JPS60264104A - 空中線給電回路網 - Google Patents

空中線給電回路網

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JPS60264104A
JPS60264104A JP60119877A JP11987785A JPS60264104A JP S60264104 A JPS60264104 A JP S60264104A JP 60119877 A JP60119877 A JP 60119877A JP 11987785 A JP11987785 A JP 11987785A JP S60264104 A JPS60264104 A JP S60264104A
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JP
Japan
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power
line
antenna
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power divider
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Application number
JP60119877A
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English (en)
Inventor
アルヴイン・ウイリアム・メラー
ロバート・ユージン・ウイリイ
アレン・アイザツク・シンスキー
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Allied Corp
Original Assignee
Allied Chemical Corp
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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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port

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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】 〔利用分野〕 本発明は、マイクロ波給電回路網に関し、更に詳細には
、7エーズドΦアレイアンテナの複数のアンテナ素子に
結合するため、複数のマイクロ波信号?分割しかつ供給
する空中線給電回路網に関するO 〔従来技術〕 7工−ズド番アレイアンテナは、バスに沿って複数の放
射素子會有している。各放射素子には、特定の振幅と位
相を有するマイクロ波信号が供給される。通常、iイク
ロ波信号源と各素子との間に移相器を設けて、各素子に
おけるマイクロ波信号の位相全制御している。制限走査
において、フェーズド・アレイアンテナを駆動するに要
する移相器の敷金減少するため、単一の移相器金倉して
マイクロ波信号金サブアレイに供給している。九とえば
2つまたはそれ以上のアンテナ素子から成るサブアレイ
には、移相器を通過したマイクロ波信号を、分割すると
ともにその信号電力全所定の方法でサブアレイのアンテ
ナ素子間に配分する空中線給電回路網を介して給電され
ている。各アンテナ素子に分配される電力の量は、照射
関数(illumination function)
 として知られており、たとえば、sin yc/xパ
ターンの1うな所定の照射関数を与えることにより、所
定の形状のビームが遠隔地において発生される。またサ
ブアレイの放射素子に分配される電力を調整して、尚分
野において周知である、ティラー(Taylor) 。
ユニフォーム(uniform) 、チェビシェフ(C
heb7cheff) 、または二項関数を得ることが
できる。フェーズド・アレイアンテナのサブアレイは、
他のサブアレイと所定の距離だけ離間しているか、また
は他のサブアレイと重なり合っている。サブアレイが重
なり合っている場合、各サブアレイにアンテナ素子を共
通に使用し、かつ空中線給電回路網は、共通のアンテナ
素子への給電前に各サブアレイへのマイクロ波信号全相
互に結合しなければならない。
サブアレイを重ね合わせ、かつアンテナの選択された走
査範囲領域にきちんと合致するようにサブアレイパター
ン全肉けることにより、選択された走査範囲領域以外の
グレーティングa−プ及びサイドロープは抑圧され得る
1982年3月23日発行された、発明者ロベツ(Al
fred R,Lopez)による米国特許第4,32
1゜605号には、アレイアンテナが開示されている。
この特許の第4図には、波動エネルギ七素子群の1つに
供給する複数の2Nの第1伝送線が示されている。信号
入力端部を有する第2伝送線は、他の端部に終端する前
に、選択された数の第1伝送線と交差している。また、
第2伝送線ffijgl伝送ラインに結合する方向性結
合器が設けられている。
1979年3月6日発行された、発明者クイーラ−(H
,A、W’heeler)による米国特許@4,143
゜379号の、友とえば第3図及び第7図においては、
重なり合つICサブ−アレイ會有するフェーズド・アレ
イアンテナに給電する空中線電回路網が示されている。
第3図には、一つの移相器から入カポ−)31d にお
いて給電される8つの素子のサブアレイが示されており
、サブアレイの素子2お工びTには給電されず、その結
果−X/Xの照射パターンが得られる。入力ポート31
cにおいて給電される隣接するサブアレイは、入力ボー
ト31d において給電されるサブアレイと6つの素子
だけ重なp合っている。
′!lニア′C1第7図は、複数の同様のモジュールと
組み合せた場合、いくつかの重なり合ったサブアレイに
対する結合回路網を形成する、入力ボート31d’t−
備えたモジュール結合回路網94d t″示している。
第7図において、第5図に詳細に示された分岐線方向性
結合器を使用して電力分割器36d:@−らの電力?さ
らに分割している。また、単一の配線面に交差回路網を
形成するゼI:ldb結合器82a −82eが示され
ている。なお、ゼロdb結合器については第5図及び第
6図に詳細に示されている。第3図及び第7図に示され
るように、入力ポート31dからのマイクロ波信号は電
力分割器36dにより分割され、2つの伝送MY介して
アンテナ素子110d及び112dに供給される。サブ
アレイの他の素子用の信号は、素子110d及び112
dに給電する2つの伝送線から結合される。
1977年8月9日発行された、発明者7ラジタ(R,
E、Frazita )他による米国特許第4,041
゜501号には、結合回路音用いて、必要な移相器の敷
金減少したフェーズド−7レイアンテナシステムが示さ
れている。この特許の第6図において、移相器13aは
、電力分割器48にマイクロ波信号を供給し、電力分割
器48はこの信号を分割しf)hつこれを伝送線50,
521−介してアンテナ素子12g−12dへ供給する
。さらに、結合器58゜60は、伝送線50,521”
らのマイクロ波エネルギを結合し、伝送線56.54に
それぞれ供給する。伝送線5B、54椋減衰器66.6
4管有し、各結合器58.60に19所定量のマイクロ
波エネルギを他のアンテナ素子へ結合する。第6図に示
されるように、各移相器13a−13f はiイクロ波
信号金各モジュールへ送り、各モジュールはそのアンテ
ナ素子を直接的に駆動し、それと同時に他のモジュール
の他のアンテナ素子への電力を止め、所定の照射関数を
有する各サブアレイが重なり合う1うにしている。この
特許の第2図及び第4欄の17〜36行に、サブアレイ
の間隔について説明されているが、このためアレイを走
査する時、グレーティングローブはサブアレイパターン
に入らない。
1974年4月9日発行され友、発明者ネミツ) (J
、T、Nem1t)による米国特許第3,803,62
5には、制限走査7エーズド・アレイにおける移相器の
数を減少する回路網が示されている。この特許の第5図
には、移相器29〃)らのマイクロ波信号が供給される
3つの素子サプア〜イが示されている。1つのサブアレ
イと隣りのサブアレイとは、1つのアンテナ素子だけ重
なり合っている。たとえば、素子2GVc移相器28.
29からのマイクロ波信号が供給され、これらは結合器
25により結合されている。
これら従来の回路網のすべては、移相器の数を減少する
ためNな9合ったサブアレイを使用し、走査範囲領域以
外でのグレーティングローブ及びサイドロープの抑制を
行なうようにしているが、これらは、その庸効性丁なわ
ち実用性を制限するという面を有している。たとえば、
米国特許第4.321,605号における回路網では、
サブプレイの一端におけるアンテナ素子は、回路網の入
力から4つの結合器の独特のパスすなわち経路全弁して
給電されており、サブアレイの他端のアンテナ素子は8
つ゛の結合器の経路金倉して給電され、かつサブアレイ
の真中のアンテナ素子は12個の結合器の異なる7つの
経路を介して給電される。このような極めて非対称的で
かつ数多くの経路を有しているため、この回路網は非常
の複雑な設計でしかも目標とする素子の振幅や位相′t
−笑現することが物理的にJlmかしい。
発明者ロペツにぶる米国特許第4,321,605号は
、発明者フラジタによる米国特許@ 4,041,50
X号における回路網の有効性がその周波数感度により制
限されていること、また発明者ウイーラーによる米国特
許第4,143,379号における回路網の実用性が、
回路網の交差部分及び接続部分の数が多大なことによる
回路の複雑性のため制限されていること全指摘している
さらに、発明者ネミットによる米国特許第3,803.
625号には、3つの素子のサブアレイ回路が示され、
より多くの素子?供給することにより、更に理想的なザ
ブアレイパターンを実現し得ると示唆しているが、発明
者フラジタによる米国特許第4,041,501号にお
いて指摘されているように、発明者ネミットによる上記
特許にはこれ?実現するための東際的な技術は何ら示さ
れて拭いない。
回路網の有効性または実用性愛決定するのに考慮しなけ
ればならない他の重要なポイントは、回路網の損失でる
る。従来の回路網の全ては、サブアレイの照射関数及び
選択されたハイブリッド結合値により決まる回路の減衰
器及び終端負荷の少くとも一方において吸収される電力
による、普通の導線抵抗損以上の固有損失1有している
。しかし、従来のものには、この損失に関して述べられ
てはいないしまたこの損失を小さくするため一路網會い
たに設計するかについても何ら示されてはいない。
〔見間の概要〕
従って、本発明の目的は、走査範囲領域以外におけるサ
イドロープ及びグレーティングローブを抑制しながら、
制限さ+n、yc走査において必要な移相器の数を減少
するため、7エーズド・アレイアンテナにおけるアンテ
ナ素子の重なり合ったサブアレイにマイクロ波信号を供
給する空中線給電回路網を提供することでおる。
本発明の他の目的は、所定のサブアレイ照射関数を、4
つまたはそれ以上のアンテナ素子のサブプレイと重なり
合ったアンテナ素子のサブアレイに供給する空中線給電
回路網全提供することでるる。
本発明の他の目的株、たとえtf50%、β6%。
75%、またはそれ以上の移相器を減少する空中線給電
回路網を提供することでるる。
本発明の他の目的鉱、サブアレイの照射関数の素子の重
みが全て同相でめる場合には普通の導線抵抗損より損失
が小さく、かつサブアレイの照射関数の素子の重みが任
意の位相t−有している場合には損失が最小となる空中
線給電回路網を提供することでおる。
本発明の他の目的は、対応するサブアレイにおける入力
及びどのアンテナ素子間のバスレングスもF!!は等し
く4、広帯域特性會有する回路網を提供する仁とでるる
本発明の他の目的は、対応するサブアレイにおける入力
からアンテナ素子まで独特の伝播路を有し、素子の振幅
と位相の重みの調節及び回路網の設計が簡単になった回
路網を提供することでるる。
本発明の他の目的は、交差部分の数及び回路の複雑性全
最小にする工うな電力分割器及び電力結合器の組合せ配
tr有する回路網を提供することである。
本発明の他の目的は、低コストで実用的な回路ストリッ
プ・ライン及びマイクロストリップ構成技術に対して使
用する場合、二次元プレーナ回路網技術7有する回路網
全提供することでるる。
本発明の他の目的は、ウイルケンソン(vrilken
son)形分割器金用いた空中線給電回路網?提供する
ことでるる。
本発明の他の目的は、他のモジュール及びアンテナ素子
に結合する場合、各アンテナ素子までのマイクロ波信号
レングスが等しくρ1つ複数の重なp合ったサブアレイ
を駆動する空中線給t[gl路網モジュール全提供する
ことでるる。
複数のマイクa波信号金離間した複数のアンテナ素子に
分配する本発明の空中線給電回路細鉱、1つの入力と、
ウイルケンノン形分割器のように各出力から直列に相互
接続し次少くとも2つの出力とをそれぞれ有し、1つの
マイクロ波信号に接続する第1入力端子からの複数の第
1出力端子を供給する複数の第1電力分割器と;1つの
入力と、各出力力為ら直列に相互接続した少くとも2つ
の出力と金それぞれ有し、他方のマイクロ波信号に接続
する第2入力端子からの複数の第2出力端子を供給する
複数の第2電力分割器と;上記第1出力端子の1つに接
続し次第1人力と複数のマイクロ波信号の選択された信
号に接続した第2人力とさらにアンテナ素子の1つに接
続する出力端子とt有する複数の電力結合器とから成り
、複数の第1電力分割器は離間して、第1入力端子から
複数の第1電力結合器の第1出力端子のそれぞれまでの
所定の電気的バスレングスすなわち電気的経路長を有し
、かつ複数の第2電力分割器は離間し、第2入力端子か
ら複数の第2電力結合器の各第2出力端子までの所定の
電気的バスレングスすなわち電気的経路長を有している
。tfC1本発明は、複数の同じモジュールに容易に副
分割することができる空中線給電回路網金提供する。
〔実施例〕
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施例について
説明する。
第1図は、ライン11,12,13,99に被数のマイ
クロ波信号φ1.φ3.φ8.φa’にそれぞれ分配す
る空中線給電回路網1(l示している。
電力分割器14〜20は、1つの入力と2つの出力tそ
れぞれ有している。この電力分割器は、ライン12への
入力に関して複数の第1端子21〜21与えるよう各出
力から直列に相互接続し友、たとえばウィルケンノン形
電力分割器でめる。第1図に示すように、電力分割器1
4は、ライン29を介して電力分割器15の入力に接続
した第1出力含有している。第2出力は、ライン3(l
介して電力分割器16の入力に接続している。電力分割
器15は、ライン31に介して電力分割器17の入力に
接続した第1出力金有している。その第2出力は、ライ
ン32に介して電力分割器18の入力に接続している。
電力分割器’16Fi、ライン33を介して電力分割器
19の入力に接続した第1出力全有している。電力分割
器16の第2出力は、ライン34老介して電力分割器2
oの入力に接続している。
1つの入力と少くとも2つの出力音それぞれ有する、た
とえばクィルケンノン形分割器である複数の第2電力分
割器44〜46.48〜50は、ライン11の入力に関
して複数の第2出力端子53〜58t−与えるよう各出
力から直列に相互接続している。第1図に示すように、
マイクロ波信号φ1はライン11全介して電力分割器4
4の入力に接続している。電力分割器44は、ライン団
を介して電力分割器450入力に接続した第1出力金有
している。電力分割器44の第2出力は、ライン60を
介して電力分割器46の入力に接続している。電力分割
器45の第1出力に、ライン61を介して、図示されて
いない電力分割器の入力に接続している。電力分割器4
5の第2出力は、ライン62を介して電力分割器48の
入力に接続している。電力分割器46の第1出力は、ラ
イン63を介して電力分割器49の入力に接続している
。電力分割器46の第2出力は、ライン64を介して電
力分割器50の入力に接続している。
1つの入力と少くとも2つの出力音それぞれ有する複数
の第3電力分割器74〜79は、各出力力・ら直列に相
互接続して複数の第3出力端子81〜86全得ている。
第1図に示す↓うに、マイクロ波φ畠は、ライン13會
介して電力分割器740入力に接続している。電力分割
器74は、ライン81−介して電力分割器T5の入力に
接続している。電力分割器T4の第2出力は、ライ−!
!/S、 O1゛。
?介して電力分割器76の入力に接続している。
電力分割器75の第1出力は、ライン91會介して電力
分割器7Tの入力に接続している。電力分割器75のN
2出力は、ライン92を介して電力分割器7′″8の入
力に接続している。電力分割器T6め第1出力は、ライ
ン93?介して電力分割器790入力に接続している。
電力分割器76の第2出力はライン94を介して、図示
されていない電力分割器に接続している。
1つの入力と少くとも2つの出力をそれぞれ有する複数
の第4電力分割器は、各出力から直列に相互接続して、
複数の第4出力端子95〜98t−得ている。マイクロ
波信号φ4は、ライン99會介して電力分割器100の
入力に接続している。
電力分割器100の第1出力は、ライン101 全弁し
て電力分割器102の入力に接続している。
電力分割器100の第2出力は、ライン103を介して
図示されていない電力分割器に接続している。電力分割
器102の第1出力は、ライン104を介して、電力分
割器105の入力に接続している。電力分割器102の
第2出力は、ライン106を介して電力分割器107の
入力に接続している。
電力分割器105は出力端子95.96t−有し、電力
分割器107 は出力端子97.98t−有している。
第1図の右手には、電力分割器109の入力に、接続し
た、図示されていない電力分割器からのライン108が
示されている。電力分割器109は出力端子110,1
11 t−1rしている。tた、第1図の左手には、電
力分割器113の入力に接続し友、図示されていない電
力分割器の出力に接続したライン112が示されている
。電力分割器113は、出力端子114,115 ?t
vt、ている。さらに第1図の左手には、電力分割器1
170入力に接続した、参照番号が付けられていない電
力分割器の出力からのライン116が示されている。電
力分割器117の出力は、ライン118を介して電力分
割器1190入力に接続している。電力分割器119は
、出力端子120.121 ’に有している。
電力分割器117の第2出力は、ライン122’t’介
して電力分割器123の入力に接続している。
電力分割器123は、出力端子124,125t−有し
ている。
マイクロ波信号を結合する複数の電力結合器131〜1
38は、それぞれ第1及び第2人力を有している。各電
力結合器は、マイクロ波信号φ2を受ける端子21〜2
8に接続した1つの入力含有している。電力結合器13
1〜138の出力は、電力結合器139〜146のlり
の入力に接続している。電力結合器139〜146 F
)出カ拡、ライン147〜154を介して各アンテナ素
子65〜72に接続してbる。ライン10〜154は、
電力結合器131〜13B ’@:介して信号42号受
信する8素子サブアレイに対応している。ライン147
〜152a、マイクロ波信号φlのサブアレイの一部(
丁なわち部分サブアレイ)全形成している。
マイクロ波信号φ1の完全サブアレイは、第1図の左に
さらに素子全含んでいるので、サブアレイは合計8つの
アンテナ素子を有している。I!1mlに示すように、
マイクロ波信号φ1とそのサブアレイ灯、6つの素子だ
けマイクロ波信号φ3とそのサブアレイと重なり合って
いる。マイクロ波信号φ1は、電力結合器155〜16
0 とライン161〜166全介して電力結合器139
〜144にそれぞれ接続している。
マイクロ波信号φ3は、ライン147〜154 から成
るマイクロ波信号φ雪に関するサブアレイと6つの素子
だけ重なり合った、部分サブプレイでToる5イン14
9〜154に接続している。マイクロ波信号φ3は、ラ
イン163〜166.169,170に接続した出力を
有する電力結合器151〜16o。
167.168 を介して、電力結合器141〜146
ノ入力に接続している。 ′ マイクロ波信号φ番は、ライン151〜154 に接続
し、マイクロ波信号φsk含むサブアレイと4つの素子
が重なり合りた部分サブアレイを形成している。マイク
ロ波信号φ4は、電力結合器135〜138 と2イン
171〜IT4會それぞ五介して電力結合器143〜1
46に接続している。
第1図に示すように、電力分割器14〜2oは離間され
て、ライン120入方すなわちマイクロ波信号φ雪から
電力分割器11〜2oの各出方端子までがtlば等しい
電気的バスレングス(すすわち電気的経路長)となるよ
う、所定のバスレングス(経路長)に設定されている。
複数の第2電力分割器44〜5oもまた離間されて、ラ
イン11の入力0丁なゎちマイクロ波信号φ□から電力
分割器48〜5oの各出力端子までがほぼ等しい電気的
経路長になるよう、所定の電気的経路長に設定されてい
る。
ライン12のザブアレイ入力からアンテナ素子65〜7
2までのラインの長さは等しくされてしるが、このライ
ンの長さを変えることに19、アンテナ素子65〜12
において入力に関して所定の位相関係が生じるようにし
てもよい。まに1固定遅延tもたら丁素子をライン長に
挿入して、一定の照射関数を得るために180°の位相
反転を行なう工うにしてもよい。各サブアレイ入力から
アンテナ素子までの独特の各ライン長は、サブブレイル
為らその素子までが等しいライン長でるるかわりに、所
定の均一な差金もり累進のライン長を有し、素子におけ
る位相重みが均一な線形の累進となるようにしてもよい
。等しい長さを有するライン全インクリメント的に長く
して、アンテナ素子全アパーチャーにわ7′CD給電し
、アンテナ開口アパーチャーにわたり40°またはそれ
以下の位相差會与えるようにしてもよい。この技術は、
たとえば8°だけサブアレイパターンを傾むけるのに使
用することができる。
第2図は、別の空中線給電回路網180 ’&−示して
いる。空中線給電回路網180は、ライン181〜18
3のマイクロ波信号tアンテナ218のアンテナ素子2
00〜215の各サブアレイに接続している。たとえは
、ライン181 のマイクロ波信号φ1#′i、ライン
184〜191 を介してアンテナ218のアンテナ素
子200〜207に接続している。ライン182のマイ
クロ波信号φ2は、ライン188〜195’に介してア
ンテナ素子284〜211へそれぞn接続している。ラ
イン1830マイクロ波信号φ3は、ライン192〜1
98を介してアンテナ素子208〜215に接続してい
る。第2図に示す工うに、各マイクロ波信号φl−φ、
は、空中線給電回路網180により8つのアンテナ素子
の対応するサブアレイに接続している。8つのアンテナ
素子の各サブアレイは隣りのサブアレイの4つの素子と
重なり合っている。
マイクロ波信号φ0は、ライン219t−介して移相器
220〜222の入力に接続している。移相器220〜
222は、制御信号A、B、Cのようなライン223〜
2250制御信号に応答し、マイクロ波信号φ0に所定
の位相ずれを与える。移相器220〜222の出力は、
それぞれマイクロ波信号φ1−φ3となる。
マイクロ波信号φsn、ライン181.電力分割器23
0.ライン231.電力分割器232.ライン233.
電力分割器234.ライン235.電力結合器236.
ライン184を介してアンテナ素子20G に接続して
いる。マイクロ波償号φ!線、電力分割器234からラ
イン237.電力結合器23B、ライン185會介して
アンテナ素子201に接続している。マイクロ波信号φ
1は、電力分割器232からライン239.電力分割器
240゜ライン241.電力結合器242.ライン18
6t−介してアンテナ素子202に接続している。マイ
クロ波信号φ1は、電力分割器240からライン243
、電力結合器244.ライン187を介してアンテナ素
子203に接続して埴る。
iイクロ波信号φ1は、電力分割器23G からライン
245.電力分割器246.ライン247.電力分割器
248.ライン249.電力結合器250゜ライン18
8 ′ft−介してアンテナ素子204 に接続してい
る。マイクロ波信号φlは、電力分割器248からライ
ン25T、電力結合器258.ライン189 t−介し
てアンテナ素子205に接続している。マイクロ波信号
φlは、電力分割器246からライン251.電力分割
器252.ライン253゜電力結合器254.ライン1
90を介してアンテナ素子206に接続している。マイ
クロ波信号φlは、電力分割器252 からライン25
5.電力結合器256.ライン191 t−介してアン
テナ素子207に接続しそいる・。電力分割器230,
232,234゜240.246,248,252の位
11は、ライン181から電力分割器234,240,
248,252の出力までがほぼ等しいバスレングス(
経路長)となるように位置決めされている。電力結合器
236,238.242,244,258,250,2
54,256 蝶、電力分割器234,240,248
,252 の出力からアンテナ素子200〜207 t
でか等しいバスレングス〔B路長〕になるよう位置決め
されている・電力結合器238,238,242,24
4,250,258,254.256は、重なり合った
サブアレイのマイクロ波信号とマイクロ波信号φ1を結
合する。
マイクロ波信号φ!蝶、ライン182.電力分割器26
0.ライン261.電力分割器262.ライン263、
電力分割器264.ライン265.電力結合器250.
ライン188t−介してアンテナ素子204にIMll
ている。!イクロ波信号φ!は、電力分割器264から
ライン266、電力結合器258゜ライン189を介し
てアンテナ素子2(15Kl!続している。マイクロ波
信号φ箕は、電力分割器262からライン267、電力
分割器268.ライン269.電力結合器254.ライ
ン190を介してアンテナ素子206に接続している。
 マイクロ波信号φ3は、電力分割器268からライン
270、電力結合器256.ライン191 t−介して
アンテナ素子207 に接続している。マイクロ波信号
φ2は、電力分割器280 からライン2T1゜電力分
割器2T2.ライン273.電力分割器274゜ライン
275.電力結合器276、ライン192 を介してア
ンテナ素子208に接続している。マイクロ波信号φり
は、電力分割器274からライン211、電力結合器2
78.ライン193を介してアンテナ素子209に接続
している。マイクロ波信号φ2は、電力分割器272か
らライン279゜電力分割器280.ライン281.電
力結合器282゜ライン194會介してアンテナ素子2
10に接続している。マイクロ波信号φ3は、電力分割
器280からライン283.電力結合器284.ライン
1951!−介してアンテナ素子211 に皺続してい
る。
マイクロ波信号φ5trr、yイン183.電力分割器
285.ライン286.電力分割器287.−)イン2
88.電力分割器289.ライフ29G 、電力結合器
27B、ライン192を介してアンテナ素子208 に
接続している。マイクロ波信号φ3は、電力分割器28
9からライン291.電力結合器278.ライン193
を介してアンテナ素子209 に接続している。マイク
ロ波信号φ3拡、電力分割器287からライン292.
電力分割器293.ライン294.電力結合器282.
ライン194 ′t−介してアンテナ素子21.0IC
接続している。マイクロ波信号φ3は、電力分割器28
3からライン324.電力結合器284.ライン185
を介してアンテナ素子211 に接続している。マイク
ロ波信号φ3は、電力分割器285ρλらライン285
.電力分割器296.ライン297 、 電力分割器2
98.ライン299.電力結合器300.フィン196
t−介してアンテナ素子212 に接続している。マイ
クロ波信号φ1は、電力分割器298から2イン301
.電力結合9302 、ライン197を介してアンテナ
素子213に接続している。マイクロ波信号φ3は、電
力分割器296からライン303.電力分割器304.
ライン305.電力結合器306.ライン198 全弁
してアンテナ素子214に接続している。マイクロ波信
号φ1は、電力分割器304からライン307.電力結
合器308、ライン199t−介してアンテナ素子21
5に接続している。
空中線給電回路網180は、全部示されているモジュー
ル309〜311 と一部のみ示されているモジュール
312,313 に副分割されている。第3図に示すよ
うに、モジュール309〜313は、モジュールが並ん
で相互接続されている鳩合、各隣接サブプレイの4つの
素子が重なり合った、各マイクロ波信号の入力に関する
8つの素子のサブプレイ?等しく有している。離間して
1列に相互接続したウィルケンノン形電力分割器のよう
な電力分割器を使用することにより、各マイクロ波信号
1−らそれぞれのサブアレイの各アンテナ素子までのバ
スレングス(経路長)はほぼ等しくなる。
ま九、共同給電回路網のような電力分割器の分配回1&
m”を使用して、各アンテナ素子へのバスレングス(経
路長)を等しくすることにより、空中線給電回路網の、
マイクロ波信号の周波数に対−j不感度は低くなる。従
って、空中線給電回路網は、エフ広い同波数レンジにわ
たり動作することができる。
第3口拡、第2図の一部の配線図全示している。
第3図における参照番号は、第2図の装置に対応するも
のに対しては同様の参照番号を付している。
第3図に示すように、プリント回路板の一面における導
線が、アースmt−有するプリント回路板の他方に関し
マイクロストリップを形成するよう、回路Fi、2つの
層のプリント回路板に設けられている。第3図に示すよ
うに、配線は、周知でるるゼロdbカプラで形成された
交差部材314〜319?有するプレーナでるる。プリ
ント回路板320は、たとえばアース面322を有する
下面321t−有している。
また、第3図の右上に示すように、配線は、プリント回
路板上のストリップ伝送線で形成されていてもよい。配
*h、プリント回路板32G の中央部でアース面32
2の下でかつ誘電体層323とアース面324の上に設
けられている。第3図においては、ウィルケンノン形の
電力分割器と電力結合器が示されているが、分岐線カプ
ラ、tたけ前進波(forward wave)方向カ
プラ及び後進波’(backward wave )方
向力グラやような他のカプラを使用してもよい。
第4A図は、別の空中線給電回路網330を示している
。第4B図は、第4A図の一部拡大図でるる。第4A図
及び第4B図において、第2図のitに対応するも2の
については、同様の参照番号が付されている。各マイク
ロ波信号φl〜φmは、空中線給電回路網330により
、対応する12個の素子サブアレイに供給される。−た
とえば、マイクロ波信号φ冨仁、アンテナ素子202〜
213に供給される。たとえば、マイク、α波信号φ2
は、アンテナ素子202〜213に供給される。マイク
ロ波信号φlはアンテナ素子202〜209と図示され
ていないさらに4つの素子に供給される。マイクロ波信
号φ3は、アンテナ素子206〜213及び図示されて
いないさらに4つのアンテナ素子に供給される。第4A
図に示すように、各サブアレイは左側のサブアレイに関
し8つのアンテナ素子と、右側のサブアレイに関し8つ
のアンテナ素子だけ重なり合った12個のアンテナ素子
を有している。各アンテナ素子に絋3りのマイクロ波信
号が供給される。
マイクロ波信号φlは、電力分割器240 がらライン
331.電力結合器242.ライン186を介してアン
テナ素子202 に接続している。マイクロ波信号φl
は、電力分割器240からライン333、電力分割器3
33.ライン334.電力結合器244.ライン187
を介してアンテナ素子203に接続している。マイクロ
波信号φ1は、電力分割器248からライン335 、
’電力結合器336゜ライン337 、電力結合器25
0.ライン188を介してアンテナ素子204 に接続
している。マイクロ波信号φlは、電力分割器248か
らライン338、電力結合器258 # 5イン189
 を介してアンテナ素子20°5に接続している。マイ
クロ波信号φ皿は、電力分割器252からライン339
゜電力分割器340.ライン341.tカ結合器342
、レイン343.電力結合器254.ライン190金介
してアンテナ素子20&に接続している。マイクロ波信
号φ1は、電力分割器340からライン344、電力結
合器345.ライン346.電力結合器256、ライン
191會介してアンテナ素子207に接続している。i
イクa波信号φlは、電力分割器252からライン34
7.電力分割器348.ライン349.電力結合器27
6、ライン192全介してアンテナ素子208に接続し
ている。マイクロ波信号φ1は電力分割器348からラ
イン35o。
電力結合器351.ライン352.tカ結合器278、
ライン193t−介してアンテナ素子209 に接続し
ている。
マイクロ波信号φ!鉱、電力分割器264 2J−らツ
ーイン353.電力分割器354.ライン355.電力
結合器356.ライン357.電力結合器342゜ライ
ン186t−介してアンテナ素子202 に接続してい
る。マイクロ波信号φ!は、電力分割器354 〃為ら
ライン358.電力結合器244.ライン1B?’を介
してアンテナ素子2’03 に接続している。マイクロ
波信号φ2は、電力分割器264からライン359.電
力分割器36o、ライン361、電力結合器336.ラ
イン337.電力結合器250.5イン188 全弁し
てアンテナ素子204に接続している。マイクロ波信号
φ雪は、電力分割器360からライン362.電力結合
器363゜ライン364.電力結合器258.ライン1
89を介してアンテナ素子205に接続している。マイ
クロ波信号φmは、電力分割器26Bからライy365
、電力結合器254.ライン190’t−介してアンテ
ナg子206 に接続している。マイクロ波信号φ3は
、電力分割器268からライン366、電力結合器34
5.ライン346.電力結合器256.ライン191を
介してアンテナ素子207 K接続している。
iイクロ波信号φtは、電力分割器274からライン3
67、電力結合器368.、ライン36B、電力結合器
276、ライン192t−介してアンテナ素子208 
に接続している。マイクロ波信号φ諺は、電力分割器2
74からライン370.電力結合器2T8.ライン19
3 を介してアンテナ素子209に接続している。マイ
クロ波信号φ!は、電力分割器280からライン371
.電力分割器372.ライン3T3.電力分割器3T4
.ライン3T5.電力結合器282.ライン194を介
してアンテナ素子210 K接続している。マイクロ波
信号φ麿は、電力分割器372からライン376、電力
結合器377、ライン3T8.電力結合器284.ライ
ン195金介してアンテナ素子211 に接続している
。マイクロ波信号φ2は、電力分割器280からライン
379、を力分割器380.ライン381.電力結合器
300.ライン196 全弁してアンテナ素子212に
接続している。マイクロ波信号φ2は、電力分割器38
0 からライン382.電力結合器383゜ライン38
4.電力結合器302.ライン197金介してアンテナ
素子旧3に接続している。
マイクロ波信号φ3は、電力分割器289からライン3
85.電力分割器386.ライン38T、電力結合器3
42.ライン343.電力結合器254゜ライン190
t−介してアンテナ素子206に接続している。マイク
ロ波信号φ3灯、電力分割器386からライン388.
電力結合器256.ライン191會介してアンテナ素子
207 に接続している。マイクロ波信号φ3は、電力
分割器289からライン389.電力分割器390.ラ
イン391.電力結合冊368.ライン369.電力結
合器2T6.ライン192を介してアンテナ素子208
 K接続している。マイクロ波信号φ3は、電力分割器
390からライン392.電力結合器351.ライン3
52.電力結合器2T8.ライン193會介してアンテ
ナ素子209に接続している。マイクロ波信号φlは、
電力分割器293.ライン392.電力結合器282゜
ライン194t−介してアンテナ素子210に接続して
いる。マイクロ波信号φ3′は、電力分割器283から
ライン393.電力結合器377、ライン3T8゜電力
結合器284.ライン195を介してアンテナ素子21
1 に接続している。マイクロ波信号φ1は、電力分割
器288からライン394.電力結合器395.ライン
396.電力結合器300.ライン196を介してアン
テナ素子212に接続している。マイクロ波信号φ3は
、電力分割器298 からライン39T、電力結合器3
02.ライン1117t−介してアンテナ素子213に
接続している。
第4A図に示すように、空中線給電回路網330は、φ
1(7)工うなマイクロ波信号をモジュール400へ供
給する移相器?有するモジュールに副分割されている。
モジュール400,401,402 蝶、並んで配置さ
れ、隣接サブアレイと8つの素子が重な9合つ比12個
のアンテナ素子のサブアレイの給電回路網を提供する。
第4A図に示すように、各サブアレイに関する電力分割
器は離間して、入力182から各アンテナ素子202〜
213までのバスレングス(経路長)はほぼ等しくなっ
ている。
第4A図に示すように、各モジュールは配線用マイクロ
波信号の5つの交差部分葡有している。
第5A図は、別の空中線給電回路網410を示している
。第5B図は、第5A図の一部拡大図でるる。第5A図
及び第5B図において、第2図の装置に対応するものに
ついては同じ参照番号を付けている。第5A図は、ライ
ン182におけるマイクロ波信号’k16個のアンテナ
素子200〜215に供給する空中線給電回路網410
を示している。
空中線給電回路網410は、12個の素子が重なり合り
たサブアレイt[L、従って各アンテナ素子には4つの
マイクロ波信号が供給される。このように、各アンテナ
素子は、4つの重な9合りた16個の素子のサブプレイ
に共通している。空中線給電回路網410は、同じモジ
ュールに副分割されている。モジュールが並んで配置さ
tLかつ相互接続されると、その結果出来た空中線給電
回路細鉱、隣接したサブアレイと12個の素子が重なり
合りた16個のアンテナ素子のサブアレイにマイクロ波
信号を供給する。第5A図に示したモジュール411.
412.13 のそれぞれは、互いに等しい。
モジュール412のような各モジュールは、マイクロ波
信号ラインの14個の交差部分を有している。これら交
差部分414〜427は、ゼロdbカプラに19形成さ
れ、プリント回路板上にプレーナ配M’i−形成する。
各アンテナ素子204〜207 a、4つのマイクロ波
信号φ1−φ4金受傷する。各アンテナ素子200〜2
03は、4つのマイクロ波信号φ1.φ1゜φ4.φ?
全受信する。各アンテナ素子208〜211は、4つの
・々イクロ波信号φ1.φ雪、φ1.φSt受・信する
。各アンテナ素子212〜215は、マイクロ波信号φ
2.φ3.φ6.φ6′f:受M”tb。
第5A図に示すように、1つのマイクロ信号に関する電
力分割器は、直列に接続しかついくつかのモジュールに
わ几り離間して設けられて、ライン182のようなマイ
クロ波信号入力から、アンテナ素子へ給電する各電力分
割器の出力までの)くスレンゲス(経路長)は等しくさ
れている。同様に、電力結合器も、直列に!1fcL、
4つのマイクロ波入力信号全受信し、また電力結合器か
らアンテナ素子へのバスレングス(経路長)が等しくな
るように配置されている。電力分割器奮いくつかのモジ
ュールにわ九り離間して設けることにより、各マイクロ
波入力から16個のアンテナ素子のサブアレイへのバス
レングス(経路長)を等しくすることができる。
モジュール412に関し、マイクロ放入力信号φ冨はラ
イン182に供給され、かつ他の3つのマイクロ波信号
とともにライン190〜193の出力において各アンテ
ナ素子206〜209に供給サレル。隣接するモジュー
ルは、マイクロ波信号t1アンテナ素子206〜20!
1 に接続したモジュール412に供給する。各アンテ
ナ素子までのバスレングス(経路長)會等しくする几め
、マイクロ波(PIφ2は、モジュール412から隣接
モジュール411.413 に供給される。モジュール
411.413において、マイクロ波信号φ2は、ライ
ン456.465 ’e介してモジュール412に戻る
前に、モジュール411 に関しては2つの電力分割器
262,268及び七ジュール413に関しては電力分
割器272,274 ’t−通過する。
アンテナ素子206Fi4つのマイクロ波信号を受信す
る。マイクロ波信号φ4は、ライ/431 。
電力分割器432.ライフ433.電力分割器434、
ライン4351電力分割器436.ライン43T。
電力分割器438.ライン439.電力結合器440、
ライン4411電力結合器254.ライン1110t−
介してアンテナ素子206に接続している。マイクロ波
信号φlは、電力分割器248からライン442、電力
分割器443.ライン444.電力結合器445、ライ
ン446.電力結合器254.ライン1110t−介し
てアンテナ素子206に接続している。マイクロ波信号
φ3゛は、電力分割器268からライン456、電力分
割器457.ライン458’、電力結合器440.ライ
ン441.電力結合器254.ライン191會介してア
ンテナ素子206に接続している。マイクロ波信号φ3
は、電力分割器289からライン44T、電力分割器4
48.ライン448.電力結合器445.ライン446
.電力結合器254゜ライン190を介してアンテナ素
子206 に接続している。
アンテナ素子207 は、4つのマイクロ波信号全受信
する。マイクロ波信号φ4は、電力分割器438からラ
イン450.電力結合器451.ライン452.電力結
合器256.ライン191″f:介してアンテナ素子2
07 lIc1&!続している。マイクロ波信号φ1は
、電力分割器443 からライン453゜電力結合器4
54.ライン455.電力結合器256゜ライン191
會介゛してアンテナ素子207に接続している。マイク
ロ波信号φ重は、電力分割器457からライン458.
電力結合器451.ライン452゜電力結合器256.
ライン191 t−介じσンテナ素子207 K接続し
ている。マイクロ波信号φ3は、電力分割器448から
ライン459.電力結合器454.ライン455.電力
結合器256.ライン1911−介してアンテナ素子2
07 に接続している。
アンテナ素子208 は4りのマイクロ波信号φl−φ
3 、φII會受信する。マイクロ波信号φ1は、電力
分割器252 からライン460.電力分割器461、
ライン462.電力結合器463.ライン464、電力
結合器276、ライン192を介してアンテナ素子20
8に接続している。マイクロ波信号φ雪は、電力分割I
)274からライン465.電力分割器466、ライン
467、電力結合器468.ライン469、電力結合器
276、ライン192t−介してアンテナ素子20g 
に接続している。マイクロ波信号φmは、電力分割器2
93からライン469゜電力分割器4TO,ライン4T
1.電力結合器463、ライン464.電力結合器27
B 、ライン192を介してアンテナ素子20B に接
続している。マイクロ波信号φSは、ライン472.電
力分割器473、ライン474.電力分割器475.ラ
イン476、電力分割器477、ライン478.電力分
割器479.ライン480.電力結合器4681ライン
469、電力結香器276、ライン192 を介してア
ンテナ素子208に接続している。
アンテナ素子209は4つのマイクロ波信号φ!−φ3
.φIt受信する。マイクロ波信号φ1は、電力分割器
461からライン481.電力結合器482、ライン4
83.電力結合器278.ライン193を介してアンテ
ナ素子209に接続している。マイクロ波信号φ3は、
電力分割器466からライン484.電力結合器485
.9イン486.電力結合器278.ライン193を介
してアンテナ素子209に接続している。マイクロ波信
号φ3は、電力分割器470からライン481.電力結
合器+482 、ライン483.電力結合器2T8.ラ
イン193 ’e介してアンテナ素子209に接続して
いる。マイクロ波信号φ8は、電力分割器479からラ
イン488.電力結合器485.ライン486゜電力結
合器278.ライン193を介してアンテナ素子209
に接続している。
jISA図に示すように、モジュール412は、自身及
び隣りのモジュールからのマイクロ波信号V受信し、か
つ4つのマイクロ波信号を各アンテナ素子206〜20
9へ供給する。同様に、モジュール411.413 は
4つのマイクロ波信号を各アンテナ素子202〜205
,210〜213にそれぞれ供給する。複数のモジュー
ル全互いに隣接して配置しかつそれら?相互接続するこ
とにエフ、各モジュール扛、隣接モジュール金倉して1
6個の素子サブアレイに接続したマイクロ波信号入力を
得ている。各!iI接サブアレイは12個の素子が重な
り合っている。
@6図には、マイクロ波信号φl−φit−アンテナ素
子553,512〜517,574に接続する空中線給
電回路網510が示されている。空中線給電回路網51
0t1、同じモジュール518〜520に副分割されて
いる。マイクロ波信号φ雪は、ライ31521 、電力
分割@522 、94 y 523 、 電力分割器5
24.ライン525.電力結合器526.ライン527
 ′f:介してアンテナ素子513に接続している。マ
イクロ波信号φ宜は電力分割器524からライン528
.電力結合器529.ライン530t−介してアンテナ
素子514に接続している。iイクロ波信号φ茸は、電
力分割器521 からライン531、電力分割器532
.ライン533.電力結合器5341ライン535を介
してアンテナ素子515に接続している。マイクロ波信
号φ:は電力分割器532からライン536.電力結合
器53T、ライン53B を介してアンテナ素子516
に接続している。従って、マイクロ波信号φ:は、4つ
の素子のサブアレイ全形成するアンテナ素子513〜5
16 に接続している。
マイクロ波信号φ1は、ライン540.電力分割器54
1.ライン542.電力分割器543.ライン544.
電力結合器545.ライン546會介してアンテナ素子
512に接続している。マイクロ波信号φ1は、電力分
割器541 からライン54T。
電力分割器548.ライン549.電力結合器526゜
ライン527Yr介してアンテナ素子513に接続して
いる。マイクロ波信号φ1は、電力分割器548からラ
イン550.電力結合器529.ライン530を介して
アンテナ素子514に接続している。マイクロ波信号φ
Xは、電力分割器543からライン556.電力結合器
551.ライン552t−介してアンテナ素子553に
接続している。この1うに、マイクロ波信号φlは4つ
のアンテナ素子553.512〜514に一続している
マイクロ波信号φ1は、ライン560.電力分割器56
1.ライン562.を力分割器5631ライン564、
電力結合器534.ライン535全介してアンテナ素子
515に接続している。マイクロ′波信号φ1は、電力
分割器563からライン565゜電力結合器53T、ラ
イン538 を介してアンテナ素子516に接続してい
る。マイクロ波信号φ忌は、電力分割器561 からラ
イン566、を力分割器567、ライン568.電力結
合器569.ライン570を介してアンテナ素子517
 ttc接続している。マイクロ波信号φ3は、電力分
割器587 からライン571.電力結合器572.ラ
イン573!介してアンテナ素子574に接続している
。この工うに、マイクロ波信号φs Fi、4つのアン
テナ素子515〜517,574 に接続している。マ
イクロ波俗号φ4社、ライン575.電力結合器545
゜ライン546 m?介してアンテナ素子517に接続
している。マイクロ波信号φSはライン5T6゜電力結
合器569.ライン570 t−介してアンテナ素子5
17′に接続している。
第6図に示すように、マイクロ波信号φ1−φ4はそれ
ぞれ4つのアンテナ素子に供給され、2つの素子だけ1
ilI接サブアレイと重なり合ったサブアレイを形成し
ている。
第7図は、空中線給電回路網510の一部の平rijr
m°e・示している。第7図において、第6図の装置に
対応する部材に対しては、第6図と同様の参照番号を付
している。第7図に示′−rように、電力分割器及び電
力結合器は、ウイルケンノン形電力分割器及び電力結合
器を使用している。各ウイルケンノン形電力分割器また
は電力結合器鉱、゛たとえは電力分割器541用の抵抗
580として示されている抵抗を有している。交差部分
5111.582は、当分野において周知である、ゼロ
db 分岐線カプラでるる。各入力から出力、たとえば
ライン521からライン527.530,535,53
8へのバスレングス(経路長)は、はぼ等しい。また、
ライン528,533 の長さを増して、ゼロdbカプ
ラ581.582 を介したライン525,536の長
さ會補償している。
複数のサブプレイに関する所定の照射関数は、サブアレ
イ入力におけるマイクロ波信号から生じる、1つのサブ
アレイの各アンテナ素子における電圧により説明される
。たとえば、第1図においテ、ライン147〜154に
おけるサブアレイ照射関数は、ライン12のマイクロ波
信号φ1から生じる電圧v、−V、及びV、、−V、と
じてそれぞれ説明される。
N1図に示された空中線給電回路網10のサブアレイに
対して、El−EJは式(1)〜(4)で示される。こ
こでVt−V、はアンテナ素子におけるマイクロ波信号
電圧でるる。
Ex =V1 (Vt +Vt +Vs +Va ) 
(1)El =Vg (Vl +V! 十Vs +V4
 ) (2)Es −Vs (Va +V1 +Vl 
+V4 ) (3)I4=V4 (Vt +v2+Vl
l +V4 ) (4)Dl及びDllは、次の式(5
a)、(5b)により定義される。ここでEI EJは
式(1)〜(4)により示されている。
D1’=Et + E寞+ES”EJ (51L)Dz
 =V1+V1+Vs +V4 (5b)第1図に示し
次電力分割器及び電力結合器の入力及び出力に関する結
合係数a−m轄次の(6)〜(18)I/cj5表わさ
れる。なお、EI EJ 及びDは式(1)〜(5)に
おいて定義されている。
a = (1/2 )竹 (6) k= ((E3+E4)/D )梧 (7)c = (
−(E1+ E2) / D 肖(s)d= ((E4
/CEs十g4))凭 (9)e= (Bs/CEs+
Ea) )’ (1G)k=(E茸/(Ex+1Cs)
)h(11)g =(It / (Ex”Es月騒 (
12)h = (Va / (、v、+ Va) ) 
’ (13)k= (Va /(V1+V4)’j” 
(14)j = (Vl / (Vt+Vs) l” 
(15)k=(Vs /(V雪+Vs) )” (16
)L−((Va ”Va)/Ds )” (17)m=
 ((Vs+Vs)/D雪)’ (18)第2図におい
て、ライン188〜195のサブアレイ照射関数は、ラ
イン182のマイクロ波信号φ冨から生じた、電圧Va
 V>及びVl−Vaとして説明される。
空中線給電回路網180 のサブプレイに対して式(1
9)〜(22)抹E1−Eaに関して次のように示され
る。ここでV 1− V aはサブアレイ入力電圧によ
る、アンテナ素子におけるマイクロ波信号電圧でめる。
E 1= Vl(V」” Va ) (19)’Et 
=Vz (Vz +Vs ) 、 (20)’F、s 
=Vs (Vs+Vs ) (21)Ea=v4(Vt
+Va) 、 (22)DH次の式(23Yより定義さ
れる。ここでEl−、EJ u式(19)〜(22)に
おいて示されている。
D = E l+ E雪+Ea+E4(23)第2図に
示した電力分割器及び電力結合器の入力及び出力に関す
る結合係数a −kは、次の式(24)〜(34)にエ
フ表わされる。なお、El ’B4及びDtlj一式(
19) −(23)により定義されている。
a=(1/2)″ (24) b = ((Et + Bs ) /D )に (25
)e = ((Es +E4) / D IV2(26
)d”(Et/(Et+Eg)]″ (27)e = 
(E*/ (Es 十Ev:) )” −(28)k=
−jE*/(Ns+E◆)1″ (29)g = (E
s / (Es+ EJ) 3″ (30)k= (V
l/(Vl”Va) 1” (31)k=(Va/(V
s+V4)) 、 (32)k=(V冨/ (Vl +
 VS )戸 (33)lc = (Vs/ (Vt 
+Vs ) )’ (34)第4A@において、ライン
186〜197のサブアレイ照射関数は、ライン182
のマイクロ波信号φ3〃−ら生じた、電圧V@Vs及び
Ml−VIとして説明される。
空中線給電回路網330のサブアレイに対して、式(3
5)〜(40)はElE・に関して次のように示される
。ここで、VI V・はサブアレイ入力電圧による、ア
ンテナ素子におけるマイクロ波信号電圧でるる。
El =V+ (Vl +V4+VS) (35)E念
=V* (Vs +Vs”Vs) (36)Es =V
s (VI +Vs+Vs) (37)Ea ”=Vm
 (Vt +V4+vs ) (38)Es =Vs 
(Vl ”V4”VI)、 (39)E s = Vs
 (Vs + Vs + Vs ) (40)Dは次の
式(41)に↓り定義される。ここでEl−E sは式
(35)〜(4o)において示されている。
D = Es + E鵞+E1+E4+Es+Es (
41)第4A図に示した電力分割器及び電力結合器の入
力及び出力に関する結合係数a を拡、次の式(42)
〜(60)により表わされる。こζでEI Es及びD
は式(35)〜(41)により定義されている。
m= (1/2 )′4(42) m= ((El + E2) / D )″ (43)
竹 c= ((Ks+E*+Es+Es)/D ) (44
)d = ((Es+Ea)/(Ex 十E4+E5十
Es)戸 (45)e = ((Es+&)/(Es+
&+Es+Es月’ (46)f = (Es/ (E
s+Es) )’ (47)g =(E6/ (Bs 
+ E・))” (48)m= (E3/(E3+E4
) )’ (49)1 =(E4/(El ”El )
 )騒 (50)j = (El/ (El” Ea)
 ) ’ (5I)k = (E2/ (II +Ez
) )竹 (52)L −(Va/ (Vs + Va
 ) )μ (53)m= (Vs/ (Va+Va)
 3′!2(54)n= (V4/(V1+V4) 戸
(55)p=(Vt / (Vt + V4 )戸 (
56)q −(V11/(Vl + V4+ VB )
−戸 (57)μ r = ((Vt +V4)/(Vl+V4+VS) 
] (58)8 ”” ((Vs+Vs)/(Vz+V
m+V@) −(59)m=(V*/(V鵞+Vs +
 VsNμ (60)第5A図において、ライン184
〜199のサブアレイ照射関数は、ライン1820マイ
クロ波信号φ2から生じ几、電圧Vs Vs及びVt 
Vs として説明される。空中線給電回路網4100サ
ブアレイに対して、式(61)〜(68)はEl−Ea
に関して次のように示される。ここで、vl−■−はサ
ブアレイ入力電圧による、アンテナ素子、ライン(18
4)〜(199)におけるマイクロ波信号電圧でろる。
E!= V s (Vt +N/4+vs +Vs )
 (61)Ex =V* (V雪 +Vs +V@+V
t ) (62)Es =Vs (Vz+Vs +Vs
+V7 ) (63)El:V4 (Vl+V4+V5
+VII ) (64)Ea =VB (Vl +V4
 +v5+ Va ) (65)Es=Ve (Vz+
Vs+VB+Vy) (66)Ht=Vt (V*+V
s+Va+Vy) (67)Es=Vs (Vl+Va
 +Vs+Vs) (68)DI D4扛次の式(69
)〜(72)にL9定義される。ここでEI Bmは式
(61)〜(68)において示されており、VB−Vs
 a第5A図において示されている。
DI Et+1意十E、 + E、 (69)Da =
 Es + Ee +Fy + Es (70)D s
 =Vt + V4 ” Vs +Vm (71)D 
4 = V鵞’+ Vs +Ve + Vt (72)
第5A図及び第5BEに示された電力分割器及び電力結
合器の入力及び出力に関する結合係数a −z 、α及
びβは、次の式(73)〜(99)により表わされる。
ここでEIEs及びDI D4 は式(61)〜(72
)により定義されている。
m=(1/2)騒 (73) b = (D!/ CDI +Dt) )腫 (74)
c = (Dt/(Dt+Dt))” ’(75)d 
= ((’Es+ Ea) / Da 戸(76)e 
= ((Ey+Eg)/D* ) (77)f = (
(Es+Ea)/Dt )竹 (78)g =((Et
 ” Ex) /DI ’)′l2(79)m= ((
Es/(Es+Es) l” ” (80)1 = (
(Ea / (E5+ E6’)け (81〕j = 
((E4/(El+E4−)’)V2 ’(82)k=
 ((Es/ (El+ El) ) ’ (83)腫 !−= (Es/ (E+ + E冨)戸 (84)m
” (E鵞/ (Bs ”Ex ) )′l4(85)
n’= (Es/(E7+E8) l’ ($6)P”
 (E?/ CEt十Es ) −(87)q”= (
Vs/(v4+vl ) )” (88)r” (V*
/(V4+Vs) J’ (89)s= (Vt/(V
++=/a) −(90)t= (Vs/(Vl+Vs
) )” (91)u = (Vs/ (Va + v
s ) −(92)’I= (Vs/ (Vs+Vg)
 )’ (93)vr−(Vt/(Vz+Vy) )”
 (94)x= (Vy/(V*+Vy) J’ (9
5)V=((V4+V5)/DI )′A(96)z 
= E(V+ + Vs )/Ds )” (97)a
= ((Va+Ve)/I)a )、’ (98)β=
((Va +V?)/D4 )’ (99)第6図にお
いて、ライン52F’、530,535゜538のサブ
アレイ照射関数は、ライン5210マイクロ波信号φ2
から生じた、電圧v、、vl。
Vl 、 V鵞のそれぞれとして説明される。
第6・図に示された電力分割器及び電力結合器の入力及
び出力に関する結合係数a−cは、次の式%式% (100) (101) (102) 第1図、第2図、及び第4図〜第6図に関する上記式に
↓り定義された結合係数は、空中線給電回路網における
損失に関して最適な構成を生ずる。
すなわち、各サブアレイの出力が同じ位相の時、及びサ
ブアレイの入力が同じ位相で同じ振幅を有する時、ウィ
ルケンノン形分割器における抵抗負荷において電力は吸
収されない。たとえば、るる照射関数に対していくつか
の素子の位相反転が必要な場合がある。このような場合
、結合係数は最小電力損失状態を定義する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)1つの入力と、各出力から直列に相互接続した少
    くとも2つの出力と會それぞれ有し、マイクロ波信号の
    1つ(φr) k受信する第1入力端子(12)からの
    複数の第1出力端子(21〜2B)tl−供給する複数
    の第1電力分割器(14〜20)と;1つの入力と、各
    出力から直列に相互接続した少くとも2つの出力とをそ
    れぞれ有し、マイクロ波信号の他方(φ婁〕ヲ受信する
    第2入力端子(13)からの複数の第2出力端子(81
    〜86)vi−供給する複数の第2電力分割器(74〜
    79)と;上記第1及び第2出力端子(24,82)の
    一方に接続しfc第1及び第2人力金それぞれ有し、か
    つアンテナ素子の1つ(68)に接続する出力端子(1
    50) t−有する複数の第1電力結合器(134,1
    58,142)から成り、共通アンテナ素子(67〜7
    2)t−有する複数の離間して重なり合ったサブアレイ
    (65〜72 、67〜72)に複数のマイクロ波信号
    (φ2.φ3)ヲ分配する空中線給電回路網でろって:
    上記複数の第1電力分割器(14〜20)は離間して、
    上記第1入力端子(12)から上記複数の第1電力分割
    器〔14〜20〕の各出力端子(21〜28〕までの所
    定の電気的バスレングスを供給し、かつ上記複数の第2
    電力分割器(74〜79)は離間し、上記第2入力端子
    (13〕から上記複数の第2電力分割器(74〜7g)
    の各出力端子(81〜86)までの所定の電気的バスレ
    ングスを供給することt特徴とする空中線給電回路網。 (2、特許請求の範囲第1項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1電力分割器(14〜20)は、ウイ
    ルケンノン形のマイクロストリップ電力分割器(260
    ) ’e含んでいることt特徴とする空中線給電回路網
    。 (3)特許請求の範囲第1項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1電力分割器(14〜20)はウイル
    ケンノン形のストリップ−ライン電力分割器(260)
    ’(II”含んでいるごと全特徴とテる空中線給電囲路
    網。 (4)特許請求の範囲第1項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1電力分割器(14〜20)と複数の
    第2分割器(74〜79)は、プリント回路板の上面に
    おいて相互接続し、かつゼロdb分岐アームハイブリッ
    ド(314) t’含み、プリント回路板の上面におい
    て単一の金属化層會有する交差部分を供給すること全特
    徴とする空中線給電回路網。 (5)特許請求の範囲第1項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1出力端子(21〜28)は8個でる
    ること全特徴とする空中線給電回路網。 (6)特許請求の範囲M1項記載の空中線給電回路網に
    おいて、第1入力端子(12)から複数の第1電力分割
    器(14〜20)の各出力端子(21〜28)までの所
    定の電気的バスレングスは、はぼ等しいことt−特徴と
    する空中線給電回路網。 (7)1つの入力と、各出力から直列に相互接続した少
    くとも2つの出力とをそれぞれ有し、マイクロ波信号の
    1つ(φりを受信する第1入力端子(12)からの複数
    の第1出力端子(21〜28)を供給する複数の第1電
    力分割器(14〜20)と;1つの入力と、各出力から
    直列に相互接続した少くとも2つの出力と全それぞれ有
    し、マイクロ波信号の他方(φ3)t−受信する第2入
    力端子(13)からの複数の第2出力端−fP(81〜
    86)全供給する複数の第2電力分割器(74〜79)
    とから成り、共通アンテナ素子(67〜72)l有する
    複数の離間して重なり合ったサブアレイ(65〜72.
    67〜72)に複数のマイクロ波信号(φ3.φ3)全
    分配する空中線給電回路網、でろって:少くとも第1及
    び第2人力と、各出力から各入力(17B)へ直列接続
    し7?、1つの出力(178)ffiそれぞれ有し、複
    数の第3入力端子(125,24,56,82)と第3
    出力端子(150)全供給する複数の第1電力結合器(
    134,158,142)とη≧ら成9、上記第3入力
    端子の第1端子(24)は上記第1出力端子の1つ(2
    4〕に接続し、上記第3入力端子の第2端子(82)は
    ゛上記第2出力端子の1つ(82)に接続し、他の第3
    入力端子(125゜56)は、上記複数のマイクロ波信
    号の選択された信号(φ1)全受信し、かつ上記第3出
    力端子(150ンは上記アンテナ素子の1つ(68)に
    接続し、また上記複数の第1電力分割器(14〜20)
    拡離間して、上記第1入力端子(12〕から上記複数の
    第1電力分割器(14〜20)の各出力端子(21〜2
    8)までの所定の電気的バスレングス全供給し、かつ上
    記複数の第2分割器(74〜79)は離間して、上記第
    2入力端子(13)1”ら上記複数の第2電力分割器(
    74〜79)の各出力端子(81〜86)までの所定の
    電気的バスレングス金供給することt−特徴とする空中
    線給電回路網。 (8)%許請求の範囲第7項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1出力端子(21〜28)は、32個
    でるること全特徴とする空中線給電回路網。 (9)特許請求の範囲第7項記載の空中線給電回路網に
    おいて、複数の第1出力端子(21〜28)は16個で
    ろること全特徴とする空中線給電回路網。 (10)特許請求の範囲第7項記載の空中線給電回路網
    において、少くとも第1及び第2人力と、各出力(16
    5,171)から各入力(165,171)へ直列に相
    互接続した出力とtそれぞれ有し、複数の第4入力端子
    (57,83,25,95)と1つの第4出力端子(1
    51) t−供給する複数の第2電力結合器(159,
    135,143)’に有し、上記第4入力端子の第1端
    子(25)は上記第1出力端子の1′)(25)に接続
    し、上記第4入力端子の第2端子(83) Fi上記第
    2出力端子の1つ(83)に接続し、上記第4入力端子
    の残、j)(57,95)は上記複数のマイクロ波信号
    の選択された信号(φl、φa)t−受信し、かつ上記
    WJ4出力端子(151)はアンテナ素子の1つ(69
    )に接続すること全特徴とする空中線給電回路網。
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