JPS592406A - フエ−ズドアレ−レ−ダのアンテナ素子 - Google Patents
フエ−ズドアレ−レ−ダのアンテナ素子Info
- Publication number
- JPS592406A JPS592406A JP11289582A JP11289582A JPS592406A JP S592406 A JPS592406 A JP S592406A JP 11289582 A JP11289582 A JP 11289582A JP 11289582 A JP11289582 A JP 11289582A JP S592406 A JPS592406 A JP S592406A
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- Japan
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- phase
- signal
- detector
- phase shifter
- adder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01Q3/30—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
- H01Q3/36—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフェーズドアレーレーダのアンテナ素子に係り
、特にこのアンテナ素子の小型軽量化に関する。
、特にこのアンテナ素子の小型軽量化に関する。
一般にフェーズドアレーレーダは固定素子によって高周
波電力を得る技術と、電子走介アンテナの技術を組合わ
せたもので、マグネトロンなどの送信管を同体素子に置
換したものである。当然、固体素子１個の出力では送信
管で達成し得る出力には遠く及ばないので、数百〜数千
に及ぶ固体発振器の出力をアンテナビームとして空間的
に合成することにより、等測的に大電力の送信出力を得
ている。
波電力を得る技術と、電子走介アンテナの技術を組合わ
せたもので、マグネトロンなどの送信管を同体素子に置
換したものである。当然、固体素子１個の出力では送信
管で達成し得る出力には遠く及ばないので、数百〜数千
に及ぶ固体発振器の出力をアンテナビームとして空間的
に合成することにより、等測的に大電力の送信出力を得
ている。
かかるフェーズドアレーレーダは第１図に示すように、
送信装置０１）によって作られた送信信号はサーキュレ
ータ０３）を介して分配壷加算器（１４）に加えられる
。この分配・加算器ｏ４．）は送信信号に対して分配器
として動作し、受信信号に対しては加算器として動作す
るもので、これに加えられた送信信号を複数のアンテナ
素子１〜ｎに分配されるｏ−方、アンテナ素子１〜ｎに
よって受信された受信信号は分配・加算器０４）によっ
て加算された後、サーキュレータ（１Ｂ）を介して受信
装置 （＋２１に送り込まれることになる。
送信装置０１）によって作られた送信信号はサーキュレ
ータ０３）を介して分配壷加算器（１４）に加えられる
。この分配・加算器ｏ４．）は送信信号に対して分配器
として動作し、受信信号に対しては加算器として動作す
るもので、これに加えられた送信信号を複数のアンテナ
素子１〜ｎに分配されるｏ−方、アンテナ素子１〜ｎに
よって受信された受信信号は分配・加算器０４）によっ
て加算された後、サーキュレータ（１Ｂ）を介して受信
装置 （＋２１に送り込まれることになる。
なお、アンテナ素子１〜ｎはそれ自体がアンテナを有し
、モジュールとも呼ばれており、信号位相のみが異るだ
けで全く同一の構成になっている。
、モジュールとも呼ばれており、信号位相のみが異るだ
けで全く同一の構成になっている。
第２図はアンテナ素子（１）の詳細な構成を示すブロッ
ク図で、第１図に示しだ分配・加算器（１４＞により分
配された送信信号日は、位相量メモリ際によって制御さ
れる移相器（ｚｌに加えられ、ここでビーム方向に応じ
た位相の信号に変えられる。この場合、位相量メモリ（
４）は外部信号Ｗ□によってその内容を随時書き換え得
るものである。移相器（２１）の出力はザーキュレータ
隣）、送信用増幅器−およびサーキュレータ（２５）を
経てアンテナ劉に加えられる。
ク図で、第１図に示しだ分配・加算器（１４＞により分
配された送信信号日は、位相量メモリ際によって制御さ
れる移相器（ｚｌに加えられ、ここでビーム方向に応じ
た位相の信号に変えられる。この場合、位相量メモリ（
４）は外部信号Ｗ□によってその内容を随時書き換え得
るものである。移相器（２１）の出力はザーキュレータ
隣）、送信用増幅器−およびサーキュレータ（２５）を
経てアンテナ劉に加えられる。
なお、送信用増幅器例による位相変動を補正するために
、送信用増幅器−の前段に結合器−）、移相器図を挿入
するとともにその後段に結合器（８８）を挿入し、結合
器の１）および（８８）の信号を位相検出器（社）が受
けて、その位相差が零になるようにこの位相検出器併）
が移相器（：廟を制御する位相補正回路例が設けられて
いる。
、送信用増幅器−の前段に結合器−）、移相器図を挿入
するとともにその後段に結合器（８８）を挿入し、結合
器の１）および（８８）の信号を位相検出器（社）が受
けて、その位相差が零になるようにこの位相検出器併）
が移相器（：廟を制御する位相補正回路例が設けられて
いる。
一方、アンテナ（財））の受信信号はサーキュレータ（
ロ））、受信用増幅器（２７）およびサーキュレータμ
ｓ）を経て移相器（２１）に送り込寸れ、ここで、送信
信号Ｓに対応する位相の受信信号Ｒに変えられ、第１図
に示した分配・加算器０４）に送り込まれる。なお、受
信用増幅器（潤による位相変動を補正するために、受信
用増幅器＋２７１の前段に結合器ゆ１）を、その後段に
移相器部および結合器（ト））をそれぞれ挿入し、結合
器ユ］）および（６））の信号を位相検出器淋）が受け
て、その位相差が零になるようにこの位相検出器部）が
移相器□□□１を制御する位相補正回路（財））が設け
られている。ところで、送信系の位相補正回路（８０）
にあっては、常時送信信号が存在するため、この送信信
号を用いて位相補正量を検出し得るが、受信系の位相補
正回路例では、例えば、サーキュレータ幽）の送信信号
の漏れ信号を用いてその位相補正量を検出する。このた
め、位相検出器磨）と移相器（６））との間に位相量メ
モ！Ｊ （１５）を設け、この位相量メモリ←６）には
第６図に示す如く、送イ１ｊ時Ｔ□でｒＨＪレベル、受
信時Ｔ２で「ＬＪアレルである位相量メモリ制御信号Ｗ
２が加えられ、送信時に移相補正量を検出して記憶（７
ておき、受信時にその値を移相器部）に加えている。
ロ））、受信用増幅器（２７）およびサーキュレータμ
ｓ）を経て移相器（２１）に送り込寸れ、ここで、送信
信号Ｓに対応する位相の受信信号Ｒに変えられ、第１図
に示した分配・加算器０４）に送り込まれる。なお、受
信用増幅器（潤による位相変動を補正するために、受信
用増幅器＋２７１の前段に結合器ゆ１）を、その後段に
移相器部および結合器（ト））をそれぞれ挿入し、結合
器ユ］）および（６））の信号を位相検出器淋）が受け
て、その位相差が零になるようにこの位相検出器部）が
移相器□□□１を制御する位相補正回路（財））が設け
られている。ところで、送信系の位相補正回路（８０）
にあっては、常時送信信号が存在するため、この送信信
号を用いて位相補正量を検出し得るが、受信系の位相補
正回路例では、例えば、サーキュレータ幽）の送信信号
の漏れ信号を用いてその位相補正量を検出する。このた
め、位相検出器磨）と移相器（６））との間に位相量メ
モ！Ｊ （１５）を設け、この位相量メモリ←６）には
第６図に示す如く、送イ１ｊ時Ｔ□でｒＨＪレベル、受
信時Ｔ２で「ＬＪアレルである位相量メモリ制御信号Ｗ
２が加えられ、送信時に移相補正量を検出して記憶（７
ておき、受信時にその値を移相器部）に加えている。
従来のフェーズドアレーレーダのアンテナ素子は以上の
ように構成されており、移相器（２１）がビーム方向を
決定し、移相器（社）および囮１が位相変動を補正して
いる。このことは１個のアンテナ素子中に６個の移相器
が用いられることになり、これがアンテナ素子の構成を
複雑にするとともに、小形化の除害ともなっていた。上
述した如くフェーズドアレーレーダにあっては数百〜数
千のアンテナ素子が用いられるために、その小形、軽量
化が重大な課題であるにも拘わらず、１個のアンテナ素
子中に３個の位相器を用いることが、フェーズドアレー
レーダの小形、軽量化を阻むとともに消費電力をも増大
させるという欠点があった。
ように構成されており、移相器（２１）がビーム方向を
決定し、移相器（社）および囮１が位相変動を補正して
いる。このことは１個のアンテナ素子中に６個の移相器
が用いられることになり、これがアンテナ素子の構成を
複雑にするとともに、小形化の除害ともなっていた。上
述した如くフェーズドアレーレーダにあっては数百〜数
千のアンテナ素子が用いられるために、その小形、軽量
化が重大な課題であるにも拘わらず、１個のアンテナ素
子中に３個の位相器を用いることが、フェーズドアレー
レーダの小形、軽量化を阻むとともに消費電力をも増大
させるという欠点があった。
本発明は上述した従来のものの欠点を除去するためにな
されたもので、ビーム方向に応じて信号位相を変える移
相器に対して位相変動補正機能を持たせることによって
、レーダシステム全体の小形、軽量化および構成の簡易
化を図り得るとともに、消費′電力を軽減し得るフェー
ズドアレーレーダのアンテナ素子の提供を目的とする。
されたもので、ビーム方向に応じて信号位相を変える移
相器に対して位相変動補正機能を持たせることによって
、レーダシステム全体の小形、軽量化および構成の簡易
化を図り得るとともに、消費′電力を軽減し得るフェー
ズドアレーレーダのアンテナ素子の提供を目的とする。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第４図は本発明に係るフェーズドアレーレーダのアンテ
ナ素子の構成を示すフロック図で、図中第２図と同一符
号を付したものはそれぞれ同−若しくは同効の要素を示
し、第２図中の移相器瞬）および鄭）を除去する一方、
加算器（５１）および切換器−が付加された点が第２図
と異っている。
ナ素子の構成を示すフロック図で、図中第２図と同一符
号を付したものはそれぞれ同−若しくは同効の要素を示
し、第２図中の移相器瞬）および鄭）を除去する一方、
加算器（５１）および切換器−が付加された点が第２図
と異っている。
ここで、加算器（５１夕は位相量メモリｔｍ＋および切
換器−の出力信号を加算して移相器（ｚｌ）に加え、切
換器−は第２図に示したと同様な信号Ｗ２によって制御
され、送信時に位相検出冊立）の出力信号を加算器（５
Ｊ？に送シ込み、受信時に位相メモリ（財））の出力信
号（記憶値）を加算器（５１１に送り込むものである。
換器−の出力信号を加算して移相器（ｚｌ）に加え、切
換器−は第２図に示したと同様な信号Ｗ２によって制御
され、送信時に位相検出冊立）の出力信号を加算器（５
Ｊ？に送シ込み、受信時に位相メモリ（財））の出力信
号（記憶値）を加算器（５１１に送り込むものである。
上記の如く構成された本発明のフェーズドアレーレーダ
のアンテナ素子の作用を、新たに付加した要素を中心に
説明する。
のアンテナ素子の作用を、新たに付加した要素を中心に
説明する。
先ず、送信用増幅器（財）の位相補正量は位相検出器例
により、受信用増幅器（２７）の位相補正量は位相検出
器１１４）により従来装置と同様にして検出される。
により、受信用増幅器（２７）の位相補正量は位相検出
器１１４）により従来装置と同様にして検出される。
この中、位相検出器１１４）の出力、すなわち、受信用
増幅器（支））の位相補正量は位相量メモリ（９））に
記憶される。
増幅器（支））の位相補正量は位相量メモリ（９））に
記憶される。
次に、制御信号Ｗ２を切換器國に加えることによって送
信時には位相検出器−の出力信号が加算器（５１）に送
シ込まれ、この結果、位相量メモ！Ｊ （２２１および
位相検出器例の出力信号を加算した信号が移相器＠１）
に加えられる。一方、受信時には位相量メモリ０６）の
出力信号が加算器β】）に送り込まれ、この結果、位相
量メモ！Ｊ （２２）およびｆ１６］のそれぞれの出力
信号を加算した信号が移相器（２１１に加えられる。
信時には位相検出器−の出力信号が加算器（５１）に送
シ込まれ、この結果、位相量メモ！Ｊ （２２１および
位相検出器例の出力信号を加算した信号が移相器＠１）
に加えられる。一方、受信時には位相量メモリ０６）の
出力信号が加算器β】）に送り込まれ、この結果、位相
量メモ！Ｊ （２２）およびｆ１６］のそれぞれの出力
信号を加算した信号が移相器（２１１に加えられる。
かくして、移相器（２１）はビーム方向の決定と、送、
受信系の位相変動の補正を同時に行うことになり、従来
装置における５個の移相器の機能を、１個のこの場合、
移相器としては、ダイオード移相器若しくは磁性体を用
いたメランダーラインタイプの移相器が一般的で、この
両者は共にドライバー回路を必要とするため外形形状が
比較的太きいものであった。これに対して、切換器およ
び加算器は何れもディジタルＩＣで実現し得ることから
、外形形状および重量が移相器に比して数分の一以下に
なるため、アンテナ素子自体は勿論のこと、レーダシス
テムを著しく小形、軽量化することができる。
受信系の位相変動の補正を同時に行うことになり、従来
装置における５個の移相器の機能を、１個のこの場合、
移相器としては、ダイオード移相器若しくは磁性体を用
いたメランダーラインタイプの移相器が一般的で、この
両者は共にドライバー回路を必要とするため外形形状が
比較的太きいものであった。これに対して、切換器およ
び加算器は何れもディジタルＩＣで実現し得ることから
、外形形状および重量が移相器に比して数分の一以下に
なるため、アンテナ素子自体は勿論のこと、レーダシス
テムを著しく小形、軽量化することができる。
以上の説明によって明らかな如く、本発明のフェーズド
アレーレーダのアンテナ素子によれば、レーダシステム
の小形、軽量化および構成の簡易化を図り得、且つ、消
費電力をも著しく軽減することができる。
アレーレーダのアンテナ素子によれば、レーダシステム
の小形、軽量化および構成の簡易化を図り得、且つ、消
費電力をも著しく軽減することができる。
第１図はフェーズドアレーレーダの一般的な構成を示す
ブロック図、第２図は従来のフェーズドアレーレーダの
アンテナ素子の構成を示すプロン′ 、り図、第６図は
同装置の作用全説明するだめの信号波形図、第４図は本
発明によるフェーズドアレーレーダのアンテナ素子の一
実施例の構成を示すブロック図である。 （１，） 、 （１ａ）、（２） 、〜（ｎ）・昏ア
ンテナ素子（１１）・・送信装置 （１２）・・
受信装置（１Ｂ＋ 、例、 （２５１・・サーキュレー
タ０４）・・分配・加算器、 （２１１、４３２） 、 （４１，ｉ・・移相器（２）
）、（ト））・会位相量メモリ 例・・送信用増幅器 （財））・・アンテナｆＺ７１
・・受信用増幅器 ｔ３ｏ） ｒ曲・・位相補正回路 （８］１ 、 （３８） 、ゆ１）、刷・・結合器・（
社）、軸）・・位相検出器 代理人 葛 野 信 − ｊｉｌ！１図 ＩＬ 第２図 １ 第３図 第４５ａ ｌａ フ
ブロック図、第２図は従来のフェーズドアレーレーダの
アンテナ素子の構成を示すプロン′ 、り図、第６図は
同装置の作用全説明するだめの信号波形図、第４図は本
発明によるフェーズドアレーレーダのアンテナ素子の一
実施例の構成を示すブロック図である。 （１，） 、 （１ａ）、（２） 、〜（ｎ）・昏ア
ンテナ素子（１１）・・送信装置 （１２）・・
受信装置（１Ｂ＋ 、例、 （２５１・・サーキュレー
タ０４）・・分配・加算器、 （２１１、４３２） 、 （４１，ｉ・・移相器（２）
）、（ト））・会位相量メモリ 例・・送信用増幅器 （財））・・アンテナｆＺ７１
・・受信用増幅器 ｔ３ｏ） ｒ曲・・位相補正回路 （８］１ 、 （３８） 、ゆ１）、刷・・結合器・（
社）、軸）・・位相検出器 代理人 葛 野 信 − ｊｉｌ！１図 ＩＬ 第２図 １ 第３図 第４５ａ ｌａ フ
Claims (1)
- 送信信号および受信信号の位相を制御する移相器と、ビ
ーム方向に応じた位相量を記憶する第１のメモリと、前
記移相器より出力された後の送信信号の位相変動分を検
出する第１の検出器と、前記移相器に入力される前の受
信信号の位相変動分を検出する第２の検出器と、この第
２の検出器の出力信号を記憶する第２のメモリと、この
第２のメモリおよび前記第１の検出器の出力信号を所定
の周期ごとに交互に送り出す切換器と、この切換器およ
び前記第１のメモリの出力信号を加算する加算器とを具
備し、この加算器の出力信号を位相制御信号として前記
移相器に加えることにより、との移相器に対してビーム
方向決定機能と、送信信号および受信信号の位相変動補
正機能を持たせるように構成したことを特徴とするフェ
ーズドアレーレーダのアンテナ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11289582A JPS592406A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | フエ−ズドアレ−レ−ダのアンテナ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11289582A JPS592406A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | フエ−ズドアレ−レ−ダのアンテナ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592406A true JPS592406A (ja) | 1984-01-09 |
Family
ID=14598189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11289582A Pending JPS592406A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | フエ−ズドアレ−レ−ダのアンテナ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016178413A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置、振幅位相演算装置 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP11289582A patent/JPS592406A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016178413A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置、振幅位相演算装置 |
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