JPS5999803A - スイ−プビ−ムアレイアンテナの給電装置 - Google Patents

スイ−プビ−ムアレイアンテナの給電装置

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JPS5999803A
JPS5999803A JP58199308A JP19930883A JPS5999803A JP S5999803 A JPS5999803 A JP S5999803A JP 58199308 A JP58199308 A JP 58199308A JP 19930883 A JP19930883 A JP 19930883A JP S5999803 A JPS5999803 A JP S5999803A
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JP
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circuit
divider
antennas
basic
inputs
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JP58199308A
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ヘンリ・ベカベ−ン
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • H01Q3/30Arrangements 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
    • H01Q3/34Arrangements 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
    • H01Q3/40Arrangements 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 phasing matrix

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

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】 (発明の分野) この発明は掃引ビーム・アレイ・アンテナに用いる給電
装置に関する。このアンテナは、給電線内に配置された
多数の移相器によってその最大点の位置が制御されるビ
ームを構成することを目的とする。
(在来技術の説明) 種々な理由、特に価格及び信頼性の観点から制御移相器
の数を極力少くなくすることが望ましい。
所要移相器の最低数を決定する方法は公知である;この
最低数は次の要素に依存するニ ーF、(θ):素子アンテナの指向性 −I)o    :素子アンテナの間隔−θ。   :
ビーム掃引範囲 全体のダイアグラムは数式を用いて次の様に表される: 原θ) = F+ (θlx F、、 (D(、(si
nθ(、−5inθ)〕上式中のF2は独立変数の引き
数がKに等しいときに最大となる。但し、Kは正または
負の整数、またはOとする。
T)o、fなわち2個の素子アンテナの間隔によって、
θ=θ0のときの一次最大点及び、S目】θo−5in
θこれらの二次最大点は誤方向指示を生ずることになる
ので望ましくない。従って、ビームの有効掃引範囲はこ
れらの二次最大点の発生によって制約ル される。この掃引範囲制約問題を解決イ一つの手段は、
基本ダイヤグラムR(θ)をlθ1〉θ0で0になる様
にすることであり、理想的にはFlを矩形ダイアグラム
Iパ1とすることが望ましい。この様なダイヤグラムを
有するものとすれば、放射源間隔Doはz/sinθ。
(・で等しくすることがてきる。然しこの様なダイヤグ
ラムを得るためにはアンテナに無限の指向性を持たせる
ことが必要であり、素子放射源を無限に拡散させなけれ
ばならなし・。
これらの考察は公知のことであり、この問題の解決&(
関しては、01rnerとKnitte〕共著で、Af
LTECII )IOUSE発行のVPhased A
rray 77テナ」の256〜258頁K 、サブア
レイ構成、すなわち、複数個の素子をグループにしてサ
ブアレイを構成し、これらのサブアレイが近似的に矩形
ローブを形成し;その位相中心が相互に、サブアレイ・
アセンブリの二次最大点が一次ローブの外側にシフトと
する距離だけ隔たる様に、エネルギ分配器がら各アンテ
ナに対し適当な給電を行うことが提案されている。
ビームの掃引範囲が著し□く制限されな〜・様にじた素
子放射源に関して移相器の数を制限する問題の解決法を
与える実施例は、米国特許第4,228;436号、「
制限掃引フェーズ・アレイ」に示されている。上記の特
許においては、計画された素子放射源の数に対応するT
個の出力と、移相器の数に対となっている。
この米国特許に示されている実施例は、T2個のアンテ
ナで構成されたサブアレイを用い、サブアレイの間隔T
I)。、2個の素子アンテナ間隔り。で良好な結果を与
える。然し、この解決では、Tは最大で2または3であ
るので、掃引範囲の制約は、大抵の用途に対しでは、な
お狭すぎる様である。
さらに、この米国特許で述べられてし・る装置では、□
矩形放射ローブを与えるための種々のアンテナについて
最適な振幅分布ならびに位相分布が得られない;従って
このシステムの利点が減殺されている。
(発明の概要) この発明のねらいは、上記の欠点を含まない掃引ビーム
・アレイ・・アンテナ用の給電装置を規定することであ
る。
基本間隔Q、で配列された素子アンテナから成り、その
端部が相互に重なり合った数個のザブアレイに分割され
ている掃引ビーム・アレイ・アンテナ用の給電装置は、
それぞれにN個の素子アンテナに接続された基本グルー
プから成り;N個の入力ならびに上記基本グループの任
意や数を相互に組み合せる手段を備え;全体としてM=
N個の素子アンテナで構成さ才1、但しMはNより太き
いものとする;2個のアセンブリ、すなわちサブアレイ
間の間隔□がNDoに等しいことを特徴とする。
この様な給電L・てよっても・たらされる利点ははっき
りしでいる;振幅及び位相分布ならびにサブアレイのア
ンテナ数、及びそのアンテナ間隔はそれぞれ独立に潤節
可能となる。   : (実施例の詳細な説明) この申8青書、の導入部において、掃引ビーム・アレイ
・アンテナ用の給電装置は次の様なものでなげればなら
ない事が指摘されてい停できるだけ限界に近いビームに
刈して有用な掃引範囲を与え;アンテナの7次ローブの
放射ダイヤグラムをできるだけ矩形に近似させる。
これらの条件に近づけるために、在来手法では、形成さ
れたビームによって空間を掃引するのに必要な移相器の
数を第1段で減らすたやに、アレイのアンテナはある数
のサブアレイ間 アレイを・ら形成されたサブアレイは、それを構成する
素子アンテナ数と、相隣るサブアレイ間の距離によ2て
特徴づけられ、畳。サブア顕イの給電方法によっては不
都合が生ずる;暫に、給電装置がただ適当に給電できる
だけ、すなわち比較的小数のμ子アくテナに成る数の独
立電流を給電するkけであると言う、事実によって;掃
引範囲にある製、i′r::二5t4゜。21.霜’7
1.8hlis、’@、@。、9のグループを介して、
基本で、ループ憾分割されたサブアレイのアンテナに対
して、幾つかに分離された給電を行うこヘラよ?て、上
記の欠売を克服する:さらに、これう?!路の配列に杏
って振幅分布と位炉分布を轄立に調整する9とが可能に
なる。
図1.は7仔の発明にもとづいて1.サブアレイを0割
している複数個?基本グループ、 Roiに給電す、る
給電装置を示し℃いる。基本グループは、比較的・1・
数、2から5ま冬は6までの素子アンテナで構成される
ことを特徴とする。この場合は、基本グルーでは、N−
2の素子アンテナsIで構成する様に選択されて(・る
考慮されたサブアレイは、へ〜1初で示され、各す7゛
アレイは6個の一子スンテー)−丁−構成されている。
−不予アンテナ数30から成るてレイに対しで、相仔に
基、本間隔り。のN倍、この轡合2 I)oの間隔を保
った7個のサブアレブがザブアレイとしてだけ示さ些て
いる。基本(イレーズ(古几。、〜Ro4として示され
、てセンダ!J 、I ”:構成する。各基本グループ
は同じ数の入力と出方ζ含む。この場合N−,2である
。アセンブIJ l及び■1は、成る数の基本グル−ブ
Roiをこの発明の手法によって相互に接続する手段を
形成する。アセンブ+7 Itは、加算分配器と呼ばれ
る回路C1〜C4からなり;アセンブリ■Iは、割算分
配器と呼ばれる回路F1〜F3からなり、これらの回路
は移相器PlIVLよってエネルギ分配器3に接続され
る;エネルギ分配器の対応出力は基本間隔り。の2倍の
間隔となっている。この発明にもとづいて、アセンブI
J l[及びInは、MN個、すなわちこの場合にはへ
4=3.N=2であるから6個の素子アンテナを相互に
組み合せる。
図1の例においで、素子アンテナは幾つかの別別な給電
ユニットから次に示す方法によって給電される: 割算分配器回路F1+F2tF3はそれぞれ1人力と3
出力とからなり、エネルギ分配器3から給電されたエネ
ルギを加算分配器回路c、 、 c2. c3. c4
 の3個の入力に夫々分配する。加算分配器回路の2個
の出力はそれぞれ基本グループすなわちここではRDI
 e馬2+RO3pル、に給電される。
割算分配器回路の出力の数は加算分配器回路の数と等し
い事、及び割算分配器、例えばFlの各出力は、次の加
算分配器の同じ番号指票な有する入力に接続される;す
なわち回路F1の出力1は回路C1の入力jに接続され
;回路F1の出力2は回路C2の入力2に接続され;回
路Flの出力3は回路C3の入力3に接続され;回路F
2の出力1は回路C2の入力1に接続され;回路F2の
出力2は回路C3の入力2に接続され;回路F2の出力
3は回路C4の入力3に接続され;回路F3に対しても
同様に接続されることが示されて(・る。この例では、
幾つかのサブアレイに属する一つの基本グループの素子
アンテナ、例えばサブアレイR,、R3,R,、、R,
6に属する基本グループRI)3、及びル、の素子アン
テナ、は幾つかの分離した給電を受けることが判り示さ
れている。
図2は、サブアレイが分割されて、それぞれに2個の素
子アンテナを有する基本グループル、〜Ro7をこの発
明の手法によって給電する給電装置を示す。
ここで考えられているサブアレイはR,、R,2で示さ
れ、基本間隔り。のN倍の間隔、ここでは2Doの間隔
だけ離れている。各基本グループは同数の入力と出力を
備える。ここではN=2となっている。
アセンブリ■は加算分配器回路CI−Caをグループと
し、M−N個、ここではM=6であるから12個の素子
アンテナを含む複数個の基本グループを組み合せている
。アセ711月■は、それぞれに移相器P。に接続した
入力とM個の出力を備えた割算分配器回路F、〜F3を
組み合せる。既にその数を削減した移相器、例えばPh
I及びPh3が、基本間隔DoのN倍の間隔の対応出力
を備えたエネルギ分配器3に接続′される。
エネルギ分配器3かも基本グループのアンテナへの給電
は図2に示す次の手法によって実行される。各割算分配
器回路F、は、考えられている加算分配器回路C1の入
力の数Mと等しい数の出力を有し、各出力は、周期的接
続法則に従って、相次ぐ加算分配器の同じランクの入力
に接続される。従って、回路F1の出力1は回路C1の
入力】に、回路F1の出力2は回路C2の入力2に、回
路F、の出力3は回路C3の入力3に、この様に進めて
、回路F、の出力6は回路C6の入力6に夫々接続され
る。同様にして回路F2の出力]は回路C2の入力1に
、回路F2の出力2は回路C3の入力2に、回路F2の
出力3は回路C4の入力3に、この様に進めてそれぞれ
接続される。
図3は、各基本グループ凰が3個の素子アンテナからな
る本発明による場合の給電装置を示す。
サブアレイR,,R2はそれぞれ素子アンテナ12個か
ら成る。これらのサブアレイはNDo、−4−なわち基
本間隔Doの3倍の間隔を有する。従つ℃アセンブリエ
■の加算分配器回路の数、すなわちMは4に等しい。各
加算分配器は4人力と3出力を備え、この3出力は基本
グループの3人力にそれぞれ接続される。割算分配器回
路Fはそれぞれに移相器PFlによってエネルギ分配器
3に接続される。従って各割算分配器は1個の入力と、
次の手法で加算分配器回路Hに接続される4個の出力を
有する。
回路F、の出力1は回路C1の入力Jに、回路F1の出
力2は回路C2の入力2に、回路F1の出力3は回路C
3の入力3に、回路ハの出力4は回路C4の入力4にそ
れぞれ接続される。回路F、に対しては次の様に接続さ
れる:出力1は回路C2の入力1に、出力2は回路C3
の入力2に、出力3は回路C4の入力3に、出力4は回
路C5の入力4にそれぞれ接続される。回路F、及びF
4の出力と回路Cの入力との接続は同様にし1行われる
;例えば、回路F3の出力lは回路C3の入力1に接続
され、回路F4の出力2は回路C5の入力2に接続され
る。
図4は、各基本グループ■堀が4個の素子アンテナから
なる場合にこの発明にもとづいて給電する給電装置を示
す。従って、サブアレイ山及び出はそれぞれ20個のア
ンテナからなる。事実上、この発明にもとづくとグルー
プの相互接続回路の数Mは、、基本サブアレイの素子ア
ンテナ数Nよりも大きくなければならない。従って、N
を4とするとMは最低限5でなげればならない。サブア
レイのアンテナ数はMNに等しい、すなわち20となる
これらのサブアレイの間隔はNDo、即ち4DOとなる
。グループ2の加算分配器回路の数は5で、それぞれ5
人力と4′出力を備え;4出力はそれぞれ基本グループ
の4人力に接続される。割算分配器回路Fはそれぞれ移
相器Phによってエネルギ分配器3に接続し、従って1
個の入力と、加算分配器回路2に次の手法で接続される
5個の出力を備える。
回路Flの出力1は回路CIの入力】に、回路F1の出
力2は回路C2の入力2に、回路F1の出力3は回路C
3の入力3に、出力4を回路C4の入力4に、この様に
進めて夫々接続される。同様にして、回路F2の出力1
は回路C7の入力1に、出力2は回路C3の入力2に、
この様に進めてそれぞれ接続される。
回路F!1rF4p 及びF5の出力は、同様な手法に
よって回路C4、Cs 、 Caの入力に接続される。
移相器Pnは基本間隔の4倍で分離されていることも注
意のこと。
この発明の組み合せ手法を含む、図1.2,3゜及び4
に示され種類の給電装置、すなわち、MはNより大きく
、二つのサブアレイ間の間隔が基本間隔のN倍であるサ
ブアレイを形づくるMN個の素子アンテナに給ffるア
ッセンブリを形づくるために、N個の素子アンテナ゛か
ら成る基本グループを任意の数だけ組み合せる装置の実
験が行われた。
以下に、デンテナ数を8〜44に変えた場合得られ元掃
引範囲の限界、を、素子アンテナ間隔を増加しつつ与え
られた基本間隔に対しで、また基本グループの素享アン
テナ数を2〜4に変えてそれぞれの数に対応して示す。
素子アンテナ間隔なで・きるだけ太きくして、素子アン
テナまたは素子放射源の密度を減らすことが有利である
ことが判る。
アンテナ及び移相器の最低数は、素子アンテナの間隔と
基本グループ内のアンテナの数に依存する。
従って最適条件は次の制約によって決まる=1、  D
oの最大値 2、サブアレイの素子アンテナ数の、最小値3、掃引範
囲の最大値 例えば、基本間隔Doを0.5λとし基本グループの素
子アンテナ数を2とすると、 サブアレイの    掃引限界 アンテナ数        (度) 8          ’18.8 1’2   ””     20.9 16’        ”  21.8825 22          24゜9 基本間隔、をo、7λとし、基本グループのアンテナ数
を2のままとすると: サブアレイの    掃引限界 アン讐す数        (度) 8          13.3 12                ノ4.816 
         15.4 38          17.6 22    ’      17.5 基本間隔を0.5λとし、基本グループのアンテナ数を
3とすると: (以下余白) サブアレイの     掃引限界 アンテナ数        (度) 3.2          12.4 」8          】3・6 2.4           j4.227     
     16.2 33          16、.1 基本間隔を0.7λとし、基本グル−プのアンテナ数を
3とでると: サブアレイの     掃引限界 アンテナ数        (度) J2         8・8 】8         9・7 24           】、0.127     
     11.5 33       月、4 基本間隔を0.5λとし、基本サブアレイのアンテナ数
を4とすると: (以下余白) サブアレイの     掃引限界 ・  アンテナ数        (度)36’   
・       9.2 24          JOl】 32         ’  10.536    ’
       i’2.044       ”11.
9 基本間隔を帆7λとし、基本サブアレイのアンテナ数を
4とするど: サブアレイの     掃引限界 アンテナ数        (度) 32         ′  7.4)36     
     3.5 448.5 容易にまとめられるこの表によって、掃引範囲12°を
得るためには、サブアレイのアンテナ数を36とし、こ
れを0.5λの間隔を有する4個のアンテナを含む9個
の基本グループに分割する必要がある。掃引範囲を12
.4°とするためには、サブアレイは、0,5人間隔の
アンテナ3個の基本グループに4分割された12個のア
ンテナを使用することになる。
次に、この発明の部分を構成して、素子アンテナに数種
類の給電を行い、振幅分布と位相分布に独立して作用す
る回路の実用的実施例について説明する。
図5は、2個のアンテナs、 l s2から成り、ハイ
ブリッド回路4によって減衰器回、路5,6に、接、続
される基本グループに給電する回路を示している:上記
減衰器はそれぞれ重みAI、B1を有し、ハイブリッド
回路7を介して入力EI、]う2に接続される。
2個のアンテナSI+82の各々に対して得られるそれ
ぞれの給電は次の様に表される: I、 = (A1+ B、 )・E1+ (AI −B
+)・1う。
I2 = (A4− J3+ )・E、 + (A、 
+ B+ )・烏11、I2はそれぞれアンテナ81.
82に流れる電流を示す。
図6は、この発明の最適条件の下で、それぞれ4個ノア
 ンテナ、すなわち5l−82=%7S+ 、 及ヒS
3.−SσS5’S61 を含むサブアレイR6及びR
6へ給電する方法を示している;サブアレイR’PI 
R6は、相互に基本間隔2個分だ彷隔り、すなわちアン
テナ53184はサブアレイ化とRLlに共通、午なっ
ている。サブアレイのアンテナが分割されている基本グ
ループ、のアンテナ数は2となって(・る( N、、=
 2. )。各基本ビル、−、,7”の2個のアイテ、
ナは、図5との関連で判る仲に・基本グ″−、プ?そ−
1ぞれのアンテナに独立に2個の給電を得られる様にノ
・イコーノッド分配器8 、、、9’ 、 toを介し
て給電される。図6の場合には、それぞれ2個のアンテ
ナを含む3個の基本グループが二つの2分配回路すなわ
ち11.、、、1.2を用いて組ノ・合せられて(、・
る。こ些、らの割算器回路の各々はそ」]1それにエネ
ルギ分配器3の出力Jつ、及びB2に接続される;エネ
ルギ分配器3の出力に設けられている移相器Ph、、 
Ph2の出力にiれぞれ接続される。この回路においで
は、内力1シ、に加えられた信号が割算器11によって
てンテナS、 −S2用とS。
−84用とに分けられ、B2に加えられた信号が割算器
2によつ℃アンテナ、S3− S、用とS、−Sθ用に
分けられることが示されている。従ってアンテナS3及
びB4はそれぞれの入力の信号の和を受ける。さらに、
・係数A1及びB1ば回路516113114115及
び16の重みを表しているので、アンテナに関して所望
の分布を得るととができる。次の表は・考えているアン
テナ81〜S6の各々に対して、係数A1及びB1の関
数としての振幅の分布を示しでいる。 ′この表から種
々なアンテナに流れる電流11〜1゜を推論することが
できる。
この発明にもとづいて、端求めサブアレイの末端のアン
テナから出発し1て各アンテナに対して幾つかの分離給
電を行うこの給電装置□は、サブグループ及び基本グル
ープに分割された任意の数のアンテナに拡張される。こ
のためには、回路5,6に類する回路、例えば減衰器、
□め薮を増す、丁なわち係数A及びBの数を増加する。
またこの発明にもとづいて、・係□数をハイブリッド・
ブリッジでグループにし、各アンテナに対して二つの対
称な励振を行うことができる。この操作手法は成る程度
有利な単純化をもたらすみ従って、三組め係数A、+ 
r Bt y A21 N32;A3 * Bsを用い
て、それぞれが2本のアンテナから成る6グループ、す
なわ□ち12個のアン□テ≠電流分布を最適化した12
個のアンテナかう成る→゛ブアレイ対重て対称励振を行
うことができる。′  □ 図7は、2本のアンテナから成る基本グループ1(対し
て設計さ才またこの種の給電装置を示−1−、この給電
装置は六つの別々な人力、Ij3.、 B2.t B1
g+及びEl(1+ F’kt L L3iからなり、
12の分離励振電流を給電1−る。        □ 図7の給′雷装置はハイブリッド割算器で形成されて(
・る。エネルギ入力、El’ l ’ E# ’?” 
E3’  及びEl+);22i”’ EΔ は対称的
に左側及び右側においで、係数A、’B、図ではAl 
t A、2 +ノ鳩p B+ p B2 t B3を規
定し□ている回路角、20に接続さ′7主、三つの2分
配回路、即ち21 + 221及び田に加えられる。こ
の図はま□ノこ、回路をグループ■、基本グループit
o、 、グループ11、加算分配器回路C1,及びグル
ープ1112割算分配器回路F、、に分割しセ示してい
□る。
基本グループの左側及□び右側のアンテナを励振するた
めの12の分離電流11次表め様に規定される:11 
e I2y I3y”I4# ”G’+及び工。が所望
□の電流振幅であるとすれば、係数A1・I31.A2
・B2.A3・B3は容易に決定される。j11]ち;
    □A1−ロ(11+i2’) l A2= i
(I3 +II□4)”、Az ” Lp(賭IJ” 
I3.−=、−’(r、−I2) + B2”= −;
 (I3− I’4)”’I r33=−闘(1,、−
1,、)また、6個の未知数を含む6個の非線系方程式
を用いて、考えいる12個のアンテナの最適電流分布を
得るための結合の数値を含み、分布の種々なハフメータ
を、あいまいさなしに決定する方法がある。     
 □ 制限のない例として、12個のアンテナの□結合値を、
左からス夛−トシて次の様に441もれる=0.071
 ; −0,039; −0J78’ ; −0’、4
5 ;’ 0.478 ;] ; ] ; (J、47
8 ; −0,45; −0,0178; −Lo、0
39 ; (i、07]以上説明では、基本グループは
2個のアンテナを含み、サブアレイは、基□本間隔2個
の離隔即ちこれらのデータはこの発明を制約するもので
ない事は明らかて゛ある。
基本グループを3個、4個、またはそれ以上のアンテナ
て構成し、サブアレイ間隔を図3及び′4に例示した様
にそれぞれに照応した晶隔に取ってもさしつかえはない
。然し、3個の素子アンテナから成る基本グループに対
□して図7に示した様な給電装置は実施上扉なり複雑に
なる。
図8は、この発明にもとづいて、64固の素子アンテナ
な:う個め基本グループに分け、各グループのアンナナ
数を2個とし辷場合の給Mあ単純化1゜た実施例を示し
ている。理論的−られん6個のアンテナの結合値の最適
の分布は次の通りであるニー(J、]57 ; 0.2
38 ; l ; ] ; 0.238 ;−帆】57
゜図8の実角例では、アレイ・ローブの最大レベルを約
−26dBとして掃引範囲を!:、8°とするために分
布は−o、】”j’ ;’ 0’、】7; 1 ; 0
.1’7 ;’ −0,’37 トナッティる。
基本サブアレイ几t、R−2−R,は回路グループ■に
属し、それぞれ2個の素子アンテナS、 −S2;S3
− S4; S、−86から成り、ハイブリッド・カプ
ラ25.28.及び3】を介してグループ■、加算分配
器回路に接続される。加算分配器回路はハイブリッド・
カプラ26.29.32で、夫々対応する基本グループ
に接続する】個の出力と、それぞれにトリプル・カプラ
27.30.33に接続する2個の大刀を備えている。
トリプル・カプラは、基本間隔の2倍の間隔で隔てられ
た3個の移相器Phi、 Ph2. Ph3によってエ
ネルギ分配器3に接続される。
得られた結果、アレイ・ロープの最大レベル約−26d
B 、掃引範囲+、8°にもとづいて、この発明にもと
づいて、この発明にもとづく回路を在来手法の代表とし
て引用した米国特許第4 、228 、436号によっ
て要求される回路と比較し℃見る。上記の特許によると
、サブアレイの間隔としてノ、25λを必要とする;す
なわち基本間隔は、この発明の実施例における0、8λ
に対して、0.4λとなる。従っは、サブアレイ間隔の
比で表され、4(Jq6の減少となる。
図9は、図7の給電によって得られる放射ダイヤグラム
を示し℃いる。掃引範囲が±8°に広がっていることが
判る。
図10は、図8の対称給電によって得られる放射ダイヤ
グラムを示している。掃引範囲は吉12°に広がり、ア
レイ・ローブの最大レベルは一26dBのオーダとなっ
ている。
図1■は、基本間隔Doを0.8λとし、基本グループ
のアンテナ数を2として、12個のアンテナで構成した
サブアレイ28個に対してこの発明による給電を施した
場合に得られる放射ダイヤグラムを示している。
Foは、アンテナ間隔帆8λのアンブナ12個でサブア
レイを構成し、サブアレイ間隔を2DOすなわち1.6
λとしたサブアレイあ個によって生、するローブを示し
℃いる。Foは中心軸から12°外れた方向に向けられ
ており、アレイ・ロープF−3及びF+]は−26dB
以下となっている。主ローブF。の損失3dBとした許
容掃引範囲は±15°のオーダへなっている。
ダイヤグラムGoは、12素子アンテナのサブアレイ毎
のダイヤグラムを示している。
これで、掃引ビーム・アレイ・アンテナの給電装置に関
する説明を終る。
【図面の簡単な説明】
図1は、6個の素子アンテナで構成される多数のサブア
レイの属する、2素子アンテナを構成する基本グループ
に対してこの発明にもとづいて給電する装置を示す; 図2は、12個の素子アンテナで構成されるザブアレイ
に属する、2個の素子アンテナで構成される基本グルー
プ給電用の装置を示す; 図3は、3個のアンテナ素子から成る基本グループ給電
用の装置を示f; 図14は、4個の素子アンテナがら成や基本グループ給
電用の装置を示f; 図5は、2個の素子アンテナから成る基本グループ給電
用の装置の詳細を示す; 図6は、それぞれ2個の素子アンテナから成る基本クル
ープ3個に対する、この発明にもとづく給電装置の詳細
を示す; 図7は、12個の素子アンテナから成るサブアレイ叫属
する、2個の素子アンテナから成る基本グループに対す
る対称給電装置を示下; 図8は、それぞれ2個の素子アンテナから成る基本グル
ープ3個によって構成されるサブアレイに対する単純化
された給電装置を示す;図9は、図8の対称給電によっ
て得られた放射ダイヤグラムを示才; 図10は、図7の対称給電によって得られた放射ダイヤ
グラムを示す; 図11は、サブアレイ間隔をアンテナ基本間隔の2倍に
し、12個の素子アンテナから成るサブアレイ四個によ
って構成されたアレイアンテナに対して得られる放射ダ
イヤグラムを示す。 特許出願人トムソンーセーエスエフ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)基本間隔で配列されたアレイ素子アンテナを、そ
    の端部において相互に重複する複数個のサブアレイに分
    割する掃引ビーム・アレイ・アンテナに対する、次の:
    手段を含むことを特徴とする給電装置;     ・ −それぞれに、上記サブアレイの・N個のアンテナから
    なり、N個の入力を備える基本グル□−プを構成する第
    1手段、        ′  □−MNアンテナ、但
    しMは′Nより大とする、を含む上記基本グループの任
    意の数を組み合せる手段で一方においてこれに接続され
    る第1手段の入力の数に等しい出力を備え、他方におい
    てエネルギ分配器に接続される入力を備え、上記サブア
    レイの間隔を基本間隔のN倍とする第2手段。 (2)上記基本グループの任意の数を組み合せるための
    上記第2手段が次の回路を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の給電装置ニーそれぞれの出力を
    基本・グループの上記N個の入力と接続する加算分配器
    回路・ −その出力が、周期側によつ文、上記加算分配器回路の
    入力に接続される割算分配器回路。 (3)加算分配器回路□がそれに接続される基本グルー
    プの入力の数と等しい数の出力を備え、Mと等しい数の
    入力を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項も
    しぐは第2項の何れかに記載の給電装置@ (4)割算分配器回路が移相器によってエネルギ分配器
    に接続される1個の入力と、相次ぐ加算分配器の同じラ
    ンクの入力に接続されるM個の出力を備え、上記割算分
    配器と上記加算分配器との間で周期別結合が行われるこ
    とを特徴と−t”b特許請求の範囲第1項もしくは第□
    2項の何れかに記載の給電装置。   ・   ・ (5)  それを介して上記割算分配器が上記エネルギ
    分配器に接続される上記移相器を基本間隔の陪倍の間隔
    とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項もしくは
    第4項の何れかに記載の給電装置。 (6)上記基本グループが2〜5個の素子アンテナから
    なることを特徴とする特許請求の範囲1に記載の給電装
    置。 (力 上記基本グループが、ハイブリッド回路を介して
    重みを規定する二つの回路によって給電され、ハイブリ
    ッド回路を介してエネルギ入力に接続される二つの素子
    アンテナで構成されることを特徴とする特許請求の範囲
    工ないし5の何れかに記載の給電装置。 (8)基本グループのアンテナに給電する上記の回路、
    」1記の加算分配器回路、及び」1記の割算分配器回路
    がハイブリッド回路であることを特徴とする特許請求範
    囲第1項乃至第7項の何れかに記載の給電装置。 (9)ハイブリッド割算器を介して上記加算分配器に接
    続されて(・る上記素子アンテナ2個を含む基本グルー
    プに対して12個の分離励振電流を給電イる給電回路か
    らなり、上記加算分配器回路は対称的に配置された6個
    の分離入力を備え、3個のハイプリント割算器の対称入
    力がそれぞれの上記6個の入力に接続され、その出方ペ
    アがそれぞれに、所定の重み回路を介して上記素子アン
    テナに給電するハイブリッド割算器の二つの入力に接続
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の給
    電装置。 00)基本サブフルレイに給電−1−る上記回路がハイ
    ブリット割算器であり、上記加算分配器回路がハイブリ
    ット4L)1器であり、また上記割算分配器回路がトリ
    プルカプラであり、上記カプラの各々が移相器を介し−
    Cエネルギ分配器に接続することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の給電装置。
JP58199308A 1982-10-26 1983-10-26 スイ−プビ−ムアレイアンテナの給電装置 Pending JPS5999803A (ja)

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