンテナ装置におけるモジュールの内
部構成図である。
【図20】従来のアンテナ装置における移相器制御回路
の内部構成図である。
【図21】従来のアンテナ装置における放射素子の配列
を示す概略図である。
【符号の説明】
1 放射素子 2 モジュール 3 アンテナ制御装置 4 φデータライン 5 Zデータライン 6 移相器制御回路 7 移相器制御信号 8 マイクロ波回路ユニット 9 マイクロ波 10 φi データ 11 Zj データ 12 加算回路 13 乗算回路 14 位相定数2π/λ 15 位相定数保持回路 16 補正位相Cij 17 補正位相保持回路 18 位相データ保持回路 19 XYZ直交座標系 20 配列円筒曲面 21 素子座標ベクトル→ξij 22 X成分ξix 23 Y成分ξiy 24 Z成分ξjz 25 θ成分θj 26 φ成分φi 27 単位ビーム指向方向ベクトル^r 28 エレベーション角θ 29 アジマス角φ 30 同一Z座標ライン 31 同一φ座標ライン 32 補正位相アドレス 33 補正位相C 34 補正位相保持回路 35 ON/OFFデータ 36 ON/OFF制御回路 37 ON/OFF制御信号 38 ON/OFFデータ保持回路 39 ON/OFFデータアドレス 40 ON/OFFデータD 41 ON/OFFデータ保持回路 42 入出力制御回路 43 固有定数|→ρj | 44 固有定数保持回路 45 配列回転体曲面 46 X成分ξijx 47 Y成分ξijy 48 θデータライン 49 θj データ 50 固有定数|→ρj |2π/λ 51 しきい値アドレス 52 しきい値T 53 しきい値保持回路 54 ON/OFF判定回路 55 位相データ 56 配列任意曲面 57 素子座標ベクトル→ξ 58 θ成分θ 59 不要放射

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の放射素子を曲面上に配置し、上
    記放射素子に位相定数保持回路と補正位相保持回路およ
    び位相データ保持回路から成る移相器制御回路を具備し
    たモジュールを接続し、更に上記放射素子の内、円筒座
    標系(ρ,φ,Z)における同一のφ座標に位置する放
    射素子の位相を制御するモジュールを同一のφデータラ
    インで接続し、同一のZ座標に位置する放射素子の位相
    を制御するモジュールを同一のZデータラインで接続す
    ると共に、上記φデータラインと上記Zデータラインを
    上記モジュールに独立に接続する構成としたことを特徴
    とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 補正位相保持回路を複数の補正位相を保
    持し外部からの指定アドレスに対応して補正位相を選択
    する手段を具備した補正位相保持回路とし、φデータラ
    インあるいはZデータラインを用いて補正位相データを
    移相器制御回路に設定する構成としたことを特徴とする
    請求項1記載のアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 複数個の放射素子を曲面上に配置し、上
    記放射素子に補正位相保持回路と位相演算手段及び位相
    制御手段を具備したモジュールを接続し、更に上記放射
    素子の内、円筒座標系(ρ,φ,Z)における同一のφ
    座標に位置する放射素子の位相を制御するモジュールを
    同一のφデータラインで接続し、同一のZ座標に位置す
    る放射素子の位相を制御するモジュールを同一のZデー
    タラインで接続すると共に、上記φデータラインと上記
    Zデータラインを上記モジュールに独立に接続したアン
    テナ装置において、モジュールにON/OFFデータ保
    持回路を有するON/OFF制御回路を具備し、φデー
    タラインあるいはZデータラインを用いてON/OFF
    データを上記ON/OFF制御回路に設定する構成とし
    たことを特徴とするアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 ON/OFFデータ保持回路を複数のO
    N/OFFデータを保持し外部からの指定アドレスに対
    応してON/OFFデータを選択する手段を具備したO
    N/OFFデータ保持回路としたことを特徴とする請求
    項3記載のアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 φデータライン及びZデータラインを接
    続した入出力制御回路をモジュールに具備したことを特
    徴とする請求項3記載のアンテナ装置。
  6. 【請求項6】 ON/OFFデータ保持回路を複数のO
    N/OFFデータを保持し外部からの指定アドレスに対
    応してON/OFFデータを選択する手段を具備したO
    N/OFFデータ保持回路とし、φデータライン及びZ
    データラインを接続した入出力制御回路をモジュールに
    具備したことを特徴とする請求項3記載のアンテナ装
    置。
  7. 【請求項7】 複数個の放射素子を曲面上に配置し、上
    記放射素子に補正位相保持回路と位相演算手段及び位相
    制御手段を具備したモジュールを接続し、更に上記放射
    素子の内、円筒座標系(ρ,φ,Z)における同一のφ
    座標に位置する放射素子の位相を制御するモジュールを
    同一のφデータラインで接続し、同一のZ座標に位置す
    る放射素子の位相を制御するモジュールを同一のZデー
    タラインで接続すると共に、上記φデータラインと上記
    Zデータラインを上記モジュールに独立に接続したアン
    テナ装置において、上記円筒座標系(ρ,φ,Z)にお
    ける同一のZ座標に位置する放射素子の位相を制御する
    モジュールに座標値ρを保持する固有定数保持回路を具
    備し、上記Zデータラインを用いて座標値ρを移相器制
    御回路に設定する構成としたことを特徴とするアンテナ
    装置。
  8. 【請求項8】 複数個の放射素子を曲面上に配置し、上
    記放射素子に補正位相保持回路と位相演算手段及び位相
    制御手段を具備したモジュールを接続し、更に上記放射
    素子の内、極座標系(r,θ,φ)における同一のθ座
    標に位置する放射素子の位相を制御するモジュールを同
    一のθデータラインで接続し、同一のφ座標に位置する
    放射素子の位相を制御するモジュールを同一のφデータ
    ラインで接続すると共に、上記θデータラインと上記φ
    データラインを上記モジュールに独立に接続する構成と
    したことを特徴とするアンテナ装置。
  9. 【請求項9】 複数のしきい値データを保持し外部から
    の指定アドレスに対応して上記しきい値データを選択し
    基本位相と比較することによりON/OFFデータを算
    出・保持する手段を有するON/OFF制御回路をモジ
    ュールに具備し、φデータラインあるいはθデータライ
    ンを用いて上記しきい値データを上記ON/OFF制御
    回路に設定する構成としたことを特徴とする請求項8記
    載のアンテナ装置。
  10. 【請求項10】 補正位相保持回路を複数の補正位相を
    保持し外部からの指定アドレスに対応して補正位相を選
    択する手段を具備した補正位相保持回路とし、θデータ
    ラインあるいはφデータラインを用いて補正位相データ
    を移相器制御回路に設定する構成としたことを特徴とす
    る請求項8記載のアンテナ装置。
  11. 【請求項11】 φデータライン及びθデータラインを
    接続した入出力制御回路をモジュールに具備したことを
    特徴とする請求項8記載のアンテナ装置。
  12. 【請求項12】 ON/OFF制御回路を、単にON/
    OFFデータ保持回路のみを具備したON/OFF制御
    回路とし、φデータラインあるいはθデータラインを用
    いてON/OFFデータを設定する構成としたことを特
    徴とする請求項9から第11記載のいずれかのアンテナ
    装置。
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