JPS58127411A - Retrodirective array antenna - Google Patents
Retrodirective array antennaInfo
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- JPS58127411A JPS58127411A JP1032082A JP1032082A JPS58127411A JP S58127411 A JPS58127411 A JP S58127411A JP 1032082 A JP1032082 A JP 1032082A JP 1032082 A JP1032082 A JP 1032082A JP S58127411 A JPS58127411 A JP S58127411A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2647—Retrodirective arrays
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ある方向から到来した電波を再び到来した方
向と同方向に電波を放射するレトロディレクティブアレ
イアンテナに関する０従来、レトロディレクティブアレ
イアンテナとしては、次のものが知られている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a retrodirective array antenna that radiates radio waves arriving from a certain direction in the same direction as the direction in which they arrive again. It is being
第１図は、増幅器を含んだパンアソタアレイアンテナ型
を示す。すなわち、このアンテナは、アレイアンテナの
中心に対して対称の形をなす偶数のアンテナ素子Ａ１．
Ａ２．・聞・ＡＮを備えており、各アンテナ素子で受
信された電波は各アンテナ素子に対応して設けられた電
波伝搬の方向計を持たせるだめのサーキュレータＣＩ、
Ｃ２，・・・・・・ＣＮ を通シ、アレイアンテナ
の中心に対称な位置のアンテナ素子に一定の決められた
線路長のケーブルで伝搬され、再放射されるよう構成さ
れている。この場合、前記各組のアンテナ素子間の線路
中に増幅器ＡＰ１． ＡＰ２．・・・・・・ＡＰＮを設
けて増幅を行っている。FIG. 1 shows a pan-assorted array antenna type that includes an amplifier. That is, this antenna has an even number of antenna elements A1 .
A2.・The radio waves received by each antenna element are equipped with a circulator CI, which has a radio wave propagation direction indicator provided corresponding to each antenna element.
C2, . . . CN are transmitted through a cable having a predetermined line length to antenna elements located symmetrically to the center of the array antenna, and is configured to be re-radiated. In this case, an amplifier AP1. AP2. ...APN is installed and amplified.
第２図は、ヘテロダイン方式を示す。このアンテナは、
アレイアンテナ素子Ａ１． Ａ２．・・・・・・ＡＮの
それぞれに対応してサーキュレータＣＩ、 Ｃ２゜・・
・・・・ＣＮ１ミキサＭｌ、Ｍ２．・・・・・・ＭＮ、
増幅器ＡＰＩ。FIG. 2 shows a heterodyne system. This antenna is
Array antenna element A1. A2. ...Circulator CI, C2゜corresponding to each AN.
...CN1 mixer Ml, M2. ...MN,
Amplifier API.
ＡＰ２．・・・・・・ＡＰＮ を設け、共通の局部発
振器ＬＯに接続したものである。この場合、例えば、ｉ
番目のアンテナ素子Ａｉ で受信された電波は、サー
キュレータＣ１によシ伝搬方向性をもたされ、ミキサＭ
ｉ で局部発振器ＬＯにより発生する信号と混合され
、このミキサＭｉ の出力が増幅器ＡＰｉで増幅されて
再放射される。すなわち、このアンテナでは、各アンテ
ナ素子の受信波の位相がそれぞれφ１．φ２．・・曲φ
Ｎの時、各ミキサの出力位相はそれぞれ一φ１．−φ２
．・・曲−φＮと複素共役となっている。従って、アレ
イアンテナから再放射される方向は受信した方向と一致
する。AP2. ....APN is provided and connected to a common local oscillator LO. In this case, for example, i
The radio waves received by the th antenna element Ai are given propagation directionality by the circulator C1, and are given propagation directionality by the mixer M
i is mixed with the signal generated by the local oscillator LO, and the output of this mixer Mi is amplified by an amplifier APi and re-radiated. That is, in this antenna, the phase of the received wave of each antenna element is φ1. φ2. ...Song φ
N, the output phase of each mixer is 1φ1. −φ2
．． ...It is a complex conjugate with the song -φN. Therefore, the direction of re-radiation from the array antenna coincides with the direction of reception.
しかしながら、前述した従来のレトロディレクティブア
レイアンテナは、いずれもサーキュレータや増幅器等の
使用部品数をアレイアンテナの素子数と同数とする必要
があるため、構成が複雑になり製造コストが増大する欠
点がある５、本発明は、前述した従来のレトロディレク
ティブアレイアンテナの欠点を克服すべく提案されたも
のであって、電波レンズを使用することによって、アン
テナ素子が多い場合でもサーキュレータや増幅器等の部
品数を低減すると共にＦ！造ココスト低減を図ることを
目的とする。However, all of the conventional retrodirective array antennas mentioned above require the same number of components such as circulators and amplifiers as the number of elements in the array antenna, which has the disadvantage of complicating the configuration and increasing manufacturing costs. 5. The present invention was proposed to overcome the drawbacks of the conventional retrodirective array antenna described above, and by using a radio wave lens, the number of components such as circulators and amplifiers can be reduced even when there are many antenna elements. As well as reducing F! The purpose is to reduce construction costs.
次に、本発明に係るレトロディレクティブアレイアンテ
ナの実施例につき、添付図面を参照して以下詳細に説明
する。Next, embodiments of the retrodirective array antenna according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第３図は、本発明の原理を示すものである。FIG. 3 illustrates the principle of the invention.
第３図において、本発明のアンテナは、アレイアンテナ
素子ＡＩ、 Ａ２．・・・・・・ＡＮと、電波レンズＬ
Ｅと、電波反射素子Ｓｌ、 Ｓ２．・・・・・・ｓ４と
から構成される。この場合、アレイアンテナ素子の数Ｎ
が多いときには電波反射素子の数ＭはＮより少なくてよ
い。まだ、電波反射素子の数Ｍは、再放射の放射特性に
依′存するものであり、電波レンズとビーム指向の関係
は、各電波反射素子Ｓｌ、Ｓ２．・・・・・・ＳＭを電
波入力ポートと考え、例えば電波をいずれかの電波反射
素子Ｓｉ から入力した場合に特定のビーム指向方向
θｉ をもつ。In FIG. 3, the antenna of the present invention includes array antenna elements AI, A2.・・・・・・AN and radio lens L
E, a radio wave reflecting element Sl, S2. ...consisting of s4. In this case, the number of array antenna elements N
When there are many radio wave reflecting elements, the number M of radio wave reflecting elements may be less than N. However, the number M of radio wave reflecting elements depends on the radiation characteristics of re-radiation, and the relationship between the radio wave lens and the beam direction depends on each radio wave reflecting element Sl, S2 . . . . Considering the SM as a radio wave input port, for example, when a radio wave is input from one of the radio wave reflection elements Si, it has a specific beam orientation direction θi.
従って、各電波反射素子Ｓｌ、 Ｓ２．・・・・・・Ｓ
Ｍに対するビーム指向方向はθ１．θ２．・・・・・・
θＭとなる。まだ、いずれかの電波反射素子Ｓｉ お
よびＳｉ＋１に適当な電力比で電波を入力した場合、ビ
ーム指向方向はθｉとθｉ＋１との間の特定方向となる
関係を有する。このような特性′を有する電波レンズと
しては、第４図に示すような、３焦点型レンズが知られ
ている。Therefore, each radio wave reflecting element Sl, S2.・・・・・・S
The beam pointing direction for M is θ1. θ2.・・・・・・
It becomes θM. If a radio wave is input to either of the radio wave reflecting elements Si and Si+1 at an appropriate power ratio, the beam direction has a relationship that is a specific direction between θi and θi+1. As a radio wave lens having such characteristics, a trifocal lens as shown in FIG. 4 is known.
第４図に示す電波レンズにおいて、焦点Ｆｌ。In the radio wave lens shown in FIG. 4, the focal point Fl.
Ｆ２． Ｆ３ からそれぞれ入力した電波は、それぞ
れφ１．φ２．φ３方向にビーム指向する。この場合、
電波レンズは、その形状を形成する円弧ＡＣＩ。F2. The radio waves input from F3 are respectively φ1. φ2. The beam is directed in the φ3 direction. in this case,
The radio wave lens has an arc ACI that forms its shape.
ＡＣ２が焦点以外の点においてもレンズ収差をより少な
くするように設計されている。また、この電波レンズは
可逆性を示し、各ビーム指向方向φ１．φ２．φ３から
到来した電波は、それぞれ焦点Ｆｌ、 Ｆ２． Ｆ３に
集中する。従って、電波レンズの円弧ＡＣ２上に電波反
射素子を配置すれば、受信された電波は円弧ＡＣ２で反
射して再び電波到来方向と同方向に再放射されることに
なる。AC2 is designed to reduce lens aberrations even at points other than the focal point. Moreover, this radio wave lens exhibits reversibility, and each beam direction direction φ1. φ2. The radio waves arriving from φ3 are focused at focal points Fl, F2, and F2, respectively. Concentrate on F3. Therefore, if a radio wave reflecting element is placed on the arc AC2 of the radio wave lens, the received radio wave will be reflected by the arc AC2 and re-radiated in the same direction as the radio wave arrival direction.
第５図は、前述した原理に基づいて構成、された本発明
の一実施例を示すものである。すなわち、第５図におい
て、アレイアンテナ素子ＡＩ。FIG. 5 shows an embodiment of the present invention constructed and constructed based on the principle described above. That is, in FIG. 5, array antenna element AI.
Ａ２．・・・・・・ＡＮは対応するプローブＰ１． Ｆ
２．・・・・・・ＰＮとケーブルＷｌ、Ｗ２．・・・・
・・ＷＮで接続されている。A2. ...AN is the corresponding probe P1. F
2. ...PN and cables Wl, W2.・・・・・・
...Connected via WN.
これらのグローブＰＬ、 Ｆ２．・・・・・・ＰＮは、
それぞれ電波レンズＬＥの片側の円弧に沿って電波レン
ズＬＥに対する励振および受信を行うよう構成配置され
る。電波レンズＬＥは、第６図に示すように、平行平板
導体３Ａ、 ３Ｂの間に誘電体ないしは空気４が装荷さ
れ、対向するプローブ１およびプローブ２をそれぞれ適
当な位置および深さに配置した構成からなる。しかるに
、電波レンズＬＥ の対向側円弧上のプローブＱｌ、
Ｑ２．・・・・・・ＱＭは、それぞれ対応するサーキュ
レータＣ１，Ｃ２，・・・・・・ＣＭとケーブルＬＬ、
Ｌ２．・・・・・・ＬＭで接続されている。また、各
サーキュレータＣ１，Ｃ２゜・・・・・・ＣＭのケーブ
ルＬｌ、 Ｌ２．・・・・・・ＬＭと接続されていない
他の２つの端子は、それぞれケーブルＲ１，Ｒ２，・・
・・・・ＲＭで閉ループ接続されて電波反射回路を構成
する。この場合、各ケーブルＲ１、Ｒ２゜・・・・・・
ＲＭ、中には増幅器ＡＰ１． ＡＰ２．・・・・・・Ａ
ＰＭを装荷する。These gloves PL, F2. ...PN is
Each of them is configured and arranged to excite and receive the radio wave lens LE along an arc on one side of the radio wave lens LE. As shown in FIG. 6, the radio lens LE has a configuration in which a dielectric material or air 4 is loaded between parallel plate conductors 3A and 3B, and opposing probes 1 and 2 are placed at appropriate positions and depths, respectively. Consisting of However, the probe Ql on the opposite arc of the radio wave lens LE,
Q2. ...QM is the corresponding circulator C1, C2, ...CM and cable LL,
L2. ...Connected by LM. In addition, the cables Ll, L2. of each circulator C1, C2゜...CM.・・・・・・The other two terminals not connected to LM are connected to cables R1, R2, respectively.
...is connected in a closed loop with RM to form a radio wave reflection circuit. In this case, each cable R1, R2゜...
RM, inside which is the amplifier AP1. AP2.・・・・・・A
Load PM.
このように構成することにより、アレイアンテナ素子Ａ
１． Ａ２．・・・・・・ＡＮで受信された電波は、そ
れぞれ対応するプローブＰＬ、 Ｆ２．・・・・・・Ｐ
Ｎによシミ波しンズＬＥに入力され、プローブＱｌ、Ｑ
２！・・・・・ＱＭ によシ受信され、各電波反射回
路により再びグローブＱｌ、 Ｑ２．・・・・・・ＱＭ
により電波レンズＬＥに入力される。このようにして電
波レンズＬＥに再入力された電波は、電波反射回路によ
シ増幅されている。従って、再び電波レンズＬＥに伝搬
した電波は、プローブＰ１． Ｆ２．・・・・・・ＰＮ
よシ受信され各アレイアンテナ素子ＡＩ、Ａ２゜・・・
・・・ＡＮから受信された方向と同方向に放射される。With this configuration, array antenna element A
1. A2. ...The radio waves received by the AN are transmitted to the corresponding probes PL, F2.・・・・・・P
N is input to the stain wave lens LE, and the probes Ql, Q
2! ... Received by QM and sent back to globe Ql, Q2 by each radio wave reflection circuit. ...QM
is input to the radio wave lens LE. The radio waves re-inputted into the radio wave lens LE in this manner are amplified by the radio wave reflection circuit. Therefore, the radio waves propagated again to the radio wave lens LE are transmitted to the probe P1. F2.・・・・・・PN
Each array antenna element AI, A2゜...
...Emitted in the same direction as the direction received from the AN.
なお、電波レンズＬＥの特性から、実際に電波の反射に
使用されるプローブＱ１． Ｑ２．・・・・・・ＱＭは
、受信された方向に対応する焦点に近い働きをする数個
である。In addition, from the characteristics of the radio wave lens LE, the probe Q1. which is actually used for reflecting radio waves. Q2. . . . QM is several pieces that act close to the focal point corresponding to the received direction.
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
前記構成からなる電波レンズを使用することにより、従
来のレトロディレクティブアレイアンテナに比べて増幅
器およびサーキュレータ等の回路構成部品数を減少させ
ることが可能てあり、この結果、製造コストの低減を図
ることができ、この種のレトロディレクティブアレイア
ンテナの経済性に資する効果は極めて大きい。As is clear from the embodiments described above, according to the present invention,
By using the radio wave lens having the above configuration, the number of circuit components such as amplifiers and circulators can be reduced compared to conventional retrodirective array antennas, and as a result, manufacturing costs can be reduced. This type of retrodirective array antenna has an extremely large effect on economic efficiency.
なお、本発明に使用する電波レンズとして、・ｒ−行甲
板導体を使用する場合について説明したが、マイクロス
トリップ線路や３導体のストリップ線路を使用すること
も可能である。まだ、電波反射回路の数Ｍは、アレイア
ンテナ素子の数Ｎよりも少ないことが望ましいが、同数
または多い数であっても原理的には同様である０Although the case where the r-row deck conductor is used as the radio wave lens used in the present invention has been described, it is also possible to use a microstrip line or a three-conductor strip line. It is still desirable that the number M of radio wave reflection circuits is smaller than the number N of array antenna elements, but the principle is the same even if the number is the same or larger.
第１図は従来のレトロディレクティブアレイアンテナの
一構成例を示す回路構成図、第２図は従来のレトロディ
レクティブアレイアンテナの別の構成例を示す回路構成
図、第３図は本発明に係るレトロディレクティブアレイ
アンテナの原理説明図、第４図は本発明に使用する電波
レンズの動作説明図、第５図は本発明のレトロディレク
ティブアレイアンテナの一実施例を示す回路構成図、第
６図は第５図に示す電波レンズの断面図である。
□
Ａ１． Ａ２．・・・・・・ＡＮ・・・アレイアンテナ
素子Ｍ１．Ｍ２．・・・・・・ＭＮ・・・ミキサＬｏ
・・・局部発振器
ＬＥ・・・電波レンズ
Ｓｌ、Ｓ２．・・・・・・ＳＭ・・・電波反射素子θ１
．θ２．・・・・・・θＭ・・・ビーム指向方向φ１．
φ２．φ３ ・・・ビーム指向方向ＡＣＩ、ＡＣ２・・
・電波レンズの円弧Ｆ１． Ｆ２． Ｆ３ ・・・焦
点
Ｗ１．Ｗ２．・・・・・・ＷＮ・・・’Ｉ−プルＬｌ、
Ｌ２．・・・・・・ＬＭ・・・ケーブルＲ１，Ｒ２，
・・・・・・ＲＭ・・・ケ−７”ルＰｉ、 Ｆ２．・・
・・・・ＰＮ・・・プローブＱｌ、 Ｑ２．・・・・・
・ＱＭ・・・プローブ１．２・・・グローブ
３Ａ、 ３Ｂ・・・平行平板導体
４・・・誘電体ないし空気
特許出願人 日本無線株式会社
帛１図
尾２図
第３図
９Ｍ
Ｌヒ
第４図FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing one configuration example of a conventional retrodirective array antenna, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing another configuration example of a conventional retrodirective array antenna, and FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another configuration example of a conventional retrodirective array antenna. 4 is an explanatory diagram of the operation of the radio wave lens used in the present invention. FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the retrodirective array antenna of the present invention. 6 is a cross-sectional view of the radio wave lens shown in FIG. 5. FIG.
□ A1. A2. ...AN...Array antenna element M1. M2. ...MN...Mixer Lo
...Local oscillator LE...Radio wave lenses Sl, S2. ...SM...Radio wave reflecting element θ1
．． θ2.・・・・・・θM・・・Beam directivity direction φ1.
φ2. φ3...Beam pointing direction ACI, AC2...
・Circular arc F1 of radio wave lens. F2. F3...Focus W1. W2. ...WN...'I-Pull Ll,
L2.・・・・・・LM・・・Cable R1, R2,
...RM...Cale 7" Pi, F2...
...PN...probe Ql, Q2.・・・・・・
・QM...Probe 1.2...Globes 3A, 3B...Parallel plate conductor 4...Dielectric or air Patent applicant Japan Radio Co., Ltd. Figure 4
Claims (1)
向に再放射するレトロディレクティブアレイアンテナに
おいて、複数のアレイアンテナ素子で受信された電波を
入力する電波レンズを設け、この電波レンズにアレイア
ンテナ素子の数より少ないサーキュレータおよび増幅器
を備えだ電波反射回路を結合することを特徴とするレト
ロディレクティブアレイアンテナ。 （２、特許請求の範囲第１項記載のレトロディレクティ
ブアレイアンテナにおいて、各アレイアンテナ素子は、
電波レンズの一側の円弧に沿って励振および受信を行う
よう構成配置した各プローブに対しそれぞれケーブルを
介して接続してなるレトロディレクティブアレイアンテ
ナ。 （３）特許請求の範囲第１項記載のレトロディレクティ
ブアレイアンテナにおいて、各電波反射回路を構成する
サーキュレータは、電波レンズの他側の円弧に沿って焦
点作用を行うよう構成配置した各プローブに対しそ７１
それケーブルを介して接続してなるレトロディレクティ
ブアレイアンテナ０ ７（４）特許請求の範囲第１項乃至第３項の囚ずれかに
記載のレトロディレクティブアレイアンテナにおいて、
電波レンズは、平行平板導体の間に誘電体または空気を
装荷し、それぞれプローブを前記平行平板導体の間の所
定位置および深さに配置してなるレトロデルクチイブア
レイアンテナ０[Claims] (1) In a retrodirective array antenna that re-radiates received radio waves arriving from a predetermined direction in the same direction as the direction of arrival, a radio wave lens is provided to input radio waves received by a plurality of array antenna elements, A retrodirective array antenna characterized in that a radio wave reflection circuit comprising fewer circulators and amplifiers than the number of array antenna elements is coupled to this radio wave lens. (2. In the retrodirective array antenna according to claim 1, each array antenna element is
A retrodirective array antenna that is connected via a cable to each probe configured and arranged to perform excitation and reception along an arc on one side of a radio wave lens. (3) In the retrodirective array antenna according to claim 1, the circulator constituting each radio wave reflection circuit is arranged to perform a focusing action along the arc on the other side of the radio lens. So71
7(4) In the retrodirective array antenna according to any one of claims 1 to 3, the retrodirective array antenna is connected via a cable,
The radio wave lens is a retrodermic array antenna in which a dielectric material or air is loaded between parallel plate conductors, and probes are placed at predetermined positions and depths between the parallel plate conductors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032082A JPS58127411A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Retrodirective array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032082A JPS58127411A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Retrodirective array antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127411A true JPS58127411A (en) | 1983-07-29 |
Family
ID=11746936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032082A Pending JPS58127411A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Retrodirective array antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127411A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7750791B2 (en) | 2003-11-20 | 2010-07-06 | Telecom Italia S.P.A. | Method of and apparatus for long distance reading of passive tags in radio frequency identification systems |
| WO2023052335A1 (en) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Sony Group Corporation | Coverage enhancing device having arrangement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321633A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-28 | Sofuia Kk | Exchanging device |
| JPS5527482A (en) * | 1978-08-18 | 1980-02-27 | Kubota Ltd | Wire for welding cast iron |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP1032082A patent/JPS58127411A/en active Pending
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