JPH0211166B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0211166B2 JPH0211166B2 JP11815582A JP11815582A JPH0211166B2 JP H0211166 B2 JPH0211166 B2 JP H0211166B2 JP 11815582 A JP11815582 A JP 11815582A JP 11815582 A JP11815582 A JP 11815582A JP H0211166 B2 JPH0211166 B2 JP H0211166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- element antennas
- arrival
- circuit
- electric field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 23
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 22
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2611—Means for null steering; Adaptive interference nulling
- H01Q3/2617—Array of identical elements
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は信号波の到来方向に主ビームを向
け、妨害波の到来方向に指向性の零点を形成し、
受信信号のSN比を改善するアンテナ装置に関す
るものである。 従来のこの種アンテナ装置は、アナログ回路で
構成する場合、ミキサ、フイルタなどによつて信
号の相関をとつてSN比の改善を計つていた。し
かしこの方式は妨害波の振幅、周波数が変化する
と収束時間、零点のレベルが変わる、ハードウエ
アの構成が複雑、信号波と同じ周波数をもつ妨害
波は除去しにくいなどの問題があるため実際のア
ンテナシステムとして実現することが困難であつ
た。 この発明はこれらの欠点を除去するために、角
度指示回路によつて信号波と妨害波の方向を指示
し、それぞれの方向で主ビームを持つパターンを
重畳することによつて得られた励振分布をもと
に、各素子アンテナの位相のみを制御して信号波
の方向に主ビームを、妨害波の方向に零点を形成
することを特徴とするアンテナ装置で、その目的
はより簡単なハードウエア構成で妨害波の到来方
向に完全な零点を形成することにある。以下図面
について詳細に説明する。 第１図はこの発明の実施例であつて、１ａ，１
ｂ，１ｃ，…，１ｎは素子アンテナ、２は素子ア
ンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，…，１ｎによつて構成
されたアレーアンテナ、３ａ，３ｂ，３ｃ，…，
３ｎは移相器、４は移相器３ａ，３ｂ，３ｃ，
…，３ｎによつて構成された励振分布調整器、５
は電力分配器、６は角度指示回路、７は励振分布
演算回路、８は励振分布制御回路、９は駆動回路
である。次にこの発明の動作を説明する。まず信
号波の到来方向と妨害波の到来方向が、角度指示
回路６によつて励振分布演算回路７に与えられ
る。励振分布演算回路７は後述する方法に従つて
素子アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，…，１ｎの位相
量を決定し、その情報を励振分布制御回路８に与
える。励振分布制御回路８は上記の情報に従つて
駆動回路９を制御して移相器３ａ，３ｂ，３ｃ，
…，３ｎを必要な値に設定する。 ここで励振分布演算回路７における位相量の決
定法について述べる。第２図は信号波の到来方向
θsに主ビームを持つ放射パターンを示す図で、角
度θにおける電界がEs（θ）で表わされ、この放
射パターンを形成するためにｉ番目の素子に与え
られる励振分布をa〓i（振幅、位相両方の成分を含
む）とする。第３図は妨害波の到来方向θjに主ビ
ームを持つ放射パターンを示す図で、角度θにお
ける電界がEj（θ）で表わされ、この放射パター
ンを形成するためにｉ番目の素子に与えられる励
振分布をb〓i（振幅、位相両方の成分を含む）とす
る。第４図は電界Es（θ）とEj（θ）を合成して、
信号波の到来方向θsに主ビームを、妨害波の到来
方向θjに零点を形成した放射パターンを示す図で
ある。この放射パターンを形成するためにｉ番目
の素子に与える励振分布c〓は(1)式、(2)式に示され
る。c〓iは振幅、位相両方の成分を含む。 c〓i＝a〓i＋αb〓i ………(1) α＝−Es（θj）／Ej（θj） ………(2) いま励振分布調整器４としては、移相器３ａ，
３ｂ，…，３ｎのみで構成されているので、励振
分布c〓iをそのまま素子アンテナ１に与えることは
できない。そこで次の手順によつて位相のみによ
つて励振分布c〓iに最も近くかつθs方向で主ビーム
をθj方向で零点を形成するための分布を実現す
る。第５図は励振分布c〓iを与えたときの角度θjに
おける各素子の電界ベクトルの状態を示す図であ
る。V0a，V0b，…，V0l，V0m，V0nは励振分布
c〓iを与えたときのθjにおける各素子の電界ベクト
ルでその合成ベクトルは零ベクトルとなる。第６
図は初期状態から位相のみをc〓iの位相成分／c〓i に
合わせたときの角度θjにおける各素子の電界ベク
トルの状態を示す図である。V1a，V1b，…，
V1l，V1m，V1nはθjにおける各素子の電界ベク
トルでその合成ベクトルは零ベクトルとならな
い。ここで、任意の２個の素子として、ｍ番目と
ｎ番目の素子の位相を／c〓i からずらすことによつ
てθj方向の合成電界を零とする。第７図はｍ番目
とｎ番目の位相をずらすことによつてθj方向の合
成電界を零としたときの角度θjにおける電界ベク
トルを示す図で、V2m，V2nは電界ベクトル
V1m，V1nの位相をずらして合成電界を零とした
ときのｍ番目とｎ番目の素子の電界ベクトルであ
る。このときｍ番目とｎ番目の素子に与えられる
位相φm，φnは(3)、(4)、(5)式で表わされる。 Ｂ＝V1a＋V1b＋…＋V1l ………(3) φm＝／Ｂ ±cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1m｜2−｜V1n｜2／２｜Ｂ｜
｜V1m｜｝ ＋π ………(4) φn＝／Ｂ 〓cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1n｜2−｜V1m｜2／２｜Ｂ｜
｜V1m｜｝ ＋π ………(5) なお｜｜はベクトルの絶体値を、／ は位相を
表わす。ここで解は２組得られるが、このうち／
c〓iからの変化の少ない方を採用する。以上よりｍ
番目とｎ番目以外の素子には／C〓i の位相を与え、
ｍ番目、ｎ番目の素子には(4)、(5)式で示される
φm，φnの位相を与えればθs方向で主ビームをθj
方向で指向性の零点を持つ放射パターンが得られ
る。ここでは任意の２個の素子の位相をずらす場
合を述べたが２個以上の素子をずらす場合も同様
の方法で分布が決定される。 第８図はこの発明の他の一実施例の構成図で、
１０ａ，１０ｂ，…，１０ｌはデイジタル移相
器、１１ｍ，１１ｎは移相器１０ａ，１０ｂ，
…，１０ｌよりもビツト数の高い移相器である。
この実施例ではｍ番目、ｎ番目の素子に与える位
相φm，φnの精度を高くすることによつて第７図
に示すようにθj方向の合成電界を零とすることが
できるため、量子化位相誤差による零点のレベル
アツプを抑えることが可能となる。 なお以上は妨害波の到来方向が一方向の場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限らず、複
数の妨害波が異なる方向から到来する場合にも使
用できる。 以上のように、この発明に係るアンテナ装置で
は、励振分布演算回路で位相量を演算し、その決
定にしたがつて移相器の位相のみを制御する、簡
単なハードウエア構成、簡単な演算によつて信号
波の到来方向には主ビームが向けられ、妨害波の
到来方向には指向性の零点が形成され、SN比の
改善された受信信号が得られる。
け、妨害波の到来方向に指向性の零点を形成し、
受信信号のSN比を改善するアンテナ装置に関す
るものである。 従来のこの種アンテナ装置は、アナログ回路で
構成する場合、ミキサ、フイルタなどによつて信
号の相関をとつてSN比の改善を計つていた。し
かしこの方式は妨害波の振幅、周波数が変化する
と収束時間、零点のレベルが変わる、ハードウエ
アの構成が複雑、信号波と同じ周波数をもつ妨害
波は除去しにくいなどの問題があるため実際のア
ンテナシステムとして実現することが困難であつ
た。 この発明はこれらの欠点を除去するために、角
度指示回路によつて信号波と妨害波の方向を指示
し、それぞれの方向で主ビームを持つパターンを
重畳することによつて得られた励振分布をもと
に、各素子アンテナの位相のみを制御して信号波
の方向に主ビームを、妨害波の方向に零点を形成
することを特徴とするアンテナ装置で、その目的
はより簡単なハードウエア構成で妨害波の到来方
向に完全な零点を形成することにある。以下図面
について詳細に説明する。 第１図はこの発明の実施例であつて、１ａ，１
ｂ，１ｃ，…，１ｎは素子アンテナ、２は素子ア
ンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，…，１ｎによつて構成
されたアレーアンテナ、３ａ，３ｂ，３ｃ，…，
３ｎは移相器、４は移相器３ａ，３ｂ，３ｃ，
…，３ｎによつて構成された励振分布調整器、５
は電力分配器、６は角度指示回路、７は励振分布
演算回路、８は励振分布制御回路、９は駆動回路
である。次にこの発明の動作を説明する。まず信
号波の到来方向と妨害波の到来方向が、角度指示
回路６によつて励振分布演算回路７に与えられ
る。励振分布演算回路７は後述する方法に従つて
素子アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，…，１ｎの位相
量を決定し、その情報を励振分布制御回路８に与
える。励振分布制御回路８は上記の情報に従つて
駆動回路９を制御して移相器３ａ，３ｂ，３ｃ，
…，３ｎを必要な値に設定する。 ここで励振分布演算回路７における位相量の決
定法について述べる。第２図は信号波の到来方向
θsに主ビームを持つ放射パターンを示す図で、角
度θにおける電界がEs（θ）で表わされ、この放
射パターンを形成するためにｉ番目の素子に与え
られる励振分布をa〓i（振幅、位相両方の成分を含
む）とする。第３図は妨害波の到来方向θjに主ビ
ームを持つ放射パターンを示す図で、角度θにお
ける電界がEj（θ）で表わされ、この放射パター
ンを形成するためにｉ番目の素子に与えられる励
振分布をb〓i（振幅、位相両方の成分を含む）とす
る。第４図は電界Es（θ）とEj（θ）を合成して、
信号波の到来方向θsに主ビームを、妨害波の到来
方向θjに零点を形成した放射パターンを示す図で
ある。この放射パターンを形成するためにｉ番目
の素子に与える励振分布c〓は(1)式、(2)式に示され
る。c〓iは振幅、位相両方の成分を含む。 c〓i＝a〓i＋αb〓i ………(1) α＝−Es（θj）／Ej（θj） ………(2) いま励振分布調整器４としては、移相器３ａ，
３ｂ，…，３ｎのみで構成されているので、励振
分布c〓iをそのまま素子アンテナ１に与えることは
できない。そこで次の手順によつて位相のみによ
つて励振分布c〓iに最も近くかつθs方向で主ビーム
をθj方向で零点を形成するための分布を実現す
る。第５図は励振分布c〓iを与えたときの角度θjに
おける各素子の電界ベクトルの状態を示す図であ
る。V0a，V0b，…，V0l，V0m，V0nは励振分布
c〓iを与えたときのθjにおける各素子の電界ベクト
ルでその合成ベクトルは零ベクトルとなる。第６
図は初期状態から位相のみをc〓iの位相成分／c〓i に
合わせたときの角度θjにおける各素子の電界ベク
トルの状態を示す図である。V1a，V1b，…，
V1l，V1m，V1nはθjにおける各素子の電界ベク
トルでその合成ベクトルは零ベクトルとならな
い。ここで、任意の２個の素子として、ｍ番目と
ｎ番目の素子の位相を／c〓i からずらすことによつ
てθj方向の合成電界を零とする。第７図はｍ番目
とｎ番目の位相をずらすことによつてθj方向の合
成電界を零としたときの角度θjにおける電界ベク
トルを示す図で、V2m，V2nは電界ベクトル
V1m，V1nの位相をずらして合成電界を零とした
ときのｍ番目とｎ番目の素子の電界ベクトルであ
る。このときｍ番目とｎ番目の素子に与えられる
位相φm，φnは(3)、(4)、(5)式で表わされる。 Ｂ＝V1a＋V1b＋…＋V1l ………(3) φm＝／Ｂ ±cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1m｜2−｜V1n｜2／２｜Ｂ｜
｜V1m｜｝ ＋π ………(4) φn＝／Ｂ 〓cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1n｜2−｜V1m｜2／２｜Ｂ｜
｜V1m｜｝ ＋π ………(5) なお｜｜はベクトルの絶体値を、／ は位相を
表わす。ここで解は２組得られるが、このうち／
c〓iからの変化の少ない方を採用する。以上よりｍ
番目とｎ番目以外の素子には／C〓i の位相を与え、
ｍ番目、ｎ番目の素子には(4)、(5)式で示される
φm，φnの位相を与えればθs方向で主ビームをθj
方向で指向性の零点を持つ放射パターンが得られ
る。ここでは任意の２個の素子の位相をずらす場
合を述べたが２個以上の素子をずらす場合も同様
の方法で分布が決定される。 第８図はこの発明の他の一実施例の構成図で、
１０ａ，１０ｂ，…，１０ｌはデイジタル移相
器、１１ｍ，１１ｎは移相器１０ａ，１０ｂ，
…，１０ｌよりもビツト数の高い移相器である。
この実施例ではｍ番目、ｎ番目の素子に与える位
相φm，φnの精度を高くすることによつて第７図
に示すようにθj方向の合成電界を零とすることが
できるため、量子化位相誤差による零点のレベル
アツプを抑えることが可能となる。 なお以上は妨害波の到来方向が一方向の場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限らず、複
数の妨害波が異なる方向から到来する場合にも使
用できる。 以上のように、この発明に係るアンテナ装置で
は、励振分布演算回路で位相量を演算し、その決
定にしたがつて移相器の位相のみを制御する、簡
単なハードウエア構成、簡単な演算によつて信号
波の到来方向には主ビームが向けられ、妨害波の
到来方向には指向性の零点が形成され、SN比の
改善された受信信号が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の構成図、第２図
は信号波の到来方向に主ビームを向けた放射パタ
ーンを示す図、第３図は妨害波の到来方向に主ビ
ームを向けた放射パターンを示す図、第４図は信
号波の到来方向に主ビームを向け、妨害波の到来
方向に零点を形成した放射パターンを示す図、第
５図は振幅、位相を合わせたときの妨害波の到来
角における電界ベクトルを示す図、第６図は位相
のみを合わせたときの妨害波の到来角における電
界ベクトルを示す図、第７図は２素子の位相をず
らして妨害波の到来角に零点を形成したときの電
界ベクトルを示す図、第８図はこの発明の他の実
施例を示す図である。 図中１は素子アンテナ、２はアレーアンテナ、
３は移相器、４は励振分布調整器、５は和回路、
６は角度指示回路、７は励振分布演算回路、８は
励振分布制御回路、９は駆動回路、１０はデイジ
タル移相器、１１ｍ，１１ｎはデイジタル移相器
である。なお図中、同一あるいは相当部分には同
一符号を付して示してある。
は信号波の到来方向に主ビームを向けた放射パタ
ーンを示す図、第３図は妨害波の到来方向に主ビ
ームを向けた放射パターンを示す図、第４図は信
号波の到来方向に主ビームを向け、妨害波の到来
方向に零点を形成した放射パターンを示す図、第
５図は振幅、位相を合わせたときの妨害波の到来
角における電界ベクトルを示す図、第６図は位相
のみを合わせたときの妨害波の到来角における電
界ベクトルを示す図、第７図は２素子の位相をず
らして妨害波の到来角に零点を形成したときの電
界ベクトルを示す図、第８図はこの発明の他の実
施例を示す図である。 図中１は素子アンテナ、２はアレーアンテナ、
３は移相器、４は励振分布調整器、５は和回路、
６は角度指示回路、７は励振分布演算回路、８は
励振分布制御回路、９は駆動回路、１０はデイジ
タル移相器、１１ｍ，１１ｎはデイジタル移相器
である。なお図中、同一あるいは相当部分には同
一符号を付して示してある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個の素子アンテナと、上記の各素子アン
テナにつながれた移相器と、電力分配器と、上記
移相器を駆動する駆動回路と、上記駆動回路を制
御する制御回路と、信号波の到来方向と妨害波の
到来方向を指示する角度指示回路と、各素子アン
テナに与えるべき位相を計算する励振分布演算回
路とを備えたアンテナ装置において、上記励振分
布演算回路によつて、全素子アンテナから任意の
２個の素子アンテナを選び、上記２個の素子アン
テナの振幅をV1m，V1n、また上記２個の素子ア
ンテナを除いた合成電界の振幅を｜Ｂ｜、位相
を／Ｂ とするとき、上記２個の素子アンテナの位相
φm，φnを次に示す演算式によつて計算してその
結果にしたがつて上記２個の素子アンテナの励振
位相を制御して妨害波の到来方向に放射指向性の
零点を作ることを特徴とするアンテナ装置。 φm＝／Ｂ ±cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1m｜2−｜V1n｜2／２｜Ｂ｜
｜V1m｜｝ ＋π φn＝／Ｂ 〓cos-1｛｜Ｂ｜2＋｜V1n｜2−｜V1m｜2／２｜Ｂ｜
｜V1n｜｝ ＋π
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11815582A JPS5910005A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11815582A JPS5910005A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5910005A JPS5910005A (ja) | 1984-01-19 |
| JPH0211166B2 true JPH0211166B2 (ja) | 1990-03-13 |
Family
ID=14729452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11815582A Granted JPS5910005A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910005A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219202A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Matsushita Electric Works Ltd | テレビ用平面アンテナ装置 |
| JP2563291B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1996-12-11 | 株式会社東芝 | アダプティブアンテナ装置 |
| JPH04108201A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | アダプティブアンテナ装置 |
| JP2000324033A (ja) * | 1999-05-10 | 2000-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 同一周波数中継方法および装置 |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP11815582A patent/JPS5910005A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5910005A (ja) | 1984-01-19 |
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