JPS6318703A - アンテナ装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は各素子アンテナに接続された移相器を制御す
ることにより、放射パターンの主ビーム方向以外の所望
の角度に零点を形成するアンテナ装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭５７−３８００３号°゛アダプテ
ィブアンテナ装冒”に示された従来のアンテナ装置の構
成を示す図である。この図においてＥｉｌ　、Ｅａ２、
−１ＥａＮは素子アンテナ、Ｐｓｌ、Ｐｓ２、・・、Ｐ
ｓＮはこの各素子アンテナに接続された移相器、（１）
はこの各移相器の出力を合成する合成器、（２）はこの
合成信号を受信する受信機である。

（３）は不要波の到来方向を検知する角度指示回路、（
４）はこの角度指示回路からの不要波到来方向に放射パ
ターンの零点を形成するため位相設定量を計算する制御
プロセッサ、（５）はこの制御プロセッサからの出力に
より上記移相器を制御する移相器制御装置である。

次に動作につきこのアンテナ装置を受信装置として用い
る場合について説明する。素子アンテナＥａｌ　１Ｅａ
２　、・・、ＥａＮで受信された電波は移相器Ｐｓ１、
Ｐｓ２、・・・、ＰｓＮによって位相をか丸られる。

次いで各移相器の出力信号を合成器（１）で合成する。

この合成した受信機（２）に伝送する。通常のビーム走
査を行う場合には、ビーム走査に必要な各移相器の設定
量を制御プロセッサ（４）が計算し、上記制御プロセッ
サの演算結果に従って、移相器制御装置（５）が各移相
器を設定してビーム走査を行う。以上述べた動作は通常
のフェーズドアレーアンテナの動作である。

妨害電波やクラッタが存在する場合には上記の動作に加
えて、不要波の到来方向に放射パターンの零点を形成す
る必要がある。この時には、次の動作を行う。まず、角
度指示回路（３）が妨害電波やクラッタ等の不要波の到
来方向を制御プロセッサ（４）に指示する。制御プロセ
ッサ（４）は、主ビーム方向のレベルを維持して、不要
波到来方向に放射パターンの零点を形成するための移相
器Ｐｓｉ、Ｐｓ２、・・、ＰｓＮの位相設定量を計算す
る。この計算方法については最急降下法、５ｅｑｕｅｎ
ｔｉａｌ　Ｕｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　Ｍｉｎｉｍｉ
ｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　（Ｓ　Ｕ　Ｍ　Ｔ
　）、共役勾配法等の非線形最適化手法がもちいられる
。

上記の非線形最適化手法は、いずれも位相設定量を変化
させ、所望の放射パターンを実現するために繰り返し計
算を行う手法である。

この制御プロセッサ（４）によって計算された位相設定
量に従って移相器制御装置（５）が移相器Ｐｓｉ、Ｐ３
２、・・、ＰｓＮを制御する。

ここで、一般にフェーズドアレーアンテナにおいては、
移相器として、ディジタル移相器を使用し、高速に設定
位相を変化するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので
移相器を用いて位相を設定するとき、移相器の移相量変
動によって、零点を形成すべき角度の電界レベルが上昇
したり、零点の角度がシフトするため、不要波の影響を
受けやすいという問題があった。特にディジタル移相器
を用いた場合は量子化による誤差も加わり、この問題が
顕著であった。

第６図はこの現象を示す図である。図中、点線（イ）は
励振位相が誤差が無い状態で設定された場合の放射パタ
ーンで、実線（ロ）は、移相量誤差がある場合の放射パ
ターンであり、（ａ）は零点のレベル上昇を示す。また
、θは不要波到来方向を示す。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ディジタル移相器を使用した場合にも所望の
角度に深い零点を形成できるアンテナ装置を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

この発明に係るアンテナ装置は、角度指示回路によって
指示される不要波の到来角に所定の幅を加えた角度の範
囲内で複数の角度を指定する零点形成範囲指定回路を設
け、この零点形成範囲指定回路の出力により制御プロセ
ッサが演算し、この制御プロセッサの出力で移相器制御
装置が移相器を制御するものである。

〔作用〕

この発明における零点形成範囲指定回路は不要波の到来
方向に所定の幅を加えた角度範囲を演算して複数の角度
を指定し、制御プロセッサはこの複数角度に零点を形成
するよう位相設定量を演算し、移相器制御装置がこの演
算結果により移相器を制御し、アンテナ装置からの放射
パターンの零点形成範囲を広げる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、Ｅａｌ、Ｅａ２、・、ＥａＮは素子アンテ
ナ、Ｐｓｉ　、Ｐｓ２　、・・・、ＰｓＮは移相器、（
１）は合成器、（２）は受信機、（３）は角度指示回路
、（４）は制御プロセッサ、（５）は移相器制御装置で
これらは従来装置と同様なものである。（６）はこの発
明の要点をなす零点形成範囲指定回路で、上記角度指示
回路（３）から出力される不要波到来角θに所定の幅φ
を加えたθ十φからθ−φの角度に零点を形成する命令
を出力するものである。この零点形成範囲指定回路（６
）は第２図に示す如く、不要波のビーム幅に相当する角
度φを記憶している角度拡張メモＩＪ（６ａｌと不要波
到来角θにこのメモリ（６Ｃ）の角度φを加減する演算
部（６ｂ）および角度指示回路（３）からの希望信号波
角度θ０はそのまま通す経路（６Ｃ）とから構成される
。

乙のように構成されたアンテナ装置の動作を第４図のフ
ローチャートをもとに説明欄る。妨害電波やクラッタ等
の不要波到来方向を角度指示回路（３）が検知し、その
到来角θを零点形成範囲指定回路（６）に出力する（ス
テップ１１）。この零点形成範囲指定回路（６）は、不
要波到来角θが入力すると演算部（６ｂ）では角度拡張
メモ！Ｊ　（６ａ）から、この不要波のビーム幅に相当
する角度φを呼出し、加減演算をし、θ十φ、θ−φの
零点形成角を出力する（ステップ１２）。制御プロセッ
サ（４）はこのθ十φ、θ−φに零点を形成するための
移相器Ｐｓｌ、Ｐｓ２、・、ＰｓＮの位相設定量を計算
する（ステップ１３）。

つぎにこの位相設定量に従って移相器制御装置（５）が
各移相器Ｐｓ１、Ｐ３２、・・・、ＰｓＮを設定する（
ステップ１４） このようにして移相器Ｐｓｉ、Ｐｓ２、・・・、ＰｓＮ
を制卸した場合の放射パターンを第３図に示す。第３図
において、点線（ロ）は従来のアンテナ装置によるパタ
ーン、実線（ニ）は第１図実施例による放射パターンで
ある。この図から明らかなように不要波の到来方向に相
当する角度θの零点は角度θ十φ、θ−φの零点にはさ
まれるため、第５図の従来装置に比べて移相器の誤差の
影響が小さくなっている。

なお、上記実施例では不要波の到来方向θと、これに所
定角φを加減したθ−φおよびθ十φに零点を形成する
ようにしたが、零点形成範囲指定回路（６）の角度拡張
メモリ（６ａ）にφよりも小さい角度をも記憶させてお
き演算部（６ｂ）で演算させ、θ−φとθ十φの間にも
複数の零点を形成するようにしてもよいことは勿論であ
る。

また、移相器はディジタル移相器を用いた場合について
述べたが、これはアナログ移相器の場合にも効用が有す
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば不要波の到来角θを検
知出力する角度指示回路のほかにこの不要波到来角θに
所定幅φを加減したθ−φとθ十φの間に零点を形成す
る角度を指示する零点形成範囲指定回路を設け、このθ
−φとθ十φの間に零点を形成するようにしているので
、深い放射パターンの零点を得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すアンテナ装置の構成
図、第２図はその零点形成範囲指定回路の構成図、第３
図は第１図の実施例によって形成される放射パターン図
、第４図は第１図実施例の制御動作フローチャート、第
５図は従来のアンテナ装置の構成図、第６図はその放射
パターン図である。 図中Ｅａｌ　、Ｅａ２　、・＝、ＥａＮは素子アンテナ
、Ｐｓｌ、Ｐｓ２、−１ＰｓＮは移相器、（１）は合成
器、（２）は受信機、（３）は角度指示回路、］４）は
制御プロセッサ、（５）は移相器制御装置、（６）は零
点形成範囲指定回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の素子アンテナと、この各素子アンテナに各々接
   続された複数個の移相器と、この各移相器からの出力を
   合成する合成器と、希望信号波と不要信号波の到来方向
   を検知指示する角度指示回路と、この角度指示回路の出
   力により希望信号波到来方向に主ビームを向け、不要信
   号波到来方向に放射パターンの零点を形成するため上記
   移相器に与える設定位相を演算する制御プロセッサと、
   この制御プロセッサの出力により上記移相器の位相設定
   を制御する移相器制御装置とを備えたアンテナ装置にお
   いて、零点を形成させるための上記角度指示回路で指示
   される不要信号波到来方向角度と、この角度に近い複数
   の角度とを上記制御プロセッサに出力する零点形成範囲
   指定回路を設けたことを特徴とするアンテナ装置。