JPH1082810A - 偏波測定装置 - Google Patents

偏波測定装置

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JPH1082810A
JPH1082810A JP23695596A JP23695596A JPH1082810A JP H1082810 A JPH1082810 A JP H1082810A JP 23695596 A JP23695596 A JP 23695596A JP 23695596 A JP23695596 A JP 23695596A JP H1082810 A JPH1082810 A JP H1082810A
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Shunji Miyahara
俊二 宮原
Kenji Tokunaga
健治 徳永
Akira Kato
彰 加藤
Toru Nonoyama
徹 野々山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ近傍の物体等による反射の影響を抑
え、到来電波の詳細な偏波情報(偏波の種類、楕円偏波
率、偏波面の傾き)を分析し、測定すること。 【解決手段】 直交する斜め所定角度の直線偏波面を有
する2つのアンテナにより構成される素子アンテナ1
と、素子アンテナ1からの各出力の位相を制御し、その
偏波成分を切り換える移相器2と、移相器2により、そ
の位相が制御された信号を合成する2合成器3と、移相
器2に素子アンテナ1間で受信ビームを指向させたい方
位に対応した位相差を持たせた状態で合成する合成器4
とを有し、偏波成分を時分割で水平、垂直、右旋、左旋
と切り替えて到来電波を受信するアクティブ・フェーズ
ド・アレイ・アンテナ(APAA)と、該APAAによ
り受けた到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で
測定する受信機5と、受信機5により受信された到来電
波の偏波情報を分析する処理機6とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、空間を伝搬する
電波の偏波面の傾き等を測定する偏波測定装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図13は、従来における偏波測定装置の
概略構成を示すブロック図であり、図において、13は
空間を伝搬する電波の水平偏波成分を受信する水平偏波
アンテナであり、14は空間を伝搬する電波の垂直偏波
成分を受信する垂直偏波アンテナであり、また、15は
空間を伝搬する電波の右旋偏波成分を受信する右旋偏波
アンテナであり、16は空間を伝搬する電波の左旋偏波
成分を受信する左旋偏波アンテナである。さらに、5は
各アンテナ13、14、15、16にそれぞれ接続さ
れ、受信信号の強度を測定する受信機であり、6はそれ
ぞれの受信機5からの出力信号を入力処理し、受信した
電波の偏波情報を分析する処理器である。
【0003】つぎに、動作について説明する。空間を伝
搬し、偏波測定装置に到来した電波は、該電波の偏波成
分に合致する水平偏波アンテナ13、垂直偏波アンテナ
14、右旋偏波アンテナ15、左旋偏波アンテナ16に
よりそれぞれ受信され、各偏波成分がそれぞれの受信機
5に入力される。その後、処理器6は各偏波成分の受信
信号の強度を比較することにより、その比較結果から到
来電波の偏波を導出する。
【0004】例えば、水平偏波が到来した場合、水平偏
波アンテナ13に接続された受信機5の受信信号強度を
Pとすると、垂直偏波アンテナ14に接続された受信機
5の受信信号強度はゼロ、右旋偏波アンテナ15および
左旋偏波アンテナ16に接続された受信機5の受信信号
強度はP/2となる。ここで、処理器6は、各偏波成分
の受信信号強度を比較し、水平偏波アンテナ13により
受信された受信信号強度が最大であることにより、到来
電波が水平偏波であることを判定することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来における偏波測定
装置は、以上のように構成されており、到来電波を広い
覆域にわたって受信し、偏波を測定する場合には各アン
テナは広いビーム幅を持っていなければならず、その結
果、直接アンテナに到来する電波だけではなく、アンテ
ナ近傍の物体等の反射によって偏波が変化したような電
波も同時に受信するため、真の偏波と異なる誤判定を行
う場合があるという問題点があった。
【0006】また、最大の受信強度に基づいて偏波の種
類を判定するだけであるため、偏波の傾き等の詳細な偏
波情報を測定・分析することができず、偏波測定装置を
搭載する車両等の物体が傾いたような場合には到来電波
の偏波を詳細に、かつ、正確に把握することができない
という問題点があった。
【0007】この発明は、上記のような問題点に鑑みて
なされたものであって、アンテナ近傍の物体等による反
射の影響を抑えることができ、また、到来電波の詳細な
偏波情報(偏波の種類、楕円偏波率、偏波面の傾き)を
分析し、測定できる偏波測定装置を得ることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明に係る偏波測定装置は、直交する斜め所
定角度の直線偏波面を有する2つのアンテナにより構成
される素子アンテナと、前記素子アンテナからの各出力
の位相を制御し、その偏波成分を切り換える移相器と、
前記移相器により、その位相が制御された信号を合成す
る2合成器と、前記移相器に前記素子アンテナ間で受信
ビームを指向させたい方位に対応した位相差を持たせた
状態で合成する合成器とを有し、偏波成分を時分割で水
平、垂直、右旋、左旋と切り替えて到来電波を受信する
アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナと、前記ア
クティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより受けた
到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測定する
受信手段と、前記受信手段により受信された到来電波の
偏波情報を分析する処理手段と、を具備するものであ
る。
【0009】つぎの発明に係る偏波測定装置は、直交す
る斜め所定角度の直線偏波面を有する2つのアンテナに
より構成される素子アンテナと、前記素子アンテナから
の各出力の位相を制御し、その偏波成分を切り換える移
相器と、前記移相器により、その位相が制御された信号
を合成する2合成器と、前記移相器に前記素子アンテナ
間で受信ビームを指向させたい方位に対応した位相差を
持たせた状態で合成する合成器とを複数設け、同時に、
水平、垂直、右旋、左旋の各偏波成分のビームを形成し
て到来電波を受信するアクティブ・フェーズド・アレイ
・アンテナと、前記アクティブ・フェーズド・アレイ・
アンテナにより受けた到来電波の各偏波成分の受信信号
強度を測定する複数の受信手段と、前記受信手段により
受信された到来電波の偏波情報を分析する処理手段と、
を具備するものである。
【0010】つぎの発明に係る偏波測定装置は、直交す
る斜め所定角度の直線偏波面を有する2つのアンテナに
より構成される素子アンテナと、前記素子アンテナにそ
れぞれ接続され、受信ビームを水平偏波成分、垂直偏波
成分、右旋円偏波成分、左旋円偏波成分に分類するハイ
ブリット回路と、前記ハイブリット回路により分類され
た各偏波成分を分類するスイッチと、前記素子アンテナ
からの各出力の位相を制御し、その偏波成分を切り換え
る移相器と、前記移相器に前記素子アンテナ間で受信ビ
ームを指向させたい方位に対応した位相差を持たせた状
態で合成する合成器とを有し、偏波成分を時分割で水
平、垂直、右旋、左旋と切り替えて到来電波を受信する
アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナと、前記ア
クティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより受けた
到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測定する
受信手段と、前記受信手段により受信された到来電波の
偏波情報を分析する処理手段と、を具備するものであ
る。
【0011】つぎの発明に係る偏波測定装置は、水平偏
波面および垂直偏波面を有する2つのアンテナにより構
成される素子アンテナと、前記素子アンテナにそれぞれ
接続され、水平偏波成分と垂直偏波成分を取り出す分配
器と、前記分配器に接続され、受信ビームを右旋円偏波
成分、左旋円偏波成分に分類するハイブリット回路と、
前記ハイブリット回路により分類された各偏波成分を分
類するスイッチと、前記素子アンテナからの各出力の位
相を制御し、その偏波成分を切り換える移相器と、前記
移相器に前記素子アンテナ間で受信ビームを指向させた
い方位に対応した位相差を持たせた状態で合成する合成
器とを有し、偏波成分を時分割で水平、垂直、右旋、左
旋と切り替えて到来電波を受信するアクティブ・フェー
ズド・アレイ・アンテナと、前記アクティブ・フェーズ
ド・アレイ・アンテナにより受けた到来電波の偏波成分
の受信信号強度を時分割で測定する受信手段と、前記受
信手段により受信された到来電波の偏波情報を分析する
処理手段と、を具備するものである。
【0012】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記処
理手段が、左旋偏波成分の強度と右旋偏波成分の強度と
を比較し、左旋偏波成分と右旋偏波成分の強度が同じ場
合には到来電波が直線偏波であると判断し、垂直偏波成
分の強度と水平偏波成分の強度より偏波面の傾き(偏波
角度)を測定するものである。
【0013】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記処
理手段が、左旋偏波成分の強度と右旋偏波成分の強度と
を比較し、左旋偏波成分と右旋偏波成分の強度が異なる
場合には到来した電波が強度の強い旋回方向を持つ円偏
波であると判断し、垂直偏波成分の強度と水平偏波成分
の強度より楕円偏波率を測定するものである。
【0014】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記処
理手段に、該偏波測定装置が搭載されている物体の角度
情報を入力し、前記搭載されている物体の傾きを補正し
て到来電波の偏波面の傾きを測定するものである。
【0015】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記合
成器と受信手段を、それぞれ並列に複数配置したもので
ある。
【0016】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記素
子アンテナとハイブリット回路との間に斜め偏波成分を
取り出す分配器を設け、前記分配器が挿入されている斜
め偏波面を有するアンテナではない他のアンテナを前記
分配器の分配損失と同じ損失に調整するアッテネータを
設けたものである。
【0017】つぎの発明に係る偏波測定装置は、前記分
配器として、3分配器を用いるものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明に係る偏波測定装置の実施の形態を詳細に説明する。
なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上
述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付した
符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0019】この発明の特徴は、第1に、狭いビーム幅
の受信ビームを有するアクティブ・フェーズド・アレイ
・アンテナ(APAA)を用いて、到来電波の水平偏波
成分、垂直偏波成分、右旋偏波成分、左旋偏波成分の各
偏波成分を受信できるビームを形成し、第2に、受信信
号を処理することにより偏波角度を測定し、第3に、偏
波測定装置を搭載した物体の角度情報を用いることによ
り偏波の絶対角度を測定し、第4に、受信信号を処理す
ることにより楕円偏波率を測定し、第5に、受信信号を
処理することにより楕円偏波の傾きの角度を測定するこ
とができる偏波測定装置にある。
【0020】(実施の形態1)図1は、この発明の実施
の形態1に係る偏波測定装置の概略構成を示すブロック
図であり、図において、1は直交する斜め45°および
−45°の直線偏波面を持つ2つのアンテナにより構成
される1組の素子アンテナ、2は各素子アンテナ1で受
信された信号の位相をそれぞれ制御する移相器、3は素
子アンテナ1を構成する2つのアンテナでそれぞれ受信
され、移相器2により位相制御された信号を合成する2
合成器、4は2合成器3に接続され、すべての素子アン
テナ1を合成し、受信ビームを形成するための合成器、
5は合成器4に接続され、素子アンテナ1における受信
信号の強度を測定する受信機、6は受信機5の出力信号
を処理し、偏波情報を分析する処理器である。
【0021】つぎに、動作について説明する。まず、偏
波測定装置における受信ビームの偏波成分の切り換えに
ついて説明する。図1に示した1組の素子アンテナ1に
接続された2つの移相器2を同相に設定し、2合成器3
により合成すると素子アンテナ1では垂直偏波面を有す
る受信ビームが形成され、また、2つの移相器2をπの
位相差を持たせて設定し、2合成器3により合成すると
素子アンテナ1では水平偏波面を有する受信ビームが形
成され、さらに、2つの移相器2をπ/2または−π/
2の位相差を持たせて設定し、2合成器3により合成す
ると、素子アンテナ1では右旋あるいは左旋の円偏波を
有する受信ビームが形成される。
【0022】つぎに、狭い受信ビームの形成について説
明する。図1において、各素子アンテナ1で形成される
受信ビームは広いビーム幅を有しているが、先ほどの偏
波成分を切り換えるために用いた移相器2に素子アンテ
ナ1間で受信ビームを指向させたい方位に対応した位相
差をもたせ、合成器4により合成することにより指向さ
せたい方向に狭いビーム幅の受信ビームを形成すること
ができる。
【0023】以上のように、この偏波測定装置は、受信
したい方向に狭いビーム幅の各偏波成分を有する受信ビ
ームを指向させることが可能となり、偏波成分を時間で
切り換えて受信機5において各偏波成分の受信信号強度
を時分割で測定する。受信機5において測定された受信
信号の強度は処理器6に入力され、処理器6において図
2(a)、(b)に示すように、その偏波情報が分析さ
れる。
【0024】処理器6では、まず、左旋偏波成分の強度
と右旋偏波成分の強度とを比較し、同じであれば到来電
波が直線偏波であると判断し、垂直偏波成分の強度と水
平偏波成分の強度より偏波面の傾き(偏波角度)を下記
式に基づいて計算する(図2(a)参照)。すなわち、 偏波角度θ=tan-1・PV/PH である。ここで、PVは垂直偏波成分の強度であり、P
Hは水平偏波成分の強度である。
【0025】ついで、左旋偏波成分と右旋偏波成分の強
度が異なる場合には、到来した電波は、強度の強い旋回
方向を持つ円偏波であると判断し、垂直偏波成分の強度
と水平偏波成分の強度より楕円偏波率を下記式に基づい
て計算する(図2(b)参照)。すなわち、 楕円偏波率=PV/PH である。ここで、PVは垂直偏波成分の強度であり、P
Hは水平偏波成分の強度である。
【0026】このように、本実施の形態に係る偏波測定
装置によれば、到来電波の偏波情報(偏波の種類、楕円
偏波率、偏波面の傾き(偏波角度))を測定することが
できる。
【0027】(実施の形態2)つぎに、実施の形態2に
ついて説明する。実施の形態2においては、上記実施の
形態1に係る偏波測定装置を示した図1の構成に加え、
図3に示すように、処理器6に対して、測定器が搭載さ
れている車両等の角度情報を入力するものである。この
ことにより、搭載されている車両等の傾きを補正するこ
とができ、その補正処理を前提として到来電波の偏波面
の傾きを測定することができる。その結果、より正確な
(絶対的な)偏波面の傾きの測定が可能となる。
【0028】(実施の形態3)つぎに、実施の形態3に
ついて説明する。上記実施の形態1にあっては、時間的
に各偏波成分を切り換えて受信する構成であったが、本
実施の形態は、図4に示すようにアクティブ・フェーズ
ド・アレイ・アンテナの開口を分割し、4つの開口面で
同時に各偏波成分のビームを形成して受信するように構
成されている。本実施の形態にあっては、時分割での受
信処理は必要でなく、1回の受信で偏波測定が可能とな
り迅速なる偏波測定処理を実現することができる。
【0029】(実施の形態4)つぎに、実施の形態4に
ついて説明する。実施の形態4においては、上記実施の
形態2(図3参照)と同様に、図5に示すように、処理
器6に測定器が搭載されている車両等の角度情報を入力
することにより、実施の形態3(図4参照)の偏波測定
装置の構成に加え、搭載されている車両等の傾きを補正
することができ、到来電波の偏波面の絶対的な傾きを測
定することができる。その結果、実施の形態3の偏波測
定装置よりも、より正確な(絶対的な)偏波面の傾きの
測定が可能になる。
【0030】(実施の形態5)つぎに、実施の形態5に
ついて説明する。上記実施の形態2(図3参照)にあっ
ては、移相器2により素子アンテナ1を構成する、直交
する斜めの直線偏波面を持つ2つのアンテナを個別に位
相制御し、各偏波成分を有する受信ビームを形成してい
るが、本実施の形態にあっては、図6に示すように、ハ
イブリット回路7をアンテナ素子1に接続し、スイッチ
8をハイブリット回路7に対して接続している。その結
果、ハイブリット回路7で水平偏波成分、垂直偏波成
分、右旋円偏波成分、左旋円偏波成分に分類し、スイッ
チ8により各成分を選択できるように構成されているも
のである。この構成にあっては、簡略的な構成で、上記
実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
【0031】つぎに、ハイブリット回路7を用いた各部
の動作について説明する。図6において、素子アンテナ
1より入力されたA点およびB点での信号を数1に示す
ものとすると、ハイブリット回路7からの出力のC点、
D点、E点、F点での信号はそれぞれ数2に示すものと
なる。
【0032】
【数1】
【0033】
【数2】
【0034】ここで、上記式において、C点での信号は
到来した電波の左旋偏波成分に、D点での信号は到来し
た電波の水平偏波成分に、また、E点での信号は到来し
た電波の右旋偏波成分に、F点での信号は到来した電波
の垂直偏波成分に、それぞれ対応した信号が出力され
る。
【0035】(実施の形態6)つぎに、実施の形態6に
ついて説明する。本実施の形態にあっては、図7に示す
ように、上記実施の形態5に示した合成器4と受信機5
をそれぞれ並列に設けた構成を採用しており、その結
果、本実施の形態によれば、時分割での受信処理は必要
でなくなり、1回の受信で偏波測定が可能となって、受
信回数の削減が実現する。なお、本実施の形態の場合に
は、スイッチを省略し、その代わり複数の移相器を直接
ハイブリット回路に接続する構成を採用している。
【0036】(実施の形態7)つぎに、実施の形態7に
ついて説明する。本実施の形態にあっては、図8に示す
ように、上記実施の形態6(図7参照)の素子アンテナ
1とハイブリット回路7との間に、斜め偏波成分を取り
出す2分配器9と、該2分配器9が挿入されている斜め
偏波面を持つアンテナとは別のアンテナを2分配器9の
分配損失と同じ損失に調整するアッテネータ10が挿入
されて構成されている。
【0037】本実施の形態にあっては、このような構成
により、斜め偏波成分を取り出すことができるので、図
9に示すように平面上の3点の座標を得ることができ、
その結果、楕円偏波の形状を知ることができる。それに
より楕円偏波の傾きを測定することができ、さらに、装
置を搭載している車両等が傾いている場合にも楕円偏波
率を求めることができる。
【0038】(実施の形態8)つぎに、実施の形態8に
ついて説明する。本実施の形態にあっては、図10に示
すように、上記実施の形態5(図6参照)の、直交する
斜め素子アンテナ1を水平偏波面および垂直偏波面を有
するアンテナと置き換えて構成された素子アンテナ11
と、2分配器9と、ハイブリット回路7と、スイッチ8
とから構成され、各偏波成分を時間的に切り換えて測定
するものであり、この構成により上記実施の形態5と同
様の効果が得られるものである。
【0039】つぎに、分配器9およびハイブリット回路
7の各部の動作について説明する。素子アンテナ11の
出力のA点およびB点の信号を、数3に示すものとする
と、分配器9およびハイブリット回路7からの出力信号
はC点、D点、E点、F点であり、それぞれ数4に示す
ものとなる。
【0040】
【数3】
【0041】
【数4】
【0042】したがって、C点では到来電波の水平電波
成分に、D点では到来電波の左旋偏波成分に、また、E
点では到来電波の右旋偏波成分に、F点では到来電波の
垂直偏波成分に、それぞれ対応した信号が出力される。
【0043】(実施の形態9)つぎに、実施の形態9に
ついて説明する。本実施の形態にあっては、図11に示
すように、上記実施の形態8の合成器4と受信機5とを
ぞれぞれ並列に設けた構成を採用し、その結果、時分割
での受信処理は必要ではなくなり、1回の受信で偏波測
定が可能となって、受信回数の削減が実現する。
【0044】(実施の形態10)つぎに、実施の形態1
0について説明する。本実施の形態にあっては、図12
に示すように、上記実施の形態9の2分配器9を3分配
器13に変更し、素子アンテナ11を合成して、斜め偏
波成分を合成することにより、上記実施の形態7(図8
参照)と同様の効果を得るものである。この実施の形態
にあっては、実施の形態7の装置と比較してハイブリッ
ト回路の数を削減でき、アッテネータを省略することが
できる。
【0045】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による偏波測定装置によれば、偏波成分を時分割で水
平、垂直、右旋、左旋と切り替えて到来電波を受信する
アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより受け
た到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測定
し、受信された到来電波の偏波情報を分析するので、ア
ンテナ近傍の物体等による反射の影響を抑えることがで
き、また、到来電波の詳細な偏波情報(偏波の種類、楕
円偏波率、偏波面の傾き)を分析することができる。
【0046】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
水平、垂直、右旋、左旋の各偏波成分のビームを形成し
て到来電波を受信するアクティブ・フェーズド・アレイ
・アンテナを複数配置し、同様に、アクティブ・フェー
ズド・アレイ・アンテナにより受けた到来電波の各偏波
成分の受信信号強度を測定する受信手段も複数配置する
ことにより時分割での受信処理を必要とせず、1回の受
信により偏波測定が可能となる。
【0047】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
素子アンテナにそれぞれ接続され、受信ビームを水平偏
波成分、垂直偏波成分、右旋円偏波成分、左旋円偏波成
分に分類するハイブリット回路と、該ハイブリット回路
により分類された各偏波成分を分類するスイッチとを備
えたため、簡易な構成で、アンテナ近傍の物体等による
反射の影響を抑えることができ、また、到来電波の詳細
な偏波情報(偏波の種類、楕円偏波率、偏波面の傾き)
を分析することができる。
【0048】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
水平偏波面および垂直偏波面を有する2つのアンテナに
より構成される素子アンテナと、該素子アンテナにそれ
ぞれ接続され、水平偏波成分、垂直偏波成分を取り出す
分配器と、該分配器に接続され、右旋円偏波成分、左旋
円偏波成分を取り出すハイブリット回路を備えたため、
より簡易な構成で、アンテナ近傍の物体等による反射の
影響を抑えることができ、また、到来電波の詳細な偏波
情報(偏波の種類、楕円偏波率、偏波面の傾き)を分析
することができる。
【0049】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
左旋偏波成分の強度と右旋偏波成分の強度とを比較し、
左旋偏波成分と右旋偏波成分の強度が同じ場合には到来
電波が直線偏波であると判断し、垂直偏波成分の強度と
水平偏波成分の強度より容易に、偏波面の傾き(偏波角
度)を測定することができる。
【0050】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
左旋偏波成分の強度と右旋偏波成分の強度とを比較し、
左旋偏波成分と右旋偏波成分の強度が異なる場合には到
来した電波が強度の強い旋回方向を持つ円偏波であると
判断し、垂直偏波成分の強度と水平偏波成分の強度より
容易に、楕円偏波率を測定することができる。
【0051】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
偏波測定装置が搭載されている物体の角度情報を入力
し、該搭載されている物体の傾きを補正して到来電波の
偏波面の傾きを測定するので、偏波の絶対角度を測定す
ることができる。
【0052】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
合成器と受信手段を、それぞれ並列に複数配置したの
で、時分割での受信処理を必要とせず、1回の受信によ
り偏波測定が可能となる。
【0053】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
素子アンテナとハイブリット回路との間に斜め偏波成分
を取り出す分配器を設け、該分配器が挿入されている斜
め偏波面を有するアンテナではない他のアンテナを上記
分配器の分配損失と同じ損失に調整するアッテネータを
設けたので、斜め偏波成分を取り出すことができ平面上
の3点の座標を得ることができる。その結果、楕円偏波
の形状を知ることができ、それにより楕円偏波の傾きを
測定することができる。さらに、装置を搭載している車
両等が傾いている場合にも楕円偏波率を求めることがで
きる。
【0054】つぎの発明による偏波測定装置によれば、
分配器として、3分配器を用いるので、部品点数を減ら
すことができ、装置を簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 実施の形態1に係る偏波情報の分析例
((a)は直線偏波の場合、(b)は円偏波の場合)を
示す説明図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態3に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態4に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態5に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図7】 この発明の実施の形態6に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態7に係る偏波測定装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図9】 実施の形態7に係る偏波情報の分析例を示す
説明図である。
【図10】 この発明の実施の形態8に係る偏波測定装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図11】 この発明の実施の形態9に係る偏波測定装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図12】 この発明の実施の形態10に係る偏波測定
装置の概略構成を示すブロック図である。
【図13】 従来における偏波測定装置の概略構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 素子アンテナ,2 移相器,3 2合成器,4 合
成器,5 受信機,6処理器,7 ハイブリット回路,
8 スイッチ,9 2分配器,10 アッテネータ,1
1 素子アンテナ,12 3分配器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々山 徹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交する斜め所定角度の直線偏波面を有
    する2つのアンテナにより構成される素子アンテナと、
    前記素子アンテナからの各出力の位相を制御し、その偏
    波成分を切り換える移相器と、前記移相器により、その
    位相が制御された信号を合成する2合成器と、前記移相
    器に前記素子アンテナ間で受信ビームを指向させたい方
    位に対応した位相差を持たせた状態で合成する合成器と
    を有し、偏波成分を時分割で水平、垂直、右旋、左旋と
    切り替えて到来電波を受信するアクティブ・フェーズド
    ・アレイ・アンテナと、 前記アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより
    受けた到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測
    定する受信手段と、 前記受信手段により受信された到来電波の偏波情報を分
    析する処理手段と、 を具備することを特徴とする偏波測定装置。
  2. 【請求項2】 直交する斜め所定角度の直線偏波面を有
    する2つのアンテナにより構成される素子アンテナと、
    前記素子アンテナからの各出力の位相を制御し、その偏
    波成分を切り換える移相器と、前記移相器により、その
    位相が制御された信号を合成する2合成器と、前記移相
    器に前記素子アンテナ間で受信ビームを指向させたい方
    位に対応した位相差を持たせた状態で合成する合成器と
    を複数設け、同時に、水平、垂直、右旋、左旋の各偏波
    成分のビームを形成して到来電波を受信するアクティブ
    ・フェーズド・アレイ・アンテナと、 前記アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより
    受けた到来電波の各偏波成分の受信信号強度を測定する
    複数の受信手段と、 前記受信手段により受信された到来電波の偏波情報を分
    析する処理手段と、 を具備することを特徴とする偏波測定装置。
  3. 【請求項3】 直交する斜め所定角度の直線偏波面を有
    する2つのアンテナにより構成される素子アンテナと、
    前記素子アンテナにそれぞれ接続され、受信ビームを水
    平偏波成分、垂直偏波成分、右旋円偏波成分、左旋円偏
    波成分に分類するハイブリット回路と、前記ハイブリッ
    ト回路により分類された各偏波成分を分類するスイッチ
    と、前記素子アンテナからの各出力の位相を制御し、そ
    の偏波成分を切り換える移相器と、前記移相器に前記素
    子アンテナ間で受信ビームを指向させたい方位に対応し
    た位相差を持たせた状態で合成する合成器とを有し、偏
    波成分を時分割で水平、垂直、右旋、左旋と切り替えて
    到来電波を受信するアクティブ・フェーズド・アレイ・
    アンテナと、 前記アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより
    受けた到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測
    定する受信手段と、 前記受信手段により受信された到来電波の偏波情報を分
    析する処理手段と、 を具備することを特徴とする偏波測定装置。
  4. 【請求項4】 水平偏波面および垂直偏波面を有する2
    つのアンテナにより構成される素子アンテナと、前記素
    子アンテナにそれぞれ接続され、水平偏波成分と垂直偏
    波成分を取り出す分配器と、前記分配器に接続され、受
    信ビームを右旋円偏波成分、左旋円偏波成分に分類する
    ハイブリット回路と、前記ハイブリット回路により分類
    された各偏波成分を分類するスイッチと、前記素子アン
    テナからの各出力の位相を制御し、その偏波成分を切り
    換える移相器と、前記移相器に前記素子アンテナ間で受
    信ビームを指向させたい方位に対応した位相差を持たせ
    た状態で合成する合成器とを有し、偏波成分を時分割で
    水平、垂直、右旋、左旋と切り替えて到来電波を受信す
    るアクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナと、 前記アクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナにより
    受けた到来電波の偏波成分の受信信号強度を時分割で測
    定する受信手段と、 前記受信手段により受信された到来電波の偏波情報を分
    析する処理手段と、 を具備することを特徴とする偏波測定装置。
  5. 【請求項5】 前記処理手段は、左旋偏波成分の強度と
    右旋偏波成分の強度とを比較し、左旋偏波成分と右旋偏
    波成分の強度が同じ場合には到来電波が直線偏波である
    と判断し、垂直偏波成分の強度と水平偏波成分の強度よ
    り偏波面の傾き(偏波角度)を測定することを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれか一つに記載の偏波測定装置。
  6. 【請求項6】 前記処理手段は、左旋偏波成分の強度と
    右旋偏波成分の強度とを比較し、左旋偏波成分と右旋偏
    波成分の強度が異なる場合には到来した電波が強度の強
    い旋回方向を持つ円偏波であると判断し、垂直偏波成分
    の強度と水平偏波成分の強度より楕円偏波率を測定する
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の
    偏波測定装置。
  7. 【請求項7】 前記処理手段に、該偏波測定装置が搭載
    されている物体の角度情報を入力し、前記搭載されてい
    る物体の傾きを補正して到来電波の偏波面の傾きを測定
    することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記
    載の偏波測定装置。
  8. 【請求項8】 前記合成器と受信手段を、それぞれ並列
    に複数配置したことを特徴とする請求項3または4に記
    載の偏波測定装置。
  9. 【請求項9】 前記素子アンテナとハイブリット回路と
    の間に斜め偏波成分を取り出す分配器を設け、前記分配
    器が挿入されている斜め偏波面を有するアンテナではな
    い他のアンテナを前記分配器の分配損失と同じ損失に調
    整するアッテネータを設けたことを特徴とする請求項3
    または4に記載の偏波測定装置。
  10. 【請求項10】 前記分配器として、3分配器を用いる
    ことを特徴とする請求項4に記載の偏波測定装置。
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