JPS61150504A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPS61150504A JPS61150504A JP27183584A JP27183584A JPS61150504A JP S61150504 A JPS61150504 A JP S61150504A JP 27183584 A JP27183584 A JP 27183584A JP 27183584 A JP27183584 A JP 27183584A JP S61150504 A JPS61150504 A JP S61150504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- array
- sub
- distributor
- scan
- 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
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、複数個のアンテナ素子よシ構成されるサブ
アレイ毎に移相器によ）放射位相を制御して、狭い範囲
でビーム走査を行う限定走査（Ｌｉｍ１ｔｅｄ ５ｃａ
ｎ ）方式のアンテナ装置の改良に関する。
アレイ毎に移相器によ）放射位相を制御して、狭い範囲
でビーム走査を行う限定走査（Ｌｉｍ１ｔｅｄ ５ｃａ
ｎ ）方式のアンテナ装置の改良に関する。
一般に７エーズドアレイアンテナは、アレイアンテナを
構成するアンテナ素子一つ一つに位相を制御する移相器
が接続されておシ、アンテナ素子の配列間隔を考慮して
設計すれば±５０゜ないし±６０″程度の広角度範囲に
ビーム走査することができる。
構成するアンテナ素子一つ一つに位相を制御する移相器
が接続されておシ、アンテナ素子の配列間隔を考慮して
設計すれば±５０゜ないし±６０″程度の広角度範囲に
ビーム走査することができる。
第６図に上記７エーズドアレイアンテナの１列構成の例
を示す。この第６図における１はそれぞれアンテナ素子
であシ、各アンテナ素子１は移相器２を通して分配器３
に接続される。分配器３の出力端子４よシ、出力が取シ
出される。
を示す。この第６図における１はそれぞれアンテナ素子
であシ、各アンテナ素子１は移相器２を通して分配器３
に接続される。分配器３の出力端子４よシ、出力が取シ
出される。
これに対し、システム（よりては、上記のように広い角
度範囲を必要とせず、２〜３°程度でよい場合が存在す
る。この場合は複数個のアレイを合成し℃サブアレイと
し、このサブアレイ毎に前記移相器を接続して放射位相
を制御する。
度範囲を必要とせず、２〜３°程度でよい場合が存在す
る。この場合は複数個のアレイを合成し℃サブアレイと
し、このサブアレイ毎に前記移相器を接続して放射位相
を制御する。
これＫよシ、前記限定範囲内でのビーム走査が実現でき
、サブアレイを構成する素子数に応じて移相器の数を減
らすことができる。
、サブアレイを構成する素子数に応じて移相器の数を減
らすことができる。
第７図にこの限定走査方式の１列構成プレイの例を示す
。この第７図の１は放射素子であシ、複数個毎の放射素
子１をサブアレイの電力分配器５に接続し、この電力分
配器５をそれぞれサブアレイの位相を制御する移相器７
を介して電力分配器６に接続している。電力分配器６は
各サブアレイに電力を分配するものであり、４はその入
力端子である。
。この第７図の１は放射素子であシ、複数個毎の放射素
子１をサブアレイの電力分配器５に接続し、この電力分
配器５をそれぞれサブアレイの位相を制御する移相器７
を介して電力分配器６に接続している。電力分配器６は
各サブアレイに電力を分配するものであり、４はその入
力端子である。
この第７図に示したような構成のアレイは移相器数が少
ないため、回路構成が簡単になり、信頼性の向上および
コストダウンをはかることができる。
ないため、回路構成が簡単になり、信頼性の向上および
コストダウンをはかることができる。
この第７図のような限定走査方式のフェーズドアレイア
ンテナの走査範囲を制限する要因はグレイティングロー
ブのレベルが走査に伴って上昇し、高レベルの不要ロー
ブが生じることであるＯ 第８図に、この不要ローブが発生する状況を示す。第８
図の８はサブアレイの主ビームであり、１３はサブアレ
イのサイドロープである。
ンテナの走査範囲を制限する要因はグレイティングロー
ブのレベルが走査に伴って上昇し、高レベルの不要ロー
ブが生じることであるＯ 第８図に、この不要ローブが発生する状況を示す。第８
図の８はサブアレイの主ビームであり、１３はサブアレ
イのサイドロープである。
９はサブアレイの主ビーム中心と一致したアレイアンテ
ナの主ビームであシ、１０はアレイアンテナのグレイテ
ィングローブであるが、サブアレイ・９ターンのヌル点
とほぼ一致した所に発生するため、レベルは低い値とな
っている。
ナの主ビームであシ、１０はアレイアンテナのグレイテ
ィングローブであるが、サブアレイ・９ターンのヌル点
とほぼ一致した所に発生するため、レベルは低い値とな
っている。
一方、１１は移相器７を制御してビームを走査した場合
の主ビームであシ、１２がグレイティングローブである
。グレイティングローブ１２は、主ビーム１１の走査に
伴って走査されるため、サブアレイのパター７１１ 、
Ｉ Ｊのレベルの高い所に発生することになシ、高レ
ベルの不要ロープ発生となる。
の主ビームであシ、１２がグレイティングローブである
。グレイティングローブ１２は、主ビーム１１の走査に
伴って走査されるため、サブアレイのパター７１１ 、
Ｉ Ｊのレベルの高い所に発生することになシ、高レ
ベルの不要ロープ発生となる。
この発明は上記従来の欠点を除去するためになされたも
ので、移相器の数を減らせるという限定走査方式の利点
を残し、かつ広角にビーム走査できるアンテナ装置を提
供することを目的とする。
ので、移相器の数を減らせるという限定走査方式の利点
を残し、かつ広角にビーム走査できるアンテナ装置を提
供することを目的とする。
この発明のアンテナ装置は、複数個のアンテナ素子を所
定形状に配列してサブアレイに分割し、このサブアレイ
の分配を直列給電またはそれと等価な線路長分布をもた
せた並列給電とし、サブアレイ毎に移相器により位相制
御してアレイアンテナのビーム走査を行うと共に送信波
または受信波の周波数を変えてサブアレイの主ビームを
周波数走査してビームを走査するようにしたものである
。
定形状に配列してサブアレイに分割し、このサブアレイ
の分配を直列給電またはそれと等価な線路長分布をもた
せた並列給電とし、サブアレイ毎に移相器により位相制
御してアレイアンテナのビーム走査を行うと共に送信波
または受信波の周波数を変えてサブアレイの主ビームを
周波数走査してビームを走査するようにしたものである
。
以下、この発明のアンテナ装置の実施例について図面に
基づき説明する。第１図はその一実施例のブロック図で
あり、レーダに適用した場合の系統図である。この第１
図において、第６図および第７図と同一部分（は同一符
号が付されている。
基づき説明する。第１図はその一実施例のブロック図で
あり、レーダに適用した場合の系統図である。この第１
図において、第６図および第７図と同一部分（は同一符
号が付されている。
第１図における１は複数個のアンテナ素子であシ、これ
らのアンテナ素子１は複数個分配器５に接続して合成し
て、第６図で示したのと同様にしてサブアレイを構成し
ている。このサブアレイ毎に移相器７に接続され、との
移相器７で位相を制御することにより、ビームを走査す
るようにしている。
らのアンテナ素子１は複数個分配器５に接続して合成し
て、第６図で示したのと同様にしてサブアレイを構成し
ている。このサブアレイ毎に移相器７に接続され、との
移相器７で位相を制御することにより、ビームを走査す
るようにしている。
このサブアレイは第２図に示すように、分配器５を直列
給電とし、各アンテナ素子１はカップラ１８を介して直
列給電するようになっている。
給電とし、各アンテナ素子１はカップラ１８を介して直
列給電するようになっている。
各移相器７はサブアレイ間の分配器６に接続されている
。この分配器６の出力端子４はサーキュレータ１４を通
して送信機１５．受信機１６に接続されている。受信機
１６には処理器１７が接続されている。
。この分配器６の出力端子４はサーキュレータ１４を通
して送信機１５．受信機１６に接続されている。受信機
１６には処理器１７が接続されている。
次に、以上のように構成されたこの発明のアンテナ装置
の動作について説明する。サブアレイ毎に移相器７で位
相を制御することによシ、ビームを走査するが、サブア
レイの分配器５は第２図よシ明らかなように直列給電と
し、２〜３°の限定走査角以上に走査する場合には送信
（または受信）周波数を変える。これＫより。
の動作について説明する。サブアレイ毎に移相器７で位
相を制御することによシ、ビームを走査するが、サブア
レイの分配器５は第２図よシ明らかなように直列給電と
し、２〜３°の限定走査角以上に走査する場合には送信
（または受信）周波数を変える。これＫより。
従来の欠点でありた不要ローブを抑圧して、広角走査を
実現するものである。
実現するものである。
次に、この原理を第３図によシ説明する。第３図の８は
前記従来方式の限定走査方式のサプアレイノ４ターン、
９はアレイアンテナパターン、１０はサブアレイパター
ンにより抑圧されたグレイティングローブである。
前記従来方式の限定走査方式のサプアレイノ４ターン、
９はアレイアンテナパターン、１０はサブアレイパター
ンにより抑圧されたグレイティングローブである。
この状態でビームを限定範囲を越えて走査すると、前述
の原理のように高レベルのグレイティングローブ１２が
発生する。このとき、この発明による直列給電サブアレ
イに対し送信（または受信）周波数を変えるとサブアレ
イのパターンは周波数に対応して第３図の２３のように
走査され、高レベルのグレイティングローブ１２は２４
のように抑圧される。１１は主ビームである。
の原理のように高レベルのグレイティングローブ１２が
発生する。このとき、この発明による直列給電サブアレ
イに対し送信（または受信）周波数を変えるとサブアレ
イのパターンは周波数に対応して第３図の２３のように
走査され、高レベルのグレイティングローブ１２は２４
のように抑圧される。１１は主ビームである。
この発明の特徴は上述のようにグレイティングローブ１
２を抑圧するために上述のような周波数走査によるサブ
アレイパターンの走査を行い、この周波数走査と位相走
、査を繰シ返すことによシ、移相器７の数を節約した状
態で広角走査が可能となる。
２を抑圧するために上述のような周波数走査によるサブ
アレイパターンの走査を行い、この周波数走査と位相走
、査を繰シ返すことによシ、移相器７の数を節約した状
態で広角走査が可能となる。
さらに、限定走査で２〜３°程度の位相走査が可能であ
るから、周波数による走査は２〜３°間隔とまばらでよ
く、既に実用されている周波数走査のように所要帯域内
のすべての周波数をビーム走査のために費やす必要がな
い。
るから、周波数による走査は２〜３°間隔とまばらでよ
く、既に実用されている周波数走査のように所要帯域内
のすべての周波数をビーム走査のために費やす必要がな
い。
また、第１図において、サブアレイへの分配器６が周波
数の変化に伴なって位相分布が変化しないいわゆるコー
ポレートフィードタイグのものであれば、送信機１５の
送信周波数、受信機１６の受信周波数を変化し周波数ア
ソリティもサブアレイのビーム走査範囲が２〜３°以内
の制限下で可能である。
数の変化に伴なって位相分布が変化しないいわゆるコー
ポレートフィードタイグのものであれば、送信機１５の
送信周波数、受信機１６の受信周波数を変化し周波数ア
ソリティもサブアレイのビーム走査範囲が２〜３°以内
の制限下で可能である。
第４図および第５図はサシアレイの分配回路５の別の実
施例である。第４図は、コーホレートの分配器２０に、
直列給電と等価になるように線路差１９をつけたもので
あシ、第５図は第２図の直線給電に対し、サブアレイパ
ターンのビーム走査をよシ少ない周波数変化で実現する
ため、アンテナ素子１間の給電線路長２１を力、グラな
ど、の分配器２２を接続して長くした実施例である。
施例である。第４図は、コーホレートの分配器２０に、
直列給電と等価になるように線路差１９をつけたもので
あシ、第５図は第２図の直線給電に対し、サブアレイパ
ターンのビーム走査をよシ少ない周波数変化で実現する
ため、アンテナ素子１間の給電線路長２１を力、グラな
ど、の分配器２２を接続して長くした実施例である。
なお、第２図のカップラ１８、第４図の線路１９、第５
図の線路２１などの回路はプリント基板製作方法による
プリント回路で実現することもできる。
図の線路２１などの回路はプリント基板製作方法による
プリント回路で実現することもできる。
さらに、上記実施例の説明は、直線状配列のアレイアン
テナを例にとって説明したが、面状配列あるいは円弧状
配列などのアレイアンテナに関してもこの発明は適用で
きることは言うまでもない。
テナを例にとって説明したが、面状配列あるいは円弧状
配列などのアレイアンテナに関してもこの発明は適用で
きることは言うまでもない。
以上述べたように、この発明のアンテナ装置によれば、
従来の限定走査方式と同様に移相器数を減らし回路を簡
略化できると同時にステ。
従来の限定走査方式と同様に移相器数を減らし回路を簡
略化できると同時にステ。
プ状の周波数変化によシサブアレイのビームを周波数走
査することによシ、２〜３°程度に限定された走査範囲
を拡大でき、良好なアンテナ特性を実現できる。
査することによシ、２〜３°程度に限定された走査範囲
を拡大でき、良好なアンテナ特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のアンテナ装置の一実施例をレーダに
適用したブロック図、第２図は同上アンテナ装置に適用
されるサブアレイ分配回路の構成を示す回路図、第３図
は同上アンテナ装置による限定走査範囲を越えて走査を
行う場合の原理を説明するための図、第４図および第５
図はそれぞれこの発明のアンテナ装置におけるサブアレ
イ分配回路の他の実施例の回路図、第６図は従来の７エ
ーズドアレイアンテナの構成を示す図、第７図は従来の
限定走査アンテナの構成図、第８図は第７図の限定走査
アンテナのビームの走査原理図である。 １・・・アンテナ素子、５，６・・・分配器、７・・・
移相器、１１１．２２・・・カップラ、１９．２１・・
・線路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 １ 図 １１２図 Ｍ３図 ｔＩＩ４図 ＩＩ５図 第６図 ｉ１！７図
適用したブロック図、第２図は同上アンテナ装置に適用
されるサブアレイ分配回路の構成を示す回路図、第３図
は同上アンテナ装置による限定走査範囲を越えて走査を
行う場合の原理を説明するための図、第４図および第５
図はそれぞれこの発明のアンテナ装置におけるサブアレ
イ分配回路の他の実施例の回路図、第６図は従来の７エ
ーズドアレイアンテナの構成を示す図、第７図は従来の
限定走査アンテナの構成図、第８図は第７図の限定走査
アンテナのビームの走査原理図である。 １・・・アンテナ素子、５，６・・・分配器、７・・・
移相器、１１１．２２・・・カップラ、１９．２１・・
・線路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 １ 図 １１２図 Ｍ３図 ｔＩＩ４図 ＩＩ５図 第６図 ｉ１！７図
Claims (1)
- 複数個のアンテナ素子で形成されるサブアレイを複数有
するアレイアンテナと、前記サブアレイを形成する複数
個のアンテナ素子に直列給電または直列給電と等価な線
路長分布をもたせた並列給電により電力を分配する分配
器と、この分配器に接続され前記サブアレイ毎に位相制
御する移相器とを具備するアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27183584A JPS61150504A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27183584A JPS61150504A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150504A true JPS61150504A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17505523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27183584A Pending JPS61150504A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150504A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140802A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Toshiba Corp | 平面アンテナ |
| JPH02107005A (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 平面アンテナ |
| JPH0690114A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 衛星搭載用アレーアンテナ |
| JP2010530652A (ja) * | 2007-05-02 | 2010-09-09 | ビーム ネットワークス リミテッド | フェーズ・アレイ・アンテナを使用する無線エリア・ネットワーク対応システムおよび方法 |
| JP2012095289A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-17 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | マイクロ波アンテナシステム |
| WO2023228751A1 (ja) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27183584A patent/JPS61150504A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140802A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Toshiba Corp | 平面アンテナ |
| JPH02107005A (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 平面アンテナ |
| JPH0690114A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 衛星搭載用アレーアンテナ |
| JP2010530652A (ja) * | 2007-05-02 | 2010-09-09 | ビーム ネットワークス リミテッド | フェーズ・アレイ・アンテナを使用する無線エリア・ネットワーク対応システムおよび方法 |
| JP2012095289A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-17 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | マイクロ波アンテナシステム |
| WO2023228751A1 (ja) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
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