JPH04248476A - フェーズドアレーアンテナ装置 - Google Patents
フェーズドアレーアンテナ装置Info
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- JPH04248476A JPH04248476A JP3145591A JP3145591A JPH04248476A JP H04248476 A JPH04248476 A JP H04248476A JP 3145591 A JP3145591 A JP 3145591A JP 3145591 A JP3145591 A JP 3145591A JP H04248476 A JPH04248476 A JP H04248476A
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- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個の素子アンテ
ナを有し、移相器を用いて各素子アンテナ間の相対位相
を制御して、電気的にビーム走査を行うフェーズドアレ
ーアンテナ装置に関するものである。
ナを有し、移相器を用いて各素子アンテナ間の相対位相
を制御して、電気的にビーム走査を行うフェーズドアレ
ーアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のフェーズドアレーアンテナ
装置を示す構成図である。図において、１は複数個の素
子アンテナであり、開口上に平面状あるいは所定の曲面
状に配列されている。２はこの素子アンテナ１の各々に
接続された送受信モジュールであり、可変移相器、増幅
器などを内蔵している。
装置を示す構成図である。図において、１は複数個の素
子アンテナであり、開口上に平面状あるいは所定の曲面
状に配列されている。２はこの素子アンテナ１の各々に
接続された送受信モジュールであり、可変移相器、増幅
器などを内蔵している。
【０００３】３は各素子アンテナ１で受信した電波をそ
れぞれの送受信モジュール２を介して受け取り、それら
の合成を行う合成回路である。４はこれら素子アンテナ
１、送受信モジュール２、および合成回路３にて構成さ
れるフェーズドアレーアンテナである。
れぞれの送受信モジュール２を介して受け取り、それら
の合成を行う合成回路である。４はこれら素子アンテナ
１、送受信モジュール２、および合成回路３にて構成さ
れるフェーズドアレーアンテナである。
【０００４】５は合成回路３にて合成された信号の受信
を行う受信機であり、６は送受信モジュール２の制御を
行う制御回路である。７はフェーズドアレーアンテナ４
の放射パターンを調整するための、各送受信モジュール
２内の可変移相器の位相値を算出して制御回路６に送る
演算回路である。
を行う受信機であり、６は送受信モジュール２の制御を
行う制御回路である。７はフェーズドアレーアンテナ４
の放射パターンを調整するための、各送受信モジュール
２内の可変移相器の位相値を算出して制御回路６に送る
演算回路である。
【０００５】次に動作について説明する。ここでは、こ
のフェーズドアレーアンテナ装置を受信用として使用し
た場合について説明する。
のフェーズドアレーアンテナ装置を受信用として使用し
た場合について説明する。
【０００６】各素子アンテナ１で受信された電波は、そ
れぞれ対応する送受信モジュール２に送られる。各送受
信モジュール２では受け取った信号を内蔵している増幅
器で増幅し、可変移相器に設定された位相値に応じて移
相させて合成回路３へ送る。合成回路３は各送受信モジ
ュール２から送られてくる信号を合成して受信機５に送
り、受信機５はこの合成回路３からの合成信号を受信す
る。
れぞれ対応する送受信モジュール２に送られる。各送受
信モジュール２では受け取った信号を内蔵している増幅
器で増幅し、可変移相器に設定された位相値に応じて移
相させて合成回路３へ送る。合成回路３は各送受信モジ
ュール２から送られてくる信号を合成して受信機５に送
り、受信機５はこの合成回路３からの合成信号を受信す
る。
【０００７】このとき、フェーズドアレーアンテナ４の
放射パターンは、各送受信モジュール２内の可変移相器
に設定する位相値によって調整可能である。従って、前
記位相値を最適にすることによって、メインビーム以外
の全ての領域のレベル、即ち、サイドローブのレベルを
低いレベルに抑圧することができる。
放射パターンは、各送受信モジュール２内の可変移相器
に設定する位相値によって調整可能である。従って、前
記位相値を最適にすることによって、メインビーム以外
の全ての領域のレベル、即ち、サイドローブのレベルを
低いレベルに抑圧することができる。
【０００８】各送受信モジュール２内の可変移相器に設
定すべき位相値は、演算回路７で計算されて制御回路６
に送られる。制御回路６は演算回路７より受け取った位
相値を、対応する送受信モジュール２の可変移相器に設
定し、所定の放射パターンを実現する。
定すべき位相値は、演算回路７で計算されて制御回路６
に送られる。制御回路６は演算回路７より受け取った位
相値を、対応する送受信モジュール２の可変移相器に設
定し、所定の放射パターンを実現する。
【０００９】ここで、最近の送受信モジュール２は高出
力化、高感度化の要請から、高い動作利得を持った増幅
器が組み込まれており、時間の経過とともにそれらの増
幅器に故障が発生することがある。しかしながら、送受
信モジュール２に故障が発生しても、フェーズドアレー
アンテナ４のメインビームはその影響をほとんど受ける
ことはない。
力化、高感度化の要請から、高い動作利得を持った増幅
器が組み込まれており、時間の経過とともにそれらの増
幅器に故障が発生することがある。しかしながら、送受
信モジュール２に故障が発生しても、フェーズドアレー
アンテナ４のメインビームはその影響をほとんど受ける
ことはない。
【００１０】なお、このような従来のフェーズドアレー
アンテナ装置に関連する技術文献としては、例えば、ア
イ・イー・イー・イー トランザクション アンテ
ナ プロパゲート（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ａｎ
ｔｅｎｎａ Ｐｒｏｐａｇａｔ．）の第３６巻第２号
（１９８８年）の第１９１〜２０１頁に掲載の論文など
があり、この論文には演算回路７における計算手法等が
述べられている。
アンテナ装置に関連する技術文献としては、例えば、ア
イ・イー・イー・イー トランザクション アンテ
ナ プロパゲート（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ａｎ
ｔｅｎｎａ Ｐｒｏｐａｇａｔ．）の第３６巻第２号
（１９８８年）の第１９１〜２０１頁に掲載の論文など
があり、この論文には演算回路７における計算手法等が
述べられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のフェーズドアレ
ーアンテナ装置は以上のように構成されているので、送
受信モジュール２に故障が発生した場合、メインビーム
への影響はほとんどないものの、サイドローブへの影響
は無視できず、低サイドローブ性が送受信モジュール２
の故障によって損なわれるという課題があった。
ーアンテナ装置は以上のように構成されているので、送
受信モジュール２に故障が発生した場合、メインビーム
への影響はほとんどないものの、サイドローブへの影響
は無視できず、低サイドローブ性が送受信モジュール２
の故障によって損なわれるという課題があった。
【００１２】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、送受信モジュールが故障しても所
定の放射パターンを実現することのできるフェーズドア
レーアンテナ装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、送受信モジュールが故障しても所
定の放射パターンを実現することのできるフェーズドア
レーアンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフェーズ
ドアレーアンテナ装置は、各送受信モジュールの故障診
断を行う診断回路を設け、演算回路に、この診断回路に
よる故障診断結果を反映させて、各送受信モジュール内
の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整器の振幅値を
算出する機能を持たせたものである。
ドアレーアンテナ装置は、各送受信モジュールの故障診
断を行う診断回路を設け、演算回路に、この診断回路に
よる故障診断結果を反映させて、各送受信モジュール内
の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整器の振幅値を
算出する機能を持たせたものである。
【００１４】
【作用】この発明における演算回路は、フェーズドアレ
ーアンテナの放射パターンを調整するための、各送受信
モジュール内の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整
器の振幅値を算出する際に、診断回路による送受信モジ
ュールの故障診断結果を考慮することにより、送受信モ
ジュールに故障が発生しても低サイドローブ性等が損な
われることのないフェーズドアレーアンテナ装置を実現
する。
ーアンテナの放射パターンを調整するための、各送受信
モジュール内の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整
器の振幅値を算出する際に、診断回路による送受信モジ
ュールの故障診断結果を考慮することにより、送受信モ
ジュールに故障が発生しても低サイドローブ性等が損な
われることのないフェーズドアレーアンテナ装置を実現
する。
【００１５】
【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
において、１は素子アンテナ、２は送受信モジュール、
３は合成回路、４はフェーズドアレーアンテナ、５は受
信機、６は制御回路であり、図７に同一符号を付した従
来のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な
説明は省略する。
において、１は素子アンテナ、２は送受信モジュール、
３は合成回路、４はフェーズドアレーアンテナ、５は受
信機、６は制御回路であり、図７に同一符号を付した従
来のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な
説明は省略する。
【００１６】８は各送受信モジュール２の故障診断を行
う診断回路である。９はこの診断回路８による故障診断
結果を反映させて、各送受信モジュール２内の可変移相
器の位相値を算出する機能を有する点で、図７に符号７
を付して示したものとは異なる演算回路である。
う診断回路である。９はこの診断回路８による故障診断
結果を反映させて、各送受信モジュール２内の可変移相
器の位相値を算出する機能を有する点で、図７に符号７
を付して示したものとは異なる演算回路である。
【００１７】次に動作について説明する。各素子アンテ
ナ１で受信された電波は対応する送受信モジュール２に
送られて増幅され、それぞれの可変移相器に設定された
位相値に応じて移相されて合成回路３へ送られる。合成
回路３は各送受信モジュール２からの信号を合成し、受
信機５は合成回路３からの合成信号を受信する。
ナ１で受信された電波は対応する送受信モジュール２に
送られて増幅され、それぞれの可変移相器に設定された
位相値に応じて移相されて合成回路３へ送られる。合成
回路３は各送受信モジュール２からの信号を合成し、受
信機５は合成回路３からの合成信号を受信する。
【００１８】この時、診断回路８は各送受信モジュール
２の動作状況を監視して、それらの故障診断を行ってい
る。この診断回路８による故障診断の結果は、逐次演算
回路９に送られる。演算回路９はフェーズドアレーアン
テナ４の放射パターンを所定のパターンにするために、
各送受信モジュール２内の可変移相器に設定する位相値
の計算を行う。
２の動作状況を監視して、それらの故障診断を行ってい
る。この診断回路８による故障診断の結果は、逐次演算
回路９に送られる。演算回路９はフェーズドアレーアン
テナ４の放射パターンを所定のパターンにするために、
各送受信モジュール２内の可変移相器に設定する位相値
の計算を行う。
【００１９】この位相値の計算に際して、演算回路９は
故障している送受信モジュール２を考慮する。具体的に
は、位相値算出の過程で、故障している送受信モジュー
ル２の出力信号の振幅を“０”とおき、各送受信モジュ
ール２の可変移相器の位相値の最適値を演算する。
故障している送受信モジュール２を考慮する。具体的に
は、位相値算出の過程で、故障している送受信モジュー
ル２の出力信号の振幅を“０”とおき、各送受信モジュ
ール２の可変移相器の位相値の最適値を演算する。
【００２０】演算回路９で算出された各位相値は制御回
路６に送られて、対応する送受信モジュール２の可変移
相器に設定される。これによって、送受信モジュール２
に故障が発生しても、フェーズドアレーアンテナ４の放
射パターンを所定のパターンにすることができる。
路６に送られて、対応する送受信モジュール２の可変移
相器に設定される。これによって、送受信モジュール２
に故障が発生しても、フェーズドアレーアンテナ４の放
射パターンを所定のパターンにすることができる。
【００２１】実施例２．
なお、上記実施例では、送受信モジュール２内に可変移
相器を設け、位相制御のみによってフェーズドアレーア
ンテナ４の放射パターンを制御する場合について説明し
たが、送受信モジュール２内に振幅調整器を設け、振幅
制御によって前記放射パターンを制御するようにしても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。また、送受信
モジュール２内に可変移相器と振幅調整器を設け、位相
と振幅の双方を制御するようにしてもよい。
相器を設け、位相制御のみによってフェーズドアレーア
ンテナ４の放射パターンを制御する場合について説明し
たが、送受信モジュール２内に振幅調整器を設け、振幅
制御によって前記放射パターンを制御するようにしても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。また、送受信
モジュール２内に可変移相器と振幅調整器を設け、位相
と振幅の双方を制御するようにしてもよい。
【００２２】実施例３．
また、上記実施例では、各送受信モジュール２の動作状
況を監視する診断回路８を別途設けたものを示したが、
診断回路を各送受信モジュール２内にそれぞれ内蔵させ
るようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する
。
況を監視する診断回路８を別途設けたものを示したが、
診断回路を各送受信モジュール２内にそれぞれ内蔵させ
るようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する
。
【００２３】実施例４．
また、送受信モジュール２の故障を診断する別の方式と
しては、図２に示すものもある。この場合、故障診断が
行われる送受信モジュール２のみを合成回路３に順番に
接続してゆき、その時他の送受信モジュール２は終端抵
抗１０で終端しておく。
しては、図２に示すものもある。この場合、故障診断が
行われる送受信モジュール２のみを合成回路３に順番に
接続してゆき、その時他の送受信モジュール２は終端抵
抗１０で終端しておく。
【００２４】そして、フェーズドアレーアンテナ４に対
向する位置に設置した、信号源１１に接続された対向ア
ンテナ１２より電波を送出して、その時の合成電力のレ
ベルを受信機５にて観察する。
向する位置に設置した、信号源１１に接続された対向ア
ンテナ１２より電波を送出して、その時の合成電力のレ
ベルを受信機５にて観察する。
【００２５】実施例５．
また、図３に示すように、全ての送受信モジュール２を
合成回路３に接続して動作状態としておき、対向アンテ
ナ１２より電波を送出して、故障診断が行われる送受信
モジュール２の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整
器の振幅値を変化させ、受信機５にてその時の合成電力
のレベルを観察するようにしてもよい。
合成回路３に接続して動作状態としておき、対向アンテ
ナ１２より電波を送出して、故障診断が行われる送受信
モジュール２の可変移相器の位相値、あるいは振幅調整
器の振幅値を変化させ、受信機５にてその時の合成電力
のレベルを観察するようにしてもよい。
【００２６】その場合、送受信モジュール２が正常であ
れば、図４の（ａ）に示すように合成電力が位相値もし
くは振幅値の変化に従って変化する。しかしながら、送
受信モジュール２が故障していれば、図４（ｂ）に示す
ように合成電力に変化はない。
れば、図４の（ａ）に示すように合成電力が位相値もし
くは振幅値の変化に従って変化する。しかしながら、送
受信モジュール２が故障していれば、図４（ｂ）に示す
ように合成電力に変化はない。
【００２７】実施例６．
また、図５および図６に示すように、対向アンテナ１２
の代わりにフェーズドアレーアンテナ４の開口上の素子
アンテナ１の１つを用い、それに信号源１１を接続する
ようにしてもよい。即ち、信号源１１が接続された素子
アンテナ１と他の素子アンテナ１との相互結合を利用し
、図２あるいは図３に示した実施例の場合と同様にして
、受信機５で合成電力のレベルを観察して各送受信モジ
ュール２の故障を診断する。
の代わりにフェーズドアレーアンテナ４の開口上の素子
アンテナ１の１つを用い、それに信号源１１を接続する
ようにしてもよい。即ち、信号源１１が接続された素子
アンテナ１と他の素子アンテナ１との相互結合を利用し
、図２あるいは図３に示した実施例の場合と同様にして
、受信機５で合成電力のレベルを観察して各送受信モジ
ュール２の故障を診断する。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、各送
受信モジュール内の可変移相器の位相値、あるいは振幅
調整器の振幅値を算出する際に、診断回路による送受信
モジュールの故障診断結果を考慮して計算するように構
成したので、送受信モジュールのいずれかに故障が発生
した場合にも、他の送受信モジュールには最適な位相値
あるいは振幅値が設定され、送受信モジュール故障時に
も所定の放射パターンが実現でき、その低サイドローブ
性等が損なわれるようなことのないフェーズドアレーア
ンテナ装置が得られる効果がある。
受信モジュール内の可変移相器の位相値、あるいは振幅
調整器の振幅値を算出する際に、診断回路による送受信
モジュールの故障診断結果を考慮して計算するように構
成したので、送受信モジュールのいずれかに故障が発生
した場合にも、他の送受信モジュールには最適な位相値
あるいは振幅値が設定され、送受信モジュール故障時に
も所定の放射パターンが実現でき、その低サイドローブ
性等が損なわれるようなことのないフェーズドアレーア
ンテナ装置が得られる効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるフェーズドアレーア
ンテナ装置を示す構成図である。
ンテナ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】この発明のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図４】図３に示す実施例の動作を説明するための波形
図である。
図である。
【図５】この発明のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図６】この発明のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図７】従来のフェーズドアレーアンテナ装置を示す構
成図である。
成図である。
１ 素子アンテナ
２ 送受信モジュール
３ 合成回路
４ フェーズドアレーアンテナ
６ 制御回路
８ 診断回路
９ 演算回路
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
特許出願人 三菱電機株式会社代理人
弁理士 田澤博昭（外２名）
弁理士 田澤博昭（外２名）
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個の素子アンテナ、前記素子アン
テナの各々に接続されて、内部に可変移相器または振幅
調整器を有する複数個の送受信モジュール、および、前
記各素子アンテナで受信した電波を前記各送受信モジュ
ールを介して受け取って合成する合成回路を有するフェ
ーズドアレーアンテナと、前記各送受信モジュールの故
障診断を行う診断回路と、前記フェーズドアレーアンテ
ナの放射パターンを調整するための、前記各送受信モジ
ュール内の前記可変移相器の位相値、あるいは振幅調整
器の振幅値を、前記診断回路による故障診断結果を反映
させて算出する演算回路と、前記各送受信モジュールの
制御を行い、前記演算回路の算出した前記位相値もしく
は振幅値を、前記各送受信モジュールの前記可変移相器
もしくは振幅調整器に設定する制御回路とを備えたフェ
ーズドアレーアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031455A JP2726166B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | フェーズドアレーアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031455A JP2726166B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | フェーズドアレーアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248476A true JPH04248476A (ja) | 1992-09-03 |
| JP2726166B2 JP2726166B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=12331731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031455A Expired - Fee Related JP2726166B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | フェーズドアレーアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726166B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002526974A (ja) * | 1998-09-30 | 2002-08-20 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線基地局の信頼性強化のためのアーキテクチャ |
| JP2011145220A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2011148475A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Suzuki Auto:Kk | トラックおよびトラック用の荷台スライド傾斜装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56137708A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | Electronic control antenna |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3031455A patent/JP2726166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56137708A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | Electronic control antenna |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002526974A (ja) * | 1998-09-30 | 2002-08-20 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線基地局の信頼性強化のためのアーキテクチャ |
| JP2010158036A (ja) * | 1998-09-30 | 2010-07-15 | Qualcomm Inc | 無線基地局の信頼性強化のためのアーキテクチャ |
| JP2011145220A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP2011148475A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Suzuki Auto:Kk | トラックおよびトラック用の荷台スライド傾斜装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2726166B2 (ja) | 1998-03-11 |
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