JPH0783206B2 - アレーアンテナ励振方法 - Google Patents
アレーアンテナ励振方法Info
- Publication number
- JPH0783206B2 JPH0783206B2 JP20743889A JP20743889A JPH0783206B2 JP H0783206 B2 JPH0783206 B2 JP H0783206B2 JP 20743889 A JP20743889 A JP 20743889A JP 20743889 A JP20743889 A JP 20743889A JP H0783206 B2 JPH0783206 B2 JP H0783206B2
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- Japan
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- phase
- main beam
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は，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の励振方法に関するものであ
る。
ようにしたアレーアンテナの励振方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第８図は本発明者等が先に出願した特願平１−98032号
に示されたアレーアンテナ励振方法であり，同じく第９
図は特願平１−98032号に示されたアレーアンテナであ
る。図において，（A1），（A2），・・・・，（AM）は
曲面上に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），
・・・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・
・，（AtM）は可変振幅器である。このような構成のア
レーアンテナにおいて，所望のサイドローブレべルを得
るためには，各素子アンテナに適切な励振振幅位相を設
定する必要がある。第８図の従来例では，まず，ステッ
プ１で初期の放射パターンを形成する。この従来例で
は，主ビーム軸に直交する平面上で，開口分布が所望テ
イラー分布となるように各励振振幅を設定している。ス
テップ２で，所望のテイラー形放射パターンを与えるた
めの零点の角度位置を計算する。上記零点の角度位置Un
は一般に第（１）式で与えられる。
に示されたアレーアンテナ励振方法であり，同じく第９
図は特願平１−98032号に示されたアレーアンテナであ
る。図において，（A1），（A2），・・・・，（AM）は
曲面上に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），
・・・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・
・，（AtM）は可変振幅器である。このような構成のア
レーアンテナにおいて，所望のサイドローブレべルを得
るためには，各素子アンテナに適切な励振振幅位相を設
定する必要がある。第８図の従来例では，まず，ステッ
プ１で初期の放射パターンを形成する。この従来例で
は，主ビーム軸に直交する平面上で，開口分布が所望テ
イラー分布となるように各励振振幅を設定している。ス
テップ２で，所望のテイラー形放射パターンを与えるた
めの零点の角度位置を計算する。上記零点の角度位置Un
は一般に第（１）式で与えられる。
Un＝［A2＋(ｎ−0.5)2/A2＋(−0.5)２］1/2 (１) 但し， ＝零点の数,n＝ｎ番目の零点 Ａ＝log（ｂ＋（b2−１）1/2）／π 20logb＝サイドローブレベル（dB） ついで，ステップ３で，上記零点の角度位置に指向性の
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
第（２）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素
子番号），励振位相piを求める。
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
第（２）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素
子番号），励振位相piを求める。
但し,Ein（θ）＝各素子のUn方向の寄与 次にステップ４で上記励振振幅aiを第９図に示す可変振
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第９図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定する。このとき得られ
た放射パターンにおいて設定サイドローブレベルより高
い不要サイドローブが生じている場合，上記不要サイド
ローブにおいて適当な間隔で零点をＫ個選び，第（３）
式のFxを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番
号），励振位相piを求める。
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第９図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定する。このとき得られ
た放射パターンにおいて設定サイドローブレベルより高
い不要サイドローブが生じている場合，上記不要サイド
ローブにおいて適当な間隔で零点をＫ個選び，第（３）
式のFxを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番
号），励振位相piを求める。
但し,Eik（θ）＝不要サイドローブ中の零点方向の寄与 次にステップ５で上記励振振幅aiを第９図に示す可変振
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第９図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，所望
の低サイドローブパターンが形成される。
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第９図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，所望
の低サイドローブパターンが形成される。
［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は，主ビーム方向に寄与
する全ての素子アンテナについて以上のように振励振幅
位相を決めているので，主ビームを走査した場合，第10
図に示すように上記主ビーム方向に寄与する素子アンテ
ナの配列の対称性がくずれるため所望のサイドローブレ
ベルが得られないという問題点があった。この発明は上
記のような問題点を解決するためになされたもので，所
望のサイドローブレベルをもつ放射パターンが得られる
アレーアンテナ励振方法を得ることを目的とする。
する全ての素子アンテナについて以上のように振励振幅
位相を決めているので，主ビームを走査した場合，第10
図に示すように上記主ビーム方向に寄与する素子アンテ
ナの配列の対称性がくずれるため所望のサイドローブレ
ベルが得られないという問題点があった。この発明は上
記のような問題点を解決するためになされたもので，所
望のサイドローブレベルをもつ放射パターンが得られる
アレーアンテナ励振方法を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るアレーアンテナ励振方法は，上記複数個
の素子アンテナによる合成放射パターンの主ビーム方向
が変わる毎に，励振する素子アンテナを，上記主ビーム
方向に寄与する素子アンテナの中から，主ビーム軸を中
心にして素子配列が対称となるように選択し，上記選択
された素子に入射される電波のみを受信あるいは上記選
択された素子のみから電波を放射して，合成放射パター
ンを所望のものとする励振振幅位相を求めるものであ
る。
の素子アンテナによる合成放射パターンの主ビーム方向
が変わる毎に，励振する素子アンテナを，上記主ビーム
方向に寄与する素子アンテナの中から，主ビーム軸を中
心にして素子配列が対称となるように選択し，上記選択
された素子に入射される電波のみを受信あるいは上記選
択された素子のみから電波を放射して，合成放射パター
ンを所望のものとする励振振幅位相を求めるものであ
る。
［作用］ この発明においては，主ビーム方向が変わる毎に，励振
する素子アンテナを，上記主ビーム方向に寄与する素子
アンテナの中から，主ビーム軸を中心にして素子配列が
対称となるように選択し，その励振素子アンテナによる
合成放射パターンを所望のものとする励振振幅位相を求
めることにより，主ビームの方向が変化しても所望のテ
イラー形放射パターンが得られる。
する素子アンテナを，上記主ビーム方向に寄与する素子
アンテナの中から，主ビーム軸を中心にして素子配列が
対称となるように選択し，その励振素子アンテナによる
合成放射パターンを所望のものとする励振振幅位相を求
めることにより，主ビームの方向が変化しても所望のテ
イラー形放射パターンが得られる。
［発明の実施例］ 以下，図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図は，この発明の一実施例に係るアレーアンテナの
励振振幅位相の演算方法を示すフローチャートである。
なお，第１図のフローチャートは第２図に示すような構
成のアレーアンテナに適用する場合の例になっており，
図中，（SW1），・・・，（SWM）はスイッチ，（１）は
上記励振振幅位相の演算をする励振振幅位相演算装置で
ある。上記励振振幅位相演算装置の演算について，第１
図のフローチャートを用いて説明する。
第１図は，この発明の一実施例に係るアレーアンテナの
励振振幅位相の演算方法を示すフローチャートである。
なお，第１図のフローチャートは第２図に示すような構
成のアレーアンテナに適用する場合の例になっており，
図中，（SW1），・・・，（SWM）はスイッチ，（１）は
上記励振振幅位相の演算をする励振振幅位相演算装置で
ある。上記励振振幅位相演算装置の演算について，第１
図のフローチャートを用いて説明する。
まず，主ビーム方向θ＝０゜とする。θ＝０゜の場合に
は第１図のフローチャートのステップ２から始める。ス
テップ２で初期の放射パターンを形成する。この発明の
一実施例では，主ビーム軸に直交する平面上で，開口分
布が所望テイラー分布となるように各励振振幅を設定す
る。第３図は上記ステップ２により得られた放射パター
ンである。なお，所望のテイラー分布として−50dBのテ
イラー分布を与えた。上記第３図の放射パターンにおい
て，−50dBのサイドローブレベルが得られていない理由
は，所望のテイラー形放射パターンの零点の角度位置が
ずれているからである。そこで，以下のステップで−50
dBのサイドローブレベルを得る。ステップ３で，所望の
テイラー形放射パターンを与えるための零点の角度位置
を計算する。上記零点の角度位置Unは一般に第（４）式
で与えられる。
は第１図のフローチャートのステップ２から始める。ス
テップ２で初期の放射パターンを形成する。この発明の
一実施例では，主ビーム軸に直交する平面上で，開口分
布が所望テイラー分布となるように各励振振幅を設定す
る。第３図は上記ステップ２により得られた放射パター
ンである。なお，所望のテイラー分布として−50dBのテ
イラー分布を与えた。上記第３図の放射パターンにおい
て，−50dBのサイドローブレベルが得られていない理由
は，所望のテイラー形放射パターンの零点の角度位置が
ずれているからである。そこで，以下のステップで−50
dBのサイドローブレベルを得る。ステップ３で，所望の
テイラー形放射パターンを与えるための零点の角度位置
を計算する。上記零点の角度位置Unは一般に第（４）式
で与えられる。
Un＝［A2＋(ｎ−0.5)2/A2＋(−0.5)２］1/2 (４) 但し， ＝零点の数,n＝ｎ番目の零点 Ａ＝log（ｂ＋（b2−１）1/2）／π 20logb＝サイドローブレベル（dB） ついで，ステップ４で，上記零点の角度位置に指向性の
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
第（５）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素
子番号），励振位相piを求める。
零点を形成するための励振振幅位相を求める。つまり，
第（５）式のＦを最小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素
子番号），励振位相piを求める。
但し,Ein（θ）＝各素子のUn方向の寄与 ここでは，上記励振振幅aiと励振位相piを数値的に求め
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
次にステップ５で上記励振振幅aiを第２図に示す可変振
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第２図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第４
図に示すような放射パターンが得られる。図において，
設定サイドローブレベル−50dBより高い不要サイドロー
ブが生じている。ここでは，上記不要サイドローブにお
いて適当な間隔で零点をＫ個選び，第（６）式のFxを最
小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番号），励振位相
piを求める。
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第２図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第４
図に示すような放射パターンが得られる。図において，
設定サイドローブレベル−50dBより高い不要サイドロー
ブが生じている。ここでは，上記不要サイドローブにお
いて適当な間隔で零点をＫ個選び，第（６）式のFxを最
小にする励振振幅ai（ｉ＝１〜M;素子番号），励振位相
piを求める。
但し,Eik（θ）＝不要サイドローブ中の零点方向の寄与 ここでは，上記励振振幅aiと励振位相piを数値的に求め
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
る方法について述べたが，上記励振振幅aiと励振位相pi
を平面波合成法によって求めてもよい。
次にステップ６で上記励振振幅aiを第２図に示す可変振
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第２図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第５
図に示すような低サイドローブパターンが形成される。
幅器（At1）〜（AtM），励振位相piを同じく第２図に示
す移相器（Pa1）〜（PaM）に設定することにより，第５
図に示すような低サイドローブパターンが形成される。
ついで，主ビーム方向θ＝60゜とする。θ＝60゜の場合
には第１図のフローチャートのステップ１から始める。
ステップ１において，励振する素子アンテナを，上記主
ビーム方向に寄与する素子アンテナの中から，主ビーム
軸を中心にして素子配列が対称となるように選択し，上
記スイッチにより上記励振する素子アンテナ以外の素子
アンテナを非励振とする。つまり，第２図において励振
する素子アンテナを（ｉ＋ｊ）から（Ｍ）まで選択する
ことができる。ついで，上記ステップ２から６により上
記励振する素子アンテナによる合成放射パターンを所望
のものとする励振振幅位相を求める。第６図は本実施例
により得られた放射パターンであり，主ビーム方向θは
60゜である。また，サイドローブレベルの設定値は−50
dBである。一方，第７図は第６図と比較するためになさ
れたもので，励振する素子アンテナを（ｉ＋ｋ）から
（Ｍ）まで，つまり，励振する素子の配列を非対称に選
び上記ステップ２から６により上記励振する素子アンテ
ナによる合成放射パターンを所望のものとする励振振幅
位相を求めた場合の放射パターンであり，主ビーム方向
θは60゜である。また，サイドローブレベルの設定値は
−50dBである。上記第６図と第７図を比較してわかるよ
うに，本実施例で得られた第６図の方が所望の放射パタ
ーンが得られている。
には第１図のフローチャートのステップ１から始める。
ステップ１において，励振する素子アンテナを，上記主
ビーム方向に寄与する素子アンテナの中から，主ビーム
軸を中心にして素子配列が対称となるように選択し，上
記スイッチにより上記励振する素子アンテナ以外の素子
アンテナを非励振とする。つまり，第２図において励振
する素子アンテナを（ｉ＋ｊ）から（Ｍ）まで選択する
ことができる。ついで，上記ステップ２から６により上
記励振する素子アンテナによる合成放射パターンを所望
のものとする励振振幅位相を求める。第６図は本実施例
により得られた放射パターンであり，主ビーム方向θは
60゜である。また，サイドローブレベルの設定値は−50
dBである。一方，第７図は第６図と比較するためになさ
れたもので，励振する素子アンテナを（ｉ＋ｋ）から
（Ｍ）まで，つまり，励振する素子の配列を非対称に選
び上記ステップ２から６により上記励振する素子アンテ
ナによる合成放射パターンを所望のものとする励振振幅
位相を求めた場合の放射パターンであり，主ビーム方向
θは60゜である。また，サイドローブレベルの設定値は
−50dBである。上記第６図と第７図を比較してわかるよ
うに，本実施例で得られた第６図の方が所望の放射パタ
ーンが得られている。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば，主ビーム方向が変わる
毎に，励振する素子アンテナを，上記主ビーム方向に寄
与する素子アンテナの中から，主ビーム軸を中心にして
素子配列が対称となるように選択し，その励振素子アン
テナによる合成放射パターンを所望のものとする励振振
幅位相を求めることにより，主ビームの方向が変化して
も所望のテイラー形放射パターンが得られる。
毎に，励振する素子アンテナを，上記主ビーム方向に寄
与する素子アンテナの中から，主ビーム軸を中心にして
素子配列が対称となるように選択し，その励振素子アン
テナによる合成放射パターンを所望のものとする励振振
幅位相を求めることにより，主ビームの方向が変化して
も所望のテイラー形放射パターンが得られる。
第１図はこの発明の励振振幅位相の演算方法を示すフロ
ーチャート，第２図はこの発明を説明するためのアンテ
ナの図，第３図は零点の角度位置がずれているテイラー
形放射パターン図，第４図は零点の角度位置を合わせた
ときに得られるテイラー形放射パターン図，第５図は主
ビーム方向θを０゜とした場合のテイラー形放射パター
ン図，第６図は主ビーム方向θを60゜としたこの発明に
よるテイラー形放射パターン図，第７図は主ビーム方向
θを60゜，励振する素子の配列を非対称にした場合のテ
イラー形放射パターン図，第８図は従来の励振振幅位相
の演算方法を示すフローチャート，第９図は従来の励振
振幅位相の演算方法を説明するためのアンテナの図，第
10図は主ビーム方向に寄与する素子アンテナの配列を示
す図である。 図において，（A1），（A2），・・・，（AM）は曲面上
に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），・・
・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・・，（A
tM）は可変振幅器，（SW1），（SW2），・・・，
（SWM）はスイッチ，（１）は励振振幅位相演算装置で
ある。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分をしめす。
ーチャート，第２図はこの発明を説明するためのアンテ
ナの図，第３図は零点の角度位置がずれているテイラー
形放射パターン図，第４図は零点の角度位置を合わせた
ときに得られるテイラー形放射パターン図，第５図は主
ビーム方向θを０゜とした場合のテイラー形放射パター
ン図，第６図は主ビーム方向θを60゜としたこの発明に
よるテイラー形放射パターン図，第７図は主ビーム方向
θを60゜，励振する素子の配列を非対称にした場合のテ
イラー形放射パターン図，第８図は従来の励振振幅位相
の演算方法を示すフローチャート，第９図は従来の励振
振幅位相の演算方法を説明するためのアンテナの図，第
10図は主ビーム方向に寄与する素子アンテナの配列を示
す図である。 図において，（A1），（A2），・・・，（AM）は曲面上
に配列された素子アンテナ，（Pa1），（Pa2），・・
・，（PaM）は移相器，（At1），（At2），・・・，（A
tM）は可変振幅器，（SW1），（SW2），・・・，
（SWM）はスイッチ，（１）は励振振幅位相演算装置で
ある。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分をしめす。
Claims (1)
- 【請求項１】曲面上に配列された複数個の素子アンテナ
と，上記素子アンテナにつながれたスイッチと，上記ス
イッチにつながれた移相器と，上記移相器につながれた
可変振幅器から成るアレーアンテナの励振振幅位相を決
める励振方法で，上記アレーアンテナの主ビーム方向を
０゜としたときの±90゜以上にあるサイドローブの中
で，主ビーム軸に直交する平面上で，開口分布が所望の
テイラー分布となるように，各素子アンテナの励振振幅
を設定して得られるテイラー形放射パターンのピークサ
イドローブレベルより高い不要サイドローブの角度位置
と上記±90゜以内にある上記テイラー形放射パターンの
零点の角度位置に，上記アレーアンテナの放射パターン
の零点を形成するための励振振幅位相を数値的に求める
アレーアンテナ励振方法において，励振振幅位相演算装
置により，上記複数個の素子アンテナによる合成放射パ
ターンの主ビーム方向が変わる毎に，励振する素子アン
テナを，上記主ビーム方向に寄与する素子アンテナの中
から，主ビーム軸を中心にして素子配列が対称となるよ
うに選択し，上記選択された素子に入射される電波のみ
を受信あるいは上記選択された素子のみから電波を放射
して，合成放射パターンを所望のものとする励振振幅位
相を求めることを特徴とするアレーアンテナ励振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20743889A JPH0783206B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | アレーアンテナ励振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20743889A JPH0783206B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | アレーアンテナ励振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370301A JPH0370301A (ja) | 1991-03-26 |
| JPH0783206B2 true JPH0783206B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=16539770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20743889A Expired - Fee Related JPH0783206B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | アレーアンテナ励振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783206B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3239016B2 (ja) * | 1994-05-26 | 2001-12-17 | 防衛庁技術研究本部長 | レーダ装置 |
| CN113708090B (zh) * | 2021-08-13 | 2022-07-08 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于圆环共形的泰勒权值优化方法 |
-
1989
- 1989-08-10 JP JP20743889A patent/JPH0783206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370301A (ja) | 1991-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |