JPH0758325B2 - 自動較正機能を有する衝突予防送信システム - Google Patents
自動較正機能を有する衝突予防送信システムInfo
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- JPH0758325B2 JPH0758325B2 JP3503555A JP50355591A JPH0758325B2 JP H0758325 B2 JPH0758325 B2 JP H0758325B2 JP 3503555 A JP3503555 A JP 3503555A JP 50355591 A JP50355591 A JP 50355591A JP H0758325 B2 JPH0758325 B2 JP H0758325B2
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、航空機衝突予防のための多素子アンテナ送信
システムに関する。より詳しくは、本発明は航空交通／
緊急用衝突予防システム（TCAS）のアンテナ送信システ
ムにおけるケーブル遅延差を較正するための方法及び装
置に関する。 このような衝突予防システムを装備した航空機（以下、
システム装備航空機とする）は、その搭載TCAS装置より
周期的に質問信号を送信し、その質問信号はシステム装
備航空機の近辺にある他の航空機（以下に目標航空機と
称する）に搭載されたトランスポンダによって受信され
る。これらのトランスポンダは、TCASの能力を十分に発
揮することができるようモードＳ高度通報型トランスポ
ンダであることが望ましい。質問信号に応答して、目標
航空機のトランスポンダは応答信号を送信する。システ
ム装備航空機のTCAS装置は、質問信号の送信と応答信号
の受信との間の往復時間を利用して目標航空機の距離を
測定する。さらに、目標航空機でモードＳトランスポン
ダが使われている場合は、システム装備航空機は応答信
号の内容から目標航空機の高度を決定することができ
る。 典型的には、TCASは多素子アンテナアレイ、例えば各素
子がアレイの周沿いに90°間隔で配置された４素子アレ
イを使用する。ケーブルや受信機のようなTCAS装置の様
々なコンポーネントは各アンテナ素子に対してインター
フェイスが取られる。アンテナ素子により送信される信
号は、これらのコンポーネントを通過する結果位相に遅
れが生じる。正確な結果を得るためには、これらのコン
ポーネントに起因する遅延差を較正して取り除かなけれ
ばならない。 そのため、現在、衝突予防システム用の自動較正機能を
有する送信システムの必要性が必要とされている。 発明の概要 本発明は、自動較正能力を具備した衝突予防送信システ
ムにある。本発明のシステムは、４素子アンテナアレ
イ、送信機及び位相検波器よりなる。送信器出力は位相
検波器の第１の入力へ接続される。アンテナアレイ中の
第１と第３の素子は互いに対向状に配置されている。同
様に、アンテナアレイ中の第２と第４の素子も互いに対
向状に配置されている。アンテナアレイの第１の素子
は、第１のチャンネルを介して送信機または位相検波器
の第２の入力に選択的に接続可能である。アンテナアレ
イの第２、第３及び第４の各素子は、第２、第３及び第
４のチャンネルをそれぞれ介して選択的に送信機または
位相検波器の第２の入力に接続可能である。第２、第３
及び第４の各々チャンネルにはプログラム可能な移相器
が具備されている。 本発明の一実施例の較正方法によれば、第１のチャンネ
ルと第３のチャンネルとの間の位相差を求めるに当たっ
て、第１の素子と第２の素子の間で信号を送信して第１
の位相検波器出力を得、第３の素子と第２の素子の間で
信号を送信して第２の位相検波器出力を得ると共に、こ
れら第１と第２の位相検波器出力が等しくなるように第
１の移相量を第３のチャンネルに挿入するようにしてい
る。次に、第１の素子と第４の素子の間で信号を送信し
て第３の位相検波器出力を得る。また、第３の素子と第
４の素子の間で信号を送信して第４の位相検波器出力を
得ると共に、これら第３と第４の位相検波器出力が等し
くなるように第２の移相量を第３のチャンネルに挿入す
る。第１の移相量と第２の移相量を平均して第３の移相
量を求める。 そして、第２の素子と第１の素子の間で信号を送信して
第５の位相検波器出力を得、第４の素子と第１の素子の
間で信号を送信して第６の位相検波器出力を得ると共
に、これら第５と第６の位相検波器出力が等しくなるよ
うに第４の移相量を第４のチャンネルに挿入することに
よって第２のチャンネルと第４のチャンネルの間の位相
差を測定する。次に、第２の素子と第３の素子の間で信
号を送信して第７の位相検波器出力を得、第４の素子と
第３の素子の間で信号を送信して第８の位相検波器出力
を得ると共に、これら第７と第８の位相検波器出力が等
しくなるように第５の移相量を第４のチャンネルに挿入
する。第４の移相量と第５の移相量を平均することによ
って第６の移相量を求める。 次に、第３のチャンネルに第３の移相量を挿入した状態
で第３の素子と第１の素子の間で信号を送信して第９の
位相検波器出力を得る。また、第４のチャンネルに第６
の移相量を挿入した状態で第４の素子と第２の素子の間
で信号を送信して第10の位相検波器出力を得る。これら
第９と第10の位相検波器出力が等しくなるように第７の
移相量を第２のチャンネルに挿入する。 第７の移相量の２分の１として第８の移相量を求め、か
つ第６の移相量と第８の移相量との和として第９の移相
量を求めた後、第２のチャンネルに第８の移相量を、第
３のチャンネルに第３の移相量を、第４のチャンネルに
第９の移相量をそれぞれ挿入して、４素子アンテナアレ
イから衝突予防信号を送信する。 図面の簡単な説明 図１は、衝突予防システム用の４素子アンテナアレイの
一実施例と送受信機を示すブロック図である。 図２は、図１のアンテナシステムの素子を選択的に励振
することによって形成されるビームパターンの好適例を
示す説明図である。 図３乃至14は、本発明の送信システムを較正する方法の
一実施例に従い実行される各ステップにおける図１のシ
ステムの接続構成をそれぞれ示すブロック図である。 実施例の説明 図１は方向性送信能力を持つ４素子アンテナシステムの
一実施例を示す。アンテナアレイ10は４つの選択励振可
能なアンテナ素子12、14、16及び18を有し、これらの素
子は好ましくはアンテナアレイの周沿いに矩象状に（す
なわち周方向に90°間隔で）配置されている。従って、
素子12と16は第１の軸線上にそろえて配置され、素子14
と18は第１の軸線に直交する第２の軸線上に配置されて
いる。素子12と16はアンテナアレイ中で互いに対向状に
配置され、素子14と18も同様に対向状に配置されてい
る。すなわち、素子14及び18は各々素子12に隣合い、素
子16にも隣合っている。同様に、素子12及び16は素子14
に各々隣合い、素子18にも隣合っている。図示のアンテ
ナシステムは、TCASのような航空機搭載衝突予防システ
ム用として特に好適である。このアンテナシステムは、
質問信号を目標航空機に対して送信すると共に、目標航
空機からの応答信号を受信する両方の目的に用いること
ができる。 送信機20は、好適には1030MHzの周波数で素子12、14、1
6及び18に各々選択的に電力を供給する。一実施例にお
いては、1030MHz送信機20の出力はプログラム可能な電
力分配器22に入力される。電力分配器22は４つの出力を
持ち、これら４つの各出力は第１の端子の４つのアイソ
レータ24、26、28及び30の中のいずれか１つの一方の端
子にそれぞれ接続されている。電力分配器22は、送信器
20から４つの各アイソレータ24、26、28及び30へ選択可
能な量の電力を供給する。第１のアイソレータ24の第２
の端子はケーブル32を介して素子12に接続されている。
図には１本のケーブル32だけしか示されていないが、実
際は、これによって多数のケーブル、例えばアイソレー
タ24とアンテナ素子12の間の全てのケーブルをも含めて
表すものとする。また、ケーブル32は信号の位相を遅ら
せる可能性のある他のコンポーネントをも含めて表すも
のとする。アイソレータ26の第２の端子は移相器34及び
ケーブル36を介して素子14に接続している。アイソレー
タ28の第２の端子は移相器38及びケーブル40を介して素
子16に接続されている。アイソレータ30の第２の端子は
移相器42及びケーブル44を介して素子18に接続されてい
る。 さらに、本発明による送信システムには位相検波器46が
具備されている。位相検波器の一方の入力はピックオフ
装置48によって送信機20の出力へ接続されている。ピッ
クオフ装置48は、送信機20の出力の位相を表す信号を位
相検波器46に供給する。位相検波器46の第２の入力に
は、素子12、14、16、18の中の１つからの受信信号が供
給される。位相検波器46の第２の入力信号は、スイッチ
50の出力側より供給される。スイッチ50は、４つの入力
を持ち、これらの各入力は４つのアイソレータ24、26、
28、30の中のいずれか１つの第３の端子にそれぞれ接続
されている。４つの各アイソレータ24、26、28及び30
は、各々の第２の端子を第１の端子か第３の端子のどち
らかに接続することができる。従って、素子12、14、16
及び18は、アイソレータ24、26、28及び30及びスイッチ
50を適切に制御することによって各々送信機20か位相検
波器46の第２の入力のどちらかへ選択的に接続可能であ
る。 各素子12、14、16及び18とこれに付随する電子コンポー
ネントに接続された信号経路をまとめてチャンネルと称
する。従って、図１の送信システムは、４つのチャンネ
ルを持つ。本発明によれば、少なくとも３つのチャンネ
ルにインラインプログラム可能な移相器が設けられてい
る。制御線52、54及び56によって各々移相器34、38及び
42を制御するためにコントローラ51が設けられている。 図２は、図１の送信システムによって形成可能な様々な
方向性ビームを示す。目標航空機に対する呼び掛けの制
御を改善するために、TCASにおいては方向性ビームを使
うことが望ましい。これらのビームは、フットプリント
100を持つ前方ビーム、フットプリント102を持つ右方ビ
ーム、フットプリント104を持つ後方ビーム、フットプ
リント106を持つ左方ビーム及びフットプリント108を持
つ全方ビームを含む。送信されるビームは、送信器20か
らの電力及び位相がプログラム可能な電力分配器22によ
って各素子12、14、16、及び18にどのように分配される
かによって決まる。例えば、前方ビーム100を導出する
ためには、第１のエネルギー量と第１の位相を素子12に
供給し、第２のエネルギー量と第２の位相を素子16に供
給し、第３のエネルギー量と第３の位相を素子14及び18
の各々に供給する。これら個々のエネルギー量及び位相
は所望のビームパターンによって決まる。 これらの各位相は、ケーブルによってチャンネル間に差
があっても、各アンテナ素子における位相を基準としな
ければならない。本発明の較正方法により得られる較正
結果はこれを達成するために用いられる。例えば、ビー
ムを操作して適切な前方ビーム100を得るために較正結
果は上記の第１、第２及び第３の位相に加えられる。 アンテナ素子における信号の振幅と位相を変えることに
よってビームパターンを制御する図１及び２に示す形の
送信システムにおいては、送信機20からの信号の各アン
テナ素子12、14、16、及び18における位相が同じである
ことが特に重要である。しかしながら、このようなシス
テムにおいては、ケーブル32、36、40及び44によって生
じる位相遅延の差並びに様々な電子コンポーネント、例
えばプログラム可能電力分配器22の位相遅延の差が、各
素子12、14、16及び18における送信信号に位相差を生じ
させる。送信システムの最大性能を確保するためには、
これらの位相差を較正して取り除くべきである。 これらの差を較正するための本発明の方法は、概して言
うならば、制御線52、54及び56を介して移相器34、38及
び42を各々適切に制御することにより各チャンネルの相
対位相遅延を求め、解消するマルチステッププロセスに
ある。以下、図３乃至12を参照して、このプロセスの実
施例の各ステップについて説明する。本願の説明におい
ては、付随の電子コンポーネント及びケーブルを通って
素子12へ接続された伝送経路をチャンネル１と称する。
同様に、各々付随の電子コンポーネント及びケーブルを
通って各素子14、16及び18へ接続された伝送経路をそれ
ぞれチャンネル２、３及び４と称する。最初の４つのス
テップは、チャンネル１と３との間の位相差Δφ13を検
出するものである。図３にはこの較正プロセスにおける
ステップ１が示されている。素子14、16および18は、ア
イソレータ26、28及び30（図３では省略）によって各々
送信機20から切り離されている。素子14は、ケーブル3
6、移相器34、アイソレータ26（図１参照）及びスイッ
チ50（図１参照）を介して位相検波器46に接続されてい
る。この状態で素子12に供給された電力は電磁波として
送信される。この送信電力の一部120は素子14によって
受信され、そこからケーブル36及び移相器34を通して位
相検波器46へ伝送される。移相器34はこれによる信号の
移相量が０°であるよう制御線52によってプログラムさ
れる。従って、位相検波器46はチャンネル１及びチャン
ネル２間の相対的な位相差を出力する。特に、ケーブル
32及びケーブル36によって生じる相対的な位相のずれが
求まる。この相対な位相差φch12は、次の方程式により
求められる： φch12＝φref−［φ32＋（φ12−φ14）＋φ36］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
2はケーブル32の位相遅延、φ12−φ14は素子12の送信
信号と素子14の受信信号との間の位相遅延、φ36はケー
ブル36による位相遅延である。上式の結果φch12はメモ
リに記憶される。 ステップ２においては、図４に示すように、素子16が信
号を送信し、素子14がその送信された信号の一部122を
受信する。そのために、素子12、14及び18は送信機20か
ら切り離され、素子14は様々なコンポーネントを介して
位相検波器46に接続される。移相器34はこれによる信号
の移相量が０°であるように制御される。従って、位相
検波器46は送信機20に対するチャンネル２及び３の相対
的な位相差を検出する。この相対的な位相φch32は次の
方程式によって求められる： φch32＝φref−［Δφ13A＋φ40＋（φ16−φ14）＋φ
36］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40による位相遅延、φ16−φ14は素子16の
送信信号と素子14の受信信号との間の位相遅延、φ36は
ケーブル36による位相遅延である。 位相遅延Δφ13Aは、制御線54を介して制御される移相
器38の位相遅延である。この移相量Δφ13Aは、素子16
が送信中にφch32がステップ１で得られた結果φch12と
等しくなるよう調節される。この時、移相量Δφ13Aは
ケーブル32とケーブル40との位相差に等しくなる。この
結果はメモリに記憶される。 図５に示すステップ３においては、素子12が信号を送信
し、その一部124が素子18によって受信される。そのた
めに、素子14、16及び18は、送信機から切り離され、素
子18は様々な電子コンポーネントを介して位相検波器46
に接続される。移相器42はこれによる信号の移相量が０
°であるように制御される。従って、位相検波器46は送
信機20に対するチャンネル１及び４間の相対的な位相差
φch14を検出する。この相対的な位相差φch14次式によ
って求められる： φch14＝φref−［φ32＋（φ12−φ18）＋φ44］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
2はケーブル32により生じる位相遅延、φ18−φ12は素
子12の送信信号と素子18の受信信号の間の位相遅延、φ
44はケーブル44による位相遅延である。この結果φch14
はメモリに記憶される。 図６に示すステップ44においては、送信機20からの信号
が素子16によって送信され、送信信号の一部126が素子1
8によって受信される。そのために、素子12、14及び18
は送信機20から切り離され、素子18は位相検波器46に接
続される。移相器42はこれによる信号の移相量が０°で
あるように制御される。従って、位相検波器46は、チャ
ンネル３及び４の相対位相を検出する。この相対位相φ
ch34は次式によって求められる： φch34＝φref−［Δφ13B＋φ40＋（φ16−φ18）＋φ
44］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40によって生じる位相遅延、φ16−φ18は
素子16の送信信号と素子18の受信信号の間の位相遅延、
φ44はケーブル44による位相遅延である。 位相遅延Δφ13Bは移相器38の移相量である。この移相
量Δφ13Bは、φch34がφch14に等しくなるよう調節さ
れる。このとき、位相量Δφ13Bはケーブル32とケーブ
ル40との位相遅延差に等しくなる。この値はメモリに記
憶される。 その結果、メモリにはケーブル32と40との間の位相差に
関して２つの値が記憶される。これら２つの値の中点が
次式により計算される： Δφ13＝（Δφ13A＋Δφ13B）/2 これは、位相差の平均値に等しい。この数値はメモリに
記憶される。 図７はステップ５を示す。このステップにおいては、素
子14が送信機20からの信号を素子12へ送信する。素子12
は送信信号の一部128を受信する。そのために、素子1
2、14及び18は送信機20から切り離され、素子12は位相
検波器46に接続される。移相器34には移相量０°が設定
される。位相検波器46によってチャンネル２及び１の相
対的な位相差φch12が検出される。この相対位相差φch
12は次の方程式によって表される： φch12＝φref−［φ36＋（φ14−φ12）＋φ32］ ここでφrefは送信機20の信号位相であり、φ36はケー
ブル36によって生じる位相遅延、φ14−φ12は素子14の
送信信号と素子12の受信信号との間の位相差、φ32はケ
ーブル32による位相遅延である。この結果はメモリに記
憶される。 図８に示すステップ６においては、素子18が送信機20か
らの信号を送信する。素子12はこの送信信号の一部130
を受信する。そのために、素子12、14及び16は送信機20
から切り離され、素子12は位相検波器46に接続される。
従って、位相検波器46はチャンネル４及び１の間の位相
差を計測する。これは次式によって表される： φch14＝φref−［Δφ24A＋φ44＋（φ18−φ12）＋φ
32］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4はケーブル44の位相遅延、φ18−スφ12は素子18の送
信信号と素子12の受信信号との間の位相差、φ32はケー
ブル32の位相遅延である。移相器42の移相量Δφ24Aは
φch14がφch12に等しくなるよう調節され、その時の移
相量が記憶される。位相検波器46の出力も記憶される。 図９に示すステップ７においては、素子14が信号を送信
し、その一部132が素子16によって受信される。そのた
めに、素子12、16及び18は送信機20から分離され、素子
16は位相検波器46に接続される。移相器34及び38は、い
ずれもこれらによる信号の移相量が０°であるようにプ
ログラムされる。従って、位相検波器46はチャンネル２
及び３の間の位相差を計測する。これは次の方程式によ
って表される。： φch23＝φref−［φ36＋（φ14−φ16）＋φ40］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
6はケーブル36によって生じる位相遅延、φ14−φ16は
素子14の送信信号と素子16の受信信号との間の位相差、
φ40はケーブル40の位相遅延である。この結果φch23は
メモリに記憶される。 図10に示すステップ８においては、素子18が信号を送信
しする。素子16はこの送信信号の一部134を受信する。
そのために、素子12、14及び16は送信機20から切り離さ
れ、素子16は位相検波器46に接続される。移相器38には
位相遅延０°がプログラムされる。位相検波器46は、次
の方程式に従ってチャンネル４及び３間の位相差を検出
する： φch43＝φref−［Δφ24B＋φ44＋（φ18−φ16）＋φ
40］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4はケーブル44の位相遅延、φ18−φ16は素子18の送信
信号と素子16の受信信号との間の位相差、φ40はケーブ
ル40の位相遅延である。Δφ24Bは移相器42にプログラ
ム設定される移相量である。この移相量Δφ24Bはφch4
3がφch23に等しくなるよう調節される。次に、チャン
ネル２と４の間の平均位相遅延差Δφ24がステップ６及
び８の結果の平均として求められる。すなわち、 Δφ24＝（Δφ24A＋Δφ24B）/2 図11に示すステップ９においては、素子16が信号を送信
する。この送信信号の一部136は素子12によって受信さ
れる。そのために、素子12、14及び18は送信機20から切
り離され、素子12は位相検波器46に接続される。次に、
先に求めたチャンネル１と３の間の平均位相差Δφ13が
プログラムにより移相器38に設定される。この時の位相
検波器の出力φch31は次式で与えられる： φch31＝φref−［Δφ13＋φ40＋（φ16−φ12）＋φ3
2］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40の位相遅延、φ16−φ12は素子16送信信
号と素子12の受信信号との間位相差、φ32はケーブル32
の位相遅延である。この位相検波器46の出力はメモリに
記憶される。 しかしながら、ここで、位相遅延Δφ13を移相器38に設
定することによってチャンネル１と３の位相遅延はほぼ
等しくなっている。 故に、 φ32＝φ40＋Δφ13 従って、φch31について上記の方程式は下記のように表
すことができる： φch31＝φref−［２φ32＋（φ16−φ18）］ 図12に示すステップ10においては、素子18が信号を送信
する。送信信号の一部138は素子14によって受信され
る。そのために、素子12、14及び16は、送信機20から切
り離され、素子14は位相検波器46に接続される。平均移
相量Δφ24がプログラムによって移相器42に設定され
る。従って、この時の位相検波器出力46は次式で与えら
れる： φch42＝φref−［Δφ24＋φ44＋（φ18−φ14）＋φ3
6＋Δφxy］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4は、ケーブル44によって生じる位相遅延、φ18−φ14
は素子18の送信信号と素子14の受信信号との間の位相
差、φ36はケーブル36による位相遅延である。Δφxy
は、移相器34にプログラム設定される移相量である。こ
の値はφch31がφch42に等しくなるよう調節され、その
時の値がメモリに記憶される。 Δφ14を移相器42に挿入することによってチャンネル２
と４の位相差はほぼ等しくなるので、 φ36＝φ44＋Δφ24 従って、φch42についての前記方程式は下記のように表
すことができる： φch42＝φref−［２φ36＋（φ18−φ14）＋Δφxy］ φch31はφch42に等しく、φ16−φ12はほぼφ18−φ14
に等しいので、次の結果が得られる： ２φ32＝２φ36＋Δφxy φ32＝φ36＋Δφxy/2 従って、対向する素子対の間の位相差はΔφxy/2であ
る。 上記の関係より、衝突予防信号を送信する際には、下記
の移相量を各移相器に挿入する：移相器34にはΔφxy/
2、移相器38にはΔφ13、移相器42にはΔφ24＋Δφxy/
2の遅延を各々挿入する。 図３乃至12に示す実施例の方法においては、伝送経路が
一方向の場合について説明したが、本発明は、送信信号
をどちらの方向に送る場合でも実施可能である。例えば
ステップ１（図３）においては、素子12から素子14に向
けて送信する場合を示したが、この方向は必要ならば逆
にすることも可能である。 好ましくは、上記の他さらに２つのステップを実行する
ことが望ましい。２つの反対向きのケーブル間で位相遅
延差180°異なることも希にではあるが可能であり、そ
の場合はアンビギュイティ（あいまいさ）が生じること
がある。この場合を考慮して、下記のステップ11及び12
を実行する。 ステップ11においては、図13に示すように、上記の衝突
予防信号用に求めた移相量を必要に応じてそれぞれのチ
ャンネルに挿入する。次に、素子14を送信機20に接続
し、素子16を位相検波器46に接続する。そして位相検波
器出力φAMB32を記憶する。 ステップ12においては、図14に示すように、やはり衝突
予防信号用に求めた移相量を必要に応じてそれぞれのチ
ャンネルに挿入する。素子12を送信機20に接続し、素子
16を位相検波器46に接続する。位相検波器出力φAMB13
が前に記憶したφAMB23に等しくなるよう、移相器38の
移相量を上記により挿入した設定値から変化させる。 その結果の変化量がφAMB23とφAMB13との差に等しい。
この結果を定数と比較する。これが結果が定数から所定
の範囲内にあれば、ステップ１から10に従って求めた移
相量を用いて衝突予防信号を得る。これに対して、結果
がこの所定の範囲外にある場合は、移相器34及び42に設
定された移相量に180°を加える。従って、衝突予防信
号ついて使用する移相量は次のようになる：移相器34の
移相量＝Δφxy/2＋180°、移相器38の移相量＝Δφ1
3、移相器42の移相量＝Δφ24＋Δφxy/2＋180°。 これらのアンビギュイティステップにおいては、位相遅
延差を加え合わせる際、減算結果が素子における実際の
位相差になるはずである。この結果は、隣合う素子（例
えば素子14と16）及び対向素子（例えば素子12と16）の
どのような組み合わせについても同じになるはずであ
り、従ってアンビギュイティを求めるためにはアンテナ
アレイ10の素子のどの組み合わせを用いてもよい。 さらに、前に述べたように、ステップ１及び２では、チ
ャンネル１と３の間の位相遅延差が得られ、ステップ５
及び６においてはチャンネル２と４の間の位相遅延差が
得られる。前述の実施例で用いた平均値の代りに、これ
らのステップ１、２及び５、６の結果をそのまま用いる
ことも可能である。その場合の較正シーケンスはステッ
プ１、２、５、６、９及び10で構成される。同じ論法に
よって、ステップ３及び４で得られるチャンネル１と３
の間の位相遅延差及びステップ７、８で得られるチャン
ネル２と４の間の位相遅延差を上記平均値の代りに用い
ることもできる。 送信システムの較正は、衝突予防システムの電源立ち上
げ時、規定の機能試験時に行い、かつシステム作動中は
少なくとも２分毎に実施することが望ましい。
システムに関する。より詳しくは、本発明は航空交通／
緊急用衝突予防システム（TCAS）のアンテナ送信システ
ムにおけるケーブル遅延差を較正するための方法及び装
置に関する。 このような衝突予防システムを装備した航空機（以下、
システム装備航空機とする）は、その搭載TCAS装置より
周期的に質問信号を送信し、その質問信号はシステム装
備航空機の近辺にある他の航空機（以下に目標航空機と
称する）に搭載されたトランスポンダによって受信され
る。これらのトランスポンダは、TCASの能力を十分に発
揮することができるようモードＳ高度通報型トランスポ
ンダであることが望ましい。質問信号に応答して、目標
航空機のトランスポンダは応答信号を送信する。システ
ム装備航空機のTCAS装置は、質問信号の送信と応答信号
の受信との間の往復時間を利用して目標航空機の距離を
測定する。さらに、目標航空機でモードＳトランスポン
ダが使われている場合は、システム装備航空機は応答信
号の内容から目標航空機の高度を決定することができ
る。 典型的には、TCASは多素子アンテナアレイ、例えば各素
子がアレイの周沿いに90°間隔で配置された４素子アレ
イを使用する。ケーブルや受信機のようなTCAS装置の様
々なコンポーネントは各アンテナ素子に対してインター
フェイスが取られる。アンテナ素子により送信される信
号は、これらのコンポーネントを通過する結果位相に遅
れが生じる。正確な結果を得るためには、これらのコン
ポーネントに起因する遅延差を較正して取り除かなけれ
ばならない。 そのため、現在、衝突予防システム用の自動較正機能を
有する送信システムの必要性が必要とされている。 発明の概要 本発明は、自動較正能力を具備した衝突予防送信システ
ムにある。本発明のシステムは、４素子アンテナアレ
イ、送信機及び位相検波器よりなる。送信器出力は位相
検波器の第１の入力へ接続される。アンテナアレイ中の
第１と第３の素子は互いに対向状に配置されている。同
様に、アンテナアレイ中の第２と第４の素子も互いに対
向状に配置されている。アンテナアレイの第１の素子
は、第１のチャンネルを介して送信機または位相検波器
の第２の入力に選択的に接続可能である。アンテナアレ
イの第２、第３及び第４の各素子は、第２、第３及び第
４のチャンネルをそれぞれ介して選択的に送信機または
位相検波器の第２の入力に接続可能である。第２、第３
及び第４の各々チャンネルにはプログラム可能な移相器
が具備されている。 本発明の一実施例の較正方法によれば、第１のチャンネ
ルと第３のチャンネルとの間の位相差を求めるに当たっ
て、第１の素子と第２の素子の間で信号を送信して第１
の位相検波器出力を得、第３の素子と第２の素子の間で
信号を送信して第２の位相検波器出力を得ると共に、こ
れら第１と第２の位相検波器出力が等しくなるように第
１の移相量を第３のチャンネルに挿入するようにしてい
る。次に、第１の素子と第４の素子の間で信号を送信し
て第３の位相検波器出力を得る。また、第３の素子と第
４の素子の間で信号を送信して第４の位相検波器出力を
得ると共に、これら第３と第４の位相検波器出力が等し
くなるように第２の移相量を第３のチャンネルに挿入す
る。第１の移相量と第２の移相量を平均して第３の移相
量を求める。 そして、第２の素子と第１の素子の間で信号を送信して
第５の位相検波器出力を得、第４の素子と第１の素子の
間で信号を送信して第６の位相検波器出力を得ると共
に、これら第５と第６の位相検波器出力が等しくなるよ
うに第４の移相量を第４のチャンネルに挿入することに
よって第２のチャンネルと第４のチャンネルの間の位相
差を測定する。次に、第２の素子と第３の素子の間で信
号を送信して第７の位相検波器出力を得、第４の素子と
第３の素子の間で信号を送信して第８の位相検波器出力
を得ると共に、これら第７と第８の位相検波器出力が等
しくなるように第５の移相量を第４のチャンネルに挿入
する。第４の移相量と第５の移相量を平均することによ
って第６の移相量を求める。 次に、第３のチャンネルに第３の移相量を挿入した状態
で第３の素子と第１の素子の間で信号を送信して第９の
位相検波器出力を得る。また、第４のチャンネルに第６
の移相量を挿入した状態で第４の素子と第２の素子の間
で信号を送信して第10の位相検波器出力を得る。これら
第９と第10の位相検波器出力が等しくなるように第７の
移相量を第２のチャンネルに挿入する。 第７の移相量の２分の１として第８の移相量を求め、か
つ第６の移相量と第８の移相量との和として第９の移相
量を求めた後、第２のチャンネルに第８の移相量を、第
３のチャンネルに第３の移相量を、第４のチャンネルに
第９の移相量をそれぞれ挿入して、４素子アンテナアレ
イから衝突予防信号を送信する。 図面の簡単な説明 図１は、衝突予防システム用の４素子アンテナアレイの
一実施例と送受信機を示すブロック図である。 図２は、図１のアンテナシステムの素子を選択的に励振
することによって形成されるビームパターンの好適例を
示す説明図である。 図３乃至14は、本発明の送信システムを較正する方法の
一実施例に従い実行される各ステップにおける図１のシ
ステムの接続構成をそれぞれ示すブロック図である。 実施例の説明 図１は方向性送信能力を持つ４素子アンテナシステムの
一実施例を示す。アンテナアレイ10は４つの選択励振可
能なアンテナ素子12、14、16及び18を有し、これらの素
子は好ましくはアンテナアレイの周沿いに矩象状に（す
なわち周方向に90°間隔で）配置されている。従って、
素子12と16は第１の軸線上にそろえて配置され、素子14
と18は第１の軸線に直交する第２の軸線上に配置されて
いる。素子12と16はアンテナアレイ中で互いに対向状に
配置され、素子14と18も同様に対向状に配置されてい
る。すなわち、素子14及び18は各々素子12に隣合い、素
子16にも隣合っている。同様に、素子12及び16は素子14
に各々隣合い、素子18にも隣合っている。図示のアンテ
ナシステムは、TCASのような航空機搭載衝突予防システ
ム用として特に好適である。このアンテナシステムは、
質問信号を目標航空機に対して送信すると共に、目標航
空機からの応答信号を受信する両方の目的に用いること
ができる。 送信機20は、好適には1030MHzの周波数で素子12、14、1
6及び18に各々選択的に電力を供給する。一実施例にお
いては、1030MHz送信機20の出力はプログラム可能な電
力分配器22に入力される。電力分配器22は４つの出力を
持ち、これら４つの各出力は第１の端子の４つのアイソ
レータ24、26、28及び30の中のいずれか１つの一方の端
子にそれぞれ接続されている。電力分配器22は、送信器
20から４つの各アイソレータ24、26、28及び30へ選択可
能な量の電力を供給する。第１のアイソレータ24の第２
の端子はケーブル32を介して素子12に接続されている。
図には１本のケーブル32だけしか示されていないが、実
際は、これによって多数のケーブル、例えばアイソレー
タ24とアンテナ素子12の間の全てのケーブルをも含めて
表すものとする。また、ケーブル32は信号の位相を遅ら
せる可能性のある他のコンポーネントをも含めて表すも
のとする。アイソレータ26の第２の端子は移相器34及び
ケーブル36を介して素子14に接続している。アイソレー
タ28の第２の端子は移相器38及びケーブル40を介して素
子16に接続されている。アイソレータ30の第２の端子は
移相器42及びケーブル44を介して素子18に接続されてい
る。 さらに、本発明による送信システムには位相検波器46が
具備されている。位相検波器の一方の入力はピックオフ
装置48によって送信機20の出力へ接続されている。ピッ
クオフ装置48は、送信機20の出力の位相を表す信号を位
相検波器46に供給する。位相検波器46の第２の入力に
は、素子12、14、16、18の中の１つからの受信信号が供
給される。位相検波器46の第２の入力信号は、スイッチ
50の出力側より供給される。スイッチ50は、４つの入力
を持ち、これらの各入力は４つのアイソレータ24、26、
28、30の中のいずれか１つの第３の端子にそれぞれ接続
されている。４つの各アイソレータ24、26、28及び30
は、各々の第２の端子を第１の端子か第３の端子のどち
らかに接続することができる。従って、素子12、14、16
及び18は、アイソレータ24、26、28及び30及びスイッチ
50を適切に制御することによって各々送信機20か位相検
波器46の第２の入力のどちらかへ選択的に接続可能であ
る。 各素子12、14、16及び18とこれに付随する電子コンポー
ネントに接続された信号経路をまとめてチャンネルと称
する。従って、図１の送信システムは、４つのチャンネ
ルを持つ。本発明によれば、少なくとも３つのチャンネ
ルにインラインプログラム可能な移相器が設けられてい
る。制御線52、54及び56によって各々移相器34、38及び
42を制御するためにコントローラ51が設けられている。 図２は、図１の送信システムによって形成可能な様々な
方向性ビームを示す。目標航空機に対する呼び掛けの制
御を改善するために、TCASにおいては方向性ビームを使
うことが望ましい。これらのビームは、フットプリント
100を持つ前方ビーム、フットプリント102を持つ右方ビ
ーム、フットプリント104を持つ後方ビーム、フットプ
リント106を持つ左方ビーム及びフットプリント108を持
つ全方ビームを含む。送信されるビームは、送信器20か
らの電力及び位相がプログラム可能な電力分配器22によ
って各素子12、14、16、及び18にどのように分配される
かによって決まる。例えば、前方ビーム100を導出する
ためには、第１のエネルギー量と第１の位相を素子12に
供給し、第２のエネルギー量と第２の位相を素子16に供
給し、第３のエネルギー量と第３の位相を素子14及び18
の各々に供給する。これら個々のエネルギー量及び位相
は所望のビームパターンによって決まる。 これらの各位相は、ケーブルによってチャンネル間に差
があっても、各アンテナ素子における位相を基準としな
ければならない。本発明の較正方法により得られる較正
結果はこれを達成するために用いられる。例えば、ビー
ムを操作して適切な前方ビーム100を得るために較正結
果は上記の第１、第２及び第３の位相に加えられる。 アンテナ素子における信号の振幅と位相を変えることに
よってビームパターンを制御する図１及び２に示す形の
送信システムにおいては、送信機20からの信号の各アン
テナ素子12、14、16、及び18における位相が同じである
ことが特に重要である。しかしながら、このようなシス
テムにおいては、ケーブル32、36、40及び44によって生
じる位相遅延の差並びに様々な電子コンポーネント、例
えばプログラム可能電力分配器22の位相遅延の差が、各
素子12、14、16及び18における送信信号に位相差を生じ
させる。送信システムの最大性能を確保するためには、
これらの位相差を較正して取り除くべきである。 これらの差を較正するための本発明の方法は、概して言
うならば、制御線52、54及び56を介して移相器34、38及
び42を各々適切に制御することにより各チャンネルの相
対位相遅延を求め、解消するマルチステッププロセスに
ある。以下、図３乃至12を参照して、このプロセスの実
施例の各ステップについて説明する。本願の説明におい
ては、付随の電子コンポーネント及びケーブルを通って
素子12へ接続された伝送経路をチャンネル１と称する。
同様に、各々付随の電子コンポーネント及びケーブルを
通って各素子14、16及び18へ接続された伝送経路をそれ
ぞれチャンネル２、３及び４と称する。最初の４つのス
テップは、チャンネル１と３との間の位相差Δφ13を検
出するものである。図３にはこの較正プロセスにおける
ステップ１が示されている。素子14、16および18は、ア
イソレータ26、28及び30（図３では省略）によって各々
送信機20から切り離されている。素子14は、ケーブル3
6、移相器34、アイソレータ26（図１参照）及びスイッ
チ50（図１参照）を介して位相検波器46に接続されてい
る。この状態で素子12に供給された電力は電磁波として
送信される。この送信電力の一部120は素子14によって
受信され、そこからケーブル36及び移相器34を通して位
相検波器46へ伝送される。移相器34はこれによる信号の
移相量が０°であるよう制御線52によってプログラムさ
れる。従って、位相検波器46はチャンネル１及びチャン
ネル２間の相対的な位相差を出力する。特に、ケーブル
32及びケーブル36によって生じる相対的な位相のずれが
求まる。この相対な位相差φch12は、次の方程式により
求められる： φch12＝φref−［φ32＋（φ12−φ14）＋φ36］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
2はケーブル32の位相遅延、φ12−φ14は素子12の送信
信号と素子14の受信信号との間の位相遅延、φ36はケー
ブル36による位相遅延である。上式の結果φch12はメモ
リに記憶される。 ステップ２においては、図４に示すように、素子16が信
号を送信し、素子14がその送信された信号の一部122を
受信する。そのために、素子12、14及び18は送信機20か
ら切り離され、素子14は様々なコンポーネントを介して
位相検波器46に接続される。移相器34はこれによる信号
の移相量が０°であるように制御される。従って、位相
検波器46は送信機20に対するチャンネル２及び３の相対
的な位相差を検出する。この相対的な位相φch32は次の
方程式によって求められる： φch32＝φref−［Δφ13A＋φ40＋（φ16−φ14）＋φ
36］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40による位相遅延、φ16−φ14は素子16の
送信信号と素子14の受信信号との間の位相遅延、φ36は
ケーブル36による位相遅延である。 位相遅延Δφ13Aは、制御線54を介して制御される移相
器38の位相遅延である。この移相量Δφ13Aは、素子16
が送信中にφch32がステップ１で得られた結果φch12と
等しくなるよう調節される。この時、移相量Δφ13Aは
ケーブル32とケーブル40との位相差に等しくなる。この
結果はメモリに記憶される。 図５に示すステップ３においては、素子12が信号を送信
し、その一部124が素子18によって受信される。そのた
めに、素子14、16及び18は、送信機から切り離され、素
子18は様々な電子コンポーネントを介して位相検波器46
に接続される。移相器42はこれによる信号の移相量が０
°であるように制御される。従って、位相検波器46は送
信機20に対するチャンネル１及び４間の相対的な位相差
φch14を検出する。この相対的な位相差φch14次式によ
って求められる： φch14＝φref−［φ32＋（φ12−φ18）＋φ44］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
2はケーブル32により生じる位相遅延、φ18−φ12は素
子12の送信信号と素子18の受信信号の間の位相遅延、φ
44はケーブル44による位相遅延である。この結果φch14
はメモリに記憶される。 図６に示すステップ44においては、送信機20からの信号
が素子16によって送信され、送信信号の一部126が素子1
8によって受信される。そのために、素子12、14及び18
は送信機20から切り離され、素子18は位相検波器46に接
続される。移相器42はこれによる信号の移相量が０°で
あるように制御される。従って、位相検波器46は、チャ
ンネル３及び４の相対位相を検出する。この相対位相φ
ch34は次式によって求められる： φch34＝φref−［Δφ13B＋φ40＋（φ16−φ18）＋φ
44］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40によって生じる位相遅延、φ16−φ18は
素子16の送信信号と素子18の受信信号の間の位相遅延、
φ44はケーブル44による位相遅延である。 位相遅延Δφ13Bは移相器38の移相量である。この移相
量Δφ13Bは、φch34がφch14に等しくなるよう調節さ
れる。このとき、位相量Δφ13Bはケーブル32とケーブ
ル40との位相遅延差に等しくなる。この値はメモリに記
憶される。 その結果、メモリにはケーブル32と40との間の位相差に
関して２つの値が記憶される。これら２つの値の中点が
次式により計算される： Δφ13＝（Δφ13A＋Δφ13B）/2 これは、位相差の平均値に等しい。この数値はメモリに
記憶される。 図７はステップ５を示す。このステップにおいては、素
子14が送信機20からの信号を素子12へ送信する。素子12
は送信信号の一部128を受信する。そのために、素子1
2、14及び18は送信機20から切り離され、素子12は位相
検波器46に接続される。移相器34には移相量０°が設定
される。位相検波器46によってチャンネル２及び１の相
対的な位相差φch12が検出される。この相対位相差φch
12は次の方程式によって表される： φch12＝φref−［φ36＋（φ14−φ12）＋φ32］ ここでφrefは送信機20の信号位相であり、φ36はケー
ブル36によって生じる位相遅延、φ14−φ12は素子14の
送信信号と素子12の受信信号との間の位相差、φ32はケ
ーブル32による位相遅延である。この結果はメモリに記
憶される。 図８に示すステップ６においては、素子18が送信機20か
らの信号を送信する。素子12はこの送信信号の一部130
を受信する。そのために、素子12、14及び16は送信機20
から切り離され、素子12は位相検波器46に接続される。
従って、位相検波器46はチャンネル４及び１の間の位相
差を計測する。これは次式によって表される： φch14＝φref−［Δφ24A＋φ44＋（φ18−φ12）＋φ
32］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4はケーブル44の位相遅延、φ18−スφ12は素子18の送
信信号と素子12の受信信号との間の位相差、φ32はケー
ブル32の位相遅延である。移相器42の移相量Δφ24Aは
φch14がφch12に等しくなるよう調節され、その時の移
相量が記憶される。位相検波器46の出力も記憶される。 図９に示すステップ７においては、素子14が信号を送信
し、その一部132が素子16によって受信される。そのた
めに、素子12、16及び18は送信機20から分離され、素子
16は位相検波器46に接続される。移相器34及び38は、い
ずれもこれらによる信号の移相量が０°であるようにプ
ログラムされる。従って、位相検波器46はチャンネル２
及び３の間の位相差を計測する。これは次の方程式によ
って表される。： φch23＝φref−［φ36＋（φ14−φ16）＋φ40］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ3
6はケーブル36によって生じる位相遅延、φ14−φ16は
素子14の送信信号と素子16の受信信号との間の位相差、
φ40はケーブル40の位相遅延である。この結果φch23は
メモリに記憶される。 図10に示すステップ８においては、素子18が信号を送信
しする。素子16はこの送信信号の一部134を受信する。
そのために、素子12、14及び16は送信機20から切り離さ
れ、素子16は位相検波器46に接続される。移相器38には
位相遅延０°がプログラムされる。位相検波器46は、次
の方程式に従ってチャンネル４及び３間の位相差を検出
する： φch43＝φref−［Δφ24B＋φ44＋（φ18−φ16）＋φ
40］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4はケーブル44の位相遅延、φ18−φ16は素子18の送信
信号と素子16の受信信号との間の位相差、φ40はケーブ
ル40の位相遅延である。Δφ24Bは移相器42にプログラ
ム設定される移相量である。この移相量Δφ24Bはφch4
3がφch23に等しくなるよう調節される。次に、チャン
ネル２と４の間の平均位相遅延差Δφ24がステップ６及
び８の結果の平均として求められる。すなわち、 Δφ24＝（Δφ24A＋Δφ24B）/2 図11に示すステップ９においては、素子16が信号を送信
する。この送信信号の一部136は素子12によって受信さ
れる。そのために、素子12、14及び18は送信機20から切
り離され、素子12は位相検波器46に接続される。次に、
先に求めたチャンネル１と３の間の平均位相差Δφ13が
プログラムにより移相器38に設定される。この時の位相
検波器の出力φch31は次式で与えられる： φch31＝φref−［Δφ13＋φ40＋（φ16−φ12）＋φ3
2］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
0はケーブル40の位相遅延、φ16−φ12は素子16送信信
号と素子12の受信信号との間位相差、φ32はケーブル32
の位相遅延である。この位相検波器46の出力はメモリに
記憶される。 しかしながら、ここで、位相遅延Δφ13を移相器38に設
定することによってチャンネル１と３の位相遅延はほぼ
等しくなっている。 故に、 φ32＝φ40＋Δφ13 従って、φch31について上記の方程式は下記のように表
すことができる： φch31＝φref−［２φ32＋（φ16−φ18）］ 図12に示すステップ10においては、素子18が信号を送信
する。送信信号の一部138は素子14によって受信され
る。そのために、素子12、14及び16は、送信機20から切
り離され、素子14は位相検波器46に接続される。平均移
相量Δφ24がプログラムによって移相器42に設定され
る。従って、この時の位相検波器出力46は次式で与えら
れる： φch42＝φref−［Δφ24＋φ44＋（φ18−φ14）＋φ3
6＋Δφxy］ ここで、φrefは送信機20における信号位相であり、φ4
4は、ケーブル44によって生じる位相遅延、φ18−φ14
は素子18の送信信号と素子14の受信信号との間の位相
差、φ36はケーブル36による位相遅延である。Δφxy
は、移相器34にプログラム設定される移相量である。こ
の値はφch31がφch42に等しくなるよう調節され、その
時の値がメモリに記憶される。 Δφ14を移相器42に挿入することによってチャンネル２
と４の位相差はほぼ等しくなるので、 φ36＝φ44＋Δφ24 従って、φch42についての前記方程式は下記のように表
すことができる： φch42＝φref−［２φ36＋（φ18−φ14）＋Δφxy］ φch31はφch42に等しく、φ16−φ12はほぼφ18−φ14
に等しいので、次の結果が得られる： ２φ32＝２φ36＋Δφxy φ32＝φ36＋Δφxy/2 従って、対向する素子対の間の位相差はΔφxy/2であ
る。 上記の関係より、衝突予防信号を送信する際には、下記
の移相量を各移相器に挿入する：移相器34にはΔφxy/
2、移相器38にはΔφ13、移相器42にはΔφ24＋Δφxy/
2の遅延を各々挿入する。 図３乃至12に示す実施例の方法においては、伝送経路が
一方向の場合について説明したが、本発明は、送信信号
をどちらの方向に送る場合でも実施可能である。例えば
ステップ１（図３）においては、素子12から素子14に向
けて送信する場合を示したが、この方向は必要ならば逆
にすることも可能である。 好ましくは、上記の他さらに２つのステップを実行する
ことが望ましい。２つの反対向きのケーブル間で位相遅
延差180°異なることも希にではあるが可能であり、そ
の場合はアンビギュイティ（あいまいさ）が生じること
がある。この場合を考慮して、下記のステップ11及び12
を実行する。 ステップ11においては、図13に示すように、上記の衝突
予防信号用に求めた移相量を必要に応じてそれぞれのチ
ャンネルに挿入する。次に、素子14を送信機20に接続
し、素子16を位相検波器46に接続する。そして位相検波
器出力φAMB32を記憶する。 ステップ12においては、図14に示すように、やはり衝突
予防信号用に求めた移相量を必要に応じてそれぞれのチ
ャンネルに挿入する。素子12を送信機20に接続し、素子
16を位相検波器46に接続する。位相検波器出力φAMB13
が前に記憶したφAMB23に等しくなるよう、移相器38の
移相量を上記により挿入した設定値から変化させる。 その結果の変化量がφAMB23とφAMB13との差に等しい。
この結果を定数と比較する。これが結果が定数から所定
の範囲内にあれば、ステップ１から10に従って求めた移
相量を用いて衝突予防信号を得る。これに対して、結果
がこの所定の範囲外にある場合は、移相器34及び42に設
定された移相量に180°を加える。従って、衝突予防信
号ついて使用する移相量は次のようになる：移相器34の
移相量＝Δφxy/2＋180°、移相器38の移相量＝Δφ1
3、移相器42の移相量＝Δφ24＋Δφxy/2＋180°。 これらのアンビギュイティステップにおいては、位相遅
延差を加え合わせる際、減算結果が素子における実際の
位相差になるはずである。この結果は、隣合う素子（例
えば素子14と16）及び対向素子（例えば素子12と16）の
どのような組み合わせについても同じになるはずであ
り、従ってアンビギュイティを求めるためにはアンテナ
アレイ10の素子のどの組み合わせを用いてもよい。 さらに、前に述べたように、ステップ１及び２では、チ
ャンネル１と３の間の位相遅延差が得られ、ステップ５
及び６においてはチャンネル２と４の間の位相遅延差が
得られる。前述の実施例で用いた平均値の代りに、これ
らのステップ１、２及び５、６の結果をそのまま用いる
ことも可能である。その場合の較正シーケンスはステッ
プ１、２、５、６、９及び10で構成される。同じ論法に
よって、ステップ３及び４で得られるチャンネル１と３
の間の位相遅延差及びステップ７、８で得られるチャン
ネル２と４の間の位相遅延差を上記平均値の代りに用い
ることもできる。 送信システムの較正は、衝突予防システムの電源立ち上
げ時、規定の機能試験時に行い、かつシステム作動中は
少なくとも２分毎に実施することが望ましい。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 バラン，ヘンリ
アメリカ合衆国 33065 フロリダ州・コ
ーラル スプリングス・ノースウエスト
81エスティ アヴェニュ・1901
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】円周上に90°間隔で配置された第１（1
2）、第２（14）、第３（16）及び第４（18）のアンテ
ナ素子を有し、これらの素子が第１（12）と第３（16）
の素子が互いに対向しかつ第２（14）と第４（18）の素
子が互いに対向しており、上記第１（12）、第２（1
4）、第３（16）及び第４（18）の素子が各々種々のコ
ンポーネントからなる第１、第２、第３及び第４のチャ
ンネルを介して送信機（20）または位相検波器（46）の
第１の入力に選択的に接続されるものであり、送信機
（20）はまた位相検波器（46）の第２の入力に接続され
ている送信機を較正する方法において： 第１の素子（12）とこの第１（12）及び第３の素子（1
6）に隣合う他の素子との間で信号を送信して第１の位
相検波器出力を得、第３の素子（16）と上記第１（12）
及び第３の素子（16）に隣合う他の素子との間で信号を
送信して第２の位相検波器出力を得、上記第１と第２の
位相検波器出力が等しくなるように第１の移相量を第３
のチャンネルに挿入することにより第１のチャンネルと
第３のチャンネルとの間の位相差を求めるステップと； 第２の素子（14）とこの第２（14）及び第４の素子（1
8）に隣合う他の素子との間で信号を送信することによ
り第３の位相検波器出力を得、第４の素子（18）と上記
第２（14）及び第４の素子（18）に隣合う他の素子との
間で信号を送信することにより第４の位相検波器出力を
得、上記第３と第４の位相検波器出力が等しくなるよう
に第２の移相量を第４のチャンネルに挿入することによ
り第２のチャンネルと第４のチャンネルとの間の位相差
を求めるステップと； 上記第１の移相量を第３のチャンネルに挿入した状態で
第１（12）と第３の素子（16）との間で信号を送信して
第５の位相検波器出力を得るステップと； 上記第２の移相量を第４のチャンネルに挿入した状態で
第２（14）と第４の素子（18）の間で信号を送信して第
６の位相検波器出力を得ると共に、第５と第６の位相検
波器出力が等しくなるように第３の移相量を第２のチャ
ンネルに挿入するステップと； よりなる送信機の較正方法。 【請求項２】上記第１（12）及び第３の素子（16）に隣
合う他の素子が上記第２（14）及び第４（18）のいずれ
か一方の素子であり、上記第２（14）及び第４の素子
（18）に隣合う他の素子が上記第１（12）または第３
（16）のいずれか一方の素子であることを特徴とする請
求項１に記載の送信機の較正方法。 【請求項３】上記第３の移相量の半分である第４の移相
量を得るステップと； 上記第４の移相量を第２のチャンネルに挿入するステッ
プと； 上記第２の移相量と第４の移相量の和である第５の移相
量を得るステップと； 上記第５の移相量を第４のチャンネルに挿入するステッ
プと； を設けたことを特徴とする請求項１に記載の送信機の較
正方法。 【請求項５】上記第１（12）及び第３の素子（16）から
信号を送信することによって第１と第３のチャンネルと
の位相差を求め、上記第２（14）及び第４の素子（18）
から信号を送信することによって第２のチャンネルと第
４のチャンネルとの間の位相差を求めることを特徴とす
る請求項１に記載の送信機の較正方法。 【請求項６】上記第１（12）及び第３（16）の素子へ信
号を送信することによって第１のチャンネルと第３のチ
ャンネルのとの間の位相差を求め、上記第２（14）及び
第４の素子（18）へ信号を送信することによって第２の
チャンネルと第４のチャンネルとの間の位相差を求める
ことを特徴とする上記送請求項１に記載の送信機の較正
方法。 【請求項７】上記第１の素子とこの第１及び第３の素子
に隣合う別の素子との間で信号を送信して第７の位相検
波器出力を得、上記第３の素子とこの第１及び第３の素
子に隣合う別の素子との間で信号を送信して第８の位相
検波器出力を得ると共に、上記第７と第８の位相検波器
出力が等しくなるように第４の移相量を上記第３のチャ
ンネルに挿入することにより上記第１のチャンネルと第
３のチャンネルとの間の位相差を求めるステップと； 上記第１と第４の移相量を平均することによって第５の
移相量を得るステップと； 上記第２の素子とこの第２の素子及び第４の素子に隣合
う別の素子との間で信号を送信して第９の位相検波器出
力を得、上記第４の素子と上記第２の及び第４の素子に
隣合う別の素子との間で信号を送信することによって第
10の位相検波器出力を得、上記第９と第10の位相検波器
出力が等しくなるように上記第６の移相量を第４のチャ
ンネルに挿入することにより上記第２チャンネルと第４
のチャンネルとの間の位相差を求めるステップと； 上記第２と第６の移相量を平均することによって第７の
移相量を得るステップと； 上記第７の移相量を第４のチャンネルに挿入するステッ
プと； を設けたことを特徴とする請求項１に記載の送信機の較
正方法。 【請求項８】上記第１（12）及び第３の素子（16）に隣
合う他の素子が上記第２（14）及び第４（18）のいずれ
か一方の素子であり、上記第１（12）及び第３の素子
（16）に隣合う別の素子が第２（14）及び第４（18）の
他方の素子であり、上記第２（14）及び第４の素子（1
8）に隣合う他の素子が上記第１（12）及び第３（16）
のいずれか一方の素子であり、上記第２（14）及び第４
の素子（18）に隣合う別の素子が上記第１（12）及び第
３（16）の他方の素子であることを特徴とする請求項７
に記載の送信機の較正方法。 【請求項９】第３の移相量の半分である第８の移相量を
得るステップと； 上記第８の移相量を上記第２のチャンネルに挿入するス
テップと； 上記第７の移相量と第８の移相量の和である第９の移相
量を求めるステップと； 上記第９の移相量を上記第４のチャンネルに挿入するス
テップと； を設けたことを特徴とする請求項８に記載の送信機の較
正方法。 【請求項１１】第１のチャンネルと第３のチャンネルと
の間の位相差の測定を第１（12）及び第３の素子（16）
から信号を送信することによって行い、第２のチャンネ
ルと第４のチャンネルとの間の位相差の測定を第２（1
4）及び第４の素子（18）から信号を送信することによ
って行うことを特徴とする請求項７に記載の送信機の較
正方法。 【請求項１２】第１のチャンネルと第３のチャンネルと
の間の位相差の測定を第１（12）及び第３（16）の素子
へ信号を送信することによって行い、第２のチャンネル
と第４のチャンネルとの間の位相差の測定を第２（14）
及び第４の素子（18）へ信号を送信することによって行
うことを特徴とする請求項７に記載の送信機の較正方
法。
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