JPH06125216A - アレーアンテナ - Google Patents
アレーアンテナInfo
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- JPH06125216A JPH06125216A JP27452592A JP27452592A JPH06125216A JP H06125216 A JPH06125216 A JP H06125216A JP 27452592 A JP27452592 A JP 27452592A JP 27452592 A JP27452592 A JP 27452592A JP H06125216 A JPH06125216 A JP H06125216A
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
イドローブを抑圧する場合に、利得低下がなく、しかも
簡単な調整で行うことができるようにする。 【構成】 給電回路2を二つの実質的に同等な回路で構
成し、その一方の入力に可変位相器4を挿入し、二つの
回路の出力端子を交互に順番に複数の放射素子1.1〜
1.Nに接続する。
Description
通信における干渉波による影響の軽減に利用する。特
に、特定の方向のサイドローブを抑圧することのできる
アレーアンテナに関する。
線通信の分野では、他の局からの同一周波数の電波によ
る干渉が問題となる。このような局間干渉の生じるメカ
ニズムを図10に示す。受信アンテナ9.1は、その主
ビーム10の方向が送信アンテナ9.2の方向と一致す
るように設置される。しかし、そのサイドローブの方向
に同一周波数の電波源があると、その電波が干渉波11
となって受信されてしまう。このような場合には、他の
方向の受信レベルを変えずに干渉波11が到来する方向
の受信レベルだけを抑圧することが必要である。図10
には、ヌル点が形成されたサイドローブのようすを符号
12で示す。
法としては、アレーアンテナの両端の励振振幅、位相を
変えることで特定の方向にヌル(零点)を形成する方法
が提案されている(稲垣直樹「指向性の積の原理に基づ
く零点合成」電子情報通信学会論文誌J71-B 第5号1989
年8月)。このような構成例を図11に示す。
線上に一定間隔dで配列された放射素子21.1〜2
1.Nを備え、このうち両端を除く放射素子21.2〜
21.N−1は、電力分配器23.3および多段に接続
された電力分配器23.1を経由して入力端子25に接
続される。電力分配器23.1の間および電力分配器2
3.1と対応する放射素子21.2〜21.N─1との
間には、それぞれ位相器22.1が設けられる。両端の
放射素子21.1、21.Nは、電力分配器23.3、
減衰器24および電力分配器23.2を経由して入力端
子25に接続される。電力分配器23.2と放射素子2
1.1、21.Nとの間には、それぞれ位相器22.
2、22.3が設けられる。放射素子21.1〜21.
Nとしては、ダイポールアンテナや平面アンテナが用い
られる。
するが、入力端子25と放射素子21.1〜21.Nと
の間の信号方向を逆にすれば、受信用として用いること
ができる。
ヌル点を形成した場合の励振振幅の分布例を図12に示
し、位相の分布例を図13に示す。また、このときの放
射パターンを図14に示し、比較のため、ヌル点合成を
行わない場合の放射パターンを図15に示す。これらの
図において、放射素子の間隔d=0.5波長、素子数N
=16とした。
えるため、図11に示した構成における減衰器24によ
り両端の放射素子21.1、21.Nのレベルを5dB
小さくし、位相器22.2、22.3により両端の位相
が±30°となるように設定している。これ以外の位相
器22.1は固定したままでよい。
たアレーアンテナでは、ヌル点を合成する場合、両端の
放射素子の励振振幅を変えるために減衰器を用いている
ので、その分だけ損失となり、利得が低下してしまう。
また、ヌル点方向をダイナミックに変えるためには二つ
の位相器と減衰器との三つの素子を調整しなければなら
ず、操作が煩雑となってしまう。
低下がなく、しかもヌル点方向の調整が簡単なアレーア
ンテナを提供することを目的とする。
は、実質的に一定の間隔で直線上に配置された複数のア
ンテナ素子と、この複数のアンテナ素子のそれぞれの励
振振幅およびまたは励振位相に相対的な差を与えてその
複数のアンテナ素子により得られるビームの方向を設定
する給電回路とを備えたアレーアンテナにおいて、給電
回路は、複数のアンテナ素子の一つおきの素子に接続さ
れた第一の回路と、この一つおきの素子以外の素子に接
続され第一の回路と実質的に同等の励振振幅差および励
振位相差を与える第二の回路と、この第二の回路と第一
の回路との間に位相差を与えて複数のアンテナ素子によ
るビームの分布にヌル点を形成する位相器とを含むこと
を特徴とする。
説明すると、複数のアンテナ素子には、一つの入力端子
の励振電流が、給電回路により振幅差および位相差を与
えられてそれぞれ供給される。電波を受信する場合は、
信号経路が逆になるだけでその動作は同等である。
等な回路で構成し、その一方の入力に可変位相器を挿入
し、可変位相器が挿入された側の回路の出力端子と、可
変位相器が挿入されていない側の回路の出力端子とを交
互に順番にアンテナ素子に接続する。このような構成に
より、給電回路の一方の回路の入力位相を変えることに
より、アレーアンテナ上の励振位相分布が凹凸となる。
このようなアレーアンテナの放射パターンは特定の方向
にヌル点が形成され、さらに分布の凹凸の大きさを変え
ることでヌル点の方向を変えることができる。
を示す図である。以下では電波を放射する場合を例に説
明するが、入出力の方向を逆にすれば本実施例により電
波を受信できる。
上に配置された複数のアンテナ素子として放射素子1.
1〜1.Nを備え、この複数の放射素子1.1〜1.N
のそれぞれの励振振幅およびまたは励振位相に相対的な
差を与えてその複数の放射素子1.1〜1.Nにより得
られるビームの方向を設定する給電回路2を備える。電
波を放射する場合には、給電回路2には一つの入力端子
5から励振動電流が入力され、給電回路2はこれを分配
して各放射素子1.1〜1.Nに供給する。
電回路2が、放射素子1.1〜1.Nの一つおきの素子
に接続された第一の回路として多段配置された電力分配
器3.1とその間を接続する給電線路とを備え、この一
つおきの素子以外の素子に接続され第一の回路と実質的
に同等の励振振幅差および励振位相差を与える第二の回
路として多段配置された電力分配器3.2とその間を接
続する給電線路とを備え、この第二の回路と第一の回路
との間に位相差を与えて放射素子1.1〜1.Nによる
ビームの分布にヌル点を形成する位相器として可変位相
器4を備えたことにある。
ールアンテナやパッチアンテナ、スロットアンテナなど
の平面アンテナを用いる。
比や、これらの間およびこれらと放射素子1.1〜1.
Nとの間の給電線路の長さを調整することで、放射素子
1.1〜1.N上の励振電流の振幅および位相を所望の
値に設定することができる。また、給電線路の長さを設
定する代わりに、一般的な位相器を用いてもよい。
示す。
による位相量が0°の場合に放射素子1.1〜1.N上
の励振位相が一定となるように、各給電線路長を調整し
たとする。励振振幅分波は均一であるとする。この場合
に、可変位相器4の位相量がδφとなるように調整する
と、放射素子1.1〜1.N上の位相分布は、図2に示
すように凹凸のある分布となる。このような位相分布を
もつ素子間隔d、素子数Nのアレーアンテナの放射指向
性f(θ)は、次の式で表される。
の均一分布アレーアンテナにおける指向性である。この
式から明らかなように、δφ=0ならばf(θ)=f
0(θ)となる。δφ≠0の場合には、 cos(πd/λ sinθ+δφ/2)=0 となる角度θN にヌル点が生じる。このとき、角度θN
は次式で表される。
対一に対応しているので、δφの値によるヌル点の方向
を調整できる。
5波長の場合の位相分布例を示し、図4はそれにより得
られる放射パターンを示す。この例では、可変位相器4
の位相量δφを60°に設定している。このとき、図4
に示すように、主ビームの方向を維持したままで42°
の方向にヌル点を形成できる。
90°に設定した場合の位相分布を示し、図6はそれに
より得られる放射パターンを示す。この場合には、ヌル
点が30°の方向に偏位する。これらのヌル点の位置
は、数式2で得られる値と一致している。このように、
一つの可変位相器4を調整するだけで、ヌル点の位置を
自在に変化させることができる。
を示し、図8は放射素子上の位相分布例、図9はそのと
きに得られる放射パターンの例を示す。
長さを調整し、放射素子1.1〜1.N間の励振位相差
が2πd/λ sinθt となるようにして、可変位相器4
の位相量をδφとしたときに得られるものである。この
場合には、主ビームの方向が正面からθt だけ偏位す
る。δφを60°とした場合の位相分布を図8に示し、
その放射パターンを図9に示す。主ビームは正面方向か
ら−5°偏位しており、ヌル点の方向は主ビーム方向か
らほぼ45°の方向に形成されている。
布が均一でない場合でも、位相分布が均一の場合とほぼ
同じ点にヌル点を発生させることができる。
いて示したが、チェビシェフ分布アレーやテイラー分布
アレーのように振幅分布が一定でない場合にもほぼ同様
の効果が得られる。また、可変位相器については、ディ
ジタル位相器などを用いれば、遠隔操作で調整すること
も可能である。
ンテナは、減衰器を用いることなく、しかも一個の位相
器を調整するだけで放射パターンのヌル点の位置を調整
できる。減衰器を用いていないので、利得低下がなく、
一個の位相器を調整するだけでよいので簡単な機構で干
渉波を抑圧できる。したがって、反射物や干渉局が密集
した地域にアンテナを設置でき、アンテナの配置の自由
度が高くなる。また、同一周波数の局を任意の位置に配
置できるため、回線容量を大幅に増やすことができる。
図。
相量δφ=60°のときの励振位相分布を示す図。
射パターンを示す図。
相量δφ=90°のときの励振位相分布を示す図。
射パターンを示す図。
ビームの傾き5°、位相量δφ=90°のときの励振位
相分布を示す図。
射パターンを示す図。
示す図。
す図。
Claims (1)
- 【請求項1】 実質的に一定の間隔で直線上に配置され
た複数のアンテナ素子と、 この複数のアンテナ素子のそれぞれの励振振幅およびま
たは励振位相に相対的な差を与えてその複数のアンテナ
素子により得られるビームの方向を設定する給電回路と
を備えたアレーアンテナにおいて、 上記給電回路は、 上記複数のアンテナ素子の一つおきの素子に接続された
第一の回路と、 この一つおきの素子以外の素子に接続され前記第一の回
路と実質的に同等の励振振幅差および励振位相差を与え
る第二の回路と、 この第二の回路と上記第一の回路との間に位相差を与え
て上記複数のアンテナ素子によるビームの分布にヌル点
を形成する位相器とを含むことを特徴とするアレーアン
テナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27452592A JP3280088B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27452592A JP3280088B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | アレーアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06125216A true JPH06125216A (ja) | 1994-05-06 |
JP3280088B2 JP3280088B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17542923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27452592A Expired - Lifetime JP3280088B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | アレーアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3280088B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11308037A (ja) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 基地局アンテナ装置 |
JP2007329666A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Ntt Docomo Inc | アレーアンテナ装置 |
JP2011049962A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP27452592A patent/JP3280088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11308037A (ja) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 基地局アンテナ装置 |
JP2007329666A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Ntt Docomo Inc | アレーアンテナ装置 |
JP2011049962A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3280088B2 (ja) | 2002-04-30 |
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