JPH058601B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH058601B2 JPH058601B2 JP59176226A JP17622684A JPH058601B2 JP H058601 B2 JPH058601 B2 JP H058601B2 JP 59176226 A JP59176226 A JP 59176226A JP 17622684 A JP17622684 A JP 17622684A JP H058601 B2 JPH058601 B2 JP H058601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- aperture
- power
- plane
- scanning
- 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 - Lifetime
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 143
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012840 feeding operation Methods 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は電子走査空中線に関し、特に広い走査
角度範囲に対応する電子走査空中線における、開
口能率および放射特性の改善に関する。
角度範囲に対応する電子走査空中線における、開
口能率および放射特性の改善に関する。
所定の広い走査角度領域に対応して、位相電子
走査方式による放射ビーム走査機能を有する電子
走査空中線は、一般にレーダ装置等において広く
利用されているが、例えば、従来良く用いられて
いる放射ビームが垂直面内において走査される電
子走査空中線においては、走査角度領域、放射ビ
ームの放射特性を著しく損なうことなく拡大する
ために、第１図に示されるように、放射開口部１
は、その法線１０１が水平線１０２に対して高低
角がθNとなるように設置されており、一例として
図に示されるように、水平線１０２から高低角θS
に至るまでの広い高低角度範囲にわたり放射ビー
ムが走査されるように設定されている。一般に、
放射開口部より放射される放射ビームは、放射開
口部における電界分布により、その放射特性が規
制されており、放射開口部の開口能率を高め、且
つ副ローブ・レベルを低減して放射特性を改善す
るためには、前記電界分布における位相分布を所
定の共相状態に設定するとともに、振幅分布につ
いても所定の電界分布を設定することが必要条件
であることは良く知られているところである。第
１図の場合、上述のように、放射開口部１におけ
る電界分布が適切に設定されている状態において
も、高低角θの方向において形成される放射ビー
ム１０３の垂直面内におけるビーム幅は、近似的
に１／cos（θ−θN）に比例する形となるため、レ
ーダ装置の場合、最も尖鋭なビーム幅を必要とす
る水平方向１０２におけるビーム幅は、高低角が
θNにおけるビーム幅に比較して、１／cos θN程度
の倍数だけ拡大され、しかも、前記θNの値が比較
的大きい場合には、更に副ローブ・レベルも増大
する傾向となり、開口能率の低下と放射特性の劣
化とが共存して生起する。本来、レーダ装置にお
いては、その探知能力に関連して、水平方向に対
応する低高低角度領域における空中線機能とし
て、開口能率の増大ならびに放射特性の改善等が
強く要請されているが、それにもかかわらず、放
射ビームの走査角度範囲の拡大化にともない、上
述のように、水平方向に対応する低高低角度領域
において、空中線機能が劣化するという欠点が存
在している。
走査方式による放射ビーム走査機能を有する電子
走査空中線は、一般にレーダ装置等において広く
利用されているが、例えば、従来良く用いられて
いる放射ビームが垂直面内において走査される電
子走査空中線においては、走査角度領域、放射ビ
ームの放射特性を著しく損なうことなく拡大する
ために、第１図に示されるように、放射開口部１
は、その法線１０１が水平線１０２に対して高低
角がθNとなるように設置されており、一例として
図に示されるように、水平線１０２から高低角θS
に至るまでの広い高低角度範囲にわたり放射ビー
ムが走査されるように設定されている。一般に、
放射開口部より放射される放射ビームは、放射開
口部における電界分布により、その放射特性が規
制されており、放射開口部の開口能率を高め、且
つ副ローブ・レベルを低減して放射特性を改善す
るためには、前記電界分布における位相分布を所
定の共相状態に設定するとともに、振幅分布につ
いても所定の電界分布を設定することが必要条件
であることは良く知られているところである。第
１図の場合、上述のように、放射開口部１におけ
る電界分布が適切に設定されている状態において
も、高低角θの方向において形成される放射ビー
ム１０３の垂直面内におけるビーム幅は、近似的
に１／cos（θ−θN）に比例する形となるため、レ
ーダ装置の場合、最も尖鋭なビーム幅を必要とす
る水平方向１０２におけるビーム幅は、高低角が
θNにおけるビーム幅に比較して、１／cos θN程度
の倍数だけ拡大され、しかも、前記θNの値が比較
的大きい場合には、更に副ローブ・レベルも増大
する傾向となり、開口能率の低下と放射特性の劣
化とが共存して生起する。本来、レーダ装置にお
いては、その探知能力に関連して、水平方向に対
応する低高低角度領域における空中線機能とし
て、開口能率の増大ならびに放射特性の改善等が
強く要請されているが、それにもかかわらず、放
射ビームの走査角度範囲の拡大化にともない、上
述のように、水平方向に対応する低高低角度領域
において、空中線機能が劣化するという欠点が存
在している。
一方、上述の欠点に対する対応策として、従
来、第２図に概念ブロツク図が示される電子走査
空中線が一例として考えられている。この電子走
査空中線は、上述の場合と同様に、放射ビームが
垂直面内に対応して走査される一従来例を示し、
電子走査空中線の放射開口部は、放射開口部２お
よび３により形成されており、それぞれの放射開
口面における法線１０４および１０５が、水平方
向１０６に対してθN1およびθN2の高低角をなすよ
うに設定されている。放射開口部２から放射され
る放射ビームは、高低角０〜θS1の角度範囲にわ
たり走査され、また、放射開口部３から放射され
る放射ビームは、高低角θS1（θS1＋θS2）の角度範
囲にわたり走査される。送信時の過程において
は、端子５１から入力される送信信号は、信号切
替器４に入力され、端子５２から入力される放射
ビーム制御信号を介して、放射開口部２および３
のいずれかに切替えて給電される。従つて、上述
の放射開口部２および３の放射ビーム走査機能
と、信号切替器４による信号切替機能とにより、
放射ビームは、高低角０〜（θS1＋θS2）の角度範
囲にわたり走査される。勿論、一般的には、放射
開口部は、第２図に示されるように二つの放射開
口部により形成される場合に限らず、二つ以上の
複数の放射開口部を備えている場合もあり、ま
た、構成要素の放射開口部が、その一部におい
て、放射ビーム走査機能を具備していない場合も
あり得る。
来、第２図に概念ブロツク図が示される電子走査
空中線が一例として考えられている。この電子走
査空中線は、上述の場合と同様に、放射ビームが
垂直面内に対応して走査される一従来例を示し、
電子走査空中線の放射開口部は、放射開口部２お
よび３により形成されており、それぞれの放射開
口面における法線１０４および１０５が、水平方
向１０６に対してθN1およびθN2の高低角をなすよ
うに設定されている。放射開口部２から放射され
る放射ビームは、高低角０〜θS1の角度範囲にわ
たり走査され、また、放射開口部３から放射され
る放射ビームは、高低角θS1（θS1＋θS2）の角度範
囲にわたり走査される。送信時の過程において
は、端子５１から入力される送信信号は、信号切
替器４に入力され、端子５２から入力される放射
ビーム制御信号を介して、放射開口部２および３
のいずれかに切替えて給電される。従つて、上述
の放射開口部２および３の放射ビーム走査機能
と、信号切替器４による信号切替機能とにより、
放射ビームは、高低角０〜（θS1＋θS2）の角度範
囲にわたり走査される。勿論、一般的には、放射
開口部は、第２図に示されるように二つの放射開
口部により形成される場合に限らず、二つ以上の
複数の放射開口部を備えている場合もあり、ま
た、構成要素の放射開口部が、その一部におい
て、放射ビーム走査機能を具備していない場合も
あり得る。
この第２図に示される従来例の電子走査空中線
においては、二つの放射開口部２および３を備え
ることにより、それぞれの放射開口部における放
射ビームの走査角度範囲を、比較的少ない角度範
囲に限定することができるため、それぞれの放射
開口部における、ビーム走査時の放射ビームの拡
大等を含む開口能率および放射特性の劣化を、第
１図の電子走査空中線の場合に比して改善するこ
とができる。
においては、二つの放射開口部２および３を備え
ることにより、それぞれの放射開口部における放
射ビームの走査角度範囲を、比較的少ない角度範
囲に限定することができるため、それぞれの放射
開口部における、ビーム走査時の放射ビームの拡
大等を含む開口能率および放射特性の劣化を、第
１図の電子走査空中線の場合に比して改善するこ
とができる。
しかしながら、第２図に示される上記電子走査
空中線においても、水平線１０６に対応する低高
低角度領域に対する放射ビームは、方式的に放射
開口部２のみにより形成されており、放射開口部
３は全く寄与していない。従つて、本来放射開口
部として有効に機能すべき放射開口部２および３
が、前述のように、レーダ装置の探知能力を保証
すべき低高低角度領域において、その一部のみが
作用するに止まり、空中線機能としての開口能率
が十分に生かされていないという欠点がある。
空中線においても、水平線１０６に対応する低高
低角度領域に対する放射ビームは、方式的に放射
開口部２のみにより形成されており、放射開口部
３は全く寄与していない。従つて、本来放射開口
部として有効に機能すべき放射開口部２および３
が、前述のように、レーダ装置の探知能力を保証
すべき低高低角度領域において、その一部のみが
作用するに止まり、空中線機能としての開口能率
が十分に生かされていないという欠点がある。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、少くとも
一面以上の放射開口部により形成される放射開口
面における電界分布を、所定の設計上の電界分布
に対応するように設定することにより、所定の走
査角度範囲にわたり、開口能率ならびに放射ビー
ムの放射特性を、常時正常に保持することのでき
る電子走査空中線を提供することにある。
一面以上の放射開口部により形成される放射開口
面における電界分布を、所定の設計上の電界分布
に対応するように設定することにより、所定の走
査角度範囲にわたり、開口能率ならびに放射ビー
ムの放射特性を、常時正常に保持することのでき
る電子走査空中線を提供することにある。
本発明によれば、位相電子走査方式による放射
ビーム走査機能を具備するｎ（正の整数）面の放
射開口部を、走査角度領域に対応して、所定の放
射開口面上に配置して形成される空中線放射部
と、前記空中線放射部を形成するｎ面の放射開口
部に対する給電動作モードとして、前記ｎ面の
放射開口部の内の、少なくともｍ（正の整数：１
≦ｍ≦ｎ）面の放射開口部による、前記所定の走
査角度領域に含まれる限定された特定の走査角度
領域に対応する合成開口電界分布が、開口能率を
考慮した電界分布として形成されるように、前記
ｍ面の放射開口部に対する給電を行う給電モード
と、前記ｎ面の放射開口部の総合動作として、
前記所定の走査角度領域の全領域に亘る放射ビー
ム走査が行われるように、前記ｎ面の放射開口部
に対する給電を行う給電モードとを含む給電機能
を有し、前記放射ビーム走査に連動する給電回路
切替機構を含む給電部とを有する電子走査空中線
において、前記ｎ面の放射開口部に対応して所定
の開口面電界分布を与える電力分配器と、前記電
力分配器の給電側を切替える電力切替器とを設
け、給電側の電力切替と連動して前記ｎ面の放射
開口部の全部または一部の放射素子に給電する電
力切替器を前記電力分配器と前記放射開口との間
に設けている。
ビーム走査機能を具備するｎ（正の整数）面の放
射開口部を、走査角度領域に対応して、所定の放
射開口面上に配置して形成される空中線放射部
と、前記空中線放射部を形成するｎ面の放射開口
部に対する給電動作モードとして、前記ｎ面の
放射開口部の内の、少なくともｍ（正の整数：１
≦ｍ≦ｎ）面の放射開口部による、前記所定の走
査角度領域に含まれる限定された特定の走査角度
領域に対応する合成開口電界分布が、開口能率を
考慮した電界分布として形成されるように、前記
ｍ面の放射開口部に対する給電を行う給電モード
と、前記ｎ面の放射開口部の総合動作として、
前記所定の走査角度領域の全領域に亘る放射ビー
ム走査が行われるように、前記ｎ面の放射開口部
に対する給電を行う給電モードとを含む給電機能
を有し、前記放射ビーム走査に連動する給電回路
切替機構を含む給電部とを有する電子走査空中線
において、前記ｎ面の放射開口部に対応して所定
の開口面電界分布を与える電力分配器と、前記電
力分配器の給電側を切替える電力切替器とを設
け、給電側の電力切替と連動して前記ｎ面の放射
開口部の全部または一部の放射素子に給電する電
力切替器を前記電力分配器と前記放射開口との間
に設けている。
また、本発明の第２の構成では、前記電力分配
器と前記放射開口との間の電力切替器を可変電力
移相器とし、他は第１の構成と同様の形態として
構成される。
器と前記放射開口との間の電力切替器を可変電力
移相器とし、他は第１の構成と同様の形態として
構成される。
以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第３図は本発明の一実施例の主要部を示すブロ
ツク図であり、第４図はこの実施例の給電部２０
を示すブロツク図である。第３図に示されるよう
に本発明の電子走査空中線は、給電位相制御回路
５およびm1（正の整数）個の放射素子７−１〜
m1を含む第１の放射開口部９と、給電位相制御
回路６およびm2（正の整数）個の放射素子８−１
〜m2を含む第２の放射開口部１０とにより形成
される空中線放射部と、出力端子７′−１〜m1，
８′−１〜m2，入力端子５３及び制御信号端子５
４を備えた給電部２０とから構成される。
ツク図であり、第４図はこの実施例の給電部２０
を示すブロツク図である。第３図に示されるよう
に本発明の電子走査空中線は、給電位相制御回路
５およびm1（正の整数）個の放射素子７−１〜
m1を含む第１の放射開口部９と、給電位相制御
回路６およびm2（正の整数）個の放射素子８−１
〜m2を含む第２の放射開口部１０とにより形成
される空中線放射部と、出力端子７′−１〜m1，
８′−１〜m2，入力端子５３及び制御信号端子５
４を備えた給電部２０とから構成される。
第４図の給電部２０は、入力端子５３を有する
電力切替器１６と、入力端子１２及び出力端子
７′−１〜m1，１１−１〜m2を有する電力分配
器１１と、入力端子１４及び出力端子１３−１〜
m2を有する電力分配器１３と、電力分配器１１
と１３の対応する出力端子の組１１−ｉと１３−
ｉ（ｉ＝１〜m2）に接続され出力端子８′−ｉ（ｉ
＝１〜m2）を有するm2個の電力切替器１５−１
〜m2とから構成される。
電力切替器１６と、入力端子１２及び出力端子
７′−１〜m1，１１−１〜m2を有する電力分配
器１１と、入力端子１４及び出力端子１３−１〜
m2を有する電力分配器１３と、電力分配器１１
と１３の対応する出力端子の組１１−ｉと１３−
ｉ（ｉ＝１〜m2）に接続され出力端子８′−ｉ（ｉ
＝１〜m2）を有するm2個の電力切替器１５−１
〜m2とから構成される。
次に、本発明の電子走査空中線の動作について
説明する。一般に空中線の動作説明においては、
送信時または受信時のいずれの場合について説明
しても十分であり、以下においては送信時の場合
について説明する。
説明する。一般に空中線の動作説明においては、
送信時または受信時のいずれの場合について説明
しても十分であり、以下においては送信時の場合
について説明する。
第３図において、第１の放射開口部９は、開口
面における法線が高低角θN1となるように設定さ
れ、第２の放射開口部１０は、開口面における法
線が高低角θN2となるように設定されている。
面における法線が高低角θN1となるように設定さ
れ、第２の放射開口部１０は、開口面における法
線が高低角θN2となるように設定されている。
第４図において給電部２０の入力端子５３に加
えられた高周波電力は、電力切替器１６に入力さ
れ、その出力電力は制御信号端子５４から入力し
た放射ビーム制御信号により切り替えられて電力
分配器１１又は電力分配器１３に供給される。そ
れら２つの電力分配器の出力電力はそれぞれ対応
する出力端子毎に電力切替器１５−１〜m2に接
続されるが、電力切替器１６と同様の放射ビーム
制御信号により接続状態が切替電力が通過した側
の電力分配器１１又は１３の出力電力が出力端子
８′−１〜m2に出力される。又、給電回路１１が
選択されている場合には、出力端子７′−１〜m1
への出力電力は電力切替器を通過することなく直
接出力端子に出力される。この給電部２０の動作
に関連して、放射開口部９および１０に対する信
号給電形態としては、以下に記述する２つ場合が
設定される。
えられた高周波電力は、電力切替器１６に入力さ
れ、その出力電力は制御信号端子５４から入力し
た放射ビーム制御信号により切り替えられて電力
分配器１１又は電力分配器１３に供給される。そ
れら２つの電力分配器の出力電力はそれぞれ対応
する出力端子毎に電力切替器１５−１〜m2に接
続されるが、電力切替器１６と同様の放射ビーム
制御信号により接続状態が切替電力が通過した側
の電力分配器１１又は１３の出力電力が出力端子
８′−１〜m2に出力される。又、給電回路１１が
選択されている場合には、出力端子７′−１〜m1
への出力電力は電力切替器を通過することなく直
接出力端子に出力される。この給電部２０の動作
に関連して、放射開口部９および１０に対する信
号給電形態としては、以下に記述する２つ場合が
設定される。
第１の信号給電形態としては、端子５３から入
力される信号が、信号切替回路１６において、端
子５４から入力される放射ビーム制御信号を介し
て信号電力が電力分配器１１の入力端子１２に入
力される場合で、電力分配器１１の電力分布を放
射開口部９および１０における開口面電界分布
が、所定の電界分布となるようにあらかじめ設定
しておくことにより、空中線放射部を形成する放
射開口部９および１０の両者が有効に寄与する形
で、第５図ａに示される開口面電界分布１０８が
生成され、放射開口部９および１０における給電
位相制御回路５および６に対して、別途供給され
る放射ビーム制御信号を介して、所定の放射ビー
ム形成及び走査が行われる。
力される信号が、信号切替回路１６において、端
子５４から入力される放射ビーム制御信号を介し
て信号電力が電力分配器１１の入力端子１２に入
力される場合で、電力分配器１１の電力分布を放
射開口部９および１０における開口面電界分布
が、所定の電界分布となるようにあらかじめ設定
しておくことにより、空中線放射部を形成する放
射開口部９および１０の両者が有効に寄与する形
で、第５図ａに示される開口面電界分布１０８が
生成され、放射開口部９および１０における給電
位相制御回路５および６に対して、別途供給され
る放射ビーム制御信号を介して、所定の放射ビー
ム形成及び走査が行われる。
第２の信号給電形態としては、端子５３から入
力される信号が信号切替回路１６において、端子
５４から入力される放射ビーム制御信号を介して
全信号電力が電力分配器１３の入力端子１４に入
力される場合で、電力分配器１３の電力分布を放
射開口部１０における開口面電界分布が、所定の
電界分布となるようにあらかじめ設定しておくこ
とにより、空中線放射部を放射開口部１０のみに
より形成する形で、第５図ｂに示される開口面電
界分布１０７が生成され、放射開口部１０におけ
る給電位相制御回路６に対して、別途供給される
放射ビーム制御信号を介して、所定の放射ビーム
形成及び走査が行われる。
力される信号が信号切替回路１６において、端子
５４から入力される放射ビーム制御信号を介して
全信号電力が電力分配器１３の入力端子１４に入
力される場合で、電力分配器１３の電力分布を放
射開口部１０における開口面電界分布が、所定の
電界分布となるようにあらかじめ設定しておくこ
とにより、空中線放射部を放射開口部１０のみに
より形成する形で、第５図ｂに示される開口面電
界分布１０７が生成され、放射開口部１０におけ
る給電位相制御回路６に対して、別途供給される
放射ビーム制御信号を介して、所定の放射ビーム
形成及び走査が行われる。
上記の説明においては、第３図を参照して、垂
直面内における放射特性に関連して本発明の動作
内容を説明しており、更に第３図における放射開
口部９および１０においては、水平面における放
射特性に寄与する放射素子については、一切省略
している。しかしながら、このように省略によ
り、垂直面内の電子走査特性の動作説明を行つて
も、本発明の動作説明上の一般性が失われること
は全く無い。
直面内における放射特性に関連して本発明の動作
内容を説明しており、更に第３図における放射開
口部９および１０においては、水平面における放
射特性に寄与する放射素子については、一切省略
している。しかしながら、このように省略によ
り、垂直面内の電子走査特性の動作説明を行つて
も、本発明の動作説明上の一般性が失われること
は全く無い。
前記２つの信号給電形態に対応して、第３図に
示される本発明の電子走査空中線の場合において
は、一例として第６図に示されるような垂直面内
における放射ビーム走査が具現化される。第６図
において、水平線１１１および垂直線１１２に対
して、低高低角度領域においては、高低角０〜
θS1の角度範囲にわたりビーム走査され、また、
高高低角度領域においては、高低角θS1〜（θS1＋
θS2）の角度範囲にわたりビーム走査される。こ
の場合において、放射ビーム走査角度範囲θS1に
対しては、前記第１の信号給電形態が対応してお
り、また、放射ビーム走査範囲θS2に対しては、
前記第２の信号給電形態が対応している。前述の
ように、第１の信号給電形態においては、第３図
に示される第１の放射開口部９および第２の放射
開口部１０が、両者とも放射ビーム形成に寄与し
ており、従つて、低高低角度領域における、レー
ダ装置の探知能力に関連する空中線機能が効果的
に発揮され、開口能率が高く、放射特性のすぐれ
た電子走査空中線が実現される。この要因が、利
用し得る少くとも一つ以上の放射開口部に対し
て、第５図ａに示されるような、設計上望ましい
開口面電界分布を生成させるように給電すること
にあることは既に説明したとおりであり、極めて
自明である。
示される本発明の電子走査空中線の場合において
は、一例として第６図に示されるような垂直面内
における放射ビーム走査が具現化される。第６図
において、水平線１１１および垂直線１１２に対
して、低高低角度領域においては、高低角０〜
θS1の角度範囲にわたりビーム走査され、また、
高高低角度領域においては、高低角θS1〜（θS1＋
θS2）の角度範囲にわたりビーム走査される。こ
の場合において、放射ビーム走査角度範囲θS1に
対しては、前記第１の信号給電形態が対応してお
り、また、放射ビーム走査範囲θS2に対しては、
前記第２の信号給電形態が対応している。前述の
ように、第１の信号給電形態においては、第３図
に示される第１の放射開口部９および第２の放射
開口部１０が、両者とも放射ビーム形成に寄与し
ており、従つて、低高低角度領域における、レー
ダ装置の探知能力に関連する空中線機能が効果的
に発揮され、開口能率が高く、放射特性のすぐれ
た電子走査空中線が実現される。この要因が、利
用し得る少くとも一つ以上の放射開口部に対し
て、第５図ａに示されるような、設計上望ましい
開口面電界分布を生成させるように給電すること
にあることは既に説明したとおりであり、極めて
自明である。
また、第２の信号給電形態においては、第２の
放射開口部１０のみが放射ビーム形成に寄与して
いる。この場合の放射ビームの走査角度範囲は、
第６図におけるθS1〜（θS1＋θS2）の角度範囲に相
当しており、レーダ装置の探知能力の点から見た
場合、高高低角度領域においては、探知距離が短
縮されるため、第２の放射開口部１０のみによる
放射ビーム形成にて支障は生じない。むしろ放射
特性を正常に保持しつつ、走査高低角を増大させ
る方が重要となる。第５図ｂに示される設計上望
ましい開口面電界分布が、第２の放射開口部１０
により形成されているため、上記の放射特性を走
査角度範囲にわたり正常に保持できることは明ら
かである。勿論、必要に応じて、高高低角度領域
においても、複数の放射開口部により適正な走査
用放射ビームを形成することもあり得ることは言
うまでもない。
放射開口部１０のみが放射ビーム形成に寄与して
いる。この場合の放射ビームの走査角度範囲は、
第６図におけるθS1〜（θS1＋θS2）の角度範囲に相
当しており、レーダ装置の探知能力の点から見た
場合、高高低角度領域においては、探知距離が短
縮されるため、第２の放射開口部１０のみによる
放射ビーム形成にて支障は生じない。むしろ放射
特性を正常に保持しつつ、走査高低角を増大させ
る方が重要となる。第５図ｂに示される設計上望
ましい開口面電界分布が、第２の放射開口部１０
により形成されているため、上記の放射特性を走
査角度範囲にわたり正常に保持できることは明ら
かである。勿論、必要に応じて、高高低角度領域
においても、複数の放射開口部により適正な走査
用放射ビームを形成することもあり得ることは言
うまでもない。
次に本発明の第２の実施例について第７〜８図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第７図は、給電部２０に関する第２の実施例を
示す系統図であり、第４図の実施例における電力
切替器１５−１〜m2の代りに可変電力移相器１
７−１〜m2を用いる外は第４図の系統図と同一
である。
示す系統図であり、第４図の実施例における電力
切替器１５−１〜m2の代りに可変電力移相器１
７−１〜m2を用いる外は第４図の系統図と同一
である。
第８図は２入力１出力の可変電力移相器の１例
を示し、図中３０はラツトレース結合器を、３２
と３３は２個の電子的制御移相器を３１は90゜ハ
イブリツド結合器を、３４及び３５は入力端子、
３７は出力端子を、又３６は終端抵抗を示す。上
記可変電力移相器では入力端子３４に入力された
電圧E1の電力及び入力端子３５に入力された電
圧E2の電力は、それぞれラツトレース結合器３
０を経て２つの移相器３２，３３に均等に分配供
給され、再び90゜ハイブリツド３１で合成され、
整合負荷に対し出力端子３７では電圧EAとして
出力が得られる。この時EAは、移相器３２，３
３で与えられる遅れ位相をそれぞれ1，2とす
ると、次式で与えられる。
を示し、図中３０はラツトレース結合器を、３２
と３３は２個の電子的制御移相器を３１は90゜ハ
イブリツド結合器を、３４及び３５は入力端子、
３７は出力端子を、又３６は終端抵抗を示す。上
記可変電力移相器では入力端子３４に入力された
電圧E1の電力及び入力端子３５に入力された電
圧E2の電力は、それぞれラツトレース結合器３
０を経て２つの移相器３２，３３に均等に分配供
給され、再び90゜ハイブリツド３１で合成され、
整合負荷に対し出力端子３７では電圧EAとして
出力が得られる。この時EAは、移相器３２，３
３で与えられる遅れ位相をそれぞれ1，2とす
ると、次式で与えられる。
従つて、出力端子３７に於ける出力電力は設定
移相の差2−1のみに依存して入力端子３４の
入力電力分と入力端子３５の入力電力分の比が決
まり、又各電圧の位相は設定位相の和1＋2の
みに依存して決まる。今、位相差をΔ＝2−1
＝−π／２と設定すると入力端子３４の全ての入力 電力が出力端子３７に出力され、Δ＝π／２と設定 すると入力端子３５の全ての入力電力が出力端子
３７に出力される。一方、位相和〓＝1＋2に
ついては、上記位相差とは独立に設定が可能であ
る。
移相の差2−1のみに依存して入力端子３４の
入力電力分と入力端子３５の入力電力分の比が決
まり、又各電圧の位相は設定位相の和1＋2の
みに依存して決まる。今、位相差をΔ＝2−1
＝−π／２と設定すると入力端子３４の全ての入力 電力が出力端子３７に出力され、Δ＝π／２と設定 すると入力端子３５の全ての入力電力が出力端子
３７に出力される。一方、位相和〓＝1＋2に
ついては、上記位相差とは独立に設定が可能であ
る。
従つて本実施例の如く電力切替器の代りに電力
切替機能と移相機能を備えた可変電力移相器を使
用した場合には、第３図における第２の放射開口
部９は給電位相制御回路６を必らずしも必要とせ
ず、給電位相制御回路と同等の機能をm2個の可
変電力移相器１７−１〜m2にて実現することが
可能である。この実施例の場合、可変電力移相器
の設定移相和〓＝1＋2を所望のビーム仰角θ
に対応する値にフエーズド・アレスの原理に基づ
きとると、各可変電力移相器１７−１〜１７−
m2の中の移相器の移相設定量が1＝（〓−
Δ）／２，2＝（〓＋Δ）／２として一意的に
決定される。
切替機能と移相機能を備えた可変電力移相器を使
用した場合には、第３図における第２の放射開口
部９は給電位相制御回路６を必らずしも必要とせ
ず、給電位相制御回路と同等の機能をm2個の可
変電力移相器１７−１〜m2にて実現することが
可能である。この実施例の場合、可変電力移相器
の設定移相和〓＝1＋2を所望のビーム仰角θ
に対応する値にフエーズド・アレスの原理に基づ
きとると、各可変電力移相器１７−１〜１７−
m2の中の移相器の移相設定量が1＝（〓−
Δ）／２，2＝（〓＋Δ）／２として一意的に
決定される。
以下、放射ビームの形成及び走査における放射
開口部９及び１０の開口分布，動作等は第１の実
施例と同様であり、低高低角度領域においては放
射開口部９及び１０の両開口の寄与による最適開
口分布の設定により開口能率が高く、放射特性の
すぐれた電子走査空中線が実現され、又高高低角
度領域においては放射開口部１０のみにより適切
な開口分布を設定し拡大されたビーム幅のビーム
形成により走査高低角の増大を図ることができ
る。さらに本実施例では可変電力移相器の使用に
より給電位相制御回路６の中の移相器を不要とし
空中線の部品点数減らして簡略化を図ることが可
能となる。
開口部９及び１０の開口分布，動作等は第１の実
施例と同様であり、低高低角度領域においては放
射開口部９及び１０の両開口の寄与による最適開
口分布の設定により開口能率が高く、放射特性の
すぐれた電子走査空中線が実現され、又高高低角
度領域においては放射開口部１０のみにより適切
な開口分布を設定し拡大されたビーム幅のビーム
形成により走査高低角の増大を図ることができ
る。さらに本実施例では可変電力移相器の使用に
より給電位相制御回路６の中の移相器を不要とし
空中線の部品点数減らして簡略化を図ることが可
能となる。
更に、空中線放射部の形態において、それぞれ
の放射開口部が、平面状または曲面状を呈するア
レイ空中線であり、且つ、これらのアレイ空中線
を所定の平面状または曲面状を呈する放射開口面
上に配置して形成される場合、放射開口部が線状
を呈し、所定の反射鏡と組合せられてビーム走査
用放射ビームを形成する場合等のいずれの場合に
対しても、本発明は有効に適用される。
の放射開口部が、平面状または曲面状を呈するア
レイ空中線であり、且つ、これらのアレイ空中線
を所定の平面状または曲面状を呈する放射開口面
上に配置して形成される場合、放射開口部が線状
を呈し、所定の反射鏡と組合せられてビーム走査
用放射ビームを形成する場合等のいずれの場合に
対しても、本発明は有効に適用される。
以上詳細に説明したように、本発明は、少くと
も一面以上の放射開口部により形成される放射開
口面における電界分布を、所定の設計上の電界分
布に対応するように設定することにより、所定の
走査角度範囲にわたり、開口能率ならびに放射ビ
ームの放射特性を、常時正常に保持することがで
きるという効果がある。
も一面以上の放射開口部により形成される放射開
口面における電界分布を、所定の設計上の電界分
布に対応するように設定することにより、所定の
走査角度範囲にわたり、開口能率ならびに放射ビ
ームの放射特性を、常時正常に保持することがで
きるという効果がある。
第１図および第２図は、それぞれ従来の電子走
査空中線の主要部を示す概念ブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の主要部を示す概念ブロツク
図、第４図は第１の実施例の給電部の内部ブロツ
ク図、第５図は空中線開口分布の一例を示す図、
第６図は垂直面内のビーム走査範囲の一例を示す
図、第７図は第２の実施例を示す給電部の内部ブ
ロツク図、第８図は可変電力移相器の構成を示す
ブロツク図である。 １，２，３，９，１０……放射開口部、４，１
６，１３，１５……電力切替器、５，６……給電
位相制御回路、７−１〜m1，８−１〜m2……放
射素子、２０……給電部、１１，１３……電力分
配器、１０７，１０８……開口面電界分布、１７
……可変電力移相器。
査空中線の主要部を示す概念ブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の主要部を示す概念ブロツク
図、第４図は第１の実施例の給電部の内部ブロツ
ク図、第５図は空中線開口分布の一例を示す図、
第６図は垂直面内のビーム走査範囲の一例を示す
図、第７図は第２の実施例を示す給電部の内部ブ
ロツク図、第８図は可変電力移相器の構成を示す
ブロツク図である。 １，２，３，９，１０……放射開口部、４，１
６，１３，１５……電力切替器、５，６……給電
位相制御回路、７−１〜m1，８−１〜m2……放
射素子、２０……給電部、１１，１３……電力分
配器、１０７，１０８……開口面電界分布、１７
……可変電力移相器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 位相電子走査方式による放射ビーム走査機能
を具備するｎ（正の整数）面の放射開口部を、走
査角度領域に対応して、所定の放射開口面上に配
置して形成される空中線放射部と、 前記空中線放射部を形成するｎ面の放射開口部
に対する給電動作モードとして、前記ｎ面の放
射開口部の内の、少くともｍ（正の整数：１≦ｍ
≦ｎ）面の放射開口部による、前記所定の走査角
度領域に含まれる限定された特定の走査角度領域
に対応する合成開口面電界分布が、開口能率を考
慮した電界分布として形成されるように、前記ｍ
面の放射開口部に対する給電を行う給電モード
と、前記ｎ面の放射開口部の総合動作として、
前記所定の走査角度領域の全領域に亘る放射ビー
ム走査が行われるように、前記ｎ面の放射開口部
に対する給電を行う給電モードと、を含む給電機
能を有し、前記放射ビーム走査に連動する給電回
路切替機構を含む給電部とを有する電子走査空中
線において、 前記ｎ面の放射開口部に対応して所定の開口面
電界分布を与える複数の電力分配器と、前記電力
分配器の給電側を切替える電力切替器とを設け、
給電側の電力切替と連動して前記ｎ面の放射開口
部の全部または一部の放射素子に給電する電力切
替器を前記電力分配器と前記放射開口との間に設
けていることを特徴とする電子走査空中線。 ２ 位相電子走査方式による放射ビーム走査機能
を具備するｎ（正の整数）面の放射開口部を、走
査角度領域に対応して、所定の放射開口面上に配
置して形成される空中線放射部と、 前記空中線放射部を形成するｎ面の放射開口部
に対する給電動作モードとして、前記ｎ面の放
射開口部の内の、少くともｍ（正の整数：１≦ｍ
≦ｎ）面の放射開口部による、前記所定の走査角
度領域に含まれる限定された特定の走査角度領域
に対応する合成開口面電界分布が、開口能率を考
慮した電界分布として形成されるように、前記ｍ
面の放射開口部に対する給電を行う給電モード
と、前記ｎ面の放射開口部の総合動作として、
前記所定の走査角度領域の全領域に亘る放射ビー
ム走査が行われるように、前記ｎ面の放射開口部
に対する給電を行う給電モードと、を含む給電機
能を有し、前記放射ビーム走査に連動する給電回
路切替機構を含む給電部とを有する電子走査空中
線において、 前記ｎ面の放射開口部に対応して所定の開口面
電界分布を与える複数の電力分配器と、前記電力
分配器の給電側を切替える可変電力移相器とを設
け、給電側の電力切替と連動して前記ｎ面の放射
開口部の全部または一部の放射素子に給電する可
変電力移相器を前記電力分配器と前記放射開口と
の間に設けていることを特徴とする電子走査空中
線。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176226A JPS6154703A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
| US06/675,642 US4667201A (en) | 1983-11-29 | 1984-11-28 | Electronic scanning antenna |
| GB08430206A GB2150763B (en) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Electronic scanning antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176226A JPS6154703A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154703A JPS6154703A (ja) | 1986-03-19 |
| JPH058601B2 true JPH058601B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16009831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176226A Granted JPS6154703A (ja) | 1983-11-29 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154703A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2939561B2 (ja) * | 1989-09-08 | 1999-08-25 | 東洋通信機株式会社 | マイクロストリップアンテナシステム |
| JP5151030B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2013-02-27 | 日本電気株式会社 | フェーズドアレイレーダ装置 |
| JP6094990B2 (ja) * | 2012-11-01 | 2017-03-15 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ装置およびその制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944106A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
| JPS60117802A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59176226A patent/JPS6154703A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944106A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
| JPS60117802A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154703A (ja) | 1986-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3803625A (en) | Network approach for reducing the number of phase shifters in a limited scan phased array | |
| US5412414A (en) | Self monitoring/calibrating phased array radar and an interchangeable, adjustable transmit/receive sub-assembly | |
| US5173711A (en) | Microstrip antenna for two-frequency separate-feeding type for circularly polarized waves | |
| US4667201A (en) | Electronic scanning antenna | |
| DE69729344T2 (de) | Radarmodul und MMIC-Anordnung dafür | |
| US4044360A (en) | Two-mode RF phase shifter particularly for phase scanner array | |
| US20080150819A1 (en) | Radar apparatus | |
| EP0735608B1 (en) | Array antenna apparatus | |
| GB2238665A (en) | Microstrip antenna | |
| US4801943A (en) | Plane antenna assembly | |
| US20010020914A1 (en) | Reflector antenna comprising a plurality of panels | |
| JPH11225017A (ja) | アンテナ装置 | |
| JPH058601B2 (ja) | ||
| JPH09326629A (ja) | アレイアンテナ装置 | |
| CN114447597A (zh) | 一种利用开关切换的多波束形成方法 | |
| US6608595B1 (en) | Telecommunication device with shaped electronic scanning arrays and associated telecommunication terminal | |
| JP2939561B2 (ja) | マイクロストリップアンテナシステム | |
| US5355139A (en) | Microstrip antenna system | |
| US6801789B1 (en) | Multiple-beam antenna | |
| JP2002185237A (ja) | 偏波可変方式，偏波ダイバーシチ方式及び偏波変調方式 | |
| JPH05110327A (ja) | フエーズドアレーアンテナ | |
| JPS6382003A (ja) | 送受共用マルチビ−ムアンテナ装置 | |
| JPH0629719A (ja) | フェーズドアレーアンテナ | |
| JPS60117802A (ja) | 電子走査空中線 | |
| US4947182A (en) | Method of feeding electromagnetic power from an antenna element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |