JP3505301B2 - Reflector type adaptive antenna device - Google Patents
Reflector type adaptive antenna deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナアレイに
入力される不要信号を自動的に抑圧するアダプティブア
ンテナ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive antenna device which automatically suppresses unnecessary signals input to an antenna array.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、サイドローブキャンセラを備え
る反射鏡型アダプティブアンテナ装置は、反射鏡の外側
に不要波の数に応じて補助アンテナを配置し、各補助ア
ンテナの出力を制御チャンネルとしてアダプティブビー
ム形成回路に入力するようにしている。2. Description of the Related Art Generally, a reflecting mirror type adaptive antenna apparatus having a side lobe canceller has auxiliary antennas arranged on the outer side of a reflecting mirror according to the number of unnecessary waves, and adaptive beam forming is performed by using the output of each auxiliary antenna as a control channel. I am trying to input to the circuit.
【０００３】図１２はその構成を示すもので、１は反射
鏡、２は一次放射器である。送信時においては、送信器
６の出力がサーキュレータ７を通過し、一次放射器２か
ら電波となって反射鏡１に放射され、この反射鏡１の反
射によりメーンビームが形成される。受信時において
は、反射鏡１に入射された電波が一次放射器２に入射さ
れ、この一次放射器２によってモノパルス測角に必要な
和ビームΣ、方位差ビームΔＡＺ、仰角差ビームΔＥＬ
のメインビーム信号が生成される。これらの信号は受信
器４で周波数変換された後、ディジタル信号に変換され
て、アダプティブビーム形成回路５に入力される。FIG. 12 shows the structure thereof, in which 1 is a reflecting mirror and 2 is a primary radiator. At the time of transmission, the output of the transmitter 6 passes through the circulator 7, becomes a radio wave from the primary radiator 2 and is emitted to the reflecting mirror 1, and the reflection of the reflecting mirror 1 forms a main beam. At the time of reception, the radio wave incident on the reflecting mirror 1 is incident on the primary radiator 2, and the primary radiator 2 sums the beam Σ, the azimuth difference beam ΔAZ, and the elevation difference beam ΔEL necessary for monopulse angle measurement.
The main beam signal of is generated. These signals are frequency-converted by the receiver 4, converted into digital signals, and input to the adaptive beam forming circuit 5.
【０００４】上記反射鏡１の周囲にはＬ個の補助アンテ
ナ３０１〜３０Ｌが配置される。各補助アンテナ３０１
〜３０Ｌはそれぞれ複数のアンテナ素子をアレイ状に配
置して構成され、各素子出力はそれぞれ合成器３１１〜
３１Ｌで合成されて和ビーム信号となる。各補助アンテ
ナの和ビーム信号は共に受信器４に入力されて周波数変
換された後、ディジタル信号に変換され、アダプティブ
ビーム形成回路５に制御チャンネルとして入力される。Around the reflecting mirror 1, L auxiliary antennas 301 to 30L are arranged. Each auxiliary antenna 301
˜30 L is configured by arranging a plurality of antenna elements in an array, and the output of each element is a synthesizer 311 to
31L is combined and it becomes a sum beam signal. The sum beam signals of the respective auxiliary antennas are both input to the receiver 4, frequency-converted, converted to a digital signal, and input to the adaptive beam forming circuit 5 as a control channel.
【０００５】アダプティブビーム形成回路５では、メイ
ンビーム信号Σ、ΔＡＺ、ΔＥＬのサイドローブから入
射された不要波成分を、制御チャンネルを用いて抑圧す
るように動作する。これによってアダプティブビーム出
力が得られる。The adaptive beam forming circuit 5 operates so as to suppress unnecessary wave components incident from the side lobes of the main beam signals Σ, ΔAZ and ΔEL by using the control channel. This gives an adaptive beam power.
【０００６】ここで、補助アンテナ３０１〜３０Ｌのア
ンテナパターンはメインビームのサイドローブを全て覆
う必要があり、メインビームのサイドローブが高い場合
には大きな開口面積が必要となる。したがって、反射鏡
１の外側に補助アンテナを配置するには、反射鏡アンテ
ナ装置全体を収容するレドーム等の制約をうけるため、
多数の補助アンテナを配置するのは困難である。その結
果、複数の不要波に対する抑圧性能を確保するのは困難
であった。Here, the antenna patterns of the auxiliary antennas 301 to 30L need to cover all the side lobes of the main beam, and if the side lobes of the main beam are high, a large opening area is required. Therefore, in order to arrange the auxiliary antenna outside the reflecting mirror 1, there is a restriction such as a radome that houses the entire reflecting mirror antenna device.
It is difficult to arrange a large number of auxiliary antennas. As a result, it is difficult to secure the suppression performance for a plurality of unnecessary waves.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする問題】以上述べたように従来
のサイドローブキャンセラを備える反射鏡型アダプティ
ブアンテナ装置では、補助アンテナを反射鏡の外側に配
置しているため、寸法等の制約から補助アンテナの数に
制約があり、複数の不要波を抑圧するのは困難であっ
た。本発明の課題は、上記の問題を解決し、寸法制約を
除き、複数の不要波を抑圧可能とする反射鏡型アダプテ
ィブアンテナ装置を提供することにある。As described above, in the conventional reflective mirror type adaptive antenna device having the sidelobe canceller, since the auxiliary antenna is arranged outside the reflective mirror, the auxiliary antenna is restricted due to size restrictions. It was difficult to suppress multiple unwanted waves due to the limited number of. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a reflecting mirror type adaptive antenna device capable of suppressing a plurality of unnecessary waves except for size restrictions.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の反射鏡型アダプティブアンテナ装置は、一次放射
器及び反射鏡によりメインビームを形成してメインビー
ム信号を得る反射鏡アンテナと、前記反射鏡面内の任意
の箇所に複数のアンテナ素子をアレイ状に並ベてなる少
なくとも１個の補助アンテナと、この補助アンテナの各
素子出力から和ビーム、差ビームの少なくとも一方の信
号を制御チャンネルとして生成する制御チャンネル生成
手段と、前記反射鏡アンテナで得られるメインビーム信
号のサイドローブによる不要波成分を前記制御チャンネ
ル生成手段で得られる制御チャンネルに基づいて抑圧す
るアダプティブビーム形成手段とを具備して構成され
る。A reflecting mirror type adaptive antenna apparatus of the present invention for solving the above-mentioned problems is a reflecting mirror antenna for forming a main beam by a primary radiator and a reflecting mirror to obtain a main beam signal, and At least one auxiliary antenna in which a plurality of antenna elements are arranged in an array at an arbitrary position on the reflecting mirror surface, and at least one of a sum beam and a difference beam signal from each element output of the auxiliary antenna is used as a control channel. And a control channel generating unit for generating a control channel, and an adaptive beam forming unit for suppressing an unnecessary wave component due to a side lobe of the main beam signal obtained by the reflector antenna, based on the control channel obtained by the control channel generating unit. Composed.
【０００９】すなわち、反射鏡面内の任意の箇所に複数
のアンテナ素子をアレイ状に並ベて１個または複数の補
助アンテナを構成し、その各素子出力から和ビームと差
ビームの少なくともいずれか一方を形成して、制御チャ
ンネルとしてアダプティブビーム形成手段に入力するこ
とで、メインビームの任意のサイドローブ方向に対して
制御チャンネルのレスポンスを持たせ、かつ任意の方向
に制御チャンネルの複数の自由度があるようにすること
で、寸法制約を除き、複数の不要波を抑圧可能とする。That is, a plurality of antenna elements are arranged in an array at arbitrary positions on the reflecting mirror surface to form one or a plurality of auxiliary antennas, and at least one of a sum beam and a difference beam is output from each element output. Is formed and is input as a control channel to the adaptive beam forming means, thereby giving a response of the control channel to an arbitrary sidelobe direction of the main beam and providing a plurality of degrees of freedom of the control channel in an arbitrary direction. By doing so, it is possible to suppress a plurality of unnecessary waves, except for size restrictions.
【００１０】また、上記反射鏡型アダプティブアンテナ
装置において、一次放射器が仰角面（方位面）に走査で
きる場合、反射鏡面内の補助アンテナの各素子出力を移
相器によって位相調整し、その和ビームまたは差ビーム
の指向方向をメインビームの指向方向と同じ仰角（方
位）方向に走査することにより、メインビームの任意の
サイドローブ方向に対して制御チャンネルにレスポンス
を持たせ、かつ任意の方向に制御チャンネルの複数の自
由度があるようにすることができる。Further, in the above-mentioned reflective mirror type adaptive antenna device, when the primary radiator can scan in the elevation plane (azimuth plane), the phase shifter adjusts the phase of each element output of the auxiliary antenna in the plane of the reflective mirror, and the sum is obtained. By scanning the pointing direction of the beam or difference beam in the same elevation angle (azimuth) direction as the pointing direction of the main beam, the control channel has a response to any sidelobe direction of the main beam, and in any direction. There can be multiple degrees of freedom for the control channel.
【００１１】さらに、一次放射器がアンテナ素子を複数
並べたアレイアンテナの場合に、反射鏡面内の補助アン
テナと一次放射器の複数のアンテナ素子を組み合わせて
制御チャンネルとすることにより、メインビームの任意
のサイドローブ方向に対して制御チャンネルにレスポン
スを持たせ、かつ任意の方向に制御チャンネルの複数の
自由度があるようにすることができる。Further, in the case where the primary radiator is an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged, an auxiliary antenna in a reflecting mirror surface and a plurality of antenna elements of the primary radiator are combined to form a control channel, whereby an arbitrary main beam can be obtained. It is possible to make the control channel have a response in the side lobe direction and to have a plurality of degrees of freedom of the control channel in any direction.
【００１２】また、一次放射器としてＤＢＦによりマル
チビームを形成する場合に、反射鏡面内の補助アンテナ
と一次放射器のＤＢＦマルチビームを組み合わせて制御
チャンネルとすることにより、メインビームの任意のサ
イドローブ方向に対して制御チャンネルにレスポンスを
持たせ、かつ任意の方向に制御チャンネルの複数の自由
度があるようにすることができる。Further, when a multi-beam is formed by the DBF as the primary radiator, the auxiliary antenna in the reflecting mirror surface and the DBF multi-beam of the primary radiator are combined to form a control channel, so that an arbitrary side lobe of the main beam is obtained. It is possible to give a response to the control channel with respect to the direction and have a plurality of degrees of freedom of the control channel in any direction.
【００１３】上記の手法によれば、反射鏡面内または一
次放射器内に制御チャンネルを備えることができ、寸法
制約によらず複数の制御チャンネルを選択できるため複
数の不要波を抑圧することができるようになる。According to the above method, a control channel can be provided in the reflecting mirror surface or in the primary radiator, and a plurality of control channels can be selected regardless of size restrictions, so that a plurality of unnecessary waves can be suppressed. Like
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図１から図１０を参照して
本発明の一実施形態を詳細に説明する。但し、図１にお
いて図１２と同一部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明に係る反射鏡型アダプティブアンテナ装置
の構成を示すもので、送信系は送信器６の出力をサーキ
ュレータ７を介して一次放射器２に入力し、この一次放
射器２から電波として反射鏡１に向けて放射し、反射鏡
１の反射によりメーンビームを形成する。受信系は、反
射鏡２に入射された電波を一次放射器２で捕捉し、モノ
パルス測角に必要なΣ、ΔＡＺ、ΔＥＬのメインビーム
信号を得る。そして、これらの信号を受信器４の信号処
理部４１０に入力して周波数変換、アナログ／ディジタ
ル変換を施した後、アダプティブビーム形成回路５に入
力する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. However, in FIG. 1, the same parts as those in FIG.
FIG. 1 shows the configuration of a reflector type adaptive antenna apparatus according to the present invention. A transmission system inputs the output of a transmitter 6 to a primary radiator 2 via a circulator 7, and the primary radiator 2 outputs a radio wave. It radiates toward the reflecting mirror 1, and the main beam is formed by the reflection of the reflecting mirror 1. The receiving system captures the radio wave incident on the reflecting mirror 2 with the primary radiator 2 and obtains the main beam signals of Σ, ΔAZ, and ΔEL necessary for monopulse angle measurement. Then, these signals are input to the signal processing unit 410 of the receiver 4, subjected to frequency conversion and analog / digital conversion, and then input to the adaptive beam forming circuit 5.
【００１５】一方、サイドローブ抑圧用のＬ個の補助ア
ンテナ３０１〜３０Ｌは、図２に示すように、反射鏡１
の面内の適当な位置に、複数のアンテナ素子をアレイ状
に配置することで構成する。補助アンテナ３０１〜３０
Ｌの各素子出力はそれぞれ反射鏡１の裏面に配置された
合成器３１１〜３１Ｌで合成し、和ビームまたは差ビー
ム信号を生成する。受信器４は合成器３１１〜３１Ｌか
らの信号を受信時のみ通過させるスイッチ４０１〜４０
Ｌを備え、各スイッチ４０１〜４０Ｌを通過した信号を
信号処理部４１０で周波数変換、アナログ／ディジタル
変換を施して、制御チャンネルとしてアダプティブビー
ム形成回路５に入力する。On the other hand, the L auxiliary antennas 301 to 30L for side lobe suppression are, as shown in FIG.
It is configured by arranging a plurality of antenna elements in an array at an appropriate position in the plane of. Auxiliary antennas 301 to 30
The respective L element outputs are combined by combiners 311 to 31L arranged on the back surface of the reflecting mirror 1 to generate a sum beam or difference beam signal. The receiver 4 is a switch 401 to 40 that allows the signals from the combiners 311 to 31L to pass only during reception.
The signal processing section 410 performs frequency conversion and analog / digital conversion of the signal passing through each of the switches 401 to 40L, and inputs the signal to the adaptive beam forming circuit 5 as a control channel.
【００１６】アダプティブビーム形成回路５はメインビ
ーム出力Σ、ΔＡＺ、ΔＥＬのサイドローブから入射さ
れた不要波成分を制御チャンネルを用いて抑圧してアダ
プティブビーム出力を得る。このアダプティブビーム形
成回路５の構成例として、プリプロセッサ回路とキャン
セレーション回路を用いた場合（特許１８１６５４８号
参照）を以下に図３から図５を参照して説明する。The adaptive beam forming circuit 5 obtains an adaptive beam output by suppressing unnecessary wave components incident from the side lobes of the main beam outputs Σ, ΔAZ and ΔEL using the control channel. As a configuration example of the adaptive beam forming circuit 5, a case where a preprocessor circuit and a cancellation circuit are used (see Japanese Patent No. 1816548) will be described below with reference to FIGS. 3 to 5.
【００１７】図３はアダプティブ形成回路５の内部構成
を示すものであり、制御チャンネルｂ１〜ｂＬはそれぞ
れプリプロセッサ回路５１０に入力され、順次遅延時間
の異なる遅延回路５１１でタイミングが合わされた後、
演算セルＢ（５１２１〜５１２Ｌ）及び演算セルＣ（５
１３２１〜５１３Ｌ（Ｌ一１））によるシストリックア
レイによって以下の演算が行われる。
・演算セルＢ
Ｙout1 (n)＝Ｘin (n)
Ｙout2 (n)＝Ｘin* (n)／｜Ｘin (n)｜
・演算セルＣ
Ｗ(n)
＝ａ・Ｗ(n-1) ＋ｇ・Ｘout (n-1) ・Ｙin2 (n-1)
Ｘout (n-1)
＝Ｘin (n-1)−Ｙin1 (n-1) ・Ｗ(n-1)
ａ；定数
ｎ；サンプリング時間
＊；複素共役
ｇ；定数
演算セルＢは、図４に示すように、規格化部Ｂ１及び複
素共役化部（＊）Ｂ２で構成されるもので、素子入力Ｘ
inをそのまま出力Ｙout1とすると共に、素子入力Ｘinを
規格化部Ｂ１及び複素共役部Ｂ２を直列に介して出力Ｙ
out2とする。FIG. 3 shows the internal structure of the adaptive formation circuit 5. The control channels b1 to bL are respectively input to the preprocessor circuit 510, and after the timings thereof are sequentially adjusted by the delay circuit 511 having different delay times,
Operation cell B (5121 to 512L) and operation cell C (5
The following calculations are performed by the systolic array of 1321 to 513L (L-11). Calculation cell B Yout1 (n) = Xin (n) Yout2 (n) = Xin * (n) / | Xin (n) | Calculation cell CW (n) = a * W (n-1) + g * Xout (n-1) -Yin2 (n-1) Xout (n-1) = Xin (n-1) -Yin1 (n-1) -W (n-1) a; constant n; sampling time *; complex conjugation g; The constant operation cell B is composed of a normalization unit B1 and a complex conjugation unit (*) B2 as shown in FIG.
In is used as the output Yout1 as it is, and the element input Xin is output Y through the normalization unit B1 and the complex conjugate unit B2 in series.
out2.
【００１８】演算セルＣは、図５に示すように、乗算器
Ｃ３、加算器Ｃ４、サンプル遅延器Ｃ５、係数器（ａ）
Ｃ６、係数器（ｇ）Ｃ７及びリミッタＣ８を用いて現サ
ンプルＸout 、Ｙout2（＝Ｙin2 ）から複素ウェイトＷ
(n) を生成すると共に、乗算器Ｃ２で１サンプル前の出
力Ｙout1 (n-1)と１サンプル前の複素ウェイトＷ(n-1)
とを乗じ、これを減算器Ｃ１で１サンプル前の素子入力
Ｘin (n-1)から減じて出力Ｘout (n-1) とする。The arithmetic cell C, as shown in FIG. 5, has a multiplier C3, an adder C4, a sample delay unit C5, and a coefficient unit (a).
C6, coefficient unit (g) C7 and limiter C8 are used to obtain the complex weight W from the current samples Xout and Yout2 (= Yin2).
(n) is generated, and the multiplier C2 outputs the output Yout1 (n-1) one sample before and the complex weight W (n-1) one sample before.
And is subtracted from the element input Xin (n-1) one sample before by the subtracter C1 to obtain the output Xout (n-1).
【００１９】つまり、演算セルＢは入力電力の規格化を
行い、演算セルＣは入力Ｘinの成分のうちＹinと相関を
もつ信号成分を取り除くものである。これらの演算セル
Ｂ、Ｃを図３のプリプロセッサ回路５１０に示すように
シストリックアレイ状に接続すると、各段にグラムシュ
ミットの直交化を用いて入力信号を分解した場合と同様
の出力が得られる。これらの分解された信号は、図３に
示すキャンセレーション回路５２０に入力される。That is, the arithmetic cell B normalizes the input power, and the arithmetic cell C removes the signal component having a correlation with Yin from the components of the input Xin. When these arithmetic cells B and C are connected in a systolic array as shown in the preprocessor circuit 510 of FIG. 3, an output similar to that obtained when the input signal is decomposed by using the orthogonalization of Gramschmitt in each stage is obtained. . These decomposed signals are input to the cancellation circuit 520 shown in FIG.
【００２０】分解信号は、順次時間の異なる遅延回路５
２１を介してシストリックアレイ状に接続された演算セ
ルＣ（５２２１２〜５２２３Ｌ）に入力される。キャン
セレーション回路５２０は、メインビーム信号に含まれ
る不要波成分をプリプロセッサ回路５１０の分解信号を
用いて抑圧するものである。つまり、メインビーム出力
であるΣ、ΔＡＺ、ΔＥＬ信号がそれぞれ各列に入力さ
れ、これらのビーム出力のうち、大電力を有する成分が
順次除去され、最終段の演算セルＣにはアダプテーショ
ンが行われたビーム出力が得られる。The decomposed signal has a delay circuit 5 whose time sequentially differs.
It is input to the arithmetic cells C (52212 to 5223L) connected in a systolic array via 21. The cancellation circuit 520 suppresses unnecessary wave components included in the main beam signal by using the decomposed signal of the preprocessor circuit 510. That is, the Σ, ΔAZ, and ΔEL signals, which are the main beam outputs, are input to the respective columns, the components having high power are sequentially removed from these beam outputs, and the operation cell C at the final stage is adapted. Beam output is obtained.
【００２１】ここで不要波を抑圧する場合を考える。不
要波を抑圧する際には制御チャンネルのうち不要波方向
にレスポンスをもつチャンネルが動作する。したがっ
て、複数の方向をもつ不要波の場合には、それぞれの不
要波方向にレスポンスをもつ制御チャンネルが動作する
ことになる。Here, consider the case of suppressing unnecessary waves. When suppressing unnecessary waves, the channel having a response in the unnecessary wave direction operates among the control channels. Therefore, in the case of unnecessary waves having a plurality of directions, control channels having responses in the respective unnecessary wave directions operate.
【００２２】ここで、和ビームの制御チャンネルでは、
アダプティブビーム形成回路５の演算セルＣに設けられ
たリミッタＣ８で複素ウェイトＷを制限し、アダプテー
ションによってメインビームを乱さないようにしてい
る。リミッタＣ８でのリミット値は、メインビームのサ
イドロープを抑圧できる程度に選択すればよい。In the sum beam control channel,
The limiter C8 provided in the arithmetic cell C of the adaptive beam forming circuit 5 limits the complex weight W so that the main beam is not disturbed by the adaptation. The limit value of the limiter C8 may be selected so that the side rope of the main beam can be suppressed.
【００２３】上記構成において、まず、制御チャンネル
の選択法について図６から図８を用いて説明する。ま
ず、メインビームが固定の場合、図６に示すように、制
御チャンネルとして補助アンテナ３０１〜３０ＬのΣビ
ームまたはΣビームとΔビームの両方を用いる。メイン
ビームを保護するためにはΔビームを用いるのが望まし
いが、Δビームのヌル方向から不要波が到来した場合に
はΣビームを用いることとなる。In the above structure, first, a control channel selection method will be described with reference to FIGS. 6 to 8. First, when the main beam is fixed, as shown in FIG. 6, the Σ beam of the auxiliary antennas 301 to 30L or both the Σ beam and the Δ beam are used as the control channel. It is desirable to use the Δ beam in order to protect the main beam, but if an unnecessary wave arrives from the null direction of the Δ beam, the Σ beam will be used.
【００２４】反射鏡アンテナ装置の一次放射器としてア
レイアンテナ２００を用いることで、メインビームを走
査する場合には、図７に示すように、制御チャンネルと
してΣビームを用いる。この場合、制御チャンネルの構
成が簡単となる効果がある。When the array antenna 200 is used as the primary radiator of the reflector antenna device, when the main beam is scanned, the Σ beam is used as the control channel as shown in FIG. In this case, there is an effect that the configuration of the control channel becomes simple.
【００２５】また、一次アレイアンテナ２００を用いて
メインビームを走査する反射鏡アンテナ装置において
は、図８に示すように、制御チャンネルとしてΣビーム
とΔビームの両方を用いてもよい。Further, in the reflector antenna device for scanning the main beam using the primary array antenna 200, both Σ beam and Δ beam may be used as the control channel, as shown in FIG.
【００２６】この場合、補助アンテナ３０１〜３０Ｌの
各素子出力を移相器３２１〜３２Ｌを介して合成器３１
１〜３１Ｌに入力し、各移相器３２１〜３２Ｌの移相量
を制御して、メインビームと同じ方向に制御チャンネル
のΣビームのピーク方向またはΔビームのヌル方向を指
向させるようにする点に特徴がある。これによれば、メ
インビームの任意のサイドローブ方向に対して制御チャ
ンネルのレスポンスがあり、かつ任意の方向に制御チャ
ンネルの複数の自由度があるという効果が得られる。In this case, the respective element outputs of the auxiliary antennas 301 to 30L are combined via the phase shifters 321 to 32L to the combiner 31.
1 to 31L to control the amount of phase shift of each phase shifter 321 to 32L so that the peak direction of the Σ beam or the null direction of the Δ beam of the control channel is directed in the same direction as the main beam. Is characterized by. According to this, there is an effect that the control channel has a response in an arbitrary side lobe direction of the main beam and that the control channel has a plurality of degrees of freedom in an arbitrary direction.
【００２７】さらに、図７または図８の方式に加え、図
９に示すように一次アレイアンテナ２００のアンテナ素
子のうち、両端の数個を補助アンテナ２０１、２０２と
し、制御チャンネルとして使用するようにしてもよい。
この構成によれば、さらに不要波を抑圧するためのチャ
ンネル数が増えて、自由度が多くなる効果がある。Further, in addition to the method of FIG. 7 or FIG. 8, as shown in FIG. 9, some of the antenna elements of the primary array antenna 200 at both ends are used as auxiliary antennas 201 and 202, which are used as control channels. May be.
According to this configuration, the number of channels for further suppressing unnecessary waves is increased, and the degree of freedom is increased.
【００２８】また、図１０に示すように、一次アレイア
ンテナ２００の素子信号を合成する回路としてデジタル
ビーム形成回路５００を用いてマルチビームを形成する
場合において、図７または図８の方式にさらにＤＢＦマ
ルチビームの数チャンネルを制御チャンネルとすれば、
不要波を抑圧するためのチャンネル数が増えて、自由度
が多くなる効果がある。Further, as shown in FIG. 10, in the case where a multi-beam is formed by using the digital beam forming circuit 500 as a circuit for synthesizing the element signals of the primary array antenna 200, the DBF is further added to the method of FIG. 7 or 8. If you use several channels of multi-beam as control channels,
This has the effect of increasing the number of channels for suppressing unnecessary waves and increasing the degree of freedom.
【００２９】尚、上記実施形態では、アダプティブビー
ム形成回路５の構成として、プリプロセッサ回路５１０
とキャンセレーション回路５２０を用いたオープンルー
プ方式の場合について述べたが、クローズドループ方式
の場合についても適用できる。In the above embodiment, the adaptive beam forming circuit 5 is configured as a preprocessor circuit 510.
Although the case of the open loop system using the cancellation circuit 520 has been described, it is also applicable to the case of the closed loop system.
【００３０】図１１はその構成を示したもので、キャン
セレーション回路５２０を用いたクローズドループ方式
としている。各制御チャンネルｂ１〜ｂＬは対応するキ
ャンセレーション回路５２０の演算セルＣを構成する乗
算器Ｃ２、Ｃ３に入力され演算が行われる。各乗算器Ｃ
２の出力は加算器Ｃ９で加算された後、減算器Ｃ１で和
ビームΣから減算され、アダプティブビームΣが得られ
る。アダプティブビームΔＡＺ、ΔＥＬについても同様
にして得られる。FIG. 11 shows the configuration thereof, which is a closed loop system using a cancellation circuit 520. Each of the control channels b1 to bL is input to the multipliers C2 and C3 forming the arithmetic cell C of the corresponding cancellation circuit 520 and arithmetic operations are performed. Each multiplier C
The outputs of 2 are added by the adder C9, and then subtracted from the sum beam Σ by the subtractor C1 to obtain the adaptive beam Σ. The adaptive beams ΔAZ and ΔEL can be obtained in the same manner.
【００３１】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば補助アンテナの各素子出力を合成す
る合成器に代わって、開口２分割により和ビーム及び差
ビームを形成するビーム形成器を用いても同様に実施可
能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and instead of a combiner for combining outputs of respective elements of an auxiliary antenna, for example, a beam former for forming a sum beam and a difference beam by dividing the aperture into two. It can be similarly implemented by using.
【００３２】また、上記実施形態では、一次放射器がア
レイアンテナの場合に、その一部を補助アンテナとし
て、反射鏡面内の補助アンテナと組み合わせた場合につ
いて説明したが、一次放射器側の補助アンテナのみで実
現するようにしてもよいことは勿論である。In the above embodiment, when the primary radiator is an array antenna, a part thereof is used as an auxiliary antenna and combined with an auxiliary antenna in the reflecting mirror surface, but the auxiliary antenna on the primary radiator side is described. Of course, it may be realized only by.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば補助
アンテナの配置に制約を与えず、多数の不要波を抑圧で
きる反射鏡型アダプティブアンテナ装置を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reflecting mirror type adaptive antenna device capable of suppressing a large number of unnecessary waves without restricting the arrangement of the auxiliary antenna.
【図１】本発明に係る反射鏡型アダプティブアンテナ装
置の一実施形態の構成を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a reflecting mirror type adaptive antenna device according to the present invention.
【図２】同実施形態において、反射鏡に補助アンテナを
装着した様子を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing a state in which an auxiliary antenna is attached to a reflecting mirror in the same embodiment.
【図３】同実施形態に用いるアダプティブビーム形成回
路をシストリックアレイ方式により実現する場合のブロ
ック回路図。FIG. 3 is a block circuit diagram when the adaptive beam forming circuit used in the embodiment is realized by a systolic array system.
【図４】図３に示したアダプティブビーム形成回路の演
算セルＢの具体的な構成を示すブロック回路図。4 is a block circuit diagram showing a specific configuration of an arithmetic cell B in the adaptive beam forming circuit shown in FIG.
【図５】図３に示したアダプティブビーム形成回路の演
算セルＣの具体的な構成を示すブロック回路図。5 is a block circuit diagram showing a specific configuration of an arithmetic cell C of the adaptive beam forming circuit shown in FIG.
【図６】同実施形態において、制御チャンネルとしてΣ
またはΔビームの選択方法を示す説明図。FIG. 6 is a diagram illustrating a control channel Σ according to the first embodiment.
Or an explanatory view showing a method of selecting a Δ beam.
【図７】同実施形態において、制御チャンネルとしてΣ
ビームの選択方法を示す説明図。FIG. 7 is a diagram illustrating a control channel Σ according to the first embodiment.
Explanatory drawing which shows the selection method of a beam.
【図８】同実施形態において、制御チャンネルとしてビ
ーム走査できるΣビームまたはΔビームの選択方法を示
す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of selecting a Σ beam or a Δ beam that can perform beam scanning as a control channel in the same embodiment.
【図９】同実施形態において、制御チャンネルとしてビ
ーム走査できるΣビームまたはΔビーム及び一次放射器
のチャンネルの選択方法を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing a method of selecting a Σ beam or Δ beam capable of beam scanning as a control channel and a channel of a primary radiator in the same embodiment.
【図１０】同実施形態において、制御チャンネルとして
ビーム走査できるΣビームまたはΔビーム及び一次放射
器側のＤＢＦ回路によるマルチビーム出力のチャンネル
の選択方法を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory view showing a method of selecting a Σ beam or Δ beam that can be beam-scanned as a control channel and a multi-beam output channel by a DBF circuit on the primary radiator side in the embodiment.
【図１１】図１に示したアダプティブビーム形成回路を
クローズドループのシストリックアレイ方式により実現
する場合の構成を示すブロック回路図。11 is a block circuit diagram showing a configuration in the case where the adaptive beam forming circuit shown in FIG. 1 is realized by a closed loop systolic array system.
【図１２】 従来の補助アンテナを装着した反射鏡型ア
ダプティブアンテナ装置の構成を示す構成図。FIG. 12 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional reflector-type adaptive antenna device equipped with an auxiliary antenna.
１…反射鏡 ２…一次放射器 ２００…一次アレイアンテナ ３０１〜３０Ｌ…補助アンテナ ３１１〜３１Ｌ…合成器 ３２１〜３２Ｌ…移相器 ４…受信器 ４０１〜４０Ｌ…切換器 ４１０…信号処理部（周波数変換、Ａ／Ｄ変換） ５…アダプティブビーム形成回路 ５００…ＤＢＦ回路 ５１０…プリプロセッサ回路 ５１１…遅延回路 ５１２１〜５１２Ｌ…演算セルＢ ５１３２１〜５１３Ｌ（Ｌ一１）…演算セルＣ ５２０…キャンセレーション回路 ６…送信器 ７…サーキュレータ ｂ１〜ｂＬ…制御チャンネル Σ…和ビーム ΔＡＺ…方位差ビーム ΔＥＬ…仰角差ビーム Ｂ１…規格部 Ｂ２…複素共役部 Ｃ１…減算器 Ｃ２…乗算器 Ｃ３…乗算器 Ｃ４…加算器 Ｃ５…サンプリング遅延器 Ｃ６…係数器 Ｃ７…係数器 Ｃ８…リミッタ Ｃ９…加算器 1 ... Reflector 2 ... Primary radiator 200 ... Primary array antenna 301-30L ... Auxiliary antenna 311 to 31 L ... Synthesizer 321 to 32L ... Phase shifter 4 ... Receiver 401-40L ... Switching device 410 ... Signal processing unit (frequency conversion, A / D conversion) 5 ... Adaptive beam forming circuit 500 ... DBF circuit 510 ... Preprocessor circuit 511 ... Delay circuit 5121-512L ... Operation cell B 51321 to 513L (L-11) ... Operation cell C 520 ... Cancellation circuit 6 ... Transmitter 7 ... Circulator b1-bL ... Control channel Σ ... sum beam ΔAZ ... misorientation beam ΔEL ... Elevation difference beam B1 ... Standard part B2 ... Complex conjugate part C1 ... Subtractor C2 ... Multiplier C3 ... Multiplier C4 ... Adder C5 ... Sampling delay device C6 ... Coefficient device C7 ... Coefficient device C8 ... Limiter C9 ... Adder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−3675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−103204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−101509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−101508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−78203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−73903（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−39705（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−274530（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 15/00 - 15/24 H01Q 17/00 H01Q 19/00 - 19/32 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP 62-3675 (JP, A) JP 58-103204 (JP, A) JP 58-101509 (JP, A) JP 58- 101508 (JP, A) JP 56-78203 (JP, A) JP 56-73903 (JP, A) JP 2-39705 (JP, A) JP 8-274530 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 3/00-3/46 H01Q 15/00-15/24 H01Q 17/00 H01Q 19/00-19/32 H01Q 21/00-21 / 30 H01Q 23/00 H01Q 25/00-25/04
Claims (6)
ムを形成してメインビーム信号を得る反射鏡アンテナ
と、 前記反射鏡面内の任意の箇所に複数のアンテナ素子をア
レイ状に並べてなる少なくとも１個の補助アンテナと、 この補助アンテナの各素子出力から和ビーム、差ビーム
の少なくとも一方の信号を制御チャンネルとして生成す
る制御チャンネル生成手段と、 前記反射鏡アンテナで得られるメインビーム信号のサイ
ドローブによる不要波成分を前記制御チャンネル生成手
段で得られる制御チャンネルに基づいて抑圧するアダプ
ティブビーム形成手段とを具備し、 前記一次放射器がアレイアンテナで構成され、その素子
配列方向に応じてメインビームを所定の面内で走査でき
るとき、前記補助アンテナによって形成されるビームが
前記メインビームの指向方向と一致するように、前記補
助アンテナの各素子出力の位相を制御する複数の移相器
を備える ことを特徴とする反射鏡型アダプティブアンテ
ナ装置。1. A reflector antenna for forming a main beam by a primary radiator and a reflector to obtain a main beam signal, and at least one antenna element formed by arranging a plurality of antenna elements in an array at an arbitrary position on the reflector surface. Of the auxiliary antenna, control channel generating means for generating at least one of the signals of the sum beam and the difference beam as a control channel from the output of each element of the auxiliary antenna, and unnecessary by the side lobe of the main beam signal obtained by the reflector antenna. comprising the adaptive beam forming means for suppressing, based wave component to the control channel obtained by the control channel generating unit, wherein the primary radiator is constituted by an array antenna, the element
The main beam can be scanned in a predetermined plane according to the arrangement direction.
The beam formed by the auxiliary antenna
Align the auxiliary beam so that it matches the pointing direction of the main beam.
Multiple phase shifters that control the phase of each element output of the auxiliary antenna
Reflector adaptive antenna apparatus comprising: a.
助アンテナの各素子出力についてディジタルビーム形成
処理するディジタルビーム形成回路を備え、この回路の
処理出力を前記制御チャンネルとすることを特徴とする
請求項１記載の反射鏡型アダプティブアンテナ装置。2. The control channel generation means comprises a digital beam forming circuit for performing a digital beam forming process on each element output of the auxiliary antenna, and the processed output of this circuit is used as the control channel. 1. The reflective mirror type adaptive antenna device according to 1.
に、そのアンテナ素子の一部を補助アンテナとし、この
補助アンテナの素子出力を前記制御チャンネル生成手段
に入力して、前記反射鏡面内の補助アンテナと組み合わ
せて制御チャンネルとすることを特徴とする請求項１記
載の反射鏡型アダプティブアンテナ装置。3. When the primary radiator is an array antenna, a part of the antenna element is used as an auxiliary antenna, and the element output of the auxiliary antenna is input to the control channel generating means to assist the auxiliary mirror in the reflecting mirror surface. The reflective mirror type adaptive antenna apparatus according to claim 1, wherein the control channel is combined with an antenna.
り、その出力をディジタルビーム形成処理することでマ
ルチビームを形成するとき、その一部のビーム出力を前
記制御チャンネル生成手段に入力して、前記反射鏡面内
の補助アンテナと組み合わせて制御チャンネルとするこ
とを特徴とする請求項１記載の反射鏡型アダプティブア
ンテナ装置。4. The primary radiator is an array antenna, and when a multi-beam is formed by subjecting its output to a digital beam forming process, a part of the beam output thereof is input to the control channel generating means, The reflective mirror type adaptive antenna device according to claim 1, wherein the control channel is combined with an auxiliary antenna in the reflective mirror surface.
御チャンネルを受信時のみ出力する切換手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の反射鏡型アダプティブア
ンテナ装置。5. The reflector type adaptive antenna apparatus according to claim 1, wherein the control channel generating means includes a switching means for outputting the control channel only when receiving.
てなる一次放射器及び反射鏡によりメインビームを形成
してメインビーム信号を得る反射鏡アンテナと、 前記一次放射器の任意の複数のアンテナ素子を補助アン
テナとし、この補助アンテナの各素子出力から和ビー
ム、差ビームの少なくとも一方の信号を制御チャンネル
として生成する制御チャンネル生成手段と、 前記反射鏡アンテナで得られるメインビーム信号のサイ
ドローブによる不要波成分を前記制御チャンネル生成手
段で得られる制御チャンネルに基づいて抑圧するアダプ
ティブビーム形成手段とを具備することを特徴とする反
射鏡型アダプティブアンテナ装置。6. A reflector antenna for obtaining a main beam signal by forming a main beam by a primary radiator and a reflector, each antenna comprising a plurality of antenna elements arranged in an array, and a plurality of arbitrary antennas of the primary radiator. An element is an auxiliary antenna, and control channel generation means for generating at least one of a sum beam and a difference beam signal as a control channel from each element output of the auxiliary antenna; and a side lobe of a main beam signal obtained by the reflector antenna. A reflective mirror type adaptive antenna apparatus, comprising: an adaptive beam forming means for suppressing an unnecessary wave component based on a control channel obtained by the control channel generating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28868395A JP3505301B2 (en) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | Reflector type adaptive antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28868395A JP3505301B2 (en) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | Reflector type adaptive antenna device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09135119A JPH09135119A (en) | 1997-05-20 |
| JP3505301B2 true JP3505301B2 (en) | 2004-03-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
| US6289004B1 (en) | 1998-03-12 | 2001-09-11 | Interdigital Technology Corporation | Adaptive cancellation of fixed interferers |
-
1995
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| JPH09135119A (en) | 1997-05-20 |
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