JPH06260823A - フェーズド・アレイ・アンテナ - Google Patents
フェーズド・アレイ・アンテナInfo
- Publication number
- JPH06260823A JPH06260823A JP4425293A JP4425293A JPH06260823A JP H06260823 A JPH06260823 A JP H06260823A JP 4425293 A JP4425293 A JP 4425293A JP 4425293 A JP4425293 A JP 4425293A JP H06260823 A JPH06260823 A JP H06260823A
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- JP
- Japan
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- transmission
- power
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- quadrant
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非対称なフェーズド・アレイ・アンテナにお
いて、各象限の送受信モジュールの数の違いによって生
ずる受信電力の違いによるナル点のずれを補正すること
により、非対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度
追尾精度を向上する。 【構成】 増幅器と移相器と移相制御回路を付加し、送
受信モジュールの少ない象限においてある送受信モジュ
ールの出力を増幅分岐し、移相を移相器によって補正す
る方法を用いてナル点のずれを補正する。 【効果】 従来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテ
ナに機能付加し、ナル点のずれを補正することにより、
非対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度追尾精度
を高精度に維持することができる。
いて、各象限の送受信モジュールの数の違いによって生
ずる受信電力の違いによるナル点のずれを補正すること
により、非対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度
追尾精度を向上する。 【構成】 増幅器と移相器と移相制御回路を付加し、送
受信モジュールの少ない象限においてある送受信モジュ
ールの出力を増幅分岐し、移相を移相器によって補正す
る方法を用いてナル点のずれを補正する。 【効果】 従来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテ
ナに機能付加し、ナル点のずれを補正することにより、
非対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度追尾精度
を高精度に維持することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アンテナの各象限ご
との送受信モジュールの総数に差がある非対称なフェー
ズド・アレイ・アンテナに関するものである。
との送受信モジュールの総数に差がある非対称なフェー
ズド・アレイ・アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のアンテナの各象限ごとの
送受信モジュールの総数に差がある非対称なフェーズド
・アレイ・アンテナを示すもので、１は素子アンテナ、
２は送受信モジュール、３は送信時には送信電力をそれ
ぞれに送受信モジュール２に分配し、受信時にはそれぞ
れの送受信モジュール２で受信した電力をアンテナの各
象限ごとに電力合成する給電回路、４は給電回路３で合
成されたアンテナの各象限の受信電力を加減算し、和信
号と差信号を出力するコンパレータ、５は送受信モジュ
ール２にビーム指向方向に対応する制御信号をあたえる
ビーム制御器、６はビーム制御器８が送受信モジュール
２の移相を制御する信号、７は各送受信モジュール３か
らの受信信号または給電回路３からの送信信号、８はコ
ンパレータ４から出力される和信号、９はコンパレータ
４から出力される差信号、１０はアンテナ中心である。
送受信モジュールの総数に差がある非対称なフェーズド
・アレイ・アンテナを示すもので、１は素子アンテナ、
２は送受信モジュール、３は送信時には送信電力をそれ
ぞれに送受信モジュール２に分配し、受信時にはそれぞ
れの送受信モジュール２で受信した電力をアンテナの各
象限ごとに電力合成する給電回路、４は給電回路３で合
成されたアンテナの各象限の受信電力を加減算し、和信
号と差信号を出力するコンパレータ、５は送受信モジュ
ール２にビーム指向方向に対応する制御信号をあたえる
ビーム制御器、６はビーム制御器８が送受信モジュール
２の移相を制御する信号、７は各送受信モジュール３か
らの受信信号または給電回路３からの送信信号、８はコ
ンパレータ４から出力される和信号、９はコンパレータ
４から出力される差信号、１０はアンテナ中心である。
【０００３】従来のアンテナの各象限ごとの送受信モジ
ュールの総数に差がある非対称なフェーズド・アレイ・
アンテナは上記のように構成されている。従来、この種
のアンテナの各象限ごとの送受信モジュールの総数に差
がある非対称なフェーズド・アレイ・アンテナは、ビー
ム制御器５から受信ビーム方向θに送受信モジュール２
を制御する信号６を出力し、受信ビーム方向θにビーム
を向ける。受信ビーム方向θより電波を各送受信モジュ
ール２が受信し、受信電力を給電回路３に送り、アンテ
ナの各象限ごとに電力合成する。アンテナの各象限ごと
の受信電力をコンパレータ４に送り、和信号８と差信号
９を出力する。差信号９の出力は、図５のようにビーム
制御器５で制御した受信ビーム方向θ＋Δθにナル点が
形成され、この差信号９により角度追尾を行っていた。
ュールの総数に差がある非対称なフェーズド・アレイ・
アンテナは上記のように構成されている。従来、この種
のアンテナの各象限ごとの送受信モジュールの総数に差
がある非対称なフェーズド・アレイ・アンテナは、ビー
ム制御器５から受信ビーム方向θに送受信モジュール２
を制御する信号６を出力し、受信ビーム方向θにビーム
を向ける。受信ビーム方向θより電波を各送受信モジュ
ール２が受信し、受信電力を給電回路３に送り、アンテ
ナの各象限ごとに電力合成する。アンテナの各象限ごと
の受信電力をコンパレータ４に送り、和信号８と差信号
９を出力する。差信号９の出力は、図５のようにビーム
制御器５で制御した受信ビーム方向θ＋Δθにナル点が
形成され、この差信号９により角度追尾を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のアンテナの
各象限ごとの送受信モジュールの総数に差がある非対称
なフェーズド・アレイ・アンテナは、図４に示すよう
に、アンテナ開口面を４象限１６〜１９に分割し、素子
アンテナ１と送受信モジュール２のない部分２０がある
非対称なアンテナで考えると、受信ビーム方向θから入
射してくる電波を受信し、給電回路３で受信電力を各象
限ごとに合成する。その受信電力をコンパレータ４で４
象限１６〜１９の受信電力の総和で和信号を出力し，Ａ
Ｚ方向の差信号９は、１象限１６と４象限１９の受信電
力の和から２象限１７と３象限１８の受信電力の和を引
いたものを出力する。ＥＬ方向の差信号９は、１象限１
６と２象限１７の受信電力の和から３象限１８と４象限
１９の受信電力の和を引いたものを出力する。これによ
り、図３のコンパレータ４出力である差信号９は、図５
のような出力となる。コンパレータ４出力の差信号９
は、ビーム制御器５が制御した受信ビーム方向θから入
射してくる電波が、各象限の送受信モジュール３の数が
異なることによって各象限ごとに受信電力も異なり、受
信ビーム方向θからΔθだけずれたところにナル点が形
成される。そのため、正確な角度誤差が検出できず角度
追尾精度が低下してしまうという問題があった。
各象限ごとの送受信モジュールの総数に差がある非対称
なフェーズド・アレイ・アンテナは、図４に示すよう
に、アンテナ開口面を４象限１６〜１９に分割し、素子
アンテナ１と送受信モジュール２のない部分２０がある
非対称なアンテナで考えると、受信ビーム方向θから入
射してくる電波を受信し、給電回路３で受信電力を各象
限ごとに合成する。その受信電力をコンパレータ４で４
象限１６〜１９の受信電力の総和で和信号を出力し，Ａ
Ｚ方向の差信号９は、１象限１６と４象限１９の受信電
力の和から２象限１７と３象限１８の受信電力の和を引
いたものを出力する。ＥＬ方向の差信号９は、１象限１
６と２象限１７の受信電力の和から３象限１８と４象限
１９の受信電力の和を引いたものを出力する。これによ
り、図３のコンパレータ４出力である差信号９は、図５
のような出力となる。コンパレータ４出力の差信号９
は、ビーム制御器５が制御した受信ビーム方向θから入
射してくる電波が、各象限の送受信モジュール３の数が
異なることによって各象限ごとに受信電力も異なり、受
信ビーム方向θからΔθだけずれたところにナル点が形
成される。そのため、正確な角度誤差が検出できず角度
追尾精度が低下してしまうという問題があった。
【０００５】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、このような非対称なフェーズド
・アレイ・アンテナで電波を受信し、送受信モジュール
２の少ない象限において、ある送受信モジュール２の出
力を増幅し、増幅した受信電力を分岐し、その受信電力
の移相を補正する移相器と、ビーム制御器５で対称なフ
ェーズド・アレイ・アンテナで考えた場合、送受信モジ
ュール２のない部分の受信ビーム方向θに対する移相量
を計算し、増幅分岐した受信電力との移相差を算出す
る。また、移相器を制御する移相制御回路を搭載しビー
ム制御器５で算出した移相差分を補正して給電回路３に
入力することにより、受信ビーム方向θに向けたときの
コンパレータ４の差信号９のナル点は、受信ビーム方向
θからΔθのシフトはなくなる。これによって、アンテ
ナの各象限ごとの送受信モジュールの総数に差がある非
対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度追尾精度を
向上することを目標とする。
ためになされたもので、このような非対称なフェーズド
・アレイ・アンテナで電波を受信し、送受信モジュール
２の少ない象限において、ある送受信モジュール２の出
力を増幅し、増幅した受信電力を分岐し、その受信電力
の移相を補正する移相器と、ビーム制御器５で対称なフ
ェーズド・アレイ・アンテナで考えた場合、送受信モジ
ュール２のない部分の受信ビーム方向θに対する移相量
を計算し、増幅分岐した受信電力との移相差を算出す
る。また、移相器を制御する移相制御回路を搭載しビー
ム制御器５で算出した移相差分を補正して給電回路３に
入力することにより、受信ビーム方向θに向けたときの
コンパレータ４の差信号９のナル点は、受信ビーム方向
θからΔθのシフトはなくなる。これによって、アンテ
ナの各象限ごとの送受信モジュールの総数に差がある非
対称なフェーズド・アレイ・アンテナの角度追尾精度を
向上することを目標とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明における非対称
なフェーズド・アレイ・アンテナは、増幅器または高出
力送受信モジュールと移相器と移相制御器を付加し、送
受信モジュール２の少ない象限においてある送受信モジ
ュール２の出力を増幅分岐し、または高出力送受信モジ
ュールの出力を分岐し、その出力の移相をビーム制御器
５で算出した移相差分を補正し、給電回路３に入力する
という方法を用いたものである。
なフェーズド・アレイ・アンテナは、増幅器または高出
力送受信モジュールと移相器と移相制御器を付加し、送
受信モジュール２の少ない象限においてある送受信モジ
ュール２の出力を増幅分岐し、または高出力送受信モジ
ュールの出力を分岐し、その出力の移相をビーム制御器
５で算出した移相差分を補正し、給電回路３に入力する
という方法を用いたものである。
【０００７】
【作用】この発明における非対称なフェーズド・アレイ
・アンテナは、増幅器または高出力送受信モジュールと
移相器と移相制御器を付加し、送受信モジュール２の少
ない象限におけるある送受信モジュール２の出力を増幅
分岐し、または高出力送受信モジュールの出力を分岐
し、その出力の移相をビーム制御器５で算出した移相差
分を補正し、給電回路３に入力するという方法を用い
て、各象限の受信電力を同電力とし、ナル点のシフトを
なくすことが可能である。これによって、角度追尾精度
を向上する。
・アンテナは、増幅器または高出力送受信モジュールと
移相器と移相制御器を付加し、送受信モジュール２の少
ない象限におけるある送受信モジュール２の出力を増幅
分岐し、または高出力送受信モジュールの出力を分岐
し、その出力の移相をビーム制御器５で算出した移相差
分を補正し、給電回路３に入力するという方法を用い
て、各象限の受信電力を同電力とし、ナル点のシフトを
なくすことが可能である。これによって、角度追尾精度
を向上する。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
よって説明する。図１において、１から１０は上記従来
の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナと同一のもの
である。１１はある送受信モジュール２の出力を増幅分
岐する増幅器、１２は増幅分岐した受信電力の移相を補
正する移相器、１３は移相器を制御する移相制御器、１
４はビーム制御器５から移相制御器に送る移相差、１５
は移相器への制御信号、１６は移相を補正された新たな
受信電力である。
よって説明する。図１において、１から１０は上記従来
の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナと同一のもの
である。１１はある送受信モジュール２の出力を増幅分
岐する増幅器、１２は増幅分岐した受信電力の移相を補
正する移相器、１３は移相器を制御する移相制御器、１
４はビーム制御器５から移相制御器に送る移相差、１５
は移相器への制御信号、１６は移相を補正された新たな
受信電力である。
【０００９】前記のように構成された非対称なフェーズ
ド・アレイ・アンテナにおいて、ビーム制御器５で受信
ビーム方向にビームが指向するように送受信モジュール
２を制御する。同時に、アンテナの各象限での受信電力
を同じにするため、送受信モジュール２の少ない象限に
おいて、ある送受信モジュール２の出力を増幅器１１で
増幅分岐し、その出力信号を移相器１２で移相補正す
る。移相器１２に設定する移相は、ビーム制御器５で架
空の送受信モジュール２の移相量を算出し、算出した移
相量とある送受信モジュール２に設定した移相量との差
を補正する。その移相器１２を通って移相補正された新
たな受信電力を給電回路３に入力する。この新たな受信
電力は、架空の送受信モジュール２の受信電力で給電回
路３に入力され、各送受信モジュール２の受信電力が合
成されると、各象限における、受信電力は、同電力とな
る。従って、コンパレータ４出力の差信号９は、図４の
ように受信ビーム方向θのナル点はずれることなく形成
される。このように、増幅器１１と移相器１２と移相制
御器１３が付加され、送受信モジュール２の少ない象限
においてある送受信モジュール２の出力を増幅分岐し、
移相を移相器によって補正することにより、角度追尾精
度を向上することができる。
ド・アレイ・アンテナにおいて、ビーム制御器５で受信
ビーム方向にビームが指向するように送受信モジュール
２を制御する。同時に、アンテナの各象限での受信電力
を同じにするため、送受信モジュール２の少ない象限に
おいて、ある送受信モジュール２の出力を増幅器１１で
増幅分岐し、その出力信号を移相器１２で移相補正す
る。移相器１２に設定する移相は、ビーム制御器５で架
空の送受信モジュール２の移相量を算出し、算出した移
相量とある送受信モジュール２に設定した移相量との差
を補正する。その移相器１２を通って移相補正された新
たな受信電力を給電回路３に入力する。この新たな受信
電力は、架空の送受信モジュール２の受信電力で給電回
路３に入力され、各送受信モジュール２の受信電力が合
成されると、各象限における、受信電力は、同電力とな
る。従って、コンパレータ４出力の差信号９は、図４の
ように受信ビーム方向θのナル点はずれることなく形成
される。このように、増幅器１１と移相器１２と移相制
御器１３が付加され、送受信モジュール２の少ない象限
においてある送受信モジュール２の出力を増幅分岐し、
移相を移相器によって補正することにより、角度追尾精
度を向上することができる。
【００１０】実施例２．以下、この発明の一実施例を図
によって説明する。図２において、１から１０は上記従
来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナと同一のも
のである。２２は送受信モジュール２の少ない象限に一
部の送受信モジュール２の代わりに配置した高出力送受
信モジュール、１２は高出力送受信モジュール２２の受
信電力を分岐した受信電力の移相を補正する移相器、１
３は移相器を制御する移相制御器、１４はビーム制御器
５から移相制御器に送る移相差、１５は移相器への制御
信号、１６は移相を補正された新たな受信電力である。
によって説明する。図２において、１から１０は上記従
来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナと同一のも
のである。２２は送受信モジュール２の少ない象限に一
部の送受信モジュール２の代わりに配置した高出力送受
信モジュール、１２は高出力送受信モジュール２２の受
信電力を分岐した受信電力の移相を補正する移相器、１
３は移相器を制御する移相制御器、１４はビーム制御器
５から移相制御器に送る移相差、１５は移相器への制御
信号、１６は移相を補正された新たな受信電力である。
【００１１】前記のように構成された非対称なフェーズ
ド・アレイ・アンテナにおいて、ビーム制御器５で受信
ビーム方向にビームが指向するように送受信モジュール
２を制御する。同時に、アンテナの各象限での受信電力
を同じにするため、送受信モジュール２の少ない象限に
おいて、高出力送受信モジュール２２の出力を分岐し、
その出力信号を移相器１２で移相補正する。移相器１２
に設定する移相は、ビーム制御器５で架空の送受信モジ
ュール２の移相量を算出し、算出した移相量とある送受
信モジュール２に設定した移相量との差を補正する。そ
の移相器１２を通って移相補正された新たな受信電力を
給電回路３に入力する。この新たな受信電力は、架空の
送受信モジュール２の受信電力で給電回路３に入力さ
れ、各送受信モジュール２の受信電力が合成されると、
各象限における、受信電力は、同電力となる。従って、
コンパレータ４出力の差信号９は、図４のように受信ビ
ーム方向θのナル点はずれることなく形成される。この
ように、高出力送受信モジュール２２と移相器１２と移
相制御器１３が付加され、送受信モジュール２の少ない
象限において高出力送受信モジュール２２の出力を分岐
し、移相と移相器によって補正することにより、角度追
尾精度を向上することができる。
ド・アレイ・アンテナにおいて、ビーム制御器５で受信
ビーム方向にビームが指向するように送受信モジュール
２を制御する。同時に、アンテナの各象限での受信電力
を同じにするため、送受信モジュール２の少ない象限に
おいて、高出力送受信モジュール２２の出力を分岐し、
その出力信号を移相器１２で移相補正する。移相器１２
に設定する移相は、ビーム制御器５で架空の送受信モジ
ュール２の移相量を算出し、算出した移相量とある送受
信モジュール２に設定した移相量との差を補正する。そ
の移相器１２を通って移相補正された新たな受信電力を
給電回路３に入力する。この新たな受信電力は、架空の
送受信モジュール２の受信電力で給電回路３に入力さ
れ、各送受信モジュール２の受信電力が合成されると、
各象限における、受信電力は、同電力となる。従って、
コンパレータ４出力の差信号９は、図４のように受信ビ
ーム方向θのナル点はずれることなく形成される。この
ように、高出力送受信モジュール２２と移相器１２と移
相制御器１３が付加され、送受信モジュール２の少ない
象限において高出力送受信モジュール２２の出力を分岐
し、移相と移相器によって補正することにより、角度追
尾精度を向上することができる。
【００１２】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、増幅器または高出力送受信モジュールと
移相器と移相制御器が付加され、送受信モジュールの少
ない象限においてある送受信モジュールの出力を増幅分
岐し、または高出力送受信モジュールの出力を分岐し、
その出力の移相を移相器によって補正することにより、
非対称なフェーズド・アレイ・アンテナでも角度追尾精
度を向上させることが可能となる。
れているので、増幅器または高出力送受信モジュールと
移相器と移相制御器が付加され、送受信モジュールの少
ない象限においてある送受信モジュールの出力を増幅分
岐し、または高出力送受信モジュールの出力を分岐し、
その出力の移相を移相器によって補正することにより、
非対称なフェーズド・アレイ・アンテナでも角度追尾精
度を向上させることが可能となる。
【図１】この発明の一実施例１を示す構成ブロック図で
ある。
ある。
【図２】この発明の一実施例２を示す構成ブロック図で
ある。
ある。
【図３】従来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナ
を示す構成ブロック図である。
を示す構成ブロック図である。
【図４】従来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナ
の開口面である。
の開口面である。
【図５】従来の非対称なフェーズド・アレイ・アンテナ
の差信号である。
の差信号である。
１ 素子アンテナ ２ 送受信モジュール ３ 給電回路 ４ コンパレータ ５ ビーム制御器 ６ 送信電力または受信電力 ７ ビーム制御器からビーム方向により送受信モジュー
ルを制御する信号 ８ 和信号 ９ 差信号 １０ アンテナ中心 １１ 増幅器 １２ 移相器 １３ 移相制御回路 １４ ビーム制御器で計算された移相差 １５ 移相器への制御信号 １６ 移相を補正された新たな受信電力 １７ アンテナの１象限 １８ アンテナの２象限 １９ アンテナの３象限 ２０ アンテナの４象限 ２１ 送受信モジュールがない部分 ２２ 高出力送受信モジュール
ルを制御する信号 ８ 和信号 ９ 差信号 １０ アンテナ中心 １１ 増幅器 １２ 移相器 １３ 移相制御回路 １４ ビーム制御器で計算された移相差 １５ 移相器への制御信号 １６ 移相を補正された新たな受信電力 １７ アンテナの１象限 １８ アンテナの２象限 １９ アンテナの３象限 ２０ アンテナの４象限 ２１ 送受信モジュールがない部分 ２２ 高出力送受信モジュール
Claims (2)
- 【請求項１】 フェーズド・アレイ・アンテナを構成す
る複数の素子アンテナと、素子アンテナそれぞれに設け
られた複数の送受信モジュールと、送信時には送信電力
をそれぞれの送受信モジュールに分配し、受信時には、
それぞれの送受信モジュールで受信した電力をアンテナ
の各象限ごとに電力合成する給電回路と、給電回路で合
成されたアンテナの各象限の受信電力を加減算し、和信
号と差信号を出力するコンパレータと、上記の送受信モ
ジュールにビーム方向に対応する制御信号を与えるビー
ム制御器と、特定の送受信モジュールの出力を増幅分岐
する増幅器と、増幅した受信信号の移相を補正する移相
器と、移相器を制御する移相制御器とを備えたことを特
徴とするフェーズド・アレイ・アンテナ。 - 【請求項２】 フェーズド・アレイ・アンテナを構成す
る複数の素子アンテナと、素子アンテナそれぞれに設け
られた複数の送受信モジュールと高出力送受信モジュー
ルと、送信時には送信電力をそれぞれの送受信モジュー
ルに分配し、受信時には、それぞれの送受信モジュール
で受信した電力をアンテナの各象限ごとに電力合成する
給電回路と、給電回路で合成されたアンテナの各象限の
受信電力を加減算し、和信号と差信号を出力するコンパ
レータと、上記の送受信モジュールにビーム方向に対応
する制御信号を与えるビーム制御器と、高出力送受信モ
ジュールの出力を分岐した信号の移相を補正する移相器
と、移相器を制御する移相制御器とを備えたことを特徴
とするフェーズド・アレイ・アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4425293A JPH06260823A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | フェーズド・アレイ・アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4425293A JPH06260823A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | フェーズド・アレイ・アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260823A true JPH06260823A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12686343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4425293A Pending JPH06260823A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | フェーズド・アレイ・アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260823A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456454B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2004-11-09 | 한국전자통신연구원 | 무선통신에서의 배열 안테나 시스템 |
| US7224246B2 (en) | 2001-10-22 | 2007-05-29 | Quintel Technology Limited | Apparatus for steering an antenna system |
| US7230570B2 (en) | 2001-11-14 | 2007-06-12 | Quintel Technology Limited | Antenna system |
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