JPH0513471B2 - - Google Patents
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- JPH0513471B2 JPH0513471B2 JP15189785A JP15189785A JPH0513471B2 JP H0513471 B2 JPH0513471 B2 JP H0513471B2 JP 15189785 A JP15189785 A JP 15189785A JP 15189785 A JP15189785 A JP 15189785A JP H0513471 B2 JPH0513471 B2 JP H0513471B2
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- JP
- Japan
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- antenna
- phase
- element antenna
- opposing
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は複数個の素子アンテナと移相器をも
ち、これら移相器を制御してビーム走査等を行な
うフエーズドアレーアンテナにおいて各素子の励
振状態を診断する方法に関するものである。
ち、これら移相器を制御してビーム走査等を行な
うフエーズドアレーアンテナにおいて各素子の励
振状態を診断する方法に関するものである。
従来この種の方法としては、第４図に示すもの
があつた。図において１は素子アンテナ、２は可
変移相器、３は電力分配器、４は送信源、５はス
イツチ、６は制御回路、７は測定演算回路、８は
診断回路である。また９は対向アンテナ、１０は
診断時の送信源である。
があつた。図において１は素子アンテナ、２は可
変移相器、３は電力分配器、４は送信源、５はス
イツチ、６は制御回路、７は測定演算回路、８は
診断回路である。また９は対向アンテナ、１０は
診断時の送信源である。
次に動作について説明する。スイツチ５を制御
回路７側にして送信源１０を動作させ、対向アン
テナ９より電波を送出する。この状態にて、着目
する素子アンテナ１について順次移相器２の位相
を変化させ同時に測定演算回路７により受信レベ
ル変化を測定して、各素子アンテナ１の振幅、位
相を算出する。この測定方法については電子通信
学会論文誌第J65−Ｂ巻５号第555頁〜第560頁に
記載されている。
回路７側にして送信源１０を動作させ、対向アン
テナ９より電波を送出する。この状態にて、着目
する素子アンテナ１について順次移相器２の位相
を変化させ同時に測定演算回路７により受信レベ
ル変化を測定して、各素子アンテナ１の振幅、位
相を算出する。この測定方法については電子通信
学会論文誌第J65−Ｂ巻５号第555頁〜第560頁に
記載されている。
上記測定結果を診断回路８に送りこむ、診断回
路８においては、例えば、動作開始時点におい
て、上記測定時と同一条件（対向アンテナ９の設
置位置、周波数、偏波、各素子アンテナ１の設定
位相条件等）にて測定、算出された各素子アンテ
ナの振幅、位相が記憶されており、この動作開始
時の値を基準として、先の測定結果が比較対応さ
れる。この診断の結果、基準位相に対して、位相
ずれの生じている素子や振幅がほとんど零の素子
に対応する素子アンテナ１や移相器２が故障して
いると判断される。
路８においては、例えば、動作開始時点におい
て、上記測定時と同一条件（対向アンテナ９の設
置位置、周波数、偏波、各素子アンテナ１の設定
位相条件等）にて測定、算出された各素子アンテ
ナの振幅、位相が記憶されており、この動作開始
時の値を基準として、先の測定結果が比較対応さ
れる。この診断の結果、基準位相に対して、位相
ずれの生じている素子や振幅がほとんど零の素子
に対応する素子アンテナ１や移相器２が故障して
いると判断される。
従来のアンテナ診断装置は以上のように構成さ
れているので対向アンテナ９と素子アンテナ１と
の距離が変ると、例えば第２図に示すように距離
R0がR1に変つた時に素子アンテナ１の長さをliと
すると（λは自由空間波長） Δφi＝2π／λΔd Δd＝Δd1−Δd0＝（R1−R0） −（√1 2＋i 2−√0 2＋i 2） (1) なる位相誤差Δφiが生じ、診断結果に誤りを生じ
るため、対向アンテナ９と、素子アンテナ１との
相対距離の再現性を良くする必要がありこのため
対向アンテナ９の位置決め装置として大がかりな
装置を必要とする。また位相誤差Δφを無視でき
る様にするためには、一般的に知られている。い
わゆるフアーフイールド領域となる距離Ｒ
（RZ2l2／λ）を確保する必要があり対向アンテ
ナの設置場所に制約が生じ実限性がとぼしい。
れているので対向アンテナ９と素子アンテナ１と
の距離が変ると、例えば第２図に示すように距離
R0がR1に変つた時に素子アンテナ１の長さをliと
すると（λは自由空間波長） Δφi＝2π／λΔd Δd＝Δd1−Δd0＝（R1−R0） −（√1 2＋i 2−√0 2＋i 2） (1) なる位相誤差Δφiが生じ、診断結果に誤りを生じ
るため、対向アンテナ９と、素子アンテナ１との
相対距離の再現性を良くする必要がありこのため
対向アンテナ９の位置決め装置として大がかりな
装置を必要とする。また位相誤差Δφを無視でき
る様にするためには、一般的に知られている。い
わゆるフアーフイールド領域となる距離Ｒ
（RZ2l2／λ）を確保する必要があり対向アンテ
ナの設置場所に制約が生じ実限性がとぼしい。
この発明に係るアンテナ診断法は、複数個の素
子アンテナにそれぞれつながれた可変移相器を有
するフエーズドアレーアンテナに対し、対向アン
テナから放射された電波を各素子アンテナで受信
したときの位相（φi）と可変移相器の初期設定状
態における位相値（φ0i）との差（Φi）を基準値
として記憶しておき、各素子アンテナの診断時に
前記フエーズドアレーアンテナから所望の距離に
配置した対向アンテナから電波が放特されて各素
子アンテナで受信したときの位相（Φ′i）を求め、
前記位相（Φi）と位相（Φ′i）との位相差（ΔΦi）
から電子計算機によつて最小２乗法により近似曲
線を求め、かつこの近似曲線と前記各素子アンテ
ナにおける位相差（ΔΦi）との偏位量を算出し、
この偏位量が所定値以上のときその素子アンテナ
は故障であると診断するものである。
子アンテナにそれぞれつながれた可変移相器を有
するフエーズドアレーアンテナに対し、対向アン
テナから放射された電波を各素子アンテナで受信
したときの位相（φi）と可変移相器の初期設定状
態における位相値（φ0i）との差（Φi）を基準値
として記憶しておき、各素子アンテナの診断時に
前記フエーズドアレーアンテナから所望の距離に
配置した対向アンテナから電波が放特されて各素
子アンテナで受信したときの位相（Φ′i）を求め、
前記位相（Φi）と位相（Φ′i）との位相差（ΔΦi）
から電子計算機によつて最小２乗法により近似曲
線を求め、かつこの近似曲線と前記各素子アンテ
ナにおける位相差（ΔΦi）との偏位量を算出し、
この偏位量が所定値以上のときその素子アンテナ
は故障であると診断するものである。
［作用］
この発明におけるアンテナ診断法は、各素子ア
ンテナの診断時にフエーズドアレーアンテナから
所望の距離に配置した対向アンテナからの電波の
放射によつて各素子アンテナの診断が可能となる
ので、対向アンテナの位置決めに大がかりの手間
がなくなる。
ンテナの診断時にフエーズドアレーアンテナから
所望の距離に配置した対向アンテナからの電波の
放射によつて各素子アンテナの診断が可能となる
ので、対向アンテナの位置決めに大がかりの手間
がなくなる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図において１４は送受切換器、１１は受信
機、１２は電子計算機、１３は移相器２を制御す
る制御器であり、他は第４図と同様である。
第１図において１４は送受切換器、１１は受信
機、１２は電子計算機、１３は移相器２を制御す
る制御器であり、他は第４図と同様である。
スイツチ５ａをＢ側にしかつスイツチ５ｂをＣ
側にすることにより対向アンテナ９より電波を送
出する。この送出された電波は素子アンテナ１、
可変移相器２、分配器３、送受切換器１４をへて
受信機１１にて受信される。この状態で前に述べ
たと同様に着目する素子アンテナ１について順次
制御器１３により可変移相器２の位相を変化させ
同時に受信機１１により受信レベル変化を測定し
て各素子アンテナ１の振幅、位相を電子計算機１
２により算出する。
側にすることにより対向アンテナ９より電波を送
出する。この送出された電波は素子アンテナ１、
可変移相器２、分配器３、送受切換器１４をへて
受信機１１にて受信される。この状態で前に述べ
たと同様に着目する素子アンテナ１について順次
制御器１３により可変移相器２の位相を変化させ
同時に受信機１１により受信レベル変化を測定し
て各素子アンテナ１の振幅、位相を電子計算機１
２により算出する。
ここで、位相について説明する。対向アンテナ
９から放射された電波を複数個（ｎ個）の素子ア
ンテナで受信したときの各素子アンテナにおける
位相をφi（ｉ＝１、２、……ｎ）とする。また、
各素子アンテナにそれぞれつながら可変移相器２
の初期設定状態における位相値をφ0i（ｉ−１、…
…、ｎ）とすると、 Φi＝φ0i−φi で求まる位相値Φiは対向アンテナ９に収束する波
面を形成する値である。この位相値Φiは素子アン
テナ１と対向アンテナ９との距離をR0とすると
き第２図の実線で示す波面を形成する。この位相
値Φiを動作開始時に測定して基準値として、例え
ば電子計算機１２の外部記憶装置に記憶してお
く。つまり各素子アンテナが正常に働いていると
き、距離R0における位相値Φiを基準値として記
憶しておく。
９から放射された電波を複数個（ｎ個）の素子ア
ンテナで受信したときの各素子アンテナにおける
位相をφi（ｉ＝１、２、……ｎ）とする。また、
各素子アンテナにそれぞれつながら可変移相器２
の初期設定状態における位相値をφ0i（ｉ−１、…
…、ｎ）とすると、 Φi＝φ0i−φi で求まる位相値Φiは対向アンテナ９に収束する波
面を形成する値である。この位相値Φiは素子アン
テナ１と対向アンテナ９との距離をR0とすると
き第２図の実線で示す波面を形成する。この位相
値Φiを動作開始時に測定して基準値として、例え
ば電子計算機１２の外部記憶装置に記憶してお
く。つまり各素子アンテナが正常に働いていると
き、距離R0における位相値Φiを基準値として記
憶しておく。
次に各素子アンテナが正常に働いているかどう
かを診断したいとき、対向アンテナ９を従来の如
く距離R0に調整するまでもなく、任意の距離R1
に置き、前述の位相値Φiと同じように測定して新
たな位相値Φ′iを求める。
かを診断したいとき、対向アンテナ９を従来の如
く距離R0に調整するまでもなく、任意の距離R1
に置き、前述の位相値Φiと同じように測定して新
たな位相値Φ′iを求める。
この時の測定距離は新しいR1であり、第２図
の破線で示す波面を形成する位相値である。
の破線で示す波面を形成する位相値である。
ΦiとΦ′iとの差ΔΦiは(1)式と同様に素子アンテナ
の位置をliとするとき ΔΦi＝2π／λ［（R0−R1）−（√2 0＋i 2−
√1 2＋i 2）］ ＝2π／λ［（R0−R1）−R0（１＋１／２（li
／R1）2）R1（１＋１／２（li／R1）2］ ＝2π／λ・１／２（１／R1−１／R0） li 2＝ali 2 (2) ただし、R0、R1≫liとする ここで、最小２乗法により、(2)式のａを求める
に、ｆ＝〓n／ｉ＝１（ΔΦi−ali）2を考え、ΔΦi、l
iは 測定値であるから、このｆの値が最小になるａの
値を電子計算機１２により求め、ΔΦiの近似曲線
として第３図に示す如く放物線になる。
の位置をliとするとき ΔΦi＝2π／λ［（R0−R1）−（√2 0＋i 2−
√1 2＋i 2）］ ＝2π／λ［（R0−R1）−R0（１＋１／２（li
／R1）2）R1（１＋１／２（li／R1）2］ ＝2π／λ・１／２（１／R1−１／R0） li 2＝ali 2 (2) ただし、R0、R1≫liとする ここで、最小２乗法により、(2)式のａを求める
に、ｆ＝〓n／ｉ＝１（ΔΦi−ali）2を考え、ΔΦi、l
iは 測定値であるから、このｆの値が最小になるａの
値を電子計算機１２により求め、ΔΦiの近似曲線
として第３図に示す如く放物線になる。
一方、ΔΦi（ｉ＝１、……、ｎ）は(2)式より、
ａの値が上記にてわかつているので、第３図に示
す如くプロツトできる。従つて、近似曲線と各素
子アンテナに対応したΔΦiのプロツトの間に偏位
が生じ、この偏位が大きいもの、例えば第３図に
白丸で示したように一定の大きさ以上の偏位に相
当する素子アンテナを故障アンテナとして診断で
きる。以上より、診断時の対向アンテナ９の距離
R1をR0に一致させなくても、また距離R0、R1の
値を測定しなくても故障した素子アンテナを選別
できる。
ａの値が上記にてわかつているので、第３図に示
す如くプロツトできる。従つて、近似曲線と各素
子アンテナに対応したΔΦiのプロツトの間に偏位
が生じ、この偏位が大きいもの、例えば第３図に
白丸で示したように一定の大きさ以上の偏位に相
当する素子アンテナを故障アンテナとして診断で
きる。以上より、診断時の対向アンテナ９の距離
R1をR0に一致させなくても、また距離R0、R1の
値を測定しなくても故障した素子アンテナを選別
できる。
上記実施例では位相による診断について示した
が、振幅による診断は距離の変化の小さい場合は
振幅変化も小さく、大まかな距離差を補正するの
みで上記位相の場合と同様にして振幅差の大きい
ものが故障と判断できる。またより精度良く診断
を行なうには測定時の初期設定位相値φ0iを異つ
たものとすることにより可能である。
が、振幅による診断は距離の変化の小さい場合は
振幅変化も小さく、大まかな距離差を補正するの
みで上記位相の場合と同様にして振幅差の大きい
ものが故障と判断できる。またより精度良く診断
を行なうには測定時の初期設定位相値φ0iを異つ
たものとすることにより可能である。
また上記実施例では受信状態のアンテナ診断法
を示したがスイツチ５ａ，５ｂの切換えを変える
ことにより送信状態でも可能であり、いわゆるア
クテイブフエーズドアレーアンテナでも同様の効
果を奏する。
を示したがスイツチ５ａ，５ｂの切換えを変える
ことにより送信状態でも可能であり、いわゆるア
クテイブフエーズドアレーアンテナでも同様の効
果を奏する。
以上のようにこの発明によれば対向アンテナ９
の設定位置が任意に選べるのでアンテナ診断時の
大がかりな装置も必要とせず、短時間に診断が可
能となる効果がある。
の設定位置が任意に選べるのでアンテナ診断時の
大がかりな装置も必要とせず、短時間に診断が可
能となる効果がある。
またレーダ装置に本来設置されている機器にソ
フトウエアの追加のみで構成でき、装置が安価に
できる。
フトウエアの追加のみで構成でき、装置が安価に
できる。
第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ診
断装置を示す構成図、第２図は測定波面の説明
図、第３図は故障素子診断の説明図、第４図は従
来のアンテナ診断装置を示す構成図である。 図において、１は素子アンテナ、２は可変移相
器、３は電力分配器、４は送信源、５はスイツ
チ、６は制御回路、７は測定演算回路、８は診断
回路、９は対向アンテナ、１０は診断時の送信
源、１１は受信機、１２は電子計算機、１３は制
御器。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
断装置を示す構成図、第２図は測定波面の説明
図、第３図は故障素子診断の説明図、第４図は従
来のアンテナ診断装置を示す構成図である。 図において、１は素子アンテナ、２は可変移相
器、３は電力分配器、４は送信源、５はスイツ
チ、６は制御回路、７は測定演算回路、８は診断
回路、９は対向アンテナ、１０は診断時の送信
源、１１は受信機、１２は電子計算機、１３は制
御器。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ 複数個の素子アンテナにそれぞれつながれた
可変移相器を有するフエーズドアレーアンテナに
対し、対向アンテナから放射された電波を各素子
アンテナで受信したときの位相（φi）と可変移相
器の初期設定状態における位相値（φ0iとの差
（Φi）を基準値として記憶しておき、各素子アン
テナの診断時に前記フエーズドアレーアンテナか
ら所望の距離に配置した対向アンテナから電波が
放射されて各素子アンテナで受信したときの位相
（Φ′i）を求め、前記位相（Φi）と位相（Φ′i）と
の
位相差（ΔΦi）から電子計算機によつて最小２乗
法により近似曲線を求め、かつこの近似曲線と前
記各素子アンテナにおける位相差（ΔΦi）との偏
位量を算出し、この偏位量が所定値以上のときそ
の素子アンテナは故障であると診断することを特
徴とするアンテナ診断法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15189785A JPS6211305A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | アンテナ診断法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15189785A JPS6211305A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | アンテナ診断法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211305A JPS6211305A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH0513471B2 true JPH0513471B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=15528578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15189785A Granted JPS6211305A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | アンテナ診断法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211305A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104701637B (zh) * | 2015-02-12 | 2017-07-07 | 西安电子科技大学 | 基于机电耦合与最小二乘法的变形阵列天线电性能补偿方法 |
| CN107765104B (zh) * | 2017-09-04 | 2020-02-14 | 华为技术有限公司 | 一种相控阵校测的方法以及校测装置 |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP15189785A patent/JPS6211305A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211305A (ja) | 1987-01-20 |
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