JPH07245519A - サイドローブキャンセラ - Google Patents
サイドローブキャンセラInfo
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Abstract
に干渉波抑圧性能を確保でき、且つ構成の簡単なサイド
ローブキャンセラを得ることを目的とする。 【構成】 主アンテナ1と、第1と第2の補助アンテナ
2a,2bと、上記各補助アンテナの受信信号を入力と
する適応フィルタ10と、上記主アンテナの受信信号と
上記適応フィルタの出力信号との差信号を出力する減算
手段6とを備え、上記主アンテナと上記第1と第2の補
助アンテナの位相中心を同一直線上に置き、上記主アン
テナと上記第1の補助アンテナの位相中心間の距離をd
1、上記第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距離
をd2とし、nを自然数とし、d1とd2の比をn対1
を基準として配置したものである。
Description
ブから入射する複数の干渉波を抑圧するサイドローブキ
ャンセラに関する。
ーとして、例えば特開昭60−41802に示されたも
のがあり、図15は上記文献に示されたサイドローブキ
ャンセラー装置の構成図である(従来例1と呼ぶ)。図
において、1は所望信号方向にゲインを有する主アンテ
ナ、2a,2bは補助アンテナ、3,4a,4bは受信
機、5a,5bは補助アンテナ2a,2bの受信信号に
重み付けをする乗算器、7は重み付けをする乗算器5
a,5bの出力信号を加算する加算器、6は主アンテナ
の受信信号と加算器7の出力信号の差をとる減算器、8
は減算器6の出力である差信号と補助アンテナ2a,2
bの受信信号から重みを計算する荷重計算手段、10は
適応フィルタである。Sは所望波、J0 ,J1 は干渉
波、d(k)は主アンテナ1の受信信号、x0(k),
x1 (k)はそれぞれ補助アンテナ2a,2bの受信信
号、y(k)は適応フィルタ10の出力信号、z(k)
は減算器の出力信号、w0 ,w1 は乗算器5a,5bに
印加する荷重である。上記信号の表記式におけるkは時
間を表す因子である。また、信号はすべて複素信号とす
る。
テナ数を2、干渉波数を2とする。また、一般には、サ
イドローブキャンセラのアンテナは、3次元空間に配置
されるが、ここでは図16に示すように、主アンテナ1
と補助アンテナ2a,2bとをx−z平面上に配置し、
その位置座標をそれぞれ(0,0,0),(ξ0 ,0,
η0 ),(ξ1 ,0,η1 )とする。また、電波の入射
方向を図16に示すように、エレベーション角θとアジ
マス角φで表し、所望波Sと干渉波J0 ,J1 の入射方
向をそれぞれ(θS ,φS ),(θ0 ,φ0 ),
(θ1 ,φ1 )と表し、サイドローブキャンセラの動作
を説明する。サイドローブキャンセラの使用環境では所
望波の電力に比べ、干渉波の電力が非常に大きいため無
指向性の補助アンテナで受ける所望波は無視できる。こ
のとき、主アンテナ1の受信信号d(k)および補助ア
ンテナ2a,2bの受信信号x0 (k),x1 (k)は
それぞれ次式で表される。
ターン nM (k):受信機3の内部雑音 n0 (k):受信機4aの内部雑音 n1 (k):受信機4bの内部雑音 δ(0,h):干渉波Jh の補助アンテナ2aと主アン
テナ間の受信位相差を偏角にもつ複素数 δ(1,h):干渉波Jh の補助アンテナ2bと主アン
テナ間の受信位相差を偏角にもつ複素数 δは次のように表される。
助アンテナ2a,2bの受信信号x0 (k),x
1 (k)は適応フィルタ10に送られ、適応フィルタ内
部の乗算器5a,5bにおいて荷重w0 ,w1 との積が
とられた後、加算器7に転送され、次式で表される適応
フィルタ10の出力信号y(k)が生成される。
y(k)と主アンテナ1の受信信号d(k)が減算器6
に転送され、次式で表される差信号z(k)が生成され
る。
の出力信号であり、また荷重計算手段8に転送される。
荷重計算手段8では、特開昭60−41802で示され
るように、差信号z(k)と補助アンテナ2a,2bの
受信信号x0 (k),x1 (k)の相関をとり、差信号
z(k)の出力信号が最小となるように荷重w0 ,w1
を決定する。所望波S、干渉波J0 ,J1 、及び受信機
の内部雑音がそれぞれ統計的に独立であり、補助アンテ
ナ2a,2bで受ける所望波Sが無視できる場合、減算
器6において、主アンテナ1の受信信号d(k)に含ま
れる所望波信号および受信機雑音を抑圧することはない
ので、差信号z(k)に含まれる所望波信号は保存され
る。このためz(k)の電力を最小化するとき、z
(k)に含まれる干渉波成分のみが最小化され、サイド
ローブキャンセラの干渉波抑圧性能は最高になる。この
ときの荷重をwp0 ,wp1 ,差信号をzp(k)とす
ると、zp(k)は式(5),式(6)から次式のよう
に表わされる。
の平均電力を最小化するように荷重が調整された場合の
抑圧性能について説明する。サイドローブキャンセラの
干渉波抑圧性能を表すために、主アンテナ1の受信信号
d(k)に含まれる干渉波成分の電力と、サイドローブ
キャンセラの出力信号zp(k)に含まれる干渉波成分
の電力の比をIで表す。上記のIはサイドローブキャン
セラの出力信号zp(k)に含まれる干渉波成分の電力
が小さくなると大きい値を示し、サイドローブキャンセ
ラの抑圧性能を知ることができる。
ついて上記の抑圧性能Iを示す計算例である。干渉波J
1 の入射方向を固定し、干渉波J0 の入射アジマス角φ
0 を変化させた場合の干渉波抑圧性能を示している。縦
軸はIのデシベル値、横軸は干渉波J0 の入射アジマス
角φ0 (deg)である。ここで用いた主要パラメータ
は以下に示す。 所望波S :θS = 0°,φS = 0°,λS =5.882 c
m,S/N比=24dB 干渉波J0 :θ0 =20°,λ0 =5.881 cm,J/N比=
40dB 干渉波J1 :θ1 = 0°,φ1 =40°,λ1 =5.880 c
m,J/N比=40dB 補助アンテナ2a:ξ0 =0.15 m,η0 =0 m 補助アンテナ2b:ξ1 =0.25 m,η1 =0 m
ス角φ0 が0°付近のときIは大きく低下するため、こ
の方向から干渉波が入射する場合には、干渉波を抑圧出
来ないことがわかる。
(2),式(3)において、次の式(8),(9)の条
件が満たされるときに起こる。
アンテナ2a,2bの受信信号x0 (k),x1 (k)
における受信機4a,4bの内部雑音n0 (k),n1
(k)は、干渉波信号Ga0 (k),Ga1 (k)に比
べて十分小さいとして無視する。また、以降の説明にお
いて、2つの位相差が等しいとは、2津の位相差が、z
を整数として、2πz(ラジアン)だけ違う場合も含ま
れるものとする。式(8)が満たされるとき、x
0 (k)における干渉波J0 の成分a0 (k)δ(0,
0)と干渉波J1 の成分a1 (k)δ(0,1)の位相
差と、x1 (k)における干渉波J0 の成分a0 (k)
δ(1,0)と干渉波J1 の成分a1 (k)δ(1,
1)の位相差とが一致するので、補助アンテナ2a,2
bの受信信号x0 (k),x1 (k)の間に次のような
関係が成り立つ。
は1次従属となる。さらに、このとき、式(9)が同時
に満たされる場合、主アンテナ1の受信信号の干渉波成
分をx′(k)とすると、x′(k)における干渉波J
0 の成分a0 (k)と干渉波J1 の成分a1 (k)の位
相差は、x0 (k)における干渉波J0 の成分a
0 (k)δ(0,0)と干渉波J1 の成分a1 (k)δ
(0,1)の位相差、及びx1 (k)における干渉波J
0 の成分a0 (k)δ(1,0)と干渉波J1 の成分a
1 (k)δ(1,1)の位相差と一致しないので、x′
(k)とx0 (k),x1 (k)の間に式(11)を満
たすc′が存在しない。よって、x′(k)はx
0 (k),x1 (k)に対して、独立となる。
んでも、合成信号y(k)は、x0(k),x1 (k)
の1次結合であるので、x′(k)と等しくすることは
出来ない。よって、この場合干渉波の抑圧性能Iは大き
く劣化する。一般に、サイドローブキャンセラでは、N
を自然数とし、N波の干渉波を抑圧するのに、N個の補
助アンテナを用いた場合、以上のように複数の干渉波を
受信すると、その抑圧性能は入射方向に大きく依存し、
干渉波の入射方向によっては大きく抑圧性能が劣化す
る。
れた従来の他のサイドローブキャンセラー装置の構成図
である(従来例2と呼ぶ)。図において、1は所望信号
方向にゲインを有する主アンテナ、2a,2b,2cは
同一直線上にない補助アンテナ、3,4a,4bは受信
機、5a,5bは補助アンテナの受信信号から選んだ2
つの受信信号に重み付けをする乗算器、7は乗算器5
a,5bの出力信号を加算する加算器、6は主アンテナ
の受信信号と加算器7の出力信号の差をとる減算器、8
は減算器6の出力である差信号と補助アンテナの受信信
号から選んだ2つの受信信号の重みを計算する荷重計算
手段、10は適応フィルタ、37は補助アンテナの受信
信号のうち2つの受信信号を切替える切替装置、38は
減算器6の出力信号の電力を最小にするように切替装置
37を制御する切替制御器であり、Nを2以上の自然数
として、同一直線上にない補助アンテナ(N+1)個の
受信信号のうちからN個の受信信号を切替える切替手段
を設けて、複数の干渉波の入射方向に影響されずに干渉
波抑圧性能を確保するようになっている。
ャンセラは以上のように構成されているので、従来例1
のサイドローブキャンセラは複数の干渉波を受信した場
合、その抑圧性能は入射方向に大きく依存し、干渉波の
入射方向によっては大きく抑圧性能が劣化する。これに
対して、従来例2のサイドローブキャンセラは同一直線
上にない補助アンテナ(N+1)個の受信信号のうちか
らN個の受信信号を切替える切替手段を設け、複数の干
渉波の入射方向に影響されずに干渉波抑圧性能を確保す
るようになっているが、補助アンテナの数が干渉波の数
より多く必要とし、且つ補助アンテナの受信信号を切替
える切替手段を必要とするなど構成が複雑になるという
課題があった。
なされたもので、第1と第2の干渉波の入射方向に影響
されずに干渉波抑圧性能を確保でき、且つ構成の簡単な
サイドローブキャンセラを得ることを目的としている。
めに、請求項1に係わる発明は、サイドローブから入射
する複数の干渉波を抑圧するサイドローブキャンセラに
おいて、主アンテナと、第1と第2の補助アンテナと、
上記各補助アンテナの受信信号を入力とする適応フィル
タと、上記主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの
出力信号との差信号を出力する減算手段と、を備え、上
記主アンテナと上記第1と第2の補助アンテナの位相中
心を同一直線上に置き、上記主アンテナと上記第1の補
助アンテナの位相中心間の距離をd1、上記第1と第2
の補助アンテナの位相中心間の距離をd2とし、nを自
然数とし、d1とd2の比をn対1を基準として配置し
たものである。
ーブから入射する複数の干渉波を抑圧するサイドローブ
キャンセラにおいて、主アンテナと、第1と第2の補助
アンテナと、上記各補助アンテナの受信信号を入力とす
る適応フィルタと、上記主アンテナの受信信号と上記適
応フィルタの出力信号との差信号を出力する減算手段
と、を備え、上記主アンテナと上記第1と第2の補助ア
ンテナの位相中心を同一直線上に置き、上記第1と第2
の補助アンテナの位相中心間の距離を受信信号の波長の
2分の1以下となるように配置したものである。
ーブから入射する複数の干渉波を抑圧するサイドローブ
キャンセラにおいて、主アンテナと、第1と第2の補助
アンテナと、上記各補助アンテナの受信信号を入力とす
る適応フィルタと、上記主アンテナの受信信号と上記適
応フィルタの出力信号との差信号を出力する減算手段
と、上記減算手段の出力電力が最小値となる上記補助ア
ンテナの所要位置に上記補助アンテナの位相中心を設定
する手段と、を備えたものである。
記載のサイドローブキャンセラの補助アンテナの位相中
心を所要位置に設定する手段として、減算手段の出力電
力が最小値となる補助アンテナの位置を求める制御手段
と、上記制御手段出力に基づいて上記補助アンテナの位
相中心の位置を動かす移動手段と、を備えたものであ
る。
記載のサイドローブキャンセラの補助アンテナの位相中
心を所要位置に設定する手段として、減算手段の出力電
力の変化分を求め補助アンテナの移動量を求める制御手
段と、上記制御手段出力に基づいて上記補助アンテナの
位相中心を動かす移動手段と、を備えたものである。
ブから入射する複数の干渉波を抑圧するサイドローブキ
ャンセラにおいて、Nを3以上の自然数とし、N個の素
子アンテナと上記素子アンテナの受信信号を合成する合
成器とを有する主アンテナと、上記N個の素子アンテナ
のうちから選択した第1と第2の補助アンテナの受信信
号を入力とする適応フィルタと、上記主アンテナの受信
信号と上記適応フィルタの出力信号との差信号を出力す
る減算手段と、を備え、上記主アンテナと上記第1と第
2の補助アンテナの位相中心を同一直線上に置き、上記
主アンテナと第1の補助アンテナの位相中心間の距離を
d1、上記第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距
離をd2とし、nを自然数として、d1とd2の比をn
対1を基準として配置したものである。
載のサイドローブキャンセラにおいて、主アンテナのビ
ーム方向に応じて、上記主アンテナを構成するN個の素
子アンテナのうちから選択する第1と第2の補助アンテ
ナを切替える切替手段を備えたものである。
明のサイドローブキャンセラでは、主アンテナと第1と
第2の補助アンテナの位相中心を同一直線上に置き、主
アンテナと第1の補助アンテナの位相中心間の距離と、
第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距離の比をn
対1を基準として配置することにより、第1と第2の補
助アンテナ間で生じる、第1の干渉波の受信位相差と、
第2の干渉波の受信位相差とが一致して、第1と第2の
補助アンテナの受信信号が1次従属となる場合には、主
アンテナと第1の補助アンテナ間で生じる、第1の干渉
波の受信位相差と、第2の干渉波の受信位相差とが一致
して、主アンテナの受信信号の干渉波成分と第1の補助
アンテナの受信信号は1次従属となり、簡単な構成で、
第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに干渉波の
抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
ブキャンセラでは、主アンテナと第1と第2の補助アン
テナの位相中心を同一直線上に置き、上記第1と第2の
補助アンテナの位相中心間の距離を受信信号の波長の2
分の1以下となるように配置することにより、第1と第
2の補助アンテナ間で生じる、第1の干渉波の受信位相
差と、第2の干渉波の受信位相差とが一致して、第1と
第2の補助アンテナの受信信号が1次従属となる場合
は、第1と第2の干渉波それぞれの入射方向ベクトル
と、アンテナを配置する直線とのなす角が互いに等しい
ときに限られる。この場合、主アンテナと第1の補助ア
ンテナ間で生じる、第1の干渉波の受信位相差と、第2
の干渉波の受信位相差とが一致して、主アンテナの受信
信号の干渉波成分と第1の補助アンテナの受信信号は1
次従属となり、簡単な構成で、第1と第2の干渉波の入
射方向に影響されずに干渉波の抑圧性能の劣化を防ぐこ
とができる。
ブキャンセラでは、主アンテナと、第1と第2の補助ア
ンテナと、上記各補助アンテナの受信信号を入力とする
適応フィルタと、上記主アンテナの受信信号と上記適応
フィルタの出力信号との差信号を出力する減算手段と、
上記減算手段の出力電力が最小値となる上記補助アンテ
ナの所要位置に上記補助アンテナの位相中心を設定する
手段と、を備えたことにより、補助アンテナの数を増さ
ずに、第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに干
渉波の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
ブキャンセラでは、請求項3に係わる発明の補助アンテ
ナの位相中心を所要位置に設定する手段として、減算手
段の出力電力が最小値となる上記補助アンテナの位置を
求める制御手段と、上記制御手段出力に基づいて上記補
助アンテナの位相中心の位置を動かす移動手段とを備え
たことにより、補助アンテナを増さずに、第1と第2の
干渉波の入射方向に影響されずに干渉波の抑圧性能の劣
化を防ぐことができる。
ブキャンセラでは、請求項3に係わる発明の補助アンテ
ナの位相中心を所要位置に設定する手段として、減算手
段の出力電力の変化分を求めて補助アンテナの移動量を
求める制御手段と、上記制御手段出力に基づいて上記の
補助アンテナの位相中心を動かす移動手段とを備えたこ
とにより、補助アンテナを増さずに、第1と第2の干渉
波の入射方向に影響されずに干渉波の抑圧性能の劣化を
防ぐことができる。
キャンセラでは、Nを3以上の自然数とし、主アンテナ
を構成するN個の素子アンテナのうちから第1と第2の
補助アンテナを選択し、上記主アンテナと上記第1と第
2の補助アンテナの位相中心を同一直線上に置き、上記
主アンテナと第1の補助アンテナの位相中心間の距離を
d1、上記第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距
離をd2とし、nを自然数として、d1とd2の比をn
対1を基準として配置することにより、サイドローブキ
ャンセラの構成要素を変えずに、第1と第2の干渉波の
入射方向に影響されずに干渉波抑圧性能の劣化を防ぐこ
とができる。
セラでは、請求項6に係わる発明の作用に加えて、主ア
ンテナのビーム方向に応じて、上記主アンテナを構成す
るN個の素子アンテナのうちから選択する第1と第2の
補助アンテナを切替える切替手段を備えることにより、
主アンテナがビーム方向を変えたときも、簡単な構成
で、第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに干渉
波の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
る。従来装置と同一部分には同一符号を付し説明を省
く。この実施例1の特徴は、主アンテナ1と第1と第2
の補助アンテナ2a,2bの位相中心を直線上に置き、
主アンテナ1と主アンテナに近い第1の補助アンテナ2
aの位相中心間の距離をd1、第1と第2の補助アンテ
ナ2a,2bの位相中心間の距離をd2とし、nを自然
数として、d1とd2の比を、n対1を基準として配置
しているところにある。ここで、位相中心とはアンテナ
の電気的な中心を表す。以下の説明においてアンテナの
位置とは上記位相中心の位置のことである。
第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心を配置
し、干渉波J0 ,J1 が入射するとき、第1と第2の補
助アンテナ2a,2b間で生じる、干渉波J0 の受信位
相差21、干渉波J1 の受信位相差22、及び主アンテ
ナ1と第1の補助アンテナ2a間で生じる、干渉波J0
の受信位相差23、干渉波J1 の受信位相差24、を定
義する。ここで、2つの補助アンテナ2a,2b間で生
じる、干渉波J0 の受信位相差21と、干渉波J1 の受
信位相差22が一致すると、図1における第1と第2の
補助アンテナ2a,2bの受信信号x0 (k),x
1 (k)の間に式(10)で示される関係が成り立ち、
2つの補助アンテナの受信信号は1次従属となる。この
場合、主アンテナ1の受信信号d(k)の干渉波成分
x′(k)と、第1と第2の補助アンテナ2a,2bの
受信信号x0 (k),x1 (k)が1次従属でない場合
には、サイドローブキャンセラは干渉波を抑圧すること
ができないが、1次従属の場合には、干渉波を抑圧する
ことができる。そこで、主アンテナ1の受信信号d
(k)の干渉波成分x′(k)と、第1と第2の補助ア
ンテナ2a,2bの受信信号x0 (k),x1 (k)が
1次従属となる条件を考える。図2に示すように、主ア
ンテナに対する補助アンテナ2aの位置ベクトルをv
a、補助アンテナ2aに対する補助アンテナ2bの位置
ベクトルをvdと表し、干渉波J0 ,J1 の入射方向単
位ベクトルを夫々e0,e1とする。このとき、条件式
(8)は、複素数cの絶対値が1であるので、条件式
(8)の偏角の条件を位置ベクトルvdを用いて次のよ
うに書き替える。
(0,0)=δ(0,1)となれば、主アンテナ1の受
信信号d(k)の干渉波成分x′(k)と補助アンテナ
の受信信号x0 (k)は1次従属となり、抑圧性能の劣
化を防ぐことが出来る。条件式δ(0,0)=δ(0,
1)の偏角の条件を位置ベクトルvaを用いて次のよう
に書き替える。
ための位置ベクトルva,vdの条件は次式で与えられ
る。
アンテナ1と第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位
相中心を置き、主アンテナ1と第1の補助アンテナ2a
の位相中心間の距離をd1、第1と第2の補助アンテナ
2a,2bの位相中心間の距離をd2とし、d1とd2
の比をn対1とすることである。
第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心の位置
をそれぞれ(0.1 ,0 ,0 )(0.2 ,0 ,0 )(単位は
m)として、主アンテナ1と第1と第2の補助アンテナ
2a,2bの位相中心を直線上に置き、主アンテナ1と
第1の補助アンテナ間の距離と、第1と第2の補助アン
テナ2a,2b間の距離との比を、1対1とした場合の
サイドローブキャンセラの抑圧性能Iを示すもので、干
渉波J0 ,J1 の入射方向によらず、良好な抑圧性能が
得られていることがわかる。
の補助アンテナ2a,2bを配置することにより、干渉
波J0 ,J1 が入射するとき、簡単な構成で、干渉波の
入射方向に影響されずに、干渉波の抑圧性能を確保でき
るサイドローブキャンセラを得ることができる。
す構成図である。従来装置と同一部分には同一符号を付
し説明を省く。この実施例2の特徴は、主アンテナ1と
第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心を直線
上に置き、第1と第2の補助アンテナ2a,2b間の距
離を所望波Sの波長の2分の1以下にしているところに
ある。
長λ0 ,λ1 がほぼ等しいとき、第1と第2の補助アン
テナ2a,2b間において生ずる干渉波J0 の受信位相
差21と、干渉波J1 の受信位相差22が一致する場合
は、干渉波J0 の入射方向ベクトルe0と位置ベクトル
vdのなす角と、干渉波J1 の入射方向ベクトルe1と
位置ベクトルvdのなす角とがほぼ等しいときに限られ
る。この条件は次式で与えられる。
ある。このとき、式(13)が同時に満たされるための
位置ベクトルva,vdの条件は次式で与えられる。
ナ2a,2bの位相中心を直線上に配置することを示し
ている。以上のように、第1と第2の補助アンテナ2
a,2b間の距離を所望波Sの波長の2分の1以下にし
て、主アンテナ1と補助アンテナ2a,2bの位相中心
を直線上に配置することにより、式(12)が満たさ
れ、第1と第2の補助アンテナ2a,2b間において生
ずる干渉波J0 の受信位相差21と、干渉波J1 の受信
位相差22が一致する場合でも、式(13)が満たさ
れ、干渉波J0 の受信位相差23と干渉波J1 の受信位
相差24も一致するので、主アンテナ1の受信信号d
(k)の干渉波成分x′(k)と第1の補助アンテナの
受信信号x0 (k)は1次従属となり、サイドローブキ
ャンセラは干渉波を抑圧することができる。
第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心の位置
を夫々(0 ,0 ,0.1 )(0.02,0 ,0.1 )(単位は
m)として、主アンテナ1と第1と第2の補助アンテナ
2a,2bの位相中心が直線上になく、第1と第2の補
助アンテナ2a,2b間の距離を所望波Sの波長の2分
の1以下とした場合のサイドローブキャンセラの抑圧性
能Iを示すものであり、干渉波J1 の入射方向を固定し
て、干渉波J0 の入射アジマス角方向を動かすときアジ
マス角が41度付近で、抑圧性能Iの劣化がみられる。
用い、第1と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心
の位置を夫々(0.1 ,0 ,0 )(0.12,0 ,0 )(単位
はm)として、図4に示すように、主アンテナ1と第1
と第2の補助アンテナ2a,2bの位相中心を直線上に
置き、第1と第2の補助アンテナ間の距離を所望波Sの
波長の2分の1以下とした場合のサイドローブキャンセ
ラの抑圧性能Iを示すもので、干渉波J0 ,J1 の入射
方向によらず、良好な抑圧性能が得られていることがわ
かる。
の補助アンテナ2a,2bを配置することにより、干渉
波J0 ,J1 が入射するとき、簡単な構成で、第1と第
2の干渉波の入射方向に影響されずに、干渉波の抑圧性
能を確保できるサイドローブキャンセラを得ることがで
きる。
す構成図である。従来装置と同一部分には同一符号を付
し説明を省く。この実施例3の特徴は補助アンテナの位
相中心を所要位置に設定する手段として、減算手段の出
力電力が最小値となる補助アンテナの所要位置に上記補
助アンテナの位相中心を設定するようにしたものであ
る。
J0 ,J1 が入射する場合、第1と第2の補助アンテナ
2a,2b間において生ずる、干渉波J0 の受信位相差
21と、干渉波J1 の受信位相差22が一致して、サイ
ドローブキャンセラが干渉波を抑圧出来ない場合には、
減算器6の出力に干渉波成分が含まれるので出力電力が
大きくなる。即ち、減算器6の出力電力が小さいほど抑
圧性能が良いことになる。この実施例では、先ず、制御
手段14は、補助アンテナ2bのアンテナ位置L(n)
に対応した減算器6の出力電力を記憶手段16に記憶
し、記憶データから減算器6の出力電力を最小とするア
ンテナ位置L(n0 )を選び出し、移動手段15に指令
を与えて、補助アンテナ2bの位相中心をアンテナ位置
L(n0 )に移動するものである。ここで、位相中心の
移動とは、機械的な移動に限るものではなく、電気的な
移動、即ち移相器による位相の移動でもよい。
中心を所要位置に設定することにより、干渉波J0 ,J
1 が入射するとき、補助アンテナの数を増加することな
く、干渉波の入射方向に影響されずに、干渉波の抑圧性
能を確保できるサイドローブキャンセラを得ることがで
きる。
の位相中心を所要位置に設定する手段は、減算手段の出
力電力が最小となる補助アンテナの所要位置に補助アン
テナの位相中心を設定するようにしたものであるが、自
動的に制御するものに限らず、サイドローブキャンセラ
の操作員が上記の所要位置に手動操作で補助アンテナの
位相中心を移動させるものでもよい。
す補助アンテナの位相中心を所要位置に設定する手段の
動作を説明するフローチャートである。図7,図8を参
照して動作について説明する。ここでは第1と第2の補
助アンテナのうち第2の補助アンテナ2bを所定の補助
アンテナとし、補助アンテナ2bの位相中心の位置をn
を自然数としL(n)と表す。先ず、ステップ41にお
いて、制御手段14はnを1に設定し、次に、ステップ
42,43において、補助アンテナ2bをアンテナ位置
L(n)へ移動し、次に、ステップ44において、減算
器6の出力信号の電力P(n)を記憶手段16に保存
し、次に、ステップ45において、nが所定の最大値に
なるまでステップ42〜44をnを1ずつ増して繰り返
し、全てのアンテナ位置L(n)について上記電力P
(n)を保存し、次に、ステップ47において、制御手
段14は保存データの中から電力P(n)が最小である
アンテナ位置L(n0 )を選択し、次に、ステップ48
において、制御手段14の指令により移動手段15は補
助アンテナ2bの位相中心をアンテナ位置L(n0 )へ
移動する。
ローブキャンセラの補助アンテナの位相中心を所要位置
に設定する手段が動作し、制御手段14が減算器の出力
電力が最小となるアンテナ位置L(n0 )を求め、移動
手段15が補助アンテナの位相中心を上記アンテナ位置
L(n0 )へ動かすことにより、干渉波J0 ,J1 が入
射する場合、補助アンテナの数を増加することなく、干
渉波の入射方向に影響されず干渉波の抑圧性能を確保で
きるサイドローブキャンセラを得ることができる。
す補助アンテナの位相中心を所要位置に設定する手段の
動作を説明する他のフローチャートである。図7,9を
参照して動作について説明する。ここでは第1と第2の
補助アンテナのうち第2の補助アンテナ2bを所定の補
助アンテナとし、補助アンテナ2bの位相中心の位置を
nを自然数としL(n)と表す。先ず、ステップ41に
おいて制御手段14がnを1に設定し、次に、ステップ
42,43において、補助アンテナ2bをアンテナ位置
L(n)へ移動し、次に、ステップ44において、減算
器6の出力信号の電力P(n)を記憶手段16に保存
し、次に、ステップ51において、nが2より小さいな
らnを1だけ増してステップ42〜44を繰り返し、n
が2以上ならば、ステップ52において前回測定した電
力との変化分ΔP=P(n)−P(n−Δn)を計算
し、次に、ステップ53において、適当な定数kを乗じ
て小数点以下を切り捨てて、移動量Δnを計算する。以
上の1連のステップ42〜54をΔnが0となるまで繰
り返す。
L(n)と、減算器6の出力電力P(n)の関係を示
す。図10に示すように減算器6の出力電力が最小とな
るアンテナ位置L(n0 )付近では、電力変化分ΔPが
小さくなる。電力変化分ΔPがkより小さくなれば、Δ
nが0となるので、この時点で補助アンテナの位相中心
の移動を中止するので最適なアンテナ位置に補助アンテ
ナの中心位相の位置を設定することができる。
ローブキャンセラの補助アンテナの位相中心を所要位置
に設定する手段が動作し、制御手段14が減算器の出力
電力の変化分を求めて補助アンテナの移動量Δnを求
め、移動手段15が補助アンテナの位相中心を上記補助
アンテナの移動量Δnが0となるよう動かして、減算器
6の出力電力が最小となるアンテナ位置L(n0 )に設
定することにより、干渉波J0 ,J1 が入射する場合
も、補助アンテナの数を増加することなく、干渉波の入
射方向に影響されず干渉波の抑圧性能を確保できるサイ
ドローブキャンセラを得ることができる。本実施例は、
実施例5の場合よりも短時間で補助アンテナを上記所要
位置へ移動させることができる利点がある。
示す構成図である。図11において、34は主アンテナ
であり、Nを自然数とし、N個の素子アンテナ31と、
上記各素子アンテナに縦続接続する受信機32と、受信
機32の出力信号を合成する合成器33とを有してい
る。主アンテナを構成するN個の素子アンテナ31のう
ち素子アンテナ31a,31bを第1と第2の補助アン
テナとし、上記第1と第2の補助アンテナの受信信号を
適応フィルタ10に入力する。従来装置と同一部分には
同一符号を付し説明を省く。図12に主アンテナ34の
素子アンテナ配列の1例を示す。この実施例7の特徴
は、主アンテナ34の位相中心C1と第1と第2の補助
アンテナの位相中心が同一直線上にあり、主アンテナ3
4と第1の補助アンテナの位相中心間の距離と、第1と
第2の補助アンテナの位相中心間の距離の比が、nを自
然数とし、n対1となるものが選ばれている。以上のよ
うな構成をとることにより実施例1と同様の効果が得ら
れる。
示す構成図である。図13において、34は主アンテナ
であり、Nを自然数とし、N個の素子アンテナ31と、
上記各素子アンテナに縦続接続する受信機32と、受信
機32の出力信号を合成する合成器33とを有してい
る。主アンテナを構成するN個の素子アンテナ31のう
ち素子アンテナ31a,31bを第1と第2の補助アン
テナとして、上記第1と第2の補助アンテナの受信信号
を適応フィルタ10に入力する。また、切替手段36を
備え、主アンテナを構成するN個の素子アンテナ31の
うち上記素子アンテナ31c,31dを第1と第2の補
助アンテナとして、この補助アンテナの受信信号を適応
フィルタ10に入力することが出来る。図14に、主ア
ンテナ34を構成する素子アンテナの配列の一例を示
す。上記素子アンテナ31a,31bは、主アンテナ3
4の1つの位相中心C1を通る直線上にあり、且つ、主
アンテナ34の位相中心C1と素子アンテナ31a間の
距離と、素子アンテナ31aと31b間の距離の比がn
対1となるものが選ばれている。また、素子アンテナ3
1c,31dは、主アンテナ34が主ビームの向きを変
えたとき、予め決まる位相中心C2を通る直線上にあ
り、主アンテナ34の位相中心C2と素子アンテナ31
c間の距離と、素子アンテナ31cと31d間の距離の
比がn対1となるものが選ばれている。従来装置と同一
部分には同一符号を付し説明を省く。
4の位相中心がC1にあるときには素子アンテナ31
a,31bが第1と第2の補助アンテナとして選ばれ、
主アンテナ34が主ビームの向きを変え、主アンテナ3
4の位相中心がC2にあるときには素子アンテナ31
c,31dが第1と第2の補助アンテナとして選ばれ、
切替手段36により素子アンテナ31c,31dの受信
信号が適応フィルタ10に入力する。
きを変えて、主アンテナ34の位相中心が移動する場合
でも、主アンテナ34の位相中心と、第1,第2の素子
アンテナの位相中心は直線上にあり、nを自然数とし、
主アンテナと第1の補助アンテナの位相中心間の距離
と、第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距離の比
がn対1となるものが選ばれている。以上のような構成
をとることにより実施例1と同様の効果が得られる。
れば、主アンテナと第1と第2の補助アンテナの位相中
心を同一直線上に配置し、主アンテナと第1の補助アン
テナの位相中心間の距離と、第1と第2の補助アンテナ
の位相中心間の距離との比をnを自然数としn対1を基
準として配置して、簡単な構成で、第1と第2の干渉波
の入射方向に影響されずに、干渉波抑圧性能を確保でき
るサイドローブキャンセラを得ることができる。
アンテナと第1と第2の補助アンテナの位相中心を同一
直線上に置き、上記第1と第2の補助アンテナの位相中
心間の距離を受信信号の波長の2分の1以下となるよう
に配置して、簡単な構成で、第1と第2の干渉波の入射
方向に影響されずに、干渉波抑圧性能を確保できるサイ
ドローブキャンセラを得ることができる。
アンテナと、第1と第2の補助アンテナと、上記各補助
アンテナの受信信号を入力とする適応フィルタと、上記
主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの出力信号と
の差信号を出力する減算手段と、補助アンテナの位相中
心を所要位置に設定する手段と、を備え、上記減算手段
の出力電力が最小値となる上記補助アンテナの所要位置
に上記補助アンテナの位相中心を設定するようにして、
補助アンテナの数を増さずに、第1と第2の干渉波の入
射方向に影響されずに、干渉波抑圧性能を確保できるサ
イドローブキャンセラを得ることができる。
求項3に係わる発明の補助アンテナの位相中心を所要位
置に設定する手段として、減算手段の出力電力が最小値
となる上記補助アンテナの位置を求める制御手段と、上
記制御手段出力に基づいて上記補助アンテナの位相中心
の位置を動かす移動手段とを備え、補助アンテナを増さ
ずに、第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに、
干渉波抑圧性能を確保できるサイドローブキャンセラを
得ることができる。
求項3に係わる発明の補助アンテナの位相中心を所要位
置に設定する手段として、減算手段の出力電力の変化分
を求めて補助アンテナの移動量を求める制御手段と、上
記制御手段出力に基づいて上記の補助アンテナの位相中
心を動かす移動手段とを備え、補助アンテナを増さず
に、第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに、干
渉波抑圧性能を確保できるサイドローブキャンセラを得
ることができる。
3以上の自然数とし、主アンテナを構成するN個の素子
アンテナのうちから第1と第2の補助アンテナを選択
し、上記主アンテナと上記第1と第2の補助アンテナの
位相中心を同一直線上に置き、上記主アンテナと第1の
補助アンテナの位相中心間の距離をd1、上記第1と第
2の補助アンテナの位相中心間の距離をd2とし、nを
自然数として、d1とd2の比をn対1を基準として配
置して、サイドローブキャンセラの構成要素を変えず
に、第1と第2の干渉波の入射方向に影響されずに、干
渉波抑圧性能を確保できるサイドローブキャンセラを得
ることができる。
項6に係わる発明の効果に加えて、主アンテナのビーム
方向に応じて、上記主アンテナを構成するN個の素子ア
ンテナのうちから選択する第1と第2の補助アンテナを
切替える切替手段を備え、主アンテナがビーム方向を変
えたときも、簡単な構成で、第1と第2の干渉波の入射
方向に影響されずに干渉波の抑圧性能を確保できるサイ
ドローブキャンセラを得ることができる。
ロック図である。
ずる、干渉波J0 の受信位相差と干渉波J1 の受信位相
差について説明する図である。
である。
ロック図である。
比較する図である。(主アンテナと第1と第2の補助ア
ンテナが直線上にない場合)
である。(主アンテナと第1と第2の補助アンテナが直
線上にある場合)
ロック図である。
制御手段と移動手段の動作を説明するフローチャートで
ある。
制御手段と移動手段の動作を説明するフローチャートで
ある。
キャンセラの出力電力(減算器の出力電力)との関係を
示す図である。
ブロック図である。
成する素子アンテナの配列を示す図である。
ブロック図である。
成する素子アンテナの配列を示す図である。
ロック図である。
説明図である。
能を示す図である。
成ブロック図である。
受信位相差 22 補助アンテナ2a,2b間で生ずる干渉波J1 の
受信位相差 23 主アンテナと補助アンテナ2a間で生ずる干渉波
J0 の受信位相差 24 主アンテナと補助アンテナ2a間で生ずる干渉波
J1 の受信位相差 31,31a,31b,31c,31d 素子アンテナ 32,32a,32b,32c,32d 素子アンテナ
の受信機 33 合成器 34 主アンテナ 36 切替手段
Claims (7)
- 【請求項1】 サイドローブから入射する複数の干渉波
を抑圧するサイドローブキャンセラにおいて、 主アンテナと、第1と第2の補助アンテナと、 上記各補助アンテナの受信信号を入力とする適応フィル
タと、 上記主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの出力信
号との差信号を出力する減算手段と、を備え、 上記主アンテナと上記第1と第2の補助アンテナの位相
中心を同一直線上に置き、 上記主アンテナと上記第1の補助アンテナの位相中心間
の距離をd1、上記第1と第2の補助アンテナの位相中
心間の距離をd2とし、nを自然数とし、d1とd2の
比をn対1を基準として配置したことを特徴とするサイ
ドローブキャンセラ。 - 【請求項2】 サイドローブから入射する複数の干渉波
を抑圧するサイドローブキャンセラにおいて、 主アンテナと、第1と第2の補助アンテナと、 上記各補助アンテナの受信信号を入力とする適応フィル
タと、 上記主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの出力信
号との差信号を出力する減算手段と、を備え、 上記主アンテナと上記第1と第2の補助アンテナの位相
中心を同一直線上に置き、 上記第1と第2の補助アンテナの位相中心間の距離を受
信信号の波長の2分の1以下となるように配置したこと
を特徴とするサイドローブキャンセラ。 - 【請求項3】 サイドローブから入射する複数の干渉波
を抑圧するサイドローブキャンセラにおいて、 主アンテナと、第1と第2の補助アンテナと、 上記各補助アンテナの受信信号を入力とする適応フィル
タと、 上記主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの出力信
号との差信号を出力する減算手段と、 上記減算手段の出力電力が最小値となる上記補助アンテ
ナの所要位置に上記補助アンテナの位相中心を設定する
手段と、を備えたことを特徴とするサイドローブキャン
セラ。 - 【請求項4】 補助アンテナの位相中心を所要位置に設
定する手段として、減算手段の出力電力が最小値となる
補助アンテナの位置を求める制御手段と、上記制御手段
出力に基づいて上記補助アンテナの位相中心の位置を動
かす移動手段と、を備えたことを特徴とする請求項3記
載のサイドローブキャンセラ。 - 【請求項5】 補助アンテナの位相中心を所要位置に設
定する手段として、減算手段の出力電力の変化分を求め
補助アンテナの移動量を求める制御手段と、上記制御手
段出力に基づいて上記補助アンテナの位相中心を動かす
移動手段と、を備えたことを特徴とする請求項3記載の
サイドローブキャンセラ。 - 【請求項6】 サイドローブから入射する複数の干渉波
を抑圧するサイドローブキャンセラにおいて、Nを3以
上の自然数とし、N個の素子アンテナと上記素子アンテ
ナの受信信号を合成する合成器とを有する主アンテナ
と、 上記N個の素子アンテナのうちから選択した第1と第2
の補助アンテナの受信信号を入力とする適応フィルタ
と、 上記主アンテナの受信信号と上記適応フィルタの出力信
号との差信号を出力する減算手段と、を備え、 上記主アンテナと上記第1と第2の補助アンテナの位相
中心を同一直線上に置き、上記主アンテナと第1の補助
アンテナの位相中心間の距離をd1、上記第1と第2の
補助アンテナの位相中心間の距離をd2とし、nを自然
数として、d1とd2の比をn対1を基準として配置し
たことを特徴とするサイドローブキャンセラ。 - 【請求項7】 主アンテナのビーム方向に応じて、上記
主アンテナを構成するN個の素子アンテナのうちから選
択する第1と第2の補助アンテナを切替える切替手段を
備えたことを特徴とする請求項6記載のサイドローブキ
ャンセラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03606994A JP3560046B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | サイドローブキャンセラ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03606994A JP3560046B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | サイドローブキャンセラ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07245519A true JPH07245519A (ja) | 1995-09-19 |
JP3560046B2 JP3560046B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=12459448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03606994A Expired - Lifetime JP3560046B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | サイドローブキャンセラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3560046B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6937879B2 (en) | 1998-03-12 | 2005-08-30 | Interdigital Technology Corporation | Adaptive cancellation of fixed interferers |
WO2013008287A1 (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | 富士通株式会社 | 無線受信装置 |
JP2018133734A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | ソフトバンク株式会社 | 基地局、干渉抑圧装置及び干渉抑圧方法 |
CN111082844A (zh) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | 成都空间矩阵科技有限公司 | 微波测向设备的旁瓣抑制方法、测向方法及微波测向设备 |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP03606994A patent/JP3560046B2/ja not_active Expired - Lifetime
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