JPS6319901A - 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、各素子アンテナにつながれに移相器を制御
することにエリ、放射パターンの主ビーム以外の所望の
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７図は例えば特開昭５７−３８００３号公報に示され
た従来のアンテナ装置の構成を示すブロック線図であり
１図においてｒ　Ｅａｌ　１　Ｅａ２１・・・、　Ｅａ
Ｎは素子アンテナ、　Ｐｓ１１Ｐｓ２　ｌ・・・＋Ｐｓ
Ｎは移相器。

（！）は合成器、（２）は受信機、（３）は移相器制御
装置。

（４）は制御プロセッサ、（５）は角度指示回路である
。

次に動作について説明する。ここでは、このアンテナを
受信装ｙ、′として用いる場会を例として説明する。素
子アンテナＥａ’　＊　Ｅａ２　、・・・、ＦＪａＮで
受信され九電波は、移相器Ｐｓ１　＋　Ｐｓ２　＋・・
・、ＰｓＮＩＣ工って位相を変えられる。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
信号を受信機（２）に伝送する。通常のビーム走査を行
なう場合には、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（３）が各移相器を
設定してビーム走査を行なう。以上述べ友動作は通常の
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も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なう。まず角度
指示回路（５）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（４１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Ｐ
ｓ１　＊　Ｐｓ２　＊・・・。

ＰｓＮ　　の位相設定ｔｆｆｉ計箕する。この計算方法
については最急降下法＊　５ｅｑｕｅｎｔｉａｌ　Ｕｎ
ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＭｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ　（Ｓ　Ｕ　ＭＴ　）＋共役勾配法等
の非線形最適化手法が用いられる。

上記の非線形最適化手法はいずれも位相の設定量を変化
させ、所望の放射パターンを実現するために繰り返し計
算を行なう手法である。従来のアンテナ装置においては
、全ての素子について、この繰り返し計算を行なってい
た。

次に上記位相設定量の演算結果に従って、移相器制御装
Ｋ（３；が移相器Ｐｓ１　＋　Ｐｓ２　＊”・＋　Ｐｓ
Ｎ　ｆ設定し、不要波の到来方向に零点を形成していた
。

〔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
、素子アンテナの数が多い場合、繰り返し計算の回数が
多く、所望の放射パターンを実現するために非常に多く
の計算時間を必要とした。

この発明は上記のよりな問題点を解消するためになされ
たもので、短い演算時間で１希望信号波の方向に主ビー
ムを同け、不要波の到来方向に放射パターンの零点を形
成するアンテナ装ｆｔｔ−得ること全目的とする。

〔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、上記の繰り返し計算を
行なう素子を限定する移相器選択回路を設けたものであ
る。

〔作用〕

この発明におけるアンテナ装置は、移相器選択回路にエ
リ、使用する移相器のビット数に合わせて、繰り返し計
ａｔ−行なう素子を限定する。これによって所望の放射
パターンを得るための設定位相を計算する演算時間を短
縮する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック線図で図におい
て、（６１は移相器選択回路で他の部分は上記従来装置
と同様のものである。

次に第２図〜第５図によってその動作を説明する。まず
上記移相器選択回路（６）の機能について説明する。こ
こで１希望信号波の到来方向を００゜不要波の到来方向
を０１．θ２．・・・、ＯＭ、θ０　方向に主ビームを
形成した放射パターン’１ｉＥｏ（θ）、θ１゜θ２．
・・・、０Ｍ方向に主ビームを形成した放射パターンｔ
−Ｅｌ　（θ１．　Ｅ２（θ）、・・・　、　ＥＭ（ｌ
ｊ）、　Ｅｏ（θ）を形成するために１番目素子に与え
る複素励振振幅１Ａｏｔ。

Ｌ’１（θ）、・・・、　ＦＭ（θ）を形成するために
１番目素子に与える複素励振振幅ｔ−ｌＨ４＋　Ｂ２ｉ
　＊・・・＋　ＢＭ　ｉ　　とする。００　方向に主ビ
ームを向け、θ１．θ２．・・・。

θ輩方向に零点を形成するために１番目素子に与える複
素励振振幅ｔ−Ｂ１　ｉ　＊　Ｂ２＋　＋・・・、ＢＭ
ｉとする。

００方向に主ビームを向け、０１１・・・、０Ｍ　方向
に零点を形成するために１番目素子に与える複素励振振
幅Ａｔは第（１）式で表わされる。

Ａｉ　＝　ＡＯ４＋　＆−１ｂ　　　　　　　　　　　
（１まただし １１７：＠０　　　　　　　　　　　　　　　　（３ま
ただし 上記複素励振振幅Ａｉｔｉ番目素子に与えると第２図に
示すように、θ０方向に主ビームを持ち。

θ１・°”Ｔ・０Ｍ方向に零点を形成した放射ノくター
ンが得られる。ここで、複素励振振幅Ａｉ　　を与える
場合、励振振幅位相共変えなくてはならない。

いま、複素励振振幅Ａｔ　　の位相成分１ＰＡｉとする
。

励振振幅は固定とし励振位相１ＰＡｉに設定すると第３
図に示すように、θ１．・・・、θ輩方向では完全に零
点は形成されないが、θ１．・・・、０Ｍ方向の電界レ
ベルがかなり低減された放射パターンが得られる。

この後８非線形計画法を実行して励振位相をＰＡｉ＋Δ
ｉに調整すると第４図に示すように。

θ１．・・・、θ輩方向の電界レベルは完全に零となる
。

ここで、一般に７二−ズドアレーアンテナでは移相器と
してディジタル移相器を使用する。上記ディジタル移相
器の最小きざみ角度ｆａＢ　　とする。

また通常のビーム走査を行なう場合の設定位相をＰＯｉ
とするＤｉミラ（６）式で定義する。

Ｄｉ　＝　（ＰＡｉ　＋　ｊｉ）　　ＰＯｉ　　　　　
　　　（６１第５図に横軸に素子番号、縦軸にＤｉ　の
値をとなる素子（例えば、１．３）に関しては、艮子化
を行なって位相を設定する場合１通常のビーム走査を行
なう場合と全く同じ設定位相となる。ここで−ｊｉ　は
一般に微小量と考えられる。従ってＣｉ　＝　ＰＡｉ　
−ＰＯｉ　　　　　　　　　　　　（７１とするときＤ
ｉｘＣｉ　　と考えることができる。移かれた移相器の
みを選択する演算回路である。素子選択回路（６）に選
択された素子についてのみ制御プロセッサ（４）は非線
形計画法を行ない、希望信号波到来方向に主ビームを向
け、不要波到来方向に零点を形成する設定位相を計算す
る。

第６図にこの発明によるアンテナ装置の制御動作のフロ
ーチャートを示す。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば移相器選択回路で選択
された素子についてのみ、非線形計画法を行なうので、
所望の放射パターンを得るための設定位相を求める演算
が速くできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図は励振振幅位相共に変化させて零点を形成した放射パ
ターンを示す図、第３図は励振位相のみを設定し初期設
定した放射パターンを示す図、第４図は励振位相を共役
勾配法で制御した放射パターンを示す図、第５図は移相
器選択回路のアルゴリズムを示す図、第６図はこの発明
によるアンテナ装置の制御動作を示すフローチャート・
第７図は従来のアンテナ装置を示すブロック線図である
。 図中＊　Ｅａｌ　１　Ｅａ２　ｍ−＊　ＥａＮ　ｔｉｔ
素子アンテナ。 Ｐ　ｓ　１　＋　Ｐ　ｓ２　＊　　・・・＊　Ｐ　ｓＮ
ｉ移相器、（１）は合成器、（２）は受信機、（３１に
移相器制御装置、（４）は制御プロセッサ、（５）は角
度指示回路、（６）は移相器選択回路である。なお図中
、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数個の素子アンテナ、上記各素子アンテナにつなが
   れた移相器、電力分配器、上記移相器を制御する移相器
   制御装置、希望信号波と複数の不要信号波の到来方向を
   指示する角度指示回路、希望信号波到来方向に主ビーム
   を向け、かつ、不要信号波到来方向に放射パターンの零
   点を形成するために上記移相器に与える設定位相を計算
   する制御プロセッサとを備えたアンテナ装置において、
   不要信号波到来方向に零点を形成しないときの各移相器
   の設定位相と不要信号波到来方向に零点を形成するとき
   の各移相器の設定位相との差が、ある一定値よりも大き
   くなる移相器を選択する移相器選択回路を設け、上記移
   相器選択回路で選択された移相器についてのみ、上記制
   御プロセッサの演算を行なうようにしたことを特徴とす
   るアンテナ装置。