JPH01227977A - フェーズドアレイレーダ装置 - Google Patents
フェーズドアレイレーダ装置Info
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- JPH01227977A JPH01227977A JP63055221A JP5522188A JPH01227977A JP H01227977 A JPH01227977 A JP H01227977A JP 63055221 A JP63055221 A JP 63055221A JP 5522188 A JP5522188 A JP 5522188A JP H01227977 A JPH01227977 A JP H01227977A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数のアンテナ素子から構成されるフェーズ
ドアレイレーダ装置に関する。
ドアレイレーダ装置に関する。
通常、フェーズドアレイレーダ装置は、複数のアンテナ
素子から放射された高周波信号を空中で合成して１つの
アンテナビームを形成し、その各高周波信号の位相制御
により所定の方向にアンテナビームを指向させるもので
ある。フェーズドアレイレーダ装置のアンテナビームが
所要の指向特性を得るためには、各アンテナに励振され
る高周波イ１へ号の位相精度及び振幅精度を１げろこと
が必要であり、そのためには、各アンテナ素子への高周
波信号の位相及び振幅の測定及び補正が必要である。
素子から放射された高周波信号を空中で合成して１つの
アンテナビームを形成し、その各高周波信号の位相制御
により所定の方向にアンテナビームを指向させるもので
ある。フェーズドアレイレーダ装置のアンテナビームが
所要の指向特性を得るためには、各アンテナに励振され
る高周波イ１へ号の位相精度及び振幅精度を１げろこと
が必要であり、そのためには、各アンテナ素子への高周
波信号の位相及び振幅の測定及び補正が必要である。
第３図のブロック図は、従来のフェーズドアレイレーダ
装置を示しており、最初送信系の動作を説明する。
装置を示しており、最初送信系の動作を説明する。
送信発振器１３から出力された基準となる高周波信号は
、方向性結合器１２によって一部が移相器１５′を経て
位相検波器１６′に送られる。大部分の高周波信号は、
サーキュレータ１１．電力分配合成器１を通り、各アン
テナモジュール２０に導びかれる。この高周波信号は、
各アンテナモジュール２０において、移相器２により所
定のアンテナ指向特性を得るために必要な移相器をり・
えちれ、送受切替器３（図は送ｆｒ’＜側に接続）で接
続された送信用増幅器４で所要の電力まで増幅された後
、送受切替器６＜Ｉ：Ａは送でハ側に接続）及び方向併
結り器７を通りアンテナ素子８より放射される。上述の
ようなアンテナモジュール２０とアンテナ素子９の組合
せが複数系列備えられている。
、方向性結合器１２によって一部が移相器１５′を経て
位相検波器１６′に送られる。大部分の高周波信号は、
サーキュレータ１１．電力分配合成器１を通り、各アン
テナモジュール２０に導びかれる。この高周波信号は、
各アンテナモジュール２０において、移相器２により所
定のアンテナ指向特性を得るために必要な移相器をり・
えちれ、送受切替器３（図は送ｆｒ’＜側に接続）で接
続された送信用増幅器４で所要の電力まで増幅された後
、送受切替器６＜Ｉ：Ａは送でハ側に接続）及び方向併
結り器７を通りアンテナ素子８より放射される。上述の
ようなアンテナモジュール２０とアンテナ素子９の組合
せが複数系列備えられている。
一方、アンテナモジコール２０の出力部に設けられた方
向性結合器７より取り出された送信信号は、アンテナモ
ジュール２０を順次選択する高周波スイッチ８を通り位
相検波器１６′に送られ、方向性結合器１２を介して取
り出された送信信号源１３からの信号を基ヤとしてず◇
相検波される。このとき、位相検波器１６′からの出力
が一定（例えば零）となるように位相器１５′の位相量
をヒーム制御計ｒｔ、機１８から制御することにより、
アンテナモジュール２０の出力の位相が等価的に求めら
れている。さらに、この求められた位相が所定の位相と
異なる場合、ビーム制御′：Ｉ算機１８は制御信号を出
力しアンテナモジ、−Ｊ−ル２０の移相器２をｊ＋ｌｉ
ＩＦする。このような位相ヨ１１定と制御手順を複数
のアンテナモジュール２０に順次繰返して所要のアンテ
ナパターンの指向性を実現していた。
向性結合器７より取り出された送信信号は、アンテナモ
ジュール２０を順次選択する高周波スイッチ８を通り位
相検波器１６′に送られ、方向性結合器１２を介して取
り出された送信信号源１３からの信号を基ヤとしてず◇
相検波される。このとき、位相検波器１６′からの出力
が一定（例えば零）となるように位相器１５′の位相量
をヒーム制御計ｒｔ、機１８から制御することにより、
アンテナモジュール２０の出力の位相が等価的に求めら
れている。さらに、この求められた位相が所定の位相と
異なる場合、ビーム制御′：Ｉ算機１８は制御信号を出
力しアンテナモジ、−Ｊ−ル２０の移相器２をｊ＋ｌｉ
ＩＦする。このような位相ヨ１１定と制御手順を複数
のアンテナモジュール２０に順次繰返して所要のアンテ
ナパターンの指向性を実現していた。
次に受ｆ工系を説明すると、放射された送信出力は、１
１標で反射しアンテナ素子っで受信された後、方向性結
合器７．送受切替器６．受イハ用増幅器５゜送受切替器
３を通り、移相器２を経て電力分配合成器１に送られる
。なお送受切替３３．６は、送信パルス送出後受信系に
切換えられる。各アンテナモジュール２０から送られて
くる各受信信号は、電力分配合成器１で合成され、サー
キュレータ１１を通り受信機１０で信号処理される。
１標で反射しアンテナ素子っで受信された後、方向性結
合器７．送受切替器６．受イハ用増幅器５゜送受切替器
３を通り、移相器２を経て電力分配合成器１に送られる
。なお送受切替３３．６は、送信パルス送出後受信系に
切換えられる。各アンテナモジュール２０から送られて
くる各受信信号は、電力分配合成器１で合成され、サー
キュレータ１１を通り受信機１０で信号処理される。
しかしながら、■−述した従来のフェーズドアレイレー
ダ装置では、各アンテナモジュールの出力位相を高周波
信号の状態でイ）γ相検出しているため、任意の周波数
で位相検出を行うときは移相器１位相検波器の周波数特
性により測定誤差が生じる欠点があった。
ダ装置では、各アンテナモジュールの出力位相を高周波
信号の状態でイ）γ相検出しているため、任意の周波数
で位相検出を行うときは移相器１位相検波器の周波数特
性により測定誤差が生じる欠点があった。
本発明の目的は、高周波信号の周波数にかかわらずアン
テナモジュールの位相検出誤差がノ［しないフェーズド
アレイレーダ装置を提供することにある。
テナモジュールの位相検出誤差がノ［しないフェーズド
アレイレーダ装置を提供することにある。
本発明のフェーズドアレイレーダ装置は送信信号とロー
カル信号と前記２信すの差の第１の中間周波信号とを出
力する送信信号源と、前記送信信号を複数に分ける電力
分配合成器と、前記電力分配合成器により分けられた信
号を入力して位相補正を行ったのち主ｆｉ号と副信号と
に分岐し出力する複数のアンテナモジュールと、前記複
数のアンテナモジュールの前記各主信号を入力し放射す
る複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナモジュー
ルのいずれかを選択し取出された前記副信号を前記ロー
カル信号により第２の中間周波信号に変換する変換器と
、中間周波移相器と位相検波器とを含み前記第１の中間
周波信号と１１り記憶２の中間周波信号との位相差が定
められた値になるよう前記中間周波移相器が制御される
移相手段と、前記移相手段を制御すると共にあらかじめ
記憶された前記複数のアンテナ素子への送イハ信号の位
相ｊＱ定情報をもとに演算し、前記複数のアンテナモジ
ュールのそれぞれに位相補正信号を送るビーム制御手段
とを備えている。
カル信号と前記２信すの差の第１の中間周波信号とを出
力する送信信号源と、前記送信信号を複数に分ける電力
分配合成器と、前記電力分配合成器により分けられた信
号を入力して位相補正を行ったのち主ｆｉ号と副信号と
に分岐し出力する複数のアンテナモジュールと、前記複
数のアンテナモジュールの前記各主信号を入力し放射す
る複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナモジュー
ルのいずれかを選択し取出された前記副信号を前記ロー
カル信号により第２の中間周波信号に変換する変換器と
、中間周波移相器と位相検波器とを含み前記第１の中間
周波信号と１１り記憶２の中間周波信号との位相差が定
められた値になるよう前記中間周波移相器が制御される
移相手段と、前記移相手段を制御すると共にあらかじめ
記憶された前記複数のアンテナ素子への送イハ信号の位
相ｊＱ定情報をもとに演算し、前記複数のアンテナモジ
ュールのそれぞれに位相補正信号を送るビーム制御手段
とを備えている。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例を示すブＬ７ッりＩｌ
ｌであり、電力分配合成器１．各アンブナ素子９．受信
機１０．サーキュレータ１１．方向性結合器１２．送信
発振器１３．ビーム制御計算機１８、各アンテナモジ、
７−ル２０は、第３図の７１７９２図に示す従来のフェ
ーズドアレイレーダ装置と同じ構成て゛ある。
ｌであり、電力分配合成器１．各アンブナ素子９．受信
機１０．サーキュレータ１１．方向性結合器１２．送信
発振器１３．ビーム制御計算機１８、各アンテナモジ、
７−ル２０は、第３図の７１７９２図に示す従来のフェ
ーズドアレイレーダ装置と同じ構成て゛ある。
アンテナモジュール２０の出力部の方向性結合器７より
収り出された送イコイ１〜号の一部は、高周波スイッチ
８のオンによりミクサ１４に入力され、ローカル信号源
１７の１７−カル信号と混合されて中間周波信号となり
位相検波器１６に入力さｈる。
収り出された送イコイ１〜号の一部は、高周波スイッチ
８のオンによりミクサ１４に入力され、ローカル信号源
１７の１７−カル信号と混合されて中間周波信号となり
位相検波器１６に入力さｈる。
−ノｊ、方向性結合器１２により収り出された送（ｉＥ
信号は、ミクサ１４においてローカル信す源１７からの
ローカル信号と混合されて中間周波イ、Ａ号となり、移
相器１５を介して位相検波器］６に基ン＜ト信号として
入力される。位相検波器１Ｇに入力された前述の両中間
周波イ１−曾号は、ここで基準信号に対する位相差が検
出され、このイη相差信号がビーム制御計算機】８に入
力される。ビーム制御計算機１８は、位相検波器１６の
出力すなわち位相差信号が“零″となるように移相器１
５を制御し基準となる高周波信号に移相）りをＬｊえる
。これを各アンテナモジュール２０に対して順次実施す
れば、各アンテナ素子に対する信号の励振位相分布が得
られ、あらかじめと−ノ＼制御計算機１８に記憶された
所要のアンテナ指向特性を得るために必要な分布と比軸
し、差があれば補正の制御信号を移相器２に与える。以
上のような補正を任意の送信周波数で実施する場合は、
送信信号源１３とローカル信号源１７との周波数差く中
間周波＠）を移相器１５と（ｉ’７相検波器１６の周波
数特性が変化しない範囲内に保ちながら実施する。この
ようにネガ式においては、送信周波数を変えても位相検
出が一定の周波数で実施されるため測定誤差が生じない
。
信号は、ミクサ１４においてローカル信す源１７からの
ローカル信号と混合されて中間周波イ、Ａ号となり、移
相器１５を介して位相検波器］６に基ン＜ト信号として
入力される。位相検波器１Ｇに入力された前述の両中間
周波イ１−曾号は、ここで基準信号に対する位相差が検
出され、このイη相差信号がビーム制御計算機】８に入
力される。ビーム制御計算機１８は、位相検波器１６の
出力すなわち位相差信号が“零″となるように移相器１
５を制御し基準となる高周波信号に移相）りをＬｊえる
。これを各アンテナモジュール２０に対して順次実施す
れば、各アンテナ素子に対する信号の励振位相分布が得
られ、あらかじめと−ノ＼制御計算機１８に記憶された
所要のアンテナ指向特性を得るために必要な分布と比軸
し、差があれば補正の制御信号を移相器２に与える。以
上のような補正を任意の送信周波数で実施する場合は、
送信信号源１３とローカル信号源１７との周波数差く中
間周波＠）を移相器１５と（ｉ’７相検波器１６の周波
数特性が変化しない範囲内に保ちながら実施する。この
ようにネガ式においては、送信周波数を変えても位相検
出が一定の周波数で実施されるため測定誤差が生じない
。
第２図は、本発明の第２の実雄、例を示すブｒＴ７ツク
１４であり、送イ１）信号は、ＩＶ−カル信号源１７と
基？（ｐ信号源１９のそれぞれの出力をミクサ１４にお
いて混合してマｉ）ている。このような第２の実施例に
よれば、送信周波数を任意に設定する場合、ローカル信
号源１７のみ変更することにより実現可能であり、基準
信号源１つの周波数を位相検波８１６の周波数特性の変
化しない範囲内の一定値に設定すれば、本発明の第１の
実施例と同様に任意の送信周波数においてａ！１］定誤
差全誤差ることなく位相検出が可能となる。
１４であり、送イ１）信号は、ＩＶ−カル信号源１７と
基？（ｐ信号源１９のそれぞれの出力をミクサ１４にお
いて混合してマｉ）ている。このような第２の実施例に
よれば、送信周波数を任意に設定する場合、ローカル信
号源１７のみ変更することにより実現可能であり、基準
信号源１つの周波数を位相検波８１６の周波数特性の変
化しない範囲内の一定値に設定すれば、本発明の第１の
実施例と同様に任意の送信周波数においてａ！１］定誤
差全誤差ることなく位相検出が可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、ローカル信号源
により被測定信号を高周波から中間周波に変換すること
により、高周波信号の周波数が変化しても各アンテナモ
ジュールの位相測定誤差が生ずることなく所要のアンテ
ナ指向特性を持ったフェーズドアレイレーダ装置を提供
できる効果がある９
により被測定信号を高周波から中間周波に変換すること
により、高周波信号の周波数が変化しても各アンテナモ
ジュールの位相測定誤差が生ずることなく所要のアンテ
ナ指向特性を持ったフェーズドアレイレーダ装置を提供
できる効果がある９
第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
本発明の第２の実施例のブロック図、第３図は従来のフ
ェーズドアレイレーダ装置の１１７１２図である。 １・・電力分配合成器、２．・・移相器、３，６・・・
送受切替器、４・・送イ１；用増幅器、５・・受イ六用
増幅器、７，１２・・方向性結合器、８・高周波スイッ
チ、９・・アンテナ素子、１０ 受イ１―機、１１・・
・サーキュレータ、１３・・・送信発振、器、１４・・
・ミクサ、１５．１５’ ・移相器、１６，１０′・
・・位相検波器、１７・・・＋７−カル似シナ源、１８
・・・ビーム制御計ｉ機、１つ・・・基Ｗ、 （ｆｆｉ
−Ｕ源、２０・・・アンテナモジュール。
本発明の第２の実施例のブロック図、第３図は従来のフ
ェーズドアレイレーダ装置の１１７１２図である。 １・・電力分配合成器、２．・・移相器、３，６・・・
送受切替器、４・・送イ１；用増幅器、５・・受イ六用
増幅器、７，１２・・方向性結合器、８・高周波スイッ
チ、９・・アンテナ素子、１０ 受イ１―機、１１・・
・サーキュレータ、１３・・・送信発振、器、１４・・
・ミクサ、１５．１５’ ・移相器、１６，１０′・
・・位相検波器、１７・・・＋７−カル似シナ源、１８
・・・ビーム制御計ｉ機、１つ・・・基Ｗ、 （ｆｆｉ
−Ｕ源、２０・・・アンテナモジュール。
Claims (1)
- 送信信号とローカル信号と前記２信号の差の第１の中間
周波信号とを出力する送信信号源と、前記送信信号を複
数に分ける電力分配合成器と、前記電力分配合成器によ
り分けられた信号を入力して位相補正を行ったのち主信
号と副信号とに分岐し出力する複数のアンテナモジュー
ルと、前記複数のアンテナモジュールの前記各主信号を
入力し放射する複数のアンテナ素子と、前記複数のアン
テナモジュールのいずれかを選択し取出された前記副信
号を前記ローカル信号により第２の中間周波信号に変換
する変換器と、中間周波移相器と位相検波器とを含み前
記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号との位
相差が定められた値になるよう前記中間周波移相器が制
御される移相手段と、前記移相手段を制御すると共にあ
らかじめ記憶された前記複数のアンテナ素子への送信信
号の位相設定情報をもとに演算し、前記複数のアンテナ
モジュールのそれぞれに位相補正信号を送るビーム制御
手段とを備えたこと特徴とするフェーズドアレイレーダ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055221A JP2600770B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | フェーズドアレイレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055221A JP2600770B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | フェーズドアレイレーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227977A true JPH01227977A (ja) | 1989-09-12 |
| JP2600770B2 JP2600770B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=12992554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055221A Expired - Lifetime JP2600770B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | フェーズドアレイレーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600770B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788909A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | 中国科学院上海天文台 | 采用全息法测量天线面精度的方法 |
| US9817106B2 (en) | 2014-03-31 | 2017-11-14 | Fujitsu Limited | Phased-array transmitter, transceiver, and radar apparatus |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63055221A patent/JP2600770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788909A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | 中国科学院上海天文台 | 采用全息法测量天线面精度的方法 |
| US9817106B2 (en) | 2014-03-31 | 2017-11-14 | Fujitsu Limited | Phased-array transmitter, transceiver, and radar apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600770B2 (ja) | 1997-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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