JPS63178603A - Array antenna - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はアレイアンテナに係り、特にフェーズドアレイ
アンテナの構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an array antenna, and particularly to the structure of a phased array antenna.
(従来の技術)
フェーズドアレイアンテナは、その電気的構成が、例え
ば第4図や第5図に示すように、複数の素子アンテナ1
と、この複数の素子アンテナ1のそれぞれを個別に励振
する複数のアンテナモジュール2と、この複数のアンテ
ナモジュールのそれぞれに信号を分配する分配器3とが
らなり、アンテナモジュールによる素子アンテナの励振
位相を制御してビーム走査を行うアンテナ装置である。(Prior Art) A phased array antenna has an electrical configuration including a plurality of element antennas 1, as shown in FIGS. 4 and 5, for example.
, a plurality of antenna modules 2 that individually excite each of the plurality of element antennas 1, and a distributor 3 that distributes a signal to each of the plurality of antenna modules, and controls the excitation phase of the element antenna by the antenna module. This is an antenna device that performs beam scanning.
なお、第4図においてアンテナモジュール2は移相器か
らなる。また第5図に示すものはいわゆるアクティブ方
式のフェーズドアレイアンテナであり、アンテナモジュ
ール2は送信用増幅器2−1と受信用低雑音増幅器2−
2と移相器2−3および送受切替器2−4とで構成され
る。In addition, in FIG. 4, the antenna module 2 consists of a phase shifter. The one shown in FIG. 5 is a so-called active type phased array antenna, and the antenna module 2 includes a transmitting amplifier 2-1 and a receiving low-noise amplifier 2-1.
2, a phase shifter 2-3, and a transmission/reception switch 2-4.
ところで、この種のフェーズドアレイアンテナでは、第
4図および第5図に示した如く、移相器や送受切替器の
ような制御デバイスあるいは増幅器のようなアクティブ
デバイスを有するため、長期間にわたる運用の中では、
少なからず故障を生ずる。従って、フェーズドアレイレ
ーダー等、フェーズドアレイアンテナをもちいたシステ
ムにおいては、故障が生じても部品交換によってシステ
ムの断続運用を可能にするため、例えば第6図に示す如
くに、前記アンテナモジュールを単体で、あるいは素子
アンテナとアンテナモジュールを一木で取りはずせる構
造とするのが一般的である。By the way, as shown in Figures 4 and 5, this type of phased array antenna has a control device such as a phase shifter and a transmitter/receiver switch, or an active device such as an amplifier, so it is difficult to operate over a long period of time. Inside,
This will cause quite a few malfunctions. Therefore, in a system using a phased array antenna such as a phased array radar, in order to enable intermittent operation of the system by replacing parts even if a failure occurs, the antenna module is installed as a single unit, for example, as shown in Figure 6. Or, it is common to have a structure in which the element antenna and antenna module can be removed in one piece.
即ち、第6図において、分配器3は図示しない枠体等に
固定されている。この分配器3の表面には複数のアンテ
ナモジュール2のそれぞれの一端が直接的にコネクタ接
続され、複数のアンテナモジュール2のそれぞれの他端
には素子アンテナ1が一体的に形成されている。そして
、複数のアンテナモジュール2自体の支持構造は、例え
ば次のようになっている9図示例のように、素子アンテ
ナ1を平面上に行方向と列方向とに適宜間隔離隔して配
置する四角配列である場合には、複数のアンテナモジュ
ール2の空間配置位置に対応する部位にガイド穴を穿設
した平板状の支持部材(図示せず)を分配器3の前方適
宜位置に固定配置し、各ガイド穴に対応するアンテナモ
ジュール2をスライド可能に支持させである。つまり、
複数のアンテナモジュール2は当該アレイアンテナ4の
放射面に略直交する方向へスライド可能に位置決め配置
されているのである。そして、部品交換を行うときには
、分配器3におけるコネクタ接続を外してアンテナモジ
ュール2を1個ずつアレイアンテナ4の放射面方向9へ
引き出す、また、放射面方向9から前記ガイド穴にアン
テナモジュール2を分配器3に突き当てる如くに押し込
みコネクタの接続をする。That is, in FIG. 6, the distributor 3 is fixed to a frame (not shown) or the like. One end of each of the plurality of antenna modules 2 is directly connected to the surface of the distributor 3 by a connector, and the element antenna 1 is integrally formed at the other end of each of the plurality of antenna modules 2. The support structure of the plurality of antenna modules 2 itself is, for example, a rectangular structure in which the element antennas 1 are arranged at appropriate intervals in the row direction and the column direction on a plane, as shown in the following example. In the case of an array, a flat support member (not shown) having guide holes formed in positions corresponding to the spatial arrangement positions of the plurality of antenna modules 2 is fixedly arranged at an appropriate position in front of the distributor 3, The antenna module 2 corresponding to each guide hole is slidably supported. In other words,
The plurality of antenna modules 2 are positioned so as to be slidable in a direction substantially perpendicular to the radiation surface of the array antenna 4. When replacing parts, disconnect the connectors in the distributor 3, pull out the antenna modules 2 one by one toward the radiation surface direction 9 of the array antenna 4, and insert the antenna modules 2 into the guide holes from the radiation surface direction 9. Connect the connector by pressing it against the distributor 3.
要するに、従来のフェーズドアレイアンチ→−では、ア
ンテナモジュール2および素子アンテナ1をアレイアン
テナ4の放射面方向9に取りはずすようになっているの
である。In short, in the conventional phased array antenna, the antenna module 2 and the element antenna 1 are removed in the direction 9 of the radiation surface of the array antenna 4.
(発明が解決しようとする問題点)
以上のように、従来のフェーズドアレイアンチナにおい
ては、その構造上、アンテナモジュールを交換するとき
に作業者は必ずアンテナの前面に接近する必要がある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional phased array antenna, due to its structure, the operator always needs to approach the front of the antenna when replacing the antenna module.
ところが、レーダー等大電力の電波を空間に放射するシ
ステムにおいては、アンテナの前面付近等、放射電波の
電力密度が一定の基準値をこえる場所での作業を行うと
きには、人体に対する電波障害を防止するため、作業に
先立ち電波放射を停止しなければならないとされている
。すなわち、従来のフェーズドアレイアンテナを用いた
システムにおいては、アンテナモジュール交換等のアン
テナの整備の間、システムの動作を停止する必要がある
ため、連続的なシステム運用ができないという問題点が
ある。However, in systems that radiate high-power radio waves into space, such as radar, when working in areas where the power density of the radiated radio waves exceeds a certain standard value, such as near the front of the antenna, it is necessary to take precautions to prevent radio interference to the human body. Therefore, it is said that radio wave emission must be stopped before work begins. That is, in systems using conventional phased array antennas, there is a problem that continuous system operation is not possible because it is necessary to stop system operation during antenna maintenance such as antenna module replacement.
また、このようなアンテナを屋外に設置するためには、
アンテナモジュールや素子アンテナを風雨から保護する
必要があるから、アンテナモジュール1台ずつをレドー
ムで覆うか、あるいは、整備のときに開閉のできるよう
なレドームでアンテナ放射面側全体を覆う必要があるの
で、アンテナの放射面の構造が複雑で整備が難しいとい
う問題点もある。In addition, in order to install such an antenna outdoors,
Since it is necessary to protect the antenna modules and element antennas from wind and rain, it is necessary to cover each antenna module with a radome, or to cover the entire antenna radiation side with a radome that can be opened and closed during maintenance. Another problem is that the structure of the antenna's radiation surface is complex and difficult to maintain.
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、アンテナモジュールを単体で、あるい
はアンテナモジュールと素子アンテナを一体的にアレイ
アンテナ放射面に対し背面方向に収りはずせる構造を具
備するアレイアンテナを提供することにある。The present invention has been made in view of these conventional problems, and its purpose is to make it possible to remove the antenna module alone or the antenna module and the element antenna together in the rear direction with respect to the radiation surface of the array antenna. An object of the present invention is to provide an array antenna having a structure.
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明のアレイアンテナは
次のような構成を有する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the array antenna of the present invention has the following configuration.
即ち、本発明のアレイアンテナは、複数の素子アンテナ
と; この複数の素子アンテナのそれぞれを個別に励振
するものであって対応する素子アンテナと分離可能に若
しくは一体化され当該アレイアンテナの放射面に略直交
する方向へスライド可能に位置決め配置される複数のア
ンテナモジュールと; この複数のアンテナモジュール
のそれぞれに信号を分配する分配器と; を含み、アン
テナモジュールによる素子アンテナの励振位相を個別に
制御してビーム走査を行うフェーズドアレイアンテナに
おいて; 前記分配器は、前記アンテナモジュールと可
撓性ケーブルを介して分離可能に接続され、かつ複数の
アンテナモジュールの当該アレイアンテナの放射面に対
する背面方向への移動を阻害しない位置に固定してある
こと:を特徴とするものである。That is, the array antenna of the present invention includes a plurality of element antennas; each of the plurality of element antennas is excited individually, and is separable from or integrated with the corresponding element antenna and has a radiation surface on the radiation surface of the array antenna. A plurality of antenna modules that are slidably positioned and arranged in substantially orthogonal directions; A distributor that distributes a signal to each of the plurality of antenna modules; The antenna module individually controls the excitation phase of the element antenna by the antenna module. In the phased array antenna that performs beam scanning; It is characterized by: being fixed in a position that does not interfere with
(作 用)
次に、前記のように構成される本発明のアレイアンテナ
の作用を説明する。(Function) Next, the function of the array antenna of the present invention configured as described above will be explained.
分配器は、アンテナモジュールと可撓性ケーブルを介し
て分離可能に接続される構造であるから、複数のアンテ
ナモジュールの当該アレイアンテナの放射面に対する背
面方向への移動を阻害しない位置に固定することができ
る。Since the distributor has a structure in which it is separably connected to the antenna module via a flexible cable, it must be fixed at a position that does not obstruct the movement of the plurality of antenna modules in the rearward direction relative to the radiation surface of the array antenna. Can be done.
従って、アンテナモジュールは、分配器との接続を解除
するだけで、単体であるいは素子アンテナと共に当該ア
レイアンテナの放射面に対する背面方向へ取りはずすこ
とができる。Therefore, the antenna module can be removed alone or together with the element antenna toward the back side relative to the radiation surface of the array antenna, simply by disconnecting the antenna module from the distributor.
斯くして、本発明のアレイアンテナによれば、アンテナ
モジュール等の交換整備が必要な場合でもシステムの運
用を停止する必要がなく、さらに、整備作業が容易に実
施できるという効果がある。Thus, according to the array antenna of the present invention, there is no need to stop the operation of the system even if replacement or maintenance of the antenna module or the like is required, and furthermore, maintenance work can be carried out easily.
(実 施 例)
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、従来と同一構成部分には同一符号を付しである。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same reference numerals are given to the same components as in the prior art.
第1図は本発明の一実施例に係るアレイアンテナを示す
、このアレイアンテナ4は、従来と同様に、素子アンテ
ナ1を平面上に行方向と列方向とに適宜間隔離隔して配
置する四角配列のアンテナ装置である。FIG. 1 shows an array antenna according to an embodiment of the present invention. This array antenna 4 is constructed of a rectangular array in which element antennas 1 are arranged on a plane at appropriate intervals in the row direction and the column direction. This is an array antenna device.
この実施例では、素子アンテナ1は反射板10を介して
対応するアンテナモジュール2の先端(他端)にコネク
タ接続(図示省略)されている。In this embodiment, an element antenna 1 is connected to a tip (other end) of a corresponding antenna module 2 via a connector (not shown) via a reflector 10.
即ち、素子アンテナ1とアンテナモジュール2は分離可
能となっている。That is, the element antenna 1 and the antenna module 2 can be separated.
また、アンテナモジュール2は、その支持構造は従来と
同様であるが、それぞれの一端側には可視性のケーブル
2−5が引き出されている。Further, the support structure of the antenna module 2 is the same as that of the conventional one, but a visible cable 2-5 is drawn out from one end of each antenna module.
このケーブル2−5の先端は分配器3にコネクタ3−1
によって分離可能に接続され、分配器3はアンテナモジ
ュール2の縦方向の列ごとに給電すべくアンテナモジュ
ール2の縦方向の空隙に配設され図示しない枠体等に固
定される。The tip of this cable 2-5 is connected to the connector 3-1 of the distributor 3.
The distributor 3 is arranged in a vertical gap of the antenna module 2 and fixed to a frame body (not shown) or the like in order to feed power to each vertical column of the antenna module 2.
即ち、分配器3は、複数のアンテナモジュール2の当該
アレイアンテナ4の放射面に対する背面方向5への移動
を阻害しない位置に固定しであるのである。That is, the distributor 3 is fixed at a position where it does not inhibit the movement of the plurality of antenna modules 2 in the back direction 5 with respect to the radiation surface of the array antenna 4.
このような構成としたので、アンテナモジュール2は、
両コネクタ接続を解除すれば、背面方向5へ引き出して
取り外すことができる。With this configuration, the antenna module 2 is
Once both connectors are disconnected, they can be pulled out in the rear direction 5 and removed.
なお、複数個の素子アンテナ1は、複数個のダイポール
アンテナ、あるいは、大型のプリント基板に一体的に形
成した複数個のマイクロストリップアンテナ等からなる
。・
次に、第2図は本発明の他の実施例を示す、この第2実
施例では、分配器3とアンテナモジュール2との関係は
第1実施例と同様であるが、素子アンテナ1はアンテナ
モジュール2と一体的に形成され、かつアレイアンテナ
4はレドーム6で保護する構造となっている。Note that the plurality of element antennas 1 are composed of a plurality of dipole antennas, a plurality of microstrip antennas integrally formed on a large printed circuit board, or the like. - Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this second embodiment, the relationship between the distributor 3 and the antenna module 2 is the same as in the first embodiment, but the element antenna 1 is It is formed integrally with the antenna module 2, and has a structure in which the array antenna 4 is protected by a radome 6.
このような構成としたので、レドーム6を外さなくとも
、コネクタ3−1の接続を解除するだけで、アンテナモ
ジュール2と素子アンテナ1とを一体的にアレイアンテ
ナ4の背面方向5へ引き出して取り外すことができる。With this configuration, the antenna module 2 and the element antenna 1 can be pulled out and removed in the rear direction 5 of the array antenna 4 as a unit by simply disconnecting the connector 3-1 without removing the radome 6. be able to.
次に、第3図は具体的な設置例を示す。第3図において
、タワー7の4面窓部には、室外側にレドーム6が、室
内側に本発明に係るアレイアンテナ4がそれぞれ配置さ
れ、4面のアレイアンテナ4によって方位360度の空
間をビーム走査するようになっている。またタワー7の
床面中央部には作業者が出入りできるハツチ8が設けら
れている0本設置例においては、アンテナモジュール等
の交換作業は前記ハツチ8から出入りしてアレイアンテ
ナ4の背面側で実施できるから、作業者に対する電波障
害の問題は発生せず、したがって、整備作業に先だって
システム動作を停止する必要がない、すなわち、アンテ
ナの整備が必要であってもシステムを連続的に運用する
ことができる。Next, FIG. 3 shows a specific installation example. In FIG. 3, a radome 6 is placed on the outdoor side of the window on four sides of the tower 7, and an array antenna 4 according to the present invention is placed on the indoor side, and the four-sided array antenna 4 covers a space of 360 degrees. It is designed to scan the beam. In addition, in the case of an installation example in which a hatch 8 is provided in the center of the floor of the tower 7 through which workers can go in and out, replacement work for antenna modules, etc. can be done through the hatch 8 and on the back side of the array antenna 4. Because it can be carried out, there is no problem of radio interference for workers and therefore there is no need to stop system operation prior to maintenance work, i.e. the system can be operated continuously even if antenna maintenance is required. Can be done.
さらに、アレイアンテナ4はレドーム6を有する建物で
風雨から保護されているのでアンテナモジュールや素子
アンテナを1台ずつ防水処理する必要がないし、整備の
ときにレドームをはずすおおかかすな作業も必要としな
い。Furthermore, since the array antenna 4 is protected from wind and rain by a building with a radome 6, there is no need to waterproof each antenna module or element antenna one by one, and there is no need for the extensive work of removing the radome for maintenance. .
なお、第3図では、4面のフェースドアレイアンテナの
場合を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、円筒
形のフェーズドアレイアンテナにも適用できる。また、
1面の固定アンテナでも、作業者がアンテナの放射面付
近を通らずに直接アンテナ背面に行けるように通路を設
ければよいことはもちろんである。Although FIG. 3 shows the case of a four-sided phased array antenna, the present invention is not limited to this, and can also be applied to, for example, a cylindrical phased array antenna. Also,
Of course, even in the case of a single-sided fixed antenna, a passage may be provided so that the operator can go directly to the back of the antenna without passing near the radiation surface of the antenna.
(発明の効果)
以上述べたように、本発明のアレイアンテナによればア
ンテナモジュール等をアンテナ背面方向に取り外すこと
ができるので2アンテナモジユール等の交換整備が必要
な場合でもシステムの運用を停止する必要がなく、さら
に、整備作業が容易に実施できるという効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the array antenna of the present invention, the antenna module, etc. can be removed toward the rear of the antenna, so even if two antenna modules, etc. need to be replaced, system operation can be stopped. Furthermore, there is an advantage that maintenance work can be carried out easily.
第1図は本発明の一実施例に係るアレイアンテナの斜視
図、第2図は本発明の他の実施例に係るアレイアンテナ
の斜視図、第3図は具体的設置例の概要図、第4図およ
び第5図はフェースドアレイアンテナの電気的構成図、
第6図は従来のアレイアンテナの斜視図である。
1・・・・・・素子アンテナ、 2・・・・・・アンテ
ナモジュール、 2−5・・・・・・ケーブル、 3・
・・・・・分配器、3−1・・・・・・コネクタ、 4
・・・・・・アレイアンテナ、5・・・・・・背面方向
、 6・・・・・・レドーム、 7・・・・・・タワー
、 8・・・・・・ハツチ、 9・・・・・・放射面方
向、10・・・・・・反射板。
代理人 弁理士 八 幡 義 博
$−発明δアレイアンテナの須184列(1)第1ば
2アンデナモ去−ル
本禿明必アレイアンテナの議坦イぞq(几)第 2 図
/Ff親図
(a)
7クフー
断面図
(b)
?又 ilと イ列
$3図
フニーズ゛ドアレづ了ンプナ/l電)A的、横5A゛イ
j11−54 図
ア7ティグオ犬を入−スドアレイ了りテナを電気令り譲
1威イ列第 S 図FIG. 1 is a perspective view of an array antenna according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an array antenna according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a specific installation example. Figures 4 and 5 are electrical configuration diagrams of the face array antenna.
FIG. 6 is a perspective view of a conventional array antenna. 1...Element antenna, 2...Antenna module, 2-5...Cable, 3.
...Distributor, 3-1...Connector, 4
...Array antenna, 5...Back direction, 6...Radome, 7...Tower, 8...Hatch, 9... ... Radiation surface direction, 10...Reflector. Agent Patent Attorney Yoshihiro Yahata $ - Invention δ array antenna 184 rows (1) 1st and 2nd antennas removed - Lecture of the present array antenna Figure 2 / Ff parent Figure (a) Cross section of 7 Kuhu (b) ? Also, il and A row $ 3 Figure Funi's door array completed power train) A, horizontal 5 A ゛ I j 11-54 Figure A 7 Enter the dog - Sudo array completed, Tena transferred to electric power 1st power row S diagram
Claims (1)
ぞれを個別に励振するものであって対応する素子アンテ
ナと分離可能に若しくは一体化され当該アレイアンテナ
の放射面に略直交する方向へスライド可能に位置決め配
置される複数のアンテナモジュールと;この複数のアン
テナモジュールのそれぞれに信号を分配する分配器と;
を含み、アンテナモジュールによる素子アンテナの励振
位相を個別に制御してビーム走査を行うフェーズドアレ
イアンテナにおいて;前記分配器は、前記アンテナモジ
ュールと可撓性ケーブルを介して分離可能に接続され、
かつ複数のアンテナモジュールの当該アレイアンテナの
放射面に対する背面方向への移動を阻害しない位置に固
定してあること;を特徴とするアレイアンテナ。A plurality of element antennas; Each of the plurality of element antennas is excited individually, and is separable from or integrated with the corresponding element antenna and positioned so as to be slidable in a direction substantially perpendicular to the radiation surface of the array antenna. a plurality of antenna modules arranged; a distributor that distributes a signal to each of the plurality of antenna modules;
In a phased array antenna that performs beam scanning by individually controlling excitation phases of element antennas by antenna modules; the distributor is separably connected to the antenna module via a flexible cable,
An array antenna characterized in that the plurality of antenna modules are fixed at a position that does not inhibit movement of the plurality of antenna modules in the rearward direction with respect to the radiation surface of the array antenna.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62009752A JPH0758859B2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62009752A JPH0758859B2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Array antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63178603A true JPS63178603A (en) | 1988-07-22 |
JPH0758859B2 JPH0758859B2 (en) | 1995-06-21 |
Family
ID=11729026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62009752A Expired - Lifetime JPH0758859B2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Array antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0758859B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04139906A (en) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Nec Corp | Array antenna |
JP2009159430A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
JP6602503B1 (en) * | 2018-09-25 | 2019-11-06 | 三菱電機株式会社 | Radar equipment |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496862A (en) * | 1972-05-08 | 1974-01-22 |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP62009752A patent/JPH0758859B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS496862A (en) * | 1972-05-08 | 1974-01-22 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0758859B2 (en) | 1995-06-21 |
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EXPY | Cancellation because of completion of term |