JPS6154703A - 電子走査空中線 - Google Patents
電子走査空中線Info
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- JPS6154703A JPS6154703A JP59176226A JP17622684A JPS6154703A JP S6154703 A JPS6154703 A JP S6154703A JP 59176226 A JP59176226 A JP 59176226A JP 17622684 A JP17622684 A JP 17622684A JP S6154703 A JPS6154703 A JP S6154703A
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- antenna
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- 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
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (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】
〔技術分野〕
本発明は４子走査窒中歳に圓し１４に広い７Ｉ！丘角度
範囲に対応する電子走査空中線における、−口能単２よ
び放射特性の改者に関する。
範囲に対応する電子走査空中線における、−口能単２よ
び放射特性の改者に関する。
〔従来１支術〕
所定の広い足食月ｉ狐填に対応して、位相電子走査方式
による放射ビーム走丘億能を有するｔ子走量窒中廠は、
一般にレーダ装置等において広く利用てれているが、例
えば、従来良く用いられている放射ビームが垂直面内に
おいて走査される゛α子走責空中巌においては、足丘角
ＦＭ：、ｆｊ４域金、放射ビームの放射特性を著しく損
なうことなく拡大するために、第１図に示されるように
、放射開口部１は、七の法線１０１が水平線１０２に対
して高低角がθＮとなるように設置されておシ、−例と
して図に示されるように、水平線１０２から高低角θ８
に至るまでの広い高低角度範囲にわたシ放射ビームが走
査されるように設定されている。一般に、放射開口部よ
シ放射される放射ビームは、放射開口部における電界分
布により、その放射特性が規制されてお）、放射開口部
の開口能率を高め、且つ副ロープ・レベルを低減して放
射特性を改善するためには、前記電界分布における位相
分布を所定の共相状態に設定するとともに、振幅分布に
ついても所定の電界分布を設定することが必安東件でる
ることは良く刈られているところでめる。第１図の場合
、上述のように、放射開口部１における電界分布が適切
に設定δれている状態においても、高低角θの方向にお
いて形成される放射ビーム１０３の垂直向内におけるビ
ーム幅は。
による放射ビーム走丘億能を有するｔ子走量窒中廠は、
一般にレーダ装置等において広く利用てれているが、例
えば、従来良く用いられている放射ビームが垂直面内に
おいて走査される゛α子走責空中巌においては、足丘角
ＦＭ：、ｆｊ４域金、放射ビームの放射特性を著しく損
なうことなく拡大するために、第１図に示されるように
、放射開口部１は、七の法線１０１が水平線１０２に対
して高低角がθＮとなるように設置されておシ、−例と
して図に示されるように、水平線１０２から高低角θ８
に至るまでの広い高低角度範囲にわたシ放射ビームが走
査されるように設定されている。一般に、放射開口部よ
シ放射される放射ビームは、放射開口部における電界分
布により、その放射特性が規制されてお）、放射開口部
の開口能率を高め、且つ副ロープ・レベルを低減して放
射特性を改善するためには、前記電界分布における位相
分布を所定の共相状態に設定するとともに、振幅分布に
ついても所定の電界分布を設定することが必安東件でる
ることは良く刈られているところでめる。第１図の場合
、上述のように、放射開口部１における電界分布が適切
に設定δれている状態においても、高低角θの方向にお
いて形成される放射ビーム１０３の垂直向内におけるビ
ーム幅は。
近似的に１ ／ ｃｏｓ （θ−θＮ）に比例する形と
なるため、レーダ装置の場合、最も尖鋭なビーム幅を必
要とする水平方向１０２におけるビーム幅は、高低角が
θＮにおけるビーム幅に比較して、１／ｃｏｓａＨ程厩
の倍数だけ拡大され、しかも、前記θＮの値が比較的大
きい場合には、更に副ロープ・レベルも増大する傾向と
な９、開口能率の低下と放射特性の劣化とが共存して生
起する。本来、レーダ装置においては、その探知能力に
関連して、水平方向に対応する低高低角度領域における
空中線機能として、開口能率の増大ならびに放射特性の
改ｆ？寺が強＜＊請されているが、それにもかかわらず
、放射ビームの走査角度範囲の拡大化にともない、上述
のように、水平方向に対応する低高低角度領域において
、壁中ａ機能が劣化するという欠点が存在している。
なるため、レーダ装置の場合、最も尖鋭なビーム幅を必
要とする水平方向１０２におけるビーム幅は、高低角が
θＮにおけるビーム幅に比較して、１／ｃｏｓａＨ程厩
の倍数だけ拡大され、しかも、前記θＮの値が比較的大
きい場合には、更に副ロープ・レベルも増大する傾向と
な９、開口能率の低下と放射特性の劣化とが共存して生
起する。本来、レーダ装置においては、その探知能力に
関連して、水平方向に対応する低高低角度領域における
空中線機能として、開口能率の増大ならびに放射特性の
改ｆ？寺が強＜＊請されているが、それにもかかわらず
、放射ビームの走査角度範囲の拡大化にともない、上述
のように、水平方向に対応する低高低角度領域において
、壁中ａ機能が劣化するという欠点が存在している。
一方、上述の欠点に対する対応策として、従来、第２図
に概念ブロック図が示される電子走査空中線が一例とし
て考えられている。この電子走査空中線は、上述の場合
と同様に１放射ビームが垂直面内に対応してｆｆ１ｆさ
れる一従来例金示し、域子走査窒中崖の放射開口部は、
放射開口部２および３により形成されてお夛、それぞれ
の放射開口面における法Ｍｉ１０４および１０５が、水
平方向１０６に対してθＮ１およびθＮ２の高低角をな
すように設定されている。放射開口部２から放射きれる
放射ビームは、高低角Ｏ〜θＳｔの角度範囲にわたシ走
査され、また、放射関口部３から放射される放射ビーム
は、高低角θ８１〜（（’ｓｔ十〇ＳＺ）の角度範囲に
わたシ足萱される。送１言時の過程においては、端子５
１から入力される送信信号は、信号切替器４に入力され
、端子５２から入力される放射ビーム制御信号を介して
、放射開口部２および３のいずれかに切替えて給電され
る。凭って、上述の放射開口部２および３の放射ビーム
走査機ｎ＃Ａと、信号切暦器４による僅号切替俄Ｈ巳と
により、放射ビームは、高低角０〜（θＳｔ＋θｓｚ）
の角度範囲にわたシ走食される。勿論、一般的には、放
射開口部は、第２図に示されるように二つの放射開口部
によυ形成される場合に限らず、二つ以上の複数の放射
開口部を備えている場合もあシ、また、構成要素の放射
開口部が、その一部において、放射ビーム走査機能を具
備していない場合もあり得る。
に概念ブロック図が示される電子走査空中線が一例とし
て考えられている。この電子走査空中線は、上述の場合
と同様に１放射ビームが垂直面内に対応してｆｆ１ｆさ
れる一従来例金示し、域子走査窒中崖の放射開口部は、
放射開口部２および３により形成されてお夛、それぞれ
の放射開口面における法Ｍｉ１０４および１０５が、水
平方向１０６に対してθＮ１およびθＮ２の高低角をな
すように設定されている。放射開口部２から放射きれる
放射ビームは、高低角Ｏ〜θＳｔの角度範囲にわたシ走
査され、また、放射関口部３から放射される放射ビーム
は、高低角θ８１〜（（’ｓｔ十〇ＳＺ）の角度範囲に
わたシ足萱される。送１言時の過程においては、端子５
１から入力される送信信号は、信号切替器４に入力され
、端子５２から入力される放射ビーム制御信号を介して
、放射開口部２および３のいずれかに切替えて給電され
る。凭って、上述の放射開口部２および３の放射ビーム
走査機ｎ＃Ａと、信号切暦器４による僅号切替俄Ｈ巳と
により、放射ビームは、高低角０〜（θＳｔ＋θｓｚ）
の角度範囲にわたシ走食される。勿論、一般的には、放
射開口部は、第２図に示されるように二つの放射開口部
によυ形成される場合に限らず、二つ以上の複数の放射
開口部を備えている場合もあシ、また、構成要素の放射
開口部が、その一部において、放射ビーム走査機能を具
備していない場合もあり得る。
この第２図に示される従来例の電子走査空中線にお層て
は、二つの放射開口部２および３を備えることによシ、
それぞれの放射開口部における放射ビームの走査角度範
囲を、比較的少ない角度範囲に限定することができるた
め、それぞれの放射開口部における、ビーム走査時の放
射ビームの拡大等を含む開口能率および放射特性の劣化
を、第１図の電子走査空中線の場合に比して改善するこ
とができる。
は、二つの放射開口部２および３を備えることによシ、
それぞれの放射開口部における放射ビームの走査角度範
囲を、比較的少ない角度範囲に限定することができるた
め、それぞれの放射開口部における、ビーム走査時の放
射ビームの拡大等を含む開口能率および放射特性の劣化
を、第１図の電子走査空中線の場合に比して改善するこ
とができる。
しかしながら、第２図に示される上記電子走査空中線に
おいても、水平線１０６に対応する低高低角度領域に対
する放射ビームは、方式的に放射開口部２のみによ多形
成されており、放射開口部３は全く寄与していない。従
って、本来放射開口部として有効に機能すべき放射開口
部２および３が、前述のように、レーダ装置の探知能力
を保証すべき低高低角度領域において、その一部のみが
作用するに止まシ、空中線機能としての開口能率が十分
に生かされていないという欠点がある。
おいても、水平線１０６に対応する低高低角度領域に対
する放射ビームは、方式的に放射開口部２のみによ多形
成されており、放射開口部３は全く寄与していない。従
って、本来放射開口部として有効に機能すべき放射開口
部２および３が、前述のように、レーダ装置の探知能力
を保証すべき低高低角度領域において、その一部のみが
作用するに止まシ、空中線機能としての開口能率が十分
に生かされていないという欠点がある。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、少くとも一面以上
の放射開口部によ多形成される放射開口面における電界
分亜を、所定の設計上の電界分布に対応するように設定
することによシ、所定の走査角度範囲にわたシ、開口能
率ならびに放射ビームの放射特性を、常時正常に保持す
ることのできる電子走査空中＃を提供することにある。
の放射開口部によ多形成される放射開口面における電界
分亜を、所定の設計上の電界分布に対応するように設定
することによシ、所定の走査角度範囲にわたシ、開口能
率ならびに放射ビームの放射特性を、常時正常に保持す
ることのできる電子走査空中＃を提供することにある。
本発明の電子走査空中線は、位相電子走査方式による放
射ビーム走査、機能を具備するｎｌ （正の星数）面の
放射開口部と、放射ビーム走査機能を具備しないｎ２
（正のＴ！ｉ数）面の放射開口部とを、前記それぞれ
の放射開口部のビーム形成角度領域が所定のビーム走査
角度領域の少なくとも１部を構成するように、所定の放
射開口面上に配在して形成される空中線放射部と、前記
空中線放射部を形成する少なくとも一面以上の放射開口
部から成る複数の放射開口に対し、それぞれ所定の開口
面電界分布を設定する複数の給゛亀回路と前記複数の給
電回路の入力端子にその出力端子が接続された′亀力切
ｇ話と、６１１記複数の給′亀回路の出力端子と前記空
中線放射部の入力端子間に接続ちれた電力切替器とｔ有
する給一部を備えて構成される。又、本発明の第２の構
成では、前記ａ数の給電回路の出力端子と前記空中線放
射部の入力端子間に可変電力移相器を接続し、他は第１
の構成と同様の形態として構成される。
射ビーム走査、機能を具備するｎｌ （正の星数）面の
放射開口部と、放射ビーム走査機能を具備しないｎ２
（正のＴ！ｉ数）面の放射開口部とを、前記それぞれ
の放射開口部のビーム形成角度領域が所定のビーム走査
角度領域の少なくとも１部を構成するように、所定の放
射開口面上に配在して形成される空中線放射部と、前記
空中線放射部を形成する少なくとも一面以上の放射開口
部から成る複数の放射開口に対し、それぞれ所定の開口
面電界分布を設定する複数の給゛亀回路と前記複数の給
電回路の入力端子にその出力端子が接続された′亀力切
ｇ話と、６１１記複数の給′亀回路の出力端子と前記空
中線放射部の入力端子間に接続ちれた電力切替器とｔ有
する給一部を備えて構成される。又、本発明の第２の構
成では、前記ａ数の給電回路の出力端子と前記空中線放
射部の入力端子間に可変電力移相器を接続し、他は第１
の構成と同様の形態として構成される。
以下、本発明について図面′ｔ−参照して詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例の主要部をだすブロック図で
ある。第３図に示されるよりに本発明の電子足ｆ臣中線
は、給電位相制御回路５およびｍ１（正の姫数）個の放
射素子７−１〜ｍ１ｔ−含む第１の放射開口部９と、給
電位相制御回路６およびｍ２ （正の蛍畝）個の放射素
子８−１〜ｍ２を冨む第２の放射開口部１０とによシ形
成される空中線放射部と、出力端子７′−１〜ｍｌ 、
１３’−１〜ｍｌ。
ある。第３図に示されるよりに本発明の電子足ｆ臣中線
は、給電位相制御回路５およびｍ１（正の姫数）個の放
射素子７−１〜ｍ１ｔ−含む第１の放射開口部９と、給
電位相制御回路６およびｍ２ （正の蛍畝）個の放射素
子８−１〜ｍ２を冨む第２の放射開口部１０とによシ形
成される空中線放射部と、出力端子７′−１〜ｍｌ 、
１３’−１〜ｍｌ。
入力端子５３及び制御信号端子５４ｔ−備えた給電部２
０とから構成嘔れる。
０とから構成嘔れる。
第４図は坩′域部２０に関する第１の実施例を示す系統
図でおり、入力端子５３を有する電力切替器１６と、入
力端子１２及び出力端子７′−１〜ｍ １゜１１−１〜
ｍｚｔ”！する給電回路１１と、入力端子１４及び出力
端子１３−１〜ｍ ｓ ？ａ−有する給′亀回路１３と
、給電回路１１と１３の対応する出力端子の組１１−ｉ
と１３−ｉ（ｉ＝１〜ｍりに接続され出力端子８’−ｉ
（ｉ＝ｌ〜ｍりを有するｍ１個の電力切替器１５−１
〜ｍ雪とから構成される。
図でおり、入力端子５３を有する電力切替器１６と、入
力端子１２及び出力端子７′−１〜ｍ １゜１１−１〜
ｍｚｔ”！する給電回路１１と、入力端子１４及び出力
端子１３−１〜ｍ ｓ ？ａ−有する給′亀回路１３と
、給電回路１１と１３の対応する出力端子の組１１−ｉ
と１３−ｉ（ｉ＝１〜ｍりに接続され出力端子８’−ｉ
（ｉ＝ｌ〜ｍりを有するｍ１個の電力切替器１５−１
〜ｍ雪とから構成される。
次に、本発明のｔ予定ｆ、′ｇ！、甲線の動作について
説明する。一般に空中線の動作説明においては、送信時
または受１目時のいずれの吻合について説明しても十分
でめシ、以下においては送儒時の場合について説明する
。
説明する。一般に空中線の動作説明においては、送信時
または受１目時のいずれの吻合について説明しても十分
でめシ、以下においては送儒時の場合について説明する
。
第３図において、第１の放射開口部９は、開口面に２け
る法線が高低角θＮｌとなるように設定され、第２の放
射捌口部１０は、開口面における法線が高低角θＮ＝と
なるように設定されている。
る法線が高低角θＮｌとなるように設定され、第２の放
射捌口部１０は、開口面における法線が高低角θＮ＝と
なるように設定されている。
第４図において給電部２０の入力端子５３に加えられた
高周波１カは、′シカ切替器１６に入力され、その出力
電力は制御信号端子５４から入力した放射ビーム制御信
号によシ切〕替えられて給電回路１１又は給電回路１３
に供給される。それら２つの給電回路の出力電力はそれ
ぞれ対応する出力端子毎に電力切替器１５−１〜ｍｌに
接続されるが、電力切替器１６と同様の放射ビーム制御
信号によシ接続状態が切替電力が通過した側の給電回路
１１又は１３の出力電力が出力端子８′−１〜ｍ２に出
力される。又、給′シ回路１１がｍ？されている場合に
は、出力端子７′−１〜ｍｌへの出力゛電力は電力切替
器を通過することなく直接出力端子に出力される。仁の
給電部２ｏの動作に関連して１放射量口部９２よび１０
に対する信号給電形態としては、以下に記述する２つ場
合が設定される。
高周波１カは、′シカ切替器１６に入力され、その出力
電力は制御信号端子５４から入力した放射ビーム制御信
号によシ切〕替えられて給電回路１１又は給電回路１３
に供給される。それら２つの給電回路の出力電力はそれ
ぞれ対応する出力端子毎に電力切替器１５−１〜ｍｌに
接続されるが、電力切替器１６と同様の放射ビーム制御
信号によシ接続状態が切替電力が通過した側の給電回路
１１又は１３の出力電力が出力端子８′−１〜ｍ２に出
力される。又、給′シ回路１１がｍ？されている場合に
は、出力端子７′−１〜ｍｌへの出力゛電力は電力切替
器を通過することなく直接出力端子に出力される。仁の
給電部２ｏの動作に関連して１放射量口部９２よび１０
に対する信号給電形態としては、以下に記述する２つ場
合が設定される。
第１のイば号給亀形態としては、端子５３から入力され
る１ｇ号が、信号切替回路１６において、端子５４から
入力嘔れる放射ビーム制御信号金片して信号電力が給電
回路１１の入力端子１２に入力される場合で、給電回路
１１の電力分４を放射開口部９および１０における開口
面電界分布が、所定の電界分布となるようにあらかじめ
設定しておくことによシ、空中線放射部を形成する放射
開口部９および１０の両者が有効に寄与する形で、第５
図（ａ）に示される開口面電界分布１０８が生成され、
放射開口部９および１０における給電位相制御回路５お
よび６に対して、別途供給される放射ビーム制御信号を
介して、所定の放射ビーム形成及び走査が行われる。
る１ｇ号が、信号切替回路１６において、端子５４から
入力嘔れる放射ビーム制御信号金片して信号電力が給電
回路１１の入力端子１２に入力される場合で、給電回路
１１の電力分４を放射開口部９および１０における開口
面電界分布が、所定の電界分布となるようにあらかじめ
設定しておくことによシ、空中線放射部を形成する放射
開口部９および１０の両者が有効に寄与する形で、第５
図（ａ）に示される開口面電界分布１０８が生成され、
放射開口部９および１０における給電位相制御回路５お
よび６に対して、別途供給される放射ビーム制御信号を
介して、所定の放射ビーム形成及び走査が行われる。
第２の信号給電形態としては、端子５３から入力される
信号が信号切替回路１６において、端子５４から入力さ
れる放射ビーム制御信号を介して全信号電力が給電回路
１３０入力端子１４に入力式れる場合で、給電回路１３
の電力分布を放射開口部１０における開口面電界分布が
、所定の電界分布となるようにめらかしめ設定しておく
ことによシ、空中線放射部を放射開口部１０のみによシ
形成する形で、第５図（ＩＩ））に示嘔れる囲口面１昇
分布１０７が生成され、放射開口部１０における給峨位
相制御回路６に対して、別途供給される放射ビーム制御
信号を介して、所足の放射ビーム形成及び走査が行われ
る。
信号が信号切替回路１６において、端子５４から入力さ
れる放射ビーム制御信号を介して全信号電力が給電回路
１３０入力端子１４に入力式れる場合で、給電回路１３
の電力分布を放射開口部１０における開口面電界分布が
、所定の電界分布となるようにめらかしめ設定しておく
ことによシ、空中線放射部を放射開口部１０のみによシ
形成する形で、第５図（ＩＩ））に示嘔れる囲口面１昇
分布１０７が生成され、放射開口部１０における給峨位
相制御回路６に対して、別途供給される放射ビーム制御
信号を介して、所足の放射ビーム形成及び走査が行われ
る。
上記の説明においては、第３図を被照して、垂直向内に
おける放射特性に圓遅して本開明の動作内容を説明して
お）、更に第３図における放射開口部９および１０にお
いては、水平面における放射特性に曽与する放射素子に
ついては、−切省略している。しかしながら、このよう
に省略により、垂直面内の電子走査特性の動作説明を行
っても、本発明の動作説明上の一般性が失われることは
全く無い。
おける放射特性に圓遅して本開明の動作内容を説明して
お）、更に第３図における放射開口部９および１０にお
いては、水平面における放射特性に曽与する放射素子に
ついては、−切省略している。しかしながら、このよう
に省略により、垂直面内の電子走査特性の動作説明を行
っても、本発明の動作説明上の一般性が失われることは
全く無い。
前記２つの信号給電形態に対応して、第３図に示される
本発明の鬼子主食空中鹿の場合においては、−例として
ｔＩｉ１１６図に示されるような垂直面内における放射
ビーム走査が具現化される。第６図において、水平線１
１１および垂直線１１２に対して、低高低角度領域Ｋｊ
ＩＰ％ｆｈては、高低角０〜θｓ１の角度範囲にわたシ
ビーム走査され、また、局高低角度領域においては、高
低角θｓ１〜（θｓ１＋θＳＺ）の角度範−にわた夛ビ
ームｆｆ１ｆされる。この場合において、放射ビーム走
互角反範囲θｓ１に対しては、前記′ｓ１の信号給電形
態が対応しており、また、放射ビーム走査範囲θ８２に
対しては、前記第２の信号給電形態が対応している。前
述のように、第１の信号給電形態においては、第３図に
示きれる第１の放射開口部９および第２の放射開口部１
０が、両者とも放射ビーム形成に寄与しておシ、従って
、低高低角度領域における、レーダ装置の探知能力に関
連する空中線機能が効果的に発揮され、開口能率が高く
、放射特性のすぐれた電子走査空中線が実現される。こ
の要因が、利用し得る少くとも一つ以上の放射開口部に
対して、第５図（ａ）に示され石ような、設計上望まし
い一口面電界分亜を生成させるように給電することにる
ることは既に説明したとおシでめり、極めて自明でるる
。
本発明の鬼子主食空中鹿の場合においては、−例として
ｔＩｉ１１６図に示されるような垂直面内における放射
ビーム走査が具現化される。第６図において、水平線１
１１および垂直線１１２に対して、低高低角度領域Ｋｊ
ＩＰ％ｆｈては、高低角０〜θｓ１の角度範囲にわたシ
ビーム走査され、また、局高低角度領域においては、高
低角θｓ１〜（θｓ１＋θＳＺ）の角度範−にわた夛ビ
ームｆｆ１ｆされる。この場合において、放射ビーム走
互角反範囲θｓ１に対しては、前記′ｓ１の信号給電形
態が対応しており、また、放射ビーム走査範囲θ８２に
対しては、前記第２の信号給電形態が対応している。前
述のように、第１の信号給電形態においては、第３図に
示きれる第１の放射開口部９および第２の放射開口部１
０が、両者とも放射ビーム形成に寄与しておシ、従って
、低高低角度領域における、レーダ装置の探知能力に関
連する空中線機能が効果的に発揮され、開口能率が高く
、放射特性のすぐれた電子走査空中線が実現される。こ
の要因が、利用し得る少くとも一つ以上の放射開口部に
対して、第５図（ａ）に示され石ような、設計上望まし
い一口面電界分亜を生成させるように給電することにる
ることは既に説明したとおシでめり、極めて自明でるる
。
また、第２の信号給電形態においては、第２の放射開口
部１０のみが放射ビーム形成に寄与している。この場合
の放射ビームの走量角に範囲は、第６図における０１〜
（θｓ！十〇ｓ２）の角度範囲に相当しており、レーダ
装置の探知能力の点から見た場合、扁高低角寂偵城に２
いては、探知距騙が短縮されるため、＃４２の放射開口
部１ｏのみによる放射ビーム形成にて支障は生じない。
部１０のみが放射ビーム形成に寄与している。この場合
の放射ビームの走量角に範囲は、第６図における０１〜
（θｓ！十〇ｓ２）の角度範囲に相当しており、レーダ
装置の探知能力の点から見た場合、扁高低角寂偵城に２
いては、探知距騙が短縮されるため、＃４２の放射開口
部１ｏのみによる放射ビーム形成にて支障は生じない。
ひしろ放射特注を正常に保持しつつ、走盆高低角を増大
させる方がｍ要となる。第５図（ｂ）に示される設計上
望ましい開口面電界分布が、ｇ２の放射開口部１０によ
シ形成されているため、上記の放射特性を足ｆ％５に範
囲にわ喪シ正常に保持できることは明らかである。勿論
、必慶に応じて、高高低角反領域においても、値数の放
射開口部によρ適正な走査用放射ビームを形成すること
もめ９倚ることは言うまでもない。
させる方がｍ要となる。第５図（ｂ）に示される設計上
望ましい開口面電界分布が、ｇ２の放射開口部１０によ
シ形成されているため、上記の放射特性を足ｆ％５に範
囲にわ喪シ正常に保持できることは明らかである。勿論
、必慶に応じて、高高低角反領域においても、値数の放
射開口部によρ適正な走査用放射ビームを形成すること
もめ９倚ることは言うまでもない。
次に本発明のｇ２の叉ＪＰ４例について凋４７〜８図を
参照して説明する。
参照して説明する。
第７図は、給電部２ｏに閑する第２の実植例を示す系統
図でめシ、第４図の実施例ｆＣおける電力切替器１５−
１−ｍｍ２の代りに口」゛賀′亀力移相器１７−１〜ｍ
２を用いる外は第４図の系統図と同一である。
図でめシ、第４図の実施例ｆＣおける電力切替器１５−
１−ｍｍ２の代りに口」゛賀′亀力移相器１７−１〜ｍ
２を用いる外は第４図の系統図と同一である。
第８図は２人力１出力の可変電力移相器の１例を示し、
図中３０はラットレース結合器＜、 ３２と３３は２
個の電子的制御移相器を３１は９０°ハイブリッド結合
器を、３４及び３５は入力端子、３７は出力端子を、又
３６は終端抵抗を示す。上記可変電力移相器では入力端
子３４に入力された電圧Ｅ１の電力はラットレース結合
器３０を糧て２つの移相器３２．３３に均等に分配供給
され、再び９０°ハイブリツド３１で合成され、姫合負
荷に対し出力端子３７では電圧ＥＡとして、又入力端子
３５の電圧Ｅ２の入力電力に対しては電圧ＥＢとしてそ
れぞれ出力が得られる。この時ＥＡＩＥＩＩは、移相器
３２．３３で与えられる遅れ位相をそれぞれψ１．９！
とすると、次式で与えられる。
図中３０はラットレース結合器＜、 ３２と３３は２
個の電子的制御移相器を３１は９０°ハイブリッド結合
器を、３４及び３５は入力端子、３７は出力端子を、又
３６は終端抵抗を示す。上記可変電力移相器では入力端
子３４に入力された電圧Ｅ１の電力はラットレース結合
器３０を糧て２つの移相器３２．３３に均等に分配供給
され、再び９０°ハイブリツド３１で合成され、姫合負
荷に対し出力端子３７では電圧ＥＡとして、又入力端子
３５の電圧Ｅ２の入力電力に対しては電圧ＥＢとしてそ
れぞれ出力が得られる。この時ＥＡＩＥＩＩは、移相器
３２．３３で与えられる遅れ位相をそれぞれψ１．９！
とすると、次式で与えられる。
−ｊ（ψｌ＋９２ヤニ）
Ｅ Ａ−ｋＪＩ Ｃ０ＦＩ（二十五）８ ２ ψ２
ψ ψ１＋ψ２ “ −ｊ（−−−） −Ｅ２ｓｉｎに−ニ）８ ′ ψ ２９）−ｊ（立十二） ５Ｂ ＝Ｅ１ｓｉｎ（−”−” ＋’）。 ２ ψ
、、ψ１＋ψ２ π、 従って、出力端子３７に於ける出力電力は設定移相の差
ψｚ−９’ｔのみに依存して入力端子３４０入力′に力
分と入力端子３５０人力電力分の比が決まシ、又各電圧
の位相は設定位相の和９’ｔ＋ψ２のみに依存して決ま
る。今、位相差をΔψ；ψ＝−ψｌ＝−了と設定すると
入力端子３４の全ての入力電力が出力端子３７に出力さ
れ、Δψ＝丁と設定すると入力端子３５の全ての入力電
力が出力端子３７に出力される。一方、位相和Σ、＝９
１＋ψ意については、上記位相差とは独立に設定が可能
である。
ψ ψ１＋ψ２ “ −ｊ（−−−） −Ｅ２ｓｉｎに−ニ）８ ′ ψ ２９）−ｊ（立十二） ５Ｂ ＝Ｅ１ｓｉｎ（−”−” ＋’）。 ２ ψ
、、ψ１＋ψ２ π、 従って、出力端子３７に於ける出力電力は設定移相の差
ψｚ−９’ｔのみに依存して入力端子３４０入力′に力
分と入力端子３５０人力電力分の比が決まシ、又各電圧
の位相は設定位相の和９’ｔ＋ψ２のみに依存して決ま
る。今、位相差をΔψ；ψ＝−ψｌ＝−了と設定すると
入力端子３４の全ての入力電力が出力端子３７に出力さ
れ、Δψ＝丁と設定すると入力端子３５の全ての入力電
力が出力端子３７に出力される。一方、位相和Σ、＝９
１＋ψ意については、上記位相差とは独立に設定が可能
である。
従って本実施例の如く電力切替器の代シに電力切替機能
と移相機能を備えた可変電力移相器を使用した場合には
、第３図における第２の放射開口部９は給電位相制御回
路６を必らずしも必要とせず、給電位相制御回路と同等
の機能をｍ２個の可変電力移相器１７−１−ｍ１ｆＣて
央机することが可能でおる。この央ＩＪＩ！例の場合、
可変電力移相器の設定移相和Σψ＝ψ凰＋ψ３を所望の
ビーム仰角０に対応する値に７エーズド・アレイの原理
に基づきとると、各可変電力移相器１７−１〜１７−ｍ
ｚの中の移相器の移相設定量がψｓ ＝ （Σ、−Δｑ
、）／２．ψ２＝（Σ、＋Δ９）／２として一意的に決
定される。
と移相機能を備えた可変電力移相器を使用した場合には
、第３図における第２の放射開口部９は給電位相制御回
路６を必らずしも必要とせず、給電位相制御回路と同等
の機能をｍ２個の可変電力移相器１７−１−ｍ１ｆＣて
央机することが可能でおる。この央ＩＪＩ！例の場合、
可変電力移相器の設定移相和Σψ＝ψ凰＋ψ３を所望の
ビーム仰角０に対応する値に７エーズド・アレイの原理
に基づきとると、各可変電力移相器１７−１〜１７−ｍ
ｚの中の移相器の移相設定量がψｓ ＝ （Σ、−Δｑ
、）／２．ψ２＝（Σ、＋Δ９）／２として一意的に決
定される。
以下、放射ビームの形成及びｆｆ１ｆにおける放射開口
部９及び１０の開口分布、動作等は第１の実施例と同様
であシ、低高低角領域においては放射開口部９及び１０
０両開口の寄与による最適開口分布の設定によシ開ロ能
率が高く、放射特性のすぐれた′ば子走査空中巌が実現
され、又高高低角領域においては放射開口部１０のみに
よシ適切な開口分布を設定し拡大されたビーム幅のビー
ム形成によシ走査高低角の増大を図ることができる。さ
らに本実施例では可変電力移相器の使用により給電位相
制御回路６の中の移相器を不要とし空中線の部品点数減
らして簡略化を図ることが可能となる。
部９及び１０の開口分布、動作等は第１の実施例と同様
であシ、低高低角領域においては放射開口部９及び１０
０両開口の寄与による最適開口分布の設定によシ開ロ能
率が高く、放射特性のすぐれた′ば子走査空中巌が実現
され、又高高低角領域においては放射開口部１０のみに
よシ適切な開口分布を設定し拡大されたビーム幅のビー
ム形成によシ走査高低角の増大を図ることができる。さ
らに本実施例では可変電力移相器の使用により給電位相
制御回路６の中の移相器を不要とし空中線の部品点数減
らして簡略化を図ることが可能となる。
以上の説明においては、放射ビーム虎ｆ機能を具備する
二面の放射開口部を組合わせ、垂直面内においてビーム
走査する電子＊ＩＥ王中線を、本発明の一実施例として
その動作説明を行ったが、本発明の電子走査空中線は、
前記二実施例に限定されるものではなく、一般的には、
二面以上の放射ビーム走査機能を具備する放射開口部を
、所定の平面上または曲面上に配置して具現化すること
が可能であることは勿論のこと、放射ビーム走査機能に
対する要求条件によっては、一部に、放射ビーム走査機
能を具備しない放射開口部を併用する形においても、本
発明を実現することが可能でわシ、具体的には、−例と
して、前記一実施例の場合において、水平線方向に対向
する、放射ビーム走査機能を具備しない放射開口部を更
に一面付加し、且つ給電部の機能の見直しを行うことに
より、本発明の別形態の電子走査空中線を具現化するこ
とができる。
二面の放射開口部を組合わせ、垂直面内においてビーム
走査する電子＊ＩＥ王中線を、本発明の一実施例として
その動作説明を行ったが、本発明の電子走査空中線は、
前記二実施例に限定されるものではなく、一般的には、
二面以上の放射ビーム走査機能を具備する放射開口部を
、所定の平面上または曲面上に配置して具現化すること
が可能であることは勿論のこと、放射ビーム走査機能に
対する要求条件によっては、一部に、放射ビーム走査機
能を具備しない放射開口部を併用する形においても、本
発明を実現することが可能でわシ、具体的には、−例と
して、前記一実施例の場合において、水平線方向に対向
する、放射ビーム走査機能を具備しない放射開口部を更
に一面付加し、且つ給電部の機能の見直しを行うことに
より、本発明の別形態の電子走査空中線を具現化するこ
とができる。
更に、以上の説明では垂直面内の形成ビームの数につい
ては明言していないが、同時に形成するビーム数は１本
に限らず、入力端子数、入力側の電力切Ｖ器及び給電回
路をビーム本数に応じた設計とすることによシ同時複数
ビーム形成空中朦に対しても同様に適用できる。又、放
射開口部における空中線素子数と給電位相制御回路、を
介した入力端子数は、実施例では一牧した場合ｔ−祝明
したが一般には必らずしも一攻した場合に限定されない
Ｏ 本発明は、更に、対象とする放射ビーム走査領域の観点
から見て、前述の垂直面内におけるビーム走査を対象と
する電子走査空中線に限らず、水平面および任意の２次
平面等をビーム走査の対象とする電子走査空中線、所定
の３久元空間をビーム走査の対象とする電子走査空中線
、水平面内において回転するペデスタル上に設置されて
、垂直面内におけるビーム走査と水平面における回転走
査との併用によシ、所定の３次元空間をビーム走査の対
象とする寛子走！空中線等に対して、すべて適用される
。
ては明言していないが、同時に形成するビーム数は１本
に限らず、入力端子数、入力側の電力切Ｖ器及び給電回
路をビーム本数に応じた設計とすることによシ同時複数
ビーム形成空中朦に対しても同様に適用できる。又、放
射開口部における空中線素子数と給電位相制御回路、を
介した入力端子数は、実施例では一牧した場合ｔ−祝明
したが一般には必らずしも一攻した場合に限定されない
Ｏ 本発明は、更に、対象とする放射ビーム走査領域の観点
から見て、前述の垂直面内におけるビーム走査を対象と
する電子走査空中線に限らず、水平面および任意の２次
平面等をビーム走査の対象とする電子走査空中線、所定
の３久元空間をビーム走査の対象とする電子走査空中線
、水平面内において回転するペデスタル上に設置されて
、垂直面内におけるビーム走査と水平面における回転走
査との併用によシ、所定の３次元空間をビーム走査の対
象とする寛子走！空中線等に対して、すべて適用される
。
更に、空中線放射部の形態において、それぞれの放射開
口部が、平面状または曲頗状金呈するアレイ空中線でメ
ジ、且り、これらの７レイ空中巌を所定の平面状または
曲面状を呈する放射開口面上に配置して形成される場合
、放射開口部が線状を呈し、所定の反射鏡と組合せられ
てビーム走査用放射ビームを形成する場合専のいずれの
場合に対しても、本発明は有効に適用される。
口部が、平面状または曲頗状金呈するアレイ空中線でメ
ジ、且り、これらの７レイ空中巌を所定の平面状または
曲面状を呈する放射開口面上に配置して形成される場合
、放射開口部が線状を呈し、所定の反射鏡と組合せられ
てビーム走査用放射ビームを形成する場合専のいずれの
場合に対しても、本発明は有効に適用される。
また、ビーム走査の対象となる放射ビームが、単一の放
射ビームのみによって形成される場合に限らず、複数の
放射ビームによって形成される場合においても、本発明
が効果的に適用されることは言うまでもない。
射ビームのみによって形成される場合に限らず、複数の
放射ビームによって形成される場合においても、本発明
が効果的に適用されることは言うまでもない。
以上詳細に説明したように、本発明は、少くとも一面以
上の放射開口部によシ形成される放射開口面における電
界分布を、所定の設計上の電界分布に対応するように設
定することによシ、所定の走査角度範囲にわたり、開口
能率ならびに放射ビームの放射特性を、常時正常に保持
することができるという効果がある。
上の放射開口部によシ形成される放射開口面における電
界分布を、所定の設計上の電界分布に対応するように設
定することによシ、所定の走査角度範囲にわたり、開口
能率ならびに放射ビームの放射特性を、常時正常に保持
することができるという効果がある。
第１図および第２図は、それぞれ従来の電子走査空中線
の主要部を示す概念ブロック図、第３図は本発明の一実
施例の主要部を示す概念ブロック図、第４図は第１の実
施例を示す給電部の内部ブロック図、第５図は空中線開
口分布の一例を示す図、第６図は垂直面内のビームノｔ
ｆ、範囲の一例を示す図、第７図１’ｃ第２の実施例を
示す給α部の内部ブロック図、第８図は可変電力移相器
の溝成を示すブロック図でおる。 １．２，３，９．１０・・・・・・放射開口部、４，１
６，１３゜１７・・・・・・１カ切替器、５，６・・・
・・・給電位相側・脚回路、７−１〜ｍ１．８−１〜ｍ
２・・・・・・放射素子、２０・・・・・・給電部、１
１，１３・・・・・・給電回路、１０７，１０８・・・
・・・開口面電界分布、１７・・・・・・可変電力移相
器。 代理人 弁理士 内 原 晋。 ゛、−１゜ ｔ１図 ６３図 第４図
の主要部を示す概念ブロック図、第３図は本発明の一実
施例の主要部を示す概念ブロック図、第４図は第１の実
施例を示す給電部の内部ブロック図、第５図は空中線開
口分布の一例を示す図、第６図は垂直面内のビームノｔ
ｆ、範囲の一例を示す図、第７図１’ｃ第２の実施例を
示す給α部の内部ブロック図、第８図は可変電力移相器
の溝成を示すブロック図でおる。 １．２，３，９．１０・・・・・・放射開口部、４，１
６，１３゜１７・・・・・・１カ切替器、５，６・・・
・・・給電位相側・脚回路、７−１〜ｍ１．８−１〜ｍ
２・・・・・・放射素子、２０・・・・・・給電部、１
１，１３・・・・・・給電回路、１０７，１０８・・・
・・・開口面電界分布、１７・・・・・・可変電力移相
器。 代理人 弁理士 内 原 晋。 ゛、−１゜ ｔ１図 ６３図 第４図
Claims (14)
- （１）位相電子走査方式による放射ビーム走査機能を具
備するｎ＿１（正の整数）面の放射開口部と、放射ビー
ム走査機能を具備しないｎ＿２（正の整数）面の放射開
口部とを、前記それぞれの放射開口部のビーム形成角度
領域が所定のビーム走査角度領域の少なくとも１部を構
成するように、所定の放射開口面上に配置して形成され
る空中線放射部と、 前記空中線放射部を形成する少なくとも一面以上の放射
開口部から成る複数の放射開口に対し、それぞれ所定の
開口面電界分布を設定する複数の給電回路と、前記複数
の給電回路の入力端子にその出力端子が接続された電力
切替器と、前記複数の給電回路の出力端子と前記空中線
放射部の入力端子間に接続された電力切替器とを有する
給電部を備えることを特徴とする電子走査空中線。 - （２）前記空中線放射部が、ｎ＿２＝０に対応して放射
ビーム走査機能を具備するｎ＿１面の放射開口部のみを
、所定の放射開口面上に配置して形成される、特許請求
の範囲第（１）項記載の電子走査空中線。 - （３）前記空中線放射部が、ｎ＿２＝１に対応して放射
ビーム走査機能を具備するｎ＿１面の放射開口部と、放
射ビーム走査機能を具備しない１面の放射開口部とを、
所定の放射開口面上に配置して形成される、特許請求の
範囲第（１）項記載の電子走査空中線。 - （４）前記所定の走査角度領域が、特定の２次平面に対
応する、特許請求の範囲第（１）、（２）又は（３）項
記載の電子走査空中線。 - （５）前記所定の走査角度領域が、特定の３次元空間に
対応する、特許請求の範囲第（１）、（２）又は（３）
項記載の電子走査空中線。 - （６）前記空中線放射部および給電部が、水平面内にお
いて回転するように構成される、特許請求の範囲第（１
）、（２）、（３）、（４）又は（５）項記載の電子走
査空中線。 - （７）前記特定の２次平面が、高低角度に対応する特許
請求の範囲第（４）又は（６）項記載の電子走査空中線
。 - （８）位相電子走査方式による放射ビーム走査機能を具
備するｎ＿１（正の整数）面の放射開口部と、放射ビー
ム走査機能を具備しないｎ＿２（正の整数）面の放射開
口部とを、前記それぞれの放射開口部のビーム形成角度
領域が所定のビーム走査角度領域の少なくとも１部を構
成するように所定の放射開口面上に配慮して形成される
空中線放射部と、 前記空中線放射部を形成する少なくとも一面以上の放射
開口部から成る複数の放射開口に対し、それぞれ所定の
開口面電界分布を設定する複数の給電回路と、前記複数
の給電回路の入力端子にその出力端子が接続された電力
切替器と、前記複数の給電回路の出力端子と前記空中線
放射部の入力端子間に接続された可変電力移相器とを有
する給電部を備えることを特徴とする電子走査空中線。 - （９）前記空中線放射部が、ｎ＿１＝１に対応して放射
ビーム走査機能を具備する１面の放射開口部と、放射ビ
ーム走査機能を具備しないｎ＿２面の放射開口部とを、
所定の放射開口面上に配置して形成される、特許請求の
範囲第（８）項記載の電子走査空中線。 - （１０）前記空中線放射部が、ｎ＿１＝０に対応して放
射ビーム走査機能を具備しないｎ＿２面の放射開口部の
みを、所定の放射開口面上に配置して形成される、特許
請求の範囲第（８）項記載の電子走査空中線。 - （１１）前記所定の走査角度領域が、特定の２次平面に
対応する、特許請求の範囲第（８）、（９）又は（１０
）項記載の電子走査空中線。 - （１２）前記所定の走査角度領域が、特定の３次元空間
に対応する、特許請求の範囲第（８）、（９）又は（１
０）項記載の電子走査空中線。 - （１３）前記空中線放射部および給電部が、水平面内に
おいて回転するように構成される、特許請求の範囲第（
８）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２）項記載
の電子走査空中線。 - （１４）前記特定の２次平面が、高低角度に対応する特
許請求の範囲第（１１）又は（１３）項記載の電子走査
空中線。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176226A JPS6154703A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
| US06/675,642 US4667201A (en) | 1983-11-29 | 1984-11-28 | Electronic scanning antenna |
| GB08430206A GB2150763B (en) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Electronic scanning antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176226A JPS6154703A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154703A true JPS6154703A (ja) | 1986-03-19 |
| JPH058601B2 JPH058601B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16009831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176226A Granted JPS6154703A (ja) | 1983-11-29 | 1984-08-24 | 電子走査空中線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154703A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991003846A1 (fr) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Systeme d'antenne microbande |
| JP2007178332A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nec Corp | フェーズドアレイレーダ装置 |
| JP2014093599A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ装置およびその制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944106A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
| JPS60117802A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59176226A patent/JPS6154703A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944106A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
| JPS60117802A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Nec Corp | 電子走査空中線 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991003846A1 (fr) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Systeme d'antenne microbande |
| GB2243492A (en) * | 1989-09-08 | 1991-10-30 | Toyo Communication Equip | Microstrip antenna system |
| GB2243492B (en) * | 1989-09-08 | 1994-08-10 | Toyo Communication Equip | Microstrip antenna system |
| JP2007178332A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nec Corp | フェーズドアレイレーダ装置 |
| JP2014093599A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ装置およびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH058601B2 (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |