JPS63193702A - 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〕 この発明はレーダシステムに用いられるフンフォーマル
アレーアンテナに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のアンテナ装置を示す構成図であり９図に
おいて（１）は半球上に複数個の素子を設けたフンフォ
ーマルアレーアンテナ、（２）は上記コンフォーマルア
レーアンテナ山を構成する半球の構造用基体、　　（３
１）〜（３ｎ）は上記構造用基体に活って配列されたｎ
個の素子、（４□）〜（４ｎ）は上記素子（３、）〜（
３ｎ）に接続するｎ本の信号線、（５］は上記信号線（
４□）〜（４Ωに接続するマイクロ波ビーム形成回路で
ある。第５図は上記コンフォーマルアレーアンテナ（１
）を構成する素子（３、）〜（３ｎ）の構成図であり例
として（３，）について示すものであり（６１）は素子
アンテナである。

次に動作について説明する。マイクロ波電力はコンフォ
ーマルアレーアンテナ（１）の半球の構造用基体（２）
に活って配列さｎた素子（３□）〜（３設の素子アンテ
ナ（６□）〜（６ｏ）により受信され、信号線（４，）
〜（４ｎ）を経由しマイクロ波ビーム形成回路（５）に
伝送されマイクロ阪移相器、マイクロ波可変減衰器。

マイクロ波スイッチ、マイクロ波結合器等を用いてマイ
クロ波信号の−ｉｔ合成されビームを形成する。

〔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
アンテナのビームは半空間にわたり任意に形成できるが
、移相器、減衰器、スイッチ結合器９分配器等のマイク
ロ波部品を用いて多くのビームを構成する場合、形状損
失が大きくなり限られた数のビームしか同時に合成でき
なかった。また、レーダ装置の一部として使用し所望の
方向にビームを向けた場合を想定すると、所望の方向か
らコンフォーマルアレーアンテナ（１）を見た場合。

素子（３１）〜（３ｎ）のうち影になる部分の素子は有
効に利用できなくなり９％に天頂方向からの走査角が９
０°に近づくと半数近くの放射素子は有効に使用されな
くなる。

また、マイクロ波信号伝送用にマイクロ波ケーブルを使
用しているため小形化がむずかしく、線路間の電磁干渉
などの問題点があった。

この発明は上記のような問題を解消するためになされた
もので、同時に複数の多ビームを合成できるとともに、
全素子を常時有効に使用することが可能であり、小形で
線路間の電磁干渉の問題をなくしたアンテナ装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ装置は、各素子（３□）〜（３
ｎ）に低雑音増幅器、アナログディジタル変換器。

光変調器を付加し素子の出力をディジタルの光信号とし
て取り出し光復調器との間を光ファイバーにて結び光復
調器の出力をディジタルビーム形成回路にて合成するも
のである。

〔作用〕

この発明においては、ディジタルビーム形成回路で各素
子（３□）〜（３ｎ）からの位相振幅情報を含むディジ
クル信号を並列に任意に合成し、て処理できるため、同
時に複数多ビームを合成することが可能となり全素子（
３１）〜（３ｎ）　ｅ有効に使用することを可能にし、
信号の伝送に光ファイバーを使用しているため信号伝送
系を小形化でき電磁干渉の問題も解消される。

〔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（１１は半球上にｎ個の素子を設ケ友コンフ
ォーマルアレーアンテナ、　（２１ａ上記：＋ンフォー
マルアレーアンテナ（１）を構成する半球の構造用基体
、（３□）〜（３りは上記構造用基体（２）に溢って配
列されたｎ個の素子、（７１）〜（７ｎ）　Ｖｉ上記素
子（３，）〜（３ｎ）に接続する光ファイバー、（８□
）〜（８ｒｌ）は上記光ファイバーに接続する光復調器
、　１９）Ｆｉ上記光復調器（８１）〜（８ｎ）の出力
を合成するディジタルビーム形成回路である。第２図は
コンフォーマルアレーアンテナ（１）を構成する素子（
３１）〜（３りの構成図であり例として素子（３１）に
ついて示すものであり（６□）は素子アンテナ、（１０
υは上記素子アンテナ（６，）に接続する低雑音増幅器
＝　Ｑｔ＋）は上記低雑音増幅器（１０、）に接続する
アナログディジタル変換器、（１２１）は上記アナログ
ディジタル変換器（１１□）に接続する光変調器である
。

次に動作について説明する。コンフォーマルアレーアン
テナ（１）の構造用基体（２）に取り付けられた素子（
３１）〜（３ｎ）の素子アンテナ（６，）〜（６ｎ）で
受信されたマイクロ波信号は低雑音増幅器（１０１）〜
（１０ｎ）で増幅される。低雑音増幅器（１０□）〜（
１０，）で増幅されたマイクロ波信号は直接またはＩＰ
に変換されその出力はアナログディジタル変換器（１１
□）〜（１１ｎ）により位相と振幅の情報を含むディジ
タル信号に変換される。ディジタル信号は光変調器（１
２１）〜（１２ｎ）により光信号に変換され光ファイバ
ー（７、）〜（７ｎ）を経由して光復調器（８□）〜（
８ｎ）に伝送される。

光復調器（８，）〜（８ｎ）において光信号からディジ
タル電気信号に復調されたディジタル信号はディジタル
ビーム形成回路（９１において個別フーリエ変換。

高速フーリエ変換、　Ｗｉｎｏｇｒａｄフーリエ変換等
の技術を使用してマイクロ波信号としてではなくディジ
タル信号としてビーム合成される。従って、各素子（３
１）〜（３ｎ）からの信号を任意のビーム形状に応じて
ディジタル的に複数個多数並列処理することが可能とな
る。また、全ての素子（３１）〜（３ｎ）からの情報を
常時有効に処理できるため半空間全ての方向からの情報
が常時得られる。また伝送線路として光ファイバーを使
用しているため伝送線路間の電磁干渉の問題が解決され
、信号線の形状も小形化できる。

なお、上記実施例ではコンフォーマルアレーアンテナ（
１）として半球を使用したがこれに限定したものではな
く、艦船、航空機、ミサイル、陸上用車両、衛星、地上
レーダサイト等の構造物の外側及び円柱９球１円錐等の
一部またはこれらを複合した形状の曲面の一部または複
数箇所を有する形状であってもよい。

偏波については、直線偏波に限定することなく円偏波も
使用可能である。

アナログディジタル変換器の位置については第３図に示
す様に光復調器とディジタルビーム形成回路の間にして
もよく上記実施例と同様の効果を奏する。この場合はマ
イクロ波信号は光変調器（１２□）〜（１２ｎ）におい
て直接またはＩＰに変換されて光信号に変換され光ファ
イバー（７１）〜（７ｎ）を経由して光復調器（８，）
〜（８ｎ）へ伝送される。この光信号は光復調器（８，
）〜（８りにより復調されアナログディジタル変換器に
おいて直接またはＩＰに変換された後ディジタル信号に
変換される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、コンフォーマルアレ
ーアンテナ（１）のマイクロ波信号をディジタル信号に
変換し、ディジタルビーム形成回路（６）で合成するの
で、従来のコンフォーマルアレーアンテナでは実現でき
なかった複数種の多ビーム同時形成、全素子の有効利用
が可能となり、伝送線・路として光ファイバー（７□）
〜（７ｎ）を使用しているので電磁干渉の大幅低減、伝
送線路の小形化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるアンテナ族を示す構
成図、第２図はこの発明によるアンテナ装置の素子の構
成図、第３図はアナログディジタル変換器を光復調器と
ディジタルビーム形成回路との間に配置した場合の構成
図、第４図は従来のアンテナ装置を示す構成図、第５図
は従来のアンテナ装置の素子の構成図である。 （１）はコンフォーマルアレーアンテナ、　（２１ｆｌ
構造用基体、（３１）〜（３ｎ）は素子、　　（４１）
〜（４ｏ）は信号線。 （５）はマイクロ波ビーム形成回路、（６、）〜（６り
は素子アンテナ、（７□）〜（７ｎ）は光ファイバー、
（８，）〜（８ｎ）は光復調器、（９）はディジタルビ
ーム形成回路。 （１ｏ、）〜（１０ｎ）は低雑音増幅器−（１１１）〜
（１１ｎ）　Ｈアナログディジタル変換器、（１２１）
〜（１２ｒ、）は光変調器である。 なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）航空機の表面あるいは艦船の表面等与えられた形
   状の構造用基体と上記構造用基体に沿って配列された複
   数個の素子とを有するコンフォーマルアレーアンテナに
   おいて、上記各々の素子に低雑音増幅器、上記低雑音増
   幅器の信号を直接またはＩＦ信号に変換してその出力を
   ディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器及
   び光変調器と、上記光変調器の出力を伝送する光ファイ
   バーと、上記光ファイバーに接続する光復調器と、上記
   光復調器の信号を合成しビームを形成するディジタルビ
   ーム形成回路とを付加したことを特徴とするアンテナ装
   置。
2. （２）アナログディジタル変換器を光復調器とディジタ
   ルビーム形成回路との間に配置したことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載のアンテナ装置。