JPH0461503A - フェーズドアレーアンテナ - Google Patents
フェーズドアレーアンテナInfo
- Publication number
- JPH0461503A JPH0461503A JP17318990A JP17318990A JPH0461503A JP H0461503 A JPH0461503 A JP H0461503A JP 17318990 A JP17318990 A JP 17318990A JP 17318990 A JP17318990 A JP 17318990A JP H0461503 A JPH0461503 A JP H0461503A
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- JP
- Japan
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- wave
- communication
- antenna
- phased array
- gps
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- Pending
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、移動体に搭載するフェーズドアレーアンテナ
に関するものである。
に関するものである。
近年移動体を対象とした衛星通信は船舶を対象としたも
のから航空機、陸上移動体へと発展しつつある。この移
動体衛星通信には８００ＭＨ，帯、Ｌ帯（１，５／１．
６ＧＨ２）、Ｓ帯（２，５／２．６ＧＨ２）等の周波数
が割当られているが、特にＬ帯は使用地域に制限が無く
、かつ１９８７年に開催された世界無線主管症会議 移
動体通信業務（ＷＯＲＫ−ＭＯＢ−８７）で陸海空の全
てを対象とすることが可能となったため、今後の発展が
期待されている。
のから航空機、陸上移動体へと発展しつつある。この移
動体衛星通信には８００ＭＨ，帯、Ｌ帯（１，５／１．
６ＧＨ２）、Ｓ帯（２，５／２．６ＧＨ２）等の周波数
が割当られているが、特にＬ帯は使用地域に制限が無く
、かつ１９８７年に開催された世界無線主管症会議 移
動体通信業務（ＷＯＲＫ−ＭＯＢ−８７）で陸海空の全
てを対象とすることが可能となったため、今後の発展が
期待されている。
ところで、通常の通信サービスに加えて最近移動体に対
する測位サービスも注目されている。ＧＰ Ｓ （Ｇｒ
ｏｖａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も
その一つで、米国国防省により運用される複数の衛星か
ら送出される基準信号（１５７５，４２ＭＨ２または１
２２７．６ＭＨ，の右旋円偏波）を受信し信号処理する
ことにより自分の位置情報を得るシステムで、民間で利
用できることから今後利用の拡大が期待されている。
する測位サービスも注目されている。ＧＰ Ｓ （Ｇｒ
ｏｖａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も
その一つで、米国国防省により運用される複数の衛星か
ら送出される基準信号（１５７５，４２ＭＨ２または１
２２７．６ＭＨ，の右旋円偏波）を受信し信号処理する
ことにより自分の位置情報を得るシステムで、民間で利
用できることから今後利用の拡大が期待されている。
第３図は例えば１９８９年電子情報通信学会春季全国大
会（Ｂ−１４２）に示された従来のし帯で使用するフェ
ーズドアレーアンテナで、通常の通信に使用するもので
ある。図において、本フェーズドアレーアンテナ（１）
は複数の素子アンテナ（２）から構成されている。素子
アンテナはバッチ型マイクロストリップアンテナ等で円
偏波を発生させるため、９０°位相差をもつ２点（３）
、 （４）から給電されている。この実施例では９０°
位相差をもつ給電回路として３ｄＢハイブリツド（５）
を用いている。３ｄＢハイブリツド（５）の他の２つの
端子（６）。
会（Ｂ−１４２）に示された従来のし帯で使用するフェ
ーズドアレーアンテナで、通常の通信に使用するもので
ある。図において、本フェーズドアレーアンテナ（１）
は複数の素子アンテナ（２）から構成されている。素子
アンテナはバッチ型マイクロストリップアンテナ等で円
偏波を発生させるため、９０°位相差をもつ２点（３）
、 （４）から給電されている。この実施例では９０°
位相差をもつ給電回路として３ｄＢハイブリツド（５）
を用いている。３ｄＢハイブリツド（５）の他の２つの
端子（６）。
（７）はそれぞれ円偏波の右旋、左旋に対応するもので
ここでは通信が右旋円偏波で行われるとして（６）が右
旋円偏波端子、（７）が左旋円偏波端子とする。
ここでは通信が右旋円偏波で行われるとして（６）が右
旋円偏波端子、（７）が左旋円偏波端子とする。
また各素子アンテナには可変移相器（８）が設けられて
おり、各移相器の移相設定量を変えることにより各素子
アンテナの励振位相を変え、所望の方向にビームを指向
させることができるため、衛星と移動体との相対位置が
変化した場合にも機械的な駆動を行わずに常にビームを
衛星に指向させることができる。
おり、各移相器の移相設定量を変えることにより各素子
アンテナの励振位相を変え、所望の方向にビームを指向
させることができるため、衛星と移動体との相対位置が
変化した場合にも機械的な駆動を行わずに常にビームを
衛星に指向させることができる。
（９）は合成分配回路で、各素子アンテナで受信された
通信波を合成し端子００）に出力させるとともに、端子
００）に入力された送信波を分配し各素子アンテナに送
出するものである。
通信波を合成し端子００）に出力させるとともに、端子
００）に入力された送信波を分配し各素子アンテナに送
出するものである。
本フェーズドアレーアンテナはＬ帯で動作するもので、
例えば受信帯は１５３０〜１５５９ＭＨ２、送信帯は１
６２６．５〜１６６０．５ＭＨ２のＷＯＲＫ−ＭＯＢ−
８７の周波数割当によるものとする。
例えば受信帯は１５３０〜１５５９ＭＨ２、送信帯は１
６２６．５〜１６６０．５ＭＨ２のＷＯＲＫ−ＭＯＢ−
８７の周波数割当によるものとする。
マタ００はＧＰＳ受信装置で、アンテナ０りで複数の移
動衛星から１５７５．４２ＭＨ，の右旋円偏波で送出さ
れるＧＰＳ基準信号を受信し、３ｄＢハイブリツド（５
）の右旋端子（６）に出力し、ＧＰＳ受信機ａ印で信号
処理することにより位置情報を得るものである。
動衛星から１５７５．４２ＭＨ，の右旋円偏波で送出さ
れるＧＰＳ基準信号を受信し、３ｄＢハイブリツド（５
）の右旋端子（６）に出力し、ＧＰＳ受信機ａ印で信号
処理することにより位置情報を得るものである。
ここでアンテナは任意の方向からの到来波を受信するた
め半球状に均一な利得を有することが望ましい。
め半球状に均一な利得を有することが望ましい。
前記フェーズドアレーアンテナ（１）は、良好な回線品
質を確保するため複数の素子アンテナを合成し、高利得
を得るものであるが、そのためアンテナのビーム幅が狭
くなり、任意の複数の方向から到来するＧＰＳ基準信号
を受信することは不可能である。従って、通信とＧＰＳ
による測位を同時に行うためには２つの独立したアンテ
ナを用意する必要がある。
質を確保するため複数の素子アンテナを合成し、高利得
を得るものであるが、そのためアンテナのビーム幅が狭
くなり、任意の複数の方向から到来するＧＰＳ基準信号
を受信することは不可能である。従って、通信とＧＰＳ
による測位を同時に行うためには２つの独立したアンテ
ナを用意する必要がある。
従来、移動体においては通信用フェーズドアレーアンテ
ナとＧＰＳ用アンテナを独立して設けていたので、アン
テナ設置のための専有面積が大きくなるとともに、経済
的に効率が悪かった。
ナとＧＰＳ用アンテナを独立して設けていたので、アン
テナ設置のための専有面積が大きくなるとともに、経済
的に効率が悪かった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、一つのアンテナで通信とＧＰＳによる測位の
機能を有するフェーズドアレーアンテナを得ることを目
的とする。
たもので、一つのアンテナで通信とＧＰＳによる測位の
機能を有するフェーズドアレーアンテナを得ることを目
的とする。
この発明に係るフェーズドアレーアンテナは、通信用フ
ェーズドアレーアンテナを構成する一つの素子アンテナ
からＧＰＳ受信波を分波できるようにしたものである。
ェーズドアレーアンテナを構成する一つの素子アンテナ
からＧＰＳ受信波を分波できるようにしたものである。
この発明においては、上述のように構成したので、単一
のフェーズドアレーアンテナを、複数の衛星通信システ
ムで共用できる。
のフェーズドアレーアンテナを、複数の衛星通信システ
ムで共用できる。
〔実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例によるフェーズドアレーアンテナ
を示し、特に、通信用フェーズドアレーアンテナが右旋
円偏波で運用される場合を示す。第１図において、（１
４１は通信信号波、すなわち受信帯１５３０〜１５５９
ＭＨ２、送信帯１６２６．５〜１６６０．５ＭＨ，の信
号波を通過させ、ＧＰＳ受信波、１５７５．４２ＭＨ２
を分波する分波器である。
図は本発明の一実施例によるフェーズドアレーアンテナ
を示し、特に、通信用フェーズドアレーアンテナが右旋
円偏波で運用される場合を示す。第１図において、（１
４１は通信信号波、すなわち受信帯１５３０〜１５５９
ＭＨ２、送信帯１６２６．５〜１６６０．５ＭＨ，の信
号波を通過させ、ＧＰＳ受信波、１５７５．４２ＭＨ２
を分波する分波器である。
フェーズドアレーアンテナを構成する一つの素子アンテ
ナは単体では半球上に均一に近し）指向性を有している
。そこでフェーズドアレーアンテナを構成する一つの素
子アンテナでＧＰＳ基準信号を受信する。ＧＰＳ受信波
は右旋円偏波で通信波と同一偏波であるため、端子（６
）に出力する。ここで、分波器０４）はＧＰＳ受信波を
分波しＧＰＳ受信機０つに送出し、信号処理により位置
情報を得ることができる。
ナは単体では半球上に均一に近し）指向性を有している
。そこでフェーズドアレーアンテナを構成する一つの素
子アンテナでＧＰＳ基準信号を受信する。ＧＰＳ受信波
は右旋円偏波で通信波と同一偏波であるため、端子（６
）に出力する。ここで、分波器０４）はＧＰＳ受信波を
分波しＧＰＳ受信機０つに送出し、信号処理により位置
情報を得ることができる。
一方、通信波に対しては分波器０４は少ない損失で受信
波を可変移相器（８）へ送出する。従って通信用受信波
は、すべての素子アンテナで受信され適当な移相で合成
され端子ｑ■に出力する。また通信用送信波は端子ａω
に入力された後分配され、可変移相器（８）で所望の移
相が与えられて、各素子アンテナに送出される０分波器
側は送信波に対して損失の少ないものであるため、分波
器０４）の無い場合とほとんど同じ放射特性が得られる
。
波を可変移相器（８）へ送出する。従って通信用受信波
は、すべての素子アンテナで受信され適当な移相で合成
され端子ｑ■に出力する。また通信用送信波は端子ａω
に入力された後分配され、可変移相器（８）で所望の移
相が与えられて、各素子アンテナに送出される０分波器
側は送信波に対して損失の少ないものであるため、分波
器０４）の無い場合とほとんど同じ放射特性が得られる
。
このように、本フェーズドアレーアンテナは通信波に対
しては本来のフェーズドアレーアンテナとして動作する
ため高い利得が得られ、ＧＰＳ受信に対しては一つの素
子アンテナのみで受信するため広い角度範囲からの到来
波を受信することができる。
しては本来のフェーズドアレーアンテナとして動作する
ため高い利得が得られ、ＧＰＳ受信に対しては一つの素
子アンテナのみで受信するため広い角度範囲からの到来
波を受信することができる。
次に第２図において、通信用フェーズドアレーアンテナ
が左旋円偏波で運用される場合の実施例について説明す
る。第２図において、（６）、 （７）はそれぞれ３ｄ
Ｂハイブリツド（５）の右旋、左旋円偏波端子、０３）
はＧＰＳ受信機である。
が左旋円偏波で運用される場合の実施例について説明す
る。第２図において、（６）、 （７）はそれぞれ３ｄ
Ｂハイブリツド（５）の右旋、左旋円偏波端子、０３）
はＧＰＳ受信機である。
次に動作について説明する。第２図の実施例では通信波
とＧＰＳ受信波が互いに逆旋偏波であることから通信波
は３ｄＢハイプリント（５）の左旋端子（７）から送受
信し、ＧＰＳ受信波は３ｄＢハイブリツド（５）の右旋
端子（６）で受信することになる。従って、通信波に対
してはフェーズドアレーアンテナとして動作し、ＧＰＳ
受信波に対しては一つの素子アンテナのみで受信するた
め、第１図の実施例同様に広い角度範囲からの到来波を
受信することが可能となる。
とＧＰＳ受信波が互いに逆旋偏波であることから通信波
は３ｄＢハイプリント（５）の左旋端子（７）から送受
信し、ＧＰＳ受信波は３ｄＢハイブリツド（５）の右旋
端子（６）で受信することになる。従って、通信波に対
してはフェーズドアレーアンテナとして動作し、ＧＰＳ
受信波に対しては一つの素子アンテナのみで受信するた
め、第１図の実施例同様に広い角度範囲からの到来波を
受信することが可能となる。
このように、上記各実施例によれば、フェーズドアレー
アンテナを構成する一つの素子アンテナからＧＰＳ受信
波を分波する構成としたので、一つのフェーズドアレー
アンテナで通信とＧＰＳ受信による測位が同時に可能と
なる。従って通信用とＧＰＳ用の独立したアンテナを必
要とせず、設置面積を低減でき、且つ経済的なアンテナ
装置が得られる効果がある。
アンテナを構成する一つの素子アンテナからＧＰＳ受信
波を分波する構成としたので、一つのフェーズドアレー
アンテナで通信とＧＰＳ受信による測位が同時に可能と
なる。従って通信用とＧＰＳ用の独立したアンテナを必
要とせず、設置面積を低減でき、且つ経済的なアンテナ
装置が得られる効果がある。
なお、上記各実施例ではＧＰＳ受信波に対しては一つの
素子アンテナのみで受信するものとして説明したが、こ
れは１つに限るものでないことは言うまでもない。
素子アンテナのみで受信するものとして説明したが、こ
れは１つに限るものでないことは言うまでもない。
また、移動衛星を用いる測位システムとしては現在、Ｇ
ＰＳのみが稼働しているが、将来予想されるこれ以外の
測位システムに対しても、当然適用でき、同様の効果が
期待できる。
ＰＳのみが稼働しているが、将来予想されるこれ以外の
測位システムに対しても、当然適用でき、同様の効果が
期待できる。
以上のように、この発明に係るフェーズドアレーアンテ
ナによれば、フェーズドアレーアンテナを構成する複数
のアンテナ素子のうち、その一部の素子アンテナを用い
ることにより、全ての素子アンテナを用いて送受信する
場合とは異なる衛星通信システムに対応できるようにし
たので、１つのアンテナで、少なくとも２種類以上の衛
星通信システムに対応できる効果がある。
ナによれば、フェーズドアレーアンテナを構成する複数
のアンテナ素子のうち、その一部の素子アンテナを用い
ることにより、全ての素子アンテナを用いて送受信する
場合とは異なる衛星通信システムに対応できるようにし
たので、１つのアンテナで、少なくとも２種類以上の衛
星通信システムに対応できる効果がある。
第１図は通信波として右旋円偏波が用いられる場合のこ
の発明の一実施例の構成図、第２図は通信波として左旋
円偏波が用いられる場合のこの発明の一実施例の構成図
、第３図は従来のフェーズドアレーアンテナを示す構成
図である。 図において、（２）は素子アンテナ、（３）は給電点、
（４）は（３）と９０°移相差のある給電点、（５）は
３ｄＢハイブリツド、（６）は３ｄＢハイブリツド（５
）の右旋端子、（７）は３ｄＢハイブリツド（５）の左
旋端子、（８）は可変移相器、（９）は分配合成回路、
Ｇ山はフェーズドアレーアンテナの通信波の入出力端子
、０３）はＧＰＳ受信機、０４）は通信波とＧＰＳ受信
波の分波器である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
の発明の一実施例の構成図、第２図は通信波として左旋
円偏波が用いられる場合のこの発明の一実施例の構成図
、第３図は従来のフェーズドアレーアンテナを示す構成
図である。 図において、（２）は素子アンテナ、（３）は給電点、
（４）は（３）と９０°移相差のある給電点、（５）は
３ｄＢハイブリツド、（６）は３ｄＢハイブリツド（５
）の右旋端子、（７）は３ｄＢハイブリツド（５）の左
旋端子、（８）は可変移相器、（９）は分配合成回路、
Ｇ山はフェーズドアレーアンテナの通信波の入出力端子
、０３）はＧＰＳ受信機、０４）は通信波とＧＰＳ受信
波の分波器である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）複数のアンテナ素子から構成されるフェーズドア
レーアンテナにおいて、 全ての素子アンテナもしくはその一部の素子アンテナを
用いて、少なくとも２種類以上の衛星通信システムに対
応できるようにしたことを特徴とするフェーズドアレー
アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17318990A JPH0461503A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | フェーズドアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17318990A JPH0461503A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | フェーズドアレーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461503A true JPH0461503A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15955747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17318990A Pending JPH0461503A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | フェーズドアレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0461503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2353159A (en) * | 1999-08-10 | 2001-02-14 | Ico Services Ltd | Position determination in multi-beam satellite |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17318990A patent/JPH0461503A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2353159A (en) * | 1999-08-10 | 2001-02-14 | Ico Services Ltd | Position determination in multi-beam satellite |
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