JPS59180470A - 受波ビ−ムの旋回装置 - Google Patents

受波ビ−ムの旋回装置

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JPS59180470A
JPS59180470A JP5405283A JP5405283A JPS59180470A JP S59180470 A JPS59180470 A JP S59180470A JP 5405283 A JP5405283 A JP 5405283A JP 5405283 A JP5405283 A JP 5405283A JP S59180470 A JPS59180470 A JP S59180470A
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JP
Japan
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intermediate frequency
circuit
antenna element
receiving beam
antenna
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Pending
Application number
JP5405283A
Other languages
English (en)
Inventor
Isoichi Tanaka
田中 磯一
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Koden Electronics Co Ltd
Original Assignee
Koden Electronics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Koden Electronics Co Ltd filed Critical Koden Electronics Co Ltd
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Publication of JPS59180470A publication Critical patent/JPS59180470A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/16Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived sequentially from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics or from an antenna system having periodically-varied orientation of directivity characteristic
    • G01S3/22Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived sequentially from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics or from an antenna system having periodically-varied orientation of directivity characteristic derived from different combinations of signals from separate antennas, e.g. comparing sum with difference
    • G01S3/26Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived sequentially from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics or from an antenna system having periodically-varied orientation of directivity characteristic derived from different combinations of signals from separate antennas, e.g. comparing sum with difference the separate antennas having differently-oriented directivity characteristics

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超気ノ波、極超短波帯の′電波の到来方向など
を肩礼、する装置に関し、以下図面について説明する。
第1図において、1番目からN番目までのアンテナ素子
A1〜A5 、ANの基部にZにて示したインピータン
ス変換器を組合して、アンテナ取付板Bの外周近くに、
0を中心として等間隔に配置直しである。
アンテナ素子A1〜ANu:、、Rにて示したパラボラ
曲線((近い曲線の反射器の焦点近くに配置してあり、
’7b、 e、の到来方向SIGにて示した方向にアン
テナ素子が指向したときに、受波の感度が高くなるよう
な構造になっている。
アンテナ素子A1〜ANの円周方向の間隔は、監視する
電波の成長のほぼ2分の1に定めるのがよいか、粘子の
ずれがあっても使用することができる。
反射器Rの水平断面は、パラボラ曲線が最もよいが、円
形、三角形でも名士の感度の低−トが怪、められるが使
用することができる。
Dにて示した電波の遅れ時間は、図のように電波の到来
方向SIGに、アンテナ素子AIとA2がfl・いたと
きに、アンテナ素子ANとA3の為起′屯圧か遅れる時
間である。
アンテナ素子AN 、 A1. 、 A2おまひA3た
けを用いて到来電波を監視する場合に、アンテナ素子A
1とA2に遅延時間りに相当する遅延をあたえてアンテ
ナ素子ANとA3に合成すれに、みがけ上、AN、AI
 、A2 、A3 カミiw 〕到来方向5IGKグt
して一線にならんたことになり、上記4本のアンテナ素
子の指向特性すなわち、受波ビームの幅がせ捷くなシ、
電波の到来方向SIGの判別性能がよくなるのである。
第2図において、アンテナ素子AN−A5. インピー
ダンス笈換器ZおよびアンテナJ収伺板Bは垂直断面が
示してあって、第1図に示した反射器Rは省略しである
図は垂直の棒状のアンテナ素子Al−ANを示し/、二
が垂直面内の受波ビームの幅をせばめるために、棒状の
アンテナ導体をいくつかに分[111しておき、/とと
えば全長が約2分の1波長に相当する導体を1)1曲け
て作った移相器にで上記の分断し、たアンテナ導体をつ
なぎ合せたものをアンテナ素子に用いることができる。
この形式のアンテナ素子は折返しアンテナと呼はれてい
て、本発明の感度を上昇させる一手段となる。
Mはミキサ回路で、インピーダンス笈換器Zの出力とL
 Kて示したローカル発振回路の出方をこの回路で混合
して、中間周波を作り、Fにて示したフィルタを通して
TN〜T5にて示したN番目寸での走査N路の端子に送
る。
これらの端子に現れる中間周波は、アンテナ素子AN’
−A5 、インピーダンス変換器Z、ミキサ回路M、フ
ィルタFの勃性が等しく、かつ、それ等を接続する回路
にて生ずる上記中間周波の位相のずれが等しいならば、
走査回路の端子TN−T5に玩わる中間層成には第1図
にて説明したように到来電波が各アンテナ素子に読起箪
圧を/l−したときの位相差を保持している。
しかし通常は上記の位相差に不平衡がノ融り易いのでミ
キサMの位相を調雅しで、止しい位イ1」差を得る。
到来%波の波長を30cmと仮定すると、わずかttc
l關の配線の不平衡によって約12°の位相の誤差が発
生するので受波ビームの形成が困難になる。
本発明は、この欠点を除去するためVC第J図にて説明
した遅れ時間りに関する調王を中間周波に実施例 第3図U−中間周波における走査回路と位相合J戎の原
理を示し、TN−T5u第2図にて出し明した走査回路
の端子を円形に配列し、進んだ位イ11の中11ノ周波
をとシだすだめのスイッチ回路SFと、遅れた位相の中
間周波をとりたすスイッチ回路SRを、Iノーj割方向
に回転する。
すなわち、スイッチ回路SFの回転は次のセクタにてT
2とT3に接触し、スイッチ回路SRは上記と同様の時
刻に次のセクタにてT1とT4 K接触する。
上記の回転は中間周波数よりはるかに低い周波数、例え
Vi +H7ないし数十kJ(zで行うが、スイッチ回
路SFとSRが数回転する間に到来主成を連続的に受波
している状況がのぞましい。
図のスイッチング回路SFとSRは機械的の接点を用い
であるが、本発明を実施するにあたっては、トランジス
タやダイオードを組合せた電子的のスイッチング回路を
用いる。
すなわち、走査回路の端子TN−T5とスイッチング回
&iSFとSRの間をトランジスタまだはダイオードで
接続し、別に設けた走査用のバイアス回路の出力にて、
上記トランジスタまたはタイオードの導電特性を制御し
て、実質的に第3図に説明したと同様のスイッチング回
路の動作をさせるのである9、 このような電子的スイッチングによる走査は、ソナーの
受波ビームを旋回する技術として広く用いられている。
スイッチング回路SFを通った中間周波は図のように中
間周波の遅延回路DLにて、第1図に示したようにアン
テナ素子ANとA3の誘起電圧の遅れ時間りに和尚する
遅延時間を与え、スイッチング[IIl路SRを通った
中間周波は、図のように直接にA Dにて示した加算回
路に加える。
一方、遅延回路DLを通った中間周波も加勢回路ADに
加えられて、IFにて示した合成した中間周波の出力と
なる。
以上に説明したような構成によって得られる受波ビーム
の旋回の状況を第4図に示す。
図のDJ・2にて示した方向とビームの指向特性は第1
図のアンテナ素子の配を帆、第2図の構成。
第3図のスイッチング回路の走査によって得られる受波
ビームで、アンテナ素子T1〜TNの数を12本、受波
ビームを合成するアンテナ素子の数を4本に設定した場
合を示す。
スイッチング回路SFとSRが時5゛[の回転方向に走
査するのに従って、図のD2・3とI)3・4にて示し
たように受波ビームが段階的に旋回し、その旋回速度は
スイッチング回路に同期している。
第;3図のスイッチング回路SFとSRにトランジスタ
を用いた場合にに、その導電特性の変化がゆるやかにな
るように走査用のバイアス回路を制御すれば、第4図の
Dl・2.D2・3.D3・4に示した受波ビームの旋
回が平滑に行なわれる。
電波の波長30cm、周波数100100Oにおける本
発明の実施例を次に示す。
アンテナ素子数・・ ・・・・・・・・・ 32合成す
るアンテナ素子数 ・・・  8中間周波数 ・・・・
・・・・・・・・・・・  3(1MHz上記の基本的
の諸元によって次の実施例を得る。
アンテナ素子の間隔 ・・・・・・・・・ 15 an
インピータンス変換器 ・・・・・ li”ETアンテ
ナ取伺板の直径・・・・・・・・ 約16ocrnロー
カル発振波の周波数・・・・・・ 970MHzミキザ
回路ミキサ・・・・・・・ ・・・・・・・  FET
遅延回路の組数  ・・ ・・・・・ 3上記FET 
ld電界効果トランジスタであシ、アンテナ素子を60
crnにした場合の垂直面内の受波ビームの幅が約50
度、水平面内の受波ビームの幅が約30度になる。
受波ビームの旋回速度は、到来電波が8−声による通話
を常用している場合1(は3o〜60Hzが適当である
本発明は以上に説明したように構成しであるので、極超
短波帯における到来電波の方向を監視する装置に極めて
効果的に実施することができるが、ローカル発掘波の周
波数と遅延回路の遅延時間および中用j周波数の両方ま
たは一方を変更して異なった周波数帯の受波ビームを旋
回させることができる。
捷だ第2図に示しだ構成は1.いわゆるジノグル・、X
−iニーヘテロゲイン方式であるが、フィルタFと走査
回路の晶、子TN−T5の間に第2のミキサ回路を挿入
し、第2のミキサ回路に別に設けた第2のローカル発振
波を加えて第2の中間局み、を得る構成のダブル・スー
パーへテロダイン方式t 採JTIすることができる。
この場合には遅延回路DLは上記第2の中間周波にて所
定の遅延時間が得られるようにiJj A’iすること
はいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
201図Cj、本発明のアンテナの部分の水平面図を7
+又’j−o第21ス1υ;1本発明の反射器を省略し
たアンブナ部分の小面7p11ン1および周波数変換を
行う部分の棉成図を小ず3、第3図(d本発明の中間周
波におけるuJ換操作と位相合成の原理を示す。第4図
1(lま本分、Iν」におりる受波ビームの旋回の状況
を示す。 SIG  t4.波の到来方向、D・電ン反の遅れ11
6間、13  アンテナ取付板、A1〜A5.AN・ 
1蚤目からN ’hW月1でのアンテナ素子 ・・ 総
数N木、Z イノピータンス変換器 ・  総数N個、
Iえ 反射器 ・・−総数N面、O−アンテナ取(−J
板の中上−1y  ミキザ回路、L・・ローカル発振回
路、F・・フィルタ ・・・総数N個、TJ〜’1.”
5 、 TN・1番目からN番目までの走査厄1路の丸
、子・  総数N個、 A(6〜N−1)・図示を省H暦したアンテナ素子、R
,Z(6〜N−1)・図示を省略した反射器およびイン
ビータンス変換器 T(6〜N−1)図示を省略した走査回路の・、、′、
・イ、Sl・゛  最も進んだ位相の中間周波を、Σ出
−Jる。↓一式回路のスイッチ回路、SR最も;131
れ/こtl’t’、 ;1i−tの中間周波を選出する
走査回路のスイッチ[す1路、DL・中間周波の遅延回
路、AD  加算回路、Dl・2 スイッチ回路SFが
T1. 、 T2 K 4乏、Hl、され、スイッチ回
路SRかTN 、 T3にj〆に≦・′シされたときの
受波ビームの方向と指向N性、 1)2・3  SI”かT2とT3.SRがT1とT4
に括モJCされたときの受波ビームの方向と指向特性D
3・4・・Sl”がT3とT4−、SRかT2とT5に
接りら;Lされたときの受波ビームの方向、と指向特性
、D4・5〜D((N−1)・N)〜DN−]   S
FをT4とT5のように、SFとSRをT1〜TNにて
示した全部の走査回路の端子に順次に接続する動作を示
すね号、IF’・合成した中「¥j」周波の出力3、特
許出願人 図面の浄8(内容に変更なし) 第1図 飛 2図 手続袖i′E書(自発) 昭和58年6月ノ3日 唱、許庁長官 殿 1 事件の表示                1゜
特願昭58−夕4052 2 発明の名称                2受
波ビームの旋回装置 3  抽IFをする者               
    3事件との関係 特許出願人 〒141 東京部品用区上太崎2−10−454、補正
の命数 願書・明細書・図面 5゜ 5、 補正の内容 手 続 補 正−書(自発) 昭和58年す月2z日 特許庁長官 殿 事件の表示 特願昭58−54052 発明の名称 受波ビームの旋回装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒141 東京部品用区上犬崎2−10−45明細書 補正の内容 別紙補正内容書のとおシ 添付書類の目録 1)補正内容tA′1通 J艷、\ 補正内容1 】 勃許梢求の範囲を次のように補正。 (1)円周上に等間隔に配置した多数のアンテナ素子よ
りなるアンテナ列の誘起電圧を合成して得られる受波ビ
ームを、上記アンテナ素子の全部について++II′を
次に走査することを繰返す形式の受波ビームの旋回装置
において、反射器をつけた各アンテナ素子の基部にイン
ピーダンス変換器を設けて各アンテナ素子の誘起電圧を
別に設けたミキサに転送し、ローカル発振波を加えて中
間周波を作り、−F記中間周波の出力端イに走査回路を
接続して、使用中の各アンテナ素子の誘起電圧の位相が
は/ど等しくなったと同様の移相作用を生ずるように調
製した中間周波の遅延回路を用いて上記中間周波を合成
することを特徴とする受波ビームの旋回装置。 (2) !¥”t″¥1.iI′I求の範囲第一項記載
の受波ビームの旋回装置においてアンテナ素子の途中に
移相器を挿入し、て、受波ビームの垂直幅をせばめたア
ンテナ素子を用いたことを特徴とする受波ビームの旋回
装置。 (3)特許請求の範囲第一項記載の受波ヒーノ・の旋回
装置において反身づ器の水平同面をできるたけパラボラ
曲線に近つけて、その焦点にアンテナ素子を配置したこ
とを偶像とする受波ビームの旋回装置。 (4)特許請求の範囲第一項記載の受波と−1・の旋回
装置において人力インピータンスが高く、出力インピー
ダンスが低い蒔付をもったトラン/スタまたは類似のイ
ンピーダンス変換器ヲ用いることを特徴とする受波ビー
ムの旋回装置。 (5)特許請求の範囲第一項記載の受波と一ムの旋回装
置においてローカル発振r=i波数と遅延回路の遅延時
間および中間周波数の両方または一力を変更して異なっ
た周波数帯における動作を可=にしたことを71¥徴と
する受波ビームの旋回装置。 (6)特許請求の範囲第一項記載の受波ビームの旋回装
置においてフィルタと走査回路の端子間に、第2のミキ
サを挿入し、第2のローカル発振波を加えて第2の中間
周波をとりたずように昂、成したことを特徴とする受波
ビームの旋回装置。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円周上に等間隔に配置した多数のアンテナ素子よ
    りなるアンテナ列の誘起電圧を合成して得られる受波ビ
    ームを、上記アンテナ素子の全部について順次に走査す
    ることを繰返す形式の受波ビームの旋回装置において、
    反射器をつけた各アンテナ素子の基部にインピーダンス
    髪換器を設けて各アンテナ素子の誘起−電圧を別に設け
    たミキサに転送し、ローカル発振波を加えて中間周波を
    作り、上記中間周波の出力端子に走査回路を接続して、
    使用中の各アンテナ素子の誘起電圧の位相がほぼ等しく
    なったと同様の移相作用を生ずるように調製した中間周
    波の遅延回路を用′いて上記中間周波を合成することを
    特徴とする受波ビームの旋回装置。
  2. (2) (1)項記載の受波ビームの旋回装置において
    アンテナ素子の途中に移相器を挿入して、受波ビームの
    垂直幅をせばめアンテナ素子を用いたことを特徴とする
    受波ビームの旋回装置′。
  3. (3) (1)項記載の受波ビームの旋回装置(でおい
    て反射器の水平断面をできるだけパラボラ曲線に近づけ
    て、その焦点にアンテナ素子を虻??(したことを特徴
    とする受波ビームの旋回装置。
  4. (4) (1)項記載の受波ビームの旋回装置において
    入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低い
    特性をもったトランジスタ捷たはカゴ化のインピーダン
    ス変換器を用いることをq+徴とする受波ビームの旋回
    装置。
  5. (5) (1)項記載の受波ビームめ旋回装置において
    ローカル発振の周波数と量延回路の遅延時間および中間
    周波数の両方または一力を変更して異なった周波数帯に
    おける動作を可能にしたことを特徴とする受波ビームの
    旋回装置。
  6. (6) (1)項記載の受波ビームの旋回装置において
    フィルタと走査回路の端子間に、第2のミキサを挿入し
    、第2のローカル発振波を加えて第2の中間周波をとり
    だすように払底したことを4!J徴とする受波ビーノ、
    の旋回装置。
JP5405283A 1983-03-31 1983-03-31 受波ビ−ムの旋回装置 Pending JPS59180470A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013094306A1 (ja) * 2011-12-21 2013-06-27 株式会社日立製作所 電磁波可視化装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013094306A1 (ja) * 2011-12-21 2013-06-27 株式会社日立製作所 電磁波可視化装置
JP2013130466A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Hitachi Ltd 電磁波可視化装置
CN103998943A (zh) * 2011-12-21 2014-08-20 株式会社日立制作所 电磁波可视化装置

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