JPH0685523A - アレーアンテナ励振方法 - Google Patents

アレーアンテナ励振方法

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JPH0685523A
JPH0685523A JP23358492A JP23358492A JPH0685523A JP H0685523 A JPH0685523 A JP H0685523A JP 23358492 A JP23358492 A JP 23358492A JP 23358492 A JP23358492 A JP 23358492A JP H0685523 A JPH0685523 A JP H0685523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array antenna
antenna
thinning
amplitude
plane
Prior art date
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Pending
Application number
JP23358492A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Hario
健一 針生
Shinichi Sato
眞一 佐藤
Takashi Kataki
孝至 片木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0685523A publication Critical patent/JPH0685523A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲面のアレーアンテナで素子の間引きによっ
て低サイドローブ化ができるアレーアンテナ励振方法を
得る。 【構成】 本発明によるアレーアンテナ励振方法は、曲
面状のアレーアンテナの素子を任意の平面に投影し、上
記平面上におけるi番目の素子アンテナの振幅分布Ti
を素子アンテナの励振振幅Aiとし、この励振振幅Ai
を基に上記平面上で素子間引きを行い、上記素子間引き
の結果を曲面上の素子アンテナの素子間引きとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アレーアンテナにお
いて所望の低サイドローブパターンが得られるようにし
たアレーアンテナ励振方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、電子通信学会アンテナ伝搬研究
会A・P84−121、“平面アレーアンテナの確定的
素子間引き法”1985年1月に示されたアレーアンテ
ナにおいて所望の低サイドローブパターンを得る素子間
引きの原理図である。
【0003】図7を用いて従来の方法について説明す
る。従来の方法は与えられたアレーアンテナの各素子の
位置を意味する格子点と密度分布関数に対して、上記各
格子点に素子を置くかどうかを確定的に決める方法であ
る。まず、実現すべきアレー開口面上の振幅分布(密度
分布関数)が与えられたとき、素子を配列し得る位置P
iの素子の持つべき重みfiの値が定まる。不等間隔ア
レーの場合、fiはPiにおける振幅分布の値と、Pi
の占有面積の積に比例する。
【0004】fiの値は最大値が1となるように正規化
されているものとし、適当に決めた素子の順にfiを加
算し、図7に示すように、fiに最も近い整数値を選
ぶ。その増分が1のとき素子を設け、0のとき素子を間
引くことにする。このようにすれば、各点の累積した重
みと、実際に存在する素子の個数の間に1/2以上のず
れは生じない。
【0005】以上の手順でアレーアンテナの素子を間引
くことにより、所望の低サイドロープパターンが得られ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ
励振方法では、特に平面のアレーアンテナを想定し素子
の間引きを決定していたので、曲面のアレーアンテナに
は適用できないという問題があった。
【0007】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、曲面のアレーアンテナでも素子の
間引きによって低サイドローブ化ができるアレーアンテ
ナ励振方法を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために請求項1の発明によるアレーアンテナ励振方法
は、少なくとも曲面上に配列された複数個の素子アンテ
ナを有するアレーアンテナの所望の放射パターンを得る
ための励振振幅位相を決めるアレーアンテナ励振方法に
おいて、任意の平面に上記素子アンテナを投影し、上記
平面上におけるi番目の素子アンテナの振幅分布Ti
(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)を素子アンテナ
の励振振幅Aiとし、この励振振幅Aiを基に上記平面
上で素子間引きを行い、上記素子間引きの結果を上記ア
レーアンテナの素子アンテナの素子間引きとするもので
ある。
【0009】また、請求項2の発明によるアレーアンテ
ナ励振方法は、少なくとも曲面上に配列された複数個の
素子アンテナを有するアレーアンテナの所望の放射パタ
ーンを得るための励振振幅位相を決めるアレーアンテナ
励振方法において、上記アレーアンテナの主ビーム方向
に直交する平面に上記素子アンテナを投影し、上記平面
上におけるi番目の素子アンテナの振幅分布Ti(i=
1〜N、Nは素子アンテナの数)および占有面積Siを
求め、さらに上記曲面上における素子アンテナの上記主
ビーム方向の振幅Eiを求め、上記平面上におけるi番
目の素子アンテナの励振振幅Aiを Ai=Ti・Si/Ei とし、この励振振幅Aiを基に上記平面上で素子間引き
を行い、上記素子間引きの結果を上記アレーアンテナの
素子アンテナの素子間引きとするものである。
【0010】さらに、請求項3の発明によるアレーアン
テナ励振方法は、少なくとも曲面上に配列された複数個
の素子アンテナを有するアレーアンテナの所望の放射パ
ターンを得るための励振振幅位相を決めるアレーアンテ
ナ励振方法において、上記アレーアンテナの主ビーム方
向が360/2m (m:所定の正の整数)度変わる毎
に、その主ビーム方向に直交する平面に上記素子アンテ
ナを投影し、上記平面上におけるi番目の素子アンテナ
の振幅分布Ti(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)
及び占有面積Siを求め、さらに上記曲面上における素
子アンテナの主ビーム方向の振幅Eiを求め、上記平面
上に置けるi番目の素子アンテナの励振振幅Aiを Ai=Ti・Si/Ei とし、この励振振幅Aiを基に上記平面上で素子間引き
を行い、上記素子間引きの結果を上記アレーアンテナの
素子アンテナの素子間引きとするものである。
【0011】
【作用】この発明においては、請求項1では、任意の曲
面アレーアンテナにおいて低サイドローブ化ができ、請
求項2では、曲面アレーアンテナの各素子パターンの放
射電界や素子の占有面積が考慮されているので、設定通
りのサイドローブレベルが得られ、請求項3では、ある
ステップで間引きの状態を変えることができるので主ビ
ームを走査した場合でもリアルタイムに低サイドローブ
化ができる。
【0012】
【実施例】実施例1.図1はこの発明の実施例1に係る
アレーアンテナの励振方法を示すフローチャートであ
る。以下の実施例では、説明を分かり易くするために、
図2に示す曲線状のアレーアンテナに適用する場合を例
として説明する。
【0013】まず、ステップ1で曲線状のアレーアンテ
ナの各i番目の素子を図3に示すように直線Lに投影す
る。ステップ2で上記直線L上に投影された直線状のア
レーアンテナに振幅分布Tiを与える。
【0014】次に、ステップ3では、直線L上に投影さ
れた直線状のアレーアンテナにおいて素子間引きを行
う。例えば、従来例の平面アレーアンテナの確定的素子
間引き法を用いて、Tiをfiとし、直線L上に投影さ
れた直線状のアレーアンテナの各素子位置をPiとして
もかまわない。
【0015】最後にステップ4で上記素子間引きの結果
を曲線状のアレーアンテナの間引きとすることにより、
低サイドローブパターンの曲線状のアレーアンテナが得
られる。
【0016】なお、以上は曲線状のアレーアンテナに適
用する場合を例として説明したが、曲面上に配列された
複数個の素子アンテナから成るアレーアンテナに適用す
る場合には、任意の平面に上記複数個の素子アンテナを
投影し、上記説明同様の手順で上記任意の平面上で素子
間引きを行い、素子間引きの結果を曲面上の素子アンテ
ナの素子間引きとすれば、低サイドローブパターンのア
レーアンテナが得られる。
【0017】実施例2.図4はこの発明の実施例2に係
るアレーアンテナの励振方法を示すフローチャートであ
る。設定通りの低サイドローブパターンを得るために
は、図4のフローチャートに従う。ここではテイラーパ
ターンを得ることを想定する。まず、ステップ1では、
テイラーパターンのサイドローブレベルとパラメータn
―(整数)と主ビーム方向を与える。ついで、ステップ
2で曲線状のアレーアンテナの各素子を主ビーム軸に直
交する平面に投影し、ステップ3で図5に示すように直
線L上に投影された直線状のアレーアンテナにライナー
分布Ti(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)及びi
番目の素子の占有面積Siを求め、さらに上記曲線状の
アレーアンテナの曲線上における素子の主ビーム方向の
振幅Eiを求める。
【0018】ステップ4で上記直線L上におけるi番目
の素子の励振振幅Aiを次式で与える。 Ai=Ti・Si/Ei ステップ5では、直線L上に投影された直線状のアレー
アンテナにおいて素子間引きを行う。例えば、従来例の
平面アレーアンテナの確定的素子間引き法を用いて、A
iをfiとし、直線L上に投影された直線状のアレーア
ンテナの各素子位置をPiとしてもかまわない。
【0019】最後にステップ6で上記素子間引きの結果
を曲線状のアレーアンテナの間引きとすることにより、
低サイドローブパターンが得られる。
【0020】なお、以上は曲線状のアレーアンテナに適
用する場合を例として説明したが、曲面上に配列された
複数個の素子アンテナから成るアレーアンテナに適用す
る場合には、主ビーム軸に直交する平面に上記複数個の
素子アンテナを投影し、上記説明同様の手順で上記平面
上で素子間引きを行い、素子間引きの結果を曲面上の素
子アンテナの素子間引きとすれば、設定通りの低サイド
ローブパターンのアレーアンテナが得られる。
【0021】実施例3.図6はこの発明の実施例3に係
るアレーアンテナの励振方法を示すフローチャートであ
る。さらに、主ビームを走査した場合でもリアルタイム
に低サイドローブ化するためには、図6のフローチャー
トに従う。ここでもテイラーパターンを得ることを想定
する。初期の主ビーム方向θ1においては上記実施例2
と同様に素子間引きを行う。即ち、図4に対応するフロ
ーチャートのステップ1からステップ6の手順と同様に
素子間引きを行う。
【0022】次に、ステップ7で主ビーム方向がθ2に
変わるときに、ステップ8で|θ1−θ2|が360/
m (m:整数)度より大きいかどうかを判別する。こ
こで、360/2m (m:整数)度としているのは、こ
のアレーアンテナ励振方法を適用する系に合わせて整数
mを定め、主ビーム方向が360/2m 度で変わる毎に
ディジタル的に主ビーム方向に直交する平面の設定を変
えることを表している。なお、整数mを大きくすること
により連続的に変えることができる。
【0023】もし、|θ1−θ2|が360/2m
(m:正の整数)度より小さいならば、素子の間引きの
状態を変えず、ステップ7に戻り、もし、|θ1−θ2
|が360/2m (m:正の整数)度より大きいなら
ば、素子の間引きの状態を変えるために、ステップ1に
もどる。
【0024】なお、以上は曲線状のアレーアンテナに適
用する場合を例として説明したが、実施例2同様、曲面
上に配列された複数個の素子アンテナから成るアレーア
ンテナに適用できる。上記の手順により、所定の主ビー
ム走査間隔で間引きの状態を変えることができるので主
ビームを走査した場合でもリアルタイムに低サイドロー
ブ化ができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、任意の曲面アレーアンテナにおいて低サイドローブ
化ができる。また、請求項2の発明によれば、曲面アレ
ーアンテナの各素子パターンの放射電界や素子の占有面
積が考慮されているので、設定通りのサイドローブレベ
ルが得られる。請求項3の発明によれば、所定の主ビー
ム走査間隔で間引きの状態を変えることができるので、
主ビームを走査した場合でもリアルタイムに低サイドロ
ーブ化ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に対応するアレーアンテナの
励振方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の実施例を説明するための曲線状アレー
アンテナの図である。
【図3】本発明の実施例1の説明図である。
【図4】本発明の実施例2に対応するアレーアンテナの
励振方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施例2の説明図である。
【図6】本発明の実施例3に対応するアレーアンテナの
励振方法を示すフローチャートである。
【図7】従来の平面アレーアンテナの確定的素子間引き
法を説明するための原理図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】実施例2.図4はこの発明の実施例2に係
るアレーアンテナの励振方法を示すフローチャートであ
る。設定通りの低サイドローブパターンを得るために
は、図4のフローチャートに従う。ここではテイラーパ
ターンを得ることを想定する。まず、ステップ1では、
テイラーパターンのサイドローブレベルとパラメータ
(整数)と主ビーム方向を与える。ついで、ステップ2
で曲線状のアレーアンテナの各素子を主ビーム軸に直交
する平面に投影し、ステップ3で図5に示すように直線
L上に投影された直線状のアレーアンテナにライナー分
布Ti(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)及びi番
目の素子の占有面積Siを求め、さらに上記曲線状のア
レーアンテナの曲線上における素子の主ビーム方向の振
幅Eiを求める。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも曲面上に配列された複数個の
    素子アンテナを有するアレーアンテナの所望の放射パタ
    ーンを得るための励振振幅位相を決めるアレーアンテナ
    励振方法において、任意の平面に上記素子アンテナを投
    影し、上記平面上におけるi番目の素子アンテナの振幅
    分布Ti(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)を素子
    アンテナの励振振幅Aiとし、この励振振幅Aiを基に
    上記平面上で素子間引きを行い、上記素子間引きの結果
    を上記アレーアンテナの素子アンテナの素子間引きとす
    ることを特徴とするアレーアンテナ励振方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも曲面上に配列された複数個の
    素子アンテナを有するアレーアンテナの所望の放射パタ
    ーンを得るための励振振幅位相を決めるアレーアンテナ
    励振方法において、上記アレーアンテナの主ビーム方向
    に直交する平面に上記素子アンテナを投影し、上記平面
    上におけるi番目の素子アンテナの振幅分布Ti(i=
    1〜N、Nは素子アンテナの数)および占有面積Siを
    求め、さらに上記曲面上における素子アンテナの上記主
    ビーム方向の振幅Eiを求め、上記平面上におけるi番
    目の素子アンテナの励振振幅Aiを Ai=Ti・Si/Ei とし、この励振振幅Aiを基に上記平面上で素子間引き
    を行い、上記素子間引きの結果を上記アレーアンテナの
    素子アンテナの素子間引きとすることを特徴とするアレ
    ーアンテナ励振方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも曲面上に配列された複数個の
    素子アンテナを有するアレーアンテナの所望の放射パタ
    ーンを得るための励振振幅位相を決めるアレーアンテナ
    励振方法において、上記アレーアンテナの主ビーム方向
    が360/2m (m:所定の正の整数)度変わる毎に、
    その主ビーム方向に直交する平面に上記素子アンテナを
    投影し、上記平面上におけるi番目の素子アンテナの振
    幅分布Ti(i=1〜N、Nは素子アンテナの数)およ
    び占有面積Siを求め、さらに上記曲面上における素子
    アンテナの主ビーム方向の振幅Eiを求め、上記平面上
    におけるi番目の素子アンテナの励振振幅Aiを Ai=Ti・Si/Ei とし、この励振振幅Aiを基に上記平面上で素子間引き
    を行い、上記素子間引きの結果を上記アレーアンテナの
    素子アンテナの素子間引きとすることを特徴とするアレ
    ーアンテナ励振方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010177983A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Japan Radio Co Ltd パッチアレイアンテナ
US8558629B2 (en) 2010-12-06 2013-10-15 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Temperature-controlled crystal oscillating unit and crystal oscillator
JP5935108B1 (ja) * 2015-01-29 2016-06-15 防衛装備庁長官 前方側方同時監視型地中レーダ装置
CN107944133A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 哈尔滨工程大学 基于多目标量子蜘蛛群演化机制的环形天线阵列稀疏方法

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